JP2016126194A - Cleaning device or image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、クリーニング装置または画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a cleaning device or an image forming apparatus.
プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置において、中間転写ベルト上の転写残トナーを除去する中間転写ベルトクリーニング装置として、静電的な力を用いてトナーを除去する静電クリーニング方式のクリーニング装置を採用したものが知られている。 In an image forming apparatus such as a printer, a facsimile machine, and a copying machine, an electrostatic cleaning type cleaning device that removes toner using electrostatic force as an intermediate transfer belt cleaning device that removes transfer residual toner on an intermediate transfer belt The one that adopts is known.
特許文献１に記載の静電クリーニング方式のクリーニング装置には、被清掃体たる中間転写ベルトに当接しながら回転するクリーニングブラシローラと、これに当接しながら回転する回収ローラとが設けられている。クリーニングブラシローラと回収ローラは、ケーシング内に回転自在に保持されている。クリーニングブラシローラには、クリーニング電圧が印加されており、回収ローラには、回収電圧が印加されている。
The electrostatic cleaning type cleaning device described in
中間転写ベルトの表面上に付着している転写残トナーは、前記クリーニング電圧によって中間転写ベルト表面からクリーニングブラシローラに静電転移し、中間転写ベルトから除去される。クリーニングブラシローラに静電転移したトナーは、クリーニングブラシローラの回転によって回収ローラとの当接箇所へ搬送され、回収電圧によって回収ローラに静電転移し、クリーニングブラシローラから回収ローラに回収される。 Transfer residual toner adhering to the surface of the intermediate transfer belt is electrostatically transferred from the surface of the intermediate transfer belt to the cleaning brush roller by the cleaning voltage, and is removed from the intermediate transfer belt. The toner electrostatically transferred to the cleaning brush roller is conveyed to a contact position with the recovery roller by the rotation of the cleaning brush roller, electrostatically transferred to the recovery roller by the recovery voltage, and recovered from the cleaning brush roller to the recovery roller.
しかしながら、特許文献１に記載のクリーニング装置においては、経時使用において、クリーニング装置内でトナーの塊が生成され、そのトナーの塊が中間転写ベルトに転移し、そのトナー塊により、画像を劣化させるという課題があった。
However, in the cleaning device described in
上述した課題を解決するために、請求項１の発明は、被清掃体上のトナーを除去する、回転可能に設けられたクリーニング部材と、前記クリーニング部材に当接して前記クリーニング部材に付着したトナーを回収する回収部材と、前記クリーニング部材および前記回収部材を収納するケーシングとを備えたクリーニング装置において、前記ケーシングの内壁と、前記クリーニング部材および前記回収部材それぞれとの間の隙間を２ｍｍ以上に設定したことを特徴とするものである。
In order to solve the above-described problems, the invention of
本発明によれば、クリーニング装置から被清掃体にトナー塊が付着するのを防止することができる。 According to the present invention, it is possible to prevent the toner lump from adhering to the object to be cleaned from the cleaning device.
以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものである。以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that it is easy for a person skilled in the art to make other embodiments by changing or correcting the present invention within the scope of the claims, and these changes and modifications are included in the scope of the claims. . The following description is an example of the best mode of the present invention, and does not limit the scope of the claims.
以下、本発明を適用した画像形成装置の実施形態として、いわゆるタンデム型中間転写方式のプリンタ（以下、単にプリンタという）について説明する。まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。
図１は、本プリンタの要部を示す概略構成図である。
本プリンタは、イエロー，マゼンタ，シアン，黒（以下，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと記す）のトナー像を生成するための４つのプロセスユニット６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを備えている。４つのプロセスユニット６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、潜像担持体たるドラム状の感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋをそれぞれ有している。感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの回りにはそれぞれ帯電装置２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、現像装置５Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ、ドラムクリーニング装置４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、除電装置等を有している。プロセスユニット６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、互いに異なる色のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっている。プロセスユニット６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの上方には、感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの表面に対してレーザー光Ｌを照射して静電潜像を書き込むための光書込ユニット２０が配設されている。
Hereinafter, as an embodiment of an image forming apparatus to which the present invention is applied, a so-called tandem type intermediate transfer type printer (hereinafter simply referred to as a printer) will be described. First, the basic configuration of the printer will be described.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a main part of the printer.
The printer includes four
プロセスユニット６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの下方には、像担持体たる無端状の中間転写ベルト８を具備するベルト装置としての転写ユニット７が配設されている。中間転写ベルト８の他、そのループ内側に配設された複数の張架ローラや、ループ外側に配設された二次転写装置２００、テンションローラ１６、ベルトクリーニング装置１００、潤滑剤塗布装置３００などを有している。
Below the
中間転写ベルト８のループ内側には、４つの一次転写ローラ９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと、従動ローラ１０と、駆動ローラ１１と、二次転写対向ローラ１２と、３つのクリーニング対向ローラ１３，１４，１５と、塗布ブラシ対向ローラ１７とが配設されている。これらローラは何れも自らの周面の一部に中間転写ベルト８を掛け回してベルト張架を行う張架ローラとして機能している。なお、クリーニング対向ローラ１３，１４，１５としての必要条件として必ずしも一定の張力を付与する働きをもたなければならないということはない。従って、中間転写ベルト８の回転にともなって従動回転するものでもよい。中間転写ベルト８は、駆動手段によって図中時計回りに回転駆動される駆動ローラ１１の回転により、図中時計回り方向に無端移動せしめられる。
Inside the loop of the
ベルトループ内側に配設された４つの一次転写ローラ９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間に中間転写ベルト８を挟み込んでいる。これにより、中間転写ベルト８のおもて面と、感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとが当接するＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップが形成されている。なお、一次転写ローラ９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋには、それぞれ電源によってトナーとは逆極性の一次転写バイアスが印加される。
The four
中間転写ベルト８のループ外側に配設された二次転写装置２００は、二次転写ローラ１８、分離ローラ２０５、光学センサユニット対向ローラ２０６、クリーニング対向ローラ２０７に張架された転写部材たる二次転写ベルト２０４を有している。二次転写ベルト２０４のループ外側には、光学センサユニット１５０、二次転写クリーニング装置２３０および二次転潤滑剤塗布装置２２０が配設されている。光学センサユニット１５０は、光学センサユニット対向ローラ２０６と二次転写ベルト２０４を挟んで対向している。二次転写クリーニング装置２３０は、二次転写ベルト２０４のクリーニング対向ローラ２０７に巻きついている箇所に当接する二次転ベルト清掃ブラシ２０８および二次転クリーニングブレード２０９を有している。二次転潤滑剤塗布装置２２０は、潤滑剤２１０と、二次転潤滑剤塗布ブラシ２１１とを有している。二次転潤滑剤塗布ブラシ２１１は、二次転写ベルト２０４のクリーニング対向ローラ２０７に巻きついている箇所で、二次転クリーニングブレード２０９よりも二次転写ベルト表面移動方向下流側の領域に当接している。
The
また、光学センサユニット１５０と二次転写ベルト２０４との間には、センサ非検知時にトナー等が光学素子に付着するのを防ぐため、シャッター２１３が設けられている。シャッター２１３は、モータによりＯＮ/ＯＦＦ自在に構成されている。なお、本実施形態では、シャッター構成としては、メカ的シャッターとしたが、エアシャッター等と組合せてもよい。
A
二次転写ベルト２０４のおもて面に塗布する潤滑剤２１０には、直鎖状の炭化水素構造を持つ、脂肪酸金属塩を用いる。脂肪酸金属塩としては、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、オレイン酸から選択される少なくとも１種以上の脂肪酸を含有し、亜鉛、アルミニウム、カルシウム、マグネシウム、リチウムから選択される少なくとも１種以上の金属を含有する脂肪酸金属塩が挙げられる。とりわけその中でもステアリン酸亜鉛は、工業的規模で生産されかつ多方面での使用実績があることから、コストと品質安定性と信頼性で、最も好ましい材料である。ただし、一般に工業的に使われている高級脂肪酸金属塩は、その名称の化合物単体組成ではなく、多かれ少なかれ類似の他の脂肪酸金属塩、金属酸化物、および遊離脂肪酸を含むものであり、上述した脂肪酸金属塩もその例外ではない。
As the
これらの潤滑剤は微量ずつ、二次転潤滑剤塗布ブラシ２１１により粉体の形態で供給される。具体的には、二次転潤滑剤塗布ブラシ２１１よりブロック上に固形成形された潤滑剤２１０を削り取って塗布している。また、二次転写ベルト２０４に潤滑剤を供給する別の方法としては、トナーに潤滑剤を外添して、所定のタイミングでこのトナーを二次転写ベルトに付着させて、供給する方法等がある。ただし、トナーに潤滑剤を外添して潤滑剤を供給する場合、その供給量が出力する画像面積に依存し、常にベルト表面全面に供給することはできない。従って、簡易な装置構成で、かつ、二次転写ベルト表面全面に安定に潤滑剤を供給しようとした場合、本実施例のように固形潤滑剤をブラシで削り取って塗布する方法が良い。
潤滑剤２１０を二次転潤滑剤塗布ブラシ２１１で削り取る為に、スプリングのような弾性体である潤滑剤加圧手段により、潤滑剤２１０を二次転潤滑剤塗布ブラシ２１１に圧接する。
These lubricants are supplied in a powder form by the secondary transfer lubricant application brush 211 in small amounts. Specifically, the
In order to scrape off the
中間転写ベルト８のベルトループ内側に配設された二次転写対向ローラ１２は、二次転写ローラ１８との間に中間転写ベルト８、二次転写ベルト２０４を挟み込んでいる。これにより，中間転写ベルト８のおもて面と、二次転写ベルト２０４とが当接する二次転写ニップが形成される。なお、二次転写対向ローラ１２には、電源によってトナーと同極性の二次転写バイアスが印加される。
The secondary transfer counter roller 12 disposed inside the belt loop of the
二次転写ローラ１８は駆動源により駆動されて図１で反時計方向に回転し、二次転写ベルト２０４を矢示Ｄ方向に周回移動（回転という）させる。二次転写ローラ１８の駆動モータは、パルスモータ等何でもよいが、後述するトナーパターン作成時と画像出力時で二次転写ベルト２０４の線速を変えることができるものとなっている。線速の変更は、パルスモータならば、入力する時間当たりのパルス数を調整すれば良いし、直流モータならば入力電圧等を調整することで変更できる。この場合、従動ローラである分離ローラ２０５、光学センサユニット対向ローラ２０６、クリーニング対向ローラ２０７のいずれかの回転数を検知しフィードバック制御して線速の精度を維持することが望ましい。
The
また、３つのクリーニング対向ローラ１３，１４，１５は、ベルトクリーニング装置１００のクリーニングブラシローラ１０１，１０４，１０７との間に中間転写ベルト８を挟み込んでいる。これにより、中間転写ベルト８のおもて面と、各クリーニングブラシローラ１０１，１０４，１０７とが当接するクリーニングニップが形成されている。ベルトクリーニング装置１００は中間転写ベルト８と一体的に交換可能になっている。しかし、ベルトクリーニング装置１００と中間転写ベルト８とで寿命設定が異なる場合には、ベルトクリーニング装置１００を中間転写ベルト８とは独立してプリンタ本体に着脱可能としてもよい。ベルトクリーニング装置１００の詳細については、後述する。
Further, the three cleaning
本プリンタは、転写紙Ｐを収容する給紙カセット３１や、給紙カセット３１から転写紙Ｐを給紙路に給紙する給紙ローラ３２などを有する給紙部３０を備えている。また、給紙部３０から送られてきた転写紙を受け入れて二次転写ニップに向けて所定のタイミングで送り出すレジストローラ対３３を、上述した二次転写ニップの図中右側方に備えている。
The printer includes a
また、二次転写ニップから送り出される転写紙Ｐを受け入れて、その転写紙Ｐに対してトナー像の定着処理を施す、加熱ローラ４１と加圧ローラ４２とを有する定着装置４０を、上述した二次転写ニップの図中左側方に備えている。また、必要に応じて、現像装置５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに対してＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーを補給するＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用のトナー補給装置も備えている。
In addition, the fixing
近年，転写紙として広く用いられてきた普通紙に加え、デザインとして表面に凹凸を有する特殊紙やアイロンプリントなどの熱転写に用いる特殊な記録紙が用いられることが増えている。このような特殊紙を用いると、カラートナーを重ね合わせた中間転写ベルト８上のトナー像を転写紙に二次転写する際に、従来の普通紙の場合よりも転写不良が発生し易くなる。
そこで、この画像形成装置では、中間転写ベルト８の転写ニップを形成する表面側に硬度の低い弾性層を設けた弾性中間転写ベルトを使用し、二次転写ニップ部でトナー層や平滑性の悪い転写紙に対して変形できるようにしている。
In recent years, in addition to plain paper that has been widely used as transfer paper, special recording paper that is used for thermal transfer such as special paper having an uneven surface or iron print as a design is increasingly used. When such special paper is used, when the toner image on the
Therefore, in this image forming apparatus, an elastic intermediate transfer belt provided with an elastic layer having low hardness on the surface side forming the transfer nip of the
このように、中間転写ベルト８に硬度の低い弾性層を設けて弾性をもたせることにより、中間転写ベルト８の表面が局部的な凸凹に追従して変形できる。それにより，トナー層に対して過度に転写圧を高めることなく、良好な密着性が得られ、文字等の転写中抜けがなくなる。また，平滑性の悪い用紙等に対しても、転写ムラのない均一性に優れた転写画像を得ることができる。
この画像形成装置における中間転写ベルト８は、好ましくは基層、弾性層、および表面のコート層から構成される。
As described above, by providing the
The
中間転写ベルト８の弾性層に用いられる材料としては、弾性材ゴム、エラストマー等の弾性部材が挙げられる。
具体的には、ブチルゴム、フッ素系ゴム、アクリルゴム、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ウレタンゴム、シンジオタクチック１，２−ポリブタジエン、エピクロロヒドリン系ゴム、多硫化ゴム、ポリノルボルネンゴム、熱可塑性エラストマー等からなる群より選ばれる１種類あるいは２種類以上を使用することができる。
Examples of the material used for the elastic layer of the
Specifically, butyl rubber, fluorine rubber, acrylic rubber, EPDM, NBR, acrylonitrile-butadiene-styrene rubber, natural rubber, isoprene rubber, styrene-butadiene rubber, butadiene rubber, urethane rubber, syndiotactic 1,2-polybutadiene One type or two or more types selected from the group consisting of epichlorohydrin rubber, polysulfide rubber, polynorbornene rubber, thermoplastic elastomer and the like can be used.
弾性層の厚さは，硬度及び層構成にもよるが、０．０７〜０．５［ｍｍ］の範囲が好ましい。さらに好ましくは０．２５〜０．５［ｍｍ］の範囲がよい。また、中間転写ベルト８の弾性層の厚さが０．０７［ｍｍ］以下と薄いと、二次転写ニップ部で中間転写ベルト８上のトナーに対する圧力が高くなり、転写中抜けが発生しやすくなる。また、トナーの転写率も低下する。
弾性層の硬度は、１０°≦ＨＳ≦６５°（ＪＩＳ−Ａ）であることが好ましい。中間転写ベルト８の層厚によって最適な硬度は異なるが、硬度が１０°（ＪＩＳ−Ａ）より低いと転写中抜けが生じやすい。逆に硬度が６５°（ＪＩＳ−Ａ）より高いと、ローラヘの掛け渡しが困難になるとともに、長期の張り渡しによって延伸するために耐久性が低くなり、早期の交換が必要になる。
The thickness of the elastic layer depends on the hardness and the layer structure, but is preferably in the range of 0.07 to 0.5 [mm]. More preferably, the range of 0.25-0.5 [mm] is good. Also, if the thickness of the elastic layer of the
The hardness of the elastic layer is preferably 10 ° ≦ HS ≦ 65 ° (JIS-A). The optimum hardness varies depending on the layer thickness of the
中間転写ベルト８の基層は、伸びの少ない樹脂で構成している。具体的に基層に用いられる材料としては、ポリカーボネート、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体等の各種共重合体、フッ素樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂等の各種樹脂等からなる群より選ばれる１種類あるいは２種類以上を使用することができる。
The base layer of the
また、伸びの大きなゴム材料などからなる弾性層の伸びを防止するために、基層と弾性層との間に帆布などの材料で構成された芯体層を設けてもよい。
芯体層に用いられる伸びを防止する材料としては、例えば、綿、絹などの天然繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アクリル繊維などの合成繊維を使用することができる。また、上記合成繊維と、炭素繊維、ガラス繊維等の無機繊維、鉄繊維、銅繊維等の金属繊維からなる群より選ばれる１種あるいは２種以上を用いることができる。それらの糸状あるいは織布状のものを使用することができる。
In addition, in order to prevent the elastic layer made of a rubber material having a large elongation from extending, a core layer made of a material such as a canvas may be provided between the base layer and the elastic layer.
As a material for preventing elongation used for the core layer, for example, natural fibers such as cotton and silk, synthetic fibers such as polyester fibers, nylon fibers, and acrylic fibers can be used. Moreover, 1 type, or 2 or more types chosen from the group which consists of said synthetic fibers, inorganic fibers, such as carbon fiber and glass fiber, and metal fibers, such as iron fiber and copper fiber, can be used. Those yarns or woven fabrics can be used.
中間転写ベルト８の表面のコート層は、弾性層の表面をコーティングするためのものであり、平滑性のよい層からなる。
そのコート層に用いられる材料としては、特に制限はないが、一般的に中間転写ベルト８の表面へのトナーの付着力を小さくして、二次転写性を高める材料が用いられる。例えば、ポリウレタン、ポリエステル、エポキシ樹脂等の１種類あるいは２種類以上を使用する。あるいは、表面エネルギーを小さくし潤滑性を高める材料、たとえば、フッ素材脂、フッ素化合物、フッ化炭素、酸化チタン、シリコンカーバイド等の粒子を１種類あるいは２種類以上使用してもよい。必要に応じて粒径を変えたものを分散させて使用することもできる。また、フッ素系ゴム材料のように、熱処理を行うことによって表面にフッ素層を形成させ、表面エネルギーを小さくさせたものを使用することもできる。
The coat layer on the surface of the
The material used for the coating layer is not particularly limited, but generally a material that reduces the adhesive force of the toner to the surface of the
また、基層、弾性層又はコート層には、必要に応じて抵抗を調整する目的で、金属粉末や導電性金属酸化物等を混入することができる。
金属粉末としては、例えばカーボンブラック、グラファイト、アルミニウムやニッケル等が使用される。導電性金属酸化物としては、例えば酸化錫、酸化チタン、酸化アンチモン、酸化インジウム、チタン酸カリウム、酸化アンチモン−酸化錫複合酸化物（ＡＴＯ）、酸化インジウム−酸化錫複合酸化物（ＩＴＯ）等を用いることができる。
導電性金属酸化物は、硫酸バリウム、ケイ酸マグネシウム、炭酸カルシウム等の絶縁性微粒子を被覆したものでもよい。
Moreover, a metal powder, a conductive metal oxide, etc. can be mixed in a base layer, an elastic layer, or a coating layer for the purpose of adjusting resistance as needed.
As the metal powder, for example, carbon black, graphite, aluminum, nickel or the like is used. Examples of the conductive metal oxide include tin oxide, titanium oxide, antimony oxide, indium oxide, potassium titanate, antimony oxide-tin oxide composite oxide (ATO), and indium oxide-tin oxide composite oxide (ITO). Can be used.
The conductive metal oxide may be coated with insulating fine particles such as barium sulfate, magnesium silicate, and calcium carbonate.
中間転写ベルト８の表面は、ベルト表面を保護するために、中転潤滑剤塗布装置３００により潤滑剤が塗布されている。中転潤滑剤塗布装置３００は、ステアリン酸亜鉛塊などの固形潤滑剤３０２と、固形潤滑剤３０２と当接し、回転によって固形潤滑剤から掻き取って得た潤滑剤粉末を中間転写ベルト８表面に塗布する塗布部材たる塗布ブラシローラ３０１とを備えている。本実施形態では中転潤滑剤塗布装置３００を備えているが、使用するトナーや中間転写ベルトの材質、表面摩擦係数により、必要ない場合もあり、必ずしも塗布しなければならないものではない。
A lubricant is applied to the surface of the
次に、このように構成したこの実施形態の画像形成装置の動作について説明する。
パーソナルコンピュータ等のホスト装置からこの画像形成装置に画像情報が送られてくると、後述する制御部が、転写ユニット７の駆動ローラ１１を矢示Ａ方向へ回転駆動させ、中間転写ベルト８を矢示Ｂ方向へ一定速度で回動させる。駆動ローラ１１以外の中間転写ベルト８を張り渡している各ローラは、中間転写ベルト８の回動に伴って従動回転する。
Next, the operation of the image forming apparatus of this embodiment configured as described above will be described.
When image information is sent from the host device such as a personal computer to the image forming apparatus, a control unit described later rotates the drive roller 11 of the transfer unit 7 in the direction indicated by the arrow A, and moves the
また、メインモータを駆動して、各プロセスユニット６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋの感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを矢示方向で一定速度で回転駆動させる。
そして、各感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの表面を各帯電装置２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋによって一様に帯電させる。その各感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの帯電後の表面に対して、光書込ユニット２０からの各色の画像情報に応じたレーザ光ＬＹ，ＬＭ，ＬＣ，ＬＫの照射によって、それぞれ静電潜像を形成する。
Further, the main motor is driven to rotate the
The surfaces of the
その各感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの表面に形成した静電潜像を現像装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋによって各色のトナーによって現像して、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのトナー像を得る。そのＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋのトナー像は、前述したＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の各一次転写ニップにおいて中間転写ベルト８の外側の面に順次重ね合わせて一次転写される。それにより、中間転写ベルト８の表面に４色重ね合わせたフルカラーのトナー像が形成される。
The electrostatic latent images formed on the surfaces of the
一方、給紙部３０では、給紙ローラによって給紙カセット３１から用紙等の転写紙Ｐを１枚ずつ送り出し、それを搬送部によってレジストローラ対３３にその先端部が挟み込まれるまで搬送する。そして、中間転写ベルト８上のフルカラーのトナー像に同期させ得るタイミングで、レジストローラ対３３が回転駆動して、その転写紙Ｐを矢示ａで示すように二次転写ニップに送り込む。二次転写ニップでは、トナーを中間転写ベルトから転写紙Ｐへ動かすような電界が形成されているので、転写紙Ｐがその二次転写ニップを通過する際に、中間転写ベルト８上のフルカラーのトナー像が転写紙Ｐに一括して二次転写される。
On the other hand, in the
これにより、転写紙Ｐの表面にフルカラー画像を形成する。フルカラー画像形成後の転写紙Ｐは、静電吸着力によって二次転写ベルト２０４に貼り付いて、その回動方向に搬送される。そして、分離ローラ２０５の曲率分離によって二次転写ベルト２０４から剥離されて、搬送ベルト装置２１２へ送られ、搬送ベルト装置２１２によって定着装置４０へ搬送される。その定着装置４０でトナー像が定着処理された転写紙は、排出ローラ対等によって、機外の排紙トレイ上へ排出される。本実施形態では、搬送ベルト装置２１２を設け、搬送ベルト装置２１２により二次転写ニップを抜けた転写紙Ｐを定着装置４０に搬送しているが、二次転写ベルト２０４により二次転写ニップを抜けた転写紙Ｐを定着装置４０に搬送してもよい。
Thereby, a full-color image is formed on the surface of the transfer paper P. The transfer paper P after the formation of the full-color image is adhered to the
Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのトナー像をそれぞれ中間転写ベルト８に一次転写した後の感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの表面は、ドラムクリーニング装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋによって転写残トナーのクリーニング処理が施される。その後、除電ランプで除電された後、再び帯電装置２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋで一様に帯電され、次の画像形成に備える。
また、フルカラーのトナー像を転写紙Ｐに二次転写した後の中間転写ベルト８の表面は、ベルトクリーニング装置１００によって転写残トナーのクリーニング処理がなされた後、中転潤滑剤塗布装置３００によって潤滑剤が塗布される。
それから、二次転写ベルト２０４の表面も二次転クリーニングブレード２０９と二次転ベルト清掃ブラシ２０８によりクリーニングされる。二次転写ベルト２０４は、昨今広く用いられているポリイミドからなるベルトを用いている。通常の画像出力では、二次転写ベルト２０４上には、本来、トナーが着かないはずであるが、中間転写ベルト８上の紙間にわずかなトナーが付着することがあり、これが二次転写ベルト２０４に付着するため、クリーニングが必要となる。また、本実施形態においては、後述するように、トナーパターンを二次転写ベルト２０４に付着させるため、トナーパターンに相当するトナーを取り除くようにする必要がある。二次転ベルト清掃ブラシ２０８，二次転クリーニングブレード２０９の条件は以下の通りである。
The surfaces of the
Further, the surface of the
Then, the surface of the
二次転写クリーニングブレードの条件
・クリーニングブレード加圧方式:圧管理（加圧）方式
・ブレード材質：ポリウレタンゴム（バンドー化学 X002）
・当接角：８３［ｄｅｇ］
・当接圧：０．２３［Ｎ／ｃｍ］
Conditions of secondary transfer cleaning blade ・ Cleaning blade pressurization method: Pressure management (pressurization) method ・ Blade material: Polyurethane rubber (Bando Chemical X002)
Contact angle: 83 [deg]
Contact pressure: 0.23 [N / cm]
二次転ベルト清掃ブラシの条件
・ブラシ材質：導電性アクリルブラシ（東レ製 ＳＡ−７）
・ブラシ形態：直毛
・太さ ：３３０Ｔ／４８Ｆ
・植毛密度 ：１００００〜６００００［本／ｉｎｃｈ２］
・毛足長さ ：４［ｍｍ］
・ブラシ回転数：３５０〜９５０［ｒｐｍ］
二次転ベルト清掃ブラシ２０８はトナーを散らす機能を達成できれば良く、ベルト移動方向に対して順方向逆方向ともに問題なく使用できる。
Secondary belt cleaning brush conditions ・ Brush material: Conductive acrylic brush (SA-7 manufactured by Toray)
・ Brush form: Straight hair ・ Thickness: 330T / 48F
・ Flocking density: 10000-60000 [lines / inch 2 ]
-Hair length: 4 [mm]
・ Brush rotation speed: 350-950 [rpm]
The secondary
図２は、実施形態の画像形成装置における制御ブロック図である。
図２において、制御部１４０は、図１に示した実施形態の画像形成装置全体を制御するコントローラであり、ＣＰＵ及びＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力回路等からなるマイクロコンピュータを備えている。
この制御部１４０は、図１に示した各部を駆動制御して、前述した印刷時における転写紙への画像形成（プリント、印刷）処理を実行する。また、電源投入時あるいは所定枚数の画像形成ごとに、画像濃度調整及び色ずれ補正などの画像品質を調整するための処理、さらに、現像装置に関するリフレッシュモードの処理も行う。
FIG. 2 is a control block diagram of the image forming apparatus according to the embodiment.
2, a
The
まず、画像濃度調整について説明する。
制御部１４０は、電源投入時あるいは所定枚数のプリントを行う度に、各色の画像濃度を適正化するための画像濃度調整を実行する。
画像濃度調整は、まず、図３に示すような、トナーパターンとしての各色の階調パターンＳｋ，Ｓｍ，Ｓｃ，Ｓｙを二次転写ベルト２０４上における光学センサユニット１５０の各光学センサ１５１Ｙ，１５１Ｍ，１５１Ｃ，１５１Ｋに対向する位置に自動形成する。各色の階調パターンは、１０個の画像濃度が異なる２［ｃｍ］×２［ｃｍ］の面積のトナーパッチからなっている。各色の階調パターンＳｋ，Ｓｍ，Ｓｃ，Ｓｙを作成するとき、制御部１４０は、その他の被制御部１４５に含まれる帯電装置２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋに印加する電圧を制御する。そして、感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの帯電電位を、プリントプロセスにおける一様なドラム帯電電位とは異なり、値を徐々に大きくする。次に、レーザー光の走査によって階調パターン像を形成するための複数のパッチ静電潜像を感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋにそれぞれ形成せしめながら、それらをＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の現像装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋによって現像する。この現像の際、制御部１４０は、現像バイアス回路１４１を制御して、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の現像ローラに印加される現像バイアスの値を徐々に大きくしていく。このような現像により、感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上にはＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの階調パターン像が形成される。これらは、二次転写ベルト２０４の主走査方向（ベルト幅方向）に所定の間隔で並ぶように二次転写される。このときの、各色の階調パターンにおけるトナーパッチのトナー付着量は最小で０．１［ｍｇ／ｃｍ２］、最大で０．５５［ｍｇ／ｃｍ２］ほどあり、また、トナーＱ／ｄ分布を測定すると、ほぼ正規帯電極性にそろっている。
First, image density adjustment will be described.
The
In the image density adjustment, first, as shown in FIG. 3, each color gradation pattern Sk, Sm, Sc, Sy as a toner pattern is converted into each optical sensor 151Y, 151M, 151M of the
二次転写ベルト２０４に形成された各トナーパターンＳｋ，Ｓｍ，Ｓｃ，Ｓｙは、二次転写ベルト２０４の無端移動に伴って、各光学センサ１５１Ｙ，１５１Ｍ，１５１Ｃ，１５１Ｋとの対向位置を通過する。この際、光学センサ１５１Ｙ，１５１Ｍ，１５１Ｃ，１５１Ｋは、各階調パターンのトナーパッチに対する単位面積あたりのトナー付着量に応じた量の光を受光し、その受光量に応じた検知信号を出力する。この検知信号は、制御部１４０に入力される。
The toner patterns Sk, Sm, Sc, and Sy formed on the
次に、制御部１４０のマイクロコンピュータが、その各光学センサ１５１Ｙ，１５１Ｍ，１５１Ｃ，１５１Ｋの検出信号の電圧とトナー付着量変換アルゴリズムとから、各色の階調パターンの各トナーパッチにおけるトナー付着量を算出する。そして、算出した付着量に基づいて作像条件を調整する。具体的には、トナーパッチにおけるトナー付着量を検知した結果と、各トナーパッチを作像したときの現像ポテンシャルとに基づいてその直線グラフを示す関数（ｙ＝ａｘ＋ｂ）を回帰分析によって計算する。そして、この関数に画像濃度の目標値を代入することで適切な現像バイアス値を演算し、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の現像バイアス値を特定する。画像形成時において、制御部１４０は、現像バイアス回路１４１を制御して、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の現像装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの各現像ローラに印加する現像バイアス電圧を特定した現像バイアス値に調整する。
Next, the microcomputer of the
また、制御部１４０のメモリ（例えばＲＯＭ）内には、数十通りの現像バイアス値と、それぞれに個別に対応する適切なドラム帯電電位とが予め関連付けられている作像条件データテーブルが格納されている。各プロセスユニット６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋについて、それぞれこの作像条件テーブルの中から、特定した現像バイアス値に最も近い現像バイアス値を選び出し、これに関連付けられたドラム帯電電位を特定する。画像形成時において、制御部１４０は、その他の被制御部１４５に含まれる図１に示した帯電装置２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋに印加する電圧を制御して、感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの帯電電位を特定したドラム帯電電位に調整する。
The memory (for example, ROM) of the
本実施形態では、各階調パターンを二次転写ベルト上で検知する。これにより、中間転写ベルト上の検知より画像出力工程の下流で検知することになり、例えば二次転写率の変動も加味した濃度制御ができる。よって、中間転写ベルト上で階調パターンを検知する場合に比べて、より画質を安定化することができる。 In this embodiment, each gradation pattern is detected on the secondary transfer belt. Accordingly, detection is performed downstream of the image output process from detection on the intermediate transfer belt, and for example, density control can be performed in consideration of fluctuations in the secondary transfer rate. Therefore, the image quality can be further stabilized as compared with the case where the gradation pattern is detected on the intermediate transfer belt.
次に、色ずれ補正について説明する。
制御部１４０は、電源投入時あるいは所定枚数のプリントを行う度に、色ずれ補正も実施する。そして、この色ずれ補正処理において、二次転写ベルト２０４の幅方向の一端部と他端部とにそれぞれ、図４に示すようなシェブロンパッチＰＶと呼ばれるＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色トナー像からなるトナーパターンとしての色ずれ検知用画像を形成する。シェブロンパッチＰＶは、図４に示すように、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー像を主走査方向から約４５［°］傾けた姿勢で、副走査方向であるベルト移動方向に所定ピッチで並べたラインパターン群である。このシェブロンパッチＰＶの付着量は、０．３［ｍｇ／ｃｍ２］程度である。
Next, color misregistration correction will be described.
The
二次転写ベルト２０４の幅方向の両端部にそれぞれ形成したシェブロンパッチＰＶ内の各色トナー像を検知することで、次のことを検出する。すなわち、各色トナー像における主走査方向（感光体軸線方向）の位置、副走査方向（ベルト移動方向）の位置および主走査方向の倍率誤差、主走査方向からのスキューをそれぞれ検出する。ここで言う主走査方向とは、ポリゴンミラーでの反射に伴ってレーザー光が感光体表面上で位相する方向を示している。制御部１４０は、このようなシェブロンパッチＰＶ内のＹ、Ｍ、Ｃトナー像について、Ｋトナー像との検知時間差を制御部１４０に入力される光学センサ１５１Ｙ，１５１Ｍ，１５１Ｃ，１５１Ｋの検出信号から算出していく。
By detecting each color toner image in the chevron patch PV formed at both ends in the width direction of the
同図では、紙面上下方向が主走査方向に相当し、左から順に、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋトナー像が並んだ後、これらとは姿勢が９０［°］異なっているＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙトナー像が更に並んでいる。制御部１４０は、基準色となるＫとの検出時間差ｔｙｋ、ｔｍｋ、ｔｃｋについての実測値と理論値との差に基づいて、各色トナー像の副走査方向のズレ量、即ちレジストズレ量を求める。そして、制御部１４０は、そのレジストズレ量に基づいて、その他の被制御部１４５に含まれる光書込ユニット２０のポリゴンミラー一面おき、即ち、１走査ラインピッチを１単位として、感光体１に対する光書込開始タイミングを補正する。これにより、各色トナー像のレジストズレを低減する。
In the figure, the vertical direction of the paper surface corresponds to the main scanning direction, and after the Y, M, C, and K toner images are arranged in order from the left, the postures are different from those by 90 [°]. , Y toner images are further arranged. The
また、制御部１４０は、ベルト両端部間での副走査方向ズレ量の差に基づいて、各色トナー像の主走査方向からの傾き（スキュー）を求める。そして、その結果に基づいて、制御部１４０は、その他の被制御部１４５に含まれる光書込ユニット２０の光学系反射ミラーの面倒れ補正を実施する。これにより、各色トナー像のスキューズレが低減される。
Further, the
以上のように、シェブロンパッチＰＶ内における各トナー像を検知したタイミングに基づいて光書込開始タイミングや面倒れを補正してレジストズレやスキューズレを低減する処理が、色ずれ補正処理である。このような色ずれ補正処理により、温度変化などで各色トナー像の転写紙に対する形成位置が経時的にずれていくことに起因する画像の色ずれの発生を抑えることができる。 As described above, the color misregistration correction process is a process that corrects the optical writing start timing and surface tilt based on the detection timing of each toner image in the chevron patch PV to reduce registration deviation and skew deviation. By such color misregistration correction processing, it is possible to suppress the occurrence of color misregistration of an image due to a shift in the formation position of each color toner image on the transfer paper due to a temperature change or the like.
次に、現像装置に関するリフレッシュモードの処理について説明する。
低画像面積の画像形成動作が続くと、現像装置内に長時間とどまりつづける古いトナーが増えてくるため、トナー帯電特性等が劣化した劣化トナーの量が増えていき、現像能力低下、転写性低下等を引き起こし、画像品質の悪化につながる。このような劣化トナーが現像装置内に滞留しないように、制御部１４０は、所定のタイミングで、現像装置からトナーを感光体１の非画像領域へ強制的に吐き出させるトナー強制消費制御であるリフレッシュモードを実行する。このトナーの強制吐き出しによってトナー濃度が低下した現像装置には、新しいトナーが補給され、これにより、現像装置内の劣化トナーが新しいトナーと入れ替えられる。
Next, the refresh mode process relating to the developing device will be described.
If the image forming operation with a low image area continues, the amount of old toner that stays in the developing device for a long time increases, so the amount of deteriorated toner with deteriorated toner charging characteristics, etc. increases, resulting in a decrease in developing ability and transferability. Cause deterioration of image quality. In order to prevent such deteriorated toner from staying in the developing device, the
制御部１４０は、各現像装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋのトナー消費量と、各現像装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの動作時間とを記憶しておく。そして、所定のタイミングで、所定期間内における現像装置の動作時間に対してトナー消費量が閾値以下の少量である否かを各現像装置について調べ、閾値以下の現像装置についてリフレッシュモードを実行する。
The
リフレッシュモードが実行されると、感光体上の画像間（紙間）に対応する非画像領域にトナーパターンとしてトナー消費パターンが作成され、そのトナー消費パターンを形成する際に現像装置がトナーを消費する。このようにして形成されたトナー消費パターンは、中間転写ベルト８に転写され、最終的には、二次転写ベルト２０４に転写される。トナー消費パターンの付着量は、現像装置の所定期間の動作時間に対するトナー消費量に基づき決定され、単位面積当りの最大付着量が、１．０［ｍｇ／ｃｍ２］ほどになることがある。
When the refresh mode is executed, a toner consumption pattern is created as a toner pattern in a non-image area corresponding to the interval between images (paper interval) on the photosensitive member, and the developing device consumes toner when forming the toner consumption pattern. To do. The toner consumption pattern thus formed is transferred to the
また、通常の画像形成時において、二次転写ベルト２０４には、ほとんどトナーが付着することがない。その結果、連続通紙などを行うと、二次転写ベルト２０４と二次転クリーニングブレード２０９との間にトナーが存在しなくなり、トナーによる潤滑効果が得られなくなる。その結果、摩擦力が高まって、二次転クリーニングブレード２０９の二次転写ベルト２０４との当接部がめくれてしまい、クリーニング不良が生じて、転写紙の裏よごれが発生するおそれがある。また、本実施形態では、上述したように、階調パターンや色ずれ補正のトナーパターンを、二次転クリーニングブレード２０９で除去する。これらトナーパターンを良好に除去するために、二次転クリーニングブレード２０９は、ある程度の当接圧で二次転写ベルト２０４に当接させる必要がある。そのため、二次転クリーニングブレード２０９のめくれが生じやすい。しかし、紙間にトナー消費パターンを作り、これを二次転写ベルト２０４に転写し、二次転クリーニングブレード２０９に入力することにより、トナーによる潤滑効果を維持することができ、クリーニングブレードの捲れを防止することもできる。
Further, during the normal image formation, the toner hardly adheres to the
図５は、ベルトクリーニング装置１００を示す拡大構成図である。同図において、ベルトクリーニング装置１００は、第一クリーニングユニット１００ａと、これに対してベルト移動方向下流側で隣り合っている第二クリーニングユニット１００ｂとを有している。また、第二クリーニングユニット１００ｂに対してベルト移動方向下流側で隣り合っている第三クリーニングユニット１００ｃも有している。
FIG. 5 is an enlarged configuration diagram showing the
第一クリーニングユニット１００ａは、中間転写ベルト８の表面から転写残トナーを掻き取るクリーニング部材たる第一クリーニングブラシローラ１０１を有している。また、第一クリーニングブラシローラ１０１に当接しながら回転してブラシローラから転写残トナーを回収する回収部材たる第一回収ローラ１０２、第一回収ローラ１０２の表面上から転写残トナーを掻き取る第一掻き取りブレード１０３なども有している。また、第一ケーシング１２０ａは、第一回収ローラ１０２から掻き取られた転写残トナーを第一ケーシング１２０ａの外に排出する第一搬送スクリュウ１１０ａなども有している。また、第一ケーシング１２０ａには、中間転写ベルト８に当接して、第一ケーシング内のトナーが第一ケーシング外へ飛散するのを抑制する入口シール１１１ａと、出口シール１１２ａとが設けられている。
The
第二クリーニングユニット１００ｂは、第一クリーニングユニット１００ａと同様に、次の構成を有している。即ち、クリーニング部材たる第二クリーニングブラシローラ１０４、第二回収ローラ１０５、第二掻き取りブレード１０６、第二搬送スクリュウ１１０ｂ、第二ケーシング１２０ｂ、入口シール１１１ｂ及び出口シール１１２ｂである。また、第三クリーニングユニット１００ｃも、第一クリーニングユニット１００ａと同様に、次の構成を有している。即ち、クリーニング部材たる第三クリーニングブラシローラ１０７、第三回収ローラ１０８、第三掻き取りブレード１０９、第三搬送スクリュウ１１０ｃ、第三ケーシング１２０ｃ、入口シール１１１ｃ及び出口シール１１２ｃである。
Similar to the
第一クリーニングユニット１００ａ、第二クリーニングユニット１００ｂ、第三クリーニングユニット１００ｃは、それぞれベルトクリーニング装置のユニット保持体たるユニット保持ケーシング１３０に対して個別に着脱されるようになっている。
The
３つのクリーニングユニットのうち、最上流側に位置する第一クリーニングユニット１００ａでは、第一クリーニングブラシローラ１０１に対して、トナーの正規の帯電極性と同極性の負極性の第一クリーニングバイアスが印加される。これにより、転写残トナーのうち、正規の帯電極性とは反対極性（正極性）に帯電している逆帯電トナー粒子を第一クリーニングブラシローラ１０１のブラシ内に静電的に捕捉する。第一回収ローラ１０２には、前述の第一クリーニングバイアスよりも大きな値の負極性の回収バイアスが印加される。なお、第一クリーニングブラシローラ１０１は、中間転写ベルト８の表面上の正規帯電極性とは逆極性に帯電している逆帯電トナー粒子に対して正規の帯電極性である負極性の電荷を注入して逆帯電トナー粒子を正規極性に戻す極性制御手段としても機能している。
Of the three cleaning units, in the
第二クリーニングユニット１００ｂの第二クリーニングブラシローラ１０４には、トナーの正規の帯電極性と反対極性の正極性の第二クリーニングバイアスが印加される。これにより、転写残トナーのうち、正規帯電している正規帯電トナー粒子を第二クリーニングブラシローラ１０４のブラシ内に静電的に捕捉させるようにしている。第二回収ローラ１０５には、前述の第二クリーニングバイアスよりも大きな値の正極性の回収バイアスが印加される。
A positive second cleaning bias having a polarity opposite to the normal charging polarity of the toner is applied to the second
第三クリーニングユニット１００ｃの第三クリーニングブラシローラ１０７には、トナーの正規帯電極性と逆極性の正極性の第三クリーニングバイアスが印加される。また、第三回収ローラ１０８には、前述の第三クリーニングバイアスよりも大きな値の正極性の回収バイアスが印加される。
A positive third cleaning bias having a polarity opposite to the normal charging polarity of the toner is applied to the third
３つのクリーニングブラシローラ（１０１、１０４、１０７）は、回転自在に支持される金属製の回転軸部材と、これの周面に立設せしめられた複数の起毛からなるブラシ部とを具備しており、その外径はφ１５〜１６［ｍｍ］である。起毛は、内部が導電性カーボンなどの導電性材料からなり、表面部がポリエステルなどの絶縁性材料からなる二層構造の芯鞘構造となっている。これにより、芯は、クリーニングブラシローラ（１０１、１０４、１０７）に印加されるクリーニングバイアスとほぼ同じ電位になり、トナーを起毛表面に静電的に引き付けることができる。その結果、中間転写ベルト８上のトナーは、クリーニングブラシローラ（１０１、１０４、１０７）の起毛に捕捉される。
Each of the three cleaning brush rollers (101, 104, 107) includes a metal rotary shaft member that is rotatably supported and a brush portion that includes a plurality of raised brushes erected on the peripheral surface thereof. The outer diameter is 15 to 16 [mm]. The raised nail has a two-layer core-sheath structure in which the inside is made of a conductive material such as conductive carbon and the surface portion is made of an insulating material such as polyester. As a result, the lead has substantially the same potential as the cleaning bias applied to the cleaning brush rollers (101, 104, 107), and the toner can be electrostatically attracted to the raised surface. As a result, the toner on the
なお、クリーニングブラシローラ（１０１、１０４、１０７）の起毛を、二層構造の芯鞘構造ではなく、導電性繊維のみで構成してもよい。また、回転軸部材の法線方向に対して傾斜した姿勢で植毛されたいわゆる斜毛にしてもよい。また、負極性のクリーニングバイアスが印加される第二クリーニングブラシローラ１０４や第三クリーニングブラシローラ１０７の起毛を芯鞘構造とし、第一クリーニングブラシローラ１０１の起毛を導電性繊維のみで構成してもよい。負極性のクリーニングバイアスが印加される第一クリーニングブラシローラ１０１の起毛を導電性繊維のみで構成することで、第一クリーニングブラシローラ１０１からトナーへの電荷注入を発生し易くすることができる。よって、第一クリーニングブラシローラ１０１によって、中間転写ベルト８上のトナーを良好に負極性に揃えることができる。一方、第二クリーニングブラシローラ１０４や第三クリーニングブラシローラ１０７の起毛を芯鞘構造とすることによって、トナーへの電荷注入を抑制することができ、中間転写ベルト８上のトナーが正極性に帯電するのを抑制する。これにより、第二クリーニングブラシローラ１０４、第三クリーニングブラシローラ１０７で、静電的に除去できないトナーが生じるのを抑制できる。
In addition, you may comprise the raising | fluff of cleaning brush roller (101,104,107) only with a conductive fiber instead of the core-sheath structure of a two-layer structure. Moreover, you may make it the so-called oblique hair planted in the attitude | position inclined with respect to the normal line direction of a rotating shaft member. Further, the raised portions of the second
また、３つのクリーニングブラシローラ（１０１、１０４、１０７）については、中間転写ベルト８に対して１［ｍｍ］の食い込み量で食い込ませている。そして、駆動手段によって、当接位置で起毛を、中間転写ベルト８移動方向とは逆方向（カウンター方向）に移動させるようにブラシローラを回転駆動している。当接位置において、起毛をカウンター方向に移動するよう回転させることで、クリーニングブラシローラと中間転写ベルト８との線速差を大きくすることができる。これにより、中間転写ベルト８のある箇所が、クリーニングブラシローラとの当接範囲を抜けるまでの間における起毛との接触確率が増え、良好に中間転写ベルト８からトナーを除去することができる。
Further, the three cleaning brush rollers (101, 104, 107) are bitten into the
各クリーニングブラシローラ１０１，１０４，１０７は、中間転写ベルト８を挟んでそれぞれクリーニング対向ローラ１３，１４，１５に対向配置されている。クリーニング対向ローラ１３，１４，１５も導電性であり、それぞれクリーニングブラシローラ１０１，１０４，１０７との間にクリーニング電界を形成するために接地されている。
なお、この例ではクリーニング部材として導電性のクリーニングブラシローラを用いたが、これに限るのではなく、クリーニング部材としてスポンジローラなどの導電性樹脂ローラ等を用いてもよい。クリーニングブラシローラは、中間転写ベルトから除去したトナーが回収ローラに回収されず、クリーニングブラシローラから中間転写ベルトに再付着する再付着トナーが発生する可能性がある。しかし、スポンジローラなどの導電性樹脂ローラは、ブラシローラに比べて、トナー除去能力は劣るが、再付着トナーが発生し難いというメリットがある。第三クリーニングユニット１００ｃについては、中間転写ベルト８にトナーが再付着すると、第三クリーニングユニット１００ｃの下流側には、クリーニング手段がないため、この再付着トナーを除去できず、画像に影響が及んでしまう。一方で、第三クリーニングユニットで除去するトナーは、少ない。従って、第三クリーニングユニット１００ｃを、スポンジローラなどの導電性樹脂ローラにして、第一、第二クリーニングユニットは、クリーニングブラシローラにするのが好ましい。
The cleaning
In this example, the conductive cleaning brush roller is used as the cleaning member. However, the present invention is not limited to this, and a conductive resin roller such as a sponge roller may be used as the cleaning member. In the cleaning brush roller, the toner removed from the intermediate transfer belt is not collected by the collecting roller, and there is a possibility that reattached toner that reattaches from the cleaning brush roller to the intermediate transfer belt may be generated. However, a conductive resin roller such as a sponge roller is inferior in toner removal capability compared with a brush roller, but has an advantage that reattachment toner is hardly generated. With respect to the third cleaning unit 100c, when the toner reattaches to the
次に、各クリーニング部１００ａ，１００ｂ，１００ｃにおけるクリーニングブラシローラとクリーニング対向ローラとの配置関係について、説明する。クリーニングブラシローラとクリーニング対向ローラとの配置関係は、各クリーニングユニット１００ｃで同じであるので、以下の説明では、第一クリーニングブラシローラ１０１とクリーニング対向ローラ１３の配置関係を例にして説明する。
Next, the arrangement relationship between the cleaning brush roller and the cleaning counter roller in each of the
図６は、第一クリーニングブラシローラ１０１とクリーニング対向ローラ１３の配置を示したものである。
この図における中間転写ベルト８の移動方向は、図中右から左である。クリーニング対向ローラ１３は、φ１４［ｍｍ］のアルミローラであり、中間転写ベルト８と自らの表面との摩擦力で従動回転する。また、クリーニング対向ローラ１３は、アースに接続されている。このクリーニング対向ローラ１３の全周のうち、図中の点Ｂから点Ｃに至る弧状の領域（以下、対向ニップという）に対して、中間転写ベルト８が掛け回されている。同図における点Ａは、クリーニング対向ローラ１３の断面の中心点であり、点Ｄは、対向ニップにおけるベルト移動方向の中心点である。一方、第一クリーニングブラシローラ１０１は、中間転写ベルト８のおもて面に対して、ニップ入口点Ｆからニップ出口点Ｇまでの領域（以下、ブラシニップという）で中間転写ベルト８に接触している。この図の点Ｈは、ブラシニップのベルト移動方向の中心点である。そして、本ベルトクリーニング装置１００では、図６に示すように、対向ニップにおけるベルト移動方向の中心点Ｄとブラシニップのベルト移動方向の中心点Ｈの位置がベルトを介して一致する配置になっている。また、ブラシニップの方が、対向ニップよりも長くなっている。
FIG. 6 shows the arrangement of the first
The moving direction of the
３つの回収ローラ（１０２、１０５、１０８）としては、何れもＳＵＳ（ステンレス鋼）製のローラからなるものを用いている。なお、回収ローラ（１０２、１０５、１０８）は、次のような機能を発揮できるものであれば、どのような材料からなっていてもかまわない。即ち、クリーニングブラシローラ（１０１、１０４、１０７）に付着したトナーを起毛と回収ローラとの電位勾配によってクリーニンブラシローラから回収ローラに転位させる機能である。例えば、回収ローラとして、導電性芯金に数［μｍ］〜１００［μｍ］の高抵抗弾性チューブを被せたり、絶縁コーティングしたりして、ローラ抵抗をｌｏｇＲ＝１２〜１３［Ω］にしたものを用いてもよい。回収ローラとして、ＳＵＳローラからなるものを用いることにより、コストダウンや印加電圧を低く抑えることができ、省電力化を図ることができるというメリットがある。一方、ローラ抵抗をｌｏｇＲ＝１２〜１３［Ω］にすることによって、回収ローラへの回収時におけるトナーへの電荷注入を抑制し、トナーが回収ローラの印加電圧の極性と同極性になり、トナー回収率が低下するのを抑制することができる。 As the three collection rollers (102, 105, 108), all are made of SUS (stainless steel) rollers. The collection rollers (102, 105, 108) may be made of any material as long as the following functions can be exhibited. In other words, the toner is attached to the cleaning brush roller (101, 104, 107) by the potential gradient between the raised brush and the collecting roller and transferred from the cleaning brush roller to the collecting roller. For example, as a collecting roller, a roller resistance is set to log R = 12 to 13 [Ω] by covering a conductive core metal with a high resistance elastic tube of several [μm] to 100 [μm] or by insulating coating. May be used. By using a SUS roller as the collection roller, there is an advantage that the cost can be reduced, the applied voltage can be kept low, and the power can be saved. On the other hand, by setting the roller resistance to logR = 12 to 13 [Ω], the charge injection into the toner during the collection to the collection roller is suppressed, and the toner has the same polarity as the applied voltage of the collection roller. It can suppress that a recovery rate falls.
３つのクリーニングブラシローラ（１０１、１０４、１０７）の条件は、次の通りである。
・ブラシ材質：ＢＲ−１（内部が絶縁性材料からなり、表面部が導電性材料からなる芯鞘構造）
・繊度 ：３２０Ｔ／４８Ｆ
・原糸抵抗：１１．５〜１１．７［ｌｏｇΩ／ｃｍ］
・密度：７０ｋＦ/ｉｎｃｈ２
・ブラシ抵抗：１０７±０．５［Ω］
・メーカー：東英産業製
The conditions of the three cleaning brush rollers (101, 104, 107) are as follows.
Brush material: BR-1 (core-sheath structure in which the inside is made of an insulating material and the surface part is made of a conductive material)
・ Fineness: 320T / 48F
-Yarn resistance: 11.5 to 11.7 [log Ω / cm]
・ Density: 70kF / inch 2
・ Brush resistance: 10 7 ± 0.5 [Ω]
・ Manufacturer: Made by Toei Sangyo
３つのクリーニングブラシローラ（１０１、１０４、１０７）の条件としては、次のようなものでもよい。
・ブラシ材質：導電性ポリエステル（繊維内部に導電性カーボンを内包し、繊維表面はポリエステル、いわゆる芯鞘構造）
・ブラシ抵抗：１０Ｅ６〜１０Ｅ８［Ω］
・ブラシ植毛密度：７万〜１０万［本／ｉｎｃｈ２］
・ブラシ繊維径：約２５〜３５［μｍ］
・ブラシ先端の毛倒れ処理：あり
・ブラシ径φ：１４〜２２［ｍｍ］
・中間転写ベルト８へのブラシ繊維喰い込み量：１［ｍｍ］
・回転軸部材印加電圧［Ｖ］
第一クリーニングブラシローラ：−２０００〜−２４００［Ｖ］
第二クリーニングブラシローラ：＋１６００〜２０００［Ｖ］
第三クリーニングブラシローラ：＋８００〜１２００［Ｖ］
The conditions for the three cleaning brush rollers (101, 104, 107) may be as follows.
・ Brush material: Conductive polyester (Contains conductive carbon inside the fiber, the fiber surface is polyester, so-called core-sheath structure)
・ Brush resistance: 10E6 to 10E8 [Ω]
・ Brush flocking density: 70,000 to 100,000 [lines / inch 2 ]
・ Brush fiber diameter: about 25 to 35 [μm]
-Brush tipping treatment: Yes-Brush diameter φ: 14-22 [mm]
-Brush fiber biting amount into the intermediate transfer belt 8: 1 [mm]
・ Rotary shaft member applied voltage [V]
First cleaning brush roller: -2000 to -2400 [V]
Second cleaning brush roller: +1600 to 2000 [V]
Third cleaning brush roller: +800 to 1200 [V]
また、ブラシ植毛密度、ブラシ抵抗、繊維径、印加電圧、繊維種類、ブラシ繊維喰込量はシステムによって最適化できるため、これに限らない。また、使用できる繊維の種類としては、ナイロン、アクリル、ポリエステルなどがある。 Further, the brush flocking density, brush resistance, fiber diameter, applied voltage, fiber type, and brush fiber biting amount can be optimized by the system, and thus are not limited thereto. Examples of the types of fibers that can be used include nylon, acrylic, and polyester.
３つの回収ローラ（１０２、１０５、１０８）の条件は、次のとおりである。
・回収ローラ芯金材質：ＳＵＳ３０３
・回収ローラへのブラシ繊維喰い込み量：１．５［ｍｍ］
・回収ローラ芯金印加電圧：
第一回収ローラ：−２４００〜−２８００［Ｖ］
第二回収ローラ：＋２０００〜＋２４００［Ｖ］
第三回収ローラ：＋１０００〜＋１４００［Ｖ］
回収ローラ材質、ブラシ繊維喰込量、印加電圧はシステムによって最適化できるため、これに限らない。
The conditions of the three collection rollers (102, 105, 108) are as follows.
・ Recovery roller core material: SUS303
-Brush fiber biting amount into the collection roller: 1.5 [mm]
・ Collecting roller cored bar voltage:
First collection roller: -2400 to -2800 [V]
Second collection roller: +2000 to +2400 [V]
Third collection roller: +1000 to +1400 [V]
The collection roller material, brush fiber entrapment amount, and applied voltage can be optimized by the system, and are not limited thereto.
３つの掻き取りブレード（１０３、１０６、１０９）の条件は次の通りである。
・材質：ＳＵＳ３０４
・ブレード当接角度：２０［°］
・ブレード厚み：０．１［ｍｍ］
・回収ローラへのブレード喰い込み量：１．０［ｍｍ］
ブレード当接角度、ブレード厚み、回収ローラへの喰い込み量は、システムによって最適化できるため、これに限らない。
The conditions of the three scraping blades (103, 106, 109) are as follows.
・ Material: SUS304
・ Blade contact angle: 20 [°]
・ Blade thickness: 0.1 [mm]
・ Blade biting amount into collection roller: 1.0 [mm]
The blade contact angle, the blade thickness, and the amount of biting into the collection roller can be optimized by the system, and are not limited thereto.
図５において、二次転写ニップを通過した転写残トナーは、中間転写ベルト８の移動に伴って、入口シール１１１ａとベルトとの当接部を越え、第一クリーニングブラシローラ１０１の位置に移送される。第一クリーニングブラシローラ１０１には、トナーの正規帯電極性（負極性）のクリーニングバイアスが印加されている。中間転写ベルト８と第一クリーニングブラシローラ１０１の表面電位との電位差で形成される電界により、中間転写ベルト８上の正極性に帯電したトナーが第一クリーニングブラシローラ１０１のブラシに静電的に吸着する。また、このとき、電荷注入や放電により、ブラシから負の電荷を受け取り一部のトナーは正規極性（負極性）に帯電しベルト上に残る。
In FIG. 5, the untransferred toner that has passed through the secondary transfer nip passes the contact portion between the
第一クリーニングブラシローラ１０１に転移した正極性のトナーは、第一クリーニングブラシローラ１０１よりも値が大きな負極性の回収バイアスが印加された第一回収ローラ１０２との当接位置まで移送される。そして、第一クリーニングブラシローラ１０１の表面電位と第一回収ローラ１０２の表面電位との電位差で形成される電界により、第一クリーニングブラシローラ１０１のブラシ内の転写残トナーが第一回収ローラ１０２上に静電的に転移する。その後、第一掻き取りブレード１０３によって第一回収ローラ１０２の表面から掻き落とされた後、第一搬送スクリュウ１１０ａにより、第一クリーニングユニット１００ａからトナー貯留部に搬送される。
The positive toner transferred to the first
第一クリーニングブラシローラ１０１により除去できたかった中間転写ベルト８上の転写残トナーは、第二クリーニングブラシローラ１０４のとの当接位置に移送される。第二クリーニングブラシローラ１０４には、トナーの正規帯電極性と逆極性（正極性）の電圧が印加されており、中間転写ベルト８と第二クリーニングブラシローラ１０４表面電位との電位差で形成される電界により、中間転写ベルト８上の負極性に帯電したトナーを静電的に吸着して第二クリーニングブラシローラ１０４へ移動させる。その後、第二回収ローラ１０５に静電転移した後、第二掻き取りブレード１０６によって第二回収ローラ１０５上から掻き落とされた後、第二搬送スクリュウ１１０ｂにより、第二クリーニングユニット１００ｂからトナー貯留部に搬送される。
The transfer residual toner on the
第二クリーニングブラシローラ１０４によって除去し切れなかった負極性のトナーは、ベルトの移動に伴って第三クリーニングブラシローラ１０７との当接位置まで移送される。このように移送される負極性のトナーの量はごく少量である。このトナーは、第三クリーニングブラシローラ１０７、第三回収ローラ１０８に順次静電的に転移した後、第三掻き取りブレード１０９によって第三回収ローラ１０８上から掻き落とされる。そして、第三搬送スクリュウ１１０ｃにより、第三クリーニングユニット１００ｃからトナー貯留部に搬送される。
The negative toner that has not been completely removed by the second
また、上述では、各回収ローラ１０２，１０５，１０８、各クリーニングブラシローラ１０１，１０４，１０７に電圧を印加しているが、各回収ローラ１０２，１０５，１０８を金属ローラにして、回収ローラにのみ電圧を印加する構成でもよい。この場合は、クリーニングブラシローラの繊維抵抗による電位降下によって、回収ローラとの接触部を介する形態で、回収ローラに印加されたバイアス電圧よりも幾分低いバイアス電圧がクリーニングブラシローラに印加されている状態となる。これにより、回収ローラとクリーニングブラシローラとの間に電位差が形成され、回収ローラ方向へ電位勾配によりクリーニングブラシローラから回収ローラへトナーを静電的に移動させることができる。
In the above description, a voltage is applied to each collecting
また、図５に示すように、各クリーニングユニットのケーシング（１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ）には、フリッカー部１１３ａ，１１３ｂ，１１３ｃが設けられている。各フリッカー部は、クリーニングブラシローラのブラシローラ部の周方向における全域のうち、中間転写ベルト８との接触位置を通過した後、回収ローラとの接触位置に進入する前の領域に接触するように配設されている。そして、ブラシの起毛を一時的に撓ませた後に、自らとの接触位置を通過した起毛を腰の強さによって一気に元の姿勢に戻す振れ動作を行うことで、ブラシ内に捕捉されている転写残トナーをブラシから弾き飛ばす。
Further, as shown in FIG. 5, the casings (120a, 120b, 120c) of the respective cleaning units are provided with
また、上記では、第一クリーニングユニット１００ａで正規帯電極性とは逆極性の正極性トナーを除去し、第二、第三クリーニングユニット１００ｂ，１００ｃで正規帯電極性の負極性トナーを除去しているが、各クリーニングユニットが除去するトナーの極性は、トナーの特性、装置の構成などにより適宜決めればよい。例えば、本ベルトクリーニング装置１００に、階調パターンなどのトナーパターンが入力される装置構成においては、第一クリーニングユニット１００ａで負極性トナーを除去するように構成し、トナーパターンのほとんどを占める負極性トナーを第一クリーニングユニット１００ａで大まかに除去する。第二クリーニングユニット１００ｂ、第三クリーニングユニット１００ｃの一方を、負極性トナーを除去するように構成して、第一クリーニングユニット１００ａで取り切れなかった負極性トナーを除去し、他方を、正極性トナーを除去するように構成して、中間転写ベルト８上の正極性トナーを除去するように構成する。
In the above description, the
各クリーニングユニットのケーシング（１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ）内は、搬送スクリュウにより廃トナーとともに、ケーシング内の空気がトナー貯留部に搬送されるため負圧となる。その結果、中間転写ベルト８とケーシングとの隙間から空気が取り込まれ、その取り込まれた空気が、図５の矢印Ｘで示すように、クリーニングブラシローラとケーシングの上壁面との隙間Ｓ１、回収ローラと前記上壁面との隙間Ｓ２を流れている。
上述したように、回収ローラは、クリーニングブラシローラに対して１．５［ｍｍ］食い込ませている。そのため、クリーニングブラシローラのブラシの起毛が回収ローラとの接触位置に進入すると、起毛が撓む。そして、回収ローラとの接触位置を抜けるときに、起毛を腰の強さによって一気に元の姿勢に戻す振れ動作が生じる。このとき、回収ローラとの接触位置で回収ローラに静電吸着せずにクリーニングブラシに残ったトナーが弾き飛ばされ、ケーシング内に飛散する。この飛散したトナーは、クリーニングブラシローラとケーシングの上壁面との隙間Ｓ１、回収ローラと前記上壁面との隙間Ｓ２を流れる気流によって運ばれていく。この気流により運ばれていく過程で一部のトナーは、ケーシングの上壁面に捉えられ、上壁面に付着する。隙間Ｓ１、隙間Ｓ２の空気が流れが淀みなく、スムーズに流れているときは、上壁面に均等にトナーが付着していくが、上記隙間Ｓ１、Ｓ２において、空気の流れに淀みがあると、その空気の流れの淀んでいる箇所に対応する上壁面にトナーが付着しやすく、トナー塊ができてしまう。上壁面に付着したトナーやトナー塊は、装置の振動等によってクリーニングブラシローラや回収ローラに落下する。上壁面から落下したトナーは、クリーニングブラシローラのブラシや回収ローラの表面に静電吸着させることができ、中間転写ベルト８に付着することがほとんどない。しかし、上記トナー塊は、回収ローラやブラシに静電吸着しない。その結果、上記トナー塊が、クリーニングブラシローラへ落下した場合は、ブラシに捉えられた後、中間転写ベルト８との接触位置へ搬送され、そこで、中間転写ベルト８に転移してしまう場合がある。一方、回収ローラにトナー塊が落下した場は、回収ローラの表面をクリーニングブラシとの接触位置へ自重により転がっていき、そこで、クリーニングブラシに受け渡される。そして、上述と同様にして中間転写ベルト８との接触位置へ搬送され、そこで、中間転写ベルト８に転移してしまう。中間転写ベルト８にトナー塊が転移されると、そのトナー塊が中間転写ベルト上のトナー像とともに転写紙に転写され、画像を劣化させるという不具合が生じる。
The casing (120a, 120b, 120c) of each cleaning unit has a negative pressure because air in the casing is transported to the toner storage portion together with waste toner by the transport screw. As a result, air is taken in from the gap between the
As described above, the collection roller bites into the cleaning brush roller by 1.5 [mm]. For this reason, when the brushed brush of the cleaning brush roller enters the contact position with the collection roller, the raised brush is bent. Then, when moving out of the contact position with the collecting roller, a swinging operation is performed in which the raised hair is returned to the original posture at once by the strength of the waist. At this time, the toner remaining on the cleaning brush without being electrostatically attracted to the collecting roller at the position of contact with the collecting roller is blown off and scattered in the casing. The scattered toner is carried by the airflow flowing through the clearance S1 between the cleaning brush roller and the upper wall surface of the casing and the clearance S2 between the recovery roller and the upper wall surface. In the process of being carried by this airflow, a part of the toner is caught on the upper wall surface of the casing and adheres to the upper wall surface. When the air in the gaps S1 and S2 flows smoothly without stagnation, the toner adheres evenly to the upper wall surface, but if there is stagnation in the air flow in the gaps S1 and S2, The toner easily adheres to the upper wall surface corresponding to the portion where the air flow is stagnant, and a toner lump is formed. The toner or toner lump that adheres to the upper wall surface falls to the cleaning brush roller or the collection roller due to vibration of the apparatus or the like. The toner dropped from the upper wall surface can be electrostatically adsorbed on the surface of the cleaning brush roller and the collection roller, and hardly adheres to the
従来、クリーニング装置の小型化のため、上記隙間Ｓ１、Ｓ２をなべく狭く設定していた。しかし、上記隙間Ｓ１において、クリーニングブラシローラの回転方向と、気流の流れる方向が異なる。クリーニングブラシローラが回転することにより、クリーニングブラシローラの外周には、クリーニングブラシローラの回転方向に流れる気流が発生している。上記隙間Ｓ１が狭いと、このクリーニングブラシローラの回転による気流と、ケーシング内に取り込まれた空気とがぶつかり、上記隙間Ｓ１に空気の流れが淀む箇所ができてしまい、ケーシングの上壁面にトナー塊ができてしまう。同様な理由で、回収ローラと上壁面との隙間Ｓ２が狭いと、回収ローラの回転による気流と、ケーシング内に取り込まれた空気とがぶつかり、上記隙間Ｓ２に空気の流れが淀む箇所ができてしまい、ケーシングの上壁面にトナー塊ができてしまう。 Conventionally, the gaps S1 and S2 have been set as narrow as possible in order to reduce the size of the cleaning device. However, in the gap S1, the rotation direction of the cleaning brush roller is different from the direction in which the airflow flows. As the cleaning brush roller rotates, an airflow that flows in the rotation direction of the cleaning brush roller is generated on the outer periphery of the cleaning brush roller. If the gap S1 is narrow, the airflow generated by the rotation of the cleaning brush roller and the air taken into the casing collide with each other, creating a portion where the air flow is stagnated in the gap S1, and a toner lump on the upper wall surface of the casing. Can be done. For the same reason, if the gap S2 between the collecting roller and the upper wall surface is narrow, the air flow caused by the rotation of the collecting roller and the air taken into the casing collide, and there is a place where the air flow is stagnated in the gap S2. As a result, a toner lump is formed on the upper wall surface of the casing.
これに対し、本実施形態においては、各クリーニングユニット（１００ａ，１００ｂ，１００ｃ）のクリーニングブラシローラとケーシングの上壁面との隙間Ｓ１、回収ローラと前記上壁面との隙間Ｓ２を２［ｍｍ］以上にしている。これにより、中間転写ベルト８とケーシング内に取り込まれた空気が、隙間Ｓ１、Ｓ２を図中Ｘ方向にスムーズに流れ、隙間Ｓ１や隙間Ｓ２で、空気の流れが淀む箇所が生じるのを抑制することができる。その結果、ケーシングの上壁面にトナー塊が生成されるのを抑制することができる。なお、隙間Ｓ１，Ｓ２は、２ｍｍ以上であれば、上記効果が得られるが、隙間を広げすぎると、ベルトクリーニング装置の大型化に繋がる。また、隙間を広げすぎると、飛散したトナーが、気流によってケーシング内に運ばれなくなり、中間転写ベルト８に付着するおそれもある。隙間Ｓ１，Ｓ２の上限は、装置の構成にもよるが、上述した事柄から、１５ｍｍ以下に抑えるのが好ましい。
On the other hand, in this embodiment, the clearance S1 between the cleaning brush roller and the upper wall surface of the casing of each cleaning unit (100a, 100b, 100c) and the clearance S2 between the recovery roller and the upper wall surface are 2 [mm] or more. I have to. As a result, the air taken into the
また、本実施形態では、ケーシングの上壁面のクリーニングブラシローラと対向する部分、および、回収ローラと対向する部分を緩やかな曲面としている。
図７は、ケーシングの上壁面の形状と、回収ローラおよびクリーニングブラシローラと上壁面との隙間に流れる気流との関係について説明する図である。なお、この図７では、第三クリーニングユニット１００ｃについて説明するが、第一、第二クリーニングユニット１００ａ，１００ｂについても同様である。
図７（ｂ）に示すように、第三ケーシング１２０ｃの上壁面を緩やかな曲面とすることにより、中間転写ベルト８と第三ケーシング１２０ｃとの隙間から流入した空気が、淀みなく第三クリーニングブラシローラ１０７と上壁面との隙間Ｓ１、第三回収ローラ１０８との隙間Ｓ２を流れる。これにより、上壁面にトナー塊が生じるのを抑制することができる。
In the present embodiment, the portion of the upper wall surface of the casing that faces the cleaning brush roller and the portion of the casing that faces the collection roller are gently curved.
FIG. 7 is a diagram for explaining the relationship between the shape of the upper wall surface of the casing and the airflow flowing in the gap between the recovery roller and cleaning brush roller and the upper wall surface. Although FIG. 7 illustrates the third cleaning unit 100c, the same applies to the first and
As shown in FIG. 7B, by making the upper wall surface of the
また、図７（ａ）に示すように、第三ケーシング１２０ｃの上壁面を平面（軸方向から見て直線状）にしても、中間転写ベルト８と第三ケーシング１２０ｃとの隙間から流入した空気を、淀みなく隙間Ｓ１、Ｓ２に流すことができる。
Further, as shown in FIG. 7A, even if the upper wall surface of the
一方、図７（ｃ）に示すように、上壁面にとがって突き出た角部Ｄが存在する場合、中間転写ベルト８と第三ケーシング１２０ｃとの隙間から流入した空気が、回収ローラにぶつかり、角部付近で空気の流れが乱れる。その結果、角部Ｄ付近で、空気の流れが淀む箇所が生じ、図中点線で示す範囲ｆでトナー塊が生じるおそれがある。
On the other hand, as shown in FIG. 7C, when there is a corner portion D protruding from the upper wall surface, the air flowing from the gap between the
また、図７（ｄ）に示すように、上壁面に、内側に急に折れ曲がるような部分がある場合、中間転写ベルト８と第三ケーシング１２０ｃとの隙間から流入した空気の流れが、その内側に折れ曲がった部分により遮られ、その部分で空気の流れが乱れる。その結果、その内側に折れ曲がった部分付近で、空気の流れが淀む箇所が生じ、図中点線で示す範囲ｆでトナー塊が生じるおそれがある。
Further, as shown in FIG. 7D, when the upper wall surface has a portion that bends inwardly, the flow of air flowing in from the gap between the
また、図７（ｅ）や、図７（ｆ）に示すように、上壁面に、外側に急に折れ曲がるような部分がある場合、この外側に急に折れ曲がるような部分が空気の吹き溜まりとなり、そこにトナーが溜まっていき、図中点線で示す範囲ｆでトナー塊ができてしまう。 In addition, as shown in FIG. 7 (e) and FIG. 7 (f), when there is a portion that suddenly bends outward on the upper wall surface, the portion that suddenly bends outside becomes a puddle of air, The toner accumulates there, and a toner lump is formed in a range f indicated by a dotted line in the figure.
従って、上壁面の「緩やかな曲面」とは、図７（ｃ）に示すようなとがって突き出た部分がなく、外側や内側に急な折れ曲がりがない曲面のことであり、少なくとも、内側や外側に９０°以上折れ曲がっている部分がないような形状である。 Accordingly, the “gradual curved surface” of the upper wall surface is a curved surface that does not have a sharply protruding portion as shown in FIG. 7C and has no sharp bends on the outside or the inside. The shape is such that there is no portion bent by 90 ° or more.
また、ケーシングの下壁面については、下壁面にトナー塊が生成され、そのトナー塊が下壁面から脱落すると、そのトナー塊は、搬送スクリュウへ落下する。よって、下壁面にトナー塊が発生しても、そのトナー塊が中間転写ベルトに付着することがない。従って、下壁面については、回収ローラやクリーニングブラシローラとの距離を２ｍｍ以上にしたり、緩やかな曲面にしたりする必要がない。しかし、下壁面が中間転写ベルト８に向うにつれて下方へ傾斜するような傾斜面である場合は、下壁面に形成されたトナー塊が脱落すると、自重で中間転写ベルトに向って移動して、中間転写ベルトに付着するおそれがある。従って、下壁面が中間転写ベルト８に向うにつれて下方へ傾斜するような傾斜面である場合は、上壁面と同様、回収ローラやクリーニングブラシローラとの距離を２ｍｍ以上にしたり、緩やかな曲面にしたりして、下壁面と回収ローラやクリーニングブラシローラとの隙間に流れる気流が淀みなく流れるように構成する。
As for the lower wall surface of the casing, a toner mass is generated on the lower wall surface, and when the toner mass falls off the lower wall surface, the toner mass falls to the conveying screw. Therefore, even if a toner lump is generated on the lower wall surface, the toner lump does not adhere to the intermediate transfer belt. Therefore, it is not necessary for the lower wall surface to have a distance of 2 mm or more from the collection roller or the cleaning brush roller or to have a gently curved surface. However, when the lower wall surface is an inclined surface that is inclined downward toward the
次に、本出願人が行った検証実験１について説明する。
本出願人は、上壁面が平面で、上記隙間Ｓ１、Ｓ２が１．４ｍｍ、２．０ｍｍ、２．５ｍｍ、３．２ｍｍ、４．２ｍｍのクリーニングユニットを作成して、検証実験１を行った。検証実験１は、常温、常湿環境下で、Ａ３ベタ画像を１万通紙させた後、上壁面を目視で観察した。上壁面にトナー塊が確認された場合は、「×」、トナー塊がない場合を「○」とした。その結果を、表１に示す。
Next,
The present applicant created a cleaning unit having a flat upper wall surface and the gaps S1 and S2 of 1.4 mm, 2.0 mm, 2.5 mm, 3.2 mm, and 4.2 mm, and conducted a
表１に示すように、上記隙間Ｓ１、Ｓ２が１．４ｍｍの比較例１のクリーニングユニットでは、ケーシングの上壁面にトナー塊が確認された。一方、上記隙間Ｓ１、Ｓ２が２ｍｍ以上とした実施例１〜４のクリーニングユニットにおいては、いずれもケーシングの上壁面にトナー塊が確認されなかった。この検証実験１からわかるように、上記隙間Ｓ１、Ｓ２を２ｍｍ以上離すことにより、上記隙間Ｓ１、Ｓ２を流れる空気を、淀みなく流すことができ、トナー塊が発生しないことがわかった。また、この検証実験１では、上壁面を平面としたので、上記隙間Ｓ１、Ｓ２を流れる空気を、淀みなく流すことができた。
As shown in Table 1, in the cleaning unit of Comparative Example 1 in which the gaps S1 and S2 were 1.4 mm, a toner lump was confirmed on the upper wall surface of the casing. On the other hand, in the cleaning units of Examples 1 to 4 in which the gaps S1 and S2 were 2 mm or more, no toner lump was confirmed on the upper wall surface of the casing. As can be seen from this
また、上述したように、クリーニングブラシローラのブラシの起毛が回収ローラとの接触位置を抜けるときに、起毛を腰の強さによって一気に元の姿勢に戻す振れ動作により、回収ローラとの接触位置で回収ローラに静電吸着せずにクリーニングブラシに残ったトナーが飛散する場合がある。このトナーの飛散の方向が、中間転写ベルトに向う方向であると、飛散したトナーが中間転写ベルト８に付着してしまう。第一クリーニングユニット１００ａで上記飛散したトナーが中間転写ベルトに付着すると、これよりも下流には、正極性トナーを静電的に除去するクリーニングユニットが存在しないため除去されない。また、第三クリーニングユニット１００ｃで上記飛散したトナーが中間転写ベルトに付着すると、それよりも下流側には、クリーニングユニットが存在しないため除去されない。その結果、これら中間転写ベルトに付着した飛散トナーにより、画像が劣化してしまうという問題が生じる。
Further, as described above, when the brushed brush of the cleaning brush roller comes out of the contact position with the collection roller, the swinging operation of returning the raised brush to the original posture at a stretch by the strength of the waist at the contact position with the collection roller. In some cases, toner remaining on the cleaning brush without being electrostatically attracted to the collecting roller may be scattered. If the toner scattering direction is the direction toward the intermediate transfer belt, the scattered toner adheres to the
このため、本実施形態では、図８に示すクリーニングブラシローラのブラシの起毛が回収ローラとの接触位置を抜けるときに、クリーニングブラシローラからトナーが弾き飛ばされる方向Ｌを中間転写ベルト８から離間する方向としている。なお、図８は、第三クリーニングユニット１００ｃについて説明する図であるが、第一、第二クリーニングユニット１００ａ，１００ｂについても同様である。
Therefore, in the present embodiment, when the brushed brush of the cleaning brush roller shown in FIG. 8 leaves the contact position with the recovery roller, the direction L in which the toner is blown off from the cleaning brush roller is separated from the
トナーが弾き飛ばされる方向Ｌは、次のように規定することができる。すなわち、図８に示すように、ベルトクリーニング装置を、軸方向から見たとき、第三クリーニングブラシローラ１０７のブラシが、第三回収ローラ１０８との接触位置に進入する回収ニップ入り口点Ｊと、第三クリーニングブラシローラ１０７のブラシが、回収ローラ１０８との接触位置を抜ける回収ニップ出口点Ｋとを結んだ線上が、トナー飛散方向Ｌである。
The direction L in which the toner is blown off can be defined as follows. That is, as shown in FIG. 8, when the belt cleaning device is viewed from the axial direction, the recovery nip entrance point J where the brush of the third
また、トナー飛散方向Ｌが、クリーニングブラシローラと中間転写ベルト８との接触位置であるブラシニップ入口点Ｆとブラシニップ出口点Ｇとを結んだ線分と平行であり、回収ニップ出口点Ｋを通る線Ｍ（以下、基準線Ｍという）に対して、回収ローラ側に傾くよう、回収ローラとクリーニングブラシローラとを接触させる。これにより、トナーが弾き飛ばされる方向Ｌを、中間転写ベルト８から離間する方向にすることができる。
Further, the toner scattering direction L is parallel to the line connecting the brush nip inlet point F and the brush nip outlet point G, which is the contact position between the cleaning brush roller and the
このように、クリーニングブラシローラのブラシが回収ニップを抜けた際にブラシからトナーが飛散する方向Ｌを、中間転写ベルト８から離間する方向にすることにより、ブラシから飛散したトナーが中間転写ベルト８に付着するのを抑制することができる。
In this way, the direction L in which the toner is scattered from the brush when the brush of the cleaning brush roller passes through the recovery nip is set to the direction away from the
次に、本出願人が行った検証実験２について説明する。
本出願人は、トナー飛散方向Ｌと、基準線Ｍとのなす角度が互いに異なる４つのクリーニングユニットを作成して検証実験２を行った。検証実験２は、常温、常湿環境下でＡ３ベタ画像を１万枚通紙した後、規定の画像を形成し、画像の評価を行った。その結果を、表２に示す。
Next,
The present applicant performed the
上記表２に示す角度は、図８に示した基準線Ｍに対して、トナー飛散方向Ｌの傾く方向が中間転写ベルト側の場合をマイナス、回収トナー側の場合をプラスとした。また、回収ローラの配置位置を互いに異ならせ、クリーニングブラシローラとの接触位置を互いに異ならせることにより、上記角度を互いに異ならせることができる。 The angle shown in Table 2 is negative when the direction in which the toner scattering direction L is inclined with respect to the reference line M shown in FIG. Further, the angles can be made different from each other by making the arrangement positions of the collection rollers different and making the contact positions with the cleaning brush roller different.
表２に示すように、比較例Ａや比較例Ｂのように、トナー飛散方向Ｌの傾く方向が中間転写ベルト側にした場合は、１万枚通紙した後、規定の画像に著しいトナー汚れが発生しており、評価が×となった。一方、実施例Ａ、実施例Ｂにおいては、１万枚通紙した後の規定の画像にトナー汚れがなく、良好な画像が得られた。しかし、実施例Ａについては、クリーニングユニットの出口シール１１２に大量のトナーが付着していた。そのため、さらに、画像の形成を続けた場合、出口シールに付着した大量のトナーが、出口シールから剥離し、中間転写ベルト８に大量のトナーが付着してしまう。その付着したトナーにより画像の劣化が生じると考えられる。従って、評価を「△」とした。一方、実施例Ｂにおいて、１万枚通紙した後の規定の画像にトナー汚れがなく、良好な画像が得られ、しかも、出口シールへのトナー付着も少なかった。よって、その後、さらに画像形成を行っても、画像に不良が生じることがないと考えられ、評価を「○」とした。
As shown in Table 2, when the direction in which the toner scattering direction L is inclined is the intermediate transfer belt side as in Comparative Example A and Comparative Example B, after 10,000 sheets have passed, the marked image is markedly stained with toner. Has occurred and the evaluation is x. On the other hand, in Example A and Example B, the prescribed image after passing 10,000 sheets was free from toner stains and a good image was obtained. However, for Example A, a large amount of toner adhered to the outlet seal 112 of the cleaning unit. Therefore, when the image formation is further continued, a large amount of toner attached to the outlet seal is peeled off from the outlet seal, and a large amount of toner adheres to the
この検証実験２からわかるように、トナー飛散方向Ｌを、基準線Ｍに対して回収ローラ側へ１０°以上傾けることにより、クリーニングブラシローラから弾き飛ばされたトナーが、中間転写ベルトのみならず、出口シールへ飛散するのを防止することができる。これにより、出口シールに付着したトナーが、振動などにより中間転写ベルト８へ落下して、画像に不具合が生じるのを抑制することができる。
As can be seen from this
図１２（ａ）は、本実施形態の隙間Ｓ１,隙間Ｓ２を流れる気流について説明する図である。図１２（ｂ）は、クリーニングブラシローラのブラシが回収ニップを抜けた際にブラシからトナーが飛散する方向Ｌを、中間転写ベルト８に向うようにしたときの隙間Ｓ１,隙間Ｓ２を流れる気流について説明する図である。
Fig.12 (a) is a figure explaining the airflow which flows through the clearance gap S1 of this embodiment, and the clearance gap S2. FIG. 12B shows the airflow flowing through the gaps S1 and S2 when the direction L in which the toner scatters from the brush when the brush of the cleaning brush roller passes through the collection nip faces the
図１２（ａ）,（ｂ）に示すように、クリーニングブラシローラとケーシングの上壁面との隙間Ｓ１、回収ローラと前記上壁面との隙間Ｓ２には、中間転写ベルト８とケーシングとの隙間から取り込まれ、搬送スクリュウ１１０ｃへ向う気流Ｘ（以下、吸い込み気流という）と、回収ローラやクリーニングブラシローラの回転により発生する中間転写ベルト８へ向けて流れる気流Ｙ（以下、回転気流という）とが発生している。図１２（ｂ）に示すように、クリーニングブラシローラのブラシが回収ニップを抜けた際にブラシからトナーが飛散する方向Ｌを、中間転写ベルト８に向うようにする場合、クリーニングブラシローラよりも回収ローラが上方に配置されることになる。このため、吸い込み気流Ｘは、上記隙間Ｓ１、Ｓ２を上方に向って流れた後、回収ローラ、クリーニングブラシローラよりも下方に配置された搬送スクリュウへ向って流れることになる。すなわち、吸い込み気流Ｘは、一旦、搬送スクリュウから離れる方向に流れた後に、搬送スクリュウへと流れることになる。その結果、吸い込み気流Ｘの経路が長くなり、吸い込み気流Ｘが、回転気流Ｙよりも弱くなる。これにより、隙間Ｓ１,隙間Ｓ２において、回転気流Ｙが支配的となり、隙間Ｓ１、隙間Ｓ２を浮遊するトナーの多くが、回転気流Ｙにより中間転写ベルト２へ運ばれる。その結果、中間転写ベルト２にトナーが付着したり、中間転写ベルトとケーシングとの隙間から飛散したりするトナーが多くなる。
As shown in FIGS. 12A and 12B, the clearance S1 between the cleaning brush roller and the upper wall surface of the casing and the clearance S2 between the recovery roller and the upper wall surface are from the clearance between the
一方、図１２（ａ）に示すように、クリーニングブラシローラのブラシが回収ニップを抜けた際にブラシからトナーが飛散する方向Ｌを、中間転写ベルト８から離間する方向にする場合、クリーニングブラシローラよりも回収ローラが下方に配置されることになる。その結果、上記隙間Ｓ１、隙間Ｓ２を流れる吸い込み気流Ｘは、回収ローラ、クリーニングブラシローラの下方に配置された搬送スクリュウに向って流れることになり、図１２（ｂ）の場合に比べて、吸い込み気流Ｘの経路を短くすることができる。これにより、隙間Ｓ１、隙間Ｓ２において、吸い込み気流Ｘを、回転気流Ｙよりも強くすることができ、隙間Ｓ１、隙間Ｓ２において、吸い込み気流Ｘが支配的になる。その結果、上記隙間Ｓ１、隙間Ｓ２を浮遊するトナーの多くが、吸い込み気流Ｘにより搬送スクリュウへ運ばれることになる。よって、中間転写ベルト２に付着するトナーや、中間転写ベルトとケーシングとの隙間から飛散するトナーを減らすことができる。
On the other hand, as shown in FIG. 12A, when the direction L in which toner is scattered from the brush when the brush of the cleaning brush roller passes through the recovery nip is changed to the direction away from the
また、各クリーニングユニットのケーシングの上壁を、図９に示すように、ケーシング１２０ｃに対して開閉可能なカバー部材１２１とするのが好ましい。図９は、第三クリーニングユニット１００ｃを示しているが、第一、第二クリーニングユニット１００ａ，１００ｂについても同様な構成とするのが好ましい。
Further, as shown in FIG. 9, the upper wall of the casing of each cleaning unit is preferably a
図１０は、カバー部材１２１を閉じた状態を図９のＺ１方向から見た図である。また、図１１は、カバー部材１２１を図９の状態からさらに開いた状態を、図９のＺ２方向から見た図である。
FIG. 10 is a view of the state in which the
図９、図１１に示すように、カバー部材１２１の軸方向両端には、回動軸１２２が設けられており、この回動軸１２２が、第三ケーシング１２０ｃの側面板１２４に回動自在に支持されている。また、カバー部材１２１の軸方向両端には、中間転写ベルトと対向する対向面部１２６が設けられている。この対向面部１２６には、サイドシール部材１２５が設けられている。また、図１０に示すように、対向面部１２６の先端部には、矩形状の引っ掛け穴１２６ａが形成されている。側面板１２４の中間転写ベルトと対向する面には、引っ掛け爪部１２３が形成されている。
対向面部１２６は、カバー部材１２１の上壁部１２１ａとの接続箇所を支点にして、図９の上下方向に弾性変形可能となっている。
As shown in FIGS. 9 and 11, a
The opposing
また、カバー部材１２１は、図９に示す状態からさらに図中反時計回りに９０°近く回動可能となっている。カバー部材１２１を図９に示す状態からさらに図中反時計回りに９０°近く回動させて、図１１に示すようにカバー部材１２１を開位置へ移動させると、第三クリーニングブラシローラ１０７、第三回収ローラ１０８を露出させることができる。また、第三掻き取りブレード１０９のケーシングに固定するためのネジが露出する。これにより、クリーニングブラシローラ、回収ローラ、掻き取りブレードを容易にケーシングから取り外すことができる。これにより、クリーニングブラシローラ、回収ローラ及び掻き取りブレードの交換作業を容易に行うことができる。また、クリーニングブラシローラをケーシングから取り外すときに、クリーニングブラシローラに保持されたトナーがこぼれ落ちる場合がある。この構成においては、このクリーニングブラシローラからこぼれ落ちるトナーを、カバー部材の上壁部１２１ａで受け止めることができる。よって、作業台などにトナーが落ちて、作業台をトナーで汚してしまうのを抑制することができる。
Further, the
カバー部材１２１を、閉じるときは、カバー部材１２１を、図９の時計回りに回動させる。カバー部材１２１を回動させていくと、対向面部１２６の先端が、側面板の引っ掛け爪部１２３の傾斜面に突き当たる。このような状態から、さらにカバー部材１２１を回動させると、対向面部１２６が弾性変形して対向面部１２６の先端が、引っ掛け爪部１２３を乗り越える。対向面部１２６の先端が、引っ掛け爪部１２３を乗り越えると、引っ掛け爪部１２３が引っ掛け穴１２６ａに嵌り込み、カバー部材１２１が、回動不能に閉じ位置で閉じられる（図１０参照）。これにより、カバー部材１２１を、ネジなどを用いずに、閉位置で固定することができ、部品点数を削減することができ、装置のコストダウンを図ることができる。また、ネジ止めなどの作業が不要となり、カバー部材１２１の開閉作業を簡素化することができる。さらに、クリーニングブラシローラへの印加電圧や、回収ローラへの印加電圧が、カバー部材を止めるネジにリークするような事態が生じるのを抑制することができる。
When closing the
以上に説明したものは一例であり、本発明は、以下の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様１）
中間転写ベルト２などの被清掃体上のトナーを除去する、回転可能に設けられたクリーニングブラシローラなどのクリーニング部材と、クリーニング部材に当接して前記クリーニング部材に付着したトナーを回収する回収ローラなどの回収部材と、クリーニング部材および回収部材を収納するケーシングとを備えたクリーニング装置において、ケーシングの内壁と、クリーニング部材および回収部材それぞれとの間の隙間を２ｍｍ以上に設定した。
本出願人は、経時使用においてクリーニング装置でトナー塊が生成される原因について、鋭意研究を行ったところ、次のことが原因であるとを突き止めた。すなわち、ケーシングの内壁に塊となったトナーが付着しており、このトナーの塊が装置の振動などにより、ケーシングから剥がれる。中間転写ベルトなどの被清掃体が、クリーニング装置よりも下方に配置されている場合は、ケーシングから剥がれたトナー塊が自重で被清掃体に落下し、被清掃体に転移してしまう。また、中間転写ベルトなどの被清掃体が、クリーニング装置よりも下方に配置されていない場合でも、ケーシングから剥がれたトナー塊がクリーニング部材に落下し、クリーニング部材から被清掃体に転移することを突き止めたのである。
ケーシング内壁にトナー塊が生じるメカニズムは、以下のとおりである。すなわち、クリーニングブラシなどのクリーニング部材に付着したトナーは、例えば、クリーニング部材の遠心力などにより、クリーニング部材から飛散する場合があり、このクリーニング部材から飛散したトナーは、ケーシング内の気流により運ばれる。ケーシング内で発生する気流としては、例えば、次のようなものがある。クリーニング装置により除去された廃トナーは、搬送スクリュにより、クリーニング装置外へ搬送される。そのとき、ケーシング内の空気も、廃トナーとともに搬送され、ケーシング内が負圧となる。その結果、ケーシングと被清掃体との隙間から、ケーシング内に空気が取り込まれる。その空気がケーシング内壁とクリーニング部材との隙間及び回収部材との隙間を通って、搬送スクリュウへと向う気流である。このようなケーシング内の空気の流れと、ケーシング内壁のトナー塊が生成される箇所との関係を調べたところ、ケーシング内壁の空気の流れが淀んでいる箇所にトナー塊が生成されていた。
そこで、態様１では、クリーニング部材とケーシングとの隙間および回収部材とケーシングとの隙間を２ｍｍ以上に設定した。上述した検証実験１に示したように、ケーシングのクリーニング部材および回収部材それぞれとの隙間を２ｍｍ以上離すと、クリーニング部材との隙間の気流や回収部材との隙間の気流が、途中で淀むことなく流れることができ、ケーシング内壁にトナー塊が生成されることはなかった。これにより、クリーニング装置から中間転写ベルトなどの被清掃体にトナー塊が生成されるのを防止することができ、経時に亘り良好な画像を維持することができる。
What has been described above is an example, and the present invention has a specific effect for each of the following aspects.
(Aspect 1)
A cleaning member such as a rotatable cleaning brush roller that removes toner on a member to be cleaned such as the
The applicant of the present invention conducted intensive research on the cause of the generation of toner lumps in the cleaning device during use over time, and found that the following was the cause. That is, a lump of toner adheres to the inner wall of the casing, and this lump of toner is peeled off from the casing due to vibration of the apparatus. When the object to be cleaned such as the intermediate transfer belt is disposed below the cleaning device, the toner lump peeled off from the casing falls to the object to be cleaned by its own weight and is transferred to the object to be cleaned. Further, even when the object to be cleaned such as the intermediate transfer belt is not disposed below the cleaning device, it is determined that the toner lump that has been peeled off from the casing falls on the cleaning member and is transferred from the cleaning member to the object to be cleaned. It was.
The mechanism for generating toner lumps on the inner wall of the casing is as follows. That is, toner attached to a cleaning member such as a cleaning brush may be scattered from the cleaning member due to, for example, centrifugal force of the cleaning member, and the toner scattered from the cleaning member is carried by the airflow in the casing. Examples of the airflow generated in the casing include the following. The waste toner removed by the cleaning device is transported out of the cleaning device by a transport screw. At that time, the air in the casing is also transported together with the waste toner, and the inside of the casing becomes negative pressure. As a result, air is taken into the casing from the gap between the casing and the object to be cleaned. The air flows through the gap between the casing inner wall and the cleaning member and the gap between the collection member and the air flow toward the conveying screw. When the relationship between the air flow in the casing and the location where the toner mass on the inner wall of the casing is generated was examined, the toner mass was generated at the location where the air flow on the casing inner wall was stagnant.
Therefore, in the
（態様２）
（態様１）において、クリーニングブラシローラなどのクリーニング部材および回収ローラなどの回収部材よりも上方に位置するケーシングの内壁と、前記クリーニング部材および前記回収部材それぞれとの間の隙間を２ｍｍ以上に設定した。
これによれば、実施形態で説明したように、上方に位置する内壁にトナー塊が生じるのを防止することができ、このトナー塊がクリーニングブラシローラなどのクリーニング部材に落下して、クリーニング部材から中間転写ベルト８などの被清掃体に付着するのを防止することができる。
(Aspect 2)
In (Aspect 1), the clearance between the cleaning member such as the cleaning brush roller and the inner wall of the casing located above the recovery member such as the recovery roller and each of the cleaning member and the recovery member is set to 2 mm or more. .
According to this, as described in the embodiment, it is possible to prevent a toner lump from being generated on the inner wall located above, and this toner lump falls on a cleaning member such as a cleaning brush roller and is removed from the cleaning member. It is possible to prevent the
（態様３）
（態様１）または（態様２）において、クリーニング部材が、ブラシローラであり、クリーニング部材の回収ローラなどの回収部材との当接箇所出口側に設けられたケーシングの内壁と、クリーニング部材および回収部材それぞれとの間の隙間を２ｍｍ以上に設定した。
これによれば、実施形態で説明したように、ブラシローラのブラシが回収部材との当接箇所を抜けるとき、ブラシ腰でブラシ撓みが一気に戻り、そのとき回収ローラにより回収されなかったトナーが、弾き飛ばされる。その弾き飛ばされたトナーが、気流の淀んだ箇所に対応するケース内壁に堆積して、トナー塊を形成する。しかし、（態様３）では、クリーニング部材の回収ローラなどの回収部材との当接箇所出口側に設けられたケーシングの内壁とクリーニング部材との隙間、および、回収部材との隙間を２ｍｍ以上に設定したので、気流の淀みが発生せず、内壁にトナー塊が発生するのを防止することができる。
(Aspect 3)
In (Aspect 1) or (Aspect 2), the cleaning member is a brush roller, the inner wall of the casing provided on the exit side of the cleaning member, such as a recovery roller, that contacts the recovery member, the cleaning member, and the recovery member The gap between them was set to 2 mm or more.
According to this, as described in the embodiment, when the brush of the brush roller passes through the contact portion with the collecting member, the brush deflection returns at a stroke at the brush waist, and the toner that has not been collected by the collecting roller at that time, Played away. The blown toner accumulates on the inner wall of the case corresponding to the portion where the airflow is stagnated to form a toner lump. However, in (Aspect 3), the clearance between the inner wall of the casing provided on the exit side of the contact portion with the recovery member such as the recovery roller of the cleaning member and the cleaning member and the clearance with the recovery member are set to 2 mm or more. As a result, the stagnation of the air current does not occur, and the generation of toner lump on the inner wall can be prevented.
（態様４）
中間転写ベルト８などの被清掃体上のトナーを除去する、回転可能に設けられたクリーニングブラシローラなどのクリーニング部材と、クリーニング部材に当接してクリーニング部材に付着したトナーを回収する回収ローラなどの回収部材と、クリーニング部材および回収部材を収納するケーシングとを備えたクリーニング装置において、ケーシングの内壁面のクリーニング部材および回収部材と対向する部分を緩やかな曲面または平面とした。
これによれば、ケーシング内壁面を、緩やかな曲面、平面とすることにより、クリーニング部材と内壁との隙間や、回収部材と内壁との隙間に、吹き溜まりや、気流が乱れる箇所が生じるのを抑制することができ、内壁にトナーの塊が生じるのを抑制することができる。
(Aspect 4)
A cleaning member such as a cleaning brush roller that is rotatably provided to remove toner on a member to be cleaned such as the
According to this, by making the inner wall surface of the casing into a gently curved surface or flat surface, it is possible to suppress the occurrence of a place where the air is disturbed or the airflow is disturbed in the gap between the cleaning member and the inner wall or the gap between the recovery member and the inner wall. It is possible to suppress the generation of toner lump on the inner wall.
（態様５）
（態様１）乃至（態様３）において、ケーシングの内壁面のクリーニング部材および回収部材と対向する部分を緩やかな曲面または平面とした。
これによれば、クリーニング部材と内壁との隙間や、回収部材と内壁との隙間に、吹き溜まりや、気流が乱れる箇所が生じるのを抑制することができ、内壁にトナーの塊が生じるのを抑制することができる。
(Aspect 5)
In (Aspect 1) to (Aspect 3), a portion of the inner wall surface of the casing facing the cleaning member and the recovery member is a gently curved surface or a flat surface.
According to this, it is possible to suppress the occurrence of spray accumulation or a location where airflow is disturbed in the gap between the cleaning member and the inner wall, or the gap between the recovery member and the inner wall, and to suppress the formation of toner lump on the inner wall. can do.
（態様６）
（態様４）または（態様５）において、クリーニングブラシローラなどのクリーニング部材および回収ローラなどの回収部材よりも上方に位置するケーシングの内壁面を、緩やかな曲面または平面とした。
これによれば、実施形態で説明したように、上方に位置する内壁にトナー塊が生じるのを防止することができ、このトナー塊がクリーニングブラシローラなどのクリーニング部材に落下して、クリーニング部材から中間転写ベルト８などの被清掃体に付着するのを防止することができる。
(Aspect 6)
In (Aspect 4) or (Aspect 5), the inner wall surface of the casing positioned above the cleaning member such as the cleaning brush roller and the recovery member such as the recovery roller is a gently curved surface or flat surface.
According to this, as described in the embodiment, it is possible to prevent a toner lump from being generated on the inner wall located above, and this toner lump falls on a cleaning member such as a cleaning brush roller and is removed from the cleaning member. It is possible to prevent the
（態様７）
（態様４）乃至（態様６）いずれかにおいて、前記クリーニング部材が、ブラシローラであり、前記クリーニング部材の前記回収部材との当接箇所出口側に設けられた前記ケーシングの内壁面を、緩やかな曲面または平面とした。
これによれば、実施形態で説明したように、ブラシローラのブラシが回収部材との当接箇所を抜けるとき、ブラシ腰でブラシ撓みが一気に戻り、そのとき回収ローラにより回収されなかったトナーが、弾き飛ばされる。その弾き飛ばされたトナーが、気流の淀んだ箇所に対応するケース内壁に堆積して、トナー塊を形成する。しかし、（態様７）では、前記クリーニング部材の前記回収部材との当接箇所出口側に設けられた前記ケーシングの内壁面を、緩やかな曲面または平面としたので、気流の淀みが発生せず、内壁にトナー塊が発生するのを防止することができる。
(Aspect 7)
In any one of (Aspect 4) to (Aspect 6), the cleaning member is a brush roller, and the inner wall surface of the casing provided on the exit side of the cleaning member in contact with the recovery member is gently Curved or flat.
According to this, as described in the embodiment, when the brush of the brush roller passes through the contact portion with the collecting member, the brush deflection returns at a stroke at the brush waist, and the toner that has not been collected by the collecting roller at that time, Played away. The blown toner accumulates on the inner wall of the case corresponding to the portion where the airflow is stagnated to form a toner lump. However, in (Aspect 7), since the inner wall surface of the casing provided on the exit side of the cleaning member in contact with the recovery member is a gently curved surface or flat surface, no stagnation of airflow occurs. It is possible to prevent the toner lump from being generated on the inner wall.
（態様８）
（態様１）乃至（態様７）いずれかにおいて、前記クリーニング部材が、ブラシローラであり、前記クリーニング部材の回収ローラなどの回収部材との当接箇所を抜ける際のブラシのトナーを弾き飛ばす方向が、中間転写ベルトなどの被清掃体から離間する方向となるよう構成した。
これによれば、実施形態で説明したように、前記クリーニング部材の回収ローラなどの回収部材との当接箇所を抜ける際にブラシから弾き飛んだトナーが中間転写ベルト８などの被清掃体に付着するの抑制することができる。
(Aspect 8)
In any one of (Aspect 1) to (Aspect 7), the cleaning member is a brush roller, and the direction in which the toner of the brush is repelled when the cleaning member passes through the contact portion with the recovery member such as the recovery roller of the cleaning member. The intermediate transfer belt is separated from the object to be cleaned such as an intermediate transfer belt.
According to this, as described in the embodiment, the toner bounced off the brush when passing through the contact portion of the cleaning member with the collection member such as the collection roller adheres to the object to be cleaned such as the
（態様９）
（態様８）において、当該クリーニング装置をクリーニングブラシローラなどのクリーニング部材の回転軸方向から見たとき、中間転写ベルト８などの被清掃体とクリーニング部材との当接箇所の入口と出口とを結んだ線と、クリーニング部材の回収部材との当接箇所を抜ける際のブラシのトナーを弾き飛ばす方向とがなす角度を、１０°以上に設定した。
これによれば、弾き飛んだトナーが、出口シールなどの中間転写ベルト８近傍の部材に向うのを防止することができ、その部材にトナーが堆積するのを抑制することができる。これにより、堆積したトナーが、中間転写ベルト８などの被清掃体に付着してしまうのを防止することができる。
(Aspect 9)
In (Aspect 8), when the cleaning device is viewed from the rotation axis direction of the cleaning member such as the cleaning brush roller, the inlet and outlet of the contact portion between the cleaning object such as the
According to this, it is possible to prevent the splashed toner from going to a member in the vicinity of the
（態様１０）
（態様１）乃至（態様９）いずれかにおいて、ケーシングの回収ローラなどの回収部材およびクリーニングブラシローラなどのクリーニング部材と径方向から対向する壁部を、開閉可能なカバー部材１２１とした。
これによれば、図９〜図１１を用いて説明したように、容易に回収ローラなどの回収部材、クリーニングブラシローラなどクリーニング部材を交換することができる。
(Aspect 10)
In any one of (Aspect 1) to (Aspect 9), the
According to this, as described with reference to FIGS. 9 to 11, the recovery member such as the recovery roller and the cleaning member such as the cleaning brush roller can be easily replaced.
（態様１１）
（態様１０）において、カバー部材１２１を、ケーシングに対して回動可能に取り付けた。
これによれば、容易にカバー部材１２１を開くことができる。
(Aspect 11)
In (Aspect 10), the
According to this, the
（態様１２）
（態様１１）において、前記カバー部材は、自らが弾性変形性して前記ケーシングに設けられた被引っ掛け部に引っ掛けて、前記カバー部材を閉じ位置で固定する引っ掛け部（本実施形態では、対向面部１２６と引っ掛け穴部１２６ａとで構成）を設けた。
これによれば、図９、図１０を用いて説明したように、ネジなどを用いずにカバー部材を閉じ位置で固定することができる。これにより、ネジ止め作業が不要となり、カバー部材の固定作業を簡素化することができる。また、クリーニング部材や回収部材に電圧を印加する場合は、リークの発生を防止することができる。
(Aspect 12)
In (Aspect 11), the cover member is hooked on a hooked portion provided on the casing by being elastically deformed by itself, and the cover member is fixed at a closed position (in this embodiment, a facing surface portion). 126 and a hook hole 126a).
According to this, as described with reference to FIGS. 9 and 10, the cover member can be fixed in the closed position without using a screw or the like. Thereby, the screwing operation is not required, and the fixing operation of the cover member can be simplified. In addition, when a voltage is applied to the cleaning member and the recovery member, the occurrence of leakage can be prevented.
（態様１３）
トナー像を担持する中間転写ベルト８などの像担持体と、像担持体の表面にトナー像を形成するトナー像形成手段（プロセスユニット６、光書込ユニット２０、一次転写ローラなどで構成）と、像担持体の表面に形成されたトナー像を転写体に転写する二次転写装置２００などの転写手段と、前記像担持体の表面に付着している付着物たるトナーを掻き取って該表面をクリーニングするクリーニング手段とを備えた画像形成装置において、クリーニング手段として、（態様１）乃至（態様１２）いずれかのクリーニング装置を用いた。
これによれば、クリーニング装置からトナー塊が中間転写ベルト８などの像担持体に付着することがなく、良好な画像を維持することができる。
(Aspect 13)
An image carrier such as an
According to this, a toner lump from the cleaning device does not adhere to an image carrier such as the
６：プロセスユニット
７：転写ユニット
８：中間転写ベルト
９：一次転写ローラ
２０：光書込ユニット
１００：ベルトクリーニング装置
１００ａ：第一クリーニングユニット
１００ｂ：第二クリーニングユニット
１００ｃ：第三クリーニングユニット
１０１：第一クリーニングブラシローラ
１０２：第一回収ローラ
１０３：第一掻き取りブレード
１０４：第二クリーニングブラシローラ
１０５：第二回収ローラ
１０６：第二掻き取りブレード
１０７：第三クリーニングブラシローラ
１０８：第三回収ローラ
１０９：第三掻き取りブレード
１１０ａ：第一搬送スクリュウ
１１０ｂ：第二搬送スクリュウ
１１０ｃ：第三搬送スクリュウ
１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ：入口シール
１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ：出口シール
１１３ａ，１１３ｂ，１１３ｃ：フリッカー部
１２０ａ：第一ケーシング
１２０ｂ：第二ケーシング
１２０ｃ：第三ケーシング
１２１：カバー部材
１２１ａ：上壁部
１２２：回動軸
１２３：引っ掛け爪部
１２４：側面板
１２５：サイドシール部材
１２６：対向面部
１２６ａ：引っ掛け穴
１３０：ユニット保持ケーシング
１４０：制御部
２００：二次転写装置
Ｆ：ブラシニップ入口点
Ｇ：ブラシニップ出口点
Ｊ：回収ニップ入り口点
Ｋ：回収ニップ出口点
Ｌ：トナー飛散方向
Ｍ：基準線
Ｓ１，Ｓ２隙間
Ｘ：気流の方向
6: Process unit 7: Transfer unit 8: Intermediate transfer belt 9: Primary transfer roller 20: Optical writing unit 100:
Claims (13)
前記クリーニング部材に当接して前記クリーニング部材に付着したトナーを回収する回収部材と、
前記クリーニング部材および前記回収部材を収納するケーシングとを備えたクリーニング装置において、
前記ケーシングの内壁と、前記クリーニング部材および前記回収部材それぞれとの間の隙間を２ｍｍ以上に設定したことを特徴とするクリーニング装置。 A rotatable cleaning member that removes toner on the object to be cleaned;
A collecting member that contacts the cleaning member and collects toner adhering to the cleaning member;
In a cleaning device comprising a casing for storing the cleaning member and the recovery member,
A cleaning device, wherein a gap between an inner wall of the casing and each of the cleaning member and the recovery member is set to 2 mm or more.
前記クリーニング部材および前記回収部材よりも上方に位置するケーシングの内壁と、前記クリーニング部材および前記回収部材それぞれとの間の隙間を２ｍｍ以上に設定したことを特徴とするクリーニング装置。 The cleaning device according to claim 1,
A cleaning device, wherein a clearance between an inner wall of a casing positioned above the cleaning member and the recovery member and each of the cleaning member and the recovery member is set to 2 mm or more.
前記クリーニング部材が、ブラシローラであり、
前記クリーニング部材の前記回収部材との当接箇所出口側に設けられた前記ケーシングの内壁と、前記クリーニング部材および前記回収部材それぞれとの間の隙間を２ｍｍ以上に設定したことを特徴とするクリーニング装置。 The cleaning device according to claim 1 or 2,
The cleaning member is a brush roller;
A cleaning device characterized in that a clearance between the inner wall of the casing provided on the outlet side of the cleaning member and the recovery member and the cleaning member and the recovery member is set to 2 mm or more. .
前記クリーニング部材に当接して前記クリーニング部材に付着したトナーを回収する回収部材と、
前記クリーニング部材および前記回収部材を収納するケーシングとを備えたクリーニング装置において、
前記ケーシングの内壁面の前記クリーニング部材および回収部材と対向する部分を緩やかな曲面または平面としたことを特徴とするクリーニング装置。 A rotatable cleaning member that removes toner on the object to be cleaned;
A collecting member that contacts the cleaning member and collects toner adhering to the cleaning member;
In a cleaning device comprising a casing for storing the cleaning member and the recovery member,
A cleaning device, wherein a portion of the inner wall surface of the casing facing the cleaning member and the recovery member is a gently curved surface or a flat surface.
前記ケーシングの内壁面のクリーニング部材および回収部材と対向する部分を緩やかな曲面または平面としたことを特徴とするクリーニング装置。 The cleaning device according to any one of claims 1 to 3,
A cleaning device, wherein a portion of the inner wall surface of the casing facing the cleaning member and the recovery member is a gently curved surface or a flat surface.
前記クリーニング部材および回収部材よりも上方に位置するケーシングの内壁面を、緩やかな曲面または平面としたことを特徴とするクリーニング装置。 The cleaning device according to claim 4 or 5,
A cleaning device, wherein an inner wall surface of a casing positioned above the cleaning member and the recovery member is a gently curved surface or a flat surface.
前記クリーニング部材が、ブラシローラであり、
前記クリーニング部材の前記回収部材との当接箇所出口側に設けられた前記ケーシングの内壁面を、緩やかな曲面または平面としたことを特徴とするクリーニング装置。 The cleaning device according to any one of claims 4 to 6,
The cleaning member is a brush roller;
A cleaning apparatus, wherein an inner wall surface of the casing provided on the exit side of the cleaning member in contact with the recovery member is a gently curved surface or a flat surface.
前記クリーニング部材が、ブラシローラであり、
前記クリーニング部材の前記回収部材との当接箇所を抜ける際のブラシのトナーを弾き飛ばす方向が、前記被清掃体から離間する方向となるよう構成したことを特徴とするクリーニング装置。 The cleaning device according to any one of claims 1 to 7,
The cleaning member is a brush roller;
A cleaning apparatus, wherein a direction in which toner of a brush is repelled when passing through a contact portion of the cleaning member with the recovery member is a direction away from the body to be cleaned.
当該クリーニング装置を前記クリーニング部材の回転軸方向から見たとき、
前記被清掃体と前記クリーニング部材との当接箇所の入口と出口とを結んだ線と、前記クリーニング部材の前記回収部材との当接箇所を抜ける際のブラシのトナーを弾き飛ばす方向とがなす角度を、１０°以上に設定したことを特徴とするクリーニング装置。 The cleaning device according to claim 8, wherein
When the cleaning device is viewed from the rotation axis direction of the cleaning member,
A line connecting an inlet and an outlet of a contact portion between the cleaning object and the cleaning member and a direction in which the toner of the brush is repelled when passing through the contact portion of the cleaning member with the recovery member are formed. A cleaning device characterized in that the angle is set to 10 ° or more.
前記ケーシングの前記回収部材および前記クリーニング部材と径方向から対向する壁部を、開閉可能なカバー部材としたことを特徴とするクリーニング装置。 The cleaning device according to any one of claims 1 to 9,
A cleaning device, wherein the wall portion of the casing facing the recovery member and the cleaning member in the radial direction is a cover member that can be opened and closed.
前記カバー部材を、前記ケーシングに対して回動可能に取り付けたことを特徴とするクリーニング装置。 The cleaning device according to claim 10, wherein
A cleaning device, wherein the cover member is rotatably attached to the casing.
前記カバー部材は、自らが弾性変形性して前記ケーシングに設けられた被引っ掛け部に引っ掛けて、前記カバー部材を閉じ位置で固定する引っ掛け部を備えることを特徴とするクリーニング装置。 The cleaning device according to claim 11, wherein
The said cover member is provided with the hook part which hooks on the to-be-hooked part provided in the said casing by elastically deforming itself, and fixes the said cover member in a closed position, The cleaning apparatus characterized by the above-mentioned.
前記像担持体の表面にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記像担持体の表面に形成されたトナー像を転写体に転写する転写手段と、
前記像担持体の表面に付着している付着物たるトナーを掻き取って該表面をクリーニングするクリーニング手段とを備えた画像形成装置において、
前記クリーニング手段として、請求項１乃至１２いずれかに記載のクリーニング装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。 An image carrier for carrying a toner image;
Toner image forming means for forming a toner image on the surface of the image carrier;
Transfer means for transferring the toner image formed on the surface of the image carrier to a transfer member;
In an image forming apparatus comprising: a cleaning unit that scrapes off the toner that is attached to the surface of the image carrier to clean the surface.
An image forming apparatus using the cleaning device according to claim 1 as the cleaning unit.
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