JP2010140049A - Cleaning device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、像保持体上に残留した残トナーを除去するクリーニング装置、及びこのクリーニング装置を用いた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a cleaning device that removes residual toner remaining on an image carrier and an image forming apparatus using the cleaning device.
感光体ドラム等の像保持体に形成されたトナー像を、用紙等の被転写体に転写する画像形成装置が知られている。例えば、複写機やレーザプリンタに代表される一般的な電子写真方式の画像形成装置においては、帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程及び定着工程によって画像が形成され、転写工程で像保持体に残留した転写残トナー(以下、単に残トナーと記載する。)はクリーニング工程で除去される。 2. Description of the Related Art Image forming apparatuses that transfer a toner image formed on an image carrier such as a photosensitive drum to a transfer medium such as paper are known. For example, in a general electrophotographic image forming apparatus represented by a copying machine or a laser printer, an image is formed by a charging process, an exposure process, a development process, a transfer process, and a fixing process. The transfer residual toner (hereinafter simply referred to as “remaining toner”) remaining on the toner is removed in a cleaning step.
クリーニング工程で用いられるクリーニング装置としては、ブレードで像保持体に残留した残トナーを掻き落として除去する方式が知られている。この種のクリーニング装置には、像保持体に対してブレード先端が摺動するときの微小振動に起因する異常音や、像保持体との摩擦によるブレード先端の損傷などを生じる問題があるため、これらの問題を防止するのを目的として、ブレード先端に残トナーを塞き止めるためのトナー塞き止めシートが設けられているものがある(例えば、特許文献1参照)。 As a cleaning device used in the cleaning process, a method of scraping and removing residual toner remaining on an image holding member with a blade is known. This type of cleaning device has problems such as abnormal noise caused by minute vibrations when the blade tip slides relative to the image carrier, and damage to the blade tip due to friction with the image carrier. For the purpose of preventing these problems, there is a sheet provided with a toner blocking sheet for blocking residual toner at the blade tip (see, for example, Patent Document 1).
このようなクリーニング装置によれば、トナー塞き止めシートで塞き止められた残トナーがトナー溜りを形成し、トナー溜りがブレード先端を覆うことによって、残トナーに外添されている外添剤(微粒子)が像保持体表面とブレード先端との間に介在し、潤滑剤として作用するため像保持体表面とブレード先端との摩擦が低減される。これにより、像保持体に対して摺動するブレードの微小振動が低減され、異常音やブレード先端の損傷が防止される。また、トナー溜りは像保持体と接触して像保持体を摺擦するため、像保持体に付着した付着物(放電生成物)が除去される。 According to such a cleaning device, the residual toner blocked by the toner blocking sheet forms a toner reservoir, and the toner reservoir covers the blade tip, so that the external additive is externally added to the residual toner. (Fine particles) are interposed between the image carrier surface and the blade tip and act as a lubricant, so that friction between the image carrier surface and the blade tip is reduced. Thereby, minute vibrations of the blade sliding with respect to the image carrier are reduced, and abnormal noise and damage to the blade tip are prevented. Further, since the toner reservoir comes into contact with the image carrier and rubs the image carrier, deposits (discharge products) attached to the image carrier are removed.
ところで、像保持体に形成されるトナー像の位置によって、トナー溜りに供給される残トナー量が像保持体の回転軸方向で異なるため、トナー溜りの像保持体の回転軸方向の溜り状態が異なり、像保持体に作用する残トナー圧が像保持体の回転軸方向に沿って不均一になることがある。残トナー圧が高い部分では、像保持体の摩耗が早く進行し、像保持体の回転軸方向の摩耗量の差が大きくなってしまう(すなわち、像保持体に偏摩耗が生じる)。これに対して、残トナー圧が低い部分では、像保持体に付着した放電生成物を十分に除去することができない(すなわち、十分な放電生成物除去性が確保されない。)。 By the way, the amount of residual toner supplied to the toner reservoir differs depending on the position of the toner image formed on the image holding member in the rotation axis direction of the image holding member. In contrast, the residual toner pressure acting on the image carrier may become non-uniform along the rotation axis direction of the image carrier. In the portion where the residual toner pressure is high, the wear of the image carrier progresses quickly, and the difference in the wear amount in the rotation axis direction of the image carrier becomes large (that is, uneven wear occurs in the image carrier). On the other hand, in the portion where the residual toner pressure is low, the discharge product adhering to the image carrier cannot be sufficiently removed (that is, sufficient discharge product removability is not ensured).
一方、トナー溜りの残トナー量を適正状態に保つためにトナー塞き止めシートに開口部を設けて、供給される残トナー量と排出される残トナー量とのバランスをとる技術が知られている。しかしながら、この場合には、開口部間の非開口部分から残トナーが排出されないため、トナー溜りの残トナーの像保持体の回転軸方向の溜り状態が異なり、前述のように、像保持体に作用する残トナー圧が像保持体の回転軸方向に沿って不均一になってしまう。 On the other hand, a technique is known in which an opening is provided in the toner blocking sheet in order to keep the residual toner amount in the toner pool in an appropriate state, and the balance between the supplied residual toner amount and the discharged residual toner amount is known. Yes. However, in this case, since the residual toner is not discharged from the non-opening portion between the openings, the remaining toner remaining in the toner pool differs in the direction of the rotation axis of the image holding body. The acting residual toner pressure becomes non-uniform along the rotation axis direction of the image carrier.
本発明は、上記事実を考慮して、放電生成物除去性を確保しつつ、像保持体に偏摩耗が生じるのを抑制するクリーニング装置及び、このクリーニング装置を用いた画像形成装置を提供することを目的とする。 In consideration of the above-described facts, the present invention provides a cleaning device that suppresses uneven wear on an image carrier while ensuring discharge product removability, and an image forming apparatus using the cleaning device. With the goal.
請求項1に記載のクリーニング装置は、像保持体に接触し、前記像保持体に残留した残トナーを掻き落とすクリーニングブレードと、前記クリーニングブレードよりも前記像保持体の回転方向の上流側に設けられ、前記クリーニングブレードと前記像保持体に接触し、前記クリーニングブレードで掻き落とされた前記残トナーを溜めてトナー溜りを形成するトナー溜り形成部材と、前記トナー溜りの前記像保持体の回転軸方向の残トナー量を調整することで前記像保持体に作用する残トナー圧を前記像保持体の回転軸方向に沿って均一にするトナー量調整手段と、を備え、前記トナー量調整手段は、前記トナー溜りの前記残トナーを前記像保持体の回転軸方向へ流動させるトナー流動手段であることを特徴としている。
The cleaning device according to
請求項1に記載のクリーニング装置によれば、像保持体に残留した残トナーがクリーニングブレードによって掻き落とされる。掻き落とされた残トナーがトナー溜り形成部材によって溜められてトナー溜りを形成する。トナー溜りの像保持体の回転軸方向の残トナー量がトナー量調整手段によって調整されて、像保持体に作用する残トナー圧が像保持体の回転軸方向に沿って均一となる。具体的には、トナー量調整手段であるトナー流動手段がトナー溜りの残トナーを像保持体の回転軸方向へ流動させることから、トナー溜りにおける残トナーの像保持体の回転軸方向の滞留が抑制され、残トナー圧が像保持体の回転軸方向に沿って均一となる。
これにより、像保持体から放電生成物を除去する放電生成物除去性が確保されるとともに、像保持体に偏摩耗が生じるのが抑制される。また、トナー溜りの残トナーがクリーニングブレードの潤滑剤として作用するため、クリーニングブレードの微小振動が低減され、像保持体を摺擦する時の異常音やクリーニングブレードの損傷が防止される。
According to the cleaning device of the first aspect, the residual toner remaining on the image carrier is scraped off by the cleaning blade. The residual toner scraped off is collected by a toner reservoir forming member to form a toner reservoir. The residual toner amount in the rotational axis direction of the image holding member in the toner reservoir is adjusted by the toner amount adjusting means, and the residual toner pressure acting on the image holding member becomes uniform along the rotational axis direction of the image holding member. Specifically, since the toner flow means, which is the toner amount adjusting means, causes the residual toner in the toner pool to flow in the direction of the rotation axis of the image holder, the remaining toner in the toner pool is retained in the rotation axis direction of the image holder. The residual toner pressure is suppressed and becomes uniform along the rotation axis direction of the image carrier.
As a result, discharge product removability for removing the discharge product from the image carrier is ensured, and uneven wear of the image carrier is suppressed. Further, since the toner remaining in the toner pool acts as a lubricant for the cleaning blade, minute vibrations of the cleaning blade are reduced, and abnormal noise when the image carrier is rubbed and damage to the cleaning blade are prevented.
請求項2に記載のクリーニング装置は、請求項1に記載のクリーニング装置において、前記トナー流動手段は、前記像保持体の回転軸方向に対して同一方向に傾斜し、前記トナー溜り形成部材の内面に像保持体の回転軸方向に沿って複数設けられた傾斜壁であることを特徴としている。
The cleaning device according to
請求項2に記載のクリーニング装置によれば、複数の傾斜壁によって、トナー溜りを像保持体の回転方向と反対方向に流れる残トナーの流れが像保持体の回転軸方向の流れに変わる。このような簡単な構成でトナー溜りの残トナーが像保持体の回転軸方向に流れる。 According to the cleaning device of the second aspect, the flow of the residual toner flowing in the toner reservoir in the direction opposite to the rotation direction of the image carrier is changed to the flow in the rotation axis direction of the image carrier by the plurality of inclined walls. With such a simple configuration, the toner remaining in the toner pool flows in the direction of the rotation axis of the image carrier.
請求項3に記載のクリーニング装置は、請求項1に記載のクリーニング装置において、前記トナー流動手段は、前記トナー溜りに設けられ、前記像保持体の回転軸方向に延びる螺旋状の螺旋部材であることを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, in the cleaning device of the first aspect, the toner flow means is a helical member that is provided in the toner reservoir and extends in a rotation axis direction of the image holding member. It is characterized by that.
請求項3に記載のクリーニング装置によれば、螺旋部材によって、トナー溜りを像保持体回転方向と反対方向に流れる残トナーの流れが像保持体の回転軸方向の流れに変わる。このような簡単な構成でトナー溜りの残トナーが像保持体の回転軸方向に流れる。 According to the cleaning device of the third aspect, the flow of the residual toner flowing in the toner reservoir in the direction opposite to the rotation direction of the image carrier is changed to the flow in the rotation axis direction of the image carrier by the spiral member. With such a simple configuration, the toner remaining in the toner pool flows in the direction of the rotation axis of the image carrier.
請求項4に記載のクリーニング装置は、請求項1に記載のクリーニング装置において、前記クリーニングブレードは板体であり、前記トナー溜りに位置する前記板体の端面には前記像保持体と接触する角部を残して前記像保持体の回転軸方向に沿って傾斜する傾斜面が形成されていることを特徴としている。 A cleaning device according to a fourth aspect of the present invention is the cleaning device according to the first aspect, wherein the cleaning blade is a plate, and an end surface of the plate located in the toner reservoir is in contact with the image carrier. An inclined surface that is inclined along the direction of the rotation axis of the image carrier is formed, leaving a portion.
請求項4に記載のクリーニング装置によれば、クリーニングブレードとしての板体に傾斜面が形成されていることにより、トナー溜り形成部材、板体、及び像保持体によって区画される領域(以下、便宜上トナー溜り領域と記載する。)の像保持体の回転軸方向の大きさが変わる。掻き落とされた残トナーがトナー溜りに流入すると、トナー溜りの残トナーはトナー溜り領域の小さい側から大きい側へと押圧される。これによりトナー溜りの残トナーが像保持体の回転軸方向へ流れる。すなわち、トナー溜り内の残トナーの像保持体の回転方向と反対方向の流れが、像保持体の回転軸方向への流れに変わる。このような簡単な構成でトナー溜りの残トナーが像保持体の回転軸方向に流れる。 According to the cleaning device of the fourth aspect, since the inclined surface is formed on the plate body as the cleaning blade, the region partitioned by the toner reservoir forming member, the plate body, and the image holding body (hereinafter referred to as convenience). The size of the image holding member in the rotation axis direction is changed. When the residual toner scraped off flows into the toner reservoir, the residual toner in the toner reservoir is pressed from the small side to the large side of the toner reservoir region. As a result, the residual toner in the toner pool flows in the direction of the rotation axis of the image carrier. That is, the flow of the residual toner in the toner reservoir in the direction opposite to the rotation direction of the image holding body is changed to the flow in the rotation axis direction of the image holding body. With such a simple configuration, the toner remaining in the toner pool flows in the direction of the rotation axis of the image carrier.
請求項5に記載のクリーニング装置は、請求項4に記載のクリーニング装置において、前記傾斜面が前記像保持体の回転軸方向に沿って連続していることを特徴としている。 According to a fifth aspect of the present invention, in the cleaning apparatus according to the fourth aspect, the inclined surface is continuous along the rotation axis direction of the image carrier.
請求項5に記載のクリーニング装置によれば、傾斜面を像保持体の回転軸方向に連続させることにより、トナー溜りにおける残トナーの像保持体の回転軸方向の滞留が抑制され、残トナー圧が像保持体の回転軸方向に沿って均一となる。 According to the cleaning device of the fifth aspect, the inclined surface is continued in the direction of the rotation axis of the image holding member, whereby the remaining toner in the toner reservoir in the rotation axis direction of the image holding member is suppressed, and the residual toner pressure is reduced. Becomes uniform along the rotation axis direction of the image carrier.
請求項6に記載のクリーニング装置は、請求項5に記載のクリーニング装置において、前記板体の背面には、前記板体の剛性を上げる補強板が接合されていることを特徴としている。 A cleaning device according to a sixth aspect is the cleaning device according to the fifth aspect, wherein a reinforcing plate for increasing the rigidity of the plate body is joined to the back surface of the plate body.
請求項6に記載の発明によれば、補強板によって板体の剛性が上がる。これにより、像保持体に対する板体の押圧力が像保持体の回転軸方向に均一化される。 According to the invention described in claim 6, the rigidity of the plate body is increased by the reinforcing plate. As a result, the pressing force of the plate against the image carrier is made uniform in the direction of the rotation axis of the image carrier.
請求項7に記載のクリーニング装置は、請求項1〜6のいずれか1項に記載のクリーニング装置において、前記トナー溜り形成部材に前記トナー溜りから残トナーを排出する開口を前記像保持体の回転軸方向に沿って複数配置することを特徴としている。
The cleaning device according to claim 7 is the cleaning device according to any one of
請求項7に記載のクリーニング装置によれば、トナー溜り形成部材に設けられた複数の開口によってトナー溜りから排出される残トナー量が調整される。 According to the cleaning device of the seventh aspect, the residual toner amount discharged from the toner reservoir is adjusted by the plurality of openings provided in the toner reservoir forming member.
請求項8に記載の画像形成装置は、前記像保持体にトナー像を形成するトナー像形成手段と、前記像保持体の前記トナー像を中間転写体に転写する一次転写手段と、前記中間転写体の前記トナー像を被転写体に転写する二次転写手段と、前記被転写体に前記トナー像を定着させる定着手段と、請求項1〜7のいずれか1項に記載のクリーニング装置と、を備えることを特徴としている。
9. The image forming apparatus according to
請求項8に記載の画像形成装置によれば、トナー像がトナー像形成手段によって像保持体に形成される。像保持体のトナー像が一次転写手段によって中間転写体に転写される。中間転写体のトナー像が二次転写手段によって被転写体に転写される。転写されたトナー像が定着手段によって被転写体に定着される。像保持体に残留した残トナーがクリーニング装置によって掻き落とされる。ここで、請求項1〜7のいずれか1項に記載のクリーニング装置を用いることにより、像保持体に偏摩耗が生じるのが抑制されて像保持体の長寿命化がなされる。また、放電生成物除去性が十分に確保されることから、被転写体に転写されるトナー像に画像欠陥(例えば、像流れなど)が生じるのが抑制される。
According to the image forming apparatus of the eighth aspect, the toner image is formed on the image holding member by the toner image forming unit. The toner image on the image carrier is transferred to the intermediate transfer member by the primary transfer unit. The toner image on the intermediate transfer member is transferred to the transfer member by the secondary transfer unit. The transferred toner image is fixed on the transfer medium by the fixing unit. Residual toner remaining on the image carrier is scraped off by the cleaning device. Here, by using the cleaning device according to any one of
本発明のクリーニング装置及び画像形成装置は、放電生成物除去性を確保することができるとともに、像保持体に偏摩耗が生じるのを抑制することができる。 The cleaning device and the image forming apparatus of the present invention can ensure the discharge product removability and can suppress the occurrence of uneven wear on the image carrier.
以下、本発明に係るクリーニング装置及び、このクリーニング装置を用いた画像形成装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、実施の形態を説明する前に、本発明に類似する参考形態について説明する。 Embodiments of a cleaning apparatus according to the present invention and an image forming apparatus using the cleaning apparatus will be described below with reference to the drawings. Before describing the embodiments, reference embodiments similar to the present invention will be described.
(第1の参考形態)
図1には、画像形成装置150の構成が概略的に示されている。画像形成装置150には、複数のローラ32に張架され、モータ(図示省略)の駆動により矢印E方向に搬送される無端ベルト状の中間転写体ベルト30(中間転写体の一例)が設けられている。この中間転写体ベルト30の搬送方向Eに沿って、複数の画像形成ユニット10(詳細は後述する)が配設されている。
(First reference form)
FIG. 1 schematically shows the configuration of the
本参考形態における画像形成ユニット10は、カラー画像の形成にも対応しており、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色に対応するトナー像を形成する画像形成ユニット10Y、10M、10C、10Kがそれぞれ配設されている。以下、YMCKを区別する必要がある場合は、符号の後にY、M、C、Kの何れかを付して説明し、YMCKを区別する必要が無い場合は、Y、M、C、Kを省略する。
The
各画像形成ユニット10(なお、各画像形成ユニット10の構成は同様であるので、ここでは各々の色を示す末尾の符号を省略して説明する。)は、矢印F方向に所定速度で回転するとともに、中間転写体ベルト30に接するように配設された像保持体の一例としての感光体ドラム12を備えている。
Each image forming unit 10 (note that the configuration of each
感光体ドラム12の周囲には、感光体ドラム12を帯電させるための帯電ロール13が配置されている。帯電ロール13は導電性のローラであり、その外周面が感光体ドラム12の表面に接触するようにして配設され、感光体ドラム12の回転に追従するように回転しながら、感光体ドラム12の表面を所定の電位に一様に帯電させる。
A charging roll 13 for charging the
帯電ロール13よりも感光体ドラム12の回転方向Fの下流側には、露光器14が備えられている。本参考形態の露光器14は、複数のLED(発光ダイオード)が配列されたLEDアレイを含んで構成されており、帯電ロール13により一様に帯電された感光体ドラム12へ、画像データに基づいて光ビームLを変調し、照射する。これにより、感光体ドラム12上に静電潜像が形成される。
An exposure device 14 is provided downstream of the charging roll 13 in the rotation direction F of the
また、露光器14よりも感光体ドラム12の回転方向Fの下流側には、現像器18が配設されている。現像器18から感光体ドラム12にトナーが供給され、感光体ドラム12上に形成された静電潜像が現像され、トナー像が形成される。このトナーには潤滑作用、研磨作用を備える外添剤(微粒子)などが外添されている。また、本参考形態では、トナー粒子が不定形の粉砕トナーを用いている。
Further, a developing unit 18 is disposed downstream of the exposure unit 14 in the rotation direction F of the
さらに、現像器18よりも感光体ドラム12の回転方向Fの下流側には、転写ロール16が備えられている。転写ロール16には、トナーの電荷と逆極性の電圧が印加され、感光体ドラム12上のトナーを中間転写体ベルト30上に転写させる。
Further, a transfer roll 16 is provided downstream of the developing unit 18 in the rotation direction F of the
各画像形成ユニット10により形成された互いに異なる色のトナー像は、互いに重なり合うように中間転写体ベルト30上に各々転写される。これにより、中間転写体ベルト30上にカラーのトナー像が形成される。
The toner images of different colors formed by the
ここで、転写ロール16よりも感光体ドラム12の回転方向Fの下流側には、ブレード42を備えるクリーニング装置40が配置されている。このブレード42の後述する角部42Cが感光体ドラム12の表面に接触することによって、転写ロール16で中間転写体ベルト30に転写させることができずに感光体ドラム12上に残留した転写残トナーT(以下、単に残トナーTと記載する。)が感光体ドラム12の表面から掻き落とされる(除去される)。
Here, a
一方、4つの画像形成ユニット10よりも中間転写体ベルト30の搬送方向Eの下流側には、対向する2つのローラ34、36からなる転写手段の一例としての転写装置38が配設されている。中間転写体ベルト30上に形成されたトナー像は、このローラ34、36の間に送りこまれる。そして、画像形成ユニット10に設けられた用紙トレイ39からローラ34、36の間に搬送されてきた被転写体としての用紙Pに、中間転写体ベルト30上のトナー像が転写される。
On the other hand, on the downstream side of the four
この用紙Pの搬送経路には、加圧ローラ35と加熱ローラ37とからなる定着手段の一例としての定着装置31が配設されている。定着装置31に搬送された用紙Pは、加圧ローラ35と加熱ローラ37とによって挟持搬送されることにより、用紙P上のトナーが溶融すると共に用紙Pに定着される。これにより、用紙P上に所望の画像が形成される。画像が形成された用紙Pは、画像形成ユニット10外へ排出される。
A fixing
一方、中間転写体ベルト30には、中間転写体ベルト用クリーニング装置33が配設されており、転写装置38で用紙Pに転写されずに中間転写体ベルト30上に残留した転写残トナーが、この中間転写体ベルト用クリーニング装置33によって回収される。
On the other hand, the intermediate
(クリーニング装置)
次に、クリーニング装置40を詳細に説明する。図2はクリーニング装置40の要部拡大図である。
(Cleaning device)
Next, the
図2に示すように、クリーニング装置40は箱状のハウジング47を備えている。このハウジング47は、感光体ドラム12の表面と対向する側の壁面に開口を有している。この開口の下縁部47A(感光体ドラム12の回転方向Fの上流側の縁部)にはトナー溜り形成部材の一例としてのトナー溜りシート52、及びトナー溜り形成部材の一例としてのロアシール50が固定されている。一方、ハウジング47の上部壁面47B(感光体ドラム12の回転方向Fの下流側の壁面)には固定金具46、及びブレード板金48を介して、ブレード42が固定されている。
As shown in FIG. 2, the
ブレード42は樹脂材料の一例としてのウレタンゴムを板体(本参考形態では略直方体状)として形成したものであり、先端部の角部42Cが感光体ドラム12の表面に接触している。
The
図3(A)に示されるように、ブレード42は、幅(感光体ドラム12の回転軸方向Kに沿った長さ)が感光体ドラム12の表面のトナー像形成領域の幅(感光体ドラム12の回転軸方向Kに沿った長さ)以上に設定されている。このため、ブレード42で感光体ドラム12の全面に残留する残トナーTを掻き落とすことができる。また、本参考形態では、ブレード42の材料をウレタンゴムとする構成としたが、その他の材料(例えば、イソプレンゴム、クロロプレンゴム等)であっても構わず、ブレード42を板体(略直方体状)としたが、板体であれば、例えば、先端部分が先細る形状でも屈曲部を有する形状であっても構わない。
As shown in FIG. 3A, the
このブレード42の背面42Uの基端部42B側は板状のブレード板金48の一端側に接合されている。一方、ブレード板金48の他端側は断面形状がL字状の固定金具46の一片46Aに固定されている。なお、他片46Bと上部壁面47Bとの固定方法については、特に限定しないが、ねじ止めを用いることが好ましい。これは、固定金具46の固定位置の調整にねじ止めを利用する方がブレード42の位置決め操作が容易となるからである。なお、ブレード板金48は、補強板の一例であり、ブレード42の先端部付近まで延出されている。
The
図2に示されるように、ロアシール50、及びトナー溜りシート52は、夫々の一端部50A、52A側が重ね合わされて下縁部47Aに固定されている。ロアシール50は、トナー溜りシート52よりも感光体ドラム12側に配置されており、他端部52Bが感光体ドラム12の表面に接触している。また、トナー溜りシート52は、他端部52Bがブレード42の背面42Uに接触している。
As shown in FIG. 2, the
ここで、感光体ドラム12の表面、ブレード42の先端部の端面42T、ロアシール50、及びトナー溜りシート52によって残トナーTを溜めるためのトナー溜り領域が区画される。そして、このトナー溜り領域に残トナーTが溜められることによって、感光体ドラム12の表面及びブレード42の先端部の端面42Tに接触するトナー溜りTPが形成される。
Here, the surface of the
なお、ロアシール50及びトナー溜りシート52の夫々の幅(感光体ドラム12の回転軸方向Kに沿った長さ)がブレード42の幅以上に設定されている。このため、ブレード42の先端部の角部42Cによって感光体ドラム12の表面から掻き落とされた残トナーTが確実にトナー溜り領域に溜められる。
The widths of the
また、ブレード42の回転軸方向Kの両端側には図示しない側方シールが配置されている。この側方シールはハウジング47の側板に固定されていて、ブレード42で掻き落とされトナー溜り領域に溜められた残トナーTが回転軸方向Kから漏れるのを防止することができる。
Further, side seals (not shown) are arranged on both ends of the
図2、及び図3(A)に示されるように、トナー溜りシート52には、トナー溜りTP内の残トナーTをハウジング47の内部へと排出する複数の開口54が設けられている。この開口54は、本参考形態では円形の孔とされている。なお、この開口は円形以外であってもよく、例えば、多角形、楕円形、少なくとも一部に曲線を有する形状などであってもよい。
As shown in FIG. 2 and FIG. 3A, the
図3(B)に示されるように、開口54は、トナー像形成領域内において、感光体ドラム12の回転軸方向Kと交差する(直交する)何れの線上にも存在するように配置されている。
As shown in FIG. 3B, the
なお、本参考形態では、複数の開口54が回転軸方向K方向に沿って配置されて複数列(2列)の開口列56が形成され、隣接する開口列56の夫々の開口54が回転軸方向Kにずれて配置されている。言い方を換えれば、開口54は千鳥状となるように配置されている。また、この2列の開口列56のうちの回転方向Fの上流側(又は3列以上の場合、最上流側)の開口列を便宜上、開口列56Uと記載し、回転方向Fの下流側(又は3列以上の場合、最下流側)の開口列を便宜上、開口列56Dと記載する。また、開口列56Uの開口54の少なくとも一部が、感光体ドラム12の表面とトナー溜りTPとの接触部Xの回転方向Fの上流側の端から延びる法線Mよりも回転方向Fの上流側に配置されている。
In this reference embodiment, a plurality of
また、開口54の孔径は、ブレード42の先端部の角部42Cと反対側の角部42Eから開口54の縁部までの距離Y1を図19に示される表のような関係にすることが好ましい。
Further, the hole diameter of the
図1に示されるように、ハウジング47内の下部にはブレード42等の長手方向(感光体ドラム12の回転軸方向K)に延びるオーガ60が設けられている。このオーガ60により、ブレード42によって掻き落とされた残トナーTはハウジング47の一方側に押しやられ、図示しない排出口から排出される。排出された廃トナーは別途設けられた残トナー回収装置に搬送される。
As shown in FIG. 1, an
次に、クリーニング装置40の作用を説明する。図2に示されるように、ブレード42の先端部の角部42Cが感光体ドラム12の表面に接触し、回転方向Fに回転する感光体ドラム12の表面に残留した残トナーTがブレード42の角部42Cによって掻き落とされる。掻き落とされた残トナーTがトナー溜り領域に溜められてブレード42の先端部の端面42T、及び感光体ドラム12の表面に接触するトナー溜りTPが形成される。このトナー溜りTP内の残トナーTは開口54を通ってハウジング47の内部(オーガ60側)へと排出される。トナー溜りTPの感光体ドラム12の回転軸方向Kの残トナー量が複数の開口54によって調整されて、感光体ドラム12に作用する残トナー圧が感光体ドラム12の回転軸方向Kに沿って均一となる。これにより、感光体ドラム12から放電生成物を除去する放電生成物除去性が確保されるとともに、感光体ドラム12に偏摩耗が生じるのが抑制される。結果、感光体ドラム12の表面に付着した放電生成物が水分を吸着することを起因として生じる感光体ドラム12の表面での像流れ現象(画像のかすれ、滲み等の現象)が抑制されるとともに、感光体ドラム12の長寿命化がなされる。
Next, the operation of the
また、トナー溜りTPの残トナーTがブレード42の潤滑剤として作用する(具体的には、残トナーTに外添された外添剤がブレード42の角部42Cと感光体ドラム12の表面との間に介在して潤滑剤として作用する)ため、ブレード42の微小振動が低減され、感光体ドラム12を摺擦する時の異常音やブレード42の角部42Cの損傷が防止される。
Further, the residual toner T in the toner reservoir TP acts as a lubricant for the blade 42 (specifically, an external additive externally added to the residual toner T causes the
また、開口54がトナー像形成領域内において、感光体ドラム12の回転軸方向Kと交差する(直交する)何れの線上にも存在していることから、トナー溜りシート52のトナー像形成領域内の何れの場所においてもトナー溜りTPから残トナーTが排出される。これにより、トナー溜りTPにおける残トナーTの感光体ドラム12の回転軸方向Kの滞留が抑制される。
Further, since the
また、トナー溜りTPの残トナーTは、図2に示されるように、ブレード42によって掻き落とされた残トナーTの流入と、トナー溜りTPと感光体ドラム12との接触部Xにおける摩擦力と、によって回転方向Fと反対方向の回転力を受けている。この回転力によって、トナー溜りTPの残トナーTには2列の開口列56に向かう回転方向Fと同方向の残トナーTの流れSFと、回転方向Fと反対方向の残トナーTの流れRFとが生じている。ここで、図4に示されるように、隣接する開口列56の夫々の開口54は回転軸方向Kにずれているため、これらの残トナーTの流れが開口列56付近で干渉し合い、残トナーTの流れに乱れが生じる。乱れが生じることでトナー溜りTPから残トナーTを排出する排出効率が向上するため、トナー溜りTPの残トナー量が調整される。
Further, as shown in FIG. 2, the residual toner T in the toner reservoir TP includes the inflow of the residual toner T scraped off by the
ところで、残トナーTに外添される外添剤はブレード42の角部42Cによって感光体ドラム12の表面から掻き落とされずに角部42Cをすり抜けることがある。この外添剤のすり抜け量はトナー溜りTPの残トナー量に比例するため、トナー溜りTPの回転軸方向Kの残トナー量の差が大きいと、外添剤の回転軸方向Kのすり抜け量も大きくなる。外添剤は帯電ロール13の周面に付着しやすいため、外添剤の回転軸方向Kのすり抜け量の差が大きいと、帯電ロール13に付着する外添剤の回転軸方向Kの付着量の差が大きくなり、帯電ロール13の外添剤の付着量が多い部分では感光体ドラム12に帯電不良が起きて濃度ムラなどの画像欠陥が生じることがある。これに対して、本参考形態では、トナー溜りTPの回転軸方向Kの残トナー量の差を小さくすることができるため、外添剤の回転軸方向Kのすり抜け量の差も小さくすることができる。これにより、帯電ロール13に付着する外添剤の回転軸方向Kの付着量が均一に近づくため、濃度ムラなどの画像欠陥の発生が抑制される。
Incidentally, the external additive externally added to the residual toner T may pass through the
また、トナー溜りTPの残トナーTの流れは、感光体ドラム12の表面から残トナーTを掻き落とすブレード42の先端部の端面42T側(回転方向Fの下流側)で激しく、この端面42Tから離れる側(回転方向Fの上流側)で穏やかになる。このため、トナー溜りシート52に設ける開口54がブレードの端面42Tに近いほど、掻き落とされた残トナーTはトナー溜りTPに溜められる前に開口54から排出されてしまいトナー溜りTPに十分な残トナー量が確保されない。しかし、本参考形態のように、開口列56Uの開口54の少なくとも一部が、接触部Xの回転方向Fの上流側の端から延びる法線Mよりも回転方向Fの上流側に配置される構成とすることで、トナー溜りTPに十分な残トナー量が確保される。
Further, the flow of the residual toner T in the toner reservoir TP is intense on the
なお、開口列56Uの各開口54の中心を通る中心線と、及び開口列56Dの各開口54の中心を通る中心線との距離を短くすることで、トナー溜りTPから残トナーTが効果的に排出される。これにより、トナー溜りTPの残トナーTのリフレッシュ効率が向上する。なお、開口列56Uの中心線と開口列56Dの中心線との距離を短くするには、例えば、開口列56Uと開口列56Dとの間において、感光体ドラム12の回転軸方向Kに沿った何れの線上にも開口54が存在するように開口54を配置すればよい。
The remaining toner T is effectively removed from the toner reservoir TP by shortening the distance between the center line passing through the center of each opening 54 in the
(第2の参考形態)
次に、クリーニング装置の第2の参考形態を図5に基づいて説明する。なお、第1の参考形態と同一部材については、同一符号を付して説明を省略する。
(Second reference form)
Next, a second reference embodiment of the cleaning device will be described with reference to FIG. In addition, about the same member as a 1st reference form, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
図5に示されるように、トナー溜りシート72には複数の開口74が設けられている。この開口74は、三角形状とされ、隣接する開口の頂点が互いに上下逆向きとなるように回転軸方向Kに沿って配置されて開口列76を形成している。なお、本参考形態の開口列76の開口74は、トナー像形成領域内において、感光体ドラム12の回転軸方向Kと交差する(直交する)何れの線上にも存在し、且つ感光体ドラム12の回転方向Fの上流側及び下流側の開口74の端部間(頂点と底辺との間)において、感光体ドラム12の回転軸方向Kに沿った何れの線上においても開口幅(W)の総和が一定となるように開口74が配置されている。また、この開口列76の回転方向Fの下流側の端部と、ブレード42の角部42Eとの距離(図2のY1を参照)を0.5mm以上、8mm以下とすることが好ましい。
As shown in FIG. 5, the
次に、クリーニング装置70の作用を説明する。感光体ドラム12の回転方向Fの上流側及び下流側の開口74の端部間において、感光体ドラム12の回転軸方向Kに沿った何れの線上においても開口幅の総和が一定となるように開口74が配置されていることにより、トナー溜りTPから残トナーTが効果的に排出されるためトナー溜りTPの回転軸方向Kの残トナー量が均一にさらに近づく。これにより、ブレード42の角部42Cからすり抜ける外添剤の回転軸方向Kのすり抜け量が均一に近づき、帯電ロール13に付着する外添剤の回転軸方向の付着量も均一に近づくとともに、トナー溜りTPの残トナーTのリフレッシュ効率が向上する。
Next, the operation of the
また、本参考形態のように、隣接する開口の頂点が互いに上下逆向きとなるように三角形状の開口74を配置することで、トナー溜りシート72の剛性を低下させずに、トナー溜りTPの残トナー量を均一に近づけることができる。これにより、ブレード42からすり抜ける外添剤の回転軸方向Kのすり抜け量を均一に近づけることができる。
Further, as in this reference embodiment, the
さらに、開口列76の回転方向Fの下流側の端部とブレード42の角部42Eとの距離を0.5mm未満にするとブレード42によって掻き落とされた残トナーTがトナー溜りTPに溜まる前に開口74からすぐに排出されてしまうため、トナー溜りTPの残トナーTのリフレッシュ効率が低下してしまう。また、8mmを超えるとトナー溜りTPの残トナーの流れが激しいブレード42の端面42Tから開口74が離れすぎてしまうため、トナー溜りTPからの残トナーTの排出効率が低下し、トナー溜りTPの残トナー量が増えすぎてしまう。
Further, when the distance between the downstream end portion of the
本参考形態のクリーニング装置70では、トナー溜りシート72に三角形状の開口74からなる開口列76を形成したが、本発明はこの構成に限定される必要はなく、図6に示されるように、トナー溜りシート72に平行四辺形状の開口80を回転軸方向Kに沿って配置して開口列82を形成してもよいものとする。
In the
(第1の実施形態)
次に、本発明のクリーニング装置の第1の実施形態を図7に基づいて説明する。なお、第1の参考形態と同一部材については、同一符号を付して説明を省略する。
(First embodiment)
Next, a first embodiment of the cleaning device of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, about the same member as a 1st reference form, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
図7(A)に示されるように、本実施形態のトナー溜りシート92は、第1の参考形態のトナー溜りシート52に設けられる複数の開口54の代わりとして複数の傾斜壁94を設けたものである。また、本実施形態では、トナー溜りTPの残トナー量が増えすぎると、ブレード42の背面42Uとトナー溜りシート92との接触部分が離間し、この離間部分を通ってハウジング47の内部へと残トナーTが排出されることで、トナー溜りTPの残トナー量が適当な状態に調整される、
傾斜壁94は、回転軸方向Kに対して同一方向に角度θ(本実施形態ではθ=45度)で傾斜し、トナー溜りシート92のトナー溜りTPと接触する側の面(内面)に立設されている。
As shown in FIG. 7A, the
The
また、傾斜壁94は、回転軸方向Kに沿って配置され、複数列の傾斜壁列96を形成している。なお、本実施形態では、傾斜壁列96が2列形成されており、回転方向Fの上流側の傾斜壁列が符号96Uで示され、下流側の傾斜壁列が符号96Dで示されている。また、図7(B)に示されるように、傾斜壁列96Dの各傾斜壁94の傾斜方向の延長線上に傾斜壁列96Uの各傾斜壁94が配置されている。
Further, the
本実施形態では、ブレード42の角部42Eと、傾斜壁列96Dの各傾斜壁94の回転方向Fの上流側の各端部を結ぶ直線N(図7中では一点鎖線)との距離Y2が0.5mmに設定されている。
In the present embodiment, a distance Y2 between a
次に、クリーニング装置90の作用を説明する。図7(B)に示されるように、トナー溜りTPを回転方向Fと反対方向に流れる残トナーTの流れRFが、複数の傾斜壁94によって、回転軸方向Kの流れに変わる。すなわち、トナー溜りTPの残トナーTが回転軸方向Kへ流動する。これにより、トナー溜りTPにおける残トナーTの回転軸方向Kの滞留が抑制され、トナー溜りTPの回転軸方向Kの残トナー量が調整されて、感光体ドラム12に作用する残トナー圧が回転軸方向Kに沿って均一となる。結果、感光体ドラム12から放電生成物を除去する放電生成物除去性が確保されて感光体ドラム12の表面での像流れ現象が抑制されるとともに、感光体ドラム12に偏摩耗が生じるのが抑制されて感光体ドラム12の長寿命化がなされる。
Next, the operation of the
また、本実施形態のクリーニング装置90によれば、このような簡単な構成でトナー溜りTPの残トナーTが回転軸方向Kに流れる。
Further, according to the
ここで、感光体ドラム12から残トナーTを掻き落とすブレード42の先端部の端面42T付近では、残トナーTの流れが激しいことから、傾斜壁列96Dの各傾斜壁94の回転方向Fの上流側の各端部を端面42Tに近づけることで、効果的に残トナーTの流れRFを回転軸方向Kの流れに変えられる。特に、距離Y2が0.5mm以下となる位置に傾斜壁94が配置されることが好ましい。
Here, the flow of the residual toner T is intense in the vicinity of the
なお、本実施形態では、角度θを45度に設定したが、本発明はこの構成に限定される必要はなく、図7に示されるように、角度θはトナー溜りTPの残トナーTの流れRFを回転軸方向K方向の流れに変えることができる角度であればよいものとする。 In this embodiment, the angle θ is set to 45 degrees. However, the present invention is not limited to this configuration, and the angle θ is the flow of the remaining toner T in the toner reservoir TP as shown in FIG. Any angle that can change RF into a flow in the direction K of the rotation axis is acceptable.
なお、本実施形態では、傾斜壁94によって形成される傾斜壁列96を2列設ける構成としたが、本発明はこの構成に限定される必要はなく、図8に示されるように傾斜壁列が1列であってもよく、3列以上であってもよいものとする。
In the present embodiment, two
(第2の実施形態)
次に、本発明のクリーニング装置の第2の実施形態を図9に基づいて説明する。なお、第1の参考形態と同一部材については、同一符号を付して説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the cleaning device of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, about the same member as a 1st reference form, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
図9(B)に示されるように、本実施形態のトナー溜りシート102は、第1の参考形態のトナー溜りシート52のように開口54が形成されていない。
As shown in FIG. 9B, the
図9(A)に示されるように、本実施形態のブレード104は、第1の参考形態のブレード42とほぼ同様の形状を有するため、ブレード104の各部位を、ブレード42の各部位に対応させて、基端部を符号104B、端面を符号104T、背面を符号104U、感光体ドラム12の表面と接触する角部を符号104Cと記載する。
As shown in FIG. 9A, the
本実施形態では、トナー溜りTP内の残トナー量が増えすぎると、ブレード104の背面104Uとトナー溜りシート102との接触部分が離間し、この離間部分を通ってハウジング47の内部へと残トナーTが排出されることで、トナー溜りTPの残トナー量が適当な状態に調整される、
図9(A)に示されるように、ブレード104の端面104Tは、角部104Cを残して、ブレード104の背面側から見て、三角形状(すなわち、三角柱状)に切り欠かれている。この切り欠きによって、ブレード104の先端部に回転軸方向Kに沿って傾斜する傾斜面106と、傾斜面106と端面104Tとを連結する側面104Gとが形成されている。また、この傾斜面106は回転軸方向Kに沿って連続している。なお、以下、傾斜面106と背面104Uとの境界線を符号Zで示す。
In the present embodiment, when the amount of residual toner in the toner reservoir TP increases too much, the contact portion between the
As shown in FIG. 9A, the
次に、クリーニング装置100の作用を説明する。ブレード104の傾斜面106(境界線Z)が回転軸方向Kに沿って傾斜していることにより、トナー溜りシート102、ロアシール50、ブレード104の端面104T、及び感光体ドラム12の表面によって区画されるトナー溜り領域の回転軸方向Kの大きさが変わる。ここで、感光体ドラム12の表面からブレード104の角部104Cによって掻き落とされた残トナーTがトナー溜りTPに流入すると、トナー溜りTPの残トナーTはトナー溜り領域の小さい側から大きい側へと押圧される。これによりトナー溜りTPの残トナーTが回転軸方向Kへ流れる。すなわち、トナー溜りTPの残トナーTの回転方向Fと反対方向の流れRFが、回転軸方向Kへの流れに変わる。これにより、トナー溜りTPにおける残トナーTの回転軸方向Kの滞留が抑制され、トナー溜りTPの回転軸方向Kの残トナー量が調整されて、感光体ドラム12に作用する残トナー圧が回転軸方向Kに沿って均一となる。結果、感光体ドラム12から放電生成物を除去する放電生成物除去性が確保されて感光体ドラム12の表面での像流れ現象が抑制されるとともに、感光体ドラム12に偏摩耗が生じるのが抑制されて感光体ドラム12の長寿命化がなされる。
Next, the operation of the
また、本実施形態のクリーニング装置100によれば、このような簡単な構成でトナー溜りTPの残トナーTが回転軸方向Kに流れる。
Further, according to the
また、境界線Zが回転軸方向Kに連続していることから、トナー溜りTPの残トナーTの回転軸方向Kの流れが途中で途切れることなく付与されるため、トナー溜りTPにおける残トナーTの回転軸方向Kの滞留が効果的に抑制される
本実施形態では、ブレード104の端面104Tを切り欠いて傾斜面106と側面104Gを形成したが、本発明はこの構成に限定される必要はなく、図10(A)、(B)に示されるように、側面104Gを形成せずに、回転軸方向Kに沿って傾斜するとともにブレード104の厚み方向にも傾斜する傾斜面108が形成されるように端面104Tを切り欠いてもよいものとする。この場合には、ブレード104に傾斜面106と側面104Gとを形成する場合よりも切り欠きによるブレード104の先端部の剛性低下が少ない。
Further, since the boundary line Z is continuous in the rotation axis direction K, the flow of the residual toner T in the toner reservoir TP is applied without interruption in the middle, so the residual toner T in the toner reservoir TP. In this embodiment, the
また、上述の実施形態では、傾斜面108(境界線Z)が回転軸方向Kに沿って連続する構成としているが、本発明はこの構成に限定される必要はなく、図11に示すように、境界線Zがブレード104の回転軸方向Kの中央付近から両外側に向かって回転軸方向Kに対して傾斜する構成としてもよいものとする。ただし、図12に示すように、境界線Zが回転軸方向Kに沿って2箇所以上不連続な部分を有する傾斜面112をブレード104の端面104Tに形成すると、トナー溜りTPの残トナーTの滞留を助長してしまうため、境界線Zが2箇所以上不連続な部分を有するのは好ましくない。なお、このトナー溜りTPの残トナーTが滞留する部分に対応するトナー溜りシート102の部位に残トナーTを排出するための排出部(例えば、開口など)を設ければトナー溜りTPの残トナーTの滞留が解消される。
In the above-described embodiment, the inclined surface 108 (boundary line Z) is configured to be continuous along the rotation axis direction K. However, the present invention is not limited to this configuration, and as illustrated in FIG. The boundary line Z may be inclined with respect to the rotation axis direction K from the vicinity of the center of the rotation axis direction K of the
ところで、本実施形態のようにブレード104の端面104Tを切り欠くことでブレード104の先端部の剛性が低下し、角部104Cの感光体ドラム12への押圧力が回転軸方向Kで不均一になり、十分な残トナーTの掻き落とし性が確保できないことがある。このような場合には、ブレード板金48の形状を調整することでブレード104の先端部の剛性を補い、先端部の角部104Cの感光体ドラム12への押圧力を回転軸方向Kで均一に近づけることができる。以下に詳細を示す。
By the way, the
ブレード板金48は、ブレード104の先端部の角部104Cが感光体ドラム12の表面を押圧する押圧力を調整可能な部材である。本実施形態のように、ブレード104の端面104Tに切り欠きを形成する場合には、ブレード104の先端部の剛性が回転軸方向Kで変位する(異なる)ため、この変位の割合に応じてブレード板金48の回転軸方向Kの押圧力を調整することが好ましい。例えば、前述した傾斜面108を有するブレード104の角部104Cの感光体ドラム12の表面に対する押圧力を回転軸方向Kに均一に近づける手段の一例として、ブレード板金48の一端部の形状を図13(A)、(B)に示される形状とするものがある。これは、ブレード104の先端部の厚みTが減少するのに比例して、ブレード104の端面104Tとブレード板金48の一端との距離Y3が減少するようにブレード板金48の一端側の形状を調整することで、回転軸方向Kでのブレード104の押圧力を均一に近づけることができるためである。
The
また、その他の例として、図11に示される傾斜面110を有するブレード104の場合には、ブレード板金48の一端部の形状を図14(A)、(B)に示される形状のものとする。これは、ブレード104の先端部の回転軸方向Kの両端側の厚みを中央部分の厚みより薄くすることで、中央部分から両端側へ残トナーTが流れるため、距離Y3が同じ場合には、厚みの厚い中央部分の押圧力が厚みの薄い両端側より強く、感光体ドラム12の摩耗(膜べり)も早く進行することになる。そこで、ブレード板金48の形状を中央部分よりも両端側に向かって距離Y3が減少する形状とすることにより、ブレード104の押圧力が低減され、ブレード104の押圧力を回転軸方向Kで均一に近づけることができ、感光体ドラム12の摩耗を回転軸方向Kでほぼ均一に進行させられる。
As another example, in the case of the
(第3の実施形態)
次に、本発明のクリーニング装置の第3の実施形態を図15に基づいて説明する。なお、第1の参考形態と同一部材については、同一符号を付して説明を省略する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the cleaning device of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, about the same member as a 1st reference form, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
図15に示されるように、本実施形態のトナー溜りシート122は、第1の参考形態のトナー溜りシート52のように開口54が形成されていない。また、本実施形態では、トナー溜りTP内の残トナー量が増えすぎると、ブレード42の背面42Uとトナー溜りシート122との接触部分が離間し、この離間部分を通ってハウジング47の内部へと残トナーTが排出されることで、トナー溜りTPの残トナー量が適当な状態に調整される、
トナー溜りTPには、回転軸方向Kに延びる螺旋状の螺旋部材124が設けられている。この螺旋部材124は、本実施形態ではコイルばね状とされ、軸方向の両端部分に設けられた係合部(図示省略)が、ハウジング47の回転軸方向Kの両内壁面に設けられた被係合部(図示省略)に係合されている。
As shown in FIG. 15, the
The toner reservoir TP is provided with a
次に、クリーニング装置120の作用を説明する。トナー溜りTPを回転方向Fと反対方向に流れる残トナーTの流れ(RF)が、螺旋部材124によって、回転軸方向Kの流れに変わる。すなわち、トナー溜りTPの残トナーTが回転軸方向Kへ流動する。これにより、トナー溜りTPにおける残トナーTの回転軸方向Kの滞留が抑制され、トナー溜りTPの回転軸方向Kの残トナー量が調整されて、感光体ドラム12に作用する残トナー圧が回転軸方向Kに沿って均一となる。結果、感光体ドラム12から放電生成物を除去する放電生成物除去性が確保されて感光体ドラム12の表面での像流れ現象が抑制されるとともに、感光体ドラム12に偏摩耗が生じるのが抑制されて感光体ドラム12の長寿命化がなされる。
Next, the operation of the
また、本実施形態のクリーニング装置120によれば、このような簡単な構成でトナー溜りTPの残トナーTが回転軸方向Kに流れる。
Further, according to the
また、この螺旋部材124は、ブレード42の端面42Tの近くに配置することが好ましく、具体的には、螺旋部材124の回転方向Fの上端部分とブレード42の角部42Cとの距離(図7(A)のY2参照)が0.5mm以内となる位置に配置することが好ましい。これは、感光体ドラム12から残トナーTを掻き落とすブレード42の先端部の端面42T付近で残トナーTの流れが激しいことから、螺旋部材124の回転方向Fの上端部分を端面104Tに近づけることで、効果的に残トナーTの回転方向Fと反対方向の流れを回転軸方向Kの流れに変えられる。
The
本実施形態では、螺旋部材124をコイルばね状とする構成としたが、本発明はこの構成に限定される必要はなく、螺旋部材は外周面に螺旋状の溝を備える軸体とする構成としてもよいものとする。
In the present embodiment, the
第1〜第3の実施形態では、中間転写体ベルト30から転写残トナーを除去するのに中間転写体ベルト用クリーニング装置33を用いているが、本発明はこの構成に限定される必要はなく、中間転写体ベルト用クリーニング装置33の代わりに本発明に係る第1〜第3の実施形態のクリーニング装置を用いる構成としてもよいものとする。
In the first to third embodiments, the intermediate transfer
また、第1〜第3の実施形態のクリーニング装置は、濃淡画像を数百枚単位でプリントするような画像形成装置に用いることで、より本発明の効果を発揮する。これは、このような画像形成装置は、トナー溜りTPの回転軸方向Kの残トナー量の差が大きくなりやすいからである。 In addition, the cleaning devices according to the first to third embodiments exhibit the effects of the present invention more when used in an image forming apparatus that prints a grayscale image in units of several hundred sheets. This is because in such an image forming apparatus, the difference in residual toner amount in the rotation axis direction K of the toner reservoir TP tends to be large.
さらに、第1〜第3の実施形態のクリーニング装置は、トナーに重合トナーを用いた画像形成装置に用いることで、より本発明の効果を発揮する。これは、重合トナーはトナー粒子の径が均一に近いため、トナー溜りTPで長期に亘って滞在すると重合トナー同士がパッキングする虞があるが、第1〜第3の実施形態のクリーニング装置であればトナー溜りTPの残トナーTが回転軸方向K方向に滞留するのが抑制されるため、パッキング等が防止される。 Furthermore, the cleaning device according to the first to third embodiments exhibits the effect of the present invention more when used in an image forming apparatus using polymerized toner as the toner. This is because the toner particles of the polymerized toner are almost uniform in diameter, and the polymerized toner may be packed when staying in the toner reservoir TP for a long period of time. However, the cleaning devices of the first to third embodiments may be used. For example, the remaining toner T in the toner reservoir TP is prevented from staying in the direction K of the rotation axis, so that packing or the like is prevented.
またさらに、第1〜第3の実施形態のクリーニング装置は、感光体ドラム12に低摩耗感光体ドラムを用いた画像形成装置に用いることで、より本発明の効果を発揮する。これは、低摩耗感光体ドラムには表面に削れにくい保護層が設けられていることから、ブレードによる放電生成物の除去が十分でなく、トナー溜りTPの残トナー量が顕著に外添剤のすり抜け量の差に結びつきやすいが、第1〜第3の実施形態のクリーニング装置であれば、トナー溜りTPの回転軸方向Kの残トナー量を均一に近づけられるため、これらの問題が解消される。
Furthermore, the cleaning device according to the first to third embodiments is more effective when used in an image forming apparatus using a low-abrasion photosensitive drum as the
そして、第1〜第3の実施形態のクリーニング装置では、トナー溜りシートに開口を形成しない構成としたが、本発明はこの構成に限定される必要はなく、トナー溜りシートに残トナーTを排出するための開口を形成してもよいものとする。この場合には、トナー溜りシートの非開口部分で残トナーTが滞留しても、トナー溜りTPの残トナーTは回転軸方向Kに流れることから、トナー溜りTPにおける残トナーTの回転軸方向Kの滞留が抑制される。 In the cleaning devices of the first to third embodiments, the toner reservoir sheet is not formed with an opening. However, the present invention is not limited to this configuration, and the residual toner T is discharged to the toner reservoir sheet. An opening may be formed for this purpose. In this case, even if the residual toner T stays in the non-opening portion of the toner reservoir sheet, the residual toner T in the toner reservoir TP flows in the rotational axis direction K. Therefore, the rotational axis direction of the residual toner T in the toner reservoir TP The retention of K is suppressed.
以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、これらの実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲がこれらの実施形態に限定されないことは言うまでもない。 The embodiments of the present invention have been described above with reference to the embodiments. However, these embodiments are merely examples, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. It goes without saying that the scope of rights of the present invention is not limited to these embodiments.
(試験例)
次に、本発明の効果を確かめるために実施した試験例について説明する。
(Test example)
Next, test examples carried out to confirm the effects of the present invention will be described.
試験には、本発明の第1の参考形態のクリーニング装置を備える画像形成装置(以下、参考例)、及び比較例のクリーニング装置を備えた画像形成装置(以下、比較例)を用いた。この比較例のクリーニング装置は、図16に示されるブレード200を備えており、このブレード200は長手方向(矢印K方向)に複数の開口202を備えている。なお、ブレード200の長手方向の中央側の開口202Cは両端側の開口202Eよりも開口面積が大きく設定され、且つ幅方向(矢印F方向)の位置が開口202Eに対してずれている。
For the test, an image forming apparatus (hereinafter referred to as a reference example) provided with the cleaning device of the first reference embodiment of the present invention and an image forming apparatus (hereinafter referred to as a comparative example) provided with a cleaning device of a comparative example were used. The cleaning device of this comparative example includes a
これらの供試画像形成装置のプリントテストを1000回実施(感光体ドラムを1000回転)し、感光体ドラムに生じる摩耗を測定し、その摩耗差(偏摩耗)について評価し、結果を図17に示した。なお、本試験のみ、本発明の第1の実施形態に係るクリーニング装置を備える画像形成装置(以下、実施例)についても評価を行った。 A print test of these test image forming apparatuses was performed 1000 times (photosensitive drum rotated 1000 times), the wear generated on the photoconductive drum was measured, the wear difference (uneven wear) was evaluated, and the result is shown in FIG. Indicated. Note that only in this test, an image forming apparatus (hereinafter referred to as an example) provided with the cleaning device according to the first embodiment of the present invention was also evaluated.
次に、これらの供試画像形成装置を用いたプリントテストを実施しハーフトーン画像の評価を行った。試験条件としては、高温多湿(環境温度25°C、環境湿度80%RH)、及び低温低湿(環境温度10°C、環境湿度20%RH)で夫々試験を行った。結果を○、△、×で評価し、図18中に示した。なお、○が問題ないレベルであることを指し、△が許容できるレベルであることを指し、×が許容できないレベルであることを指すものとする。
Next, a halftone image was evaluated by performing a print test using these test image forming apparatuses. As test conditions, high temperature and high humidity (environmental temperature 25 ° C.,
そして、参考例の画像形成装置を用いて画像欠陥(Delition)レベルを評価した。評価条件は、高温多湿条件下で5kpv(5万枚)運転後8時間放置し、画像密度30%のハーフトーン画像をサンプリングして白抜けレベルを評価するものであり、この試験条件に対して参考例の孔径と、ブレードの先端部(の角部)から孔の上端部までの距離(図2のY1参照)とを変化させた。このときの評価結果を図19に示す。なお、○が問題ないレベルであることを指し、△が許容できるレベルであることを指し、×が許容できないレベルであることを指すものとする。 Then, the image defect level was evaluated using the image forming apparatus of the reference example. The evaluation condition is that the sample is left for 8 hours after operating at 5 kpv (50,000 sheets) under a high temperature and high humidity condition, and a halftone image with an image density of 30% is sampled to evaluate the blanking level. The hole diameter of the reference example and the distance (see Y1 in FIG. 2) from the tip (the corner) of the blade to the upper end of the hole were changed. The evaluation results at this time are shown in FIG. It should be noted that “◯” indicates that there is no problem, “Δ” indicates that the level is acceptable, and “x” indicates that the level is not acceptable.
摩耗試験の結果によれば、図17に示されるように、参考例及び実施例の夫々の摩耗差が比較例よりも優れていることが分かる。また、ハーフトーン画像の評価結果によれば、図18に示されるように、比較例では、高温多湿条件下においてハーフトーン画像に白抜けが発生し、低温低湿条件下では、帯電異常による濃度ムラが発生している。これに対して参考例は、全項目が問題ないレベルであることから、参考例が比較例よりも優れていることが分かる。さらに、画像欠陥レベルの評価によれば、図19に示されるように、孔径を大きくするとトナー溜りの残トナーの量が減少して、放電生成物除去性が低下することが分かる。これに対してブレードの先端部(の角部)と孔の縁部との距離を離すことでトナー溜りの残トナーの量が増加するため、孔径を大きくすることが可能となる。 According to the result of the wear test, as shown in FIG. 17, it can be seen that the wear difference in each of the reference example and the example is superior to that of the comparative example. Further, according to the evaluation result of the halftone image, as shown in FIG. 18, in the comparative example, white spots occur in the halftone image under the high temperature and high humidity condition, and the density unevenness due to the charging abnormality occurs under the low temperature and low humidity condition. Has occurred. On the other hand, in the reference example, since all the items are at a level with no problem, it is understood that the reference example is superior to the comparative example. Further, according to the evaluation of the image defect level, as shown in FIG. 19, it can be seen that when the hole diameter is increased, the amount of residual toner in the toner reservoir is reduced and the discharge product removability is lowered. On the other hand, since the amount of residual toner in the toner pool increases by increasing the distance between the tip (the corner) of the blade and the edge of the hole, the hole diameter can be increased.
12 感光体ドラム(像保持体)
40 クリーニング装置
42 ブレード(クリーニングブレード)
42C 角部
42U 背面
42T 端面
48 ブレード板金(補強板)
52 トナー溜りシート(トナー溜り形成部材)
54 開口
56 開口列
70 クリーニング装置
72 トナー溜りシート(トナー溜り形成部材)
74 開口
76 開口列
80 開口
82 開口列
90 クリーニング装置
92 トナー溜りシート(トナー溜り形成部材)
94 傾斜壁
100 クリーニング装置
102 トナー溜りシート(トナー溜り形成部材)
104 ブレード(クリーニングブレード)
104C 角部
104U 背面
104T 端面
106 傾斜面
108 傾斜面
110 傾斜面
112 トナー溜りシート(トナー溜り形成部材)
120 クリーニング装置
122 トナー溜りシート(トナー溜り形成部材)
124 螺旋部材
150 画像形成装置
F 回転方向
K 回転軸方向
T 残トナー
X 接触部
TP トナー溜り
12 Photosensitive drum (image carrier)
40
52 toner reservoir sheet (toner reservoir forming member)
54
74
94
104 Blade (cleaning blade)
120
124
Claims (8)
前記クリーニングブレードよりも前記像保持体の回転方向の上流側に設けられ、前記クリーニングブレードと前記像保持体に接触し、前記クリーニングブレードで掻き落とされた前記残トナーを溜めてトナー溜りを形成するトナー溜り形成部材と、
前記トナー溜りの前記像保持体の回転軸方向の残トナー量を調整することで前記像保持体に作用する残トナー圧を前記像保持体の回転軸方向に沿って均一にするトナー量調整手段と、
を備え、
前記トナー量調整手段は、前記トナー溜りの前記残トナーを前記像保持体の回転軸方向へ流動させるトナー流動手段であることを特徴とするクリーニング装置。 A cleaning blade that contacts the image carrier and scrapes off residual toner remaining on the image carrier;
Provided upstream of the cleaning blade in the rotational direction of the image carrier, contacts the cleaning blade and the image carrier, and accumulates the residual toner scraped off by the cleaning blade to form a toner reservoir. A toner reservoir forming member;
Toner amount adjusting means for making the residual toner pressure acting on the image holding member uniform along the rotating shaft direction of the image holding member by adjusting the residual toner amount in the rotating shaft direction of the image holding member of the toner reservoir When,
With
The cleaning apparatus according to claim 1, wherein the toner amount adjusting means is a toner flow means for causing the remaining toner in the toner reservoir to flow in a rotation axis direction of the image holding member.
前記像保持体の前記トナー像を中間転写体に転写する一次転写手段と、
前記中間転写体の前記トナー像を被転写体に転写する二次転写手段と、
前記被転写体に前記トナー像を定着させる定着手段と、
請求項1〜7のいずれか1項に記載のクリーニング装置と
を備えることを特徴とする画像形成装置。 Toner image forming means for forming a toner image on the image carrier;
Primary transfer means for transferring the toner image of the image carrier to an intermediate transfer member;
Secondary transfer means for transferring the toner image of the intermediate transfer member to a transfer target;
Fixing means for fixing the toner image to the transfer target;
An image forming apparatus comprising: the cleaning device according to claim 1.
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