JP5921338B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
このような画像形成装置では、まず1次転写工程として、感光ドラム(像担持体)表面に形成されたトナー像を、中間転写体に転写する。その後、この1次転写工程を、複数色のトナー像に関して繰り返し実行することにより、中間転写体表面に複数色のトナー像を形成する。続けて、2次転写工程として、中間転写体表面に形成された複数色のトナー像を、紙等の記録材表面に一括して転写する。トナー像が一括転写された記録材は、その後、定着手段によりトナー像が永久定着されることにより、フルカラー画像が形成される。
特許文献1では、次のようなクリーニング方式が提案されている。まず、2次転写工程後の中間転写体上の残留トナー(2次転写残トナー)を、導電性ローラを用いた帯電手段に交流電圧を印加して、現像時のトナー帯電状態とは逆極性に帯電する。その後、逆極性に帯電された2次転写残トナーは、次回の1次転写工程時に感光ドラムに移動し、感光ドラム上のクリーニング手段により回収されるものである。このような構成とすることで、次ページの1次転写時にクリーニングが可能となり、プリントスピードを遅くすることなく連続した画像形成が可能となる。
印字枚数が増加した場合、導電性ブラシに2次転写残トナーを一時的に付着させる1次回収動作が繰り返され、導電性ブラシ内に2次転写残トナーが蓄積する場合がある。トナーは導電性ブラシよりも抵抗が高いため、付着した2次転写残トナーの量が増えた場合には、見かけ上の導電性ブラシの抵抗が上昇し、導電性ブラシに所定の電流を流せなくなる場合がある。その場合、2次転写残トナーは導電性ブラシから与えられる電荷量が減少し、正極性への帯電が不十分となることが懸念される。
この帯電が不十分な2次転写残トナーは、周囲の電界から受ける力が弱く、感光ドラム表面と中間転写体の電位差が小さいと感光ドラムに移動しにくい。特に、感光ドラム上の画像形成部分に2次転写残トナーを移動させる場合、感光ドラムは露光され負極性が小さ
いため、帯電が不十分な2次転写残トナーは移動できず、感光ドラムから転写された画像とともに中間転写体上に残る可能性がある。
帯電が不十分な2次転写残トナーが、感光ドラムから転写された画像とともに中間転写体上に残った場合には、画像が存在する部分に、回収しきれなかった前の画像の2次転写残トナーが残る画像不良(ゴースト画像)が発生してしまうことが懸念される。
トナー像が形成される像担持体と、
前記像担持体に形成されたトナー像が1次転写部で1次転写される無端状の回転可能な中間転写体と、
を有し、
前記中間転写体に1次転写されたトナー像を2次転写部で記録材に2次転写させて該記録材に画像を形成する画像形成装置であって、
前記中間転写体の回転方向における前記2次転写部よりも下流、かつ、前記1次転写部よりも上流に設けられ、電源により電流又は電圧が印加されることで前記中間転写体上の残留トナーをトナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電する導電性を有するブラシ部材を有し、
前記中間転写体上の残留トナーが、前記ブラシ部材により前記逆極性に帯電されることで前記中間転写体から前記像担持体に前記1次転写部で移動し、前記像担持体上の残留トナーを回収する回収部材により回収される画像形成装置において、
前記電源は、前記ブラシ部材に印加する電流又は電圧の設定値を、記録材に対する画像形成が開始されてから予め設定されたタイミングで、前記画像形成の開始時に設定されている第1値から前記第1値より小さい第2値に変更可能であり、
前記電源により前記第2値の電流又は電圧が印加された前記ブラシ部材によって帯電された残留トナーが、前記1次転写部に位置する場合における、前記像担持体と前記中間転写体との間の電位差の絶対値は、
前記像担持体に形成されたトナー像が前記1次転写部で1次転写される際の、前記像担持体と前記中間転写体との間の電位差の絶対値以上であることを特徴とする。
図1は、本実施例の画像形成装置と画像送信装置の接続を示す画像形成システム図である。
本実施例の画像形成装置100は、図1に示すように、PC等の情報機器101とケーブル102を介して接続されている。情報機器101から画像信号が画像形成装置100に送信されると、画像形成装置100内の画像処理部103によって受信した信号の解析が行われた後、制御手段としての制御部104へ送信される。制御部104は、画像処理部103で解析された情報に従い、画像形成装置の各部を制御する。
図2は、本実施例の画像形成装置100の概略構成を示す断面図である。
以下、図2を用いて本実施例の画像形成装置100の構成及び動作を説明する。尚、本実施例の画像形成装置100は、第1〜第4の画像形成ステーション(画像形成部)a〜dより構成されている。第1〜第4の画像形成ステーションa〜dではそれぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)の色のトナーを用いて画像形成動作が行われる。
以下に、画像形成動作について説明する。以下の説明では、第1の画像形成ステーションaの画像形成動作について説明するが、各画像形成ステーションの構成及び動作は、用いるトナーの色が異なることを除いて実質的に同じである。以下の説明において特に区別を要しない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを表すために図2中符号に与えた添え字a,b,c,dは省略して総括的に説明する。
感光ドラム1a上に形成されたイエロートナー像は、1次転写部Tを通過する過程で、1次転写電源15aより1次転写ローラ14aに印加された1次転写電圧によって、中間転写ベルト10上(中間転写体上)に転写される(1次転写)。ここで、1次転写部Tと
は、感光ドラム1aと中間転写ベルト10との当接部(感光ドラム1aと中間転写ベルト10との間に形成された1次転写ニップ)をいう。また、図2では、説明の便宜上、第1の画像形成ステーションaの1次転写部のみTで示している。
感光ドラム1a表面に残留した1次転写残トナー(残留トナー)は、回収部材としてのクリーニング装置5aにより清掃、除去された後、帯電以下の画像形成プロセスに供せられる。
以下、同様にして、第2色のマゼンタトナー像、第3色のシアントナー像、第4色のブラックトナー像がそれぞれの画像形成ステーションで形成され、中間転写ベルト10上に順次重ねて転写されて、目的のカラー画像に対応した合成カラー画像が得られる。
その後、4色のトナー像を担持した記録材Pは定着器30に導入され、そこで加熱及び加圧されることにより4色のトナーが溶融混色して記録材Pに固定(定着)される。以上の動作により、フルカラーのプリント画像が形成される。
ここで、帯電した2次転写残トナー(残留トナー)が、中間転写ベルト10から感光ドラム1aに移動することを、以下の説明では逆転写という場合もある。
また、図2に示すように、導電性ブラシ16及び導電性ローラ17は、中間転写ベルト10の回転方向における2次転写部Taよりも下流、かつ、第1の画像形成ステーションaの1次転写部Tよりも上流に設けられている。導電性ブラシ16は、高圧電源60により電流が供給されることで中間転写ベルト10上の残留トナーをトナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電するものである。
中間転写ベルト10には、厚さ100μmで、導電剤としてカーボンが混合されることにより体積抵抗率が1×109Ω・cmに調整された無端状のポリイミド樹脂が用いられている。中間転写ベルト10は、駆動ローラ11、テンションローラ12、2次転写対向ローラ13の3軸で張架され、テンションローラ12により総圧60Nの張力で張架されている。
なお、本実施例では、中間転写ベルト10の材料としてポリイミド樹脂を使用したものの、熱可塑性樹脂であれば、他の材料でもよく、例えば、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)等の材料を使用しても良い。
本実施例では、2次転写残トナーを帯電させる帯電手段として、導電性ブラシ16と導電性ローラ17が用いられている。
導電性ブラシ16を構成する導電性繊維はナイロンを主成分とし、導電剤としてカーボンが使用されている。導電性繊維の1本の単位長さ当たりの抵抗値は1×1012Ω/cmであり、単糸繊度300T/60F(5dtex)である。導電性ブラシ16の密度は100kF/inch2である。導電性ブラシ16は、高圧電源60から所定の電圧が印加される(所定の電流が供給される)ことで、2次転写残トナーを帯電する構成となっている。導電性ブラシ16は、不図示の支持部によって支持されておりベルトの回転は、支持部に対して回転することなくベルトに導電性繊維が接触し続けている。
導電性繊維16aの抵抗測定方法を図4を用いて説明する。図4に示すように、測定対象の導電性繊維16aを幅10mm(D)で配置された2本のφ5mmの金属ローラ83で張架し、片側100gの錘84にて荷重をかける。この状態で、電源81から200Vの電圧を、金属ローラ83を介して導電性繊維16aに印加し、その時の電流値を電流計82で読み取り、10mm(1cm)あたりの導電性繊維16aの抵抗値(Ω/cm)を算出している。
以上説明した構成において、中間転写ベルト10のクリーニング方法について図3を用いて説明する。
本実施例においては、上述したように現像器4でトナーは負極性に帯電された後、感光ドラム1における現像に用いられ、1次転写電源15により正極性の電圧が印加された1次転写ローラ14により感光ドラム1上から中間転写ベルト10に1次転写される。その後、2次転写電源21より正極性の電圧を印加された2次転写ローラ20により、中間転写ベルト10上のトナーが記録材Pに2次転写されることで、画像形成が行われる。
4つの画像形成ステーションよりも中間転写ベルト10の回転方向上流側に位置する導電性ブラシ16は、回転移動する中間転写ベルト10に対して固定配置され、かつ中間転
写ベルト10に対する侵入量が所定の侵入量となるように配置されている。そのため、中間転写ベルト10上に複数層に堆積していた2次転写残トナーは、導電性ブラシ16通過時に、導電性ブラシ16と中間転写ベルト10の周速差により機械的に略一層の高さに散らされる(図3にBで示す範囲のトナー)。
その後、導電性ブラシ16を通過した2次転写残トナーは、中間転写ベルト10の回転方向に移動し、導電性ローラ17に到達する。導電性ローラ17には、高圧電源70により正極性の電圧(本実施例では1500V)が印加されている。導電性ブラシ16を通過し、正極性に帯電された2次転写残トナーは、導電性ローラ17通過時に更に帯電されることで、感光ドラム1aに1次転写部Tで逆転写させるために最適な正電荷が付与される(図3にCで示す範囲のトナー)。
最適な電荷が付与された2次転写残トナーは、第1の画像形成ステーションaの1次転写部Tにおいて1次転写ローラ14aに印加された正極性の電圧により感光ドラム1aに逆転写され、感光ドラム1a上に配置されたクリーニング装置5aへ回収される。導電性ブラシ16に1次回収されたトナー及び導電性ローラ17に付着したトナーは、画像形成動作終了時の後回転動作により、定期的に吐き出される。ここで、第1の画像形成ステーションaは、中間転写ベルト10の回転方向において複数の画像形成ステーションのうち最上流に位置する画像形成ステーションである。
ここで、感光ドラム1aに形成されたトナー像が中間転写ベルト10に1次転写されるタイミングで、中間転写ベルト10上の2次転写残トナーが、感光ドラム1aに1次転写部Tで逆転写される場合、所謂転写同時クリーニングが行われることとなる。
本実施例は、図2に示すように、中間転写ベルト10上の2次転写残トナーを導電性ブラシ16により帯電させることで、1次転写部Tで感光ドラムに移動させてクリーニングを行う画像形成装置100に関するものである。そして、この画像形成装置100において、次に示すような制御を行うことを特徴とする。まず、印字動作(画像形成動作)中の1次転写工程が全て終了した後に、導電性ブラシ16の設定電流を第1の設定電流からそれよりも小さな第2の設定電流に変更する。その後、第2の設定電流が印加された導電性ブラシ16によって帯電された2次転写残トナーを感光ドラム1aに移動させるように、感光ドラム1aの表面電位を制御する。ここで、第1の設定電流、第2の設定電流はそれぞれ、高圧電源60により導電性ブラシ16に供給される電流の設定値のうち、画像形成の開始時に設定されている第1値の電流、第1値より小さい第2値の電流に相当する。高圧電源60は、制御部104によって、導電性ブラシ16に供給する電流の設定値を、1枚の記録材に対する画像形成が開始されてから予め設定されたタイミングで、第1値から第2値に変更可能に設けられている。
S1においては、画像形成装置100にPC等の情報機器101より画像信号が送られると画像処理部103で信号が解析され、制御部104は各部に指示を送ることで印字動作を開始する。S2においては、感光ドラム1上に現像されたトナー像を中間転写ベルト10上に順次転写(1次転写)させる。この時の第1の画像形成ステーションaの感光ドラム1aの表面電位は、露光された画像部(明部電位VL)と、露光されていない非画像部(暗部電位Vd)との比率によって決まる。したがって、S2における感光ドラム1aの表面の平均電位をV1とすると、|VL|≦|V1|≦|Vd|という関係が成り立ち、画像の印字率によってV1は変化することとなる。
S6においては、2次転写残トナーが導電性ブラシ16を通過し、中間転写ベルト10上より除去された後に、導電性ブラシ16への電流印加を停止する。S7においては、印字動作を終了する。
この時、感光ドラム1a上にはトナー像は無く、中間転写ベルト10上へのトナー像の転写は行われていないため、転写同時クリーニングで中間転写ベルト10上より除去されるわけではない。したがって、本実施例において、第1の画像形成ステーションaを2次転写残トナーの回収ステーションとして説明したものの、第2の画像形成ステーションbから第4の画像形成ステーションdのいずれかで2次転写残トナーを回収しても良い。
次に、本実施例の作用について説明する。
導電性ブラシ16の設定電流と2次転写残トナーの付着量の関係について、図6及び図7を用いて説明する。図6は、本実施例における導電性ブラシ16へのトナー回収のメカニズムを説明するための図である。
導電性ブラシ16と中間転写ベルト10が接触する領域での電気抵抗値がそれぞれRb〔Ω〕、Ri〔Ω〕であったとき、図7の等価回路上では、それぞれの部材を抵抗値Rb〔Ω〕の抵抗体16b、Ri〔Ω〕の抵抗体10bとみなしている。この時、導電性ブラシ16にかかる電位差Vb〔V〕は、Vb=Rb×I、中間転写ベルト10にかかる電位差Vi〔V〕は、Vi=Ri×Iとなり、電位差はそれぞれ、中間転写ベルト10と導電性ブラシ16の抵抗値と流れる電流値に依存する。
導電性ブラシ16の設定電流としてそれぞれ5〔μA〕、25〔μA〕を印加した状態で印字動作を繰り返した。すると、5〔μA〕を印加した導電性ブラシ16は、25〔μA〕を印加した導電性ブラシ16に対して、トナー付着量が半分程度となり、導電性ブラシ16の設定電流と2次転写残トナーの付着量の関係が確認された。
したがって、印字動作中に導電性ブラシ16の設定電流をIb1からそれよりも小さいIb2に変えると、設定電流がIb2に低下した分だけ、導電性ブラシ16のトナー付着量を低減させることが可能となる。
特に、導電性ブラシ16と中間転写ベルト10の抵抗値Rb〔Ω〕、Ri〔Ω〕が、Rb≧Riの関係であり、2次転写残トナーが導電性ブラシ16に付着しやすい導電性ブラシ16を使用するとき、本実施例における導電性ブラシ16の設定電流低下によるトナー付着低減の効果は特に有用である。すなわち、本実施例に示す電流可変制御は、導電性ブラシ16に高抵抗のブラシを使用した場合に特に効果を発揮するもので、本実施例の制御を適用することで、トナーが付着しやすい高抵抗ブラシが使用出来るようになる。
導電性ブラシ16を通過した2次転写残トナーが中間転写ベルト10から移動される際に受ける力は、2次転写残トナーの電荷量と、感光ドラム1aと中間転写ベルト10との間に生じる電位差によって決まる。第1の設定電流Ib1が印加されている導電性ブラシ16を通過し正極性に帯電された2次転写残トナーは、表面の平均電位がV1である感光ドラム1aに移動する。
この時の感光ドラム1aの表面の平均電位V1は、明部電位VLと暗部電位Vdの各部分の比率によって決まり、感光ドラム1aと中間転写ベルト10との間の電位差が最も小さくなるのは、感光ドラム1aの全面がVLとなった場合である。感光ドラム1aと中間
転写ベルト10の電位差が最小である状態で、2次転写残トナーが感光ドラム1aに移動できるように、導電性ブラシ16は2次転写残トナーに電荷を与え十分に帯電させなければならない。そのため、設定電流Ib1は上述の状態を満たす値を設定しなければならず、本実施例では20〔μA〕としている。
本実施例では、感光ドラム1aの表面の平均電位V2を−500〔V〕として中間転写ベルト10との間に生じる電位差を大きくしている。
このように、第2の設定電流Ib2が印加されている導電性ブラシ16によって帯電された2次転写残トナーが、1次転写部Tに位置する場合における、感光ドラム1aと中間転写ベルト10との間の電位差は、次のような大きさとしている。すなわち該電位差の絶対値は、2次転写残トナーが1次転写部Tで感光ドラム1aに移動できるように、感光ドラム1aに形成されたトナー像が1次転写部Tで1次転写される際の、感光ドラム1aと中間転写ベルト10との間の電位差の絶対値以上としている。
ここで、感光ドラム1の表面電位は、上述のように、露光された画像部(明部電位VL)と、露光されていない非画像部(暗部電位Vd)との比率によって決まる。すなわち、帯電ローラ2aと像露光手段3aとのうち少なくともいずれかを制御することで、感光ドラム1の表面電位を制御することができる。
また、本実施例では、感光ドラム1aの表面電位を変更して、感光ドラム1aと中間転写ベルト10との間の電位差を制御するものであったが、該電位差を制御できるものであれば、これに限るものではない。例えば、1次転写電源15aにより1次転写ローラ14aに印加される1次転写電圧を制御するものであってもよい。このように、感光ドラム1aの表面電位と、1次転写電源15aとの少なくともいずれかを制御することで、電位差を制御することができる。感光ドラム1aの表面電位は、帯電ローラ2aにより制御されるものであるとよい。
ゴースト濃度とは、導電性ブラシ16において、2次転写残トナーの帯電が不十分で逆転写されずに中間転写ベルト10上に残り画像不良となった2次転写残トナーの濃度を0から4のランク付けを行い評価したものである。ゴースト濃度の各ランクの画像不良の状態は、次に示す通りである。ランク0は画像上に2次転写残トナーが全くない状態、ランク1は画像によらず2次転写残トナーが気にならない状態である。また、ランク2は画像の種類によって2次転写残トナーが気になることがある状態、ランク3以降はどの画像でも2次転写残トナーが気になる状態である。
感光ドラム1aの表面電位が−100〔V〕の場合、導電性ブラシ16の設定電流は20〔μA〕であればゴースト濃度が0.9となりクリーニングの性能を満たす。一方、感光ドラム1aの表面電位が−500〔V〕の場合、導電性ブラシ16の設定電流は5〔μA〕であればゴースト濃度が0.8となりクリーニングの性能を満たす。したがって、導
電性ブラシの設定電流が小さい場合でも、感光ドラム1aの表面電位を制御することでクリーニング性能を維持することが可能である。
このように、帯電量の小さい2次転写残トナーであっても感光ドラムに良好に逆転写させることができるため、より安定したクリーニング性能を得ることが可能となる。したがって、印字枚数の増加に伴う帯電部材の帯電機能低下を抑制し、クリーニング不良に起因する画像不良のない良好な画質の画像形成装置を提供することが可能となる。
本実施例では、4つの画像形成ステーションが備えられた画像形成装置について説明したが、画像形成ステーションは4つに限るものではない。すなわち、画像形成ステーションは、1つであってもよいし、中間転写ベルト10の回転方向に沿って複数並設されるものであってもよい。
(本実施例の特徴)
本実施例は、実施例1同様、図2に示すような導電性ブラシ16を有する画像形成装置100に関するものであり、導電性ブラシ16の設定電流として、第1の設定電流とそれよりも小さい第2の設定電流が設けられている。そして、この画像形成装置100において、次に示す状態(形態)となるようなタイミングで、印字動作中に導電性ブラシ16の設定電流を第1の設定電流から第2の設定電流に変更することを特徴とする。
(1)1次転写工程中に、感光ドラム1aに移動する2次転写残トナーは、第1の設定電流が印加された導電性ブラシ16によって帯電された2次転写残トナーである。
(2)1次転写工程が終了した後に、感光ドラム1aに移動する2次転写残トナーは、第2の設定電流が印加された導電性ブラシ16によって帯電された2次転写残トナーである。
そして、第2の設定電流が印加された導電性ブラシ16によって帯電された2次転写残トナーを移動させるように感光ドラム1aの表面電位を制御するものである。
S8〜S10は、実施例1で説明したS1〜S3と同じである。
S11においては、導電性ブラシ16を通過中の2次転写残トナーが1次転写工程中の感光ドラム1aに逆転写されるかどうかを判定する。具体的には、導電性ブラシ16と感光ドラム1aの間の距離が50mmであり、中間転写ベルト10の周速度が100mm/secである時、導電性ブラシ16を通過中の2次転写残トナーが感光ドラム1aに到達するまで0.5secの時間を要する。残りの印刷範囲から、感光ドラム1aが0.5sec後に1次転写工程を行っているかどうか判定する。0.5sec後に1次転写工程を行っており、導電性ブラシ16を通過中の2次転写残トナーは1次転写工程中の感光ドラム1aに逆転写されると判定されると、上記のS9及びS10の工程が繰り返される。0.5sec後に1次転写工程が終了しており、導電性ブラシ16を通過中の2次転写残ト
ナーが1次転写工程後の感光ドラム1aに逆転写されると判定すると、S12において、導電性ブラシ16の設定電流をIb2に変更する。
S13において、第1画像形成ステーションaの1次転写工程が終了し、S14において、感光ドラム1aの表面の平均電位がV2になるように制御する。S15においては、全ての2次転写残トナーが導電性ブラシ16を通過し、中間転写ベルト10上より除去された後に、導電性ブラシ16への電流印加を停止する。S16においては、印字動作を終了する。
次に、本実施例の作用について説明する。
本実施例において、導電性ブラシ16の設定電流を低くすることでトナーのブラシ付着量を低減させる作用と、感光ドラム1a表面電位を制御することで安定したクリーニング性能を維持する作用については、実施例1で説明した内容と同一である。このため、説明を省略する。
これにより、実施例1に対して、より効果的に、安定してクリーニング性能を維持することが可能となる。
(本実施例の特徴)
上述した実施例1,2では、高圧電源60により導電性ブラシ16に供給される電流を変更するものであったが、本実施例では、高圧電源60により導電性ブラシ16に印加される電圧を変更している。
すなわち、本実施例では、図2に示す画像形成装置100において、次に示すような制
御を行うことを特徴とする。まず、印字動作中の1次転写工程が全て終了した後に、導電性ブラシ16の設定電圧を第1の設定電圧からそれよりも小さな第2の設定電圧に変更する。その後、第2の設定電圧が印加された導電性ブラシ16によって帯電された2次転写残トナーを逆転写させるように、感光ドラム1aの表面電位を制御する。
ここで、第1の設定電圧、第2の設定電圧はそれぞれ、高圧電源60により導電性ブラシ16に印加される電圧の設定値のうち、画像形成の開始時に設定されている第1値の電圧、第1値より小さい第2値の電圧に相当する。高圧電源60は、制御部104によって、導電性ブラシ16に印加する電圧の設定値を、1枚の記録材に対する画像形成が開始されてから予め設定されたタイミングで、第1値から第2値に変更可能に設けられている。
S17、S18は、実施例1で説明したS1、S2と同じである。
S19においては、導電性ブラシ16に第1の設定電圧Vb1を印加する。S20においては、第4の画像形成ステーションdの1次転写工程の終了を判定する。1次転写工程が終了していない場合は、上記のS18及びS19の工程を繰り返す。第4の画像形成ステーションdの1次転写工程が全て終了した場合は、S21において、導電性ブラシ16の設定電圧をVb2に変更し、感光ドラム1aの表面の平均電位がV2になるように制御する。
S22においては、2次転写残トナーが導電性ブラシ16を通過し、中間転写ベルト10上より除去された後に、導電性ブラシ16への電圧印加を停止する。S23においては、印字動作を終了する。
次に、本実施例の作用について説明をする。
導電性ブラシ16の設定電圧と2次転写残トナーの付着量の関係について説明する。
実施例1で示したように、導電性ブラシ16の先端と根元の電位差Vb〔V〕が大きいほどトナーを静電的に引き付ける力が強くなり、導電性ブラシ16の毛先から根元にまで2次転写残トナーは付着する。反対に、導電性ブラシ16にかかる電位差Vbが小さいほど、トナーを静電的に引きつける力が弱まって、導電性ブラシ16の根元のトナー付着量は少なくなる。したがって、印字動作中に導電性ブラシ16の設定電圧をVb1からそれよりも小さいVb2に変えると、設定電圧がVb2に低下した分だけ、導電性ブラシ16のトナー付着量を低減することが可能となる。
また、導電性ブラシ16と中間転写ベルト10の抵抗値Rb〔Ω〕、Ri〔Ω〕の関係も実施例1同様であるとよい。
第1の設定電圧Vb1が印加されている導電性ブラシ16を通過し、正極性に帯電された2次転写残トナーは、感光ドラム1aと中間転写ベルト10の電位差が最少である状態でも感光ドラム1aに逆転写されなければならない。そのため、設定電圧Vb1は上述の状態を満たす値を設定しなければならず、本実施例では1500〔V〕としている。
一方、第2の設定電圧Vb2は1000〔V〕であり、Vb1よりも小さいため、設定電圧Vb1を導電性ブラシ16に印加した場合に比べて2次転写残トナーの帯電量が小さい。そのため、感光ドラム1aと中間転写ベルト10との間に生じる電位差を大きくして逆転写される際に受ける力を補う必要がある。
本実施例では、感光ドラム1aの表面の平均電位V2を−500〔V〕として中間転写ベルト10との間に生じる電位差を大きくしている。
このことで、導電性ブラシ16のトナー付着量を低減させて耐久による導電性ブラシ16の見かけ上の抵抗上昇を抑制することができる。このとき、設定電圧Vb2が印加されている導電性ブラシ16を通過した2次転写残トナーにおいては、帯電が不十分となっていることが懸念されるが、感光ドラム1aの表面電位を制御することで逆転写が可能となる。
このように、帯電量の小さい2次転写残トナーであっても感光ドラムに逆転写することができるため、より安定してクリーニング性能を維持することが可能となる。したがって、本実施例においても、実施例1、2同様の効果を得ることができる。
Claims (8)
- トナー像が形成される像担持体と、
前記像担持体に形成されたトナー像が1次転写部で1次転写される無端状の回転可能な中間転写体と、
を有し、
前記中間転写体に1次転写されたトナー像を2次転写部で記録材に2次転写させて該記録材に画像を形成する画像形成装置であって、
前記中間転写体の回転方向における前記2次転写部よりも下流、かつ、前記1次転写部よりも上流に設けられ、電源により電流又は電圧が印加されることで前記中間転写体上の残留トナーをトナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電する導電性を有するブラシ部材を有し、
前記中間転写体上の残留トナーが、前記ブラシ部材により前記逆極性に帯電されることで前記中間転写体から前記像担持体に前記1次転写部で移動し、前記像担持体上の残留トナーを回収する回収部材により回収される画像形成装置において、
前記電源は、前記ブラシ部材に印加する電流又は電圧の設定値を、記録材に対する画像形成が開始されてから予め設定されたタイミングで、前記画像形成の開始時に設定されている第1値から前記第1値より小さい第2値に変更可能であり、
前記電源により前記第2値の電流又は電圧が印加された前記ブラシ部材によって帯電された残留トナーが、前記1次転写部に位置する場合における、前記像担持体と前記中間転写体との間の電位差の絶対値は、
前記像担持体に形成されたトナー像が前記1次転写部で1次転写される際の、前記像担持体と前記中間転写体との間の電位差の絶対値以上であることを特徴とする画像形成装置。 - 前記予め設定されたタイミングは、前記像担持体に形成されたトナー像が前記1次転写部で前記中間転写体に1次転写される工程が終了したタイミングであることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記予め設定されたタイミングは、
前記像担持体に形成されたトナー像が前記1次転写部で1次転写されているときに、前記像担持体に移動する残留トナーは、前記電源により前記第1値の電流又は電圧が印加された前記ブラシ部材によって帯電された残留トナーとなり、
前記像担持体に形成されたトナー像が前記1次転写部で1次転写される工程が終了した後に、前記像担持体に移動する残留トナーは、前記電源により前記第2値の電流又は電圧が印加された前記ブラシ部材によって帯電された残留トナーとなるように設定されるタイミングであることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記像担持体は、前記回転方向に沿って複数並設され、
複数の前記像担持体にそれぞれ形成されたトナー像は、複数の前記像担持体に対応する複数の前記1次転写部で前記中間転写体に1次転写された後、前記2次転写部で一括して記録材に2次転写され、
前記ブラシ部材は、前記中間転写体の回転方向における前記2次転写部よりも下流、かつ、複数の前記1次転写部よりも上流に設けられ、
前記電源により前記第2値の電流又は電圧が印加された前記ブラシ部材によって帯電された残留トナーが、複数の前記像担持体のうちいずれかの像担持体に対応する1次転写部に位置する場合における、該像担持体と前記中間転写体との間の電位差の絶対値が、
該像担持体に形成されたトナー像が該1次転写部で1次転写される際の、該像担持体と前記中間転写体との間の電位差の絶対値以上であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記予め設定されたタイミングは、複数の前記像担持体に形成されたトナー像がそれぞれ複数の前記1次転写部で前記中間転写体に1次転写される工程が全て終了したタイミングであることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
- 前記予め設定されたタイミングは、
複数の前記像担持体のうち前記回転方向の最上流に位置する像担持体に形成されたトナー像が前記1次転写部で1次転写されているときに、該像担持体に移動する残留トナーは、前記電源により前記第1値の電流又は電圧が印加された前記ブラシ部材によって帯電された残留トナーとなり、
該像担持体に形成されたトナー像が前記1次転写部で1次転写される工程が終了した後に、複数の前記像担持体のうちいずれかの像担持体に移動する残留トナーは、前記電源により前記第2値の電流又は電圧が印加された前記ブラシ部材によって帯電された残留トナーとなるように設定されるタイミングであることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。 - 前記像担持体と前記中間転写体との間の電位差を変更するために前記像担持体の表面電位を制御する制御手段を備えることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記ブラシ部材及び前記中間転写体は、
前記ブラシ部材と前記中間転写体が接触する領域での前記ブラシ部材及び前記中間転写体の電気抵抗値をそれぞれRb[Ω]、Ri[Ω]とした場合、
Rb≧Ri
という関係を満たすように構成されていることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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