JP2008102248A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、像担持体をクリーニングするクリーニング装置を装着した画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus equipped with a cleaning device for cleaning an image carrier.
電子写真方式の画像形成装置における感光体や中間転写体等の像担持体の残存トナーを清掃するためにクリーニングブラシローラが用いられるが、このクリーニングブラシローラは像担持体に接触してクリーニングを続けると、毛先が直毛の状態から変化して寝癖がついた斜毛が起こり外径が小さくなる。これにより初期設定時の当接ニップ状態が得られなくなり、クリーニング性が低下してしまい、このままにすると、耐久性も望めなくなる。それを解決する方法として、特許文献1に示すように、前記クリーニングブラシローラの前記斜毛状態を回復させるためにブレードを歯車状に形成したトナー除去ローラを、前記クリーニングブラシローラに接触させて起毛させようとする手段が採られている。また、特許文献2に示すようにクリーニングブラシローラに、羽根を十字状に植えたスクレーパローラを高速回転させながら接触させてクリーニングブラシローラを起毛させようとする手段が採られている。
ところが上述した従来の技術では、待機停止中のクリーニングブラシローラにも、トナー除去ローラのブレードやスクレーパローラの羽根の広い突き当て面が接触し続けるため、クリーニングブラシローラの毛先部へのストレスが不規則な状態に係り正常な起毛に反して、かえって助長する作用になる場合も起こり、十分な起毛効果が得られないことがある。 However, in the above-described conventional technology, since the wide abutting surface of the blade of the toner removing roller or the blade of the scraper roller continues to come into contact with the cleaning brush roller in the standby state, stress on the hair tip of the cleaning brush roller is caused. In spite of irregular conditions, there is a case where the action is promoted on the contrary to the normal raising, and a sufficient raising effect may not be obtained.
本発明はこのような従来の技術の問題点を解決して、クリーニングブラシローラが待機停止中であっても起毛を阻害することを無くし、十分な起毛効果が得られるクリーニング装置を装着した画像形成装置を提供することを課題目的にする。 The present invention solves such problems of the prior art, eliminates the hindering of the brushing even when the cleaning brush roller is in the standby stop, and forms an image mounted with a cleaning device capable of obtaining a sufficient brushing effect. An object is to provide an apparatus.
この目的は次の技術手段1〜6の何れかによって達成される。
1.像担持体の残存トナーを清掃するクリーニング装置を備えた画像形成装置において、該クリーニング装置の少なくとも1つが、
前記像担持体の走行方向に逆らって接触回転して該像担持体の残存トナーを除去するクリーニングブラシローラと、
該クリーニングブラシローラに毛先部同士が食い込み接触して、その接触位置において同一接線方向に回転し、該クリーニングブラシローラよりも周速度を大きくした起毛ブラシローラとを有することを特徴とする画像形成装置。
2.1項において、前記クリーニング装置の少なくとも1つが、前記クリーニングブラシローラで除去されたトナーが集まる回収部を底部に設けた筐体を有することを特徴とする画像形成装置。
3.2項において、前記回収部には、回収されたトナーを現像器又は廃トナーボックスに送り出す搬送スクリューが設けられていることを特徴とする画像形成装置。
4.前記像担持体と前記クリーニングブラシローラの接触部より該クリーニングブラシローラの周走行方向下流側であって、前記起毛ブラシローラとの間に、前記クリーニングブラシローラのブラシ内部に食い込む位置にフリッカを設けたことを特徴とする1〜3項の何れか1項に記載の画像形成装置。
5.前記クリーニングブラシローラの毛の剛性よりも前記起毛ブラシローラの毛の剛性を大きくしたことを特徴とする1〜4項の何れか1項に記載の画像形成装置。
6.前記クリーニングブラシローラの毛と前記起毛ブラシローラの毛とが同材質の場合には、前記クリーニングブラシローラの毛の太さよりも前記起毛ブラシローラの毛の太さを大きくしたことを特徴とする1〜4項の何れか1項に記載の画像形成装置。
This object is achieved by any of the following technical means 1-6.
1. In an image forming apparatus including a cleaning device that cleans residual toner on an image carrier, at least one of the cleaning devices includes:
A cleaning brush roller that contacts and rotates against the running direction of the image carrier to remove residual toner of the image carrier;
An image forming system comprising: a brushed brush roller having biting portions that bite into contact with the cleaning brush roller, rotating in the same tangential direction at the contact position, and having a peripheral speed larger than that of the cleaning brush roller apparatus.
Item 2.1. The image forming apparatus according to Item 2.1, wherein at least one of the cleaning devices has a housing provided at the bottom with a collection unit for collecting the toner removed by the cleaning brush roller.
3.2. The image forming apparatus according to item 3.2, wherein the collecting unit is provided with a conveying screw for sending the collected toner to a developing device or a waste toner box.
4). A flicker is provided at a position downstream of the contact portion between the image carrier and the cleaning brush roller in the circumferential running direction of the cleaning brush roller and between the brushed brush roller and the brush brush roller. 4. The image forming apparatus according to any one of items 1 to 3, wherein
5. The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the hair of the raised brush roller has a higher rigidity than the cleaning brush roller.
6). When the hair of the cleaning brush roller and the hair of the brushed brush roller are of the same material, the thickness of the hair of the brushed brush roller is larger than the thickness of the hair of the cleaning brush roller. 5. The image forming apparatus according to any one of items 4 to 4.
本発明によりクリーニングブラシローラの毛先の斜毛による曲がりは、正常に復して接触面への毛先部の直立性が保たれ、この状態が長期に亘って続けられる。また、停止中もお互いの毛先同士が重なり合うので安定した起毛効果が持続できる。 According to the present invention, the bending of the cleaning brush roller due to the bevel is restored to normal and the uprightness of the tip of the tip to the contact surface is maintained, and this state is continued for a long period of time. Moreover, since the hair tips overlap each other even during the stop, a stable raising effect can be maintained.
更に、クリーニングブラシローラによりそのブラシ中に含まれてくる回収トナーは、ブラシの毛先同士が弾き合うことにより、フリッカの役目もする起毛ブラシローラによって振り落とされるので、回収効率や清掃品質も向上する。 Furthermore, the collected toner contained in the brush by the cleaning brush roller is shaken off by the brushed brush roller that also acts as flicker when the brush tips bounce off each other, improving collection efficiency and cleaning quality. To do.
本発明の実施の形態を説明するが、以下の記載は請求項の技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限定するものではない。 Although embodiments of the present invention will be described, the following description does not limit the technical scope of the claims and the meaning of terms. In addition, the following assertive description in the embodiment of the present invention shows the best mode, and does not limit the meaning or technical scope of the terms of the present invention.
先ず、クリーニング装置190、190Aが装着されている本発明の画像形成装置としてカラー電子写真用の画像形成装置GSについて、図1を用いてその概略を説明する。
First, an outline of an image forming apparatus GS for color electrophotography as an image forming apparatus of the present invention equipped with
この画像形成装置GSは、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、中間転写体の移動方向に沿ってイエロー、マゼンタ、シアンおよび黒色の各カラートナー像を形成する画像形成ユニットを配置し、各画像形成ユニットの像担持体上に形成したカラートナー像を中間転写体上に多重転写して重ね合わせた後、記録媒体上に一括転写するものである。 This image forming apparatus GS is called a tandem type color image forming apparatus, and arranges image forming units for forming respective color toner images of yellow, magenta, cyan and black along the moving direction of the intermediate transfer member. The color toner images formed on the image carrier of each image forming unit are transferred onto the intermediate transfer member and superimposed, and then transferred onto the recording medium at once.
図において、画像形成装置GSの上部を占める位置に配設される画像読取装置SC上に載置された原稿画像が光学系により走査露光され、ラインイメージセンサCCDに読み込まれ、ラインイメージセンサCCDにより光電変換されたアナログ信号は、画像処理部において、アナログ処理、A/D変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、画像書込手段としての露光光学系3に画像データ信号を送る。 In the figure, a document image placed on an image reading device SC arranged at a position occupying the upper portion of the image forming device GS is scanned and exposed by an optical system, read by a line image sensor CCD, and read by the line image sensor CCD. The analog signal subjected to photoelectric conversion is subjected to analog processing, A / D conversion, shading correction, image compression processing, and the like in an image processing unit, and then an image data signal is sent to the exposure optical system 3 serving as an image writing unit.
中間転写体としてはドラム式のものや無端ベルト式のものがあり、何れも同じような機能を有するものであるが、以下の説明においては中間転写体としては無端ベルト状式中間転写体6を指すことにする。 The intermediate transfer member includes a drum type and an endless belt type, both of which have the same function. However, in the following description, an endless belt type intermediate transfer member 6 is used as the intermediate transfer member. I will point to it.
また図において、無端ベルト状中間転写体6の周縁部には、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及び黒色(K)の各色毎の画像形成用として4組のプロセスユニット100がカラートナー像の形成手段として、図の矢印で示す鉛直方向の中間転写ベルト6の回転方向に対して、中間転写ベルト6に沿って垂直方向に縦列配置され、Y、M、C、Kの順に配置されている。
In the drawing, four sets of
4組のプロセスユニット100は何れも共通した構造であり、それぞれ、像担持体である感光体ドラム1と、帯電手段としての帯電器2と、画像書込手段としての露光光学系3と、現像装置4と、像担持体クリーニング手段としての感光体のクリーニング装置190とからなっている。
Each of the four
像担持体である感光体ドラム1は、例えば外径が40〜100mm程度のアルミニウム等の金属性の部材によって形成される円筒状の基体の外周に、感光体層厚として層厚(膜厚)20〜40μm程度の有機感光体層(OPC)の光導電層を形成したものである。感光体ドラム1は、図示しない駆動源からの動力により、導電層を接地された状態で矢印で示す方向に、例えば80〜280mm/s程度で、好ましくは220mm/sの線速度で回転される。 The photosensitive drum 1 that is an image carrier is a layer thickness (film thickness) as a photosensitive layer thickness on the outer periphery of a cylindrical base formed of a metallic member such as aluminum having an outer diameter of about 40 to 100 mm. A photoconductive layer of an organic photoreceptor layer (OPC) having a thickness of about 20 to 40 μm is formed. The photosensitive drum 1 is rotated by power from a driving source (not shown) in a direction indicated by an arrow with the conductive layer grounded, for example, at a linear velocity of about 80 to 280 mm / s, preferably 220 mm / s. .
感光体ドラム1の周りには、帯電手段としての帯電器2、画像書込手段としての露光光学系3、現像装置4を1組とした画像形成部が、図の矢印にて示す感光体ドラム1の回転方向に対して配置される。 Around the photosensitive drum 1, an image forming unit including a charger 2 as a charging unit, an exposure optical system 3 as an image writing unit, and a developing device 4 is set as a photosensitive drum indicated by an arrow in the figure. 1 with respect to the rotation direction.
帯電手段としての帯電器2は、感光体ドラム1の回転軸に平行な方向で感光体ドラム1と対峙し近接して取り付けられる。帯電器2は、感光体ドラム1の有機感光体層に対し所定の電位を与えるコロナ放電電極としての放電ワイヤを備え、トナーと同極性のコロナ放電によって帯電作用(本実施形態においてはマイナス帯電)を行い、感光体ドラム1に対し一様な電位を与える。 The charger 2 as a charging unit is attached in close proximity to the photosensitive drum 1 in a direction parallel to the rotation axis of the photosensitive drum 1. The charger 2 includes a discharge wire as a corona discharge electrode that applies a predetermined potential to the organic photoreceptor layer of the photoreceptor drum 1 and is charged by a corona discharge having the same polarity as the toner (in this embodiment, negatively charged). To apply a uniform potential to the photosensitive drum 1.
画像書込手段である露光光学系3は、不図示の半導体レーザ(LD)光源から発光されるレーザ光を、回転多面鏡(符号なし)により主走査方向に回転走査し、fθレンズ(符号なし)、反射ミラー(符号なし)等を経て感光体ドラム1上を画像信号に対応する電気信号による露光(画像書込)を行い、感光体ドラム1の表面の感光体層に原稿画像に対応する静電潜像を形成する。 An exposure optical system 3 serving as an image writing means rotationally scans laser light emitted from a semiconductor laser (LD) light source (not shown) in a main scanning direction by a rotating polygon mirror (no symbol), and an fθ lens (no symbol). ), Exposure on the photosensitive drum 1 through an electric signal corresponding to the image signal (image writing) through a reflecting mirror (not shown), etc., and corresponding to the original image on the photosensitive layer on the surface of the photosensitive drum 1. An electrostatic latent image is formed.
現像手段としての現像装置4は、感光体ドラム1の帯電極性と同極性に帯電されたイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)若しくは黒色(K)の各色の2成分現像剤をそれぞれ収容し、例えば厚み0.5〜1mm、外径15〜25mmの円筒状の非磁性のステンレスあるいはアルミ材で形成された現像剤担持体である現像ローラ4aを備えている。現像ローラ4aは、突き当てコロ(不図示)により感光体ドラム1と所定の間隙、例えば100〜1000μmをあけて非接触に保たれ、感光体ドラム1の回転方向と同方向に回転するようになっており、現像時、現像ローラ4aに対してトナーと同極性(本実施形態においてはマイナス極性)の直流電圧或いは直流電圧に交流電圧を重畳する現像バイアス電圧を印加することにより、感光体ドラム1上の露光部に対して反転現像が行われる。当該反転現像に使用される現像剤(トナー)としてはスチレンアクリル重合トナーが用いられる。 The developing device 4 as a developing unit is configured to supply a two-component developer of each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), or black (K) charged to the same polarity as the charging polarity of the photosensitive drum 1. Each is provided with a developing roller 4a which is a developer carrying member formed of, for example, a cylindrical nonmagnetic stainless steel or aluminum material having a thickness of 0.5 to 1 mm and an outer diameter of 15 to 25 mm. The developing roller 4a is kept in contact with the photosensitive drum 1 with a predetermined gap (for example, 100 to 1000 μm) by an abutting roller (not shown), and rotates in the same direction as the rotational direction of the photosensitive drum 1. At the time of development, a photoconductor drum is applied by applying to the developing roller 4a a DC voltage having the same polarity as the toner (negative polarity in the present embodiment) or a developing bias voltage that superimposes an AC voltage on the DC voltage. The reversal development is performed on the upper exposed portion. As the developer (toner) used for the reversal development, styrene acrylic polymerized toner is used.
無端ベルト状中間転写体6は、体積抵抗率が1.0×107〜1.0×109Ω・cm程度で、表面抵抗率が1.0×1010〜1.0×1012Ω/□程度の半導電性の無端状(シームレス)の樹脂ベルト部材が用いられ、例えば変性ポリイミド、熱硬化ポリイミド、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ナイロンアロイ等のエンジニアリングプラスチックに導電材料を分散した厚さ0.05〜0.5mmの半導電性の樹脂フィルム基体である。無端ベルト状中間転写体6の基体としては、この他に、シリコンゴム或いはウレタンゴム等に導電材料を分散した厚さ0.5〜2.0mmの半導電性ゴムベルトを使用することもできる。無端ベルト状中間転写体6はガイドローラ6A、テンションローラ6a及び二次転写ローラ7Aに対峙するバックアップローラ6Bを含む複数のローラ部材により巻回され、鉛直方向に回動可能に支持されている。中間転写体としてはドラム状のものを用いることも可能である。
The endless belt-shaped intermediate transfer member 6 has a volume resistivity of about 1.0 × 10 7 to 1.0 × 10 9 Ω · cm and a surface resistivity of 1.0 × 10 10 to 1.0 × 10 12 Ω. / □ About semi-conductive endless (seamless) resin belt members are used, for example, conductive materials for engineering plastics such as modified polyimide, thermosetting polyimide, ethylene tetrafluoroethylene copolymer, polyvinylidene fluoride, nylon alloy, etc. Is a semiconductive resin film substrate having a thickness of 0.05 to 0.5 mm. As the base of the endless belt-shaped intermediate transfer member 6, a semiconductive rubber belt having a thickness of 0.5 to 2.0 mm in which a conductive material is dispersed in silicon rubber or urethane rubber can also be used. The endless belt-shaped intermediate transfer body 6 is wound around a plurality of roller members including a
各色毎の一次転写手段としての一次転写ローラ7は、例えばシリコンやウレタン等の発泡ゴムを用いたローラ状の導電性部材からなり、無端ベルト状中間転写6を挟んで各色毎の感光体ドラム1に対向して設けられ、無端ベルト状中間転写6の背面を押圧して感光体ドラム1との間に転写域を形成する。一次転写ローラ7には定電流制御によりトナーと反対極性(本実施形態においてはプラス極性)の直流定電流が印加され、転写域に形成される転写電界によって、感光体ドラム1上のトナー像が無端ベルト状中間転写体6上に転写される。 The primary transfer roller 7 serving as a primary transfer unit for each color is made of a roller-like conductive member using foamed rubber such as silicon or urethane, for example, and the photosensitive drum 1 for each color with the endless belt-like intermediate transfer 6 interposed therebetween. The transfer area is formed between the endless belt-like intermediate transfer 6 and the photosensitive drum 1 by pressing the back surface of the endless belt-like intermediate transfer 6. A DC constant current having a polarity opposite to that of the toner (positive polarity in the present embodiment) is applied to the primary transfer roller 7 by constant current control, and a toner image on the photosensitive drum 1 is formed by a transfer electric field formed in the transfer area. The image is transferred onto the endless belt-shaped intermediate transfer body 6.
画像形成工程(画像形成プロセス)について以下に説明する。 The image forming process (image forming process) will be described below.
画像記録のスタートにより不図示の感光体駆動モータの始動によりYの感光体ドラム1が図の矢印で示す方向へ回転され、Yの帯電器2によってYの感光体ドラム1に電位が付与される。Yの感光体ドラム1は電位を付与された後、Yの露光光学系3によって第1の色信号すなわちYの画像データに対応する電気信号による露光(画像書込)が行われ、Yの感光体ドラム1上にイエロー(Y)の画像に対応する静電潜像が形成される。この潜像はYの現像装置4により反転現像され、Yの感光体ドラム1上にイエロー(Y)のトナーからなるトナー像が形成される。Yの感光体ドラム1上に形成されたYのトナー像は一次転写手段としての一次転写ローラ7により無端ベルト状中間転写体6上に転写される。 When the image recording is started, the photosensitive drum drive motor (not shown) is rotated to rotate the Y photosensitive drum 1 in the direction indicated by the arrow in the figure, and a potential is applied to the Y photosensitive drum 1 by the Y charger 2. . After the Y photosensitive drum 1 is applied with a potential, the Y exposure optical system 3 performs exposure (image writing) with an electrical signal corresponding to the first color signal, that is, the Y image data. An electrostatic latent image corresponding to a yellow (Y) image is formed on the body drum 1. The latent image is reversely developed by the Y developing device 4 to form a toner image made of yellow (Y) toner on the Y photosensitive drum 1. The Y toner image formed on the Y photosensitive drum 1 is transferred onto the endless belt-shaped intermediate transfer body 6 by a primary transfer roller 7 as a primary transfer means.
次いで、Mの帯電器2によってMの感光体ドラム1に電位が付与される。Mの感光体ドラム1は電位を付与された後、Mの露光光学系3によって第1の色信号すなわちMの画像データに対応する電気信号による露光(画像書込)が行われ、Mの感光体ドラム1上にマゼンタ(M)の画像に対応する静電潜像が形成される。この潜像はMの現像装置4により反転現像され、Mの感光体ドラム1上にマゼンタ(M)のトナーからなるトナー像が形成される。Mの感光体ドラム1上に形成されたMのトナー像は、一次転写手段としての一次転写ローラ7によりYのトナー像に重ね合わせて無端ベルト状上中間転写体6上に転写される。 Next, a potential is applied to the M photosensitive drum 1 by the M charger 2. After the potential is applied to the M photoconductor drum 1, the M exposure optical system 3 performs exposure (image writing) with an electrical signal corresponding to the first color signal, that is, the M image data, and the M photosensitivity. An electrostatic latent image corresponding to a magenta (M) image is formed on the body drum 1. The latent image is reversely developed by the M developing device 4 to form a toner image made of magenta (M) toner on the M photoconductor drum 1. The M toner image formed on the M photoconductor drum 1 is transferred onto the endless belt-shaped upper intermediate transfer body 6 by being superimposed on the Y toner image by a primary transfer roller 7 as a primary transfer unit.
同様のプロセスにより、Cの感光体ドラム1上に形成されたシアン(C)のトナーからなるトナー像と、Kの感光体ドラム1上に形成された黒色(K)のトナーからなるトナー像が順次無端ベルト状中間転写体6上に重ね合わせて形成され、無端ベルト状中間転写体6の周面上に、Y、M、C及びKのトナーからなる重ね合わせのカラートナー像が形成される。 By a similar process, a toner image made of cyan (C) toner formed on the C photoconductive drum 1 and a toner image made of black (K) toner formed on the K photoconductive drum 1 are obtained. Sequentially formed on the endless belt-shaped intermediate transfer body 6 in an overlapping manner, and a superimposed color toner image composed of Y, M, C, and K toners is formed on the peripheral surface of the endless belt-shaped intermediate transfer body 6. .
転写後のそれぞれの感光体ドラム1の周面上に残ったトナーは感光体のクリーニング装置190によりクリーニングされる。
The toner remaining on the peripheral surface of each photoconductor drum 1 after the transfer is cleaned by a
一方、給紙カセット20A、20B、20C内に収容された記録紙としての記録媒体Pは、給紙カセット20A、20B、20Cにそれぞれ設けられる送り出しローラ21および給紙ローラ22Aにより給紙され、搬送路22上を搬送ローラ22B、22C、22Dによって搬送され、レジストローラ23を経て、トナーと反対極性(本実施形態においてはプラス極性)の電圧が印加される二次転写手段としての二次転写ローラ7Aに搬送され、二次転写ローラ7Aの転写域において、無端ベルト状中間転写体6上に形成された重ね合わせのカラートナー像(カラー画像)が記録媒体P上に一括して転写される。
On the other hand, the recording medium P as recording paper accommodated in the
カラー画像が転写された記録媒体Pは、定着装置17の加熱ローラ17aと加圧ローラ17bとにより形成される定着ニップ部NAにおいて加熱加圧されて定着され、排紙ローラ24に挟持されて機外の排紙トレイ25上に載置される。
The recording medium P onto which the color image has been transferred is heated and pressed at a fixing nip portion NA formed by the
以上は記録媒体Pの片側である第1面への画像形成を行う状態を説明したものであるが、両面複写の場合は、排紙切換部材26が切り替わり、シート案内部26Aが開放され、記録媒体Pは破線矢印の方向に搬送される。 The above describes the state in which image formation is performed on the first side, which is one side of the recording medium P. In the case of double-sided copying, the sheet discharge switching member 26 is switched, the sheet guiding portion 26A is opened, and recording is performed. The medium P is conveyed in the direction of the broken line arrow.
更に、搬送機構27Aにより記録媒体Pは下方の搬送路27Bに搬送され、シート反転部27Cによりスイッチバックさせられ、分岐部27Dで搬送路を切り換え、今までの記録媒体Pの後端部は先端部となって両面複写用給紙ユニット130内に搬送される。
Further, the recording medium P is conveyed to the lower conveying
記録媒体Pは両面複写用給紙ユニット130に設けられた搬送ガイド131を給紙方向に移動し、給紙ローラ132で記録媒体Pは再給紙され、前記搬送路22に案内される。
The recording medium P moves in a paper feeding direction through a
そして再び、上述したように二次転写ローラ7Aの方向に記録媒体Pが搬送され、記録媒体Pの裏面である第2面にトナー画像を転写し、定着装置17で定着した後、排紙トレイ25上に排紙する。
Then, again, as described above, the recording medium P is conveyed in the direction of the
また、二次転写手段としての二次転写ローラ7Aにより記録媒体P上にカラー画像が転写された後、記録媒体Pを曲率分離した無端ベルト状中間転写体6は、中間転写体のクリーニング装置190Aにより残留トナーが除去される。
The endless belt-shaped intermediate transfer body 6 that has separated the curvature of the recording medium P after the color image is transferred onto the recording medium P by the
このように像担持体として感光体及び中間転写体があり、本実施の形態では感光体として感光体ドラム1を、中間転写体として無端ベルト状中間転写体6を用いている。クリーニング装置に関する以下の説明では、主として無端ベルト状中間転写体6に対するクリーニング装置190Aについて行う。感光体ドラム1に対するクリーニング装置190の構成も像担持体が異なるだけでクリーニング装置の構成は全く同様にすることができる。
As described above, there are a photosensitive member and an intermediate transfer member as the image carrier, and in this embodiment, the photosensitive drum 1 is used as the photosensitive member, and an endless belt-like intermediate transfer member 6 is used as the intermediate transfer member. In the following description regarding the cleaning device, the
電子写真方式の画像形成装置GSにおける感光体ドラム1や無端ベルト状中間転写体6等の像担持体の残存トナーを清掃するためにクリーニングブラシローラ192やクリーニングブレードが用いられるが、本発明に用いられるクリーニング装置は、クリーニングブラシローラ192を用いる方式のものである。
A cleaning
図1の要部断面構成図及び図2の部分正面図に示すように、画像形成装置GSは、ガイドローラ6Aに巻回されて搬送される無端ベルト状中間転写体6上の残存トナーTを清掃するクリーニング装置190Aを備えている。
As shown in the cross-sectional configuration diagram of the main part in FIG. 1 and the partial front view in FIG. 2, the image forming apparatus GS removes the residual toner T on the endless belt-shaped intermediate transfer body 6 that is wound around the
そして、該クリーニング装置190Aは、図2の正面図に示すように、無端ベルト状中間転写体6の走行方向に逆らって接触回転して前記無端ベルト状中間転写体6上の残存トナーTを除去するクリーニングブラシローラ192を備えている。
Then, as shown in the front view of FIG. 2, the
更に、該クリーニング装置190Aは、前記クリーニングブラシローラ192に毛先部同士が重なりあって接触して、その接触位置において同一接線方向に回転し、前記クリーニングブラシローラ192より周速度及び毛の剛性(同一材質のときは毛の太さで比較しても良い)を大きくした起毛ブラシローラ194が設けられている。図2及びその部分正面図である図3に前記クリーニングブラシローラ192の前記無端ベルト状中間転写体6との接触による斜毛を、起毛ブラシローラ194によって回復させるようにした稼働時の動作が示されている。また、稼働が停止したときの状況を表す図4の部分正面図に、起毛ブラシローラ194及びクリーニングブラシローラ192の毛先部が斜毛を助長したり、逆に起毛させたりすること無くお互いの毛先の中に重なり合って素直に入る状況が示されている。そのため稼働を再開した場合に確実な起毛がなされる。
Further, the
これによって、従来、十字状のスクレーパや歯車状のスクレーパにより、待機停止中にクリーニングブラシローラが接触し続けるため、ブラシの毛への不規則方向へのストレスがかかり起毛効果が乱れていた現象は解消されるようになった。 As a result, the phenomenon that the brushing effect has been disturbed due to the stress in the irregular direction on the bristles of the brush because the cleaning brush roller keeps contacting with the cross-shaped scraper and the gear-shaped scraper during standby stop conventionally. It has been resolved.
尚、上記図2、図3、図4ではクリーニングブラシローラ192と起毛ブラシローラ194とは各軸中心を結ぶ直線が水平に配置されているが、この直線は水平線に対して±45°の範囲であれば良い。
2, 3, and 4, the cleaning
そして、該クリーニング装置190Aは、前記クリーニングブラシローラ192で除去されたトナーが集まる回収部193Aを底部に設けた筐体193に収容されている。
The
前記回収部の下部に孔を開けてパイプに接続させて、回収されたトナーを逐次外部の容器に排除して行くことが可能である。しかし、図2に示すように、回収部193Aに搬送スクリュー196を設けて、逐次現像器又は廃トナーボックスに送り出すことが好ましい。
It is possible to make a hole in the lower part of the collecting part and connect it to a pipe so that the collected toner is sequentially removed to an external container. However, as shown in FIG. 2, it is preferable to provide the
前述のように、この画像形成装置GSでは、その線速度を220、330、440mm/sにし、それに伴い前記起毛ブラシローラ194の回転数(rpm)をそれぞれ525.4、788.2、1051rpmにし、前記クリーニングブラシローラ192の回転数(rpm)をそれぞれ262.2、394.1、525.5rpmにしてある。即ち、対応する起毛ブラシローラ194の回転数はクリーニングブラシローラ192の回転数よりも大きくしてある。
As described above, in this image forming apparatus GS, the linear velocity is set to 220, 330, and 440 mm / s, and accordingly, the rotation speed (rpm) of the brushed
また、起毛ブラシローラ194の毛の太さは、同材料のクリーニングブラシローラ192の毛の太さよりも大きくしてある。それに伴って密度は前者で粗く、後者で密になっている。
Further, the thickness of the hair of the raised
前者は10、20、30デニールのものを、後者は2、6、8、10、15デニールのものをテストした。 The former was tested for 10, 20, 30 denier and the latter was tested for 2, 6, 8, 10, 15 denier.
テストに用いた図1に示した画像形成装置GS及び無端ベルト状中間転写体6の線速度mm/s、それに対応した起毛ブラシローラ194及びクリーニングブラシローラ192の回転数rpm、毛の材料、太さ、密度、各ローラ外径、パイルの毛の長さを纏めて示すと表1のようになる。
The linear velocity mm / s of the image forming apparatus GS and the endless belt-shaped intermediate transfer body 6 shown in FIG. 1 used for the test, the corresponding rotation speed rpm of the brushed
(実験例1)
そして画像形成装置GS及び無端ベルト状中間転写体6の線速度を220mm/sに、起毛ブラシローラ194とクリーニングブラシローラ192の毛先部の食い込み量(重なり量)を1mmに、上記各ブラシローラ194、192の回転数を525.4rpmと262.7rpmに、太さを30デニールと6デニールに、1平方インチ当たりの本数である密度を15,000本と100,000本にして、他は上記表1の条件で、先ず、クリーニングブラシローラ192のみを装着した場合と、それに起毛ブラシローラ194をも装着した場合とを、それぞれ図1の画像形成装置に組み入れて連続コピーを行い、各ローラの外径の減少状況を測定した。その結果、図5のグラフに示すように両者とも外径減少を伴うが、後者は30万枚までに0.6mm減少して、そのまま40万枚まで続けても以後の減少は全くなかった。それに対して前者では30万枚で1.3mm減少し、以後更に減少を続け40万枚に達しても更に減少を続ける傾向が見られた。
(Experimental example 1)
The linear velocity of the image forming apparatus GS and the endless belt-shaped intermediate transfer body 6 is set to 220 mm / s, the amount of biting (overlapping amount) between the brushed
更に、クリーニングブラシローラ192と起毛ブラシローラ194の毛先部の食い込み量(重なり量)を上記1mmの他に0.5及び2.0mmにしたテストも行ったが、上記1mmの場合とほぼ同様の結果が得られた。
Further, a test was performed in which the amount of biting (overlapping amount) between the cleaning
このように、各ブラシローラの毛先の先端部同士は、回転中や停止中に係わらず、互いに妨害されることなく、スムーズに喰い込み合い、クリーニング時に感光体等像担持体と接触して曲げられて寝かされたクリーニングブラシローラ192の毛先部分は起毛ブラシローラ194の毛先部分によって回復されながら直毛の正常状態が長時間持続されるようになった。従来のスクレーパを用いる方式の場合は、そのスクレーパの先端面やサイド面が大きいため、運転時には起毛効果が幾分不安定ながらあったが、停止時には毛の先端部分が潰されたり反対方向に曲げられて、かえって斜毛状態を助長させたりする現象があって起毛効果が不安定であった。しかし、このような現象は本発明によって解消された。
In this way, the tip ends of the brush tips of each brush roller engulf smoothly without interfering with each other regardless of whether they are rotating or stopped, and bend in contact with an image carrier such as a photoreceptor during cleaning. The bristles of the cleaning
また、画像形成装置GS及び無端ベルト状中間転写体6の線速度を330mm/s及び440mm/sにしてテストした結果もほぼ同様であった。
(実験例2)
また、更に実験例1で行った表1の条件と同じ条件下で、先ず、画像形成装置の線速度を220mm/sにし、それに基づき、起毛ブラシローラ194とクリーニングブラシローラ192の回転数をそれぞれ525.4、262.7rpmにし、両ローラの毛先の食い込み量は1mmにしてクリーニング性能のテストをした。そして、クリーニングブラシローラ192と起毛ブラシローラ194の毛のデニール値を種々組み合わせて網点ベタ画像を形成させた。評価方法としてはクリーニング後のクリーニングブラシローラのすり抜け等の影響を確認するため、各20万コピー及び40万コピー毎に、試料をセロテープ(登録商標)で採取し、セロテープ(登録商標)に付着した色で判断する方法を用いてテストした。その結果を表2に示す。
Further, the results of the tests with the linear velocities of the image forming apparatus GS and the endless belt-shaped intermediate transfer body 6 set at 330 mm / s and 440 mm / s were almost the same.
(Experimental example 2)
Further, under the same conditions as those in Table 1 performed in Experimental Example 1, first, the linear velocity of the image forming apparatus is set to 220 mm / s, and based on this, the rotational speeds of the brushed
ここに○:40万コピーにおいても色なし状態を保つ(良好)
△:20万コピーでは色が付かないが40万コピーではうっすらと色がある(実用上差し支えない)
×:20万コピーではっきりした色がある(不合格)
である。
○: No color is maintained even after 400,000 copies (good)
Δ: No color at 200,000 copies, but a slight color at 400,000 copies (may be practical)
×: Clear color at 200,000 copies (failed)
It is.
起毛ブラシローラ194とクリーニングブラシローラ192の表2のような組み合わせにおいて、起毛ブラシローラ194の毛の10デニールのものを、クリーニングブラシローラ192の毛の10及び15デニールのものと組み合わせたものや、起毛ブラシローラ194の毛の15デニールのものを、クリーニングブラシローラ192の毛の15デニールのものと組み合わせたクリーニング性能は全く良くない。しかし、それ以外の組み合わせでは、良好なクリーニング性能が得られるものと、欠点がでるとしても実用上支障のない範囲内であるという評価結果が得られるものとであることがわかる。
In the combination of the brushed
以上の結果に対し、起毛ブラシローラ194とクリーニングブラシローラ192の毛先部の食い込み量(重なり量)を上記1mmの他に0.5〜2.0にし、上記各ブラシローラの回転数(rpm)を525.4、262.7rpmの他に、788.2、394.1rpm及び1051、525.5rpmにしてクリーニングテストを行ったが、同様な評価結果が得られた。
For the above results, the amount of biting (overlapping amount) between the brushed
ここに、起毛ブラシローラ194とクリーニングブラシローラ192の外径が同径の場合は、各ローラの周速度の比較は回転数の比較によって行っても差し支えない。即ち、本発明においては、起毛ブラシローラ194の周速度は、クリーニングブラシローラ192の周速度よりも大きく、起毛ブラシローラ194の毛の剛性は、クリーニングブラシローラ192の毛の剛性よりも大きいことが必要である。
Here, in the case where the outer diameters of the brushed
本実施例におけるクリーニングブラシローラの回転数は262.7〜525.4rpmで、起毛ブラシローラの回転数は525.4〜1051rpmであり、起毛ブラシローラとクリーニングブラシローラとの回転数比は2倍にして良好な結果を得ているが、本発明はこれだけに限られるものではない。 In this embodiment, the rotational speed of the cleaning brush roller is 262.7 to 525.4 rpm, the rotational speed of the brushed brush roller is 525.4 to 1051 rpm, and the rotational speed ratio between the brushed brush roller and the cleaning brush roller is twice. However, the present invention is not limited to this.
そして、本発明により、クリーニングブラシローラに起こる斜毛は起毛ブラシローラによって斜毛を回復され、ブラシの寿命を確実に延ばすことができると共に、画像品質を安定して向上することが可能になる。 In addition, according to the present invention, the oblique hair generated in the cleaning brush roller is recovered by the raised brush roller, so that the life of the brush can be reliably extended and the image quality can be stably improved.
また、前述のように、起毛ブラシローラ194とクリーニングブラシローラ192の毛の材質が同一の場合は、各ブラシローラの毛の剛性の比較は毛の太さの比較によって行っても差し支えない。
Further, as described above, when the hair material of the brushed
本発明の実施の形態では起毛ブラシローラ194とクリーニングブラシローラ192の毛の材質が同材質のものを用いたので毛の剛性として毛の太さをデニールで表して比較した。互いに材質が異なる毛を用いるときは毛が細くても剛性が大きくなる場合もある。このように本発明においては、両ローラの毛の材質が異なる場合も含めて、起毛ブラシローラ194の毛の剛性がクリーニングブラシローラ192の毛の剛性よりも大きいことが好ましい。起毛ブラシローラ194の剛性をクリーニングブラシローラ192の剛性よりも大きくすることは、起毛ブラシローラ194の寿命を長くすることにも寄与する。
In the embodiment of the present invention, since the brushed
また、クリーニングブラシローラ192及び無端ベルト状中間転写体6の接触部と、それよりも前記クリーニングブラシローラ192の下流側で、該クリーニングブラシローラ192及び前記起毛ブラシローラ194の接触部との中間位置にフリッカ195を配置することができる。この場合、トナーの回収部への集積効率は上昇するが、クリーニングブラシローラ192の斜毛の傾向は増大するので、起毛ブラシローラ194の回転数を上げる等の対策が必要である。
Further, an intermediate position between the contact portion of the cleaning
1 感光体ドラム
2 帯電器
3 露光光学系
4 現像装置
6 無端ベルト状中間転写体
190,190A クリーニング装置
192 クリーニングブラシローラ
193 筐体
193A 回収部
194 起毛ブラシローラ
195 フリッカ
196 搬送スクリュー
GS 画像形成装置
P 記録媒体
T 残存トナー(回収トナー)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photosensitive drum 2 Charging device 3 Exposure optical system 4 Developing device 6 Endless belt-shaped
Claims (6)
前記像担持体の走行方向に逆らって接触回転して該像担持体の残存トナーを除去するクリーニングブラシローラと、
該クリーニングブラシローラに毛先部同士が食い込み接触して、その接触位置において同一接線方向に回転し、該クリーニングブラシローラよりも周速度を大きくした起毛ブラシローラとを有することを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus including a cleaning device that cleans residual toner on an image carrier, at least one of the cleaning devices includes:
A cleaning brush roller that contacts and rotates against the running direction of the image carrier to remove residual toner of the image carrier;
An image forming device comprising: a brushed brush roller having biting portions that bite into contact with the cleaning brush roller, rotating in the same tangential direction at the contact position, and having a peripheral speed larger than that of the cleaning brush roller apparatus.
Priority Applications (1)
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ID=39436633
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JP2011028012A (en) * | 2009-07-27 | 2011-02-10 | Ricoh Co Ltd | Image forming apparatus |
JP2011123384A (en) * | 2009-12-14 | 2011-06-23 | Fuji Xerox Co Ltd | Cleaning device, charging device, and image forming apparatus |
JP2013182255A (en) * | 2012-03-05 | 2013-09-12 | Konica Minolta Inc | Image forming apparatus |
JP2019003022A (en) * | 2017-06-15 | 2019-01-10 | コニカミノルタ株式会社 | Cleaning device and image forming apparatus |
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