JP4501463B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に係り、特に、溶融トナーを転写する画像形成装置のクリーニング技術に関するものである。 The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus, and more particularly to a cleaning technique for an image forming apparatus that transfers molten toner.
従来から、中間転写体上に転写されたトナーを加熱して溶融させ、その溶融トナーを記録材に転写するタイプの画像形成装置が存在する。このような画像形成装置では、トナーと中間転写体との付着力が比較的強いため、転写後の残留トナーをクリーニングするのが困難であるとの問題が存在する。このような問題に対して、従来から、次のような提案がなされている。すなわち、特許文献1には、中間転写体にブレードを接触させて中間転写体上の残留トナーを除去する技術が開示されている。また特許文献2〜5には、中間転写体に溶融した粘着体を接触させて中間転写体の残留トナーを除去する技術が開示されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is an image forming apparatus of a type that heats and melts toner transferred on an intermediate transfer body and transfers the molten toner to a recording material. In such an image forming apparatus, since the adhesive force between the toner and the intermediate transfer member is relatively strong, there is a problem that it is difficult to clean the residual toner after transfer. Conventionally, the following proposals have been made for such a problem. That is,
しかし、特許文献1に開示されている技術では、付着力の高い残留トナーを除去するためにはブレードを中間転写体上に強く圧接させる必要があり、中間転写体を傷つけてしまうおそれがある。また、特許文献2〜5に開示されている技術では、中間転写体に接触させる粘着体を加熱する必要があり、その消費エネルギが増大してしまう。
However, in the technique disclosed in
そこで、本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、クリーニングの際に像担持体に与えるダメージを低減しつつ、消費エネルギの少ない画像形成装置を提供することにある。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide an image forming apparatus that consumes less energy while reducing damage to the image carrier during cleaning. It is to provide.
この発明は、トナーを保持して回転する像担持体と、当該像担持体を加熱する加熱手段と、像担持体上のトナーを除去するクリーニング手段とを有する画像形成装置であり、
当該クリーニング手段は、像担持体表面のトナーの溶融温度以下となる領域に歪を与える第一クリーニング手段と、当該第一クリーニング手段よりも像担持体の回転方向下流に存在し像担持体上のトナーを回収する第二クリーニング手段とを備える画像形成装置である。
The present invention is an image forming apparatus having an image carrier that holds and rotates toner, a heating unit that heats the image carrier, and a cleaning unit that removes toner on the image carrier,
The cleaning unit includes a first cleaning unit that distorts an area of the surface of the image carrier that is equal to or lower than the melting temperature of the toner, and is located downstream of the first cleaning unit in the rotation direction of the image carrier and on the image carrier. And an image forming apparatus including a second cleaning unit that collects toner.
また、前記像担持体は、弾性体で構成された中間転写体であり、前記加熱手段は、中間転写体の回転方向の、トナー像がN次転写されるN次転写位置から、トナー像をN+1次転写するN+1次転写位置までの領域内で当該中間転写体を加熱するとともに、前記クリーニング手段は、中間転写体の回転方向の、トナー像をN+1次転写するN+1次転写位置から、トナー像がN次転写されるN次転写位置までの領域内で当該中間転写体上のトナーを除去するよう構成することもできる。 Further, the image carrier is an intermediate transfer member made of an elastic body, and the heating unit removes the toner image from an N-th transfer position where the toner image is N-transferred in the rotation direction of the intermediate transfer member. The intermediate transfer member is heated in an area up to the N + 1 primary transfer position where N + 1 primary transfer is performed, and the cleaning unit is configured to transfer the toner image from the N + 1 primary transfer position where the toner image is N + 1 transferred in the rotation direction of the intermediate transfer member. The toner on the intermediate transfer member can also be removed within the region up to the N-th transfer position where N is transferred in the N-th order.
また、前記第一クリーニング手段は、像担持体に対して5%以上の歪量を与えるよう構成することができ、より好ましくは7%以上の歪量を与えるよう構成することができる。
そして、前記第一クリーニング手段は、像担持体に接触して歪を与えるよう構成することができ、より具体的には、パッド、ブレード、球体を像担持体表面に接触させてもよい。なお、これらの部材の像担持体に接触する部分は曲面状に形成することが好ましい。また、像担持体と摺擦しない(従動回転する)ロールを像端持体に接触させることも好ましい。
The first cleaning unit can be configured to give a distortion amount of 5% or more to the image carrier, and more preferably can be configured to give a distortion amount of 7% or more.
The first cleaning unit can be configured to contact the image carrier and apply distortion, and more specifically, a pad, a blade, or a sphere may be brought into contact with the surface of the image carrier. In addition, it is preferable to form the part which contacts the image carrier of these members in the shape of a curved surface. It is also preferable to bring a roll that does not rub against the image carrier (which rotates following) into contact with the image end carrier.
また、前記第二クリーニング手段は、像担持体に接触してトナーを回収するよう構成することができる。具体的には、回転ブラシやブレードを像担持体表面に接触させ、トナーを回収することができる。また、より好ましくは、前記第二クリーニング手段は、像担持体に接触せずにトナーを回収するよう構成することもできる。具体的には、バキューム装置を用いて、像担持体表面の一定領域を負圧にして、像担持体と接触することなくトナーを回収するよう構成することもできる。 The second cleaning unit may be configured to contact the image carrier and collect the toner. Specifically, the toner can be collected by bringing a rotating brush or blade into contact with the surface of the image carrier. More preferably, the second cleaning unit can be configured to collect toner without contacting the image carrier. Specifically, it is possible to use a vacuum device so that a certain area on the surface of the image carrier has a negative pressure, and the toner is collected without contacting the image carrier.
この発明によれば、クリーニングの際に像担持体に与えるダメージを低減しつつ、消費エネルギの少ない画像形成装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus that consumes less energy while reducing damage to the image carrier during cleaning.
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
実施形態1
図1は、本発明の実施形態1に係るフルカラープリンタ(画像形成装置)の断面概略図である。まず、このフルカラープリンタの構成を説明する。このフルカラープリンタの主要部は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色に対応する画像形成ユニットU(Y)〜(K)と、各画像形成ユニットUに対峙する記録材搬送部3とから構成されている。各画像形成ユニットUは、画像形成部1と中間転写部2とから構成されている。さらに画像形成部1は、感光体ドラム10と、その感光体ドラム10の周囲に帯電ロール11、露光装置12、現像装置13、感光体ドラム用クリーニング装置14などを備えている。また中間転写部2は、中間転写ロール(像担持体、中間転写体)20と、その中間転写ロール20の周囲に中間転写ロール用クリーニング装置4、二次転写ロール21とを備えている。一方、記録材搬送部3は、記録材搬送ベルト30と、その記録材搬送ベルト30を張架する第一〜第三張架ロール31〜33、記録材搬送ベルト30と対峙する帯電ユニット34などを備えている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a full-color printer (image forming apparatus) according to
次に、このフルカラープリンタの動作を説明する。各画像形成ユニットUでは、感光体ドラム10は、図中矢印Aの方向に回転駆動されている。また、帯電ロール11には帯電バイアスが印加されており、感光体ドラム10の表面を一様に帯電する。そして、図示しないパーソナルコンピュータから送信される画像形成命令、又は図示しないスキャナ装置から入力される画像情報を解釈、画像処理し、その画像形成命令や画像情報に応じた露光装置12はレーザービームを感光体ドラム10表面に照射する。このレーザービームが照射された部分と照射されなかった部分とにより感光体ドラム表面に電位差が生じ、それが静電潜像を構成する。その静電潜像は、現像装置13によりトナーで現像されトナー画像(顕像)となる。そして、一次転写位置T1において、感光体ドラム10と中間転写ロール20との間に生じる一次転写電界の作用により、トナー画像は感光体ドラム10から中間転写ロールへと一次転写する。なお、この一次転写電界は、例えば、感光体ドラム10と中間転写ロール20との電位抵抗値などの電気特性を調整することにより生じさせることができる。また、一次転写されなかった残留トナーは、感光体ドラム用クリーニング装置14により除去される。
Next, the operation of this full color printer will be described. In each image forming unit U, the
中間転写ロール20は、図中矢印Bの方向に回転駆動している。一方、二次転写ロール21は、記録材搬送ベルト30を挟み、中間転写ロール20と対峙している。一次転写されたトナー画像は、図示しない中間転写ロール20内のヒータ(加熱手段)により加熱され、溶融状態に達する。二次転写位置T2において、溶融状態のトナー画像が二次転写ロール21により搬送される記録材(例えば、記録用紙)P上に圧着され、記録材P上にニ次転写される。なお、二次転写されなかった残留トナーは、中間転写ロール用クリーニング装置(クリーニング手段)4により中間転写ロール20表面から除去される。
The
記録材搬送ベルト30は、図中矢印Cの方向に回転駆動している。また、記録材搬送ベルト30回転方向の第一張架ロール31よりも下流側、かつ第二張架ロール32よりも上流側には記録材搬送領域内が形成されている。この記録材搬送領域内に、所定のタイミングで記録材Pが図示しない記録材収容部から搬送される。そして、トナーが付着しやすいように帯電ユニット34により記録材Pが帯電される。さらに、各二次転写位置T2(Y)〜(K)において、各色のトナー画像が記録材P上に二次転写される。すなわち、記録材Pには、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に、各色のトナー像が順次重ね合わされ、フルカラーのトナー画像が形成される。
The recording
ところで、このフルカラープリンタの中間転写ロール20には、その表面の残留トナーを除去する中間転写ロール用クリーニング装置4が取り付けられている。このクリーニング装置4は、中間転写ロール20の回転方向の、二次転写位置T2よりも下流側、かつ一次転写位置T1よりも上流側のクリーニング対象領域(の一部)をクリーニングするものである。以下、この中間転写ロール用クリーニング装置4の詳細な構成を実施例として説明する。
Incidentally, an intermediate transfer
実施例1
図2は、実施例1に係る中間転写ロール用クリーニング装置(以下、場合により単に「クリーニング装置」という)4の構成を説明するものである。このクリーニング装置4では、クリーニング対象領域の上流部C1にはロール部材(第一クリーニング手段)51が、下流部C2には回転ブラシ部材(第二クリーニング手段)61がそれぞれ設けられている。なお、中間転写ロール20及び中間転写ロール20表面の残留トナーの上流部C1における温度は、トナーの溶融温度以下となっている。
Example 1
FIG. 2 illustrates the configuration of the intermediate transfer roll cleaning device 4 (hereinafter, simply referred to as “cleaning device” in some cases) 4 according to the first embodiment. In the
ロール部材51は、中間転写ロール20に圧接しており、中間転写ロール20の回転に伴って従動回転する(中間転写ロール20を摺擦しない)。ロール部材51は、弾性体である中間転写ロール20に5%以上、より好ましくは7%以上の歪量を与える。なお、ここで歪量とは、荷重印加方向における加圧前の弾性体の長さに対する、加圧により変形した分の長さの比を百分率で表したものである。すなわち、荷重印加方向における加圧前の弾性体の長さをL1、加圧後の弾性体の長さをL2とすると、歪量は100*(L1−L2)/L1で求められる量である。一方、回転ブラシ部材61は、中間転写ロール20に接触しており、中間転写ロール20の表面を樹脂ブラシで摺擦して、残留トナーを除去するものである。
The
次に、このクリーニング装置4の動作を説明する。中間転写ロール20上のトナー画像は、その大部分が二次転写位置T2で記録材P上に二次転写されるが、そのごく一部は二次転写されずにそのまま中間転写ロール20に残留する。その残留トナーは、中間転写ロール20上のクリーニング対象領域内で冷却され、上流部C1に達する際には、トナーの融解温度以下に冷却されている。この上流部C1では、ロール部材51により中間転写ロール20及び残留トナーに歪が与えられる。ここで、中間転写ロール20と残留トナーとのヤング率はそれぞれ異なるために、ロール部材51による歪量がそれぞれ異なる。そして、上流部C1、すなわち歪部分を脱する際に中間転写ロール20と残留トナーとが微小スリップすることで、双方の付着力が低減する(マイクロスリップ現象)。この付着力が低減した残留トナーは、下流部C2に達し、回転ブラシ部材61により容易に除去される。なお、回転ブラシ部材61の代わりに、例えば、クリーニングブレードを用いることもできる。
Next, the operation of the
変形例
実施例1では、上流部C1において中間転写ロール20の外側から回転ロール部材51を押圧して中間転写ロール20に凹状の歪を印加していたが、これに限らず、図3に示すように、中間転写ロールの内側から回転ロール部材(第一クリーニング手段)52を押圧して中間転写ロール20に凸状の歪を印加することもできる。
In the first embodiment, the
実施例2
図4は、実施例2に係るクリーニング装置4の構成を説明するものである。このクリーニング装置4は、実施例1のクリーニング装置4の回転ロール部材51の代わりに、パッド部材(第一クリーニング手段)53を用いている。その他の構成は実施例1と同様であるため、図中に同一の符号を付し、その説明は省略する。パッド部材53は、固定的に中間転写ロール20に圧接しており、その圧接部分の(中間転写ロール20の回転軸に垂直な面による)断面は円弧状に形成されている。このパッド部材53は、弾性体である中間転写ロール20に5%以上、より好ましくは7%以上の歪量を与える。
Example 2
FIG. 4 illustrates the configuration of the
次に、このクリーニング装置4の動作を説明する。中間転写ロール20上のトナー画像の一部は二次転写されずにそのまま中間転写ロール20に残留する。その残留トナーは、中間転写ロール20上のクリーニング対象領域内で冷却され、上流部C1に達する際には、トナーの融解温度以下に冷却されている。この上流部C1では、パッド部材53により中間転写ロール20及び残留トナーに歪が与えられる。ここで、中間転写ロール20と残留トナーとのヤング率はそれぞれ異なるために、パッド部材53による歪量がそれぞれ異なる。そして、上流部C1、すなわち歪部分を脱する際に中間転写ロール20と残留トナーとが微小スリップすることで、双方の付着力が低減する(マイクロスリップ現象)。この付着力が低減した残留トナーは、下流部C2に達し、回転ブラシ部材61により容易に除去される。
Next, the operation of the
実施例3
図5は、実施例3に係るクリーニング装置4の構成を説明するものである。このクリーニング装置4は、実施例1のクリーニング装置4の回転ロール部材51の代わりに、ブレード部材(第一クリーニング手段)54を用いている。その他の構成は実施例1と同様であるため、図中に同一の符号を付し、その説明は省略する。ブレード部材54は、固定的に中間転写ロール20に圧接しており、その圧接部分の(中間転写ロール20の回転軸に垂直な面による)断面は円弧状に形成されている。このブレード部材54は、弾性体である中間転写ロール20に5%以上、より好ましくは7%以上の歪量を与える。
Example 3
FIG. 5 illustrates the configuration of the
次に、このクリーニング装置4の動作を説明する。中間転写ロール20上のトナー画像の一部は二次転写されずにそのまま中間転写ロール20に残留する。その残留トナーは、中間転写ロール20上のクリーニング対象領域内で冷却され、上流部C1に達する際には、トナーの融解温度以下に冷却されている。この上流部C1では、ブレード部材54により中間転写ロール20及び残留トナーに歪が与えられる。ここで、中間転写ロール20と残留トナーとのヤング率はそれぞれ異なるために、ブレード部材54による歪量がそれぞれ異なる。そして、上流部C1、すなわち歪部分を脱する際に中間転写ロール20と残留トナーとが微小スリップすることで、双方の付着力が低減する(マイクロスリップ現象)。この付着力が低減した残留トナーは、下流部C2に達し、回転ブラシ部材61により容易に除去される。
Next, the operation of the
実施例4
図6は、実施例4に係るクリーニング装置4の構成を説明するものである。このクリーニング装置4は、実施例1のクリーニング装置4の回転ロール部材51の代わりに、球体部材(第一クリーニング手段)55を用いている。その他の構成は実施例1と同様であるため、図中に同一の符号を付し、その説明は省略する。球体部材55は例えば直径1〜3mm程度の樹脂又は金属を連続的に設けて構成され、中間転写ロール20に対してその回転軸と略並行に圧接されている。この球体部材55は、弾性体である中間転写ロール20に5%以上、より好ましくは7%以上の歪量を与える。
Example 4
FIG. 6 illustrates the configuration of the
次に、このクリーニング装置4の動作を説明する。中間転写ロール20上のトナー画像の一部は二次転写されずにそのまま中間転写ロール20に残留する。その残留トナーは、中間転写ロール20上のクリーニング対象領域内で冷却され、上流部C1に達する際には、トナーの融解温度以下に冷却されている。この上流部C1では、球体部材55により中間転写ロール20及び残留トナーに歪が与えられる。ここで、中間転写ロール20と残留トナーとのヤング率はそれぞれ異なるために、球体部材55による歪量がそれぞれ異なる。そして、上流部C1、すなわち歪部分を脱する際に中間転写ロール20と残留トナーとが微小スリップすることで、双方の付着力が低減する(マイクロスリップ現象)。この付着力が低減した残留トナーは、下流部C2に達し、回転ブラシ部材61により容易に除去される。
Next, the operation of the
実施例5
図7は、実施例5に係るクリーニング装置4の構成を説明するものである。このクリーニング装置4は、実施例2のクリーニング装置4の回転ブラシ部材61の代わりに、吸引装置(第二クリーニング手段)64を用いている。その他の構成は実施例2と同様であるため、図中に同一の符号を付し、その説明は省略する。吸引装置64は、吸引口62と吸引ポンプ63とを備えている。吸引口62は、下流部C2において中間転写ロール20表面に近接して設けられているが、中間転写ロール20と接触することはない。一方、吸引ポンプ63は、吸引口62からその周囲の空気を吸い込むように構成されている。
Example 5
FIG. 7 illustrates the configuration of the
次に、このクリーニング装置4の動作を説明する。中間転写ロール20上のトナー画像の一部は二次転写されずにそのまま中間転写ロール20に残留する。その残留トナーは、中間転写ロール20上のクリーニング対象領域内で冷却され、上流部C1に達する際には、トナーの融解温度以下に冷却されている。この上流部C1では、パッド部材53により中間転写ロール20及び残留トナーに歪が与えられる。ここで、中間転写ロール20と残留トナーとのヤング率はそれぞれ異なるために、パッド部材53による歪量がそれぞれ異なる。そして、上流部C1、すなわち歪部分を脱する際に中間転写ロール20と残留トナーとが微小スリップすることで、双方の付着力が低減する(マイクロスリップ現象)。この付着力が低減した残留トナーは、下流部C2に達し、吸引口62から周囲の空気とともに吸い込まれ、中間転写ロール20表面から除去される。また、吸引口62は中間転写ロール20に物理的に接触しないため、中間転写ロール20の表面を傷つけることを防止することができる。
Next, the operation of the
実施形態2
図8は、本発明の実施形態2に係るフルカラープリンタ(画像形成装置)の断面概略図である。まず、このフルカラープリンタの構成を説明する。このフルカラープリンタの主要部は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色に対応する画像形成ユニットU(Y)〜(K)と、各画像形成ユニットUに対峙する中間転写部2とから構成されている。各画像形成ユニットUはそれぞれ画像形成部1を備え、その画像形成部1は、感光体ドラム10と、その感光体ドラム10の周囲に帯電ロール11、露光装置12、現像装置13、一次転写ロール15、感光体ドラム用クリーニング装置14などを備えている。また中間転写部2は、中間転写ベルト(像担持体、中間転写体)20と、中間転写ベルト20を張架する張架ロール22〜24、中間転写ベルト20をその裏面に接触して加熱するヒータ(加熱手段)25、中間転写ベルト20を挟んで張架ロール(バックアップロール)24と対峙する二次転写ロール21、同じく中間転写ベルト20を挟んで張架ロール23と対峙する中間転写ベルト用クリーニング装置4などを備えている。以下、実施態様1に係るフルカラープリンタとの相違を中心に説明する。
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of a full-color printer (image forming apparatus) according to
次に、このフルカラープリンタの動作を説明する。画像形成ユニットU(Y)では、イエローのトナー画像が形成され、一次転写位置T1において、イエローのトナー画像は感光体ドラム10から中間転写ベルト20へと一次転写される。同様に、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー画像が順次中間転写ベルト20上へ一次転写され、最終的に中間転写ベルト20上にはフルカラーのトナー画像が形成される。このフルカラーのトナー画像は、ヒータ25により加熱され、溶融状態に達する。二次転写位置T2において、溶融状態のトナー画像が二次転写ロール21により搬送される記録材(例えば、記録用紙)P上に圧着され、記録材P上にニ次転写され、フルカラーの画像形成が行なわれる。なお、二次転写されなかった残留トナーは、中間転写ロール用クリーニング装置(クリーニング手段)4により中間転写ベルト20表面から除去される。
Next, the operation of this full color printer will be described. In the image forming unit U (Y), a yellow toner image is formed, and the yellow toner image is primarily transferred from the
そして、実施態様1のカラープリンタと同様に、クリーニング装置4では、クリーニング対象領域の上流部C1には第一クリーニング手段が、下流部C2には第二クリーニング手段がそれぞれ設けられている。残留トナーは、中間転写ベルト20上のクリーニング対象領域内で冷却され、上流部C1に達する際には、トナーの融解温度以下に冷却されている。この上流部C1では、第一クリーニング手段により中間転写ベルト20及び残留トナーに歪が与えられる。ここで、中間転写ベルト20と残留トナーとのヤング率はそれぞれ異なるために、第一クリーニング手段による歪量がそれぞれ異なる。そして、上流部C1、すなわち歪部分を脱する際に中間転写ベルト20と残留トナーとが微小スリップすることで、双方の付着力が低減する(マイクロスリップ現象)。この付着力が低減した残留トナーは、下流部C2に達し、第二クリーニング手段により容易に除去される。
As in the color printer of the first embodiment, the
変形例
実施態様2では、張架ロール23に対峙している領域に上流部C1と下流部C2とが存在しているが、これに限らず、例えば、図9に示すように、中間転写ベルト20のクリーニング対象領域の二次転写位置T2よりも下流側で、張架ロール23よりも上流側の領域
に中間転写ベルト用クリーニング装置4を設けることもできる。また、この場合には、中間転写ベルト20の裏側から、それぞれ第一クリーニング手段、第二クリーニング手段と対峙する補助部材(補助ロール)41、42を設けることができる。
In the second embodiment, the upstream portion C1 and the downstream portion C2 exist in the region facing the
実験例
本発明を完成されるまでに、発明者らは数々の実験を行なったが、ここにその一部を説明する。図10は、この実験過程を説明するものである。試料として、100×100×2mmのシリコーンゴム片に、20×40mm、0.5mg/cm2のシアントナーパッチを現像したものを用意した。なお、トナーは、富士ゼロックス株式会社製のカラー複写機、DocuColor500のトナーを用いた。その試料を、オーブンにより120°の条件で一分間加熱し、トナーパッチを溶融させた。そして、室温まで温度を低下させトナーパッチを固化させた後、互いに所定の荷重で圧接して回転するゴムロール対のニップ部分に試料を通過させ、歪を与えた。この加圧の条件は、261mm/secの速度で、ロール温度が25°、上部のロールは直径49.8mmで、表面は厚さ0.5mm、JIS−Aによる硬度60°のシリコーンゴムが被覆されている。一方、下部のロールは、直径50mmで、表面は厚さ1.0mm、JIS−Aによる硬度30°のシリコーンゴムが被覆されて、さらにその表面に厚さ0.05mmのPFAチューブが被覆されている。その後、不織布により実験者が試料を掻き取り、トナーパッチが除去される面積率によりクリーニング性を評価した。なお、不織布で試料を掻き取る際の力は、加圧工程(歪印加工程)を経ない融解固化トナーパッチが除去されない最大の大きさとした。
Experimental Examples The inventors have conducted a number of experiments before the present invention is completed. FIG. 10 illustrates this experimental process. As a sample, a 100 × 100 × 2 mm silicone rubber piece was developed by developing a 20 × 40 mm, 0.5 mg / cm 2 cyan toner patch. The toner used was a toner of DocuColor 500, a color copier manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd. The sample was heated in an oven at 120 ° for 1 minute to melt the toner patch. Then, the temperature was lowered to room temperature to solidify the toner patch, and then the sample was passed through the nip portion of a pair of rubber rolls that were pressed against each other with a predetermined load and rotated to give distortion. This pressurization condition is a speed of 261 mm / sec, a roll temperature of 25 °, an upper roll having a diameter of 49.8 mm, a surface having a thickness of 0.5 mm, and a JIS-A hardness of 60 ° coated with silicone rubber. Has been. On the other hand, the lower roll has a diameter of 50 mm, the surface is coated with a silicone rubber having a thickness of 1.0 mm and a hardness of 30 ° according to JIS-A, and the surface is further coated with a PFA tube having a thickness of 0.05 mm. Yes. Thereafter, the experimenter scraped off the sample with the nonwoven fabric, and the cleaning property was evaluated by the area ratio from which the toner patch was removed. Note that the force when scraping the sample with the nonwoven fabric was set to the maximum level at which the melted and solidified toner patch that does not go through the pressurizing step (strain applying step) could not be removed.
図11、図12は、いずれもこの実験の結果を説明するグラフである。図11は、ロール荷重とトナー除去量との関係を説明するグラフであり、図12は、歪量とトナー除去量との関係を説明するグラフである。ここで、実験水準として、シリコーンゴムのゴム硬度と厚さとを変化させた。すなわち、試料として、ゴム硬度48°のシリコーンゴムで厚さを1mm、2mm、3mmと変化させたもの、厚さ2mmで、ゴム硬度を20°、30°と変化させたものを用いた。 11 and 12 are graphs for explaining the results of this experiment. FIG. 11 is a graph for explaining the relationship between the roll load and the toner removal amount, and FIG. 12 is a graph for explaining the relationship between the distortion amount and the toner removal amount. Here, as an experimental level, the rubber hardness and thickness of the silicone rubber were changed. That is, as a sample, a silicone rubber having a rubber hardness of 48 ° and a thickness changed to 1 mm, 2 mm, and 3 mm, and a thickness of 2 mm and a rubber hardness changed to 20 ° and 30 ° were used.
まず図11に示すグラフから、トナー除去量(クリーニング性)は、シリコーンゴムの硬度や厚さに依存せず、略50%の除去量で一定となることが分かった。また、ゴム硬度48°の試料のデータから、シリコーンゴムの1〜4mm程度の厚さとトナー除去量(クリーニング性)と間にはあまり関係がないことが分かった。さらに、厚さ2mmのゴムでゴム硬度に対するトナー除去量との関係は、ゴム硬度が小さい方が加圧に必要な荷重が低いことが分かった。これらの結果から、本発明者らは、加える歪量によってトナーの除去量が変化することを見出した。 First, it was found from the graph shown in FIG. 11 that the toner removal amount (cleaning property) does not depend on the hardness and thickness of the silicone rubber and is constant at a removal amount of about 50%. Further, from data of a sample having a rubber hardness of 48 °, it was found that there is not much relation between the thickness of about 1 to 4 mm of the silicone rubber and the toner removal amount (cleanability). Furthermore, the relationship between the rubber removal hardness and the toner removal amount of the rubber having a thickness of 2 mm indicates that the smaller the rubber hardness, the lower the load required for pressurization. From these results, the present inventors have found that the amount of toner removal varies depending on the amount of strain applied.
図12のグラフは、図11のグラフの横軸をロール荷重から歪量に変更したものである。このように、歪量が増加するとある程度まではトナー除去量が増加し、歪量がある歪量以上になるとトナー除去量が飽和することが分かった。したがって、実際にトナークリーングする場合には、一度の歪印加では完全に残留トナーを除去することが難しく、複数回歪を加えて、トナーを回収することが必要であることが分かった。また、他の実験結果ともあわせて、像担持体に5%以上の歪量を与えると、ほぼ四回繰り返すことにより残留トナーをほぼ完全に除去することができる。また、像担持体に7%以上の歪量与えると、ほぼ二回繰り返すことにより残留トナーをほぼ完全に除去することができる。 In the graph of FIG. 12, the horizontal axis of the graph of FIG. 11 is changed from the roll load to the strain amount. Thus, it has been found that the toner removal amount increases to a certain extent when the distortion amount increases, and the toner removal amount is saturated when the distortion amount exceeds a certain distortion amount. Accordingly, it has been found that when toner cleaning is actually performed, it is difficult to completely remove the residual toner by applying the strain once, and it is necessary to apply the strain a plurality of times and collect the toner. In addition, in combination with other experimental results, if the image carrier is given a distortion amount of 5% or more, the residual toner can be removed almost completely by repeating almost four times. Further, when a distortion amount of 7% or more is given to the image carrier, the residual toner can be almost completely removed by repeating the process almost twice.
20…中間転写ロール、中間転写ベルト(像担持体、中間転写体)、25…ヒータ(加熱手段)、4…中間転写ロール用クリーニング装置、中間転写ベルト用クリーニング装置(クリーニング手段)、51、52…回転ロール部材(第一クリーニング手段)、53…パッド部材(第一クリーニング手段)、54…ブレード部材(第一クリーニング手段)、55…球状部材(第一クリーニング手段)、61…回転ブラシ部材(第ニクリーニング手段)、64…吸引装置(第ニクリーニング手段)
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記像担持体は、弾性体で構成された中間転写体であり、
前記加熱手段は、中間転写体の回転方向の、トナー像がN次転写されるN次転写位置から、トナー像をN+1次転写するN+1次転写位置までの領域内で当該中間転写体を加熱するとともに、前記クリーニング手段は、中間転写体の回転方向の、トナー像をN+1次転写するN+1次転写位置から、トナー像がN次転写されるN次転写位置までの領域内で当該中間転写体上のトナーを除去し、
当該クリーニング手段は、
像担持体表面のトナーの溶融温度以下となる領域に圧接して歪を与える第一クリーニング手段と、当該第一クリーニング手段よりも像担持体の回転方向下流に存在し像担持体上のトナーを回収する第二クリーニング手段とを備える画像形成装置。 An image forming apparatus having an image carrier that holds and rotates toner, a heating unit that heats the toner on the image carrier to be in a molten state, and a cleaning unit that removes the toner on the image carrier. ,
The image carrier is an intermediate transfer member composed of an elastic body,
The heating unit heats the intermediate transfer member in a region from the N-th transfer position where the toner image is transferred N-order to the N + 1-second transfer position where the toner image is transferred N + 1-order in the rotation direction of the intermediate transfer member. At the same time, the cleaning means moves on the intermediate transfer member within a region from the N + 1 primary transfer position where the toner image is N + 1 transferred in the rotation direction of the intermediate transfer member to the N primary transfer position where the toner image is transferred N times. Remove the toner
The cleaning means includes
A first cleaning unit that applies pressure to a region of the surface of the image carrier where the temperature is lower than the melting temperature of the toner and applies distortion; and a toner on the image carrier that is present downstream of the first cleaning unit in the rotational direction of the image carrier. An image forming apparatus comprising: a second cleaning means for collecting.
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