JPH1049023A - Cleaning equipment - Google Patents

Cleaning equipment

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JPH1049023A
JPH1049023A JP20864696A JP20864696A JPH1049023A JP H1049023 A JPH1049023 A JP H1049023A JP 20864696 A JP20864696 A JP 20864696A JP 20864696 A JP20864696 A JP 20864696A JP H1049023 A JPH1049023 A JP H1049023A
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toner
image
roller
intermediate transfer
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秀幸 矢野
Koichi Hiroshima
康一 廣島
Yasuo Yoda
寧雄 依田
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  • Cleaning In Electrography (AREA)
  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 中間転写体を劣化させたり、汚したりするこ
となく効率的に転写残トナーを回収するようにする。 【解決手段】 中間転写体8に帯電ローラ15を接触ま
たは微小な間隙で配設するとともに、帯電ローラ15に
帯電バイアス電源16の帯電バイアスを印加する。この
際の帯電バイアス電源16が印加する帯電バイアスはD
C電圧にAC電圧を重畳させた電圧である。そして、帯
電バイアス電源16を帯電ローラ15に印加することに
より中間転写体8に残留している二次転写残トナーを一
次転写部において感光ドラム1に回収させるようにし
た。
(57) [Problem] To efficiently collect transfer residual toner without deteriorating or soiling an intermediate transfer member. SOLUTION: A charging roller 15 is provided in contact with an intermediate transfer member 8 with a small gap, and a charging bias of a charging bias power supply 16 is applied to the charging roller 15. At this time, the charging bias applied by the charging bias power supply 16 is D
This is a voltage obtained by superimposing an AC voltage on a C voltage. Then, by applying a charging bias power supply 16 to the charging roller 15, the secondary transfer residual toner remaining on the intermediate transfer member 8 is collected on the photosensitive drum 1 in the primary transfer section.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、中間転写方式の画
像形成装置におけるクリーニング装置に関するものであ
る。
The present invention relates to a cleaning device in an intermediate transfer type image forming apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、情報化社会の発展に伴って、文書
や画像をカラーで出力するニーズが広がっており、各種
方式のプリンタが発売されてきている。カラー画像形成
方式としては、昇華型、熱転写型、インクジェット方式
などの画像形成装置が用いられているが、高速で画像形
成を行うためには電子写真方式が最も優れているといわ
れている。
2. Description of the Related Art In recent years, with the development of the information-oriented society, needs for outputting documents and images in color have been widened, and various types of printers have been released. As a color image forming method, an image forming apparatus such as a sublimation type, a thermal transfer type, and an ink jet method is used, but an electrophotographic method is said to be the most excellent for forming an image at a high speed.

【0003】この電子写真方式の画像形成装置の中でも
転写紙を選ばないで画像形成が行え、かつカラーレジス
トレーションに優れている中間転写方式が主流を占めつ
つある。
Among the electrophotographic image forming apparatuses, an intermediate transfer method, which can form an image without selecting transfer paper and is excellent in color registration, is becoming mainstream.

【0004】中間転写方式の画像形成装置では、第1の
像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体(以下
単に「感光ドラム」という)上に形成されたイエロー、
マゼンタ、シアン、場合によってはブラックの各単色画
像をそれぞれ第2の像担持体としての中間転写ドラム
(固体ドラム)またはベルト状の中間転写体上に重ね合
わせ、最後に一括してフルカラー画像を第3の像担持体
としての転写紙上に転写を行う。
In an image forming apparatus of an intermediate transfer system, a yellow image formed on a rotating drum type electrophotographic photosensitive member (hereinafter simply referred to as a "photosensitive drum") as a first image carrier is provided.
Each of the magenta, cyan, and sometimes black single-color images is superimposed on an intermediate transfer drum (solid drum) or a belt-like intermediate transfer member as a second image carrier, and finally, a full-color image is collectively collected as a second image carrier. The transfer is performed on transfer paper as the image carrier of No. 3.

【0005】この中間転写方式は、中間転写ドラムに転
写紙を巻き付ける必要がないため、封筒や厚紙に対応す
ることができ、汎用性が高く、かつ転写紙の厚みによっ
てカラーレジストレーションが変化することがないた
め、高画質が得られるというメリットがある。
[0005] This intermediate transfer system does not require the transfer paper to be wound around the intermediate transfer drum, so it can be used for envelopes and thick paper, is highly versatile, and has a variable color registration depending on the thickness of the transfer paper. There is no merit that high image quality can be obtained.

【0006】ところで、中間転写ドラムから転写紙への
二次転写効率は100%にすることはできないため、画
像形成後は中間転写ドラム上に微量の転写残トナーが残
ることになり、そのままでは次の画像形成に悪影響を及
ぼす。なお、紙に転写されなかったトナ−を以後二次転
写残トナ−と称す。
However, since the secondary transfer efficiency from the intermediate transfer drum to the transfer paper cannot be 100%, a small amount of transfer residual toner remains on the intermediate transfer drum after image formation. Adversely affects image formation. The toner not transferred to the paper is hereinafter referred to as a secondary transfer residual toner.

【0007】これを防止するために、中間転写ドラム上
にクリーニングブレードを設けて転写残トナーを回収し
たり、転写残トナーをファーブラシによって飛散させた
りすることにより次の画像形成時におけるトナー画像の
汚れを目立ちにくくする方法が用いられてきた。
In order to prevent this, a cleaning blade is provided on the intermediate transfer drum to collect transfer residual toner, and the transfer residual toner is scattered by a fur brush to form a toner image in the next image formation. Methods have been used to make dirt less noticeable.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように中間転写ドラムにクリーニングブレードやファ
ーブラシを当接させて物理的に転写残トナーを回収しよ
うとすると、中間転写ドラムの表面を傷つけてしまった
り、トナーを埋め込んでしまうという問題点が発生す
る。
However, as described above, when the cleaning blade or the fur brush is brought into contact with the intermediate transfer drum to physically recover the transfer residual toner, the surface of the intermediate transfer drum may be damaged. There is a problem that the toner is embedded or the toner is embedded.

【0009】第2の像担持体としての中間転写体は、感
光ドラムとの間に一定のニップ幅を保って接触し、一次
転写を行わなければならないため、弾性が要求される。
中間転写体が中間転写ドラムの場合にはゴム層の上にコ
ーティングを施したものが、また中間転写ベルトの場合
にはゴムベルトや樹脂ベルトの上にコーティングを施し
たものが一般的に用いられている。これらコーティング
層は、各種有機バインダーに滑材や抵抗調整用のフィラ
ーを分散させたものが用いられるが、物理的な摺擦には
弱いという問題点がある。
The intermediate transfer member as the second image bearing member must be in contact with the photosensitive drum while maintaining a constant nip width, and must perform primary transfer. Therefore, elasticity is required.
When the intermediate transfer body is an intermediate transfer drum, the one coated with a rubber layer is used.In the case of the intermediate transfer belt, the one coated with a rubber belt or a resin belt is generally used. I have. As these coating layers, those obtained by dispersing a lubricant or a filler for resistance adjustment in various organic binders are used, but have a problem that they are weak against physical rubbing.

【0010】特に、電子写真方式のプリンタには長寿
命、高耐久が要求されるため、中間転写体の劣化、汚れ
は画像形成装置本体の寿命を短くすることになってしま
い、中間転写体を傷付けることなく、転写残トナーを回
収する方法が望まれていた。
In particular, since an electrophotographic printer is required to have a long service life and high durability, deterioration and contamination of the intermediate transfer member shortens the life of the image forming apparatus main body. There has been a demand for a method of collecting transfer residual toner without damaging the toner.

【0011】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、中間転写体を劣化させたり、汚
したりすることなく効率的に転写残トナーを回収するこ
とができるようにしたクリーニング装置を提供すること
を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and is intended to efficiently collect transfer residual toner without deteriorating or soiling the intermediate transfer member. It is an object of the present invention to provide a cleaning device that has been developed.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1記載の発明に係るクリーニング装置は、
第1の像担持体との間の一次転写部で、該像担持体上に
形成されたトナー画像が一次転写される第2の像担持体
と、該第2の像担持体から第3の像担持体にトナー画像
を二次転写する転写手段と、前記第2の像担持体上に残
った転写残トナーを接触帯電するトナー回収帯電手段と
を備え、該トナー回収手段によって帯電された二次転写
残トナーを前記一次転写部から前記像担持体に回収する
ものであって、前記トナー回収手段は、クリーニング部
材と、該クリーニング部材に電圧を印加する帯電バイア
ス電源とを備え、該帯電バイアス電源は、DC電圧にA
C電圧を重畳させた電圧を前記クリーニング部材に印加
することを特徴とする。
To achieve the above object, a cleaning apparatus according to the first aspect of the present invention comprises:
A second image carrier on which a toner image formed on the image carrier is primarily transferred at a primary transfer portion between the first image carrier and a third image carrier; A transfer unit for secondary-transferring the toner image to the image carrier; and a toner collecting and charging unit for contacting and charging the transfer residual toner remaining on the second image carrier. Recovering remaining toner from the primary transfer unit to the image carrier, wherein the toner recovery unit includes a cleaning member, and a charging bias power supply for applying a voltage to the cleaning member. The power supply is DC voltage A
A voltage on which the C voltage is superimposed is applied to the cleaning member.

【0013】請求項2記載の発明によれば、前記トナー
回収手段は、そのクリーニング部材として帯電ローラを
用いる。
According to the present invention, the toner collecting means uses a charging roller as a cleaning member.

【0014】請求項3記載の発明は、前記帯電ローラ
が、多層構成であり、かつ最表層の体積抵抗値が該最表
層より内側の内部層の体積抵抗値よりも大きく設定され
ている。
According to a third aspect of the present invention, the charging roller has a multilayer structure, and a volume resistance value of an outermost layer is set to be larger than a volume resistance value of an inner layer inside the outermost layer.

【0015】請求項4記載の発明によれば、前記帯電バ
イアス電源からの帯電バイアスは、現像手段によって帯
電される現像剤の極性と逆極性のDC電圧に、前記第2
の像担持体と前記クリーニング部材との間に放電が発生
するような電圧の少なくとも2倍以上のピーク間電圧で
あるAC電圧を重畳させた電圧に設定されている。
According to the fourth aspect of the invention, the charging bias from the charging bias power supply changes the DC voltage of the polarity opposite to the polarity of the developer charged by the developing means to the second voltage.
The voltage is set to a voltage obtained by superimposing an AC voltage which is a peak-to-peak voltage at least twice as high as a voltage at which a discharge occurs between the image carrier and the cleaning member.

【0016】請求項5記載の発明は、前記帯電バイアス
電源からの帯電バイアスのDC電圧分が、定電流制御に
より、AC電圧分が定電圧制御によりそれぞれ設定され
る。
According to a fifth aspect of the present invention, the DC voltage component of the charging bias from the charging bias power supply is set by constant current control, and the AC voltage component is set by constant voltage control.

【0017】請求項6記載の発明は、前記帯電バイアス
電源から印加されるAC電圧が、低湿度の環境下よりも
高湿度の環境下の方が大きい。
According to a sixth aspect of the present invention, the AC voltage applied from the charging bias power supply is higher in a high humidity environment than in a low humidity environment.

【0018】請求項7記載の発明は、前記第2の像担持
体上で帯電されて前記第1の像担持体に回収される前の
前記二次転写残トナーのトリボをQ1 とし、前記第1の
像担持体によって帯電されて一次転写される前のトナー
のトリボをQ2 としたとき、Q1 とQ2 とは逆極性であ
り、かつ|Q1 |<|Q2 |なる関係にある。
[0018] According to a seventh aspect, the triboelectric charge of the secondary transfer residual toner before being collected in the first image bearing member is charged by the second image bearing member onto a Q 1, wherein when the triboelectricity of the toner before being primarily transferred is charged by the first image bearing member and Q 2, and Q 1, Q 2 have opposite polarities, and | Q 1 | <| Q 2 | relationship: It is in.

【0019】請求項8記載の発明によれば、第1の像担
持体は、感光ドラムである。
According to the present invention, the first image carrier is a photosensitive drum.

【0020】請求項9記載の発明によれば、前記第2の
像担持体は、中間転写体である。
According to the ninth aspect, the second image bearing member is an intermediate transfer member.

【0021】[作用]以上の構成に基づいて、第2の像
担持体にクリーニング部材を接触させるとともに、該ク
リーニング部材に帯電バイアス電源の帯電バイアスを印
加する。この際の帯電バイアス電源が印加する帯電バイ
アスはDC電圧にAC電圧を重畳させた電圧とする。こ
れにより第2の像担持体に残留している二次転写残トナ
ーを一次転写部において第1の像担持体に回収させるよ
うにした。
[Operation] Based on the above configuration, the cleaning member is brought into contact with the second image carrier, and a charging bias of a charging bias power supply is applied to the cleaning member. The charging bias applied by the charging bias power supply at this time is a voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage. Thereby, the secondary transfer residual toner remaining on the second image carrier is collected by the first image carrier in the primary transfer section.

【0022】また、多層構成のクリーニング部材の最表
層の体積抵抗値を内側の内部層の体積抵抗値よりも大き
く設定する。
Further, the volume resistance value of the outermost layer of the cleaning member having a multilayer structure is set to be larger than the volume resistance value of the inner layer.

【0023】さらに、帯電バイアスのDC電圧に重畳さ
れるAC電圧を定電圧制御したり、環境検知によってA
C電圧を低く制御するようにして高湿度環境で効率的な
トナーの回収を行うとともに、低湿環境でのAC電圧の
過剰な印加などの弊害をなくすようにした。
Further, the AC voltage superimposed on the DC voltage of the charging bias is controlled at a constant voltage, or A
The C voltage is controlled to be low so that toner can be efficiently collected in a high humidity environment, and adverse effects such as excessive application of an AC voltage in a low humidity environment are eliminated.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。 〈第1の実施の形態〉図1は、本発明の第1の実施の形
態に係る画像形成装置を示す概略構成図であって、図1
に示す画像形成装置は、中間転写方式の電子写真フルカ
ラープリンタであり、この電子写真フルカラープリンタ
は、A3が最大通紙幅サイズであり、プロセススピード
が100mm/sec である。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. <First Embodiment> FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.
Is an intermediate transfer type electrophotographic full-color printer. In this electrophotographic full-color printer, A3 has a maximum paper passing width size, and a process speed is 100 mm / sec.

【0025】同図において、1は感光ドラムであり、こ
の感光ドラム1は例えば直径86mmのOPC感光ドラム
である。そして、感光ドラム1は、アルミニウムドラム
基板上に下引き層、電荷注入防止層、電荷発生層、電荷
輸送層および保護層を備えた構成である。保護層は光硬
化性のアクリルバインダーに抵抗値調整のための酸化ス
ズと、離型性のためのテフロン粒子とを分散させたもの
である。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a photosensitive drum, and the photosensitive drum 1 is, for example, an OPC photosensitive drum having a diameter of 86 mm. The photosensitive drum 1 has a configuration in which an undercoat layer, a charge injection preventing layer, a charge generation layer, a charge transport layer, and a protective layer are provided on an aluminum drum substrate. The protective layer is formed by dispersing tin oxide for adjusting a resistance value and Teflon particles for releasing property in a photocurable acrylic binder.

【0026】この感光ドラム1は、図示矢印R1の回転
方向に沿って順に、感光ドラム1を−500Vに均一帯
電させる帯電手段2,3、画像情報書き込み手段4、現
像手段6,7、第2の像担持体としての中間転写体8お
よびクリーニングブレード9aを有するクリーニング装
置9が備えられている。
The photosensitive drum 1 includes charging means 2 and 3 for uniformly charging the photosensitive drum 1 to -500 V, image information writing means 4, developing means 6 and 7, and a second A cleaning device 9 having an intermediate transfer member 8 as an image carrier and a cleaning blade 9a is provided.

【0027】帯電手段は、帯電部材としての帯電ローラ
2にバイアス電源3を接続した構成であり、バイアス電
源3から帯電ローラ2に印加される電圧が−500Vの
直流電圧に、1000Hzの正弦波で2000Vのピー
ク間電圧Vppの交流電圧を重畳させたものである。そし
て、バイアス電源3から帯電ローラ2に電圧を印加する
ことにより絶縁体の感光ドラム1に対して放電によって
電荷を移動させて帯電を行う。
The charging means has a configuration in which a bias power supply 3 is connected to a charging roller 2 as a charging member. The voltage applied from the bias power supply 3 to the charging roller 2 is a DC voltage of -500 V and a sine wave of 1000 Hz. An AC voltage of 2000 V peak-to-peak voltage Vpp is superimposed. Then, by applying a voltage from the bias power supply 3 to the charging roller 2, the charge is moved by discharging to the insulating photosensitive drum 1 to perform charging.

【0028】帯電された感光ドラム1の表面には、画像
情報書き込み手段4によって画像信号に同期して強度変
調されたレーザ光が画像露光され、静電潜像が形成され
る。レーザ光によって露光された部分の感光ドラム1の
表面電位(明部電位)は−200Vになるようにレーザ
光強度が設定されている。
On the charged surface of the photosensitive drum 1, a laser beam whose intensity is modulated in synchronism with the image signal by the image information writing means 4 is image-exposed to form an electrostatic latent image. The laser beam intensity is set so that the surface potential (bright portion potential) of the photosensitive drum 1 in the portion exposed by the laser beam becomes -200V.

【0029】現像手段は、独立した磁性一成分の現像器
6と、この現像器6とは別に設けたロータリ方式の非磁
性一成分の現像器7と、不図示の現像バイアス電源とを
備えたもので、現像器6はブラック画像を現像し、現像
器7はシアン、マゼンタ、イエローの色画像を現像す
る。そして、感光ドラム1に形成された静電潜像は、現
像器6,7によって可視画像化され、トナー画像が形成
される。現像器6に内蔵されているブラックトナーは、
粒径6μmの粉砕トナーに球状化処理を施したものであ
り、ポリエステルバインダーに対してマグネタイト10
0部、他に荷電制御剤、滑剤などを内添したものであ
る。また、現像器7に内蔵されているカラートナーは、
重合法によって製造され、ワックスを内包するカプセル
タイプの球形非磁性トナーである。
The developing means includes an independent magnetic one-component developing device 6, a rotary non-magnetic one-component developing device 7 provided separately from the developing device 6, and a developing bias power source (not shown). The developing unit 6 develops a black image, and the developing unit 7 develops cyan, magenta, and yellow color images. Then, the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1 is visualized by the developing devices 6 and 7 to form a toner image. The black toner contained in the developing device 6 is
A pulverized toner having a particle diameter of 6 μm is subjected to a spheroidizing treatment.
0 parts, and a charge control agent, a lubricant, etc. are internally added. The color toner contained in the developing device 7 is
This is a capsule-type spherical non-magnetic toner manufactured by a polymerization method and containing wax.

【0030】プリントを行う場合には、必要とされる色
に応じて現像器6,7が感光ドラム1に対向する所定の
位置に移動し、静電潜像を現像する。それぞれの現像器
6,7には−350Vの直流に、2000Hz、ピーク
間電圧2000Vの矩形波を重畳したバイアスが印加さ
れ、現像スリーブと感光ドラム1との間に交番電界を形
成し、トナーを飛翔させるジャンピング方式で反転現像
を行う。
When printing is performed, the developing units 6 and 7 move to predetermined positions facing the photosensitive drum 1 in accordance with required colors, and develop an electrostatic latent image. A bias in which a rectangular wave of 2000 Hz and a peak-to-peak voltage of 2000 V is superimposed on a direct current of −350 V and a direct current of −350 V is applied to each of the developing units 6 and 7 to form an alternating electric field between the developing sleeve and the photosensitive drum 1, and the toner is discharged. Reversal development is performed by a jumping method of flying.

【0031】次に、中間転写体8について述べる。Next, the intermediate transfer member 8 will be described.

【0032】中間転写体8には、一次転写バイアスを印
加するバイアス電源8aが接続されるとともに、転写ロ
ーラ11が不図示の給紙部からの転写紙を搬送する転写
ベルト12を介して接触している。また、転写ローラ1
1には二次転写が印加される二次転写バイアス電源13
が接続されている。そして、中間転写体8には、クリー
ニング部材としての帯電ローラ(接触帯電部材)15が
接触しており、この帯電ローラ15には帯電バイアス電
源16が接続され、帯電ローラ15と帯電バイアス電源
16とによってトナー回収手段17が構成されている。
A bias power source 8a for applying a primary transfer bias is connected to the intermediate transfer member 8, and a transfer roller 11 is brought into contact with the intermediate transfer member 8 via a transfer belt 12 which conveys a transfer sheet from a paper supply unit (not shown). ing. Also, the transfer roller 1
1 is a secondary transfer bias power supply 13 to which secondary transfer is applied.
Is connected. A charging roller (contact charging member) 15 as a cleaning member is in contact with the intermediate transfer body 8, and a charging bias power supply 16 is connected to the charging roller 15, and the charging roller 15 and the charging bias power supply 16 This constitutes a toner collecting means 17.

【0033】本実施の形態で用いた中間転写体8は、直
径186mmの固体ドラムに形成されており、最大通紙サ
イズの第3の像担持体としての転写紙(本実施の形態で
はA3サイズ)に相当する画像が書き込めるような周長
を持っている。
The intermediate transfer member 8 used in the present embodiment is formed on a solid drum having a diameter of 186 mm, and is a transfer paper (A3 size in the present embodiment) as a third image carrier having a maximum paper passing size. ) Has such a circumference that an image corresponding to) can be written.

【0034】金属のドラム8b上には弾性層として中抵
抗のゴム層8cが肉厚5mmで被覆され、さらにこのゴム
層8cは離型性を確保するために20μmのコーティン
グが施されている。ゴムはNBRとエチレンオキシドと
で形成されており、エチレンオキシドによって体積抵抗
値を105 Ωcmに低抵抗化している。コーティングはア
クリルバインダーにPTFE粒子を400部分散させた
ものであり、中間転写体8の表面上の10cm2 の領域と
金属ドラムとの間に100Vの電圧を印加して測定した
電流から換算した抵抗値は106 Ωである。
On the metal drum 8b, a rubber layer 8c of medium resistance is coated as an elastic layer with a thickness of 5 mm, and the rubber layer 8c is coated with a coating of 20 μm in order to secure releasability. The rubber is formed of NBR and ethylene oxide, and the volume resistance is reduced to 10 5 Ωcm by ethylene oxide. The coating is obtained by dispersing 400 parts of PTFE particles in an acrylic binder, and applies a voltage of 100 V between the area of 10 cm 2 on the surface of the intermediate transfer member 8 and the metal drum to convert the resistance from the current measured. The value is 10 6 Ω.

【0035】感光ドラム1上のトナーを中間転写体8上
に一次転写するために金属ドラムには一次転写バイアス
としてバイアス電源8aから+100Vを印加する。実
際には感光ドラム1上のトナー画像が形成される領域は
露光位置であるVL=−200Vになっているため、一
次転写コントラストはこれらの差分の300Vとなって
いる。
In order to primarily transfer the toner on the photosensitive drum 1 onto the intermediate transfer member 8, +100 V is applied to the metal drum from the bias power supply 8a as a primary transfer bias. Actually, the area where the toner image is formed on the photosensitive drum 1 is at VL = -200V, which is the exposure position, so that the primary transfer contrast is 300V which is the difference between these.

【0036】フルカラー画像を形成する場合は中間転写
体8は4回転し、それぞれの回転で順次イエロー、マゼ
ンタ、シアン、ブラックの単色のトナー画像が感光ドラ
ム1から転写され、最終的には各色のトナー画像が積層
されてフルカラートナー画像が形成される。
When a full-color image is formed, the intermediate transfer member 8 makes four rotations, and in each rotation, a single-color toner image of yellow, magenta, cyan, and black is sequentially transferred from the photosensitive drum 1, and finally each color is transferred. The toner images are stacked to form a full-color toner image.

【0037】感光ドラム1は、表面の一次転写残トナー
がクリーニングブレード9aによって掻き取られ、次の
画像形成に備えられる。
The primary transfer residual toner on the surface of the photosensitive drum 1 is scraped off by the cleaning blade 9a to prepare for the next image formation.

【0038】中間転写体8上のトナー画像は、不図示の
給紙部から供給された転写紙に一括転写されるわけであ
るが、磁性トナーと非磁性トナーとのトリボ(単位重量
当りのトナ−の持つ電荷量)が異なることや、中間転写
体8が4回転するうちに感光ドラム1と中間転写体8と
の間のニップ部で電荷の移動が発生することからトナー
層をコロナ帯電器10によってマイナスに再帯電する必
要がある。コロナ帯電器10は中間転写体8に対向配置
され、電流源14によって−200μAのワイヤ電流が
流されるコロトロン帯電器であり、トナー層は再帯電さ
れることによってトリボの絶対値が上昇する。具体的に
は−10μC/g程度だった磁性トナーのトリボは−3
0μC/gに上昇し、非磁性トナーのトリボは−30μ
C/gから−50μC/gまで上昇する。
The toner image on the intermediate transfer member 8 is collectively transferred to transfer paper supplied from a paper supply unit (not shown). −), And the charge transfer occurs in the nip between the photosensitive drum 1 and the intermediate transfer member 8 during the four rotations of the intermediate transfer member 8, so that the toner layer is charged with a corona charger. 10 needs to be recharged negatively. The corona charger 10 is disposed opposite to the intermediate transfer member 8 and is a corotron charger through which a wire current of -200 μA flows by the current source 14, and the toner layer is recharged to increase the absolute value of the tribo. Specifically, the tribo of the magnetic toner, which was about −10 μC / g, is −3.
0 μC / g, and the tribo of the non-magnetic toner is -30 μC.
It rises from C / g to -50 μC / g.

【0039】本実施例では、トリボを測定する方法とし
て、中間転写体上のトナ−をエア−によって吸引し、サ
ンプリングされたトナ−の重量と、電荷量を、電子てん
びんとファラデ−ゲ−ジで測定した値から算出し、μC
/gの単位で定義した。
In this embodiment, as a method for measuring the tribo, the toner on the intermediate transfer member is sucked by air, and the weight and the charge amount of the sampled toner are measured by the electronic balance and the Faraday gauge. Calculated from the value measured in
/ G.

【0040】中間転写体8は、直径が200mmと大き
く、転写紙を曲率分離できないため、中間転写体8から
転写紙への二次転写は転写ローラ11を介して転写ベル
ト12で行われる。
Since the intermediate transfer member 8 has a large diameter of 200 mm and cannot separate the transfer paper by curvature, the secondary transfer from the intermediate transfer member 8 to the transfer paper is performed by the transfer belt 12 via the transfer roller 11.

【0041】転写ベルト12は転写紙を吸着させるた
め、導電性のウレタンベルト上に30μmのPVDFの
コーティングを行って静電容量を大きくしたものであ
り、ベルトの10cm2 の領域とベルト基体との間に10
00Vの電圧を印加して測定した抵抗値は1010Ω、同
じ測定領域で1V、1000Hzの電圧を印加して測定
した静電容量は、1nFであった。
The transfer belt 12 because the adsorption of the transfer sheet, which has a larger capacitance by performing a coating of 30μm of PVDF in conductive urethane belt, and 10 cm 2 area and belt base of the belt Between 10
The resistance value measured by applying a voltage of 00 V was 10 10 Ω, and the capacitance measured by applying a voltage of 1 V and 1000 Hz in the same measurement region was 1 nF.

【0042】転写ローラ11は低抵抗のゴムローラであ
り、そのインピーダンスは実質上転写ベルト12の表層
の低抵抗のみに依存する。
The transfer roller 11 is a low-resistance rubber roller, and its impedance substantially depends only on the low resistance of the surface layer of the transfer belt 12.

【0043】この転写ベルト12に+20μAの転写電
流を流してトナー画像を転写紙上に転写する。
A +20 μA transfer current is applied to the transfer belt 12 to transfer a toner image onto transfer paper.

【0044】一般的な電子写真方式の画像形成装置にお
ける転写効率は85%程度であり、本実施の形態のプリ
ンタでは二次転写前のトナー層を再帯電しているため、
転写効率を95%程度にまで高めることができるが、中
間転写体8とトナーとの間の鏡映力や、ファンデルワー
ルス力が存在するため、静電転写方式で転写効率を10
0%にすることは難しく、転写残トナーが残ることは避
けられない。
The transfer efficiency in a general electrophotographic image forming apparatus is about 85%, and in the printer of the present embodiment, the toner layer before the secondary transfer is recharged.
Although the transfer efficiency can be increased to about 95%, the transfer efficiency is reduced to 10% by the electrostatic transfer method due to the presence of the mirror force between the intermediate transfer body 8 and the toner and the van der Waals force.
It is difficult to achieve 0%, and it is unavoidable that transfer residual toner remains.

【0045】この転写残トナーは一般的には転写電流に
よって反転されたプラス電荷を持つことになるが、転写
電流が低い時や転写紙の抵抗値が低い時にはマイナス電
荷のままであることもあり、不安定である。
The transfer residual toner generally has a positive charge inverted by the transfer current, but may remain negative when the transfer current is low or the resistance value of the transfer paper is low. Is unstable.

【0046】本実施の形態の電子写真方式の画像形成装
置では、一次転写ニップにおいて次画像の一次転写を行
いながら、前画像の転写残トナーを同時回収するプロセ
スが用いられる。
In the electrophotographic image forming apparatus of the present embodiment, a process is used in which primary transfer of the next image is performed at the primary transfer nip while simultaneously removing the transfer residual toner of the previous image.

【0047】前述したように、感光ドラム1は、表面に
静電潜像が形成されることにより−200〜−500V
の表面電位を持つことになり、中間転写体8には、バイ
アス電源8aから+100Vのバイアスが印加されてい
る。したがって、一次転写ニップに働く力は、マイナス
トナーが中間転写体8に向かう力であり、プラストナー
が感光ドラム1に戻る力である。
As described above, the photosensitive drum 1 has an electrostatic latent image formed on the surface thereof so that the photosensitive drum 1 has a voltage of -200 to -500V.
, And a bias of +100 V is applied to the intermediate transfer member 8 from the bias power supply 8a. Therefore, the force acting on the primary transfer nip is the force of the minus toner toward the intermediate transfer member 8 and the force of the plus toner returning to the photosensitive drum 1.

【0048】また、次画像の転写されるべきトナーは−
10μC/g程度のトリボを持っているため、感光ドラ
ム1から中間転写体8に転写することができるが、二次
転写残トナーは先に述べたようにトナートリボが低かっ
たり、不安定な感光ドラム1に回収されず、次画像にク
リーニング不良やゴーストとして現れ、画像不良を引き
起こしてしまうことがある。
The toner to which the next image is to be transferred is-
Since it has a tribo of about 10 μC / g, it can be transferred from the photosensitive drum 1 to the intermediate transfer member 8, but the secondary transfer residual toner has a low toner tribo or an unstable photosensitive drum as described above. In some cases, the ghost image is not collected and appears as a cleaning defect or ghost in the next image, causing image defects.

【0049】そこで、二次転写後の二次転写残トナーを
強制的に帯電して感光ドラム1に回収させるトナー回収
手段17を用いた手法が考案されており、一定の効果を
あげている。
In view of the above, a method using toner collecting means 17 for forcibly charging the secondary transfer residual toner after the secondary transfer and collecting the toner on the photosensitive drum 1 has been devised, and has achieved a certain effect.

【0050】トナー回収手段17としては、接触帯電部
材である帯電ローラ15を用い、中間転写体8と接触さ
せて帯電バイアス電源16から電流を流すことによって
二次転写残トナーも同時に帯電するものである。以下、
感光ドラム1に接触する帯電ローラ2と区別するために
二次転写残トナー除電用の帯電ローラ15をICLロー
ラ15という。
As the toner collecting means 17, a charging roller 15 as a contact charging member is used, and the secondary transfer residual toner is simultaneously charged by flowing a current from a charging bias power supply 16 while being in contact with the intermediate transfer member 8. is there. Less than,
In order to distinguish the charging roller 2 from the charging roller 2 which is in contact with the photosensitive drum 1, the charging roller 15 for removing the secondary transfer residual toner is referred to as an ICL roller 15.

【0051】ICLローラ15によるトナー層の帯電は
放電によって行われる。これは本実施の形態で用いてい
るトナーが絶縁性トナーであるためであり、中抵抗の中
間転写体8やICLローラ15から電荷の注入をほとん
ど受けず、専らICLローラ15の表面からの放電によ
ってのみしか帯電を受けない。
The charging of the toner layer by the ICL roller 15 is performed by discharging. This is because the toner used in the present embodiment is an insulating toner, and almost no charge is injected from the intermediate transfer member 8 having a medium resistance or the ICL roller 15, and only the discharge from the surface of the ICL roller 15 is performed. Is charged only by

【0052】しかし、従来のようにICLローラにDC
電圧のみを印加してトナー層の帯電を行った場合には、
帯電を受けるのはトナー層の最表層だけになってしま
う。つまり、トナー層の表層は高いトリボを持ったプラ
ストナーになり、内部層には帯電を受けていない比較的
低いトリボのトナーが残ってしまう。このような状態の
トナー層をクリーニングしようとすると、以下に述べる
ようなクリーニング不良とネガゴーストとの二つの問題
が発生することになる。 (1)クリーニング不良 ICLローラを通過して帯電を受けたトナーの内部層が
低いトリボのままであると、次画像にクリーニング不良
を発生させてしまう。クリーニングは、プラスに帯電さ
れた二次転写残トナーを、感光ドラムと中間転写体との
間の電界で回収することによって行われるため、弱いプ
ラスもしくはマイナスのトリボを持ったトナーは回収さ
れず、次画像のベタ白部にクリーニング不良のポジゴー
ストとして表れ、大きな画像欠陥となる。
However, as in the conventional case, DC is applied to the ICL roller.
When only the voltage is applied to charge the toner layer,
Only the outermost layer of the toner layer is charged. In other words, the surface layer of the toner layer becomes a positive toner having a high tribo, and a relatively low tribo toner which is not charged remains in the inner layer. Attempting to clean the toner layer in such a state causes two problems, that is, cleaning failure and negative ghost as described below. (1) Insufficient Cleaning If the inner layer of the toner that has passed through the ICL roller and has been charged remains at a low tribo, an inferior cleaning occurs in the next image. Since the cleaning is performed by collecting the positively charged secondary transfer residual toner with an electric field between the photosensitive drum and the intermediate transfer member, the toner having a weak plus or minus tribo is not collected. Positive ghosts of poor cleaning appear on solid white portions of the next image, resulting in large image defects.

【0053】これを防止するためには内部層のトナーの
トリボもプラスなるような大電流をICLローラに流す
必要がある。しかし、この場合にはトナー層の表層のト
リボはさらに高いトリボを持つことになる。 (2)ネガゴースト ICLローラを通過した後のトナー層の最表層は強く帯
電を受けており、そのトリボは+50μC/g以上にも
達する。このようなトナーは一次転写ニップでクリーニ
ングされる際に、次画像に悪影響を与える。クリーニン
グと同時に一次転写を行われる次画像のトナートリボ
は、ブラックトナーの場合には−10μC/g程度に過
ぎない。したがって、このようなトナーはクリーニング
される強いプラスのトリボを持ったトナーに静電的に吸
着されてしまい、中間転写体に一次転写されることなく
感光ドラムに戻ってしまう。
In order to prevent this, it is necessary to supply a large current to the ICL roller so that the toner in the inner layer also has a positive tribo. However, in this case, the tribo of the surface layer of the toner layer has a higher tribo. (2) Negative Ghost The outermost layer of the toner layer after passing through the ICL roller is strongly charged, and its tribo reaches up to +50 μC / g or more. Such toner adversely affects the next image when it is cleaned at the primary transfer nip. The toner tribo of the next image, which is subjected to the primary transfer simultaneously with the cleaning, is only about −10 μC / g in the case of the black toner. Therefore, such toner is electrostatically attracted to the toner having a strong positive tribo to be cleaned, and returns to the photosensitive drum without being primarily transferred to the intermediate transfer member.

【0054】したがって、例えばべた黒画像を形成しよ
うとしても、前画像に対応する部分のトナーが感光ドラ
ムに戻ってしまっているため、濃度差を生じ、ネガゴー
ストとして観察されることになる。
Therefore, for example, even if an attempt is made to form a solid black image, since a portion of the toner corresponding to the previous image has returned to the photosensitive drum, a density difference occurs and the image is observed as a negative ghost.

【0055】具体的には、+50μC/gの二次転写残
トナー1個が、−10μC/gの転写されるべきトナー
を5個引き連れてネガゴーストを引き起こすことになる
ため、二次転写残トナー量が少なくても画像に及ぼす影
響は大きくなる。
More specifically, one secondary transfer residual toner of +50 μC / g attracts five toners to be transferred of −10 μC / g to cause a negative ghost. Even if the amount is small, the effect on the image is large.

【0056】このような現象を防止するためには、IC
Lローラに流す電流を少なくして二次転写残トナーの強
くプラスに帯電された表層のトリボを下げることが有効
であるが、このような対処をすると内部層のトナーは帯
電されないため、クリーニング不良は逆に激しくなる。
To prevent such a phenomenon, an IC
It is effective to reduce the current flowing to the L roller to lower the tribo of the strongly positively charged surface layer of the secondary transfer residual toner. However, if such measures are taken, the toner in the inner layer will not be charged, and thus cleaning failure will occur. Becomes intense conversely.

【0057】このように、クリーニング不良とネガゴー
ストは背反するものであり、ICLローラに流す電流を
大きくすると、ネガゴーストが激しくなり、小さくする
と逆にクリーニング不良が激しくなるため、両者を満足
する領域が見いだせない。
As described above, the poor cleaning and the negative ghost are contrary to each other. When the current flowing through the ICL roller is increased, the negative ghost becomes more intense. Can not be found.

【0058】これらの現象は現像されるトナーのトリボ
が低くなる高湿環境や、もともとのトリボが低い磁性の
ブラックトナーで顕著になる。
These phenomena become remarkable in a high-humidity environment in which the tribo of the toner to be developed is low or in a magnetic black toner in which the tribo is originally low.

【0059】高湿環境下では、中抵抗である中間転写体
やICLローラが吸湿することで抵抗が低下し、同じI
CLローラに電流を流してもそのほとんどが直接注入電
流となってしまうため、放電が発生しづらくなり、トナ
ーをプラスに帯電できないことからクリーニング不良が
発生しやすくなる。
In a high-humidity environment, the resistance of the intermediate transfer member or the ICL roller, which has a medium resistance, decreases due to the absorption of moisture.
Even when a current flows through the CL roller, most of the current directly becomes an injection current, so that it is difficult to generate a discharge and the toner cannot be positively charged, so that a cleaning failure easily occurs.

【0060】また、同様に高湿環境下ではトナーが吸湿
し抵抗値が下降することから、特に磁性トナーでは現像
されるべきトナーのトリボが低下し、プラスに帯電され
たクリーニングトナーと吸着して感光ドラムに戻ってし
まうトナーの数が増えることからネガゴーストも悪化す
る。
Similarly, in a high-humidity environment, the toner absorbs moisture and the resistance value decreases. In particular, in the case of the magnetic toner, the tribo of the toner to be developed decreases, and the toner is attracted to the positively charged cleaning toner. As the number of toner returning to the photosensitive drum increases, the negative ghost also worsens.

【0061】この二つの問題点を解決するためにはIC
Lローラ通過後のトナートリボを均一化することが必要
である。表層の強いプラストナーがネガゴーストを引き
起こし、内部層の弱いトリボのトナーがクリーニング不
良を起こしているため、トナー全層を均一にプラスに帯
電すれば、このような問題点を解消することができる。
To solve these two problems, an IC must be used.
It is necessary to equalize the toner tribo after passing through the L roller. Such a problem can be solved by uniformly charging all the toner layers positively because the strong positive toner on the surface layer causes a negative ghost and the weak tribo toner on the inner layer causes poor cleaning. .

【0062】これを実現するために本実施の形態ではI
CLローラ15に帯電バイアス電源16から印加する帯
電バイアスとしてDC電圧にAC電圧を重畳する。
In order to realize this, in the present embodiment, I
An AC voltage is superimposed on a DC voltage as a charging bias applied from a charging bias power supply 16 to the CL roller 15.

【0063】AC電圧を印加することによってICLロ
ーラ15からの放電だけでなく中間転写体8からの逆放
電も励起することができ、トナー層の内部にまで電界を
及ぼすことが可能になる。また、さらに高いAC電圧を
印加した場合には中間転写体8とICLローラ15との
間でトナーが飛翔し始めるため、トナー層の中でトナー
の入れ替わりが発生し、さらに均一に帯電することが可
能になる。
By applying the AC voltage, not only the discharge from the ICL roller 15 but also the reverse discharge from the intermediate transfer member 8 can be excited, and an electric field can be applied to the inside of the toner layer. Further, when a higher AC voltage is applied, the toner starts to fly between the intermediate transfer member 8 and the ICL roller 15, so that the toner is replaced in the toner layer, and the toner is more uniformly charged. Will be possible.

【0064】以下に、具体的な例を示す。A specific example will be described below.

【0065】本実施の形態で用いたICLローラ15は
直径20mmの単層ソリッドローラである。
The ICL roller 15 used in this embodiment is a single-layer solid roller having a diameter of 20 mm.

【0066】直径6mmの芯金の上に設けた導電ゴム層は
EPDMゴムにカーボンを分散させた体積抵抗値107
Ωcmに調整した中抵抗ゴムであり、ICLローラ15と
しての抵抗値は、ICLローラ15を中間転写体8の金
属ドラムに押し当てて幅3mmの接触ニップを形成し、こ
れとローラ芯金の間に100Vの直流電圧を印加して測
定した抵抗値で106 Ωであった。
The conductive rubber layer provided on the core metal having a diameter of 6 mm has a volume resistivity of 10 7 in which carbon is dispersed in EPDM rubber.
The resistance value of the ICL roller 15 is determined by pressing the ICL roller 15 against the metal drum of the intermediate transfer member 8 to form a contact nip having a width of 3 mm. And a resistance value of 10 6 Ω measured by applying a DC voltage of 100 V to the substrate.

【0067】ICLローラ15は非画像形成時は中間転
写体8から離間しており、二次転写残トナーを帯電する
ときだけ帯電バイアスが印加されるように当接するた
め、感光ドラム1への帯電ローラ15で問題になるよう
なブリードなどの汚染は考慮する必要がない。
The ICL roller 15 is separated from the intermediate transfer member 8 during non-image formation, and comes into contact with a charging bias only when charging the secondary transfer residual toner. It is not necessary to consider contamination such as bleeding which is a problem in the roller 15.

【0068】このICLローラ15にICL電流として
DC定電流にAC定電流を重畳したバイアスを印加す
る。定電流に制御する理由は、中間転写体8やICLロ
ーラ15の抵抗値が変化してもトナーに一定の電荷を与
えるためである。
A bias in which an AC constant current is superimposed on a DC constant current is applied to the ICL roller 15 as an ICL current. The reason why the constant current is controlled is that a constant charge is applied to the toner even when the resistance values of the intermediate transfer member 8 and the ICL roller 15 change.

【0069】具体的にはDC成分は+60μAの定電流
として、AC成分は2000μA、周波数1000Hz
の正弦波とする。この電流をICLローラ15に流した
とき、30℃、80%RHの高温高湿環境下(以下H/
H)では4000Vのピーク間電圧、15℃、10%R
Hの低温低湿環境下(以下L/L)では8000Vのピ
ーク間電圧、通常環境下では6000Vのピーク間電圧
のAC電圧が発生する。この電圧によって二次転写残ト
ナーはICLローラ15および中間転写体8の両方から
放電を受け、均一に帯電される。さらに、両者の間で飛
翔(ジャンピング)も発生するため、トナー層は攪乱さ
れ、更なる均一帯電が可能になる。
Specifically, the DC component is a constant current of +60 μA, the AC component is 2000 μA, and the frequency is 1000 Hz.
Sine wave. When this current is applied to the ICL roller 15, the high temperature and high humidity environment of 30 ° C. and 80% RH (hereinafter referred to as H /
H): 4000 V peak-to-peak voltage, 15 ° C., 10% R
Under a low-temperature and low-humidity environment of H (hereinafter referred to as L / L), an AC voltage of 8000 V peak-to-peak voltage is generated. With this voltage, the secondary transfer residual toner receives discharge from both the ICL roller 15 and the intermediate transfer member 8 and is uniformly charged. Furthermore, since jumping occurs between the two, the toner layer is disturbed, and further uniform charging becomes possible.

【0070】DC電圧にAC電圧を重畳した場合には、
DC成分に関しても放電が起きやすくなっているため、
+60μAを流すために必要なDC電圧は各環境とも5
00Vであった。
When the AC voltage is superimposed on the DC voltage,
Since the DC component is also easy to discharge,
DC voltage required to flow +60 μA is 5 for each environment.
00V.

【0071】なお、DC電圧に重畳するAC電圧につい
て、周波数は画像形成装置のプロセススピードから決定
される。本実施の形態ではプロセススピードが100mm
/sec であるため、中間転写体8上でのAC成分の周期
が十分短くなるように決定されており、周波数1000
Hzを用いた場合にはピッチ(感光ドラム1の帯電を行
う際のACのサイクルマークに相当する)は100μm
となる。一般的には周期は1mm以下になることが好まし
い。
The frequency of the AC voltage superimposed on the DC voltage is determined from the process speed of the image forming apparatus. In this embodiment, the process speed is 100 mm
/ Sec, the period of the AC component on the intermediate transfer member 8 is determined to be sufficiently short, and the frequency is 1000
Hz, the pitch (corresponding to an AC cycle mark when charging the photosensitive drum 1) is 100 μm
Becomes Generally, the period is preferably 1 mm or less.

【0072】また、AC電圧は中間転写体8からICL
ローラ15に逆放電が発生し始めるようなピーク間電圧
Vppが必要であり、中間転写体8とICLローラ15の
放電開始電圧の2倍以上のピーク間電圧を有することが
望ましく、さらにトナーの飛翔を起こさせる場合にはさ
らに高い電圧を印加する必要がある。
The AC voltage is applied from the intermediate transfer member 8 to the ICL.
It is necessary to have a peak-to-peak voltage Vpp at which a reverse discharge starts to occur at the roller 15, and it is desirable that the intermediate transfer member 8 and the ICL roller 15 have a peak-to-peak voltage at least twice as high as the discharge start voltage. To cause this, it is necessary to apply a higher voltage.

【0073】両者とも中抵抗領域にある機能部品である
ため、中間転写体8とICLローラ15との間の放電開
始電圧を定義することは難しいが、図2に示すように両
者の間にDC電圧を印加し、電流電圧特性の傾きが変化
し始める電圧を放電開始電圧とする。
Since both are functional components in the medium resistance region, it is difficult to define a discharge starting voltage between the intermediate transfer member 8 and the ICL roller 15, but as shown in FIG. A voltage is applied, and a voltage at which the slope of the current-voltage characteristic starts to change is defined as a discharge starting voltage.

【0074】また、ACの波形については中間転写体8
へのダメージを軽減させる意味では高調波を含まない正
弦波が望ましく、低いピーク間電圧Vppで効率的な帯電
やトナー飛翔を起こさせるためにはピーク間電圧Vppを
長く維持できる矩形波が望ましい。
Further, regarding the AC waveform,
A sine wave that does not include harmonics is desirable in order to reduce damage to the printer, and a rectangular wave that can maintain the peak-to-peak voltage Vpp long is desirable in order to cause efficient charging and toner flying with a low peak-to-peak voltage Vpp.

【0075】また、AC電圧(電流)が重畳されるDC
電圧(電流)に関しては、これを変化させることによっ
てICLローラ15通過後のトナートリボを制御でき
る。すなわち、印加するDC電圧を高くすることによっ
てICLローラ15通過後のトナートリボを高い値にす
ることができる。
The DC voltage on which the AC voltage (current) is superimposed
By changing the voltage (current), the toner tribo after passing through the ICL roller 15 can be controlled. That is, the toner tribo after passing the ICL roller 15 can be set to a high value by increasing the applied DC voltage.

【0076】また、DC成分にAC成分を重畳させるこ
とによってトナートリボの収束性を期待できるようにな
り、ICLローラ15通過前のトナートリボが不安定で
も、通過後のトリボを安定した既定の値にすることがで
きるようになる。
Further, by superimposing the AC component on the DC component, the convergence of the toner tribo can be expected. Even if the toner tribo is not stable before passing through the ICL roller 15, the tribo after passing is set to a stable predetermined value. Will be able to do it.

【0077】以下に、H/H環境で実際に実験を行った
例を示す。
An example in which an experiment was actually performed in an H / H environment will be described below.

【0078】比較例として、DC成分にAC成分を重畳
せず、+60μAの直流定電流のみを流した実験を行っ
た。DC成分のみを印加したとき+60μA流すために
必要な電圧は3000Vであった。
As a comparative example, an experiment was conducted in which only a DC constant current of +60 μA was passed without superimposing an AC component on a DC component. When only the DC component was applied, the voltage required to flow +60 μA was 3000 V.

【0079】評価は、文字画像、ベタ黒、文字画像、ベ
タ白の順で4枚連続プリントを行い、2枚目のベタ黒で
ネガゴーストを、4枚目のベタ白でクリーニング不良を
評価する。
For evaluation, four continuous prints were performed in the order of a character image, a solid black, a character image, and a solid white, and a negative ghost was evaluated with the second solid black and a cleaning defect was evaluated with the fourth solid white. .

【0080】また、ベタ黒画像のプリント中に画像形成
装置を停止させ、クリーニングを行っている最中のIC
Lローラ15の通過前後の二次転写残トナーと、クリー
ニング不良とが発生した場合は、感光ドラム1に回収さ
れなかったトナーのトリボも測定した。
Further, the image forming apparatus is stopped during printing of the solid black image, and the IC during cleaning is performed.
When the secondary transfer residual toner before and after passing through the L roller 15 and the cleaning failure occurred, the tribo of the toner not collected on the photosensitive drum 1 was also measured.

【0081】評価は、厳しい条件であるH/H環境にて
行った。
The evaluation was performed in an H / H environment under severe conditions.

【0082】まず、従来例のDC成分のみを印加するこ
とで評価を行ったところ、クリーニング不良もネガゴー
ストも同時に発生した。これは二次転写残トナーの表層
が強いプラスに帯電し、内部層は弱いトリボのままであ
ることが原因である。このときのトリボ測定値はICL
ローラ15通過前が+3μC/g、通過後が+50μC
/g、感光ドラム1に回収されなかったクリーニング不
良のトナーのトリボは−5μC/gであった。通過後の
トリボが高いのは表面のトナーが極端にプラスに帯電さ
れているためであり、クリーニング不良のトナーのトリ
ボがマイナスであることからも、DCのみの印加では二
次転写残のトナー層内でトリボ分布が存在していること
を裏付けている。
First, when evaluation was performed by applying only the DC component of the conventional example, cleaning failure and negative ghost occurred simultaneously. This is because the surface layer of the secondary transfer residual toner is strongly positively charged and the inner layer is still weakly triboelectric. The tribo measurement value at this time is ICL
+3 μC / g before passing through roller 15, +50 μC after passing
/ G, and the tribo of the poorly-cleaned toner not collected on the photosensitive drum 1 was −5 μC / g. The tribo after passing is high because the toner on the surface is extremely positively charged, and the tribo of toner with poor cleaning is negative. It supports the existence of a tribo-distribution within.

【0083】一方、DC成分にAC成分を重畳したバイ
アスを印加したときにはクリーニング不良もネガゴース
トも発生しないかった。このときのトリボ測定値はIC
Lローラ15通過前が+3μC/g、通過後が+10μ
C/gであった。ICLローラ15通過後のトリボが比
較的低いのにクリーニング不良が発生しないのは、トナ
ー層内にトリボ分布がなく+10μC/gに均一帯電さ
れているためである。
On the other hand, when a bias in which the AC component was superimposed on the DC component was applied, neither cleaning failure nor negative ghost occurred. The measured value of the tribo at this time is IC
+ 3μC / g before passing through L roller 15, + 10μ after passing
C / g. The reason why cleaning failure does not occur even though the tribo after passing through the ICL roller 15 is relatively low is that there is no tribo distribution in the toner layer and the toner layer is uniformly charged to +10 μC / g.

【0084】また、文字画像の二次転写残トナーがAC
を印加されたICLローラ15を通過している最中に画
像形成装置を停止させて中間転写体8上のトナー像を観
察したところ、ICLローラ15通過前は文字がきれい
に読み取れるものの、通過後はトナー画像が飛び散った
ようになっており、中間転写体8とICLローラ15と
の間でトナーの飛翔が起こって二次転写残トナーが攪乱
されている様子が観察できた。
Further, the secondary transfer residual toner of the character image is AC
When the image forming apparatus is stopped and the toner image on the intermediate transfer body 8 is observed while passing through the ICL roller 15 to which the image is applied, characters can be read clearly before passing through the ICL roller 15 but after passing through the ICL roller 15, The toner image seemed to be scattered, and it was observed that the toner flies between the intermediate transfer member 8 and the ICL roller 15 and the secondary transfer residual toner is disturbed.

【0085】このように、従来はICLローラにDCバ
イアスしか印加していなかったため二次転写残トナー層
の中にトリボ分布ができて、クリーニング不良やネガゴ
ーストが発生していたが、本実施の形態のようにDC電
圧にAC電圧を重畳することによってトナー層内のトリ
ボ分布を解消することができるようになり、さらに中間
転写体8とICLローラ15との間でAC電界によって
トナーが飛翔することでトナーの攪乱を発生させ、トナ
ートリボの均一化がはかれるようになった。 〈第2の実施の形態〉本実施の形態では、ICLローラ
15に印加するAC成分を定電圧制御することを特徴と
する。
As described above, conventionally, only a DC bias was applied to the ICL roller, so that a tribo distribution was formed in the secondary transfer residual toner layer, and cleaning failure and negative ghost occurred. By superimposing the AC voltage on the DC voltage as in the embodiment, the tribo distribution in the toner layer can be eliminated, and the toner flies between the intermediate transfer body 8 and the ICL roller 15 by the AC electric field. As a result, the toner is disturbed, and the toner tribo is made uniform. <Second Embodiment> This embodiment is characterized in that the AC component applied to the ICL roller 15 is controlled at a constant voltage.

【0086】第1の実施の形態では、中間転写体8やI
CLローラ15のインピーダンスが製造上のふれや環境
変動で変化するため、AC成分、DC成分ともに定電流
制御することによってそれぞれの間にかかる電界を一定
に制御した。
In the first embodiment, the intermediate transfer member 8 and the I
Since the impedance of the CL roller 15 changes due to fluctuations in manufacturing and environmental fluctuations, the electric field applied between each of the AC component and the DC component is controlled to be constant by performing constant current control.

【0087】しかしながら、実際にネガゴーストが顕著
になるのはトナーの抵抗値が吸湿によって低下し、トリ
ボが下がるH/H環境のみである。
However, the negative ghost actually becomes remarkable only in the H / H environment where the resistance value of the toner is reduced due to moisture absorption and the tribo is reduced.

【0088】逆に、不必要なAC電圧を印加し続ける
と、ICLローラ15と中間転写体8との間には振動電
界が働き、さらに放電も発生しているため、両者の表面
劣化やトナー融着などの問題を引き起こす。
Conversely, if an unnecessary AC voltage is continuously applied, an oscillating electric field acts between the ICL roller 15 and the intermediate transfer member 8 and further discharge is generated. It causes problems such as fusion.

【0089】この問題を解決するためにはネガゴースト
やクリーニング不良の発生しやすいH/H環境だけAC
電界を形成することが有効である。
In order to solve this problem, it is necessary to use AC only in an H / H environment where a negative ghost or a cleaning defect is likely to occur.
It is effective to form an electric field.

【0090】そこで、本実施の形態ではAC電圧を定電
圧制御とし、H/H環境で十分な電界が形成できるよう
なピーク間電圧に設定する。
Therefore, in the present embodiment, the AC voltage is set to a constant voltage control, and is set to a peak-to-peak voltage so that a sufficient electric field can be formed in an H / H environment.

【0091】他の環境では中間転写体8やICLローラ
15が高抵抗化するため、この部分でAC電圧が消費さ
れるようになり、中間転写体8、ICLローラ15の表
面劣化を引き起こすギャップ電界を制限できるようにな
る。言い換えれば、ギャップ電界を環境によって自動補
正するような制御を目的とする。
In other environments, since the resistance of the intermediate transfer member 8 and the ICL roller 15 increases, an AC voltage is consumed in this portion, and a gap electric field causing surface deterioration of the intermediate transfer member 8 and the ICL roller 15 is generated. Can be restricted. In other words, the control aims at automatically correcting the gap electric field depending on the environment.

【0092】具体的な例を示す。A specific example will be described.

【0093】使用したフルカラーの画像形成装置は第1
の実施の形態に示したものと同じものである。
The full-color image forming apparatus used is the first one.
This is the same as that shown in the embodiment.

【0094】ICLローラ15に印加するバイアスは、
+60μAに定電流制御したDC成分に、1000H
z、ピーク間電圧4000Vの矩形波を重畳したものと
する。これは、H/H環境でネガゴーストとクリーニン
グ不良が発生しないように設定した値である。
The bias applied to the ICL roller 15 is
1000H to the DC component which is controlled to +60 μA
It is assumed that a rectangular wave having a z and a peak-to-peak voltage of 4000 V is superimposed. This is a value set so that a negative ghost and poor cleaning do not occur in the H / H environment.

【0095】この設定で各環境の評価を行った例を以下
の表1に示す。
Table 1 below shows an example in which each environment was evaluated with this setting.

【0096】[0096]

【表1】 上の表1はそれぞれピーク間電圧4000VのAC電圧
を印加することによって流れるAC電流と、+60μA
のDC電流を流すために必要なDC電圧を示している。
中間転写体8とICLローラ15との間のギャップにA
C電界がかかって放電が発生している時には、+60μ
AのDC電流を流すために必要な電圧が低くなっている
ことがわかる。また。L/L環境ではACの効果が全く
なくなっており、DCのみ印加の値と同じになってい
る。
[Table 1] Table 1 above shows the AC current flowing by applying an AC voltage of 4000 V peak-to-peak voltage, and +60 μA
3 shows a DC voltage required to flow a DC current.
The gap between the intermediate transfer member 8 and the ICL roller 15 is A
When a C electric field is applied to generate a discharge,
It can be seen that the voltage required to flow the DC current of A is low. Also. In the L / L environment, the effect of AC is completely lost, and the value is the same as the value of DC only.

【0097】このように、特にL/L環境では中間転写
体8、ICLローラ15のインピーダンスが上昇するた
め、AC電圧がギャップにかからないようになり、ネガ
ゴーストやクリーニング不良の起きない環境では余分な
放電を抑制することができるようになる。
As described above, especially in the L / L environment, the impedance of the intermediate transfer member 8 and the ICL roller 15 increases, so that the AC voltage is not applied to the gap, and in an environment in which a negative ghost or a cleaning failure does not occur, an unnecessary amount is generated. Discharge can be suppressed.

【0098】なお、トナーのトリボの低下による画像欠
陥の発生も、中間転写体8、ICLローラ15のインピ
ーダンスの低抵抗下も同じ吸湿現象によって引起こされ
るため、このような構成を取ることによって環境の自動
検知が行えることになる。
The occurrence of image defects due to a decrease in toner tribo is caused by the same moisture absorption phenomenon even when the impedance of the intermediate transfer member 8 and the ICL roller 15 is low. Can be automatically detected.

【0099】AC定電圧制御による中間転写体8、IC
Lローラ15の劣化防止効果について耐久試験を行った
例を示す。本実施の形態のプリンタは、中間転写体8上
に画像形成を行う際に常にホームポジションに戻るた
め、同一画像をプリントすると常に中間転写体8上の同
じ位置に画像が描かれる。
Intermediate transfer member 8 by AC constant voltage control, IC
An example in which a durability test was performed on the effect of preventing the deterioration of the L roller 15 will be described. Since the printer of the present embodiment always returns to the home position when forming an image on the intermediate transfer member 8, the image is always drawn at the same position on the intermediate transfer member 8 when the same image is printed.

【0100】このような状態で同じ文字画像を1000
0枚、プリントし、中間転写体8上の汚れを見た。試験
環境は、AC定電流制御で電圧が最も高くなるL/L環
境で行った。
In this state, the same character image is
0 sheets were printed, and the stain on the intermediate transfer member 8 was observed. The test environment was performed in an L / L environment where the voltage was highest by AC constant current control.

【0101】AC定電流制御では10000枚、プリン
ト後、中間転写体8上に明らかに文字パターンでトナー
が融着しており、トナーがAC電界でICLローラ15
によってたたき込まれていることがわかる。一方、AC
定電圧制御では10000枚、プリント後も中間転写体
8はほとんど汚れることもなく、耐久性に問題はなかっ
た。
In the AC constant current control, after printing 10000 sheets, the toner is clearly fused in a character pattern on the intermediate transfer member 8 and the toner is applied to the ICL roller 15 by an AC electric field.
You can see that they are being beaten. On the other hand, AC
Under the constant voltage control, 10,000 sheets were printed, and the intermediate transfer member 8 was hardly stained even after printing, and there was no problem in durability.

【0102】本実施の形態では中間転写体8とICLロ
ーラ15との間にかかる電界の制御を、部材のインピー
ダンスの環境変動を利用した自動制御としたが、これを
湿度センサなどを用いて環境判断を行いハードウエア的
に行うことも可能である。
In the present embodiment, the control of the electric field applied between the intermediate transfer member 8 and the ICL roller 15 is automatically controlled by utilizing the environmental fluctuation of the impedance of the member. It is also possible to make a judgment and perform it by hardware.

【0103】例を挙げると、湿度が高い場合には高いA
C電圧を印加し、逆に湿度が低い場合には相応のAC電
圧にすることによってギャップ電界を一定に、もしくは
所望の値に制御することも可能である。
For example, when humidity is high, high A
When the C voltage is applied, and conversely, when the humidity is low, the gap electric field can be controlled to a constant value or a desired value by using a corresponding AC voltage.

【0104】以上述べたように、本実施の形態ではIC
Lローラ15に印加するAC電圧を定電圧に制御するこ
によって、低湿環境でのAC電圧の過剰な印加を防止す
ることができることになった。また、環境検知を行うこ
とによってAC電圧を適当な値に制御し、不必要な放電
による中間転写体8やICLローラ15の劣化を防止す
ることができるようになった。 〈第3の実施の形態〉本実施の形態ではICLローラの
構成を最適化することによって、効率的な二次転写残ト
ナーのトリボ付与を可能にする。
As described above, in the present embodiment, the IC
By controlling the AC voltage applied to the L roller 15 to a constant voltage, excessive application of the AC voltage in a low humidity environment can be prevented. Further, by detecting the environment, it is possible to control the AC voltage to an appropriate value, thereby preventing deterioration of the intermediate transfer member 8 and the ICL roller 15 due to unnecessary discharge. <Third Embodiment> In the present embodiment, by efficiently optimizing the configuration of the ICL roller, it is possible to efficiently apply the tribo of the secondary transfer residual toner.

【0105】先に述べたように、本実施の形態で用いて
いるトナーは絶縁性トナーであるので、中抵抗の中間転
写体8やICLローラ15から電荷注入はほとんど受け
ず、専らICLローラ15の表面からの放電によっての
みしか帯電を受けない。
As described above, since the toner used in the present embodiment is an insulating toner, almost no charge is injected from the intermediate transfer member 8 or the ICL roller 15 having a medium resistance. Is charged only by the discharge from the surface of the substrate.

【0106】しかしながら、感光ドラム1に接触帯電部
材で帯電を行う場合は、放電電流は全て感光ドラム1の
表面の電荷になるのに対して、106 Ω程度の中抵抗で
ある中間転写体8に108 Ω程度の中抵抗のICLロー
ラ15を当接させて電流を流した場合、そのほとんどは
放電に寄与することなく、接触ニップを通って流れしま
う。つまり、流したICL電流のほとんどが無効電流と
なってしまう。
However, when the photosensitive drum 1 is charged by the contact charging member, the discharge current is entirely the charge on the surface of the photosensitive drum 1, while the intermediate transfer member 8 having a medium resistance of about 10 6 Ω is used. When an electric current is caused to flow by contacting the medium resistance ICL roller 15 of about 10 8 Ω, most of the current flows through the contact nip without contributing to the discharge. In other words, most of the ICL current that has flowed becomes a reactive current.

【0107】中間転写体8と二層タイプのICLローラ
15との間の電流経路を模式的に図3(a),(b)に
示すが、ICLローラ15の層構成を変化させると、I
CLローラ15の表面電位が変化することがわかる。
The current paths between the intermediate transfer member 8 and the two-layer type ICL roller 15 are schematically shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b).
It can be seen that the surface potential of the CL roller 15 changes.

【0108】ICLローラ15の芯金15aに+100
0Vを印加し、中間転写体8の分圧を100V、ICL
ローラ15の低抵抗の層(図3(a))の分圧を100
V、ICLローラ15の高抵抗の層(図3(b))の分
圧を800Vと仮定したときに、実際に放電を起こすニ
ップ外のICLローラ15の表面電位を高くするために
はICLローラ15の最表層の抵抗値を高くしなければ
ならないことがわかった。
+100 is applied to the core metal 15a of the ICL roller 15.
0V, the partial pressure of the intermediate transfer member 8 is set to 100 V, and ICL is applied.
The partial pressure of the low-resistance layer of the roller 15 (FIG.
V, assuming that the partial pressure of the high-resistance layer (FIG. 3B) of the ICL roller 15 is 800 V, it is necessary to increase the surface potential of the ICL roller 15 outside the nip where discharge actually occurs. It was found that the resistance value of the outermost layer of No. 15 had to be increased.

【0109】先の例で、電流を制限するためにICLロ
ーラ15の基層の抵抗を上げた場合には図3(a)に示
すように発生する電圧のほとんどは基層の分圧となって
しまいICLローラ15の表面電圧は上昇しないため、
放電は起こらないことになり、無効電流を増やさなけれ
ばならない。
In the above example, when the resistance of the base layer of the ICL roller 15 is increased in order to limit the current, most of the generated voltage is a partial pressure of the base layer as shown in FIG. Since the surface voltage of the ICL roller 15 does not increase,
No discharge will occur and the reactive current must be increased.

【0110】以上の説明からわかるように、ICL電流
を効率的にトナーの帯電に使うためには無効電流を減ら
しながらもICLローラ15の表面電位をICLローラ
15への印加電位に近づける必要があり、このためには
ICLローラ15の表面抵抗を高くし、表面電位が高く
なるような構成が効果的であることがわかる。
As can be seen from the above description, in order to efficiently use the ICL current for charging the toner, the surface potential of the ICL roller 15 needs to be close to the potential applied to the ICL roller 15 while reducing the reactive current. To this end, it can be seen that a configuration in which the surface resistance of the ICL roller 15 is increased and the surface potential is increased is effective.

【0111】このためには、ICLローラ15を多層構
成とし、最表層の表面抵抗を高くする必要がある。この
ような構成を取ることによって、ICLローラ15に流
れる表面電流を制限して無効電流を減らすことが可能に
なる。
For this purpose, it is necessary to form the ICL roller 15 in a multilayer structure and to increase the surface resistance of the outermost layer. With such a configuration, it is possible to limit the surface current flowing through the ICL roller 15 and reduce the reactive current.

【0112】具体的には、本実施の形態で用いたICL
ローラ15は表層に高抵抗層を設けた二層タイプのロー
ラであり、直径6mmの芯金15a上に肉厚3mmの低抵抗
弾性層、さらに厚み10μmのコーティング層を設けた
ものである。
Specifically, the ICL used in this embodiment is
The roller 15 is a two-layer type roller having a high resistance layer on the surface layer, and has a low resistance elastic layer having a thickness of 3 mm and a coating layer having a thickness of 10 μm provided on a core metal 15a having a diameter of 6 mm.

【0113】低抵抗層弾性層は、EPDMゴムにカーボ
ンを分散させて体積抵抗値103 Ωcmに調整し型内発泡
させたスポンジ層である。成形時に型の中で発泡させて
いるため、ローラ表面には薄いスキン層と呼ばれる膜が
形成されており、その後のコーティングが容易となる。
The low resistance layer elastic layer is a sponge layer obtained by dispersing carbon in EPDM rubber, adjusting the volume resistance to 10 3 Ωcm, and foaming in the mold. Since it is foamed in a mold at the time of molding, a film called a thin skin layer is formed on the roller surface, and subsequent coating is facilitated.

【0114】表面高抵抗層はアクリル樹脂であり、ディ
ッピングコートで膜厚10μmにしてある。表面の抵抗
値は先に述べた理由からできるだけ高い方が好ましい
が、1013Ωcm以上になると局所的な放電が始まってし
まい、トナー層を均一帯電できなくなる。具体的には局
所的に放電した部分を中心に斑点状の放電マークを生じ
ることがあり、この模様に従ったクリーニング不良が発
生する。
The surface high resistance layer is made of an acrylic resin and has a thickness of 10 μm by dipping coating. It is preferable that the surface resistance is as high as possible for the reason described above. However, when the surface resistance is 10 13 Ωcm or more, local discharge starts, and the toner layer cannot be uniformly charged. Specifically, a spot-shaped discharge mark may be generated around a locally discharged portion, and cleaning failure according to this pattern occurs.

【0115】これを防止するためにはコーティング材料
にカーボンや酸化スズなどの導電フィラーを分散させて
抵抗値処理をすることも可能であるが、本実施の形態で
は極性基を持ち若干のイオン導電性を示すようなコーテ
ィング樹脂を用いることによってこの問題を解決した。
本実施の形態ではコーティング材料として体積抵抗値1
12Ωcmの旭電化工業製の商品名アデカボンタイターを
用いた。
In order to prevent this, it is possible to disperse a conductive filler such as carbon or tin oxide in the coating material to perform the resistance value treatment. However, in the present embodiment, the conductive material has a polar group and has a slight ionic conductivity. This problem has been solved by using a coating resin that exhibits properties.
In this embodiment, the coating material has a volume resistance of 1
Adekabon titer (trade name, manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) having a size of 0 12 Ωcm was used.

【0116】体積抵抗値は、100μmの導電アルミシ
−ト上にコ−ティング材料を30μm程度バ−コ−ト法
により塗布し、ADVANTEST社製高低抗計にJI
S法に準処した高低抗側定チャンバ−を取り付けて測定
した値で定義した。
The coating material was coated on a conductive aluminum sheet having a volume of about 100 μm by a bar coating method to a coating resistance of about 30 μm, and the JI was applied to a high and low resistance meter manufactured by ADVANTEST.
It was defined as a value measured by attaching a high / low anti-constant constant chamber according to the S method.

【0117】コーティングを行ったICLローラの抵抗
値は、ローラを金属ドラムに押し当てて幅3mmの接触ニ
ップを形成し、これと芯金との間に100Vの直流電圧
を印加して測定した抵抗値で、抵抗値は108 Ωであっ
た。第1の実施の形態の単層ローラではローラ全体が抵
抗体となっていたのに対し、本実施の形態のICLロー
ラでは表面の10μmの薄膜がほとんどの抵抗値を担っ
ている。
The resistance value of the coated ICL roller was measured by pressing the roller against a metal drum to form a contact nip having a width of 3 mm and applying a DC voltage of 100 V between the nip and the metal core. By value, the resistance was 10 8 Ω. In the single-layer roller of the first embodiment, the entire roller is a resistor. On the other hand, in the ICL roller of the present embodiment, a thin film of 10 μm on the surface bears most of the resistance.

【0118】このようにして作製したICLローラ15
を用いて実験を行った例を示す。
The ICL roller 15 thus manufactured
Here is an example in which an experiment was performed by using.

【0119】まず、ICLローラ15にDCバイアスの
みを印加した例では、ICLローラ15通過後のトナー
トリボを第1の実施の形態と同様に+50μC/gに帯
電するために必要な電流、電圧は単層ローラでは+60
μA、+3000Vであったのに対し、本実施の形態の
二層ローラでは+30μA、+2000Vの電流、電圧
を必要とするのみであった。
First, in the example where only the DC bias is applied to the ICL roller 15, the current and voltage required to charge the toner tribo to +50 μC / g after passing through the ICL roller 15 are the same as in the first embodiment. +60 for layer rollers
In contrast to μA and +3000 V, the two-layer roller of the present embodiment only requires a current and voltage of +30 μA and +2000 V.

【0120】これは、第1の実施の形態のICLローラ
ではICLローラ全体が抵抗体であったので、ローラ自
体が持つ印加電圧の分圧が大きかったためと、抵抗値が
低かったため、無効電流が多く流れ、放電を起こさせる
ためには余分な電流が必要であったためである。
The reason for this is that in the ICL roller of the first embodiment, since the entire ICL roller is a resistor, the partial voltage applied to the roller itself is large, and the resistance value is low. This is because a large amount of current flows and an extra current is required to cause discharge.

【0121】本実施の形態のローラでは表面高抵抗の薄
層だけが抵抗層を担っており、かつローラ自体も高抵抗
であるため、ICLローラ15に印加された電圧がその
ままローラ表面電位となっており、かつ中間転写体8に
注入される無効電流を大幅に抑制することができる。
In the roller according to the present embodiment, only the thin layer having a high surface resistance serves as a resistance layer, and the roller itself has a high resistance. Therefore, the voltage applied to the ICL roller 15 directly becomes the roller surface potential. And the reactive current injected into the intermediate transfer member 8 can be largely suppressed.

【0122】次に、DC電圧にAC電圧を重畳させてネ
ガゴーストとクリーニング不良を防止できる条件を探し
たところ、単層のローラではH/H環境で4000Vの
ピーク間電圧、2500μAのAC電流、3000V、
60μAのDC電流を流す必要があったのが、本実施の
形態のローラではH/H環境で2000Vのピーク間電
圧、2500μAのAC電流、2000V、20μAの
DC電流だけですむようになった。
Next, a search was made for conditions that can prevent negative ghosting and poor cleaning by superimposing an AC voltage on a DC voltage, and found that a single-layer roller had a peak-to-peak voltage of 4000 V in an H / H environment and an AC current of 2500 μA. 3000V,
Although it was necessary to supply a DC current of 60 μA, in the roller of the present embodiment, only a peak-to-peak voltage of 2000 V, an AC current of 2500 μA, a DC current of 2000 V and 20 μA were required in the H / H environment.

【0123】特に、AC成分に関しては、本実施の形態
のICLローラ15は静電容量が大きくなるため、イン
ピーダンスが小さくなり、一定のAC電流を流したとき
にICLローラ15にかかる分圧が小さくなるという利
点がある。
In particular, regarding the AC component, since the ICL roller 15 of the present embodiment has a large capacitance, the impedance becomes small, and the partial pressure applied to the ICL roller 15 when a constant AC current flows is small. There is an advantage that it becomes.

【0124】さらに、本実施の形態のICLローラ15
では表面抵抗値が高いためローラ上のある部分で放電が
発生して電圧降下が起こっても、他の部分ではこれに引
きずられることなくローラの芯金電位を保てるため、相
対的に放電ニップを広くとれるようになり、より効率的
な帯電が行えるようになった。
Further, the ICL roller 15 of the present embodiment
Since the surface resistance is high, even if a discharge occurs in one part on the roller and a voltage drop occurs, the other part can keep the roller core metal potential without being dragged by this, so the discharge nip is relatively It can be widely used, and more efficient charging can be performed.

【0125】以上述べたように、本実施の形態ではIC
Lローラ15を多層構成とし、その表面の体積抵抗値を
高くすることにより中間転写体8への注入による無効電
流を最小限にし、さらにより低い電圧、少ない電流で二
次転写トナーを有効に帯電できるようになった。
As described above, in the present embodiment, the IC
The L roller 15 has a multi-layer structure, and the volume resistance of the surface thereof is increased to minimize the ineffective current due to the injection into the intermediate transfer body 8, and the secondary transfer toner is effectively charged with a lower voltage and a smaller current. Now you can.

【0126】[0126]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、第
2の像担持体にクリーニング部材を接触または微小な間
隙をもって配設するとともに、該クリーニング部材に、
帯電バイアス電源によりDC電圧にAC電圧を重畳させ
た帯電バイアスを印加するようにしたので、第2の像担
持体に残留している二次転写残トナーを一次転写部にお
いて第1の像担持体に第2の像担持体を劣化させたり、
汚れさせたりすることなく確実に回収させることができ
る。
As described above, according to the present invention, the cleaning member is provided in contact with the second image carrier with a small gap, and the cleaning member is
Since a charging bias in which an AC voltage is superimposed on a DC voltage is applied by a charging bias power source, the secondary transfer residual toner remaining on the second image carrier is removed from the first image carrier in the primary transfer section. Deteriorating the second image carrier,
It is possible to surely collect the toner without making it dirty.

【0127】また、前記クリーニング部材を多層構成と
し、表層の体積抵抗値を大きくすることによってより低
い電圧でトナーを回収させることができる。
Further, by forming the cleaning member in a multilayer structure and increasing the volume resistance value of the surface layer, the toner can be collected at a lower voltage.

【0128】さらに、AC電圧を定電圧制御したり、環
境検知によってAC電圧を低く制御することによって、
高湿度環境で効率的なトナーの回収を行いながらも、A
C印加による低湿環境での弊害を防止することができ
る。
Further, by controlling the AC voltage at a constant voltage or controlling the AC voltage to be low by detecting the environment,
While efficiently collecting toner in a high humidity environment,
The adverse effect in a low humidity environment due to the application of C can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態に係る画像形成装置
を示す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】中間転写体とICLローラとの間の電流−電圧
特性を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating current-voltage characteristics between an intermediate transfer member and an ICL roller.

【図3】本発明の第3の実施の形態で用いた二層タイプ
の帯電ローラの構成を示し、(a)は表層低抵抗のIC
Lローラを示す模式図、(b)は表層高抵抗のICLロ
ーラを示す模式図である。
FIG. 3 shows a configuration of a two-layer type charging roller used in a third embodiment of the present invention.
FIG. 4B is a schematic diagram illustrating an L roller, and FIG. 4B is a schematic diagram illustrating an ICL roller having a high surface resistance.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 第1の像担持体(感光ドラム) 4 画像書き込み手段 6 ブラック現像器 7 カラー現像器 8 第2の像担持体(中間転写体) 11 転写手段(転写ローラ) 12 転写手段(転写ベルト) 15 クリーニング部材(帯電ローラ) 16 トナー回収手段(帯電バイアス電源) 17 トナー回収手段 REFERENCE SIGNS LIST 1 First image carrier (photosensitive drum) 4 Image writing means 6 Black developing device 7 Color developing device 8 Second image carrier (intermediate transfer member) 11 Transfer device (transfer roller) 12 Transfer device (transfer belt) 15 Cleaning member (charging roller) 16 Toner collecting means (charging bias power supply) 17 Toner collecting means

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1の像担持体との間の一次転写部で、
該像担持体上に形成されたトナー画像が一次転写される
第2の像担持体と、該第2の像担持体から第3の像担持
体にトナー画像を二次転写する転写手段と、前記第2の
像担持体上に残った転写残トナーを接触帯電するトナー
回収帯電手段とを備え、該トナー回収手段によって帯電
された二次転写残トナーを前記一次転写部から前記像担
持体に回収する画像形成装置において、 前記トナー回収手段は、クリーニング部材と、該クリー
ニング部材に電圧を印加するバイアス電源とを備え、 該帯電バイアス電源は、DC電圧にAC電圧を重畳させ
た電圧を前記クリーニング部材に印加する、 ことを特徴とするクリーニング装置。
1. A primary transfer section between a first image bearing member and a first image bearing member,
A second image carrier on which a toner image formed on the image carrier is primarily transferred, a transfer unit for secondary-transferring the toner image from the second image carrier to a third image carrier, A toner collection and charging unit that contacts and charges the transfer residual toner remaining on the second image carrier, and transfers the secondary transfer residual toner charged by the toner recovery unit from the primary transfer unit to the image carrier. In the image forming apparatus for collection, the toner collection unit includes a cleaning member and a bias power supply for applying a voltage to the cleaning member, and the charging bias power supply cleans a voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage. A cleaning device, wherein the cleaning device is applied to a member.
【請求項2】 前記トナー回収手段は、そのクリーニン
グ部材として帯電ローラを用いる、 ことを特徴とする請求項1記載のクリーニング装置。
2. The cleaning device according to claim 1, wherein the toner collecting unit uses a charging roller as a cleaning member.
【請求項3】 前記帯電ローラが、多層構成であり、か
つ最表層の体積抵抗値が該最表層より内側の内部層の体
積抵抗値よりも大きく設定されている、 ことを特徴とする請求項2記載のクリーニング装置。
3. The charging roller according to claim 1, wherein a volume resistance value of an outermost layer is set to be larger than a volume resistance value of an inner layer inside the outermost layer. 2. The cleaning device according to 2.
【請求項4】 前記帯電バイアス電源からの帯電バイア
スは、現像手段によって帯電される現像剤の極性と逆極
性のDC電圧に、前記第2の像担持体と前記クリーニン
グ部材との間に放電が発生するような電圧の少なくとも
2倍以上のピーク間電圧であるAC電圧を重畳させた電
圧に設定されている、 ことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1
記載のクリーニング装置。
4. A charging bias from the charging bias power supply is configured to generate a discharge between the second image bearing member and the cleaning member at a DC voltage having a polarity opposite to a polarity of a developer charged by a developing unit. The voltage according to any one of claims 1 to 3, wherein the voltage is set to a voltage obtained by superimposing an AC voltage that is a peak-to-peak voltage that is at least twice as high as a voltage generated.
A cleaning device as described.
【請求項5】 前記帯電バイアス電源からの帯電バイア
スのDC電圧分が、定電流制御により、AC電圧分が定
電圧制御によりそれぞれ設定される、 ことを特徴とする請求項4記載のクリーニング装置。
5. The cleaning apparatus according to claim 4, wherein a DC voltage component of the charging bias from the charging bias power supply is set by constant current control, and an AC voltage component is set by constant voltage control.
【請求項6】 前記帯電バイアス電源から印加されるA
C電圧が、低湿度の環境下よりも高湿度の環境下の方が
大きい、 ことを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1
記載のクリーニング装置。
6. A voltage applied from the charging bias power supply
6. The C voltage according to claim 1, wherein the C voltage is higher in a high humidity environment than in a low humidity environment.
A cleaning device as described.
【請求項7】 前記第2の像担持体上で帯電されて前記
第1の像担持体に回収される前の前記二次転写残トナー
のトリボをQ1 とし、前記第1の像担持体によって帯電
されて一次転写される前のトナーのトリボをQ2 とした
とき、 Q1 とQ2 とは逆極性であり、かつ|Q1 |<|Q2
なる関係にある、 ことを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1
記載のクリーニング装置。
7. The first image carrier, wherein a tribo of the secondary transfer residual toner before being charged on the second image carrier and collected by the first image carrier is Q 1. when the triboelectric charge of the toner before being primarily transferred is charged to the Q 2 by the Q 1, Q 2 have opposite polarities, and | Q 1 | <| Q 2 |
7. The method according to claim 1, wherein:
A cleaning device as described.
【請求項8】 第1の像担持体は、感光ドラムである、 ことを特徴とする請求項1記載のクリーニング装置。8. The cleaning device according to claim 1, wherein the first image carrier is a photosensitive drum. 【請求項9】 前記第2の像担持体は、中間転写体であ
る、 ことを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれか1
記載のクリーニング装置。
9. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the second image bearing member is an intermediate transfer member.
A cleaning device as described.
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