JP2008170815A - Transfer device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真方式を用いて画像を形成する複写機、ファックス、プリンタ、印刷機などの画像形成装置と、これらに用いる転写装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a fax machine, a printer, and a printing machine that forms an image using an electrophotographic system, and a transfer device used for these.
電子写真技術を用いて画像を形成する画像形成装置は、様々な構造の部材を用いて構成される。例えば、帯電部材として用いられる帯電ローラや転写手段として用いられる転写ローラといったローラ形状の部材、カラー画像形成装置に用いられる中間転写体としての中間転写ベルトや用紙搬送を行うための用紙搬送ベルトといったベルト形状の部材などがある。 An image forming apparatus that forms an image using an electrophotographic technique is configured using members having various structures. For example, a roller-shaped member such as a charging roller used as a charging member or a transfer roller used as a transfer unit, an intermediate transfer belt as an intermediate transfer member used in a color image forming apparatus, or a belt such as a paper transport belt for transporting paper There are shape members.
これらの中でもベルト形状の部材は、その形態を内包するローラの配置で自由に変えることができるため、装置内に配置する各種機構部の配置自由度を高くすることが可能であり、装置全体の小型を可能にし、低価格化に大きく寄与する。このようなベルト形状の部材を用いた画像形成装置の例としては中間転写体としてベルト形状の部材を用いた特許文献1記載の画像形成装置等が知られている。これらの従来例では、ベルト内部に感光体からトナーを中間転写ベルトに転写するためのバイアスローラが中間転写ベルト内部に配置されている。 Among these, since the belt-shaped member can be freely changed by the arrangement of the rollers including the form, it is possible to increase the degree of freedom of arrangement of various mechanism units arranged in the apparatus, Enables miniaturization and greatly contributes to lower prices. As an example of an image forming apparatus using such a belt-shaped member, an image forming apparatus described in Patent Document 1 using a belt-shaped member as an intermediate transfer member is known. In these conventional examples, a bias roller for transferring toner from the photosensitive member to the intermediate transfer belt is disposed inside the intermediate transfer belt.
ところで、電子写真方式を用いた画像形成装置では、多くの場合、記録媒体上への画像記録はトナーを用いて行われる。トナーはトナーホッパ(格納部)、現像部、クリーニング部、廃トナー格納部などに格納されているが、微小粒の樹脂粉であるため、それらの格納部材やその繋ぎ目から漏れることがあり、漏れたトナーが装置内の気流で浮遊し、装置内全体が汚れてしまう場合がある。特に、従来技術で述べたベルト形状の部材を有する画像形成装置では、上記のトナーがベルト裏面に進入し、ベルト裏面と内包するローラ表面に付着してしまうことがある。 By the way, in an image forming apparatus using an electrophotographic system, in many cases, image recording on a recording medium is performed using toner. The toner is stored in the toner hopper (storage unit), the developing unit, the cleaning unit, the waste toner storage unit, etc., but since it is a fine resin powder, it may leak from those storage members and its joints. In some cases, the toner is floated by the airflow in the apparatus, and the entire apparatus becomes dirty. In particular, in the image forming apparatus having the belt-shaped member described in the prior art, the toner may enter the back surface of the belt and adhere to the roller back surface and the inner roller surface.
この様にベルト裏面や内包するローラが汚れてしまうと、従来例のような無端状にローラに掛け回した中間転写ベルトの内側に感光体表面のトナーを中間転写ベルト表面に転写するためにバイアスローラを配置している画像形成装置では、バイアスローラの表面がトナーで汚れることによって、バイアスが実効的に掛からなくなり、画質が低下するという問題が発生することがある。 If the back surface of the belt or the roller to be contained becomes dirty in this way, a bias is applied to transfer the toner on the surface of the photoreceptor onto the surface of the intermediate transfer belt inside the intermediate transfer belt that is endlessly wound around the roller as in the conventional example. In the image forming apparatus in which the roller is disposed, the surface of the bias roller is contaminated with toner, so that there is a problem that the bias is not effectively applied and the image quality is deteriorated.
そこで本発明は、ベルト内部に配置する転写部材の表面に付着した異物やトナーを除去するクリーニング手段を設けて従来の問題を解決しようとするものである。 Therefore, the present invention is intended to solve the conventional problem by providing a cleaning means for removing foreign matter and toner adhering to the surface of a transfer member disposed inside the belt.
本発明の請求項1に係る転写装置は、内部空間を有する無端状ベルトと、該無端状ベルトの外周面に設けられ所定の極性に帯電した現像剤を担持する像担持体と、前記無端状ベルトの内部空間に配置され、現像剤を該無端状ベルトまたは該無端状ベルト上に担持された記録媒体に転写する転写部材とを有する転写装置において、前記転写部材の表面に付着した異物や現像剤を除去するクリーニング手段を設けたことを特徴とする。 The transfer device according to claim 1 of the present invention includes an endless belt having an internal space, an image carrier that is provided on an outer peripheral surface of the endless belt and carries a developer charged to a predetermined polarity, and the endless belt. A transfer device disposed in an inner space of the belt and having a transfer member configured to transfer the developer to the endless belt or a recording medium carried on the endless belt; A cleaning means for removing the agent is provided.
同請求項2に係る転写装置は、請求項1の転写装置において、前記クリーニング手段は、前記転写部材に前記所定の極性と同極性のバイアスを印加して、前記転写部材の表面に付着した異物や現像剤を前記無端状ベルトの裏面へ移動させることによってクリーニングするものであることを特徴とする。 The transfer device according to claim 2 is the transfer device according to claim 1, wherein the cleaning unit applies a bias having the same polarity as the predetermined polarity to the transfer member, and adheres to the surface of the transfer member. Or the developer is moved to the back surface of the endless belt for cleaning.
同請求項3に係る転写装置は、請求項2の転写装置において、前記無端状ベルトの裏面に付着した異物や現像剤をクリーニングするクリーニング手段を備えたことを特徴とする。 The transfer apparatus according to claim 3 is the transfer apparatus according to claim 2, further comprising a cleaning unit that cleans foreign matter and developer adhering to the back surface of the endless belt.
同請求項4に係る転写装置は、請求項1の転写装置において、前記無端状ベルトを少なくとも複数本のローラに張架するとともに、前記複数本のローラの少なくとも1本に、該ローラの表面の汚れを除去するローラ清掃手段を設けたことを特徴とする。 The transfer device according to claim 4 is the transfer device according to claim 1, wherein the endless belt is stretched around at least a plurality of rollers, and at least one of the plurality of rollers is attached to a surface of the roller. A roller cleaning means for removing dirt is provided.
同請求項5に係る転写装置は、請求項2の画像形成装置において、前記無端状ベルト裏面を清掃する清掃手段が、ローラ形状であり、トナーや異物が前記無端状ベルト裏面よりも付着しやすい処理を施してあることを特徴とする。 The transfer device according to claim 5 is the image forming apparatus according to claim 2, wherein the cleaning means for cleaning the back surface of the endless belt is in a roller shape, and toner and foreign matter are more likely to adhere to the back surface of the endless belt. It is characterized by being treated.
同請求項6に係る転写装置は、請求項1から5のいずれかの転写装置において、前記バイアスを印加する手段のバイアス極性を変えるタイミングを、前記像担持体上に形成したトナー画像を前記無端状ベルトに転写しているとき以外に実行することを特徴とする。 The transfer device according to claim 6 is the transfer device according to any one of claims 1 to 5, wherein the toner image formed on the image bearing member is changed to the endless timing when the bias polarity of the means for applying the bias is changed. It is characterized in that it is executed at times other than when transferring to a belt.
同請求項7に係る転写装置は、請求項6の転写装置において、前記転写部材に印加するバイアスの極性変化を実施する前に、前記1次転写手段に加えるバイアスを高くすることを特徴とする。 The transfer device according to claim 7 is characterized in that, in the transfer device according to claim 6, the bias applied to the primary transfer means is increased before the polarity change of the bias applied to the transfer member is performed. .
同請求項8に係る転写装置は、請求項3の転写装置において、前記クリーニング手段を前記転写部材の対向位置に配置したローラに設けると共に、前記バイアス印加手段が極性を変えたときに前記転写部材が接触していた前記無端状ベルトの裏面が前記無端状ベルトの移動に伴って前記転写部材の配置部位を通過するタイミングで前記バイアス手段の極性を変化させることを特徴とする。 The transfer device according to claim 8 is the transfer device according to claim 3, wherein the cleaning unit is provided on a roller disposed at a position facing the transfer member, and the transfer member is changed when the bias applying unit changes its polarity. The polarity of the bias means is changed at the timing when the back surface of the endless belt that has been in contact with the endless belt passes through the transfer member placement site as the endless belt moves.
同請求項9に係る画像形成装置は、請求項1から8のいずれかの転写装置用いたことを特徴とする。 An image forming apparatus according to claim 9 uses the transfer device according to any one of claims 1 to 8.
本発明の転写装置によれば、画像形成装置を使って行くにつれて中間転写体内部に汚れが進入し、1次転写手段の汚れが発生した場合でも、1次転写手段に通常とは逆のバイアスを印加して中間転写体に汚れを移行させ、除去でき、従って、それらの部材の汚れによって起こる転写効率の低下や転写むらの発生が抑ええられ、印刷に伴う画像の劣化が無くなり、高品質の画像を出力可能な画像形成装置を提供できる。 According to the transfer apparatus of the present invention, as the image forming apparatus is used, dirt enters the intermediate transfer member, and even if the primary transfer means becomes dirty, the primary transfer means has a reverse bias to the normal one. Can be transferred to and removed from the intermediate transfer body, so that the reduction in transfer efficiency and transfer unevenness caused by the contamination of those members can be suppressed, and the deterioration of the image due to printing is eliminated, resulting in high quality. It is possible to provide an image forming apparatus capable of outputting the image.
以下本発明を実施するための最良の形態を、図に示す実施例を参照して説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the embodiments shown in the drawings.
図1は、本発明を適用した画像形成装置の概略断面図である。本体中央部には横に長く張架した中間転写ベルト1を配置してある。中間転写ベルト1は、図面上、反時計回りに回転するようになっている。中間転写ベルト1の上方には、中間転写ベルト1の回転方向上流側から印写ユニット2K、2M、2C、2Yを並べて配置してある。さらにこれら4つの印写ユニット2K、2M、2C、2Yの上方には、露光器3を配置してある。 FIG. 1 is a schematic sectional view of an image forming apparatus to which the present invention is applied. An intermediate transfer belt 1 stretched horizontally is disposed at the center of the main body. The intermediate transfer belt 1 rotates counterclockwise in the drawing. Above the intermediate transfer belt 1, printing units 2K, 2M, 2C, and 2Y are arranged side by side from the upstream side in the rotation direction of the intermediate transfer belt 1. Further, an exposure unit 3 is disposed above the four printing units 2K, 2M, 2C, and 2Y.
中間転写ベルト1の下方には、廃トナーボックス17を配置し、さらに廃トナーボックス17の下方には用紙カセット10を配置してある。本体右側部には用紙の搬送経路を設けてあり、用紙カセット10のから本体右上方にかけて給紙ローラ12、レジストローラ13、2次転写ローラ14、定着器15を配置してある。中間転写ベルト1上、2次転写ローラ14と印写ユニット2Kの間には、中間転写ベルトクリーナ9を配置してある。反対側の本体左側には、コントローラ16を配置してある。 A waste toner box 17 is disposed below the intermediate transfer belt 1, and a paper cassette 10 is disposed below the waste toner box 17. A paper conveyance path is provided on the right side of the main body, and a paper feed roller 12, a registration roller 13, a secondary transfer roller 14, and a fixing device 15 are arranged from the paper cassette 10 to the upper right of the main body. An intermediate transfer belt cleaner 9 is disposed on the intermediate transfer belt 1 between the secondary transfer roller 14 and the printing unit 2K. A controller 16 is disposed on the left side of the main body on the opposite side.
次に図1の画像形成装置に内包されている印写ユニット2K、2M、2C、2Yの内部構造に付いて説明する。最初に、印写ユニット2Yの構造を説明する。印写ユニット2Yの中央部には感光体ドラム2Yを配置してあり、図中時計回りに回転する。感光体ドラム2Yの外周部には、回転方向に沿って帯電器5Y、現像器6Y、感光体クリーナ7Yを配置してある。その他の印写ユニット2M、2C、2Kは、印写ユニット2Yと同じ構造であり、それぞれ、帯電器5M、5C、5K、現像器6M、6C、6K、感光体クリーナ7M、7C、7Kが同様に配置してある。 Next, the internal structure of the printing units 2K, 2M, 2C, and 2Y included in the image forming apparatus of FIG. 1 will be described. First, the structure of the printing unit 2Y will be described. A photosensitive drum 2Y is disposed at the center of the printing unit 2Y and rotates clockwise in the drawing. A charger 5Y, a developing device 6Y, and a photoconductor cleaner 7Y are arranged along the rotation direction on the outer periphery of the photoconductor drum 2Y. The other printing units 2M, 2C, and 2K have the same structure as the printing unit 2Y. The charging units 5M, 5C, and 5K, the developing units 6M, 6C, and 6K, and the photoreceptor cleaners 7M, 7C, and 7K are the same. It is arranged in.
次に、それぞれの部材の機能と特徴について説明する。
中間転写ベルト1の詳細断面図を図2に示す。中間転写ベルト1は、テンションローラである従動ローラ18と駆動ローラ19の2本のローラで張架してある。その他、中間転写ベルト1は、ベルトの回転方向に沿って、1次転写ローラ8K、8M、8C、8Yとクリーニング対向ローラ20を内包している。中間転写ベルト1は、体積抵抗10MΩ〜1GΩcm、表面抵抗10MΩ〜1GΩ/□の半導電性の樹脂ベルトである。材質は、ベルトとして使用可能できるように繰り返しの折り曲げに対して十分な強度を確保できるようにポリカーボネイト樹脂を主成分とし、厚みは100〜150μmとしてある。無論、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂等の樹脂材を適切な厚さで用いることも可能である。従動ローラ18は中間転写ベルト1に張力を与えるものであり、100〜400N/mの張力を与えている。中間転写ベルト1の駆動は、駆動ローラ19を回転させることで行う。このため、駆動ローラ19の表面には中間転写ベルト1を安定に摩擦駆動するため、摩擦係数が0.1以上となるような摩擦層、例えばゴムの薄層等を形成してある。
Next, functions and features of each member will be described.
A detailed sectional view of the intermediate transfer belt 1 is shown in FIG. The intermediate transfer belt 1 is stretched by two rollers, a driven roller 18 and a driving roller 19 which are tension rollers. In addition, the intermediate transfer belt 1 includes primary transfer rollers 8K, 8M, 8C, and 8Y and a cleaning counter roller 20 along the rotation direction of the belt. The intermediate transfer belt 1 is a semiconductive resin belt having a volume resistance of 10 MΩ to 1 GΩcm and a surface resistance of 10 MΩ to 1 GΩ / □. The material is mainly composed of polycarbonate resin so as to ensure sufficient strength against repeated bending so that it can be used as a belt, and has a thickness of 100 to 150 μm. Of course, it is also possible to use resin materials, such as a polyimide resin and a polyamide resin, by appropriate thickness. The driven roller 18 applies tension to the intermediate transfer belt 1 and applies tension of 100 to 400 N / m. The intermediate transfer belt 1 is driven by rotating a driving roller 19. Therefore, in order to stably drive the intermediate transfer belt 1 by friction, a friction layer having a friction coefficient of 0.1 or more, for example, a thin rubber layer, is formed on the surface of the drive roller 19.
1次転写ローラ8K、8M、8C、8Yは、それぞれ印写ユニット2K、2M、2C、2Yで形成したトナー画像を中間転写ベルト1表面に転写するために設けてあり、金属のローラを用いている。1次転写ローラ8K、8M、8C、8Yにはトナーと逆の極性のバイアス(本実施例ではトナーがマイナス極性なのでプラスバイアス)を加えており、トナーを静電的に中間転写ベルト1表面に転写する。1次転写ローラ8K、8M、8C、8Yの配置位置は、印写ユニット2K、2M、2C、2Y内に配置してある感光体ドラム4K、4M、4C、4Yに対してその直下に配置してあるわけではなく、若干中間転写ベルト1の走行方向にずらして配置してあり、中間転写ベルト1が各々の感光体ドラム、1次転写ローラに巻き付いて接触している構造としてある。 The primary transfer rollers 8K, 8M, 8C, and 8Y are provided to transfer the toner images formed by the printing units 2K, 2M, 2C, and 2Y to the surface of the intermediate transfer belt 1, and use a metal roller. Yes. The primary transfer rollers 8K, 8M, 8C, and 8Y are applied with a bias having a polarity opposite to that of the toner (in this embodiment, a positive bias because the toner has a negative polarity), and the toner is electrostatically applied to the surface of the intermediate transfer belt 1. Transcript. The primary transfer rollers 8K, 8M, 8C, and 8Y are arranged immediately below the photosensitive drums 4K, 4M, 4C, and 4Y arranged in the printing units 2K, 2M, 2C, and 2Y. The intermediate transfer belt 1 is slightly shifted in the running direction, and the intermediate transfer belt 1 is wound around and contacts the respective photosensitive drums and the primary transfer roller.
クリーニング対向ローラ20は、中間転写ベルトクリーナ9の接触性を安定にするために、中間転写ベルトクリーナの対向位置に配置している。クリーニング対向ローラ20は、表面層と金属軸で構成してあり、表面層に若干の粘着性を持たせている。この表面層に粘着性を持たせた理由は、中間転写ベルト1裏面の汚れを付着させベルト裏面を清掃するためであるが、詳細は後述する。 The cleaning facing roller 20 is disposed at a position facing the intermediate transfer belt cleaner in order to stabilize the contact property of the intermediate transfer belt cleaner 9. The cleaning facing roller 20 is composed of a surface layer and a metal shaft, and the surface layer has some adhesiveness. The reason why the surface layer is made sticky is to adhere dirt on the back surface of the intermediate transfer belt 1 and clean the back surface of the belt, details of which will be described later.
露光器3は、レーザー走査光学系もしくはLEDアレイを用いた露光装置で、画像データ信号に対応した光を感光体ドラムに照射し、静電潜像を形成する。 The exposure device 3 is an exposure device using a laser scanning optical system or an LED array, and irradiates light corresponding to an image data signal onto a photosensitive drum to form an electrostatic latent image.
印写ユニット2K、2M、2C、2Yはそれぞれ別体のユニットとして構成してあり、容易に取り外せる構造としてある。感光体ドラム4K、4M、4C、4Yは、金属素管の表面に感光層を形成したドラム形状の部材である。帯電器5K、5M、5C、5Yは、感光体ドラム4K、4M、4C、4Y表面を規定の電位に帯電する物であり、ローラ帯電方式、コロトロン帯電方式などの帯電原理を用いたシステムを用いている。現像器6K、6M、6C、6Yは、感光体ドラム4K、4M、4C、4Y表面に形成した静電潜像をトナーを用いて現像し可視画像を形成するために用いている。現像器6K、6M、6C、6Yにはそれぞれ異なる色のトナー、例えば黒、マゼンタ、シアン、イエローが格納してあり、それぞれの感光体ドラム4K、4M、4C、4Yに異なる色のトナー画像を形成する。 The printing units 2K, 2M, 2C, and 2Y are configured as separate units, and can be easily removed. The photosensitive drums 4K, 4M, 4C, and 4Y are drum-shaped members in which a photosensitive layer is formed on the surface of a metal tube. The chargers 5K, 5M, 5C, and 5Y charge the surface of the photosensitive drums 4K, 4M, 4C, and 4Y to a predetermined potential, and use a system that uses a charging principle such as a roller charging method or a corotron charging method. ing. The developing devices 6K, 6M, 6C, and 6Y are used for developing a latent image formed on the surface of the photosensitive drums 4K, 4M, 4C, and 4Y with toner to form a visible image. The developing devices 6K, 6M, 6C, and 6Y store toners of different colors, for example, black, magenta, cyan, and yellow, and toner images of different colors are stored on the photosensitive drums 4K, 4M, 4C, and 4Y, respectively. Form.
図1の画像形成装置では、ローラ形状の現像ローラにトナーを擦り付け、このトナーを金属ブレードで摺擦/規制することによって現像ローラ表面に規定の帯電量と付着量のトナー層を形成し、これを感光体表面に接触させることによって感光体上の静電潜像に対応したトナー画像を感光体表面に形成数非磁性一成分現像方式の現像システムを用いている。無論、同じ機能を有する2成分現像方式等、他の現像システムを用いることも可能である。 In the image forming apparatus of FIG. 1, toner is rubbed against a roller-shaped developing roller, and this toner is rubbed / restricted with a metal blade to form a toner layer having a prescribed charge amount and adhesion amount on the surface of the developing roller. A toner system corresponding to the electrostatic latent image on the photosensitive member is formed on the surface of the photosensitive member by contacting the surface of the photosensitive member with a non-magnetic one-component developing system. Of course, other development systems such as a two-component development system having the same function may be used.
感光体クリーナ7K、7M、7C、7Yは、感光体ドラム4K、4M、4C、4Y表面に現像したトナー画像が中間転写ベルト1へ転写された後に感光体ドラム4K、4M、4C、4Y表面に残留したトナーを除去するものであり、ゴムブレードによってトナーを掻き取る。 The photoreceptor cleaners 7K, 7M, 7C, and 7Y are formed on the surfaces of the photoreceptor drums 4K, 4M, 4C, and 4Y after the toner images developed on the surfaces of the photoreceptor drums 4K, 4M, 4C, and 4Y are transferred to the intermediate transfer belt 1. The residual toner is removed, and the toner is scraped off by a rubber blade.
中間転写ベルトクリーナ9は、中間転写ベルト1表面から用紙11に転写された後、中間転写ベルト1表面に残留しているトナーを除去するものであり、ゴムブレードによってトナーを中間転写ベルト1から掻き取る。 The intermediate transfer belt cleaner 9 removes toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 1 after being transferred from the surface of the intermediate transfer belt 1 to the paper 11, and scrapes the toner from the intermediate transfer belt 1 with a rubber blade. take.
用紙カセット10は、記録媒体である用紙11を格納するためのものである。給紙ローラ12は、用紙11を用紙カセット10から引き出すためのものである。レジストローラ13は、用紙11の先端位置を水平にするとともに、画像の先端に合わせて用紙を転写部に搬送するために用いている。 The paper cassette 10 is for storing paper 11 as a recording medium. The paper feed roller 12 is for pulling out the paper 11 from the paper cassette 10. The registration roller 13 is used to level the front end of the paper 11 and to transport the paper to the transfer unit in accordance with the front end of the image.
2次転写ローラ14は、中間転写ベルト1表面に形成されたトナー画像を用紙11に転写するためのもので、中抵抗のゴムローラを用いて用紙11と中間転写ベルト1上のトナー画像を密着させ、同時にトナーと逆極性のバイアスを加えてトナー画像を用紙11上に転写する。 The secondary transfer roller 14 is for transferring the toner image formed on the surface of the intermediate transfer belt 1 to the paper 11, and uses a medium resistance rubber roller to bring the paper 11 and the toner image on the intermediate transfer belt 1 into close contact with each other. At the same time, a bias image having a polarity opposite to that of the toner is applied to transfer the toner image onto the paper 11.
定着器15は、用紙11上のトナー画像を熱と圧力で溶融加熱し、用紙に固着させるための物である。 The fixing device 15 is for fixing the toner image on the paper 11 to the paper by melting and heating it with heat and pressure.
コントローラ16は、外部からの制御信号や画像データを処理して本体の動作と画像出力の制御を行うものである。廃トナーボックス17は、中間転写ベルトクリーナ9及び感光体クリーナ7K、7M、7C、7Yで掻き取ったトナーを格納し、保持する部材である。 The controller 16 processes external control signals and image data to control the operation of the main body and image output. The waste toner box 17 is a member that stores and holds the toner scraped off by the intermediate transfer belt cleaner 9 and the photoreceptor cleaners 7K, 7M, 7C, and 7Y.
次に、図1の画像形成装置の動作について説明する。コントローラ16にコンピュータなど外部から画像形成信号と画像データが入力されると、中間転写ベルト1の回転並びに印写ユニット2Y、2M、2C、2Kの駆動を開始する。中間転写ベルト1が安定回転した後、画像信号に基づいて最初に中間転写ベルト1の回転方向最上流部にある印写ユニット2Kに対して露光器3が画像露光を開始、感光体ドラム4K表面に静電潜像を形成し、現像器6Kによってトナー画像を作成、中間転写ベルト1に転写する。中間転写ベルト1の回転に伴って移動するトナー画像に重ね合わせるように、印写ユニット2M、2C、2Yで順次トナー画像を形成、中間転写ベルト1への転写を行い、中間転写ベルト1表面にフルカラーのトナー画像を形成する。中間転写ベルト1に形成されたトナー画像は、2次転写ローラ14によって、予めタイミングを合わせて用紙カセット10から給紙ローラ12によって引き出され、2次転写ローラ14の位置に搬送した用紙11に転写する。用紙11は、その表面に転写したトナー画像を、定着器15によって用紙11表面に溶融固着し他後、本体外部へと出力する。 Next, the operation of the image forming apparatus in FIG. 1 will be described. When an image forming signal and image data are input to the controller 16 from the outside such as a computer, rotation of the intermediate transfer belt 1 and driving of the printing units 2Y, 2M, 2C, and 2K are started. After the intermediate transfer belt 1 rotates stably, the exposure unit 3 first starts image exposure to the printing unit 2K at the most upstream portion in the rotation direction of the intermediate transfer belt 1 based on the image signal, and the surface of the photosensitive drum 4K. Then, an electrostatic latent image is formed, and a toner image is created by the developing device 6K and transferred to the intermediate transfer belt 1. The toner images are sequentially formed by the printing units 2M, 2C, and 2Y so as to be superimposed on the toner image that is moved with the rotation of the intermediate transfer belt 1, and transferred to the intermediate transfer belt 1 to be formed on the surface of the intermediate transfer belt 1. A full-color toner image is formed. The toner image formed on the intermediate transfer belt 1 is drawn from the paper cassette 10 by the paper feed roller 12 in advance by the secondary transfer roller 14 at the timing, and transferred to the paper 11 conveyed to the position of the secondary transfer roller 14. To do. The toner image transferred onto the surface of the paper 11 is fused and fixed to the surface of the paper 11 by the fixing device 15 and then output to the outside of the main body.
図1の画像形成装置では、印写ユニット2K、2M、2C、2Yが寿命近くになると若干トナーが印写ユニット2K、2M、2C、2Y内部から飛散する場合があり、この飛散トナーが中間転写ベルト1内部に混入して内部に配置している1次転写ローラ8K、8M、8C、8Yに付着することがある。このように1次転写ローラ8K、8M、8C、8Yにトナーが付着し、量が増えてローラ自体を覆ってしまうと、1次転写部でのトナーを感光体ドラムから中間転写ベルトへ移動させる電界が小さくなり、転写効率が低下、画像が薄くなるといった問題が発生する。また、1次転写ローラへの汚れトナーの付着は均一にローラを覆う訳ではないので、転写率にむらが生じ、最終的にプリントした画像においてもそのむらが現れ、画像品位を大きく低下させてしまうことになる。 In the image forming apparatus of FIG. 1, when the printing units 2K, 2M, 2C, and 2Y are near the end of their lives, some toner may be scattered from the inside of the printing units 2K, 2M, 2C, and 2Y. The belt 1 may be mixed inside the belt 1 and adhere to the primary transfer rollers 8K, 8M, 8C, and 8Y disposed inside. As described above, when toner adheres to the primary transfer rollers 8K, 8M, 8C, and 8Y and the amount increases to cover the roller itself, the toner in the primary transfer portion is moved from the photosensitive drum to the intermediate transfer belt. There arise problems that the electric field is reduced, transfer efficiency is lowered, and an image is thinned. In addition, the adhesion of the dirty toner to the primary transfer roller does not cover the roller uniformly, resulting in uneven transfer rate, which also appears in the final printed image, greatly reducing the image quality. Will end up.
上記問題を解決するために、本発明の画像形成装置では、1次転写ローラ8K、8M、8C、8Yに通常与えているバイアスとは逆極性のバイアスを与えて1次転写ローラ8K、8M、8C、8Y表面に付着したトナーを中間転写ベルト裏面に静電的に転写させて1次転写ローラ8K、8M、8C、8Y表面の異物を除去するする制御を設けた。さらに中間転写ベルト1裏面に移行したトナーを清掃するための機能を中間転写ベルト1裏面に配置したクリーニング対向ローラ20に持たせた。 In order to solve the above problem, in the image forming apparatus of the present invention, the primary transfer rollers 8K, 8M, 8M, 8M, and 8Y are given a bias having a polarity opposite to that of the primary transfer rollers 8K, 8M, 8C, and 8Y. Control is provided to remove the foreign matter on the surfaces of the primary transfer rollers 8K, 8M, 8C, and 8Y by electrostatically transferring the toner adhering to the surfaces of the 8C and 8Y to the back surface of the intermediate transfer belt. Further, a cleaning counter roller 20 disposed on the back surface of the intermediate transfer belt 1 is provided with a function for cleaning the toner transferred to the back surface of the intermediate transfer belt 1.
以下に、その詳細を説明する。
図3は、図1の画像形成装置の感光体ドラム4K、4M、4C、4Y、1次転写ローラ8K、8M、8C、8Yへのバイアス構造を示した図である。感光体ドラム4K、4M、4C、4Yは、それぞれアースに接地し零電位としている。これに対して1次転写ローラ8K、8M、8C、8Yには先にも述べたようにトナーと逆極性でプラスのバイアス電圧を印加している。これらの1次転写ローラ8K、8M、8C、8Yには各々独立にバイアスを印加できるようにそれぞれに高圧電源21K、21M、21C、21Yを配置している。高圧電源21K、21M、21C、21Yは、正負の電圧を1次転写ローラ8K、8M、8C、8Yに印加できるようにしてある。図3の例では各1次転写ローラ8毎に電源を配置しているが、1つの電源で4つの1次転写ローラ8にバイアスを加える方法をとっても本発明の効果は変わらない。
The details will be described below.
FIG. 3 is a diagram illustrating a bias structure for the photosensitive drums 4K, 4M, 4C, and 4Y and the primary transfer rollers 8K, 8M, 8C, and 8Y of the image forming apparatus of FIG. The photosensitive drums 4K, 4M, 4C, and 4Y are each grounded to a zero potential. On the other hand, a positive bias voltage having a polarity opposite to that of the toner is applied to the primary transfer rollers 8K, 8M, 8C, and 8Y as described above. These primary transfer rollers 8K, 8M, 8C, and 8Y are respectively provided with high-voltage power supplies 21K, 21M, 21C, and 21Y so that a bias can be applied independently. The high-voltage power supplies 21K, 21M, 21C, and 21Y can apply positive and negative voltages to the primary transfer rollers 8K, 8M, 8C, and 8Y. In the example of FIG. 3, a power source is arranged for each primary transfer roller 8, but the effect of the present invention does not change even if a method of applying a bias to the four primary transfer rollers 8 with one power source is used.
図4は、図1の画像形成装置の高圧電源21K、21M、21C、21Yの動作をタイミングチャートを使って示した図である。本体にプリント指令が入力される(T0)と、まず中間転写ベルトを駆動する(T1)。その後、高圧電源21でプラス電圧(300〜1200V)を発生させ(T2)、画像形成を開始する(T3)。画像形成が終了したら(T4)、高圧電源21の出力の極性を反転させてマイナス電圧(ー300〜800V)を出力し(T5)、1次転写ローラ8のクリーニングを実行する。このマイナス電圧を出力する時間は、少なくとも1次転写ローラ8が一周する時間以上おこなうことが望ましい。高圧電源21によって所望の時間マイナス電圧を出力した後、高圧電源21の出力をオフとし(T6)、中間転写ベルト1の回転を停止する(T7)。 FIG. 4 is a diagram showing the operation of the high-voltage power supplies 21K, 21M, 21C, and 21Y of the image forming apparatus of FIG. 1 using a timing chart. When a print command is input to the main body (T0), the intermediate transfer belt is first driven (T1). Thereafter, a positive voltage (300 to 1200 V) is generated by the high voltage power source 21 (T2), and image formation is started (T3). When the image formation is completed (T4), the polarity of the output of the high-voltage power supply 21 is reversed to output a negative voltage (-300 to 800V) (T5), and the primary transfer roller 8 is cleaned. It is desirable that the negative voltage is output for at least the time required for the primary transfer roller 8 to make one round. After a negative voltage is output for a desired time by the high-voltage power source 21, the output of the high-voltage power source 21 is turned off (T6), and the rotation of the intermediate transfer belt 1 is stopped (T7).
ところで、図1の画像形成装置の場合、1次転写ローラ8から中間転写ベルト1裏面に移行したトナーは、クリーニング対向ローラ20にて除去するので、中間転写ベルト1裏面のトナーも除去すると言う観点では、中間転写ベルト1を空転させて、1次転写ローラ8から中間転写ベルト1裏面に移行したトナーをクリーニング対向ローラ20に到達させる必要がある。このため、図1の画像形成装置では、T6からT7の間の時間を中間転写ベルト1が1周する時間を確保している。 By the way, in the case of the image forming apparatus of FIG. 1, since the toner transferred from the primary transfer roller 8 to the back surface of the intermediate transfer belt 1 is removed by the cleaning counter roller 20, the toner on the back surface of the intermediate transfer belt 1 is also removed. Then, it is necessary to cause the intermediate transfer belt 1 to idle so that the toner transferred from the primary transfer roller 8 to the back surface of the intermediate transfer belt 1 reaches the cleaning counter roller 20. For this reason, in the image forming apparatus of FIG. 1, the time for the intermediate transfer belt 1 to make one round is ensured as the time between T6 and T7.
もちろん、マイナス電圧を出力するタイミングは、上記以外にも所望の枚数印刷後に実行する、所望の枚数印刷後本体の画像形成動作を中断して実行するなどしても良い。 Of course, the timing for outputting the negative voltage may be executed after printing a desired number of sheets in addition to the above, or by interrupting the image forming operation of the main body after printing the desired number of sheets.
次に、クリーニング対向ローラ20について詳細に説明する。図5は、クリーニング対向ローラ20の詳細断面を示した図である。クリーニング対向ローラ20は、金属軸22と表面層23で構成され、表面層23は、発泡ウレタンゴムを用いている。特にこの様な発泡ゴムの場合、発泡のセルを非常に小さくし、例えば、50μm以下とするとトナーが付着しやすくなり、中間転写ベルト1裏面のトナーを効率よく清掃できる。もちろん、中間転写ベルト1裏面に混入するトナーの量に応じて、他の材質、構造の表面層、例えばEPDM、NBR、シリコンゴムのソリッド、スポンジゴム、フッ素樹脂、シリコン樹脂、ウレタン樹脂のコーティングを用いることも可能である。また、表面層を用いず、金属軸22のみで構成してもよい。 Next, the cleaning counter roller 20 will be described in detail. FIG. 5 is a view showing a detailed cross section of the cleaning facing roller 20. The cleaning counter roller 20 includes a metal shaft 22 and a surface layer 23, and the surface layer 23 uses foamed urethane rubber. In particular, in the case of such a foamed rubber, if the foamed cell is made very small, for example, 50 μm or less, the toner easily adheres, and the toner on the back surface of the intermediate transfer belt 1 can be efficiently cleaned. Of course, depending on the amount of toner mixed on the back surface of the intermediate transfer belt 1, a surface layer of another material or structure, such as EPDM, NBR, silicon rubber solid, sponge rubber, fluororesin, silicon resin, or urethane resin, is coated. It is also possible to use it. Moreover, you may comprise only the metal shaft 22 without using a surface layer.
以上、本実施例の画像形成装置では、装置を使って行くにつれて中間転写ベルト内部にトナーが進入し、1次転写ローラの汚れが発生した場合でも、1次転写ローラに通常とは逆のバイアスを印加して中間転写ベルトにトナーを移行し、移行したトナーをクリーニング対向ローラにて捕集するため、1次転写ローラの汚れ、中間転写ベルトの汚れを除去できる。従って、それらの部材の汚れによって起こる転写効率の低下や転写むらの発生が押さえられ、印刷に伴う画像の劣化が無くなり、高品質の画像を提供できる。 As described above, in the image forming apparatus according to the present exemplary embodiment, even when the toner enters the intermediate transfer belt as the apparatus is used and the primary transfer roller is contaminated, the primary transfer roller is biased in a reverse bias. Is applied to transfer the toner to the intermediate transfer belt, and the transferred toner is collected by the cleaning counter roller, so that the dirt on the primary transfer roller and the dirt on the intermediate transfer belt can be removed. Accordingly, a decrease in transfer efficiency and transfer unevenness caused by the contamination of these members are suppressed, and image deterioration due to printing is eliminated, so that a high-quality image can be provided.
ところで、図1の画像形成装置で用いている1次転写ローラ8K、8M、8C、8Yは金属ローラであるが、他の様々な構成のローラを用いることも可能である。図6は、金属軸24の表面に表面層25を設けたローラの断面構造を示した図である。表面層25は、電気的に導電性(体積抵抗で10MΩcm以下)を有する樹脂材料、例えばカーボンを分散させた厚さ数μm〜数mmのフッ素樹脂、シリコン樹脂、ウレタン樹脂を用いる。これらの樹脂材料で表面層を形成した図6のローラでは、中間転写ベルト1の裏面に混入したトナーや異物がこれらのローラに付着しにくくなる効果も得られると同時にバイアス印加による1次転写ローラ8K、8M、8C、8Yから中間転写ベルト1への汚れの移行が良好になる。 Incidentally, the primary transfer rollers 8K, 8M, 8C, and 8Y used in the image forming apparatus of FIG. 1 are metal rollers, but it is also possible to use rollers having various other configurations. FIG. 6 is a view showing a cross-sectional structure of a roller in which a surface layer 25 is provided on the surface of the metal shaft 24. For the surface layer 25, a resin material having electrical conductivity (volume resistance of 10 MΩcm or less), for example, a fluororesin having a thickness of several μm to several mm in which carbon is dispersed, a silicon resin, and a urethane resin are used. In the roller of FIG. 6 in which the surface layer is formed of these resin materials, the effect of making it difficult for toner and foreign matter mixed on the back surface of the intermediate transfer belt 1 to adhere to these rollers is obtained, and at the same time, the primary transfer roller by bias application. The transfer of dirt from 8K, 8M, 8C, 8Y to the intermediate transfer belt 1 is improved.
また、図6の表面層25に弾性体を用いることも可能である。弾性体を用いる場合は、ソリッド形態、スポンジ形態で導電性のウレタン、EPDM、NBR、シリコンゴムを用いることができる。 Moreover, it is also possible to use an elastic body for the surface layer 25 of FIG. In the case of using an elastic body, conductive urethane, EPDM, NBR, or silicon rubber in solid form or sponge form can be used.
さらに、1次転写ローラ8K、8M、8C、8Yの配置位置は、図1の画像形成装置ではそれぞれ感光体ドラム4K、4M、4C、4Yの直下に対して若干中間転写ベルト1の走行方向にずらして配置してあるが、走行方向の上流側に配置した構成、感光体ドラム4K、4M、4C、4Yの直下で、感光体ドラムと1次転写ローラでニップを形成する位置に配置する構成であっても、本発明の効果は同じく得られる。 Further, the arrangement positions of the primary transfer rollers 8K, 8M, 8C, and 8Y are slightly in the running direction of the intermediate transfer belt 1 with respect to the positions immediately below the photosensitive drums 4K, 4M, 4C, and 4Y in the image forming apparatus of FIG. Although the arrangement is shifted, the arrangement is arranged on the upstream side in the traveling direction, and the arrangement is arranged immediately below the photosensitive drums 4K, 4M, 4C, and 4Y at a position where a nip is formed by the photosensitive drum and the primary transfer roller. Even so, the effects of the present invention can be obtained.
ところで、図1の実施例の画像形成装置では、1次転写ローラ8K、8M、8C、8Y表面から中間転写ベルト1に移行したトナーを表面層を形成したクリーニング対向ローラ20表面に付着させることで除去している。このように予め中間転写ベルト1に内包している部材に汚れを付着させるのは、図1の例で示したクリーニング対向ローラ20だけではなく、他の内包部材、例えば従動ローラ18や駆動ローラ19にクリーニング対向ローラ19と同様の機能を持たせて実施することも可能である。さらに中間転写ベルト1裏面に移行したトナーの除去は、以下の方法を用いても良い。 By the way, in the image forming apparatus of the embodiment of FIG. 1, the toner transferred from the surface of the primary transfer rollers 8K, 8M, 8C, 8Y to the intermediate transfer belt 1 is adhered to the surface of the cleaning counter roller 20 on which the surface layer is formed. It has been removed. In this way, not only the cleaning counter roller 20 shown in the example of FIG. 1 but also other internal members such as the driven roller 18 and the drive roller 19 are attached to the members included in the intermediate transfer belt 1 in advance. It is also possible to carry out with the same function as the cleaning counter roller 19. Further, the toner transferred to the back surface of the intermediate transfer belt 1 may be removed by the following method.
図7は、中間転写ベルト1の裏面を清掃する方法として弾性ブレードを用いた清掃部材を用いた例を示すものである。中間転写ベルト1裏面でクリーニング対向ローラ20と1次転写ローラ8Kの間に中間転写ベルト裏面クリーナ26を配置し、中間転写ベルト裏面クリーナ26の重力方向直下に配置した回収部27で中間転写ベルト裏面クリーナ26で除去したトナーを回収する。中間転写ベルト1裏面に付着しているトナーは、中間転写ベルト1内部に混入するトナーの量が多い場合、例えば装置の寿命を長く設定してある画像形成装置においては、図1の画像形成装置で用いている内包している部材の表面に汚れを保持する方法では汚れが多く発生するので対応しきれないため、図7の構造の清掃部材を用いることが有効である。さらに、図7の例では、中間転写ベルト1裏面を清掃する部材として弾性ブレードを用いているが、トナーをクリーニングする方法として知られるブラシローラなどの部材を用いることも可能である。 FIG. 7 shows an example in which a cleaning member using an elastic blade is used as a method for cleaning the back surface of the intermediate transfer belt 1. An intermediate transfer belt back surface cleaner 26 is disposed between the cleaning opposing roller 20 and the primary transfer roller 8K on the back surface of the intermediate transfer belt 1, and a back surface of the intermediate transfer belt is collected by a collecting unit 27 disposed immediately below the intermediate transfer belt back surface cleaner 26 in the gravity direction. The toner removed by the cleaner 26 is collected. When the toner adhering to the back surface of the intermediate transfer belt 1 has a large amount of toner mixed in the intermediate transfer belt 1, for example, in an image forming apparatus in which the lifetime of the apparatus is set long, the image forming apparatus shown in FIG. In the method of holding dirt on the surface of the encapsulating member used in FIG. 7, since a lot of dirt is generated and it cannot be handled, it is effective to use the cleaning member having the structure of FIG. Further, in the example of FIG. 7, an elastic blade is used as a member for cleaning the back surface of the intermediate transfer belt 1, but a member such as a brush roller known as a method for cleaning toner can also be used.
図8は、中間転写ベルト1の裏面に混入するトナーの量が多い場合に使用するのに適する清掃部材の他の例を示した図である。図8の例は、内包するローラ部材の表面に清掃機構を設けて移行したトナーを掻き取る方法について説明している。図8の構造では、従動ローラ18表面を清掃する従動ローラ清掃ブレード28を従動ローラ18近傍に配置すると共に、従動ローラ清掃ブレード28で掻き取ったトナーを回収する回収部29を従動ローラ清掃ブレード28直下に配置している。図8の構成を用いることで、中間転写ベルト1裏面に多くのトナーが混入した場合でも、問題なく画像形成を実現できる。 FIG. 8 is a view showing another example of a cleaning member suitable for use when the amount of toner mixed on the back surface of the intermediate transfer belt 1 is large. The example of FIG. 8 describes a method of scraping off the transferred toner by providing a cleaning mechanism on the surface of the roller member to be included. In the structure of FIG. 8, a driven roller cleaning blade 28 that cleans the surface of the driven roller 18 is disposed in the vicinity of the driven roller 18, and a collecting unit 29 that collects the toner scraped off by the driven roller cleaning blade 28 is provided as the driven roller cleaning blade 28. It is located directly below. By using the configuration of FIG. 8, even when a large amount of toner is mixed on the back surface of the intermediate transfer belt 1, image formation can be realized without any problem.
図9は、図8の中間転写ベルト1の裏面のクリーニングをさらに効果的に実施する方法の構成を示した図である。図9の実施例では、駆動ローラ19にローラ表面を清掃する駆動ローラ清掃ブレード30(ブラシローラを用いることも可能)を設け、駆動ローラ清掃ブレード20によって掻き取られた駆動ローラ19表面に付着したトナーを回収する回収部31を駆動ローラ清掃ブレード30の直下に配置している。これによって、1次転写ローラ8Y、8M、8C、8K表面から中間転写ベルト1裏面に移行し、さらに駆動ローラ19表面に移行したトナーを駆動ローラ清掃ブレード30で掻き落とすことによってトナーの清掃を実行できる。この時、中間転写ベルト1から駆動ローラ19へのトナーの移行を、駆動ローラ19の対向位置で中間転写ベルト1の表側に配置している2次転写ローラ14のバイアスによる静電気力も用いることで効率を向上させることができる。 FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a method for further effectively cleaning the back surface of the intermediate transfer belt 1 of FIG. In the embodiment of FIG. 9, the driving roller 19 is provided with a driving roller cleaning blade 30 (a brush roller can be used) for cleaning the roller surface, and adheres to the surface of the driving roller 19 scraped by the driving roller cleaning blade 20. A collecting unit 31 that collects toner is disposed immediately below the driving roller cleaning blade 30. As a result, the toner is transferred from the front surface of the primary transfer rollers 8Y, 8M, 8C, and 8K to the back surface of the intermediate transfer belt 1, and the toner transferred to the surface of the drive roller 19 is scraped off by the drive roller cleaning blade 30 to execute toner cleaning. it can. At this time, the toner transfer from the intermediate transfer belt 1 to the drive roller 19 is also efficient by using electrostatic force due to the bias of the secondary transfer roller 14 disposed on the front side of the intermediate transfer belt 1 at a position facing the drive roller 19. Can be improved.
図9の構成では、2次転写ローラ14にバイアスを加える2次転写高圧電源32の極性を変えることで上記の原理を実現する。図1の画像形成装置では、2次転写ローラ14にプラス電圧を加えることで、中間転写ベルト1表面のトナーを用紙に転写している。中間転写ベルト1裏面に付着しているトナーは、マイナス極性であるため、2次転写ローラ14にマイナスバイアスを加えると、静電的な力でもトナーを駆動ローラ19に付着させることが可能となり、中間転写ベルト1裏面の清掃性を向上させることができる。駆動ローラ19表面に付着したトナーは、駆動ローラ19の表面を清掃する駆動ローラ清掃ブレード30によって除去する。 In the configuration of FIG. 9, the above principle is realized by changing the polarity of the secondary transfer high-voltage power supply 32 that applies a bias to the secondary transfer roller 14. In the image forming apparatus of FIG. 1, the toner on the surface of the intermediate transfer belt 1 is transferred to a sheet by applying a positive voltage to the secondary transfer roller 14. Since the toner adhering to the back surface of the intermediate transfer belt 1 has a negative polarity, if a negative bias is applied to the secondary transfer roller 14, the toner can be attached to the driving roller 19 even with an electrostatic force. The cleanability of the back surface of the intermediate transfer belt 1 can be improved. The toner adhering to the surface of the driving roller 19 is removed by a driving roller cleaning blade 30 that cleans the surface of the driving roller 19.
図10は、図9の構成における2次転写高圧電源32の動作を示したタイミングチャートである。
本体にプリント指令が入力される(T0)と、まず中間転写ベルトを駆動する(T1)。その後、高圧電源21でプラス電圧を発生させ(T2)、画像形成を開始する(T3)。画像形成が終了したら(T4)、高圧電源21の出力の極性を反転させてマイナス電圧を出力し(T5)、1次転写ローラ8のクリーニングを実行する。このマイナス電圧を出力する時間は、少なくとも1次転写ローラ8が一周する時間以上おこなうことが望ましい。高圧電源21によって所望の時間マイナス電圧を出力した後、高圧電源21の出力をオフとし(T6)するが、1次転写ローラ8から中間転写ベルト1裏面に移行したトナーが中間転写ベルト1の回転に伴って2次転写部に達したタイミング(T7)で2次転写高圧電源32の出力をマイナス電圧にする。その後、中間転写ベルト1裏面のトナーが全て2次転写部を通過したタイミング(T8)で2次転写高圧電源32の出力をオフとし、中間転写ベルト1の回転を停止する(T9)。
FIG. 10 is a timing chart showing the operation of the secondary transfer high-voltage power supply 32 in the configuration of FIG.
When a print command is input to the main body (T0), first, the intermediate transfer belt is driven (T1). Thereafter, a positive voltage is generated by the high voltage power source 21 (T2), and image formation is started (T3). When the image formation is completed (T4), the polarity of the output of the high-voltage power supply 21 is reversed and a negative voltage is output (T5), and the primary transfer roller 8 is cleaned. It is desirable that the negative voltage is output for at least the time required for the primary transfer roller 8 to make one round. After a negative voltage is output by the high voltage power source 21 for a desired time, the output of the high voltage power source 21 is turned off (T6), but the toner transferred from the primary transfer roller 8 to the back surface of the intermediate transfer belt 1 rotates the intermediate transfer belt 1. Accordingly, the output of the secondary transfer high-voltage power supply 32 is set to a negative voltage at the timing (T7) when the secondary transfer portion is reached. Thereafter, the output of the secondary transfer high-voltage power supply 32 is turned off at the timing (T8) when all the toner on the back surface of the intermediate transfer belt 1 passes through the secondary transfer portion, and the rotation of the intermediate transfer belt 1 is stopped (T9).
図9、図10の方式を用いることで、中間転写ベルト1裏面に移行したトナーを確実に清掃することができる。 By using the systems shown in FIGS. 9 and 10, the toner transferred to the back surface of the intermediate transfer belt 1 can be reliably cleaned.
ところで、1次転写ローラ8Y、8M、8C、8Kから中間転写ベルト1へのトナーの移行は、主に静電気力で行われる。従って、1次転写ローラ8Y、8M、8C、8K表面のトナーの帯電を予め高めることができれば、1次転写ローラ8Y、8M、8C、8K表面に付着したトナーの中間転写ベルト1への移行を効率的に行うことができる。図11は、1次転写ローラ8Y、8M、8C、8Kに予め高めのプラス電圧を加える制御を行った場合のシーケンスを示した図である。本体にプリント指令が入力される(T0)と、まず中間転写ベルトを駆動する(T1)。その後、高圧電源21でプラス電圧を発生させ(T2)、画像形成を開始する(T3)。画像形成が終了したら(T4)、高圧電源21の出力の極性を反転させてマイナス電圧を出力するが、その前に、通常の画像形成時に加える電圧より高いプラスの電圧を印加している(T5)。この高めのプラス電圧は、1次転写ローラ8Y、8M、8C、8Kと中間転写ベルト1の間の空隙で微小放電が発生する電圧に設定している。1次転写ローラ8Y、8M、8C、8Kと中間転写ベルト1の間の空隙で放電が発生すると、1次転写ローラ8Y、8M、8C、8Kにプラスの電圧を印加しているので中間転写ベルト1側にプラス、1次転写ローラ8Y、8M、8C、8Kの表面にはマイナスの電荷が降り注ぐことになり、1次転写ローラ8Y、8M、8C、8K表面に付着しているトナーの帯電状態が確実にマイナスになるとともに帯電量もマイナスに高くなる。その後、高圧電源21の出力をマイナス電圧にして1次転写ローラ8のクリーニングを実行する(T6)。このマイナス電圧を出力する時間は、少なくとも1次転写ローラ8が一周する時間以上おこなうことが望ましい。高圧電源21によって所望の時間マイナス電圧を出力した後、高圧電源21の出力をオフとし(T7)、中間転写ベルト1の回転を停止する(T8)。 Incidentally, toner transfer from the primary transfer rollers 8Y, 8M, 8C, and 8K to the intermediate transfer belt 1 is mainly performed by electrostatic force. Therefore, if the charging of the toner on the surfaces of the primary transfer rollers 8Y, 8M, 8C, and 8K can be increased in advance, the toner adhering to the surfaces of the primary transfer rollers 8Y, 8M, 8C, and 8K is transferred to the intermediate transfer belt 1. Can be done efficiently. FIG. 11 is a diagram illustrating a sequence in a case where control for applying a high positive voltage to the primary transfer rollers 8Y, 8M, 8C, and 8K is performed in advance. When a print command is input to the main body (T0), the intermediate transfer belt is first driven (T1). Thereafter, a positive voltage is generated by the high voltage power source 21 (T2), and image formation is started (T3). When the image formation is completed (T4), the polarity of the output of the high-voltage power supply 21 is inverted to output a negative voltage, but before that, a positive voltage higher than the voltage applied during normal image formation is applied (T5). ). This higher positive voltage is set to a voltage at which minute discharge is generated in the gaps between the primary transfer rollers 8Y, 8M, 8C, and 8K and the intermediate transfer belt 1. When a discharge occurs in the gap between the primary transfer rollers 8Y, 8M, 8C, and 8K and the intermediate transfer belt 1, a positive voltage is applied to the primary transfer rollers 8Y, 8M, 8C, and 8K, so that the intermediate transfer belt is applied. Plus on the 1 side, minus charge will be poured on the surfaces of the primary transfer rollers 8Y, 8M, 8C, 8K, and the charged state of the toner adhering to the surfaces of the primary transfer rollers 8Y, 8M, 8C, 8K Is surely negative and the charge amount is negatively increased. Thereafter, the primary transfer roller 8 is cleaned by setting the output of the high voltage power source 21 to a negative voltage (T6). It is desirable that the negative voltage is output for at least the time required for the primary transfer roller 8 to make one round. After the negative voltage is output for a desired time by the high voltage power source 21, the output of the high voltage power source 21 is turned off (T7), and the rotation of the intermediate transfer belt 1 is stopped (T8).
この様に予め1次転写ローラ8Y、8M、8C、8K表面のトナーをマイナスに帯電することで、1次転写ローラ8Y、8M、8C、8Kにマイナス電圧を加えたときのトナーに働く静電気力は大きくなり、1次転写ローラ8Y、8M、8C、8K表面の清掃性を向上させることができる。 In this way, the electrostatic force acting on the toner when a negative voltage is applied to the primary transfer rollers 8Y, 8M, 8C, and 8K by previously negatively charging the toner on the surface of the primary transfer rollers 8Y, 8M, 8C, and 8K. Can be improved, and the cleaning properties of the surfaces of the primary transfer rollers 8Y, 8M, 8C, and 8K can be improved.
以上、本実施例の画像形成装置では、装置を使ってゆくにつれて中間転写ベルト内部にトナーが進入し、1次転写ローラの汚れが発生した場合でも、1次転写ローラに通常とは逆のバイアスを印加して中間転写ベルトにトナーを移行し、移行したトナーをクリーニング対向ローラにて捕集するため、1次転写ローラの汚れ、中間転写ベルトの汚れを除去できる。従って、それらの部材の汚れによって起こる転写効率の低下や転写むらの発生が押さえられ、印刷に伴う画像の劣化が無くなり、高品質の画像を提供できる。 As described above, in the image forming apparatus according to the present exemplary embodiment, even when the toner enters the intermediate transfer belt as the apparatus is used and the primary transfer roller is contaminated, the primary transfer roller is biased in a reverse bias. Is applied to transfer the toner to the intermediate transfer belt, and the transferred toner is collected by the cleaning counter roller, so that the dirt on the primary transfer roller and the dirt on the intermediate transfer belt can be removed. Accordingly, a decrease in transfer efficiency and transfer unevenness caused by the contamination of these members are suppressed, and image deterioration due to printing is eliminated, so that a high-quality image can be provided.
なお以上説明してきた実施例の装置は、複数の感光体を有する中間転写タンデム構成の画像形成装置であるが、本発明はこれに限定されず、複数の感光体を有しトナーを感光体から直接記録媒体に重ね転写する直接転写タンデム構成の装置や、1ドラムの中間転写構成の画像形成装置などにも適用できる。これら装置の基本的な構成は公知であるので詳細な説明及び図示を省略する。 The apparatus of the embodiment described above is an image forming apparatus having an intermediate transfer tandem configuration having a plurality of photoconductors. However, the present invention is not limited to this, and the apparatus has a plurality of photoconductors and toner is supplied from the photoconductor. The present invention can also be applied to an apparatus having a direct transfer tandem configuration that directly transfers images onto a recording medium, and an image forming apparatus having an intermediate transfer configuration of one drum. Since the basic configuration of these devices is well known, detailed description and illustration are omitted.
また転写部材(上述した実施例では、1次転写バイアス印加手段)のクリーニング手段の、バイアスクリーニング以外のクリーニング方法としては、転写ローラ表面にクリーニングブレード、クリーニングブラシ、クリーニングローラ等を当接させて行うものであっても良いことはもちろんである。この点についても基本的な構成は公知であるので詳細な説明及び図示を省略する。 Further, as a cleaning method other than bias cleaning of the cleaning unit of the transfer member (primary transfer bias applying unit in the above-described embodiment), a cleaning blade, a cleaning brush, a cleaning roller, or the like is brought into contact with the transfer roller surface. Of course, it may be a thing. Also in this respect, since the basic configuration is known, detailed description and illustration are omitted.
さらに、本発明に係る転写装置、及びこれを用いた画像形成装置は、上述の構成の他にも、従来公知、周知の構成を採用でき、図示の構成のものには限定されない。例えば中間転写体裏面を清掃する清掃手段に、弾性ブレードを用いた清掃手段をもちいること、中間転写体裏面を清掃する清掃手段に、ブラシ形状の部材を用いること、ローラ表面を清掃する清掃手段に弾性ブレードやブラシ形状の部材を用いること等の種々の手段を採用できる。 Furthermore, the transfer device according to the present invention and the image forming apparatus using the transfer device can employ a known and well-known configuration in addition to the above-described configuration, and is not limited to the illustrated configuration. For example, a cleaning unit that uses an elastic blade is used as a cleaning unit that cleans the back surface of the intermediate transfer member, a brush-shaped member is used as a cleaning unit that cleans the back surface of the intermediate transfer member, and a cleaning unit that cleans the roller surface. Various means such as using an elastic blade or a brush-shaped member can be employed.
すなわち、トナー像担自体と、前記トナー像担持体と接触して配置したベルト形状の中間転写体と、前記中間転写体に内包され、前記トナー担持体のほぼ対向する位置に配置した1次転写手段と、前記1次転写手段にバイアスを加える1次転写バイアス印加手段と、前記中間転写体表面側に配置した2次転写手段と、前記2次転写手段にバイアスを加える2次転写バイアス手段を有し、前記トナー像担持体表面に形成した画像を前記1次転写手段に印加したバイアス電圧によって前記中間転写体表面に転写し、前記中間転写体表面に転写した画像を前記2次転写手段によって記録媒体に転写する電子写真プロセスを用いた画像形成装置において、前記1次転写バイアス印加手段の極性を変化させることにより、前記1次転写手段に付着した異物やトナーを前記中間転写体裏面に移行させるとする構成、
前記中間転写体裏面を清掃する清掃手段を有する構成、
前記中間転写体を少なくとも複数本のローラによって張架するとともに、前記複数本のローラの少なくとも1本に表面の汚れを除去するローラ清掃手段を設けた構成、
前記中間転写体裏面を清掃する清掃手段が、ローラ形状で有り、トナーや異物が前記中間転写体裏面より付着しやすくなる処理が施されている構成、
前記1次転写バイアス印加手段のバイアス極性を変えるタイミングを、前記トナー担持体上に形成したトナー画像を前記中間転写体に転写しているとき以外に実行する構成、
前記1次転写手段に印加するバイアスの極性変化を実施する前に、前記1次転写手段に加えるバイアスを高くする構成、
前記ローラ清掃手段を前記2次転写手段の対向位置に配置したローラに設けると共に、前記1次転写バイアス印加手段が極性を変えたときに前記1次転写手段が接触していた前記中間転写体裏面が前記中間転写手段の移動に伴って前記2次転写手段の配置部を通過するタイミングで前記2次転写バイアス手段の極性を変化させる構成、
等々の種々の構成、そしてそれらの変形構成を採用することが、請求の範囲を逸脱しない限りで可能である。
そして、1次転写バイアス印加手段の極性を変化させることにより、1次転写手段に付着した異物やトナーを中間転写体裏面に移行させることで1次転写手段の汚れを除去することが可能となり、高品位の画像形成を実現できる。また、中間転写体裏面の清掃も考慮して中間転写体裏面を清掃する清掃手段を有することとしも同様であり、さらに、中間転写体を少なくとも複数本のローラによって張架するとともに、複数本のローラの少なくとも1本に表面の汚れを除去するローラ清掃手段を設けることでも同様である。
また、中間転写体裏面を清掃する清掃手段が、ローラ形状で有り、トナーや異物が前記中間転写体裏面より付着しやすくなる処理が施されていることでも同様であり、さらに、中間転写体裏面を清掃する清掃手段が、弾性ブレード、ブラシ形状の部材用いた清掃手段であっても同様である。
さらに、ローラ表面を清掃する清掃手段が、弾性ブレード、ブラシ形状の部材用いた清掃手段でも同じである。
そして上述の構成で転写を実行するには、1次転写バイアス印加手段のバイアス極性を変えるタイミングを、トナー担持体上に形成したトナー画像を中間転写体に転写しているとき以外に実行する。この1次転写手段に印加するバイアスの極性変化を実施する前に、1次転写手段に加えるバイアスを高くしてもよい。また、ローラ清掃手段を2次転写手段の対向位置に配置したローラに設けると共に、1次転写バイアス印加手段が極性を変えたときに1次転写手段が接触していた中間転写体裏面が中間転写手段の移動に伴って2次転写手段の配置部を通過するタイミングで2次転写バイアス手段の極性を変化させるようにしてもよい。
いずれにしても、本発明装置を使ってゆくにつれて中間転写体内部に汚れが進入し、1次転写手段の汚れが発生した場合でも、1次転写手段に通常とは逆のバイアスを印加して中間転写体に汚れを移行し、除去でき、それらの部材の汚れによって起こる転写効率の低下や転写むらの発生を抑え、印刷に伴う画像の劣化を無くし、あるいはほぼ無くすことができ、複写機等の画像形成装置において高品質の画像の出力を可能とする。
That is, the toner image carrier itself, a belt-shaped intermediate transfer member disposed in contact with the toner image carrier, and the primary transfer contained in the intermediate transfer member and disposed substantially opposite to the toner carrier. Means, a primary transfer bias applying means for applying a bias to the primary transfer means, a secondary transfer means arranged on the surface side of the intermediate transfer member, and a secondary transfer bias means for applying a bias to the secondary transfer means. An image formed on the surface of the toner image bearing member is transferred to the surface of the intermediate transfer member by a bias voltage applied to the primary transfer unit, and the image transferred to the surface of the intermediate transfer member is transferred by the secondary transfer unit. In an image forming apparatus using an electrophotographic process for transferring to a recording medium, the polarity of the primary transfer bias applying means is changed to change the difference between the primary transfer means and the primary transfer means. Configured to be migrated to the back surface the intermediate transfer member and toner,
A configuration having a cleaning means for cleaning the back surface of the intermediate transfer member;
A configuration in which the intermediate transfer member is stretched by at least a plurality of rollers, and at least one of the plurality of rollers is provided with roller cleaning means for removing dirt on the surface;
The cleaning means for cleaning the back surface of the intermediate transfer member has a roller shape, and has been subjected to a process that makes it easier for toner and foreign matter to adhere to the back surface of the intermediate transfer member.
A configuration in which the timing for changing the bias polarity of the primary transfer bias applying means is executed except when the toner image formed on the toner carrying member is transferred to the intermediate transfer member;
A configuration in which the bias applied to the primary transfer unit is increased before the polarity change of the bias applied to the primary transfer unit is performed;
The roller cleaning unit is provided on a roller disposed at a position opposite to the secondary transfer unit, and the back surface of the intermediate transfer member is in contact with the primary transfer unit when the primary transfer bias applying unit changes polarity. A configuration in which the polarity of the secondary transfer bias unit is changed at a timing when the intermediate transfer unit passes through the arrangement portion of the secondary transfer unit as the intermediate transfer unit moves
It is possible to adopt various configurations and the like and variations thereof without departing from the scope of the claims.
Then, by changing the polarity of the primary transfer bias applying means, it is possible to remove foreign matter and toner adhering to the primary transfer means to the back surface of the intermediate transfer body, thereby removing the dirt on the primary transfer means. High quality image formation can be realized. Further, it is also possible to have cleaning means for cleaning the back surface of the intermediate transfer body in consideration of cleaning of the back surface of the intermediate transfer body. Further, the intermediate transfer body is stretched by at least a plurality of rollers, The same can be said by providing roller cleaning means for removing dirt on the surface of at least one of the rollers.
The same is true if the cleaning means for cleaning the back surface of the intermediate transfer member has a roller shape and is subjected to a treatment that makes it easier for toner and foreign matter to adhere to the back surface of the intermediate transfer member. The same applies even if the cleaning means for cleaning is a cleaning means using an elastic blade or a brush-shaped member.
Further, the cleaning means for cleaning the roller surface is the same as the cleaning means using an elastic blade or a brush-shaped member.
In order to execute the transfer with the above-described configuration, the timing for changing the bias polarity of the primary transfer bias applying means is executed except when the toner image formed on the toner carrying member is transferred to the intermediate transfer member. The bias applied to the primary transfer unit may be increased before changing the polarity of the bias applied to the primary transfer unit. In addition, the roller cleaning unit is provided on a roller disposed at a position opposite to the secondary transfer unit, and the back surface of the intermediate transfer member that the primary transfer unit is in contact with when the primary transfer bias applying unit changes polarity is intermediate transfer. The polarity of the secondary transfer bias unit may be changed at the timing of passing the arrangement portion of the secondary transfer unit as the unit moves.
In any case, even when dirt enters the intermediate transfer member as the apparatus of the present invention is used and dirt on the primary transfer unit is generated, a reverse bias is applied to the primary transfer unit. Dirt can be transferred to and removed from the intermediate transfer body, and the deterioration of transfer efficiency and transfer unevenness caused by the dirt of these members can be suppressed, and image deterioration due to printing can be eliminated or almost eliminated. The image forming apparatus can output a high-quality image.
1 中間転写ベルト1
2(2K、2M、2C、2Y) 印写ユニット
3 露光器
4(4K、4M、4C、4Y) 感光体ドラム
5(5K、5M、5C、5Y) 帯電器
6(6K、6M、6C、6Y) 現像器
7(7K、7M、7C、7Y) 感光体クリーナ
8(8K、8M、8C、8Y) 1次転写ローラ
9 中間転写ベルトクリーナ
10 用紙カセット
11 用紙
12 給紙ローラ
13 レジストローラ
14 2次転写ローラ
15 定着器
17 廃トナーボックス
16 コントローラ
18 従動ローラ
19 駆動ローラ
20 クリーニング対向ローラ
21(21、21K、21M、21C、21Y) 高圧電源
22 金属軸
23 表面層
24 金属軸
25 表面層
26 中間転写ベルト裏面クリーナ
27 回収部
28 従動ローラ清掃ブレード
29 回収部
30 駆動ローラ清掃ブレード
31 回収部
32 2次転写高圧電源
1 Intermediate transfer belt 1
2 (2K, 2M, 2C, 2Y) Printing unit 3 Exposure unit 4 (4K, 4M, 4C, 4Y) Photosensitive drum 5 (5K, 5M, 5C, 5Y) Charger 6 (6K, 6M, 6C, 6Y) ) Developer 7 (7K, 7M, 7C, 7Y) Photoconductor cleaner 8 (8K, 8M, 8C, 8Y) Primary transfer roller 9 Intermediate transfer belt cleaner 10 Paper cassette 11 Paper 12 Paper feed roller 13 Registration roller 14 Secondary Transfer roller 15 Fixing device 17 Waste toner box 16 Controller 18 Driven roller 19 Drive roller 20 Cleaning counter roller 21 (21, 21K, 21M, 21C, 21Y) High voltage power supply 22 Metal shaft 23 Surface layer 24 Metal shaft 25 Surface layer 26 Intermediate transfer Belt back surface cleaner 27 Recovery unit 28 Driven roller cleaning blade 29 Recovery unit 30 Drive roller cleaning blur De 31 recovery unit 32 the secondary transfer high-voltage power supply
Claims (9)
前記転写部材の表面に付着した異物や現像剤を除去するクリーニング手段を設けたことを特徴とする転写装置。 An endless belt having an internal space, an image carrier that is provided on the outer peripheral surface of the endless belt and carries a developer charged to a predetermined polarity, and disposed in the internal space of the endless belt, In a transfer apparatus having an endless belt or a transfer member that transfers to a recording medium carried on the endless belt,
A transfer apparatus comprising a cleaning means for removing foreign matter and developer adhering to the surface of the transfer member.
An image forming apparatus using the transfer device according to claim 1.
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