JP2013195559A - Transfer device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、転写装置および画像形成装置に関する。 The present invention relates to a transfer device and an image forming apparatus.
電子写真方式の画像形成装置では、感光体ドラム表面を帯電し、所望の画像に対応して光ビームを感光体ドラムに照射することにより、静電潜像を形成する。静電潜像に帯電したトナーを付着させることによって、トナー像を形成する。トナー像を感光体ドラムの表面から転写ベルト等の転写体上に転写し、転写体上のトナー像をさらに用紙上に転写することによって、用紙上に画像を形成する。 In an electrophotographic image forming apparatus, the surface of a photosensitive drum is charged, and an electrostatic latent image is formed by irradiating the photosensitive drum with a light beam corresponding to a desired image. A toner image is formed by attaching charged toner to the electrostatic latent image. The toner image is transferred from the surface of the photosensitive drum onto a transfer member such as a transfer belt, and the toner image on the transfer member is further transferred onto the sheet to form an image on the sheet.
このような画像形成装置には、感光体ドラムや転写体を含む像担持体の表面の残留トナーを除去するためのクリーニング装置が備えられている。当該クリーニング装置は、ローラー状のブラシを備え、ブラシを像担持体に当接して回転することによって、像担持体表面上の残留トナーを除去する。 Such an image forming apparatus is provided with a cleaning device for removing residual toner on the surface of an image carrier including a photosensitive drum and a transfer member. The cleaning device includes a roller-like brush, and removes residual toner on the surface of the image carrier by rotating the brush in contact with the image carrier.
このようなクリーニング装置を利用する技術として、クリーニングブラシにバイアス電圧を印加するものがある(たとえば、特許文献1)。この技術によれば、クリーニングブラシに一極性のバイアス電圧を印加する一方、当該クリーニングブラシから像担持体回転方向上流側のクリーニングブラシまたはローラーに、逆極性のバイアス電圧を印加する。こうすることで、上流側のクリーニングブラシによって除去されなかった、帯電された残留トナーを、静電力によって、下流側の逆極性の電圧が印加されたクリーニングブラシに回収させる。 As a technique using such a cleaning device, there is one that applies a bias voltage to a cleaning brush (for example, Patent Document 1). According to this technique, a bias voltage having a single polarity is applied to the cleaning brush, while a bias voltage having a reverse polarity is applied from the cleaning brush to the cleaning brush or roller on the upstream side in the rotation direction of the image carrier. In this way, the charged residual toner that has not been removed by the upstream cleaning brush is collected by the cleaning brush to which the reverse polarity voltage is applied by the electrostatic force.
しかしながら、画像安定化制御等のためにトナーを大量に感光体ドラムに供給する時、クリーニング装置によって、完全に残留トナーを除去することができない場合がある。このような場合、クリーニング装置によって除去しきれなかった残留トナーについて、上記特許文献1に記載の技術は、全く考慮していない。したがって、上記特許文献1に記載の技術では、クリーニング装置をすり抜けて除去されなかった残留トナーが像担持体上に残る場合、その後の画像形成処理時に用紙の裏面に付着して、クリーニング不良の汚れとして用紙上に現れてしまう。 However, when a large amount of toner is supplied to the photoconductive drum for image stabilization control or the like, the residual toner may not be completely removed by the cleaning device. In such a case, the technique described in Patent Document 1 is not considered at all for the residual toner that could not be removed by the cleaning device. Therefore, in the technique described in Patent Document 1, if residual toner that has passed through the cleaning device and has not been removed remains on the image carrier, it adheres to the back surface of the paper during the subsequent image forming process, resulting in poor cleaning contamination. Will appear on the paper.
本願発明は、上記課題に基づいてなされたものであり、クリーニング装置をすり抜けた残留トナーが像担持体上に残留する場合でも、残留トナーが用紙上に付着してしまうことを防止できる転写装置および画像形成装置を提供する。 The present invention has been made based on the above problems, and a transfer device capable of preventing the residual toner from adhering to the sheet even when the residual toner that has passed through the cleaning device remains on the image carrier. An image forming apparatus is provided.
本発明の上記目的は、下記の手段によって達成される。 The above object of the present invention is achieved by the following means.
(1)所定の極性に帯電したトナーにより回転する転写体の外周面に形成されたトナー像を、前記転写体に回転接触することで被転写媒体に転写する転写手段と、前記転写手段に転写されたトナーを除去するために、前記所定の極性及び前記所定の極性と逆の極性の電圧が印加される複数のクリーニング部を有するクリーニング手段と、前記クリーニング手段から前記転写手段の回転方向下流側に配置され、前記転写手段に残留するトナーを、前記所定の極性に帯電する帯電手段と、を備えることを特徴とする転写装置。 (1) A transfer means for transferring a toner image formed on an outer peripheral surface of a transfer body rotated by toner charged to a predetermined polarity to a transfer medium by rotating contact with the transfer body, and transferring to the transfer means A cleaning unit having a plurality of cleaning portions to which a voltage having the predetermined polarity and a polarity opposite to the predetermined polarity is applied in order to remove the toner, and a downstream side in the rotation direction of the transfer unit from the cleaning unit And a charging unit that charges the toner remaining in the transfer unit to the predetermined polarity.
(2)前記転写手段は、複数のローラー部材と前記複数のローラー部材に保持されるベルト部材とからなり、前記転写体と前記ベルト部材とが接触するニップ部においてトナー像の転写を行うことを特徴とする上記(1)に記載の転写装置。 (2) The transfer unit includes a plurality of roller members and a belt member held by the plurality of roller members, and transfers a toner image at a nip portion where the transfer body and the belt member are in contact with each other. The transfer apparatus according to (1), characterized in that it is characterized in that
(3)前記複数のローラー部材のうち、前記ベルト部材を介して前記転写体と接するローラー部材に前記所定の極性と逆の極性の電圧を印加する転写電圧印加手段を有することを特徴とする上記(2)に記載の転写装置。 (3) The image forming apparatus includes a transfer voltage applying unit configured to apply a voltage having a polarity opposite to the predetermined polarity to a roller member in contact with the transfer body via the belt member among the plurality of roller members. The transfer device according to (2).
(4)前記帯電手段は、前記転写手段に対して非接触に配置されることを特徴とする上記(1)乃至(3)のいずれかに記載の転写装置。 (4) The transfer device according to any one of (1) to (3), wherein the charging unit is disposed in a non-contact manner with respect to the transfer unit.
(5)画像形成手段と、前記画像形成手段によって形成された前記トナー像を転写する、上記(1)乃至(4)のいずれかに記載の前記転写装置と、を備えることを特徴とする画像形成装置。 (5) An image comprising: an image forming unit; and the transfer device according to any one of (1) to (4), which transfers the toner image formed by the image forming unit. Forming equipment.
本発明によれば、残留トナーが用紙に付着することを防止できるので、残留トナーによって用紙の裏面が汚れることを確実に防止できる。 According to the present invention, since the residual toner can be prevented from adhering to the paper, it is possible to reliably prevent the back surface of the paper from being stained by the residual toner.
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の記載は、特許請求の範囲に記載される技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the following description does not limit the technical scope and terminology described in the claims.
図1は本実施形態に係る画像形成装置の構成を概略的に示す断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of an image forming apparatus according to the present embodiment.
図1に示す画像形成装置Aは、タンデム型カラー画像形成装置とも称されるもので、4組の画像形成部により、電子写真方式の作像プロセスを用いて画像データを用紙上に画像形成する。 The image forming apparatus A shown in FIG. 1 is also referred to as a tandem color image forming apparatus, and four sets of image forming units form image data on paper using an electrophotographic image forming process. .
画像読取り装置SCは、原稿上の画像を読み取る。具体的には、画像読取り装置SCは、走査光学系によりスリットSLに載置された原稿を走査露光する。原稿の画像からの反射光は、ミラーを介してラインイメージセンサーにより読み込まれる。読み込まれた反射光は、光電変換されて各色の画像信号となる。画像信号は、画像処理部(不図示)によりアナログ処理、A/D変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等が施された後、対応する色の画像形成部10の光書込装置3にそれぞれ入力される。 The image reading device SC reads an image on a document. Specifically, the image reading device SC scans and exposes the document placed on the slit SL by the scanning optical system. Reflected light from the document image is read by a line image sensor via a mirror. The read reflected light is photoelectrically converted into image signals of respective colors. The image signal is subjected to analog processing, A / D conversion, shading correction, image compression processing, and the like by an image processing unit (not shown), and then input to the optical writing device 3 of the corresponding color image forming unit 10. Is done.
4組の画像形成部は、イエロー(Y)色の画像を形成する画像形成部10Y、マゼンタ(M)色の画像を形成する画像形成部10M、シアン(C)色の画像を形成する画像形成部10C、ブラック(K)色の画像を形成する画像形成部10Kである。 The four image forming units include an image forming unit 10Y that forms a yellow (Y) image, an image forming unit 10M that forms a magenta (M) image, and an image forming unit that forms a cyan (C) color image. The unit 10C is an image forming unit 10K that forms a black (K) color image.
画像形成部10Yは、感光体ドラム1Yと、その周囲に配置された帯電装置2Y、光書込装置3Y、現像装置4Yおよびドラムクリーニング装置5Yとを有する。同様に、画像形成部10Mは、感光体ドラム1Mと、その周囲に配置された帯電装置2M、光書込装置3M、現像装置4Mおよびドラムクリーニング装置5Mとを有する。画像形成部10Cは、感光体ドラム1Cと、その周囲に配置された帯電装置2C、光書込装置3C、現像装置4Cおよびドラムクリーニング装置5Cとを有する。画像形成部10Kは、感光体ドラム1Kと、その周囲に配置された帯電装置2K、光書込装置3K、現像装置4Kおよびドラムクリーニング装置5Kとを有する。なお、画像形成部10Y、10M、10Cおよび10Kのそれぞれの感光体ドラム1Y、1M、1Cおよび1K、帯電装置2Y、2M、2Cおよび2K、光書込装置3Y、3M、3Cおよび3K、現像装置4Y、4M、4Cおよび4K並びにドラムクリーニング装置5Y、5M、5Cおよび5Kは、それぞれ同様の機能を有する構成である。したがって、以下では、特に区別がある場合を除き、符号Y、M、CまたはKを付さずに表記する。 The image forming unit 10Y includes a photosensitive drum 1Y, and a charging device 2Y, an optical writing device 3Y, a developing device 4Y, and a drum cleaning device 5Y disposed around the photosensitive drum 1Y. Similarly, the image forming unit 10M includes a photosensitive drum 1M, and a charging device 2M, an optical writing device 3M, a developing device 4M, and a drum cleaning device 5M disposed around the photosensitive drum 1M. The image forming unit 10C includes a photosensitive drum 1C, and a charging device 2C, an optical writing device 3C, a developing device 4C, and a drum cleaning device 5C arranged around the photosensitive drum 1C. The image forming unit 10K includes a photosensitive drum 1K, and a charging device 2K, an optical writing device 3K, a developing device 4K, and a drum cleaning device 5K disposed around the photosensitive drum 1K. The photosensitive drums 1Y, 1M, 1C and 1K of the image forming units 10Y, 10M, 10C and 10K, charging devices 2Y, 2M, 2C and 2K, optical writing devices 3Y, 3M, 3C and 3K, and developing devices The 4Y, 4M, 4C, and 4K and the drum cleaning devices 5Y, 5M, 5C, and 5K have the same functions. Therefore, in the following description, symbols Y, M, C, or K are not used unless otherwise specified.
感光体ドラム1は、レーザー光等の光ビームにより露光され、露光された部分に潜像を形成する。具体的には、感光体ドラム1は、感光材料を表面に有し、帯電装置2により一様に帯電された表面に光書込装置3の光ビームにより露光して、露光された部分が静電潜像となる。 The photosensitive drum 1 is exposed by a light beam such as a laser beam, and forms a latent image on the exposed portion. Specifically, the photosensitive drum 1 has a photosensitive material on the surface, and the surface uniformly charged by the charging device 2 is exposed by the light beam of the optical writing device 3 so that the exposed portion is static. It becomes an electric latent image.
帯電装置2は、感光体ドラム1の表面を一様に帯電する。帯電装置2は、スコロトロンタイプ等のコロナ放電極を有し、当該電極によって生成されるイオンにより、感光体ドラム1の表面上を負極性に帯電する。 The charging device 2 uniformly charges the surface of the photosensitive drum 1. The charging device 2 has a corona discharge electrode of a scorotron type or the like, and the surface of the photosensitive drum 1 is charged negatively by ions generated by the electrode.
光書込装置3は、画像信号に基づいて感光体ドラム1上を光ビームにより走査露光する。帯電された感光体ドラム1の露光された部分は電位が低下し、画像信号に対応する静電潜像が感光体ドラム1上に形成される。 The optical writing device 3 scans and exposes the photosensitive drum 1 with a light beam based on the image signal. The exposed portion of the charged photosensitive drum 1 has a reduced potential, and an electrostatic latent image corresponding to the image signal is formed on the photosensitive drum 1.
現像装置4は、潜像にトナーを供給する。具体的には、感光体ドラム1上の静電潜像の電位が低下した部分に、帯電したトナーが付着することによって、トナー像が形成される。トナー像は、各色に対応する感光体ドラム1Y、1M、1Cおよび1K上に、それぞれ現像装置4Y、4M、4Cおよび4Kがトナーを供給することによって形成される。なお、本実施形態では、トナーは、感光体ドラム1と同様に、負極に帯電しているものとする。 The developing device 4 supplies toner to the latent image. Specifically, a charged toner adheres to a portion where the potential of the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 is lowered, whereby a toner image is formed. The toner images are formed by the developing devices 4Y, 4M, 4C, and 4K supplying toner onto the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1K corresponding to the respective colors. In this embodiment, it is assumed that the toner is charged to the negative electrode as in the photosensitive drum 1.
中間転写ベルト6は、無端ベルトであり、複数の支持ローラーにより架設され、走行可能に支持される。画像形成部10Y、10M、10Cおよび10Kに形成された各色のトナー像は、一次転写部7Y、7M、7Cおよび7Kにより、中間転写ベルト6の外周面上に逐次転写される。各色(Y、M、C、K)の層が重畳することによって、カラートナー像が、中間転写ベルト6の外周面上に形成される。 The intermediate transfer belt 6 is an endless belt, is constructed by a plurality of support rollers, and is supported so as to be able to run. The toner images of the respective colors formed on the image forming units 10Y, 10M, 10C, and 10K are sequentially transferred onto the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 6 by the primary transfer units 7Y, 7M, 7C, and 7K. A color toner image is formed on the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 6 by superimposing layers of each color (Y, M, C, K).
用紙搬送部20は、用紙Sを搬送する。用紙Sは、給紙トレイ291、292および293に収容されており、第1給紙部21により給紙される。または、用紙Sは、手差しトレイから給紙されてもよい。用紙搬送部20は、ループ形成ローラー対22およびレジストローラー対23を経て、二次転写部7Aに用紙Sを搬送する。 The paper transport unit 20 transports the paper S. The paper S is stored in the paper feed trays 291, 292 and 293 and is fed by the first paper feed unit 21. Alternatively, the paper S may be fed from the manual feed tray. The paper transport unit 20 transports the paper S to the secondary transfer unit 7A via the loop forming roller pair 22 and the registration roller pair 23.
両面搬送部24は、用紙Sの両面に画像形成するための用紙搬送路および複数の搬送ローラー対を含む。定着装置50で用紙Sの一面(表面)にカラートナー像が定着された用紙Sは、定着装置50から下方の両面搬送路に搬送され、スイッチバックされてから、レジストローラー23に再搬送されて、他面(裏面)にさらに画像が形成される。 The double-sided conveyance unit 24 includes a paper conveyance path for forming images on both sides of the paper S and a plurality of conveyance roller pairs. The sheet S on which the color toner image is fixed on one surface (front surface) of the sheet S by the fixing device 50 is conveyed from the fixing device 50 to the lower duplex conveying path, switched back, and then conveyed again to the registration roller 23. Further, an image is formed on the other surface (back surface).
二次転写装置30は、中間転写ベルト6上のカラートナー像を、用紙S上に二次転写する。具体的には、二次転写手段としての二次転写装置30は、二次転写部7Aにおいて中間転写ベルト6に当接して配設されており、用紙Sが、二次転写装置30の二次転写ベルト31と中間転写ベルト6との間のニップ部(二次転写部7A)を通過する。当該ニップ部において、二次転写装置30が用紙Sを中間転写ベルト6に押圧すると共に回転ローラー32にトナーと逆極性の電圧を印加することにより、カラートナー像が用紙S上に二次転写される。また、二次転写装置30は、二次転写ベルトを架設して周回駆動するための複数の支持ローラーを備える。この際、中間転写ベルト6上の、用紙Sに転写される以外の部分に付着したトナーや、画像安定化制御のために中間転写ベルト6上に形成されたトナーが2次転写ベルト31に転写される。 The secondary transfer device 30 secondarily transfers the color toner image on the intermediate transfer belt 6 onto the paper S. Specifically, the secondary transfer device 30 as a secondary transfer unit is disposed in contact with the intermediate transfer belt 6 in the secondary transfer portion 7A, and the sheet S is the secondary transfer device 30. It passes through a nip portion (secondary transfer portion 7A) between the transfer belt 31 and the intermediate transfer belt 6. At the nip portion, the secondary transfer device 30 presses the sheet S against the intermediate transfer belt 6 and applies a voltage having a polarity opposite to that of the toner to the rotating roller 32, whereby the color toner image is secondarily transferred onto the sheet S. The Further, the secondary transfer device 30 includes a plurality of support rollers for constructing and driving the secondary transfer belt. At this time, the toner adhered to the portion other than the portion to be transferred to the sheet S on the intermediate transfer belt 6 and the toner formed on the intermediate transfer belt 6 for image stabilization control are transferred to the secondary transfer belt 31. Is done.
クリーニング装置40は、静電力を利用して、2次転写ベルト6上の残留トナーを除去する。具体的には、クリーニング手段としてのクリーニング装置40は、2つのクリーニングブラシを備え、各クリーニングブラシに異なる極性の電圧を印加することによって、二次転写ベルト上の帯電した残留トナーを除去する。本実施形態では、上述のように、二次転写装置30の二次転写ベルトは、中間転写ベルト6に当接して配設されている。したがって、前述のように中間転写ベルト6に残留したトナーは、二次転写ベルト上に移転してしまうが、クリーニング装置40を二次転写ベルトに配置することによって、二次転写ベルト上の残留トナーを除去することができる。二次転写装置30およびクリーニング装置40の詳細については、図2および図3を参照して後述する。 The cleaning device 40 removes residual toner on the secondary transfer belt 6 using electrostatic force. Specifically, the cleaning device 40 as a cleaning unit includes two cleaning brushes, and removes charged residual toner on the secondary transfer belt by applying voltages of different polarities to the cleaning brushes. In the present embodiment, as described above, the secondary transfer belt of the secondary transfer device 30 is disposed in contact with the intermediate transfer belt 6. Therefore, as described above, the toner remaining on the intermediate transfer belt 6 is transferred to the secondary transfer belt. However, by arranging the cleaning device 40 on the secondary transfer belt, the residual toner on the secondary transfer belt is transferred. Can be removed. Details of the secondary transfer device 30 and the cleaning device 40 will be described later with reference to FIGS.
クリーニング用帯電装置45は、クリーニング装置40のクリーニングブラシによって除去されずにすり抜けた残留トナーを帯電する。具体的には、帯電手段としてのクリーニング用帯電装置45は、たとえば、スコロトロンタイプ等のコロナ放電極を備え、当該電極に所定電圧を印加して生成されるイオンにより、残留トナーを帯電する。また、クリーニング用帯電装置45を二次転写ベルト31に対して非接触に配置することによって、剥離放電を回避して、効率的に残留トナーを帯電することができる。なお、クリーニング用帯電装置45に印加される、残留トナーを帯電するための帯電電圧量等については後述する。 The cleaning charging device 45 charges the residual toner that has passed through without being removed by the cleaning brush of the cleaning device 40. Specifically, the cleaning charging device 45 as a charging unit includes a corona discharge electrode of, for example, a scorotron type, and charges residual toner with ions generated by applying a predetermined voltage to the electrode. Further, by disposing the cleaning charging device 45 in a non-contact manner with respect to the secondary transfer belt 31, it is possible to avoid peeling discharge and efficiently charge the residual toner. The amount of charging voltage applied to the cleaning charging device 45 for charging the residual toner will be described later.
画像形成装置Aの上記各部は、制御部90と接続されており、制御部90により適宜制御される。制御部90の一部として構成される記憶部(不図示)には画像形成装置Aの各種処理に対応するプログラムが記憶されており、制御部90の一部として構成されるCPU(不図示)が各種処理に対応するプログラムを実行することにより、画像形成装置Aの各機能が発揮される。 Each unit of the image forming apparatus A is connected to the control unit 90 and is appropriately controlled by the control unit 90. A storage unit (not shown) configured as a part of the control unit 90 stores programs corresponding to various processes of the image forming apparatus A, and a CPU (not illustrated) configured as a part of the control unit 90. Each function of the image forming apparatus A is exhibited by executing programs corresponding to various processes.
次に、本実施形態に係る二次転写装置30、クリーニング装置40およびクリーニング用帯電装置45について詳細に説明する。 Next, the secondary transfer device 30, the cleaning device 40, and the cleaning charging device 45 according to the present embodiment will be described in detail.
図2は本実施形態に係る二次転写装置、クリーニング装置およびクリーニング用帯電装置の構成を示す断面図、図3はクリーニング装置をすり抜けた残留トナーの分布極性を示すグラフである。 FIG. 2 is a cross-sectional view showing configurations of the secondary transfer device, the cleaning device, and the cleaning charging device according to the present embodiment, and FIG. 3 is a graph showing the distribution polarity of residual toner that has passed through the cleaning device.
図2に示すように、二次転写装置30の二次転写ベルト31は、回転ローラー32を含む複数の支持ローラーによって架設されている。二次転写ベルト31は、これら支持ローラーにより周回駆動される。これらの支持ローラーのうち、回転ローラー32には、電圧印加手段(不図示)により正極性の電圧(たとえば、500V)が印加されている。こうすることで、二次転写ベルト31を介した当該正極性の電圧による電位により、二次転写ベルト31上にある負極性の残留トナーは、二次転写ベルト31に引き寄せられる。後述するように、本実施形態では、残留トナーを負極性に帯電することによって、残留トナーを二次転写ベルト31に引き寄せておき、残留トナーが用紙Sに付着することを防止できる。 As shown in FIG. 2, the secondary transfer belt 31 of the secondary transfer device 30 is constructed by a plurality of support rollers including a rotation roller 32. The secondary transfer belt 31 is driven around by these support rollers. Among these support rollers, a positive voltage (for example, 500 V) is applied to the rotating roller 32 by voltage applying means (not shown). In this way, the negative residual toner on the secondary transfer belt 31 is attracted to the secondary transfer belt 31 by the potential due to the positive voltage via the secondary transfer belt 31. As will be described later, in this embodiment, the residual toner is attracted to the secondary transfer belt 31 by charging the residual toner to a negative polarity, and the residual toner can be prevented from adhering to the paper S.
クリーニング装置40は、クリーニングブラシ41および42、回収ローラー43および44並びにクリーニング用帯電装置45を備える。 The cleaning device 40 includes cleaning brushes 41 and 42, collection rollers 43 and 44, and a cleaning charging device 45.
クリーニングブラシ41および42は、二次転写ベルト31に当接して回転し、二次転写ベルト31上に付着した残留トナーや紙粉等の残留物を除去する。クリーニングブラシ41および42の芯金には、アクリルカーボン等からなる耐電性のブラシ繊維が、所望のパイル密度、パイル径およびパイル長で周りに植毛される。または、当該ブラシ繊維を植毛したシートを芯金に巻き付けて貼り付けてもよい。クリーニングブラシ41および42は、二次転写ベルト31の回転方向に対して、たとえば逆転方向に回転駆動される。 The cleaning brushes 41 and 42 rotate in contact with the secondary transfer belt 31 to remove residues such as residual toner and paper dust attached on the secondary transfer belt 31. In the metal cores of the cleaning brushes 41 and 42, an electric-resistant brush fiber made of acrylic carbon or the like is planted around at a desired pile density, pile diameter and pile length. Or you may wind and paste the sheet | seat which planted the said brush fiber around a metal core. The cleaning brushes 41 and 42 are rotationally driven, for example, in the reverse direction with respect to the rotational direction of the secondary transfer belt 31.
回収ローラー43および44は、それぞれクリーニングブラシ41および42に当接して回転することにより、クリーニングブラシ41および42中の残留物をクリーニングブラシ41および42から回収する。クリーニングブラシ41および42は、それぞれ電圧印加装置46および47に接続され、所定電位のバイアス電圧量で、正極または負極の電圧が印加される。たとえば、回収ローラー43には1k〜2kVの正極の電圧を印加し、回収ローラー44には1k〜2kVの負極の電圧を印加する。 The collection rollers 43 and 44 collect the residue in the cleaning brushes 41 and 42 from the cleaning brushes 41 and 42 by rotating in contact with the cleaning brushes 41 and 42, respectively. The cleaning brushes 41 and 42 are connected to voltage application devices 46 and 47, respectively, and a positive or negative voltage is applied with a bias voltage amount of a predetermined potential. For example, a positive voltage of 1 k to 2 kV is applied to the collection roller 43, and a negative voltage of 1 k to 2 kV is applied to the collection roller 44.
回収ローラー43および44に印加された電圧は、クリーニングブラシ41および42を帯電するので、極性を有する残留トナーを、静電力によりクリーニングブラシ41および42に誘導して除去することができる。本実施形態では、トナー像は負極に帯電したトナーを用いて形成されているので、ほとんどの残留トナーも負極に帯電している。したがって、2つのクリーニングブラシ41および42のうち、二次転写ベルト31の回転方向上流側の回収ローラー43に正極電圧を印加することによって、クリーニングブラシ41は、負極に帯電したトナーを静電力により除去できる。 Since the voltage applied to the collection rollers 43 and 44 charges the cleaning brushes 41 and 42, residual toner having a polarity can be guided to the cleaning brushes 41 and 42 by electrostatic force and removed. In this embodiment, since the toner image is formed using toner charged on the negative electrode, most of the residual toner is also charged on the negative electrode. Therefore, by applying a positive voltage to the collecting roller 43 upstream of the rotation direction of the secondary transfer belt 31 among the two cleaning brushes 41 and 42, the cleaning brush 41 removes the toner charged on the negative electrode by electrostatic force. it can.
さらに、クリーニングブラシ41によって除去されることなくすり抜けた残留トナーは、クリーニングブラシ41を介して、回収ローラー43に印加された正極電圧によって正極に帯電される。したがって、図2に示すように下流側に位置する後続のクリーニングブラシ42を、回収ローラー44によって負極に帯電することによって、正極に帯電した残留トナーを静電力によって除去することができる。 Further, the residual toner that has passed through without being removed by the cleaning brush 41 is charged to the positive electrode by the positive voltage applied to the collection roller 43 via the cleaning brush 41. Therefore, as shown in FIG. 2, the subsequent cleaning brush 42 positioned on the downstream side is charged to the negative electrode by the collection roller 44, whereby the residual toner charged to the positive electrode can be removed by electrostatic force.
このような構成のクリーニング装置40を使用しても、条件によっては、二次転写ベルト31上に残留トナーが残ってしまう場合がある。この時、クリーニング装置40によるクリーニング後、二次転写ベルト31上に残留した残留トナーの量およびその極性分布は、図3のグラフの点線の分布曲線により示される通りである。図3の点線に示すように、正極および負極に帯電したクリーニングブラシ41および42をすり抜けたことで、残留トナーは、ほぼ半数ずつ正極および負極に帯電していることがわかる。また、残留トナーは、最後に負極に帯電したクリーニングブラシ42をすり抜けているので、負極に帯電した残留トナーの量が、正極に帯電した残留トナーより若干多くなっている。 Even when the cleaning device 40 having such a configuration is used, residual toner may remain on the secondary transfer belt 31 depending on conditions. At this time, the amount of residual toner remaining on the secondary transfer belt 31 after cleaning by the cleaning device 40 and its polarity distribution are as shown by the dotted distribution curve in the graph of FIG. As shown by the dotted lines in FIG. 3, it can be seen that almost half of the residual toner is charged to the positive electrode and the negative electrode by passing through the cleaning brushes 41 and 42 charged to the positive electrode and the negative electrode. Further, since the residual toner has passed through the cleaning brush 42 that has finally been charged to the negative electrode, the amount of residual toner charged to the negative electrode is slightly larger than the residual toner charged to the positive electrode.
図2に戻って、クリーニング用帯電装置45は、クリーニング装置30のクリーニングブラシ41および42をすり抜けた、二次転写ベルト31上の残留トナーを帯電する。クリーニング用帯電装置45は、残留トナーを、トナー像を形成したトナーと同一極性に帯電する。本実施形態では、現像装置4に保持されるトナーは負極に帯電されるので、クリーニング用帯電装置45は、残留トナーを負極に帯電する。負極に帯電された残留トナーは、二次転写ベルト31の回転方向下流側において、正極に帯電した回転ローラー32により二次転写ベルト31に引き寄せられるので、残留トナーが用紙Sに付着してしまうことを防止できる。 Returning to FIG. 2, the cleaning charging device 45 charges the residual toner on the secondary transfer belt 31 that has passed through the cleaning brushes 41 and 42 of the cleaning device 30. The cleaning charging device 45 charges the residual toner with the same polarity as the toner on which the toner image is formed. In this embodiment, since the toner held in the developing device 4 is charged to the negative electrode, the cleaning charging device 45 charges the residual toner to the negative electrode. The residual toner charged to the negative electrode is attracted to the secondary transfer belt 31 by the rotating roller 32 charged to the positive electrode on the downstream side in the rotation direction of the secondary transfer belt 31, so that the residual toner adheres to the paper S. Can be prevented.
クリーニング装置40をすり抜けた後、クリーニング用帯電装置45によって帯電された残留トナーの量およびその極性分布は、図3の実線の分布曲線によって示される通りである。図3の実線に示すように、残留トナーは、クリーニング用帯電装置45によって帯電されたことで、ほとんどの残留トナーの極性が負極に帯電されていることがわかる。したがって、上述したように、残留トナーは二次転写ベルト31を介して正電圧を印加された回転ローラー32側に引き寄せられ、転写ニップの通過時に用紙Sに付着することを防止できる。また、上記実施形態によれば、画像形成装置Aの電源投入時や所定枚数画像形成した定期的等に、大量のトナーを感光体ドラム1に付着させる画像安定化制御を行う場合においても、その後の画像形成時において残留トナーが用紙Sに付着することを防止できる。 The amount of residual toner charged by the cleaning charging device 45 after passing through the cleaning device 40 and its polarity distribution are as shown by the solid distribution curve in FIG. As shown by the solid line in FIG. 3, it can be seen that the residual toner is charged by the cleaning charging device 45, so that the polarity of most of the residual toner is charged to the negative electrode. Therefore, as described above, the residual toner is attracted to the rotating roller 32 to which a positive voltage is applied via the secondary transfer belt 31, and can be prevented from adhering to the paper S when passing through the transfer nip. Further, according to the above-described embodiment, even when image stabilization control for adhering a large amount of toner to the photosensitive drum 1 is performed, for example, when the image forming apparatus A is turned on or periodically when a predetermined number of images are formed. It is possible to prevent the residual toner from adhering to the paper S during the image formation.
(実施例)
次に、本実施形態に係るクリーニング用帯電装置45を用いて二次転写ベルト31上の残留トナーを帯電した後、転写ベルト上に用紙を通過させた実験の結果について説明する。
(Example)
Next, the result of an experiment in which the residual toner on the secondary transfer belt 31 is charged using the cleaning charging device 45 according to the present embodiment and then the paper is passed through the transfer belt will be described.
下記表1の「帯電電位」は、クリーニング用帯電装置45に印加した電圧を示す。「黒化面積率」は、感光体ドラム1に負極に帯電した黒色トナーを供給し、二次転写ベルト31に用紙を通過させて、残留トナーが付着した用紙を電子化した場合における、黒色を有する画素の数の用紙全体の画素数に対する割合を示す。「性能」は性能判定を示し、黒化面積率0.02%は、用紙に付着したトナーを目視では確認できない程度であり、この黒化面積率以下を合格基準(○)とした。また、黒化面積率0.09%は、用紙へのトナーの付着がわずかに認められるが実用上問題のない程度であり、この黒化面積率以下を許容基準(△)とした。この許容基準より大きい黒化面積率の基準(×)は、用紙に付着した残留トナーを目視で汚れとして確認できる程度であり、実用上適さない。 “Charging potential” in Table 1 below indicates a voltage applied to the cleaning charging device 45. The “blackening area ratio” is the black color when black toner charged to the negative electrode is supplied to the photosensitive drum 1 and the paper is passed through the secondary transfer belt 31 to digitize the paper to which the residual toner is adhered. The ratio of the number of pixels to the number of pixels of the entire paper is shown. “Performance” indicates performance judgment, and the blackened area ratio of 0.02% is such that the toner adhering to the paper cannot be visually confirmed, and the blackened area ratio or less was set as an acceptance criterion (◯). Further, the blackened area ratio of 0.09% is such that toner adhesion to the paper is slightly observed, but there is no problem in practical use, and the blackened area ratio or less is set as an acceptable standard (Δ). The blackening area ratio standard (x) larger than the allowable standard is such that the residual toner adhering to the paper can be visually confirmed as dirt, and is not suitable for practical use.
上記表1に示すように、クリーニング用帯電装置45を使用しないと(帯電電位=0V)、黒化面積率が合格基準にはるかに及ばない(0.2%)。一方、クリーニング用帯電装置45を使用することにより、黒化面積率が顕著に低下したことがわかる。特に、クリーニング用帯電装置45に、−(マイナス)750Vかそれ以上の負極性の電圧を印加することによって、黒化面積率は0.02%以下となり、性能判定基準を満たす結果となった。 As shown in Table 1 above, if the cleaning charging device 45 is not used (charging potential = 0V), the blackening area ratio does not reach the acceptance standard much (0.2%). On the other hand, it can be seen that the use of the cleaning charging device 45 significantly reduces the blackened area ratio. In particular, when a negative voltage of − (minus) 750 V or higher was applied to the cleaning charging device 45, the blackening area ratio was 0.02% or less, which satisfied the performance criteria.
以上のように、本実施形態および実施例によれば、残留トナーがクリーニング装置40によって完全に除去されない場合でも、クリーニング用帯電装置により残留トナーを帯電することによって、残留トナーが用紙に付着することを防止できる。また、本実施形態によれば、クリーニング用帯電装置45を非接触に配置することにより、接触させて帯電する際の剥離放電を回避して、効率的に所望の極性に残留トナーを帯電することができる。 As described above, according to the present embodiment and the example, even when the residual toner is not completely removed by the cleaning device 40, the residual toner is attached to the sheet by charging the residual toner with the cleaning charging device. Can be prevented. In addition, according to the present embodiment, the cleaning charging device 45 is arranged in a non-contact manner, thereby avoiding the peeling discharge when charging by contacting and efficiently charging the residual toner to a desired polarity. Can do.
本発明は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲内において、種々改変することができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims.
たとえば、クリーニングブラシの本数は、2本に限定されない。任意の本数を構成してもよい。また、クリーニングブラシの代わりにまたはこれに加えて、残留トナーを除去するためのクリーニングブレードをクリーニング装置に構成して、このクリーニングブレードに電圧を印加してもよい。 For example, the number of cleaning brushes is not limited to two. Any number may be configured. Further, instead of or in addition to the cleaning brush, a cleaning blade for removing residual toner may be configured in the cleaning device, and a voltage may be applied to the cleaning blade.
上記実施形態では、クリーニング装置40を二次転写装置30の二次転写ベルト31に配置した。しかし、これに限定されない。クリーニング装置40を二次転写後の中間転写体6に対して配置してもよい。この場合、クリーニング装置40は、中間転写ベルト6上の残留トナーを除去することができる。 In the above embodiment, the cleaning device 40 is disposed on the secondary transfer belt 31 of the secondary transfer device 30. However, it is not limited to this. The cleaning device 40 may be disposed with respect to the intermediate transfer body 6 after the secondary transfer. In this case, the cleaning device 40 can remove the residual toner on the intermediate transfer belt 6.
上記実施形態では、クリーニング用帯電装置45を放電極から構成して、二次転写ベルト31に対して非接触に配置されたが、これに限定されない。たとえば帯電ローラーのように、転写ベルトに対して接触する構成にしてもよい。 In the above embodiment, the cleaning charging device 45 is constituted by a discharge electrode and is disposed in a non-contact manner with respect to the secondary transfer belt 31, but is not limited thereto. For example, it may be configured to contact the transfer belt like a charging roller.
A 画像形成装置、
S 用紙、
SC 画像読取り装置、
SL スリット、
1Y、1M、1C、1K 感光体ドラム、
2Y、2M、2C、2K 帯電部、
3Y、3M、3C、3K 光書込部、
4Y、4M、4C、4K 現像装置(現像手段)、
5Y、5M、5C、5K ドラムクリーニング装置、
6 中間転写ベルト、
7A 二次転写部、
7Y、7M、7C、7K 一次転写部、
10Y、10M、10C、10K 画像形成部、
20 用紙搬送部、
21 第1給紙部、
22 ループ形成ローラー対、
23 レジストローラー対、
24 両面搬送路、
25 排紙ローラー、
291、292、293 給紙トレイ、
30 二次転写装置、
31 二次転写ベルト、
32 回転ローラー、
40 クリーニング装置(クリーニング手段)、
41,42 クリーニングブラシ、
43,44 回収ローラー、
45 クリーニング用帯電装置(帯電手段)、
46,47 電圧印加装置(電圧印加手段)、
50 定着装置、
80 操作表示部、
90 制御部。
A image forming apparatus,
S paper,
SC image reader,
SL slit,
1Y, 1M, 1C, 1K photosensitive drum,
2Y, 2M, 2C, 2K charging unit,
3Y, 3M, 3C, 3K optical writing unit,
4Y, 4M, 4C, 4K developing device (developing means),
5Y, 5M, 5C, 5K drum cleaning device,
6 Intermediate transfer belt,
7A Secondary transfer part,
7Y, 7M, 7C, 7K primary transfer part,
10Y, 10M, 10C, 10K image forming unit,
20 Paper transport section,
21 First paper feeding unit,
22 Loop forming roller pair,
23 Registration roller pair,
24 Double-sided conveyance path,
25 Paper discharge roller,
291, 292, 293 paper feed trays,
30 Secondary transfer device,
31 Secondary transfer belt,
32 rotating rollers,
40 Cleaning device (cleaning means),
41, 42 Cleaning brush,
43, 44 Collection roller,
45 Charging device for cleaning (charging means),
46, 47 Voltage application device (voltage application means),
50 fixing device,
80 operation display section,
90 Control unit.
Claims (5)
前記転写手段に転写されたトナーを除去するために、前記所定の極性及び前記所定の極性と逆の極性の電圧が印加される複数のクリーニング部を有するクリーニング手段と、
前記クリーニング手段から前記転写手段の回転方向下流側に配置され、前記転写手段に残留するトナーを、前記所定の極性に帯電する帯電手段と、
を備えることを特徴とする転写装置。 A transfer means for transferring a toner image formed on the outer peripheral surface of a transfer member rotated by toner charged to a predetermined polarity to a transfer medium by rotating and contacting the transfer member;
A cleaning unit having a plurality of cleaning units to which a voltage of the predetermined polarity and a polarity opposite to the predetermined polarity is applied in order to remove the toner transferred to the transfer unit;
A charging unit disposed on the downstream side in the rotation direction of the transfer unit from the cleaning unit and charging the toner remaining on the transfer unit to the predetermined polarity;
A transfer apparatus comprising:
前記画像形成手段によって形成された前記トナー像を転写する、請求項1乃至4のいずれかに記載の前記転写装置と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。 Image forming means;
The transfer device according to claim 1, which transfers the toner image formed by the image forming unit;
An image forming apparatus comprising:
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-
2012
- 2012-03-16 JP JP2012060913A patent/JP2013195559A/en active Pending
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