JP5868896B2 - クリーニング装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
また、本発明は、前記クリーニング装置を備える画像形成装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、前記クリーニング装置を備える画像形成装置を提供することができる。
図1により、一実施形態における画像形成装置としてのプリンター1における全体構造を説明する。図1は、本発明の一実施形態のプリンター1の各構成要素の配置を説明するための図である。
装置本体Mにおける外形は、筐体としてのケース体BDにより構成される。
まず、画像形成部GKについて説明する。
画像形成部GKにおいては、感光体ドラム2の表面に沿って回転方向の上流側から下流側に順に、帯電部10による帯電、レーザースキャナーユニット4による露光、現像器16による現像、転写ローラー8による転写、除電器12による除電、及びドラムクリーニング装置11によるクリーニングが行われる。
図1に示すように、装置本体Mの下部には、用紙Tを収容する1個の給紙カセット52が配置される。給紙カセット52には、用紙Tが載置される載置板60が配置される。カセット給紙部51は、載置板60上の用紙Tを取り出すための前送りコロ61と、用紙Tを1枚ずつ搬送路Lに送り出すための給紙ローラー対63とからなる重送防止機構を備える。
第1合流部P1は、手差し搬送路Laが第1搬送路L1に合流する合流部である。第2合流部P2は、戻り搬送路Lbが第1搬送路L1に合流する合流部である。
第1分岐部Q1は、戻り搬送路Lbが第3搬送路L3から分岐する分岐部で、第1ローラー対54a及び第2ローラー対54bを有する。第1ローラー対54aの一方のローラーと第2ローラー対54bの一方のローラーとは兼用される。
排紙部50における開口側には、排紙集積部M1が形成される。
なお、図2A及び図2Bにおけるドラムクリーニング装置11の具体的な説明においては、図1における後側から視た図(プリンター1の背面側から視た図)により説明する。なお、図2Aは、画像形成領域Gにおけるドラムクリーニング装置11の断面を示しており、図2Bは、画像形成領域Gの外側の領域におけるドラムクリーニング装置11の断面を示している。
一方、クリーニングローラー111により除去しきれずに感光体ドラム2の表面に残留したトナーは、感光体ドラム2の表面に付着した状態で、感光体ドラム2の回転方向の下流側のクリーニングブレード113へ向けて搬送される。
クリーニングブレード113の先端部分は、感光体ドラム2とクリーニングローラー111とが当接する第1当接部分T1よりも感光体ドラム2の回転方向の下流側において、第1当接部分T1の近傍における感光体ドラム2の表面に当接する。クリーニングブレード113の基端部分(感光体ドラム2の表面に接触する先端部分と反対側の部分)は、不図示の取り付け板によってハウジング110に取り付けられる。
一対のフック部材132A、132Aは、図3及び図4に示すように、トナー受け支持部132における搬送幅方向Yの両端部に設けられる。一対のフック部材132A、132Aは、板部材により形成され、略C字形状に形成される。トナー受け支持部132は、一対のフック部材132A、132Aにより、クリーニングローラー111及びトナー供給ローラー112を支持する軸受を介してドラムクリーニング装置11に取り付けられる。
第1上端部133Aは、図2A及び図3に示すように、画像形成領域G(図3参照)において、水平方向に延びており、上下方向Zにおける上端に形成される。第1上端部133Aは、上下方向Zにおいて、クリーニングローラー111とトナー供給ローラー112とが当接する第2当接部分T2の高さよりも第1高さH1だけ高く形成される。
つまり、トナー層規制部材120の傾斜部121は、搬送幅方向Y(第2回転軸J2方向)に直交する方向から視た場合に、搬送幅方向Yにおいて、トナー受け部材130の第2上端部133Bに重なる(含まれる)領域に配置される。
具体的には、下記実験1〜実験3の実験結果により、クリーニングローラー111に対する傾斜部121の食い込み量K1を0.1mm以下に設定し、トナー受け部材130の第2上端部133Bの高さをクリーニングローラー111とトナー供給ローラー112とが当接する第2当接部分T2よりも低く設定する必要があることが検証された。
実験1においては、クリーニングローラー111における搬送幅方向Yの端部において、クリーニングローラー111に対する傾斜部121の食い込み量を変化させることで、搬送幅方向Yの端部において、トナー層規制部材120のめくれが発生するか否かという観点から検証し、これにより、クリーニングローラー111に対する傾斜部121の食い込み量を決定した。
モノクロプリンターを使用した。
感光体ドラムには、A−Siドラムでφ30mmのものを使用し、感光体ドラムを、線速410mm/sで回転させた。
現像方式は、磁性一成分現像の現像方式のものを使用した。
転写部材の外径には、φが20mmのローラーを使用し、φが8mmの金属軸にEPDMで形成された発泡体(発泡体の厚み6mm)を積層し、抵抗が6.5logΩのものを使用した。
帯電方式は接触帯電ローラー方式であって、帯電ローラーとしては、エピクロヒドリンゴムで形成され、φが9.5mmのものを使用した。帯電ローラーの軸のφが6mmのものを使用した。
クリーニングブレード113として、ウレタンゴムの厚さtが2.0のものを使用した。
クリーニングローラー111には、EPDMで形成され、φが14mmのものを使用した。クリーニングローラー111の軸のφは、10mmのものを使用した。クリーニングローラー111に対する感光体ドラム2の線速比は1.2(順方向回転)であり、クリーニングローラー111の感光体ドラム2への荷重は、駆動側において15N、従動側において9Nであるものを使用した。
トナー供給ローラー112として、ウレタンフォームで形成され、φが10mmのものを使用した。トナー供給ローラー112の軸のφが6mmのものを使用した。トナー供給ローラー112に対するクリーニングローラー111の線速比は1.0(順方向回転で従動回転)であり、クリーニングローラー111への食い込み量0.5mmのものを使用した。
トナー層規制部材120として、SUSで形成され、厚みが0.05mmのものを使用し、画像形成領域Gにおいて、クリーニングローラー111への食い込み量が0.5mmであり、圧接角が12°のものを使用した。
トナー層規制部材120は、図3に示すように、画像形成領域Gの外側の領域において、搬送幅方向Yの両端部に、傾斜部121を有する形状となっている。
実験1の結果として、表1に示す結果が得られた。表1は、用紙を50万枚印字後において、クリーニングローラー111の表面における摩耗による端部の段差と、傾斜部121の食い込み量と、トナー層規制部材120のめくれとの関係を示したものである。
実験2においては、クリーニングローラー111の搬送幅方向Yの端部において、クリーニングローラー111に対する傾斜部121の食い込み量を変化させることで、クリーニングローラー111とトナー層規制部材120との間においてトナー漏れが発生するか否かという観点から検証を行った。
実験1の条件に加えて、印字率20%で印字したA4サイズの用紙を2万枚連続して印字した。
実験2の結果として、図5に示す結果が得られた。図5は、実験2における実験結果を示す図であって、クリーニングローラー111に対する傾斜部121の食い込み量と、クリーニングローラー111へのトナー付着量との関係を示すグラフである。
前述の実験1においては、クリーニングローラー111の搬送幅方向Yの端部において、トナー層規制部材120のめくれが発生しないためには、傾斜部121の食い込み量を0.1mm以下にすることが必要となることが検証されている。しかし、前述の実験2においては、傾斜部121の食い込み量が0.1mm以下の場合には、クリーニングローラー111の搬送幅方向Yの端部において、クリーニングローラー111とトナー層規制部材120との間においてトナー漏れが発生した。
従って、トナー層規制部材120の搬送幅方向Yの端部において、傾斜部121の食い込み量を0.1mm以下とした上で、トナー受け部材130の廃トナー排出スクリュー140側の第2上端部133Bの高さを、クリーニングローラー111とトナー供給ローラー112が当接する第2当接部分T2の位置よりも低くする。
給紙カセット52に収容された用紙Tは、前送りコロ61及び給紙ローラー対63によって第1搬送路L1に送り出され、その後、第1合流部P1及び第1搬送路L1を介してレジストローラー対80に搬送される。
レジストローラー対80においては、用紙Tのスキュー補正や、トナー画像とのタイミング調整が行われる。
その後、用紙Tは、感光体ドラム2と転写ローラー8との間から排出され、第2搬送路L2を介して、定着部9における加熱回転体9aと加圧回転体9bとの間の定着ニップに導入される。そして、定着ニップにおいてトナーが溶融し、トナーが用紙Tに定着される。
このようにして、給紙カセット52に収容された用紙Tの印刷が完了する。
図2A及び図2Bに示すように、転写ローラー8による転写後の感光体ドラム2の表面には、残留したトナーが付着している。この状態で、感光体ドラム2が回転することにより、感光体ドラム2の表面に付着したトナーは、感光体ドラム2とクリーニングローラー111とが当接する第1当接部分T1に搬送される。
本実施形態においては、感光体ドラム2の表面からトナーを除去するクリーニングローラー111と、クリーニングブレード113と、クリーニングローラー111の表面に第2当接部分T2において当接して配置されるトナー供給ローラー112と、クリーニングローラー111の表面に当接して配置されるトナー層規制部材120と、トナー供給ローラー112に対向して配置されるトナー受け部材130と、を備え、トナー層規制部材120は、画像形成領域Gの外側の領域において、搬送幅方向Yにおける内側から外側に向かうにしたがってクリーニングローラー111の表面から離れるように傾斜する傾斜部121を有しており、トナー受け部材130は、画像形成領域Gの外側の領域において、第2当接部分T2よりも低い第2上端部133Bを有し、傾斜部121は、搬送幅方向Y(第2回転軸方向)に直交する方向から視た場合に、第2上端部133Bに重なる領域に配置される。
例えば、本実施形態において、画像形成装置としてモノクロのコピー機1について説明しているが、これに限定されず、画像形成装置は、カラーコピー機、プリンター、ファクシミリ又はこれらの複合機等であってもよい。
Claims (4)
- 第1回転軸を中心に回転可能な像担持体の表面に第1当接部分において当接して配置され、前記第1回転軸に平行な第2回転軸を中心に回転可能であると共に、前記第2回転軸方向に延び、前記像担持体の表面からトナーを除去するクリーニングローラーと、
前記第1当接部分よりも前記像担持体の回転方向の下流側において前記像担持体の表面に当接して配置され、前記第2回転軸方向に延びると共に、前記像担持体の表面からトナーを掻き落とすクリーニングブレードと、
前記クリーニングローラーの表面に第2当接部分において当接して配置され、前記第2回転軸に平行な第3回転軸を中心に回転可能であると共に、前記第3回転軸方向に延び、前記クリーニングローラーにトナーを供給するトナー供給ローラーと、
前記第2当接部分よりも前記クリーニングローラーの回転方向の下流側において前記クリーニングローラーの表面に当接して配置され、前記第2回転軸方向に延びると共に、前記クリーニングローラーに付着したトナーの層の厚さを規制するトナー層規制部材と、
前記第2当接部分よりも前記トナー供給ローラーの回転方向の下流側において前記トナー供給ローラーから離間して前記トナー供給ローラーに対向して配置され、前記第3回転軸方向に延び、前記トナー供給ローラーの周面に対向するトナー受け表面を有し、前記第2当接部分を通過したトナーを受け止め且つその受け止めたトナーを前記トナー供給ローラーに供給するトナー受け部材と、を備え、
前記トナー層規制部材は、画像形成領域の外側の領域において、前記第2回転軸方向における内側から外側に向かうにしたがって前記クリーニングローラーの表面から離れるように傾斜する傾斜部を有しており、
前記トナー受け部材は、画像形成領域の内側の領域において前記第2当接部分よりも高い第1上端部と、画像形成領域の外側の領域において前記第2当接部分よりも低い第2上端部と、を有し、
前記傾斜部は、前記第2回転軸方向に直交する方向から視た場合に、前記第2上端部に重なる領域に配置される
クリーニング装置。 - 前記第2上端部における前記第3回転軸方向の内側の端部は、前記第3回転軸方向において、画像形成領域に対応する部分と前記傾斜部に対応する部分との間に位置する
請求項1に記載のクリーニング装置。 - 前記トナー受け表面は、前記トナー供給ローラーの周面に沿って湾曲している
請求項1又は2に記載のクリーニング装置。 - 表面に静電潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体に形成された静電潜像にトナー画像を現像する現像器と、
請求項1から3のいずれかに記載のクリーニング装置と、を備える
画像形成装置。
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