JP4815864B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
Description
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの機能を併せ持つ電子写真方式を用いた画像形成装置に関わり、特に中間転写体を有していて、該中間転写体上にカラートナー像を重ね合わすようにしたカラー画像形成装置に関する。 The present invention is a copying machine, a printer, a facsimile, and relates to a picture imaging apparatus using an electrophotographic system having these functions, and in particular an intermediate transfer member, a color toner image on the intermediate transfer member The present invention relates to a color image forming apparatus which is superposed.
中間転写体を用いた電子写真方式のカラー画像形成装置では、感光体である像担持体上に形成したトナー像を中間転写体上に転写し、その中間転写体上のトナー像を転写材(記録紙又は用紙ともいう)上に転写するものが知られている。かかるカラー画像形成装置では、像担持体上に順次形成された所定極性に帯電しているトナー像を静電気力を利用して中間転写体に一次転写手段によって重ね合わせて転写した後、その中間転写体上のトナー像を静電気力を利用して転写材上に二次転写手段によって一括して転写している。 In an electrophotographic color image forming apparatus using an intermediate transfer member, a toner image formed on an image carrier as a photosensitive member is transferred onto the intermediate transfer member, and the toner image on the intermediate transfer member is transferred to a transfer material ( Those which are transferred onto recording paper (also called recording paper or paper) are known. In such a color image forming apparatus, a toner image, which is sequentially formed on an image carrier and charged to a predetermined polarity, is transferred onto an intermediate transfer member by using a primary transfer unit by using electrostatic force, and then the intermediate transfer is performed. The toner image on the body is collectively transferred onto the transfer material by the secondary transfer means using electrostatic force.
トナー1粒子当たりの帯電量はほぼ均一であることから、中間転写体上の電位は所定面積内でのトナー付着量によって決まり、カラー画像形成装置では中間転写体上のトナー像のうち複数色のトナーが重ね合わされた部分の帯電電位は、1色のトナーのみが付着している部分の帯電電位よりも大きくなる。 Since the charge amount per toner particle is almost uniform, the potential on the intermediate transfer member is determined by the toner adhesion amount within a predetermined area, and in the color image forming apparatus, a plurality of colors of the toner image on the intermediate transfer member are formed. The charged potential of the portion where the toner is superimposed becomes larger than the charged potential of the portion where only one color toner is attached.
一次転写後の中間転写体上の電位のバラツキが大きいと、二次転写時に様々な画像不良が生じ易い、特許文献1,2では、二次転写前に中間転写体上のトナー像をAC,DCなどのコロナ放電によって帯電することにより、中間転写体上のトナーの帯電量を均一化して、均一な二次転写を行うことが提案されている。 If the variation in potential on the intermediate transfer member after primary transfer is large, various image defects are likely to occur during secondary transfer. In Patent Documents 1 and 2, the toner image on the intermediate transfer member is AC, It has been proposed to perform uniform secondary transfer by making the charge amount of the toner on the intermediate transfer member uniform by charging by corona discharge such as DC.
かかる提案では、中間転写体上のトナーの帯電量が大きい値に均一化されている。しかし、トナー層電位が高い場合には転写電荷不足による濃度むらが生じ易く、転写電荷を大きくしたときは放電による画像の乱れ等が生じやすい。そこで、本発明者らは、二次転写前に中間転写体上のトナー像を除電して帯電量を均一化することを行っている。 In this proposal, the charge amount of the toner on the intermediate transfer member is made uniform to a large value. However, when the toner layer potential is high, uneven density due to insufficient transfer charge is likely to occur, and when the transfer charge is increased, image disturbance due to discharge is likely to occur. Therefore, the present inventors have made the charge amount uniform by discharging the toner image on the intermediate transfer member before the secondary transfer.
中間転写体上のトナー層は1層から多層までさまざまな場合があり、あらゆる場合に対して、トナーを除電しすぎず適正な電荷にするのに本発明者らはスコロトロン放電によって均一な除電を行っている。 The toner layer on the intermediate transfer member may vary from one layer to multiple layers. In all cases, the present inventors performed uniform charge removal by scorotron discharge in order to obtain an appropriate charge without excessive charge removal. Is going.
スコロトロン放電は、中間転写体(ベルト)に対して1mm程度の間隔をもって電圧が印加されたグリッドが配設され、その背後からワイヤ等を用いた放電電極による放電が行われる。また、グリッドが配設された中間転写ベルトの背面には対向電極が配設されている。 In the scorotron discharge, a grid to which a voltage is applied with an interval of about 1 mm is disposed with respect to the intermediate transfer member (belt), and discharge is performed from behind by a discharge electrode using a wire or the like. A counter electrode is disposed on the back surface of the intermediate transfer belt on which the grid is disposed.
対向電極としては、中間転写ベルトを巻回する接地したローラ等が、中間転写ベルトの負荷を小さくする点で優れているが、高速機で中間転写ベルトの線速が大となるときは、放電効果を得るため中間転写ベルトに対向するグリッド幅を大きくとる必要がある。しかし、ローラのような曲率をもった箇所を対向電極とした場合には、中間転写ベルトとグリッドとの間隔をある範囲に保ちながら電極の幅を大きくするには限界があり、トナー電荷を制御しきれないという問題がある。 Is a counter electrode, a grounded roller or the like for winding the intermediate transfer belt, it is excellent in terms of reducing the load of the intermediate transfer belt, when the linear velocity of the intermediate transfer belt is large in a high speed machine In order to obtain a discharge effect, it is necessary to increase the grid width facing the intermediate transfer belt. However, when the counter electrode is a part with a curvature like a roller, there is a limit to increasing the width of the electrode while keeping the distance between the intermediate transfer belt and the grid within a certain range, and the toner charge is controlled. There is a problem that it cannot be done.
従って、回動する中間転写ベルトの平面部分に対向して接地した対向電極を設置することがなされる。 Therefore, a counter electrode that is grounded is disposed opposite to the plane portion of the rotating intermediate transfer belt.
前記の特許文献1,2には、帯電量を均一化する技術は開示されているが、対向電極に関する記載はない。
回動する中間転写ベルトの平面の部分に対向して対向電極を設置するときは、対向電極は固定となって、対向電極は中間転写ベルトの背面からベルト面を摺擦することとなる。対向電極には、導電性ブラシや導電性スポンジが用いられるが、対向電極を通じて導通をとるためには接触状態を良好とするために、ある程度の荷重をかけてベルト背面を押圧することが必要である。 When the counter electrode is installed facing the planar portion of the rotating intermediate transfer belt, the counter electrode is fixed and the counter electrode rubs the belt surface from the back surface of the intermediate transfer belt. For the counter electrode, a conductive brush or conductive sponge is used. In order to conduct electricity through the counter electrode, it is necessary to apply a certain amount of load and press the back of the belt in order to improve the contact state. is there.
従来は、対向電極を固定とし、対向電極としてブラシ材を用いるときは、可撓性のブラシ毛を撓むようにして押圧し、また対向電極としてスポンジ材を用いるときは、弾性変形した状態として押圧することがなされて来た。しかし、このような押圧手段を用いたときは、長期間の使用によって疲労して徐々に押圧力が低下し、バランスも崩れて、除電性能も低下してくる。 Conventionally, when the counter electrode is fixed and a brush material is used as the counter electrode, the flexible brush bristles are pressed and bent, and when the sponge material is used as the counter electrode, it is pressed in an elastically deformed state. Has been made. However, when such a pressing means is used, it is fatigued by long-term use, the pressing force gradually decreases, the balance is lost, and the static elimination performance also decreases.
本発明は、対向電極の中間転写ベルトに対する押圧が、同じ押圧状態に長期に亘って維持されて、安定した除電性能が維持される画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention is pressed against the intermediate transfer belt of the counter electrode, it is maintained for a long term in the same pressing conditions, and an object thereof is to provide a stable image imaging apparatus neutralization performance Ru maintained a.
前記の課題を解決し、目的を達成するために、本発明は以下のように構成されている。
(請求項1)
像担持体と、
該像担持体上にトナー像を形成する画像形成部と、
複数のローラによって張架された中間転写ベルトと、
前記像担持体上に形成されたトナー像を前記中間転写ベルト上に転写する一次転写手段と、
前記中間転写ベルト上のトナー像を転写材に転写する二次転写手段と、
前記中間転写ベルトと所定の間隔をもって対向配置され、前記一次転写手段の下流側であって、前記二次転写手段の上流側において前記中間転写ベルト上のトナーを放電により除電を行う除電手段と、
前記除電手段に対向して前記中間転写ベルトの背面に接する弾性体電極と、
前記弾性体電極が前記中間転写ベルトの移動方向に関し前記中間転写ベルトに均一に当接するよう前記弾性体電極を前記中間転写ベルトに押圧する押圧手段と、
を有し、
前記押圧手段は、前記弾性体電極を軸支する軸支部材と、前記軸支部材に前記中間転写ベルトに対する押圧力を付与することにより前記弾性体電極を前記中間転写ベルトに当接させる押圧力付与部と、を有することを特徴とする画像形成装置。
(請求項2)
前記弾性体電極は、前記軸支部材の回転支点から近い側の剛性が遠い側の剛性よりも大きいことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
(請求項3)
前記弾性体電極はブラシ部材であり、剛性の大きさはブラシの密度の差、毛長の差、線径の差のいずれかにより設定されることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
(請求項4)
前記弾性体電極はスポンジ部材であり、剛性の大きさは発泡材の硬度の差により設定されることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
(請求項5)
前記押圧力付与部は、重鍾を用いて行われることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の画像形成装置。
(請求項6)
前記押圧力付与部は、バネ材の押圧力を用いて行われることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の画像形成装置。
In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention is configured as follows.
(Claim 1)
An image carrier;
An image forming unit for forming a toner image on the image carrier;
An intermediate transfer belt stretched by a plurality of rollers;
Primary transfer means for transferring the toner image formed on the image carrier onto the intermediate transfer belt;
Secondary transfer means for transferring the toner image on the intermediate transfer belt to a transfer material;
A neutralization unit disposed opposite to the intermediate transfer belt at a predetermined interval, and neutralizing the toner on the intermediate transfer belt by discharging on the downstream side of the primary transfer unit and upstream of the secondary transfer unit;
An elastic electrode in contact with the back surface of the intermediate transfer belt facing the static eliminating means;
Pressing means for pressing the elastic body electrode against the intermediate transfer belt so that the elastic body electrode uniformly contacts the intermediate transfer belt with respect to the moving direction of the intermediate transfer belt;
I have a,
The pressing means includes a shaft supporting member that pivotally supports the elastic body electrode, and a pressing force that causes the elastic body electrode to contact the intermediate transfer belt by applying a pressing force to the shaft supporting member against the intermediate transfer belt. An image forming apparatus comprising: an imparting unit .
( Claim 2 )
2. The image forming apparatus according to claim 1 , wherein the elastic body electrode has a rigidity closer to a rotation fulcrum of the shaft support member than a rigidity farther from the rotation support point.
(Claim 3 )
The image formation according to claim 2 , wherein the elastic body electrode is a brush member, and the stiffness is set by any one of a difference in brush density, a difference in hair length, and a difference in wire diameter. apparatus.
(Claim 4 )
The image forming apparatus according to claim 2 , wherein the elastic body electrode is a sponge member, and the rigidity is set by a difference in hardness of the foam material.
(Claim 5 )
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 4 , wherein the pressing force applying unit is performed using a weight.
(Claim 6 )
The pressing force applying unit, an image forming apparatus according to any one of claims 1 to 4, characterized in that is carried out using a pressing force of the spring member.
請求項1記載の発明によるときは、除電手段の対向電極として弾性体電極を用い、該弾性体電極が押圧手段によって中間転写ベルトに対し負荷がかけられて均一に押圧する構成とすることによって、押圧状態は長期に亘って安定し、良好な除電が維持されて良好な転写画像が得られる画像形成装置が提供されることとなる。 According to the first aspect of the present invention, an elastic electrode is used as the counter electrode of the static elimination unit, and the elastic electrode is uniformly pressed by being applied to the intermediate transfer belt by the pressing unit, pressing state long term over stable, is a good neutralization to maintain good transfer image is obtained that images forming device is to be provided.
請求項4記載の発明によるときは、弾性体電極として導電性のブラシ材を用いることによって、中間転写ベルトの当接箇所への押圧はブラシ毛によって全面に一様に行われ、良好な押圧状態が維持されることとなる。 According to the invention described in claim 4 , by using a conductive brush material as the elastic body electrode, the contact to the contact portion of the intermediate transfer belt is uniformly applied to the entire surface by the brush bristles, and a good pressing state Will be maintained.
請求項5記載の発明によるときは、弾性電極として導電性のスポンジ材を用いることによって、中間転写ベルトの当接箇所への押圧は弾性変形したスポンジ材によって全面に一様に行われて、良好な押圧状態が維持されることとなる。 According to the invention of claim 5 , by using a conductive sponge material as the elastic electrode, the pressing to the contact portion of the intermediate transfer belt is uniformly performed on the entire surface by the elastically deformed sponge material. A pressing state will be maintained.
請求項6記載の発明によるときは、押圧手段として重鍾を用いることによって、弾性体電極は押圧力を全く変動することなく中間転写ベルトへの押圧状態が維持されることとなる。 According to the sixth aspect of the present invention, by using the weight as the pressing means, the elastic electrode is kept pressed against the intermediate transfer belt without changing the pressing force at all.
請求項7記載の発明によるときは、バネ材の押圧力を用いて行われることによって、弾性体電極は背後からバネ材の押圧力によって長期に亘って安定した中間転写ベルトの押圧状態が維持されることとなる。 According to the seventh aspect of the invention, the elastic electrode is maintained in a stable pressing state of the intermediate transfer belt for a long time by the pressing force of the spring material from the back by performing the pressing force of the spring material. The Rukoto.
以下に本発明を、実施の形態を用いて説明するが、本発明は以下に説明する実施の形態に限られるものではない。 The present invention will be described below with reference to embodiments, but the present invention is not limited to the embodiments described below.
図1は、本発明の実施の形態に係るカラー画像形成装置の概略構成を示す断面図である。 FIG. 1 is a sectional view showing a schematic configuration of a color image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
このカラー画像形成装置は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成部20Y、20M、20C、20Kと、中間転写ユニットと、給紙搬送装置及び定着装置8を有する。
This color image forming apparatus is called a tandem type color image forming apparatus, and includes a plurality of sets of
イエロー色の画像を形成する画像形成部20Yは、像担持体としての感光体1Yの周囲に配置された帯電装置2Y、露光装置3Y、現像装置4Y、一次転写手段5Y及びクリーニング手段6Yを有する。マゼンタ色の画像を形成する画像形成部20Mは、像担持体としての感光体1Mの周囲に配置された帯電装置2M、露光装置3M、現像装置4M、一次転写手段5M及びクリーニング手段6Mを有する。シアン色の画像を形成する画像形成部20Cは、像担持体としての感光体1Cの周囲に配置された帯電装置2C、露光装置3C、現像装置4C、一次転写手段5C及びクリーニング手段6Cを有する。黒色画像を形成する画像形成部20Kは、像担持体としての感光体1Kの周囲に配置された帯電装置2K、露光装置3K、現像装置4K、一次転写手段5K及びクリーニング手段6Kを有する。
The
半導電性であり、ベルト状の中間転写体7は、複数のローラー701a、701b、701c、701d、71等により巻回され、循環移動可能に支持される。本実施の形態では、中間転写体7は、一次転写手段5Kとローラー71との間が平面状に支持されている。
The semi-conductive and belt-shaped
帯電装置2Y、露光装置3Y及び現像装置4Yからなる像形成手段により、帯電、露光及び現像が感光体1Yに対して行われ、感光体上にイエロートナー像が形成される。同様に、帯電装置2M、露光装置3M及び現像装置4Mからなる像形成手段により、マゼンタトナー像が感光体1M上に形成され、帯電装置2C、露光装置3C及び現像装置4Cからなる像形成手段により、シアントナー像が感光体1C上に形成され、帯電装置2K、露光装置3K及び現像装置4Kからなる像形成手段により、黒トナー像が感光体1K上に形成される。これらの単色トナー像は転写ローラー5YR、5MR、5CR、5KRにより中間転写体7に転写され、重ね合わされて多色トナー像が形成される。
The image forming means including the
感光体1としては、OPC感光体やaSi感光体等の周知のものが用いられるが、OPC感光体が好ましく、特に、負帯電性のOPC感光体が好ましく本実施の形態では、負帯電性のOPCが用いられる。 As the photosensitive member 1, a well-known one such as an OPC photosensitive member or an aSi photosensitive member is used. An OPC photosensitive member is preferable, and a negatively charging OPC photosensitive member is particularly preferable. OPC is used.
帯電装置2としては、スコロトロン、コロトロン等のコロナ放電装置が用いられるが、スコロトロン放電装置が好ましく用いられる。 As the charging device 2, a corona discharge device such as a scorotron or a corotron is used, and a scorotron discharge device is preferably used.
露光装置としては、レーザ、LEDアレイ等、画像データに従って発光する発光素子が用いられる。 As the exposure apparatus, a light emitting element that emits light according to image data, such as a laser or an LED array, is used.
現像装置4としては、キャリアとトナーとを主成分とする二成分現像剤を用いる現像装置またはキャリアを含まず、トナーを主成分とする一成分現像剤を用いる現像装置が用いられるが、前記二成分現像装置が好ましい。また、正規現像で現像を行うものまたは反転現像を行うものを現像装置に用いることができるが、現像スリーブ4aに感光体1の帯電と同極性の現像バイアスを印加し、感光体の帯電と同極性に帯電されたトナーで現像を行う反転現像が好ましく、本実施の形態では、負帯電トナーを用いた反転現像により現像が行われる。 As the developing device 4, a developing device using a two-component developer mainly composed of a carrier and toner or a developing device using a one-component developer mainly containing a toner without including a carrier is used. A component developing device is preferred. In addition, a developing device that performs normal development or a reversal development can be used in the developing device. However, a developing bias having the same polarity as the charging of the photosensitive member 1 is applied to the developing sleeve 4a, and the charging of the photosensitive member is the same. Reversal development in which development is performed with toner charged to polarity is preferable. In this embodiment, development is performed by reversal development using negatively charged toner.
高画質を維持し、かぶりの発生防止の観点からトナーとしては、体積平均粒径が3〜6μmのものが好ましい。 From the viewpoint of maintaining high image quality and preventing the occurrence of fogging, the toner preferably has a volume average particle diameter of 3 to 6 μm.
体積平均粒径は、体積基準の平均粒径であって、湿式分散機を備えた「コールターカウンターTA−II」又は「コールターマルチサイザー」(いずれもコールター社製)により測定した値である。 The volume average particle diameter is an average particle diameter based on volume, and is a value measured by “Coulter Counter TA-II” or “Coulter Multisizer” (both manufactured by Coulter, Inc.) equipped with a wet disperser.
このようなトナーにより高解像力を有する高画質の画像を形成することができる。 With such a toner, a high-quality image having high resolution can be formed.
また、本発明においては、球形トナーが望ましく、球形化度は現像装置内で強いストレスを受けず、かぶりやトナー飛散が発生しにくく、またクリーニング性能を高く維持できる0.94以上0.98以下が好ましい。 Further, in the present invention, spherical toner is desirable, and the degree of spheroidization is 0.94 or more and 0.98 or less that does not receive strong stress in the developing device, hardly causes fogging or toner scattering, and can maintain high cleaning performance. Is preferred.
球形化度は、下記式によって求められる。 The degree of spheroidization is obtained by the following formula.
球形化度=(粒子投影像と同一面積の円の周囲長)/(粒子投影像の周囲長)
前記球形化度は、500個の樹脂粒子について、走査型電子顕微鏡又はレーザ顕微鏡により500倍に拡大した樹脂粒子の写真を撮影し、画像解析装置「SCANNING IMAGE ANALYSER」(日本電子社製)を使用して写真画像の解析を行って円形度を測定し、その算術平均値を求めることにより算出することができる。また簡便な測定方法としては、「FPIA−1000」(東亜医用電子株式会社製)により測定することができる。
Degree of spheroidization = (perimeter of a circle with the same area as the particle projection image) / (perimeter of the particle projection image)
The degree of spheroidization was obtained by taking a picture of resin particles enlarged 500 times with a scanning electron microscope or a laser microscope for 500 resin particles, and using an image analyzer “SCANNING IMAGE ANALYSER” (manufactured by JEOL Ltd.) Then, the photographic image is analyzed, the circularity is measured, and the arithmetic average value can be obtained. Moreover, as a simple measuring method, it can measure with "FPIA-1000" (made by Toa Medical Electronics Co., Ltd.).
前記のような小粒径、且つ、球形化度の高いトナーには重合トナーを用いることが望ましい。 For the toner having a small particle diameter and a high sphericity as described above, it is desirable to use a polymerized toner.
重合トナーは、トナー用バインダー樹脂の生成とトナー形状がバインダー樹脂の原料モノマー又はプレポリマーの重合及びその後の化学的処理により形成されて得られるトナーを意味する。より具体的には、懸濁重合又は乳化重合等の重合反応と必要によりその後に行われる粒子同士の融着工程を経て得られるトナーを意味する。重合トナーでは、原料モノマー又はプレポリマーを水系で均一に分散した後に重合させトナーを製造することから、トナーの粒度分布及び形状の均一なトナーが得られる。 The polymerized toner means a toner obtained by forming a binder resin for toner and forming the toner shape by polymerization of a raw material monomer or prepolymer of the binder resin and subsequent chemical treatment. More specifically, it means a toner obtained through a polymerization reaction such as suspension polymerization or emulsion polymerization and, if necessary, a step of fusing particles between them. In a polymerized toner, a raw material monomer or prepolymer is uniformly dispersed in an aqueous system and then polymerized to produce a toner, so that a toner having a uniform toner particle size distribution and shape can be obtained.
具体的には懸濁重合法により作製されるものや、乳化液を加えた水系媒体の液中にて単量体を乳化重合して微粒の重合粒子を製造し、その後に、有機溶媒、凝集剤等を添加して会合する方法で製造することができる。会合の際にトナーの構成に必要な離型剤や着色剤などの分散液と混合して会合させ調製する方法や、単量体中に離型剤や着色剤などのトナー構成成分を分散した上で乳化重合する方法などがあげられる。ここで会合とは樹脂粒子および着色剤粒子が複数個融着することをいう。 Specifically, a polymer is produced by emulsion polymerization of a monomer in a liquid of an aqueous medium to which an emulsion is added or a suspension polymerization method, and then an organic solvent, agglomeration is produced. It can manufacture by the method of adding an agent etc. and making it associate. A method of preparing by mixing with a dispersion liquid of a release agent or a colorant necessary for the constitution of the toner at the time of association, or a toner component such as a release agent or a colorant dispersed in a monomer Examples thereof include emulsion polymerization. Here, the association means that a plurality of resin particles and colorant particles are fused.
5Aは二次転写手段であり、導電性のゴムローラーからなる転写ローラー5AR及び電源5AEからなる。
6Aは中間転写体7をクリーニングする中間転写体クリーニング手段、8は転写材Pにトナー像を定着する定着装置である。
6A is an intermediate transfer member cleaning means for cleaning the
中間転写体7は、ポリアミドあるいはポリイミド等を材料とするベルト幅320mmの単層又は多層ベルトで、体積抵抗率107〜1012Ωcm、本実施例では109Ωcm、表面抵抗が1011Ωのものが用いられている。
The
一方、転写ローラー5Aにより転写材Pに二次転写後、中間転写体7は、中間転写体クリーニング手段6Aを通過し、クリーニングされる。
On the other hand, after the secondary transfer to the transfer material P by the
本実施の形態においては、中間転写体7に沿った一次転写手段5Kと二次転写手段5Aとの間で、中間転写体が平面状に支持される位置に二次転写前除電手段であるスコロトロン除電器9が配設されている。スコロトロン除電器9の詳細について、図2を用いて説明する。
In the present embodiment, a scorotron that is a secondary pre-transfer neutralizing unit is disposed between the
図2は、図1のスコロトロン除電器9の概略構成を示した断面図である。スコロトロン除電器9は放電電極91,グリッド92,サイドプレート93よりなり、グリッド92は中間転写体7のベルト面と本実施例では1mmの間隔をもって対向配置されていて、サイドプレート93は図示しない回路によりグリッド92と同電位に接続されている。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the scorotron
グリッド92は、ワイヤグリッドや、板金にエッチング等によってパターン形成された板状グリッドなどを用いることができるが、本実施の形態では金メッキが施された板状グリッドを採用している。またグリッド92は、中間転写体7の移動方向(矢示X方向)に本実施例では30mmの幅を有する。
As the
放電電極91は、直径が20〜150μmのタングステン、ステンレス、金などの線材を用いることができるが、特に表面が金で形成されていることが好ましい。線材そのものを金で作製するか、あるいは、ステンレス鋼やタングステン等の基材の表面を金で被覆しても良い。金被膜の厚さは、オゾン等の放電生成物の除去効率や製造コスト、放電効率の観点から、平均膜厚で1μm〜5μmが好ましい。
The
また、放電電極91としては、線材を用いた電極以外に、針状電極であってもよい。
Further, the
スコロトロン除電器9に対向する中間転写体の裏側に、弾性体電極として導電性ブラシ12a及び導電性ブラシ12aを支持する支持部材12bで構成される対向電極12が配設され、導電性ブラシ12aは、後に説明する押圧手段によって中間転写体裏側に当接し、また対向電極12は抵抗12cを介して接地されている。
On the back side of the intermediate transfer member facing the scorotron
導電性ブラシ12aは、素材はアクリル、ナイロン、ポリエステル等の導電性樹脂素材で構成され、線径はISOにより提唱された番手法による計量単位で0.111テックス乃至0.778テックス(本実施例では、0.33テックス)、ブラシ密度は12000本/cm2乃至77000本/cm2(本実施例では31000本/cm2)、原糸抵抗値は100乃至105Ωcm(本実施例では102Ωcm)で構成されることが好ましい。
The
なお、対向電極12としては、導電性ブラシに代えて導電性スポンジを用いることによっても同様の効果を得ることができる。導電性スポンジには、カーボンブラックを混入したエーテル系ポリウレタンなどのウレタンゴム、エチレン・プロピレンゴム、ヒドリンゴム、シリコンゴム等を使用することができ、体積抵抗率は103〜109Ω・cmで、厚さ例えば5mmのものが用いられる。
The same effect can be obtained by using a conductive sponge as the
本実施の形態においては、放電電極91にはトナーと逆極性の放電がなされる直流のバイアス電圧0〜+5kVの直流電圧が、グリッド92には0〜−300Vの電圧が印加できる構成となっている。
In the present embodiment, the
本実施例では、スコロトロン除電器9の放電電極91に+4kVの電圧を、グリッド92に−50Vの電圧を印加している。
In this embodiment, a voltage of +4 kV is applied to the
スコロトロン除電器9の作用について説明する。
The operation of the scorotron
図2には、電圧が印可されたスコロトロン除電器9を通過前後での中間転写体7上のトナー層電位の変化を示す模式図を示している。なお、図1に示したものと同一の構成には、同じ符号を付して説明を省略する。
FIG. 2 is a schematic diagram showing changes in the toner layer potential on the
トナー付着量電位の高いフルカラー部分F1の電位V1は除電器9を通過することでV3に低下するが、トナー付着量電位の低いハーフトーン部分H1の電位V2はそのまま維持される。
The potential V1 of the full color portion F1 having a high toner adhesion amount potential decreases to V3 by passing through the
また、図2には対向電極12の弾性体電極である導電性ブラシ12aを中間転写体7の裏面に押圧する押圧手段として、第1の実施例として重鍾を用いて行っていることを示していて、図3にはその状態を斜視図をもって示している。
FIG. 2 also shows that the first embodiment uses a heavy iron as a pressing means for pressing the
導電性ブラシ12aを支持する支持部材12bはその両側端部に回転支点12cを有し、回転支点12cを回動中心として支持部材12bに設けた重鍾12dのトルク荷重によって導電性ブラシ12aは移動する中間転写体7の裏面を押圧する構成としている。
The
かかる構成によって、導電性ブラシ12aの全体の押圧力は重鍾12dのトルク荷重によって決定するので極めて安定しているが、導電性ブラシ12aの当接範囲内においては、回転支点12cに近い側と遠い側とで差異が生じるので、回転支点12cから近い側の剛性が遠い側の剛性よりも大きい可撓性部材とすることが好ましい。ここで剛性の差とはブラシの密度の差、毛長の差、線径の差の何れかによるものである。また弾性体電極がスポンジ材である場合には、剛性の差は発泡材の硬度の差によって決まる。
With this configuration, the entire pressing force of the
支持部材12bへの重鍾12dの取り付け位置は対向電極12のベルト状をした中間転写体7への対向位置によって決まるもので、図2に示したのは上下方向に張設され移動する中間転写体7に対して押圧する重鍾12dの取り付け位置を示している。
The attachment position of the
図4に示すカラー画像形成措置は、左右方向に平面部をもって矢示方向に回動する中間転写体7に対して、ベルト下方に画像形成部20Y,20M,20C,20Kを並列配置し、Y,M,C,Kの4色のトナー像を中間転写体7上に重ねて形成し、形成されたトナー像に対しスコロトロン除電器9によって除電を行い、除電後に二次転写を行う構成となっている。
In the color image forming measure shown in FIG. 4, the
従って、この実施例の対向電極12は、ベルトの上面側に対向して上側から当接するよう配設されているので、導電性ブラシ12aによるベルトへの押圧力は導電性ブラシ12a部の自重とこれに付加するようにして設けた重鍾12dによって決定する。
Therefore, since the
図5に示すカラー画像形成装置は、左右方向に平面部をもって矢示方向に回動する中間転写体7に対して、ベルトの上面に画像形成部20Y,20M,20C,20Kを並列配置し、Y,M,C,Kの4色のトナー像を中間転写体7上に重ねて形成し、形成されたトナー像に対しスコロトロン除電器9によって除電を行い、除電後に二次転写を行う構成となっている。
The color image forming apparatus shown in FIG. 5 has
従って、この実施例の対向電極12は、ベルトの下面側に対向して下側から上方に向けて当接するよう配設されているので、回転支点12cを挟んで設けられた支持部材12bの導電性ブラシ12aと反対側に重鍾12dを設けることにより、重鍾12dのトルク荷重によって導電性ブラシ12aのベルトへの押圧力が生じる構成としている。
Therefore, since the
図6は、弾性体電極である導電性ブラシ12aの中間転写体7への押圧手段として、バネ材を用いた実施例を示す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an embodiment in which a spring material is used as means for pressing the
本実施例では、導電性ブラシ12aを取り付けた支持部材12bの背後から、複数の圧縮バネ12fによって導電性ブラシ12aの中間転写体7への押圧が当接範囲全面に亘って一様であるよう配設したもので、ガイド部材12gは圧縮バネ12fによって押圧状態にある導電性ブラシ12aがベルトの進行方向への移動に伴って、移動や振動を起こさないよう位置規制を行う部材で、本体取付部100に固設している。かかる構成によって長期に亘って安定した除電状態が維持されることとなる。
In this embodiment, the pressing of the
図7は、弾性体電極である導電性ブラシ12aの中間転写体7への押圧手段として、導電性ブラシ12aを支持する支持部材12bの弾性を利用して押圧する実施例を示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing an embodiment in which pressing is performed using the elasticity of the
支持部材12bとして例えばSUS材等の金属薄板を用い、金属薄板の一端に導電性ブラシ12aを取り付け、折り曲げて弾性力を蓄えた形状として、金属薄板の他端を本体取付部100に取り付けたもので、導電性ブラシ12aは支持部材12bの弾力によって移動する中間転写体7を押圧する。なお、導電性ブラシ12aはベルトの移動に伴って振動が生じることがあるので、支持部材12bの一面に振動吸収材として布地等を貼り付けることも有効に行われ、かかる構成とすることによって長期に亘って安定した除電状態が維持されることとなる。
For example, a thin metal plate such as SUS material is used as the
本発明者らは、本発明の効果を確認するために下記のテストを行っている。 The present inventors have conducted the following tests in order to confirm the effects of the present invention.
実施例としては、図2〜4を用いて説明した導電性ブラシ12aに重鍾12dによって中間転写体7の裏面を20N/mの荷重で当接させる条件でテストを行った。一方、比較例としては導電性ブラシ12aを固定とし、ブラシ毛の食い込み量1.5mmの撓みをもって中間転写体7の裏面に摺擦する構成とした。
As an example, a test was performed under the condition in which the back surface of the
中間転写体7上には、マゼンタとシアンの重ね合わせたベタ画像を形成し、スコロトロン除電器9による除電を行った後の電位を、導電性ブラシ12aの当接するブラシ長手方向の両端位置及び中央位置について、電位センサ11によって測定した。
On the
テストは設定当初の新品状態時と、耐久テストとして導電性ブラシ12aを当接した状態で10℃、RH20%の環境で1ヶ月放置した後での状態で両者の電位測定を行った。下表にはそのテスト結果を示している。
In the test, the potential of both was measured in a new state at the beginning of the setting and in a state after leaving the
テスト時の除電前のトナー層電位は約−170Vであって、除電後の電位が−140V(絶対値)以下のときには良好な転写画像が得られたが、除電後の電位が−145V箇所については転写ムラが発生するのが認められた。比較例においてはブラシ耐久後の両端部において良好な転写画像が得られない状態であるのに対して、実施例では耐久を通して良好な転写画像が得られることが明らかとなった。 The toner layer potential before static elimination at the time of the test was about −170 V, and when the potential after static elimination was −140 V (absolute value) or less, a good transfer image was obtained. Was found to cause uneven transfer. In the comparative example, it was found that good transfer images could not be obtained at both ends after the brush durability, whereas in the examples, good transfer images could be obtained through the durability.
1Y、1M、1C、1K 感光体
5A 二次転写手段
7 中間転写体
9 スコロトロン除電器
11 表面電位計
91 放電電極
92 グリッド
12 対向電極
12a 導電性ブラシ
12b 支持部材
12c 回転支点
12d 重鍾
12e 抵抗素子
12f 圧縮バネ
1Y, 1M, 1C,
Claims (6)
該像担持体上にトナー像を形成する画像形成部と、
複数のローラによって張架された中間転写ベルトと、
前記像担持体上に形成されたトナー像を前記中間転写ベルト上に転写する一次転写手段と、
前記中間転写ベルト上のトナー像を転写材に転写する二次転写手段と、
前記中間転写ベルトと所定の間隔をもって対向配置され、前記一次転写手段の下流側であって、前記二次転写手段の上流側において前記中間転写ベルト上のトナーを放電により除電を行う除電手段と、
前記除電手段に対向して前記中間転写ベルトの背面に接する弾性体電極と、
前記弾性体電極が前記中間転写ベルトの移動方向に関し前記中間転写ベルトに均一に当接するよう前記弾性体電極を前記中間転写ベルトに押圧する押圧手段と、
を有し、
前記押圧手段は、前記弾性体電極を軸支する軸支部材と、前記軸支部材に前記中間転写ベルトに対する押圧力を付与することにより前記弾性体電極を前記中間転写ベルトに当接させる押圧力付与部と、を有することを特徴とする画像形成装置。 An image carrier;
An image forming unit for forming a toner image on the image carrier;
An intermediate transfer belt stretched by a plurality of rollers;
Primary transfer means for transferring the toner image formed on the image carrier onto the intermediate transfer belt;
Secondary transfer means for transferring the toner image on the intermediate transfer belt to a transfer material;
A neutralization unit disposed opposite to the intermediate transfer belt at a predetermined interval, and neutralizing the toner on the intermediate transfer belt by discharging on the downstream side of the primary transfer unit and upstream of the secondary transfer unit;
An elastic electrode in contact with the back surface of the intermediate transfer belt facing the static eliminating means;
Pressing means for pressing the elastic body electrode against the intermediate transfer belt so that the elastic body electrode uniformly contacts the intermediate transfer belt with respect to the moving direction of the intermediate transfer belt;
I have a,
The pressing means includes a shaft supporting member that pivotally supports the elastic body electrode, and a pressing force that causes the elastic body electrode to contact the intermediate transfer belt by applying a pressing force to the shaft supporting member against the intermediate transfer belt. An image forming apparatus comprising: an imparting unit .
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