JP2007225919A - クリーニング装置及びこれを用いた画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】像担持体1上に残留したトナーを回収する回転可能な第1のクリーニング回転体2と、前記第1のクリーニング回転体2に対向配置され且つ第1のクリーニング回転体2上のトナーを静電的に転移させる回転可能な第2のクリーニング回転体3と、前記第2のクリーニング回転体3に接触配置され且つ第2のクリーニング回転体3上のトナーを掻取る掻取り部材4と、前記第1のクリーニング回転体2に比べて前記第2のクリーニング回転体3の周速度v2を高速に設定可能な回転駆動手段5とを備える。
【選択図】図1
Description
この種のクリーニング装置としては、例えば、像担持体に当接し且つ像担持体上の残留トナーを静電的に転移させるバイアスが印加可能なクリーニングブラシ(第1のクリーニング回転体)と、クリーニングブラシ上のトナーを更に静電的に回収するリフレッシュロール(第2のクリーニング回転体)と、このリフレッシュロール上に付着したトナーを機械的に掻き取るようにしたスクレーパとを配設したものが一般に知られている(特許文献1参照)。
このような状況下において、上述した駆動源共用方式にあっては、クリーニングブラシを低速回転させると、これに連動してリフレッシュロールも必然的に低速回転してしまう。
また、駆動源独立方式にあっても、一方の駆動系はトナーの帯電量に応じてクリーニングブラシの回転速度を制御するものであり、他方の駆動系はクリーニングブラシの回転方向に対しリフレッシュロールの回転方向を逆方向に回転させるに過ぎず、特にクリーニングブラシの回転速度に対してリフレッシュロールの回転速度をどのように設定すべきかについて何ら示唆されていない。それゆえ、クリーニングブラシを低速回転させたとしても、これに伴って、リフレッシュロールの回転速度をどのように設定するかについては不明である。このとき、上述した駆動源共用方式を考慮すると、クリーニングブラシを低速回転させると、通常はこれに合わせてリフレッシュロールをも低速回転させることが容易に想定される。
これは、リフレッシュロールとスクレーパとの当接部付近に発生する外添剤溜まりに起因するものであり、すなわち外添剤がスクレーパに対して研磨剤として作用することによるものと想定される。
このようなスクレーパの摩耗は、クリーニング装置の寿命を縮めてしまうばかりか、クリーニング性能をも低下させてしまう。このクリーニング性能の低下とは、例えばスクレーパが一定の力で像担持体に当接する態様において、スクレーパの磨耗に伴い実効圧力(力/当接面の面積)が減少すると、トナーや外添剤以外に紙粉やチリ、ホコリといったハウスダスト等の繊維状の異物がスクレーパとリフレッシュロールとの間に挟まった際にすり抜けることなく挟まった状態を維持してしまい、これにより像担持体とスクレーパとの間に隙間が生じ、トナーがすり抜けることによる継続的なクリーニング不良を発生させてしまうものである。
特に、高湿環境下においては、外添剤自体が湿気を帯びることから外添剤溜まりが起こり易く、上述したスクレーパの摩耗現象が顕著になる。
また、作像方式としてはトナー像を可視像化するものであれば適宜選定してよく電子写真方式や静電記録方式等を問わない。
また、クリーニング要素6と併用して、ブレード等の機械的に除去可能な部材や、クリーニングブラシ等の静電的に除去可能な部材等を用いるようにしても差し支えない。
更にまた、第2のクリーニング回転体3としては、第1のクリーニング回転体2上のトナーが静電的に転移可能な回転部材であれば適宜選定して差し支えない。
また、掻取り部材4は、第2のクリーニング回転体3上のトナーが機械的に掻取り可能であればいずれの態様でもよく、例えばスクレーパ等の板状部材が挙げられる。この場合、スクレーパの当接方向は、適宜選定して差し支えないが、トナー回収性を考慮すると第2のクリーニング回転体3の回転方向に対向する方向(ドクター方式)に当接させたものがよい。
また、回転駆動手段5は、第2のクリーニング回転体3の周速度v2を第1のクリーニング回転体2の周速度v1よりも高速で回転可能にするものであればよく、第2のクリーニング回転体3及び第1のクリーニング回転体2の駆動系を分離した態様や、第2のクリーニング回転体3及び第1のクリーニング回転体2の駆動系が同一であっても例えば双方のギア比を変えることにより第2のクリーニング回転体3の周速度を高速にすることが可能な態様等が挙げられる。
更にまた、回転駆動手段5は、第2のクリーニング回転体3の周速度v2を第1のクリーニング回転体2の周速度v1よりも常時高速に回転する態様であっても、一定条件の下、高速に回転する態様であっても差し支えない。
更に、高湿環境下において掻取り部材4と第2のクリーニング回転体3との当接部付近に溜まる外添剤の付着量が多くなるという観点から、回転駆動手段5は、環境条件に応じて第2のクリーニング回転体3の周速度v2を変更することが好ましい。
また、トナー回収性能が作像条件に依存し、トナー回収量が多くなれば、その分掻取り部材4と第2のクリーニング回転体3との当接部に搬送される外添剤の量も多くなることから、回転駆動手段5は、作像条件に応じて第2のクリーニング回転体3の周速度v2を変更することが好ましい。
このような態様によれば、正規に帯電されたトナーを回収する際には第1のクリーニング回転体2の周速度を高速にする一方、逆極性トナーを回収する際には第1のクリーニング回転体2の周速度を低速にすることが可能である。そして、このような第1のクリーニング回転体2の低速回転時において、外添剤を除去することが可能な速度に第2のクリーニング回転体3の周速度を可変設定することができる。
また、環境条件や作像条件に応じて第1のクリーニング回転体2の周速度v1を可変設定することも可能である。
具体的には、回転駆動手段5が、作像処理終了時、電源投入時、作像処理開始時等に第2のクリーニング回転体3を逆回転させることによって、掻取り部材4と第2のクリーニング回転体3の当接部付近に付着した外添剤を除去させるようにしたものである。
この場合、逆回転の回転数は、付着した外添剤を除去できる程度であればよく、1回転未満の極僅かな回転でもよいし、複数回回転させてもよく、適宜選定して差し支えない。
また、外添剤としては、シリカ系やステアリン酸亜鉛等適宜選定して差し支えないが、シリカ系のものが好ましい。このようなシリカ系外添剤は、帯電性に優れており高画質な画像が得られる一方、トナーから剥がれ易く外添剤溜まりが発生し易いため、このような態様に本発明が有効である。
また、本発明の別の態様によれば、像担持体上のトナーが回収可能な第1のクリーニング回転体と第1のクリーニング回転体上のトナーが転移可能な第2のクリーニング回転体とを備えたクリーニング装置において、第2のクリーニング回転体のトナー回収停止時に第2のクリーニング回転体を逆回転可能にする回転駆動手段を備えたので、第2のクリーニング回転体を一時的に逆回転させることが可能になり、第2のクリーニング回転体と掻取り部材との当接部付近に付着する外添剤を放出させることにより掻取り部材の摩耗の促進を抑止し、もって、良好なクリーニング性を保持すると共に所定の寿命まで使用可能なクリーニング装置を提供することができる。
◎実施の形態1
図2は、本発明が適用された実施の形態1の画像形成装置を示す。
同図において、本実施の形態に係るカラー画像形成装置は、例えば電子写真方式にてイエロ(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色成分トナー像が形成される複数の画像形成ユニット10(具体的には10Y、10M、10C、10K)と、各画像形成ユニット10にて形成された各色成分トナー像を順次転写(一次転写)保持させる中間転写ベルト20と、中間転写ベルト20上に転写された重ね画像を記録材としての用紙Pに一括転写(二次転写)させる二次転写装置30と、一括転写された画像を用紙P上に定着させる定着装置40と、用紙Pが二次転写装置30を通り定着装置40へ搬送される用紙搬送路50とを備えたものである。
また、各画像形成ユニット10は、像担持体としての感光体ドラム11の周囲に、感光体ドラム11が帯電される一様帯電器12、感光体ドラム11上に静電潜像が書込まれるレーザ露光器13、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム11上の静電潜像が可視像化される現像器14、感光体ドラム11上の各色成分トナー像が中間転写ベルト20に転写される一次転写ロール15及び感光体ドラム11上の残留トナーが除去されるクリーナ16などの電子写真用デバイスを順次配設したものである。
更に、一次転写ロール15には、トナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加されるようになっており、これにより感光体ドラム11上のトナー像が中間転写ベルト20に夫々順次静電吸引され、中間転写ベルト20上に重ねトナー像が形成されるようになっている。
また、二次転写ロール31には、例えば円筒状ブラシからなるクリーニングロール32が付設され、二次転写ロール31に付着した汚れを除去することにより用紙Pの裏面汚れを防止している。
更にまた、本実施の形態において、支持ロール21の対向部には、詳細については後述するように、二次転写後の中間転写ベルト20表面の残留トナーを回収するクリーニング装置70が配設されている。
更に、本実施の形態では、直径0.5μm以下のシリカ系の外添剤が具備されたトナーが用いられており、高画質な画像を提供することが可能になっている。
同図において、クリーニング装置70は、クリーニングハウジング71内に複数のクリーナ(クリーニング要素に相当)を連ねて備えたものであり、中間転写ベルト20の回転方向上流側に中間転写ベルト20上の正規の極性のトナー(例えば負極性に帯電された残留トナー)を回収する正規極性クリーナ80と、この正規極性クリーナ80より中間転写ベルト20の回転方向下流側に中間転写ベルト20上の逆極性トナー(例えば正極性に帯電された残留トナー)を回収する逆極性クリーナ90と、回収した全ての廃トナーを収容する廃トナー収容部100とを備えたものである。
更に、リフレッシュロール82にはバイアス電源85よりも大きな正のバイアスが印加可能なバイアス電源86が接続されており、リフレッシュロール82の表面がクリーニングブラシ81の表面電位より高電位に保たれている。
そのため、中間転写ベルト20上に残留した正規極性トナーをクリーニングブラシ81、リフレッシュロール82へと静電的に転移させることが可能になっている。
更に、リフレッシュロール92にはバイアス電源95よりも大きな負のバイアスが印加可能なバイアス電源96が接続されており、リフレッシュロール92の表面がクリーニングブラシ91の表面電位より低電位に保たれている。
そのため、中間転写ベルト20上に残留した逆極性トナーをクリーニングブラシ91、リフレッシュロール92へと静電的に転移させることが可能になっている。
尚、クリーニング装置70は、このような態様に限られるものではなく、正規極性クリーナ80及び逆極性クリーナ90を夫々別々のハウジングに設けた態様でもよいし、また、構成する各部材の配設位置や各回転体の回転方向等についても、これに限定されるものではなく、適宜選定して差し支えない。
尚、以下において各回転体の回転速度については周速度を意味するものとして説明する。
正規極性クリーナ80のクリーニングブラシ81及びリフレッシュロール82は、制御装置99により駆動が制御される単一のモータ87に接続されている。この場合、クリーニングブラシ81による正規極性トナーの回収性を上げるためには、ある程度高速に回転する方がよく、本態様においてもクリーニングブラシ81が高速回転するよう制御されている。そのため、同一のモータ87に接続されるリフレッシュロール82もクリーニングブラシ81と同様に常時高速に回転するようになっている。
この場合、クリーニングブラシ91は、逆極性トナーの回収性を上げるためにある程度低速に回転する方がよく、そのため、クリーニングブラシ91は制御装置99によって常時低速回転するようになっている。
また、制御装置99は、環境情報として環境センサ60による湿度検知情報62と、作像情報としてのデジタル画像信号に変換された画像読み取り信号61とが入力されるようになっている。そして、リフレッシュロール92は、制御装置99が環境情報及び作像情報に基づいてモータ98の出力を制御することにより、周速度が可変調整されるようになっている。
また、クリーニングハウジング71内の中央には正規極性クリーナ80と逆極性クリーナ90とを仕切る仕切り板105が配設されており、逆極性クリーナ90によって回収された廃トナーが正規極性クリーナ80に直接飛散してしまうことを防止するようになっている。
今、図示外のスタートスイッチがオン操作されると、所定の作像プロセスが実行される。
具体的に述べると、例えば、このカラー画像形成装置をデジタルカラー複写機として用いる場合には、図示外の原稿読取装置によって原稿台にセットされた原稿の画像が読み取られると、この読取信号が画像信号処理手段によってデジタル画像信号に変換されメモリに一時的に蓄積される。そして、この蓄積されている4色(Y、M、C、K)のデジタル画像信号に基づいて各色のトナー像形成が行われるようになっている。
そして、各静電潜像は各色のトナーを収容した現像器14により現像され、各色のトナー像として可視像化される。
尚、このようなカラー画像形成装置をプリンタ等の装置として用いる場合には、外部などから画像信号処理手段に入力される画像信号に基づいて各色のトナー像形成を行うようにすればよい。
一方、用紙Pは、用紙トレイ51から送り出されると、搬送ロール53によってレジストレーションロール54まで搬送され、このレジストレーションロール54にて一旦停止した後、用紙P上への画像書き込みタイミングに合わせて二次転写装置30に送出される。
このように、トナー像が転写された用紙Pは、定着装置40へと搬送されトナー像の定着が行われる。
また、二次転写後に中間転写ベルト20上に残留するトナーは、クリーニング装置70にて回収される。
今、二次転写を終えたとすると、中間転写ベルト20上の作像領域間の非作像領域(インタイメージ部)等には、正規に帯電されたトナーとして負極性のトナーが残留する。この負極性トナーは、中間転写ベルト20の回転によりクリーニング装置70との対向位置まで搬送されると、クリーニングブラシ81側へ作用する正の電界及びクリーニングブラシ81の高速回転により、クリーニングブラシ81上に転移する。そして、クリーニングブラシ81上に転移したトナーは、更にクリーニングブラシ81とリフレッシュロール82との間でリフレッシュロール82側へ作用する正の電界により高速回転するリフレッシュロール82上へ転移する。更に、リフレッシュロール82上に転移したトナーはスクレーパ83によって機械的に掻き取られ、廃トナー収容部100に回収される。
本実施の形態では、湿度検知情報62または画像読み取り信号61から使用環境情報に基づいて制御装置99が高湿環境下または高画像密度の作像条件下であると判断すると、モータ98の出力を制御することによって、リフレッシュロール92の回転速度を高速に可変調整するようになっている(図4参照)。
特に、本実施の形態で用いられるシリカ系の外添剤Gは、トナーTから剥離し易く、更に直径が0.5μm以下であるためリフレッシュロール92とスクレーパ93との当接部付近に挟まり易くなっている。このようにリフレッシュロール92とスクレーパ93との間に外添剤Gの滞留した状態が続くと、当接部の隙間からトナーTや外添剤Gが常にすり抜けてしまいクリーニング性が低下してしまうばかりでなく、画像密度が少なくスクレーパ93にとっては低ストレスなトナー像をクリーニングする場合でも、常に外添剤Gが研磨剤として作用してしまうためスクレーパ93の摩耗が促進される。このような外添剤溜まりは、特に高湿環境下において顕著である。
また、高湿環境下のほかにもトナー量の増加する作像条件下では、クリーニング装置70における廃トナーの回収量や除去すべき外添剤Gの量も増加するため、外添剤溜まりは発生し易くなる傾向にある。
このように、本実施の形態によれば、外添剤溜まりを抑止し、クリーニング性を良好に保つことができる。
本実施の形態においては、リフレッシュロール92は制御装置99が高湿環境下及び高画像密度の作像条件下であると判断している間は常時高速回転するように設定されているが、これに限られるものではなく、外添剤Gが除去可能な時間を予め設定し、この所定時間内にリフレッシュロール92を高速回転させるようにしたものであっても差し支えない(図6参照)。
この場合、リフレッシュロール92が外添剤Gの除去可能な時間のみ高速回転する態様としては、例えば、画像密度に応じて予め高湿環境下においてリフレッシュロール92が通常回転(例えば低速回転)することにより外添剤Gの溜まる時間及びリフレッシュロール92の高速回転により外添剤Gを除去することが可能な時間を予め調べておくと共に、この時間を計測するタイマーを設け、タイマーの計測情報に基づいてリフレッシュロール92の回転速度を切替えるようにした態様が挙げられる。更に、このほかにも、外添剤Gの付着量が検知可能なセンサを設け、当該センサの検知情報に基づいてリフレッシュロール92の回転速度を切替えるようにした態様などが挙げられ、適宜選定して差し支えない。
◎実施の形態2
尚、以下において、実施の形態1と同様のものには同一の符号を付し、ここではその説明を省略する。
本実施の形態において、リフレッシュロール92は、通常のトナー回収時には、図7(a)に示すようにA方向に回転するようになっており、トナー回収停止時には図7(b)に示すようにB方向に回転するようになっている。
すなわち、本実施の形態の外添剤除去プロセスとしては、図8に示すように、リフレッシュロール92による廃トナーの回収が停止したか否かによってリフレッシュロール92を通常走行または逆回転させるようにしたものである。
このようなリフレッシュロール92を逆回転させる時期としては、クリーニングブラシ91による廃トナーの回収が行われていないときであればよく、作像処理終了時、電源投入時、作像処理開始前等適宜選定して差し支えない。
また、本実施の形態において、リフレッシュロール92の逆回転の移動量は、リフレッシュロール92が複数回回転するように設定しているが、1回転未満であっても差し支えない。
今、作像処理が開始され、リフレッシュロール92が低速回転しているものとすると、特に高湿環境下や高画像密度の作像条件下等においては、図9(a)に示すように、リフレッシュロール92とスクレーパ93との当接部付近にトナーTから剥離した外添剤Gが滞留してしまう。
一方、本実施の形態においては、リフレッシュロール92の停止直後に、更にリフレッシュロール92が逆回転することによって、このような外添剤Gを放出させることができる(図9(b)参照)。
このように、本実施の形態においても、リフレッシュロール92及びスクレーパ93の当接部付近に溜まった外添剤Gを除去することができ、実施の形態1と同様の効果を奏する。
図10は、実施の形態3に係るクリーニング装置を示す。
本実施の形態は、実施の形態1と略同様の構成であるが、実施の形態1と異なり、逆極性クリーナ90のリフレッシュロール92が常時高速回転するようになっている。
すなわち、単一のモータ97とギア機構190とが設けられ、逆極性クリーナ90のリフレッシュロール92及びクリーニングブラシ91の駆動系を同一にすると共に、ギア機構190がリフレッシュロール92及びクリーニングブラシ91のギア比を変えることによって、クリーニングブラシ91を常時低速回転させ、一方リフレッシュロール92を常時高速回転させるようにしたものである。
尚、本実施の形態において、正規極性クリーナ80のクリーニングブラシ81及びリフレッシュロール82は常時高速回転するようになっている。
本実施の形態によれば、逆極性クリーナ90のリフレッシュロール92が常時高速回転しているため、使用環境条件に拘わらずリフレッシュロール92及びスクレーパ93の当接部付近に溜まった外添剤が除去されるため、構成の簡略化が図れると共に実施の形態1と同様の効果を奏する。
図11は、実施の形態4に係るクリーニング装置を示す。
本実施の形態は、実施の形態1と略同様の構成であるが、クリーニングブラシ121とリフレッシュロール122とスクレーパ123とからなる単一のクリーナ120を配置したものであり、この単一のクリーナ120によって、中間転写ベルト20上に残留した正規に帯電されたトナー(負極性トナー)と逆極性トナー(正極性トナー)とを分離回収するようにしたものである。
本実施の形態において、クリーニングブラシ121には、バイアス電源130が接続されており、制御装置99によって制御されるスイッチ131がクリーニングブラシ121の帯電極性を切替え可能になっている。同様に、リフレッシュロール122にもバイアス電源140が接続されており、制御装置99に接続されるスイッチ141によってリフレッシュロール122の帯電極性の切替えが可能になっている。
この場合、クリーニングブラシ121は、逆極性トナーに比べて回収量の多い正規極性トナーの回収性を上げるためにはある程度高速に回転する方がよく、一方、回収量の少ない逆極性トナーの回収性を上げるためにある程度低速に回転する方がよく、回収するトナーに応じて速度調整されるようになっている。
また、制御装置99は、環境情報としての湿度検知情報62と、作像情報としてのデジタル画像信号に変換された画像読み取り信号61とが入力されるようになっている。そして、リフレッシュロール122は、制御装置99が環境情報及び作像情報に基づいてモータ98の出力を制御することにより、クリーニングブラシ121の周速度よりも高速回転可能に周速度が可変調整されるようになっている。
すなわち、正規極性トナーを回収する際には、制御装置99によってスイッチ131が正の極性のバイアス132側に接続されると共に、スイッチ141がバイアス132よりも更に大きな正の極性のバイアス142側に接続される。
一方、このとき、クリーニングブラシ121は、制御装置99がモータ97の出力を制御することによって高速回転している。また、この場合、リフレッシュロール122も同様に制御装置99がモータ98の出力を制御することによって高速回転している。
このとき、クリーニングブラシ121及びリフレッシュロール122は、制御装置99がモータ97の出力を制御することにより、低速回転するように設定される。
すなわち、リフレッシュロール122は、制御装置99が環境センサ60または画像読み取り信号61からの使用環境情報に基づいてモータ98の出力を制御することにより、高速に設定される。
このように、高湿環境下または高画像密度の作像条件下において、リフレッシュロール122が高速回転することによって、リフレッシュロール122及びスクレーパ123の当接部付近に溜まる外添剤を除去することができる。
また、本実施の形態は、使用環境条件に応じてリフレッシュロール122の速度が高速回転するようにしたものであるが、これに限られるものではなく、逆極性トナー回収時にはリフレッシュロール122の回転速度を常時高速に設定するようにしたものであっても勿論同様の効果を奏する。
すなわち、クリーニングプロセスの完了後に、リフレッシュロール122を逆回転させることによって、リフレッシュロール122とスクレーパ123との当接部に挟まった外添剤を除去するようにすることも可能である。
このような態様であっても、外添剤溜まりを抑止することができるため、スクレーパ123の摩耗の促進を有効に防止すると共に良好なクリーニング性を保持することができる。
図13は、実施の形態5に係るクリーニング装置を示す。
本実施の形態は、実施の形態4と略同様の構成であるが、クリーナ120の上流側に残留トナーの極性を一様に揃えることが可能な帯電ブラシ150を配置したものである。
この帯電ブラシ150にはトナーが帯電可能な正極性のバイアス電源151が印加されるようになっており、中間転写ベルト20上の残留トナーを正極性に揃えるようにしている。
転写後に中間転写ベルト20上に残留したトナーは、例えば正規極性トナー及び逆極性トナーが混在した状態で帯電ブラシ150の対向部まで搬送される。この対向部において残留トナーは帯電ブラシ150によって正極性の電圧が印加され、全て正極性に帯電される。
そして、この残留トナーは、クリーニングブラシ121との対向部まで搬送されると、中間転写ベルト20とクリーニングブラシ121との間に作用する負の電界によりクリーニングブラシ121上に転移する。更に、このトナーは、クリーニングブラシ121とリフレッシュロール122との間でリフレッシュロール122側に向けて作用する負の電界により、リフレッシュロール122上に転移すると、リフレッシュロール122に当接するスクレーパ123によって機械的に掻き取られる。
一方、逆極性トナーを回収する場合には、トナー回収量が少ないため、制御装置99がモータ97及びモータ98の出力を制御することによりクリーニングブラシ121及びリフレッシュロール122を低速回転させる。
すなわち、リフレッシュロール122は、制御装置99が湿度検知情報62または画像読み取り信号61に基づいてモータ98の出力を制御することにより、高速に設定される。
このように、高湿環境下または高画像密度の作像条件下において、リフレッシュロール122が高速回転することによって、リフレッシュロール122及びスクレーパ123の当接部付近に溜まる外添剤を除去することができる。
また、本実施の形態においては、使用環境条件に応じてリフレッシュロール122の速度を可変調整するようにしているが、このような態様に限られるものではなく、リフレッシュロール122を常時高速回転させるようにした態様であっても同様の効果を奏する。
更に、本実施の形態のようにリフレッシュロール122を高速回転させるようにした態様のほかにも、トナー回収プロセスの完了時にリフレッシュロール122を逆回転させるようにした態様であっても同様の効果を奏することは勿論である。
本実施例は、実施の形態1と同様の構成のものを用い、ハーフトーン画像を10万枚連続でプリントしたときの逆極性クリーナにおけるリフレッシュロールの回転速度とスクレーパの摩耗率との関係について調べたものである。
本実施例における各条件は以下の通りである。
a.環境条件
・高湿環境:28℃,85%
・低湿環境:10℃,15%
b.逆極性クリーナのリフレッシュロール
・芯金直径:10mm
・芯金電位:−500V
・回転方向:クリーニングブラシと対向部にて同方向(With)
・材質:フェノール樹脂にカーボンを分散
・体積抵抗率:108 Ωcm
c.逆極性クリーナのクリーニングブラシ
・直径:10mm
・電位:−100V
・回転方向:中間転写ベルトと対向部にて逆方向(Against)
・回転速度(周速度):74.9mm/s
・繊維材質:ナイロン 2d
・繊維密度:430K本/inch2
・パイル長:3mm
・繊維抵抗率:1010 Ωcm
d.正規極性クリーナのリフレッシュロール
・芯金直径:14mm
・芯金電位:+800V
・回転方向:クリーニングブラシと対向部にて同方向(With)
・回転速度(周速度):400mm/s
・材質:フェノール樹脂にカーボンを分散
・体積抵抗率:108 Ωcm
e.正規極性クリーナのクリーニングブラシ
・直径:14mm
・電位:+400V
・回転方向:中間転写ベルトと対向部にて逆方向(Against)
・回転速度(周速度):400mm/s
・繊維材質:ナイロン 6d
・繊維密度:120K本/inch2
・パイル長:5mm
・繊維抵抗率:1010 Ωcm
f.スクレーパ
・材質:SUS
・初期当接圧力:4.30gf/mm
g.主なトナー外添剤
・材料:シリカ
・直径:0.14μm
h.中間転写ベルト
・プロセススピード:400mm/s
図14に結果を示す。同図に示すように、高湿環境下では、リフレッシュロールの回転速度(周速度)が300mm/s以下の低速回転域でスクレーパの摩耗率が高くなっている。
一方、低湿環境下では、リフレッシュロールの回転数に比例してスクレーパの摩耗率も若干上昇するが、高湿環境下の低速回転域で発生するような著しい摩耗は見られなかった。
したがって、高湿環境下においては、リフレッシュロールの回転速度を300mm/s以上の速度で回転させることにより、スクレーパの摩耗を抑止できることが判明した。
本実施例は、トナーの外添剤として用いられるシリカの有無による、リフレッシュロールの回転速度とスクレーパの摩耗率との関係を調べたものである。本実施例において、環境条件は高湿環境(28℃,85%)とし、その他の各条件は実施例1と同様とした。
結果を図15に示す。同図に示すように、シリカ含有のトナーを用いた場合は、リフレッシュロールの回転速度が300mm/s以下の低速回転域でスクレーパの摩耗率が高くなっている。
一方、シリカ無しのトナーを用いた場合は、リフレッシュロールの回転数に比例してスクレーパの摩耗率も若干上昇するが、シリカ含有のトナーを用いた場合のような低速回転域で発生する著しい摩耗は見られなかった。
したがって、シリカ含有のトナーを用いる場合は、リフレッシュロールの回転速度を300mm/s以上の速度で回転させることにより、高湿環境下におけるスクレーパの摩耗を抑止できることが判明した。
Claims (12)
- 像担持体上に残留したトナーを回収する回転可能な第1のクリーニング回転体と、
前記第1のクリーニング回転体に対向配置され且つ第1のクリーニング回転体上のトナーを静電的に転移させる回転可能な第2のクリーニング回転体と、
前記第2のクリーニング回転体に接触配置され且つ第2のクリーニング回転体上のトナーを掻取る掻取り部材と、
前記第1のクリーニング回転体に比べて前記第2のクリーニング回転体の周速度を高速に設定可能な回転駆動手段とを備えたことを特徴とするクリーニング装置。 - 請求項1記載のクリーニング装置において、
回転駆動手段は、第2のクリーニング回転体の周速度を可変設定可能にすることを特徴とするクリーニング装置。 - 請求項2記載のクリーニング装置において、
回転駆動手段は、環境条件に応じて第2のクリーニング回転体の周速度を変更することを特徴とするクリーニング装置。 - 請求項2記載のクリーニング装置において、
回転駆動手段は、作像条件に応じて第2のクリーニング回転体の周速度を変更することを特徴とするクリーニング装置。 - 請求項2記載のクリーニング装置において、
回転駆動手段は、所定時間第2のクリーニング回転体の周速度を変更した後に、元の周速度に戻すことを特徴とするクリーニング装置。 - 請求項2記載のクリーニング装置において、
回転駆動手段は、第1のクリーニング回転体の周速度を可変設定可能にすると共に、第2のクリーニング回転体の可変設定可能な周速度には第1のクリーニング回転体の周速度よりも高速設定可能な周速度を含むことを特徴とするクリーニング装置。 - 像担持体上に残留したトナーを回収する回転可能な第1のクリーニング回転体と、
前記第1のクリーニング回転体に対向配置され且つ第1のクリーニング回転体上のトナーを静電的に転移させる回転可能な第2のクリーニング回転体と、
前記第2のクリーニング回転体に接触配置され且つ第2のクリーニング回転体上のトナーを掻取る掻取り部材と、
第1のクリーニング回転体のトナー回収停止時に前記第2のクリーニング回転体が逆回転可能な回転駆動手段とを備えたことを特徴とするクリーニング装置。 - 請求項1または7記載のクリーニング装置において、
第1のクリーニング回転体、第2のクリーニング回転体及び掻取り部材からなるクリーニング要素を複数段配置し、夫々のクリーニング要素で帯電極性の異なるトナーを分離回収可能に構成すると共に、少なくとも正規の帯電極性と異なる逆極性トナー回収用のクリーニング要素に、第1のクリーニング回転体の周速度に比べて第2のクリーニング回転体の周速度が高速にて回転可能な回転駆動手段を具備させたことを特徴とするクリーニング装置。 - 請求項1または7記載のクリーニング装置において、
第1のクリーニング回転体、第2のクリーニング回転体及び掻取り部材からなる一つのクリーニング要素を配置し、このクリーニング要素には、少なくとも正規の帯電極性と異なる逆極性トナーの回収時に、第1のクリーニング回転体の周速度に比べて第2のクリーニング回転体の周速度が高速にて回転可能な回転駆動手段又は第1のクリーニング回転体のトナー回収停止時に第2のクリーニング回転体が逆回転可能な回転駆動手段を具備させたことを特徴とするクリーニング装置。 - 請求項1または7記載のクリーニング装置において、
トナーは直径0.5μm以下の外添剤を備えたことを特徴とするクリーニング装置。 - 請求項1または7記載のクリーニング装置において、
トナーはシリカ系の外添剤を備えたことを特徴とするクリーニング装置。 - 請求項1乃至11いずれかに記載のクリーニング装置を備えた画像形成装置。
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