JP4973017B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、記録媒体上の現像像を定着することによりその記録媒体上に定着像からなる画像を形成する画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus that forms an image composed of a fixed image on a recording medium by fixing a developed image on the recording medium.
従来、プリンタやコピー機を中心とする画像形成装置が広く普及しており、このような画像形成装置を構成する様々な要素に関する技術も広く普及している。画像形成装置の中でも電子写真方式を採用している画像形成装置では、感光体ドラムをはじめとする感光体
の上に周囲の電位とは電位が異なる静電潜像を形成することによって印刷したいパターンの形成が行われることが多く、このようにして形成された静電潜像は、トナーを含む現像剤で現像された後、記録媒体上に転写され、その後定着される。一方、転写後の感光体の表面には、転写されずに残ってしまった残留トナーが付着していることがあり、電子写真方式の画像形成装置では、次の画像形成プロセスに備えてこうした残留トナーを除去するためのクリーニング手段が備えられていることが多い。クリーニングの方式としては、クリーニングブレードと呼ばれるゴム製のエッジを感光体に圧接して残留トナーを擦り落とすブレードクリーニング方式(例えば、特許文献1参照)や、ブラシを回転させて感光体から残留トナーを払い落とすファーブラシクリーニング方式(例えば、特許文献2参照)などが知られている。特にクリーニングブレードを用いたブレードクリーニング方式は、簡単な機構で残留トナーの除去が行われるため、クリーニング手段を設けることによるコストの削減やクリーニング手段の小型化が実現され、望ましい性質を備えている。
ブレードクリーニング方式では、クリーニングブレードが感光体と常時圧接しているため、クリーニングブレードと感光体との間の摩擦が大きい。この摩擦は残留トナーが潤滑剤として機能することで、ある程度緩和されるが、トナーの画像に対する載り量が低い画像形成を長時間行う場合など、残留トナーが少ない画像形成時には、この摩擦のために、クリーニングブレードの温度が上昇する。クリーニングブレードはゴム製であることが多く、高温状態では反発弾性が低下して変形しやすくなる。変形しやすくなったクリーニングブレードでは、感光体と圧接している部分が変形と回復を繰り返していわゆるスティックスリップが起きるようになり、このスティックスリップに伴い、クリーニングブレードが感光体を叩いて騒音(いわゆるブレード鳴き)が発生する。 In the blade cleaning method, since the cleaning blade is always in pressure contact with the photoconductor, the friction between the cleaning blade and the photoconductor is large. This friction is alleviated to some extent by the residual toner functioning as a lubricant. However, when the image is formed with a small amount of residual toner, such as when forming an image with a low amount of toner applied to the image for a long time, this friction causes this friction. The temperature of the cleaning blade rises. The cleaning blade is often made of rubber, and rebound resilience is reduced at high temperatures and is easily deformed. In the cleaning blade that is easily deformed, the portion that is in pressure contact with the photoconductor is repeatedly deformed and recovered, so that a so-called stick slip occurs. Blade squeal) occurs.
本発明は、上記事情に鑑み、ブレード鳴きを低減する画像形成装置を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus that reduces blade noise.
上記目的を達成するための本発明の画像形成装置は、
像保持体上に現像像を形成し、該現像像を上記像保持体から記録媒体上に転写し、該記録媒体上の現像像を定着することにより該記録媒体上に定着像からなる画像を形成する画像形成装置において、
上記像保持体に当接するクリーニングブレードと、
上記クリーニングブレードの振動を、直接あるいは間接に検知する振動検知部と、
上記振動検知部が振動を検知した場合に上記クリーニングブレードを冷却する冷却部とを備えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, an image forming apparatus of the present invention comprises:
A developed image is formed on the image carrier, the developed image is transferred from the image carrier to a recording medium, and the developed image on the recording medium is fixed, whereby an image composed of a fixed image is formed on the recording medium. In the image forming apparatus to be formed,
A cleaning blade in contact with the image carrier;
A vibration detection unit that directly or indirectly detects the vibration of the cleaning blade;
And a cooling unit that cools the cleaning blade when the vibration detecting unit detects vibration.
本発明の画像形成装置は、温度上昇に伴いクリーニングブレードがスティックスリップを起こして振動するようになると、クリーニングブレードを冷却してその温度を下げる。この結果、クリーニングブレードが変形しにくくなり、クリーニングブレードのスティックスリップが抑制され、ブレード鳴きが低減する。 The image forming apparatus of the present invention cools the cleaning blade to lower its temperature when the cleaning blade vibrates due to stick slip as the temperature rises. As a result, the cleaning blade is hardly deformed, sticking slip of the cleaning blade is suppressed, and blade noise is reduced.
また、本発明の画像形成装置においては、「上記クリーニングブレードは、25℃における反発弾性率が20%〜80%の範囲内に属し、25℃におけるヤング率が70MPa〜90MPaの範囲内に属する弾性体を材料としてなるものであり、上記振動検知部が、150Hz〜300Hzの領域に属する周波数の振動を検知するものである」という形態が採用可能である。 In the image forming apparatus of the present invention, “the cleaning blade has a resilience elastic modulus at 25 ° C. in the range of 20% to 80% and a Young's modulus at 25 ° C. in the range of 70 MPa to 90 MPa. It is possible to adopt a form in which the body is used as a material, and the vibration detection unit detects vibrations having a frequency belonging to the region of 150 Hz to 300 Hz.
クリーニングブレードは、像保持体に圧接して残留トナーを擦り落とす上で適度な弾性を有することが必要となり、このような条件を満たす材料として、25℃における反発弾性率が20%〜80%の範囲内に属し、25℃におけるヤング率が70MPa〜90MPaの範囲内に属する弾性体が用いられることが多い。こうした弾性体でできたクリーニングブレードが、スティックスリップにより振動する際の周波数は、150Hz〜300Hzの領域の周波数となるため、このタイプのクリーニングブレードが採用された画像形成装置では、この領域の周波数の振動を検知することによりスティックスリップの発生が検出される。 The cleaning blade is required to have an appropriate elasticity when pressed against the image carrier and scrapes off the residual toner. As a material satisfying such a condition, the resilience elastic modulus at 25 ° C. is 20% to 80%. An elastic body belonging to the range and having a Young's modulus at 25 ° C. in the range of 70 MPa to 90 MPa is often used. Since the frequency at which the cleaning blade made of such an elastic body vibrates due to stick-slip becomes a frequency in the region of 150 Hz to 300 Hz, the image forming apparatus employing this type of cleaning blade has a frequency in this region. Generation of stick-slip is detected by detecting vibration.
また、本発明の画像形成装置において、「上記冷却部は、上記クリーニングブレードに当接したペルチェ素子を有し、該ペルチェ素子で該クリーニングブレードを冷却するものである」という形態は好ましい形態である。 Further, in the image forming apparatus of the present invention, “the cooling section has a Peltier element that is in contact with the cleaning blade, and the cleaning blade is cooled by the Peltier element” is a preferable form. .
ペルチェ素子は、電流を流すだけでクリーニングブレードの熱を吸収することができ、クリーニングブレードを冷却するのが容易である。 The Peltier element can absorb the heat of the cleaning blade only by passing an electric current, and it is easy to cool the cleaning blade.
また、本発明の画像形成装置において、「上記クリーニングブレードに当接した、該クリーニングブレードの温度分布を均す熱伝導部材を備えた」という形態は好ましい形態である。 Further, in the image forming apparatus of the present invention, a form of “having a heat conduction member that contacts the cleaning blade and equalizes the temperature distribution of the cleaning blade” is a preferable form.
クリーニングブレード全体の中でも像保持体に圧接した部分に近い部分ほど摩擦の影響で高温になりやすいが、上記の熱伝導部材の存在により、クリーニングブレードに発生した熱が拡散して急激な温度上昇が緩和される。 Of the entire cleaning blade, the portion closer to the image carrier is more likely to become hot due to the effect of friction, but due to the presence of the heat conduction member, the heat generated in the cleaning blade diffuses and the temperature rises rapidly. Alleviated.
また、本発明の画像形成装置において、「上記クリーニングブレードの温度を、直接あるいは間接に検知する温度検知部を備え、上記冷却部は、上記クリーニングブレードを冷却する場合であっても、上記温度検知部の検知結果が所定の低温状態を示した場合には、該クリーニングブレードの冷却を停止するものである」という形態は好ましい形態である。 In the image forming apparatus of the present invention, “the temperature detection unit that directly or indirectly detects the temperature of the cleaning blade is provided, and the cooling unit is configured to detect the temperature even when the cleaning blade is cooled. When the detection result of the part shows a predetermined low temperature state, the cooling blade is stopped cooling "is a preferable mode.
ここで、「所定の低温状態」とは、温度が所定の閾値温度以下となった状態や、あるいは、温度が所定の閾値温度以下となった状態が、所定時間以上継続した状態など、クリーニングブレードの温度が低くなった状態を意味する。 Here, the “predetermined low temperature state” means that the cleaning blade is in a state where the temperature is equal to or lower than the predetermined threshold temperature, or a state where the temperature is equal to or lower than the predetermined threshold temperature for a predetermined time or longer. This means that the temperature of is low.
クリーニングブレードの温度が下がり過ぎると空気中の水分がクリーニングブレード上で凝結し、像保持体にまでその水分が到達して転写不良等の問題が生じる場合がある。クリーニングブレードが所定の低温状態となったことが検知されると、冷却部によるクリーニングブレードの冷却を停止することにより過剰な冷却が回避される。 If the temperature of the cleaning blade is too low, moisture in the air condenses on the cleaning blade and the moisture reaches the image holding member, which may cause problems such as transfer defects. When it is detected that the cleaning blade is in a predetermined low temperature state, excessive cooling is avoided by stopping cooling of the cleaning blade by the cooling unit.
本発明によれば、ブレード鳴きが低減される。 According to the present invention, blade squeal is reduced.
以下、本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
図1は、本実施形態の画像形成装置の全体構成図である。 FIG. 1 is an overall configuration diagram of an image forming apparatus according to the present exemplary embodiment.
本実施形態の画像形成装置は、片面出力用のカラープリンタである。 The image forming apparatus of this embodiment is a color printer for single-sided output.
この画像形成装置1000には、電子写真方式用の積層型の感光体61Y,61M,61C,61K、各感光体を帯電する帯電器65Y,65M,65C,65K、帯電された各感光体上にレーザ光の照射によりブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各色についての静電潜像を形成する露光部7、各感光体上の静電潜像を各色のトナーを含む現像剤で現像して各色のトナー像を形成する現像器64K,64C,64M,64Yが備えられている。ここで、各色のトナー像が、本発明にいう現像像の一例に相当する。また、この画像形成装置1000には、各感光体上で形成された各色のトナー像の転写を受けてトナー像を運搬する中間転写ベルト5、中間転写ベルト5への各色のトナー像の1次転写が行われる1次転写ロール50K,50C,50M,50Y、用紙への2次転写が行われる2次転写ロール対9、トナー像の定着を行う定着器10、4つの現像器にそれぞれの色成分のトナーをそれぞれ補給する、4つのトナーカートリッジ4K,4C,4M,4Y、用紙を蓄えるトレイ1も備えられている。ここで、中間転写ベルト5は、駆動ロール5aから駆動力を受けながら2次転写ロール9bと駆動ロール5aとに張架された状態で図の矢印A方向に循環移動する。
The
次に、この画像形成装置1000における画像形成の動作について説明する。
Next, an image forming operation in the
4つの感光体61Y,61M,61C,61Kは、帯電器65Y,65M,65C,65Kによりそれぞれ帯電され、さらに露光部7から照射されるレーザ光を受けて各感光体上に静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、現像器64K,64C,64M,64Yによってそれぞれの色のトナーで現像されてトナー像が形成される。このようにして形成された各色のトナー像は、各色に対応した1次転写ロール50K,50C,50M,50Yにおいて、中間転写ベルト5上に、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の順に順次転写されて重ね合わされていき、多色のトナー像が形成される。そして、この多色のトナー像は、中間転写ベルト5により2次転写ロール対9まで運搬されていく。一方、このような多色のトナー像の形成と呼応して、用紙がトレイ1から取り出されて搬送ロール3によって搬送され、さらにレジロール対8によって位置を整えられる。そして、2次転写ロール対9によって、上述の多色のトナー像が、搬送されてきた用紙に転写され、さらに定着器10によって多色のトナー像が用紙上に定着される。定着処理後、多色のトナー像を有する用紙は、送出ロール対13を通過して、排紙トレイ2に排出される。
The four
以上が、この画像形成装置1000における画像形成の動作についての説明である。以上の画像形成が行われた後には、感光体61Y,61M,61C,61Kの上に1次転写されずに残留したトナーが存在している。この残留トナーを除去するため、各感光体には、それぞれの感光体と圧接するクリーニングブレードが設けられている。以下では、シアンのトナー像が形成される感光体61Cを例にとって、この残留トナーの除去について説明する。
The above is the description of the image forming operation in the
図2は、図1に示す、シアンのトナー像が形成される感光体の周辺の様子を表した図である。 FIG. 2 is a diagram showing the state of the periphery of the photoreceptor on which the cyan toner image shown in FIG. 1 is formed.
シアンのトナー像が形成された感光体61Cは、そのシアンのトナー像を保持しながら図のB方向に回転し、1次転写ロール50Cの位置で、そのシアンのトナー像が感光体61Cから中間転写ベルト5に1次転写される。このとき感光体61C
には、シアンの残留トナー107Cが存在しているが、この残留トナー107Cは、1次転写ロール50Cの位置より下流側に設けられたクリーニングブレード100Cによって感光体61Cから擦り落とされる。このクリーニングブレード100Cは、25℃における反発弾性率(JIS K6400−3:2004に準拠)が50%であり、25℃におけるヤング率が80MPaのウレタンゴムを材料としている。
The
In this case, cyan
なお、本発明の画像形成装置で用いられるクリーニングブレードは、上記の材質のウレタンゴムに限定されないが、25℃における反発弾性率が20%〜80%の範囲内に属し、25℃におけるヤング率が70MPa〜90MPaの範囲内に属する弾性体を材料とするクリーニングブレードであることが、残留トナーを適切に擦り落とす上で好ましい。 The cleaning blade used in the image forming apparatus of the present invention is not limited to the urethane rubber of the above material, but the rebound resilience at 25 ° C. belongs to the range of 20% to 80%, and the Young's modulus at 25 ° C. A cleaning blade made of an elastic body belonging to a range of 70 MPa to 90 MPa is preferable in terms of appropriately scraping off residual toner.
残留トナー107Cが擦り落とされる位置の下側には、周面に複数の開口部を備えたロール状の部材であって、そのロール軸を中心として回転する残留トナー搬送部が設けられており、擦り落とされた残留トナー107Cは、残留トナー搬送部105Cの上に落下して、その開口部に入り込んだ状態で所定の残留トナー蓄え位置まで搬送される。また、残留トナー107Cが感光体61Cから擦り落とされる際に周囲に残留トナー107Cが飛び散ることを防止するため、残留トナー107Cが擦り落とされるクリーニングブレード100Cの周辺は筐体106Cによって囲まれている。
Below the position where the
一般に、クリーニングブレードは感光体と常時圧接しているため、クリーニングブレードと感光体との間の摩擦が大きい。この摩擦は、残留トナーが潤滑剤として機能することによりある程度緩和されるが、濃度が低い画像の形成を長時間行う場合など、残留トナーが少ない画像形成時には、この摩擦のためにクリーニングブレードの温度が上昇し、この結果、クリーニングブレードの反発弾性が低下して変形しやすくなる。特に、図1に示す本実施形態の画像形成装置1000のようなタンデム型のカラーの画像形成装置では、モノクロ画像(ブラックのトナー像からなる画像)の出力の際にも、シアン、マゼンタ、イエローの各色のトナー像が形成される感光体は、モノクロ画像形成の際の中間転写ベルトの動きとともに回転するため、潤滑剤として機能する残留トナーが不足し、クリーニングブレードが熱で変形しやすくなる。変形しやすくなったクリーニングブレードでは、感光体と圧接している部分が変形と回復を繰り返していわゆるスティックスリップを起こすようになり、このスティックスリップに伴い、クリーニングブレードが感光体を叩いて騒音(いわゆるブレード鳴き)が発生する。
Generally, since the cleaning blade is always in pressure contact with the photoconductor, the friction between the cleaning blade and the photoconductor is large. This friction is alleviated to some extent by the residual toner functioning as a lubricant. However, when forming an image with a low density for a long time, such as when an image with low residual toner is formed, this friction causes the temperature of the cleaning blade. As a result, the rebound resilience of the cleaning blade is lowered, and the cleaning blade is easily deformed. In particular, in a tandem type color image forming apparatus such as the
図1に示す画像形成装置1000では、このようなブレード鳴きを低減するための工夫が備えられている。以下では、この工夫について説明する。
The
クリーニングブレード100Cは、残留トナー搬送部105C側を向いた面が支持部材104Cに張り付けられて支えられており、この支持部材104Cの下側に、支持部材104Cの振動を介してクリーニングブレード100Cの振動を検知する振動検知部101Cが設けられている。また、クリーニングブレード100Cの、感光体61C側を向いた面には、クリーニングブレード100Cの温度を検知する温度検知部103Cと、図2に垂直な方向に延びて、クリーニングブレード100Cの幅いっぱいに張り付けられた熱伝導部材102Cが備えられている。
The
図3は、図2に示すクリーニングブレードの幅に沿った平面内で、図2に示す振動検知部、温度検知部、および熱伝導部材を表した図である。 FIG. 3 is a diagram illustrating the vibration detection unit, the temperature detection unit, and the heat conduction member illustrated in FIG. 2 in a plane along the width of the cleaning blade illustrated in FIG.
振動検知部101Cは、加速度の検知を通じて振動を検知してその振動の大きさを表す信号を生成する加速度センサと、加速度センサが検知した振動のうち150Hz〜300Hzの領域に属する周波数の振動の信号のみを通過させるバンドパスフィルタとを有しており、この領域に属する周波数の振動の信号は、この画像形成装置全体の制御を行うCPU4に送られる。 The vibration detection unit 101 </ b> C detects the vibration through the detection of acceleration and generates a signal indicating the magnitude of the vibration, and a vibration signal having a frequency belonging to the region of 150 Hz to 300 Hz among the vibrations detected by the acceleration sensor. A vibration signal having a frequency belonging to this region is sent to the CPU 4 that controls the entire image forming apparatus.
一般に、図2のクリーニングブレード100Cで採用されているウレタンゴムをはじめ、反発弾性率が20%〜80%の範囲内に属し、25℃におけるヤング率が70MPa〜90MPaの範囲内に属するような弾性体では、スティックスリップにより振動する際の周波数は、150Hz〜300Hzの領域の周波数となる。
In general, elasticity such as urethane rubber employed in the
そこで、上記の振動検知部101Cの加速度センサとバンドパスフィルタによってこの領域の周波数の振動の信号がCPU4に伝えられると、CPU4はスティックスリップが発生したと判断する。ここで、振動検知部101CとCPU4を合わせたものが、本発明にいう振動検知部の一例に相当する。
Therefore, when a vibration signal having a frequency in this region is transmitted to the CPU 4 by the acceleration sensor and the bandpass filter of the
また、この画像形成装置1000では、感光体61Cから中間転写ベルト5にトナー像の1次転写が行われる際に、1次転写ロール50Cと感光体61Cとの間に600Hz程度の交流電圧を含むバイアス電圧の印加が行われている。この交流電圧の影響で感光体61Cおよびが微小に振動することがあるが、上記のフィルタにより600Hz付近の周波数の振動はカットされるので、上記のバイアス電圧は、スティックスリップ発生の判断には影響しない。
Further, in the
温度検知部103Cは、温度に応じて抵抗値が変化する半導体素子であるサーミスタと、サーミスタに電流を流す電源と、サーミスタを流れる電流の値を計測する電流計とを有している。電流計による計測結果は、CPU4に伝えられ、CPU4は、この計測結果からクリーニングブレード100Cの温度を検知する。ここで、温度検知部103CとCPU4を合わせたものが、本発明にいう温度検知部の一例に相当する。
The
熱伝導部材102Cは、内側が空洞の銅製の部材に液体が封入されたものである。銅は熱伝導率が高く、このような材質の熱伝導部材102Cがクリーニングブレード100Cに張り付けられることで、摩擦によって生じたクリーニングブレード100Cの熱がクリーニングブレード100Cから熱伝導部材102Cに伝わりやすくなる。一般に、クリーニングブレード全体の中でも感光体に圧接した部分に近い部分ほど摩擦の影響で高温になりやすいが、上記の熱伝導部材102Cの存在により、クリーニングブレード100Cに発生した熱が拡散して急激な温度上昇が緩和される。熱伝導部材102Cにおいて銅製の部材の内側に封入される液体としては、例えば水を採用することができる。ここで、熱伝導部材102Cが、本発明にいう熱伝導部材の一例に相当する。
The
また、図3において、熱伝導部材102Cの右端には、熱伝導部材102Cに伝わった熱を吸収する冷却部108Cが設けられている。冷却部108Cは、平面形状の素子であって電流が流れると一方の面から熱を吸収して他方の面から放熱するペルチェ素子と、このペルチェ素子に電流を流す電源とを備えている。このペルチェ素子の吸熱側の面が熱伝導部材102Cに当接しており、ペルチェ素子に電流が流れると、クリーニングブレード100Cから熱伝導部材102Cに伝わった熱が吸収され、このような熱の吸収によってクリーニングブレード100Cが冷却される。一方、ペルチェ素子の放熱側の面は図の右側を向いており、ペルチェ素子より図の左側にある、クリーニングブレード100Cなど図2の感光体61C周辺が、ペルチェ素子から放熱される熱によって高温化しないよう工夫されている。また、図3では不図示の通気孔が、冷却部108Cの右方向に少し離れた所に設けられており、ペルチェ素子から放熱される熱はその通気孔から図1の画像形成装置1000の外部に放出されるようになっている。冷却部108CはCPU4に接続されており、CPU4は、クリーニングブレード100Cが150Hz〜300Hzの範囲に属する周波数で振動し始めたことを検知すると、冷却部108Cの有する電源にペルチェ素子に電流を流すよう指示を出し、クリーニングブレード100Cの冷却が行われる。このように、クリーニングブレード100Cの振動の検知を通じてクリーニングブレード100Cの冷却が行われることで、クリーニングブレードのスティックスリップが低減することになる。ここで、熱伝導部材102C、冷却部108C、およびCPU4を合わせたものが、本発明にいう冷却部の一例に相当する。
In FIG. 3, a cooling unit 108 </ b> C that absorbs heat transmitted to the heat conducting member 102 </ b> C is provided at the right end of the heat conducting member 102 </ b> C. The cooling unit 108C is a planar element, and includes a Peltier element that absorbs heat from one surface and dissipates heat from the other surface when a current flows, and a power source that supplies current to the Peltier element. The heat absorption side surface of the Peltier element is in contact with the
クリーニングブレード100Cの温度が下がり過ぎると空気中の水分がクリーニングブレード100C上で凝結し、感光体61Cにまで水分が到達して転写不良等の問題が生じる場合がある。そこで、CPU4は、温度検知部103Cから送られてきたサーミスタを流れる電流の計測結果から、クリーニングブレード100Cの温度が25℃に達したことを検知すると、冷却部108Cに指示を出し、クリーニングブレード100Cの冷却を停止させる。冷却停止後、画像形成の進行に伴いクリーニングブレード100Cの温度が上昇してクリーニングブレード100Cが再び150Hz〜300Hzの範囲に属する周波数で振動し始めると、再び冷却部108Cによるクリーニングブレード100Cの冷却が開始される。
If the temperature of the
このようなCPU4の制御により、ブレード鳴きが発生せず、しかもクリーニングブレード100C上で空気中の水分が凝結しない状態が維持されることとなる。
Such control of the CPU 4 maintains a state in which no blade squeal occurs and moisture in the air does not condense on the
なお、ここでは冷却を停止する閾値温度として画像形成装置の内部の平均的な温度である25℃が採用されているが、クリーニングブレード100C周辺の温度以上であれば空気中の水分がクリーニングブレード100C上で凝結しないので、冷却を停止する閾値温度は必ずしも25℃に限定されず、クリーニングブレード100C周辺の温度に合わせた他の温度が冷却停止の閾値温度に設定されていてもよい。以上説明した、クリーニングブレード100C、振動検知部101C、熱伝導部材102C、温度検知部103C、冷却部108Cと同じものが、感光体61Y,61M,61Kにもそれぞれ備えられており、各クリーニングブレードにおいて、その振動状況に応じた、上述のクリーニングブレードの冷却が行われる。
Here, 25 ° C., which is an average temperature inside the image forming apparatus, is employed as the threshold temperature for stopping the cooling. However, if the temperature is higher than the temperature around the
以下では、クリーニングブレードを冷却する機構を備えることでブレード鳴きの発生が回避されることを、具体的な実験データに基づいて説明する。なお、以下に説明する実験では、いずれも、形状係数値(SF)が110〜135であり、体積平均粒径が6.5μm以下のほぼ球状の重合トナー粒子を含有する現像剤が用いられている。 Hereinafter, it will be described based on specific experimental data that generation of blade squealing is avoided by providing a mechanism for cooling the cleaning blade. In the experiments described below, a developer containing substantially spherical polymer toner particles having a shape factor value (SF) of 110 to 135 and a volume average particle size of 6.5 μm or less was used. Yes.
この実験では、画像比率1%〜4%のモノクロ画像を47枚出力し、続けてシアン、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各色について画像比率1%〜4%のカラー画像を1枚出力するという合計50枚の連続出力を、続けて60回繰り返して全部で3000枚の連続出力が行われる。このような画像比率1%〜4%の出力は、画像形成に使用されるトナーの量がきわめて少なく、従ってクリーニングブレードと感光体との間の潤滑剤として働く残留トナーが不足する状況での出力である。この実験では、上記の3000枚を、以下の2つの状況下で行う。
(実施例)図1に示す画像形成装置1000を用いて、上記の出力テストを行う。
(比較例)図2の振動検知部101C、温度検知部103C、冷却部108Cが備えられておらず、クリーニングブレードの冷却が行われない点を除けば、画像形成装置1000と同様の構成を持つ画像形成装置を用いて、上記の出力テストを行う。
In this experiment, 47 monochrome images with an image ratio of 1% to 4% are output, and then one color image with an image ratio of 1% to 4% is output for each color of cyan, magenta (M), and yellow (Y). The continuous output of 50 sheets in total is repeated 60 times, and 3000 sheets in total are continuously output. Such an output with an image ratio of 1% to 4% is an output in a situation where the amount of toner used for image formation is very small, and therefore there is insufficient residual toner acting as a lubricant between the cleaning blade and the photosensitive member. It is. In this experiment, the above 3000 sheets are performed under the following two conditions.
(Embodiment) The output test is performed using the
(Comparative Example) The
これら実施例および比較例それぞれについて、0枚〜1500枚の出力期間、1500枚〜2000枚の出力期間、2000枚〜2500枚の出力期間、および2500枚〜3000枚の出力期間という4つの出力期間において、ブレード鳴きの発生頻度の検査と、クリーニングブレードの温度の測定とを行い、ブレード鳴きの発生頻度に関しては、以下のカテゴリーに分けて評価する。 For each of these examples and comparative examples, there are four output periods: 0 to 1500 output periods, 1500 to 2000 output periods, 2000 to 2500 output periods, and 2500 to 3000 output periods. The blade squeaking frequency is examined and the temperature of the cleaning blade is measured. The blade squeaking frequency is evaluated by dividing it into the following categories.
○ : ほとんどブレード鳴きが発生せず
△ : 時々、ブレード鳴きが発生
× : 間欠的なブレード鳴きが繰り返し発生
×× : 常時ブレード鳴き発生
下記表1に出力テストの結果を示す。
○: Almost no blade squeezing △: Occasional blade squealing ×: Intermittent blade squeaking repeatedly ××: Always blade squeaking Table 1 shows the results of the output test.
この表1に示すように、比較例では、クリーニングブレードの温度が35℃に達した1500枚出力後からブレード鳴きが発生し始め、クリーニングブレードの温度が35℃〜40℃の領域にある状態では、時々ブレード鳴きが発生する程度(評価は△)であったが、出力枚数が増加するにつれ温度が上昇し、2500枚〜3000枚の出力期間でクリーニングブレードの温度が40℃〜45℃の領域に達すると間欠的なブレード鳴きが繰り返し発生するようになっている(評価は×)。さらに、2500枚〜3000枚の出力期間でクリーニングブレードの温度が45℃〜50℃の領域に達すると常時ブレード鳴きが発生する(評価は××)ほど、クリーニングブレードの振動が激しくなっている。一方、実施例では、上記4つの出力期間のいずれにおいてもブレード鳴きがほとんど発生しておらず(評価は○)、クリーニングブレードの温度は、比較例と異なり1500枚出力以後でも、25℃〜35℃の領域に留まっている。この結果は、比較例においてブレード鳴きが発生し始めた1500枚出力以後から、実施例では、図2の冷却部108Cによるクリーニングブレードの冷却が行われてクリーニングブレードの温度上昇が回避されていることを反映している。また、実施例では、クリーニングブレードの温度は25℃以下に低下しておらず、空気中の水分がクリーニングブレード上に凝結するほどの、クリーニングブレードの過剰冷却は避けられている。 As shown in Table 1, in the comparative example, blade squeal began to occur after 1500 sheets were output when the temperature of the cleaning blade reached 35 ° C., and the cleaning blade temperature was in the range of 35 ° C. to 40 ° C. The blade squeezes occasionally (evaluation is Δ), but the temperature increases as the number of output sheets increases, and the cleaning blade temperature is in the range of 40 ° C. to 45 ° C. during the output period of 2500 to 3000 sheets. When it reaches, intermittent blade squeal occurs repeatedly (evaluation is x). Further, when the temperature of the cleaning blade reaches an area of 45 ° C. to 50 ° C. in the output period of 2500 to 3000 sheets, the blade vibration is more intense as the blade squeals constantly (evaluation is XX). On the other hand, in the example, almost no blade squeal occurred in any of the above four output periods (evaluation was good), and the temperature of the cleaning blade was 25 ° C. to 35 ° C. even after 1500 sheets were output unlike the comparative example. Remains in the ℃ region. This result shows that the cleaning blade is cooled by the cooling unit 108C of FIG. 2 and the temperature rise of the cleaning blade is avoided in the embodiment after the output of 1500 sheets where the blade squeal began to occur in the comparative example. Is reflected. In the embodiment, the temperature of the cleaning blade is not lowered to 25 ° C. or lower, and excessive cooling of the cleaning blade is avoided so that moisture in the air is condensed on the cleaning blade.
以上の出力テストの結果をまとめると、ブレード鳴きが頻繁に発生する前の段階でクリーニングブレードの冷却を行うことで、ブレード鳴きが抑制され、騒音が少ない良好な画像形成が可能となることが結論できる。 To summarize the results of the above output test, it is concluded that cooling of the cleaning blade before the occurrence of frequent blade squeezing suppresses blade squealing and enables good image formation with low noise. it can.
以上の説明では、クリーニングブレードの温度が25℃に達したことが検知されると、クリーニングブレードの冷却が停止されてクリーニングブレードの過剰冷却が回避されたが、本発明では温度検知は必ずしも必要ではなく、例えば、クリーニングブレードの冷却を所定時間の間だけに限定することによりクリーニングブレードの過剰冷却を回避する方式や、冷却で消費される電力の量を所定量に制限することでクリーニングブレードの過剰冷却を回避する方式といった、温度検知が行われない方式も採用可能である。 In the above description, when it is detected that the temperature of the cleaning blade has reached 25 ° C., cooling of the cleaning blade is stopped and overcooling of the cleaning blade is avoided, but temperature detection is not necessarily required in the present invention. For example, a method of avoiding excessive cooling of the cleaning blade by limiting the cooling of the cleaning blade only to a predetermined time, or an excessive amount of cleaning blade by limiting the amount of power consumed for cooling to a predetermined amount. A method that does not detect temperature, such as a method that avoids cooling, can also be used.
また、以上の説明では、支持部材の振動の検知を通じて間接的にクリーニングブレードの振動の検知を行ったが、本発明では、図2の振動検知部がクリーニングブレードに取り付けられてクリーニングブレードの振動が直接検知される方式も採用可能である。また、以上の説明では、図2の温度検知部はクリーニングブレードに直接取り付けられてクリーニングブレード表面の温度検知が行われたが、本発明では、図2の温度検知部はクリーニングブレードの周辺、例えば、支持部材などに取り付けられて、支持部材の表面の温度検知を通じてクリーニングブレード表面の温度検知が間接に行われる方式も採用可能である。 In the above description, the vibration of the cleaning blade is indirectly detected through the detection of the vibration of the support member. However, in the present invention, the vibration detection unit of FIG. A direct detection method can also be employed. In the above description, the temperature detection unit in FIG. 2 is directly attached to the cleaning blade to detect the temperature of the surface of the cleaning blade. In the present invention, the temperature detection unit in FIG. It is also possible to adopt a method in which the temperature of the cleaning blade surface is indirectly detected through temperature detection of the surface of the support member attached to the support member.
また、以上の説明では、図2に示す冷却部ではクリーニングブレードの冷却のためにペルチェ素子を採用したが、本発明では、ペルチェ素子以外にも、冷却用の送風装置なども採用可能である。 In the above description, the cooling unit shown in FIG. 2 employs a Peltier element for cooling the cleaning blade. However, in the present invention, in addition to the Peltier element, a cooling blower or the like can be employed.
また、本実施形態の画像形成装置はフルカラー画像形成装置であったが、本発明の画像形成装置はモノクロの画像形成装置に応用されてもよい。また、以上の説明では中間転写ベルトを介して画像形成を行う画像形成装置の例が示されているが、本発明は、中間転写ベルトを介さずに、感光体から記録媒体に直接転写を行う直接転写方式の画像形成装置に応用されてもよい。 Further, although the image forming apparatus of the present embodiment is a full-color image forming apparatus, the image forming apparatus of the present invention may be applied to a monochrome image forming apparatus. In the above description, an example of an image forming apparatus that forms an image via an intermediate transfer belt is shown. However, the present invention directly transfers from a photoreceptor to a recording medium without using an intermediate transfer belt. The present invention may be applied to a direct transfer type image forming apparatus.
1000…画像形成装置、
1…トレイ、
2…排紙トレイ、
3…搬送ロール、
4…CPU、
4K,4C,4M,4Y…トナーカートリッジ、
5…中間転写ベルト、
50…ベルト本体、
50K,50C,50M,50Y…1次転写ロール、
5a…駆動ロール、
61Y,61M,61C,61K…感光体、
64K,64C,64M,64Y…現像器、
65Y,65M,65C,65K…帯電器、
7…露光部、
8…レジロール対、
9…2次転写ロール対、
9b…2次転写ロール、
10…定着器、
13…送出ロール対、
100C…クリーニングブレード、
101C…振動検知部、
102C…熱伝導部材、
103C…温度検知部、
104C…支持部材、
105C…残留トナー搬送部、
106C…筐体、
107C…残留トナー、
108C…冷却部
1000: Image forming apparatus,
1 ... Tray,
2 ... Output tray,
3 ... transport roll,
4 ... CPU,
4K, 4C, 4M, 4Y ... toner cartridge,
5 ... Intermediate transfer belt,
50 ... belt body,
50K, 50C, 50M, 50Y ... primary transfer roll,
5a ... Driving roll,
61Y, 61M, 61C, 61K ... photosensitive member,
64K, 64C, 64M, 64Y ... developer,
65Y, 65M, 65C, 65K ... charger,
7 ... exposure part,
8 ... Registrole vs.
9: Secondary transfer roll pair,
9b ... Secondary transfer roll,
10 ... Fixer,
13: Sending roll pair,
100C ... cleaning blade,
101C ... vibration detection unit,
102C ... heat conducting member,
103C ... temperature detector,
104C ... support member,
105C: Residual toner transport unit,
106C: housing,
107C: residual toner,
108C ... Cooling section
Claims (1)
25℃における反発弾性率が20%〜80%の範囲内に属し、25℃におけるヤング率が70MPa〜90MPaの範囲内に属する弾性体を材料としてなる、前記像保持体に当接するクリーニングブレードと、
前記クリーニングブレードの、150Hz〜300Hzの領域に属する周波数の振動を、直接あるいは間接に検知する振動検知部と、
前記振動検知部が前記振動を検知した場合に前記クリーニングブレードを冷却する冷却部と、
前記クリーニングブレードに当接した、該クリーニングブレードの温度分布を均す熱伝導部材とを備えたことを特徴とする画像形成装置。 A developed image is formed on an image carrier, the developed image is transferred from the image carrier onto a recording medium, and the developed image on the recording medium is fixed, whereby an image composed of a fixed image is formed on the recording medium. In the image forming apparatus to be formed,
A cleaning blade that comes into contact with the image carrier , the elastic body having a rebound elastic modulus at 25 ° C. within a range of 20% to 80% and a Young's modulus at 25 ° C. within a range of 70 MPa to 90 MPa ;
A vibration detecting unit for directly or indirectly detecting vibrations of a frequency belonging to the region of 150 Hz to 300 Hz of the cleaning blade;
A cooling unit that cools the cleaning blade when the vibration detecting unit has detected the vibration,
Contacts the front Symbol cleaning blade, the image forming apparatus characterized by comprising a heat conducting member to smooth the temperature distribution of the cleaning blade.
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