JP4072666B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真複写機やプリンタ等の画像形成装置で用いられる像担持体をクリーニングするクリーニング装置に係り、特に、像担持体に対して接離自在に設けられるタイプのクリーニング装置の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来における中間転写型の画像形成装置として、感光体ドラムの周囲に例えばイエロ(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)の各色成分の現像器を具備させると共に、前記感光体ドラムに対し例えばベルト状の中間転写体(中間転写ベルト)を対向配置し、感光体ドラムの一回転毎に当該感光体ドラム上に形成された各色成分のトナー像を前記中間転写ベルトに順次一次転写した後、この中間転写ベルト上に重ね合わされた合成一次転写像を用紙に一括転写(二次転写)して所望のカラー画像を用紙上に形成するものが知られている。
【0003】
この種の画像形成装置にあっては、二次転写後に中間転写ベルト上に残存する残留トナーをそのままに放置すると、次に中間転写ベルト上に形成される画像を汚すこととなるため、二次転写後の中間転写ベルト上の残留トナーを除去するためのクリーニング装置(ベルトクリーナ)が配設されるようになっている。
【0004】
そして、このようなベルトクリーナとしては、例えば、中間転写ベルトに対向する部位に開口部が開設されるクリーナハウジングと、当該クリーナハウジングの開口部に面した箇所に配設される例えばウレタンゴムからなるクリーニングブレードとを備えたものが知られている。
そして、上述した画像形成装置においては、感光体ドラムから中間転写ベルトに各色成分トナー像を一次転写する動作が行われているときには、中間転写ベルト表面からクリーニングブレードを離間させ、中間転写ベルトから用紙へのトナー像の二次転写が終了した後に中間転写ベルトにクリーニングブレードを圧接させるようになっている。
【0005】
ところで、近年この種の画像形成装置に対する高画質化への要求が急速に高まってきている。このような高画質化への一つの方向として、現像剤として用いるトナーの小粒径化が進められている。そして、このようなトナーの小粒径化の一手法として、重合法によるトナー製造方法が数々検討されてきており、これによればトナーを効率よく小粒径化でき、しかもコスト面でも有利に行うことが可能である。また、トナーの小粒径化に伴ってその流動性が低下し、画像パターンの一部が欠ける等の画質欠損を生じることがあるため、流動性を改善する目的で表面形状を滑らかなものに、ひいては球形状とすることが行われている。
【0006】
しかしながら、このようにして製造された小粒径の重合トナーを用いた場合には、前記クリーニングブレードをすり抜けやすくなってしまい、その結果クリーニング性能が低下してしまうという問題があった。
【0007】
そこで、このような問題を解決するため、本出願人は、先に、クリーニング装置として金属製スクレーパを用いることを提案している(特願2000−278014号参照)。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記金属製スクレーパは前記ウレタンゴム製のクリーニングブレードよりも弾性が低いため、圧接時に何らかの理由で金属製スクレーパと中間転写ベルトとの間に紙粉等の大きな残留物を挟み込んだ場合に、両者の間に大きな間隙が発生し、この間隙部を残留トナーがすり抜けてしまい、クリーニング不良を招くという技術的課題がみられた。
【0009】
本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、像担持体と金属製スクレーパ等のクリーニング部材との間に紙粉等の異物が挟み込まれることによって生じるクリーニング不良を防止することのできる画像形成装置を提供するものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、図1に示すように、画像Gが担持搬送される像担持体1と、転写バイアスの印加により転写材2に前記画像Gを静電転写する転写手段3と、前記像担持体1に対して接離自在に対向配置されて当該像担持体1上の残留物Rを除去する導電性の板状部材であって且つその接触部形状が像担持体1の移動停止に拘わらず非変形状態に保たれる非変形クリーニング部材4と、前記非変形クリーニング部材4へ印加する電位及びその印加タイミングを設定する電位設定手段5とを備え、前記電位設定手段5が、前記非変形クリーニング部材4が前記像担持体1の画像Gを担持搬送する画像領域に対向している間、前記非変形クリーニング部材4の対向部における前記像担持体1の表面電位と同電位を前記非変形クリーニング部材4へ印加することを特徴とする。
【0011】
このような技術的手段において、像担持体1としては、画像Gが担持搬送されるものであれば、画像Gが形成担持される感光体や誘電体等の像形成担持体であってもよいし、また、前記像形成担持体上に形成された画像Gが中間的に担持される中間転写体であってもよい。
また、画像Gについては、像担持体1から転写材2に静電転写可能なものであれば、トナーにて形成されるトナー像は勿論のこと、他の荷電粒子で構成されるものであってもよい。
更に、転写手段3については、転写バイアスの印加により転写材2に前記画像Gを静電転写するものであれば、接触転写型であっても非接触転写型であってもよい。
【0012】
また、非変形クリーニング部材4としては、代表的にはSUSなどの金属製スクレーパを用いることができるが、必ずしも金属製である必要はなく、セラミックスや硬質樹脂等の非金属製のもので構成しても差し支えない。
そして、非変形クリーニング部材4については、例えば像担持体1に圧接される接触圧条件下において接触部形状が像担持体1の移動や停止に拘わらず非変形状態に保たれるものは全て含まれる。
このため、非変形クリーニング部材4が例えば金属製スクレーパであれば、像担持体1に先端部を接触させる場合、金属製スクレーパ全体が板圧方向に弾性曲げ変形することは当然であり、このような弾性曲げ変形する態様のものも非変形クリーニング部材4の概念に入るものである。
【0013】
更に、電位設定手段5は、前記非変形クリーニング部材4及び前記像担持体1の対向部における当該像担持体1の表面電位に対応して当該非変形クリーニング部材4の電位を設定するものである。
ここで、非変形クリーニング部材4の電位については、前記像担持体1の表面電位と同電位に設定することが好ましく、当該非変形クリーニング部材4に付着した残留物Rが前記像担持体1との対向部側に移動しない程度であれば、多少異なっていても差し支えないが、本発明では、前記像担持体1の表面電位と同電位に設定する方式が採用されている。
【0014】
そして、本発明では、前記像担持体1が前記転写手段3の転写動作によって帯電することを考慮すれば、前記電位設定手段5は、前記像担持体1のうち前記転写手段3によって転写バイアスが印加された部位が前記非変形クリーニング部材4との対向部を通過する間、当該非変形クリーニング部材4に電圧を印加する方式が採用されている。
ここで、前記像担持体1が、画像Gが担持搬送される像形成担持体と当該像形成担持体上の画像Gが重ね合わされた合成画像が担持搬送される中間転写体とを含むとともに、前記非変形クリーニング部材4が前記中間転写体に対向配置されているものである態様にあっては、前記非変形クリーニング部材4は前記合成画像が前記転写手段3を通過したときに圧接して、前記中間転写体のうち前記転写手段3によって転写バイアスが印加された部位が前記非変形クリーニング部材4との対向部を通過した後に離間するようにすればよい。
【0015】
尚、画像形成装置において、クリーニングブレードに電圧を印加する先行技術があるが、これは、本発明とは無関係であるため、念のため補足説明しておく。
すなわち、特開平8−123287号公報には、導電性を付与したゴムブレードが直流、交流若しくはこれらを重畳したバイアス電源を介して接地されるようにした技術が開示されている。
これらは、残留トナーのクリーニング効果の強弱を制御するためのものであり、あくまで、像担持体上の残留トナーのクリーニング性の向上を図るための技術を開示しているに過ぎない。また、この先行技術には、クリーニングブレードに印加するバイアスの大きさについて何等記載されていない。更に、この先行技術には、ゴムブレードを用いる点しか記載されておらず、それゆえ本願発明の技術的課題、すなわち、金属製スクレーパ等の非変形クリーニング部材を用いた場合に紙粉等の残留物の挟み込みによってクリーニング不良が生じる点については何等記載されておらず、示唆さえもされていない。
よって、上記先行技術が公知であるとしても、本願発明の特徴点を想定することは実質的に不可能である。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
図2は、本発明に係るクリーニング装置が適用されたカラー画像形成装置(本実施の形態ではカラー電子写真複写機)の実施の一形態の概略構成を示す。
同図において、符号11は感光体ドラム(潜像担持体)であり、矢線A方向への回転に伴いその表面には帯電装置12及び露光装置13(図中露光ビームを符号Bmで示す)等の周知の電子写真プロセスによって画像情報に応じた静電潜像が形成される。
また、この感光体ドラム11の周囲にはイエロ(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(Bk)の各色に対応した現像器15〜18を含む現像器ユニット14が配設されており、感光体ドラム11上に形成された静電潜像を現像器のいずれかで現像してトナー像Tを形成するようになっている。
本実施の形態では、感光体ドラム11が負極性に帯電するもので構成され、また、現像は反転現像方式にて行われる。従って、使用されるトナーはすべて負極性に帯電するタイプのものである。
【0017】
また、符号20は感光体ドラム11の表面に当接されるよう配設された中間転写ベルトであり、複数(本実施の形態では6つ)のロール21〜26に張架されて矢線B方向へ回動するようになっている。
ここで、本実施の形態では、符号21、25は従動ロール、22は中間転写ベルト20の位置決めや平坦な一次転写面の形成に用いられる金属製のアイドラロール(Idler roll)、符号23は中間転写ベルト20の張力を一定に制御するようにしたテンションロール、24は中間転写ベルト20の駆動ロール、26は二次転写用の対向ロール(バックアップロール)である。
【0018】
また、本実施の形態では、中間転写ベルト20として、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、アクリル、塩化ビニル等の樹脂または各種ゴム等に帯電防止剤としてカーボンブラックを適当量含有させ、その表面抵抗率を1011Ω/□、体積抵抗率を1011Ωcm、厚みを150μmとしたものを用いている。
【0019】
更に、中間転写ベルト20の感光体ドラム11に対向する部位(一次転写位置)において、中間転写ベルト20の裏面側には、一次転写装置(本実施の形態では一次転写ロール)27が配設されており、この一次転写ロール27に、トナーの帯電極性と逆極性(本実施の形態では正極性)の一次転写バイアスを印加することで、感光体ドラム11上のトナー像Tが中間転写ベルト20に静電吸引されるようになっている。
尚、符号19は一次転写後の感光体ドラム11上に残留したトナーを除去するドラムクリーナである。
【0020】
また、転写材としての用紙30の搬送経路に面した中間転写ベルト20の二次転写位置には二次転写装置40が配設されており、本実施の形態では、中間転写ベルト20のトナー担持面側に圧接配置される二次転写ロール28と、中間転写ベルト20の裏面側に配設されて二次転写ロール28の対向電極をなす対向ロール(バックアップロール)26とを備えている。
そして、本実施の形態では、二次転写ロール28が接地されており、また、バックアップロール26には、転写電源41(図3参照)によりトナーの帯電極性と同極性の二次転写バイアスが安定的に印加されている。
【0021】
更に、二次転写装置40の下流側には、二次転写後の中間転写ベルト20上に残留したトナーを除去するベルトクリーナ60が設けられている。
尚、前記二次転写ロール28及びベルトクリーナ60は、中間転写ベルト20に対して接離可能に配設されており、複数色のカラー画像が形成される場合には、最終色前のトナー像Tが二次転写ロール28及びベルトクリーナ60を通過するまでこれらは中間転写ベルト20から離間するようになっている。前記ベルトクリーナ60の詳細については後述する。
【0022】
また、本実施の形態において、用紙搬送系は、用紙トレイ50からの用紙30をフィードロール51で送出し、レジストレーションロール(レジストロール)52で一旦位置決め停止させた後所定のタイミングで二次転写位置へと用紙30を送り込むようになっており、更に、二次転写後の用紙30を図示外の用紙搬送ガイドを介して搬送ベルト53へと導き、この搬送ベルト53にて定着器54へと搬送するようになっている。
尚、符号29は、中間転写ベルト20を挟んでベルトクリーナ60に対向配置される板金部材であり、符号55は二次転写装置40に用紙30を案内する用紙搬送ガイドである。
【0023】
また、本実施の形態においては、各色成分トナーとして、スチレンアクリル樹脂微粒子と各々イエロ、マゼンタ、シアン及び、ブラックの顔料微粒子を凝集・合一して体積平均粒径約3〜7μmに調製してなる、乳化凝集合一法(EA法)で製造したトナーを用いた。粒度分布指標(GSD)は1.23であった。平均粒径はコールターカウンター(コールター社製)で測定した体積平均粒径の値である。そして、重合の際の加熱時間と加熱温度を調整し、平均粒径、粒度分布が略同じ4種類(4色)のトナーを作成した。
トナーの形状は、形状係数ML2/Aで表し、光学顕微鏡(ミクロフォトFXA;ニコン社製)で得た該トナーの拡大写真を、イメージアナライザーLuzex3(NIRECO社製)により画像解析を行って以下の数式1により算出した値である。
【0024】
【数1】

Figure 0004072666
【0025】
形状係数ML2/Aは、トナーの投影面積と、それに外接する円の面積との比で表しており、真球の場合100となり、形状が崩れるにつれ増加する。形状係数は、トナー粒子複数個に対して計算され、その平均値を代表値とする。本実施の形態では、形状係数125以下の略球形なトナーを用いた。
また、離型性を高めるため、該トナーに、平均粒径10〜150nmのシリカ及び酸化チタン(チタニア)等の無機微粒子を外添剤として適宜量外添し、平均粒径35μmのフェライトビーズからなるキャリアと混合し現像剤とした。
尚、トナーとしては、本製造法により作成したトナー以外にも、懸濁重合法、溶解懸濁法、乳化重合法、混練粉砕法等により形成された球形トナーあるいは非球形トナーを使用してもよく、また、上述したようなトナーとキャリアとを混在させた二成分系現像剤でも、トナーのみの一成分系現像剤でも構わないことは勿論である。
【0026】
図3には、本実施の形態に係るベルトクリーナ60の拡大断面図を示す。
同図において、ベルトクリーナ60は、前記中間転写ベルト20の像担持面側に配設されるスクレーパ61と、当該スクレーパ61が収容されるクリーナハウジング62とを有している。
本実施の形態においては、スクレーパ61は、例えば厚さ0.15mmのステンレス板(SUS304)で構成されている。このスクレーパ61は、一端側がブロック63に固定されており、このブロック63は、軸64aを中心に揺動するホルダ64に取り付けられるようになっている。
【0027】
また、前記ホルダ64の下端側に設けられた凹部64bと、クリーナハウジング62下部に設けられた膨出部62aとの間には、前記スクレーパ61を前記中間転写ベルト20に向けて付勢するばね65が取り付けられている。更に、前記ホルダ64は、図示しないカムにより前記ばね65の付勢方向とは逆方向に付勢されるようになっており、これによりスクレーパ61が中間転写ベルト20に対して接離できるようになっている。
【0028】
尚、符号66は、スクレーパ61からみて中間転写ベルト20の移動方向B上流側に設けられ除去された残留物の外部への飛び散りを防止するためのフィルムシール、符号67は、前記クリーナハウジング62に前記フィルムシール66を固定するL字状プレートである。このフィルムシール66は前記スクレーパ61にリンクして移動するようになっており、クリーニング動作時以外は中間転写ベルト20から離間するようになっている。
また、前記スクレーパ61には、正極性の電圧を印加する電源42が接続されている。
【0029】
次に、本実施の形態に係るカラー画像形成装置の作像プロセスについて説明する。
今、図示外のスタートスイッチがオンされると、所定の作像プロセスが実行される。
まず、感光体ドラム11上に静電潜像の書き込みが行われ、この静電潜像に対応した現像器によって現像される。
これは、例えば感光体ドラム11上に書き込まれた静電潜像がイエロの画像情報に対応したものであれば、この静電潜像はイエロのトナーを内包する現像器15で現像され、感光体ドラム11上にはイエロのトナー像Tが形成される。
そして、感光体ドラム11上に形成されたトナー像Tは、感光体ドラム11と中間転写ベルト20とが接する一次転写位置で感光体ドラム11から中間転写ベルト20の表面に転写される。一方、一次転写後に感光体ドラム11上に残留したトナーはドラムクリーナ19によって除去される。
【0030】
このとき、単色画像を形成する場合には、中間転写ベルト20に一次転写されたトナー像Tを直ちに用紙30に二次転写するのであるが、複数色のトナー像Tを重ね合わせたカラー画像を形成する場合には、感光体ドラム11上でのトナー像T形成並びにこのトナー像Tの一次転写の工程が色数分だけ繰り返される。
例えば、4色のトナー像を重ね合わせたフルカラー画像を形成する場合には、感光体ドラム11上にはその一回転毎にイエロ、マゼンタ、シアン及びブラックのトナー像Tが形成され、これらトナー像Tは順次中間転写ベルト20に一次転写される。一方、中間転写ベルト20は最初に一次転写されたトナー像Tを保持したまま感光体ドラム11と同一周期で回動し、中間転写ベルト20上にはその一回転毎にマゼンタ、シアン及びブラックのトナー像Tが転写される。
【0031】
このようにして中間転写ベルト20に一次転写されたトナー像Tは、中間転写ベルト20の回動に伴って二次転写位置へと搬送される。
一方、用紙30はレジストロール52にて所定のタイミングで二次転写位置へと供給され、バックアップロール26に対して二次転写ロール28が用紙30をニップする。
すると、二次転写位置では、二次転写装置40である二次転写ロール28とバックアップロール26との間に形成される転写電界の作用で、中間転写ベルト20に担持されたトナー像Tが二次転写位置において用紙30に静電転写される。その後、二次転写された用紙30は、搬送ベルト53を経て定着器54へと搬送されて用紙30上のトナー像Tが定着され、一方、二次転写位置を通過した中間転写ベルト20の像担持面側は、ベルトクリーナ60によってクリーニングされる。
【0032】
ここで、二次転写装置40による二次転写プロセス及びベルトクリーナ60による中間転写ベルト20のクリーニングプロセスは次の通りである。尚、図4は、二次転写バイアス及びスクレーパ印加バイアスのタイミングチャートを示している。
図3及び図4において、中間転写ベルト20上の画像領域D(トナー像Tが形成される領域)が二次転写装置40を通過する間、バックアップロール26には転写電源41より例えば−2kVの転写バイアスが印加され、中間転写ベルト20上のトナー像Tは用紙30に転写される。また、前記画像領域Dの先端部が二次転写装置40を通過すると、これに対応してスクレーパ61及びフィルムシール66が中間転写ベルト20に圧接される。
【0033】
そして、前記画像領域Dが前記スクレーパ61との対向部を通過する間、前記スクレーパ61には前記電源42により+200Vのバイアスが印加される。本実施の形態では、二次転写装置40のニップ部と中間転写ベルト20及びスクレーパ61の当接部との間の距離が70mmであり、また、中間転写ベルト20の速度が上述の通り220mm/sであることから、二次転写バイアスの印加開始、印加停止タイミングより夫々T1=70mm/220mm/s=318msだけ遅らせるようになっている。
この間、中間転写ベルト20の画像領域Dに付着した残留物R(転写後の残留トナーや用紙30から転移した紙粉等)は、スクレーパ61により掻き取られ、クリーニングされる。
【0034】
そして、画像領域Dがスクレーパ61との対向部を通過すると、当該スクレーパ61及びフィルムシール66が中間転写ベルト20から離間され、一連のプロセスを終了する。
【0035】
本実施の形態において、スクレーパ61に上述したようなバイアスを印加しているのは、次の理由による。
本発明者は、金属製のスクレーパ61を用いた場合に発生するクリーニング不良の原因を究明するため、以下の実験を行った。
まず、スクレーパ61の先端近傍に表面電位計プローブを設置し、中間転写ベルト20の表面電位を測定した。
その結果、二次転写バイアスの印加開始時間から中間転写ベルト20が二次転写装置40のニップ部からスクレーパ61との対向部まで移動する移動時間だけ遅れて、二次転写バイアスの約1/10の大きさの表面電位が測定された。通常環境下では二次転写バイアスが−2kVに設定されているので、この実験においては、約320ms後から+200Vの表面電位が測定された。二次転写バイアスの印加が停止された後も、同じ時間遅れをもって表面電位は+200Vから0Vになった。このことは、中間転写ベルト20は所謂半導電性の材質で構成されるものであるが、二次転写バイアスよって帯電され、その電荷がある程度残存した状態でスクレーパ61との対向部まで到達することが示唆された。
【0036】
次に、スクレーパ61先端部に溜まった紙粉の挙動を観察した。中間転写ベルト20にスクレーパ61先端が接した状態から離れる状態へと移行するとき、紙粉は金属スクレーパ61先端に保持されているが、逆に離れた状態から接触した状態に移行するときの紙粉は、二次転写バイアスの有無で異なる挙動を示した。
すなわち、二次転写バイアスが印加されているときには、スクレーパ61先端の紙粉は中間転写ベルト20側に倒れ込み、スクレーパ61と中間転写ベルト20との間に挟み込まれた。一方、二次転写バイアスが印加されていないときには、上述したような紙粉の倒れ込みは見られず、挟み込みも見られなかった。
【0037】
以上の観察結果から、本発明者は、紙粉によるクリーニング不良の発生メカニズムを以下のように推定した。これを図5(a)〜(e)に示す模式図を用いて説明する。尚、同図において、符号Pは紙粉を示している。
(a)図2及び図3に示すように、用紙30が搬送ロール(例えばフィードロール51、レジストロール52等)と摺擦されて発生した紙粉Pが、用紙30から中間転写ベルトに転移し、その後スクレーパ61によって掻き取られその先端に堆積する。
(b)二次転写バイアスの印加により帯電した中間転写ベルト20(図中帯電電荷を「+」で示す)がスクレーパ61との対向部まで到達し、堆積した紙粉Pが電荷(負極性)を帯びる。
(c)クリーニング終了によりスクレーパ61が一旦中間転写ベルト20から離れる。
(d)次のクリーニング開始のためスクレーパ61が中間転写ベルト20と再び接触する直前に、電荷を帯びた紙粉Pが中間転写ベルト側に静電的に引き寄せられ、紙粉Pが中間転写ベルト20側に倒れ込む。
(e)スクレーパ61と中間転写ベルト20とで倒れ込んだ紙粉Pを挟み込んでしまい、スクレーパ61とベルト間に間隙が生じクリーニング不良が発生する。
【0038】
次に、本発明者は、スクレーパ61に種々の大きさのバイアスを印加し、クリーニング不良が発生するか否か実験を行った。そして、中間転写ベルト20の帯電領域(画像領域D)に対向している間のみバイアスを印加した場合と、常時バイアスを印加した場合との比較も行った。
前者の実験結果を図6(a)に、後者の実験結果を図6(b)に示す。
前者の結果より、中間転写ベルト20及びスクレーパ61の電位差が100V以下であればクリーニング不良の防止に効果があり、50V以下であればクリーニング不良は発生しないことが確認された。
一方、後者の場合は、画像領域Dに関しては中間転写ベルト20及びスクレーパ61が略同電位となるものの、画像領域D以外の領域では両者の電位差が大きくなるので、クリーニング不良が発生することがわかった。
【0039】
従って、上述したようなメカニズムで紙粉Pを原因とするクリーニング不良が発生していることが明らかとなったため、本実施の形態では、紙粉Pに電荷を帯びさせないようにすること、具体的には中間転写ベルト20とスクレーパ61間の電位差を著しく小さくするように構成した。
これにより、紙粉Pの挟み込みに伴うクリーニング不良を防止することができる。
【0040】
尚、本実施の形態では、実験結果に基づいてスクレーパ61に印加するバイアスを+200V一定にしていたが、これに限られるものではなく、例えば図7に示すように、二次転写装置40とベルトクリーナ60との間の中間転写ベルト20に対向して表面電位検知センサ71を配置し、この検知結果に基づいてスクレーパ61に印加するバイアスを可変するようにしてもよい。
【0041】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、非変形クリーニング部材が像担持体の画像を担持搬送する画像領域に対向している間、非変形クリーニング部材対向部における像担持体の表面電位と同電位を非変形クリーニング部材に印加するようにしたので、非変形クリーニング部材に付着した紙粉等の異物の帯電を防止することができ、もって、像担持体と非変形クリーニング部材との間に紙粉等の異物が挟み込まれることによって生じるクリーニング不良を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る画像形成装置の概要図である。
【図2】 本発明が適用された画像形成装置の実施の一形態の説明図である。
【図3】 二次転写装置及びベルトクリーナの拡大図である。
【図4】 二次転写バイアス及びスクレーパ印加バイアスのタイミングチャートである。
【図5】 (a)〜(e)はクリーニング不良発生のメカニズムを示す模式図である。
【図6】 (a)は画像領域に対向する間のみバイアスを印加したときの実験結果、(b)は常時バイアスを印加したときの実験結果を示す図表である。
【図7】 変形の形態を示す説明図である。
【符号の説明】
1…像担持体,2…転写材,3…転写手段,4…非変形クリーニング部材,5…電位設定手段,G…画像,R…残留物[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cleaning device for cleaning an image carrier used in an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or a printer, and more particularly to an improvement of a cleaning device of a type provided so as to be able to come in contact with and separate from an image carrier. .
[0002]
[Prior art]
As a conventional intermediate transfer type image forming apparatus, for example, a developing device for each color component of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (Bk) is provided around the photosensitive drum, and the photosensitive drum is used. For example, a belt-like intermediate transfer member (intermediate transfer belt) is disposed opposite to the photosensitive drum, and the toner images of the respective color components formed on the photosensitive drum for each rotation of the photosensitive drum are sequentially applied to the intermediate transfer belt. It is known that after the primary transfer, the composite primary transfer image superimposed on the intermediate transfer belt is batch-transferred (secondarily transferred) to a sheet to form a desired color image on the sheet.
[0003]
In this type of image forming apparatus, if the residual toner remaining on the intermediate transfer belt after the secondary transfer is left as it is, the next image formed on the intermediate transfer belt will be stained. A cleaning device (belt cleaner) for removing residual toner on the intermediate transfer belt after the transfer is provided.
[0004]
Such a belt cleaner is made of, for example, a cleaner housing having an opening at a portion facing the intermediate transfer belt and, for example, urethane rubber disposed at a location facing the opening of the cleaner housing. A device provided with a cleaning blade is known.
In the image forming apparatus described above, when the primary transfer of each color component toner image from the photosensitive drum to the intermediate transfer belt is performed, the cleaning blade is separated from the surface of the intermediate transfer belt, and the sheet is transferred from the intermediate transfer belt to the sheet. After the secondary transfer of the toner image to the toner image, the cleaning blade is pressed against the intermediate transfer belt.
[0005]
Incidentally, in recent years, there has been a rapid increase in demand for higher image quality for this type of image forming apparatus. As one direction toward such high image quality, a reduction in the particle size of toner used as a developer is being promoted. As a method for reducing the particle size of such toner, a number of methods for producing a toner by polymerization have been studied. According to this method, the toner can be efficiently reduced in particle size and advantageous in terms of cost. Is possible. In addition, the fluidity of the toner decreases as the particle size of the toner decreases, and image quality defects such as a lack of a part of the image pattern may occur. Therefore, the surface shape is made smooth to improve fluidity. Then, it is made into a spherical shape.
[0006]
However, when the polymerized toner having a small particle diameter manufactured in this way is used, there is a problem that the cleaning blade is easily slipped through, and as a result, the cleaning performance is deteriorated.
[0007]
Therefore, in order to solve such problems, the present applicant has previously proposed using a metal scraper as a cleaning device (see Japanese Patent Application No. 2000-278014).
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the metal scraper is less elastic than the urethane rubber cleaning blade, when a large residue such as paper dust is sandwiched between the metal scraper and the intermediate transfer belt for some reason during pressure contact, There was a technical problem that a large gap was generated between the two, and residual toner slipped through the gap, resulting in poor cleaning.
[0009]
The present invention has been made in order to solve the above technical problem, and it has been found that a defective cleaning caused by foreign matter such as paper dust being sandwiched between an image carrier and a cleaning member such as a metal scraper. An image forming apparatus capable of preventing the above is provided.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
That is, according to the present invention, as shown in FIG. 1, an image carrier 1 on which an image G is carried and conveyed, a transfer means 3 for electrostatically transferring the image G to a transfer material 2 by applying a transfer bias, and the image A conductive plate-like member that is disposed so as to be in contact with and away from the carrier 1 and removes the residue R on the image carrier 1, and the shape of the contact portion stops movement of the image carrier 1. a non-deformable cleaning member 4 is kept in the non-deformed state regardless, and a potential setting means 5 for setting the potential and application timing for applying said to non-deformable cleaning member 4, said potential setting means 5, the non While the deformation cleaning member 4 faces the image area for carrying and conveying the image G of the image carrier 1, the same potential as the surface potential of the image carrier 1 at the opposite portion of the non-deformation cleaning member 4 is set to the non-deformation member. Deformable cleaning member And applying to the.
[0011]
In such a technical means, the image carrier 1 may be an image carrier such as a photosensitive member or a dielectric member on which the image G is formed and carried as long as the image G is carried and conveyed. Further, it may be an intermediate transfer member on which the image G formed on the image forming carrier is intermediately supported.
The image G is composed of other charged particles as well as a toner image formed of toner as long as it can be electrostatically transferred from the image carrier 1 to the transfer material 2. May be.
Further, the transfer means 3 may be a contact transfer type or a non-contact transfer type as long as the image G is electrostatically transferred to the transfer material 2 by applying a transfer bias.
[0012]
The non-deformable cleaning member 4 can typically be a metal scraper such as SUS, but is not necessarily made of metal, and is made of non-metal such as ceramics or hard resin. There is no problem.
For the non-deformable cleaning member 4, for example, all those in which the shape of the contact portion is maintained in the non-deformed state regardless of the movement or stop of the image carrier 1 under the contact pressure condition pressed against the image carrier 1 are included. It is.
For this reason, if the non-deformable cleaning member 4 is, for example, a metal scraper, when the tip is brought into contact with the image carrier 1, the entire metal scraper is naturally elastically deformed in the plate pressure direction. Such a mode of elastic bending deformation also falls within the concept of the non-deformable cleaning member 4.
[0013]
Further, the potential setting means 5 sets the potential of the non-deformable cleaning member 4 corresponding to the surface potential of the image carrier 1 at the facing portion of the non-deformable cleaning member 4 and the image carrier 1. .
Here, the non-deformable cleaning member 4 potential, it is rather preferable to set the surface potential and the same potential of the image bearing member 1, the undeformed residue adhering to the cleaning member 4 R is the image bearing member However, in the present invention, a method of setting the same potential as the surface potential of the image carrier 1 is adopted.
[0014]
In the present invention, considering that the image carrier 1 is charged by the transfer operation of the transfer unit 3, the potential setting unit 5 has a transfer bias applied by the transfer unit 3 of the image carrier 1. A method is adopted in which a voltage is applied to the non-deformable cleaning member 4 while the applied site passes through the portion facing the non-deformable cleaning member 4 .
Here, the image carrier 1 includes an image forming carrier on which the image G is carried and conveyed, and an intermediate transfer member on which a composite image in which the image G on the image forming carrier is superimposed is carried and conveyed. In an embodiment in which the non-deformable cleaning member 4 is disposed opposite to the intermediate transfer member, the non-deformable cleaning member 4 is in pressure contact when the composite image passes through the transfer means 3, A portion of the intermediate transfer member to which a transfer bias is applied by the transfer unit 3 may be separated after passing through a portion facing the non-deformable cleaning member 4.
[0015]
Note that there is a prior art in which a voltage is applied to the cleaning blade in the image forming apparatus, but this is irrelevant to the present invention and will be supplementarily described for the sake of safety.
That is, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-123287 discloses a technique in which a conductive rubber blade is grounded via a direct current, an alternating current, or a bias power source in which these are superimposed.
These are for controlling the strength of the cleaning effect of the residual toner, and merely disclose a technique for improving the cleaning performance of the residual toner on the image carrier. Further, this prior art does not describe anything about the magnitude of the bias applied to the cleaning blade. Further, this prior art only describes the use of rubber blades, and therefore the technical problem of the present invention, that is, the remaining of paper dust or the like when using non-deformable cleaning members such as metal scrapers. There is no description or even suggestion that the cleaning failure occurs due to the pinching of the object.
Therefore, even if the above prior art is known, it is practically impossible to assume the features of the present invention.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.
FIG. 2 shows a schematic configuration of an embodiment of a color image forming apparatus (a color electrophotographic copying machine in the present embodiment) to which a cleaning device according to the present invention is applied.
In the figure, reference numeral 11 denotes a photosensitive drum (latent image carrier), and a charging device 12 and an exposure device 13 (exposure beam is indicated by reference symbol Bm in the figure) on the surface thereof in accordance with the rotation in the direction of arrow A. An electrostatic latent image corresponding to image information is formed by a known electrophotographic process such as the above.
Around the photosensitive drum 11, a developing unit 14 including developing units 15 to 18 corresponding to the respective colors of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (Bk) is disposed. The electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 11 is developed by any of the developing devices to form a toner image T.
In this embodiment, the photosensitive drum 11 is configured to be negatively charged, and development is performed by a reversal development method. Therefore, all the toners used are of a negatively charged type.
[0017]
Reference numeral 20 denotes an intermediate transfer belt disposed so as to be in contact with the surface of the photosensitive drum 11, and is stretched around a plurality of (six in the present embodiment) rolls 21 to 26 and is indicated by an arrow B It is designed to rotate in the direction.
Here, in this embodiment, reference numerals 21 and 25 are driven rolls, 22 is a metal idler roll (Idler roll) used for positioning of the intermediate transfer belt 20 and formation of a flat primary transfer surface, and 23 is an intermediate. A tension roll for controlling the tension of the transfer belt 20 to be constant, 24 is a drive roll for the intermediate transfer belt 20, and 26 is a counter roll (backup roll) for secondary transfer.
[0018]
Further, in the present embodiment, as the intermediate transfer belt 20, an appropriate amount of carbon black is contained as an antistatic agent in a resin such as polyimide, polycarbonate, polyester, polypropylene, polyethylene terephthalate, acrylic, vinyl chloride, or various rubbers. The surface resistivity is 10 11 Ω / □, the volume resistivity is 10 11 Ωcm, and the thickness is 150 μm.
[0019]
Further, a primary transfer device (primary transfer roll in the present embodiment) 27 is disposed on the back side of the intermediate transfer belt 20 at a portion (primary transfer position) facing the photosensitive drum 11 of the intermediate transfer belt 20. The toner image T on the photosensitive drum 11 is transferred to the intermediate transfer belt 20 by applying a primary transfer bias to the primary transfer roll 27 with a polarity opposite to the charging polarity of the toner (positive polarity in this embodiment). Electrostatic attraction.
Reference numeral 19 denotes a drum cleaner for removing the toner remaining on the photosensitive drum 11 after the primary transfer.
[0020]
Further, a secondary transfer device 40 is disposed at the secondary transfer position of the intermediate transfer belt 20 facing the conveyance path of the sheet 30 as a transfer material. In this embodiment, the toner transfer of the intermediate transfer belt 20 is carried out. A secondary transfer roll 28 is disposed in pressure contact with the surface side, and a counter roll (backup roll) 26 that is disposed on the back side of the intermediate transfer belt 20 and forms a counter electrode of the secondary transfer roll 28.
In this embodiment, the secondary transfer roll 28 is grounded, and a secondary transfer bias having the same polarity as the toner charging polarity is stabilized on the backup roll 26 by the transfer power supply 41 (see FIG. 3). Applied.
[0021]
Further, a belt cleaner 60 for removing toner remaining on the intermediate transfer belt 20 after the secondary transfer is provided on the downstream side of the secondary transfer device 40.
The secondary transfer roll 28 and the belt cleaner 60 are disposed so as to be able to come into contact with and separate from the intermediate transfer belt 20. These are separated from the intermediate transfer belt 20 until T passes through the secondary transfer roll 28 and the belt cleaner 60. Details of the belt cleaner 60 will be described later.
[0022]
In the present embodiment, the paper transport system feeds the paper 30 from the paper tray 50 by the feed roll 51, temporarily stops the positioning by the registration roll (registration roll) 52, and then performs secondary transfer at a predetermined timing. Further, the sheet 30 is fed to the position, and the sheet 30 after the secondary transfer is guided to the conveyance belt 53 through a sheet conveyance guide (not shown), and the conveyance belt 53 leads to the fixing device 54. It is designed to be transported.
Reference numeral 29 denotes a sheet metal member disposed opposite to the belt cleaner 60 with the intermediate transfer belt 20 interposed therebetween, and reference numeral 55 denotes a paper transport guide for guiding the paper 30 to the secondary transfer device 40.
[0023]
In this embodiment, as each color component toner, styrene acrylic resin fine particles and yellow, magenta, cyan, and black pigment fine particles are aggregated and united to prepare a volume average particle diameter of about 3 to 7 μm. The toner produced by the emulsion aggregation and coalescence method (EA method) was used. The particle size distribution index (GSD) was 1.23. The average particle diameter is a value of a volume average particle diameter measured with a Coulter counter (manufactured by Coulter). Then, the heating time and the heating temperature during the polymerization were adjusted, and four types (four colors) of toners having substantially the same average particle size and particle size distribution were prepared.
The shape of the toner is represented by a shape factor ML 2 / A. An enlarged photograph of the toner obtained with an optical microscope (Microphoto FXA; manufactured by Nikon Corporation) is subjected to image analysis with an image analyzer Luzex3 (manufactured by NIRECO) and the following. This is a value calculated by using Equation (1).
[0024]
[Expression 1]
Figure 0004072666
[0025]
The shape factor ML 2 / A is expressed as a ratio of the projected area of the toner and the area of the circle circumscribing the toner, and is 100 for a true sphere, and increases as the shape collapses. The shape factor is calculated for a plurality of toner particles, and the average value is used as a representative value. In the present embodiment, a substantially spherical toner having a shape factor of 125 or less is used.
In addition, in order to improve the releasability, an appropriate amount of inorganic fine particles such as silica and titanium oxide (titania) having an average particle diameter of 10 to 150 nm is externally added to the toner as an external additive, and ferrite toner having an average particle diameter of 35 μm is used. A developer was mixed with the carrier.
In addition to the toner prepared by this production method, a spherical toner or a non-spherical toner formed by a suspension polymerization method, a dissolution suspension method, an emulsion polymerization method, a kneading pulverization method, or the like may be used as the toner. Of course, a two-component developer in which the toner and the carrier are mixed as described above or a one-component developer containing only the toner may be used.
[0026]
In FIG. 3, the expanded sectional view of the belt cleaner 60 which concerns on this Embodiment is shown.
In the figure, a belt cleaner 60 has a scraper 61 disposed on the image carrying surface side of the intermediate transfer belt 20 and a cleaner housing 62 in which the scraper 61 is accommodated.
In the present embodiment, the scraper 61 is made of, for example, a stainless steel plate (SUS304) having a thickness of 0.15 mm. One end of the scraper 61 is fixed to a block 63, and the block 63 is attached to a holder 64 that swings about a shaft 64a.
[0027]
A spring that biases the scraper 61 toward the intermediate transfer belt 20 between a concave portion 64b provided on the lower end side of the holder 64 and a bulging portion 62a provided at a lower portion of the cleaner housing 62. 65 is attached. Further, the holder 64 is urged in a direction opposite to the urging direction of the spring 65 by a cam (not shown) so that the scraper 61 can contact and separate from the intermediate transfer belt 20. It has become.
[0028]
Reference numeral 66 denotes a film seal provided on the upstream side in the moving direction B of the intermediate transfer belt 20 as viewed from the scraper 61 to prevent the removed residue from scattering to the outside, and reference numeral 67 denotes the cleaner housing 62. It is an L-shaped plate for fixing the film seal 66. The film seal 66 moves so as to be linked to the scraper 61 and is separated from the intermediate transfer belt 20 except during the cleaning operation.
The scraper 61 is connected to a power source 42 for applying a positive voltage.
[0029]
Next, an image forming process of the color image forming apparatus according to the present embodiment will be described.
Now, when a start switch (not shown) is turned on, a predetermined image forming process is executed.
First, an electrostatic latent image is written on the photosensitive drum 11 and developed by a developing device corresponding to the electrostatic latent image.
For example, if the electrostatic latent image written on the photosensitive drum 11 corresponds to yellow image information, the electrostatic latent image is developed by the developing device 15 containing yellow toner, and is exposed to light. A yellow toner image T is formed on the body drum 11.
The toner image T formed on the photosensitive drum 11 is transferred from the photosensitive drum 11 to the surface of the intermediate transfer belt 20 at a primary transfer position where the photosensitive drum 11 and the intermediate transfer belt 20 are in contact with each other. On the other hand, the toner remaining on the photosensitive drum 11 after the primary transfer is removed by the drum cleaner 19.
[0030]
At this time, when forming a single-color image, the toner image T primarily transferred to the intermediate transfer belt 20 is immediately secondary-transferred to the paper 30. However, a color image obtained by superimposing a plurality of color toner images T is used. In the case of forming, the toner image T formation on the photosensitive drum 11 and the primary transfer process of the toner image T are repeated for the number of colors.
For example, when a full color image is formed by superimposing four color toner images, a yellow, magenta, cyan, and black toner image T is formed on the photosensitive drum 11 for each rotation. T is sequentially primary-transferred onto the intermediate transfer belt 20. On the other hand, the intermediate transfer belt 20 is rotated at the same cycle as that of the photosensitive drum 11 while holding the toner image T that has been primarily transferred first, and magenta, cyan, and black are transferred on the intermediate transfer belt 20 for each rotation. The toner image T is transferred.
[0031]
The toner image T primarily transferred to the intermediate transfer belt 20 in this way is conveyed to the secondary transfer position as the intermediate transfer belt 20 rotates.
On the other hand, the sheet 30 is supplied to the secondary transfer position by the registration roll 52 at a predetermined timing, and the secondary transfer roll 28 nips the sheet 30 with respect to the backup roll 26.
Then, at the secondary transfer position, the toner image T carried on the intermediate transfer belt 20 is secondly transferred by the action of a transfer electric field formed between the secondary transfer roll 28 and the backup roll 26 which are the secondary transfer device 40. It is electrostatically transferred to the paper 30 at the next transfer position. Thereafter, the sheet 30 that has been secondarily transferred is conveyed to the fixing device 54 via the conveyance belt 53 and the toner image T on the sheet 30 is fixed, while the image of the intermediate transfer belt 20 that has passed the secondary transfer position. The carrying surface side is cleaned by the belt cleaner 60.
[0032]
Here, the secondary transfer process by the secondary transfer device 40 and the cleaning process of the intermediate transfer belt 20 by the belt cleaner 60 are as follows. FIG. 4 shows a timing chart of the secondary transfer bias and the scraper application bias.
3 and 4, while the image region D (region where the toner image T is formed) on the intermediate transfer belt 20 passes through the secondary transfer device 40, the backup roll 26 receives a transfer power supply 41 of −2 kV, for example. A transfer bias is applied, and the toner image T on the intermediate transfer belt 20 is transferred to the paper 30. When the leading end of the image area D passes through the secondary transfer device 40, the scraper 61 and the film seal 66 are pressed against the intermediate transfer belt 20 correspondingly.
[0033]
A bias of +200 V is applied to the scraper 61 by the power source 42 while the image area D passes through the portion facing the scraper 61. In the present embodiment, the distance between the nip portion of the secondary transfer device 40 and the contact portions of the intermediate transfer belt 20 and the scraper 61 is 70 mm, and the speed of the intermediate transfer belt 20 is 220 mm / second as described above. Since s, the application of the secondary transfer bias is delayed by T1 = 70 mm / 220 mm / s = 318 ms from the application stop timing.
During this time, the residue R (residual toner after transfer, paper dust transferred from the paper 30) adhering to the image area D of the intermediate transfer belt 20 is scraped off and cleaned by the scraper 61.
[0034]
Then, when the image area D passes through the portion facing the scraper 61, the scraper 61 and the film seal 66 are separated from the intermediate transfer belt 20, and the series of processes is completed.
[0035]
In the present embodiment, the bias as described above is applied to the scraper 61 for the following reason.
The present inventor conducted the following experiment in order to investigate the cause of the cleaning failure that occurs when the metal scraper 61 is used.
First, a surface potential meter probe was installed near the tip of the scraper 61 and the surface potential of the intermediate transfer belt 20 was measured.
As a result, the intermediate transfer belt 20 is delayed from the nip portion of the secondary transfer device 40 to the portion facing the scraper 61 with a delay of about 1/10 of the secondary transfer bias from the application start time of the secondary transfer bias. A surface potential of magnitude was measured. Since the secondary transfer bias is set to −2 kV under a normal environment, a surface potential of +200 V was measured after about 320 ms in this experiment. Even after the application of the secondary transfer bias was stopped, the surface potential changed from +200 V to 0 V with the same time delay. This is because the intermediate transfer belt 20 is made of a so-called semiconductive material, but is charged by the secondary transfer bias, and reaches the portion facing the scraper 61 with the charge remaining to some extent. Was suggested.
[0036]
Next, the behavior of the paper dust accumulated at the tip of the scraper 61 was observed. When shifting from the state where the tip of the scraper 61 is in contact with the intermediate transfer belt 20 to a state where the scraper 61 is separated, the paper dust is held at the tip of the metal scraper 61, but conversely, the paper when shifting from a state where the scraper 61 is in contact to the state The powders behaved differently with and without secondary transfer bias.
That is, when the secondary transfer bias is applied, the paper dust at the tip of the scraper 61 falls to the intermediate transfer belt 20 side and is sandwiched between the scraper 61 and the intermediate transfer belt 20. On the other hand, when the secondary transfer bias was not applied, the paper powder did not fall as described above, and no pinching was observed.
[0037]
From the above observation results, the present inventor estimated the occurrence mechanism of cleaning failure due to paper dust as follows. This will be described with reference to schematic diagrams shown in FIGS. In the figure, the symbol P indicates paper dust.
(A) As shown in FIGS. 2 and 3, the paper dust P generated when the paper 30 is rubbed against a transport roll (for example, the feed roll 51 and the resist roll 52) is transferred from the paper 30 to the intermediate transfer belt. Then, it is scraped off by the scraper 61 and deposited on the tip thereof.
(B) The intermediate transfer belt 20 (charged charge is indicated by “+” in the figure) charged by the application of the secondary transfer bias reaches the portion facing the scraper 61, and the accumulated paper dust P is charged (negative polarity). Take on.
(C) The scraper 61 once separates from the intermediate transfer belt 20 upon completion of cleaning.
(D) Immediately before the scraper 61 comes into contact with the intermediate transfer belt 20 again to start the next cleaning, the charged paper dust P is electrostatically attracted to the intermediate transfer belt, and the paper dust P is transferred to the intermediate transfer belt. It falls to the 20 side.
(E) The fallen paper powder P is sandwiched between the scraper 61 and the intermediate transfer belt 20, and a gap is generated between the scraper 61 and the belt, resulting in poor cleaning.
[0038]
Next, the present inventor applied biases of various sizes to the scraper 61 and conducted an experiment to determine whether or not a cleaning failure occurred. A comparison was also made between the case where the bias was applied only while facing the charging area (image area D) of the intermediate transfer belt 20 and the case where the bias was always applied.
The former experimental result is shown in FIG. 6 (a), and the latter experimental result is shown in FIG. 6 (b).
From the former results, it was confirmed that if the potential difference between the intermediate transfer belt 20 and the scraper 61 is 100 V or less, it is effective in preventing cleaning failure, and if it is 50 V or less, no cleaning failure occurs.
On the other hand, in the latter case, regarding the image area D, the intermediate transfer belt 20 and the scraper 61 have substantially the same potential, but the potential difference between the two becomes large in the area other than the image area D, and it is understood that a cleaning failure occurs. It was.
[0039]
Therefore, since it became clear that the cleaning failure caused by the paper dust P occurs due to the mechanism as described above, in the present embodiment, it is possible to prevent the paper dust P from being charged. In the configuration, the potential difference between the intermediate transfer belt 20 and the scraper 61 is remarkably reduced.
As a result, it is possible to prevent a cleaning failure associated with the paper powder P being caught.
[0040]
In the present embodiment, the bias applied to the scraper 61 is fixed at +200 V based on the experimental results. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. A surface potential detection sensor 71 may be disposed opposite the intermediate transfer belt 20 between the cleaner 60 and the bias applied to the scraper 61 based on the detection result.
[0041]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, while the non-deformable cleaning member faces the image area for carrying and conveying the image on the image carrier, the surface potential of the image carrier at the facing portion of the non-deformable cleaning member Since the same potential is applied to the non-deformable cleaning member, it is possible to prevent charging of foreign matters such as paper dust adhering to the non-deformable cleaning member, and thus, between the image carrier and the non-deformable cleaning member. It is possible to prevent a cleaning failure caused by foreign matter such as paper dust being caught.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of an image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of an embodiment of an image forming apparatus to which the present invention is applied.
FIG. 3 is an enlarged view of a secondary transfer device and a belt cleaner.
FIG. 4 is a timing chart of a secondary transfer bias and a scraper application bias.
FIGS. 5A to 5E are schematic views showing a mechanism of occurrence of defective cleaning.
6A is a chart showing experimental results when a bias is applied only while facing an image region, and FIG. 6B is a chart showing experimental results when a bias is always applied.
FIG. 7 is an explanatory view showing a modified embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image carrier, 2 ... Transfer material, 3 ... Transfer means, 4 ... Non-deformable cleaning member, 5 ... Potential setting means, G ... Image, R ... Residue

Claims (2)

画像が担持搬送される像担持体と、
転写バイアスの印加により転写材に前記画像を静電転写する転写手段と、
前記像担持体に対して接離自在に対向配置されて当該像担持体上の残留物を除去する導電性の板状部材であって且つその接触部形状が像担持体の移動停止に拘わらず非変形状態に保たれる非変形クリーニング部材と、
前記非変形クリーニング部材へ印加する電位及びその印加タイミングを設定する電位設定手段とを備え、
前記電位設定手段は、前記非変形クリーニング部材が前記像担持体の画像を担持搬送する画像領域に対向している間、前記非変形クリーニング部材の対向部における前記像担持体の表面電位と同電位を前記非変形クリーニング部材へ印加することを特徴とする画像形成装置。
An image carrier on which an image is carried and conveyed;
A transfer means for electrostatically transferring the image to a transfer material by applying a transfer bias;
A conductive plate-like member that is disposed so as to be in contact with and away from the image carrier and removes residues on the image carrier, and the shape of the contact portion is irrespective of the stoppage of movement of the image carrier. A non-deformable cleaning member that is maintained in an undeformed state;
A potential setting means for setting a potential applied to the non-deformable cleaning member and a timing for applying the potential.
The potential setting means has the same potential as the surface potential of the image carrier at the facing portion of the non-deformable cleaning member while the non-deformable cleaning member faces the image area for carrying and conveying the image of the image carrier. Is applied to the non-deformable cleaning member.
請求項記載の画像形成装置において、
前記像担持体は画像が担持搬送される像形成担持体と当該像形成担持体上の画像が重ね合わされた合成画像が担持搬送される中間転写体とを含むとともに、前記非変形クリーニング部材は前記中間転写体に対向配置されているものであって、
前記非変形クリーニング部材は前記合成画像が前記転写手段を通過したときに圧接して、前記中間転写体のうち前記転写手段によって転写バイアスが印加された部位が前記非変形クリーニング部材との対向部を通過した後に離間することを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1 .
The image carrier includes an image forming carrier on which an image is carried and conveyed, and an intermediate transfer member on which a composite image in which images on the image forming carrier are superimposed is carried, and the non-deformable cleaning member includes It is arranged opposite to the intermediate transfer member,
The non-deformable cleaning member is brought into pressure contact when the composite image passes through the transfer unit, and a portion of the intermediate transfer body to which a transfer bias is applied by the transfer unit forms a portion facing the non-deformable cleaning member. An image forming apparatus that separates after passing.
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