JP2018159722A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
画像形成装置においては、用紙に対する転写後の中間転写ベルトに残留したトナーを除去するため、用紙への転写位置に対して中間転写ベルトの周回方向下流側に、中間転写ベルトに当接して残留したトナーを掻き取るブレードを設けるブレードクリーニング方式と呼ばれる構成が知られている(例えば、特許文献1参照)。
このような剛体ブレードを用いたブレードクリーニング方式においては、剛体ブレードの清掃性、耐久性を確保するために、中間転写ベルトの周回方向にみて剛体ブレード上流側に、ローラー部材を設ける構成が検討されている。ローラー部材は、中間転写ベルトに対してカウンター回転するよう設置され、中間転写ベルト上の剛体ブレードに突入する紙粉を除去する機能を有する。
剛体ブレードのエッジ角は、クリーニング機能を維持するための重要な因子であり、エッジ角が均一に維持できなくなることで、長期にわたってクリーニング性を確保することが困難になる。
表面に弾性層を有するベルト状の像担持体上に形成されたトナー像を用紙に転写して画像を形成する画像形成装置であって、
トナー像を用紙に転写した後の前記像担持体に当接して前記像担持体の表面を清掃する剛体ブレードと、
前記剛体ブレードよりも前記像担持体の周回方向の上流側に設けられ、前記剛体ブレードの前にトナー像を用紙に転写した後の前記像担持体に当接して前記像担持体の表面を清掃するローラー部材と、
前記剛体ブレードを保持する剛体ブレード保持部と、
前記ローラー部材を保持するローラー部材保持部と、
を備え、
前記剛体ブレード保持部と前記ローラー部材保持部とは、間隙を有して設置されていることを特徴とする。
図1、2に示すように、画像形成装置100は、画像形成部10、ベルトクリーニング部20、給紙部30、制御部41、操作部42、表示部43、記憶部44、通信部45等を備えて構成され、各部はバスにより接続されている。
露光部13Y,13M,13C,13Kは、レーザー光源、ポリゴンミラー、レンズ等から構成され、各色の画像データに基づいて感光体ドラム11Y,11M,11C,11Kの表面をレーザービームにより走査露光して静電潜像を形成する。
現像部14Y,14M,14C,14Kは、感光体ドラム11Y,11M,11C,11K上の静電潜像に各色のトナーを付着させ、現像を行う。
感光体クリーニング部16Y,16M,16C,16Kは、転写後の感光体ドラム11Y,11M,11C,11Kの周面上に残ったトナーを除去する。
次に、中間転写ベルト17の構成について説明する。
図3は、中間転写ベルト17の断面図である。なお、図3においては、上側が、中間転写ベルト17の外周側である。
このとき、中間転写ベルト17の搬送性を良好にするため、基材層17aの厚みを50〜100μm程度、凹凸のある用紙Pに対する転写性を高めるため、弾性層17bの厚みを100〜500μm程度とすることが好ましい。
また、タック性を低減させるため、弾性層17bの表面に3〜20μm程度の酸化処理層を設けたり、3〜50μm程度のコート層を設けたりすることも好ましい。
なお、中間転写ベルト17は、所望の転写性を有するものであれば良く、材質や厚みは上記したものに限定されない。
中間転写ベルト17の微小表面硬度が50MPa未満の場合、即ち、弾性層17bが柔らかすぎる場合、当該弾性層17bの表面に微小変形が発生し、剛体ブレード21aのエッジからすり抜け方向に反力が作用し、残留トナーのすり抜けが発生してクリーニング不良が発生する恐れがある。
一方、中間転写ベルト17の微小表面硬度が500MPaを超えた場合、即ち、弾性層17bが硬すぎる場合、弾性層17bの表面に微小変形が生じないため、剛体ブレード21aの稜線の当接ムラに弾性層17bの表面が追従できず、微小空隙が発生し、残留トナーのすり抜けが発生してクリーニング不良が発生する恐れがある。
次に、ベルトクリーニング部20の構成について説明する。
図4は、ベルトクリーニング部20の概略構成図である。
なお、ベルトクリーニング部20を構成する各部は、中間転写ベルト17の周回方向に対して交差する幅方向に沿って長尺状である。
第1ケーシングCA1と第2ケーシングCA2の間には間隙Hが設けられ、第1ケーシングCA1と第2ケーシングCA2は互いに接触しない非接触な状態となるよう配置されている。
また、中間転写ベルト17を介して第1ケーシングCA1(ブレード部21)と対向する位置には、第1の対向ローラーとしてのブレード対向ローラー23が備えられている。
また、中間転写ベルト17を介して第2ケーシングCA2(プレブラシ24)と対向する位置には、第2の対向ローラーとしてのブラシ対向ローラー27が備えられている。
また、剛体ブレード21aに、ダイヤモンドライクカーボンのコート層を備えることも好ましい。このとき、コート層は、1〜10μmの厚さとすることが好ましい。コート層の厚さが10μmを超えた場合、剛体ブレード21aの寸法に対してコート層が厚くなり過ぎてエッジ浮きが発生し、1μmに満たない場合、薄すぎてコート層の意味がない。
このような定圧圧接方式(バネ荷重方式)とすることで、環境に依らず当接圧を適正に維持することができる。なお、定圧圧接方式を実現できるものであれば、引張りコイルバネ以外にも、圧縮コイルバネ等を用いても良い。
ブレード対向ローラー23は、剛体ブレード21aの先端部から、中間転写ベルト17の周回方向の下流側1mm程度の位置に僅かにずらして配置されることが好ましい。
このように配置することで、ブレード対向ローラー23の微小な凹凸、又は、中間転写ベルト17の微小な凹凸により、剛体ブレード21aが持ち上げられ、微小凹凸部の左右がすり抜ける、所謂ホチキス状すり抜けが発生するのを抑制することができる。
プレブラシ24と中間転写ベルト17の間には、例えば、0.1〜0.4N・mのトルクが付与されている。トルクの値が0.1N・mに満たない場合、プレブラシ24の清掃機能が発現されず、0.4N・mを超えた場合、トルクが大きすぎて中間転写ベルト17が回転できず、画像のずれが発生するおそれがある。
なお、所定の付着物除去機能を有するものであれば、プレブラシ24の材質、物性、設定に特に限定はない。
また、プレブラシ24のようなブラシ体でなく、例えば、電界により吸引作用を有する金属ローラー、発砲ローラーなどでも良い。
なお、所定のフリッキング機能を有するものであれば、フリッカーローラー25の材質、物性、設定に特に限定はない。
また、フリッカーローラー25にはスクレーパ25aが設けられ、フリッカーローラー25の付着物が掻き落とされる。
次いで、ブレード部21の剛体ブレード21aにより、中間転写ベルト17から用紙Pに転写されずに残った残留物を掻き取って除去され、中間転写ベルト17のクリーニングが行われる。
このように、ブレード部21の前段にプレブラシ24を設けることにより、剛体ブレード21aの清掃性、耐久性を確保できることとなる。
しかしながら、ブレード部21とプレブラシ24とを同一のハウジングとすると、プレブラシ24の駆動トルクに伴い、ハウジングが歪み、剛体ブレード21aの姿勢(エッジ角)が変化するおそれがある。
これに対して、本実施の形態のベルトクリーニング部20では、ブレード部21と、プレブラシ24とは、それぞれが独立したハウジングを有し、別々に固定されていることから、剛体ブレード21aは、プレブラシ24の駆動トルクの影響を受けず、エッジ角を均一に維持することができる。
また、ブレード部21と、プレブラシ24とは、それぞれが独立したハウジングを有することから、個々の機能(寿命)を最大限まで活用することが可能となっている。
図5に示すように、本実施の形態のベルトクリーニング部20では、600000枚を超えても画像不良の発生がみられないのに対し、一体型の場合、100000枚で画像不良の発生がみられ、また、プレブラシを設けない場合200000枚で画像不良の発生がみられた。
このため、剛体ブレード21aとプレブラシ24とは、それぞれが独立したハウジングを有することから、プレブラシ24の駆動トルクが剛体ブレード21aに影響するのを防止することができるので、プレブラシ24の駆動トルクの影響で剛体ブレード21aを保持する第1ケーシングCA1が歪み、剛体ブレード21aの姿勢がズレてしまい、エッジ角が均一に維持できないという事態の発生を防止することができる。
よって、長期にわたってクリーニング性を確保することができる。
このため、プレブラシ24に付着した付着物を除去することができ、プレブラシ24の長寿命化を図ることができる。
このため、プレブラシ24の清掃機能を適正に維持することができる。
このため、剛体ブレード21aが持ち上げられることによるすり抜けが発生するのを抑制することができる。
このため、環境に依らず当接圧を適正に維持することができる。
このため、剛体ブレード21aの撓りを適正に維持することができる。
このため、剛体ブレード21aの摩耗を抑制することができる。
例えば、図6に示すように、一つのケーシングCA3の剛体ブレード21aとプレブラシ24の間となる位置に、間隙Hに相当する切り込みを設け、当該切り込み(間隙H)を塞ぐ軟質部材28を備えることとしても良い。
即ち、ケーシングCA3の上側は、下面の解放した筐体であり、ケーシングCA3の下側は、上面の解放した筐体であり、間隙Hに、当該間隙Hを塞ぐ軟質部材28が備えられる。
軟質部材28は、例えば、スポンジ、PET、ウレタン等を用いることができる。
17 中間転写ベルト(像担持体)
17a 基材層
17b 弾性層
20 ベルトクリーニング部
21 ブレード部
21a 剛体ブレード
21b ブレード保持部材
21c 付勢バネ
22 スクリュー
23 ブレード対向ローラー(第1の対向ローラー)
24 プレブラシ(ローラー部材)
25 フリッカーローラー
25a スクレーパ
26 スクリュー
27 ブラシ対向ローラー(第2の対向ローラー)
28 軟質部材
CA1 第1ケーシング(剛体ブレード保持部)
CA2 第2ケーシング(ローラー部材保持部)
CA3 ケーシング
H 間隙
P 用紙
100 画像形成装置
Claims (12)
- 表面に弾性層を有するベルト状の像担持体上に形成されたトナー像を用紙に転写して画像を形成する画像形成装置であって、
トナー像を用紙に転写した後の前記像担持体に当接して前記像担持体の表面を清掃する剛体ブレードと、
前記剛体ブレードよりも前記像担持体の周回方向の上流側に設けられ、前記剛体ブレードの前にトナー像を用紙に転写した後の前記像担持体に当接して前記像担持体の表面を清掃するローラー部材と、
前記剛体ブレードを保持する剛体ブレード保持部と、
前記ローラー部材を保持するローラー部材保持部と、
を備え、
前記剛体ブレード保持部と前記ローラー部材保持部とは、間隙を有して設置されていることを特徴とする画像形成装置。 - 前記剛体ブレードは、金属製ブレードであることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記ローラー部材は、ブラシローラーであることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
- 前記剛体ブレード保持部は、前記剛体ブレードの周囲を覆う筐体であり、
前記ローラー部材保持部は、前記ローラー部材の周囲を覆う筐体であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の画像形成装置。 - 前記剛体ブレード保持部は、前記剛体ブレードを覆う下面の解放した筐体であり、
前記ローラー部材保持部は、前記ローラー部材を覆う上面の解放した筐体であり、
前記間隙を塞ぐ軟質部材が備えられることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の画像形成装置。 - 前記ローラー部材に対してカウンター回転しながら接触し、前記ローラー部材に付着した付着物を掻き落とすフリッカーローラーを備えることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記ローラー部材は前記像担持体に対してカウンター回転し、
前記ローラー部材と前記像担持体の間には、0.1N・m以上かつ0.4N・m以下のトルクが付与されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の画像形成装置。 - 前記像担持体を介して前記剛体ブレード保持部と対向する位置に設けられ第1の対向ローラーと、
前記像担持体を介して前記ローラー部材保持部と対向する位置に設けられ第2の対向ローラーと、
を備え、
前記剛体ブレードのエッジ部は、前記第1の対向ローラーと前記第2の対向ローラーの間となる位置で前記像担持体に接触することを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の画像形成装置。 - 前記剛体ブレードは、前記像担持体に対して定圧圧接されていることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記剛体ブレードは、70μm以上かつ200μm以下の厚さであることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記剛体ブレードは、ダイヤモンドライクカーボンのコート層を備えることを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記コート層は、1μm以上かつ10μm以下の厚さであることを特徴とする請求項11に記載の画像形成装置。
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