JP4811122B2 - Image forming apparatus, cleaning apparatus, and cleaning method - Google Patents
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Description
本発明は、転写後に像担持体に残留する残留現像剤をクリーニングすることができる画像形成装置、クリーニング装置、及びクリーニング方法に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus, a cleaning apparatus, and a cleaning method capable of cleaning a residual developer remaining on an image carrier after transfer.
感光体表面を帯電し、帯電した感光体表面を露光して静電潜像を形成し、感光体表面に形成した静電潜像に現像剤としてのトナーを供給して静電潜像を可視化し、該可視化した像を被転写体に転写することによって画像を形成する画像形成装置では、転写後に感光体表面に残留した残留トナーを回転ブラシや回転ロールなどのクリーニング部材によってクリーニングすることが一般的に行われている(例えば、特許文献1参照。)。具体的には、例えばマイナス極性の残留トナーをクリーニングする場合には、クリーニング部材にクリーニング用のプラス極性の電圧を印加することでクリーニングし、クリーニング部材に当接した回収ロールに対してクリーニング部材に印加した電圧よりさらに高いプラス極性の電圧を印加することで回収ロールにトナーを吸着させ、最後にスクレーパにより掻き落して回収する。
しかしながら、クリーニング部材と感光体表面との間でクリーニングするのに充分な電位差を生じさせるためにクリーニング用の印加電圧を増加させると、感光体に電荷が注入されてしまい、感光体自身の電位が増加して、逆に充分な電位差が得られずに、クリーニング不良が生じてしまうことがある。特に高温高湿環境下では、電荷の注入が生じやすく、クリーニング不良が生じる確率が高い。以下、このクリーニング不良についてグラフを参照して説明する。 However, if the applied voltage for cleaning is increased in order to generate a potential difference sufficient for cleaning between the cleaning member and the surface of the photoreceptor, charge is injected into the photoreceptor, and the potential of the photoreceptor itself is reduced. On the contrary, a sufficient potential difference may not be obtained and a cleaning failure may occur. In particular, in a high-temperature and high-humidity environment, charge injection is likely to occur, and there is a high probability that cleaning failure will occur. Hereinafter, this cleaning failure will be described with reference to graphs.
図7は、クリーニング部材である回転ブラシに対する印加電圧と、クリーニングしきれずに回転ブラシをすり抜けた残留トナー量の関係の一例を低温低湿環境及び高温高湿環境の各々の場合について示したグラフである。 FIG. 7 is a graph showing an example of the relationship between the voltage applied to the rotating brush, which is a cleaning member, and the amount of residual toner that has passed through the rotating brush without being cleaned, in each of the low-temperature and low-humidity environment and the high-temperature and high-humidity environment. .
また、図8は、回転ブラシに対する印加電圧と感光体表面の電位の関係の一例を低温低湿環境及び高温高湿環境の各々の場合について示したグラフである。ここでは、クリーニング用の電圧を印加した回転ブラシに接する前の感光体表面の電位を0Vとし、感光体表面が回転ブラシを通過したときの感光体表面の電位の変化量をグラフ化した。 FIG. 8 is a graph showing an example of the relationship between the voltage applied to the rotating brush and the potential of the surface of the photoreceptor in each of the low temperature and low humidity environment and the high temperature and high humidity environment. Here, the potential of the surface of the photoreceptor before contact with the rotating brush to which the cleaning voltage was applied was set to 0 V, and the amount of change in the potential of the surface of the photoreceptor when the surface of the photoreceptor passed through the rotating brush was graphed.
低温低湿環境では、図7から明らかなように、回転ブラシに対する印加電圧が300V〜400Vのときには、回転ブラシをすり抜けた残留トナー量は少なく、良好なクリーニング結果が得られている。このとき、図8に示すように、感光体の電位は電荷の注入がほとんど無く0Vのままである。すなわち、回転ブラシに印加した電圧はそのまま感光体と回転ブラシとの電位差となっている。従って、この感光体を充分クリーニングするためには、感光体と回転ブラシとの電位差は300Vから400V必要である。 In the low temperature and low humidity environment, as apparent from FIG. 7, when the voltage applied to the rotating brush is 300V to 400V, the amount of residual toner that has passed through the rotating brush is small, and a good cleaning result is obtained. At this time, as shown in FIG. 8, the potential of the photosensitive member remains 0 V with almost no charge injection. That is, the voltage applied to the rotating brush is directly the potential difference between the photoconductor and the rotating brush. Therefore, in order to sufficiently clean the photoconductor, the potential difference between the photoconductor and the rotating brush needs to be 300V to 400V.
一方、高温高湿環境では、回転ブラシの印加電圧が200V程度から感光体に対する電荷の注入が発生してしまうため、それ以上いくら印加電圧を増加させても、感光体の電位が上昇してしまい、感光体と回転ブラシとの間で十分な電位差を発生させることができない。したがって、高温高湿環境では、回転ブラシと感光体間を200V以上の電位差にすることができず、このため高温高湿環境では十分なクリーニング性能が得られないことになる。 On the other hand, in a high-temperature and high-humidity environment, charge injection to the photoconductor occurs when the applied voltage of the rotating brush is about 200 V. Therefore, no matter how much the applied voltage is increased, the potential of the photoconductor will rise. A sufficient potential difference cannot be generated between the photosensitive member and the rotating brush. Therefore, in a high temperature and high humidity environment, a potential difference of 200 V or more cannot be established between the rotating brush and the photosensitive member. For this reason, sufficient cleaning performance cannot be obtained in a high temperature and high humidity environment.
なお、印加電圧400Vを越えると放電現象が生じるため、低温低湿環境の場合及び高温高湿環境の場合の双方において、感光体の電位が上昇している。従って、400Vを越える電圧を印加した場合には低温低湿環境でも残留トナー量が若干増加している。 In addition, since the discharge phenomenon occurs when the applied voltage exceeds 400 V, the potential of the photoconductor increases in both the low temperature and low humidity environment and the high temperature and high humidity environment. Therefore, when a voltage exceeding 400 V is applied, the residual toner amount slightly increases even in a low temperature and low humidity environment.
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、低温低湿環境だけでなく、像担持体への電荷の注入現象が発生しやすい高温高湿環境でも、確実に残留現像剤をクリーニングすることができる画像形成装置、クリーニング装置、及びクリーニング方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and ensures the residual developer not only in a low-temperature and low-humidity environment but also in a high-temperature and high-humidity environment where charge injection into the image carrier is likely to occur. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus, a cleaning apparatus, and a cleaning method that can clean the surface.
上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と、前記帯電された像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記像担持体に形成された静電潜像に現像剤を供給して静電潜像を可視化する現像手段と、前記可視化した像を被転写体に転写する転写手段と、クリーニング用の第1の電圧が印加されると共に前記像担持体に接触した状態で、前記転写手段による転写後に前記像担持体に残留する残留現像剤をクリーニングする第1のクリーニング部材と、前記第1の電圧とは逆極性の第2の電圧が印加されると共に前記像担持体に接触した状態で、前記転写手段による転写後に前記像担持体に残留する残留現像剤をクリーニングする第2のクリーニング部材とを有するクリーニング手段と、前記像担持体の前記第1のクリーニング部材との接触部近傍及び前記像担持体の前記第2のクリーニング部材との接触部近傍の各々を光除電する光除電手段と、を含んで構成されている。 In order to achieve the above object, an image forming apparatus of the present invention includes an image carrier, a charging unit that charges the image carrier, and an electrostatic latent image that forms an electrostatic latent image on the charged image carrier. An image forming unit, a developing unit that visualizes the electrostatic latent image by supplying a developer to the electrostatic latent image formed on the image carrier, and a transfer unit that transfers the visualized image to a transfer target; A first cleaning member that cleans residual developer remaining on the image carrier after transfer by the transfer means in a state where a first voltage for cleaning is applied and in contact with the image carrier; A second cleaning for cleaning a residual developer remaining on the image carrier after transfer by the transfer means in a state where a second voltage having a polarity opposite to the voltage of 1 is applied and in contact with the image carrier. Cleaning and a member Including means, and a light discharging means for optically neutralizes the respective contact portion near said second cleaning member contact portion and near said image bearing member and said first cleaning member of the image bearing member It is configured.
このような構成によれば、クリーニング用の電圧が印加されているクリーニング手段から像担持体に電荷が注入されても光除電することができるため、クリーニング手段と像担持体との電位差を充分に発生させることができ、クリーニング手段をすり抜ける残留現像剤を少なくすることができる。また、放電現象が生じても、光除電により電位差を維持でき問題なくクリーニングできる。更に、転写後に像担持体にマイナス極性に帯電した現像剤及びプラス極性に帯電した現像剤の双方が残留した場合でも、確実に残留した現像剤をクリーニングすることができ、クリーニング不良を防止することができる。 According to such a configuration, even if electric charges are injected into the image carrier from the cleaning unit to which a cleaning voltage is applied, it is possible to neutralize light, so that the potential difference between the cleaning unit and the image carrier is sufficiently reduced. It is possible to reduce the residual developer that can be generated and pass through the cleaning means. Moreover, even if a discharge phenomenon occurs, the potential difference can be maintained by photostatic discharge and cleaning can be performed without any problem. Furthermore, even when both a negatively charged developer and a positively charged developer remain on the image carrier after the transfer, the remaining developer can be reliably cleaned, and defective cleaning can be prevented. Can do .
前記光除電手段は、前記クリーニング手段の前記第1のクリーニング部材と前記像担持体とで形成された前記像担持体回転方向上流側及び下流側の少なくとも一方のくさび状空間部分を通して光除電すると共に、前記クリーニング手段の前記第2のクリーニング部材と前記像担持体とで形成された前記像担持体回転方向上流側及び下流側の少なくとも一方のくさび状空間部分を通して光除電することができる。 Together with the optical charge removing means optical charge removing through said first cleaning member and at least one wedge-shaped space portion of the image bearing member and said image bearing member rotational direction upstream side and downstream side formed by said cleaning means The static electricity can be eliminated through at least one wedge-shaped space portion on the upstream side and the downstream side in the rotation direction of the image carrier formed by the second cleaning member of the cleaning unit and the image carrier .
これにより、確実に像担持体のクリーニング手段との接触部近傍を光除電できる。 As a result, the vicinity of the contact portion with the image carrier cleaning means can be reliably subjected to light neutralization.
なお、前記クリーニング手段の前記第1のクリーニング部材及び前記第2のクリーニング部材は、回動可能なブラシまたは回動可能なロール状部材とすることができる。 The first cleaning member and the second cleaning member of the cleaning unit may be a rotatable brush or a rotatable roll member.
また、本発明のクリーニング装置は、像担持体、前記像担持体を帯電する帯電手段、前記帯電された像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段、前記像担持体に形成された静電潜像に現像剤を供給して静電潜像を可視化する現像手段、及び前記可視化した像を被転写体に転写する転写手段を含む画像形成装置に使用されるクリーニング装置であって、クリーニング用の第1の電圧が印加されると共に前記像担持体に接触した状態で、前記転写手段による転写後に前記像担持体に残留する残留現像剤をクリーニングする第1のクリーニング部材と、前記第1の電圧とは逆極性の第2の電圧が印加されると共に前記像担持体に接触した状態で、前記転写手段による転写後に前記像担持体に残留する残留現像剤をクリーニングする第2のクリーニング部材とを有するクリーニング手段と、前記像担持体の前記第1のクリーニング部材との接触部近傍及び前記像担持体の前記第2のクリーニング部材との接触部近傍の各々を光除電する光除電手段と、を含んで構成されている。 The cleaning device of the present invention includes an image carrier, a charging unit for charging the image carrier, an electrostatic latent image forming unit for forming an electrostatic latent image on the charged image carrier, and the image carrier. A cleaning device used in an image forming apparatus including a developing unit that supplies a developer to a formed electrostatic latent image to visualize the electrostatic latent image, and a transfer unit that transfers the visualized image to a transfer target. A first cleaning member that cleans residual developer remaining on the image carrier after transfer by the transfer means in a state where the first voltage for cleaning is applied and in contact with the image carrier; A second voltage having a polarity opposite to that of the first voltage is applied, and a residual developer remaining on the image carrier after the transfer by the transfer unit is cleaned while being in contact with the image carrier. 2 chestnuts A cleaning means having a training member, the first light neutralization of optical charge removing each contact portion near said second cleaning member contact portion and near said image bearing member and the cleaning member of the image bearing member And means.
本発明のクリーニング装置でも、本発明の画像形成装置と同様に光除電するため、クリーニング手段と像担持体との電位差を充分に発生させることができ、クリーニング不良を防止することができる。更に、転写後に像担持体にマイナス極性に帯電した現像剤及びプラス極性に帯電した現像剤の双方が残留した場合でも、確実に残留した現像剤をクリーニングすることができ、クリーニング不良を防止することができる。 Also in the cleaning device of the present invention, the photostatic discharge is performed in the same manner as the image forming device of the present invention, so that a potential difference between the cleaning means and the image carrier can be sufficiently generated, and defective cleaning can be prevented. Furthermore, even when both a negatively charged developer and a positively charged developer remain on the image carrier after the transfer, the remaining developer can be reliably cleaned, and defective cleaning can be prevented. Can do .
また、本発明のクリーニング方法は、像担持体、前記像担持体を帯電する帯電手段、前記帯電された像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段、前記像担持体に形成された静電潜像に現像剤を供給して静電潜像を可視化する現像手段、及び前記可視化した像を被転写体に転写する転写手段を含む画像形成装置で使用されるクリーニング方法であって、第1のクリーニング部材及び第2のクリーニング部材により前記転写手段による転写後に前記像担持体に残留する残留現像剤をクリーニングするときに、前記第1のクリーニング部材が前記像担持体に接触した状態で第1の電圧を印加すると共に、前記第2のクリーニング部材が前記像担持体に接触した状態で前記第1の電圧とは逆極性の第2の電圧を印加し、前記像担持体の前記第1のクリーニング部材との接触部近傍及び前記像担持体の前記第2のクリーニング部材との接触部近傍を光除電する。 Further, the cleaning method of the present invention comprises an image carrier, a charging means for charging the image carrier, an electrostatic latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the charged image carrier, and the image carrier. A cleaning method used in an image forming apparatus including a developing unit that supplies a developer to a formed electrostatic latent image to visualize the electrostatic latent image, and a transfer unit that transfers the visualized image to a transfer target. When the residual developer remaining on the image carrier after the transfer by the transfer means is cleaned by the first cleaning member and the second cleaning member, the first cleaning member contacts the image carrier. In this state, a first voltage is applied, and a second voltage having a polarity opposite to that of the first voltage is applied while the second cleaning member is in contact with the image carrier, and the image carrier is provided. The first of The contact portion near said second cleaning member contact portion and near said image bearing member and a cleaning member for optical neutralization.
本発明のクリーニング装置も、本発明の画像形成装置と同様に光除電するため、クリーニング手段と像担持体との電位差を充分に発生させることができ、クリーニング不良を防止することができる。更に、転写後に像担持体にマイナス極性に帯電した現像剤及びプラス極性に帯電した現像剤の双方が残留した場合でも、確実に残留した現像剤をクリーニングすることができ、クリーニング不良を防止することができる。 Since the cleaning device of the present invention also performs photostatic discharge in the same manner as the image forming device of the present invention, it is possible to sufficiently generate a potential difference between the cleaning means and the image carrier and to prevent defective cleaning. Furthermore, even when both a negatively charged developer and a positively charged developer remain on the image carrier after the transfer, the remaining developer can be reliably cleaned, and defective cleaning can be prevented. Can do .
以上説明したように、本発明によれば、低温低湿環境だけでなく、像担持体への電荷の注入現象が発生しやすい高温高湿環境でも、確実に残留現像剤をクリーニングすることができる、という優れた効果を奏する。 As described above, according to the present invention, the residual developer can be reliably cleaned not only in a low-temperature and low-humidity environment but also in a high-temperature and high-humidity environment where charge injection into the image carrier is likely to occur. There is an excellent effect.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[第1の実施の形態]
図1は、本実施の形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to the present embodiment.
画像形成装置10は、像担持体としての円筒状の感光体12を備えており、図示しないモータの駆動力により矢印A方向へ回転する。また、感光体12の感光面には、回転方向Aに沿って順に、帯電ロール14、現像ロール18、及び中間転写体ベルト20が当接されている。また、帯電ロール14と現像ロール18との間の感光面には、露光装置16より感光体12の軸線方向に沿って光ビームが走査される。
The
帯電ロール14は、図示しない電源より所定のバイアス電圧が印加され、感光体12の表面を一様に帯電させる。
A predetermined bias voltage is applied to the
露光装置16は、帯電した感光体12に画像データに基づく光ビームを一様に走査させる。これにより、感光体12の光ビームにより走査された領域は電位が低下して静電潜像が形成される。
The
現像ロール18は、図示しない電源より所定の現像バイアス電圧が印加されてトナーをマイナスの極性に帯電させると共に感光体12の回転方向と同方向に回転して当該帯電したトナーを感光体12に供給している。これにより感光体12に形成された静電潜像が現像され可視化される。
The developing
現像ロール18よりも回転方向下流側では矢印B方向に回転する中間転写体ベルト20と感光体12が接触しており、この中間転写体ベルト20を感光体12とで挟持するように一次転写ロール22が配設されている。この一次転写ロール22には、図示しない電源よりトナーと逆極性のプラスの転写電圧が印加されている。現像ロール18により可視化された感光体12上のトナー像は、この一次転写ロール22に印加された転写電圧と一次転写ロール22の圧接力によって、中間転写体ベルト20に一次転写される。
The
そして、所定のタイミングで二次転写位置へ搬送された記録用紙に、転写バイアスが印加された不図示の二次転写ロールの静電吸引力によって、中間転写体ベルト20からトナー像が記録用紙に転写される。記録用紙は、更に不図示の定着装置へと搬送され、熱と圧力とによりトナー像が記録用紙に定着する。これにより記録用紙に画像が形成される。
Then, the toner image is transferred from the
本実施の形態に係る画像形成装置10を構成する主要部材の仕様及び主要な電気仕様は以下の通りである。
The specifications of main members and main electric specifications constituting the
感光体12:直径約30.0mmの有機感光体
帯電電位=−500V(背景部電位)
露光後電位=−200V(画像部電位)
帯電ロール14:半導電性ロール
DC+AC接触帯電方式
VDC=−520v(DC成分電圧値)
IAC=0.65mA(AC成分電流値)
周波数=614Hz(AC成分の電圧波形)
露光装置16:レーザ波長=780nm
現像ロール18:直径=16.0mm
回転速度=208mm/秒
現像バイアス:VDC=−400V(DC成分電圧値)
Vpp=1500V(AC成分電圧値(Peak to Peak))
周波数=6kHz(AC成分電圧波形)
現像方式:二成分現像方式
現像ギャップ(感光体12と現像ロール18との間隔):約0.3mm
中間転写体ベルト20:ポリイミド製
プロセス速度:104mm/秒
一次転写ロール22:転写バイアス +500V〜+1000V
二次転写ロール(不図示):転写バイアス +1600V。
Photoconductor 12: Organic photoconductor having a diameter of about 30.0 mm
Charging potential = -500V (background potential)
Post-exposure potential = -200 V (image portion potential)
Charging roll 14: semiconductive roll
DC + AC contact charging system
VDC = -520v (DC component voltage value)
IAC = 0.65mA (AC component current value)
Frequency = 614Hz (AC component voltage waveform)
Exposure apparatus 16: Laser wavelength = 780 nm
Developing roll 18: Diameter = 16.0 mm
Rotation speed = 208mm / sec
Development bias: VDC = −400 V (DC component voltage value)
Vpp = 1500V (AC component voltage (Peak to Peak))
Frequency = 6 kHz (AC component voltage waveform)
Development system: Two-component development system Development gap (interval between the
Intermediate transfer belt 20: made of polyimide, process speed: 104 mm / sec, primary transfer roll 22: transfer bias + 500V to + 1000V
Secondary transfer roll (not shown): transfer bias + 1600V.
次に、本実施の形態の画像形成装置10に設けられているクリーニング装置40について説明する。
Next, the
クリーニング装置40は、回転ブラシ24、回収ロール26、スクレーパ28、及び光除電器30を含んで構成されている。
The
回転ブラシ24は、一次転写ロール22よりも感光体12の回転方向Aの下流側に配置され、感光体12に当接されている。回転ブラシ24は、一次転写ロール22によってトナー像が中間転写体ベルト20に転写された後、クリーニング用のプラス極性の電圧を印加することで感光体12の表面の転写残留トナーをクリーニングする。
The rotating
回転ブラシ24は、導電性の回転部材の周囲に多数のブラシ繊維が放射状に植設されたものであり、図示しないモータにより回転する。回転部材にはクリーニング用の電圧を印加するクリーニング電圧印加部34が接続されており、例えば、+300Vのバイアスが印加される。これにより、感光体12と回転ブラシ24との間に電位差が生じ、マイナスの電荷を有するトナーが感光体12から回転ブラシ24に引き付けられるようになっている。なお、ブラシ繊維の材料としては、例えばナイロン等を用いることができる。
The rotating
また、回転ブラシ24の感光体12と反対側の位置には、導電性を有する回収ロール26が当接し、この回収ロール26にはスクレーパ28が当接している。回収ロール26には、トナーと逆極性の電圧であって、回転ブラシ24に印加する電圧より高い電圧(例えば、+600V)が回収ロール電圧印加部36によって印加される。これにより、回転ブラシ24のトナーが回収ロール26の回転スリーブに引き付けられる。この回収ロール26に吸着したトナーは、回収ロール26の周面に接触するスクレーパ28により掻き落され回収される。
Further, a
更に、画像形成装置10には、光除電器30が一次転写ロール22と回転ブラシ24との間に配設されている。光除電器30は、光除電駆動部28によって駆動され、感光体12と回転ブラシ24とで形成されるくさび状の空間部分を通して光を照射することにより感光体12の回転ブラシ24との接触部近傍を除電する。
Further, in the
クリーニング電圧印加部34、回収ロール電圧印加部36、及び光除電駆動部38には、制御装置32が接続されている。制御装置32は、画像形成装置10の画像形成動作中(感光体12の回転中)は、各部が動作して回転ブラシ24及び回収ロール26にクリーニング用の電圧が印加されるようにクリーニング電圧印加部34及び回収ロール電圧印加部36を制御すると共に、光除電器30で感光体12の回転ブラシ24の接触部近傍が光除電されるように光除電駆動部38を制御する。
A
以下、画像形成装置10においてトナー像を形成して中間転写体ベルト20に転写し、転写後の感光体12表面に残留したトナーを回収するまでの流れを簡単に説明する。
Hereinafter, a flow from forming a toner image in the
図1に示すように、感光体12が図中矢印A方向へ回転すると、まず、感光体12は、帯電ロール14によって均一に所定の極性電位に帯電される。本実施の形態では、帯電ロール14に−520Vの直流電圧と0.65mAの交流電流を発生させる交流電圧とを重畳させたバイアス電圧が印加され、感光体12表面は、例えば−500Vに帯電される。
As shown in FIG. 1, when the
そして、更に感光体12が回転すると、感光体12の帯電面が、露光装置16によって画像データに基づいて走査露光され、帯電面の露光された部分の電位が低下して(たとえば−200V)、静電潜像が形成される。その後、−400Vの直流電圧と、ピーク・トゥ・ピークの電位差が1500Vの交流電圧とが重畳された現像バイアス電圧が印加された現像ロール18によってマイナスに帯電したトナーを、帯電面の露光された部分に電気的に付着させることにより、静電潜像を現像(可視化)してトナー像を形成する。
When the
そして、形成されたトナー像は、感光体12の回転に伴って一次転写位置を通過する際に、トナーの極性と逆極性の+500Vの一次転写電圧が印加された一次転写ロール22に電気的に引き寄せられて感光体12から中間転写体ベルト20へ転写される。
Then, when the formed toner image passes through the primary transfer position as the
しかし、画像形成装置10では、中間転写体ベルト20に転写されずに感光体12上に残留する転写残留トナーが発生する。
However, in the
そこで、上述したクリーニング装置40において、回転ブラシ24にクリーニング用のプラス電圧を印加して、回転ブラシ24にマイナス極性に帯電した転写残留トナーを吸着させて回収(クリーニング)する。回転ブラシ24に回収された転写残留トナーは、回転ブラシ24よりさらに高いプラス極性の電圧が印加された回収ロール26に移動し、スクレーパ28によってはぎおとされて回収される。
Therefore, in the
一方、画像形成動作中(感光体12の回転中)は、感光体12の回転方向Aの上流側から、感光体12と回転ブラシ24とで形成されるくさび状の空間部分を通して光を照射することにより、常に感光体12の回転ブラシ24との接触部近傍を光除電する。これにより、感光体12の回転ブラシ24の接触部近傍は、回転ブラシ24から電荷が注入されても光除電して0Vの状態にすることができるため、回転ブラシ24と感光体12との電位差を維持することができ、回転ブラシ24をすり抜ける転写残留トナー量を少なくすることができる。
On the other hand, during the image forming operation (during rotation of the photoconductor 12), light is irradiated from the upstream side in the rotation direction A of the
なお、本実施の形態の画像形成装置10において、感光体12に一定量の転写残留トナーを付着させた状態で感光体12を回転させて該転写残留トナーの付着部分を回転ブラシ24に通過させ、このときの回転ブラシ24の印加電圧に対する回転ブラシ24をすり抜けるトナー量を、高温高湿環境と低温低湿環境の各々の場合について調べた。得られた結果を図2に示す。
In the
同図に示すように、本実施の形態の画像形成装置10に設けられたクリーニング装置40では、上述したように感光体12と回転ブラシ24とで形成されるくさび状の空間部分を通して光を照射して、感光体12の回転ブラシ24との接触部近傍を除電するため、低温低湿環境だけでなく高温高湿環境においても、回転ブラシ24に対して+300V〜+400Vの電圧をかけたときに、回転ブラシ24と感光体12との間で充分な電位差を発生させることができ、回転ブラシ24をすり抜けるトナー量が少なく、十分なクリーニング性能が発揮できていることがわかる。
As shown in the figure, in the
もし光除電を行わなければ、高温高湿環境下では図7に示すように回転ブラシ24に+300〜+400Vを印加しても電荷の注入により感光体の電位が200V程度まで増加してしまうため回転ブラシ24と感光体12との間の電位差が100〜200Vしかとれないが、この画像形成装置10のクリーニング装置40では、光除電により感光体電位が低下するので、図2に示すように回転ブラシ24と感光体12との間で300〜400V近い電位差を生じさせることができ、クリーニング不良を防止することができる。
If light neutralization is not performed, the rotation of the photosensitive member increases to about 200 V due to charge injection even when +300 to +400 V is applied to the rotating
なお、回転ブラシ24に+400Vを越える電圧を印加すると放電が発生するが、この放電領域でも光除電により回転ブラシ24と感光体12との電位差を充分発生させることができるため、クリーニング不良を防止できる。
Although a discharge occurs when a voltage exceeding +400 V is applied to the rotating
なお、本実施の形態では、中間転写体ベルト20を介して記録用紙にトナー像を転写する画像形成装置を例に挙げて説明したが、感光体12から直接記録用紙に転写するような構成の画像形成装置であってもよい。
In this embodiment, the image forming apparatus that transfers the toner image to the recording paper via the
[第2の実施の形態]
第2の実施の形態では、光除電器の配置及び光の照射方向を第1の実施の形態と異ならせた形態について説明する。
[Second Embodiment]
In the second embodiment, a mode in which the arrangement of the light static eliminator and the light irradiation direction are different from those in the first embodiment will be described.
図3は、本実施の形態に係る画像形成装置10aの概略構成図である。クリーニング装置40aにおける光除電器30を回転ブラシ24より感光体12の回転方向Aの下流側に配置した以外は、本実施の形態の画像形成装置10aは第1の実施の形態の画像形成装置10と同一構成である。なお、図3では制御装置32、クリーニング電圧印加部34、回収ロール電圧印加部36、光除電駆動部38(所謂制御系の構成)については図示を省略した。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the
本実施の形態の光除電器30は、感光体12の回転方向Aの下流側から感光体12と回転ブラシ24とで形成されるくさび状の空間部分を通して光を照射して、感光体12の回転ブラシ24との接触部近傍を除電する。
The light
本実施の形態の画像形成装置10aでも、回転ブラシ24の印加電圧に対する回転ブラシ24をすり抜けるトナー量を調べたところ、第1の実施の形態と同様の効果が得られた。
Also in the
[第3の実施の形態]
第3の実施の形態では、感光体12の回転方向Aの上流側及び下流側の双方から、感光体12の回転ブラシ24との接触部近傍に光を照射して除電する形態について説明する。
[Third Embodiment]
In the third embodiment, a mode will be described in which neutralization is performed by irradiating light in the vicinity of the contact portion of the
図4は、本実施の形態に係る画像形成装置10bの概略構成図である。同図に示すように、クリーニング装置40aにおいて、2つの光除電器30a、30bを、回転ブラシ24に対して感光体12の回転方向Aの上流側及び下流側の双方に配置した。これ以外は、第1の実施の形態の画像形成装置10と同一構成である。なお、図4でも制御系の構成については図示を省略した。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the
本実施の形態の光除電器30aは、感光体12の回転方向Aの上流側から感光体12と回転ブラシ24とで形成されるくさび状の空間部分を通して光を照射し、光除電器30bは、感光体12の回転方向Aの下流側から感光体12と回転ブラシ24とで形成されるくさび状の空間部分を通して光を照射する。これにより、感光体12の回転ブラシ24との接触部近傍を光除電する
本実施の形態の画像形成装置10bでも、回転ブラシ24の印加電圧に対する回転ブラシ24をすり抜けるトナー量を調べたところ、第1の実施の形態と同様の効果が得られた。
The light
なお、回転ブラシ24のブラシ繊維の密度が高くなるにつれて、感光体12の回転ブラシ24から電荷の注入が起こる部分に光除電器の光が届きにくくなる。従って、ブラシ繊維が高密な回転ブラシを使用する場合には、特に、上流側及び下流側の両方から光除電する方式は有効となる。
In addition, as the density of the brush fibers of the rotating
[第4の実施の形態]
第4の実施の形態では、上記回転ブラシ24の代わりに導電性ロールを用いた場合の形態例について説明する。
[Fourth Embodiment]
In the fourth embodiment, an example in which a conductive roll is used instead of the rotating
図5は、本実施の形態に係る画像形成装置10cの概略構成図である。クリーニング装置40cのクリーニング部材として回転ブラシ24の代わりに導電性ロール25を設けた以外は、本実施の形態の画像形成装置10cは第1の実施の形態と同一構成である。なお、図5でも制御系の構成については図示を省略した。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of an
本実施の形態の画像形成装置10cでも、回転ブラシ24の印加電圧に対する回転ブラシ24をすり抜けるトナー量を調べたところ、第1の実施の形態と同様の効果が得られた。
Also in the
[第5の実施の形態]
第5の実施の形態では、クリーニング装置のクリーニング部材として回転ブラシを2個設け、各回転ブラシ毎に光除電器を設けた形態について説明する。
[Fifth Embodiment]
In the fifth embodiment, a mode in which two rotating brushes are provided as cleaning members of the cleaning device and an optical static eliminator is provided for each rotating brush will be described.
例えば、感光体、帯電ロール、現像ロール、転写ロール、及びクリーニング装置を含む画像形成ユニットがY(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(ブラック)の各色毎に直列に並べられ、中間転写体ベルト上にそれぞれのユニットで作像されたトナー像を順次重ね合わせて転写(多重転写)することでカラー画像を形成する画像形成装置の場合には、プロセス方向上流側の画像形成ユニットで感光体から中間転写体に転写されたトナー像が、下流側の画像形成ユニットの転写部を通過するときに、該下流側の画像形成ユニットの感光体に付着して中間転写体から剥ぎ取られる現象、いわゆるリトランスファーが生じることがある。リトランスファーによって感光体に付着したトナーは、一次転写ロール22に印加されたプラス極性の電圧によってプラス極性に帯電しているため、プラス極性の電圧が印加された回転ブラシでは転写残留トナーを回収することはできない。
For example, an image forming unit including a photoreceptor, a charging roll, a developing roll, a transfer roll, and a cleaning device is arranged in series for each color of Y (yellow), M (magenta), C (cyan), and K (black). In the case of an image forming apparatus that forms a color image by sequentially superimposing and transferring (multiple transfer) the toner images formed by each unit on the intermediate transfer belt, image formation on the upstream side in the process direction When the toner image transferred from the photosensitive member to the intermediate transfer member by the unit passes through the transfer portion of the downstream image forming unit, it adheres to the photosensitive member of the downstream image forming unit and is peeled off from the intermediate transfer member. The phenomenon taken, so-called retransfer, may occur. The toner adhering to the photoconductor by retransfer is charged to the positive polarity by the positive polarity voltage applied to the
そこで、図6に示すように、本実施の形態の画像形成装置10dでは、マイナス極性の転写残留トナーとプラス極性の転写残留トナーの双方をクリーニングするために、クリーニング装置40dのクリーニング部材として2つの回転ブラシ24a、24bを設けた。
Therefore, as shown in FIG. 6, in the
更に、クリーニング装置40dには、該回転ブラシ24a、24bに当接して、回転ブラシ24a、24bに付着したトナーを回収する回収ロール26a、26b、及び該回収ロール26a、26bからトナーを掻き取るスクレーパ28a、28bを設けた。各回転ブラシ24a、24bの近傍には各回転ブラシに対応する光除電器30a、30bを配置した。
Further, the
このクリーニング装置40dによるクリーニング動作を簡単に説明すると、まず回転ブラシ24aにクリーニング用のプラス極性の電圧を印加してマイナス極性の転写残留トナーを回収する。そして、回転ブラシ24aに当接する回収ロール26aには、該回転ブラシ24aに印加した電圧よりも大きなプラス極性の電圧を印加して、回転ブラシ24aに付着しているトナーを吸着し、更に回収ロール26aに付着したトナーをスクレーパ28aで掻き取って回収する。これによりマイナス極性の残留トナーがクリーニングされる。
The cleaning operation by the
一方、回転ブラシ24bにはマイナス極性の電圧を印加して、プラス極性の転写残留トナーを回収する。そして、回転ブラシ24bに当接する回収ロール26bには、該回転ブラシ24bに印加した電圧よりも大きなマイナス極性の電圧を印加して、回転ブラシ24bに付着しているトナーを吸着し、更に回収ロール26a、26bに付着したトナーをスクレーパ28bで掻き取って回収する。これによりプラス極性の残留トナーがクリーニングされる。
On the other hand, a negative polarity voltage is applied to the
このとき、光除電器30aは、感光体12の回転方向Aの上流側から感光体12と回転ブラシ24aとで形成されるくさび状の空間部分を通して光を照射して、感光体12の回転ブラシ24aとの接触部近傍を除電すると共に、光除電器30bは、感光体12の回転方向Aの下流側から感光体12と回転ブラシ24bとで形成されるくさび状の空間部分を通して光を照射して、感光体12の回転ブラシ24bとの接触部近傍を除電する。
At this time, the light
これにより、回転ブラシ24aで感光体12との間の電位差を充分に発生させることができるためマイナス極性のトナーを回収できると共に、回転ブラシ24bでも感光体12との間の電位差を充分に発生させることができ、プラス極性のトナーを回収できる。結果として十分なクリーニング性能が発揮される。
As a result, the potential difference between the
なお、ここでは、プラス極性の電圧を回転ブラシ24a、回収ロール26aに印加し、マイナス極性の電圧を回転ブラシ24b、回収ロール26bに印加する例について説明したが、印加する電圧の極性はこの逆であってもよい。
Here, an example in which a positive polarity voltage is applied to the
10、10a、10b、10c、10d 画像形成装置
12 感光体
14 帯電ロール
16 露光装置
18 現像ロール
20 感光体
20 中間転写体ベルト
22 一次転写ロール
24、24a、24b 回転ブラシ
25 導電性ロール
26、26a、26b 回収ロール
28、28a、28b スクレーパ
30、30a、30b 光除電器
40、40a、40b、40c、40d クリーニング装置
10, 10a, 10b, 10c, 10d
Claims (5)
前記像担持体を帯電する帯電手段と、
前記帯電された像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
前記像担持体に形成された静電潜像に現像剤を供給して静電潜像を可視化する現像手段と、
前記可視化した像を被転写体に転写する転写手段と、
クリーニング用の第1の電圧が印加されると共に前記像担持体に接触した状態で、前記転写手段による転写後に前記像担持体に残留する残留現像剤をクリーニングする第1のクリーニング部材と、前記第1の電圧とは逆極性の第2の電圧が印加されると共に前記像担持体に接触した状態で、前記転写手段による転写後に前記像担持体に残留する残留現像剤をクリーニングする第2のクリーニング部材とを有するクリーニング手段と、
前記像担持体の前記第1のクリーニング部材との接触部近傍及び前記像担持体の前記第2のクリーニング部材との接触部近傍の各々を光除電する光除電手段と、
を含む画像形成装置。 An image carrier;
Charging means for charging the image carrier;
An electrostatic latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the charged image carrier;
Developing means for visualizing the electrostatic latent image by supplying a developer to the electrostatic latent image formed on the image carrier;
Transfer means for transferring the visualized image to a transfer target;
A first cleaning member that cleans residual developer remaining on the image carrier after transfer by the transfer means in a state where a first voltage for cleaning is applied and in contact with the image carrier; A second cleaning for cleaning a residual developer remaining on the image carrier after transfer by the transfer means in a state where a second voltage having a polarity opposite to the voltage of 1 is applied and in contact with the image carrier. Cleaning means having a member ;
A light neutralizing means for performing light neutralization on each of the vicinity of the contact portion of the image carrier with the first cleaning member and the vicinity of the contact portion of the image carrier with the second cleaning member ;
An image forming apparatus including:
クリーニング用の第1の電圧が印加されると共に前記像担持体に接触した状態で、前記転写手段による転写後に前記像担持体に残留する残留現像剤をクリーニングする第1のクリーニング部材と、前記第1の電圧とは逆極性の第2の電圧が印加されると共に前記像担持体に接触した状態で、前記転写手段による転写後に前記像担持体に残留する残留現像剤をクリーニングする第2のクリーニング部材とを有するクリーニング手段と、
前記像担持体の前記第1のクリーニング部材との接触部近傍及び前記像担持体の前記第2のクリーニング部材との接触部近傍の各々を光除電する光除電手段と、
を含むクリーニング装置。 Image carrier, charging means for charging the image carrier, electrostatic latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the charged image carrier, development to an electrostatic latent image formed on the image carrier A cleaning device used in an image forming apparatus including a developing unit that supplies an agent to visualize an electrostatic latent image, and a transfer unit that transfers the visualized image to a transfer target,
A first cleaning member that cleans residual developer remaining on the image carrier after transfer by the transfer means in a state where a first voltage for cleaning is applied and in contact with the image carrier; A second cleaning for cleaning a residual developer remaining on the image carrier after transfer by the transfer means in a state where a second voltage having a polarity opposite to the voltage of 1 is applied and in contact with the image carrier. Cleaning means having a member ;
A light neutralizing means for performing light neutralization on each of the vicinity of the contact portion of the image carrier with the first cleaning member and the vicinity of the contact portion of the image carrier with the second cleaning member ;
Including cleaning device.
第1のクリーニング部材及び第2のクリーニング部材により前記転写手段による転写後に前記像担持体に残留する残留現像剤をクリーニングするときに、前記第1のクリーニング部材が前記像担持体に接触した状態で第1の電圧を印加すると共に、前記第2のクリーニング部材が前記像担持体に接触した状態で前記第1の電圧とは逆極性の第2の電圧を印加し、前記像担持体の前記第1のクリーニング部材との接触部近傍及び前記像担持体の前記第2のクリーニング部材との接触部近傍を光除電するクリーニング方法。 Image carrier, charging means for charging the image carrier, electrostatic latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the charged image carrier, development to an electrostatic latent image formed on the image carrier A cleaning method used in an image forming apparatus including a developing unit that supplies an agent to visualize an electrostatic latent image, and a transfer unit that transfers the visualized image to a transfer target,
When the residual developer remaining on the image carrier after the transfer by the transfer means is cleaned by the first cleaning member and the second cleaning member, the first cleaning member is in contact with the image carrier. A first voltage is applied, and a second voltage having a polarity opposite to the first voltage is applied in a state where the second cleaning member is in contact with the image carrier, and the first voltage of the image carrier is changed. A cleaning method in which the vicinity of the contact portion with the first cleaning member and the vicinity of the contact portion of the image carrier with the second cleaning member are subjected to light neutralization .
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