JP4978619B2 - Cleaning device and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、モノクロ画像或いはカラー画像を形成する電子写真方式の複写機、ファクシミリ、レーザープリンタ等のような画像形成装置において、感光体や中間転写体などの像担持体をクリーニングするためのクリーニング装置、および該クリーニング装置を備えた画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a cleaning device for cleaning an image bearing member such as a photosensitive member or an intermediate transfer member in an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine, a facsimile, or a laser printer that forms a monochrome image or a color image. And an image forming apparatus provided with the cleaning device.
感光体や中間転写体などの像担持体の表面には、残留トナー、トナー外添剤、記録媒体粉および記録媒体填料などの被清掃物が存在するため、画像形成装置にはそのような被清掃物を清掃・除去するためのクリーニング装置が備わっている。 Since there are objects to be cleaned such as residual toner, toner external additives, recording medium powder, and recording medium filler on the surface of the image carrier such as a photoreceptor or an intermediate transfer body, the image forming apparatus has such a target. A cleaning device is provided for cleaning and removing the cleaning object.
そのようなクリーニング装置を有する画像形成装置には種々のタイプのものがある。例えば、特許文献1では、ベルトの裏面側に配置されている裏面部材と、ベルトの表面側でベルトに近接して配置されているとともに裏面部材に対向して配置されている第1表面部材と、ベルトの表面側で第1表面部材に近接して配置されている第2表面部材とを備えた画像形成装置が開示されている。また第1表面部材として表面が発泡材料によって形成されたものが開示されている。更に、第2表面部材の表面は金属から形成され、第1表面部材と第2表面部材とをそれらの接触部において同方向に回転させることが開示されている。そのような画像形成装置においては、裏面部材と第1表面部材の間の電圧の大きさを所定の範囲内で変更することによって、ベルトの良好なクリーニングが行われる。
There are various types of image forming apparatuses having such a cleaning device. For example, in
しかしながら、表面が発泡材料によって形成された第1表面部材は、一旦、発泡セル中に被清掃物を捕捉すると、電圧を制御しても、十分に吐出することができなかった。例えば、セル中に捕捉された残留トナーは、発泡ローラにおける像担持体との接触部(回収部)や回収ローラとの接触部(吐出し部)でバイアスを何度も受けると、トナーの帯電量がゼロ近傍の値を示すようになり、バイアスでの吐出しが事実上困難になるためと考えられる。その結果、印字を長期にわたって続けていくと、第1表面部材の発泡セル中に被清掃物が蓄積して、クリーニング性能が低下し、最終的にベルト上の被清掃物を回収できなくなった。クリーニング性能が低下すると、像担持体上のトナーが回収できなくなり、画像上にノイズが生じる。クリーニング性能が低下した第1表面部材の発泡セルを観察してみると、発泡を構成するセルに被清掃物、特に残留トナーが偏在していることが判った。
本発明は、発泡ローラに捕捉された残留トナーなどの被清掃物の吐出性能を高め、長期にわたって、像担持体に対する良好なクリーニング性能を維持するクリーニング装置、および該クリーニング装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention improves a discharge performance of an object to be cleaned such as residual toner captured by a foaming roller, and maintains a good cleaning performance for an image carrier over a long period of time, and an image forming apparatus including the cleaning device The purpose is to provide.
本発明は、
像担持体表面に対して接触しながら回転可能に配置された発泡ローラ;および
該発泡ローラ表面に対して接触しながら、該接触部において発泡ローラの回転方向と同方向に回転可能に配置された回収ローラを有し、
発泡ローラに対する回収ローラの回転速度比θを、1を跨ぐ範囲で変化させることを特徴とするクリーニング装置、および該クリーニング装置を備えた画像形成装置に関する。
The present invention
A foaming roller rotatably disposed in contact with the surface of the image carrier; and in contact with the surface of the foaming roller, disposed in the contact portion so as to be rotatable in the same direction as the rotation direction of the foaming roller. Has a collection roller,
The present invention relates to a cleaning device that changes a rotational speed ratio θ of a collection roller to a foaming roller in a range that exceeds 1, and an image forming apparatus that includes the cleaning device.
本発明に係るクリーニング装置によれば、発泡ローラに捕捉された被清掃物の吐出性能が向上するので、発泡ローラにおいて被清掃物の蓄積を抑制できる。その結果、長期にわたって、像担持体に対する良好なクリーニング性能を維持できる。また像担持体、発泡ローラおよび回収ローラの摩耗等のダメージを抑制できる。 According to the cleaning device of the present invention, since the discharge performance of the cleaning object captured by the foaming roller is improved, accumulation of the cleaning object in the foaming roller can be suppressed. As a result, good cleaning performance for the image carrier can be maintained over a long period of time. Further, damage such as wear of the image carrier, the foaming roller, and the collecting roller can be suppressed.
本発明に係るクリーニング装置は、中間転写体や感光体などのような、トナー像を担持する像担持体の表面に存在する残留トナー、トナー外添剤、記録媒体粉(紙粉)、記録媒体填料およびキャリア(現像剤が二成分系の場合)などの被清掃物を清掃するためのものである。以下、中間転写体用クリーニング装置および感光体用クリーニング装置の両方を備えた画像形成装置を示す図1を用いて、それらのクリーニング装置について詳しく説明するが、本発明に係る画像形成装置はこれに制限されるものではなく、中間転写体用クリーニング装置または感光体用クリーニング装置の少なくとも一方を備えていればよい。 The cleaning apparatus according to the present invention includes a residual toner, a toner external additive, a recording medium powder (paper powder), and a recording medium that are present on the surface of an image carrier that carries a toner image such as an intermediate transfer member and a photosensitive member. It is for cleaning objects to be cleaned such as fillers and carriers (when the developer is a two-component system). Hereinafter, the cleaning apparatus will be described in detail with reference to FIG. 1 showing an image forming apparatus provided with both an intermediate transfer member cleaning device and a photosensitive member cleaning device. There is no limitation, and it is sufficient that at least one of the intermediate transfer member cleaning device and the photosensitive member cleaning device is provided.
(中間転写体用クリーニング装置)
図1は本発明に係る画像形成装置の一実施形態の概略構成を示しており、図2は、図1の画像形成装置における中間転写体用クリーニング装置50の近傍の拡大構成図を示す。
(Cleaning device for intermediate transfer member)
FIG. 1 shows a schematic configuration of an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention, and FIG. 2 shows an enlarged configuration diagram of the vicinity of an intermediate transfer
クリーニング装置50は、中間転写ベルト4の表面移動方向において、2次転写部材6から最も上流側の画像形成部(本例ではY)の1次転写部材2に至るまでの間に設けられる。図1および図2において、クリーニング装置50は、中間転写ベルト4を巻き掛けたローラ32上に位置する中間転写ベルト部分に対して設けられているが、これに限定されるものではなく、ローラ上の中間転写ベルトに対して設けられればよい。
The
クリーニング装置50は、中間転写ベルト4表面に対して接触しながら回転可能に配置された発泡ローラ51、および当該発泡ローラ51表面に対して接触しながら回転可能に配置された回収ローラ52を有するものである。クリーニング装置50はさらに、回収ローラ52表面に対して接触しながら固定的に配置されたブレード53、当該ブレード53で掻き落とされた被清掃物を搬出する搬送スクリュー54およびブレード53による被清掃物の掻き取り時に粉煙状に舞い上がった被粉砕物が中間転写ベルト4に再付着することを防止するシール部材(図示しない)を含んでいてもよい。クリーニング装置50に含まれるこれらの部品はケース55に内蔵された状態でケース55に設けられている。但し、発泡ローラ51は、その一部が該ケースから露出してベルト4に接触していてもよい。クリーニング装置50における発泡ローラ51および回収ローラ52等の回転部材はそれぞれ独立して、図示しない制御部Contの指示のともに回転駆動される。
The
本発明においては回収ローラ52は発泡ローラ51との接触部において発泡ローラ51の回転方向と同方向に回転可能に配置され、発泡ローラ51に対する回収ローラ52の回転速度比θを、1を跨ぐ範囲で変化させる。すなわち、発泡ローラと回収ローラとの速度差を所定の範囲で変化させる。これによって、発泡ローラにおける発泡セルのつぶれ度合いが変化し、発泡セルが経時的に変形するので、セル内に捕捉された被清掃物のセル外への吐出が促進される。そのため、発泡ローラ51における被清掃物の蓄積が抑制され、結果として、長期にわたって中間転写ベルト4に対する良好なクリーニング性能を維持できる。回転速度比θを、1を跨がない範囲で変化させても、発泡ローラに捕捉された残留トナーなどの被清掃物が十分に吐出されないので、長期にわたって良好なクリーニング性能を維持できない。
In the present invention, the
発泡ローラ51に対する回収ローラ52の回転速度比θは、セル内の被清掃物の吐出促進の観点から、少なくとも0.95〜1.05の範囲で変化させることが好ましい。回転速度比θが変化する範囲は、例えば、下限値θLが0.60〜0.95であって、上限値θHが1.05〜1.40である範囲が好適である。そのような回転速度比θの変化による中間転写ベルトの移動速度への影響を防止する観点からは、回転速度比θが変化する範囲は、下限値θLが0.78〜0.95であって、上限値θHが1.05〜1.22である範囲とすることが好ましい。回転速度比θの変化によって中間転写ベルトの移動速度が影響を受けると、レジスト性が悪くなり、例えば、線幅が太くなったり、細くなったりする。
The rotational speed ratio θ of the
発泡ローラの回転速度および回収ローラの回転速度は、各々のローラの回転半径と軸の角速度の積より求められる。具体的には、各々ローラの回転半径はローラの実半径では無く、発泡ローラと回収ローラとの当接により、お互いが食い込んだ分だけ小さくなった時の半径である。例えば、回収ローラが発泡ローラより十分硬度がある時、回収ローラは実半径を回転半径とし、発泡ローラの回転半径は、実半径より食込み量を差し引いた値を回転半径とする。各々のローラにおける軸の角速度は、タコメータ等にて回転速度を求めてから、算出できる。 The rotational speed of the foaming roller and the rotational speed of the collection roller are obtained from the product of the rotational radius of each roller and the angular speed of the shaft. Specifically, the rotation radius of each roller is not the actual radius of the roller, but the radius when the roller roller and the collection roller are brought into contact with each other and become smaller by the amount of bite. For example, when the recovery roller is sufficiently harder than the foam roller, the recovery roller has a real radius as the rotation radius, and the rotation radius of the foam roller is a value obtained by subtracting the amount of biting from the actual radius. The angular velocity of the shaft in each roller can be calculated after obtaining the rotational speed with a tachometer or the like.
発泡ローラ51の回転速度は通常、300〜500mm/秒が好ましい。
回収ローラ52の回転速度は通常、220〜650mm/秒が好ましい。
The rotation speed of the
The rotation speed of the
発泡ローラ51に対する回収ローラ52の回転速度比θは、発泡ローラまたは回収ローラの少なくとも一方の回転速度を調整することによって制御できる。中間転写ベルトの移動速度への影響を防止する観点からは、発泡ローラ51の回転速度を一定に維持しつつ回収ローラ52の回転速度を調整することによって制御することが好ましい。
The rotational speed ratio θ of the
回転速度比θの変化は上記範囲で行われる限り、規則的に行われてもよいし、または変則的、特に任意に行われてもよいが、回転比制御のしやすさの観点からは、規則的、特に周期的に行われることが好ましい。以下、回転速度比θを周期的に変化させる場合について詳しく説明する。 As long as the change in the rotation speed ratio θ is performed within the above range, it may be performed regularly or irregularly, particularly arbitrarily, but from the viewpoint of ease of rotation ratio control, It is preferable to carry out regularly, especially periodically. Hereinafter, the case where the rotation speed ratio θ is periodically changed will be described in detail.
回転速度比θを周期的に変化させるに際し、回転速度比θは経時的変化の軌跡が波形を示すことが好ましい。具体的には、回転速度比θは、例えば、図3Aおよび図3Bに示すように波形を示すように連続的に変化させてもよいし、または図4A、図4Bおよび図4Cに示すように全体として波形を示すように段階的に変化させてもよい。図3Aにおいてθの変化はθ=最大回転速度比θHから始まり、図3Bにおいてθの変化はθ=1から始まっているが、これらに限定されず、それぞれのグラフにおいて、例えば、θ=1から始まってもよいし、θ=最小回転速度比θLから始まってもよいし、またはθ=θH、1およびθL以外の比率から始まっていてもよい。図4Aにおいてθの変化はθ=最大回転速度比θHから始まり、図4Bにおいてθの変化はθ=最小回転速度比θLから始まり、図4Cにおいてθの変化はθ=θH、1およびθL以外の比率からから始まっているが、これらに限定されず、それぞれのグラフにおいて、例えば、θ=1から始まってもよいし、θ=最小回転速度比θLから始まってもよいし、またはθ=θH、1およびθL以外の比率から始まっていてもよい。
When the rotational speed ratio θ is periodically changed, it is preferable that the rotational speed ratio θ has a waveform of a temporal change. Specifically, for example, the rotation speed ratio θ may be continuously changed so as to show a waveform as shown in FIGS. 3A and 3B, or as shown in FIGS. 4A, 4B, and 4C. You may change in steps so that a waveform may be shown as a whole. In FIG. 3A, the change of θ starts from θ = maximum rotation speed ratio θ H , and in FIG. 3B, the change of θ starts from θ = 1, but is not limited thereto, and in each graph, for example, θ = 1 may be started from, theta = minimum rotational speed ratio may be begun from theta L, or θ = θ H, may be started from 1 and theta ratio other than L. Change in theta in Figure 4A begins theta = maximum rotational speed ratio theta H, change in theta in Figure 4B begins at theta = minimum speed ratio theta L, the change in theta in Figure 4C θ =
回転速度比θは、画像形成時において変化させてもよいし、または画像形成時以外の時(非画像形成時)に変化させてもよい。中間転写ベルトの移動速度への影響により発生する画像不良を防止する観点からは、非画像形成時に回転速度比θを変化させることが好ましい。画像形成時に回転速度比θを変化させるとは、画像形成時あるいは非画像形成時に関係なく、例えば、印字を行いながら回転速度比θを変化させる、という意味である。非画像形成時に回転速度比θを変化させるとは、例えば、所定枚数の印字終了時から次の印字開始時までの間(一般に紙間と呼ばれる)、または印字終了時から装置の駆動停止までの間に、回転速度比θを変化させる、という意味である。 The rotational speed ratio θ may be changed during image formation, or may be changed at times other than image formation (non-image formation). From the viewpoint of preventing image defects caused by the influence on the moving speed of the intermediate transfer belt, it is preferable to change the rotation speed ratio θ during non-image formation. Changing the rotation speed ratio θ during image formation means changing the rotation speed ratio θ while printing, for example, regardless of image formation or non-image formation. The rotation speed ratio θ is changed during non-image formation, for example, from the end of a predetermined number of prints to the start of the next print (generally referred to as a sheet interval), or from the end of printing to the stop of the device drive. In the meantime, the rotation speed ratio θ is changed.
非画像形成時に回転速度比θを連続的または段階的に変化させる場合、回転速度比θの変化は1サイクル以上、通常は2〜5サイクルで行われればよい。そのような場合における1サイクルは、1秒間以上であればよく、通常は1.5〜5秒間である。印字終了時から装置の駆動停止までの間に回転速度比θを連続的に変化させる場合における、回転速度比θの経時的変化を示すグラフの一例を図5に示す。印字終了時から装置の駆動停止までの間に回転速度比θを段階的に変化させる場合における、回転速度比θの経時的変化を示すグラフの一例を図6に示す。 When the rotational speed ratio θ is changed continuously or stepwise during non-image formation, the rotational speed ratio θ may be changed in one cycle or more, usually 2 to 5 cycles. One cycle in such a case should just be 1 second or more, and is 1.5 to 5 seconds normally. FIG. 5 shows an example of a graph showing a change with time of the rotational speed ratio θ when the rotational speed ratio θ is continuously changed from the end of printing to the stop of driving of the apparatus. FIG. 6 shows an example of a graph showing a change with time of the rotational speed ratio θ when the rotational speed ratio θ is changed stepwise from the end of printing to the stop of driving of the apparatus.
画像形成時に回転速度比θを連続的または段階的に変化させる場合、回転速度比θの変化は1サイクル以上、通常は1〜3サイクルで行われればよい。画像形成時に回転速度比θを連続的に変化させる場合、1サイクルは1秒間以上であってよいが、2秒間以上、特に4秒間以上、より好ましくは6〜10秒間とすることによって、中間転写ベルトの移動速度への影響を防止することができる。 When the rotational speed ratio θ is changed continuously or stepwise at the time of image formation, the rotational speed ratio θ may be changed in one cycle or more, usually 1 to 3 cycles. When the rotational speed ratio θ is continuously changed during image formation, one cycle may be 1 second or longer, but the intermediate transfer is performed by setting it to 2 seconds or longer, particularly 4 seconds or longer, more preferably 6 to 10 seconds. The influence on the moving speed of the belt can be prevented.
画像形成時に回転速度比θを段階的に変化させる場合、1サイクルは、例えば、印字枚数または印字動作回数によって表すことができる。印字を行いながら回転速度比θを段階的に変化させる場合における、回転速度比θの経時的変化を示すグラフの一例を図7に示す。具体的には、例えば、印字枚数1000枚毎にθを変化させることができる。図7において、印字枚数1000枚毎にθを段階的に変化させる場合、詳しくは、累積印字枚数で1〜1000枚印字時はθ=1、1001〜2000枚印字時はθ=θH、2001〜3000枚印字時はθ=1、3001〜4000枚印字時はθ=θLの1サイクル4000枚で段階的に変化させることができる。θを一定に保つ間隔が長すぎると、例えばθを一定に保つ印字枚数または印字動作回数が多すぎると、セル中に蓄積する被清掃物が増えるため、当該間隔は短い方が良い。例えば、1枚(1動作)毎や、1枚のプリント中に、θを変化させることも可能である。θを一定に保つ印字枚数は例えば、1〜10000枚とすることができる。θを一定に保つ印字動作回数は例えば、1〜100回とすることができる。画像形成時に回転速度比θを段階的に変化させる場合、中間転写ベルトの移動速度への影響を防止する観点からは、回転速度比θは、図4Cに示すように、5段階以上、特に7〜10段階で変化させることが好ましい。例えば図4Cにおいて回転速度比θは9段階で変化している。段数を増やすほど、各段での回転比の変化量が減少するため、発泡ローラの回転速度への影響が小さくなり、ひいては中間転写ベルトの移動速度への影響が小さくなる。 When the rotational speed ratio θ is changed stepwise during image formation, one cycle can be expressed by, for example, the number of printed sheets or the number of printing operations. FIG. 7 shows an example of a graph showing a change with time of the rotational speed ratio θ when the rotational speed ratio θ is changed stepwise while printing. Specifically, for example, θ can be changed for every 1000 printed sheets. In FIG. 7, when θ is changed stepwise for every 1000 printed sheets, in detail, θ = 1 when the number of accumulated printed sheets is 1 to 1000, and θ = θ H when printing 1001 to 2000 sheets, 2001. 3000 sheets during printing θ = 1,3001~4000 sheets during printing can be stepwise changed in one cycle 4000 of θ = θ L. If the interval for keeping θ constant is too long, for example, if the number of printed sheets or the number of printing operations for keeping θ constant is too large, the number of objects to be cleaned accumulated in the cell increases. Therefore, the interval should be short. For example, θ can be changed for each sheet (one operation) or during printing of one sheet. The number of printed sheets that keeps θ constant may be, for example, 1 to 10,000. For example, the number of printing operations for keeping θ constant can be 1 to 100 times. When the rotational speed ratio θ is changed stepwise during image formation, from the viewpoint of preventing the influence on the moving speed of the intermediate transfer belt, the rotational speed ratio θ is 5 or more, particularly 7 as shown in FIG. 4C. It is preferable to change in 10 steps. For example, in FIG. 4C, the rotation speed ratio θ changes in nine stages. As the number of stages is increased, the amount of change in the rotation ratio at each stage decreases, so the influence on the rotation speed of the foaming roller is reduced, and consequently the influence on the moving speed of the intermediate transfer belt is reduced.
発泡ローラ51は軸体となる芯金511の表面に発泡体からなる層512が形成されたものである。発泡ローラ51は中間転写ベルト4表面に対して軸方向にわたって連続して接触しながら回転可能に配置され、回転によって中間転写ベルト4表面の被清掃物を自己の発泡体層に捕捉・回収する。
The foaming
芯金511は導電性を有する金属から形成され、例えば、アルミニウム、鉄、 ステンレス等からなる棒材またはパイプ等であってよい。
The
発泡層512を形成する発泡材料は特に制限されず、例えば、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、ならびにゴム材を発泡したものが使用できる。発泡層512は通常、導電性を有するものである。導電性発泡層は、発泡材料の原料に導電材を添加したものを発泡させることによって製造できる。導電材は、例えば、公知のカーボンブラックや金属微粒子、ならびにイオン導電材等が使用できる。発泡層の抵抗値は1×103Ω〜1×109Ω程度が好ましい。
The foam material that forms the
発泡層の抵抗は、発泡ローラの芯金と、発泡層に当接した直径18mmの金属ローラとの間に、50μAの電流を流した際の電圧Vより、R(抵抗値)=V/(50×10−6) (Ω)により算出できる。なお、発泡層の食込み設定は、1.0mmとしている。 The resistance of the foam layer is determined by R (resistance value) = V / (from the voltage V when a current of 50 μA is passed between the core metal of the foam roller and a metal roller having a diameter of 18 mm in contact with the foam layer. 50 × 10 −6 ) (Ω). The biting setting of the foam layer is 1.0 mm.
発泡層512は、被清掃物の回収性の観点から、平均セル径が200μm〜1000μm、特に250〜500μmであることが好ましく、厚みが3〜10mm、特に4〜7mmであることが好ましい。
The
発泡層の平均セル径は、発泡体の切断面を走査電子顕微鏡(SEM)により観察し、測定した。撮影画像よりセルをランダムに100個選択し、それぞれのセル径の平均を算出した。 The average cell diameter of the foam layer was measured by observing the cut surface of the foam with a scanning electron microscope (SEM). 100 cells were randomly selected from the captured image, and the average of the cell diameters was calculated.
発泡ローラ51の回転方向は特に制限されるものではないが、被清掃物の回収性の観点から、中間転写ベルトとの接触部において中間転写ベルトの移動方向と逆方向であることが好ましい。
Although the rotation direction of the foaming
中間転写ベルト4に対する発泡ローラ51の速度比は、発泡ローラの回収性の向上と中間転写ベルトの劣化防止の観点から、0.5〜2が好ましい。当該速度比は発泡ローラ51の回転速度(mm/秒)を、中間転写ベルトの移動速度(mm/秒)で除することによって算出可能である。
The speed ratio of the foaming
発泡ローラ51の中間転写ベルトへの食込み量は、被清掃物の回収性と回転トルクと中間転写ベルトの破断や摩耗の観点から、0.5〜2mmが好ましい。
The amount of biting of the foaming
回収ローラ52は、アルミニウム、ステンレス、鉄等の金属製ローラまたは当該金属製ローラに導電性の樹脂層が形成されたものが使用され、発泡ローラ51に捕捉・回収された被清掃物を自己の表面にさらに捕捉・回収する。金属製ローラは表面の平滑性やさびなどの腐食防止目的でメッキ処理をされていても良い。導電性の樹脂層は非発泡層であり、樹脂中に導電材が分散されたものである。樹脂材料は特に限定されないが、耐磨耗性に優れた材料が好ましい。そのような好ましい樹脂材料として、例えば、ポリアミド系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。導電材は発泡層に含有される導電材と同様の材料が例示できる。
The
回収ローラ52は、発泡ローラ51表面との接触部において発泡ローラ51の回転方向と同方向に回転可能に配置される。回収ローラが発泡ローラとの接触部において発泡ローラの回転方向と逆方向に回転すると、被清掃物の回収性が低下する。
The
ブレード53は、回収ローラ52上の被清掃物を掻き取る部材であり、弾性を有するものが回収ローラ52表面に当接させて使用される。ブレード53の構成材料は、例えばステンレス、鉄、銅等の金属、天然ゴム、合成ゴム等のゴム、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ABS樹脂等の各種熱可塑樹脂が使用可能である。
The
ブレード53は、回収ローラ52との接触部において回収ローラの回転方向に対抗する形で、固定・設置される。
The
中間転写ベルト4は、特に制限されず、例えば、テフロン(登録商標)、ポリエステル、ポリフッ化ビニリデン、トリアセテート、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリフェニレンサルファイド等の樹脂からなっていてよい。好ましくは、前記した導電材が分散されて導電性を付与されている。中間転写ベルト4は、トナーの転写性向上や、ベルト表面の磨耗やキズ、異物の付着を防止する目的で、ベルト表面にコート層を設けてもよい。コート層の構成材料には、例えば、ゴム、エラストマー、樹脂などを用いることができる。コート層は、導電性の付与の為に、導電材が分散されていてよい。中間転写ベルト4はベルト形状を有さなければならないというわけではなく、例えば、ドラム形状を有してもよい。
中間転写ベルト4の表面抵抗値は106〜1012Ω/cm程度が好ましい。
The
The surface resistance value of the
中間転写ベルト4の表面抵抗値は、例えば、三菱油化(株)製ハイレスターIPを用い、JIS K6991に基づいて測定することができる。
The surface resistance value of the
クリーニング装置50において、発泡ローラ、回収ローラおよび中間転写ベルトは、それぞれ独立して駆動装置で回転駆動できるようになっている。それぞれの駆動装置では制御装置により回転速度または移動速度を制御できるようになっている。
In the
回収ローラ52の回転速度は、例えば図8または図9に示す手段によって、制御できる。
The rotation speed of the
図8において、回収ローラ52の駆動装置としてのモータに、モータの回転数を制御するための信号が送られ、結果として回収ローラの回転速度が制御される。モータの回転数の制御には、周波数や電圧を変化させる方式があり、どちらの方式でも構わない。
In FIG. 8, a signal for controlling the number of rotations of the motor is sent to a motor as a drive unit of the
図9において、駆動装置としてのモータと回収ローラとの間に回転数可変装置を設置することにより、回収ローラ52の回転速度を制御できる。回転数可変装置としては、ギアやプーリーによるものが挙げられる。そのような回転数可変装置に対して、モータの回転数を制御するための信号が送られる。
In FIG. 9, the rotational speed of the
クリーニング装置50において、中間転写ベルト4表面の被清掃物は発泡ローラ51に回収された後、さらに回収ローラ52に回収される。次いで、回収ローラ52上の被清掃物はブレード53にて掻き取られ、搬送スクリュー54で、図示省略の容器等へ搬出される。
In the
クリーニング装置50には、クリーニング性能の更なる向上の観点から、中間転写ベルト4上の被清掃物を回収するためのクリーニング電界を形成することが好ましい。クリーニング電界は電源PW1によって形成される。電源PW1はスイッチSW1を介して回収ローラ52の芯金に、ベルト巻き掛けローラ32はアースに接続(接地)される。
クリーニング電界形成時、回収ローラ52を介して発泡ローラ51には、ベルト4上のトナーの正規帯電極性とは逆極性〔例えば、正(+)〕の電圧が印加され、発泡ローラ51から中間転写ベルト4を通してベルト巻き掛けローラ32に電流が流れる。
電源PW1により形成される電界は、定電圧によるもの、定電流によるもののいずれでもよく、定電圧の場合は例えば数kV以下、定電流の場合は例えば100μA以下に設定すればよい。
In the
When the cleaning electric field is formed, a voltage having a polarity opposite to the normal charging polarity of the toner on the belt 4 [for example, positive (+)] is applied to the foaming
The electric field formed by the power source PW1 may be either a constant voltage or a constant current, and may be set to, for example, several kV or less for a constant voltage, or to 100 μA or less for a constant current, for example.
(感光体用クリーニング装置)
図11は、図1の画像形成装置における感光体用クリーニング装置60の近傍の拡大構成図を示す。
(Photoconductor cleaning device)
FIG. 11 is an enlarged configuration diagram in the vicinity of the
クリーニング装置60は、感光体11の表面移動方向において、1次転写部材2から帯電装置12に至るまでの間に設けられる。
The
クリーニング装置60は、感光体11表面に対して接触しながら回転可能に配置された発泡ローラ51、および当該発泡ローラ51表面に対して接触しながら、該接触部において発泡ローラの回転方向と同方向に回転可能に配置された回収ローラ52を有するものである。クリーニング装置60はさらに、回収ローラ52表面に対して接触しながら固定的に配置されたブレード53、当該ブレード53で掻き落とされた被清掃物を搬出する搬送スクリュー54およびブレード53による被清掃物の掻き取り時に粉煙状に舞い上がった被粉砕物が感光体11に再付着することを防止するシール部材(図示しない)を含んでいてもよい。クリーニング装置60に含まれるこれらの部品はケース55に内蔵された状態でケース55に設けられている。但し、発泡ローラ51は、その一部が該ケースから露出して感光体11に接触していてもよい。クリーニング装置60における発泡ローラ51および回収ローラ52等の回転部材は、図示しない制御部Contの指示のともに回転駆動される。
The
クリーニング装置60は、被清掃物をクリーニングする対象が感光体11であること、そのため当該装置60を構成する発泡ローラ51、回収ローラ52、ブレード53、搬送スクリュー54およびケース55の寸法が異なり、ケース55の形状が異なること以外、クリーニング装置50と同様であるため、以下、特記しない限り、それらの説明を省略する。
In the
図11において図2と同様の符号が付された部材は、図2における当該符号が付された部材と同様である。
クリーニング装置60およびその構成部材の説明は、中間転写ベルト4を感光体11に読み替えて、クリーニング装置50およびその構成部材の前記説明を適用できる。
In FIG. 11, members denoted by the same reference numerals as those in FIG. 2 are the same as the members denoted by the corresponding numerals in FIG. 2.
The description of the
感光体11は、従来から公知のいかなる無機、有機感光体も使用可能である。
As the
(画像形成装置)
図1は本発明に係る画像形成装置の一実施形態の概略構成を示している。図1の画像形成装置100は電子写真方式の画像形成装置であり、タンデム型のフルカラー画像形成装置であるが、これに限定されるものではなく、例えば、いわゆるサイクル型のフルカラー画像形成装置であってもよいし、またはモノカラー画像形成装置であってもよい。
(Image forming device)
FIG. 1 shows a schematic configuration of an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. The
画像形成装置100は、ローラ31、32、33に巻き掛けられて図中反時計方向(図中矢印方向)に回転駆動される中間転写体4を備えている。中間転写体4はここでは無端ベルト形態の中間転写ベルト4であるが、ドラム形態の中間転写ドラムであってもよい。
The
ローラ32には中間転写ベルト4上の残留トナー等の被清掃物を清掃するクリーニング装置50が臨んでいる。中間転写体用クリーニング装置50については前記した通りである。ローラ31には2次転写部材6が臨んでいる。2次転写部材6はここではローラ形態の2次転写ローラ6である。2次転写ローラ6の上方には定着装置7が設置されている。
A
ローラ32、31の間には中間転写ベルト4に沿って、ローラ32から31に向けて、イエロー画像形成部Y、マゼンタ画像形成部M、シアン画像形成部C及びブラック画像形成部Kがこの順序で配置されている。各画像形成部は、静電潜像担持体としてドラム型の感光体11を備えており、該感光体の周囲に帯電装置12、画像露光装置13、現像装置14、1次転写部材2及び感光体上の残留トナー等の被清掃物を除去するクリーニング装置60がこの順序で配置されている。感光体用クリーニング装置60については前記した通りである。1次転写部材2はここではローラ形態の1次転写ローラ2であり、中間転写ベルト4を間にして感光体1に対向して配置される。
Between the
各画像形成部における現像装置14は、いずれも負帯電性トナーを採用するもので、感光体11上に形成される静電潜像を反転現像する。トナーは負帯電性を有するものに限定されず、正帯電性を有するものであってもよい。現像方式は反転現像方式に限定されず、正規現像方式であってもよい。各画像形成部における感光体11、帯電装置12、画像露光装置13、現像装置14及びクリーニング装置60は一つのケース1に取付け保持されており、感光体11は該ケース1内から転写ベルト4に臨んで該ベルト4に接触している。
The developing device 14 in each image forming unit employs a negatively chargeable toner, and reversely develops the electrostatic latent image formed on the
四つの画像形成部Y、M、C、Kの下方には記録媒体(本例では記録紙S)の供給カセット8が設けられており、ここに収容される記録紙Sが給紙ローラ81にて一枚ずつ引き出され、供給されるようになっている。
Below the four image forming portions Y, M, C, and K, a
各画像形成部の帯電装置12には、図示省略の制御部Contの指示のもとに、図示省略の電源から感光体帯電用の所定の高電圧が所定のタイミングで印加される。各画像形成部の現像装置14の現像ローラ141には、制御部Contの指示のもとに、図示省略の現像バイアス電源から所定の現像バイアスが所定のタイミングで印加される。
A predetermined high voltage for charging the photoconductor is applied to the charging device 12 of each image forming unit from a power supply (not shown) at a predetermined timing under the instruction of a control unit Cont (not shown). A predetermined developing bias from a developing bias power supply (not shown) is applied to the developing
1次転写ローラ2には、制御部Contの指示のもとに、その画像形成部用の図示省略の1次転写電源からから1次転写電圧が、感光体ドラム11上のトナー像を中間転写ベルト4へ1次転写するタイミングで印加される。
2次転写ローラ6には、制御部Contの指示のもとに、図示省略の電源からから中間転写ベルト4上のトナー像を記録紙Sへ2次転写するタイミングで2次転写電圧が印加される。
A primary transfer voltage is applied to the
A secondary transfer voltage is applied to the
各画像形成部における、感光体11、1次転写ローラ2、現像装置14における現像ローラ141等の回転部材や画像露光装置13の動作、さらには、2次転写ローラ6、中間転写ベルト4を巻き掛けたローラのうち駆動ローラ31、定着装置7、給紙ローラ81、クリーニング装置50、60等の動作も、制御部Contの指示のもとに所定のタイミングで動作するようになっている。
In each image forming unit, the
画像形成装置100によると、次のように画像形成がなされる。
先ず、最終的に形成されるべき画像に応じて、画像形成部Y、M、C及びKのうち少なくとも一つにおいて画像形成される。画像形成部Y、M、C及びKのすべてを用いてフルカラー画像を形成する場合を例にとると、先ず、イエロー画像形成部Yにおいてイエロートナー像が形成され、これが中間転写ベルト4に1次転写される。すなわち、イエロー画像形成部Yにおいて、感光体11が図中時計方向に回転駆動され、帯電装置12にて感光体11表面が一様に所定電位に帯電せしめられ、該帯電域に画像露光装置13からイエロー画像用の画像露光が施され、感光体11上にイエロー用静電潜像が形成される。この静電潜像はイエロートナーを有する現像装置14の現像バイアスが印加された現像ローラ141にて現像されて可視イエロートナー像となり、該トナー像が、1次転写電圧を印加された1次転写ローラ2にて中間転写ベルト4上に転写される。同様にして、マゼンタ画像形成部Mにおいてマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト4に転写され、シアン画像形成部Cにおいてシアントナー像が形成されて中間転写ベルト4に転写され、ブラック画像形成部Kにおいてブラックトナー像が形成されて中間転写ベルト4に転写される。イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像はこれらが中間転写ベルト4上に重ねて転写されるタイミングで形成される。かくして中間転写ベルト4上に形成された多重トナー像は中間転写ベルト4の回動により2次転写ローラ6へ向け移動する。
According to the
First, an image is formed in at least one of the image forming portions Y, M, C, and K according to an image to be finally formed. Taking a case where a full color image is formed using all of the image forming portions Y, M, C and K as an example, first, a yellow toner image is formed in the yellow image forming portion Y, and this is formed on the
一方、記録紙Sが記録紙供給カセット8から給紙ローラ81にて引き出され、引き続きタイミングローラ対91、92により、ベルト4上の多重トナー像と同期をとって中間転写ベルト4と2次転写ローラ6との間に供給され、2次転写電圧を印加された2次転写ローラ6にて該多重トナー像が記録紙S上に2次転写される。その後、記録紙Sは定着装置7に通され、そこで多重トナー像が加熱加圧下に記録紙Sに定着されて所定のカラー画像が記録紙S上に形成される。さらにその後、記録紙Sは排紙ローラ対Rにて排紙トレイT上に排出される。
On the other hand, the recording paper S is pulled out from the recording
各画像形成部において1次転写後、感光体11上に残留する1次転写残トナー等の被清掃物はクリーニング装置60により清掃、回収される。また、2次転写後、中間転写ベルト4上に残留する2次転写残トナー等の被清掃物はクリーニング装置50により清掃、回収される。1次転写後、感光体11上に残留する、あるいは付着しているものは、殆どが1次転写残トナーであるが、2次転写後のベルト4上に残留、あるいは付着しているのは、2次転写残トナーのほか、記録紙Sに由来する紙粉、記録紙の填料(タルク等)等もある。画像形成部において現像装置14が2成分現像剤を採用するものであれば、該2成分現像剤に含まれていたキャリアが付着していることもある。
After the primary transfer in each image forming unit, an object to be cleaned such as a primary transfer residual toner remaining on the
<実験例1;擬似実験>
(中間転写ベルト用発泡ローラ)
発泡ローラは芯金の周囲に発泡体層を形成したものであった。発泡体は、平均セル径約500μm、抵抗値9×108Ωの発泡ウレタンであった。発泡ローラの外径はφ15mm、芯金径はφ7mm、発泡体層の肉厚は4mmであった。中間転写ベルトに対する発泡ローラの食込み量は1.0mmとした。
<Experimental Example 1; Pseudo Experiment>
(Foaming roller for intermediate transfer belt)
The foaming roller had a foam layer formed around the cored bar. The foam was urethane foam having an average cell diameter of about 500 μm and a resistance value of 9 × 10 8 Ω. The outer diameter of the foam roller was 15 mm, the core metal diameter was 7 mm, and the thickness of the foam layer was 4 mm. The amount of biting of the foam roller with respect to the intermediate transfer belt was 1.0 mm.
(中間転写ベルト用回収ローラ)
回収ローラは表面をニッケルメッキした鉄のローラであった。表面粗さRzは、1.6μm以下であり、芯金径はφ12mmであった。回収ローラに対する発泡ローラの食込み量は1.3mmとした。
(Recovery roller for intermediate transfer belt)
The collection roller was an iron roller with a nickel plating on the surface. The surface roughness Rz was 1.6 μm or less, and the core metal diameter was φ12 mm. The amount of biting of the foam roller with respect to the collection roller was 1.3 mm.
(中間転写ベルト用ブレード)
回収ローラに当接しているブレードは、SUS304の薄板(厚み 80μm)を先端が当接するように当てた。
(Blade for intermediate transfer belt)
The blade in contact with the collecting roller was applied with a thin plate (thickness 80 μm) of SUS304 so that the tip contacted.
(トナー)
トナーには、負帯電性トナー(重合トナー、スチレンアクリル樹脂、粒径7.2μm)を用いた。
(中間転写ベルト)
中間転写ベルトには、導電性ポリイミド樹脂(表面抵抗5×1011Ω)からなるベルトを用いた。
(toner)
As the toner, a negatively chargeable toner (polymerized toner, styrene acrylic resin, particle size 7.2 μm) was used.
(Intermediate transfer belt)
A belt made of conductive polyimide resin (surface resistance 5 × 10 11 Ω) was used for the intermediate transfer belt.
(評価A)
上記した中間転写体用の発泡ローラ、回収ローラおよびブレードを、図2に示すようにBizhubC450(コニカミノルタ製)に搭載した。特記しない限り、上記複写機の標準条件を採用した。
まず、転写ベルト上に擬似の転写残トナーを形成し、回収ローラを外して、発泡ローラだけにしたクリーニング装置で転写残トナーを回収し、発泡セル中にトナーを蓄積させた。蓄積させるトナー量は、ほぼ500mgになるよう条件を設定した。
次に、トナーを蓄積した発泡ローラに回収ローラを当接させて、発泡ローラと回収ローラの回転を、実施例/比較例で記載の条件で10秒間行った後、発泡ローラのセル内を光学顕微鏡で拡大し、トナーの残存状態を観察・評価した。尚、吐出の際に、回収ローラと発泡ローラの軸間には50μAの定電流が流れる様に設定した。回収ローラ側を+極、発泡ローラを−極(アース)とした。
(Evaluation A)
The above-described foaming roller, recovery roller and blade for the intermediate transfer member were mounted on Bizhub C450 (manufactured by Konica Minolta) as shown in FIG. Unless otherwise stated, the standard conditions for the above copiers were adopted.
First, pseudo transfer residual toner was formed on the transfer belt, the recovery roller was removed, and the transfer residual toner was recovered by a cleaning device using only the foam roller, and the toner was accumulated in the foam cell. Conditions were set so that the amount of toner to be accumulated was approximately 500 mg.
Next, the collecting roller is brought into contact with the foaming roller in which the toner is accumulated, and the foaming roller and the collecting roller are rotated for 10 seconds under the conditions described in the examples / comparative examples. It was magnified with a microscope, and the remaining state of the toner was observed and evaluated. In discharging, a constant current of 50 μA was set between the collecting roller and the foaming roller. The collection roller side was the + pole and the foaming roller was the-pole (earth).
×;全てのセル内に残存トナーの密集部が認められた;
△;一部のセル内に残存トナーの密集部が認められたが、実用上問題なかった;
○;全てのセル内に残存トナーの密集部は認められず、トナーが均一に存在していた。
×: Concentration of residual toner was observed in all cells;
Δ: Dense portions of residual toner were observed in some cells, but there was no practical problem;
○: Concentration of residual toner was not recognized in all cells, and the toner was uniformly present.
比較例1
発泡ローラの回転速度を300mm/sに固定し、回収ローラの回転速度を200mm/sに固定し、10秒間回転させた。
比較例2
回収ローラの回転速度を300mm/sに固定する他は、比較例1と同じ方法で回転させた。
比較例3
回収ローラの回転速度を400mm/sに固定する他は、比較例1と同じ方法で回転させた。
セル内のトナーを観察したところ、トナーの密集箇所が認められた。
比較例4
回収ローラの回転速度を、図3Aに示すようにθH→θL→θHが290→230→290mm/sの5秒間サイクルで連続的に変化させる他は、比較例1と同じ方法で回転させた。
Comparative Example 1
The rotation speed of the foaming roller was fixed at 300 mm / s, the rotation speed of the recovery roller was fixed at 200 mm / s, and the rotation was performed for 10 seconds.
Comparative Example 2
The recovery roller was rotated by the same method as in Comparative Example 1 except that the rotation speed of the recovery roller was fixed at 300 mm / s.
Comparative Example 3
The recovery roller was rotated by the same method as in Comparative Example 1 except that the rotation speed of the collection roller was fixed at 400 mm / s.
When the toner in the cell was observed, dense toner spots were observed.
Comparative Example 4
As shown in FIG. 3A, the rotation speed of the collecting roller is rotated in the same manner as in Comparative Example 1 except that θ H → θ L → θ H is continuously changed in a cycle of 5 seconds of 290 → 230 → 290 mm / s. I let you.
実施例1
回収ローラの回転速度を、図3Aに示すようにθH→θL→θHが330→270→330mm/sの5秒間サイクルで連続的に変化させる他は、比較例1と同じ方法で回転させた。
Example 1
As shown in FIG. 3A, the rotation speed of the collecting roller is rotated in the same manner as in Comparative Example 1, except that θ H → θ L → θ H is continuously changed in a cycle of 5 seconds of 330 → 270 → 330 mm / s. I let you.
比較例5
回収ローラの回転速度を、図3Aに示すようにθH→θL→θHが370→310→370mm/sの5秒間サイクルで連続的に変化させる他は、比較例1と同じ方法で回転させた。
Comparative Example 5
As shown in FIG. 3A, the rotation speed of the collecting roller is rotated in the same manner as in Comparative Example 1, except that θ H → θ L → θ H is continuously changed in a cycle of 370 → 310 → 370 mm / s. I let you.
実施例2
回収ローラの回転速度を、図3Aに示すようにθH→θL→θHが360→240→360mm/sの5秒間サイクルで連続的に変化させる他は、比較例1と同じ方法で回転させた。
実施例3
回収ローラの回転速度を、図3Aに示すようにθH→θL→θHが375→225→375mm/sの5秒間サイクルで連続的に変化させる他は、比較例1と同じ方法で回転させた。
Example 2
As shown in FIG. 3A, the rotation speed of the collection roller is rotated in the same manner as in Comparative Example 1 except that θ H → θ L → θ H is continuously changed in a cycle of 360 → 240 → 360 mm / s. I let you.
Example 3
As shown in FIG. 3A, the rotation speed of the collecting roller is rotated in the same manner as in Comparative Example 1 except that θ H → θ L → θ H is continuously changed in a cycle of 375 → 225 → 375 mm / s. I let you.
実施例4
発泡ローラの回転速度を500mm/sに固定し、回収ローラの回転速度を、図3Aに示すようにθH→θL→θHが550→450→550mm/sの5秒間サイクルで連続的に変化させる他は、比較例1と同じ方法で回転させた。
実施例5
回収ローラの回転速度を、図3Aに示すようにθH→θL→θHが600→400→600mm/sの5秒間サイクルで連続的に変化させる他は、実施例4と同じ方法で回転させた。
実施例6
回収ローラの回転速度を、図3Aに示すようにθH→θL→θHが650→350→650mm/sの5秒間サイクルで連続的に変化させる他は、実施例4と同じ方法で回転させた。
Example 4
The rotation speed of the foaming roller is fixed to 500 mm / s, and the rotation speed of the recovery roller is continuously changed in a cycle of 5 seconds of θ H → θ L → θ H from 550 → 450 → 550 mm / s as shown in FIG. 3A. It was rotated by the same method as Comparative Example 1 except that it was changed.
Example 5
The rotation speed of the collecting roller is rotated in the same manner as in Example 4 except that θ H → θ L → θ H is continuously changed in a cycle of 5 seconds of 600 → 400 → 600 mm / s as shown in FIG. 3A. I let you.
Example 6
The rotation speed of the collecting roller is rotated in the same manner as in Example 4 except that θ H → θ L → θ H is continuously changed in a cycle of 5 seconds of 650 → 350 → 650 mm / s as shown in FIG. 3A. I let you.
比較例6
回収ローラの回転速度を、図3Aに示すようにθH→θL→θHが470→370→470mm/sの5秒間サイクルで連続的に変化させる他は、実施例4と同じ方法で回転させた。
比較例7
回収ローラの回転速度を、図3Aに示すようにθH→θL→θHが630→530→630mm/sの5秒間サイクルで連続的に変化させる他は、実施例4と同じ方法で回転させた。
Comparative Example 6
As shown in FIG. 3A, the rotation speed of the collecting roller is rotated in the same manner as in Example 4 except that θ H → θ L → θ H is continuously changed in a cycle of 470 → 370 → 470 mm / s for 5 seconds. I let you.
Comparative Example 7
The rotation speed of the collecting roller is rotated in the same manner as in Example 4 except that θ H → θ L → θ H is continuously changed in a cycle of 5 seconds of 630 → 530 → 630 mm / s as shown in FIG. 3A. I let you.
これらの結果より、回収ローラの回転速度をθ=1を跨って変化させることにより、発泡ローラのセル中のトナー蓄積量は低減されることが判った。 From these results, it was found that the toner accumulation amount in the cell of the foaming roller is reduced by changing the rotation speed of the collecting roller over θ = 1.
<実験例2;印字実験;中間転写ベルトのクリーニング>
(評価B)
実験例1と同様の中間転写ベルト用の発泡ローラ、回収ローラおよびブレードを、図2に示すようにBizhubC450(コニカミノルタ製)に搭載し、実施例1〜6において以下に示す所定の条件で発泡ローラおよび回収ローラを回転させ、印字を行った。特記しない限り、実験例1と同様の条件を採用した。回収部のバイアス設定は、回収ローラを+極性で、対向ローラを−極性(アース)とし、50μAの定電流が流れる様にした。
<Experimental Example 2; Printing Experiment; Cleaning of Intermediate Transfer Belt>
(Evaluation B)
The foaming roller, the recovery roller and the blade for the intermediate transfer belt similar to those in Experimental Example 1 are mounted on Bizhub C450 (manufactured by Konica Minolta) as shown in FIG. 2, and foaming is performed under the predetermined conditions shown in Examples 1 to 6 below. Printing was performed by rotating the roller and the collection roller. Unless otherwise specified, the same conditions as in Experimental Example 1 were adopted. The collection unit was biased so that the collection roller had a positive polarity and the opposite roller had a negative polarity (ground), and a constant current of 50 μA flowed.
実施例1〜6
BW比5%のパターンを100枚連続で印字した。回収ローラの回転速度は、印字終了時から装置の駆動停止までの間に変化させた。印字中はθ=1の設定で回収ローラを回転させ、印字終了時から装置の駆動停止までの4秒間で、回収ローラの回転速度を変化させた。回収ローラの回転速度は、実験例1における各実施例に記載のθHおよびθLの値を採用し、図6に示すようにθH(1秒間)→θ=1(1秒間)→θL(1秒間)→θ=1(1秒間)の4秒間サイクルで段階的に変化させた。発泡ローラのセル内を光学顕微鏡で拡大し、トナーの残存状態を観察・評価した。
Examples 1-6
100 patterns with a BW ratio of 5% were printed continuously. The rotation speed of the collecting roller was changed from the end of printing to the stop of driving of the apparatus. During printing, the collection roller was rotated at a setting of θ = 1, and the rotation speed of the collection roller was changed in 4 seconds from the end of printing to the stop of driving of the apparatus. As the rotation speed of the collection roller, the values of θ H and θ L described in each example in Experimental Example 1 are adopted, and θ H (1 second) → θ = 1 (1 second) → θ as shown in FIG. L (1 second) → θ = 1 (1 second) was changed stepwise in a 4 second cycle. The inside of the cell of the foaming roller was enlarged with an optical microscope, and the remaining state of the toner was observed and evaluated.
×;全てのセル内に残存トナーの密集部が認められた;
△;一部のセル内に残存トナーの密集部が認められたが、実用上問題なかった;
○;全てのセル内に残存トナーの密集部は認められず、トナーが均一に存在していた。
×: Concentration of residual toner was observed in all cells;
Δ: Dense portions of residual toner were observed in some cells, but there was no practical problem;
○: Concentration of residual toner was not recognized in all cells, and the toner was uniformly present.
(評価C)
特記しない限り、評価Bと同様の方法により評価を行った。
(Evaluation C)
Unless otherwise specified, evaluation was performed in the same manner as in Evaluation B.
実施例1〜6
回収ローラの回転速度を1000枚印字終了毎に変化させて、BW比5%のパターンを1万枚印字した。回収ローラの回転速度は、印字を行いながら、段階的に変化させた。詳しくは回収ローラの回転速度は、実験例1における各実施例に記載のθHおよびθLの値を採用し、図7に示すように、1〜1000枚印字時はθ=1、1001〜2000枚印字時はθ=θH、2001〜3000枚印字時はθ=1、3001〜4000枚印字時はθ=θLの4000枚サイクルで段階的に変化させた。尚、回収ローラの速度の切り替えは、複写機を一旦停止してから行なった。
Examples 1-6
The rotation speed of the collecting roller was changed every time 1000 sheets were printed, and 10,000 sheets of a pattern with a BW ratio of 5% were printed. The rotation speed of the collecting roller was changed stepwise while printing. Specifically, as the rotation speed of the collection roller, the values of θ H and θ L described in each example in Experimental Example 1 are adopted, and as shown in FIG. When 2000 sheets were printed, θ = θ H , θ = 1 when 2001-3000 sheets were printed, and θ = θ L when 3001-4000 sheets were printed, and gradually changed in a 4000 sheet cycle. Note that the speed of the collecting roller was switched after the copying machine was temporarily stopped.
θ=θHの時とθ=θLの時との画像を比べた。
×;印字した線幅または線の間隔が明らかに異なっており、実用上問題があった;
△;印字した線幅または線の間隔が僅かに異なっていたが、実用上問題なかった;
○;印字した線幅または線の間隔に差はなかった。
comparing the image of the time when the theta = theta L of θ = θ H.
×: Printed line widths or line intervals were clearly different, causing practical problems;
Δ: Printed line width or line spacing was slightly different, but there was no practical problem;
○: There was no difference in the printed line width or line spacing.
(評価D)
評価Cと同様の方法により、10万枚印字した。10万枚目の中間転写ベルトにおけるフィルミングについて評価した。比較例についても評価を行った。比較例においては、各比較例に記載のθHおよびθLの値を採用した。
×;中間転写ベルト全面にわたってフィルミングが認められた;
△;中間転写ベルトの一部にフィルミングが認められたが、実用上問題なかった;
○;中間転写ベルト全面にわたってフィルミングは認められなかった。
(Evaluation D)
100,000 sheets were printed by the same method as in Evaluation C. The filming on the 100,000th intermediate transfer belt was evaluated. Comparative examples were also evaluated. In the comparative examples, the values of θ H and θ L described in each comparative example were adopted.
X: Filming was observed over the entire surface of the intermediate transfer belt;
Δ: Filming was observed in part of the intermediate transfer belt, but there was no practical problem;
○: Filming was not observed over the entire surface of the intermediate transfer belt.
<実験例3;印字実験;感光体のクリーニング>
(感光体用発泡ローラ)
発泡ローラは芯金の周囲に発泡体層を形成したものであった。発泡体は、平均セル径約500μm、抵抗値9×108Ωの発泡ウレタンであった。発泡ローラの外径はφ14mm、芯金径はφ6mm、発泡体層の肉厚は4mmであった。感光体に対する発泡ローラの食込み量は1.0mmとした。
<Experimental Example 3; Printing Experiment; Photoconductor Cleaning>
(Foaming roller for photoconductor)
The foaming roller had a foam layer formed around the cored bar. The foam was urethane foam having an average cell diameter of about 500 μm and a resistance value of 9 × 10 8 Ω. The outer diameter of the foam roller was 14 mm, the core metal diameter was 6 mm, and the thickness of the foam layer was 4 mm. The amount of biting of the foam roller with respect to the photosensitive member was 1.0 mm.
(感光体用回収ローラ)
回収ローラは表面をニッケルメッキした鉄のローラであった。表面粗さ Rz=1.6μmであり、芯金径はφ12mmであった。回収ローラに対する発泡ローラの食込み量は1.0mmとした。
(Recovery roller for photoconductor)
The collection roller was an iron roller with a nickel plating on the surface. The surface roughness was Rz = 1.6 μm, and the core metal diameter was φ12 mm. The amount of biting of the foam roller with respect to the collection roller was 1.0 mm.
(感光体用ブレード)
回収ローラに当接しているブレードは、SUS304の80μmの薄板を先端が当接するように当てた。
(Photosensitive blade)
The blade in contact with the collecting roller was applied with an SUS304 80 μm thin plate so that the tip contacted.
(トナー)
トナーには、負帯電性トナー(重合トナー、スチレンアクリル樹脂、粒径7.2μm)を用いた。
(感光体)
感光体には複写機に標準装備されている有機感光体を用いた。
(toner)
As the toner, a negatively chargeable toner (polymerized toner, styrene acrylic resin, particle size 7.2 μm) was used.
(Photoconductor)
As the photoreceptor, an organic photoreceptor provided as standard equipment in a copying machine was used.
(評価D)
上記した感光体用の発泡ローラ、回収ローラおよびブレードを、図11に示すようにBizhubC450(コニカミノルタ製)に搭載し、実施例1〜6において以下に示す所定の条件で発泡ローラおよび回収ローラを回転させ、印字を行った。特記しない限り、実験例1と同様の条件を採用した。回収ローラには、正極性のバイアスを印加し、回収ローラと感光体の間に、20μAの定電流が流れる様にした。感光体から転写ベルトにトナーを転写する1次転写部のバイアスは、30μAの定電流が流れる様、転写ベルトの裏面にある1次転写ローラに電圧を印加した。
(Evaluation D)
The above-described foaming roller, collection roller and blade for the photoreceptor are mounted on Bizhub C450 (manufactured by Konica Minolta) as shown in FIG. Printed by rotating. Unless otherwise specified, the same conditions as in Experimental Example 1 were adopted. A positive bias was applied to the collecting roller so that a constant current of 20 μA would flow between the collecting roller and the photoreceptor. As the bias of the primary transfer portion for transferring the toner from the photoreceptor to the transfer belt, a voltage was applied to the primary transfer roller on the back surface of the transfer belt so that a constant current of 30 μA flows.
実施例1〜6
BW比5%のパターンを100枚連続で印字した。回収ローラの回転速度は、印字終了時から装置の駆動停止までの間に変化させた。印字中はθ=1の設定で回収ローラを回転させ、印字終了時から装置の駆動停止までの4秒間で、回収ローラの回転速度を変化させた。回収ローラの回転速度は、実験例1における各実施例に記載のθHおよびθLの値を採用し、図6に示すようにθH(1秒間)→θ=1(1秒間)→θL(1秒間)→θ=1(1秒間)の4秒間サイクルで段階的に変化させた。発泡ローラのセル内を光学顕微鏡で拡大し、トナーの残存状態を観察・評価した。
Examples 1-6
100 patterns with a BW ratio of 5% were printed continuously. The rotation speed of the collecting roller was changed from the end of printing to the stop of driving of the apparatus. During printing, the collection roller was rotated at a setting of θ = 1, and the rotation speed of the collection roller was changed in 4 seconds from the end of printing to the stop of driving of the apparatus. As the rotation speed of the collection roller, the values of θ H and θ L described in each example in Experimental Example 1 are adopted, and θ H (1 second) → θ = 1 (1 second) → θ as shown in FIG. L (1 second) → θ = 1 (1 second) was changed stepwise in a 4 second cycle. The inside of the cell of the foaming roller was enlarged with an optical microscope, and the remaining state of the toner was observed and evaluated.
×;全てのセル内に残存トナーの密集部が認められた;
△;一部のセル内に残存トナーの密集部が認められたが、実用上問題なかった;
○;全てのセル内に残存トナーの密集部は認められず、トナーが均一に存在していた。
×: Concentration of residual toner was observed in all cells;
Δ: Dense portions of residual toner were observed in some cells, but there was no practical problem;
○: Concentration of residual toner was not recognized in all cells, and the toner was uniformly present.
本発明のクリーニング装置は、モノクロ画像或いはカラー画像を形成する電子写真方式の複写機、ファクシミリ、レーザープリンタ等のような画像形成装置において、長期にわたって像担持体表面を有効に清掃できる。 The cleaning apparatus of the present invention can effectively clean the surface of an image carrier over a long period of time in an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine, a facsimile machine, or a laser printer that forms a monochrome image or a color image.
50:中間転写ベルト用クリーニング装置、51:発泡ローラ、52:回収ローラ、53:ブレード、54:搬送スクリュー、55:ケース、60:感光体用クリーニング装置。 50: cleaning device for intermediate transfer belt, 51: foaming roller, 52: recovery roller, 53: blade, 54: conveying screw, 55: case, 60: cleaning device for photoconductor.
Claims (10)
該発泡ローラ表面に対して接触しながら、該接触部において発泡ローラの回転方向と同方向に回転可能に配置された回収ローラを有し、
発泡ローラに対する回収ローラの回転速度比θを、1を跨ぐ範囲で周期的に変化させることを特徴とするクリーニング装置。 A foaming roller rotatably disposed in contact with the surface of the image carrier; and in contact with the surface of the foaming roller, disposed in the contact portion so as to be rotatable in the same direction as the rotation direction of the foaming roller. Has a collection roller,
A cleaning device, wherein a rotation speed ratio θ of a collection roller to a foaming roller is periodically changed in a range exceeding 1.
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