JP2008309822A - Cleaning device, and image forming apparatus and process cartridge including device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、像担持体の表面に付着した不要なトナーを除去するクリーニング装置、並びに、これを備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置及びプロセスカートリッジに関するものである。 The present invention relates to a cleaning device that removes unnecessary toner adhering to the surface of an image carrier, and an image forming apparatus and a process cartridge such as a copying machine, a printer, and a facsimile equipped with the cleaning device.
電子写真式の画像形成装置では、一般に、潜像担持体や中間転写体などの像担持体上からトナー像を転写した後にその像担持体表面上に残留する不要なトナー(転写残トナー)をクリーニング装置によって除去する。このクリーニング装置としては、構成が簡単でかつクリーニング性能も優れていることから、クリーニングブレードにより掻き取るブレード方式のものが広く利用されている。また、ブレード方式は、像担持体表面を機械的に摺擦する力が強いため、フィルミングを抑制する効果も高いという利点もある。なお、フィルミングとは、トナーに含有されているシリカやステアリン酸亜鉛等の添加剤が画像形成工程中の機械的ストレス等によってトナー本体から遊離し、これが像担持体表面に薄いフィルム状に付着する現象である。このフィルミングが発生すると、像担持体表面上に付着したトナーの付着力が弱まり、像流れと呼ばれる現象が発生するなどの不具合が生じる。 In an electrophotographic image forming apparatus, in general, unnecessary toner (transfer residual toner) remaining on the surface of an image carrier after the toner image is transferred from the image carrier such as a latent image carrier or an intermediate transfer body. Remove with a cleaning device. As this cleaning device, since it has a simple structure and excellent cleaning performance, a blade-type device that is scraped off by a cleaning blade is widely used. In addition, the blade method has an advantage that the effect of suppressing filming is high because the force for mechanically rubbing the surface of the image carrier is strong. Filming means that additives such as silica and zinc stearate contained in the toner are released from the toner body due to mechanical stress during the image forming process, and adhere to the surface of the image carrier in a thin film form. It is a phenomenon. When this filming occurs, the adhesion force of the toner adhering to the surface of the image carrier is weakened, and problems such as a phenomenon called image flow occur.
近年では、高画質化の要求に応えるべく、トナーを小粒径化する傾向にある。また、低コスト化を図るために、トナーを重合法により形成して球形に近い形状とする傾向にある。なお、重合法等によって形成される球形に近いトナー(球形トナー)は、従来の粉砕トナー(異形トナー)に比べて転写効率が高いなどの特徴もある。これにより、近年の高画質化の要求に応えることが可能であるとともに、転写残トナーとして廃棄されるトナー量が少なくなるという効果も得られる。小粒径のトナーや球形トナーをブレード方式でクリーニングする場合、これらのトナーをクリーニングブレードで完全に堰き止めることが困難であり、一部のトナーがクリーニングブレードをすり抜けるという現象が起こりやすい。その結果、粉砕トナー(異形トナー)の場合に比べて、クリーニングブレードを強い力で像担持体の表面上に押し付ける必要が生じる。そのため、クリーニングブレードや像担持体の表面の磨耗が加速され、クリーニングブレードや像担持体の寿命が短くなるという欠点がある。また、像担持体を表面移動させるための駆動負荷が大きくなるという欠点もある。そこで、このような小粒径のトナーや球形トナーを有効にクリーニングする方式として、像担持体表面上のトナーを静電作用によりクリーニングする静電クリーニング方式が検討されている。 In recent years, there is a tendency to reduce the particle size of toner in order to meet the demand for higher image quality. Further, in order to reduce the cost, the toner tends to be formed into a spherical shape by polymerization. Incidentally, a nearly spherical toner (spherical toner) formed by a polymerization method or the like is also characterized by higher transfer efficiency than a conventional pulverized toner (deformed toner). As a result, it is possible to meet the recent demand for higher image quality and to obtain an effect of reducing the amount of toner discarded as residual transfer toner. When cleaning a toner having a small particle size or a spherical toner by a blade method, it is difficult to completely dam these toners with the cleaning blade, and a phenomenon that a part of the toner slips through the cleaning blade easily occurs. As a result, it is necessary to press the cleaning blade against the surface of the image carrier with a stronger force than in the case of pulverized toner (deformed toner). For this reason, the surface of the cleaning blade and the image carrier is accelerated, and the life of the cleaning blade and the image carrier is shortened. In addition, there is a drawback that the driving load for moving the surface of the image carrier increases. Therefore, as a method for effectively cleaning such a small particle size toner or a spherical toner, an electrostatic cleaning method for cleaning the toner on the surface of the image carrier by electrostatic action has been studied.
ここで、電子写真方式の画像形成装置は、一般に、転写工程において像担持体表面上に付着するトナーの極性(正規極性)とは逆極性のバイアスを印加して像担持体表面上のトナーを記録材等の被転写材上に転写する。そのため、転写後の像担持体表面上に残留した転写残トナーの中には、正規極性のままの正規極性トナーと、正規極性とは逆極性に帯電した逆帯電トナーとが存在する(図11参照)。よって、静電クリーニング方式を採用する場合、両極性のトナーを静電的に回収できる構成が必要となる。 Here, in general, an electrophotographic image forming apparatus applies a bias having a polarity opposite to the polarity (normal polarity) of the toner attached on the surface of the image carrier in the transfer process to remove the toner on the surface of the image carrier. Transfer onto a transfer material such as a recording material. Therefore, in the transfer residual toner remaining on the surface of the image carrier after the transfer, there are normal polarity toners with normal polarity and reversely charged toners charged with a polarity opposite to the normal polarity (FIG. 11). reference). Therefore, when the electrostatic cleaning method is employed, a configuration capable of electrostatically collecting bipolar toner is required.
図12は、静電クリーニング方式を採用した従来のクリーニング装置の一例を説明するための説明図である。
このクリーニング装置は、正極性の電圧を印加した第1導電性ブラシローラ171と、負極性の電圧を印加した第2導電性ブラシローラ172とを、像担持体である感光体1の表面移動方向に沿って並べて配置した構成となっている。このクリーニング装置では、転写残トナーのうち、第1導電性ブラシローラ171で負極性に帯電したトナーをクリーニングし、第2導電性ブラシローラ172で正極性に帯電したトナーをクリーニングする。そして、各ブラシローラ171,172に付着したトナーは、それぞれ、除去手段173,174により各ブラシローラ171,172から除去される。しかし、このような構成では、クリーニング装置が大型化してしまうという問題がある。そこで、特許文献1では、1本のブラシローラで両極性のトナーをクリーニングできるクリーニング装置が提案されている。
FIG. 12 is an explanatory diagram for explaining an example of a conventional cleaning apparatus employing an electrostatic cleaning method.
In this cleaning device, a first
上記特許文献1に記載のクリーニング装置は、ブラシローラを構成する導電性を備えた複数の起毛に、正極性のバイアスを印加する第1領域と、負極性のバイアスを印加する第2の領域とを設けている。そして、ブラシローラを回転させることで、正極性の第1領域と負極性の第2領域とを像担持体表面に接触させる。これにより、転写残トナーのうち、負極性に帯電したトナーは第1領域でクリーニングされ、正極性に帯電したトナーは第2領域でクリーニングされる。この構成によれば、1本のブラシローラで両極性のトナーをクリーニングできるので、クリーニング装置が大型化するのが抑制できる。
The cleaning device described in
しかし、上記特許文献1に記載のクリーニング装置のように、導電性の起毛に負極性または正極性の電圧を印加すると、像担持体表面に対する機械的な摺擦力が低くなり、フィルミングを十分に抑制することができないという問題が発生した。そこで、本発明者らは、ブラシローラの起毛に電圧を印加した場合と印加しない場合とについて、起毛の挙動を目視で観察したところ、以下のような挙動を確認した。すなわち、起毛に電圧を印加すると、像担持体表面と接触している導電性の起毛がブラシローラ表面移動方向上流側に撓んでしまうという挙動である。起毛に電圧が印加されると、起毛が撓んでしまう理由は定かではないが、起毛に電圧を印加する結果、像担持体と起毛との間の電界の影響を受けて、起毛がブラシローラ移動方向上流側に撓んだものと推測される。起毛が撓む結果、像担持体表面と起毛との接触圧が弱まり、ブラシローラによる機械的な摺擦力が小さくなる。
更に、上記特許文献1に記載のクリーニング装置では、1本のブラシローラの複数領域に互いに異なる極性のバイアスを印加するという複雑な構成が必要となり、低コスト化が困難であるという問題がある。
なお、上述した問題は、像担持体をクリーニングするクリーニング装置に限らず、不要なトナーが付着し得る記録材搬送部材などの表面移動部材をクリーニングするクリーニング装置でも同様に生じ得る。
However, when a negative or positive voltage is applied to the conductive brush as in the cleaning device described in
Further, the cleaning device described in
The above-described problem can occur not only in the cleaning device that cleans the image carrier, but also in a cleaning device that cleans a surface moving member such as a recording material conveying member to which unnecessary toner can adhere.
本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、低コストで、転写残トナーの効果的なクリーニングとフィルミングの抑制を両立することが可能なクリーニング装置、並びに、これを備えた画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a cleaning device that can achieve both effective cleaning of transfer residual toner and suppression of filming at low cost, and An image forming apparatus and a process cartridge provided with the same are provided.
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、表面移動する被クリーニング体の表面上に付着するトナーの極性を所定極性に揃える極性制御手段と、複数の起毛を表面に備えた表面移動部材であって、該極性制御手段に対して該被クリーニング体の表面移動方向下流側で該複数の起毛が該被クリーニング体の表面に当接するように配置されるクリーニング部材と、該クリーニング部材に上記所定極性とは逆極性のバイアスを印加するバイアス印加手段とを有し、該被クリーニング体の表面上のトナーを該クリーニング部材の起毛に静電的に付着させて、該被クリーニング体の表面をクリーニングするクリーニング装置において、上記クリーニング部材が備える上記複数の起毛は、該クリーニング部材の表面移動方向における互いに異なる位置に配置される導電性の起毛と絶縁性の起毛とからなることを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、請求項1のクリーニング装置において、上記クリーニング部材の起毛に付着したトナーを該クリーニング部材から除去する除去手段を有することを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1又は2のクリーニング装置において、上記導電性の起毛と上記絶縁性の起毛は、上記クリーニング部材の表面を該クリーニング部材の表面移動方向に沿って複数に分割して得られる各領域に交互に配置されていることを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項1又は2のクリーニング装置において、上記導電性の起毛と上記絶縁性の起毛は、上記クリーニング部材の表面に略均一に分散するように配置されていることを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項1乃至4のいずれか1項に記載のクリーニング装置において、上記被クリーニング体の表面が上記クリーニング部材と接触する領域を通過する間に、上記導電性の起毛及び上記絶縁性の起毛がそれぞれ該被クリーニング体の表面と少なくとも一回以上接触するように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項1乃至5のいずれか1項に記載のクリーニング装置において、上記絶縁性の起毛は、上記導電性の起毛よりも剛性が高いことを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項1乃至6のいずれか1項に記載のクリーニング装置において、上記導電性の起毛の方が上記絶縁性の起毛に比べて上記クリーニング部材の表面を占める割合が多いことを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項1乃至6のいずれか1項に記載のクリーニング装置において、上記絶縁性の起毛の方が上記導電性の起毛に比べて上記クリーニング部材の表面を占める割合が多いことを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、表面移動する像担持体と、該像担持体の表面にトナー像を形成するトナー像形成手段と、該像担持体の表面に付着した不要なトナーを除去するクリーニング手段とを備え、該像担持体の表面に形成されたトナー像を最終的に記録材に転写して該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、上記クリーニング手段として、請求項1乃至8のいずれかの1項に記載のクリーニング装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項10の発明は、請求項9の画像形成装置において、上記像担持体として、保護層又は電荷輸送部位の構造中のバインダー樹脂が架橋構造を有する感光体を用いることを特徴とするものである。
また、請求項11の発明は、請求項9又は10の画像形成装置において、少なくとも上記像担持体と上記クリーニング装置とを一体的に支持し、かつ、画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジを有することを特徴とするものである。
また、請求項12の発明は、少なくとも、表面移動する像担持体と、該像担持体の表面に付着した不要なトナーを除去するクリーニング手段とを一体的に支持し、かつ、画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、上記クリーニング手段として、請求項1乃至8のいずれかの1項に記載のクリーニング装置を用いることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the invention according to
According to a second aspect of the present invention, there is provided the cleaning apparatus according to the first aspect, further comprising removing means for removing toner adhering to the raising of the cleaning member from the cleaning member.
Further, the invention according to claim 3 is the cleaning device according to
According to a fourth aspect of the present invention, in the cleaning device of the first or second aspect, the conductive raising and the insulating raising are arranged so as to be distributed substantially uniformly on the surface of the cleaning member. It is characterized by.
According to a fifth aspect of the present invention, in the cleaning apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the surface of the object to be cleaned passes through the region in contact with the cleaning member. The raised hair and the insulating raised hair are each configured to come into contact with the surface of the object to be cleaned at least once.
The invention according to claim 6 is the cleaning apparatus according to any one of
Further, the invention according to claim 7 is the cleaning apparatus according to any one of
The invention according to
According to a ninth aspect of the present invention, an image carrier that moves on the surface, a toner image forming unit that forms a toner image on the surface of the image carrier, and unnecessary toner that adheres to the surface of the image carrier are removed. 2. An image forming apparatus, comprising: a cleaning unit, and finally transferring a toner image formed on the surface of the image carrier to a recording material to form an image on the recording material. The cleaning device according to any one of
According to a tenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the ninth aspect, a photosensitive member having a crosslinked structure in which the binder resin in the structure of the protective layer or the charge transporting portion is used as the image carrier. Is.
According to an eleventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the ninth or tenth aspect, at least the image carrier and the cleaning device are integrally supported and detachable from the main body of the image forming apparatus. It has a cartridge.
According to a twelfth aspect of the present invention, at least an image carrier that moves on the surface and a cleaning unit that removes unnecessary toner adhering to the surface of the image carrier are integrally supported, and the main body of the image forming apparatus In the process cartridge which can be attached to and detached from the printer, the cleaning device according to any one of
本発明においては、被クリーニング体表面上の不要なトナーをクリーニング部材により静電的にクリーニングする前に、当該不要なトナーの極性を極性制御手段により一方の極性(所定極性)に揃える。よって、揃えた極性(所定極性)とは逆極性のバイアスのみをクリーニング部材に印加すれば、両極性のトナーを含んでいた上記不要なトナーをすべて除去することが可能となる。したがって、クリーニング部材上の複数領域に互いに異なる極性のバイアスを印加するというような複雑な構成が不要であり、低コスト化が容易である。
また、本発明においては、クリーニング部材における表面移動方向の互いに異なる位置に、導電性の起毛と絶縁性の起毛が配置されている。導電性の起毛は、バイアスが印加されることで、上述したように、クリーニング部材の表面移動方向上流側に撓むという挙動をとる。この挙動は、その起毛と被クリーニング体表面との接触圧を弱めてしまうので、フィルミング抑制効果を下げる結果となる。しかし、その起毛と被クリーニング体表面との接触面積を広げることになるので、起毛と被クリーニング体表面との接触状態を密にでき、導電性の起毛による静電クリーニング効果を高めることができる。一方、絶縁性の起毛は、バイアスが印加されても、上述したように、クリーニング部材の表面移動方向上流側に撓むという挙動をとることがない。よって、その起毛と被クリーニング体表面との接触圧が弱まることはなく、十分なフィルミング抑制効果を得ることが可能となる。
In the present invention, before the unnecessary toner on the surface of the object to be cleaned is electrostatically cleaned by the cleaning member, the polarity of the unnecessary toner is adjusted to one polarity (predetermined polarity) by the polarity control means. Therefore, if only a bias having a polarity opposite to the aligned polarity (predetermined polarity) is applied to the cleaning member, it is possible to remove all of the unnecessary toner including toner of both polarities. Therefore, a complicated configuration in which biases having different polarities are applied to a plurality of regions on the cleaning member is unnecessary, and cost reduction is easy.
Moreover, in this invention, the conductive raising and the insulating raising are arrange | positioned in the mutually different position of the surface movement direction in a cleaning member. As described above, the conductive raised brush behaves to bend to the upstream side in the surface movement direction of the cleaning member when a bias is applied. Since this behavior weakens the contact pressure between the raised hair and the surface of the object to be cleaned, the filming suppression effect is lowered. However, since the contact area between the raised hair and the surface of the object to be cleaned is expanded, the contact state between the raised hair and the surface of the object to be cleaned can be made dense, and the electrostatic cleaning effect by the conductive hair raising can be enhanced. On the other hand, even when a bias is applied, the insulating raised hair does not behave as if it bends upstream in the surface movement direction of the cleaning member, as described above. Therefore, the contact pressure between the raised hair and the surface of the object to be cleaned is not weakened, and a sufficient filming suppressing effect can be obtained.
以上より、本発明によれば、低コストで、転写残トナーの効果的なクリーニングとフィルミングの抑制を両立することが可能となるという優れた効果が奏される。 As described above, according to the present invention, there is an excellent effect that it is possible to achieve both effective cleaning of transfer residual toner and suppression of filming at low cost.
以下、本発明を画像形成装置であるプリンタに適用した一実施形態について説明する。
図1は本実施形態に係るプリンタ全体の概略構成を示す説明図である。
被クリーニング体である像担持体としての感光体1の周囲には、帯電ローラ2aで感光体1の表面を一様に帯電する帯電装置2、帯電された感光体1の表面にレーザ光Lで静電潜像を形成する図示しない露光装置、感光体1の表面上の静電潜像に所定極性(本実施形態では負極性)に帯電したトナーを付着させることでトナー像を形成する現像装置6、感光体1上のトナー像を給紙カセット3から搬送された転写紙Pに転写ローラ12aで転写する転写装置5、転写後に感光体1上に残った転写残トナーを除去するクリーニング装置7、感光体1上の残留電位を除去する除電ランプ8、が設けられている。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a printer which is an image forming apparatus will be described.
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the entire printer according to the present embodiment.
A charging
転写装置5の下方には、記録材としての転写紙Pを複数枚重ねて収容する給紙カセット3が配設されている。この給紙カセット3は、一番上の転写紙Pに押し当てている給紙ローラ3aを所定のタイミングで回転駆動させ、その転写紙Pを給紙搬送路に給紙する。給紙搬送路内では、送り出された転写紙Pが複数の搬送ローラ対13を経た後、レジストローラ対14のローラ間に挟まれて止まる。レジストローラ対14は、挟み込んだ転写紙Pを、上述のようにして感光体1上に形成されたトナー像に重ね合わせ得るタイミングで転写ローラ12aと感光体1との間の転写ニップに向けて送り出す。これにより、感光体1上のトナー像と、レジストローラ対14によって送り出された転写紙Pとが転写ニップで同期して密着する。そして、感光体1上のトナー像は、転写バイアスの作用を受けて転写紙P上に静電転写される。
Below the transfer device 5, a paper feed cassette 3 that stores a plurality of transfer papers P as recording materials is disposed. The paper feed cassette 3 rotates the
転写ローラ12aには、紙搬送ベルト12が巻き付いている。紙搬送ベルト12は、転写ローラ12aと駆動ローラ12bとに張架されてており、図中反時計回りに無端移動する。また、紙搬送ベルト12の図中左側方には、定着装置9、排紙ローラ対10が設けられている。トナー像が静電転写された転写紙Pは、紙搬送ベルト12により定着装置9へ送られる。定着装置9内に入った転写紙Pは、加熱処理及び加圧処理が施される。これにより、トナーが圧力を受けながら熱溶融して転写紙Pにトナー像が定着する。そして、転写紙Pは定着装置9内から排紙ローラ対10を経て機外へと排出される。
A
転写されずに感光体上に残った転写残トナーはクリーニング装置7によって回収される。転写残トナーを除去された感光体1の表面は除電ランプ8で初期化され、次回の画像形成プロセスに供される。また、紙搬送ベルト12上に転移してしまった不要なトナーは、ベルトクリーニング装置15によって紙搬送ベルト12上から除去される。
Untransferred toner remaining on the photoreceptor without being transferred is collected by the cleaning device 7. The surface of the
本実施形態では、感光体1、現像装置6、帯電装置2、クリーニング装置7が、これらを一体に支持した構造体からなるプロセスカートリッジ100に収容されている。プロセスカートリッジ100は、プリンタ本体に対して着脱自在となっている。よって、プロセスカートリッジ100内に収容された部品に寿命が到来したり、メンテナンスが必要になったりしたときには、そのプロセスカートリッジ100を交換すればよく、利便性が向上する。
In this embodiment, the
図2は、クリーニング装置7の概略構成を示す説明図である。
クリーニング装置7は、回転軸体であるローラ状のコア部材71cの表面に、無数の起毛71a,71bが植毛されたクリーニング部材としてのブラシローラ71と、回収ローラ72およびスクレーパ部材73からなる除去手段と、搬送手段74と、極性制御手段を構成する極性制御部材75及び電源706とから構成されている。ブラシローラ71は、その起毛先端を感光体1に接触させながら、その接触部で感光体表面とは逆方向に表面移動するように、図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転駆動する。そして、感光体表面を摺擦する複数の起毛によって転写残トナーを捕捉する。回収ローラ72は、感光体1との間にブラシローラ71を挟み込むように配設されており、ブラシローラ71との接触部においてブラシローラの表面移動方向とは逆方向に表面移動するように、図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転駆動する。板状のスクレーパ部材73は、その先端のエッジを所定の圧力で回収ローラ72に当接させている。また、搬送手段74は、スクレーパ部材73の重力方向下側に配設されている。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the cleaning device 7.
The cleaning device 7 includes a
また、極性制御部材75は、電源706からのバイアス印加を受けることで、感光体表面上の転写残トナーに電荷を注入し、転写残トナーの極性を電源706から受けるバイアス極性と同極性に揃える。ここで、本実施形態におけるトナーの正規帯電極性は負極性であるが、トナーは転写ニップにおいて正極性のバイアスの作用を受ける結果、一部が正極性に帯電するものが出てくる。よって、転写残トナーの帯電分布は、図3(a)に示すように、負極性のトナーと正極性のトナーとが混在した状態になる。本実施形態では、電源706から供給するバイアスの極性を負極性としている。よって、負極性のトナーと正極性のトナーとが混在した状態の転写残トナーは、極性制御部材75により負極性の電荷注入を受けることで、図3(b)に示すように極性が一様に負極性に揃えられる。
In addition, the
なお、本実施形態は、極性制御部材75を導電性ブレードで構成した場合であるが、感光体1の表面上の転写残トナーに接触して電荷を注入する部材であれば、ブラシ状のものやフィルム状のものであってもよい。
また、本実施形態は、感光体1の表面上の転写残トナーに接触して電荷注入することにより極性を揃る構成について説明したが、チャージャ等により電荷を付与する構成など、他の電荷付与手段であってもよい。ただし、画像形成に悪影響を及ぼす放電生成物が発生しにくい点、本実施形態のような電荷注入方式の方が好ましい。
また、本実施形態では、極性制御部材75により転写残トナーの極性を負極性に揃える場合を例に挙げているが、正極性に揃えるようにしても同様である。
In the present embodiment, the
Further, in the present embodiment, the configuration in which the polarity is made uniform by injecting the charge upon contact with the transfer residual toner on the surface of the
Further, in this embodiment, the case where the polarity of the untransferred toner is made to have a negative polarity by the
ブラシローラ71には電源701が接続されており、正極性のバイアスが印加されている。よって、極性制御部材75により負極性に揃えられた転写残トナーは、正極性が印加されたブラシローラ71に静電的に吸着する。これにより、感光体1の表面から転写残トナーが除去される。
また、回収ローラ72には電源702が接続されており、正極性のバイアスが印加されている。ブラシローラ71に静電吸着した負極性のトナーは、ブラシローラ71と回収ローラ72との電位勾配により回収ローラ72に回収される。回収ローラ72に回収されたトナーはスクレーパ部材73により、回収ローラ72の表面から掻き落とされる。掻き落とされたトナーは搬送手段74により図示しない廃トナーボトルに搬送される。なお、トナーを再利用するために現像装置6へ搬送してもよい。
A
Further, a
次に、ブラシローラ71の構成について説明する。
図4は、ブラシローラ71を模式的に示した説明図である。
本実施形態のおけるブラシローラ71は、導電性ブラシ領域Aと絶縁性ブラシ領域Bとがブラシローラ71の表面移動方向に沿って交互に配置されている。
導電性ブラシ領域Aを構成する導電性起毛71aの材料としては、ナイロン、アクリル、ポリエステル、PETなどの繊維材に導電性を付与したものが挙げられる。導電性の付与方法は、カーボンファイバー等の導電材を上述した繊維材内に芯として内装した芯鞘構造とする方法でも、繊維材内にカーボンチップ等の導電材を分散混合させた構造とする方法でもよい。ここで重要な点は、カーボン等の導電材が直接トナーに接触しないように構成することである。導電材がトナーに直接接触すると、ブラシローラ71に印加されたバイアスにより導電材を通じてトナーに電荷注入が発生し、トナーが正極性に帯電してしまってブラシローラ71により回収できなくなるおそれがあるからである。よって、ブラシローラ71内の導電材は絶縁性材料により被覆されるように構成することが望ましい。なお、導電性ブラシ領域Aを構成する導電性起毛71aの体積抵抗率は、106[Ω・cm]以上109[Ω・cm]以下の範囲内が望ましい。
Next, the configuration of the
FIG. 4 is an explanatory view schematically showing the
As for the
Examples of the material of the conductive raised
電源701からブラシローラ71のコア部材71cに正極性のバイアスが印加されると、その表面上に植毛されている導電性ブラシ領域Aの導電性起毛71aに正極性のバイアスが印加される。これにより、図4に示すように極性制御部材75によって負極性に揃えられた転写残トナーが導電性ブラシ領域Aの導電性起毛71aに静電的に吸着し、感光体1の表面から除去される。このとき、導電性ブラシ領域Aの導電性起毛71aは、上述したように、電源701によるバイアス印加によってブラシローラ71の表面移動方向上流側に撓むという挙動をとる。この挙動は、フィルミング抑制効果を下げる結果となるが、その起毛71aと感光体表面との接触状態を密にできるので、静電クリーニング効果を高める効果が得られる。よって、導電性ブラシ領域Aの導電性起毛71aにより、感光体1の表面から負極性に揃えられた転写残トナーを効率良く回収することができる。
When a positive bias is applied from the
一方、絶縁性ブラシ領域Bを構成する絶縁性起毛71bは、バイアスが印加されても、ブラシローラ71の表面移動方向上流側に撓むという挙動をとることがない。よって、その起毛71bと感光体表面との接触圧が弱まることはなく、その絶縁性起毛71bが本来持っているフィルミング抑制効果を十分に発揮することができる。なお、絶縁性起毛71bの体積抵抗率は、1016[Ω・cm]以上の高抵抗体(絶縁体)からなるものが使用される。
On the other hand, even if a bias is applied, the insulating raising 71b that constitutes the insulating brush region B does not bend toward the upstream side of the surface movement direction of the
ここで、導電性ブラシ領域Aの導電性起毛71aによる高いクリーニング効果と、絶縁性ブラシ領域Bの絶縁性起毛71bによるフィルミング抑制効果とを、より効果的に得るには、導電性ブラシ領域Aの導電性起毛71aの剛性をより低くし、絶縁性ブラシ領域Bの絶縁性起毛71bの剛性をより高くするのが好ましい。よって、導電性ブラシ領域Aの導電性起毛71aの材料としては、ヤング率の低いナイロン、ポリエチレンを使用するのが好ましい。また、絶縁性ブラシ領域Bの絶縁性起毛71bの材料としては、ヤング率の大きいポリエステル、アクリル、PETなどを使用するのが好ましい。なお、同じ材料からなる起毛の剛性を高める方法としては、起毛自体の太さを変える方法が挙げられる。
Here, in order to more effectively obtain the high cleaning effect by the conductive raising 71a of the conductive brush area A and the filming suppression effect by the insulating raising 71b of the insulating brush area B, the conductive brush area A can be obtained more effectively. It is preferable to lower the rigidity of the
図4に示すように、回収ローラ72に印加する電圧Vbと、ブラシローラ71に印加する電圧Vcとの関係は、Vb<Vcの関係となっており、その電位勾配によってブラシローラ71に付着した転写残トナーは回収ローラ72に静電的に移送される。このときの電圧Vbは200[V]以上600[V]以下の範囲が好ましく、電圧Vcは300[V]以上800[V]以下の範囲が好ましい。また、電位差(Vc−Vb)は、100[V]以上500[V]以下の範囲が良好な結果となることが確認されている。すなわち、この電位差が小さすぎると、ブラシローラ71から転写残トナーを除去する力が小さくて引き剥がせない。逆に、電位差が大きすぎると、ブラシローラ71上の転写残トナーに電荷を注入してしまい、その転写残トナーが電圧Vcの極性と同極性となって、ブラシローラ71から回収できなくなる。
As shown in FIG. 4, the relationship between the voltage Vb applied to the
次に、上記クリーニング装置7の動作について詳しく説明する。
プリント信号が入力されて画像形成動作が開始されると、帯電、書き込み、現像、転写工程を経た後、感光体1上の転写残トナーがクリーニング装置7のブラシローラ71との対向部へ送られてくる。転写残トナーは、転写工程での電界作用を受けて、正規極性(負極性)とは逆極性に帯電した逆帯電トナーや無帯電トナーを含んでいるが、ブラシローラ71との対向部に到達する前に、極性制御部材75により負極性に揃えられる。そして、感光体1の表面がニップ領域26の先端位置Pに進入すると、ブラシローラ71の導電性ブラシ領域Aと絶縁性ブラシ領域Bのうちの一方と接触する。例えば、感光体1の表面がニップ領域26の先端位置Pで導電性ブラシ領域Aと接触すると、感光体表面の転写残トナーがブラシローラ71の導電性ブラシ領域Aの導電性起毛71aに静電的に吸着し、感光体から除去される。そして、その感光体1の表面がニップ領域内を進んでいくと、今度はブラシローラ71の絶縁性ブラシ領域Bと接触する。これにより、感光体表面にフィルム状に付着したトナーの外添剤等が絶縁性ブラシ領域Bの絶縁性起毛71bによって機械的に掻き取られ、除去される。また、感光体表面の弱帯電トナーや無帯電トナーも、ブラシローラ71の絶縁性ブラシ領域Bの絶縁性起毛71bによって機械的に感光体表面から除去される。このように、感光体表面がニップ領域26を抜ける間に少なくとも一回は、ブラシローラ71の各領域A,Bと接触することになるので、感光体表面の転写残トナーは静電的又は機械的に除去されるとともに、感光体表面にフィルム状に付着したトナー添加剤も除去される。
Next, the operation of the cleaning device 7 will be described in detail.
When a print signal is input and an image forming operation is started, after the charging, writing, developing, and transferring steps, the transfer residual toner on the
ブラシローラ71の導電性ブラシ領域Aの導電性起毛71aに付着した転写残トナーは、回収ローラ72に静電吸着して、ブラシローラ71から除去される。回収ローラ72に付着した転写残トナーは、スクレーパ部材73に堰き止められ、回収ローラ72から離脱した転写残トナーは、搬送手段74へ落下する。搬送手段74へ落下した転写残トナー等は、搬送手段74により、クリーニング装置7の外へ適宜排出される。
Transfer residual toner adhering to the conductive raised
本実施形態においては、ブラシローラ71の領域を図4に示すように8分割に分割しているが、その分割数はこれに限られない。ただし、分割数が少ないと、感光体表面がニップ領域を通過する間に、ブラシローラ71の導電性ブラシ領域Aと絶縁性ブラシ領域Bを感光体表面に接触させるためには、ブラシローラ71の回転速度を高速にする必要がある。具体的に説明すると、2分割のブラシローラの場合は、感光体表面がニップ領域を通過する間に少なくともブラシローラを1回転しなければ、感光体表面に導電性ブラシ領域Aと絶縁性ブラシ領域Bの両方を接触させることができない。一方、8分割のブラシローラの場合は、感光体表面がニップ領域を通過する間にブラシローラ71を1/4回転させれば、感光体表面に導電性ブラシ領域Aと絶縁性ブラシ領域Bの両方を接触させることができる。このように、ブラシローラ71の分割数の多い方が、ブラシローラ71の回転速度を遅くすることができる。なお、実際上は、4分割以上であるのが望ましい。
In the present embodiment, the area of the
ブラシローラ71の製造方法としては、図5に示すように、まず、基板の上に接着剤を塗布して長さ5mmに切断した導電糸を静電植毛することで導電性ブラシ領域Aとなる導電性ブラシモジュール76aを製作する。また、導電糸と同様に切り揃えた絶縁糸を基板上に静電植毛することで絶縁性ブラシ領域Bとなる絶縁性ブラシモジュール76bを製作する。そして、これらのモジュール76a,76bを、コア部材71cである芯金の周面上の所定位置にそれぞれ接合する。これにより、ブラシローラ71の表面移動方向に沿って導電性ブラシ領域Aと絶縁性ブラシ領域Bとが交互に配置されたブラシローラ71を製造することができる。なお、導電性ブラシモジュール76aの製作に用いる接合剤は導電性であるのが望ましいが、絶縁性ブラシモジュール76bの製作に用いる接合剤は導電性でも絶縁性でも構わない。
As a manufacturing method of the
また、上述したブラシモジュールを用いずにブラシローラ71を製造する方法としては、図6に示すような方法がある。すなわち、コア部材71cを構成する芯金の周面上における導電性ブラシ領域Aとなる領域に接合剤を予め塗布し、その領域に切り揃えた導電糸を静電植毛する。また、同様に、その芯金の周面上における絶縁性ブラシ領域Bとなる領域に接合剤を予め塗布し、その領域に切り揃えた絶縁糸を静電植毛する。この製造方法によれば、ブラシモジュールの基板が不要となる。なお、導電性ブラシ領域Aについて接合剤は導電性であるのが望ましいが、絶縁性ブラシ領域Bについて用いる接合剤は導電性でも絶縁性でも構わない。
Moreover, as a method of manufacturing the
なお、本実施形態では、ブラシローラ71の表面をブラシローラ表面移動方向に沿って複数に分割して得られる各領域に、導電性の起毛71aと絶縁性の起毛71bとを交互に配置した構成であるが、図7に示すように、ブラシローラ71の表面全体にわたって導電性の起毛71aと絶縁性の起毛71bとを混在させて、略均一に分散配置してもよい。この場合も、本実施形態と同様の効果を得ることができる。しかも、コア部材71cを構成する芯金の表面に予め接合剤を塗布した上に、導電糸と絶縁糸が混合した混合糸を一挙に静電植毛することでブラシローラ71を製造できるので、製造工程の簡略化が図れる。
In the present embodiment, the conductive brushed 71a and the insulating brushed 71b are alternately arranged in each region obtained by dividing the surface of the
次に、ブラシローラ71の分割数とクリーニング性との関係について調べた。その結果を、図8に示す。
図8の横軸は、ブラシローラ71に印加した電圧値であり、縦軸は、クリーニング性を示すID値である。クリーニング性を示すID値は、次のようにして求めた値である。ブラシローラ71を通過した後の感光体表面上のトナーをテープに転写し、紙上に貼り付けてそれを分光測色計(アムテック社製Xライト)で反射濃度を測定する。一方、テープのみを紙に貼り付けて分光測色計で反射濃度を測定し、感光体上トナーが付着したテープの反射濃度からテープのみの反射濃度を引いた値を、クリーニング性を示すID値とした。このID値とトナー個数との間には相関関係があり、トナー個数が多いとIDの値は増加する。従って、ID値でクリーニング性の判断ができる。
Next, the relationship between the number of divisions of the
The horizontal axis in FIG. 8 is the voltage value applied to the
この調査時の画像形成装置の具体的な条件は以下のものである。
感光体径:φ40[mm]
感光体線速:100[mm/s]
ブラシローラ径:φ30[mm]
ブラシローラ線速:300[mm/s]
ブラシ食い込み量:1[mm]
トナー:球形φ5[μm]
ブラシローラ71の印加電圧:+200[V]
Specific conditions of the image forming apparatus at the time of this investigation are as follows.
Photoconductor diameter: φ40 [mm]
Photoconductor linear velocity: 100 [mm / s]
Brush roller diameter: φ30 [mm]
Brush roller linear velocity: 300 [mm / s]
Brush bite amount: 1 [mm]
Toner: Spherical φ5 [μm]
Applied voltage of brush roller 71: +200 [V]
図8に示すように、ブラシローラの領域の分割数が多くなるに従って、クリーニング性が向上しているのがわかる。これは、ブラシローラの領域の分割数が多くなるに従って、感光体表面と各領域A,Bとの接触回数が増えるためと考えられる。具体的に説明すると、領域が4分割のブラシローラの場合は、ブラシローラが1回転する間に導電性ブラシ領域Aは、感光体表面と2回しか接触しないが、領域が8分割されたブラシローラは、1回転する間に4回接触する。領域が12分割されたブラシローラは、1回転する間に導電性ブラシ領域Aが感光体表面と6回接触することができる。このように、領域の分割数を増やすと、領域の接触回数が増え、クリーニング性が向上したと考えられる。また、フィルミングに関しては定量的な評価はできなかったが、目視ランク評価では分割数とフィルミングとの関係に十分な相関関係は得られなかった。
また、図8からわかるように、ブラシローラ71に印加する電圧が増加するに従って、クリーニング性が向上する。
As shown in FIG. 8, it can be seen that the cleaning property is improved as the number of divisions of the brush roller region is increased. This is presumably because the number of contact between the surface of the photosensitive member and each of the areas A and B increases as the number of divided areas of the brush roller increases. More specifically, in the case of a brush roller with four divided areas, the conductive brush area A is in contact with the surface of the photosensitive member only twice during one rotation of the brush roller, but the brush is divided into eight areas. The roller contacts 4 times during one rotation. The brush roller whose area is divided into 12 allows the conductive brush area A to come into contact with the surface of the photosensitive member 6 times during one rotation. Thus, it is considered that increasing the number of divisions of the region increases the number of contact times of the region and improves the cleaning performance. Although filming could not be quantitatively evaluated, visual rank evaluation did not provide a sufficient correlation between the number of divisions and filming.
Further, as can be seen from FIG. 8, the cleaning performance improves as the voltage applied to the
本実施形態においては、ブラシローラ71の各領域A,Bがブラシローラ71の表面を占める割合は略均等となっているが、プリンタの特性やトナーの特性等に合わせて、その割合を適宜変更してもよい。例えば、実際の製品には、クリーニング性は良好であるが、低温定着化を目指したりして低融点トナーを採用することがある。このような場合は樹脂成分や外添剤が感光体に付着してフィルミングし易い。このような場合には、図9(a)に示すように、絶縁性ブラシ領域Bの割合を導電性ブラシ領域Aよりも多くして、フィルミング抑制効果を高めることが望ましい。また、逆に、画像解像度を上げることを目的とした製品は、小粒径トナーを採用するためにクリーニング性が低下する場合がある。このような場合には、図9(b)に示すように、導電性ブラシ領域Aの割合を絶縁性ブラシ領域Bよりも多くして、静電クリーニング効果を高めるようにしてもよい。なお、図7に示したような混合糸を植毛して得たブラシローラ71であれば、導電糸と絶縁糸の配合比を適宜代えることで同様の調整が可能となる。
In the present embodiment, the ratio of the areas A and B of the
次に、本実施形態のプリンタで好適に用いられる感光体1について説明する。
感光体の基本的構成は、導電性支持体、潜像担持層、表面層(保護層)からなる。また、潜像担持層としては帯電可能な電気絶縁性であることが必要であるが、非光導電性の誘電層または光導電性を有した感光層が使用可能である。
Next, the
The basic structure of the photoreceptor is composed of a conductive support, a latent image carrying layer, and a surface layer (protective layer). Further, the latent image bearing layer needs to be electrically insulating so that it can be charged, but a non-photoconductive dielectric layer or a photoconductive photosensitive layer can be used.
感光体1とクリーニング装置7のブラシローラ71の接触圧は、従来のブレード方式に比べ大幅に小さくなっているが、ブラシローラ71を高速で回転すると経時で感光体表面が磨耗してくる。そこで長期寿命を確保するために、感光体保護層のバインダー樹脂を架橋構造としたり、架橋構造を有するバインダー樹脂の構造中に、電荷輸送部位を有する事で強固にすることで耐久性が向上出来る。バインダー樹脂の架橋構造の形成に関しては、1分子内に複数個の架橋性官能基を有する反応性モノマーを使用し、光や熱エネルギーを用いて架橋反応を起こさせ、3次元の網目構造を形成するものである。この網目構造がバインダー樹脂として機能し、高い耐摩耗性を発現するものである。電気的な安定性、耐刷性、寿命の観点から、上記反応性モノマーとして、全部もしくは一部に電荷輸送能を有するモノマーを使用することは非常に有効な手段である。このようなモノマーを使用することにより、網目構造中に電荷輸送部位が形成され、保護層としての機能を十分に発現することが可能となる。電荷輸送能を有する反応性モノマーとしては、同一分子中に電荷輸送性成分と加水分解性の置換基を有する珪素原子とを少なくとも1つずつ以上含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分とヒドロキシル基とを含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分とカルボキシル基とを含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分とエポキシ基とを含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分とイソシアネート基とを含有する化合物等が挙げられる。これら反応性基を有する電荷輸送性材料は、単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。さらに好ましくは、電荷輸送能を有するモノマーとして、電気的・化学的安定性が高いこと、キャリアの移動度が速いこと等から、トリアリールアミン構造を有する反応性モノマーが有効に使用される。これ以外に塗工時の粘度調整、架橋型電荷輸送層の応力緩和、低表面エネルギー化や摩擦係数低減などの機能付与の目的で1官能及び2官能の重合性モノマー及び重合性オリゴマーを併用することができる。これらの重合性モノマー、オリゴマーとしては、公知のものが利用できる。
The contact pressure between the
また、熱または光を用いて正孔輸送性化合物の重合または架橋を行うが、熱により重合反応を行う際には、熱エネルギーのみで重合反応が進行する場合と重合開始剤が必要となる場合があるが、より低い温度で効率よく反応を進行させるためには、開始剤を添加することが好ましい。光により重合させる場合は、光として紫外線を用いることが好ましいが、光エネルギーのみで反応が進行することはごく稀であり、一般には光重合開始剤が併用される。この場合の重合開始剤とは、主には波長400[nm]以下の紫外線を吸収してラジカルやイオン等の活性種を生成し、重合を開始させるものである。なお、本発明においては、上述した熱及び光重合開始剤を併用することも可能である。 In addition, the hole transporting compound is polymerized or cross-linked using heat or light, but when the polymerization reaction is performed by heat, the polymerization reaction proceeds only with thermal energy or a polymerization initiator is required. However, in order to advance the reaction efficiently at a lower temperature, it is preferable to add an initiator. In the case of polymerization by light, it is preferable to use ultraviolet light as light, but the reaction rarely proceeds only by light energy, and a photopolymerization initiator is generally used in combination. The polymerization initiator in this case mainly absorbs ultraviolet rays having a wavelength of 400 [nm] or less, generates active species such as radicals and ions, and initiates polymerization. In the present invention, the above-described heat and photopolymerization initiator can be used in combination.
このように形成した網目構造を有する電荷輸送層は、耐摩耗性が高い反面、架橋反応時に体積収縮が大きく、あまり厚膜化するとクラックなどを生じる場合がある。このような場合には、保護層を積層構造として、下層(感光層側)には低分子分散ポリマーの保護層を使用し、上層(表面側)に架橋構造を有する保護層を形成しても良い。 The charge transport layer having a network structure formed in this manner has high wear resistance, but has a large volume shrinkage during the crosslinking reaction, and if it is too thick, it may cause cracks. In such a case, the protective layer may be a laminated structure, a low molecular dispersion polymer protective layer may be used for the lower layer (photosensitive layer side), and a protective layer having a crosslinked structure may be formed on the upper layer (surface side). good.
感光体1の具体例としては、保護層塗工液及び膜厚・作成条件を次のようにしたものが挙げられる。すなわち、メチルトリメトキシシラン182部、ジヒドロキシメチルトリフェニルアミン40部、2−プロパノール225部、2%酢酸106部、アルミニウムトリスアセチルアセトナート1部を混合し、保護層用の塗布液を調製し、この塗布液を電荷輸送層の上に塗布・乾燥し、110℃、1時間の加熱硬化を行い、膜厚3μmの保護層を形成する。また、下記の化1に示す構造式(I)の正孔輸送性化合物を30部、下記の化2に示す構造式(II)のアクリルモノマー及び光重合開始剤(1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン)0.6部を、モノクロロベンゼン50部/ジクロロメタン50部の混合溶媒中に溶解し、表面保護層用塗料を調製し、この塗料をスプレーコーティング法により先の電荷輸送層上に塗布し、メタルハライドランプを用いて500[mW/cm2]の光強度で30秒間硬化させることによって、膜厚5[μm]の表面保護層を形成する。
なお、本実施形態では、像担持体としてドラム状の感光体1を用いた例について説明したが、他の形状の像担持体を用いるものにも適用することができる。例えば、2つのローラ間に張架され、無端移動するベルト状の感光体を用いる装置にも同様に適用することができる。また、感光体1の帯電電位が負極性であり、二成分現像剤を用いた反転現像方式を採用する現像装置を備えている場合について説明したが、本発明は、感光体の帯電電位が負極性であるものに限定されることなく、帯電電位が正極性であるものにも同様に適用することができる。また、一成分現像剤を用いたものや正規現像方式を採用したものにも同様に適用することができる。
In this embodiment, the example in which the drum-shaped
また、本実施形態では、ひとつのプロセスカートリッジを備えたモノクロ画像形成装置に本発明のクリーニング装置を適応しているが、これに限られない。例えば、図10に示すような、マゼンタ・シアン・イエロー・ブラックの4つのプロセスカートリッジ100Y、C、M、Kを横に並べて配置してタンデム画像形成部を構成するカラー画像形成装置に適応できる。
In this embodiment, the cleaning device of the present invention is applied to a monochrome image forming apparatus having one process cartridge, but the present invention is not limited to this. For example, the present invention can be applied to a color image forming apparatus in which four
また、感光体上のトナー像を中間転写体に転写し、その中間転写体上のトナー像を転写紙に転写する中間転写方式の画像形成装置にも適応することができる。このとき、本発明のクリーニング装置は、感光体上に付着した転写残トナーをクリーニングするクリーニング装置のみならず、中間転写ベルト上に付着した転写残トナーをクリーニングする中間転写体クリーニング装置としても適用できる。中間転写体としては、ベルト状の中間転写ベルトのほか、ドラム状の中間転写ドラム等を用いることができる。中間転写体の電気的特性(体積抵抗率、表面抵抗率など)、厚さ、構造(単層、二層、それ以上の複層)、材料、材質等は、作像条件などにより適切なものを種々選択して採用することができる。 Further, the present invention can be applied to an intermediate transfer type image forming apparatus that transfers a toner image on a photosensitive member to an intermediate transfer member and transfers the toner image on the intermediate transfer member to a transfer sheet. At this time, the cleaning device of the present invention can be applied not only as a cleaning device for cleaning the transfer residual toner attached on the photosensitive member but also as an intermediate transfer member cleaning device for cleaning the transfer residual toner attached on the intermediate transfer belt. . As the intermediate transfer member, in addition to a belt-shaped intermediate transfer belt, a drum-shaped intermediate transfer drum or the like can be used. The electrical characteristics (volume resistivity, surface resistivity, etc.), thickness, structure (single layer, double layer, multiple layers), material, material, etc. of the intermediate transfer member are appropriate depending on the imaging conditions. Can be selected and employed.
以上、本実施形態に係るプリンタのクリーニング装置7は、表面移動する被クリーニング体としての像担持体である感光体1の表面上に付着するトナーの極性を所定極性(負極性)に揃える極性制御手段としての極性制御部材75及び電源706と、複数の起毛を表面に備えた表面移動部材であって極性制御部材75に対して感光体表面移動方向下流側で複数の起毛が感光体表面に当接するように配置されるクリーニング部材としてのブラシローラ71と、ブラシローラ71に上記所定極性とは逆極性(正極性)のバイアスを印加するバイアス印加手段としての電源701とを有し、感光体1の表面上のトナーをブラシローラ71の起毛に静電的に付着させて、感光体1の表面をクリーニングするクリーニング装置である。そして、ブラシローラ71が備える複数の起毛は、ブラシローラ71の表面移動方向における互いに異なる位置に配置される導電性の起毛71aと絶縁性の起毛71bとからなる。これにより、導電性の起毛71aで構成される導電性ブラシ領域Aでは、バイアスが印加されることによりブラシローラ表面移動方向上流側に撓むので、感光体表面に対して密に接触でき、静電クリーニング効果が高い。一方、絶縁性の起毛71bで構成される絶縁性ブラシ領域Bでは、バイアスが印加されても撓むことがないので、本来の機械的摺擦力を発揮でき、フィルミング抑制効果が高い。このように、本実施形態では、1本のブラシローラ71により、高い静電クリーニング効果と高いフィルミング抑制効果の両方を得ることができる。
また、本実施形態では、ブラシローラ71の起毛71aに付着したトナーをブラシローラ71から除去する除去手段としての回収ローラ72及び電源702が設けられている。これにより、ブラシローラ71の静電クリーニング効果を長期的に維持することができる。
また、本実施形態では、導電性の起毛71aと絶縁性の起毛71bが、ブラシローラ71の表面をブラシローラ表面移動方向に沿って複数に分割して得られる各領域に交互に配置されている。これにより、高い静電クリーニング効果と高いフィルミング抑制効果の両方を効率良く得ることができる。
なお、導電性の起毛71aと絶縁性の起毛71bを、ブラシローラ71の表面に略均一に分散するように配置してもよい。この場合、ブラシローラ71の製造工程を簡略化でき、ブラシローラ71の低コスト化を図ることができる。
また、本実施形態では、感光体1の表面がブラシローラ71と接触する領域を通過する間に、導電性の起毛71a及び絶縁性の起毛71bがそれぞれその感光体表面と少なくとも一回以上接触するように構成されている。これにより、感光体表面がブラシローラ71との対向部を1回通過するだけで、転写残トナーの除去とフィルミング抑制を行うことができる。
また、本実施形態では、絶縁性の起毛71bは導電性の起毛71aよりも剛性が高いので、静電クリーニング効果とフィルミング抑制効果の両方を同時に高めることができる。
また、導電性の起毛71aの方が絶縁性の起毛71bに比べてブラシローラ71の表面を占める割合を多くすれば、静電クリーニング効果に優れたクリーニング装置を提供できる。
逆に、絶縁性の起毛71bの方が導電性の起毛71aに比べてブラシローラ71の表面を占める割合を多すれば、フィルミング抑制効果に優れたクリーニング装置を提供できる。
As described above, the printer cleaning device 7 according to the present embodiment controls the polarity of the toner that adheres to the surface of the
In the present embodiment, a
Moreover, in this embodiment, the
In addition, you may arrange | position the electroconductive raising 71a and the insulating raising 71b so that it may distribute on the surface of the
Further, in the present embodiment, while the surface of the
Moreover, in this embodiment, since the insulating raising 71b has higher rigidity than the
Further, if the proportion of the
On the contrary, if the ratio of the insulating raising 71b occupying the surface of the
1 感光体
7 クリーニング装置
71,171,172 ブラシローラ
71a 導電性起毛
71b 絶縁性起毛
71c コア部材
72 回収ローラ
73 スクレーパ部材
74 搬送手段
75 極性制御部材
76a 導電性ブラシモジュール
76b 絶縁性ブラシモジュール
100 プロセスカートリッジ
173,174 除去手段
701,702,706 電源
A 導電性ブラシ領域
B 絶縁性ブラシ領域
DESCRIPTION OF
Claims (12)
複数の起毛を表面に備えた表面移動部材であって、該極性制御手段に対して該被クリーニング体の表面移動方向下流側で該複数の起毛が該被クリーニング体の表面に当接するように配置されるクリーニング部材と、
該クリーニング部材に上記所定極性とは逆極性のバイアスを印加するバイアス印加手段とを有し、
該被クリーニング体の表面上のトナーを該クリーニング部材の起毛に静電的に付着させて、該被クリーニング体の表面をクリーニングするクリーニング装置において、
上記クリーニング部材が備える上記複数の起毛は、該クリーニング部材の表面移動方向における互いに異なる位置に配置される導電性の起毛と絶縁性の起毛とからなることを特徴とするクリーニング装置。 Polarity control means for aligning the polarity of the toner adhering to the surface of the object to be cleaned that moves on the surface with a predetermined polarity;
A surface moving member having a plurality of raised portions on a surface thereof, wherein the plurality of raised portions contact the surface of the object to be cleaned on the downstream side of the surface of the object to be cleaned with respect to the polarity control means. A cleaning member to be
Bias application means for applying a bias having a polarity opposite to the predetermined polarity to the cleaning member;
In a cleaning device that electrostatically attaches toner on the surface of the object to be cleaned to the raising of the cleaning member to clean the surface of the object to be cleaned,
The cleaning apparatus, wherein the plurality of raised hairs provided in the cleaning member are composed of conductive raised hairs and insulating raised hairs arranged at different positions in the surface movement direction of the cleaning member.
上記クリーニング部材の起毛に付着したトナーを該クリーニング部材から除去する除去手段を有することを特徴とするクリーニング装置。 The cleaning device according to claim 1.
A cleaning device comprising a removing means for removing toner adhering to the raising of the cleaning member from the cleaning member.
上記導電性の起毛と上記絶縁性の起毛は、上記クリーニング部材の表面を該クリーニング部材の表面移動方向に沿って複数に分割して得られる各領域に交互に配置されていることを特徴とするクリーニング装置。 The cleaning device according to claim 1 or 2,
The conductive raising and the insulating raising are alternately arranged in each region obtained by dividing the surface of the cleaning member into a plurality along the surface movement direction of the cleaning member. Cleaning device.
上記導電性の起毛と上記絶縁性の起毛は、上記クリーニング部材の表面に略均一に分散するように配置されていることを特徴とするクリーニング装置。 The cleaning device according to claim 1 or 2,
The cleaning apparatus, wherein the conductive raising and the insulating raising are arranged so as to be distributed substantially uniformly on the surface of the cleaning member.
上記被クリーニング体の表面が上記クリーニング部材と接触する領域を通過する間に、上記導電性の起毛及び上記絶縁性の起毛がそれぞれ該被クリーニング体の表面と少なくとも一回以上接触するように構成したことを特徴とするクリーニング装置。 The cleaning device according to any one of claims 1 to 4,
While the surface of the object to be cleaned passes through the region in contact with the cleaning member, each of the conductive napping and the insulating napping is configured to come into contact with the surface of the object to be cleaned at least once. A cleaning device.
上記絶縁性の起毛は、上記導電性の起毛よりも剛性が高いことを特徴とするクリーニング装置。 The cleaning device according to any one of claims 1 to 5,
The cleaning apparatus according to claim 1, wherein the insulating raising is higher in rigidity than the conductive raising.
上記導電性の起毛の方が上記絶縁性の起毛に比べて上記クリーニング部材の表面を占める割合が多いことを特徴とするクリーニング装置。 The cleaning device according to any one of claims 1 to 6,
The cleaning apparatus according to claim 1, wherein the conductive brush has a larger proportion of the surface of the cleaning member than the insulating brush.
上記絶縁性の起毛の方が上記導電性の起毛に比べて上記クリーニング部材の表面を占める割合が多いことを特徴とするクリーニング装置。 The cleaning device according to any one of claims 1 to 6,
The cleaning apparatus according to claim 1, wherein the insulating brush has a larger proportion of the surface of the cleaning member than the conductive brush.
上記クリーニング手段として、請求項1乃至8のいずれかの1項に記載のクリーニング装置を用いることを特徴とする画像形成装置。 An image carrier that moves on the surface; a toner image forming unit that forms a toner image on the surface of the image carrier; and a cleaning unit that removes unnecessary toner adhering to the surface of the image carrier. In an image forming apparatus for finally transferring a toner image formed on the surface of a body to a recording material and forming an image on the recording material,
An image forming apparatus using the cleaning device according to claim 1 as the cleaning unit.
上記像担持体として、保護層又は電荷輸送部位の構造中のバインダー樹脂が架橋構造を有する感光体を用いることを特徴とすることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 9.
An image forming apparatus comprising: a photosensitive member having a crosslinked structure as a binder resin in the structure of a protective layer or a charge transporting portion.
少なくとも上記像担持体と上記クリーニング装置とを一体的に支持し、かつ、画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジを有することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 9 or 10,
An image forming apparatus comprising: a process cartridge that integrally supports at least the image carrier and the cleaning device and is detachable from the main body of the image forming apparatus.
上記クリーニング手段として、請求項1乃至8のいずれかの1項に記載のクリーニング装置を用いることを特徴とするプロセスカートリッジ。 In a process cartridge that integrally supports at least an image carrier that moves on the surface and a cleaning unit that removes unnecessary toner adhering to the surface of the image carrier and is detachable from the main body of the image forming apparatus ,
9. A process cartridge using the cleaning device according to claim 1 as the cleaning means.
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