JP2016136188A - Cleaning device, image forming apparatus, voltage setting method, and image forming system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、クリーニング装置、画像形成装置、電圧設定方法及び画像形成システムに関するものである。 The present invention relates to a cleaning device, an image forming apparatus, a voltage setting method, and an image forming system.
中間転写方式の画像形成装置における中間転写ベルト上の転写残トナーを除去する中間転写ベルトクリーニング装置として、複数のクリーニング部材により静電的な力を用いてトナーを除去するクリーニング装置を採用したものが知られている。 As an intermediate transfer belt cleaning device that removes transfer residual toner on an intermediate transfer belt in an intermediate transfer type image forming apparatus, a cleaning device that uses a plurality of cleaning members to remove toner using electrostatic force is employed. Are known.
例えば、特許文献1に記載の画像形成装置には、3つのクリーニング部材としてのクリーニングブラシローラを中間転写ベルト回転方向に順に並べて配置したクリーニング装置が設けられている。また、各クリーニング部材に印加するための電圧を定電圧制御で出力する電源が、各クリーニング部材に対応させて設けられている。このクリーニング装置では、3つのクリーニングブラシローラそれぞれに、記憶部内の電圧設定値にしたがった電圧が各定電圧電源から印加される。これにより、印加電圧とは逆極性に帯電したトナーが、クリーニング部材に静電的な力によって吸着され中間転写ベルト上から除去される。
For example, the image forming apparatus described in
また、特許文献1に記載のクリーニング装置では、各クリーニングブラシローラに電圧を同時に印加して、各クリーニングブラシローラと中間転写ベルトとの接触部分を流れる電流量をそれぞれ検知する。そして、前記電流量が狙いの電流値となるように設定値記憶部手段が記憶する電圧設定値の変更が行われる。
In the cleaning device described in
しかしながら、各クリーニング部材と中間転写ベルトとの接触部分を流れる電流それぞれが、自身とは別のクリーニング部材と中間転写ベルトとの接触部分に流れ込む現象が生じる。そのため、3つ以上のクリーニング部材を並べて配置した場合、各クリーニング部材と中間転写ベルトとの接触部分を流れる電流量をそれぞれ検知して、前記電流量が狙いの電流量となるように前記電圧設定値の変更を行う制御では、その制御が複雑になるといった問題が生じる。 However, a phenomenon occurs in which each current flowing through the contact portion between each cleaning member and the intermediate transfer belt flows into a contact portion between the cleaning member different from itself and the intermediate transfer belt. Therefore, when three or more cleaning members are arranged side by side, the voltage setting is performed so that the amount of current flowing through the contact portion between each cleaning member and the intermediate transfer belt is detected and the amount of current becomes a target amount of current. In the control for changing the value, there arises a problem that the control becomes complicated.
上記課題を解決するために、本発明は、被清掃体上のトナーを静電的に除去する3つ以上のクリーニング部材と、前記3つ以上のクリーニング部材それぞれに、電圧設定値記憶手段内の電圧設定値にしたがった電圧を印加する複数の電源と、前記クリーニング部材と前記被清掃体との接触箇所を流れる電流量を検知する電流検知手段と、前記電流検知手段が検知した電流量に基づいて、前記電圧設定値記憶手段内の電圧設定値を変更する電圧設定値変更手段とを備えたクリーニング装置において、前記複数の電源のうち少なくとも一つの電源は、前記クリーニング部材に印加するための所定電圧を出力する第一電源であり、前記複数の電源のうち前記少なくとも一つの電源とは異なる残りの電源は、前記クリーニング部材に印加するための電圧を定電圧制御で出力する第二電源であり、前記複数の電源によって前記3つ以上のクリーニング部材の全てに同時に電圧を印加した状態で、各第二電源から電圧が印加される前記クリーニング部材それぞれと前記被清掃体との各接触箇所に流れる電流量を、前記電流量検知手段によってそれぞれ検知し、その検知結果に基づいて、各第二電源から出力する電圧の電圧設定値を、各接触箇所に狙いの電流量が流れるように前記電圧設定値変更手段によって変更することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides three or more cleaning members that electrostatically remove toner on a member to be cleaned, and each of the three or more cleaning members includes a voltage set value storage unit. Based on a plurality of power supplies for applying a voltage according to a voltage setting value, a current detection means for detecting a current amount flowing through a contact portion between the cleaning member and the object to be cleaned, and a current amount detected by the current detection means And a voltage setting value changing means for changing the voltage setting value in the voltage setting value storage means, wherein at least one of the plurality of power supplies is a predetermined for applying to the cleaning member. A first power source for outputting a voltage, and the remaining power source different from the at least one power source among the plurality of power sources is a power source for applying to the cleaning member. Each of the cleaning members to which a voltage is applied from each of the second power supplies in a state where a voltage is simultaneously applied to all of the three or more cleaning members by the plurality of power supplies. The amount of current flowing in each contact location between the object and the object to be cleaned is detected by the current amount detection means, and based on the detection result, the voltage setting value of the voltage output from each second power source is determined for each contact location. The voltage setting value changing unit changes the target current amount so as to flow through.
以上、本発明によれば、クリーニング部材に印加する電圧の電圧設定値の変更を行う制御が、複雑になるのを抑制できるという優れた効果がある。 As described above, according to the present invention, there is an excellent effect that the control for changing the voltage setting value of the voltage applied to the cleaning member can be suppressed from becoming complicated.
以下、本発明に係る画像形成装置を、中間転写方式のタンデム型画像形成装置である電子写真方式の複写機に適用した実施形態について、図面を参照して説明する。図2は、本実施形態に係る複写機1の全体構成を示す概略構成図である。この複写機1は、色分解に対応した色のトナー像を担持する潜像担持体としての像担持体である感光体3M,3C,3Y,3Bを複数並置したタンデム方式の構成を備えている。各感光体3M,3C,3Y,3B上に形成されたトナー像は、被転写体である中間転写体としての中間転写ベルト2上に互いに重なり合うように重畳転写(一次転写)され、その重畳トナー像は記録材である記録用紙に対して一括転写(二次転写)される。このようにして、複写機1では、記録用紙上に複数色画像を形成することができる。
Hereinafter, an embodiment in which an image forming apparatus according to the present invention is applied to an electrophotographic copying machine which is an intermediate transfer tandem image forming apparatus will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing the overall configuration of the
図2において、複写機1は、画像形成部10が上下方向中央部に位置し、その下方には給紙部20が、さらに画像形成部10の上方には原稿載置台31を備えた原稿走査部30が、それぞれ配置されている。画像形成部10には、水平方向に展張面を有する中間転写ベルト2が配置されている。画像形成部10には、補色関係にある色のトナー(イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック)によるトナー像を担持する四つの感光体3Y,3C,3M,3Bが中間転写ベルト2の展張面に沿って並置されている。なお、以下の説明において、すべての色に共通する内容の場合には、色分け符号であるY、C、M、Bを適宜省略する。
In FIG. 2, the
各感光体3Y,3C,3M,3Bは、それぞれ同じ方向(図2では、反時計回り方向)に回転可能なドラムで構成されている。そして、その周囲には、回転過程において画像形成処理を実行する帯電装置4、書き込み装置5、現像装置6、一次転写装置、およびドラムクリーニング装置8が配置され、作像部66を構成している。なお、図2においては、便宜上、ブラック用感光体3Bを対象として、各装置の符号を付してある。中間転写ベルト2には、一次転写装置によって、各感光体3Y,3C,3M,3B上のトナー像が順次転写させる。中間転写ベルト2は、複数のベルト張架ローラに掛け回されて回転駆動する。複数のベルト張架ローラとしては、中間転写ベルト2の感光体3Y,3C,3M,3Bと対向する展張面を構成する二つのベルト張架ローラ2a,2bを備えている。また、中間転写ベルト2を挟んで二次転写装置9に対峙して、トナーの正規帯電極性と同極性のバイアスが印加される二次転写対向ローラ2cも備えている。なお、ここで言う、トナーの正規帯電極性とは、現像装置6内の現像剤中におけるトナーの帯電極性を言う。本実施形態ではマイナスであるが、画像形成装置によってはプラスのこともある。さらには、中間転写ベルト2に張力を付与するテンションローラ2dを備えている。
Each of the
二次転写後の中間転写ベルト2上に残留した転写残トナーは、ベルトクリーニング装置100により除去される。ベルトクリーニング装置100は、静電クリーニング方式であってクリーニングローラもしくはクリーニングブラシにバイアスを印加し、中間転写ベルト2上に付着した転写残トナーを静電吸着してクリーニングする。
The transfer residual toner remaining on the
二次転写装置9は、二次転写ベルト9aを備え、二次転写ベルト9aは、四つの二次転写ベルト支持ローラに掛けまわされている。そして、四つの二次転写ベルト支持ローラのうちの一つが駆動ローラとして回転駆動することで、二次転写ベルト9aは図2中の反時計回り方向に回転する。二次転写ベルト9aが中間転写ベルト2と対向する二次転写部に対して二次転写ベルト9aの表面移動方向下流側の二次転写ベルト9aの表面と対向する位置に光学センサ300を配置している。また、光学センサ300が対向する位置に対して二次転写ベルト9aの表面移動方向下流側には、二次転写ベルト9aの表面上の異物を除去する二次転写ベルトクリーニング装置190を備える。
The
四つの二次転写ベルト支持ローラのうちの一つは、二次転写部で二次転写ベルト9a及び中間転写ベルト2を挟んで、ベルト上トナーと同極性の二次転写バイアスが印加される二次転写対向ローラ2cと向かい合う二次転写ローラ9bである。また、二次転写ローラ9bに対して左側には、二次転写部を通過して二次転写ベルト9aの表面上に担持された記録用紙が搬送ベルト91に受け渡される用紙分離部で二次転写ベルト9aを張架する分離ローラ9cを備える。分離ローラ9cの二次転写ベルト9aが光学センサ300と対向する検知位置で二次転写ベルト9aを張架するセンサ対向ローラ9dを備える。さらに、センサ対向ローラ9dの右側、二次転写ローラ9bの下方には、二次転写ベルトクリーニング装置190のクリーニングブレードが接触する位置で二次転写ベルト9aを張架する、二次転写ベルトクリーニング対向ローラ9eを備える。
One of the four secondary transfer belt support rollers is applied with a secondary transfer bias having the same polarity as the toner on the belt, with the
二次転写ベルト9aは、中間転写ベルト2に接触する二次転写部において、中間転写ベルト2と同方向に表面移動する。なお、一次転写装置のバイアス特性にもよるが、二次転写ローラ9bに帯電特性を備えさせて記録用紙を静電吸着させるようにすることもできる。二次転写装置9は、二次転写ベルト9aにより記録用紙を搬送する過程で、中間転写ベルト2上の重畳トナー像あるいは単色トナー像を記録用紙に転写する。
The
二次転写部には、給紙部20から記録用紙が給送されるようになっている。給紙部20は、複数の給紙カセット21と、給紙カセット21から繰り出される記録用紙の搬送路に配置された複数の搬送ローラ22と、二次転写部の用紙搬送方向上流側に位置するレジストローラ23とを備えている。また、給紙部20には、給紙カセット21から繰り出される記録用紙の搬送路に加えて、給紙カセット21内に収容されていない種類の記録用紙を二次転写部に向けて給送できる構成が備えられている。この構成としては、画像形成部10の壁面の一部を起倒可能に設けた手差しトレイ40と、繰り出しコロ41とを備えている。給紙カセット21からレジストローラ23に向けた記録用紙の搬送路途中には、手差しトレイ40から繰り出された記録用紙の搬送路が合流している。そして、いずれの搬送路から給送される記録用紙もレジストローラ23によってレジストタイミングが設定されるようになっている。
A recording sheet is fed from the
書き込み装置5は、原稿走査部30に有する原稿載置台31上の原稿を走査することにより得られる画像情報あるいはコンピュータから出力される画像情報により書き込み光が制御される。そして、感光体3Y,3C,3M,3Bに対して画像情報に応じ静電潜像を形成するようになっている。原稿走査部30には、原稿載置台31上の原稿を露光走査するスキャナ32が備えられており、さらに原稿載置台31の上面には、自動原稿給送装置33が配置されている。自動原稿給送装置33は、原稿載置台31上に繰り出される原稿を反転可能な構成を備え、原稿の表裏各面での走査が行えるようになっている。書き込み装置5により感光体3Y,3C,3M,3B上に形成された静電潜像は、現像装置6(図2では、便宜上、符号6Bで示してある。)によって現像処理され、現像処理された画像が中間転写ベルト2に一次転写される。中間転写ベルト2に対して色ごとのトナー像が重畳転写されると、二次転写装置9により記録用紙に対して一括して二次転写される。
In the
図2に示す実施形態の複写機1では、二次転写ベルト9aと定着装置11との間に、搬送ベルト91を備える。搬送ベルト91は、搬送ベルト駆動ローラ91aと搬送ベルト従動ローラ91bとに掛けまわされており、搬送ベルト駆動ローラ91aが回転駆動することで、図2中の反時計回り方向に回転する。二次転写された記録用紙は、二次転写ベルト9aの表面移動に伴い図中左方向に搬送され、分離ローラ9cの位置で二次転写ベルト9aから分離して搬送ベルト91に受け渡される。搬送ベルト91は、二次転写ベルト9aから受け渡された記録用紙を定着装置11まで搬送し、定着装置11に到達した記録用紙は表面に担持している未定着画像が定着装置11によって定着される。
In the copying
定着装置11は、加熱ローラにより加熱される定着ベルトと、定着ベルトに対向当接する加圧ローラと、を備えたベルト定着構造を有する。定着ベルトと加圧ローラとの当接領域、つまりニップ領域を設けることにより、別ローラ方式の定着構造に比べて記録用紙への加熱領域を広げることができるようになっている。定着装置11を通過した記録用紙は、定着装置11の後方に配置されている搬送路切り換え爪12によって搬送方向が切り換えられるようになっており、排紙トレイ50あるいは、反転されて再度レジストローラ23に向けて給送される。
The fixing
図2に示されている複写機1において、転写手段である一次転写装置は、プラス極性の転写バイアスが印加される一次転写ローラ7Y,7C,7M,7Bを用いたものである。一次転写ローラ7Y,7C,7M,7Bは、軸受けと圧縮スプリングなどの弾性体とにより、中間転写ベルト2を介して感光体3Y,3C,3M,3Bに対向して所定圧力により押圧されている。また、一次転写ローラ7Y,7C,7M,7Bは、感光体3Y,3C,3M,3Bの中心位置との対向位置に対して1[mm]〜2[mm]ほど、中間転写ベルト表面移動方向下流側にオフセットされた位置で、中間転写ベルト2と連動して回転するようになっている。これは、正規転写位置よりも前に転写バイアスによる転写が開始されて画像の流れなどの異常画像を発生させるプレ転写を防止するためである。
In the copying
一次転写ローラ7Y,7C,7M,7Bは、金属芯金に中抵抗の電気特性を持つゴム材料を巻き付けた形態で構成されている。実施形態1では、中抵抗の発泡ゴムで構成されており、その体積抵抗率は106[Ω・cm]〜1010[Ω・cm]、好ましくは107[Ω・cm]〜109[Ω・cm]の範囲である。材料は発泡ゴムに限定されることはなく、中抵抗のソリッドゴムでも同様に用いることが可能である。一次転写ローラ7Y,7C,7M,7Bには、定電流制御された電源によってプラス極性の一次転写電圧が印加され、その電流設定値(一次転写電流の設定値)は、おおよそ、10[μA]〜40[μA]の範囲で制御される。このように一次転写ローラ7Y,7C,7M,7Bに一次転写電圧を印加することで、各感光体3Y,3C,3M,3Bと中間転写ベルト2との間の一次転写部には一次転写電界が形成される。この一次転写電界は、各感光体3Y,3C,3M,3B上のトナー(マイナス極性)を中間転写ベルト2側へ引き寄せる方向の一次転写電界である。
The
一方、二次転写対向ローラ2cには、定電流制御された電源によってマイナス極性の二次転写電圧が印加される。このように二次転写対向ローラ2cに二次転写電圧を印加する構成においては、二次転写ローラ9bが電気的にアースされる。アースにつながっている二次転写ローラ9bと対向することで、二次転写部には、中間転写ベルト2上のトナー(マイナス極性)を記録用紙側へ押し出す方向の二次転写電界が形成される。
On the other hand, a secondary transfer voltage having a negative polarity is applied to the secondary transfer counter roller 2c by a power source controlled at a constant current. Thus, in the configuration in which the secondary transfer voltage is applied to the secondary transfer counter roller 2c, the secondary transfer roller 9b is electrically grounded. By facing the secondary transfer roller 9b connected to the ground, a secondary transfer electric field is formed in the secondary transfer portion in the direction in which the toner (negative polarity) on the
実施形態1に用いられる中間転写ベルト2は、50[μm]〜100[μm]の基層の上に、弾性層を100[μm]〜500[μm]設け、さらに、表層を備える三層ベルトによって構成されている。基層の具体例としては、PI(ポリイミド)、PAI(ポリアミドイミド)、PC(ポリカーボネート)、ETFE(エチレン−テトラフルオロエチレン)、PVDF(ポリフッ化ビニリデン)、PPS(ポリフェニレンスルフィド)等の材料にカーボン分散、或いはイオン導電剤配合により抵抗調整した中抵抗樹脂により構成されたものがある。また、弾性層の具体例としては、ウレタン、NBR、CR等のゴム材料に同様にカーボン分散、或いはイオン導電剤配合により抵抗調整した材料を含んで構成されるものがある。表層の具体例としては、1[μm]〜10[μm]程度の厚みを持ったフッ素系のゴム、或いは樹脂、(或いは、それらのハイブリッド材料でも可)のコーティングを上記弾性層の表面に施したものがある。
The
実施形態1に用いられる中間転写ベルト2は、その体積抵抗率が106[Ω・cm]〜1010[Ω・cm]、好ましくは108[Ω・cm]〜1010[Ω・cm]の範囲である。また、その表面抵抗率は106[Ω/□]〜1012[Ω/□]、好ましくは108[Ω/□]〜1012[Ω/□]の範囲である。また、基層のヤング率(縦弾性率)は3000[MPa]以上が望ましく、駆動による伸び、曲げ、しわ、波打ちに耐えるに十分な機械強度が必要である。このような弾性を備えた中間転写ベルト2を用いることで、記録用紙の紙繊維の密度が低い紙や、表面に20[μm]〜30[μm]の凹凸を有する、いわゆるエンボス紙等の記録用紙においても、弾性層が凹部へ追従する。このため、記録用紙の凹部へのトナー転写性が良好になるというベタ埋り改善効果が知られている。
The
本実施形態で用いられる二次転写ベルト9aは、単層構成のベルトである。具体例としては、PI(ポリイミド)、PAI(ポリアミドイミド)、PC(ポリカーボネ−ト)、ETFE(エチレン−テトラフルオロエチレン)、PVDF(ポリフッ化ビニリデン)、PPS(ポリフェニレンスルフィド)等の材料にカーボン分散、或いはイオン導電剤配合により抵抗調整した中抵抗樹脂単層のものが挙げられる。また、この単層構成の二次転写ベルト9aの表面側にのみベルトの層自体の体積抵抗率よりもわずかに高抵抗の表層を設けたベルトでもよい。この場合、表層厚みとしては、1[μm]〜10[μm]程度が望ましい。
The
実施形態の画像形成装置の画質調整制御では、テストパターンを作成して、このテストパターンの画像濃度や作像位置を検出した結果に基づいて、画像濃度制御と位置ズレ制御とを行う。画像濃度制御は、例えば、所定のパターン潜像を現像して得られる濃度制御用パターン(画質調整用パターン)のトナー付着量(画像濃度)を検出する。そして、このトナー付着量の検出結果に応じて、現像装置内の現像剤中のトナー濃度、書き込み装置5の書き込み条件(露光パワー等)、帯電バイアスや現像バイアスなどの設定値を変更する。位置ズレ制御は、例えば、位置ズレ制御用パターン(画質調整用パターン)の検出タイミングにより各色トナー像の潜像書き込みタイミングを調整する。
In the image quality adjustment control of the image forming apparatus according to the embodiment, a test pattern is created, and image density control and position shift control are performed based on the result of detecting the image density and image forming position of the test pattern. In the image density control, for example, a toner adhesion amount (image density) of a density control pattern (image quality adjustment pattern) obtained by developing a predetermined pattern latent image is detected. Then, in accordance with the detection result of the toner adhesion amount, set values such as the toner concentration in the developer in the developing device, the writing conditions (exposure power, etc.) of the
このような画質調整用パターンの検出箇所は、濃度制御用パターンについては、例えば、現像領域から一次転写部までの間の感光体上、あるいは、これを一次転写した後の中間転写ベルト上などが挙げられる。ただし、感光体の径が小さい場合には、画像濃度検出センサの設置スペースの関係から感光体上で検出することが困難となることから、中間転写ベルト上で検出するのが好ましい。一方、位置ズレ制御用パターンについては、感光体間距離のバラツキや、各色潜像の書き込みタイミングによる位置ずれなどに起因した各色トナー像間における位置ズレを観測する必要がある。そのため、中間転写ベルト以降のトナー像を担持する表面移動体上での検出が必須となる。実施形態1では、濃度制御用パターンと位置ズレ制御用パターンとの両方を、二次転写ベルト9a上で検出するようにしている。
Such image quality adjustment patterns are detected on the photosensitive member between the development area and the primary transfer portion, or on the intermediate transfer belt after the primary transfer of the density control pattern. Can be mentioned. However, when the diameter of the photoconductor is small, it is difficult to detect it on the photoconductor due to the installation space of the image density detection sensor. Therefore, it is preferable to detect it on the intermediate transfer belt. On the other hand, with respect to the positional deviation control pattern, it is necessary to observe the positional deviation between the color toner images due to the variation in the distance between the photoconductors or the positional deviation caused by the writing timing of each color latent image. Therefore, detection on the surface moving body carrying the toner image after the intermediate transfer belt is essential. In the first embodiment, both the density control pattern and the positional deviation control pattern are detected on the
従来、多くの中低速機種の画像形成装置は、二次転写部で中間転写ベルト2と対向して、二次転写対向ローラ2cとの間で二次転写電界を形成する二次転写部材は、ベルト状ではなく、径の小さいローラ状の部材を用いることが一般的であった。このようなローラ状の部材二次転写部材に用いる構成では、二次転写部材の表面上での画質調整用パターンの検出が困難である。実施形態では、図2に示すように、二次転写部材として二次転写ベルト9aを備える装置であれば、二次転写部材の表面上での画質調整用パターンの検出が可能となる。
Conventionally, many medium and low-speed image forming apparatuses have a secondary transfer member that forms a secondary transfer electric field between the secondary transfer counter roller 2c and the
また、二次転写部材としてはベルト状に限らず、径の大きいローラを用いる構成であってもよい。しかし、ローラ形状では、光学センサ300の検出位置が湾曲してしまうためローラの径を大きくする必要があり、省スペース化の面で不利である。これに対して、二次転写ベルト9aのようにベルト形状にすることで、レイアウト構成で自由度の向上を図ることができる。またベルト状である方が光学センサ300の検出位置を平面となるような構成に比較的しやすいため、検出精度の向上を図ることができる。一般的には、中間転写ベルト2上で画質調整用パターンの画像濃度を検出しているが、本実施形態では弾性中間転写ベルトのクリーニング負荷を下げるため、二次転写ベルト9aの表面上で検出する構成を採用する。
Further, the secondary transfer member is not limited to a belt shape, and may be configured to use a roller having a large diameter. However, in the roller shape, since the detection position of the optical sensor 300 is curved, it is necessary to increase the diameter of the roller, which is disadvantageous in terms of space saving. On the other hand, by using a belt shape like the
従来の中間転写ベルト2の制約としては、様々な記録媒体に対して画像を形成するために、表面性が異なる記録媒体の表面に対する二次転写部での表面の追従性がある。表面の追従性としては、近年、フルカラー電子写真を用いてさまざまな記録媒体に画像を形成することが多くなっている。そして、記録媒体として、通常の平滑な用紙だけでなく、コート紙のようなスリップ性のある平滑度の高いものから、リサイクルペーパー、エンボス紙、和紙及びクラフト紙等のような表面性の粗いものが使用されることが増えてきている。このような表面性状の異なる様々な記録媒体に対する二次転写部での中間転写ベルト2の表面の追従性は重要である。この追従性が悪いと、記録媒体上に転写されたトナー像に濃淡むらや色調のむらが発生する。
As a limitation of the conventional
このような様々な記録媒体に対する追従性を備えた中間転写ベルト2として、弾性中間転写ベルトを挙げることができる。図3は、中間転写ベルト2の層構成を示す拡大断面図である。図3に示す中間転写ベルト2は、比較的屈曲性が得られる剛性な基層211の上に柔軟な弾性層212が積層されており、最表面には微粒子が表面層213として積層されている。
An elastic intermediate transfer belt can be given as an example of the
まず、基層211について説明する。基層211の構成材料としては、樹脂材料中に電気抵抗を調整する充填材(又は、添加材)、いわゆる電気抵抗調整材を含有してなるものが挙げられる。基層211に用いる樹脂材料としては、難燃性の観点から、例えば、PVDF、ETFEなどのフッ素系樹脂や、ポリイミド樹脂またはポリアミドイミド樹脂等が好ましい。特に、機械強度(高弾性)や耐熱性の点から、特にポリイミド樹脂又はポリアミドイミド樹脂が好適である。基層211の樹脂材料に含有させる電気抵抗調整材としては、金属酸化物やカーボンブラック、イオン導電剤、導電性高分子材料などがある。
First, the
次に、基層211の上に積層される弾性層212について説明する。弾性層212としてはゴム弾性層を用いることができ、具体例としてはアクリルゴムを用いることができる。このアクリルゴムとしては、現在、市販されているものを用いることができ、特に限定されるものではない。しかし、アクリルゴムの各種架橋系(エポキシ基、活性塩素基、カルボキシル基)の中ではカルボキシル基架橋系がゴム物性(特に圧縮永久歪み)及び加工性が優れているので、カルボキシル基架橋系を選択することが好ましい。
Next, the
次に、弾性層212の上に形成される球状の樹脂微粒子からなる表面層213について説明する。球状の樹脂微粒子に使用する微粒子の材料としては特に問わないが、例えば、次のものが挙げられる。すなわち、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂などの樹脂を主成分としてなる球状樹脂微粒子(以下、単に「樹脂微粒子」ともいう)が挙げられる。また、これらの樹脂材料からなる微粒子の表面を異種材料で表面処理を施したものでも良い。
Next, the
また、ここで言う樹脂微粒子の中には、ゴム材料も含む。ゴム材料で作製された球状樹脂微粒子の表面を硬い樹脂をコートしたような構成のものも適用可能である。また、樹脂微粒子の形状としては、中空であったり、多孔質であったりしても良い。上述した材料の樹脂中で、滑性を有し、トナーに対しての離型性、耐磨耗性を付与できる機能の高いものとして、シリコーン樹脂微粒子が最も好ましい。 Further, the resin fine particles referred to herein include a rubber material. A structure in which the surface of spherical resin fine particles made of a rubber material is coated with a hard resin is also applicable. The shape of the resin fine particles may be hollow or porous. Of the above-described materials, silicone resin fine particles are most preferable as a resin having a high function capable of imparting releasability and abrasion resistance to toner.
使用する樹脂微粒子は、重合法などにより球状の形状に作製された微粒子であることが好ましく、真球に近いものほど好ましい。また、その粒径は、体積平均粒径が0.5[μm]〜5[μm]の間であり分布がシャープな単分散であることが好ましい。平均粒子径が0.5[μm]未満では微粒子間の凝集が顕著である為にアクリルゴム弾性層表面への均一塗布が困難となる。一方、平均粒子径が5[μm]を超えると微粒子塗布後のベルト表面の凹凸が大きくなり、中間転写ベルト2として用いたときにベルトクリーニング装置100でのクリーニング時にクリーニング不良を起こしてしまう。
The resin fine particles to be used are preferably fine particles produced in a spherical shape by a polymerization method or the like, and those closer to a true sphere are more preferable. The particle size is preferably monodispersed with a volume average particle size of 0.5 [μm] to 5 [μm] and a sharp distribution. When the average particle size is less than 0.5 [μm], the aggregation between the fine particles is remarkable, and thus it is difficult to uniformly apply to the surface of the acrylic rubber elastic layer. On the other hand, when the average particle diameter exceeds 5 [μm], the unevenness of the belt surface after the fine particle application becomes large, and when used as the
弾性層212が、10[μm]押し込み時のマルテンス硬度が0.2[N/mm2]〜0.8[N/mm2]であって、弾性層212の表面に設けられた表面層213が、独立した球状樹脂粒子で面方向に配列し一様な凹凸形状で形成されている。このような中間転写ベルト2では、表面層213によってトナーに対する離型性を確保しつつ、二次転写部での様々な記録媒体の表面に対する良好な追従性を得ることができる。また、弾性層212としては、UL94VTM燃焼試験においてVTM−0を示す難燃性アクリルゴム弾性層を用いることで、良好な追従性を得つつ、良好な難燃性を得ることができる。中間転写ベルト2の基層211、弾性層212及び表面層213の具体例としては、特許文献1に記載されたものを用いることができるが、これに限るものではない。
The
図3に示すような弾性層212を備えた中間転写ベルト2であれば、表面性の粗い凹凸紙に表面が追従することで様々な記録媒体に対して濃淡むらや色調のむらの発生を抑制でき、良好な画像形成を行うことができる。しかし、弾性層212を形成するゴム材料は一般的にトナーに対する離型性が悪く、トナーに対する離型性が良好な別材料からなる表面層を設けないと、二次転写率やクリーニング性が悪く実用に耐え得るものとすることが困難である。 従来の弾性層を有する中間転写ベルトとしては、弾性層の表面にコート層を設けたものが存在する。具体的には弾性層の表面にコート層の材料となる液体を塗って乾かすことで、弾性層の表面にコート層を設けたベルトを作成することができる。しかし、コート層に用いられる材料は、経時に渡って弾性層に用いられるゴム材料が伸び縮みする変形に追従して変形することが出来ず、使用し続けるとコート層が割れて、ベルトの表面にひび割れが生じる。ひび割れが生じると、ひびの部分に付着したトナーの転写性やクリーニング性が悪化する。
In the case of the
一方、図3に示す中間転写ベルト2では、表面層213は弾性層212の表面に樹脂微粒子を敷き詰めた構成となっている。このため、弾性層212の表面側が伸びるように変形した場合には隣り合う樹脂微粒子の間が開くように変位し、弾性層212の表面側が縮むように変形した場合には隣り合う樹脂微粒子の間が詰まるように変位する。弾性層212に用いられるゴム材料が変形しても樹脂微粒子同士の位置関係が変位するのみで、ひび割れ等が生じない。このため、経時に渡って安定したトナーに対する離型性を維持することができ、トナーの転写性やクリーニング性を改善することができる。しかし、近年、画質向上のために使用されている小粒径重合トナーと弾性中間転写ベルトの組み合わせにおいては、クリーニング性を確保することは難しい。そこで、図3に示す中間転写ベルト2を用いる場合、実施形態のように、中間転写ベルト2上に形成した補正用パターンを二次転写ベルト9aに転写して、光学センサ300でトナー付着量を検出することが望ましい。
On the other hand, in the
複写機1に設けられた光学センサユニットは、図4に示すように、二次転写ベルト9aの幅方向に並ぶ光学センサ300Y、光学センサ300C、光学センサ300M、光学センサ300Bを有している。これら光学センサ300は何れも反射型フォトセンサからなり、発光素子から発した光を二次転写ベルト9aのおもて面やベルト上のトナー像で反射させ、その反射光量を受光素子によって検知する。制御部200は、これら光学センサ300からの出力電圧値に基づいて、二次転写ベルト9a上のトナー像を検知したり、その画像濃度(単位面積あたりのトナー付着量)を検知したりすることができる。
As shown in FIG. 4, the optical sensor unit provided in the copying
複写機1においては、電源投入時あるいは所定枚数のプリントを行う度に、各色の画像濃度を適正化するための画像濃度制御を実行する。画像濃度制御は、まず、図4に示すような、各色の階調パターンSy,Sc,Sm,Sbを二次転写ベルト9a上における各光学センサ300Y、300C、300M、300Bに対向する位置に自動形成する。各色の階調パターンは、10個の画像濃度が異なる2[cm]×2[cm]の面積のトナーパッチからなっている。各色の階調パターンSy、Sc、Sm、Sbを作成するときの、感光体3Y,3C,3M,3Bの帯電電位は、プリントプロセスにおける一様なドラム帯電電位とは異なり、値を徐々に大きくする。そして、レーザー光の走査によって階調パターン像を形成するための複数のパッチ静電潜像を感光体3Y,3C,3M,3Bにそれぞれ形成せしめながら、それらをY,C,M,B用の現像装置6Y,6C,6M,6Bによって現像する。この現像の際、Y,C,M,B用の現像ローラに印加される現像バイアスの値を徐々に大きくしていく。
In the copying
このような現像により、感光体3Y,3C,3M,3B上にはY,C,M,Bの階調パターン像が形成される。これらは、中間転写ベルト2を介して二次転写ベルト9aの主走査方向に所定の間隔で並ぶように転写される。このときの、各色の階調パターンにおけるトナーパッチのトナー付着量は最小で0.1[mg/cm2]、最大で0.55[mg/cm2]ほどあり、また、トナーQ/d分布を測定すると、ほぼ正規帯電極性にそろっている。二次転写ベルト9aに形成された各トナーパターン(Sy、Sc、Sm、Sb)は、二次転写ベルト9aの無端移動に伴って、光学センサ300Y,300C,300M,300Bとの対向位置を通過する。この際、光学センサ300Y,300C,300M,300Bは、各階調パターンのトナーパッチに対する単位面積あたりのトナー付着量に応じた量の光を受光する。
By such development, gradation pattern images of Y, C, M, and B are formed on the
次に、各色トナーパッチを検知したときの光学センサ300Y,300C,300M,300Bの出力電圧と、付着量変換アルゴリズムとから、各色のトナーパターンの各トナーパッチにおける付着量を算出し、算出した付着量に基づき作像条件を調整する。具体的には、トナーパッチにおけるトナー付着量を検知した結果と、各トナーパッチを作像したときの現像ポテンシャルとに基づいてその直線グラフを示す関数(y=ax+b)を回帰分析によって計算する。そして、この関数に画像濃度の目標値を代入することで適切な現像バイアス値を演算し、Y、C、M、B用の現像バイアス値を特定する。メモリ内には、数十通りの現像バイアス値と、それぞれに個別に対応する適切なドラム帯電電位とが予め関連付けられている作像条件データテーブルが格納されている。各作像部66Y,66C,66M,66Bについて、それぞれこの作像条件テーブルの中から、特定した現像バイアス値に最も近い現像バイアス値を選び出し、これに関連付けられたドラム帯電電位を特定する。
Next, from the output voltages of the
また、複写機1は、電源投入時あるいは所定枚数のプリントを行う度に、色ずれ量補正処理も実施するようになっている。そして、この色ずれ量補正処理において、二次転写ベルト9aの幅方向の一端部と他端部とにそれぞれ、図5に示すようなシェブロンパッチPVと呼ばれるY,C,M,Bの各色トナー像からなる色ずれ検知用画像を形成する。シェブロンパッチPVは、図5に示すように、Y,C,M,Bの各色のトナー像を主走査方向から約45[°]傾けた姿勢で、副走査方向であるベルト移動方向に所定ピッチで並べたラインパターン群である。このシェブロンパッチPVの付着量は、0.3[mg/cm2]程度である。
The copying
そして、シェブロンパッチPV内の各色トナー像を検知することで、各色トナー像における主走査方向(感光体軸線方向)の位置、副走査方向(ベルト移動方向)の位置、主走査方向の倍率誤差、主走査方向からのスキューをそれぞれ検出する。ここで言う主走査方向とは、ポリゴンミラーでの反射に伴ってレーザー光が感光体表面上で位相する方向を示している。このようなシェブロンパッチPV内のY,C,Mトナー像について、Bトナー像との検知時間差を光学センサ300Y,300C,300M,300Bで読み取っていく。同図では、紙面上下方向が主走査方向に相当し、左から順に、Y,C,M,Bトナー像が並んだ後、これらとは姿勢が90[°]異なっているB,M,C,Yトナー像が更に並んでいる。
Then, by detecting each color toner image in the chevron patch PV, the position in the main scanning direction (photoconductor axial direction), the position in the sub-scanning direction (belt moving direction), the magnification error in the main scanning direction in each color toner image, Each skew from the main scanning direction is detected. The main scanning direction here refers to the direction in which the laser light is phased on the surface of the photosensitive member as it is reflected by the polygon mirror. For such Y, C, M toner images in the chevron patch PV, the detection time difference from the B toner image is read by the
基準色となるBとの検出時間差tyb、tcb、tmbについての実測値と理論値との差に基づいて、各色トナー像の副走査方向のズレ量、即ちレジストズレ量を求める。そして、そのレジストズレ量に基づいて、書き込み装置5のポリゴンミラー一面おき、即ち、一走査ラインピッチを一単位として、感光体3に対する光書込開始タイミングを補正して、各色トナー像のレジストズレを低減する。また、ベルト両端部間での副走査方向ズレ量の差に基づいて、各色トナー像の主走査方向からの傾き(スキュー)を求める。 そして、その結果に基づいて、光学系反射ミラーの面倒れ補正を実施して、各色トナー像のスキューズレを低減する。
Based on the difference between the actual measurement value and the theoretical value for the detection time differences tyb, tcb, and tmb from the reference color B, the amount of misregistration of each color toner image in the sub-scanning direction, that is, the amount of registration misregistration is obtained. Then, based on the amount of registration deviation, the optical writing start timing on the photosensitive member 3 is corrected every other polygon mirror of the
以上のように、シェブロンパッチPV内における各トナー像を検知したタイミングに基づいて光書込開始タイミングや面倒れを補正してレジストズレやスキューズレを低減する処理が、色ずれ補正処理である。このような色ずれ補正処理により、温度変化などで各色トナー像の二次転写ベルト9aに対する形成位置が経時的にずれていくことに起因する画像の色ずれの発生を抑えることができる。
As described above, the color misregistration correction process is a process that corrects the optical writing start timing and surface tilt based on the detection timing of each toner image in the chevron patch PV to reduce registration deviation and skew deviation. By such a color misregistration correction process, it is possible to suppress the occurrence of color misregistration of an image due to a shift in the formation position of each color toner image with respect to the
また、低画像面積の画像形成動作が続くと、現像装置6内に長時間とどまりつづける古いトナーが増えてくるため、トナー帯電特性が劣化し画像形成に用いると画像品質が悪くなる(現像能力低下、転写性低下)。このような古いトナーが現像装置6内に滞留しないように一定のタイミングで感光体3の非画像領域に吐き出させ、吐き出し後にトナー濃度が低下した現像装置に新しいトナーを補給して現像装置6内をリフレッシュするリフレッシュモードを備えている。制御部200は、各現像装置6Y,6C,6M,6Bのトナー消費量と、各現像装置6Y,6C,6M,6Bの動作時間とを記憶しておく。そして、所定のタイミングで、各現像装置6Y,6C,6M,6Bの所定期間の動作時間に対して、トナー消費量が閾値以下である否かを各現像装置6Y,6C,6M,6Bについて調べる。そして、閾値以下の現像装置6について、リフレッシュモードを実行する。リフレッシュモードが実行されると、感光体3の紙間に対応する非画像形成領域にトナー消費パターンが作成され、二次転写ベルト9aに転写される(図6)。
Further, if the image forming operation with a low image area continues, the amount of old toner that stays in the developing
トナー消費パターンの付着量は、現像装置6の所定期間の動作時間に対するトナー消費量に基づき決定される。従来、クリーニングの負荷を考慮して、ハーフトーン画像で作成されていたが、本実施形態では、ベタ画像としている。ハーフトーン画像は中間転写ベルト2から二次転写ベルト9aへの転写率が低いからである。本実施形態では、このトナー消費パターンの大きさは、主走査方向の長さを330[mm]としている。そして、各色のトナーパターンを下記で示すような大きさ、YからCまたはMからBの順に2色を重ねて二次転写ベルト9a上に形成する。
The adhesion amount of the toner consumption pattern is determined based on the toner consumption amount with respect to the operation time of the developing
・各色の最大の副走査方向長さ:15[mm]
・各色の最大の主走査方向長さ:330[mm]
トナーパターンの副走査方向の長さは、通常の画像形成動作での作像履歴から決定する。そのため、Y,C,M,B色のトナーパターンの副走査方向の長さが、常に15[mm]など一定の長さがあるのではなく、各色で独立にトナーパターンの副走査方向の長さを例えば0[mm]〜15[mm]で可変としている。
-Maximum sub-scanning direction length of each color: 15 [mm]
-Maximum length of each color in the main scanning direction: 330 [mm]
The length of the toner pattern in the sub-scanning direction is determined from the image forming history in the normal image forming operation. Therefore, the length of the Y, C, M, and B toner patterns in the sub-scanning direction is not always a constant length such as 15 [mm], but the length of the toner pattern in the sub-scanning direction independently for each color. The thickness is variable, for example, from 0 [mm] to 15 [mm].
なお、複写機1においては、モノクロ画像を形成するモノクロモードと、カラー画像を形成するカラーモードとで、感光体3と中間転写ベルト2との接触状態を異ならせるようになっている。具体的には、転写ユニットにおける4つの一次転写ローラ7Y,7C,7M,7Bのうち、黒用の一次転写ローラ7Bについては、他の一次転写ローラ7Y,7C,7Mとは別に、専用のブラケットで支持している。また、Y,C,M用の3つの一次転写ローラ7Y,7C,7Mについては、それらを共通の移動ブラケットで支持している。この移動ブラケットについては、ソレノイドの駆動によって、Y,C,M用の感光体3Y,3C,3Mに近づける方向と、感光体3Y,3C,3Mから遠ざける方向とに移動させることが可能である。移動ブラケットを感光体3Y,3C,3Mから遠ざける方向に移動させると、中間転写ベルト2の張架姿勢が変化して、中間転写ベルト2がY,C,M用の3つの感光体3Y,3C,3Mから離間する。ただし、B用の感光体3Bと中間転写ベルト2とは接触したままである。モノクロモードにおいては、このように、B用の感光体3Bだけを中間転写ベルト2に接触させた状態で、画像形成動作を行う。
In the copying
上述の移動ブラケットを3つの感光体3Y,3C,3Mに近づける方向に移動させると、中間転写ベルト2の張架姿勢が変化して、それまで3つの感光体3Y,3C,3Mから離間していた中間転写ベルト2がそれら3つの感光体3Y,3C,3Mに接触する。このとき、B用の感光体3Bと中間転写ベルト2とは接触したままである。カラーモードにおいては、このように、4つの感光体3Y,3C,3M,3Bの全てを中間転写ベルト2に接触させた状態で、画像形成動作を行う。かかる構成においては、移動ブラケットや上述したソレノイドなどが、感光体3と中間転写ベルト2とを接離させる接離手段として機能している。
When the moving bracket is moved in the direction approaching the three
Y,C,M,Bトナー像を中間転写ベルト2に一次転写した後の感光体3Y,3C,3M,3Bについては、ドラムクリーニング装置8Y,8C,8M,8Bによって転写残トナーのクリーニング処理を施す。その後、除電ランプで除電した後、帯電装置4Y,4C,4M,4Bで一様に帯電せしめて、次の画像形成に備える。また、記録紙Pに一次転写した後の中間転写ベルト2については、ベルトクリーニング装置100によって転写残トナーのクリーニング処理を施す。
For the
従来、中間転写ベルト2に形成された各色階調パターン、シェブロンパッチ、トナー消費パターンは、ベルトクリーニング装置100によって回収されていた。このとき、ベルトクリーニング装置100は、各色階調パターン、シェブロンパッチ、トナー消費パターンなど未転写トナー像の大量のトナーを中間転写ベルト2から除去しなければならない。 しかしながら、従来の極性制御手段とブラシローラとからなるクリーニング装置や、正極性及び負極性それぞれのトナーを除去する2つのブラシローラを備えたクリーニング装置では、未転写トナー像を一度で除去することができなかった。このような場合には、クリーニングしきれなかった中間転写ベルト2上トナーが次のプリント動作時に記録紙上に転写され、異常画像となる場合があった。
Conventionally, each color gradation pattern, chevron patch, and toner consumption pattern formed on the
そこで、本実施形態の複写機1では、二次転写ベルト9aを中間転写ベルトに当接し、二次転写ベルト9aに多くのトナーを転写させ、二次転写ベルト9aで多くのトナーを取り除く。このようにすることによって、ベルトクリーニング装置100の負荷を下げることができる。
Therefore, in the copying
次に、本実施形態のベルトクリーニング装置100について説明する。図7は、複写機1のベルトクリーニング装置100とその周囲とを拡大して示す拡大構成図である。図7において、ベルトクリーニング装置100は、第一クリーニングユニット100aと、これに対してベルト移動方向下流側で隣り合っている第二クリーニングユニット100bとを有している。また、第二クリーニングユニット100bに対してベルト移動方向下流側で隣り合っているポストクリーニングユニット100cも有している。
Next, the
第一クリーニングユニット100aの第一ケーシング120a内には、中間転写ベルト2の表面から転写残トナーを除去するクリーニング部材たる第一クリーニングブラシローラ101が配設されている。また、第一クリーニングブラシローラ101に当接しながら回転してブラシローラから転写残トナーを回収する回収部材たる第一回収ローラ102、第一回収ローラ102の表面上から転写残トナーを掻き取る第一掻き取りブレード103なども配設されている。また、第一ケーシング120aには、第一回収ローラ102から掻き取られた転写残トナーを第一ケーシング120aの外に排出する第一搬送スクリュウ110aなども配設されている。また、第一ケーシング120aには、中間転写ベルト2に当接して、第一ケーシング120a内のトナーが第一ケーシング120a外へ飛散するのを抑制する入口シール111aと、出口シール112aとが配設されている。
In the
二次転写ベルト9aで転写し切れなかった二次転写残トナーのほとんど(転写残トナーの約8割)は、トナーの正規帯電極性である負極性とは逆極性の正極性に帯電している逆帯電トナーである。よって、本実施形態では、前記正規帯電極性(負極性)の電圧を第一クリーニングブラシローラ101に印加して、中間転写ベルト2上の正極性トナーを静電的除去するよう構成されている。また、第一回収ローラ102には、第一クリーニングブラシローラ101よりも絶対値で大きな負極性の電圧が印加されている。ベルトクリーニング装置100においては、二次転写残トナー像のほとんどが、第一クリーニングブラシローラ101により除去されるよう、第一クリーニングブラシローラ101に印加する電圧などが設定されている。ただ、この際、トナーが第一クリーニングブラシローラ101から負電荷をもらい、前記正規帯電極性である負極性になるトナーがある。
Most of the secondary transfer residual toner that is not completely transferred by the
第二クリーニングユニット100bの第二ケーシング120b内には、第二クリーニングブラシローラ104、第二回収ローラ105、第二掻き取りブレード106、第二搬送スクリュウ110b、入口シール111b及び出口シール112bが配設されている。
A second
第二クリーニングユニット100bは、第一クリーニングユニット100aで除去できない前記正規帯電極性(負極性)に帯電した転写残トナーと、第一クリーニングブラシローラ101から負電荷をもらい前記正規帯電極性(負極性)になったトナーとを除去する。そのため、前記正規帯電極性とは逆極性(正極性)の電圧を第二クリーニングブラシローラ104に印加して、中間転写ベルト2上の負極性トナーを静電的除去するよう構成されている。また、第二回収ローラ105には、第二クリーニングブラシローラ104よりも絶対値で大きな正極性の電圧が印加されている。
The
2つのクリーニングブラシローラ101,104は、回転自在に支持される金属製の回転軸部材と、これの周面に立設せしめられた複数の起毛からなるブラシ部とを具備しており、その外径はφ15〜16[mm]である。起毛は、内部が導電性カーボンなどの導電性材料からなり、表面部がポリエステルなどの絶縁性材料からなる二層構造の芯鞘構造となっている。これにより、芯は、クリーニングブラシローラ101,104に印加されるクリーニングバイアスとほぼ同じ電位になり、トナーを起毛表面に静電的に引き付けることができる。その結果、中間転写ベルト2上のトナーは、クリーニングブラシローラ101,104の起毛に捕捉される。
The two
なお、クリーニングブラシローラ101,104の起毛を、二層構造の芯鞘構造ではなく、導電性繊維のみで構成してもよい。また、回転軸部材の法線方向に対して傾斜した姿勢で植毛されたいわゆる斜毛にしてもよい。また、正極性のクリーニングバイアスが印加される第二クリーニングブラシローラ104の起毛を芯鞘構造とし、第一クリーニングブラシローラ101の起毛を導電性繊維のみで構成してもよい。負極性のクリーニングバイアスが印加される第一クリーニングブラシローラ101の起毛を導電性繊維のみで構成することで、第一クリーニングブラシローラ101からトナーへの電荷注入を発生し易くすることができる。よって、第一クリーニングブラシローラ101によって、中間転写ベルト2上のトナーを良好に負極性に揃えることができる。一方、第二クリーニングブラシローラ104の起毛を芯鞘構造とすることによって、トナーへの電荷注入を抑制することができ、中間転写ベルト2上のトナーが正極性に帯電するのを抑制する。これにより、第二クリーニングブラシローラ104で、静電的に除去できないトナーが生じるのを抑制できる。
The raised brushes of the cleaning
また、2つのクリーニングブラシローラ101,104については、中間転写ベルト2に対して1[mm]の食い込み量で食い込ませている。そして、駆動手段によって、当接位置で起毛を、中間転写ベルト移動方向とは逆方向(カウンター方向)に移動させるように各クリーニングブラシローラ101,104を回転駆動している。当接位置において、起毛をカウンター方向に移動するよう回転させることで、各クリーニングブラシローラ101,104と中間転写ベルト2との線速差を大きくすることができる。これにより、中間転写ベルト2のある箇所が、各クリーニングブラシローラ101,104との当接範囲を抜けるまでの間における起毛との接触確率が増え、良好に中間転写ベルト2からトナーを除去することができる。
Further, the two cleaning
第一クリーニングブラシローラ101及び第二クリーニングブラシローラ104は、中間転写ベルト2を挟んでそれぞれ第一対向ローラ13及び第二対向ローラ14に対向配置されている。第一対向ローラ13及び第二対向ローラ14も導電性であり、それぞれ第一クリーニングブラシローラ101及び第二クリーニングブラシローラ104との間にクリーニング電界を形成するために接地されている。
The first
第一回収ローラ102及び第二回収ローラ105としては、何れもステンレス鋼製のローラからなるものを用いている。なお、各回収ローラ102,105は、次のような機能を発揮できるものであれば、どのような材料からなっていてもかまわない。即ち、各クリーニングブラシローラ101,104に付着したトナーを起毛と各回収ローラ102,105との電位勾配によって、各クリーニングブラシローラ101,104から各回収ローラ102,105に転位させる機能である。例えば、各回収ローラ102,105として、導電性芯金に数[μm]〜100[μm]の高抵抗弾性チューブを被せたり、絶縁コーティングしたりして、ローラ抵抗をlogR=12[Ω・cm]〜14[Ω・cm]にしたものを用いてもよい。各回収ローラ102,105として、ステンレス鋼製のローラからなるものを用いることにより、コストダウンや印加電圧を低く抑えることができ、省電力化を図ることができるというメリットがある。一方、ローラ抵抗をlogR=12[Ω・cm]〜14[Ω・cm]にすることにで、各回収ローラ102,105への回収時におけるトナーへの電荷注入を抑制することができる。そのため、トナーが各回収ローラ102,105の印加電圧の極性と同極性になり、トナー回収率が低下するのを抑制することができる。
As the
図7において、中間転写ベルト2上の二転写残トナーは、中間転写ベルト2の移動に伴って、入口シール111aと中間転写ベルト2との当接部を越え、第一クリーニングブラシローラ101の位置に移送される。第一クリーニングブラシローラ101には、トナーの正規帯電極性(負極性)のクリーニングバイアスが印加されている。中間転写ベルト2と第一クリーニングブラシローラ101の表面電位との電位差で形成される電界により、中間転写ベルト2上の正極性に帯電したトナーが第一クリーニングブラシローラ101のブラシに静電的に吸着する。また、このとき、電荷注入や放電により、第一クリーニングブラシローラ101から負の電荷を受け取り一部のトナーは、前記正規帯電極性(負極性)に帯電し中間転写ベルト2上に残る。
In FIG. 7, the two-transfer residual toner on the
第一クリーニングブラシローラ101に転移した正極性のトナーは、第一クリーニングブラシローラ101よりも絶対値で大きな負極性の回収バイアスが印加された第一回収ローラ102との当接位置まで移送される。そして、第一クリーニングブラシローラ101の表面電位と第一回収ローラ102の表面電位との電位差で形成される電界により、第一クリーニングブラシローラ101のブラシ内の二次転写残トナーが第一回収ローラ102上に静電的に転移する。その後、第一掻き取りブレード103によって第一回収ローラ102の表面から掻き落とされた後、第一搬送スクリュウ110aにより、第一クリーニングユニット100aからトナー貯留部に搬送される。
The positive toner transferred to the first
第一クリーニングブラシローラ101により除去できなかった中間転写ベルト2上の二次転写残トナーは、第二クリーニングブラシローラ104との当接位置に移送される。第二クリーニングブラシローラ104には、トナーの正規帯電極性とは逆極性(正極性)の電圧が印加されている。そして、中間転写ベルト2と第二クリーニングブラシローラ104の表面電位との電位差で形成される電界により、中間転写ベルト2上の負極性に帯電したトナーを静電的に吸着して第二クリーニングブラシローラ104へ移動させる。その後、第二回収ローラ105に静電転移した後、第二掻き取りブレード106によって第二回収ローラ105上から掻き落とされた後、第二搬送スクリュウ110bにより、第二クリーニングユニット100bからトナー貯留部に搬送される。
The secondary transfer residual toner on the
本実施形態では、第一クリーニングユニット100aと第二クリーニングユニット100bとで、ほとんどの二次転写残トナーをクリーニングすることができる。しかしながら、正極性トナーを除去する第一クリーニングユニット100aと、負極性トナーを除去する第二クリーニングユニット100bのみ備えたベルトクリーニング装置100の場合、時折、クリーニング不良らしきシミ状の異常画像が生じる場合があった。特に、複数の作像部66のうち、中間転写ベルト移動方向最上流に配置されたY色の作像部66Yで形成するY色ベタ画像に顕著にシミ状の異常画像が発生した。
In the present embodiment, most of the secondary transfer residual toner can be cleaned by the
本出願人らは、上記シミ状の異常画像について、鋭意研究を重ねた結果、次のことがわかった。すなわち、時折、各クリーニングブラシローラ101,104から中間転写ベルト2へ再付着するトナー(以下、再付着トナーという)があり、その再付着トナーが、シミ状の異常画像として現れていることがわかった。そこで、ベルトクリーニング装置100では、第二クリーニングユニット100bの中間転写ベルト移動方向下流側に、各クリーニングブラシローラ101,104から中間転写ベルト2への再付着トナーを除去するポストクリーニングユニット100cを設けた。
As a result of intensive studies on the spot-like abnormal images, the present applicants have found the following. That is, there are occasional toners that re-adhere to the
ポストクリーニングユニット100cは、中間転写ベルト2上の再付着トナーを除去する導電性スポンジからなるポストクリーニングローラ107を有していている。また、ポストクリーニングローラ107に当接しながら回転してポストクリーニングローラ107からトナーを回収する回収部材たるポスト回収ローラ108を有している。さらに、ポスト回収ローラ108の表面上から再付着トナーを掻き取るポスト掻き取りブレード109も有している。ポストクリーニングローラ107、ポスト回収ローラ108及びポスト掻き取りブレード109は、ポストケーシング120c内に配設されている。ポストケーシング120c内には、ポスト回収ローラ108から掻き取られたトナーをポストケーシング120cの外に排出するポスト搬送スクリュウ110cなども配設されている。また、ポストケーシング120cには、中間転写ベルト2に当接して、ポストケーシング120c内のトナーがポストケーシング120c外へ飛散するのを抑制する入口シール111cと、出口シール112cとが配設されている。
The
ポストクリーニングローラ107には、各クリーニングブラシローラ101,104に印加される電圧の絶対値よりもはるかに大きい正極性の電圧が印加されている。ポスト回収ローラ108には、ポストクリーニングローラ107よりも絶対値で大きな正極性の電圧が印加されている。また、ポストクリーニングローラ107は、中間転写ベルト2を挟んでポスト対向ローラ15に対向配置されている。ポスト対向ローラ15は導電性であり、ポストクリーニングローラ107との間にクリーニング電界を形成するために接地されている。
A positive voltage much larger than the absolute value of the voltage applied to each of the cleaning
図8は、ポストクリーニングローラ107への印加電圧と、シミ状画像発生枚数との関係を示すグラフである。図8の縦軸の発生数は、M色、C色、B色の全ベタ画像をそれぞれ50枚連続出力した後、Y色全ベタ画像を50枚出力し、出力したY色全ベタ画像を目視で確認し、シミ状の異常画像が確認された枚数である。図8に示すように、ポストクリーニングローラ107への印加電圧を上げることにより、シミ状異常画像の発生枚数が減少していくことがわかる。特に、ポストクリーニングローラ107を導電性スポンジローラとすることにより、印加電圧を上げることで、シミ状異常画像の発生数を0にすることができる。なお、図8においては、シミ状画像発生枚数でポストクリーニングユニット100cの再付着トナーのクリーニング性およびトナー再付着性を評価しているが、他の評価法でもその傾向に差異はない。
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the voltage applied to the
ポストクリーニングローラ107は、回転自在に支持される金属製の回転軸部材と、これの周面を覆う導電性スポンジローラ部とを具備しており、外径がφ15〜16[mm]である。ポスト回収ローラ108は、第一回収ローラ102及び第二回収ローラ105と同様の構成である。
The
また、先の図8に示すように、ブラシローラの場合は、バイアスを上げることで、シミ状異常画像の発生枚数を減少させることができるが、発生枚数を0にはできなかった。一方、導電性スポンジローラの場合は、バイアスを上げることで、シミ状異常画像の発生枚数を0にできた。ブラシローラの場合は、ブラシに吸着したトナーが、ブラシの根元にまで移動する場合があり、このように、ブラシの根元にまで移動したトナーは、回収ローラでは回収されず、ブラシに残り続ける。このブラシに残り続けたトナーが、何かの拍子に中間転写ベルト2に再付着すると考えられる。よって、ブラシローラの場合は、自ら除去した再付着トナーが、再度、中間転写ベルト2に再付着し、シミ状画像を0にすることができなかったと考えられる。
Further, as shown in FIG. 8, in the case of the brush roller, the number of occurrences of spot-like abnormal images can be reduced by increasing the bias, but the number of occurrences cannot be reduced to zero. On the other hand, in the case of the conductive sponge roller, by increasing the bias, the number of occurrences of spot-like abnormal images could be reduced to zero. In the case of the brush roller, the toner adsorbed to the brush may move to the base of the brush, and thus the toner that has moved to the base of the brush is not collected by the collecting roller but remains on the brush. It is considered that the toner remaining on the brush reattaches to the
一方、導電性スポンジローラでは、導電性スポンジローラ部に吸着したトナーは、導電性スポンジローラ部の表面付近に留まる。従って、回収ローラで良好に回収され、回収されずにそのまま留まり続けるトナーがほとんど生じないと考えられる。その結果、導電性スポンジローラから中間転写ベルト2に再付着するトナーが生じず、シミ状画像の発生を0にできたと考えられる。
On the other hand, in the conductive sponge roller, the toner adsorbed on the conductive sponge roller portion remains near the surface of the conductive sponge roller portion. Therefore, it is considered that there is hardly any toner that is well collected by the collecting roller and that remains without being collected. As a result, it is considered that the toner reattached to the
また、本実施形態では、ポストクリーニングローラ107として、導電性スポンジローラを用いたが、ゴムローラや金属ローラなどでもよい。ゴムローラや金属ローラとしても、ポストクリーニングローラ107がトナーを抱え込むことを防止することができる。これにより、ポストクリーニングローラ107で除去した再付着トナーが、ポストクリーニングローラ107から再度、中間転写ベルト2に付着するのを防止することができ、シミ状異常画像の発生枚数を0にすることができる。
In this embodiment, a conductive sponge roller is used as the
本実施形態では、ポストクリーニングローラ107に印加する電圧の極性を正極性にしている。これにより、ポストクリーニングローラ107に印加する電圧の極性と、第二クリーニングブラシローラ104に印加する電圧の極性とを同極性にできる。その結果。第二クリーニングブラシローラ104とポストクリーニングローラ107との間の電位差を、第二クリーニングブラシローラ104の印加電圧の極性とポストクリーニングローラ107の印加電圧の極性を互いに異ならせた場合に比べて小さくすることができる。よって、第二クリーニングブラシローラ104とポストクリーニングローラ107との間で電圧のリークが生じるのを抑制することができる。また、ポストクリーニングローラ107に印加する電圧の極性を正極性とすることで、第二クリーニングブラシローラ104で取り切れなかったわずかな負極性トナーも除去することができる。
In this embodiment, the polarity of the voltage applied to the
ポスト回収ローラ108は、第一回収ローラ102及び第二回収ローラ105と同様、ステンレス鋼製のローラからなるものであり、第一回収ローラ102及び第二回収ローラ105と同様の構成を採用することができる。もちろん、ポスト回収ローラ108も、ポストクリーニングローラに107に付着したトナーを、ポスト回収ローラ108との電位勾配によってポスト回収ローラ108に転位させる機能さえ発揮できれば、どのような材料からなっていてもかまわない。ポスト回収ローラ108も、導電性芯金に数[μm]〜100[μm]の高抵抗弾性チューブを被せたり、あるいはさらに絶縁コーティングしたりして、ローラ抵抗をlogR=12[Ω・cm]〜14[Ω・cm]にしたものを用いてもよい。
The
上述したように、ポストクリーニングローラ107には、第二クリーニングブラシローラ104から中間転写ベルト2に再付着した再付着トナー及び第二クリーニングブラシローラで除去しきれなかったごく少量の負極性トナーが移送される。ポストクリーニングローラ107に移送されてきたごく少量の負極性トナー及び再付着トナーは、トナーの正規帯電極性とは逆極性の電圧が印加されているポストクリーニングローラ107に静電的に付着する。そして、ポスト回収ローラ108により回収され、ポストトナー掻き取りブレード109により、ポスト回収ローラ108から掻き落とされる。ポスト掻き取りブレード109によってポスト回収ローラ108上から掻き落とされた後、ポスト搬送スクリュウ110cにより、ポストクリーニングユニット100cからトナー貯留部に搬送される。
As described above, the
第一クリーニングブラシローラ101及び第二クリーニングブラシローラ104の条件は、次の通りである。
・ブラシ材質:導電性ポリエステル(第一ブラシは、繊維表面に導電性物質がある構造、第二ブラシは、繊維内部に導電性カーボンを内包し、繊維表面はポリエステル、いわゆる芯鞘構造。いずれも(株)槌屋等のブラシメーカーにて入手できる。)
・ブラシ抵抗:106[Ω]〜108[Ω]
・ブラシ植毛密度:6万〜15万[本/inch2]
・ブラシ繊維径:約25[μm]〜35[μm]
・ブラシ先端の毛倒れ処理:なし
・ブラシ径φ:14[mm]〜20[mm]
・中間転写ベルトへのブラシ繊維喰い込み量:1[mm]〜1.5[mm]
The conditions of the first
Brush material: conductive polyester (the first brush has a structure with a conductive material on the fiber surface, the second brush has conductive carbon inside the fiber, and the fiber surface has a polyester, so-called core-sheath structure. (Available at Ashiya and other brush manufacturers.)
Brush resistance: 10 6 [Ω] to 10 8 [Ω]
・ Brush flocking density: 60,000 to 150,000 [lines / inch 2 ]
・ Brush fiber diameter: about 25 [μm] to 35 [μm]
-Brush tipping treatment: None-Brush diameter φ: 14 [mm]-20 [mm]
-Brush fiber biting amount into the intermediate transfer belt: 1 [mm] to 1.5 [mm]
ポストクリーニングローラ107の条件は、次の通りである。
・クリーニングローラ材質:導電性ポリウレタン(株式会社ヤマウチ製)
・径φ:14[mm]〜20[mm]
・抵抗:107.25±0.25[Ω]
・硬度:35度(アスカーC硬度)
・中間転写ベルト食い込み量0.05[mm]〜0.4[mm]
The conditions of the
・ Cleaning roller material: Conductive polyurethane (manufactured by Yamauchi Co., Ltd.)
-Diameter φ: 14 [mm] to 20 [mm]
・ Resistance: 10 7.25 ± 0.25 [Ω]
・ Hardness: 35 degrees (Asker C hardness)
・ Intermediate transfer belt biting amount 0.05 [mm] to 0.4 [mm]
第一クリーニングブラシローラ101への印加電圧は、中間転写ベルトに二次転写残トナーが入力されたとき、逆極性に帯電したトナー(正極性トナー)が無くなるように設定されている。具体的には、実験により第一クリーニングブラシローラ101を通過した後のトナーをエアー吸引し、ファラデーケージ等に入れて測定し決定する。また、第二クリーニングブラシローラ104は、中間転写ベルト2上のトナーがクリーニングできるように設定されている。また、ブラシ植毛密度、ブラシ抵抗、繊維径、印加電圧、繊維種類、ブラシ繊維喰込量はシステムによって最適化できるため、これに限らない。また、使用できる繊維の種類としては、ナイロン、アクリル、ポリエステルなどがある。
The voltage applied to the first
第一回収ローラ102、第二回収ローラ105及びポスト回収ローラ108の条件は、次のとおりである。
・回収ローラ芯金材質:ステンレス鋼(SUS303)
・回収ローラへのブラシ繊維喰い込み量:1[mm]〜1.5[mm]
・ローラ食い込み量:0.5[mm]
The conditions of the
・ Recovery roller core material: Stainless steel (SUS303)
-Brush fiber biting amount into the collection roller: 1 [mm] to 1.5 [mm]
・ Roller bite amount: 0.5 [mm]
回収ローラ材質、ブラシ繊維喰込量、印加電圧はシステムによって最適化できるため、これに限らない。 The collection roller material, brush fiber entrapment amount, and applied voltage can be optimized by the system, and are not limited thereto.
第一掻き取りブレード103、第二掻き取りブレード106及びポスト掻き取りブレード109の条件は次の通りである。
・材質:ステンレス鋼(SUS304)
・ブレード当接角度:20[°]
・ブレード厚み:0.1[mm]
・回収ローラへのブレード喰い込み量:0.5[mm]〜1.5[mm]
The conditions of the
・ Material: Stainless steel (SUS304)
・ Blade contact angle: 20 [°]
・ Blade thickness: 0.1 [mm]
-Amount of blade biting into the collection roller: 0.5 [mm] to 1.5 [mm]
ブレード当接角度、ブレード厚み、回収ローラへの喰い込み量は、システムによって最適化できるため、これに限らない。 The blade contact angle, the blade thickness, and the amount of biting into the collection roller can be optimized by the system, and are not limited thereto.
また、ベルトクリーニング装置100では、各回収ローラ102,105,108、各クリーニングブラシローラ101,104及びポストクリーニングローラ107に電圧を印加しているが、これに限るものではない。例えば、第一クリーニングユニット100a及び第二クリーニングユニット100bにおいて、各クリーニングブラシローラ101,104には電圧を印加せず、各回収ローラ102,105にのみ電圧を印加する構成でもよい。各クリーニングブラシローラ101,104の繊維抵抗等による電位降下により、各回収ローラ102,105との接触部を介して、各回収ローラ102,105に印加された電圧よりも幾分低い電圧が各クリーニングブラシローラ101,104に印加される。これにより、各回収ローラ102,105と各クリーニングブラシローラ101,104との間に電位差が形成される。よって、回収ローラ方向へ電位勾配により各クリーニングブラシローラ101,104から各回収ローラ102,105へトナーを静電的に移動させることができる。また、ポストクリーニングユニット100cにおいても、ポストクリーニングローラ107には電圧を印加せず、ポスト回収ローラ108にのみ電圧を印加する構成も採用することは可能である。
In the
なお、クリーニングが最良となるクリーニング電流は、クリーニングブラシローラ101,104及びポストクリーニングローラ107それぞれと、中間転写ベルト2との当接箇所を流れる目標電流である。表1に、目標電流値の一例を示す。
The cleaning current that provides the best cleaning is a target current that flows through the contact points between the cleaning
なお、第一クリーニングブラシローラ101は電圧固定であるが、第二クリーニングブラシローラ104及びポストクリーニングローラ107はフィードバック制御によって目標電流になるように電圧補正を行うため、()内は参考値である。
Although the voltage of the first
本実施形態でのプロセス線速は、350[mm/s]とする。もちろん、100[mm/s]〜800[mm/s]のプロセス線速に対応可能である。目標電流は線速に比例させた値とすればよい。例えば、プロセス線速が350[mm/s]の半分である175[mm/s]の場合は、目標電流値をプロセス線速350[mm/s]の半分にすればよい。また、プロセス線速が350[mm/s]の2倍である700[mm/s]の場合は、目標電流値をプロセス線速350[mm/s]の2倍にすればよい。 The process linear velocity in this embodiment is set to 350 [mm / s]. Of course, it is possible to cope with a process linear velocity of 100 [mm / s] to 800 [mm / s]. The target current may be a value proportional to the linear velocity. For example, when the process linear velocity is 175 [mm / s] which is half of 350 [mm / s], the target current value may be half of the process linear velocity 350 [mm / s]. In addition, when the process linear velocity is 700 [mm / s], which is twice the 350 [mm / s], the target current value may be set twice the process linear velocity 350 [mm / s].
図9は、各クリーニングブラシローラ101,104及びポストクリーニングローラ107に印加されるバイアス、各回収ローラ102,105,108に印加されるバイアスのオンオフタイミングを示したタイミングチャートである。なお、図9の第一クリーニングバイアスは、第一クリーニングブラシローラ101に印加するバイアスである。第二クリーニングバイアスは、第二クリーニングブラシローラ104に印加するバイアスである。第三クリーニングバイアスは、ポストクリーニングローラ107に印加するバイアスである。また、第一回収バイアスは、第一回収ローラ102に印加するバイアスである。第二回収バイアスは、第二回収ローラ105に印加するバイアスである。第三回収バイアスは、ポスト回収ローラ108に印加するバイアスである。
FIG. 9 is a timing chart showing on / off timings of biases applied to the cleaning
感光体3と中間転写ベルト2との接離や、中間転写ベルト2と二次転写ベルト9aとの接離は、感光体3等の駆動前に接触状態とする。なお、感光体3等の駆動開始後に接触させてもよいが、転写バイアス印加前である必要がある。図9のように、3つのクリーニングバイアス及び3つの回収バイアスは、一次転写バイアス及び二次転写バイアスがかかったあと、すべて同時に印加するように制御される。これは、ポストクリーニングローラ107やクリーニングブラシローラ101,104からの電流が、中間転写ベルト2を介して、他のクリーニングブラシローラ101,104やポストクリーニングローラ107に流れ込み干渉し合う。そのため、なるべく同時に印加し、極端な電位差を生じさせないためである。同じ理由で、各バイアスは、いきなり立ち上げることをせず、例えば300[V]くらいの幅で小幅に数十[ms]単位で上げていくことが望ましい。クリーニングバイアス等の設定においても、このタイミングで設定を開始する。
Contact / separation between the photoreceptor 3 and the
本実施形態の複写機1では、電源投入時あるいは所定枚数のプリントを行うたびに行われるプロセスコントロール時以外にも、制御部200によるベルトクリーニング装置100の印加電圧の設定変更処理を行う。詳しくは、温湿度センサの測定値が、前回の設定変更処理時に記録した温湿度の測定値と比較して所定値以上変化したときに、制御部200によって電圧設定値の設定変更処理を行う。例えば、温度変化が10[℃]以上または湿度変化が50[%]以上のときは、第二クリーニングブラシローラ104とポストクリーニングローラ107とについて、電圧設定値の設定変更処理を実行する。そして、現在の温湿度測定値に対応した設定テーブルの目標電流値となるように、第二クリーニングブラシローラ104とポストクリーニングローラ107への印加電圧の設定変更を行う。なお、本実施形態では、温湿度環境を3つに大別して3種類の設定値を持つ例であるが、より細かく対応するために温湿度環境をもっと細かく区分して3種類以上の設定値を持つようにしても良い。
In the copying
図10は、ベルトクリーニング装置100が備える電源部を示す概略構成図である。ベルトクリーニング装置100の印加電圧の設定変更処理は、中間転写ベルト2及びベルトクリーニング装置100を駆動し、且つ、ベルトクリーニング装置100に対してトナー入力が無い状態で行う。ここで、本実施形態においては、第二クリーニングブラシローラ104及びポストクリーニングローラ107や、第二回収ローラ105及びポスト回収ローラ108の印加電圧の電圧設定値の変更を同時に行う。そのため、各クリーニングローラ101,104及びポストクリーニングローラ107、各回収ローラ102,105,108のそれぞれに接続された6つの電源部130,131,132,133,134,135から所定の電圧を印加する。
FIG. 10 is a schematic configuration diagram illustrating a power supply unit included in the
また、ベルトクリーニング装置100においては、制御を簡素化するため、第一クリーニングブラシローラ101及び第一回収ローラ102には各環境に応じた一定電圧を出力する第一クリーニング電源部130及び第一回収電源部131から印加する。このため、第一クリーニングブラシローラ101に電圧を印加する第一クリーニング電源部130や、第一回収ローラ102に電圧を印加する第一回収電源部131には、電源130aや電源131aに流れる電流を検出する検知部を備えていない。
Further, in the
一方、第二クリーニングブラシローラ104に電圧を印加する第二クリーニング電源部132は、電圧を定電圧制御で出力する電源132aと、電源132aに流れる電流値IB2を検出する検知部132bとを備えている。また、第二回収ローラ105に電圧を印加する第二回収電源部133にも、電圧を定電圧制御で出力する電源133aと、電源133aを流れる電流値IC2を検出する検知部133bとを備えている。さらに、ポストクリーニングローラ107に電圧を印加する第三クリーニング電源部134は、電圧を定電圧制御で出力する電源134aと、電源134aに流れる電流値IB3を検出する検知部134bとを備えている。また、ポスト回収ローラ108に電圧を印加する第三回収電源部135にも、電圧を定電圧制御で出力する電源135aと、電源135aを流れる電流値IC3を検出する検知部135bとを備えている。
On the other hand, the second cleaning
電流値IB2と電流値IC2との合計値IT2(IB2+IC2)、及び、電流値IB3と電流値IC3との合計値IT3(IB3+IC3)が、それぞれ目標電流値となるような電圧を特定する。そして、第二クリーニングブラシローラ及びポストクリーニングローラ107や、第二回収ローラ105及びポスト回収ローラ108の印加電圧の電圧設定値を同時に変更する。以後の作像動作では、次に電圧設定値の変更が行われるまでは、この設定値が用いられる。
A voltage is specified such that the total value IT2 (IB2 + IC2) of the current value IB2 and the current value IC2 and the total value IT3 (IB3 + IC3) of the current value IB3 and the current value IC3 respectively become target current values. Then, the voltage setting values of the applied voltages of the second cleaning brush and
図1に、電圧設定値変更処理の一例のフローチャートを示す。なお、図1においては、第二クリーニングユニット100b及びポストクリーニングユニット100cに対して同時に同じ電圧設定値変更処理を実施する。そのため、第二クリーニングユニット100b及びポストクリーニングユニット100cの区別をすることなく表記している。また、以下においては第二クリーニングブラシローラ104と、ポストクリーニングローラ107とを特に区別しない場合は、「クリーニングローラ」と記載する。
FIG. 1 shows a flowchart of an example of the voltage set value changing process. In FIG. 1, the same voltage set value changing process is simultaneously performed on the
電圧設定値の設定変更時に、各クリーニングローラ104,107や各回収ローラ105,108に対して、最初に印加する電圧は、前回電圧設定変更したときの電圧を初期値として記憶部201に記憶しておき、それを読み出して行う。先の表1の電圧値が、前記初期値の一例である。これは、設定したい電圧からかけ離れた電圧を印加すると、中間転写ベルト2を伝わりクリーニングローラ間を流れる電流が大きくなって、クリーニングローラや中間転写ベルト2の劣化が加速してしまうためである。
When the setting of the voltage setting value is changed, the voltage applied first to the cleaning
まず、複写機1内の温湿度センサの測定値に基づいて、上記表1に示した設定テーブルから前記測定値に対応した温湿度環境の目標電流値を読み出す(S1)。ついで、第一クリーニングバイアスと第一回収バイアスとを印加する(S2)。次に、各クリーニングローラ104,107や各回収ローラ105,108に接続された4つの電源132a,133a,134a,135aから、第二クリーニングバイアス、第三クリーニングバイアス、第二回収バイアス及び第三回収バイアスを印加する(S3)。なお、この際、各クリーニングローラ104,107に印加する電圧値VB2や電圧値VB3は、前述したように記憶部201に記憶させておいた前回電圧設定変更したときの電圧を初期値として読み出したものを用いる。また、各回収ローラ105,108に印加する電圧VC2や電圧VC3としては、電圧値VB2や電圧値VB3よりも400[V]高い電圧を用いる。
First, based on the measured value of the temperature / humidity sensor in the copying
そして、各クリーニングローラ104,107に電圧を印加する電源132a,134aを流れる電流値IB2,IB3を検出する。同様に、各回収ローラ105,108に電圧を印加する電源133a,135aを流れる電流値IC2,IC3を検出する。また、これら検出された電流値から、電流値IB2と電流値IC2との合計値IT2(IB2+IC2)、及び、電流値IB3と電流値IC3との合計値IT3(IB3+IC3)を求める(S4)。そして、合計値IT2,IT3が、目標電流値の80[%]以上、目標電流値の120[%]以下の範囲内にあるか判断する(S5)。
Then, current values IB2 and IB3 flowing through the
合計値IT2,IT3が、目標電流値の80[%]以上、目標電流値の120[%]以下の範囲内にあれば(S5でYES)、そのときの電圧値VB2,VB3、電圧値VC2,VC3を電圧設定値として決定する(S6)。これにより、一連の電圧設定変更処理を終了する(S7)。一方、合計値IT2,IT3が、目標電流値の80[%]以上、目標電流値の120[%]以下の範囲内でなければ(S5でNO)、合計値IT2,IT3が、目標電流値の下限よりも小さいか判断する(S8)。 If the total values IT2 and IT3 are in the range of 80% or more of the target current value and 120% or less of the target current value (YES in S5), the voltage values VB2 and VB3 and the voltage value VC2 at that time , VC3 is determined as a voltage setting value (S6). Thereby, a series of voltage setting change processing is complete | finished (S7). On the other hand, if the total values IT2 and IT3 are not within the range of 80% or more of the target current value and 120% or less of the target current value (NO in S5), the total values IT2 and IT3 are the target current value. It is determined whether it is smaller than the lower limit (S8).
合計値IT2,IT3が、目標電流値の下限よりも小さい場合は(S8でYES)、電圧値VB2,VB3よりも100[V]高い電圧を求め、これを電圧値VB’2,VB’3をする。また、この電圧値VB’2,VB’3よりも400[V]高い電圧を求め、これを電圧値VC’1,VC’2,VC’3とする(S9)。逆に、合計値IT2,IT3が、目標電流値の下限よりも大きい場合は(S8でNO)、電圧値VB2,VB3よりも100[V]低い電圧を求め、これを電圧値VB’2,VB’3をする。また、この電圧値VB’2,VB’3よりも400[V]高い電圧を求め、これを電圧値VC’2,VC’3とする(S10)。そして、各クリーニングローラ104,107に電圧値VB’2,VB’3の電圧を印加し、各回収ローラ105,108に電圧値VC’2,VC’3の電圧を印加する(S11)。その後、電流値IB2,IB3及び電流値IC2,IC3を検出し、上述したような一連の制御を繰り返し行う。
When the total values IT2 and IT3 are smaller than the lower limit of the target current value (YES in S8), a voltage that is 100 [V] higher than the voltage values VB2 and VB3 is obtained, and this is obtained as the voltage values VB′2 and VB′3. do. Further, a voltage that is 400 [V] higher than the voltage values VB′2 and VB′3 is obtained and set as voltage values VC′1, VC′2, and VC′3 (S9). Conversely, when the total values IT2 and IT3 are larger than the lower limit of the target current value (NO in S8), a voltage that is 100 [V] lower than the voltage values VB2 and VB3 is obtained, and this is obtained as the voltage value VB′2, Play VB'3. Further, a voltage that is 400 [V] higher than the voltage values VB'2 and VB'3 is obtained and set as voltage values VC'2 and VC'3 (S10). Then, the voltage values VB'2 and VB'3 are applied to the cleaning
また、本実施形態において、電流値の検出は、電圧印加後、第二クリーニングブラシローラ104とポストクリーニングローラ107が共に一回転以上してからのタイミングで行う。本願発明者が検討した結果、最初の一周においては、第二クリーニングブラシローラ104やポストクリーニングローラ107の電流が、その後と変化することが判明したからである。したがって、第二クリーニングブラシローラ104やポストクリーニングローラ107が最初の一回転をしている間に設定動作を行うと、かえって設定に手間がかかり望ましくないのである。また、第二クリーニングブラシローラ104やポストクリーニングローラ107は、わずかではあるが径のバラツキなどによる中間転写ベルト2への食い込み量のバラツキや、作成時の抵抗のバラツキがある。そのため、電流の測定も第二クリーニングブラシローラ104やポストクリーニングローラ107の一回転分は行う。具体的には、中間転写ベルト駆動ONから(クリーニングローラの外周長÷クリーニングローラの回転速度)の時間にデータサンプルを待った後、データサンプルを例えばCPUのクロックに応じて10[ms]単位で電流値を読み取り、その平均を求める。
In the present embodiment, the current value is detected at a timing after both the second
また、電流値の検出は、一次転写バイアスと二次転写バイアスとをONとし、一次転写バイアスと二次転写バイアスとが加わった中間転写ベルト2が、第二クリーニングブラシローラ104及びポストクリーニングローラ107を通過する状態で行うのが好ましい。これは、中間転写ベルト2に一次転写バイアスや二次転写バイアスが加わることで、中間転写ベルト2の抵抗が変化する場合があるからである。よって、このようにして電流値の検出を行うことで、中間転写ベルト2の抵抗の変化を考慮して各バイアスの設定を行うことができ、より高い精度でバイアスの設定ができる。
Further, the current value is detected by turning on the primary transfer bias and the secondary transfer bias, and the
これらの電流測定は、電圧設定時のみならず、画像出力中に行ってもよい。画像出力中に電流測定をすると、クリーニング不良が発生したとき、サービスマンが原因特定をするのに大変便利である。クリーニング不良発生時、そもそも狙いの電流が流れていないようであれば、狙いの電流が流れるように電圧設定を変えてやればよい。電流が狙い通りであれば、ブラシの欠損等、別の原因が考えられ、早期に原因解明が可能となる。 These current measurements may be performed during image output as well as during voltage setting. Measuring current during image output is very convenient for service personnel to identify the cause when cleaning failure occurs. If a target current does not flow in the first place when a cleaning failure occurs, the voltage setting may be changed so that the target current flows. If the current is as intended, other causes such as a brush defect can be considered, and the cause can be clarified at an early stage.
画像出力時の電流測定は、上記の検知部132b,134bにより、電圧設定時と同じ動作を画像出力と同じタイミングで実行すればよい。具体的には、サービスマンが操作パネルを操作して、電流測定モードを実行する。電流測定モードが実行されると、画像出力と同期するタイミング、例えば、レジストローラONタイミングと同期して、線速から計算される画像を二次転写した後の領域が、クリーニングローラ104,107にかかるタイミングで電流検知を開始する。そして、第二クリーニングブラシローラ104やポストクリーニングローラ107の一周分サンプルして平均し、画像形成装置の操作パネルの表示部等に表示する。
For the current measurement at the time of image output, the above-described
なお、これまで、中間転写ベルト2をクリーニングするベルトクリーニング装置100の電圧設定値変更処理について説明してきたが、これに限るものではない。すなわち、感光体や記録用紙搬送ベルトなどを備えた画像形成装置において、感光体や記録用紙搬送ベルトなどを被清掃体としてクリーニングする3つ以上のクリーニング部材を有するクリーニング装置に対し、前述したのと同様の電圧設定値変更処理を実施する。このことで、上述したのと同様に、クリーニング部材に印加する電圧の電圧設定値の変更を行う制御が、複雑になるのを抑制できるなどの効果を得ることができる。
The voltage setting value changing process of the
また、複写機1と、この複写機1を制御する制御装置とを備えた画像形成システムにおいて、複写機1に設けたベルトクリーニング装置100に対する前述したような電圧設定値変更処理の制御を、前記制御装置に設けられた制御部により行うように構成しても良い。また、複写機1に設けられた制御部200の電圧設定値変更手段としての役割を、複写機1の外部に設けたサーバーにさせ、ネットワークを介してサーバーにより複写機1を制御するようにしても良い。
Further, in the image forming system including the copying
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
(態様A)
中間転写ベルト2などの被清掃体上のトナーを静電的に除去する第一クリーニングブラシローラ101や第二クリーニングブラシローラ104やポストクリーニングローラ107などの3つ以上のクリーニング部材と、前記3つ以上のクリーニング部材それぞれに、記憶部201などの電圧設定値記憶手段内の電圧設定値にしたがった電圧を印加する電源130a,132a,134aなどの複数の電源と、前記クリーニング部材と前記被清掃体との接触箇所を流れる電流量を検知する検知部133b,134bなどの電流検知手段と、前記電流検知手段が検知した電流量に基づいて、前記電圧設定値記憶手段内の電圧設定値を変更する制御部200などの電圧設定値変更手段とを備えたベルトクリーニング装置100などのクリーニング装置において、前記複数の電源のうち少なくとも一つの電源は、前記クリーニング部材に印加するための所定電圧を出力する第一電源であり、前記複数の電源のうち前記少なくとも一つの電源とは異なる残りの電源は、前記クリーニング部材に印加するための電圧を定電圧制御で出力する第二電源であり、前記複数の電源によって前記3つ以上のクリーニング部材の全てに同時に電圧を印加した状態で、各第二電源から電圧が印加される前記クリーニング部材それぞれと前記被清掃体との各接触箇所に流れる電流量を、前記電流量検知手段によってそれぞれ検知し、その検知結果に基づいて、各第二電源から出力する電圧の電圧設定値を、各接触箇所に狙いの電流量が流れるように前記電圧設定値変更手段によって変更する。
(態様A)においては、3つ以上のクリーニング部材それぞれに電圧を印加する複数の電源のうち、少なくとも一つは前記所定電圧を出力する第一電源であり、残りが前記電圧を定電圧制御で出力する第二電源である。第一電源については、前記接触箇所に流れる電流量によらず所定電圧を出力する。これにより、第一電源については、電流検知手段によって検知した前記接触箇所を流れる電流量に基づいた、電圧設定値変更手段により電圧設定値を変更する制御が行われず、第二電源についてのみ前記電流量に基づいて前記電圧設定値を変更する制御が行われる。よって、複数の電源の全てについて前記電流値に基づいた前記電圧設定値を変更する制御を行う場合よりも、前記電流値に基づいた前記電圧設定値の変更の対象となる電源が少ない分、前記制御が複雑になるのを抑制することができる。
(態様B)
(態様A)において、前記第一電源は、前記所定電圧を定電圧制御で出力する。これによれば、上記実施形態について説明したように、電圧設定値を変更する制御が複雑になるのをより抑制することができる。
(態様C)
(態様A)または(態様B)において、前記電流検知手段による前記接触箇所を流れる電流量の検知は、前記第二電源から前記クリーニング部材に電圧を印加して前記接触箇所に電流を流してから、前記クリーニング部材が一回転以上した後に行う。これによれば、上記実施形態について説明したように、変更する電圧設定値の精度を向上させることができる。
(態様D)
(態様A)、(態様B)または(態様C)において、前記電流量検知手段による前記接触箇所を流れる電流量の検知を、前記クリーニング部材が少なくとも一回転する間は行い、前記電圧設定値変更手段によって変更する前記電圧設定値を決定する。これによれば、上記実施形態について説明したように、クリーニング部材の周方向の抵抗ムラによる電圧変化を踏まえて電圧設定値を決めることができる。
(態様E)
中間転写ベルト2などの像担持体と、前記像担持体上にトナー像を形成する作像部66などのトナー像形成手段と、前記像担持体上に形成されたトナー像を記録用紙などの記録媒体上に転写した後の前記像担持体上に残留するトナーを除去するベルトクリーニング装置100などのクリーニング手段とを備えた複写機1などの画像形成装置において、前記クリーニング手段として、(態様A)、(態様B)、(態様C)または(態様D)のクリーニング装置を用いた。これによれば、上記実施形態について説明したように、クリーニング部材に印加する電圧の電圧設定値の変更を行う制御が、複雑になるのを抑制することができる。
(態様F)
(態様F)において、前記中間転写体が弾性を有する中間転写ベルトであり、前記電圧設定値変更手段による前記電圧設定値の変更時においては、前記中間転写ベルトに前記像担持体からトナーを転写するための一次転写電界がかかり、且つ、前記中間転写ベルトから記録媒体へトナーを転写するための二次転写電界がかかった前記中間転写ベルトの領域が、前記第二電源から電圧が印加される前記クリーニング部材との対向箇所を通過した後に、前記電流検知手段によって前記接触箇所の電流量が検知させる。これによれば、上記実施形態について説明したように、変更する電圧設定値の精度を向上させることができる。
(態様G)
(態様F)において、前記中間転写ベルトに接触し前記中間転写ベルトとの間で二次転写電界を形成する二次転写ベルト9aなどの二次転写部材を有しており、前記クリーニング装置による前記中間転写ベルトのクリーニング時に、前記中間転写ベルトに前記二次転写部材を接触させ、前記中間転写ベルト上のトナーを前記二次転写部材上に転写するようになっており、前記3つ以上のクリーニング部材のうち中間転写ベルト移動方向最上流側にある第一クリーニングブラシローラ101などの最上流側クリーニング部材には、トナーの正規帯電極性と同極性の電圧が前記第一電源から印加され、前記最上流側クリーニング部材よりも中間転写ベルト移動方向下流側にある第二クリーニングブラシローラ104やポストクリーニングローラ107などの下流側クリーニング部材には、前記第二電源から電圧が印加される。これによれば、上記実施形態について説明したように、前記接触箇所を流れる電流量が狙いから少しずれてもクリーニング性に影響の少ない最上流側クリーニング部材に対して前記第一電源から電圧を印加するので、クリーニング不良が生じるのを抑制できる。
(態様H)
(態様G)において、前記第二電源から前記下流側クリーニング部材に印加される電圧は、トナーの正規帯電極性とは逆極性である。これによれば、上記実施形態について説明したように、最上流側クリーニング部材を通過した後の中間転写ベルト上にある、トナーの正規帯電極性と同極性に帯電したトナーを、下流側クリーニング部材によって除去することができる。
(態様I)
(態様E)、(態様F)、(態様G)または(態様H)において、画像出力一枚ごとに、前記電流検知手段によってクリーニング部材一回転分の電流を検知し、その検知結果を操作パネルの表示部などの表示手段に表示可能である。これによれば、上記実施形態について説明したように、狙いの電流になるよう電圧が設定されているかを、サービスマンが前記表示手段を見て確認することができる。
(態様J)
中間転写ベルト2などの被清掃体上のトナーを静電的に除去する第一クリーニングブラシローラ101や第二クリーニングブラシローラ104やポストクリーニングローラ107などの3つ以上のクリーニング部材に印加する電圧を設定するための電圧設定方法において、前記3つ以上のクリーニング部材のうち少なくとも1つに印加する電圧は一定電圧値が設定しており、前記3つ以上のクリーニング部材の全てに同時に電圧を印加して、前記一定電圧値の電圧を印加したクリーニング部材以外のクリーニング部材それぞれと前記被清掃体との各接触箇所に流れる電流量をそれぞれ検知し、その検知結果が狙いの電流量となるように、前記一定電圧値の電圧を印加したクリーニング部材以外のクリーニング部材に印加する電圧の電圧値を設定する。これによれば、上記実施形態について説明したように、クリーニング部材に印加する電圧の電圧値設定が複雑になるのを抑制できる。
(態様K)
中間転写ベルト2などの被清掃体上のトナーを静電的に除去する第一クリーニングブラシローラ101や第二クリーニングブラシローラ104やポストクリーニングローラ107などの3つ以上のクリーニング部材を有する複写機1などの画像形成装置からなる画像形成システムにおいて、前記画像形成装置が、前記3つ以上のクリーニング部材それぞれに、記憶部201などの電圧設定値記憶手段内の電圧設定値にしたがった電圧を印加する電源130a,132a,134aなどの複数の電源と、前記クリーニング部材と前記被清掃体との接触箇所を流れる電流量を検知する検知部133b,134bなどの電流検知手段とを有しており、前記電流検知手段が検知した電流量に基づいて、前記電圧設定値記憶手段内の電圧設定値を変更する電圧設定値変更手段を備えた制御装置が、前記複数の電源のうち少なくとも一つの第一電源については、前記クリーニング部材に印加するための所定電圧を出力するよう設定し、前記複数の電源のうち前記少なくとも一つの電源とは異なる残りの第二電源については、前記3つ以上のクリーニング部材の全てに同時に電圧を印加した状態で、各第二電源から電圧が印加される前記クリーニング部材それぞれと前記被清掃体との各接触箇所に流れる電流量を、前記電流量検知手段によってそれぞれ検知し、その検知結果に基づいて、各第二電源から出力する電圧の電圧設定値を、各接触箇所に狙いの電流量が流れるように設定する。これによれば、上記実施形態について説明したように、クリーニング部材に印加する電圧の電圧設定値の変更を行う制御が、複雑になるのを抑制できる。
What has been described above is merely an example, and the present invention has a specific effect for each of the following modes.
(Aspect A)
Three or more cleaning members such as a first
In (Aspect A), at least one of the plurality of power supplies that apply a voltage to each of the three or more cleaning members is a first power supply that outputs the predetermined voltage, and the rest is the constant voltage control. This is the second power supply that outputs. About a 1st power supply, a predetermined voltage is output irrespective of the electric current amount which flows into the said contact location. As a result, for the first power source, the control for changing the voltage setting value by the voltage setting value changing unit based on the amount of current flowing through the contact point detected by the current detecting unit is not performed, and the current only for the second power source. Control for changing the voltage setting value based on the amount is performed. Therefore, as compared with the case where control is performed to change the voltage setting value based on the current value for all of a plurality of power supplies, the amount of power to be changed is less than the voltage setting value based on the current value, It can suppress that control becomes complicated.
(Aspect B)
In (Aspect A), the first power supply outputs the predetermined voltage by constant voltage control. According to this, as described in the above embodiment, it is possible to further suppress the complicated control for changing the voltage set value.
(Aspect C)
In (Aspect A) or (Aspect B), the detection of the amount of current flowing through the contact location by the current detection means is performed after a voltage is applied from the second power source to the cleaning member and current is passed through the contact location. , After the cleaning member has rotated one or more times. According to this, as described in the above embodiment, the accuracy of the voltage setting value to be changed can be improved.
(Aspect D)
In (Aspect A), (Aspect B), or (Aspect C), the amount of current flowing through the contact location is detected by the current amount detection means during at least one rotation of the cleaning member, and the voltage setting value change is performed. The voltage set value to be changed is determined by means. According to this, as described in the above embodiment, the voltage setting value can be determined based on the voltage change due to the resistance unevenness in the circumferential direction of the cleaning member.
(Aspect E)
An image carrier such as the
(Aspect F)
In (Aspect F), the intermediate transfer member is an elastic intermediate transfer belt, and when the voltage setting value is changed by the voltage setting value changing unit, toner is transferred from the image carrier to the intermediate transfer belt. A voltage is applied from the second power source to a region of the intermediate transfer belt to which a primary transfer electric field is applied and a secondary transfer electric field for transferring toner from the intermediate transfer belt to a recording medium is applied. After passing through the location facing the cleaning member, the current detection means detects the amount of current at the contact location. According to this, as described in the above embodiment, the accuracy of the voltage setting value to be changed can be improved.
(Aspect G)
(Aspect F) includes a secondary transfer member such as a
(Aspect H)
In (Aspect G), the voltage applied from the second power source to the downstream cleaning member has a polarity opposite to the normal charging polarity of the toner. According to this, as described in the above embodiment, the toner charged on the intermediate transfer belt after passing through the most upstream cleaning member and having the same polarity as the normal charging polarity of the toner is removed by the downstream cleaning member. Can be removed.
(Aspect I)
In (Aspect E), (Aspect F), (Aspect G) or (Aspect H), for each image output, a current corresponding to one rotation of the cleaning member is detected by the current detection means, and the detection result is displayed on the operation panel. Can be displayed on display means such as a display unit. According to this, as described in the above embodiment, it is possible for a serviceman to check whether the voltage is set so as to achieve the target current by looking at the display means.
(Aspect J)
A voltage to be applied to three or more cleaning members such as the first
(Aspect K)
A
1 複写機
2 中間転写ベルト
2a ベルト張架ローラ
2b ベルト張架ローラ
2c 二次転写対向ローラ
2d テンションローラ
3 感光体
4 帯電装置
5 書き込み装置
6 現像装置
7 一次転写ローラ
8 ドラムクリーニング装置
9 二次転写装置
9a 二次転写ベルト
9b 二次転写ローラ
9c 分離ローラ
9d センサ対向ローラ
9e 二次転写ベルトクリーニング対向ローラ
10 画像形成部
11 定着装置
12 搬送路切り換え爪
13 第一対向ローラ
14 第二対向ローラ
15 ポスト対向ローラ
20 給紙部
21 給紙カセット
22 搬送ローラ
23 レジストローラ
30 原稿走査部
31 原稿載置台
32 スキャナ
33 自動原稿給送装置
40 手差しトレイ
41 繰り出しコロ
50 排紙トレイ
66 作像部
91 搬送ベルト
91a 搬送ベルト駆動ローラ
91b 搬送ベルト従動ローラ
100 ベルトクリーニング装置
100a 第一クリーニングユニット
100b 第二クリーニングユニット
100c ポストクリーニングユニット
101 第一クリーニングブラシローラ
102 第一回収ローラ
103 第一掻き取りブレード
104 第二クリーニングブラシローラ
105 第二回収ローラ
106 第二掻き取りブレード
107 ポストクリーニングローラ
108 ポスト回収ローラ
109 ポスト掻き取りブレード
110a 第一搬送スクリュウ
110b 第二搬送スクリュウ
110c ポスト搬送スクリュウ
111a 入口シール
111b 入口シール
111c 入口シール
112a 出口シール
112b 出口シール
112c 出口シール
120a 第一ケーシング
120b 第二ケーシング
120c ポストケーシング
130 第一クリーニング電源部
130a 電源
131 第一回収電源部
131a 電源
132 第二クリーニング電源部
132a 電源
132b 検知部
133 第二回収電源部
133a 電源
133b 検知部
134 第三クリーニング電源部
134a 電源
134b 検知部
135 第三回収電源部
135a 電源
135b 検知部
190 二次転写ベルトクリーニング装置
200 制御部
201 記憶部
211 基層
212 弾性層
213 表面層
300 光学センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Copier 2 Intermediate transfer belt 2a Belt tension roller 2b Belt tension roller 2c Secondary transfer counter roller 2d Tension roller 3 Photoconductor 4 Charging device 5 Writing device 6 Developing device 7 Primary transfer roller 8 Drum cleaning device 9 Secondary transfer Device 9a Secondary transfer belt 9b Secondary transfer roller 9c Separation roller 9d Sensor facing roller 9e Secondary transfer belt cleaning facing roller 10 Image forming unit 11 Fixing device 12 Conveyance path switching claw 13 First facing roller 14 Second facing roller 15 Post Counter roller 20 Paper feed unit 21 Paper feed cassette 22 Transport roller 23 Registration roller 30 Document scanning unit 31 Document placement table 32 Scanner 33 Automatic document feeder 40 Manual feed tray 41 Feeding roller 50 Paper discharge tray 66 Image forming unit 91 Conveying belt 91a Transport bell Driving roller 91b Conveyor belt driven roller 100 Belt cleaning device 100a First cleaning unit 100b Second cleaning unit 100c Post cleaning unit 101 First cleaning brush roller 102 First recovery roller 103 First scraping blade 104 Second cleaning brush roller 105 First cleaning brush Two recovery rollers 106 Second scraping blade 107 Post cleaning roller 108 Post recovery roller 109 Post scraping blade 110a First transport screw 110b Second transport screw 110c Post transport screw 111a Inlet seal 111b Inlet seal 111c Inlet seal 112a Outlet seal 112b Outlet Seal 112c Outlet seal 120a First casing 120b Second casing 120c Post casing 130 First cleaning power supply unit 130a Power supply 131 First recovery power supply unit 131a Power supply 132 Second cleaning power supply unit 132a Power supply 132b Detection unit 133 Second recovery power supply unit 133a Power supply 133b Detection unit 134 Third cleaning power supply unit 134a Power supply 134b Detection unit 135 Third recovery power supply unit 135a Power supply 135b Detection unit 190 Secondary transfer belt cleaning device 200 Control unit 201 Storage unit 211 Base layer 212 Elastic layer 213 Surface layer 300 Optical sensor
Claims (11)
前記3つ以上のクリーニング部材それぞれに、電圧設定値記憶手段内の電圧設定値にしたがった電圧を印加する複数の電源と、
前記クリーニング部材と前記被清掃体との接触箇所を流れる電流量を検知する電流検知手段と、
前記電流検知手段が検知した電流量に基づいて、前記電圧設定値記憶手段内の電圧設定値を変更する電圧設定値変更手段とを備えたクリーニング装置において、
前記複数の電源のうち少なくとも一つの電源は、前記クリーニング部材に印加するための所定電圧を出力する第一電源であり、
前記複数の電源のうち前記少なくとも一つの電源とは異なる残りの電源は、前記クリーニング部材に印加するための電圧を定電圧制御で出力する第二電源であり、
前記複数の電源によって前記3つ以上のクリーニング部材の全てに同時に電圧を印加した状態で、各第二電源から電圧が印加される前記クリーニング部材それぞれと前記被清掃体との各接触箇所に流れる電流量を、前記電流量検知手段によってそれぞれ検知し、その検知結果に基づいて、各第二電源から出力する電圧の電圧設定値を、各接触箇所に狙いの電流量が流れるように前記電圧設定値変更手段によって変更することを特徴とするクリーニング装置。 Three or more cleaning members that electrostatically remove toner on the object to be cleaned;
A plurality of power supplies for applying a voltage according to the voltage set value in the voltage set value storage means to each of the three or more cleaning members;
Current detection means for detecting the amount of current flowing through the contact portion between the cleaning member and the object to be cleaned;
In a cleaning apparatus comprising: a voltage setting value changing unit that changes a voltage setting value in the voltage setting value storage unit based on a current amount detected by the current detection unit;
At least one power source among the plurality of power sources is a first power source that outputs a predetermined voltage to be applied to the cleaning member,
The remaining power source different from the at least one power source among the plurality of power sources is a second power source that outputs a voltage to be applied to the cleaning member by constant voltage control,
A current that flows in each contact location between each of the cleaning members to which the voltage is applied from each second power source and the object to be cleaned in a state where a voltage is simultaneously applied to all of the three or more cleaning members by the plurality of power sources. The amount of current is detected by the current amount detection means, and based on the detection result, the voltage setting value of the voltage output from each second power source is set to the voltage setting value so that the target current amount flows to each contact location. A cleaning device that is changed by a changing means.
前記第一電源は、前記所定電圧を定電圧制御で出力することを特徴とするクリーニング装置。 The cleaning device according to claim 1,
The cleaning device according to claim 1, wherein the first power source outputs the predetermined voltage by constant voltage control.
前記電流検知手段による前記接触箇所を流れる電流量の検知は、前記第二電源から前記クリーニング部材に電圧を印加して前記接触箇所に電流を流してから、該クリーニング部材が一回転以上した後に行うことを特徴とするクリーニング装置。 The cleaning device according to claim 1 or 2,
Detection of the amount of current flowing through the contact location by the current detection means is performed after a voltage is applied from the second power source to the cleaning member and current is passed through the contact location, and then the cleaning member has rotated one revolution or more. A cleaning device.
前記電流量検知手段による前記接触箇所を流れる電流量の検知を、前記クリーニング部材が少なくとも一回転する間は行い、前記電圧設定値変更手段によって変更する前記電圧設定値を決定することを特徴とするクリーニング装置。 The cleaning device according to claim 1, 2 or 3,
Detection of the amount of current flowing through the contact location by the current amount detection means is performed for at least one rotation of the cleaning member, and the voltage setting value to be changed by the voltage setting value changing means is determined. Cleaning device.
前記像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体上に転写した後の該像担持体上に残留するトナーを除去するクリーニング手段とを備えた画像形成装置において、
前記クリーニング手段として、請求項1、2、3または4のクリーニング装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。 An image carrier;
Toner image forming means for forming a toner image on the image carrier;
An image forming apparatus comprising: a cleaning unit that removes toner remaining on the image carrier after the toner image formed on the image carrier is transferred onto a recording medium.
An image forming apparatus using the cleaning device according to claim 1, 2, 3, or 4 as the cleaning unit.
前記中間転写体が弾性を有する中間転写ベルトであり、
前記電圧設定値変更手段による前記電圧設定値の変更時においては、前記中間転写ベルトに前記像担持体からトナーを転写するための一次転写電界がかかり、且つ、前記中間転写ベルトから記録媒体へトナーを転写するための二次転写電界がかかった前記中間転写ベルトの領域が、前記第二電源から電圧が印加される前記クリーニング部材との対向箇所を通過した後に、前記電流検知手段によって前記接触箇所の電流量が検知されることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 5, wherein
The intermediate transfer body is an intermediate transfer belt having elasticity,
When the voltage setting value is changed by the voltage setting value changing means, a primary transfer electric field is applied to the intermediate transfer belt to transfer toner from the image carrier, and toner is transferred from the intermediate transfer belt to the recording medium. After the region of the intermediate transfer belt to which a secondary transfer electric field for transferring the voltage is applied passes through a location facing the cleaning member to which a voltage is applied from the second power source, the contact location is detected by the current detection unit. An image forming apparatus in which the amount of current is detected.
前記中間転写ベルトに接触し該中間転写ベルトとの間で二次転写電界を形成する二次転写部材を有しており、
前記クリーニング装置による前記中間転写ベルトのクリーニング時に、前記中間転写ベルトに前記二次転写部材を接触させ、該中間転写ベルト上のトナーを該二次転写部材上に転写するようになっており、
前記3つ以上のクリーニング部材のうち中間転写ベルト移動方向最上流側にある最上流側クリーニング部材には、トナーの正規帯電極性と同極性の電圧が前記第一電源から印加され、
前記最上流側クリーニング部材よりも中間転写ベルト移動方向下流側にある下流側クリーニング部材には、前記第二電源から電圧が印加されることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 6.
A secondary transfer member that contacts the intermediate transfer belt and forms a secondary transfer electric field with the intermediate transfer belt;
When the intermediate transfer belt is cleaned by the cleaning device, the secondary transfer member is brought into contact with the intermediate transfer belt, and the toner on the intermediate transfer belt is transferred onto the secondary transfer member.
Among the three or more cleaning members, a voltage having the same polarity as the normal charging polarity of the toner is applied from the first power source to the most upstream cleaning member on the most upstream side in the intermediate transfer belt moving direction.
An image forming apparatus, wherein a voltage is applied from the second power source to a downstream cleaning member located downstream of the most upstream cleaning member in the intermediate transfer belt moving direction.
前記第二電源から前記下流側クリーニング部材に印加される電圧は、トナーの正規帯電極性とは逆極性であることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 7.
An image forming apparatus, wherein a voltage applied from the second power source to the downstream cleaning member has a polarity opposite to a normal charging polarity of toner.
画像出力一枚ごとに、前記電流検知手段によってクリーニング部材一回転分の電流を検知し、その検知結果を表示手段に表示可能であることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 5, 6, 7, or 8.
An image forming apparatus characterized in that, for each image output, a current corresponding to one rotation of the cleaning member is detected by the current detection means, and the detection result can be displayed on a display means.
前記3つ以上のクリーニング部材のうち少なくとも1つに印加する電圧は一定電圧値が設定しており、
前記3つ以上のクリーニング部材の全てに同時に電圧を印加して、前記一定電圧値の電圧を印加したクリーニング部材以外のクリーニング部材それぞれと前記被清掃体との各接触箇所に流れる電流量をそれぞれ検知し、その検知結果が狙いの電流量となるように、前記一定電圧値の電圧を印加したクリーニング部材以外のクリーニング部材に印加する電圧の電圧値を設定することを特徴とする電圧設定方法。 In a voltage setting method for setting a voltage to be applied to three or more cleaning members that electrostatically remove toner on an object to be cleaned,
The voltage applied to at least one of the three or more cleaning members is set to a constant voltage value,
A voltage is simultaneously applied to all of the three or more cleaning members, and the amount of current flowing through each contact portion between the cleaning member other than the cleaning member to which the constant voltage value is applied and the object to be cleaned is detected. The voltage setting method is characterized in that the voltage value to be applied to a cleaning member other than the cleaning member to which the voltage of the constant voltage value is applied is set so that the detection result becomes a target current amount.
前記画像形成装置が、
前記3つ以上のクリーニング部材それぞれに、電圧設定値記憶手段内の電圧設定値にしたがった電圧を印加する複数の電源と、
前記クリーニング部材と前記被清掃体との接触箇所を流れる電流量を検知する電流検知手段とを有しており、
前記電流検知手段が検知した電流量に基づいて、前記電圧設定値記憶手段内の電圧設定値を変更する電圧設定値変更手段を備えた制御装置が、
前記複数の電源のうち少なくとも一つの第一電源については、前記クリーニング部材に印加するための所定電圧を出力するよう設定し、前記複数の電源のうち前記少なくとも一つの電源とは異なる残りの第二電源については、前記3つ以上のクリーニング部材の全てに同時に電圧を印加した状態で、各第二電源から電圧が印加される前記クリーニング部材それぞれと前記被清掃体との各接触箇所に流れる電流量を、前記電流量検知手段によってそれぞれ検知し、その検知結果に基づいて、各第二電源から出力する電圧の電圧設定値を、各接触箇所に狙いの電流量が流れるように設定することを特徴とする画像形成システム。 In an image forming system comprising an image forming apparatus having three or more cleaning members that electrostatically remove toner on a member to be cleaned,
The image forming apparatus includes:
A plurality of power supplies for applying a voltage according to the voltage set value in the voltage set value storage means to each of the three or more cleaning members;
Current detection means for detecting the amount of current flowing through the contact portion between the cleaning member and the object to be cleaned;
A control device comprising a voltage set value changing means for changing a voltage set value in the voltage set value storage means based on the amount of current detected by the current detecting means,
At least one first power source among the plurality of power sources is set to output a predetermined voltage to be applied to the cleaning member, and the remaining second second power different from the at least one power source among the plurality of power sources. As for the power source, the amount of current flowing to each contact location between each of the cleaning members to which the voltage is applied from each second power source and the object to be cleaned in a state where the voltage is simultaneously applied to all of the three or more cleaning members. Is detected by the current amount detection means, and based on the detection result, the voltage setting value of the voltage output from each second power source is set so that the target current amount flows to each contact location. An image forming system.
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JP2015011170A JP2016136188A (en) | 2015-01-23 | 2015-01-23 | Cleaning device, image forming apparatus, voltage setting method, and image forming system |
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