JP3502733B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
する画像形成装置に関し、特に、画像形成に用いる像担
持体上に残留した現像剤をクリーニング部材により除去
することが可能な画像形成装置に関する。
トナー像を紙等の記録媒体に転写させるという工程を繰
り返す画像形成装置においては、転写の都度像担持体表
面に残る残留トナーを充分に除去する必要がある。この
ためのクリーニング装置として、ウレタンゴム等の弾性
材料からなるゴムブレードを像担持体表面に圧接して残
留トナーを除去するように構成したものがある。このク
リーニング装置は構成が簡単で、小型で低コストであ
り、トナー除去機能も優れているために、低速機から高
速機まで広く実用化されている。
は、残留トナー除去機能は優れているが、記録媒体とし
て使用する紙を使用することによって発生する微細な紙
粉、ロジン、タルク等の析出物、或いは装置内高圧部材
の存在に起因するコロナ生成物等で像担持体に付着した
異物の除去には若干かけるところがある。そこでこれに
対応すべく、弾性ローラ、マグネットローラ、回転羽根
等を配し、前記ブレードと相まって残留トナー並びに前
述のような異物の除去に一定の効果をあげてきている。
当接させ、残留トナー、現像剤を除去するクリーニング
システムにおいてはクリーニング部材をある圧にて像担
持体に押し当てるため、トナー、現像剤を除去すると共
に像担持体自身、またクリーニング部材自身が摩耗して
しまい、その寿命を低下させるという不具合があった。
即ち、本来、像担持体の残留トナーは転写装置にて10
0%の転写を行うことができれば発生することはない。
しかしながら、実際は現像されたトナーのうち最大で5
%程度は残留トナーとして転写されないことがある。ま
たこれら割合は画像パターンによっても若千の変化があ
るが、総じて大きく変わることはない。
ば写真データ)と、一部にしかトナーが必要ではない画
像(TEXTデータ)などとでは、その発生しうる残留
トナー量は自ずと変わってきており、全面画像の場合な
どはかなりの量の残留トナーが発生することとなる。ま
たクリーニング不良はこれら残留トナー量によって変化
することが知られている。それは、像担持体に付着して
いる残留トナーの持つ帯電等に基づく付着力が大きい場
合や、像担持体の回転によってトナーがクリーニング部
材に接触するときに、このクリーニング部材の一部を持
ち上げる力が生じ、その持ち上げる力の発生部位からク
リーニング不良が生じるためである。
ング不良の発生もあるレベルまでは増加し易くなる。そ
こですべての条件下において、良好な状態でクリーニン
グを行うためには最悪条件の全面黒の場合を想定して当
接圧を設定するのが普通である。しかしながらこれは最
悪条件時のことであり、テキストデータ時などは必要以
上の当接圧を付加された状態となってしまい、この時、
クリーニング部材はかなり強い力で像担持体に当接され
る。このため、トナーを除去するのと同時に像担持体や
クリーニング部材自体が必要以上に消耗するという結果
になっている。
542号公報や、特開平2−27387号公報に開示さ
れるように、当接圧を変化させる条件を像担持体の表面
粗さ、もしくはプリント条件に合わせて当接圧を変化さ
せ、クリーニング不良の発生を抑えると共に耐久性を確
保するというものが提案されている。ここで前者は、セ
ンサにより像担持体の表面粗さを測定し、経時における
像担持体の像担持体の表面粗さの変化に対してブレード
当接圧を変化させ、常に適正な当接圧を得るというもの
である。また後者は1枚毎の間欠複写モードと複数枚の
連続複写モードとでブレード当接圧を切換え、感光体寿
命を伸ばそうというものである。
はクリーニング不良、即ち、残留トナーがクリーニング
部を通過してしまうことを防止すると共に感光体寿命を
伸ばすため、どちらもそのブレード当接圧設定用の入力
条件として、像担持体の表面粗さやプリント条件等に対
し何かしらの電気的処理を施し、それら条件によって、
モータ等を駆動させることによってブレードの当接圧を
変化させているが、クリーニング不良を防止し、クリー
ニング部材の寿命を延ばすことが十分には達成されてい
なかった。
公報)では、感光体の表面粗さを測定する手段として、
針式圧電素子等の接触型センサや反射光量により表面粗
さを検出するセンサを提示しているが、これらを用いて
の計測においてはその計測技術が非常に難しくその実現
が困難とされている。また、後者(特開平2−2738
7号公報)では、間欠複写あるいは連続複写という画像
出力モードに合わせてブレード当接圧の設定を行うた
め、実際の感光体上の条件に合わせることができないと
いう不具合が存在していた。
残留トナー量にあわせて、その当接圧を変化させること
によりクリーニング不良を防止すると共に必要以上の像
担持体、クリーニング部材の摩耗を防止し、それぞれの
寿命を延ばすことにある。特に、クリーニング部で除去
できなかった像担持体上の残留トナーや現像剤は、画像
上に異常画像となって現れるがその残留量が少ない場合
などは画像にあらわれない場合も多い。これは、残留ト
ナーが現像部にて取り除かれることにその原因がある。
但し、その量には限りがあり、除去限界を超えることに
よって画像不良を起こすことは当然で、トナー除去量に
はある一定のしきい値が存在していると見做される。こ
のため、そのしきい値を超えない範囲にてクリーニング
部材の当接を行わないようにすることが、クリーニング
部材の摩耗量を減少させる上で有効であると推測され
る。
ナー除去量のしきい値を超えない範囲にてクリーニング
部材の当接を行わないようにして、当接による摩耗量を
減少させ、また現像部にて残留トナーを除去して、積極
的に残留トナーのリサイクルを行うことにある。次に、
像担持体に当接する一方の部材にて像担持体上の摩擦係
数を判定し、この摩擦係数を用い、他方のクリーニング
部材の当接圧をコントロールすることにより適正な当接
圧を保つようにし、像担持体、クリーニング部材の摩耗
量を減少させることが可能と推測される。更に、クリー
ニング部が2重構造であればクリーニング性の向上を図
り易く、また当接する部材にクリーニング機能を付加
し、ユニットの大きさを変えずにクリーニング効果を増
大させることが可能と推測される。
リーニング部を2重以上にして適正な当接圧を確保する
と共にクリーニング効果の増大を図ることにある。
像担持体に形成した現像像を記録体上に転写後、該像担
持体上に残留しているトナー、現像剤を除去するため
に、該像担持体に当接したクリーニング部材を用いる画
像形成装置において、該像担持体上に付着したトナー
量、現像剤量によって変化する像担持体上の見かけ上の
摩擦係数をクリーニング部材とは別途に像担持体に当接
された部材に発生する摩擦力を元に検知しその摩擦力の
大きさによって、該クリーニング部材の当接圧を変化さ
せ、前記像担持体上の見かけ上の摩擦係数が任意の摩擦
係数以上の場合、クリーニング部材の当接を止めること
を特徴とする。従って、像担持体に当接したクリーニン
グ部材を用いて像担持体上に残留しているトナー、現像
剤を除去するに当たり、クリーニング部材とは別途に像
担持体に当接された部材によって、像担持体上に付着し
たトナー量、現像剤量によって変化する像担持体上の見
かけ上の摩擦係数を検知し、その摩擦力の大きさによっ
て、クリーニング部材の当接圧を変化させている。特
に、像担持体上の見かけ上の摩擦係数が任意の摩擦係数
以上の場合には、残留トナーが少ないと見做しクリーニ
ング部材の当接を行わないようにして、クリーニング部
材と像担持体の摺接頻度を減少させる。
摩擦力を前記クリーニング部材に伝える当接圧調整機構
を備えても良い。この場合、該摩擦力を当接圧調整機構
がクリーニング部材に伝え、当接圧をその時の当接圧調
整力である摩擦力で直接調整することとなる。
成装置において、前記摩擦力を得る当接部材にもクリー
ニング性を持たせたことを特徴とする。 従って、クリ
ーニング部を2重以上、即ち、クリーニング部材とは別
途の当接部材を備え、これが像担持体上の摩擦力を得る
と共にクリーニングをも行うことと成る。
形成装置を図l乃至図9に基づいて説明する。電子写真
プロセスを利用した画像形成装置においては像担持体に
静電的に潜像(現像像)を形成し、その潜像を現像装置
で現像し、トナーを像担持体に付着させた後、転写装置
で画像記録体に転写する。転写した後も像担持体上には
残留トナーが付着するので、この残留トナーを像担持体
に当接したクリーニング装置で除去するようになってい
る。
光体3等を有する画像形成部4と、給紙部5と定着部6
及び排紙部7を設けている。しかも、装置本体2の上部
には画像読み取り部8を装着する。画像形成部4は、像
担持体としての感光体3と、感光体3に静電潜像を形成
する光書込み装置11と、感光体3を均一に帯電する帯
電器12と、静電潜像を可視像化する現像装置13と、
現像装置13によって形成された可視像を画像記録体と
してのシートPに転写し、そのシートを搬送する転写装
置14と、転写後の感光体3に残存するトナーを除去し
て感光体3をクリーニングするクリーニングユニット1
6と、転写後の感光体3に残留する電荷を消去する図示
しない除電器とを具備している。
容した給紙カセツト501を複数有し、そのlつから給
紙ローラ502でシートPを給紙し、給送されたシート
Pを分離ローラ対503でl枚ずつに分離し、搬送ロー
ラ504で搬送して搬送路Rに送り出す。搬送路R上の
転写装置14の手前には、シートPを所定のタイミング
で転写装置14と、感光体3との間に送り出すレジスト
ローラ対21が配置されている。定着部6は、転写装置
14によって転写されたトナー像を定着するもので、定
着ローラ対601と、同定着ローラに接したクリーニン
グローラ602とを有している。排紙部7は、定着部6
から搬送されてきたシートPを排紙トレイ701に搬送
するもので、複数の排紙ローラ対702と、搬送路部材
703とで形成されている。
らの画像データを光信号に変換して原稿画像に対応した
光書き込みを行なうユニットであり、図示しないレーザ
ビームを回転するボリゴンミラー(図示せず)を用いて
走査し、その走査光をfθレンズ(図示せず)によって
感光体3に導き、静電潜像を形成するという周知の構成
を採る。転写装置14は感光体3に当接するように転写
ベルト19を配置しており、この転写ベルト19は、電
気抵抗か中抵抗であり、抵抗値変化の少ない材質のゴム
材からなっている。転写ベルト19の内周面側には、バ
イアス電圧を印加するバイアスローラ20が当接して配
置されており、このバイアスローラは不図示のバイアス
電圧を印加する高圧電源に接続されている。
ナー溜め131に磁性キャリアとトナーから成る現像剤
を収納しており、この現像剤は撹拌部材134で撹拌さ
れ互いの摩擦によって摩擦帯電電荷を得てトナーが磁性
キャリアに付着する。この現像剤は回転するトナー送り
部材132によって一対の現像ローラ133に送り出さ
れ、感光体3と微小間隔を隔てて配備されたこの一対の
現像ローラ133により感光体3の静電潜像が現像され
る。ここで、現像ローラ133はその内部に図示しない
磁石を配備し、回転することによってトナー送り部材1
32からの現像剤を磁力で吸着し、現像ローラの表面の
図示しないスリーブの表面に現像剤層として形成され
る。ここで、現像剤の層厚を規制するための現像ドクタ
135が設けてある。
中のトナーにより感光体3上の静電潜像が現像される
が、感光体3上にトナーが残留している場合、この残留
トナーが現像ローラ133に対向すると、静電的に現像
ローラ133側に吸着されるという現象が生じる。この
吸着されたトナーは再度現像に使用可能である。本発明
の要部を成すクリーニングユニット16は、図1、図2
に示すように、装置本体2に支持されたケーシング16
1と、感光体3に当接したクリーニング部材22と、同
部材22の感光体3の回転方向における下流側に配置さ
れ感光体3に当接される当接部材としての当接ローラ1
7と、後述する当接圧調整機構Aとを備える。ここでは
クリーニング部材22と当接ローラ17の両部材が2重
構造のクリーニング部を構成し、これらで感光体3をク
リーニングし、しかも当接ローラ17は後述する当接圧
調整機構Aとしても機能する。
し、感光体3上に残留したトナーを除去するためにある
任意の当接圧をもって感光体3に接触している。この当
接圧はすべての条件にてクリーニング不良が発生しない
ようにその圧が当接圧調整機構Aにより増減設定され
る。図2に示すように、クリーニング部材22はクリー
ニング部材ホルダ23に溶着され、場合により接着によ
っても一体的に形成されている。クリーニング部材ホル
ダ23は装置本体2に支持されたケーシング161側の
ブラケット162にホルダ支点P1を中心に回転可能に
枢支される。クリーニング部材ホルダ23はその一方端
が加圧スプリンク24に係止され、その弾性力で他方端
側のクリーニング部材22を感光体3に当接するよう付
勢する。しかもこのホルダ23のクリーニング部材22
側の端部には当接圧調整機構Aが連結される。
ホルダ23に連結されたワイヤ29と、ワイヤ29の基
端側を巻取るワイヤ巻き付けローラ25と、ワイヤ巻き
付けローラ25に回転力を与える減速ギア列G及び当接
ローラ17で構成される。
ダ支点P1からみて加圧スプリング24とは逆方向のモ
ーメントを発生させるようになっている。ワイヤ29の
基端側のワイヤ巻き付けローラ25は図示しないブラケ
ットに枢支されると共に減速ギア列G側の第1減速ギア
26と一体結合される。この第1減速ギア26は第2減
速ギア27の小ギアに噛合し、第2減速ギア27の大ギ
アが当接ローラ17と一体の小ギア28に噛合してい
る。
にて押圧され、しかも、回転及びスリップ可能に当接し
ており、ケーシング161側に支持された図示しない軸
受部材に枢支される。このため、初期時に感光体3が回
転すると、当接ローラ17はそこに発生する摩擦力にて
感光体3と連れ回りする。但し、ある程度の回転が進む
と、減速ギア列Gを介して減速回転するワイヤ巻き付け
ローラ25にワイヤ29が巻取られ、クリーニング部材
ホルダ23に張力が加わり、この時、その張力に応じた
回転阻止力が当接ローラ17に加わる。同時に当接ロー
ラ17が感光体3より受ける摩擦力相当の回転力とワイ
ヤ29側からの回転阻止力の釣り合いにより当接ローラ
17の回転は止まり、感光体3と摺動摩擦を始め、同時
にクリーニング作動する。
光体3上の摩擦係数に応じて変化する摩擦力を受ける。
つまり当接圧調整機構A内の当接ローラ17が摩擦係数
を検知する機構として働き、摩擦係数に応じた摩擦力の
増減が減速ギア列Gで増幅され、ワイヤ29を介しクリ
ーニング部材ホルダ23に伝えられ、加圧スプリンク2
4とワイヤ29の張力の釣り合いに応じてクリーニング
部材ホルダ23がホルダ支点P1を中心に回動し、クリ
ーニング部材22の感光体3への当接圧F3が増減調整
される。なお、この場合、ホルダ支点P1と弾性力F1
の加圧スプリンク24の間隔L1、ホルダ支点P1と張
力F2が作用するワイヤ29との間隔L2、ホルダ支点
P1と当接圧F3の作用するクリーニング部材22との
間隔L3とは、F1×L1=F2×L2+F3×L3の
関係にあり、L1,L2,L3を調整することによって
も感光体3への当接圧F3を調整出来る。
3の設定について説明する。先ず、図3は像担持体上の
トナー量と摩擦係数μの相関を示している。ここでは、
摩擦係数試験用の図示しない像担持体上にトナーを付着
し、その像担持体に任意の紙を巻きつけ、各トナー量
(mg)の変化に応じた像担持体の見かけ上の摩擦係数
μを順次求め、表示している。ここでトナー量が0の時
の摩擦係数μ1は像担持体自体の摩擦係数を示してい
る。像担持体上にトナーが残留している場合は、その摩
擦係数μはその量にある程度比例しながら低下し、その
後ある一定値に収束することが明らかである。
示しない像担持体上の摩擦係数μとクリーニング部材
(図示しない)の当接圧との関係を示し、クリーニング
不良の発生のしきい値(実線aで示した)は像担持体上
の摩擦係数μが高いほど小さいことが明らかである。こ
の様に像担持体上のトナー量を知るのは任意の範囲で、
その摩擦係数μ(もしくは摩擦力)を知ることにより判
定でき、またその摩擦係数(もしくは摩擦力)にあわせ
てその当接圧の適正値が存在することが明らかである。
調整機構Aでは、先ず、当接ローラ17が受ける摩擦係
数の変化に相当する摩擦力をワイヤ29の張力F2に変
換し、同張力を当接圧調整力として用いて加圧スプリン
グ24の弾性力F1を軽減し、クリーニング部材22の
当接圧F3を変化させるようにしている。ここで当接ロ
ーラ17が感光体3より受ける摩擦力は当接圧調整力と
してクリーニング部材22の当接圧F3を減じる方向の
力となっている。このため、ここでは概して、摩擦係数
μが低い場合はトナー量が多いと判断し、クリーニング
部材22に加わる当接圧F3を高め、即ち、加圧スプリ
ング24により弾性力F1を小さな張力F2で少しだけ
下げ、逆に、摩擦係数μが高い場合はトナー量が少ない
と判断し、クリーニング部材22に加わる当接圧F3を
十分下げ、即ち、加圧スプリング24により弾性力F1
を大きな張力F2で十分下げる。
れる弾性力F1相当の当接力F3はその減じられる分を
あらかじめ想定して設定される。上述のように、図1の
画像形成装置ではクリーニング部材22の当接圧F3を
決定するに当たり、残留トナー量に着目し、残留トナー
量を直接検知し、それによってクリーニング部材22の
当接圧を変化させるようにした。即ち、当接圧調整機構
Aにより当接圧調整力である摩擦力を検出し、それを用
いてクリーニング部材22の当接圧F3を変化させるこ
とによりクリーニング不良を防止すると共に必要以上の
感光体3、クリーニング部材22の摩耗を防止し、それ
ぞれの寿命を延ばすことができる。
り、感光体3が受ける摩擦力を増幅している。この結
果、当接ローラ17を感光体3へ押圧する力を比較的低
く設定したとしても、当接ローラ17が発生する摩擦力
を確実に増幅してワイヤ29側に伝えることが出来る。
即ち、当接圧を下げることによって、当接ローラ17に
て感光体3が摩耗することを極力避けることができ、し
かも、摩擦力が小さすぎてクリーニング部材22の当接
圧を効果的に増減コントロールすることができないとい
うことを防止している。
上の摩擦力を得てクリーニング部材22の当接圧F3を
適正に保持するように出来ると共にクリーニング部材2
2と共働してクリーニング部を2重構造とするためクリ
ーニング効果の増大を図ることもできる。なお、ここで
の当接ローラ17は、スポンジ状またはブラシ状のロー
ラとして構成される。
ユニット16は、当接ローラ17からの回転力を減速ギ
ア列G、ワイヤ29を介しクリーニング部材ホルダ23
に伝達する当接圧調整機構Aを用いていたが、これに代
えて図5に示すようにクリーニングユニット30を構成
してもよい。
ニング部材ホルダ23を備え、同ホルダ23のクリーニ
ング部材22側の端部に当接圧調整機構A1を連結す
る。この当接圧調整機構A1はクリーニング部材ホルダ
23に連結された加圧リンク32と、加圧リンク32の
他端側にピン結合される大径ギア33と、大径ギア33
に回転力を与える減速ギア列G及び当接ローラ17とで
構成される。加圧リンク32は互いにピン結合される2
つのリンク片321,322を備え、大径ギア33に回
転力が非伝達の状態で実線で示すような折曲状態を保持
し、大径ギア33に回転力が伝達の状態で2点鎖線で示
すような直状状態を保持する。
先ず、当接ローラ17が受ける摩擦係数の変化に相当す
る摩擦力を加圧リンク32の張力F2に変換し、同張力
を当接圧調整力として用いて加圧スプリング24の弾性
力F1を軽減し、クリーニング部材22の当接圧F3を
変化させるようにしている。このようなクリーニングユ
ニット30を画像形成装置1に用いた場合も、図1の装
置と同様の作用効果が得られ、特に構造が簡素化され
る。
ユニット16は、当接ローラ17からの回転力を減速ギ
ア列Gを経てワイヤ29に直接伝達する当接圧調整機構
A1を用いていたが、これに代えて図6に示すような当
接圧調整機構A2を装着してもよい。即ち、ここでのク
リーニングユニット16(図1、図2参照)が用いる当
接圧調整機構A2はクリーニング部材ホルダ23に連結
されたワイヤ29と、ワイヤ29の基端側を巻取るワイ
ヤ巻き付けローラ25と、ワイヤ巻き付けローラ25に
端部が一体結合される回転軸42を備えたトルクリミッ
タ43と、トルクリミッタ43のケーシングを成す第1
減速ギア44と、第1減速ギア44に回転力を与える減
速ギア列G及び当接ローラ17で構成される。
ア44のオイル貯蔵部441に回転軸42と一体のスク
リュ45を回転自在に収容し、このスクリュ45がシー
ル46で密閉されたオイル貯蔵部441の粘性オイルを
撹拌するように構成されており、第1減速ギア44とワ
イヤ巻き付けローラ25との間のトルク伝達を可能とし
ている。このような当接圧調整機構A2を用いたクリー
ニングユニット16(図1,図2参照)は、先ず、感光
体3上の摩擦係数の変化に応じた摩擦力の変化を当接ロ
ーラ17の回転力として捉え、回転力を減速ギア列Gよ
り第1減速ギア44、トルクリミッタ43、ワイヤ巻き
付けローラ25側に順次伝え、ワイヤ巻き付けローラ2
5にワイヤが巻き付いた後、ワイヤに生じた張力F2が
クリーニング部材ホルダ23に加わり、同張力で加圧ス
プリング24の弾性力F1を軽減し、クリーニング部材
22の当接圧F3を変化させるようにできる。
減速ギア44にかかるトルクが増大し、ある一定値まで
達すると、スクリュ45がオイル貯蔵部441の粘性オ
イルの中で空転しはじめ、この部位でトルク伝達が分断
されるようになる。またトルク自体が小さい場合は、粘
性オイルがスクリューに回転力を伝達できトルクを分断
することはない。このトルクリミッタ43を装備するこ
とにより、任意の張力F2がワイヤ29に発生した後で
もギヤ44内部でスクリュ45が空転し、当接ローラ1
7の連れまわりを止めることなく摩擦力は転がり摩擦と
して発生し続けることになる。これにより、ワイヤ巻き
付けローラ25側へ加わる必要以上の回転力はカットさ
れ、一定量のトルクは伝達される。
ングユニット16を画像形成装置1に装着した場合、転
がり摩擦を用いて当接圧F3を制御できるので、より感
光体3のダメージが少なくて済むというメリットがあ
る。上述の処において、図1のクリーニングユニット1
6は、当接ローラ17からの回転力を複数の平歯車から
成る減速ギア列Gを経てワイヤ29に直接伝達する当接
圧調整機構Aを用いていたが、これに代えて、図7に示
すようなホイールギア52及びウォームギア53から成
る減速ギア列G1及び図示しないトルクリミッタ(図6
のトルクリミッタ43と同様に構成される)を備えた当
接圧調整機構A3を用いてもよい。
クリーニング部材ホルダ23に連結されたワイヤ29
と、ワイヤ29の基端側を巻取るワイヤ巻き付けローラ
25と、ワイヤ巻き付けローラ25に軸51及び内蔵す
るトルクリミッタ(図示せず)を介し連結されたホイー
ルギア52と、ホイールギア52に噛合するウォームギ
ア53と、ウォームギア53に軸54を介し一体結合さ
れた当接ローラ17とで構成される。
リーニングユニット16(図1、図2参照)は、先ず、
当接ローラ17が受ける摩擦係数の変化に相当する摩擦
力を回転力として捉え、回転力を減速ギア列G1を成す
ウォームギア53及びホイールギア52より図示しない
トルクリミッタを介しワイヤ巻き付けローラ25側に順
次伝え、ワイヤ巻き付けローラ25にワイヤが巻き付い
た後、ワイヤに生じた張力F2を当接圧調整力として用
いて加圧スプリング24の弾性力F1を軽減し、クリー
ニング部材22の当接圧F3を変化させるようにしてい
る。
作用効果が得られ、特に減速ギア列G1の構造が簡素化
され、クリーニングユニット16の小型化が容易とな
る。
ユニット16は、感光体3上の摩擦係数の変化に応じた
摩擦力を当接ローラ17の回転力として捉え、その回転
力を当接圧調整力としてクリーニング部材ホルダ23側
に伝達する当接圧調整機構Aを用いていたが、これに代
えて図8に示すようなクリーニングユニット60を用い
てもよい。
示しないケーシング側に枢支されたクリーニング部材ホ
ルダ23を備え、同ホルダ23の一方端に感光体3に当
接するクリーニング部材22を一体結合し、他方端にク
リーニング部材22を感光体3に当接するよう付勢する
当接圧調整機構A4及び補助加圧スプリンク62を取り
付けている。この当接圧調整機構A4はクリーニング部
材ホルダ23に連結される加圧伝導ベルト63と、同ベ
ルト63を感光体3に押し当てる上下の押し当てローラ
64,65と、同ベルト63の引っ張り方向を規制する
ガイドローラ66と、下押し当てローラ65より延びる
加圧伝導ベルト63を引っ張る一対の加圧スプリング6
7とで構成される。
当てローラ64,65間で感光体3に当接され、特に、
一対の加圧スプリング67の引っ張り力に応じた加圧力
を感光体3に加えるように構成される。この当接圧調整
機構A4での加圧伝導ベルト63は、これが何とも接触
しないと加圧スプリング67の弾性力Fsをそのままク
リーニング部材ホルダ23に張力F4として伝え、同ホ
ルダ23をてこ作動させてクリーニング部材22を感光
体3に当接させる当接圧F3を生じさせている。しか
し、押し当てローラ64,65にて感光体3に接触させ
られた状態では、その摩擦力でベルト63自体が図8に
おいて上方に持っていかれるようになり、その分のベル
ト摩擦力fが当接圧調整力として働き、加圧スプリング
67の弾性力Fsを減じることとなり、クリーニング部
材22の当接圧F3を低減調整することとなる。
抗(限定範囲内での残留トナー量と同意)にて変化す
る。なお、加圧スプリング67のみではクリーニング部
材22の当接圧F3が足りない場合に補助加圧スプリン
グ62を使用することとなる。また、押し当てローラ6
4,65によって発生する摩擦力fは極力抵抗を減らす
ことにより、その影響を小さくする。またその分を見越
して加圧スプリング67の弾性力Fsを設定することと
なる。このようなクリーニングユニット60では、加圧
伝導ベルト63が感光体3から受けるベルト摩擦力fを
当接圧調整力として直接捉えており、これを用いること
により加圧スプリング67の弾性力Fsを低減調整し、
調整された張力F4によってクリーニング部材22の当
接圧F3を変化させるようにしている。
い場合は、加圧伝導ベルト63の張力Fsの低減量(ベ
ルト摩擦力f)はわずかと成り、当接圧F3を高めるこ
ととなり、これにより、クリーニング不良を防止でき、
摩擦係数μが高くトナー量が少ない場合は、加圧伝導ベ
ルト63の張力Fsの低減量(ベルト摩擦力f)は増加
し、当接圧F3を低減することとなり、これにより、ク
リーニング部材22、感光体3の摩耗を防止し、それぞ
れの寿命を延ばすことができる。このクリーニングユニ
ット60を備えた画像形成装置1は、上述の当接ローラ
17(図1参照)や回転伝達系を排除し、これらに代え
て加圧伝導ベルト63を用いるので構造が簡素化され、
低コスト化が容易となる。
ニングユニット16、30,60ではクリーニング不良
をださないようにクリーニング部材22の当接圧F3を
設定していた。しかしながら、場合により、上述の各画
像形成装置1におけるクリーニング部材22の当接圧F
3の設定を変更し、即ち、感光体3上の残留トナーがあ
る一定量以下であると意識的にクリーニング部材22の
当接を止め、クリーニング不良を起こした状態で感光体
10を駆動するようにしてもよい。
16、30,60を備えた各画像形成装置1において、
それぞれ当接圧F3の設定構成を代えるものとする。こ
の場合、それぞれの画像形成装置1は当接圧F3の設定
構成が相違する以外は上述と同様の構成を取るので、こ
こではクリーニング部材22の当接の設定構成のみを以
下に説明し、重複説明を略す。先ず、ここでは、クリー
ニング部材22の当接を止めるしきい値となる一定量の
残留トナー量を図9に沿って説明する。
3上の残留トナーと、それをクリーニングせずに次の画
像形成工程時に得られる画像の品質のランクの相関図を
示した。これによると、残留トナー量が0でない場合
も、画像ランクが許容品質レベルに達していることが明
らかである。この現象は上述の現像装置13で説明した
ように、感光体10上の残留トナーが現像装置13に対
向した際にこれに取り込まれることにより、感光体3上
から除去され、擬似的にクリーニングが行われたと同様
になるためである。
現像等のシステムにおいて生じている。ただその擬似的
なクリーニング力には限界が有り、一定量(図8に符号
Cで示した)以上では、やはりクリーニングできずに画
像に害を及ぼすことが明らかである。これらの関係か
ら、そのしきい値C相当の摩擦力(一定範囲内での残留
トナー量)を求めてその摩擦力の時に、クリーニング部
材22が感光体3に当接しなくなるよう(当接圧F3=
0)、加圧スプリング24等や各当接圧調整機構A1乃
至A4のバランスを取るように設定すれぱ、クリーニン
グユニット16で残留トナーを完全に除去せずとも、残
留トナーによる画像品質の劣化を防止出来るようにな
る。
ユニット16内の加圧スプリング24と当接圧調整機構
Aのワイヤ29の張力の釣り合いを調整し、しきい値C
にてクリーニング部材22の当接を止めさせる様に構成
する。同様に、上述の各クリーニングユニット16、3
0,60を備えた各画像形成装置1の各加圧スプリング
24,67等と各当接圧調整機構A1乃至A4が生じる
張力F2やベルト摩擦力f等の釣り合いを調整し、それ
ぞれ、所定のしきい値Cにてクリーニング部材22の当
接を止めさせる(F3=0)様に構成する。
係数(感光体のトナー付着時の摩擦係数)が任意の摩擦
係数以上、即ち、感光体10上の残留トナー量がしきい
値C以下の場合にクリーニング部材22の当接を行わな
いようにして、クリーニング部材22と感光体3の摺接
頻度を減少させ、これにより、感光体3、クリーニング
部材22の摩擦を極力減らしその寿命を延ばすことが可
能となる。また、この場合には、現像装置13にて残留
トナーを除去する比率が高まることより、一部トナーの
リサイクルを積極的に行うこともできる。
が用いる各クリーニングユニット16、30,60は2
重構造、即ち、クリーニング部材22と、これとは別途
の当接ローラ17、加圧伝導ベルト63等が感光体3上
の摩擦力を検出すると共にクリーニング機能をも備える
ので、クリーニング効果の増大を図れたが、これらに更
に、別途のクリーニング部材を加え、3重構造としても
良い。更に、上述の当接ローラ17、加圧伝導ベルト6
3、クリーニング部材22等にバイアス電荷を印加する
ことも可能である。
接物が発する電界にて、ある電位に帯電しているトナー
を感光体3から移動させ、除去することが可能であり、
ここでは、この当接物として当接ローラ17、加圧伝導
ベルト63、クリーニング部材22を採用することによ
り、同機能をそれぞれ付加でき、それぞれ構造の単純化
を図れる。
のものであれば、ブレードにて紙粉等のトナー以外のご
み等を除去する能力が低いことと、紙粉等がブレード状
のクリーニング部材22のクリーニング不良の原因にな
ることが多いのを考慮し、当接ローラ17をブラシ状と
し、これをクリーニング部材として利用することが望ま
しい。この場合、紙粉等を効果的に除去でき、結果的に
クリーニング部材22側のブレードクリーニングがより
安定して行われるという効果を得られる。
持体に当接したクリーニング部材を用いて像担持体上に
残留しているトナー、現像剤を除去するに当たり、クリ
ーニング部材とは別途に像担持体に当接された部材によ
って、像担持体上に付着したトナー量、現像剤量によっ
て変化する像担持体上の見かけ上の摩擦係数を検知し、
その摩擦力の大きさによって、クリーニング部材の当接
圧を変化させ、像担持体上の見かけ上の摩擦係数が任意
の摩擦係数以上の場合クリーニング部材の当接を行わな
いようにして、クリーニング部材と像担持体の摺接頻度
を減少させる。このため、必要以上の像担持体、クリー
ニング部材の摩耗を防止し、それぞれの寿命を延ばすこ
とができ、特に、クリーニング部材と像担持体の摺接頻
度が減少して、当接による摩耗量を減少させることがで
きる。また現像部にて残留トナーを除去する比率が高ま
ることよりその現像部での残留トナーのリサイクルを積
極的に行うこともできる。
力を当接圧調整機構がクリーニング部材に伝え、当接圧
をその時の当接圧調整力である摩擦力で直接調整し、ク
リーニング部材の当接圧を変化させた場合、当接圧調整
機構が当接圧を当接圧調整力である摩擦力で直接調整で
き、構造の簡素化を図れる。
形成装置において、クリーニング部を2重以上、即ち、
クリーニング部材とは別途の当接部材が、像担持体上の
摩擦力を得ると共にクリーニングをも行うことと成る。
このように像担持体上の摩擦力を得るのでクリーニング
部材が適正な当接圧を保つことが出来、しかもクリーニ
ング部を2重以上の構成とするため、クリーニング部材
及び当接部材がクリーニング効果の増大を図れる。
である。
の要部拡大構成図である。
μとトナー量の相関を示す特性線図である。
ニング部材の当接圧と像担持体上の摩擦係数μとの相関
を示す特性線図である。
の変形例の要部拡大構成図である。
で用いる当接圧調整機構の変形例の要部拡大構成図であ
る。
で用いる当接圧調整機構の他の変形例の要部拡大構成図
である。
の変形例の要部拡大構成図である。
量とそれに応じた画像ランクとの相関を示す特性線図で
ある。
Claims (2)
- 【請求項1】像担持体に形成した現像像を記録体上に転
写後、該像担持体上に残留しているトナー、現像剤を除
去するために、該像担持体に当接したクリーニング部材
を用いる画像形成装置において、該像担持体上に付着し
たトナー量、現像剤量によって変化する像担持体上の見
かけ上の摩擦係数をクリーニング部材とは別途に像担持
体に当接された部材に発生する摩擦力を元に検知しその
摩擦力の大きさによって、該クリーニング部材の当接圧
を変化させ、前記像担持体上の見かけ上の摩擦係数が任
意の摩擦係数以上の場合、前記クリーニング部材の当接
を止めることを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項2】請求項1に記載された画像形成装置におい
て、前記摩擦力を得る当接部材にもクリーニング性を持たせ
たこと を特徴とした画像形成装置。
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JP30506796A JP3502733B2 (ja) | 1996-11-15 | 1996-11-15 | 画像形成装置 |
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Family
ID=17940729
Family Applications (1)
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1996
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