JP2005275087A - Cleaning device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トナーを保持する回転体の表面に金属製薄板状のスクレーパを当てて回転体の表面上のトナーを掻き落とすクリーニング装置に関する。 The present invention relates to a cleaning device that applies a metal thin plate scraper to the surface of a rotating body that holds toner to scrape off the toner on the surface of the rotating body.
画像形成装置のクリーニング装置においては、感光ドラム表面等に残留したトナーを掻き落とすために、金属製のスクレーパを用いる場合がある。 In a cleaning device of an image forming apparatus, a metal scraper may be used to scrape off toner remaining on the surface of the photosensitive drum.
このような金属製のスクレーパでは、感光ドラムに接触する際に金属以外で製作されたスクレーパに比べて先端部の弾性変形が少ないので、先端部の形状がクリーニング性に直接影響を与える。このため、例えば、先端部の厚さ方向の断面形状を全体として凹状に形成してトナーすり抜けの防止を図るスクレーパがある(例えば、特許文献1参照)。 In such a metal scraper, the elastic deformation of the tip portion is less than that of a scraper made of a material other than metal when contacting the photosensitive drum, so that the shape of the tip portion directly affects the cleaning performance. For this reason, for example, there is a scraper that forms a cross-sectional shape in the thickness direction of the tip portion in a concave shape as a whole to prevent toner slipping (see, for example, Patent Document 1).
しかし、断面形状を全体として凹状に形成した場合、スクレーパにより掻き取られたトナーの掻取片が大きくなる。このような掻取片がクリーニング装置の外部へこぼれると画質ディフェクトとなって現れる場合がある。
本発明は、上記事実を考慮して、掻き取られたトナーの掻取片による画質ディフェクトを抑制できるクリーニング装置を提供することを課題とする。 In view of the above-described facts, an object of the present invention is to provide a cleaning device that can suppress image quality defects caused by scraped pieces of scraped toner.
請求項1に記載する本発明のクリーニング装置は、トナーを保持する回転体の表面に金属製薄板状のスクレーパを当てて前記回転体の表面上のトナーを掻き落とすクリーニング装置であって、前記スクレーパは、前記回転体に当たる先端部の厚さ方向の断面形状が複数の円弧状の湾曲部からなることを特徴とする。 The cleaning device of the present invention described in claim 1 is a cleaning device that applies a metal thin plate scraper to the surface of a rotating body holding toner and scrapes off the toner on the surface of the rotating body. Is characterized in that the cross-sectional shape in the thickness direction of the tip portion that contacts the rotating body is composed of a plurality of arcuate curved portions.
ここで、回転体は、画像形成装置に設けられ、その表面にトナーを保持する回転体をいい、例えば、像担持体、中間転写体、像担持体表面からトナーを除去するブラシ部材に当接配置される回収ロール等が挙げられる。 Here, the rotator refers to a rotator that is provided in the image forming apparatus and holds toner on the surface thereof. For example, the rotator contacts the brush member that removes toner from the surface of the image carrier, intermediate transfer member, and image carrier. The collection roll etc. which are arrange | positioned are mentioned.
請求項1に記載する本発明のクリーニング装置によれば、トナーを保持する回転体の表面に金属製薄板状のスクレーパを当てて回転体の表面上のトナーを掻き落とす。ここで、スクレーパは、回転体に当たる先端部の厚さ方向の断面形状が複数の円弧状の湾曲部からなるので、スクレーパによって掻き取られたトナーの掻取片は小さくなる。このため、この小さな掻取片がクリーニング装置の外部へこぼれたとしても、画質への影響は小さく、画質ディフェクトを抑制できる。 According to the cleaning device of the first aspect of the present invention, the metal thin plate scraper is applied to the surface of the rotating body holding the toner to scrape off the toner on the surface of the rotating body. Here, since the scraper is composed of a plurality of arc-shaped curved portions in the thickness direction of the tip portion that contacts the rotating body, the scraped pieces of toner scraped off by the scraper become small. For this reason, even if this small scraping piece spills out of the cleaning device, the influence on the image quality is small and image quality defects can be suppressed.
以上説明したように、本発明のクリーニング装置によれば、掻き取られたトナーの掻取片による画質ディフェクトを抑制できるという優れた効果を有する。 As described above, according to the cleaning device of the present invention, there is an excellent effect that image quality defects due to scraped pieces of toner scraped off can be suppressed.
本発明に係るクリーニング装置を図面に基づき説明する。図1には、クリーニング装置を備えた画像形成装置の概略構成が示されている。この画像形成装置は、電子写真複写機、レーザプリンタ等に使用される。 A cleaning device according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration of an image forming apparatus provided with a cleaning device. This image forming apparatus is used for an electrophotographic copying machine, a laser printer, and the like.
図1に示すように、画像形成装置10は、像担持体としての感光ドラム12を備えており、感光ドラム12は、図1における時計回り方向(矢印A方向)に回転する。この感光ドラム12を囲む円周上には、コロトロン14、露光装置16、現像装置18、転写ベルト20、プレクリーニング用コロトロン32、およびクリーニング装置34が、図1における時計回り方向(矢印A方向)に順次配設されている。
As shown in FIG. 1, the
感光ドラム12の斜め上方には、感光ドラム12に対向してコロトロン14が配設されている。このコロトロン14によって、感光ドラム12の表面12Aは、負に帯電されるようになっている。コロトロン14の下流側には、露光装置16が設けられている。露光装置16は、コロトロン14により帯電された感光ドラム12の表面12Aに対して画像を書き込み、これにより、感光ドラム12の表面12Aに潜像が形成されるようになっている。
A corotron 14 is disposed diagonally above the
露光装置16の下流側には、現像装置18が設けられている。現像装置18は、感光ドラム12の表面12Aに、黄色、マゼンダ色、シアン色、黒色の各トナーを付着させて各色のトナー画像を形成するために、Y画像形成部18Y、M画像形成部18M、C画像形成部18C、およびBK画像形成部18Bが、図1における反時計回り方向に沿って円周状に配設されている。現像装置18が、露光装置16で形成された潜像にトナーを付着させることで、感光ドラム12の表面12Aにはトナー像が形成されるようになっている。
A developing
現像装置18の下流側には、感光ドラム12に当接する無端帯状の転写ベルト20が設けられている。転写ベルト20は、搬送ローラ19A、19B、19C、19Dによって内側から緊張した状態で保持されると共に、図1における反時計回り方向(矢印B方向)に駆動可能とされている。転写ベルト20の内側にあって、感光ドラム12に対向する位置には、転写ベルト20を正に帯電させて転写ベルト20の外側の面に感光ドラム12の表面12A上のトナーを吸着させる1次転写ローラ22が配設されている。1次転写ローラ22には、プラスの電圧が印加されている。1次転写ローラ22は、転写ベルト20に圧力を加えながら回転するので、転写ベルト20には、感光ドラム12の表面12Aに形成されたトナー像が転写されるようになっている。転写ベルト20の外側下方には、記録紙Pを正に転写させて転写ベルト20に押圧することにより、転写ベルト20に形成されたトナー像を記録紙P上に転写する2次転写ローラ24が配設されている。
On the downstream side of the developing
転写ベルト20の下方には、2次転写ローラ24に記録紙Pを供給する記録紙供給装置26が設けられている。記録紙供給装置26は、1対の搬送ローラ26A、26Aを備えると共に、搬送ローラ26A、26Aで搬送される記録紙Pを2次転写ローラ24に向かって誘導する誘導スロープ26Bを備えている。2次転写ローラ24による記録紙Pの排出側には、記録紙P上のトナー像を定着させる定着装置28が設けられている。定着装置28は、2次転写ローラ24によってトナー像が転写された記録紙Pを加熱・押圧することにより、トナー像を定着させる1対の定着ローラ28A、28Aを備えると共に、この定着ローラ28A、28Aに向かって記録紙Pを搬送する搬送コンベア28Bを備える。なお、記録紙Pは、記録紙供給装置26と定着装置28とにより、図1において矢印Cに示す方向に搬送されるようになっている。
Below the
転写ベルト20の近傍であって、2次転写ローラ24から1次転写ローラ22へ至る中間位置には、2次転写ローラ24によって記録紙Pにトナー像を転写した後に転写ベルト20に残留したトナーを除去するトナー除去装置30が設けられている。
In the vicinity of the
1次転写ローラ22と感光ドラム12とが転写ベルト20を挟持する位置から、感光ドラム12の回転方向(矢印A方向)へ若干進んだ位置には、感光ドラム12に対向してプレクリーニング用コロトロン32が配設されている。プレクリーニング用コロトロン32により、感光ドラム表面12Aに残留した転写残留トナーが除去し易くなる。プレクリーニング用コロトロン32の上方には、感光ドラム12の表面12Aを清掃して転写残留トナーを除去するクリーニング装置34が配設されている。
A pre-cleaning corotron facing the
クリーニング装置34の構成の詳細を図2に示す。
Details of the configuration of the
図2に示すように、クリーニング装置34の下部には、シール部材36が設けられ、感光ドラム12とクリーニング装置34との間の隙間をほぼ塞いでいる。これにより、クリーニング装置34内のトナーTがクリーニング装置34の外部へ漏れにくくなる。クリーニング装置34は、感光ドラム12の表面12Aに残留して搬送されるトナーTをクリーニングするために、ブラシ部材としてのブラシロール38を備えている。
As shown in FIG. 2, a
ブラシロール38は、全体として円柱状であって、感光ドラム12に近接して、感光ドラム12と軸平行に配置されている。ブラシロール38の軸芯としては、円柱状のブラシシャフト38Aが設けられており、このブラシシャフト38Aの周囲表面には、導電性接着剤層を介して多数の導電性繊維が放射状に植毛されてブラシ38Bを形成する。ブラシ38Bには、トナー像転写工程で印加される電圧の極性と同一極性であるプラス(例えば、+260V)の直流電圧が印加される。これにより、感光ドラム12の表面12Aとブラシ38Bとの間に電界が形成され、感光ドラム表面12Aに残留している負帯電のトナーTがブラシ38Bに静電吸着されるようになっている。ブラシ38Bの導電性繊維には、例えば、ナイロン等が使用される。なお、本実施形態では、負帯電のトナーTは、感光ドラム12の表面12Aの残留量が多い極性のトナーとされる。
The
ブラシロール38は、図示しないモータにより図2における時計回り方向(矢印38C方向)に回転させられ、感光ドラム表面12Aを擦って感光ドラム表面12Aに残留している負帯電のトナーTを掻き取ることができる。このブラシロール38に接触する位置には、回収ロールとしてのデトーニングロール42が配置されている。デトーニングロール42は、フェノール樹脂で被覆されており、図示しないモータにより図2における反時計回り方向(矢印42A方向)に回転させられる。このデトーニングロール42には、ブラシ38Bに印加される電圧よりも大きい(例えば、+660V)直流電圧が印加される。
The
デトーニングロール42の近傍には、クリーニング装置34の下縁34Aに固定されたスクレーパ44が配置され、スクレーパ44の先端がデトーニングロール42の表面に当接してデトーニングロール42の表面上にある負帯電のトナーTを掻き落とし除去するようになっている。このスクレーパ44は、薄板状に形成され、ステンレスや鋼鉄等の金属からなる。
A
図3(A)には、スクレーパ44における先端部44Sの厚さ方向(矢印W方向)の断面形状が示されている。図3(A)に示されるスクレーパ44の厚みDは、0.1mmとされており、連続した2個の円弧状の湾曲部44A、44Bが形成されている。湾曲部44A、44Bの間は、山部44Cとされ、スクレーパ44の厚さ方向(矢印W方向)の両側には、エッジ部44D、44Eが形成されている。図3(B)に示されるように、エッジ部44D、44Eの一方(本実施形態では、44E)は、デトーニングロール42の表面に当接してトナーTの掻き落とし除去に用いられる。
FIG. 3A shows a cross-sectional shape in the thickness direction (arrow W direction) of the tip end portion 44S of the
図2に示すように、クリーニング装置34内には、ブラシロール38よりも感光ドラム12の回転方向(矢印A方向)下流側に感光体ドラム表面12Aに先端部46Aが当接するクリーニングブレード46が設けられている。このクリーニングブレード46は、ウレタンゴム等の板状ゴム部材からなり、基端部46Bが略L字状の支持部材48に固定されており、この支持部材48は、クリーニング装置34の上部34Uに固定されている。クリーニングブレード46の先端部46Aが感光体ドラム表面12Aに当接することで、感光体ドラム表面12Aに残留したトナーTを掻き取るようになっている。
As shown in FIG. 2, a
クリーニング装置34の下部には、螺旋オーガ50が設けられ、スクレーパ44やクリーニングブレード46で掻き取り除去されたトナーTを一旦受け入れた後、トナーTをクリーニング装置34から排出するようになっている。
A
次に、図3(A)に示されるスクレーパ44の先端部44Sの加工方法について、簡単に説明する。スクレーパ44の先端形状は、エッチング処理によって形成される。まず、図4に示すように、スクレーパ44(図3参照)を構成する金属製薄板52の表裏両面に、フォトレジスト層54を一様にコーティングすると共に、マスク部56Aを備えたマスクパターン56を積層する。次に、マスクパターン56の表面から(矢印R方向へ)マスク部56A以外に露光を行い、マスク部56A以外のフォトレジスト層54を硬化させる。そして、マスク部56Aに位置する未硬化状態のフォトレジスト層54を除去した後、フォトレジスト層54の表面側からエッチング処理を施すことで、フォトレジスト層54のマスク部56Aに位置する金属製薄板52を除去する。図5(A)には、金属製薄板52にエッチング処理が施される際の状態変化が示される。(エッチングの進行方向は、矢印E1で示す。)
ここで、金属製薄板52が切断された後もエッチング処理を施すと、図5(B)に示されるように、厚さ方向(矢印W方向)の中間部及び厚さ方向(矢印W方向)の両側では、エッチングによる侵食が遅く、それらの中間部では、速く侵食が進む。ここで、エッチングの進行方向を矢印E2で示す。このようなエッチングを施すことで、金属製薄板52は、実線で示されるようなスクレーパ先端部44S(図3(A)参照)の形状に形成される。
Next, a method for processing the tip portion 44S of the
Here, when the etching process is performed even after the metal
次に、上記の実施形態に係るクリーニング装置34の作用を説明する。
Next, the operation of the
図1に示される転写ベルト20への転写後に感光ドラム12の表面12Aに残留した転写残留トナーは、感光ドラム12の回転によりクリーニング装置34の配置された位置へ進入する。図2に示されるように、転写残留トナーTは、まず、ブラシロール38のブラシ38Bによって掻き乱される。
Transfer residual toner remaining on the
このとき、負帯電のトナーTは、ブラシロール38のブラシ38Bにプラスの電圧が印加されているために、ブラシ38Bに静電吸着される。ここで、ブラシロール38に隣接するデトーニングロール42には、ブラシロール38よりも高い電圧が印加されているので、ブラシ38Bに静電吸着された負帯電のトナーTの大部分は、デトーニングロール42に移動して付着する。
At this time, the negatively charged toner T is electrostatically attracted to the brush 38B because a positive voltage is applied to the brush 38B of the
デトーニングロール42上に付着した負帯電のトナーTは、図3(B)に示されるように、スクレーパ44によって掻き落とされる。ここで、スクレーパ44は、デトーニングロール42に当接する先端部44Sの厚さ方向(矢印W方向)の断面形状が連続した2個の円弧状の湾曲部44A、44Bからなるので、スクレーパ44によって掻き取られたトナーTの掻取片Kは従来に比べて小さくなる。このため、この小さな掻取片Kが図2に示されるクリーニング装置34の外部へこぼれたとしても、画質への影響は小さく、画質ディフェクトを抑制できる。
The negatively charged toner T adhering to the
なお、これらの掻取片K(図3(B)参照)は、通常は、螺旋オーガ50に一旦受け入れられた後、クリーニング装置34から排出される。
The scraping pieces K (see FIG. 3B) are normally once received by the
また、本実施形態では、ブラシロール38によるトナーTの除去後に、クリーニングブレード46が残留するトナーTの掻き取りをしているが、このクリーニングブレード46の代わりにスクレーパ44を配置して感光ドラム表面12A上のトナーTを掻き取らせてもよい。
Further, in this embodiment, after the toner T is removed by the
さらに、本実施形態では、図1にされる転写ベルト20上に残留したトナーが、トナー除去装置30で除去されているが、このトナー除去装置30にスクレーパ44を設けて転写ベルト20上のトナーを掻き取らせてもよい。
Further, in this embodiment, the toner remaining on the
なお、本実施形態では、スクレーパ44の湾曲部44A、44Bが2個の場合について具体的に説明したが、湾曲部の個数は2個以上であってもよい。また、本実施形態では、スクレーパ44の湾曲部44A、44Bが連続して形成されている場合について説明したが、湾曲部が厚さ方向の両側に形成されてエッジ部44D、44Eが確保されていれば湾曲部は非連続に形成されていてもよく、例えば、湾曲部と湾曲部との間に平坦部が設けられていてもよい。
In the present embodiment, the case where the number of the bending
34 クリーニング装置
42 デトーニングロール(回転体)
44 スクレーパ
44A 湾曲部
44B 湾曲部
44S 先端部
T トナー
34
44
Claims (1)
前記スクレーパは、前記回転体に当たる先端部の厚さ方向の断面形状が複数の円弧状の湾曲部からなることを特徴とするクリーニング装置。 A cleaning device that applies a metal sheet scraper to the surface of a rotating body that holds toner and scrapes off the toner on the surface of the rotating body,
The scraper includes a curved portion having a plurality of arcuate cross-sectional shapes in a thickness direction of a tip portion that contacts the rotating body.
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