JP2008102438A - Image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus capable of recovering residual toner accumulated on a cleaning member by static electricity, without providing a special bias device to it. <P>SOLUTION: The image forming apparatus includes: a primary transfer bias applying means for applying a bias so as to primarily transfer a toner image formed on an image carrier onto an intermediate transfer body; the cleaning member for electrostatically attracting the residual toner left on the intermediate transfer body; a cleaning bias applying means for applying a bias reverse to the electrification characteristics of the residual toner on the cleaning member. During a non-image formation period, the cleaning bias apply means stops the operation of applying the cleaning bias on the cleaning member, and the cleaning member is rotated so as to attain self-triboectrification generated by contact friction with the intermediate transfer body, then, an electrical field equivalent to the bias to peel the residual toner from the cleaning member is formed. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、画像形成装置に関し、より詳しくは、転写後に中間転写体上に残留するトナーを回収する画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to an image forming apparatus that collects toner remaining on an intermediate transfer body after transfer.

複写機などの画像形成装置には、像担持体上に形成された静電潜像が現像装置によって現像されることによって、像担持体上にトナー像が形成され、このトナー像を中間転写体に転写し、これを再び用紙に転写するように、中間転写体を備えるカラー画像形成装置などがある。
このような中間転写体を備えるカラー画像形成装置においては、用紙への転写後に中間転写体上に残存するトナーが存在するので、この残トナーをクリーニングする手段が設けられる。 In an image forming apparatus such as a copying machine, a toner image is formed on an image carrier by developing the electrostatic latent image formed on the image carrier with a developing device. There is a color image forming apparatus provided with an intermediate transfer member so as to transfer the toner image onto the paper and transfer it again to the paper.
In a color image forming apparatus provided with such an intermediate transfer member, there is a toner remaining on the intermediate transfer member after transfer to a sheet, and means for cleaning this residual toner is provided.

転写後の中間転写体上の残トナーをクリーニングする手段としては、ファーブラシなどによる静電気力を用いてトナーを回収する静電気的クリーニング手段と、ブレードなどを中間転写体に当接させて掻き取る機械的クリーニング手段とが挙げられる。
上記静電気的クリーニング手段によれば、中間転写体の駆動に対する負荷を小さく設定できるので、カラーレジストズレを少なくすることが可能である。また、中間転写体には、中間転写ドラムや中間転写ベルトを用いるが、中間転写ベルトを採用し、ベルト材料にゴムなどの弾性材料を用いる場合、機械的クリーニング手段は採用できないが、静電気的クリーニング手段は好適に用いることができる。 As a means for cleaning the residual toner on the intermediate transfer body after the transfer, an electrostatic cleaning means for collecting the toner by using an electrostatic force such as a fur brush, and a machine for scraping the blade by contacting the blade with the intermediate transfer body Cleaning means.
According to the electrostatic cleaning means, since the load for driving the intermediate transfer member can be set small, it is possible to reduce color registration displacement. Also, an intermediate transfer drum or intermediate transfer belt is used as the intermediate transfer member, but when an intermediate transfer belt is used and an elastic material such as rubber is used as the belt material, mechanical cleaning means cannot be used, but electrostatic cleaning is possible. Means can be preferably used.

しかしながら、静電気力を用いてファーブラシなどのクリーニング部材に吸着されたトナーは、回収ローラなどによって回収されるが、回収しきれないトナーがファーブラシに蓄積する。ファーブラシに溜まったトナーは、画像形成時に中間転写体に逆戻りして画像不良を起こすというような問題がある。
そのような問題を解決する静電気的クリーニング手段を用いる技術として、例えば下記特許文献１を挙げることができる。この技術は、電源を投入したウォーミングアップ時、又は記録媒体への特定回数の転写を終了した後の非画像形成時に、ファーブラシと中間転写体との間に、通常のクリーニングバイアス時とは逆のトナー引き剥がしバイアス電圧を印加するものである。この電圧印加によって発生する静電気力により、ファーブラシに蓄積されたトナーを中間転写体側に移動させ、そのトナーを、さらに像担持体側へ移動させて、該像担持体におけるクリーニングプロセスによって回収するようにしている。 However, toner attracted to a cleaning member such as a fur brush using electrostatic force is collected by a collecting roller or the like, but toner that cannot be collected accumulates in the fur brush. There is a problem that the toner accumulated in the fur brush returns to the intermediate transfer member during image formation to cause an image defect.
As a technique using an electrostatic cleaning means for solving such a problem, for example, the following Patent Document 1 can be cited. This technology is the opposite of the normal cleaning bias between the fur brush and the intermediate transfer body during warm-up when the power is turned on or during non-image formation after a specific number of transfers to the recording medium. A toner peeling bias voltage is applied. The electrostatic force generated by this voltage application causes the toner accumulated in the fur brush to move to the intermediate transfer member side, and the toner is further moved to the image carrier side to be collected by a cleaning process on the image carrier. ing.

しかしながら、このような静電気的クリーニング手段では、通常のクリーニングバイアス時とは逆のトナー引き剥がしバイアス電圧を印加するための装置を、別途用意する必要があり、コストの増大につながる。   However, in such electrostatic cleaning means, it is necessary to separately prepare a device for applying a toner stripping bias voltage opposite to that at the time of normal cleaning bias, leading to an increase in cost.

特開２００２−７２６９７号公報JP 2002-72697 A

本発明は、上述したような従来技術の問題点を解決すべくなされたものであって、特別なバイアス装置を設けることなく、静電気力によってクリーニング部材に蓄積された残トナーを回収することができる画像形成装置を提供するものである。   The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and can collect the residual toner accumulated on the cleaning member by electrostatic force without providing a special bias device. An image forming apparatus is provided.

請求項１に係る発明は、像担持体上に形成されたトナー像を、一次転写した後に転写材に二次転写するための中間転写体を備える画像形成装置であって、前記像担持体と前記中間転写体との接触部分にバイアスを印加し、該像担持体上に形成されたトナー像を中間転写体上に一次転写する一次転写バイアス印加手段と、前記中間転写体と接触して設けられ、前記転写材への二次転写後に該中間転写体上に残存する残トナーを、静電気的に吸着するクリーニング部材と、該クリーニング部材に対して残トナーの帯電特性と逆のバイアスを印加するクリーニングバイアス印加手段とを備え、該クリーニングバイアス印加手段は、非画像形成時に、該クリーニング部材へのクリーニングバイアス印加を停止し、該クリーニング部材を回転して前記中間転写体との接触摩擦によって自己摩擦帯電し、当該クリーニング部材から残トナーを引き剥がすためのバイアスと同等の電界を形成することを特徴とする画像形成装置に関する。   According to a first aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus including an intermediate transfer body for performing a primary transfer of a toner image formed on an image carrier and then a secondary transfer to a transfer material. A primary transfer bias applying unit that applies a bias to a contact portion with the intermediate transfer member and primarily transfers a toner image formed on the image carrier onto the intermediate transfer member; and is provided in contact with the intermediate transfer member. A cleaning member that electrostatically adsorbs the residual toner remaining on the intermediate transfer member after the secondary transfer to the transfer material, and a bias reverse to the charging characteristics of the residual toner is applied to the cleaning member. A cleaning bias applying unit, and the cleaning bias applying unit stops applying the cleaning bias to the cleaning member and rotates the cleaning member during non-image formation to rotate the intermediate member. Self frictional charging by contact friction with the transfer member, an image forming apparatus, and forming a bias equivalent electric field for peeling the residual toner from the cleaning member.

請求項２に係る発明は、前記クリーニング部材は、その帯電系列が前記中間転写体よりトナーの帯電特性側にあることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置に関する。   According to a second aspect of the present invention, there is provided the image forming apparatus according to the first aspect, wherein the cleaning member has a charging series closer to a toner charging characteristic side than the intermediate transfer member.

請求項３に係る発明は、前記中間転写体の周りに、複数の前記像担持体が、各々該中間転写体と接触するように配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置に関する。   The invention according to claim 3 is characterized in that a plurality of the image bearing members are arranged around the intermediate transfer member so as to be in contact with the intermediate transfer member, respectively. The present invention relates to an image forming apparatus.

請求項４に係る発明は、前記像担持体は、前記一次転写後に当該像担持体表面に残存するトナーを除去する像担持体クリーニング手段を更に備え、前記非画像形成時に、前記クリーニング部材を回転するとき、前記中間転写体を駆動すると共に、前記一次転写バイアス印加手段は画像形成時と逆のバイアスを印加することを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の画像形成装置に関する。   According to a fourth aspect of the present invention, the image carrier further comprises an image carrier cleaning means for removing toner remaining on the surface of the image carrier after the primary transfer, and the cleaning member is rotated during the non-image formation. 4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the intermediate transfer member is driven and the primary transfer bias applying unit applies a reverse bias to that during image formation.

請求項１に係る発明によれば、クリーニングバイアス印加手段は、非画像形成時に、該クリーニング部材（ファーブラシ）へのクリーニングバイアス印加を停止し、クリーニング部材を回転して中間転写体との接触摩擦によって自己摩擦帯電することによって、クリーニング部材から残トナーを引き剥がすためのバイアスと同等の電界を形成するようにしたので、画像形成時にクリーニング部材に印加して残トナーを吸着させるためのバイアスと逆のバイアスを印加しなくても、これと同等の電界を形成して、クリーニング部材に蓄積した残トナーを中間転写体側へ移動させることが可能となる。従って、特別なバイアス装置を設けることなく、静電気力によってクリーニング部材に蓄積された残トナーを回収することができる。   According to the first aspect of the present invention, the cleaning bias applying means stops the application of the cleaning bias to the cleaning member (fur brush) and rotates the cleaning member at the time of non-image formation to make contact friction with the intermediate transfer member. By self-friction charging, an electric field equivalent to a bias for peeling off the residual toner from the cleaning member is formed, so that it is opposite to the bias for applying the residual toner to the cleaning member during image formation. Even if this bias is not applied, an electric field equivalent to this can be formed, and the residual toner accumulated in the cleaning member can be moved to the intermediate transfer member side. Accordingly, the residual toner accumulated in the cleaning member can be collected by electrostatic force without providing a special bias device.

請求項２に係る発明によれば、クリーニング部材を、その帯電系列が中間転写体よりトナーの帯電特性側にあるものとすることによって、クリーニング部材がトナーと同じプラス又はマイナスに帯電するので、クリーニング部材から残トナーを引き剥がすためのバイアスと同等のプラス又はマイナス電界を形成して、クリーニング部材に蓄積した残トナーを中間転写体側へ移動させることが可能となる。   According to the second aspect of the present invention, since the cleaning member has a charging series closer to the charging characteristics of the toner than the intermediate transfer member, the cleaning member is charged to the same plus or minus as the toner. By forming a positive or negative electric field equivalent to a bias for peeling off the residual toner from the member, the residual toner accumulated in the cleaning member can be moved to the intermediate transfer member side.

請求項３に係る発明によれば、中間転写体の周りに、複数の像担持体（感光体）が、各々中間転写体と接触するように配置されている、所謂タンデム中間転写タイプの画像形成装置であっても、所謂１ドラム中間転写タイプの画像形成装置と全く同様に、画像形成時にクリーニング部材に印加して残トナーを吸着させるためのバイアスと逆のバイアスを印加しなくても、これと同等の電界を形成して、クリーニング部材に蓄積した残トナーを中間転写体側へ移動させることが可能となる。   According to the third aspect of the present invention, a so-called tandem intermediate transfer type image forming in which a plurality of image carriers (photoconductors) are arranged around the intermediate transfer member so as to be in contact with the intermediate transfer member, respectively. Even in the case of an image forming apparatus, exactly the same as a so-called 1-drum intermediate transfer type image forming apparatus, it is possible to apply a bias opposite to a bias applied to a cleaning member to adsorb residual toner during image formation. It is possible to move the residual toner accumulated in the cleaning member to the intermediate transfer member side by forming an electric field equivalent to.

請求項４に係る発明によれば、像担持体は一次転写後に表面に残存するトナーを除去する像担持体クリーニング手段を更に備え、非画像形成時に、クリーニング部材を回転するとき、中間転写体を駆動すると共に、一次転写バイアス印加手段は画像形成時と逆のバイアスを印加することによって、クリーニング部材から中間転写体側へ移動したトナーを、更に像担持体側へ移動し、像担持体における像担持体クリーニング手段（ドラムクリーニング装置）によって回収することができる。   According to the invention of claim 4, the image carrier further comprises an image carrier cleaning means for removing toner remaining on the surface after the primary transfer, and when the cleaning member is rotated during non-image formation, the intermediate transfer member is When the toner is driven and the primary transfer bias applying means applies a bias opposite to that at the time of image formation, the toner moved from the cleaning member to the intermediate transfer member is further moved to the image carrier, and the image carrier in the image carrier It can be recovered by a cleaning means (drum cleaning device).

以下、本発明に係る画像形成装置の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明に係る画像形成装置の第１実施形態の一例を示す簡略構成図である。図２は、図１における中間転写体クリーニング器の部分を拡大して示す部分拡大図である。
画像形成装置１００は、１ドラム中間転写タイプであり、トナー像が形成される像担持体である感光体ドラム１と、トナー像が転写される中間転写体７と、転写されたトナー像を用紙などの転写材１３に再転写するための２次転写ベルト９とを備える。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of an image forming apparatus according to the invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a simplified configuration diagram illustrating an example of a first embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a partially enlarged view showing the intermediate transfer member cleaning unit in FIG. 1 in an enlarged manner.
The image forming apparatus 100 is a one-drum intermediate transfer type, and includes a photosensitive drum 1 that is an image carrier on which a toner image is formed, an intermediate transfer member 7 to which the toner image is transferred, and the transferred toner image on a sheet. And a secondary transfer belt 9 for retransferring to the transfer material 13.

感光体ドラム１の周りには、回転方向上流側から順に、該感光体ドラム１表面を帯電する帯電器６と、露光して静電潜像を形成する露光器２と、静電潜像を現像してトナー像を形成する現像器３と、トナー像を中間転写体７に転写した後に感光体ドラム１上に残存するトナーをクリーニングするドラムクリーニング器４と、感光体ドラム１表面を除電する除電器５とを備える。なお、現像器３は図示例ではカラーの各色を夫々含む４つの現像器３で構成される。
また、感光体ドラム１と中間転写体７との接触部分にバイアスを印加するため、この接触部分又はその近傍に、図示しない一次転写バイアス印加手段を備えている。 Around the photosensitive drum 1, in order from the upstream side in the rotation direction, a charger 6 for charging the surface of the photosensitive drum 1, an exposure device 2 for exposing to form an electrostatic latent image, and an electrostatic latent image A developing unit 3 for developing and forming a toner image, a drum cleaning unit 4 for cleaning toner remaining on the photosensitive drum 1 after the toner image is transferred to the intermediate transfer body 7, and the surface of the photosensitive drum 1 are neutralized. The static eliminator 5 is provided. In the illustrated example, the developing device 3 is composed of four developing devices 3 each including a color.
Further, in order to apply a bias to a contact portion between the photosensitive drum 1 and the intermediate transfer member 7, a primary transfer bias applying unit (not shown) is provided at or near the contact portion.

中間転写体７は、内側に支持ローラ２４を有し、その回転方向下流側には、２次転写ベルト９への２次転写後に、当該中間転写体７の表面の残トナーをクリーニングする中間転写体クリーニング器１１を備える。その中間転写体クリーニング器１１は、中間転写体７表面から残トナーを剥がし取るファーブラシ２１と、ファーブラシ２１にトナーの帯電特性と逆のバイアスを印加するクリーニングバイアス手段（図示せず）と、ファーブラシ２１から残トナーを除去する回収ローラ２２と、回収ローラ２２から残トナーを掻き落とすクリーニングブレード２３と、バイアスを印加するための電源２６とを備える。
２次転写ベルト９の回転下流側及び上流側には、各々、転写材１３を２次転写ベルト９へ搬送するレジストローラ８及び、２次転写ベルト９からの転写材１３を定着器１２へ搬送する搬送ベルト１０が設けられている。 The intermediate transfer body 7 has a support roller 24 on the inner side, and on the downstream side in the rotation direction, intermediate transfer that cleans residual toner on the surface of the intermediate transfer body 7 after secondary transfer to the secondary transfer belt 9. A body cleaner 11 is provided. The intermediate transfer body cleaning device 11 includes a fur brush 21 that removes residual toner from the surface of the intermediate transfer body 7, cleaning bias means (not shown) that applies a bias opposite to the toner charging characteristics to the fur brush 21, and A recovery roller 22 that removes residual toner from the fur brush 21, a cleaning blade 23 that scrapes off residual toner from the recovery roller 22, and a power source 26 for applying a bias are provided.
The registration roller 8 that conveys the transfer material 13 to the secondary transfer belt 9 and the transfer material 13 from the secondary transfer belt 9 are conveyed to the fixing device 12 on the downstream and upstream sides of the rotation of the secondary transfer belt 9, respectively. A conveyor belt 10 is provided.

このように構成される画像形成装置１００は、クリーニングバイアス印加手段（図示せず）が、非画像形成時に、ファーブラシ２１へのクリーニングバイアス印加を停止し、ファーブラシ２１を回転して中間転写体７との接触摩擦によって自己摩擦帯電し、ファーブラシ２１から残トナーを引き剥がすためのバイアスと同等以上の電界を形成することを特徴とする。
そのため、ファーブラシ２１の帯電系列は、中間転写体７よりトナーの帯電特性側にあるものを採用すると、ファーブラシ２１と中間転写体７との接触摩擦によって残トナーを引き剥がすためのバイアスと同等以上の電界を形成することができる。 In the image forming apparatus 100 configured as described above, a cleaning bias applying unit (not shown) stops applying the cleaning bias to the fur brush 21 during non-image formation, and rotates the fur brush 21 to intermediate transfer member. 7 is characterized in that it is self-frictionally charged by contact friction with 7 and forms an electric field equal to or higher than a bias for peeling off the remaining toner from the fur brush 21.
For this reason, if the charging series of the fur brush 21 is closer to the toner charging characteristics than the intermediate transfer member 7, it is equivalent to a bias for peeling off the remaining toner by contact friction between the fur brush 21 and the intermediate transfer member 7. The above electric field can be formed.

ここでは、感光体ドラム１の帯電特性がプラス（＋）で、反転現像により現像してトナーの帯電特性がプラス（＋）となる場合を例に説明する。
中間転写体７として、例えば、内側から樹脂層、弾性層及び離型層の三層からなる中間転写ベルトを採用する場合、表面層である離型層の帯電系列が、ファーブラシ２１との比較対象となる。離型層としては、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン／パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）ＦＥＰ（ヘキサフルオロプロピレン共重合体）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＰＶＦ（ポリフッ化ビニル）などのフッ素系樹脂が用いられる。 Here, the case where the charging characteristic of the photosensitive drum 1 is plus (+) and the toner is developed by reversal development and the toner charging characteristic becomes plus (+) will be described as an example.
For example, when an intermediate transfer belt composed of a resin layer, an elastic layer, and a release layer from the inside is adopted as the intermediate transfer member 7, the charge series of the release layer as the surface layer is compared with the fur brush 21. It becomes a target. As the release layer, PTFE (polytetrafluoroethylene), PFA (tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer) FEP (hexafluoropropylene copolymer), PVDF (polyvinylidene fluoride), PVF (polyvinyl fluoride) ) And the like are used.

トナーの帯電特性がプラス（＋）のため、残トナーを引き剥がすためのバイアスと同等以上の正電界（正電位）が形成されるように、ファーブラシ２１の帯電系列は、中間転写体７よりトナーの帯電特性であるプラス（＋）側にあるものを採用する。
上記フッ素系樹脂より、プラス（＋）側にあるものとしては、ポリエステル系、アクリル系、レーヨン系、ナイロン系があり、この順でフッ素系樹脂の帯電系列に近く、即ち、ナイロン系がフッ素系樹脂の帯電系列から最も離れている。 Since the charging characteristic of the toner is plus (+), the charging series of the fur brush 21 is from the intermediate transfer body 7 so that a positive electric field (positive potential) equal to or greater than the bias for peeling off the remaining toner is formed. A toner on the plus (+) side which is the charging characteristic of the toner is employed.
There are polyester, acrylic, rayon, and nylon types that are on the plus (+) side of the fluororesin, and this is close to the charging series of fluororesins in this order. It is farthest from the resin charging series.

ここで、摩擦帯電電位は、０Ｖから急激に立ち上がり、０〜１００Ｖ未満のような電位は存在せず、帯電すると１００Ｖ以上になる。１００Ｖ以上の電位があれば、残トナーを引き剥がすためのバイアスと同等以上の電位が形成される。
このような残トナーを引き剥がすためのバイアスと同等以上の電位が形成されるためには、摩擦するファーブラシ２１と中間転写体７の材質の帯電系列がある程度離れていなければならず、離れていれば離れているほどよい。
例えば、中間転写体７がフッ素系樹脂である場合、ファーブラシ２１がポリエステル系やアクリル系では帯電せず、帯電系列が最も離れているナイロン系を用いることが好ましい。 Here, the frictional charging potential suddenly rises from 0V, and there is no potential of 0 to less than 100V. If there is a potential of 100 V or higher, a potential equal to or higher than the bias for peeling off the remaining toner is formed.
In order to form a potential equal to or higher than the bias for peeling off such residual toner, the charging series of the material of the frictional brush 21 and the intermediate transfer member 7 must be separated from each other to some extent. The farther away, the better.
For example, when the intermediate transfer member 7 is made of a fluororesin, it is preferable to use a nylon system in which the fur brush 21 is not charged with a polyester system or an acrylic system and the charging series is farthest away.

次に、このような材料で構成される画像形成装置１００において、中間転写体７上の残トナーをクリーニングする動作について説明する。
（画像形成時）
まず、画像形成時において、帯電器６によって感光体ドラム１表面が帯電され、その表面を露光器２によって露光して静電潜像を形成する（ステップ１）。
感光体ドラム１表面に形成された静電潜像は、現像器３によって現像されてトナー像が形成される（ステップ２）。 Next, an operation for cleaning the residual toner on the intermediate transfer body 7 in the image forming apparatus 100 made of such a material will be described.
(During image formation)
First, at the time of image formation, the surface of the photosensitive drum 1 is charged by the charger 6, and the surface is exposed by the exposure device 2 to form an electrostatic latent image (step 1).
The electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 1 is developed by the developing device 3 to form a toner image (step 2).

次いで、帯電特性がプラスの感光体ドラム１と中間転写体７との接触部分に、一次転写バイアス印加手段（図示せず）によってバイアス（マイナス）を印加することにより、感光体ドラム１上のプラス帯電のトナー像が中間転写体７上に一次転写される（ステップ３）。
一次転写後、感光体ドラム１表面に残存するトナーは、ドラムクリーニング器４によって掻き取られ、その後、感光体ドラム１表面が除電器５によって除電された後、再び帯電されることになる（ステップ４）。 Next, a bias (minus) is applied to the contact portion between the photosensitive drum 1 having a positive charging characteristic and the intermediate transfer member 7 by a primary transfer bias applying means (not shown), whereby a positive charge on the photosensitive drum 1 is obtained. The charged toner image is primarily transferred onto the intermediate transfer body 7 (step 3).
After the primary transfer, the toner remaining on the surface of the photosensitive drum 1 is scraped off by the drum cleaner 4, and then the surface of the photosensitive drum 1 is discharged by the charge eliminator 5 and then charged again (step). 4).

中間転写体７に一次転写されたトナー像は、二次転写ベルト９との間で、レジストローラ８から搬送されてくる転写材１３上に二次転写され、搬送ベルト１０上を搬送された転写材１３上のトナー像は、定着器１２によって定着され、当該画像形成装置１００から排出される（ステップ５）。
二次転写後、中間転写体７表面の残トナーは、中間転写体クリーニング器１１のクリーニングバイアス手段（図示せず）によって、ファーブラシ２１にトナーの帯電特性と逆のバイアスを印加し、静電気的に残トナーをファーブラシ２１に吸着させる（ステップ６）。 The toner image primarily transferred to the intermediate transfer member 7 is secondarily transferred onto the transfer material 13 conveyed from the registration roller 8 between the secondary transfer belt 9 and transferred onto the conveyance belt 10. The toner image on the material 13 is fixed by the fixing device 12 and discharged from the image forming apparatus 100 (step 5).
After the secondary transfer, the residual toner on the surface of the intermediate transfer member 7 is electrostatically charged by applying a reverse bias to the toner charging characteristics to the fur brush 21 by a cleaning bias means (not shown) of the intermediate transfer member cleaner 11. The remaining toner is adsorbed to the fur brush 21 (step 6).

ファーブラシ２１に吸着された残トナーは、ファーブラシ２１との接触回転によって回収ローラ２２に回収される（ステップ７）。
回収ローラ２２上に移動した残トナーは、クリーニングブレード２３によって掻き落とされて回収される（ステップ８）。 The residual toner adsorbed by the fur brush 21 is collected by the collecting roller 22 by the contact rotation with the fur brush 21 (step 7).
The residual toner that has moved onto the collection roller 22 is scraped off and collected by the cleaning blade 23 (step 8).

（非画像形成時）
上記ステップ１〜８の画像形成動作を繰り返すと、ファーブラシ２１には回収ローラ２２及びクリーニングブレード２３によって回収されなかった残トナーが蓄積している。
そこで、非画像形成時、例えば画像形成装置１００への電源投入後、画像形成を開始する前のウォーミングアップ時や、転写材１３へ特定回数の転写終了時に、ファーブラシ２１を回転して中間転写体７と接触摩擦させる（ステップ１１）。このとき、クリーニングバイアス手段（図示せず）はバイアス印加を停止している。 (Non-image formation)
When the image forming operations in steps 1 to 8 are repeated, residual toner that has not been collected by the collection roller 22 and the cleaning blade 23 is accumulated in the fur brush 21.
Therefore, during non-image formation, for example, when the image forming apparatus 100 is powered on, before warming up before starting image formation, or at the end of a specific number of transfers to the transfer material 13, the fur brush 21 is rotated to rotate the intermediate transfer member. 7 and contact friction (step 11). At this time, the cleaning bias means (not shown) stops applying the bias.

この接触摩擦によって、ファーブラシ２１が自己摩擦帯電し、ファーブラシ２１から残トナーを引き剥がすためのバイアスと同等以上の電界が形成され、ファーブラシ２１に蓄積された残トナーを中間転写体７側に吐き出す（ステップ１２）。
中間転写体７は回転駆動し、一次転写バイアス印加手段（図示せず）は画像形成時と逆のバイアスを感光体ドラム１と中間転写体７との接触部分に印加しているので、中間転写体７側に吐き出された残トナーは、上記接触部分で、画像形成時とは逆に感光体ドラム１側に移動する（ステップ１３）。
感光体ドラム１側に移動した残トナーは、ステップ４のように画像形成時と同様にして、ドラムクリーニング器４によって掻き取られる（ステップ１４）。 Due to this contact friction, the fur brush 21 is self-frictionally charged, and an electric field equal to or greater than a bias for peeling off the residual toner from the fur brush 21 is formed, and the residual toner accumulated in the fur brush 21 is transferred to the intermediate transfer member 7 side. (Step 12).
The intermediate transfer body 7 is driven to rotate, and a primary transfer bias applying means (not shown) applies a reverse bias to that at the time of image formation to the contact portion between the photosensitive drum 1 and the intermediate transfer body 7. The residual toner discharged to the body 7 side moves to the photosensitive drum 1 side at the contact portion, contrary to the time of image formation (step 13).
The residual toner that has moved to the photosensitive drum 1 is scraped off by the drum cleaning device 4 in the same manner as in the image formation as in step 4 (step 14).

図３は、本発明に係る画像形成装置の第２実施形態の一例を示す簡略構成図である。図１及び図２と同じ構成については、同じ符号を付して示し、異なる構成を主体に説明する。
第２実施形態の画像形成装置２００は、タンデム中間転写体タイプであり、１ドラム中間転写タイプの第１実施形態とは異なる。中間転写体７の周りに、複数の感光体ドラム１ａ〜１ｄが、各々中間転写体７と接触するように配置されている。また、各感光体ドラム１ａ〜１ｄと中間転写体７との接触部分に転写バイアスを夫々印加する一次転写バイアス印加手段（図示せず）を備える一次転写ローラ３２ａ〜３２ｄが設けられている。その他の構成については、第１実施形態と同様である。 FIG. 3 is a simplified configuration diagram showing an example of the second embodiment of the image forming apparatus according to the present invention. The same configurations as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and different configurations will be mainly described.
The image forming apparatus 200 according to the second embodiment is a tandem intermediate transfer body type, and is different from the first embodiment of a one-drum intermediate transfer type. A plurality of photosensitive drums 1 a to 1 d are arranged around the intermediate transfer member 7 so as to be in contact with the intermediate transfer member 7. Further, primary transfer rollers 32 a to 32 d each provided with primary transfer bias applying means (not shown) for applying a transfer bias to the contact portions between the respective photosensitive drums 1 a to 1 d and the intermediate transfer body 7 are provided. About another structure, it is the same as that of 1st Embodiment.

中間転写体７は、無端移動する中間転写ベルトであり、その回転方向下流側には、第１実施形態と同様、２次転写ベルト（ローラ）９への２次転写後に、当該中間転写体７の表面の残トナーをクリーニングする中間転写体クリーニング器（図示せず）を備える。その中間転写体クリーニング器は、中間転写体７表面から残トナーを剥がし取るファーブラシ２１と、ファーブラシ２１にトナーの帯電特性と逆のバイアスを印加するクリーニングバイアス手段（図示せず）と、ファーブラシ２１から残トナーを除去する回収ローラ２２と、回収ローラ２２から残トナーを掻き落とすクリーニングブレード２３とを備える。   The intermediate transfer member 7 is an intermediate transfer belt that moves endlessly. On the downstream side in the rotation direction, the intermediate transfer member 7 is subjected to the secondary transfer onto the secondary transfer belt (roller) 9 after the secondary transfer, as in the first embodiment. An intermediate transfer member cleaning device (not shown) for cleaning residual toner on the surface of the toner is provided. The intermediate transfer member cleaning device includes a fur brush 21 that removes residual toner from the surface of the intermediate transfer member 7, cleaning bias means (not shown) that applies a bias reverse to the charging characteristics of the toner to the fur brush 21, A recovery roller 22 that removes residual toner from the brush 21 and a cleaning blade 23 that scrapes off residual toner from the recovery roller 22 are provided.

このように構成されるタンデム中間転写体タイプの画像形成装置２００においても、１ドラム中間転写タイプの第１実施形態の画像形成装置１００と同様、クリーニングバイアス印加手段（図示せず）は、非画像形成時に、ファーブラシ２１へのクリーニングバイアス印加を停止し、ファーブラシ２１を回転して中間転写体７との接触摩擦によって自己摩擦帯電し、ファーブラシ２１から残トナーを引き剥がすためのバイアスと同等以上の電界を形成することを特徴とする。
そのため、ファーブラシ２１の帯電系列は、中間転写体７よりトナーの帯電特性側にあるものを採用すると、ファーブラシ２１と中間転写体７との接触摩擦によって残トナーを引き剥がすためのバイアスと同等以上の電界を形成することができる。
従って、中間転写体７及びファーブラシ２１の材料についても、第１実施形態において例示したものを採用することができる。 In the tandem intermediate transfer body type image forming apparatus 200 configured as described above, the cleaning bias applying means (not shown) is a non-image, similarly to the one-drum intermediate transfer type image forming apparatus 100 of the first embodiment. At the time of formation, the application of the cleaning bias to the fur brush 21 is stopped, the fur brush 21 is rotated and self-friction charged by contact friction with the intermediate transfer member 7, and is equivalent to a bias for peeling off the remaining toner from the fur brush 21. The above electric field is formed.
For this reason, if the charging series of the fur brush 21 is closer to the toner charging characteristics than the intermediate transfer member 7, it is equivalent to a bias for peeling off the remaining toner by contact friction between the fur brush 21 and the intermediate transfer member 7. The above electric field can be formed.
Accordingly, the materials exemplified in the first embodiment can also be used for the materials of the intermediate transfer body 7 and the fur brush 21.

次に、第２実施形態の画像形成装置２００において、中間転写体７上の残トナーをクリーニングする動作について説明する。
（画像形成時）
まず、画像形成時において、各感光体ドラム１ａ〜１ｄにおいて、各々帯電器６ａ〜６ｄによって表面が帯電され、図示しない露光器によって露光されて静電潜像が形成される（ステップ２１）。
感光体ドラム１ａ〜１ｄ表面に形成された静電潜像は、現像器３ａ〜３ｄによって現像されてトナー像が形成される（ステップ２２）。 Next, an operation for cleaning the residual toner on the intermediate transfer body 7 in the image forming apparatus 200 of the second embodiment will be described.
(During image formation)
First, at the time of image formation, the surface of each of the photosensitive drums 1a to 1d is charged by the chargers 6a to 6d, and is exposed by an exposure device (not shown) to form an electrostatic latent image (step 21).
The electrostatic latent images formed on the surfaces of the photosensitive drums 1a to 1d are developed by the developing devices 3a to 3d to form toner images (step 22).

次いで、帯電特性がプラスの感光体ドラム１ａ〜１ｄと中間転写体７との接触部分に、一次転写ローラ３２ａ〜３２ｄに備えられた一次転写バイアス印加手段よってバイアス（マイナス）を印加することによって、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のプラス帯電のトナー像が順次中間転写体７上に一次転写される（ステップ２３）。
一次転写後、感光体ドラム１ａ〜１ｄ表面に残存するトナーは、ドラムクリーニング器４ａ〜４ｄによって掻き取られ、その後、感光体ドラム１ａ〜１ｄ表面が図示しない除電器によって除電された後、再び帯電されることになる（ステップ２４）。 Next, a bias (minus) is applied to contact portions between the photosensitive drums 1a to 1d having positive charging characteristics and the intermediate transfer member 7 by primary transfer bias applying means provided in the primary transfer rollers 32a to 32d. The positively charged toner images on the photosensitive drums 1a to 1d are sequentially primary-transferred onto the intermediate transfer body 7 (step 23).
After the primary transfer, the toner remaining on the surfaces of the photosensitive drums 1a to 1d is scraped off by the drum cleaners 4a to 4d. Thereafter, the surfaces of the photosensitive drums 1a to 1d are discharged by a discharging device (not shown) and then charged again. (Step 24).

中間転写体７に一次転写されたトナー像は、第１実施形態と同様、二次転写ベルト（ローラ）９との間で、搬送されてくる転写材上に二次転写され、転写材上のトナー像は定着器１２によって定着され、当該画像形成装置２００から排出される（ステップ２５）。
二次転写後、中間転写体７表面の残トナーは、第１実施形態と同様、上記ステップ６〜８のようにしてクリーニングバイアス手段（図示せず）によって回収される（ステップ２６）。 As in the first embodiment, the toner image primarily transferred to the intermediate transfer body 7 is secondarily transferred onto the transfer material conveyed with the secondary transfer belt (roller) 9 and is transferred onto the transfer material. The toner image is fixed by the fixing device 12 and discharged from the image forming apparatus 200 (step 25).
After the secondary transfer, the residual toner on the surface of the intermediate transfer body 7 is collected by a cleaning bias means (not shown) as in Steps 6 to 8 as in the first embodiment (Step 26).

（非画像形成時）
第１実施形態と同様、画像形成装置２００への電源投入後、画像形成を開始する前のウォーミングアップ時や、転写材への特定回数の転写終了時に、ファーブラシ２１を回転して中間転写体７と接触摩擦させる（ステップ３１）。このとき、クリーニングバイアス手段（図示せず）はバイアス印加を停止している。 (Non-image formation)
As in the first embodiment, after the power supply to the image forming apparatus 200 is turned on, the fur brush 21 is rotated to warm up the intermediate transfer member 7 at the time of warming up before starting image formation or at the end of a specific number of times of transfer to the transfer material. (Step 31). At this time, the cleaning bias means (not shown) stops applying the bias.

この接触摩擦によって、ファーブラシ２１が自己摩擦帯電し、ファーブラシ２１から残トナーを引き剥がすためのバイアスと同等以上の電界が形成され、ファーブラシ２１に蓄積された残トナーを中間転写体７側に吐き出す（ステップ３２）。
中間転写体７は回転駆動し、一次転写バイアス印加手段（図示せず）は画像形成時と逆のバイアスを感光体ドラム１ａ〜１ｄと中間転写体７との接触部分に印加しているので、中間転写体７側に吐き出された残トナーは、上記接触部分で、画像形成時とは逆に感光体ドラム１ａ〜１ｄ側に移動する（ステップ３３）。
感光体ドラム１ａ〜１ｄ側に移動した残トナーは、画像形成時と同様にして、ドラムクリーニング器（図示せず）によって掻き取られる（ステップ３４）。 Due to this contact friction, the fur brush 21 is self-frictionally charged, and an electric field equal to or greater than a bias for peeling off the residual toner from the fur brush 21 is formed, and the residual toner accumulated in the fur brush 21 is transferred to the intermediate transfer member 7 side. (Step 32).
The intermediate transfer member 7 is driven to rotate, and a primary transfer bias applying means (not shown) applies a bias opposite to that at the time of image formation to the contact portion between the photosensitive drums 1a to 1d and the intermediate transfer member 7. The residual toner discharged to the intermediate transfer body 7 side moves to the photosensitive drums 1a to 1d side at the contact portion, contrary to the time of image formation (step 33).
The residual toner that has moved to the photosensitive drums 1a to 1d is scraped off by a drum cleaner (not shown) in the same manner as in the image formation (step 34).

以下に、本発明に係る画像形成装置の実施例を示す。本実施例は、タンデム中間転写体タイプの画像形成装置についてのものであり、図３を参照して説明する。
（実施条件）
画像形成装置（京セラミタ社製 ＫＭ−Ｃ３２３２）において、ａ−Ｓｉ感光体を用いて帯電特性はプラスとし、反転現像方式を採用してトナーはプラス帯電として実施した。中間転写体７及びファーブラシ２１の材料等は下記の通りとした。
＜中間転写体（ベルト）＞
樹脂層：ＰＩ（ポリイミド）１００μｍ
弾性層：ＮＢＲ（ニトリルゴム）２３０μｍ
離型層：ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）５μｍ
体積抵抗率：１Ｅ＋１０Ω・ｃｍ
表面抵抗率：１Ｅ＋１１Ω/□ Examples of the image forming apparatus according to the present invention will be described below. This embodiment relates to a tandem intermediate transfer member type image forming apparatus, and will be described with reference to FIG.
(Implementation conditions)
In an image forming apparatus (KM-C3232 manufactured by Kyocera Mita Co., Ltd.), the a-Si photosensitive member was used to make the charging characteristics positive, and the reversal development method was used to make the toner positively charged. The materials of the intermediate transfer member 7 and the fur brush 21 were as follows.
<Intermediate transfer member (belt)>
Resin layer: PI (polyimide) 100 μm
Elastic layer: NBR (nitrile rubber) 230 μm
Release layer: PTFE (polytetrafluoroethylene) 5 μm
Volume resistivity: 1E + 10Ω · cm
Surface resistivity: 1E + 11Ω / □

＜ファーブラシ＞
材質：６ナイロン（ユニチカ社製）
外径：Φ１７ｍｍ
毛長さ：４．５ｍｍ
繊度:６Ｄ（デニール）
原糸抵抗：１１．５乗
ブラシ密度：１２０ＫＦ／ｉｎｃｈ２
ベルト−ブラシ間くい込み量：１．５ｍｍ
摩擦帯電によるファーブラシ帯電電位：＋２５０Ｖ <Fur brush>
Material: 6 nylon (Made by Unitika)
Outer diameter: Φ17mm
Hair length: 4.5mm
Fineness: 6D (denier)
Raw yarn resistance: 11.5th power Brush density: 120KF / inch 2
Biting distance between belt and brush: 1.5mm
Fur brush charging potential by frictional charging: + 250V

トナーがプラス帯電のため、ファーブラシ２１の材質は、その帯電系列が中間転写体７の離型層の帯電系列よりもプラス側で、該中間転写体７の帯電系列から、より離れているナイロン系を採用した。なお、予備的な試験として、ファーブラシ２１の帯電電位と、ファーブラシ２１から中間転写体７側への残トナー吐き出し効果との関係を調べたところ、下記表１のように１００Ｖ以上の電位があれば効果があることを確認した。   Since the toner is positively charged, the material of the fur brush 21 is a nylon whose charging series is more positive than the charging series of the release layer of the intermediate transfer body 7 and is further away from the charging series of the intermediate transfer body 7. The system was adopted. As a preliminary test, when the relationship between the charging potential of the fur brush 21 and the residual toner discharge effect from the fur brush 21 to the intermediate transfer member 7 side was examined, a potential of 100 V or more was obtained as shown in Table 1 below. We confirmed that there was effect if there was.

Figure 2008102438
Figure 2008102438

上記ステップ２１〜２６のようにして画像形成を行い、Ａ４用紙への１００回の転写終了後、上記ステップ３１〜３４のようにして３分間空回し（エージング）を行って、ファーブラシ２１に蓄積した残トナーを中間転写体７側へ吐き出させ、感光体ドラム１ａ〜１ｄのドラムクリーニング器（図示せず）によって回収した。
転写終了時には、ファーブラシ２１に蓄積された残トナーを目視によってはっきり確認することができたが、空回し後には、ファーブラシ２１には殆ど残トナーが認められなかった。
このように、画像形成時にクリーニングバイアス手段によってファーブラシ２１に印加して残トナーを吸着させるためのバイアスと逆のバイアスを印加しなくても、ファーブラシ２１を回転して中間転写体７との接触摩擦によって自己摩擦帯電することで、ファーブラシ２１から残トナーを引き剥がすためのバイアスと同等以上の電界を形成でき、ファーブラシ２１に蓄積した残トナーを回収することができることがわかった。 Image formation is performed as in steps 21 to 26 described above, and after 100 times of transfer to A4 paper is completed, the sheet is idled (aged) for 3 minutes as described in steps 31 to 34 and accumulated in the fur brush 21. The residual toner thus discharged was discharged to the intermediate transfer member 7 side and collected by a drum cleaner (not shown) of the photosensitive drums 1a to 1d.
At the end of the transfer, the residual toner accumulated in the fur brush 21 could be clearly confirmed by visual observation, but after the idling, the residual toner was hardly recognized in the fur brush 21.
As described above, the fur brush 21 is rotated to contact the intermediate transfer member 7 without applying a reverse bias to the bias applied to the fur brush 21 by the cleaning bias means during image formation. It was found that by self-friction charging by contact friction, an electric field equal to or higher than a bias for peeling off the residual toner from the fur brush 21 can be formed, and the residual toner accumulated in the fur brush 21 can be collected.

本発明は、中間転写体への一次転写後にトナー像を転写材へ二次転写する方式を採用する画像形成装置に対して好適に利用されるものである。   The present invention is suitably used for an image forming apparatus that employs a system in which a toner image is secondarily transferred to a transfer material after primary transfer to an intermediate transfer member.

本発明に係る画像形成装置の第１実施形態の一例を示す簡略構成図である。1 is a simplified configuration diagram showing an example of a first embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. 図１における中間転写体クリーニング器の部分を拡大して示す部分拡大図であるFIG. 2 is a partially enlarged view showing an enlarged portion of an intermediate transfer member cleaning device in FIG. 1. 本発明に係る画像形成装置の第２実施形態の一例を示す簡略構成図である。It is a simplified block diagram which shows an example of 2nd Embodiment of the image forming apparatus which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ 感光体ドラム
２ 露光器
３ 現像器
４ ドラムクリーニング器
５ 除電器
６ 帯電器
７ 中間転写体
８ レジストローラ
９ 二次転写ベルト
１０ 搬送ベルト
１１ 中間転写クリーニング
１２ 定着器
１３ 転写材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photosensitive drum 2 Exposure device 3 Developing device 4 Drum cleaning device 5 Charger 6 Charger 7 Intermediate transfer body 8 Registration roller 9 Secondary transfer belt 10 Conveying belt 11 Intermediate transfer cleaning 12 Fixing device 13 Transfer material

Claims (4)

像担持体上に形成されたトナー像を、一次転写した後に転写材に二次転写するための中間転写体を備える画像形成装置であって、
前記像担持体と前記中間転写体との接触部分にバイアスを印加し、該像担持体上に形成されたトナー像を中間転写体上に一次転写する一次転写バイアス印加手段と、
前記中間転写体と接触して設けられ、前記転写材への二次転写後に該中間転写体上に残存する残トナーを、静電気的に吸着するクリーニング部材と、
該クリーニング部材に対して残トナーの帯電特性と逆のバイアスを印加するクリーニングバイアス印加手段とを備え、
該クリーニングバイアス印加手段は、非画像形成時に、該クリーニング部材へのクリーニングバイアス印加を停止し、該クリーニング部材を回転して前記中間転写体との接触摩擦によって自己摩擦帯電し、当該クリーニング部材から残トナーを引き剥がすためのバイアスと同等の電界を形成することを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus comprising an intermediate transfer body for primary transfer of a toner image formed on an image carrier to a transfer material after primary transfer,
A primary transfer bias applying unit that applies a bias to a contact portion between the image carrier and the intermediate transfer member, and primarily transfers a toner image formed on the image carrier onto the intermediate transfer member;
A cleaning member that is provided in contact with the intermediate transfer member and electrostatically adsorbs residual toner remaining on the intermediate transfer member after secondary transfer to the transfer material;
Cleaning bias applying means for applying a bias opposite to the charging characteristics of the remaining toner to the cleaning member;
The cleaning bias application unit stops applying the cleaning bias to the cleaning member during non-image formation, rotates the cleaning member, and self-frictions due to contact friction with the intermediate transfer member, and remains from the cleaning member. An image forming apparatus, wherein an electric field equivalent to a bias for peeling off toner is formed. 前記クリーニング部材は、その帯電系列が前記中間転写体よりトナーの帯電特性側にあることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the cleaning member has a charging series closer to a toner charging characteristic side than the intermediate transfer member. 前記中間転写体の周りに、複数の前記像担持体が、各々該中間転写体と接触するように配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。   3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a plurality of the image bearing members are arranged around the intermediate transfer member so as to be in contact with the intermediate transfer member, respectively. 前記像担持体は、前記一次転写後に当該像担持体表面に残存するトナーを除去する像担持体クリーニング手段を更に備え、
前記非画像形成時に、前記クリーニング部材を回転するとき、前記中間転写体を駆動すると共に、前記一次転写バイアス印加手段は画像形成時と逆のバイアスを印加することを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の画像形成装置。 The image carrier further comprises image carrier cleaning means for removing toner remaining on the surface of the image carrier after the primary transfer,
4. The first transfer bias applying unit applies a reverse bias to that during image formation while driving the intermediate transfer member when rotating the cleaning member during the non-image formation. The image forming apparatus according to any one of the above.
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