JP2009282197A - Cleaning device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、像担持体上に残留したトナーを除去するためのクリーニング装置、及び該クリーニング装置を有した画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a cleaning device for removing toner remaining on an image carrier and an image forming apparatus having the cleaning device.
従来より、電子写真分野において、像担持体上に残留したトナーのクリーニング装置として、ゴムブレードで除去するものや、重合トナー等の小粒径トナーの使用に対応して、ブラシを用いてクリーニングするものが知られている。 Conventionally, in the field of electrophotography, as a cleaning device for toner remaining on an image carrier, cleaning is performed using a brush corresponding to the use of a device that removes with a rubber blade or a small particle size toner such as polymerized toner. Things are known.
この、ブラシを用いてクリーニングするものとして、ベルト状導電性ブラシでトナーを捕獲し、捕獲したトナーをベルト状導電性ブラシとの電位差によって回収する導電性回収部材とを備え、ベルト状導電性ブラシの像担持体との接触部分の曲率を、導電性回収部材との接触部分の曲率より小さくしたクリーニング装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
ブラシを用いたクリーニング装置の場合、クリーニング動作を継続してゆくと、ブラシで捕集したトナーや紙粉等が徐々にブラシの根元側に蓄積されてゆき、この蓄積されたトナーや紙粉等はなかなか回収されず、クリーニング性能が低下する問題がある。 In the case of a cleaning device that uses a brush, as the cleaning operation continues, toner or paper dust collected by the brush gradually accumulates at the base of the brush, and this accumulated toner or paper dust, etc. There is a problem that the cleaning performance is deteriorated because it is not easily recovered.
上記特許文献1に記載のクリーニング装置は、回収部材との接触部分の曲率を大きくすることでブラシ先端の広がりを大きくし、ブラシ先端の密度を低くし、ブラシの根元側に入り込んだトナーを抜け出し易くしようとするものである。しかしながら、ブラシの根元側の密度は、さして変わらないため、クリーニング性能の大きな向上は期待できない問題がある。 The cleaning device described in Patent Document 1 increases the curvature of the contact portion with the recovery member to increase the spread of the brush tip, lower the density of the brush tip, and pull out the toner that has entered the base of the brush. It tries to be easy. However, since the density on the base side of the brush is not changed, there is a problem that a great improvement in cleaning performance cannot be expected.
本発明は上記問題に鑑み、ブラシの根元側に入り込んだトナーの回収効率を向上させ、クリーニング性能の良好なクリーニング装置及び、画像形成装置を得ることを目的とするものである。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, an object of the present invention is to obtain a cleaning apparatus and an image forming apparatus with improved cleaning performance by improving the recovery efficiency of toner that has entered the base side of a brush.
上記の目的は、下記に記載する発明により達成される。 The above object is achieved by the invention described below.
(1)無端状のベルト上に形成され、トナー像を担持する像担持体上に残留したトナーを補集するブラシと、該ブラシで捕集したトナーを回収する回収部と、を有するクリーニング装置において、前記ベルトは、内周側に第1の基材で形成された第1基材層と、前記第1基材層より外周側に、前記第1の基材よりヤング率の低い第2の基材で形成された第2基材層と、を有することを特徴とするクリーニング装置。 (1) A cleaning device that is formed on an endless belt and has a brush that collects toner remaining on an image carrier that carries a toner image, and a collection unit that collects the toner collected by the brush. The belt has a first base material layer formed of a first base material on the inner peripheral side, and a second Young's modulus lower than that of the first base material on the outer peripheral side of the first base material layer. And a second substrate layer formed of the substrate.
(2)前記ブラシは、前記第2基材層上に形成されていることを特徴とする前記(1)に記載のクリーニング装置。 (2) The cleaning device according to (1), wherein the brush is formed on the second base material layer.
(3)前記第1の基材は、樹脂又は金属であることを特徴とする前記(1)又は(2)に記載のクリーニング装置。 (3) The cleaning apparatus according to (1) or (2), wherein the first base material is resin or metal.
(4)前記ベルトは少なくとも2つのローラにより張架され、前記クリーニング装置が稼働している際の前記ベルトと前記回収部が対向する位置における前記第2基材層は、前記クリーニング装置が停止している際の前記ローラ間における前記第2基材層に対し、1.2倍以上に伸ばされることを特徴とする前記(1)乃至(3)のいずれかに記載のクリーニング装置。 (4) The belt is stretched by at least two rollers, and the cleaning device stops the second base material layer at a position where the belt and the collection unit face each other when the cleaning device is operating. The cleaning device according to any one of (1) to (3), wherein the cleaning device is stretched by 1.2 times or more with respect to the second base material layer between the rollers.
(5)前記ベルトは少なくとも2つのローラにより張架され、前記クリーニング装置の稼働している際の前記ベルトと前記像担持体が対向する位置における前記第2基材層は、前記クリーニング装置が停止している際の前記ローラ間における前記第2基材層に対し、1.1倍以下に伸ばされることを特徴とする前記(1)乃至(4)のいずれかに記載のクリーニング装置。 (5) The belt is stretched by at least two rollers, and the cleaning device stops the second base material layer at a position where the belt and the image carrier face each other when the cleaning device is operating. The cleaning device according to any one of (1) to (4), wherein the cleaning device is stretched by 1.1 times or less with respect to the second base material layer between the rollers during the cleaning.
(6)トナー像を担持する像担持体と、前記(1)乃至(5)のいずれかに記載のクリーニング装置と、前記像担持体からシート材に転写されたトナー像を定着させる定着装置とを有することを特徴とする画像形成装置。 (6) An image carrier that carries a toner image, the cleaning device according to any one of (1) to (5), and a fixing device that fixes a toner image transferred from the image carrier to a sheet material. An image forming apparatus comprising:
本発明によれば、ブラシの根元側に入り込んだトナーの回収効率が向上し、クリーニング性能の良好なクリーニング装置及び、画像形成装置を得ることが可能となる。 According to the present invention, it is possible to improve the recovery efficiency of the toner that has entered the base side of the brush, and to obtain a cleaning device and an image forming apparatus with good cleaning performance.
以下、実施の形態により本発明を詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments, but the present invention is not limited thereto.
図1は、本実施の形態に係る画像形成装置の一例であるデジタルカラー複写機の構成を示す概略図である。 FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a digital color copying machine which is an example of an image forming apparatus according to the present embodiment.
同図に示す画像形成装置は、装置本体上部に自動原稿送り装置1を有するとともに、内部に画像読み取り装置2、画像形成部3、ベルトユニット部4、給紙部5、定着装置T、反転排紙・再給紙部6、反転搬送手段であるADU7を有している。
The image forming apparatus shown in FIG. 1 has an automatic document feeder 1 at the top of the apparatus main body, and includes an image reading device 2, an
自動原稿送り装置1は、原稿を1枚ずつ送り出して画像読み取り位置へと搬送し、画像読み取りが終わった原稿を所定の場所に排出する。自動原稿送り装置1は、原稿載置台101、原稿分離手段103、原稿搬送部105、原稿排紙手段107、原稿排紙台109及び、両面画像形成モードにおける原稿の表裏面を反転させるためのローラ対からなる原稿反転手段111を有している。
The automatic document feeder 1 feeds documents one by one, conveys them to an image reading position, and discharges the document after image reading to a predetermined location. The automatic document feeder 1 includes a document placing table 101, a
原稿載置台101上に載置された複数枚の原稿(不図示)は、原稿分離手段103によって1枚づつ分離され、前記原稿搬送部105を介して画像読み取り位置に向けて搬送される。原稿読み取り位置は、原稿搬送部105の下方部に設けられており、そこで、画像読み取り装置2を構成するスリット201を介して、原稿の画像が読み取られ、読み取られた原稿は原稿排紙手段107によって原稿排紙台109上に排出される。
A plurality of documents (not shown) placed on the document placing table 101 are separated one by one by the document separating means 103 and conveyed toward the image reading position via the
なお、両面画像形成モードにおいては、片面が読み取られて搬送されてくる原稿は前記原稿反転手段111により二点鎖線の矢印で示す方向に搬送される。そして、進行方向における後端を咬んでいる状態で当該原稿反転手段111の駆動が停止された後の逆方向回転により前記原稿搬送部105を介して、再び画像読み取り位置に導かれ、しかる後、前記原稿排紙手段107によって原稿排紙台109上に排出される。
In the double-sided image forming mode, a document that is transported after one side is read is transported by the document reversing unit 111 in the direction indicated by a two-dot chain line arrow. Then, after the driving of the document reversing means 111 is stopped in a state where the trailing end in the advancing direction is bitten, the image is again guided to the image reading position via the
上記の工程は、原稿載置台101上に載置された原稿の枚数分繰り返される。 The above process is repeated for the number of documents placed on the document placing table 101.
画像読み取り装置2は、スリット201、原稿照射用のランプ213と原稿の反射光を反射させる第1ミラー215とを一体化した第1ミラーユニット205、第2ミラー217と第3ミラー219とを一体化した第2ミラーユニット207を有する。また、第3ミラー219からの反射光を撮像素子上に結像させる結像レンズ209及び、結像レンズ209によって結像された光像を光電変換して画像情報を得るライン状の撮像素子211を有している。撮像素子211としては、例えばCCD(Charge Coupled Device)が用いられる。
The image reading apparatus 2 includes a
画像読み取り装置2で得られた画像情報は、適宜の画像処理を施された後、一旦、制御手段S内のメモリに蓄積される。 The image information obtained by the image reading device 2 is subjected to appropriate image processing and then temporarily stored in a memory in the control means S.
自動原稿送り装置1によって送られる原稿を、画像読み取り装置2で読み取る態様においては、第1ミラーユニット205及び第2ミラーユニット207は、図示の如き位置に固定されている。画像読み取り装置2によって読み取られた各色毎の画像情報は、メモリより順次取り出され、静電荷潜像形成手段である各色毎の露光光学系にそれぞれ電気信号として入力される。
In a mode in which the document fed by the automatic document feeder 1 is read by the image reading device 2, the
画像形成部3は色分解画像に応じたトナー像を形成するイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(BK)の4組の画像形成手段(以下、画像形成ユニットという)30を有している。
The
画像形成ユニット30の各々は、感光層をドラム状の金属基体上に設けた第1の像担持体としての感光体ドラム310、帯電器320、画像書き込み手段である露光光学系330、現像装置8、転写手段340、感光体ドラムクリーニング部350を主要構成要素としている。
Each of the
現像装置8は、例えば、磁性キャリア(以下、単にキャリアという)と非磁性トナー(以下、単にトナーという)とを含む二成分現像剤を収納している。また、現像装置8は、周方向に沿って複数の磁石(磁極)を位置固定で内蔵した、可回転、かつ、非磁性の円筒形状からなる現像剤担持体(以下、現像スリーブあるいは単にスリーブと呼称する場合がある)と、トナー濃度検知手段(不図示)を有している。
The developing
露光光学系330はレーザ光学系で構成される露光ユニットである。
The exposure
転写手段340は、中間転写ベルト401を介して感光体ドラム310の周面一部に対向しているローラからなるが、放電ワイヤからなる電極を含む通常の転写電極と呼称される態様の構成とすることもできる。
The
上述した4組の画像形成ユニット30の機械的構成は基本的に同じであるので、参照符号は1組みのユニットについてのみ付し、他のユニットについては省略してある。
Since the mechanical configuration of the four sets of
各々の画像形成ユニット30は、縦方向に長く配設された、ベルトユニット4を構成するループ状の第2の像担持体である中間転写ベルト401の一平面(張設面)Aに沿って、上から、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の順に配列されている。
Each of the
中間転写ベルト401と、中間転写ベルト401を回転可能に懸架する支持ローラ405、406、407、バックアップローラ410等がベルトユニット4を構成する。バックアップローラ410は、中間転写ベルト401を挟んでバックアップローラ410と押圧しながら回転するように対向配置した転写ローラ510とで二次転写手段を構成している。
The
上記の画像形成ユニット30とベルトユニット4の構成とによる画像形成は次のようになされる。
Image formation by the configuration of the
画像形成プロセスの開始に伴って、反時計方向に回転する感光体ドラム310の表面は帯電器320により所定の極性(ここではマイナス極性)に帯電される。
With the start of the image forming process, the surface of the
次いで、露光光学系330による第1の色信号、即ち、イエロー(Y)の画像信号に対応する露光が施され、(Y)の画像に対応する潜像が感光体ドラム310上に形成される。この潜像は、現像装置8の現像剤による接触または非接触現像処理により、反転現像されて(Y)のトナー像に変換された後、転写手段340の作用によって中間転写ベルト401上に転写される。
Next, the exposure
第1の色信号による画像形成開始から所定の時間後に順次開始される他の色信号による画像形成は、上記と同様のプロセスにより、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(BK)の各画像形成ユニットによってなされる。 Image formation with other color signals that is sequentially started after a predetermined time from the start of image formation with the first color signal is performed for each of magenta (M), cyan (C), and black (BK) by the same process as described above. This is done by the image forming unit.
それぞれの画像形成ユニットで形成された感光体ドラム上の各トナー像は、前記(Y)のトナー像のある画像領域と重畳するように順次転写され、前記中間転写ベルト401上に重ね合わせのカラートナー像が形成される。一方、転写処理終了後の前記感光体ドラム310の表面は感光体ドラムクリーニング部350で清掃され、新たな画像形成のための準備が整えられる。
Each toner image on the photosensitive drum formed by each image forming unit is sequentially transferred so as to overlap with an image area where the toner image of (Y) is overlapped, and is superimposed on the
次に、中間転写ベルト401上に形成されたカラートナー画像が転写材であるシート材(一般的には普通紙等の、所定サイズに裁断された矩形の用紙である)上に転写され、装置外に排紙されるまでの工程に絡め、装置のその他の構成につき簡単に述べる。
Next, the color toner image formed on the
中間転写ベルト401上における画像形成に対応した適宜のタイミングで、シート材Pが給紙部5の送り出し部501(511、521)に位置する給紙ローラ503(513、523)によって給紙される。
At an appropriate timing corresponding to the image formation on the
次いで、分離ローラ506、および給紙経路上に設けた複数の搬送ローラ対R1〜R7、搬送ローラ550を介して、転写部(転写領域)の手前位置に設けられているレジストローラ551に向けて搬送される。
Next, the
シート材Pは、レジストローラ551にその先端が当接された後、当該レジストローラ551の回転再開により、前記中間転写ベルト401上のカラートナー像領域と重畳するタイミングで再給紙される。シート材Pは二次転写部においてバックアップローラ410と転写ローラ510とにより中間転写ベルト401とともに押圧挟持され、この間に、中間転写ベルト401上のカラートナー画像がシート材P上に転写される。
After the leading edge of the sheet material P comes into contact with the
トナー像が転写されたシート材Pは中間転写ベルト401から分離され、搬送ベルト(不図示)により定着装置Tに向けて搬送される。
The sheet material P to which the toner image has been transferred is separated from the
定着装置Tは定着ヒータを内蔵する定着ローラT1と、定着ローラと圧接しながら回転する圧着ローラT2とを有し、画像を形成しているカラートナーは、両ローラによる加熱・加圧により溶融され、シート材P上に定着される。 The fixing device T includes a fixing roller T1 including a fixing heater and a pressure roller T2 that rotates while being in pressure contact with the fixing roller, and the color toner forming the image is melted by heating and pressing with both rollers. Then, it is fixed on the sheet material P.
定着装置Tによる定着処理終了後のシート材Pは、その下流に設けてある排紙ローラ603により搬送され、装置本体外に設けてある排紙トレイ上に排出される。
After completion of the fixing process by the fixing device T, the sheet material P is conveyed by a
一方、二次転写終了後の中間転写ベルト401の表面は、後述するクリーニング装置40によってクリーニングされ、新たなトナー像を担持する準備がなされる。
On the other hand, the surface of the
定着処理後のシート材Pは、通路切替部材601の回動位置により上下面を反転させて排出又はそのまま排出される。例えば、シート材Pの反転排出においては、定着装置Tから送り出されたシート材Pは通路切替部材601の右辺に沿って下方に案内され、ローラ602によって後端が挟持された状態とされた後、逆回転し上昇される。次いで、切替部材601の左側の辺を通って排紙ローラ603に達し、排紙ローラにより排出される。
The sheet material P after the fixing process is discharged with the upper and lower surfaces reversed depending on the rotation position of the passage switching member 601 or discharged as it is. For example, in the reverse discharge of the sheet material P, after the sheet material P sent out from the fixing device T is guided downward along the right side of the path switching member 601 and the rear end is sandwiched by the
シート材Pの両面に画像形成する場合、片面に画像が形成された定着処理後のシート材Pを前記切替部材601の右側の辺に沿って下方に導き、シート材Pの後端をローラ対605で挟持した状態で停止する。次いで、ローラ対605を逆回転させ、ガイド板Gに沿って上昇させ、複数のローラ対701、703、705を有するADU7に導いてシート材Pの反転を行う。シート材Pの第2面に対する画像形成プロセスは前述と基本的に同じであり、定着装置Tから送り出された後の排出路については前述した何れかが選択される。
When forming an image on both sides of the sheet material P, the sheet material P after the fixing process on which an image is formed on one side is guided downward along the right side of the switching member 601, and the rear end of the sheet material P is a roller pair. Stop in the state of being pinched at 605. Next, the
尚、図中P1、P2、P3は所定量のシート材Pを収納することができる用紙収納装置であり、図の手前側に引き出し可能に構成されている。 In the drawing, P1, P2, and P3 are paper storage devices that can store a predetermined amount of sheet material P, and are configured to be drawn out toward the front side of the drawing.
次に、本実施の形態に係るクリーニング装置の構成について説明する。 Next, the configuration of the cleaning device according to the present embodiment will be described.
図2は、本実施の形態に係るクリーニング装置40の一例と中間転写ベルト401の一部を拡大して示す要部拡大図である。
FIG. 2 is an enlarged view of an essential part showing an example of the
同図に示すクリーニング装置40は、中間転写ベルト401を懸架する支持ローラ405に対向配置された第1ローラ41と、回収ローラ44に対向配置された第2ローラ42、ブラシ43bが形成された無端状のベルト43を有している。尚、以降ブラシ43bが形成された無端状のベルト43をブラシベルトBBと称する。
The
図示の如く、ブラシベルトBBは、第1ローラ41と、第2ローラ42により張架されており、第1ローラ41は支持ローラ405の回転と逆方向に回転する。また、回収ローラ44は、第2ローラ42の回転と逆方向に回転する。45はスクレーパであり、46はスクリューである。
As illustrated, the brush belt BB is stretched by a
回収ローラ44は、ステンレス製で、表面粗さRzが0.1μmに形成されている。また、スクレーパ45は、例えば厚さtが0.05mmのステンレス製で、回収ローラ44にカウンタ当接されており、回収ローラ44で回収したトナーを機械的に掻き落とすようになっている。また、回収ローラ44はトナーとは逆極性の電圧が印加されている。
The
一方、中間転写ベルト401を懸架する支持ローラ405は接地されており、中間転写ベルト401上に残留したトナーは、ブラシ43bに静電的に引きつけられる構成となっている。中間転写ベルト401は、例えばポリイミド製の、体積抵抗が109Ω、表面抵抗が1011Ωのものである。
On the other hand, the
ブラシ43bは、導電性ポリエステルで形成されている。
The
図3は、本実施の形態に係るクリーニング装置40のブラシベルトBBの断面構成を示す断面模式図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a cross-sectional configuration of the brush belt BB of the
同図に示すように、本実施の形態に係るクリーニング装置40のブラシベルトBBのベルト43の断面は、第1ローラ41及び第2ローラ42に接する側である内周側に第1の基材で第1基材層43r1が形成され、この第1基材層43r1より外周側に、第1の基材よりヤング率の低い第2の基材で第2基材層43r2が形成されている。ブラシ43bは、この第2基材層43r2上に形成されている。
As shown in the drawing, the cross section of the
これらの基材としては、第1基材層43r1を形成する第1の基材は導電性ポリイミド、第2基材層43r2を形成する第2の基材は、導電剤としてのカーボンを含有させたクロロブレンゴム等が好ましい。尚、第1基材層を形成する第1の基材としては、上記の導電性の樹脂以外に、例えばアルミニウム等の金属を用いても良い。
As these base materials, the first base material that forms the first
図4は、本実施の形態に係るクリーニング装置40のその他の例と中間転写ベルト401の一部を拡大して示す要部拡大図である。同図に示すクリーニング装置は、図2に示すものと異なる部分についてのみ説明する。
FIG. 4 is an enlarged view of a main portion showing another example of the
図4に示すクリーニング装置40は、第1ローラ41及び第2ローラ42で張架されたブラシベルトBBの、ローラ間で平坦となる位置で、中間転写ベルト401から残留トナーを補集するよう配置したものであり、その他は同様である。この場合には、ベルト43の内周側に、支持ローラ405に対向して対向電極47が配置される。ベルト43の断面構成は、図3に示すものと同様である。
The
以下、実施例について説明する。 Examples will be described below.
上記図2及び図4に示すようなクリーニング装置で、第2基材層の厚み、第1ローラ41、第2ローラ42の半径の組み合わせ、回収ローラ印加電圧の異なるものを作成し、補集及び回収効率及びクリーニングの綜合的な性能の確認実験を行った。
In the cleaning device as shown in FIG. 2 and FIG. 4, a different combination of the thickness of the second base material layer, the radius of the
実験に用いた実施例は以下の10種である。各実施例の仕様を以下に記す。 The following ten examples were used in the experiment. The specifications of each example are described below.
(実施例1)
第1の基材 :導電性ポリイミド
第1の基材層の厚み :200μm
第2の基材 :クロロプレンゴム(導電剤として、カーボン含有)
第2の基材層の厚み :2mm
ブラシ材料 :導電性ポリエステル(原糸抵抗109Ω)
ブラシ線径 :約2デニール
ブラシ毛長 :5mm
回収ローラ食い込み量:1mm
回収ローラ印加電圧 :1.5kV
第1ローラ半径 :20mm
第2ローラ半径 :5mm
とし、図2に示す配置とした。
Example 1
First substrate: Conductive polyimide Thickness of first substrate layer: 200 μm
Second base material: Chloroprene rubber (contains carbon as a conductive agent)
Second base material layer thickness: 2 mm
Brush material: Conductive polyester (raw yarn resistance 10 9 Ω)
Brush wire diameter: about 2 denier Brush hair length: 5mm
Recovery roller biting amount: 1 mm
Recovery roller applied voltage: 1.5 kV
First roller radius: 20 mm
Second roller radius: 5 mm
And the arrangement shown in FIG.
(実施例2)
第2の基材層の厚み :3mm
第1ローラ半径 :30mm
第2ローラ半径 :10mm
とし、その他は実施例1と同様である。
(Example 2)
Second base material layer thickness: 3 mm
First roller radius: 30 mm
Second roller radius: 10 mm
Others are the same as in the first embodiment.
(実施例3)
第2の基材層の厚み :1mm
第1ローラ半径 :10mm
第2ローラ半径 :5mm
とし、その他は実施例1と同様である。
(Example 3)
Second substrate layer thickness: 1 mm
First roller radius: 10 mm
Second roller radius: 5 mm
Others are the same as in the first embodiment.
(実施例4)
第2の基材層の厚み :3mm
第1ローラ半径 :20mm
第2ローラ半径 :8mm
とし、その他は実施例1と同様である。
Example 4
Second base material layer thickness: 3 mm
First roller radius: 20 mm
Second roller radius: 8 mm
Others are the same as in the first embodiment.
(実施例5)
第2の基材層の厚み :2mm
第1ローラ半径 :20mm
第2ローラ半径 :5mm
とし、図4に示す配置とした。その他の条件は実施例1と同様である。
(Example 5)
Second base material layer thickness: 2 mm
First roller radius: 20 mm
Second roller radius: 5 mm
And the arrangement shown in FIG. Other conditions are the same as in the first embodiment.
(実施例6)
第2の基材層の厚み :3mm
第1ローラ半径 :10mm
第2ローラ半径 :15mm
とし、その他は実施例1と同様である。
(Example 6)
Second base material layer thickness: 3 mm
First roller radius: 10 mm
Second roller radius: 15 mm
Others are the same as in the first embodiment.
(実施例7)
回収ローラ印加電圧 :1.0kV
とし、その他は実施例1と同様である。
(Example 7)
Recovery roller applied voltage: 1.0 kV
Others are the same as in the first embodiment.
(実施例8)
回収ローラ印加電圧 :1.0kV
とし、その他は実施例2と同様である。
(Example 8)
Recovery roller applied voltage: 1.0 kV
Others are the same as in the second embodiment.
(実施例9)
回収ローラ印加電圧 :2.0kV
とし、その他は実施例1と同様である。
Example 9
Recovery roller applied voltage: 2.0 kV
Others are the same as in the first embodiment.
(実施例10)
回収ローラ印加電圧 :2.0kV
とし、その他は実施例2と同様である。
(Example 10)
Recovery roller applied voltage: 2.0 kV
Others are the same as in the second embodiment.
実験に用いた比較例は、以下の6種である。各比較例の仕様を以下に記す。 The comparative examples used in the experiment are the following six types. The specifications of each comparative example are described below.
(比較例1)
ベルトの基材 :導電性ポリイミド
ベルトの厚み :200μm
ブラシ材料 :導電性ポリエステル(原糸抵抗109Ω)
ブラシ線径及び毛長 :約2デニール、5mm
回収ローラ食い込み量:1mm
回収ローラ印加電圧 :1.5kV
第1ローラ半径 :20mm
第2ローラ半径 :5mm
とし、図2に示す配置とした。
(Comparative Example 1)
Belt base material: Conductive polyimide Belt thickness: 200 μm
Brush material: Conductive polyester (raw yarn resistance 10 9 Ω)
Brush wire diameter and hair length: about 2 denier, 5mm
Recovery roller biting amount: 1 mm
Recovery roller applied voltage: 1.5 kV
First roller radius: 20 mm
Second roller radius: 5 mm
And the arrangement shown in FIG.
(比較例2)
第1ローラ半径 :30mm
第2ローラ半径 :10mm
とし、その他は比較例1と同様である。
(Comparative Example 2)
First roller radius: 30 mm
Second roller radius: 10 mm
Others are the same as in Comparative Example 1.
(比較例3)
回収ローラ印加電圧 :1.0kV
とし、その他は比較例1と同様である。
(Comparative Example 3)
Recovery roller applied voltage: 1.0 kV
Others are the same as in Comparative Example 1.
(比較例4)
回収ローラ印加電圧 :1.0kV
とし、その他は比較例2と同様である。
(Comparative Example 4)
Recovery roller applied voltage: 1.0 kV
Others are the same as in Comparative Example 2.
(比較例5)
回収ローラ印加電圧 :2.0kV
とし、その他は比較例1と同様である。
(Comparative Example 5)
Recovery roller applied voltage: 2.0 kV
Others are the same as in Comparative Example 1.
(比較例6)
回収ローラ印加電圧 :2.0kV
とし、その他は比較例2と同様である。
(Comparative Example 6)
Recovery roller applied voltage: 2.0 kV
Others are the same as in Comparative Example 2.
なお、使用した導電性ポリイミドのヤング率は8×103MPaであり、クロロプレンゴムのヤング率は3MPaである。また、クロロプレンゴムの体積抵抗率は1×10−6Ω/cmである。 The Young's modulus of the conductive polyimide used is 8 × 10 3 MPa, and the Young's modulus of chloroprene rubber is 3 MPa. The volume resistivity of chloroprene rubber is 1 × 10 −6 Ω / cm.
以上のような仕様の実施例10種、比較例6種のブラシベルトBBについて、中間転写ベルト401からのトナー補集効率、回収ローラの回収効率、及び第2基材層の表面の、ローラ間の平坦部における状態に対する伸び率を測定した。
For the ten types of Examples and the six types of Comparative Examples of the brush belts BB, the toner collection efficiency from the
具体的には、コニカミノルタ社製のbizhub PRO C500を用いた。 Specifically, bizhub PRO C500 manufactured by Konica Minolta Co. was used.
まず、クリーニング装置の回収ローラを外した状態を作る。次に、シアントナーを用いてテストチャート画像を中間転写ベルト上に作製し、トナー画像をシート材に転写をすることなく中間転写ベルトを搬送し、ブラシベルトで補集し、このときのブラシベルトの質量を測定する。このときの質量増加量から補集したトナー質量が得られ、トナー補集効率を算出する。 First, a state in which the collection roller of the cleaning device is removed is created. Next, a test chart image is prepared on the intermediate transfer belt using cyan toner, and the intermediate transfer belt is conveyed without transferring the toner image to the sheet material, and collected by the brush belt. Measure the mass of The toner mass collected is obtained from the mass increase amount at this time, and the toner collection efficiency is calculated.
次いで、回収ローラを取り付けてブラシベルトに付着させたトナーを回収ローラで回収し、回収ローラによるトナー回収後のブラシベルトの質量を測定する。これにより、回収されたトナー質量が得られ、中間転写ベルトからブラシベルトで補集したトナー質量と、回収されたトナー質量とから回収ローラ側での回収効率が得られる。 Next, the recovery roller is attached and the toner adhered to the brush belt is recovered by the recovery roller, and the mass of the brush belt after the toner recovery by the recovery roller is measured. Thus, the collected toner mass is obtained, and the collection efficiency on the collecting roller side is obtained from the toner mass collected by the brush belt from the intermediate transfer belt and the collected toner mass.
また、伸び率は、等間隔の目盛りをベルトに付けておき、それぞれの条件下における目盛り間隔を測定して求めた。 Further, the elongation rate was obtained by measuring the interval between the scales with each interval being marked on the belt.
更に、クリーニング性能の綜合判定として、印字率20%の画像パターンを連続10000プリント実施し、中間転写ベルト上の残留トナーのすり抜けの有無、紙面上にすり抜けの発生の有無を確認した。この、紙面上にすり抜けの発生とは、中間転写ベルトから補集できなかったトナーが次のプリント時に転写されることを指すものである。 Further, as a judgment on the matching of the cleaning performance, an image pattern with a printing rate of 20% was continuously printed at 10,000, and it was confirmed whether or not residual toner on the intermediate transfer belt slipped out and whether or not slipping occurred on the paper surface. The occurrence of slip-through on the paper surface means that toner that could not be collected from the intermediate transfer belt is transferred at the time of the next printing.
この綜合判定における判定基準は、
(○):中間転写ベルト上も紙面上も、共に、すり抜け発生無し(問題なし)
(△):中間転写ベルト上には僅かにすり抜け発生有るが、
紙面上はすり抜け発生無し(実用上問題なし)
(×):中間転写ベルト上及び紙面上にすり抜け発生有り(問題あり)
とした。
The judgment criteria in this judgment are:
(○): No slippage occurred on both the intermediate transfer belt and the paper (no problem)
(△): Slight slippage occurs on the intermediate transfer belt,
No slippage on paper (no problem in practical use)
(×): Slip-on occurred on the intermediate transfer belt and on the paper surface (problem)
It was.
以下の表1に、実験結果を示す。 Table 1 below shows the experimental results.
表1に示すように、第1基材層の外周側に、第1基材層よりもヤング率の低い第2基材層を形成したベルトを用いた実施例1〜10の綜合判定は、問題なしか実用上問題なしと判定される結果が得られた。 As shown in Table 1, on the outer peripheral side of the first base material layer, the composite judgment of Examples 1 to 10 using the belt in which the second base material layer having a lower Young's modulus than the first base material layer is formed. The result was judged that there was no problem or no problem in practical use.
実施例1〜10における第2ローラ側の伸び率、即ち第2基材層の表面は、停止中のローラ間の平坦部における状態に対し、一部の実用上問題なしを除き、1.2倍以上に伸ばされた状態となっている。このことより、回収ローラ側、即ち第2ローラ側において、ブラシが形成されたヤング率の低い第2基材層の表面が、第1基材層のみの場合に比べて、より大きく伸ばされることで、ブラシ根元の密度が低くなり、ブラシ先端だけでなく根元に詰まったトナーや紙粉を高効率で回収できるためと推察される。 In Examples 1 to 10, the elongation rate on the second roller side, that is, the surface of the second base material layer is 1.2, except for some practical problems with respect to the state of the flat part between the stopped rollers. It is in a state stretched more than double. From this, the surface of the second base material layer having a low Young's modulus on which the brush is formed on the collecting roller side, that is, the second roller side is stretched more greatly than in the case of only the first base material layer. Therefore, it is assumed that the density of the brush root is reduced, and toner and paper powder clogged not only at the brush tip but also at the root can be collected with high efficiency.
また、実施例3については、第2ローラ側での伸びが、やや足りないために回収効率が、やや低下し、中間転写ベルト上に僅かなすり抜けが発生したが、紙面上はすり抜け発生する程度までは至らず、実用上問題ないレベルとなったものと推察される。 In Example 3, since the elongation on the second roller side is slightly insufficient, the collection efficiency is slightly reduced, and a slight slip occurs on the intermediate transfer belt, but the slip occurs on the paper surface. It is surmised that the level was not problematic for practical use.
実施例4については、第1ローラ側での伸びが大きく、中間転写ベルトからの補集効率が、やや低下し、中間転写ベルト上に僅かなすり抜けが発生したが、紙面上はすり抜け発生する程度までは至らず、実用上問題ないレベルとなったものと推察される。 In Example 4, the elongation on the first roller side is large, the collection efficiency from the intermediate transfer belt is slightly lowered, and a slight slip occurs on the intermediate transfer belt, but the slip occurs on the paper surface. It is surmised that the level was not problematic for practical use.
実施例6については、第1ローラ半径<第2ローラ半径であり、第1ローラ側での伸びが大きく、中間転写ベルトからの補集効率が、やや低下し、第2ローラ側での伸びが、やや足りないために回収効率が、やや低下することで、中間転写ベルト上に僅かなすり抜けが発生したが、紙面上はすり抜け発生する程度までは至らず、実用上問題ないレベルとなったものと推察される。 For Example 6, the first roller radius is smaller than the second roller radius, the elongation on the first roller side is large, the collection efficiency from the intermediate transfer belt is slightly lowered, and the elongation on the second roller side is increased. The collection efficiency decreased slightly because of a shortage, and a slight slip occurred on the intermediate transfer belt, but it did not reach the point of slipping on the paper surface, and it was at a level where there was no practical problem. It is guessed.
一方、ヤング率の高いベルトを用いた比較例1〜6は、伸び率が1.005未満であり、ブラシ根元の密度に大きな変化がなく、このため回収効率が低くなり、中間転写ベルト上及び紙面上にすり抜けが発生し、問題ありとなったと推察される。 On the other hand, in Comparative Examples 1 to 6 using a belt having a high Young's modulus, the elongation is less than 1.005, and there is no significant change in the density of the brush root. It is surmised that a slip-through occurred on the paper surface, causing a problem.
以上説明したように、内周側に第1の基材で形成された第1基材層と、この第1基材層より外周側に、第1の基材よりヤング率の低い第2の基材で形成された第2基材層とを有するベルトとし、この第2基材上にブラシを形成することにより、ブラシの根元側に入り込んだトナーの回収効率を向上させた、即ちクリーニング性能を向上させたクリーニング装置を得ることが可能となる。更に、このクリーニング装置を備えることにより、クリーニング性能の良好な画像形成装置を得ることが可能となる。 As described above, the first base material layer formed of the first base material on the inner peripheral side, and the second lower Young's modulus than the first base material on the outer peripheral side from the first base material layer. A belt having a second base material layer formed of a base material, and a brush is formed on the second base material, thereby improving the recovery efficiency of toner entering the base side of the brush, that is, cleaning performance. It is possible to obtain a cleaning device with improved resistance. Further, by providing this cleaning device, it is possible to obtain an image forming apparatus with good cleaning performance.
また、第1基材層を第2の基材よりヤング率の高い基材で形成することにより、ベルトの異常な伸びを抑制することができ、高い張力で安定した駆動が得られると共に、ヤング率の低い第2基材層への負荷が低減でき、ベルトの耐久性をも向上させることができる。 In addition, by forming the first base material layer with a base material having a higher Young's modulus than the second base material, abnormal elongation of the belt can be suppressed, and stable driving with high tension can be obtained. The load on the second base material layer having a low rate can be reduced, and the durability of the belt can also be improved.
なお、上記の実施の形態では、中間転写ベルトをクリーニングするクリーニング装置を用いて説明したが、これに限るものでなく、感光体ドラムが像担持体である場合も適用可能であるのは言うまでもない。 In the above embodiment, the cleaning device for cleaning the intermediate transfer belt has been described. However, the present invention is not limited to this, and it is needless to say that the present invention can also be applied to the case where the photosensitive drum is an image carrier. .
また、回収部を回収ローラを用いるもので説明したが、これに限るものでなく、ブラシベルトからの回収をエア吸引等を用いるものであってもよい。この場合も、回収部でのブラシ根元の密度を低下させることで、同様の効果が得られ、高い回収効率のクリーニング装置とすることができる。 Further, although the recovery unit has been described as using the recovery roller, the present invention is not limited to this, and recovery from the brush belt may be performed using air suction or the like. Also in this case, the same effect can be obtained by reducing the density of the brush base in the recovery unit, and a cleaning device with high recovery efficiency can be obtained.
1 自動原稿送り装置
2 画像読み取り部
3 画像形成部
4 ベルトユニット部
5 給紙部
6 反転排紙・再給紙部
40 クリーニング装置
41 第1ローラ
42 第2ローラ
43 ベルト
43b ブラシ
44 回収ローラ
45 スクレーパ
46 スクリュー
405 支持ローラ
401 中間転写ベルト
BB ブラシベルト
T 定着装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Automatic document feeder 2
Claims (6)
前記ベルトは、内周側に第1の基材で形成された第1基材層と、前記第1基材層より外周側に、前記第1の基材よりヤング率の低い第2の基材で形成された第2基材層と、を有することを特徴とするクリーニング装置。 In a cleaning device having a brush that is formed on an endless belt and collects toner remaining on an image carrier that carries a toner image, and a collection unit that collects toner collected by the brush,
The belt includes a first base layer formed of a first base on the inner peripheral side, and a second base having a Young's modulus lower than that of the first base on the outer peripheral side of the first base layer. And a second base material layer formed of a material.
前記クリーニング装置が稼働している際の前記ベルトと前記回収部が対向する位置における前記第2基材層は、前記クリーニング装置が停止している際の前記ローラ間における前記第2基材層に対し、1.2倍以上に伸ばされることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のクリーニング装置。 The belt is stretched by at least two rollers;
The second base material layer at a position where the belt and the collection unit face each other when the cleaning device is operating is the second base material layer between the rollers when the cleaning device is stopped. On the other hand, the cleaning device according to any one of claims 1 to 3, wherein the cleaning device is stretched 1.2 times or more.
前記クリーニング装置の稼働している際の前記ベルトと前記像担持体が対向する位置における前記第2基材層は、前記クリーニング装置が停止している際の前記ローラ間における前記第2基材層に対し、1.1倍以下に伸ばされることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載のクリーニング装置。 The belt is stretched by at least two rollers;
The second base material layer at a position where the belt and the image carrier face each other when the cleaning device is operating is the second base material layer between the rollers when the cleaning device is stopped. The cleaning device according to any one of claims 1 to 4, wherein the cleaning device is stretched to 1.1 times or less.
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