JP2011043598A - クリーニング装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】配置場所にかかわらず、潤滑剤を転写ベルトに安定して供給する貯留部を形成し得るクリーニング装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】回転する像担持体B上の残留トナーを除去するクリーニング装置50において、クリーニング装置50は、トナー像転写位置よりも像担持体Bの回転方向下流側に配置され、像担持体B上の残留トナーを除去するブレード1及びローラ2と、ローラ2上に付着するトナーを除去するスクレーパ3と、ブレード1及びローラ2によって除去された残留トナーの移動を規制する第1規制部4と、を備え、第1規制部4は、ブレード1よりも像担持体Bの回転方向上流側であって、かつ、ローラ2及びスクレーパ3よりも像担持体Bの回転方向下流側に配置され、更に、像担持体Bとの間に一定領域を設けて対面して配置されることにより、一定領域に残留トナーを貯留する貯留部Sを形成するクリーニング装置50とする。
【選択図】図2
【解決手段】回転する像担持体B上の残留トナーを除去するクリーニング装置50において、クリーニング装置50は、トナー像転写位置よりも像担持体Bの回転方向下流側に配置され、像担持体B上の残留トナーを除去するブレード1及びローラ2と、ローラ2上に付着するトナーを除去するスクレーパ3と、ブレード1及びローラ2によって除去された残留トナーの移動を規制する第1規制部4と、を備え、第1規制部4は、ブレード1よりも像担持体Bの回転方向上流側であって、かつ、ローラ2及びスクレーパ3よりも像担持体Bの回転方向下流側に配置され、更に、像担持体Bとの間に一定領域を設けて対面して配置されることにより、一定領域に残留トナーを貯留する貯留部Sを形成するクリーニング装置50とする。
【選択図】図2
Description
本発明は、クリーニング装置及び画像形成装置に関する。
カラーの画像形成装置では、YMCKの各色のトナー像が転写ベルトに転写され(一次転写)、転写ベルトから更に用紙に転写される(二次転写)。
トナー像が用紙に転写された後の転写ベルト上には、二次転写されずに残った残留トナーが存在する。この残留トナーを除去するため、二次転写位置よりも転写ベルトの回転方向下流側にクリーニング装置が設置される。
クリーニング装置は一般に、ブレード、ブラシ、ローラ等を備えて構成され、これらを用いて転写ベルト上の残留トナーを除去する。中でもブレードは、転写ベルト上の残留トナーを直接的かつ物理的に剥ぎ取るため、近年注目されている重要な構成部品である。ブレード又はブレード周辺の構成については、下記で述べるいくつかの従来技術がある。
特許文献1によれば、ブレードと転写ベルトとが接触する接触部付近の一定領域にトナーを常時堆積(貯留)させ、貯留されたトナーによりブレードと転写ベルトとの摩擦力を低減させる構成を備えたクリーニング装置が開示されている(特許文献1参照)。
なお、ブレードと転写ベルトとの摩擦力が大きいとブレード又は転写ベルトの磨耗が激しく、短い期間でこれらを交換しなければならない。また、ブレードめくれやフィルミング(トナーの拭き残し)が生じる場合があり、これにより画質が著しく低下する。
なお、ブレードと転写ベルトとの摩擦力が大きいとブレード又は転写ベルトの磨耗が激しく、短い期間でこれらを交換しなければならない。また、ブレードめくれやフィルミング(トナーの拭き残し)が生じる場合があり、これにより画質が著しく低下する。
特許文献2によれば、ブレードによって除去したトナーの一部を貯留部により貯留し、貯留されたトナーを転写ベルトに供給することで、ブレードめくれ等を防止する構成としたクリーニング装置が開示されている(特許文献2参照)。
特許文献3によれば、ブレードによって除去したトナーの移動を規制部材で規制し、トナーを転写ベルト上に常時接触させることで、ブレードめくれ等を防止する構成としたクリーニング装置が開示されている(特許文献3参照)。
特許文献4によれば、ブレードによって除去したトナーをトナーガイド部材やトナー排出規制部材によってトナーを貯留する空間を形成し、トナーをブレードと転写ベルトとの圧接部に常時供給することで、ブレードめくれ等を防止する構成としたクリーニング装置が開示されている(特許文献4参照)。
特許文献1〜4のクリーニング装置によれば、何れも、ブレードよりも転写ベルトの回転方向上流側に残留トナーを貯留する構成を備えている。貯留されたトナーは回転する転写ベルトと摺擦し、トナーを介して潤滑剤を転写ベルトに供給することができる。転写ベルト上に潤滑剤が供給されると、ブレード又は転写ベルトの磨耗が低減される。また、転写ベルトのフィルミングやブレードめくれが生じ難くなる。
しかし、特許文献1〜4のクリーニング装置では、画像形成装置内における配置場所や残留トナーの量によって、貯留されたトナーが転写ベルトと摺擦しない場合がある。
図7A、図8Aを参照して、クリーニング装置におけるブレード周辺の構成について説明する。また、図7B、図8Bを参照して、トナー量と接触幅、及び、トナー量とトナー圧力の関係を示すグラフについて説明する。
図7A、図8Aに示すように、ブレード周辺は、ブレード11、ローラ12、スクレーパ13、転写ベルトB1等により構成される。
また、ブレード11とローラ12との間であって、ブレード11よりも転写ベルトB1の回転方向上流側に、トナーが貯留する貯留部S1が形成される。
また、ブレード11とローラ12との間であって、ブレード11よりも転写ベルトB1の回転方向上流側に、トナーが貯留する貯留部S1が形成される。
図7Aでは、転写ベルトB1が垂直方向となる場所に貯留部S1が形成されている。
図7Bを参照すると、貯留されるトナー量が増加するにつれて、トナーと転写ベルトB1とが接触する接触幅は大きくなる。接触幅が大きくなれば、潤滑剤を転写ベルトB1に十分に供給することができる。その一方で、貯留されるトナー量が増加し過ぎると、ブレード11にかかるトナー圧力が大きくなり、これによりクリーニング不良が生じる。これらのことから、貯留されるトナー量の適正範囲は、図7Bの許容幅W1となる。
図7Bを参照すると、貯留されるトナー量が増加するにつれて、トナーと転写ベルトB1とが接触する接触幅は大きくなる。接触幅が大きくなれば、潤滑剤を転写ベルトB1に十分に供給することができる。その一方で、貯留されるトナー量が増加し過ぎると、ブレード11にかかるトナー圧力が大きくなり、これによりクリーニング不良が生じる。これらのことから、貯留されるトナー量の適正範囲は、図7Bの許容幅W1となる。
図8Aでは、転写ベルトB1が垂直方向に対して45°傾いている場所に貯留部S1が形成されている。なお、図8Aに示すように、転写ベルトB1が45°傾いている場所にブレード11やローラ12等(クリーニング装置)を配置するメリットとしては、画像形成装置の小型化を実現することができる点が挙げられる。
図8Bを参照すると、貯留されるトナー量が一定量以上となるまで、転写ベルトB1と接触する接触幅はほぼ0である。つまり、貯留されるトナー量が一定量以上となるまでは、図8Aに示すように貯留部S1は転写ベルトB1と摺擦しないため、潤滑剤は転写ベルトB1に供給されない。一方で、摺擦するほどにトナー量が貯留され、増加し過ぎると、ブレード11にかかるトナー圧力が大きくなり、クリーニング不良が生じる。これらのことから、貯留されるトナー量の適正範囲は少なく、図8Bの許容幅W2となる。
図8Bを参照すると、貯留されるトナー量が一定量以上となるまで、転写ベルトB1と接触する接触幅はほぼ0である。つまり、貯留されるトナー量が一定量以上となるまでは、図8Aに示すように貯留部S1は転写ベルトB1と摺擦しないため、潤滑剤は転写ベルトB1に供給されない。一方で、摺擦するほどにトナー量が貯留され、増加し過ぎると、ブレード11にかかるトナー圧力が大きくなり、クリーニング不良が生じる。これらのことから、貯留されるトナー量の適正範囲は少なく、図8Bの許容幅W2となる。
図7Bの許容幅W1と図8Bの許容幅W2とを比較すると、「許容幅W1>>許容幅W2」である。従って、機械構成上の問題(例えば、画像形成装置の小型化のため)により、図8Aのような場所に従来の構成によるクリーニング装置をそのまま配置すると、許容幅W2が極端に小さくなる問題が生じる。許容幅W2が小さいと、潤滑剤を転写ベルトに安定して供給することができず、ブレード又は転写ベルトの磨耗、ブレードめくれやフィルミングによる画質不良等の問題が生じる。
本発明の課題は、配置場所にかかわらず、潤滑剤を転写ベルトに安定して供給する貯留部を形成し得るクリーニング装置及び画像形成装置を提供することである。
本発明によれば、回転する像担持体上に転写されたトナー像のうち、残留トナーを除去するクリーニング装置において、
前記クリーニング装置は、前記トナー像転写位置よりも前記像担持体の回転方向下流側に配置され、前記像担持体上の残留トナーを除去するブレード及びローラと、前記ローラ上に付着するトナーを除去するスクレーパと、前記ブレード及び前記ローラによって除去された残留トナーの移動を規制する第1規制部と、を備え、
前記第1規制部は、前記ブレードよりも前記像担持体の回転方向上流側であって、かつ、前記ローラ及び前記スクレーパよりも前記像担持体の回転方向下流側に配置され、更に、前記像担持体との間に一定領域を設けて対面して配置されることにより、当該一定領域に残留トナーを貯留する貯留部を形成するクリーニング装置が提供される。
前記クリーニング装置は、前記トナー像転写位置よりも前記像担持体の回転方向下流側に配置され、前記像担持体上の残留トナーを除去するブレード及びローラと、前記ローラ上に付着するトナーを除去するスクレーパと、前記ブレード及び前記ローラによって除去された残留トナーの移動を規制する第1規制部と、を備え、
前記第1規制部は、前記ブレードよりも前記像担持体の回転方向上流側であって、かつ、前記ローラ及び前記スクレーパよりも前記像担持体の回転方向下流側に配置され、更に、前記像担持体との間に一定領域を設けて対面して配置されることにより、当該一定領域に残留トナーを貯留する貯留部を形成するクリーニング装置が提供される。
また、本発明によれば、回転する像担持体上に転写されたトナー像のうち、残留トナーを除去するクリーニング装置を備える画像形成装置において、
前記クリーニング装置は、前記トナー像転写位置よりも前記像担持体の回転方向下流側に配置され、前記像担持体上の残留トナーを除去するブレード及びローラと、前記ローラ上に付着するトナーを除去するスクレーパと、前記ブレード及び前記ローラによって除去された残留トナーの移動を規制する第1規制部と、を備え、
前記第1規制部は、前記ブレードよりも前記像担持体の回転方向上流側であって、かつ、前記ローラ及び前記スクレーパよりも前記像担持体の回転方向下流側に配置され、更に、前記像担持体との間に一定領域を設けて対面して配置されることにより、当該一定領域に残留トナーを貯留する貯留部を形成する画像形成装置が提供される。
前記クリーニング装置は、前記トナー像転写位置よりも前記像担持体の回転方向下流側に配置され、前記像担持体上の残留トナーを除去するブレード及びローラと、前記ローラ上に付着するトナーを除去するスクレーパと、前記ブレード及び前記ローラによって除去された残留トナーの移動を規制する第1規制部と、を備え、
前記第1規制部は、前記ブレードよりも前記像担持体の回転方向上流側であって、かつ、前記ローラ及び前記スクレーパよりも前記像担持体の回転方向下流側に配置され、更に、前記像担持体との間に一定領域を設けて対面して配置されることにより、当該一定領域に残留トナーを貯留する貯留部を形成する画像形成装置が提供される。
本発明により、クリーニング装置の配置場所にかかわらず、貯留部は像担持体(例えば、転写ベルト)と摺擦し、貯留部によって潤滑剤を転写ベルトに安定して供給することができる。よって、画像形成装置の小型化を実現しつつ、ブレード又は転写ベルトの磨耗やブレードめくれ、フィルミングを防止することができる。
本実施形態におけるクリーニング装置及び画像形成装置の構成及び動作について、図面を用いて詳細に説明する。なお、本発明は、本実施形態に限定されるものではない。本実施形態ではカラーの画像形成装置を例に挙げて説明しているが、例えばモノクロの画像形成装置によっても本発明を実現することは可能である。
図1に、画像形成装置100の全体構成を示す。
画像形成装置100は、自動原稿搬送部10、スキャナ部20、画像形成部30、給紙部40、クリーニング装置50を備えて構成される。
画像形成装置100は、自動原稿搬送部10、スキャナ部20、画像形成部30、給紙部40、クリーニング装置50を備えて構成される。
自動原稿搬送部10は、原稿載置トレイに置かれた原稿Dを一枚ずつ所定の搬送路に搬送する。
スキャナ部20は、搬送される原稿Dに光源を照射し、原稿Dから反射された反射光を受光する。スキャナ部20は、受光した光信号を電気信号(画像データ)に変換し、変換された画像データを画像形成部30に出力する。
スキャナ部20は、搬送される原稿Dに光源を照射し、原稿Dから反射された反射光を受光する。スキャナ部20は、受光した光信号を電気信号(画像データ)に変換し、変換された画像データを画像形成部30に出力する。
画像形成部30は、イエロー作像部Y、マゼンダ作像部M、シアン作像部C、ブラック作像部K等を備えて構成される。なお、YMCKの各作像部は、転写ベルトBに沿って配置される。
イエロー作像部Yは、感光体31Y、帯電装置32Y、露光装置33Y、現像装置34Y、転写ローラ35Y、クリーニング装置36Y等を備えて構成される。
イエロー作像部Yは、スキャナ部20から出力された画像データを入力し、入力された画像データに基づいて、帯電装置32Y及び露光装置33Yにより静電潜像を感光体31Y上に形成する。
イエロー作像部Yは、形成された静電潜像に基づいて、現像装置34Yによりトナー像を感光体31Y上に形成する。
イエロー作像部Yは、形成されたトナー像を転写ローラ35Yにより転写ベルトBに転写する(一次転写)。
イエロー作像部Yは、一次転写後に感光体31Y上に残留する残留トナーをクリーニング装置36Yにより除去する。なお、ここでいうクリーニング装置36Yに対して、後述する本実施形態におけるクリーニング装置50を適用させることは可能である。
イエロー作像部Yは、形成された静電潜像に基づいて、現像装置34Yによりトナー像を感光体31Y上に形成する。
イエロー作像部Yは、形成されたトナー像を転写ローラ35Yにより転写ベルトBに転写する(一次転写)。
イエロー作像部Yは、一次転写後に感光体31Y上に残留する残留トナーをクリーニング装置36Yにより除去する。なお、ここでいうクリーニング装置36Yに対して、後述する本実施形態におけるクリーニング装置50を適用させることは可能である。
マゼンダ作像部M、シアン作像部C、ブラック作像部Kは、イエロー作像部Yと同様の構成及び動作を行うため、ここでの説明は省略する。
YMCKの各色のトナー像が転写された転写ベルトBは、転写ローラ36により給紙部40から搬送されてくる用紙Pにトナー像を転写する(二次転写)。
定着装置37は、二次転写されたトナー像を用紙Pに定着させる。トナー像が定着された用紙Pは、画像形成装置100の機外に排出される。
給紙部40は、複数のトレイを備えて構成され、各トレイには種類の異なる用紙Pを収容することができる。
給紙部40は、所定の搬送路を介して、用紙Pを画像形成部30に給紙する。
給紙部40は、所定の搬送路を介して、用紙Pを画像形成部30に給紙する。
クリーニング装置50は、二次転写後に転写ベルトBに残留する残留トナーを除去する。
図2に、クリーニング装置50の断面構成を示す。
クリーニング装置50は、ブレード1、ローラ2、スクレーパ3、第1規制部4、第2規制部5、回収スクリュー6等を備えて構成される。
また、クリーニング装置50は、転写ベルトBが垂直方向に対して45°傾いている場所に設置される。
クリーニング装置50は、ブレード1、ローラ2、スクレーパ3、第1規制部4、第2規制部5、回収スクリュー6等を備えて構成される。
また、クリーニング装置50は、転写ベルトBが垂直方向に対して45°傾いている場所に設置される。
ブレード1は、ウレタンゴム等から構成され、ブレード1の一方のエッジは転写ベルトBと当接角20°となるように当接され、他方のエッジは図示しないブレードホルダに接着固定される。ブレード1は、当接されたエッジによって転写ベルトB上に残留する残留トナーを剥ぎ取る。なお、剥ぎ取られたトナーは貯留部Sに貯留され、或いは回収スクリュー6により回収される。
ローラ2は、ニトリルゴム(NBR)等から構成され、転写ベルトBに当接して転写ベルトBの回転速度よりも1.3倍程度速く同方向に回転する。また、ローラ2は、ブレード1よりも転写ベルトBの回転方向上流側に配置される。
スクレーパ3は、ポリエチレンテレフタレート(PET)等から構成され、スクレーパ3の一方のエッジはローラ2の表面に当接角10°となるように当接され、他方のエッジは図示しない保持部材により固定される。スクレーパ3は、貯留部Sにトナーを貯留するようにトナーの移動を規制し、その一方で、貯留部Sに貯留されるトナー量が一定量以上となったときはトナーを回収スクリュー6に移動させるように規制する。なお、このように規制できるのは、スクレーパ3の配置位置又は素材(PET)による。
第1規制部4は、PET等から構成され、転写ベルトBと所定の間隔を空けて図示しない保持部材により固定配置される。また、第1規制部4は、転写ベルトBの回転方向においてブレード1よりも上流側、ローラ2よりも下流側に配置される。第1規制部4は、貯留部Sにトナーを貯留するようにトナーの移動を規制し、その一方で、貯留部Sに貯留されるトナー量が一定量以上となったときはトナーを回収スクリュー6に移動させるように規制する。
なお、上記のようにトナーの動きを規制するため、第1規制部4は、貯留部Sに溜まったトナーを滞留させずに随時入れ替える作用や、トナー詰まりを防止する作用をも備える。
なお、上記のようにトナーの動きを規制するため、第1規制部4は、貯留部Sに溜まったトナーを滞留させずに随時入れ替える作用や、トナー詰まりを防止する作用をも備える。
第2規制部5は、PET等から構成され、転写ベルトBと所定の間隔を空けて図示しない保持部材により固定配置される。また、第2規制部5は、スクレーパ3と第1規制部4との間に配置される。第2規制部5は、第1規制部4とともに貯留部Sにトナーを貯留するようにトナーの移動を規制し、その一方で、貯留部Sに貯留されるトナー量が一定量以上となったときはトナーを回収スクリュー6に移動させるように規制する。
回収スクリュー6は、クリーニング装置50の底部に配置され、底部に移動して貯留しているトナーをクリーニング装置50の機外に排出する。
貯留部Sは、ブレード1、ローラ2、スクレーパ3、第1規制部4、及び第2規制部5によって形成されるトナー溜まりである。
貯留部Sは常に一定量のトナーを貯留する。
貯留部Sは常に一定量のトナーを貯留する。
図3A、図3Bを参照して、貯留部Sの動作について説明する。
図3Aを参照すると、貯留部Sは、残留トナーが少ない場合(例えば、印字率が小さい印刷時の場合)であっても第1規制部4及び第2規制部5によってトナーの移動が規制されて転写ベルトBと摺擦する。そのため、潤滑剤を転写ベルトBに安定して供給することができる。
図3Aを参照すると、貯留部Sは、残留トナーが少ない場合(例えば、印字率が小さい印刷時の場合)であっても第1規制部4及び第2規制部5によってトナーの移動が規制されて転写ベルトBと摺擦する。そのため、潤滑剤を転写ベルトBに安定して供給することができる。
図3Bを参照すると、貯留部Sは、残留トナーが多い場合(例えば、印字率が大きい印刷時の場合)には第1規制部4又は第2規制部5によってトナーの移動が規制され、一定量は転写ベルトと摺擦し、過剰分は回収スクリュー6に移動する。そのため、ブレード11に対してトナー圧力が大きくなり過ぎることはない。
〔実施例1〕
貯留部Sにおけるトナー溜まりの性能(過不足なくトナーが溜まるか)について、評価テストを行った。
評価テストは、実写の原稿をA4サイズの用紙で500枚印刷し、その後印字率を変え、再び500枚印刷する。これを複数回繰り返す。印字率を変えるとは、換言するとクリーニング装置50に供給されるトナー量を変えることになる。500枚印刷ごとに、すなわちトナーの供給量ごとに、貯留部Sにおけるトナー量を測定する。
この評価テストにより、トナーの供給量と溜まり量との関係を把握することができる。
貯留部Sにおけるトナー溜まりの性能(過不足なくトナーが溜まるか)について、評価テストを行った。
評価テストは、実写の原稿をA4サイズの用紙で500枚印刷し、その後印字率を変え、再び500枚印刷する。これを複数回繰り返す。印字率を変えるとは、換言するとクリーニング装置50に供給されるトナー量を変えることになる。500枚印刷ごとに、すなわちトナーの供給量ごとに、貯留部Sにおけるトナー量を測定する。
この評価テストにより、トナーの供給量と溜まり量との関係を把握することができる。
クリーニング装置50の設置条件は、図1、図2に示すように、転写ベルトBが垂直方向に対して45°傾いている場所とした。なお、クリーニング装置50の内部構成は、図2に示す通りである。
その他の諸条件については、下記表1に示す通りである。
その他の諸条件については、下記表1に示す通りである。
〔比較例1〕
上記実施例1に対する比較例として、従来の構成によるクリーニング装置(以下、「比較例1のクリーニング装置」という)を用いて上記実施例1と同様の評価テストを行った。なお、比較例1のクリーニング装置の設置場所は、実施例1と同様に転写ベルトが垂直方向に対して45°傾いている場所とした。
上記実施例1に対する比較例として、従来の構成によるクリーニング装置(以下、「比較例1のクリーニング装置」という)を用いて上記実施例1と同様の評価テストを行った。なお、比較例1のクリーニング装置の設置場所は、実施例1と同様に転写ベルトが垂直方向に対して45°傾いている場所とした。
比較例1のクリーニング装置の内部構成は、「背景技術」の欄で述べた特開2005−249915号公報に記載のクリーニング装置(図2参照)と同様である。本実施形態のクリーニング装置50との差異点は、比較例1のクリーニング装置には第1規制部4及び第2規制部5がなく、スクレーパ3の配置場所が異なる点である。
〔比較例2〕
上記実施例1に対する比較例として、更に、クリーニング装置50を構成する部品から第1規制部4及び第2規制部5を取り除いたクリーニング装置(以下、「比較例2のクリーニング装置」という)を用いて上記実施例1と同様の評価テストを行った。なお、設置場所は、実施例1と同様に転写ベルトが垂直方向に対して45°傾いている場所とした。
上記実施例1に対する比較例として、更に、クリーニング装置50を構成する部品から第1規制部4及び第2規制部5を取り除いたクリーニング装置(以下、「比較例2のクリーニング装置」という)を用いて上記実施例1と同様の評価テストを行った。なお、設置場所は、実施例1と同様に転写ベルトが垂直方向に対して45°傾いている場所とした。
本実施形態のクリーニング装置50との差異点は、上述したように、比較例2のクリーニング装置には第1規制部4及び第2規制部5がない点である。
また、比較例1のクリーニング装置との差異点は、比較例2のクリーニング装置にはスクレーパがない点である。
また、比較例1のクリーニング装置との差異点は、比較例2のクリーニング装置にはスクレーパがない点である。
〔結果1〕
図4に、実施例1、比較例1及び比較例2についての評価テストの結果1を示す。
図4に示すように、実施例1及び比較例1では、トナーの供給量が多くなるにつれてトナーの溜まり量も多くなる。これは、第1規制部4、第2規制部5又はスクレーパ3によって貯留部Sが形成されるからである。
図4に、実施例1、比較例1及び比較例2についての評価テストの結果1を示す。
図4に示すように、実施例1及び比較例1では、トナーの供給量が多くなるにつれてトナーの溜まり量も多くなる。これは、第1規制部4、第2規制部5又はスクレーパ3によって貯留部Sが形成されるからである。
実施例1では、供給されるトナーが少量であってもトナーが溜まりやすく、貯留部Sには一定量のトナーが溜まる点が特徴である。例えば、供給されるトナーが20mg/m2の場合、トナーの溜まり量はおよそ1gである。
また、実施例1では、供給されるトナーが多量になるにつれて、トナーの溜まり量の増加率は低くなり、貯留部Sにおけるトナーの溜まり量は、一定量のトナー量しか溜まらない点も特徴である。例えば、供給されるトナーが70mg/m2と80mg/m2とでは、何れもトナーの溜まり量はおよそ1.8gである。
また、実施例1では、供給されるトナーが多量になるにつれて、トナーの溜まり量の増加率は低くなり、貯留部Sにおけるトナーの溜まり量は、一定量のトナー量しか溜まらない点も特徴である。例えば、供給されるトナーが70mg/m2と80mg/m2とでは、何れもトナーの溜まり量はおよそ1.8gである。
一方、比較例1では、供給されるトナーが少量の場合、貯留部には少量のトナーしか溜まらない。例えば、供給されるトナーが20mg/m2の場合、トナーの溜まり量はおよそ0.5gであり実施例1よりも少ない。
また、供給されるトナーが多量になってもトナーの溜まり量の増加率は一定であり、貯留部Sにおけるトナーの溜まり量は、適正量を超える場合がある。例えば、供給されるトナーが70mg/m2の場合、トナーの溜まり量はおよそ2.4gである。供給されるトナーが80mg/m2の場合、トナーの溜まり量はおよそ2.7gである。
また、供給されるトナーが多量になってもトナーの溜まり量の増加率は一定であり、貯留部Sにおけるトナーの溜まり量は、適正量を超える場合がある。例えば、供給されるトナーが70mg/m2の場合、トナーの溜まり量はおよそ2.4gである。供給されるトナーが80mg/m2の場合、トナーの溜まり量はおよそ2.7gである。
比較例2では、トナーの供給量が多くなってもトナーの溜まり量は変わらず0gであり、トナーが溜まることはない。これは、規制部やスクレーパ等がないため貯留部が形成されないからである。
〔結果2〕
図5に、実施例1、比較例1及び比較例2についての評価テストの結果2を示す。
図5に示す評価テストの結果2は、トナーの供給量とトナーの溜まり量との関係を示す表である。
トナーの供給量が微少、小、中、大(例えば、微少=1mg/m2以下、小=3mg/m2、中=30mg/m2、大=80mg/m2)の場合に貯留部Sにおけるトナーの溜まり量が0.2g〜3.0gの範囲を〇、更に0.5g〜2.5gの狭い範囲を◎、これら以外の範囲を×とした。
図5に、実施例1、比較例1及び比較例2についての評価テストの結果2を示す。
図5に示す評価テストの結果2は、トナーの供給量とトナーの溜まり量との関係を示す表である。
トナーの供給量が微少、小、中、大(例えば、微少=1mg/m2以下、小=3mg/m2、中=30mg/m2、大=80mg/m2)の場合に貯留部Sにおけるトナーの溜まり量が0.2g〜3.0gの範囲を〇、更に0.5g〜2.5gの狭い範囲を◎、これら以外の範囲を×とした。
なお、貯留部Sにおけるトナーの溜まり量が0.2g未満の場合、ブレード1の磨耗量が増大し、トナーのすり抜け(クリーニング不良)や転写ベルトBにフィルミングが生じるおそれがある。
また、貯留部Sにおけるトナーの溜まり量が3g以上の場合、貯留部Sのトナー量が飽和状態であり、トナー詰まりが生じ、これによりブレード11へのトナー圧力によってトナーのすり抜け(クリーニング不良)が生じるおそれがある。
また、貯留部Sにおけるトナーの溜まり量が3g以上の場合、貯留部Sのトナー量が飽和状態であり、トナー詰まりが生じ、これによりブレード11へのトナー圧力によってトナーのすり抜け(クリーニング不良)が生じるおそれがある。
実施例1では、トナーの供給量が微少である場合、貯留部Sにおけるトナーの溜まり量は0.2g以下となり、評価は×となった。しかし、トナーの供給量が小、中、大の場合、貯留部Sにおけるトナーの溜まり量は0.2g〜3.0g、或いは0.5g〜2.5gの範囲となり、評価は〇又は◎となった。
比較例1では、トナーの供給量が微少、小である場合、貯留部におけるトナーの溜まり量は0.2g以下となり、評価は×となった。しかし、トナーの供給量が中、大の場合、貯留部におけるトナーの溜まり量は0.2g〜0.3g、或いは0.5g〜2.5gの範囲となり、評価は〇又は◎となった。
比較例2では、トナーの供給量にかかわらず、貯留部におけるトナーの溜まり量は0.2g以下となり、評価は常に×となった。
以上のように、評価テストの結果1及び結果2から、実施例1ではトナーの供給量が少量の場合、一定量のトナーを貯留部Sとして形成することができる。一方、トナーの供給量が多量の場合、一定量のトナーを貯留部Sとして形成しつつ、過剰分を回収スクリュー6に移動させることができる。
〔実施例2〕
次に、ブレード1の磨耗及び転写ベルトBのフィルミングの防止効果について、評価テストを行った。
評価テストは、通常環境(25℃/湿度50%)において、実写の原稿をA4サイズの用紙で5万枚印刷し、その後印字率を変え、再び5万枚印刷する。これを複数回繰り返す。印字率を変えるとは、換言するとクリーニング装置50に供給されるトナー量を変えることとなる。5万枚印刷ごとに、すなわちトナーの供給量ごとに、ブレード1のエッジ状態について所定の評価をし、ブレードめくれの有無、転写ベルトBのフィルミングの有無について目視評価をした。
次に、ブレード1の磨耗及び転写ベルトBのフィルミングの防止効果について、評価テストを行った。
評価テストは、通常環境(25℃/湿度50%)において、実写の原稿をA4サイズの用紙で5万枚印刷し、その後印字率を変え、再び5万枚印刷する。これを複数回繰り返す。印字率を変えるとは、換言するとクリーニング装置50に供給されるトナー量を変えることとなる。5万枚印刷ごとに、すなわちトナーの供給量ごとに、ブレード1のエッジ状態について所定の評価をし、ブレードめくれの有無、転写ベルトBのフィルミングの有無について目視評価をした。
ブレード1のエッジ状態についての「所定の評価」の項目は、転写ベルトBとの接触側のブレード1のエッジの「磨耗量」(予め定めた平均的な磨耗量よりも大きいか小さいか)、及び、エッジの「磨耗状態」(左右平均して磨耗しているか、偏磨耗していないか、部分欠けしていないか等)とした。評価は、磨耗量が平均値よりも大きい場合を〇、小さい場合を×とした。また、磨耗状態については、偏磨耗等してない場合を〇、偏磨耗等している場合を×又は△とし、磨耗状態の度合いに応じて×と△とを区別した。
また、ブレードめくれの有無の目視評価は、ブレードめくれが生じていない場合を〇、生じている場合を×とした。
また、フィルミングの有無の目視評価は、フィルミングが生じていない場合を〇、フィルミングが生じている場合を×又は△とし、フィルミングが生じている度合いに応じて×と△とを区別した。
また、フィルミングの有無の目視評価は、フィルミングが生じていない場合を〇、フィルミングが生じている場合を×又は△とし、フィルミングが生じている度合いに応じて×と△とを区別した。
クリーニング装置50の設置条件は、図1、図2に示すように、転写ベルトBが垂直方向に対して45°傾いている場所とした。なお、クリーニング装置50の内部構成は、図2に示す通りである。
その他の諸条件については、上記表1に示す通りである。
その他の諸条件については、上記表1に示す通りである。
〔比較例3〕
上記実施例2に対する比較例として、従来の構成によるクリーニング装置(以下、「比較例3のクリーニング装置」という)を用いて上記実施例2と同様の評価テストを行った。なお、比較例3のクリーニング装置の設置場所は、実施例2と同様に転写ベルトが垂直方向に対して45°傾いている場所とした。
上記実施例2に対する比較例として、従来の構成によるクリーニング装置(以下、「比較例3のクリーニング装置」という)を用いて上記実施例2と同様の評価テストを行った。なお、比較例3のクリーニング装置の設置場所は、実施例2と同様に転写ベルトが垂直方向に対して45°傾いている場所とした。
比較例3のクリーニング装置の内部構成は、「背景技術」の欄で述べた特開2005−249915号公報に記載のクリーニング装置(図2参照)と同様である。これは、上記比較例1と同様である。本実施形態のクリーニング装置50との差異点は、上記比較例1の説明で述べたように、比較例3のクリーニング装置には第1規制部4及び第2規制部5がなく、スクレーパ3の配置場所が異なる点である。
〔比較例4〕
上記実施例2に対する比較例として、従来の構成によるクリーニング装置(以下、「比較例4のクリーニング装置」という)を用いて上記実施例2と同様の評価テストを行った。比較例4のクリーニング装置の設置場所は、従来と同じであり、転写ベルトが垂直方向となる場所とし、比較例4のクリーニング装置の内部構成は比較例3と同様である。
上記実施例2に対する比較例として、従来の構成によるクリーニング装置(以下、「比較例4のクリーニング装置」という)を用いて上記実施例2と同様の評価テストを行った。比較例4のクリーニング装置の設置場所は、従来と同じであり、転写ベルトが垂直方向となる場所とし、比較例4のクリーニング装置の内部構成は比較例3と同様である。
〔比較例5〕
上記実施例2に対する比較例として、更に、クリーニング装置50を構成する部品から第1規制部4及び第2規制部5を取り除いたクリーニング装置(以下、「比較例5のクリーニング装置」という)を用いて上記実施例2と同様の評価テストを行った。なお、設置場所は、実施例2と同様に転写ベルトが垂直方向に対して45°傾いている場所とした。
上記実施例2に対する比較例として、更に、クリーニング装置50を構成する部品から第1規制部4及び第2規制部5を取り除いたクリーニング装置(以下、「比較例5のクリーニング装置」という)を用いて上記実施例2と同様の評価テストを行った。なお、設置場所は、実施例2と同様に転写ベルトが垂直方向に対して45°傾いている場所とした。
本実施形態のクリーニング装置50との差異点は、上述したように、比較例5のクリーニング装置には第1規制部4及び第2規制部5がない点である。
また、比較例3のクリーニング装置との差異点は、比較例5のクリーニング装置にはスクレーパがない点である。
また、比較例4のクリーニング装置との差異点は、比較例5のクリーニング装置にはスクレーパがなく、転写ベルトが垂直方向に45°傾いている場所に設置されている点である。
また、比較例3のクリーニング装置との差異点は、比較例5のクリーニング装置にはスクレーパがない点である。
また、比較例4のクリーニング装置との差異点は、比較例5のクリーニング装置にはスクレーパがなく、転写ベルトが垂直方向に45°傾いている場所に設置されている点である。
〔結果3〕
図6に、実施例2、比較例3、比較例4及び比較例5についての評価テストの結果3を示す。
図6に示す評価テストの結果3は、トナーの供給量、ブレードのエッジ状態との関係(磨耗量、磨耗状態)、ブレードめくれの有無、及び、フィルミングの有無を示す表である。
図6に、実施例2、比較例3、比較例4及び比較例5についての評価テストの結果3を示す。
図6に示す評価テストの結果3は、トナーの供給量、ブレードのエッジ状態との関係(磨耗量、磨耗状態)、ブレードめくれの有無、及び、フィルミングの有無を示す表である。
実施例2では、トナーの供給量が微少、小、中、大(例えば、微少1mg/m2以下、小=3mg/m2、中=30mg/m2、大=80mg/m2。以下同じ。)の何れの場合であっても、ブレード1のエッジ状態は良好であり、評価は〇であった。
また、ブレードめくれも生じず、ブレードめくれの有無についての評価は〇であった。
また、転写ベルトBにフィルミングも生じず、フィルミングの有無についての評価は〇であった。
また、ブレードめくれも生じず、ブレードめくれの有無についての評価は〇であった。
また、転写ベルトBにフィルミングも生じず、フィルミングの有無についての評価は〇であった。
比較例3では、トナーの供給量が微少の場合、ブレードのエッジの磨耗量が大きく、偏磨耗していたので、ブレードのエッジ状態(磨耗量及び磨耗状態)についての評価は×であった。トナーの供給量が小の場合、磨耗量は平均値であったが、多少偏磨耗していたので、磨耗状態の評価は△であった。トナーの供給量が中、大の場合、ブレードのエッジ状態は良好であり評価は〇であった。
また、トナーの供給量が微少、小、中、大の何れの場合であっても、ブレードめくれは生じていなかったため、ブレードめくれの有無についての評価は〇であった。
また、トナーの供給量が微少、小の場合、転写ベルトにフィルミングが生じたため、フィルミングの有無についての評価は×又は△であった。トナーの供給量が中、大の場合、転写ベルトにフィルミングは生じていなかったため、フィルミングの有無についての評価は〇であった。
また、トナーの供給量が微少、小、中、大の何れの場合であっても、ブレードめくれは生じていなかったため、ブレードめくれの有無についての評価は〇であった。
また、トナーの供給量が微少、小の場合、転写ベルトにフィルミングが生じたため、フィルミングの有無についての評価は×又は△であった。トナーの供給量が中、大の場合、転写ベルトにフィルミングは生じていなかったため、フィルミングの有無についての評価は〇であった。
比較例4では、トナーの供給量が小、中の何れの場合であっても、ブレードのエッジ状態は良好であり、評価は〇であった。
また、トナーの供給量が小、中の何れの場合であっても、ブレードめくれは生じず、ブレードめくれの有無についての評価は〇であった。
また、トナーの供給量が小、中の何れの場合であっても、転写ベルトにフィルミングも生じず、フィルミングの有無についての評価は〇であった。
また、トナーの供給量が小、中の何れの場合であっても、ブレードめくれは生じず、ブレードめくれの有無についての評価は〇であった。
また、トナーの供給量が小、中の何れの場合であっても、転写ベルトにフィルミングも生じず、フィルミングの有無についての評価は〇であった。
比較例5では、トナーの供給量が小の場合、ブレードめくれが生じたため、ブレードのエッジ状態の評価は出来なかった。トナーの供給量が中の場合、磨耗量は平均値よりも大きく、偏磨耗していたため、ブレードのエッジ状態(磨耗量及び磨耗状態)の評価は×であった。
また、トナーの供給量が小の場合、ブレードめくれが生じ、ブレードめくれの有無についての評価は×であった。トナーの供給量が中の場合、ブレードめくれは生じず、ブレードめくれの有無についての評価は〇であった。
また、トナーの供給量が小の場合、ブレードめくれが生じたため、フィルミングの有無についての評価は出来なかった。トナーの供給量が中の場合、転写ベルトにフィルミングが生じたため、フィルミングの有無についての評価は×であった。
また、トナーの供給量が小の場合、ブレードめくれが生じ、ブレードめくれの有無についての評価は×であった。トナーの供給量が中の場合、ブレードめくれは生じず、ブレードめくれの有無についての評価は〇であった。
また、トナーの供給量が小の場合、ブレードめくれが生じたため、フィルミングの有無についての評価は出来なかった。トナーの供給量が中の場合、転写ベルトにフィルミングが生じたため、フィルミングの有無についての評価は×であった。
以上のように、評価テストの結果3から、実施例2のようなクリーニング装置50とすることで、転写ベルトBが垂直方向に対して45°傾いている場合であってもブレード1のエッジは適切な量及び状態で磨耗し、ブレードめくれやフィルミングを防止することができる。
以上のように、本実施形態によれば、供給されるトナー量が少量の場合又は多量の場合の何れの場合であっても、第1規制部4により適量のトナーを貯留部Sに形成することができる。このことから、従来、供給されるトナーが少量の場合には一定量のトナーを貯留部Sに形成し難い配置場所であっても、クリーニング装置50であれば配置することができる。クリーニング装置50の配置場所の自由度が高いことから、画像形成装置100の小型化を実現しつつ、従来の性能(ブレード1又は転写ベルトBの磨耗を防止すること、ブレードめくれやフィルミングを防止すること等)を確保することができる。
また、第2規制部5を配置することにより、第1規制部4のみを配置する場合と比較して、より適量のトナーを貯留部Sに形成することができる。よって、クリーニング装置50の配置場所の自由度を更に高くすることができる。
また、第1規制部4は、PETを主な素材とし、板状形状とすることができる。PETを主な素材とすることで、供給されるトナーが少量の場合は貯留部Sにトナーを溜め易く、供給されるトナーが多量の場合は貯留部Sにトナーを溜めずに回収スクリュー6に移動させるように規制することができる。
また、第2規制部5は、PETを主な素材とし、板状形状とすることができる。PETを主な素材とすることで、第1規制部4と同様、上記述べたような効果を得ることができる。
また、画像形成装置100のクリーニング機構として、第1規制部4を備えたクリーニング装置50を備えることで、従来のクリーニング性能を確保しつつ、画像形成装置100の小型化を図ることができる。
また、画像形成装置100のクリーニング機構として、第1規制部4及び第2規制部5を備えたクリーニング装置50を備えることで、第1規制部4のみを備えるクリーニング装置と比較して、より適量のトナーを貯留部Sに形成することができる。
また、画像形成装置100の転写ベルトBが垂直方向に対して45°傾いた場所にクリーニング装置50を配置することができる。このように配置した場合であっても、クリーニング装置50は所望の効果(ブレード1又は転写ベルトBの磨耗を防止すること、ブレードめくれやフィルミングを防止すること等)を確保することができる。
100 画像形成装置
10 自動原稿搬送部
20 スキャナ部
30 画像形成部
40 給紙部
50 クリーニング部
1 ブレード
2 ローラ
3 スクレーパ
4 第1規制部
5 第2規制部
6 回収スクリュー
B 転写ベルト
S 貯留部
10 自動原稿搬送部
20 スキャナ部
30 画像形成部
40 給紙部
50 クリーニング部
1 ブレード
2 ローラ
3 スクレーパ
4 第1規制部
5 第2規制部
6 回収スクリュー
B 転写ベルト
S 貯留部
Claims (7)
- 回転する像担持体上に転写されたトナー像のうち、残留トナーを除去するクリーニング装置において、
前記クリーニング装置は、前記トナー像転写位置よりも前記像担持体の回転方向下流側に配置され、前記像担持体上の残留トナーを除去するブレード及びローラと、前記ローラ上に付着するトナーを除去するスクレーパと、前記ブレード及び前記ローラによって除去された残留トナーの移動を規制する第1規制部と、を備え、
前記第1規制部は、前記ブレードよりも前記像担持体の回転方向上流側であって、かつ、前記ローラ及び前記スクレーパよりも前記像担持体の回転方向下流側に配置され、更に、前記像担持体との間に一定領域を設けて対面して配置されることにより、当該一定領域に残留トナーを貯留する貯留部を形成するクリーニング装置。 - 前記第1規制部よりも前記像担持体の回転方向上流側であって、かつ、前記ローラ及び前記スクレーパよりも前記像担持体の回転方向下流側に配置される第2規制部を更に備え、
前記第2規制部は、前記第1規制部とともに、前記ブレード及び前記ローラによって除去された残留トナーの移動を規制し、かつ、前記貯留部を形成する請求項1に記載のクリーニング装置。 - 前記第1規制部は、ポリエチレンテレフタレートを主な素材とし、板状形状である請求項1又は2に記載のクリーニング装置。
- 前記第2規制部は、ポリエチレンテレフタレートを主な素材とし、板状形状である請求項2に記載のクリーニング装置。
- 回転する像担持体上に転写されたトナー像のうち、残留トナーを除去するクリーニング装置を備える画像形成装置において、
前記クリーニング装置は、前記トナー像転写位置よりも前記像担持体の回転方向下流側に配置され、前記像担持体上の残留トナーを除去するブレード及びローラと、前記ローラ上に付着するトナーを除去するスクレーパと、前記ブレード及び前記ローラによって除去された残留トナーの移動を規制する第1規制部と、を備え、
前記第1規制部は、前記ブレードよりも前記像担持体の回転方向上流側であって、かつ、前記ローラ及び前記スクレーパよりも前記像担持体の回転方向下流側に配置され、更に、前記像担持体との間に一定領域を設けて対面して配置されることにより、当該一定領域に残留トナーを貯留する貯留部を形成する画像形成装置。 - 前記第1規制部よりも前記像担持体の回転方向上流側であって、かつ、前記ローラ及び前記スクレーパよりも前記像担持体の回転方向下流側に配置される第2規制部を更に備え、
前記第2規制部は、前記第1規制部とともに、前記ブレード及び前記ローラによって除去された残留トナーの移動を規制し、かつ、前記貯留部を形成する請求項5に記載の画像形成装置。 - 前記像担持体は、カラーの画像形成装置における転写ベルトであって、
前記クリーニング装置は、前記転写ベルトが垂直方向に対して予め定められた角度だけ傾いている場所に設置される請求項5又は6に記載の画像形成装置。
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