CN103852992B - 清洁装置、中间转印单元和图像形成装置 - Google Patents

清洁装置、中间转印单元和图像形成装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供清洁装置、中间转印单元和图像形成装置，清洁装置包括：外壳，形成有与像载体相对的开口部、以及储存从像载体表面刮取的调色剂的调色剂收容部；辊状的清洁构件，配置在外壳的开口部附近，除去像载体表面的残留调色剂；一对轴承部，支承清洁构件的旋转轴两端，使其能够旋转，与调色剂接收密封件接触的接触部的外径与清洁构件的外径相同；调色剂接收密封件，在清洁构件的长边方向整个区域上与清洁构件相对配置，并以从清洁构件的两端部跨到轴承部的外周面的方式延伸，防止调色剂从调色剂收容部向开口部侧逆流；以及端部密封件，配置在外壳与各轴承部之间的间隙中，隔着调色剂接收密封件与接触部相对配置，防止调色剂从外壳的两端部漏出。

Description

清洁装置、中间转印单元和图像形成装置
技术领域
本发明涉及具备使用清洁构件除去像载体表面的残留调色剂的机构的清洁装置。
背景技术
在复印机、打印机、传真机等采用电子照相方式的图像形成装置中，主要使用粉末的显影剂、并采用显影装置使感光鼓等像载体上形成的静电潜影可视化。而且，在记录介质上转印了可视像(调色剂像)后，进行定影处理。存留在像载体表面上的调色剂被清洁装置除去，再形成新的调色剂像。
清洁装置包括：从像载体表面除去调色剂的软毛刷和清洁辊等清洁构件；从清洁构件回收调色剂的回收辊；把从回收辊表面刮下的调色剂向外部排出的螺旋输送器；将外壳内部分隔为回收辊侧和螺旋输送器侧的调色剂接收密封件；以及设置在调色剂接收密封件和外壳之间的端部密封件。
此处，调色剂接收密封件把刮刀从回收辊表面刮下的调色剂引导到螺旋输送器侧，使其不向回收辊侧(外壳的外侧)逆流。因此，调色剂接收密封件需要在回收辊的轴向整个区域上，以大体一定的接触压与回收辊接触，使附着在回收辊上的调色剂不会被刮下。另一方面，为可靠防止调色剂从外壳内泄漏，端部密封件需要以一定程度的压力与调色剂接收密封件接触。
可是，如果提高端部密封件的接触压，调色剂接收密封件的两端部就会受到端部密封件的压力，使调色剂接收密封件变形，从而使调色剂接收密封件对回收辊的接触压也发生改变。其结果，附着在回收辊上的调色剂被调色剂接收密封件刮下，从外壳的开口部漏出到外部。
因此，公开了使端部密封件对调色剂接收密封件的端部施加的按压力减弱的方法。例如，具有：把清洁部除去的调色剂引导到清洁箱的片状引导构件(调色剂接收密封件)；以及密封清洁箱的两端面的密封构件，通过在片状引导构件上设置缺口部，或在密封构件上设置缺口部或台阶部，仅使片状引导构件的前端部与密封构件重叠。
可是，即使限定了调色剂接收密封件与端部密封件的接触面，但是在调色剂接收密封件与端部密封件的接触部分按压力依然很高。因此，调色剂接收密封件对回收辊的接触压在长边方向上不均匀，可能刮掉回收辊上的调色剂。此外，由于调色剂接收密封件与端部密封件的接触面减小，所以调色剂可能从调色剂接收密封件和端部密封件之间泄漏。
另外，此处虽然以具有从清洁构件回收调色剂的回收辊、以及与回收辊接触的调色剂接收密封件的清洁装置为例进行了说明，但是在具有从像载体除去残留调色剂的清洁辊、以及与清洁辊接触的调色剂接收密封件的清洁装置中也存在同样的问题。
发明内容
本发明提供一种清洁装置、具备该清洁装置的中间转印单元和图像形成装置，能有效防止调色剂接收密封件的端部上的调色剂泄漏，以及被刮下的调色剂从调色剂接收密封件的开口部泄漏。
本发明的清洁装置，包括：外壳，所述外壳上形成有与像载体相对的开口部，以及储存从所述像载体表面刮取的调色剂的废调色剂收容部；辊状的清洁构件，配置在所述外壳的开口部附近，除去所述像载体表面的残留调色剂；一对轴承部，支承所述清洁构件的旋转轴两端，使所述清洁构件能够旋转；以及调色剂接收密封件，在所述清洁构件的长边方向整个区域上与所述清洁构件相对配置，防止废调色剂从所述废调色剂收容部向所述开口部侧逆流，所述清洁装置的特征在于，还包括端部密封件，所述端部密封件由弹性材料形成并配置在所述外壳与各所述轴承部之间的间隙中，防止废调色剂从所述外壳的两端部漏出，所述清洁构件包括：刮取所述像载体表面的残留调色剂的清洁辊；以及回收附着在所述清洁辊表面的废调色剂的回收辊，所述调色剂接收密封件在所述回收辊的长边方向上比所述回收辊长，所述调色剂接收密封件在所述回收辊的长边方向整个区域上与所述回收辊相对配置，并且所述调色剂接收密封件的与所述回收辊相对的面以从所述清洁构件的两端部跨到所述轴承部的外周面的方式延伸，所述轴承部的、与所述调色剂接收密封件接触的接触部的外径与所述清洁构件的外径相同，刮下所述回收辊表面的废调色剂的刮刀，从相对所述回收辊的旋转方向的相反方向，以与所述回收辊的长边方向整个区域接触的方式配置，所述刮刀的长边方向的尺寸比所述回收辊长，所述刮刀的两端部配置在所述轴承部和所述端部密封件之间，所述端部密封件隔着所述调色剂接收密封件与所述接触部相对配置。
本发明的中间转印单元，包括所述清洁装置、以及由所述清洁装置除去残留调色剂的所述中间转印带。
本发明的图像形成装置具备所述清洁装置。
本说明书适当地参照附图，通过使对以下详细说明中记载的概念进行总结的内容简略化的方式来进行介绍。本说明书的意图并不是限定权利要求中记载的主题的重要特征和本质特征，此外，意图也不是限定权利要求中记载的主题的范围。此外，在权利要求中记载的对象，并不限定于解决本发明中任意部分中记载的一部分或全部缺点的实施方式。
附图说明
图1是表示具备本发明的一个实施方式的清洁装置的图像形成装置的内部结构的示意图。
图2是图1中图像形成部附近的放大图。
图3是图1所示的图像形成装置上装载的中间转印单元的侧面断面图。
图4是图3所示的带清洁单元的外观立体图。
图5是从中间转印带侧观察图3所示的带清洁单元的主视图。
图6是表示图3所示的带清洁单元的内部结构的侧面断面图。
图7是从图6的左方观察图1所示的图像形成装置的回收辊的轴承部周边的局部立体图。
图8是图1所示的图像形成装置的回收辊的轴承部周边的俯视断面图。
图9是图1所示的图像形成装置的回收辊的轴承部周边的侧面断面图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1是表示具备作为本发明的清洁装置的带清洁单元19的图像形成装置100的结构的示意图，图2是图1中图像形成部Pa附近的放大图，图3是图像形成装置100上装载的中间转印单元30的侧面断面图。另外，图3表示从图1的背面侧观察中间转印单元30的状态。
图1的图像形成装置100具有如下结构。在图像形成装置100主体内从输送方向上游侧(图1右侧)依次设置有四个图像形成部Pa、Pb、Pc和Pd。这些图像形成部Pa～Pd与不同的四种颜色(青、品红、黄和黑)的图像对应设置，分别由带电、曝光、显影和转印各工序依次形成青、品红、黄和黑的图像。
这些图像形成部Pa～Pd上，设有承载各种颜色的可视像(调色剂像)的感光鼓1a、1b、1c和1d。此外，在图像形成部Pa～Pd上，通过驱动部(未图示)驱动、沿图1中的顺时针方向旋转的中间转印带8与各图像形成部Pa～Pd邻接设置。在这些感光鼓1a～1d上形成的调色剂像，在依次转印到在与各感光鼓1a～1d抵接的状态下移动的中间转印带8之后，在二次转印辊9上一次性地转印到作为记录介质的一例的转印纸P上。而后，所述调色剂像在定影部7中在转印纸P上定影后，所述转印纸P由图像形成装置100主体排出。此时，使感光鼓1a～1d沿图1中的逆时针方向旋转的状态下，对各感光鼓1a～1d执行图像形成处理。
用来转印调色剂像的转印纸P，被收容在图像形成装置100主体下部的纸盒16内。借助供纸辊12a和对准辊对12b将所述转印纸P输送至二次转印辊9。中间转印带8采用绝缘树脂制的薄片体。此外，中间转印带8主要采用无接缝的(无缝)皮带。
接着，对图像形成部Pa～Pd进行说明。在以能旋转的方式配置的感光鼓1a～1d的周围和下方，设有：使感光鼓1a～1d带电的带电器2a、2b、2c和2d；在各感光鼓1a～1d上使图像信息曝光的曝光单元4；在感光鼓1a～1d上形成调色剂像的显影单元3a、3b、3c和3d；除去感光鼓1a～1d上残留的显影剂(调色剂)的清洁装置5a、5b、5c和5d。
以下，利用图2对图像形成部Pa进行具体说明，因为图像形成部Pb～Pd也具有基本相同的结构，所以省略说明。如图2所示，在感光鼓1a的周围，沿鼓旋转方向(图1的逆时针方向)配置有带电器2a、显影单元3a、清洁装置5a，以及隔着中间转印带8配置有一次转印辊6a。此外，相对于感光鼓1a、在中间转印带8的旋转方向上游侧设置有带清洁单元19，所述带清洁单元19隔着中间转印带8与张力辊11相对。
带电器2a包括：与感光鼓1a接触并在鼓表面施加带电偏移的带电辊22；以及用于清洁带电辊22的带电清洁辊23。显影单元3a具有两个搅拌螺旋式输送器24、磁辊25、显影辊26，对显影辊26施加与调色剂相同极性(正)的显影偏移，以使调色剂飞到鼓表面。
清洁装置5a具有摩擦辊27、清洁刮板28和回收推进器29。摩擦辊27以规定的压力与感光鼓1a压力接触，并通过未图示的驱动部被驱动成、在与感光鼓1a的抵接面上与其向同一方向旋转，但是其圆周速度被控制为比感光鼓1a的圆周速度更快(此处为1.2倍)。作为摩擦辊27，例如在金属轴的周围形成有作为辊体的EPDM橡胶制且邵尔C硬度55°的发泡体层。辊体的材质不限于EPDM橡胶，也可以是其他材质的橡胶或发泡橡胶体，邵尔C硬度优选10°以上90°以下的范围。
在感光鼓1a表面的、比与摩擦辊27的抵接面靠向旋转方向下游侧，以与感光鼓1a抵接的状态固定有清洁刮板28。作为清洁刮板28，例如使用JIS硬度为78°的聚氨酯橡胶制的刮板，在其抵接点上相对感光体切线方向以规定的角度安装。另外，清洁刮板28的材质、硬度、尺寸、向感光鼓1a的咬入量和接触压力等，根据感光鼓1a的规格适当设定。
由摩擦辊27和清洁刮板28从感光鼓1a表面除去的残留调色剂，伴随回收推进器29的旋转被排出到清洁装置5a的外部，输送到调色剂回收容器(未图示)储存。作为本发明使用的调色剂，使用在调色剂粒子表面作为研磨剂埋入二氧化硅、氧化钛、钛酸锶、氧化铝等，以保持一部分突出于表面的调色剂，以及研磨剂静电附着在调色剂表面的调色剂。
如图3所示，中间转印单元30包括：架设在下游侧的驱动辊10和上游侧的张力辊11上的中间转印带8；以及借助中间转印带8与感光鼓1a～1d接触的一次转印辊6a～6d。此外，在与张力辊11相对的位置上，配置有用于除去中间转印带8表面残留的调色剂的带清洁单元19。带清洁单元19具体后述。
接着，对图像形成装置100中的图像形成步骤进行说明。由用户输入开始形成图像的指示后，首先，由带电器2a～2d使感光鼓1a～1d的表面均匀带电。接着通过曝光单元4向感光鼓1a～1d的表面进行光照射，在各感光鼓1a～1d上形成对应图像信号的静电潜影。显影单元3a～3d分别由补给装置(未图示)填充有规定量的青、品红、黄和黑的各种颜色的调色剂。所述调色剂通过显影单元3a～3d供给到感光鼓1a～1d上，并通过静电附着的方式形成调色剂像，所述调色剂像与由曝光单元4的曝光而形成的静电潜影对应。
随后，由一次转印辊6a～6d以规定的转印电压对一次转印辊6a～6d与感光鼓1a～1d之间给予电场，使感光鼓1a～1d上的青、品红、黄和黑的调色剂像一次转印到中间转印带8上。这四种颜色的图像形成预定的规定的位置关系，以形成规定的全彩色图像。而后，由清洁装置5a～5d除去感光鼓1a～1d的表面残留的调色剂，以准备继续形成新的静电潜影。
伴随由驱动电机(未图示)驱动的驱动辊10的旋转、中间转印带8开始向顺时针方向旋转时，转印纸P在规定的时机从对准辊对12b向与中间转印带8邻接设置的二次转印辊9输送，并转印全彩色图像。之后，向定影部7输送转印有调色剂像的转印纸P。残留在中间转印带8表面的调色剂由带清洁单元19除去。
输送到定影部7的转印纸P被定影辊对13加热和加压，将调色剂像定影在转印纸P的表面，从而形成规定的全彩色图像。形成有全彩色图像的转印纸P，由向多个方向分叉的分叉部14分配输送方向。仅在转印纸P的单面形成图像时，直接由排出辊15排出到出纸盘17。
另一方面，在转印纸P的两面形成图像时，使通过了定影部7的转印纸P的一部分暂时从排出辊15突出到装置外部。而后，通过使排出辊15反转，并且由分叉部14将转印纸P分配到送纸通道18，并在使图像面反转的状态下再次输送到二次转印辊9。随后，由二次转印辊9将在中间转印带8上形成的下一图像转印到转印纸P的未形成有图像的面上，在输送到定影部7将调色剂像定影后，转印纸P被排出到出纸盘17。
图4和图5分别是图3所示的带清洁单元19的外观立体图、以及从中间转印带8侧(图3的右方)观察带清洁单元19的主视图，图6是表示带清洁单元19的内部结构的侧面断面图(图5的AA′箭头断面图)。
带清洁单元19在外壳40内具备软毛刷41、回收辊43、刮刀45、螺旋输送器47。外壳40的一端配置有向软毛刷41、回收辊43和螺旋输送器47输入驱动力的驱动输入齿轮系49。在外壳40的开口部40a侧上，软毛刷41隔着中间转印带8与张力辊11相对配置。软毛刷41向相对于中间转印带8的移动方向的相反方向(图6的逆时针方向)旋转，刮取中间转印带8上残留的调色剂和纸末等异物(以下称调色剂等)。刮取的调色剂等附着在软毛刷41的刷部。
回收辊43通过边与软毛刷41的表面接触边与软毛刷41反向(图6的顺时针方向)旋转，回收附着在软毛刷41上的调色剂等。刮刀45从相对于回收辊43的旋转方向下游侧(相对于回收辊43表面的移动方向的相反方向)与回收辊43接触，刮下由回收辊43回收的调色剂等，以清扫回收辊43。螺旋输送器47配置在外壳40的废调色剂收容部40b内，把刮刀45从回收辊43刮下的调色剂等向外壳40的外部输送。
如图6所示，在外壳40内、在回收辊43的长边方向整个区域上相对配置有调色剂接收密封件50。调色剂接收密封件50为例如由聚氨酯或聚对苯二甲酸乙二酯(PET)等形成的片状构件，以规定的接触压与回收辊43接触。该调色剂接收密封件50的接触压，需要设定为不会刮下回收辊43上附着的调色剂，并且使被刮刀45刮下的调色剂不会再次向回收辊43侧逆流。
图7是从图6的左方观察回收辊43的轴承部53周边的局部立体图。图8是回收辊43的轴承部53周边的俯视断面图(图7的XX′箭头断面图)。图9是回收辊43的轴承部53周边的侧面断面图(图8的YY′箭头断面图)。此处为便于说明省略了外壳40。另外，图7～图9表示回收辊43的一端(图6的纸面身前侧)的轴承部53周边的结构，但另一端(图6的纸面里侧)的轴承部53周边的结构也与此相同。
外壳40内的轴承部53附近，安装有端部密封件51。端部密封件51由例如发泡聚氨酯等弹性材料形成，防止调色剂从外壳40与轴承部53之间的间隙漏出。
支承回收辊43旋转的轴承部53上，形成有接触部55，从旋转轴O到所述接触部55的外周面的半径R2与回收辊43的半径R1相同。调色剂接收密封件50的长边方向的尺寸比回收辊43的长边方向的尺寸长，调色剂接收密封件50以其端部与接触部55重叠的方式配置。端部密封件51隔着调色剂接收密封件50与接触部55接触，且与回收辊43不接触。
通过这种配置，端部密封件51按压调色剂接收密封件50的力(以图8、图9的空心箭头表示)仅作用在接触部55(轴承部53)上，而不作用在回收辊43上。其结果，即使端部密封件51对轴承部53的接触压提高，但是调色剂接收密封件50对回收辊43的接触压会在回收辊43的宽度方向整个区域上基本保持一定。因此，由于调色剂接收密封件50不会以所需接触压以上的接触压来接触回收辊43，所以能够抑制附着在回收辊43上的调色剂被调色剂接收密封件50的端部刮下，而且能够抑制被刮下的调色剂从开口部40a(参照图6)漏出。
此外，由于能够通过提高端部密封件51对轴承部53的接触压，来使调色剂接收密封件50与端部密封件51紧密接触，所以可以可靠地防止调色剂从调色剂接收密封件50和端部密封件51之间的间隙泄漏。
此外，对刮刀45的端部施加力时容易使刮刀45翻卷。因此，如图7所示，本实施方式中使刮刀45的长边方向的尺寸大于回收辊43的长边方向的尺寸，并把刮刀45的端部配置在接触部55上。这样，刮刀45的端部无需承受回收辊43的旋转所带来的力，因此可以抑制刮刀45翻卷。
另外，虽然在本实施方式中回收辊43的半径R1与轴承部53的半径R2在整个圆周上相同，但是至少使与刮刀45、调色剂接收密封件50、端部密封件51接触的接触部55的半径与回收辊43的半径相同。
此外本发明不限于上述实施方式，在不脱离本发明的发明思想的范围内可以进行各种变更。例如，上述实施方式的带清洁单元19的清洁构件具备软毛刷41和回收辊43，但是作为清洁构件同样可以只采用清洁辊，并具备从清洁辊的表面刮下调色剂的刮刀。
此外，在上述实施方式中，以应用在除去中间转印带8表面的残留调色剂的带清洁单元19为例对本发明进行了说明，但本发明同样也可以应用在除去感光鼓1a～1d表面的残留调色剂的清洁装置5a～5d中。
此外，本发明不限于图1所示的串列式的彩色图像形成装置，也可以应用在黑白复印机、数字复合机、传真机和激光打印机等使用清洁装置的各种图像形成装置上。
本发明可以应用在具备使用清洁构件除去像载体表面的残留调色剂的机构的清洁装置上。通过利用本发明，能够提供一种清洁装置、具备该清洁装置的中间转印单元、以及图像形成装置，所述清洁装置能够有效防止在辊状的清洁构件的长边方向整个区域上相对配置的调色剂接收密封件的端部上的调色剂泄漏，以及被刮下的调色剂在调色剂接收密封件中从开口部泄漏。
本发明的范围并不限于上述内容，而是由权利要求的记载来定义，所以可以认为本说明书记载的实施方式只是举例说明，而并非进行限定。因此，所有不脱离权利要求的范围、界限的更改，以及等同于权利要求的范围、界限的内容都包含在权利要求的范围内。

Claims (4)

1.一种清洁装置，其包括：
外壳，所述外壳上形成有与像载体相对的开口部，以及储存从所述像载体表面刮取的调色剂的废调色剂收容部；
辊状的清洁构件，配置在所述外壳的开口部附近，除去所述像载体表面的残留调色剂；
一对轴承部，支承所述清洁构件的旋转轴两端，使所述清洁构件能够旋转；以及
调色剂接收密封件，在所述清洁构件的长边方向整个区域上与所述清洁构件相对配置，防止废调色剂从所述废调色剂收容部向所述开口部侧逆流，
所述清洁装置的特征在于，
还包括端部密封件，所述端部密封件由弹性材料形成并配置在所述外壳与各所述轴承部之间的间隙中，防止废调色剂从所述外壳的两端部漏出，
所述清洁构件包括：刮取所述像载体表面的残留调色剂的清洁辊；以及回收附着在所述清洁辊表面的废调色剂的回收辊，
所述调色剂接收密封件在所述回收辊的长边方向上比所述回收辊长，所述调色剂接收密封件在所述回收辊的长边方向整个区域上与所述回收辊相对配置，并且所述调色剂接收密封件的与所述回收辊相对的面以从所述清洁构件的两端部跨到所述轴承部的外周面的方式延伸，
所述轴承部的、与所述调色剂接收密封件接触的接触部的外径与所述清洁构件的外径相同，
刮下所述回收辊表面的废调色剂的刮刀，从相对所述回收辊的旋转方向的相反方向，以与所述回收辊的长边方向整个区域接触的方式配置，
所述刮刀的长边方向的尺寸比所述回收辊长，所述刮刀的两端部配置在所述轴承部和所述端部密封件之间，
所述端部密封件隔着所述调色剂接收密封件与所述接触部相对配置。
2.根据权利要求1所述的清洁装置，其特征在于，所述像载体为中间转印带，所述清洁辊是刮取所述中间转印带表面的残留调色剂的软毛刷。
3.一种中间转印单元，其特征在于包括：权利要求1至2中任意一项所述的清洁装置；以及由所述清洁装置除去残留调色剂的所述中间转印带。
4.一种图像形成装置，其特征在于，具备权利要求1至2中任意一项所述的清洁装置。
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