JP2007071998A - Apparatus for removing/collecting toner, image forming apparatus, and method for removing/collecting paper powder and toner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、用紙がもたらす紙粉や用紙製造時に使われた添加剤等のトナーの除去・回収装置、画像形成装置、及び紙粉及びトナーの除去・回収方法に関する。 The present invention relates to a device for removing and collecting toner such as paper dust produced by paper and additives used during paper manufacture, an image forming apparatus, and a method for removing and collecting paper powder and toner.
近年、資源の再利用あるいは無駄使いの防止等の資源問題から、再生紙、紙の特性を確保するための添加剤の多用により、紙に画像を定着して扱う画像形成装置は、紙から出される紙粉あるいは含有される添加剤の影響を受けている。 In recent years, due to resource problems such as reuse of resources and prevention of wasteful use, image forming apparatuses that fix and handle images on paper due to heavy use of recycled paper and additives for ensuring the characteristics of paper have come out of paper. Is affected by paper dust or additives contained.
本発明者らは、ポリウレタン材を保持部材で保持し、像担持体に当接させ、像担持体から紙粉を除去する実験装置を製作し、用紙の種類を替えて紙粉除去や回収の実験を行った。 The inventors of the present invention have produced an experimental device that holds a polyurethane material with a holding member, abuts against the image carrier, and removes paper dust from the image carrier, and changes paper types to remove and collect paper dust. The experiment was conducted.
像担持体からの紙粉除去は、上記ポリウレタンで構成された除去部材のブレードにより、良好な条件は見つけ出したが、用紙の通紙枚数が数百枚に至ると、ブレードの先端と搬送ローラの間に紙粉が溜まり、この紙粉が塊となってブレードをすりぬけてしまうことが生じた。 The removal of paper dust from the image carrier has found good conditions with the blade of the removal member made of polyurethane, but when the number of sheets passed reaches several hundred, the tip of the blade and the conveying roller In the meantime, paper dust accumulated, and this paper powder became a lump and slipped through the blade.
すりぬけた紙粉は、画像形成を行う媒体である用紙とともに移動し、用紙にトナー画像を転写する転写領域に至るなどにより、正規の転写画像が得られなかった。また転写すべき画像を担持する感光体あるいは中間転写体に、紙粉が堆積し、感光体あるいは中間転写体に備えられたクリーニング手段でのクリーニングが不可能になり、画像品質を劣化させることにもなる。 The slipped paper dust moves with the paper as a medium for image formation, and reaches a transfer area where the toner image is transferred to the paper. For example, a regular transfer image cannot be obtained. In addition, paper dust accumulates on the photosensitive member or intermediate transfer member carrying the image to be transferred, and cleaning with a cleaning means provided on the photosensitive member or intermediate transfer member becomes impossible, thereby degrading the image quality. Also become.
上記の不具合を解決しようとして、ブレードの傾斜を変え、掻きとった異物を落下しやすくしたが、用紙に含まれていた添加剤と紙の繊維とが混在した異物は粘性も高くブレード下方には落下せず、解決にはいたらなかった。特に環境条件によって用紙の含水率が大きくなると、用紙の搬送手段から掻きとった後の紙粉の流動性が悪化し、ブレードに付着したままの状態が多くなり、また分離した異物を回収するためにオーガーで搬送を試みたが、オーガーに付着したままで搬送方向に移動しなかった。 In an attempt to solve the above problems, the blade inclination was changed to make it easier for the scraped foreign material to fall.However, the foreign material mixed with the additive and paper fiber contained in the paper has a high viscosity and is located below the blade. It didn't fall and I didn't get a solution. In particular, when the moisture content of the paper increases due to environmental conditions, the fluidity of the paper powder after scraping from the paper transport means deteriorates, the state of adhering to the blade increases, and the separated foreign matter is collected. Attempts were made to transport with an auger, but it remained attached to the auger and did not move in the transport direction.
感光体に残存するトナーをブレードで掻きとり、落下させ、オーガーで搬送する廃トナー搬送方式を想定して実験装置を製作したが、扱う対象である紙粉や紙の添加剤からなる異物がトナーの性質とは大きく異なっていて、従来のトナーの搬送、回収方式は採用できなかった。 The experimental device was manufactured assuming a waste toner transport system in which the toner remaining on the photoreceptor is scraped with a blade, dropped, and transported by an auger. Thus, the conventional toner transport and recovery system could not be adopted.
従来では、画像形成装置やこれに使われる給紙装置においては、用紙から出された紙粉が用紙搬送ローラに堆積されるのを防ぐため、用紙搬送ローラにブレードやブラシ等を当接させ、掻きとる方法が提案されている(例えば特許文献1、2、3参照)。
しかしながら、この回収手段から異物の取出・除去方法として、特許文献1記載の方法には、粘着テープに付着させ、作業者がこれを取り除くものであり、特許文献2記載の方法には、作業者が掻き出し、容器に回収し、容器を交換するものであり、特許文献3記載の方法には、感光体表面に残留したトナーと紙粉をブレードで掻き落し、送りねじ(オーガー)で搬送する方式である。これらの方法では、たとえ用紙搬送ローラ表面から紙粉を除去できたとしても、その後の処理、処置はせいぜい、除去用のブレードの下方に用意した回収手段に自然落下させる方式程度であった。
However, as a method for taking out and removing foreign matter from the collecting means, the method described in
本発明は、上述した実情を考慮してなされたもので、紙粉や用紙の添加剤などからなる異物を大量に発生しやすい用紙を使用しても、異物による画像品質の低下を防ぎ、像担持体やクリーニング手段が早期に損傷、劣化せず、信頼性の高いトナーの除去・回収装置、画像形成装置、及び紙粉及びトナーの除去・回収方法を提案することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and even if a paper that easily generates a large amount of foreign matter including paper dust or a paper additive is used, the image quality is prevented from being deteriorated by the foreign matter. It is an object of the present invention to propose a highly reliable toner removal / collection apparatus, image forming apparatus, and paper dust / toner removal / collection method in which the carrier and the cleaning means are not damaged or deteriorated at an early stage.
また、本発明は、中間転写ベルトに付着した紙粉及びトナーを除去し、紙粉及びトナーによる用紙搬送不良及び画像品質不良の発生を防止できるトナーの除去・回収装置、画像形成装置、及び紙粉及びトナーの除去・回収方法を提案することを目的とする。 The present invention also provides a toner removal / collection device, an image forming apparatus, and a paper that can remove paper dust and toner adhering to the intermediate transfer belt and prevent paper conveyance failure and image quality failure due to paper dust and toner. The object is to propose a method for removing and collecting powder and toner.
さらに、本発明は、除去した紙粉及びトナーを所定の場所(方向)に搬送及び排出し、省スペース化を図ることができるトナーの除去・回収装置、画像形成装置、及び紙粉及びトナーの除去・回収方法を提案することを目的とする。 Furthermore, the present invention provides a toner removing / collecting device, an image forming apparatus, and a paper dust and toner that can save and save space by transporting and discharging the removed paper dust and toner to a predetermined place (direction). The purpose is to propose a removal and recovery method.
また、本発明は、前記受け部材の組立性及び交換性を向上、トナーの機内への飛散防止及び排出処理を容易にし、画像形成時のノイズ(駆動源のON/OFF、稼動時の振動等)を除外し、良好な画像形成を保証できるトナーの除去・回収装置、画像形成装置、及び紙粉及びトナーの除去・回収方法を提案することを目的とする。 Further, the present invention improves the assembling and exchanging properties of the receiving member, facilitates toner scattering prevention and discharge processing, and noises during image formation (ON / OFF of driving source, vibration during operation, etc.) And a toner removal / collection device, an image forming device, and a paper dust / toner removal / collection method that can guarantee good image formation.
請求項1記載の発明は、像担持体表面に存在する紙粉またはトナーの少なくとも一方を除去する手段と、前記除去手段から回収した紙粉またはトナーの少なくとも一方を回収する回収部とを有する回収・除去装置であって、前記除去手段は、前記担持体に当接させて前記担持体表面に残留した前記紙粉またはトナーの少なくとも一方を除去する部材と、前記除去部材から除去された前記紙粉またはトナーの少なくとも一方を受ける受け部材と、前記除去部材から除去された前記紙粉またはトナーを前記受け部材の端部方向へ搬送する搬送手段とを有し、前記受け部材は、前記搬送手段からの応力を受けて前記紙粉またはトナーが前記像担持体の従方向に搬送するための伝達手段を有することを特徴とする。
The invention according to
請求項2記載の発明は、請求項1記載のトナーの除去・回収装置において、前記伝達手段は、カムフォロアであることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the toner removing / collecting apparatus according to the first aspect, the transmission means is a cam follower.
請求項3記載の発明は、請求項2記載のトナーの除去・回収装置において、前記受け部材は、前記カムフォロアを介して伝達された応力により前記受け部材が移動した距離に応じた反発力により前記受け部材を元の位置に復元させる様に反発力を前記受け部材に印加させる復元手段と、前記復元手段により反発力を印加された前記受け部材が復帰するように元の位置に制止させる制止手段とを有することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the toner removing / collecting apparatus according to the second aspect, the receiving member is responsive to a repulsive force corresponding to a distance moved by the receiving member due to a stress transmitted through the cam follower. Restoring means for applying a repulsive force to the receiving member so as to restore the receiving member to the original position, and a restraining means for restraining the receiving member to which the repulsive force is applied by the restoring means to return to the original position. It is characterized by having.
請求項4記載の発明は、請求項2記載のトナーの除去・回収装置において、前記受け部材は、前記カムフォロアを介して伝達された応力により前記受け部材が移動した距離に応じた反発力により前記受け部材を元の位置に復元させる様に反発力を前記受け部材に印加させる復元手段と、前記復元手段により反発力を印加された前記受け部材が被ガイド手段と、ガイド手段とによりスムーズに従方向に動作して復帰するように元の位置に制止させる制止手段とを有することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the toner removing / collecting device according to the second aspect, the receiving member is responsive to a repulsive force corresponding to a distance moved by the receiving member due to a stress transmitted through the cam follower. A restoring means for applying a repulsive force to the receiving member so as to restore the receiving member to its original position, and the receiving member to which the repulsive force is applied by the restoring means is smoothly followed by the guided means and the guide means. And a stopping means for stopping in the original position so as to return in operation.
請求項5記載の発明は、請求項1から4のいずれか1項記載のトナーの除去・回収装置において、前記像担持体は、中間転写ベルトであることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the toner removing / collecting apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the image carrier is an intermediate transfer belt.
請求項6記載の発明は、請求項1から5のいずれか1項記載のトナーの除去・回収装置において、前記受け部材の一端に回収したトナーを収納する収納容器を備えることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the toner removing / collecting apparatus according to any one of the first to fifth aspects, a storage container for storing the recovered toner is provided at one end of the receiving member.
請求項7記載の発明は、請求項1から6のいずれか1項記載のトナーの除去・回収装置を備えた画像形成装置であって、前記トナーの除去・回収装置の駆動を画像の非形成時に作動させて前記トナーを搬送することを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising the toner removal / collection device according to any one of the first to sixth aspects, wherein the toner removal / collection device is driven to perform non-image formation. It is sometimes operated to convey the toner.
請求項8記載の発明は、請求項7記載の画像形成装置において、電源OFF又は省エネルギモードから使用するモードに移行する際に、画像形成処理前のプレ駆動処理と共に前記トナーの除去・回収装置が作動することを特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the seventh aspect, when the power is turned off or the mode is changed from the energy saving mode to the mode to be used, the toner removing / collecting apparatus together with the pre-drive process before the image forming process Is activated.
請求項9記載の発明は、請求項7又は8記載の画像形成装置において、使用するトナーの平均円形度が0.90〜0.99であることを特徴とする。 According to a ninth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the seventh or eighth aspect, the average circularity of the toner used is 0.90 to 0.99.
請求項10記載の発明は、請求項7又は8記載の画像形成装置において、使用するトナーの形状係数SF−1が120〜180であり、形状係数SF−2が120〜190であることを特徴とする。 A tenth aspect of the present invention is the image forming apparatus according to the seventh or eighth aspect, wherein the toner has a shape factor SF-1 of 120 to 180 and a shape factor SF-2 of 120 to 190. And
請求項11記載の発明は、請求項7から10のいずれか1項記載の画像形成装置において、使用するトナーの体積平均粒径(μm)をDvとし、個数平均粒径(μm)をDnとしたとき、Dv/Dnが1.05〜1.30であることを特徴とする。 According to an eleventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the seventh to tenth aspects, the volume average particle diameter (μm) of the toner used is Dv, and the number average particle diameter (μm) is Dn. Dv / Dn is 1.05-1.30.
請求項12記載の発明は、請求項7から11記載の画像形成装置の紙粉またはトナーの除去・回収方法であって、前記トナーの除去・回収装置の駆動を画像の非形成時に作動させて前記トナーを搬送させることを特徴とする。 A twelfth aspect of the present invention is the paper dust or toner removal / collection method of the image forming apparatus according to any one of the seventh to eleventh aspects, wherein the drive of the toner removal / collection apparatus is operated when the image is not formed. The toner is transported.
請求項13記載の発明は、請求項7から11記載の画像形成装置の紙粉またはトナーの除去・回収方法であって、前記画像形成装置の電源OFF又は省エネルギモードから使用するモードに移行する際に、画像形成処理前のプレ駆動処理と共に前記トナーの除去・回収装置が作動することを特徴とする。 A thirteenth aspect of the present invention is the paper dust or toner removal / collection method of the image forming apparatus according to the seventh to eleventh aspects, wherein the image forming apparatus is switched from a power-off mode or an energy saving mode to a mode for use. In this case, the toner removing / collecting device is operated together with the pre-driving process before the image forming process.
本発明は、像担持体表面に存在する紙粉及びトナーを除去手段により除去し、所定の回収部へ搬送する方法であって、少なくとも前記像担持体に当接する紙粉及びトナー除去部材と、除去した紙粉及びトナーを一時的に受取る受け部材と、当該受け部材を所定の方向に往復移動可能に保持する保持手段と、前記受け部材を往復移動させる駆動手段により、前記駆動部材を所定の駆動モードで作動させることを特徴とする紙粉除去方法により、紙搬送不良の防止/安定化、紙粉及びトナーによる画像形成ユニットの故障防止/安定化、画像不良の防止等々、画像形成装置の性能の安定化を図れる。 The present invention is a method for removing paper dust and toner present on the surface of an image carrier by a removing means and transporting the paper dust to a predetermined recovery unit, at least paper dust and toner removing member that contacts the image carrier, A receiving member that temporarily receives the removed paper dust and toner, a holding unit that holds the receiving member so as to be reciprocally movable in a predetermined direction, and a driving unit that reciprocates the receiving member. The paper dust removal method, which is operated in the drive mode, prevents or stabilizes paper conveyance defects, prevents / stabilizes image formation units due to paper dust and toner, prevents image defects, etc. Stabilize performance.
また、弾性体の弾性力によって加速度に変化を与え、搬送方向が一方向に安定し、搬送の確実化が出来、紙粉及びトナーの搬送/排出が容易に出来、余裕度も増す。 Further, the acceleration is changed by the elastic force of the elastic body, the conveyance direction is stabilized in one direction, the conveyance can be ensured, the paper powder and the toner can be easily conveyed / discharged, and the margin is increased.
さらに、紙粉及びトナー除去並びに搬送/排出が別体の構成時より増加でき、除去効率が上がる(逆に除去効果が上がった分、紙粉及びトナー除去の往復移動をさせる駆動手段の稼動(時間、回数)を少なくする事が出来る)。 Furthermore, paper dust and toner removal and conveyance / discharge can be increased as compared with the separate configuration, and the removal efficiency is increased (inversely, the drive means for reciprocating the paper dust and toner removal is increased by the removal effect ( Time, number of times) can be reduced).
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態を詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1に示す画像形成装置本体100の内部には、記録体搬送路43Aを境にして、上部には、矢印方向に無端移動する第1像担持ベルト21を備えた第1像担持体ユニット20を、また下部には、矢印方向に無端移動する第2像担持ベルト31を備えた第2像担持体ユニット30が配備されている。第1像担持ベルト21の上部張架面には、4個の第1画像形成ユニット80Y、80C、80M、80Kが、第2像担持ベルト31の傾斜した張架面には、4個の第2画像形成ユニット81Y、81C、81M、81Kがそれぞれ配備されている。これら第1、第2画像形成ユニットの番号に沿えたY、C、M、Kは、扱うトナーの色と対応させており、Yはイエロー、Cはシアン、Mはマゼンタ、Kはブラックを意味している。第1、第2画像形成ユニットに備えられ、第1像担持ベルト21と第2像担持ベルト31とともに回転する感光体1も同様の意味でY、M、C、Kを沿えて表現している(1Y、・・・、1Kなど)。なお感光体1Yから1Kは同間隔で配置され、少なくとも画像形成時にはそれぞれ像担持ベルト21、31との張架部の一部と接触する。この接触する面を受像面と呼び、互いの位置関係を図2に示す。
In the image forming apparatus
扱うトナーの色は異なるが、第1画像形成ユニット80Y、80C、80Mおよび80Kの構成は同様であるので、第1画像形成ユニット80の構成のみを図3により説明し、その他の構成については同様であり、説明を省略する。
Although the toner colors to be handled are different, the configurations of the first
図3において、画像形成装置100の動作時に、不図示の駆動源により、矢印方向(反時計方向)に回転するように回転可能に支持された円筒状の感光体1の周囲に、静電写真プロセスに従い帯電手段であるスコロトロンチャージャ3、露光装置4、現像装置5、クリーニング装置2、光除電装置Q等の作像部材や電位センサS1、画像センサS2が配設されている。
In FIG. 3, during operation of the
感光体1は、例えば直径30〜120mm程度のアルミニウムなどの円筒表面に光導電性物質である有機感光層(OPC:organic photo-conducting layer)を形成したものである。アモルファスシリコン(a−Si)層を形成した感光体も採用可能である。またベルト状の感光体も採用できる。クリーニング装置2は、クリーニングブラシ2a、クリーニングブレード2b、回収部材2cを備え、感光体表面に残留するトナーを除去、回収する。
The
露光装置4は、各色毎の画像データ対応の光を、帯電手段で一様に帯電済みの各感光体1の表面に走査し、静電潜像を形成する。図示例の露光装置4は、発光素子としてLED(発光ダイオード)アレイと結像素子からなる露光装置であるが、レーザ光源、ポリゴンミラー等を用い、形成すべき画像データに応じて変調したビーム光によるレーザスキャン方式の露光装置も採用できる。また帯電手段として、チャージャ3のほかに、感光体1の表面に接触させるタイプ、たとえば帯電ローラも採用できる。
The
本実施例の現像は、トナーとキャリヤからなるニ成分現像剤を採用している現像方式である。負荷電の感光体1に対しレーザビームにより各感光体1の表面に形成された色毎の静電潜像は、感光体お帯電極性と同極性(マイナス極性)の所定の色のトナーで現像され、顕像化される。いわゆる反転現像がおこなわれる。
The development in this embodiment is a development system that employs a two-component developer composed of toner and carrier. The electrostatic latent image for each color formed on the surface of each
イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の各色トナーは、各色を扱う現像装置で消費されると、透磁式のトナー検知手段5eにより検知され、画像形成装置100内部のトナーカートリッジ収納部85に備えるトナーカートリッジ86から、不図示の供給手段により、各色のトナーが各現像装置5に供給される。
When each color toner of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (K) is consumed by a developing device that handles each color, the toner is detected by the magnetically permeable
この供給手段として、公知のモーノポンプを用いる方式のものが採用できる。この方式によればトナーカートリッジの設置場所の制約が少ないため、画像形成装置内のスペース配分等の構成上、有利である。またトナーが適時補給できるため、現像装置に大きなトナー貯留スペースを設けなくてすみ、現像装置の小型化がはかれる。 As this supply means, a system using a known MONO pump can be adopted. According to this method, since there are few restrictions on the installation location of the toner cartridge, it is advantageous in terms of configuration such as space allocation in the image forming apparatus. Further, since the toner can be replenished in a timely manner, it is not necessary to provide a large toner storage space in the developing device, and the developing device can be downsized.
現像装置5には、トナーとキャリヤの攪拌、搬送用のスクリュー5cや5dが備えてある。現像装置5が画像形成装置100に装着されているとき、上記トナー補給手段の一端が、スクリュー5dの一部に接続されている。スクリュー5cにより、トナーは、矢印方向に回転する現像ローラ5aに供給されるが、ブレード5bにより、現像ローラ5a表面のトナー層の厚みは、所定の厚みになるよう規制される。現像ローラ5aは、ステンレスやアルミニュウム製の円筒で、回転可能にかつ感光体との距離を所定範囲内に正規に確保されるように現像装置5のフレームに支持され、内部には所定の磁力線が構成されるようにマグネットが備えてある。使用するトナーの形状は平均円形度が0.90〜0.99であり、形状係数SF−1が120〜180であり、形状係数SF−2が120〜190であり、Dv/Dnが1.05〜1.30(Dvは体積平均粒径(μm)であり、Dnは個数平均粒径(μm))である。またキャリヤは従来公知の方法で得られるものが用いられる。キャリヤの粒径としては、体積平均粒径が25μmから60μmの範囲程度である。
The developing
第2の像担持体ユニット30に使われる第2の画像形成ユニット81Y〜81Kについても、代表して第2の画像形成ユニット81として、図4により説明する。
The second
図4に示した第2の画像形成ユニット81は、第1の画像形成ユニット80と構成部材は同じであるが、図3とは、感光体1の回転方向が異なっている。しかし、互いに、図中の矢印で示す感光体1の回転軸1aを通るy軸に対し対称的な形状をしている。この形状は、感光体1の周囲に配備する画像形成用部材の配置にも関係するが、重要な事項である。つまり画像形成装置100との結合部、たとえば駆動手段との結合部、電気的接続部、トナー供給部、トナー排出部などの結合方法を配慮しておけば、第1の画像形成ユニット80Y〜80Kと、第2の画像形成ユニット81Y〜81Kとに互換性をもたせることができる。従って第1の画像形成ユニットと第2の画像形成ユニット用に個別に現像装置、クリーニング装置、部品を製造する必要がなく、部品製造、部品の管理上での効率が高く、全体のコスト低減がはかれる。
The second
第1と第2の画像形成ユニットを、y軸を中心にした軸対称の形で、第1の像担持体ユニット20と第2の像担持体ユニット30で使用できる第1条件として、感光体1の周囲で画像形成のための部材を配備していない周面(周端部)が確保されていること、つまり像担持ベルトが当接可能な範囲(像担持ベルトとの当接あるいは接触する面積)が広く確保されていること、そして第2条件として、第1の像担持ベルト21と第2の像担持ベルト31との配置の角度が適切であることがあげられる。
As a first condition that the first and second image forming units can be used in the first
上記の第1条件および第2条件について、図3、図4により説明する。図3あるいは図4において、像担持ベルト21および31は、矢印A1とA2の間に設置可能である。つまり、A1側は現像装置5、A2側はクリーニング装置2のそれぞれに、ベルトが接触しない範囲に像担持ベルトが設置できることを示している。図3に第2の像担持ベルト31を含めているのは、感光体1の回転軸1aを含むy軸に対し、対象の画像形成ユニットが配置できる像担持ベルトを示している。
The first condition and the second condition will be described with reference to FIGS. 3 or 4, the
もし、画像形成ユニット80をy軸に直交する軸を対象に上下反転して画像形成ユニット81として使うとすると、地球重力の影響があり、少なくとも現像装置5において、トナーの攪拌、現像ローラ5aへのトナー補給等の条件は異なり、それぞれ最適化しなければならず、部品の共通化も不可能となる。
If the
図2に示すように、第1像担持ベルト21の受像面に対し第2像担持ベルト31の受像面との位置関係として、角度αを180°を越え270°まで、好ましくは210°〜255°としたとき、画像形成ユニットとして、第1像担持ベルトには図3に示す形態のものを、また第2像担持ベルトには図4に示す形態のものを採用できる。これによって、部品の共通化を促進可能な画像形成ユニットを選択することができる。
As shown in FIG. 2, the positional relationship between the image receiving surface of the first
また図2に示すように、第2の画像形成ユニット81の上方に、記録体搬送路をほぼ水平にかつ直線的に確保可能な構成とできるので、記録体の搬送・信頼性に優れ、画像形成装置全体としての構成的にも良好となる。
Also, as shown in FIG. 2, since the recording medium conveyance path can be secured almost horizontally and linearly above the second
特に第1の像担持ベルトを水平方向に長く、しかも扁平に張架し、第2像担持ベルトを縦方向に長くかつ傾斜させて張架したので、記録体搬送路を境に下方に第2像担持ベルトの高さ方向のスペースを大きくし、第2像担持ベルトの占める高さとほぼ同じ高さの給紙装置が並べて設置できる。これにより大量の用紙が収納可能な給紙装置が設置でき、しかも給紙装置の上面の給紙面と記録体搬送路とがほぼ同じ高さにでき、用紙の給紙・搬送信頼性が確保できる。 In particular, the first image carrier belt is stretched horizontally and flatly, and the second image carrier belt is stretched long and inclined in the vertical direction. The space in the height direction of the image carrier belt can be increased, and paper feeders having a height substantially the same as the height occupied by the second image carrier belt can be installed side by side. As a result, a paper feeding device capable of storing a large amount of paper can be installed, and the paper feeding surface on the upper surface of the paper feeding device and the recording material conveyance path can be made substantially the same height, thereby ensuring the paper feeding / conveying reliability. .
上記の通り、本発明においては、感光体周囲の画像形成用装置の配置と、像担持ベルトの配置、つまり上記第2条件の実現により、画像形成ユニット80と81で共通点を多く有しており、製造面でも非常に有利となっている。
As described above, in the present invention, the
像担持体の第1像担持ベルト21は複数のローラ23〜29により支持されて矢印方向(時計方向)に走行し、この像担持体の第1像担持ベルト21は、第1の画像形成ユニット80Y〜80Kの感光体1Y、・・・、1Kの下部に設けられている。この像担持ベルト21は無端状であり、各感光体の現像工程後に次の画像形成ユニットで直に現像工程がかかれるように、張架、配置されている。また第1像担持ベルト21の内周部に各感光体1Y、・・・、1Kに対向させて1次転写ローラ22が設けられている。
The first
第1像担持ベルト21の外周部のローラ23に対向する位置に、トナーと紙粉とを除去する除去装置50Aが設けられている。このトナーと紙粉を除去する除去装置50Aは、像担持ベルトベルト21の表面に残留する不要なトナーや、紙粉などの異物を拭い去る。
A removing device 50 </ b> A that removes toner and paper dust is provided at a position facing the
なお像担持ベルト21に関連する部材は、第1像担持体ユニット20として一体的に構成してあり、画像形成装置100に着脱可能となっている。
The members related to the
像担持体の第2像担持ベルト31は、複数のローラ33〜38により支持されて矢印方向(逆時計方向)に走行し、像担持体の第2像担持ベルト31は、第2の画像形成ユニット81Y〜81Kの感光体1Y、・・・、1Kに接触して設けられている。この像担持ベルト31は無端状で、各感光体の現像工程後の一部が接触するように張架、配置されている。像担持ベルト31の内周部には各感光体1Y、・・・、1Kに対向させて1次転写ローラ32が設けられている。
The second
第2像担持ベルト31の外周部には、ローラ33に対向する位置にクリーニング装置30Aが設けられている。このクリーニング装置30Aは、像担持ベルトベルト31の表面に残留する不要なトナーや、紙粉などの異物を拭い去る。
A
なお、前記同様に、像担持ベルト31に関連する部材は、第2像担持体ユニット30として一体的に構成され、画像形成装置100に着脱可能となっている。
As described above, the members related to the
次に、像担持ベルトの構成および材質について述べる。 Next, the configuration and material of the image bearing belt will be described.
像担持ベルト21、31は、例えば、基体の厚さが50〜600μmの樹脂フィルム或いはゴムを基体とし、各感光体1が担持するトナー像を1次転写ローラ22、32に印加するバイアスによって静電的にベルト表面に転写を可能とするための抵抗値をこの基体は有する。
The
例えばポリアミドにカーボンを分散させ、その体積抵抗値を、106〜1012Ωcm程度に調整したものである。ベルトの走行を安定させるためにベルト寄り止めリブをベルト片側あるいは両側端部に設けてある。 For example, carbon is dispersed in polyamide and the volume resistance value is adjusted to about 10 6 to 10 12 Ωcm. In order to stabilize the running of the belt, belt detent ribs are provided on one side or both ends of the belt.
1次転写ローラ22、32は、例えば、芯金の金属ローラの表面に、導電性ゴム材料を被覆し、この芯金の部に、不図示の電源からバイアスが印加される。導電性ゴム材料として、ウレタンゴムにカーボンが分散された体積抵抗105Ωcm程度に抵抗が調整されているものを用いる。
In the
本発明の画像形成装置は、ブラックトナーだけによるモノクロ記録も可能である。このようなケースでは、使用されない感光体(および画像形成ユニットなど)が存在する。そこで使用されない感光体1Y、1C、1Mあるいは現像装置5を稼動させることなく、これら使用されない感光体と像担持ベルト21あるいは31とを非接触に保つための機構を備えていてもよい。本実施の形態では、ローラ26と1次転写ローラ22を支持する内部フレーム(不図示)を設けておき、ある点を中心に回動可能に支持し、感光体から遠ざかる方向に回動させることにより、感光体1Kだけが像担持ベルト21あるいは31と接触して作像工程を実行することにより、ブラックトナーなどによるモノクロ画像を作成する。なお1種類あるいは減数したトナー数の画像形成であればよいので、本発明は、ブラックに限らず、感光体の寿命向上の点で有利である。
The image forming apparatus of the present invention can perform monochrome recording using only black toner. In such a case, there are unused photoconductors (and image forming units, etc.). Therefore, a mechanism for keeping the unused photoreceptors and the
さらに上記第1像担持ベルト21の外周での支持ローラ28の近傍には、第1の2次転写ローラ46が設けてある。2次転写ローラ46は芯金の金属ローラの表面に、導電性ゴムを被覆し、芯金部に不図示の電源からバイアスが印加される。上記ゴムにはカーボンが分散されており、体積抵抗は107Ωcm程度に抵抗が調整されたものである。第1像担持ベルト21と2次転写ローラ46の間に記録媒体(以下用紙P)を通過させながら、第1の2次転写ローラ46にバイアスを印加すると第1像担持ベルト21が担持するトナーによって画像が用紙Pに転写される。
Further, a first secondary transfer roller 46 is provided in the vicinity of the support roller 28 on the outer periphery of the first
上記第2像担持ベルト31の外周の支持ローラ34の近傍には、第2の2次転写手段である転写チャージャ47が設けてある。転写チャージャ47は公知のものであり、タングステンや金の細い線を放電電極とし、ケーシングで保持し、放電電極に不図示の電源から転写電流が印加される。像担持ベルト31と転写チャージャ47との間に用紙Pを通過させながら転写電流を流すと第2像担持ベルト31が担持するトナーによる画像が用紙Pに転写される。上記転写ローラ46と転写チャージャ47に流される転写電流の極性は、トナーの極性と逆のプラスの極性である。
In the vicinity of the support roller 34 on the outer periphery of the second
画像形成装置100の右側に用紙を収納した給紙装置40が複数配備されている。例えば上段に大量の用紙を収納した給紙装置(トレイ)40aと、その下段に3段で給紙カセット40b、40c、40dがそれぞれ紙面に対し直角手前側(操作面側)に引出し可能に配設されている。これらの給紙トレイ40aや給紙カセット40b、40c、40d内に収納された用紙Pのうち、最上に位置する用紙は、給紙・分離手段41A〜41Dにより選択的に給紙・分離され、複数の搬送ローラ対42Bにより記録体搬送経路43Bや43Aに一枚づつ送られる。
On the right side of the
2次転写位置へ用紙Pを送り出す給送タイミングをとるため、記録体搬送経路43Aには、一対のレジストローラ45が設けられている。さらに用紙の搬送方向に対し直角方向を正規の位置にするためのジョガー44が、記録体搬送経路43Aに設けてある。ジョガー44は、用紙の搬送方向に対し両側から用紙の端部に向け移動するガイド部材を備えており、走行中の用紙の両側からガイドが用紙を一瞬押しつけることによって、ジョガー44は用紙を所定の位置に整合させる。
A pair of registration rollers 45 are provided in the recording
用紙Pは、第1像担持ベルト21と二次転写ローラ46で構成される第1の転写ステーションの転写領域の方向に、レジストローラ対45から搬送される。その後、第2像担持ベルト31と転写チャージャ47で構成される第2の転写ステーションの転写領域の方向に、用紙Pは搬送される。
The sheet P is conveyed from the registration roller pair 45 in the direction of the transfer area of the first transfer station configured by the first
なお、搬送ローラ対42Cを有する記録体搬送路43Cの搬送方向の上流に、別の給紙装置300から用紙が供給可能となっている。給紙トレイ40aの最上位から用紙が給紙され、その用紙はその後曲がらないように、ほぼ水平に真直ぐ搬送されるように、給紙トレイ40aの上部給紙面が配備されている。これによって厚くて剛性の高い板紙のような用紙でも確実に給紙可能である。なお給紙トレイ40aには、多様な特性の用紙の使用が可能であり、この多様な用紙が収納されても確実に給紙できるように、バキューム(減圧)機構からなるエアー給紙を採用することができる。図示していないが、記録体搬送路の要所には用紙を検知するためのセンサが具備させていて、用紙の存在を基準とする各種信号のトリガーとしていることもできる。
In addition, the sheet can be supplied from another
記録体の搬送方向下流の定着装置160での定着ニップまで、第2の転写ステーションを通過した用紙を平面状態で搬送させるため、記録体搬送路43Aの延長上に記録体移送手段150を備えている。記録体移送手段150は、矢印方向に無端移動する搬送ベルト151を支持するローラ152〜156を有し、搬送ベルト151の外側にローラ155に対向させたクリーニング装置150aと、ローラ156に対向させた記録体Pを吸着させるための吸着用チャージャ57と、このローラ57に対向させた除電・分離チャージャ158とを備えている。
In order to convey the sheet that has passed through the second transfer station to the fixing nip of the fixing
未定着のトナー画像と接触しながら記録体Pとともに移動する搬送ベルト151は、前記吸着用チャージャ157により、トナーの極性と同極性のマイナス帯電が施される。搬送ベルト151として、金属ベルト、ポリイミドベルト(あるいはポリアミドイミド)、ポリアミドベルトなどが採用できる。表面にトナーとの離型性を与えるとともに、帯電可能の抵抗値を備える。このベルト151の走行速度は、定着装置における記録体の走行速度と合わせてある。
The
記録体搬送手段150の用紙搬送方向下流側には、加熱手段を有する定着装置160が設けられている。定着装置として、定着ローラを有し、そのローラ内部にヒータを備えるタイプと、加熱されるベルトを走行させるベルト定着装置と、加熱の方式に誘導加熱を採用した定着装置などが採用できる。定着装置は、定着が行われる用紙の両面画像が色合い、光沢度などで同一となるようにするため、定着ローラと定着ベルトの材質、その硬度、表面性などを上下同等にしてある。また、フルカラーとモノクロ画像(フルカラー以外の減数したカラーも含む)、あるいは片面か両面かなどにより定着条件を制御したり、用紙の種類に応じて最適な定着条件となるように不図示の制御手段により制御する。定着の終了した用紙を冷却し、不安定なトナーの状態を早期に安定させるため、冷却機能を有した冷却ローラ対170を定着後の搬送路に備えていてもよい。この場合には、放熱部を有するヒートパイプ構造のローラが採用できる。冷却された用紙は、排紙ローラ対171により、画像形成装置100の左側に設けた排紙スタック部175に排紙し、スタックさせる。この排紙スタック部は、大量の用紙をスタック可能にするため、不図示のエレベータ機構により、スタックレベルに応じて、受け部材が上下する機構を採用することができる。なお排紙スタック部175を通過させ、別の後処理装置に向けて用紙を搬送させることもできる。別の後処理装置としては、穴あけ、断裁、折、綴じなど製本のための装置を例示することができる。
A fixing
未使用のトナーが収納された各色のトナーカートリッジ86Y、・・・、86Kが、着脱可能に空間85aに収納される。不図示のトナー搬送手段により、各現像装置に必要に応じトナーを供給するようになっている。本実施例の構成は、上下に配された画像形成ユニット80、81に対し、トナーカートリッジは共通にしているが、別々にすることもできる。消耗の多いブラックトナー用のトナーカートリッジ86Kを、特に大容量としておくことも、あるいは消費量の少ないトナーを小容量とすることも、さらにトナー毎に使用量にあわせた容量に適宜選択することも可能である。この収納空間85aは、図中、画像形成装置上面で操作方向から見て奥側にあって、画像形成装置上面の手前側は平面部分が確保されており、たとえば作業台として利用もできる。
Each
画像形成装置100の上面に備えた操作、表示ユニット90には、キーボード等が備えてあり、画像形成のための条件などがインプットでき、装置の状態等を表示部に表示し、操作者に画像形成装置内の情報、状態などの情報などを開示してユーザフレンドリーなものとしている。
An operation provided on the upper surface of the
また画像形成装置100内部に備える電装・制御装置195には、各種電源や制御基板などが板金フレームに保護され収納されている。定着装置160による熱や電装装置からの発熱により、画像形成装置内部の高温状態を、ファンFを設けることによって、画像形成装置内部に使用等されている部材の熱による機能低下を防止している。またこのファンFは冷却ローラ対170の放熱部と結合してあり、冷却ローラ対170の冷却効果を向上させている。
In the electrical /
なお、200は原稿読取装置を示し、300は追加設置が可能な給紙装置を示す。
以下にこれらの装置の動作例を説明する。 An example of the operation of these devices will be described below.
片面記録の動作について、まず述べる。用紙Pの片面にフルカラー画像を形成する片面記録時の動作について説明する。片面記録の方法は基本的に2種類あり、その選択が可能である。その一つめの方法は、第1の像担持ベルト21に担持させた画像を用紙の片面に直接転写する方法であり、他は、第2の像担持ベルト31に担持させた画像を用紙の片面に直接転写する方法である。
First, the operation of single-sided recording will be described. The operation during single-sided recording for forming a full-color image on one side of the paper P will be described. There are basically two types of single-sided recording methods, which can be selected. The first method is a method in which the image carried on the first
本実施の形態では画像形成装置100の構成から、第1の像担持ベルト21に担持させた画像を用紙の片面に直接転写する場合には、画像が用紙の上面に、第2の像担持ベルト31に担持させた画像を用紙の片面に直接転写する場合には、画像が用紙の下面にそれぞれ形成される。
In the present embodiment, because of the configuration of the
記録するべきデータが複数の頁になるケースでは、排紙スタック部75上で頁が揃うように作像順序を制御するのが好都合である。最後の頁の画像データから順に記録して頁順を揃わせるよう、第1の像担持ベルト21に画像を担持させた後、用紙に転写させる方法について説明する。
In the case where the data to be recorded is a plurality of pages, it is convenient to control the image forming order so that the pages are aligned on the paper
画像形成装置100を稼動させると、第1の像担持ベルト21と第1の画像形成ユニット80Y〜80Kにおける感光体1Y〜1Kが回動する。同時に第2の像担持ベルト31が回動するが、第2の画像形成ユニット81Y〜81Kにおける感光体1Y〜1Kは第2の像担持ベルト31と離間されるとともに不回転状態にされる。まず、画像形成ユニット80Yによる画像形成から開始される。LED(発光ダイオード)アレイと結像素子からなる露光装置4の作動により、LEDから出射されたイエロー用の画像データ対応の光が、帯電装置3により一様帯電された感光体1Yの表面に照射されて静電潜像が形成される。
When the
この静電潜像は現像ローラ5aによりイエロートナーで現像され、可視像となり、1次転写ローラ22の転写作用により感光体1Yと同期して移動する第1像担持ベルト21上に静電的に1次転写される。このような潜像形成、現像、1次転写動作が感光体1C、1M、1K側でもタイミングをとって順次同様に行われる。
This electrostatic latent image is developed with yellow toner by the developing
この結果、第1像担持ベルト21上には、イエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの各色トナー画像が、順次重なり合ったフルカラートナー画像として担持され、第1像担持ベルト21とともに矢印の方向に移動される。
As a result, yellow, cyan, magenta, and black toner images are carried on the first
同時に給紙装置40の給紙トレイ40aあるいは給紙カセット40b〜40dから、記録に使われる用紙Pがその供給のための給紙・分離手段41Aから41Dの一つにより繰り出され、搬送ローラ対42B、42Cにより記録体搬送路43Cに搬送される。用紙の先端がレジストローラ対45に加えられない前に、ジョガー44は、用紙の搬送方向に対し両方の横方向から、用紙の両辺を押すように作動し、用紙横方向の位置整合がはかられる。レジストローラ対45は静止しており、用紙の先端はレジストローラ対45のニップに入り込んだ状態で静止するが、第1像担持ベルト21上の画像との位置が正規なものとなるよう、タイミングをとってレジストローラ対45が回転し、用紙を転写領域に搬送する。
At the same time, the paper P used for recording is fed out from the
第1像担持ベルト21上のこのフルカラートナー画像は、第1像担持ベルト21と同期して搬送される用紙Pの上面に、二次転写ローラ46による転写作用を受けて転写される。二次転写ローラ46に与えられるバイアスは、トナーの帯電極性と逆のプラスの極性である。
The full-color toner image on the first
その後、第1像担持ベルト21の表面が、トナー、紙粉除去装置50Aによりクリーニングされる。また1次転写を終了した第1の画像形成ユニット80Y〜80Kにおける感光体1Y〜1Kの表面に残留するトナーは、クリーニング装置2のクリーニングブラシ2a、クリーニングブレード2bにより、各感光体の表面から除去される。各感光体の表面は除電装置Qによる残留電位の除電作用が行われて次の作像・転写工程に備える。除去されたトナー等の異物は、回収手段2cにより、回収部87に送られる。なおセンサS1、S2は、感光体表面の露光後の表面電位と、現像工程後の感光体表面に付着しているトナーの濃度が適切なものであるかを検知し、適宜作像条件の設定、制御のために不図示の制御手段に情報を伝達(送信)する。
Thereafter, the surface of the first
像担持ベルト21に重ねられて担持されていたトナー画像が転写された用紙Pは、搬送装置150の搬送ベルト151により定着装置160に向け移送される。用紙Pを確実に搬送ベルト151とともに移送できるよう、予め用紙の吸着用チャージャ157により移送ベルト151の表面を帯電する。用紙Pが搬送ベルト151から分離され、確実に定着装置160に送られるように、除電・分離チャージャ158が作動する。
The paper P onto which the toner image that has been superposed and carried on the
用紙P上に重ねられていた各色のトナーが定着装置160により加熱されることによって溶融、混色されて完全にカラー画像となる。用紙の片面(上面)だけにトナーを有しているので、両面にトナーを有している両面記録時に比べ、定着に要する熱エネルギは少なくて済む。不図示の制御手段が画像に応じて定着装置の使用する電力を最適に制御する。定着されたトナーも用紙上で完全に固着するまで、搬送路のガイド部材等にこすられ、その結果、画像が欠落したり乱れたりする。この不具合を防止するため、冷却ローラ対170を作動させて、トナーと用紙を冷却する。その後、排紙ローラ171により排紙スタック部175に、画像面がたとえば上向きとなって排紙される。排紙スタック部175では、若い頁(頁番号の小さい頁)に記録物が上に重なるようにスタックされる。このように本発明では作像順序がプログラムされているので、頁順に揃う。排紙スタック部175は、排紙される用紙の増加に従って下降するので、用紙は整然と確実にスタックでき、頁順が乱れることがない。記録済みの用紙を排紙スタック部175に直接スタックする代わりに、穴あけ加工処理を実行したり、ソータ、コレータや綴じ装置や折り装置などの後処理装置に搬送することもできる。
The toner of each color that has been superimposed on the paper P is melted and mixed by being heated by the fixing
用紙Pの片面に画像を形成させる他の方法では、第1の画像形成ユニット80Y〜80Kにおける画像の形成を行わないようにし、また頁揃えのために若い頁の画像データから順に像形成をさせる点で1つめの方法と異なるが、基本的には上記の片面記録の工程と同じなので、詳細を省く。 In another method of forming an image on one side of the paper P, image formation is not performed in the first image forming units 80Y to 80K, and image formation is performed in order from image data of young pages for page alignment. Although it differs from the first method in this respect, it is basically the same as the single-sided recording process described above, and therefore details are omitted.
次に用紙Pの両面に画像を形成する両面記録時の動作について説明する。 Next, the operation at the time of duplex recording in which images are formed on both sides of the paper P will be described.
画像形成装置に開始信号が入力されると、片面記録の動作で説明した第1の画像形成ユニット80Y〜80Kで順次形成する各色ごとの画像を、第1像担持ベルト21に順次1次転写させ、第1の画像として担持させる工程とほぼ平行して、第2の画像形成ユニット81Y〜81Kで順次形成する各色ごとの画像を第2像担持ベルト31に順次1次転写させて、第2の画像として担持させる工程がおこなわれる。図1に示す構成なので、上記第1の画像と第2の画像が、用紙の搬送方向先端で位置的に合致するためには、第1の画像の形成開始より遅れて第2の画像の形成が開始される。また用紙はレジストローラ対45で静止と再送が行われるので、その時間も見込んで給紙され、ジョガー44で整合される。
When a start signal is input to the image forming apparatus, the first image forming units 80Y to 80K described in the single-sided recording operation sequentially form images for each color sequentially on the first
レジストローラ対45は、タイミングをとって用紙は第1の2次転写手段である転写ローラ46と第1像担持ベルト21で構成された第1転写ステーションに搬送される。転写ローラ46にプラスの極性の転写電流が印加され、第1像担持ベルトから用紙Pの片面(図では上面)に画像が転写される。
The registration roller pair 45 is transported to a first transfer station constituted by a transfer roller 46 as a first secondary transfer unit and a first
このようにして片面に画像を有した用紙Pは、転写ローラ46の搬送により、引き続いて第2の二次転写手段の転写チャージャ47のある第2転写ステーションに送られる。そしてチャージャにプラス極性の転写電流が印加されることにより、第2像担持ベルト31に予め担持されているフルカラーの第2の画像が、一括して用紙Pの下面に転写される。
The sheet P having an image on one side in this way is subsequently fed to the second transfer station having the transfer charger 47 of the second secondary transfer means by the transfer roller 46 being conveyed. Then, by applying a positive polarity transfer current to the charger, the full-color second image previously carried on the second
このようにして両面にフルカラートナー像が転写された用紙Pは、搬送ベルト151により定着装置160へと移送される。吸着用チャージャにより、搬送ベルト151の表面はトナーの極性と同じマイナスの極性で帯電される。なお用紙下面の未定着のトナーがベルトに移らないようにしている。除電・分離チャージャ158には、交流が印加され、用紙はベルト151から分離され、定着装置160へと移送される。そして定着装置160から加熱されて用紙の両面のトナー画像が溶融、混合される。用紙は引き続いて冷却ローラ対を通過し、排紙ローラ171により排紙スタック部175上に排紙される。
The paper P having the full color toner image transferred on both sides in this way is transferred to the
複数の頁の用紙に両面記録する場合、若い頁の画像が下面となって排紙スタック部75にスタックされるように作像順序を制御する場合には、その若い頁から取り出し、上下面を逆にしたとき記録物は上から順に一番若い頁、その裏に2番目に若い頁、2枚目が3番目に若い頁、その裏が4番目に若い頁となり、以下同様にして頁順が揃う。このような作像順序の制御や、定着装置に入力する電力を片面記録時より増やすなどを含む全ての制御は、制御手段(不図示)により実行される。
When double-sided recording is performed on a plurality of pages of paper, when the image forming order is controlled so that the image of the young page becomes the bottom surface and is stacked on the
なお、片面記録、両面記録動作に関して、フルカラー記録の例で説明したが、ブラックトナー等によるモノクロ記録など、減色の画像を形成し定着させる工程とした場合も処理は同様である。 The single-sided recording and double-sided recording operations have been described in the case of full-color recording, but the process is the same in the case of forming and fixing a subtractive color image such as monochrome recording with black toner or the like.
次に、本発明に係るトナーおよび紙粉の除去装置等について説明する。 Next, the toner and paper dust removing device according to the present invention will be described.
図1に示すように、中間転写ベルト21、31の外周面に当接してトナーと紙粉とを除去するブレードを含むトナーおよび紙粉除去する除去装置50A、50Bが具備されている。
As shown in FIG. 1, toner and paper
図5は、図1に示した本発明のトナー除去装置および紙粉除去装置50A、50Bのうちの50Bを示した分解斜視図である。50Aも同様な構成であるので、図示を省略した。
FIG. 5 is an exploded perspective view showing 50B of the toner removing device and paper
図6は、図5の紙粉除去装置の一部構成部材を省略した平面図であり、図6のa〜cは、その動作例を示している。 FIG. 6 is a plan view in which some constituent members of the paper dust removing device of FIG. 5 are omitted, and FIGS.
図5において、トナー、紙粉除去装置50Bは、ローラ40bに当接して、その表面からトナーと紙粉とを除去する部材であるブレード51と、このブレード51の下方に除去したトナーと紙粉とを一時的に受取る受け部材52とを備える。受け部材52の端部53、55には、板ばね63、66の取付ねじ(固定手段)54、56がそれぞれ設けてある。画像形成装置本体100(図1)に固定される保持部材70にも板ばね63、66の固定手段、たとえば取付ねじ71、72がそれぞれ設けてあり、板ばね63、66に設けた取付穴64、65、67、68にビスにより、受け部材52、保持部材70と2個の板ばね63、66とが連結される。このような固定手段として、ねじの代わりに、かしめ(圧着端子)による連結あるいは接着剤(たとえば嫌気性接着剤あるいは2液性接着剤、ホットメルトなど)による固定も採用できる。
In FIG. 5, a toner / paper
受け部材52の下部には、軸57に伝達手段の一例としてのカムフォロア58が回転自在に備えてある。画像形成装置本体には、さらに駆動手段60と受け部材52との端部近傍に制止手段の一例として、ストッパ73を設けている。駆動手段60は、モータ61の出力軸にカム62を固定した構成である。カム62は、モータの出力軸の回転によりカムフォロア58に変位を与え、板ばね63、66で支持された受け部材52を矢印x方向(水平方向:従方向)に往復運動させる。なお矢印yは、用紙の搬送方向(主方向)を示す。
A
実際の動作について、図6a〜cにより説明する。 The actual operation will be described with reference to FIGS.
図6aに示すように、受け部材52の端部53にはストッパ73に当接し、カム62はカムフォロア58と離れている。既に受け部材52上のトナーと、紙粉除去部材であるブレード51から落ちたトナーと、紙粉90とが受け部材52の一端からS1のところまで存在している。二点鎖線で示した回収容器95は、図5に示した開口を上部に有している。
As shown in FIG. 6 a, the
図5に示すモータ61が作動して、カム62が図6に示す矢印方向に回転すると、カム62の大径部はカムフォロア58に当接し、同時に板ばね63、66を変形させ図6bに示すように、受け部材52を距離Wだけ移動させる。さらにカム62が回転し図6cの状態になると、カム62の形状が大径部から小径部に急激に変化するため、カムフォロア58はカム62の回転に追従できず、板ばね63、66の復元力により受け部材52は急速に戻され、その端部53がストッパ73により受け止められる。このとき、トナーと紙粉90とは止まりきれず、慣性により図の右方に移動し、受け部材52の一端からS2の位置にまで搬送される。つまりトナーと紙粉90とは、S1−S2の距離だけ移動し、回収容器95に近づくことになる。カム62の大径部と小径部の各半径の差が距離Wに相当する。カムフォロア58が、カム62の小径部から大径部に当接する間は、受け部材が徐々に移動するが、大径部から小径部に至るとき、受け部材52は急激に戻される。このように大径部から小径部の変化により加速度が生じ、この運動を繰り返すことにより、受け部材52上の異物は、間欠的に移動して回収容器95に回収される。
When the
次に、受け部材52の移動条件とトナーと紙粉との移動結果の一例を説明する。
Next, an example of the movement condition of the receiving
図6aに示す受け部材52の移動距離wを振幅(単位:mm)とし、受け部材52の1分間当りの往復回数Nを振動数(単位:min-1)とし、1秒間に紙粉が移動した距離TS(単位:mm/sec)とすると、表1に示す結果が得られた。
The moving distance w of the receiving
なお、このとき使用した受け部材52の紙粉を載せて移動させる面に、ABS樹脂の板材を貼り付けたが、ステンレス材、アルミ材でもトナーと紙粉の移送効果にさほどの差がなかった。
In addition, although the plate material of the ABS resin was attached to the surface of the receiving
また、受け部材52を水平の状態から、傾斜させた状態にして実験したが、登り傾斜30°でも、トナーおよび紙粉は充分に搬送された。
Further, although the experiment was performed with the receiving
次に、回収容器95について説明する。
Next, the
回収容器95が、トナーと紙粉とで満杯になったときに、回収容器95を取出すような時間間隔とすると効率的に一番好都合である。この回収容器95に集積した中身だけを廃棄し、再度容器95を使用することが好ましいが、容器95ごと廃棄処理してもよい。容器95を取り出し易くするために、装置本体100の操作面側に配備したり、適宜、容器の装着部にアクセスできるような装置本体構成としてもよい。また、容器95に満杯の検知をおこなう検知装置を備えることも可能であり、本発明でさらに好都合に適用可能である。
When the
次に駆動モードについて説明する。 Next, the drive mode will be described.
上記のように、受け部材52をある回数往復移動させて、トナーと紙粉とを移動させるのに、常に、受け部材52の駆動手段を稼動させなくてもよい。本発明では、トナーと紙粉の除去・搬送・回収のための装置を画像形成装置に採用する場合に、画像形成装置が画像を形成していない時間帯に上記駆動手段を稼動させることができ、このようにすると、省エネルギー、稼動音の静音化、画像品質に悪影響を及ぼす振動の発生抑制などの観点で有利となる。また稼動時間も数秒あるいは数十秒間とし、それ以外の稼動は省略させて停止させ、またある時間毎に(たとえば周期的に、あるいは画像形成の使用頻度にリンクさせて所定時間)稼動させることもできる。また、画像形成装置に電源を投入しウオーミングアップさせている間、電源をオフしたあと冷却ファンがある時間稼動している間などに、駆動手段を稼動させて、トナーと紙粉の除去・搬送・回収のための装置を稼動するようにすることができる。この稼動モードを、あらかじめ画像形成装置の制御部の記憶手段に保存しておき、サービスマンがそのモードを、ユーザーの使用状態に合わせて設定、変更したり、あるいはオペレーションパネルから条件を入力して設定可能とし、あるいはユーザーが自在に設定することも可能である。
As described above, in order to move the toner and paper dust by reciprocating the receiving member 52 a certain number of times, it is not always necessary to operate the driving means of the receiving
図7、8は、他の実施例を示す概略図である。 7 and 8 are schematic views showing other embodiments.
図5に示した構成では、復元手段としての一例である板ばね63、66を採用したが、例えば復元手段として、コイルばね(引っ張りばね、あるいは圧縮ばね)を受け部材52に作用させ、カムで移動させた受け部材を戻す機構を採用することもできる。そのような他の実施例を図7に示す。
In the configuration shown in FIG. 5, the
図7において、受け部材52の2箇所に設けた軸59に、回転可能のコロ74を支持させて被ガイド部とし、保持部材70に設けたガイド部75により、受け部材52のx方向の移動を円滑にする。圧縮ばね(または押圧ばね)69は受け部材の一部に当接して、受け部材52の端部53をストッパ73に押し当てている。動作を図8a〜cに示すが、図4で説明したのと同じなので説明を省略する。
In FIG. 7, a
さらに上記の例では、受け部材52を往復移動させたが、ブレード51を受け部材52に取りつけ、一緒に往復移動させることもできる。ブレード51とローラ40bとの境、あるいはブレード51上に乗っているトナーおよび紙粉90が、受け部材52方向に落ちやすくなるという効果がある。
Further, in the above example, the receiving
本発明では、下記の特性を持つトナーを有効に使用することができる。 In the present invention, a toner having the following characteristics can be used effectively.
トナーの平均円形度が0.90〜0.99の範囲であることを特徴とするトナーを使用することが好ましい。トナーの形状係数SF−1が120〜180の範囲であり、形状係数SF−2が120〜190の範囲であることを特徴とするトナーを使用することが好ましい。また、トナーの体積平均粒径(μm)をDvとし、個数平均粒径(μm)をDnとしたとき、Dv/Dnが1.05〜1.30の範囲であることを特徴とするトナーを使用することが好ましい。 It is preferable to use a toner characterized in that the average circularity of the toner is in the range of 0.90 to 0.99. It is preferable to use a toner having a shape factor SF-1 in the range of 120 to 180 and a shape factor SF-2 in the range of 120 to 190. A toner having a Dv / Dn in the range of 1.05 to 1.30, where Dv is a volume average particle diameter (μm) of the toner and Dn is a number average particle diameter (μm). It is preferable to use it.
特性1(円形度および円形度分布)
本発明に使用可能なトナーは、特定の形状と形状の分布を有することが重要であり、平均円形度が0.90未満で、球形からあまりに離れた不定形の形状のトナーでは、満足した転写性を有し、チリのない高画質画像は得られない。なお形状の計測方法は、粒子を含む懸濁液を平板上の撮像部検知帯に通過させ、CCDカメラで光学的に粒子画像を検知し、解析する。この手法で得られる投影面積の等しい相当円の周囲長を実在粒子の周囲長で除した値である平均円形度が0.90〜0.99のトナーが適正な濃度の再現性のある高精細な画像を形成するのに有効である。より好ましくは、平均円形度が0.93〜0.97であり、円形度が0.94未満の粒子が10%以下である。また、平均円形度が0.99を越えた場合、ブレードクリーニングなどを採用しているシステムでは、感光体上および転写ベルトなどのクリーニング不良が発生し、画像上の汚れを引き起こす惧がある。例えば、画像面積率の低い画像を出力する場合、転写残トナーが少なく、クリーニング不良が問題となることはないが、カラー写真画像など画像面積率の高い画像を出力する場合、さらには、給紙不良等で未転写の状態の画像が感光体上に残ってしまった場合などでは、クリーニング不良が発生しやすい。上述したクリーニング不良を起こすようになると、感光体を接触帯電させる帯電ローラ等を汚染する可能性が増してしまい、本来の帯電能力を発揮できなくなってしまう虞が生じる。
Characteristic 1 (Circularity and circularity distribution)
It is important that the toner that can be used in the present invention has a specific shape and shape distribution, and a toner having an average circularity of less than 0.90 and an irregular shape that is too far from a spherical shape can achieve satisfactory transfer. Therefore, a high-quality image free from dust cannot be obtained. In the shape measurement method, a suspension containing particles is passed through an imaging unit detection zone on a flat plate, and a particle image is optically detected and analyzed by a CCD camera. Toner having an average circularity of 0.90 to 0.99, which is a value obtained by dividing the perimeter of an equivalent circle having the same projected area obtained by this method by the perimeter of the actual particle, has high reproducibility with an appropriate density reproducibility. It is effective to form a clear image. More preferably, the average circularity is 0.93 to 0.97, and the number of particles having a circularity of less than 0.94 is 10% or less. Further, when the average circularity exceeds 0.99, in a system that employs blade cleaning or the like, there is a risk that a defective cleaning on the photosensitive member or the transfer belt may occur, causing stains on the image. For example, when outputting an image with a low image area ratio, there is little transfer residual toner and cleaning defects do not become a problem. However, when outputting an image with a high image area ratio such as a color photographic image, When an untransferred image is left on the photoreceptor due to a defect or the like, a cleaning defect is likely to occur. When the above-described cleaning failure occurs, the possibility of contaminating the charging roller for charging the photoreceptor in contact with the toner increases, and the original charging ability may not be exhibited.
(円形度の測定方法)
トナー粒子の円形度は、フロー式粒子像分析装置FPIA−2100(東亜医用電子株式会社製)により平均円形度として計測できる。具体的には、予め不純固形物を除去した水100〜150ml中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩を0.1〜0.5ml加え、更に測定試料を0.1〜0.5g程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行ない、分散液濃度を3000〜1万個/μlとして、前記装置によりトナーの形状係数及び粒度分布を測定することによって得られる。
(Measurement method of circularity)
The circularity of the toner particles can be measured as an average circularity by a flow type particle image analyzer FPIA-2100 (manufactured by Toa Medical Electronics Co., Ltd.). Specifically, 0.1 to 0.5 ml of a surfactant, preferably alkyl benzene sulfonate, is added as a dispersant in 100 to 150 ml of water from which impure solids have been removed in advance, and a measurement sample is further added in an amount of 0.1 to 0. Add about 5g. The suspension in which the sample is dispersed is subjected to a dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes, the dispersion concentration is set to 3000 to 10,000 / μl, and the shape factor and particle size distribution of the toner are measured with the above apparatus. Obtained by.
特性2(形状係数SF−1、SF−2)
SF−1、SF−2とは、トナーの形状を表すパラメータの一つであり、粉体工学の分野では馴染みのパラメータである。以下に記載したSF−1、SF−2の値は、幅広く設定している。
Characteristic 2 (shape factors SF-1, SF-2)
SF-1 and SF-2 are parameters representing the shape of the toner, and are familiar parameters in the field of powder engineering. The values of SF-1 and SF-2 described below are set widely.
形状係数SF−1は、図9に示すように、球形物質の形状の丸さを示す値であり、球形物質を2次元平面上に投影して出来る楕円状図形の最大長MXLNGの二乗を図形面積AREAで割って、100π/4を乗じたときの値で表される。 As shown in FIG. 9, the shape factor SF-1 is a value indicating the roundness of the shape of the spherical material, and the square of the maximum length MXLNG of the elliptical shape formed by projecting the spherical material on a two-dimensional plane It is expressed by a value obtained by dividing by the area AREA and multiplying by 100π / 4.
つまり、形状係数SF−1は、次式で算出する。
SF−1={(MXLNG)2/AREA}×(100π/4)・・・(式1)
That is, the shape factor SF-1 is calculated by the following equation.
SF-1 = {(MXLNG) 2 / AREA} × (100π / 4) (Formula 1)
このSF−1の値が100の場合には、物質の形状が真球状となり、SF−1の値が大きくなるほど、物質の形状は不定形となる。 When the value of SF-1 is 100, the shape of the substance becomes a true sphere, and as the value of SF-1 increases, the shape of the substance becomes indefinite.
また、形状係数SF−2は、図10に示すように、物質の形状の凹凸の割合を示す数値であり、物質を2次元平面上に投影してできる図形の周長PERIの二乗を、図形面積AREAで割って、100/4πを乗じたときの値で表される。 Further, as shown in FIG. 10, the shape factor SF-2 is a numerical value indicating the proportion of the unevenness of the shape of the substance, and the square of the perimeter PERI of the figure formed by projecting the substance on the two-dimensional plane is represented by the figure. It is expressed by a value obtained by dividing by the area AREA and multiplying by 100 / 4π.
つまり、形状係数SF−2は、次式で算出する。
SF−2={(PERI)2/AREA}×(100/4π)・・・(式2)
That is, the shape factor SF-2 is calculated by the following equation.
SF-2 = {(PERI) 2 / AREA} × (100 / 4π) (Expression 2)
SF−2の値が100の場合には、物質の表面に凹凸が存在しないことになり、SF−2の値が大きくなるほど、物質の表面の凹凸は顕著となる。なお、本発明の実施の形態では、日立製作所製FE−SEM(S−800)を用い、トナー像を100回無作為にサンプリングし、得られた画像情報(トナー像情報)は、ニレコ社製画像解析装置(LUSEX3)に導入して解析を行い、(式1)および(式2)を用いて算出したものである。 When the value of SF-2 is 100, there is no unevenness on the surface of the substance, and as the value of SF-2 increases, the unevenness on the surface of the substance becomes more prominent. In the embodiment of the present invention, a toner image was randomly sampled 100 times using FE-SEM (S-800) manufactured by Hitachi, Ltd., and the obtained image information (toner image information) is manufactured by Nireco Corporation. This was introduced into the image analysis device (LUSEX 3), analyzed, and calculated using (Equation 1) and (Equation 2).
トナーの形状が球形に限りなく近づく(SF−1、SF−2ともに100に近づく)と、転写効率が高くなることが本発明者らの検討により明らかになった。これは、形状効果によりトナー粒子と該トナー粒子と接触するモノ(トナー粒子同士、像担持体等)との間では点接触しかしないために、トナー流動性が高まったり、像担持体等に対する吸着力(鏡映力)が弱まって、転写電界の影響を受けやすくなるためと考えられる。 It has been clarified by the present inventors that the transfer efficiency increases when the toner shape approaches the spherical shape as much as possible (both SF-1 and SF-2 approach 100). This is because there is only a point contact between the toner particles and the thing (toner particles, image carrier, etc.) in contact with the toner particles due to the shape effect, so that the toner fluidity is increased or the toner is adsorbed on the image carrier, etc. This is thought to be because the force (mirror power) is weakened and is easily affected by the transfer electric field.
一方、トナーの形状が球形に近づくと、メカ的なクリーニング(ブレードクリーニング等)に対して不利に働く。このことは上述したように、トナー流動性が高まり、像担持体等に対する吸着力(鏡映力)が弱まって、クリーニング部材と像担持体との僅かな間隙を容易にトナーが通過してしまうと考えられる。よってクリーニング性の面からは、トナーの形状としては、ある程度、異形化(SF−1の値が100より大きくなる方向)していたり、ある程度 凸凹(SF−2の値が100より大きくなる方向)していた方が好ましい。 On the other hand, when the shape of the toner approaches a spherical shape, it is disadvantageous for mechanical cleaning (such as blade cleaning). As described above, this increases the toner fluidity, weakens the attracting force (mirroring force) to the image carrier, and the toner easily passes through a slight gap between the cleaning member and the image carrier. it is conceivable that. Therefore, from the viewpoint of cleaning properties, the shape of the toner is somewhat irregular (in a direction in which the value of SF-1 is larger than 100) or uneven (in a direction in which the value of SF-2 is larger than 100). It is preferable to have done.
特性3(Dv/Dn:体積平均粒径/個数平均粒径の比)
Dv/Dnとは、トナーの粒度分布を表すパラメータの一つである。以下に記載されたDv/Dnの値は、幅広く設定しており、本発明のSRトナーは粒度分布がシャープである。このようなトナーの体積平均粒径(Dv)が4〜8μmであり、個数平均粒径(Dn)との比(Dv/Dn)が1.05〜1.30、好ましくは1.10〜1.25である乾式トナーによると、トナーの粒度分布が狭くなるため、以下のメリットが発生する。
Characteristic 3 (Dv / Dn: ratio of volume average particle diameter / number average particle diameter)
Dv / Dn is one of the parameters representing the toner particle size distribution. The values of Dv / Dn described below are set widely, and the SR toner of the present invention has a sharp particle size distribution. Such toner has a volume average particle diameter (Dv) of 4 to 8 μm and a ratio (Dv / Dn) to the number average particle diameter (Dn) of 1.05 to 1.30, preferably 1.10 to 1. According to the dry toner of .25, the toner particle size distribution becomes narrow, and the following merits occur.
トナー粒径面での選択現像(画像パターンに応じた(適した)トナー粒径を持つトナー粒子が選択的に現像される)が発生しにくいため、常時、安定した画像を形成することができる。トナーリサイクルシステム(トナーリサイクル手段)を塔載している場合、転写されにくい小サイズのトナー粒子がリサイクルされることになるが、もともとトナーの粒度分布が狭いため、上述した作用を受けにくく、このことから常時、安定した画像を形成することができる。二成分現像剤では、長期にわたるトナーの収支が行われ、現像剤中のトナー粒子径の変動が少なくなり、現像装置における長期の攪拌でも、良好で安定した現像性が得られる。一成分現像剤として用いた場合においても、トナーの収支が行われ、トナーの粒子径の変動が少なくなると共に、現像ローラへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化する為のブレード等の部材へのトナーの融着がなく、現像装置の長期の使用(攪拌)でも、良好で安定した現像性及び画像が得られた。 Since selective development on the toner particle size surface (toner particles having a (suitable) toner particle size according to the image pattern are selectively developed) is unlikely to occur, a stable image can always be formed. . When a toner recycling system (toner recycling means) is mounted, small-sized toner particles that are difficult to transfer are recycled. However, since the toner particle size distribution is originally narrow, it is difficult to receive the above-described action. Therefore, a stable image can always be formed. In the two-component developer, the toner balance for a long time is performed, the fluctuation of the toner particle diameter in the developer is reduced, and good and stable developability can be obtained even with long-term stirring in the developing device. Even when used as a one-component developer, the balance of the toner is performed, the fluctuation of the toner particle diameter is reduced, the filming of the toner on the developing roller, a blade for thinning the toner, etc. There was no fusion of toner to the member, and good and stable developability and images were obtained even after long-term use (stirring) of the developing device.
一般的には、トナーの粒子径は小さければ小さい程、高解像で高画質の画像を得る為に有利であると言われているが、逆に転写性やクリーニング性に対しては不利である。また、本発明で使用されるトナーの範囲よりも体積平均粒子径が小さい場合、二成分現像剤では現像装置における長期の攪拌でキャリヤの表面にトナーが融着し、キャリヤの帯電能力を低下させ、また一成分現像剤として用いた場合には、現像ローラへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化する為のブレード等の部材へのトナーの融着を発生させやすくなる。 In general, it is said that the smaller the particle size of the toner, the more advantageous it is to obtain a high-resolution and high-quality image, but it is disadvantageous for transferability and cleaning properties. is there. In addition, when the volume average particle size is smaller than the range of the toner used in the present invention, in the two-component developer, the toner is fused to the surface of the carrier by long-term stirring in the developing device, and the charging ability of the carrier is lowered. When used as a one-component developer, toner filming on the developing roller and toner fusion to a member such as a blade for thinning the toner are likely to occur.
また、これらの現象は微粉の含有率が本発明で使用されるトナーの上記した範囲より広いトナーを使用する場合においても同様である。 Further, these phenomena are the same when a toner having a fine powder content wider than the above-described range of the toner used in the present invention is used.
逆に、トナーの粒子径が本発明で使用されるトナーの範囲よりも大きい場合には、高解像でかつ高画質の画像を得ることが難しくなると共に、現像剤中のトナーの収支が行われた場合にトナーの粒子径の変動が大きくなる場合が多い。また、体積平均粒子径/個数平均粒子径の比が1.30よりも大きい場合も同様であることが明らかとなった。 On the other hand, when the toner particle size is larger than the range of the toner used in the present invention, it becomes difficult to obtain a high-resolution and high-quality image, and the balance of the toner in the developer is reduced. In many cases, the toner particle size fluctuates greatly. It was also clarified that the same applies when the volume average particle diameter / number average particle diameter ratio is greater than 1.30.
また、体積平均粒子径/個数平均粒子径の比が1.05より小さい場合には、トナーの挙動の安定化、帯電量の均一化の面から、一般的には、細線部分を小サイズ粒子で現像し、一方、ベタ画像を大サイズ粒子を中心にしたトナーで現像するというトナー粒径による機能分離ができにくくなるため、かえって好ましくない。 In addition, when the ratio of volume average particle diameter / number average particle diameter is smaller than 1.05, from the viewpoint of stabilizing the behavior of the toner and making the charge amount uniform, generally, the thin line portion is made of small size particles. On the other hand, it is difficult to separate the functions according to the toner particle diameter, such as developing a solid image with a toner having mainly large-size particles.
(トナー粒径に関わる測定方法)
コールターカウンター法によるトナー粒子の粒度分布の測定装置としては、コールターカウンターTA−IIやコールターマルチサイザーII(いずれもコールター社製)があげられる。以下に測定方法について述べる。
(Measurement method related to toner particle size)
Examples of the measuring device for the particle size distribution of toner particles by the Coulter counter method include Coulter Counter TA-II and Coulter Multisizer II (both manufactured by Coulter). The measurement method is described below.
まず、電解水溶液100〜150ml中に分散剤として界面活性剤(好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩)を0.1〜5ml加える。ここで、電解液としては、たとえば1級塩化ナトリウムを用いて約1%NaCl水溶液を調製したもので、例えばISOTON−II(コールター社製)が使用できる。ここで、更に測定試料を2〜20mg加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行ない、前記測定装置により、100μmのアパーチャを用いて、トナー粒子又はトナーの体積、個数とを測定して、体積分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの体積平均粒径(Dv)、個数平均粒径(Dn)を求めることができる。 First, 0.1 to 5 ml of a surfactant (preferably alkylbenzene sulfonate) is added as a dispersant to 100 to 150 ml of an aqueous electrolytic solution. Here, as the electrolytic solution, for example, approximately 1% NaCl aqueous solution is prepared using primary sodium chloride, and for example, ISOTON-II (manufactured by Coulter) can be used. Here, 2 to 20 mg of a measurement sample is further added. The electrolytic solution in which the sample is suspended is subjected to a dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes, and the measurement device is used to measure the volume and number of toner particles or toner using a 100 μm aperture. Volume distribution and number distribution are calculated. From the obtained distribution, the volume average particle diameter (Dv) and the number average particle diameter (Dn) of the toner can be obtained.
チャンネルとしては、2.00μm以上〜2.52μm未満;2.52μm以上〜3.17μm未満;3.17μm以上〜4.00μm未満;4.00μm以上〜5.04μm未満;5.04μm以上〜6.35μm未満;6.35μm以上〜8.00μm未満;8.00μm以上〜10.08μm未満;10.08μm以上〜12.70μm未満;12.70μm以上〜16.00μm未満;16.00μm以上〜20.20μm未満;20.20μm以上〜25.40μm未満;25.40μm以上〜32.00μm未満;32.00μm以上〜40.30μm未満の13チャンネルを使用し、粒径2.00μm以上乃至40.30μm未満の粒子を対象とする。 The channel is 2.00 μm or more to less than 2.52 μm; 2.52 μm or more to less than 3.17 μm; 3.17 μm or more to less than 4.00 μm; 4.00 μm or more to less than 5.04 μm; 5.04 μm or more to less than 6 Less than .35 μm; 6.35 μm to less than 8.00 μm; 8.00 μm to less than 10.08 μm; 10.08 μm to less than 12.70 μm; 12.70 μm to less than 16.00 μm; 16.00 μm to less than 20 Less than 20 μm; 20.20 μm or more to less than 25.40 μm; 25.40 μm or more to less than 32.00 μm; 13 channels of 32.00 μm or more to less than 40.30 μm are used, and the particle size is 2.00 μm or more to 40.30 μm Target less than particles.
本発明の画像形成装置には、トナー除去装置または紙粉除去装置の少なくとも1つが配備されている。しかしながら上述したように、本発明のトナー除去装置は、紙粉除去装置の機能を有することもでき、換言すれば、本発明の紙粉除去装置は、トナー除去装置の機能を有しているということもできる。したがって本発明の画像形成装置は、トナー除去装置を配備してもよく、紙粉除去装置を配備してもよく、これら2つを別の装置として配備してもよく、トナー除去機能と紙粉除去機能とを有する装置を本発明の画像形成装置に配備していてもよい。 The image forming apparatus of the present invention is provided with at least one of a toner removing device and a paper dust removing device. However, as described above, the toner removing device of the present invention can also have a function of a paper dust removing device. In other words, the paper dust removing device of the present invention has a function of a toner removing device. You can also Therefore, the image forming apparatus of the present invention may be provided with a toner removing device, a paper dust removing device may be provided, or these two may be provided as separate devices. An apparatus having a removal function may be provided in the image forming apparatus of the present invention.
1 感光体
1Y、1C、1M、1K 感光体
1a 感光体回転軸
2 クリーニング装置
2a クリーニングブラシ
2b クリーニングブレード
2c 回収部材
3 スコロトロンチャージャ
4 露光装置
5 現像装置
5a 現像ローラ
5b ブレード
5c、5d スクリュー
5e トナー検知手段
20 第1像担持体ユニット
21 第1像担持ベルト
23、24、25、26(2個)、27、28、29 ローラ
30 第2像担持体ユニット
30A クリーニング装置
31 第2像担持ベルト
34 支持ローラ
40 給紙装置
40a 給紙装置(トレイ)
40b、40c、40d 給紙カセット
41A〜41D 給紙・分離手段
42B 搬送ローラ対
42C 搬送ローラ
43A、43B 記録体搬送経路
43C 対記録体搬送路
44 ジョガー
45 レジストローラ
46 転写ローラ
47 転写チャージャ
50A、50B 紙粉除去装置
51 ブレード
52 受け部材
53、55 受け部材の端部
54、56 取りつけ用ねじ
57 吸着用チャージャ
57 ローラ
63、66 板ばね
64、65、67、68 取りつけ用穴
70 保持部材
71、72 板ばねの取りつけ用ねじ
80Y、80C、80M、80K 第1画像形成ユニット
81Y、81C、81M、81K 第2画像形成ユニット
85 トナーカートリッジ収納部
85a 空間
86 トナーカートリッジ
86Y、86C、86M、86K トナーカートリッジ
90 表示ユニット
100 画像形成装置本体
150 記録体移送手段
150a クリーニング装置
151 搬送ベルト
152、153、154、155、156 ローラ
157 吸着用チャージャ
158 除電・分離チャージャ
160 定着装置
170 冷却ローラ対
171 排紙ローラ対
175 排紙スタック部
200 原稿読取装置、
300 給紙装置
P 用紙
Q 光除電装置
S1 電位センサ
S2 画像センサ
DESCRIPTION OF
40b, 40c, 40d
300 Paper Feeder P Paper Q Photostatic Device S1 Potential Sensor S2 Image Sensor
Claims (13)
前記除去手段は、
前記担持体に当接させて前記担持体表面に残留した前記紙粉またはトナーの少なくとも一方を除去する部材と、
前記除去部材から除去された前記紙粉またはトナーの少なくとも一方を受ける受け部材と、
前記除去部材から除去された前記紙粉またはトナーを前記受け部材の端部方向へ搬送する搬送手段とを有し、
前記受け部材は、
前記搬送手段からの応力を受けて前記紙粉またはトナーが前記像担持体の従方向に搬送するための伝達手段を有することを特徴とする紙粉またはトナーの除去・回収装置。 A collection / removal device comprising: means for removing at least one of paper dust or toner present on the surface of the image carrier; and a collection unit for collecting at least one of paper dust or toner collected from the removal means,
The removing means includes
A member for removing at least one of the paper dust or toner remaining on the surface of the carrier by contacting the carrier;
A receiving member for receiving at least one of the paper dust or toner removed from the removing member;
Conveying means for conveying the paper dust or toner removed from the removing member in the direction of the end of the receiving member;
The receiving member is
An apparatus for removing and collecting paper dust or toner, comprising: a transmission means for transporting the paper dust or toner in a subordinate direction of the image carrier in response to stress from the transport means.
前記カムフォロアを介して伝達された応力により前記受け部材が移動した距離に応じた反発力により前記受け部材を元の位置に復元させる様に反発力を前記受け部材に印加させる復元手段と、
前記復元手段により反発力を印加された前記受け部材が復帰するように元の位置に制止させる制止手段とを有することを特徴とする請求項2記載のトナーの除去・回収装置。 The receiving member is
Restoring means for applying a repulsive force to the receiving member so as to restore the receiving member to its original position by a repulsive force according to the distance moved by the receiving member due to the stress transmitted through the cam follower;
The toner removing / collecting device according to claim 2, further comprising: a stopping unit that stops the receiving member to which the repulsive force is applied by the restoring unit so as to return.
前記カムフォロアを介して伝達された応力により前記受け部材が移動した距離に応じた反発力により前記受け部材を元の位置に復元させる様に反発力を前記受け部材に印加させる復元手段と、
前記復元手段により反発力を印加された前記受け部材が被ガイド手段と、ガイド手段とによりスムーズに従方向に動作して復帰するように元の位置に制止させる制止手段とを有することを特徴とする請求項2記載のトナーの除去・回収装置。 The receiving member is
Restoring means for applying a repulsive force to the receiving member so as to restore the receiving member to its original position by a repulsive force according to the distance moved by the receiving member due to the stress transmitted through the cam follower;
The receiving member to which a repulsive force is applied by the restoring means has guided means and restraining means for restraining the original position so that the receiving member smoothly moves in the following direction and returns by the guiding means. The toner removing / collecting device according to claim 2.
前記トナーの除去・回収装置の駆動を画像の非形成時に作動させて前記トナーを搬送することを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus comprising the toner removing / collecting device according to claim 1,
An image forming apparatus, wherein the toner is transported by operating the toner removing / collecting device when the image is not formed.
前記トナーの除去・回収装置の駆動を画像の非形成時に作動させて前記トナーを搬送させることを特徴とする紙粉またはトナーの除去・回収方法。 A method for removing and collecting paper dust or toner of an image forming apparatus according to claim 7,
A paper dust or toner removal / collection method, wherein the toner removal / collection device is operated when an image is not formed to convey the toner.
前記画像形成装置の電源OFF又は省エネルギモードから使用するモードに移行する際に、画像形成処理前のプレ駆動処理と共に前記トナーの除去・回収装置が作動することを特徴とする紙粉またはトナーの除去・回収方法。 A method for removing and collecting paper dust or toner of an image forming apparatus according to claim 7,
The toner removal / collection device operates together with the pre-drive process before the image forming process when the image forming apparatus is switched off or in the energy saving mode. Removal / recovery method.
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