JP2009258198A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】清掃性を向上し得て、像担持体の白化を抑制することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】中間転写ベルト16に残存する転写残トナーを除去するクリーニングブラシ34と、クリーニングブラシ34と接触してクリーニングブラシ34で除去した残トナーを回収する回収ローラ35と、中間転写ベルト16を挟んでクリーニングブラシ34と対向する対向ローラ17と、にそれぞれ独立してブラシバイアス(Vbr)とローラバイアス(Vsw)とベルトバイアス(Vbelt)とを印加すると共に、ベルトバイアス(Vbelt)を接地させ、駆動ローラ17とクリーニングブラシ34との間の電位差Vbelt−Vbrとクリーニングブラシ34と回収ローラ35との間の電位差Vbr−Vswとの関係を、トナーが+帯電の場合にはVbelt−Vbr>Vbr−Vswとした。
【選択図】 図2
【解決手段】中間転写ベルト16に残存する転写残トナーを除去するクリーニングブラシ34と、クリーニングブラシ34と接触してクリーニングブラシ34で除去した残トナーを回収する回収ローラ35と、中間転写ベルト16を挟んでクリーニングブラシ34と対向する対向ローラ17と、にそれぞれ独立してブラシバイアス(Vbr)とローラバイアス(Vsw)とベルトバイアス(Vbelt)とを印加すると共に、ベルトバイアス(Vbelt)を接地させ、駆動ローラ17とクリーニングブラシ34との間の電位差Vbelt−Vbrとクリーニングブラシ34と回収ローラ35との間の電位差Vbr−Vswとの関係を、トナーが+帯電の場合にはVbelt−Vbr>Vbr−Vswとした。
【選択図】 図2
Description
本発明は、複写機・プリンタ・ファクシミリ或いはこれらを機能的に具備した複合機等の画像形成装置、特に、転写紙表面に画像転写した後の像担持体表面をクリーニングするクリーニング機構を備えた画像形成装置に関する。
従来から、複写機・プリンタ・ファクシミリ或いはこれらを機能的に具備した複合機等の画像形成装置には、感光体上に形成された静電潜像を現像剤(トナー)によってトナー像として可視化した後、そのトナー像を中間転写ベルトに一次転写したうえで転写紙表面に二次転写するものが周知である。
また、このような画像形成装置には、次の画像形成処理のために、二次転写後の中間転写ベルトの表面に、転写されずに残存してしまった残トナー等をクリーニングするクリーニング機構を備えたものも周知である。
クリーニング機構は、中間転写ベルトの表面に接触するファーブラシ等のクリーニングブラシと、クリーニングブラシにクリーニングバイアスを印加する回収ローラと、回収ローラの表面とカウンタ方向で接触するクリーニングブレードとを備えている(例えば、特許文献1参照)。
これにより、中間転写ベルトの表面に残存した残トナーは、クリーニングブラシによって静電気的に除去された後、回収ローラを経由して回収することができる。
一方、画像形成装置、特に、フルカラー等の多色印字用の現像剤(トナー)には、中間転写ベルトの部分的白化や表面粗さ変化等の表面性変化を抑制するため、トナーの母剤に潤滑剤(外添剤)としてステアリン酸化合物(例えば、ステアリン酸亜鉛・ステアリン酸カルシウム・ステアリン酸アルミニウム等)等を添加したものが使用されている。
一方、このような画像形成装置を用いて連続印刷処理を行った場合、例えば、図9に示すように、連続して給紙・搬送される転写紙の紙間では、現像バイアスは印加されないと共に、転写紙にトナー像を二次転写する際に転写バイアスが印加される2次転ローラも中間転写ベルトから離間している。
特開2006−184885号公報
ところが、上述した画像形成装置では、現像剤のトナー母剤や添加剤、或いは、転写紙から発生する紙粉や添加剤を中間転写ベルトから完全に回収することは困難で、中間転写ベルト上に蓄積し続け、それらの物質によって中間転写ベルト表面にフィルミング(見掛け上が白くなるので「白化」とも称する)が発生してしまうという問題があった。
また、このような白化が進展すると、中間転写ベルト表面の離型性が低下し、これに伴って二次転写効率の低下や残トナー量の増大を招いてしまい、次の転写紙上にゴースト画像として表われてしまうという問題も生じていた。
そこで、本発明は、上記事情を考慮し、清掃性を向上し得て、像担持体の白化を抑制することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
本発明に係る画像形成装置は、トナー像を転写紙に二次転写するベルト状の像担持体と、該像担持体の表面に残存する転写後の残トナーを除去する放射状のブラシ繊維からなるクリーニングブラシと、該クリーニングブラシと接触して該クリーニングブラシで除去した残トナーを回収する回収ローラと、前記像担持体を挟んで前記クリーニングブラシと対向する対向ローラと、を備えた画像形成装置において、前記クリーニングブラシと前記回収ローラと前記対向ローラとにそれぞれ独立してブラシバイアス(Vbr)とローラバイアス(Vsw)とベルトバイアス(Vbelt)とを印加すると共に、前記対向ローラと前記クリーニングブラシとの間の電位差Vbelt−Vbrと前記クリーニングブラシと前記回収ローラとの間の電位差Vbr−Vswとの関係を、
前記現像剤が正(+)帯電の場合には、
Vbelt−Vbr>Vbr−Vsw
前記現像剤が負(−)帯電の場合には、
Vbelt−Vbr<Vbr−Vsw
としたことを特徴とする画像形成装置。
前記現像剤が正(+)帯電の場合には、
Vbelt−Vbr>Vbr−Vsw
前記現像剤が負(−)帯電の場合には、
Vbelt−Vbr<Vbr−Vsw
としたことを特徴とする画像形成装置。
この際、前記ブラシバイアス(Vbr)と前記ローラバイアス(Vsw)との関係を、
Vbr=Vswとするのがより好ましい。
Vbr=Vswとするのがより好ましい。
また、前記クリーニングブラシは、転写紙にトナー像を転写しない紙間に形成されたベタ画像の現像剤を保持するのが好ましい。
本発明の画像形成装置は、清掃性を向上し得て、像担持体の白化を抑制することができる。
次に、本発明の一実施形態に係るクリーニング装置及び画像形成装置について、図面を参照して説明する。
図1は本発明の一実施形態に係るクリーニング装置を備えた画像形成装置の一例の説明図、図2は本発明の一実施形態に係るクリーニング装置の要部の断面図である。
[画像形成装置の全体構成]
図1に示すように、本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのプリンタ1は、図示しないコンピュータ等に接続されており、そのコンピュータ等から送られてくる画像情報に基づいてフルカラー画像を転写紙に転写・定着するものである。尚、プリンタ1は、図1の右側がオペレータが操作する正面側となっている。
図1に示すように、本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのプリンタ1は、図示しないコンピュータ等に接続されており、そのコンピュータ等から送られてくる画像情報に基づいてフルカラー画像を転写紙に転写・定着するものである。尚、プリンタ1は、図1の右側がオペレータが操作する正面側となっている。
プリンタ1は、表面に静電潜像が形成される感光体2と、現像器ユニットとしての回転現像装置本体(ロータリ)3と、露光装置としてのレーザユニット4と、補充用トナーを収容したトナーコンテナ5と、トナーコンテナ5に収容した補充用トナーをロータリ3に供給するトナー補給部材6と、中間転写ユニット7と、二次転写ローラ8と、定着装置9とを有している。
[感光体2の構成]
感光体2は、プリンタ1の内部略中央に回転自在に設けられ、その回転軸はプリンタ1の正面側から幅方向に延びるように、即ち、図1の紙面奥行き方向に延びるように設けられている。また、感光体2の上部には、感光体2の表面を一様に帯電するための帯電ローラ10が設けられている。さらに、感光体2の側方には、感光体2の表面に残留したトナーや付着物を清掃するためのドラムクリーニング装置11が設けられている。
感光体2は、プリンタ1の内部略中央に回転自在に設けられ、その回転軸はプリンタ1の正面側から幅方向に延びるように、即ち、図1の紙面奥行き方向に延びるように設けられている。また、感光体2の上部には、感光体2の表面を一様に帯電するための帯電ローラ10が設けられている。さらに、感光体2の側方には、感光体2の表面に残留したトナーや付着物を清掃するためのドラムクリーニング装置11が設けられている。
[ロータリ3の構成]
ロータリ3は、感光体2に形成された静電潜像を各色のトナーによって現像するものであり、感光体2に隣接して、その回転中心が感光体2の回転中心と略同じ高さ位置になるように設けられている。また、ロータリ3は、その全体が感光体2の回転中心軸線と平行な軸線回りに回転自在な円筒形状を呈し、図示しないモータやギアを含む駆動系によって回転される。さらに、ロータリ3は、本実施の形態では4等分割されて4色(例えば、イエロー(Y)・マゼンダ(M)・シアン(C)・ブラック(K))のトナーに対応する4つの現像器12が設置可能となっている。
ロータリ3は、感光体2に形成された静電潜像を各色のトナーによって現像するものであり、感光体2に隣接して、その回転中心が感光体2の回転中心と略同じ高さ位置になるように設けられている。また、ロータリ3は、その全体が感光体2の回転中心軸線と平行な軸線回りに回転自在な円筒形状を呈し、図示しないモータやギアを含む駆動系によって回転される。さらに、ロータリ3は、本実施の形態では4等分割されて4色(例えば、イエロー(Y)・マゼンダ(M)・シアン(C)・ブラック(K))のトナーに対応する4つの現像器12が設置可能となっている。
各現像器12は、それぞれ略同様の構成であり、感光体2に対向配置可能な現像ローラ13等が設けられている。また、各現像器12は、トナーコンテナ5とは離間して配置されており、これにより、ロータリ3のトナー収容スペースは小さく、現像器12の小型化を図っている。さらに、現像器12は、ロータリ3に対してそれぞれ着脱可能となっており、現像器12のメンテナンスや交換を容易に行うことができる。
尚、各現像器12には、トナーコンテナ5から補給用トナーを現像器12の内部に補給するために、現像器12の外形を構成するトナーケース14の外周面にトナー補給部材6の先端が臨むようにスリット等(図示せず)を形成したゴム等の弾性材料からなるトナー補給部(図示せず)が設けられている。
[レーザユニット4の構成]
レーザユニット4は、外部のコンピュータ等から送られてきた画像情報に基づいて、感光体2を走査露光するものであり、感光体2の上方に配置されている。また、レーザユニット4の内部には、図示を略するレーザ光源、ポリゴンミラー、ポリゴンミラー駆動用モータ等の公知の構成を備えている。さらに、レーザユニット4のレーザ光路の前方には、反射ミラー15が設けられており、レーザユニット4から発射されたレーザ光は、この反射ミラー15によって屈曲されて感光体2の表面に照射されるようになっている。
レーザユニット4は、外部のコンピュータ等から送られてきた画像情報に基づいて、感光体2を走査露光するものであり、感光体2の上方に配置されている。また、レーザユニット4の内部には、図示を略するレーザ光源、ポリゴンミラー、ポリゴンミラー駆動用モータ等の公知の構成を備えている。さらに、レーザユニット4のレーザ光路の前方には、反射ミラー15が設けられており、レーザユニット4から発射されたレーザ光は、この反射ミラー15によって屈曲されて感光体2の表面に照射されるようになっている。
[トナーコンテナ5の構成]
トナーコンテナ5は、ロータリ3の各現像器12に対応して補給用トナーを収容しているものであり交換可能となるようにプリンタ1に着脱可能に設置されている。また、トナーコンテナ5は、プリンタ1の一方の側面から他方の側面側に向って(図1の紙面奥行き方向に向って)にイエロー(Y),マゼンタ(M),シアン(C),ブラック(K)の各色の補給用トナーを収容した4つのトナーコンテナ5が独立して並列配置されている。
トナーコンテナ5は、ロータリ3の各現像器12に対応して補給用トナーを収容しているものであり交換可能となるようにプリンタ1に着脱可能に設置されている。また、トナーコンテナ5は、プリンタ1の一方の側面から他方の側面側に向って(図1の紙面奥行き方向に向って)にイエロー(Y),マゼンタ(M),シアン(C),ブラック(K)の各色の補給用トナーを収容した4つのトナーコンテナ5が独立して並列配置されている。
[トナー補給部材6の構成]
トナー補給部材6は、トナーコンテナ5に収容された各色のトナーを、対応する現像器12に供給するためのものであり、感光体2の上方において、レーザユニット4とトナーコンテナ5との間のスペースに配置されている。また、トナー補給部材6は、上下方向に移動可能にトナーコンテナ5と同数配置されており、図1の紙面奥行き方向にずれた位置で各現像器12内に臨むことで補給用トナーを現像器12に補給することができる。
トナー補給部材6は、トナーコンテナ5に収容された各色のトナーを、対応する現像器12に供給するためのものであり、感光体2の上方において、レーザユニット4とトナーコンテナ5との間のスペースに配置されている。また、トナー補給部材6は、上下方向に移動可能にトナーコンテナ5と同数配置されており、図1の紙面奥行き方向にずれた位置で各現像器12内に臨むことで補給用トナーを現像器12に補給することができる。
尚、各現像器12に供給される補給用トナーのうち、ブラック(K)を除く各色のトナーには、ステアリン酸化合物であるステアリン酸亜鉛・ステアリン酸カルシウム・ステアリン酸アルミニウム等の少なくとも一つが外添剤(潤滑剤)として添加されている。
[中間転写ユニット7の構成]
中間転写ユニット7は、感光体2に形成された各色のトナー画像が無端状の中間転写ベルト16に順次一次転写されるものであり、感光体2及びトナーコンテナ5の下方に配置されている。
中間転写ユニット7は、感光体2に形成された各色のトナー画像が無端状の中間転写ベルト16に順次一次転写されるものであり、感光体2及びトナーコンテナ5の下方に配置されている。
(中間転写ベルト16)
中間転写ベルト16は、例えば、内周径120mm、厚さ0.1〜0.2mm、ポリエステルやナイロン等の樹脂ベルトが用いられている。また、中間転写ベルト16は、互いに離間配置された駆動ローラ17及び従動ローラ18,19の間に掛け渡されており、二次転写ローラ8と対向する駆動ローラ17の駆動によって回動移動する。さらに、中間転写ベルト16の感光体2と対向する部分は、一次転写ローラ20によって感光体2に当接するように構成されている。尚、中間転写ベルト16は、ロータリ3の下方に配置されたクリーニング装置21によってクリーニングされる。
中間転写ベルト16は、例えば、内周径120mm、厚さ0.1〜0.2mm、ポリエステルやナイロン等の樹脂ベルトが用いられている。また、中間転写ベルト16は、互いに離間配置された駆動ローラ17及び従動ローラ18,19の間に掛け渡されており、二次転写ローラ8と対向する駆動ローラ17の駆動によって回動移動する。さらに、中間転写ベルト16の感光体2と対向する部分は、一次転写ローラ20によって感光体2に当接するように構成されている。尚、中間転写ベルト16は、ロータリ3の下方に配置されたクリーニング装置21によってクリーニングされる。
また、本実施の形態では、中間転写ベルト16は、体積抵抗:108〜1012 Ω・cm(500V印加時)のものが用いられている。
(対向ローラ17)
対向ローラ17は、感光体2とロータリ3との接触部分の略真下に配置されている。この際、対向ローラ17の中心は、ロータリ3の最下端よりもさらに下方に位置している。また、本実施形態においては、対向ローラ17は駆動ローラとしており、その対向ローラ17は、図示しないモータ及びギアを含む駆動部からの動力伝達によって回転駆動される。さらに、対向ローラ17は、中間転写ベルト16を挟んで二次転写ローラ8と対向配置することにより、二次転写部を構成している。
対向ローラ17は、感光体2とロータリ3との接触部分の略真下に配置されている。この際、対向ローラ17の中心は、ロータリ3の最下端よりもさらに下方に位置している。また、本実施形態においては、対向ローラ17は駆動ローラとしており、その対向ローラ17は、図示しないモータ及びギアを含む駆動部からの動力伝達によって回転駆動される。さらに、対向ローラ17は、中間転写ベルト16を挟んで二次転写ローラ8と対向配置することにより、二次転写部を構成している。
この際、対向ローラ17には、図2に示すように、本実施形態においては接地されている。また、2次転写ローラ8には、後述するベタ画像が中間転写ベルト16に転写されている状態では、そのベタ画像が二次転写部を非転写状態でスルーするように、トナー帯電と同極性の正バイアス又は負バイアスが印加される。尚、このベルトバイアスVbeltは対向ローラ17により接地(アース)されている。
(従動ローラ18)
対向ローラ17を駆動ローラとした場合の従動ローラ18は、トナーコンテナ5のプリンタ1正面側の底部に近接して配置されており、その高さ位置は略感光体2と同じ位置に配置されている。
対向ローラ17を駆動ローラとした場合の従動ローラ18は、トナーコンテナ5のプリンタ1正面側の底部に近接して配置されており、その高さ位置は略感光体2と同じ位置に配置されている。
尚、従動ローラ18は、中間転写ベルト16の緊張状態を維持するためのテンションローラの機能を具備している。
(一次転写ローラ20)
一次転写ローラ20は感光体2の下方に設けられ、これにより、中間転写ベルト16の所定範囲が感光体2に当接されている。
一次転写ローラ20は感光体2の下方に設けられ、これにより、中間転写ベルト16の所定範囲が感光体2に当接されている。
[二次転写ローラ8の構成]
二次転写ローラ8は、感光体2から中間転写ベルト16に一次転写されたトナー像を、中間転写ベルト16の回動移動方向に沿って搬送されてきた転写紙に二次転写するためのものであり、対向ローラ17の下方に対向配置されている。
二次転写ローラ8は、感光体2から中間転写ベルト16に一次転写されたトナー像を、中間転写ベルト16の回動移動方向に沿って搬送されてきた転写紙に二次転写するためのものであり、対向ローラ17の下方に対向配置されている。
[定着装置9の構成]
定着装置9は、転写紙上に転写されたトナー(画像)を溶融定着するために転写紙の表裏から加熱・加圧するものであり、ロータリ3の下方でプリンタ1の背面寄りに配置されている。この定着装置9は、ハロゲンヒータ等の熱源22の発熱によって加熱する定着ローラ23と、定着ローラ23に圧接する加圧ローラ24とを備えている。
定着装置9は、転写紙上に転写されたトナー(画像)を溶融定着するために転写紙の表裏から加熱・加圧するものであり、ロータリ3の下方でプリンタ1の背面寄りに配置されている。この定着装置9は、ハロゲンヒータ等の熱源22の発熱によって加熱する定着ローラ23と、定着ローラ23に圧接する加圧ローラ24とを備えている。
[搬送経路の構成]
プリンタ1の底部には、図示を略する転写紙を収納する給紙カセット25が設けられている。そして、この給紙カセット25に収納された転写紙は給紙部26から取り出されて排出口27に至る搬送経路28へと搬送され、その搬送過程にて上述した画像転写・定着処理が施される。尚、給紙カセット25は、転写紙の交換や補給等のためにプリンタ1の正面側から引き出し可能とされている。
プリンタ1の底部には、図示を略する転写紙を収納する給紙カセット25が設けられている。そして、この給紙カセット25に収納された転写紙は給紙部26から取り出されて排出口27に至る搬送経路28へと搬送され、その搬送過程にて上述した画像転写・定着処理が施される。尚、給紙カセット25は、転写紙の交換や補給等のためにプリンタ1の正面側から引き出し可能とされている。
また、プリンタ1の側面には、起倒可能な手差トレイ29が設けられており、この手差トレイ29に転写紙を装着することも可能となっている。手差トレイ29に装着された転写紙は、手差給紙部30から取り出されて搬送経路28に合流され、その搬送過程にて上述した画像転写・定着処理が施される。
さらに、搬送経路28の二次転写ローラ8よりも上流側には、給紙部26又は手差給紙部30から取り出された転写紙の下流端(先端)と中間転写ベルト16とのタイミング調整のためのレジストローラ対31が設けられ、搬送経路28の定着装置9よりも下流側には、両面印刷処理のために定着済みの転写紙をレジストローラ対31よりも搬送経路28の上流側へと反転搬送する反転経路32が設けられている。この際、反転するための転写紙は、一旦、排出口27付近にまで搬送された後、転写紙後端が反転経路32の上流口よりも搬送経路28の下流側へと搬送された後、スイッチバックローラ33の反転によって反転経路32へと送り込まれる。
[画像形成動作]
上記の構成において、プリンタ1に電源が投入されると、各種パラメータが初期化され、定着装置9の温度設定を行うなどの初期設定が実行される。そして、このプリンタ1に接続されたコンピュータ等から画像データが入力され、印刷開始の指示がなされると、以下のようにして画像形成動作が実行される。
上記の構成において、プリンタ1に電源が投入されると、各種パラメータが初期化され、定着装置9の温度設定を行うなどの初期設定が実行される。そして、このプリンタ1に接続されたコンピュータ等から画像データが入力され、印刷開始の指示がなされると、以下のようにして画像形成動作が実行される。
尚、この画像形成動作中においては、トナー補給部材6はロータリ3から離間して上方の待避位置に移動させられている。
先ず、帯電ローラ10によって感光体2が帯電された後、感光体2に対してレーザユニット4により画像データに対応した走査露光が行われ、感光体2に静電潜像が形成される。
次に、ロータリ3が回転されて、対応する色の現像器12が感光体2に対向させられる。この状態で、感光体2の静電潜像が対応する色のトナーによって現像される。
現像された画像は、中間転写ベルト16に転写され、以上の動作を各色毎に順次繰り返すことによって、中間転写ベルト16上にフルカラー画像が形成される。尚、感光体2に残留した残トナー等は、ドラムクリーニング装置11により清掃されて、図示しない廃トナーコンテナに廃棄される。
一方、給紙部26によって取り出された給紙カセット25の最上位に位置する転写紙は、レジストローラ対31によって中間転写ベルト16上の画像形成位置とでタイミング合わせを行ったうえで二次転写ローラ8へと搬送される。
二次転写ローラ8は中間転写ベルト16に当接しているため、二次転写ローラ8に印加された転写バイアスにより中間転写ベルト16上に形成されたフルカラー画像が転写紙に転写された後、定着装置9に案内され、この定着装置9による加熱・加圧によって画像が転写紙に定着される。
定着後の転写紙は、片面印刷の場合にはスイッチバックローラ33を経由してそのまま排出口27から排出される。また、両面印刷の場合には、スイッチバックローラ33により反転経路32へとスイッチバックされ、レジストローラ対31よりも搬送経路28の上流側へと戻された後、転写紙の裏面側に画像形成処理を行ったうえで排出口27から排出される。
また、転写後の中間転写ベルト16に残留した残トナー等は、バイアスクリーニング方式を採用したクリーニング装置21によって除去された後、図示しない廃トナー容器に廃棄される。
[クリーニング装置21]
以下、本発明のクリーニング装置21の具体例を説明する。
以下、本発明のクリーニング装置21の具体例を説明する。
クリーニング装置21は、図2に示すように、中間転写ベルト16の表面と接触するように多数のブラシ繊維(導電性)を芯金に巻き付けた円筒状の静電ファーブラシ等からなるクリーニングブラシ34と、クリーニングブラシ34で除去した残トナーを回収する回収ローラ35と、回収ローラ35の表面とカウンタ接触して回収ローラ35で回収した残トナーを掻き取るクリーニングブレード36と、クリーニングブレード36で掻き取った残トナー等を廃トナーコンテナへと搬送するスパイラル37と、を備えている。
(クリーニングブラシ34)
クリーニングブラシ34は、例えば、芯金にナイロンやレーヨン等の樹脂性ブラシ繊維(フィラメント)を放射状に高密度で植設した長尺の織布を螺旋状に巻き付け接着してロール状に形成されている。本実施の形態では、例えば、ブラシ外径φ14mm、120kF/平方インチ、ブラシ長4.5mmである。また、クリーニングブラシ34は、図2の矢印で示すように、中間転写ベルト16の回転方向と逆方向に回転(例えば、接触部分の線速度比0.8〜1.20)する。さらに、クリーニングブラシ34には、独立した(電源接続した)ブラシバイアス(Vbr)が印加され、これにより中間転写ベルト16の残トナーを除去する。
クリーニングブラシ34は、例えば、芯金にナイロンやレーヨン等の樹脂性ブラシ繊維(フィラメント)を放射状に高密度で植設した長尺の織布を螺旋状に巻き付け接着してロール状に形成されている。本実施の形態では、例えば、ブラシ外径φ14mm、120kF/平方インチ、ブラシ長4.5mmである。また、クリーニングブラシ34は、図2の矢印で示すように、中間転写ベルト16の回転方向と逆方向に回転(例えば、接触部分の線速度比0.8〜1.20)する。さらに、クリーニングブラシ34には、独立した(電源接続した)ブラシバイアス(Vbr)が印加され、これにより中間転写ベルト16の残トナーを除去する。
尚、クリーニングブラシ34は、所定の食い込み量で中間転写ベルト16の表面に接触すると共に、所定の食い込み量で回収ローラ35に接触している。
この際、中間転写ベルト16に対するクリーニングブラシ34の食い込み量(ベルト−ブラシ食い込み量)は、中間転写ベルト16が存在しなかった場合、クリーニングブラシ34のブラシ繊維先端部が中間転写ベルト16内へ入り込む最大値として定義したものである。同様に、回収ローラ35に対するクリーニングブラシ34の食い込み量(ローラ−ブラシ食い込み量)は、回収ローラ35が存在しなかった場合、クリーニングブラシ34のブラシ繊維先端部が回収ローラ35に入り込む最大値として定義したものである。
本実施の形態では、ベルト−ブラシ食い込み量は、1±0.2mmに設定しているが、ブラシ繊維の長さの半分以下までであれば特に問題はない。尚、ベルト−ブラシ食い込み量は、0.5〜1.5mmの範囲内に設定するのが好ましい。また、中間転写ベルト16とクリーニングブラシ34との接触点において、中間転写ベルト16とクリーニングブラシ34の線速度比は0.8〜1.20(カウンター方向)の範囲内にあることが望ましい。
これは、線速差が小さすぎるとクリーニング不良が発生し易く、大きすぎるとトナー飛散が発生し易いためである。
また、本実施の形態において、ローラ−ブラシ食い込み量は、1.0±0.2mmに設定している。尚、ローラ−ブラシ食い込み量は、0.5〜1.5mmの範囲内に設定するのが望ましい。
また、ベルト−ブラシ食い込み量は、ローラ−ブラシ食い込み量と同じかそれ以下とするのが好ましく、ベルト−ブラシ食い込み量をローラ−ブラシ食い込み量よりも大きくした場合には、クリーニングブラシ34のブラシ繊維間に残トナーが溜まり易くなる。
尚、クリーニングブラシ34は、バネやカムを介して回動する軸受アーム(図示せず)によって中間転写ベルト16に対して圧接・離間することができるようになっている。
この際、軸受アームは、回収ローラ35の回転軸を中心に回動することによって回収ローラ35とクリーニングブラシ34との相対距離を一定とし、常にクリーニングブラシ34を回収ローラ35に対して同一のローラ−ブラシ食い込み量で食い込ませることができる。
さらに、本実施の形態では、クリーニングブラシ34は、
ロール抵抗:106〜108Ω・cm
のものが用いられている。
ロール抵抗:106〜108Ω・cm
のものが用いられている。
[回収ローラ35]
回収ローラ35は、例えば、ステンレス製(SUS材)の円柱体からなり、クリーニングブラシ34の回転方向と正方向に回転する。また、回収ローラ35は、独立した(電源接続した)ローラバイアス(Vsw)が印加され、これにより中間転写ベルト16から除去した残トナーをクリーニングブラシ34から回収する。
回収ローラ35は、例えば、ステンレス製(SUS材)の円柱体からなり、クリーニングブラシ34の回転方向と正方向に回転する。また、回収ローラ35は、独立した(電源接続した)ローラバイアス(Vsw)が印加され、これにより中間転写ベルト16から除去した残トナーをクリーニングブラシ34から回収する。
また、回収ローラ35の軸受は、少なくとも片側が導電性軸受となっており、この導電性軸受を通して回収ローラ35にバイアスが印加されるようになっている。
[実施例1]
上記の構成において、クリーニングブラシ34と回収ローラ35と対向ローラ17とにそれぞれ独立してブラシバイアス(Vbr)とローラバイアス(Vsw)とベルトバイアス(Vbelt)とが印加されるようにする。また、ベルトバイアス(Vbelt)は、接地され、対向ローラ17とクリーニングブラシ34との間の電位差Vbelt−Vbrと、クリーニングブラシ34と回収ローラ35との間の電位差Vbr−Vswとの関係を、
ベタ画像Gのトナー極性が正(+)帯電の場合には、例えば、図3(A)〜(C)に例示するように、
Vbelt−Vbr>Vbr−Vsw
と設定した状態で中間転写ベルト16の二次転写後の残トナーを除去・回収する。
上記の構成において、クリーニングブラシ34と回収ローラ35と対向ローラ17とにそれぞれ独立してブラシバイアス(Vbr)とローラバイアス(Vsw)とベルトバイアス(Vbelt)とが印加されるようにする。また、ベルトバイアス(Vbelt)は、接地され、対向ローラ17とクリーニングブラシ34との間の電位差Vbelt−Vbrと、クリーニングブラシ34と回収ローラ35との間の電位差Vbr−Vswとの関係を、
ベタ画像Gのトナー極性が正(+)帯電の場合には、例えば、図3(A)〜(C)に例示するように、
Vbelt−Vbr>Vbr−Vsw
と設定した状態で中間転写ベルト16の二次転写後の残トナーを除去・回収する。
同様に、ベタ画像Gのトナー極性が負(−)帯電の場合には、例えば、図4(A)〜(C)に例示するように、
Vbelt−Vbr<Vbr−Vsw
と設定した状態で中間転写ベルト16の二次転写後の残トナーを除去・回収する。
Vbelt−Vbr<Vbr−Vsw
と設定した状態で中間転写ベルト16の二次転写後の残トナーを除去・回収する。
また、ベタ画像Gのトナー極性が負(−)帯電の場合、Vbelt−Vbr<Vbr−Vswとすることで、クリーニングブラシ34内にトナーが蓄積されやすくなる。
従来は、図5(B)に示すように、ブラシ内、特にブラシ表層に、トナーが存在していなかった。そのため、ブラシの毛の先端太さは、細くても数10μmの太さであるため、4〜10μm径のトナー粒子は拭き取れるものの、1μm以下の粒径のトナー微粉や外添剤や紙粉には接触できなかった。その結果、ベルト表面の外添剤が拭き取れず、印刷枚数が増えると、ベルトに外添剤が蓄積し、「白化」現象が発生した。
これに対し、実施例1では、中間転写ベルト16からクリーニングブラシ34で残トナーを回収するためのブラシバイアス(Vbr)と、クリーニングブラシ34から回収ローラ35に回収するためのローラバイアス(Vsw)のバランスを調整したので、図5(A)に示すように、クリーニングブラシ34には、回収ローラ35で回収できなかった残トナーを適度に残すことができた。
従って、このクリーニングブラシ34に適度に残された残トナーによって、中間転写ベルト16の表面にクリーニングブラシ34が接触できるようになったため、上述した従来技術では回収することができなかった、中間転写ベルト16の表面に付着したトナー微粉や外添剤や紙粉等を回収することができるようになった。
また、耐刷評価をした結果、従来技術において1000枚で白化していた中間転写ベルト16が、少なくとも5000枚の時点でも白化が発生せず、改善効果があることが判明した。この際、10000枚までの耐刷結果では、画像形成に影響は無いが軽微な白化は認められた。
尚、ブラシバイアス(Vbr)とローラバイアス(Vsw)との関係は、Vbr=Vswにした場合に、バイアス出力端子が一つ削減できるため、装置のコストが安くなるという点で、好ましい。
尚、ブラシバイアス(Vbr)とローラバイアス(Vsw)との関係は、Vbr=Vswにした場合に、バイアス出力端子が一つ削減できるため、装置のコストが安くなるという点で、好ましい。
図8は、図3(A)〜(C)に例示した、ベタ画像Gのトナー極性が正(+)帯電の際のクリーニング電位とトナー吐きとベルト白化との関係を示し、上述したように、
Vbelt−Vbr>Vbr−Vsw
とした場合には、良好な結果(図の○)を得ることができた。
Vbelt−Vbr>Vbr−Vsw
とした場合には、良好な結果(図の○)を得ることができた。
[実施例2]
実施例2においては、実施例1の条件に加えて、図6及び図7に示すように、例えば、連続して給紙・搬送される転写紙P1,P2の紙間において、中間転写ベルト16の非作像領域(ベルト全幅若しくは最大転写紙幅以上)にベタ画像Gを形成し、そのベタ画像Gのトナーをクリーニングブラシ34で一時的に保持させる。
実施例2においては、実施例1の条件に加えて、図6及び図7に示すように、例えば、連続して給紙・搬送される転写紙P1,P2の紙間において、中間転写ベルト16の非作像領域(ベルト全幅若しくは最大転写紙幅以上)にベタ画像Gを形成し、そのベタ画像Gのトナーをクリーニングブラシ34で一時的に保持させる。
これにより、実施例1と比べて、ブラシに抱き込まれるトナー量が増加し、中間転写ベルト16のクリーニング性能を向上することができた。
1…プリンタ(画像形成装置)
16…中間転写ベルト(像担持体)
17…駆動ローラ
21…クリーニング装置
34…クリーニングブラシ
35…回収ローラ
16…中間転写ベルト(像担持体)
17…駆動ローラ
21…クリーニング装置
34…クリーニングブラシ
35…回収ローラ
Claims (3)
- トナー像を転写紙に二次転写するベルト状の像担持体と、該像担持体の表面に残存する転写後の残トナーを除去する放射状のブラシ繊維からなるクリーニングブラシと、該クリーニングブラシと接触して該クリーニングブラシで除去した残トナーを回収する回収ローラと、前記像担持体を挟んで前記クリーニングブラシと対向する対向ローラと、を備えた画像形成装置において、
前記クリーニングブラシと前記回収ローラと前記対向ローラとにそれぞれ独立してブラシバイアス(Vbr)とローラバイアス(Vsw)とベルトバイアス(Vbelt)とを印加すると共に、
前記駆動ローラと前記クリーニングブラシとの間の電位差Vbelt−Vbrと前記クリーニングブラシと前記回収ローラとの間の電位差Vbr−Vswとの関係を、
前記現像剤が正(+)帯電の場合には、
Vbelt−Vbr>Vbr−Vsw
前記現像剤が負(−)帯電の場合には、
Vbelt−Vbr<Vbr−Vsw
としたことを特徴とする画像形成装置。 - 前記ブラシバイアス(Vbr)と前記ローラバイアス(Vsw)との関係を、
Vbr=Vsw
としたことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記クリーニングブラシは、転写紙にトナー像を転写しない紙間に形成されたベタ画像の現像剤を保持することを特徴とする請求項1又は請求項2の何れかに記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008104316A JP2009258198A (ja) | 2008-04-14 | 2008-04-14 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008104316A JP2009258198A (ja) | 2008-04-14 | 2008-04-14 | 画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2009258198A true JP2009258198A (ja) | 2009-11-05 |
Family
ID=41385743
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2008104316A Pending JP2009258198A (ja) | 2008-04-14 | 2008-04-14 | 画像形成装置 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2009258198A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014092782A (ja) * | 2012-10-31 | 2014-05-19 | Xerox Corp | 印刷システムの画像形成面をクリーニングする装置および方法 |
JP2015087647A (ja) * | 2013-10-31 | 2015-05-07 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 画像形成装置 |
-
2008
- 2008-04-14 JP JP2008104316A patent/JP2009258198A/ja active Pending
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