JP2013242376A - Cleaning device, image carrier unit including the same, and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トナー像を担持する像担持体を清掃するクリーニング装置、およびこれを備える像担持体ユニット、画像形成装置に関する。 The present invention relates to a cleaning device that cleans an image carrier that carries a toner image, an image carrier unit including the same, and an image forming apparatus.
従来、シートに画像を形成する画像形成装置として、感光体ドラムと、転写ローラーとの間に形成される転写ニップ部を、シートが下方から上方に向かって通過する技術が知られている(特許文献1)。感光体ドラム上に、トナー像が形成され、転写ニップ部において、該トナー像が、シートに転写される。画像形成装置は、更に、定着部を備え、トナー像が転写されたシートは、定着部において、定着処理を施された後、排出される。 2. Description of the Related Art Conventionally, as an image forming apparatus that forms an image on a sheet, a technique is known in which a sheet passes from below to above through a transfer nip formed between a photosensitive drum and a transfer roller (patent) Reference 1). A toner image is formed on the photosensitive drum, and the toner image is transferred to a sheet at the transfer nip portion. The image forming apparatus further includes a fixing unit, and the sheet on which the toner image has been transferred is subjected to a fixing process in the fixing unit and then discharged.
特許文献1に記載された技術では、転写ニップ部において、トナー像が転写された後の感光体ドラム上の残留トナーを清掃するために、感光体ドラムに対向して、クリーニング装置が、配置される。上記のように、転写ニップ部をシートが下方から上方に通過する場合、転写ニップ部よりも、感光体ドラムの回転方向下流側に配設されるクリーニング装置は、感光体ドラムの上方に配置されることが多い。 In the technique described in Patent Document 1, a cleaning device is disposed in the transfer nip portion so as to face the photosensitive drum in order to clean the residual toner on the photosensitive drum after the toner image is transferred. The As described above, when the sheet passes through the transfer nip portion from below to above, the cleaning device disposed downstream of the transfer nip portion in the rotation direction of the photosensitive drum is disposed above the photosensitive drum. Often.
クリーニング装置が、感光体ドラムの上方に配置される場合、感光体ドラムから除去された残留トナーが、クリーニング装置の周辺から落下することがある。このため、クリーニング装置の周囲には、残留トナーの落下を防止するために、トナーシール部材が感光体ドラムに当接される。特許文献2には、感光体ドラムの回転面に当接されるローラー形状を備えたトナーシール部材が開示されている。
When the cleaning device is disposed above the photosensitive drum, residual toner removed from the photosensitive drum may fall from the periphery of the cleaning device. Therefore, a toner seal member is brought into contact with the photosensitive drum around the cleaning device in order to prevent the residual toner from falling.
特許文献1に記載された技術のように、クリーニング装置が、感光体ドラムの上方に配置される場合、トナーシール部材の上方に多量のトナーが堆積し、該トナーがトナーシール部材を感光体ドラムに向かって押圧する。このため、トナーシール部材の感光体ドラムに対する当接圧が高くなる。そして、転写ニップ部において像担持体の円筒面にシートの紙粉が付着し、感光体ドラムの回転に伴ってトナーシール部材の先端部まで移動された紙粉が、トナーシール部材の先端部と像担持体の円筒面との間で塊に成長される。この結果、前記紙粉の塊によってトナーシール部材の先端部が浮き上がり、トナー漏れなどの不具合が生じることがあった。 When the cleaning device is disposed above the photosensitive drum as in the technique described in Patent Document 1, a large amount of toner accumulates above the toner seal member, and the toner causes the toner seal member to pass through the photosensitive drum. Press toward. For this reason, the contact pressure of the toner seal member with respect to the photosensitive drum increases. Then, the paper dust on the sheet adheres to the cylindrical surface of the image carrier at the transfer nip portion, and the paper dust moved to the tip of the toner seal member as the photosensitive drum rotates is moved to the tip of the toner seal member. Grown into a lump between the cylindrical surface of the image carrier. As a result, the tip of the toner seal member may be lifted by the lump of paper powder, causing problems such as toner leakage.
更に、特許文献2に記載された技術のように、回転駆動されるローラー部材が、トナーシール部材として、感光体ドラムに当接される場合、クリーニング装置によって回収されたトナーが、周囲に飛散することがある。
Further, as in the technique described in
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、像担持体の上方に配置され、像担持体を清掃するクリーニング装置、およびこれを備える像担持体ユニット、または画像形成装置において、クリーニング装置と像担持体との間を封止するシール部材の上に堆積したトナーによって、トナー漏れが生じることを抑止することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems. In a cleaning device that is disposed above an image carrier and cleans the image carrier, and an image carrier unit including the cleaning device, or an image forming apparatus, a cleaning device is provided. An object of the present invention is to prevent toner leakage caused by toner deposited on a seal member that seals between the apparatus and the image carrier.
本発明の一局面に係るクリーニング装置は、回転軸と、前記回転軸周りに一の方向に回転され、トナー像を担持する円筒面と、を備える像担持体の上方に配置され、前記円筒面を清掃するクリーニング装置であって、筐体と、前記回転軸と直交する断面視において、前記回転軸よりも上方の前記円筒面に当接する回転面を備え、前記当接位置で前記像担持体と同方向に回転駆動され、前記像担持体上に付着したトナーを回収する回転部材と、前記筐体に配設され、前記断面視において、前記回転軸よりも上方であって、前記回転部材よりも前記像担持体の前記回転方向上流側の前記円筒面に接触する周面を備え、前記接触部において前記円筒面と同方向に回転駆動されるシールローラーと、前記シールローラーに、バイアスを印加するバイアス印加手段と、を備えることを特徴とする。 A cleaning device according to one aspect of the present invention is disposed above an image carrier including a rotation shaft and a cylindrical surface that rotates in one direction around the rotation shaft and supports a toner image, and the cylindrical surface A housing and a rotating surface that contacts the cylindrical surface above the rotating shaft in a cross-sectional view orthogonal to the rotating shaft, and the image carrier at the contact position A rotating member that is driven to rotate in the same direction as the toner and collects toner adhering to the image carrier, and is disposed in the casing, and is above the rotating shaft in the cross-sectional view, and the rotating member A seal roller that is in contact with the cylindrical surface on the upstream side in the rotational direction of the image carrier, and a bias is applied to the seal roller that is driven to rotate in the same direction as the cylindrical surface at the contact portion. Via applied And applying means, characterized in that it comprises a.
本構成によれば、クリーニング装置は、回転部材と、シールローラーと、を備える。回転部材は、像担持体の回転軸よりも上方の円筒面に当接する。回転部材は、回転駆動され、前記像担持体上に付着したトナーを回収する。像担持体から回収された回収トナーが、回転部材の回転面から飛散した場合であっても、前記回転部材よりも像担持体の回転方向上流側の前記円筒面には、シールローラーが当接する。シールローラーは、像担持体の円筒面と同方向に回転駆動される。このため、像担持体の円筒面に付着したトナーや紙粉が、シールローラーを介して、クリーニング装置の内部にスムーズに導かれる。更に、シールローラーの回転によって、前記回収トナーが、シールローラーの上に、堆積することが防止される。この結果、シールローラー上に堆積したトナーが、シールローラーを像担持体側に押圧することが抑止される。したがって、シールローラーの像担持体に対する当接圧が高く成り難く、シールローラーの周面からトナー漏れが生じることが抑制される。更に、シールローラーには、バイアスが印加される。このため、像担持体からクリーニング装置に回収されるトナーを、シールローラー側に電気的に引き付けることが可能となる。この結果、シールローラーの周辺から、像担持体の円筒面の回転方向上流側に、トナーが漏れ出すことが抑制される。 According to this configuration, the cleaning device includes the rotating member and the seal roller. The rotating member contacts the cylindrical surface above the rotation axis of the image carrier. The rotating member is driven to rotate and collects toner adhering to the image carrier. Even when the collected toner collected from the image carrier is scattered from the rotating surface of the rotating member, the seal roller contacts the cylindrical surface on the upstream side of the rotating member in the rotating direction of the image bearing member. . The seal roller is driven to rotate in the same direction as the cylindrical surface of the image carrier. For this reason, the toner and paper dust adhering to the cylindrical surface of the image carrier are smoothly guided to the inside of the cleaning device via the seal roller. Further, rotation of the seal roller prevents the collected toner from being deposited on the seal roller. As a result, the toner deposited on the seal roller is prevented from pressing the seal roller toward the image carrier. Accordingly, the contact pressure of the seal roller with respect to the image carrier is unlikely to be high, and toner leakage from the peripheral surface of the seal roller is suppressed. Further, a bias is applied to the seal roller. For this reason, it is possible to electrically attract the toner collected from the image carrier to the cleaning device to the seal roller side. As a result, the leakage of toner from the periphery of the seal roller to the upstream side in the rotational direction of the cylindrical surface of the image carrier is suppressed.
上記の構成において、前記シールローラーに印加される前記バイアスを制御するバイアス制御手段を更に備え、前記バイアス制御手段は、前記トナーの正規の帯電極性とは、逆の極性のバイアスを、前記シールローラーに印加することが望ましい。 In the above configuration, the image forming apparatus further includes bias control means for controlling the bias applied to the seal roller, and the bias control means applies a bias having a polarity opposite to a normal charging polarity of the toner to the seal roller. It is desirable to apply to.
本構成によれば、バイアス制御手段は、トナーの正規の帯電極性とは、逆の極性のバイアスを、シールローラーに印加する。このため、像担持体の円筒面上に付着した、正規の極性に帯電したトナーを、シールローラー側に引き付けることが可能となる。 According to this configuration, the bias control unit applies a bias having a polarity opposite to the normal charging polarity of the toner to the seal roller. For this reason, it is possible to attract the toner charged to the normal polarity and adhered to the cylindrical surface of the image carrier to the seal roller side.
上記の構成において、前記接触部よりも、前記シールローラーの回転方向下流側において、前記回転軸が延設される方向に沿って、前記シールローラーの周面に当接する掻き取り部材を、備えることが望ましい。 Said structure WHEREIN: The scraping member contact | abutted to the surrounding surface of the said sealing roller is provided in the rotation direction downstream of the said sealing roller rather than the said contact part along the direction where the said rotating shaft is extended. Is desirable.
本構成によれば、シールローラーの周面に、過剰なトナーが蓄積されることが抑止される。したがって、シールローラーの周面から、シールローラーよりも回転方向上流側の像担持体の円筒面にトナーが落下することが抑制される。 According to this configuration, excessive toner is prevented from being accumulated on the peripheral surface of the seal roller. Therefore, it is possible to suppress the toner from dropping from the peripheral surface of the seal roller to the cylindrical surface of the image carrier on the upstream side in the rotation direction from the seal roller.
上記の構成において、前記筺体は、前記回転部材に対向して配置される立壁を有し、
前記シールローラーは、前記立壁の下端部に配置されることが望ましい。
Said structure WHEREIN: The said housing has a standing wall arrange | positioned facing the said rotation member,
The seal roller is preferably disposed at a lower end portion of the standing wall.
本構成によれば、回転部材の回転面から飛散したトナーは、立壁に衝突した後、シールローラーの上に落下する。シールローラーは、回転駆動されるため、シールローラーの周辺には、トナーの流れが形成される。このため、前記落下したトナーが、像担持体側に移動されやすい。 According to this configuration, the toner scattered from the rotating surface of the rotating member falls on the seal roller after colliding with the standing wall. Since the seal roller is rotationally driven, a toner flow is formed around the seal roller. For this reason, the dropped toner is easily moved to the image carrier side.
上記の構成において、前記回転部材よりも、前記像担持体の回転方向下流側の前記円筒面に当接し、前記像担持体上に付着したトナーを除去するクリーニングブレードを更に備えることが好ましい。 In the above-described configuration, it is preferable that the image forming apparatus further includes a cleaning blade that contacts the cylindrical surface on the downstream side in the rotation direction of the image carrier with respect to the rotating member and removes toner adhering to the image carrier.
本構成によれば、回転部材よりも、像担持体の回転方向下流側には、クリーニングブレードが配置される。このため、像担持体に付着したトナーが精度良く除去される。 According to this configuration, the cleaning blade is disposed on the downstream side in the rotation direction of the image carrier with respect to the rotation member. For this reason, the toner adhering to the image carrier is accurately removed.
上記の構成において、前記回転部材は、前記像担持体の前記円筒面に付着した付着物を研磨する研磨ローラーであって、前記研磨ローラーの前記回転面に当接し、前記回転面に付着するトナー量を規制する規制部材を更に備えることが好ましい。 In the above configuration, the rotating member is a polishing roller that polishes deposits attached to the cylindrical surface of the image carrier, and is a toner that contacts the rotating surface of the polishing roller and adheres to the rotating surface. It is preferable to further include a regulating member that regulates the amount.
本構成によれば、研磨ローラーによって、像担持体の円筒面に付着した付着物が、効果的に研磨される。また、規制部材が、研磨ローラーの回転面に付着するトナー量を規制する。このため、研磨ローラーと像担持体の円筒面との間にトナーが均一に介在することによって、促進される研磨効果が、研磨ローラーの回転面上の位置によって、ばらつくことが抑止される。 According to this configuration, the deposit adhered to the cylindrical surface of the image carrier is effectively polished by the polishing roller. Further, the regulating member regulates the amount of toner that adheres to the rotating surface of the polishing roller. For this reason, when the toner is uniformly interposed between the polishing roller and the cylindrical surface of the image carrier, the promoted polishing effect is suppressed from being varied depending on the position on the rotating surface of the polishing roller.
本発明の他の局面に係る像担持体ユニットは、上記の何れかに記載のクリーニング装置と、前記シールローラーに対向して配置される前記像担持体と、を備えることを特徴とする。 An image carrier unit according to another aspect of the present invention includes the cleaning device according to any one of the above, and the image carrier disposed to face the seal roller.
本構成によれば、像担持体から回収された回収トナーが、回転部材の周面から飛散した場合であっても、前記回転部材よりも像担持体の回転方向上流側の前記円筒面には、シールローラーが当接する。シールローラーは、像担持体の円筒面と同方向に回転駆動される。このため、像担持体の円筒面に付着したトナーや紙粉が、シールローラーを介して、クリーニング装置の内部にスムーズに導かれる。更に、シールローラーの回転によって、前記回収トナーが、シールローラーの上に、堆積することが防止される。この結果、シールローラー上に堆積したトナーが、シールローラーを像担持体側に押圧することが抑止される。したがって、シールローラーの像担持体に対する当接圧が高く成り難く、シールローラーの周面からトナー漏れが生じることが抑制される。 According to this configuration, even when the collected toner collected from the image carrier is scattered from the circumferential surface of the rotating member, the cylindrical surface on the upstream side in the rotation direction of the image carrier from the rotating member is disposed on the cylindrical surface. The seal roller comes into contact. The seal roller is driven to rotate in the same direction as the cylindrical surface of the image carrier. For this reason, the toner and paper dust adhering to the cylindrical surface of the image carrier are smoothly guided to the inside of the cleaning device via the seal roller. Further, rotation of the seal roller prevents the collected toner from being deposited on the seal roller. As a result, the toner deposited on the seal roller is prevented from pressing the seal roller toward the image carrier. Accordingly, the contact pressure of the seal roller with respect to the image carrier is unlikely to be high, and toner leakage from the peripheral surface of the seal roller is suppressed.
本発明の他の局面に係る画像形成装置は、上記のクリーニング装置と、前記シールローラーに対向して配置される前記像担持体と、前記像担持体の前記円筒面に、トナーを供給する現像装置と、前記像担持体に対向して、回転駆動され、前記像担持体から、シートに前記トナー画像を転写させる転写部材と、前記転写部材に、転写バイアスを印加する転写バイアス印加手段と、前記転写部材に印加される前記転写バイアスを制御する転写バイアス制御手段と、を更に備え、前記転写バイアス制御手段は、前記トナーの正規の帯電極性とは、逆の極性のバイアスを前記転写部材に印加する逆帯電トナー回収モードを備え、前記バイアス制御手段は、前記転写バイアス制御手段の前記逆帯電トナー回収モードに応じて、前記正規の帯電極性と同じ極性のバイアスを、前記シールローラーに印加することを特徴とする。 An image forming apparatus according to another aspect of the present invention includes the above-described cleaning device, the image carrier disposed to face the seal roller, and development for supplying toner to the cylindrical surface of the image carrier. A transfer member that is rotationally driven opposite to the image carrier and transfers the toner image from the image carrier to a sheet; and a transfer bias applying unit that applies a transfer bias to the transfer member; Transfer bias control means for controlling the transfer bias applied to the transfer member, wherein the transfer bias control means applies a bias to the transfer member having a polarity opposite to the normal charging polarity of the toner. A reverse charging toner recovery mode to be applied, wherein the bias control means has the same regular charging polarity as the reverse charging toner recovery mode of the transfer bias control means. Sexual bias, and applying to the sealing roller.
本構成によれば、転写バイアス制御手段は、トナーの正規の帯電極性とは、逆の極性のバイアスを転写部材に印加する逆帯電トナー回収モードを備える。逆帯電トナー回収モードにおいて、転写部材上の逆帯電トナーが、像担持体上に回収された場合であっても、バイアス制御手段は、転写バイアス制御手段の逆帯電トナー回収モードに応じて、前記シールローラーに前記正規の帯電極性と同じ極性のバイアスを印加する。このため、クリーニング装置に回収される逆帯電トナーを、像担持体側からシールローラー側に引き付けることが可能となる。この結果、シールローラーの周辺から、像担持体の円筒面の回転方向上流側に、逆帯電トナーが漏れ出すことが抑制される。 According to this configuration, the transfer bias control unit includes a reversely charged toner recovery mode in which a bias having a polarity opposite to the normal charging polarity of the toner is applied to the transfer member. Even when the reversely charged toner on the transfer member is recovered on the image carrier in the reversely charged toner recovery mode, the bias control unit performs the above operation according to the reversely charged toner recovery mode of the transfer bias control unit. A bias having the same polarity as the normal charging polarity is applied to the seal roller. Therefore, the reversely charged toner collected by the cleaning device can be attracted from the image carrier side to the seal roller side. As a result, it is possible to prevent the reversely charged toner from leaking from the periphery of the seal roller to the upstream side in the rotation direction of the cylindrical surface of the image carrier.
本発明の他の局面に係る画像形成装置は、上記の何れかに記載のクリーニング装置と、前記シールローラーに対向して配置される前記像担持体と、前記像担持体の前記円筒面に、トナーを供給する現像装置と、を備えることを特徴とする。 An image forming apparatus according to another aspect of the present invention, the cleaning device according to any one of the above, the image carrier disposed to face the seal roller, and the cylindrical surface of the image carrier, And a developing device for supplying toner.
本構成によれば、前記回転部材よりも像担持体の回転方向上流側の前記円筒面には、シールローラーが当接する。シールローラーは、像担持体の円筒面と同方向に回転駆動される。このため、像担持体の円筒面に付着したトナーや紙粉が、シールローラーを介して、クリーニング装置の内部にスムーズに導かれる。更に、シールローラーの回転によって、前記回収トナーが、シールローラーの上に、堆積することが防止される。この結果、シールローラー上に堆積したトナーが、シールローラーを像担持体側に押圧することが抑止される。したがって、シールローラーの像担持体に対する当接圧が高く成り難く、シールローラーの周面からトナー漏れが生じることが抑制される。 According to this configuration, the seal roller contacts the cylindrical surface on the upstream side in the rotation direction of the image carrier with respect to the rotation member. The seal roller is driven to rotate in the same direction as the cylindrical surface of the image carrier. For this reason, the toner and paper dust adhering to the cylindrical surface of the image carrier are smoothly guided to the inside of the cleaning device via the seal roller. Further, rotation of the seal roller prevents the collected toner from being deposited on the seal roller. As a result, the toner deposited on the seal roller is prevented from pressing the seal roller toward the image carrier. Accordingly, the contact pressure of the seal roller with respect to the image carrier is unlikely to be high, and toner leakage from the peripheral surface of the seal roller is suppressed.
上記の構成において、前記像担持体に対向して、下方から上方に向かってシートを搬送するシート搬送路と、前記像担持体の前記円筒面に当接され、前記像担持体から前記トナー像を前記シートに転写させる転写ニップ部を形成する転写部材と、を備え、前記像担持体は、前記転写ニップ部において、下方から上方に向かって回転駆動され、前記回転部材は、前記転写ニップ部から、前記回転軸の直上の位置までの間の前記像担持体の前記円筒面に当接することが好ましい。 In the above-described configuration, a sheet conveying path that conveys a sheet from below to above facing the image carrier, and abutting against the cylindrical surface of the image carrier, the toner image from the image carrier And a transfer member that forms a transfer nip portion for transferring the image to the sheet, and the image carrier is rotationally driven from below to above in the transfer nip portion. To the cylindrical surface of the image carrier between the position and the position directly above the rotation shaft.
本構成によれば、回転部材は、転写ニップ部から、像担持体の回転軸の直上の位置までの間の像担持体の円筒面に当接する。そして、シールローラーは、回転部材が円筒面に当接する位置よりも下方であって、像担持体の回転方向上流側の円筒面に当接する。このため、回転部材から飛散したトナーが、シールローラーの上に落下しやすい。このような場合であっても、シールローラーは、回転駆動されるため、前記回収トナーが、シールローラーの上に堆積することが防止される。この結果、シールローラー上に堆積したトナーが、シールローラーを像担持体側に押圧することが抑止される。また、シールローラーは、像担持体の円筒面の回転方向と同じ方向に回転駆動されるとともに、バイアスが印加される。このため、像担持体の円筒面上に付着したトナーが、スムーズにクリーニング装置の内部に導かれ、シールローラー側に引き付けられる。したがって、回収されたトナーが、シールローラーと像担持体との間から漏れることが防止される。この結果、転写ニップ部において、搬送されるシートが、漏れたトナーによって汚されることが抑制される。 According to this configuration, the rotating member comes into contact with the cylindrical surface of the image carrier from the transfer nip portion to a position immediately above the rotation axis of the image carrier. The seal roller is in contact with the cylindrical surface on the upstream side in the rotation direction of the image carrier, below the position where the rotating member contacts the cylindrical surface. For this reason, the toner scattered from the rotating member tends to fall on the seal roller. Even in such a case, since the sealing roller is driven to rotate, the collected toner is prevented from being deposited on the sealing roller. As a result, the toner deposited on the seal roller is prevented from pressing the seal roller toward the image carrier. The seal roller is rotationally driven in the same direction as the rotation direction of the cylindrical surface of the image carrier, and a bias is applied. Therefore, the toner adhering to the cylindrical surface of the image carrier is smoothly guided into the cleaning device and attracted to the seal roller side. Therefore, the collected toner is prevented from leaking from between the seal roller and the image carrier. As a result, the conveyed sheet is prevented from being soiled by the leaked toner in the transfer nip portion.
本発明によれば、像担持体の上方に配置され、像担持体を清掃するクリーニング装置、およびこれを備える像担持体ユニット、または画像形成装置において、クリーニング装置と像担持体との間を封止するシール部材の上に堆積したトナーによって、トナー漏れが生じることが抑止される。 According to the present invention, in a cleaning device that is disposed above an image carrier and cleans the image carrier, and an image carrier unit or an image forming apparatus including the same, a gap between the cleaning device and the image carrier is sealed. The toner accumulated on the sealing member to be stopped is prevented from causing toner leakage.
以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態について説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置1の斜視図である。図2は、図1に示される画像形成装置1の内部構造を概略的に示す図である。また、図3は、画像形成装置1の内部において、ドラムユニット31Hの周辺を拡大した断面図である。なお、図2には、図1の上部筐体22は現れていない。図1及び図2に示される画像形成装置1は、いわゆるモノクロプリンター機であるが、他の実施形態において、画像形成装置は、カラープリンター、ファクシミリ装置、これらの機能を備える複合機やトナー画像をシートに形成するための他の装置であってもよい。尚、以下の説明で用いられる「上」や「下」、「前」や「後」、「左」や「右」といった方向を表す用語は、単に、説明の明瞭化を目的とするものであり、画像形成装置の原理を何ら限定するものではない。また、以下の説明において、「シート」との用語は、コピー用紙、コート紙、OHPシート、厚紙、葉書、トレーシングペーパや画像形成処理を受ける他のシート材料或いは画像形成処理以外の任意の処理を受けるシート材料を意味する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of an image forming apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 schematically shows an internal structure of image forming apparatus 1 shown in FIG. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the periphery of the
画像形成装置1は、略直方体形状の主筐体2を含む。主筐体2は、略直方体形状の下部筐体21と、下部筐体21の上方に配設される略直方体形状の上部筐体22と、下部筐体21と上部筐体22とを連結する連結筐体23とを含む。連結筐体23は、主筐体2の右縁及び背面縁に沿って延びる。下部筐体21、上部筐体22及び連結筐体23で囲まれる排出空間24に印刷処理が施与されたシートが排出される。
The image forming apparatus 1 includes a
上部筐体22の正面方向に突出する操作部221は、例えば、LCDタッチパネル222を含む。操作部221は、画像形成処理に関する情報を入力可能に形成される。使用者は、例えば、LCDタッチパネル222を通じて、印刷されるシートの枚数等を入力したり、印刷濃度等を入力したりすることができる。上部筐体22内には、主に原稿の画像を読み取るための機器や画像形成装置1の全体の制御を司る電子回路が収容される。
The
上部筐体22の上に配設される押さえカバー223は、原稿を押さえるために用いられる。押さえカバー223は、上部筐体22に上下に回動可能に取り付けられる。使用者は、押さえカバー223を上方に回動させ、上部筐体22上に原稿を載置する。その後、使用者は操作部221を操作して、原稿の画像を上部筐体22内に配設された機器に読み取らせることができる。
A
下部筐体21の右側面には、手差トレイ240が配設される。手差トレイ240は、下端240A(図2)を支点として、上端240B側が上下に回動可能である。手差トレイ240が下方に回動され、手差トレイ240が下部筐体21の右方に突出する位置にあるとき、ユーザーは手差トレイ240上にシートを載置可能である。手差トレイ240上のシートは、操作部221を通じてユーザーによって入力された指示に基づき、下部筐体21内に引き込まれた後、画像形成処理を施与され、排出空間24へ排出される。
A
図2を参照して、画像形成装置1は、カセット110と、給紙部11と、第2給紙ローラー114と、中間ローラー115と、レジストローラー対116と、画像形成部120とを備える。給紙部11は、ピックアップローラー112と、第1給紙ローラー113と、を備える。給紙部11は、シート搬送路PPにシートPを送り出す。シート搬送路PPは、給紙部11から、中間ローラー対115、レジストローラー対116を介して、画像形成部120内に配設された転写位置TP(図3)を通過するように配設された搬送路である。
With reference to FIG. 2, the image forming apparatus 1 includes a
カセット110は、内部にシートPを収容する。カセット110は、下部筐体21から正面方向(図2の紙面手前方向)に引出可能である。カセット110内に収容されたシートPは、下部筐体21内で上方に送り出される。その後、シートPは、操作部221を通じて使用者によって入力された指示に基づき、下部筐体21内で画像形成処理を施与され、排出空間24へ排出される。カセット110は、シートPを支持するリフト板111を備える。リフト板111は、シートPの先頭縁を上方に押し上げるように傾斜する。
The
ピックアップローラー112は、リフト板111によって上方に押し上げられたシートPの先頭縁上に配置される。ピックアップローラー112が回転すると、シートPはカセット110から引き出される。
The
第1給紙ローラー113は、ピックアップローラー112のシート搬送方向下流側に配設される。第1給紙ローラー113は、シートPを更に下流側に送り出す。第2給紙ローラー114は、手差しトレイ240の内側に配設される。第2給紙ローラー114は、手差トレイ240上のシートPを下部筐体21内に引き込む。使用者は、カセット110に収容されたシートP、または手差トレイ240の上に載置されたシートPを選択的に使用することができる。
The first
中間ローラー対115は、第1給紙ローラー113、第2給紙ローラー114のシート搬送方向下流側に配設される。中間ローラー対115は、第1給紙ローラー113、第2給紙ローラー114によって送り出されたシートPを更に下流へ搬送する。
The
レジストローラー対116は、シート搬送方向と直交する方向のシートの位置を規定する。これにより、シートP上に形成される画像の位置が調整される。レジストローラー対116は、ローラー間にニップ部を形成する。レジストローラー対116は、画像形成部120において、シートPにトナー画像が転写されるタイミングに合わせて、シートPを画像形成部120に搬送する。また、レジストローラー対116は、シートPの斜行(スキュー)を補正する機能を備える。
The
図2を参照して、画像形成部120は、感光体ドラム31と、帯電装置32と、露光装置123と、現像装置124と、トナーコンテナ125と、転写ローラー126と、搬送ベルト180と、クリーニング装置35と、を備える。感光体ドラム31と、帯電装置32と、クリーニング装置35とは、後述するドラムユニット31Hとして一体的に配置される。
Referring to FIG. 2, the
感光体ドラム31は、略円筒体の形状を有する。感光体ドラム31は、周面(円筒面)に静電潜像が形成されるとともに、該静電潜像に応じたトナー画像を担持する。感光体ドラム31は、回転軸31Aと、円筒面31Bとを備える(図3)。
The
帯電装置32は、所定の電圧が印加され、感光体ドラム31の周面を略一様に帯電させる。露光装置123は、帯電装置32によって帯電された感光体ドラム31の周面に、レーザー光を照射する。該レーザー光は、画像形成装置1に通信可能に接続されたパーソナルコンピュータといった外部装置(図示せず)から出力された画像データに従って、照射される。この結果、感光体ドラム31の周面には、画像データに対応する静電潜像が形成される。
The charging
現像装置124は、静電潜像が形成された感光体ドラム31の周面にトナーを供給する。トナーコンテナ125は、現像装置124へトナーを供給する。トナーコンテナ125は、現像装置124に順次又は必要に応じてトナーを供給する。現像装置124がトナーを感光体ドラム31に供給すると、感光体ドラム31の周面に形成された静電潜像が現像(可視化)される。この結果、感光体ドラム31の周面に、トナー画像が形成される。現像装置は、周面にトナーを担持する現像ローラーを備える。現像ローラーは、回転駆動され、感光体ドラム31にトナーを供給する。
The developing
転写ローラー126は、転写位置TP(図3)において、感光体ドラム31の周面に対向して配設される。転写ローラー126は、搬送ベルト180の内周面に当接して、感光体ドラム31に対向するように配設される。
The
搬送ベルト180は、無端状ベルトからなる。搬送ベルト180は、回転駆動され、表面にシートPを担持して、転写位置TPにシートPを搬送する。搬送ベルト180は、内周面を介して、転写ローラー126に回転駆動力を伝達する。搬送ベルト180は、転写ローラー126よりもシート搬送方向上流側および下流側において、張架ローラー182および駆動ローラー181によって張架されている。駆動ローラー181は、不図示の駆動部から回転駆動力が伝達され、搬送ベルト180を回転させる。転写ローラー126および張架ローラー182は、搬送ベルト180に連れ回って、搬送ベルト180と同じ速度で回転する。シートPが転写位置TPを通過するときに、感光体ドラム31の周面に形成されたトナー画像が、シートPに転写される。この際、転写ローラー126に、後記の転写バイアスが印加される。
The
クリーニング装置35は、シートPへトナー画像が転写された後に、感光体ドラム31の周面に残るトナーを除去する。クリーニング装置35によって、清浄化された感光体ドラム31の周面は、再度、帯電装置32の下方を通過し、一様に帯電される。その後、上述のトナー画像の形成が新たに行われる。クリーニング装置35の構造については、後記で詳述する。
The
画像形成装置1は、画像形成部120よりも搬送方向下流側に、シートP上のトナー画像を定着させる定着装置130(図2)を更に備える。定着装置130は、シートP上のトナーを溶融させる加熱ローラー131と、シートPを加熱ローラー131に密着させる圧力ローラー132と、を備える。シートPが加熱ローラー131と圧力ローラー132との間を通過すると、トナー画像は、シートPに定着される。
The image forming apparatus 1 further includes a fixing device 130 (FIG. 2) that fixes the toner image on the sheet P on the downstream side in the transport direction from the
画像形成装置1は、定着装置130の下流に配設された搬送ローラー対133と、搬送ローラー対133の下流に配設された排出ローラー対134と、を更に備える。シートPは、搬送ローラー対133および排出ローラー対134によって、下部筐体21から排出される。下部筐体21から排出されたシートPは、上壁210上に積み重ねられる。
The image forming apparatus 1 further includes a
更に、図3および図4を参照して、本実施形態に係るドラムユニット31Hの構成について、詳述する。図4は、ドラムユニット31Hに対して、比較参照されるためのドラムユニット31HWの拡大断面図である。
Further, the configuration of the
図3を参照して、ドラムユニット31Hは、前述の感光体ドラム31と、帯電装置32と、クリーニング装置35と、を備える。ドラムユニット31Hは、左右方向(図3の紙面に直交する方向)の両端部に、不図示の一対の側板を備える。該一対の側板によって、感光体ドラム31が回転可能に支持される。また、前記一対の側板によって、帯電装置32およびクリーニング装置35が、感光体ドラム31に対向して、支持される。感光体ドラム31は、図3において、不図示の駆動手段によって矢印DP方向に回転駆動される。また、ドラムユニット31Hは、前記側板に配設される固定部(不図示)を備える。ドラムユニット31Hが、画像形成装置1の下部筐体21に装着された際に、前記固定部が、画像形成装置1の下部筐体21に固定される。この結果、画像形成装置1において、ドラムユニット31Hの位置が固定される。前記固定部は、スクリューが締結される締結用穴などから構成される。
With reference to FIG. 3, the
帯電装置32は、感光体ドラム31よりも、前側に配置される。帯電装置32は、帯電ローラー321と、クリーニングローラー322と、帯電ハウジング32Hとを備える。帯電ハウジング32Hは、感光体ドラム31の回転軸と直交する断面視において、略コの字型の形状を有する。帯電ハウジング32Hの中に、帯電ローラー321およびクリーニングローラー322が、それぞれ回転可能に支持される。
The charging
帯電ローラー321は、表面がゴム材料から構成されるロール部材である。帯電ローラー321には、不図示の帯電バイアス印加手段から、帯電電圧が印加される。帯電ローラー321は、感光体ドラム31の周面に当接することで、感光体ドラム31に従動しながら回転される。帯電電圧が印加された帯電ローラー321によって、感光体ドラム31の周面が一様に帯電される。
The charging
帯電クリーニングローラー322は、帯電ローラー321に当接し、帯電ローラー321と線速差をもって回転する。帯電クリーニングローラー322は導電性ナイロンの繊維で形成されたブラシローラーである。帯電ローラー321が、感光体ドラム31の表面に当接することによって、帯電ローラー321の表面にトナーや異物などが付着する。帯電クリーニングローラー322が、帯電ローラー321に接触しながら、線速差をもって回転されることによって、帯電ローラー321の表面に付着したトナー、異物などが、好適に除去される。
The charging
クリーニング装置35は、感光体ドラム31の上方に配置される。クリーニング装置35は、クリーナーハウジング35H(筐体)と、クリーニングブレード351と、搬送スクリュー352と、研磨ローラー353(回転部材)と、を備える。また、クリーニング装置35は、スクレーパ354と、スクレーパホルダ355と、上部シール356とを備える。更に、クリーニング装置35は、シールローラー359を備える。
The
クリーナーハウジング35Hは、クリーニング装置35内の各部材を支持する筐体である。クリーニング装置35は、感光体ドラム31および帯電装置32を上方で覆うように配置される。特に、クリーナーハウジング35Hの前方部分は、帯電ローラー321の上方に配置される。また、感光体ドラム31の回転軸と直交する断面視において、クリーナーハウジング35Hの前後方向の中央部は、上方に向かって円弧状に突出した形状を備える。更に、クリーナーハウジング35Hの後方部分は、ハウジング後壁35H1(立壁)によって画定される。ハウジング後壁35H1は、鉛直方向に延設される壁部である。ハウジング後壁35H1は、後記の研磨ローラー353に対向して配置される。ハウジング後壁35H1の下端には、シールローラー359が配置される。
The
クリーニングブレード351は、クリーナーハウジング35Hの底部に沿って、水平方向に配置される。クリーニングブレード351は、ゴム材料から構成される板状部材である。クリーニングブレード351は、ブレードホルダ351Hによって支持される。ブレードホルダ351Hは、前記断面視において、L字型形状を備えた板金部材である。ブレードホルダ351Hの中央部分が、第1固定スクリュー351Bによって、クリーナーハウジング35Hに固定される。クリーニングブレード351とブレードホルダ351Hは、接着剤によって固定される。この結果、クリーニングブレード351の固定端が形成される。一方、クリーニングブレード351の先端は自由端とされ、感光体ドラム31の円筒面31Bに当接される。クリーニングブレード351の前記先端は、後記の研磨ローラー353よりも、感光体ドラム31の回転方向(矢印DP方向)下流側の円筒面31Bに当接する。この結果、クリーニングブレード351の前記先端によって、感光体ドラム31の円筒面31B上に残留(付着)したトナーが除去される。
The
搬送スクリュー352は、クリーニングブレード351の上方において、クリーナーハウジング35Hに回転可能に支持される。搬送スクリュー352は、軸部と、該軸部周りに配設されたスパイラル状の羽根部材と、を備える。搬送スクリュー352は、クリーニングブレード351によって掻き取られ、クリーニングブレード351上に堆積した回収トナーPTを感光体ドラム31の回転軸31Aの軸方向に搬送する。
The conveying
研磨ローラー353は、搬送スクリュー352の後方に配設される。研磨ローラー353は、感光体ドラム31の回転軸31Aよりも上方の円筒面31Bに当接する回転面を備える。また、研磨ローラー353は、転写ニップ部TPから感光体ドラム31の回転軸31Aの直上の位置までの、感光体ドラム31の円筒面31Bに当接する。より詳しくは、研磨ローラー353は、感光体ドラム31の回転軸31Aの直上または、該直上よりも僅かに感光体ドラム31の回転方向上流側の円筒面31Bに当接する。該円筒面31B上の研磨ローラー353が当接する位置を当接位置CPと定義する。研磨ローラー353は、周面が粗面化処理されたゴムローラーであり、本実施形態では、直径12mmのシャフトに、肉厚1.75mmのEPDMゴム(エチレンプロピレンゴム)が配置されたものが使用される。研磨ローラー353は、感光体ドラム31の円筒面31Bに当接しながら、感光体ドラム31に従動して回転される(矢印DC)。研磨ローラー353は、感光体ドラム31の円筒面31Bに付着したトナーを回収する。また、研磨ローラー353は、感光体ドラム31の表面に付着した放電生成物などの付着物を、研磨する。この際、研磨ローラー353の回転面に、所定量のトナーが付着することによって、前記放電生成物の除去性能(研磨性能)が向上される。
The polishing
スクレーパ354(規制部材)は、上下方向(鉛直方向)に延設される板状部材である。本実施形態では、スクレーパ354は、0.05mmのSUS板から構成される。スクレーパ354の下端は、研磨ローラー353の回転面に当接される。スクレーパ354の下端は、研磨ローラー353の回転方向(矢印DC方向)に対向するように、研磨ローラー353の回転面に当接される。スクレーパ354が、所定の弾性力をもって、研磨ローラー353の回転面に当接することによって、研磨ローラー353の回転面に付着したトナーの量が規制される。この結果、研磨ローラー353の回転面に付着するトナー量が均一になることによって、研磨ローラー353による放電生成物の除去性能にばらつきが生じることが抑止される。
The scraper 354 (regulating member) is a plate-like member extending in the vertical direction (vertical direction). In the present embodiment, the
スクレーパホルダ355は、研磨ローラー353の上方を覆うように配置される。スクレーパホルダ355は、屈曲された板金部材から構成される。スクレーパホルダ355の中央部は、水平方向に延設される。スクレーパホルダ355の前側部分は、下方に向かって屈曲され、前記スクレーパ354を支持する。また、スクレーパホルダ355の後側部分は、後方かつ下方に向かって、屈曲される。
The
上部シール356は、スクレーパホルダ355の上に固定される。上部シール356の一端は、スクレーパホルダ355の中央部において支持され、上部シール356の他端は、前方に向かって、スクレーパホルダ355から突出するように配置される。上部シール356は、研磨ローラー353の回転面に付着したトナーが、スクレーパ354によって掻き取られた際に、上方に跳ね上がったトナーを塞ぎとめる機能を備える。
The
シールローラー359は、ハウジング後壁35H1の下端に配置される。シールローラー359は、不図示の金属製のシャフトと、シャフトの周囲に配置された円筒状の導電性ウレタンゴムと、から構成される。前記シャフトが、クリーナーハウジング35Hの左右方向の側壁に配置された軸受け部に挿通され、シールローラー359が回転可能に支持される。シールローラー359の周面の一部が、感光体ドラム31の円筒面31Bに当接する。本実施形態では、シールローラー359は、不図示の駆動手段によって、感光体ドラム31の円筒面31Bと等速、または感光体ドラム31Bよりも僅かに速い速度で回転駆動される。シールローラー359は、感光体ドラム31の円筒面31Bとの接触部において、円筒面31Bと同じ方向に回転される。シールローラー359は、クリーニング装置35の内部から、トナーが漏れ出すことを防止する。また、シールローラー359は、感光体ドラム35の円筒面31Bに付着したトナーおよび紙粉を、クリーニング装置35の内部に受け入れる。なお、シールローラー359は、ウレタンゴム以外の弾性部材から構成されるものでもよい。他の実施形態では、シールローラー359は、円筒状のウレタンスポンジから構成されてもよい。この際、ウレタンスポンジの表面に、PETフィルムなどからなるチューブ部材が配置されることによって、シールローラー359と感光体ドラム31の円筒面31Bとの摺動性が向上される。
The
帯電装置32の帯電ローラー321によって、周面が一様に帯電された感光体ドラム31は、帯電装置32よりも回転方向下流側において、不図示の露光装置によって静電潜像が形成される。そして、感光体ドラム31の下方に配置された現像装置124(図2)によって、静電潜像がトナー像として可視化される。感光体ドラム31は、転写ニップ部TPにおいて、下方から上方に向かって回転される。そして、感光体ドラム31上に形成されたトナー像は、転写ニップ部TPを下方から上方に向かって搬送されるシートに転写される。
The
転写ニップ部TPにおいて、シートに転写されたトナー像の一部が、残留トナーとして感光体ドラム31上に残留する。感光体ドラム31上の残留トナーは、感光体ドラム31の回転に伴って、下方から上方に向かって、クリーニング装置35が感光体ドラム31に対向する領域に搬送される。
In the transfer nip portion TP, a part of the toner image transferred to the sheet remains on the
クリーニング装置35が対向する領域に搬送された残留トナーの一部は、研磨ローラー353の回転面に付着する。また、研磨ローラー353の回転面に付着しなかった残留トナーは、クリーニングブレード351によって掻き取られる。
Part of the residual toner transported to the area facing the
次に、クリーニング装置35に配設されたトナーシール部材の課題について説明する。研磨ローラー353の回転面に付着したトナーの一部は、スクレーパ354によって掻き取られる。スクレーパ354の先端部を通過して、研磨ローラー353の回転面に残留したトナーは、スクレーパホルダ355およびハウジング後壁35H1と対向する領域を通過しながら、研磨ローラー353上を周回される。この際、研磨ローラー353の遠心力によって、研磨ローラー353の回転面に付着したトナーが、研磨ローラー353から離脱される。研磨ローラー353から離脱されたトナーは、スクレーパホルダ355、ハウジング後壁35H1および感光体ドラム31の円筒面31Bによって囲まれた領域に飛散する。
Next, the problem of the toner seal member disposed in the
図4は、本発明の実施形態に係るクリーニング装置35と比較されるための図であって、クリーニング装置35Wを備えたドラムユニット31HWの断面図である。クリーニング装置35Wは、本実施形態に係るクリーニング装置35と比較して、ハウジング後壁35H1の周辺の構造が異なる。このため、主に該相違点について説明し、その他の部分の説明を省略する。クリーニング装置35Wは、クリーナーハウジング35HWと、ハウジング後壁35H1Wと、研磨ローラー353Wと、プレート358Wと、トナーシール380と、を備える。
FIG. 4 is a view for comparison with the
クリーナーハウジング35HWのハウジング後壁35H1Wは、前述のハウジング後壁35H1よりも後側に配置される。プレート358Wは、ハウジング後壁35H1Wの後側側面に固定される。プレート358Wの下側端部であるプレート下部358WSは、前方に向かって屈曲されるとともに、ハウジング後壁35H1Wの下方に配置される。
The housing rear wall 35H1W of the cleaner housing 35HW is disposed on the rear side of the housing rear wall 35H1. The
トナーシール380は、ウレタンシートからなる。トナーシール380は、プレート下部358WSに、水平方向に固定される。トナーシール380の一端は、プレート下部358WSに接着され、トナーシール380の固定端を形成する。一方、トナーシール380の他端は、トナーシール380の自由端を形成し、感光体ドラム31Wの円筒面31WBに当接する。トナーシール380のうち、プレート下部358WSから前方に延設される部分の上方には、空間が存在する。
The
トナーシール380の上方には、前記空間が存在するため、研磨ローラー353Wの回転面から飛散したトナーは、トナーシール380の上に堆積し、トナー溜まりTNを形成する。図5および図6は、この際の、トナーシール380の周辺の様子を示した図である。図5を参照して、トナーシール380上に堆積したトナー溜まりTNは、山の形状をなすように積みあがっていく。一般的に、クリーニング装置35によって回収されたトナーの安息角は、30度から40度である。しかしながら、前記回収されたトナーは、静電気をもって、周囲に位置する樹脂材料やゴム材料からなる部材に付着しやすい。このため、研磨ローラー353Wやハウジング後壁35H1Wが近接する領域では、回収されたトナーの安息角は、60度から70度となることがある。したがって、トナー溜まりTNが崩れにくく、トナーシール380の上に多量のトナーが堆積する。
Since the space exists above the
一方、転写ニップ部TPにおいて、トナー像がシートPに転写される際、シートPの表面に付着していた紙粉が、感光体ドラム31Wの円筒面31WBに移動される場合がある。感光体ドラム31Wの円筒面31WBに付着した紙粉は、感光体ドラム31Wの回転に伴って、トナーシール380の先端に向かって搬送される。トナーシール380の上に、トナー溜まりTNが形成されていない場合、トナーシール380の先端は、低い当接圧をもって、感光体ドラム31Wの円筒面31WBに当接している。この場合、感光体ドラム31W上を搬送された紙粉は、トナーシール380の先端と感光体ドラム31Wの円筒面31WBとの間を通過して、クリーニングブレード351Wによって回収される。
On the other hand, when the toner image is transferred to the sheet P in the transfer nip portion TP, the paper dust attached to the surface of the sheet P may be moved to the cylindrical surface 31WB of the
しかしながら、トナーシール380の上に堆積したトナー溜まりTNによって、トナーシール380の先端が、感光体ドラム31Wの円筒面31WBに強く当接されている場合、紙粉は、トナーシール380の先端と感光体ドラム31Wの円筒面31WBとの間を通過することができない。この結果、図5に示すように、トナーシール380の先端と感光体ドラム31の円筒面31WBとの間に、紙粉の塊PDが形成される。
However, when the tip of the
紙粉の塊PDが成長されると、感光体ドラム31Wの回転軸31WAの軸方向において、該塊PDが存在する部分に対応して、トナーシール380が感光体ドラム31Wの円筒面31WBから浮き上がる(図6)。この結果、トナー溜まりTNから、トナーTN1が漏れ始める。トナーTN1は、重力に従って、感光体ドラム31Wの円筒面31WBに沿って落下する(矢印DT)。そして、転写ニップ部TPに至ったトナーTN1が、転写ニップ部TPに搬送されたシートPに付着する。この結果、シートPにトナー汚れが生じる。
When the paper powder lump PD is grown, the
更に、感光体ドラム31Wの円筒面31WBに、トナーシール380の自由端が当接する場合、前記自由端には、軸方向において部分的に波うちが生じやすい。このため、前記波うちが生じた部分に対応して、トナー漏れが生じやすい。
Further, when the free end of the
上記のように、クリーニング装置35Wのトナーシール380の上方には、研磨ローラー353Wから飛散したトナーが堆積される。そして、トナーシール380と感光体ドラム31Wとの間には、紙粉の塊PDが生成される。この結果、シートPのトナー汚れがもたらされる。本実施形態に係るクリーニング装置35は、上記課題を解決するために、シールローラー359の形状および制御に特徴を有する。
As described above, the toner scattered from the polishing
図7は、図3のクリーニング装置35及び搬送ベルト180の周辺の拡大断面図である。クリーニング装置35は、更に、掻き取り部材360と、バイアス制御部501と、バイアス印加部502と、を備える。
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of the periphery of the
掻き取り部材360は、シールローラー359の表面に当接する板状部材である。掻き取り部材360は、感光体ドラム31の円筒面31Bとシールローラー359との接触部よりも、シールローラーの回転方向下流側において、感光体ドラム31の回転軸31Aが延設される方向に沿って、シールローラーの周面に当接する。この際、掻き取り部材360は、シールローラー359の回転方向に対向するように、シールローラー359に当接される。掻き取り部材360は、シールローラー359の表面に付着したトナーや紙粉を掻き取り、感光体ドラム31の円筒面31Bに落下させる。
The scraping
バイアス制御部501は、バイアス印加部502を制御して、シールローラー359にバイアスを印加する。バイアス印加部502は、シールローラー359に前記バイアスを印加するための電源である。本実施形態では、バイアス印加部502は、−200Vから+200Vまでの直流電圧を、シールローラー359に印加可能とされる。
The
画像形成装置1は、更に、転写制御部503と、転写バイアス印加部504と、を備える。転写制御部503は、転写バイアス印加部504を制御して、転写ローラー126に転写バイアスを印加する。転写バイアスによって、感光体ドラム31の円筒面31Bから、シートにトナー画像が転写される。また、転写制御部503は、搬送ベルト180のクリーニング動作時に、転写バイアス印加部504を制御して、転写ローラー126に転写逆バイアスを印加する。転写逆バイアスによって、搬送ベルト180上に付着したトナーが、感光体ドラム31の円筒面31Bに再付着される。転写バイアス印加部504は、転写ローラー126に前記バイアスを印加するための電源である。
The image forming apparatus 1 further includes a
感光体ドラム31の円筒面31B上に付着したトナーや紙粉を、クリーニング装置35で良好に回収させるために、バイアス制御部501は、シールローラー359に、トナーの極性とは逆極性のバイアスを印加する。本実施形態では、トナーは、正規の帯電極性として、プラスに帯電する。図8は、画像形成装置1の動作中に、シールローラー359に印加されるバイアスの極性を示した図である。なお、図8において、シールローラー359に印加されるバイアスがマイナスの場合、バイアス制御部501は、シールローラー359に−200Vの直流電圧を印加する。また、シールローラー359に印加されるバイアスがプラスの場合、バイアス制御部501は、シールローラー359に+200Vの直流電圧を印加する。
In order for the
図8の(A)印字中とは、画像形成装置1において、画像形成が実行され、特に、転写ニップ部TPにおいて、感光体ドラム31の円筒面31Bから、シートにトナー画像が転写される状態を意味する。この場合、転写前の感光体ドラム31の領域A(以後、転写前ドラム上A)では、トナーは、正規の極性であるプラスの極性を有する。そして、バイアス印加部502によって、転写ローラー126には、マイナスの転写バイアスが印加される。この結果、プラスのトナーが、転写ローラー126側、すなわち、転写ニップ部TPに搬送されるシート上に転写される。転写ニップ部TPにおいて、シートに転写されることなく、感光体ドラム31の円筒面31Bに残留したトナーは、転写後の感光体ドラム31の領域B(以後、転写後ドラム上B)においても、プラスの極性を有する。バイアス制御部501は、シールローラー359に、マイナス(−200V)のバイアスを印加する。この結果、感光体ドラム31の回転に伴って、クリーニング装置35に進入されるトナーが、シールローラー359に引き付けられる。したがって、クリーニング装置35から、転写ニップ部TP側に、トナーが漏れることが抑止される。
In FIG. 8A, “during printing” means that image formation is performed in the image forming apparatus 1, and in particular, a toner image is transferred from the
図8の(B)紙間とは、画像形成装置1において、画像形成が実行される際に、転写ニップ部TPに、シートが介在していない(紙間)状態を意味する。この場合においても、感光体ドラム31の円筒面31B上(転写後ドラム上B)に付着しているトナーを引き付けるために、バイアス制御部501は、シールローラー359にマイナスのバイアスを印加する。
8B indicates that the sheet is not present in the transfer nip portion TP when the image is formed in the image forming apparatus 1 (between sheets). Also in this case, the
一方、図8の(C)トナーバンドとは、現像装置124内のトナーの劣化を抑止するために、シートに画像形成が実行されていない期間を利用して、現像装置124から感光体ドラム31に向けてトナーを強制的に消費させるモードを意味する。感光体ドラム31の円筒面31Bには、トナー消費用の静電潜像が形成され、現像装置124から、トナーが消費される。そして、トナーコンテナ125(図2)から、現像装置124に新たなトナーが補給されることによって、現像装置124内のトナーの劣化が抑止される。このトナーバンドが感光体ドラム31の円筒面31Bに形成された際、転写ニップ部TPには、シートが搬送されていない。このため、転写ローラー126には、転写制御部503によって、通常の転写バイアスとは逆極性の転写逆バイアスが印加される。すなわち、転写ローラー126には、プラスのバイアスが印加される。この結果、転写ニップ部TPに至ったプラスの極性のトナーの多くは、搬送ベルト180側に移動されることなく、感光体ドラム31の円筒面31B上を搬送され、クリーニング装置35に至る。そして、バイアス制御部501によって、シールローラー359に、マイナスのバイアスが印加されることによって、感光体ドラム31の円筒面31Bから、シールローラー359側に、上記トナーが引き付けられる。あるいは、感光体ドラム31の円筒面31B上に付着し続けるトナーは、研磨ローラー353またはクリーニングブレード351によって、円筒面31Bから掻き取られる。
On the other hand, (C) toner band in FIG. 8 refers to the
上記のように、トナーバンドの形成時(C)には、転写ニップ部TPにシートが介在されない状態で、感光体ドラム31の円筒面31B上に担持されたトナーが、転写ニップ部TPに搬送される。この際、転写ローラー126には、転写逆バイアスが印加されるが、前記トナーの一部が、搬送ベルト180の表面に付着してしまうことがある。
As described above, when the toner band is formed (C), the toner carried on the
このように、搬送ベルト180に付着したトナーは、搬送ベルト180上を周回された後、再び、転写ニップ部TPに至る。この際、画像形成に伴って、転写ニップ部TPにシートが搬送されていると、前記トナーがシートの裏面に付着する。この結果、シートの裏面汚れが発生してしまう。なお、搬送ベルト180上に付着したトナーの中には、転写ニップ部TPを通過する際に、正規の帯電極性とは逆の極性に逆帯電したものが混在する。このため、本実施形態では、画像形成動作が実行されていない時間を利用して、ベルトクリーニング動作(図8の(D))が実行される。図9は、ベルトクリーニング動作時のシールローラー359に印加されるバイアスの様子を示した模式図である。
Thus, the toner adhering to the
図8を参照して、ベルトクリーニング動作は、逆帯電トナー(マイナス)を搬送ベルト180から回収するモード(D1)(逆帯電トナー回収モード)と、正帯電トナー(プラス)を搬送ベルト180から回収するモード(D2)とに、分けられる。そして、図9に示されるように、本実施形態では、搬送ベルト180が複数回転される間に、搬送ベルト180の1回転に応じて、逆帯電トナーおよび正帯電トナーを回収するモードが交互に設定される。逆帯電トナーを搬送ベルト180から回収する場合(D1)、転写ローラー126には、転写制御部503によって、マイナスのバイアスが印加される。この結果、搬送ベルト180上の逆帯電トナーは、転写ローラー126よりも高い電位の感光体ドラム31の円筒面31B側に移動される。この際、シールローラー359には、バイアス制御部501によって、プラスのバイアスが印加される。したがって、クリーニング装置35内に進入された逆帯電トナーが、シールローラー359に引き付けられるため、クリーニング装置35から、逆帯電トナーが漏れ出すことが抑止される。一方、正帯電トナーを搬送ベルト180から回収する場合(D2)、転写ローラー126には、転写制御部503によって、プラスのバイアスが印加される。この結果、搬送ベルト180上の正帯電トナーは、転写ローラー126よりも低い電位の感光体ドラム31の円筒面31B側に移動される。この際、シールローラー359には、バイアス制御部501によって、マイナスのバイアスが印加される。したがって、クリーニング装置35内に進入された正帯電トナーが、シールローラー359に引き付けられるため、クリーニング装置35から、正帯電トナーが漏れ出すことが抑止される。
Referring to FIG. 8, in the belt cleaning operation, the reversely charged toner (minus) is collected from the conveying belt 180 (D1) (reversely charged toner collecting mode), and the positively charged toner (plus) is collected from the conveying
以上、本実施形態によれば、クリーニング装置35の研磨ローラー353よりも、感光体ドラム31の円筒面31Bの回転方向上流側には、シールローラー359が配置される。シールローラー359は、クリーナーハウジング35Hの前記回転方向上流側に配置され、感光体ドラム31の円筒面31Bに当接される。シールローラー359は、クリーナーハウジング35Hと感光体ドラム31との間を封止し、クリーナーハウジング35Hからトナーが漏れ出すことを防止する。シールローラー359は、感光体ドラム31の円筒面31Bと等速または、円筒面31Bよりも僅かに速い速度をもって、回転駆動される。このため、転写ニップ部TPからクリーニング装置35に向かって、感光体ドラム31の円筒面31B上を搬送されたトナーや紙粉が、クリーニング装置35の内部にスムーズに搬入される。
As described above, according to the present embodiment, the
更に、上記の実施形態では、シールローラー359には、クリーニング装置35に回収されるトナーの極性とは逆極性のバイアスが印加される。このため、クリーニング装置35内に回収されるトナーを、シールローラー359側に引き付けることが可能となる。この結果、クリーニング装置35から下方に(転写ニップ部TP側に)トナーが漏れ出すことが効果的に抑止される。したがって、転写ニップ部TPにおいて、シートがトナーによって汚されることが抑制される。
Further, in the above embodiment, a bias having a polarity opposite to the polarity of the toner collected by the
更に、上記の実施形態では、シールローラー359には、掻き取り部材360が当接される。このため、シールローラー359の周面に、過剰なトナーが蓄積されることが抑止される。したがって、回転駆動されるシールローラー359の周面から、シールローラー359よりも回転方向上流側の感光体ドラム31の円筒面31Bにトナーが落下することが抑制される。また、シールローラー359の表面が清掃されることで、シールローラー359と円筒面31Bとの密着性が向上され、シールローラー359の封止機能(シール機能)が、安定して維持される。
Further, in the above embodiment, the scraping
以上、本発明の実施形態に係るクリーニング装置35、およびこれを備えるドラムユニット31H、画像形成装置1について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば次のような変形実施形態を取ることができる。
The
(1)上記の実施形態では、シールローラー359よりも、感光体ドラム31の回転方向下流側に、研磨ローラー353およびクリーニングブレード351が配置される態様にて説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。研磨ローラー353は、感光体ドラム31の表面を清掃するクリーニングローラーであってもよい。この場合、該クリーニングローラーよりも、感光体ドラム31の回転方向下流側には、クリーニングブレード351が配設されてもよく、また、クリーニングブレード351が配設されない態様でもよい。
(1) In the above embodiment, the polishing
(2)また、上記の実施形態では、シールローラー359は、不図示の駆動手段によって、感光体ドラム31の円筒面31Bと等速、又は円筒面31Bよりも僅かに速い速度で回転駆動される態様にて説明した。本発明は、これに限定されるものではない。シールローラー359は、感光体ドラム31の円筒面31Bに従動して、回転されるものであってもよい。この場合、感光体ドラム31の円筒面31Bとシールローラー359の周面との当接圧によって、シールローラー359が回転されるものであってもよい。また、感光体ドラム31とシールローラー359との間に、不図示の駆動伝達ギアが配設される態様であってもよい。なお、シールローラー359が、感光体ドラム31の円筒面31Bに対して、スリップした場合、シールローラー359と感光体ドラム31との間に、トナーや紙粉が挟み込まれてしまう。このため、上記の駆動伝達ギアが配設され、確実に駆動力が伝達されることが、更に好ましい。
(2) In the above embodiment, the
(3)また、上記の実施形態では、シールローラー359を備えるクリーニング装置35は、ドラムユニット31Hに配設される態様にて説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。シールローラー359を備えるクリーニング装置35は、画像形成装置1に対して、個別に装着されるものであってもよい。
(3) In the above embodiment, the
30 画像形成部
31 感光体ドラム(像担持体)
31H ドラムユニット(像担持体ユニット)
32 帯電装置
321 帯電ローラー
322 帯電クリーニングローラー
32H 帯電ハウジング
33 現像装置
34 転写ローラー(転写部材)
35 クリーニング装置
35H クリーナーハウジング(筐体)
35H1 ハウジング後壁(立壁)
351 クリーニングブレード
351H ブレードホルダ
351B 第1固定スクリュー
352 搬送スクリュー
353 研磨ローラー(回転部材)
354 スクレーパ
355 スクレーパホルダ
356 上部シール
359 シールローラー
360 掻き取り部材
501 バイアス制御部(バイアス制御手段)
502 バイアス印加部(バイアス印加手段)
503 転写制御部(転写バイアス制御手段)
504 転写バイアス印加部(転写バイアス印加手段)
30
31H drum unit (image carrier unit)
32
35
35H1 Housing rear wall (standing wall)
351
354
502 Bias application unit (bias application means)
503 Transfer control unit (transfer bias control means)
504 Transfer bias applying unit (transfer bias applying means)
Claims (10)
筐体と、
前記回転軸と直交する断面視において、前記回転軸よりも上方の前記円筒面に当接する回転面を備え、前記当接位置で前記像担持体と同方向に回転駆動され、前記像担持体上に付着したトナーを回収する回転部材と、
前記筐体に配設され、前記断面視において、前記回転軸よりも上方であって、前記回転部材よりも前記像担持体の前記回転方向上流側の前記円筒面に接触する周面を備え、前記接触部において前記円筒面と同方向に回転駆動されるシールローラーと、
前記シールローラーに、バイアスを印加するバイアス印加手段と、
を備えることを特徴とするクリーニング装置。 A cleaning device that is disposed above an image carrier having a rotation shaft and a cylindrical surface that rotates in one direction around the rotation shaft and carries a toner image, and that cleans the cylindrical surface,
A housing,
In a cross-sectional view orthogonal to the rotation axis, the rotation surface is in contact with the cylindrical surface above the rotation axis, and is driven to rotate in the same direction as the image carrier at the contact position. A rotating member for collecting the toner adhering to
A circumferential surface disposed in the housing and in contact with the cylindrical surface on the upstream side in the rotational direction of the image carrier above the rotating member in the cross-sectional view, A seal roller that is rotationally driven in the same direction as the cylindrical surface at the contact portion;
Bias applying means for applying a bias to the seal roller;
A cleaning device comprising:
前記バイアス制御手段は、前記トナーの正規の帯電極性とは、逆の極性のバイアスを、前記シールローラーに印加することを特徴とする請求項1に記載のクリーニング装置。 Further comprising bias control means for controlling the bias applied to the seal roller;
The cleaning device according to claim 1, wherein the bias control unit applies a bias having a polarity opposite to a normal charging polarity of the toner to the seal roller.
前記シールローラーは、前記立壁の下端部に配置されることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載のクリーニング装置。 The housing has a standing wall arranged to face the rotating member,
The cleaning apparatus according to claim 1, wherein the seal roller is disposed at a lower end portion of the standing wall.
前記研磨ローラーの前記回転面に当接し、前記回転面に付着するトナー量を規制する規制部材を更に備えることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載のクリーニング装置。 The rotating member is a polishing roller that polishes deposits attached to the cylindrical surface of the image carrier,
The cleaning apparatus according to claim 1, further comprising a regulating member that abuts on the rotating surface of the polishing roller and regulates an amount of toner adhering to the rotating surface.
前記シールローラーに対向して配置される前記像担持体と、を備えることを特徴とする像担持体ユニット。 A cleaning device according to any one of claims 1 to 6,
An image carrier unit comprising: the image carrier disposed to face the seal roller.
前記シールローラーに対向して配置される前記像担持体と、
前記像担持体の前記円筒面に、トナーを供給する現像装置と、
前記像担持体に対向して、回転駆動され、前記像担持体から、シートに前記トナー画像を転写させる転写部材と、
前記転写部材に、転写バイアスを印加する転写バイアス印加手段と、
前記転写部材に印加される前記転写バイアスを制御する転写バイアス制御手段と、を更に備え、
前記転写バイアス制御手段は、前記トナーの正規の帯電極性とは、逆の極性のバイアスを前記転写部材に印加する逆帯電トナー回収モードを備え、
前記バイアス制御手段は、前記転写バイアス制御手段の前記逆帯電トナー回収モードに応じて、前記正規の帯電極性と同じ極性のバイアスを、前記シールローラーに印加することを特徴とする画像形成装置。 A cleaning device according to claim 1;
The image carrier disposed to face the seal roller;
A developing device for supplying toner to the cylindrical surface of the image carrier;
A transfer member that is rotationally driven to face the image carrier and transfers the toner image from the image carrier to a sheet;
A transfer bias applying means for applying a transfer bias to the transfer member;
Transfer bias control means for controlling the transfer bias applied to the transfer member,
The transfer bias control unit includes a reverse charge toner recovery mode in which a bias having a polarity opposite to a normal charging polarity of the toner is applied to the transfer member;
The image forming apparatus, wherein the bias control unit applies a bias having the same polarity as the normal charging polarity to the seal roller in accordance with the reversely charged toner recovery mode of the transfer bias control unit.
前記シールローラーに対向して配置される前記像担持体と、
前記像担持体の前記円筒面に、トナーを供給する現像装置と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。 A cleaning device according to any one of claims 1 to 6,
The image carrier disposed to face the seal roller;
A developing device for supplying toner to the cylindrical surface of the image carrier;
An image forming apparatus comprising:
前記像担持体の前記円筒面に当接され、前記像担持体から前記トナー像を前記シートに転写させる転写ニップ部を形成する転写部材と、を備え、
前記像担持体は、前記転写ニップ部において、下方から上方に向かって回転駆動され、
前記清掃部材は、前記転写ニップ部から、前記回転軸の直上の位置までの間の前記像担持体の前記円筒面に当接することを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。 A sheet conveying path that conveys a sheet from the lower side to the upper side, facing the image carrier,
A transfer member that is in contact with the cylindrical surface of the image carrier and forms a transfer nip portion for transferring the toner image from the image carrier to the sheet;
The image carrier is rotationally driven from below to above in the transfer nip portion,
The image forming apparatus according to claim 9, wherein the cleaning member is in contact with the cylindrical surface of the image carrier between the transfer nip portion and a position immediately above the rotation shaft.
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