JP2009237269A - Cleaning device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機・プリンタ・ファクシミリ或いはこれらを機能的に備えた複合機等の画像形成装置に搭載され、像担持体に残存した現像剤を回収するクリーニング装置及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to a cleaning apparatus and an image forming apparatus that are mounted on an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a multifunction machine that is functionally equipped with these, and collects developer remaining on an image carrier.
従来から、複写機・プリンタ・ファクシミリ或いはこれらを機能的に備えた複合機等の画像形成装置には、感光体ドラムや中間転写ベルト等の像担持体に、転写紙への画像転写後に残存した現像剤(トナー等)を回収するクリーニング装置が設置されている。 Conventionally, in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a multifunction machine equipped with these functionally, it remains on an image carrier such as a photosensitive drum or an intermediate transfer belt after image transfer onto a transfer sheet. A cleaning device for collecting a developer (toner or the like) is installed.
また、このようなクリーニング装置には、像担持体上の表面に残存した現像剤を回収する際、像担持体の表面にブレード体を像担持体の表面に接触させて現像剤を掻き取るようにしたものがある(例えば、特許文献1,2参照)。 In such a cleaning device, when the developer remaining on the surface of the image carrier is collected, the blade is brought into contact with the surface of the image carrier to scrape off the developer. (For example, refer to Patent Documents 1 and 2).
しかしながら、このようなブレード体を直接、像担持体に接触させた場合、像担持体の表面に摩滅等が発生し易く、像担持体の耐久性や画像の信頼性に劣るという問題が生じていた。 However, when such a blade body is brought into direct contact with the image carrier, there is a problem that the surface of the image carrier tends to be worn away and the durability of the image carrier and the reliability of the image are poor. It was.
そこで、近年では、像担持体の表面に残存した現像剤は、像担持体の表面と接触するファーブラシ等の除去ローラ体で除去した後、その除去ローラ体で除去した現像剤を除去ローラ体の表面と接触する導電性金属等からなる回収ローラ体にクリーニングバイアスを付与して電気的に回収したうえで、この回収ローラ体の表面にクリーニングブレード等のブレード体を接触させて掻き取る(分離する)クリーニング装置が提案されている(例えば、特許文献3,4参照)。 Therefore, in recent years, the developer remaining on the surface of the image carrier is removed by a removal roller body such as a fur brush that is in contact with the surface of the image carrier, and then the developer removed by the removal roller body is removed. The recovery roller body made of a conductive metal or the like in contact with the surface of the substrate is electrically collected by applying a cleaning bias, and then a cleaning blade or other blade body is brought into contact with the surface of the recovery roller body and scraped off (separation) A cleaning device has been proposed (see, for example, Patent Documents 3 and 4).
尚、ブレード体等で掻き取った現像剤は、これらファーブラシ・回収ローラ体・ブレード体をユニット状で保持するクリーニングケース内において、回収スクリューによってクリーニング装置機外(クリーニングケース外)へと搬送されて最終回収される。
ところが、上述した特許文献3,4に開示のクリーニング装置にあっては、除去ローラ体・回収ローラ体・ブレード体の各幅は、クリーニングケースの大きさや現像剤の回収効率を決定するうえで非常に重要なものとなる。 However, in the cleaning devices disclosed in Patent Documents 3 and 4 described above, the widths of the removal roller body, the collection roller body, and the blade body are very important in determining the size of the cleaning case and the developer collection efficiency. It will be important to you.
しかしながら、クリーニングケースに形成されたトナー回収口の開口幅を像担持体の最大画像形成領域幅以上とする必要があることから、上述した除去ローラ体・回収ローラ体・ブレード体の各幅は、トナー回収口の開口幅以上とすること以外、特に規定はされていなかった。 However, since the opening width of the toner recovery port formed in the cleaning case needs to be equal to or larger than the maximum image forming region width of the image carrier, the widths of the removal roller body, the recovery roller body, and the blade body described above are: There was no particular regulation except that the opening width of the toner collection port is not less than the opening width.
尚、上述した特許文献1,2では、像担持体(又は最大画像形成領域幅)を基準とする帯電ローラ・現像スリーブ・ブレード体・サイドシール体の各幅関係は規定されているものの、クリーニング装置全体の構成部材間における幅に関しては規定はされておらず、上述した特許文献3,4と同様に、クリーニングケースの大きさを決定することができず、ひいては、クリーニング装置の大型化の要因となってしまうという問題が生じていた。 In Patent Documents 1 and 2 described above, although the width relationships of the charging roller, the developing sleeve, the blade body, and the side seal body with respect to the image carrier (or the maximum image forming area width) are defined, cleaning is performed. The width between the constituent members of the entire apparatus is not specified, and the size of the cleaning case cannot be determined as in Patent Documents 3 and 4 described above. There was a problem of becoming.
一方、上述したサイドシール体は、ブレード体の両端における回収トナーの機外(クリーニングケース)漏れを防止するもので、このサイドシール体の機能性向上はサイドシール体の内端幅の設定、即ち、クリーニングケースの大きさを決定する要因の一つとなることが判明した。 On the other hand, the above-described side seal body prevents leakage of collected toner outside the machine (cleaning case) at both ends of the blade body. The improvement in functionality of the side seal body is to set the inner end width of the side seal body, that is, It was found that this was one of the factors that determine the size of the cleaning case.
そこで、本発明は、上記事情を考慮し、クリーニング装置全体の小型化に貢献することができるクリーニング装置を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a cleaning device that can contribute to downsizing of the entire cleaning device.
本発明のクリーニング装置は、像担持体の表面と接触して該像担持体の表面に残存した転写後の現像剤を除去する除去ローラ体と、該除去ローラ体の表面と接触して該除去ローラ体で除去した現像剤を回収する回収ローラ体と、該回収ローラ体の表面と接触して該回収ローラ体で回収した現像剤を分離するブレード体と、前記回収ローラ体の両端と接触する一対のサイドシール体と、を備えたクリーニング装置において、前記除去ローラ体の全幅をC、前記回収ローラ体の全幅をD、前記ブレード体の全幅をE、前記サイドシール体の内端幅をF、としたとき、C≧D≧E>Fに規定したことを特徴とする。 The cleaning device of the present invention comprises a removal roller body that contacts the surface of the image carrier and removes the transferred developer remaining on the surface of the image carrier, and a surface of the removal roller body that removes the developer. A collection roller body that collects the developer removed by the roller body, a blade body that contacts the surface of the collection roller body and separates the developer collected by the collection roller body, and contacts both ends of the collection roller body In a cleaning device comprising a pair of side seal bodies, the total width of the removal roller body is C, the total width of the recovery roller body is D, the total width of the blade body is E, and the inner end width of the side seal body is F , C ≧ D ≧ E> F.
この際、前記像担持体の全幅をA、前記像担持体の最大画像形成幅をB、としたとき、前記各幅を、A>C≧D≧E>F>Bに規定するのが好ましく、C=D=Eに規定するのがより好ましい。 At this time, when the total width of the image carrier is A and the maximum image formation width of the image carrier is B, the widths are preferably defined as A> C ≧ D ≧ E> F> B. C = D = E is more preferable.
また、本発明は上記した何れかの構成からなるクリーニング装置を採用した画像形成装置とすることができる。 In addition, the present invention can be an image forming apparatus that employs a cleaning device having any one of the above-described configurations.
本発明のクリーニング装置は、クリーニング装置全体の小型化に貢献することができる。 The cleaning device of the present invention can contribute to downsizing of the entire cleaning device.
次に、本発明の一実施形態に係るクリーニング装置について、図面を参照して説明する。 Next, a cleaning device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の一実施形態に係るクリーニング装置を搭載した画像形成装置の説明図、図2は本発明の一実施形態に係るクリーニング装置の拡大断面図、図3は本発明の一実施形態に係るクリーニング装置における要部の拡大斜視図、図4は本発明の一実施形態に係るクリーニング装置の要部の拡大正面図、図5は本発明の一実施形態に係るクリーニング装置の変形例の要部の拡大正面図である。 1 is an explanatory view of an image forming apparatus equipped with a cleaning device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged sectional view of the cleaning device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an embodiment of the present invention. FIG. 4 is an enlarged front view of the main part of the cleaning device according to the embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a modification of the cleaning device according to the embodiment of the present invention. It is an enlarged front view of the principal part.
図1に示すように、本発明の一実施形態に係るクリーニング装置を搭載した画像形成装置としてのタンデム方式のカラープリンタ11は、プリンタ本体12の内部に、転写紙(図示せず)を収納する給紙カセット13と、給紙カセット13から転写紙を取り出す給紙部14と、給紙カセット13又は図示を略する手差トレイから供給された転写紙に画像形成処理を行う画像形成処理部15と、給紙カセット13又は手差トレイから供給された転写紙を転写紙搬送経路16で案内しつつ画像形成処理部15で画像形成処理したトナー像を転写する転写部17と、転写後のトナー像を定着する定着部18とを備えている。
As shown in FIG. 1, a tandem color printer 11 as an image forming apparatus equipped with a cleaning device according to an embodiment of the present invention stores transfer paper (not shown) inside a printer
画像形成処理部15は、例えば、イエロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色のトナー(現像剤)を用いて画像形成処理を行うタンデム方式が採用されている。尚、以下の説明では、特に色指定に関する場合にのみ、各算用数字の符号に括弧書きで(Y,M,C,K)の色を付し、共通の場合には算用数字のみの符号を付して説明する。
For example, the image forming
画像形成処理部15は、各色(Y,M,C,K)毎に対応して、補給用トナーを収納した複数のトナーコンテナ19と、各色トナーを図示を略するパーソナルコンピュータから送信された印刷データに含まれる画像データに基づいてトナー像を形成するアモルファスシリコン製の複数の感光体ドラム20と、各感光体ドラム20にトナーを供給する複数の現像器21と、感光体ドラム20に形成されたトナー像が転写される無端状の中間転写ベルト22とを備えている。
The image forming
各感光体ドラム20は、その表面に露光器ユニット23から出射されたビーム光束に基づいて各色のトナー像を担持して中間転写ベルト22にトナー像を転写するためのものであり、現像器21と共に中間転写ベルト22の下方に配置されている。また、感光体ドラム20の周囲には、帯電器(帯電ローラ)24、露光器ユニット23、現像器21、転写ローラ25、感光体クリーニング装置26、除電器27が転写プロセス順に配置されている。
Each
各現像器21は、基本的に同一構成のものが中間転写ベルト22の下方に回動移動方向に沿って隣接配置されている。尚、現像器21の詳細な構成の説明は省略する。
Each developing
中間転写ベルト22は、プリンタ本体12内で水平方向に延びて配置された無端ベルトであり、画像形成動作に伴って循環駆動される。また、中間転写ベルト22上に転写されたトナー像は、給紙カセット13又は手差トレイから転写紙搬送経路16を通って搬送されてきた転写紙に対し転写部17で転写する。また、中間転写ベルト22は、一対のローラ28,29間に回動移動可能に架設され、一方のローラ28を駆動ローラ、他方のローラ29をテンションローラとすることで緊張状態が維持されている。さらに、中間転写ベルト22の側方には、転写部17で転写紙にトナー像を転写した後の残留トナーを中間転写ベルト22の表面から除去するクリーニング装置30が設けられている。
The
尚、転写部17でトナー像を転写した転写紙は転写紙搬送経路16を通って定着部18で定着された後、転写紙搬送経路16の終端部へと案内されてプリンタ本体12の上面として兼用する排紙トレイ12aに向けて排出される。また、ローラ29のテンション機構は公知の技術のものが採用され、中間転写ベルト22の回動移動方向(図示矢印a,b参照)に変位することで中間転写ベルト22の緊張状態を維持する。
The transfer sheet on which the toner image has been transferred by the
露光器ユニット23は、各感光体ドラム20(Y,M,C,K)に対応した複数の光源31(Y,M,C,K)から放射された各ビーム光束を、2つに分割されたユニット、即ち、光源31(Y),(M)及び光源31(C),(K)を対としてそれぞれ共用するポリゴンミラー等の偏光器32(YM),32(CK)で偏光走査しつつ感光体ドラム20(Y,M,C,K)にビーム光束を結像する。
The
クリーニング装置30は、中間転写ベルト22の幅方向(図1の紙面と直交する奥行き方向・転写紙幅方向)に延在されている。また、クリーニング装置30は、図2に示すように、廃トナー送り口33を形成したクリーニングケース34と、中間転写ベルト22を介してローラ29と対向配置されたクリーニング部材(例えば、ファーブラシ等)としての除去ローラ体35と、除去ローラ体35の上方寄りで除去ローラ体35の表面と接触する回収ローラ体(スイープローラ)36と、回収ローラ体36の表面とカウンタ方向で接触する弾性片部材としてのクリーニングブレード37と、残留トナーを最終的に回収してクリーニングケース34の外部へと搬送するスパイラル38と、クリーニングブレード37の両端寄りでクリーニングケース34に取り付けられたサイドシール体39と、を備えている。
The
除去ローラ体35には、ローラ状のファーブラシが用いられており、図示を略する駆動源の駆動によって中間転写ベルト22の回動移動方向と逆方向に回転する。これにより、除去ローラ体35は、中間転写ベルト22の表面上に残存した転写後の残留トナーを除去することができる。
A roller-like fur brush is used for the removing
回収ローラ体36は、図示を略する駆動源(除去ローラ体35の駆動源と同一又は別)の駆動によって除去ローラ体35の回転方向と逆方向に回転する。また、回収ローラ体36は、除去ローラ体35の表面と接触しており、除去ローラ体35で除去した残留トナーを電気的に回収するようにクリーニングバイアスが付与される。
The
クリーニングブレード37は、回収ローラ体36で回収した残留トナーを回収ローラ体36の表面とカウンタ方向で当接することで掻き取る。
The
サイドシール体39は、図3及び図4に示すように、表面側にクリーニングブレード37が位置しており、連続気泡のセル構造を有する弾性材(例えば、発泡ウレタン)にて成形されている。また、サイドシール体39の裏面側は、両面テープ等(図示せず)を介してクリーニングケース34の内壁面に固定されている。さらに、サイドシール体39は、そのクリーニングブレード37の両端(一方側のみ図示)側に位置する縁部中央付近には切欠部40が設けられており、サイドシール体39の全体としてクリーニングブレード37側に開放する正面視コ字形状を呈している。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
これにより、サイドシール体39は、切欠部40よりもクリーニングケース34の外部側で回収ローラ体36の周面に接触する接触面41と、切欠部40よりも図示下方でクリーニングブレード37の角部付近裏面と当接する当接部42とが形成されている。尚、サイドシール体39は、必要に応じてフッ素系溶媒にフッ素樹脂を含有した撥油剤の塗布・乾燥等の被膜形成処理を行っても良い。この際、フッ素樹脂としては、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)やPFA(パーフルオロアルコキシアルカン)等が使用される。また、サイドシール体39に発泡ウレタンを使用しない場合には、合成樹脂・ゴム・エラストマー(軟質プラスチック)にて形成してもよい。
Accordingly, the
接触面41は、回収ローラ体36の周面の曲率と同じ曲率を有するように湾曲形成され、回収ローラ体36の周面に対して面接触する。従って、接触面41は、その曲率が回収ローラ体36の周面の曲率と同じであるため、接触面41が回収ローラ体36の周面に対して密接することができる。
The
なお、接触面41の曲率を、回収ローラ体36の周面の曲率と同じとなるように、すなわち合致させるように湾曲板としたが、これに限定するものではなく、接触面41の全体の曲面の曲率を全て回収ローラ体36の周面の曲率に合わせる必要はなく、例えば、クリーニングブレード37の図示下端部形状にも一致されるのが好ましい。
In addition, although it was set as the curved board so that the curvature of the
また、当接部42は、クリーニングブレード37の端部を裏面側から支持しており、クリーニングブレード37の倒れ込みや角部の捲れを防止している。この際、クリーニングブレード37の角部付近の上縁部は、切欠部40の内側に位置していても良いし、切欠部40よりも図示上方の接触面41と当接していても良い。即ち、切欠部40と接触面41との境界部分においては、クリーニングブレード37の縁部裏面と当接していても良いし離間していても良いが、特に、現像剤としてのトナーにキャリア液を含んでいる画像形成処理方式では、中間転写ベルト22とクリーニングブレード37との間の狭い間隔で毛細管現象を発生させてクリーニングブレード37の両端部へと移動することから、クリーニングブレード37の角部付近の上縁部は切欠部40の内側に位置しているのが好ましい。
The abutting
尚、サイドシール体39は、例えば、図5に示すサイドシール体43のように、切欠部44を図示下方にまで延長し、接触面45の一部をクリーニングブレード37の縁部裏面側と当接する当接部46としても良い。
The
一方、このような構成のサイドシール体39を配置することにより、本発明のクリーニング装置30にあっては、図6に示すように、像担持体としての中間転写ベルト22の全幅をA、中間転写ベルト22の最大画像形成幅をB、除去ローラ体35の全幅をC、回収ローラ体36の全幅をD、ブレード体としてのクリーニングブレード37の全幅をE、サイドシール体39の内端幅をF、としたとき、A>C≧D≧E>F>Bに規定することができる。尚、誤差を除き、C=D=Eに規定するのがより一層好ましい。
On the other hand, by arranging the
即ち、最大画像形成幅Bよりも外側でトナーをクリーニングした場合、サイドシール体39によってクリーニングブレード37の端部が固定されてしまうと、回収ローラ体36に回収されたトナーが、廃トナー送り口33に入らずクリーニング装置30の外に漏れ、機内を汚染して画像不良を引き起こしてしまう。
That is, when the toner is cleaned outside the maximum image forming width B, if the end of the
例えば、想定している範囲外に付いてしまったトナー(例えば、内端幅Fのような場所のトナー)をクリーニングすると、従来までのクリーニング装置の形状では、サイドシール体39が回収したトナーを廃トナー送り口33に入れる事を遮断してしまい、その部分のトナーは機外に漏れてしまう。
For example, when cleaning toner that has fallen outside the assumed range (for example, toner at a location such as the inner edge width F), the toner collected by the
これに対し、本発明では、サイドシール体39の端部を正面視コ字形状に切り欠くことでクリーニングブレード37の先端部分における廃トナー送り口33への遮断をなくし、その端部で回収したトナーを、スムーズに廃トナー送り口33へと送ることができると共に、サイドシール体39からの横漏れに伴う廃トナーの逆流も防ぐことができ、結果的に最大クリーニング領域を広くすることができる。
On the other hand, in the present invention, the end of the
これにより、クリーニングケース34は、その内部構成部材としての除去ローラ体35の全幅、回収ローラ体36の全幅、サイドシール体39の外端幅を略同じとすることによって、必要最小限の幅内に全てを収納することができ、クリーニング装置30の小型化に貢献することができる。
As a result, the cleaning
尚、上記実施の形態では、クリーニングブレード37をブレード体として説明したが、機能的に他の構成、例えば、図7に示すクリーニング装置50への適用も可能である。
In the above embodiment, the
図7において、クリーニング装置50は、補給口51を形成したケース52と、中間転写ベルト22を介してローラ29と対向配置された除去ローラ体53と、除去ローラ体53の上方寄りで除去ローラ体53の表面と接触する回収ローラ体54と、除去ローラ体53の外周形状に沿うように除去ローラ体53の下方に配置された回収ハウジング55と、除去ローラ体53と回収ローラ体54との接触部分よりも回収ローラ体54の回転方向下流側で回収ローラ体54の外周面との間に滞留蓄積空間56を形成するトナー受部57と、滞留蓄積空間56よりも下流側で回収ローラ体54の表面とカウンタ方向で接触するブレード体としてのクリーニングブレード58と、残留トナーを最終的に回収してケース52の外部へと搬送するスパイラル59と、滞留蓄積空間56の回収ローラ体54の回転方向下流側開放端を閉成するようにトナー受部57の先端と接触する弾性片部材としての弾性シール部材60と、回収ローラ体54の周面と接触すると共にその一部が弾性シール部材60の裏面と当接するサイドシール体61を備えている。
In FIG. 7, the
そして、このようなサイドシール体61においても、上記実施の形態と同様の構成としてクリーニングブレード37に変えて弾性シール部材60と当接する。
Also in such a
11…カラープリンタ(画像形成装置)
22…中間転写ベルト(像担持体)
30…クリーニング装置
34…クリーニングケース
35…除去ローラ体
36…回収ローラ体
37…クリーニングブレード(ブレード体)
39…サイドシール体
11. Color printer (image forming apparatus)
22 ... Intermediate transfer belt (image carrier)
DESCRIPTION OF
39. Side seal body
Claims (4)
前記除去ローラ体の全幅をC、前記回収ローラ体の全幅をD、前記ブレード体の全幅をE、前記サイドシール体の内端幅をF、としたとき、
C≧D≧E>F
に規定したことを特徴とするクリーニング装置。 A removal roller body that removes the transferred developer remaining on the surface of the image carrier in contact with the surface of the image carrier, and a developer that contacts the surface of the removal roller body and is removed by the removal roller body A collecting roller body that collects the developer, a blade body that contacts the surface of the collecting roller body and separates the developer collected by the collecting roller body, and a pair of side seal bodies that contact both ends of the collecting roller body, In a cleaning device comprising:
When the total width of the removal roller body is C, the total width of the recovery roller body is D, the total width of the blade body is E, and the inner end width of the side seal body is F,
C ≧ D ≧ E> F
A cleaning device characterized by the above.
A>C≧D≧E>F>B
に規定したことを特徴とする請求項1に記載のクリーニング装置。 When the total width of the image carrier is A and the maximum image formation width of the image carrier is B, the widths are as follows:
A> C ≧ D ≧ E>F> B
The cleaning device according to claim 1, wherein the cleaning device is defined as follows.
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