JP2002258709A - Cleaning device and image forming device using it - Google Patents
Cleaning device and image forming device using itInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真複写機や
プリンタ等の画像形成装置で像担持体上の残留物を除去
するのに用いられるクリーニング装置に係り、特に、像
担持体上の残留物を静電的に除去するタイプのクリーニ
ング装置及びこれを用いた画像形成装置の改良に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cleaning device used for removing a residue on an image carrier in an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or a printer, and more particularly to a cleaning device for removing a residue on an image carrier. The present invention relates to a cleaning device of a type that electrostatically removes an object and an improvement of an image forming apparatus using the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、中間転写型の画像形成装置として
は、例えば静電潜像に応じたトナー像が形成担持される
感光体ドラムと、この感光体ドラム上のトナー像が中間
的に転写される中間転写ベルトと、この中間転写ベルト
に対して感光体ドラム上のトナー像が転写される一次転
写装置と、この中間転写ベルト上に転写されたトナー像
を用紙に一括して転写させる二次転写装置とを備えたも
のが知られている。このような画像形成装置では、感光
体ドラム上に形成された色の異なるトナー像（例えばイ
エロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラッ
ク（ＢＫ））を中間転写ベルト上に重ね転写すること
で、フルカラー画像を得るようになっている。また、こ
の種の画像形成装置にあっては、二次転写後に中間転写
ベルト上に残存する残留物をそのままに放置すると、次
に中間転写ベルト上に形成される画像を汚すこととなる
ため、この中間転写ベルトには、二次転写後の中間転写
ベルト上の残存物を除去するベルトクリーナが配設され
るようになっている。2. Description of the Related Art Conventionally, as an intermediate transfer type image forming apparatus, for example, a photosensitive drum on which a toner image corresponding to an electrostatic latent image is formed and carried, and a toner image on the photosensitive drum is intermediately transferred. An intermediate transfer belt, a primary transfer device on which the toner image on the photosensitive drum is transferred to the intermediate transfer belt, and a secondary transfer device for transferring the toner image transferred on the intermediate transfer belt to a sheet at a time. A device provided with a secondary transfer device is known. In such an image forming apparatus, toner images of different colors (for example, yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (BK)) formed on the photosensitive drum are superimposed on the intermediate transfer belt. By transferring, a full-color image is obtained. Further, in this type of image forming apparatus, if the residue remaining on the intermediate transfer belt after the secondary transfer is left as it is, the image formed on the intermediate transfer belt will be stained next time. The intermediate transfer belt is provided with a belt cleaner for removing a residue on the intermediate transfer belt after the secondary transfer.
【０００３】図８には、従来のベルトクリーナの一例を
示す。同図において、符号３０１は中間転写ベルトであ
り、駆動ロール３０２を含む複数の張架ロール（図示せ
ず）に張架支持されて矢印方向に回動するようになって
いる。また、符号３１０はベルトクリーナを示してお
り、このベルトクリーナ３１０は、前記中間転写ベルト
３０１の像担持面側（図中残留トナーを符号Ｔで示す）
に配設される導電性ブラシロール３１１と、この導電性
ブラシロール３１１からみて前記中間転写ベルト３０１
の移動方向下流側に配設されるクリーニングブレード３
１２と、これら導電性ブラシロール３１１及びクリーニ
ングブレード３１２が収容されるクリーナハウジング３
１３とを有している。尚、この説明では、残留トナーＴ
が負極性に帯電しているものとする。ここで、導電性ブ
ラシロール３１１は、前記中間転写ベルト３０１との対
向部において当該中間転写ベルト３０１の移動方向とは
逆方向に回転するようになっており、この導電性ブラシ
ロール３１１には、正極性の電圧（例えば＋４００Ｖ）
を印加するクリーニングバイアス電源３１４が接続され
ている。また、前記導電性ブラシロール３１１には、そ
の対向部において逆方向に回転する回収ロール３１５が
接触配置されており、この回収ロール３１５には、前記
導電性ブラシロール３１１よりも高い正極性の電圧（例
えば＋８００Ｖ）を印加する回収バイアス電源３１６が
接続されている。更に、前記回収ロール３１５にはスク
レーパ３１７が圧接配置されている。一方、前記中間転
写ベルト３０１を挟んで前記導電性ブラシロール３１１
に対向する前記駆動ロール３０２は接地されるようにな
っている。尚、符号３１８は、導電性ブラシロール３１
１からみて中間転写ベルト３０１の移動方向上流側に設
けられ、除去された残留トナーＴの外部への飛び散りを
防止するためのフィルムシール、符号３１９は、前記ク
リーナハウジング３１３にクリーニングブレード３１２
を固定するＬ字状プレート、符号３２０は、クリーナハ
ウジング３１３内に回収された残留トナーＴを外部へ排
出する排出オーガである。FIG. 8 shows an example of a conventional belt cleaner. In the figure, reference numeral 301 denotes an intermediate transfer belt which is supported by a plurality of stretching rolls (not shown) including a driving roll 302 and is rotated in the direction of the arrow. Reference numeral 310 denotes a belt cleaner, and the belt cleaner 310 is on the image bearing surface side of the intermediate transfer belt 301 (remaining toner is indicated by reference numeral T in the figure).
And the intermediate transfer belt 301 as viewed from the conductive brush roll 311.
Cleaning blade 3 disposed downstream of the moving direction of the
12 and a cleaner housing 3 in which the conductive brush roll 311 and the cleaning blade 312 are housed.
13 are provided. In this description, the residual toner T
Are negatively charged. Here, the conductive brush roll 311 is configured to rotate in a direction opposite to the moving direction of the intermediate transfer belt 301 at a portion facing the intermediate transfer belt 301. Positive voltage (for example, + 400V)
Is connected to a cleaning bias power supply 314 for applying the voltage. A collecting roll 315 that rotates in the opposite direction at the opposing portion of the conductive brush roll 311 is disposed in contact with the conductive brush roll 311, and the collecting roll 315 has a higher positive voltage than the conductive brush roll 311. (For example, +800 V) is connected to a recovery bias power supply 316. Further, a scraper 317 is disposed in pressure contact with the collection roll 315. On the other hand, the conductive brush roll 311
The driving roll 302 facing the driving roller 302 is grounded. Reference numeral 318 denotes the conductive brush roll 31.
Reference numeral 319 denotes a film seal provided on the upstream side in the movement direction of the intermediate transfer belt 301 to prevent the removed residual toner T from scattering outside. Reference numeral 319 denotes a cleaning blade 312 on the cleaner housing 313.
Reference numeral 320 denotes a discharge auger for discharging the residual toner T collected in the cleaner housing 313 to the outside.
【０００４】次に、上述したクリーニング装置の動作に
ついて説明する。中間転写ベルト３０１上の残留トナー
Ｔ（負極性に帯電）が導電性ブラシロール３１１との対
向部に到達すると、この残留トナーＴは当該導電性ブラ
シロール３１１と駆動ロール３０２との間の電位差（＋
４００Ｖ）によって導電性ブラシロール３１１上に転移
する。そして、導電性ブラシロール３１１に転移した残
留トナーＴが回収ロール３１５との対向部に到達する
と、今度は、当該回収ロール３１５と導電性ブラシロー
ル３１１との間の電位差（＋８００Ｖ−（＋４００Ｖ）
＝＋４００Ｖ）によって回収ロール３１５上に転移す
る。そして、回収ロール３１５上に転移した残留トナー
Ｔは、スクレーパ３１７により掻き取られクリーナハウ
ジング３１３内に落下する。一方、導電性ブラシロール
３１１上に転移しなかった残留トナーＴは、クリーニン
グブレード３１２により掻き取られ、クリーナハウジン
グ３１３内に落下する。そして、クリーナハウジング３
１３内の残留トナーＴは、排出オーガ３２０により外部
へと排出される。Next, the operation of the above-described cleaning device will be described. When the residual toner T (negatively charged) on the intermediate transfer belt 301 reaches a portion facing the conductive brush roll 311, the residual toner T causes a potential difference between the conductive brush roll 311 and the driving roll 302 ( +
(400 V). Then, when the residual toner T transferred to the conductive brush roll 311 reaches a portion facing the collection roll 315, a potential difference (+800 V − (+ 400 V)) between the collection roll 315 and the conductive brush roll 311 is obtained.
= + 400 V). Then, the residual toner T transferred to the collection roll 315 is scraped off by the scraper 317 and falls into the cleaner housing 313. On the other hand, the residual toner T that has not transferred onto the conductive brush roll 311 is scraped off by the cleaning blade 312 and falls into the cleaner housing 313. And the cleaner housing 3
The remaining toner T in the print 13 is discharged to the outside by a discharge auger 320.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たクリーニング装置では、前記導電性ブラシロール３１
１を構成する導電性繊維が吸湿してその電気抵抗が低下
すると、導電性ブラシロール３１１と回収ロール３１５
との間の電位差を維持できなくなり、導電性ブラシロー
ル３１１の電位が回収ロール３１５の電位に近づき、そ
の結果、導電性ブラシロール３１１と駆動ロール３０２
との間の電位差が大きくなりすぎて放電現象が発生し、
中間転写ベルト３０１上に放電生成物が付着し画質低下
を招くという技術的課題がみられた。一方、導電性ブラ
シロール３１１と回収ロール３１５との間の電位差は小
さくなりすぎるため、導電性ブラシロール３１１に付着
した残留トナーＴを回収ロール３１５に転移できなくな
ってしまいクリーニング不良を招くという技術的課題も
みられた。However, in the cleaning device described above, the conductive brush roll 31
When the electric resistance of the conductive fibers constituting the first and second conductive fibers decreases, the conductive brush roll 311 and the collecting roll 315
Cannot be maintained, the potential of the conductive brush roll 311 approaches the potential of the collection roll 315, and as a result, the conductive brush roll 311 and the driving roll 302
And the potential difference between them becomes too large, causing a discharge phenomenon,
There has been a technical problem that a discharge product adheres to the intermediate transfer belt 301 to cause deterioration in image quality. On the other hand, since the potential difference between the conductive brush roll 311 and the collecting roll 315 is too small, the residual toner T attached to the conductive brush roll 311 cannot be transferred to the collecting roll 315, resulting in a cleaning failure. Issues were also seen.
【０００６】このような技術的課題を解決するための手
法として、例えば、湿度等の環境条件に基づいて前記回
収ロール３１５に印加するバイアスを可変し、必要な電
位差を確保するようにした技術が提案されている（特開
平８−２２０８９２号公報参照）。しかしながら、この
ような技術的手段においては、湿度を測定する測定系や
回収ロール３１５に印加するバイアスを制御する制御系
を新たに設けなければならない分、装置構成が複雑化
し、信頼性の低下を招いてしまうという技術的課題がみ
られた。As a technique for solving such a technical problem, for example, there is a technique in which a bias applied to the recovery roll 315 is varied based on environmental conditions such as humidity to secure a necessary potential difference. It has been proposed (see JP-A-8-220892). However, in such a technical means, since a measurement system for measuring humidity and a control system for controlling a bias applied to the recovery roll 315 must be newly provided, the device configuration becomes complicated, and the reliability is reduced. There was a technical problem of inviting them.
【０００７】また、特公平６−６８６６６号公報には、
導電性ブラシロール３１１を並列する二つの異なる電位
の電気回路を介して一つの電源の一方に切替接続可能と
することにより電位の切替を可能にし、回収ロール３１
５を前記電源の他方の電極に接続し、導電性ブラシロー
ル３１１と回収ロール３１５とが電気的に一定電位差と
なるようツェナーダイオードを用いて接続したものが記
載されている。しかしながら、このような技術的手段に
おいては、前記導電性ブラシロール３１１を構成する導
電性繊維が吸湿してその電気抵抗が低下した場合に、電
流が回収ロール３１５及び導電性ブラシロール３１１を
介して流れ、ツェナーダイオードにはほとんど流れなく
なってしまうために、導電性ブラシロール３１１及び回
収ロール３１５間の電位差が低下して、上述した放電生
成物の付着やクリーニング不良等の問題が発生してしま
うことになる。Further, Japanese Patent Publication No. 6-68666 discloses that
The conductive brush roll 311 can be switched and connected to one of one power supply via two parallel electric circuits of different potentials, thereby enabling the switching of the potential, and the collection roll 31
No. 5 is connected to the other electrode of the power source, and the conductive brush roll 311 and the recovery roll 315 are connected using a Zener diode so as to have a constant electric potential difference. However, in such a technical means, when the conductive fiber constituting the conductive brush roll 311 absorbs moisture and its electric resistance decreases, current is supplied through the recovery roll 315 and the conductive brush roll 311. Since the current does not almost flow to the Zener diode, the potential difference between the conductive brush roll 311 and the recovery roll 315 decreases, and the above-described problems such as adhesion of discharge products and cleaning failure occur. become.
【０００８】本発明は、以上の技術的課題を解決するた
めになされたものであって、簡易な構成で、環境変動等
の影響を受けることなく静電クリーニングを行うことの
できるクリーニング装置及びこれを用いた画像形成装置
を提供するものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above technical problems, and has a simple configuration and a cleaning device capable of performing electrostatic cleaning without being affected by environmental fluctuations and the like. And an image forming apparatus using the same.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、図
１に示すように、トナー像が担持搬送される像担持体１
の像担持面側に回転可能に接触配置される導電性ブラシ
２と、前記導電性ブラシ２に回転可能に接触配置される
回収体３と、前記回収体３に接続され、当該回収体３に
前記像担持体１上の残留トナーＴの帯電極性とは逆極性
の回収バイアスを印加するバイアス電源４と、前記導電
性ブラシ２に接続され、しきい値以上の電流の流入によ
り当該導電性ブラシ２に前記回収バイアスと同極性であ
って当該回収バイアスより小さい一定の除去バイアスを
印加する受動型定電圧発生素子５と、前記回収体３及び
前記導電性ブラシ２の合成抵抗６に並列に接続され、当
該合成抵抗６と共に前記受動型定電圧発生素子５に前記
しきい値以上の電流を流入させるバイパス抵抗７とを備
えたことを特徴とする。That is, according to the present invention, as shown in FIG. 1, an image carrier 1 carrying a toner image is transported.
A conductive brush 2 rotatably disposed on the image-bearing surface side, a collecting body 3 rotatably disposed on the conductive brush 2, and a collecting body 3 connected to the collecting body 3. A bias power supply 4 for applying a recovery bias having a polarity opposite to the charging polarity of the residual toner T on the image carrier 1 and the conductive brush 2 are connected to the conductive brush 2 and are supplied with a current equal to or greater than a threshold value. 2 is connected in parallel to a passive constant voltage generating element 5 for applying a fixed removal bias having the same polarity as the recovery bias and smaller than the recovery bias, and a recovery resistor 6 of the recovery body 3 and the conductive brush 2. In addition, a bypass resistor 7 for flowing a current equal to or larger than the threshold value into the passive constant voltage generating element 5 is provided together with the combined resistor 6.
【００１０】このような技術的手段において、クリーニ
ングの対象物となる像担持体１については、ドラム状像
担持体やベルト状像担持体等、適宜選択して差し支えな
い。ここで、前記像担持体１がベルト状像担持体で構成
されるタイプのものにおいては、導電性ブラシ２に対向
する前記ベルト状像担持体１の像担持面裏面側に、接地
された対向部材８を配設することが好ましい。尚、像担
持体１がドラム状像担持体で構成されるタイプのものに
おいては、ドラム状像担持体１の基材を接地することが
好ましい。In such technical means, the image carrier 1 to be cleaned may be appropriately selected from a drum-shaped image carrier, a belt-shaped image carrier, and the like. Here, in the case where the image carrier 1 is constituted by a belt-shaped image carrier, a grounded opposing surface of the belt-shaped image carrier 1 facing the conductive brush 2 Preferably, a member 8 is provided. In the case where the image carrier 1 is constituted by a drum-shaped image carrier, it is preferable that the base material of the drum-shaped image carrier 1 is grounded.
【００１１】また、導電性ブラシ２は、前記像担持体１
の像担持面側に回転可能に接触配置されるものであれ
ば、その形状については、ロール外周面にブラシ部を形
成したものや、ベルト外周面にブラシ部を形成したもの
等適宜選定して差し支えない。ここで、導電性ブラシ２
の回転方向については正逆方向より適宜選択して差し支
えないが、像担持体１上の残留トナーＴを効果的に除去
するという観点からすれば、前記像担持体１との対向部
において当該像担持体１の移動方向とは逆方向となるよ
うに回転させることが好ましい。The conductive brush 2 is provided on the image carrier 1.
As long as it is arranged so as to be rotatably contacted on the image bearing surface side, its shape may be appropriately selected, such as a brush formed on the outer peripheral surface of the roll or a brush formed on the outer peripheral surface of the belt. No problem. Here, the conductive brush 2
The rotation direction may be appropriately selected from the forward and reverse directions. However, from the viewpoint of effectively removing the residual toner T on the image carrier 1, the rotation direction of the image at the portion facing the image carrier 1 is considered. It is preferable to rotate the carrier 1 in a direction opposite to the moving direction.
【００１２】更に、回収体３については、前記導電性ブ
ラシ２に回転可能に接触配置されるものであれば、その
形状についてはロール状、ブラシ状等適宜選定して差し
支えない。そして、前記回収体３に付着した残留トナー
Ｔを容易に除去するという観点からすれば、当該回収体
３に押圧配置される掻き取りスクレーパ９を具備させる
ことが好ましい。Further, the shape of the collection body 3 may be appropriately selected, such as a roll shape or a brush shape, as long as the collection body 3 is rotatably brought into contact with the conductive brush 2. Then, from the viewpoint of easily removing the residual toner T adhered to the collecting body 3, it is preferable to include a scraping scraper 9 pressed and arranged on the collecting body 3.
【００１３】また、本発明に係るクリーニング装置にお
いて、本来の帯電極性と逆極性に帯電した残留トナー
Ｔ、あるいは、ほとんど帯電していない残留トナーＴも
確実に除去するという観点からすれば、前記導電性ブラ
シ２の前記像担持体１移動方向下流側には、当該像担持
体１に圧接配置されるクリーニングブレード１０を具備
させることが好ましい。Further, in the cleaning device according to the present invention, from the viewpoint of reliably removing the residual toner T charged to a polarity opposite to the original charge polarity or the residual toner T which is hardly charged, the above-mentioned conductive toner is removed. It is preferable that a cleaning blade 10 that is disposed in pressure contact with the image carrier 1 is provided downstream of the conductive brush 2 in the moving direction of the image carrier 1.
【００１４】更に、バイアス電源４は、前記回収体３に
接続され、当該回収体３に前記残留トナーＴの帯電極性
とは逆極性の回収バイアスを印加するものであればよ
く、他の回路の電源と共用化するようにしても差し支え
ない。Further, the bias power supply 4 may be connected to the collecting body 3 and may apply a collecting bias having a polarity opposite to the charging polarity of the residual toner T to the collecting body 3. It can be shared with the power supply.
【００１５】また、受動型定電圧発生素子５について
は、しきい値以上の電流の流入により前記導電性ブラシ
２に前記回収バイアスと同極性であって当該回収バイア
スより小さい一定の除去バイアスを印加する機能を有す
るものであれば適宜選定して差し支えない。Further, with respect to the passive constant voltage generating element 5, a constant removal bias having the same polarity as the recovery bias and smaller than the recovery bias is applied to the conductive brush 2 by the inflow of a current higher than the threshold value. Any device having the function of performing the above may be appropriately selected.
【００１６】更に、バイパス抵抗７は、前記回収体３及
び前記導電性ブラシ２の合成抵抗６に並列に接続され、
当該合成抵抗６と共に前記受動型定電圧発生素子５に前
記しきい値以上の電流を流入させるものであればその抵
抗値については前記合成抵抗６及び前記受動型定電圧発
生素子５のしきい値電流に応じて適宜選定してよい。Further, a bypass resistor 7 is connected in parallel to the combined resistor 6 of the recovery body 3 and the conductive brush 2,
If a current equal to or greater than the threshold value flows into the passive constant voltage generating element 5 together with the combined resistance 6, the resistance value of the combined resistance 6 and the threshold value of the passive constant voltage generating element 5 It may be appropriately selected according to the current.
【００１７】また、本願発明は、上述したクリーニング
装置を備えた画像形成装置もその対象とする。The present invention is also directed to an image forming apparatus provided with the above-described cleaning device.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】以下、添付図面に示す実施の形態
に基づいてこの発明を詳細に説明する。図２は本発明に
係るクリーニング装置が適用された画像形成装置（タン
デム型画像形成装置）の実施の一形態を示す説明図であ
る。同図において、本実施の形態に係る画像形成装置
は、本体ハウジング２１内に四つの色（本実施の形態で
はイエロ、マゼンタ、シアン、ブラック）の画像形成ユ
ニット２２（具体的には２２ａ〜２２ｄ）を横方向に配
列し、その上方には各画像形成ユニット２２の配列方向
に沿って循環搬送される中間転写ベルト２３０が含まれ
るベルトユニット（ベルト搬送装置）２３を配設する一
方、本体ハウジング２１の下方には用紙等の記録材（図
示せず）が収容される記録材供給カセット２４を配設す
ると共に、この記録材供給カセット２４からの記録材の
搬送路となる記録材搬送路２５を垂直方向に配置したも
のである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail based on an embodiment shown in the accompanying drawings. FIG. 2 is an explanatory diagram showing an embodiment of an image forming apparatus (tandem image forming apparatus) to which the cleaning device according to the present invention is applied. In the figure, an image forming apparatus according to the present embodiment includes an image forming unit 22 (specifically, 22a to 22d) of four colors (yellow, magenta, cyan, and black in the present embodiment) in a main body housing 21. ) Are arranged in a horizontal direction, and a belt unit (belt conveying device) 23 including an intermediate transfer belt 230 circulated and conveyed along the arrangement direction of the image forming units 22 is disposed above the main unit housing. A recording material supply cassette 24 for accommodating a recording material (not shown) such as paper is disposed below the recording material 21, and a recording material conveyance path 25 serving as a conveyance path for the recording material from the recording material supply cassette 24. Are arranged in the vertical direction.
【００１９】本実施の形態において、各画像形成ユニッ
ト２２（２２ａ〜２２ｄ）は、中間転写ベルト２３０の
循環方向上流側から順に、例えばイエロ用、マゼンタ
用、シアン用、ブラック用（配列は必ずしもこの順番と
は限らない）のトナー像を形成するものであり、各感光
体ユニット３０と、各現像ユニット３３と、共通する一
つの露光ユニット４０とを備えている。ここで、感光体
ユニット３０は、例えば感光体ドラム３１と、この感光
体ドラム３１を予め帯電する帯電器（本例では帯電ロー
ル）３２と、感光体ドラム３１上の残留トナーを除去す
るドラムクリーナ３４とを一体的にカートリッジ化した
ものである。In this embodiment, the image forming units 22 (22a to 22d) are arranged in order from the upstream side in the circulation direction of the intermediate transfer belt 230, for example, for yellow, magenta, cyan, and black (the arrangement is not limited to this. The toner image is formed in any order (not limited to the order), and includes each photoconductor unit 30, each developing unit 33, and one common exposure unit 40. Here, the photoconductor unit 30 includes, for example, a photoconductor drum 31, a charger (a charging roll in this example) 32 for pre-charging the photoconductor drum 31, and a drum cleaner for removing residual toner on the photoconductor drum 31. 34 is integrated into a cartridge.
【００２０】また、現像ユニット３３は、帯電された感
光体ドラム３１上に前記露光ユニット４０にて露光形成
された静電潜像を対応する色トナー（本実施の形態では
例えば負極性に帯電）で現像するものである。更に、符
号３５（３５ａ〜３５ｄ）は各現像ユニット３３に各色
成分トナーを補給するためのトナーカートリッジであ
る。尚、これら現像ユニット３３及びトナーカートリッ
ジ３５の詳細については後述する。The developing unit 33 converts the electrostatic latent image formed by exposure on the charged photosensitive drum 31 by the exposure unit 40 into a corresponding color toner (in the present embodiment, for example, negatively charged). Is developed. Reference numeral 35 (35a to 35d) denotes a toner cartridge for replenishing each developing unit 33 with each color component toner. The details of the developing unit 33 and the toner cartridge 35 will be described later.
【００２１】一方、露光ユニット４０は、ユニットケー
ス４１内に例えば四つの半導体レーザ（図示せず）、一
つのポリゴンミラー４２、結像レンズ（図示せず）及び
各感光体ユニット３０に対応するそれぞれのミラー（図
示せず）を格納し、各色成分毎の半導体レーザからの光
をポリゴンミラー４２で偏向走査し、結像レンズ、ミラ
ーを介して対応する感光体ドラム３１上の露光ポイント
に光像を導くようにしたものである。On the other hand, the exposure unit 40 includes, for example, four semiconductor lasers (not shown), one polygon mirror 42, an imaging lens (not shown), and each photosensitive unit 30 in a unit case 41. (Not shown), the light from the semiconductor laser for each color component is deflected and scanned by the polygon mirror 42, and the light image is formed at the corresponding exposure point on the photosensitive drum 31 via the imaging lens and the mirror. Is to lead.
【００２２】また、本実施の形態において、ベルトユニ
ット２３は、複数の張架ロール２３１〜２３５間に中間
転写ベルト２３０を掛け渡したものであり、各感光体ユ
ニット３０の感光体ドラム３１に対応した中間転写ベル
ト２３０の裏面には一次転写器（本例では一次転写ロー
ル）５１が配設され、この一次転写ロール５１にトナー
の帯電極性と逆極性の電圧を印加することで、感光体ド
ラム３１上のトナー像を中間転写ベルト２３０側に静電
的に転写するようになっている。In this embodiment, the belt unit 23 has an intermediate transfer belt 230 stretched between a plurality of stretching rolls 231 to 235, and corresponds to the photosensitive drum 31 of each photosensitive unit 30. A primary transfer device (primary transfer roll in this example) 51 is provided on the back surface of the intermediate transfer belt 230, and a voltage having a polarity opposite to the charging polarity of the toner is applied to the primary transfer roll 51, so that the photosensitive drum is charged. The toner image on the transfer belt 31 is electrostatically transferred to the intermediate transfer belt 230 side.
【００２３】更に、中間転写ベルト２３０の最下流画像
形成ユニット２２ｄの下流側の張架ロール２３５に対応
した部位には二次転写装置５２が配設されており、中間
転写ベルト２３０上の一次転写像を記録材に二次転写
（一括転写）するようになっている。本実施の形態で
は、二次転写装置５２は、中間転写ベルト２３０のトナ
ー像担持面側に圧接配置される二次転写ロール５２１
と、中間転写ベルト２３０の裏面側に配置されて二次転
写ロール５２１の対向電極をなすバックアップロール
（本例では張架ロール２３５を兼用）とを備えている。
そして、例えば二次転写ロール５２１が接地されてお
り、また、バックアップロール（張架ロール２３５）に
はトナーの帯電極性と同極性のバイアスが給電ロール
（図示せず）を介して印加されている。更にまた、中間
転写ベルト２３０の最上流画像形成ユニット２２ａの上
流側にはベルトクリーナ５３が配設されており、中間転
写ベルト２３０上の残留トナーを除去するようになって
いる。このベルトクリーナ５３については後述する。Further, a secondary transfer device 52 is disposed at a position corresponding to the tension roll 235 on the downstream side of the most downstream image forming unit 22d of the intermediate transfer belt 230, and the primary transfer on the intermediate transfer belt 230 is performed. The image is secondarily transferred (collectively transferred) to a recording material. In the present embodiment, the secondary transfer device 52 includes a secondary transfer roll 521 that is disposed in pressure contact with the toner image bearing surface of the intermediate transfer belt 230.
And a backup roll (also used as a stretching roll 235 in this example) which is disposed on the back side of the intermediate transfer belt 230 and serves as a counter electrode of the secondary transfer roll 521.
Then, for example, the secondary transfer roll 521 is grounded, and a bias having the same polarity as the charged polarity of the toner is applied to the backup roll (stretch roll 235) via a power supply roll (not shown). . Further, a belt cleaner 53 is disposed upstream of the intermediate transfer belt 230 from the uppermost stream image forming unit 22a so as to remove residual toner on the intermediate transfer belt 230. The belt cleaner 53 will be described later.
【００２４】また、記録材供給カセット２４には記録材
をピックアップするフィードロール（図示せず）が設け
られ、このフィードロールの直後には記録材を送出する
テイクアウェイロール６２が配設されると共に、二次転
写部位の直前に位置する記録材搬送路２５には記録材を
所定のタイミングで二次転写部位へ供給するレジストレ
ーションロール（レジストロール）６３が配設されてい
る。一方、二次転写部位の下流側に位置する記録材搬送
路２５には定着装置６６が設けられ、この定着装置６６
の下流側には記録材排出用の排出ロール６７が設けられ
ており、本体ハウジング２１の上部に形成された収容ト
レイ６８に排出記録材が収容されるようになっている。
尚、図２において、符号７１は中間転写ベルト２３０上
に形成された基準トナーパッチの画像濃度を検知する画
像濃度検知センサ（以下、ＤＣセンサという）であり、
符号７２は画像形成プロセスを制御するコントローラー
である。The recording material supply cassette 24 is provided with a feed roll (not shown) for picking up the recording material. Immediately after the feed roll, a takeaway roll 62 for feeding the recording material is provided. A registration roll (registration roll) 63 for supplying a recording material to the secondary transfer portion at a predetermined timing is disposed in the recording material transporting path 25 located immediately before the secondary transfer portion. On the other hand, a fixing device 66 is provided in the recording material conveying path 25 located downstream of the secondary transfer portion.
A discharge roll 67 for discharging the recording material is provided on the downstream side, and the discharged recording material is stored in a storage tray 68 formed on the upper part of the main body housing 21.
In FIG. 2, reference numeral 71 denotes an image density detection sensor (hereinafter, referred to as a DC sensor) for detecting the image density of the reference toner patch formed on the intermediate transfer belt 230.
Reference numeral 72 denotes a controller that controls the image forming process.
【００２５】また、本実施の形態においては、各色成分
トナーとして、スチレンアクリル樹脂微粒子と各々イエ
ロ、マゼンタ、シアン、及び、ブラックの顔料微粒子を
凝集・合一して体積平均粒径約３〜７μｍに調製してな
る、乳化凝集合一法（ＥＡ法）で製造したトナーを用い
た。粒度分布指標（ＧＳＤ）は１．２３であった。平均
粒径はコールターカウンター（コールター社製）で測定
した体積平均粒径の値である。そして、重合の際の加熱
時間と加熱温度を調整し、平均粒径、粒度分布が略同じ
４種類（４色）のトナーを作成した。トナーの形状は、
形状係数ＭＬ2／Ａで表し、光学顕微鏡（ミクロフォト
ＦＸＡ；ニコン社製）で得た該トナーの拡大写真を、イ
メージアナライザーＬｕｚｅｘ３（ＮＩＲＥＣＯ社製）
により画像解析を行って以下の数式１により算出した値
である。In the present embodiment, the styrene acrylic resin fine particles and the yellow, magenta, cyan, and black pigment fine particles are agglomerated and united as the respective color component toners to have a volume average particle diameter of about 3 to 7 μm. The toner prepared by the emulsion aggregation coalescence method (EA method) was used. The particle size distribution index (GSD) was 1.23. The average particle size is a value of a volume average particle size measured by a Coulter counter (manufactured by Coulter, Inc.). Then, the heating time and the heating temperature during the polymerization were adjusted to prepare four types (four colors) of toners having substantially the same average particle size and particle size distribution. The shape of the toner is
An enlarged photograph of the toner represented by a shape factor ML 2 / A and obtained by an optical microscope (Microphoto FXA; manufactured by Nikon Corporation) is image analyzer Luzex3 (manufactured by NIRECO Corporation).
Is a value calculated by the following Expression 1 after performing image analysis according to
【００２６】[0026]
【数１】 (Equation 1)
【００２７】形状係数ＭＬ2／Ａは、トナーの投影面積
と、それに外接する円の面積との比で表しており、真球
の場合１００となり、形状が崩れるにつれ増加する。形
状係数は、トナー粒子複数個に対して計算され、その平
均値を代表値とする。本実施の形態では、形状係数１２
５以下の略球形なトナーを用いた。また、離型性を高め
るため、該トナーに、平均粒径１０〜１５０ｎｍのシリ
カ及び酸化チタン（チタニア）等の無機微粒子を外添剤
として適宜量外添し、平均粒径３５μｍのフェライトビ
ーズからなるキャリアと混合し現像剤とした。尚、トナ
ーとしては、本製造法により作成したトナー以外にも、
懸濁重合法、溶解懸濁法、乳化重合法、混練粉砕法等に
より形成された球形トナーあるいは非球形トナーを使用
してもよく、また、上述したようなトナーとキャリアと
を混在させた二成分系現像剤でも、トナーのみの一成分
系現像剤でも構わないことは勿論である。The shape factor ML 2 / A is represented by the ratio of the projected area of the toner to the area of a circle circumscribing the toner, and is 100 for a true sphere, and increases as the shape is broken. The shape factor is calculated for a plurality of toner particles, and the average value is used as a representative value. In the present embodiment, the shape factor 12
Five or less substantially spherical toners were used. In order to enhance the releasability, inorganic particles such as silica and titanium oxide (titania) having an average particle diameter of 10 to 150 nm are externally added to the toner in an appropriate amount as an external additive. And the resulting mixture was used as a developer. In addition, as the toner, besides the toner created by the present manufacturing method,
A spherical toner or a non-spherical toner formed by a suspension polymerization method, a dissolution suspension method, an emulsion polymerization method, a kneading and pulverizing method, or the like may be used. It goes without saying that a component-based developer or a one-component developer containing only toner may be used.
【００２８】図３には、本実施の形態に係るベルトクリ
ーナ５３の拡大断面図を示す。同図において、ベルトク
リーナ５３は、前記中間転写ベルト２３０の像担持面側
（図中残留トナーを符号Ｔで示す）に配設される導電性
ブラシロール５３１と、この導電性ブラシロール５３１
からみて前記中間転写ベルト２３０の移動方向下流側に
配設されるクリーニングブレード５３２と、これら導電
性ブラシロール５３１及びクリーニングブレード５３２
が収容されるクリーナハウジング５３３とを有してい
る。FIG. 3 is an enlarged sectional view of the belt cleaner 53 according to the present embodiment. In the figure, a belt cleaner 53 includes a conductive brush roll 531 disposed on the image bearing surface side of the intermediate transfer belt 230 (remaining toner is indicated by T in the drawing), and the conductive brush roll 531
A cleaning blade 532 disposed downstream of the intermediate transfer belt 230 in the moving direction of the intermediate transfer belt 230, and the conductive brush roll 531 and the cleaning blade 532;
And a cleaner housing 533 in which is stored.
【００２９】ここで、導電性ブラシロール５３１は、前
記中間転写ベルト２３０との対向部において当該中間転
写ベルト２３０の移動方向とは逆方向に回転するように
なっている。また、導電性ブラシロール５３１は、中間
転写ベルト２３０に対して１．５ｍｍくい込むように配
置され、中間転写ベルト２３０との対向部において逆方
向に回転するようになっている。また、導電性ブラシロ
ール５３１は金属製の芯金（φ６ｍｍ）に１０デニール
の導電性ナイロン（商品名：ベルトロン）が１平方イン
チあたり８００００本の密度で植毛され、外径が１８ｍ
ｍになるよう刈り揃えてある。そして、ブラシ繊維部の
軸方向の長さは３１２ｍｍとし、回転数は約２３５ｒｐ
ｍ（周速度２２０ｍｍ／ｓ）とした。Here, the conductive brush roll 531 rotates in a direction opposite to the moving direction of the intermediate transfer belt 230 at a portion facing the intermediate transfer belt 230. Further, the conductive brush roll 531 is disposed so as to cut into the intermediate transfer belt 230 by 1.5 mm, and rotates in the opposite direction at a portion facing the intermediate transfer belt 230. The conductive brush roll 531 is formed by implanting 10 denier conductive nylon (trade name: Bertron) at a density of 80,000 per square inch on a metal core (φ6 mm), and has an outer diameter of 18 m.
m. The length of the brush fiber portion in the axial direction is 312 mm, and the rotation speed is about 235 rpm.
m (peripheral speed 220 mm / s).
【００３０】また、前記導電性ブラシロール５３１に
は、その対向部において当該導電性ブラシロール５３１
とは逆方向に回転する回収ロール５３４が接触配置され
ている。ここで、回収ロール５３４は、アルミニウムの
円筒ロールの表面に、タフラム処理（General Magnapla
te社の商標）により絶縁皮膜を形成したものであって、
食い込み量２ｍｍで前記導電性ブラシロール５３１と回
収ニップ部を形成している。また、回収ロール５３４
も、前記導電性ブラシロール５３１と同回転数の２３５
ｒｐｍ（周速度２２０ｍｍ／ｓ）で回転する。更に、前
記回収ロール５３４にはその回転方向からみて所謂ドク
ター方向にスクレーパ５３５が圧接配置されている。The conductive brush roll 531 has a conductive brush roll 531 at an opposing portion thereof.
A collection roll 534 rotating in a direction opposite to that of FIG. Here, the collection roll 534 is provided on the surface of the aluminum cylindrical roll by a tuffram treatment (General Magnapla
te company's trademark) to form an insulating film,
The conductive brush roll 531 and the collection nip are formed with a bite amount of 2 mm. Also, the collection roll 534
235 of the same rotational speed as the conductive brush roll 531
Rotate at rpm (220 mm / s peripheral speed). Further, a scraper 535 is pressed against the recovery roll 534 in a so-called doctor direction when viewed from the rotation direction.
【００３１】尚、符号５３６は、導電性ブラシロール５
３１からみて中間転写ベルト２３０の移動方向上流側に
設けられ除去された残留トナーＴの外部への飛び散りを
防止するためのフィルムシール、符号５３７は、前記ク
リーナハウジング５３３にクリーニングブレード５３２
を固定するＬ字状プレート、符号５３８は、クリーナハ
ウジング５３３内部の下部側に設けられ、クリーナハウ
ジング５３３内に回収された残留トナーＴを図示しない
廃トナー容器へ排出する排出オーガである。Reference numeral 536 denotes a conductive brush roll 5.
Reference numeral 537 denotes a film seal provided on the upstream side of the intermediate transfer belt 230 in the moving direction of the intermediate transfer belt 230 to prevent the removed residual toner T from scattering outside. Reference numeral 537 denotes a cleaning blade 532 provided on the cleaner housing 533.
Reference numeral 538 denotes a discharge auger provided at a lower portion inside the cleaner housing 533 for discharging the residual toner T collected in the cleaner housing 533 to a waste toner container (not shown).
【００３２】また、本実施の形態では、前記回収ロール
５３４に、＋８００Ｖのバイアスを印加するバイアス電
源５４１が接続されている。一方、前記導電性ブラシロ
ール５３１には、四つのツェナーダイオード群５４２
（具体的には５４２ａ、５４２ｂ、５４２ｃ、５４２
ｄ）が直列に接続されている。ここで、これら各ツェナ
ーダイオード５４２ａ〜５４２ｄは、所定のしきい値以
上の電流の流入により、夫々＋１００Ｖの電圧が発生す
るようになっており、その際には、＋４００Ｖのバイア
スが前記導電性ブラシロール５３１に印加されるように
なっている。In this embodiment, a bias power supply 541 for applying a bias of +800 V is connected to the collection roll 534. On the other hand, the conductive brush roll 531 has four Zener diode groups 542.
(Specifically, 542a, 542b, 542c, 542
d) are connected in series. Here, each of the Zener diodes 542a to 542d generates a voltage of +100 V due to the inflow of a current equal to or higher than a predetermined threshold. In this case, a bias of +400 V is applied to the conductive brush. This is applied to the roll 531.
【００３３】更に、本実施の形態では、前記導電性ブラ
シロール５３１及び前記回収ロール５３４の合成抵抗Ｒ
（図中破線で示す）と並列にバイパス抵抗ＲＢが接続さ
れている。このバイパス抵抗ＲＢとしては、例えば５Ｍ
Ωの抵抗値のものが使用される。一方、前記中間転写ベ
ルト２３０を挟んで前記導電性ブラシロール５３１に対
向する前記駆動ロール２３１は、接地されるようになっ
ている。Further, in the present embodiment, the combined resistance R of the conductive brush roll 531 and the collection roll 534
(Shown by a broken line in the figure) and a bypass resistor RB is connected in parallel. As the bypass resistor RB, for example, 5M
A resistance value of Ω is used. On the other hand, the drive roll 231 facing the conductive brush roll 531 with the intermediate transfer belt 230 interposed therebetween is grounded.
【００３４】次に、本実施の形態に係る画像形成装置の
作像プロセスについて説明する。各画像形成ユニット２
２（２２ａ〜２２ｄ）は、感光体ドラム３１上に各色成
分画像（トナー像）を形成し、中間転写ベルト２３０上
に各色成分画像を一次転写ロール５１にて順次一次転写
する。一方、記録材供給カセット２４からは記録材が供
給され、レジストロール６３を経て所定のタイミングで
二次転写部位へと搬送される。そして、中間転写ベルト
２３０上に一次転写された多重転写画像は二次転写部位
へと搬送され、二次転写装置５２にて記録材に一括転写
される。この後、記録材は定着装置６６を経て一括転写
された画像を定着した後、排出ロール６７を通じて収容
トレイ６８へと排出される。一方、各画像形成ユニット
２２では、感光体ドラム３１上の残留トナーがドラムク
リーナ３４にて清掃される一方、中間転写ベルト２３０
上の残留トナーはベルトクリーナ５３にて清掃される。Next, an image forming process of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described. Each image forming unit 2
2 (22a to 22d) form each color component image (toner image) on the photosensitive drum 31 and sequentially primary transfer each color component image onto the intermediate transfer belt 230 by the primary transfer roll 51. On the other hand, the recording material is supplied from the recording material supply cassette 24, and is conveyed to the secondary transfer portion via the registration roll 63 at a predetermined timing. Then, the multi-transferred image primarily transferred onto the intermediate transfer belt 230 is conveyed to a secondary transfer portion, and is collectively transferred to a recording material by the secondary transfer device 52. After that, the recording material is fixed to the image transferred collectively through the fixing device 66, and then discharged to the storage tray 68 through the discharge roll 67. On the other hand, in each image forming unit 22, the residual toner on the photosensitive drum 31 is cleaned by the drum cleaner 34 while the intermediate transfer belt 230
The upper residual toner is cleaned by the belt cleaner 53.
【００３５】ここで、ベルトクリーナ５３による中間転
写ベルト２３０のクリーニングプロセスは、次の通りで
ある。中間転写ベルト２３０上の残留トナーＴ（負極性
に帯電）が導電性ブラシロール５３１との対向部に到達
すると、この残留トナーＴは当該導電性ブラシロール５
３１と駆動ロール２３１との間の電位差（＋４００Ｖ）
によって導電性ブラシロール５３１上に転移する。そし
て、導電性ブラシロール５３１に転移した残留トナーＴ
が回収ロール５３４との対向部に到達すると、今度は、
当該回収ロール５３４と導電性ブラシロール５３１との
間の電位差（＋８００Ｖ−（＋４００Ｖ）＝＋４００
Ｖ）によって回収ロール５３４上に転移する。そして、
回収ロール５３４上に転移した残留トナーＴは、スクレ
ーパ５３５により掻き取られクリーナハウジング５３３
内に落下する。一方、導電性ブラシロール５３１上に転
移しなかった残留トナーＴは、クリーニングブレード５
３２により掻き取られ、クリーナハウジング５３３内に
落下する。そして、クリーナハウジング５３３内の残留
トナーＴは、排出オーガ５３８により外部へと排出され
る。Here, the cleaning process of the intermediate transfer belt 230 by the belt cleaner 53 is as follows. When the residual toner T (negatively charged) on the intermediate transfer belt 230 reaches a portion facing the conductive brush roll 531, the residual toner T is transferred to the conductive brush roll 5.
Potential difference between (31) and drive roll 231 (+ 400V)
Thus, the toner is transferred onto the conductive brush roll 531. Then, the residual toner T transferred to the conductive brush roll 531
Arrives at the portion facing the collection roll 534,
Potential difference between the collection roll 534 and the conductive brush roll 531 (+800 V-(+ 400 V) = + 400
V) is transferred onto the collection roll 534. And
The residual toner T transferred onto the collection roll 534 is scraped off by the scraper 535 and the cleaner housing 533
Fall into. On the other hand, the residual toner T not transferred onto the conductive brush roll 531 is
32, and fall into the cleaner housing 533. Then, the residual toner T in the cleaner housing 533 is discharged to the outside by the discharge auger 538.
【００３６】次に、本実施の形態に係るベルトクリーナ
５３において、導電性ブラシロール５３１に＋４００Ｖ
のバイアスが印加される仕組みについて説明する。図３
において、回収ロール５３４には、上述したようにバイ
アス電源５４１より＋８００Ｖのバイアスが印加され
る。また、ツェナーダイオード群５４２には、（導電性
ブラシロール５３１及び回収ロール５３４の）合成抵抗
Ｒ及びバイパス抵抗ＲＢからなる並列回路を介してしき
い値以上の電流が流れる。すると、各ツェナーダイオー
ド５４２ａ〜５４２ｄより＋１００Ｖの定電圧が発生
し、その結果＋４００Ｖのバイアスが導電性ブラシロー
ル５３１に印加されることとなる。Next, in the belt cleaner 53 according to the present embodiment, +400 V is applied to the conductive brush roll 531.
Will be described. FIG.
, A bias of +800 V is applied to the collection roll 534 from the bias power supply 541 as described above. Further, a current equal to or larger than the threshold value flows through the Zener diode group 542 through a parallel circuit including the combined resistance R (by the conductive brush roll 531 and the recovery roll 534) and the bypass resistance RB. Then, a constant voltage of +100 V is generated from each of the Zener diodes 542a to 542d, and as a result, a bias of +400 V is applied to the conductive brush roll 531.
【００３７】また、本実施の形態に係るベルトクリーナ
５３では、導電性ブラシロール５３１及び回収ロール５
３４の合成抵抗Ｒと並列に、バイパス抵抗ＲＢを接続し
ているので、湿度等の環境変動によらず、常に前記ツェ
ナーダイオード群５４２にしきい値以上の電流を流入さ
せること、すなわち、前記導電性ブラシロール５３１に
＋４００Ｖのバイアスを印加することが可能である。In the belt cleaner 53 according to the present embodiment, the conductive brush roll 531 and the collection roll 5
34, a bypass resistor RB is connected in parallel with the combined resistor R, so that a current equal to or greater than a threshold value always flows into the Zener diode group 542 regardless of environmental changes such as humidity. It is possible to apply a bias of +400 V to the brush roll 531.
【００３８】例えば、高温高湿条件下においては、吸湿
により導電性ブラシロール５３１を構成するブラシ繊維
の抵抗値が低下するため、合成抵抗Ｒの抵抗値も低下す
る。この場合、バイアス電源５４１からの電流は、バイ
パス抵抗ＲＢよりも合成抵抗Ｒの方を優先的に流れ（合
成抵抗Ｒの抵抗値＜バイパス抵抗ＲＢの抵抗値）、ツェ
ナーダイオード群５４２には、しきい値以上の電流が流
入することとなる。一方、低温低湿条件下においては、
導電性ブラシロール５３１を構成するブラシ繊維の抵抗
値が上昇するため、合成抵抗の抵抗値も上昇する。この
場合、バイアス電源５４１からの電流は、合成抵抗Ｒよ
りもバイパス抵抗ＲＢの方を優先的に流れ（合成抵抗Ｒ
の抵抗値＞バイパス抵抗ＲＢの抵抗値）、ツェナーダイ
オード群５４２には、しきい値以上の電流が流入するこ
ととなる。従って、本実施の形態におけるベルトクリー
ナ５３では、合成抵抗Ｒに並列にバイパス抵抗ＲＢを接
続することで、環境条件とは無関係に、前記導電性ブラ
シロール５３１に＋４００Ｖ（本発明者の実験結果によ
れば＋３９０Ｖ〜＋４１０Ｖの範囲であった）のバイア
スを印加することが可能となる。For example, under high-temperature and high-humidity conditions, the resistance of the brush fibers constituting the conductive brush roll 531 decreases due to moisture absorption, so that the resistance of the combined resistor R also decreases. In this case, the current from the bias power supply 541 flows preferentially through the combined resistor R over the bypass resistor RB (the resistance value of the combined resistor R <the resistance value of the bypass resistor RB). A current higher than the threshold value will flow. On the other hand, under low temperature and low humidity conditions,
Since the resistance value of the brush fibers constituting the conductive brush roll 531 increases, the resistance value of the combined resistance also increases. In this case, the current from the bias power supply 541 flows preferentially through the bypass resistor RB over the combined resistor R (the combined resistor R
Resistance> the resistance of the bypass resistor RB), and a current equal to or higher than the threshold value flows into the Zener diode group 542. Therefore, in the belt cleaner 53 of the present embodiment, by connecting the bypass resistor RB in parallel with the combined resistor R, the conductive brush roll 531 has +400 V (according to the experimental results of the present inventor) regardless of the environmental conditions. According to this, a bias of +390 V to +410 V can be applied.
【００３９】また、本実施の形態において、導電性ブラ
シロール５３１に対する印加バイアスを＋４００Ｖとし
ているのは次の理由による。本発明者は、図３に示すベ
ルトクリーナ５３の導電性ブラシロール５３１に印加す
るバイアス値と、得られるクリーニング性能との関係に
ついて調査を行った。この実験は、中間転写ベルト２３
０上に画像形成動作中に発生し得る最大トナー量（Ｙ、
Ｍ、Ｃの各１００％濃度像からなるプロセスブラック画
像：１２ｇ／ｍ2）の残留トナーＴを形成させ、除去バ
イアスをパラメータとし、これら残留トナーＴを導電性
ブラシロール５３１で掻き取った後のトナー量いわゆる
ブラシ通過後トナー量を調査することで行った。また、
実験環境は、クリーニングブレード５３２によるクリー
ニングのストレス条件である低温低湿環境（１０℃ ３
０％ＲＨ）、及び、導電性ブラシロール５３１のブラシ
繊維の抵抗値が低下する高温高湿環境（２８℃ ８５％
ＲＨ）である。In this embodiment, the bias applied to the conductive brush roll 531 is set to +400 V for the following reason. The inventor investigated the relationship between the bias value applied to the conductive brush roll 531 of the belt cleaner 53 shown in FIG. 3 and the obtained cleaning performance. In this experiment, the intermediate transfer belt 23 was used.
0, the maximum amount of toner (Y,
A process black image composed of 100% density images of M and C: a residual toner T of 12 g / m 2 ) was formed, and the residual toner T was scraped off with a conductive brush roll 531 using the removal bias as a parameter. This was carried out by examining the toner amount, that is, the toner amount after passing through the brush. Also,
The experiment environment is a low-temperature and low-humidity environment (10 ° C. 3) which is a stress condition for cleaning by the cleaning blade 532.
0% RH) and a high-temperature and high-humidity environment (28 ° C. 85%) where the resistance value of the brush fiber of the conductive brush roll 531 is reduced.
RH).
【００４０】結果を図４に示す。実験の結果、低温低湿
環境下において除去バイアスが＋３１０Ｖを下回ると、
クリーニングブレード５３２でクリーニングできる最大
トナー量（１．５ｇ／ｍ 2）が原因となってクリーニン
グ不良が発生し、一方、高温高湿環境下において除去バ
イアスが＋５００Ｖを上回ると、放電の発生により中間
転写ベルト２３０上に放電生成物が付着し、これにより
ブレードの捲れおよび欠けの発生することが判明した。
以上の結果より、本実施の形態では、導電性ブラシロー
ル５３１に印加する除去バイアスの大きさを、＋３１０
Ｖ〜＋５００Ｖの範囲より＋４００Ｖに選定した。FIG. 4 shows the results. Experimental results show low temperature and low humidity
Under the environment, when the removal bias falls below + 310V,
The maximum that can be cleaned with the cleaning blade 532
Toner amount (1.5 g / m Two) Caused by cleaning
Failure occurs, while the removal
If ias exceeds + 500V, discharge causes
The discharge products adhere to the transfer belt 230,
It was found that the blade was turned and chipped.
From the above results, in the present embodiment, the conductive brush low
The magnitude of the removal bias applied to the
+ 400V was selected from the range of V to + 500V.
【００４１】尚、本実施の形態においては、ツェナーダ
イオード群５４２を用いて導電性ブラシロール５３１に
除去バイアスを印加するようにしていたが、これに限ら
れるものではなく、例えば、図５に示すように、バリス
タ５４３を配設し、これに電流を流入させることで、定
電圧を発生させるようにしてもよい。このよな態様にお
いても、環境条件の変動に関わらず、バリスタ５４３に
はしきい値以上の電流を流入させることができるので、
導電性ブラシロール５３１に一定の除去バイアスを印加
することが可能となる。In the present embodiment, the removal bias is applied to the conductive brush roll 531 by using the Zener diode group 542. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. As described above, the varistor 543 may be provided, and a constant voltage may be generated by flowing a current into the varistor 543. Also in such an embodiment, a current equal to or higher than the threshold value can flow into the varistor 543 irrespective of changes in environmental conditions.
It is possible to apply a constant removal bias to the conductive brush roll 531.
【００４２】また、本実施の形態では、バイアス電源５
４１を独立して配設するようにしていたが、これに限ら
れるものではなく、例えば、図６に示すように、他の回
路との共用電源５４４（例えば＋１５００Ｖの電源）か
らコンバータ等の定電圧回路５４５（＋１５００Ｖ→＋
８００Ｖにする）を介してバイアス印加を行うようにし
てもよいことは勿論である。In the present embodiment, the bias power supply 5
41 are arranged independently, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 6, a constant power source 544 (for example, +1500 V power source) shared with other circuits may be used as a converter or the like. Voltage circuit 545 (+ 1500V → +
It goes without saying that the bias may be applied via (800 V).
【００４３】更に、本実施の形態では、ベルトクリーナ
５３をタンデム型画像形成装置に取り付ける態様につい
て説明を行ったが、これに限られるものではなく、各種
画像形成装置に対して適用してよいことは勿論である。Further, in this embodiment, the mode in which the belt cleaner 53 is attached to the tandem type image forming apparatus has been described. However, the present invention is not limited to this, and may be applied to various image forming apparatuses. Of course.
【００４４】◎比較の形態１ 従来の技術で説明したクリーニング装置（図８参照）を
用いて比較試験を行った。ここで、クリーニングバイア
ス電源３１４及び回収バイアス電源３１６としては、高
圧電源（実験用電源；ＴＲＥＫ社製６１０）を接続し、
導電性ブラシロール３１１に＋４００Ｖ、回収ロール３
１５に＋８００Ｖを印加したときの電流値を測定した。Comparative Example 1 A comparative test was performed using the cleaning device described in the prior art (see FIG. 8). Here, as the cleaning bias power supply 314 and the recovery bias power supply 316, a high-voltage power supply (experimental power supply; TREK 610) is connected.
+400 V to conductive brush roll 311, recovery roll 3
The current value when +800 V was applied to No. 15 was measured.
【００４５】その結果、低温低湿環境下（１０℃ ３０
％ＲＨ）では、１μＡ以下の電流しか流れず、逆に高温
高湿環境下（２８℃ ８５％ＲＨ）では、回収ロール３
１５には３００μＡ、導電性ブラシロール３１１には−
３００μＡの電流が流れた。これは回収ロール３１５及
び導電性ブラシロール３１１の合成抵抗の抵抗値が低下
したことによるものである。尚、この実験では、クリー
ニングバイアス電源３１４及び回収バイアス電源３１６
として、実験用電源を用いていたため、電流をマイナス
方向に流すことで導電性ブラシロール３１１の電位を維
持することができたが、一般的な正極性の定電圧電源で
は負極性の電流を流すことができないため、結果的に導
電性ブラシロール３１１の電位は回収ロール３１５及び
導電性ブラシロール３１１の合成抵抗で決まってしま
い、例えば＋６００Ｖになってしまうことが判明した。As a result, under a low temperature and low humidity environment (10 ° C., 30
% RH), only a current of 1 μA or less flows. Conversely, in a high temperature and high humidity environment (28 ° C., 85% RH), the collecting roll 3
15 is 300 μA, and the conductive brush roll 311 is −
A current of 300 μA flowed. This is because the resistance value of the combined resistance of the collection roll 315 and the conductive brush roll 311 has decreased. In this experiment, the cleaning bias power supply 314 and the recovery bias power supply 316 were used.
Since the experimental power supply was used, the potential of the conductive brush roll 311 could be maintained by flowing a current in the negative direction. However, a general positive constant voltage power supply supplies a negative current. As a result, it has been found that the potential of the conductive brush roll 311 is determined by the combined resistance of the recovery roll 315 and the conductive brush roll 311 and becomes, for example, +600 V.
【００４６】◎比較の形態２ 前記比較の形態１で発生したトラブルを回避するため
に、図７に示すようなベルトクリーナ５３について検討
した。すなわち、回収ロール５３４にバイアス電源５４
１を接続し、導電性ブラシロール５３１にはツェナーダ
イオード群５４２を直列に接続し、回収ロール５３４か
ら流れ込む電流を導電性ブラシロール５３１を介して定
電圧素子に供給することで、導電性ブラシロール５３１
の電位を一定に保持しようと試みた。Comparative Example 2 In order to avoid the trouble that occurred in Comparative Example 1, a belt cleaner 53 as shown in FIG. 7 was examined. That is, the bias power supply 54 is connected to the collection roll 534.
1 is connected, a zener diode group 542 is connected in series to the conductive brush roll 531, and the current flowing from the recovery roll 534 is supplied to the constant voltage element via the conductive brush roll 531, whereby the conductive brush roll 531 is connected. 531
Tried to keep the potential of the constant.
【００４７】その結果、高温高湿環境下（２８℃ ８５
％ＲＨ）では、吸湿により導電性ブラシロール５３１を
構成するブラシ繊維の抵抗値が低下するため、ツェナー
ダイオード群５４２に十分な電流を流すことができ、導
電性ブラシロール５３１の電位を維持することができた
が、低温低湿環境下（１０℃ ３０％ＲＨ）では、常ナ
ーダイオード群５４２に電流がほとんど流れなくなり、
導電性ブラシロール５３１電位が＋２００Ｖまで低下し
た。As a result, under high temperature and high humidity environment (28 ° C. 85
% RH), the resistance of the brush fibers constituting the conductive brush roll 531 decreases due to moisture absorption, so that a sufficient current can flow through the zener diode group 542 and the potential of the conductive brush roll 531 is maintained. However, under a low-temperature and low-humidity environment (10 ° C., 30% RH), almost no current flows through the ordinary diode group 542,
The potential of the conductive brush roll 531 has dropped to + 200V.
【００４８】[0048]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
導電性ブラシ及び回収体の合成抵抗と並列にバイパス抵
抗を接続し、環境変化に応じて合成抵抗あるいはバイパ
ス抵抗に優先的に電流を流すことで、受動型定電圧発生
素子にしきい値以上の電流を流入させ、導電性ブラシを
所定の電位に保持させるようにしたので、簡易な構成
で、環境変動等の影響を受けることなく静電クリーニン
グを行うことができる。As described above, according to the present invention,
By connecting a bypass resistor in parallel with the combined resistance of the conductive brush and the collecting body, and by passing current preferentially to the combined resistor or the bypass resistor according to environmental changes, the current exceeding the threshold value can be applied to the passive constant voltage generator. And the conductive brush is maintained at a predetermined potential, so that electrostatic cleaning can be performed with a simple configuration without being affected by environmental fluctuations and the like.
【図１】 本発明に係るクリーニング装置の概要を示す
説明図である。FIG. 1 is an explanatory view showing an outline of a cleaning device according to the present invention.
【図２】 本発明に係るクリーニング装置が適用された
画像形成装置の実施の一形態の概要図である。FIG. 2 is a schematic view of an embodiment of an image forming apparatus to which the cleaning device according to the present invention is applied.
【図３】 実施の一形態に係るクリーニング装置の拡大
断面図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the cleaning device according to the embodiment.
【図４】 導電性ブラシロールへの印加電圧とトナー残
量との関係を示すグラフ図である。FIG. 4 is a graph showing a relationship between a voltage applied to a conductive brush roll and a remaining amount of toner.
【図５】 変形の形態に係るクリーニング装置の拡大断
面図である。FIG. 5 is an enlarged sectional view of a cleaning device according to a modified embodiment.
【図６】 変形の形態に係るクリーニング装置の拡大断
面図である。FIG. 6 is an enlarged sectional view of a cleaning device according to a modification.
【図７】 比較の形態２に係るクリーニング装置の拡大
断面図である。FIG. 7 is an enlarged sectional view of a cleaning device according to a second comparative example.
【図８】 従来、及び比較の形態１に係るクリーニング
装置の拡大断面図である。FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of a cleaning device according to the related art and a comparative example 1.
１…像担持体，２…導電性ブラシ，３…回収体，４…バ
イアス電源，５…受動型定電圧発生素子，６…合成抵
抗，７…バイパス抵抗，８…対向部材，９…掻き取りス
クレーパ，１０…クリーニングブレードDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image carrier, 2 ... Conductive brush, 3 ... Recovery body, 4 ... Bias power supply, 5 ... Passive constant voltage generation element, 6 ... Synthetic resistance, 7 ... Bypass resistance, 8 ... Opposing member, 9 ... Scrape Scraper, 10 ... Cleaning blade
Claims (5)
担持面側に回転可能に接触配置される導電性ブラシと、 前記導電性ブラシに回転可能に接触配置される回収体
と、 前記回収体に接続され、当該回収体に前記像担持体上の
残留トナーの帯電極性とは逆極性の回収バイアスを印加
するバイアス電源と、 前記導電性ブラシに接続され、しきい値以上の電流の流
入により当該導電性ブラシに前記回収バイアスと同極性
であって当該回収バイアスより小さい一定の除去バイア
スを印加する受動型定電圧発生素子と、 前記回収体及び前記導電性ブラシの合成抵抗に並列に接
続され、当該合成抵抗と共に前記受動型定電圧発生素子
に前記しきい値以上の電流を流入させるバイパス抵抗と
を備えたことを特徴とするクリーニング装置。A conductive brush rotatably disposed on an image bearing surface of an image carrier on which a toner image is carried and conveyed; a collecting member rotatably disposed on the conductive brush; A bias power supply connected to the collection body and applying a collection bias having a polarity opposite to the charging polarity of the residual toner on the image carrier to the collection body; and a bias power supply connected to the conductive brush and having a current of a threshold value or more. A passive constant voltage generating element for applying a constant removal bias having the same polarity as the recovery bias and smaller than the recovery bias to the conductive brush by the inflow, and in parallel with a combined resistance of the recovery body and the conductive brush A cleaning device, comprising: a bypass resistor connected to the passive constant voltage generating element and a current equal to or higher than the threshold value, the bypass resistor being connected to the passive constant voltage generating element together with the combined resistor.
ち、前記像担持体がベルト状像担持体で構成されるタイ
プのものにおいて、 前記導電性ブラシに対向する前記ベルト状像担持体の像
担持面裏面側には、接地された対向部材を配設すること
を特徴とするクリーニング装置。2. The cleaning device according to claim 1, wherein the image carrier is a belt-shaped image carrier. The image of the belt-shaped image carrier facing the conductive brush. A cleaning device, wherein a grounded facing member is disposed on the back side of the supporting surface.
いて、 前記回収体に押圧配置される掻き取りスクレーパを具備
させたことを特徴とするクリーニング装置。3. The cleaning device according to claim 1, further comprising a scraping scraper pressed and arranged on the collection body.
いて、 前記導電性ブラシの前記像担持体移動方向下流側には、
当該像担持体に圧接配置されるクリーニングブレードを
具備させたことを特徴とするクリーニング装置。4. The cleaning device according to claim 1, wherein a downstream side of the conductive brush in a direction in which the image carrier moves is provided.
A cleaning device, comprising: a cleaning blade that is disposed in pressure contact with the image carrier.
リーニング装置を備えたことを特徴とする画像形成装
置。5. An image forming apparatus comprising the cleaning device according to claim 1.
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