JP2009063681A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
【課題】像担持体から転写残トナーを回収し保持するトナー回収保持手段と、像担持体上の転写残トナーを帯電させるトナー帯電手段と、を有する構成における像担持体のクリーニング性能を向上した画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置10は、像担持体2の表面の移動速度をPSとし、トナー回収保持手段31の像担持体2の表面上での作用位置Q1における像担持体2の表面の移動方向上流側端部からトナー帯電手段32の像担持体2の表面上での作用位置Q2における像担持体2の表面の移動方向下流側端部との間の距離をL1とし、吐き出し工程においてトナー回収保持手段31に対して第1の電圧出力手段41が出力する電圧を切り替えた後に次に切り替えるまでの時間間隔をt1としたとき、次式、t1≧L1/PSの関係が成立する構成とする。
【選択図】図3To improve the cleaning performance of an image carrier in a configuration including a toner collecting and holding unit for collecting and holding a transfer residual toner from an image carrier and a toner charging unit for charging a transfer residual toner on the image carrier. An image forming apparatus is provided.
An image forming apparatus 10, the moving speed of the surface of the image carrier 2 and PS, the image carrier 2 in the operating position to Q 1 on the surface of the image carrier 2 of the toner recovery holding means 31 of the surface The distance between the upstream end portion in the moving direction and the downstream end portion in the moving direction of the surface of the image carrier 2 at the operating position Q 2 of the toner charging means 32 on the surface of the image carrier 2 is L 1. In the process, when the time interval from the switching of the voltage output by the first voltage output unit 41 to the toner collection holding unit 31 to the next switching is defined as t 1 , the following equation, t 1 ≧ L 1 / PS It is assumed that the relationship is established.
[Selection] Figure 3
Description
本発明は、電子写真方式或いは静電記録方式を用いたプリンタ、複写機、ファクシミリなどの画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a printer, a copying machine, and a facsimile using an electrophotographic system or an electrostatic recording system.
近年、プリンタ、複写機、ファクシミリなどの画像形成装置におけるカラー化が進んできている。例えば、電子写真方式を利用してフルカラー画像の形成が可能な画像形成装置として、中間転写方式の画像形成装置がよく知られている。中間転写方式の画像形成装置では、典型的には、複数色のそれぞれに応じて設けられた複数の電子写真感光体(感光体)が1列に配置される(インライン方式,タンデム型)。そして、各感光体上に形成された各色のトナー像が中間転写体上に順次重ね合わせて転写(1次転写)された後に、その多重トナー像が中間転写体から記録材に一括して転写(2次転写)されて、定着される。 In recent years, colorization has progressed in image forming apparatuses such as printers, copiers, and facsimiles. For example, an intermediate transfer type image forming apparatus is well known as an image forming apparatus capable of forming a full-color image using an electrophotographic system. In an intermediate transfer type image forming apparatus, typically, a plurality of electrophotographic photosensitive members (photosensitive members) provided in accordance with each of a plurality of colors are arranged in a line (in-line type, tandem type). Then, after the toner images of the respective colors formed on the respective photoconductors are sequentially superimposed and transferred (primary transfer) onto the intermediate transfer body, the multiple toner images are collectively transferred from the intermediate transfer body to the recording material. (Secondary transfer) and fixed.
中間転写方式の画像形成装置では、中間転写体から記録材にトナー像を転写した後に、中間転写体上にトナーが残留する。この中間転写体上に残留したトナー(2次転写残トナー)は、中間転写体クリーニング手段により中間転写体上から除去され回収される。 In the intermediate transfer type image forming apparatus, after the toner image is transferred from the intermediate transfer member to the recording material, the toner remains on the intermediate transfer member. The toner remaining on the intermediate transfer member (secondary transfer residual toner) is removed and recovered from the intermediate transfer member by the intermediate transfer member cleaning means.
中間転写体クリーニング手段としては、クリーニング部材である弾性ブレードによって中間転写体上のトナーを掻き取るものが良く知られている。 As the intermediate transfer member cleaning means, one that scrapes off the toner on the intermediate transfer member with an elastic blade as a cleaning member is well known.
又、中間転写体クリーニング手段としては、次のようなものもある。即ち、クリーニング部材であるファーブラシを設け、このファーブラシに中間転写体上の2次転写残トナーとは逆極性のバイアスを印加して、2次転写残トナーをファーブラシに回収する。そして、このファーブラシに回収された2次転写残トナーを、一旦金属ローラ等のバイアスローラに付着させてからブレードで掻き取る。 Further, as the intermediate transfer member cleaning means, there are also the following. That is, a fur brush as a cleaning member is provided, and a bias having a polarity opposite to that of the secondary transfer residual toner on the intermediate transfer member is applied to the fur brush, and the secondary transfer residual toner is collected in the fur brush. The secondary transfer residual toner collected by the fur brush is once attached to a bias roller such as a metal roller and then scraped off by a blade.
上述のような中間転写体クリーニング手段の構成では、中間転写体クリーニング手段として特別に回収トナーを収納する機構を必要とする。 In the configuration of the intermediate transfer member cleaning unit as described above, a mechanism for storing the collected toner is required as the intermediate transfer member cleaning unit.
特許文献1には、その他の中間転写体クリーニング手段として、中間転写体上の2次転写残トナーをトナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電させるトナー帯電手段を設けることが提案されている。この場合、2次転写残トナーは、トナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電されることで、その直後の画像形成部の1次転写ニップ部において中間転写体から感光体に転写される。そして、この感光体に転写されたトナーは、感光体クリーニング手段により感光体上から除去され回収される。斯かる中間転写体クリーニング手段によれば、1次転写と同時に中間転写体をクリーニングすることが可能となる。
又、特許文献2には、その他の中間転写体クリーニング手段として、次のようなものが提案されている。即ち、2次転写残トナーを一時的に回収する回収部材を設け、回収部材上に回収された2次転写残トナーを、再度、中間転写体に吐き出す。そして、この吐き出したトナーを、その直後の画像形成部の感光体クリーニング手段により除去、回収する。
特許文献1、2のいずれの構成でも、中間転写体クリーニング手段として特別に回収トナーを収納する機構を設けることを省略することができる。そのため、交換ユニット数の削減が達成されることにより、ユーザビリティの向上が図られる。
In any of the configurations of
又、特許文献3では、中間転写体上の2次転写残トナーに所定の電荷を付与するトナー帯電手段を有するインライン方式の画像形成装置において、次のような提案がなされている。即ち、インライン方式の画像形成装置では、特定の画像形成部の回収トナー容器に2次転写残トナーが多く回収されることから、その画像形成部のカートリッジのみ交換頻度が上昇し、不経済となることがある。このため、2次転写残トナーが多く回収される画像形成部のカートリッジのみ回収トナー容器の容量を大きくする。 In Patent Document 3, the following proposal is made in an inline type image forming apparatus having a toner charging unit for applying a predetermined charge to secondary transfer residual toner on an intermediate transfer member. That is, in the inline type image forming apparatus, a large amount of secondary transfer residual toner is collected in the collected toner container of a specific image forming unit, so that the replacement frequency of only the cartridge of the image forming unit is increased, which is uneconomical. Sometimes. For this reason, the capacity of the collected toner container is increased only in the cartridge of the image forming unit where a large amount of secondary transfer residual toner is collected.
特許文献3の構成では、回収トナー容器の容量を大きくしたカートリッジが大型化したり、カートリッジ構成の共通化が行えなくなったりする問題点がある。 In the configuration of Patent Document 3, there is a problem that a cartridge with a large capacity of the collected toner container becomes large or the cartridge configuration cannot be made common.
又、中間転写体上の2次転写残トナーを回収し保持する特許文献2に示される構成と、中間転写体上の2次転写残トナーをトナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電させる特許文献1に示される構成と、を組み合わせたインライン方式の画像形成装置が考えられる。斯かる構成の画像形成装置では、特定の画像形成部の回収トナー容器に2次転写残トナーが多く入ることを抑制できる。
In addition, the configuration shown in
図9に、中間転写体として中間転写ベルト120を有し、中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーニング装置130に、2次転写残トナーを回収し保持する構成と、2次転写残トナーを帯電させる構成とを併せて設けた画像形成装置の要部概略断面を示す。図示の画像形成装置は、中間転写ベルト120の表面の移動方向に沿って第1、第2、第3、第4の画像形成部101a、101b、101c、101dを有している。
FIG. 9 shows a configuration in which an
即ち、ベルトクリーニング装置130は、2次転写残トナーを回収し保持するトナー回収保持手段としての導電性ブラシ131と、2次転写残トナーを帯電させるトナー帯電手段としてのトナー帯電ローラ132と、を有する。
That is, the
導電性ブラシ131は、2次転写残トナーの一部を回収し保持する。導電性ブラシ13によって回収し保持したトナーは、画像形成動作後に行われる準備動作である後回転動作中などの所定のタイミングで中間転写ベルト120に吐き出す。そして、中間転写ベルト120上に吐き出したトナーは、例えば、第2の画像形成部101bや第3の画像形成部101cの回収トナー容器162に選択的に回収する。このように選択的に回収する方法としては、例えば、第1の画像形成部101aなどの、中間転写ベルト120上に吐き出したトナーを回収させたくない画像形成部の1次転写ニップ部Nの1次転写ローラ105を感光体102から離間させる方法がある。別法として、中間転写ベルト120上に吐き出したトナーを回収させたくない画像形成部において、その吐き出したトナーが中間転写ベルト120から感光体102に転写されないような極性の電圧を1次転写ローラ105に印加する方法がある。中間転写ベルト120上に吐き出したトナーが感光体102に転写されないような極性の電圧は、中間転写ベルト120上に吐き出したトナーとは逆極性(例えば、トナーの正規の帯電極性とは逆極性)の電圧である。
The
導電性ブラシ131にて2次転写残トナーの一部を回収し保持することで、トナー帯電ローラ132を画像形成動作中に通過するトナーの量を減少させることができることから、トナー帯電ローラ132へのトナーの付着量を大幅に減少させることができる。その結果、トナー帯電ローラ132によるトナーの帯電が安定して行えることから、より良好なクリーニング性能を確保することができる。
By collecting and holding a part of the secondary transfer residual toner with the
又、トナー帯電ローラ132は、導電性ブラシ131にて回収されなかった2次転写残トナーを、例えば、トナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電させる。即ち、トナー帯電ローラ132を通過した後の2次転写残トナーは、トナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電されている。従って、そのトナーは、その直後の第1の画像形成部101aの1次転写ニップ部Nにおいて、中間転写ベルト120から感光体102に転写され、第1の画像形成部101aの回収トナー容器162に回収される。
The
即ち、2次転写残トナーを回収し保持する構成と、2次転写残トナーをトナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電させる構成と、を併せて設けることの利点の1つは、特定の画像形成部の回収トナー容器に2次転写残トナーが多く入ることを抑制できることである。
しかしながら、上述のような、2次転写残トナーを回収し保持する構成と、2次転写残トナーをトナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電させる構成と、を併せて設けた画像形成装置では、次のような問題があることが分かった。 However, an image forming apparatus provided with a configuration for collecting and holding the secondary transfer residual toner as described above and a configuration for charging the secondary transfer residual toner with a polarity opposite to the normal charging polarity of the toner. Then, it turned out that there were the following problems.
即ち、導電性ブラシ131から中間転写ベルト120上に吐き出されたトナーが、トナー帯電ローラ132に付着し、トナー帯電ローラ132の帯電性能が低下する場合がある。その結果、トナー帯電ローラ132を通過した後のトナーの電荷量を、所望の電荷量にできなくなることがある。これにより、2次転写残トナーを中間転写ベルト120から感光体102に転写できなくなり、形成中の画像に以前のトナー像の跡が残る、クリーニング不良に起因した画像不良が発生する場合がある。
In other words, the toner discharged from the
又、導電性ブラシ131から中間転写ベルト120上に吐き出されたトナーが導電性ブラシ131やトナー帯電ローラ132に静電気的に引き寄せられ、飛散する場合がある。トナーが大量に飛散すると、ベルトクリーニング装置130や画像形成装置の内部がトナーで汚れる。その結果、ベルトクリーニング装置130の汚れの一部がトナー帯電ローラ132に付着し、トナー帯電ローラ132の帯電性能を損ねることによるクリーニング不良が発生する場合がある。又、記録材にトナー汚れが付着すること、より詳細には、記録材へのトナーボタ落ちや記録材搬送路の汚れに伴う記録材へのトナー汚れなどが生じる場合がある。
In addition, the toner discharged from the
尚、以上では、中間転写方式の画像形成装置において、像担持体として中間転写体をクリーニングする中間転写体クリーニング手段に関連した問題点について説明した。しかし、像担持体として例えば感光体をクリーニングする感光体クリーニング手段において、トナー回収保持手段とトナー帯電手段とを用いる場合にも、同様の問題が発生する虞がある。 In the above, the problems related to the intermediate transfer member cleaning means for cleaning the intermediate transfer member as the image carrier in the intermediate transfer type image forming apparatus have been described. However, the same problem may occur when a toner collecting and holding unit and a toner charging unit are used as a photosensitive member cleaning unit for cleaning a photosensitive member as an image carrier.
従って、本発明の目的は、像担持体から転写残トナーを回収し保持するトナー回収保持手段と、像担持体上の転写残トナーを帯電させるトナー帯電手段と、を有する構成における像担持体のクリーニング性能を向上した画像形成装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an image carrier having a configuration including a toner collecting and holding unit for collecting and holding a transfer residual toner from an image carrier and a toner charging unit for charging the transfer residual toner on the image carrier. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus with improved cleaning performance.
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体からトナーを回収し保持するトナー回収保持手段と、前記トナー回収保持手段に対して前記トナーを回収し保持するための電圧を出力する第1の電圧出力手段と、前記像担持体の表面の移動方向において前記トナー回収保持手段よりも下流側に配置され前記像担持体上のトナーを帯電させるトナー帯電手段と、前記トナー帯電手段に対して前記トナーを帯電させるための電圧を出力する第2の電圧出力手段と、を有し、前記トナー回収保持手段に対して前記第1の電圧出力手段が出力する電圧を切り替えることによって前記トナー回収保持手段に回収され保持されていたトナーを前記像担持体に転写する吐き出し工程を行う画像形成装置であって、前記像担持体の表面の移動速度をPSとし、前記トナー回収保持手段の前記像担持体の表面上での作用位置における前記像担持体の表面の移動方向上流側端部から前記トナー帯電手段の前記像担持体の表面上での作用位置における前記像担持体の表面の移動方向下流側端部との間の距離をL1とし、前記吐き出し工程において前記トナー回収保持手段に対して前記第1の電圧出力手段が出力する電圧を切り替えた後に次に切り替えるまでの時間間隔をt1としたとき、次式、t1≧L1/PSの関係が成立することを特徴とする画像形成装置である。 The above object is achieved by the image forming apparatus according to the present invention. In summary, the present invention provides an image carrier that carries a toner image, a toner collection and holding unit that collects and holds toner from the image carrier, and collects and holds the toner with respect to the toner collection and holding unit. A first voltage output means for outputting a voltage for charging, and a toner charging means arranged on the downstream side of the toner collecting and holding means in the moving direction of the surface of the image carrier to charge the toner on the image carrier. And a second voltage output means for outputting a voltage for charging the toner to the toner charging means, and a voltage output from the first voltage output means to the toner collection and holding means Is an image forming apparatus that performs a discharge process of transferring the toner collected and held by the toner collecting and holding means to the image carrier, and the surface of the image carrier. On the surface of the image carrier of the toner charging unit from the upstream end in the moving direction of the surface of the image carrier at the position where the toner collecting and holding unit is operated on the surface of the image carrier, with the moving speed being PS. The distance from the downstream end portion in the moving direction of the surface of the image carrier at the operation position is L 1, and the first voltage output means outputs the toner collection and holding means to the toner collecting and holding means in the discharging step. The image forming apparatus is characterized in that a relationship of t 1 ≧ L 1 / PS is established, where t 1 is a time interval from the voltage switching to the next switching.
本発明によれば、像担持体から転写残トナーを回収し保持するトナー回収保持手段と、像担持体上の転写残トナーを帯電させるトナー帯電手段と、を有する構成における像担持体のクリーニング性能を向上することができる。 According to the present invention, the cleaning performance of the image carrier in a configuration including the toner collection and holding unit that collects and holds the transfer residual toner from the image carrier and the toner charging unit that charges the transfer residual toner on the image carrier. Can be improved.
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。本実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、本発明の範囲を以下の実施例に限定する趣旨のものではない。 The image forming apparatus according to the present invention will be described below in more detail with reference to the drawings. The dimensions, materials, shapes, and relative arrangements of the components described in this embodiment should be changed as appropriate according to the configuration of the apparatus to which the present invention is applied and various conditions. The present invention is not intended to be limited to the following examples.
実施例1
(1)画像形成装置
先ず、図1を参照して、本発明に係る画像形成装置の一実施例の全体構成について説明する。
Example 1
(1) Image Forming Apparatus First, the overall configuration of an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.
図1は、本実施例の画像形成装置10の概略断面を示す。本実施例の画像形成装置10は、電子写真方式を利用したインライン方式、中間転写方式のフルカラープリンタである。
FIG. 1 shows a schematic cross section of an
画像形成装置10は、複数の画像形成手段として、第1、第2、第3、第4の画像形成部(画像形成ユニット)1a、1b、1c、1dを有する。第1、第2、第3、第4の画像形成部1a、1b、1c、1dはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像を形成するためのものである。これらの4個の画像形成部1a〜1dは、一定の間隔をおいて1列に配置されている。
The
尚、本実施例では、第1〜第4の画像形成部1a〜1dの構成は、使用するトナーの色が異なることを除いて実質的に同じである。従って、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを示すために図中符号に与えた添え字a、b、c、dは省略して、総括的に説明する。
In this embodiment, the configurations of the first to fourth
画像形成部1には、第1の像担持体としてのドラム型の電子写真感光体(感光体)、即ち、感光体ドラム2が設置されている。感光体ドラム2の周囲には、帯電手段としての帯電ローラ3、現像手段としての現像装置4、1次転写手段としての1次転写ローラ5、感光体クリーニング手段としてのドラムクリーニング装置6が設置されている。又、帯電ローラ3と現像装置4との間の図中上方には、露光手段(画像書き込み手段)としての露光装置(レーザスキャナ装置)7が設置されている。
The
又、各画像形成部1a〜1dの感光体ドラム2a〜2dの全てに対向するように、第2の像担持体としての無端ベルト状の中間転写体である中間転写ベルト20が配置されている。中間転写ベルト20は、複数の支持部材としての駆動ローラ21と2次転写対向ローラ23とに掛け回されている。中間転写ベルト20の内周面側において、各画像形成部1a〜1dの各感光体ドラム2a〜2dに対応して1次転写ローラ5a〜5dが配置されている。又、中間転写ベルト20の外周面側において2次転写対向ローラ23に対向する位置には、2次転写手段としての2次転写ローラ24が配置されている。
Further, an
感光体ドラム2は、本実施例では、負帯電性のOPC(有機光導電体)感光体であり、アルミニウムのドラム基体上に感光層を有している。感光体ドラム2は、駆動装置(図示せず)によって図示矢印R1方向(時計方向)に所定の周速度(表面移動速度)で回転駆動される。本実施例では、この感光体ドラム2の周速度が、画像形成装置10のプロセススピード(PS)に相当する。
In this embodiment, the
帯電ローラ3は、感光体ドラム2に所定の圧接力で接触しており、帯電電圧出力手段としての帯電バイアス電源(図示せず)から所定の帯電バイアスが印加され、感光体ドラム2の表面を所定の電位に均一に帯電させる。本実施例では、感光体ドラム2は、帯電ローラ3により負極性に帯電させられる。
The charging roller 3 is in contact with the
露光装置7は、感光体ドラム2の表面を露光することにより、帯電ローラ3で帯電された感光体ドラム2の表面に画像情報に応じた静電潜像(静電像)を形成する。即ち、露光装置7において、ホストコンピュータ(図示せず)から入力される画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザ光がレーザ出力部から出力され、このレーザ光が反射ミラーを介して感光体ドラム2の表面に照射される。
The exposure device 7 forms an electrostatic latent image (electrostatic image) corresponding to image information on the surface of the
現像装置4は、本実施例では、現像方式として接触現像方式を用いる。現像装置4は、現像剤担持体としての現像ローラを有する。現像ローラ上に薄層状に担持されたトナーは、駆動手段(図示せず)により現像ローラが回転駆動されることより、感光体ドラム2との対向部(現像部)に搬送される。そして、現像ローラに現像電圧出力手段としての現像バイアス電源から現像ローラに現像バイアスが印加されることにより、感光体ドラム2上に形成された静電潜像は、現像部において、トナー像として現像される。本実施例では、静電潜像は、反転現像方式で現像される。即ち、感光体ドラム2の帯電極性と同極性に帯電したトナーを、一様に帯電させられた後の感光体ドラム2上における、露光により電荷が減衰した部分(露光部)に付着させることによって、感光体ドラム2上の静電潜像をトナー像として現像する。本実施例では、トナーの正規の帯電極性は負極性であり、トナー像を形成するトナーは主として負極性の電荷を持っている。
In this embodiment, the developing
各現像装置4a、4b、4c、4dには、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーが収納されている。フルカラー画像形成モードでは、4個の現像装置4の全ての現像ローラが感光体ドラム2に当接し、モノカラー(単色)画像形成モードでは、画像を形成する画像形成部以外の現像装置4の現像ローラは感光体ドラム2から離間するように構成されている。これは、現像ローラとトナーの劣化、消耗を防止するためである。
Each of the developing
中間転写ベルト20としては、PVdF(弗化ビニリデン樹脂)、ETFE(四弗化エチレン−エチレン共重合樹脂)、ポリイミド、PET(ポリエチレンテレフタレート)、ポリカーボネートなどの樹脂を無端ベルト状に構成したものを用いることができる。或いは、中間転写ベルト20としては、例えばEPDMなどのゴム基層の上に、例えばウレタンゴムにPTFEなど弗素樹脂を分散したものを被覆して無端ベルト状に構成したものを用いることができる。中間転写ベルト20は、駆動ローラ21が図示矢印R2方向(反時計方向)に回転駆動されることによって、図示矢印R3方向(反時計方向)に、感光体ドラム2の周速度と略等速、即ち、所定プロセススピード(PS)にて周回移動(回転)する。
As the
1次転写ローラ5は、例えばスポンジゴムなどの弾性部材で構成される。又、1次転写ローラ5は、中間転写ベルト20を介して感光体ドラム2に当接し、中間転写ベルト20と感光体ドラム2との接触部に1次転写ニップ部(1次転写部)Nを形成する。そして、1次転写ローラ5は、中間転写ベルト20の移動に従動して回転する。
The primary transfer roller 5 is made of an elastic member such as sponge rubber. The primary transfer roller 5 contacts the
1次転写ローラ5には、1次転写電圧出力手段としての1次転写バイアス電源40が接続されており、この1次転写バイアス電源40から1次転写ローラ5に1次転写バイアスが印加される。感光体ドラム2上に形成されたトナー像は、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の1次転写バイアスが印加された1次転写ローラ5により、回転している中間転写ベルト20上に転写(1次転写)される。
A primary transfer bias
2次転写ローラ24は、中間転写ベルト20を介して2次転写対向ローラ23と当接して、2次転写ローラ24と中間転写ベルト20との接触部に2次転写ニップ部(2次転写部)Mを形成する。中間転写ベルト20上に形成されたトナー像は、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の2次転写バイアスが印加された2次転写ローラ5により、2次転写ニップ部Mに搬送されてきた記録材P上に転写(2次転写)される。
The
中間転写ベルト20の外側の2次転写対向ローラ23の近傍には、中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーニング装置30が設置されている。ベルトクリーニング装置30の構成、動作の詳細については後述する。
In the vicinity of the secondary
2次転写ニップ部Mよりも記録材Pの搬送方向において上流側には、記録材供給手段を構成するレジストローラ13が設置されている。
A
又、2次転写ニップ部Mよりも記録材Pの搬送方向において下流側には、定着手段としての定着装置12が設置されている。定着装置12は、熱源を備えた定着ローラ12Aと、定着ローラ12Aに圧接する加圧ローラ12Bと、を有する。
Further, a fixing
次に、本実施例の画像形成装置10による画像形成動作について、フルカラー画像形成モードを例として説明する。
Next, an image forming operation performed by the
先ず、各画像形成部1a〜1dの感光体ドラム2a〜2d上に、各色のトナー像が電子写真プロセスによってそれぞれ形成される。
First, toner images of respective colors are formed on the
即ち、画像形成動作開始信号が発せられると、所定のプロセススピード(PS)で回転駆動される各感光体ドラム2a〜2dは、それぞれ帯電ローラ3a〜3dによって一様に帯電される。
That is, when an image forming operation start signal is issued, the
そして、各露光装置7a〜7dは、入力される色分解されたカラー画像信号を、レーザ出力部にて光信号にそれぞれ変換する。そして、各露光装置7a〜7dは、変換された光信号であるレーザ光により、一様に帯電した各感光体ドラム2a〜2d上をそれぞれ走査露光して、各感光体ドラム2a〜2d上に静電潜像を形成する。
Then, each of the exposure devices 7a to 7d converts the input color-separated color image signal into an optical signal at the laser output unit. Each of the exposure devices 7a to 7d scans and exposes the uniformly charged
そして、第1の画像形成部1aでは、感光ドラム2a上に形成された静電潜像は、イエロー色のトナーが感光体ドラム2aの表面の電位に応じて静電吸着させられることで、トナー像として現像される。このとき、現像装置4aの現像ローラには、感光体ドラム2aの帯電極性(本実施例では負極性)と同極性の現像バイアスが印加される。
In the first
感光体ドラム2a上のイエロー色のトナー像は、1次転写ニップ部Naにおいてトナーの正規の帯電極性とは逆極性(本実施例では正極性)の1次転写バイアスが印加された1次転写ローラ5aにより、回転している中間転写ベルト20上に1次転写される。イエローのトナー像が転写された中間転写ベルト20は画像形成部1b側に移動する。
The yellow toner image on the
第2の画像形成部1bにおいても、第1の画像形成部1aと同様にして、感光体ドラム2b上にマゼンタ色のトナー像が形成される。そして、このマゼンタ色のトナー像が、1次転写ニップ部Nbにおいて中間転写ベルト20上のイエロー色のトナー像の上に重ね合わせて1次転写される。
In the second image forming unit 1b, similarly to the first
第3、第4の画像形成部1c、1dにおいても同様にして、中間転写ベルト20上に重畳して1次転写されたイエロー、マゼンタの各色のトナー像の上に、1次転写ニップ部Nc、Ndにおいてシアン、ブラックの各色のトナー像が順次重ね合わせて1次転写される。
Similarly, in the third and fourth
こうして、中間転写ベルト20上に、各色のトナー像が各1次転写ニップ部Na〜Ndにおいて順次重ね合わせて1次転写された、複数色のトナー像から成る多重トナー像が形成される。
In this way, a multi-toner image composed of a plurality of color toner images is formed on the
中間転写ベルト20上のトナー像の先端が2次転写ニップ部Mに移動するタイミングに合わせて、レジストローラ13により記録材Pが2次転写ニップ部Mに搬送される。そして、2次転写ニップ部Mにおいて、トナーの正規の帯電極性とは逆極性(本実施例では正極性)の2次転写バイアスが印加された2次転写ローラ24により、中間転写ベルト20上の多重トナー像が記録材Pに一括して2次転写される。
The recording material P is conveyed to the secondary transfer nip M by the
その後、トナー像が転写された記録材Pは、定着装置12に搬送される。トナー像を担持した記録材Pは、定着装置12内に設置された定着ローラ12Aと加圧ローラ12Bとの間の定着ニップ部で加熱及び加圧される。これにより、記録材Pの表面にトナー像が熱定着(溶融定着)され、記録材P上にフルカラー画像(或いは多色画像)が形成される。その後、記録材Pが画像形成装置10の外部に排出されて、一連の画像形成動作が終了する。
Thereafter, the recording material P onto which the toner image has been transferred is conveyed to the fixing
1次転写工程後に感光体ドラム2上に残留しているトナー(1次転写残トナー)は、ドラムクリーニング装置6によって感光体ドラム2上から除去されて回収される。ドラムクリーニング装置6は、クリーニング部材としての弾性体で形成された板状部材であるクリーニングブレード61と、クリーニングブレード61によって感光体ドラム2上から掻き取られたトナーを収納する回収トナー容器62と、を有する。
The toner remaining on the
又、2次転写工程後に中間転写ベルト20上に残ったトナー(2次転写残トナー)は、以下詳しく説明するようにして、ベルトクリーニング装置30によって中間転写ベルト20上から除去され回収される。
The toner remaining on the
(2)ベルトクリーニング機構
ベルトクリーニング装置30は、2次転写残トナーを回収し保持するトナー回収保持手段としての導電性ブラシ31と、2次転写残トナーを帯電させるトナー帯電手段としてのトナー帯電ローラ32と、を有する。
(2) Belt Cleaning Mechanism The
ブラシ状部材である導電性ブラシ31は、2次転写ニップ部Mよりも中間転写ベルト20の表面の移動方向(回転方向)において下流側に位置し、2次転写残トナーの一部を回収し保持する。
The
本実施例では、導電性ブラシ31は、材料はナイロンであり、繊度は7デシテックス、パイル長さは5mm、ブラシ幅は5mm、電気抵抗値は1.0×106Ωに設定されている。導電性ブラシ31には、第1のクリーニング電圧出力手段(第1の電圧出力手段)としての回収保持用電源41が接続されている。そして、導電性ブラシ31には、回収保持用電源41から所定の直流電圧が印加される。印加される電圧は、導電性ブラシ31の材料や画像形成装置10が使用される環境(温度、湿度)などによって異なる。
In this embodiment, the
2次転写工程前の中間転写ベルト20上のトナーは、感光体ドラム2の表面の帯電電荷と同極性の負極性で、且つ、電荷の分布のばらつきの小さい状態で帯電している。一方、2次転写工程後の中間転写ベルト20上の2次転写残トナーは、電荷の分布がブロードになった上に、トナーの正規の帯電極性とは逆極性である正極性側にピークが移動した分布を形成する。この結果、2次転写残トナーは、負極性に帯電したもの、殆ど帯電されていないもの、及び正極性に帯電したもの、が混在した状態となっている。
The toner on the
ここで、画像形成動作中の中間転写ベルト20のクリーニング動作時に、導電性ブラシ31に正極性の電圧を印加することで、上述のような帯電状態の2次転写残トナーのうち、負極性に帯電したトナーを導電性ブラシ31に回収できる。これにより、画像形成動作中にトナー帯電ローラ32を通過するトナーの量を減少させることができる。又、導電性ブラシ31に正極性の電圧を印加することで、負極性のトナーを回収することに加え、導電性ブラシ31と2次転写残トナーとの間で放電を起こしてトナーを正極性側に帯電させる作用がある。そのため、導電性ブラシ31に回収されなかった2次転写残トナーの中には、負極性のトナーはほとんど存在しない。
Here, by applying a positive voltage to the
トナー帯電ローラ32を通過するトナーの量を抑え、又負極性のトナーを取り除くことにより、後述のようにトナーを帯電させるために正極性の電圧が印加されるトナー帯電ローラ32の表面へのトナーの付着を大幅に減少させることができる。その結果、トナー帯電ローラ32によるトナーの帯電が安定して行えるため、より良好なクリーニング性能を確保することができる。
The toner on the surface of the
尚、トナー回収保持手段としては、本実施例のような固定配置されるブラシ状部材のほか、固定配置される発泡スポンジ状部材や、回転可能なファーブラシローラ、回転可能な発泡スポンジローラなどを用いてよい。発泡スポンジとしては、例えば、ウレタンゴムやNBR+ヒドリンゴムにて形成されたものを好適に用いることができる。 As the toner collecting and holding means, in addition to the fixedly arranged brush-like member as in the present embodiment, a fixedly arranged foamed sponge-like member, a rotatable fur brush roller, a rotatable foamed sponge roller, etc. May be used. As the foamed sponge, for example, those formed of urethane rubber or NBR + hydrin rubber can be suitably used.
ローラ状部材であるトナー帯電ローラ32は、導電性ブラシ31よりも中間転写ベルト20の表面の移動方向(回転方向)において下流側に位置し、導電性ブラシ31にて回収されなかった2次転写残トナーを正極性の所望の電荷量に帯電させる役割を持っている。
The
本実施例では、トナー帯電ローラ32としては、直径6mmのニッケルメッキ鋼棒上に、EPDMゴムにカーボンが分散されたソリッド弾性体を肉厚5mmで被覆したものを用いた。トナー帯電ローラ32の電気抵抗値は500V印加時において5.0×107Ωである。トナー帯電ローラ32には、第2のクリーニング電圧出力手段(第2の電圧出力手段)としてのトナー帯電用電源42が接続されている。そして、トナー帯電ローラ32には、トナー帯電用電源42から所定の直流電圧が印加される。印加される電圧は、トナー帯電ローラ32の材料や画像形成装置10が使用される環境(温度、湿度)などによって異なる。
In this embodiment, the
画像形成中の中間転写ベルト20のクリーニング動作時に、トナー帯電ローラ32に正極性の電圧を印加することで、中間転写ベルト20上のトナーを一様に正極性に帯電させることができる。トナー帯電ローラ32によって正極性に帯電させられたトナーは、第1の画像形成部1aの1次転写ニップ部Naへと進む。そして、ここで第1の画像形成部1aの1次転写ローラ5aに印加される正極性の1次転写バイアスの作用により、中間転写ベルト20から第1の画像形成部1aの感光体ドラム2aに転写される。この感光体ドラム2aに転写されたトナーは、その後、第1の画像形成部1aのドラムクリーニング装置6aにより回収される。
By applying a positive voltage to the
本実施例では、導電性ブラシ31とトナー帯電ローラ32は共に、中間転写ベルト20を介して2次転写対向ローラ23に対向して設置されている。本実施例では、導電性ブラシ31とトナー帯電ローラ32はそれぞれ、中間転写ベルト20に接触しており、2次転写対向ローラ23に向けて所定の圧力で押圧されている。導電性ブラシ31とトナー帯電ローラ32に対して新たに対向ローラ(対向部材)を設けることなく2次転写対向ローラ23を利用することにより、コストアップや装置の大型化を避けることができる。又、仮に導電性ブラシ31とトナー帯電ローラ32のそれぞれに対して対向ローラを別途設けた場合には、各対向ローラと中間転写ベルト20との分離部分でトナーが飛散し易くなる。これに対し、本実施例のように導電性ブラシ31とトナー帯電ローラ32に対する対向ローラを共通化することにより、トナーの飛散を低減することができるというメリットがある。
In this embodiment, both the
トナーが大量に飛散すると、ベルトクリーニング装置30や画像形成装置10の内部がトナーで汚れる。その結果、ベルトクリーニング装置30の内部の汚れがトナー帯電ローラ32に付着し、トナー帯電ローラ32の帯電性能を損ねることによるクリーニング不良が発生する場合がある。又、記録材Pにトナー汚れが付着すること、より詳細には、記録材へのトナーボタ落ちや記録材搬送路の汚れに伴う記録材Pへのトナー汚れなどが生じる場合がある。従って、トナーの飛散は極力少なくすることが望ましい。
When a large amount of toner is scattered, the inside of the
(3)吐き出し工程
次に、導電性ブラシ31に回収され保持された2次転写残トナーを中間転写ベルト20に転写する工程、即ち、吐き出し工程について説明する。
(3) Discharging Process Next, a process of transferring the secondary transfer residual toner collected and held by the
導電性ブラシ31にて回収したトナーが蓄積していき、所定の量に達すると、それ以上のトナーの回収、保持ができなくなり、クリーニング性能が低下する。そこで、所定のタイミングで、導電性ブラシ31に保持しているトナーを、再度、中間転写ベルト20に転写する工程、即ち、吐き出し工程を行う。これにより、導電性ブラシ31に蓄積したトナーの量を減少させて、クリーニング性能の低下を抑制する。
The toner collected by the
本実施例では、吐き出し工程では、回収保持用電源41から導電性ブラシ31に、負極性の直流電圧V1mと、正極性の直流電圧V1pと、を交互に印加する。導電性ブラシ31に負極性の直流電圧V1mを印加すると、導電性ブラシ31に保持されていた負極性のトナーが中間転写ベルト20に吐き出される。導電性ブラシ31に保持されているトナーの大部分は負極性に帯電しているが、放電によって正極性になったトナーも僅かではあるが保持されている。そこで、正極性の直流電圧V1pを導電性ブラシ31に印加することで、この正極性に帯電したトナーが中間転写ベルト20に吐き出される。
In this embodiment, in the discharge process, a negative direct current voltage V 1m and a positive direct current voltage V 1p are alternately applied from the recovery holding
本実施例では、V1m=−800V、V1p=+800Vである。 In this embodiment, V 1m = −800V and V 1p = + 800V.
又、画像形成装置10の使用に伴い、トナー帯電ローラ32に2次転写残トナーの一部が付着し、トナー帯電ローラ32の表面がトナーで汚れてくる。トナー帯電ローラ32の表面がトナーで汚れると、トナー帯電ローラ32による2次転写残トナーの帯電が不安定になり、2次転写残トナーの電荷量が不安定になることから、クリーニング性能が低下する。従って、それを抑制するために、本実施例では、吐き出し工程において、導電性ブラシ31から中間転写ベルト20にトナーを転写する動作と同様の動作を、トナー帯電ローラ32に対しても実施する。
As the
即ち、本実施例では、吐き出し工程において、トナー帯電用電源42からトナー帯電ローラ32に、負極性の直流電圧V2mと、正極性の直流電圧V2pと、を交互に印加する。これによって、トナー帯電ローラ32の表面に付着したトナーの除去を行う。
That is, in this embodiment, in the discharging step, the negative DC voltage V 2m and the positive DC voltage V 2p are alternately applied from the toner charging
本実施例では、V2m=−800V、V2p=+800Vである。 In this embodiment, V 2m = −800V and V 2p = + 800V.
本実施例では、回収保持用電源41とトナー帯電用電源42はそれぞれ、第1の極性の電圧を出力する第1の電圧出力部(高圧回路)と、第1の極性とは逆極性である第2の極性の電圧を出力する第2の電圧出力部(高圧回路)と、を有する。又、回収保持用電源41とトナー帯電用電源42はそれぞれ、第1の電圧出力部からの電圧を出力するか、第2の電圧出力部から電圧を出力するか、又は電圧出力をOFF(停止)するかを選択的に切り替えるための切り替え手段を有する。切り替え手段は更に、出力電圧値を変更できるようになっていてもよい。そして、本実施例では、回収保持用電源41とトナー帯電用電源42における出力電圧値、出力電圧の極性の切り替えなどの制御は、画像形成装置10の動作を統括的に制御する制御部が備える制御手段としてのCPU50(図1)によって行われる。CPU50は、それに内蔵しているか又は接続されている記憶手段に記憶されたプログラム、データに従って画像形成装置10の動作をシーケンス制御し、特に、本実施例に関連して回収保持用電源41、トナー帯電用電源42からの電圧出力を制御する。
In this embodiment, each of the recovery holding
吐き出し工程は、後回転時、ジャム(記録材Pがその搬送経路中で詰まること)発生後の処理動作時など、画像形成をしていないタイミング(非画像形成時)で行う。本実施例では、吐き出し工程で中間転写ベルト20に吐き出されたトナーは、第2の画像形成部1bや第3の画像形成部1cの回収トナー容器62b、62cに選択的に回収する。このように選択的に回収する方法として、本実施例では、第1の画像形成部1aなどの、中間転写ベルト20上に吐き出したトナーを回収させたくない画像形成部の1次転写ニップ部Nの1次転写ローラ5を感光体ドラム2から離間させる方法を用いた。吐き出し工程で中間転写ベルト20に吐き出されたトナーを回収する回収トナー容器62を選択することで、インライン方式の画像形成装置において、特定の画像形成部1の特定の回収トナー容器62に2次転写残トナーが多く入ることを抑制することができる。
The discharging process is performed at a timing when image formation is not performed (during non-image formation), such as during post-rotation or processing operation after occurrence of a jam (recording material P is jammed in the conveyance path). In the present embodiment, the toner discharged to the
ところで、前述のように、トナー回収保持手段とトナー帯電手段とを有する画像形成装置では、次のような問題が発生することがある。即ち、トナー回収保持手段から吐き出されたトナーが付着することによってトナー帯電手段の帯電性能が低下し、クリーニング不良による画像不良が発生することがある。又、トナー回収保持手段から吐き出されたトナーがトナー回収保持手段やトナー帯電手段に静電気的に引き寄せられ、飛散することにより、上記同様のクリーニング不良による画像不良が発生したり、記録材にトナー汚れが付着したりすることがある。 Incidentally, as described above, the following problems may occur in an image forming apparatus having a toner collecting and holding unit and a toner charging unit. That is, the toner discharged from the toner collecting and holding unit may adhere to the toner, and the charging performance of the toner charging unit may be deteriorated, resulting in an image defect due to a cleaning failure. In addition, the toner discharged from the toner collecting and holding unit is electrostatically attracted to and scattered by the toner collecting and holding unit and the toner charging unit. May adhere.
本実施例の主要な目的は、像担持体から転写残トナーを回収し保持するトナー回収保持手段と、像担持体上の転写残トナーを帯電させるトナー帯電手段と、を有する構成における像担持体のクリーニング性能を向上することである。本実施例のより詳細な目的の1つは、中間転写ベルト20のクリーニング不良に起因する画像不良の発生や記録材Pへのトナー汚れの付着を抑制することである。
The main object of the present embodiment is to provide an image carrier having a configuration including a toner collection and holding unit that collects and holds the transfer residual toner from the image carrier, and a toner charging unit that charges the transfer residual toner on the image carrier. It is to improve the cleaning performance. One of the more detailed purposes of this embodiment is to suppress the occurrence of image defects due to poor cleaning of the
そこで、本実施例では、導電性ブラシ31とトナー帯電ローラ32とを有する中間転写方式の画像形成装置10における、導電性ブラシ31から中間転写ベルト20へのトナーの吐き出し工程において、次のような設定を用いる。即ち、導電性ブラシ31に印加する電圧を切り替えるまでの時間間隔を、導電性ブラシ31から中間転写ベルト20に吐き出されたトナーが、その移動方向において下流側にあるトナー帯電ローラ32を超えるまでにかかる時間よりも長い時間とする。
Therefore, in this embodiment, in the step of discharging toner from the
図2及び図3を参照して、吐き出し工程における導電性ブラシ31とトナー帯電ローラ32に印加する電圧を切り替えるタイミングについて説明する。尚、簡略化のため、図3ではトナー帯電ローラ32から吐き出されたトナーは省略している。
With reference to FIG.2 and FIG.3, the timing which switches the voltage applied to the
図中、Q1は導電性ブラシ31の中間転写ベルト20の表面上での作用位置(以下、「回収作用位置」という。)を示し、Q2はトナー帯電ローラ32の中間転写ベルト20の表面上での作用位置(以下「帯電作用位置」という。)を示す。又、図中、W1は回収作用位置Q1の中間転写ベルト20の表面の移動方向における幅を示し、W2は帯電作用位置Q2の中間転写ベルト20の表面の移動方向における幅を示し、PSはプロセススピード(中間転写ベルト20の表面の移動速度)を示す。又、図中、L1は、中間転写ベルト20の表面に沿った、回収作用位置Q1の先端(中間転写ベルト20の表面の移動方向上流側端部)から帯電作用位置Q2の後端(中間転写ベルト20の表面の移動方向下流側端部)までの距離を示す。更に、図中、L2は、中間転写ベルト20の表面に沿った、回収作用位置Q1の後端(中間転写ベルト20の表面の移動方向下流側端部)から帯電作用位置Q2の先端(中間転写ベルト20の表面の移動方向上流側端部)までの距離を示す。L1とL2とには、次式、
L1=L2+W1+W2
の関係が成り立っている。
In the figure, Q 1 indicates an operation position of the
L 1 = L 2 + W 1 + W 2
The relationship is established.
このとき、本実施例では、吐き出し工程における導電性ブラシ31とトナー帯電ローラ32に印加する電圧の切り替え、特に、本実施例では電圧の極性の切り替えは、次のようにする。
At this time, in this embodiment, the voltage applied to the
先ず、導電性ブラシ31に印加する電圧とトナー帯電ローラ32に印加する電圧とで、その極性を切り替えるタイミングを揃え(即ち、略同一のタイミングとし)、且つ、同極性になるように切り替える。そして、導電性ブラシ31とトナー帯電ローラ32に印加する電圧の極性を切り替えるまでの時間間隔t1を、次式、
t1≧L1/PS (式1)
の関係が成立するように設定する。
First, the timing for switching the polarity between the voltage applied to the
t 1 ≧ L 1 / PS (Formula 1)
Is set so that the relationship is established.
これにより、導電性ブラシ31から中間転写ベルト20に吐き出されたトナーが導電性ブラシ31とトナー帯電ローラ32との間において飛散することや、この吐き出されたトナーがトナー帯電ローラ32の表面に付着することを抑制することができる。
As a result, the toner discharged from the
更に説明すると、図3(a)〜(d)は、吐き出し工程におけるベルトクリーニング装置30の近傍の様子を模式的に示している。
More specifically, FIGS. 3A to 3D schematically show a state in the vicinity of the
図3(a)は、吐き出し工程を開始した時間t0における模式図である。画像形成動作中に正極性の直流電圧を印加している導電性ブラシ31に負極性の直流電圧を印加すること、即ち、印加する電圧を切り替えることにより、導電性ブラシ31に過渡電流が流れる。その結果、導電性ブラシ31に保持されていた負極性を持ったトナーが、回収作用位置Q1の範囲でW1の幅をもって中間転写ベルト20に吐き出される。
FIG. 3A is a schematic diagram at time t 0 when the discharge process is started. A transient current flows through the
その後、図3(b)に示すように、中間転写ベルト20に吐き出されたトナーは、中間転写ベルト20の移動に伴いトナー帯電ローラ32に向かって進んでいく。もしこの時点で、導電性ブラシ31又はトナー帯電ローラ32に正極性の電圧を印加した場合には、導電性ブラシ31又はトナー帯電ローラ32に、中間転写ベルト20に吐き出されている負極性のトナーが静電的に引き寄せられ、トナー飛散が起き易くなる。従って、中間転写ベルト20に吐き出されたトナーが回収作用位置Q1と帯電作用位置Q2との間に存在する間(t0<t<t0+L2/PS)は、導電性ブラシ31とトナー帯電ローラ32に印加する電圧は、次のようにする必要がある。即ち、導電性ブラシ31とトナー帯電ローラ32に印加する電圧は、同極性(本実施例では負極性)にし、且つ、その極性の切り替えをしない。
Thereafter, as shown in FIG. 3B, the toner discharged to the
図3(c)は、時間t0で中間転写ベルト20に吐き出されたトナーが帯電作用位置Q2内に存在する間(t0+L2/PS<t<t0+L1/PS)の模式図である。もしこの時点で、トナー帯電ローラ32に印加する電圧の極性を切り替えると、中間転写ベルト20に吐き出されている負極性のトナーが正極性の電圧が印加されたトナー帯電ローラ32に付着する。従って、この時点でも、導電性ブラシ31とトナー帯電ローラ32に印加する電圧の極性の切り替えは行わない。
FIG. 3C is a schematic diagram during the time when the toner discharged to the
図3(d)は、t0で吐き出されたトナーが帯電作用位置Q2を通過した後(t>t0+L1/PS)の模式図である。この時点で、導電性ブラシ31とトナー帯電ローラ32に印加する電圧を負極性から正極性に切り替える。これにより、導電性ブラシ31から中間転写ベルト20に吐き出された負極性のトナーが導電性ブラシ31とトナー帯電ローラ32との間で飛散することを抑制し、且つ、トナー帯電ローラ32の表面に付着することを抑制することができる。この時間をt=t0+t1とする。
FIG. 3D is a schematic diagram after the toner discharged at t 0 passes through the charging operation position Q 2 (t> t 0 + L 1 / PS). At this point, the voltage applied to the
導電性ブラシ31とトナー帯電ローラ32に印加される電圧が正極性に切り替えられた時(t=t0+t1)、導電性ブラシ31に保持されていた正極性を持ったトナーが、過渡電流により中間転写ベルト20に吐き出される。その後、図3(a)〜(d)に示したものとは極性を反転した状態を経て、t=t0+2×t1の時点で導電性ブラシ31とトナー帯電ローラ32に印加する電圧を再度負極性に切り替える。これにより、上記負極性のトナーの場合と同様に、中間転写ベルト20に吐き出された正極性のトナーが導電性ブラシ31とトナー帯電ローラ32との間で飛散することを抑制し、且つ、トナー帯電ローラ32の表面に付着することを抑制することができる。
When the voltage applied to the
ここで、以上では、導電性ブラシ31から吐き出されたトナーは、導電性ブラシ31に印加される電圧が切り替わるタイミングにおける過渡電流によって導電性ブラシ31の幅で吐き出されたトナーであるものとして説明した。実際には、導電性ブラシ31に印加する電圧を負極性の直流電圧に切り替えた後、そのまま負極性の直流電圧を印加し続けている。従って、厳密には、この時にも導電性ブラシ31から負極性のトナーが吐き出される。しかし、このトナーの量は、過渡電流により吐き出されるトナーの量に比べれば十分に少ないことから、トナー飛散やトナー帯電ローラ32への付着の影響は十分に小さい。従って、過渡電流によって吐き出されたトナーの飛散とトナー帯電ローラ32の表面への付着を抑制することが重要である。
Here, in the above description, the toner discharged from the
図4に示すように、以上のプロセスを繰り返し、次式、
t=t0+n×t1 (式2)
の時点ごとに、導電性ブラシ31とトナー帯電ローラ32に印加する電圧の極性を切り替える。これにより、導電性ブラシ31から中間転写ベルト20へのトナーの吐き出し工程は完了する。
As shown in FIG. 4, the above process is repeated to obtain the following formula:
t = t 0 + n × t 1 (Formula 2)
At each time point, the polarity of the voltage applied to the
式2において、nは1からmまでの自然数である。本実施例では、mは2から19までの自然数であり、画像形成モードや画像比率(印字率)、ジャムの発生時やキャリブレーション時によって、電圧の切り替えを異なる回数行うようにしている。
In
ここで、吐き出し工程において、導電性ブラシ31とトナー帯電ローラ32に印加する電圧の極性を切り替える回数は、画像形成の生産性を極力落とさないために、必要最小限の切り替え回数とすることが望ましい。
Here, in the discharging process, the number of times of switching the polarity of the voltage applied to the
又、吐き出し工程において、導電性ブラシ31とトナー帯電ローラ32に印加する電圧の極性を切り替える時間間隔t1は、式1を満たす範囲で極力短いことが望ましい。なぜならば、時間間隔t1が短い方が、一定時間内での吐き出しを行う回数が増えるので、高効率の吐き出しが実現できるためである。好ましくは、t1=L1/PSである。但し、この時間間隔t1は、次に示す範囲で適宜設定することができる。
In the discharging process, it is desirable that the time interval t 1 for switching the polarity of the voltage applied to the
即ち、中間転写ベルト20の表面に沿った、導電性ブラシ31の回収作用位置Q1の先端から、吐き出しトナーを回収する画像形成部1a、1b、1c又は1d内の転写作用位置Na、Nb、Nc又はNdの後端までの距離をL3とする。ここで、本実施例では、吐き出しトナーは、特定の画像形成部の回収トナー容器62を回収先として回収するように選択される。又、上記回収作用位置Q1の先端とは、回収作用位置Q1の中間転写ベルト20の表面の移動方向上流側端部である。又、上記転写作用位置Na、Nb、Nc又はNdの後端とは、吐き出しトナーを回収する画像形成部1の転写作用位置(即ち、中間転写ベルト20上からの吐き出しトナー除去作用位置)Nの中間転写ベルト20の表面の移動方向下流側端部である。このとき、t1は、通常、L3/PS以下である。これは、導電性ブラシ31から中間転写ベルト20上に吐き出されたトナーが回収(除去)されれば、その飛散は発生しないからである。
That is, along the surface of the
又、本実施例では、吐き出し工程時に導電性ブラシ31に印加する電圧の絶対値と、トナー帯電ローラ32に印加する電圧の絶対値とは等しい値に設定している。この場合、導電性ブラシ31とトナー帯電ローラ32との電気抵抗値の関係(導電性ブラシ31よりもトナー帯電ローラ32の方が電気抵抗が高い)から、導電性ブラシ31に流れる電流はトナー帯電ローラ32に流れる電流より大きくなる。このような系において、本実施例のように導電性ブラシ31とトナー帯電ローラ32とが近接している場合、導電性ブラシ31から中間転写ベルト20を通じてトナー帯電ローラ32側に電流が流れ込む現象(干渉)が発生する。この電流の流れ込みが起きると、導電性ブラシ31からより多くのトナーを吐き出すことができ、より高効率の吐き出しが実現できる。又、導電性ブラシ31からのトナーの吐き出しが高効率であるために、その吐き出しにかかる時間を短くすることができる。従って、画像形成の生産性を向上することができ、ユーザビリティに優れている。
In this embodiment, the absolute value of the voltage applied to the
尚、本実施例では、時間間隔t1が、トナー帯電ローラ32が1回転する時間よりも短い。即ち、本実施例では、トナー帯電ローラ32の半径をrとしたとき、次式、
t1<2πr/PS (式3)
の関係が成り立っている。
In this embodiment, the time interval t 1 is shorter than the time for which the
t 1 <2πr / PS (Formula 3)
The relationship is established.
そこで、本実施例では、上述の吐き出し工程とは別に、トナー帯電ローラ32の表面に付着したトナーを除去するための、トナー帯電手段クリーニング工程を行う。これは、上述の吐き出し工程において、トナー帯電ローラ32が1回転する時間よりも早く導電性ブラシ31とトナー帯電ローラ32に印加する電圧の極性が切り替わると、トナー帯電ローラ32の表面に、トナーを除去できない部分が生じるからである。
Therefore, in this embodiment, a toner charging means cleaning process for removing the toner adhering to the surface of the
トナー帯電手段クリーニング工程における動作は、上述の吐き出し工程における動作と基本的には同じである。但し、トナー帯電手段クリーニング工程では、導電性ブラシ31とトナー帯電ローラ32に印加する電圧の極性を切り替える時間間隔t2を、次式、
t2≧2πr/PS (式4)
の関係が成立するように設定する。通常、t2は、t1と同様に、L3/PS以下である。これは、導電性ブラシ31から中間転写ベルト20上に吐き出されたトナーが回収(除去)されれば、その飛散は発生しないからである。
The operation in the toner charging unit cleaning process is basically the same as the operation in the discharge process described above. However, in the toner charging means cleaning step, the time interval t 2 for switching the polarity of the voltage applied to the
t 2 ≧ 2πr / PS (Formula 4)
Is set so that the relationship is established. Usually, t 2 is L 3 / PS or less, similarly to t 1 . This is because if the toner discharged from the
本実施例では、図5に示すように、導電性ブラシ31とトナー帯電ローラ32に印加する電圧の極性を切り替える時間間隔をt1とした吐き出し工程を行った後に、該時間間隔をt2としたトナー帯電手段クリーニング工程をt2×6の時間だけ行う。
In this embodiment, as shown in FIG. 5, after performing the discharging step with the time interval for switching the polarity of the voltage applied to the
尚、吐き出し工程、トナー帯電手段クリーニング工程のいずれにおいても、通常導電性ブラシ31とトナー帯電ローラ32から中間転写ベルト20へとトナーが吐き出される。従って、吐き出し工程は、ベルトクリーニング装置30のリフレッシュ動作における、導電性ブラシ31からのトナーの吐き出しを主目的としたモードであると考えることができる。又、トナー帯電手段クリーニング工程は、ベルトクリーニング装置30のリフレッシュ動作における、トナー帯電ローラ32からのトナーの吐き出しを主目的としたモードであると考えることができる。
In both the discharging step and the toner charging unit cleaning step, the toner is normally discharged from the
(4)本実施例の画像出力実験結果
次に、本実施例の画像形成装置10を用いた場合の画像出力実験の結果について説明する。
(4) Image Output Experiment Result of the Present Example Next, the result of the image output experiment when the
耐久実験として、記録材PにCLCカラーレーザーコピア用紙(Canon販売、商品名)を用い、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)、K(ブラック)の各色の画像比率25%の画像を、2枚連続画像形成を繰り返すことにより10万枚形成した。画像形成モードとしては普通紙モードを用い、プロセススピード(PS)は100mm/sec、スループットは1分間に18枚であった。耐久実験中に、吐き出し工程は、時間間隔t1をL1/PSとして、2枚の連続画像形成が終了するごとに行った。 As a durability experiment, CLC color laser copier paper (Canon sales, product name) was used as the recording material P, and the image ratio of each color of C (cyan), M (magenta), Y (yellow), and K (black) was 25%. 100,000 images were formed by repeating continuous image formation of two images. The plain paper mode was used as the image forming mode, the process speed (PS) was 100 mm / sec, and the throughput was 18 sheets per minute. During the durability experiment, the discharge process was performed every time two continuous image formations were completed with the time interval t 1 set to L 1 / PS.
又、上記耐久実験の開始時、及び耐久実験中の画像形成枚数1万枚おきに、評価画像のサンプリングを行った。サンプリングする評価画像としては、記録材PにCLCカラーレーザーコピア用紙(Canon販売、商品名)を用い、次のものを出力した。即ち、ベタ画像(最大濃度レベル画像)、ハーフトーン画像、文字細線画像を、それぞれC(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)、K(ブラック)、R(レッド)、B(ブルー)、G(グリーン)の各色にて2枚ずつ出力した。 In addition, the evaluation images were sampled at the start of the durability experiment and every 10,000 images formed during the durability experiment. As evaluation images to be sampled, CLC color laser copier paper (Canon sales, trade name) was used as the recording material P, and the following was output. That is, a solid image (maximum density level image), a halftone image, and a character thin line image are respectively converted into C (cyan), M (magenta), Y (yellow), K (black), R (red), and B (blue). , G (green) were output in duplicate for each color.
サンプリングした評価画像について、(1)クリーニング不良、(2)記録材Pへのトナー汚れ付着の2つの画像不良の観点でランク付け評価を行った。具体的には、クリーニン不良は、サンプリングした評価画像に中間転写ベルト20の1周分前の画像がゴースト状に発生するかを観察することで評価した。又、記録材Pへのトナー汚れは、サンプリングした評価画像にベルトクリーニング装置30周辺の汚れトナーによる汚染が発生するかを観察することで評価した。ランク付けの基準としては、画像不良がまったく発生しない場合を○、僅かに確認できる場合(実用上許容範囲内)を○△、確認できる場合を△、少しレベルが悪い場合を△×、レベルが悪い場合を×とした。
The sampled evaluation images were ranked and evaluated in terms of two image defects: (1) defective cleaning and (2) toner contamination on the recording material P. Specifically, the cleaning failure was evaluated by observing whether or not an image of one rotation before the
尚、実験を行った雰囲気環境は、温度23℃、湿度50%のNN環境下である。 The atmosphere environment in which the experiment was performed is an NN environment with a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50%.
評価結果を表1に示す。 The evaluation results are shown in Table 1.
本実施例では、クリーニング不良は、8万枚までは発生せず、9万枚から僅かに確認できる程度に発生したがこれは実用上許容できる範囲内のものであった。一方、記録材Pへのトナー汚れ付着は、10万枚の耐久実験の全体を通じて発生しなかった。 In this example, the defective cleaning did not occur up to 80,000 sheets, but occurred to the extent that it could be confirmed slightly from 90,000 sheets, but this was within a practically acceptable range. On the other hand, toner contamination on the recording material P did not occur throughout the durability test of 100,000 sheets.
(5)比較例の画像出力実験結果
次に、上記本実施例の画像形成装置10の対照としての比較例1、2の画像出力実験の結果について説明する。
(5) Image Output Experiment Result of Comparative Example Next, the result of the image output experiment of Comparative Examples 1 and 2 as a control of the
比較例1の画像形成装置は、上記本実施例の実験に用いたものと同じ基本構成を有するが、吐き出し工程における時間間隔t1をW1/PSとした。 The image forming apparatus of Comparative Example 1 has the same basic configuration as that used in the experiment of the present embodiment, but the time interval t 1 in the discharge process is set to W 1 / PS.
比較例2の画像形成装置は、上記本実施例の実験に用いたものと同じ基本構成を有するが、吐き出し工程では導電性ブラシ31に印加する電圧の極性のみを時間間隔t1をL1/PSとして切り替え、トナー帯電ローラ32には正極性の電圧を印加し続けた。
The image forming apparatus of Comparative Example 2 has the same basic configuration as that used in the experiment of the present embodiment, but in the discharge process, only the polarity of the voltage applied to the
評価結果を表2に示す。 The evaluation results are shown in Table 2.
比較例1では、クリーニング不良は、4万枚までは発生しなかったものの、5万枚以降から僅かに確認できる程度に発生し、耐久実験の進行と共に悪化していくことが確認された。一方、記録材Pへのトナー汚れ付着は、6万枚から確認できる画像不良が発生し、耐久実験の進行と共に悪化することが確認された。 In Comparative Example 1, it was confirmed that the cleaning failure did not occur up to 40,000 sheets, but occurred to the extent that it could be confirmed slightly after 50,000 sheets, and deteriorated as the durability experiment progressed. On the other hand, it was confirmed that adhesion of toner to the recording material P caused an image defect that could be confirmed from 60,000 sheets and worsened as the durability experiment progressed.
又、比較例2では、クリーニング不良は、5万枚までは発生しなかったものの、6万枚から僅かに確認できる程度に発生し、耐久実験の進行と共に悪化していくことが確認された。一方、記録材Pへのトナー汚れ付着は、9万枚において僅かに確認できる程度に発生し、10万枚においてそのレベルが悪化することが確認された。 Further, in Comparative Example 2, it was confirmed that cleaning failure did not occur up to 50,000 sheets, but occurred to the extent that it could be confirmed slightly from 60,000 sheets, and deteriorated as the durability experiment progressed. On the other hand, it was confirmed that adhesion of toner to the recording material P occurred to a level that could be confirmed slightly on 90,000 sheets, and the level deteriorated on 100,000 sheets.
(6)まとめ
以上、本実施例では、導電性ブラシ31とトナー帯電ローラ32とを有する中間転写方式の画像形成装置10における、導電性ブラシ31から中間転写ベルト20へのトナーの吐き出し工程において、次のような設定を用いる。即ち、導電性ブラシ31に印加する電圧を切り替えるまでの時間間隔t1を、導電性ブラシ31から中間転写ベルト20に吐き出されたトナーが、その移動方向において下流側にあるトナー帯電ローラ32を超えるまでにかかる時間よりも長い時間とする。これにより、中間転写ベルト20のクリーニング不良に起因する画像不良の発生や記録材Pへのトナー汚れの付着を抑制することができる。このように、本発明によれば、像担持体から転写残トナーを回収し保持するトナー回収保持手段と、像担持体上の転写残トナーを帯電させるトナー帯電手段と、を有する構成における像担持体のクリーニング性能を向上することができる。
(6) Summary As described above, in this embodiment, in the step of discharging toner from the
実施例2
次に、本発明に係る他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例1のものと同じである。従って、実施例1のものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
Example 2
Next, another embodiment according to the present invention will be described. The basic configuration and operation of the image forming apparatus of this embodiment are the same as those of the first embodiment. Accordingly, elements having the same functions or configurations as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図6は、本実施例の画像形成装置10におけるベルトクリーニング装置30の近傍を模式的に示す。
FIG. 6 schematically shows the vicinity of the
本実施例では、ベルトクリーニング装置30におけるトナー帯電手段として、実施例1のトナー帯電ローラ32の代わりに、導電性ブラシ(以下「トナー帯電ブラシ」という。)33を用いる。
In this embodiment, a conductive brush (hereinafter referred to as “toner charging brush”) 33 is used as a toner charging unit in the
トナー帯電ブラシ33は、実施例1におけるトナー帯電ローラ32と同じく、導電性ブラシ31よりも中間転写ベルト20の表面の移動方向(回転方向)において下流側に位置する。そして、トナー帯電ブラシ33は、実施例1におけるトナー帯電ローラ32と同じく、導電性ブラシ31にて回収されなかった2次転写残トナーを正極性に帯電させる役割を持っている。
As with the
本実施例では、トナー帯電ブラシ33は、材料はナイロンであり、繊度は7デシテックス、パイル長さは5mm、ブラシ幅は5mm、電気抵抗値は1.0×108Ωに設定されている。トナー帯電ブラシ33は、トナー回収保持手段としての導電性ブラシ31よりも高い電気抵抗を持つ。これによって、トナー帯電ブラシ33によるトナーを帯電させる能力を上げている。
In this embodiment, the
トナー帯電ブラシ33には、トナー帯電用電源42が接続されている。そして、トナー帯電ブラシ33には、トナー帯電用電源42から所定の直流電圧が印加される。印加される電圧は、トナー帯電ブラシ33の材料や画像形成装置10が使用される環境(温度、湿度)などによって異なる。
A toner charging
中間転写ベルト20のクリーニング動作時には、トナー帯電ブラシ33に正極性の電圧を印加することで、導電性ブラシ31によって回収されなかった2次転写残トナーを一様に正極性に帯電させることができる。トナー帯電ブラシ33によって正極性に帯電させられたトナーは、第1の画像形成部1aの1次転写ニップ部Naへと進む。そして、ここで第1の画像形成部1aの1次転写ローラ5aに印加される正極性の1次転写バイアスの作用により、中間転写ベルト20から第1の画像形成部1aの感光体ドラム2aに転写される。この感光体ドラム2aに転写されたトナーは、その後、第1の画像形成部1aのドラムクリーニング装置6aにより回収される。
During the cleaning operation of the
画像形成装置10の使用に伴い、クリーニング動作を繰り返すと、2次転写残トナーの一部がトナー帯電ブラシ33に捕捉され、トナー帯電ブラシ33がトナーで汚れてくる。トナー帯電ブラシ33がトナーで汚れると、トナー帯電ブラシ33による2次転写残トナーの帯電が不安定になり、その結果2次転写残トナーの電荷量が不安定になることから、クリーニング性能が低下する。従って、それを抑制するために、本実施例では、吐き出し工程において、導電性ブラシ31から中間転写ベルト20にトナーを転写する動作と同様の動作を、トナー帯電ブラシ33に対しても実施する。
When the cleaning operation is repeated as the
即ち、本実施例では、吐き出し工程において、トナー帯電用電源42からトナー帯電ブラシ33に、負極性の直流電圧V2mと、正極性の直流電圧V2pと、を交互に印加する。これによって、トナー帯電ブラシ33の内部に付着したトナーの除去を行う。
That is, in this embodiment, in the discharging process, the negative DC voltage V 2m and the positive DC voltage V 2p are alternately applied from the toner charging
本実施例では、V2m=−800V、V2p=+800Vである。 In this embodiment, V 2m = −800V and V 2p = + 800V.
吐き出し工程における、導電性ブラシ31とトナー帯電ブラシ33に印加する電圧の極性を切り替えるタイミングは、実施例1と同様である。
The timing for switching the polarity of the voltage applied to the
上述のような構成により、本実施例においても、実施例1と同様に、中間転写ベルト20に吐き出されたトナーが飛散することを抑制し、又トナーがトナー帯電ブラシ33に付着することを抑制する、といった効果を得ることができる。
With the configuration as described above, in this embodiment as well as in
尚、実施例1では、導電性ブラシ31とトナー帯電ローラ32に印加する電圧の極性を切り替える時間間隔をt1とした吐き出し工程の後、該時間間隔をt2としたトナー帯電手段クリーニング工程を行った。しかし、本実施例では、実施例1にて行ったようなトナー帯電手段クリーニング工程は必要ない。これは、本実施例では、導電性ブラシ31とトナー帯電ブラシ33に印加する電圧の極性を切り替える時間間隔をt1とした吐き出し工程を行えば、トナー帯電ブラシ33内のトナーの吐き出しも完了するためである。このことにより、本実施例の構成によれば、ベルトクリーニング装置30のリフレッシュ動作にかかる時間を実施例1よりも短くできるというメリットがある。従って、画像形成の生産性を向上することができ、ユーザビリティに優れている。
In the first embodiment, the toner charging means cleaning step with the time interval t 2 after the discharge step with the time interval t 1 for switching the polarity of the voltage applied to the
以上、本実施例では、導電性ブラシ31とトナー帯電ブラシ33とを有する中間転写方式の画像形成装置10における、導電性ブラシ31から中間転写ベルト20へのトナーの吐き出し工程において、次のような設定を用いる。即ち、導電性ブラシ31に印加する電圧を切り替えるまでの時間間隔t1を、導電性ブラシ31から中間転写ベルト20に吐き出されたトナーが、その移動方向において下流側にあるトナー帯電ブラシ33を超えるまでにかかる時間よりも長い時間とする。これにより、中間転写ベルト20のクリーニング不良に起因する画像不良の発生や記録材Pへのトナー汚れの付着を抑制することができる。
As described above, in the present exemplary embodiment, in the toner discharging process from the
実施例3
次に、本発明に係る他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例1のものと実質的に同じである。従って、実施例1のものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
Example 3
Next, another embodiment according to the present invention will be described. The basic configuration and operation of the image forming apparatus of the present embodiment are substantially the same as those of the first embodiment. Accordingly, elements having the same functions or configurations as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
本実施例では、ベルトクリーニング装置30におけるトナー帯電手段として、実施例1のトナー帯電ローラ32の代わりに、針状帯電器を用いる。
In this embodiment, a needle charger is used as a toner charging unit in the
図7は、本実施例における針状帯電器34の概略構成を示す。
FIG. 7 shows a schematic configuration of the
針状帯電器34は、実施例1におけるトナー帯電ローラ32と同じく、導電性ブラシ31よりも中間転写ベルト20の表面の移動方向(回転方向)において下流側に位置する。そして、針状帯電器34は、実施例1におけるトナー帯電ローラ32と同じく、導電性ブラシ31にて回収されなかった2次転写残トナーを正極性に帯電させる役割を持っている。
Needle-shaped
針状帯電器34は、所定の間隔で直線上に並べられた複数の針先端34A1が形成された針状電極34Aと、針状電極34Aの針先端34A1の近傍に配置され放電補助部材の役割を果たす放電補助板34Bと、絶縁スペーサ34Cと、を有する。針状電極34A、放電補助板34Bは、金属で作製される。又、絶縁スペーサ34Cは、電気絶縁材料で作製される。
The
針状電極34Aと放電補助板34Bとは、絶縁スペーサ34Cがその間に介在して距離dを保った状態で電気的に絶縁されている。そして、放電補助板34Bが電気的に接地(アース)されると共に、針状電極34Aにはトナー帯電用電源44が接続されている。本実施例ではd=5.0mmである。
The
本実施例では、トナー帯電用電源44から針状電極34Aに所定の直流電圧を印加することにより、針状電極34Aと放電補助板34Bとの間でコロナ放電を発生させて、針状電極34Aの近傍に位置するトナーを正極性に帯電させることができる。印加する電圧は、針状帯電器34の構成や画像形成装置10が使用される環境(温度、湿度)などによって異なる。
In this embodiment, a predetermined DC voltage is applied from the toner charging
本実施例のように、トナー帯電手段として針状帯電器34を用いた場合、トナー帯電用電源44内の負極性の高圧回路を省略できるというメリットがある。これは、針状帯電器34が中間転写ベルト20に非接触であることから、負極性の電圧を印加することによる針状帯電器34から中間転写ベルト20へのトナーの吐き出しを行う必要がないためである。即ち、本実施例では、実施例1又は実施例2のようにトナー帯電手段のクリーニングを目的として針状帯電器34に負極性の電圧を印加する必要がない。
When the
本実施例では、吐き出し工程における、導電性ブラシ31と針状帯電器34に印加する電圧の切り替えは、次のようにする。即ち、先ず、導電性ブラシ31と針状帯電器34とでその電圧を切り替えるタイミングを揃える。そして、その電圧を切り替える時間間隔t1を、導電性ブラシ31から中間転写ベルト20に吐き出されたトナーが中間転写ベルト20の表面の移動方向において導電性ブラシ31よりも下流側にある針状帯電器34を超えるまでにかかる時間よりも長い時間とする。又、導電性ブラシ31に正極性の電圧を印加する時には、針状帯電器34へ同極性(即ち、正極性)の電圧を印加し、導電性ブラシ31に負極性の電圧を印加する時には、針状帯電器34への電圧印加をOFFする。
In the present embodiment, the voltage applied to the
上述のような構成により、本実例においても、実施例1と同様に、中間転写ベルト20に吐き出されたトナーが飛散することを抑制し、更には針状帯電器34にトナーが付着することを抑制する、といった効果を得ることができる。
With the configuration as described above, in this example as well as in the first embodiment, the toner discharged to the
又、実施例2と同様に、本実施例においても、トナー帯電手段クリーニング工程を行う必要はなく、ベルトクリーニング装置30のリフレッシュ動作にかかる時間を実施例1より短くできるというメリットがある。従って、画像形成の生産性を向上することができ、ユーザビリティに優れている。
Similar to the second embodiment, the present embodiment also has an advantage that the toner charging means cleaning process is not required and the time required for the refresh operation of the
以上、本実施例では、導電性ブラシ31と針状帯電器34とを有する中間転写方式の画像形成装置10における、導電性ブラシ31から中間転写ベルト20へのトナーの吐き出し工程において、次のような設定を用いる。即ち、導電性ブラシ31に印加する電圧を切り替えるまでの時間間隔t1を、導電性ブラシ31から中間転写ベルト20に吐き出されたトナーが、その移動方向において下流側にある針状帯電器34を超えるまでにかかる時間よりも長い時間とする。これにより、中間転写ベルト20のクリーニング不良に起因する画像不良の発生や記録材Pへのトナー汚れの付着を抑制することができる。
As described above, in the present exemplary embodiment, in the step of discharging toner from the
実施例4
次に、本発明に係る他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例3のものと実質的に同じである。従って、実施例3のものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
Example 4
Next, another embodiment according to the present invention will be described. The basic configuration and operation of the image forming apparatus of the present embodiment are substantially the same as those of the third embodiment. Accordingly, elements having the same or equivalent functions and configurations as those of the third embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
本実施例は、実施例3と同様の構成において、吐き出し工程において導電性ブラシ31に正極性の電圧と負極性の電圧とを交互印加する代わりに、正極性の電圧を印加する状態と電圧を印加しない状態とを交互に繰り返すものである。
In this example, in the same configuration as that of Example 3, instead of alternately applying a positive voltage and a negative voltage to the
本実施例のように、トナー帯電手段として針状帯電器34を用い、且つ、吐き出し工程で導電性ブラシ31に印加する電圧を正極性のみにした場合、トナー帯電用電源44及び保持回収用電源41内の負極性の高圧回路を省略できるというメリットがある。
When the
本実施例では、吐き出し工程における、導電性ブラシ31と針状帯電器34に印加する電圧の切り替えは、次のようにする。即ち、先ず、導電性ブラシ31と針状帯電器34とでその電圧を切り替えるタイミングを揃える。そして、その電圧を切り替える時間間隔t1を、導電性ブラシ31から中間転写ベルト20に吐き出されたトナーが中間転写ベルト20の表面の移動方向において導電性ブラシ31よりも下流側にある針状帯電器34を超えるまでにかかる時間よりも長い時間とする。又、導電性ブラシ31に正極性の電圧を印加する時には、針状帯電器34へ同極性(即ち、正極性)の電圧を印加し、導電性ブラシ31への電圧印加をOFFした時には、針状帯電器34への電圧印加をOFFする。
In the present embodiment, the voltage applied to the
上述のような構成により、本実施例においても、実施例1、3と同様に、中間転写ベルト20に吐き出されたトナーが飛散することを抑制し、更には針状帯電器34にトナーが付着することを抑制する、といった効果を得ることができる。
With the configuration as described above, in this embodiment as well, as in the first and third embodiments, the toner discharged to the
実施例5
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例では、モノカラー画像形成装置において、感光体クリーニング手段に関し、本発明を適用する。尚、本実施例において、上述の各実施例におけるものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
Example 5
Next, another embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the present invention is applied to a photosensitive member cleaning unit in a monocolor image forming apparatus. In this embodiment, elements having the same or equivalent functions and configurations as those in the above-described embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図8は、本実施例の画像形成装置11の概略断面を示す。
FIG. 8 shows a schematic cross section of the
画像形成装置11は、ブラック色の画像を形成する画像形成部1を備えている。画像形成部1には、像担持体としての感光体ドラム2が設置されている。感光体ドラム2の周囲には、トナー回収保持手段としての導電性ブラシ31、帯電手段としての帯電ローラ32、現像手段としての現像装置4、転写手段としての転写ローラ5が設置されている。又、帯電ローラ32と現像装置4との間の図中上方には、露光手段としての露光装置(レーザスキャナ装置)7が設置されている。現像装置4には、ブラックトナーが収納されている。尚、本実施例では負極性の電荷をもったトナーを用いる。
The
本実施例では、帯電ローラ32は、感光体ドラム2を帯電させる感光体帯電手段と、感光体ドラム2上の転写残トナーを帯電させるトナー帯電手段との両方の役割を兼ねている。そして、本実施例では、導電性ブラシ31と、帯電ローラ32とを有して、感光体クリーニング手段としてのドラムクリーニング装置30が構成される。
In this embodiment, the charging
感光体ドラム2は、駆動装置(図示せず)によって図示矢印R1方向(時計方向)に所定の周速度(表面移動速度)で回転駆動される。本実施例では、この感光体ドラム2の周速度が、画像形成装置11のプロセススピード(PS)に相当する。
The
帯電ローラ32は、感光体ドラム2に所定の圧接力で接触しており、感光体ドラム2の回転に従動して回転する。帯電ローラ32には、電源42から所定の帯電バイアス電圧が印加され、感光体ドラム2の表面を所定の電位に均一に帯電させる。本実施例では、感光体ドラム2は、帯電ローラ32により負極性に帯電させられる。本実施例では、電源42は、第2のクリーニング電圧出力手段及び感光体帯電電圧出力手段として機能する。
The charging
露光装置(レーザスキャナ装置)7は、感光体ドラム2の表面を露光することにより、帯電ローラ32で帯電された感光体ドラム2の表面に画像情報に応じた静電潜像(静電像)を形成する。即ち、露光装置7において、ホストコンピュータ(図示せず)から入力される画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザ光がレーザ出力部から出力され、このレーザ光が各反射ミラーを介して感光体ドラム2の表面に照射される。
The exposure device (laser scanner device) 7 exposes the surface of the
現像装置4は、感光体ドラム2上に現像剤のトナーを供給し、感光体ドラム2上の静電潜像を可視化する。本実施例では、現像装置4は、現像方式として、2成分磁気ブラシ現像方式を用い、反転現像により静電潜像を現像する。
The developing
更に説明すると、現像装置4は、現像剤として2成分現像剤4Eを収容した現像容器(現像装置本体)4Aと、現像剤担持体としての非磁性の現像スリーブ4Bと、を有する。現像スリーブ4Bは、その外周面の一部を現像容器4Aの外部に露呈させて、現像容器4A内に回転可能に配設されている。又、現像装置4は、現像スリーブ4B内に非回転に固定して設けられた磁界発生手段としてのマグネットローラ4Cと、現像剤規制部材としてのコーティングブレード4Dと、を有する。
More specifically, the developing
現像容器4A内の2成分現像剤4Eは、主に非磁性樹脂トナー粒子(トナー)と磁性キャリア粒子(キャリア)との混合物であり、現像容器4A内に設けられた攪拌部材(図示せず)により攪拌される。本実施例では、キャリアの電気抵抗は、約1013Ωcm、粒径は約40μmである。トナーは、キャリアとの摺擦により負極性に摩擦帯電される。
The two-component developer 4E in the developing
現像スリーブ4Bは、感光体ドラム2との間の最近接距離(S−Dgap)を350μmに保ち、感光体ドラム2に対向して配設されている。現像スリーブ4Bは、感光体ドラム2との対向部(現像部)Gにおいて、その表面の移動方向が感光体ドラム2の表面の移動方向とは逆方向になるように回転駆動される。現像スリーブ4Bの外周面に、マグネットローラ4Cの発生する磁力により、現像容器4A内の2成分現像剤4Eの一部が磁気ブラシ層として吸着保持される。そして、現像スリーブ4Bの回転に伴い、現像スリーブ4B上の2成分現像剤2Eは搬送され、コーティングブレード4Dにより所定の厚さの薄層に整層された後に、感光体ドラム2との対向部(現像部)Gに供給される。現像スリーブ4B上の2成分現像剤4Eの磁気ブラシ層は、現像部Gにおいて感光体ドラム2の表面に接触して、感光体ドラム2の表面を適度に摺擦する。現像スリーブ4Bには、現像電圧出力手段としての現像バイアス電源(図示せず)から所定の現像バイアスが印加される。本実施例では、現像スリーブ4Bに印加される現像バイアス電圧は、直流電圧(Vdc)と交流電圧(Vac)とが重畳された振動電圧である。より具体的には、本実施例では、直流電圧(Vdc)と交流電圧(Vac)の設定は次の通りである。
直流電圧Vdc;−350V
交流電圧Vac;1600V
The developing
DC voltage Vdc; -350V
AC voltage Vac; 1600V
このようにして、現像スリーブ4Bの表面に担持された2成分現像剤中のトナーが、現像バイアスによる電界によって、感光体ドラム2上の静電潜像に対応して感光体ドラム2の表面に選択的に付着する。これにより、感光体ドラム2に形成された静電潜像が、トナー像として現像される。本実施例では、感光体ドラム2の表面の露光明部にトナーが付着して静電潜像が反転現像される。
In this way, the toner in the two-component developer carried on the surface of the developing
転写ローラ5は、感光体ドラム2に当接し、感光体ドラム2との接触部に転写ニップ部(転写部)Nを形成する。そして、転写ローラ5は、感光体ドラム2の回転に従動して回転する。
The transfer roller 5 abuts on the
転写ローラ5には、転写電圧出力手段としての転写バイアス電源40が接続されており、この転写バイアス電源40から転写ローラ5に転写バイアスが印加される。感光体ドラム2上に形成されたトナー像は、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の転写バイアスが印加された転写ローラ5により、転写ニップ部Nを通過して移動している記録材P上に転写される。
A transfer
転写ニップ部Nよりも感光体ドラム2の表面の移動方向(回転方向)において下流側には、記録材Pに対するトナー像の転写後に感光体ドラム2の表面に残ったトナー(転写残トナー)を除去して回収するためのドラムクリーニング装置30が設置されている。
On the downstream side of the transfer nip portion N in the movement direction (rotation direction) of the surface of the
本実施例の画像形成装置11は所謂クリーナレス方式(クリーナレスシステム)のものであり、転写残トナーを回収して収納するための特別の機構は具備していない。本実施例では、転写残トナーは、現像装置4により現像同時クリーニングにより回収される。ドラムクリーニング装置30によるクリーナレスシステムの構成、動作については後述する。
The
1次転写ニップ部Nよりも記録材Pの搬送方向において上流側には、記録材供給手段を構成するレジストローラ13が設置されている。レジストローラ13は、所定のタイミングで記録材Pを転写ニップ部Nに送り込む。
On the upstream side of the primary transfer nip portion N in the conveyance direction of the recording material P, a
又、転写ニップ部Nよりも記録材Pの搬送方向において下流側には、定着手段としての定着装置12が設置されている。定着手段12は、記録材P上に転写されたトナー像を記録材Pに定着させる。
Further, a fixing
次に、本実施例における転写残トナーのクリーニング機構について説明する。 Next, a cleaning mechanism for residual toner in this embodiment will be described.
本実施例では、転写ニップ部Nよりも感光体ドラム2の表面の移動方向(回転方向)において下流側で、帯電ローラ32よりも感光体ドラム2の表面の移動方向(回転方向)において上流側の位置に、導電性ブラシ31が設けられている。
In the present embodiment, the transfer nip N is downstream in the movement direction (rotation direction) of the surface of the
画像形成動作中は、回収保持用電源41により導電性ブラシ31に−600Vの直流電圧が印加されている。この電圧が印加されることにより、導電性ブラシ31は、正規の帯電極性とは逆極性である正極性に帯電した転写残トナーを導電性ブラシ31に回収し保持しつつ、正規の帯電極性である負極性に帯電した転写残トナーを通過させることができる。
During the image forming operation, a DC voltage of −600 V is applied to the
一方、帯電ローラ32には、感光体ドラム2の周面を帯電処理するために、−900Vの直流電圧が印加されている。導電性ブラシ31を通過した転写残トナーは、帯電ローラ32を通過する時に更に負極性の電荷を付与され、所望の帯電量となる。この時のトナーの帯電量は、反転現像後のトナーの帯電量に近いことが好ましい。
On the other hand, a DC voltage of −900 V is applied to the charging
帯電ローラ32を通過した転写残トナーは、引き続く感光体ドラム2の回転に伴い現像部Gまで運ばれて、現像装置4により現像同時クリーニングにより回収される。
The untransferred toner that has passed through the charging
より具体的には、帯電ローラ32を通過した転写残トナーは、現像バイアスによる電界によって、その一部は感光体ドラム2の表面から現像スリーブ4B上の磁気ブラシ層に戻され、又他の一部は静電潜像に対応して選択的に感光体ドラム2の表面に付着する。即ち、露光暗部に付着していた転写残トナーが、現像装置4によって現像同時クリーニングにより回収される。
More specifically, a part of the untransferred toner that has passed through the charging
次に、本実施例における吐き出し工程について説明する。 Next, the discharge process in a present Example is demonstrated.
本実施例においても、所定のタイミングで、導電性ブラシ31に保持しているトナーを感光体ドラム2に吐き出し、蓄積したトナーの量を減少させることで、クリーニング性能の低下を抑制する。
Also in this embodiment, the toner held by the
本実施例では、吐き出し工程では、回収保持電源41から導電性ブラシ31に、負極性の直流電圧と、正極性の直流電圧とを交互に印加する。これは、本実施例では、導電性ブラシ31に蓄積されたトナーの大部分の極性は負極性であるが、正極性のトナーも導電性ブラシ31に僅かに蓄積されるからである。
In this embodiment, in the discharge process, a negative direct current voltage and a positive direct current voltage are alternately applied from the collection holding
又、画像形成装置11の使用に伴い、帯電ローラ32に転写残トナーの一部が付着し、帯電ローラ32の表面が汚れてくる。帯電ローラ32の表面がトナーで汚れると、帯電ローラ32による転写残トナーの帯電及び感光体ドラム2の帯電が不安定になり、クリーニング性能の低下及び画像の劣化が発生する。従って、それを抑制するために、本実施例では、吐き出し工程において、導電性ブラシ31から感光体ドラム2にトナーを転写する動作と同様の動作を、帯電ローラ32に対しても実施する。
As the
即ち、本実施例では、吐き出し工程において、電源42から帯電ローラ32に、負極性の直流電圧と、正極性の直流電圧とを交互に印加する。これによって、帯電ローラ32の表面に付着したトナーの除去を行う。
That is, in this embodiment, in the discharging process, a negative DC voltage and a positive DC voltage are alternately applied from the
吐き出し工程は、後回転時、ジャム発生後の処理動作時など、画像形成をしていないタイミングで行う。そして、本実施例では、吐き出し工程で感光体ドラム2に吐き出されたトナーは、現像装置4に回収する。
The discharge process is performed at a timing when image formation is not performed, such as during post-rotation or processing operation after occurrence of a jam. In this embodiment, the toner discharged to the
更に説明すると、感光体ドラム2に吐き出された負極性のトナーを回収する時には、そのトナーが吐き出された感光体ドラム2上の位置が露光装置7による露光位置を通過している時に、その感光体ドラム2上の位置を露光装置7によって露光しない。又、現像装置4の現像スリーブ4Bには、画像形成動作中と同じ現像バイアスを印加する。これにより、感光体ドラム2に吐き出された負極性のトナーを現像装置4に回収することができる。
More specifically, when the negative polarity toner discharged to the
又、感光体ドラム2に吐き出された正極性のトナーを回収する時には、そのトナーが吐き出された感光体ドラム2上の位置が露光装置7による露光位置を通過している時に、その感光体ドラム2上の位置を露光装置7によって露光する。又、現像装置4の現像スリーブ4Bには、画像形成動作中と同じ現像バイアスを印加する。これにより、感光体ドラム2に吐き出された正極性のトナーを現像装置4に回収することができる。
Further, when the positive toner discharged to the
吐き出し工程における、導電性ブラシ31と帯電ローラ33に印加する電圧の極性を切り替えるタイミングは、実施例1と同様である。
The timing for switching the polarity of the voltage applied to the
上述のような構成により、本実施例においても、実施例1と同様に、感光体ドラム2に吐き出されたトナーが飛散することを抑制し、又トナーが帯電ローラ32に付着することを抑制する、といった効果を得ることができる。
With the configuration as described above, in this embodiment as well, the toner discharged to the
尚、感光体クリーニング手段においても、トナー帯電手段として実施例2〜4にて説明したような他の形態のものを用いることができる。 Also in the photosensitive member cleaning means, the toner charging means having other forms as described in the second to fourth embodiments can be used.
以上、本実施例では、導電性ブラシ31と帯電ローラ32とで構成されるドラムクリーニング装置30を備えたモノカラー画像形成装置11における、導電性ブラシ31から感光体ドラム2へのトナーの吐き出し工程において、次のような設定を用いる。即ち、導電性ブラシ31に印加する電圧を切り替えるまでの時間間隔t1を、導電性ブラシ31から感光体ドラム2に吐き出されたトナーが、その移動方向において下流側にある帯電ローラ32を超えるまでにかかる時間よりも長い時間とする。これにより、感光体ドラム2のクリーニング不良に起因する画像不良の発生や記録材Pへのトナー汚れの付着を抑制することができる。
As described above, in this embodiment, the toner discharging process from the
(その他の実施例)
本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は、上述した各実施例の形態に限定されるものではないことを理解されたい。
(Other examples)
Although the present invention has been described with reference to specific embodiments, it should be understood that the present invention is not limited to the embodiments described above.
例えば、上述の実施例では、本発明を、タンデム型の中間転写方式のカラー画像形成装置、或いはモノカラー画像形成装置に適用した実施例について説明した。しかし、本発明は、当業者には周知のその他の基本構成を有する画像形成装置にも適用し得るものであり、上記実施例と同様の効果を奏し得るものである。その他の画像形成装置の基本構成としては、次のようなものが挙げられる。即ち、タンデム型の直接転写方式のカラー画像形成装置、4サイクル型の中間転写方式若しくは直接転写方式のカラー画像形成装置、或いはモノカラー画像形成装置や中間転写方式のカラー画像形成装置において記録材搬送ベルトを用いたものなどである。直接転写方式の画像形成装置は、複数又は単数の像担持体上に形成されたトナー像を、記録材担持体としての無端ベルト状の搬送ベルトなどに担持された記録材に直接転写し、その後定着することによって記録画像を得るものである。4サイクル型の画像形成装置は、一の像担持体に対して複数個(典型的には4個)の現像手段を有し、その像担持体上に複数の現像手段により形成したトナー像を被転写体(中間転写体又は記録材担持体上の記録材)に転写するものである。 For example, in the above-described embodiments, the embodiments in which the present invention is applied to a tandem intermediate transfer type color image forming apparatus or a monocolor image forming apparatus have been described. However, the present invention can also be applied to an image forming apparatus having other basic configurations well known to those skilled in the art, and can achieve the same effects as the above-described embodiments. Other basic configurations of the image forming apparatus include the following. That is, recording material conveyance in a tandem type direct transfer type color image forming apparatus, a four-cycle type intermediate transfer type or direct transfer type color image forming apparatus, or a monocolor image forming apparatus or an intermediate transfer type color image forming apparatus. For example, a belt is used. The direct transfer type image forming apparatus directly transfers a toner image formed on a plurality or a single image carrier onto a recording material carried on an endless belt-like conveyance belt as a recording material carrier, and thereafter A recorded image is obtained by fixing. A four-cycle type image forming apparatus has a plurality of (typically four) developing units for one image carrier, and a toner image formed by the plurality of developing units on the image carrier. It is transferred to a transfer target (intermediate transfer member or recording material on a recording material carrier).
又、上述の実施例1〜4では、中間転写ベルトに吐き出されたトナーを選択的に特定の画像形成部の回収トナー容器に回収するように、回収させたくない画像形成部では1次転写ニップ部において1次転写ローラを感光体ドラムから離間させた。しかし、選択的に特定の画像形成部の回収トナー容器にトナーを回収することは、回収させたくない画像形成部の1次転写ローラに印加するバイアスを選択したり、感光体ドラムの電位を選択したりする方法によっても達成でき、同様の効果が得られる。即ち、回収させたくない画像形成部では、1次転写ニップ部において中間転写ベルトから感光体ドラムにトナーが転写されないようなバイアスを1次転写ローラに印加する。又、回収させたくない画像形成部では、帯電バイアスの設定や露光の有無によって、感光体ドラムの電位を、中間転写ベルトから感光体ドラムにトナーが転写されないように設定する。 In the above-described first to fourth embodiments, the toner discharged to the intermediate transfer belt is selectively collected in a collection toner container of a specific image forming unit. The primary transfer roller was separated from the photosensitive drum in the section. However, selectively collecting the toner in the collected toner container of the specific image forming unit selects the bias to be applied to the primary transfer roller of the image forming unit that is not desired to be collected or selects the potential of the photosensitive drum. The same effect can be obtained by the method. That is, in the image forming unit that is not desired to be collected, a bias is applied to the primary transfer roller so that the toner is not transferred from the intermediate transfer belt to the photosensitive drum in the primary transfer nip portion. Further, in the image forming unit that is not desired to be collected, the potential of the photosensitive drum is set so that the toner is not transferred from the intermediate transfer belt to the photosensitive drum depending on the setting of the charging bias and the presence or absence of exposure.
又、上述の実施例5では、感光体ドラムの露光の有無により、感光体ドラムに吐き出された負極性のトナーと正極性のトナーのそれぞれを、同じ現像バイアス設定で現像装置に回収する方法を用いた。しかし、感光体ドラムに吐き出された負極性と正極性の両方のトナーの現像装置による回収は、負極性と正極性のそれぞれのトナーが現像装置に回収されるような現像バイアスの設定を選択する方法によっても達成でき、同様の効果が得られる。 In the fifth embodiment described above, there is a method in which the negative polarity toner and the positive polarity toner discharged to the photosensitive drum are collected in the developing device with the same developing bias setting depending on whether or not the photosensitive drum is exposed. Using. However, for the collection of both negative and positive toner discharged to the photosensitive drum by the developing device, the setting of the developing bias is selected so that the negative and positive toners are collected by the developing device. It can also be achieved by the method, and the same effect can be obtained.
1 画像形成部
2 感光体ドラム
6 ドラムクリーニング装置
20 中間転写ベルト
30 ベルトクリーニング装置
31 導電性ブラシ
32 トナー帯電ローラ
33 トナー帯電ブラシ
34 針状帯電器
41 回収保持用電源
42 トナー帯電用電源
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記像担持体の表面の移動速度をPSとし、前記トナー回収保持手段の前記像担持体の表面上での作用位置における前記像担持体の表面の移動方向上流側端部から前記トナー帯電手段の前記像担持体の表面上での作用位置における前記像担持体の表面の移動方向下流側端部との間の距離をL1とし、前記吐き出し工程において前記トナー回収保持手段に対して前記第1の電圧出力手段が出力する電圧を切り替えた後に次に切り替えるまでの時間間隔をt1としたとき、次式、
t1≧L1/PS
の関係が成立することを特徴とする画像形成装置。 An image carrier that carries a toner image, a toner collection and holding unit that collects and holds toner from the image carrier, and a first voltage that outputs a voltage for collecting and holding the toner to the toner collection and holding unit A voltage output unit, a toner charging unit disposed downstream of the toner collection and holding unit in the moving direction of the surface of the image carrier and charging the toner on the image carrier, and the toner charging unit Second voltage output means for outputting a voltage for charging the toner, and switching the voltage output from the first voltage output means to the toner collection and holding means, thereby collecting and holding the toner. An image forming apparatus that performs a discharge step of transferring toner collected and held by a means to the image carrier,
The moving speed of the surface of the image carrier is PS, and the toner charging means is connected to the toner charging means from the upstream end in the moving direction of the surface of the image carrier at the operation position of the toner collection and holding means on the surface of the image carrier. The distance from the downstream end of the image carrier surface in the moving direction at the working position on the surface of the image carrier is L 1, and the first step with respect to the toner collecting and holding means in the discharging step. When the time interval from switching the voltage output by the voltage output means to the next switching is t 1 ,
t 1 ≧ L 1 / PS
An image forming apparatus characterized in that the relationship is established.
t1=L1/PS
の関係が成立することを特徴とする請求項1〜3のいずれかの項に記載の画像形成装置。 The following formula,
t 1 = L 1 / PS
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the relationship is established.
t1<2πr/PS
の関係を満たしており、
前記吐き出し工程の後に、前記トナー帯電手段に対して前記第2の電圧出力手段が出力する電圧を切り替えることによって、前記トナー帯電手段に付着していたトナーを前記像担持体に転写するトナー帯電手段クリーニング工程を行い、前記トナー帯電手段クリーニング工程において前記トナー帯電手段に対して前記第2の電圧出力手段が出力する電圧を切り替えた後に次に切り替えるまでの時間間隔をt2としたとき、該時間間隔t2は、次式、
t2≧2πr/PS
の関係を満たすことを特徴とする請求項1〜7のいずれかの項に記載の画像形成装置。 The toner charging means is a roller-shaped member having a radius r, and the time interval t 1 in the discharging step is expressed by the following equation:
t 1 <2πr / PS
Satisfy the relationship
After the discharging step, the toner charging means for transferring the toner attached to the toner charging means to the image carrier by switching the voltage output from the second voltage output means to the toner charging means. When the time interval between the switching of the voltage output from the second voltage output unit to the toner charging unit and the subsequent switching is set to t 2 in the toner charging unit cleaning step, the time The interval t 2 is given by
t 2 ≧ 2πr / PS
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the relationship is satisfied.
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