JP2008009286A - Cleaning device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はクリーニング装置に関し、特に電子写真複写機やレーザビームプリンタ等の画像形成装置において、トナー像を記録シートへ転写した後の感光体ドラムや中間転写体等の表面から残留トナーや紙粉等を除去するためのクリーニング装置に関する。 The present invention relates to a cleaning device, and in particular, in an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or a laser beam printer, residual toner or paper dust from a surface of a photosensitive drum or an intermediate transfer member after a toner image is transferred to a recording sheet. The present invention relates to a cleaning device for removing water.
一般に、電子写真複写機やレーザビームプリンタ等の画像形成装置においては、画像データに応じて感光体ドラムの表面にトナー像を形成した後、かかるトナー像を記録シートに転写し、転写されたトナー像を記録シートに加熱定着することで記録画像を得ている。また、近年のフルカラー複写機、フルカラーレーザビームプリンタにおいては、感光体ドラム上に形成したトナー像を中間転写体に一次転写し、かかる中間転写体上でイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの4色のトナー像を重ね合わせ、これら合成トナー像を記録シートに一括して二次転写することでフルカラー記録画像を形成するものも知られている。 In general, in an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or a laser beam printer, a toner image is formed on the surface of a photosensitive drum in accordance with image data, and then the toner image is transferred to a recording sheet. A recorded image is obtained by heat-fixing the image on a recording sheet. In recent full-color copying machines and full-color laser beam printers, a toner image formed on a photosensitive drum is primarily transferred to an intermediate transfer member, and four colors of yellow, cyan, magenta, and black are transferred onto the intermediate transfer member. It is also known to form a full-color recording image by superimposing toner images and collectively transferring these synthesized toner images onto a recording sheet.
トナー像の転写効率は感光体ドラムや中間転写体の表面状態、温度・湿度の変化に伴う記録シートや中間転写体の抵抗値の変動に影響を受けるので、これを常に100%に保つことは困難であり、トナー像の転写元である感光体ドラムや中間転写体の表面にはトナー像の転写後にもトナーが残留付着している。このため従来より、感光体ドラム、中間転写体といった像担持体に対しては、トナー像の転写部位の下流側にクリーニング装置が設けられ、次のトナー像の形成に先立って像担持体上の残留トナーの除去が行われている。 The transfer efficiency of the toner image is affected by fluctuations in the resistance value of the recording sheet and the intermediate transfer member due to changes in the surface condition of the photosensitive drum and intermediate transfer member, and temperature / humidity. It is difficult, and the toner remains on the surface of the photosensitive drum or the intermediate transfer member from which the toner image is transferred even after the toner image is transferred. For this reason, conventionally, for image carriers such as a photosensitive drum and an intermediate transfer member, a cleaning device is provided on the downstream side of the transfer portion of the toner image, and the image on the image carrier is formed before the next toner image is formed. Residual toner is removed.
かかるクリーニング装置としては、弾性ゴムブレードを感光体ドラムの表面に押し当て、残留トナーを機械的な力で除去するものが広く使用されている。このブレード方式のクリーニング装置は駆動部を必要としないので、機構的に単純であり、安価であるといった利点があるが、ゴムブレードがトナーのみを除去するのではなく、被清掃体である像担持体の表面をも僅かずつ削り取っているので、感光体ドラムの感光層等に対するダメージで大きく、感光体ドラムの寿命が短くなってしまうといった欠点がある。特に、近年では小型化の観点から感光体ドラムの小径化が著しく、同一のプリント枚数に対する感光体ドラムの回転数も増える傾向にあるので、このブレード方式では感光体ドラムの寿命が益々短命化してしまう。 As such a cleaning device, a device that presses an elastic rubber blade against the surface of a photosensitive drum and removes residual toner by a mechanical force is widely used. Since this blade type cleaning device does not require a drive unit, it has the advantage of being mechanically simple and inexpensive. However, the rubber blade does not remove only the toner, but the image carrier that is the object to be cleaned. Since the surface of the body is also scraped little by little, there is a disadvantage that the life of the photosensitive drum is shortened due to damage to the photosensitive layer of the photosensitive drum. In particular, in recent years, the diameter of the photosensitive drum has been remarkably reduced from the viewpoint of miniaturization, and the number of rotations of the photosensitive drum with respect to the same number of prints tends to increase. End up.
一方、ブレード方式以外のクリーニング装置としては、無数の摺擦毛を植えたブラシローラを像担持体に接触させ、このブラシローラを像担示回転させることで残留トナーを機械的に除去する所謂ファーブラシ方式が知られている。かかるブラシローラはモータによって回転駆動されており、被清掃体である像担持体との線速度比を大きく設定することによりトナーの捕獲効率を高めることができるようになっている。このファーブラシ方式のクリーニング装置は前述のブレード方式と比較して像担持体のダメージが少なく、その分だけ感光体ドラムの長寿命化を期待することができるものである。 On the other hand, as a cleaning device other than the blade type, a so-called fur that mechanically removes residual toner by bringing a brush roller planted with innumerable rubbing hairs into contact with an image carrier and rotating the brush roller in an image bearing manner. A brush method is known. Such a brush roller is driven to rotate by a motor, and the toner capture efficiency can be increased by setting a large linear velocity ratio with the image carrier that is the object to be cleaned. This fur brush type cleaning device is less damaging to the image carrier than the above-described blade type, and it can be expected that the life of the photosensitive drum will be extended accordingly.
ところでブラシローラ表面の摺擦毛の摺動はプリント動作時に、像担持体への駆動負荷となる。通常、この駆動負荷は無視できる程度のものであるが、ある条件においては像担持体に対して深刻な速度変動を及ぼし、結果、出力画像に横筋(=バンディング)が発生することがある。 By the way, the sliding of the rubbing hairs on the surface of the brush roller becomes a driving load on the image carrier during the printing operation. Normally, this driving load is negligible, but under certain conditions, a serious speed fluctuation is caused to the image carrier, and as a result, horizontal stripes (= banding) may occur in the output image.
すなわち、例えば感光体ドラム表面を清掃するブラシローラが感光体ドラムの駆動負荷となり、感光体ドラムに回転速度変動を引き起こせば露光時/像転写時に副走査方向の画像形成速度が不安定となり、結果として出力画像に濃淡ムラからなる横筋が発生してしまう。 That is, for example, a brush roller that cleans the surface of the photosensitive drum becomes a driving load of the photosensitive drum, and if the rotational speed fluctuation is caused in the photosensitive drum, the image forming speed in the sub-scanning direction becomes unstable at the time of exposure / image transfer, As a result, horizontal streaks consisting of shading unevenness occur in the output image.
ここで、クリーニング枠体と現像枠体を一つの支点に対して回転可能に結合する二枠体構成のプロセスカートリッジにおいて、現像枠体の共振 に起因するピッチムラ、ホワイトバンディング等の画像不良発生を防止する構成が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Here, in a process cartridge with a two-frame structure in which the cleaning frame and the development frame are rotatably coupled to one fulcrum, image defects such as pitch unevenness and white banding due to the resonance of the development frame are prevented. The structure which performs is proposed (for example, refer patent document 1).
上記例においては感光体ドラム、帯電器及びクリーニング器を支持するクリーニング枠体と、現像手段を支持する現像枠体とトナー室を有するトナー枠体とを結合した枠体と、を支点回りに回転可能に結合し、ばね等の弾性部材により上記支点回りに両枠体を付勢して感光体ドラムと現像手段との相対位置を決める構成において、感光体ドラムへ現像手段を加圧当接させる際の加圧手段の構成に振動減衰要素を用いることにより、ピッチムラ、バンディング等の画像不良のないプロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置としている。 In the above example, the cleaning frame that supports the photosensitive drum, the charger, and the cleaning device, and the frame that combines the developing frame that supports the developing unit and the toner frame that has the toner chamber, rotate around the fulcrum. In such a configuration that the two frame members are urged around the fulcrum by an elastic member such as a spring to determine the relative position between the photosensitive drum and the developing unit, the developing unit is brought into pressure contact with the photosensitive drum. By using a vibration damping element in the configuration of the pressurizing means, a process cartridge and an electrophotographic image forming apparatus free from image defects such as pitch unevenness and banding are obtained.
しかし本発明において問題とする、像担持体を清掃するブラシローラが像担持体に及ぼす速度変動により発生する画像故障に関しては、ブラシローラ表面の摺擦毛が像担持体との間で弾性体として作用するため、上記の方法を直接応用することはできない。 However, with respect to an image failure caused by the speed fluctuation exerted on the image carrier by the brush roller for cleaning the image carrier, which is a problem in the present invention, the rubbing hair on the surface of the brush roller acts as an elastic body between the image carrier and the image carrier. Because of this, the above method cannot be applied directly.
本発明は上記の問題を解決するため、像担持体の速度変動を防ぎ画像故障発生を防止するクリーニング装置を提供することを目的とする。
本発明は上記事実を考慮し、像担持体の速度変動を防ぎ画像故障発生を防止するクリーニング装置を提供することを目的とする。 In view of the above facts, an object of the present invention is to provide a cleaning device that prevents fluctuations in the speed of an image carrier and prevents image failure.
請求項1に記載のクリーニング装置は、像担持体上に形成したトナー画像を用紙に転写し定着する画像形成装置内に設けられ、回転軸より複数の摺擦毛が起立したブラシローラにて像担持体の表面を摺擦し、前記表面よりトナーを除去するクリーニング装置であって、前記ブラシローラが前記像担持体に接触し加振する周波数は、前記画像形成装置の共振周波数の90%以下あるいは110%以上の周波数であることを特徴とする。
The cleaning device according to
上記構成の発明では、ブラシローラが像担持体を加振する周波数を装置全体の共振周波数重ならないように設定したことで、像担持体の振動を抑え画像故障の発生を防ぐことができる。 In the invention having the above-described configuration, the frequency at which the brush roller vibrates the image carrier is set so as not to overlap the resonance frequency of the entire apparatus, thereby suppressing the vibration of the image carrier and preventing the occurrence of image failure.
請求項2に記載のクリーニング装置は、像担持体上に形成したトナー画像を用紙に転写し定着する画像形成装置内に設けられ、回転軸より複数の摺擦毛が起立したブラシローラにて像担持体の表面を摺擦し、前記表面よりトナーを除去するクリーニング装置であって、前記摺擦毛の植毛間隔が不規則であることを特徴とする。
The cleaning device according to
上記構成の発明では、不規則な植毛間隔としてブラシローラが像担持体を加振する周波数をランダムになるように設定したことで、像担持体の振動を抑え画像故障の発生を防ぐことができる。 In the invention with the above configuration, the frequency at which the brush roller vibrates the image carrier is set to be random as irregular flocking intervals, thereby suppressing the vibration of the image carrier and preventing the occurrence of image failure. .
本発明は上記構成としたので、像担持体の速度変動を防ぎ、画像故障発生を防止するクリーニング装置とすることができた。 Since the present invention has the above-described configuration, it was possible to provide a cleaning device that prevents fluctuations in the speed of the image carrier and prevents image failure.
<基本構成>
図1には本発明の第1実施形態に係る画像形成装置が示されている。
<Basic configuration>
FIG. 1 shows an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.
図1は本発明のクリーニング装置を備えたフルカラーレーザビームプリンタを示すものである。尚、図1中の矢印は、各回転部材の回転方向を示している。 FIG. 1 shows a full-color laser beam printer equipped with the cleaning device of the present invention. In addition, the arrow in FIG. 1 has shown the rotation direction of each rotation member.
この画像形成装置10は、図1に示すように、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K)用の各感光体ドラム11C、11M、11Y、11Kを有する画像形成ユニット1、2、3、4と、これら感光体ドラム11C、11M、11Y、11K に接触する一次帯電用の帯電ロール21、22、23、24と、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K)の各色のレーザ光31、32、33、34を照射する図示しないレーザ光学ユニットと、現像装置41、42、43、44と、上記4つの感光体ドラム11C、11M、11Y、11Kのうちの2つの感光体ドラム11、12に接触する第1の一次中間転写ドラム51及び他の2つの感光体ドラム13、14に接触する第2の一次中間転写ドラム52と、上記第1、第2の一次中間転写ドラム51、52に接触する二次中間転写ドラム53と、この二次中間転写ドラム53に接触する最終転写ロール60とで、その主要部が構成されている。
As shown in FIG. 1, the
感光体ドラム11C、11M、11Y、11Kは、共通の接平面Mを有するように一定の間隔をおいて配置されている。また、第1の一次中間転写ドラム51及び第2の一次中間転写ドラム52は、各回転軸が該感光体ドラム11C、11M、11Y、11K軸に対し平行かつ所定の対象面を境界とした面対象の関係にあるように配置されている。さらに、二次中間転写ドラム53は、該感光体ドラム11C、11M、11Y、11Kと回転軸が平行であるように配置されている。
The
各色毎の画像情報に応じた信号は、図示しない画像処理ユニットによりラスタライジングされて図示しないレーザ光学ユニットに入力される。このレーザ光学ユニットでは、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K)の各色のレーザ光31、32、33、34が変調され、対応する色の感光体ドラム11C、11M、11Y、11Kに照射される。
Signals corresponding to image information for each color are rasterized by an image processing unit (not shown) and input to a laser optical unit (not shown). In this laser optical unit, the
上記各感光体ドラム11C、11M、11Y、11Kの周囲では、周知の電子写真方式による各色毎の画像形成プロセスが行なわれる。まず、上記感光体ドラム11C、11M、11Y、11Kとしては直径20mmのOPC感光体を用いた感光体ドラムが用いられ、これらの感光体ドラム11C、11M、11Y、11Kは95mm/秒の回転速度で回転駆動される。上記感光体ドラム11C、11M、11Y、11Kの表面は、図1に示すように、帯電ロール12、22、32、42に、約−800VのDC電圧を印加することによって、例えば約−300V程度に一様に帯電される。尚、この実施例では上記帯電ロールに対してDC成分のみを印加しているが、AC成分をDC成分に重畳するように構成することもできる。
Around each of the
このようにして一様な表面電位を具備した感光体ドラム11C、11M、11Y、11Kの表面には、露光装置としてのレーザ光学ユニットによってシアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K)の各色に対応したレーザ光31、32、33、34が照射され、各色毎の入力画像情報に応じた静電潜像が形成される。レーザ光学ユニットで静電潜像が書き込まれることにより、感光体ドラム11C、11M、11Y、11K上の画像露光部の表面電位は−60V以下程度にまで除電される。
In this way, the surfaces of the
また、上記感光体ドラム11C、11M、11Y、11Kの表面に形成されたシアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K)の各色に対応した静電潜像は、対応する色の現像装置41、42、43、44によって現像され、感光体ドラム11C、11M、11Y、11K上にシアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K)の各色のトナー像として可視化される。各現像装置41、42、43、44には、それぞれ色の異なったシアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K)色のトナー及びキャリアからなる現像剤が充填されている。
The electrostatic latent images corresponding to the respective colors of cyan (C), magenta (M), yellow (Y), and black (K) formed on the surfaces of the
これらの現像装置41、42、43、44は、図示しないトナー補給装置からトナーが補給されると、この補給されたトナーは、オーガー404で充分にキャリアと攪拌されて摩擦帯電される。現像ロール401の内部には、複数の磁極を所定の角度に配置したマグネットロール(図示せず)が固定した状態で配置されている。この現像ロール401に現像剤を搬送するパドル403によって、当該現像ロール401の表面近傍に搬送された現像剤は、現像剤量規制部材402によって現像部に搬送される量が規制される。この実施例では、上記現像剤の量は、30〜50g/m2であり、また、このとき現像ロール401上に存在するトナーの帯電量は、概ね−20〜−35μC/g程度である。
When toner is supplied from a toner replenishing device (not shown), these replenishing
上記現像ロール401上に供給されたトナーは、マグネットロールの磁力によって、キャリアとトナーで構成された磁気ブラシ状となっており、この磁気ブラシが感光体ドラム11C、11M、11Y、11Kと接触している。この現像ロール401にAC+DCの現像バイアス電圧を印加して、現像ロール401上のトナーを感光体ドラム11C、11M、11Y、11K上に形成された静電潜像に現像することにより、トナー像が形成される。この実施例では、この現像バイアス電圧はACが4kHz、1.5kVppで、DCが−230V程度である。
The toner supplied onto the developing
次に、上記各感光体ドラム11C、11M、11Y、11K上に形成されたシアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K)の各色のトナー像は、第1の一次中間転写ドラム51及び第2の一次中間転写ドラム52上に、静電的に一次転写される。感光体ドラム11C、11M上に形成されたシアン(C)およびマゼンタ(M)色のトナー像は、第1の一次中間転写ドラム51上に、感光体ドラム13、14上に形成されたイエロー(Y)、ブラック(K)色のトナー像は、第2の一次中間転写ドラム52上に、それぞれ転写される。従って、第1の一次中間転写ドラム51上には、感光体ドラム11Cまたは11Mのどちらから転写された単色像と、感光体ドラム11Y及び11Mの両方から転写された2色のトナー像が重ね合わされた二重色像が形成されることになる。また、第2の一次中間転写ドラム52上にも、感光体ドラム11Y、11Kから同様な単色像と二重色像が形成される。
Next, the toner images of the respective colors of cyan (C), magenta (M), yellow (Y), and black (K) formed on the
上記第1及び第2の一次中間転写ドラム51、52上に感光体ドラム11C、11M、11Y、11Kからトナー像を静電的に転写するために必要な表面電位は、+250〜500V程度である。最適な表面電位はトナーの帯電状態や雰囲気温度、湿度によって変動するが、トナーの帯電量が−20〜−35μC/g の範囲内にあり、常温常湿環境下にある場合には、第1及び第2の一次中間転写ドラム51、52の表面電位は、+380V程度が望ましい。また、第1、第2の一次中間転写ドラム51、52は外径が42mm、抵抗値は108 Ω程度に設定されており、FeやAl等からなる金属パイプを導電性シリコーンゴム等の低抵抗弾性層(R=10^2 〜10^3Ω)で被覆して形成されている。更に、この低抵抗弾性層の表面には高離型層として厚さ3〜100μmのフッ素ゴム層が設けられておりシランカップリング剤系の接着剤(プライマ)で接着されている。尚、高離型層の抵抗値はR=10^5〜10^9Ω程度である。
The surface potential necessary for electrostatically transferring the toner images from the
この後、第1、第2の一次中間転写ドラム51、52上に形成された単色又は二重色のトナー像は、二次中間転写ドラム53上に静電的に二次転写される。従って、二次中間転写ドラム53上には、単色像からシアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K)色の四重色像までの最終的なトナー像が形成されることになる。
Thereafter, the single-color or double-color toner images formed on the first and second primary intermediate transfer drums 51 and 52 are electrostatically secondary-transferred onto the secondary
この二次中間転写ドラム53上へ第1及び第2の一次中間転写ドラム51、52からトナー像を静電的に転写するために必要な表面電位は、+600〜1200V程度である。最適な表面電位は一次転写の時と同様にトナーの帯電状態や雰囲気温度、湿度によって変動する。また、転写に必要なのは、第1及び第2の一次中間転写ドラム51、52と二次中間転写ドラム53との間の電位差であるので、第1及び第2の一次中間転写ドラム51、52の表面電位に応じた値に設定することが必要である。上述のように、トナーの帯電量が−20〜−35μC/g の範囲内にあり、常温常湿環境下であって、第1及び第2の一次中間転写ドラム51、52の表面電位が+380V程度の場合には、二次中間転写ドラム53の表面電位は、+880V程度、つまり第1及び第2の一次中間転写ドラム51、52と二次中間転写ドラム53との間の電位差は、+500V程度に設定することが望ましい。
The surface potential necessary for electrostatically transferring the toner image from the first and second primary intermediate transfer drums 51 and 52 onto the secondary
この実施例で用いる二次中間転写ドラム53は外径が第1及び第2の一次中間転写ドラム51、52と同じ42mmに形成され、抵抗値は10^11Ω程度に設定される。また、上記二次中間転写ドラム53も一次中間転写ドラムと同様に、FeやAl等からなる金属パイプを厚さ0.1〜10mm程度の導電性シリコーンゴム等の低抵抗弾性層(R=10^2〜10^3Ω)で被覆して形成されており、低抵抗弾性層の表面は厚さ3〜100μmのフッ素ゴムからなる高離型層に被覆されている。ここで、二次中間転写ドラム53の抵抗値は、第1及び第2の一次中間転写ドラム51、52よりも高く設定する必要がある。そうしないと、二次中間転写ドラム53が第1及び第2の一次中間転写ドラム51、52を帯電してしまい、第1及び第2の一次中間転写ドラム51、52の表面電位の制御が難しくなる。
The secondary
最後に、上記二次中間転写ドラム53上に形成された単色像から四重色像までの最終的なトナー像は、最終転写ロール60によって、用紙搬送路Pを通る用紙に三次転写される。この用紙は、不図示の紙送り工程を経て用紙搬送ロール90を通過し、二次中間転写ドラム53と最終転写ロール60のニップ部に送り込まれる。この最終転写工程の後、用紙上に形成された最終的なトナー像は、定着器70によって定着され、一連の画像形成プロセスが完了する。
<クリーニング装置>
図2には本発明に係るクリーニング装置が示されている。
Finally, the final toner image from the single color image to the quadruple color image formed on the secondary
<Cleaning device>
FIG. 2 shows a cleaning device according to the present invention.
本発明のレーザビームプリンタでは、各感光体ドラム11C、11M、11Y、11K及び一次中間転写ドラム51、52に対してクリーニング装置が配置されている。
In the laser beam printer of the present invention, a cleaning device is disposed for each of the
先ず、感光体ドラム11C〜11Kに対して配置されたクリーニング装置は、金属製回転軸であるシャフト212の周囲に導電性の摺擦毛211が起立した第1ブラシロール215であり、帯電ロール21に対するトナーの付着を防止するため、感光体ドラム11C〜11Kの回転方向に関して帯電ロール21の上流側に位置している。また、この第1ブラシロール215にはクリーニングバイアスが印加されりており、各転写部位において極性反転したトナーを感光体ドラム11の表面から一時的に回収し、後述するクリーニングモードが開始される迄の間、かかるトナーを保持するようになっている。
First, the cleaning device arranged with respect to the
尚、図2においては摺擦毛211はシャフト212の表面から略接線方向に起毛しているが、これに限定せずシャフト212の表面から垂直に、略放射状に起毛していても差支えはない。
In FIG. 2, the rubbing
トナーは現像装置41内において(−)極性に帯電しており、各転写行程においては、トナー像がより電位の高い方向へ向けて転写されていくことになる。しかし、かかるトナー像が各転写工程の転写部位を繰り返し通過する際、パッシェン放電や電荷注入により、(−)帯電しているトナーの一部が逆極性、すなわち(+)極性に反転して帯電してしまうことがあり、このように極性反転したトナーは次工程へ転写されず、上流側へ逆流していくことになる。そして、最終的には感光体ドラム11へ転移し、ひいては帯電ロール21に付着することになる。
The toner is charged to (−) polarity in the developing
上記第1ブラシロール215はこのような極性反転したトナーを帯電ロール21の手前で捕え、帯電ロール21に対する付着を防止するために設けられている。従って、トナー像の作像時においては、感光体ドラム11の表面電位−300Vよりも低い電位である−400Vが上記第1ブラシロール215に印加されている。
The
さらに、一次中間転写ドラム51、52に対して、表面速度比約1.5倍で回転し、一次中間転写ドラム51、52上の残留トナーをクリーニングする第2ブラシロール220、221が設けられ、同様に二次中間転写ドラム53には第3ブラシロール230が設けられている。
<ブラシロール>
図4には本発明に係るクリーニング装置のブラシロールが示されている。
Furthermore, second brush rolls 220 and 221 are provided that rotate at a surface speed ratio of about 1.5 times with respect to the primary intermediate transfer drums 51 and 52 and clean residual toner on the primary intermediate transfer drums 51 and 52. Similarly, the secondary
<Brush roll>
FIG. 4 shows a brush roll of the cleaning device according to the present invention.
図4(A)には第1ブラシロール215の表面に設けられた摺擦毛211の毛束配列の一例が示されている。植毛テープ213上に形成した摺擦毛211の毛束(図中黒丸)が図4(A)のように配列されているとき、図4(B)のようにシャフト212上に所定の角度で植毛テープ213を巻き付け、ブラシロール215とする。
FIG. 4A shows an example of a hair bundle arrangement of the rubbing
これにより図4(c)のようにシャフト212上に所定の角度で毛束(図中黒丸)が配列されたブラシロール215となる。この場合はブラシロール215一回転あたり毛束7個の配列となる。
As a result, as shown in FIG. 4C, a
上記のような配列を持つブラシロールについて、任意の軸位置における、毛束が感光体ドラム11に当たる回転時周波数を計算すると、感光体ドラム11の回転数を5.12Hz、第1ブラシロール215の回転周波数を1.5、任意軸位置における第1ブラシロール215一回転当たりの回転方向毛束本数を7としたとき、
5.12(Hz)×1.5×7=54(Hz)
となる。
For the brush roll having the arrangement as described above, when the rotation frequency at which the hair bundle hits the
5.12 (Hz) × 1.5 × 7 = 54 (Hz)
It becomes.
ブラシロールの毛束の当たりによる像担持体の負荷変動は、単体では大きな問題とはならない。しかし図6に示すように、本実施例における画像形成装置10全体の共振周波数に対して第1ブラシロール215が感光体ドラム11に当たる際の回転時周波数を変化させた際のゲイン(増幅利得)を縦軸にとると、ゲインが6dB(2倍増幅)以上の領域を共振域とすれば、約60Hzを中心として±10Hz程度が共振域となり、特に60Hz付近の周波数をもつ振動が入力された場合では、入力振動が大幅に増幅される(62Hz時で7倍)。
The load fluctuation of the image carrier due to the contact of the hair bundle of the brush roll is not a big problem by itself. However, as shown in FIG. 6, the gain (amplification gain) when the rotation frequency when the
上記の第1ブラシロールによる54Hzの振動は、本発明における画像形成装置10においては共振域に入っているため増幅されて感光体ドラム11の負荷変動を引き起こし、結果としてバンディング悪化の原因となり得る。
In the
上記の問題を解決するためには第1ブラシロール215が感光体ドラム11に当たる際の回転時周波数が画像形成装置10全体の共振周波数と重ならないように第1ブラシロール215の物性を制御する必要がある。このためには例えば摺擦毛211の毛束配列を変えて周波数を変える方法が考えられる。
In order to solve the above problem, it is necessary to control the physical properties of the
図5には第1ブラシロール表面の摺擦毛の毛束配列の別の例が示されている。 FIG. 5 shows another example of the hair bundle arrangement of the rubbing hairs on the surface of the first brush roll.
植毛テープ213上に形成した摺擦毛211の毛束(図中黒丸)が図5(A)のようにシャフト212に巻き付ける角度に合わせて配列されているとき、図5(B)のようにシャフト212上に所定の角度で植毛テープ213を巻き付け、ブラシロール215とする。
When the bristles (black circles in the figure) of the rubbing
これにより図5(c)のようにシャフト212上に所定の角度で毛束(図中黒丸)が周方向に密集して配列されたブラシロール215となる。この場合はブラシロール215一回転あたり毛束24個の配列となる。
As a result, as shown in FIG. 5C, a
上記のような摺擦毛の毛束配列を持つブラシロールについて、任意の軸位置における、毛束が感光体ドラム11に当たる回転時周波数を計算すると、感光体ドラム11の回転数を5.12Hz、第1ブラシロール回転周波数を1.5、任意軸位置における第1ブラシロール215一回転当たりの回転方向毛束本数を24としたとき、
5.12(Hz)×1.5×24=184(Hz)
となり、50Hz〜70Hzの共振域から大きく外れた領域に設定することができる。これにより画像形成装置10全体との共振を起こすことなく、結果として感光体ドラム11の負荷変動を引き起こすことなく、バンディングの発生を抑えることができる。
<ブラシロールの回転速度制御>
上記各ブラシロールの駆動手段は、ギアによる方法のほかに、ブラシの植毛の方向を調節することで、従動状態でありながら速比を持たせる事も可能である。
For the brush roll having the rubbing bristles arrangement as described above, the rotation frequency at which the bunch hits the
5.12 (Hz) × 1.5 × 24 = 184 (Hz)
Thus, it can be set in a region greatly deviating from the resonance range of 50 Hz to 70 Hz. As a result, it is possible to suppress the occurrence of banding without causing resonance with the entire
<Rotation speed control of brush roll>
In addition to the method using gears, the driving means for each of the brush rolls can also have a speed ratio while being driven by adjusting the direction of flocking of the brush.
すなわち、図3(A)に示すように第1ブラシロール215の表面に設けられた摺擦毛211が感光体ドラム11の回転方向に逆らう方向でシャフト212に植毛されている場合、第1ブラシロール215の回転速度は感光体ドラム11との径の比から求められる回転速度よりも早くなる。つまり第1ブラシロール215は感光体ドラム11により従動されているが、より早く回転する。
That is, as shown in FIG. 3A, when the rubbing
これに対して第1ブラシロール215の表面に設けられた摺擦毛211が感光体ドラム11の回転方向に従う方向でシャフト212に植毛されている場合、第1ブラシロール215の回転速度は感光体ドラム11との径の比から求められる回転速度よりも遅くなる。つまり第1ブラシロール215は感光体ドラム11により従動されているが、より遅く回転する。
On the other hand, when the rubbing
上記のように第1ブラシロール215の回転速度を調節して感光体ドラム11と接触させることにより、前述の第1ブラシロール回転周波数を制御し、第1ブラシロール215の任意の軸位置における、毛束が感光体ドラム11に当たる回転時周波数を、画像形成装置10全体の共振周波数から外れた値に設定することができる。
<他の方法>
前記実施形態においては第1ブラシロール215の植毛方向や毛束配列を変え、第1ブラシロール215が感光体ドラム11に当たる際の回転時周波数を画像形成装置10全体の共振周波数と重ならないように制御することによって、感光体ドラム11の負荷変動を抑えたが、これに限定されず他の方法で回転時周波数を制御してもよい。
By adjusting the rotational speed of the
<Other methods>
In the embodiment, the flocking direction and the hair bundle arrangement of the
例えば植毛テープ213のシャフト212への巻き付け角度を変更することにより第1ブラシロール215一回転当たりの回転方向毛束本数を制御してもよい。
<その他>
以上、本発明の実施例について記述したが、本発明は上記の実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得ることは言うまでもない。
For example, the number of bristles in the rotational direction per rotation of the
<Others>
As mentioned above, although the Example of this invention was described, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to said Example at all, and can implement in a various aspect in the range which does not deviate from the summary of this invention.
すなわち本実施形態では画像形成装置の感光体ドラムに接触・従動しこれを清掃するブラシロールクリーナとしたが、これに限定されず像担持体は中間転写ベルト形状であってもよく、またクリーナに換えてブラシ形状の部材であれば塗布・研磨などの用途に応用してもよいことは言うまでもない。 That is, in this embodiment, the brush roll cleaner that contacts and follows the photosensitive drum of the image forming apparatus and cleans it is not limited to this, but the image carrier may be in the form of an intermediate transfer belt, Needless to say, a brush-shaped member may be applied to applications such as coating and polishing.
10 画像形成装置
11 感光体ドラム
211 摺擦毛
212 シャフト
215 第1ブラシロール
DESCRIPTION OF
Claims (2)
回転軸より複数の摺擦毛が起立したブラシローラにて像担持体の表面を摺擦し、前記表面よりトナーを除去するクリーニング装置であって、
前記ブラシローラが前記像担持体に接触し加振する周波数は、前記画像形成装置の共振周波数の90%以下あるいは110%以上の周波数であることを特徴とするクリーニング装置。 Provided in an image forming apparatus for transferring and fixing a toner image formed on an image carrier onto paper;
A cleaning device that rubs the surface of the image carrier with a brush roller in which a plurality of rubbing hairs stand up from a rotating shaft and removes toner from the surface,
The cleaning device is characterized in that a frequency at which the brush roller contacts and vibrates the image carrier is 90% or less or 110% or more of a resonance frequency of the image forming apparatus.
回転軸より複数の摺擦毛が起立したブラシローラにて像担持体の表面を摺擦し、前記表面よりトナーを除去するクリーニング装置であって、
前記摺擦毛の植毛間隔が不規則であることを特徴とするクリーニング装置。 Provided in an image forming apparatus for transferring and fixing a toner image formed on an image carrier onto paper;
A cleaning device that rubs the surface of the image carrier with a brush roller in which a plurality of rubbing hairs stand up from a rotating shaft and removes toner from the surface,
A cleaning device characterized in that the flocking interval of the rubbing bristles is irregular.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006181730A JP2008009286A (en) | 2006-06-30 | 2006-06-30 | Cleaning device |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2015049300A (en) * | 2013-08-30 | 2015-03-16 | コニカミノルタ株式会社 | Image forming apparatus |
CN117416142A (en) * | 2023-12-18 | 2024-01-19 | 安徽新华印刷股份有限公司 | Disassembly-free rotary ink jet printer roller cleaning device |
-
2006
- 2006-06-30 JP JP2006181730A patent/JP2008009286A/en active Pending
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