JP2007057610A - Cleaning device and image forming apparatus having the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表面にトナーが付着した状態で回転するトナー担持体に当接して前記トナー担持体表面に付着したトナーを機械的にかき落とすスクレーパを有するトナー回収部材と、前記スクレーパにより前記トナー担持体表面からかき落とされたトナーを回収するトナー回収容器とを備えたクリーニング装置、および前記クリーニング装置を有する画像形成装置に関する。
本発明が適用される画像形成装置としては、電子写真方式のプリンタ、複写機、FAX(ファクシミリ)、複合機等が挙げられる。
なお、本願明細書において「像担持体」および「トナー担持体」は、次の意味で使用されている。
「像担持体」………表面にトナー像が形成される感光体ドラム、中間転写体等を意味しており、トナー像が形成されずにトナーが表面に付着する部材は意味していない。
「トナー担持体」…表面にトナー像が形成される感光体ドラム、中間転写体等と、トナー像が形成されずにトナーが表面に付着する部材(例えば、クリーニングロール、帯電ロール、転写ロール等)とを意味している。
The present invention provides a toner recovery member having a scraper that abuts on a rotating toner carrier with the toner attached thereto and mechanically scrapes off the toner adhering to the surface of the toner carrier, and the toner carrier by the scraper. The present invention relates to a cleaning device including a toner recovery container for recovering toner scraped off from the body surface, and an image forming apparatus having the cleaning device.
Examples of the image forming apparatus to which the present invention is applied include an electrophotographic printer, a copying machine, a FAX (facsimile), and a multifunction machine.
In the present specification, “image carrier” and “toner carrier” are used in the following meaning.
“Image carrier”... Means a photosensitive drum, intermediate transfer body or the like on which the toner image is formed, and does not mean a member on which the toner adheres to the surface without forming the toner image.
“Toner carrying member”: a photosensitive drum, an intermediate transfer member, etc. on which a toner image is formed, and a member (for example, a cleaning roll, a charging roll, a transfer roll, etc.) on which the toner adheres to the surface without forming a toner image ).
前記「表面にトナーが付着した状態で回転するトナー担持体」を、次に例示する。
(1)トナー像が形成される像担持体表面に残留したトナーを回収するクリーニングブラシに接触して回転し、前記クリーニングブラシに回収されたトナーを吸引するクリーニングバイアスが印加されるクリーニングロールにより構成されたトナー担持体。
(2)表面に形成されたトナー像が転写材に転写される像担持体により構成されたトナー担持体。
(3)静電潜像が形成され前記静電潜像がトナー像に現像される感光体層を表面に有する像担持体により構成されたトナー担持体。
(4)静電潜像が形成され前記静電潜像がトナー像に現像される感光体層を表面に有する像担持体から前記トナー像が転写される中間転写体により構成されたトナー担持体。
The “toner carrier that rotates with toner attached to the surface” will be exemplified below.
(1) A cleaning roll that rotates in contact with a cleaning brush that collects toner remaining on the surface of an image carrier on which a toner image is formed and is applied with a cleaning bias that sucks the toner collected on the cleaning brush. Toner carrier.
(2) A toner carrier composed of an image carrier on which a toner image formed on the surface is transferred to a transfer material.
(3) A toner carrier comprising an image carrier having a photosensitive layer on the surface on which an electrostatic latent image is formed and the electrostatic latent image is developed into a toner image.
(4) A toner carrier comprising an intermediate transfer member to which the toner image is transferred from an image carrier having a photoreceptor layer on the surface on which an electrostatic latent image is formed and the electrostatic latent image is developed into a toner image .
前記種類のクリーニング装置としては下記の技術(J01),(J02)が従来公知である。
(J01)特許文献1(特開平5−61396号公報)記載の技術
特許文献1には、像担持体上の残留トナーを接触回転するブラシに静電吸着させ、このブラシ上のトナーを接触回転するロールに静電移動させ、このロール表面のトナーを機械的にかき取るスクレーパを備えたクリーナが記載されている。このクリーナはロール上のトナー量を検出し、検出トナー量が一定量以下でスクレーパをロールから離間させることでスクレーパの磨耗を低減させ、クリーナを長寿命化させている。
(J02)特許文献2(特開平2002−351279号公報)記載の技術
特許文献2には、像担持体上に付着した紙粉等の異物を除去するための感光体クリーナが記載されている。前記感光体クリーナは、従来の残トナーを回収するための静電ブラシクリーナの下流側に感光体と非接触に配置されたフィルミング除去部材を有している。前記フィルミング除去部材は、AC+DCを印加された回転体と前記回転体表面に当接するスクレーパとを有しており、最終的に異物を前記回転体表面からかき取っている。
(J01) Technology described in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 5-61396) In
(J02) Technology described in Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-351279)
(前記(J01)特許文献1(特開5−61396号公報)記載の技術の問題点)
前記特許文献1記載の技術では、スクレーパはロールと摩擦することで磨耗するため、スクレーパをロールから離間させた後に再び接触させると磨耗面の接触状態が離間させる前と異なり、クリーニング性能が低下するので寿命前に離間させることは好ましくない。また、ロール上のトナー量検出のための制御が必要となり、コストアップになってしまうという問題がある。
しかし、離間させないで長時間使用しているとスクレーパは回転する静電ロールと当接しているためにその当接面が磨耗する。一定の力でスクレーパをトナー担持体に押し当てている場合、当然磨耗し、実効圧力(力/当接面の面積)が減少するのでクリーニング性能は低下する。特に問題なのは、トナー以外に紙粉やチリ、ホコリといったハウスダクト(以下、これらをまとめて「異物」という。)がスクレーパの当接部に挟まった場合、繊維状の歪んだ形状のためすり抜けよりも挟まった状態が続く場合の方が多い。この場合挟まった異物付近にはトナー像担持体とスクレーパとの間に隙間ができ、この隙間をトナーが通過しクリーニング不良が継続的に発生するという問題点がある。前記挟まりを回避すべく初期設定圧力を上げると突発的な挟まりはなくなるが磨耗が促進されるためクリーナの寿命は短くなってしまう。また、スクレーパの磨耗速度は、インプットトナー量が多いと研磨効果が働き加速される。
(Problem of the technique described in the above (J01) Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 5-61396))
In the technique described in
However, if the scraper is used for a long time without being separated, the contact surface is worn because the scraper is in contact with the rotating electrostatic roll. When the scraper is pressed against the toner carrier with a constant force, it naturally wears out, and the effective pressure (force / area of the contact surface) decreases, so that the cleaning performance deteriorates. In particular, when a house duct such as paper dust, dust, or dust (hereinafter collectively referred to as “foreign matter”) is sandwiched between the contact portions of the scraper in addition to the toner, it is more slippery due to the fibrous distorted shape. There are many cases where the pinch state continues. In this case, there is a problem that a gap is formed between the toner image carrier and the scraper in the vicinity of the trapped foreign matter, and the toner passes through this gap and cleaning failure continuously occurs. Increasing the initial set pressure to avoid the pinching eliminates sudden pinching, but promotes wear and shortens the life of the cleaner. In addition, the abrasion rate of the scraper is accelerated when the amount of input toner is large and the polishing effect works.
(前記(J02)特許文献2(特開2002−351279号公報)記載の技術の問題点)
前記特許文献2記載の技術では、上流側の静電ブラシクリーナはトナーを回収、下流側のフィルミング除去部材は異物回収と目的に応じて使用用途を使い分けているが、実際は上流側のブラシに異物が静電的に回収される。このような場合、当然のことながら異物はブラシに対向するロールに回収され、最終的にはロール表面に当接するスクレーパでかき落とされることになる。
しかし、スクレーパは回転する静電ロールと当接しているため、長時間使用していると当接面が磨耗する。一定の力でスクレーパをトナー担持体に押し当てている場合、磨耗すると当然実効圧力(力/当接面の面積)が減少するのでクリーニング性能は低下する。したがって、この特許文献2記載の技術も、前記特許文献1記載の技術と同様に、スクレーパの当接部に異物が挟まり、挟まった異物付近にはトナー像担持体とスクレーパとの間に隙間ができ、この隙間をトナーが通過しクリーニング不良が継続的に発生するという問題点がある。したがって、通常の静電ブラシのみの場合はもちろん、特許文献2のようにブラシ下流側にフィルミング除去部材を配置しても、前記特許文献1と同様の問題点がある。
(Problems of the technique described in the above-mentioned (J02) Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-351279))
In the technique described in
However, since the scraper is in contact with the rotating electrostatic roll, the contact surface is worn out when used for a long time. When the scraper is pressed against the toner carrier with a constant force, the cleaning performance deteriorates because the effective pressure (force / area of the contact surface) naturally decreases when worn. Therefore, in the technique described in
本発明は前記事情に鑑み、次の記載内容(O01),(O02)を技術的課題とする。
(O01)トナー担持体表面に付着したトナーを除去するスクレーパを有するクリーニング装置および前記クリーニング装置を使用する画像形成装置において、前記トナー担持体表面とスクレーパとの当接部に異物が挟まることにより生じるクリーニング不良の発生を長期間にわたって抑止することが可能なクリーニング装置および画像形成装置を提供すること。
(O02)長期間にわたって安定したクリーニング性能を維持することが可能なクリーニグ装置および画像形成装置を提供すること。
In view of the above circumstances, the present invention has the following contents (O01) and (O02) as technical problems.
(O01) In a cleaning device having a scraper for removing toner adhering to the surface of a toner carrying member and an image forming apparatus using the cleaning device, foreign matter is caught in the contact portion between the surface of the toner carrying member and the scraper. To provide a cleaning device and an image forming apparatus capable of suppressing the occurrence of defective cleaning over a long period of time.
(O02) To provide a cleaning device and an image forming apparatus capable of maintaining a stable cleaning performance for a long period of time.
次に、前記課題を解決するために案出した本発明(第1発明〜第3発明)を説明するが、本発明の構成要素には、後述の実施例の構成要素との対応を容易にするため、実施例の構成要素の符号をカッコで囲んだものを付記する。
なお、本発明を後述の実施例の符号と対応させて説明する理由は、本発明の理解を容易にするためであり、本発明の範囲を実施例に限定するためではない。
Next, the present invention (first to third inventions) devised to solve the above problems will be described. The components of the present invention can easily correspond to the components of the embodiments described later. For this reason, the reference numerals of the constituent elements of the embodiment are enclosed in parentheses.
The reason why the present invention is described in correspondence with the reference numerals of the embodiments described later is to facilitate the understanding of the present invention, and not to limit the scope of the present invention to the embodiments.
(第1発明)
前記課題を解決するために第1発明のクリーニング装置(CLB)は、次の構成要件(A01)〜(A03)を備えたことを特徴とする。
(A01)表面にトナーが付着した状態で回転するトナー担持体(Py〜Pk,4)に当接して前記トナー担持体(Py〜Pk,4)表面に付着したトナーを機械的にかき落とすスクレーパ(6,7)を有するトナー回収部材(2+3+4+6+7)、
(A02)前記スクレーパ(6,7)により前記トナー担持体(Py〜Pk,4)表面からかき落とされたトナーを回収するトナー回収容器(1)、
(A03)前記トナー担持体(Py〜Pk,4)表面に沿って配置されたスクレーパ(6,7)を複数個有する前記トナー回収部材(2+3+4+6+7)。
(First invention)
In order to solve the above-mentioned problems, the cleaning device (CLB) according to the first aspect of the present invention includes the following structural requirements (A01) to (A03).
(A01) A scraper that abuts on a rotating toner carrier (Py to Pk, 4) with toner adhered to the surface and mechanically scrapes off the toner adhered to the surface of the toner carrier (Py to Pk, 4). Toner recovery member (2 + 3 + 4 + 6 + 7) having (6, 7),
(A02) a toner collection container (1) for collecting the toner scraped off from the surface of the toner carrier (Py to Pk, 4) by the scraper (6, 7);
(A03) The toner recovery member (2 + 3 + 4 + 6 + 7) having a plurality of scrapers (6, 7) arranged along the surface of the toner carrier (Py to Pk, 4).
(第1発明の作用)
前記構成要件(A01)〜(A03)を備えた第1発明のクリーニング装置(CLB)では、トナー回収部材(2+3+4+6+7)は、トナー担持体(Py〜Pk,4)表面に沿って配置されたスクレーパ(6,7)を複数個有する。前記複数のスクレーパ(6,7)は、表面にトナーが付着した状態で回転するトナー担持体(Py〜Pk,4)に当接して前記トナー担持体(Py〜Pk,4)表面に付着したトナーを機械的にかき落とす。
トナー回収容器(1)は、前記複数のスクレーパ(6,7)により前記トナー担持体(Py〜Pk,4)表面からかき落とされたトナーを回収する。
前記複数のスクレーパ(6,7)を設けることにより、1つのスクレーパ(6,7)に寿命がきても、残りの全てのスクレーパ(6,7)の寿命が来るまで良好なクリーニングを安定して行うことができる。したがって、長期間にわたって良好な画像を形成することができるので、信頼性が高い画像形成装置を得られる。
(Operation of the first invention)
In the cleaning device (CLB) according to the first aspect of the present invention having the structural requirements (A01) to (A03), the toner recovery member (2 + 3 + 4 + 6 + 7) is a scraper disposed along the surface of the toner carrier (Py to Pk, 4). A plurality of (6, 7). The plurality of scrapers (6, 7) are in contact with the surface of the toner carrier (Py-Pk, 4) in contact with the rotating toner carrier (Py-Pk, 4) with the toner attached to the surface. Toner is mechanically scraped off.
The toner collection container (1) collects the toner scraped off from the surface of the toner carrier (Py to Pk, 4) by the plurality of scrapers (6, 7).
By providing the plurality of scrapers (6, 7), even if one scraper (6, 7) has reached the end of its life, stable cleaning can be stably performed until all remaining scrapers (6, 7) have reached the end of their lives. It can be carried out. Therefore, a good image can be formed over a long period of time, and an image forming apparatus with high reliability can be obtained.
(本発明の形態1)
本発明の形態1のクリーニグ装置(CLB)は、前記第1発明において次の構成要件(A04),(A05)を備えたことを特徴とする。
(A04)前記トナー担持体(Py〜Pk,B)表面に沿って前記トナー担持体(Py〜Pk,B)回転方向上流側に配置された第1スクレーパ(6)および下流側に配置された第2スクレーパ(7)を有する前記トナー回収部材(2+3+4+6+7)、
(A05)前記トナー担持体(Py〜Pk,B)表面への初期当接圧力が前記第2スクレーパ(7)よりも低く設定された前記第1スクレーパ(6)。
(第1発明の形態1の作用)
前記構成要件(A04),(A05)を備えた本発明の形態1のクリーニグ装置(CLB)では、前記トナー回収部材(2+3+4+6+7)は、前記トナー担持体(Py〜Pk,B)表面に沿って前記トナー担持体(Py〜Pk,B)回転方向上流側に配置された第1スクレーパ(6)および下流側に配置された第2スクレーパ(7)を有しており、前記第1スクレーパ(6)は、前記トナー担持体(Py〜Pk,B)表面への初期当接圧力が前記第2スクレーパ(7)よりも低く設定される。このため、上流側の第1スクレーパ(6)では、下流側の第2スクレーパ(7)へ突入するトナー量を減らすことができると同時に、初期当接圧力が小さいので、長期にわたって使用しても磨耗量を少なくすることができる。また、下流側の第2スクレーパ(7)はトナー突入量が少ないので初期当接圧力を上流側の第1スクレーパ(6)より高くしても磨耗量を少なくすることができる。
つまり、第1スクレーパ(6)には第2スクレーパ(7)へのインプットトナー量を低減させる役割を持たせ、第2スクレーパ(7)には確実にトナーをかき取る役割を持たせることで、結果として各スクレーパ(6,7)の磨耗速度を遅らせることができる。
(
The cleaning device (CLB) according to the first embodiment of the present invention is characterized in that in the first invention, the following structural requirements (A04) and (A05) are provided.
(A04) A first scraper (6) disposed on the upstream side in the rotational direction of the toner carrier (Py to Pk, B) along the surface of the toner carrier (Py to Pk, B) and a downstream side The toner recovery member (2 + 3 + 4 + 6 + 7) having a second scraper (7);
(A05) The first scraper (6) in which an initial contact pressure to the surface of the toner carrier (Py to Pk, B) is set lower than that of the second scraper (7).
(Operation of
In the cleaning device (CLB) according to the first embodiment of the present invention having the structural requirements (A04) and (A05), the toner recovery member (2 + 3 + 4 + 6 + 7) is along the surface of the toner carrier (Py to Pk, B). The toner carrying member (Py to Pk, B) includes a first scraper (6) disposed upstream in the rotation direction and a second scraper (7) disposed downstream, and the first scraper (6 ) Is set such that the initial contact pressure on the surface of the toner carrier (Py to Pk, B) is lower than that of the second scraper (7). For this reason, the upstream first scraper (6) can reduce the amount of toner entering the downstream second scraper (7) and at the same time has a small initial contact pressure, so that it can be used for a long time. The amount of wear can be reduced. Further, since the downstream second scraper (7) has a small amount of toner entering, the amount of wear can be reduced even if the initial contact pressure is made higher than that of the upstream first scraper (6).
That is, the first scraper (6) has a role of reducing the amount of input toner to the second scraper (7), and the second scraper (7) has a role of scraping toner reliably. As a result, the wear rate of each scraper (6, 7) can be delayed.
(第2発明)
第2発明のクリーニング装置(CLB′,CLB″)は、次の構成要件(A01),(A02),(A06)を備えたことを特徴とする。
(A01)表面にトナーが付着した状態で回転するトナー担持体(Py〜Pk,B)に当接して前記トナー担持体(Py〜Pk,B)表面に付着したトナーを機械的にかき落とすスクレーパ(2,9)を有するトナー回収部材(2+3+4+9+11,2+3+4+9+11′)、
(A02)前記スクレーパ(2,9)により前記トナー担持体(Py〜Pk,B)表面からかき落とされたトナーを回収するトナー回収容器(1)、
(A06)前記トナー担持体(Py〜Pk,B)と前記スクレーパ(2,9)との当接部に隣接し且つ前記トナー担持体(Py〜Pk,B)および前記スクレーパ(2,9)から離れて配置された電極(11,11′)であって、前記当接部に異物が進入するのを防止するためにACバイアスおよびDCバイアスの中の少なくとも1つのバイアスが印加される前記電極(11,11′)を有する前記トナー回収部材(2+3+4+9+11,2+3+4+9+11′)。
(Second invention)
The cleaning device (CLB ′, CLB ″) of the second invention is characterized in that it comprises the following constituent elements (A01), (A02), (A06).
(A01) A scraper that mechanically scrapes off the toner adhering to the surface of the toner carrier (Py to Pk, B) in contact with the rotating toner carrier (Py to Pk, B) with the toner adhering to the surface. Toner recovery member (2 + 3 + 4 + 9 + 11, 2 + 3 + 4 + 9 + 11 ′) having (2,9),
(A02) a toner collection container (1) for collecting the toner scraped off from the surface of the toner carrier (Py to Pk, B) by the scraper (2, 9);
(A06) Adjacent to the contact portion between the toner carrier (Py to Pk, B) and the scraper (2, 9) and the toner carrier (Py to Pk, B) and the scraper (2, 9) The electrode (11, 11 ') disposed away from the electrode, to which at least one of an AC bias and a DC bias is applied in order to prevent foreign matter from entering the contact portion The toner collecting member (2 + 3 + 4 + 9 + 11, 2 + 3 + 4 + 9 + 11 ') having (11,11').
(第2発明の作用)
前記構成要件(A01),(A02),(A06)を備えた第2発明のクリーニング装置(CLB′,CLB″)では、トナー回収部材(2+3+4+9+11,2+3+4+9+11′)のスクレーパ(2,9)は、表面にトナーが付着した状態で回転するトナー担持体(Py〜Pk,B)に当接して前記トナー担持体(Py〜Pk,B)表面に付着したトナーを機械的にかき落とす。トナー回収容器(1)は、前記スクレーパ(2,9)により前記トナー担持体(Py〜Pk,B)表面からかき落とされたトナーを回収する。
前記トナー回収部材(2+3+4+9+11,2+3+4+9+11′)は、前記トナー担持体(Py〜Pk,B)と前記スクレーパ(2,9)との当接部に隣接し且つ前記トナー担持体(Py〜Pk,B)および前記スクレーパ(2,9)から離れて配置された電極(11,11′)を有する。前記電極(11,11′)には、ACバイアスおよびDCバイアスの中の少なくとも1つのバイアスが印加される。このため、トナー担持体(Py〜Pk,B)表面に付着し且つ帯電した異物がスクレーパ(2,9)に突入する前に異物先端が静電的に浮き上がって、スクレーパ(2,9)とトナー担持体(Py〜Pk,B)との当接部での前記異物の挟み込みを防止することができる。
(Operation of the second invention)
In the cleaning device (CLB ′, CLB ″) according to the second aspect of the present invention having the structural requirements (A01), (A02), (A06), the scraper (2, 9) of the toner collecting member (2 + 3 + 4 + 9 + 11, 2 + 3 + 4 + 9 + 11 ′) The toner adhering to the surface of the toner carrying member (Py to Pk, B) in contact with the rotating toner carrying member (Py to Pk, B) with the toner adhering to the surface is mechanically scraped off. (1) collects the toner scraped off from the surface of the toner carrier (Py to Pk, B) by the scraper (2, 9).
The toner collecting member (2 + 3 + 4 + 9 + 11, 2 + 3 + 4 + 9 + 11 ′) is adjacent to a contact portion between the toner carrier (Py to Pk, B) and the scraper (2, 9) and the toner carrier (Py to Pk, B). ) And the electrode (11, 11 ') arranged away from the scraper (2, 9). At least one of an AC bias and a DC bias is applied to the electrodes (11, 11 '). For this reason, before the charged foreign matter enters the scraper (2, 9), the tip of the foreign matter is electrostatically lifted up on the surface of the toner carrier (Py to Pk, B), and the scraper (2, 9). The foreign matter can be prevented from being caught at the contact portion with the toner carrier (Py to Pk, B).
前記当接部に異物が進入するのを防止するための前記電極(11,11′)に、DCバイアスのみを印加する場合には、印加する前記DCバイアスと逆極性に帯電して前記トナー担持体(Py〜Pk,B)表面に付着している異物を前記トナー担持体(Py〜Pk,B)表面から浮き上がらせることにより、前記異物が前記当接部に進入するのを防止することができる。なお、前記トナー担持体(Py〜Pk,B)にDCバイアスが印加されている場合には、そのDCバイアスと同極性で且つより大きなDCバイアスを前記電極(11,11′)に印加することにより、前記DCバイアスと逆極性に帯電して前記トナー担持体(Py〜Pk,B)表面に付着している異物を前記トナー担持体(Py〜Pk,B)表面から浮き上がらせて前記当接部に進入するのを防止することができる。
前記当接部に異物が進入するのを防止するための前記電極(11,11′)に、ACバイアスのみを印加する場合には、+極性または−極性に帯電して前記トナー担持体(Py〜Pk,B)表面に付着している異物を、前記トナー担持体(Py〜Pk,B)表面から浮き上がらせるように振動させることにより、前記異物が前記当接部に進入するのを防止することができる。
When only a DC bias is applied to the electrodes (11, 11 ') for preventing foreign matter from entering the contact portion, the toner carrying is carried out by charging with a polarity opposite to the applied DC bias. The foreign matter adhering to the surface of the body (Py to Pk, B) is lifted from the surface of the toner carrier (Py to Pk, B), thereby preventing the foreign matter from entering the contact portion. it can. When a DC bias is applied to the toner carrier (Py to Pk, B), a larger DC bias having the same polarity as that of the DC bias is applied to the electrodes (11, 11 '). Thus, the foreign matter charged to the opposite polarity to the DC bias and adhering to the surface of the toner carrier (Py to Pk, B) is lifted from the surface of the toner carrier (Py to Pk, B) and the contact is made. It is possible to prevent entry into the part.
When only an AC bias is applied to the electrodes (11, 11 ') for preventing foreign matter from entering the contact portion, the toner carrier (Py) is charged with a positive polarity or a negative polarity. ~ Pk, B) The foreign matter adhering to the surface is vibrated so as to float from the surface of the toner carrier (Py ~ Pk, B), thereby preventing the foreign matter from entering the contact portion. be able to.
(本発明の形態2)
本発明の形態2のクリーニング装置は、前記第1発明もしくは第2発明または本発明の形態1において次の構成要件(A07)を備えたことを特徴とする。
(A07)トナー像が形成される像担持体(Py〜Pk)表面に残留したトナーを回収するクリーニングブラシ(3)に接触して回転し、前記クリーニングブラシ(3)に回収されたトナーを吸引するクリーニングバイアスが印加されるクリーニングロール(4)により構成された前記トナー担持体(4)。
(本発明の形態2の作用)
前記構成要件(A07)を備えた本発明の形態2のクリーニング装置では、トナー像が形成される像担持体(Py〜Pk)表面に残留したトナーを回収するクリーニングブラシ(3)に接触して回転し、前記クリーニングブラシ(3)に回収されたトナーを吸引するクリーニングバイアスが印加されるクリーニングロール(4)により構成された前記トナー担持体(4)に当接するスクレーパ(2)により、前記トナー担持体表面(クリーニングロール表面)を、長期間にわたって良好にクリーニングすることができる。
(
A cleaning device according to a second aspect of the present invention is characterized in that the first or second aspect of the present invention or the first aspect of the present invention comprises the following constituent element (A07).
(A07) Rotates in contact with the cleaning brush (3) that collects toner remaining on the surface of the image carrier (Py to Pk) on which the toner image is formed, and sucks the toner collected by the cleaning brush (3) The toner carrier (4) constituted by a cleaning roll (4) to which a cleaning bias is applied.
(Operation of
In the cleaning device according to the second embodiment of the present invention having the structural requirement (A07), the cleaning device contacts the cleaning brush (3) that collects the toner remaining on the surface of the image carrier (Py to Pk) on which the toner image is formed. The toner is rotated by a scraper (2) that is in contact with the toner carrier (4) that is constituted by a cleaning roll (4) to which a cleaning bias is applied to suck the toner collected by the cleaning brush (3). The surface of the carrier (cleaning roll surface) can be cleaned well over a long period of time.
(本発明の形態3)
本発明の形態3のクリーニング装置は、前記第1発明もしくは第2発明または本発明の形態1において次の構成要件(A08)を備えたことを特徴とする。
(A08)表面に形成されたトナー像が転写材に転写される像担持体(Py〜Pk)により構成された前記トナー担持体(Py〜Pk)。
(本発明の形態3の作用)
前記構成要件(A08)を備えた本発明の形態3のクリーニング装置では、表面に形成されたトナー像が転写材に転写される像担持体(Py〜Pk)により構成された前記トナー担持体(Py〜Pk)に当接するスクレーパ(2)により、前記トナー担持体表面(像担持体表面)を、長期間にわたって良好にクリーニングすることができる。
(
A cleaning device according to a third aspect of the present invention is characterized in that the cleaning apparatus according to the first or second aspect of the present invention or the first aspect of the present invention has the following structural requirements (A08).
(A08) The toner carrier (Py to Pk) composed of an image carrier (Py to Pk) on which a toner image formed on the surface is transferred to a transfer material.
(Operation of
In the cleaning device according to the third embodiment of the present invention having the structural requirement (A08), the toner carrier (Py to Pk) formed by the image carrier (Py to Pk) on which the toner image formed on the surface is transferred to the transfer material. The surface of the toner carrier (image carrier surface) can be satisfactorily cleaned over a long period of time by the scraper (2) in contact with Py to Pk).
(本発明の形態4)
本発明の形態4のクリーニング装置は、前記本発明の形態3において次の構成要件(A09)を備えたことを特徴とする。
(A09)静電潜像が形成され前記静電潜像がトナー像に現像される感光体層を表面に有する像担持体(Py〜Pk)により構成された前記トナー担持体(Py〜Pk)。
(本発明の形態4の作用)
前記構成要件(A09)を備えた本発明の形態4のクリーニング装置では、静電潜像が形成され前記静電潜像がトナー像に現像される感光体層を表面に有する像担持体(Py〜Pk)により構成された前記トナー担持体(Py〜Pk)に当接するスクレーパ(2)により、前記トナー担持体表面(像担持体表面)を、長期間にわたって良好にクリーニングすることができる。
(Embodiment 4)
A cleaning device according to a fourth embodiment of the present invention is characterized in that, in the third embodiment of the present invention, the following configuration requirement (A09) is provided.
(A09) The toner carrier (Py to Pk) composed of an image carrier (Py to Pk) having a photosensitive layer on the surface on which an electrostatic latent image is formed and the electrostatic latent image is developed into a toner image. .
(Operation of
In the cleaning device according to the fourth embodiment of the present invention having the structural element (A09), an image carrier (Py) having a photosensitive layer on the surface on which an electrostatic latent image is formed and the electrostatic latent image is developed into a toner image. The surface of the toner carrier (the surface of the image carrier) can be satisfactorily cleaned over a long period of time by the scraper (2) that is in contact with the toner carrier (Py to Pk) constituted by .about.Pk).
(本発明の形態5)
本発明の形態5のクリーニング装置(CLB′)は、前記本発明の形態3において次の構成要件(A010)を備えたことを特徴とする。
(A010)静電潜像が形成され前記静電潜像がトナー像に現像される感光体層を表面に有する像担持体(Py〜Pk)から前記トナー像が転写される中間転写体(B)により構成された前記トナー担持体(B)。
(本発明の形態5の作用)
前記構成要件(A010)を備えた本発明の形態5のクリーニング装置(CLB′)では、静電潜像が形成され前記静電潜像がトナー像に現像される感光体層を表面に有する像担持体(Py〜Pk)から前記トナー像が転写される中間転写体(B)により構成された前記トナー担持体(B)に当接するスクレーパ(2)により、前記トナー担持体表面(中間転写体表面)を、長期間にわたって良好にクリーニングすることができる。
(Embodiment 5)
A cleaning device (CLB ′) according to
(A010) Intermediate transfer body (B) onto which the toner image is transferred from an image carrier (Py to Pk) having a photosensitive layer on the surface on which an electrostatic latent image is formed and the electrostatic latent image is developed into a toner image The toner carrier (B) constituted by
(Operation of
In the cleaning device (CLB ′) according to
(第3発明)
第3発明の画像形成装置(U)は、次の構成要件(A011)を備えたことを特徴とする。
(A011)請求項1ないし7のいずれか記載のクリーニング装置(CLB,CLB′,CLB″)。
(第3発明の作用)
前記構成要件(A011)を備えた第3発明の画像形成装置(U)では、請求項1ないし7のいずれか記載のクリーニング装置(CLB,CLB′,CLB″)を有しているので、前記画像形成装置(U)内のトナー担持体(Py〜Pk,B,4)に当接する前記クリーニング装置(CLB,CLB′,CLB″)のスクレーパ(2,6,7,9)により、前記トナー担持体(Py〜Pk,B,4)表面を、長期間にわたって良好にクリーニングすることができる。
(Third invention)
The image forming apparatus (U) according to the third aspect of the present invention is characterized by comprising the following structural requirements (A011).
(A011) The cleaning device (CLB, CLB ', CLB ") according to any one of
(Operation of the third invention)
The image forming apparatus (U) according to the third aspect of the present invention having the structural requirement (A011) includes the cleaning device (CLB, CLB ′, CLB ″) according to any one of
前述の本発明のクリーニグは、下記の効果(E01),(E02)を奏する。
(E01)トナー担持体表面に付着したトナーを除去するスクレーパを有するクリーニング装置および前記クリーニング装置を使用する画像形成装置において、前記トナー担持体表面とスクレーパとの当接部に異物が挟まることにより生じるクリーニング不良の発生を長期間にわたって抑止することが可能なクリーニング装置および画像形成装置を提供することができる。
(E02)長期間にわたって安定したクリーニング性能を維持することが可能なクリーニグ装置および画像形成装置を提供することができる。
The above-described cleaning of the present invention has the following effects (E01) and (E02).
(E01) In a cleaning device having a scraper that removes toner adhering to the surface of a toner carrying member and an image forming apparatus that uses the cleaning device, foreign matter is caught in the contact portion between the surface of the toner carrying member and the scraper. It is possible to provide a cleaning device and an image forming apparatus that can suppress the occurrence of defective cleaning over a long period of time.
(E02) It is possible to provide a cleaning apparatus and an image forming apparatus capable of maintaining stable cleaning performance for a long period of time.
次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の具体例(実施例)を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をX軸方向、左右方向をY軸方向、上下方向をZ軸方向とし、矢印X,−X,Y,−Y,Z,−Zで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
Next, specific examples (examples) of the embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the following examples.
In order to facilitate understanding of the following description, in the drawings, the front-rear direction is the X-axis direction, the left-right direction is the Y-axis direction, the up-down direction is the Z-axis direction, and arrows X, -X, Y, -Y, The direction indicated by Z and -Z or the indicated side is defined as the front side, the rear side, the right side, the left side, the upper side, the lower side, or the front side, the rear side, the right side, the left side, the upper side, and the lower side, respectively.
In the figure, “•” in “○” means an arrow heading from the back of the page to the front, and “×” in “○” is the front of the page. It means an arrow pointing from the back to the back.
(実施例1)
図1は本発明の実施例1の画像形成装置(タンデム式デジタルカラー複写機)の全体説明図である。
図1において、画像形成装置Uは、UI(ユーザインタフェース)、イメージ入力装置U1、給紙装置U2、画像形成装置本体U3、および用紙処理装置U4を有している。
Example 1
FIG. 1 is an overall explanatory view of an image forming apparatus (tandem digital color copying machine) according to a first embodiment of the present invention.
In FIG. 1, the image forming apparatus U includes a UI (user interface), an image input apparatus U1, a paper feeding apparatus U2, an image forming apparatus main body U3, and a paper processing apparatus U4.
(ユーザインタフェースUI)
UIは、表示器UI1、コピースタートキーUI2およびテンキーUI3等の入力キーを有している。
(イメージ入力装置U1)
イメージ入力装置U1は、自動原稿搬送装置またはイメージスキャナ等により構成されている。
図1において、イメージ入力装置U1では、照明された原稿(図示せず)からの反射光は、図示しない露光光学系、CCD(固体撮像素子)及び画像処理回路(図示せず)でR(赤)、G(緑)、B(青)の画像データに変換されて、所定のタイミングで画像形成装置本体U3に入力される。
(User interface UI)
The UI has input keys such as a display UI1, a copy start key UI2, and a numeric keypad UI3.
(Image input device U1)
The image input device U1 includes an automatic document feeder, an image scanner, or the like.
In FIG. 1, in the image input device U1, reflected light from an illuminated document (not shown) is R (red) by an exposure optical system, a CCD (solid-state imaging device) and an image processing circuit (not shown). ), G (green), and B (blue) image data, and input to the image forming apparatus body U3 at a predetermined timing.
(給紙装置U2)
給紙装置U2は複数の給紙トレイTR1〜TR4、前記各給紙トレイTR1〜TR4に収容された画像記録用の記録用紙Sを取り出して画像形成装置本体U3に搬送する給紙路SH1等を有している。
(Paper Feeder U2)
The sheet feeding device U2 includes a plurality of sheet feeding trays TR1 to TR4, and a sheet feeding path SH1 for taking out the recording sheets S for image recording stored in the sheet feeding trays TR1 to TR4 and transporting them to the image forming apparatus body U3. Have.
(画像形成装置本体U3)
図1において、画像形成装置本体U3は、前記給紙装置U2から搬送された記録用紙Sに画像記録を行う画像記録部、トナーディスペンサー装置U3a、および2次転写用搬送路SH2、用紙排出路SH3、用紙反転路SH4、用紙循環路SH6等を有している。
また、画像形成装置本体U3は、コントローラC、前記コントローラCにより制御されるレーザ駆動回路Dおよび電源回路E等を有している。コントローラCにより作動を制御されるレーザ駆動回路Dは、前記イメージ入力装置U1から入力されたY(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(黒)の画像データに応じたレーザ駆動信号を所定のタイミングで、各色のトナー像形成装置UY,UM,UC,UKの潜像形成装置ROSy,ROSm,ROSc,ROSkに出力する。
(Image forming apparatus body U3)
In FIG. 1, an image forming apparatus main body U3 includes an image recording unit that records an image on a recording sheet S conveyed from the sheet feeding device U2, a toner dispenser device U3a, a secondary transfer conveyance path SH2, and a sheet discharge path SH3. The sheet reversing path SH4, the sheet circulation path SH6, and the like.
Further, the image forming apparatus main body U3 includes a controller C, a laser drive circuit D controlled by the controller C, a power supply circuit E, and the like. The laser drive circuit D, the operation of which is controlled by the controller C, is laser driven in accordance with Y (yellow), M (magenta), C (cyan), and K (black) image data input from the image input device U1. Signals are output to the toner image forming apparatuses UY, UM, UC, and UK of latent images forming apparatuses ROSy, ROSm, ROSc, and ROSk of the respective colors at a predetermined timing.
図1において、K(黒)のトナー像形成装置UKは、像担持体(感光体ドラム、トナー像担持体)Pkと、その周囲に配置された帯電器(スコロトロン)CCk、現像器Gk、像担持体クリーナ(クリーニング装置)CLk等を有している。
そして、他のトナー像形成装置UY,UM,UCも、前記トナー像形成装置Ukと同様に像担持体Py,Pm,Pcと、その周囲にそれぞれ配置された帯電器CCy,CCm,CCc、現像器Gy,Gm,Gc、像担持体クリーナ(クリーニング装置)CLy,CLm,CLc等を有している。
なお、前記各色のトナー像形成装置UY,UM,UC,UKは、画像形成装置本体U3の前方に引き出された引出位置と画像形成装置本体U3内部に装着された装着位置との間で移動可能に支持されている。
In FIG. 1, a K (black) toner image forming apparatus UK includes an image carrier (photosensitive drum, toner image carrier) Pk, a charger (scotron) CCk, a developer Gk, an image disposed around the image carrier. It has a carrier cleaner (cleaning device) CLk and the like.
The other toner image forming apparatuses UY, UM, and UC also have image carriers Py, Pm, and Pc, and chargers CCy, CCm, and CCc disposed around the image carriers Py, Pm, and Pc, as well as the toner image forming apparatus Uk. And Gy, Gm, Gc, image carrier cleaners (cleaning devices) CLy, CLm, CLc, and the like.
The toner image forming apparatuses UY, UM, UC, UK of the respective colors are movable between a drawing position pulled out in front of the image forming apparatus main body U3 and a mounting position mounted inside the image forming apparatus main body U3. It is supported by.
図1において、像担持体Py,Pm,Pc,Pkは、それぞれ帯電器(コロナ放電器)CCy,CCm,CCc,CCkにより一様に帯電された後、前記潜像形成装置ROSy,ROSm,ROSc,ROSkの出力するレーザビームLy,Lm,Lc,Lkによりその表面に静電潜像が形成される。前記像担持体Py,Pm,Pc,Pk表面の静電潜像は、現像器Gy,Gm,Gc,GkによりY(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(黒)の色のトナー像に現像される。 In FIG. 1, image carriers Py, Pm, Pc, Pk are uniformly charged by chargers (corona dischargers) CCy, CCm, CCc, CCk, respectively, and then the latent image forming devices ROSy, ROSm, ROSc. , ROSk outputs an electrostatic latent image on its surface by the laser beams Ly, Lm, Lc, Lk. The electrostatic latent images on the surfaces of the image carriers Py, Pm, Pc, and Pk are Y (yellow), M (magenta), C (cyan), and K (black) colors by developing units Gy, Gm, Gc, and Gk. The toner image is developed.
像担持体Py,Pm,Pc,Pk表面上のトナー像は、1次転写ロールT1y,T1m,T1c,T1kにより中間転写ベルトB上に順次重ねて1次転写され、中間転写ベルトB上にカラー画像が形成される。中間転写ベルトB上に形成されたカラートナー像は、2次転写領域Q4に搬送される。
なお、黒画像データのみの場合はK(黒)の像担持体Pkおよび現像器Gkのみが使用され、黒のトナー像のみが形成される。
1次転写後、像担持体Py,Pm,Pc,Pk表面の残留トナーは像担持体用の像担持体クリーナCLy,CLm,CLc,CLkによりクリーニングされる。
The toner images on the surface of the image carriers Py, Pm, Pc, and Pk are primarily transferred onto the intermediate transfer belt B by the primary transfer rolls T1y, T1m, T1c, and T1k, and then transferred onto the intermediate transfer belt B. An image is formed. The color toner image formed on the intermediate transfer belt B is conveyed to the secondary transfer area Q4.
In the case of only black image data, only the K (black) image carrier Pk and the developing device Gk are used, and only a black toner image is formed.
After the primary transfer, residual toner on the surface of the image carrier Py, Pm, Pc, Pk is cleaned by image carrier cleaners CLy, CLm, CLc, CLk for the image carrier.
ベルトモジュールBMは、前記中間転写ベルトBと、ベルト駆動ロールRd、テンションロールRt、ウォーキングロールRw、複数のアイドラロール(フリーロール)RfおよびバックアップロールT2aを含むベルト支持ロール(Rd,Rt,Rw,Rf,T2a)と、前記1次転写ロールT1y,T1m,T1c,T1kとを有している。そして、前記中間転写ベルトBは前記ベルト支持ロール(Rd,Rt,Rw,Rf,T2a)により矢印Ya方向に回転移動可能に支持されている。 The belt module BM includes a belt support roll (Rd, Rt, Rw, Rd, Rt, Rw, belt drive roll Rd, tension roll Rt, walking roll Rw, a plurality of idler rolls (free rolls) Rf, and a backup roll T2a. Rf, T2a) and the primary transfer rolls T1y, T1m, T1c, T1k. The intermediate transfer belt B is supported by the belt support rolls (Rd, Rt, Rw, Rf, T2a) so as to be rotatable in the arrow Ya direction.
前記バックアップロールT2aの下方には2次転写ユニットUtが配置されている。2次転写ユニットUtの2次転写ロールT2bは、前記中間転写ベルトBを挟んでバックアップロールT2aに離隔および圧接可能(離接可能)に配置されており、前記2次転写ロールT2bが中間転写ベルトBと圧接する領域(ニップ)により2次転写領域Q4が形成されている。また、前記バックアップロールT2aにはコンタクトロールT2cが当接しており、前記ロールT2a〜T2cにより2次転写器(転写装置)T2が構成されている。
前記コンタクトロールT2cにはコントローラCにより制御される電源回路E(図1参照)から所定のタイミングでトナーの帯電極性と同極性の2次転写電圧が印加される。
A secondary transfer unit Ut is disposed below the backup roll T2a. The secondary transfer roll T2b of the secondary transfer unit Ut is disposed so as to be separated and press-contactable (separable) to the backup roll T2a with the intermediate transfer belt B interposed therebetween, and the secondary transfer roll T2b is the intermediate transfer belt. A secondary transfer region Q4 is formed by a region (nip) in pressure contact with B. A contact roll T2c is in contact with the backup roll T2a, and a secondary transfer device (transfer device) T2 is constituted by the rolls T2a to T2c.
A secondary transfer voltage having the same polarity as the toner charging polarity is applied to the contact roll T2c from a power supply circuit E (see FIG. 1) controlled by the controller C at a predetermined timing.
図1において、前記給紙装置U2の給紙路SH1から給紙された記録用紙Sは、2次転写用搬送路SH2に配置されたレジロールRrに搬送される。記録用紙Sは、前記レジロールRrにより、カラートナー像が2次転写領域Q4に搬送されるのにタイミングを合わせて転写前用紙ガイドSG1を通って2次転写領域Q4に搬送される。
なお、転写前用紙ガイドSG1はレジロールRrとともに、画像形成装置本体U3に固定支持されている。
前記中間転写ベルトB上のカラートナー像は、前記2次転写領域Q4を通過する際に前記2次転写器T2により前記記録用紙Sに2次転写される。なお、フルカラー画像の場合は中間転写ベルトB表面に重ねて1次転写されたトナー像が一括して記録用紙Sに2次転写される。
2次転写後の前記中間転写ベルトBは、クリーニング装置(ベルトクリーナ)CLBによりクリーニングされる。なお、前記2次転写ロールT2bおよびベルトクリーナCLBは、中間転写ベルトBと離接自在(離隔および接触自在)に配設されている。
In FIG. 1, the recording paper S fed from the paper feed path SH1 of the paper feed device U2 is transported to a registration roll Rr disposed in the secondary transfer transport path SH2. The recording sheet S is conveyed by the registration roll Rr to the secondary transfer area Q4 through the pre-transfer sheet guide SG1 at the same timing as the color toner image is conveyed to the secondary transfer area Q4.
The pre-transfer sheet guide SG1 is fixedly supported by the image forming apparatus main body U3 together with the registration roll Rr.
The color toner image on the intermediate transfer belt B is secondarily transferred to the recording paper S by the secondary transfer device T2 when passing through the secondary transfer region Q4. In the case of a full-color image, the toner images primarily transferred onto the surface of the intermediate transfer belt B are secondarily transferred onto the recording paper S all at once.
The intermediate transfer belt B after the secondary transfer is cleaned by a cleaning device (belt cleaner) CLB. Note that the secondary transfer roll T2b and the belt cleaner CLB are disposed so as to be able to be separated from and contacted (separated and contacted) with the intermediate transfer belt B.
トナー像が2次転写された前記記録用紙Sは、転写後用紙ガイドSG2、用紙搬送ベルトBHを通って定着装置Fの一対の定着ロールFhと加圧ロールFpとが圧接する領域(定着領域)Q5に搬送される。前記記録用紙S上のトナー像は定着領域Q5を通過する際に定着装置Fにより加熱定着される。
前記定着装置Fの下流側には切替ゲートGT1が設けられている。前記切替ゲートGT1は2次転写用搬送路SH2を搬送されて定着領域Q5で加熱定着された記録用紙Sを、用紙処理装置U4に排出する用紙排出路SH3、または用紙反転路SH4側のいずれかに選択的に切り替える。前記用紙排出路SH3に搬送された用紙Sは、排出ロールRhにより、用紙処理装置U4のカール補正路SH5に搬送され、カール補正装置U4aによりカール(用紙の巻き癖)を補正された後、用紙処理装置U4の排出トレイTH1にフェイスアップ(用紙の画像定着面が上向き)で排出される。
The recording sheet S on which the toner image has been secondarily transferred is an area (fixing area) where the pair of fixing rolls Fh and the pressure roll Fp of the fixing device F are in pressure contact with each other through the post-transfer sheet guide SG2 and the sheet conveying belt BH. Transported to Q5. The toner image on the recording paper S is heated and fixed by the fixing device F when passing through the fixing region Q5.
A switching gate GT1 is provided on the downstream side of the fixing device F. The switching gate GT1 is provided on either the sheet discharge path SH3 for discharging the recording sheet S conveyed through the secondary transfer conveyance path SH2 and heated and fixed in the fixing region Q5 to the sheet processing apparatus U4, or on the sheet reversing path SH4 side. Selectively switch to. The sheet S conveyed to the sheet discharge path SH3 is conveyed to the curl correction path SH5 of the sheet processing device U4 by the discharge roll Rh, and the curl (paper curl) is corrected by the curl correction device U4a. The paper is discharged face up (the image fixing surface of the paper faces upward) onto the discharge tray TH1 of the processing device U4.
前記切替ゲートGT1により画像形成装置本体U3の前記用紙反転路SH4側に搬送された記録用紙Sは、シート状部材により構成されたマイラーゲートGT2を通って画像形成装置本体U3の前記用紙反転路SH4に搬送される。前記マイラーゲートGT2は用紙反転路SH4に搬送されてきた記録用紙Sをそのまま一旦通過させ、通過した記録用紙Sがスイッチバックして逆向きに搬送されてくると、反転状態でカール補正路SH5側に搬送する。この反転状態で前記カール補正路SH5に搬送された記録用紙Sは、前記用紙処理装置U4のカール補正装置U4aを通って用紙排出トレイTH1にフェイスダウン(用紙の画像定着面が下向き)で排出される。 The recording sheet S conveyed to the sheet reversing path SH4 side of the image forming apparatus main body U3 by the switching gate GT1 passes through the mylar gate GT2 formed of a sheet-like member, and the sheet reversing path SH4 of the image forming apparatus main body U3. It is conveyed to. The Mylar gate GT2 once passes the recording sheet S conveyed to the sheet reversing path SH4 as it is, and when the recording sheet S that has passed is switched back and conveyed in the reverse direction, the curl correction path SH5 side in the reversed state. Transport to. The recording paper S conveyed to the curl correction path SH5 in this inverted state passes through the curl correction device U4a of the paper processing device U4 and is discharged face down (the image fixing surface of the paper faces down) to the paper discharge tray TH1. The
前記画像形成装置本体の用紙反転路SH4の途中には用紙循環路SH6が接続されており、その接続部にはマイラーゲートGT3が配置されている。前記画像形成装置本体の用紙反転路SH4の下流端は用紙処理装置U4の用紙反転路SH7に接続されている。
前記切替ゲートGT1を通って用紙搬送路SH4に搬送された用紙は、前記マイラーゲートGT3により前記用紙処理装置U4の用紙反転路SH7側に搬送される。前記マイラーゲートGT3は、用紙反転路SH4を搬送されてきた記録用紙Sをそのまま一旦通過させ、通過した記録用紙Sがスイッチバックして逆向きに搬送されてくると、前記スイッチバックした用紙を用紙循環路SH6側にガイドする。
前記用紙循環路SH6に搬送された記録用紙Sは前記2次転写用搬送路SH2を通って前記転写領域Q4に再送される。
前記符号SH1〜SH7で示された要素により用紙搬送路SHが構成されている。また、前記用紙搬送路SHには、複数の用紙搬送ローラRaが配置されており、前記用紙搬送ローラRaは記録用紙Sを前記用紙搬送路SHに沿って搬送する。
前記用紙搬送路SH、用紙搬送ロールRa、レジロールRr、排出ロールRh、転写前用紙ガイドSG1、転写後用紙ガイドSG2、用紙搬送ベルトBH、切替ゲートGT1、マイラーゲートGT2,GT3で示された要素により用紙搬送装置SUが構成されている。
A sheet circulation path SH6 is connected in the middle of the sheet reversing path SH4 of the image forming apparatus main body, and a mylar gate GT3 is disposed at the connection portion. The downstream end of the sheet reversing path SH4 of the image forming apparatus main body is connected to the sheet reversing path SH7 of the sheet processing apparatus U4.
The sheet transported to the sheet transport path SH4 through the switching gate GT1 is transported to the sheet reversing path SH7 side of the sheet processing apparatus U4 by the mylar gate GT3. The Mylar gate GT3 once passes the recording sheet S conveyed through the sheet reversing path SH4 as it is, and when the recording sheet S that has passed through is switched back and conveyed in the reverse direction, the switched-back sheet is transferred to the sheet. Guide to the circulation path SH6 side.
The recording sheet S conveyed to the sheet circulation path SH6 is retransmitted to the transfer area Q4 through the secondary transfer conveyance path SH2.
A sheet transport path SH is constituted by the elements indicated by the symbols SH1 to SH7. A plurality of paper transport rollers Ra are arranged on the paper transport path SH, and the paper transport rollers Ra transport the recording paper S along the paper transport path SH.
By the elements indicated by the paper transport path SH, the paper transport roll Ra, the registration roll Rr, the discharge roll Rh, the pre-transfer paper guide SG1, the post-transfer paper guide SG2, the paper transport belt BH, the switching gate GT1, and the Mylar gates GT2 and GT3. A sheet conveying device SU is configured.
(クリーニング装置)
図2は実施例1のクリーニング装置の説明図である。
なお、前記クリーニング装置(ベルトクリーナ)CLBは、トナー回収容器(クリーニングケース、トナー回収部材本体)1と、前記トナー回収容器1に支持され且つエッジ(先端部)が前記中間転写ベルトBに当接するクリーニングブレード2と、前記トナー回収容器1内部に回転可能に支持されたクリーニングブラシ(静電ブラシ)3およびブラシクリーニングロール(トナー担持体)4と、前記ブラシクリーニングロール4表面に当接し機械的にトナーをブラシクリーニングロール4表面から掻き取る第1スクレーパ6および第2スクレーパ7と、掻き取られたトナーを廃トナー回収装置(図示せず)に運ぶトナー搬送オーガー8と、を有している。
前記クリーニングブレード2、クリーニングブラシ3、ブラシクリーニングロール4、第1スクレーパ6、第2スクレーパ7により、実施例1のトナー回収部材(2+3+4+6+7)が構成されている。
(Cleaning device)
FIG. 2 is an explanatory diagram of the cleaning device according to the first embodiment.
The cleaning device (belt cleaner) CLB is supported by the toner collection container (cleaning case, toner collection member main body) 1 and the
The
前記ブラシクリーニングロール4表面に当接する前記第1スクレーパ6および第2スクレーパ7は、前記第1スクレーパ6が前記第2スクレーパ7よりも前記ブラシクリーニングロール4の回転方向上流側に配置されている。
前記第1スクレーパ6は、その前後両端部(X軸方向両端部)が前記トナー回収容器1に固定されている第1スクレーパ支持部材6aに支持されている。
前記第2スクレーパ7は、前後両端部(X軸方向両端部)が前記トナー回収容器1に固定されている第2スクレーパ支持部材7aに支持されている。
The first scraper 6 and the second scraper 7 that are in contact with the surface of the
The first scraper 6 is supported by a first
The second scraper 7 is supported by a second
(実施例1の作用)
前記構成を備えた実施例1の画像形成装置Uでは、中間転写ベルトBのカラートナー像は、2次転写領域Q4を通過する際に2次転写器T2により記録用紙Sに2次転写される。前記中間転写ベルトB表面に付着した残留トナー等の異物は、前記中間転写ベルトBの回転に伴ってクリーニング装置(ベルトクリーナ)CLBの位置に搬送される。中間転写ベルトB表面の異物は、前記中間転写ベルトBと逆方向に回転するクリーニングブラシ3(すなわち、中間転写ベルトBとクリーニングブラシ3との接触部において逆方向に回転)から機械的な掻き取り力を受け、前記中間転写ベルトBとの付着力が弱められる。前記付着力が弱められた異物は、クリーニングブラシ3に印加されたトナーの帯電電位と逆極性のバイアスにより前記クリーニングブラシ3に移動し、前記クリーニングブラシ3に移動しなかった異物はその下流に設けられたクリーニングブレード2により掻き取られる。
前記クリーニングブラシ3に移動した異物は、前記ブラシクリーニングロール4の表面に移動する。前記ブラシクリーニングロール4の表面に移動したトナーは、前記第1スクレーパ6および第2スクレーパ7により掻き取られる。したがって、実施例1のクリーニング装置CLBは、2枚のスクレーパ6,7を有しているので、前記ブラシクリーニングロール4とスクレーパ6,7との当接部に異物(残留トナーや紙粉等)が挟まることにより生じるクリーニング不良の発生を抑止することができる。
(Operation of Example 1)
In the image forming apparatus U of Example 1 having the above-described configuration, the color toner image on the intermediate transfer belt B is secondarily transferred to the recording sheet S by the secondary transfer unit T2 when passing through the secondary transfer region Q4. . Foreign matter such as residual toner adhering to the surface of the intermediate transfer belt B is conveyed to the position of a cleaning device (belt cleaner) CLB as the intermediate transfer belt B rotates. The foreign matter on the surface of the intermediate transfer belt B is mechanically scraped from the cleaning
The foreign matter that has moved to the cleaning
(実施例1の異物すり抜けテスト時のクリーニング装置の構成要素の諸元、および動作条件)
(クリーニングブラシ3)
材質:ナイロン
パイル長(毛あし):5.4(mm)
太さ:2デニール(糸の太さの単位)
密度:120[103本/inch2]
ブラシ繊維抵抗:150(V)印加時の抵抗値が1×107(Ω・cm)以上
シャフト:φ6.5(mm)
回転速度:中間転写ベルトBに対して逆方向に0.1倍(すなわち、クリーニングブラシ3と中間転写ベルトBとの接触部において逆方向に回転。)
(Specifications and operating conditions of the components of the cleaning device during the foreign object slip-through test of Example 1)
(Cleaning brush 3)
Material: Nylon Pile length (hair coat): 5.4 (mm)
Thickness: 2 denier (unit of thread thickness)
Density: 120 [10 3 / inch 2 ]
Brush fiber resistance: Resistance value when applying 150 (V) is 1 × 10 7 (Ω · cm) or more Shaft: φ6.5 (mm)
Rotational speed: 0.1 times in the reverse direction with respect to the intermediate transfer belt B (that is, in the reverse direction at the contact portion between the cleaning
(ブラシクリーニングロール4)
材質:フェノール樹脂にカーボンを分散したもの
外径:φ12(mm)
回転速度:前記クリーニングブラシ3に対して逆方向に1倍
(第1スクレーパ6および第2スクレーパ7)
材質:第1スクレーパ6および第2スクレーパ7共にSUS(Stainless Used Steel、ステンレス)
初期当接圧接力:上流側の第1スクレーパ6では3.69(gf/mm)、下流側の第2スクレーパ7では6.14(gf/mm)
初期設定角度(すなわち、ブラシクリーニングロール4に当接する角度)θ:第1スクレーパ6および第2スクレーパ7共に28.5度
ブラシクリーニングロール4に当接する第1スクレーパ6と第2スクレーパ7との当接部の間隔:ブラシクリーニングロール4に沿って5(mm)
(Brush cleaning roll 4)
Material: Phenolic resin with carbon dispersed Outer diameter: φ12 (mm)
Rotational speed: 1 time in the opposite direction with respect to the cleaning brush 3 (first scraper 6 and second scraper 7)
Material: SUS (Stainless Used Steel, stainless steel) for both the first scraper 6 and the second scraper 7
Initial contact pressure contact force: 3.69 (gf / mm) for the first scraper 6 on the upstream side, 6.14 (gf / mm) for the second scraper 7 on the downstream side
Initial setting angle (that is, the angle that contacts the brush cleaning roll 4) θ: 28.5 degrees for both the first scraper 6 and the second scraper 7 The contact between the first scraper 6 and the second scraper 7 that contacts the
図3は実施例1のクリーニング装置の異物すり抜けテストの実験結果を示す図であり、スクレーパの枚数とクリーニング性との関係を示す図である。
実施例1の画像形成装置において、経時でのクリーニング装置CLBの第1スクレーパ6および第2スクレーパ7のクリーニング性能のテスト(異物すり抜けテスト)するため、前記クリーニング装置CLBにトナーを常に供給しながら、前記クリーニングブラシ3およびブラシクリーニングロール4を空回しした。そして、前記クリーニング装置CLBのサイクル数を実際の画像形成動作でのコピー枚数に換算して、10万枚、20万枚、30万枚、40万枚のときに、前記クリーニングブラシ3およびブラシクリーニングロール4の空回しを止めて異物(残留トナー、紙粉、チリやホコリといったハウスダスト等)すり抜けテストを行った。
前記異物すり抜けテストは、用意した異物(紙粉)を前記中間転写ベルトBの表面にタッチアップ(付着)させ、その上にトナー像を形成した。そして、前記トナー像をクリーニング装置CLBに送り、前記ブラシクリーニングロール4上のクリーニング不良トナー量を測定した。その結果を図3に示す。
FIG. 3 is a diagram showing an experimental result of the foreign object slip-through test of the cleaning device of Example 1, and is a diagram showing a relationship between the number of scrapers and the cleaning performance.
In the image forming apparatus according to the first exemplary embodiment, in order to test the cleaning performance of the first scraper 6 and the second scraper 7 of the cleaning device CLB over time (foreign object slipping test), while constantly supplying toner to the cleaning device CLB, The cleaning
In the foreign matter slip-through test, the prepared foreign matter (paper dust) was touched up (attached) to the surface of the intermediate transfer belt B, and a toner image was formed thereon. Then, the toner image was sent to a cleaning device CLB, and the amount of poorly cleaned toner on the
図3において、前記異物すり抜けテストの実験結果は下記の(1)〜(4)のようになった。
(1)用紙枚数が10万枚の場合
前記異物すり抜けテストにおいて、前記クリーニング装置CLBのサイクル数が実際の画像形成動作でのコピー枚数に換算して10万枚の場合、従来のスクレーパが一枚のクリーニング装置では、5回の異物すり抜けテストでクリーニング不良は発生しなかった。また、第1スクレーパ6および第2スクレーパ7を備えた本実施例1のクリーニング装置CLBでも、5回の異物すり抜けテストでは、クリーニング不良は発生しなかった。
(2)用紙枚数が20万枚の場合
前記異物すり抜けテストにおいて、前記クリーニング装置CLBのサイクル数が実際の画像形成動作でのコピー枚数に換算して20万枚の場合、従来のスクレーパが一枚のクリーニング装置では、5回の異物すり抜けテストでクリーニング不良が3回発生した。また、本実施例1のクリーニング装置CLBでは、5回の異物すり抜けテストにおいて、クリーニング不良は発生しなかった。
In FIG. 3, the experimental results of the foreign object slip-through test are as shown in the following (1) to (4).
(1) When the number of sheets is 100,000 In the foreign matter pass-through test, when the number of cycles of the cleaning device CLB is 100,000 in terms of the number of copies in the actual image forming operation, one conventional scraper is used. In the cleaning apparatus of No. 5, no defective cleaning occurred in the five foreign object slip-through tests. Further, even in the cleaning device CLB of the first embodiment provided with the first scraper 6 and the second scraper 7, no cleaning failure occurred in the five foreign object slipping tests.
(2) When the number of sheets is 200,000 When the number of cycles of the cleaning device CLB is 200,000 in terms of the number of copies in the actual image forming operation in the foreign object pass-through test, one conventional scraper is used. In this cleaning device, cleaning failure occurred three times in five foreign object slip-through tests. In the cleaning device CLB of Example 1, no cleaning failure occurred in the five foreign object slip-through tests.
(3)用紙枚数が30万枚の場合
前記異物すり抜けテストにおいて、前記クリーニング装置CLBのサイクル数が実際の画像形成動作でのコピー枚数に換算して30万枚の場合、従来のスクレーパが一枚のクリーニング装置では、5回の異物すり抜けテストでクリーニング不良が3回発生した。また、本実施例1のクリーニング装置CLBでは、5回の異物すり抜けテストにおいて、クリーニング不良は発生しなかった。
(4)用紙枚数が40万枚の場合
前記異物すり抜けテストにおいて、前記クリーニング装置CLBのサイクル数が実際の画像形成動作でのコピー枚数に換算して40万枚の場合、従来のスクレーパが一枚のクリーニング装置では、5回の異物すり抜けテストでクリーニング不良が5回発生した。また、本実施例1のクリーニング装置CLBでは、5回の異物すり抜けテストにおいて、クリーニング不良は発生しなかった。
(3) When the number of sheets is 300,000 When the number of cycles of the cleaning device CLB is 300,000 in terms of the number of copies in the actual image forming operation in the foreign object pass-through test, one conventional scraper is used. In this cleaning device, cleaning failure occurred three times in five foreign object slip-through tests. In the cleaning device CLB of Example 1, no cleaning failure occurred in the five foreign object slip-through tests.
(4) When the number of sheets is 400,000 When the number of cycles of the cleaning device CLB is converted to the number of copies in the actual image forming operation in the foreign object pass-through test, one conventional scraper is used. In the cleaning device of No. 5, cleaning failure occurred 5 times in the foreign matter slip-through test. In the cleaning device CLB of Example 1, no cleaning failure occurred in the five foreign object slip-through tests.
本実施例1の第1スクレーパ6および第2スクレーパ7を備えたクリーニング装置CLBは、スクレーパが一枚の従来のクリーニング装置と比較して、第1スクレーパ6は従来よりも当接圧力が弱いので従来よりも磨耗量が低減する。第2スクレーパ7は従来よりも当接圧力が強い(すなわち、従来の圧力では紙粉の挟まりが発生するので当接圧力を強く設定)が第1スクレーパ6で大半のトナーがかきおとされることで第2スクレーパ7へのトナーのインプット量は従来よりも少ない。従ってスクレーパ6,7の磨耗に関して、摩擦力よりもトナーの研磨効果の寄与が大きいこの領域では従来よりも磨耗量が減少する。すなわち、スクレーパの磨耗量はスクレーパへのインプットトナーの量が多いと悪化する。それはトナーに付着した外添剤が研磨剤の働きをするからである。このため、前記異物すり抜けテストの実験結果で示すように、前記第1スクレーパ6および第2スクレーパ7は、従来のスクレーパが一枚の場合と比較して磨耗量が低減する。したがって、前記第1スクレーパ6および第2スクレーパ7は、長期間にわたって安定したクリーニング性能を維持することが可能となる。 The cleaning device CLB including the first scraper 6 and the second scraper 7 of the first embodiment has a lower contact pressure than the conventional scraper 6 compared to the conventional cleaning device having one scraper. The amount of wear is reduced compared to the conventional case. The second scraper 7 has a stronger contact pressure than the conventional one (that is, the conventional pressure causes the paper powder to be pinched, so the contact pressure is set higher), but the first scraper 6 removes most of the toner. As a result, the amount of toner input to the second scraper 7 is smaller than in the prior art. Accordingly, with respect to the wear of the scrapers 6 and 7, the amount of wear is smaller than in the conventional case in which the contribution of the toner polishing effect to the frictional force is greater. That is, the amount of wear of the scraper becomes worse when the amount of input toner to the scraper is large. This is because the external additive attached to the toner functions as an abrasive. For this reason, as shown in the experimental result of the foreign object slip-through test, the amount of wear of the first scraper 6 and the second scraper 7 is reduced as compared with the case of a single scraper. Therefore, the first scraper 6 and the second scraper 7 can maintain stable cleaning performance over a long period of time.
前記第1スクレーパ6は、前記ブラシクリーニングロール4の表面に初期当接圧接力3.69(gf/mm)で当接しており、前記第2スクレーパ7は初期当接圧接力6.14(gf/mm)で当接している。また従来では、4.5〜5.5(gf/mm)程度に設定されていた。このように、上流側の第1スクレーパ6は、下流側の第2スクレーパ7へ突入するトナー量を減らすことができると同時に、初期当接圧力が小さいので、長期にわたって使用しても磨耗量を少なくすることができる。また、下流側の第2スクレーパ7は、トナー突入量が少ないので初期当接圧力を上流側の第1スクレーパ6より高くしても磨耗量を少なくすることができる。
つまり、第1スクレーパ6には第2スクレーパ7へのインプットトナー量(スクレーパの当接部に挟まった異物量)を低減させる役割を持たせ、第2スクレーパ7には確実にトナーをかき取る役割を持たせることで、結果として各スクレーパ6,7の磨耗速度を遅らせることができる。
The first scraper 6 is in contact with the surface of the
That is, the first scraper 6 has a role of reducing the amount of toner input to the second scraper 7 (the amount of foreign matter sandwiched between the contact portions of the scraper), and the second scraper 7 has a role of reliably scraping off the toner. As a result, the wear rate of the scrapers 6 and 7 can be delayed.
図4は実施例1の異物すり抜けテスト時のスクレーパの磨耗量測定結果の説明図である。
前記異物すり抜けテストにおいて、前記クリーニング装置CLBのサイクル数を実際の画像形成動作でのコピー枚数に換算して、10万枚、20万枚、30万枚、40万枚のときのスクレーパ磨耗量を測定した。前記スクレーパ磨耗量の測定結果は下記の(1)〜(3)のようになった。
(1)従来のスクレーパが一枚のクリーニング装置を使用した場合のスクレーパの磨耗量
従来のスクレーパが一枚のクリーニング装置を使用した場合、従来のスクレーパは、コピー枚数が40万枚で約160(μm)の磨耗量があった。
(2)実施例1のクリーニング装置CLBを使用した場合の第1スクレーパの磨耗量
前記クリーニング装置CLBを使用した場合、前記第1スクレーパ6は、コピー枚数が40万枚で約40(μm)の磨耗量があった。
(3)実施例1のクリーニング装置CLBを使用した場合の第2スクレーパの磨耗量
前記クリーニング装置CLBを使用した場合、前記第2スクレーパ7は、コピー枚数が40万枚で約30(μm)の磨耗量があった。
FIG. 4 is an explanatory diagram of the result of measuring the amount of wear of the scraper during the foreign object slip-through test of Example 1.
In the foreign object slip-through test, the number of cycles of the cleaning device CLB is converted into the number of copies in the actual image forming operation, and the amount of scraper wear at 100,000, 200,000, 300,000, and 400,000 is calculated. It was measured. The measurement results of the scraper wear amount were as follows (1) to (3).
(1) Abrasion amount of the scraper when the conventional scraper uses a single cleaning device When the conventional scraper uses a single cleaning device, the conventional scraper has a copy number of 400,000 and is approximately 160 ( There was a wear amount of μm).
(2) Abrasion amount of the first scraper when the cleaning device CLB of Example 1 is used When the cleaning device CLB is used, the first scraper 6 has a copy number of about 40 (μm) with 400,000 copies. There was wear.
(3) Amount of wear of the second scraper when the cleaning device CLB of Example 1 is used When the cleaning device CLB is used, the second scraper 7 has a copy number of 400,000 copies and about 30 (μm). There was wear.
スクレーパ磨耗量が60(μm)を超えるとブラシクリーニングロール4表面をスクレーパで完全にかきとることが出来なくなり、表面上にトナーの層が出来てしまう。トナー層の分だけ抵抗が上昇してしまい適切なクリーニング電界を得ることが出来ないためにクリーニングブラシ3上のトナーを清掃することが出来なくなるので、結果として中間転写ベルトB表面のトナーをクリーニングブラシ3でクリーニングすることが出来ずにクリーニング不良が発生してしまう。従って、従来は約15万枚でクリーニング不良が発生していたのに対して本実施例1では40万枚まで使用してもクリーニング不良は発生しなかった。したがって、前記実施例1では、前記第1スクレーパ6および第2スクレーパ7により、前記クリーニング装置CLBおよび前記クリーニング装置CLBを備えた画像形成装置Uを長寿命化することができる。
If the scraper wear amount exceeds 60 (μm), the surface of the
(実施例2)
図5は実施例2のクリーニング装置の説明図である。
なお、この実施例2の説明において、前記実施例1の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施例2は、下記の点で前記実施例1と相違しているが、他の点では前記実施例1と同様に構成されている。
図5において、実施例2のブラシクリーニングロール(トナー担持体)4表面には、前記ブラシクリーニングロール4表面をクリーニングするスクレーパ9が当接している。前記スクレーパ9は、前後両端部(X軸方向両端部)が前記トナー回収容器1の内側に固定されたスクレーパ支持部材9aに支持されている。前記スクレーパ9よりも前記ブラシクリーニングロール4の回転方向上流側には、電極11が配置されている。
前記クリーニングブレード2、クリーニングブラシ3、ブラシクリーニングロール4、スクレーパ9、電極11により、実施例2のトナー回収部材(2+3+4+9+11)が構成されている。
前記トナー回収部材(2+3+4+9+11)、トナー回収容器1、トナー搬送オーガー8により、実施例2のクリーニング装置CLB′が構成されている。
(Example 2)
FIG. 5 is an explanatory diagram of the cleaning device according to the second embodiment.
In the description of the second embodiment, components corresponding to those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
The second embodiment is different from the first embodiment in the following points, but is configured in the same manner as the first embodiment in other points.
In FIG. 5, a
The
The toner collecting member (2 + 3 + 4 + 9 + 11), the
(実施例2の作用)
前記構成を備えた実施例2のクリーニング装置CLB′では、ブラシクリーニングロール4とスクレーパ9とのニップ部(当接部)の上流側に電極11が設けてあるため、前記ブラシクリーニングロール4の表面に付着した残留トナーや紙粉等の異物が前記ニップ部に突入する前に前記異物の先端が静電的に浮き上がり、前記スクレーパ9への挟み込みを防止することができる。前記スクレーパ9への挟み込みを防止することにより、前記スクレーパ9と前記ブラシクリーニングロール4とのニップ部に隙間ができるのを防止することができる。このため、前記ニップ部を異物が通過するのを防止することができるので、クリーニング不良を抑止し、前記ブラシクリーニングロール4上のクリーニング性を向上させることができる。
(Operation of Example 2)
In the cleaning device CLB ′ of the second embodiment having the above-described configuration, the
さらに、前記電極11により浮き上がった異物は、前記スクレーパ9により容易に除去することができる。
また、前記ブラシクリーニングロール4に付着した異物が正負(プラス、マイナス)どちらに帯電していても、前記電極11のACバイアスの振動により、前記異物の先端を確実に浮き上がらせることができるので、前記スクレーパ9が異物を挟み込むのを防止することができる。
Further, the foreign matter floating by the
In addition, regardless of whether the foreign matter attached to the
図6は実施例2の異物すり抜けテストの実験結果を示す図であり、電極の有無とブラシクリーニングロールのクリーニング性との関係を示す図である。
(実施例2の異物すり抜けテスト時のクリーニング装置の構成要素の諸元および動作条件)
(クリーニングブラシ)
材質:ナイロン
パイル長(毛あし):5.4(mm)
太さ:2デニール(糸の太さの単位)
密度:120[103本/inch2]
ブラシ繊維抵抗:150(V)印加時の抵抗値が1×107(Ω・cm)以上
シャフト:φ6.5(mm)
回転速度:中間転写ベルトBに対して逆方向に0.1倍に回転
印加電圧:−200(V)
FIG. 6 is a diagram showing experimental results of the foreign object slip-through test of Example 2, and is a diagram showing the relationship between the presence / absence of electrodes and the cleaning performance of the brush cleaning roll.
(Specifications and operating conditions of the components of the cleaning device during the foreign object slip-through test of Example 2)
(Cleaning brush)
Material: Nylon Pile length (hair coat): 5.4 (mm)
Thickness: 2 denier (unit of thread thickness)
Density: 120 [10 3 / inch 2 ]
Brush fiber resistance: Resistance value when applying 150 (V) is 1 × 10 7 (Ω · cm) or more Shaft: φ6.5 (mm)
Rotation speed: Rotate 0.1 times in the reverse direction with respect to the intermediate transfer belt B Applied voltage: -200 (V)
(ブラシクリーニングロール4)
材質:フェノール樹脂にカーボンを分散したもの
直径:φ12(mm)
回転速度:前記クリーニングブラシ3に対して逆方向に1倍
印加電圧:−400(V)に設定した。
(スクレーパ9)
材質:SUS(Stainless Used Steel、ステンレス)
厚さ:0.08(mm)
(電極11)
材質:SUSロール(ステンレスロール)
直径:φ3(mm)
設定位置:前記スクレーパ9と中間転写ベルトBとのニップ部から1(mm)上流側で且つ前記ブラシクリーニングロール4表面からの距離が1(mm)
印加電圧:DC(−600(V))+AC(Vpp=500(V)、2(kHz))
(Brush cleaning roll 4)
Material: Phenolic resin with carbon dispersed Diameter: φ12 (mm)
Rotational speed: 1 time in the opposite direction to the cleaning
(Scraper 9)
Material: SUS (Stainless Used Steel, stainless steel)
Thickness: 0.08 (mm)
(Electrode 11)
Material: SUS roll (stainless steel roll)
Diameter: φ3 (mm)
Setting position: 1 (mm) upstream from the nip between the
Applied voltage: DC (−600 (V)) + AC (Vpp = 500 (V), 2 (kHz))
実施例2の画像形成装置Uにおいて、経時でのクリーニング装置CLB′のクリーニング性能をテスト(異物すり抜けテスト)するため、前記クリーニング装置CLB′にトナーを常に供給しながら、前記クリーニングブラシ3およびブラシクリーニングロール4を空回しした。そして、用意した異物(紙粉)を一定時間間隔で前記像担持体Pyの表面にタッチアップさせ、その上にトナー像を形成した。前記トナー像をクリーニング装置CLB′に送り、前記ブラシクリーニングロール4上のクリーニング不良(残留トナーや紙粉)を測定した。その結果を図6に示す。
In the image forming apparatus U of the second embodiment, in order to test the cleaning performance of the cleaning device CLB ′ over time (foreign matter slip-through test), the cleaning
図6において、実施例2の異物すり抜けテストの結果、前記ブラシクリーニングロール4上のクリーニング状態は下記の(1)〜(4)のようになった。
(1)用紙枚数が10万枚の場合
前記ブラシクリーニングロール4上のクリーニング状態の実験において、前記クリーニング装置CLB′のサイクル数が実際の画像形成動作でのコピー枚数に換算して10万枚の場合、電極を備えていない従来のクリーニング装置では、4回の実験でクリーニング不良が3回発生した。また、電極11およびスクレーパ9を備えた本実施例2のクリーニング装置CLB′では、4回の実験でクリーニング不良は発生しなかった。
(2)用紙枚数が20万枚の場合
前記ブラシクリーニングロール4上のクリーニング状態の実験において、前記クリーニング装置CLB′のサイクル数が実際の画像形成動作でのコピー枚数に換算して20万枚の場合、電極を備えていない従来のクリーニング装置では、4回の実験でクリーニング不良が3回発生した。また、電極11およびスクレーパ9を備えた本実施例2のクリーニング装置CLB′では、4回の実験でクリーニング不良は発生しなかった。
In FIG. 6, as a result of the foreign object slip-through test of Example 2, the cleaning state on the
(1) When the number of sheets is 100,000 In the experiment of the cleaning state on the
(2) When the number of sheets is 200,000 In the experiment in the cleaning state on the
(3)用紙枚数が30万枚の場合
前記ブラシクリーニングロール4上のクリーニング状態の実験において、前記クリーニング装置CLB′のサイクル数が実際の画像形成動作でのコピー枚数に換算して30万枚の場合、電極を備えていない従来のクリーニング装置では、4回の実験でクリーニング不良が4回発生した。また、電極11およびスクレーパ9を備えた本実施例2のクリーニング装置CLB′では、4回の実験でクリーニング不良は発生しなかった。
(4)用紙枚数が40万枚の場合
前記ブラシクリーニングロール4上のクリーニング状態の実験において、前記クリーニング装置CLB′のサイクル数が実際の画像形成動作でのコピー枚数に換算して30万枚の場合、電極を備えていない従来のクリーニング装置では、4回の実験でクリーニング不良が4回発生した。また、電極11およびスクレーパ9を備えた本実施例2のクリーニング装置CLB′では、4回の実験でクリーニング不良は発生しなかった。
したがって実施例2では、前記電極11およびスクレーパ9により、前記クリーニング装置CLB′および前記クリーニング装置CLB′を備えた画像形成装置Uを長寿命化することができる。
その他、実施例2のクリーニング装置CLB′の作用効果は、前記実施例1のクリーニング装置CLBと同様の作用効果を奏する。
(3) When the number of sheets is 300,000 In the experiment in the cleaning state on the
(4) When the number of sheets is 400,000 In the experiment in the cleaning state on the
Therefore, in the second embodiment, the
In addition, the operational effects of the cleaning device CLB ′ of the second embodiment are the same as those of the cleaning device CLB of the first embodiment.
(実施例3)
図7は実施例3のクリーニング装置の説明図である。
なお、この実施例3の説明において、前記実施例2の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施例3は、下記の点で前記実施例2と相違しているが、他の点では前記実施例2と同様に構成されている。
図7において、実施例3のクリーニング装置CLB″では、前記実施例2のクリーニング装置CLB′のスクレーパ9の上流側に配置された電極11は設けられていない。
前記クリーニング装置CLB″のクリーニングブレード2よりも前記中間転写ベルトBの回転方向上流側には、電極11′が配置されている。
前記クリーニングブレード2、クリーニングブラシ3、ブラシクリーニングロール4、スクレーパ9、電極11′により、実施例3のトナー回収部材(2+3+4+9+11′)が構成されている。
前記トナー回収部材(2+3+4+9+11′)、トナー回収容器1、トナー搬送オーガー8により、実施例3のクリーニング装置CLB″が構成されている。
(Example 3)
FIG. 7 is an explanatory diagram of the cleaning device according to the third embodiment.
In the description of the third embodiment, components corresponding to those of the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
The third embodiment is different from the second embodiment in the following points, but is configured in the same manner as the second embodiment in other points.
In FIG. 7, the cleaning device CLB ″ according to the third embodiment is not provided with the
An
The
The toner collecting member (2 + 3 + 4 + 9 + 11 ′), the
(実施例3の作用)
前記構成を備えた実施例3のクリーニング装置CLB″では、クリーニングブレード2と中間転写ベルトBとのニップ部(当接部)の上流側に電極11′が設けてあるため、前記中間転写ベルトBの表面に付着した残留トナーや紙粉等の異物が前記ニップ部に突入する前に前記異物の先端が静電的に浮き上がり、前記クリーニングブレード2への挟み込みを防止することができる。前記クリーニングブレード2への挟み込みを防止することにより、前記クリーニングブレード2と前記中間転写ベルトBとのニップ部に隙間ができるのを防止することができる。このため、前記ニップ部を異物が通過するのを防止することができるので、クリーニング不良を抑止し、前記中間転写ベルトB上のクリーニング性を向上させることができる。
また、前記中間転写ベルトB上のクリーニング性が向上することにより、安定した画質をユーザーに提供することができる。
その他、実施例3のクリーニング装置CLB″の作用効果は、前記実施例2のクリーニング装置CLB′と同様の作用効果を奏する。
(Operation of Example 3)
In the cleaning device CLB ″ of Example 3 having the above-described configuration, the
Further, since the cleaning property on the intermediate transfer belt B is improved, a stable image quality can be provided to the user.
In addition, the operational effect of the cleaning device CLB ″ of the third embodiment is the same as that of the cleaning device CLB ′ of the second embodiment.
(実施例3の異物すり抜けテスト時のクリーニング装置の構成要素の諸元および動作条件)
図8は実施例3の異物すり抜けテストの実験結果を示す図であり、電極の有無と中間転写ベルトのクリーニング性との関係を示す図である。
実施例3の画像形成装置Uにおいて、経時でのクリーニング装置CLB″のクリーニング性能をテスト(異物すり抜けテスト)するため、中間転写ベルトBの表面に付着した残留トナーを、クリーニング装置CLB″により除去した。その結果を図8に示す。
(電極11′)
印加電圧:DC(−200(V))+AC(Vpp=100(V)、AC2(kHz))
その他、実施例3のクリーニング装置CLB″の構成要素の諸元および動作条件は、前記実施例2のクリーニング装置CLB′の構成要素の諸元および動作条件と同様に設定した。
(Specifications and operating conditions of the components of the cleaning device during the foreign object slip-through test of Example 3)
FIG. 8 is a diagram showing the experimental results of the foreign object slip-through test of Example 3, and is a diagram showing the relationship between the presence / absence of electrodes and the cleaning performance of the intermediate transfer belt.
In the image forming apparatus U of Example 3, residual toner adhering to the surface of the intermediate transfer belt B was removed by the cleaning device CLB ″ in order to test the cleaning performance of the cleaning device CLB ″ over time (foreign matter slip-through test). . The result is shown in FIG.
(Electrode 11 ')
Applied voltage: DC (−200 (V)) + AC (Vpp = 100 (V), AC2 (kHz))
In addition, the specifications and operating conditions of the components of the cleaning device CLB ″ of Example 3 were set in the same manner as the specifications and operating conditions of the components of the cleaning device CLB ′ of Example 2.
図8において、前記中間転写ベルトB上のクリーニング状態の実験結果は下記の(1)〜(4)のようになった。
(1)用紙枚数が10万枚の場合
前記中間転写ベルトB上のクリーニング状態の実験において、前記クリーニング装置CLB″のサイクル数が実際の画像形成動作でのコピー枚数に換算して10万枚の場合、電極を備えていない従来のクリーニング装置では、4回の実験でクリーニング不良が2回発生した。また、電極11′を備えた本実施例3のクリーニング装置CLB″では、4回の実験でクリーニング不良は発生しなかった。
(2)用紙枚数が20万枚の場合
前記中間転写ベルトB上のクリーニング状態の実験において、前記クリーニング装置CLB″のサイクル数が実際の画像形成動作でのコピー枚数に換算して20万枚の場合、電極を備えていない従来のクリーニング装置では、4回の実験でクリーニング不良が3回発生した。また、電極11′を備えた本実施例3のクリーニング装置CLB″では、4回の実験でクリーニング不良は発生しなかった。
In FIG. 8, the experimental results of the cleaning state on the intermediate transfer belt B are as shown in the following (1) to (4).
(1) When the number of sheets is 100,000 In the experiment of the cleaning state on the intermediate transfer belt B, the number of cycles of the cleaning device CLB ″ is converted to the number of copies in the actual image forming operation to be 100,000. In the case of the conventional cleaning device not provided with the electrode, cleaning failure occurred twice in four experiments.In the cleaning device CLB ″ of the third embodiment provided with the
(2) When the number of sheets is 200,000 In the experiment of the cleaning state on the intermediate transfer belt B, the number of cycles of the cleaning device CLB ″ is 200,000 in terms of the number of copies in the actual image forming operation. In the case of the conventional cleaning device not provided with the electrode, the cleaning failure occurred three times in four experiments.In the cleaning device CLB ″ of the third embodiment provided with the
(3)用紙枚数が30万枚の場合
前記中間転写ベルトB上のクリーニング状態の実験において、前記クリーニング装置CLB″のサイクル数が実際の画像形成動作でのコピー枚数に換算して30万枚の場合、電極を備えていない従来のクリーニング装置では、4回の実験でクリーニング不良が4回発生した。また、電極11′を備えた本実施例3のクリーニング装置CLB″では、4回の実験でクリーニング不良は発生しなかった。
(4)用紙枚数が40万枚の場合
前記中間転写ベルトB上のクリーニング状態の実験において、前記クリーニング装置CLB″のサイクル数が実際の画像形成動作でのコピー枚数に換算して40万枚の場合、電極を備えていない従来のクリーニング装置では、4回の実験でクリーニング不良が4回発生した。また、電極11′を備えた本実施例3のクリーニング装置CLB″では、4回の実験でクリーニング不良は発生しなかった。
(3) When the number of sheets is 300,000 In the experiment of the cleaning state on the intermediate transfer belt B, the number of cycles of the cleaning device CLB ″ is 300,000 in terms of the number of copies in the actual image forming operation. In the case of the conventional cleaning device having no electrode, cleaning failure occurred four times in four experiments.In addition, in the cleaning device CLB ″ of the third embodiment having the
(4) When the number of sheets is 400,000 In the experiment of the cleaning state on the intermediate transfer belt B, the number of cycles of the cleaning device CLB ″ is converted to the number of copies in the actual image forming operation to be 400,000. In the case of the conventional cleaning device having no electrode, cleaning failure occurred four times in four experiments.In addition, in the cleaning device CLB ″ of the third embodiment having the
(変更例)
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記各実施例1〜3に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更実施例(H01)〜(H04)を下記に例示する。
(H01)本発明は、ブラシクリーニングロール(4)や中間転写ベルト(B)をクリーニングするクリーニング装置(CLB,CLB′,CLB″)に限定されず、帯電ロール、転写ロール、感光体(像担持体)等のトナー担持体をクリーニングするクリーニング装置にすることが可能である。
(H02)前記実施例1において、第1スクレーパ6および第2スクレーパ7共に28.5度に設定したがこれに限定されず、前記第1スクレーパ6と第2スクレーパ7とを異なる角度に設定することも可能である。
(H03)前記各実施例において、中間転写ベルト(B)に対して逆方向に0.1倍に回転するようにクリーニングブラシ(3)を設定したが、中間転写ベルト(B)に対して同方向に任意の倍(例えば、1倍等)に回転するようにクリーニングブラシ(3)設定することも可能である。
(H04)前記実施例1において、ブラシクリーニングロール(4)の表面を2つのスクレーパ(6,7)によりクリーニングしたが、中間転写ベルト(B)や像担持体(PR)等のトナー担持体表面を複数のスクレーパによりクリーニングするようにクリーニング装置(CLB)を構成することも可能である。
(Example of change)
As mentioned above, although the Example of this invention was explained in full detail, this invention is not limited to each said Examples 1-3, In the range of the summary of this invention described in the claim, various It is possible to make changes. Modified examples (H01) to (H04) of the present invention are exemplified below.
(H01) The present invention is not limited to the cleaning device (CLB, CLB ′, CLB ″) for cleaning the brush cleaning roll (4) or the intermediate transfer belt (B), but is a charging roll, a transfer roll, a photoreceptor (image carrier). It is possible to provide a cleaning device that cleans the toner carrier such as the body.
(H02) In the first embodiment, both the first scraper 6 and the second scraper 7 are set to 28.5 degrees. However, the present invention is not limited to this, and the first scraper 6 and the second scraper 7 are set to different angles. It is also possible.
(H03) In each of the above embodiments, the cleaning brush (3) is set so as to rotate 0.1 times in the reverse direction with respect to the intermediate transfer belt (B). It is also possible to set the cleaning brush (3) so as to rotate in any direction (for example, 1 time).
(H04) In Example 1, the surface of the brush cleaning roll (4) was cleaned by the two scrapers (6, 7), but the surface of the toner carrier such as the intermediate transfer belt (B) or the image carrier (PR) It is also possible to configure the cleaning device (CLB) so as to clean it with a plurality of scrapers.
1…トナー回収容器、
11,11′…電極、
2,6,7,9…スクレーパ、
2+3+4+6+7,2+3+4+9+11,2+3+4+9+11′…トナー回収部材、
3…クリーニングブラシ、
4…クリーニングロール、
6…第1スクレーパ、
7…第2スクレーパ、
CLB,CLB′,CLB″…クリーニング装置、
Py〜Pk…像担持体、
Py〜Pk,B,4…トナー担持体、
U…画像形成装置。
1 ... Toner collection container,
11, 11 '... electrodes,
2, 6, 7, 9 ... scraper,
2 + 3 + 4 + 6 + 7, 2 + 3 + 4 + 9 + 11, 2 + 3 + 4 + 9 + 11 ′... Toner collecting member,
3 ... cleaning brush,
4 ... cleaning roll,
6 ... 1st scraper,
7 ... Second scraper,
CLB, CLB ', CLB "... cleaning device,
Py to Pk: image carrier,
Py to Pk, B, 4 ... toner carrier,
U: Image forming apparatus.
Claims (8)
(A01)表面にトナーが付着した状態で回転するトナー担持体に当接して前記トナー担持体表面に付着したトナーを機械的にかき落とすスクレーパを有するトナー回収部材、
(A02)前記スクレーパにより前記トナー担持体表面からかき落とされたトナーを回収するトナー回収容器、
(A03)前記トナー担持体表面に沿って配置されたスクレーパを複数個有する前記トナー回収部材。 A cleaning device having the following structural requirements (A01) to (A03);
(A01) a toner recovery member having a scraper that contacts the rotating toner carrier with the toner attached to the surface and mechanically scrapes off the toner attached to the surface of the toner carrier;
(A02) a toner collection container for collecting the toner scraped off from the surface of the toner carrier by the scraper;
(A03) The toner recovery member having a plurality of scrapers arranged along the surface of the toner carrier.
(A04)前記トナー担持体表面に沿って前記トナー担持体回転方向上流側に配置された第1スクレーパおよび下流側に配置された第2スクレーパを有する前記トナー回収部材、
(A05))前記トナー担持体表面への初期当接圧力が前記第2スクレーパよりも低く設定された前記第1スクレーパ。 The cleaning device according to claim 1, comprising the following constituent elements (A04) and (A05):
(A04) The toner recovery member having a first scraper disposed on the upstream side in the rotation direction of the toner carrier along the surface of the toner carrier and a second scraper disposed on the downstream side;
(A05)) The first scraper in which an initial contact pressure to the surface of the toner carrying member is set lower than that of the second scraper.
(A01)表面にトナーが付着した状態で回転するトナー担持体に当接して前記トナー担持体表面に付着したトナーを機械的にかき落とすスクレーパを有するトナー回収部材、
(A02)前記スクレーパにより前記トナー担持体表面からかき落とされたトナーを回収するトナー回収容器、
(A06)前記トナー担持体と前記スクレーパとの当接部に隣接し且つ前記トナー担持体および前記スクレーパから離れて配置された電極であって、前記当接部に異物が進入するのを防止するためにACバイアスおよびDCバイアスの中の少なくとも1つのバイアスが印加される前記電極を有する前記トナー回収部材。 A cleaning device having the following structural requirements (A01), (A02), (A06),
(A01) a toner recovery member having a scraper that contacts the rotating toner carrier with the toner attached to the surface and mechanically scrapes off the toner attached to the surface of the toner carrier;
(A02) a toner collection container for collecting the toner scraped off from the surface of the toner carrier by the scraper;
(A06) An electrode disposed adjacent to a contact portion between the toner carrying member and the scraper and separated from the toner carrying member and the scraper, and prevents foreign matter from entering the contact portion. The toner recovery member having the electrode to which at least one of an AC bias and a DC bias is applied.
(A07)トナー像が形成される像担持体表面に残留したトナーを回収するクリーニングブラシに接触して回転し、前記クリーニングブラシに回収されたトナーを吸引するクリーニングバイアスが印加されるクリーニングロールにより構成された前記トナー担持体。 The cleaning device according to any one of claims 1 to 3, comprising the following constituent elements (A07):
(A07) A cleaning roller that rotates in contact with a cleaning brush that collects toner remaining on the surface of the image carrier on which a toner image is formed and is applied with a cleaning bias that sucks the toner collected on the cleaning brush. The toner carrier.
(A08)表面に形成されたトナー像が転写材に転写される像担持体により構成された前記トナー担持体。 The cleaning device according to any one of claims 1 to 3, comprising the following constituent elements (A08):
(A08) The toner carrier comprising an image carrier on which a toner image formed on the surface is transferred to a transfer material.
(A09)静電潜像が形成され前記静電潜像がトナー像に現像される感光体層を表面に有する像担持体により構成された前記トナー担持体。 The cleaning device according to claim 5, comprising the following component (A09):
(A09) The toner carrier comprising an image carrier on the surface of which a latent image is formed and the electrostatic latent image is developed into a toner image.
(A010)静電潜像が形成され前記静電潜像がトナー像に現像される感光体層を表面に有する像担持体から前記トナー像が転写される中間転写体により構成された前記トナー担持体。 The cleaning device according to claim 5, comprising the following constituent (A010):
(A010) The toner carrier constituted by an intermediate transfer member to which the toner image is transferred from an image carrier having a photosensitive layer on the surface on which an electrostatic latent image is formed and the electrostatic latent image is developed into a toner image body.
(A011)請求項1ないし7のいずれか記載のクリーニング装置。
An image forming apparatus having the following configuration requirements (A011);
(A011) The cleaning device according to any one of claims 1 to 7.
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