WO2018124414A1 - 화상 형성 장치 - Google Patents

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WO2018124414A1
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transfer
brush
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후루야사토루
미야케코지
나카지마켄스케
이케우라슌
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에이치피프린팅 코리아 주식회사
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    • G03G2221/1627—Details concerning the cleaning process

Definitions

  • the present invention relates to an image forming apparatus.
  • Patent Literature 1 describes a technique of suppressing movement of toner to a transfer roller by applying a reverse bias, which is a bias of a reverse polarity to a transfer bias, to a transfer roller during non-image printing that does not print an image. It is.
  • Patent Literature 2 also discloses a technique for diffusing a toner adhered to a transfer roller by contacting the transfer roller with a brush roller.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-097084
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2000-187405
  • the present invention relates to an image forming apparatus capable of improving the cleaning performance of a rotatable member to be cleaned.
  • An image forming apparatus includes a rotatable cylindrical member to be cleaned; And a bar brush in contact with the member to be cleaned, wherein the bar brush is provided in the base portion and the base portion having a fixed position relative to the member to be cleaned and is in contact with the member to be cleaned. And a plurality of brush hairs, wherein the front end surfaces of the plurality of brush hairs may be formed in a curved shape corresponding to the surface of the member to be cleaned.
  • the bar brush since the bar brush contacts the member to be cleaned, that is, the transfer roller at a predetermined pressure, the toner adhered to the transfer roller is diffused and removed by the plurality of brush hairs of the bar brush.
  • the bar brush since the front end surfaces of the plurality of brush hairs are formed in a curved shape corresponding to the surface of the transfer roller, the bar brush can be brought into contact with the transfer roller over the entire area of the bar brush in the circumferential direction (rotation direction) of the transfer roller. have. This improves the cleaning performance because the toner adhered to the transfer roller can be sufficiently diffused.
  • the brush bristles are provided substantially perpendicular to the base portion, and the base portion may be bent into a curved shape corresponding to the surface of the transfer roller.
  • the bristles are provided substantially perpendicular to the base portion, the bar brush can be easily manufactured at low cost. And by bending this base part to the curved shape corresponding to the surface of a transfer roller, the front end surface of several brush bristles can be easily formed in the curved shape corresponding to the surface of the transfer roller.
  • the hair length of the plurality of brush hairs may be substantially the same.
  • the bar brush can be easily manufactured at low cost.
  • the difference between the maximum penetration amount and the minimum penetration amount of the brush bristles with respect to the transfer roller may be 1.0 mm or less.
  • the circumferential direction of the transfer roller is allowed while allowing a manufacturing error of the bar brush, an installation error of the bar brush, and the like.
  • the bar brush can be brought into substantially uniform contact with the transfer roller over the entire area of the bar brush in the rotation direction.
  • the penetration amount of the brush hair into the transfer roller may be larger upstream than the downstream side of the transfer roller.
  • the toner adhered to the transfer roller is first bent by the brush bristles when intruding into the bar brush.
  • the length of the front end surface of the plurality of brush hairs in the circumferential direction of the transfer roller may be 10 mm or more.
  • the contact width of the bar brush and the transfer roller becomes 10 mm or more in the circumferential direction of the transfer roller, the diffusion effect of the toner according to the bar brush can be sufficiently exhibited.
  • the hair length of the brush bristle may be 2 mm or more and 10 mm or less.
  • the hair length of the brush hair is 2 mm or more and 10 mm or less, the brush hair can be made elastic without excessively increasing the drive torque of the transfer roller.
  • the thickness of a brush bristle may be 2 [dtex] or more and 10 [dtex] or less.
  • the brush hair since the thickness of the brush hair is 2 [dtex] or more and 10 [dtex] or less, the brush hair can be made elastic without excessively increasing the drive torque of the transfer roller.
  • the thickness of the brush hair is set to D [dtex] and the bristle density of the brush hair is set to W 1 d [piece / inch]
  • the relationship of 300 ⁇ D ⁇ W 1 d ⁇ 850 can be satisfied.
  • the toner can be appropriately diffused with the bar brush without excessively increasing the drive torque of the transfer roller.
  • the thickness of the brush hair is set to D [dtex] and the density at the front end surface of the brush hair is set to W 2 d [piece / inch], the relationship of 350 ⁇ D ⁇ W 2 d ⁇ 1050 can be satisfied. .
  • the toner can be appropriately diffused due to the bar brush without excessively increasing the drive torque of the transfer roller.
  • the hair length of a brush hair is set to L and the penetration amount into a brush hair transfer roller is set to n
  • the bar brush diffuses and removes the toner adhered to the transfer roller by the bending of the brush bristles. Therefore, in this image forming apparatus, the bristle can be sufficiently bent by making the penetration amount 1/10 or more of the bristle length.
  • the penetration amount into 1/2 or less of the hair length of the brush hair it is possible to prevent the brush hair from bending at the root and the warp of the brush hair is lost.
  • the brush bristle material may be any one of PET, nylon, and acrylic, or a mixture thereof.
  • the bristle material as any one of PET, nylon, and acrylic, or a mixture thereof, the toner can be appropriately diffused due to the bar brush while ensuring ease of manufacture.
  • an adjustment toner for performing image adjustment is formed in the consultation member, and the bar brush may be provided at a position where the adjustment toner image passes through the transfer nip region in the axial direction of the transfer roller.
  • the bar brush since the bar brush is provided at a position where the toner image for adjustment passes through the nip region, cleaning can be performed efficiently.
  • the plurality of adjustment toner images may be formed in the counseling member spaced apart in the axial direction of the counseling member, and the bar brush may be provided discontinuously in the axial direction of the transfer roller.
  • the bar brush since the bar brush is provided discontinuously in the axial direction of the transfer roller, it can be efficiently cleaned when a plurality of adjustment toner images are formed apart from the counseling member.
  • the transfer roller has a cylindrical iron core and a cylindrical foam layer provided on the outer circumferential side of the iron core, and in the cross section of the foam layer, the diameter of the bubbles in the foam layer is 500 ⁇ m or less, and the temperature is 30 ° C and 85% humidity.
  • the static friction coefficient for the counseling member of the foam layer in the environment may be 10.6 or less.
  • the diameter of the bubble of the foam layer is 500 ⁇ m or less, the transferability of the transfer roller can be ensured.
  • the static friction coefficient for the counseling member of the foam layer is 10.6 or less in an environment of 30 ° C and 85% humidity, the surface of the transfer roller can have sufficient releasability.
  • consultation member for forming the transfer nip region between the transfer rollers is a photosensitive member
  • the image forming apparatus may include a bias applying unit for applying a transfer bias to the transfer roller to transfer the toner image to the transfer material.
  • a transfer nip region through which a transfer material passes is formed between a plurality of photoconductors, an intermediate transfer member to which the toner images formed on the plurality of photoconductors are sequentially first transferred, and an intermediate transfer member, and one transfer member is formed on the intermediate transfer member.
  • the delay member is an intermediate transfer member, and the bias applying unit can apply a transfer bias to either of the suspension roller and the transfer roller.
  • the image forming apparatus includes a normal mode in which a toner image is formed on a counseling member to transfer the toner image to a transfer material, and an image adjustment in which an adjustment toner image for performing image adjustment is formed on the counseling member to perform image adjustment.
  • the bias applying unit can apply the reverse bias of the opposite polarity to the normal mode to the transfer roller at least in the image adjustment mode.
  • the transfer material does not pass the transfer nip region. Therefore, in this image forming apparatus, it is possible to effectively suppress the toner from adhering to the transfer roller by applying a reverse bias to the transfer roller in the image adjustment mode.
  • the image adjustment mode is executed when the transfer material does not pass through the transfer nip region during continuous travel of continuously transferring the toner images to the plurality of transfer materials, and the bias applying unit applies a constant reverse bias to the transfer roller in the image adjustment mode. can do.
  • an image adjustment mode in which a constant reverse bias of the transfer roller is applied when the transfer material at the time of continuous travel does not pass through the transfer nip region is executed, thereby effectively moving the toner flowing into the transfer nip region to the transfer roller. It can be suppressed.
  • the image forming apparatus may further include a cleaning mode in which the bias applying unit alternately applies a negative bias to the transfer roller.
  • the toner attached to the bar brush can be returned to the transfer roller for cleaning by applying the negative bias to the transfer roller alternately in the cleaning mode.
  • the absolute value of the reverse bias which a bias application part applies to a transfer roller in an image adjustment mode may be 500 [V] or less.
  • the absolute value of the reverse bias which a bias application part applies to a transfer roller in an image adjustment mode may be 500 [V] or less.
  • the absolute value of the reverse bias applied by the bias application unit to the transfer roller in the image adjustment mode may be equal to or less than 1/2 the absolute value of the bias applied by the bias application unit to the transfer roller in the normal mode.
  • the absolute value of the bias applied to the transfer roller is about 1 kv. Therefore, in this image forming apparatus, the absolute value of the reverse bias applied to the transfer roller in the image adjustment mode is charged to the opposite polarity by being equal to or less than 1/2 the absolute value of the bias applied to the transfer roller in the normal mode. It is possible to suppress the toner from moving to the transfer roller.
  • the transfer roller can allow a reverse bias to be applied, at least while the adjusting toner image passes through the transfer nip region.
  • a delay time occurs and noise is generated by switching the bias. Therefore, in this image forming apparatus, at least the reverse bias is applied while the adjusting toner image passes through the transfer nip region, thereby at least due to the occurrence of noise due to the switching of the bias while the adjusting toner image passes through the transfer nip region. The deterioration of the cleaning performance can be suppressed.
  • An image forming apparatus includes an rotatable member and a cleaning member for cleaning the member to be cleaned by contacting the member to be cleaned, wherein the image forming apparatus includes a member to be cleaned. And a power transmission member which rotates due to the torque transmitted from and the power transmission member which moves in accordance with the rotation of the contact separation unit to contact or space the cleaning member with respect to the member to be cleaned.
  • the power transmission member moves in accordance with the rotation of the contact separation unit to contact or space the cleaning member with respect to the member to be cleaned. That is, according to the rotation of the member to be cleaned, the cleaning member is contacted or spaced with respect to the member to be cleaned. For this reason, the plastic deformation of the cleaning member can be suppressed as compared with the case where the cleaning member is always in contact with the member to be cleaned. For this reason, the fall of the cleaning performance by time-dependent deterioration of a cleaning member can be suppressed.
  • the contact separation unit transmits from a centrifugal clutch that interrupts transmission of torque, a torque limiter which transmits torque from the centrifugal clutch, and transmits torque of a threshold value by revolving when torque exceeds a threshold value, and a torque limiter. It may be provided with a rotation output for rotating due to the torque applied to move the power transmission member.
  • the centrifugal force acts on the centrifugal clutch, and the centrifugal clutch is engaged. Then, the torque is transmitted from the centrifugal clutch to the rotation output section, and the rotation output section starts to rotate.
  • the cleaning member contacts the member to be cleaned, and the pressing force of the cleaning member against the member to be cleaned gradually increases.
  • the torque limiter starts to idle.
  • the cleaning member can maintain a predetermined pressing force without excessively pressing the member to be cleaned.
  • the pressing force (torque) of the cleaning member with respect to the member to be cleaned can be kept constant, so that the cleaning member can always be pressed against the member to be cleaned with an appropriate pressing force. .
  • the centrifugal clutch can be provided on the axis of rotation of the member to be cleaned.
  • the centrifugal clutch since the centrifugal clutch is provided on the rotation axis of the member to be cleaned, the centrifugal clutch can be realized with a simple structure.
  • the centrifugal clutch can transfer torque by engaging the clutch when the member to be cleaned rotates forward.
  • the centrifugal clutch engages the clutch to transmit torque, so that the member to be cleaned can be cleaned by the cleaning member when the member to be cleaned rotates forward.
  • the centrifugal clutch can release the engagement of the clutch and interrupt the transmission of torque.
  • the centrifugal clutch releases the clutch and blocks the transmission of torque, so that the pressing of the cleaning member against the member to be cleaned is released. For this reason, deterioration with time of the cleaning member is suppressed when the member to be cleaned is not rotated forward.
  • the power transmission member can be axially supported to swing.
  • the cleaning member can be appropriately contacted or separated from the cleaning member by swinging the power transmission member.
  • the image forming apparatus may further include a connecting member for connecting the rotational output portion and the power transmission member, and the connection member may span the rotational output portion.
  • the connecting member spanned by the rotation output unit is connected to the rotation output unit and the power transmission member, the rotation output unit rotates to cause the power transmission member to swing in the direction of contact / distance with respect to the rotation output unit. Can be.
  • the power transmission member is provided to be movable in the contacting and spaced direction of the cleaning member with respect to the member to be cleaned, and the rotation output section and the power transmission member rotate the rotation output section in the contact and separation direction of the power transmission section. It may be provided with a cam for converting the movement of.
  • the cleaning member since the power transmission member moves in the direction of contact and separation of the cleaning member with respect to the member to be cleaned by rotating the rotation output unit, the cleaning member can be properly contacted or spaced with respect to the member to be cleaned.
  • the contact separation unit may include an elastic member that applies an elastic force to the power transmission member in a direction that separates the cleaning member from the member to be cleaned.
  • the power transmission member is pressed in the direction of separating the cleaning member from the member to be cleaned, so that when the engagement of the centrifugal clutch is released, the cleaning member can be reliably separated from the member to be cleaned. Can be.
  • the cleaning member may be fixed to the power transmission member.
  • the cleaning member since the cleaning member is fixed to the power transmission member, the cleaning member can be reliably brought into contact with the member to be cleaned.
  • An image forming apparatus includes an rotatable member and a cleaning member for cleaning the member to be cleaned by contacting the member to be cleaned, wherein the image forming apparatus is to be cleaned.
  • a support member for movably supporting the cleaning member in a range where the cleaning member is not spaced apart from the member may be provided.
  • the cleaning member is supported by the support member so as to be movable in a range that is not spaced apart from the member to be cleaned.
  • the cleaning member is driven by the member to be cleaned.
  • the position of contact with the member to be cleaned changes. For this reason, plastic deformation of a cleaning member can be suppressed compared with the case where the cleaning member is being fixed. For this reason, the fall of the cleaning performance by time-dependent deterioration of a cleaning member can be suppressed.
  • the image forming apparatus reverses the cleaning member. It may further include a first elastic member pressed in the rotational movement direction. In this image forming apparatus, when the member to be cleaned rotates, the cleaning member moves in the forward rotation direction. And since the cleaning member receives a force in the reverse rotational movement direction due to the first elastic member, when the member to be cleaned is stopped or reversely rotated, the cleaning member moves in the reverse rotational movement direction. For this reason, the position where a cleaning member contacts with a to-be-cleaned member can be changed in the case where a to-be-cleaned member rotates forward and a reverse rotation.
  • the elastic force of the first elastic member can be balanced with the electrostatic frictional force.
  • the position where the cleaning member contacts the member to be cleaned becomes a position where the elastic force of the elastic member and the electrostatic friction force are balanced.
  • the balance between the elastic force and the electrostatic friction force does not change, so that the contact position of the cleaning member with respect to the member to be rotated forward is not always plastically deformed. Or it can be set as a position with few plastic deformation. That is, according to the plastic deformation of the cleaning member, the contact position of the cleaning member with respect to the member to be cleaned can be moved. For this reason, the fall of the cleaning performance by time-dependent deterioration of a cleaning member can further be suppressed.
  • the chemical conversion forming apparatus may further include a second elastic member that presses the cleaning member in the forward rotational moving direction.
  • the cleaning member since the cleaning member is pressed in the forward rotational movement direction due to the second elastic member, the cleaning member can be easily moved when the member to be cleaned rotates forward.
  • the support member can be rotatably supported by the shaft.
  • the cleaning member can be easily moved.
  • the support member may be provided with the guide used as the movement path of a cleaning member.
  • the cleaning member can be prevented from falling from the member to be cleaned as the member to be cleaned rotates.
  • the guide can extend in a direction approaching the member to be cleaned in the forward rotation movement direction.
  • the guide extends in the direction of approaching the member to be cleaned in the forward rotational moving direction, when the member to be cleaned rotates forward, the cleaning member is close to the member to be cleaned.
  • the guide extends in the direction away from the member to be cleaned in the reverse rotation movement direction, when the member to be cleaned is stopped or reversely rotated, the cleaning member is moved away from the member to be cleaned. For this reason, plastic deformation of a cleaning member can be suppressed when the member to be cleaned is not rotated forward.
  • the support member is reverse rotation movement of the cleaning member.
  • the movement control part which regulates the movement to a direction can be provided. In this image forming apparatus, since the movement restricting portion restricts the movement of the cleaning member in the reverse rotational moving direction, the cleaning member can be prevented from falling from the cleaning member when the member to be cleaned is stopped or reversely rotated.
  • the cleaning member may be a brush.
  • the brush may be a bar brush having a plurality of brush hairs which are implanted into the base portion and the base portion and are in contact with the member to be cleaned.
  • the cleaning member may be a foam member having elasticity or may be a pad-shaped member.
  • the member to be cleaned forms a transfer nip region through which the transfer member passes between the consultation member, and transfers the toner image formed on the consultation member to the transfer member. It may be a transfer roller.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an image forming apparatus according to the first embodiment.
  • Fig. 2 is a diagram schematically showing the transfer device of the first embodiment.
  • 3 is a diagram for explaining a mode.
  • FIG. 4 is a graph showing the relationship between the electric slope of the secondary transfer roller with respect to the suspension roller, the amount of toner movement from the transfer belt to the secondary transfer roller, the back surface contamination of the paper, and the amount of toner charging on the secondary transfer roller; .
  • 5A is a view showing a state before the bar brush is fixed to the fixing member
  • 5B is a view illustrating a state in which the bar brush is fixed to the fixing member.
  • FIG. 6 is a view for explaining the relationship between the secondary transfer roller and the bar brush.
  • FIG. 8 is a graph showing the relationship between the length of the plurality of brush hairs in the circumferential direction of the secondary transfer roller, the back surface contamination of the paper in the image adjustment mode, and the infiltration amount of the brush hairs.
  • 9 is a graph showing the relationship between the thickness D of the brush hair, the seedling density W1d of the brush hair, the penetration amount of the brush hair, and the drive torque of the secondary transfer roller.
  • FIG. 10 is a graph showing the relationship between the thickness D of the brush hair, the seedling density W1d of the brush hair, the penetration amount of the brush hair, and the back surface contamination of the paper.
  • FIG. 12 is a perspective view illustrating a state in which a secondary transfer roller is removed from FIG. 11.
  • FIG. 13 is a table showing the measurement results of Comparative Example 1.
  • FIG. 14 is a diagram schematically showing a transfer device of Comparative Example 2.
  • FIG. 15 is a table showing the measurement results of Comparative Example 2.
  • FIG. 16 is a graph showing a result of comparing the relationship between the amount of infiltration of brush bristle and the back surface contamination of paper in Comparative Example 2 after printing 300,000 copies at the beginning of the experiment.
  • FIG. 17 is a table which shows the measurement result of Example 1.
  • FIG. 18 is a graph showing a result of comparing the relationship between the amount of infiltration of brush bristle and the back surface contamination of paper in Example 1 and after printing 300,000 copies.
  • Fig. 19 is a diagram schematically showing the transfer device of the second embodiment.
  • 20 is a diagram for explaining the infiltration amount of brush hairs.
  • 21 is a diagram showing a schematic configuration of an image forming apparatus according to the third embodiment.
  • Fig. 22 is a diagram schematically showing the transfer device of the third embodiment.
  • 24 is a graph showing the relationship between the service time of the cleaning member, the plastic deformation amount of the cleaning member, the contact amount of the cleaning member, and the paper back surface contamination.
  • Fig. 26 is a graph showing the relationship between the use time of the cleaning member, the torque, the contact amount of the cleaning member, the plastic deformation amount of the cleaning member, and the paper back surface contamination.
  • FIG. 27 is a perspective view showing a transfer device of a fourth embodiment.
  • FIG. 28 is a side view of the transfer apparatus shown in FIG. 27.
  • FIG. 29 is an exploded perspective view of the transfer apparatus shown in FIG. 27.
  • FIG. 30 is a cross-sectional view showing the centrifugal clutch in a state where the clutch is released.
  • FIG. 32 is a perspective view showing a transfer device of a fifth embodiment.
  • FIG. 33 is an exploded perspective view of the transfer apparatus illustrated in FIG. 32.
  • FIG. 34 is a side view of the transfer apparatus shown in FIG. 32.
  • 35 is a side view of the transfer apparatus shown in FIG. 32.
  • 36 is a side view showing a state in which the secondary transfer roller of the transfer device of the sixth embodiment is rotated forward.
  • Fig. 37 is a side view showing a state in which the secondary transfer roller of the transfer device of the sixth embodiment has been reversely rotated.
  • 38 is a side view illustrating a state in which the secondary transfer roller of the transfer device of the seventh embodiment is rotated forward.
  • Fig. 39 is a side view showing a state in which the secondary transfer roller of the transfer device of the seventh embodiment is rotated in reverse.
  • FIG 40 is a side view illustrating a state in which the secondary transfer roller of the transfer device of the eighth embodiment is rotated forward.
  • Fig. 41 is a side view showing a state in which the secondary transfer roller of the transfer device of the eighth embodiment is rotated in reverse.
  • the image forming apparatus 1 is an apparatus which forms a color image using each color of magenta, yellow, cyan, and black.
  • the image forming apparatus 1 includes a conveying apparatus 10 for conveying the paper P, a developing apparatus 20 for developing an electrostatic latent image, and a transfer apparatus 30 for secondarily transferring a toner image onto the paper P.
  • a photosensitive drum 40 which is an electrostatic latent image bearing member (coating member) on which an image is formed on the circumferential surface, a fixing device 50 for fixing a toner image on a paper P as a transfer material, and a sheet of paper P. It may include a discharge device 60 for discharging.
  • the conveying apparatus 10 conveys the paper P as a recording medium in which an image is formed on the conveyance path R1.
  • the paper P is stacked and accommodated in the cassette K, picked up by the paper feed roller 11, and conveyed.
  • the conveying apparatus 10 makes the paper P reach the transfer nip region R2 through the conveyance path R1 at the timing when the toner image transferred to the sheet P reaches the transfer nip region R2.
  • Each developing apparatus 20 includes a developing roller 21 for moving the toner to the photosensitive drum 40.
  • the developing apparatus 20 adjusts the toner and the carrier to a desired mixing ratio, and stirs the toner and the carrier to mix to uniformly disperse the toner to form a developer having an optimum charge amount.
  • This developer is attached to the outer circumferential surface of the developing roller 21. Then, when the developer moves to the region facing the photosensitive drum 40 by the rotation of the developing roller 21, an electrostatic latent image in which toner of the developer attached to the developing roller 21 is formed on the circumferential surface of the photosensitive drum 40 To develop a latent electrostatic image.
  • the transfer apparatus 30 transfers the toner image formed by the developing apparatus 20 to the transfer nip region R2 for secondary transfer onto the paper P.
  • the transfer device 30 includes a transfer belt 31 to which the toner image is first transferred from the photosensitive drum 40, a plurality of suspension rollers 34, 35, 36, 37 suspending the transfer belt 31, and a photosensitive drum ( 40 may include a primary transfer roller 32 for holding the transfer belt 31 together with a secondary transfer roller 33 for holding the transfer belt 31 together with a suspension roller 37.
  • the transfer belt 31 is an intermediate transfer member to which the toner images formed on the plurality of photosensitive drums 40 are sequentially first transferred.
  • the transfer belt 31 is an endless belt circulated by the plurality of suspension rollers 34, 35, 36, 37.
  • the plurality of suspension rollers 34, 35, 36, 37 are rollers that can rotate about their respective central axes.
  • the plurality of suspension rollers 34, 35, 36, 37 are arranged on the side on which the toner image of the transfer belt 31 is not transferred.
  • One suspension roller 37 of the plurality of suspension rollers is a drive roller that rotates about a central axis, and the other suspension rollers 34, 35, 36 are driven to rotate by rotational drive of the drive suspension roller 37. It is a roller.
  • the primary transfer roller 32 is provided to press the photosensitive drum 40 on the inner circumferential surface side of the transfer belt 31.
  • the secondary transfer roller 33 is disposed in parallel with the suspension roller 37 with the transfer belt 31 interposed therebetween, and is provided to press the suspension roller 37 on the outer circumferential surface side of the transfer belt 31. That is, the secondary transfer roller 33 is disposed on the side on which the toner image of the transfer belt 31 is transferred, and the transfer belt 31 is held together with the suspension roller 37. In other words, the transfer belt 31 is provided to be sandwiched between the suspension roller 37 and the secondary transfer roller 33. For this reason, the secondary transfer roller 33 forms the transfer nip region R2 through which the paper P passes between the transfer belt 31 and the transfer belt 31. Moreover, the relative position of the secondary transfer roller 33 with respect to the transfer belt 31 and the suspension roller 37 is fixed.
  • Each photosensitive drum 40 is provided side by side along the moving direction of the transfer belt 31.
  • the developing apparatus 20, the charging roller 41, the exposure unit 42, and the cleaning unit 43 are provided around the photosensitive drum 40.
  • the charging roller 41 is a charging means for uniformly charging the surface of the photosensitive drum 40 to a predetermined potential.
  • the charging roller 41 operates in accordance with the rotation of the photosensitive drum 40.
  • the exposure unit 42 exposes the surface of the photosensitive drum 40 charged by the charging roller 41 in accordance with an image to be formed on the paper P. FIG. For this reason, the electric potential of the part exposed by the exposure unit 42 among the surfaces of the photosensitive drum 40 changes, and an electrostatic latent image is formed.
  • the four developing apparatuses 20 develop electrostatic latent images formed on the photosensitive drum 40 with toner supplied from the toner tanks N provided to correspond to the respective developing apparatuses 20 to form a toner image.
  • the toner tank N is filled with toners of magenta, yellow, cyan and black, respectively.
  • the cleaning unit 43 recovers the toner remaining in the photosensitive drum 40 after the toner image formed on the photosensitive drum 40 is first transferred to the transfer belt 31.
  • the fixing device 50 attaches and fixes the toner image, which is secondarily transferred from the transfer belt 31 to the paper P, to the paper P by passing the paper into the fixing nip to be heated and pressurized.
  • the fixing device 50 includes a heating roller 52 (heating rotating body) for heating the paper P, and a pressure roller 54 (pressing rotating body) for rotating and driving the heating roller 52.
  • the heating roller 52 and the pressure roller 54 are formed in a cylindrical shape, and the heating roller 52 has a heat source such as a halogen lamp therein.
  • a fixing nip which is a contact area, is provided between the heating roller 52 and the pressing roller 54.
  • the discharge device 60 includes discharge rollers 62 and 64 for discharging the paper P on which the toner image is fixed by the fixing device 50 to the outside of the device.
  • the control unit of the image forming apparatus 1 rotates the paper feed roller 11 to pick up the sheets P stacked on the cassette K one by one.
  • the surface of the photosensitive drum 40 is uniformly charged to a predetermined electric potential by the charging roller 41 (charging step).
  • the exposure unit 42 irradiates a surface of the photosensitive drum 40 with a laser beam to form an electrostatic latent image (exposure step).
  • the latent electrostatic image is developed with toner to form a toner image (development process).
  • the toner image thus formed is first transferred from the photosensitive drum 40 to the transfer belt 31 in the region where the photosensitive drum 40 and the transfer belt 31 face each other (transfer step).
  • the toner images formed on the four photosensitive drums 40 are sequentially stacked on the transfer belt 31 to form one laminated toner image.
  • the laminated toner image is secondarily transferred onto the paper P conveyed by the conveying apparatus 10 in the transfer nip region R2 where the suspension roller 37 and the secondary transfer roller 33 face each other.
  • the paper P on which the laminated toner image is secondarily transferred is conveyed to the fixing device 50. Then, when the paper P passes through the fixing nip, the fixing device 50 heats and presses the paper P between the heating roller 52 and the pressure roller 54 to print the laminated toner image. (Fixed step). Thereafter, the paper P is discharged to the outside of the image forming apparatus 1 by the discharge rollers 62 and 64.
  • the image forming apparatus 1 is a cleaning function (apparatus), which is a bar brush 100 and a secondary transfer roller which contact the secondary transfer roller 33 at a predetermined pressure. And a bias applying unit 110 for applying a voltage to the reference numeral 33.
  • the bar brush 100 is a cleaning member for cleaning the secondary transfer roller 33.
  • the bar brush 100 cleans the secondary transfer roller 33 by diffusing the toner transferred from the transfer belt 31 to the secondary transfer roller 33.
  • the bar brush 100 may remove not only toner moved from the transfer belt 31, but also various foreign matters attached to the secondary transfer roller 33. Detailed description of the bar brush 100 will be described later.
  • the bias applying unit 110 can be realized as one function of a control device composed of, for example, a central processing unit (CPU), a read only memory (ROM), a random access memory (RAM), and the like.
  • the bias applying unit 110 may apply a voltage to the secondary transfer roller 33 by a known technique.
  • the image forming apparatus 1 can operate in the normal mode, the image adjustment mode, and the cleaning mode by the control device.
  • the normal mode is a mode in which a toner image is formed on the photosensitive drum 40, which is a counseling member, and the toner image is transferred onto the paper P.
  • the bias applying unit 110 applies a transfer bias to the secondary transfer roller 33 to transfer the toner image onto the paper P.
  • the toner image primarily transferred from the photosensitive drum 40 to the transfer belt 31 is secondarily transferred from the transfer belt 31 to the paper P in the transfer nip region R2.
  • the image adjustment mode is a mode which forms an adjustment toner image for performing image adjustment on the photosensitive drum 40, which is a counseling member, and performs image adjustment. As shown in Fig. 3, the image adjustment mode is executed when the paper P does not pass through the transfer nip area R2 during continuous travel of continuously transferring the toner images onto the plurality of papers P. As shown in Figs.
  • a plurality of toner images for adjustment are formed in the photosensitive drum 40.
  • the plurality of toner images for adjustment are spaced apart in the axial direction (longitudinal direction) of the photosensitive drum 40 and are formed near the center and both ends in the axial direction of the photosensitive drum 40.
  • the toner image for adjustment formed on the photosensitive drum 40 is primarily transferred to the transfer belt 31 and detected by an image adjustment sensor (not shown) disposed in the vicinity of the transfer belt 31. And based on the detection result of the image adjustment sensor, image adjustment, such as color registration adjustment and density adjustment, is performed.
  • the bias applying unit 110 applies a constant reverse bias to the secondary transfer roller 33.
  • the reverse bias is a bias opposite to the normal mode and a bias opposite to the transfer bias. For this reason, it can suppress that the adjustment toner image primary-transferred from the photosensitive drum 40 to the transfer belt 31 moves to the secondary transfer roller 33 in the transfer nip area
  • the bias applying unit 110 applies a reverse bias to the secondary transfer roller 33 to reverse the polarity of the toner attached to the secondary transfer roller 33, the toner moves to the secondary transfer roller 33. The amount is increased.
  • the bias applying unit 110 has a unit polarity of the toner image for adjustment in which the charging polarity per unit mass of the toner image for adjustment attached to the secondary transfer roller 33 is formed on the photosensitive drum 40.
  • the reverse bias can be applied to the secondary transfer roller 33 so as to have the same polarity as the sugar charging polarity.
  • the bias applying unit 110 reversely biases the secondary transfer roller 33 so that a reverse bias is applied to the secondary transfer roller 33 while at least the adjusting toner image passes through the transfer nip region R2. Apply.
  • FIG. 4A shows the relationship between the inclination of the secondary transfer roller 33 with respect to the suspension roller 37 and the amount of movement of the toner from the transfer belt 31 to the secondary transfer roller 33.
  • FIG. 4B shows the relationship between the potential gradient of the secondary transfer roller 33 with respect to the suspension roller 37 and the back surface contamination of the paper P.
  • the absolute value of the reverse bias applied by the bias applying unit 110 to the secondary transfer roller 33 is preferably 500 [V] or less, and more preferably 100 [V] or more. desirable.
  • the absolute value of the transfer bias applied by the bias applying unit 110 to the secondary transfer roller 33 is about 1000 [V].
  • the absolute value of the transfer bias can be set to 1/2 or less.
  • the charging amount per unit mass of the adjustment toner image formed on the photosensitive drum 40 is Q, and the charging amount per unit mass of the adjustment toner image attached to the secondary transfer roller 33 is q.
  • the bias applying unit 110 can apply the reverse bias to the secondary transfer roller 33 so as to satisfy the relationship of q ⁇ (1/10) ⁇ Q.
  • the cleaning mode is a mode for cleaning the transfer device 30 at a timing different from the normal mode and the image adjustment mode.
  • the cleaning mode is executed at an arbitrary timing after the continuous printing for successively transferring the toner images onto the plurality of sheets P is finished.
  • the bias applying unit 110 alternately applies a negative bias to the secondary transfer roller 33. For this reason, the toner attached to the bar brush 100 can be returned to the secondary transfer roller 33 for cleaning.
  • the bar brush 100 is planted in the base portion 101 and the base portion 101, the relative position of which is fixed relative to the secondary transfer roller 33, It includes a plurality of brush hairs 102 in contact with the vehicle transfer roller 33 at a predetermined pressure.
  • the front end surface 103 of the some bristle 102 is formed in the curved shape corresponding to the surface of the secondary transfer roller 33.
  • the fact that the front end face 103 of the brush hair 102 corresponds to the surface of the secondary transfer roller 33 means that the front end face 103 of the brush hair 102 is not linear, but the surface of the secondary transfer roller 33. It means bent as shown. For this reason, corresponding to the surface of the secondary transfer roller 33 means that it includes the curved surface shape which shifts somewhat from the surface shape of the secondary transfer roller 33.
  • the base portion 101 may be formed in a flat shape or a sheet shape with a material having plasticity.
  • the plurality of brush hairs 102 are installed or planted substantially perpendicularly to the base portion 101, respectively. It is preferable that the hair lengths of the plurality of brush hairs 102 implanted into the base portion 101 are approximately the same.
  • the hair length of the brush hair 102 refers to the length of the portion protruding from the base portion 101.
  • the hair lengths of the plurality of brush hairs 102 are substantially the same means that they are substantially the same and allow for manufacturing errors and tolerances.
  • the base portion 101 is bent in a curved shape corresponding to the surface of the secondary transfer roller 33.
  • the fixing member 104 to which the base part 101 is fixed is provided in the frame (not shown) of the image forming apparatus 1, and the fixing surface 105 of the fixing member 104 to which the base part 101 is fixed. ) Is formed in a curved shape corresponding to the surface of the secondary transfer roller 33. Accordingly, the front end surface 103 of the plurality of brush hairs 102 is formed by curved surface formation corresponding to the surface of the secondary transfer roller 33.
  • the hair lengths of the plurality of brush hairs 102 may be different due to manufacturing errors, tolerances, and the like of the bar brush 100.
  • the substantially front end surface of the plurality of brush hairs 102 in consideration of the manufacturing error, tolerance, etc. of the bar brush 100 can be used as the front end surface 103 of the plurality of brush hairs 102.
  • the difference between the maximum penetration amount and the minimum penetration amount of the brush bristles 102 with respect to the secondary transfer roller 33 may be 1.0 mm or less.
  • FIG. 6 when the bar brush 100 contacts the secondary transfer roller 33 at a predetermined pressure, the tip ends of the plurality of brush bristles 102 are pressed against the secondary transfer roller 33 to be squeezed. Therefore, as shown in FIG. 7, when the secondary transfer roller 33 is absent, the amount of the bristle 102 penetrates into the imaginary line ⁇ indicating the surface position of the secondary transfer roller 33. (The length which entered inward from the virtual line (alpha)) is called the penetration amount n of the brush hair 102 with respect to the secondary transfer roller 33.
  • the inventors have observed the lengths of the front end faces 103 of the plurality of brush hairs 102 in the circumferential direction of the secondary transfer roller 33, the back surface contamination of the paper P in the image adjustment mode, and the brush hairs 102 of the brush hairs 102.
  • the relationship between the intrusion amount n was measured. Specifically, in the circumferential direction of the secondary transfer roller 33, the length of the front end surface 103 of the plurality of brush bristles 102 is 5 mm, 10 mm, 15 mm, and 20 mm. Ready. And penetration amount n of the brush hair 102 in each bar brush 100 is 0.5 mm, 1.0 mm, 1.5 mm, 2.0 mm. And the back surface contamination of the paper P was measured, changing to 2.5 mm.
  • the length of the tip surface 103 of the plurality of brush hairs 102 in the circumferential direction of the secondary transfer roller 33 is, as shown in FIG. 5A, the length of the root portions of the plurality of brush hairs 102, namely, It is equal to the length of the hair transplantation region of the plurality of brush hairs 102 implanted in the base portion 101.
  • the length of the front end surface 103 of the plurality of brush hairs 102 is plural. It is shorter than the length of the hair transplantation region of the brush hair 102.
  • Back surface contamination is the same as back surface contamination shown in FIG. The measurement result is shown in FIG.
  • the back surface is increased by increasing the penetration amount n.
  • contamination could be suppressed below the threshold value T1
  • this length was 10 mm or more
  • the back surface contamination of the paper P did not exceed the threshold value T1 regardless of the infiltration amount n.
  • the length of the front end surface 103 of the some bristle 102 in the circumferential direction of the secondary transfer roller 33 is 10 mm or more.
  • the length of the tip surface 103 in the axial direction of the secondary transfer roller 33 is the length of the secondary transfer roller 33. It becomes the maximum length of the front end surface 103 in the circumferential direction. In addition, when this length was 10 mm or more, the length of the some bristle 102 in the circumferential direction of the secondary transfer roller 33 hardly affected back surface contamination.
  • the hair length of the brush hair 102 is not specifically limited, From a viewpoint of suppressing the drive torque of the secondary transfer roller 33, it is preferable that it is 2 mm or more, and it is more preferable that it is 4 mm or more. Moreover, it is preferable that it is 10 mm or less, and, as for the hair length of the brush hair 102 to give elasticity to the brush hair 102, it is more preferable that it is 6 mm or less.
  • the thickness of the brush hair 102 is not specifically limited, From a viewpoint of suppressing the drive torque of the secondary transfer roller 33, it is preferable that it is 10 [dtex] or less, and it is more preferable that it is 4 [dtex] or less. Moreover, it is preferable that the thickness of the brush hair 102 is 2 [dtex] or more from a viewpoint which makes a brush hair elasticity.
  • the thickness of the brush hair 102 is set to D [dtex], and the bristle density of the brush hair 102 is set to W 1 d [piece / inch].
  • the back surface of the brush bristle 102 Intrusion volume (n), the driving torque, and the paper (P) of D ⁇ W 1 d, 2 secondary transfer roller 33 was measured in the relationship between the contamination.
  • D ⁇ W 1 d is laid the brush bar 100, 250, 500, 750, and 900.
  • the secondary transfer roller 33 is changing the penetration amount n of the brush hair 102 in each bar brush 100 to 0.0 mm, 0.5 mm, 1.0 mm, 1.5 mm, 2.0 mm, and 2.5 mm.
  • Threshold T2 is the drive torque at the time of the poor follower of the secondary transfer roller 33. As shown in FIG. That is, if the drive torque of the secondary transfer roller 33 is below the threshold value T2, the follower defect of the secondary transfer roller 33 shall not generate
  • the driven limit of the secondary transfer roller 33 means the case where the rotational speed of the secondary transfer roller 33 becomes 90% or less with respect to the speed of the transfer belt 31.
  • the back contamination is the same as the back contamination shown in FIG. 4, and the threshold value T1 of the back contamination is also the same as the threshold value T1 shown in FIG. 4. The measurement results are shown in FIGS. 9 and 10.
  • D ⁇ W 1 d is 850 or less, by a 2.0mm intrusion quantity (n), it was found that it does not influence the drive torque of the secondary transfer roller 33. If as shown in Fig. 10, D ⁇ W 1 d is less than 250 or less than 900, when in the case where the intrusion amount (n), but this contamination is 0.5mm exceed the threshold value (T1), D ⁇ W 1 d is If it is 300 or more and 850 or less, back contamination did not exceed the threshold value T1 regardless of the infiltration amount n. For this reason, it is preferable that the thickness D of the brush hair 102 and the hair-plant density W 1 d satisfy the relation of 300 ⁇ D ⁇ W 1 d ⁇ 850.
  • the tip end of the brush hair 102 In addition, what actually comes into contact with the secondary transfer roller 33 at a predetermined pressure is the tip end of the brush hair 102. Therefore, when the density in the front end surface 103 of the brush hair 102 is set to W 2 d [piece / inch], the thickness D of the brush hair 102 [dtex] and the brush hair 102 are determined. It is preferable that the density W 2 d [piece / inch] in the front end surface 103 of satisfies the relationship of 350 ⁇ D ⁇ W 2 d ⁇ 1050.
  • the bar brush 100 diffuses the toner adhered to the secondary transfer roller 33 by the bending of the brush hair 102. Therefore, when the hair length of the brush hair 102 is referred to as L, it is preferable to make the penetration amount n into 1/10 or more of the hair length L from the viewpoint of fully bending the brush hair 102. Moreover, it is preferable to make infiltration amount n into 1/2 or less of hair length L from a viewpoint which prevents a brush hair from bending at the root and disappearing a brush hair. That is, it is good that hair length L and penetration amount n satisfy
  • the bar brush 100 may be an insulating brush or a conductive brush.
  • the bias applied to the secondary transfer roller 33 is electrically connected to the secondary transfer roller 33 in view of preventing the bias applied to the bar brush 100 from flowing. It is preferable that it is a float (refer FIG. 2).
  • the material of the brush hair 102 is not specifically limited, Any of PET, nylon, and acryl, or a mixture thereof can be used from a viewpoint of ease of manufacture.
  • the number, arrangement, and the like of the bar brush 100 are not particularly limited, but the bar brush 100 is provided such that the adjustment toner image is provided at a position passing the transfer nip region R2 in the axial direction of the secondary transfer roller 33. good.
  • the bar brush 100 may be provided at a position where each adjustment toner image passes the transfer nip region R2. In this case, each bar brush 100 is provided discontinuously in the axial direction of the secondary transfer roller 33.
  • the secondary transfer roller 33 includes a cylindrical iron core 33a and a cylindrical foam layer 33b provided on the outer circumference of the iron core 33a.
  • the foam layer 33b is constituted by an unfoamed skeleton portion (not shown) and a foamed bubble (not shown).
  • the secondary transfer roller 33 can reduce the chemical adhesion of the toner if the secondary transfer roller 33 has a large release property.
  • more bubbles and fewer skeletal portions can reduce the contact area with respect to the toner on the transfer belt 31.
  • the foamed layer body (33b) has a static friction coefficient ( ⁇ ) with respect to the secondary transfer roller 33 is 10.6 or less, and the ratio of foamed bubbles is If it is 66% or more, the back surface contamination of the paper P can be reduced. Therefore, it is preferable that the diameter of the bubble of the foam layer 33b is 500 micrometers or less in the cross section of the foam layer 33b from the viewpoint which can ensure the transfer property of the secondary transfer roller 33.
  • the diameter of the bubble of the foam layer 33b means the largest diameter of the bubble of the foam layer 33b.
  • the secondary of the foam layer 33b in the cross section of the foam layer 33b, in the environment of 30 degrees of air temperature and 85% of humidity. It is preferable that the static friction coefficient with respect to the transfer roller 33 is 10.6 or less.
  • the bar brush 100 since the bar brush 100 contacts the secondary transfer roller 33 at a predetermined pressure, the toner adhered to the secondary transfer roller 33 is separated from the bar brush 100. It is spread by the plurality of brush hairs 102. Moreover, since the front end surface 103 of the some bristle 102 is formed in the curved shape corresponding to the surface of the secondary transfer roller 33, the circumferential direction (rotation direction) of the secondary transfer roller 33 is carried out. As a result, the bar brush 100 may contact the secondary transfer roller 33 at a predetermined pressure in the entire area of the bar brush 100. As a result, the bar brush 100 can sufficiently remove the toner attached to the secondary transfer roller 33 to remove the toner, thereby improving the cleaning performance.
  • the cleaning performance is shape
  • the bar brush 100 can be easily manufactured at low cost.
  • the base portion 101 is bent in a curved shape corresponding to the surface of the secondary transfer roller 33, so that the front end surfaces 103 of the plurality of brush bristles 102 can be easily removed from the secondary transfer roller 33. It may be formed in a curved shape corresponding to the surface.
  • the bar brush 100 can be manufactured easily at low cost.
  • the manufacturing error of the bar brush 100 and the installation error of the bar brush 100 are different.
  • the bar brush 100 is brought into contact with the secondary transfer roller 33 at a substantially uniform pressure in the entire area of the bar brush 100 in the circumferential direction (rotation direction) of the secondary transfer roller 33 while allowing the back and the like. Can be.
  • the bar brush 100 and 2 in the circumferential direction of the secondary transfer roller 33 Since the contact width with the vehicle transfer roller 33 is 10 mm or more, the diffusion effect of the toner by the bar brush 100 can be sufficiently exhibited.
  • the bar brush 100 when used as an insulating brush, it is possible to suppress that the charged toner adheres to the bar brush 100.
  • the bar brush 100 serving as the conductive brush is electrically floated with respect to the secondary transfer roller 33, so that a bias is applied to the secondary transfer roller 33.
  • the bias can easily be prevented from flowing into the bar brush 100.
  • the brush hair 102 can be made elastic, without making the drive torque of the secondary transfer roller 33 excessive.
  • the brush hair 102 when the thickness of the brush hair 102 is 2 [dtex] or more and 10 [dtex] or less, the brush hair 102 can be made elastic without making the drive torque of the secondary transfer roller 33 excessive. Can be.
  • the bar brush 100 does not increase the driving torque of the secondary transfer roller 33.
  • the toner can be appropriately diffused.
  • the bristles 102 can be sufficiently bent, and at the same time, the bristles of the bristles 102 are bent at the roots so that the warp of the bristles 102 is eliminated. You can prevent it.
  • the toner can be appropriately diffused with the bar brush 100 while ensuring ease of manufacture.
  • the secondary transfer roller 33 can be cleaned efficiently.
  • the photosensitive drum 40 can be efficiently cleaned when a plurality of adjustment toner images are formed apart from each other. have.
  • the transfer property of the secondary transfer roller 33 can be ensured.
  • the static friction coefficient with respect to the secondary transfer roller 33 of the foam layer 33b is 10.6 or less in the environment of air temperature 30 degrees humidity 85%, the surface of the secondary transfer roller 33 may have sufficient mold release property. have.
  • the bias applying unit 110 alternately applies negative bias to the secondary transfer roller 33 so that the toner attached to the bar brush 100 is returned to the secondary transfer roller 33 for cleaning. Can be.
  • the reverse bias applied to the secondary transfer roller 33 in the image adjustment mode is set to 1/2 or less of the absolute value of the bias applied to the secondary transfer roller 33 in the normal mode, the reverse value is reversed. It is possible to suppress the movement of the toner charged with the polarity to the secondary transfer roller 33.
  • noise is generated due to switching of the bias at least while the adjustment toner image passes through the transfer nip region R2. This can suppress that the cleaning performance is lowered.
  • the counter electrode per unit mass of the adjustment toner image attached to the secondary transfer roller 33 is made to have the same polarity as the counter electrode per unit mass of the adjustment toner image formed on the photosensitive drum 40.
  • the reverse bias is applied to the secondary transfer roller 33, the polarity of the toner attached to the secondary transfer roller 33 can be suppressed from being reversed. For this reason, it can suppress that the amount of toner which moves to the secondary transfer roller 33 increases.
  • Comparative Example 1 the following experiment was performed using an image forming apparatus without a bar brush. That is, as paper, plain paper (80 g / m 2), cardboard (250 g / m 2), single coated paper (250 g / m 2), double coated paper (80 g / m 2), and double coated paper (mat) (210 g / m 2) were used. , An image adjustment mode was performed in an environment of 30 ° C humidity 85%, an environment of 22 ° C humidity 55% environment, and an environment of 10 ° C humidity 10%.
  • the image density on the back side of the paper passing through the transfer nip region R2 after the end of the image adjustment mode was measured, and the measurement result was called back surface contamination.
  • the image density of 0.005 was made into the threshold value T1 of back surface contamination. That is, if the back surface concentration was 0.005 or less, it was assumed that back surface contamination of the paper did not occur.
  • the measurement result is shown in FIG.
  • the image forming apparatus provided with the bar brush 130 in which the front end surface of the some bristle 102 was formed in planar shape was used. Similar to the bar brush 100 described above, the bar brush 130 has a plurality of brush hairs 102 implanted in the base portion 101, or a fixing surface of the fixing member 131 fixing the base portion 101 ( 132 is formed in a planar shape. As the bar brush 130, the brush bristles 102 were made of a conductive brush made of conductive PET.
  • the thickness of the brush bristles 102 is 25 [dtex], the bristle density of the brush thickness 102 is 200 [kf / inch 2 ], and the bristle length of the bristle 102 is 5 mm, and the thickness of the secondary transfer roller 33 is increased.
  • the length of the tip surface in the circumferential direction is 15 mm, and the penetration amount of the brush bristles 102 with respect to the secondary transfer roller 33 at the central portion in the circumferential direction of the secondary transfer roller 33 (the secondary transfer roller 33).
  • the maximum penetration of the bristle 102 against the back was 1.5 mm.
  • the back surface contamination of the paper was improved compared with the comparative example 1.
  • the center part of the bar brush 130 in the circumferential direction of the secondary transfer roller 33 is a secondary transfer roller ( 33, so that it functions as a brush, but both ends of the bar brush 130 in the circumferential direction of the secondary transfer roller 33 hardly invade the secondary transfer roller 33 and thus do not function as a brush. .
  • the penetration amount of the brush bristles 102 into the secondary transfer roller 33 at the center in the circumferential direction of the secondary transfer roller 33 is 0.5 mm, 1.0 mm, 1.5 mm, 2.0 mm, and 2.5. It was set to mm, and the relationship between the penetration amount and the back surface contamination of the paper was compared at the beginning of the experiment and after printing 300,000 copies. A comparison result is shown in FIG.
  • the back surface contamination did not occur at the beginning of the experiment, but after printing 300,000 copies, the brush hair 102 generated a simulation bending of up to about 1.00 mm, and the back surface contamination occurred in all. .
  • the front end surfaces of the plurality of brush hairs 102 are formed in a planar shape, and the brush 130 cannot sufficiently suppress the increase of the back surface contamination over time.
  • Example 1 the image forming apparatus 1 shown in FIG. 2 was used. That is, as the bar brush 100, the tip surface of the some bristle 102 was formed in the curved shape corresponding to the surface of the secondary transfer roller 33 was used.
  • the bar brush 100 has the same conditions as the bar brush 100 of Comparative Example 2 except that the front end surfaces of the plurality of brush hairs 102 are formed in a curved shape corresponding to the surface of the secondary transfer roller 33.
  • the brush bristles 102 were made of a conductive brush made of conductive PET.
  • the thickness of the bristle 102 is 25 [dtex], the bristle density of the bristle 102 is 200 [kf / inch 2 ], and the bristle length of the bristle 102 is 5 mm, of the secondary transfer roller 33.
  • the length of the tip surface 102 in the circumferential direction was 15 mm, and the penetration amount of the brush hair 102 into the secondary transfer roller 33 was 1.5 mm.
  • Example 1 As shown in Fig. 17, in Example 1, the back surface contamination of the paper was significantly improved as compared with Comparative Example 2.
  • the penetration amount of the brush bristles 102 into the secondary transfer roller 33 is the bar brush 100 of 0.5 mm, 1.0 mm, 1.5 mm, 2.0 mm, and 2.5 mm.
  • the relationship between was compared with the beginning of the experiment and after printing 300,000 copies. The comparison result is shown in FIG.
  • the measurement result of the comparative example 2 is also overlapped in FIG.
  • Example 1 As shown in Fig. 18, in Example 1, there was almost no change in back surface contamination even after printing 300,000 sheets. From this result, when the front end surface of the some bristle 102 is formed in the curved shape corresponding to the surface of the secondary transfer roller 33, it can fully suppress that back surface contamination increases over time. could know.
  • the second embodiment is basically the same as the first embodiment, and differs from the first embodiment only in that the infiltration amount of the plurality of brush hairs into the secondary transfer roller is different in the circumferential direction of the secondary transfer roller. Therefore, only the matters different from 1st Embodiment are demonstrated below, and description of the same matter as 1st Embodiment is abbreviate
  • the penetration amount n of the brush bristles 102 into the secondary transfer roller 33 is upstream than the downstream side of the secondary transfer roller 33.
  • the side is big. That is, the fixing surface 105 of the fixing member 104 to which the base portion 101 is fixed is formed in a curved shape corresponding to the surface of the secondary transfer roller 33. The distance between the fixed surface 105 and the secondary transfer roller 33 is smaller on the upstream side than the downstream side of the secondary transfer roller 33. Therefore, the intrusion amount n1 of the brush bristles 102 to the secondary transfer roller 33 on the upstream side of the secondary transfer roller 33 is reduced to the secondary transfer roller (on the downstream side of the secondary transfer roller 33). It is larger than the penetration amount n2 of the brush hair 102 with respect to 33).
  • the difference between the maximum penetration amount and the minimum penetration amount of the brush bristles 102 with respect to the secondary transfer roller 33 is preferably 1.0 mm or less, similarly to the first embodiment.
  • the toner attached to the secondary transfer roller 33 is first bounced by the brush bristles 102 when entering the bar brush 100.
  • the brush hair 102 is made larger by intruding the amount n of the brush hair 102 into the secondary transfer roller 33 than the downstream side of the secondary transfer roller 33. It is possible to reduce the amount of toner flowing downstream by increasing the bounce force of. As a result, the toner can be diffused more efficiently.
  • the third embodiment is basically the same as the first embodiment, and only uses an image forming apparatus for transferring a toner image of a single color (black) onto a paper, rather than transferring a plurality of color toner images to paper. Is different from In the following, only matters different from those in the first embodiment will be described, and descriptions identical to those in the first embodiment will be omitted.
  • the image forming apparatus 1A includes only one developing apparatus 20. Moreover, the primary transfer roller, the transfer belt, and the plurality of suspension rollers are not provided, and the transfer roller 33A is provided in place of the secondary transfer roller. The relative position of the transfer roller 33A with respect to the photosensitive drum 40 of the developing apparatus 20 is being fixed. The transfer roller 33A is provided to press the photosensitive drum 40 of the developing apparatus 20 at a constant pressure. Thus, the transfer roller 33A forms the transfer nip region R2 between the photosensitive drum 40. Thus, the consultation member forming the transfer nip region R2 between the transfer roller 33A becomes the photosensitive drum 40.
  • the image forming apparatus 1A includes a bar brush 100 as in the first embodiment and a bias applying unit 110A corresponding to the bias applying unit 110 in the first embodiment.
  • the relationship between the bar brush 100 and the transfer roller 33A in the third embodiment is the same as the relationship between the bar brush 100 and the secondary transfer roller 33 in the first embodiment (see FIGS. 5 to 7). ).
  • the bias applying unit 110A is the same as the bias applying unit 110 of the first embodiment except that the object to which the bias is applied is the photosensitive drum 40. Therefore, in the third embodiment, the bias applied by the bias applying unit 110A to the transfer roller 33A is applied by the bias applying unit 110 to the secondary transfer roller 33 in the first embodiment. Same as bias (see FIG. 3).
  • the toner attached to the transfer roller 33A is the bar brush 100. Diffused and removed by a plurality of brush hairs 102 of).
  • the bar brush in the circumferential direction (rotation direction) of the transfer roller 33A
  • the bar brush 100 may be brought into contact with the transfer roller 33A at a predetermined pressure in the entire region of the 100.
  • the cleaning performance is improved because the toner attached to the transfer roller 33A can be sufficiently diffused and removed.
  • the cleaning performance improves by providing the brush 100 mentioned above.
  • the image forming apparatus which concerns on the 1st aspect of this invention was demonstrated using 1st-3rd embodiment, the image forming apparatus which concerns on the 1st aspect of this invention is limited to 1st-3rd embodiment. It does not matter, and you may change suitably.
  • the front end surface 103 of the some bristle hair 102 is a transfer roller (secondary transfer roller ( 33) or the bar brush of any structure may be sufficient as long as it is formed in the curved shape corresponding to the surface of 33 A of transfer rollers.
  • the bias applying unit 110 has been described as applying a bias to the secondary transfer roller 33, but the secondary transfer roller 33 and the suspension roller 37 constituting the transfer unit are described.
  • a bias may be applied to any one of the?)
  • a bias may be applied to the suspension roller 37.
  • the bias applied by the bias applying unit 110 to the suspension roller 37 is the same as the bias applied by the bias applying unit 110 to the secondary transfer roller 33 in the first and second embodiments.
  • the bar brush 100 cleans the surface of the transfer roller (secondary transfer roller 33 or the transfer roller 33A) has been described in detail, but the bar brush 100
  • the thing which can be cleaned with is not limited to the transfer roller.
  • the bar brush 100 can clean anything that can be rotated as a cylindrical member to be cleaned.
  • the member to be cleaned which can be cleaned by the bar brush 100 may include a transfer roller 33A, a secondary transfer roller 33, a photosensitive drum 40, and the like.
  • This embodiment relates to an image forming apparatus comprising a rotatable member to be cleaned and a cleaning member for cleaning the member to be cleaned by contacting the member to be cleaned.
  • the cleaning performance of a cleaning member such as a brush (roll brush, bar brush, etc.), an elastic foam member, a pad-shaped member, or the like is often determined by the contact force on the member to be cleaned.
  • the contact force is determined by two factors, the amount of contact of the cleaning member to the member to be cleaned and the plastic deformation of the cleaning member. That is, the larger the contact amount and the smaller the plastic deformation, the higher the contact force and the higher the cleaning performance.
  • the cleaning member is a brush
  • the bristle of the bristle becomes plastic deformation.
  • the contact amount is substantially the same as the penetration amount in the first embodiment.
  • the amount of contact of the cleaning member with respect to the imaginary line indicating the surface position of the member to be cleaned in the absence of the member to be cleaned is referred to as the contact amount (see FIG. 7).
  • the contact amount when a contact amount changes to the circumferential direction of a to-be-cleaned member, it means the maximum contact amount.
  • the plastic deformation amount of the cleaning member increases as the contact amount and the use time of the cleaning member become longer.
  • the use time of the cleaning member is calculated from, for example, the contact time, the rotation time of the member to be cleaned, and the like. If the contact amount is constant, the plastic deformation occurring in the cleaning member with the passage of the use time becomes large, and the cleaning performance deteriorates. That is, as shown in FIG. 24, when the distance between a cleaning member and a to-be-cleaned member is made constant and contact amount is kept constant, plastic deformation will generate
  • the constant contact amount means that the cleaning member is fixed so that the relative positions of the member to be cleaned and the cleaning member are constant.
  • the contact force of the cleaning member can be made constant by controlling the rotational torque applied to the member to be cleaned by the cleaning member to an arbitrary value. That is, as shown in Fig. 26, when plastic deformation occurs in the cleaning member, the contact force can be kept constant by increasing the contact amount. Therefore, even when plastic deformation occurs in the cleaning member over time, proper cleaning performance can be maintained.
  • the image forming apparatus 1B includes a secondary transfer roller 33, a cleaning member 140, a contact separation unit 151, which are rotatable cleaning members, And a power transmission member 152.
  • the cleaning member 140 contacts the secondary transfer roller 33 to clean the secondary transfer roller 33.
  • the contact separation unit 151 rotates by the torque transmitted from the secondary transfer roller 33.
  • the power transmission member 152 moves in accordance with the rotation of the contact separation unit 151 to contact or space the cleaning member 140 with respect to the secondary transfer roller 33.
  • a roll brush for example, a bar brush, a foam member having elasticity, a pad-shaped member, or the like can be used.
  • a roll brush the roll brush of patent document 2 can be used, for example.
  • the bar brush for example, the bar brush of the first to third embodiments, the bar brush of Comparative Example 2 and Example 1, and the like can be used.
  • the foam member having elasticity for example, a low density urethane foam can be used.
  • the pad-shaped member refers to a member that is pressed and cleaned at a predetermined pressure in a planar shape with respect to the counterpart.
  • the pad-shaped member is, for example, a high-density urethane foam such as poron, silicone rubber, epichlorohydrin rubber, or the like. Can be used.
  • the contact separation unit 151 includes a centrifugal clutch 154, a rotation output unit 155, and a torque limiter 156.
  • the centrifugal clutch 154 is a member that transmits the torque transmitted from the secondary transfer roller 33 or blocks the transmission of the torque.
  • the centrifugal clutch 154 is provided on the rotation axis of the secondary transfer roller 33, and torque is transmitted from the rotation axis of the secondary transfer roller 33.
  • the clutch is coupled to transfer the torque to the torque limiter 156.
  • the clutch is released to block the transmission of the torque to the torque limiter 156.
  • the centrifugal clutch 154 includes a clutch input section 157, a clutch output section 158, and three swinging sections 159.
  • the clutch input unit 157 is coupled so as not to rotate about the rotation axis of the secondary transfer roller 33.
  • the clutch output unit 158 is coupled so as not to rotate relative to the rotation output unit 155.
  • the swinging unit 159 transmits the torque of the clutch input unit 157 to the clutch output unit 158 by the action of the centrifugal force.
  • the clutch input unit 157 is formed with three bosses 160 extending in a direction parallel to the rotation axis at a position away from the rotation axis.
  • the clutch output portion 158 is provided with a recess 161 through which the swinging portion 159 can be caught.
  • One end of the swinging portion 159 is formed with a hole 162 into which the boss 160 of the clutch output portion 158 is inserted.
  • the convex part 163 which enters into the recessed part 161 from the radial inside and hangs on the recessed part 161 is formed in the other end part of the oscillation part 159. As shown in FIG. When the clutch input unit 157 rotates and a predetermined centrifugal force acts on the swinging unit 159, the swinging unit 159 swings the boss 160 about its axis, and the convex portion 163 moves radially outward to concave. It enters the unit 161. For this reason, the convex part 163 is caught by the recessed part 161, and the torque of the clutch input part 157 is transmitted to the clutch output part 158.
  • the elastic member 164 is a member for pushing the convex portion 163 into the recess 161 by the elastic force from the recess 161.
  • the elastic member 164 is not specifically limited, For example, it can be set as the leaf
  • the centrifugal clutch 154 couples the clutch to transfer the torque transmitted from the secondary transfer roller 33 to the rotation output unit 155. Coupling the clutch means that the convex portion 163 enters the concave portion 161 so that the convex portion 163 is caught by the concave portion 161.
  • the forward rotation refers to the rotation of the secondary transfer roller 33 in the case of performing a normal driving operation.
  • the centrifugal clutch 154 when the secondary transfer roller 33 is stopped or reversely rotated, releases the clutch and the torque transmitted from the secondary transfer roller 33 is transmitted to the rotation output unit 155. Block it.
  • the release of the clutch means that the convex portion 163 is pushed out of the concave portion 161 by the elastic member 164 to release the locked state of the convex portion 163 and the concave portion 161.
  • the centrifugal clutch 154 is not limited to the above, and various known centrifugal clutches may be used.
  • the centrifugal clutch 154 may interrupt the transmission of the torque from the clutch input part 157 to the clutch output part 158 by the reverse rotation of the secondary transfer roller 33, for example.
  • the rotation output unit 155 is coupled so as not to rotate relative to the clutch output unit 158, and rotates integrally with the clutch output unit 158.
  • the rotation output unit 155 may be a housing covering a part of the centrifugal clutch 154 and the outer circumference of the torque limiter 156.
  • the rotation output unit 155 moves the power transmission member 152 by rotating.
  • the relationship between the rotation of the rotation output part 155 and the movement of the power transmission member 152 is mentioned later.
  • the torque limiter 156 is a member for limiting the torque transmitted from the clutch output portion 158 of the centrifugal clutch 154 to the rotation output portion 155.
  • the torque limiter 156 is set as a threshold value in the torque limiter 156. In addition, this threshold value can be changed suitably.
  • the torque limiter 156 transmits the torque from the clutch output portion 158 of the centrifugal clutch 154 to the rotation output portion 155, and when the torque exceeds the threshold value, revolves to increase the threshold torque. To pass.
  • various known torque limiters may be used as the torque limiter 156.
  • the power transmission member 152 is pivotally supported by the swing shaft 165 so as to be swingable.
  • the swing shaft 165 is disposed in parallel with the rotation axis of the secondary transfer roller 33 at a position away from the secondary transfer roller 33.
  • the power transmission member 152 extends in a female shape.
  • One end of the power transmission member 152 is axially supported by the swing shaft 165, and the other end of the power transmission member 152 supports the cleaning member 140. Therefore, the power transmission member 152 swings about the swing shaft 165 to move the cleaning member 140 in a direction spaced or in contact with the secondary transfer roller 33.
  • connection member 166 and the elastic member 167 are connected to the power transmission member 152.
  • the connection member 166 connects the rotation output unit 155 and the power transmission member 152.
  • the connecting member 166 is a non-stretchable member and spans the outer circumferential surface of the rotation output section 155. Specifically, the connecting member 166 extends over the rotating output unit 155 so that the cleaning member 140 approaches the secondary transfer roller 33 when the rotating output unit 155 rotates forward.
  • a thin flat plate member, a metal wire, etc. can be used. In the figure, a thin flat member is used as the rotation output section 155.
  • the elastic member 167 moves the power transmission member 152 in a direction to separate the cleaning member 140 from the secondary transfer roller 33 by the elastic force. That is, the elastic member 167 applies an elastic force to the power transmission member 152 to separate the cleaning member 140 from the secondary transfer roller 33 when the coupling of the centrifugal clutch 154 is released.
  • the elastic member 167 is not particularly limited as long as it has elasticity. For example, a member having elasticity such as a coil spring or a leaf spring, a member made of an elastic material such as a sponge, or the like can be used.
  • the elastic member 167 may be disposed on the secondary transfer roller 33 side of the power transmission member 152 when the force in the tensioning direction is applied, and the power transmission when the force in the contracting direction is applied.
  • the cleaning member 140 provided in the power transmission member 152 contacts the secondary transfer roller 33 at a predetermined pressure, the secondary transfer roller 33 is cleaned by the cleaning member 140. Moreover, even if the secondary transfer roller 33 continues to rotate, since the upper limit of the torque transmitted to the rotation output part 155 by the torque limiter 156 is limited, the cleaning member with respect to the secondary transfer roller 33 is limited. The contact force of 140 is kept constant.
  • the power transmission member 152 moves in accordance with the rotation of the contact separation unit 151
  • the cleaning member 140 is contacted or spaced from the secondary transfer roller 33. That is, as the secondary transfer roller 33 rotates, the cleaning member 140 is in contact with or spaced apart from the secondary transfer roller 33. For this reason, plastic deformation of the cleaning member 140 can be suppressed compared with the case where the cleaning member 140 is always in contact with the secondary transfer roller 33. Therefore, the deterioration of the cleaning performance due to the deterioration of the cleaning member 140 over time can be suppressed.
  • the centrifugal force acts on the centrifugal clutch 154 to engage the centrifugal clutch 154. Then, torque is transmitted from the centrifugal clutch 154 to the rotation output unit 155, and the rotation output unit 155 starts to rotate. Accordingly, since the power transmission member 152 moves, the cleaning member 140 contacts the secondary transfer roller 33 and at the same time, the pressing force (contact force) of the cleaning member 140 against the secondary transfer roller 33. This gradually becomes large. When the predetermined pressing force is reached, the torque limiter 156 starts to idle. Therefore, even if the secondary transfer roller 33 continues to rotate, the cleaning member 140 can maintain a predetermined pressing force without excessively pressing the secondary transfer roller 33.
  • the pressing force (torque) of the cleaning member 140 with respect to the secondary transfer roller 33 can be kept constant, so that it is always possible to maintain an appropriate pressing force.
  • the cleaning member 140 may be pressed against the secondary transfer roller 33.
  • the torque transmitted from the secondary transfer roller 33 to the contact separation unit 151 disappears or decreases, the centrifugal force is not applied to the centrifugal clutch 154, so that the engagement of the centrifugal clutch 154 is released. . Therefore, since the pressurization of the cleaning member 140 against the secondary transfer roller 33 is released, the deterioration with time of the cleaning member 140 is suppressed.
  • the centrifugal clutch 154 is provided on the rotation axis of the secondary transfer roller 33, the centrifugal clutch 154 can be implemented with a simple structure.
  • the centrifugal clutch 154 engages the clutch and transmits torque. Therefore, when the secondary transfer roller 33 rotates forward, the cleaning member 140 moves to the cleaning member 140. The car transfer roller 33 can be cleaned.
  • the centrifugal clutch 154 releases the clutch to block the transmission of torque, and thus the cleaning member 140 with respect to the secondary transfer roller 33. Pressurization is released. For this reason, when the secondary transfer roller 33 does not rotate forward, deterioration with time of the cleaning member 140 is suppressed.
  • the rocking of the power transmission member 152 makes it possible to properly contact or space the cleaning member 140 with respect to the secondary transfer roller 33. have.
  • the rotation output section 155 rotates, whereby the power transmission member 152. ) May swing in a direction in which the rotation output unit 155 is contacted or spaced apart.
  • the power transmission member 152 receives a force in the direction of separating the cleaning member 140 from the secondary transfer roller 33 by the elastic member 167, the engagement of the centrifugal clutch 154 has been released. At this time, the cleaning member 140 can be reliably separated from the secondary transfer roller 33.
  • the cleaning member 140 is fixed to the power transmission member 152, the cleaning member 140 can be surely brought into contact with the secondary transfer roller 33.
  • the fifth embodiment is basically the same as the fourth embodiment, and only the configuration of the power transmission member is different from the fourth embodiment. Therefore, only the matters different from 4th Embodiment are demonstrated below, and description of the same matter as 4th Embodiment is abbreviate
  • the image forming apparatus 1C includes the secondary transfer roller 33, the cleaning member 140, the contact separation unit 171, and the power transmission member, which are rotatable cleaning members. 172.
  • the contact separation unit 171 includes a centrifugal clutch 154, a rotation output unit 175, and a torque limiter 156.
  • the rotation output section 175 is a member corresponding to the rotation output section 155 of the fourth embodiment.
  • the rotation output unit 175 is coupled to the clutch output unit 158 so as not to rotate, and rotates integrally with the clutch output unit 158.
  • the rotation output unit 175 may be formed as a housing covering the outer circumference of the torque limiter 156.
  • the rotation output unit 175 rotates to move the power transmission member 172.
  • the relationship between the rotation of the rotation output part 175 and the movement of the power transmission member 172 is mentioned later.
  • the power transmission member 172 is a member corresponding to the power transmission member 152 of the fourth embodiment.
  • the power transmission member 172 is provided to be movable in contact with the cleaning member 140 with respect to the secondary transfer roller 33 and in the separation direction D1 (see FIGS. 34 and 35).
  • the power transmission member 172 includes a coupling portion 172A and a support portion 172B.
  • the engaging portion 172A is a portion that engages with the rotation output portion 175 and extends in the radial direction of the rotation output portion 175 (secondary transfer roller 33).
  • the support part 172B is a part which supports the cleaning member 140.
  • the support portion 172B is spaced apart from the secondary transfer roller 33 and is parallel to the axis of rotation of the secondary transfer roller 33 over the entire area of the secondary transfer roller 22 from one end of the engaging portion 172A. It is arranged.
  • the cleaning member 140 is provided on the side of the secondary transfer roller 33 side of the support part 172B.
  • the rotation output unit 155 and the power transmission member 172 convert the rotation of the rotation output unit 155 into a cam 180 that converts the rotation of the power transmission member 172 into a contact and a movement in the separation direction D1.
  • the cam 180 may include a first convex portion 181 and a second convex portion 182 formed at a cross section of the rotation output portion 175, a slot 183 formed at the other end of the coupling portion 172A, and A cam wall 184.
  • the first convex portion 181 is located at the center of the cross section of the rotation output portion 175.
  • the second convex portion 182 is positioned away from the center of the cross section of the rotation output portion 175. Therefore, when the rotation output unit 175 rotates, the first convex portion 181 rotates (rotates) in place, and the second convex portion 182 rotates around the first convex portion 181. .
  • the long hole 183 is a hole into which the first convex portion 181 is inserted, and extends in the radial direction of the rotation output portion 175 (secondary transfer roller 33). Accordingly, the power transmission member 172 may move in the longitudinal direction of the long hole 183.
  • the cam wall 184 is formed in an arc shape surrounding the long hole 183, and the second convex portion 182 is contacted with the inner circumferential surface thereof to stop the cam wall 184.
  • An elastic member 185 is connected to the engaging portion 172A.
  • the elastic member 185 applies an elastic force in the direction in which the engaging portion 172A (power transmission member 172) is spaced apart from the secondary transfer roller 33 by the cleaning member 140. That is, the elastic member 185 releases the cleaning member 140 provided on the support portion 172B from the secondary transfer roller 33 when the engagement of the centrifugal clutch 154 is released by applying an elastic force to the coupling portion 172A. Spaced apart.
  • the elastic member 185 the same thing as the elastic member 167 of 4th Example can be used, for example.
  • the elastic member 185 may be disposed on the secondary transfer roller 33 side of the power transmission member 172 when the force in the tensioning direction acts, and when the force in the contracting direction acts.
  • the power transmission member 172 is in contact with the cleaning member 140 with respect to the secondary transfer roller 33 by the rotation of the rotation output unit 155 and in the direction of separation D1. Since it moves, the cleaning member can be appropriately contacted or spaced with respect to the member to be cleaned.
  • the image forming apparatus according to the second aspect of the present invention has been described using the fourth and fifth embodiments, the image forming apparatus according to the second aspect of the present invention is limited to the fourth and fifth embodiments. It can be changed accordingly.
  • the basic configuration of the image forming apparatus is described as the same as the first embodiment, but may be the same as the third embodiment (see FIG. 21).
  • the portion described as the secondary transfer roller 33 becomes the transfer roller 33A.
  • the secondary transfer roller 33 is used as the member to be cleaned, but the member to be cleaned is not particularly limited.
  • the photoconductive drum 40, the first member The transfer roller 33A or the like of the third embodiment can be used.
  • the specific configuration of the cam has been described, but any configuration can be used as long as the cam can convert the rotation of the rotation output section into contact with the power transmission section and movement in the separation direction.
  • This embodiment relates to an image forming apparatus having a rotatable member to be cleaned and a cleaning member for cleaning the member to be cleaned by contacting the member to be cleaned.
  • the image forming apparatus 1D includes a secondary transfer roller 33, a cleaning member 201, a support member 202, and a second member, which are rotatable cleaning members.
  • 1 may include an elastic member 203.
  • the cleaning member 201 cleans the secondary transfer roller 33 by contacting the secondary transfer roller 33.
  • a roll brush, a bar brush, a foam member having elasticity, a pad-shaped member, or the like can be used as the cleaning member 201.
  • the support member 202 movably supports the cleaning member 201 in a range in which the cleaning member 201 is not spaced apart from the secondary transfer roller 33.
  • the supporting member 202 is axially supported by the rotating shaft 204 so as to be rotatable.
  • the rotating shaft 204 is disposed in parallel with the rotating shaft of the secondary transfer roller 33. Therefore, when the secondary transfer roller 33 rotates, the support member 202 and the cleaning member 201 also rotate (rotately move) by the frictional force between the secondary transfer roller 33 and the cleaning member 201.
  • the direction in which the cleaning member rotates (rotates) by the forward rotation of the secondary transfer roller 33 is referred to as the forward rotation movement direction F, which is the opposite direction to the forward rotation movement direction F, and is the secondary transfer.
  • the direction in which the cleaning member rotates (rotates) by the reverse rotation of the roller 33 is called a reverse rotation direction R. As shown in FIG.
  • the movement of the support member 202 in the reverse rotational movement direction R is restricted by the movement restriction unit (not shown). Although it does not specifically limit as a movement control part, For example, when the support member 202 rotates a predetermined angle in the reverse rotation movement direction R, it contacts the support member 202 from the reverse rotation movement direction R side. It can be implemented with a stopper.
  • the first elastic member 203 applies the elastic force to the cleaning member 201 in the reverse rotational movement direction (R). Both ends of the first elastic member 203 are connected to the frame and the supporting member 202 of the image forming apparatus 1D, respectively, and apply a force to the cleaning member 201 through the supporting member 202.
  • the friction force generated between the secondary transfer roller 33 and the cleaning member 201 when the secondary transfer roller 33 rotates forward is referred to as a forward rotation friction force.
  • the elastic force of the first elastic member 203 is adjusted to be balanced with the forward rotational friction force.
  • the first elastic member 203 is not particularly limited as long as it has elasticity.
  • a member having elasticity such as a coil spring or a leaf spring, or a member made of an elastic material such as a sponge can be used.
  • the 1st elastic member 203 can be arrange
  • the coil spring in which a force acts in the contracting direction is used as the first elastic member 203, the first elastic member 203 is disposed on the reverse rotational movement direction R side of the support member 202. It is.
  • the support member 202 follows the secondary transfer roller 33, and rotates about the rotating shaft 204 in the forward rotation direction F. As shown in FIG. Therefore, the support member 202 and the cleaning member 201 stop at a position where the elastic force and the electrostatic friction force of the first elastic member 203 are balanced. For this reason, the secondary transfer roller 33 is cleaned by the cleaning member 201.
  • the support member 202 and the cleaning member 201 rotate in the reverse rotation movement direction R about the rotation shaft 204.
  • the rotation of the support member 202 and the cleaning member 201 in the reverse rotational movement direction R is stopped by the movement restricting portion.
  • the cleaning member 201 contacts the secondary transfer roller 33 at a position different from the position where the secondary transfer roller 33 is in contact with the secondary transfer roller 33 when the secondary transfer roller 33 rotates forward.
  • the cleaning member 201 is supported by the support member 202 so as to be movable in a range not separated from the secondary transfer roller 33, the secondary transfer roller 33 ) Rotates, the cleaning member 201 is driven by the secondary transfer roller 33 and the position where it contacts the secondary transfer roller 33 changes. For this reason, plastic deformation of the cleaning member 201 can be suppressed compared with the case where the cleaning member 201 is fixed. For this reason, the fall of the cleaning performance by the deterioration of the cleaning member 201 with time can be suppressed.
  • the cleaning member 201 moves in the forward rotation direction F. As shown in FIG. And since the cleaning member 201 receives the force in the reverse rotational movement direction R by the 1st elastic member 203, when the secondary transfer roller 33 stops or reverses rotation, the cleaning member 201 will It moves in the reverse rotation direction (R). Therefore, when the secondary transfer roller 33 rotates forward and does not rotate forward, the position where the cleaning member 201 contacts the secondary transfer roller 33 can be changed.
  • the position where the cleaning member 201 contacts the secondary transfer roller 33 is a position where the elastic force of the first elastic member 203 balances the electrostatic friction force. Becomes Since the balance between the elastic force and the electrostatic friction force does not change even when the cleaning member 201 undergoes plastic deformation due to deterioration over time, the cleaning member 201 is in contact with the secondary transfer roller 33 that is rotating forward. A position can always be made into the position which is not plastically deformed, or the position with few plastic deformations. That is, according to the plastic deformation of the cleaning member 201, the contact position with respect to the secondary transfer roller 33 of the cleaning member 201 can be moved. For this reason, the fall of the cleaning performance by time-dependent deterioration of the cleaning member 201 can further be suppressed.
  • the cleaning member 201 can be moved easily.
  • the seventh embodiment is basically the same as the sixth embodiment, and differs from the sixth embodiment only in the configuration in which the cleaning member is moved. For this reason, below, only matters different from 6th Example are demonstrated, and description of the same matter as 6th Example is abbreviate
  • the image forming apparatus 1E includes a secondary transfer roller 33, a cleaning member 201, a support member 212, and a second member, which are rotatable cleaning members.
  • the first elastic member 213 and the second elastic member 214 may be included.
  • the support member 212 movably supports the cleaning member 201 in a range in which the cleaning member 201 is not spaced apart from the secondary transfer roller 33.
  • the supporting member 212 is provided in a taut state by the first elastic member 213 and the second elastic member 214.
  • the support member 212 may move due to the expansion and contraction of the first elastic member 213 and the second elastic member 214. Therefore, when the secondary transfer roller 33 rotates, the support member 212 and the cleaning member 201 also move by the frictional force between the secondary transfer roller 33 and the cleaning member 201.
  • the direction in which the cleaning member 201 moves by the forward rotation of the secondary transfer roller 33 is called the forward rotation movement direction F, and is the direction opposite to the forward rotation movement direction F, and the secondary transfer roller ( The direction in which the cleaning member 201 moves by the reverse rotation of 33 is referred to as the reverse rotation movement direction R.
  • FIG. 1 The direction in which the cleaning member 201 moves by the reverse rotation of 33 is referred to as the reverse rotation movement direction R.
  • the first elastic member 213 presses the cleaning member 201 in the reverse rotational movement direction R with an elastic force. That is, the first elastic member 213 is connected to the end of the frame of the image forming apparatus 1E and the reverse direction of the rotation direction R of the support member 212, and the cleaning member (212) is supported by the support member 212. 201) is pushed in the reverse rotation direction (R).
  • the second elastic member 214 presses the cleaning member 201 in the forward rotation direction F with an elastic force. That is, the second elastic member 214 is connected to an end of the frame of the image forming apparatus 1E and the forward rotation direction F of the support member 212, and the cleaning member (212) is supported through the support member 212. 201) is pushed in the forward rotation direction (F).
  • the difference between the elastic force of the first elastic member 213 and the elastic force of the second elastic member 214 is the secondary transfer roller 33 forward rotation.
  • the balance is adjusted so as to balance the electrostatic friction force generated between the secondary transfer roller 33 and the cleaning member 201.
  • the first elastic member 213 and the second elastic member 214 are not particularly limited as long as they have elasticity.
  • elastic members such as coil springs and leaf springs, members made of elastic materials such as sponges, and the like. Can be used.
  • the eighth embodiment is basically the same as the sixth embodiment, and only the structure for moving the cleaning member is different from the sixth embodiment. For this reason, below, only the matters different from 6th Example are demonstrated, and description of the same matter as 6th Example is abbreviate
  • the image forming apparatus 1F has a secondary transfer roller 33, a cleaning member 221, a support member 222, and a retaining member which can be rotated.
  • the plate 223 and the first elastic member 224 may be included.
  • the cleaning member 221 is basically the same as the cleaning member 201 of the sixth embodiment, but the front end surface of the secondary transfer roller 33 is formed in a curved shape corresponding to the surface of the secondary transfer roller 33. have.
  • the support member 222 movably supports the cleaning member 221 in a range where the cleaning member 221 is not spaced apart from the secondary transfer roller 33.
  • the support member 222 is provided with a plurality of protrusions 225 for being supported to be movable by the support plate 223.
  • the support plate 223 is a member for movably supporting the support member 222 and is fixed to a frame (not shown) of the image forming apparatus 1F.
  • a plurality of guide holes 226 are formed in the support plate 223.
  • the plurality of guide holes 226 extend in parallel with each other, and the plurality of protrusions 225 are inserted into the plurality of guide holes 226, respectively.
  • the support member 222 and the cleaning member 221 are in a state of being supported by the support plate 223 so as to be movable. Then, when the secondary transfer roller 33 rotates, the support member 222 and the cleaning member 221 follow the guide hole 226 by the friction force between the secondary transfer roller 33 and the cleaning member 221. Move. Therefore, the guide hole 226 serves as a guide which becomes the movement path of the cleaning member 221.
  • the direction in which the cleaning member 221 moves by the forward rotation of the secondary transfer roller 33 is called the forward rotation movement direction F, and is a direction opposite to the forward rotation movement direction F, and the secondary transfer roller (
  • the direction in which the cleaning member 221 moves by the reverse rotation of 33 is called the reverse rotation movement direction R.
  • FIG. The guide hole 226 extends in a direction approaching the secondary transfer roller 33 in the forward rotational direction F. As shown in FIG. In addition, the edges of both ends of the guide hole 226 restrict the movement of the support member 202 in the forward rotation direction F and the reverse rotation direction R. As shown in FIG. For this reason, the guide hole 226 also functions as a movement control part which regulates the movement to the forward rotation direction F and the reverse rotation direction R of the support member 202.
  • the first elastic member 224 presses the cleaning member 221 in the reverse rotational movement direction R with an elastic force.
  • the first elastic member 224 is connected to the frame and the support member 222 of the image forming apparatus 1F, and presses the cleaning member 221 through the support member 222.
  • the elastic force of the first elastic member 224 is adjusted to balance the electrostatic friction force generated between the secondary transfer roller 33 and the cleaning member 221 when the secondary transfer roller 33 rotates forward.
  • the first elastic member 224 is not particularly limited as long as it has elasticity.
  • a member having elasticity such as a coil spring or a leaf spring and a member made of an elastic material such as a sponge can be used.
  • the 1st elastic member 224 can be arrange
  • the support member 222 and the cleaning member 221 move in the reverse rotation movement direction R along the guide hole 226.
  • the protrusion 225 contacts one edge of the guide hole 226, the movement of the support member 222 and the cleaning member 221 in the reverse rotation direction R stops. Therefore, the cleaning member 221 contacts the secondary transfer roller 33 at a position different from the position where the secondary transfer roller 33 is in contact with the secondary transfer roller 33 when the secondary transfer roller 33 rotates forward.
  • the support member 222 since the support member 222 has the projection 225 inserted in the guide hole 226 which becomes the movement path of the cleaning member 221, the secondary transfer roller 33 is carried out.
  • the cleaning member 221 can be prevented from moving away from the secondary transfer roller 33 by the rotation of.
  • the cleaning member 221 Is close to the secondary transfer roller 33.
  • the guide hole 226 extends in the direction away from the secondary transfer roller 33 in the reverse rotation movement direction R, when the secondary transfer roller 33 stops or reverses rotation, the cleaning member 221 ) Moves away from the secondary transfer roller 33. For this reason, when the secondary transfer roller 33 does not rotate forward, the cleaning member 221 can suppress plastic deformation.
  • the cleaning member 221 in the reverse rotation movement direction R is restricted by the edge of the guide hole 226, when the secondary transfer roller 33 stops or reversely rotates, the cleaning member ( The 221 can be prevented from moving away from the secondary transfer roller 33.
  • the image forming apparatus according to the third aspect of the present invention has been described using the sixth to eighth embodiments, the image forming apparatus according to the third aspect of the present invention is limited to the sixth to eighth embodiments. No, it can be changed appropriately.
  • the basic configuration of the image forming apparatus is described as the same as the first embodiment, but may be the same as the third embodiment (see FIG. 21).
  • the portion described as the secondary transfer roller 33 is the transfer roller 33A.
  • the secondary transfer roller 33 is used as the member to be cleaned, but the member to be cleaned is not particularly limited, and for example, the photoconductive drum 40 and the first member may be used.
  • the transfer roller 33A or the like of the third embodiment can be used.

Landscapes

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Abstract

클리닝 성능을 형상시킬 수 있는 화상 형성 장치에 관한 것으로서, 회전 가능한 원통 형상의 피청소 부재와 상기 피청소 부재에 접촉하는 바 브러시(bar brush);를 포함하며, 상기 바 브러시는, 상기 피청소 부재에 대한 상대위치가 고정된 베이스부와 상기 베이스부에 마련되며 상기 피청소 부재에 접촉하는 복수의 브러시모;를 포함하며, 상기 피청소 부재에 접촉되지 않은 상태에서, 상기 복수의 브러시모의 선단면은 상기 피청소 부재의 표면에 대응하는 곡면 형상으로 형성되어 있다.

Description

화상 형성 장치
본 발명은 화상 형성 장치에 관한 것이다.
종래부터, 화상 형성 장치에서는 전사 롤러 위에 오물을 제거하기 위해, 전사 롤러를 클리닝할 수 있는 다양한 기술이 고안되어 왔다. 예를 들면, 특허문헌 1에는, 화상을 인쇄하지 않는 비화상 인쇄 시에, 전사 바이어스와 반대 극성의 바이어스인 역 바이어스를 전사 롤러에 인가함으로써, 전사 롤러로 토너가 이동하는 것을 억제하는 기술이 기재되어 있다. 또, 특허문헌 2에는, 전사 롤러에 브러시 롤러를 접촉시킴으로써 전사 롤러에 부착한 토너를 확산시키는 기술이 기재되어 있다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
특허문헌 1: 일본 특허 공개 평09―090784호 공보
특허문헌 2: 일본 특허 공개 2000―187405호 공보
그러나 이와 같은 종래기술들은 클리닝 성능이 충분하지 않다. 예를 들면, 상류측으로부터 고농도의 토너 화상이 흘러나왔을 경우에, 종래기술은 전사 롤러를 충분히 클리닝할 수 없다. 또한, 상담지체와 같은 피청소 부재를 클리닝할 경우에도 마찬가지이다.
따라서, 본 발명은 회전 가능한 피청소 부재의 클리닝 성능을 향상시킬 수 있는 화상 형성 장치와 관련된다.
본 발명의 제1 측면에 따른 화상 형성 장치는, 회전 가능한 원통 형상의 피청소 부재; 및 상기 피청소 부재에 접촉하는 바 브러시(bar brush);를 포함하며, 상기 바 브러시는, 상기 피청소 부재에 대한 상대위치가 고정된 베이스부와 상기 베이스부에 마련되며 상기 피청소 부재에 접촉하는 복수의 브러시모;를 포함하며, 상기 피청소 부재에 접촉되지 않은 상태에서, 상기 복수의 브러시모의 선단면은 상기 피청소 부재의 표면에 대응하는 곡면 형상으로 형성될 수 있다.
이 화상 형성 장치에서는, 피청소 부재, 즉 전사 롤러에 바 브러시가 소정 압력으로 접촉하기 때문에, 전사 롤러에 부착한 토너는 바 브러시의 복수의 브러시모로 인해 확산되어 제거된다. 게다가, 복수의 브러시모의 선단면은 전사 롤러의 표면에 대응하는 곡선 형상으로 형성되어 있기 때문에, 전사 롤러의 원주 방향(회전 방향)으로 바 브러시의 전 영역에 걸쳐 전사 롤러에 바 브러시를 접촉시킬 수 있다. 이로 인해, 전사 롤러에 부착한 토너를 충분히 확산시킬 수 있기 때문에 클리닝 성능이 향상된다.
상술한 제1 측면에 따른 화상 형성 장치에 있어서, 브러시모는 베이스부에 대략 수직으로 설치되어 있고, 베이스부는 전사 롤러의 표면에 대응하는 곡면 형상으로 구부러질 수 있다. 이 화상 형성 장치에서는, 브러시모가 베이스부에 대략 수직으로 설치되어 있기 때문에, 바 브러시를 적은 비용으로 용이하게 제조할 수 있다. 그리고, 이 베이스부를 전사 롤러의 표면에 대응하는 곡면 형상으로 구부림으로써, 복수의 브러시모의 선단면을 용이하게 전사 롤러의 표면에 대응하는 곡면 형상으로 형성할 수 있다.
또, 복수의 브러시모의 모 길이는 대략 동일할 수 있다. 이 화상 형성 장치에서는, 복수의 브러시모의 모 길이가 대략 동일하기 때문에, 바 브러시를 적은 비용으로 용이하게 제조할 수 있다.
또, 전사 롤러에 대한 브러시모의 최대 침입량과 최소 침입량과의 차이는 1.0mm 이하일 수 있다. 이 화상 형성 장치에서는, 전사 롤러에 대한 브러시모의 최대 침입량과 최소 침입량과의 차이가 1.0mm 이하이기 때문에, 바 브러시의 제조 오차나 바 브러시의 설치 오차 등을 허용하면서, 전사 롤러의 원주 방향(회전 방향)에 있어서의 바 브러시의 전 영역에 걸쳐 전사 롤러에 대해 바 브러시를 대략 균일하게 접촉시킬 수 있다.
또, 전사 롤러에 대한 브러시모의 침입량은 전사 롤러의 하류측보다 상류측이 클 수 있다. 전사 롤러에 부착한 토너는 우선 바 브러시에 돌입할 때에 브러시모에 의해 퉁겨진다. 그래서, 이 화상 형성 장치에서는, 전사 롤러에 대한 브러시모의 침입량을 전사 롤러의 하류측보다도 상류측을 크게 함으로써, 브러시모의 튕기는 힘이 강해져 하류로 흘러나가는 토너량을 감소시킬 수 있다. 이로 인해, 보다 효율적으로 토너를 확산시킬 수 있다.
또, 전사 롤러의 원주 방향으로 복수의 브러시모의 선단면의 길이는 10mm 이상일 수 있다. 이 화상 형성 장치에서는, 전사 롤러의 원주 방향으로 바 브러시와 전사 롤러의 접촉폭이 10mm 이상이 되기 때문에, 바 브러시에 따른 토너의 확산 효과를 충분히 발휘할 수 있다.
또, 브러시모의 모 길이는 2mm 이상 10mm 이하일 수 있다. 이 화상 형성 장치에서는, 브러시모의 모 길이가 2mm 이상 10mm 이하이기 때문에, 전사 롤러의 구동 토크를 과대하게 하지 않으면서, 브러시모가 탄력을 갖게 할 수 있다.
또, 브러시모의 두께는 2［dtex］ 이상 10［dtex］ 이하일 수 있다. 이 화상 형성 장치에서는, 브러시모의 두께가 2［dtex］ 이상 10［dtex］ 이하이기 때문에, 전사 롤러의 구동 토크를 과대하게 하지 않으면서, 브러시모가 탄력을 갖게 할 수 있다.
또, 브러시모의 두께를 D［dtex］로 하고, 브러시모의 식모 밀도를 W1d［개／inch］로 한 경우, 300≤D×W1d≤850의 관계를 만족시킬 수 있다. 이 화상 형성 장치에서는, 300≤D×W1d≤850으로 함으로써, 전사 롤러의 구동 토크를 과대하게 하지 않으면서, 바 브러시로 토너를 적절하게 확산할 수 있다.
또, 브러시모의 두께를 D［dtex］로 하고, 브러시모의 선단면에 있어서의 밀도를 W2d［개／inch］로 한 경우, 350≤D×W2d≤1050의 관계를 만족시킬 수 있다. 이 화상 형성 장치에서는, 350≤D×W2d≤1050으로 함으로써, 전사 롤러의 구동 토크를 과대하게 하지 않으면서, 바 브러시로 인해 토너를 적절하게 확산할 수 있다.
또, 브러시모의 모 길이를 L로 하고, 브러시모의 전사 롤러에 대한 침입량을 n으로 할 경우, L／10≤n≤L／2의 관계를 만족시킬 수 있다. 바 브러시는 브러시모의 휨에 의해 전사 롤러에 부착한 토너를 확산시켜 제거한다. 그래서, 이 화상 형성 장치에서는, 침입량을 브러시모의 모 길이의 1／10 이상으로 함으로써, 브러시모를 충분히 휘게 할 수 있다. 한편, 침입량을 브러시모의 모 길이의 1／2 이하로 함으로써, 브러시모가 뿌리에서 꺾여서 브러시모의 휨이 없어지는 것을 방지할 수 있다.
또, 브러시모의 재료는 PET, 나일론, 아크릴 중 어느 하나, 혹은 이들의 혼합물이어도 좋다. 이 화상 형성 장치에서는, 브러시모의 재료를 PET, 나일론, 아크릴 중 어느 하나, 혹은 이들의 혼합물로 함으로써, 제조 용이성을 확보하면서, 바 브러시로 인해 토너를 적절하게 확산할 수 있다.
또, 상담지체에는 화상 조정을 수행하기 위한 조정용 토너가 형성되고, 바 브러시는 전사 롤러의 축 방향으로 조정용 토너 화상이 전사 닙 영역을 지나는 위치에 마련될 수 있다. 이 화상 형성 장치에서는, 조정용 토너 화상이 닙 영역을 지나는 위치에 바 브러시가 마련되어 있기 때문에, 효율적으로 클리닝할 수 있다.
또, 복수의 조정용 토너 화상은 상담지체의 축 방향으로 이격되어 상담지체에 형성되고, 바 브러시는 전사 롤러의 축 방향으로 비연속적으로 마련될 수 있다. 이 화상 형성 장치에서는, 바 브러시가 전사 롤러의 축 방향으로 비연속적으로 마련되기 때문에, 상담지체에 복수의 조정용 토너 화상이 이격되어 형성되는 경우에 효율적으로 클리닝할 수 있다.
또, 전사 롤러는 원통 형상의 철심과 철심의 외주측에 마련된 원통 형상의 발포체층을 갖고, 발포체층의 단면에 있어서, 발포체층의 기포의 직경은 500㎛ 이하이며, 기온 30° 습도 85％의 환경에서 발포체층의 상담지체에 대한 정지 마찰 계수는 10.6 이하일 수 있다. 이 화상 형성 장치에서는, 발포체층의 기포의 직경이 500㎛ 이하이기 때문에, 전사 롤러의 전사성을 확보할 수 있다. 또, 기온 30° 습도 85％의 환경에서 발포체층의 상담지체에 대한 정지 마찰 계수가 10.6 이하이기 때문에, 전사 롤러의 표면이 충분한 이형성을 갖게 할 수 있다.
또, 전사 롤러와의 사이에 전사 닙 영역을 형성하는 상담지체는 감광체이며, 화상 형성 장치는 토너 화상을 전사재에 전사하기 위해 전사 롤러에 전사 바이어스를 인가하는 바이어스 인가부를 구비할 수 있다.
또, 화상 형성 장치는, 복수의 감광체, 복수의 감광체에 형성된 토너 화상이 순차 1차 전사되는 중간 전사체, 중간 전사체와의 사이에 전사재가 지나는 전사 닙 영역이 형성되고, 중간 전사체에 1차 전사된 토너 화상을 전사재에 2차 전사하는 전사부, 토너 화상을 전사재에 전사하기 위해 전사부에 전사 바이어스를 인가하는 바이어스 인가부를 포함하고, 전사부는 중간 전사체의 토너 화상이 전사되지 않는 면측에 배치되는 현가 롤러와, 중간 전사체의 토너 화상이 전사되는 면 쪽에 배치되어 현가 롤러와 함께 중간 전사체를 지지하는 전사 롤러를 갖고, 전사 롤러와의 사이에 전사 닙 영역을 형성하는 상담지체는 중간 전사체이며, 바이어스 인가부는 현가 롤러 및 전사 롤러의 어느 하나에 전사 바이어스를 인가할 수 있다.
또, 화상 형성 장치는, 상담지체에 토너 화상을 형성시켜 해당 토너 화상을 전사재에 전사하는 일반 모드와, 상담지체에 화상 조정을 수행하기 위한 조정용 토너 화상을 형성시켜 화상 조정을 수행하는 화상 조정 모드를 갖고, 바이어스 인가부는, 적어도 화상 조정 모드에서는 전사 롤러에 일반 모드와는 반대 극성인 역 바이어스를 인가할 수 있다. 화상 조정 모드에서는 전사재가 전사 닙 영역을 지나지 않는다. 그래서, 이 화상 형성 장치에서는, 화상 조정 모드에서 전사 롤러에 역 바이어스를 인가함으로써 전사 롤러에 토너가 부착하는 것을 효율적으로 억제할 수 있다.
또, 화상 조정 모드는 복수의 전사재에 토너 화상을 연속하여 전사하는 연속 주행시에 전사재가 전사 닙 영역을 통과하지 않을 때에 실행되고, 바이어스 인가부는, 화상 조정 모드에서는 전사 롤러에 일정한 역 바이어스를 인가할 수 있다. 이 화상 형성 장치에서는, 연속 주행시의 전사재가 전사 닙 영역을 통과하지 않을 때에 전사 롤러의 일정한 역 바이어스를 인가하는 화상 조정 모드가 실행되기 때문에, 전사 닙 영역에 흘러온 토너가 전사 롤러로 이동하는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
또, 화상 형성 장치는, 바이어스 인가부가 전사 롤러에 음양의 바이어스를 교대로 인가하는 클리닝 모드를 더 포함할 수 있다. 이 화상 형성 장치에서는, 클리닝 모드에서 바이어스 인가부가 전사 롤러에 음양의 바이어스를 교대로 인가함으로써 바 브러시에 부착한 토너를 전사 롤러에 되돌려 클리닝할 수 있다.
또, 화상 조정 모드에 있어서 바이어스 인가부가 전사 롤러에 인가하는 역 바이어스의 절대값은 500［V］ 이하일 수 있다. 이 화상 형성 장치에서는, 화상 조정 모드에 있어서, 절대값이 500［V］ 이하인 역 바이어스를 전사 롤러에 인가함으로써, 반대 극성으로 대전된 토너가 전사 롤러에 전이하는 것을 억제할 수 있다.
또, 화상 조정 모드에 있어서 바이어스 인가부가 전사 롤러에 인가하는 역 바이어스의 절대값은 일반 모드에 있어서 바이어스 인가부가 전사 롤러에 인가하는 바이어스의 절대값의 1／2 이하일 수 있다. 통상적으로, 일반 모드에 있어서 전사 롤러에 인가하는 바이어스의 절대값은 1kv 정도이다. 그래서, 이 화상 형성 장치에서는, 화상 조정 모드에 있어서 전사 롤러에 인가하는 역 바이어스의 절대값이 일반 모드에 있어서 전사 롤러에 인가하는 바이어스의 절대값의 1／2 이하로 함으로써, 반대 극성으로 대전된 토너가 전사 롤러로 이동하는 것을 억제할 수 있다.
또, 전사 롤러는 적어도 조정용 토너 화상이 전사 닙 영역을 통과하는 동안, 역 바이어스가 인가되어 있도록 할 수 있다. 바이어스의 전환에는 딜레이 타임이 발생함과 동시에 바이어스의 전환으로 노이즈가 발생한다. 그래서, 이 화상 형성 장치에서는, 적어도 조정용 토너 화상이 전사 닙 영역을 통과하는 동안에 역 바이어스가 인가되어 있음으로써, 적어도 조정용 토너 화상이 전사 닙 영역을 통과하는 동안에 바이어스의 전환에 따른 노이즈의 발생으로 인해 클리닝 성능이 저하되는 것을 억제할 수 있다.
본 발명의 제2 측면에 따른 화상 형성 장치는, 회전 가능한 피청소 부재와 피청소 부재에 접촉함으로써 피청소 부재를 청소하는 클리닝 부재를 구비하는 화상 형성 장치에 있어서, 화상 형성 장치는, 피청소 부재로부터 전달되는 토크로 인해 회전하는 접촉 이격 유닛과, 접촉 이격 유닛의 회전에 따라 이동하여, 피청소 부재에 대해 클리닝 부재를 접촉시키거나 이격시키는 동력 전달 부재를 구비할 수 있다.
이 화상 형성 장치에서는, 피청소 부재로부터 접촉 이격 유닛에 토크가 전달되면, 동력 전달 부재는 접촉 이격 유닛의 회전에 따라 이동하고, 피청소 부재에 대해 클리닝 부재를 접촉 또는 이격시킨다. 즉, 피청소 부재의 회전에 따라, 클리닝 부재가 피청소 부재에 대해 접촉 또는 이격된다. 이 때문에, 클리닝 부재가 항상 피청소 부재에 접촉되어 있는 경우에 비해, 클리닝 부재의 소성 변형을 억제할 수 있다. 이로 인해, 클리닝 부재의 경시적인 열화에 따른 클리닝 성능의 저하를 억제할 수 있다.
또, 접촉 이격 유닛은 토크의 전달을 차단하는 원심 클러치와, 원심 클러치로부터의 토크를 전달함과 동시에 토크가 임계값을 초과하면 공전함으로써 임계값의 토크를 전달하는 토크 리미터와, 토크 리미터로부터 전달된 토크로 인해 회전하여 동력 전달 부재를 이동시키는 회전 출력부를 구비할 수 있다. 이 화상 형성 장치에서는, 피청소 부재로부터 접촉 이격 유닛에 토크가 전달되면, 원심 클러치에 원심력이 작용하고, 원심 클러치가 결합된다. 그리고, 원심 클러치로부터 회전 출력부에 토크가 전달됨으로써 회전 출력부가 회전하기 시작한다. 이로 인해, 동력 전달 부재가 이동함으로써, 클리닝 부재가 피청소 부재에 접촉함과 동시에 피청소 부재에 대한 클리닝 부재의 가압력이 서서히 커진다. 그리고, 소정의 가압력에 도달하면, 토크 리미터가 공전하기 시작한다. 이로 인해, 피청소 부재가 회전을 계속해도, 클리닝 부재가 과도하게 피청소 부재를 가압하지 않고, 소정의 가압력을 유지할 수 있다. 게다가, 클리닝 부재가 경시적으로 열화되어 소성 변형한 경우에도, 피청소 부재에 대한 클리닝 부재의 가압력(토크)을 일정하게 유지할 수 있기 때문에, 항상 적절한 가압력으로 피청소 부재에 클리닝 부재를 누를 수 있다. 한편, 피청소 부재로부터 접촉 이격 유닛에 전달되는 토크가 없어지거나, 또는 작아지면, 원심 클러치에 원심력이 작용하지 않게 되어, 원심 클러치의 결합이 해제된다. 이로 인해, 피청소 부재에 대한 클리닝 부재의 가압이 해제되기 때문에, 클리닝 부재의 경시 열화가 억제된다.
또, 원심 클러치는 피청소 부재의 회전축선 상에 마련될 수 있다. 이 화상 형성 장치에서는, 원심 클러치가 피청소 부재의 회전축선 상에 마련되어 있기 때문에, 원심 클러치를 간단한 구조로 실현할 수 있다.
또, 원심 클러치는 피청소 부재가 정회전하면, 클러치를 결합시켜 토크를 전달할 수 있다. 이 화상 형성 장치에서는, 피청소 부재가 정회전하면, 원심 클러치가 클러치를 결합시켜서 토크를 전달하기 때문에, 피청소 부재가 정회전할 때에, 클리닝 부재로 피청소 부재를 클리닝할 수 있다.
또, 원심 클러치는, 피청소 부재가 정지 또는 역회전하면, 클러치의 결합을 해제하여 토크의 전달을 차단할 수 있다. 이 화상 형성 장치에서는, 피청소 부재가 정지 또는 역회전하면, 원심 클러치가 클러치의 결합을 해제하여 토크의 전달을 차단하기 때문에, 피청소 부재에 대한 클리닝 부재의 가압이 해제된다. 이로 인해, 피청소 부재가 정회전하고 있지 않을 때 클리닝 부재의 경시 열화가 억제된다.
또, 동력 전달 부재는, 요동 가능하게 축 지지될 수 있다. 이 화상 형성 장치에서는, 동력 전달 부재가 요동 가능하게 축 지지되어 있기 때문에, 동력 전달 부재를 요동시킴으로써, 피청소 부재에 대해 클리닝 부재를 적절하게 접촉 또는 이격시킬 수 있다.
또, 화상 형성 장치는, 회전 출력부와 동력 전달 부재를 연결하는 연결 부재를 더 구비하고, 연결 부재는 회전 출력부에 걸쳐져 있을 수 있다. 이 화상 형성 장치에서는, 회전 출력부에 걸쳐진 연결 부재가 회전 출력부와 동력 전달 부재에 연결되어 있기 때문에, 회전 출력부가 회전함으로써, 동력 전달 부재를 회전 출력부에 대해 접촉/이격하는 방향으로 요동시킬 수 있다.
또, 동력 전달 부재는, 피청소 부재에 대한 클리닝 부재의 접촉 및 이격 방향으로 이동 가능하게 마련되어 있으며, 회전 출력부 및 동력 전달 부재는, 해당 회전 출력부의 회전을 해당 동력 전달부의 접촉 및 이격 방향으로의 이동으로 변환하는 캠을 구비할 수 있다. 이 화상 형성 장치에서는, 회전 출력부가 회전함으로써, 동력 전달 부재가 피청소 부재에 대한 클리닝 부재의 접촉 및 이격 방향으로 이동하기 때문에, 피청소 부재에 대해 클리닝 부재를 적절하게 접촉 또는 이격시킬 수 있다.
또, 접촉 이격 유닛은, 동력 전달 부재를 피청소 부재로부터 클리닝 부재를 이격시키는 방향으로 탄성력을 가하는 탄성 부재를 구비할 수 있다. 이 화상 형성 장치에서는, 탄성 부재로 인해, 동력 전달 부재가 피청소 부재로부터 클리닝 부재를 이격시키는 방향으로 눌리기 때문에, 원심 클러치의 결합이 해제될 때에, 피청소 부재로부터 클리닝 부재를 확실하게 이격시킬 수 있다.
또, 클리닝 부재는, 동력 전달 부재에 고정되어 있을 수 있다. 이 화상 형성 장치에서는, 클리닝 부재가 동력 전달 부재에 고정되어 있기 때문에, 클리닝 부재를 확실하게 피청소 부재에 접촉시킬 수 있다.
본 발명의 제3 측면에 따른 화상 형성 장치는, 회전 가능한 피청소 부재와, 피청소 부재에 접촉함으로써 피청소 부재를 청소하는 클리닝 부재를 구비하는 화상 형성 장치에 있어서, 화상 형성 장치는, 피청소 부재로부터 클리닝 부재가 이격되지 않는 범위에서 클리닝 부재를 이동 가능하게 지지하는 지지 부재를 구비할 수 있다.
이 화상 형성 장치에서는, 클리닝 부재가 지지 부재로 인해, 피청소 부재로부터 이격되지 않는 범위에서 이동 가능하게 지지되기 때문에, 피청소 부재가 회전하면, 클리닝 부재는 피청소 부재에 종동(從動)하여 피청소 부재에 접촉되는 위치가 변한다. 이 때문에, 클리닝 부재가 고정되어 있는 경우에 비해, 클리닝 부재의 소성 변형을 억제할 수 있다. 이로 인해, 클리닝 부재의 경시적인 열화에 따른 클리닝 성능의 저하를 억제할 수 있다.
또, 피청소 부재의 정회전에 의해 클리닝 부재가 이동하는 방향을 정회전 이동 방향으로 하고, 정회전 이동 방향과는 반대쪽의 방향을 역회전 이동 방향으로 한 경우, 화상 형성 장치는, 클리닝 부재를 역회전 이동 방향으로 누르는 제1 탄성 부재를 더 포함할 수 있다. 이 화상 형성 장치에서는, 피청소 부재가 회전하면, 클리닝 부재는 정회전 이동 방향으로 이동한다. 그리고, 클리닝 부재는 제1 탄성 부재로 인해 역회전 이동 방향으로 힘을 받기 때문에, 피청소 부재가 정지 또는 역회전하면, 클리닝 부재는 역회전 이동 방향으로 이동한다. 이로 인해, 피청소 부재가 정회전하는 경우와 역회전하는 경우에 클리닝 부재가 피청소 부재와 접촉하는 위치를 바꿀 수 있다.
또, 피청소 부재가 정회전했을 때에 피청소 부재와 클리닝 부재의 사이에 생기는 마찰력을 정전 마찰력으로 하는 경우에, 제1 탄성 부재의 탄성력은 정전 마찰력과 균형을 이룰 수 있다. 이 화상 형성 장치에서는, 피청소 부재가 정회전할 때, 클리닝 부재가 피청소 부재와 접촉하는 위치는 탄성 부재의 탄성력과 정전 마찰력이 균형을 이루는 위치가 된다. 그리고, 클리닝 부재가 경시적인 열화로 인해 소성 변형해도, 상기의 탄성력과 정전 마찰력의 균형은 바뀌지 않기 때문에, 정회전하고 있는 피청소 부재에 대한 클리닝 부재의 접촉 위치를, 항상, 소성 변형하고 있지 않은 위치, 또는 소성 변형이 적은 위치로 할 수 있다. 즉, 클리닝 부재의 소성 변형에 따라, 클리닝 부재의 피청소 부재에 대한 접촉 위치를 이동시킬 수 있다. 이로 인해, 클리닝 부재의 경시적인 열화로 인한 클리닝 성능의 저하를 더 억제할 수 있다.
또, 화성 형성 장치는, 클리닝 부재를 정회전 이동 방향으로 누르는 제2 탄성 부재를 더 구비할 수 있다. 이 화상 형성 장치에서는, 클리닝 부재가 제2 탄성 부재로 인해 정회전 이동 방향으로 눌리기 때문에, 피청소 부재가 정회전할 때에, 클리닝 부재를 용이하게 이동시킬 수 있다.
또, 지지 부재는 회전 가능하게 축 지지될 수 있다. 이 화상 형성 장치에서는, 지지 부재가 회전 가능하게 축 지지되어 있기 때문에, 용이하게 클리닝 부재를 이동시킬 수 있다.
또, 지지 부재는 클리닝 부재의 이동 경로가 되는 가이드를 구비할 수 있다. 이 화상 형성 장치에서는, 지지 부재가 클리닝 부재의 이동 경로가 되는 가이드를 갖기 때문에, 피청소 부재의 회전에 따라 클리닝 부재가 피청소 부재로부터 떨어지는 것을 방지할 수 있다.
또, 피청소 부재의 정회전으로 인해 클리닝 부재가 이동하는 방향을 정회전 이동 방향으로 하는 경우에, 가이드는 정회전 이동 방향으로 피청소 부재에 가까워지는 방향으로 연장될 수 있다. 이 화상 형성 장치에서는, 가이드가 정회전 이동 방향으로 피청소 부재에 가까워지는 방향으로 연장되어 있기 때문에, 피청소 부재가 정회전하면, 클리닝 부재가 피청소 부재에 가까워진다. 마찬가지로, 가이드가 역회전 이동 방향으로 피청소 부재에서 멀어지는 방향으로 연장되어 있기 때문에, 피청소 부재가 정지 또는 역회전하면, 클리닝 부재가 피청소 부재로부터 멀어진다. 이로 인해, 피청소 부재가 정회전하고 있지 않을 때에 클리닝 부재가 소성 변형하는 것을 억제할 수 있다.
또, 피청소 부재의 정회전으로 클리닝 부재가 이동하는 방향을 정회전 이동 방향으로 하고, 정회전 이동 방향과는 반대 방향을 역회전 이동 방향으로 하는 경우에, 지지 부재는 클리닝 부재의 역회전 이동 방향으로의 이동을 규제하는 이동 규제부를 구비할 수 있다. 이 화상 형성 장치에서는, 이동 규제부로 인해 클리닝 부재의 역회전 이동 방향으로의 이동이 규제되기 때문에, 피청소 부재가 정지 또는 역회전했을 때에, 클리닝 부재가 피청소 부재로부터 떨어지는 것을 방지할 수 있다.
상기의 제2 측면 및 제3 측면에 따른 화상 형성 장치에 있어서, 클리닝 부재는 브러시일 수 있다. 이 경우, 브러시는 베이스부와 베이스부에 식모되어 피청소 부재에 접촉되는 복수의 브러시모를 갖는 바 브러시일 수 있다.
또, 상기 제2 측면 및 제3 측면에 따른 화상 형성 장치에 있어서, 클리닝 부재는 탄성을 갖는 발포 부재일 수 있으며, 패드 형상의 부재일 수도 있다.
또, 상기의 제2 측면 및 제3 측면에 따른 화상 형성 장치에 있어서, 피청소 부재는 상담지체와의 사이에 전사재가 지나는 전사 닙 영역을 형성하고, 상담지체에 형성된 토너 화상을 전사재에 전사하는 전사 롤러일 수 있다.
상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 실시예들에 의하면, 클리닝 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 제1 실시예에 따른 화상 형성 장치의 개략 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 제1 실시예의 전사 장치를 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 현가 롤러에 대한 2차 전사 롤러의 전기 기울기와, 전사 벨트로부터 2차 전사 롤러로의 토너의 이동량, 용지의 이면 오염, 및 2차 전사 롤러 상의 토너 대전량과의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 5a는 바 브러시가 고정 부재에 고정되기 전의 상태를 나타낸 도면이며,
도 5b는 바 브러시가 고정 부재가 고정된 상태를 나타낸 도면이다.
도 6은 2차 전사 롤러와 바 브러시와의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 브러시모의 침입량을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 2차 전사 롤러의 원주 방향으로 복수의 브러시모의 길이, 화상 조정 모드에 있어서의 용지의 이면 오염, 및 브러시모의 침입량의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 9는 브러시모의 두께 D, 브러시모의 식모 밀도 W1d, 브러시모의 침입량, 및 2차 전사 롤러의 구동 토크의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 10은 브러시모의 두께 D, 브러시모의 식모 밀도 W1d, 브러시모의 침입량, 및 용지의 이면 오염의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 11은 2차 전사 롤러 부근을 나타내는 사시도이다.
도 12는 도 11에서 2차 전사 롤러를 제거한 상태를 나타내는 사시도이다.
도 13은 비교예 1의 측정 결과를 나타내는 표이다.
도 14는 비교예 2의 전사 장치를 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 15는 비교예 2의 측정 결과를 나타내는 표이다.
도 16은 비교예 2에 있어서 브러시모의 침입량과 용지의 이면 오염의 관계를 실험 초기와 30만 장 인쇄한 후를 비교한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 17은 실시예 1의 측정 결과를 나타내는 표이다.
도 18은 실시예 1에 있어서 브러시모의 침입량과 용지의 이면 오염의 관계를 실험 초기와 30만 장 인쇄한 후를 비교한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 19는 제2 실시예의 전사 장치를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 20은 브러시모의 침입량을 설명하기 위한 도면이다.
도 21은 제3 실시예에 따른 화상 형성 장치의 개략 구성을 나타내는 도면이다.
도 22는 제3 실시예의 전사 장치를 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 23은 클리닝 부재의 접촉량, 클리닝 부재의 소성 변형, 및 클리닝 성능의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 24는 클리닝 부재의 사용시간, 클리닝 부재의 소성 변형량, 클리닝 부재의 접촉량, 및 용지 이면 오염의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 25는 클리닝 부재의 접촉량과 피청소 부재의 축상 토크의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 26은 클리닝 부재의 사용시간, 토크, 클리닝 부재의 접촉량, 클리닝 부재의 소성 변형량, 및 용지 이면 오염의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 27은 제4 실시예의 전사 장치를 나타내는 사시도이다.
도 28은 도 27에 도시하는 전사 장치의 측면도이다.
도 29는 도 27에 도시하는 전사 장치의 분해 사시도이다.
도 30은 클러치의 결합이 해제된 상태의 원심 클러치를 나타내는 단면도이다.
도 31은 클러치가 결합된 상태의 원심 클러치를 나타내는 단면도이다.
도 32는 제5 실시예의 전사 장치를 나타내는 사시도이다.
도 33은 도 32에 도시하는 전사 장치의 분해 사시도이다.
도 34는 도 32에 도시하는 전사 장치의 측면도이다.
도 35는 도 32에 도시하는 전사 장치의 측면도이다.
도 36은 제6 실시예의 전사 장치의 2차 전사 롤러가 정회전한 상태를 나타내는 측면도이다.
도 37은 제6 실시예의 전사 장치의 2차 전사 롤러가 역회전한 상태를 나타내는 측면도이다.
도 38은 제7 실시예의 전사 장치의 2차 전사 롤러가 정회전한 상태를 나타내는 측면도이다.
도 39는 제7 실시예의 전사 장치의 2차 전사 롤러가 역회전한 상태를 나타내는 측면도이다.
도 40은 제8 실시예의 전사 장치의 2차 전사 롤러가 정회전한 상태를 나타내는 측면도이다.
도 41은 제8 실시예의 전사 장치의 2차 전사 롤러가 역회전한 상태를 나타내는 측면도이다.
［제1 실시예］
이하, 본 발명의 제1 측면에 따른 바람직한 실시예에 대해, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한, 각 도면에서 동일하거나 유사한 부분에는 동일 부호를 부여하고, 중복하는 설명을 생략한다.
먼저, 본 실시예에 따른 화상 형성 장치의 개략 구성을 설명한다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 화상 형성 장치(1)는, 마젠타, 옐로우, 시안, 블랙의 각 색을 이용하여 컬러 화상을 형성하는 장치이다. 화상 형성 장치(1)는, 용지(P)를 반송하는 반송 장치(10)와, 정전 잠상을 현상하는 현상 장치(20)와, 토너 화상을 용지(P)에 2차 전사하는 전사 장치(30)와, 원주면에 화상이 형성되는 정전 잠상담지체(상담지체)인 감광체 드럼(40)과, 토너 화상을 전사재인 용지(P)에 정착시키는 정착 장치(50)와, 용지(P)를 배출하는 배출 장치(60)를 포함할 수 있다.
반송 장치(10)는, 화상이 형성되는 기록 매체로서의 용지(P)를 반송 경로(R1) 상에서 반송한다. 용지(P)는 카세트(K)에 적층되어 수용되고, 급지 롤러(11)에 의해 픽업되어 반송된다. 반송 장치(10)는 용지(P)에 전사되는 토너 화상이 전사 닙 영역(R2)에 도달하는 타이밍에서 반송 경로(R1)를 통해 전사 닙 영역(R2)에 용지(P)를 도달시킨다.
현상 장치(20)는, 색상별로 한 개씩 4개가 마련되어 있다. 각 현상 장치(20)는, 토너를 감광체 드럼(40)으로 이동시키는 현상 롤러(21)를 구비한다. 현상 장치(20)는 토너와 캐리어가 원하는 혼합비가 되도록 조정하고, 토너와 캐리어가 혼합되도록 교반하여 토너를 균일하게 분산시켜 최적 대전량을 갖는 현상제를 형성한다. 이 현상제를 현상 롤러(21)의 외주면에 부착시킨다. 그리고 현상 롤러(21)의 회전에 의해 현상제가 감광체 드럼(40)과 대향하는 영역까지 이동하면, 현상 롤러(21)에 부착된 현상제 중 토너가 감광체 드럼(40)의 원주면에 형성된 정전 잠상으로 이동하여, 정전 잠상을 현상한다.
전사 장치(30)는 현상 장치(20)에서 형성된 토너 화상을 용지(P)에 2차 전사하는 전사 닙 영역(R2)에 이송한다. 전사 장치(30)는 감광체 드럼(40)으로부터 토너 화상이 1차 전사되는 전사 벨트(31), 전사 벨트(31)를 현가하는 복수의 현가 롤러(34, 35, 36, 37), 감광체 드럼(40)과 함께 전사 벨트(31)를 협지하는 1차 전사 롤러(32), 현가 롤러(37)와 함께 전사 벨트(31)를 협지하는 2차 전사 롤러(33)를 포함할 수 있다.
전사 벨트(31)는 복수의 감광체 드럼(40)에 형성된 토너 화상이 순차적으로 1차 전사되는 중간 전사체이다. 전사 벨트(31)는 복수의 현가 롤러(34, 35, 36, 37)에 의해 순환 이동하는 무단(無端) 형상 벨트이다. 복수의 현가 롤러(34, 35, 36, 37)는 각각의 중심축을 중심으로 회전할 수 있는 롤러이다. 복수의 현가 롤러(34, 35, 36, 37)는 전사 벨트(31)의 토너 화상이 전사되지 않는 면 쪽에 배치되어 있다. 복수의 현가 롤러 중 한 개의 현가 롤러(37)는 중심축을 중심으로 회전 구동하는 구동 롤러이고, 나머지 현가 롤러들(34, 35, 36)은 구동 현가 롤러(37)의 회전 구동에 의해 회전하는 피동 롤러이다. 1차 전사 롤러(32)는 전사 벨트(31)의 내주면 쪽에서 감광체 드럼(40)을 누르도록 마련된다. 2차 전사 롤러(33)는 전사 벨트(31)를 사이에 두고 현가 롤러(37)와 평행하게 배치되며, 전사 벨트(31)의 외주면 쪽에서 현가 롤러(37)를 누르도록 마련된다. 즉, 2차 전사 롤러(33)는 전사 벨트(31)의 토너 화상이 전사되는 면 쪽에 배치되고, 현가 롤러(37)와 함께 전사 벨트(31)를 협지한다. 즉, 전사 벨트(31)는 현가 롤러(37)와 2차 전사 롤러(33) 사이에 끼이도록 설치된다. 이로 인해, 2차 전사 롤러(33)는 전사 벨트(31)와의 사이에 용지(P)가 통과하는 전사 닙 영역(R2)을 형성한다. 또한, 2차 전사 롤러(33)는 전사 벨트(31)와 현가 롤러(37)에 대해 상대 위치가 고정되어 있다.
감광체 드럼(40)은 색상별로 4개 마련되어 있다. 각 감광체 드럼(40)은 전사 벨트(31)의 이동 방향을 따라 나란하게 마련되어 있다. 감광체 드럼(40)의 둘레에는 현상 장치(20), 대전 롤러(41), 노광 유닛(42), 클리닝 유닛(43)이 마련되어 있다.
대전 롤러(41)는 감광체 드럼(40)의 표면을 소정의 전위로 균일하게 대전시키는 대전 수단이다. 대전 롤러(41)는 감광체 드럼(40)의 회전에 따라 동작한다. 노광 유닛(42)은 대전 롤러(41)에 의해 대전된 감광체 드럼(40)의 표면을 용지(P)에 형성할 화상에 따라 노광한다. 이로 인해, 감광체 드럼(40)의 표면 중 노광 유닛(42)에 의해 노광된 부분의 전위가 변화하여 정전 잠상이 형성된다. 4개의 현상 장치(20)는 각각의 현상 장치(20)에 대응하도록 마련된 토너 탱크(N)로부터 공급된 토너로 감광체 드럼(40)에 형성된 정전 잠상을 현상하여 토너 화상을 형성한다. 토너 탱크(N) 내에는, 각각, 마젠타, 옐로우, 시안, 및 블랙의 토너가 충전되어 있다. 클리닝 유닛(43)은 감광체 드럼(40)에 형성된 토너 화상이 전사 벨트(31)에 1차 전사된 후에 감광체 드럼(40)에 잔존하는 토너를 회수한다.
정착 장치(50)는 가열 및 가압하는 정착 닙부에 용지를 통과시킴으로써, 전사 벨트(31)로부터 용지(P)에 2차 전사된 토너 화상을 용지(P)에 부착시키고 정착시킨다. 정착 장치(50)는 용지(P)를 가열하는 가열 롤러(52)(가열 회전체)와, 가열 롤러(52)를 가압하며 회전 구동하는 가압 롤러(54)(가압 회전체)를 포함한다. 가열 롤러(52) 및 가압 롤러(54)는 원통 형상으로 형성되어 있으며, 가열 롤러(52)는 내부에 할로겐 램프 등과 같은 열원을 구비한다. 가열 롤러(52)와 가압 롤러(54)의 사이에는 접촉 영역인 정착 닙부가 마련되고, 정착 닙부에 용지(P)를 통과시키면 토너 화상이 용지(P)에 용융 정착된다.
배출 장치(60)는 정착 장치(50)에 의해 토너 화상이 정착된 용지(P)를 장치 외부로 배출하기 위해 배출 롤러(62, 64)를 구비한다.
이어서, 화상 형성 장치(1)에 의한 인쇄 공정에 대해 설명한다. 화상 형성 장치(1)에 피기록 화상의 화상 신호가 입력되면, 화상 형성 장치(1)의 제어부는 급지 롤러(11)를 회전시켜, 카세트(K)에 적층된 용지(P)를 한 장씩 픽업하여 반송한다. 그리고 수신한 화상 신호에 기초하여, 대전 롤러(41)로 감광체 드럼(40)의 표면을 소정의 전위로 균일하게 대전시킨다(대전 공정). 이후, 노광 유닛(42)으로 감광체 드럼(40)의 표면에 레이저광을 조사하여 정전 잠상을 형성한다(노광 공정).
현상 장치(20)에서는 정전 잠상이 토너로 현상되어 토너 화상이 형성된다(현상 공정). 이렇게 하여 형성된 토너 화상은, 감광체 드럼(40)과 전사 벨트(31)가 대향하는 영역에서 감광체 드럼(40)으로부터 전사 벨트(31)로 1차 전사된다(전사 공정). 전사 벨트(31)에는 4개의 감광체 드럼(40) 상에 형성된 토너 화상이 순차적으로 적층되어 1개의 적층 토너 화상이 형성된다. 그리고 적층 토너 화상은 현가 롤러(37)와 2차 전사 롤러(33)가 대향하는 전사 닙 영역(R2)에서 반송 장치(10)에 의해 이송된 용지(P)에 2차 전사된다.
적층 토너 화상이 2차 전사된 용지(P)는 정착 장치(50)로 반송된다. 그러면, 정착 장치(50)는 용지(P)가 정착 닙부를 통과할 때에, 가열 롤러(52)와 가압 롤러(54)의 사이에서 용지(P)를 가열 및 가압함으로써 적층 토너 화상을 용지(P)로 용융 정착시킨다(정착 공정). 그 후, 용지(P)는 배출 롤러(62, 64)에 의해 화상 형성 장치(1)의 외부로 배출된다.
이어서, 본 실시예의 특징 부분에 대해 설명한다.
［클리닝 기능］
도 2에 도시하는 바와 같이, 화상 형성 장치(1)는, 클리닝 기능(장치)으로서, 2차 전사 롤러(33)에 소정 압력으로 접촉하는 바 브러시(bar brush)(100)와 2차 전사 롤러(33)에 전압을 인가하는 바이어스 인가부(110)를 포함한다.
바 브러시(100)는 2차 전사 롤러(33)를 클리닝하는 클리닝 부재이다. 바 브러시(100)는 전사 벨트(31)로부터 2차 전사 롤러(33)에 전사된 토너를 확산시킴으로써 2차 전사 롤러(33)를 클리닝한다. 또한, 바 브러시(100)는 전사 벨트(31)로부터 이동한 토너뿐 아니라, 2차 전사 롤러(33)에 부착된 다양한 이물질을 제거할 수도 있다. 바 브러시(100)에 대한 상세한 설명은 후술한다.
바이어스 인가부(110)는, 예를 들면, CPU(Central Processing Unit), ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory) 등으로 구성되는 제어 장치의 일 기능으로서 실현할 수 있다. 또한, 바이어스 인가부(110)가 2차 전사 롤러(33)에 전압을 인가하는 것은 공지의 기술로 실현할 수 있다.
그런데 화상 형성 장치(1)는 제어 장치에 의해 일반 모드, 화상 조정 모드, 및 클리닝 모드로 동작할 수 있다.
［일반 모드］
일반 모드는 상담지체인 감광체 드럼(40)에 토너 화상을 형성하고, 토너 화상을 용지(P)에 전사하는 모드이다.
일반 모드에서, 바이어스 인가부(110)는 토너 화상을 용지(P)에 전사하기 위해 2차 전사 롤러(33)에 전사 바이어스를 인가한다. 그러면, 감광체 드럼(40)으로부터 전사 벨트(31)에 1차 전사된 토너 화상이 전사 닙 영역(R2)에서 전사 벨트(31)로부터 용지(P)로 2차 전사된다.
［화상 조정 모드］
화상 조정 모드는, 상담지체인 감광체 드럼(40)에 화상 조정을 수행하기 위한 조정용 토너 화상을 형성하여, 화상 조정을 수행하는 모드이다. 도 3에 도시하는 바와 같이, 화상 조정 모드는 복수의 용지(P)에 토너 화상을 연속으로 전사하는 연속 주행시에, 용지(P)가 전사 닙 영역(R2)을 통과하지 않을 때 실행된다.
화상 조정 모드에서는, 복수의 조정용 토너 화상이 감광체 드럼(40)에 형성된다. 구체적으로는, 복수의 조정용 토너 화상은 감광체 드럼(40)의 축 방향(긴 쪽 방향)으로 이격되며, 감광체 드럼(40)의 축 방향으로 중앙부와 양단 부근에 형성된다. 감광체 드럼(40)에 형성된 조정용 토너 화상은 전사 벨트(31)에 1차 전사되어, 전사 벨트(31)의 근방에 배치된 화상 조정용 센서(미도시)에 의해 검출된다. 그리고 화상 조정용 센서의 검출 결과에 기초하여, 컬러 레지스트레이션 조정이나 농도 조정 등의 화상 조정이 수행된다.
또한, 화상 조정 모드에서는, 용지(P)가 전사 닙 영역(R2)을 통과하지 않기 때문에, 전사 닙 영역(R2)으로 이동된 조정용 토너 화상은 2차 전사 롤러(33)에 접촉한다. 따라서, 화상 형성 모드에서, 바이어스 인가부(110)는 2차 전사 롤러(33)에 일정한 역 바이어스를 인가한다. 역 바이어스란, 일반 모드와 반대 극성인 바이어스이며, 전사 바이어스와 반대 극성인 바이어스이다. 이로 인해, 감광체 드럼(40)으로부터 전사 벨트(31)에 1차 전사된 조정용 토너 화상이 전사 닙 영역(R2)에서 2차 전사 롤러(33)로 이동하는 것을 억제할 수 있다.
여기서, 바이어스 인가부(110)가 2차 전사 롤러(33)에 역 바이어스를 인가하여 2차 전사 롤러(33)에 부착한 토너의 극성이 역전하면, 2차 전사 롤러(33)로 이동하는 토너량이 증대된다. 그래서, 화상 조정 모드에서는, 바이어스 인가부(110)는 2차 전사 롤러(33)에 부착한 조정용 토너 화상의 단위 질량당 대전 극성이, 감광체 드럼(40)에 형성되어 있는 조정용 토너 화상의 단위 질량당 대전 극성과 같은 극성이 되도록 2차 전사 롤러(33)에 역 바이어스를 인가할 수 있다.
또한, 바이어스의 전환에는 딜레이 타임이 발생함과 동시에 바이어스의 전환으로 노이즈가 발생한다. 그래서, 적어도 조정용 토너 화상이 전사 닙 영역(R2)을 통과하는 동안, 2차 전사 롤러(33)에 역 바이어스가 인가되어 있도록, 바이어스 인가부(110)는 2차 전사 롤러(33)에 역 바이어스를 인가한다.
본 발명자는, 화상 조정 모드에 있어서, 현가 롤러(37)에 대한 2차 전사 롤러(33)의 전위 기울기에 대해, 전사 벨트(31)로부터 2차 전사 롤러(33)로의 토너의 이동량, 용지(P)의 이면 오염, 및 2차 전사 롤러(33) 상의 토너 대전량의 관계를 측정했다. 측정 결과를 도 4에 도시한다. 도 4의 (a)는, 현가 롤러(37)에 대한 2차 전사 롤러(33)의 전위 기울기와 전사 벨트(31)로부터 2차 전사 롤러(33)로의 토너의 이동량의 관계를 나타내고 있다. 도 4의 (b)는, 현가 롤러(37)에 대한 2차 전사 롤러(33)의 전위 기울기와 용지(P)의 이면 오염과의 관계를 나타내고 있다. 도 4의 (c)는, 현가 롤러(37)에 대한 2차 전사 롤러(33)의 전위 기울기와 2차 전사 롤러(33) 상의 토너 대전량과의 관계를 나타내고 있다. 도 4의 (b)에서는, X―Rite사의 농도계 SpectroEYE를 이용하여, 화상 조정 모드의 종료 후에 전사 닙 영역(R2)를 통과한 용지(P)의 이면의 화상 농도를 측정하고, 그 측정 결과를 이면 오염으로 하였다. 그리고 관능 평가의 결과로부터, 0.005의 화상 농도를 이면 오염의 임계값(T1)으로 정했다. 즉, 이면 농도가 0.005 이하라면, 용지(P)의 이면 오염은 발생하지 않은 것으로 하였다.
도 4의 (a) 및 (b)에 도시하는 바와 같이, 화상 조정 모드에 있어서, 2차 전사 롤러(33)에 역 바이어스를 인가하면, 토너의 이동량이 줄어들고, 인가하는 역 바이어스가 ―100［V］를 초과하면, 토너의 이동량이 대폭으로 줄었다. 그러나 역 바이어스가 ―500［V］를 초과하면, 박리 방전의 영향에 따른 역 대전, 또는, 역극성 토너의 이동량이 증가함으로써, 토너의 이동량이 증가하였다. 또한, 토너가 양극으로 대전되는 경우에도, 극성이 변화될 뿐이며 상기와 실질적으로 동일한 결과가 된다.
그래서, 화상 조정 모드에 있어서 바이어스 인가부(110)가 2차 전사 롤러(33)에 인가하는 역 바이어스의 절대값은 500［V］ 이하로 하는 것이 바람직하며, 100［V］ 이상으로 하는 것이 더 바람직하다. 또한, 통상적으로 일반 모드에서 바이어스 인가부(110)가 2차 전사 롤러(33)에 인가하는 전사 바이어스의 절대값은 1000［V］ 정도이다. 그래서, 화상 조정 모드에 있어서 바이어스 인가부(110)가 2차 전사 롤러(33)에 인가하는 역 바이어스의 절대값은 일반 모드에서 바이어스 인가부(110)가 2차 전사 롤러(33)에 인가하는 전사 바이어스의 절대값의 1／2 이하로 할 수 있다.
감광체 드럼(40)에 형성되어 있는 조정용 토너 화상의 단위 질량당 대전량을 Q로 하고, 2차 전사 롤러(33)에 부착한 조정용 토너 화상의 단위 질량당 대전량을 q로 한다. 이 경우, 도 4의 (c)에 도시하는 바와 같이, 대전량(q)이 대전량(Q)의 1／10 미만이 되면, 2차 전사 롤러(33)에 부착한 토너의 극성이 역전되었다. 그래서, 화상 조정 모드에서, 바이어스 인가부(110)는 q≥(1／10)×Q의 관계를 만족시키도록 2차 전사 롤러(33)에 역 바이어스를 인가할 수 있다.
［클리닝 모드］
클리닝 모드는, 일반 모드 및 화상 조정 모드와 다른 타이밍에서 전사 장치(30)를 클리닝하는 모드이다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 클리닝 모드는 복수의 용지(P)에 토너 화상을 연속해서 전사하는 연속 인쇄가 종료된 후의 임의의 타이밍에 실행된다. 클리닝 모드에서, 바이어스 인가부(110)는 2차 전사 롤러(33)에 음양의 바이어스를 교대로 인가한다. 이로 인해, 바 브러시(100)에 부착된 토너를 2차 전사 롤러(33)에 되돌려 클리닝할 수 있다.
［바 브러시］
도 5a, 도 5b, 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 바 브러시(100)는 2차 전사 롤러(33)에 대해 상대 위치가 고정된 베이스부(101)와 베이스부(101)에 식모되어 2차 전사 롤러(33)에 소정 압력으로 접촉되는 복수의 브러시모(102)를 포함한다. 복수의 브러시모(102)의 선단면(103)은 2차 전사 롤러(33)의 표면에 대응하는 곡면 형상으로 형성되어 있다. 브러시모(102)의 선단면(103)이 2차 전사 롤러(33)의 표면에 대응한다는 것은 브러시모(102)의 선단면(103)이 직선 형상이 아니라 2차 전사 롤러(33)의 표면과 같이 만곡된 것을 의미한다. 이 때문에, 2차 전사 롤러(33)의 표면에 대응한다는 것은 2차 전사 롤러(33)의 표면 형상과 다소 어긋나는 곡면 형상을 포함한다는 의미이다.
베이스부(101)는 가소성을 갖는 재료로 평판 형상 또는 시트 형상으로 형성될 수 있다. 복수의 브러시모(102)는 각각 베이스부(101)에 대해 대략 수직으로 설치, 즉 식모되어 있다. 베이스부(101)에 식모되는 복수의 브러시모(102)의 모 길이는 대략 동일한 것이 바람직하다. 여기서, 브러시모(102)의 모 길이란 베이스부(101)로부터 돌출되는 부분의 길이를 말한다. 또, 복수의 브러시모(102)의 모 길이가 대략 동일하다는 것은 실질적으로 동일하며, 제조 오차 및 공차를 허용한다는 의미하다. 그리고 베이스부(101)는 2차 전사 롤러(33)의 표면에 대응하는 곡면 형상으로 구부러져 있다. 즉, 화상 형성 장치(1)의 프레임(미도시)에는 베이스부(101)가 고정되는 고정 부재(104)가 마련되어 있으며, 베이스부(101)가 고정되는 고정 부재(104)의 고정면(105)이 2차 전사 롤러(33)의 표면에 대응하는 곡면 형상으로 형성되어 있다. 따라서, 복수의 브러시모(102)의 선단면(103)이 2차 전사 롤러(33)의 표면에 대응하는 곡면 형성으로 형성된다.
상술한 바와 같이, 바 브러시(100)의 제조 오차, 공차 등으로, 복수의 브러시모(102)의 모 길이가 다른 경우가 있다. 이런 경우에는, 바 브러시(100)의 제조 오차, 공차 등을 고려한 복수의 브러시모(102)의 실질적인 선단면을 복수의 브러시모(102)의 선단면(103)으로 할 수 있다.
2차 전사 롤러(33)에 대한 브러시모(102)의 최대 침입량과 최소 침입량의 차이는 1.0㎜ 이하일 수 있다. 도 6에 도시하는 바와 같이, 바 브러시(100)가 2차 전사 롤러(33)에 소정 압력으로 접촉하면, 복수의 브러시모(102)의 선단부가 2차 전사 롤러(33)에 눌려서 휜다. 그래서, 도 7에 도시하는 바와 같이, 2차 전사 롤러(33)가 없는 경우에, 2차 전사 롤러(33)의 표면 위치를 나타내는 가상선(α)에 대해 브러시모(102)가 침입한 양(가상선(α)보다 안쪽으로 들어간 길이)을 2차 전사 롤러(33)에 대한 브러시모(102)의 침입량(n)이라고 한다.
본 발명자는, 2차 전사 롤러(33)의 원주 방향으로 복수의 브러시모(102)의 선단면(103)의 길이, 화상 조정 모드에서 용지(P)의 이면 오염, 및 브러시모(102)의 침입량(n) 사이의 관계를 측정했다. 구체적으로는, 2차 전사 롤러(33)의 원주 방향으로 복수의 브러시모(102)의 선단면(103)의 길이가 5㎜, 10㎜, 15㎜, 및 20㎜인 바 브러시(100)를 준비했다. 그리고 각 바 브러시(100)에 있어서의 브러시모(102)의 침입량(n)을 0.5㎜, 1.0㎜, 1.5㎜, 2.0㎜. 및 2.5㎜로 바꾸면서, 용지(P)의 이면 오염을 측정했다. 2차 전사 롤러(33)의 원주 방향으로 복수의 브러시모(102)의 선단면(103)의 길이는, 도 5a에 도시된 바와 같이, 복수의 브러시모(102)의 뿌리부의 길이, 즉, 베이스부(101)에 식모되어 있는 복수의 브러시모(102)의 식모 영역의 길이와 동일하다. 그러나, 도 5b에 도시된 바와 같이, 바 브러시(100)를 2차 전사 롤러(33)의 외주면에 대응하는 형상으로 굽힌 경우에는 복수의 브러시모(102)의 선단면(103)의 길이는 복수의 브러시모(102)의 식모 영역의 길이보다 짧다. 용지 이면 오염은, 도 4에 도시하는 이면 오염과 같은 의미이다. 측정 결과를 도 8에 도시한다.
도 8에 도시하는 바와 같이, 2차 전사 롤러(33)의 원주 방향으로 복수의 브러시모(102)의 선단면(103)의 길이가 5㎜인 경우는, 침입량(n)을 크게 함으로써 이면 오염을 임계값(T1) 이하로 억제할 수 있었지만, 침입량(n)이 작으면, 이면 오염을 임계값(T1) 이하로 억제할 수 없었다. 이에 반해, 이 길이가 10㎜ 이상인 경우는, 침입량(n)에 상관없이 용지(P)의 이면 오염이 임계값(T1)을 초과하는 일은 없었다. 이 때문에, 2차 전사 롤러(33)의 원주 방향으로 복수의 브러시모(102)의 선단면(103)의 길이는, 10㎜ 이상인 것이 바람직하다. 2차 전사 롤러(33)의 축 방향에 있어서 선단면(103)의 길이가 다른 경우, 2차 전사 롤러(33)의 원주 방향으로 선단면(103)의 길이는 2차 전사 롤러(33)의 원주 방향으로 선단면(103)의 최대 길이가 된다. 또한, 이 길이가 10㎜ 이상인 경우는, 2차 전사 롤러(33)의 원주 방향으로 복수의 브러시모(102)의 길이는 이면 오염에 거의 영향을 주지 않았다.
브러시모(102)의 모 길이는, 특별히 한정되지 않으나, 2차 전사 롤러(33)의 구동 토크를 억제하는 관점에서, 2㎜ 이상인 것이 바람직하고, 4㎜ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또, 브러시모(102)의 모 길이는, 브러시모(102)에 탄력을 갖게 하는 관점에서, 10㎜ 이하인 것이 바람직하고, 6㎜ 이하인 것이 더 바람직하다.
브러시모(102)의 두께는, 특별히 한정되지 않으나, 2차 전사 롤러(33)의 구동 토크를 억제하는 관점에서, 10［dtex］ 이하인 것이 바람직하고, 4［dtex］ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 또, 브러시모(102)의 두께는, 브러시모에 탄력을 갖게 하는 관점에서, 2［dtex］ 이상인 것이 바람직하다.
여기서, 브러시모(102)의 두께를 D［dtex］로 하고, 브러시모(102)의 식모 밀도를 W1d［개／inch］로 한다. 그리고 본 발명자는, 브러시모(102)의 침입량(n), D×W1d, 2차 전사 롤러(33)의 구동 토크, 및 용지(P)의 이면 오염 사이의 관계를 측정했다. 구체적으로, D×W1d가 250, 500, 750, 및 900인 바 브러시(100)를 마련했다. 그리고, 각 바 브러시(100)에 있어서의 브러시모(102)의 침입량(n)을 0.0㎜, 0.5㎜, 1.0㎜, 1.5㎜, 2.0㎜, 및 2.5㎜으로 바꾸면서, 2차 전사 롤러(33)의 구동 토크 및 용지(P)의 이면 오염을 측정했다. 임계값(T2)은 2차 전사 롤러(33)의 종동성 불량이 발생할 때의 구동 토크이다. 즉, 2차 전사 롤러(33)의 구동 토크가 임계값(T2) 이하라면, 2차 전사 롤러(33)의 종동성 불량은 발생하지 않는 것으로 했다. 구체적으로, 2차 전사 롤러(33)는 전사 벨트(31)와의 면압에 의해 따라 돌게 되므로, 2차 전사 롤러(33)의 종동 한계가 되는 구동 토크를 종동성 불량 발생의 임계값(T2)으로 했다. 2차 전사 롤러(33)의 종동 한계란, 전사 벨트(31)의 속도에 대해 2차 전사 롤러(33)의 회전 속도가 90％ 이하가 되는 경우를 말한다. 이면 오염은 도 4에 도시하는 이면 오염과 같은 의미이며, 이면 오염의 임계값(T1)도 도 4에 도시하는 임계값(T1)과 같다. 측정 결과를 도 9 및 도 10에 도시한다.
도 9에 도시하는 바와 같이, D×W1d가 850 이하라면, 침입량(n)을 2.0㎜로 함으로써, 2차 전사 롤러(33)의 구동 토크에 영향을 주지 않는다는 사실을 알았다. 도 10에 도시하는 바와 같이, D×W1d가 250 이하 또는 900 이상이면, 침입량(n)이 0.5㎜인 경우의 이면 오염이 임계값(T1)을 웃돌지만, D×W1d가 300 이상 850 이하라면, 침입량(n)에 상관없이 이면 오염이 임계값(T1)을 웃도는 일이 없었다. 이 때문에, 브러시모(102)의 두께(D)와 식모 밀도(W1d)는 300≤D×W1d≤850의 관계를 만족시키는 것이 좋다.
또한, 실제로 2차 전사 롤러(33)에 소정 압력으로 접촉되는 것은 브러시모(102)의 선단부이다. 그래서, 브러시모(102)의 선단면(103)에 있어서의 밀도를 W2d［개／inch］로 하는 경우에, 브러시모(102)의 두께(D)［dtex］와 브러시모(102)의 선단면(103)에 있어서의 밀도 W2d［개／inch］는 350≤D×W2d≤1050의 관계를 만족시키는 것이 좋다.
바 브러시(100)는 브러시모(102)의 휨에 의해 2차 전사 롤러(33)에 부착한 토너를 확산시킨다. 그래서, 브러시모(102)의 모 길이를 L이라고 하는 경우, 브러시모(102)를 충분히 휘게 하는 관점에서, 침입량(n)을 모 길이(L)의 1／10 이상으로 하는 것이 바람직하다. 또, 브러시모가 뿌리에서 꺾여서 브러시모의 휨이 없어지는 것을 방지하는 관점에서, 침입량(n)을 모 길이(L)의 1／2 이하로 하는 것이 바람직하다. 즉, 모 길이(L)와 침입량(n)은 L／10≤n≤L／2의 관계를 만족시키는 것이 좋다.
바 브러시(100)는 절연 브러시로 하여도 좋으며, 도전 브러시로 하여도 좋다. 단, 바 브러시(100)가 도전 브러시인 경우에, 2차 전사 롤러(33)에 인가한 바이어스가 바 브러시(100)에 흐르는 것을 방지하는 관점에서, 2차 전사 롤러(33)에 대해 전기적으로 플로트인 것이 바람직하다(도 2 참조).
브러시모(102)의 재료는 특별히 한정되지 않으나, 제조 용이성의 관점에서, PET, 나일론, 아크릴 중의 어느 하나, 혹은 이들의 혼합인 것을 사용할 수 있다.
바 브러시(100)의 수, 배치 등은 특별히 한정되지 않지만, 바 브러시(100)는 2차 전사 롤러(33)의 축 방향으로 조정용 토너 화상이 전사 닙 영역(R2)을 지나는 위치에 마련되는 것이 좋다. 예를 들면, 상술한 바와 같이, 화상 조정 모드에서, 복수의 조정용 토너 화상이 감광체 드럼(40)의 축 방향으로 이격되어 감광체 드럼(40)에 형성되는 경우는, 도 11 및 도 12에 도시하는 바와 같이, 각 조정용 토너 화상이 전사 닙 영역(R2)을 지나는 위치에 바 브러시(100)가 마련될 수 있다. 이 경우, 각 바 브러시(100)는 2차 전사 롤러(33)의 축 방향으로 비연속적으로 마련된다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 2차 전사 롤러(33)는 원통 형상의 철심(33a)과, 철심(33a)의 외주에 마련된 원통 형상의 발포체층(33b)을 포함한다.
발포체층(33b)은 미발포의 골격부(미도시)와 발포된 기포(미도시)에 의해 구성된다. 여기서, 2차 전사 롤러(33)는 이형성이 큰 표면을 가지면 토너의 화학적인 부착을 적게 할 수 있다. 또, 발포체층(33b)에서는 기포가 많고 골격부가 적은 것이 전사 벨트(31) 상의 토너에 대한 접촉 면적을 적게 할 수 있다.
따라서, 정지(靜止) 마찰 계수(μ)로 간단하게 이형성을 표현하면, 발포층체(33b)는 2차 전사 롤러(33)에 대한 정지 마찰 계수(μ)가 10.6 이하이고 발포된 기포의 비율이 66％ 이상이면, 용지(P)의 이면 오염을 줄일 수 있다. 따라서, 2차 전사 롤러(33)의 전사성을 확보할 수 있는 관점에서, 발포체층(33b)의 단면에 있어서, 발포체층(33b)의 기포의 직경은 500㎛ 이하인 것이 바람직하다. 발포체층(33b)의 기포의 직경이란, 발포체층(33b)의 기포의 최대 직경을 말한다. 또, 2차 전사 롤러(33)의 표면에 충분한 이형성을 갖게 할 수 있는 관점에서, 발포체층(33b)의 단면에 있어서, 기온 30°, 습도 85％의 환경에서 발포체층(33b)의 2차 전사 롤러(33)에 대한 정지 마찰 계수는 10.6 이하인 것이 바람직하다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시예에서는, 2차 전사 롤러(33)에 바 브러시(100)가 소정 압력으로 접촉하기 때문에, 2차 전사 롤러(33)에 부착한 토너는, 바 브러시(100)의 복수의 브러시모(102)에 의해 확산된다. 게다가, 복수의 브러시모(102)의 선단면(103)은 2차 전사 롤러(33)의 표면에 대응하는 곡면 형상으로 형성되어 있기 때문에, 2차 전사 롤러(33)의 원주 방향(회전 방향)으로 바 브러시(100)의 전 영역에서 2차 전사 롤러(33)에 바 브러시(100)을 소정 압력으로 접촉시킬 수 있다. 이로 인해, 바 브러시(100)는 2차 전사 롤러(33)에 부착된 토너를 충분하게 확산시켜 제거할 수 있기 때문에, 클리닝 성능이 향상된다.
또, 중간 전사체와 현가 롤러에 대한 2차 전사 롤러(33)의 상대 위치가 고정되어 있어도, 상술한 바 브러시(100)을 구비함으로써 클리닝 성능이 형상된다.
또, 브러시모(102)가 베이스부(101)에 대략 수직으로 식모되어 있기 때문에, 바 브러시(100)를 저렴한 비용으로 쉽게 제조할 수 있다. 그리고 이 베이스부(101)를 2차 전사 롤러(33)의 표면에 대응하는 곡면 형상으로 굽힘으로써, 복수의 브러시모(102)의 선단면(103)을 용이하게 2차 전사 롤러(33)의 표면에 대응하는 곡면 형상으로 형성할 수 있다.
또, 복수의 브러시모(102)의 모 길이가 대략 동일한 경우에는, 바 브러시(100)를 저렴한 비용으로 용이하게 제조할 수 있다.
또, 2차 전사 롤러(33)에 대한 브러시모(102)의 최대 침입량과 최소 침입량과의 차가 1.0㎜ 이하인 경우는, 바 브러시(100)의 제조 오차나 바 브러시(100)의 설치 오차 등을 허용하면서, 2차 전사 롤러(33)의 원주 방향(회전 방향)으로 바 브러시(100)의 전체 영역에서 2차 전사 롤러(33)에 바 브러시(100)를 대략 균일한 압력으로 접촉시킬 수 있다.
또, 2차 전사 롤러(33)의 원주 방향으로 복수의 브러시모(102)의 선단면의 길이가 10㎜ 이상인 경우에는, 2차 전사 롤러(33)의 원주 방향으로 바 브러시(100)와 2차 전사 롤러(33)와의 접촉 폭이 10㎜ 이상이 되기 때문에, 바 브러시(100)에 의한 토너의 확산 효과를 충분하게 발휘할 수 있다.
또, 바 브러시(100)를 절연 브러시로 한 경우는, 대전된 토너가 바 브러시(100)에 부착되는 것을 억제할 수 있다.
또, 바 브러시(100)를 도전 브러시로 한 경우는, 도전 브러시인 바 브러시(100)가 2차 전사 롤러(33)에 대해 전기적으로 플로트이기 때문에, 2차 전사 롤러(33)에 바이어스를 인가했을 때에, 해당 바이어스가 바 브러시(100)에 흐르는 것을 간단하게 방지할 수 있다.
또, 브러시모(102)의 모 길이가 2㎜ 이상 10㎜ 이하인 경우는, 2차 전사 롤러(33)의 구동 토크를 과대하게 하지 않으면서, 브러시모(102)가 탄력을 갖게 할 수 있다.
또, 브러시모(102)의 두께가 2［dtex］ 이상 10［dtex］ 이하인 경우는, 2차 전사 롤러(33)의 구동 토크를 과대하게 하지 않으면서, 브러시모(102)가 탄력을 갖게 할 수 있다.
또, 300≤D×W1d≤850, 또는, 350≤D×W2d≤1050인 경우는, 2차 전사 롤러(33)의 구동 토크를 과대하게 하지 않고, 바 브러시(100)에 의해 토너를 적절하게 확산할 수 있다.
또, L／10≤n≤L／2인 경우는, 브러시모(102)를 충분하게 휘게 할 수 있으며, 동시에, 브러시모(102)가 뿌리에서 꺾여서 브러시모(102)의 휨이 없어지는 것을 방지할 수 있다.
또, 브러시모(102)의 재료가 PET, 나일론, 아크릴 중의 어느 하나, 혹은 이들의 혼합물인 경우는, 제조 용이성을 확보하면서, 바 브러시(100)로 토너를 적절하게 확산할 수 있다.
또, 조정용 토너 화상이 전사 닙 영역(R2)을 지나는 위치에 바 브러시(100)가 마련되어 있는 경우는, 효율적으로 2차 전사 롤러(33)를 클리닝할 수 있다.
또, 바 브러시(100)가 2차 전사 롤러(33)의 축 방향으로 비연속적으로 마련되는 경우는, 감광체 드럼(40)에 복수의 조정용 토너 화상이 이격되어 형성되는 경우에 효율적으로 클리닝할 수 있다.
또, 2차 전사 롤러(33)에서 발포체층(33b)의 기포의 직경이 500㎛ 이하인 경우는, 2차 전사 롤러(33)의 전사성을 확보할 수 있다. 또, 기온 30° 습도 85％의 환경에서 발포체층(33b)의 2차 전사 롤러(33)에 대한 정지 마찰 계수가 10.6 이하인 경우는, 2차 전사 롤러(33)의 표면이 충분한 이형성을 가질 수 있다.
또, 화상 조정 모드에서 2차 전사 롤러(33)에 역 바이러스를 인가함으로써, 2차 전사 롤러(33)에 토너가 부착되는 것을 효율적으로 억제할 수 있다.
또, 연속 주행 중, 용지(P)가 전사 닙 영역(R2)을 통과하지 않을 때에, 2차 전사 롤러(33)에 일정한 역 바이어스를 인가하는 화상 조정 모드가 실행되기 때문에, 전사 닙 영역(R2)에 흘러온 토너가 2차 전사 롤러(33)로 이동하는 것을 효율적으로 억제할 수 있다.
또, 클리닝 모드에서 바이어스 인가부(110)가 2차 전사 롤러(33)에 음양의 바이어스를 교대로 인가함으로써, 바 브러시(100)에 부착된 토너를 2차 전사 롤러(33)로 되돌려 클리닝할 수 있다.
또, 화상 조정 모드에서, 절대값이 500［V］ 이하의 역 바이어스를 2차 전사 롤러(33)에 인가하는 경우는, 반대 극성으로 대전된 토너가 2차 전사 롤러(33)로 이동하는 것을 억제할 수 있다.
또, 화상 조정 모드에서 2차 전사 롤러(33)에 인가하는 역 바이어스의 절대값을 일반 모드에서 2차 전사 롤러(33)에 인가하는 바이어스의 절대값의 1／2 이하로 하는 경우는, 반대 극성으로 대전된 토너가 2차 전사 롤러(33)에 이동하는 것을 억제할 수 있다.
또, 적어도 조정용 토너 화상이 전사 닙 영역(R2)을 통과하는 동안에 역 바이어스가 인가되어 있도록 하는 경우는, 적어도 조정용 토너 화상이 전사 닙 영역(R2)을 통과하는 동안에 바이어스의 전환에 따른 노이즈의 발생으로 인해 클리닝 성능이 저하되는 것을 억제할 수 있다.
또, 화상 조정 모드에서, 2차 전사 롤러(33)에 부착된 조정용 토너 화상의 단위 질량당 대전극성이 감광체 드럼(40)에 형성되어 있는 조정용 토너 화상의 단위 질량당 대전극성과 동극성이 되도록, 2차 전사 롤러(33)에 역 바이어스를 인가하는 경우는, 2차 전사 롤러(33)에 부착된 토너의 극성이 역전하는 것을 억제할 수 있다. 이로 인해, 2차 전사 롤러(33)로 이동하는 토너량이 증가하는 것을 억제할 수 있다.
또, q≥(1／10)×Q로 하는 경우는, 2차 전사 롤러(33)에 부착한 토너의 극성이 역전하는 것을 억제할 수 있다.
이하, 본 실시예의 비교예 및 실시예를 이용하여, 본 실시예의 효과에 대해 설명한다.
［비교예 1］
비교예 1에서는, 바 브러시를 구비하지 않은 화상 형성 장치를 이용하여 이하의 실험을 수행했다. 즉, 용지로서, 일반지(80g／㎡), 판지(250g／㎡), 한면 코팅지(250g／㎡), 양면 코팅지(80g／㎡), 및 양면 코팅지(매트)(210g／㎡)를 이용하여, 기온 30° 습도 85％의 환경, 기온 22° 습도 55％ 환경, 및 기온 10° 습도 10％의 환경에서, 화상 조정 모드를 수행했다.
그리고, X―Rite사의 농도계 SpectroEYE를 이용하여, 화상 조정 모드의 종료후에 전사 닙 영역(R2)을 통과한 용지의 이면의 화상 농도를 측정하고, 그 측정 결과를 이면 오염이라 하였다. 또, 관능 평가의 결과로부터, 0.005의 화상 농도를 이면 오염의 임계값(T1)으로 했다. 즉, 이면 농도가 0.005 이하라면, 용지의 이면 오염은 발생하지 않은 것으로 하였다. 측정 결과를 도 13에 도시한다.
도 13에 도시하는 바와 같이, 비교예 1에서는, 양면 코팅지나 고온 고습 환경에서 용지의 이면 오염이 발생했다.
［비교예 2］
비교예 2에서는, 도 14에 도시하는 바와 같이, 복수의 브러시모(102)의 선단면이 평면 형상으로 형성된 바 브러시(130)를 구비하는 화상 형성 장치를 이용했다. 바 브러시(130)는 상술한 바 브러시(100)와 마찬가지로 베이스부(101)에 복수의 브러시모(102)가 식모된 것이나, 베이스부(101)를 고정하는 고정 부재(131)의 고정면(132)이 평면 형상으로 형성되어 있다. 바 브러시(130)로서 브러시모(102)가 도전성의 PET으로 형성된 도전 브러시를 이용했다. 브러시모(102)의 두께는 25［dtex］, 브러시 두께(102)의 식모 밀도는 200［kf／inch2］, 브러시모(102)의 모 길이는 5㎜, 2차 전사 롤러(33)의 원주 방향으로 선단면의 길이는 15㎜, 2차 전사 롤러(33)의 원주 방향의 중앙부에서 2차 전사 롤러(33)에 대한 브러시모(102)의 침입량(2차 전사 롤러(33)에 대한 브러시모(102)의 최대 침입량)은 1.5㎜이었다.
그리고, 비교예 1과 같은 조건으로 화상 조정 모드를 수행하고 용지의 이면 오염을 측정했다. 측정 결과를 도 15를 나타낸다.
도 15에 도시하는 바와 같이, 비교예 2에서는 비교예 1에 비해 용지의 이면 오염이 개선되었다. 그러나, 비교예 2에서는, 복수의 브러시모(102)의 선단면이 평면 형상으로 형성되어 있기 때문에, 2차 전사 롤러(33)의 원주 방향에서 바 브러시(130)의 중앙부는 2차 전사 롤러(33)에 침입하므로 브러시로서의 기능을 수행하지만, 2차 전사 롤러(33)의 원주 방향에서 바 브러시(130)의 양단부는 2차 전사 롤러(33)에 거의 침입하지 않으므로 브러시로서의 기능을 수행하지 않는다. 이 때문에, 용지나 환경에 따른 불균형의 영향을 받기 쉽고, 또, 국소적으로 브러시모(102)가 2차 전사 롤러(33)에 침입하기 때문에, 시간 경과에 의한 브러시모의 붕괴도 문제가 된다.
그래서, 다음으로, 2차 전사 롤러(33)의 원주 방향의 중앙부에서 2차 전사 롤러(33)에 대한 브러시모(102)의 침입량을 0.5㎜, 1.0㎜, 1.5㎜, 2.0㎜, 및 2.5㎜로 하고, 침입량과 용지의 이면 오염과의 관계를 실험 초기와 30만 장 인쇄한 후에 비교했다. 비교 결과를 도 16에 도시한다.
도 16에 도시하는 바와 같이, 실험 초기에는 이면 오염은 발생하지 않았지만, 30만 장 인쇄한 후에는 브러시모(102)는 최대 1.00㎜ 정도의 모의 꺾어짐이 발생하고, 전부에서 이면 오염이 발생했다. 이와 같은 결과로부터, 복수의 브러시모(102)의 선단면이 평면 형상으로 형성된 바 브러시(130)에서는 경시적으로 이면 오염이 증가하는 것을 충분히 억제할 수 없다는 것을 알 수 있다.
［실시예 1］
실시예 1에서는, 도 2에 도시하는 화상 형성 장치(1)를 이용했다. 즉, 바 브러시(100)로서 복수의 브러시모(102)의 선단면이 2차 전사 롤러(33)의 표면에 대응하는 곡면 형상으로 형성된 것을 이용했다. 바 브러시(100)는 복수의 브러시모(102)의 선단면이 2차 전사 롤러(33)의 표면에 대응하는 곡면 형상으로 형성되어 있는 것 외에는, 비교예 2의 바 브러시(100)와 같은 조건으로 측정을 했다. 즉, 바 브러시(100)로서 브러시모(102)가 도전성의 PET로 형성된 도전 브러시를 이용했다. 브러시모(102)의 두께는 25［dtex］, 브러시모(102)의 식모 밀도는 200［kf／inch2］, 브러시모(102)의 모 길이는 5㎜, 2차 전사 롤러(33)의 원주 방향으로 선단면(102)의 길이는 15㎜, 2차 전사 롤러(33)에 대한 브러시모(102)의 침입량은 1.5㎜이었다.
그리고 비교예 1과 같은 조건에서 화상 조정 모드를 수행하고 용지의 이면 오염을 측정했다. 측정 결과를 도 17에 도시한다.
도 17에 도시하는 바와 같이, 실시예 1에서는 비교예 2에 비해 용지의 이면 오염이 대폭으로 개선되었다.
다음으로, 2차 전사 롤러(33)에 대한 브러시모(102)의 침입량이 0.5㎜, 1.0㎜, 1.5㎜, 2.0㎜, 및 2.5㎜인 바 브러시(100)로, 침입량과 용지의 이면 오염의 관계를 실험 초기와 30만 장 인쇄한 후를 비교하였다. 비교 결과를 도 18에 도시한다. 또한, 도 18에서는 비교예 2의 측정 결과도 겹쳐서 나타내고 있다.
도 18에 도시하는 바와 같이, 실시예 1에서는, 30만 장 인쇄한 후에도 이면 오염에 거의 변화가 없었다. 이 결과로부터, 복수의 브러시모(102)의 선단면이 2차 전사 롤러(33)의 표면에 대응하는 곡면 형상으로 형성되어 있는 경우에는 경시적으로 이면 오염이 증대하는 것을 충분히 억제할 수 있다는 것을 알 수 있었다.
［제2 실시예］
제2 실시예는 기본적으로 제1 실시예와 동일하며, 복수의 브러시모의 2차 전사 롤러에 대한 침입량이 2차 전사 롤러의 원주 방향으로 다르다는 것만 제1 실시예와 다르다. 따라서, 이하에서는 제1 실시예와 다른 사항만 설명하고, 제1 실시예와 동일한 사항의 설명은 생략한다.
도 19 및 도 20에 도시하는 바와 같이, 제2 실시예에서는, 2차 전사 롤러(33)에 대한 브러시모(102)의 침입량(n)은 2차 전사 롤러(33)의 하류측보다 상류측이 크다. 즉, 베이스부(101)가 고정되는 고정 부재(104)의 고정면(105)이 2차 전사 롤러(33)의 표면에 대응하는 곡면 형상으로 형성되어 있다. 이 고정면(105)과 2차 전사 롤러(33)의 이격 거리가 2차 전사 롤러(33)의 하류측보다 상류측이 작다. 따라서, 2차 전사 롤러(33)의 상류측에서 2차 전사 롤러(33)에 대한 브러시모(102)의 침입량(n1)이 2차 전사 롤러(33)의 하류측에서 2차 전사 롤러(33)에 대한 브러시모(102)의 침입량(n2)보다 크다.
또한, 제2 실시예에서도, 제1 실시예와 마찬가지로, 2차 전사 롤러(33)에 대한 브러시모(102)의 최대 침입량과 최소 침입량의 차이는 1.0㎜ 이하인 것이 바람직하다.
2차 전사 롤러(33)에 부착된 토너는 우선 바 브러시(100)에 돌입할 때에 브러시모(102)에 의해 튕겨 진다. 그래서, 제2 실시예에서는 2차 전사 롤러(33)에 대한 브러시모(102)의 침입량(n)을 2차 전사 롤러(33)의 하류측보다 상류측을 크게 함으로써, 브러시모(102)의 튕기는 힘을 강하게 하여 하류로 흘러가는 토너량을 감소시킬 수 있다. 이로 인해, 보다 효율적으로 토너를 확산시킬 수 있다.
［제3 실시예］
제3 실시예는, 기본적으로 제1 실시예와 마찬가지이며, 복수 색의 토너 화상을 용지에 전사하는 것이 아니라 단색(흑색)의 토너 화상을 용지에 전사하는 화상 형성 장치를 이용하는 것만 제1 실시예와 다르다. 이하에서는, 제1 실시예와 다른 사항만 설명하고, 제1 실시예와 동일한 사항은 설명을 생략한다.
도 21에 도시하는 바와 같이, 제3 실시예에 따른 화상 형성 장치(1A)는 현상 장치(20)를 한 개만 구비한다. 또, 1차 전사 롤러, 전사 벨트, 및 복수의 현가 롤러를 구비하고 있지 않으며, 2차 전사 롤러 대신에 전사 롤러(33A)를 구비한다. 전사 롤러(33A)는 현상 장치(20)의 감광체 드럼(40)에 대한 상대 위치가 고정되어 있다. 또, 전사 롤러(33A)는 현상 장치(20)의 감광체 드럼(40)을 일정한 압력으로 누르도록 마련되어 있다. 이로 인해, 전사 롤러(33A)는 감광체 드럼(40)과의 사이에 전사 닙 영역(R2)을 형성한다. 따라서, 전사 롤러(33A)와의 사이에 전사 닙 영역(R2)을 형성하는 상담지체는 감광체 드럼(40)이 된다.
도 22에 도시하는 바와 같이, 화상 형성 장치(1A)는 제1 실시예와 같은 바 브러시(100)와 제1 실시예의 바이어스 인가부(110)에 대응하는 바이어스 인가부(110A)를 구비한다.
제3 실시예에서의 바 브러시(100)와 전사 롤러(33A)의 관계는 제1 실시예에서의 바 브러시(100)와 2차 전사 롤러(33)의 관계와 같다(도 5∼도 7 참조).
바이어스 인가부(110A)는 바이어스를 인가하는 대상이 감광체 드럼(40)인 것을 제외하고, 제1 실시예의 바이어스 인가부(110)와 동일하다. 이 때문에, 제3 실시예에 있어서 바이어스 인가부(110A)가 전사 롤러(33A)에 인가하는 바이어스는, 제1 실시예에 있어서 바이어스 인가부(110)가 2차 전사 롤러(33)에 인가하는 바이어스와 동일하다(도 3 참조).
이와 같이, 제3 실시예에 따른 화상 형성 장치(1A)에서는, 전사 롤러(33A)에 바 브러시(100)가 소정 압력으로 접촉하기 때문에, 전사 롤러(33A)에 부착된 토너는 바 브러시(100)의 복수의 브러시모(102)에 의해 확산되어 제거된다. 또한, 복수의 브러시모(102)의 선단면(103)은 전사 롤러(33A)의 표면에 대응하는 곡면 형상으로 형성되어 있기 때문에, 전사 롤러(33A)의 원주 방향(회전 방향)으로 바 브러시(100)의 전 영역에서 전사 롤러(33A)에 바 브러시(100)를 소정 압력으로 접촉시킬 수 있다. 따라서, 전사 롤러(33A)에 부착된 토너를 충분히 확산시켜 제거할 수 있기 때문에 클리닝 성능이 향상된다.
또, 전사 롤러(33A)의 감광체 드럼(40)에 대한 상대 위치가 고정되어 있어도, 상술한 바 브러시(100)를 구비함으로써 클리닝 성능이 향상된다.
이상, 본 발명의 제1 측면에 따른 화상 형성 장치를, 제1∼제3 실시예를 이용하여 설명했으나, 본 발명의 제1 측면에 따른 화상 형성 장치는, 제1∼제3 실시예에 한정되는 것이 아니며, 적절하게 변경해도 좋다.
예를 들면, 제1 내지 제3 실시예에서는, 바 브러시의 구체적인 구성을 설명했으나, 바 브러시(100)는 복수의 브러시모(102)의 선단면(103)이 전사 롤러(2차 전사 롤러(33) 또는 전사 롤러(33A))의 표면에 대응하는 곡면 형상으로 형성되어 있으면, 어떠한 구성의 바 브러시여도 좋다.
또, 제1 및 제2 실시예에서는, 바이어스 인가부(110)는 2차 전사 롤러(33)에 바이어스를 인가하는 것으로서 설명했으나, 전사부를 구성하는 2차 전사 롤러(33)와 현가 롤러(37)의 어느 하나에 바이어스를 인가해도 좋으며, 현가 롤러(37)에 바이어스를 인가해도 좋다. 이 경우, 바이어스 인가부(110)가 현가 롤러(37)에 인가하는 바이어스는 제1 및 제2 실시예에서 바이어스 인가부(110)가 2차 전사 롤러(33)에 인가하는 바이어스와 동일하다.
제1 내지 제3 실시예에서는, 바 브러시(100)가 전사 롤러(2차 전사 롤러(33) 또는 전사 롤러(33A))의 표면을 클리닝하는 경우에 대해 구체적으로 설명하였으나, 바 브러시(100)로 클리닝할 수 있는 것은 전사 롤러에 한정되는 것은 아니다. 바 브러시(100)로는 회전할 수 있는 원통 형상의 피청소 부재라면 어떠한 것이라도 클리닝할 수 있다. 예를 들면, 바 브러시(100)로 클리닝 할 수 있는 피청소 부재는 전사 롤러(33A), 2차 전사 롤러(33), 감광 드럼(40) 등을 포함할 수 있다.
［제4 실시예］
이하, 본 발명의 제2 측면에 따른 바람직한 실시예에 대해, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한, 각 도면에서 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 부여하고, 중복하는 설명을 생략한다.
본 실시예에 따른 화상 형성 장치의 개략 구성은, 제1 실시예와 동일하기 때문에, 설명을 생략한다(도 1 참조). 또한, 제1 실시예와 동일 또는 상당하는 부분에 대해서는, 제1 실시예와 동일한 부호를 부여한다.
본 실시예는 회전 가능한 피청소 부재와 피청소 부재에 접촉함으로써 피청소 부재를 청소하는 클리닝 부재를 구비하는 화상 형성 장치에 관한 것이다.
여기서, 클리닝 부재의 경시적인 열화에 대해 설명한다.
도 23에 도시하는 바와 같이, 브러시(롤 브러시, 바 브러시 등), 탄성을 갖는 발포 부재, 패드 형상의 부재 등과 같은 클리닝 부재의 클리닝 성능은 피청소 부재에 대한 접촉력에 의해 결정되는 경우가 많다. 접촉력은 클리닝 부재의 피청소 부재에 대한 접촉량과 클리닝 부재의 소성 변형의 2가지 요인으로 결정된다. 즉, 접촉량이 많고 소성 변형이 작을수록, 접촉력이 높고 클리닝 성능이 높다고 할 수 있다. 클리닝 부재가 브러시인 경우는, 브러시모의 모 꺾임이 소성 변형이 된다. 접촉량은 제1 실시예에 있어서의 침입량과 실질적으로 동일하다. 즉, 피청소 부재가 없는 경우에 피청소 부재의 표면 위치를 나타내는 가상선에 대해 클리닝 부재가 접촉하는 양(가상선보다 안쪽으로 들어가는 길이)을 접촉량이라고 한다(도 7 참조). 또한, 피청소 부재의 원주 방향으로 접촉량이 변화하는 경우는 최대 접촉량을 말한다.
클리닝 부재의 소성 변형량은 접촉량이나 클리닝 부재의 사용 시간이 길수록 커진다. 클리닝 부재의 사용 시간은, 예를 들면, 접촉 시간, 피청소 부재의 회전 시간 등으로부터 산출된다. 접촉량이 일정하면, 사용 시간의 경과와 함께 클리닝 부재에 발생하는 소성 변형이 커져서, 클리닝 성능이 악화되어 간다. 즉, 도 24에 도시하는 바와 같이, 클리닝 부재와 피청소 부재 사이의 거리를 일정하게 하고, 접촉량을 일정하게 유지하면, 경시적인 소성 변형이 발생하여 접촉력이 저하된다. 이것이 클리닝 성능의 악화의 요인이 된다. 여기서, 접촉량이 일정하다는 것은 클리닝 부재가 고정되어 피청소 부재와 클리닝 부재의 상대 위치가 일정하다는 것을 말한다.
도 25에 도시하는 바와 같이, 클리닝 부재가 피청소 부재에 접촉하는 것에 의해 피청소 부재의 축에 회전 토크가 발생하고, 접촉량은 이 회전 토크와 상관관계가 있다. 도 25에서는, A∼I의 9종류의 클리닝 부재에 대해 접촉량과 피청소 부재 축 토크와의 관계를 측정한 결과를 나타내고 있다. A∼I의 클리닝 부재로서는 브러시를 이용했다.
이들의 관계에서, 클리닝 부재에 의해 피청소 부재에 가해지는 회전 토크를 임의 값으로 제어함으로써, 클리닝 부재의 접촉력을 일정하게 할 수 있다. 즉, 도 26에 도시하는 바와 같이, 클리닝 부재에 소성 변형이 발생하면, 접촉량을 늘림으로써 접촉력을 일정하게 유지할 수 있다. 따라서, 시간 경과로 클리닝 부재에 소성 변형이 발생했을 때에도 적절한 클리닝 성능을 유지할 수 있다.
도 27 및 도 28에 도시하는 바와 같이, 본 실시예에 따른 화상 형성 장치(1B)는 회전 가능한 피청소 부재인 2차 전사 롤러(33), 클리닝 부재(140), 접촉 이격 유닛(151), 동력 전달 부재(152)를 포함한다.
클리닝 부재(140)는 2차 전사 롤러(33)에 접촉함으로써 2차 전사 롤러(33)를 청소한다. 접촉 이격 유닛(151)은 2차 전사 롤러(33)로부터 전달되는 토크에 의해 회전한다. 동력 전달 부재(152)는 접촉 이격 유닛(151)의 회전에 따라 이동하여, 2차 전사 롤러(33)에 대해 클리닝 부재(140)를 접촉 또는 이격시킨다.
클리닝 부재(140)로서는, 예를 들면, 롤 브러시, 바 브러시, 탄성을 갖는 발포 부재, 패드 형상의 부재 등을 이용할 수 있다. 롤 브러시로는, 예를 들면, 특허문헌 2에 기재된 롤 브러시를 이용할 수 있다. 바 브러시로서는, 예를 들면, 제1∼제3 실시예의 바 브러시, 비교예 2와 실시예 1의 바 브러시 등을 이용할 수 있다. 탄성을 갖는 발포 부재로는, 예를 들면, 저밀도 우레탄 폼 등을 이용할 수 있다. 패드 형상의 부재란 대향물에 대해 면 형상으로 소정 압력으로 눌리어 클리닝을 수행하는 부재를 말하고, 패드 형상으로는, 예를 들면, 포론 등의 고밀도 우레탄폼, 실리콘 고무, 에피클로로히드린 고무 등을 이용할 수 있다.
도 29에 도시하는 바와 같이, 접촉 이격 유닛(151)은 원심 클러치(154), 회전 출력부(155), 토크 리미터(156)를 포함한다.
원심 클러치(154)는 2차 전사 롤러(33)로부터 전달되는 토크를 전달하거나 또는 해당 토크의 전달을 차단하는 부재이다. 원심 클러치(154)는 2차 전사 롤러(33)의 회전축선 상에 마련되어 있으며, 2차 전사 롤러(33)의 회전축으로부터 토크가 전달된다. 원심 클러치(154)는 소정의 원심력이 작용하면, 클러치가 결합하여 해당 토크를 토크 리미터(156)에 전달한다. 한편, 원심 클러치(154)는 소정의 원심력이 작용하지 않게 되면, 클러치의 결합이 해제되어 해당 토크가 토크 리미터(156)로 전달되는 것을 차단한다.
도 29 내지 도 31에 도시하는 바와 같이, 원심 클러치(154)는 클러치 입력부(157), 클러치 출력부(158), 3장의 요동부(159)를 포함한다.
클러치 입력부(157)는 2차 전사 롤러(33)의 회전축에 대해 회전할 수 없도록 결합되어 있다. 클러치 출력부(158)는 회전 출력부(155)에 대해 회전할 수 없도록 결합되어 있다. 요동부(159)는 원심력의 작용에 의해 클러치 입력부(157)의 토크를 클러치 출력부(158)에 전달한다. 클러치 입력부(157)에는 회전축선에서 떨어진 위치에 상기 회전축선과 평행한 방향으로 연장되는 3개의 보스(160)가 형성되어 있다. 클러치 출력부(158)에는 요동부(159)가 걸릴 수 있는 오목부(161)가 마련되어 있다. 요동부(159)의 일측 단부에는 클러치 출력부(158)의 보스(160)가 삽입되는 구멍(162)이 형성되어 있다. 요동부(159)의 타측 단부에는 반경 방향 내측으로부터 오목부(161)로 들어가서 오목부(161)에 걸리는 볼록부(163)가 형성되어 있다. 클러치 입력부(157)가 회전하여 요동부(159)에 소정의 원심력이 작용하면, 요동부(159)는 보스(160)를 축으로 요동하고, 볼록부(163)가 반경 방향 외측으로 이동하여 오목부(161)에 들어간다. 이로 인해, 오목부(161)에 볼록부(163)가 걸리게 되어 클러치 입력부(157)의 토크가 클러치 출력부(158)로 전달된다.
또, 클러치 출력부(158)에는 3개의 탄성 부재(164)가 설치되어 있다. 탄성 부재(164)는 탄성력에 의해 오목부(161)에 들어간 볼록부(163)를 오목부(161)로부터 밀어내기 위한 부재이다. 탄성 부재(164)는, 특별히 한정되는 것이 아니지만, 예를 들면, 반경 방향 외측으로부터 반경 방향 내측을 향해, 오목부(161)의 외측으로부터 오목부(161)의 내부까지 연장되는 판 스프링으로 할 수 있다.
그리고, 원심 클러치(154)는 2차 전사 롤러(33)가 정 회전하면, 클러치를 결합하여 2차 전사 롤러(33)로부터 전달되는 토크를 회전 출력부(155)에 전달한다. 클러치를 결합시킨다는 것은 오목부(161)에 볼록부(163)가 들어가게 해서 볼록부(163)를 오목부(161)에 걸리게 하는 것을 말한다. 정 회전이란 통상적인 운전 동작을 수행하는 경우에 2차 전사 롤러(33)의 회전을 말한다. 한편, 원심 클러치(154)는 2차 전사 롤러(33)가 정지 또는 역 회전하면, 클러치가 결합을 해제하여 2차 전사 롤러(33)로부터 전달되는 토크가 회전 출력부(155)에 전달되는 것을 차단한다. 클러치가 결합을 해제한다는 것은 탄성 부재(164)에 의해 오목부(161)로부터 볼록부(163)를 밀어내어, 볼록부(163)와 오목부(161)의 걸림 상태를 해제하는 것을 말한다. 또한, 원심 클러치(154)는 상기한 것에 한정되는 것은 아니며, 공지된 다양한 원심 클러치를 이용할 수 있다. 원심 클러치(154)는, 예를 들면, 2차 전사 롤러(33)가 역 회전하는 것에 의해, 클러치 입력부(157)로부터 클러치 출력부(158)로의 토크 전달을 차단하는 것이어도 좋다.
회전 출력부(155)는 클러치 출력부(158)에 대해 회전할 수 없도록 결합되어 있으며, 클러치 출력부(158)와 일체로 회전한다. 회전 출력부(155)는 원심 클러치(154)의 일부와 토크 리미터(156)의 외주를 덮는 하우징일 수 있다. 회전 출력부(155)는 회전함으로써 동력 전달 부재(152)를 이동시킨다. 또한, 회전 출력부(155)의 회전과 동력 전달 부재(152)의 이동 사이의 관계는 후술한다.
토크 리미터(156)는 원심 클러치(154)의 클러치 출력부(158)로부터 회전 출력부(155)에 전달되는 토크를 제한하는 부재이다. 토크 리미터(156)에는 제한하는 토크가 임계값으로서 설정되어 있다. 또한, 이 임계값은 적절히 변경할 수 있다. 그리고, 토크 리미터(156)는 원심 클러치(154)의 클러치 출력부(158)로부터 회전 출력부(155)에 토크를 전달함과 동시에, 이 토크가 임계값을 초과하면 공전함으로써 임계값의 토크를 전달한다. 토크 리미터(156)로는 공지된 다양한 토크 리미터를 사용할 수 있다.
동력 전달 부재(152)는 요동축(165)에 의해 요동 가능하게 축 지지되어 있다. 요동축(165)은 2차 전사 롤러(33)로부터 떨어진 위치에 2차 전사 롤러(33)의 회전축과 평행하게 배치되어 있다. 동력 전달 부재(152)는 암 형상으로 연장되어 있다. 동력 전달 부재(152)의 일측 단부는 요동축(165)에 축 지지되어 있으며, 동력 전달 부재(152)의 타측 단부는 클리닝 부재(140)를 지지하고 있다. 따라서, 동력 전달 부재(152)는 요동축(165)을 중심으로 요동하여 클리닝 부재(140)를 2차 전사 롤러(33)에 대해 이격 또는 접촉하는 방향으로 이동시킨다.
동력 전달 부재(152)에는 연결 부재(166)와 탄성 부재(167)가 연결되어 있다.
연결 부재(166)는 회전 출력부(155)와 동력 전달 부재(152)를 연결한다. 연결 부재(166)는 신축할 수 없는 부재이며, 회전 출력부(155)의 외주면에 걸쳐져 있다. 구체적으로, 연결 부재(166)는 회전 출력부(155)가 정 회전하면, 클리닝 부재(140)가 2차 전사 롤러(33)에 근접하도록 회전 출력부(155)에 걸쳐져 있다. 회전 출력부(155)로는, 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 얇은 평판 형상의 부재, 금속 와이어 등을 이용할 수 있다. 도면에서는, 회전 출력부(155)로서 얇은 평판 형상의 부재를 이용하고 있다.
탄성 부재(167)는 탄성력으로 동력 전달 부재(152)를 2차 전사 롤러(33)로부터 클리닝 부재(140)를 이격시키는 방향으로 이동시킨다. 즉, 탄성 부재(167)는 동력 전달 부재(152)에 탄성력을 인가하여, 원심 클러치(154)의 결합이 해제되었을 때 클리닝 부재(140)를 2차 전사 롤러(33)에서 이격시킨다. 탄성 부재(167)는 탄성을 가지면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 코일 스프링, 판 스프링 등과 같이 신축성을 갖는 부재, 스폰지 등과 같이 탄성 소재로 이루어진 부재 등을 사용할 수 있다. 또, 탄성 부재(167)는 인장되는 방향의 힘이 작용하는 경우에는 동력 전달 부재(152)의 2차 전사 롤러(33) 쪽에 배치할 수 있고, 수축되는 방향의 힘이 작용하는 경우에는 동력 전달 부재(152)의 2차 전사 롤러(33)와 반대쪽에 배치할 수 있다. 도면에서는, 탄성 부재(167)로서 수축하는 방향의 힘이 작용하는 코일 스프링이 사용되고 있으므로, 탄성 부재(167)가 동력 전달 부재(152)의 2차 전사 롤러(33)와 반대쪽에 배치되어 있다.
다음으로, 화상 형성 장치(1B)의 동작에 대해 설명한다.
2차 전사 롤러(33)가 회전(정 회전)하면, 2차 전사 롤러(33)의 회전축으로부터 원심 클러치(154)의 클러치 입력부(157)에 토크가 전달된다. 이로 인해 요동부(159)에 원심력이 작용하고, 클러치 입력부(157)의 토크가 클러치 출력부(158)에 전달된다. 그리고, 클러치 출력부(158)에 전달된 토크는 토크 리미터(156)를 통해 회전 출력부(155)에 전달된다. 이때, 토크 리미터(156)에 의해 회전 출력부(155)로 전달되는 토크의 상한이 토크 리미터(156)의 임계값으로 제한된다. 회전 출력부(155)가 회전하면, 연결 부재(166)가 동력 전달 부재(152)를 당기므로 동력 전달 부재(152)가 요동축(165)을 중심으로서 요동한다. 따라서, 동력 전달 부재(152)에 마련된 클리닝 부재(140)가 2차 전사 롤러(33)에 소정 압력으로 접촉되므로, 2차 전사 롤러(33)가 클리닝 부재(140)에 의해 클리닝된다. 또한, 2차 전사 롤러(33)가 계속 회전하여도, 토크 리미터(156)에 의해 회전 출력부(155)에 전달되는 토크의 상한이 제한되기 때문에, 2차 전사 롤러(33)에 대한 클리닝 부재(140)의 접촉력이 일정하게 유지된다.
그 후, 2차 전사 롤러(33)가 정지 또는 역 회전하면, 요동부(159)에 원심력이 작용하지 않게 된다. 그러면, 탄력 부재(164)에 의해 오목부(161)에 들어간 볼록부(163)가 오목부(161)로부터 밀려나게 되어 클러치 입력부(157)의 토크가 클러치 출력부(158)로 전달되지 않게 된다. 그리고, 탄성 부재(167)에 의해, 동력 전달 부재(152)가 요동축(165)을 중심으로 요동한다. 따라서, 2차 전사 롤러(33)에 접촉되어 있던 클리닝 부재(140)가 2차 전사 롤러(33)로부터 떨어진다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시예에서는, 2차 전사 롤러(33)로부터 접촉 이격 유닛(151)에 토크가 전달되면, 동력 전달 부재(152)는 접촉 이격 유닛(151)의 회전에 따라 이동하여 2차 전사 롤러(33)에 대해 클리닝 부재(140)를 접촉 또는 이격시킨다. 즉, 2차 전사 롤러(33)의 회전에 따라, 클리닝 부재(140)가 2차 전사 롤러(33)에 대해 접촉하거나 이격된다. 이 때문에, 클리닝 부재(140)가 항상 2차 전사 롤러(33)에 접촉되어 있는 경우에 비해, 클리닝 부재(140)의 소성 변형을 억제할 수 있다. 따라서, 클리닝 부재(140)의 경시적인 열화로 인한 클리닝 성능의 저하를 억제할 수 있다.
또, 2차 전사 롤러(33)로부터 접촉 이격 유닛(151)에 토크가 전달되면, 원심 클러치(154)에 원심력이 작용하여 원심 클러치(154)가 결합한다. 그리고, 원심 클러치(154)로부터 회전 출력부(155)에 토크가 전달되어 회전 출력부(155)가 회전하기 시작한다. 이에 따라, 동력 전달 부재(152)가 이동하므로 클리닝 부재(140)가 2차 전사 롤러(33)에 접촉함과 동시에, 2차 전사 롤러(33)에 대한 클리닝 부재(140)의 가압력(접촉력)이 서서히 커지게 된다. 소정의 가압력에 도달하면, 토크 리미터(156)가 공전하기 시작한다. 이로 인해, 2차 전사 롤러(33)가 회전을 계속해도, 클리닝 부재(140)가 과도하게 2차 전사 롤러(33)를 가압하지 않고, 소정의 가압력을 유지할 수 있다. 또한, 클리닝 부재(140)가 경시적으로 열화되어 소성 변형된 경우에도, 2차 전사 롤러(33)에 대한 클리닝 부재(140)의 가압력(토크)을 일정하게 유지할 수 있기 때문에, 항상 적절한 가압력으로 2차 전사 롤러(33)에 대해 클리닝 부재(140)를 누를 수 있다. 한편, 2차 전사 롤러(33)로부터 접촉 이격 유닛(151)으로 전달되는 토크가 없어지거나, 또는 작아지면, 원심 클러치(154)에 원심력이 작용하지 않게 되므로 원심 클러치(154)의 결합이 해제된다. 따라서, 2차 전사 롤러(33)에 대한 클리닝 부재(140)의 가압이 해제되기 때문에 클리닝 부재(140)의 경시 열화가 억제된다.
또, 원심 클러치(154)가 2차 전사 롤러(33)의 회전축선 상에 마련되어 있기 때문에, 원심 클러치(154)를 간단한 구조로 구현할 수 있다.
또, 2차 전사 롤러(33)가 정 회전하면, 원심 클러치(154)가 클러치를 결합시켜 토크를 전달하기 때문에, 2차 전사 롤러(33)가 정 회전할 때, 클리닝 부재(140)로 2차 전사 롤러(33)를 클리닝할 수 있다. 한편, 2차 전사 롤러(33)가 정지 또는 역 회전하면, 원심 클러치(154)가 클러치의 결합을 해제하여 토크의 전달을 차단하기 때문에, 2차 전사 롤러(33)에 대한 클리닝 부재(140)의 가압이 해제된다. 이로 인해, 2차 전사 롤러(33)가 정 회전하지 않을 때, 클리닝 부재(140)의 경시 열화가 억제된다.
또, 동력 전달 부재(152)가 요동 가능하게 축 지지되어 있기 때문에, 동력 전달 부재(152)를 요동시킴으로써, 2차 전사 롤러(33)에 대해 클리닝 부재(140)를 적절하게 접촉 또는 이격시킬 수 있다.
또, 회전 출력부(155)에 걸쳐진 연결 부재(166)가 회전 출력부(155)와 동력 전달 부재(152)에 연결되어 있기 때문에, 회전 출력부(155)가 회전함으로써, 동력 전달 부재(152)를 회전 출력부(155)에 대해 접촉 또는 이격되는 방향으로 요동시킬 수 있다.
또, 탄성 부재(167)에 의해, 동력 전달 부재(152)가 2차 전사 롤러(33)로부터 클리닝 부재(140)를 이격시키는 방향으로 힘을 받기 때문에, 원심 클러치(154)의 결합이 해제되었을 때에, 2차 전사 롤러(33)로부터 클리닝 부재(140)를 확실하게 이격시킬 수 있다.
또, 클리닝 부재(140)가 동력 전달 부재(152)에 고정되어 있기 때문에, 클리닝 부재(140)를 확실하게 2차 전사 롤러(33)에 접촉시킬 수 있다.
［제5 실시예］
제5 실시예는, 기본적으로 제4 실시예와 동일하며, 동력 전달 부재의 구성만 제4 실시예와 다르다. 따라서, 이하에서는 제4 실시예와 다른 사항만 설명하고, 제4 실시예와 같은 사항의 설명은 생략한다.
도 32에 도시하는 바와 같이, 본 실시예에 따른 화상 형성 장치(1C)는 회전 가능한 피청소 부재인 2차 전사 롤러(33), 클리닝 부재(140), 접촉 이격 유닛(171), 동력 전달 부재(172)를 포함한다.
도 33에 도시하는 바와 같이, 접촉 이격 유닛(171)은 원심 클러치(154), 회전 출력부(175), 토크 리미터(156)를 포함한다.
회전 출력부(175)는 제4 실시예의 회전 출력부(155)에 대응하는 부재이다. 회전 출력부(175)는 클러치 출력부(158)에 회전할 수 없도록 결합되어 있으며, 클러치 출력부(158)와 일체로 회전한다. 회전 출력부(175)는 토크 리미터(156)의 외주를 덮는 하우징으로 형성될 수 있다. 그리고, 회전 출력부(175)는 회전하여 동력 전달 부재(172)를 이동시킨다. 또한, 회전 출력부(175)의 회전과 동력 전달 부재(172)의 이동 사이의 관계는 후술한다.
동력 전달 부재(172)는 제4 실시예의 동력 전달 부재(152)에 대응하는 부재이다. 동력 전달 부재(172)는 2차 전사 롤러(33)에 대한 클리닝 부재(140)의 접촉 및 이격 방향(D1)(도 34, 35 참조)으로 이동 가능하게 마련되어 있다.
도 32 내지 도 35에 도시하는 바와 같이, 동력 전달 부재(172)는 결합부(172A)와 지지부(172B)를 포함한다. 결합부(172A)는 회전 출력부(175)에 결합하는 부분이며, 회전 출력부(175)(2차 전사 롤러(33))의 반경 방향으로 연장되어 있다. 지지부(172B)는 클리닝 부재(140)을 지지하는 부분이다. 지지부(172B)는 2차 전사 롤러(33)로부터 이격되어 있으며, 결합부(172A)의 일측 단부로부터 2차 전사 롤러(22)의 전 영역에 걸쳐 2차 전사 롤러(33)의 회전축과 평행하게 배치되어 있다. 클리닝 부재(140)는 지지부(172B)의 2차 전사 롤러(33) 쪽의 면에 설치되어 있다.
그리고, 회전 출력부(155)와 동력 전달 부재(172)는 회전 출력부(155)의 회전을 동력 전달 부재(172)의 접촉 및 이격 방향(D1)으로의 이동으로 변환하는 캠(180)을 갖는다. 캠(180)은 회전 출력부(175)의 단면에 형성된 제1 볼록부(181) 및 제2 볼록부(182)와, 결합부(172A)의 타측 단부에 형성된 장공(slot)(183) 및 캠벽(184)을 포함한다.
제1 볼록부(181)는 회전 출력부(175)의 단면의 중앙에 위치한다. 제2 볼록부(182)는 회전 출력부(175)의 단면의 중앙에서 벗어난 곳에 위치한다. 따라서, 회전 출력부(175)가 회전하면, 제1 볼록부(181)는 그 자리에서 회전하고(자전하고), 제2 볼록부(182)는 제1 볼록부(181)의 둘레를 회전한다.
장공(183)은 제1 볼록부(181)가 삽입되는 구멍이며, 회전 출력부(175)(2차 전사 롤러(33))의 반경 방향으로 연장되어 있다. 따라서, 동력 전달 부재(172)는 장공(183)의 길이 방향으로 이동할 수 있다. 캠벽(184)은 장공(183)을 둘러싼 원호 형상으로 형성되며, 그 내주면으로 제2 볼록부(182)를 접촉하여 멈추게 한다.
이 캠(180)에서는 회전 출력부(175)가 회전하여 제2 볼록부(182)가 제1 볼록부(181)에 대해 클리닝 부재(140)의 반대쪽으로 이동하면, 제2 볼록부(182)가 캠벽(184)을 누름으로써 클리닝 부재(140)가 2차 전사 롤러(33)에 근접하는 방향으로 동력 전달 부재(172)가 이동한다.
결합부(172A)에는 탄성 부재(185)가 접속되어 있다. 탄성 부재(185)는 결합부(172A)(동력 전달 부재(172))를 2차 전사 롤러(33)로부터 클리닝 부재(140)를 이격시키는 방향으로 탄성력을 인가한다. 즉, 탄성 부재(185)는 결합부(172A)에 탄성력을 인가함으로써 원심 클러치(154)의 결합이 해제되었을 때, 지지부(172B)에 설치된 클리닝 부재(140)를 2차 전사 롤러(33)로부터 이격시킨다. 탄성 부재(185)로는, 예를 들면, 제4 실시예의 탄성 부재(167)와 같은 것을 이용할 수 있다. 또, 탄성 부재(185)는 인장하는 방향의 힘이 작용하는 경우에는, 동력 전달 부재(172)의 2차 전사 롤러(33) 측에 배치할 수 있고, 수축되는 방향의 힘이 작용하는 경우는, 동력 전달 부재(172)의 2차 전사 롤러(33)와 반대쪽에 배치할 수 있다. 도면에서는, 수축하는 방향의 힘이 작용하는 코일 스프링이 탄성 부재(185)로서 이용되고 있으므로, 이 탄성 부재(185)가 동력 전달 부재(172)의 2차 전사 롤러(33)와 반대쪽에 배치되어 있다.
다음으로, 화상 형성 장치(1C)의 동작에 대해 설명한다.
2차 전사 롤러(33)가 회전(정 회전)하여 회전 출력부(155)가 회전하면, 제2 볼록부(182)가 캠벽(184)을 누름으로써, 결합부(172A)가 장공(183)의 연장 방향으로 이동한다. 이로 인해, 지지부(172B)에 지지된 클리닝 부재(140)가 2차 전사 롤러(33)에 소정 압력으로 접촉되므로, 2차 전사 롤러(33)가 클리닝 부재(140)에 의해 클리닝된다.
그 후, 2차 전사 롤러(33)가 정지 또는 역 회전하여 원심 클러치(154)가 해제되면, 탄성 부재(185)의 탄성력에 의해 동력 전달 부재(172)가 장공(183)의 연장 방향으로 이동한다. 이로 인해, 2차 전사 롤러(33)에 접촉되어 있던 클리닝 부재(140)가 2차 전사 롤러(33)로부터 떨어진다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시예에서는 회전 출력부(155)의 회전에 의해 동력 전달 부재(172)가 2차 전사 롤러(33)에 대한 클리닝 부재(140)의 접촉 및 이격 방향(D1)으로 이동하기 때문에, 피청소 부재에 대해 클리닝 부재를 적절하게 접촉 또는 이격시킬 수 있다.
이상에서 본 발명의 제2 측면에 따른 화상 형성 장치에 대해 제4 및 제5 실시예를 이용하여 설명했으나, 본 발명의 제2 측면에 따른 화상 형성 장치는 제4 및 제5 실시예에 한정되는 것이 아니며 적절하게 변경할 수 있다.
예를 들면, 제4 및 제5 실시예에서는, 화상 형성 장치의 기본 구성은 제1 실시예와 동일한 것으로서 설명했으나, 제3 실시예(도 21 참조)와 동일해도 좋다. 이 경우, 제4 및 제5 실시예에서, 2차 전사 롤러(33)라고 기재한 부분은 전사 롤러(33A)가 된다.
또, 제4 및 제5 실시예에서는, 피청소 부재로서 2차 전사 롤러(33)를 이용하여 설명했으나, 피청소 부재는, 특별히 한정되는 것이 아니며, 예를 들면, 감광체 드럼(40), 제3 실시예의 전사 롤러(33A) 등으로 할 수 있다.
또, 제5 실시예에서는, 캠의 구체적인 구성에 대해 설명했으나, 캠은 회전 출력부의 회전을 동력 전달부의 접촉 및 이격 방향으로의 이동으로 변환할 수 있는 것이라면, 어떠한 구성이라도 사용할 수 있다.
［제6 실시예］
이하, 본 발명의 제3 측면에 따른 바람직한 실시예에 대해, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 부여하고, 중복하는 설명을 생략한다.
본 실시예에 따른 화상 형성 장치의 개략 구성은 제1 실시예와 동일하므로 설명을 생략한다(도 1 참조). 또한, 제1 실시예와 동일 또는 상당하는 부분에 대해서는 제1 실시예와 같은 부호를 부여한다.
본 실시예는 회전 가능한 피청소 부재와, 피청소 부재에 접촉함으로써 피청소 부재를 청소하는 클리닝 부재를 구비하는 화상 형성 장치에 관한 것이다.
도 36 및 도 37에 도시하는 바와 같이, 본 실시예에 따른 화상 형성 장치(1D)는 회전 가능한 피청소 부재인 2차 전사 롤러(33), 클리닝 부재(201), 지지 부재(202), 제1 탄성 부재(203)를 포함할 수 있다.
클리닝 부재(201)는 2차 전사 롤러(33)에 접촉함으로써 2차 전사 롤러(33)를 청소한다. 클리닝 부재(201)로서는, 예를 들면, 롤 브러시, 바 브러시, 탄성을 갖는 발포 부재, 패드 형상의 부재 등을 사용할 수 있다.
지지 부재(202)는 2차 전사 롤러(33)로부터 클리닝 부재(201)가 이격되지 않는 범위에서 클리닝 부재(201)를 이동 가능하게 지지한다. 지지 부재(202)는, 회전축(204)에 의해 회전 가능하도록 축 지지되어 있다. 회전축(204)은 2차 전사 롤러(33)의 회전축과 평행하게 배치되어 있다. 따라서, 2차 전사 롤러(33)가 회전하면, 2차 전사 롤러(33)와 클리닝 부재(201)와의 마찰력에 의해 지지 부재(202)와 클리닝 부재(201)도 회전(회전 이동)한다. 여기서, 2차 전사 롤러(33)의 정 회전에 의해 클리닝 부재가 회전(회전 이동)하는 방향을 정회전 이동 방향(F)이라고 하고, 정회전 이동 방향(F)의 반대 방향이며, 2차 전사 롤러(33)의 역회전에 의해 클리닝 부재가 회전(회전 이동)하는 방향을 역회전 이동 방향(R)이라고 한다.
또, 지지 부재(202)는 이동 규제부(미도시)에 의해 역회전 이동 방향(R)으로의 이동이 규제되어 있다. 이동 규제부로서는, 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 지지 부재(202)가 역회전 이동 방향(R)으로 소정 각도 회전했을 때에, 역회전 이동 방향(R) 쪽으로부터 지지 부재(202)에 접촉되는 스토퍼 등으로 구현할 수 있다.
제1 탄성 부재(203)는 클리닝 부재(201)를 역회전 이동 방향(R)으로 탄성력을 인가한다. 제1 탄성 부재(203)는 양단이 각각 화상 형성 장치(1D)의 프레임과 지지 부재(202)에 연결되어 있으며, 지지 부재(202)를 통해 클리닝 부재(201)에 힘을 인가한다. 여기서, 2차 전사 롤러(33)가 정 회전할 때 2차 전사 롤러(33)와 클리닝 부재(201)의 사이에 생기는 마찰력을 정회전 마찰력이라고 한다. 제1 탄성 부재(203)의 탄성력은 정회전 마찰력과 균형을 이루도록 조정되어 있다. 제1 탄성 부재(203)로는 탄성을 가지면 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 코일 스프링, 판 스프링 등의 신축성을 갖는 부재, 스펀지 등의 탄성 소재로 이루어진 부재 등을 사용할 수 있다. 또, 제1 탄성 부재(203)는 수축하는 방향의 힘이 작용하는 경우는, 지지 부재(202)의 역회전 이동 방향(R) 쪽에 배치할 수 있고, 인장하는 방향의 힘이 작용하는 경우는, 지지 부재(202)의 정회전 이동 방향(F) 쪽에 배치할 수 있다. 도면에서는, 제1 탄성 부재(203)로서 수축하는 방향으로 힘이 작용하는 코일 스프링이 이용되고 있으므로, 이 제1 탄성 부재(203)가 지지 부재(202)의 역회전 이동 방향(R) 쪽에 배치되어 있다.
다음으로, 화상 형성 장치(1D)의 동작에 대해 설명한다.
2차 전사 롤러(33)가 정 회전하면, 2차 전사 롤러(33)와 클리닝 부재(201)의 사이에 정전 마찰력이 발생한다. 이로 인해, 지지 부재(202)는 2차 전사 롤러(33)에 종동하여 회전축(204)을 중심으로 정회전 이동 방향(F)으로 회전한다. 따라서, 지지 부재(202)와 클리닝 부재(201)는 제1 탄성 부재(203)의 탄성력과 정전 마찰력이 균형을 이루는 위치에 정지한다. 이로 인해, 클리닝 부재(201)에 의해 2차 전사 롤러(33)가 클리닝된다.
그 후, 2차 전사 롤러(33)가 정지 또는 역회전하면, 제1 탄성 부재(203)의 탄성력과, 2차 전사 롤러(33)와 클리닝 부재(201)의 사이에 생기는 마찰력과의 균형이 무너진다. 이로 인해, 지지 부재(202)와 클리닝 부재(201)는 회전축(204)을 중심으로 역회전 이동 방향(R)으로 회전한다. 그리고, 이동 규제부에 의해 지지 부재(202)와 클리닝 부재(201)의 역회전 이동 방향(R)으로의 회전이 정지한다. 이로 인해, 클리닝 부재(201)는 2차 전사 롤러(33)가 정 회전할 때에 2차 전사 롤러(33)에 접촉된 위치와 다른 위치에서 2차 전사 롤러(33)에 접촉된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시예에서는, 클리닝 부재(201)가 지지 부재(202)에 의해 2차 전사 롤러(33)로부터 이격되지 않는 범위에서 이동 가능하게 지지되기 때문에, 2차 전사 롤러(33)가 회전하면, 클리닝 부재(201)는 2차 전사 롤러(33)에 종동하여 2차 전사 롤러(33)에 접촉되는 위치가 변한다. 이 때문에, 클리닝 부재(201)가 고정되어 있는 경우에 비해, 클리닝 부재(201)의 소성 변형을 억제할 수 있다. 이로 인해, 클리닝 부재(201)의 경시적인 열화로 인한 클리닝 성능의 저하를 억제할 수 있다.
또, 2차 전사 롤러(33)가 회전하면, 클리닝 부재(201)는 정회전 이동 방향(F)으로 이동한다. 그리고, 클리닝 부재(201)는 제1 탄성 부재(203)에 의해 역회전 이동 방향(R)으로 힘을 받기 때문에, 2차 전사 롤러(33)가 정지 또는 역회전하면, 클리닝 부재(201)는 역회전 이동 방향(R)으로 이동한다. 따라서, 2차 전사 롤러(33)가 정 회전하는 경우와 정 회전하지 않는 경우에, 클리닝 부재(201)가 2차 전사 롤러(33)와 접촉되는 위치를 바꿀 수 있다.
또, 2차 전사 롤러(33)가 정 회전할 때는, 클리닝 부재(201)가 2차 전사 롤러(33)와 접촉하는 위치가 제1 탄성 부재(203)의 탄성력과 정전 마찰력이 균형을 이루는 위치가 된다. 그리고, 클리닝 부재(201)가 경시적인 열화로 인해 소성 변형을 하여도, 상기 탄성력과 정전 마찰력의 균형은 변하지 않기 때문에, 정회전하고 있는 2차 전사 롤러(33)에 대한 클리닝 부재(201)의 접촉 위치를, 항상, 소성 변형하고 있지 않은 위치, 또는 소성 변형이 적은 위치로 할 수 있다. 즉, 클리닝 부재(201)의 소성 변형에 따라, 클리닝 부재(201)의 2차 전사 롤러(33)에 대한 접촉 위치를 이동시킬 수 있다. 이로 인해, 클리닝 부재(201)의 경시적인 열화에 따른 클리닝 성능의 저하를 더욱 억제할 수 있다.
또, 지지 부재(202)가 회전 가능하게 축 지지되어 있기 때문에, 용이하게 클리닝 부재(201)를 이동시킬 수 있다.
［제7 실시예］
제7 실시예는, 기본적으로 제6 실시예와 동일하며, 클리닝 부재를 이동시키는 구성만, 제6 실시예와 다르다. 이 때문에, 이하에서는, 제6 실시예와 다른 사항만 설명하고, 제6 실시예와 동일한 사항의 설명은 생략한다.
도 38 및 도 39에 도시하는 바와 같이, 본 실시예에 따른 화상 형성 장치(1E)는 회전 가능한 피청소 부재인 2차 전사 롤러(33), 클리닝 부재(201), 지지 부재(212), 제1 탄성 부재(213), 제2 탄성 부재(214)를 포함할 수 있다.
지지 부재(212)는 2차 전사 롤러(33)로부터 클리닝 부재(201)가 이격되지 않는 범위에서 클리닝 부재(201)를 이동 가능하게 지지한다. 지지 부재(212)는 제1 탄성 부재(213)와 제2 탄성 부재(214)에 의해 팽팽한 상태로 설치되어 있다. 그리고, 지지 부재(212)는 제1 탄성 부재(213)와 제2 탄성 부재(214)의 신축에 의해 이동할 수 있다. 따라서, 2차 전사 롤러(33)가 회전하면, 2차 전사 롤러(33)와 클리닝 부재(201)와의 마찰력에 의해 지지 부재(212)와 클리닝 부재(201)도 이동한다. 여기서, 2차 전사 롤러(33)의 정회전에 의해 클리닝 부재(201)가 이동하는 방향을 정회전 이동 방향(F)이라고 하고, 정회전 이동 방향(F)의 반대 방향이며, 2차 전사 롤러(33)의 역회전에 의해 클리닝 부재(201)가 이동하는 방향을 역회전 이동 방향(R)이라고 한다.
제1 탄성 부재(213)는, 탄성력으로, 클리닝 부재(201)를 역회전 이동 방향(R)으로 누른다. 즉, 제1 탄성 부재(213)는 화상 형성 장치(1E)의 프레임과 지지 부재(212)의 역회전 이동 방향(R) 쪽의 단부에 연결되어 있으며, 지지 부재(212)를 통해 클리닝 부재(201)를 역회전 이동 방향(R)으로 누른다.
제2 탄성 부재(214)는, 탄성력으로, 클리닝 부재(201)를 정회전 이동 방향(F)으로 누른다. 즉, 제2 탄성 부재(214)는 화상 형성 장치(1E)의 프레임과 지지 부재(212)의 정회전 이동 방향(F) 쪽의 단부에 연결되어 있으며, 지지 부재(212)를 통해 클리닝 부재(201)를 정회전 이동 방향(F)으로 누른다.
제1 탄성 부재(213)와 제2 탄성 부재(214)의 탄성력은 제1 탄성 부재(213)의 탄성력과 제2 탄성 부재(214)의 탄성력의 차이가 2차 전사 롤러(33)가 정회전할 때에 2차 전사 롤러(33)와 클리닝 부재(201)의 사이에 생기는 정전 마찰력과 균형을 이루도록 조정되어 있다. 제1 탄성 부재(213)와 제2 탄성 부재(214)로는, 탄성을 가지면 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 코일 스프링, 판 스프링 등의 신축성을 갖는 부재, 스폰지 등의 탄성 소재로 이루어진 부재 등을 사용할 수 있다.
다음으로, 화상 형성 장치(1E)의 동작에 대해 설명한다.
2차 전사 롤러(33)가 정회전하면, 2차 전사 롤러(33)와 클리닝 부재(201)의 사이에 정전 마찰력이 발생한다. 이로 인해, 지지 부재(212)와 클리닝 부재(201)는 2차 전사 롤러(33)에 종동하여 정회전 이동 방향(F)으로 회전한다. 그리고, 지지 부재(212)와 클리닝 부재(201)는 제1 탄성 부재(213)의 탄성력과 제2 탄성 부재(214)의 탄성력의 차이와 정전 마찰력이 균형을 이루는 위치에서 정지한다. 이로 인해, 클리닝 부재(201)에 의해 2차 전사 롤러(33)가 클리닝된다.
그 후, 2차 전사 롤러(33)가 정지 또는 역회전하면, 제1 탄성 부재(213)의 탄성력과 제2 탄성 부재(214)의 탄성력의 차이와, 2차 전사 롤러(33)와 클리닝 부재(201)의 사이에 생기는 마찰력의 균형이 무너진다. 그리고, 제1 탄성 부재(213)의 탄성력과 제2 탄성 부재(214)의 탄성력이 균형을 이루는 위치에서, 지지 부재(212)와 클리닝 부재(201)의 역회전 이동 방향(R)으로의 이동이 정지한다. 이로 인해, 클리닝 부재(201)는 2차 전사 롤러(33)가 정회전했을 때에 2차 전사 롤러(33)에 접촉된 위치와는 다른 위치에서 2차 전사 롤러(33)에 접촉된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시예에서도 2차 전사 롤러(33)의 회전에 따라 클리닝 부재(201)가 이동하기 때문에, 제6 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
［제8 실시예］
제8 실시예는, 기본적으로 제6 실시예와 동일하며, 클리닝 부재를 이동시키는 구성만 제6 실시예와 다르다. 이 때문에, 이하에서는 제6 실시예와 다른 사항만 설명하고, 제6 실시예와 동일한 사항의 설명은 생략한다.
도 40 및 도 41에 도시하는 바와 같이, 본 실시예에 따른 화상 형성 장치(1F)는 회전 가능한 피청소 부재인 2차 전사 롤러(33), 클리닝 부재(221), 지지 부재(222), 보유 플레이트(223), 제1 탄성 부재(224)를 포함할 수 있다.
클리닝 부재(221)는 기본적으로 제6 실시예의 클리닝 부재(201)와 동일하지만, 2차 전사 롤러(33) 쪽의 선단면이 2차 전사 롤러(33)의 표면에 대응하는 곡면 형상으로 형성되어 있다.
지지 부재(222)는 2차 전사 롤러(33)로부터 클리닝 부재(221)가 이격되지 않는 범위에서 클리닝 부재(221)를 이동 가능하게 지지한다. 지지 부재(222)에는 지지 플레이트(223)에 의해 이동 가능하게 지지되기 위한 복수의 돌기(225)가 형성되어 있다.
지지 플레이트(223)는 지지 부재(222)를 이동 가능하게 지지하는 부재이며, 화상 형성 장치(1F)의 프레임(미도시)에 고정되어 있다. 지지 플레이트(223)에는 복수의 가이드 구멍(226)이 형성되어 있다. 복수의 가이드 구멍(226)은 서로 평행하게 연장되어 있으며, 복수의 가이드 구멍(226)에 복수의 돌기(225)가 각각 삽입되어 있다.
이와 같이, 복수의 돌기(225)가 복수의 가이드 구멍(226)에 삽입되면, 지지 부재(222)와 클리닝 부재(221)는 지지 플레이트(223)에 이동 가능하게 지지된 상태가 된다. 그리고, 2차 전사 롤러(33)가 회전하면, 2차 전사 롤러(33)와 클리닝 부재(221) 사이의 마찰력에 의해 지지 부재(222)와 클리닝 부재(221)가 가이드 구멍(226)을 따라 이동한다. 따라서, 가이드 구멍(226)은 클리닝 부재(221)의 이동 경로가 되는 가이드로서 역할을 한다.
여기서, 2차 전사 롤러(33)의 정회전에 의해 클리닝 부재(221)가 이동하는 방향을 정회전 이동 방향(F)이라고 하고, 정회전 이동 방향(F)의 반대 방향이며, 2차 전사 롤러(33)의 역회전에 의해 클리닝 부재(221)가 이동하는 방향을 역회전 이동 방향(R)이라고 한다. 그리고, 가이드 구멍(226)은 정회전 이동 방향(F)으로 2차 전사 롤러(33)에 가까워지는 방향으로 연장되어 있다. 또한, 가이드 구멍(226)의 양단 가장자리는 지지 부재(202)의 정회전 이동 방향(F)과 역회전 이동 방향(R)으로의 이동을 규제한다. 이 때문에, 가이드 구멍(226)은 지지 부재(202)의 정회전 이동 방향(F) 및 역회전 이동 방향(R)으로의 이동을 규제하는 이동 규제부로서도 기능한다.
제1 탄성 부재(224)는, 탄성력으로, 클리닝 부재(221)를 역회전 이동 방향(R)으로 가압한다. 제1 탄성 부재(224)는 화상 형성 장치(1F)의 프레임과 지지 부재(222)에 연결되어 있으며, 지지 부재(222)를 통해 클리닝 부재(221)를 가압한다. 제1 탄성 부재(224)의 탄성력은 2차 전사 롤러(33)가 정회전할 때에 2차 전사 롤러(33)와 클리닝 부재(221)의 사이에 생기는 정전 마찰력과 균형을 이루도록 조정되어 있다. 제1 탄성 부재(224)로는 탄성을 가지면 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 코일 스프링, 판 스프링 등의 신축성을 갖는 부재, 스폰지 등의 탄성 소재로 이루어진 부재 등을 사용할 수 있다. 또, 제1 탄성 부재(224)는 수축하는 방향의 힘이 작용하는 경우는, 지지 부재(222)의 역회전 이동 방향(R) 쪽에 배치할 수 있고, 인장하는 방향의 힘이 작용하는 경우는, 지지 부재(222)의 정회전 이동 방향(F) 쪽에 배치할 수 있다. 도면에서는, 제1 탄성 부재(224)로서 수축하는 방향으로 힘이 작용하는 코일 스프링이 이용되고 있으므로, 이 제1 탄성 부재(224)가 지지 부재(222)의 역회전 이동 방향(R) 쪽에 배치되어 있다.
다음으로, 화상 형성 장치(1F)의 동작에 대해 설명한다.
2차 전사 롤러(33)가 정회전하면, 2차 전사 롤러(33)와 클리닝 부재(221)의 사이에 정회전 마찰력이 발생한다. 이로 인해, 지지 부재(222)는 2차 전사 롤러(33)에 종동하여 가이드 구멍(226)을 따라 정회전 이동 방향(F)으로 이동한다. 그리고, 지지 부재(222)와 클리닝 부재(221)는 제1 탄성 부재(224)의 탄성력과 정전 마찰력이 균형을 이루는 위치에서 정지한다. 이로 인해, 클리닝 부재(221)에 의해 2차 전사 롤러(33)가 클리닝된다.
그 후, 2차 전사 롤러(33)가 정지 또는 역회전하면, 제1 탄성 부재(224)의 탄성력과 2차 전사 롤러(33)와 클리닝 부재(221)의 사이에 생기는 마찰력의 균형이 무너진다. 이로 인해, 지지 부재(222)와 클리닝 부재(221)는 가이드 구멍(226)에 따라 역회전 이동 방향(R)으로 이동한다. 그리고, 돌기(225)가 가이드 구멍(226)의 일측 가장자리에 접촉하면, 지지 부재(222)와 클리닝 부재(221)의 역회전 이동 방향(R)으로의 이동이 정지한다. 따라서, 클리닝 부재(221)는 2차 전사 롤러(33)가 정회전할 때에 2차 전사 롤러(33)에 접촉된 위치와는 다른 위치에서 2차 전사 롤러(33)에 접촉된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시예에서는, 지지 부재(222)가 클리닝 부재(221)의 이동 경로가 되는 가이드 구멍(226)에 삽입되는 돌기(225)를 갖기 때문에, 2차 전사 롤러(33)의 회전에 따라 클리닝 부재(221)가 2차 전사 롤러(33)로부터 멀어지는 것을 방지할 수 있다.
또, 가이드 구멍(226)이 정회전 이동 방향(F)으로 2차 전사 롤러(33)에 가까워지는 방향으로 연장되어 있기 때문에, 2차 전사 롤러(33)가 정회전하면, 클리닝 부재(221)가 2차 전사 롤러(33)에 가까워진다. 반대로, 가이드 구멍(226)이 역회전 이동 방향(R)으로 2차 전사 롤러(33)에서 멀어지는 방향으로 연장되어 있기 때문에, 2차 전사 롤러(33)가 정지 또는 역회전하면, 클리닝 부재(221)가 2차 전사 롤러(33)에서 멀어진다. 이로 인해, 2차 전사 롤러(33)가 정 회전하지 않을 때에 클리닝 부재(221)가 소성 변형하는 것을 억제할 수 있다.
또, 가이드 구멍(226)의 가장자리에 의해 클리닝 부재(221)의 역회전 이동 방향(R)으로의 이동이 규제되기 때문에, 2차 전사 롤러(33)가 정지 또는 역회전했을 때에, 클리닝 부재(221)가 2차 전사 롤러(33)로부터 멀어지는 것을 방지할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 제3 측면에 따른 화상 형성 장치를 제6∼제8 실시예를 이용하여 설명했으나, 본 발명의 제3 측면에 따른 화상 형성 장치는 제6∼제8 실시예에 한정되는 것이 아니며, 적절하게 변경할 수 있다.
예를 들면, 제6∼제8 실시예에서는, 화상 형성 장치의 기본 구성은 제1 실시예와 동일한 것으로서 설명했으나, 제3 실시예(도 21 참조)와 동일해도 좋다. 이 경우, 제6∼제8 실시예에 있어서, 2차 전사 롤러(33)라고 기재한 부분은 전사 롤러(33A)가 된다.
또, 제6∼제8 실시예에서는, 피청소 부재로서 2차 전사 롤러(33)를 이용하여 설명했으나, 피청소 부재는, 특별히 한정되는 것이 아니며, 예를 들면, 감광체 드럼(40), 제3 실시예의 전사 롤러(33A) 등으로 할 수 있다.
상기에서 본 발명은 예시적인 방법으로 설명되었다. 여기서 사용된 용어들은 설명을 위한 것이며, 한정의 의미로 이해되어서는 안 될 것이다. 상기 내용에 따라 본 발명의 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서 따로 부가 언급하지 않는 한 본 발명은 청구범위의 범주 내에서 자유로이 실시될 수 있을 것이다.

Claims (20)

  1. 회전 가능한 원통 형상의 피청소 부재; 및
    상기 피청소 부재에 접촉하는 바 브러시(bar brush);를 포함하며,
    상기 바 브러시는,
    상기 피청소 부재에 대한 상대위치가 고정된 베이스부와 상기 베이스부에 마련되며 상기 피청소 부재에 접촉하는 복수의 브러시모;를 포함하며,
    상기 피청소 부재에 접촉되지 않은 상태에서, 상기 복수의 브러시모의 선단면은 상기 피청소 부재의 표면에 대응하는 곡면 형상으로 형성되어 있는, 화상 형성 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 브러시모는 상기 베이스부에 대략 수직으로 설치되어 있고,
    상기 베이스부는 상기 피청소 부재의 표면에 대응하는 곡면 형상으로 구부러져 있는, 화상 형성 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 피청소 부재에 대한 상기 복수의 브러시모의 침입량은 상기 피청소 부재의 하류측보다 상류측이 큰, 화상 형성 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 피청소 부재는 상담지체와 전사 닙 영역을 형성하는 전사 롤러를 포함하며,
    상기 상담지체에는 화상 조정을 수행하기 위한 조정용 토너 화상이 형성되고,
    상기 바 브러시는 상기 전사 롤러의 축 방향으로 상기 조정용 토너 화상이 상기 전사 닙 영역을 통과하는 위치에 마련되는, 화상 형성 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    복수의 상기 조정용 토너 화상은 상기 상담지체의 축 방향으로 서로 떨어져서 상기 상담지체에 형성되고,
    상기 바 브러시는 상기 전사 롤러의 축 방향으로 비연속적으로 마련되는, 화상 형성 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 전사 롤러는,
    원통 형상의 철심; 및
    상기 철심의 외주에 마련된 원통 형상의 발포체층;을 포함하며,
    상기 발포체층의 단면에 있어서,
    상기 발포체층의 기포의 지름은 500㎛ 이하이며,
    기온 30° 습도 85％의 환경에서, 상기 발포체층의 상기 상담지체에 대한 정지마찰계수는 10.6 이하인, 화상 형성 장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 전사 롤러와의 사이에 상기 전사 닙 영역을 형성하는 상기 상담지체는 감광체이며,
    상기 화상 형성 장치는, 상기 감광체에 형성된 토너 화상을 상기 전사 닙 영역을 통과하는 전사재에 전사하기 위해 상기 전사 롤러에 전사 바이어스를 인가하는 바이어스 인가부를 포함하는, 화상 형성 장치.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 화상 형성 장치는,
    복수의 감광체;
    상기 복수의 감광체에 형성된 토너 화상이 순차로 1차 전사되는 중간 전사체;
    상기 중간 전사체와의 사이에 전사재가 지나는 전사 닙 영역을 형성하고, 상기 중간 전사체에 1차 전사된 상기 토너 화상을 상기 전사재에 2차 전사하는 전사부; 및
    상기 토너 화상을 상기 전사재에 전사하기 위해 상기 전사부에 전사 바이어스를 인가하는 바이어스 인가부;를 구비하고,
    상기 전사부는 상기 중간 전사체의 상기 토너 화상이 전사되지 않는 면 쪽에 배치되는 현가 롤러와, 상기 중간 전사체의 상기 토너 화상이 전사되는 면 쪽에 배치되어 상기 현가 롤러와 함께 상기 중간 전사체를 지지하는 상기 전사 롤러를 포함하고,
    상기 전사 롤러와의 사이에 상기 전사 닙 영역을 형성하는 상기 상담지체는 상기 중간 전사체이며,
    상기 바이어스 인가부는 상기 현가 롤러와 상기 전사 롤러 중 어느 하나에 상기 전사 바이어스를 인가하도록 형성된, 화상 형성 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 화상 형성 장치는,
    상기 상담지체에 상기 토너 화상을 형성하고, 상기 토너 화상을 상기 전사재에 전사하는 일반 모드; 및
    상기 상담지체에 화상 조정을 수행하기 위한 상기 조정용 토너 화상을 형성하고, 화상 조정을 수행하는 화상 조정 모드;를 포함하며,
    상기 바이어스 인가부는 상기 화상 조정 모드에서 상기 전사 롤러에 상기 일반 모드와 반대 극성인 역 바이어스를 인가하는, 화상 형성 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 화상 조정 모드는 복수의 전사재에 상기 토너 화상을 연속하여 전사하는 연속 주행을 수행하는 동안, 상기 전사재가 상기 전사 닙 영역을 통과하지 않을 때에 실행되고,
    상기 바이어스 인가부는 상기 화상 조정 모드에서 상기 전사 롤러에 일정한 역 바이어스를 인가하는, 화상 형성 장치.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 화상 형성 장치는 상기 바이어스 인가부가 상기 전사 롤러에 음양의 바이어스를 교대로 인가하는 클리닝 모드를 더 포함하는, 화상 형성 장치.
  12. 회전 가능한 피청소 부재;
    상기 피청소 부재에 접촉하여 상기 피청소 부재를 청소하는 클리닝 부재;
    상기 피청소 부재로부터 전달되는 토크로 인해 회전하는 접촉 이격 유닛; 및
    상기 접촉 이격 유닛의 회전에 따라 이동하여, 상기 피청소 부재에 대해 상기 클리닝 부재를 접촉 또는 이격시키는 동력 전달 부재;를 포함하는 화상 형성 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 접촉 이격 유닛은,
    상기 토크의 전달을 차단하는 원심 클러치;
    상기 원심 클러치로부터의 상기 토크를 전달함과 동시에, 상기 토크가 임계값을 초과하면 공전함으로써 상기 임계값의 토크를 전달하는 토크 리미터; 및
    상기 토크 리미터로부터 전달된 토크에 의해 회전하여 상기 동력 전달 부재를 이동시키는 회전 출력부;를 포함하는, 화상 형성 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 원심 클러치는 상기 피청소 부재가 정회전하면, 클러치를 결합하여 상기 토크를 전달하고, 상기 피청소 부재가 정지 또는 역회전하면, 상기 클러치의 결합을 해제하여 상기 토크의 전달을 차단하는, 화상 형성 장치.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 동력 전달 부재는 상기 피청소 부재에 대한 상기 클리닝 부재의 접촉 및 이격방향으로 이동 가능하게 마련되며,
    상기 회전 출력부와 상기 동력 전달 부재는 상기 회전 출력부의 회전을 상기 동력 전달부의 상기 접촉 및 이격 방향의 이동으로 변환하는 캠을 포함하는, 화상 형성 장치.
  16. 회전 가능한 피청소 부재;
    상기 피청소 부재에 접촉하여 상기 피청소 부재를 청소하는 클리닝 부재; 및
    상기 클리닝 부재가 상기 피청소 부재로부터 떨어지지 않는 범위에서 상기 클리닝 부재를 이동 가능하게 지지하는 지지 부재;를 포함하는, 화상 형성 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 피청소 부재의 정회전에 의해 상기 클리닝 부재가 이동하는 방향을 정회전 이동방향이라 하고, 상기 정회전 이동방향과 반대 방향을 역회전 이동방향이라 하며, 상기 피청소 부재가 정회전할 때에 상기 피청소 부재와 상기 클리닝 부재 사이에 생기는 마찰력을 정회전 마찰력이라 하면,
    상기 화상 형성 장치는 상기 클리닝 부재에 상기 역회전 이동방향으로 힘을 인가하는 제1 탄성 부재를 더 포함하며,
    상기 제1 탄성 부재의 탄성력은 상기 정회전 마찰력과 균형을 이루는, 화상 형성 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 화성 형성 장치는 상기 클리닝 부재에 상기 정회전 이동방향으로 힘을 인가하는 제2 탄성 부재를 더 포함하는, 화상 형성 장치.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 지지 부재는 상기 클리닝 부재의 이동을 안내하는 가이드를 포함하는, 화상 형성 장치.
  20. 제 12 항 또는 제 19 항에 있어서,
    상기 피청소 부재는 상담지체와의 사이에 전사재가 통과하는 전사 닙 영역을 형성하여 상기 상담지체에 형성된 토너 화상을 상기 전사재에 전사하는 전사 롤러를 포함하는, 화상 형성 장치.
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