JP2004246104A - Cleaning device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真技術を利用して画像形成を行う画像形成装置に用いて好適なクリーニング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、電子写真技術を利用した画像形成装置では、感光体ドラムや中間転写体ベルト等といった像担持体の表面にトナー像を形成した後、そのトナー像を記録用紙上に転写するが、そのときにトナーの一部が記録用紙に転写されないで像担持体の表面に残留トナーとして残ることがある。このような残留トナーに代表される像担持体上の異物は、良好な画像形成を行うためにも、これを像担持体上から取り除いてその表面を清掃する必要がある。
【0003】
像担持体上の異物(除去対象物体)については、例えば像担持体の表面に回転接触するクリーニングブラシ(回転ブラシ)を用いて、その像担持体の表面から取り除くことが知られている。ただし、ブラシを用いて像担持体表面を清掃する場合には、像担持体の表面からトナー等の除去対象物体を取り除くうちに、その除去対象物体が徐々にブラシ内に溜まって目詰まりを起こし、そのクリーニング性が低下してしまう可能性がある。
【0004】
このことから、従来、像担持体の表面から除去対象物体を取り除いて当該表面を清掃するクリーニング装置としては、像担持体の表面に回転接触するクリーニングブラシに加えて、そのクリーニングブラシに付着した除去対象物体を掻き取るスクレープ部材を有したものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。また、その他にも、クリーニング装置としては、像担持体の表面に回転接触する回転ブラシに加えて、その回転ブラシに接触しながら回転される回収部材を備え、回転ブラシから回収部材にトナー等を転移させる方向に電界を形成する機能を有したものがある(例えば、特許文献2参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開2000−75745号公報
【特許文献2】
特開2000−122497号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のクリーニング装置では、以下に述べるような問題点が生じるおそれがある。
【0007】
例えば、スクレープ部材によりクリーニングブラシから除去対象物体を掻き取るクリーニング装置では、単に平板状のスクレープ部材を押し当てることでクリーニングブラシからの除去対象物体の掻き取りを行っているため、ブラシ表面から完全に除去対象物体を掻き取ることが困難である。そのため、クリーニングブラシが何周もするうちに除去対象物体がブラシ表面に蓄積し、その結果像担持体の表面に除去対象物体の拭き残しが生じてしまう可能性がある。このことは、例えば低コストの接触型帯電器に対して致命的な障害を与える要因となり得る。また、スクレープ部材によってクリーニングブラシから除去対象物体を掻き取るため、その掻き取りの際に除去対象物体が飛散してしまい、いわゆるクラウド現象が生じてしまうことも考えられる。これらのことから、スクレープ部材によりクリーニングブラシから除去対象物体を掻き取るクリーニング装置では、十分なクリーニング性を確保できないおそれがあるといえる。
【0008】
これに対して、電界形成を利用して回転ブラシから回収部材にトナー等を転移させるクリーニング装置では、十分なクリーニング性の確保が可能であると考えられるが、例えば像担持体表面のクリーニング時には回転ブラシがその像担持体に当接し、回転ブラシのリフレッシュ時(クリーニング時)には像担持体から回転ブラシが離れて回収部材に当接する、といった動作が必要となる。つまり、電界形成を機構の他に、回転ブラシの移動動作のための機構も必要となるため、装置構成の複雑化が必至である。このような装置構成の複雑化は、装置の大型化の要因となるため、装置の小型化が求められている近年の技術傾向とはそぐわない。
【0009】
そこで、本発明は、効果的にブラシのデトーニング(リフレッシュ)を行うことで、像担持体の表面に対する十分なクリーニング性を確保維持することができ、しかも簡素かつスペース効率の高い構成でブラシのデトーニングを行うことのできるクリーニング装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために案出されたクリーニング装置である。すなわち、回転動作を行う像担持体の表面から除去対象物体を取り除いて当該表面を清掃するためのクリーニング装置であって、前記像担持体の表面に接触して回転する1本乃至複数本のブラシと、前記ブラシの外周面に接触するブラシ清浄化部材とを備えるとともに、前記ブラシ清浄化部材は、前記除去対象物体のうちの最大径の物体と同程度以下の太さの梁の集合体または当該梁の連続錯綜体からなることを特徴とするものである。
【0011】
上記構成のクリーニング装置によれば、像担持体の表面からブラシが取り除いた除去対象物体は、そのブラシの外周面に接触するブラシ清浄化部材によって掻き取られる。このとき、ブラシ清浄化部材は、除去対象物体のうちの最大径の物体と同程度以下の太さの梁の集合体または当該梁の連続錯綜体からなる。ここで、最大径の物体と同程度以下の太さとは、最大径の物体と同程度の太さおよびそれよりも小さい太さの両方を含む概念をいう。また、梁の集合体とは梁状の部材が規則的に集合してなる物体をいい、梁の連続錯綜体とは梁状の部材が複雑に入りくんでなる物体をいい、例えばスポンジ状の物体がこれらに相当する。このような梁の集合体または連続錯綜体は、その梁の太さが除去対象物体のうちの最大径の物体と同程度以下なので、除去対象物体を掻き取る際に、その除去対象物体の下方に潜り込むようになる。しかも、梁の集合体または連続錯綜体であることから、多くの梁によって構成されている。したがって、このような梁の集合体または連続錯綜体によって掻き取れば、ブラシが付着している除去対象物体が有効に除去されて、そのブラシに対するデトーニング(リフレッシュ)を効果的に行えるようになる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明に係るクリーニング装置について説明する。
【0013】
〔第1の実施の形態〕
先ず、本発明に係るクリーニング装置の第1の実施の形態を説明する。ここでは、請求項1に記載の発明に係るクリーニング装置について説明する。図1は本発明に係るクリーニング装置を含む画像形成装置の第1の実施の形態における概略構成例を示す模式図であり、図2は像担持体の表面状態の概要の一例を模式的に示す説明図である。
【0014】
ここで、本発明に係るクリーニング装置の説明に先立ち、そのクリーニング装置を搭載した画像形成装置について説明する。図1に示すように、ここで説明する画像形成装置は、図中矢印方向に回転動作する像担持体としての感光体ドラム1の周辺に、感光体ドラム1の表面(感光層)を帯電させる非接触式または接触式の帯電器2と、感光体ドラム1の表面に画像情報に基づく光を照射露光して静電潜像を形成する潜像形成器(ただし不図示)と、感光体ドラム1に形成される静電潜像を現像剤としてのトナーにより現像してトナー像とする現像器4と、そのトナー像を記録用紙5に転写するための転写部材6と、備えている。そして、図示しない搬送ベルト等により搬送されてきた記録用紙5に対して、感光体ドラム1の表面に形成されたトナー像を、転写部材6の配設位置にて転写することで、その記録用紙5上への画像形成を行うように構成されている。
【0015】
また、転写部材6よりも感光体ドラム1の回転方向下流側には、残留トナーに代表される除去対象物体7を感光体ドラム1上から取り除くためのクリーニング装置10が設けられている。このクリーニング装置10は、本発明に係るクリーニング装置としての機能を有するものである。なお、クリーニング装置10よりも感光体ドラム1の回転方向下流側、すなわちクリーニング装置10と帯電器2との間には、感光体ドラム1上からの異物除去の際に飛散する物体(いわゆるクラウド)を受け止めるためのクラウド受け板8を配設しておくことが望ましい。
【0016】
続いて、クリーニング装置10について詳しく説明する。クリーニング装置10は、感光体ドラム1の表面を清掃するために、その感光体ドラム1の表面に接触して回転する1本のクリーニングブラシ11と、そのクリーニングブラシ11の外周面に接触するブラシ清浄化部材12と、を備えている。なお、クリーニングブラシ11は、1本ではなく複数本が、感光体ドラム1の表面に接触するように配されていてもよい。その場合には、ブラシ清浄化部材12も、各クリーニングブラシ11のそれぞれに対応して配設されているものとする。
【0017】
クリーニングブラシ11は、従来と略同様に構成されたものである(例えば、特許文献1参照)。具体的には、例えば現像剤として用いられるトナーの平均粒径10μm程度であり、そのトナーの外添剤として平均粒径100nm程度の粒子が用いられる場合であれば、2デニールの導電性ナイロン繊維のものを用いることが考えられる。
【0018】
ブラシ清浄化部材12は、クリーニングブラシ11の外周面に接触することで、そのクリーニングブラシ11に付着したトナー粒等の除去対象物体7を掻き取るためのものである。
【0019】
ただし、ブラシ清浄化部材12は、除去対象物体7のうちの最大径の物体と同程度以下の太さの梁12aの集合体または当該梁12aの連続錯綜体からなるものである。ここで、最大径の物体と同程度以下の太さとは、最大径の物体と同程度の太さおよびそれよりも小さい太さの両方を含む概念をいう。例えば、除去対象物体7が上述したトナー粒およびその外添剤である場合には、最大径の物体であるトナー粒の平均粒径が10μm程度であることから、10μm以下が最大径の物体と同程度以下の太さに相当する。また、梁12aの集合体とは、梁状の部材が規則的に集合してなる物体をいい、梁12aの連続錯綜体とは、梁状の部材が複雑に入りくんでなる物体をいう。このようなブラシ清浄化部材12の具体例としては、例えば構成繊維の平均の太さが10μm程度の繊維の凝集体である、メラミン樹脂の発泡体からなるスポンジ状部材が挙げられる(図1中におけるA部参照)。
【0020】
このように構成されたクリーニング装置10では、クリーニングブラシ11が感光体ドラム1の表面に接触して回転するので、その感光体ドラム1の表面にトナー粒等の除去対象物体7があっても、その除去対象物体7はクリーニングブラシ11によって感光体ドラム1の表面から掻き取られる。
【0021】
ただし、そのままの状態であると、クリーニングブラシ11に除去対象物体7が溜まってしまい、図2に示すように、クリーニングブラシ11の2周目からは、感光体ドラム1の表面上に除去対象物体7の拭き残しが発生してしまう。これを防ぐためには、従来のように平板状のスクレープ部材をクリーニングブラシ11に押し当てることも考えられる。ところが、既に説明したように、単にスクレープ部材を押し当てても、クリーニングブラシ11から完全に除去対象物体7を掻き取ることは困難である。そのため、何もしない場合のように短期間(クリーニングブラシ11の2周目)から感光体ドラム1上の拭き残しが明確に現れることはないが、クリーニングブラシ11が何周かするうちに徐々に除去対象物体7が溜まってしまい、その結果拭き残しの量が増えてしまうおそれがある。
【0022】
これに対して、ここで説明するクリーニング装置10では、クリーニングブラシ11の外周面にブラシ清浄化部材12が接触しているので、クリーニングブラシ11が感光体ドラム1上から掻き取った除去対象物体7は、さらにそのブラシ清浄化部材12によってクリーニングブラシ11から掻き取られる。
【0023】
このとき、ブラシ清浄化部材12は、除去対象物体7のうちの最大径の物体と同程度以下の太さの梁12aの集合体または当該梁12aの連続錯綜体からなるため、除去対象物体7を掻き取る際に、集合体または連続錯綜体を構成する梁12aが、除去対象物体7の下方(裏側)に潜り込むようになる。しかも、梁12aの集合体または連続錯綜体であることから、多くの梁12aによって構成されている。つまり、クリーニングブラシ11の外周面には、多くの梁12aが次々に接触することになる。したがって、クリーニングブラシ11からは、その外周面と接触するブラシ清浄化部材12によって、除去対象物体7が有効に除去されることになる。これは、一般に細かく、かつ、数多くの部材(梁)によれば、小さな物体であっても、あるいは小さな隙間に入り込んだものであっても、有効に掻き出し得るのと同様の理由によるものである。
【0024】
ここで、ブラシ清浄化部材12を用いた場合におけるクリーニング性維持効果について、具体例を挙げて説明する。図3は、クリーニング性維持効果の一具体例を示す説明図である。なお、図中では、ブラシ清浄化部材12を用いた場合(「微細梁PAD」)の他に、比較のため、クリーニングブラシ11から除去対象物体7を掻き取らない場合(「ブラシのみ」)および従来のスクレープ部材を用いた場合(「従来フリッカー」)についても、その具体例を示している。
【0025】
図例のように、ブラシのみの場合(図中の黒四角印参照)には、クリーニングブラシ11に除去対象物体7が溜まってしまうことから、クリーニングブラシ11の積算回転数が増加するのに伴って、感光体ドラム1の表面上における除去対象物体の拭き残し量も増加している。また、従来フリッカーの場合(図中の黒三角印参照)も、クリーニングブラシ11から完全に除去対象物体7を掻き取ることは困難であることから、ブラシのみの場合より増加の度合は少ないが、やはり積算回転数の増加に伴って除去対象物体の拭き残し量も増加している。これらに対して、微細梁PADの場合(図中の黒丸印参照)には、クリーニングブラシ11から除去対象物体7が有効に除去されるため、積算回転数が増加しても、除去対象物体の拭き残し量の増加を極力抑えられることがわかる。
【0026】
以上のように、本実施形態で説明したクリーニング装置10によれば、除去対象物体7以下の太さの梁12aの集合体または連続錯綜体からなるブラシ清浄化部材12を用いてクリーニングブラシ11から除去対象物体7を掻き取るので、クリーニングブラシ11のデトーニング(リフレッシュ)を効果的に行うことができ、そのクリーニングブラシ11に除去対象物体7が徐々に溜まって目詰まりを起こしてしまうのを極力抑制することができる。つまり、トナー粒径と同程度以下の梁太さの凝集体であるブラシ清浄化部材12をクリーニングブラシ11に接触させることで、そのクリーニングブラシ11の外周面の除去対象物体7が殆ど全て掻き取られてしまうので、かなりの長期間に渡ってブラシ1周目と同等のクリーニング性を維持することができる。
【0027】
したがって、本実施形態で説明したクリーニング装置10を用いれば、十分なクリーニング性を確保することができるので、感光体ドラム1の表面上に除去対象物体7の拭き残しが発生してしまうのを回避し得るようになり、帯電器2等に致命的な障害を与えてしまうこともない。また、単にブラシ清浄化部材12をクリーニングブラシ11に接触させるとともに、そのブラシ清浄化部材12をトナー粒径と同程度以下の梁太さの凝集体とするだけでよいため、クリーニング装置10の構成の複雑化を招いてしまうことがなく、装置の小型化への対応も容易となる。さらには、感光体ドラム1に接触するのがクリーニングブラシ11のみなので、感光体ドラム1の摩耗や筋状のプアクリ等の障害要因が少なく、画像形成装置の長寿命化の実現に適したものとなる。その上、従来におけるスクレープ部材のように、外部からソリッドな固体をクリーニングブラシ11に接触させる場合に比べ、その接触部周辺でのクラウド発生が格段に低減されるので、画像形成装置内のトナー粒等による汚染も抑制することができる。
【0028】
〔第2の実施の形態〕
次に、本発明に係るクリーニング装置の第2の実施の形態を説明する。ここでは、請求項2に記載の発明に係るクリーニング装置について説明する。図4は、本発明に係るクリーニング装置を含む画像形成装置の第2の実施の形態における概略構成例を示す模式図である。なお、上述した第1の実施の形態と同一の構成要素については、同一の符号を与えてその説明を省略する。
【0029】
ここで説明するクリーニング装置は、第1の実施の形態の場合よりも、ブラシ清浄化部材13をより大きくして、そのブラシ清浄化部材13とクリーニングブラシ11との接触面積を増やしている。具体的には、図4に示すように、ブラシ清浄化部材13とクリーニングブラシ11の外周面との周方向における接触幅が、その外周面の半径と同程度以上となるように、ブラシ清浄化部材13が形成されている。このように、ブラシ清浄化部材13とクリーニングブラシ11との接触面積を増やすことにより、クリーニングブラシ11をリフレッシュする能力が向上し、より高い転写残量でも良好なクリーニング性を維持できるようになる。
【0030】
ここで、ブラシ清浄化部材13を大きくした場合におけるクリーニング性維持効果について、具体例を挙げて説明する。図5は、クリーニング性維持効果の一具体例を示す説明図である。なお、図中では、ブラシ清浄化部材13とクリーニングブラシ11との外周面周方向における接触幅が4mmの場合(「Pad幅4mm」)と、同接触幅が8mmの場合(「Pad幅8mm」)とについて、その具体例を示している。
【0031】
図例のように、Pad幅8mmの場合(図中の黒三角印参照)も、Pad幅4mmの場合(図中の黒四角印参照)も、いずれも感光体ドラム1の表面上における除去対象物体の拭き残し量の増加を抑えられるが、Pad幅8mmの場合のほうが、Pad幅4mmの場合に比べて、より一層除去対象物体の拭き残し量の増加を極力抑えられることがわかる。なお、ここで示したPad幅8mmとは、クリーニングブラシ11の外周面の半径と同程度以上となる大きさである。つまり、実験によって得られた経験則に基づけば、クリーニングブラシ11の外周面の半径と同程度以上の接触幅となるように、ブラシ清浄化部材13の大きさ(クリーニングブラシ11との外周面周方向における接触幅)を形成すれば、より良好なクリーニング性を維持できると考えられる。
【0032】
以上のように、本実施形態で説明したクリーニング装置によれば、クリーニングブラシ11の外周面周方向における接触幅が、その外周面の半径と同程度以上となるように、ブラシ清浄化部材13が形成されていることから、第1の実施の形態の場合よりも更なるクリーニングブラシ11のデトーニング(リフレッシュ)の効率化が図れ、より一層良好なクリーニング性維持の実現が可能となる。
【0033】
〔第3の実施の形態〕
次に、本発明に係るクリーニング装置の第3の実施の形態を説明する。ここでは、請求項4,5に記載の発明に係るクリーニング装置について説明する。図6は、本発明に係るクリーニング装置の第3の実施の形態における要部構成例を示す模式図である。なお、ここでも、上述した第1または第2の実施の形態と同一の構成要素については、その説明を省略する。
【0034】
第1または第2の実施の形態で説明したように、クリーニングブラシ11の外周面を清浄化することが、そのクリーニングブラシ11のクリーニング性能を向上させる。クリーニングブラシ11から除去対象物体7を掻き取るブラシ清浄化部材についてもまた然りである。したがって、良好なクリーニング性を維持する上では、如何にしてブラシ清浄化部材の表面を清浄に保ち、クリーニングブラシ11のリフレッシュを効果的に継続させ得るかが重要なポイントとなる。
【0035】
このことから、ここで説明するクリーニング装置では、ブラシ清浄化部材、さらに詳しくはブラシ清浄化部材を構成する梁14の集合体または連続錯綜体が、図6に示すように形成されている。すなわち、ブラシ清浄化部材は、そのブラシ清浄化部材を構成する梁14同士の隙間が、除去対象物体7のうちの最大径の物体の平均直径の10倍以上の平均空間直径を持つように形成されている。したがって、例えば最大径の物体であるトナーの平均粒径が10μm程度であれば、ブラシ清浄化部材は、梁14の平均太さが10μm程度以下であり、かつ、梁14同士の隙間が100μm程度以上の平均空間直径を持ったものである。
【0036】
さらに、ブラシ清浄化部材は、クリーニングブラシ11の重力方向下方から押し当てられて用いられる。すなわち、ブラシ清浄化部材は、除去対象物体が梁間の隙間に重力落下するように、クリーニングブラシ11の下方側に配されている。
【0037】
このようなブラシ清浄化部材を用いたクリーニング装置においても、そのブラシ清浄化部材がクリーニングブラシ11の外周面と接触することで、そのクリーニングブラシ11から除去対象物体7を掻き取るようになっている。ところが、そのブラシ清浄化部材における梁14同士の隙間は、除去対象物体の10倍以上の平均空間直径を持つ。そのため、除去対象物体7を掻き取る際に、梁14同士の隙間に除去対象物体7が詰まる、いわゆるパッキングが生じることがない。つまり、掻き取られた除去対象物体7は、ブラシ清浄化部材の表面付近で詰まることなく、梁14同士の隙間に重力落下する。したがって、クリーニングブラシ11との接触領域では、ブラシ清浄化部材の表面が清浄に保たれ、そのクリーニングブラシ11に対して常に清浄な梁14が接触することになり、結果として効率的にクリーニングブラシ11のリフレッシュを継続して行えるようになる。
【0038】
ここで、ブラシ清浄化部材における梁14同士の隙間を十分に確保した場合におけるクリーニング性維持効果について、具体例を挙げて説明する。図7および図8は、クリーニング性維持効果の一具体例を示す説明図である。なお、図中では、例えば除去対象物体7のうちの最大径の物体であるトナーの平均粒径が5μm程度であるのに対して、梁14同士の隙間が除去対象物体の10倍以上の平均空間直径を持つ場合(「空間直径80μm」)の他に、比較のため、平均空間直径が除去対象粒子7の平均直径の5倍程度である不織布をブラシ清浄化部材として用いた場合(「空間直径30μm」)についても、その具体例を示している。
【0039】
図7および図8に示すように、空間直径30μmの場合(図中の黒三角印参照)には、初期的にはクリーニングブラシ11を良好にリフレッシュするものの、トナー量が多かったり継続して使用し続けたりすると、除去対象物体7が繊維間の隙間にパッキングし落下していかないため、リフレッシュ効率が落ちてしまい、結果としてクリーニングブラシ11のクリーニング性能も低下してしまうが、これに対して空間直径80μmの場合(図中の黒四角印参照)は、梁14同士の隙間にパッキングが生じることなく、掻き取られた除去対象物体7が梁14同士の隙間に重力落下するため、トナー量が多かったり継続して使用し続けたりしても、除去対象物体の拭き残し量の増加を極力抑えられることがわかる。つまり、実験によって得られた経験則に基づけば、ブラシ清浄化部材における梁14同士の隙間が除去対象物体の10倍以上の平均空間直径を持つようにすれば、より良好なクリーニング性を維持できると考えられる。
【0040】
以上のように、本実施形態で説明したクリーニング装置によれば、ブラシ清浄化部材における梁14同士の隙間の平均空間直径が除去対象物体の10倍以上確保されており、またそのブラシ清浄化部材がクリーニングブラシ11の下方側に配されているため、除去対象物体7がブラシ清浄化部材の表面付近で詰まることなく梁14同士の隙間に重力落下する。したがって、除去対象物体7の量が多かったり、継続して使用し続けた場合であっても、良好なクリーニング性維持の実現が可能となり、効率的なクリーニングブラシ11のリフレッシュを継続して行うことができる。
【0041】
〔第4の実施の形態〕
次に、本発明に係るクリーニング装置の第4の実施の形態を説明する。ここでは、請求項6に記載の発明に係るクリーニング装置について説明する。図9は、本発明に係るクリーニング装置の第4の実施の形態における要部構成例を示す模式図である。なお、ここでも、上述した第1〜第3の実施の形態と同一の構成要素については、その説明を省略する。
【0042】
ここで説明するクリーニング装置は、ブラシ清浄化部材を構成する梁15が、図9に示すように、多角形(例えば三角形)の断面形状を持ち、かつ、その多角形の断面角部分の有効曲率直径が除去対象物体7のうちの最小径の物体の平均直径と同程度に形成されている点で、上述した第1〜第3の実施の形態の場合とは異なる。例えば平均粒子径6μm程度のトナー粒7aに平均粒子径100nmおよび50nmの外添剤粒子7bを混合した現像剤を用いた場合であれば、当然に除去対象物体7も現像剤に対応したものとなるため、ブラシ清浄化部材の梁15は、例えば三角形断面の一辺の長さがトナー粒子径と同程度の6μm以下であり、かつ、その三角形断面の頂点である角部の有効曲率径(角部の形状を円弧で近似したときの当該円弧径)が最も小さい外添剤粒子の平均直径と同程度の50nmに形成されている(図9中におけるB部参照)。
【0043】
このようなブラシ清浄化部材を用いたクリーニング装置においても、そのブラシ清浄化部材がクリーニングブラシ11の外周面と接触することで、そのクリーニングブラシ11から除去対象物体7を掻き取るようになっている。ただし、除去対象物体7には、トナー粒7aの他に、そのトナー粒7aよりも平均粒子径が小さい外添剤粒子7bも含まれている。したがって、場合によっては、トナー粒7aは良好に掻き取ることができるが、外添剤粒子7bについてはクリーニングブラシ11の外周面に溜まってしまい、結果としてクリーニングの際に感光体ドラム1上に薄い外添剤粒子7bの層を残してしまうことも考えられる。ところが、ブラシ清浄化部材の梁15の断面角部の有効曲率径が外添剤粒子7bの平均直径と同程度であれば、外添剤粒子7bにその断面角部が潜り込むような形で、その外添剤粒子7bついても断面角部により良好に掻き取られるようになるため、外添剤粒子7bがクリーニングブラシ11の外周面に溜まってしまうことがなくなる。
【0044】
以上のように、本実施形態で説明したクリーニング装置によれば、ブラシ清浄化部材の梁15の断面角部の有効曲率径を外添剤粒子7bの平均直径と同程度にしたため、除去対象物体7の全て、すなわち例えばトナー粒7aのみならず外添剤粒子7bについてもクリーニングブラシ11から良好に掻き取ることができる。したがって、クリーニングブラシ11に外添剤粒子7bが溜まってしまうのを抑制し、クリーニングの際に感光体ドラム1上に薄い外添剤粒子7bの層を残してしまうのを有効に防止し得るようになる。
【0045】
〔第5の実施の形態〕
次に、本発明に係るクリーニング装置の第5の実施の形態を説明する。ここでは、請求項3に記載の発明に係るクリーニング装置について説明する。図10は、本発明に係るクリーニング装置を含む画像形成装置の第5の実施の形態における概略構成例を示す模式図である。なお、ここでも、上述した第1〜第4の実施の形態と同一の構成要素については、その説明を省略する。
【0046】
ここで説明するクリーニング装置は、第2の実施の形態の場合よりも、さらにブラシ清浄化部材16をより大きくして、そのブラシ清浄化部材16とクリーニングブラシ11との接触面積を増やしたものである。具体的には、図10に示すように、ブラシ清浄化部材16が湾曲した形に成形されており、感光体ドラム1との接触部分や他の構成要素の設置部分等を除いて、クリーニングブラシ11の外周面を覆うように配されている。このように、ブラシ清浄化部材16とクリーニングブラシ11との接触幅を、単に第2の実施の形態の場合のようにクリーニングブラシ11の外周面の半径と同程度以上とするだけでなく、そのクリーニングブラシ11の外周面を覆ってしまうようにすることで、ブラシ清浄化部材16とクリーニングブラシ11との接触面積を最大限に増やすことができる。
【0047】
ここで、ブラシ清浄化部材16を最大限に大きくした場合におけるクリーニング性維持効果について、具体例を挙げて説明する。図11は、クリーニング性維持効果の一具体例を示す説明図である。なお、図中では、ブラシ清浄化部材16がクリーニングブラシ11の外周面を覆う場合(「接触幅16mm(包み込み)」)の他に、第2の実施の形態の場合(図5参照)と同様、ブラシ清浄化部材−クリーニングブラシ間の接触幅が4mmの場合(「接触幅4mm」)についても、その具体例を示している。図例のように、接触幅16mm(包み込み)の場合(図中の黒三角印参照)も、接触幅4mmの場合(図中の黒四角印参照)も、いずれも感光体ドラム1の表面上における除去対象物体の拭き残し量の増加を抑えられるが、接触幅16mm(包み込み)の場合のほうが、接触幅4mmの場合に比べて、より一層除去対象物体の拭き残し量の増加を極力抑えられることがわかる。
【0048】
以上のように、本実施形態で説明したクリーニング装置によれば、ブラシ清浄化部材16がクリーニングブラシ11の外周面を覆うように配されていることから、ブラシ清浄化部材16とクリーニングブラシ11との接触面積を最大限に増やすことができる。そのために、クリーニングブラシ11をリフレッシュする能力が飛躍的に向上して、更なるクリーニングブラシ11のデトーニング(リフレッシュ)の効率化が図れ、より一層良好なクリーニング性維持の実現が可能となる。
【0049】
〔第6の実施の形態〕
次に、本発明に係るクリーニング装置の第6の実施の形態を説明する。ここでは、請求項7に記載の発明に係るクリーニング装置について説明する。図12は、本発明に係るクリーニング装置を含む画像形成装置の第6の実施の形態における概略構成例を示す模式図である。なお、ここでも、上述した第1〜第5の実施の形態と同一の構成要素については、その説明を省略する。
【0050】
ここで説明するクリーニング装置は、図12に示すように、ブラシ清浄化部材17におけるクリーニングブラシ11の外周面との接触開始箇所(図中C部参照)が、その外周面との距離が徐々に近づくように形成されている点で、上述した第5の実施の形態の場合とは異なる。すなわち、ブラシ清浄化部材17は、クリーニングブラシ11の外周面との接触開始箇所において、ブラシ清浄化部材17の端縁部が徐々にクリーニングブラシ11の外周面側に近づくように、角度をつけて成形されている。具体的には、例えば、クリーニングブラシ11の回転方向上流側端縁におけるブラシ清浄化部材17とクリーニングブラシ11の外周面との間のギャップが約1mmであり、そこからクリーニングブラシ11の回転方向下流側に3mm程度の位置にて、ブラシ清浄化部材17がクリーニングブラシ11の外周面と接触する、といったようブラシ清浄化部材17を成形することが考えられる。
【0051】
このようなブラシ清浄化部材17を用いたクリーニング装置においても、そのブラシ清浄化部材17がクリーニングブラシ11の外周面と接触することで、そのクリーニングブラシ11から除去対象物体7を掻き取るようになっている。ただし、その場合であっても、ブラシ清浄化部材17とクリーニングブラシ11の外周面との距離が徐々に近づくように形成されていることから、ブラシ清浄化部材17とクリーニングブラシ11との接触時の衝撃を和らげて、除去対象物体7のクラウドが発生してしまうのを低減することができる。さらには、発生してしまったクラウドについても、ブラシ清浄化部材17にて捕集し、その構成梁の隙間中に沈殿させることが可能となる。
【0052】
したがって、本実施形態で説明したクリーニング装置によれば、従来のスクレープ部材を用いた場合に比べて、除去対象物体7のクラウドの発生を飛躍的に低減することができ、結果として十分なクリーニング性を確保することが可能となる。
【0053】
〔第7の実施の形態〕
次に、本発明に係るクリーニング装置の第7の実施の形態を説明する。ここでは、請求項8に記載の発明に係るクリーニング装置について説明する。図13は、本発明に係るクリーニング装置を含む画像形成装置の第7の実施の形態における概略構成例を示す模式図である。なお、ここでも、上述した第1〜第6の実施の形態と同一の構成要素については、その説明を省略する。
【0054】
ここで説明するクリーニング装置は、図12に示すように、上述した第6の実施の形態の場合に加えて、ブラシ清浄化部材18におけるクリーニングブラシ11の外周面との接触終了箇所(図中D部参照)においても、その外周面との距離が徐々に遠ざかるように形成されている。すなわち、ブラシ清浄化部材18は、クリーニングブラシ11の外周面との接触開始箇所のみならず、接触終了箇所においても、ブラシ清浄化部材18の端縁部が徐々にクリーニングブラシ11の外周面側から遠ざかるように、角度をつけて成形されている。具体的には、例えば、クリーニングブラシ11の回転方向下流側端縁から回転方向上流側に3mm程度の位置では、ブラシ清浄化部材18がクリーニングブラシ11の外周面と接触しているが、クリーニングブラシ11の回転方向下流側端縁では、ブラシ清浄化部材18とクリーニングブラシ11の外周面との間のギャップが約1mmとなるように、ブラシ清浄化部材18を成形することが考えられる。ただし、このような角度をつけた成形は、図例のように接触開始箇所と接触終了箇所との両方に施してもよいし、いずれか一方のみに施してもよい。
【0055】
このようなブラシ清浄化部材18を用いたクリーニング装置においても、ブラシ清浄化部材18とクリーニングブラシ11の外周面との距離が徐々に遠ざかるように形成されていることから、ブラシ清浄化部材18とクリーニングブラシ11との接触解放時のブラシ毛の反発による除去対象物体7のクラウドが発生してしまうのを低減することができる。さらには、発生してしまったクラウドについても、ブラシ清浄化部材18にて捕集し、その構成梁の隙間中に沈殿させることが可能となる。
【0056】
したがって、本実施形態で説明したクリーニング装置においても、従来のスクレープ部材を用いた場合に比べて、除去対象物体7のクラウドが発生を飛躍的に低減することができ、結果として十分なクリーニング性を確保することが可能となる。
【0057】
なお、上述した第1〜第7の実施の形態では本発明をその好適な具体例により説明したが、本発明がこれらの実施の形態に限定されないことは勿論である。例えば、第1〜第7の実施の形態では、円筒状または円柱状の感光体ドラム1を備えた画像形成装置を例に挙げて説明したが、トナー像が形成される像担持体であれば、例えば無端ベルト状の中間転写体ベルトであっても、全く同様のクリーニング装置を用いることが可能である。また、第1〜第7の実施の形態で説明した内容は、任意に組み合わせて実現することも考えられる。
【0058】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明に係るクリーニング装置は、ブラシ清浄化部材が除去対象物体のうちの最大径の物体と同程度以下の太さの梁の集合体または当該梁の連続錯綜体からなるので、効果的にクリーニングブラシのデトーニング(リフレッシュ)を行うことが可能となり、像担持体の表面に対する十分なクリーニング性を確保維持することができる。しかも、単に梁の集合体または当該梁の連続錯綜体からなるブラシ清浄化部材をクリーニングブラシに接触させるだけでよいため、装置構成の複雑化等を招いてしまうことがなく、簡素かつスペース効率の高い構成でブラシのデトーニングを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るクリーニング装置を含む画像形成装置の第1の実施の形態における概略構成例を示す模式図である。
【図2】像担持体の表面状態の概要の一例を模式的に示す説明図である。
【図3】本発明に係るクリーニング装置の第1の実施の形態におけるクリーニング性維持効果の一具体例を示す説明図である。
【図4】本発明に係るクリーニング装置を含む画像形成装置の第2の実施の形態における概略構成例を示す模式図である。
【図5】本発明に係るクリーニング装置の第2の実施の形態におけるクリーニング性維持効果の一具体例を示す説明図である。
【図6】本発明に係るクリーニング装置の第3の実施の形態における要部構成例を示す模式図である。
【図7】本発明に係るクリーニング装置の第3の実施の形態におけるクリーニング性維持効果の一具体例を示す説明図(その1)である。
【図8】本発明に係るクリーニング装置の第3の実施の形態におけるクリーニング性維持効果の一具体例を示す説明図(その2)である。
【図9】本発明に係るクリーニング装置の第4の実施の形態における要部構成例を示す模式図である。
【図10】本発明に係るクリーニング装置を含む画像形成装置の第5の実施の形態における概略構成例を示す模式図である。
【図11】本発明に係るクリーニング装置の第4の実施の形態におけるクリーニング性維持効果の一具体例を示す説明図である。
【図12】本発明に係るクリーニング装置を含む画像形成装置の第6の実施の形態における概略構成例を示す模式図である。
【図13】本発明に係るクリーニング装置を含む画像形成装置の第7の実施の形態における概略構成例を示す模式図である。
【符号の説明】
1…感光体ドラム、7…除去対象物体、7a…トナー粒、7b…外添剤粒子、10…クリーニング装置、11…クリーニングブラシ、12,13,16,17,18…ブラシ清浄化部材、12a,14,15…梁[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a cleaning device suitable for use in an image forming apparatus that forms an image using electrophotographic technology.
[0002]
[Prior art]
Generally, in an image forming apparatus using an electrophotographic technique, a toner image is formed on a surface of an image carrier such as a photosensitive drum or an intermediate transfer belt, and then the toner image is transferred onto recording paper. In some cases, some of the toner is not transferred to the recording paper and remains on the surface of the image carrier as residual toner. It is necessary to remove foreign matters on the image carrier typified by such residual toner from the image carrier to clean the surface in order to form a good image.
[0003]
It is known that a foreign matter (object to be removed) on an image carrier is removed from the surface of the image carrier using, for example, a cleaning brush (rotating brush) that is in rotational contact with the surface of the image carrier. However, when the surface of the image carrier is cleaned using a brush, while the object to be removed such as toner is removed from the surface of the image carrier, the object to be removed gradually accumulates in the brush and causes clogging. , There is a possibility that the cleaning property is reduced.
[0004]
For this reason, conventionally, as a cleaning device that removes an object to be removed from the surface of the image carrier and cleans the surface, in addition to the cleaning brush that is in rotational contact with the surface of the image carrier, the removal device attached to the cleaning brush is also used. A device having a scrape member for scraping a target object has been proposed (for example, see Patent Document 1). In addition, the cleaning device further includes, in addition to a rotating brush that is in rotational contact with the surface of the image carrier, a collecting member that is rotated while being in contact with the rotating brush, and transfers toner and the like from the rotating brush to the collecting member. Some devices have a function of forming an electric field in the direction of transition (for example, see Patent Document 2).
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-2000-75745
[Patent Document 2]
JP-A-2000-122497
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional cleaning device described above may have the following problems.
[0007]
For example, in a cleaning device that scrapes an object to be removed from a cleaning brush with a scrape member, the object to be removed from the cleaning brush is simply scraped off by simply pressing a flat scrape member. It is difficult to scrape the object to be removed. Therefore, there is a possibility that the object to be removed accumulates on the brush surface while the cleaning brush makes many turns, and as a result, the object to be removed is left unwiped on the surface of the image carrier. This can be a cause of giving a fatal obstacle to a low-cost contact type charger, for example. Further, since the scraping member scrapes the object to be removed from the cleaning brush, the object to be removed may be scattered at the time of the scraping, and a so-called cloud phenomenon may occur. From these facts, it can be said that a cleaning device that scrapes the object to be removed from the cleaning brush with the scrape member may not be able to ensure sufficient cleaning performance.
[0008]
On the other hand, a cleaning device that transfers toner and the like from the rotating brush to the collection member by using an electric field is considered to be able to ensure sufficient cleaning performance. An operation is required in which the brush contacts the image carrier, and when the rotating brush is refreshed (during cleaning), the rotating brush separates from the image carrier and contacts the collection member. That is, in addition to the mechanism for forming the electric field, a mechanism for moving the rotating brush is also required, so that the configuration of the apparatus is inevitably complicated. Such an increase in the complexity of the device configuration causes an increase in the size of the device, which is inconsistent with the recent technological trend that demands a reduction in the size of the device.
[0009]
In view of the above, the present invention effectively performs detoning (refreshing) of the brush, thereby ensuring and maintaining sufficient cleaning performance on the surface of the image carrier, and using a simple and space-efficient configuration of the brush. It is an object to provide a cleaning device capable of performing detoning.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a cleaning device devised to achieve the above object. That is, a cleaning device for removing an object to be removed from the surface of an image carrier that performs a rotating operation and cleaning the surface, wherein one or more brushes that rotate in contact with the surface of the image carrier And a brush cleaning member that comes into contact with the outer peripheral surface of the brush, and the brush cleaning member is an aggregate of beams having a thickness approximately equal to or less than the largest diameter object of the objects to be removed or It is characterized by comprising a continuous complex of the beam.
[0011]
According to the cleaning device having the above configuration, the object to be removed that has been removed by the brush from the surface of the image carrier is scraped off by the brush cleaning member that contacts the outer peripheral surface of the brush. At this time, the brush cleaning member is composed of an aggregate of beams having a thickness equal to or smaller than the largest diameter object among the objects to be removed or a continuous complex of the beams. Here, the thickness equal to or smaller than the maximum diameter object refers to a concept including both the same thickness as the maximum diameter object and a thickness smaller than the same. In addition, a beam aggregate refers to an object in which beam-shaped members are regularly gathered, and a continuous complex of beams refers to an object in which a beam-shaped member is intricately enclosed, such as a sponge-like member. Objects correspond to these. Such an aggregate of beams or a continuous complex has a thickness equal to or smaller than the largest diameter of the objects to be removed, so that when the object to be removed is scraped, You will start to dive into. Moreover, since it is an aggregate of beams or a continuous complex, it is composed of many beams. Therefore, if the object is scraped off by the aggregate of beams or the continuous complex, the object to which the brush is attached is effectively removed, and detoning (refreshing) of the brush can be performed effectively. .
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a cleaning device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0013]
[First Embodiment]
First, a first embodiment of the cleaning device according to the present invention will be described. Here, the cleaning device according to the first aspect of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration example of a first embodiment of an image forming apparatus including a cleaning device according to the present invention, and FIG. 2 schematically illustrates an example of a schematic surface state of an image carrier. FIG.
[0014]
Here, prior to the description of the cleaning device according to the present invention, an image forming apparatus equipped with the cleaning device will be described. As shown in FIG. 1, the image forming apparatus described here charges the surface (photosensitive layer) of the
[0015]
Further, a
[0016]
Next, the
[0017]
The cleaning brush 11 has substantially the same configuration as that of the related art (for example, see Patent Document 1). Specifically, for example, if the toner used as a developer has an average particle size of about 10 μm and particles having an average particle size of about 100 nm are used as an external additive of the toner, a 2-denier conductive nylon fiber It is conceivable to use those.
[0018]
The brush cleaning member 12 is for scraping the object 7 to be removed such as toner particles attached to the cleaning brush 11 by contacting the outer peripheral surface of the cleaning brush 11.
[0019]
However, the brush cleaning member 12 is formed of an aggregate of
[0020]
In the
[0021]
However, in this state, the object 7 to be removed accumulates on the cleaning brush 11, and as shown in FIG. 7 is left unwiped. In order to prevent this, a flat scrape member may be pressed against the cleaning brush 11 as in the related art. However, as described above, it is difficult to completely scrape the object 7 to be removed from the cleaning brush 11 simply by pressing the scrape member. Therefore, as in the case where nothing is done, the wiping residue on the
[0022]
On the other hand, in the
[0023]
At this time, the brush cleaning member 12 is composed of an aggregate of
[0024]
Here, the cleaning effect maintaining effect when the brush cleaning member 12 is used will be described with a specific example. FIG. 3 is an explanatory diagram showing a specific example of the cleaning effect maintaining effect. In the drawing, in addition to the case where the brush cleaning member 12 is used (“fine beam PAD”), for comparison, the case where the object 7 to be removed is not scraped from the cleaning brush 11 (“brush only”) and A specific example is also shown when a conventional scraping member is used (“conventional flicker”).
[0025]
In the case where only the brush is used as shown in the example of the drawing (see the black square mark in the figure), the object 7 to be removed accumulates on the cleaning brush 11. Thus, the remaining amount of the object to be removed on the surface of the
[0026]
As described above, according to the
[0027]
Therefore, if the
[0028]
[Second embodiment]
Next, a cleaning device according to a second embodiment of the present invention will be described. Here, the cleaning device according to the second aspect of the present invention will be described. FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration example of a second embodiment of the image forming apparatus including the cleaning device according to the present invention. Note that the same components as those in the above-described first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
[0029]
In the cleaning device described here, the brush cleaning member 13 is made larger than in the case of the first embodiment, and the contact area between the brush cleaning member 13 and the cleaning brush 11 is increased. Specifically, as shown in FIG. 4, the brush cleaning is performed so that the contact width in the circumferential direction between the brush cleaning member 13 and the outer peripheral surface of the cleaning brush 11 is equal to or larger than the radius of the outer peripheral surface. A member 13 is formed. As described above, by increasing the contact area between the brush cleaning member 13 and the cleaning brush 11, the ability to refresh the cleaning brush 11 is improved, and good cleaning performance can be maintained even with a higher transfer remaining amount.
[0030]
Here, the effect of maintaining the cleaning property when the brush cleaning member 13 is enlarged will be described with a specific example. FIG. 5 is an explanatory diagram showing a specific example of the cleaning effect maintaining effect. In the drawings, the contact width between the brush cleaning member 13 and the cleaning brush 11 in the circumferential direction of the outer peripheral surface is 4 mm (“
[0031]
As shown in the figure, the object to be removed on the surface of the
[0032]
As described above, according to the cleaning device described in the present embodiment, the brush cleaning member 13 is configured such that the contact width in the circumferential direction of the outer peripheral surface of the cleaning brush 11 is substantially equal to or greater than the radius of the outer peripheral surface. Since the cleaning brush 11 is formed, the efficiency of detoning (refreshing) of the cleaning brush 11 can be further improved as compared with the case of the first embodiment, and it is possible to further maintain the cleaning performance.
[0033]
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the cleaning device according to the present invention will be described. Here, a cleaning device according to the present invention will be described. FIG. 6 is a schematic diagram showing a configuration example of a main part of a cleaning device according to a third embodiment of the present invention. Note that, also here, the description of the same components as those in the above-described first or second embodiment will be omitted.
[0034]
As described in the first or second embodiment, cleaning the outer peripheral surface of the cleaning brush 11 improves the cleaning performance of the cleaning brush 11. The same applies to a brush cleaning member that scrapes the object 7 to be removed from the cleaning brush 11. Therefore, in maintaining good cleaning properties, it is important how to keep the surface of the brush cleaning member clean and effectively keep the cleaning brush 11 refreshed.
[0035]
For this reason, in the cleaning device described here, the brush cleaning member, more specifically, an aggregate or continuous complex of the beams 14 constituting the brush cleaning member is formed as shown in FIG. That is, the brush cleaning member is formed such that the gap between the beams 14 constituting the brush cleaning member has an average space diameter of 10 times or more the average diameter of the largest diameter object among the removal target objects 7. Have been. Therefore, for example, when the average particle diameter of the toner having the largest diameter is about 10 μm, the brush cleaning member has an average thickness of the beams 14 of about 10 μm or less and a gap between the beams 14 of about 100 μm. It has the above average space diameter.
[0036]
Further, the brush cleaning member is used by being pressed from below the cleaning brush 11 in the direction of gravity. That is, the brush cleaning member is disposed below the cleaning brush 11 so that the object to be removed drops by gravity into the gap between the beams.
[0037]
Also in the cleaning device using such a brush cleaning member, the object to be removed 7 is scraped from the cleaning brush 11 by the brush cleaning member coming into contact with the outer peripheral surface of the cleaning brush 11. . However, the gap between the beams 14 in the brush cleaning member has an average space diameter that is 10 times or more that of the object to be removed. Therefore, when the object 7 to be removed is scraped, so-called packing that the object 7 to be removed is clogged in the gap between the beams 14 does not occur. That is, the scraped object 7 to be removed falls by gravity into the gap between the beams 14 without being clogged near the surface of the brush cleaning member. Accordingly, in the contact area with the cleaning brush 11, the surface of the brush cleaning member is kept clean, and the cleaning beam 11 is always in contact with the cleaning beam 11, and as a result, the cleaning brush 11 can be efficiently cleaned. Can be continuously performed.
[0038]
Here, the effect of maintaining the cleaning property when the gap between the beams 14 in the brush cleaning member is sufficiently ensured will be described with a specific example. 7 and 8 are explanatory diagrams showing a specific example of the cleaning effect maintaining effect. In the drawing, for example, while the average particle diameter of the toner having the largest diameter among the objects to be removed 7 is about 5 μm, the gap between the beams 14 is 10 times or more that of the object to be removed. In addition to the case of having a space diameter (“space diameter of 80 μm”), a nonwoven fabric having an average space diameter of about 5 times the average diameter of the particles 7 to be removed is used as a brush cleaning member for comparison (“space diameter”). A diameter of 30 μm ”) also shows a specific example.
[0039]
As shown in FIGS. 7 and 8, when the space diameter is 30 μm (see the black triangle in the figure), the cleaning brush 11 is refreshed initially, but the toner amount is large or the toner is continuously used. If the cleaning is continued, the object 7 to be removed is packed in the gap between the fibers and does not drop, so that the refreshing efficiency is reduced, and as a result, the cleaning performance of the cleaning brush 11 is also reduced. When the diameter is 80 μm (see the black square in the figure), the scraped object 7 drops by gravity into the gap between the beams 14 without packing in the gap between the beams 14. It can be seen that even when the object to be removed is used repeatedly or continuously, an increase in the remaining amount of the object to be removed can be suppressed as much as possible. In other words, based on empirical rules obtained by experiments, if the gap between the beams 14 in the brush cleaning member has an average space diameter that is 10 times or more the object to be removed, better cleaning performance can be maintained. it is conceivable that.
[0040]
As described above, according to the cleaning device described in the present embodiment, the average space diameter of the gap between the beams 14 in the brush cleaning member is secured 10 times or more as large as the object to be removed. Is disposed below the cleaning brush 11, the object 7 to be removed falls by gravity into the gap between the beams 14 without being clogged near the surface of the brush cleaning member. Therefore, even when the amount of the object 7 to be removed is large or when the object 7 is continuously used, it is possible to maintain good cleaning performance, and it is possible to continuously refresh the cleaning brush 11 efficiently. Can be.
[0041]
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the cleaning device according to the present invention will be described. Here, the cleaning device according to the invention of
[0042]
In the cleaning device described here, the
[0043]
Also in the cleaning device using such a brush cleaning member, the object to be removed 7 is scraped from the cleaning brush 11 by the brush cleaning member coming into contact with the outer peripheral surface of the cleaning brush 11. . However, the removal target object 7 includes, in addition to the toner particles 7a, external additive particles 7b having an average particle diameter smaller than that of the toner particles 7a. Therefore, in some cases, the toner particles 7a can be scraped off satisfactorily, but the external additive particles 7b accumulate on the outer peripheral surface of the cleaning brush 11, and as a result, are thin on the
[0044]
As described above, according to the cleaning device described in the present embodiment, the effective curvature diameter of the cross-sectional corner of the
[0045]
[Fifth Embodiment]
Next, a fifth embodiment of the cleaning device according to the present invention will be described. Here, the cleaning device according to the third aspect of the present invention will be described. FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration example of an image forming apparatus including a cleaning device according to a fifth embodiment of the present invention. Here, the description of the same components as those in the above-described first to fourth embodiments will be omitted.
[0046]
In the cleaning device described here, the brush cleaning member 16 is further enlarged compared with the case of the second embodiment, and the contact area between the brush cleaning member 16 and the cleaning brush 11 is increased. is there. Specifically, as shown in FIG. 10, the brush cleaning member 16 is formed in a curved shape, and the cleaning brush 16 is removed except for the contact portion with the
[0047]
Here, the effect of maintaining the cleaning property when the brush cleaning member 16 is maximized will be described with a specific example. FIG. 11 is an explanatory diagram showing a specific example of the cleaning effect maintaining effect. In addition, in the drawing, in addition to the case where the brush cleaning member 16 covers the outer peripheral surface of the cleaning brush 11 (“contact width 16 mm (wrapping)”), it is similar to the case of the second embodiment (see FIG. 5). Also, a specific example is shown when the contact width between the brush cleaning member and the cleaning brush is 4 mm (“
[0048]
As described above, according to the cleaning device described in the present embodiment, since the brush cleaning member 16 is arranged to cover the outer peripheral surface of the cleaning brush 11, the brush cleaning member 16 and the cleaning brush 11 Contact area can be maximized. Therefore, the ability to refresh the cleaning brush 11 is dramatically improved, and the efficiency of detoning (refreshing) of the cleaning brush 11 can be further improved, so that it is possible to further maintain the cleaning performance.
[0049]
[Sixth Embodiment]
Next, a cleaning device according to a sixth embodiment of the present invention will be described. Here, the cleaning device according to the seventh aspect of the present invention will be described. FIG. 12 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration example of a sixth embodiment of the image forming apparatus including the cleaning device according to the present invention. Here, the description of the same components as those in the above-described first to fifth embodiments will be omitted.
[0050]
In the cleaning device described here, as shown in FIG. 12, the position of the brush cleaning member 17 at which contact with the outer peripheral surface of the cleaning brush 11 (refer to the portion C in the figure) gradually increases. The third embodiment is different from the fifth embodiment in that it is formed so as to approach. That is, the brush cleaning member 17 is angled so that the edge of the brush cleaning member 17 gradually approaches the outer peripheral surface side of the cleaning brush 11 at the contact start position with the outer peripheral surface of the cleaning brush 11. Is molded. Specifically, for example, the gap between the brush cleaning member 17 and the outer peripheral surface of the cleaning brush 11 at the upstream edge in the rotation direction of the cleaning brush 11 is about 1 mm, and the gap downstream therefrom in the rotation direction of the cleaning brush 11 is It is conceivable to form the brush cleaning member 17 such that the brush cleaning member 17 contacts the outer peripheral surface of the cleaning brush 11 at a position of about 3 mm on the side.
[0051]
Also in the cleaning device using such a brush cleaning member 17, the object 7 to be removed is scraped off from the cleaning brush 11 by the brush cleaning member 17 being in contact with the outer peripheral surface of the cleaning brush 11. ing. However, even in this case, since the distance between the brush cleaning member 17 and the outer peripheral surface of the cleaning brush 11 is gradually reduced, the contact between the brush cleaning member 17 and the cleaning brush 11 can be reduced. Can be reduced, and the generation of the cloud of the removal target object 7 can be reduced. Furthermore, the generated cloud can be collected by the brush cleaning member 17 and settled in the gap between the constituent beams.
[0052]
Therefore, according to the cleaning device described in the present embodiment, it is possible to drastically reduce the generation of the cloud of the object 7 to be removed as compared with the case where the conventional scraping member is used, and as a result, sufficient cleaning performance is obtained. Can be secured.
[0053]
[Seventh Embodiment]
Next, a seventh embodiment of the cleaning device according to the present invention will be described. Here, a cleaning device according to an eighth aspect of the present invention will be described. FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration example of an image forming apparatus including a cleaning device according to a seventh embodiment of the present invention. Here, the description of the same components as those in the above-described first to sixth embodiments will be omitted.
[0054]
As shown in FIG. 12, the cleaning device described here has, in addition to the case of the sixth embodiment described above, a point where the brush cleaning member 18 comes into contact with the outer peripheral surface of the cleaning brush 11 (D in FIG. 12). ) Is formed so that the distance from the outer peripheral surface gradually increases. That is, the edge of the brush cleaning member 18 gradually moves from the outer peripheral surface side of the cleaning brush 11 not only at the contact start position with the outer peripheral surface of the cleaning brush 11 but also at the contact end position. It is molded at an angle so that it goes away. Specifically, for example, at a position about 3 mm upstream from the downstream edge of the cleaning brush 11 in the rotation direction in the rotation direction, the brush cleaning member 18 is in contact with the outer peripheral surface of the cleaning brush 11. It is conceivable that the brush cleaning member 18 is formed such that the gap between the brush cleaning member 18 and the outer peripheral surface of the cleaning brush 11 is about 1 mm at the downstream edge of the cleaning brush 11 in the rotation direction. However, the forming with such an angle may be performed on both the contact start position and the contact end position as shown in the example of the drawing, or may be performed on only one of them.
[0055]
Also in the cleaning device using such a brush cleaning member 18, since the distance between the brush cleaning member 18 and the outer peripheral surface of the cleaning brush 11 is gradually increased, the brush cleaning member 18 It is possible to reduce the generation of a cloud of the object 7 to be removed due to the repulsion of the brush bristles when the contact with the cleaning brush 11 is released. Furthermore, the generated cloud can be collected by the brush cleaning member 18 and settled in the gap between the constituent beams.
[0056]
Therefore, even in the cleaning device described in the present embodiment, the generation of the cloud of the object 7 to be removed can be significantly reduced as compared with the case where the conventional scraping member is used, and as a result, sufficient cleaning performance can be obtained. It is possible to secure.
[0057]
Although the present invention has been described with the preferred specific examples in the first to seventh embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to these embodiments. For example, in the first to seventh embodiments, the image forming apparatus including the cylindrical or columnar
[0058]
【The invention's effect】
As described above, the cleaning device according to the present invention is configured such that the brush cleaning member is formed from an aggregate of beams having a thickness equal to or smaller than the largest diameter object among the objects to be removed or a continuous complex of the beams. Therefore, detoning (refreshing) of the cleaning brush can be performed effectively, and sufficient cleaning performance for the surface of the image bearing member can be secured and maintained. Moreover, the brush cleaning member consisting of the aggregate of the beams or the continuous complex of the beams only needs to be brought into contact with the cleaning brush. Brush detoning can be performed with a high configuration.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration example of a first embodiment of an image forming apparatus including a cleaning device according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing an example of an outline of a surface state of an image carrier.
FIG. 3 is an explanatory view showing a specific example of a cleaning property maintaining effect in the first embodiment of the cleaning device according to the present invention.
FIG. 4 is a schematic diagram showing a schematic configuration example of a second embodiment of an image forming apparatus including a cleaning device according to the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a specific example of a cleaning property maintaining effect in a cleaning device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a main part of a cleaning device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram (part 1) illustrating a specific example of a cleaning property maintaining effect in the cleaning device according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 8 is an explanatory diagram (part 2) illustrating a specific example of the cleaning effect maintaining effect in the cleaning device according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a main part of a cleaning device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration example of a fifth embodiment of an image forming apparatus including a cleaning device according to the present invention.
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a specific example of a cleaning property maintaining effect in a cleaning device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a schematic view illustrating a schematic configuration example of an image forming apparatus including a cleaning device according to a sixth embodiment of the invention.
FIG. 13 is a schematic view illustrating a schematic configuration example of an image forming apparatus including a cleaning device according to a seventh embodiment of the invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記像担持体の表面に接触して回転する1本乃至複数本のブラシと、
前記ブラシの外周面に接触するブラシ清浄化部材とを備えるとともに、
前記ブラシ清浄化部材は、前記除去対象物体のうちの最大径の物体と同程度以下の太さの梁の集合体または当該梁の連続錯綜体からなる
ことを特徴とするクリーニング装置。A cleaning device for removing the object to be removed from the surface of the image carrier performing the rotation operation and cleaning the surface,
One or more brushes rotating in contact with the surface of the image carrier;
With a brush cleaning member that contacts the outer peripheral surface of the brush,
The cleaning device according to claim 1, wherein the brush cleaning member is formed of an aggregate of beams having a thickness equal to or less than a maximum diameter of the objects to be removed or a continuous complex of the beams.
ことを特徴とする請求項1記載のクリーニング装置。2. The cleaning device according to claim 1, wherein the brush cleaning member has a contact width in a circumferential direction with an outer peripheral surface of the brush that is equal to or larger than a radius of the outer peripheral surface. 3.
ことを特徴とする請求項2記載のクリーニング装置。The cleaning device according to claim 2, wherein the brush cleaning member is arranged to cover an outer peripheral surface of the brush.
ことを特徴とする請求項1、2または3記載のクリーニング装置。The brush cleaning member, wherein a gap between beams constituting the brush cleaning member has an average space diameter of 10 times or more an average diameter of an object having a maximum diameter among the objects to be removed. Item 4. The cleaning device according to item 1, 2 or 3.
ことを特徴とする請求項4記載のクリーニング装置。The cleaning device according to claim 4, wherein the brush cleaning member is disposed below the brush so that the object to be removed drops by gravity into a gap between the beams.
ことを特徴とする請求項1、2、3、4または5記載のクリーニング装置。The beam constituting the brush cleaning member has a polygonal cross-sectional shape, and the effective curvature diameter of a cross-sectional corner portion of the polygon is substantially equal to the average diameter of the smallest diameter object among the objects to be removed. The cleaning device according to claim 1, 2, 3, 4, or 5, wherein
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のクリーニング装置。7. The brush cleaning member according to claim 1, wherein a contact start portion with the outer peripheral surface of the brush is formed such that a distance from the outer peripheral surface gradually approaches. 8. A cleaning device according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のクリーニング装置。8. The brush cleaning member according to claim 1, wherein the end of contact with the outer peripheral surface of the brush is formed such that the distance from the outer peripheral surface gradually increases. 9. A cleaning device according to claim 1.
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