JP2015148727A - image forming apparatus - Google Patents

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JP2015148727A JP2014021708A JP2014021708A JP2015148727A JP 2015148727 A JP2015148727 A JP 2015148727A JP 2014021708 A JP2014021708 A JP 2014021708A JP 2014021708 A JP2014021708 A JP 2014021708A JP 2015148727 A JP2015148727 A JP 2015148727A
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田中 孝幸
Takayuki Tanaka
孝幸 田中
孝宏 川本
Takahiro Kawamoto
孝宏 川本
藤野 猛
Takeshi Fujino
猛 藤野
善邦 伊藤
Yoshikuni Ito
善邦 伊藤
康裕 堀口
Yasuhiro Horiguchi
康裕 堀口
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the following problem: it is difficult to collect remaining toner separately when polarities of potentials generated in a first transfer section and a secondary transfer section cannot be independently controlled.SOLUTION: An image forming apparatus is configured to change a potential in a circumferential direction of an intermediate transfer belt 8 by means of a current supplied from a secondary transfer roller to the intermediate transfer belt 8. The potential of the intermediate transfer belt 8 to be obtained after a rear end of a transfer material passes through a secondary transfer section falls between surface potentials of an exposure section and a non-exposure section of a photoreceptor 2, thereby collecting remaining toner separately.

Description

本発明は、複写機、レーザプリンタ等の画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine or a laser printer.

従来、例えば電子写真方式の画像形成装置として、感光体に形成されたトナー像を中間転写体に1次転写した後に、紙などの転写材に2次転写する中間転写方式を採用したものがある。中間転写方式を採用した画像形成装置において、電源数の削減によるコストダウンや装置本体の小型化を目的として、2次転写部から中間転写体の周方向に電流を流して1次転写と2次転写の両方を行うものが提案されている。特許文献1には、中間転写体として周方向に電流を流すことが可能な導電性を有する無端状のベルトを用い、このベルトの張架ローラをツェナーダイオードやバリスタなどを介して接地し、2次転写部材に電圧を印加してベルトに電流を流す構成が開示されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, for example, an electrophotographic image forming apparatus employs an intermediate transfer method in which a toner image formed on a photosensitive member is primarily transferred to an intermediate transfer member and then secondarily transferred to a transfer material such as paper. . In an image forming apparatus that employs an intermediate transfer method, primary transfer and secondary transfer are performed by passing a current from the secondary transfer portion in the circumferential direction of the intermediate transfer body in order to reduce costs by reducing the number of power supplies and to reduce the size of the apparatus body. Some have been proposed to do both transcriptions. In Patent Document 1, a conductive endless belt capable of flowing a current in the circumferential direction is used as an intermediate transfer member, and a tension roller of the belt is grounded via a Zener diode, a varistor, or the like. A configuration is disclosed in which a voltage is applied to the next transfer member to pass a current through the belt.

中間転写体を用いた画像形成装置では、トナー像を中間転写体から転写材に2次転写した時に、中間転写体上に一部のトナーが残ることがある。このトナーを残トナーと呼ぶ。この残トナーは中間転写体が一周した時に、転写材に転写されて残像のような画像不良を発生させる恐れがある。この画像不良を防ぐために、中間転写体を清掃して残トナーを除去する必要がある。特許文献2では、中間転写体の清掃方法として帯電クリーニング方式が提案されている。この方式では、像担持体上のトナーが中間転写体に一次転写されるのと同時に、帯電部材によって帯電された残トナーが中間転写体から像担持体へ逆転写される。この方式により、中間転写体を清掃するために連続印刷を停止する期間を設けることなく、中間転写体から残トナーを除去することが可能である。   In an image forming apparatus using an intermediate transfer member, when a toner image is secondarily transferred from the intermediate transfer member to a transfer material, some toner may remain on the intermediate transfer member. This toner is called residual toner. The residual toner may be transferred to a transfer material when the intermediate transfer member makes a round and may cause an image defect such as a residual image. In order to prevent this image defect, it is necessary to clean the intermediate transfer member and remove the residual toner. Patent Document 2 proposes a charging cleaning method as a method for cleaning the intermediate transfer member. In this method, the toner on the image carrier is primarily transferred to the intermediate transfer member, and at the same time, the residual toner charged by the charging member is reversely transferred from the intermediate transfer member to the image carrier. With this method, it is possible to remove the residual toner from the intermediate transfer member without providing a period for stopping continuous printing in order to clean the intermediate transfer member.

特開2012−137733号公報JP 2012-137733 A 特開平09−050167号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-050167

しかしながら、特許文献1に開示されているような構成では、2次転写部材に印加される電圧によって1次転写部に生成される電位の極性が制御される。そのため、1次転写部と2次転写部とに生成する電位の極性をそれぞれ独立して制御することができない。そのため、特許文献1に開示されているような構成で帯電クリーニング方式を採用する場合は、残トナーを各画像形成部に振り分けて回収することが難しい。   However, in the configuration as disclosed in Patent Document 1, the polarity of the potential generated in the primary transfer portion is controlled by the voltage applied to the secondary transfer member. Therefore, the polarity of the potential generated at the primary transfer portion and the secondary transfer portion cannot be controlled independently. For this reason, when the electrification cleaning method is adopted with the configuration disclosed in Patent Document 1, it is difficult to distribute and collect the remaining toner to each image forming unit.

したがって、本発明の目的は、1次転写部と2次転写部とに生成する電位の極性を独立して制御できない構成において、残トナーの振り分け回収が可能な画像形成装置を提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of sorting and collecting residual toner in a configuration in which the polarity of the potential generated at the primary transfer portion and the secondary transfer portion cannot be controlled independently. .

上記課題を解決するため本発明は、静電潜像が形成される感光体と、前記感光体に形成された感光体を現像する現像手段と、前記感光体上からトナーを除去する清掃手段と、を各々が備えた複数の画像形成部と、各画像形成部の前記感光体に露光する露光手段と、回転可能で無端状であり、前記複数の画像形成部の各感光体と形成する1次転写部で前記感光体からトナー像が1次転写される導電性の中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトと2次転写部を形成し前記2次転写部で前記中間転写ベルトから転写材にトナー像を2次転写する2次転写手段と、転写材に転写されず前記中間転写ベルト上に残留した残トナーを帯電する帯電手段と、を有し、前記帯電手段によって帯電された残トナーを前記複数の画像形成部の各感光体に前記中間転写ベルトから移動させることが可能であり、前記2次転写手段から前記中間転写ベルトに供給される電流によって前記中間転写ベルトの周方向にわたって電位が変更される画像形成装置において、転写材の後端が前記2次転写部を通過した後の前記中間転写ベルトの電位は、前記感光体の露光部と非露光部の表面電位の間の電位であることを特徴とする。   In order to solve the above problems, the present invention provides a photoconductor on which an electrostatic latent image is formed, a developing unit that develops the photoconductor formed on the photoconductor, and a cleaning unit that removes toner from the photoconductor. , A plurality of image forming units each having a plurality of image forming units, an exposure unit that exposes the photoconductors of the image forming units, and a rotatable and endless one that is formed with the photoconductors of the plurality of image forming units. A conductive intermediate transfer belt on which a toner image is primarily transferred from the photosensitive member at a secondary transfer portion, and a secondary transfer portion and the intermediate transfer belt are formed, and the intermediate transfer belt is transferred from the intermediate transfer belt to a transfer material at the secondary transfer portion. A secondary transfer unit that secondary-transfers the toner image; and a charging unit that charges the residual toner that is not transferred to the transfer material and remains on the intermediate transfer belt. The residual toner charged by the charging unit The intermediate transfer is applied to each photoconductor of the plurality of image forming units. In the image forming apparatus that can be moved from the belt, and the potential is changed in the circumferential direction of the intermediate transfer belt by the current supplied from the secondary transfer unit to the intermediate transfer belt, the trailing edge of the transfer material is The potential of the intermediate transfer belt after passing through the secondary transfer portion is a potential between the surface potential of the exposed portion and the non-exposed portion of the photoreceptor.

本発明によれば、感光体の露光部と非露光部の表面電位の間の電位に中間転写体の電位を維持することで、1次転写部と2次転写部とに生成する電位の極性を独立制御できない構成であっても、残トナーの振り分け回収が可能である。   According to the present invention, the polarity of the potential generated at the primary transfer portion and the secondary transfer portion is maintained by maintaining the potential of the intermediate transfer member at a potential between the surface potential of the exposed portion and the non-exposed portion of the photoreceptor. Even in a configuration in which the toner cannot be independently controlled, the remaining toner can be sorted and collected.

実施形態1の画像形成装置を示す概略構成図。1 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming apparatus according to a first embodiment. 本実施形態に用いられる中間転写ベルトの抵抗を測定するための方法を説明する図。FIG. 4 is a diagram for explaining a method for measuring the resistance of an intermediate transfer belt used in the present embodiment. 中間転写ベルトに残留した残トナーを清掃する清掃手段を説明する図。FIG. 4 is a diagram illustrating a cleaning unit that cleans residual toner remaining on an intermediate transfer belt. 実施形態1の残トナーを回収するためのタイミングチャート。6 is a timing chart for collecting the residual toner according to the first exemplary embodiment. 中間転写ベルトの表面電位と感光体の表面電位の関係を示す図。FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between a surface potential of an intermediate transfer belt and a surface potential of a photoreceptor. 中間転写ベルト電位と残トナー量のグラフ。Graph of intermediate transfer belt potential and residual toner amount. 実施形態2の残トナーを回収するためのタイミングチャート。6 is a timing chart for collecting the residual toner according to the second exemplary embodiment.

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。従って、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。   Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, and relative arrangements of the components described in the following embodiments should be appropriately changed according to the configuration of the apparatus to which the present invention is applied and various conditions. Therefore, unless specifically stated otherwise, the scope of the present invention is not intended to be limited thereto.

(実施形態1)
(画像形成装置の構成と動作)
画像形成装置の動作全体について説明する。図1は、本実施形態1の画像形成装置を示す概略構成図である。4つの画像形成部1a、1b、1c、1dが中間転写体の移動方向に沿って配置されている。複数の画像形成部1a、1b、1c、1dは、それぞれ、イエロー色、マゼンタ色、シアン色、ブラック色のトナー像を形成する。本実施形態では、4つの画像形成部1a、1b、1c、1dの構成および動作は使用するトナーの色と動作タイミングが異なることを除いて同じである。以下では、各色用の要素であることを示す添え字a、b、c、dは省略して一括で説明する。画像形成部1の像担持体2、帯電手段3、現像手段4、像担持体清掃手段6は色毎に一体として交換可能なカートリッジとして構成されている。
(Embodiment 1)
(Configuration and operation of image forming apparatus)
The overall operation of the image forming apparatus will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming apparatus according to the first embodiment. Four image forming units 1a, 1b, 1c, and 1d are arranged along the moving direction of the intermediate transfer member. The plurality of image forming units 1a, 1b, 1c, and 1d form yellow, magenta, cyan, and black toner images, respectively. In the present embodiment, the configuration and operation of the four image forming units 1a, 1b, 1c, and 1d are the same except that the color of toner used and the operation timing are different. Hereinafter, the subscripts a, b, c, and d indicating elements for each color will be omitted and will be described collectively. The image carrier 2, the charging unit 3, the developing unit 4, and the image carrier cleaning unit 6 of the image forming unit 1 are configured as a cartridge that can be replaced as a unit for each color.

像担持体2は直径30mmのアルミ円筒の表面に正孔阻止層と電荷発生層を塗工した上に、20μmの電荷移動層を塗工した感光体2である。また、アルミ円筒は接地している。感光体2は、ドラム状の感光ドラム2であり、表面速度250mm/secで時計方向へ回転させる。感光ドラム2に接して帯電手段3として帯電ローラを配置している。帯電ローラ3の金属軸には−1100Vの電圧を印加している。この帯電ローラ3を接触させて感光ドラム2を回転させると、帯電ローラと感光ドラム2の間の放電により感光ドラム2が帯電される。トレック社製の表面電位計Model344で感光ドラム2の表面電位を測定すると、−500V程度であった。   The image carrier 2 is a photoreceptor 2 in which a hole blocking layer and a charge generation layer are coated on the surface of an aluminum cylinder having a diameter of 30 mm, and a charge transfer layer of 20 μm is coated. The aluminum cylinder is grounded. The photosensitive member 2 is a drum-shaped photosensitive drum 2 and is rotated clockwise at a surface speed of 250 mm / sec. A charging roller is disposed as the charging unit 3 in contact with the photosensitive drum 2. A voltage of −1100 V is applied to the metal shaft of the charging roller 3. When the photosensitive drum 2 is rotated by contacting the charging roller 3, the photosensitive drum 2 is charged by the discharge between the charging roller and the photosensitive drum 2. When the surface potential of the photosensitive drum 2 was measured with a surface potential meter Model 344 manufactured by Trek, it was about -500V.

帯電した感光ドラム2に、レーザとポリゴンミラーとレンズからなる露光手段7から放射されるレーザを照射する。レーザは回転するポリゴンミラーにより、感光ドラム2の表面を像担持体の軸方向に215mm走査する。レーザが1走査する間に感光ドラム2が1画素分回転することで感光ドラム2の表面を隙間なく走査する。このとき、画像データに基づいてレーザの光量を制御することで、感光ドラム2上に静電潜像が形成される。最大光量を受けた部分の表面電位は−100V程度に低下する。   The charged photosensitive drum 2 is irradiated with a laser emitted from an exposure means 7 comprising a laser, a polygon mirror and a lens. The laser scans the surface of the photosensitive drum 2 by 215 mm in the axial direction of the image carrier by a rotating polygon mirror. The surface of the photosensitive drum 2 is scanned without a gap by rotating the photosensitive drum 2 by one pixel while the laser scans one time. At this time, an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 2 by controlling the amount of laser light based on the image data. The surface potential of the portion that has received the maximum light amount decreases to about -100V.

現像手段4は現像剤担持体16に単位質量あたりのトナーの帯電量は−40μC/g程度で、単位面積当たりのトナー量は、0.4mg/cm2程度の均一なトナー層を形成していている。ここで、単位質量あたりのトナーの帯電量と単位面積当たりのトナー量は、現像剤担持体16上のトナーを内部にフィルタをもつ吸引式ファラデーゲージで吸引捕集して、ファラデーゲージで測定された電荷と、トナーの捕集面積、フィルタの質量増加から求めた。つまり、単位質量あたりのトナーの帯電量は、ファラデーゲージで測定された電荷をフィルタの質量増加で除して求め、単位面積当たりのトナー量はフィルタの質量増加を捕集面積で除して求めた。また、現像手段4は停止時には現像剤担持体16を感光ドラム2から離間させているが、画像形成時は現像剤担持体16を感光ドラム2当接させる機構を備えている。   The developing unit 4 forms a uniform toner layer on the developer carrier 16 with a toner charge amount per unit mass of about −40 μC / g and a toner amount per unit area of about 0.4 mg / cm 2. Yes. Here, the charge amount of the toner per unit mass and the toner amount per unit area are measured by the Faraday gauge after the toner on the developer carrier 16 is sucked and collected by a suction type Faraday gauge having a filter inside. The charge was obtained from the toner charge collection area and the filter mass increase. In other words, the toner charge amount per unit mass is obtained by dividing the charge measured by the Faraday gauge by the filter mass increase, and the toner amount per unit area is obtained by dividing the filter mass increase by the collection area. It was. In addition, the developing unit 4 separates the developer carrier 16 from the photosensitive drum 2 when stopped, but includes a mechanism for bringing the developer carrier 16 into contact with the photosensitive drum 2 during image formation.

トナーは、懸濁重合法で製造した樹脂粒子である。帯電の正規極性は負で、体積平均粒径が6.5μm程度である。表面性を改質するために、20nm程度の酸化ケイ素粒子をトナー重量の1.5%程度の量を表面に均一に付着させている。ここで、トナーの平均粒径はベックマン・コールター株式会社製のレーザ回折式粒度分布測定器LS−230で測定した体積平均粒径である。   The toner is resin particles produced by a suspension polymerization method. The normal polarity of charging is negative and the volume average particle diameter is about 6.5 μm. In order to modify the surface property, silicon oxide particles of about 20 nm are uniformly attached to the surface in an amount of about 1.5% of the toner weight. Here, the average particle diameter of the toner is a volume average particle diameter measured with a laser diffraction particle size distribution analyzer LS-230 manufactured by Beckman Coulter, Inc.

感光ドラム2は現像手段4である−300Vの電圧の印加された現像装置4の現像剤担持体16に接触する。静電潜像のうちレーザの最大光量を受けた部分の表面電位は−100Vでトナーが像担持体に引き付けられる方向に電界が生じ、一方、レーザの露光を受けなかった部分の表面電位は−500Vでトナーが感光ドラム2と反発する方向に電界が生じる。この静電気力により感光ドラム2の静電潜像の露光部のみにトナーが付着することで、静電潜像が現像されて、トナー像になる。   The photosensitive drum 2 comes into contact with the developer carrying member 16 of the developing device 4 to which a voltage of −300 V is applied as the developing means 4. The surface potential of the portion of the electrostatic latent image that has received the maximum amount of laser light is −100 V, and an electric field is generated in the direction in which the toner is attracted to the image carrier, while the surface potential of the portion that has not been exposed to the laser is − An electric field is generated in the direction in which the toner repels the photosensitive drum 2 at 500V. By this electrostatic force, the toner adheres only to the exposed portion of the electrostatic latent image on the photosensitive drum 2, whereby the electrostatic latent image is developed and becomes a toner image.

次に、感光ドラム2上(感光体上)のトナー像は、回転可能な中間転写体8と接触する。中間転写体8は厚み100μmのポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂にカーボンブラックを分散させた無端状のベルトで、抵抗は110kΩである。表面(像担持体に接する面)には、厚み0.5〜3μmで高抵抗のアクリル樹脂の表層を設けている。以下、中間転写ベルト8とする。   Next, the toner image on the photosensitive drum 2 (on the photosensitive member) comes into contact with the rotatable intermediate transfer member 8. The intermediate transfer member 8 is an endless belt in which carbon black is dispersed in a polyphenylene sulfide (PPS) resin having a thickness of 100 μm, and the resistance is 110 kΩ. A surface layer of acrylic resin having a thickness of 0.5 to 3 μm and a high resistance is provided on the surface (the surface in contact with the image carrier). Hereinafter, the intermediate transfer belt 8 is used.

中間転写ベルト8の抵抗は株式会社三菱化学アナリテック製の抵抗率計ハイレスタUPにハイレスタUP専用プローブURSプローブ接続して印加電圧100Vで測定しようと試みたが、抵抗が低くレンジ外であった。そのために、本実施形態で使用した画像形成装置を用いて図2のように測定した。   The resistance of the intermediate transfer belt 8 was measured by connecting a Hiresta UP dedicated probe URS probe to a resistivity meter Hiresta UP manufactured by Mitsubishi Chemical Analytech Co., Ltd., but the resistance was low and out of range. Therefore, measurement was performed as shown in FIG. 2 using the image forming apparatus used in this embodiment.

図2(a)、(b)は、本実施形態に用いられる中間転写ベルト8の抵抗を測定するための方法を説明するための概略図である。図2(a)では、2次転写ローラ15の代わりに2次転写ローラ15と同径の金属2次転写ローラ15Mを配置し、画像形成部1dに感光ドラム2dの代わりに、電荷移動層などを塗工していないアルミ円筒2dMを配置した。金属ローラ15Mに高圧電源19を接続して、アルミ円筒は電流計Aを経由して接地した。そして、高圧電源19で100Vを印加したときに流れる電流を測定した。このときの印加電圧100Vを測定された電流で割った値を中間転写ベルト8の抵抗とする。   2A and 2B are schematic diagrams for explaining a method for measuring the resistance of the intermediate transfer belt 8 used in the present embodiment. In FIG. 2A, a metal secondary transfer roller 15M having the same diameter as the secondary transfer roller 15 is arranged instead of the secondary transfer roller 15, and a charge transfer layer or the like is used instead of the photosensitive drum 2d in the image forming unit 1d. An aluminum cylinder 2dM that was not coated was placed. A high voltage power source 19 was connected to the metal roller 15M, and the aluminum cylinder was grounded via an ammeter A. And the electric current which flows when 100V is applied with the high voltage power supply 19 was measured. A value obtained by dividing the applied voltage 100 V at this time by the measured current is defined as the resistance of the intermediate transfer belt 8.

中間転写ベルト8の表面の移動方向に対してアルミ円筒2dMから2次転写部2dMまでの距離は370mm、反対側は420mmであった。この方法で測定した中間転写ベルト8の抵抗(以下、周方向の抵抗)は、1.1×10Ωである。また、図2(b)のようにアルミ円筒2dMを設置する位置を変えて、中間転写ベルト8の抵抗を測定した場合も抵抗の値はほぼ同じ結果になった。中間転写ベルト8の表面の移動方向に対してアルミ円筒2dMから2次転写ローラ15までの距離は710mm、反対側は80mmであった。本実施形態では、周方向の抵抗が1.0×10Ω〜1.0×10Ωのものを導電性ベルトとしている。 The distance from the aluminum cylinder 2dM to the secondary transfer portion 2dM with respect to the moving direction of the surface of the intermediate transfer belt 8 was 370 mm, and the opposite side was 420 mm. The resistance (hereinafter referred to as circumferential resistance) of the intermediate transfer belt 8 measured by this method is 1.1 × 10 5 Ω. Further, when the resistance of the intermediate transfer belt 8 was measured by changing the position where the aluminum cylinder 2dM was installed as shown in FIG. 2B, the resistance value was almost the same. The distance from the aluminum cylinder 2dM to the secondary transfer roller 15 with respect to the moving direction of the surface of the intermediate transfer belt 8 was 710 mm, and the opposite side was 80 mm. In this embodiment, a conductive belt having a circumferential resistance of 1.0 × 10 5 Ω to 1.0 × 10 9 Ω is used.

図1に示すように、この導電性ベルトである中間転写ベルト8は駆動ローラ11と2次転写対向ローラ12とテンションローラ13の3本のローラ(3本合わせて、「張架ローラ」と称する)で、内周面が張架されている。駆動ローラ11の表層は高摩擦で体積抵抗10Ωcm以下の導電性ゴム層を設けている。駆動ローラ11は駆動モータ(不図示)により駆動されて、中間転写ベルト8を感光ドラム2と同じ表面速度250mm/secで反時計方向に回転させる。2次転写対向ローラ12は、2次転写部である2次転写ニップ部を形成するために表面にゴム層を設けた。表層のゴム層は体積抵抗10Ωcm以下の導電性のものを用いた。2次転写対向ローラ12は、中間転写ベルト8に従動して回転する。テンションローラ13は、金属ローラからなり、総圧約60Nの張力を中間転写ベルト8に付与し、中間転写ベルト8に従動して回転する。駆動ローラ11、2次転写対向ローラ12、テンションローラ13は一括して、直列に接続した降伏電圧300Vのツェナーダイオード14aと逆方向に降伏電圧200Vのツェナーダイオード14bを介して接地している。ここでツェナーダイオード14aとツェナーダイオード14bは、それぞれ、各張架ローラを所定電位に維持するための電圧維持素子である。 As shown in FIG. 1, the intermediate transfer belt 8, which is a conductive belt, is composed of three rollers of a driving roller 11, a secondary transfer counter roller 12, and a tension roller 13 (the three are collectively called “stretching roller”). ), The inner surface is stretched. The surface layer of the drive roller 11 is provided with a conductive rubber layer having a high friction and a volume resistance of 10 5 Ωcm or less. The drive roller 11 is driven by a drive motor (not shown) to rotate the intermediate transfer belt 8 counterclockwise at the same surface speed as the photosensitive drum 2 at 250 mm / sec. The secondary transfer counter roller 12 was provided with a rubber layer on the surface in order to form a secondary transfer nip portion as a secondary transfer portion. As the surface rubber layer, a conductive layer having a volume resistance of 10 5 Ωcm or less was used. The secondary transfer counter roller 12 rotates following the intermediate transfer belt 8. The tension roller 13 is made of a metal roller, applies a tension of a total pressure of about 60 N to the intermediate transfer belt 8, and rotates following the intermediate transfer belt 8. The driving roller 11, the secondary transfer counter roller 12 and the tension roller 13 are collectively grounded via a Zener diode 14b having a breakdown voltage 200V in the opposite direction to the Zener diode 14a having a breakdown voltage 300V connected in series. Here, the Zener diode 14a and the Zener diode 14b are voltage maintaining elements for maintaining each tension roller at a predetermined potential.

押圧ローラ5は金属芯金に弾性層を被覆している。高分子計器株式会社製のアスカーゴム硬度計C型で1kg重(9.8N)の加重で測定したゴム硬度が30度で、体積抵抗は10〜10Ωcmである。押圧ローラ5は感光ドラム2に対向して中間転写ベルト8に総圧約9.8Nで当接して1次転写部を形成している。押圧ローラ5は、中間転写ベルト8の回転に伴い従動して回転する。押圧ローラ5は電気的にフロートである。 The pressure roller 5 has a metal core covered with an elastic layer. The rubber hardness measured by a weight of 1 kg weight (9.8 N) with an Asker rubber hardness meter C type manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd. is 30 degrees, and the volume resistance is 10 5 to 10 9 Ωcm. The pressure roller 5 faces the photosensitive drum 2 and abuts against the intermediate transfer belt 8 with a total pressure of about 9.8 N to form a primary transfer portion. The pressure roller 5 is driven to rotate as the intermediate transfer belt 8 rotates. The pressing roller 5 is electrically floated.

2次転写ローラは2次転写対向ローラ12に対向して中間転写ベルト8に総圧約39.2Nで当接して2次転写ニップ部を形成している。2次転写ローラ15は金属芯金にEPDM発泡体からなる弾性層を被覆している。高分子計器株式会社製のアスカーゴム硬度計C型で1kg重(9.8N)の加重で測定したゴム硬度が30度で、体積抵抗率が10〜10Ωcmである。 The secondary transfer roller faces the secondary transfer counter roller 12 and contacts the intermediate transfer belt 8 with a total pressure of about 39.2 N to form a secondary transfer nip portion. The secondary transfer roller 15 has a metal core covered with an elastic layer made of EPDM foam. The rubber hardness is 30 degrees and the volume resistivity is 10 7 to 10 9 Ωcm, measured by a weight of 1 kg weight (9.8 N) using an Asker rubber hardness meter C type manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd.

2次転写用電源19から2次転写ローラ15に2000Vの電圧を印加すると、2次転写ローラ15から2次転写ニップ部の接触を介して中間転写ベルト8の周方向に電流が流れる。また、同時に2次転写対向ローラ12を介してツェナーダイオード14aに電流が流れ、所定以上の電流が流れることで接続された各張架ローラを所定電位以上に維持する。それぞれの1次転写部でトレック社製の表面電位計Model344で中間転写ベルト8の表面電位を測定したところ、いずれの位置においても表面電位は200Vであった。   When a voltage of 2000 V is applied from the secondary transfer power source 19 to the secondary transfer roller 15, a current flows in the circumferential direction of the intermediate transfer belt 8 from the secondary transfer roller 15 through contact with the secondary transfer nip portion. At the same time, a current flows through the Zener diode 14a through the secondary transfer counter roller 12, and the connected tension rollers are maintained at a predetermined potential or higher by flowing a current of a predetermined level or higher. When the surface potential of the intermediate transfer belt 8 was measured with a surface potential meter Model 344 manufactured by Trek Co. at each primary transfer portion, the surface potential was 200 V at any position.

1次転写部では感光ドラム2の表面電位(非露光部は−500V、露光部−100V)と中間転写ベルト8の表面電位(200V)の差により電界が形成される。電界の向きは感光ドラム2の露光部と非露光部にかかわらず、トナーの正規極性(本実施形態では負極性)に帯電しているトナーを感光ドラム2から中間転写ベルト8に転写する方向である。この電界により感光ドラム2上のトナー像は中間転写ベルト8に移動する。中間転写ベルト8が駆動ローラ11により表面速度250mm/secで反時計方向に回転することで、4つの画像形成部1a、1b、1c、1dで順次イエロー色、マゼンタ色、シアン色、ブラック色のトナー像が転写される。その結果、中間転写ベルト8上にカラー画像のトナー像が形成される。1次転写されずに感光ドラム2に残った1次転写残トナーは、感光ドラム2に当接したゴムブレードからなる清掃部材6で感光ドラム2上から除去されて回収トナー容器10に回収される。   In the primary transfer portion, an electric field is formed by the difference between the surface potential of the photosensitive drum 2 (-500 V for the non-exposed portion and -100 V for the exposed portion) and the surface potential (200 V) of the intermediate transfer belt 8. The direction of the electric field is a direction in which the toner charged to the normal polarity (negative polarity in this embodiment) of the toner is transferred from the photosensitive drum 2 to the intermediate transfer belt 8 regardless of the exposed portion and the non-exposed portion of the photosensitive drum 2. is there. The toner image on the photosensitive drum 2 moves to the intermediate transfer belt 8 by this electric field. The intermediate transfer belt 8 is rotated counterclockwise by the driving roller 11 at a surface speed of 250 mm / sec, so that yellow, magenta, cyan, and black colors are sequentially generated in the four image forming units 1a, 1b, 1c, and 1d. The toner image is transferred. As a result, a color toner image is formed on the intermediate transfer belt 8. The primary transfer residual toner remaining on the photosensitive drum 2 without being subjected to the primary transfer is removed from the photosensitive drum 2 by the cleaning member 6 formed of a rubber blade in contact with the photosensitive drum 2 and collected in the collected toner container 10. .

中間転写ベルト8上のトナー像は中間転写ベルト8の回転で運ばれて2次転写部に移動する。2次転写部では中間転写ベルト8の表面電位(200V)と2次転写ローラに印加された電圧(2000V)との差により、トナー像が中間転写ベルト8から2次転写ローラ15に向かう電界が形成される。   The toner image on the intermediate transfer belt 8 is carried by the rotation of the intermediate transfer belt 8 and moves to the secondary transfer portion. In the secondary transfer portion, the electric field of the toner image from the intermediate transfer belt 8 to the secondary transfer roller 15 is caused by the difference between the surface potential (200 V) of the intermediate transfer belt 8 and the voltage (2000 V) applied to the secondary transfer roller. It is formed.

転写材格納カセット(不図示)に収納された転写材Pは、中間転写ベルト8上のトナー像に対して印刷位置が合うタイミングで2次転写ニップ部を通過する。転写材Pが2次転写ニップ部を通過する時に、中間転写ベルト8上のトナー像は2次転写ニップ部に形成された電界により転写材Pに移動する。ここで転写材として上質紙(坪量75g/m2)を用いた。   The transfer material P stored in a transfer material storage cassette (not shown) passes through the secondary transfer nip portion at a timing when the printing position matches the toner image on the intermediate transfer belt 8. When the transfer material P passes through the secondary transfer nip portion, the toner image on the intermediate transfer belt 8 moves to the transfer material P by an electric field formed in the secondary transfer nip portion. Here, high-quality paper (basis weight 75 g / m 2) was used as a transfer material.

2次転写されずに中間転写ベルト8上に残留した残トナーは中間転写ベルト8付着したまま清掃手段75に向かう。図3を用いて、清掃手段について説明する。清掃手段75は、帯電ブラシ71と、それに電圧を供給する電源72からなる。帯電ブラシ71は10〜10Ωcmの導電性を有するナイロン製の繊維が略密となるように構成されたブラシである。帯電ブラシ71の先端位置は、中間転写ベルト8の表面に対して1mm進入させて配置されて帯電ニップ部を形成している。帯電ブラシ71の長手方向(中間転写ベルト8の表面の移動方向と直交する方向)の幅は、同方向の画像形成可能領域の幅と略同じである。 Residual toner remaining on the intermediate transfer belt 8 without being subjected to the secondary transfer is directed to the cleaning means 75 with the intermediate transfer belt 8 attached thereto. The cleaning means will be described with reference to FIG. The cleaning unit 75 includes a charging brush 71 and a power source 72 that supplies a voltage to the charging brush 71. The charging brush 71 is a brush configured such that nylon fibers having conductivity of 10 6 to 10 9 Ωcm are substantially dense. The front end position of the charging brush 71 is arranged 1 mm into the surface of the intermediate transfer belt 8 to form a charging nip portion. The width of the charging brush 71 in the longitudinal direction (the direction perpendicular to the moving direction of the surface of the intermediate transfer belt 8) is substantially the same as the width of the image formable area in the same direction.

電源72は帯電ブラシ71から接地に向かう方向を正として15μAの定電流制御で、帯電ブラシ71に電圧を印加している。このとき帯電ニップ部では帯電ブラシ71と中間転写ベルト8との間で放電が生じている。   The power source 72 applies a voltage to the charging brush 71 with a constant current control of 15 μA with the direction from the charging brush 71 toward the ground being positive. At this time, discharge occurs between the charging brush 71 and the intermediate transfer belt 8 in the charging nip portion.

残トナーは帯電ニップ部を通過すると、放電によりトナーの正規極性に対して逆極性(本実施形態では、正極性)に帯電される。正極性に帯電された残トナーは中間転写ベルト8の回転で運ばれて画像形成部1aに向かって移動する。画像形成部1aの1次転写部において、負極性に帯電した感光ドラム2上のトナーが中間転写ベルト8に転写すると同時に、正極性に帯電された残トナーが中間転写ベルト8から感光ドラム2へと逆転写される。これによって、中間転写ベルト8上の残トナーが除去される。感光ドラム2aに逆転写された残トナーは1次転写残トナーと一緒に清掃部材6で感光ドラム2上から除去されて回収トナー容器10に回収される。   When the remaining toner passes through the charging nip portion, it is charged to a reverse polarity (positive polarity in this embodiment) with respect to the normal polarity of the toner by discharge. The residual toner charged to the positive polarity is conveyed by the rotation of the intermediate transfer belt 8 and moves toward the image forming unit 1a. In the primary transfer portion of the image forming portion 1a, toner on the photosensitive drum 2 charged to negative polarity is transferred to the intermediate transfer belt 8, and at the same time, residual toner charged to positive polarity is transferred from the intermediate transfer belt 8 to the photosensitive drum 2. And reverse transcribed. As a result, the residual toner on the intermediate transfer belt 8 is removed. The residual toner reversely transferred to the photosensitive drum 2 a is removed from the photosensitive drum 2 together with the primary transfer residual toner by the cleaning member 6 and collected in the collected toner container 10.

転写材P上のトナー像は定着ローラ17aと加圧ローラ17bを有する定着装置17で加熱及び加圧されて転写材P上に定着される。画像が形成された転写材Pは、排紙トレイ(不図示)へ排出されて画像形成工程が終了する。   The toner image on the transfer material P is heated and pressed by a fixing device 17 having a fixing roller 17a and a pressure roller 17b to be fixed on the transfer material P. The transfer material P on which the image is formed is discharged to a paper discharge tray (not shown), and the image forming process ends.

(振り分け回収動作)
次に、残トナーを振り分け回収する動作について詳細に説明する。図4は、A4サイズの転写材に4枚連続印刷した後に、残トナーを画像形成部1b、1c、1dに振り分けて回収する動作を表すタイミングチャートである。この説明においては、残トナーを画像形成部1b、1c、1dに振り分けて回収したが、残トナーをどの画像形成部に振り分けて回収するかは自由に決めることが出来る。それぞれの画像形成部での残トナーの回収量を決めるために、回収トナー容器10の回収トナー量を検知した結果や、現像手段4に残ったトナー量を検知した結果を利用することも可能である。
(Distribution collection operation)
Next, the operation for distributing and collecting the remaining toner will be described in detail. FIG. 4 is a timing chart showing an operation of distributing and collecting the remaining toner to the image forming units 1b, 1c, and 1d after continuously printing four sheets on an A4 size transfer material. In this description, the residual toner is distributed and collected to the image forming units 1b, 1c, and 1d, but it can be freely determined to which image forming unit the residual toner is distributed and collected. In order to determine the amount of remaining toner collected in each image forming unit, the result of detecting the amount of toner collected in the collected toner container 10 or the result of detecting the amount of toner remaining in the developing unit 4 can be used. is there.

このタイミングチャートにおいて、横軸は時間で、それぞれの画像形成部1の1次転写部での感光ドラム2の表面電位と、2次転写ローラ15の印加電圧と、帯電ブラシ71の印加電圧と、中間転写体8の表面電位を記載している。   In this timing chart, the horizontal axis represents time, the surface potential of the photosensitive drum 2 at the primary transfer unit of each image forming unit 1, the applied voltage of the secondary transfer roller 15, the applied voltage of the charging brush 71, The surface potential of the intermediate transfer member 8 is described.

ここで、感光ドラム2の電位は画像形成タイミングには−100Vになると表示しているが、これは画像形成のタイミングを表すためで、実際には出力する画像に合わせて−100V(露光部)と−500V(非露光部)の間の値をとる。また、それぞれの画像形成部1の1次転写部と、2次転写ニップ部、帯電ニップ部をトナー像が通過するするタイミングを記載している。トナー像の通過タイミングの表示において、ブロックはトナー像を表し、右上45度に向かうハッチングされたブロックは正極性に帯電させた残トナー、右下45度に向かうハッチングされたブロックは負極性に帯電させた残トナーを表す。また、番号は印刷ページ番号を表す。   Here, the potential of the photosensitive drum 2 is displayed as -100V at the image forming timing, but this is for representing the image forming timing, and actually, it is -100V (exposure section) in accordance with the output image. And a value between −500 V (non-exposed area). In addition, the timing at which the toner image passes through the primary transfer portion, the secondary transfer nip portion, and the charging nip portion of each image forming portion 1 is described. In the toner image passage timing display, the block represents the toner image, the block hatched toward the upper right 45 degrees is the remaining toner charged to the positive polarity, and the block hatched toward the lower right 45 degrees is charged to the negative polarity Represents the remaining toner. The number represents a print page number.

初めに、画像形成部1a、1b、1c、1dの像担持体を−500Vに帯電するとともに、現像手段4を感光ドラム2に当接させて画像形成の準備を行う。そして、2次転写用電源19から2次転写ローラに2000Vを印加し、帯電ブラシ71に電源72から接地に向かう方向を正として15μAの定電流制御で電圧を印加する。中間転写ベルト8はツェナーダイオード14aで接地されているので、2次転写ローラ15と帯電ブラシ71からの電流供給で中間転写ベルト8の表面電位が200Vになる。   First, the image bearing members of the image forming units 1a, 1b, 1c, and 1d are charged to −500 V, and the developing unit 4 is brought into contact with the photosensitive drum 2 to prepare for image formation. Then, 2000 V is applied from the secondary transfer power source 19 to the secondary transfer roller, and a voltage is applied to the charging brush 71 with a constant current control of 15 μA with the direction from the power source 72 to the ground being positive. Since the intermediate transfer belt 8 is grounded by the Zener diode 14a, the surface potential of the intermediate transfer belt 8 becomes 200V by supplying current from the secondary transfer roller 15 and the charging brush 71.

続いて、それぞれの画像形成部1a、1b、1c、1dで順次画像を形成していく。1枚目の1次転写が終了すると引き続き2枚目の画像が中間転写ベルト8に転写されはじめる。画像形成部1aで3枚目の1次転写が行われている頃に中間転写ベルト8が一周する。すると、帯電ブラシ71で正極性に帯電された1ページ目の残トナーが画像形成部1aに到着する。このとき、中間転写ベルト8と感光ドラム2の電位は図5(a)のようになっている。そのために、画像形成部1aで3枚目の負極性に帯電したトナー像が感光ドラム2aから中間転写ベルト8に1次転写されると同時に、1ページ目の正極性に帯電された残トナーが中間転写ベルト8から感光ドラム2aに逆転写される。   Subsequently, images are sequentially formed by the respective image forming units 1a, 1b, 1c, and 1d. When the first primary transfer is completed, the second image starts to be transferred to the intermediate transfer belt 8. The intermediate transfer belt 8 makes a round when the third primary transfer is performed in the image forming unit 1a. Then, the remaining toner on the first page charged to the positive polarity by the charging brush 71 arrives at the image forming unit 1a. At this time, the potentials of the intermediate transfer belt 8 and the photosensitive drum 2 are as shown in FIG. For this reason, the third negatively charged toner image is primarily transferred from the photosensitive drum 2a to the intermediate transfer belt 8 in the image forming unit 1a, and at the same time, the remaining toner charged to the positive polarity of the first page is transferred. Reverse transfer is performed from the intermediate transfer belt 8 to the photosensitive drum 2a.

逆転写された感光ドラム2a上の残トナーは清掃部材6により除去されて回収トナー容器10に回収される。以後、画像形成部1dの1次転写が終了するまで同様に画像形成が行われる。この間、残トナーは回収トナー容器10aに回収される。画像形成部1dの1次転写が終了すると、現像手段4の現像剤担持体16を感光ドラム2から離間する。   The reversely transferred residual toner on the photosensitive drum 2 a is removed by the cleaning member 6 and collected in the collected toner container 10. Thereafter, image formation is similarly performed until the primary transfer of the image forming unit 1d is completed. During this time, the remaining toner is collected in the collected toner container 10a. When the primary transfer of the image forming unit 1d is completed, the developer carrier 16 of the developing unit 4 is separated from the photosensitive drum 2.

ここで2次転写を行いながら、電源72の設定電流を15μAから−10μAに変更する。すると、中間転写ベルト8の電位が200Vから0Vに変化する。変更後は、帯電ニップ部を通過した残トナーが負極性に帯電する。変更するタイミングは、後に行う2次転写用電源19の設定電圧の変更時に画像形成部1dの転写ニップを通過する中間転写ベルト8上の点が、その直前に帯電ニップ部を通過する時である。このとき、中間転写ベルト8と感光ドラム2の電位は図5(b)のようになっている。そのために中間転写ベルト8上の残トナーは、画像形成部の1次転写部を通過することが可能である。   Here, the set current of the power source 72 is changed from 15 μA to −10 μA while performing the secondary transfer. Then, the potential of the intermediate transfer belt 8 changes from 200V to 0V. After the change, the residual toner that has passed through the charging nip is charged negatively. The timing of the change is when a point on the intermediate transfer belt 8 that passes through the transfer nip of the image forming unit 1d passes through the charging nip immediately before the change of the set voltage of the secondary transfer power source 19 to be performed later. . At this time, the potentials of the intermediate transfer belt 8 and the photosensitive drum 2 are as shown in FIG. Therefore, the residual toner on the intermediate transfer belt 8 can pass through the primary transfer portion of the image forming portion.

次に、4枚目の2次転写が終了した時点で2次転写用電圧19の設定電圧を2000Vから−2000Vに変更する。中間転写ベルト8はツェナーダイオード14bで接地されているので、2次転写ローラ15とブラシ部材71からの電圧供給で中間転写ベルト8の表面電位が0Vから−300Vに変化する。このとき、図5(d)に示すように中間転写ベルト8の電位は感光ドラム2の露光部と非露光部の表面電位の間になる。この電位になった中間転写ベルト8上にある負極性のトナーは、通過する画像形成部1の感光ドラム2の表面電位が非露光部の電位である−500Vの場合は回収されずに通過して、露光部の電位である−100Vの場合には回収される。そこで、感光ドラム2b、2c、2dの一部を露光して、4枚目の残トナーを回収トナー容器10b、10c、10dに振り分けて回収することが可能である。   Next, when the secondary transfer of the fourth sheet is completed, the set voltage of the secondary transfer voltage 19 is changed from 2000V to -2000V. Since the intermediate transfer belt 8 is grounded by the Zener diode 14b, the surface potential of the intermediate transfer belt 8 changes from 0V to −300V by the voltage supply from the secondary transfer roller 15 and the brush member 71. At this time, as shown in FIG. 5D, the potential of the intermediate transfer belt 8 is between the surface potential of the exposed portion and the non-exposed portion of the photosensitive drum 2. The negative polarity toner on the intermediate transfer belt 8 at this potential passes through without being recovered when the surface potential of the photosensitive drum 2 of the image forming unit 1 that passes through is −500 V that is the potential of the non-exposed portion. In the case of −100 V which is the potential of the exposed portion, it is recovered. Therefore, it is possible to expose a part of the photosensitive drums 2b, 2c, and 2d and distribute the remaining toner of the fourth sheet to the collected toner containers 10b, 10c, and 10d.

(電源72の切り替えタイミング)
電源72の設定電流を変更するタイミングとしては以下の5つのタイミングが考えられる。
(1)画像形成部1aの1次転写が終了する時に、画像形成部1aの1次転写ニップを通過する中間転写ベルト8上の領域がその直前に帯電ニップ部を通過する時間より前。
(2)(1)以降で、画像形成部1dの1次転写が終了する前。
(3)(2)以降で、2次転写が終了する時に画像形成部1dを通過する中間転写体上8の点がその直前に帯電ニップ部を通過する時間より前。
(4)(3)以降で、2次転写終了がする時間より前。
(5)2次転写終了後。
(Power supply 72 switching timing)
The following five timings can be considered as the timing for changing the set current of the power source 72.
(1) Before the time at which the region on the intermediate transfer belt 8 passing through the primary transfer nip of the image forming unit 1a passes through the charging nip immediately before the primary transfer of the image forming unit 1a is completed.
(2) Before (1) and before the primary transfer of the image forming unit 1d is completed.
(3) Before (2) and before the time at which the point on the intermediate transfer member 8 passing through the image forming portion 1d passes through the charging nip immediately before the secondary transfer is completed.
(4) Before (3) and before the time when the secondary transfer ends.
(5) After completion of secondary transfer.

ここで、2次転写終了とは、転写材の後端が2次転写部を通過したタイミングのことである。ここで、画像形成部1aは、中間転写ベルト8の回転方向における最上流に位置する画像形成部である。   Here, the end of the secondary transfer is the timing when the trailing edge of the transfer material has passed through the secondary transfer portion. Here, the image forming unit 1 a is an image forming unit located at the uppermost stream in the rotation direction of the intermediate transfer belt 8.

表1に各タイミングにおける画像不良の有無と、1次転写性への影響と、2次転写性への影響と、振り分け回収可能な最大の画像量と、2次転写終了した時点から残トナーの回収が終わるまでの最大の回収時間を表す。ここの表中において、○は画像不良または転写への影響が無いことを、×は画像不良もしくは転写性が低下する部分があることを、−は評価できないことを示す。振り分け回収可能な画像量は、残トナーを振り分け回収できる中間転写ベルト8の領域の周方向長さで評価した。回収時間は2次転写が終了してから残トナーが回収されるまでに必要な中間転写ベルト8の回転時間で評価した。   Table 1 shows the presence / absence of image defects at each timing, the influence on the primary transferability, the influence on the secondary transferability, the maximum image amount that can be sorted and collected, and the remaining toner from the end of the secondary transfer. Represents the maximum collection time until collection ends. In the table, “◯” indicates that there is no image defect or no influence on transfer, and “x” indicates that there is a portion where the image defect or transferability deteriorates, and − indicates that it cannot be evaluated. The image amount that can be sorted and collected was evaluated by the circumferential length of the area of the intermediate transfer belt 8 that can sort and collect the remaining toner. The collection time was evaluated by the rotation time of the intermediate transfer belt 8 necessary from the end of the secondary transfer to the collection of the residual toner.

(1)の場合は、中間転写ベルト8上で負極性の残トナーの上に負極性のトナー像が重なる。このために、残トナーが画像中に残像のように現れる画像不良を生じる。   In the case of (1), the negative toner image is superimposed on the negative residual toner on the intermediate transfer belt 8. For this reason, an image defect occurs in which the residual toner appears like an afterimage in the image.

(2)の場合は、1次転写途中に電源72の設定電流を変更する。これにより中間転写ベルト8の電位が200Vから0Vに低下してしまう。図6に中間転写ベルト8の電位と1次転写残トナー濃度の測定結果を示す。中間転写ベルト8の電位が200Vから0Vに低下すると1次転写性が低下していることがわかる。ここで、1次転写残濃度は次のように測定した。画像形成部1cで1次転写が行われている途中で画像形成装置を停止する。そこで、像担持体上の1次転写後の部分に残った1次転写残トナーをポリエステルテープで採取して上質紙に貼り付けた。また、参照としてポリエステルテープを上質紙上に貼り付けて、これらをグレタグマクベス社製の分光濃度計X−Rite504でシアン色の濃度測定を実行した。そして、2つの測定の差を1次転写残トナー量として評価の対象にした。   In the case of (2), the set current of the power source 72 is changed during the primary transfer. As a result, the potential of the intermediate transfer belt 8 decreases from 200V to 0V. FIG. 6 shows the measurement results of the potential of the intermediate transfer belt 8 and the primary transfer residual toner density. It can be seen that when the potential of the intermediate transfer belt 8 is lowered from 200 V to 0 V, the primary transfer property is lowered. Here, the primary transfer residual density was measured as follows. The image forming apparatus is stopped while the primary transfer is being performed in the image forming unit 1c. Therefore, the primary transfer residual toner remaining in the portion after the primary transfer on the image carrier was collected with a polyester tape and attached to a high quality paper. Moreover, polyester tape was affixed on high-quality paper as a reference, and the density measurement of cyan color was performed using a spectral densitometer X-Rite 504 manufactured by Gretag Macbeth. The difference between the two measurements was used as the evaluation target as the primary transfer residual toner amount.

(3)の場合は、2次転写が終了して2次転写用電源19の設定電圧を2000Vから−2000Vに変更して振り分け回収を開始した時に、中間転写ベルト8上に最下流の画像形成装置1dを通過している残トナーが存在する。これを回収するためには、中間転写ベルト8を1周させる必要があるので回収時間が3.2秒に増加してしまう。   In the case of (3), when secondary transfer is completed and the set voltage of the secondary transfer power source 19 is changed from 2000 V to −2000 V and sorting and collection are started, the most downstream image formation on the intermediate transfer belt 8 is performed. There is residual toner passing through the device 1d. In order to collect this, it is necessary to make the intermediate transfer belt 8 make one revolution, and thus the collection time increases to 3.2 seconds.

(5)の場合は、2次転写が終了しているので2次転写用電源19の設定電圧を変更可能である。そのために、電源72の設定電流を変更させずに2次転写用電源19の設定電圧を変更させることで振り分けられる画像量と同じ効果しか得られない。この場合は、2次転写終了するまでに画像形成部1aの1次転写部を通過する残トナーは回収トナー容器10aに回収される。そのために、振り分け回収が可能な残トナーは中間転写ベルト8の移動方向に沿って2次転写ニップから画像形成部1aの1次転写部までの距離である82mm分になる。この残トナーを回収するためには、トナーが正極性に帯電しているので、図5(c)のような中間転写ベルト8と感光ドラム2の表面電位の関係にして回収する。   In the case of (5), since the secondary transfer is completed, the set voltage of the secondary transfer power source 19 can be changed. For this reason, only the same effect as the image amount to be distributed can be obtained by changing the setting voltage of the secondary transfer power supply 19 without changing the setting current of the power supply 72. In this case, the remaining toner that passes through the primary transfer portion of the image forming portion 1a before the end of the secondary transfer is collected in the collected toner container 10a. Therefore, the remaining toner that can be sorted and collected is 82 mm, which is the distance from the secondary transfer nip to the primary transfer portion of the image forming portion 1 a along the moving direction of the intermediate transfer belt 8. In order to collect the remaining toner, since the toner is positively charged, the toner is collected in the relationship between the surface potential of the intermediate transfer belt 8 and the photosensitive drum 2 as shown in FIG.

2次転写性については、いずれのタイミングにおいても低下することがなかった。これは、2次転写途中に電源72の設定電流を変更して中間転写ベルト8の電位が200Vから0Vに低下してしまっても、2次転写用電源19の設定電圧の2000Vに対して中間転写ベルト8の電位変動が小さいためだと考えられる。そのため、2次転写ニップ部の電界変化が許容範囲内になる。   Secondary transferability did not decrease at any timing. Even if the set current of the power supply 72 is changed during the secondary transfer and the potential of the intermediate transfer belt 8 is lowered from 200V to 0V, it is intermediate to the set voltage of 2000V of the secondary transfer power supply 19. This is considered to be because the potential fluctuation of the transfer belt 8 is small. Therefore, the electric field change in the secondary transfer nip portion is within the allowable range.

以上から、(4)のタイミングが、画像不良、1次転写性の低下、2次転写性の低下を生じることなしに、回収時間を延ばすことなく振り分け回収可能な画像量を大きくすることが可能なタイミングである。   From the above, it is possible to increase the amount of images that can be sorted and collected without extending the collection time, without causing the timing of (4) to cause image failure, primary transferability degradation, and secondary transferability degradation. Is the right timing.

(振り分け回収の回収性能の評価)
シアン色の画像形成部1cの全面単色画像1枚を印刷して、残トナーを画像形成部1bに振り分けて回収する設定で印刷した。そして、振り分け回収動作中の画像形成装置を強制停止して残トナーをサンプリングした。サンプリングは2次転写ニップ通過後、帯電ニップ部通過後、画像形成部1aの1次転写ニップ通過後、画像形成部1bの1次転写ニップ通過後で行った。サンプリング方法は、中間転写体上に付着した残トナーをポリエステルテープで採取して上質紙に貼り付けた。また、参照としてポリエステルテープを上質紙上に貼り付けて、これらを東京電色工業株式会社の白色度計TC−6DSにトナー色の補色フィルタを通して測定した。そして、2つの測定の差をカブリ量として評価の対象にした。それぞれの状態でのカブリ量は表2のようになった。
(Evaluation of sorting collection performance)
A single monochrome image was printed on the entire surface of the cyan image forming unit 1c, and the remaining toner was printed on the image forming unit 1b. The image forming apparatus during the sorting and collecting operation was forcibly stopped to sample the remaining toner. Sampling was performed after passing through the secondary transfer nip, after passing through the charging nip, after passing through the primary transfer nip of the image forming unit 1a, and after passing through the primary transfer nip of the image forming unit 1b. In the sampling method, the residual toner adhering to the intermediate transfer member was collected with a polyester tape and attached to a high-quality paper. For reference, polyester tape was affixed on high-quality paper, and these were measured through a toner color complementary color filter through a whiteness meter TC-6DS of Tokyo Denshoku Industries Co., Ltd. And the difference of two measurement was made into the object of evaluation as fogging amount. The fog amount in each state is as shown in Table 2.

表2に示したように、残トナーはブラシ部材71であるブラシで一部が停止される。そして、画像形成部1aでは一部は回収されるがほとんどの残トナーは通過する。画像形成部1bでほとんどの残トナーが回収される。画像形成部1b通過後に中間転写ベルト8に残った残トナーのカブリ量は0.5程度で目視確認できないレベルであった。   As shown in Table 2, a part of the remaining toner is stopped by the brush which is the brush member 71. In the image forming unit 1a, a part of the toner is collected but most of the remaining toner passes. Most of the remaining toner is collected in the image forming unit 1b. The fog amount of the residual toner remaining on the intermediate transfer belt 8 after passing through the image forming portion 1b is about 0.5, which is a level that cannot be visually confirmed.


(実施形態2)
実施形態1では、ブラシ部材71に印加する電圧を変更するタイミングが(4)である場合について説明した。これに対し、本実施形態では、変更するタイミングが(2)であり、印加する電圧設定を変更する。なお、その他の構成については実施形態1の画像形成装置と同様であるので、同様の部分については同様の符号を付して説明する。

(Embodiment 2)
In Embodiment 1, the case where the timing which changes the voltage applied to the brush member 71 is (4) was demonstrated. On the other hand, in this embodiment, the change timing is (2), and the voltage setting to be applied is changed. Since other configurations are the same as those of the image forming apparatus according to the first embodiment, the same portions are denoted by the same reference numerals and described.

図7は、本実施形態の動作を表すタイミングチャートである。(2)のタイミングチャートにおいて、実施形態1と同じ2次転写用電源の設定電圧が2000Vの場合は、1次転写途中にトナー帯電電圧が変更されるために1次転写性の低下が発生する可能性がある。そこで、本実施形態においては、2次転写用電源の設定電圧を、2500Vにしている。これによりトナー帯電電圧を15μAから−10μAに変更したときも中間転写ベルト8の表面電位を200Vに維持できた。それにより1次転写性の低下を抑制し、回収時間が長くなるが多くの残トナーを振り分け回収を可能とする。   FIG. 7 is a timing chart showing the operation of the present embodiment. In the timing chart of (2), when the set voltage of the secondary transfer power source, which is the same as that of the first embodiment, is 2000 V, the toner charge voltage is changed during the primary transfer, so that the primary transfer property is deteriorated. there is a possibility. Therefore, in the present embodiment, the set voltage of the secondary transfer power supply is set to 2500V. Thereby, even when the toner charging voltage was changed from 15 μA to −10 μA, the surface potential of the intermediate transfer belt 8 could be maintained at 200V. As a result, the primary transferability is prevented from being lowered, and the collection time becomes long, but a large amount of residual toner can be distributed and collected.

(その他の実施形態)
本実施形態においては中間転写ベルト8のブラシ部材71としてブラシを用いたがこれに限定されるものではなく、残トナーを所望の極性に帯電できるものであればローラ、ブラシとローラの組合せなどでもよい。
(Other embodiments)
In the present embodiment, a brush is used as the brush member 71 of the intermediate transfer belt 8. However, the present invention is not limited to this, and a roller, a combination of a brush and a roller, or the like may be used as long as the remaining toner can be charged to a desired polarity. Good.

さらに、中間転写ベルト8は、PPSにカーボンを添加して導電性を持たせているが、これに限るものではなく、他の樹脂や金属等でも本例と同等の導電性があれば同様の効果を期待することができる。また、単層および2層の中間転写ベルトを用いたが、弾性層を設けるなどした3層以上のベルトでも前記周方向抵抗であれば、同様の効果を期待することができる。   Furthermore, although the intermediate transfer belt 8 is made conductive by adding carbon to PPS, the invention is not limited to this, and other resins, metals, and the like may have the same conductivity as in this example. The effect can be expected. Further, although a single-layer and two-layer intermediate transfer belt is used, a similar effect can be expected even with a belt having three or more layers, such as an elastic layer, provided that the circumferential resistance is used.

2層の中間転写ベルトは、基層を成形したあとコートすることで製造しているが、一体成型する等、抵抗値が前述の条件を満たしていれば製造方法はこれに限るものではない。   The two-layer intermediate transfer belt is manufactured by coating after forming the base layer. However, the manufacturing method is not limited to this as long as the resistance value satisfies the above-described conditions such as integral molding.

1a〜1d 画像形成部
2a〜2d 感光ドラム(感光体)
8 中間転写ベルト
15 2次転写ローラ
19 電圧電源
75 ベルトクリーニング装置
71 ブラシ部材
1a to 1d Image forming portions 2a to 2d Photosensitive drum (photosensitive member)
8 Intermediate transfer belt 15 Secondary transfer roller 19 Voltage power supply 75 Belt cleaning device 71 Brush member

Claims (8)

静電潜像が形成される感光体と、前記感光体に形成された感光体を現像する現像手段と、前記感光体上からトナーを除去する清掃手段と、を各々が備えた複数の画像形成部と、各画像形成部の前記感光体に露光する露光手段と、回転可能で無端状であり、前記複数の画像形成部の各感光体とで形成する1次転写部で前記感光体からトナー像が1次転写される導電性の中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトと2次転写部を形成し前記2次転写部で前記中間転写ベルトから転写材にトナー像を2次転写する2次転写手段と、転写材に転写されず前記中間転写ベルト上に残留した残トナーを帯電する帯電手段と、を有し、前記帯電手段によって帯電された残トナーを前記複数の画像形成部の各感光体に前記中間転写ベルトから移動させることが可能であり、前記2次転写手段から前記中間転写ベルトに供給される電流によって前記中間転写ベルトの周方向にわたって電位が変更される画像形成装置において、
転写材の後端が前記2次転写部を通過した後の前記中間転写ベルトの電位は、前記感光体の露光部と非露光部の表面電位の間の電位であることを特徴とする画像形成装置。
A plurality of image forming units each including a photoconductor on which an electrostatic latent image is formed, a developing unit that develops the photoconductor formed on the photoconductor, and a cleaning unit that removes toner from the photoconductor Toner from the photoconductor in a primary transfer unit formed with the image forming unit, an exposure unit that exposes the photoconductor in each image forming unit, and a rotatable and endless photoconductor in each of the plurality of image forming units A secondary intermediate image forming apparatus includes a conductive intermediate transfer belt on which an image is primarily transferred, a secondary transfer portion formed with the intermediate transfer belt, and a secondary transfer portion that secondarily transfers a toner image from the intermediate transfer belt to a transfer material. A transfer unit; and a charging unit that charges residual toner that has not been transferred to the transfer material and remains on the intermediate transfer belt. The residual toner charged by the charging unit is exposed to each of the plurality of image forming units. Can be moved from the intermediate transfer belt to the body , And the image forming apparatus in which the potential is varied over the circumferential direction of the intermediate transfer belt by a current supplied to the intermediate transfer belt from the secondary transfer unit,
Image formation wherein the potential of the intermediate transfer belt after the trailing edge of the transfer material has passed through the secondary transfer portion is a potential between the surface potential of the exposed portion and the non-exposed portion of the photoreceptor. apparatus.
前記帯電手段は、残トナーをトナーの正規極性と逆極性に帯電することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the charging unit charges the remaining toner with a polarity opposite to a normal polarity of the toner. 転写材の後端が前記2次転写部を通過した後に、前記正規極性の電圧が前記2次転写手段と前記帯電手段に印加されることで前記中間転写ベルトの電位が、前記感光体の露光部と非露光部の表面電位の間の電位であることを特徴とする請求項2に記載する画像形成装置。   After the trailing edge of the transfer material passes through the secondary transfer portion, the voltage of the normal polarity is applied to the secondary transfer unit and the charging unit, so that the potential of the intermediate transfer belt is exposed to the photoconductor. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the image forming apparatus has a potential between the surface potential of the portion and the non-exposed portion. 前記帯電手段によって帯電された残トナーは、前記1次転写部において、前記感光体の露光部が前記中間転写ベルトに対向する際は前記中間転写ベルトに担持され前記感光体の非露光部が前記中間転写ベルトに対向する際は前記中間転写ベルトから前記感光体へ移動することを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の画像形成装置。   Residual toner charged by the charging means is carried on the intermediate transfer belt when the exposed portion of the photosensitive member faces the intermediate transfer belt in the primary transfer portion, and the non-exposed portion of the photosensitive member becomes the non-exposed portion. 4. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the image forming apparatus moves from the intermediate transfer belt to the photoconductor when facing the intermediate transfer belt. 5. 前記帯電手段に印加する電圧は、前記中間転写ベルトの回転方向において、前記複数の画像形成部のうちの最上流に配置された画像形成部で1次転写が終了する時に最上流に配置された前記画像形成部の前記1次転写部を通過する前記中間転写ベルトの領域がその直前に前記帯電手段との接触する領域を通過するタイミングより前は前記逆極性の電圧であり、それ以降のタイミングで前記正規極性の電圧であることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。   The voltage applied to the charging unit is arranged at the most upstream when the primary transfer is completed at the image forming unit arranged at the most upstream of the plurality of image forming units in the rotation direction of the intermediate transfer belt. The voltage of the reverse polarity is before the timing at which the area of the intermediate transfer belt passing through the primary transfer section of the image forming section passes through the area immediately before it contacts the charging means, and the timing thereafter The image forming apparatus according to claim 4, wherein the voltage has the normal polarity. 前記中間転写ベルトの内周面を張架する複数の張架ローラを有することを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a plurality of stretching rollers that stretch an inner peripheral surface of the intermediate transfer belt. 前記複数の張架ローラのうちの一つは、前記中間転写ベルトを介して前記2次転写手段と前記帯電手段に対向する対向ローラであることを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 6, wherein one of the plurality of stretching rollers is a facing roller that faces the secondary transfer unit and the charging unit via the intermediate transfer belt. . 前記対向ローラに接続され、前記対向ローラを所定以上の電位に維持するための電圧維持素子を有することを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 7, further comprising a voltage maintaining element connected to the counter roller for maintaining the counter roller at a predetermined electric potential or higher.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2017219570A (en) * 2016-06-02 2017-12-14 キヤノン株式会社 Image forming apparatus
JP2018072362A (en) * 2016-10-24 2018-05-10 株式会社沖データ Image forming apparatus

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