JP3823619B2 - 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。
【0003】
また、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)を備えたものが知られている。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。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、クリーニングブレードで掻き取られたトナーは霧状(パウダークラウド)になって飛散する。このため、従来の装置では、この霧状のトナーによって機内が汚染されてしまうという問題があった。クリーニングブレード等をクリーニング装置のケース内に設けた構成のものであっても、ケースと像担持体との間の隙間から霧状のトナーが漏れ出して、やはり機内が汚染されてしまうという問題があった。
【0005】
また、近年、電子写真技術を用いた画像形成装置においては、高画質化(トナーの小粒径化)、高速化、長寿命化が望まれている。
この要望、特に高画質化(トナーの小粒径化)の要望に応えるには、トナー像転写後に像担持体上に残留したトナーを良好に除去するためにクリーニング性を向上させる必要があり、そのための一つの方策として、像担持体の表面に対するクリーニングブレードの接触圧および/または接触角を増大させることが考えられる。
しかしながら、像担持体の表面に対するクリーニングブレードの接触圧を増大させると、ブレードと像担持体表面との間の摩擦力が大きくなるため、特に接触角を大きくした場合にはブレードが捲れ易くなるという問題が生じる。このブレードの捲れは、像担持体表面における残留トナーが少ない画像パターンを形成したときや、高温高湿環境下において特に生じ易くなる。
【0006】
本発明の目的は、以上のような問題を解決し、トナーによる機内の汚染を極力少なくすることのできると同時に、クリーニングブレードの接触圧および/または接触角を増大させた場合でもブレードの捲れが生じ難い画像形成装置を提供することにある。
【0007】
【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,前記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、クリーニングブレードの先端面の上縁が前記像担持体の表面に接触する画像形成装置であって、
前記クリーニングブレードで掻き取られたトナーを、その上面が前記クリーニングブレードの先端面の下縁と接する位置よりも上方に位置するように堆積させ、かつ、前記像担持体とクリーニングブレードとの接触部およびその直下部にも堆積させる,穴を有しない堆積用部材が設けられており,この堆積用部材は可撓性を有しているとともに、その上縁部が前記クリーニングブレードの背面またはその背面に沿って設けられた支持部材の背面に当接し,かつ,前記堆積用部材は,前記すくいシートに対して,多孔質材料で構成されたスペーサを介して取り付けられていてることを特徴とする。
【0008】
【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る。
クリーニングブレードは、その先端面の上縁が像担持体の表面に接触するので、残留トナーは、前記上縁によって掻き取られることとなる。
そして、この請求項1記載の画像形成装置によれば、前記クリーニングブレードで掻き取られたトナーを、その上面が前記クリーニングブレードの先端面の下縁と接する位置よりも上方に位置するように堆積させ、かつ、前記像担持体とクリーニングブレードとの接触部およびその直下部にも堆積させる堆積用部材が設けられているので、クリーニングブレードの先端面と像担持体の表面とで形成される空間が、前記堆積用部材でクリーニングブレードの先端面の下縁と接する位置よりも上方に上面が位置するように堆積されたトナーによって満たされる(少なくとも閉ざされる)こととなる。
このため、クリーニングブレードの先端面の上縁で掻き取られたトナーは、飛散することなく前記空間内において前記堆積されたトナー上にさらに堆積されることとなる。
したがって、この請求項1記載の画像形成装置によれば、トナーによる機内の汚染を極力少なくすることができる。
また、前記堆積用部材は、前記像担持体とクリーニングブレードとの接触部およびその直下部にもトナーを堆積させるので、この堆積されたトナーの滑剤としての作用によって、以下に説明するようにブレードの捲れが生じ難くなる。
すなわち、ブレードで掻き取られたトナーが像担持体とクリーニングブレードとの接触部およびその直下部に堆積しているので、回転する像担持体と、クリーニングブレードとの接触部には、画像パターンに影響されることなく常にトナーが供給されることとなる。トナーには滑剤としての作用があるため、このトナーの存在によって、ブレードと像担持体表面との間の摩擦力が低下し、結果として、ブレードの接触圧および/または接触角を増大させた場合でもブレードの捲れが生じ難くなる。また同様の理由により、高温高湿環境下においてもブレード捲れが生じ難くなる。
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、トナーによる機内の汚染を極力少なくすることのできると同時に、クリーニングブレードの接触圧および/または接触角を増大させた場合でもブレードの捲れが生じ難くなる。
しかも、クリーニングブレードは、いわゆるスティックスリップなる挙動によってトナーを除去しているが、この請求項1記載の画像形成装置によれば、ブレードと像担持体表面との間の摩擦力が低下することによって、上記挙動が安定し、結果として、クリーニング性能が一層向上することとなる。
【0009】
なお、従来のクリーニング装置として、図7(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の下方に、接触部Cと間隔を隔てて設けたスペースSにトナーを堆積させ、この堆積したトナーによって、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が(特開平1−161288号公報)、この従来のクリーニング装置では、像担持体1とクリーニングブレード3との接触部Cの下方に接触部Cと間隔を隔てて設けたスペースSにトナーが堆積され、上記請求項1記載の発明のようにトナーの上面がクリーニングブレードの先端面の下縁と接する位置よりも上方に位置するようにトナーが堆積されるわけではなく、また、像担持体とクリーニングブレードとの接触部およびその直下部にトナーが堆積されるわけでもないので、請求項1記載の発明による上記作用効果は得られない。
【0010】
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、前記堆積用部材は可撓性を有しているとともに、その上縁部が前記クリーニングブレードの背面またはその背面に沿って設けられた支持部材の背面に当接しているので、さらに次のような作用効果が得られる。
すなわち、堆積用部材の上縁部が前記クリーニングブレードの背面またはその背面に沿って設けられた支持部材の背面に当接しているので、トナーが堆積されるべき空間は略密閉された空間となる。したがって、ブレードで掻き取られたトナーが、堆積される過程で霧状になって飛散したとしても、このトナーは上記空間内においてのみ飛散し、基本的にはこの空間外へ流出することなく、この空間内において堆積されることとなる。
また、前記堆積用部材は可撓性を有しているので、上記空間内にトナーが十分に(上記請求項1における条件を満たすように)堆積した後にさらにトナーが堆積すると、堆積されたトナーのうち余分なトナーが堆積用部材を撓ませてその上部から溢れ出し、その後、堆積用部材が原位置に復帰することとなる。すなわち、堆積用部材は、その可撓性によって上記往復運動を繰り返すこととなり、この往復運動によって堆積用部材が原位置に復帰する際に、堆積されたトナーが圧粉されることとなる。この圧粉作用によって、像担持体とブレードとの接触部およびその直下部に、より確実にトナーが供給されることとなる。したがって、上述したブレードの捲れ抑制作用およびクリーニング性能の向上が、より確実に得られることとなる。
すなわち、この請求項2記載の画像形成装置によれば、トナーによる機内の汚染がより確実に低減される同時に、上述したブレードの捲れ抑制作用およびクリーニング性能の向上が、より確実に得られることとなる。
【0011】
【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はその要部の部分省略拡大図、図3は作用説明図である。
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。
【0012】
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。
【0013】
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。
【0014】
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。
ブレード21は、その上部が、ブレード21の全長に亘って延びる板状のブレードホルダ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)が屈曲しており、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、図3に明示するように、ブレード21の先端面21cの上縁21aが感光体10の表面に接触するようになっている。
【0015】
図3に明示するように、この実施の形態の特徴は、ブレード21で掻き取られたトナーTを、その上面T1がブレード21の先端面21cの下縁21bと接する位置H1よりも上方に位置するように堆積させ、かつ、感光体10とブレード21との接触部Cおよびその直下部Uにも堆積させる堆積用部材23bが設けられている点にある。
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11と、前記すくいシート22と、このすくいシート22に対してスペーサ23aを介して取り付けられた板状の堆積用部材23bとで形成されている。スペーサ23aおよび堆積用部材23bは紙面と直交する方向に伸びており、堆積部23はブレード21の下方全長(紙面と直交する方向において全長)に亘って設けられている。
堆積用部材23bの上端23c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矢印T2で示すように前記受け部24へと溢れ出すようになっている。堆積用部材23bの上端23cの高さは、ブレード21と感光体10との接触部Cと略同一高さまたは高くなるように構成されている。
【0016】
図1、図2に示すように、すくいシート22は、ケース26に固定されており、スペーサ23aの底部はケース26で支持されている。なお、スペーサ23aは、初期時にスペーサ23a上に落下してくるトナーの飛散を抑制することができるように、多孔質材料(例えばスポンジ)で構成することが望ましい。
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
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る。ブレード21は、その先端面21cの上縁21aが像担持体10の表面に接触するので、残留トナーは、前記上縁21aによって掻き取られることとなる。
そして、この実施の形態の画像形成装置によれば、クリーニングブレード21で掻き取られたトナーTを、その上面T1がブレード21の先端面21cの下縁21bと接する位置H1よりも上方に位置するように堆積させ、かつ、像担持体10とブレード21との接触部Cおよびその直下部Uにも堆積させる堆積用部材23bが設けられているので、図3に示すように、ブレード21の先端面21cと像担持体10の表面11とで形成される空間Aが、堆積用部材23bでブレード21の先端面21cの下縁21bと接する位置よりも上方に上面T1が位置するように堆積されたトナーTによって満たされる(少なくとも閉ざされる)こととなる。
このため、ブレード21の先端面21cの上縁21aで掻き取られたトナーは、飛散することなく前記空間A内において、堆積されたトナー上にさらに堆積されることとなる。
したがって、この画像形成装置によれば、トナーによる機内の汚染を極力少なくすることができる。
また、堆積用部材23bは、像担持体10とブレード21との接触部Cおよびその直下部UにもトナーTを堆積させるので、この堆積されたトナーTの滑剤としての作用によって、以下に説明するようにブレード21の捲れが生じ難くなる。
すなわち、ブレード21で掻き取られたトナーTが像担持体10とクリーニングブレード21との接触部Cおよびその直下部Uに堆積しているので、回転する像担持体10と、ブレード21との接触部Cには、画像パターンに影響されることなく常にトナーTが供給されることとなる。トナーには滑剤としての作用があるため、このトナーの存在によって、ブレード21と像担持体10表面との間の摩擦力が低下し、結果として、ブレード21の接触圧および/または接触角を増大させた場合でもブレード21の捲れが生じ難くなる。また同様の理由により、高温高湿環境下においてもブレード捲れが生じ難くなる。
すなわち、この実施の形態の画像形成装置によれば、クリーニングブレード21の接触圧および/または接触角を増大させた場合でもブレード21の捲れが生じ難くなる。
以上のように、この実施の形態の画像形成装置によれば、トナーによる機内の汚染を極力少なくすることのできると同時に、クリーニングブレード21の接触圧および/または接触角を増大させた場合でもブレード21の捲れが生じ難くなる。
しかも、クリーニングブレード21は、いわゆるスティックスリップなる挙動によってトナーを除去しているが、この実施の形態の画像形成装置によれば、ブレード21と像担持体10表面との間の摩擦力が低下することによって、上記挙動が安定し、結果として、クリーニング性能が一層向上することとなる。
【0023】
なお、画像形成装置の使用初期(例えばユーザーに提供されて使用が開始された際)においては、堆積用部材23bでトナーが堆積されるまでに、短時間であるとはいえ多少の時間がかかることとなるが、通常、この種画像形成装置においては、使用初期におけるブレード捲れを防止するために、ブレードの表面にポリフッ化ビニリデン等の滑剤が塗布されているので、トナーが堆積されるまでの使用初期においてもブレード捲れが生じるということはない。
【0024】
(b)この実施の形態の画像形成装置によれば、中間転写体36およびその二次残留トナーを除去するクリーニング手段38を備えているので、次のような作用効果が得られる。
仮に、中間転写体36を設けることなく、感光体10上に形成されたトナー像を用紙等の記録媒体Pに直接転写させる構成にしたとすると、転写部(Tr1参照)において用紙等から感光体10表面に付着した紙粉等の異物が、残留トナーとともにブレード21によって掻き取られることとなる。したがって、ブレード21で掻き取られたトナーが感光体10とブレード21との接触部Cおよびその直下部Uに堆積される構成にしたとすると、トナーとともに紙粉等の異物も堆積されることとなり、この紙粉等によって感光体10表面あるいはブレード21が削られてしまうおそれがある。
これに対し、この実施の形態の画像形成装置によれば、中間転写体36およびその二次残留トナーを除去するクリーニング手段38を備えているので、二次転写部Tr2において用紙等から中間転写体36に付着した紙粉等が、クリーニング手段38によって二次残留トナーとともに除去されることとなる。すなわち、この実施の形態の画像形成装置において、感光体10に対して一次転写部Tr1において接触するのは、紙粉等が除去されてきれいになった状態の中間転写体36であるため、ブレード21で掻き取られたトナー(一次残留トナー)が感光体10とブレード21との接触部Cおよびその直下部Uに常時堆積される構成であるにもかかわらず、一次残留トナーとともに紙粉等の異物が堆積されてしまうという事態が生じなくなる(仮に異物が堆積されるとしても、その量は極めて少量となる)。
したがって、ブレード21で掻き取られたトナー(一次残留トナー)Tが感光体10とブレード21との接触部Cおよびその直下部Uに常時堆積される構成であるにもかかわらず、感光体10表面あるいはブレード21が紙粉等によって削られてしまうというおそれがなくなる。
【0025】
<第2の実施の形態>
図4は本発明に係る画像形成装置の第2の実施の形態の要部を示す部分省略拡大図である。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。
【0026】
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に対して略「く」の字型に屈曲形成された板状の堆積用部材23bが一体的に設けられている点にあり、その他の点に変わりはない。
この実施の形態における堆積用部材23bは、その下部23b1が、すくいシート22の下部22aに対して接着層(例えば接着剤)29aで一体的に設けられており、これらすくいシート22および堆積用部材23bが、前記接着層29aよりも短い(図4の上下方向(像担持体10の回転方向)において短い)接着層29bでケース26の取付面26bに固着されている。ケース26に対する接着層29bが、すくいシート22と堆積用部材23bとを固着している接着層29aよりも短く構成されていることで、すくいシート22と堆積用部材23bとの固着部のうちの一部H3部分は、ケース26によってはバックアップされていない部分となる。このH3部分は、すくいシート22が感光体10と接触して感光体10の回転に応じて微振動した際、その振動を堆積用部材23bに伝達する振動伝達部を形成する。すなわち、すくいシート22の微振動は、振動伝達部H3を通じて堆積用部材23bにも伝達され、堆積用部材23bも微振動することとなる。
したがって、この実施の形態によれば、上記第1の実施の形態による作用効果に加えてさらに次のような作用効果が得られる。
すなわち、堆積用部材23bがすくいシート22とともに微振動することとなるため、堆積用部材23bの作用で堆積されたトナーTは、堆積用部材23bの微振動および像担持体10の微振動によってその上面T1が略平滑に均されることとなる。
したがって、上述した空間Aが、堆積されるトナーTによってより速やかに満たされることとなり、結果として、トナーによる機内の汚染をより一層少なくすることができることとなる。
なお、ブレード21も像担持体10と接触していることによって微振動し、また前述した第1の実施の形態における堆積用部材23bもある程度は微振動するので、上記第1の実施の形態のものにおいても、堆積されたトナーTの上面T1のある程度の平滑作用は得られる。
【0027】
<第3の実施の形態>
図5は本発明に係る画像形成装置の第3の実施の形態の要部を示す部分省略拡大図である。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、堆積用部材23bが可撓性を有しているとともに、その上縁部(上端)23cがクリーニングブレード21の背面21dに当接している点にあり、その他の点に変わりはない。
【0029】
この実施の形態によっても上記第1の実施の形態と同様な作用効果が得られ、さらに、次のような作用効果が得られる。
すなわち、堆積用部材23bの上縁部23cがクリーニングブレード21の背面21dに当接しているので、トナーが堆積されるべき空間(堆積部23)は、ブレード21と、堆積用部材23bと、感光体10表面とで略密閉された空間となる。したがって、ブレード21で掻き取られたトナーTが、堆積される過程で霧状になって飛散したとしても、このトナーは上記空間(堆積部23)内においてのみ飛散し、基本的にはこの空間23外へ流出することなく、この空間23内において堆積されることとなる。
また、堆積用部材23bは可撓性を有しているので、上記空間23内にトナーが十分に(上記第1の実施の形態で図3を参照して説明したようにトナーの上面T1がブレード21の先端面21cの下縁21bと接する位置H1よりも上方に位置するように、かつ、像担持体10とブレード21との接触部Cおよびその直下部Uにも堆積するように)堆積した後にさらにトナーが堆積すると、堆積されたトナーのうち余分なトナーが図5に仮想線で示すように堆積用部材23bを撓ませてその上部から溢れ出し、その後、堆積用部材23bが図5に実線で示すように原位置に復帰することとなる。すなわち、堆積用部材23bは、その可撓性によって上記往復運動を繰り返すこととなり、この往復運動によって堆積用部材23bが原位置に復帰する際に、堆積されたトナーTが圧粉されることとなる。この圧粉作用によって、像担持体10とブレード21との接触部Cおよびその直下部Uに、より確実にトナーが供給されることとなる。したがって、上述したブレードの捲れ抑制作用およびクリーニング性能の向上が、より確実に得られることとなる。
【0030】
すなわち、この第3の実施の形態の画像形成装置によれば、トナーによる機内の汚染がより確実に低減される同時に、上述したブレード21の捲れ抑制作用およびクリーニング性能の向上が、より確実に得られることとなる。
【0031】
<第4の実施の形態>
図6は本発明に係る画像形成装置の第4の実施の形態の要部を示す部分省略拡大図である。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。
【0032】
この実施の形態が上記第1の実施の形態と異なる点は、堆積用部材23bが可撓性を有しているとともに、その上縁部(上端)23cがクリーニングブレード21の背面21dに沿って設けられた支持部材であるブレードホルダ27の背面27dに当接している点にあり、その他の点に変わりはない。
すなわち、この実施の形態が上記第3の実施の形態と異なる点は、堆積用部材23bの上縁部(上端)23cをクリーニングブレード21の背面21dに当接させる代わりに、クリーニングブレード21の背面21dに沿って設けられた支持部材であるブレードホルダ27の背面27dに当接させた点にあり、その他の点に変わりはない。
したがって、この実施の形態によっても上記第3の実施の形態と同様な作用効果が得られる。
【0033】
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。
なお、図1〜図3の各図において、部材の形状が多少異なっているが、いずれの形状も採用し得る。
【0034】
【発明の効果】
請求項1,2記載のいずれの画像形成装置によっても、トナーによる機内の汚染を極力少なくすることのできると同時に、クリーニングブレードの接触圧および/または接触角を増大させた場合でもブレードの捲れが生じ難くなる。しかも、クリーニング性能が一層向上することとなる。
さらに、請求項2記載の画像形成装置によれば、トナーによる機内の汚染がより確実に低減される同時に、上述したブレードの捲れ抑制作用およびクリーニング性能の向上が、より確実に得られることとなる。
【0035】
【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】同じく要部の部分省略拡大図。
【図3】作用説明図。
【図4】本発明に係る画像形成装置の第2の実施の形態の要部を示す部分省略拡大図。
【図5】本発明に係る画像形成装置の第3の実施の形態の要部を示す部分省略拡大図。
【図6】本発明に係る画像形成装置の第4の実施の形態の要部を示す部分省略拡大図。
【図7】(a)(b)は従来技術の説明図。
【符号の説明】
T トナー
T1 上面
10 感光体(像担持体)
11 表面
21 クリーニングブレード
21a 上縁
21b 下縁
21c 先端面
21d 背面
23b 堆積用部材
23c 上縁部
27 ブレードホルダ(支持部材)
27d 背面
C 接触部
U 直下部[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).
[0003]
Further, as a 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, there is known one provided with an intermediate transfer member (an example of an image carrier) that further transfers (secondary transfer) to a recording medium. The intermediate transfer member is also provided with a cleaning blade that scrapes off and removes toner remaining on the surface after the toner image is transferred (residual toner).
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Generally, the toner scraped off by the cleaning blade is sprayed in the form of a mist (powder cloud). For this reason, the conventional apparatus has a problem that the inside of the apparatus is contaminated by the mist-like toner. Even when the cleaning blade or the like is provided in the case of the cleaning device, there is a problem in that the mist-like toner leaks from the gap between the case and the image carrier, and the inside of the machine is still contaminated. there were.
[0005]
In recent years, image forming apparatuses using electrophotographic technology have been desired to have high image quality (small toner particle size), high speed, and long life.
In order to meet this demand, particularly the demand for higher image quality (smaller toner particle size), it is necessary to improve the cleaning property in order to satisfactorily remove the toner remaining on the image carrier after the toner image transfer. As one measure for that, it is conceivable to increase the contact pressure and / or contact angle of the cleaning blade with respect to the surface of the image carrier.
However, increasing the contact pressure of the cleaning blade to the surface of the image carrier increases the frictional force between the blade and the surface of the image carrier, so that the blade tends to bend particularly when the contact angle is increased. Problems arise. This blade curl is particularly likely to occur when an image pattern with little residual toner on the surface of the image carrier is formed, or in a high temperature and high humidity environment.
[0006]
The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to reduce the contamination inside the apparatus by toner as much as possible. At the same time, even when the contact pressure and / or contact angle of the cleaning blade is increased, the blade is swollen. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that is unlikely to occur.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to
The toner scraped off by the cleaning blade is deposited such that the upper surface thereof is located above the position where the upper surface is in contact with the lower edge of the cleaning blade, and the contact portion between the image carrier and the cleaning blade And a depositing member that does not have a hole, and is deposited on the bottom of the cleaning blade. The deposition member has flexibility, and its upper edge portion is the back surface of the cleaning blade or the back surface thereof. And the deposition member is attached to the scooping sheet via a spacer made of a porous material .
[0008]
[Function and effect]
According to the image forming apparatus of
Since the upper edge of the cleaning blade comes into contact with the surface of the image carrier, the residual toner is scraped off by the upper edge.
According to the image forming apparatus of
For this reason, the toner scraped off at the upper edge of the front end surface of the cleaning blade is further deposited on the deposited toner in the space without scattering.
Therefore, according to the image forming apparatus of the first aspect, the contamination in the apparatus by the toner can be reduced as much as possible.
In addition, since the depositing member deposits toner also on the contact portion between the image carrier and the cleaning blade and directly below the contact portion, the action of the deposited toner as a lubricant causes the blade to be described below. It ’s hard to get drowning.
That is, since the toner scraped off by the blade is deposited on the contact portion between the image carrier and the cleaning blade and directly below the contact portion, the image pattern is not formed on the contact portion between the rotating image carrier and the cleaning blade. The toner is always supplied without being affected. Since the toner acts as a lubricant, the presence of the toner reduces the frictional force between the blade and the surface of the image carrier, resulting in an increase in the contact pressure and / or contact angle of the blade. However, it is difficult for the blade to sag. For the same reason, the blades are less likely to be swollen even in a high temperature and high humidity environment.
As described above, according to the image forming apparatus of the first aspect, it is possible to reduce the contamination in the apparatus by the toner as much as possible, and at the same time, even when the contact pressure and / or the contact angle of the cleaning blade is increased. It ’s hard to get drowning.
In addition, although the cleaning blade removes the toner by a so-called stick-slip behavior, according to the image forming apparatus of
[0009]
As a conventional cleaning device, as shown in FIG. 7 (a) or (b), the contact portion C and the space below the contact portion C between the
[0010]
According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the deposition member has flexibility, and an upper edge thereof is the back surface of the cleaning blade or the back surface thereof. Further, the following operational effects can be obtained.
That is, since the upper edge portion of the deposition member is in contact with the back surface of the cleaning blade or the back surface of the support member provided along the back surface, the space in which the toner is deposited is a substantially sealed space. . Therefore, even if the toner scraped off by the blade is mist-like and scattered in the process of being deposited, the toner is scattered only in the space and basically does not flow out of the space. It will be deposited in this space.
Further, since the depositing member has flexibility, if the toner further accumulates in the space (so as to satisfy the condition in claim 1), the accumulated toner is accumulated. Among them, excess toner deflects the depositing member and overflows from the upper portion thereof, and then the depositing member returns to the original position. That is, the depositing member repeats the reciprocating motion due to its flexibility, and the deposited toner is compressed when the depositing member returns to the original position by the reciprocating motion. By this dusting action, the toner is more reliably supplied to the contact portion between the image carrier and the blade and directly below the contact portion. Therefore, the above-described blade curling suppressing action and improvement in cleaning performance can be obtained more reliably.
That is, according to the image forming apparatus of the second aspect, the contamination in the apparatus by the toner is more reliably reduced, and at the same time, the above-described blade curling suppression action and the improvement of the cleaning performance can be more reliably obtained. Become.
[0011]
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, FIG. 2 is a partially omitted enlarged view of an essential part thereof, and FIG.
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).
[0012]
In FIG. 1,
Around the
[0013]
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
[0014]
After the transfer, the
The upper portion of the
[0015]
As clearly shown in FIG. 3, the feature of this embodiment is that the toner T scraped by the
That is, the depositing
An
[0016]
As shown in FIGS. 1 and 2, the
[0017]
The cleaning device as described above is configured as a unit by the
[0018]
The
[0019]
The
The driven
An electrode roller (not shown) is disposed on the
The driven
The driven
The driven
The
[0020]
In the process in which the
[0021]
The operation of the entire image forming apparatus as described above is as follows.
(I) When a print command signal (image forming signal) from a host computer or the like (not shown) 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
[0022]
According to the image forming apparatus as described above, the following effects can be obtained.
(A) The
According to the image forming apparatus of this embodiment, the toner T scraped off by the
For this reason, the toner scraped off by the
Therefore, according to this image forming apparatus, contamination inside the apparatus by toner can be reduced as much as possible.
Further, since the depositing
That is, since the toner T scraped off by the
That is, according to the image forming apparatus of this embodiment, even when the contact pressure and / or the contact angle of the
As described above, according to the image forming apparatus of this embodiment, it is possible to reduce the contamination in the apparatus by toner as much as possible, and at the same time, even when the contact pressure and / or contact angle of the
Moreover, the
[0023]
In the initial use of the image forming apparatus (for example, when the use is started after being provided to the user), it takes some time to deposit toner on the
[0024]
(B) According to the image forming apparatus of this embodiment, since the
If it is assumed that the toner image formed on the
On the other hand, according to the image forming apparatus of this embodiment, since the
Therefore, the surface of the
[0025]
<Second Embodiment>
FIG. 4 is a partially omitted enlarged view showing a main part of the second embodiment of the image forming apparatus according to the present invention. In the figure, the same or corresponding parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
[0026]
This embodiment is different from the first embodiment in that a plate-
The lower part 23b1 of the
Therefore, according to this embodiment, in addition to the operation and effect of the first embodiment, the following operation and effect can be obtained.
That is, since the
Therefore, the above-described space A is more quickly filled with the deposited toner T, and as a result, the contamination inside the apparatus by the toner can be further reduced.
The
[0027]
<Third Embodiment>
FIG. 5 is a partially omitted enlarged view showing the main part of the third embodiment of the image forming apparatus according to the present invention. In the figure, the same or corresponding parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
[0028]
This embodiment differs from the first embodiment in that the
[0029]
Also according to this embodiment, the same operation and effect as the first embodiment can be obtained, and the following operation and effect can be obtained.
That is, since the
Further, since the
[0030]
That is, according to the image forming apparatus of the third embodiment, the contamination in the apparatus by the toner is more reliably reduced, and at the same time, the above-described
[0031]
<Fourth embodiment>
FIG. 6 is a partially omitted enlarged view showing the main part of the fourth embodiment of the image forming apparatus according to the present invention. In the figure, the same or corresponding parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
[0032]
This embodiment differs from the first embodiment in that the
That is, this embodiment differs from the third embodiment in that instead of bringing the upper edge (upper end) 23c of the
Therefore, this embodiment can provide the same effects as those of the third embodiment.
[0033]
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.
In addition, in each figure of FIGS. 1-3, although the shape of a member differs somewhat, any shape can be employ | adopted.
[0034]
【The invention's effect】
The image forming apparatus according to any one of
Furthermore, according to the image forming apparatus of the second aspect, the contamination in the apparatus by the toner is more reliably reduced, and at the same time, the above-described blade curling suppression action and the improvement of the cleaning performance can be more reliably obtained. .
[0035]
[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 a partially omitted enlarged view of the main part.
FIG. 3 is an operation explanatory diagram.
FIG. 4 is a partially omitted enlarged view showing a main part of a second embodiment of the image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 5 is a partially omitted enlarged view showing a main part of a third embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 6 is a partially omitted enlarged view showing a main part of a fourth embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.
7A and 7B are explanatory diagrams of the prior art.
[Explanation of symbols]
T toner T1
11
27d Rear C Contact portion U Directly below
Claims (1)
前記クリーニングブレードで掻き取られたトナーを、その上面が前記クリーニングブレードの先端面の下縁と接する位置よりも上方に位置するように堆積させ、かつ、前記像担持体とクリーニングブレードとの接触部およびその直下部にも堆積させる,穴を有しない堆積用部材が設けられており,この堆積用部材は可撓性を有しているとともに、その上縁部が前記クリーニングブレードの背面またはその背面に沿って設けられた支持部材の背面に当接し,かつ,前記堆積用部材は,前記すくいシートに対して,多孔質材料で構成されたスペーサを介して取り付けられていて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. A cleaning blade; and a sheet that contacts the image carrier below the contact portion between the image carrier and the cleaning blade and scoops off the toner scraped off by the cleaning blade. An image forming apparatus in which an edge contacts the surface of the image carrier,
The toner scraped off by the cleaning blade is deposited so that the upper surface thereof is located above the position where the upper surface of the cleaning blade contacts the lower edge of the cleaning blade, and the contact portion between the image carrier and the cleaning blade And a depositing member that does not have a hole and is also deposited directly below it , the depositing member is flexible, and its upper edge is the rear surface of the cleaning blade or the rear surface thereof. And the deposition member is attached to the rake sheet via a spacer made of a porous material. The image is characterized in that: Forming equipment.
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