JP2016136215A - Cleaning device and image formation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、クリーニング装置および画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a cleaning device and an image forming apparatus.
プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置において、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、静電的な力を用いてトナーを除去する静電クリーニング方式のクリーニング装置を採用したものが知られている。 In an image forming apparatus such as a printer, a facsimile machine, and a copying machine, an electrostatic cleaning type cleaning device that removes toner using electrostatic force as an intermediate transfer belt cleaning device that removes transfer residual toner on an intermediate transfer belt The one that adopts is known.
特許文献１に記載の静電クリーニング方式のクリーニング装置には、被清掃体たる中間転写ベルトに当接しながら回転するクリーニングブラシローラと、これに当接しながら回転する回収ローラとが設けられている。クリーニングブラシローラと回収ローラは、ケーシング内に回転自在に保持されている。クリーニングブラシローラには、クリーニング電圧が印加されており、回収ローラには、回収電圧が印加されている。
The electrostatic cleaning type cleaning device described in
中間転写ベルトの表面上に付着している転写残トナーは、前記クリーニング電圧によって中間転写ベルト表面からクリーニングブラシローラに静電転移し、中間転写ベルトから除去される。クリーニングブラシローラに静電転移したトナーは、クリーニングブラシローラの回転によって回収ローラとの当接箇所へ搬送され、回収電圧によって回収ローラに静電転移し、クリーニングブラシローラから回収ローラに回収される。 Transfer residual toner adhering to the surface of the intermediate transfer belt is electrostatically transferred from the surface of the intermediate transfer belt to the cleaning brush roller by the cleaning voltage, and is removed from the intermediate transfer belt. The toner electrostatically transferred to the cleaning brush roller is conveyed to a contact position with the recovery roller by the rotation of the cleaning brush roller, electrostatically transferred to the recovery roller by the recovery voltage, and recovered from the cleaning brush roller to the recovery roller.
しかしながら、上記特許文献１に記載のクリーニング装置においては、使用を続けると、時折、クリーニングブラシローラから中間転写ベルトへ再付着するトナーがあり、この再付着トナーが、中間転写ベルトに付着したままクリーニング装置を抜けて、画像にシミ状の異常画像が生じる場合があった。
However, in the cleaning device described in
上述した課題を解決するために、請求項１の発明は、表面移動する被清掃体上のトナーを除去するクリーニング部材を備えたクリーニング装置において、前記クリーニング部材よりも被清掃体表面移動方向下流側に配置され、表面移動する被清掃体上のトナーを除去する下流側クリーニング部材と、前記下流側クリーニング部材に付着したトナーを回収する回収部材とを備え、前記下流側クリーニング部材の表面部を、表面が平滑な部材または多孔質部材で構成したことを特徴とするものである。
In order to solve the above-described problem, the invention according to
本発明によれば、クリーニング装置を通過した被清掃体表面上に、クリーニング部材から再付着したトナーが存在するのを抑制することができ、シミ状の異常画像が生じるのを抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress the presence of toner reattached from the cleaning member on the surface of the object to be cleaned that has passed through the cleaning device, and it is possible to suppress the occurrence of a spot-like abnormal image. .
図１は、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感光体３（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂ）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３（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂ）上に形成されたトナー像は、像担持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。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an overall configuration of a
The
図１において、画像形成装置たる複写機１は、画像形成部１Ａが上下方向中央部に位置し、その下方には給紙部１Ｂが、さらに画像形成部１Ａの上方には原稿読取部１Ｃが、それぞれ配置されている。
In FIG. 1, a
画像形成部１Ａ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１Ａには、補色関係にある色のトナー（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）によるトナー像を担持する四つの感光体３（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂ）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Ｍ、Ｃ、Ｙ、Ｂを適宜省略する。
An
各感光体３（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂ）は、それぞれ同じ方向（図１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１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。
Each photoconductor 3 (Y, C, M, B) is composed of a drum that can rotate in the same direction (counterclockwise in FIG. 1). Around the periphery, a
中間転写ベルト２には、一次転写装置によって、各感光体３（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂ）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（２Ａ〜２Ｄ）に掛け回されて回転駆動する。展張面を構成する二つのベルト張架ローラ（２Ａ，２Ｂ）とは別のベルト張架ローラとしては、中間転写ベルト２を挟んで二次転写装置９に対峙して、トナーと同極性のバイアスが印加された二次転対向ローラ２Ｃを備える。さらに、他のベルト張架ローラとしては、テンションローラ２Ｄを備える。
To 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１０により除去される。ベルトクリーニング装置１０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９Ｃを備え、二次転写ベルト９Ｃは、四つの二次転写ベルト支持ローラ（９Ｄ，９Ｅ，９Ｆ，９Ｇ）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９Ｃは図１１中の反時計回り方向に回転する。
図１に示す実施形態の複写機１では、二次転写ベルト９Ｃ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９１が回転駆動することで、図１中の反時計回り方向に回転する。
The secondary transfer device 9 includes a
In the
二次転写ベルト９Ｃ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９Ｃの表面移動方向下流側の二次転写ベルト９Ｃの表面と対向する位置に光学センサユニット３００を配置している。また、光学センサユニット３００が対向する位置に対して二次転写ベルト９Ｃの表面移動方向下流側には、二次転写ベルト９Ｃ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９０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９Ｃ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９Ｄである。また、二次転写ローラ９Ｄに対して図中左側に配置された支持ローラ９Ｅは、二次転写部を通過して二次転写ベルト９Ｃ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９Ｃを張架する分離ローラ９Ｅである。また、分離ローラ９Ｅよりも下方に配置された支持ローラ９Ｆは、二次転写ベルト９Ｃが光学センサユニット３００と対向する検知位置で二次転写ベルト９Ｃを張架するセンサ対向ローラ９Ｆである。さらに、センサ対向ローラ９Ｆの図中右側に配置された支持ローラは、二次転写ベルトクリーニング装置９０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９Ｃを張架する二次転写ベルトクリーニング対向ローラ９Ｇである。
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
実施形態に用いられる二次転写ベルト９Ｃ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９Ｃ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、１〜１０［μｍ］程度が望ましい。
The
実施形態の複写機１では、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９Ｃ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９Ｄ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９Ｃ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。
In the copying
二次転写装置９には、給紙部１Ｂから記録用紙が給送されるようになっている。給紙部１Ｂは、複数の給紙カセット１Ｂ１と、給紙カセット１Ｂ１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１Ｂ２とを備えている。また、画像形成部１Ａの壁面には、一起倒可能に設けた手差しトレイ１Ａ１と、繰り出しコロ１Ａ２とを備えている。
給紙カセット１Ｂ１からレジストローラ１Ｂ３に向けた記録用紙の搬送路途中には、手差しトレイ１Ａ１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１Ｂ３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。
The secondary transfer device 9 is fed with recording paper from the paper feed unit 1B. The paper feed unit 1B includes a plurality of paper feed cassettes 1B1 and a plurality of transport rollers 1B2 arranged in a transport path for recording paper fed from the paper feed cassette 1B1. Further, the wall surface of the
In the middle of the recording paper conveyance path from the paper feed cassette 1B1 to the registration roller 1B3, the recording paper conveyance path fed out from the manual feed tray 1A1 joins. The registration timing of the recording paper fed from any of the conveyance paths is set by a registration roller 1B3 located upstream of the secondary transfer unit in the paper conveyance direction.
書き込み装置５は、原稿読取部１Ｃに有する原稿載置台１Ｃ１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３（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂ）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。
In the
原稿読取部１Ｃには、原稿載置台１Ｃ１上の原稿を露光走査するスキャナ１Ｃ２が備えられており、さらに原稿載置台１Ｃ１の上面には、自動原稿給送装置１Ｃ３が配置されている。自動原稿給送装置１Ｃ３は、原稿載置台１Ｃ１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。 The document reading unit 1C is provided with a scanner 1C2 that exposes and scans the document on the document table 1C1, and an automatic document feeder 1C3 is disposed on the upper surface of the document table 1C1. The automatic document feeder 1C3 has a configuration capable of reversing the document fed on the document table 1C1, and can perform scanning on both sides of the document.
書き込み装置５により感光体３（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂ）上に形成された静電潜像は、現像装置６（図１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。
The electrostatic latent image formed on the photoreceptor 3 (Y, C, M, B) by the
二次転写された記録用紙は、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。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１３あるいは、反転されて再度レジストローラ１Ｂ３に向けて給送される。
The unfixed image carried on the surface of the recording paper that has been secondarily transferred is fixed by the fixing
図１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７（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂ）を用いたものである。一次転写ローラ７（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂ）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３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７（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂ）は、感光体３（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂ）の中心位置との対向位置に対して１〜２［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
Further, the primary transfer roller 7 (Y, C, M, B) has an intermediate transfer belt of about 1 to 2 [mm] with respect to a position opposed to the center position of the photoreceptor 3 (Y, C, M, B). It rotates in conjunction with the
一次転写ローラ７（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂ）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１０６〜１０１０［Ω・ｃｍ］、好ましくは１０７〜１０９［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。 The primary transfer roller 7 (Y, C, M, B) is configured in such a form that a rubber material having a medium resistance electric characteristic is wound around a metal core. In the embodiment, it is made of a foamed rubber having a medium resistance, and its volume resistivity is in the range of 10 6 to 10 10 [Ω · cm], preferably 10 7 to 10 9 [Ω · cm]. The material is not limited to foam rubber, and medium resistance solid rubber can be used as well.
一次転写ローラ７（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂ）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、１０〜４０［μＡ］の範囲で制御される。このように一次転写ローラ７（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂ）に一次転写電圧を印加することで、各感光体３（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂ）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３（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂ）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。
A primary transfer voltage having a positive polarity is applied to the primary transfer roller 7 (Y, C, M, B) by a constant current controlled power source, and the current set value (set value of the primary transfer current) is approximately 10. It is controlled in the range of ˜40 [μA]. In this way, by applying the primary transfer voltage to the primary transfer roller 7 (Y, C, M, B), the primary transfer between each photoreceptor 3 (Y, C, M, B) and the
一方、二次転対向ローラ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、駆動ローラ９Ｄが電気的にアースされる。アースにつながっている駆動ローラ９Ｄ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 facing roller 2C by a constant current controlled power source. Thus, in the configuration in which the secondary transfer voltage is applied to the secondary transfer opposing roller 2C, the drive roller 9D is electrically grounded. By facing the drive roller 9D 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
本実施形態に用いられる中間転写ベルト２は、５０〜１００［μｍ］の基層の上に、弾性層を１００〜５００［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た弾性中間転写ベルトである。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、１〜１０［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
また、中間転写ベルト２は、その体積抵抗率が１０６〜１０１０［Ω・ｃｍ］、好ましくは１０８〜１０１０［Ω・ｃｍ］の範囲である。また、その表面抵抗率は１０６〜１０１２［Ω／□］、好ましくは１０８〜１０１２［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弾性中間転写ベルト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２０〜３０［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
なお、本複写機においては、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。
In this copying machine, the contact state between the
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７（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂ）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とは別に、専用のブラケットで支持している。 Specifically, among the four primary transfer rollers 7 (Y, C, M, B) in the transfer unit, the black primary transfer roller 7B is supported by a dedicated bracket separately from the other primary transfer rollers. doing.
また、Ｙ，Ｍ，Ｃ用の３つの一次転写ローラ７（Ｙ，Ｃ，Ｍ）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，Ｍ，Ｃ用の感光体３（Ｙ，Ｃ，Ｍ）に近づける方向と、感光体３（Ｙ，Ｃ，Ｍ）から遠ざける方向とに移動させることが可能である。 The three primary transfer rollers 7 (Y, C, M) for Y, M, and C are supported by a common moving bracket. This moving bracket is moved in a direction approaching the photoreceptor 3 (Y, C, M) for Y, M, and C and a direction away from the photoreceptor 3 (Y, C, M) by driving the solenoid. It is possible.
移動ブラケットを感光体３（Ｙ，Ｃ，Ｍ）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３（Ｙ，Ｃ，Ｍ）から離間する。
When the moving bracket is moved away from the photoreceptor 3 (Y, C, M), the stretching posture of the
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。
However, the B photoconductor 3B and the
上述の移動ブラケットを３つの感光体３（Ｙ，Ｃ，Ｍ）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３（Ｙ，Ｃ，Ｍ）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３（Ｙ，Ｃ，Ｍ）に接触する。
When the moving bracket described above is moved in a direction approaching the three photoconductors 3 (Y, C, M), the stretching posture of the
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３（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂ）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。
At this time, the B photoconductor 3B and the
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。
In such a configuration, the moving bracket, the solenoid described above, and the like function as contact / separation means for contacting / separating the
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３（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂ）については、ドラムクリーニング装置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、帯電装置で一様に帯電せしめて、次の画像形成に備える。
For the photoreceptor 3 (Y, C, M, B) after the Y, C, M, B toner images are primarily transferred to the
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１０によって転写残トナーのクリーニング処理を施す。
Further, the
本実施形態の複写機１では、所定のタイミングで画像調整制御を実施している。画質調整制御では、トナーパターンを作成して、このトナー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ずれ制御とを行う。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（階調パターン）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。位置ずれ制御は、例えば、位置ずれ制御用パターン（シェブロンパッチ）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 copying
このようなトナー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、中間転写ベルト上または二次転写ベルト上で検出するのが好ましい。一方、位置ずれ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ずれを観測する必要がある。このため、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。実施形態では、濃度制御用パターンと位置ずれ制御用パターンとの両方を、二次転写ベルト９Ｃ上で検出するようにしている。
Such toner pattern detection locations for the density control pattern include, for example, on the photoreceptor between the development area and the primary transfer portion, or on the intermediate transfer belt after the primary transfer. . However, when the diameter of the photoconductor is small, it is difficult to detect on the photoconductor due to the installation space of the image density detection sensor. Therefore, it is detected on the intermediate transfer belt or the secondary transfer belt. Is preferred. On the other hand, regarding the misregistration control pattern, it is necessary to observe the misregistration between the color toner images due to the variation in the distance between the photoconductors or the misregistration due to the writing timing of each color latent image. For this reason, detection on the surface moving body carrying the toner image after the intermediate transfer belt is essential. In the 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。これに対し、本実施形態では、図１に示すように、二次転写部材として二次転写ベルト９Ｃを備えるので、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、光学センサユニット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９Ｃ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。
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
中間転写ベルト２の制約としては、様々な記録用紙などの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、通常の平滑な記録用紙だけでなく、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 restriction of the
As surface followability, in recent years, images are often formed on various recording media using full-color electrophotography. And as a recording medium, not only ordinary smooth recording paper but also a high slip smoothness such as coated paper, rough surface properties such as recycled paper, embossed paper, Japanese paper and kraft paper Things are increasingly being used. The followability of the surface of the
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、特許文献２に記載の弾性中間転写ベルトを挙げることができる。
図２は、特許文献２に記載された中間転写ベルトと同様の構成を備えた中間転写ベルト２の層構成を示す拡大断面図である。図２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。
Examples of the
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a layer configuration 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く、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
Examples of the constituent material of the
As a resin material used for the
Examples of the electric resistance adjusting material contained in the resin material of 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
A rubber elastic layer can be used as 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、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１０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, if the average particle diameter exceeds 5 [μm], the unevenness of the belt surface after application of the fine particles 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２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
Moreover, as the
Specific examples of the
図２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
However, the rubber material forming the
As an intermediate transfer belt having a conventional elastic layer, there is one in which a coating layer is provided on the surface of the elastic layer. Specifically, a belt having a coating layer provided on the surface of the elastic layer can be prepared by applying a liquid as a material for the coating layer to the surface of the elastic layer and drying the coating. However, the material used for the coating layer cannot be deformed following the deformation that the rubber material used for the elastic layer expands and contracts over time. Cracks occur. When cracks occur, the transferability and cleaning properties of the toner attached to the cracked portion deteriorate.
一方、図２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。
On the other hand, in the
次に、二次転写ベルト９Ｃに転写するトナーパターンについて、詳述する。
図３は、階調パターンと光学センサとを示した二次転写ベルト近傍の拡大概略構成図である。
光学センサユニット３００は、図３に示すように、二次転写ベルト９Ｃの幅方向に並ぶＹ光学センサ３００Ｙ、Ｃ光学センサ３００Ｃ、Ｍ光学センサ３００Ｍ、Ｂ光学センサ３００Ｂを有している。
Next, the toner pattern transferred to the
FIG. 3 is an enlarged schematic configuration diagram in the vicinity of the secondary transfer belt showing the gradation pattern and the optical sensor.
As shown in FIG. 3, the
これらセンサ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９Ｃ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（図１参照）は、これらセンサからの出力電圧値に基づいて、二次転写ベルト９Ｃ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。
Each of these sensors is a reflection type photosensor, and the light emitted from the light emitting element is reflected by the toner image on the front surface of the
本プリンタにおいては、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３に示すような、濃度制御用パターンとしての各色の階調パターンＳｂ、Ｓｍ、Ｓｃ、Ｓｙを二次転写ベルト９Ｃ上における各光学センサ３００（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂ）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。
In this printer, image density control for optimizing the image density of each color is executed when the power is turned on or every time a predetermined number of prints are performed. In the image density control, first, as shown in FIG. 3, the gradation patterns Sb, Sm, Sc, and Sy of the respective colors as the density control patterns are converted into the optical sensors 300 (Y, C, M) on the
各色の階調パターンＳｂ、Ｓｍ、Ｓｃ、Ｓｙを作成するときの、感光体３（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂ）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３（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂ）にそれぞれ形成せしめながら、それらをＹ，Ｃ，Ｍ，Ｂ用の現像装置によって現像する。この現像の際、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。 The charging potential of the photoreceptor 3 (Y, C, M, B) when creating the gradation patterns Sb, Sm, Sc, Sy of each color is different from the uniform drum charging potential in the printing process, and the value is Increase gradually. Then, while forming a plurality of patch electrostatic latent images for forming a gradation pattern image on the photoconductor 3 (Y, C, M, B) by scanning with a laser beam, they are Y, C, M, Development is performed by a developing device for B. During this development, the value of the developing bias applied to the developing roller is gradually increased.
このような現像により、感光体３（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂ）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、二次転写ベルト９Ｃの主走査方向に所定の間隔で並ぶように一次転写される。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。ここに言う正規帯電極性とは、現像装置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。
By such development, gradation pattern images of Y, C, M, and B are formed on the photoreceptor 3 (Y, C, M, and B). These are primarily transferred so as to be arranged at a predetermined interval in the main scanning direction of the
二次転写ベルト９Ｃに形成された各トナーパターン（Ｓｂ、Ｓｍ、Ｓｃ、Ｓｙ）は、二次転写ベルト９Ｃの無端移動に伴って、光学センサユニット３００との対向位置を通過する。この際、各色の光学センサ３００（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂ）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。
Each toner pattern (Sb, Sm, Sc, Sy) 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３００（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂ）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。 Next, the adhesion amount of each color toner pattern in each toner patch is calculated from the output voltage of the optical sensor 300 (Y, C, M, B) when each color toner patch is detected and the adhesion amount conversion algorithm. Image forming conditions are adjusted based on the calculated adhesion amount.
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。 Specifically, a function (y = ax + b) indicating a straight line graph is calculated by regression analysis based on the result of detecting the toner adhesion amount on the toner patch and the development potential when each toner patch is imaged. Then, an appropriate development bias value is calculated by substituting the target value of the image density into this function, and the development bias values for Y, C, M, and B are specified.
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，Ｃ，Ｍ，Ｂ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。
The memory stores an image forming condition data table in which several tens of development bias values and appropriate drum charging potentials individually corresponding to the values are associated in advance. For each of the
また、本複写機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９Ｃの幅方向の一端部と他端部とにそれぞれ、図４に示すような位置ずれ制御用パターンとしてシェブロンパッチ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。
The
シェブロンパッチＰＶは、図４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。 As shown in FIG. 4, the chevron patch PV has a predetermined pitch in the belt moving direction, which is the sub-scanning direction, with the toner images of each color of Y, C, M, and B inclined by about 45 [°] from the main scanning direction. Is a line pattern group arranged in. The amount of the chevron patch PV attached is about 0.3 [mg / cm 2 ].
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。 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.
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３００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。
For such Y, C, M toner images in the chevron patch PV, the
基準色となるＫとの検出時間差ｔｙｋ、ｔｍｋ、ｔｃｋ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ずれ量、即ちレジストずれ量を求める。そして、そのレジストずれ量に基づいて、書き込み装置５のポリゴンミラー１面おき、即ち、１走査ラインピッチを１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ずれを低減する。また、ベルト両端部間での副走査方向ずれ量の差に基づいて、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ずれを低減する。
Based on the difference between the actual measurement value and the theoretical value for the detection time differences tyk, tmk, and tck with respect to K as the reference color, the shift amount in the sub-scanning direction of each color toner image, that is, the resist shift amount is obtained. Then, on the basis of the registration deviation amount, the optical writing start timing with respect to 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ずれやスキューずれを低減する処理が、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９Ｃ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 for correcting the optical writing start timing and the surface tilt based on the timing of detecting each toner image in the chevron patch PV to reduce the registration error and the skew error. 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内に滞留しないように一定のタイミングで感光体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。 Further, if the image forming operation with a low image area continues, the amount of old toner that stays in the developing device for a long time increases, so that the toner charging characteristics deteriorate and the image quality deteriorates when used for image formation (development capability decreases, Transferability decline). In order to prevent such old toner from staying in the developing device, the toner is discharged to a non-image area of the photosensitive member at a fixed timing, and after the discharging, new toner is supplied to the developing device in which the toner density is lowered to refresh the inside of the developing device. Has a refresh mode.
制御部２００は、各現像装置のトナー消費量と、各現像装置の動作時間とを記憶しておき、所定のタイミングで、現像装置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か否かを各現像装置について調べる。そして、閾値以下の現像装置について、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パターンとしてのトナー消費パターンが作成され、二次転写ベルト９Ｃに転写される（図５参照）。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：３３０［ｍｍ］としている。
The
When the refresh mode is executed, a toner consumption pattern as a toner pattern is created in a non-image forming area corresponding to the space between the sheets of the
トナー消費パターンの付着量は、現像装置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。 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 device for a predetermined period.
また、各色のトナー消費パターンを下記で示すような大きさ、Ｙ→ＣまたはＭ→Ｂの順に２色を重ねて二次転写ベルト９Ｃ上に形成する。
・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］
トナー消費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０〜１５［ｍｍ］で可変としている。
Further, the toner consumption pattern of each color is formed on the
-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 consumption 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 height is variable, for example, from 0 to 15 [mm].
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、ベルトクリーニング装置１０のクリーニング性を確保することが難しくなってきている。
従来、中間転写ベルト２に形成される各色階調パターン、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１０によって回収していた。このとき、ベルトクリーニング装置１０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。
In recent years, it has become difficult to ensure the cleaning performance of the
Conventionally, each color gradation pattern, chevron patch, and toner consumption pattern formed on the
しかしながら、小粒径重合トナーと弾性中間転写ベルトの組み合わせた本実施形態の構成では、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用紙上に転写され、異常画像となる場合があった。
However, in the configuration of this embodiment in which a small particle size polymerized toner and an elastic intermediate transfer belt are combined, a cleaning device including a polarity control unit and a brush roller, and two brush rollers for removing positive and negative toners, respectively. In the cleaning device provided with the toner image, the untransferred toner image could not be removed at once. In such a case, the toner on the
そのため、本複写機１では、二次転写ベルト９Ｃに各色階調パターン、シェブロンパッチ、トナー消費パターンなどのトナーパターンを転写させ、二次転写ベルトクリーニング装置９０で除去する。これにより、ベルトクリーニング装置１０には、二次転写残トナーのみの入力となり、ベルトクリーニング装置１０に入力されるトナー量を減らすことができる。これにより、ベルトクリーニング装置１０でクリーニング不良が発生するのを抑制することができ、異常画像が発生するのを抑制することができる。
一方、二次転写ベルト９Ｃは、弾性層のないベルトであるので、クリーニング性の確保が容易である。従って、二次転写ベルト９Ｃに転写されたトナー消費パターンなどのトナーパターンを、二次転写ベルトクリーニング装置９０で良好に除去することができる。
Therefore, in this copying
On the other hand, since the
また、ベルトクリーニング装置１０でトナー消費パターンを除去していた従来構成においては、ベルトクリーニング装置１０の負荷を考慮して、ハーフトーン画像でトナー消費パターンを作成していた。しかし、本実施形態では、トナー消費パターンをベタ画像としている。これは、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９Ｃへの転写率がベタ画像よりも低いからである。トナー消費パターンをベタ画像とすることにより、ベルトクリーニング装置１０に入力される転写残トナー量を減らすことができる。これにより、クリーニング性の確保が困難な小粒径重合トナーと弾性中間転写ベルトの組み合わせた本実施形態の構成でも、ベルトクリーニング装置１０で良好に中間転写ベルト２上のトナーを除去することができる。
Further, in the conventional configuration in which the toner consumption pattern is removed by the
また、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のトナーパターンを二次転写ベルト９Ｃに二次転写するときの二次転写バイアスと、トナー像を記録用紙に二次転写するときの二次転写バイアスとをそれぞれ個別に設定するのが好ましい。これは、二次転写ベルトにトナーパターンを二次転写する際に、転写率が良好となる二次転写バイアスと、記録用紙にトナー像を二次転写する際に、転写率が良好となる二次転写バイアスとが互いに異なるからである。従って、トナーパターンを二次転写ベルト９Ｃに二次転写するときの二次転写バイアスを、トナー像を記録用紙に二次転写するときに良好な転写率となるような二次転写バイアスにすると、転写率が悪くなり、ベルトクリーニング装置１０に入力されるトナー量が多くなってしまう。その結果、クリーニング不良となるおそれがある。
これに対し、トナーパターンを二次転写ベルト９Ｃに二次転写するときの二次転写バイアスと、トナー像を記録用紙に二次転写するときの二次転写バイアスとをそれぞれ個別に設定することで、トナーパターンを二次転写ベルト９Ｃに二次転写するとき、トナー像を記録用紙に二次転写するときいずれにおいても、ベルトクリーニング装置１０に入力される二次転写残トナーを少なくすることができる。これにより、ベルトクリーニング装置１０でクリーニング不良が発生するのを抑制することができる。
Also, a secondary transfer bias for secondary transfer of a toner pattern such as a gradation pattern, a chevron patch, a toner consumption pattern to the
On the other hand, the secondary transfer bias when the toner pattern is secondarily transferred to the
次に、本実施形態のベルトクリーニング装置１０について説明する。
図６は、本複写機１のベルトクリーニング装置１０とその周囲とを拡大して示す拡大構成図である。
同図において、ベルトクリーニング装置１０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
FIG. 6 is an enlarged configuration diagram showing the
In the figure, 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、第一ケーシング内のトナーが第一ケーシング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９Ｃ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、正規帯電極性（負極性）と逆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、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１０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、正規の極性（負極性）になるトナーがある。
Most of the secondary transfer residual toner that has not been 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、第一クリーニングユニット１００ａと同様、クリーニング部材たる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。
In the
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で除去できない正規帯電極性（負極性）に帯電した二次転写残トナーと、第一クリーニングブラシローラ１０１から負電荷をもらい、正規の極性（負極性）になったトナーとを除去する。そのため、トナーの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よりも大きな負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 cleaning brush rollers (101, 104) include a metal rotary shaft member that is rotatably supported, and a brush portion that includes a plurality of raised brushes erected on the peripheral surface thereof. The outer diameter is φ15 to 16 [mm]. The raised nail has a two-layer core-sheath structure in which the inside is made of a conductive material such as conductive carbon and the surface portion is made of an insulating material such as polyester. As a result, the core has substantially the same potential as the cleaning bias applied to the cleaning brush rollers (101, 104), and the toner can be electrostatically attracted to the raised surface. As a result, the toner on the
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、負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。
In addition, you may comprise the raising | fluff of cleaning brush roller (101,104) only with a conductive fiber instead of the core-sheath structure of a two-layer structure. Moreover, you may make it the so-called oblique hair planted in the attitude | position inclined with respect to the normal line direction of a rotating shaft member. Further, the raising of the second
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２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ブラシローラ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、クリーニングブラシローラと中間転写ベルト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、クリーニングブラシローラ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 brush rollers (101, 104) are bited into the
各クリーニングブラシローラ１０１，１０４は、中間転写ベルト２を挟んでそれぞれクリーニング対向ローラ１３，１４に対向配置されている。クリーニング対向ローラ１３，１４も導電性であり、それぞれクリーニングブラシローラ１０１，１０４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 cleaning
２つの回収ローラ（１０２、１０５）としては、何れもＳＵＳ（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、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、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回収ローラとの電位勾配によってクリーニンブラシローラから回収ローラに転位させる機能である。例えば、回収ローラとして、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＝１２〜１４［Ω・ｃｍ］にしたものを用いてもよい。回収ローラとして、ＳＵＳ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＝１２〜１４［Ω・ｃｍ］にすることによって、回収ローラへの回収時におけるトナーへの電荷注入を抑制し、トナーが回収ローラ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 two collection rollers (102, 105), both are made of SUS (stainless steel) rollers. The collection rollers (102, 105) may be made of any material as long as the following functions can be exhibited. That is, this function is to transfer the toner adhering to the cleaning brush rollers (101, 104) from the cleaning brush roller to the collecting roller by a potential gradient between the raised brush and the collecting roller. For example, as a collection roller, a conductive cored bar is covered with a high resistance elastic tube of several [μm] to 100 [μm] or is coated with an insulating coating so that the roller resistance is logR = 12 to 14 [Ω · cm]. You may use what you did. By using a SUS roller as the collection roller, there is an advantage that the cost can be reduced, the applied voltage can be kept low, and the power can be saved. On the other hand, by setting the roller resistance to logR = 12 to 14 [Ω · cm], charge injection into the toner during collection to the collection roller is suppressed, and the toner has the same polarity as the applied voltage of the collection roller. In addition, it is possible to suppress a decrease in the toner recovery rate.
図６において、中間転写ベルト上の二次転写残トナーは、中間転写ベルト２の移動に伴って、第一入口シール１１１ａとベルトとの当接部を越え、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、ブラシから負の電荷を受け取り一部のトナーは正規極性（負極性）に帯電しベルト上に残る。
In FIG. 6, the secondary transfer residual toner on the intermediate transfer belt passes through the contact portion between 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よりも絶対値が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逆極性（正極性）の電圧が印加されており、中間転写ベルト２と第二クリーニングブラシローラ１０４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、正極性のトナーを静電的に除去する第一クリーニングユニット１００ａと負極性のトナーを静電的に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１０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２移動方向最上流に配置されたＹ色作像部６６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、鋭意研究した結果、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。
As a result of diligent research on the above-mentioned spot-like abnormal image, the present applicants sometimes have toner that reattaches to the
そこで、本実施形態のベルトクリーニング装置１０においては、第二クリーニングユニット１００ｂの中間転写ベルト２の移動方向下流側に、クリーニングブラシローラ（１０１，１０４）から中間転写ベルト２に再付着した再付着トナーを除去するためのポストクリーニングユニット１００ｃを設けた。
Therefore, in 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、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、ポスト回収ローラ１０８の表面上から転写残トナーを掻き取るポスト掻き取りブレード１０９なども有している。ポストクリーニングローラ１０７、ポスト回収ローラ１０８、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、ポストケーシング内のトナーがポストケーシング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を挟んでクリーニング対向ローラ１５に対向配置されている。クリーニング対向ローラ１５は導電性であり、ポストクリーニングブラシローラ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７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７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７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により、シミ状異常画像の発生数を０にすることができる。上述では、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. 7 is a graph showing the relationship between the voltage applied to the
As shown in FIG. 7, it can be seen that the number of occurrences of spot-like abnormal images decreases as the voltage applied to the
どのくらい大きなバイアスをかければ十分かは、そのマシンの想定ユーザーやシステムによって異なる。また、環境によっても異なる。本実施形態においては、図８に示すように、低温低湿環境においては、第二クリーニングブラシローラ１０４の電流設定値２０［μＡ］、第一クリーニングブラシローラ１０１の電流設定値−３０［μＡ］であり、そのとき、ポストクリーニングローラ１０７の電流値５５［μＡ］で、シミ状異常画像の発生数を０にできた。このとき、ブラシで使用する電流値の絶対値｜３０｜［μＡ］に対して、ポストクリーニングローラ１０７で使用する電流値は、｜５５｜［μＡ］であり、ポストクリーニングローラ１０７の電流値が、ブラシの電流値に対して１．８倍以上でシミ状異常画像の発生数を０にできた。なお、ここでいう電流値は、クリーニングブラシローラまたはポストクリーニングローラから中間転写ベルトに流れる電流である。
How much bias is sufficient depends on the intended user and system of the machine. It also depends on the environment. In the present embodiment, as shown in FIG. 8, in a low temperature and low humidity environment, the current setting value 20 [μA] of the second
さらに、常温環境下では、第二クリーニングブラシローラ１０４の電流設定値１０［μＡ］、第一クリーニングブラシローラ１０１の電流設定値−３０［μＡ］である。このとき、ブラシで使用する電流値の絶対値に対して、１００［μＡ］と３．３倍以上の電流をポストクリーニングローラ１０７に加えることによりシミ状異常画像の発生数を０にできた。
Furthermore, in a normal temperature environment, the current setting value of the second
また、高湿環境も含めて、さらに調べたところ、ブラシの電流値の絶対値より絶対値が１０倍以上または３０倍以上の電流をポストクリーニングローラ１０７に流すことで、シミ状異常画像の発生数を０にできた。このように、湿度が高いほど再付着トナーによる異常画像を抑えるに要するポストクリーニングローラ１０７の電流値は高い値が必要となる。
Further investigations were made, including in a high-humidity environment, and when an absolute value of 10 times or 30 times the absolute value of the current value of the brush was passed through the
このように、ポストクリーニングローラ１０７の電流の絶対値は、少なくとも各クリーニングブラシローラ１０１，１０４の電流の絶対値の２倍以上に設定する。また、各環境下で、ポストクリーニングローラ１０７の電流値を異ならせる。具体的には、装置内に温湿度センサを設け、温湿度センサの検知結果に基づいて、ポストクリーニングローラ１０７の電流値を変更する。なお、ポストクリーニングローラ１０７に印加する電圧値を、環境により変更してもよい。
As described above, the absolute value of the current of 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，第二回収ローラ１０１，１０４と同様の構成である。
The
また、先の図７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. 7, 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、スポンジローラに吸着したトナーは、スポンジローラ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、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、ベルトクリーニング装置１０を抜けた中間転写ベルト２上に再付着トナーが付着することがなく、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 sponge roller stays near the surface of the sponge roller. 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, no toner reattaches 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、スポンジローラを用いたが、ゴムローラ，金属ローラなど、表面が平面状のローラでもよい。ゴムローラ，金属ローラなどの表面平面状のローラとしても、ポストクリーニングローラ１０７の表面にのみトナーが付着する。よって、ポストクリーニングローラ１０７で除去したトナーをポスト回収ローラ１０８で良好に回収することができ、ポスト回収ローラ１０８で回収されずにそのまま留まり続けるトナーが生じるのを抑制できる。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 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電位差を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
また、本実施形態では、ポストクリーニングローラ１０７に正極性の電圧を印加しているが、負極性の電圧を印加してもよい。図９の×印で示ように、ポストクリーニングローラ１０７に＋１５００Ｖの電圧を印加した場合、シミ状画像の発生が５０枚中１７枚と１４枚であり、平均１５．５枚であった。図９の▲印で示すように、ポストクリーニングローラ１０７に−１５００Ｖの電圧を印加した場合、シミ状画像の発生が５０枚中２２枚と１０枚であり、平均１６枚であった。このように、正極性のバイアスを印加した場合と、負極性を印加した場合とで、シミ状画像の平均発生枚数に大きな違いがなく、同等のクリーニング性の傾向であった。なお、図９の縦軸の発生数は、高温・高湿環境下で、Ｍ色、Ｃ色、Ｂ色のベタ画像を５０枚連続出力した後、Ｙ色ベタ画像を５０枚出力し、出力したＹ色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。このように、ポストクリーニングローラ１０７に負極性の電圧を印加した場合と、正極性の電圧を印加した場合とでクリーニング性能に差はない。よって、印加する電圧の極性に関係なく、大きな電圧を印加することにより、再付着トナーをポストクリーニングローラ１０７で良好に除去できると考えられる。従って、ポストクリーニングローラ１０７に大きな負極性の電圧を印加しても、ベルトクリーニング装置を通過した中間転写ベルト上に再付着トナーが存在するのを抑制することができる。
In this embodiment, a positive voltage is applied to the
なお、第一，第二クリーニングユニット１００ａ，１００ｂのクリーニング部材を、導電性スポンジローラにすれば、再付着トナーが生じることなく、ポストクリーニングユニット１００ｃを無くすことができるとも考えられる。しかし、第一，第二クリーニングユニット１００ａ，１００ｂのクリーニング部材を、導電性スポンジローラにすると、二次転写残トナーを良好に除去できない。これは、導電性スポンジローラの場合は、ブラシローラに比べて、中間転写ベルトとクリーニング部材とのクリーニングニップを十分に稼げないからである。その結果、中間転写ベルト２上の二次転写残トナーのクリーニング部材への静電吸着の機会を十分に得ることができず、二次転写残トナーを、良好に除去できない。従って、第一，第二クリーニングユニットのクリーニング部材として、ブラシローラを用いることにより、二次転写残トナーを良好に除去できる。一方、クリーニングブラシローラから中間転写ベルト２に再付着する再付着トナーは、散発で、そのトナー量も二次転写残トナーに比べて少ない。従って、導電性スポンジローラにして、クリーニングニップがブラシローラよりも狭くても、再付着トナーを十分に除去することできる。
If the cleaning members of the first and
また、導電性スポンジローラからなるポストクリーニングローラ１０７の平均セル径は、１５０［μｍ］以下が好ましい。
図１０は、セル径が３８６［μｍ］〜７９５［μｍ］の導電性スポンジローラを用いた比較例１と、平均セル径１５０［μｍ］以下の導電性スポンジローラを用いた実施例１〜４とのシミ状画像発生枚数を調べたデータである。なお、実施例１〜４は、セル径は、９９〜１３４［μｍ］である。
図１０の縦軸は、高湿・高温環境（Ｈ・Ｈ環境）において、Ｍ色、Ｃ色、Ｂ色の全ベタ画像をそれぞれ５０枚連続出力する動作を所定回数（０〜５回）行った後、Ｙ色ベタ画像を５０枚出力し、出力したＹ色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。横軸の「スタート」とは、Ｙ色ベタ画像を５０枚出力し、出力したＹ色ベタ画像を目視で確認した結果である。また、「ＫＣＭベタ×１」は、Ｍ色、Ｃ色、Ｂ色の全ベタ画像をそれぞれ５０枚連続出力する動作を１回行った後、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た結果である。また、「ＫＣＭベタ×５」は、Ｍ色、Ｃ色、Ｂ色の全ベタ画像をそれぞれ５０枚連続出力する動作を５回行った後、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た結果である。実施例１〜４は、ポスクリーニングローラの直径、アスカーＣ硬度、回収ローラの直径などを異ならせている。
The average cell diameter of the
FIG. 10 shows Comparative Example 1 using a conductive sponge roller having a cell diameter of 386 [μm] to 795 [μm], and Examples 1-4 using a conductive sponge roller having an average cell diameter of 150 [μm] or less. This is data obtained by examining the number of occurrences of spot-like images. In Examples 1 to 4, the cell diameter is 99 to 134 [μm].
The vertical axis in FIG. 10 shows a predetermined number of times (0 to 5 times) in which high-humidity / high-temperature environments (H / H environments) continuously
図１０に示すように、セル径が１５０［μｍ］以下の実施例１〜４においては、いずれもシミ状画像の発生枚数を６枚以下に抑えることができた。一方、セル径を３８６［μｍ］〜７９５［μｍ］の比較例１においては、シミ状画像の発生枚数が、いずれにおいても、６枚以上発生していた。これは、以下の２つの理由からと考えられる。一つ目は、セル径の大きい比較例１では、中間転写ベルト上の再付着トナーが、ポストクリーニングローラ１０７に吸着することなく、抜けてしまい再付着トナー除去性能が低下したこと。また、セル径が大きくなることにより、スポンジローラの内部に移動したトナーが多くなり、ポスト回収ローラ１０８で回収されずに、そのままスポンジローラに残り続けるトナーが多くなる。その結果、ポストクリーニングローラから中間転写ベルトにトナーが再付着するトナーが多くなったこと。この２つの要因から、セル径が大きなスポンジローラでは、再付着トナーによる異常画像であるシミ状画像の発生を十分に抑制できなかったと考えられる。
As shown in FIG. 10, in each of Examples 1 to 4 in which the cell diameter was 150 [μm] or less, the number of spots-like images generated could be suppressed to 6 or less. On the other hand, in Comparative Example 1 in which the cell diameter was 386 [μm] to 795 [μm], the number of spots-like images generated was 6 or more in any case. This is considered for the following two reasons. First, in Comparative Example 1 having a large cell diameter, the reattachment toner on the intermediate transfer belt is removed without adsorbing to the
一方、セル径を１５０［μｍ］以下とした実施例１〜４においては、中間転写ベルト上の再付着トナーをポストクリーニングローラ１０７に良好に接触させることができ、中間転写ベルト上の再付着トナーをポストクリーニングローラ１０７に良好に吸着させることができる。さらに、吸着したトナーがセルの奥深くまで移動するのを抑制することができ、ポスト回収ローラ１０８で良好に回収することができる。これにより、再付着トナーによるシミ状画像を良好に抑制できた。
On the other hand, in Examples 1 to 4 in which the cell diameter is 150 [μm] or less, the reattachment toner on the intermediate transfer belt can be satisfactorily brought into contact with the
スポンジローラからなるポストクリーニングローラ１０７を、中間転写ベルト２との当接位置において、表面移動方向が、中間転写ベルト移動方向と同じ方向となるように回転（以下、順回転という）させるのが好ましい。これは、スポンジローラは、ブラシローラに比べて回転負荷が大きい。このため、第一、第二クリーニングブラシローラと同様、中間転写ベルトとの当接位置において、表面移動方向が中間転写ベルト移動方向とは逆方向となるようにポストクリーニングローラ１０７を回転（以下、逆回転という）させると、以下の不具合が生じる。すなわち、中間転写ベルト２を駆動する中転駆動モータや、ポストクリーニングローラ１０７などを駆動するＣＬ駆動モータを、高価な定格トルクの大きな駆動モータを用いる必要が生じ、装置のコストアップに繋がるという不具合である。また、ポストクリーニングローラ１０７を順回転させても、逆回転させてもクリーニング性に差はなく、いずれの場合においても、作像部６６へ再付着トナーが移動することがなく、シミ状画像が発生することはなかった。このようなことから、ポストクリーニングローラ１０７を順回転させるのが好ましい。
The
図１１は、ポストクリーニングローラ１０７と中間転写ベルト２との線速差と、中間転写ベルト２を駆動する中転駆動モータのトルクとの関係を示すグラフである。図１２は、ポストクリーニングローラ１０７と中間転写ベルト２との線速差と、ベルトクリーニング装置１０の各回収ローラ、各クリーニングローラを回転駆動するＣＬ駆動モータのトルクとの関係を示すグラフである。
図１１、図１２の線速差は、（ポストクリーニングローラの線速／中間転写ベルトの線速）×１００である。また、ポストクリーニングローラ１０７は、順回転である。
FIG. 11 is a graph showing the relationship between the linear velocity difference between the
The linear velocity difference between FIGS. 11 and 12 is (linear velocity of the post cleaning roller / linear velocity of the intermediate transfer belt) × 100. Further, the
図１１に示すように、ポストクリーニングローラ１０７の線速を、中間転写ベルト２の線速よりも１％を超えて遅くすると、常温・常湿（ＭＭ）環境下において、中転駆動モータのトルクが、定格トルク付近まで上昇することがわかる。また、図１２に示すように、ポストクリーニングローラ１０７の線速を、中間転写ベルト２の線速よりも１％を超えて速くすると、低温・低湿（ＬＬ）環境下において、ＣＬ駆動モータのトルクが、定格トルク付近まで上昇することがわかる。
As shown in FIG. 11, when the linear speed of the
この図１１、図１２からわかるように、ポストクリーニングローラ１０７の線速を、線速差１００％に対して±１％以下に抑えるのが好ましい。特に、ポストクリーニングローラ１０７を、中間転写ベルト２に対して連れ回りする構成とすれば、ポストクリーニングローラ１０７を回転駆動させる駆動伝達機構などが不要となる。その結果、部品点数を削減することができ、装置のコストダウンを図ることができ、好ましい。一方、ポストクリーニングローラ１０７をＣＬ駆動モータで回転駆動させることにより、中間転写ベルト２と連れ回りする場合に比べてポストクリーニングローラ１０７を安定して回転させることができるというメリットがある。
As can be seen from FIGS. 11 and 12, it is preferable that the linear velocity of the
図１３は、ポストクリーニングローラ１０７の中間転写ベルト２に対する食い込み量と、シミ状異常画像発生枚数との関係を調べたグラフである。シミ状異常画像発生枚数は、高温・高湿環境下で、Ｍ色、Ｃ色、Ｂ色のベタ画像を５０枚連続出力した後、Ｙ色ベタ画像を５０枚出力し、出力したＹ色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１３からわかるように、データのバラツキを考慮すると食い込み量０．５ｍｍのときと、０．０５ｍｍのときとで印加バイアスとシミ状画像発生枚数との関係に差異はなかった。駆動負荷の観点からは、食い込み量は少ないほど良いが、食い込み量のバラツキを考慮すると、０．０５〜０．３５ｍｍが実使用上は望ましい範囲である。もっともトルクについてはモータ定格をあげればよいので、再付着トナーによるシミ状異常画像発生の防止という観点からは少なくとも０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍの食い込み量では大差なく使用可能である。
FIG. 13 is a graph in which the relationship between the amount of biting of the
As can be seen from FIG. 13, there was no difference in the relationship between the applied bias and the number of generated spot-like images when the amount of biting was 0.5 mm and when the biting amount was 0.05 mm in consideration of data variation. From the viewpoint of driving load, the smaller the biting amount, the better. However, in consideration of the variation in the biting amount, 0.05 to 0.35 mm is a desirable range in actual use. However, since it is only necessary to raise the motor rating for torque, from the viewpoint of preventing the occurrence of a spot-like abnormal image due to the reattached toner, it can be used with no significant difference at a biting amount of at least 0.05 mm to 0.5 mm.
また、本出願人は、アスカーＣ硬度が２８度のスポンジローラと、アスカーＣ硬度が４５度のスポンジローラとを用いて、上述と同様のシミ状異常画像発生枚数を調べた。その結果、アスカーＣ硬度で２８度と４５度とでシミ状異常画像発生枚数と印加バイアスとの関係に差異はなく、先の図１３に示したグラフと同様な関係であった。駆動負荷の観点や、ポストクリーニングローラをポスト回収ローラ１０８に対して潰しながらセットするセット性の観点からは、ポストクリーニングローラは、やわらかいほうが望ましい。再付着トナーによるシミ状異常画像発生の防止という観点からは少なくともアスカーＣ硬度が２８度〜４５度では大差なく使用可能である。本実施形態では、ポストクリーニングローラ１０７のアスカーＣ硬度を３５度にした。アスカー硬度を３５度とすることで、量産バラツキを含めてもポストクリーニングローラ１０７のアスカー高度２８度以上４５度以下にすることができる。
In addition, the present applicant examined the number of occurrences of a spot-like abnormal image similar to the above using a sponge roller having an Asker C hardness of 28 degrees and a sponge roller having an Asker C hardness of 45 degrees. As a result, there was no difference in the relationship between the number of spot-like abnormal images generated and the applied bias between 28 degrees and 45 degrees in Asker C hardness, which was the same as the graph shown in FIG. From the standpoint of driving load and from the standpoint of setability in which the post cleaning roller is set while being crushed with respect to the
ポスト回収ローラ１０８は、第一、第二回収ローラ１０２、１０５と同様、ステンレス鋼（ＳＵＳ）ローラであり、第一、第二回収ローラ１０２、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ローラから回収ローラ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＝１２〜１４［Ω・ｃｍ］にしたものを用いてもよい。
The
また、駆動負荷の観点から、ポスト回収ローラ１０８は、ポストクリーニングローラ１０７に連れ回る構成とするのが好ましい。ポスト回収ローラとスポンジローラであるポストクリーニングローラ１０７との当接圧は、ブラシローラに比べて強くなり駆動負荷が高くなる。また、当接圧が強いので、回収ローラが金属ローラでも安定して連れ回りすることができる。これにより、ポスト回収ローラ１０８を駆動する駆動機構が不要となり、部品点数を削減することができ、装置のコストダウンを図ることができる。もちろん、駆動モータからポスト回収ローラへ駆動力を伝達してポスト回収ローラを回転駆動させてもよい。
Further, from the viewpoint of driving load, 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およ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
各クリーニングブラシローラ１０１，１０４の条件は、次の通りである。
The conditions of the cleaning
・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。いずれも東英産業（株）等のブラシメーカーにて入手できる。）
・ブラシ抵抗：１０６〜１０８［Ω］
・ブラシ植毛密度：６万〜１５万［本／ｉｎｃｈ２］
・ブラシ繊維径：約２５〜３５［μｍ］
・ブラシ先端の毛倒れ処理：なし
・ブラシ径φ：１４〜２０［ｍｍ］
・中間転写ベルト２へのブラシ繊維喰い込み量：１〜１．５［ｍｍ］
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 brush manufacturers such as Toei Sangyo Co., Ltd.)
Brush resistance: 10 6 to 10 8 [Ω]
・ Brush flocking density: 60,000 to 150,000 [lines / inch 2 ]
・ Brush fiber diameter: about 25 to 35 [μm]
-Brush tipping treatment: None-Brush diameter φ: 14-20 [mm]
-Brush fiber biting amount into the intermediate transfer belt 2: 1 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：１４〜２０［ｍｍ］
・抵抗：１０７．２５±０．２５［Ω］
・硬度：アスカＣ３５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: 14-20 [mm]
・ Resistance: 10 7.25 ± 0.25 [Ω]
・ Hardness: Asuka C35 degrees ・ 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への印加電圧は、中間転写ベルト２に二次転写残トナーが入力されたとき、逆極性帯電トナーが無くなるように設定されている。具体的には、実験により第一ブラシ通過後のトナーをエア吸引し、ファラデーケージ等に入れて測定したり、クリーニング後のトナー付着を調べて決定する。
The voltage applied to the first cleaning brush roller is set such that when the secondary transfer residual toner is input to the
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 second
各回収ローラ１０２，１０５，１０８の条件は、次のとおりである。
The conditions of each
・回収ローラ芯金材質：ＳＵＳ３０３
・回収ローラへのブラシ繊維喰い込み量：１〜１．５［ｍｍ］
ローラ食い込み量：０．５ｍｍ
・ Recovery roller core material: SUS303
-Brush fiber biting amount into the collection roller: 1 to 1.5 [mm]
Roller bite amount: 0.5mm
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.
各掻き取りブレード１０３，１０６，１０９の条件は次の通りである。
The conditions of each
・回収ローラ芯金材質：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：０．５〜１．５［ｍｍ］
・ Recovery roller core material: SUS304
・ Blade contact angle: 20 [°]
・ Blade thickness: 0.1 [mm]
・ Amount of blade biting into the collection roller: 0.5 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１０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，ポストクリーニングローラ１０７に電圧を印加しているが、回収ローラにのみ電圧を印加する構成でもよい。
In the
この場合は、クリーニングブラシローラ１０１，１０４、ポストクリーニングローラ１０７の抵抗等による電位降下によって、回収ローラとの接触部を介する形態で、回収ローラに印加されたバイアス電圧よりも幾分低いバイアス電圧がクリーニングブローラ１０１，１０４、ポストクリーニングローラ１０７に印加されている状態となる。これにより、回収ローラとクリーニングブラシローラとの間、ポストクリーニングローラとポスト回収ローラとの間に電位差が形成され、回収ローラ方向へ電位勾配に回収ローラへトナーを静電的に移動させることができる。
In this case, a bias voltage somewhat lower than the bias voltage applied to the recovery roller is caused by a potential drop due to the resistance of the cleaning
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，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。表１の１ｓｔが第一クリーニングブラシローラ１０１、２ｎｄが第二クリーニングブラシローラ１０４、３ｒｄがポストクリーニングローラ１０７を意味する。本実施形態では第一クリーニングブラシローラ１０１は定電圧に設定している。これは、電流制御上の理由であり、本来は電流設定が望ましい。（ ）はそれぞれ参考値である。
The cleaning current that provides the best cleaning is a target current that flows through the contact points between the cleaning
実施形態でのプロセス線速は、３５０［ｍｍ／ｓ］とする。もちろん、１００〜８００［ｍｍ／ｓ］のプロセス線速に対応可能である。 The process linear velocity in the embodiment is 350 [mm / s]. Of course, it is possible to cope with a process linear velocity of 100 to 800 [mm / s].
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 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].
また、第二クリーニングブラシローラ１０４の植毛密度を第一クリーニングブラシローラ１０１に比べて少なくし、１．５万〜２万［本／ｉｎｃｈ２］とするのがより好ましい。
Further, it is more preferable that the flocking density of the second
下記表２は、第二クリーニングブラシローラ１０４のブラシ植毛密度・ブラシ太さを異ならせて実験を行った結果を示すものである。
Table 2 below shows the results of experiments conducted by changing the brush flocking density and the brush thickness of the second
上記表２は、シミ状異常画像が発生しやすい高温・高湿環境で、Ｍ色、Ｃ色、Ｂ色の全ベタ画像をそれぞれ５０枚連続出力する動作を３回行った後、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。また、第一クリーニングブラシローラ１０１には、−１４００［Ｖ］、第二クリーニングブラシローラ１０４には、１２００［Ｖ］、ポストクリーニングローラ１０７には、２５００［Ｖ］印加した。
The above Table 2 shows that after performing three times the operation of outputting all the solid images of M, C, and B in a high-temperature and high-humidity environment where a spot-like abnormal image is likely to occur, This is the number of sheets where 50 solid images were output, and the output Y-color all-solid images were confirmed visually, and a spot-like abnormal image was confirmed. Further, -1400 [V] was applied to the first
上記表２に示すように、第二クリーニングブラシローラ１０４のブラシ植毛密度を第一クリーニングブラシローラ１０１よりも低くすることにより、再付着トナーが要因のシミ状異常画像の発生枚数が抑えられていることがわかる。これは、植毛密度を低くすることで、起毛の数が少なくなり、ブラシが抱え込むトナー量が減り、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に再付着する再付着トナー量が減ったためと考えられる。また、実験環境などを変更して同様な実験を行ったが、第二クリーニングブラシローラ１０４として、１４デニール、２万［本／ｉｎｃｈ２］のブラシを用いることで、シミ状画像の発生を抑えることができた。
As shown in Table 2 above, by making the brush flock density of the second
なお、当接位置でブラシがなるべく隙間なく中間転写ベルト２に接触するようできる限り太くするのが好ましい。当接位置でブラシがなるべく隙間なく中間転写ベルト２に接触することで、中間転写ベルト２上の二次転写残トナーを確実にブラシに接触させることができ、良好に二次転写残トナーを除去することができる。
It is preferable to make the brush as thick as possible so that the brush contacts the
図１４は、ブラシ植毛密度と、ブラシ太さとの相関関係を調べたグラフである。
図１４から、植毛密度１万５千〜２万［本／ｉｎｃｈ２］については、近似的に以下の式のような関係があるようである。
ブラシ太さ(デニール)＝−０．００３２×植毛密度(本／ｉｎｃｈ２)＋７８
ただ、ブラシ太さは、この式より太くてもクリーニング性が向上するので構わない。
FIG. 14 is a graph obtained by examining the correlation between the brush flocking density and the brush thickness.
From FIG. 14, it seems that there is an approximate relationship of the following formula for the flocking density of 15,000 to 20,000 [lines / inch 2 ].
Brush thickness (denier) = -0.0032 x flocking density (book / inch2) +78
However, even if the brush thickness is larger than this formula, the cleaning property is improved.
図１５は、クリーニングブラシローラ，ポストクリーニングローラに印加されるバイアス、各回収ローラ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１５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り、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り、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り、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り、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. 15 is a timing chart showing the bias applied to the cleaning brush roller and the post cleaning roller, and the on / off timing of the bias applied to each recovery roller. The first cleaning bias in FIG. 15 is a bias applied to the first
感光体と中間転写ベルト２の接触、中間転写ベルト２と二次転写ベルト９Ｃとの接触は、感光体等の駆動前に行う。なお、感光体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。上図のように、３つのクリーニングバイアス、回収バイアスは、一次転写，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，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を介して他のブラシやローラに流れ込み干渉しあうため、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ｍｓｅｃ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 between the photosensitive member and the
本複写機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、ベルトクリーニング装置１０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、電圧設定値の設定変更処理を行う。
In the copying
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について、設定変更処理を実行して、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印加電圧の設定変更を行う。
For example, when the temperature change is 10 [° C.] or more or the humidity change is 50 [%] or more, the setting change process is executed for the second
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 this embodiment, the temperature / humidity environment is broadly divided into three and has three types of setting values. However, in order to respond more finely, the temperature / humidity environment is further divided into three or more types of setting values. You may have it.
図１６は、ベルトクリーニング装置１０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１０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１０を駆動し、且つ、ベルトクリーニング装置１０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、各クリーニングブラシローラ１０１，１０４，ポストクリーニングローラ１０７や、各回収ローラ１０２，１０５，１０８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１０１，１０４，１０７、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１３０，１３１，１３２，１３３，、１３４，１３５から所定の電圧を印加する。
FIG. 16 is a schematic configuration diagram illustrating a power supply unit included in the
The setting change process of the applied voltage of the
ここで、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電源から印加する。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、各電源部の電源に流れる電流を検出する検知部を備えていない。
Here, in order to simplify the control, a constant voltage corresponding to each environment is applied to the first
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。
On the other hand, the second cleaning
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。
Further, the third 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、各クリーニングローラ１０４，１０７や、各回収ローラ１０５，１０８の印加電圧の電圧設定値を同時に変更する。 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. And the voltage setting value of the applied voltage of each cleaning roller 104,107 and each collection | recovery roller 105,108 is changed simultaneously.
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。 In the subsequent image forming operation, this set value is used until the voltage set value is next changed.
図１７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１７においては、各クリーニングユニット１００ｂ，１００ｃに対して同時に同じ電圧設定値変更処理を実施するため、各クリーニングユニット１００ｂ，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、ポストクリーニングローラ１０７と第二クリーニングブラシローラ１０４を特に区別しない場合は、「クリーニングローラ」とする。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。
FIG. 17 shows a flowchart of an example of the voltage set value changing process.
In FIG. 17, since the same voltage set value changing process is simultaneously performed on the cleaning
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、各クリーニングローラ１０１，１０４，１０７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。
This is because when a voltage far from the voltage to be set is applied, the current flowing through the
まず、プリンタ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，第一回収バイアスを印加する（Ｓ１‘）。 First, based on the measurement value of the temperature and humidity sensor in the printer, the target current value of the temperature and humidity environment corresponding to the measurement value is read from the setting table shown in Table 1 (S1). Next, a first cleaning bias and a first recovery bias are applied (S1 ′).
次に、各クリーニングローラ１０４，１０７、各回収ローラ１０５，１０８のそれぞれに接続された４つの電源１３２ａ，１３３ａ，１３４ａ，１３５ａから所定の電圧を印加する（Ｓ２）。
Next, a predetermined voltage is applied from the four
なお、この際、各クリーニングローラ１０４，１０７に印加する電圧ＶＢ２、電圧ＶＢ３は、前述したよう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，電圧ＶＣ３としては、電圧ＶＢ２、電圧ＶＢ３よりも４００［Ｖ］高い電圧を用いる。
At this time, the voltages VB2 and VB3 applied to the cleaning
そして、各クリーニングローラ１０４，１０７に電圧を印加する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（Ｓ３）。
Then, current values IB2 and IB3 flowing through 132a and 134a for applying voltages to the cleaning
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（Ｓ４）。 Then, it is determined whether 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 (S4).
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（Ｓ４でＹＥＳ）、そのときの電圧ＶＢ２，ＶＢ３、電圧ＶＣ２，ＶＣ３を電圧設定値として決定する（Ｓ５）。これにより、一連の電圧設定変更処理を終了する（Ｓ６）。 If the total values IT2 and IT3 are within the range of 80% or more of the target current value and 120% or less of the target current value (YES in S4), the voltages VB2 and VB3, and the voltages VC2 and VC3 at that time Is determined as a voltage setting value (S5). Thereby, a series of voltage setting change processing is complete | finished (S6).
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（Ｓ４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（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 S4), the total values IT2 and IT3 are the target current value. It is judged whether it is smaller than the lower limit of (S7).
合計値ＩＴ２，ＩＴ３が、目標電流値の下限よりも小さい場合は（Ｓ７でＹＥＳ）、電圧ＶＢ２，ＶＢ３よりも１００［Ｖ］高い電圧を求め、これを電圧ＶＢ'２，ＶＢ'３をする。また、この電圧ＶＢ'２，ＶＢ'３よりも４００［Ｖ］高い電圧を求め、これを電圧ＶＣ'１，ＶＣ'２，ＶＣ'３とする（Ｓ８）。 When the total values IT2 and IT3 are smaller than the lower limit of the target current value (YES in S7), a voltage that is 100 [V] higher than the voltages VB2 and VB3 is obtained, and this is set to voltages VB′2 and VB′3. . Further, a voltage that is 400 [V] higher than the voltages VB′2 and VB′3 is obtained, and are set as voltages VC′1, VC′2, and VC′3 (S8).
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（Ｓ７でＮＯ）、電圧ＶＢ２，ＶＢ３よりも１００［Ｖ］低い電圧を求め、これを電圧ＶＢ'２，ＶＢ'３をする。また、この電圧ＶＢ'２，ＶＢ'３よりも４００［Ｖ］高い電圧を求め、これを電圧ＶＣ'２，ＶＣ'３とする（Ｓ９）。 Conversely, when the total values IT2 and IT3 are larger than the lower limit of the target current value (NO in S7), a voltage that is 100 [V] lower than the voltages VB2 and VB3 is obtained, and this is obtained as the voltages VB′2 and VB ′. Do 3 Further, a voltage that is 400 [V] higher than the voltages VB′2 and VB′3 is obtained and set as voltages VC′2 and VC′3 (S9).
そして、各クリーニングローラ１０４，１０７にＶＢ'２，ＶＢ'３を印加し、各回収ローラ１０５，１０８に電圧ＶＣ'２，ＶＣ'３を印加する（Ｓ１０）。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。
Then, 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なう。本願発明者が検討した結果、最初の１周においては、ブラシやローラ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、ブラシ，ローラが最初の一回転をしている間に設定動作を行な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、ブラシ，ローラは、わずかではあるが径のばらつきなどによるベルトへの食い込み量バラツキ，作成時の抵抗バラツキがあるので、電流の測定もブラシまたはローラ一回転分は行なう。具体的には、中間転写ベルト駆動ＯＮから（ブラシまたはローラの外周長÷ブラシまたはローラの回転速度）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［ｍｓｅｃ］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、二次転写バイアスをＯＮとし、一次転写バイアス、二次転写バイアスが加わった中間転写ベルト２が、クリーニングローラ１０４，１０７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。
The detection of the current value is performed in a state where the primary transfer bias and the secondary transfer bias are turned on and the
これらの電流測定は、設定時のみならず、画像出力中に行なってもよい。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 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、たとえば、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にかかるタイミングで電流検知を開始する。そして、クリーニングローラ一周分サンプルして平均し、画像形成装置の操作パネル等に表示する。
For the current measurement at the time of image output, the above-described
以上に説明したものは一例であり、本発明は、以下の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様１）
表面移動する中間転写ベルト２などの被清掃体上のトナーを除去するクリーニングブラシローラ（１０１,１０４）などのクリーニング部材を備えたクリーニング装置において、前記クリーニング部材よりも被清掃体表面移動方向下流側に配置され、表面移動する被清掃体上のトナーを除去する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と、前記下流側クリーニング部材に付着したトナーを回収するポスト回収ローラ１０８などの回収部材とを備え、前記下流側クリーニング部材の表面部を、表面が平滑な部材または多孔質部材で構成した。
本出願人は、上述したように、鋭意研究により、クリーニングブラシローラから中間転写ベルトへトナーが再付着する理由を突き止めた。すなわち、クリーニングブラシローラにより除去したトナーの一部は、ブラシ繊維間に入り込む。このブラシ繊維間に入り込んでしまったトナーの一部は、回収部材などにより回収されずに、クリーニングブラシに留まり続ける。このクリーニングブラシに留まり続けたトナーが、中間転写ベルト２などの被清掃体との当接位置で、何かの拍子でブラシ繊維から離脱し、被清掃体に付着することを突き止めたのである。
そこで、（態様１）によれば、クリーニングブラシローラ（１０１,１０４）などのクリーニング部材よりも中間転写ベルト２などの被清掃体表面移動方向下流側に配置された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の表面部を、表面が平滑な部材または多孔質部材で構成しあた。これにより、上流側のクリーニング部材から被清掃体に再付着したトナーは、下流側クリーニング部材により除去される。下流側クリーニング部材により除去された再付着トナーは、表面付近に留まる。これにより、回収部材により良好に回収され、下流側クリーニング部材に留まり続けるトナーが生じるのを抑制することができる。その結果、回収部材を通過した後の下流側クリーニング部材には、トナーがほとんど付着しておらず、再度、被清掃体との当接位置へ移動したときに、回収部材で回収されずに留まり続けたトナーが、中間転写ベルト２に再付着する現象が生じるのを抑制することができる。
これにより、クリーニング装置を通過した被清掃体表面上に、クリーニング部材から再付着したトナーが存在するのを抑制することができ、シミ状の異常画像が生じるのを抑制することができる。
What has been described above is an example, and the present invention has a specific effect for each of the following aspects.
(Aspect 1)
In a cleaning apparatus including a cleaning member such as a cleaning brush roller (101, 104) for removing toner on a cleaning object such as an
As described above, the present applicant has found the reason why the toner is reattached from the cleaning brush roller to the intermediate transfer belt through intensive studies. That is, a part of the toner removed by the cleaning brush roller enters between the brush fibers. Part of the toner that has entered between the brush fibers remains on the cleaning brush without being collected by the collecting member or the like. It was determined that the toner that remained on the cleaning brush separated from the brush fibers at some point in contact with the object to be cleaned such as the
Therefore, according to (Aspect 1), the downstream side of the
Thereby, it is possible to suppress the toner that has been reattached from the cleaning member on the surface of the object to be cleaned that has passed through the cleaning device, and it is possible to suppress the occurrence of a spot-like abnormal image.
（態様２）
（態様１）において、クリーニングブラシローラ（１０１,１０４）などのクリーニング部材および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は、所定の極性の電圧が印加されて、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ものであり、下流側クリーニング部材に印加する電圧の絶対値を、クリーニング部材に印加する電圧の絶対値よりも大きくした。
これによれば、図７,図８を用いて説明したように、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より、良好に再付着トナーを除去することができる。これにより、クリーニング装置を通過した中間転写ベルト２などの被清掃体表面に再付着トナーが付着するのを抑制することができ、シミ状の異常画像が生じるのを抑制することができる。
(Aspect 2)
In (Aspect 1), a cleaning member such as the cleaning brush roller (101, 104) and a downstream cleaning member such as the
According to this, as described with reference to FIGS. 7 and 8, the reattachment toner can be favorably removed by the downstream cleaning member such as the
（態様３）
（態様２）において、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への印加電圧の極性を、トナーの正規帯電極性と逆極性にした。
これによれば、図７,図８に示したように、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トナーの正規帯電極性（負極性）と逆極性の電圧を印加することにより、再付着トナーが要因のシミ状異常画像発生数を０にできた。
(Aspect 3)
In (Aspect 2), the polarity of the voltage applied to the downstream cleaning member such as the
According to this, as shown in FIGS. 7 and 8, the reattachment toner is applied by applying a voltage having a polarity opposite to the normal charging polarity (negative polarity) of the toner to the downstream cleaning member such as the
（態様４）
（態様１）乃至（態様３）いずれかにおいて、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を、中間転写ベルト２などの被清掃体との当接位置において、被清掃体と同方向に表面移動するように回転するローラとした。
これによれば、実施形態で説明したように、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を当接位置において、被清掃体と逆方向に表面移動するよう回転させた場合に比べて、駆動トルクを低減することができる。
(Aspect 4)
In any one of (Aspect 1) to (Aspect 3), the surface of the downstream cleaning member such as the
According to this, as described in the embodiment, the driving torque is lower than that in the case where the downstream cleaning member such as the
（態様５）
（態様４）において、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は、中間転写ベルト２などの被清掃体の表面に連れ回る。
これによれば、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を回転駆動させる駆動手段が不要となり、部品点数を削減することができ、装置のコストダウンを図ることができる。
(Aspect 5)
In (Aspect 4), the downstream cleaning member such as the
This eliminates the need for driving means for rotationally driving the downstream cleaning member such as the
（態様６）
（態様４）または（態様５）において、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を、中間転写ベルト２などの被清掃体に対して、９９％以上、１０１％以下の線速差で回転させた。
これによれば、実施形態で説明したように、中間転写ベルト２などの被清掃体の駆動トルクおよび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の駆動トルクを抑えることができる。これにより、被清掃体を駆動させる駆動モータおよび下流側クリーニング部材を駆動させる駆動モータとして定格トルクの低い安価なモータを用いることが可能となり、装置のコストダウンを図ることができる。
(Aspect 6)
In (Aspect 4) or (Aspect 5), the downstream cleaning member such as the
According to this, as described in the embodiment, it is possible to suppress the driving torque of the object to be cleaned such as the
（態様７）
（態様１）乃至（態様６）いずれかにおいて、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の中間転写ベルト２などの被清掃体に対する食い込み量を、０．０５ｍｍ以上、０．５ｍｍ以下とした。
これによれば、図１３を用いて説明しように、食い込み量０．０５ｍｍ以上、０．５ｍｍ以下の範囲では、下流側クリーニング部材への印加バイアスとシミ状異常発生枚数との関係に差がなく、印加バイアスを高めることで、ベルトクリーニング装置を通過した中間転写ベルト２などの被清掃体上に再付着トナーが付着した状態を無くすことができる。
(Aspect 7)
In any one of (Aspect 1) to (Aspect 6), the amount of biting of the downstream cleaning member such as the
According to this, as will be described with reference to FIG. 13, there is no difference in the relationship between the bias applied to the downstream cleaning member and the number of occurrences of spot-like abnormalities in the range where the biting amount is 0.05 mm or more and 0.5 mm or less. By increasing the applied bias, it is possible to eliminate the state in which the reattached toner adheres to the cleaning target such as the
（態様８）
（態様１）乃至（態様７）いずれかにおいて、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のアスカーＣ硬度を、２８度以上、４５度以下とした。
これによれば、実施形態で説明したように、アスカーＣ硬度２８度以上、４５度以下の範囲では、シミ状異常発生枚数と下流側クリーニング部材へに印加バイアスとの関係に差異がなく、印加バイアスを高めることで、ベルトクリーニング装置を通過した中間転写ベルト２などの被清掃体上に再付着トナーが付着した状態を無くすことができる。
(Aspect 8)
In any one of (Aspect 1) to (Aspect 7), the Asker C hardness of the downstream cleaning member such as the
According to this, as explained in the embodiment, in the range of Asker C hardness of 28 degrees or more and 45 degrees or less, there is no difference in the relationship between the number of occurrences of spot abnormality and the bias applied to the downstream cleaning member. By increasing the bias, it is possible to eliminate the state in which the reattached toner adheres to the cleaning target such as the
（態様９）
（態様１）乃至（態様８）いずれかにおいて、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の表面が、セル径１５０μｍ以下のスポンジである。
これによれば、図１０を用いて説明したように、セル径１５０μｍ以下とすることにより、ベルトクリーニング装置を通過した中間転写ベルト２などの被清掃体上に再付着トナーが付着している状態が抑制され、再付着トナーが要因のシミ状異常画像発生枚数を抑制することができる。
(Aspect 9)
In any one of (Aspect 1) to (Aspect 8), the surface of the downstream cleaning member such as the
According to this, as described with reference to FIG. 10, by setting the cell diameter to 150 μm or less, the re-adhering toner is adhered to the cleaning target such as the
（態様１０）
（態様１）乃至（態様９）いずれかにおいて、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当接して下流側クリーニング部材に付着したトナーを回収するポスト回収ローラなどの回収部材を備え、前記回収部材を前記下流側クリーニング部材に連れ回る。
これによれば、実施形態で説明したように、ポスト回収ローラ１０８などの回収部材を回転駆動させる駆動手段が不要となり、部品点数を削減することができ、装置のコストダウンを図ることができる。
(Aspect 10)
In any one of (Aspect 1) to (Aspect 9), a recovery member such as a post recovery roller that recovers toner adhering to the downstream cleaning member in contact with a downstream cleaning member such as the
According to this, as described in the embodiment, there is no need for a driving unit that rotationally drives a collection member such as the
（態様１１）
（態様１）乃至（態様１０）いずれかにおいて、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よりも中間転写ベルト２などの被清掃体移動方向上流側に２つのクリーニング部材が設けられており、一方のクリーニング部材は、被清掃体上の正極性に帯電したトナーを静電的に除去するクリーニングブラシローラであり、他方のクリーニング部材は、被清掃体上の負極性に帯電したトナーを静電的に除去するクリーニングブラシローラである。
これによれば、２つのクリーニングブラシにより、中間転写ベルト２などの被清掃体上の転写残トナーをほとんど除去することができる。これにより、下流側クリーニング部材へのクリーニング負荷を低減することができ、クリーニングブラシローラから被清掃体へ再付着したトナーを、ポストクリーニングブラシローラにより良好に除去することができる。その結果、クリーニング装置を通過した被清掃体上に再付着トナーが付着している状態を抑制することができる。
(Aspect 11)
In any one of (Aspect 1) to (Aspect 10), two cleaning members are provided upstream of the downstream cleaning member such as the
According to this, the transfer residual toner on the member to be cleaned such as the
（態様１２）
トナー像を担持する中間転写ベルト２などの像担持体と、像担持体の表面にトナー像を形成するトナー像形成手段（作像部６６、書き込み装置５、一次転写ローラなどで構成）と、像担持体の表面に形成されたトナー像を転写体に転写する二次転写装置９などの転写手段と、前記像担持体の表面に付着している付着物たるトナーを掻き取って前記表面をクリーニング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、クリーニング手段として、（態様１）乃至（態様１１）いずれかのクリーニング装置を用いた。
これによれば、シミ状異常画像が発生せず、良好な画像を形成することができる。
(Aspect 12)
An image carrier such as an
According to this, a stain-like abnormal image does not occur and a good image can be formed.
１：複写機
２：中間転写ベルト
６：現像装置
９Ｃ：二次転写ベルト
１０：ベルトクリーニング装置
６６：作像部
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，１１１ｂ，１１１ｃ：入口シール
１１２ａ，１１２ｂ，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
１３１：第一回収電源部
１３２：第二クリーニング電源部
１３３：第二回収電源部
１３４：第三クリーニング電源部
１３５：第三回収電源部
２００：制御部
２１１：基層
２１２：弾性層
２１３：表面層
３００：光学センサ
1: copier 2: intermediate transfer belt 6: developing
Claims (12)
前記クリーニング部材よりも被清掃体表面移動方向下流側に配置され、表面移動する被清掃体上のトナーを除去する下流側クリーニング部材と、前記下流側クリーニング部材に付着したトナーを回収する回収部材とを備え、
前記下流側クリーニング部材の表面部を、表面が平滑な部材または多孔質部材で構成したことを特徴とするクリーニング装置。 In a cleaning apparatus provided with a cleaning member for removing toner on a cleaning object that moves on the surface,
A downstream cleaning member that is disposed downstream of the cleaning member in the moving direction of the surface of the object to be cleaned, removes toner on the surface of the object to be cleaned, and a recovery member that recovers toner adhering to the downstream cleaning member; With
A cleaning device, wherein the surface portion of the downstream cleaning member is formed of a member having a smooth surface or a porous member.
前記クリーニング部材および前記下流側クリーニング部材は、所定の極性の電圧が印加されて、被清掃体上のトナーを静電的に除去するものであり、
前記下流側クリーニング部材に印加する電圧の絶対値を、前記クリーニング部材に印加する電圧の絶対値よりも大きくした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 member and the downstream cleaning member are applied with a voltage of a predetermined polarity to electrostatically remove toner on the object to be cleaned,
A cleaning apparatus, wherein an absolute value of a voltage applied to the downstream cleaning member is set larger than an absolute value of a voltage applied to the cleaning member.
前記下流側クリーニング部材への印加電圧の極性を、トナーの正規帯電極性と逆極性にしたことを特徴とするクリーニング装置。 The cleaning device according to claim 2, wherein
A cleaning device, wherein the polarity of the voltage applied to the downstream cleaning member is opposite to the normal charging polarity of the toner.
前記下流側クリーニング部材を、前記被清掃体との当接位置において、前記被清掃体と同方向に表面移動するように回転するローラとしたことを特徴とするクリーニング装置。 The cleaning device according to any one of claims 1 to 3,
The cleaning apparatus, wherein the downstream cleaning member is a roller that rotates so as to move in the same direction as the object to be cleaned at a contact position with the object to be cleaned.
前記下流側クリーニング部材は、前記被清掃体の表面に連れ回ることを特徴とするクリーニング装置。 The belt cleaning device according to claim 4,
The downstream cleaning member is rotated around the surface of the object to be cleaned.
前記下流側クリーニング部材を、前記被清掃体に対して、９９％以上、１０１％以下の線速差で回転させたことを特徴とするクリーニング装置。 The cleaning device according to claim 4 or 5,
A cleaning apparatus, wherein the downstream cleaning member is rotated with respect to the object to be cleaned with a linear velocity difference of 99% or more and 101% or less.
前記下流側クリーニング部材の前記被清掃体に対する食い込み量を、０．０５ｍｍ以上、０．５ｍｍ以下としたことを特徴とするクリーニング装置。 The cleaning device according to any one of claims 1 to 6,
A cleaning apparatus, wherein an amount of biting of the downstream cleaning member into the object to be cleaned is 0.05 mm or more and 0.5 mm or less.
前記下流側クリーニング部材のアスカーＣ硬度を、２８度以上、４５度以下としたことを特徴とするクリーニング装置。 The cleaning device according to any one of claims 1 to 7,
The downstream cleaning member has an Asker C hardness of 28 degrees or more and 45 degrees or less.
前記下流側クリーニング部材の表面が、セル径１５０μｍ以下のスポンジであることを特徴とするクリーニング装置。 The cleaning device according to any one of claims 1 to 8,
The cleaning device, wherein the surface of the downstream cleaning member is a sponge having a cell diameter of 150 μm or less.
前記回収部材が、前記下流側クリーニング部材に連れ回ることを特徴とするクリーニング装置。 The cleaning device according to any one of claims 1 to 9,
The cleaning device, wherein the recovery member is rotated around the downstream cleaning member.
前記下流側クリーニング部材よりも被清掃体移動方向上流側に２つのクリーニング部材が設けられており、
一方のクリーニング部材は、被清掃体上の正極性に帯電したトナーを静電的に除去するクリーニングブラシローラであり、他方のクリーニング部材は、被清掃体上の負極性に帯電したトナーを静電的に除去するクリーニングブラシローラであることを特徴とするクリーニング装置。 The cleaning device according to any one of claims 1 to 10,
Two cleaning members are provided on the upstream side in the moving direction of the object to be cleaned with respect to the downstream cleaning member,
One cleaning member is a cleaning brush roller that electrostatically removes positively charged toner on the object to be cleaned. The other cleaning member electrostatically removes negatively charged toner on the object to be cleaned. A cleaning brush roller that removes automatically.
前記像担持体の表面にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記像担持体の表面に形成されたトナー像を転写体に転写する転写手段と、
前記像担持体の表面に付着している付着物たるトナーを掻き取って前記表面をクリーニング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乃至１１いずれかに記載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 for carrying a toner image;
Toner image forming means for forming a toner image on the surface of the image carrier;
Transfer means for transferring the toner image formed on the surface of the image carrier to a transfer member;
In an image forming apparatus comprising: cleaning means for cleaning the surface by scraping off the toner that is attached to the surface of the image carrier;
An image forming apparatus using the cleaning device according to claim 1 as the cleaning unit.
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