JP3466825B2 - Cleaning equipment - Google Patents

Cleaning equipment

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JP3466825B2
JP3466825B2 JP20864696A JP20864696A JP3466825B2 JP 3466825 B2 JP3466825 B2 JP 3466825B2 JP 20864696 A JP20864696 A JP 20864696A JP 20864696 A JP20864696 A JP 20864696A JP 3466825 B2 JP3466825 B2 JP 3466825B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、中間転写方式の画
像形成装置におけるクリーニング装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cleaning device in an intermediate transfer type image forming apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、情報化社会の発展に伴って、文書
や画像をカラーで出力するニーズが広がっており、各種
方式のプリンタが発売されてきている。カラー画像形成
方式としては、昇華型、熱転写型、インクジェット方式
などの画像形成装置が用いられているが、高速で画像形
成を行うためには電子写真方式が最も優れているといわ
れている。
2. Description of the Related Art In recent years, with the development of an information-oriented society, there is a growing need for outputting documents and images in color, and various types of printers have been put on the market. As a color image forming method, an image forming apparatus such as a sublimation type, a thermal transfer type, or an ink jet method is used, and it is said that an electrophotographic method is the most excellent for high-speed image formation.

【0003】この電子写真方式の画像形成装置の中でも
転写紙を選ばないで画像形成が行え、かつカラーレジス
トレーションに優れている中間転写方式が主流を占めつ
つある。
Among the electrophotographic image forming apparatuses, an intermediate transfer method which is capable of forming an image regardless of transfer paper and which is excellent in color registration is becoming the mainstream.

【0004】中間転写方式の画像形成装置では、第1の
像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体(以下
単に「感光ドラム」という)上に形成されたイエロー、
マゼンタ、シアン、場合によってはブラックの各単色画
像をそれぞれ第2の像担持体としての中間転写ドラム
(固体ドラム)またはベルト状の中間転写体上に重ね合
わせ、最後に一括してフルカラー画像を第3の像担持体
としての転写紙上に転写を行う。
In the image forming apparatus of the intermediate transfer system, yellow formed on a rotary drum type electrophotographic photosensitive member (hereinafter simply referred to as "photosensitive drum") as a first image bearing member,
The magenta, cyan, and, in some cases, black single-color images are overlaid on the intermediate transfer drum (solid drum) or the belt-shaped intermediate transfer member as the second image carrier, and finally the full-color image is collectively printed. The transfer is performed on a transfer paper as an image carrier of No. 3.

【0005】この中間転写方式は、中間転写ドラムに転
写紙を巻き付ける必要がないため、封筒や厚紙に対応す
ることができ、汎用性が高く、かつ転写紙の厚みによっ
てカラーレジストレーションが変化することがないた
め、高画質が得られるというメリットがある。
Since this intermediate transfer system does not need to wind the transfer paper around the intermediate transfer drum, it can be applied to envelopes and thick paper, has high versatility, and the color registration changes depending on the thickness of the transfer paper. Therefore, there is an advantage that high image quality can be obtained.

【0006】ところで、中間転写ドラムから転写紙への
二次転写効率は100%にすることはできないため、画
像形成後は中間転写ドラム上に微量の転写残トナーが残
ることになり、そのままでは次の画像形成に悪影響を及
ぼす。なお、紙に転写されなかったトナ−を以後二次転
写残トナ−と称す。
By the way, since the secondary transfer efficiency from the intermediate transfer drum to the transfer paper cannot be 100%, a small amount of transfer residual toner remains on the intermediate transfer drum after the image formation, and it remains as it is. Adversely affect image formation. The toner that has not been transferred to the paper is hereinafter referred to as the secondary transfer residual toner.

【0007】これを防止するために、中間転写ドラム上
にクリーニングブレードを設けて転写残トナーを回収し
たり、転写残トナーをファーブラシによって飛散させた
りすることにより次の画像形成時におけるトナー画像の
汚れを目立ちにくくする方法が用いられてきた。
In order to prevent this, a cleaning blade is provided on the intermediate transfer drum to collect the transfer residual toner or to scatter the transfer residual toner with a fur brush so that the toner image at the time of the next image formation is formed. Methods have been used to make dirt less noticeable.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように中間転写ドラムにクリーニングブレードやファ
ーブラシを当接させて物理的に転写残トナーを回収しよ
うとすると、中間転写ドラムの表面を傷つけてしまった
り、トナーを埋め込んでしまうという問題点が発生す
る。
However, as described above, when the cleaning blade or the fur brush is brought into contact with the intermediate transfer drum to physically collect the untransferred toner, the surface of the intermediate transfer drum is damaged. There is a problem that the toner is loosened or the toner is embedded.

【0009】第2の像担持体としての中間転写体は、感
光ドラムとの間に一定のニップ幅を保って接触し、一次
転写を行わなければならないため、弾性が要求される。
中間転写体が中間転写ドラムの場合にはゴム層の上にコ
ーティングを施したものが、また中間転写ベルトの場合
にはゴムベルトや樹脂ベルトの上にコーティングを施し
たものが一般的に用いられている。これらコーティング
層は、各種有機バインダーに滑材や抵抗調整用のフィラ
ーを分散させたものが用いられるが、物理的な摺擦には
弱いという問題点がある。
The intermediate transfer member serving as the second image bearing member is required to have elasticity because it has to contact with the photosensitive drum while maintaining a constant nip width for primary transfer.
When the intermediate transfer body is an intermediate transfer drum, a rubber layer with a coating applied is used.When the intermediate transfer belt is an intermediate transfer belt, a rubber belt or a resin belt with a coating applied is generally used. There is. As these coating layers, various organic binders in which a lubricant or a filler for adjusting resistance is dispersed are used, but there is a problem that they are weak against physical rubbing.

【0010】特に、電子写真方式のプリンタには長寿
命、高耐久が要求されるため、中間転写体の劣化、汚れ
は画像形成装置本体の寿命を短くすることになってしま
い、中間転写体を傷付けることなく、転写残トナーを回
収する方法が望まれていた。
In particular, since the electrophotographic printer is required to have a long life and a high durability, deterioration and stain of the intermediate transfer member will shorten the life of the image forming apparatus main body. A method for collecting the transfer residual toner without damaging the toner has been desired.

【0011】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、中間転写体を劣化させたり、汚
したりすることなく効率的に転写残トナーを回収するこ
とができるようにしたクリーニング装置を提供すること
を目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and it is possible to efficiently collect the transfer residual toner without deteriorating or soiling the intermediate transfer member. An object of the present invention is to provide a cleaning device.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1記載の発明に係るクリーニング装置は、
第1の像担持体との間の一次転写部で、該像担持体上に
形成されたトナー画像が一次転写される第2の像担持体
と、該第2の像担持体から第3の像担持体にトナー画像
を二次転写する転写手段と、前記第2の像担持体上に残
った転写残トナーを接触帯電するトナー回収手段とを備
え、該トナー回収手段によって帯電された二次転写残ト
ナーを前記一次転写部から前記像担持体に回収するもの
であって、前記トナー回収手段は、クリーニング用帯電
部材と、該クリーニング用帯電部材に電圧を印加する帯
電バイアス電源とを備え、該帯電バイアス電源は、DC
電圧にAC電圧を重畳させた電圧を前記クリーニング用
帯電部材に印加することを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, a cleaning device according to the invention of claim 1 is
At the primary transfer portion between the first image carrier and the second image carrier to which the toner image formed on the image carrier is primarily transferred, and from the second image carrier to the third image carrier. The secondary transfer device is provided with a transfer unit for secondarily transferring the toner image onto the image carrier and a toner collecting unit for contact-charging the transfer residual toner remaining on the second image carrier. The residual toner after transfer is collected from the primary transfer portion to the image carrier, and the toner collecting means is a charging member for cleaning.
It includes a member, a charging bias power source for applying a voltage to the cleaning charging member, the charging bias power supply, DC
The cleaning voltage is the voltage obtained by superimposing the AC voltage on the voltage .
It is characterized in that it is applied to a charging member .

【0013】請求項2記載の発明によれば、前記トナー
回収手段は、そのクリーニング用帯電部材として帯電ロ
ーラを用いる。
According to the second aspect of the present invention, the toner collecting means uses a charging roller as the cleaning charging member .

【0014】請求項3記載の発明は、前記帯電ローラ
が、多層構成であり、かつ最表層の体積抵抗値が該最表
層より内側の内部層の体積抵抗値よりも大きく設定され
ている。
According to a third aspect of the present invention, the charging roller has a multi-layer structure, and the volume resistance value of the outermost layer is set larger than the volume resistance value of the inner layer inside the outermost layer.

【0015】請求項4記載の発明によれば、前記帯電バ
イアス電源からの帯電バイアスは、現像手段によって帯
電される現像剤の極性と逆極性のDC電圧に、前記第2
の像担持体と前記クリーニング用帯電部材との間に放電
が発生するような電圧の少なくとも2倍以上のピーク間
電圧であるAC電圧を重畳させた電圧に設定されてい
る。
According to the fourth aspect of the present invention, the charging bias from the charging bias power source is applied to the DC voltage having the opposite polarity to the polarity of the developer charged by the developing means.
The AC voltage, which is a peak-to-peak voltage that is at least twice as high as the voltage at which discharge occurs between the image carrier and the cleaning charging member , is set.

【0016】請求項5記載の発明は、前記帯電バイアス
電源からの帯電バイアスのDC電圧分が、定電流制御に
より、AC電圧分が定電圧制御によりそれぞれ設定され
る。
According to a fifth aspect of the present invention, the DC voltage component of the charging bias from the charging bias power source is set by constant current control, and the AC voltage component is set by constant voltage control.

【0017】請求項6記載の発明は、前記帯電バイアス
電源から印加されるAC電圧が、低湿度の環境下よりも
高湿度の環境下の方が大きい。
According to a sixth aspect of the present invention, the AC voltage applied from the charging bias power source is higher in a high humidity environment than in a low humidity environment.

【0018】請求項7記載の発明は、前記第2の像担持
体上で帯電されて前記第1の像担持体に回収される前の
前記二次転写残トナーのトリボをQ1 とし、前記第1の
像担持体によって帯電されて一次転写される前のトナー
のトリボをQ2 としたとき、Q1 とQ2 とは逆極性であ
り、かつ|Q1 |<|Q2 |なる関係にある。
According to a seventh aspect of the present invention, the tribo of the secondary transfer residual toner before being charged on the second image carrier and collected by the first image carrier is Q 1, and When the tribo of the toner charged by the first image carrier and before the primary transfer is Q 2 , Q 1 and Q 2 have opposite polarities and | Q 1 | <| Q 2 | It is in.

【0019】請求項8記載の発明によれば、第1の像担
持体は、感光ドラムである。
According to the eighth aspect of the invention, the first image carrier is a photosensitive drum.

【0020】請求項9記載の発明によれば、前記第2の
像担持体は、中間転写体である。
According to the invention of claim 9, the second image carrier is an intermediate transfer member.

【0021】[作用] 以上の構成に基づいて、第2の像担持体にクリーニング
用帯電部材を接触させるとともに、該クリーニング用帯
電部材に帯電バイアス電源の帯電バイアスを印加する。
この際の帯電バイアス電源が印加する帯電バイアスはD
C電圧にAC電圧を重畳させた電圧とする。これにより
第2の像担持体に残留している二次転写残トナーを一次
転写部において第1の像担持体に回収させるようにし
た。
[Operation] Based on the above construction, the second image carrier is cleaned.
The cleaning belt is brought into contact with the charging member for cleaning.
The charging bias of the charging bias power source is applied to the electric member .
At this time, the charging bias applied by the charging bias power source is D
It is assumed that the AC voltage is superimposed on the C voltage. As a result, the secondary transfer residual toner remaining on the second image carrier is recovered by the first image carrier at the primary transfer portion.

【0022】また、多層構成のクリーニング用帯電部材
の最表層の体積抵抗値を内側の内部層の体積抵抗値より
も大きく設定する。
Further, the volume resistance value of the outermost layer of the multi-layered cleaning charging member is set to be larger than the volume resistance value of the inner inner layer.

【0023】さらに、帯電バイアスのDC電圧に重畳さ
れるAC電圧を定電圧制御したり、環境検知によってA
C電圧を低く制御するようにして高湿度環境で効率的な
トナーの回収を行うとともに、低湿環境でのAC電圧の
過剰な印加などの弊害をなくすようにした。
Further, the AC voltage superimposed on the DC voltage of the charging bias is controlled to a constant voltage, and the A voltage is detected by the environment detection.
By controlling the C voltage to be low, the toner is efficiently collected in a high humidity environment, and the harmful effects such as excessive application of an AC voltage in a low humidity environment are eliminated.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。 〈第1の実施の形態〉図1は、本発明の第1の実施の形
態に係る画像形成装置を示す概略構成図であって、図1
に示す画像形成装置は、中間転写方式の電子写真フルカ
ラープリンタであり、この電子写真フルカラープリンタ
は、A3が最大通紙幅サイズであり、プロセススピード
が100mm/sec である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. <First Embodiment> FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.
The image forming apparatus shown in (1) is an intermediate transfer type electrophotographic full-color printer. In this electrophotographic full-color printer, A3 is the maximum sheet width size, and the process speed is 100 mm / sec.

【0025】同図において、1は感光ドラムであり、こ
の感光ドラム1は例えば直径86mmのOPC感光ドラム
である。そして、感光ドラム1は、アルミニウムドラム
基板上に下引き層、電荷注入防止層、電荷発生層、電荷
輸送層および保護層を備えた構成である。保護層は光硬
化性のアクリルバインダーに抵抗値調整のための酸化ス
ズと、離型性のためのテフロン粒子とを分散させたもの
である。
In the figure, 1 is a photosensitive drum, and this photosensitive drum 1 is, for example, an OPC photosensitive drum having a diameter of 86 mm. The photosensitive drum 1 has a structure in which an undercoat layer, a charge injection prevention layer, a charge generation layer, a charge transport layer and a protective layer are provided on an aluminum drum substrate. The protective layer is a photo-curable acrylic binder in which tin oxide for adjusting the resistance value and Teflon particles for releasability are dispersed.

【0026】この感光ドラム1は、図示矢印R1の回転
方向に沿って順に、感光ドラム1を−500Vに均一帯
電させる帯電手段2,3、画像情報書き込み手段4、現
像手段6,7、第2の像担持体としての中間転写体8お
よびクリーニングブレード9aを有するクリーニング装
置9が備えられている。
The photosensitive drum 1 comprises charging means 2 and 3 for uniformly charging the photosensitive drum 1 to -500V, image information writing means 4, developing means 6 and 7, and second one in order along the direction of rotation indicated by arrow R1. A cleaning device 9 having an intermediate transfer member 8 as an image bearing member and a cleaning blade 9a is provided.

【0027】帯電手段は、帯電部材としての帯電ローラ
2にバイアス電源3を接続した構成であり、バイアス電
源3から帯電ローラ2に印加される電圧が−500Vの
直流電圧に、1000Hzの正弦波で2000Vのピー
ク間電圧Vppの交流電圧を重畳させたものである。そし
て、バイアス電源3から帯電ローラ2に電圧を印加する
ことにより絶縁体の感光ドラム1に対して放電によって
電荷を移動させて帯電を行う。
The charging means has a structure in which a bias power source 3 is connected to a charging roller 2 as a charging member, and a voltage applied from the bias power source 3 to the charging roller 2 is a DC voltage of -500V and a sine wave of 1000Hz. An AC voltage having a peak-to-peak voltage Vpp of 2000 V is superimposed. Then, by applying a voltage from the bias power source 3 to the charging roller 2, the charge is transferred to the photosensitive drum 1 made of an insulating material by electric discharge to perform charging.

【0028】帯電された感光ドラム1の表面には、画像
情報書き込み手段4によって画像信号に同期して強度変
調されたレーザ光が画像露光され、静電潜像が形成され
る。レーザ光によって露光された部分の感光ドラム1の
表面電位(明部電位)は−200Vになるようにレーザ
光強度が設定されている。
On the charged surface of the photosensitive drum 1, laser light whose intensity is modulated in synchronization with an image signal by the image information writing means 4 is imagewise exposed to form an electrostatic latent image. The laser light intensity is set such that the surface potential (bright portion potential) of the photosensitive drum 1 in the portion exposed by the laser light is −200V.

【0029】現像手段は、独立した磁性一成分の現像器
6と、この現像器6とは別に設けたロータリ方式の非磁
性一成分の現像器7と、不図示の現像バイアス電源とを
備えたもので、現像器6はブラック画像を現像し、現像
器7はシアン、マゼンタ、イエローの色画像を現像す
る。そして、感光ドラム1に形成された静電潜像は、現
像器6,7によって可視画像化され、トナー画像が形成
される。現像器6に内蔵されているブラックトナーは、
粒径6μmの粉砕トナーに球状化処理を施したものであ
り、ポリエステルバインダーに対してマグネタイト10
0部、他に荷電制御剤、滑剤などを内添したものであ
る。また、現像器7に内蔵されているカラートナーは、
重合法によって製造され、ワックスを内包するカプセル
タイプの球形非磁性トナーである。
The developing means comprises an independent magnetic one-component developing device 6, a rotary non-magnetic one-component developing device 7 provided separately from the developing device 6, and a developing bias power source (not shown). The developing device 6 develops a black image, and the developing device 7 develops cyan, magenta, and yellow color images. Then, the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1 is visualized by the developing devices 6 and 7 to form a toner image. The black toner contained in the developing device 6 is
A pulverized toner having a particle diameter of 6 μm is subjected to a spheroidizing treatment, and a magnetite 10 is added to a polyester binder
In addition to 0 parts, a charge control agent, a lubricant and the like are internally added. Further, the color toner built in the developing device 7 is
It is a capsule-type spherical non-magnetic toner produced by a polymerization method and containing wax.

【0030】プリントを行う場合には、必要とされる色
に応じて現像器6,7が感光ドラム1に対向する所定の
位置に移動し、静電潜像を現像する。それぞれの現像器
6,7には−350Vの直流に、2000Hz、ピーク
間電圧2000Vの矩形波を重畳したバイアスが印加さ
れ、現像スリーブと感光ドラム1との間に交番電界を形
成し、トナーを飛翔させるジャンピング方式で反転現像
を行う。
When printing is performed, the developing devices 6 and 7 are moved to predetermined positions facing the photosensitive drum 1 according to the required color, and the electrostatic latent image is developed. A bias in which a rectangular wave of 2000 Hz and a peak-to-peak voltage of 2000 V is superimposed on DC of −350 V is applied to each of the developing devices 6 and 7, and an alternating electric field is formed between the developing sleeve and the photosensitive drum 1 to remove toner. Reversal development is performed by a jumping method of flying.

【0031】次に、中間転写体8について述べる。Next, the intermediate transfer member 8 will be described.

【0032】中間転写体8には、一次転写バイアスを印
加するバイアス電源8aが接続されるとともに、転写ロ
ーラ11が不図示の給紙部からの転写紙を搬送する転写
ベルト12を介して接触している。また、転写ローラ1
1には二次転写が印加される二次転写バイアス電源13
が接続されている。そして、中間転写体8には、クリー
ニング用帯電部材としての帯電ローラ(接触帯電部材)
15が接触しており、この帯電ローラ15には帯電バイ
アス電源16が接続され、帯電ローラ15と帯電バイア
ス電源16とによってトナー回収手段17が構成されて
いる。
A bias power source 8a for applying a primary transfer bias is connected to the intermediate transfer member 8, and a transfer roller 11 is brought into contact with the intermediate transfer member 8 via a transfer belt 12 which conveys a transfer paper from a paper supply unit (not shown). ing. In addition, the transfer roller 1
The secondary transfer bias power source 13 to which the secondary transfer is applied
Are connected. Then, the intermediate transfer body 8, Cree
Charging roller as charging member (contact charging member)
15, a charging bias power source 16 is connected to the charging roller 15, and the charging roller 15 and the charging bias power source 16 constitute a toner collecting means 17.

【0033】本実施の形態で用いた中間転写体8は、直
径186mmの固体ドラムに形成されており、最大通紙サ
イズの第3の像担持体としての転写紙(本実施の形態で
はA3サイズ)に相当する画像が書き込めるような周長
を持っている。
The intermediate transfer member 8 used in the present embodiment is formed on a solid drum having a diameter of 186 mm, and is a transfer paper (A3 size in the present embodiment) as the third image carrier having the maximum paper passing size. ) Has a perimeter that can be written an image equivalent to.

【0034】金属のドラム8b上には弾性層として中抵
抗のゴム層8cが肉厚5mmで被覆され、さらにこのゴム
層8cは離型性を確保するために20μmのコーティン
グが施されている。ゴムはNBRとエチレンオキシドと
で形成されており、エチレンオキシドによって体積抵抗
値を105 Ωcmに低抵抗化している。コーティングはア
クリルバインダーにPTFE粒子を400部分散させた
ものであり、中間転写体8の表面上の10cm2 の領域と
金属ドラムとの間に100Vの電圧を印加して測定した
電流から換算した抵抗値は106 Ωである。
On the metal drum 8b, a rubber layer 8c having a medium resistance is coated as an elastic layer with a thickness of 5 mm. Further, this rubber layer 8c is coated with a thickness of 20 .mu.m in order to secure releasability. The rubber is formed of NBR and ethylene oxide, and the volume resistance value is reduced to 10 5 Ωcm by ethylene oxide. The coating is 400 parts of PTFE particles dispersed in an acrylic binder, and the resistance converted from the current measured by applying a voltage of 100 V between the area of 10 cm 2 on the surface of the intermediate transfer member 8 and the metal drum. The value is 10 6 Ω.

【0035】感光ドラム1上のトナーを中間転写体8上
に一次転写するために金属ドラムには一次転写バイアス
としてバイアス電源8aから+100Vを印加する。実
際には感光ドラム1上のトナー画像が形成される領域は
露光位置であるVL=−200Vになっているため、一
次転写コントラストはこれらの差分の300Vとなって
いる。
In order to primarily transfer the toner on the photosensitive drum 1 onto the intermediate transfer body 8, +100 V is applied as a primary transfer bias from the bias power source 8a to the metal drum. Actually, the area where the toner image is formed on the photosensitive drum 1 is VL = -200V which is the exposure position, and therefore the primary transfer contrast is 300V which is the difference between these.

【0036】フルカラー画像を形成する場合は中間転写
体8は4回転し、それぞれの回転で順次イエロー、マゼ
ンタ、シアン、ブラックの単色のトナー画像が感光ドラ
ム1から転写され、最終的には各色のトナー画像が積層
されてフルカラートナー画像が形成される。
When forming a full-color image, the intermediate transfer member 8 rotates four times, and in each rotation, yellow, magenta, cyan, and black monochromatic toner images are transferred from the photosensitive drum 1, and finally each color image is transferred. The toner images are stacked to form a full color toner image.

【0037】感光ドラム1は、表面の一次転写残トナー
がクリーニングブレード9aによって掻き取られ、次の
画像形成に備えられる。
The primary transfer residual toner on the surface of the photosensitive drum 1 is scraped off by the cleaning blade 9a to prepare for the next image formation.

【0038】中間転写体8上のトナー画像は、不図示の
給紙部から供給された転写紙に一括転写されるわけであ
るが、磁性トナーと非磁性トナーとのトリボ(単位重量
当りのトナ−の持つ電荷量)が異なることや、中間転写
体8が4回転するうちに感光ドラム1と中間転写体8と
の間のニップ部で電荷の移動が発生することからトナー
層をコロナ帯電器10によってマイナスに再帯電する必
要がある。コロナ帯電器10は中間転写体8に対向配置
され、電流源14によって−200μAのワイヤ電流が
流されるコロトロン帯電器であり、トナー層は再帯電さ
れることによってトリボの絶対値が上昇する。具体的に
は−10μC/g程度だった磁性トナーのトリボは−3
0μC/gに上昇し、非磁性トナーのトリボは−30μ
C/gから−50μC/gまで上昇する。
The toner image on the intermediate transfer member 8 is collectively transferred to a transfer sheet supplied from a sheet feeding unit (not shown), but a tribo of magnetic toner and non-magnetic toner (toner per unit weight) is used. The charge amount of − is different, and the charge transfer occurs in the nip portion between the photosensitive drum 1 and the intermediate transfer body 8 while the intermediate transfer body 8 rotates four times. It is necessary to recharge negatively by 10. The corona charger 10 is a corotron charger which is arranged opposite to the intermediate transfer member 8 and in which a wire current of -200 μA is supplied by the current source 14, and the absolute value of tribo increases when the toner layer is recharged. Specifically, the magnetic toner tribo, which was about −10 μC / g, was −3.
Increased to 0μC / g, and tribo of non-magnetic toner was -30μ
Increased from C / g to -50 μC / g.

【0039】本実施例では、トリボを測定する方法とし
て、中間転写体上のトナ−をエア−によって吸引し、サ
ンプリングされたトナ−の重量と、電荷量を、電子てん
びんとファラデ−ゲ−ジで測定した値から算出し、μC
/gの単位で定義した。
In this embodiment, as a method for measuring tribo, the toner on the intermediate transfer member is sucked by air, and the weight of the sampled toner and the amount of electric charge are compared with an electronic balance and a Faraday gauge. Calculated from the value measured in
It was defined in units of / g.

【0040】中間転写体8は、直径が200mmと大き
く、転写紙を曲率分離できないため、中間転写体8から
転写紙への二次転写は転写ローラ11を介して転写ベル
ト12で行われる。
Since the intermediate transfer member 8 has a large diameter of 200 mm and the transfer paper cannot be curvature-separated, the secondary transfer from the intermediate transfer member 8 to the transfer paper is performed by the transfer belt 12 via the transfer roller 11.

【0041】転写ベルト12は転写紙を吸着させるた
め、導電性のウレタンベルト上に30μmのPVDFの
コーティングを行って静電容量を大きくしたものであ
り、ベルトの10cm2 の領域とベルト基体との間に10
00Vの電圧を印加して測定した抵抗値は1010Ω、同
じ測定領域で1V、1000Hzの電圧を印加して測定
した静電容量は、1nFであった。
In order to attract the transfer paper, the transfer belt 12 is a conductive urethane belt coated with 30 μm of PVDF to increase the electrostatic capacity. The transfer belt 12 forms a 10 cm 2 area of the belt and the belt base. Between 10
The resistance value measured by applying a voltage of 00 V was 10 10 Ω, and the capacitance measured by applying a voltage of 1 V and 1000 Hz in the same measurement region was 1 nF.

【0042】転写ローラ11は低抵抗のゴムローラであ
り、そのインピーダンスは実質上転写ベルト12の表層
の低抵抗のみに依存する。
The transfer roller 11 is a low resistance rubber roller, and its impedance substantially depends only on the low resistance of the surface layer of the transfer belt 12.

【0043】この転写ベルト12に+20μAの転写電
流を流してトナー画像を転写紙上に転写する。
A transfer current of +20 μA is applied to the transfer belt 12 to transfer the toner image onto the transfer paper.

【0044】一般的な電子写真方式の画像形成装置にお
ける転写効率は85%程度であり、本実施の形態のプリ
ンタでは二次転写前のトナー層を再帯電しているため、
転写効率を95%程度にまで高めることができるが、中
間転写体8とトナーとの間の鏡映力や、ファンデルワー
ルス力が存在するため、静電転写方式で転写効率を10
0%にすることは難しく、転写残トナーが残ることは避
けられない。
The transfer efficiency in a general electrophotographic image forming apparatus is about 85%, and since the toner layer before the secondary transfer is recharged in the printer of the present embodiment,
The transfer efficiency can be increased to about 95%, but since there is a mirroring force between the intermediate transfer body 8 and the toner and a van der Waals force, the transfer efficiency is 10% by the electrostatic transfer method.
It is difficult to set it to 0%, and it is inevitable that the transfer residual toner remains.

【0045】この転写残トナーは一般的には転写電流に
よって反転されたプラス電荷を持つことになるが、転写
電流が低い時や転写紙の抵抗値が低い時にはマイナス電
荷のままであることもあり、不安定である。
This transfer residual toner generally has a positive charge inverted by the transfer current, but it may remain negative when the transfer current is low or when the resistance value of the transfer paper is low. Is unstable.

【0046】本実施の形態の電子写真方式の画像形成装
置では、一次転写ニップにおいて次画像の一次転写を行
いながら、前画像の転写残トナーを同時回収するプロセ
スが用いられる。
In the electrophotographic image forming apparatus of this embodiment, a process of simultaneously collecting the transfer residual toner of the previous image while performing the primary transfer of the next image in the primary transfer nip is used.

【0047】前述したように、感光ドラム1は、表面に
静電潜像が形成されることにより−200〜−500V
の表面電位を持つことになり、中間転写体8には、バイ
アス電源8aから+100Vのバイアスが印加されてい
る。したがって、一次転写ニップに働く力は、マイナス
トナーが中間転写体8に向かう力であり、プラストナー
が感光ドラム1に戻る力である。
As described above, the electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 1, so that -200 to -500 V is generated.
Therefore, the intermediate transfer body 8 is applied with a bias of +100 V from the bias power source 8a. Therefore, the force acting on the primary transfer nip is the force of the minus toner toward the intermediate transfer body 8, and the force of the plus toner returning to the photosensitive drum 1.

【0048】また、次画像の転写されるべきトナーは−
10μC/g程度のトリボを持っているため、感光ドラ
ム1から中間転写体8に転写することができるが、二次
転写残トナーは先に述べたようにトナートリボが低かっ
たり、不安定な感光ドラム1に回収されず、次画像にク
リーニング不良やゴーストとして現れ、画像不良を引き
起こしてしまうことがある。
Further, the toner to be transferred of the next image is −
Since it has a tribo of about 10 μC / g, it can be transferred from the photosensitive drum 1 to the intermediate transfer body 8. However, as described above, the secondary transfer residual toner has a low toner tribo or an unstable photosensitive drum. 1 may not be collected and may appear as a cleaning failure or a ghost in the next image, causing an image failure.

【0049】そこで、二次転写後の二次転写残トナーを
強制的に帯電して感光ドラム1に回収させるトナー回収
手段17を用いた手法が考案されており、一定の効果を
あげている。
Therefore, a method using a toner collecting means 17 for forcibly charging and collecting the secondary transfer residual toner after the secondary transfer on the photosensitive drum 1 has been devised, and a certain effect is obtained.

【0050】トナー回収手段17としては、接触帯電部
材である帯電ローラ15を用い、中間転写体8と接触さ
せて帯電バイアス電源16から電流を流すことによって
二次転写残トナーも同時に帯電するものである。以下、
感光ドラム1に接触する帯電ローラ2と区別するために
二次転写残トナー除電用の帯電ローラ15をICLロー
ラ15という。
As the toner collecting means 17, a charging roller 15 which is a contact charging member is used, and the secondary transfer residual toner is also charged at the same time by bringing the charging roller 15 into contact with the intermediate transfer member 8 and supplying a current from the charging bias power source 16. is there. Less than,
In order to distinguish it from the charging roller 2 that contacts the photosensitive drum 1, the charging roller 15 for removing the secondary transfer residual toner is referred to as an ICL roller 15.

【0051】ICLローラ15によるトナー層の帯電は
放電によって行われる。これは本実施の形態で用いてい
るトナーが絶縁性トナーであるためであり、中抵抗の中
間転写体8やICLローラ15から電荷の注入をほとん
ど受けず、専らICLローラ15の表面からの放電によ
ってのみしか帯電を受けない。
The charging of the toner layer by the ICL roller 15 is performed by discharging. This is because the toner used in the present embodiment is an insulating toner, and the charge is hardly injected from the intermediate transfer medium 8 having a medium resistance or the ICL roller 15, and the discharge from the surface of the ICL roller 15 is exclusively performed. Is charged only by.

【0052】しかし、従来のようにICLローラにDC
電圧のみを印加してトナー層の帯電を行った場合には、
帯電を受けるのはトナー層の最表層だけになってしま
う。つまり、トナー層の表層は高いトリボを持ったプラ
ストナーになり、内部層には帯電を受けていない比較的
低いトリボのトナーが残ってしまう。このような状態の
トナー層をクリーニングしようとすると、以下に述べる
ようなクリーニング不良とネガゴーストとの二つの問題
が発生することになる。 (1)クリーニング不良 ICLローラを通過して帯電を受けたトナーの内部層が
低いトリボのままであると、次画像にクリーニング不良
を発生させてしまう。クリーニングは、プラスに帯電さ
れた二次転写残トナーを、感光ドラムと中間転写体との
間の電界で回収することによって行われるため、弱いプ
ラスもしくはマイナスのトリボを持ったトナーは回収さ
れず、次画像のベタ白部にクリーニング不良のポジゴー
ストとして表れ、大きな画像欠陥となる。
However, as in the conventional case, DC is applied to the ICL roller.
When only the voltage is applied to charge the toner layer,
Only the outermost layer of the toner layer is charged. That is, the surface layer of the toner layer becomes positive toner having high tribo, and the toner of relatively low tribo that is not charged remains in the inner layer. When attempting to clean the toner layer in such a state, the following two problems occur: poor cleaning and negative ghost. (1) Improper cleaning If the inner layer of the toner that has passed through the ICL roller and has been charged remains in a low tribo state, improper cleaning will occur in the next image. Since the cleaning is performed by collecting the secondary transfer residual toner charged positively in the electric field between the photosensitive drum and the intermediate transfer member, the toner having a weak plus or minus tribo is not collected, It appears as a positive ghost of poor cleaning on the solid white part of the next image, and causes a large image defect.

【0053】これを防止するためには内部層のトナーの
トリボもプラスなるような大電流をICLローラに流す
必要がある。しかし、この場合にはトナー層の表層のト
リボはさらに高いトリボを持つことになる。 (2)ネガゴースト ICLローラを通過した後のトナー層の最表層は強く帯
電を受けており、そのトリボは+50μC/g以上にも
達する。このようなトナーは一次転写ニップでクリーニ
ングされる際に、次画像に悪影響を与える。クリーニン
グと同時に一次転写を行われる次画像のトナートリボ
は、ブラックトナーの場合には−10μC/g程度に過
ぎない。したがって、このようなトナーはクリーニング
される強いプラスのトリボを持ったトナーに静電的に吸
着されてしまい、中間転写体に一次転写されることなく
感光ドラムに戻ってしまう。
In order to prevent this, it is necessary to apply a large current to the ICL roller so that the tribo of the toner in the inner layer becomes positive. However, in this case, the tribo on the surface layer of the toner layer has a higher tribo. (2) The outermost surface layer of the toner layer after passing through the negative ghost ICL roller is strongly charged, and its tribo reaches +50 μC / g or more. Such toner adversely affects the next image when it is cleaned at the primary transfer nip. The toner tribo of the next image, which is subjected to the primary transfer simultaneously with the cleaning, is only about −10 μC / g in the case of the black toner. Therefore, such toner is electrostatically adsorbed by the toner having a strong positive tribo to be cleaned, and returns to the photosensitive drum without being primarily transferred to the intermediate transfer member.

【0054】したがって、例えばべた黒画像を形成しよ
うとしても、前画像に対応する部分のトナーが感光ドラ
ムに戻ってしまっているため、濃度差を生じ、ネガゴー
ストとして観察されることになる。
Therefore, even if a solid black image is to be formed, for example, the toner of the portion corresponding to the previous image has returned to the photosensitive drum, so that a density difference occurs and it is observed as a negative ghost.

【0055】具体的には、+50μC/gの二次転写残
トナー1個が、−10μC/gの転写されるべきトナー
を5個引き連れてネガゴーストを引き起こすことになる
ため、二次転写残トナー量が少なくても画像に及ぼす影
響は大きくなる。
Specifically, one secondary transfer residual toner of +50 μC / g will cause a negative ghost by attracting five toners of -10 μC / g to be transferred, thus causing a secondary transfer residual toner. Even if the amount is small, the influence on the image becomes large.

【0056】このような現象を防止するためには、IC
Lローラに流す電流を少なくして二次転写残トナーの強
くプラスに帯電された表層のトリボを下げることが有効
であるが、このような対処をすると内部層のトナーは帯
電されないため、クリーニング不良は逆に激しくなる。
In order to prevent such a phenomenon, IC
It is effective to reduce the current flowing to the L roller to lower the tribo on the surface layer of the secondary transfer residual toner which is strongly positively charged. However, if such measures are taken, the toner on the inner layer will not be charged and cleaning failure will occur. On the contrary, it becomes intense.

【0057】このように、クリーニング不良とネガゴー
ストは背反するものであり、ICLローラに流す電流を
大きくすると、ネガゴーストが激しくなり、小さくする
と逆にクリーニング不良が激しくなるため、両者を満足
する領域が見いだせない。
As described above, the cleaning failure and the negative ghost are opposite to each other. When the current flowing through the ICL roller is increased, the negative ghost becomes severe, and when the current is made small, the cleaning failure becomes severe. Can't find.

【0058】これらの現象は現像されるトナーのトリボ
が低くなる高湿環境や、もともとのトリボが低い磁性の
ブラックトナーで顕著になる。
These phenomena become noticeable in a high humidity environment where the developed toner has a low tribo, and in a magnetic black toner which originally has a low tribo.

【0059】高湿環境下では、中抵抗である中間転写体
やICLローラが吸湿することで抵抗が低下し、同じI
CLローラに電流を流してもそのほとんどが直接注入電
流となってしまうため、放電が発生しづらくなり、トナ
ーをプラスに帯電できないことからクリーニング不良が
発生しやすくなる。
In a high-humidity environment, the intermediate transfer member and the ICL roller, which have medium resistance, absorb moisture to reduce the resistance.
Even if a current is passed through the CL roller, most of it becomes an injection current directly, so that discharge is hard to occur and the toner cannot be positively charged, so that cleaning failure easily occurs.

【0060】また、同様に高湿環境下ではトナーが吸湿
し抵抗値が下降することから、特に磁性トナーでは現像
されるべきトナーのトリボが低下し、プラスに帯電され
たクリーニングトナーと吸着して感光ドラムに戻ってし
まうトナーの数が増えることからネガゴーストも悪化す
る。
Similarly, in a high-humidity environment, the toner absorbs moisture and the resistance value decreases, so that the toner tribo of the toner to be developed particularly in the case of the magnetic toner decreases, and the toner is attracted to the cleaning toner charged positively. The negative ghost also deteriorates because the number of toners returning to the photosensitive drum increases.

【0061】この二つの問題点を解決するためにはIC
Lローラ通過後のトナートリボを均一化することが必要
である。表層の強いプラストナーがネガゴーストを引き
起こし、内部層の弱いトリボのトナーがクリーニング不
良を起こしているため、トナー全層を均一にプラスに帯
電すれば、このような問題点を解消することができる。
In order to solve these two problems, IC
It is necessary to make the toner tribo even after passing the L roller. The strong positive toner on the surface layer causes a negative ghost, and the weak tribo toner on the inner layer causes cleaning failure.So, if all the toner layers are uniformly positively charged, such a problem can be solved. .

【0062】これを実現するために本実施の形態ではI
CLローラ15に帯電バイアス電源16から印加する帯
電バイアスとしてDC電圧にAC電圧を重畳する。
In order to realize this, in this embodiment, I
An AC voltage is superimposed on the DC voltage as a charging bias applied from the charging bias power source 16 to the CL roller 15.

【0063】AC電圧を印加することによってICLロ
ーラ15からの放電だけでなく中間転写体8からの逆放
電も励起することができ、トナー層の内部にまで電界を
及ぼすことが可能になる。また、さらに高いAC電圧を
印加した場合には中間転写体8とICLローラ15との
間でトナーが飛翔し始めるため、トナー層の中でトナー
の入れ替わりが発生し、さらに均一に帯電することが可
能になる。
By applying the AC voltage, not only the discharge from the ICL roller 15 but also the reverse discharge from the intermediate transfer member 8 can be excited and an electric field can be applied to the inside of the toner layer. Further, when a higher AC voltage is applied, the toner starts to fly between the intermediate transfer body 8 and the ICL roller 15, so that the toner is replaced in the toner layer and the toner is evenly charged. It will be possible.

【0064】以下に、具体的な例を示す。A specific example will be shown below.

【0065】本実施の形態で用いたICLローラ15は
直径20mmの単層ソリッドローラである。
The ICL roller 15 used in this embodiment is a single layer solid roller having a diameter of 20 mm.

【0066】直径6mmの芯金の上に設けた導電ゴム層は
EPDMゴムにカーボンを分散させた体積抵抗値107
Ωcmに調整した中抵抗ゴムであり、ICLローラ15と
しての抵抗値は、ICLローラ15を中間転写体8の金
属ドラムに押し当てて幅3mmの接触ニップを形成し、こ
れとローラ芯金の間に100Vの直流電圧を印加して測
定した抵抗値で106 Ωであった。
The conductive rubber layer provided on the core metal having a diameter of 6 mm has a volume resistance value of 10 7 obtained by dispersing carbon in EPDM rubber.
It is a medium resistance rubber adjusted to Ωcm, and the resistance value of the ICL roller 15 is such that the ICL roller 15 is pressed against the metal drum of the intermediate transfer member 8 to form a contact nip with a width of 3 mm, and between this and the roller core metal. The resistance value measured by applying a DC voltage of 100 V was 10 6 Ω.

【0067】ICLローラ15は非画像形成時は中間転
写体8から離間しており、二次転写残トナーを帯電する
ときだけ帯電バイアスが印加されるように当接するた
め、感光ドラム1への帯電ローラ15で問題になるよう
なブリードなどの汚染は考慮する必要がない。
The ICL roller 15 is separated from the intermediate transfer member 8 during non-image formation and abuts so that a charging bias is applied only when the secondary transfer residual toner is charged, so that the photosensitive drum 1 is charged. It is not necessary to consider contamination such as bleeding that causes a problem in the roller 15.

【0068】このICLローラ15にICL電流として
DC定電流にAC定電流を重畳したバイアスを印加す
る。定電流に制御する理由は、中間転写体8やICLロ
ーラ15の抵抗値が変化してもトナーに一定の電荷を与
えるためである。
A bias obtained by superimposing an AC constant current on a DC constant current is applied to the ICL roller 15 as an ICL current. The reason for controlling to a constant current is to give a constant charge to the toner even if the resistance values of the intermediate transfer body 8 and the ICL roller 15 change.

【0069】具体的にはDC成分は+60μAの定電流
として、AC成分は2000μA、周波数1000Hz
の正弦波とする。この電流をICLローラ15に流した
とき、30℃、80%RHの高温高湿環境下(以下H/
H)では4000Vのピーク間電圧、15℃、10%R
Hの低温低湿環境下(以下L/L)では8000Vのピ
ーク間電圧、通常環境下では6000Vのピーク間電圧
のAC電圧が発生する。この電圧によって二次転写残ト
ナーはICLローラ15および中間転写体8の両方から
放電を受け、均一に帯電される。さらに、両者の間で飛
翔(ジャンピング)も発生するため、トナー層は攪乱さ
れ、更なる均一帯電が可能になる。
Specifically, the DC component is a constant current of +60 μA, the AC component is 2000 μA, and the frequency is 1000 Hz.
Sine wave of. When this current is passed through the ICL roller 15, it is under a high temperature and high humidity environment of 30 ° C. and 80% RH (hereinafter, H /
H): 4000V peak-to-peak voltage, 15 ° C, 10% R
An AC voltage having a peak-to-peak voltage of 8000 V is generated under a low-temperature and low-humidity environment of H (hereinafter, L / L), and a peak-to-peak voltage of 6000 V is generated under a normal environment. Due to this voltage, the secondary transfer residual toner is discharged from both the ICL roller 15 and the intermediate transfer body 8 and is uniformly charged. Furthermore, since flying (jumping) occurs between the two, the toner layer is disturbed and further uniform charging becomes possible.

【0070】DC電圧にAC電圧を重畳した場合には、
DC成分に関しても放電が起きやすくなっているため、
+60μAを流すために必要なDC電圧は各環境とも5
00Vであった。
When the AC voltage is superimposed on the DC voltage,
Since it is easy for the DC component to discharge,
DC voltage required to flow + 60μA is 5 in each environment
It was 00V.

【0071】なお、DC電圧に重畳するAC電圧につい
て、周波数は画像形成装置のプロセススピードから決定
される。本実施の形態ではプロセススピードが100mm
/sec であるため、中間転写体8上でのAC成分の周期
が十分短くなるように決定されており、周波数1000
Hzを用いた場合にはピッチ(感光ドラム1の帯電を行
う際のACのサイクルマークに相当する)は100μm
となる。一般的には周期は1mm以下になることが好まし
い。
The frequency of the AC voltage superimposed on the DC voltage is determined by the process speed of the image forming apparatus. In this embodiment, the process speed is 100 mm
/ Sec, the cycle of the AC component on the intermediate transfer member 8 is determined to be sufficiently short.
When Hz is used, the pitch (corresponding to the AC cycle mark when charging the photosensitive drum 1) is 100 μm.
Becomes Generally, the period is preferably 1 mm or less.

【0072】また、AC電圧は中間転写体8からICL
ローラ15に逆放電が発生し始めるようなピーク間電圧
Vppが必要であり、中間転写体8とICLローラ15の
放電開始電圧の2倍以上のピーク間電圧を有することが
望ましく、さらにトナーの飛翔を起こさせる場合にはさ
らに高い電圧を印加する必要がある。
The AC voltage is transferred from the intermediate transfer member 8 to the ICL.
The peak-to-peak voltage Vpp at which the reverse discharge starts to occur in the roller 15 is desirable, and it is preferable that the peak-to-peak voltage Vpp is not less than twice the discharge start voltage of the intermediate transfer body 8 and the ICL roller 15. In order to cause the above, it is necessary to apply a higher voltage.

【0073】両者とも中抵抗領域にある機能部品である
ため、中間転写体8とICLローラ15との間の放電開
始電圧を定義することは難しいが、図2に示すように両
者の間にDC電圧を印加し、電流電圧特性の傾きが変化
し始める電圧を放電開始電圧とする。
Since both are functional parts in the medium resistance region, it is difficult to define the discharge start voltage between the intermediate transfer body 8 and the ICL roller 15, but as shown in FIG. The voltage at which the voltage is applied and the slope of the current-voltage characteristic starts to change is defined as the discharge start voltage.

【0074】また、ACの波形については中間転写体8
へのダメージを軽減させる意味では高調波を含まない正
弦波が望ましく、低いピーク間電圧Vppで効率的な帯電
やトナー飛翔を起こさせるためにはピーク間電圧Vppを
長く維持できる矩形波が望ましい。
Regarding the AC waveform, the intermediate transfer member 8
A sine wave that does not include harmonics is desirable from the standpoint of reducing damage to the target, and a rectangular wave that can maintain the peak-to-peak voltage Vpp long is desirable in order to cause efficient charging and toner flight at a low peak-to-peak voltage Vpp.

【0075】また、AC電圧(電流)が重畳されるDC
電圧(電流)に関しては、これを変化させることによっ
てICLローラ15通過後のトナートリボを制御でき
る。すなわち、印加するDC電圧を高くすることによっ
てICLローラ15通過後のトナートリボを高い値にす
ることができる。
DC on which AC voltage (current) is superimposed
Regarding the voltage (current), the toner tribo after passing the ICL roller 15 can be controlled by changing this. That is, the toner tribo after passing through the ICL roller 15 can be set to a high value by increasing the applied DC voltage.

【0076】また、DC成分にAC成分を重畳させるこ
とによってトナートリボの収束性を期待できるようにな
り、ICLローラ15通過前のトナートリボが不安定で
も、通過後のトリボを安定した既定の値にすることがで
きるようになる。
By superimposing the AC component on the DC component, the convergence of the toner tribo can be expected, and even if the toner tribo before passing the ICL roller 15 is unstable, the tribo after passing can be set to a stable predetermined value. Will be able to.

【0077】以下に、H/H環境で実際に実験を行った
例を示す。
The following is an example of an actual experiment conducted in an H / H environment.

【0078】比較例として、DC成分にAC成分を重畳
せず、+60μAの直流定電流のみを流した実験を行っ
た。DC成分のみを印加したとき+60μA流すために
必要な電圧は3000Vであった。
As a comparative example, an experiment was conducted in which an AC component was not superimposed on a DC component and only a DC constant current of +60 μA was passed. The voltage required to flow +60 μA when only the DC component was applied was 3000V.

【0079】評価は、文字画像、ベタ黒、文字画像、ベ
タ白の順で4枚連続プリントを行い、2枚目のベタ黒で
ネガゴーストを、4枚目のベタ白でクリーニング不良を
評価する。
In the evaluation, four sheets are continuously printed in the order of a character image, a solid black, a character image and a solid white, and a negative ghost is evaluated with the second solid black and a cleaning failure is evaluated with the fourth solid white. .

【0080】また、ベタ黒画像のプリント中に画像形成
装置を停止させ、クリーニングを行っている最中のIC
Lローラ15の通過前後の二次転写残トナーと、クリー
ニング不良とが発生した場合は、感光ドラム1に回収さ
れなかったトナーのトリボも測定した。
Further, the image forming apparatus is stopped during the printing of the solid black image, and the IC is being cleaned.
When the secondary transfer residual toner before and after passing through the L roller 15 and the cleaning failure occurred, the tribo of the toner not collected on the photosensitive drum 1 was also measured.

【0081】評価は、厳しい条件であるH/H環境にて
行った。
The evaluation was carried out in the H / H environment, which is a severe condition.

【0082】まず、従来例のDC成分のみを印加するこ
とで評価を行ったところ、クリーニング不良もネガゴー
ストも同時に発生した。これは二次転写残トナーの表層
が強いプラスに帯電し、内部層は弱いトリボのままであ
ることが原因である。このときのトリボ測定値はICL
ローラ15通過前が+3μC/g、通過後が+50μC
/g、感光ドラム1に回収されなかったクリーニング不
良のトナーのトリボは−5μC/gであった。通過後の
トリボが高いのは表面のトナーが極端にプラスに帯電さ
れているためであり、クリーニング不良のトナーのトリ
ボがマイナスであることからも、DCのみの印加では二
次転写残のトナー層内でトリボ分布が存在していること
を裏付けている。
First, when the evaluation was performed by applying only the DC component of the conventional example, a defective cleaning and a negative ghost were simultaneously generated. This is because the surface layer of the secondary transfer residual toner is strongly positively charged and the inner layer remains weak tribo. Tribo measurement value at this time is ICL
+ 3μC / g before passing the roller 15, + 50μC after passing
/ G, the tribo of the cleaning failure toner not collected on the photosensitive drum 1 was -5 μC / g. The reason why the tribo after passing is high is that the toner on the surface is extremely positively charged, and the tribo of the toner with poor cleaning is negative. This proves that there is a tribo distribution within.

【0083】一方、DC成分にAC成分を重畳したバイ
アスを印加したときにはクリーニング不良もネガゴース
トも発生しないかった。このときのトリボ測定値はIC
Lローラ15通過前が+3μC/g、通過後が+10μ
C/gであった。ICLローラ15通過後のトリボが比
較的低いのにクリーニング不良が発生しないのは、トナ
ー層内にトリボ分布がなく+10μC/gに均一帯電さ
れているためである。
On the other hand, when a bias in which the AC component is superimposed on the DC component is applied, neither cleaning failure nor negative ghost occurs. Tribo measurement value at this time is IC
+ 3μC / g before passing L roller 15 and + 10μ after passing
It was C / g. The reason why the cleaning failure does not occur although the tribo after passing through the ICL roller 15 is relatively low is that there is no tribo distribution in the toner layer and the toner layer is uniformly charged to +10 μC / g.

【0084】また、文字画像の二次転写残トナーがAC
を印加されたICLローラ15を通過している最中に画
像形成装置を停止させて中間転写体8上のトナー像を観
察したところ、ICLローラ15通過前は文字がきれい
に読み取れるものの、通過後はトナー画像が飛び散った
ようになっており、中間転写体8とICLローラ15と
の間でトナーの飛翔が起こって二次転写残トナーが攪乱
されている様子が観察できた。
The secondary transfer residual toner of the character image is AC.
When the toner image on the intermediate transfer body 8 is observed while the image forming apparatus is stopped while passing through the ICL roller 15 to which the voltage is applied, characters can be clearly read before passing through the ICL roller 15, but after passing, The toner image seems to be scattered, and it can be observed that the toner is flying between the intermediate transfer body 8 and the ICL roller 15 and the secondary transfer residual toner is disturbed.

【0085】このように、従来はICLローラにDCバ
イアスしか印加していなかったため二次転写残トナー層
の中にトリボ分布ができて、クリーニング不良やネガゴ
ーストが発生していたが、本実施の形態のようにDC電
圧にAC電圧を重畳することによってトナー層内のトリ
ボ分布を解消することができるようになり、さらに中間
転写体8とICLローラ15との間でAC電界によって
トナーが飛翔することでトナーの攪乱を発生させ、トナ
ートリボの均一化がはかれるようになった。 〈第2の実施の形態〉本実施の形態では、ICLローラ
15に印加するAC成分を定電圧制御することを特徴と
する。
As described above, since only the DC bias was applied to the ICL roller in the related art, a tribo distribution was formed in the secondary transfer residual toner layer, resulting in defective cleaning and negative ghost. By superimposing the AC voltage on the DC voltage as in the embodiment, the tribo distribution in the toner layer can be eliminated, and the toner flies by the AC electric field between the intermediate transfer body 8 and the ICL roller 15. As a result, the toner is disturbed and the toner tribo is made uniform. <Second Embodiment> The present embodiment is characterized in that the AC component applied to the ICL roller 15 is subjected to constant voltage control.

【0086】第1の実施の形態では、中間転写体8やI
CLローラ15のインピーダンスが製造上のふれや環境
変動で変化するため、AC成分、DC成分ともに定電流
制御することによってそれぞれの間にかかる電界を一定
に制御した。
In the first embodiment, the intermediate transfer member 8 or I
Since the impedance of the CL roller 15 changes due to fluctuations in the manufacturing process and environmental fluctuations, the electric field applied between the AC and DC components was controlled to be constant by controlling the constant current.

【0087】しかしながら、実際にネガゴーストが顕著
になるのはトナーの抵抗値が吸湿によって低下し、トリ
ボが下がるH/H環境のみである。
However, the negative ghost is actually remarkable only in the H / H environment in which the resistance value of the toner is lowered by moisture absorption and the tribo is lowered.

【0088】逆に、不必要なAC電圧を印加し続ける
と、ICLローラ15と中間転写体8との間には振動電
界が働き、さらに放電も発生しているため、両者の表面
劣化やトナー融着などの問題を引き起こす。
On the contrary, if an unnecessary AC voltage is continuously applied, an oscillating electric field is exerted between the ICL roller 15 and the intermediate transfer member 8 and electric discharge is also generated. It causes problems such as fusion.

【0089】この問題を解決するためにはネガゴースト
やクリーニング不良の発生しやすいH/H環境だけAC
電界を形成することが有効である。
In order to solve this problem, AC is used only in the H / H environment where negative ghosts and cleaning defects are likely to occur.
It is effective to form an electric field.

【0090】そこで、本実施の形態ではAC電圧を定電
圧制御とし、H/H環境で十分な電界が形成できるよう
なピーク間電圧に設定する。
Therefore, in the present embodiment, the AC voltage is controlled to a constant voltage, and the peak-to-peak voltage is set so that a sufficient electric field can be formed in the H / H environment.

【0091】他の環境では中間転写体8やICLローラ
15が高抵抗化するため、この部分でAC電圧が消費さ
れるようになり、中間転写体8、ICLローラ15の表
面劣化を引き起こすギャップ電界を制限できるようにな
る。言い換えれば、ギャップ電界を環境によって自動補
正するような制御を目的とする。
In other environments, since the intermediate transfer body 8 and the ICL roller 15 have high resistance, the AC voltage is consumed at this portion, and the gap electric field which causes the surface deterioration of the intermediate transfer body 8 and the ICL roller 15 is generated. Will be able to limit. In other words, the purpose is to control such that the gap electric field is automatically corrected depending on the environment.

【0092】具体的な例を示す。A specific example will be shown.

【0093】使用したフルカラーの画像形成装置は第1
の実施の形態に示したものと同じものである。
The first full-color image forming apparatus used is
Is the same as that shown in the embodiment.

【0094】ICLローラ15に印加するバイアスは、
+60μAに定電流制御したDC成分に、1000H
z、ピーク間電圧4000Vの矩形波を重畳したものと
する。これは、H/H環境でネガゴーストとクリーニン
グ不良が発生しないように設定した値である。
The bias applied to the ICL roller 15 is
1000H for DC component controlled by constant current to + 60μA
It is assumed that a rectangular wave of z and a peak-to-peak voltage of 4000 V is superimposed. This is a value set so that negative ghost and cleaning failure do not occur in the H / H environment.

【0095】この設定で各環境の評価を行った例を以下
の表1に示す。
Table 1 below shows an example in which each environment was evaluated under this setting.

【0096】[0096]

【表1】 上の表1はそれぞれピーク間電圧4000VのAC電圧
を印加することによって流れるAC電流と、+60μA
のDC電流を流すために必要なDC電圧を示している。
中間転写体8とICLローラ15との間のギャップにA
C電界がかかって放電が発生している時には、+60μ
AのDC電流を流すために必要な電圧が低くなっている
ことがわかる。また。L/L環境ではACの効果が全く
なくなっており、DCのみ印加の値と同じになってい
る。
[Table 1] Table 1 above shows the AC current that flows when an AC voltage of 4000V peak-to-peak is applied, and +60 μA.
Shows the DC voltage required to flow the DC current.
A in the gap between the intermediate transfer member 8 and the ICL roller 15
+ 60μ when C electric field is applied and electric discharge occurs
It can be seen that the voltage required to flow the DC current of A is low. Also. In the L / L environment, the effect of AC is completely absent, and the value is the same as the value when only DC is applied.

【0097】このように、特にL/L環境では中間転写
体8、ICLローラ15のインピーダンスが上昇するた
め、AC電圧がギャップにかからないようになり、ネガ
ゴーストやクリーニング不良の起きない環境では余分な
放電を抑制することができるようになる。
As described above, since the impedances of the intermediate transfer member 8 and the ICL roller 15 are increased especially in the L / L environment, the AC voltage is prevented from being applied to the gap, and in an environment where negative ghost or cleaning failure does not occur, it is unnecessary. The discharge can be suppressed.

【0098】なお、トナーのトリボの低下による画像欠
陥の発生も、中間転写体8、ICLローラ15のインピ
ーダンスの低抵抗下も同じ吸湿現象によって引起こされ
るため、このような構成を取ることによって環境の自動
検知が行えることになる。
Incidentally, the occurrence of image defects due to the reduction of toner tribo and the low resistance of the impedance of the intermediate transfer member 8 and the ICL roller 15 are caused by the same moisture absorption phenomenon. Will be automatically detected.

【0099】AC定電圧制御による中間転写体8、IC
Lローラ15の劣化防止効果について耐久試験を行った
例を示す。本実施の形態のプリンタは、中間転写体8上
に画像形成を行う際に常にホームポジションに戻るた
め、同一画像をプリントすると常に中間転写体8上の同
じ位置に画像が描かれる。
Intermediate transfer member 8, IC by AC constant voltage control
An example of performing a durability test on the deterioration preventing effect of the L roller 15 will be described. Since the printer of the present embodiment always returns to the home position when forming an image on the intermediate transfer body 8, when printing the same image, the image is always drawn at the same position on the intermediate transfer body 8.

【0100】このような状態で同じ文字画像を1000
0枚、プリントし、中間転写体8上の汚れを見た。試験
環境は、AC定電流制御で電圧が最も高くなるL/L環
境で行った。
In this state, the same character image is
0 sheets were printed, and stains on the intermediate transfer body 8 were observed. The test environment was an L / L environment where the voltage was the highest under AC constant current control.

【0101】AC定電流制御では10000枚、プリン
ト後、中間転写体8上に明らかに文字パターンでトナー
が融着しており、トナーがAC電界でICLローラ15
によってたたき込まれていることがわかる。一方、AC
定電圧制御では10000枚、プリント後も中間転写体
8はほとんど汚れることもなく、耐久性に問題はなかっ
た。
In the AC constant current control, after printing 10,000 sheets, the toner is clearly fused on the intermediate transfer body 8 in a character pattern after printing, and the toner is in the AC electric field and the ICL roller 15
You can see that it has been struck by. On the other hand, AC
With constant voltage control, 10000 sheets were printed, and the intermediate transfer body 8 was hardly soiled even after printing, and there was no problem in durability.

【0102】本実施の形態では中間転写体8とICLロ
ーラ15との間にかかる電界の制御を、部材のインピー
ダンスの環境変動を利用した自動制御としたが、これを
湿度センサなどを用いて環境判断を行いハードウエア的
に行うことも可能である。
In the present embodiment, the electric field applied between the intermediate transfer member 8 and the ICL roller 15 is automatically controlled by utilizing the environmental change of the impedance of the member. It is also possible to make a judgment and make it by hardware.

【0103】例を挙げると、湿度が高い場合には高いA
C電圧を印加し、逆に湿度が低い場合には相応のAC電
圧にすることによってギャップ電界を一定に、もしくは
所望の値に制御することも可能である。
For example, when the humidity is high, high A
It is also possible to control the gap electric field to a constant value or to a desired value by applying the C voltage and, conversely, when the humidity is low, to the corresponding AC voltage.

【0104】以上述べたように、本実施の形態ではIC
Lローラ15に印加するAC電圧を定電圧に制御するこ
によって、低湿環境でのAC電圧の過剰な印加を防止す
ることができることになった。また、環境検知を行うこ
とによってAC電圧を適当な値に制御し、不必要な放電
による中間転写体8やICLローラ15の劣化を防止す
ることができるようになった。 〈第3の実施の形態〉本実施の形態ではICLローラの
構成を最適化することによって、効率的な二次転写残ト
ナーのトリボ付与を可能にする。
As described above, in the present embodiment, the IC
By controlling the AC voltage applied to the L roller 15 to a constant voltage, it becomes possible to prevent excessive application of the AC voltage in a low humidity environment. Further, it becomes possible to control the AC voltage to an appropriate value by detecting the environment and prevent the intermediate transfer body 8 and the ICL roller 15 from being deteriorated due to unnecessary discharge. <Third Embodiment> In the present embodiment, by optimizing the configuration of the ICL roller, it is possible to efficiently apply secondary transfer residual toner tribo.

【0105】先に述べたように、本実施の形態で用いて
いるトナーは絶縁性トナーであるので、中抵抗の中間転
写体8やICLローラ15から電荷注入はほとんど受け
ず、専らICLローラ15の表面からの放電によっての
みしか帯電を受けない。
As described above, since the toner used in this embodiment is an insulating toner, almost no charge is injected from the intermediate transfer medium 8 having a medium resistance or the ICL roller 15, and the ICL roller 15 is exclusively used. It is only charged by the discharge from its surface.

【0106】しかしながら、感光ドラム1に接触帯電部
材で帯電を行う場合は、放電電流は全て感光ドラム1の
表面の電荷になるのに対して、106 Ω程度の中抵抗で
ある中間転写体8に108 Ω程度の中抵抗のICLロー
ラ15を当接させて電流を流した場合、そのほとんどは
放電に寄与することなく、接触ニップを通って流れしま
う。つまり、流したICL電流のほとんどが無効電流と
なってしまう。
However, when the photosensitive drum 1 is charged by the contact charging member, the discharge current is all the charges on the surface of the photosensitive drum 1, while the intermediate transfer member 8 having a medium resistance of about 10 6 Ω. When an ICL roller 15 having a medium resistance of about 10 8 Ω is brought into contact with and a current is passed, most of it does not contribute to discharge and flows through the contact nip. That is, most of the ICL current that has flowed becomes a reactive current.

【0107】中間転写体8と二層タイプのICLローラ
15との間の電流経路を模式的に図3(a),(b)に
示すが、ICLローラ15の層構成を変化させると、I
CLローラ15の表面電位が変化することがわかる。
The current path between the intermediate transfer member 8 and the two-layer type ICL roller 15 is schematically shown in FIGS. 3A and 3B. When the layer structure of the ICL roller 15 is changed, I
It can be seen that the surface potential of the CL roller 15 changes.

【0108】ICLローラ15の芯金15aに+100
0Vを印加し、中間転写体8の分圧を100V、ICL
ローラ15の低抵抗の層(図3(a))の分圧を100
V、ICLローラ15の高抵抗の層(図3(b))の分
圧を800Vと仮定したときに、実際に放電を起こすニ
ップ外のICLローラ15の表面電位を高くするために
はICLローラ15の最表層の抵抗値を高くしなければ
ならないことがわかった。
+100 to the core metal 15a of the ICL roller 15
0 V is applied, the partial pressure of the intermediate transfer member 8 is 100 V, ICL
The partial pressure of the low resistance layer (FIG. 3 (a)) of the roller 15 is set to 100.
V, assuming that the partial pressure of the high resistance layer of the ICL roller 15 (FIG. 3B) is 800 V, in order to increase the surface potential of the ICL roller 15 outside the nip that actually causes discharge, the ICL roller 15 is It was found that the resistance value of the outermost layer of 15 must be increased.

【0109】先の例で、電流を制限するためにICLロ
ーラ15の基層の抵抗を上げた場合には図3(a)に示
すように発生する電圧のほとんどは基層の分圧となって
しまいICLローラ15の表面電圧は上昇しないため、
放電は起こらないことになり、無効電流を増やさなけれ
ばならない。
In the above example, when the resistance of the base layer of the ICL roller 15 is increased to limit the current, most of the voltage generated as shown in FIG. 3 (a) is a partial voltage of the base layer. Since the surface voltage of the ICL roller 15 does not rise,
No discharge will occur and the reactive current must be increased.

【0110】以上の説明からわかるように、ICL電流
を効率的にトナーの帯電に使うためには無効電流を減ら
しながらもICLローラ15の表面電位をICLローラ
15への印加電位に近づける必要があり、このためには
ICLローラ15の表面抵抗を高くし、表面電位が高く
なるような構成が効果的であることがわかる。
As can be seen from the above description, in order to efficiently use the ICL current for charging the toner, it is necessary to bring the surface potential of the ICL roller 15 close to the potential applied to the ICL roller 15 while reducing the reactive current. However, for this purpose, it can be seen that it is effective to increase the surface resistance of the ICL roller 15 and increase the surface potential.

【0111】このためには、ICLローラ15を多層構
成とし、最表層の表面抵抗を高くする必要がある。この
ような構成を取ることによって、ICLローラ15に流
れる表面電流を制限して無効電流を減らすことが可能に
なる。
For this purpose, it is necessary to make the ICL roller 15 a multi-layered structure and increase the surface resistance of the outermost layer. With such a configuration, it becomes possible to reduce the reactive current by limiting the surface current flowing through the ICL roller 15.

【0112】具体的には、本実施の形態で用いたICL
ローラ15は表層に高抵抗層を設けた二層タイプのロー
ラであり、直径6mmの芯金15a上に肉厚3mmの低抵抗
弾性層、さらに厚み10μmのコーティング層を設けた
ものである。
Specifically, the ICL used in this embodiment is
The roller 15 is a two-layer type roller in which a high resistance layer is provided on the surface layer, and a low resistance elastic layer having a thickness of 3 mm and a coating layer having a thickness of 10 μm are provided on a core metal 15a having a diameter of 6 mm.

【0113】低抵抗層弾性層は、EPDMゴムにカーボ
ンを分散させて体積抵抗値103 Ωcmに調整し型内発泡
させたスポンジ層である。成形時に型の中で発泡させて
いるため、ローラ表面には薄いスキン層と呼ばれる膜が
形成されており、その後のコーティングが容易となる。
Low-resistivity layer The elastic layer is a sponge layer in which carbon is dispersed in EPDM rubber to adjust the volume resistance value to 10 3 Ωcm and foam in the mold. Since it is foamed in the mold at the time of molding, a film called a thin skin layer is formed on the roller surface, which facilitates subsequent coating.

【0114】表面高抵抗層はアクリル樹脂であり、ディ
ッピングコートで膜厚10μmにしてある。表面の抵抗
値は先に述べた理由からできるだけ高い方が好ましい
が、1013Ωcm以上になると局所的な放電が始まってし
まい、トナー層を均一帯電できなくなる。具体的には局
所的に放電した部分を中心に斑点状の放電マークを生じ
ることがあり、この模様に従ったクリーニング不良が発
生する。
The high surface resistance layer is made of acrylic resin and has a film thickness of 10 μm by dipping coating. It is preferable that the surface resistance value is as high as possible for the reason described above, but if it is 10 13 Ωcm or more, local discharge starts and the toner layer cannot be uniformly charged. Specifically, spot-shaped discharge marks may occur around the locally discharged portion, and cleaning failure according to this pattern occurs.

【0115】これを防止するためにはコーティング材料
にカーボンや酸化スズなどの導電フィラーを分散させて
抵抗値処理をすることも可能であるが、本実施の形態で
は極性基を持ち若干のイオン導電性を示すようなコーテ
ィング樹脂を用いることによってこの問題を解決した。
本実施の形態ではコーティング材料として体積抵抗値1
12Ωcmの旭電化工業製の商品名アデカボンタイターを
用いた。
In order to prevent this, it is possible to disperse a conductive filler such as carbon or tin oxide in the coating material for resistance value treatment. However, in the present embodiment, a polar group is present and some ionic conductivity is maintained. This problem has been solved by using a coating resin that exhibits properties.
In this embodiment, the coating material has a volume resistance value of 1
A product name of ADEKA BON TITER manufactured by Asahi Denka Co., Ltd. having a resistance of 0 12 Ωcm was used.

【0116】体積抵抗値は、100μmの導電アルミシ
−ト上にコ−ティング材料を30μm程度バ−コ−ト法
により塗布し、ADVANTEST社製高低抗計にJI
S法に準処した高低抗側定チャンバ−を取り付けて測定
した値で定義した。
The volume resistance value is obtained by coating a coating material of about 30 μm on a conductive aluminum sheet of 100 μm by the bar coating method and using a JI on a high / low resistance meter manufactured by ADVANTEST.
It was defined as the value measured by attaching a high and low resistance side constant chamber that was subjected to the S method.

【0117】コーティングを行ったICLローラの抵抗
値は、ローラを金属ドラムに押し当てて幅3mmの接触ニ
ップを形成し、これと芯金との間に100Vの直流電圧
を印加して測定した抵抗値で、抵抗値は108 Ωであっ
た。第1の実施の形態の単層ローラではローラ全体が抵
抗体となっていたのに対し、本実施の形態のICLロー
ラでは表面の10μmの薄膜がほとんどの抵抗値を担っ
ている。
The resistance value of the coated ICL roller was measured by pressing the roller against a metal drum to form a contact nip having a width of 3 mm and applying a DC voltage of 100 V between the contact nip and the core metal. In terms of value, the resistance value was 10 8 Ω. In the single-layer roller of the first embodiment, the entire roller is a resistor, whereas in the ICL roller of this embodiment, the thin film of 10 μm on the surface bears most of the resistance value.

【0118】このようにして作製したICLローラ15
を用いて実験を行った例を示す。
ICL roller 15 produced in this way
An example of an experiment using is shown.

【0119】まず、ICLローラ15にDCバイアスの
みを印加した例では、ICLローラ15通過後のトナー
トリボを第1の実施の形態と同様に+50μC/gに帯
電するために必要な電流、電圧は単層ローラでは+60
μA、+3000Vであったのに対し、本実施の形態の
二層ローラでは+30μA、+2000Vの電流、電圧
を必要とするのみであった。
First, in the example in which only the DC bias is applied to the ICL roller 15, the current and voltage required to charge the toner tribo after passing through the ICL roller 15 to +50 μC / g are the same as in the first embodiment. +60 for layer roller
In contrast to the voltage of μA and + 3000V, the two-layer roller of the present embodiment only needs the current and voltage of + 30μA and + 2000V.

【0120】これは、第1の実施の形態のICLローラ
ではICLローラ全体が抵抗体であったので、ローラ自
体が持つ印加電圧の分圧が大きかったためと、抵抗値が
低かったため、無効電流が多く流れ、放電を起こさせる
ためには余分な電流が必要であったためである。
This is because in the ICL roller of the first embodiment, the entire ICL roller is a resistor, so that the divided voltage of the applied voltage of the roller itself is large and the resistance value is low, so that the reactive current is reduced. This is because a large amount of current flows, and an extra current was required to cause discharge.

【0121】本実施の形態のローラでは表面高抵抗の薄
層だけが抵抗層を担っており、かつローラ自体も高抵抗
であるため、ICLローラ15に印加された電圧がその
ままローラ表面電位となっており、かつ中間転写体8に
注入される無効電流を大幅に抑制することができる。
In the roller of this embodiment, only a thin layer having a high surface resistance serves as a resistance layer, and the roller itself has a high resistance. Therefore, the voltage applied to the ICL roller 15 directly becomes the roller surface potential. In addition, the reactive current injected into the intermediate transfer member 8 can be significantly suppressed.

【0122】次に、DC電圧にAC電圧を重畳させてネ
ガゴーストとクリーニング不良を防止できる条件を探し
たところ、単層のローラではH/H環境で4000Vの
ピーク間電圧、2500μAのAC電流、3000V、
60μAのDC電流を流す必要があったのが、本実施の
形態のローラではH/H環境で2000Vのピーク間電
圧、2500μAのAC電流、2000V、20μAの
DC電流だけですむようになった。
Next, when a condition for preventing the negative ghost and the cleaning failure by superposing the AC voltage on the DC voltage was searched for, the peak voltage of 4000 V and the AC current of 2500 μA in the H / H environment for the single layer roller, 3000V,
The DC current of 60 μA needs to flow, but in the roller of the present embodiment, only the peak-to-peak voltage of 2000 V, the AC current of 2500 μA, the DC current of 2000 V and 20 μA are required in the H / H environment.

【0123】特に、AC成分に関しては、本実施の形態
のICLローラ15は静電容量が大きくなるため、イン
ピーダンスが小さくなり、一定のAC電流を流したとき
にICLローラ15にかかる分圧が小さくなるという利
点がある。
With respect to the AC component, in particular, the ICL roller 15 of the present embodiment has a large electrostatic capacitance, so the impedance is small, and the partial pressure applied to the ICL roller 15 when a constant AC current is passed is small. Has the advantage that

【0124】さらに、本実施の形態のICLローラ15
では表面抵抗値が高いためローラ上のある部分で放電が
発生して電圧降下が起こっても、他の部分ではこれに引
きずられることなくローラの芯金電位を保てるため、相
対的に放電ニップを広くとれるようになり、より効率的
な帯電が行えるようになった。
Furthermore, the ICL roller 15 of the present embodiment.
Since the surface resistance value is high, even if a discharge occurs at a certain part on the roller and a voltage drop occurs, the core metal potential of the roller can be maintained without being dragged by this at another part, so the discharge nip is relatively It became widely available, and more efficient charging became possible.

【0125】以上述べたように、本実施の形態ではIC
Lローラ15を多層構成とし、その表面の体積抵抗値を
高くすることにより中間転写体8への注入による無効電
流を最小限にし、さらにより低い電圧、少ない電流で二
次転写トナーを有効に帯電できるようになった。
As described above, in the present embodiment, the IC
The L roller 15 has a multi-layered structure, and by increasing the volume resistance value of the surface thereof, the reactive current due to the injection into the intermediate transfer body 8 is minimized, and the secondary transfer toner is effectively charged with a lower voltage and a smaller current. I can do it now.

【0126】[0126]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、第
2の像担持体にクリーニング用帯電部材を接触または微
小な間隙をもって配設するとともに、該クリーニング用
帯電部材に、帯電バイアス電源によりDC電圧にAC電
圧を重畳させた帯電バイアスを印加するようにしたの
で、第2の像担持体に残留している二次転写残トナーを
一次転写部において第1の像担持体に第2の像担持体を
劣化させたり、汚れさせたりすることなく確実に回収さ
せることができる。
As described above, according to the present invention, a cleaning charging member is provided on the second image bearing member in contact with or with a minute gap between the second image carrier and the cleaning member .
Since the charging bias power supply applies the charging bias in which the AC voltage is superimposed on the DC voltage to the charging member , the secondary transfer residual toner remaining on the second image carrier is first transferred at the primary transfer portion. It is possible to surely collect the second image carrier without deteriorating or contaminating the second image carrier.

【0127】また、前記クリーニング用帯電部材を多層
構成とし、表層の体積抵抗値を大きくすることによって
より低い電圧でトナーを回収させることができる。
Further, the cleaning charging member has a multi-layer structure and the volume resistance value of the surface layer is increased, whereby the toner can be collected at a lower voltage.

【0128】さらに、AC電圧を定電圧制御したり、環
境検知によってAC電圧を低く制御することによって、
高湿度環境で効率的なトナーの回収を行いながらも、A
C印加による低湿環境での弊害を防止することができ
る。
Further, by controlling the AC voltage at a constant voltage or by controlling the AC voltage to be low by detecting the environment,
While collecting toner efficiently in a high humidity environment,
It is possible to prevent the adverse effect of C application in a low humidity environment.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態に係る画像形成装置
を示す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】中間転写体とICLローラとの間の電流−電圧
特性を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing current-voltage characteristics between an intermediate transfer member and an ICL roller.

【図3】本発明の第3の実施の形態で用いた二層タイプ
の帯電ローラの構成を示し、(a)は表層低抵抗のIC
Lローラを示す模式図、(b)は表層高抵抗のICLロ
ーラを示す模式図である。
FIG. 3 shows a configuration of a two-layer type charging roller used in a third embodiment of the present invention, (a) of which is an IC having a low surface layer resistance.
FIG. 3B is a schematic diagram showing an L roller, and FIG. 3B is a schematic diagram showing an ICL roller having a high surface resistance.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 第1の像担持体(感光ドラム) 4 画像書き込み手段 6 ブラック現像器 7 カラー現像器 8 第2の像担持体(中間転写体) 11 転写手段(転写ローラ) 12 転写手段(転写ベルト) 15 クリーニング用帯電部材(帯電ローラ) 16 トナー回収手段(帯電バイアス電源) 17 トナー回収手段Reference Signs List 1 first image carrier (photosensitive drum) 4 image writing unit 6 black developing unit 7 color developing unit 8 second image carrier (intermediate transfer unit) 11 transfer unit (transfer roller) 12 transfer unit (transfer belt) 15 Cleaning charging member (charging roller) 16 Toner collecting means (charging bias power source) 17 Toner collecting means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−333706(JP,A) 欧州特許出願公開744672(EP,A 1) 米国特許5079597(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 15/16 - 15/16 103 G03G 21/10 - 21/12 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-5-333706 (JP, A) European patent application publication 744672 (EP, A 1) US patent 5079597 (US, A) (58) Fields investigated (Int .Cl. 7 , DB name) G03G 15/16-15/16 103 G03G 21/10-21/12

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 第1の像担持体との間の一次転写部で、
該像担持体上に形成されたトナー画像が一次転写される
第2の像担持体と、該第2の像担持体から第3の像担持
体にトナー画像を二次転写する転写手段と、前記第2の
像担持体上に残った転写残トナーを接触帯電するトナー
回収手段とを備え、該トナー回収手段によって帯電され
た二次転写残トナーを前記一次転写部から前記像担持体
に回収する画像形成装置において、 前記トナー回収手段は、クリーニング用帯電部材と、該
クリーニング用帯電部材に電圧を印加する帯電バイアス
電源とを備え、 該帯電バイアス電源は、DC電圧にAC電圧を重畳させ
た電圧を前記クリーニング用帯電部材に印加する、 ことを特徴とするクリーニング装置。
1. A primary transfer portion between the first image carrier and
A second image carrier on which the toner image formed on the image carrier is primarily transferred; and transfer means for secondarily transferring the toner image from the second image carrier to the third image carrier, toner contact charging residual toner remaining on the second image bearing member
In the image forming apparatus, which includes a collecting unit and collects the secondary transfer residual toner charged by the toner collecting unit from the primary transfer unit to the image carrier, the toner collecting unit includes a cleaning charging member and
Charging bias that applies voltage to the charging member for cleaning
A cleaning device, comprising: a power supply; and the charging bias power supply applies a voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage to the cleaning charging member .
【請求項2】 前記トナー回収手段は、そのクリーニン
グ用帯電部材として帯電ローラを用いる、 ことを特徴とする請求項1記載のクリーニング装置。
2. The toner collecting means is configured to clean the toner.
The cleaning device according to claim 1, wherein a charging roller is used as the charging member for charging .
【請求項3】 前記帯電ローラが、多層構成であり、か
つ最表層の体積抵抗値が該最表層より内側の内部層の体
積抵抗値よりも大きく設定されている、 ことを特徴とする請求項2記載のクリーニング装置。
3. The charging roller has a multi-layer structure, and the volume resistance value of the outermost surface layer is set to be larger than the volume resistance value of an inner layer inside the outermost surface layer. The cleaning device according to 2.
【請求項4】 前記帯電バイアス電源からの帯電バイア
スは、現像手段によって帯電される現像剤の極性と逆極
性のDC電圧に、前記第2の像担持体と前記クリーニン
グ用帯電部材との間に放電が発生するような電圧の少な
くとも2倍以上のピーク間電圧であるAC電圧を重畳さ
せた電圧に設定されている、 ことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1
記載のクリーニング装置。
4. A charging bias from the charging bias power source is applied to a DC voltage having a polarity opposite to the polarity of the developer charged by the developing means, to the second image carrier and the cleaning circuit.
The charging voltage is set to a voltage obtained by superimposing an AC voltage, which is a peak-to-peak voltage that is at least twice as high as a voltage at which discharge occurs between the charging member for charging and the charging member for charging. Any one of three
The cleaning device described.
【請求項5】 前記帯電バイアス電源からの帯電バイア
スのDC電圧分が、定電流制御により、AC電圧分が定
電圧制御によりそれぞれ設定される、 ことを特徴とする請求項4記載のクリーニング装置。
5. The cleaning device according to claim 4, wherein the DC voltage component of the charging bias from the charging bias power source is set by constant current control, and the AC voltage component is set by constant voltage control.
【請求項6】 前記帯電バイアス電源から印加されるA
C電圧が、低湿度の環境下よりも高湿度の環境下の方が
大きい、 ことを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1
記載のクリーニング装置。
6. A applied from the charging bias power source
The C voltage is higher under a high-humidity environment than under a low-humidity environment.
The cleaning device described.
【請求項7】 前記第2の像担持体上で帯電されて前記
第1の像担持体に回収される前の前記二次転写残トナー
のトリボをQ1 とし、前記第1の像担持体によって帯電
されて一次転写される前のトナーのトリボをQ2 とした
とき、 Q1 とQ2 とは逆極性であり、かつ|Q1 |<|Q2
なる関係にある、 ことを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1
記載のクリーニング装置。
7. The tribo of the secondary transfer residual toner before being charged on the second image carrier and collected by the first image carrier is Q 1, and the first image carrier is When the tribo of the toner before being primarily transferred and charged by Q 2 is Q 2 , Q 1 and Q 2 have opposite polarities, and | Q 1 | <| Q 2 |
It has the following relations, Claim 1 thru / or Claim 1 characterized by the above-mentioned.
The cleaning device described.
【請求項8】 第1の像担持体は、感光ドラムである、 ことを特徴とする請求項1記載のクリーニング装置。8. The first image carrier is a photosensitive drum, The cleaning device according to claim 1, wherein the cleaning device is a cleaning device. 【請求項9】 前記第2の像担持体は、中間転写体であ
る、 ことを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれか1
記載のクリーニング装置。
9. The first image carrier according to claim 1, wherein the second image carrier is an intermediate transfer member.
The cleaning device described.
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