WO2015064285A1 - 画像形成装置 - Google Patents

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transfer belt
intermediate transfer
image forming
roller
unit
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浩二 宇野
昌史 橋村
恭弘 道下
哲也 東一
聡 植村
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京セラドキュメントソリューションズ株式会社
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    • G03G2215/0125—Linear arrangement adjacent plural transfer points primary transfer to an intermediate transfer belt the linear arrangement being horizontal or slanted
    • G03G2215/0132—Linear arrangement adjacent plural transfer points primary transfer to an intermediate transfer belt the linear arrangement being horizontal or slanted vertical medium transport path at the secondary transfer

Definitions

  • the present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to a technique for removing residual toner on the peripheral surface of an intermediate transfer belt of the image forming apparatus.
  • An image forming unit of each color is arranged in parallel at a position facing the intermediate transfer belt, and a color image is formed by superimposing the toner images of each color on the intermediate transfer belt, and the color image is transferred to a recording sheet by a secondary transfer roller.
  • an image forming apparatus that forms an image on a recording sheet is known.
  • This image forming apparatus is provided with a cleaning unit that electrically adsorbs and collects residual toner remaining on the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt after the color image is transferred onto the recording paper.
  • Patent Document 1 a grounded pre-processing member is provided upstream of the cleaning unit in the traveling direction of the intermediate transfer belt, thereby adjusting the amount of charged charge of the residual toner and collecting the residual toner at the cleaning unit. A technique for improving the performance is disclosed.
  • Patent Document 1 has a weak ability to adjust the charged charge amount of the residual toner, and when a large amount of residual toner is generated, the residual toner cannot be sufficiently collected.
  • a conventional image forming apparatus is provided with a separation needle that separates the recording paper by sucking the recording paper with a charge having a polarity opposite to that of the charging charge of the recording paper. May not be separable. Although it is conceivable to provide a new configuration for separating the recording paper in addition to the separation needle, there is a problem in that the configuration of the image forming apparatus becomes complicated.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and with a simple configuration, the remaining toner remaining on the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt can be sufficiently collected, and the recording paper is separated from the intermediate transfer belt.
  • An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of performing the above.
  • An image forming apparatus includes an image forming unit, an intermediate transfer belt, a driving roller, a transfer roller, a charging member, a cleaning unit, and a potential difference applying unit.
  • the image forming unit forms a toner image.
  • a toner image is transferred from the image forming unit to the outer peripheral surface.
  • the drive roller rotates the intermediate transfer belt.
  • the transfer roller is disposed at a position facing the drive roller via the intermediate transfer belt.
  • the charging member is disposed downstream of the transfer roller in the running direction of the intermediate transfer belt and at a position facing the driving roller via the intermediate transfer belt, and remains on the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt. The remaining toner to be charged is charged to a normal charging polarity.
  • the cleaning unit is disposed downstream of the charging member in the running direction of the intermediate transfer belt, and electrically adsorbs and collects residual toner remaining on the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt.
  • the potential difference applying unit applies a potential difference between the charging member and the transfer roller, and generates a current having the same polarity as the normal charging polarity that flows from the charging member to the transfer roller through the driving roller.
  • the residual toner remaining on the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt can be sufficiently collected with a simple configuration, and the recording paper is separated from the intermediate transfer belt. be able to.
  • FIG. 1 is a front sectional view showing a structure of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a side sectional view showing a mechanism around an intermediate transfer belt according to an embodiment of the present invention. It is the sectional side view to which the A section in FIG. 2 was expanded.
  • FIG. 4 is a diagram schematically illustrating charging of toner and recording paper around a driving roller according to a general image forming apparatus.
  • FIG. 4 is a diagram schematically illustrating charging of toner and recording paper around a driving roller according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a result of an experiment for confirming the cleaning performance and the recording paper separation performance of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention. It is a sectional side view which shows the structure of the brush part of the image forming apparatus concerning a modification.
  • FIG. 1 is a front sectional view showing the structure of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the image forming apparatus 1 is a multifunction machine having a plurality of functions such as a copy function, a printer function, a scanner function, and a facsimile function.
  • the image forming apparatus 1 is configured to include an operation unit 47, an image forming unit 12, a fixing unit 13, a paper feeding unit 14, a document feeding unit 6, and an image reading unit 5 in the apparatus main body 11.
  • the operation unit 47 receives instructions such as an image forming operation execution instruction and a document reading operation execution instruction from the operator regarding various operations and processes that can be executed by the image forming apparatus 1.
  • the image reading unit 5 optically reads a document fed by the document feeding unit 6 or a document placed on the document placing glass 161. Generate image data.
  • the image data generated by the image reading unit 5 is stored in a built-in HDD or a computer connected to a network.
  • the image forming unit 12 forms a toner image on a recording paper P as a recording medium fed from the paper feeding unit 14.
  • the image forming units 12M, 12C, 12Y, and 12Bk of the image forming unit 12 include a photosensitive drum 121, a developing device 122 that supplies toner to the photosensitive drum 121, a toner cartridge (not shown) that stores the toner, A charging device 123, an exposure device 124, and a primary transfer roller 126 are provided.
  • the magenta image forming unit 12M, the cyan image forming unit 12C, the yellow image forming unit 12Y, and the black image forming unit 12Bk of the image forming unit 12 each receive image data.
  • a toner image is formed on the photosensitive drum 121 through charging, exposure, and development processes based on the image composed of the respective color components, and the toner image is driven by the primary transfer roller 126 by the driving roller 125A and the driven roller 125B.
  • the image is transferred onto the intermediate transfer belt 125 that is stretched around the belt.
  • the intermediate transfer belt 125 is driven by a driving roller 125 ⁇ / b> A in a state in which an image carrying surface on which a toner image is transferred is set on the outer circumferential surface and is in contact with the circumferential surface of the photosensitive drum 121.
  • the intermediate transfer belt 125 travels endlessly between the driving roller 125A and the driven roller 125B while being synchronized with each photosensitive drum 121.
  • the toner images of the respective colors transferred onto the intermediate transfer belt 125 are superimposed on the intermediate transfer belt 125 with the transfer timing adjusted to become a color toner image.
  • the secondary transfer roller 210 conveys the color toner image formed on the surface of the intermediate transfer belt 125 from the sheet feeding unit 14 through the conveyance path 190 at the nip N between the intermediate transfer belt 125 and the driving roller 125A.
  • the recording sheet P is transferred.
  • the fixing unit 13 fixes the toner image on the recording paper P to the recording paper P by thermocompression bonding.
  • the recording paper P on which the color image has been formed after completion of the fixing process is discharged to a discharge tray 151.
  • a cleaning device (cleaning unit) 70 is provided on the intermediate transfer belt 125 stretched around the driven roller 125B.
  • the cleaning device 70 collects toner remaining on the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 125.
  • FIG. 2 is a side sectional view showing a mechanism around the intermediate transfer belt 125.
  • FIG. 3 is an enlarged side sectional view of a portion A in FIG.
  • a driving roller 125A is rotatably supported at one end of the casing 51, and a driven roller 125B is rotatably supported at the other end.
  • the casing 51 accommodates tension rollers 125C and 125D, primary transfer rollers 126 for each color, a cleaning device 70, a brush unit (charging member) 80, and the like. Has been.
  • the cleaning device 70 is disposed on the downstream side in the traveling direction of the intermediate transfer belt 125 with respect to a brush unit 80 described later, and contacts the outer peripheral surface portion of the intermediate transfer belt 125 stretched around the driven roller 125B. The toner remaining on the outer peripheral surface is electrically adsorbed and collected.
  • the cleaning device 70 includes a fur brush 71, a collection roller 72, a cleaning blade 74, a toner reservoir 75, and a toner conveying screw 76.
  • the fur brush 71 comes into contact with the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 125 stretched around the driven roller 125B, and electrically adsorbs and collects the toner remaining on the outer peripheral surface.
  • the fur brush 71 is configured, for example, by winding brush bristles made of a resinous filament around the entire circumference of the rotating shaft.
  • the rotation axis of the fur brush 71 extends in the direction of the rotation axis of the driven roller 125 ⁇ / b> B and is pivotally supported by the casing 51.
  • the collection roller 72 comes into contact with the surface of the fur brush 71 and electrically adsorbs and collects the toner collected by the fur brush 71 from the fur brush 71.
  • the rotation axis of the collection roller 72 extends in the direction of the rotation axis of the fur brush 71 and is pivotally supported by the casing 51.
  • the cleaning blade 74 is made of a flat plate member and extends in the direction of the rotation axis of the collection roller 72.
  • the cleaning blade 74 is attached to the casing 51 so that the tip portion contacts the surface of the collection roller 72.
  • the cleaning blade 74 scrapes off the toner collected by the collection roller 72 from the surface of the collection roller 72. The scraped toner falls and accumulates in the toner reservoir 75.
  • the toner storage unit 75 is provided with a toner conveying screw 76.
  • the toner conveying screw 76 extends in the direction of the rotation axis of the collection roller 72, and the rotation axis is supported by the casing 51.
  • a toner conveying blade (not shown) is provided in a spiral shape on the circumferential surface of the rotation shaft of the toner conveying screw 76, and the toner in the toner storage unit 75 is placed at a predetermined position in the rotation axis direction by the toner conveying blade. To be collected. As a result, the residual toner on the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 125 is collected.
  • the brush unit 80 is upstream of the cleaning device 70 in the traveling direction of the intermediate transfer belt 125, and downstream of the secondary transfer roller 210 in the traveling direction of the intermediate transfer belt 125, via the intermediate transfer belt 125. And disposed at a position facing the driving roller 125A.
  • the brush unit 80 is a fixed brush, and is disposed so that the brush surface contacts the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 125 at the above-described position.
  • the brush unit 80 is connected to a power supply device 81.
  • a bias is applied to the brush unit 80 from the power supply device 81.
  • the charged charge of the residual toner remaining on the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 125 after the transfer of the color image onto the recording paper P is not uniform.
  • the brush unit 80 applies a bias having the same polarity as the normal charging polarity from the power supply device 81 to charge the residual toner at a position facing the brush unit 80 to the normal charging polarity. Thereby, the charged charge of the residual toner can be made uniform, and the recoverability of the residual toner in the cleaning device 70 can be improved.
  • the secondary transfer roller 210 is disposed at a position facing the driving roller 125A via the intermediate transfer belt 125.
  • the secondary transfer roller 210 has a rotation axis 211 extending in the same direction as the rotation axis of the driven roller 125B, and rotates in the direction opposite to the rotation direction of the driven roller 125B with the rotation axis as a rotation center.
  • the secondary transfer roller 210 has a grounding portion 82 and is electrically grounded by frame grounding or the like. Accordingly, a potential difference is generated between the secondary transfer roller 210 and the brush unit 80 connected to the power supply device 81 and applied with a bias having the same polarity as the normal charging polarity. Although the details will be described later, due to this potential difference, a current having the same polarity as the normal charging polarity flowing from the brush unit 80 through the driving roller 125A to the secondary transfer roller 210 is generated, and between the brush unit 80 and the secondary transfer roller 210. The remaining toner located on the intermediate transfer belt 125 is given a charge having the same polarity as the normal charging polarity.
  • FIG. 4 is a diagram schematically illustrating charging of toner and recording paper P around a driving roller 125A according to a general image forming apparatus.
  • T 0 in the figure are charged to the normal charging polarity (positive)
  • the surface of the transfer belt carrying the toner is also charged with a positive polarity.
  • a peeling discharge occurs when the recording paper P is separated from the intermediate transfer belt 125 after the toner is transferred to the recording paper P conveyed from the paper supply unit 14 through the conveyance path 190. This separation discharge, the surface of the recording paper P is positively charged polarity as shown in the T 2 of the in FIG.
  • FIG. 5 is a diagram schematically illustrating charging of the toner and the recording paper P around the driving roller 125A according to the present embodiment.
  • the power supply device 81 and the grounding unit 82 function as a potential difference applying unit that provides a potential difference between the brush unit 80 and the secondary transfer roller 210. Due to the potential difference applied by the potential difference applying unit, currents (E 1 , E 2 ) having the same polarity (plus) as the normal charging polarity flowing from the brush unit 80 through the driving roller 125A to the secondary transfer roller 210 are generated. .
  • This current flow follows two paths. The first is a current flow (E 1 ) that passes through the intermediate transfer belt 125 from the brush portion 80, passes through the inside of the driving roller 125A, and reaches the secondary transfer roller 210.
  • the second is a current flow (E 2 ) that travels from the brush portion 80 along the surface of the intermediate transfer belt 125 and reaches the secondary transfer roller 210.
  • the second current flow E 2 is the remaining charged with a negative polarity opposite to the normal charging polarity located on the intermediate transfer belt 125 between the brush unit 80 and the secondary transfer roller 210.
  • the toner is charged with the same polarity as the normal charging polarity and functions to charge the remaining toner to the normal charging polarity.
  • T 4 in FIG residual toner is charged to the normal charging polarity, the surface of the intermediate transfer belt 125 that carries the residual toner is charged to the normal charging polarity of the same polarity.
  • the residual toner which is located on the intermediate transfer belt 125 between the brush portion 80 and the secondary transfer roller 210, by application of charge from the flow E 2 current There is residual toner charged to a negative polarity opposite to the normal charge polarity.
  • residual toner When such residual toner reaches a position facing the brush unit 80, it is electrically adsorbed by the brush unit 80 to which a bias having the same polarity as the normal charging polarity is applied, and a charge having the same polarity as the normal charging polarity is applied. Is done.
  • the remaining toner is discharged from the brush unit 80.
  • the charged charge of the residual toner can be made uniform, and the recoverability of the residual toner in the cleaning device 70 can be improved.
  • the inventors conducted an experiment to confirm the cleaning performance and the separation performance of the recording paper P of the image forming apparatus 1 according to the present embodiment.
  • double-sided printing with a high printing rate was performed using high-resistance paper, and it was examined whether residual toner was confirmed downstream of the cleaning device 70 in the traveling direction of the intermediate transfer belt 125.
  • printing was performed 20 times using thin paper (52 g / m 2 ), and the number of sheets separated from the intermediate transfer belt 125 was examined.
  • the brush unit 80 is not disposed at a position facing the driving roller 125 ⁇ / b> A, but is disposed immediately upstream of the cleaning device 70. Is different from the image forming apparatus 1 in that the brush unit 80 is electrically floated. In the image forming apparatus according to the comparative example 2, the brush unit 80 is not disposed at a position facing the driving roller 125A, but is disposed immediately upstream of the cleaning device 70, and the brush unit 80 is powered on. The image forming apparatus 1 is different in that the apparatus 81 is not connected and the brush unit 80 is electrically grounded.
  • Figure 6 shows the experimental results.
  • the image forming apparatus 1 (example) according to the present embodiment, no residual toner was confirmed on the downstream side in the traveling direction of the intermediate transfer belt 125 from the cleaning device 70.
  • the image forming apparatuses according to Comparative Example 1 and Comparative Example 2 residual toner was confirmed.
  • the number of thin paper separation was 10 or more, whereas in the image forming apparatuses according to Comparative Example 1 and Comparative Example 2, the number of thin paper separation was 9 or less.
  • the image forming apparatus 1 can sufficiently collect the residual toner remaining on the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 125 and separates the recording paper P from the intermediate transfer belt 125. You can see that you can.
  • the power supply device 81 is connected to the brush unit 80, a bias having the same polarity as the normal charging polarity is applied, and the secondary transfer roller 210 is electrically grounded.
  • the present invention is not necessarily limited to this case.
  • the power supply device may be connected to the transfer roller 210 to apply a bias having a polarity opposite to the normal charging polarity, and the brush unit 80 may be electrically grounded. Even in such a configuration, a current having the same polarity as the normal charging polarity that flows from the brush unit 80 through the driving roller 125A to the secondary transfer roller 210 is generated.
  • the brush unit 80 is a fixed brush
  • the present invention is not necessarily limited to this case.
  • a rotating brush in which brush bristles 84 are planted with a rotating shaft 83 extending in the same direction as the rotating shaft of the drive roller 125 ⁇ / b> A may be used for the brush unit 80.
  • the rotary brush may be driven to rotate in the forward direction or the reverse direction with respect to the traveling direction of the intermediate transfer belt 125. Even when such a configuration is adopted, the same effects as the cleaning effect and the separation effect of the recording paper P described in the above embodiment can be obtained. Further, there is an effect that the intermediate transfer belt 125 is hardly worn.
  • the recording paper P is sucked by the charge having the opposite polarity to the charged charge of the recording paper P. You may provide the separation needle which isolate
  • the brush portion (charging member) 80 is more in the traveling direction of the intermediate transfer belt 125 than the secondary transfer roller (transfer roller) 210.
  • the cleaning device (cleaning unit) 70 is disposed downstream of the brush unit 80 in the running direction of the intermediate transfer belt 125, and electrically adsorbs and collects residual toner remaining on the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 125. To do.
  • the power supply device 81 and the grounding unit 82 (potential difference applying unit) give a potential difference between the brush unit 80 and the secondary transfer roller 210, and flow from the brush unit 80 through the driving roller 125A to the secondary transfer roller 210. A current having the same polarity as the normal charging polarity is generated.
  • the brush unit 80 is applied with a bias having the same polarity as the normal charging polarity from the power supply device 81, so that the residual toner at a position facing the brush unit 80 is charged with the same polarity as the normal charging polarity. And the residual toner is charged to a normal charging polarity.
  • the charged charge of the residual toner can be made uniform, and the recoverability of the residual toner in the cleaning device 70 can be improved.
  • it is positioned on the intermediate transfer belt 125 between the brush unit 80 and the secondary transfer roller 210 by a current having the same polarity as the normal charging polarity flowing from the brush unit 80 through the drive roller 125A to the secondary transfer roller 210.
  • a charge having the same polarity as the normal charging polarity can be applied to the remaining toner.
  • the surface of the intermediate transfer belt 125 carrying the residual toner is charged to the same polarity as the normal charging polarity, and an electrostatic repulsive force is generated between the recording paper P and the intermediate transfer belt 125.
  • the recording paper P can be satisfactorily separated from the intermediate transfer belt 125.
  • the cleaning effect and the separation effect of the recording paper P can be obtained by providing the brush part 80, the power supply device 81, and the grounding part 82. That is, according to the above configuration, the remaining toner remaining on the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt can be sufficiently collected with a simple configuration, and the recording paper P can be separated from the intermediate transfer belt.

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Abstract

　画像形成装置１は、画像形成部１２と、中間転写ベルト１２５と、駆動ローラー１２５Ａと、２次転写ローラー２１０と、ブラシ部８０と、クリーニング装置７０と、電源装置８１と、接地部８２とを備える。ブラシ部８０は、２次転写ローラー２１０よりも中間転写ベルト１２５の走行方向における下流側、かつ、中間転写ベルト１２５を介して駆動ローラー１２５Ａに対向する位置に配置される。電源装置８１及び接地部８２により、ブラシ部８０と２次転写ローラー２１０との間には電位差を付与され、ブラシ部８０から駆動ローラー１２５Ａを通り２次転写ローラー２１０へと流れる正規帯電極性と同極性の電流が流れる。

Description

画像形成装置
　本発明は、画像形成装置に関し、特に、画像形成装置の中間転写ベルト周面上の残存トナーを除去する技術に関する。
　中間転写ベルトに対向する位置に各色の画像形成ユニットが並設され、各色のトナー像を中間転写ベルト上で重ね合わせてカラー画像を形成し、当該カラー画像を２次転写ローラーにより記録紙に転写することで、記録紙上に画像を形成する画像形成装置が知られている。この画像形成装置では、記録紙へのカラー画像の転写後に中間転写ベルトの外周面に残存する残存トナーを電気的に吸着して回収する清掃部が設けられている。
　しかしながら、残存トナーの帯電電荷は均一でないため、上記の清掃部だけでは、残存トナーを十分に回収することが困難な場合がある。そこで、清掃部で残存トナーを回収する前に、残存トナーに対して前処理を行う技術が知られている。特許文献１には、清掃部よりも中間転写ベルトの走行方向における上流側に、接地された前処理部材を設けることで、残存トナーの帯電電荷量を調整し、清掃部での残存トナーの回収性を向上させる技術が開示されている。
特開２００５－２５０４１１号公報
　しかしながら、上記の特許文献１に開示される技術は、残存トナーの帯電電荷量を調整する力が弱く、大量の残存トナーが発生した場合には、残存トナーを十分に回収することができない。
　また、画像形成装置では、カラー画像を２次転写ローラーにより記録紙に転写した後に、中間転写ベルトに記録紙が巻き付く記録紙の分離不良が生じる場合がある。従来の画像形成装置には、記録紙の帯電電荷と逆極性の電荷により記録紙を吸引することで記録紙を分離させる分離針が設けられているが、この分離針だけでは、記録紙を十分に分離することができない場合がある。分離針に加えて記録紙を分離させる新たな構成を設けることも考えられるが、その場合、画像形成装置の構成が複雑になるという問題がある。
　本発明は、上記の事情に鑑みなされたものであり、簡易な構成で、中間転写ベルトの外周面に残存する残存トナーを十分に回収することができ、かつ、中間転写ベルトから記録紙を分離することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
　本発明の一局面にかかる画像形成装置は、画像形成部と、中間転写ベルトと、駆動ローラーと、転写ローラーと、帯電部材と、清掃部と、電位差付与部と、を備える。前記画像形成部は、トナー像を形成する。前記中間転写ベルトは、前記画像形成部から外周面にトナー像が転写される。前記駆動ローラーは、前記中間転写ベルトを回転駆動する。前記転写ローラーは、前記中間転写ベルトを介して前記駆動ローラーに対向する位置に配置される。前記帯電部材は、前記転写ローラーよりも前記中間転写ベルトの走行方向における下流側、かつ、前記中間転写ベルトを介して前記駆動ローラーに対向する位置に配置され、前記中間転写ベルトの外周面に残存する残存トナーを正規帯電極性に帯電させる。前記清掃部は、前記帯電部材よりも前記中間転写ベルトの走行方向における下流側に配置され、前記中間転写ベルトの外周面に残存する残存トナーを電気的に吸着して回収する。前記電位差付与部は、前記帯電部材と前記転写ローラーとの間に電位差を与え、前記帯電部材から前記駆動ローラーを通り前記転写ローラーへと流れる前記正規帯電極性と同極性の電流を生じさせる。
　本発明の一局面にかかる画像形成装置によれば、簡易な構成で、中間転写ベルトの外周面に残存する残存トナーを十分に回収することができ、かつ、中間転写ベルトから記録紙を分離することができる。
本発明の一実施形態にかかる画像形成装置の構造を示す正面断面図である。 本発明の一実施形態にかかる中間転写ベルト周りの機構を示す側断面図である。 図２におけるＡ部を拡大した側断面図である。 一般的な画像形成装置にかかる駆動ローラー周りにおけるトナー及び記録紙の帯電を模式的に示した図である。 本発明の一実施形態にかかる駆動ローラー周りにおけるトナー及び記録紙の帯電を模式的に示した図である。 本発明の一実施形態にかかる画像形成装置のクリーニング性能及び記録紙の分離性能を確認する実験の結果を示す図である。 変形例にかかる画像形成装置のブラシ部の構造を示す側断面図である。
　以下、本発明の一実施形態にかかる画像形成装置について図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかる画像形成装置の構造を示す正面断面図である。
　本発明の一実施形態にかかる画像形成装置１は、例えば、コピー機能、プリンター機能、スキャナー機能、及びファクシミリ機能のような複数の機能を兼ね備えた複合機である。画像形成装置１は、装置本体１１に、操作部４７、画像形成部１２、定着部１３、給紙部１４、原稿給送部６、及び画像読取部５等を備えて構成されている。
　操作部４７は、画像形成装置１が実行可能な各種動作及び処理について操作者から画像形成動作実行指示や原稿読取動作実行指示等の指示を受け付ける。
　画像形成装置１が原稿読取動作を行う場合、原稿給送部６により給送されてくる原稿、又は原稿載置ガラス１６１に載置された原稿の画像を画像読取部５が光学的に読み取り、画像データを生成する。画像読取部５により生成された画像データは、内蔵ＨＤＤ又はネットワーク接続されたコンピューター等に保存される。
　画像形成装置１が画像形成動作を行う場合は、原稿読取動作により生成された画像データ、又はネットワーク接続されたコンピューターから受信した画像データ、又は内蔵ＨＤＤに記憶されている画像データ等に基づいて、画像形成部１２が、給紙部１４から給紙される記録媒体としての記録紙Ｐにトナー像を形成する。画像形成部１２の画像形成ユニット１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙ、及び１２Ｂｋは、感光体ドラム１２１と、感光体ドラム１２１へトナーを供給する現像装置１２２と、トナーを収容するトナーカートリッジ（不図示）と、帯電装置１２３と、露光装置１２４と、１次転写ローラー１２６とをそれぞれ備えている。
　カラー印刷を行う場合、画像形成部１２のマゼンタ用の画像形成ユニット１２Ｍ、シアン用の画像形成ユニット１２Ｃ、イエロー用の画像形成ユニット１２Ｙ及びブラック用の画像形成ユニット１２Ｂｋは、それぞれに、画像データを構成するそれぞれの色成分からなる画像に基づいて、帯電、露光及び現像の工程により感光体ドラム１２１上にトナー像を形成し、トナー像を１次転写ローラー１２６により、駆動ローラー１２５Ａ及び従動ローラー１２５Ｂに張架されている中間転写ベルト１２５上に転写させる。
　中間転写ベルト１２５は、その外周面にトナー像が転写される像担持面が設定され、感光体ドラム１２１の周面に当接した状態で駆動ローラー１２５Ａによって駆動される。中間転写ベルト１２５は、各感光体ドラム１２１と同期しながら、駆動ローラー１２５Ａと従動ローラー１２５Ｂとの間を無端走行する。
　中間転写ベルト１２５上に転写される各色のトナー画像は、転写タイミングを調整して中間転写ベルト１２５上で重ね合わされ、カラーのトナー像となる。２次転写ローラー２１０は、中間転写ベルト１２５の表面に形成されたカラーのトナー像を、中間転写ベルト１２５を挟んで駆動ローラー１２５Ａとのニップ部Ｎにおいて、給紙部１４から搬送路１９０を搬送されてきた記録紙Ｐに転写させる。この後、定着部１３が、記録紙Ｐ上のトナー像を熱圧着により記録紙Ｐに定着させる。定着処理の完了したカラー画像形成済みの記録紙Ｐは、排出トレイ１５１に排出される。
　従動ローラー１２５Ｂに張架された中間転写ベルト１２５部分には、クリーニング装置（清掃部）７０が設けられている。当該クリーニング装置７０は、中間転写ベルト１２５の外周面上に残存するトナーを回収する。
　次に、中間転写ベルト１２５周りの機構について説明する。図２は、中間転写ベルト１２５周りの機構を示す側断面図である。図３は、図２におけるＡ部を拡大した側断面図である。
　ケーシング５１の一端部には、駆動ローラー１２５Ａが回転自在に支持され、他端部には、従動ローラー１２５Ｂが回転自在に支持されている。また、ケーシング５１内には、駆動ローラー１２５Ａ及び従動ローラー１２５Ｂの他に、テンションローラー１２５Ｃ、１２５Ｄと、各色の１次転写ローラー１２６と、クリーニング装置７０と、ブラシ部（帯電部材）８０等が収容されている。
　クリーニング装置７０は、後述するブラシ部８０よりも中間転写ベルト１２５の走行方向における下流側に配置され、従動ローラー１２５Ｂに張架された状態の中間転写ベルト１２５の外周面部分に接触して、当該外周面に残存するトナーを電気的に吸着して回収する。
　クリーニング装置７０は、ファーブラシ７１と、回収ローラー７２と、クリーニングブレード７４と、トナー貯留部７５と、トナー搬送スクリュー７６とを有している。
　ファーブラシ７１は、従動ローラー１２５Ｂに張架された状態の中間転写ベルト１２５の外周面に接触して、当該外周面上に残存しているトナーを電気的に吸着して回収する。ファーブラシ７１は、例えば、樹脂性のフィラメントからなるブラシ毛を回転軸の全周に巻き付けられて構成されている。ファーブラシ７１の回転軸は、従動ローラー１２５Ｂの回転軸方向に延び、ケーシング５１に軸支されている。
　回収ローラー７２は、ファーブラシ７１の表面に接触して、ファーブラシ７１が回収したトナーをファーブラシ７１から電気的に吸着して回収する。回収ローラー７２の回転軸は、ファーブラシ７１の回転軸方向に延び、ケーシング５１に軸支されている。
クリーニングブレード７４は、平板状部材からなり、回収ローラー７２の回転軸方向に延びる。クリーニングブレード７４は、先端部が回収ローラー７２の表面に接触するようにケーシング５１に取り付けられている。クリーニングブレード７４は、回収ローラー７２の表面から、回収ローラー７２が回収したトナーを掻き取る。当該掻き取られたトナーは、トナー貯留部７５に落下して溜まる。
　トナー貯留部７５には、トナー搬送スクリュー７６が設けられている。トナー搬送スクリュー７６は、回収ローラー７２の回転軸方向に延び、その回転軸はケーシング５１に軸支されている。トナー搬送スクリュー７６の回転軸の周面には、螺旋状にトナー搬送羽根（不図示）が設けられており、当該トナー搬送羽根によって、トナー貯留部７５内のトナーが、回転軸方向における所定位置に集められる。これにより、中間転写ベルト１２５外周面上の残存トナーが回収される。
　次に、ブラシ部８０について説明する。ブラシ部８０は、クリーニング装置７０よりも中間転写ベルト１２５の走行方向における上流側、かつ、２次転写ローラー２１０よりも中間転写ベルト１２５の走行方向における下流側であって、中間転写ベルト１２５を介して駆動ローラー１２５Ａに対向する位置に配置されている。ブラシ部８０は、固定ブラシであって、上記の位置において、中間転写ベルト１２５の外周面にそのブラシ面が接触するように配置されている。
　図３に示すように、ブラシ部８０は、電源装置８１と接続されている。画像形成動作時において、ブラシ部８０には、電源装置８１からバイアスが印加される。ここで、記録紙Ｐへのカラー画像の転写後に中間転写ベルト１２５の外周面に残存する残存トナーの帯電電荷は均一でない。例えば、中間転写ベルト１２５から記録紙Ｐが分離する際に生じる剥離放電等により、正規帯電極性（本実施形態ではプラス）とは逆極性（本実施の形態ではマイナス）に帯電する残存トナーが存在する。ブラシ部８０は、電源装置８１から正規帯電極性と同極性のバイアスが印加されることで、ブラシ部８０に対向する位置の残存トナーを正規帯電極性に帯電させる。これにより、残存トナーの帯電電荷を均一にすることができ、クリーニング装置７０での残存トナーの回収性を向上させることができる。
　２次転写ローラー２１０は、中間転写ベルト１２５を介して駆動ローラー１２５Ａに対向する位置に配置されている。２次転写ローラー２１０は、従動ローラー１２５Ｂの回転軸と同方向に延びる回転軸２１１を有し、当該回転軸を回転中心として、従動ローラー１２５Ｂの回転方向とは反対方向に回転する。
　２次転写ローラー２１０は、接地部８２を有し、フレーム接地等により電気的に接地されている。これにより、電源装置８１と接続され正規帯電極性と同極性のバイアスが印加されているブラシ部８０と、２次転写ローラー２１０との間には電位差が生じる。詳細は後述するが、この電位差により、ブラシ部８０から駆動ローラー１２５Ａを通り２次転写ローラー２１０へと流れる正規帯電極性と同極性の電流が生じ、ブラシ部８０と２次転写ローラー２１０との間の中間転写ベルト１２５上に位置する残存トナーが正規帯電極性と同極性の電荷が付与される。
　次に、駆動ローラー１２５Ａ周りにおけるトナー及び記録紙Ｐの帯電について説明する。まず、ブラシ部８０、電源装置８１、及び接地部８２を設置しない一般的な画像形成装置について説明する。図４は、一般的な画像形成装置にかかる駆動ローラー１２５Ａ周りにおけるトナー及び記録紙Ｐの帯電を模式的に示した図である。
　図４に示すように、駆動ローラー１２５Ａと２次転写ローラー２１０とからなるニップ部Ｎに進入するトナーは、図中のＴ０に示すように、正規帯電極性（プラス）に帯電しており、このトナーを担持する転写ベルトの表面もプラスの極性に帯電している。また、給紙部１４から搬送路１９０を搬送されてきた記録紙Ｐにトナーを転写した後、中間転写ベルト１２５から記録紙Ｐが分離する際には、剥離放電が発生する。この剥離放電により、記録紙Ｐの表面は、図中のＴ２に示すようにプラスの極性に帯電する。一方、記録紙Ｐに転写後に中間転写ベルト１２５上に残存する残存トナーの一部は、上記の剥離放電により、図中のＴ１に示すように正規帯電極性とは逆極性のマイナスの極性に帯電する。この結果、この残存トナーを担持する中間転写ベルト１２５の表面もマイナスの極性に帯電する。
　上記のように、転写後の記録紙Ｐの表面の極性（プラス）と、転写後の中間転写ベルト１２５の表面の極性（マイナス）とが逆極性になるため、記録紙Ｐと中間転写ベルト１２５との間には静電引力Ｆ１が生じる。その結果、転写ベルト１２５から記録紙Ｐが分離されずに中間転写ベルト１２５に巻き付く分離不良が発生するものと考えられる。
　次に、本実施の形態の場合について説明する。図５は、本実施形態にかかる駆動ローラー１２５Ａ周りにおけるトナー及び記録紙Ｐの帯電を模式的に示した図である。
　本実施の形態にかかる画像形成装置１において、電源装置８１及び接地部８２は、ブラシ部８０と２次転写ローラー２１０との間に電位差を与える電位差付与部として機能する。当該電位差付与部により付与された電位差により、ブラシ部８０から駆動ローラー１２５Ａを通り２次転写ローラー２１０へと流れる正規帯電極性と同極性（プラス）の電流（Ｅ１、Ｅ２）が生じている。この電流の流れは、２つの経路をたどる。１つ目は、ブラシ部８０から中間転写ベルト１２５を突き抜け、駆動ローラー１２５Ａの内部を通り、２次転写ローラー２１０に到達する電流の流れ（Ｅ１）である。２つ目は、ブラシ部８０から中間転写ベルト１２５の表面を伝い、２次転写ローラー２１０に到達する電流の流れ（Ｅ２）である。このうち、２つ目の電流の流れＥ２は、ブラシ部８０と２次転写ローラー２１０との間の中間転写ベルト１２５上に位置する正規帯電極性とは逆極性のマイナスの極性に帯電した残存トナーに対して正規帯電極性と同極性の電荷を付与し、残存トナーを正規帯電極性に帯電させる機能を果たす。これにより、図中のＴ４に示すように、残存トナーが正規帯電極性に帯電し、この残存トナーを担持する中間転写ベルト１２５の表面は正規帯電極性と同極性に帯電する。転写後の記録紙Ｐの表面の極性（プラス）と、転写後の中間転写ベルト１２５の表面の極性（プラス）とが同極性になるため、記録紙Ｐと中間転写ベルト１２５との間には反発力Ｆ２が生じる。その結果、中間転写ベルト１２５から記録紙Ｐが良好に分離される。
　また、図中のＴ５に示すように、ブラシ部８０と２次転写ローラー２１０との間の中間転写ベルト１２５上に位置する残存トナーには、電流の流れＥ２からの電荷の付与によってもなお正規帯電極性とは逆極性のマイナスの極性に帯電した残存トナーが存在する。このような残存トナーが、ブラシ部８０に対向する位置に到達すると、正規帯電極性と同極性のバイアスが印加されたブラシ部８０により電気的に吸着され、正規帯電極性と同極性の電荷が付与される。正規帯電極性と同極性の電荷が付与され、正規帯電極性と同極性に帯電すると、残存トナーは、ブラシ部８０から吐き出される。これにより、残存トナーの帯電電荷を均一にすることができ、クリーニング装置７０での残存トナーの回収性を向上させることができる。
　＜実験＞
　発明者らは、本実施形態にかかる画像形成装置１のクリーニング性能及び記録紙Ｐの分離性能を確認するため実験を行った。クーリング性能を確認する場合、高抵抗紙を用いて高印字率の両面印字を行い、クリーニング装置７０よりも中間転写ベルト１２５の走行方向における下流側において残存トナーが確認されるか否かを調べた。また、記録紙Ｐの分離性能を確認する場合、薄紙（５２ｇ／ｍ２）を用いて印刷を２０回行い、中間転写ベルト１２５から分離した枚数を調べた。
　以下に、本実験で用いた、ブラシ部８０、中間転写ベルト１２５、駆動ローラー１２５Ａ、及び２次転写ローラー２１０等の条件を示す。
［ブラシ部８０］
　　毛の長さ：４．８［ｍｍ］、体積抵抗値：２Ｅ＋７～２Ｅ＋９［Ω・ｃｍ］、毛の繊度：６．５［ｄ］、密度：２０±５［ＫＦ／ｉｎｃｈ２］、印加する電圧：３．２［ｋＶ］
［中間転写ベルト１２５］
　　表面抵抗値：１Ｅ＋１０～１Ｅ＋１１［Ω／ｓｑ］、体積抵抗値：１Ｅ＋９［Ω・ｃｍ］、厚み：４００［μｍ］
［駆動ローラー１２５Ａ］
　　外径：２４［ｍｍ］、体積抵抗値：１Ｅ＋７［Ω・ｃｍ］
［２次転写ローラー２１０］
　　外径：２０［ｍｍ］、体積抵抗値：１Ｅ＋７［Ω・ｃｍ］
　また、本実施形態にかかる画像形成装置１に加えて、比較例１及び比較例２にかかる画像形成装置についてもクリーニング性能及び記録紙Ｐの分離性能を確認するため実験を行った。
　比較例１にかかる画像形成装置は、ブラシ部８０を駆動ローラー１２５Ａに対向する位置に配置するのではなく、クリーニング装置７０の直上流に配置している点、及び、ブラシ部８０に電源装置８１を接続せず、ブラシ部８０を電気的にフロートとしている点において、画像形成装置１と異なっている。また、比較例２にかかる画像形成装置は、ブラシ部８０を駆動ローラー１２５Ａに対向する位置に配置するのではなく、クリーニング装置７０の直上流に配置している点、及び、ブラシ部８０に電源装置８１を接続せず、ブラシ部８０を電気的に接地している点において、画像形成装置１と異なっている。
　図６に、実験結果を示す。図６に示すように、本実施の形態にかかる画像形成装置１（実施例）では、クリーニング装置７０よりも中間転写ベルト１２５の走行方向における下流側において残存トナーが確認されなかったのに対して、比較例１及び比較例２にかかる画像形成装置では、残存トナーが確認された。また、画像形成装置１では、薄紙分離枚数が１０枚以上であったのに対して、比較例１及び比較例２にかかる画像形成装置では、薄紙分離枚数が９枚以下であった。
　この実験結果から、本実施の形態にかかる画像形成装置１は、中間転写ベルト１２５の外周面に残存する残存トナーを十分に回収することができ、かつ、中間転写ベルト１２５から記録紙Ｐを分離することができていることが分かる。
　＜変形例＞
　本発明は、上記の実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。
　（１）上記の実施の形態では、ブラシ部８０に電源装置８１を接続して正規帯電極性と同極性のバイアスを印加し、２次転写ローラー２１０を電気的に接地する場合を説明したが、本発明は必ずしもこの場合に限定されない。本発明は、ブラシ部８０と２次転写ローラー２１０との間に電位差を与えることで、ブラシ部８０から駆動ローラー１２５Ａを通り２次転写ローラー２１０へと流れる正規帯電極性と同極性の電流を生じさせればよい。従って、転写ローラー２１０に電源装置を接続して正規帯電極性と逆極性のバイアスを印加し、ブラシ部８０を電気的に接地する構成としてもよい。このような構成をとった場合であっても、ブラシ部８０から駆動ローラー１２５Ａを通り２次転写ローラー２１０へと流れる正規帯電極性と同極性の電流が生じる。
　（２）上記の実施の形態では、ブラシ部８０が固定ブラシである場合を説明したが、本発明は必ずしもこの場合に限定されない。図７に示すように、ブラシ部８０に、駆動ローラー１２５Ａの回転軸と同方向に延びる回転軸８３を有してブラシ毛８４が植設された回転ブラシを用いてもよい。また、中間転写ベルト１２５の走行方向に対して順方向または逆方向に回転ブラシを回転駆動させてもよい。このような構成をとった場合であっても、上記の実施の形態で説明したクリーニング効果及び記録紙Ｐの分離効果と同等の効果が得られる。また、中間転写ベルト１２５が摩耗しにくいという効果がある。
　（３）上記の実施の形態で説明したブラシ部８０、電源装置８１、及び接地部８２に加えて、記録紙Ｐの帯電電荷と逆極性の電荷により記録紙Ｐを吸引することで記録紙Ｐを分離させる分離針を設けてもよい。このような構成をとった場合、記録紙Ｐをさらに良好に分離することができる。
　＜まとめ＞
　以上説明したように、上記の実施の形態及び変形例にかかる画像形成装置１では、ブラシ部（帯電部材）８０が、２次転写ローラー（転写ローラー）２１０よりも中間転写ベルト１２５の走行方向における下流側、かつ、中間転写ベルト１２５を介して駆動ローラー１２５Ａに対向する位置に配置され、中間転写ベルト１２５の外周面に残存する残存トナーを正規帯電極性に帯電させる。また、クリーニング装置（清掃部）７０は、ブラシ部８０よりも中間転写ベルト１２５の走行方向における下流側に配置され、中間転写ベルト１２５の外周面に残存する残存トナーを電気的に吸着して回収する。そして、電源装置８１及び接地部８２（電位差付与部）は、ブラシ部８０と２次転写ローラー２１０との間に電位差を与え、ブラシ部８０から駆動ローラー１２５Ａを通り２次転写ローラー２１０へと流れる正規帯電極性と同極性の電流を生じさせる。
　上記の構成によれば、ブラシ部８０は、電源装置８１から正規帯電極性と同極性のバイアスが印加されることで、ブラシ部８０に対向する位置の残存トナーに正規帯電極性と同極性の電荷を付与し、残存トナーを正規帯電極性に帯電させる。これにより、残存トナーの帯電電荷を均一にすることができ、クリーニング装置７０での残存トナーの回収性を向上させることができる。また、ブラシ部８０から駆動ローラー１２５Ａを通り２次転写ローラー２１０へと流れる正規帯電極性と同極性の電流により、ブラシ部８０と２次転写ローラー２１０との間の中間転写ベルト１２５上に位置する残存トナーに対して正規帯電極性と同極性の電荷を付与することができる。これにより、残存トナーを担持する中間転写ベルト１２５の表面が正規帯電極性と同極性に帯電し、記録紙Ｐと中間転写ベルト１２５との間に静電反発力が生じる。その結果、中間転写ベルト１２５から記録紙Ｐが良好に分離することができる。
　上記のクリーニング効果及び記録紙Ｐの分離効果は、ブラシ部８０、電源装置８１及び接地部８２を設けることで得られる。すなわち、上記の構成によれば、簡易な構成で、中間転写ベルトの外周面に残存する残存トナーを十分に回収することができ、かつ、中間転写ベルトから記録紙Ｐを分離することができる。

Claims (5)

  1. 　トナー像を形成する画像形成部と、
    　前記画像形成部から外周面にトナー像が転写される中間転写ベルトと、
    　前記中間転写ベルトを回転駆動する駆動ローラーと、
    　前記中間転写ベルトを介して前記駆動ローラーに対向する位置に配置される転写ローラーと、
    　前記転写ローラーよりも前記中間転写ベルトの走行方向における下流側、かつ、前記中間転写ベルトを介して前記駆動ローラーに対向する位置に配置され、前記中間転写ベルトの外周面に残存する残存トナーを正規帯電極性に帯電させる帯電部材と、
    　前記帯電部材よりも前記中間転写ベルトの走行方向における下流側に配置され、前記中間転写ベルトの外周面に残存する残存トナーを電気的に吸着して回収する清掃部と、
    　前記帯電部材と前記転写ローラーとの間に電位差を与え、前記帯電部材から前記駆動ローラーを通り前記転写ローラーへと流れる前記正規帯電極性と同極性の電流を生じさせる電位差付与部と、を備える画像形成装置。
  2. 　前記電位差付与部は、前記帯電部材及び前記転写ローラーのいずれか一方にバイアスを印加する電源装置と、前記帯電部材及び前記転写ローラーの他方側を接地する接地部とを有する、請求項１に記載の画像形成装置。
  3. 　前記帯電部材は、ブラシである、請求項１に記載の画像形成装置。
  4. 　前記ブラシは、前記駆動ローラーの回転軸と同方向に延びる回転軸を有してブラシ毛が植設された回転ブラシである、請求項３に記載の画像形成装置。
  5. 　前記回転ブラシは、前記中間転写ベルトの走行方向に対して順方向又は逆方向に回転駆動される、請求項４に記載の画像形成装置。
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