JP2013061517A - Image forming apparatus - Google Patents

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JP2013061517A JP2011200312A JP2011200312A JP2013061517A JP 2013061517 A JP2013061517 A JP 2013061517A JP 2011200312 A JP2011200312 A JP 2011200312A JP 2011200312 A JP2011200312 A JP 2011200312A JP 2013061517 A JP2013061517 A JP 2013061517A
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Takuya Okada
拓也 岡田
Kazuya Kitamura
一矢 北村
Taichi Meguro
太一 目黒
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus which increases cleaning capability of an intermediate transfer body, and is thereby capable of coping with operation conditions where a residual toner amount is large as well as a fast processing speed operation mode.SOLUTION: An image forming apparatus which transfers a toner image formed on a photoreceptor drum 21 to an intermediate transfer belt 101, and further transfers the toner image to paper comprises equal to or more than three conductive cleaning members 41-44 in the downstream of a transfer-to-paper position 115 on the intermediate transfer belt 101. The cleaning members 41-44 are provided in contact with the intermediate transfer belt 101. Further, high voltage power source parts 61-64 are provided, and biases are applied thereby on the cleaning members 41-44 so as to allow each of them to have an opposite polarity next to each other. With regard to the cleaning members having the same bias polarity (41 and 43, or 42 and 44), the bias output is made larger for the cleaning members (41, 42) in the upper stream-side.

Description

本発明は,感光体からトナー像の1次転写を受けるとともにそのトナー像を媒体にさらに2次転写する中間転写体を有する画像形成装置に関する。さらに詳細には,中間転写体における2次転写位置より下流の位置に,中間転写体をクリーニングするクリーニング部材を備え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 having an intermediate transfer body that receives a primary transfer of a toner image from a photoreceptor and further secondary-transfers the toner image to a medium. More specifically, the present invention relates to an image forming apparatus provided with a cleaning member for cleaning an intermediate transfer member at a position downstream of a secondary transfer position in the intermediate transfer member.

従来から,中間転写体を持つ画像形成装置では,中間転写体をクリーニングするクリーニング部材を備えるのが一般的である。2次転写後の中間転写体上に,ある程度のトナーが残留するからである。例えば特許文献1の画像形成装置では,クリーニング部材として,複数のファーブラシを備えている。そして,2次転写位置から見て最初の位置にある第1ファーブラシにプラスのバイアスを印加し,その下流側の第2ファーブラシにマイナスのバイアスを印加することとしている。これにより,残留トナーのうち元々の帯電極性のままであるマイナス帯電トナーを第1ファーブラシで回収し,極性が逆転したプラス帯電トナーを第2ファーブラシで回収しようとしている。また,特許文献2の画像形成装置では,クリーニング部材として,ファーブラシと発泡ローラーとを併用している。   Conventionally, an image forming apparatus having an intermediate transfer member is generally provided with a cleaning member for cleaning the intermediate transfer member. This is because a certain amount of toner remains on the intermediate transfer body after the secondary transfer. For example, the image forming apparatus disclosed in Patent Document 1 includes a plurality of fur brushes as cleaning members. Then, a positive bias is applied to the first fur brush at the first position as viewed from the secondary transfer position, and a negative bias is applied to the second fur brush on the downstream side thereof. As a result, the negatively charged toner that remains in the original charged polarity among the residual toner is collected by the first fur brush, and the positively charged toner whose polarity is reversed is collected by the second fur brush. In the image forming apparatus disclosed in Patent Document 2, a fur brush and a foam roller are used in combination as cleaning members.

特開2002−229344号公報JP 2002-229344 A 特開2010−145519号公報JP 2010-145519 A

しかしながら,前記した従来の技術には,次に述べるような問題点があった。まず特許文献1の技術には,残留トナーのすり抜けという問題があった。その原因として,クリーニング部材がファーブラシである場合には,ローラーの場合と比較して,中間転写体に対する密着度が低いということがあると考えられる。特に,媒体として転写率の低い特殊紙(エンボス紙等)を用いる場合や,そもそも2次転写を行わない画像安定化パターンの形成を行う場合には,かなりの量のトナーがクリーニング部材のところに到達する。そのためすり抜けトナーも多い。このすり抜けトナーが周回を重ねることで中間転写体上にトナーのフィルミングが生じる。これによって中間転写体の表面性状(平滑性や導電性)が変化してしまい,画像品質が低下してしまう。   However, the conventional technique described above has the following problems. First, the technique of Patent Document 1 has a problem of slipping through residual toner. As a cause, it is considered that when the cleaning member is a fur brush, the degree of adhesion to the intermediate transfer member is lower than that of the roller. In particular, when using special paper (such as embossed paper) with a low transfer rate as a medium, or when forming an image stabilization pattern that does not perform secondary transfer in the first place, a considerable amount of toner is placed at the cleaning member. To reach. For this reason, a lot of toner passes through. As the slipping-out toner circulates, toner filming occurs on the intermediate transfer member. As a result, the surface properties (smoothness and conductivity) of the intermediate transfer member are changed, and the image quality is deteriorated.

特許文献2のように発泡ローラーをクリーニング部材として用いることで,トナーのすり抜けの問題はかなり軽減できる。しかし近年では,画像形成装置のプロセススピードの高速化により,クリーニング部材に到達するトナーの時間当たりの量が増加してきている傾向がある。これに対処するためには,クリーニング部材と中間転写体との間への印加バイアスを大エネルギー化する必要がある。しかしながら,従来の機械的構成のままで単純にクリーニング部材へのバイアス印加を強化する(高電圧化または大電流化)ことも問題であった。バイアスが強力すぎると,クリーニング部材の箇所でトナーの溶融によるフィルミングが発生してしまうからである。このように近年の画像形成装置では,中間転写体のクリーニング能力をよりいっそう強化することが求められていた。   By using a foaming roller as a cleaning member as in Patent Document 2, the problem of toner slipping can be considerably reduced. In recent years, however, the amount of toner that reaches the cleaning member tends to increase as the process speed of the image forming apparatus increases. In order to cope with this, it is necessary to increase the energy applied to the bias between the cleaning member and the intermediate transfer member. However, it is also a problem that the bias application to the cleaning member is simply strengthened (high voltage or high current) with the conventional mechanical configuration. This is because if the bias is too strong, filming due to toner melting occurs at the cleaning member. Thus, in recent image forming apparatuses, it has been required to further enhance the cleaning ability of the intermediate transfer member.

本発明は,前記した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは,中間転写体のクリーニング部材のクリーニング能力を強化して,残留トナー量が多い動作状況や,速いプロセススピードの動作モードに対しても対応できるようにした画像形成装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art. That is, the problem is that an image forming apparatus that enhances the cleaning capability of the cleaning member of the intermediate transfer member so that it can cope with an operation state with a large amount of residual toner and an operation mode with a high process speed. It is to provide.

この課題の解決を目的としてなされた本発明の画像形成装置は,感光体を有しその感光体上にトナー像を形成するトナー像形成部と,感光体からトナー像の転写を受けるとともにそのトナー像を媒体にさらに転写する中間転写体とを有するものであって,中間転写体におけるトナー像の媒体への転写箇所より下流の位置に接触して設けられ,中間転写体をクリーニングする,3つ以上の導電性のクリーニング部材と,各クリーニング部材にバイアスを印加するバイアス印加部とを有し,バイアス印加部は,各クリーニング部材のうち隣り合って配置されているものに対して逆極性のバイアスを印加するとともに,同じ極性のバイアスが印加されるクリーニング部材に関して,上流側に配置されているものほど,印加するバイアスの出力を大きくする。   An image forming apparatus of the present invention, which has been made for the purpose of solving this problem, has a photoconductor and a toner image forming section for forming a toner image on the photoconductor, and receives the transfer of the toner image from the photoconductor and the toner An intermediate transfer member for further transferring the image to the medium, provided in contact with a position downstream of the transfer position of the toner image to the medium on the intermediate transfer member, and cleaning the intermediate transfer member. The conductive cleaning member described above and a bias applying unit that applies a bias to each cleaning member, and the bias applying unit is a bias having a polarity opposite to that of each of the cleaning members disposed adjacent to each other. For a cleaning member to which a bias of the same polarity is applied, the higher the bias output is applied to the cleaning member disposed upstream. To.

この画像形成装置では,感光体上に形成されたトナー像は,中間転写体に転写され,さらに中間転写体から媒体に転写される。ここで中間転写体上には,媒体にトナー像を転写した後も,ある程度のトナーが残る。この,転写後も転写元に残っているトナーを転写残トナーという。転写残トナーについては,クリーニング部材によるクリーニングがなされる。クリーニング部材にはバイアス印加部によりバイアスが印加されており,これにより転写残トナーは中間転写体からクリーニング部材に回収される。クリーニング部材は複数あり,印加されるバイアスの極性は交互に逆向きとなっている。このため,転写残トナーのうち,本来の帯電極性のままでいるものも,帯電極性が逆転したものも,いずれも回収される。   In this image forming apparatus, the toner image formed on the photosensitive member is transferred to the intermediate transfer member, and further transferred from the intermediate transfer member to the medium. Here, a certain amount of toner remains on the intermediate transfer member even after the toner image is transferred to the medium. This toner remaining on the transfer source after transfer is referred to as transfer residual toner. The transfer residual toner is cleaned by a cleaning member. A bias is applied to the cleaning member by a bias application unit, whereby the transfer residual toner is collected from the intermediate transfer member to the cleaning member. There are a plurality of cleaning members, and the polarity of the applied bias is alternately reversed. For this reason, both of the untransferred toner that remains in the original charged polarity and the toner that has the charged polarity reversed are collected.

ここにおいてさらに,クリーニング部材のうち同じ極性のバイアスが印加されるもの同士で見ると,上流側に配置されているものほど,印加されるバイアスが強力である。このため,転写残トナーが多い上流側のクリーニング部材の段階では,強めのバイアスにより効率よく転写残トナーが回収される。その一方で転写残トナーが少なくなっている下流側のクリーニング部材の段階では,弱めのバイアスにより,中間転写体の損傷のおそれなくして転写残トナーが回収される。   Here, further, when the cleaning members to which the bias of the same polarity is applied are viewed, those applied to the upstream side have a stronger bias. For this reason, at the stage of the upstream cleaning member where there is a large amount of transfer residual toner, the transfer residual toner is efficiently collected by a stronger bias. On the other hand, at the stage of the downstream cleaning member where the residual toner is low, the residual toner is collected by a weak bias without fear of damaging the intermediate transfer member.

本発明の画像形成装置はさらに,各中間転写体との接触位置以外の位置に接触し,クリーニング部材からトナーを回収する回収部材が,各クリーニング部材に対して個別に設けられているとよりよい。この場合にはバイアス印加部は,各回収部材を介して各クリーニング部材にバイアスを印加することになる。このようにすれば,クリーニング部材におけるトナーの蓄積が起こりにくい。   In the image forming apparatus of the present invention, it is further preferable that a recovery member that contacts a position other than the contact position with each intermediate transfer member and collects toner from the cleaning member is individually provided for each cleaning member. . In this case, the bias applying unit applies a bias to each cleaning member via each recovery member. In this way, toner accumulation on the cleaning member is unlikely to occur.

本発明の画像形成装置ではさらに,クリーニング部材が,導電性の発泡部材により形成された発泡ローラーであることが好ましい。さらに,発泡部材のセルの壁面の開口率が3%〜50%の範囲内にあるとよりよい。また,発泡部材の体積抵抗は,103〜107Ω・cmの範囲内であることが好ましい。 In the image forming apparatus of the present invention, it is further preferable that the cleaning member is a foam roller formed of a conductive foam member. Furthermore, it is better that the opening ratio of the wall surface of the cell of the foam member is in the range of 3% to 50%. Further, the volume resistance of the foamed member is preferably in the range of 10 3 to 10 7 Ω · cm.

本発明の画像形成装置におけるクリーニング部材は,発泡ローラーの替わりに,導電性のブラシ原糸を植毛してなるブラシローラーであってもよい。   The cleaning member in the image forming apparatus of the present invention may be a brush roller in which a conductive brush raw yarn is implanted instead of the foaming roller.

本発明によれば,中間転写体のクリーニング部材のクリーニング能力が強化された,残留トナー量が多い動作状況や,速いプロセススピードの動作モードに対しても対応できる画像形成装置が提供されている。   According to the present invention, there is provided an image forming apparatus in which the cleaning capability of the cleaning member of the intermediate transfer member is enhanced, and it can cope with an operation state with a large residual toner amount and an operation mode with a high process speed.

実施の形態に係る画像形成装置の全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of an image forming apparatus according to an embodiment. 画像形成装置における本発明としての要部の構成図である。1 is a configuration diagram of a main part of the image forming apparatus as the present invention. 実施の形態に係るクリーニングローラーの断面図である。It is sectional drawing of the cleaning roller which concerns on embodiment. 画像形成装置における本発明としての要部の構成図(変形例)である。It is a block diagram (modification) of the principal part as this invention in an image forming apparatus.

以下,本発明を具体化した実施の形態について,添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は,図1に示す画像形成装置に本発明を適用したものである。図1の画像形成装置100は,中間転写ベルト101と,中間転写ベルト101に沿って配置された4つのトナー像形成部1Y,1M,1C,1Kと,中間転写ベルト101から印刷用紙へのトナー像の2次転写を行う2次転写ローラー115と,2次転写後の中間転写ベルト101の表面を清掃するクリーニング部118とを有している。画像形成装置100にはこれらに加えてさらに,給紙部112,用紙搬送部113,定着器130,排紙トレイ117等を有している。   DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In this embodiment, the present invention is applied to the image forming apparatus shown in FIG. 1 includes an intermediate transfer belt 101, four toner image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K arranged along the intermediate transfer belt 101, and toner from the intermediate transfer belt 101 to a printing sheet. A secondary transfer roller 115 that performs secondary transfer of the image and a cleaning unit 118 that cleans the surface of the intermediate transfer belt 101 after the secondary transfer are included. In addition to these, the image forming apparatus 100 further includes a paper feed unit 112, a paper transport unit 113, a fixing device 130, a paper discharge tray 117, and the like.

各トナー像形成部1Y,1M,1C,1Kはそれぞれ,感光体ドラム21と,帯電器20と,露光部30と,現像器10とを有している。本形態における現像器10は,負帯電型トナーを用いるものである。また,中間転写ベルト101を挟んで各感光体ドラム21に対向して,1次転写ローラー111が配置されている。また,中間転写ベルト101よりも上方には,補充用のトナー容器200と,廃トナーボックス201とが配置されている。これにより画像形成装置100は,感光体ドラム21上にトナー像を形成し,そのトナー像を中間転写ベルト101上に転写し,さらにそのトナー像を印刷用紙へ転写するようになっている。   Each of the toner image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K includes a photosensitive drum 21, a charger 20, an exposure unit 30, and a developing unit 10. The developing device 10 in this embodiment uses negatively charged toner. Further, a primary transfer roller 111 is disposed so as to face each photoconductor drum 21 with the intermediate transfer belt 101 interposed therebetween. Further, a toner container 200 for replenishment and a waste toner box 201 are disposed above the intermediate transfer belt 101. As a result, the image forming apparatus 100 forms a toner image on the photosensitive drum 21, transfers the toner image onto the intermediate transfer belt 101, and further transfers the toner image onto the printing paper.

画像形成装置100における本発明としての要部である中間転写ベルト101の周辺を図2に示す。図2に示されるように中間転写ベルト101は,ローラー102,103に架け渡されている。このうち,2次転写ローラー115に対向するローラー103が,駆動ローラーである。これにより中間転写ベルト101は,そのうち図2中で上側の部分が右から左へ移動し,下側の部分が左から右へ移動するようになっている。1次転写ローラー111は,中間転写ベルト101の内側に位置している。図2では,帯電器20や露光部30は省略されている。現像器10は簡略化して示されている。   FIG. 2 shows the periphery of the intermediate transfer belt 101 which is a main part of the present invention in the image forming apparatus 100. As shown in FIG. 2, the intermediate transfer belt 101 is stretched around rollers 102 and 103. Among these, the roller 103 facing the secondary transfer roller 115 is a driving roller. As a result, the intermediate transfer belt 101 in FIG. 2 has its upper part moving from right to left and its lower part moving from left to right. The primary transfer roller 111 is located inside the intermediate transfer belt 101. In FIG. 2, the charger 20 and the exposure unit 30 are omitted. The developing device 10 is shown in a simplified manner.

クリーニング部118は,中間転写ベルト101における図2中で上側の部分に配置されている。この箇所はむろん,中間転写ベルト101において2次転写が行われる箇所,すなわち2次転写ローラー115と対向する箇所よりも,中間転写ベルト101の移動方向の下流に位置する箇所である。クリーニング部118には,4つのクリーニングローラー41〜44が,中間転写ベルト101の外面に接して配置されている。4つのクリーニングローラー41〜44は,中間転写ベルト101の移動方向に沿って並べられている。   The cleaning unit 118 is disposed in the upper portion of the intermediate transfer belt 101 in FIG. Of course, this location is a location located downstream in the moving direction of the intermediate transfer belt 101 from the location where the secondary transfer is performed on the intermediate transfer belt 101, that is, the location facing the secondary transfer roller 115. In the cleaning unit 118, four cleaning rollers 41 to 44 are arranged in contact with the outer surface of the intermediate transfer belt 101. The four cleaning rollers 41 to 44 are arranged along the moving direction of the intermediate transfer belt 101.

図2中のクリーニングローラー41〜44はいずれも,発泡性樹脂部材で形成された発泡ローラーである。クリーニングローラー41〜44に用いられている発泡性樹脂部材は,金属粉末の配合等の公知の手段により,導電性が付与されているものである。このうちのクリーニングローラー41を例として,クリーニング部118の構成をさらに詳細に説明する。   The cleaning rollers 41 to 44 in FIG. 2 are all foaming rollers formed of a foamable resin member. The foamable resin member used for the cleaning rollers 41 to 44 is given conductivity by a known means such as blending of metal powder. The configuration of the cleaning unit 118 will be described in more detail using the cleaning roller 41 as an example.

クリーニングローラー41にはさらに,回収ローラー51が設けられている。回収ローラー51は,金属製であり,高圧電源部61に接続されている。また,回収ローラー51にはスクレーパー71が設けられている。回収ローラー51の回転方向は,クリーニングローラー41の回転に対してウィズ回転でもカウンター回転でもどちらでもよい。一方,中間転写ベルト101を挟んでクリーニングローラー41の反対側には,対向ローラー81が配置されている。対向ローラー81は接地されている。これにより,電気的バイアスの掛かったクリーニングローラー41により,中間転写ベルト101上の残留トナーが回収されるようになっている。クリーニングローラー41に回収された残留トナーはさらに,回収ローラー51に回収され,回収ローラー51上でスクレーパー71に掻き取られる。掻き取られた残留トナーは,廃トナーとして,廃トナーボックス201に収容されるようになっている。   The cleaning roller 41 is further provided with a collection roller 51. The collection roller 51 is made of metal and is connected to the high voltage power supply unit 61. The recovery roller 51 is provided with a scraper 71. The rotation direction of the collection roller 51 may be either with rotation or counter rotation with respect to the rotation of the cleaning roller 41. On the other hand, a counter roller 81 is disposed on the opposite side of the cleaning roller 41 with the intermediate transfer belt 101 interposed therebetween. The opposing roller 81 is grounded. As a result, the residual toner on the intermediate transfer belt 101 is collected by the cleaning roller 41 to which an electrical bias is applied. The residual toner collected on the cleaning roller 41 is further collected on the collection roller 51 and scraped off by the scraper 71 on the collection roller 51. The scraped residual toner is accommodated in the waste toner box 201 as waste toner.

同様に,クリーニングローラー42〜44についてもそれぞれ,回収ローラー52〜54,高圧電源部62〜64,対向ローラー82〜84,スクレーパー72〜74が設けられている。それぞれ,クリーニングローラー41の場合と同様の構成となっている。なお,なお,高圧電源部61〜64の機能を1つの電源装置にまとめてもよい。また,対向ローラーの本数については,必ずしもクリーニングローラーの本数と同数でなくてもよい。2本のクリーニングローラーで1本の対向ローラーを兼用する等の構成であってもよい。   Similarly, the recovery rollers 52 to 54, the high-voltage power supply units 62 to 64, the opposing rollers 82 to 84, and the scrapers 72 to 74 are provided for the cleaning rollers 42 to 44, respectively. Each has the same configuration as that of the cleaning roller 41. Note that the functions of the high-voltage power supply units 61 to 64 may be integrated into one power supply device. Further, the number of opposed rollers is not necessarily the same as the number of cleaning rollers. A configuration in which one cleaning roller is also used by two cleaning rollers may be used.

ここで,クリーニングローラー41〜44について詳細に説明する。クリーニングローラー41〜44は,いずれも同じものであるので,代表してクリーニングローラー41により説明する。クリーニングローラー41は図3に示すように,芯金41Sとその周囲を覆うポリウレタンフォーム層41Fとで構成されている発泡ローラーである。   Here, the cleaning rollers 41 to 44 will be described in detail. Since the cleaning rollers 41 to 44 are the same, the cleaning roller 41 will be described as a representative. As shown in FIG. 3, the cleaning roller 41 is a foaming roller composed of a core metal 41S and a polyurethane foam layer 41F covering the periphery thereof.

ポリウレタンフォーム層41Fを構成するポリウレタンフォームは,多数のセル(気泡)を有する発泡部材である。このポリウレタンフォームは,各セルが分離して存在するのではなく,セル同士が開口を介して連なって存在する連続気泡構造のものである。各セルについてみると,セルの壁面全体の面積で開口面積を割って100倍した値である開口率が,3%〜50%の範囲内であることが望ましい。ポリウレタンフォームにおけるこの範囲内の開口率は,独立気泡構造として一般的な値(1%程度)よりはもちろん高い。ただし,一般的な連続気泡構造のポリウレタンフォームの開口率は60%程度であるからそれに比べれば低めである。   The polyurethane foam constituting the polyurethane foam layer 41F is a foamed member having a large number of cells (bubbles). This polyurethane foam has an open cell structure in which cells do not exist separately but are connected to each other through openings. For each cell, it is desirable that the opening ratio, which is a value obtained by dividing the opening area by the area of the entire wall surface of the cell and multiplying by 100, is in the range of 3% to 50%. The opening ratio within this range in polyurethane foam is naturally higher than the typical value (about 1%) for the closed cell structure. However, since the opening ratio of a general open-cell structure polyurethane foam is about 60%, it is lower than that.

このような開口率のポリウレタンフォームを用いていることにより,次の効果がある。まず,独立気泡構造のものより開口率が高いことによる効果として,ポリウレタンフォーム層41Fの柔軟性が高く変形しやすいことが挙げられる。このため,独立気泡構造のものと比較して,中間転写ベルト101への密着性が高く,残留トナーを掻き取る能力が高いのである。また,中間転写ベルト101への攻撃性は低い。すなわち,クリーニングローラー41〜44が中間転写ベルト101の表面を損傷(傷つけ,摩耗)するおそれは少ない。   By using a polyurethane foam having such an opening ratio, the following effects can be obtained. First, the effect of having a higher opening ratio than that of the closed cell structure is that the polyurethane foam layer 41F is highly flexible and easily deformed. For this reason, compared with the closed cell structure, the adhesiveness to the intermediate transfer belt 101 is high and the ability to scrape the residual toner is high. Further, the aggressiveness to the intermediate transfer belt 101 is low. That is, there is little possibility that the cleaning rollers 41 to 44 damage (damage or wear) the surface of the intermediate transfer belt 101.

一方,一般的な連続気泡構造のものより開口率が低いことによる効果としては,ポリウレタンフォーム層41F内に回収したトナーの,セルからセルへの移動の容易性が低いことが挙げられる。そのため,回収したトナーが,ポリウレタンフォーム層41Fにおける深い部分にまで浸透しにくい。これにより,ポリウレタンフォームの詰まりが発生しにくく,長期にわたって柔軟性を維持できるクリーニングローラー41となっている。   On the other hand, the effect of having a lower opening ratio than that of a general open-cell structure is that the toner collected in the polyurethane foam layer 41F is less easily transferred from cell to cell. Therefore, the collected toner hardly penetrates to a deep portion in the polyurethane foam layer 41F. As a result, the polyurethane foam is less likely to be clogged, and the cleaning roller 41 can maintain flexibility over a long period of time.

ポリウレタンフォームのセル径と清掃性能との関係について,一般論としては次のようなことが言える。すなわち,セル径が,回収しようとする異物のサイズに対して小さいと,その異物を取り込むことができない。このため清掃性能が低い。一方,セル径が大きすぎると,清掃対象箇所に実際に接触する接触面の面積や接触頻度が小さいこととなる。よってこれも清掃性能が低い。つまり,セル径は小さすぎても大きすぎてもよくないのである。本形態では清掃対象箇所が中間転写ベルト101である。このため清掃対象物は残留トナーまたはその集合塊であり,50〜1000μmの範囲内のセル径が好ましい。   Regarding the relationship between the cell diameter and the cleaning performance of polyurethane foam, the following can be said in general. That is, if the cell diameter is smaller than the size of the foreign material to be collected, the foreign material cannot be taken in. For this reason, the cleaning performance is low. On the other hand, if the cell diameter is too large, the area and contact frequency of the contact surface that actually contacts the location to be cleaned will be small. Therefore, this also has low cleaning performance. In other words, the cell diameter may not be too small or too large. In this embodiment, the location to be cleaned is the intermediate transfer belt 101. For this reason, the object to be cleaned is residual toner or an aggregate thereof, and a cell diameter in the range of 50 to 1000 μm is preferable.

また,ポリウレタンフォーム層41Fを構成するポリウレタンフォームは,前述のように導電性が付与されているものである。高圧電源部61によりバイアスを印加されて中間転写ベルト101との間に所定の電界を形成するためである。ポリウレタンフォーム層41Fの好ましい導電性は,体積抵抗にして,103〜107Ω・cmの範囲内である。ポリウレタンフォーム層41Fの抵抗が低すぎると,ポリウレタンフォーム層41Fあるいは中間転写ベルト101に損傷が発生するおそれがある。ポリウレタンフォーム層41Fと中間転写ベルト101との間のギャップの小さい箇所で,過大な電界が掛かってリークが生じるからである。一方,ポリウレタンフォーム層41Fの抵抗が高すぎる場合には,高圧電源部61の電圧を高く設定する必要がある。このため,高圧電源部61の大型化やコスト増の問題がある。 Further, the polyurethane foam constituting the polyurethane foam layer 41F is provided with conductivity as described above. This is because a bias is applied by the high voltage power source 61 to form a predetermined electric field with the intermediate transfer belt 101. The preferred conductivity of the polyurethane foam layer 41F is in the range of 10 3 to 10 7 Ω · cm in terms of volume resistance. If the resistance of the polyurethane foam layer 41F is too low, the polyurethane foam layer 41F or the intermediate transfer belt 101 may be damaged. This is because an excessive electric field is applied at a portion where the gap between the polyurethane foam layer 41F and the intermediate transfer belt 101 is small to cause a leak. On the other hand, when the resistance of the polyurethane foam layer 41F is too high, the voltage of the high-voltage power source 61 needs to be set high. For this reason, there is a problem of an increase in size and cost of the high-voltage power supply unit 61.

クリーニングローラー41の中間転写ベルト101への圧接力の好ましい範囲は,クリーニングローラー41への中間転写ベルト101の食い込み量が,ポリウレタンフォーム層41Fの厚さに対して5%〜20%となる範囲内である。圧接力が足りないと,清掃能力が不足する。圧接力が過剰だと,クリーニングローラー41や中間転写ベルト101の回転負荷が過大となる。   A preferable range of the pressing force of the cleaning roller 41 to the intermediate transfer belt 101 is within a range in which the amount of biting of the intermediate transfer belt 101 into the cleaning roller 41 is 5% to 20% with respect to the thickness of the polyurethane foam layer 41F. It is. If there is not enough pressure contact, the cleaning ability will be insufficient. If the pressure contact force is excessive, the rotational load of the cleaning roller 41 and the intermediate transfer belt 101 becomes excessive.

クリーニングローラー41は,中間転写ベルト101の動きに対してカウンター回転するものである。クリーニングローラー41の好ましい回転速度は,中間転写ベルト101の走行速度に対して所定の範囲内である。つまり,クリーニングローラー41の周速は,中間転写ベルト101の走行速度の0.5倍〜2倍(絶対値にて)の範囲内であることが好ましい。0.5倍未満,つまりクリーニングローラー41の回転が遅すぎると,清掃能力が不足する。逆にクリーニングローラー41の回転が速すぎると,クリーニングローラー41や中間転写ベルト101の回転負荷が過大となる。ここで,クリーニングローラー41の周速とは,クリーニングローラー41の回転によりその表面上の1点が移動する速さのことである。中間転写ベルト101の走行速度とは,画像形成時に中間転写ベルト101の外周面上の1点が,中間転写ベルト101の直線区間内にて移動する速さのことである。   The cleaning roller 41 rotates counter to the movement of the intermediate transfer belt 101. A preferable rotation speed of the cleaning roller 41 is within a predetermined range with respect to the traveling speed of the intermediate transfer belt 101. That is, the peripheral speed of the cleaning roller 41 is preferably in the range of 0.5 to 2 times (in absolute value) the traveling speed of the intermediate transfer belt 101. If it is less than 0.5 times, that is, if the rotation of the cleaning roller 41 is too slow, the cleaning ability is insufficient. Conversely, if the cleaning roller 41 rotates too fast, the rotational load on the cleaning roller 41 and the intermediate transfer belt 101 becomes excessive. Here, the peripheral speed of the cleaning roller 41 refers to the speed at which one point on the surface moves as the cleaning roller 41 rotates. The running speed of the intermediate transfer belt 101 is the speed at which one point on the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 101 moves within the straight section of the intermediate transfer belt 101 during image formation.

なお,クリーニングローラー41〜44の一部のローラーまたは全部のローラーとして,上述の発泡ローラーに替えてブラシローラーを用いてもよい。ブラシローラーとは,上述の発泡ローラーにおけるポリウレタンフォーム層41Fに替えてブラシ層を設けたものである。すなわち,ブラシ原糸を多数植え込んだ基布を,芯金41Sに対し,ブラシ原糸が外側を向くように巻き付けたものである。基布としては,全体が導電性原糸で織られたもの,あるいは,導電性原糸を織り込んだもの等を用いる。芯金41Sと基布との接着には,導電性接着剤を用いることが望ましい。   In addition, you may use a brush roller instead of the above-mentioned foaming roller as some rollers or all the rollers of the cleaning rollers 41-44. The brush roller is provided with a brush layer in place of the polyurethane foam layer 41F in the foaming roller described above. That is, a base fabric in which many brush yarns are implanted is wound around the core bar 41S so that the brush yarns face outward. As the base fabric, a fabric woven with conductive yarn or a fabric woven with conductive yarn is used. It is desirable to use a conductive adhesive for bonding the core metal 41S and the base fabric.

ブラシ原糸としては,ナイロン系,ポリエステル系,アクリル系,レーヨン系等の種々の素材に導電材を配合して糸状にしたものを用いることができる。導電材としては例えば,導電性カーボンブラックや,各種のイオン導電材が挙げられる。ブラシ原糸の好ましい導電性は,体積抵抗にして,105〜1013Ω・cmの範囲内である。ブラシ原糸の導電性が高すぎたりあるいは低すぎたりすると,発泡ローラーの場合のポリウレタンフォーム層41Fの導電性が高すぎたりあるいは低すぎたりした場合と同様の弊害がある。 As the brush raw yarn, it is possible to use yarns made by blending various materials such as nylon, polyester, acrylic, and rayon with a conductive material. Examples of the conductive material include conductive carbon black and various ion conductive materials. A preferable conductivity of the brush raw yarn is 10 5 to 10 13 Ω · cm in terms of volume resistance. If the conductivity of the brush raw yarn is too high or too low, there is an adverse effect similar to the case where the conductivity of the polyurethane foam layer 41F in the case of the foam roller is too high or too low.

ブラシ原糸の好ましい太さは,0.1〜1テックスの範囲内である。基布に対するブラシ原糸の植毛密度の好ましい範囲は,5万〜30万本/インチ2である。ブラシ原糸が細すぎたり植毛密度が低すぎたりすると,中間転写ベルト101上の異物を掻き取る能力が不足する。逆にブラシ原糸が太すぎたり植毛密度が高すぎたりすると,中間転写ベルト101への攻撃性が強く,中間転写ベルト101の表面の損傷のおそれがある。植毛密度が高すぎたりする場合の不具合としてはこの他に,一旦取り込んだ異物の排出性が悪いことが挙げられる。このため,清掃性能を長期間維持することができない。 The preferable thickness of the brush yarn is in the range of 0.1 to 1 tex. The preferable range of the density of the brush yarn to the base fabric is 50,000 to 300,000 / inch 2 . If the brush yarn is too thin or the flocking density is too low, the ability to scrape foreign matter on the intermediate transfer belt 101 is insufficient. On the other hand, if the brush yarn is too thick or the flocking density is too high, the aggressiveness to the intermediate transfer belt 101 is strong and the surface of the intermediate transfer belt 101 may be damaged. Another problem when the flocking density is too high is that the foreign matter once taken in is poorly discharged. For this reason, the cleaning performance cannot be maintained for a long time.

ブラシローラーの中間転写ベルト101への食い込み量の好ましい範囲は,ブラシ原糸のパイル長(ブラシ原糸のうち基布から突出している部分の長さ)に対して10%〜40%である。食い込み量が足りないと,清掃能力が不足する。食い込み量が過剰だと,ブラシローラーや中間転写ベルト101の回転負荷が過大となる。回転速度に関しては,ブラシローラーの場合でも前述の発泡ローラーの場合と同様である。   The preferable range of the amount of biting into the intermediate transfer belt 101 of the brush roller is 10% to 40% with respect to the pile length of the brush raw yarn (the length of the portion protruding from the base fabric of the brush raw yarn). If the amount of bite is insufficient, the cleaning ability will be insufficient. If the amount of biting is excessive, the rotational load of the brush roller or the intermediate transfer belt 101 becomes excessive. The rotational speed is the same as that of the above-mentioned foaming roller even in the case of the brush roller.

続いて,高圧電源部61による回収ローラー51〜54への印加バイアスについて説明する。回収ローラー51〜54に対しては,高圧電源部61により,次の2つの条件を満たすようにバイアスが印加される。
(条件1)隣り合うもの同士でバイアスの極性が逆になる。つまり,最も上流の回収ローラー51と3番目の回収ローラー53とが同じ極性で,2番目の回収ローラー52と最も下流の回収ローラー54とが,それらとは逆の極性となる。ここでの極性は,対向ローラー81の接地電位を基準としての極性である。
(条件2)同じ極性の回収ローラー同士で比較すると,上流側のものほどバイアスが高出力である。ここで,バイアスの出力が高いとは,電圧制御の場合,対向ローラー81の接地電位を基準としたときのバイアス電圧の絶対値が大きいことをいう。電流制御の場合にはむろん,バイアス電流の絶対値が大きいことを言う。
Next, the bias applied to the collection rollers 51 to 54 by the high voltage power supply unit 61 will be described. A bias is applied to the collection rollers 51 to 54 by the high voltage power supply unit 61 so as to satisfy the following two conditions.
(Condition 1) The polarity of the bias is reversed between adjacent ones. That is, the most upstream collection roller 51 and the third collection roller 53 have the same polarity, and the second collection roller 52 and the most downstream collection roller 54 have opposite polarities. The polarity here is based on the ground potential of the opposing roller 81.
(Condition 2) Comparing the collection rollers with the same polarity, the bias is higher at the upstream side. Here, a high bias output means that in the case of voltage control, the absolute value of the bias voltage when the ground potential of the opposing roller 81 is used as a reference is large. Of course, in the case of current control, the absolute value of the bias current is large.

このような設定とする理由は,次の通りである。まず,条件1の理由は,2番目以降のクリーニングローラー42〜44にて,転写残トナーのうち,前のクリーニングローラーで回収されなかった極性のものを効率的に回収するためである。ここで,前のクリーニングローラーで回収されなかった極性の転写残トナーには,前のクリーニングローラーを通過するときに極性が逆転したものも含まれる。   The reason for this setting is as follows. First, the reason for Condition 1 is to efficiently collect the remaining toner with the polarity that was not collected by the previous cleaning roller by the second and subsequent cleaning rollers 42 to 44. Here, the transfer residual toner having a polarity that has not been collected by the previous cleaning roller includes a toner whose polarity is reversed when passing through the previous cleaning roller.

条件2の理由は,次の2点である。まず上流の回収ローラーを高バイアスとしている理由は,中間転写ベルト101上の転写残トナーが多い段階にて効率よく転写残トナーを回収するためである。また,転写残トナーが多い段階では,高バイアスを印加しても中間転写ベルト101の表面の損傷があまり問題とならないからである。一方,下流の回収ローラーを低バイアスとしている理由は,転写残トナーが少なくなってきている段階では,高バイアスを印加する必要性が薄いからである。この段階ではむしろ,高バイアスの印加による中間転写ベルト101の表面の損傷のおそれの方が大きいのである。   The reason for condition 2 is the following two points. First, the reason why the upstream collection roller is set to a high bias is to efficiently collect the transfer residual toner at a stage where there is a large amount of transfer residual toner on the intermediate transfer belt 101. In addition, at the stage where there is a large amount of residual toner, damage to the surface of the intermediate transfer belt 101 is not a problem even when a high bias is applied. On the other hand, the reason why the downstream collecting roller is set to a low bias is that it is not necessary to apply a high bias at a stage where the amount of residual toner is low. At this stage, the surface of the intermediate transfer belt 101 is more likely to be damaged by the application of a high bias.

なお,クリーニングローラー41〜44に対しては,高圧電源部61による積極的なバイアス印加を行わない。それでもクリーニングローラー41〜44は,対応する回収ローラー51〜54の電圧と対向ローラー81の接地電位との間の電圧レベルになる。これにより間接的にクリーニングローラー41〜44にバイアスが印加されている状態となる。クリーニングローラー41〜44や回収ローラー51〜54などがいずれも導電性だからである。これにより,中間転写ベルト101からクリーニングローラー41〜44への転写残トナーの回収と,クリーニングローラー41〜44から回収ローラー51〜54への転写残トナーの回収とがともに良好に行われる。   Note that positive bias application by the high-voltage power supply 61 is not performed on the cleaning rollers 41 to 44. Still, the cleaning rollers 41 to 44 are at a voltage level between the voltage of the corresponding collection rollers 51 to 54 and the ground potential of the counter roller 81. As a result, a bias is indirectly applied to the cleaning rollers 41 to 44. This is because the cleaning rollers 41 to 44 and the collection rollers 51 to 54 are all conductive. As a result, the transfer residual toner from the intermediate transfer belt 101 to the cleaning rollers 41 to 44 and the transfer residual toner from the cleaning rollers 41 to 44 to the recovery rollers 51 to 54 are both favorably performed.

ただし,クリーニングローラー41〜44に対して高圧電源部61により直接的にバイアス印加を行うようにしてもよい。その場合でもむろん,クリーニングローラー41〜44への印加バイアスは,クリーニングローラー41〜44の電圧レベルが,対応する回収ローラー51〜54の電圧レベルと接地電位との中間のレベルとなるようなものとする。あるいは,回収ローラー51〜54を廃して,クリーニングローラー41〜44に直接にスクレーパー71〜74を当てる構成とすることも考えられる。   However, the bias may be directly applied to the cleaning rollers 41 to 44 by the high voltage power supply unit 61. Even in that case, of course, the bias applied to the cleaning rollers 41 to 44 is such that the voltage level of the cleaning rollers 41 to 44 is an intermediate level between the voltage level of the corresponding recovery rollers 51 to 54 and the ground potential. To do. Alternatively, a configuration in which the collecting rollers 51 to 54 are eliminated and the scrapers 71 to 74 are directly applied to the cleaning rollers 41 to 44 can be considered.

なお本形態では前述のように,高圧電源部61を回収ローラー51〜54に接続し,対向ローラー81〜84を接地している。しかし逆に,高圧電源部61を対向ローラー81〜84に接続し,回収ローラー51〜54を接地することも可能である。ただしその場合にはバイアスの極性も逆になる。また,バイアス制御の方法は,電流制御でも電圧制御でもかまわない。ただし,電流制御の方が,トナーの回収がより確実である。   In this embodiment, as described above, the high-voltage power source 61 is connected to the collection rollers 51 to 54, and the opposing rollers 81 to 84 are grounded. However, conversely, the high-voltage power supply 61 can be connected to the opposing rollers 81 to 84 and the collection rollers 51 to 54 can be grounded. In this case, however, the polarity of the bias is reversed. The bias control method may be current control or voltage control. However, the current control is more reliable in collecting the toner.

以下,本発明の実施例および比較例を説明する。以下に説明する実施例および比較例では,試験機としてコニカミノルタ製bizhub Pro C5501を用い,そのベルトクリーニング部分に改造を施して試験に供した。改造の内容は,試験機のクリーニングローラーを,前述の発泡ローラーまたはブラシローラーで置き換えることである。ここで,図2に示した,クリーニングローラーが4本である構成と,図4に示すようにクリーニングローラーが3本である構成との2通りの改造機を作成した。また,クリーニングローラーの食い込み量や,印加バイアスその他の各種条件を,試験目的に合わせて調整した。   Examples of the present invention and comparative examples will be described below. In the examples and comparative examples described below, bizhub Pro C5501 manufactured by Konica Minolta was used as a testing machine, and the belt cleaning portion was modified and used for the test. The content of the modification is to replace the cleaning roller of the testing machine with the aforementioned foaming roller or brush roller. Here, two types of remodeling machines were prepared, the configuration shown in FIG. 2 having four cleaning rollers and the configuration having three cleaning rollers as shown in FIG. In addition, the amount of biting of the cleaning roller, applied bias, and other conditions were adjusted according to the test purpose.

本実施例および比較例で用いた発泡ローラーは,5種類である。これらを,発泡A,発泡B,発泡C,発泡D,発泡Eと称する。これらにおけるポリウレタンフォーム層41Fの内容を,表1に示す。表1中の各原料の数値はいずれも,重量部を示す。また,表1中の原料のうち水以外のものとしてはそれぞれ,次のものを用いた。
ポリオール :ポリエーテルポリオール(三井武田化学製「アクトコールED−37B 」(数平均分子量3000))
イソシアネート:メチレンジフェルニンジイソシアネート(MDI)(日本ポリウレタン 製「ミリオネートMTL−S」)
アミン系触媒 :花王製「カオーライザー」No.23NP
整泡剤 :直鎖ジメチルポリシロキサン(GESilicones製「Niaxs ilicone」L5614)
There are five types of foaming rollers used in the examples and comparative examples. These are referred to as foam A, foam B, foam C, foam D, and foam E. Table 1 shows the contents of the polyurethane foam layer 41F. All numerical values of raw materials in Table 1 indicate parts by weight. Further, among the raw materials in Table 1, the following were used as materials other than water.
Polyol: Polyether polyol ("Accor ED-37B" (number average molecular weight 3000) manufactured by Mitsui Takeda Chemical)
Isocyanate: Methylene difernine diisocyanate (MDI) ("Millionate MTL-S" manufactured by Nippon Polyurethane)
Amine-based catalyst: Kao Riser No. 23NP
Foam stabilizer: linear dimethylpolysiloxane (“Niaxs silicone” L5614, manufactured by GE Silicones)

Figure 2013061517
Figure 2013061517

本実施例および比較例でこれらの発泡ローラーを用いる場合の発泡ローラーの食い込み量は,次の通りとした。
・中間転写ベルト101に対する発泡ローラーの食い込み量 →0.6mm
・発泡ローラーに対する回収ローラー51〜54の食い込み量→0.6mm
The amount of biting of the foaming roller when these foaming rollers were used in this example and the comparative example was as follows.
・ The amount of biting of the foam roller to the intermediate transfer belt 101 → 0.6 mm
-Biting amount of collection rollers 51 to 54 with respect to foaming roller → 0.6 mm

一方,本実施例および比較例で用いたブラシローラーは,2種類である。これらを,ブラシA,ブラシBと称する。これらについての詳細を表2に示す。   On the other hand, there are two types of brush rollers used in this example and the comparative example. These are referred to as brush A and brush B. Details of these are shown in Table 2.

本実施例および比較例でこれらのブラシローラーを用いる場合の発泡ローラーの食い込み量は,次の通りとした。
・中間転写ベルト101に対するブラシローラーの食い込み量 →1.3mm
・ブラシローラーに対する回収ローラー51〜54の食い込み量→1.3mm
The amount of biting of the foaming roller when using these brush rollers in this example and the comparative example was as follows.
・ Brush roller biting amount with respect to the intermediate transfer belt 101 → 1.3 mm
-Biting amount of collection rollers 51-54 with respect to brush roller-> 1.3mm

Figure 2013061517
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また,発泡ローラー,ブラシローラーのいずれの場合でも,本実施例および比較例では,クリーニングローラー41〜44および回収ローラー51〜54の回転に関して,次のようにした。まずクリーニングローラー41〜44の回転速度であるが,クリーニングローラー41〜44の周速と中間転写ベルト101の走行速度とが1対1になるようにした。クリーニングローラー41〜44の回転方向はむろん,中間転写ベルト101の移動方向に対してカウンター回転である。   In either case of the foaming roller and the brush roller, the rotation of the cleaning rollers 41 to 44 and the collection rollers 51 to 54 was performed as follows in this example and the comparative example. First, regarding the rotational speed of the cleaning rollers 41 to 44, the peripheral speed of the cleaning rollers 41 to 44 and the running speed of the intermediate transfer belt 101 are set to 1: 1. Of course, the rotation direction of the cleaning rollers 41 to 44 is counter rotation with respect to the moving direction of the intermediate transfer belt 101.

回収ローラー51〜54の回転については次のようにした。回転方向については,クリーニングローラー41〜44の回転に対してウィズ回転とした。回転速度は,回収ローラー51〜54とクリーニングローラー41〜44とで周速比が1対1になるようにした。つまり,クリーニングローラー41〜44の回転に対して完全ウィズ回転とした。   The rotation of the collection rollers 51 to 54 was performed as follows. About the rotation direction, it was set as with rotation with respect to rotation of the cleaning rollers 41-44. The rotation speed was set such that the circumferential speed ratio was 1: 1 between the collection rollers 51 to 54 and the cleaning rollers 41 to 44. That is, complete rotation with respect to the rotation of the cleaning rollers 41-44.

なお,クリーニングローラー41〜44や回収ローラー51〜54の食い込み量や回転に関して,上記の設定は一例であり,これに限定されるものではない。[0020],[0028],[0029],[0033]で説明した範囲内で変更しても同様の効果が得られる。   In addition, said setting is an example regarding the amount of biting and rotation of the cleaning rollers 41-44 and the collection | recovery rollers 51-54, It is not limited to this. The same effect can be obtained even if it is changed within the range described in [0020], [0028], [0029], [0033].

続いて,本実施例および比較例の個別の詳細構成を表3に示す。表3中の「41,51」の欄は,クリーニングローラー41の種類と回収ローラー51の印加バイアスを示している。印加バイアスは電流制御であり,表3中には単位[μA]での数値を示している。電流値の数字ではあるが,絶対値が大きいほど電圧の絶対値も大きいことはいうまでもない。同様に「42,52」の欄は,クリーニングローラー42の種類と回収ローラー52の印加バイアスを示している。「43,53」,「44,54」の各欄も同様である。   Subsequently, individual detailed configurations of the present example and the comparative example are shown in Table 3. The column “41, 51” in Table 3 shows the type of the cleaning roller 41 and the applied bias of the collection roller 51. The applied bias is current control, and Table 3 shows numerical values in the unit [μA]. Needless to say, the absolute value of the voltage increases as the absolute value increases. Similarly, the column “42, 52” indicates the type of the cleaning roller 42 and the bias applied to the collection roller 52. The same applies to the columns “43, 53” and “44, 54”.

表3中の実施例および比較例のうち,実施例1〜6,10〜15,19〜21,比較例1,2,4〜8は,図2に示した4本構成のものである。一方,実施例7〜9,16〜18,比較例3は,図4に示した3本構成のものである。また,実施例1〜9,比較例1〜5は,クリーニングローラー41〜44としてブラシローラーを用いた例である。一方,実施例10〜21,比較例6〜8は,クリーニングローラー41〜44として発泡ローラーを用いた例である。このうち実施例6は,4本のブラシローラーのうち上流側の2本に「ブラシB」を用い,下流側の2本に「ブラシA」を用いた例である。同様に実施例15では,「発泡B」と「発泡C」とを混載している。このように異なる種類のクリーニングローラーを混載してもよい。さらに,表3中に具体例はないが,ブラシローラーと発泡ローラーとを混載してもかまわない。   Of the examples and comparative examples in Table 3, Examples 1 to 6, 10 to 15, 19 to 21, and Comparative Examples 1, 2, and 4 to 8 have the four configurations shown in FIG. On the other hand, Examples 7-9 and 16-18 and the comparative example 3 are the things of the 3 structure shown in FIG. Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 5 are examples in which brush rollers are used as the cleaning rollers 41 to 44. On the other hand, Examples 10 to 21 and Comparative Examples 6 to 8 are examples in which a foaming roller is used as the cleaning rollers 41 to 44. Of these, Example 6 is an example in which “Brush B” is used for two of the four brush rollers on the upstream side and “Brush A” is used for the two on the downstream side. Similarly, in Example 15, “foam B” and “foam C” are mixed. In this way, different types of cleaning rollers may be mixedly mounted. Furthermore, although there is no specific example in Table 3, a brush roller and a foaming roller may be mixed and mounted.

Figure 2013061517
Figure 2013061517

次に印加バイアスについて述べる。表3では,実施例1〜21,比較例1〜8のすべてにおいて,回収ローラー51,53の印加バイアスが同じ極性となっている。そして回収ローラー52,54(3本構成のものについては回収ローラー54を除く)の印加バイアスは,回収ローラー51,53とは逆極性となっている。このように隣り合うもの同士では印加バイアスが逆極性となっている。そして,実施例5,6,14,15の4例のみ,奇数番目の回収ローラー51,53の印加バイアスをマイナス,つまりトナーの帯電極性と同じ極性としている。それ以外の例ではすべて奇数番目の回収ローラー51,53の印加バイアスをプラス,つまりトナーの帯電極性と同じ極性としている。   Next, the applied bias will be described. In Table 3, the bias applied to the collection rollers 51 and 53 has the same polarity in all of Examples 1 to 21 and Comparative Examples 1 to 8. The bias applied to the collection rollers 52 and 54 (excluding the collection roller 54 in the case of the three configuration) is opposite to that of the collection rollers 51 and 53. In this way, the applied biases have opposite polarities between adjacent ones. In only the four examples of Examples 5, 6, 14, and 15, the bias applied to the odd-numbered collection rollers 51 and 53 is negative, that is, the same polarity as the toner charging polarity. In all other examples, the bias applied to the odd-numbered collection rollers 51 and 53 is positive, that is, the same polarity as the charging polarity of the toner.

そして,実施例1〜21のいずれにおいても,回収ローラー51,53の印加バイアスを絶対値で比較すると,上流側の回収ローラー51の方が大きい値となっている。さらに,回収ローラー52,54の印加バイアスについても同様のことがいえる(3本構成のものを除く)。   In any of Examples 1 to 21, when the bias applied to the collection rollers 51 and 53 is compared in absolute value, the upstream collection roller 51 has a larger value. Further, the same applies to the bias applied to the collection rollers 52 and 54 (except for the three-roller configuration).

しかしながら比較例1〜8のものでは,このことが成り立たない。比較例1〜4,6〜8で回収ローラー51,53の印加バイアスの絶対値を比較すると,同じ値となっている。そのうち特に比較例4,6,7のものでは,いずれの印加バイアスの絶対値も小さい値となっている。比較例5では,下流側の回収ローラー53の方がむしろ大きい値となっている。そして,これと同様のことが,回収ローラー52,54の印加バイアスについてもいえる(3本構成の比較例3を除く)。   However, this is not the case with Comparative Examples 1 to 8. When the absolute values of the bias applied to the collection rollers 51 and 53 are compared in Comparative Examples 1 to 4 and 6 to 8, the values are the same. Among them, especially in Comparative Examples 4, 6, and 7, the absolute value of any applied bias is a small value. In Comparative Example 5, the collection roller 53 on the downstream side has a rather large value. The same can be said for the bias applied to the collection rollers 52 and 54 (except for the comparative example 3 having three structures).

実施例1〜21および比較例1〜8についての試験結果を表4に示す。この試験では,クリーニング性と,耐フィルミング性との2つの項目について評価した。それぞれの評価は具体的には,次のようにして行った。   Test results for Examples 1 to 21 and Comparative Examples 1 to 8 are shown in Table 4. In this test, two items of cleaning property and filming resistance were evaluated. Specifically, each evaluation was performed as follows.

・クリーニング性の評価
各実施例および比較例の構成において,クリーニング部118を通過した後の中間転写ベルト101上におけるトナーの量を評価した。これが少ないほどクリーニング性がよいことになる。具体的には,クリーニング部118を通過した後の中間転写ベルト101の表面に粘着テープを貼り付けてそれを剥がし,そのテープをコニカミノルタ製CFペーパーに貼り付けた。そして,テープを貼り付けた箇所と地のペーパーとの色差ΔEを測定した。色差ΔEの測定は,コニカミノルタ製分光測色計「CM−2002」を用いて行った。この評価に当たって,クリーニング部118へ進入する前の中間転写ベルト101上におけるトナーの量を10g/m2 とした。評価基準は,次の通りとした。
評価◎ : ΔE < 0.5
評価○ : 0.5 ≦ ΔE ≦ 2.0
評価× : 2.0 < ΔE
Evaluation of cleaning performance In the configurations of the examples and comparative examples, the amount of toner on the intermediate transfer belt 101 after passing through the cleaning unit 118 was evaluated. The smaller this, the better the cleaning property. Specifically, an adhesive tape was attached to the surface of the intermediate transfer belt 101 after passing through the cleaning unit 118 and peeled off, and the tape was attached to CF paper manufactured by Konica Minolta. And the color difference (DELTA) E between the location which stuck the tape and the ground paper was measured. The color difference ΔE was measured using a spectral colorimeter “CM-2002” manufactured by Konica Minolta. In this evaluation, the amount of toner on the intermediate transfer belt 101 before entering the cleaning unit 118 was set to 10 g / m 2 . The evaluation criteria were as follows.
Evaluation ◎: ΔE <0.5
Evaluation ○: 0.5 ≦ ΔE ≦ 2.0
Evaluation x: 2.0 <ΔE

・耐フィルミング性の評価
1層ベタの帯状チャートを連続的に作成する耐久印刷を行い,その後に全面ハーフ画像を作成して,その全面ハーフ画像により,フィルミング状態を評価した。耐久印刷における帯状チャートでは,帯部分の濃度は100%とした。耐久印刷の耐久量は,A3サイズ10万枚とした。全面ハーフ画像における評価基準は,次の通りとした。
評価◎ : 帯部と非帯部とで有意な濃度差がない
評価○ : 帯部と非帯部とで,かすかに濃度差が認識される
評価× : 帯部と非帯部とで,はっきりと濃度差が認識される
-Evaluation of filming resistance Durability printing was performed to continuously create a single-layer solid band chart, and then an entire half image was created, and the filming state was evaluated using the entire half image. In the band chart in durable printing, the density of the band portion was 100%. The durable amount of durable printing was 100,000 sheets of A3 size. The evaluation criteria for the full half image were as follows.
Evaluation ◎: Evaluation that there is no significant difference in density between the band and non-band ○: Evaluation that the difference in density is slightly recognized between the band and non-band x: Clearly between the band and non-band And density difference is recognized

・総合評価
上記2項目の評価による総合評価を,次の基準により行った。
総合評価◎ : 2項目とも評価が◎
総合評価○ : 1項目が評価◎でもう1項目が評価○
総合評価× : 上記以外
・ Comprehensive evaluation Comprehensive evaluation based on the above two items was performed according to the following criteria.
Overall evaluation ◎: Both items are evaluated ◎
Overall evaluation ○: One item is evaluated ◎ and the other item is evaluated ○
Overall evaluation ×: Other than the above

Figure 2013061517
Figure 2013061517

表4によれば,実施例1〜21はいずれも,総合評価が◎もしくは○となっている。特に,クリーニングローラー41〜44として発泡ローラーを用いる実施例10〜21について見れば,その12種類中10種類までが総合評価◎となっている。   According to Table 4, in each of Examples 1 to 21, the overall evaluation is ◎ or ○. In particular, in Examples 10 to 21 using a foam roller as the cleaning rollers 41 to 44, up to 10 out of 12 types are comprehensive evaluations ◎.

これに対し,比較例1〜8はいずれも,総合評価×であった。比較例1〜8が総合評価×となった理由は,次のように解される。すなわち,比較例1〜8のものでは前述のように,同一極性の回収ローラー同士において,上流側のものほど印加バイアスの絶対値が大きい,が成り立っていない。   On the other hand, all of Comparative Examples 1-8 were comprehensive evaluation x. The reason why Comparative Examples 1 to 8 are comprehensive evaluation x is understood as follows. That is, in the comparative examples 1 to 8, as described above, it is not established that the absolute value of the applied bias is larger between the collecting rollers having the same polarity on the upstream side.

特に比較例1〜3,5,8のものでは,下流側の回収ローラー53,54に比較的大きなバイアスが掛かっている。このため,上流側のクリーニングローラー41,42で残留トナーがある程度回収されて少なくなった後に,強いバイアスが掛かる状態なのである。このことから比較例1〜8では,下流側のクリーニングローラー43,44において,むしろ中間転写ベルト101の表面の損傷が生じる状態となっていると考えられる。このことにより中間転写ベルト101の表面状態が劣化し,よくない評価結果に至ったものと考えられる。比較例4,6,7に関しては,すべてのローラーのバイアスが低いことから,そもそもクリーニング性が不良となっているものと考えられる。   Particularly in Comparative Examples 1 to 3, 5, and 8, a relatively large bias is applied to the collection rollers 53 and 54 on the downstream side. For this reason, after the residual toner is collected to some extent by the upstream cleaning rollers 41 and 42 and decreases, a strong bias is applied. Therefore, in Comparative Examples 1 to 8, it is considered that the downstream cleaning rollers 43 and 44 are rather in a state where the surface of the intermediate transfer belt 101 is damaged. As a result, the surface state of the intermediate transfer belt 101 is deteriorated, and it is considered that the evaluation result is not good. In Comparative Examples 4, 6, and 7, the bias of all the rollers is low, so it is considered that the cleaning property is poor in the first place.

一方,実施例1〜21で評価結果がよかった理由は,同一極性の回収ローラー同士において,上流側のものほど印加バイアスの絶対値が大きい,が成り立っていることである。このために前述のように,残留トナーが多い上流側のクリーニングローラー41,42の段階でまず,残留トナーの大部分が回収される。そして,残留トナーが少なくなった下流側のクリーニングローラー43,44の段階では,弱めの印加バイアスにより,中間転写ベルト101を損傷することなく,わずかに残っている残留トナーを確実に回収できるのである。これにより,よい評価結果を得ている。よって,これら実施例1〜21のものは,残留トナー量が多い動作状況や,速いプロセススピードの動作モードに対しても対応できるものである。   On the other hand, the reason why the evaluation results were good in Examples 1 to 21 is that, among the collection rollers of the same polarity, the absolute value of the applied bias is larger on the upstream side. For this reason, as described above, most of the residual toner is first recovered at the stage of the upstream cleaning rollers 41 and 42 where the residual toner is high. At the stage of the cleaning rollers 43 and 44 on the downstream side where the residual toner is reduced, the remaining residual toner can be reliably collected without damaging the intermediate transfer belt 101 by the weakly applied bias. . As a result, good evaluation results are obtained. Therefore, those of Examples 1 to 21 can cope with an operation state with a large amount of residual toner and an operation mode with a high process speed.

なお実施例1〜21のうち,クリーニングローラー41〜44として発泡ローラーを用いる実施例10〜21の方が,ブラシローラーを用いた実施例1〜9よりも全体としてよい傾向がある。これは,ブラシローラーよりも発泡ローラーの方が中間転写ベルト101への接触面積が広いためと考えられる。   In addition, among Examples 1-21, the direction of Examples 10-21 using a foaming roller as the cleaning rollers 41-44 tends to be better as a whole than Examples 1-9 using a brush roller. This is probably because the foam roller has a larger contact area with the intermediate transfer belt 101 than the brush roller.

また,前述のように,実施例5,6,14,15は他の実施例と異なり,1番目の回収ローラー51への印加バイアスがトナーの帯電極性と同じ極性となっている。しかしこれらの実施例であっても,他の実施例と同等の評価結果が得られている。   As described above, the fifth, sixth, fourteenth, and fifteenth embodiments differ from the other embodiments in that the bias applied to the first collection roller 51 has the same polarity as the charging polarity of the toner. However, even in these examples, evaluation results equivalent to those in other examples are obtained.

以上詳細に説明したように本実施の形態では,中間転写ベルト101における2次転写位置より下流側にクリーニング部118を設けて,中間転写ベルト101のクリーニングを行うようにしている。そしてクリーニング部118には,3本以上のクリーニングローラー41〜44(43)を設け,各クリーニングローラーにバイアスを印加することとしている。ここで,各クリーニングローラーへのバイアス印加について,極性が交互になることと,同極性のもの同士では下流側のものほど低出力になることとの2つの条件が満たされるようにしている。これにより,中間転写ベルト101の表面の損傷のおそれなくして,中間転写ベルト101上の転写残トナーを確実に回収するようにしている。こうしてクリーニング部118のクリーニング能力が従来のものより強化されており,残留トナー量が多い動作状況や,速いプロセススピードの動作モードに対しても対応できる画像形成装置が実現されている。   As described above in detail, in this embodiment, the cleaning unit 118 is provided on the downstream side of the secondary transfer position on the intermediate transfer belt 101 to clean the intermediate transfer belt 101. The cleaning unit 118 is provided with three or more cleaning rollers 41 to 44 (43), and a bias is applied to each cleaning roller. Here, with respect to the bias application to each cleaning roller, two conditions are satisfied, that is, the polarity is alternated and that the outputs of the same polarity are lower at the downstream side. This ensures that the transfer residual toner on the intermediate transfer belt 101 is collected without fear of the surface of the intermediate transfer belt 101 being damaged. Thus, the cleaning capability of the cleaning unit 118 is enhanced as compared with the conventional one, and an image forming apparatus that can cope with an operation state with a large amount of residual toner and an operation mode with a high process speed is realized.

なお,本実施の形態は単なる例示にすぎず,本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に,その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良,変形が可能である。例えば,画像形成装置100は,コピー機でもプリンターでもよいし,外部回線との送受信機能を有していてもよい。また,カラー機には限られない。使用するトナーは,負帯電型に限らず正帯電型でもよいし,一成分型か二成分型かについてはどちらでもよい。   Note that this embodiment is merely an example, and does not limit the present invention. Therefore, the present invention can naturally be improved and modified in various ways without departing from the gist thereof. For example, the image forming apparatus 100 may be a copier or a printer, or may have a function of transmitting / receiving with an external line. Moreover, it is not restricted to a color machine. The toner to be used is not limited to the negatively charged type, and may be a positively charged type or may be either a one-component type or a two-component type.

101 中間転写ベルト
115 2次転写ローラー
1Y〜1K トナー像形成部
21 感光体ドラム
41〜44 クリーニングローラー
41F ポリウレタンフォーム層(発泡部材)
51〜54 回収ローラー
61〜64 高圧電源部(バイアス印加部)
101 Intermediate transfer belt
115 Secondary transfer roller
1Y to 1K toner image forming unit
21 Photosensitive drum
41-44 Cleaning roller 41F Polyurethane foam layer (foamed member)
51-54 Recovery Rollers 61-64 High Voltage Power Supply Unit (Bias Application Unit)

Claims (6)

感光体を有しその感光体上にトナー像を形成するトナー像形成部と,前記感光体からトナー像の転写を受けるとともにそのトナー像を媒体にさらに転写する中間転写体とを有する画像形成装置において,
前記中間転写体におけるトナー像の媒体への転写箇所より下流の位置に接触して設けられ,前記中間転写体をクリーニングする,導電性の3つ以上のクリーニング部材と,
前記各クリーニング部材にバイアスを印加するバイアス印加部とを有し,
前記バイアス印加部は,
前記各クリーニング部材のうち隣り合って配置されているものに対して逆極性のバイアスを印加するとともに,
同じ極性のバイアスが印加されるクリーニング部材に関して,上流側に配置されているものほど,印加するバイアスの出力を大きくするものであることを特徴とする画像形成装置。
An image forming apparatus comprising: a toner image forming unit that has a photoconductor and forms a toner image on the photoconductor; and an intermediate transfer body that receives the transfer of the toner image from the photoconductor and further transfers the toner image to a medium. In
Three or more conductive cleaning members that are provided in contact with a position downstream of a transfer position of the toner image on the intermediate transfer member to the medium and clean the intermediate transfer member;
A bias applying section for applying a bias to each cleaning member,
The bias applying unit includes:
Applying a reverse polarity bias to the cleaning members adjacent to each other,
An image forming apparatus characterized in that, with respect to a cleaning member to which a bias of the same polarity is applied, an output of a bias to be applied is increased as the upstream side is disposed.
請求項1に記載の画像形成装置において,
前記各クリーニング部材における前記中間転写体との接触位置以外の位置に接触し,前記クリーニング部材からトナーを回収する回収部材が,前記各クリーニング部材に対して個別に設けられており,
前記バイアス印加部は,前記各回収部材を介して前記各クリーニング部材にバイアスを印加するものであることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1,
A collection member that contacts a position other than the contact position with the intermediate transfer member in each cleaning member and collects toner from the cleaning member is provided individually for each cleaning member;
The image forming apparatus, wherein the bias applying unit applies a bias to each of the cleaning members via each of the recovery members.
請求項1または請求項2に記載の画像形成装置において,
前記クリーニング部材が,導電性の発泡部材により形成された発泡ローラーであることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
An image forming apparatus, wherein the cleaning member is a foaming roller formed of a conductive foaming member.
請求項3に記載の画像形成装置において,
前記発泡部材のセルの壁面の開口率が3%〜50%の範囲内にあることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 3,
An image forming apparatus, wherein an opening ratio of a wall surface of a cell of the foam member is in a range of 3% to 50%.
請求項3または請求項4に記載の画像形成装置において,
前記発泡部材の体積抵抗が,103〜107Ω・cmの範囲内であることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 3 or 4, wherein:
The volume resistance of the foamed member is in the range of 10 3 to 10 7 Ω · cm.
請求項1または請求項2に記載の画像形成装置において,
前記クリーニング部材が,導電性のブラシ原糸を植毛してなるブラシローラーであることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the cleaning member is a brush roller formed by implanting conductive brush raw yarn.
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