JP3671753B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真技術を用いて画像を形成するプリンター、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置に関する。特に、そのトナー像を担持する像担持体上の残留トナーを除去するクリーニングブレード(以下、単にブレードともいう)を用いたクリーニング装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、電子写真技術を用いた画像形成装置は、外周面に感光層を有する感光体(像担持体の一例)と、この感光体の外周面を一様に帯電させる帯電手段と、この帯電手段により一様に帯電させられた外周面を選択的に露光して静電潜像を形成する露光手段と、この露光手段により形成された静電潜像に現像剤であるトナーを付与して可視像(トナー像)とする現像手段と、この現像手段により現像されたトナー像を用紙等の転写媒体に転写させる転写手段と、感光体の表面に接触して、転写後に感光体の外周面に残存しているトナー(残留トナー)を掻き取って除去するクリーニングブレードを用いたクリーニング装置とを有している。なお、転写手段としては、感光体上のトナー像を用紙等の記録媒体に転写するために、感光体上に形成されたトナー像が転写(一次転写)されてこれを担持し、このトナー像をさらに記録媒体に転写(二次転写)する中間転写体(像担持体の一例)を備えたものも知られており、この中間転写体にも、トナー像転写後にその表面に残存しているトナー(残留トナー)を掻き取って除去するクリーニングブレードが設けられる。
【0003】
従来のクリーニング装置として、図5(a)あるいは(b)に示すように、矢印A方向へ回転する像担持体1とクリーニングブレード3との接触部Cの下方のスペースSにトナーを堆積させ、この堆積したトナー像担持体1の表面に摺接させることによって、紙から析出した各種異物を除去しようとしたものが知られている(特開平1−161288号公報)。
この従来のクリーニング装置によれば、堆積されたトナーが像担持体1の表面と摺接することで各種異物が除去されるので、像担持体の表面に付着してすくいシート4をすり抜けた紙粉等も、堆積されたトナーで捕捉されるようにして除去されることとなる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のクリーニング装置では、図5(a)(b)から明らかなように、トナーを堆積させるための滞留壁5は、比較的肉厚であり、あるいはまたすくいシート4と離間した状態で設けられているので振動し難い。
したがって、堆積されたトナーがその堆積領域内において移動し難いため、堆積されたトナーで捕捉された紙粉等も移動し難く、捕捉された位置すなわち像担持体1の表面に接する位置にとどまりやすい。
このため、この紙粉等によって像担持体1の表面が削られてしまうおそれがあった。
また、堆積されたトナーがその堆積領域内において振動し難いため、捕捉された紙粉等と像担持体表面との間にトナーが入り込み難い。したがって、堆積されたトナーで一旦捕捉された紙粉は、上述したように移動し難い状態でありながらも徐々に像担持体表面に沿って(像担持体の表面に付着したような状態となって)移動し、最終的にはこれがクリーニングブレードと像担持体との接触部に達して、像担持体の表面およびこれと当接しているブレードの先端縁が紙粉等で削られてしまうおそれがあった。
【0005】
本発明の目的は、以上のような問題を解決し、像担持体の表面およびこれと当接しているブレードの先端縁が紙粉等で削られてしまうおそれが少ない画像形成装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1記載の画像形成装置は、トナー像を担持する回転体である像担持体と、この像担持体の表面に接触して、像担持体上のトナー像が転写された後に像担持体上に残留しているトナーを掻き取るクリーニングブレードと、像担持体とクリーニングブレードとの接触部よりも下方において像担持体に接触し、前記クリーニングブレードで掻き取られたトナーをすくうすくいシートとを備えた画像形成装置であって、
前記すくいシートの先端部が像担持体表面と間隔を隔てて延設され、この延設部が、前記クリーニングブレードで掻き取られたトナーを前記像担持体の表面に摺接可能に堆積させるトナー溜部を形成していることを特徴とする。
請求項2記載の画像形成装置は、請求項1記載の画像形成装置において、前記すくいシートを、前記像担持体との接触部近くにおいて像担持体側に向けて支持する支持部材が設けられいることを特徴とする。
請求項3記載の画像形成装置は、請求項1または2記載の画像形成装置において、前記すくいシートの表面粗さRzが、トナー粒径の1/5以下であることを特徴とする。
なお、「トナー粒径」とは、この画像形成装置で使用されるトナーの個数平均粒径という意味である。
請求項4記載の画像形成装置は、請求項1,2,または3記載の画像形成装置において、前記すくいシートが、トナーを所定帯電極性に帯電させる材料で構成されていることを特徴とする。
【0007】
【作用効果】
請求項1記載の画像形成装置によれば、トナー像を担持する回転体である像担持体上のトナー像が転写された後に像担持体上に残留しているトナーが、像担持体の表面に接触するクリーニングブレードによって掻き取られて除去され、この掻き取られたトナーがすくいシートですくわれる。
また、前記すくいシートの先端部が像担持体表面と間隔を隔てて延設され、この延設部が、前記クリーニングブレードで掻き取られたトナーを前記像担持体の表面に摺接可能に堆積させるトナー溜部を形成しているので、このトナー溜部によって堆積されたトナーによって、像担持体の表面に付着している紙粉等がブレードとの接触部に達する前に捕捉されるようにして除去されることとなる。
そして、この請求項1記載の画像形成装置によれば、前記トナー溜部が、すくいシートの先端部を像担持体表面と間隔を隔てて延設したその延設部で形成されているので、さらに次のような作用効果が得られる。
すなわち、すくいシートは像担持体に接触しているので、像担持体の回転に応じて微振動し、したがって、上記トナー溜部を形成している上記延設部も微振動する。前記トナー溜部の作用で堆積されたトナーは、像担持体の表面に摺接可能となっているので、像担持体の回転方向に応じて循環することとなるが、この際、像担持体および、上記すくいシート(したがって上記トナー溜部を形成している延設部)の微振動の作用によって、堆積されたトナーも微振動し、これら微振動の作用でトナーの循環移動が促進されるとともに、捕捉された紙粉等と像担持体表面との間にトナーが入り込み易くなる。
したがって、堆積されたトナーで捕捉された紙粉等も、像担持体表面との間にトナーが入り込むことで移動し易くなり、捕捉された位置すなわち像担持体の表面に接する位置から離れやすくなる。よって、この紙粉等で像担持体の表面が削られてしまうおそれが少なくなる。
また、捕捉された紙粉等と像担持体表面との間にトナーが入り込み易くなるので、堆積されたトナーで一旦捕捉された紙粉等が、像担持体表面に沿って(像担持体の表面に付着したような状態となって)移動するという事態が生じ難くなる。したがって、一旦捕捉された紙粉等がクリーニングブレードと像担持体との接触部に達するという事態が生じ難くなり、結果として、像担持体の表面およびこれと当接しているブレードの先端縁が削られてしまうおそれが少なくなる。
以上のように、この請求項1記載の画像形成装置によれば、像担持体の表面およびこれと当接しているブレードの先端縁が紙粉等で削られてしまうおそれが少なくなる。
さらに、堆積されたトナーのうち、余剰のトナー(前記トナー溜部によって堆積されきれなくなったトナー)は、トナー溜部を乗り越えるようにして溢れ出すこととなるが、堆積されたトナーが微少振動しつつ循環移動することで、堆積されたトナーの上部には、概してトナーよりも大粒径の紙粉等が集まりやすくなるため、この紙粉等が優先的に溢れ出すこととなる。
したがって、紙粉等が、像担持体の表面と接する頻度および、クリーニングブレードと像担持体との接触部に達するおそれが一層少なくなり、結果として、像担持体の表面およびこれと当接しているブレードの先端縁が削られてしまうおそれが一層少なくなる。
さらにまた、トナー溜部が、すくいシートの先端部を像担持体表面と間隔を隔てて延設したその延設部で形成されているので、前述したトナーの循環が効率よくなされることとなる。したがって、紙粉等が、像担持体の表面と接する頻度および、クリーニングブレードと像担持体との接触部に達するおそれが一層少なくなり、結果として、像担持体の表面およびこれと当接しているブレードの先端縁が削られてしまうおそれが一層少なくなる。
しかも、トナー溜部が、すくいシートの先端部を像担持体表面と間隔を隔てて延設したその延設部で形成されている結果として、すくいシートと像担持体との接触部近くにおいては像担持体表面と前記延設部の間隔が小さくなっており、その分、画像形成装置の使用初期においてトナーが速やかに堆積されることとなる。
さらにまた、トナー溜部が、すくいシートの先端部を像担持体表面と間隔を隔てて延設したその延設部で形成されているので、すくいシートと別にトナー堆積用部材を設ける必要がなくなり、部品点数の削減および組み立て工程の簡素化を図ることができる。
【0008】
請求項2記載の画像形成装置によれば、請求項1記載の画像形成装置において、前記すくいシートを、前記像担持体との接触部近くにおいて像担持体側に向けて支持する支持部材が設けられいるので、前記延設部でトナー溜部が形成されているにもかかわらず、すくいシートと像担持体との接触部におけるトナーの漏れが確実に防止されることとなる。
請求項3記載の画像形成装置によれば、請求項1または2記載の画像形成装置において、前記すくいシートの表面粗さRzが、トナー粒径の1/5以下となっているので、すくいシートの表面をトナーが移動し易くなり、堆積されたトナーの循環効率がさらに向上する。したがって、紙粉等が、像担持体の表面と接する頻度および、クリーニングブレードと像担持体との接触部に達するおそれがより一層少なくなり、結果として、像担持体の表面およびこれと当接しているブレードの先端縁が削られてしまうおそれがより一層少なくなる。
請求項4記載の画像形成装置によれば、請求項1,2,または3記載の画像形成装置において、前記すくいシートが、トナーを所定帯電極性に帯電させる材料で構成されているので、さらに次のような作用効果が得られる。
すなわち、像担持体上のトナー像が転写された後に像担持体上に残留しているトナー(残留トナー)は、ある極性に帯電されたものと、それとは逆極性となったものとが混在した状態となっている。したがってこれを放置した場合には、トナー同士の吸着力によって、上述したようにして堆積されたトナーの循環効率が低下するおそれがある。
これに対し、この請求項4記載の画像形成装置によれば、前記すくいシートが、トナーを所定帯電極性に帯電させる材料で構成されているので、像担持体表面に付着している残留トナーがすくいシートとの間をすり抜ける際に、また、堆積された後にすくいシートと接触しあるいは摺接することによって、堆積されたトナーが同極性にそろえられることとなる。
したがって、堆積されたトナーの循環効率がさらに向上し、紙粉等が、像担持体の表面と接する頻度および、クリーニングブレードと像担持体との接触部に達するおそれがより一層少なくなり、結果として、像担持体の表面およびこれと当接しているブレードの先端縁が削られてしまうおそれがより一層少なくなる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
<第1の実施の形態>
図1は本発明に係る画像形成装置の第1の実施の形態を示す概略正断面図、図2はその要部の拡大図である。
【0010】
この画像形成装置は、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の4色のトナーによる現像器を用いてフルカラー画像を形成することのできる装置である。
【0011】
図1において、10は像担持体としての感光体であり、図示しない適宜の駆動手段によって図示矢印方向に回転駆動される。
感光体10の周りには、その回転方向に沿って、帯電手段としての帯電ローラ12、現像手段としての現像ローラ13(Y,C,M,K)、中間転写装置30、およびクリーニング装置20が配置されている。
【0012】
帯電ローラ12は、感光体10の外周面に当接して外周面を一様に帯電させる。一様に帯電した感光体10の外周面には、図示しない露光ユニットによって所望の画像情報に応じた選択的な露光Lがなされ、この露光Lによって感光体10上に静電潜像が形成される。
この静電潜像は、現像ローラ13でトナーが付与されて現像される。
この実施の形態では、現像ローラとして、イエロー用の現像ローラ13Y、シアン用の現像ローラ13C、マゼンタ用の現像ローラ13M、およびブラック用の現像ローラ13Kが設けられている。これら現像ローラ13Y,13C,13M,13Kは、選択的に感光体10に当接し得るようになっており、当接したとき、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのうちのいずれかのトナーを感光体10の表面に付与して感光体10上の静電潜像を現像する。
現像されたトナー像は、後述する中間転写体としての中間転写ベルト36上に転写(一次転写部Tr1参照)される。
【0013】
クリーニング装置20は、上記転写後に、感光体10の外周面に残留し付着しているトナー(残留トナー)を掻き取る感光体用ブレード(クリーニングブレード)21と、このブレード21によって掻き取られ、落下するトナー(T)をすくうすくいシート22と、落下するトナーを堆積させる堆積部23と、この堆積部23から溢れ出したトナーを受ける受け部24と、この受け部24内のトナーを図示しない廃トナーボトルに搬送するスクリュー25と、ケース26とを備えている。
【0014】
ブレード21は、その上部がブレードホルダ27に固定されている。ブレードホルダ27は、その両端(紙面と直交する方向における両端)が軸27a,27a(一方のみ図示)によってケース26の側部26a,26a(一方のみ図示)に対して揺動可能に取り付けられている。ケース26とブレードホルダ27との間には、ブレード付勢バネ(圧縮コイルバネ)28が設けられており、このブレード付勢バネ28の付勢力およびブレード21自身の弾性力によってブレード21の先端部(縁部)21aが感光体10の表面に接触するようになっている。
すくいシート22は、ブレード21と感光体10との接触部Cよりも下方において感光体10に接触し、ブレード21で掻き取られたトナーをすくうようになっている。
【0015】
図2に明示するように、すくいシート22は、その先端部22cが感光体10表面と間隔を隔てて延設され、この延設部22bが、前記クリーニングブレード21で掻き取られたトナーTを感光体10の表面11に摺接可能に堆積させるトナー溜部(22b)を形成している。
すなわち、この実施の形態における堆積部23は、感光体10の表面と、前記すくいシート22の延設部22bとで形成されており、この堆積部23によって、ブレード21で掻き取られたトナーTが感光体10の表面11に摺接可能に堆積されるようになっている。
すくいシート22は紙面と直交する方向に伸びており、堆積部23は前記感光体10とブレード21との接触部Cの下方全長に亘って設けられている。
すくいシート22の先端部(上端部)22cとブレード21との間には間隔23dが形成されており、この間隔23dを通じて、前記堆積部23に堆積されたトナーTのうち余分なトナーが前記受け部24へと溢れ出すようになっている。すくいシート22は、その下部22aが接着層(例えば接着剤)29でケース26の取付面26bに固着されており、それ自身の弾性力で感光体10と接触している。その接触部を符号C1で示す。すくいシート22は、その先端部22cと前記下部22aとの間で感光体10に接触しており、この接触部C1よりも上部において前記トナー溜部22bを形成している。別の言い方をすれば、この実施の形態におけるすくいシート22は、従来一般に知られたすくいシートよりも長く(像担持体10の回転方向に関して長く)構成されており、この長く形成された部分(延設部)で前記トナー溜部22bを構成していることとなる。すなわち、従来一般に知られたすくいシートよりも長く形成された薄い平板状のすくいシート22を、その先端部22cよりも下方において感光体10に接触させることで、上記トナー溜部22bを形成することができる。したがって、トナー溜部22bは、上方に向かって徐々に感光体表面との間隔が大きくなるように形成されている。
【0016】
このすくいシート22は、感光体10と接触しているので、感光体10の回転に応じて微振動し、したがって、上記トナー溜部22bを形成している上記延設部22bも微振動する。トナー溜部22bの作用で堆積されたトナーTは、感光体10の表面11に摺接可能となっているので、図2に矢印aで示すように、感光体10の回転方向(図2において反時計方向)に応じて時計方向に循環することとなるが、この際、感光体10および、上記すくいシート22(したがって上記トナー溜部22bを形成している延設部22b)の微振動の作用によって、堆積されたトナーTも微振動し、これら微振動の作用でトナーTの循環移動が促進されるとともに、捕捉された紙粉等と感光体10表面11との間にトナーTが入り込み易くなる。
また、堆積したトナーTが循環する過程で、堆積部23に収容されきれなくなった余剰のトナーは、矢印a1で示すように前記受け部24へと溢れ出すこととなるが、感光体10,すくいシート22,および堆積されたトナーが上述したように微振動していることによって、堆積部23の上部には、概してトナーよりも大径である紙粉等の異物が集まりやすくなる。したがって、矢印a1で示したように受け部24へと溢れ出すトナーとともに、紙粉等の異物が優先的に溢れ出すこととなる。
【0017】
また、この実施の形態におけるすくいシート22の表面粗さRzは、トナー粒径の1/5以下となるように構成してある。さらに、すくいシート22の摩擦帯電系列は、トナーを所定帯電極性に帯電させる方向となるように、その材料を選択してある。すなわち、すくいシート22は、トナーを所定帯電極性に帯電させる材料で構成されている。
なお、ケース26は、硬質材料、例えば硬質の合成樹脂で構成されている。
【0018】
以上のようなクリーニング装置は、ケース26によってユニットとして構成されており、画像形成装置本体の図示しないフレームに着脱可能に取り付けられている。
【0019】
中間転写装置30は、駆動ローラ31と、4本の従動ローラ32,33,34,35と、これら各ローラに張架された中間転写体としての無端状の中間転写ベルト36と、二次転写ローラ37と、クリーニング手段38とを有している。
【0020】
駆動ローラ31は、その端部に固定された図示しない歯車が、感光体10の駆動用歯車(図示せず)と噛み合うことによって、感光体10と略同一の周速で回転駆動され、したがって中間転写ベルト36が感光体10と略同一の周速で図示矢印方向に循環駆動される。
従動ローラ35は、一次転写ローラであり、中間転写ベルト36を介して感光体10に圧接されていて、この圧接部において感光体10と中間転写ベルト36との間に一次転写部Tr1を形成している。
駆動ローラ31には、中間転写ベルト36を介して図示しない電極ローラが配置され、その電極ローラを介して、中間転写ベルト36に一次転写電圧が印加されるようになっている。
従動ローラ32はテンションローラであり、図示しない付勢手段によって中間転写ベルト36をその張り方向に付勢している。
従動ローラ33は、二次転写部Tr2を形成するバックアップローラである。このバックアップローラ33には、中間転写ベルト36を介して二次転写ローラ37が対向配置される。二次転写ローラ37は、図示しない接離機構により中間転写ベルト36に対して接離可能である。二次転写ローラ37には、二次転写電圧が印加される。
従動ローラ34は、クリーニング手段38のためのバックアップローラである。
クリーニング手段38は、中間転写ベルト36と接触してその外周面に残留し付着しているトナー(二次転写残留トナー)を掻き取る中間転写体用ブレードで構成されている。この中間転写体用ブレードは図示しない接離機構によって中間転写ベルト36に対して接離可能となっている。なお、中間転写体用ブレード38によって掻き落とされたトナーは、図示しない受け部によって受けられ、図示しないスクリューで廃トナーボトルへと搬送される。
【0021】
中間転写ベルト36が循環駆動される過程で、一次転写部Tr1において、感光体10上のトナー像が中間転写ベルト36上に転写され、中間転写ベルト36上に転写されたトナー像は、二次転写部Tr2において、二次転写ローラ37との間に供給される転写対象である用紙等の記録媒体Pに転写される。記録媒体Pは、図示しない給紙装置から給送され、所定のタイミングで二次転写部Tr2に供給される。
【0022】
以上のような画像形成装置全体の作動は次の通りである。
(i)図示しないホストコンピュータ等(パーソナルコンピュータ等)からの印字指令信号(画像形成信号)が画像形成装置の制御部に入力されると、テンションローラ32の作動で中間転写ベルト36が張架状態となり、図示しない駆動手段によって感光体10、現像ローラ13、および中間転写ベルト36が回転駆動される。
(ii)感光体10の外周面が帯電ローラ12によって一様に帯電される。
(iii)一様に帯電した感光体10の外周面に、図示しない露光ユニットによって第1色目(例えばマゼンタ(M))の画像情報に応じた選択的な露光Lがなされ、マゼンタ用の静電潜像が形成される。
(iv)感光体10には、第1色目(例えばマゼンタ)用の現像ローラ13Mのみが接触し、これによって上記静電潜像が現像され、第1色目(例えばマゼンタ)のトナー像が感光体10上に形成される。
(v)中間転写ベルト36には上記トナーの帯電極性と逆極性の一次転写電圧が印加され、感光体10上に形成されたトナー像が、一次転写部Tr1すなわち、感光体10と中間転写ベルト36との圧接部Tr1において中間転写ベルト36上に転写される。このとき、二次転写ローラ37およびクリーニング手段38は、中間転写ベルト36から離間している。
(vi)感光体10上に残留しているトナー(一次残留トナー)が感光体用ブレード21によって除去された後、図示しない除電手段からの除電光によって感光体10が除電される。
(vii)上記(ii)〜(vi)の動作が必要に応じて繰り返される。すなわち、上記印字指令信号の内容に応じて、第2色目、第3色目、第4色目、と繰り返され、上記印字指令信号の内容に応じたトナー像が中間転写ベルト36上において重ね合わされて中間転写ベルト36上に形成される。
(viii)所定のタイミングで記録媒体Pが供給され、記録媒体Pの先端が二次転写部Tr2に達する直前にあるいは達した後に(要するに記録媒体P上の所望の位置に、中間転写ベルト36上のトナー像が転写されるタイミングで)二次転写ローラ37が中間転写ベルト36に押圧されるとともに二次転写電圧が印加され、中間転写ベルト36上のトナー像(基本的にはフルカラー画像)が記録媒体P上に転写される。また、中間転写体用ブレード38が中間転写ベルト36に当接し、二次転写後に中間転写ベルト36上に残留しているトナー(二次残留トナー)が除去される。
(ix)記録媒体Pが図示しない定着装置を通過することによって記録媒体P上にトナー像が定着し、その後、記録媒体Pが装置外に排出される。
(x)上記(i)〜(ix)の作動がなれた後、上記画像形成信号が所定時間入力されないかあるいは装置の電源が切られると、テンションローラの作動により中間転写ベルト36の張架状態が解除される。
【0023】
以上のような画像形成装置によれば、次のような作用効果が得られる。
(a)トナー像を担持する回転体である像担持体10上のトナー像が転写された後に像担持体10上に残留しているトナーが、像担持体10の表面に接触するクリーニングブレード21によって掻き取られて除去され、この掻き取られたトナーがすくいシート22ですくわれる。
また、すくいシート22の先端部22cが像担持体10表面と間隔を隔てて延設され、この延設部22bが、クリーニングブレード21で掻き取られたトナーを像担持体の表面11に摺接可能に堆積させるトナー溜部22bを形成しているので、このトナー溜部22bによって堆積されたトナーTによって、像担持体の表面11に付着している紙粉等がブレード21との接触部Cに達する前に捕捉されるようにして除去されることとなる。
そして、この画像形成装置によれば、トナー溜部22bが、すくいシート22の先端部22cを像担持体表面11と間隔を隔てて延設したその延設部22bで形成されているので、さらに次のような作用効果が得られる。
すなわち、すくいシート22は像担持体10に接触しているので、像担持体10の回転に応じて微振動し、したがって、上記トナー溜部22bを形成している上記延設部22bも微振動する。トナー溜部22bの作用で堆積されたトナーTは、像担持体の表面11に摺接可能となっているので、像担持体の回転方向に応じて循環することとなるが、この際、上記すくいシート22(したがって上記トナー溜部22bを形成している延設部22b)の微振動の作用によって、堆積されたトナーTも微振動し、これら微振動の作用でトナーTの循環移動が促進されるとともに、捕捉された紙粉等と像担持体表面11との間にトナーが入り込み易くなる。
したがって、堆積されたトナーTで捕捉された紙粉等も、像担持体表面11との間にトナーTが入り込むことで移動し易くなり、捕捉された位置すなわち像担持体の表面11に接する位置から離れやすくなる。よって、この紙粉等で像担持体の表面11が削られてしまうおそれが少なくなる。
また、捕捉された紙粉等と像担持体表面11との間にトナーTが入り込み易くなるので、堆積されたトナーTで一旦捕捉された紙粉等が、像担持体表面11に沿って(像担持体の表面11に付着したような状態となって)移動するという事態が生じ難くなる。したがって、一旦捕捉された紙粉等がクリーニングブレード21と像担持体10との接触部Cに達するという事態が生じ難くなり、結果として、像担持体の表面11およびこれと当接しているブレード21の先端縁21aが削られてしまうおそれが少なくなる。
以上のように、この実施の形態の画像形成装置によれば、像担持体の表面11およびこれと当接しているブレード21の先端縁21aが紙粉等で削られてしまうおそれが少なくなる。
さらに、堆積されたトナーTのうち、余剰のトナー(トナー溜部22bによって堆積されきれなくなったトナー)は、トナー溜部を乗り越えるようにして溢れ出すこととなるが、堆積されたトナーTが微少振動しつつ循環移動することで、堆積されたトナーTの上部には、概してトナーよりも大粒径の紙粉等が集まりやすくなるため、この紙粉等が優先的に溢れ出すこととなる。
したがって、紙粉等が、像担持体の表面11と接する頻度および、クリーニングブレード21と像担持体10との接触部Cに達するおそれが一層少なくなり、結果として、像担持体の表面11およびこれと当接しているブレード21の先端縁21aが削られてしまうおそれが一層少なくなる。
さらにまた、トナー溜部22bが、すくいシート22の先端部22cを像担持体表面11と間隔を隔てて延設したその延設部22bで形成されているので、前述したトナーTの循環が効率よくなされることとなる。したがって、紙粉等が、像担持体の表面11と接する頻度および、クリーニングブレード21と像担持体10との接触部Cに達するおそれが一層少なくなり、結果として、像担持体の表面11およびこれと当接しているブレードの先端縁21aが削られてしまうおそれが一層少なくなる。
しかも、トナー溜部22bが、すくいシート22の先端部22cを像担持体表面11と間隔を隔てて延設したその延設部22bで形成されている結果として、すくいシート22と像担持体10との接触部C1近くにおいては像担持体表面11と前記延設部22bの間隔が小さくなっており、その分、画像形成装置の使用初期においてトナーTが速やかに堆積されることとなる。
さらにまた、トナー溜部22bが、すくいシート22の先端部22cを像担持体表面11と間隔を隔てて延設したその延設部22bで形成されているので、すくいシート22と別にトナー堆積用部材を設ける必要がなくなり、部品点数が削減され、組み立て工程も削減される。
【0024】
(b)すくいシート22の表面粗さRzが、トナー粒径の1/5以下となっているので、すくいシート22の表面をトナーが移動し易くなり、堆積されたトナーTの循環効率がさらに向上する。したがって、紙粉等が、像担持体の表面11と接する頻度および、クリーニングブレード21と像担持体10との接触部Cに達するおそれがより一層少なくなり、結果として、像担持体の表面11およびこれと当接しているブレード21の先端縁21aが削られてしまうおそれがより一層少なくなる。
(c)すくいシート22が、トナーを所定帯電極性に帯電させる材料で構成されているので、さらに次のような作用効果が得られる。
すなわち、像担持体10上のトナー像が転写された後に像担持体10上に残留しているトナー(残留トナー)は、ある極性に帯電されたものと、それとは逆極性となったものとが混在した状態となっている。したがってこれを放置した場合には、トナー同士の吸着力によって、上述したようにして堆積されたトナーTの循環効率が低下するおそれがある。
これに対し、この画像形成装置によれば、すくいシート22が、トナーを所定帯電極性に帯電させる材料で構成されているので、像担持体10表面に付着している残留トナーがすくいシート22との間C1をすり抜ける際に、また、堆積された後にすくいシート22と接触しあるいは摺接することによって、堆積されたトナーTが同極性にそろえられることとなる。
したがって、堆積されたトナーTの循環効率がさらに向上し、紙粉等が、像担持体の表面11と接する頻度および、クリーニングブレード21と像担持体10との接触部Cに達するおそれがより一層少なくなり、結果として、像担持体の表面11およびこれと当接しているブレード21の先端縁21aが削られてしまうおそれがより一層少なくなる。
【0025】
<第2の実施の形態>
図3は本発明に係る画像形成装置の第2の実施の形態におけるすくいシート22部分を示す拡大図である。同図において、上記第1の実施の形態と同一部分ないし相当する部分には同一の符号を付してある。
この実施の形態が上記第1の実施の形態と異なる点は、すくいシート22を、予め「く」の字型に屈曲形成し、その屈曲部22dで像担持体10に接触させるようにした点にあり、その他の点に変わりはない。
この実施の形態によっても、上記第1の実施の形態による作用効果と同様な作用効果が得られる。
【0026】
<第3の実施の形態>
図4(a)は本発明に係る画像形成装置の第3の実施の形態におけるすくいシート22およびその支持部材40を示す拡大図である。同図において、上記第1の実施の形態と同一部分ないし相当する部分には同一の符号を付してある。
この実施の形態が上記第1の実施の形態と異なる点は、すくいシート22を、像担持体10との接触部C1近くにおいて像担持体10側に向けて支持する支持部材40が設けられいる点にあり、その他の点に変わりはない。
支持部材40は、紙面と直交する方向においてすくいシート22と同じ長さを有する板状体であり、すくいシート22の下部22aに対して接着層29aで固着されており、この支持部材40が別の接着層29bでケース26の取付面26bに固着されている。
支持部材40の上部40aは、像担持体10との接触部C1近くまで延びており、すくいシート22をバックアップしている。
この実施の形態によっても、第1の実施の形態による作用効果と同様な作用効果が得られる。
さらに、すくいシート22が、像担持体10との接触部C1近くにおいて像担持体10側に向けて、支持部材40で支持されているので、次のような作用効果が得られる。
すくいシート22を延設したトナー溜部(延設部)22b上にトナーが堆積される構成とすると、そのトナーの重量によって、すくいシート22と像担持体10の接触力が弱くなる傾向が生じる。
これに対し、この実施の形態では、すくいシート22が、像担持体10との接触部C1近くにおいて像担持体10側に向けて、支持部材40で支持されているので、前記延設部22bでトナー溜部が形成されているにもかかわらず、すくいシート22と像担持体10との接触部C1における接触力が確保され、トナーの漏れが確実に防止されることとなる。
また、すくいシート22に支持部材40が固着されているので、すくいシート22のよれも抑制されることとなる。
【0027】
<第4の実施の形態>
図4(b)は本発明に係る画像形成装置の第4の実施の形態におけるすくいシート22およびその支持部材41を示す拡大図である。同図において、上記第1の実施の形態と同一部分ないし相当する部分には同一の符号を付してある。
【0028】
この実施の形態が上記第1の実施の形態と異なる点は、すくいシート22を、像担持体10との接触部C1近くにおいて像担持体10側に向けて支持する、上記第3の実施の形態とは異なる支持部材41が設けられいる点にあり、その他の点に変わりはない。
この実施の形態の支持部材41は、紙面と直交する方向においてすくいシート22と同じ長さを有する、略L字型の板状体であり、その下部41aが接着層29cでケース26に固着され、その上部41bが、すくいシート22を、像担持体10との接触部C1部分よりも多少上方において支持している。支持部材41の上部41bとすくいシート22との接触部は接着剤等で固着してもよいし、固着しなくてもよい。
この実施の形態によっても、上記第3の実施の形態による作用効果と同様な作用効果が得られる。
【0029】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において適宜変形実施可能である。
例えば、上記実施の形態では、像担持体が感光体である場合について説明したが、像担持体が中間転写体である場合にも本発明は適用可能である。また、上記実施の形態では像担持体(感光体)が円筒状である場合について説明したが、像担持体がベルト状である場合にも本発明は適用可能である。
【0030】
【発明の効果】
請求項1〜4記載のいずれの画像形成装置によっても、像担持体の表面およびこれと当接しているブレードの先端縁が紙粉等で削られてしまうおそれが少なくなる。さらに、画像形成装置の使用初期においてトナーが速やかに堆積されることとなる。しかも、部品点数の削減および組み立て工程の簡素化を図ることができる。
さらに、
請求項2記載の画像形成装置によれば、すくいシートと像担持体との接触部におけるトナーの漏れが確実に防止されることとなる。
請求項3記載の画像形成装置によれば、像担持体の表面およびこれと当接しているブレードの先端縁が削られてしまうおそれがより一層少なくなる。
請求項4記載の画像形成装置によれば、像担持体の表面およびこれと当接しているブレードの先端縁が削られてしまうおそれがより一層少なくなる。
【0031】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る画像形成装置の第1の実施の形態を示す概略正断面図。
【図2】第1の実施の形態の要部の拡大図で、作用説明図。
【図3】本発明に係る画像形成装置の第2の実施の形態におけるすくいシート22部分を示す拡大図。
【図4】(a)は本発明に係る画像形成装置の第3の実施の形態におけるすくいシート22および支持部材40を示す拡大図、(b)は本発明に係る画像形成装置の第4の実施の形態におけるすくいシート22および支持部材41を示す拡大図。
【図5】(a)(b)は従来技術の説明図。
【符号の説明】
T トナー
10 感光体(像担持体)
21 クリーニングブレード
22 すくいシート
22b 延設部(トナー溜部)
22c 先端部
26 ケース
40,41 支持部材
C ブレードと感光体との接触部
C1 すくいシートと感光体との接触部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as a printer, a facsimile, or a copying machine that forms an image using electrophotographic technology. In particular, the present invention relates to a cleaning apparatus using a cleaning blade (hereinafter also simply referred to as a blade) that removes residual toner on an image carrier that carries the toner image.
[0002]
[Prior art]
In general, an image forming apparatus using an electrophotographic technique includes a photosensitive member (an example of an image carrier) having a photosensitive layer on an outer peripheral surface, a charging unit that uniformly charges the outer peripheral surface of the photosensitive member, and the charging unit. An exposure unit that selectively exposes the outer peripheral surface charged uniformly by the above-described method to form an electrostatic latent image, and toner that is a developer may be applied to the electrostatic latent image formed by the exposure unit. Developing means for forming a visual image (toner image), transferring means for transferring the toner image developed by the developing means to a transfer medium such as paper, and the outer surface of the photosensitive member after transfer, contacting the surface of the photosensitive member And a cleaning device using a cleaning blade that scrapes and removes the remaining toner (residual toner). As the transfer means, in order to transfer the toner image on the photoconductor to a recording medium such as paper, the toner image formed on the photoconductor is transferred (primary transfer) and is carried thereon. Further, an intermediate transfer member (an example of an image carrier) that further transfers (secondary transfer) to a recording medium is also known, and this intermediate transfer member also remains on the surface after toner image transfer A cleaning blade for scraping and removing the toner (residual toner) is provided.
[0003]
As a conventional cleaning device, as shown in FIG. 5 (a) or (b), toner is deposited in a space S below a contact portion C between the
According to this conventional cleaning device, the accumulated toner is brought into sliding contact with the surface of the
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional cleaning device described above, as is apparent from FIGS. 5A and 5B, the
Therefore, since the deposited toner is difficult to move in the accumulation region, paper dust or the like captured by the deposited toner is also difficult to move, and it is easy to stay at the captured position, that is, the position in contact with the surface of the
For this reason, there is a possibility that the surface of the
Further, since the deposited toner is unlikely to vibrate within the accumulation region, it is difficult for the toner to enter between the captured paper dust and the surface of the image carrier. Accordingly, the paper dust once captured by the deposited toner gradually becomes along the surface of the image carrier (as if it was attached to the surface of the image carrier) while being difficult to move as described above. This may eventually reach the contact portion between the cleaning blade and the image carrier, and the surface of the image carrier and the leading edge of the blade that is in contact with the surface may be scraped by paper dust or the like. was there.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that solves the above-described problems and reduces the risk that the surface of the image carrier and the leading edge of the blade that is in contact with the image carrier will be scraped by paper dust or the like. It is in.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to
The tip of the rake sheet extends at a distance from the surface of the image carrier, and the extended part deposits the toner scraped off by the cleaning blade on the surface of the image carrier in a slidable manner. A reservoir is formed.
According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, a support member is provided that supports the scoop sheet toward the image carrier near the contact portion with the image carrier. It is characterized by.
The image forming apparatus according to
The “toner particle size” means the number average particle size of toner used in the image forming apparatus.
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the first, second, or third aspect, the scoop sheet is made of a material that charges the toner to a predetermined charging polarity.
[0007]
[Function and effect]
According to the image forming apparatus of
In addition, the leading edge of the rake sheet extends at a distance from the surface of the image carrier, and the extended portion accumulates toner scraped by the cleaning blade so as to be slidable on the surface of the image carrier. The toner reservoir is formed so that the paper accumulated on the surface of the image carrier is captured by the toner accumulated in the toner reservoir before reaching the contact portion with the blade. Will be removed.
According to the image forming apparatus of the first aspect, since the toner reservoir is formed by the extended portion in which the tip portion of the rake sheet is extended with a distance from the surface of the image carrier. Furthermore, the following effects can be obtained.
That is, since the scooping sheet is in contact with the image carrier, the rake sheet slightly vibrates in accordance with the rotation of the image carrier, and therefore the extended portion forming the toner reservoir portion also vibrates slightly. The toner accumulated by the action of the toner reservoir is slidable on the surface of the image carrier, and therefore circulates according to the rotation direction of the image carrier. The accumulated toner also vibrates slightly due to the fine vibration of the rake sheet (and thus the extended portion forming the toner reservoir), and the circulating movement of the toner is promoted by the fine vibration. At the same time, the toner easily enters between the captured paper powder and the surface of the image carrier.
Accordingly, the paper dust or the like captured by the deposited toner is easily moved by the toner entering between the surface of the image carrier and easily separated from the captured position, that is, the position in contact with the surface of the image carrier. . Therefore, the possibility that the surface of the image carrier is scraped by the paper dust or the like is reduced.
Further, since the toner easily enters between the captured paper dust and the surface of the image carrier, the paper powder once captured by the deposited toner moves along the surface of the image carrier (on the image carrier). It is less likely to move (being attached to the surface). Therefore, it is difficult for a situation where paper dust once captured reaches the contact portion between the cleaning blade and the image carrier, and as a result, the surface of the image carrier and the leading edge of the blade in contact with the surface are ground. The risk of being caught is reduced.
As described above, according to the image forming apparatus of the first aspect, there is less possibility that the surface of the image carrier and the leading edge of the blade in contact with the image carrier are scraped by paper dust or the like.
Further, of the accumulated toner, excess toner (toner that cannot be accumulated by the toner reservoir) overflows over the toner reservoir, but the accumulated toner slightly vibrates. By circulating and moving, paper dust having a larger particle diameter than the toner generally tends to gather on the upper part of the accumulated toner, and this paper powder overflows preferentially.
Accordingly, the frequency with which paper dust or the like contacts the surface of the image carrier and the possibility of reaching the contact portion between the cleaning blade and the image carrier is further reduced, and as a result, the surface of the image carrier and the surface thereof are in contact with the surface. The possibility that the leading edge of the blade is shaved is further reduced.
Furthermore, since the toner reservoir is formed by the extended portion in which the leading end portion of the rake sheet is extended from the surface of the image carrier at an interval, the above-described toner circulation is efficiently performed. . Accordingly, the frequency with which paper dust or the like contacts the surface of the image carrier and the possibility of reaching the contact portion between the cleaning blade and the image carrier is further reduced, and as a result, the surface of the image carrier and the surface thereof are in contact with the surface. The possibility that the leading edge of the blade is shaved is further reduced.
In addition, as a result of the toner reservoir being formed by the extended portion of the rake sheet extending from the surface of the image carrier at an interval, the toner reservoir is near the contact portion between the rake sheet and the image carrier. The distance between the surface of the image carrier and the extended portion is small, and accordingly, toner is quickly deposited at the initial use of the image forming apparatus.
Furthermore, since the toner reservoir is formed by the extended portion of the rake sheet extending from the surface of the image carrier at an interval, there is no need to provide a toner accumulation member separately from the rake sheet. Therefore, it is possible to reduce the number of parts and simplify the assembly process.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, there is provided the image forming apparatus according to the first aspect, wherein a support member that supports the scoop sheet toward the image carrier near the contact portion with the image carrier is provided. Therefore, although the toner reservoir is formed at the extended portion, toner leakage at the contact portion between the scooping sheet and the image carrier is reliably prevented.
According to the image forming apparatus of
According to the image forming apparatus of the fourth aspect, in the image forming apparatus of the first, second, or third aspect, the rake sheet is made of a material that charges the toner to a predetermined charging polarity. The following effects can be obtained.
In other words, the toner (residual toner) remaining on the image carrier after the toner image on the image carrier has been transferred is a mixture of one charged to a certain polarity and one having the opposite polarity. It has become a state. Therefore, when this is left unattended, the circulation efficiency of the toner deposited as described above may decrease due to the attractive force between the toners.
On the other hand, according to the image forming apparatus of the fourth aspect, since the rake sheet is made of a material that charges the toner to a predetermined charging polarity, the residual toner adhering to the surface of the image carrier is reduced. The accumulated toner is made to have the same polarity when slipping through the rake sheet and by contacting or sliding on the rake sheet after being deposited.
Accordingly, the circulation efficiency of the accumulated toner is further improved, the frequency of contact of the paper dust with the surface of the image carrier and the possibility of reaching the contact portion between the cleaning blade and the image carrier is further reduced, and as a result Further, the possibility that the surface of the image carrier and the leading edge of the blade in contact with the surface of the image carrier are scraped is further reduced.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<First Embodiment>
FIG. 1 is a schematic front sectional view showing a first embodiment of an image forming apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is an enlarged view of a main part thereof.
[0010]
This image forming apparatus is an apparatus that can form a full-color image using a developing device using toner of four colors of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (K).
[0011]
In FIG. 1,
Around the
[0012]
The charging
This electrostatic latent image is developed with toner applied by the developing
In this embodiment, a developing roller 13Y for yellow, a developing roller 13C for cyan, a developing roller 13M for magenta, and a developing roller 13K for black are provided as developing rollers. These developing rollers 13Y, 13C, 13M, and 13K can selectively come into contact with the
The developed toner image is transferred onto an
[0013]
After the transfer, the
[0014]
The upper portion of the
The scooping
[0015]
As clearly shown in FIG. 2, the
That is, the
The scooping
An
[0016]
Since the scooping
Further, in the process in which the accumulated toner T circulates, excess toner that cannot be accommodated in the
[0017]
Further, the surface roughness Rz of the
The
[0018]
The cleaning device as described above is configured as a unit by the
[0019]
The
[0020]
The
The driven
An electrode roller (not shown) is disposed on the
The driven
The driven
The driven
The
[0021]
In the process in which the
[0022]
The operation of the entire image forming apparatus as described above is as follows.
(I) When a print command signal (image formation signal) from a host computer (not shown) (personal computer or the like) is input to the control unit of the image forming apparatus, the
(Ii) The outer peripheral surface of the
(Iii) On the outer peripheral surface of the uniformly charged
(Iv) Only the developing roller 13M for the first color (for example, magenta) is brought into contact with the
(V) A primary transfer voltage having a polarity opposite to the charging polarity of the toner is applied to the
(Vi) After the toner (primary residual toner) remaining on the
(Vii) The operations (ii) to (vi) are repeated as necessary. That is, the second color, the third color, and the fourth color are repeated according to the contents of the print command signal, and the toner images according to the contents of the print command signal are superimposed on the
(Viii) The recording medium P is supplied at a predetermined timing, immediately before or after the leading end of the recording medium P reaches the secondary transfer portion Tr2 (in short, on the
(Ix) When the recording medium P passes through a fixing device (not shown), the toner image is fixed on the recording medium P, and then the recording medium P is discharged out of the apparatus.
(X) After the above operations (i) to (ix) have been completed, if the image forming signal is not input for a predetermined time or the apparatus is turned off, the tension roller is operated to stretch the
[0023]
According to the image forming apparatus as described above, the following effects can be obtained.
(A) The
Further, the
According to this image forming apparatus, the
That is, since the
Accordingly, the paper dust or the like captured by the accumulated toner T is easily moved by the toner T entering the
Further, since the toner T easily enters between the captured paper dust and the
As described above, according to the image forming apparatus of this embodiment, the possibility that the
Further, of the accumulated toner T, excess toner (toner that cannot be accumulated by the
Accordingly, the frequency with which paper dust or the like contacts the
Furthermore, since the
In addition, as a result of the
Furthermore, since the
[0024]
(B) Since the surface roughness Rz of the
(C) Since the
That is, the toner (residual toner) remaining on the
On the other hand, according to this image forming apparatus, since the
Accordingly, the circulation efficiency of the deposited toner T is further improved, the frequency with which paper dust or the like contacts the
[0025]
<Second Embodiment>
FIG. 3 is an enlarged view showing a
This embodiment is different from the first embodiment in that the
Also according to this embodiment, the same effects as those according to the first embodiment can be obtained.
[0026]
<Third Embodiment>
FIG. 4A is an enlarged view showing the
This embodiment differs from the first embodiment in that a
The
The upper portion 40a of the
Also according to this embodiment, the same effects as those according to the first embodiment can be obtained.
Furthermore, since the scooping
If the toner is deposited on the toner reservoir (extended portion) 22b in which the
On the other hand, in this embodiment, since the
Further, since the
[0027]
<Fourth embodiment>
FIG. 4B is an enlarged view showing the
[0028]
This embodiment differs from the first embodiment in that the
The
Also according to this embodiment, the same function and effect as those of the third embodiment can be obtained.
[0029]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately modified within the scope of the gist of the present invention.
For example, in the above embodiment, the case where the image carrier is a photosensitive member has been described. However, the present invention can also be applied to a case where the image carrier is an intermediate transfer member. In the above embodiment, the case where the image carrier (photosensitive member) has a cylindrical shape has been described. However, the present invention can also be applied when the image carrier has a belt shape.
[0030]
【The invention's effect】
According to any of the image forming apparatuses according to
further,
According to the image forming apparatus of the second aspect, toner leakage at the contact portion between the rake sheet and the image carrier is reliably prevented.
According to the image forming apparatus of the third aspect, the risk that the surface of the image carrier and the leading edge of the blade in contact with the image carrier will be further reduced.
According to the image forming apparatus of the fourth aspect, the risk that the surface of the image carrier and the leading edge of the blade in contact with the image carrier will be further reduced.
[0031]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic front sectional view showing a first embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of a main part of the first embodiment, and an operation explanatory diagram.
FIG. 3 is an enlarged view showing a portion of a
4A is an enlarged view showing a
FIGS. 5A and 5B are explanatory diagrams of the prior art.
[Explanation of symbols]
T Toner
10 Photoconductor (image carrier)
21 Cleaning blade
22 Rake sheet
22b Extension part (toner reservoir)
22c Tip
26 cases
40, 41 support member
C Contact part between blade and photoconductor
C1 Contact area between rake sheet and photoconductor
Claims (4)
前記すくいシートの先端部が像担持体表面と間隔を隔てて延設され、この延設部が、前記クリーニングブレードで掻き取られたトナーを前記像担持体の表面に摺接可能に堆積させるトナー溜部を形成していることを特徴とする画像形成装置。An image carrier, which is a rotating body that carries a toner image, and the surface of the image carrier, and the toner remaining on the image carrier after the toner image on the image carrier is transferred is scraped off. An image forming apparatus comprising: a cleaning blade; and a sheet that contacts the image carrier below a contact portion between the image carrier and the cleaning blade and scoops the toner scraped off by the cleaning blade,
The tip of the rake sheet extends at a distance from the surface of the image carrier, and the extended portion deposits toner scraped by the cleaning blade so as to be slidable on the surface of the image carrier. An image forming apparatus having a reservoir.
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