JP2008089785A - Image forming device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、電子写真方式等を採用したプリンタや複写機等の画像形成装置に関し、特に、中間転写体上に残留したトナーを像担持体上に戻すことによって、当該中間転写体の表面をクリーニングするように構成された画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a printer or a copier that employs an electrophotographic method, and in particular, cleans the surface of the intermediate transfer member by returning toner remaining on the intermediate transfer member onto the image carrier. The present invention relates to an image forming apparatus configured as described above.
従来、この種の電子写真方式等を採用したプリンタや複写機等の画像形成装置のうち、カラー画像を形成可能なカラー画像形成装置としては、例えば、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)等の複数色のトナー像を、中間転写ベルト上に多重に転写した後、当該中間転写ベルト上に多重に一次転写されたイエロー(Y)、マゼンタ (M)、シアン(C)、黒(K)等の複数色のトナー像を、一括して転写用紙上に二次転写して定着することにより、カラー画像を形成するように構成したものがある。 Conventionally, among image forming apparatuses such as printers and copiers adopting this type of electrophotographic system, color image forming apparatuses capable of forming color images include, for example, yellow (Y), magenta (M), cyan (C), toner images of multiple colors such as black (K), etc. are transferred onto the intermediate transfer belt in a multiplex fashion, and then transferred onto the intermediate transfer belt as a primary transfer to yellow (Y), magenta (M), There is a configuration in which a color image is formed by secondarily transferring and fixing a plurality of color toner images such as cyan (C) and black (K) onto a transfer sheet.
かかる画像形成装置では、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)等の複数色のトナー像を、一旦中間転写ベルト上に多重に転写した後、当該中間転写ベルトから転写用紙上に一括して二次転写することにより、カラー画像を形成するため、中間転写ベルトの表面状態や転写残トナーの存在が、転写用紙上に形成されるカラー画像の画質に直接影響する。 In such an image forming apparatus, a plurality of color toner images such as yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) are once transferred onto the intermediate transfer belt in a multiple manner, and then the intermediate transfer belt. Since a color image is formed by performing a secondary transfer on the transfer paper at once, the surface condition of the intermediate transfer belt and the presence of residual toner directly affect the image quality of the color image formed on the transfer paper. To do.
そこで、上記中間転写ベルトの表面状態や転写残トナーの存在による画質低下を防止する技術としては、例えば、特許第3604876号公報や、特開平11−52665号公報等に開示されたものが既に提案されている。 Therefore, as a technique for preventing the image quality from being deteriorated due to the surface state of the intermediate transfer belt and the presence of the transfer residual toner, those disclosed in, for example, Japanese Patent No. 36060476 and Japanese Patent Laid-Open No. 11-52665 have already been proposed. Has been.
上記特許第3604876号公報に係る画像形成装置は、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体上に形成されたトナー像の一次転写を第1の転写部位にて受ける中間転写ベルトと、前記中間転写ベルト上のトナー像を第2の転写部位にて転写材上に二次転写して転写材上にトナー像を形成する転写手段と、前記二次転写後に前記中間転写ベルト上に残った二次転写残トナーに電荷を付与する帯電手段と、を有し、前記中間転写ベルトは厚さ2〜100μmでかつ体積抵抗率が108 〜1018Ω・cmの層を有し、前記転写手段は、転写幅Wtの範囲で前記中間転写ベルトを帯電する機能を有し、前記帯電手段によって電荷が付与される前記二次転写残トナーを前記第1の転写部位にて一次転写と並行して前記像担持体上へ逆転写させるカラー画像形成装置において、
前記帯電手段へはACバイアスが印加され、前記ACバイアスは、電圧の振幅の中心値が0Vであり、前記二次転写残トナーに前記逆転写に要する電荷を付与しつつ前記中間転写ベルト表面を略0Vに除電する機能を有し、前記転写手段の前記中間転写ベルトの移動方向と直交する方向の転写幅Wtは、前記帯電手段の前記中間転写ベルトの移動方向と直交する方向の帯電幅Wcよりも内側に相当する範囲にあるように構成したものである。
An image forming apparatus according to Japanese Patent No. 3604871 includes an image carrier that carries a toner image, and an intermediate transfer belt that receives primary transfer of the toner image formed on the image carrier at a first transfer site. A transfer means for secondary transfer of the toner image on the intermediate transfer belt onto a transfer material at a second transfer site to form a toner image on the transfer material; and on the intermediate transfer belt after the secondary transfer. Charging means for applying a charge to the remaining secondary transfer residual toner, and the intermediate transfer belt has a layer having a thickness of 2 to 100 μm and a volume resistivity of 10 8 to 10 18 Ω · cm, The transfer unit has a function of charging the intermediate transfer belt within a range of a transfer width Wt, and the secondary transfer residual toner to which the charge is applied by the charging unit is transferred to the first transfer portion as a primary transfer. In parallel, reverse transfer onto the image carrier In the color image forming apparatus,
An AC bias is applied to the charging unit, and the AC bias has a voltage amplitude center value of 0 V, and the surface of the intermediate transfer belt is applied to the secondary transfer residual toner while applying the charge required for the reverse transfer. The transfer width Wt in the direction perpendicular to the moving direction of the intermediate transfer belt of the transfer unit has a function of discharging to approximately 0 V, and the charging width Wc in the direction perpendicular to the moving direction of the intermediate transfer belt of the charging unit It is comprised so that it may exist in the range corresponded inside.
また、上記特開平11−52665号公報に係る画像形成装置は、第1の帯電手段によって帯電した第1の像担持体表面を露光して静電潜像を形成する工程と、現像手段の現像剤担持体により前記静電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像する工程と、該トナー像を第1の転写部位にて第2の像担持体上に静電的に一次転写する工程とを、複数色のトナーについて繰り返し行って前記第2の像担持体上で複数色のトナー像を重ね、これらトナー像を第2の転写部位にて転写材上に一括して二次転写しカラー画像を形成するとともに、前記第2の像担持体の移動方向についての前記第2の転写部位の下流側で前記第1の転写部位の上流側に、前記二次転写時に前記転写材に転写されないで前記第2の像担持体上に残った二次転写残トナーに電荷を付与する第2の帯電手段を設け、前記二次転写残トナーを前記第1の転写部位にて前記第2の像担持体から前記第1の像担持体上に逆転写する画像形成装置において、前記第2の像担持体表面のうちの前記第2の帯電手段により帯電される領域が、前記第1の像担持体表面のうちの前記第1の帯電手段により帯電される領域よりも内側にあり、かつ前記現像剤担持体表面の現像剤薄層形成領域が、前記第2の像担持体表面のうちの前記第2の帯電手段により帯電される領域よりも内側にあるように構成したものである。 Further, the image forming apparatus according to the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-52665 exposes the surface of the first image carrier charged by the first charging unit to form an electrostatic latent image, and develops the developing unit. A step of attaching a toner to the electrostatic latent image by the agent carrier and developing the toner image, and a step of electrostatically transferring the toner image on the second image carrier at the first transfer site. Are repeated for a plurality of color toners to superimpose a plurality of color toner images on the second image carrier, and these toner images are secondarily transferred onto a transfer material at a second transfer site. A color image is formed and transferred to the transfer material at the time of the secondary transfer on the downstream side of the second transfer site and the upstream side of the first transfer site in the moving direction of the second image carrier. Secondary transfer residual toner remaining on the second image carrier Forming a second charging means for applying an electric charge to the toner, and reversely transferring the secondary transfer residual toner from the second image carrier onto the first image carrier at the first transfer site In the apparatus, the region charged by the second charging unit on the surface of the second image carrier is more than the region charged by the first charging unit on the surface of the first image carrier. And the developer thin layer forming region on the surface of the developer carrying member is located inside the region charged by the second charging unit on the surface of the second image carrier. It is composed.
しかしながら、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記特許第3604876号公報に係る画像形成装置の場合には、転写手段の中間転写ベルトの移動方向と直交する方向の転写幅Wtは、帯電手段の中間転写ベルトの移動方向と直交する方向の帯電幅Wcよりも内側に相当する範囲にあるように構成したものであるが、像担持体上に形成されたトナー像を中間転写ベルトに転写する一次転写手段の転写幅については、何ら規定されていない。 However, the conventional technique has the following problems. That is, in the case of the image forming apparatus according to Japanese Patent No. 3604876, the transfer width Wt in the direction orthogonal to the moving direction of the intermediate transfer belt of the transfer unit is the direction orthogonal to the moving direction of the intermediate transfer belt of the charging unit. The transfer width of the primary transfer means for transferring the toner image formed on the image carrier to the intermediate transfer belt is defined in any way. It has not been.
そのため、上記特許第3604876号公報に係る画像形成装置の場合には、二次転写後に中間転写ベルト上に残った二次転写残トナーに電荷を付与する帯電手段の幅よりも、一次転写手段の幅が小さいと、中間転写ベルト上に飛び散ったトナーが、一次転写手段の帯電によって像担持体上に逆転写されずに中間転写ベルト上に残り、画像にクリーニング残トナーによるゴーストとして残ってしまうという問題点を有していた。 Therefore, in the case of the image forming apparatus according to the above-mentioned Japanese Patent No. 3604876, the primary transfer unit has a width larger than the width of the charging unit that applies charge to the secondary transfer residual toner remaining on the intermediate transfer belt after the secondary transfer. If the width is small, the toner scattered on the intermediate transfer belt remains on the intermediate transfer belt without being reversely transferred onto the image carrier due to the charging of the primary transfer means, and remains on the image as a ghost due to residual cleaning toner. Had problems.
また、上記特開平11−52665号公報に係る画像形成装置の場合には、第2の像担持体表面のうちの第2の帯電手段により帯電される領域が、第1の像担持体表面のうちの第1の帯電手段により帯電される領域よりも内側にあり、かつ現像剤担持体表面の現像剤薄層形成領域が、第2の像担持体表面のうちの第2の帯電手段により帯電される領域よりも内側にあるように構成したものであるが、像担持体上に形成されたトナー像を中間転写ベルトに転写する一次転写手段の転写幅については、何ら規定されていない。 In the case of the image forming apparatus according to the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-52665, the region charged by the second charging means on the surface of the second image carrier is the surface of the first image carrier. The developer thin layer forming region on the surface of the developer carrying member that is inside the region charged by the first charging unit is charged by the second charging unit on the surface of the second image carrier. The transfer width of the primary transfer means for transferring the toner image formed on the image carrier onto the intermediate transfer belt is not defined at all.
そのため、上記特開平11−52665号公報に係る画像形成装置の場合には、二次転写後に中間転写ベルト上に残った二次転写残トナーに電荷を付与する帯電手段の幅よりも、一次転写手段の幅が小さいと、中間転写ベルト上に飛び散ったトナーが、一次転写手段の帯電によって像担持体上に逆転写されずに中間転写ベルト上に残り、画像にクリーニング残トナーによるゴーストとして残ってしまうという問題点を有していた。 Therefore, in the case of the image forming apparatus according to the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-52665, the primary transfer is larger than the width of the charging unit that applies charge to the secondary transfer residual toner remaining on the intermediate transfer belt after the secondary transfer. When the width of the means is small, the toner scattered on the intermediate transfer belt remains on the intermediate transfer belt without being reversely transferred onto the image carrier due to the charge of the primary transfer means, and remains on the image as a ghost due to residual cleaning toner. It had the problem that it ended up.
そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、中間転写体上に残留したトナーを、像担持体上に確実に逆転写してクリーニングすることができ、画像にクリーニング残トナーによるゴーストが発生するのを防止することが可能な画像形成装置を提供することにある。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to reliably reverse transfer the toner remaining on the intermediate transfer member onto the image carrier. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that can be cleaned and can prevent a ghost from being generated due to residual toner in the image.
すなわち、請求項1に記載された発明は、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体上からトナー像が転写される中間転写体と、前記像担持体上に担持されたトナー像を中間転写体上に一次転写する一次転写手段と、前記中間転写体上に転写されたトナー像を転写材上に二次転写する二次転写手段と、前記中間転写体上に残留した二次転写残トナーを帯電し、前記一次転写手段によって前記像担持体に逆転写して、当該像担持体上をクリーニングするクリーニング手段によって除去するためのクリーニングバイアスが印加されるクリーニング用帯電手段とを有する画像形成装置において、
前記一次転写手段は、その軸方向の長さが、前記クリーニング用帯電手段の軸方向の長さよりも長く設定され、且つ前記クリーニング用帯電手段は、前記一次転写手段の軸方向の内側に配置されていることを特徴とする画像形成装置である。
That is, the invention described in
The primary transfer unit is set such that its axial length is longer than the axial length of the cleaning charging unit, and the cleaning charging unit is disposed inside the primary transfer unit in the axial direction. An image forming apparatus.
また、請求項2に記載された発明は、前記請求項1に記載の画像形成装置において、前記中間転写体は、無端状の弾性ベルトからなり、前記像担持体の表面に巻き付けられた状態で配設され、当該像担持体の回転に従動して回転することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置である。
According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the intermediate transfer member is formed of an endless elastic belt and is wound around the surface of the image carrier. The image forming apparatus according to
さらに、請求項3に記載された発明は、前記請求項1又は2に記載の画像形成装置において、前記クリーニング用帯電手段は、導電性ブラシロールからなることを特徴とする画像形成装置である。
Further, the invention described in
又、請求項4に記載された発明は、前記請求項1又は2に記載の画像形成装置において、前記クリーニング用帯電手段は、導電性ロールからなることを特徴とする画像形成装置である。 According to a fourth aspect of the invention, there is provided the image forming apparatus according to the first or second aspect, wherein the cleaning charging means comprises a conductive roll.
更に、請求項5に記載された発明は、前記請求項1又は2に記載の画像形成装置において、前記クリーニング用帯電手段は、導電性フィルムからなることを特徴とする画像形成装置である。
Further, the invention described in
また、請求項6に記載された発明は、前記請求項1又は2に記載の画像形成装置において、前記導電性フィルムは、帯電系列がトナーと同極性の材料からなることを特徴とする画像形成装置である。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the image forming apparatus according to the first or second aspect, wherein the conductive film is made of a material having a charge series having the same polarity as the toner. Device.
さらに、請求項7に記載された発明は、前記請求項1乃至6のいずれかに記載の画像形成装置において、前記クリーニング用帯電手段は、前記中間転写体に対して非接触状態で配置されていることを特徴とする画像形成装置である。
Furthermore, the invention described in
又、請求項8に記載された発明は、前記請求項7に記載の画像形成装置において、前記非接触状態で配置されるクリーニング用帯電手段は、コロトロンからなることを特徴とする画像形成装置である。 According to an eighth aspect of the present invention, there is provided the image forming apparatus according to the seventh aspect, wherein the cleaning charging means arranged in the non-contact state comprises a corotron. is there.
更に、請求項9に記載された発明は、前記請求項1乃至4のいずれかに記載の画像形成装置において、前記クリーニング用帯電手段の回転速度は、複数の速度に切り替え可能にであることを特徴とする画像形成装置である。
Furthermore, the invention described in
また、請求項10に記載された発明は、前記請求項1乃至6のいずれかに記載の画像形成装置において、前記クリーニング用帯電手段は、当該クリーニング用帯電手段に付着したトナーを除去回収する除去回収手段を備えていることを特徴とする画像形成装置である。
The invention described in
請求項1に記載された発明によれば、前記クリーニング用帯電手段の軸方向の端部から、外側に飛散した二次転写残トナーが存在する場合であっても、当該二次転写残トナーは、一次転写手段によって確実に像担持体上に逆転写される。 According to the first aspect of the present invention, even when there is secondary transfer residual toner scattered outward from the axial end of the cleaning charging unit, the secondary transfer residual toner is The image is reliably reversely transferred onto the image carrier by the primary transfer means.
また、請求項2に記載された発明によれば、中間転写体の駆動機構が不要であり、装置の小型化、低コスト化が可能となる。 According to the second aspect of the present invention, a driving mechanism for the intermediate transfer member is not required, and the apparatus can be reduced in size and cost.
さらに、請求項3に記載された発明によれば、前記クリーニング用帯電手段を安価な部材で構成することができ、ゴムロールに比べて、中間転写体への機械的な負荷を軽減することができる。また、転写残トナーを良好に帯電することができる。
Further, according to the invention described in
又、請求項4に記載された発明によれば、前記クリーニング用帯電手段を安価に構成することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the cleaning charging means can be configured at low cost.
更に、請求項5に記載された発明によれば、前記クリーニング用帯電手段を安価に構成することができる。
Furthermore, according to the invention described in
また、請求項6に記載された発明によれば、摩擦帯電による効果を付加することができる。
Further, according to the invention described in
さらに、請求項7に記載された発明によれば、中間転写体に機械的な負荷を与えることがなく、トナー像の形成位置を精度良く維持することができる。 According to the seventh aspect of the present invention, the toner image forming position can be maintained with high accuracy without applying a mechanical load to the intermediate transfer member.
又、請求項8に記載された発明によれば、二次転写残トナーを確実に帯電することができる。 According to the eighth aspect of the invention, the secondary transfer residual toner can be reliably charged.
更に、請求項9に記載された発明によれば、カラー画像やモノクロ等の画像形成モードに合わせて、クリーニング性能とトナー像の位置精度を良好に維持することができる。 Furthermore, according to the ninth aspect of the invention, the cleaning performance and the positional accuracy of the toner image can be favorably maintained in accordance with an image forming mode such as a color image or monochrome.
また、請求項10に記載された発明によれば、クリーニング用帯電性能の劣化を抑制することができる。
In addition, according to the invention described in
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
実施の形態1
図2はこの発明の実施の形態1に係る画像形成装置としての4サイクル方式のフルカラープリンタを示すものである。なお、上記画像形成装置としては、プリンタに限定されるものではなく、画像読取装置を備えた複写機やファクシミリ、あるいはこれらの機能を兼ね備えた複合機等であっても良いことは勿論である。
FIG. 2 shows a four-cycle full-color printer as an image forming apparatus according to
図2において、1はフルカラープリンタの本体を示すものであり、このフルカラープリンタ本体1の内部には、略中央の上方に、像担持体としての感光体ドラム2が配設されている。この感光体ドラム2としては、例えば、表面にOPC等よりなる感光体層が被覆された直径が約47mmの導電性円筒体からなるものが用いられ、図示しない駆動手段により、矢印方向に沿って例えば約160mm/secのプロセススピードで回転駆動されるように構成されている。このフルカラープリンタは、プロセススピードが約160mm/secと、同様の機種においては、比較的速く設定されており、生産性の高いものとなっている。なお、上記フルカラープリンタのプロセススピードは、例えば、白黒モードの場合などには、160mm/secよりも速くなるように設定しても勿論良い。
In FIG. 2,
上記感光体ドラム2の表面は、当該感光体ドラム2の真下近傍に配置された帯電手段としての帯電ロール3によって所定の電位に一様に帯電された後、これ又感光体ドラム2直下の離れた位置に配置された画像露光手段としてのROS(Raster Output Scanner)4によってレーザービーム(LB)が照射され、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色の画像情報に応じた静電潜像が順次形成される。上記感光体ドラム2上に形成された静電潜像は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色の現像器5Y、5M、5C、5Kを周方向に沿って配置したロータリー式の現像装置5によって現像され、所定の色のトナー像となる。なお、上記各色の現像器5Y、5M、5C、5Kでは、例えば、二成分系の現像方式が採用され、マイナス極性に帯電されたトナーが用いられているが、一成分系の現像方式を採用しても勿論良い。
The surface of the
上記ロータリー式の現像装置5は、図3に示すように、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の4つの現像器5Y、5M、5C、5Kが、回転軸51を中心にして回転する回転フレーム52の周方向に沿って互いに90度の角度を成すように装着されている。また、上記イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の4つの現像器5Y、5M、5C、5Kは、前記回転フレーム52の回転位置を、当該回転フレーム52に設けられた図示しないスリットの位置によって検出して制御することにより、各現像器5Y、5M、5C、5Kの開口部に設けられた現像ロール53を、感光体ドラム2と対向する現像位置に停止させ、感光体ドラム2上に形成された静電潜像を所望の色のトナーによって現像するように構成されている。
As shown in FIG. 3, the
さらに、上記イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の二成分現像方式を採用した各現像器5Y、5M、5C、5Kには、当該各現像器5Y、5M、5C、5Kに隣接するように、トナーカートリッジ50Y、50M、50C、50Kが装着されており、当該トナーカートリッジ50Y、50M、50C、50Kから対応する現像器5Y、5M、5C、5Kにトナーや必要に応じてキャリアを含む現像剤を所定のタイミングで適宜供給することによって、各現像器5Y、5M、5C、5K内のトナー濃度を調整することが可能となっている。
Further, the developing
上記感光体ドラム2の表面には、図2に示すように、形成する画像の色に応じて、帯電・露光・現像の各工程が、所定回数だけ繰り返される。上記回転式の現像装置5は、対応する色の現像器5Y、5M、5C、5Kの現像ロール53が、感光体ドラム2と対向する現像位置に移動する。例えば、フルカラーの画像を形成する場合、感光体ドラム2の表面には、帯電・露光・現像の各工程が、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色に対応して4回繰り返され、当該感光体ドラム2の表面には、イエロー (Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色に対応したトナー像が順次形成される。上記トナー像が形成されるにあたって感光体ドラム2が回転する回数は、画像のサイズに応じて異なるが、例えば、A3サイズであれば、感光体ドラム2が4回転することによって、1つの画像が形成される。つまり、感光体ドラム2の表面には、感光体ドラム2が4回転するごとに、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色に対応したトナー像が順次形成される。
As shown in FIG. 2, charging, exposure, and development processes are repeated on the surface of the photosensitive drum 2 a predetermined number of times according to the color of the image to be formed. In the
上記感光体ドラム2上に順次形成されたイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色のトナー像は、図4に示すように、感光体ドラム2の外周に中間転写体としての中間転写ベルト6の一部が巻き付けられた一次転写ニップ部N1において、当該中間転写ベルト6上に互いに重ね合わされた状態で、所定の転写バイアスが印加される一次転写ロール7によって一次転写される。この中間転写ベルト6上に多重に転写されたイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)のトナー像は、プラスバイアスが印加される二次転写ロール8によって、所定のタイミングで給紙される転写材としての転写用紙9上に二次転写位置N2において一括して二次転写される。転写用紙9は、図2に示すように、フルカラープリンタ本体1の下部に配置された給紙カセット10から、フィードロール11によって送り出されるとともに、当該フィードロール11及びリタードロール12によって1枚ずつ捌かれた状態で給紙され、搬送ロール13を備えた用紙搬送路14を介して、レジストロール15によって中間転写ベルト6上に転写されたトナー像と同期した状態で、中間転写ベルト6の二次転写位置N2へと搬送される。
As shown in FIG. 4, toner images of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) that are sequentially formed on the
なお、上記二次転写ロール8は、中間転写ベルト6の表面に接離可能に構成されており、最終色のトナー像の一次転写が完了するまでは、中間転写ベルト6から離間した状態となっている。
The
また、トナー像の転写工程が終了した後の感光体ドラム2の表面は、当該感光体ドラム2が1回転する毎に、感光体ドラム2の斜め下方に配置されたクリーニング手段としてのクリーニング装置16のクリーニングブレード17によって、残留トナーなどが除去され、次の画像形成工程に備えるようになっている。
In addition, the surface of the
ところで、クリーニング装置16のクリーニングブレード17によって除去された転写残トナーは、当該クリーニング装置16と一体的に構成された回収容器35の内部に収容された状態で回収されるように構成されている。この回収容器35は、図2及び図3に示すように、容積が大きく設定されており、感光体ドラム2の寿命に対して略等しい、もしくは、十分に長い交換時期となるように設定されており、感光体ドラム2の寿命到達時に、感光体ドラム2を含む交換ユニットと一体的に交換されるようになっている。
By the way, the transfer residual toner removed by the
上記中間転写ベルト6は、複数のロールによって張架されており、所定のプロセススピード(約160mm/sec)で循環移動するように、感光体ドラム2の回転に伴って従動される。中間転写ベルト6は、クロロプレンゴムやEPDM等のゴム材料からなる弾性体によって伸縮可能な無端ベルト状に形成されている。この中間転写ベルト6は、感光体ドラム2における回動方向の上流側にて中間転写ベルト6のラップ位置を特定するラップインロール18と、感光体ドラム2上に形成されたトナー像を中間転写ベルト6上に転写する一次転写ロール7と、ラップ位置の下流側にて中間転写ベルト6のラップ位置を特定するラップアウトロール19と、アイドラーロール20と、二次転写ロール8に中間転写ベルト6を介して当接するバックアップロール21と、中間転写ベルト6のクリーニング装置22に対向する第1のクリーニングバックアップロール23と、第2のクリーニングバックアップロール24とによって、所定の張力で張架されている。
The
なお、中間転写ベルト6は、弾性体ではなく、ポリイミド等の合成樹脂フィルムによって形成され、一次転写ロール7のみによって感光体ドラム2の表面に接触するように構成しても良い。
The
また、上記中間転写ベルト6は、上記の如く、複数のロール7、18〜21、23、24によって張架されているが、この実施の形態では、その外周が描く形状が略直角三角形状となるように配設されており、感光体ドラム2の一次転写ニップ部N1は、当該略直角三角形状となるように配設された中間転写ベルト6の斜辺に相当する部分であって、中間転写ベルト6移動方向に沿った1つの頂点寄りに設定されている。
Further, as described above, the
更に説明すると、上記中間転写ベルト6は、図2及び図3に示すように、バックアップロール21に張架された部分が、略直角(約90〜100度)をなすように、当該バックアップロール21と、アイドラーロール20と、アイドラーロール23とによって、その外周が描く形状が略直角三角形状となるように配設されている。また、上記中間転写ベルト6は、感光体ドラム2によって反時計周り方向に循環移動するように従動される。そして、上記中間転写ベルト6は、感光体ドラム2の一次転写ニップ部N1が、当該略直角三角形状となるように配設された中間転写ベルト6の斜辺に相当する部分であって、中間転写ベルト6移動方向に沿ったクリーニングバックアップロール24寄りに設定されている。
More specifically, as shown in FIGS. 2 and 3, the
さらに、この実施の形態では、図2に示すように、フルカラープリンタの全体が可能な限り小型化されているが、フルカラープリンタ本体1の大きなスペースを回転式の現像装置5が占めている。そのため、上記フルカラープリンタ本体1は、装置の小型化を達成しつつ、中間転写ベルト6や回転式の現像装置5などのメンテナンス性を向上させるように設計されている。具体的に、上記中間転写ベルト6は、感光体ドラム2や帯電ロール3、あるいは回収容器35などを含めて、一体的にプロセスカートリッジ25を構成しており、フルカラープリンタ本体1の上部カバーおよび図2右側に位置するカバーを開くことによって、プロセスカートリッジ25の全体がフルカラープリンタ本体1に着脱自在となるように構成されている。
Furthermore, in this embodiment, as shown in FIG. 2, the entire full-color printer is miniaturized as much as possible, but the
また、上記中間転写ベルト6のクリーニング装置22は、図1に示すように、クリーニングバックアップロール24によって張架された中間転写ベルト6の表面に接触するように配置されたクリーニング用帯電部材としての導電性ブラシロール27と、当該導電性ブラシロール27を囲むハウジング28とを備えている。
Further, as shown in FIG. 1, the
上記導電性ブラシロール27は、中間転写ベルト6上に残留した二次転写残トナーを掻き取るものではなく、プラスバイアスが印加される導電性繊維を密に植毛したブラシからなり、中間転写ベルト6上に残留した転写残トナーを、本来の帯電極性であるマイナス極性と逆極性のプラス極性に帯電するためのものである。そして、この導電性ブラシロール27は、中間転写ベルト6上に残留した転写残トナーが、感光体ドラム2の一次転写ニップ部N1に移動した際に、中間転写ベルト6から感光体ドラム2上に転写残トナーを静電的に移動させ、当該感光体ドラム2上に移動した転写残トナーを、図1に示すように、感光体ドラム2用のクリーニング装置16のクリーニングブレード17で除去することによって、中間転写ベルト6をクリーニングするものである。
The
上記導電性ブラシロール27には、図示しないバイアス電源によってプラスのバイアス電圧が印加されるように構成されているとともに、当該導電性ブラシロール27は、中間転写ベルト6と同方向又は逆方向に駆動されるように構成されている。
The
なお、上記クリーニング装置22は、図示しない揺動軸を中心にして、導電性ブラシロール27が、図中反時計周り方向に揺動可能に配置されており、フルカラープリント時は、最終色のトナー像の露光が終了するまでは、導電性ブラシロール27が、中間転写ベルト6の表面から離間した位置に退避しているとともに、最終色のトナー像の露光が終了すると、二次転写残トナーが通過する前の所定のタイミングで中間転写ベルト6の表面に当接するように構成されている。
In the
また、上記中間転写ベルト6からトナー像が転写された転写用紙9は、図2に示すように、プリンタ本体1の右端の上部に配置された定着装置30へと搬送され、この定着装置30によって熱及び圧力でトナー像が転写用紙9上に定着され、排出ロール31によってプリンタ本体1の上部に設けられた排出トレイ32上にそのまま排出される。
Further, as shown in FIG. 2, the
さらに、上記転写用紙9の両面に画像を形成する場合には、図2に示すように、片面にトナー像が定着された転写用紙9を、排出ロール31によってそのまま排出せずに、当該転写用紙9の後端を排出ロール31によって保持している間に、排出ロール31を逆転させることによって、片面に画像が形成された転写用紙9を両面用用紙搬送経路33へと搬送し、転写用紙9の裏面に再度画像を形成するように構成されている。
Further, when images are formed on both sides of the
ところで、この実施の形態では、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体上からトナー像が転写される中間転写体と、前記像担持体上に担持されたトナー像を中間転写体上に一次転写する一次転写手段と、前記中間転写体上に転写されたトナー像を転写材上に二次転写する二次転写手段と、前記中間転写体上に残留した二次転写残トナーを帯電し、前記一次転写手段によって前記像担持体に逆転写して、当該像担持体上をクリーニングするクリーニング手段によって除去するためのクリーニングバイアスが印加されるクリーニング用帯電手段とを有する画像形成装置において、前記一次転写手段は、その軸方向の長さが、前記クリーニング用帯電手段の軸方向の長さよりも長く設定され、且つ前記クリーニング用帯電手段は、前記一次転写手段の軸方向の内側に配置されるように構成されている。 By the way, in this embodiment, an image carrier that carries a toner image, an intermediate transfer member to which a toner image is transferred from the image carrier, and a toner image carried on the image carrier is an intermediate transfer member. Primary transfer means for primary transfer, secondary transfer means for secondary transfer of a toner image transferred onto the intermediate transfer body onto a transfer material, and secondary transfer residual toner remaining on the intermediate transfer body. An image forming apparatus comprising: a cleaning charging unit that is charged, reversely transferred to the image carrier by the primary transfer unit, and applied with a cleaning bias to be removed by a cleaning unit that cleans the image carrier. The primary transfer means is set such that its axial length is longer than the axial length of the cleaning charging means, and the cleaning charging means It is configured to be disposed inside the axial direction of the shooting means.
すなわち、この実施の形態では、図1及び図7に示すように、転写用紙9がその給紙方向と直交する方向に沿った中央部Cを基準に給紙(所謂、センターレジ)されるように構成されており、最大サイズの転写用紙9の給紙方向と直交する方向に沿った幅Wp よりも、二次転写ロール8の幅WT2の方が大きく設定されている。この二次転写ロール8は、図2に示すように、転写用紙9を搬送する機能をも有しているものであり、最大サイズの転写用紙9よりも二次転写ロール8の転写用紙9と接触する幅WT2が大きくなるように設定されている。この二次転写ロール8は、転写用紙9を安定して搬送することができ、且つ中間転写ベルト6上に形成されたトナー像を、転写用紙9上に確実に二次転写することが可能なように、最大サイズの転写用紙9の幅Wpよりも、例えば、両側にそれぞれ1mm程度長くなるように設定されている。
That is, in this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 7, the
また、現像装置5の現像ロール53の有効現像幅WD は、図1及び図7に示すように、二次転写ロール8の幅(軸方向に沿った長さ)WT2よりも大きく設定されているとともに、クリーニング用の導電性ブラシロール27の幅WCLN は、現像ロール53の有効現像幅WD よりも更に大きく設定されている。
The effective developing width W D of the developing
さらに、一次転写ロール7の幅WT1は、図1に示すように、クリーニング用の導電性ブラシロール27の幅WCLN よりも大きく設定されているとともに、クリーニング用の導電性ブラシロール27は、一次転写ロール7の軸方向の内側に配置されている。その際、一次転写ロール7の幅WT1は、クリーニング用の導電性ブラシロール27の幅WCLNよりも、例えば、片側が3mm程度長くなるように設定されている。
Further, as shown in FIG. 1, the width W T1 of the
また、感光体ドラム2の有効画像形成幅WPRは、図1に示すように、一次転写ロール7の幅WT1よりも大きく設定されているとともに、中間転写ベルト6の幅WITよりも小さく設定されている。
Further, as shown in FIG. 1, the effective image formation width W PR of the
このように、最大サイズの転写用紙9の給紙方向と直交する方向に沿った幅Wpと、二次転写ロール8の幅WT2と、現像ロール53の有効現像幅WD と、クリーニング用の導電性ブラシロール27の幅WCLN と、一次転写ロール7の幅WT1との間には、図1に示すように、Wp<WT2<WD <WCLN <WT1なる関係が成り立つように構成されている。
Thus, the width W p along the direction perpendicular to the sheet feeding direction of the
更に、この実施の形態では、図7に示すように、クリーニングブレード17の幅が、帯電ロール3の幅よりも若干大きく設定されているとともに、当該クリーニングブレード17の一端部は、中間転写ベルト6の一端部と一致するように設定されている。
Furthermore, in this embodiment, as shown in FIG. 7, the width of the
また、上記現像ロール53の軸方向の両端部に配設されるトラッキングロールは、感光体ドラム2のフランジ部に当接するように配置されている。
Further, the tracking rolls disposed at both ends in the axial direction of the developing
以上の構成において、この実施の形態に係る画像形成装置としての4サイクル方式のフルカラープリンタでは、次のようにして、中間転写体上に残留したトナーを、像担持体上に確実に逆転写してクリーニングすることができ、画像にクリーニング残トナーによるゴーストが発生するのを防止することが可能となっている。 In the above configuration, the four-cycle full-color printer as the image forming apparatus according to this embodiment reliably reverse-transfers the toner remaining on the intermediate transfer member onto the image carrier as follows. It is possible to perform cleaning, and it is possible to prevent ghosts from being generated due to residual toner in the image.
すなわち、上記フルカラープリンタでは、図2に示すように、感光体ドラム2上にイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色のトナー像が順次形成されるが、これらの感光体ドラム2上に順次形成されたイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色のトナー像は、一次転写ニップ部N1において、プラス極性の転写バイアスが印加される一次転写ロール7によって中間転写ベルト6上に一次転写された後、二次転写ニップ部N2において、当該中間転写ベルト6上から転写用紙9上に、二次転写ロール8によって一括して二次転写される。
That is, in the full-color printer, as shown in FIG. 2, toner images of respective colors of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) are sequentially formed on the
その際、上記中間転写ベルト6上に多重に一次転写されたイエロー(Y)、マゼンタ (M)、シアン(C)、黒(K)の各色のトナー像は、図5に示すように、二次転写ニップ部N2において、中間転写ベルト6上から転写用紙9に、プラス極性の転写バイアスが印加される二次転写ロール8によって一括して二次転写されるが、すべてのトナー像が転写用紙9に二次転写される訳ではなく、一部のトナーは、図5に示すように、転写残トナーとして、中間転写ベルト6上に残留する。その際、上記中間転写ベルト6上に残留する転写残トナーは、その一部が転写電界によって逆極性のプラス極性に帯電したものが混在している。この中間転写ベルト6上に残留した転写残トナーは、中間転写ベルト6の移動に伴ってクリーニング装置22の位置へと移動し、クリーニング装置22の内部に配設されたクリーニング用の導電性ブラシロール27によってプラス極性の帯電を受け、本来の帯電極性と逆極性のプラス極性にすべて帯電される。
At that time, the yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) toner images transferred onto the
このように、プラス極性に帯電された中間転写ベルト6上に残留した転写残トナーは、中間転写ベルト6が感光体ドラム2の外周面に巻き付けられたラップ位置へと移動する。このとき、感光体ドラム2は、通常は、マイナス極性に帯電され、約−700Vに保持されるため、中間転写ベルト6上に付着したプラス極性に帯電された転写残トナーは、静電的に感光体ドラム2の表面に吸着されて転移した後、感光体ドラム2の表面をクリーニングするクリーニング装置16のクリーニングブレード17によって除去される。
As described above, the transfer residual toner remaining on the
ところで、上記実施の形態では、図1に示すように、二次転写後に中間転写ベルト6上に残った二次転写残トナーに電荷を付与するクリーニング用の導電性ブラシロール27の幅よりも、一次転写ロール7の幅の方が大きく設定されているため、導電性ブラシロール27によってプラス極性の帯電する際に、同極反発等によって中間転写ベルト6の幅方向の外側に飛び散ったトナーが存在しても、当該飛び散ったトナーは、一次転写ロール7に印加されるプラス帯電による転写電界によって感光体ドラム2上に確実に逆転写させることができ、中間転写ベルト6上に残留することがないので、次の画像形成時に、画像にクリーニング残トナーによるゴーストとして残ってしまうのが確実に防止される。
By the way, in the above embodiment, as shown in FIG. 1, the width of the cleaning
2:感光体ドラム、6:中間転写ベルト、9:転写用紙、7:二次転写ロール、8:二次転写ロール、27:クリーニング用の導電性ブラシロール、C:中央部。 2: photosensitive drum, 6: intermediate transfer belt, 9: transfer paper, 7: secondary transfer roll, 8: secondary transfer roll, 27: conductive brush roll for cleaning, C: central portion.
Claims (10)
前記一次転写手段は、その軸方向の長さが、前記クリーニング用帯電手段の軸方向の長さよりも長く設定され、且つ前記クリーニング用帯電手段は、前記一次転写手段の軸方向の内側に配置されていることを特徴とする画像形成装置。 An image carrier that carries a toner image, an intermediate transfer member on which the toner image is transferred from the image carrier, and a primary transfer unit that primarily transfers the toner image carried on the image carrier onto the intermediate transfer member A secondary transfer means for secondary transfer of the toner image transferred onto the intermediate transfer body onto a transfer material; and a secondary transfer residual toner remaining on the intermediate transfer body is charged by the primary transfer means. In an image forming apparatus having a cleaning charging unit to which a cleaning bias is applied to reversely transfer to the image carrier and to be removed by a cleaning unit that cleans the image carrier.
The primary transfer unit is set such that its axial length is longer than the axial length of the cleaning charging unit, and the cleaning charging unit is disposed inside the primary transfer unit in the axial direction. An image forming apparatus.
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