JP2009036957A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機,プリンタ,ファクシミリ、これらの複合機などの画像形成装置に係り、特に、トナー像を保持して移動する像保持部材からトナー像を転写させた後に、この像保持部材の表面に残留するトナー等の残留物をクリーニング装置によって除去するにあたり、移動する像保持部材の表面に複数のブラシ部材を接触させて、この像保持部材の表面に残留するトナー等の残留物を除去する場合に、トナー等の残留物が像保持部材の表面にフィルミングされるのを防止すると共に、トナー等の残留物を長期にわたって像保持部材の表面から適切に除去できるようにした点に特徴を有するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, and a multifunction machine of these, and in particular, after transferring a toner image from an image holding member that holds and moves the toner image, When removing residual toner such as toner on the surface with a cleaning device, a plurality of brush members are brought into contact with the surface of the moving image holding member to remove residual toner and the like on the surface of the image holding member. In this case, it is possible to prevent the residue such as toner from being filmed on the surface of the image holding member and to appropriately remove the residue such as toner from the surface of the image holding member over a long period of time. It is what has.
複写機,プリンタ,ファクシミリ、これらの複合機などの画像形成装置においては、トナー像を保持して移動する像保持部材、例えば、トナー像が形成される感光体や、感光体に形成されたトナー像が転写される中間転写体において、このような像保持部材からトナー像を記録媒体等に転写させた後、この像保持部材の表面に残留しているトナー等の残留物をクリーニング装置によって除去することが行われている。 In an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a multifunction machine of these, an image holding member that holds and moves a toner image, for example, a photoconductor on which a toner image is formed, and toner formed on the photoconductor In the intermediate transfer member to which the image is transferred, after the toner image is transferred from such an image holding member to a recording medium or the like, the toner remaining on the surface of the image holding member is removed by a cleaning device. To be done.
ここで、上記のようにトナー像を転写させた後における像保持部材の表面に残留しているトナー等の残留物を除去するにあたり、従来においては、一般に板状になったクリーニングブレードを像保持部材の表面に圧接させて、像保持部材の表面に残留しているトナー等の残留物を除去するようにしていた。 Here, in order to remove residual toner and the like remaining on the surface of the image holding member after the toner image is transferred as described above, conventionally, a plate-shaped cleaning blade is generally used to hold the image. The toner is pressed against the surface of the member to remove the residue such as toner remaining on the surface of the image holding member.
しかし、このようにクリーニングブレードを像保持部材の表面に圧接させてトナー等の残留物を除去するようにした場合、クリーニングブレードが次第に摩耗してクリーニング性能が低下したり、像保持部材が摩耗してその寿命が短くなったりするなどの問題があった。 However, when the cleaning blade is brought into pressure contact with the surface of the image holding member in this way to remove toner and other residues, the cleaning blade gradually wears to deteriorate the cleaning performance, or the image holding member wears. There are problems such as shortening the service life.
また、従来においては、特許文献1〜3に示されるように、移動する像保持部材の表面に2つのブラシローラを接触させて回転させ、この2つのブラシローラにおけるブラシによって像保持部材の表面に残留するトナー等の残留物を除去するようにしたものが提案されている。
Conventionally, as disclosed in
しかし、このように2つのブラシローラを移動する像保持部材の表面に接触させて回転させ、この像保持部材の表面に残留するトナー等の残留物を十分に除去するにあたり、像保持部材の表面に接触させる2つのブラシローラにおけるブラシの圧力を高くすると、ブラシとの接触によって像保持部材の表面が傷ついたり、トナー等の残留物が像保持部材の表面に強く押し付けられてフィルミングが発生したりするという問題があった。 However, when the two brush rollers are brought into contact with the surface of the moving image holding member and rotated to sufficiently remove the residual toner and the like remaining on the surface of the image holding member, the surface of the image holding member When the pressure of the brush in the two brush rollers that are brought into contact with each other is increased, the surface of the image holding member is damaged by the contact with the brush, or a residue such as toner is strongly pressed against the surface of the image holding member, thereby causing filming. There was a problem that.
そして、特許文献1においては、像保持部材の移動方向上流側において接触する第1ブラシローラにおけるブラシ1本当りの像保持部材に対する押圧力を、像保持部材の移動方向下流側において接触する第2ブラシローラにおけるブラシ1本当りの像保持部材に対する押圧力よりも大きくし、また上記の第1ブラシローラにトナーの帯電極性と逆極性のバイアス電圧を印加させて、正規に帯電されたトナー等の残留物を回収する一方、上記の第2ブラシローラにトナーの帯電極性と同極性のバイアス電圧を印加させて、逆帯電トナー等の残留物を回収し、ブラシとの接触によって像保持部材の表面が傷ついたり、トナー等の残留物が像保持部材の表面に付着してフィルミングが発生したりするのを防止することが提案されている。
In
また、特許文献2においては、像保持部材の移動方向上流側において接触する第1ブラシローラにより、像保持部材の表面における残留量が少ない一方の極性のトナーを静電的に吸引しながら掻き取る一方、像保持部材の移動方向下流側において接触する第2ブラシローラにより、像保持部材の表面における残留量が多い他方の極性のトナーを静電的に吸引しながら掻き取るようにして、像保持部材の表面にトナーがフィルミングされるのを防止することが提案されている。 Further, in Patent Document 2, the first brush roller that contacts the upstream side of the moving direction of the image holding member scrapes off the toner of one polarity with a small residual amount on the surface of the image holding member while electrostatically sucking it. On the other hand, the second brush roller that contacts the downstream side in the moving direction of the image holding member scrapes off the toner of the other polarity that has a large residual amount on the surface of the image holding member while electrostatically sucking it, thereby holding the image. It has been proposed to prevent toner from filming on the surface of the member.
また、特許文献3においては、2つのブラシローラと接触するようにして回収ローラを設け、この回収ローラに交番電界を作用させて、2つのブラシローラからトナーや紙粉等を回収させることが提案されている。 Patent Document 3 proposes that a collecting roller is provided so as to be in contact with two brush rollers, and an alternating electric field is applied to the collecting roller to collect toner, paper dust, and the like from the two brush rollers. Has been.
しかし、上記の特許文献1〜3の何れのものにおいても、依然として、像保持部材の表面に残留するトナー等の残留物を十分に除去することが困難であった。特に、上記の特許文献1に示されるように、像保持部材の移動方向上流側において接触する第1ブラシローラにおけるブラシ1本当りの押圧力を大きくすると、多くの残留物が存在している像保持部材の表面に第1ブラシローラにおけるブラシが強く押し付けられ、残留物が像保持部材の表面にフィルミングされるようになると共に、この第1ブラシローラによって除去されなかった非帯電及び弱帯電の残留物が第2ブラシローラによっても除去されず、クリーニング不良が発生するという問題があった。
本発明は、トナー像を保持して移動する像保持部材からトナー像を転写させた後に、この像保持部材の表面に残留するトナー等の残留物をクリーニング装置によって除去する場合における上記のような問題を解決することを課題とするものである。 In the present invention, the toner image is transferred from the image holding member that holds and moves the toner image, and then the toner or the like remaining on the surface of the image holding member is removed by the cleaning device as described above. The problem is to solve the problem.
そして、本発明においては、複数のブラシ部材を移動する像保持部材の表面に接触させて、像保持部材の表面に残留するトナー等の残留物を除去する場合に、トナー等の残留物が像保持部材の表面にフィルミングされるのを防止すると共に、トナー等の残留物を長期にわたって像保持部材の表面から適切に除去できるようにすることを課題とするものである。 In the present invention, when a plurality of brush members are brought into contact with the surface of the moving image holding member to remove the toner or the like remaining on the surface of the image holding member, the toner or the like remains in the image. An object of the present invention is to prevent filming on the surface of the holding member and to appropriately remove residues such as toner from the surface of the image holding member over a long period of time.
本発明に係る画像形成装置においては、上記のような課題を解決するため、トナー像を保持して移動する像保持部材からトナー像を転写させた後に、この像保持部材の表面に残留する残留物を除去するクリーニング装置が設けられた画像形成装置において、上記のクリーニング装置に、像保持部材の移動方向上流側において像保持部材の表面に接触させる第1ブラシ部材と、この第1ブラシ部材よりも像保持部材の移動方向下流側において像保持部材の表面に接触させる第2ブラシ部材と、この第2ブラシ部材よりも像保持部材の移動方向下流側において像保持部材の表面に接触させる第3ブラシ部材とを設け、上記の第1ブラシ部材と第2ブラシ部材とに異なる極性のバイアス電圧を印加させる共に、上記の第3ブラシ部材における機械的掻き取り力を、上記の第1ブラシ部材及び第2ブラシ部材における機械的掻き取り力よりも強くした。 In the image forming apparatus according to the present invention, in order to solve the above-described problems, after the toner image is transferred from the image holding member that holds and moves the toner image, the residue remaining on the surface of the image holding member. In the image forming apparatus provided with a cleaning device that removes an object, the cleaning device contacts the surface of the image holding member on the upstream side in the moving direction of the image holding member, and the first brush member Also, a second brush member that contacts the surface of the image holding member on the downstream side in the moving direction of the image holding member, and a third brush member that contacts the surface of the image holding member on the downstream side of the moving direction of the image holding member from the second brush member. A brush member for applying a bias voltage having a different polarity to the first brush member and the second brush member, and for applying mechanical force to the third brush member. The come-up force was stronger than the mechanical scraping force in the first brush member and the second brush member above.
ここで、上記の第3ブラシ部材における機械的掻き取り力を、上記の第1ブラシ部材及び第2ブラシ部材における機械的掻き取り力よりも強くするにあたっては、例えば、第3ブラシ部材のブラシに、第1ブラシ部材及び第2ブラシ部材のブラシよりも剛性の高い材料、すなわちヤング率の高い材料を用いるようにしたり、また第3ブラシ部材のブラシに、第1ブラシ部材及び第2ブラシ部材と同じ剛性の材料を用いる場合には、第3ブラシ部材のブラシに、第1ブラシ部材及び第2ブラシ部材のブラシよりも繊維径が太いものや繊維長が短いものを用いるようにしたり、また第3ブラシ部材におけるブラシの繊維密度を、第1ブラシ部材及び第2ブラシ部材のブラシの繊維密度より多くしたりすることができる。なお、好ましくは、第3ブラシ部材のブラシに、第1ブラシ部材及び第2ブラシ部材のブラシよりも剛性の高い材料すなわちヤング率の高い材料を用いるようにする。 Here, in order to make the mechanical scraping force in the third brush member stronger than the mechanical scraping force in the first brush member and the second brush member, for example, a brush of the third brush member is applied. The first brush member and the second brush member are made of a material having higher rigidity than the brushes of the first brush member and the second brush member, that is, a material having a high Young's modulus. When using the same rigid material, the brush of the third brush member may have a fiber diameter larger than that of the first brush member and the second brush member or a fiber having a shorter fiber length. The fiber density of the brush in the three brush members can be made higher than the fiber density of the brushes of the first brush member and the second brush member. Preferably, a material having higher rigidity than the brushes of the first brush member and the second brush member, that is, a material having a high Young's modulus is used for the brush of the third brush member.
また、上記の画像形成装置において、上記の第1ブラシ部材と第2ブラシ部材とに異なる極性のバイアス電圧を印加させるにあたっては、第1ブラシ部材に印加させるバイアス電圧の極性を、上記の残留物中におけるトナーの帯電極性と逆極性にする一方、第2ブラシ部材に印加させるバイアス電圧の極性を、上記の残留物中におけるトナーの帯電極性と同極性にすることが好ましい。 In addition, in the above image forming apparatus, when the bias voltages having different polarities are applied to the first brush member and the second brush member, the polarity of the bias voltage applied to the first brush member is set to the above residue. The polarity of the bias voltage applied to the second brush member is preferably the same as the charge polarity of the toner in the residue, while the polarity is opposite to that of the toner.
また、上記の画像形成装置においては、第1ブラシ部材、第2ブラシ部材及び第3ブラシ部材に回収された残留物がこれらのブラシ部材に蓄積されるのを防止するため、第1ブラシ部材に回収された残留物をこの第1ブラシ部材から回収する第1回収部材と、第2ブラシ部材に回収された残留物をこの第2ブラシ部材から回収する第2回収部材と、第3ブラシ部材に回収された残留物をこの第3ブラシ部材から回収する第3回収部材を設けることが好ましい。 Further, in the above image forming apparatus, the first brush member is provided with the first brush member in order to prevent residues collected on the first brush member, the second brush member, and the third brush member from being accumulated on these brush members. A first collecting member that collects the collected residue from the first brush member, a second collecting member that collects the residue collected from the second brush member from the second brush member, and a third brush member It is preferable to provide a third recovery member that recovers the recovered residue from the third brush member.
本発明の画像形成装置においては、上記のようにトナー像を転写させた後の像保持部材の表面に残留するトナー等の残留物をクリーニング装置によって除去するにあたり、このクリーニング装置において、像保持部材の移動方向上流側において像保持部材の表面に接触させる第1ブラシ部材と、この第1ブラシ部材よりも像保持部材の移動方向下流側において像保持部材の表面に接触させる第2ブラシ部材とに異なる極性のバイアス電圧を印加させるようにしたため、保持部材の表面に残留するトナー等の残留物において、第1ブラシ部材に印加させるバイアス電圧と逆極性に帯電された残留物がこの第1ブラシ部材に電気的に吸引されて効率よく除去されるようになると共に、第2ブラシ部材に印加させるバイアス電圧と逆極性に帯電された残留物がこの第2ブラシ部材に電気的に吸引されて効率よく除去されるようになる。 In the image forming apparatus of the present invention, when the toner remaining on the surface of the image holding member after the toner image is transferred as described above is removed by the cleaning device, the image holding member A first brush member that is brought into contact with the surface of the image holding member on the upstream side in the moving direction, and a second brush member that is brought into contact with the surface of the image holding member on the downstream side in the moving direction of the image holding member with respect to the first brush member. Since a bias voltage having a different polarity is applied, a residue charged with a polarity opposite to that of the bias voltage applied to the first brush member in the residue such as toner remaining on the surface of the holding member is the first brush member. And is efficiently removed by being electrically attracted to the second brush member and charged to a polarity opposite to the bias voltage applied to the second brush member. The residue is electrically attracted to the second brush member comes to be efficiently removed.
また、本発明の画像形成装置においては、上記の第2ブラシ部材よりも像保持部材の移動方向下流側において像保持部材の表面に接触させる第3ブラシ部材を設け、この第3ブラシ部材における機械的掻き取り力を、上記の第1ブラシ部材及び第2ブラシ部材における機械的掻き取り力よりも強くしたため、多くの残留物が存在している像保持部材の表面に第1ブラシ部材や第2ブラシ部材におけるブラシが強く押し付けられて、残留物が像保持部材の表面にフィルミングされるのが防止されると共に、像保持部材の表面における非帯電及び弱帯電の残留物は、第1ブラシ部材及び第2ブラシ部材による機械的な掻き取り力を受けた後、この第1ブラシ部材及び第2ブラシ部材よりも機械的掻き取り力の強い第3ブラシ部材によって適切に回収されるようになる。 In the image forming apparatus of the present invention, a third brush member is provided to be brought into contact with the surface of the image holding member on the downstream side in the moving direction of the image holding member with respect to the second brush member. Since the mechanical scraping force is made stronger than the mechanical scraping force of the first brush member and the second brush member, the first brush member and the second brush member are formed on the surface of the image holding member where a large amount of residue exists. The brush on the brush member is strongly pressed to prevent the residue from being filmed on the surface of the image holding member, and the non-charged and weakly charged residue on the surface of the image holding member is the first brush member. And the third brush member having a mechanical scraping force stronger than that of the first brush member and the second brush member, after receiving the mechanical scraping force by the second brush member. It comes to be.
この結果、本発明の画像形成装置においては、像保持部材の表面に残留するトナー等の残留物を、上記の第1ブラシ部材と第2ブラシ部材と第3ブラシ部材とよって除去する際に、トナー等の残留物が像保持部材の表面にフィルミングされるのが防止されると共に、トナー等の残留物を長期にわたって像保持部材の表面から適切に除去できるようになる。 As a result, in the image forming apparatus of the present invention, when the residue such as toner remaining on the surface of the image holding member is removed by the first brush member, the second brush member, and the third brush member, It is possible to prevent the residue such as toner from being filmed on the surface of the image holding member and to appropriately remove the residue such as toner from the surface of the image holding member over a long period of time.
また、本発明の画像形成装置において、上記の第3ブラシ部材による機械的掻き取り力を、第1ブラシ部材及び第2ブラシ部材による機械的掻き取り力より強くするにあたり、第3ブラシ部材のブラシに、第1ブラシ部材及び第2ブラシ部材のブラシよりも剛性の高い材料を用いると、第3ブラシ部材のブラシに繊維径が太いものや繊維長が短いものを用いて、その機械的掻き取り力を強くする場合のように、第3ブラシ部材に保持されるトナー等の残留物の量が少なくなって、第3ブラシ部材に回収されたトナー等の残留物が像保持部材に戻されやすくなるということがない。また、この第3ブラシ部材におけるブラシの繊維密度を多くして、その機械的掻き取り力より強くする場合のように、第3ブラシ部材に回収されたトナー等の残留物が第3ブラシ部材から適切に排出させずに蓄積されて、第3ブラシ部材における残留物の回収性能が次第に低下するということもない。 In the image forming apparatus of the present invention, the brush of the third brush member is used to make the mechanical scraping force by the third brush member stronger than the mechanical scraping force by the first brush member and the second brush member. In addition, when a material having higher rigidity than the brushes of the first brush member and the second brush member is used, a material having a large fiber diameter or a short fiber length is used for the brush of the third brush member, and its mechanical scraping is performed. As in the case where the force is increased, the amount of toner or other residue retained on the third brush member is reduced, and the toner or other residue collected on the third brush member is easily returned to the image retaining member. There will never be. Further, as in the case where the fiber density of the brush in the third brush member is increased to make it stronger than the mechanical scraping force, residues such as toner collected on the third brush member are removed from the third brush member. Accumulation without proper discharge does not cause the residue collection performance of the third brush member to gradually decline.
また、本発明の画像形成装置において、上記の第1ブラシ部材と第2ブラシ部材とに異なる極性のバイアス電圧を印加させるにあたり、第1ブラシ部材に上記の残留物中におけるトナーの帯電極性と逆極性のバイアス電圧を印加させる一方、第2ブラシ部材に第1ブラシ部材と逆極性のバイアス電圧を印加させるようにすると、像保持部材の表面に残留している多くのトナーが上記の第1ブラシ部材により除去されて、第2ブラシ部材に導かれる残留物の量が少なくなり、第2ブラシ部材によって上記の残留物を像保持部材の表面から除去する場合に、残留物が像保持部材の表面にフィルミングされるのが一層防止される。 Further, in the image forming apparatus of the present invention, when the bias voltages having different polarities are applied to the first brush member and the second brush member, the first brush member is opposite to the charging polarity of the toner in the residue. When a bias voltage having a polarity is applied while a bias voltage having a polarity opposite to that of the first brush member is applied to the second brush member, a large amount of toner remaining on the surface of the image holding member is removed from the first brush. The amount of the residue that is removed by the member and guided to the second brush member is reduced, and the residue is removed from the surface of the image holding member when the second brush member removes the residue from the surface of the image holding member. Filming is further prevented.
また、上記の画像形成装置において、上記の第1ブラシ部材、第2ブラシ部材及び第3ブラシ部材において回収された残留物を、これらの各ブラシ部材からそれぞれ第1回収部材、第2回収部材及び第3回収部材によって回収させると、これらの各ブラシ部材に回収された残留物が蓄積されるのが防止され、各ブラシ部材に回収されたトナー等の残留物がこれらのブラシ部材から像保持部材の表面に戻るのが抑制され、クリーニング不良が発生するのがより一層防止される。 Further, in the above image forming apparatus, residues collected by the first brush member, the second brush member, and the third brush member are transferred from the brush members to the first collection member, the second collection member, and the second collection member, respectively. When collected by the third collection member, the collected residue is prevented from being accumulated on each of the brush members, and the residue such as toner collected on each of the brush members is transferred from these brush members to the image holding member. It is possible to further prevent the occurrence of poor cleaning.
次に、この発明の実施形態に係る画像形成装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明に係る画像形成装置は、下記の実施形態に示したものに限定されず、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。 Next, an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings. Note that the image forming apparatus according to the present invention is not limited to those shown in the following embodiments, and can be implemented with appropriate modifications within a range not changing the gist thereof.
この実施形態の画像形成装置においては、図1に示すように、その装置本体1内に4つのイメージングカートリッジ10A〜10Dを装着させるようにしている。
In the image forming apparatus of this embodiment, as shown in FIG. 1, four imaging cartridges 10 </ b> A to 10 </ b> D are mounted in the apparatus
ここで、上記の各イメージングカートリッジ10A〜10Dにおいては、回転するドラム状の感光体11と、この感光体11の表面を帯電させる帯電装置12と、帯電された感光体11の表面に画像情報に応じた露光を行って感光体11の表面に静電潜像を形成する露光装置13と、上記の感光体11の表面に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置14と、感光体11の表面に形成されたトナー像を中間転写ベルト2に転写させた後の感光体11の表面にクリーニングブレード15aを圧接させて感光体11の表面に残留するトナー等の残留物を除去する第1クリーニング装置15が設けられている。
Here, in each of the imaging cartridges 10 </ b> A to 10 </ b> D, the rotating drum-shaped
そして、この実施形態に係る画像形成装置において、フルカラーの画像形成を行うにあたっては、上記の各イメージングカートリッジ10A〜10Dにおける各現像装置14に、黒色,黄色,マゼンダ色,シアン色の異なった色彩のトナーを収容させ、各イメージングカートリッジ10A〜10Dにおいて、各感光体11の表面にそれぞれの色彩のトナー像を形成するようにしている。
In the image forming apparatus according to this embodiment, when full color image formation is performed, each developing
次いで、このように各イメージングカートリッジ10A〜10Dにおける各感光体11の表面に形成された各色彩のトナー像を、ローラ2aに架け渡されて回転移動する中間転写ベルト2に順々に転写させて、この中間転写ベルト2の上にフルカラーのトナー像を形成する一方、各感光体11の表面に残留するトナー等の残留物を上記の第1クリーニング装置15によって除去するようにしている。
Next, the toner images of the respective colors formed on the surfaces of the
そして、給紙ローラ3により記録媒体Sを給紙し、タイミングローラ4によってこの記録媒体Sを適当なタイミングで上記の中間転写ベルト2と転写ローラ5との間に導き、中間転写ベルト2上に形成された上記のフルカラーのトナー像をこの記録媒体Sに転写させ、このようにフルカラーのトナー像が転写された記録媒体Sを定着装置6に導き、上記のフルカラーのトナー像を記録媒体Sに定着させた後、この記録媒体Sを排紙ローラ7により排紙させるようにしている。 Then, the recording medium S is fed by the paper feed roller 3, and the recording medium S is guided by the timing roller 4 between the intermediate transfer belt 2 and the transfer roller 5 at an appropriate timing, and is placed on the intermediate transfer belt 2. The formed full-color toner image is transferred to the recording medium S, and the recording medium S on which the full-color toner image is transferred is guided to the fixing device 6, and the full-color toner image is transferred to the recording medium S. After fixing, the recording medium S is discharged by the discharge roller 7.
また、上記のように中間転写ベルト2上に形成された上記のフルカラーのトナー像を記録媒体Sに転写させた場合に、記録媒体Sに転写されずに中間転写ベルト2の表面に残ったトナー等の残留物を第2クリーニング装置30によって中間転写ベルト2から除去するようにしている。
In addition, when the above-described full-color toner image formed on the intermediate transfer belt 2 as described above is transferred to the recording medium S, the toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 2 without being transferred to the recording medium S And the like are removed from the intermediate transfer belt 2 by the
ここで、この実施形態においては、図1に示すように、上記のように記録媒体Sに転写されずに中間転写ベルト2の表面に残ったトナー等の残留物を除去する第2クリーニング装置30に、ローラ31b,32b,33bの外周にブラシ31a,32a,33aが植設された第1ブラシ部材31と第2ブラシ部材32と第3ブラシ部材33を設け、上記の中間転写ベルト2の移動方向上流側から順に、上記の第1ブラシ部材31におけるブラシ31aと、第2ブラシ部材32におけるブラシ32aと、第3ブラシ部材33におけるブラシ33aを、中間転写ベルト2の表面に接触させるようにしている。
Here, in this embodiment, as shown in FIG. 1, the
そして、これらの第1ブラシ部材31と第2ブラシ部材32と第3ブラシ部材33とが上記の中間転写ベルト2の表面に接触する位置において、各ブラシ部材31,32,33が中間転写ベルト2と逆方向に移動するように回転させて、中間転写ベルト2の表面に残留するトナー等の残留物を除去するにあたり、上記の第3ブラシ部材33における機械的掻き取り力が、上記の第1ブラシ部材31及び第2ブラシ部材32における機械的掻き取り力よりも強くなるようにしている。
At the position where the
ここで、上記のように第3ブラシ部材33における機械的掻き取り力を、上記の第1ブラシ部材31及び第2ブラシ部材32における機械的掻き取り力よりも強くするにあたり、この実施形態においては、上記の第3ブラシ部材33におけるブラシ33aに、上記の第1ブラシ部材31のブラシ31aや第2ブラシ部材32のブラシ32aよりも剛性の高い材料を用いるようにしたり、また上記の第3ブラシ部材33におけるブラシ33aに、第1ブラシ部材31のブラシ31aや第2ブラシ部材32のブラシ32aよりも繊維径が太いものや、繊維長が短いものを用いるようにしている。
Here, in order to make the mechanical scraping force in the
また、この実施形態においては、図2に示すように、上記の第1ブラシ部材31と接触して回転するローラ状になった第1回収部材34を設け、第1回収用電源35からこの第1回収部材34を通して第1ブラシ部材31に所定の極性のバイアス電圧を印加させ、上記の中間転写ベルト2の表面に残留している上記の極性と逆極性のトナー等の残留物を電気的に吸引させると共に、その機械的掻き取り力によって中間転写ベルト2の表面における残留物をこの第1ブラシ部材31に回収し、このように第1ブラシ部材31に回収されたトナー等の残留物を、さらに電気的に吸引させて上記の第1回収部材34に回収し、この第1回収部材34に回収された残留物をブレード36により第1回収部材34の表面から除去するようにしている。
Further, in this embodiment, as shown in FIG. 2, a
また、上記の第2ブラシ部材32と接触して回転するローラ状になった第2回収部材37を設け、第2回収用電源38から上記の第1回収用電源35とは逆極性のバイアス電圧をこの第2回収部材37を通して第2ブラシ部材32に印加させ、上記の中間転写ベルト2の表面に残留している上記の極性と逆極性のトナー等の残留物を電気的に吸引すると共に、上記の第1ブラシ部材31によって回収されなかった残留物をこの第2ブラシ部材32によって回収し、このように第2ブラシ部材32に回収されたトナー等の残留物を、さらに電気的に吸引させて上記の第2回収部材37に回収し、この第2回収部材37に回収された残留物をブレード39により第2回収部材37の表面から除去するようにしている。
Also, a
また、上記の第3ブラシ部材33に対しては、ブレード状になった第3回収部材40を第3ブラシ部材33のブラシ33aに当接させるように設け、上記のように第1ブラシ部材31及び第2ブラシ部材32よりも機械的掻き取り力が大きくなった第3ブラシ部材33により、上記の第1ブラシ部材31及び第2ブラシ部材32によって回収されなかった残留物を中間転写ベルト2の表面から回収し、このように第3ブラシ部材33に回収されたトナー等の残留物を、上記の第3回収部材40により第3ブラシ部材33のブラシ33a中から排出させるようにしている。
The
ここで、上記のように第1回収用電源35から第1回収部材34を通して第1ブラシ部材31に印加させるバイアス電圧と、第2回収用電源38から第2回収部材37を通して第2ブラシ部材32に印加させるバイアス電圧とを逆極性にするにあたり、この実施形態においては、第1ブラシ部材31に残留物中におけるトナーの帯電極性と逆極性のバイアス電圧を印加させる一方、第2ブラシ部材32に第1ブラシ部材31と逆極性のバイアス電圧を印加させるようにしている。
Here, the bias voltage applied to the
このようにすると、前記のように中間転写ベルト2の表面に残留している多くのトナーが、上記の第1ブラシ部材31により中間転写ベルト2の表面から除去されて、第2ブラシ部材32に導かれる残留物の量が少なくなり、上記のように第2ブラシ部材32によって残留物を中間転写ベルト2の表面から除去する場合に、残留物が第2ブラシ部材32によって中間転写ベルト2の表面にフィルミングされるのが防止される。
In this way, a large amount of toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 2 as described above is removed from the surface of the intermediate transfer belt 2 by the
この結果、この実施形態の画像形成装置においては、中間転写ベルト2の表面に残留している残留物が上記の第1ブラシ部材31と第2ブラシ部材32と第3ブラシ部材33とによって中間転写ベルト2の表面から適切に回収されると共に、トナー等の残留物が中間転写ベルト2の表面にフィルミングされるのも防止される。
As a result, in the image forming apparatus of this embodiment, the residue remaining on the surface of the intermediate transfer belt 2 is transferred intermediately by the
ここで、上記の第3ブラシ部材33のブラシ33aに剛性の高い材料を用いて、この第3ブラシ部材33による機械的掻き取り力を強くすると、第1ブラシ部材31や第2ブラシ部材32によって回収されなかった残留物が、この第3ブラシ部材33によって適切に回収されるようになるが、この第3ブラシ部材33におけるブラシ33aの剛性が高くなりすぎると、この第3ブラシ部材33との接触による中間転写ベルト2の摩耗が大きくなるため、中間転写ベルト2の耐摩耗性等を考慮して、適切な剛性の材料を用いることが好ましい。
Here, when a high-stiffness material is used for the
なお、この実施形態においては、中間転写ベルト2の表面に残留するトナー等の残留物を除去する第2クリーニング装置30だけを上記のように構成したが、上記の各感光体11の表面に残留するトナー等の残留物を除去させる各第1クリーニング装置15についても、上記の第2クリーニング装置30と同様に構成することが可能である。
In this embodiment, only the
次に、負帯電性のトナーを用いた市販の複写機(コニカミノルタ社製:Bizhub C450)において、転写後の中間転写ベルトの表面に残ったトナー等の残留物を除去する第2クリーニング装置を改造し、上記の実施形態に示すように、ローラの外周にブラシが植設された第1ブラシ部材と第2ブラシ部材と第3ブラシ部材とを中間転写ベルトの表面に接触させるようにした。 Next, in a commercially available copying machine using negatively charged toner (manufactured by Konica Minolta, Inc .: Bizhub C450), a second cleaning device that removes residual toner and the like remaining on the surface of the intermediate transfer belt after transfer is provided. As shown in the above-described embodiment, the first brush member, the second brush member, and the third brush member in which brushes are implanted on the outer periphery of the roller are brought into contact with the surface of the intermediate transfer belt.
ここで、上記の負帯電性のトナーとしては、バインダーにスチレン−アクリル樹脂を用いて重合法により製造した平均粒径が7.2μmのトナーを用い、中間転写ベルトとしては、表面抵抗が5×1011Ωの導電性ポリイミド樹脂で構成された中間転写ベルトを用いた。 Here, as the negatively chargeable toner, toner having an average particle diameter of 7.2 μm manufactured by a polymerization method using styrene-acrylic resin as a binder is used, and the surface resistance of the intermediate transfer belt is 5 ×. An intermediate transfer belt made of 10 11 Ω conductive polyimide resin was used.
そして、この中間転写ベルトの移動速度を240mm/sにし、上記の第1〜第3の各ブラシ部材の周速度を360mm/sにして、各ブラシ部材を中間転写ベルトと逆方向に移動するように回転させ、また各ブラシ部材におけるブラシの中間転写ベルトに対する食込み量を1mmにした。 Then, the moving speed of the intermediate transfer belt is set to 240 mm / s, the peripheral speeds of the first to third brush members are set to 360 mm / s, and the brush members are moved in the direction opposite to the intermediate transfer belt. The amount of biting of each brush member with respect to the intermediate transfer belt was set to 1 mm.
また、中間転写ベルトの移動方向上流側において接触する第1ブラシ部材に対しては、第1回収用電源から第1回収部材を通して上記のトナーの帯電極性と逆極性の正のバイアス電圧を印加させて、この第1ブラシ部材から中間転写ベルトに+50μAの電流が流れるようにする一方、中間転写ベルトの移動方向下流側において接触する第2ブラシ部材に対しては、第2回収用電源から第2回収部材を通してトナーの帯電極性と同極性の負のバイアス電圧を印加させて、この第2ブラシ部材から中間転写ベルトに−50μAの電流が流れるようにした。 Further, a positive bias voltage having a polarity opposite to the charging polarity of the toner is applied from the first recovery power source through the first recovery member to the first brush member that contacts the upstream side in the moving direction of the intermediate transfer belt. Thus, a current of +50 μA flows from the first brush member to the intermediate transfer belt, while the second brush power source contacts the second brush member that contacts the downstream side in the moving direction of the intermediate transfer belt from the second recovery power source. A negative bias voltage having the same polarity as the charging polarity of the toner was applied through the collecting member so that a current of −50 μA flowed from the second brush member to the intermediate transfer belt.
そして、上記の第1ブラシ部材、第2ブラシ部材及び第3ブラシ部材の種類を変更させて実験を行った。 And it experimented by changing the kind of said 1st brush member, 2nd brush member, and 3rd brush member.
ここで、第1ブラシ部材、第2ブラシ部材及び第3ブラシ部材としては、直径が7mmのローラに、ヤング率が1.2×109N/m2,繊維太さが2デシテックス,繊維長が4mm,繊維密度372本/mm2になった導電性ナイロン繊維のブラシが設けられたブラシ部材A1と、直径が7mmのローラに、ヤング率が1.2×109N/m2,繊維太さが3デシテックス,繊維長が4mm,繊維密度372本/mm2になった導電性ナイロン繊維のブラシが設けられたブラシ部材A2と、直径が9mmのローラに、ヤング率が1.2×109N/m2,繊維太さが2デシテックス,繊維長が3mm,繊維密度372本/mm2になった導電性ナイロン繊維のブラシが設けられたブラシ部材A3と、直径が7mmのローラに、ヤング率が5.0×109N/m2,繊維太さが2デシテックス,繊維長が4mm,繊維密度372本/mm2になった導電性ポリエステル繊維のブラシが設けられたブラシ部材Bと、直径が7mmのローラに、ヤング率が9.0×109N/m2,繊維太さが2デシテックス,繊維長が4mm,繊維密度372本/mm2になった導電性アクリル繊維のブラシが設けられたブラシ部材Cとを用いるようにした。 Here, as the first brush member, the second brush member, and the third brush member, a roller having a diameter of 7 mm, a Young's modulus of 1.2 × 10 9 N / m 2 , a fiber thickness of 2 dtex, and a fiber length Is a brush member A1 provided with a conductive nylon fiber brush having a fiber density of 372 fibers / mm 2 , a roller having a diameter of 7 mm, a Young's modulus of 1.2 × 10 9 N / m 2 , a fiber Brush member A2 provided with a conductive nylon fiber brush having a thickness of 3 dtex, a fiber length of 4 mm, and a fiber density of 372 fibers / mm 2 , and a roller having a diameter of 9 mm and a Young's modulus of 1.2 × 10 9 N / m 2 , fiber thickness is 2 dtex, fiber length is 3 mm, fiber density is 372 fibers / mm 2 and a brush member A3 provided with a brush of conductive nylon fiber and a roller having a diameter of 7 mm Young's modulus is 5 0 × 10 9 N / m 2 , fiber thickness is 2 dtex, fiber length of 4 mm, and a brush member B which the brush of the conductive polyester fibers became fiber density 372 present / mm 2 is provided, the diameter is 7mm of A brush provided with a conductive acrylic fiber brush having a Young's modulus of 9.0 × 10 9 N / m 2 , a fiber thickness of 2 dtex, a fiber length of 4 mm, and a fiber density of 372 fibers / mm 2 The member C was used.
そして、下記の表1に示すように、実験1においては、第1ブラシ部材と第2ブラシ部材と第3ブラシ部材とにブラシ部材A1を用い、実験2においては、第1ブラシ部材と第2ブラシ部材とにブラシ部材A1を、第3ブラシ部材にブラシ部材Bを用い、実験3においては、第1ブラシ部材と第2ブラシ部材とにブラシ部材A1を、第3ブラシ部材にブラシ部材Cを用い、実験4においては、第1ブラシ部材と第2ブラシ部材とにブラシ部材A1を、第3ブラシ部材にブラシ部材A2を用い、実験5においては、第1ブラシ部材と第2ブラシ部材とにブラシ部材A1を、第3ブラシ部材にブラシ部材A3を用い、実験6においては、第1ブラシ部材と第2ブラシ部材とにブラシ部材Bを、第3ブラシ部材にブラシ部材A1を用い、実験7においては、第1ブラシ部材と第2ブラシ部材と第3ブラシ部材とにブラシ部材Bを用い、実験8においては、第1ブラシ部材と第2ブラシ部材とにブラシ部材Bを、第3ブラシ部材にブラシ部材Cを用いるようにした。
As shown in Table 1 below, in
ここで、上記のブラシ部材A1,B,Cにおいては、ブラシの剛性を示すヤング率が、ブラシ部材A1<ブラシ部材B<ブラシ部材Cの順になっており、他の条件の繊維太さ,繊維長,繊維密度が同じであるため、機械的掻き取り力もブラシ部材A1<ブラシ部材B<ブラシ部材Cの順になる。 Here, in said brush member A1, B, C, the Young's modulus which shows the rigidity of a brush is order of brush member A1 <brush member B <brush member C, and fiber thickness and fiber of other conditions Since the length and the fiber density are the same, the mechanical scraping force is in the order of brush member A1 <brush member B <brush member C.
また、上記のブラシ部材A1,A2においては、ブラシの繊維太さが、ブラシ部材A1よりもブラシ部材A2の方が太くなっているため、機械的掻き取り力はブラシ部材A1よりもブラシ部材A2の方が強くなる。 In the brush members A1 and A2, the brush fiber A2 is thicker than the brush member A1 in the brush fiber thickness. Therefore, the mechanical scraping force is higher than that of the brush member A1. Is stronger.
また、上記のブラシ部材A1,A3においては、ブラシの繊維長さが、ブラシ部材A1よりもブラシ部材A3の方が短くなっているため、機械的掻き取り力はブラシ部材A1よりもブラシ部材A3の方が強くなる。 Further, in the brush members A1 and A3, the brush fiber A3 is shorter than the brush member A1 in the fiber length of the brush. Therefore, the mechanical scraping force is higher than that of the brush member A1. Is stronger.
そして、上記の実験1〜8において、それぞれA4用紙のベタ画像の印字を行い、20万枚の耐刷時点と40万枚の耐刷時点とにおいて、それぞれ中間転写ベルトの表面におけるフィルミング状態と、中間転写ベルトの表面におけるトナー等の残留物のクリーニング状態を調べた。
In
ここで、中間転写ベルトの表面におけるフィルミング状態については、それぞれ5枚の白紙画像を形成した後、各中間転写ベルトの表面に固着した残留物の状態を目視により観察し、残留物の固着がない場合を○、残留物の固着が少しあるが実用上問題ない場合を△、残留物の固着が多く実用上問題となる場合を×で示した。 Here, regarding the filming state on the surface of the intermediate transfer belt, after forming five blank paper images, the state of the residue adhered to the surface of each intermediate transfer belt was visually observed to confirm that the residue adhered. The case where there was no residue was marked with ◯, the case where there was a slight sticking of the residue but no problem in practical use, and the case where there was a lot of sticking of the residue causing a practical problem.
また、中間転写ベルトの表面におけるトナー等の残留物のクリーニング状態については、それぞれ縦5cm,横3cmのベタ画像を印字し、上記の第2クリーニング装置を通過した後における中間転写ベルトの表面を目視により観察し、トナー等の残留物が確認されなかった場合を○、トナー等の残留物が確認された場合を×で示した。 Further, regarding the cleaning state of the toner and other residues on the surface of the intermediate transfer belt, a solid image of 5 cm in length and 3 cm in width is printed, and the surface of the intermediate transfer belt after passing through the second cleaning device is visually observed. When no residue such as toner was confirmed, the case where the residue such as toner was confirmed was indicated with x.
この結果、中間転写ベルトの移動方向最下流側において接触する第3ブラシ部材における機械的掻き取り力を、この第3ブラシ部材よりも中間転写ベルトの移動方向上流側において接触する第1ブラシ部材及び第2ブラシ部材における機械的掻き取り力よりも強くした実験2〜5,8のものにおいては、40万枚の耐刷後においても、中間転写ベルトの表面におけるフィルミングの発生がなく、中間転写ベルトの表面におけるトナー等の残留物のクリーニング状態も良好であった。 As a result, the mechanical scraping force of the third brush member that is in contact with the most downstream side in the moving direction of the intermediate transfer belt is less than the first brush member that is in contact with the upstream side of the moving direction of the intermediate transfer belt. In Experiments 2 to 5 and 8 where the mechanical scraping force of the second brush member is stronger than that of the second brush member, filming does not occur on the surface of the intermediate transfer belt even after printing of 400,000 sheets, and the intermediate transfer The cleaning state of the residue such as toner on the surface of the belt was also good.
これに対して、上記の第1ブラシ部材と第2ブラシ部材と第3ブラシ部材とにおける機械的掻き取り力を同じにした実験1,7のものや、第3ブラシ部材における機械的掻き取り力を、第1ブラシ部材及び第2ブラシ部材における機械的掻き取り力よりも弱くした実験6のものにおいては、フィルミングやクリーニング不良が発生しやすくなっていた。
On the other hand, those in
なお、上記のように導電性ポリイミド樹脂で構成された中間転写ベルトを用いた場合において、上記の第1ブラシ部材や第2ブラシ部材や第3ブラシ部材に、ヤング率が2.0×1010N/m2を越える導電性レーヨン繊維のブラシが設けられたブラシ部材を用いると、このブラシとの接触による中間転写ベルト表面の摩耗が大きくなった。 When the intermediate transfer belt made of conductive polyimide resin is used as described above, the Young's modulus of the first brush member, the second brush member, or the third brush member is 2.0 × 10 10. When a brush member provided with a brush of conductive rayon fibers exceeding N / m 2 was used, the surface of the intermediate transfer belt was abraded due to contact with the brush.
1 装置本体
2 中間転写ベルト(像保持部材)
2a ローラ
3 給紙ローラ
4 タイミングローラ
5 転写ローラ
6 定着装置
7 排紙ローラ
10A〜10D イメージングカートリッジ
11 感光体
12 帯電装置
13 露光装置
14 現像装置
15 第1クリーニング装置
15a クリーニングブレード
30 第2クリーニング装置
31 第1ブラシ部材
31a ブラシ
31b ローラ
32 第2ブラシ部材
32a ブラシ
32b ローラ
33 第3ブラシ部材
33a ブラシ
33b ローラ
34 第1回収部材
35 第1回収用電源
36 ブレード
37 第2回収部材
38 第2回収用電源
39 ブレード
40 第3回収部材
S 記録媒体
1 Device body 2 Intermediate transfer belt (image holding member)
2a roller 3 paper feed roller 4 timing roller 5 transfer roller 6 fixing device 7
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