JP2019074596A - Cleaning device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、清掃装置および画像形成装置に関する。 The present invention relates to a cleaning device and an image forming apparatus.
従来の画像形成装置に関して、たとえば、特開2007−101989号公報には、担持体表面からクリーナブレードやシールが離間などする際に、トナークラウドがクリーナハウジングから噴出することを回避することにより、トナーが漏れてしまうことを防止して、装置本体内の汚染がなく高速処理可能な画像形成装置が開示されている(特許文献1)。
With regard to the conventional image forming apparatus, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-101989, when the cleaner blade or the seal is separated from the surface of the carrier, the toner cloud is prevented from spouting from the cleaner housing to prevent the
特許文献1に開示された画像形成装置は、クリーナブレードと、シール部材と、シール支持部材と、対面部材とを有する。クリーナブレードおよびシール部材は、中間転写ベルトの表面に離当接して、中間転写ベルト表面の残留トナーを掻き取り、除去および回収する。導電性のシール部材を支持するシール支持部材は、対面部材と対面している。シール支持部材には、通気穴が開口している。
The image forming apparatus disclosed in
上記の画像形成装置において、対面部材に中間転写ベルトよりも高いプラス電圧を供給することにより、クリーナハウジング内のマイナス電位のトナーを通気穴を介して対面部材に捕集させる電界を発生させている。 In the above-described image forming apparatus, by supplying a positive voltage higher than that of the intermediate transfer belt to the facing member, an electric field is generated to cause the facing member to collect toner of negative potential in the cleaner housing through the vent. .
そのほか、従来の画像形成装置を開示する文献として、特開2011−164470号公報(特許文献2)がある。 Besides, as a document disclosing a conventional image forming apparatus, there is JP-A-2011-164470 (Patent Document 2).
上記の特許文献1に開示されるように、ブレードを用いて中間転写ベルト等の被清掃回転部材の表面の残留トナーを掻き取り、被清掃回転部材を清掃する構成が知られている。このような構成において、清掃時にブレードと被清掃回転部材とが接触しているため、ブレードのエッジ部分が摩耗する。ブレードのエッジ部分が摩耗することにより、清掃性が低下しクリーニング不良を発生させる場合がある。
As disclosed in the above-mentioned
本発明の目的は、ブレードの摩耗を抑制できる清掃装置および画像形成装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a cleaning device and an image forming apparatus capable of suppressing blade wear.
本発明に係る清掃装置は、クリーニングブレードと、付着物脱着部材とを備える。クリーニングブレードは、表面に現像剤が付着した被清掃回転部材を押圧することで被清掃回転部材を清掃する。付着物脱着部材は、クリーニングブレードおよび被清掃回転部材が接触する接触部に対し、被清掃回転部材の回転方向上流側に設けられる。付着物脱着部材は、クリーニングブレードによって被清掃回転部材から掻きとられて飛散する現像剤を捕集するとともに、捕集した現像剤を接触部に供給するように構成される。 A cleaning device according to the present invention comprises a cleaning blade and a deposit desorbing member. The cleaning blade cleans the cleaning target rotating member by pressing the cleaning target rotating member to which the developer adheres on the surface. The deposit desorbing member is provided on the upstream side of the cleaning target rotating member in the rotational direction with respect to the contact portion with which the cleaning blade and the cleaning target rotating member are in contact. The attached matter removing member is configured to collect the developer scraped off and scattered from the cleaning target rotating member by the cleaning blade and to supply the collected developer to the contact portion.
上記の清掃装置によると、ブレード部の摩耗を抑制することができる。
上記の清掃装置において、付着物脱着部材は、導電性を有し、接地されている。これにより、ブレード部の摩耗を抑制することができる。
According to the above-described cleaning device, wear of the blade portion can be suppressed.
In the above-described cleaning device, the deposit desorbing member is conductive and grounded. Thereby, wear of the blade portion can be suppressed.
上記の清掃装置はハウジングと、シール部材と、をさらに備える。ハウジングには、クリーニングブレードおよび付着物脱着部材が収容されている。シール部材は、飛散する現像剤をハウジングの外部に漏らさないようにシールする。シール部材は、被清掃回転部材の表面に接触して設けられている。付着物脱着部材は、ハウジングの内部において、シール部材に重ねて設けられている。これにより、清掃装置をコンパクトにすることができる。 The above cleaning device further comprises a housing and a seal member. The housing contains a cleaning blade and a deposit desorbing member. The seal member seals the developer which is scattered so as not to leak to the outside of the housing. The sealing member is provided in contact with the surface of the cleaning target rotating member. The deposit desorbing member is provided on the seal member in the interior of the housing. Thereby, the cleaning device can be made compact.
上記の清掃装置において、クリーニングブレードは、上方に向く清掃面を有する。清掃面は、接触部を含む。付着物脱着部材は、清掃面の略直上に設けられている。これにより、一定量の静止層を安定して保持することができる。 In the above cleaning device, the cleaning blade has a cleaning surface facing upward. The cleaning surface includes a contact portion. The deposit desorbing member is provided substantially immediately above the cleaning surface. Thereby, a fixed amount of stationary layers can be stably held.
上記の清掃装置において、付着物脱着部材は、清掃面に向けて突出し、突出する先端に角部を有する突出部を含む。角部は、清掃面の略直上に設けられている。これにより、一定量の静止層をより安定して保持することができる。 In the above-described cleaning device, the deposit desorbing member includes a protrusion that protrudes toward the cleaning surface and has a corner at the protruding tip. The corner is provided approximately directly above the cleaning surface. Thereby, a fixed quantity of stationary layers can be held more stably.
上記の清掃装置において、付着物脱着部材は、突出部をなすV字形状を有する。これにより、トナーおよび外添剤の捕集量を増やすことができる。 In the above-mentioned cleaning device, the deposit desorbing member has a V-like shape forming a protrusion. Thereby, the collection amount of the toner and the external additive can be increased.
上記の清掃装置において、クリーニングブレードは、下方を向く清掃面を有する。清掃面は、接触部を含む。付着物脱着部材は、被清掃回転部材に向けて斜め下方向に延びる傾斜面を有する。これにより、一定量の静止層をより安定して保持することができる。 In the above-described cleaning device, the cleaning blade has a cleaning surface facing downward. The cleaning surface includes a contact portion. The deposit desorbing member has an inclined surface extending obliquely downward toward the cleaning member to be cleaned. Thereby, a fixed quantity of stationary layers can be held more stably.
上記の清掃装置において、現像剤は、トナーを含む。付着物脱着部材は、トナーと逆極性のバイアスが印加されることで、クリーニングブレードによって被清掃回転部材から掻きとられて飛散するトナーを捕集する。これにより、画像形成時において、トナーの捕集効率を向上させることができる。 In the above-described cleaning device, the developer contains toner. The attachment desorbing member collects the toner which is scraped off and scattered from the cleaning target rotating member by the cleaning blade by applying a bias of the reverse polarity to the toner. Thus, the toner collection efficiency can be improved at the time of image formation.
上記の清掃装置において、現像剤は、外添剤を含む。付着物脱着部材は、外添剤と逆極性のバイアスが印加されることで、クリーニングブレードによって被清掃回転部材から掻きとられて飛散する外添剤を捕集する。これにより、非画像形成時において、外添剤の捕集効率を向上させることができる。 In the above-mentioned cleaning device, the developer contains an external additive. The attachment desorbing member collects the external additive scraped off and scattered from the cleaning target rotating member by the cleaning blade when a bias having a reverse polarity to the external additive is applied. Thereby, at the time of non-image formation, the collection efficiency of the external additive can be improved.
上記の清掃装置において、現像剤は、トナーを含む。付着物脱着部材は、トナーと同極性のバイアスが印加されることで、付着物脱着部材が捕集したトナーを離脱させる。これにより、一定量の静止層を安定して保持することができる。 In the above-described cleaning device, the developer contains toner. The deposit desorbing member desorbs the toner collected by the deposit desorbing member when a bias having the same polarity as the toner is applied. Thereby, a fixed amount of stationary layers can be stably held.
上記の清掃装置において、現像剤は、外添剤を含む。付着物脱着部材は、外添剤と同極性のバイアスが印加されることで、付着物脱着部材が捕集した外添剤を離脱させる。これにより、一定量の静止層を安定して保持することができる。 In the above-mentioned cleaning device, the developer contains an external additive. The deposit desorbing member desorbs the external additive collected by the deposit desorbing member when a bias having the same polarity as the external additive is applied. Thereby, a fixed amount of stationary layers can be stably held.
上記の清掃装置において、付着物脱着部材は、揺らされることで、捕集した現像剤を離脱させる。これにより、一定量の静止層を安定して保持することができる。 In the above-described cleaning device, the deposit desorbing member is shaken to release the collected developer. Thereby, a fixed amount of stationary layers can be stably held.
上記の清掃装置は、トナーの架橋を防止する架橋防止部材をさらに備える。付着物脱着部材は、架橋防止部材に押圧されることで、捕集した現像剤を離脱させる。これにより、一定量の静止層を安定して保持することができる。 The above-described cleaning device further includes a crosslink preventing member that prevents crosslink of the toner. The deposit desorbing member is pressed by the crosslink preventing member to release the collected developer. Thereby, a fixed amount of stationary layers can be stably held.
上記の清掃装置において、付着物脱着部材は、ACバイアスが印加されることにより、捕集した現像剤を離脱させる。これにより、一定量の静止層を安定して保持することができる。 In the above-described cleaning device, the deposit desorbing member desorbs the collected developer when an AC bias is applied. Thereby, a fixed amount of stationary layers can be stably held.
本発明に係る画像形成装置は、上記のいずれかの局面の清掃装置と、被清掃回転部材に現像剤を付与する現像部と、を備える。これにより、画像形成装置のダウンタイムを抑制することができる。 An image forming apparatus according to the present invention includes the cleaning device according to any one of the above aspects, and a developing unit for applying a developer to the cleaning target rotating member. Thereby, the downtime of the image forming apparatus can be suppressed.
上記の画像形成装置は、情報取得部と制御部とをさらに備える。情報取得部は、被清掃回転部材の回転量および画像形成される記録媒体のカバレッジを取得する。制御部は、情報取得部が取得した回転量およびカバレッジに応じて、捕集された現像剤を離脱させるように付着物脱着部材を制御する。これにより、一定量の静止層を安定して保持することができる。 The above-described image forming apparatus further includes an information acquisition unit and a control unit. The information acquisition unit acquires the amount of rotation of the cleaning target rotating member and the coverage of the recording medium on which an image is formed. The control unit controls the deposit desorbing member to release the collected developer according to the amount of rotation and the coverage acquired by the information acquiring unit. Thereby, a fixed amount of stationary layers can be stably held.
上記の画像形成装置において、制御部は、情報取得部が取得した回転量およびカバレッジに応じて、被清掃回転部材に現像剤を付与するように現像部を制御する。これにより、一定量の静止層を安定して保持することができる。 In the above-described image forming apparatus, the control unit controls the developing unit to apply the developer to the cleaning target rotating member in accordance with the amount of rotation and the coverage acquired by the information acquiring unit. Thereby, a fixed amount of stationary layers can be stably held.
上記の画像形成装置において、記録媒体は、記録媒体の搬送方向に直交する方向に並ぶ複数の分割領域を有し、情報取得部は、複数の分割領域の各々に対するカバレッジを取得する。これにより、一定量の静止層を安定して保持することができる。 In the above-described image forming apparatus, the recording medium has a plurality of divided areas aligned in a direction orthogonal to the conveyance direction of the recording medium, and the information acquisition unit acquires coverage for each of the plurality of divided areas. Thereby, a fixed amount of stationary layers can be stably held.
本発明の適用により、ブレードの摩耗を抑制できる清掃装置および画像形成装置を実現することができる。 According to the application of the present invention, it is possible to realize a cleaning device and an image forming apparatus capable of suppressing blade wear.
以下、図面に基づいて、各実施の形態における清掃装置1および画像形成装置100について説明する。以下に示す実施の形態において、同一または実質的に同一の構成については、同一の符号を付して、重複した説明は繰り返さない。以下で説明される実施の形態の各構成は、適宜選択的に組み合わされてもよい。
Hereinafter, the
(実施の形態1)
[画像形成装置100]
図1は、実施の形態1に従う清掃装置1を含む画像形成装置100の電子写真プロセス主要部の概略断面図を示す。実施の形態1に従う画像形成装置100は、フルカラータンデム型の電子写真方式である。画像形成装置100は、電子写真方式の画像形成プロセスにより、後述する感光体10上に形成したトナー像を用紙等の記録媒体Tに転写し、トナー像を記録媒体Tに定着させて画像形成を行う。
[Image forming apparatus 100]
FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of a main part of an electrophotographic process of an
画像形成装置100は、1次転写ユニット50と、転写ベルト5と、支持ローラー12と、清掃装置1と、を備える。1次転写ユニット50は、感光体10と、帯電手段2と、露光手段3と、現像部4と、1次転写ローラー6と、を含む。感光体10は、図1中に示す回転方向DR1に回転する。感光体10の周辺には、帯電手段2、露光手段3、現像部4、1次転写ローラー6、および清掃装置1が、感光体10の回転方向DR1に沿って順に配置されている。
The
帯電手段2は、感光体10の表面を一様に帯電する。露光手段3は、感光体10表面のうち画像形成される部分を露光して、感光体10の表面上に静電潜像を形成する。現像部4は、感光体10の表面にトナーおよび外添剤等を含む現像剤を付与し、感光体10上の静電潜像を可視化させる。このようにして、感光体10の表面に静電潜像に応じたトナー像が形成される。
The charging
各感光体10上に形成された各色のトナー像は、各1次転写ローラー6によって、電界の作用で転写ベルト5上に重ねて転写される(1次転写)。感光体10上には、転写ベルト5に転写されなかった転写残トナーが残留する。清掃装置1は、感光体10上の転写残トナーを清掃する。清掃装置1の詳細については、後述する。
The toner images of the respective colors formed on the respective
転写ベルト5は、平行配置された複数の支持ローラー12により一定のベルトテンションを与えられた状態で支持されている。複数の支持ローラー12のうちの1つは、図示しないモーター等に連結されており、駆動回転する。転写ベルト5は、半時計周りに回転する。
The
画像形成装置100は、2次転写ローラー8と、定着手段11と、清掃手段9とをさらに備える。2次転写ローラー8は、1次転写ユニット50に対して、転写ベルト5の回転方向の下流側に設けられている。2次転写ローラー8は、転写ベルト5上に重ねられて転写された複数色からなるトナー像を、電界の作用により記録媒体Tへと転写する(2次転写)。
The
定着手段11は、記録媒体T上に転写されたトナー像を加熱し加圧して、トナー像を記録媒体Tへ定着させる。清掃手段9は、記録媒体Tに転写されずに転写ベルト5上に残留した転写残トナーを清掃する。
The fixing
<清掃装置1>
図2は、実施の形態1に従う清掃装置1近傍の概略断面図である。図2中に図示された矢印は、下方向DR3と、上方向DR2とを示している。下方向DR3は、重力が作用する方向であり、図2中の下方向である。上方向DR2は、重力が作用する方向と反対の方向であり、図2中の上方向である。図2を参照して清掃装置1について説明する。
<
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the vicinity of the
清掃装置1は、クリーニングブレード20と、ハウジング22と、搬送スクリュー23と、シール部材25とを含む。クリーニングブレード20は、表面に現像剤が付着した被清掃回転部材を押圧することにより、被清掃回転部材上の現像剤を掻き取るようにして、被清掃回転部材を清掃する。実施の形態1において、被清掃回転部材は、感光体10である。クリーニングブレード20は、感光体10と対向して配置されている。
The
クリーニングブレード20は、ハウジング22内に収容されている。クリーニングブレード20により掻き取られた転写残トナーは、ハウジング22内を飛散する。シール部材25は、飛散した転写残トナーがハウジング22の外部に漏れて感光体10の周辺を汚さないように感光体10とハウジング22との間をシールする。シール部材25は、感光体10の表面に接触して設けられている。シール部材25を設けることにより、ハウジング22内は密閉される。ハウジング22内に蓄積した転写残トナーは、搬送スクリュー23により搬送され、図示しない廃トナー収容ボックスに収容される。
The
(クリーニングブレード20)
クリーニングブレード20は、ブレード20aおよび支持部材20bを含む。ブレード20aおよび支持部材20bは、接着剤により結合している。接着剤として、熱可塑性のホットメルト系接着剤を用いる。ブレード20aおよび支持部材20bを結合させるにあたって、両面テープを用いることも可能である。
(Cleaning blade 20)
The
クリーニングブレード20の別の構成として、ブレード20aの成型時において、金型による一体成型により、支持部材20bにブレード20aを貼りつけるという製造方法を用いてクリーニングブレード20を構成してもよい。この場合、クリーニングブレード20は、接着剤なしの構成となる。
As another configuration of the
ブレード20aは、弾性体である。ブレード20aの材料は、たとえば耐摩耗性および耐オゾン性に優れているウレタンゴムである。ブレード20aの厚みは、0.5[mm]以上2.0[mm]以下程度とするのが好ましい。
The
ブレード20aは、図2中の紙面奥行方向(長辺方向)に延びる短冊状の形状を有する。ブレード20aは、長辺方向において、トナー像が形成される感光体10上の領域(画像形成領域)を超える範囲にわたって延びている。
The
ブレード20aの短辺方向の長さは、ブレード20aの製造方法にもよるが、5[mm]以上12[mm]以下程度が好ましいが、12[mm]より長くても構わない。金型で成型するブレード20aの場合、ブレード20aの厚み、およびブレード20aの短辺方向の長さをさらに短く(厚み:0.5[mm]未満、短辺方向の長さ:5[mm]未満)することも可能である。
The length in the short side direction of the
ブレード20aは、エッジ部20dおよび清掃面20cを有する。エッジ部20dは、上方向DR2におけるブレード20aの端縁部である。清掃面20cは、上方を向いている。清掃面20cは、上方向DR2におけるブレード20aの端面である。清掃面20cは、感光体10に向けて斜め下方向に傾斜している。
The
ブレード20aが感光体10に押圧された際は、エッジ部20dおよび感光体10が接触する部分に接触部Sが形成される。接触部Sは、清掃面20cに含まれている。
When the
エッジ部20dが感光体10に押圧されることにより、回転する感光体10の表面に沿うようにエッジ部20dが弾性変形する。接触部Sに対して回転方向DR1の上流側から運ばれてくる1次転写後の転写残トナーが、エッジ部20dに衝突する。その結果、転写残トナーがエッジ部20dによって掻き取られ感光体10から剥離する。感光体10の画像形成領域以外の領域における転写残トナーもエッジ部20dによって掻き取られ、感光体10から剥離する。
When the
ブレード20aは、板状の支持部材20bにより支持されている。支持部材20bの材料は、たとえば、SECCなどの鋼板である。支持部材20bは、ブレード20aにかかる圧力および外力などに起因するクリーニングブレード20の変形を抑制する。クリーニングブレード20のエッジ真直度が要求仕様を満たせるようなクリーニングブレード20の強度を確保するため、支持部材20bの厚みを1.6[mm]以上2.0[mm]以下に設定するのが好ましい。
The
支持部材20bのハウジング22への設置位置および設置角度により、ブレード20aと感光体10との距離が規定される。ブレード20aと感光体10との距離の規定により、ブレード20aのたわみ量が規定される。ブレード20aのたわみ量により、ブレード20aが感光体10を押圧する力が規定される。
The distance between the
(静止層Lによる摩耗低減効果)
接触部Sに対して回転方向DR1上流側(清掃面20c上)には、ブレード20aが掻き取ったトナーおよび外添剤等からなる静止層Lが形成される。静止層Lが形成されることによって、ブレード20aの摩耗が低減される。以下、その理由について説明する。
(Abrasion reduction effect by the stationary layer L)
On the upstream side (on the
図3は、図2に示す領域IIIの拡大図である。ブレード20aにより掻き取られた転写残トナーの一部は、清掃面20c上に蓄積していく。蓄積した転写残トナーにより、静止層Lが形成される。静止層L中では、移動する感光体10の表面から受ける力によってトナーが対流している。トナーが対流することにより、トナーから外添剤が離脱する。これにより、静止層L中には、大径のトナー、中径の外添剤、および小径の外添剤が存在していることになる。
FIG. 3 is an enlarged view of a region III shown in FIG. Part of the transfer residual toner scraped off by the
静止層L中では、トナーおよび外添剤が対流することにより、粒径選別が行なわれる。具体的には、粒子が小径であるほど感光体10に近い位置に存在している傾向がある。すなわち、大径のトナーは感光体10から離れた位置に存在しており、小径の外添剤は感光体10に近い位置に存在している傾向がある。
In the stationary layer L, particle diameter sorting is performed by convection of the toner and the external additive. Specifically, the smaller the particle diameter, the closer the
静止層Lが一定量以上ある場合、静止層Lにおける感光体10に近い位置に存在している小径の外添剤は、静止層L中の他の粒子に押されて、感光体10に向かって斜め下に延びる清掃面20cを下り、エッジ部20dと感光体10との接触部Sに供給される。小径の外添剤は、接触部Sに介在することになる。これにより、小径の外添剤がコロの役割を果たすため、エッジ部20dと感光体10との間に生じる摩擦力が低減される。したがって、ブレード20aのエッジ部20dの摩耗を抑制することができる。
When the stationary layer L is at least a certain amount, the small-diameter external additive present at a position close to the
(静止層Lの減少)
感光体10が回転するにつれて、接触部Sに介在する小径の外添剤が接触部Sからすり抜けていく。静止層Lが一定量以上ある場合、感光体10に近い位置に存在している小径の外添剤は、静止層L中の他の粒子に押されて接触部Sに供給される。そのため、静止層Lが一定量ある場合、接触部Sは小径の外添剤が介在している状態であることが多い。
(Decrease of stationary layer L)
As the
しかし、静止層Lにおけるトナーおよび外添剤は、感光体10が有する逆電荷(感光体10はマイナスに帯電)との間で発生する電気的な反発力、およびブレード20aと感光体10との接触によるブレード20aの振動によって、清掃面20cに対して上方(図3中の白抜き矢印方向)に跳ね飛ばされてハウジング22内に飛散する。飛散したトナーおよび外添剤の多くは静止層Lの形成に寄与することなく、廃トナーとして廃棄される。そのため、感光体10が回転するにつれて静止層Lは小さくなっていく。静止層Lが一定量を下回ると、接触部Sに小径の外添剤が供給されなくなる。そのため、エッジ部20dの摩耗を抑制するには、一定量の静止層Lを安定して保持する必要がある。
However, the toner and the external additive in the stationary layer L have an electrical repulsive force generated between the
(付着物脱着部材24)
図2に示すように清掃装置1は、付着物脱着部材24をさらに含む。付着物脱着部材24は、ハウジング22の内部に収容されている。付着物脱着部材24は、接触部Sに対し感光体10の回転方向DR1の上流側に設けられる。付着物脱着部材24は、清掃面20cの略直上に設けられている。付着物脱着部材24は、ブレード20aによって感光体10から掻きとられて、ハウジング22の内部に飛散するトナーおよび外添剤を電気力で付着物脱着部材24の表面に吸着させて捕集する。
(Attachment desorption member 24)
As shown in FIG. 2, the
付着物脱着部材24は、導電性を有し、接地されている。付着物脱着部材24は、飛散したトナーおよび外添剤と電位差を有するように設けられている。付着物脱着部材24は、トナーと逆極性のDCバイアス(直流バイアス、以下同じ)が印加されることで、飛散するトナーを捕集する。
The
有機感光体を用いた画像形成プロセスでは、主にマイナスに帯電させたトナーが用いられる。画像形成時において、現像部4は、感光体10にトナーを供給する。画像形成時において感光体10に現像したトナーがブレード20aに突入するタイミングで付着物脱着部材24にプラスのDCバイアスを印可することで、トナーの捕集効率を向上することができる。
In the image forming process using an organic photosensitive member, mainly, negatively charged toner is used. At the time of image formation, the developing
なお一方で、付着物脱着部材24は、外添剤と逆極性のDCバイアスが印加されることで、飛散する外添剤を捕集することもできる。一部の外添剤は、トナーと逆極性、すなわちプラスに帯電している。そのため外添剤は、マイナスに帯電している感光体10上に引き付けられる。印刷する合間等の非画像形成時において、トナーは現像部4から感光体10に供給されない。このため、非画像形成時において、感光体10に引き付けられるものの多くは、プラスに帯電する外添剤である。このため、非画像形成時に付着物脱着部材24にマイナスのDCバイアスを印可することで、外添剤の捕集効率を向上することできる。
On the other hand, the extraneous
付着物脱着部材24が捕集したトナーおよび外添剤は、一定量を超えると付着物脱着部材24から下方向DR3に重力落下する。付着物脱着部材24が清掃面20cの略直上に設けられていることにより、トナーおよび外添剤は確実に清掃面20c上に落下する。付着物脱着部材24は、捕集したトナーおよび外添剤を清掃面20c上に供給する。これにより、清掃面20c上に静止層Lが形成される。既に静止層Lが形成されている場合は、静止層Lが大きくなる。したがって、一定量の静止層Lを安定して保持することができる。一定量の静止層Lを保持することにより、感光体10に近い位置に存在している小径の外添剤は、静止層L中の他の粒子に押されて接触部Sに供給されることになる。
The toner and the external additive collected by the
上記のように、捕集したトナーおよび外添剤を接触部Sに供給するように付着物脱着部材24を構成することにより、一定量の静止層Lを安定して保持することができる。これにより、接触部Sは小径の外添剤が介在している状態となり、ブレード20aの摩耗を抑制することができる。したがって、ブレード20aのメンテナンス頻度を抑制することができ、清掃装置1による画像形成装置100のダウンタイム(停止時間)を抑制することができる。
As described above, by configuring the
<制御部30>
図4は、画像形成装置100の構成を示すブロック図である。画像形成装置100は、情報取得部31と、制御部30と、をさらに備える。情報取得部31は、回転量取得部31aと、カバレッジ取得部31bとを含む。回転量取得部31aは、感光体10の回転量を取得する。感光体10の回転量は、感光体10の外周の長さと、感光体10の回転数との積である。カバレッジ取得部31bは、画像形成される記録媒体Tのカバレッジを取得する。カバレッジ取得部31bは、複数にわたって画像形成される記録媒体Tの平均カバレッジを取得する。記録媒体Tのカバレッジとは、画像形成された記録媒体Tの白黒比(記録媒体Tのうちトナー画像が形成されている部分の割合)である。
<
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the
感光体10の回転量およびカバレッジは、静止層Lの消費と相関が大きい。感光体10の回転量が大きくなるほど(感光体10が回転するほど)、外添剤が接触部Sをすり抜けていくため静止層Lが小さくなる。カバレッジの低い記録媒体Tが長期的に画像形成されると、感光体10に供給されるトナー量が少なくなるため、感光体10から掻き取れるトナー量が少なくなり、静止層Lは小さくなっていく。
The amount of rotation and the coverage of the
静止層Lが一定量以下となるような条件(画像形成後の感光体10の回転量が一定値以上であって画像形成された記録媒体Tの平均カバレッジが一定値以下)を満たした場合、制御部30は、感光体10にトナーおよび外添剤を含む現像剤を付与するように現像部4を制御する。
When the condition that the stationary layer L becomes a predetermined amount or less (the rotation amount of the
具体的には、非画像形成時に感光体10に帯状のトナー(トナー帯)を作成するように、制御部30が現像部4を制御する。感光体10に作成されたトナー帯をブレード20aが掻き取ることで、トナー帯の一部を清掃面20c上に供給することができる。これにより、一定量の静止層Lを保持することができる。ブレード20aに跳ね上げられたトナー帯の一部は、付着物脱着部材24に捕集されることになる。
Specifically, the
プリントプロダクション領域における記録媒体Tには、記録媒体Tの搬送方向に延びる帯状のトナー画像(縦帯)が連続して印刷される場合がある。この場合、記録媒体T全体としてのカバレッジが大きくても、領域分割して見るとカバレッジの小さい部分が発生する。そのため、記録媒体Tのうち縦帯のない部分では、トナーを掻き取ることができず、清掃面20c上で静止層Lが小さい部分が発生する。これにより、部分的にブレード20aの摩耗が大きくなる。
A band-shaped toner image (vertical band) extending in the transport direction of the recording medium T may be continuously printed on the recording medium T in the print production area. In this case, even if the coverage of the recording medium T as a whole is large, when the area division is viewed, a small portion of the coverage occurs. Therefore, the toner can not be scraped off in the portion of the recording medium T without the vertical band, and a portion in which the stationary layer L is small occurs on the
このような場合を鑑みて、カバレッジ取得部31bが記録媒体T全体でカバレッジを取得するのではなく、記録媒体Tを領域分割してカバレッジを取得することが好ましい。具体的には、記録媒体Tを、記録媒体Tの搬送方向に直交する方向(記録媒体Tの幅方向)に並ぶ複数の領域に分割し、カバレッジ取得部31bは、各々の分割領域に対するカバレッジを取得する。これにより、領域分割して見た際のカバレッジが小さい記録媒体Tに画像形成する場合であっても、ブレード20aの摩耗を抑制することができる。
In view of such a case, it is preferable that the coverage acquiring unit 31b divides the area of the recording medium T and acquires the coverage instead of acquiring the coverage of the entire recording medium T. Specifically, the recording medium T is divided into a plurality of areas aligned in the direction orthogonal to the conveyance direction of the recording medium T (the width direction of the recording medium T), and the coverage acquiring unit 31b calculates the coverage for each divided area. get. As a result, even when an image is formed on a recording medium T having a small coverage when viewed in divided areas, the wear of the
(実施の形態2)
図5は、実施の形態2に従う清掃装置1近傍の概略断面図である。実施の形態2に従う付着物脱着部材24は、V字形状を有する。付着物脱着部材24は、第1傾斜部24a、第2傾斜部24b、および突出部26を有する。突出部26は、V字状の形状をなしている。第1傾斜部24aは、突出部26から斜め上方向に延びている。第2傾斜部24bは、突出部26から斜め上方向に延びている。第2傾斜部24bは、突出部26から第1傾斜部24aから離れる方向に延びている。
Second Embodiment
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the vicinity of the
第1傾斜部24a、および第2傾斜部24bが設けられていることにより、トナーおよび外添剤を捕集する付着物脱着部材24の表面積が大きくなるため、トナーおよび外添剤の捕集量を増やすことができる。
By providing the first
突出部26は、清掃面20cに向けて突出する。突出部26は、下方を向いている。突出部26は、突出する先端に角部26aを有する。角部26aは、清掃面20cの略直上に設けられている。
The
角部26aが設けられていることにより、第1傾斜部24a、および第2傾斜部24bで捕集したトナーおよび外添剤が角部26aに集まりやすくなる。これにより、捕集されたトナーおよび外添剤が清掃面20c上に落下しやすくなるので、一定量の静止層Lを安定して保持することができる。
By providing the
さらに、実施の形態2に従う付着物脱着部材24は、ハウジング22の内部において、シール部材25に重ねて設けられている。第1傾斜部24aはシール部材25と接触している。これにより、清掃装置1をコンパクトにすることができる。
Furthermore, the
(実施の形態3)
図6は、実施の形態3に従う清掃装置1近傍の概略断面図である。実施の形態3に従うブレード20aは、下方を向く清掃面20cを有する。実施の形態3に従うブレード20aによって感光体10から掻きとられた転写残トナーは、清掃面20cに対して下方に跳ね飛ばされる(図6中白抜き矢印)。
Third Embodiment
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of the vicinity of the
実施の形態3に従う付着物脱着部材24は、傾斜面24cを有する。傾斜面24cは、感光体10に向けて斜め下方向に延びる。付着物脱着部材24が捕集したトナーおよび外添剤は、一定量が蓄積すると重力によって傾斜面24cを下り、感光体10の表面に供給される。感光体10の表面に供給されたトナーおよび外添剤は、DR1方向に回転する感光体10によって接触部Sに運ばれるため、静止層Lが保持されることになる。
The
実施の形態3に従う清掃装置1においても、実施の形態1に従う清掃装置1と同様にブレード20aの摩耗を抑制する効果が得られる。
Also in the
(実施の形態4)
図7は、実施の形態4に従う清掃装置1近傍の概略断面図である。実施の形態4に従う清掃装置1は、架橋防止部材27を含む。架橋防止部材27は、ハウジング22内に蓄積した廃トナーを押圧することにより、廃トナーの架橋を防止する。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of the vicinity of the
実施の形態4に従う付着物脱着部材24は、揺らされることで、捕集されたトナーおよび外添剤を離脱させる。架橋防止部材27は、付着物脱着部材24を揺らす手段として用いられる。架橋防止部材27は、長手方向(図7中紙面奥行方向)に延びる形状を有する。架橋防止部材27は、長手方向において一様に付着物脱着部材24を押圧して加振する。そのため、長手方向における架橋防止部材27の数か所と付着物脱着部材24とが接触する構成が好ましい。
The
架橋防止部材27が付着物脱着部材24を加振しない時、架橋防止部材27と付着物脱着部材24とは、互いが接触しない範囲で稼動する。付着物脱着部材24を加振させたい際には、ソレノイド等を用いて架橋防止部材27を付着物脱着部材24に衝突させる。付着物脱着部材24は、架橋防止部材27に押圧されることで、捕集された現像剤を離脱させる。
When the crosslinking prevention member 27 does not vibrate the attached
付着物脱着部材24は、所定のタイミングで振動を与えられることで、捕集したトナーおよび外添剤を付着物脱着部材24から離脱させることができる。制御部30は、回転量取得部31aが取得した感光体10の回転量、およびカバレッジ取得部31bが取得した記録媒体Tのカバレッジの情報に応じて、捕集された現像剤を離脱させるように付着物脱着部材24を制御する。感光体10の回転量、および記録媒体Tのカバレッジに応じて、制御部30が、架橋防止部材27を加振することで、一定量の静止層Lを安定して保持することができる。
The attached
図8は、一定量の静止層Lを安定して保持するための制御の一例を示した図である。平均カバレッジが0[%]以上5[%]未満の場合、感光体10に付与されるトナーは少ないため、静止層Lが少なくなっていく。そのため、感光体10の回転量が0[mm]以上500[mm]未満において、制御部30は、架橋防止部材27に付着物脱着部材24を加振させる。これにより、静止層Lの減少を抑制することができる。
FIG. 8 is a diagram showing an example of control for stably holding a fixed amount of stationary layer L. In FIG. When the average coverage is 0% or more and less than 5%, the amount of toner applied to the
しかし、感光体10の回転量が大きくなっていくにつれて、静止層Lが段々と減少していく。そのため、感光体10の回転量が500[mm]以上1000[mm]未満の時に現像部4にトナー帯を作成させる。これにより、感光体10の表面にトナーが供給されて、静止層Lが大きくなる。
However, as the amount of rotation of the
その後、上記と同様の制御を繰り返す。すなわち、感光体10の回転量が1000[mm]以上1500[mm]未満で、再び付着物脱着部材24を加振して、感光体10の回転量が1500[mm]以上2000[mm]以下の時にトナー帯を作成する。
Thereafter, the same control as described above is repeated. That is, when the amount of rotation of the
感光体10の回転量および記録媒体Tの平均カバレッジに応じて、付着物脱着部材24および現像部4を制御することにより、一定量の静止層Lを安定して保持することができる。これにより、ブレード20aの摩耗を抑制することができる。
By controlling the
(実施の形態5)
実施の形態5に従う制御部30は、感光体10の回転量、および記録媒体Tのカバレッジの情報に応じて、付着物脱着部材24にトナーと同極性のDCバイアスを印加させる。これにより、捕集されたトナーを離脱させる。
Fifth Embodiment
The
実施の形態5に従う清掃装置1においても、実施の形態1に従う清掃装置1と同様にブレード20aの摩耗を抑制する効果が得られる。
Also in the
なお、実施の形態5に従う付着物脱着部材24に、ACバイアス(交流バイアス:矩形波および三角波含む)を印加することにより、捕集したトナーおよび外添剤の有する電荷を除電して、捕集された現像剤を離脱させる構成としてもよい。
Note that by applying an AC bias (AC bias: including a rectangular wave and a triangular wave) to the
また、実施の形態5に従う付着物脱着部材24に、外添剤と同極性のDCバイアスを印加することにより、捕集された外添剤を離脱させる構成としてもよい。さらに、プラスとマイナスのDCバイアスを繰り返し印加して矩形波(ACバイアス)として、捕集されたトナーおよび外添剤を離脱させることも可能である。
In addition, a DC bias of the same polarity as the external additive may be applied to the attached
画像形成装置100に用いられる感光体10、露光手段3、現像部4、清掃手段9、転写ベルト5、1次転写ユニット50および定着手段11等は、周知の電子写真方式の技術を任意に選択、使用してよい。
For the
なお、被清掃回転部材は、転写ベルト(1次転写ベルトおよび2次転写ベルトを含む)でもよい。清掃装置1は、転写ベルト等のベルトの清掃にも用いることができる。
The member to be cleaned may be a transfer belt (including a primary transfer belt and a secondary transfer belt). The
なお、実施の形態4に従う清掃装置1において、架橋防止部材27で付着物脱着部材24を加振する構成でなくとも、付着物脱着部材24の加振だけを目的とした加振部材を別途配設してもよい。また、制御部30は、感光体10の回転量、およびカバレッジに応じて、付着物脱着部材24にACバイアス(DCバイアス)を印加して、捕集したトナーおよび外添剤を離脱させる構成であってもよい。
In the
コニカミノルタ社製bizhubC287の清掃装置を改造して、付着物脱着部材を感光体の回転方向上流側に配設した。改造した清掃装置を用いて、ブレード部の摩耗幅の評価を行った。評価試験における環境は、23℃×65%RHであった。10万枚のA4Yの用紙に横帯(記録媒体の幅方向に延びる帯状のトナー画像)を印刷した。横帯5[%](カバレッジが5%)の原稿を印刷するパターンと、横帯5[%]および横帯0[%]の原稿を500枚ごとに交互に印刷するパターンの2パターンで試験を実施した。摩耗幅は、ブレード部を顕微観察して測定した。摩耗幅の測定にあたってはクリーニングブレードの支持部材を水平面から45[°]の角度で保持して、垂直に立てた顕微鏡で観察した画像で測定した。ブレード部の長辺方向における「奥」、「中央」、「前」の3か所について測定した。摩耗幅が15[μm]を超えると、クリーニング不良が発生する。
The cleaning device for bizhub C287 manufactured by Konica Minolta Co., Ltd. was modified, and the attached matter removing member was disposed on the upstream side in the rotational direction of the photosensitive member. The wear width of the blade was evaluated using the modified cleaning device. The environment in the evaluation test was 23 ° C. × 65% RH. A horizontal band (a band-like toner image extending in the width direction of the recording medium) was printed on 100,000 A4Y sheets. Test with 2 patterns of printing a document with horizontal band 5 [%] (
図9は、ブレード部の摩耗幅の測定結果を示す表である。クリーニング不良が発生した場合を「不可」、クリーニング不良が発生しなかった場合を「可」で記している。付着物脱着部材が設けられていない比較例1および比較例2でクリーニング不良が発生した。実施例1および比較例1を比較すると、付着物脱着部材を設けることにより、ブレード部の摩耗幅の増加を抑制できていることがわかる。 FIG. 9 is a table showing the measurement results of the wear width of the blade portion. The case where the cleaning failure occurs is indicated as “not”, and the case where the cleaning failure does not occur is indicated as “OK”. A cleaning failure occurred in Comparative Example 1 and Comparative Example 2 in which the deposit desorbing member was not provided. When Example 1 and Comparative Example 1 are compared, it can be seen that the increase in the wear width of the blade portion can be suppressed by providing the deposit desorbing member.
比較例1および比較例2を比較すると、比較例2の方がブレード部の摩耗幅が大きい。比較例2は横帯5[%]および横帯0[%]の原稿を交互に印刷するパターンであるため、原稿の平均カバレッジが比較例1と比較して小さい。そのため、比較例1よりも比較例2の方がブレード部の摩耗幅が大きくなっている。 When Comparative Example 1 and Comparative Example 2 are compared, the wear width of the blade portion of Comparative Example 2 is larger. The comparative example 2 is a pattern in which the document of the horizontal band 5 [%] and the horizontal band 0 [%] is printed alternately, so the average coverage of the document is small compared to the comparative example 1. Therefore, the wear width of the blade portion is larger in Comparative Example 2 than in Comparative Example 1.
しかし、原稿の平均カバレッジが小さい実施例2、および比較例2を比較すると、本発明の付着物脱着部材を清掃装置に設けることにより、ブレード部の摩耗幅の増加を抑制できていることがわかる。 However, comparing Example 2 and Comparative Example 2 in which the average coverage of the document is small, it can be seen that an increase in the wear width of the blade portion can be suppressed by providing the deposit desorbing member of the present invention in the cleaning device. .
実施例2および実施例3を比較すると、角部を設けることにより、ブレード部の摩耗幅をより抑制することができることがわかる。実施例3および実施例4を比較すると、付着物脱着部材を加振したり付着物脱着部材にバイアスを印加することで、捕集したトナーおよび外添剤を離脱させ、ブレード部の摩耗幅をさらに抑制できることがわかる。実施例4および実施例5を比較すると、トナー帯を作成する構成を適用することで、ブレード部の摩耗幅をさらに抑制できることがわかる。 When Example 2 and Example 3 are compared, it is understood that the wear width of the blade portion can be further suppressed by providing the corner portion. When Example 3 and Example 4 are compared, the collected toner and external additive are released by vibrating the deposit desorbing member or applying a bias to the deposit desorbing member, and the wear width of the blade portion is determined. It turns out that it can suppress further. When Example 4 and Example 5 are compared, it can be seen that the wear width of the blade portion can be further suppressed by applying the configuration for creating the toner band.
以上により、実施の形態に従う清掃装置を適用することにより、ブレード部の摩耗を抑制することができ、クリーニング不良の発生を抑制できることが示された。 As described above, it has been shown that by applying the cleaning device according to the embodiment, the wear of the blade portion can be suppressed and the occurrence of cleaning failure can be suppressed.
今回開示された実施の形態および実施例は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。 It should be understood that the embodiments and examples disclosed herein are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is indicated not by the above description but by the claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the claims.
1 清掃装置、4 現像部、10 感光体、20 クリーニングブレード、20c 清掃面、20b 支持部材、22 ハウジング、23 搬送スクリュー、24 付着物脱着部材、24c 傾斜面、25 シール部材、26 突出部、26a 角部、27 架橋防止部材、30 制御部、31 情報取得部、100 画像形成装置、S 接触部。
DESCRIPTION OF
Claims (18)
前記クリーニングブレードおよび前記被清掃回転部材が接触する接触部に対し、前記被清掃回転部材の回転方向上流側に設けられる付着物脱着部材と、を備え、
前記付着物脱着部材は、前記クリーニングブレードによって前記被清掃回転部材から掻きとられて飛散する現像剤を捕集するとともに、捕集した現像剤を前記接触部に供給するように構成される、清掃装置。 A cleaning blade for cleaning the cleaning target rotating member by pressing the cleaning target rotating member to which the developer adheres on the surface;
And an attached / detachment removing member provided on the upstream side in the rotational direction of the cleaning target rotating member with respect to the contact portion where the cleaning blade and the cleaning target rotating member are in contact with each other.
The attached matter removing member is configured to collect the developer scraped off and scattered from the cleaning target rotating member by the cleaning blade, and to supply the collected developer to the contact portion. apparatus.
前記飛散する現像剤を前記ハウジングの外部に漏らさないようにシールし、前記被清掃回転部材の表面に接触して設けられているシール部材と、をさらに備え、
前記付着物脱着部材は、前記ハウジングの内部において、前記シール部材に重ねて設けられている、請求項1または請求項2に記載の清掃装置。 A housing in which the cleaning blade and the deposit desorbing member are accommodated;
A sealing member which seals the scattered developer so as not to leak to the outside of the housing, and is provided in contact with the surface of the cleaning member to be cleaned;
The cleaning device according to claim 1 or 2, wherein the deposit desorbing member is provided so as to overlap the seal member inside the housing.
前記清掃面は、前記接触部を含み、
前記付着物脱着部材は、前記清掃面の略直上に設けられている、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の清掃装置。 The cleaning blade has a cleaning surface facing upward,
The cleaning surface includes the contact portion,
The cleaning apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the attached matter removing member is provided substantially immediately above the cleaning surface.
前記角部は、前記清掃面の略直上に設けられている、請求項4に記載の清掃装置。 The attached matter desorbing member includes a protrusion which protrudes toward the cleaning surface and has a corner at the protruding tip.
The cleaning device according to claim 4, wherein the corner portion is provided substantially immediately above the cleaning surface.
前記清掃面は、前記接触部を含み、
前記付着物脱着部材は、前記被清掃回転部材に向けて斜め下方向に延びる傾斜面を有する、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の清掃装置。 The cleaning blade has a cleaning surface facing downward,
The cleaning surface includes the contact portion,
The cleaning apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the attached matter removing member has an inclined surface extending obliquely downward toward the cleaning target rotating member.
前記付着物脱着部材は、前記トナーと逆極性のバイアスが印加されることで、前記クリーニングブレードによって前記被清掃回転部材から掻きとられて飛散するトナーを捕集する、請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の清掃装置。 The developer contains toner,
The attached matter desorbing member is configured to collect toner scattered and scattered from the cleaning target rotating member by the cleaning blade by applying a bias having a reverse polarity to the toner. The cleaning device according to any one of the above.
前記付着物脱着部材は、前記外添剤と逆極性のバイアスが印加されることで、前記クリーニングブレードによって前記被清掃回転部材から掻きとられて飛散する外添剤を捕集する、請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の清掃装置。 The developer contains an external additive,
The attached matter desorbing member collects the external additive scraped off and scattered from the cleaning target rotating member by the cleaning blade by applying a bias having a reverse polarity to the external additive. The cleaning device according to any one of claims 8 to 10.
前記付着物脱着部材は、前記トナーと同極性のバイアスが印加されることで、前記付着物脱着部材が捕集したトナーを離脱させる、請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の清掃装置。 The developer contains toner,
10. The attached matter desorbing member according to any one of claims 1 to 9, wherein the application of the bias having the same polarity as the toner desorbs the toner collected by the attached matter desorbing member. Cleaning device.
前記付着物脱着部材は、前記外添剤と同極性のバイアスが印加されることで、前記付着物脱着部材が捕集した外添剤を離脱させる、請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の清掃装置。 The developer contains an external additive,
11. The attached matter desorbing member according to claim 1, wherein the applied matter desorbing member separates the external additive collected by applying a bias having the same polarity as the external additive. Cleaning device described in the section.
前記付着物脱着部材は、前記架橋防止部材に押圧されることで、前記捕集した現像剤を離脱させる、請求項12に記載の清掃装置。 It further comprises a cross-linking preventing member that prevents cross-linking of the toner,
The cleaning device according to claim 12, wherein the attached matter desorbing member separates the collected developer by being pressed by the crosslink preventing member.
前記被清掃回転部材に付着した現像剤を清掃する、前記請求項1から請求項14のいずれか1項に記載された清掃装置と、を備える、画像形成装置。 A developing unit for applying a developer to the cleaning member to be cleaned;
An image forming apparatus, comprising: the cleaning device according to any one of claims 1 to 14, which cleans the developer attached to the cleaning target rotating member.
前記情報取得部が取得した前記回転量および前記カバレッジに応じて、前記捕集した現像剤を離脱させるように前記付着物脱着部材を制御する制御部と、をさらに備える、請求項15に記載の画像形成装置。 An information acquisition unit for acquiring the amount of rotation of the cleaning target rotating member and the coverage of the recording medium on which an image is formed;
The controller according to claim 15, further comprising: a control unit configured to control the attached matter desorbing member to release the collected developer according to the amount of rotation and the coverage acquired by the information acquiring unit. Image forming apparatus.
前記情報取得部は、複数の前記分割領域の各々に対するカバレッジを取得する、請求項16または請求項17に記載の画像形成装置。 The recording medium has a plurality of divided areas aligned in a direction orthogonal to the conveyance direction of the recording medium,
The image forming apparatus according to claim 16, wherein the information acquisition unit acquires coverage for each of the plurality of divided areas.
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