JP4973789B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置やその複合機などの画像形成装置に関し、特に感光体上にトナー像を記録媒体に転写した後に感光体上に残留した転写残トナーを清掃するクリーニング装置に関するものである。   BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a complex machine thereof, and more particularly, a cleaning device that cleans transfer residual toner remaining on a photoconductor after a toner image is transferred onto a photoconductor It is about.

電子写真方式の画像形成装置では、感光体上に形成された画像潜像をトナーで現像し、感光体上に形成されたトナー像を一旦中間転写体に転写した後、記録媒体に転写し、或いは直接記録媒体に転写し、トナー像が転写された記録媒体を定着処理して画像を形成する工程をとる。   In an electrophotographic image forming apparatus, an image latent image formed on a photoreceptor is developed with toner, and the toner image formed on the photoreceptor is temporarily transferred to an intermediate transfer member, and then transferred to a recording medium. Alternatively, a process of transferring directly to a recording medium and fixing the recording medium onto which the toner image has been transferred to form an image is taken.

上記した従来の画像形成装置では、感光体の上、或いは中間転写体の上に形成されたトナー像を記録媒体などに転写した後には転写されなかったトナーが残留するが、次回の画像形成に支障をきたすので、感光体、或いは中間転写体の表面はクリーニング装置により清掃され、残留した転写残トナーが取り除かれる。   In the conventional image forming apparatus described above, the toner that has not been transferred remains after the toner image formed on the photosensitive member or the intermediate transfer member is transferred to a recording medium or the like. Since this causes trouble, the surface of the photosensitive member or intermediate transfer member is cleaned by a cleaning device, and residual transfer toner is removed.

クリーニング装置としてはクリーニングブレードを使用するブレードクリーニング方式が広く採用されている。   As a cleaning device, a blade cleaning method using a cleaning blade is widely adopted.

図１０は、ブレードクリーニング方式のクリーニング装置の構成の一例を説明する図で、感光体１０１（中間転写体でも同じ、ここでは感光体で説明する）に隣接してクリーニング装置１０２が配置され、感光体１０１の回転方向である矢印ａ方向に逆らう方向にクリーニングブレード１０３の先端が感光体１０１の表面に圧接されており、残留トナーを機械的な力で除去するように構成されている。この構成ではクリーニングブレード１０３が感光体１０１の全幅にわたって均一な力で圧接させるようにイコライザその他の手段が採用されている。なお、クリーニングブレード１０３の材料はポリウレタンゴムなどが使用される。   FIG. 10 is a diagram for explaining an example of the configuration of a blade cleaning type cleaning device. A cleaning device 102 is arranged adjacent to a photosensitive member 101 (the same applies to an intermediate transfer member, which will be described here as a photosensitive member). The tip of the cleaning blade 103 is pressed against the surface of the photosensitive member 101 in a direction opposite to the direction of the arrow a, which is the rotation direction of the body 101, so that residual toner is removed by mechanical force. In this configuration, an equalizer or other means is employed so that the cleaning blade 103 is pressed against the entire width of the photoconductor 101 with a uniform force. The cleaning blade 103 is made of polyurethane rubber or the like.

以上説明したクリーニング装置のクリーニングブレードは、感光体や中間転写ベルトに圧接されて接触面に摩擦力が作用し、また、高温度／高湿度環境で動作するなど過酷な環境に置かれるから、クリーニングブレード先端の幅方向両端部にめくれ変形が発生しやすい。   Since the cleaning blade of the cleaning device described above is pressed against the photosensitive member or the intermediate transfer belt, a frictional force acts on the contact surface, and it is placed in a harsh environment such as operating in a high temperature / high humidity environment. Turning deformation tends to occur at both ends in the width direction of the blade tip.

このため、クリーニングブレード先端の幅方向両端部の接触圧を中央部よりも下げるなどの対策が提案されている（特許文献１参照）。   For this reason, measures such as lowering the contact pressure at both ends in the width direction of the tip of the cleaning blade from the center have been proposed (see Patent Document 1).

また、クリーニングブレード先端の左右両端部を厚くして変形量を小さくし、両端部のめくれ変形を防止するもの（特許文献２参照）、クリーニングブレード先端を幅方向両端部で腰を弱くするようにして両端部のめくれ変形を防止するもの（特許文献３参照）などが提案されている。   Also, the left and right ends of the cleaning blade tip are thickened to reduce the amount of deformation to prevent turning up and down at both ends (see Patent Document 2), and the waist of the cleaning blade is weakened at both ends in the width direction. For example, there has been proposed one that prevents the turning deformation of both ends (see Patent Document 3).

この他、クリーニングブレードの実質的に画像形成領域の外に位置する先端の幅方向両端部を熱処理して摩擦係数を下げるように面取りを施したもの（特許文献４参照）なども提案されている。   In addition, a cleaning blade that is chamfered so as to lower the coefficient of friction by heat-treating both ends in the width direction of the tip located substantially outside the image forming region has been proposed (see Patent Document 4). .

図１１は、クリーニングブレードのめくれ変形を説明する図で、クリーニングブレードが新品のときは、図１１（ａ）に示すようにクリーニングブレード１０３の先端は幅方向両端部も中央部も感光体に接触しているが、使用期間が長くなると、図１１（ｂ）に示すようにクリーニングブレードと感光体との間に作用する摩擦力により、クリーニングブレード先端部の幅方向両端部が、感光体の回転方向である矢印ａ方向に引き込まれて変形する現象をいう。そして、めくれ変形の発生は、感光体に対するクリーニングブレードが接触するときの接触角θに影響されることが分かっている。
特開２００１−１４２３０７号公報。 特開平０８−３２０６３９号公報。 特開平０７−３１１５２６号公報。 特開平１１−０９５６３１号公報。 FIG. 11 is a view for explaining the turning-up deformation of the cleaning blade. When the cleaning blade is new, as shown in FIG. 11A, the front end of the cleaning blade 103 is in contact with the photoconductor at both ends in the width direction and at the center. However, when the period of use becomes longer, as shown in FIG. 11 (b), both ends in the width direction of the cleaning blade tip are rotated by the friction force acting between the cleaning blade and the photosensitive member. This refers to a phenomenon of being deformed by being drawn in the direction of arrow a. It has been found that the occurrence of turning deformation is affected by the contact angle θ when the cleaning blade contacts the photosensitive member.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-142307. Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-320639. Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-311526. Japanese Patent Laid-Open No. 11-09531.

上記したように、クリーニングブレードは、高温度／高湿度環境で動作するなど過酷な環境で使用されるのでクリーニングブレード両端部にめくれ変形が発生しやすいが、この対処として感光体や中間転写ベルトに対するクリーニングブレードの圧接力を低減させると、ブレード先端部の幅方向両端部の圧接角はブレード材の反発力とのバランスにより通常の圧接力で接触している中央部分の接触角よりも大きくなり、結果としてブレードの先端の幅方向両端部が感光体の移動方向に引き込まれ、ブレードのめくれ変形の発生のきっかけとなる部分が発生する。この状態で高温度／高湿度環境での画像形成動作が継続されると、次第に前記きっかけ部分がブレード先端の全幅にまで成長してブレード先端にめくれ変形が発生してしまう。   As described above, since the cleaning blade is used in a severe environment such as operating in a high temperature / high humidity environment, the cleaning blade tends to bend and deform at both ends. When reducing the pressure contact force of the cleaning blade, the pressure contact angle at both ends in the width direction of the blade tip becomes larger than the contact angle of the center part that is in contact with the normal pressure contact force due to the balance with the repulsive force of the blade material. As a result, both end portions in the width direction of the tip of the blade are drawn in the moving direction of the photosensitive member, and a portion that causes the blade to be turned over is generated. When the image forming operation in the high temperature / high humidity environment is continued in this state, the trigger portion gradually grows to the full width of the blade tip, and the blade tip is turned and deformed.

クリーニングブレード先端部にめくれ変形が発生したまま画像形成動作を継続すると、クリーニング装置のクリーニング性能が著しく低下し、転写された記録媒体の裏面に汚れが発生したり、また、感光体や中間転写ベルトとクリーニングブレードとの間の摩擦力が増大して著しい騒音が発生したり、感光体や中間転写ベルトを駆動する駆動系の破損に繋がるという不都合が発生する。   If the image forming operation is continued while the tip of the cleaning blade is turned over, the cleaning performance of the cleaning device is significantly reduced, and the back surface of the transferred recording medium is contaminated. The frictional force between the cleaning blade and the cleaning blade is increased, so that significant noise is generated and the driving system for driving the photosensitive member and the intermediate transfer belt is damaged.

この発明は、上記課題を解決し、クリーニングブレード先端部のめくれ変形の発生を防止し、長期間にわたってクリーニング性能が維持できる画像形成装置のクリーニング装置を提供することを目的とするものである。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a cleaning device for an image forming apparatus that solves the above-described problems, prevents the leading edge of the cleaning blade from being turned and maintains the cleaning performance for a long period of time.

請求項１の発明は、像担持体に圧接して像担持体上の転写残トナーを清掃するクリーニングブレードを備えた画像形成装置であって、前記像担持体は、複数の搬送ローラの上に架設されたベルト状の像担持体であり、前記クリーニングーブレードは、前記複数の搬送ローラのうち、外径が幅方向にわたって同じ径に設定された搬送ローラに対向した位置で前記像担持体に圧接するとともに、前記クリーニングブレードの幅方向両端部の前記像担持体に対する圧接角が幅方向中央部分の圧接角よりも小さくなるように、当該像担持体の厚みは幅方向両端部の厚さが幅方向両端部以外の厚さよりも厚く設定されることを特徴とする画像形成装置である。 The invention of claim 1 is an image forming equipment having a cleaning blade in pressure contact with the image bearing member for cleaning the residual toner on the image bearing member, the image bearing member, on the plurality of conveying rollers A belt-shaped image carrier erected on the image carrier, wherein the cleaning blade is located at a position facing the conveyance roller having an outer diameter set to the same diameter in the width direction among the plurality of conveyance rollers. The thickness of the image carrier is such that the pressure contact angle of the cleaning blade with respect to the image carrier at the both ends in the width direction is smaller than the pressure contact angle at the center portion in the width direction. There is an image forming equipment, characterized in that it is set greater than the thickness of the non-widthwise ends.

以上詳細に説明したとおり、この発明の画像形成装置のクリーニング装置では、クリーニングブレードは像担持体が架設された搬送ローラに対向する位置に配置され、クリーニングブレードの幅方向両端部の厚さは幅方向両端部以外の厚さよりも厚く設定されるものである。   As described above in detail, in the cleaning device for an image forming apparatus according to the present invention, the cleaning blade is disposed at a position facing the conveying roller on which the image carrier is installed, and the thickness at both ends in the width direction of the cleaning blade is the width. It is set to be thicker than the thickness other than both ends in the direction.

この構成により、ブレードの先端の幅方向の両端部が感光体の移動方向に引き込まれることがなくなり、ブレード先端にめくれ変形の発生を防止し、長期間にわたってクリーニング性能が維持できる画像形成装置のクリーニング装置を提供することができる。   With this configuration, both end portions of the blade tip in the width direction are not drawn in the moving direction of the photosensitive member, and the blade tip is prevented from being turned and the cleaning performance of the image forming apparatus can be maintained over a long period of time. An apparatus can be provided.

以下、この発明の実施の形態について説明する。まず、この発明の実施の形態の画像形成装置の全体構成を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below. First, the overall configuration of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention will be described.

図１は、この発明を実施するに適したモノクロ画像形成装置１０の、感光体とその周囲に配置された画像形成に関連する各種装置の配置の概略を説明する図である。図１において、感光体１１の周囲には、帯電装置１２、露光装置１３、現像装置１４、転写装置１５、クリーニング装置１６が配置され、そのクリーニングブレード１６ａが感光体１１の表面に圧接配置されている。   FIG. 1 is a diagram for explaining an outline of the arrangement of various devices related to image formation arranged around a photosensitive member in a monochrome image forming apparatus 10 suitable for carrying out the present invention. In FIG. 1, a charging device 12, an exposure device 13, a developing device 14, a transfer device 15, and a cleaning device 16 are disposed around the photoconductor 11, and a cleaning blade 16 a is pressed against the surface of the photoconductor 11. Yes.

以上の構成の動作を簡単に説明する。まず、電源の投入により感光体１１が矢印ａ方向に一定の速度で回転を開始する。画像形成動作が開始され、帯電装置１２により感光体１１の表面が均一に帯電される。図示しない原稿台上の原稿がスキャナで走査されて出力された画像信号、或いは図示しないパソコンなどから出力された画像信号が露光装置１３に入力される。露光装置１３はレーザ装置を備え、入力された画像信号で変調されたレーザ光が感光体１１に投射されて画像潜像が形成される。   The operation of the above configuration will be briefly described. First, when the power is turned on, the photoconductor 11 starts rotating at a constant speed in the direction of arrow a. An image forming operation is started, and the surface of the photoreceptor 11 is uniformly charged by the charging device 12. An image signal output by scanning a document on a document table (not shown) with a scanner, or an image signal output from a personal computer (not shown) is input to the exposure device 13. The exposure device 13 includes a laser device, and a laser beam modulated by the input image signal is projected onto the photoconductor 11 to form an image latent image.

感光体１１上の画像潜像は、現像装置１４に装填されているトナーで現像され、トナー像が形成される。トナー像が転写装置１５に到達するタイミングに合わせて図示しない給紙部から記録媒体Ｐが給紙され、転写装置１５において感光体１１上のトナー像は記録媒体Ｐに転写される。この後、記録媒体Ｐは図示しない定着装置に搬送され、記録媒体Ｐ上のトナー像は定着処理され、排出される。   The image latent image on the photoconductor 11 is developed with toner loaded in the developing device 14 to form a toner image. The recording medium P is fed from a paper feeding unit (not shown) at the timing when the toner image reaches the transfer device 15, and the toner image on the photoreceptor 11 is transferred to the recording medium P by the transfer device 15. Thereafter, the recording medium P is conveyed to a fixing device (not shown), and the toner image on the recording medium P is fixed and discharged.

感光体１１の上には転写されなかったトナーが残留するが、次回の画像形成に支障をきたすので、感光体１１の表面はクリーニング装置１６のクリーニングブレード１６ａで清掃され、残留トナーが取り除かれる。   The toner that has not been transferred remains on the photoconductor 11, but this hinders the next image formation. Therefore, the surface of the photoconductor 11 is cleaned by the cleaning blade 16a of the cleaning device 16, and the residual toner is removed.

図２は、この発明を実施するに適したタンデム方式のフルカラー画像形成装置２０の構成の概略を説明する図である。図２において、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及び黒（Ｋ）の各色の画像を形成する作像ユニット２１、２２、２３、２４が、駆動ローラ２５及びクリーナ対向ローラ２６の間に架設された中間転写ベルト２７の下に直列に配置され、中間転写ベルト２７は、図示しない駆動装置で回転する駆動ローラ２５の回転により矢印ｂ方向に一定の速度で移動するように構成されている。   FIG. 2 is a diagram for explaining the outline of the configuration of a tandem-type full-color image forming apparatus 20 suitable for carrying out the present invention. In FIG. 2, image forming units 21, 22, 23, and 24 that form images of each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) are a drive roller 25 and a cleaner-opposed roller. The intermediate transfer belt 27 is arranged in series under the intermediate transfer belt 27 installed between the belt 26 and the intermediate transfer belt 27 so as to move at a constant speed in the direction of arrow b by the rotation of the driving roller 25 that is rotated by a driving device (not shown). It is configured.

各作像ユニット２１〜２４は、それぞれ感光体、帯電装置、露光装置、現像装置、クリーニング装置が配置されているが、その構成は、先に図１により説明した構成と類似した構成であるから、ここでは説明を省略する。なお、各作像ユニット２１〜２４には転写装置は備えられておらず、これに代えて中間転写ベルト２７を挟んで作像ユニット２１〜２４と反対側に、一次転写ローラ２１１、２１２、２１３、２１４が配置されている。   Each of the image forming units 21 to 24 is provided with a photoreceptor, a charging device, an exposure device, a developing device, and a cleaning device, but the configuration is similar to the configuration described above with reference to FIG. The description is omitted here. The image forming units 21 to 24 are not provided with a transfer device. Instead, the primary transfer rollers 211, 212, and 213 are disposed on the opposite side of the image forming units 21 to 24 with the intermediate transfer belt 27 interposed therebetween. , 214 are arranged.

また、駆動ローラ２５と対向する位置には中間転写ベルト２７を挟んで二次転写ローラ２１５が配置され、クリーナ対向ローラ２６と対向する位置には中間転写ベルト２７を挟んでクリーニング装置２８が配置され、そのクリーニングブレード２８ａは中間転写ベルト２７の表面に圧接配置されている。   Further, a secondary transfer roller 215 is disposed at a position facing the driving roller 25 with the intermediate transfer belt 27 interposed therebetween, and a cleaning device 28 is disposed at a position facing the cleaner facing roller 26 with the intermediate transfer belt 27 interposed therebetween. The cleaning blade 28 a is disposed in pressure contact with the surface of the intermediate transfer belt 27.

以上の構成の動作を簡単に説明する。電源の投入により中間転写ベルト２７が矢印ｂ方向に一定の速度で移動を開始する。画像形成動作が開始され、作像ユニット２１〜２４には、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及び黒（Ｋ）の各色のトナー像が形成される。まず、イエロー（Ｙ）のトナー像が一次転写ローラ２１１の作動により中間転写ベルト２７上に転写され、その上にマゼンタ（Ｍ）のトナー像が一次転写ローラ２１２の作動により重畳転写され、以下、同様にしてシアン（Ｃ）、及び黒（Ｋ）の各色のトナー像が重畳転写され、フルカラーのトナー像が形成される。   The operation of the above configuration will be briefly described. When the power is turned on, the intermediate transfer belt 27 starts moving at a constant speed in the direction of arrow b. An image forming operation is started, and yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) toner images are formed in the image forming units 21 to 24, respectively. First, a yellow (Y) toner image is transferred onto the intermediate transfer belt 27 by the operation of the primary transfer roller 211, and a magenta (M) toner image is superimposed and transferred thereon by the operation of the primary transfer roller 212. Similarly, cyan (C) and black (K) toner images are superimposed and transferred to form a full-color toner image.

中間転写ベルト２７上に形成されたフルカラーのトナー像が二次転写ローラ２１５の位置に到達するタイミングに合わせて、図示しない給紙部から記録媒体Ｐが給紙され、二次転写ローラ２１５により中間転写ベルト２７上のフルカラーのトナー像は記録媒体Ｐに転写される。この後、記録媒体Ｐは定着装置２９に搬送され、記録媒体Ｐ上のトナー像は定着処理され、排出される。   The recording medium P is fed from a paper feed unit (not shown) at the timing when the full-color toner image formed on the intermediate transfer belt 27 reaches the position of the secondary transfer roller 215, and the intermediate transfer belt 215 performs intermediate processing. The full color toner image on the transfer belt 27 is transferred to the recording medium P. Thereafter, the recording medium P is conveyed to the fixing device 29, and the toner image on the recording medium P is fixed and discharged.

中間転写ベルト２７の上には転写されなかったトナーが残留するが、次回の画像形成に支障をきたすので、中間転写ベルト２７の表面はクリーニング装置２８のクリーニングブレード２８ａにより清掃され、残留トナーが取り除かれる。   Although the toner that has not been transferred remains on the intermediate transfer belt 27, it interferes with the next image formation. Therefore, the surface of the intermediate transfer belt 27 is cleaned by the cleaning blade 28a of the cleaning device 28, and the residual toner is removed. It is.

中間転写ベルトは、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂にカーボンを分散させ、表面抵抗を１×１０7 〜１×１０12Ω／□に調整したものを使用する。このほか、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリイミド（ＰＩ）樹脂、ウレタン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリアミド系樹脂などの樹脂や、シリコンゴム、ウレタンゴムなどの弾性材、またこれらに導電粉体やカーボンを分散させて抵抗値調整を行った材料を用いてもよい。 As the intermediate transfer belt, a belt in which carbon is dispersed in polyphenylene sulfide (PPS) resin and the surface resistance is adjusted to 1 × 10 7 to 1 × 10 12 Ω / □ is used. In addition, polycarbonate (PC) resin, polyimide (PI) resin, urethane resin, fluorine resin, polyamide resin, and other elastic materials such as silicon rubber and urethane rubber, and conductive powder and carbon A material whose resistance value is adjusted by dispersion may be used.

一次転写ローラ、二次転写ローラ、中間転写ベルトは、アルミニウムや鉄などの金属ローラ、或いはアルミニウムなどの金属製芯金の表面を、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、ウレタンゴム、シリコンゴムなどの弾性材料に導電粉体やカーボンを分散させて抵抗値を１×１０12Ω・ｃｍ以下に調整した材料で被覆して構成するが、これに限られるものではない。 The primary transfer roller, secondary transfer roller, and intermediate transfer belt are made of conductive metal powder such as EPDM, NBR, urethane rubber, and silicon rubber on the surface of a metal roller such as aluminum or iron, or a metal core such as aluminum. The body and carbon are dispersed and coated with a material whose resistance value is adjusted to 1 × 10 12 Ω · cm or less, but is not limited thereto.

トナーは粒径７μｍ以下、好ましくは４．５μｍ以上６．５μｍ以下の重合トナーを使用するとよい。   As the toner, a polymerized toner having a particle diameter of 7 μm or less, preferably 4.5 μm or more and 6.5 μm or less is used.

クリーニングブレードは、耐オゾン性、耐摩耗性に優れたポリウレタンゴムを使用し、感光体や中間転写ベルトに接触するエッジ部は高精度に仕上げられている。   The cleaning blade uses polyurethane rubber excellent in ozone resistance and abrasion resistance, and the edge portion that comes into contact with the photoreceptor and the intermediate transfer belt is finished with high accuracy.

ここで、クリーニングブレードの性能試験について説明する。   Here, the performance test of the cleaning blade will be described.

［試験１］ クリーニングブレードのめくれ変形の発生の検証
クリーニングブレードの圧接力、圧接角を変化させながら連続画像形成を行い、ブレードのめくれ変形の発生の有無を試験した。 [Test 1] Verification of occurrence of turning deformation of cleaning blade Continuous image formation was carried out while changing the pressure contact force and pressure angle of the cleaning blade, and the presence or absence of occurrence of turning deformation of the blade was tested.

試験１の設定条件
環境温度／湿度：温度３０℃、相対湿度８５％
ブレード圧接力の範囲：２０〜４５（Ｎ／ｍ2 ）
ブレード圧接角の範囲：０°〜２５°
図３は、試験結果を示す図で、○印はめくれ変形なし、×印はめくれ変形発生を示す。線（ａ）よりも圧接力が高い領域でブレードのめくれ変形が発生しており、圧接力が適正と判断される領域においても、ブレードの圧接角が１９°以上でめくれ変形が発生している。クリーニングブレードのめくれ変形は、圧接力が適正と判断される領域（線（ａ）よりも下側の領域）においては、圧接角に依存することが分かる。 Setting conditions for test 1 Environmental temperature / humidity: Temperature 30 ° C., relative humidity 85%
Blade pressure contact range: 20 to 45 (N / m 2 )
Blade pressure contact angle range: 0 ° ~ 25 °
FIG. 3 is a diagram showing the test results, where “◯” indicates no turning deformation and “×” indicates occurrence of turning deformation. The blade turning deformation occurs in a region where the pressure contact force is higher than that of the line (a), and even in a region where the pressure contact force is determined to be appropriate, the blade pressure contact angle is 19 ° or more and the turning deformation occurs. . It can be seen that the turning deformation of the cleaning blade depends on the pressure contact angle in a region where the pressure contact force is determined to be appropriate (a region below the line (a)).

しかし、クリーニング装置の清掃機能からみれば、ブレード圧接角が小さければ良いというものではなく、以下説明する試験からも明らかなように、低温環境ではブレード圧接角が小さい領域でクリーニング不良（拭き残し）が発生する。   However, from the viewpoint of the cleaning function of the cleaning device, it is not necessary that the blade pressure contact angle is small. As is clear from the test described below, in a low temperature environment, the cleaning failure (unwiping) remains in the region where the blade pressure contact angle is small. Will occur.

［試験２］ クリーニング不良（拭き残し）の発生の検証
クリーニングブレードの圧接力、圧接角を変化させながら連続画像形成を行い、クリーニング不良（拭き残し）の発生の有無を試験した。 [Test 2] Verification of occurrence of defective cleaning (unwiped residue) Continuous image formation was performed while changing the pressure contact force and pressure angle of the cleaning blade, and the occurrence of defective cleaning (uncleaned residue) was tested.

試験２の設定条件
環境温度／湿度：温度１０℃、相対湿度１５％
ブレード圧接力の範囲：２０〜４５（Ｎ／ｍ2 ）
ブレード圧接角の範囲：０°〜２５°
図４は、試験結果を示す図で、○印はめくれ変形なし、×印はめくれ変形発生を示す。線（ｂ）よりも圧接角が小さい領域、即ち、圧接角１４°以下で、クリーニング不良（拭き残し）の発生が認められた。 Setting conditions for test 2 Environmental temperature / humidity: Temperature 10 ° C, relative humidity 15%
Blade pressure contact range: 20 to 45 (N / m 2 )
Blade pressure contact angle range: 0 ° ~ 25 °
FIG. 4 is a diagram showing the test results, where a circle mark indicates no turning deformation and a mark mark indicates occurrence of turning deformation. Occurrence of poor cleaning (unwiped residue) was observed in a region where the pressure contact angle is smaller than that of the line (b), that is, a pressure contact angle of 14 ° or less.

また、クリーニングブレードは圧接状態で放置しておくとクリープを起し、ブレードの倒れ込みが発生してブレード圧接角が最大で約２°低下することが分かっている。このため、クリーニングブレードの圧接角は、初期状態においてクリープによる圧接角の低下分を考慮して約２°高めに設定する必要がある。   Further, it has been found that if the cleaning blade is left in the pressure contact state, creep occurs, the blade falls down, and the blade pressure contact angle decreases by about 2 ° at the maximum. For this reason, the pressure contact angle of the cleaning blade needs to be set higher by about 2 ° in consideration of the decrease in the pressure contact angle due to creep in the initial state.

そこで、クリーニングブレードの圧接角の設定値は、ブレードのめくれ発生領域の圧接角１９°よりも低く、クリープを考慮した拭き残し発生領域の圧接角１４°よりも高い値に設定しなければならないが、両方の条件を満たす圧接角の設定可能範囲は非常に狭く、また、クリーニングブレードを取り付ける部品の精度、及び取り付け精度のバラツキによる取付角度の誤差±２°を考慮すると、実際にクリーニングブレードを上記条件を満たす圧接角に設定することは殆ど不可能な場合もあることが分かった。   Therefore, the setting value of the pressure contact angle of the cleaning blade must be set to a value lower than the pressure contact angle of 19 ° in the blade turn-up occurrence region and higher than the pressure contact angle of 14 ° in the non-wiping occurrence region in consideration of creep. The setting range of the pressure contact angle that satisfies both conditions is very narrow, and considering the accuracy of the parts to which the cleaning blade is mounted and the mounting angle error of ± 2 ° due to variations in mounting accuracy, It has been found that it may be almost impossible to set the pressure contact angle to satisfy the condition.

これを解消するため、少くとも実際に画像が形成される領域内では、クリーニング性能が十分満足できる比較的大きな圧接角にクリーニングブレードを設定し、且つブレードのめくれ発生のきっかけとなるブレードの幅方向両端部は、めくれが発生しない範囲の小さな圧接角になるように設定する。   To eliminate this problem, at least in the area where the image is actually formed, set the cleaning blade to a relatively large pressure contact angle that can sufficiently satisfy the cleaning performance, and the width direction of the blade will cause the blade to turn over. Both ends are set so as to have a small pressure contact angle in a range where no turning is generated.

但し、画像領域外であっても、感光体へのカブリトナー（正規に現像されたものではないトナーで、少量は転写ベルトへも転写される）が存在しており、このカブリトナーを清掃する必要があるため、ブレードの幅方向両端部はカブリトナー程度の少量のトナーの清掃ができる状態を維持する必要がある。具体的には、ブレードエッジが適正に感光体に圧接していない「腹当たり」状態にならない角度に設定する。   However, even outside the image area, there is fog toner on the photosensitive member (toner that is not normally developed and a small amount is also transferred to the transfer belt), and this fog toner is cleaned. Therefore, it is necessary to maintain a state in which a small amount of toner such as fog toner can be cleaned at both ends in the width direction of the blade. Specifically, the angle is set so that the blade edge is not properly pressed against the photoconductor and does not become a “belly contact” state.

具体的には、先に説明した試験結果に基づいて、次のように設定する。即ち、実際に画像が形成される領域である感光体や中間転写ベルトに圧接するクリーニングブレードの幅方向中央部の圧接角と両端部の圧接角との差の最大値を、ブレードのめくれ発生領域の圧接角１９°と拭き残し発生領域の圧接角１４°との差である５°（＝１９°−１４°）に設定するものとし、圧接角との差の最小値は部品のバラツキを考慮して２°とする。   Specifically, the following settings are made based on the test results described above. That is, the maximum value of the difference between the pressure contact angle at the center in the width direction and the pressure contact angle at both ends of the cleaning blade that is in pressure contact with the photosensitive member or intermediate transfer belt, where the image is actually formed, Is set to 5 ° (= 19 ° -14 °), which is the difference between the pressure contact angle of 19 ° and the pressure contact angle of the unwetted area, and the minimum value of the difference between the pressure contact angles takes into account component variations And 2 °.

以下、先に図２を参照して説明したタンデム方式のフルカラー画像形成装置のクリーニング装置２８に本発明を適用した実施例について説明する。   Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to the cleaning device 28 of the tandem type full-color image forming apparatus described above with reference to FIG. 2 will be described.

［第１実施例］
図５は、クリーニング装置２８の第１実施例の構成を説明する図である。第１実施例では、中間転写ベルト２７が架設されるクリーナ対向ローラ２６の外径を幅方向両端部（図５で実線で示す）を太く、中央部（図５で破線で示す）を細く、鼓形に構成してある。 [First embodiment]
FIG. 5 is a diagram illustrating the configuration of the cleaning device 28 according to the first embodiment. In the first embodiment, the outer diameter of the cleaner-facing roller 26 on which the intermediate transfer belt 27 is installed is thickened at both ends in the width direction (shown by solid lines in FIG. 5), and the center (shown by broken lines in FIG. 5) is thin. It is configured in a drum shape.

この構成により、中間転写ベルト２７に圧接するクリーニングブレード２８ａの幅方向の両端部（図５で実線で示す部分）の圧接角は中央部分（図５で破線で示す部分）の圧接角よりも小さく設定することができる。なお、符号２８ｂはクリーニングブレード２８ａを保持する保持部材を示す。   With this configuration, the pressure contact angle at both ends in the width direction of the cleaning blade 28a that is in pressure contact with the intermediate transfer belt 27 (the portion indicated by the solid line in FIG. 5) is smaller than the pressure contact angle of the central portion (the portion indicated by the broken line in FIG. 5). Can be set. Reference numeral 28b denotes a holding member that holds the cleaning blade 28a.

この他、クリーナ対向ローラ２６の外径を、幅方向両端部、中央部とも同じに設定し、中間転写ベルト２７の厚みを幅方向の両端部で厚く中央部で薄く構成しても、クリーニングブレード２８ａの幅方向両端部の圧接角を中央部分の圧接角よりも小さく設定することができる。   In addition, even if the outer diameter of the cleaner facing roller 26 is set to be the same at both ends and the center in the width direction, and the intermediate transfer belt 27 is thick at both ends in the width direction and thin at the center, the cleaning blade The pressure contact angles at both ends in the width direction 28a can be set smaller than the pressure contact angle at the center portion.

クリーナ対向ローラ２６の外径を大きくし過ぎるとクリーニングブレードが腹当たり状態になるので、クリーナ対向ローラ２６の外径は適切な寸法とし、ブレード先端部が全幅において中間転写ベルトに圧接するようにブレードの厚み設定するものとする。   If the outer diameter of the cleaner-facing roller 26 is too large, the cleaning blade comes into contact with the belly. Therefore, the outer diameter of the cleaner-facing roller 26 is set to an appropriate size, and the blade tip part is pressed against the intermediate transfer belt at the full width. The thickness is set.

［第２実施例］
図６は、クリーニング装置２８の第２実施例の構成を説明する図である。第２実施例では、クリーニングブレード２８ａの厚みを、幅方向の両端部（図６で破線で示す）で薄く、中央部（図６で実線で示す）で厚く構成してある。この構成により中間転写ベルト２７に圧接するクリーニングブレード２８ａの幅方向の両端部（図６で実線で示す部分）の圧接角を中央部分（図６で破線で示す部分）の圧接角よりも小さく設定することができる。なお、符号２８ｂはクリーニングブレード２８ａを保持する保持部材を示す。 [Second Embodiment]
FIG. 6 is a diagram for explaining the configuration of the second embodiment of the cleaning device 28. In the second embodiment, the thickness of the cleaning blade 28a is thin at both ends in the width direction (shown by broken lines in FIG. 6) and thick at the center (shown by solid lines in FIG. 6). With this configuration, the pressure contact angle at both ends in the width direction of the cleaning blade 28a that is in pressure contact with the intermediate transfer belt 27 (the portion indicated by the solid line in FIG. 6) is set smaller than the pressure contact angle of the central portion (the portion indicated by the broken line in FIG. 6). can do. Reference numeral 28b denotes a holding member that holds the cleaning blade 28a.

クリーニングブレード２８ａの厚みを厚くし過ぎるとクリーニングブレードが腹当たり状態になるので、ブレード先端部が全幅において中間転写ベルトに圧接するようにブレードの厚み設定するものとする。   If the cleaning blade 28a is too thick, the cleaning blade comes into contact with the belly. Therefore, the blade thickness is set so that the blade tip is in pressure contact with the intermediate transfer belt over the entire width.

［第３実施例］
図７は、クリーニング装置２８の第３実施例の構成を説明する図である。第３実施例では、クリーニングブレード２８ａの変形可能な自由端（保持部材２８ｂで固定されていない部分）の長さを、幅方向の両端部（図７で破線で示す）で短く、中央部（図７で実線で示す）で長く構成してある。この構成により中間転写ベルト２７に圧接するクリーニングブレード２８ａの幅方向の両端部（図７で実線で示す部分）の圧接角を中央部分（図７で破線で示す部分）の圧接角よりも小さく設定することができる。なお、符号２８ｂはクリーニングブレード２８ａを保持する保持部材を示す。 [Third embodiment]
FIG. 7 is a view for explaining the configuration of the third embodiment of the cleaning device 28. In the third embodiment, the length of the deformable free end (the portion not fixed by the holding member 28b) of the cleaning blade 28a is short at both ends in the width direction (shown by broken lines in FIG. 7), and the central portion ( (Shown by a solid line in FIG. 7). With this configuration, the pressure contact angle of both ends in the width direction of the cleaning blade 28a that is in pressure contact with the intermediate transfer belt 27 (the portion indicated by the solid line in FIG. 7) is set smaller than the pressure contact angle of the central portion (the portion indicated by the broken line in FIG. 7). can do. Reference numeral 28b denotes a holding member that holds the cleaning blade 28a.

クリーニングブレード２８ａの長さを長くし過ぎるとクリーニングブレードが腹当たり状態になるので、ブレード先端部が全幅において中間転写ベルトに圧接する長さが維持されるように設定するものとする。   If the length of the cleaning blade 28a is excessively long, the cleaning blade comes into contact with the belly, so that the length at which the blade tip is in pressure contact with the intermediate transfer belt is maintained throughout.

［第４実施例］
図８は、クリーニング装置２８の第４実施例の構成を説明する図である。第４実施例では、クリーニングブレード２８ａを保持する保持部材２８ｂのブレード先端に向かうエッジ方向の長さを、幅方向の両端部（図８で実線で示す）で短く、中央部（図８で破線で示す）で長く構成してある。この構成により中間転写ベルト２７に圧接するクリーニングブレード２８ａの幅方向の両端部（図８で実線で示す部分）の圧接角を中央部分（図８で破線で示す部分）の圧接角よりも小さく設定することができる。 [Fourth embodiment]
FIG. 8 is a diagram illustrating the configuration of the cleaning device 28 according to the fourth embodiment. In the fourth embodiment, the length in the edge direction toward the blade tip of the holding member 28b that holds the cleaning blade 28a is short at both ends in the width direction (shown by solid lines in FIG. 8), and in the center (broken line in FIG. 8). It is configured to be long. With this configuration, the pressure contact angle of both end portions in the width direction of the cleaning blade 28a that is in pressure contact with the intermediate transfer belt 27 (the portion indicated by the solid line in FIG. 8) is set smaller than the pressure contact angle of the central portion (the portion indicated by the broken line in FIG. 8). can do.

クリーニングブレード２８ａを保持する保持部材２８ｂのブレード先端に向かうエッジ方向の長さを長くし過ぎるとクリーニングブレードが腹当たり状態になるので、ブレード先端部が全幅において中間転写ベルトに圧接する長さが維持されるように設定するものとする。   If the length of the holding member 28b for holding the cleaning blade 28a in the edge direction toward the blade tip is too long, the cleaning blade comes into contact with the belly, so that the blade tip is kept in contact with the intermediate transfer belt at the full width. Shall be set to

［第５実施例］
図９は、クリーニング装置２８の第５実施例の構成を説明する図である。第５実施例では、クリーニングブレード２８ａを保持する保持部材２８ｂの厚みを、幅方向の両端部（図９で実線で示す）で厚く、中央部（図９で破線で示す）で薄く構成してある。この構成により中間転写ベルト２７に圧接するクリーニングブレード２８ａの幅方向の両端部（図９で実線で示す部分）の圧接角を中央部分（図９で破線で示す部分）の圧接角よりも小さく設定することができる。 [Fifth embodiment]
FIG. 9 is a diagram illustrating the configuration of the fifth embodiment of the cleaning device 28. In the fifth embodiment, the thickness of the holding member 28b for holding the cleaning blade 28a is thick at both ends in the width direction (shown by solid lines in FIG. 9) and thin at the center (shown by broken lines in FIG. 9). is there. With this configuration, the pressure contact angle of both end portions in the width direction of the cleaning blade 28a that is in pressure contact with the intermediate transfer belt 27 (the portion indicated by the solid line in FIG. 9) is set smaller than the pressure contact angle of the central portion (the portion indicated by the broken line in FIG. 9). can do.

クリーニングブレード２８ａを保持する保持部材２８ｂの幅方向の両端部の厚みを厚くし過ぎると、クリーニングブレードが腹当たり状態になるので、ブレード先端部が全幅において中間転写ベルトに圧接する長さが維持されるように設定するものとする。   If the thickness of both end portions in the width direction of the holding member 28b that holds the cleaning blade 28a is made too thick, the cleaning blade comes into contact with the belly, so that the length at which the tip of the blade is pressed against the intermediate transfer belt at the full width is maintained. Shall be set to

以上、この発明の実施の形態の説明では、画像形成装置の中間転写ベルト上の転写残トナーを清掃するクリーニング装置について説明したが、この発明に係るクリーニング装置は、中間転写ベルト上の転写残トナーを清掃するクリーニング装置に限られるものではなく、感光体ドラムその他の形式の感光体上の転写残トナーを清掃するクリーニングブレードを使用するクリーニング装置にも適用できることは言うまでもない。   In the above description of the embodiment of the present invention, the cleaning device that cleans the transfer residual toner on the intermediate transfer belt of the image forming apparatus has been described. However, the cleaning device according to the present invention uses the transfer residual toner on the intermediate transfer belt. It is needless to say that the present invention is not limited to a cleaning device that cleans toner, but can also be applied to a cleaning device that uses a cleaning blade that cleans transfer residual toner on a photoreceptor drum or other types of photoreceptors.

感光体を清掃するクリーニング装置のクリーニングブレードのめくれ変形を防止し、長期間にわたってクリーニング性能が維持できるクリーニング装置を備えた画像形成装置である。   The image forming apparatus includes a cleaning device that prevents the cleaning blade of the cleaning device that cleans the photosensitive member from being turned over and can maintain the cleaning performance for a long period of time.

モノクロ画像形成装置の感光体とその周囲に配置された画像形成に関連する各種装置の配置の概略を説明する図。FIG. 2 is a diagram for explaining an outline of arrangement of various devices related to image formation arranged around a photosensitive member of a monochrome image forming apparatus. タンデム方式のフルカラー画像形成装置の構成の概略を説明する図。1 is a diagram illustrating an outline of a configuration of a tandem full-color image forming apparatus. FIG. クリーニングブレードのめくれ変形に関する試験結果を説明する図。The figure explaining the test result regarding the turning deformation of a cleaning blade. クリーニングブレードによるクリーニング不良に関する試験結果を説明する図。The figure explaining the test result regarding the cleaning defect by a cleaning blade. クリーニング装置の第１実施例の構成を説明する図。The figure explaining the structure of 1st Example of a cleaning apparatus. クリーニング装置の第２実施例の構成を説明する図。The figure explaining the structure of 2nd Example of a cleaning apparatus. クリーニング装置の第３実施例の構成を説明する図。The figure explaining the structure of 3rd Example of a cleaning apparatus. クリーニング装置の第４実施例の構成を説明する図。The figure explaining the structure of 4th Example of a cleaning apparatus. クリーニング装置の第５実施例の構成を説明する図。The figure explaining the structure of 5th Example of a cleaning apparatus. ブレードクリーニング方式のクリーニング装置の構成の一例を説明する図。The figure explaining an example of a structure of the cleaning apparatus of a blade cleaning system. クリーニングブレードのめくれ変形を説明する図。The figure explaining the turning-up deformation of a cleaning blade.

１０ モノクロ画像形成装置
１１ 感光体
１２ 帯電装置
１３ 露光装置
１４ 現像装置
１５ 転写装置
１６ クリーニング装置
１６ａ クリーニングブレード
２０ フルカラー画像形成装置
２１、２２、２３、２４ 作像ユニット
２１１、２１２、２１３、２１４ 一次転写ローラ
２１５ 二次転写ローラ
２５ 駆動ローラ
２６ クリーナ対向ローラ
２７ 中間転写ベルト
２８ クリーニング装置
２８ａ クリーニングブレード
２８ｂ 保持部材
２９ 定着装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Monochrome image forming apparatus 11 Photoconductor 12 Charging apparatus 13 Exposure apparatus 14 Developing apparatus 15 Transfer apparatus 16 Cleaning apparatus 16a Cleaning blade 20 Full color image forming apparatus 21, 22, 23, 24 Image forming unit 211, 212, 213, 214 Primary transfer Roller 215 Secondary transfer roller 25 Drive roller 26 Cleaner facing roller 27 Intermediate transfer belt 28 Cleaning device 28a Cleaning blade 28b Holding member 29 Fixing device

Claims (2)

像担持体に圧接して像担持体上の転写残トナーを清掃するクリーニングブレードを備えた画像形成装置であって、
前記像担持体は、複数の搬送ローラの上に架設されたベルト状の像担持体であり、
前記クリーニングーブレードは、前記複数の搬送ローラのうち、外径が幅方向にわたって同じ径に設定された搬送ローラに対向した位置で前記像担持体に圧接するとともに、
前記クリーニングブレードの幅方向両端部の前記像担持体に対する圧接角が幅方向中央部分の圧接角よりも小さくなるように、当該像担持体の厚みは幅方向両端部の厚さが幅方向両端部以外の厚さよりも厚く設定されること
を特徴とする画像形成装置。 An image forming equipment having a cleaning blade for cleaning in pressure contact with the image bearing member and the transfer residual toner on the image bearing member,
The image carrier is a belt-like image carrier erected on a plurality of transport rollers,
The cleaning blade is in pressure contact with the image carrier at a position facing the conveyance roller having the outer diameter set to the same diameter in the width direction among the plurality of conveyance rollers,
The thickness of the image carrier is such that the thickness at both ends in the width direction is such that the pressure contact angle with respect to the image carrier at both ends in the width direction of the cleaning blade is smaller than the pressure contact angle at the central portion in the width direction. imaging equipment, characterized in that it is set greater than the thickness of the non. 前記像担持体は、中間転写ベルトである請求項１に記載の画像形成装置。 It said image bearing member, an image forming equipment according to claim 1 is an intermediate transfer belt.
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