專利名稱：圖像形成設(shè)備及其清潔器單元、以及圖像形成設(shè)備的清潔器單元更換方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用電子照相系統(tǒng)的圖像形成設(shè)備及其清潔 器單元，以及一種該圖像形成設(shè)備的清潔器單元更換方法。
背景技術(shù)：
目前，在使用電子照相系統(tǒng)的圖像形成設(shè)備中，所謂的墨盒系 統(tǒng)(其中感光體、充電器以及清潔器一體構(gòu)成為一個單元)是眾所 周知的，并且該墨盒系統(tǒng)作為可附于圖像形成設(shè)備并可從圖像形成 設(shè)備上拆下的結(jié)構(gòu)而更換。該墨盒通常還一體地包括顯影裝置，并 且還存在這樣的實例，其中所有零件(包括墨粉罐和廢墨粉罐)都 是一體構(gòu)成的。上述墨盒系統(tǒng)的優(yōu)點在于，使用者^f又通過更換獨立 的單元即可方便地進(jìn)行維護(hù)，而無需維修員等長途跋涉來進(jìn)行更 換，此外，在設(shè)備由于該單元導(dǎo)致的故障而停止運(yùn)行時，由于通過 僅更換單元即可方便地恢復(fù)運(yùn)行，因此可減少停機(jī)時間。
然而，在上述墨盒系統(tǒng)中存在著技術(shù)問題。由于整個單元被集 體更換，因此還未達(dá)到更換周期的零件也要被更換。例如，在感光 體、充電器以及清潔器一體構(gòu)成墨盒的情況下，當(dāng)清潔器已磨損時， 即使感光體仍處于可用狀態(tài)，也要更換它們兩者，因此增加了消耗 品的成本。
另夕卜，近年來，隨著使用a-Si (非晶硅)的感光體的出現(xiàn)或表 面上i殳有高硬度的表面層的有才幾感光體的出現(xiàn)，感光體的更換周期 變得較長。另一方面，對于清潔器部件來說，為了延長使用壽命清 潔器本身的結(jié)構(gòu)必然復(fù)雜，與此相關(guān)，清潔器部件變得較大，且難
以將清潔器部件應(yīng)用于小直徑的感光體。
因而，在專利文獻(xiàn)1 ( JP-A-6-l 18857 )和專利文獻(xiàn)2 (JP-A-10-31404)中，4是出了一種方法，其中清潔器部fH皮構(gòu)造成 可附于感光體并可乂人感光體上拆下，而且4吏用者可容易地更換清潔 器部件。
這使得刮刀清潔裝置被構(gòu)造成可附于感光體并可從感光體上 拆下，同時避免了在拆下時墨粉從清潔器開口溢出的問題。特別是， 清潔器單元的刮刀清潔器部分的開口由板狀件覆蓋，由于開口本身 被這樣覆蓋，因而大大減少了墨粉溢出。
然而，在現(xiàn)有技術(shù)中，刮刀清潔器畢竟具有較大的開口，因此 在乂人感光體上拆下清潔器的同時難以嚴(yán)格地用4反覆蓋住該開口 ，而 且不可避免地會發(fā)生墨粉溢出，盡管溢出量4艮少。
此外，在刮刀清潔器中，與感光體的接觸精度是精密的，輕微 偏移都會導(dǎo)致不完全的清潔，并且難以形成易于更換的結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決前述技術(shù)問題而提出了本發(fā)明，本發(fā)明的目的在于， 提供一種圖像形成設(shè)備的清潔器單元、 一種使用該清潔器單元的圖 像形成設(shè)備、以及一種該圖像形成設(shè)備的清潔器單元的更換方法， 在所述清潔器單元中，避免了不完全清潔的發(fā)生，更換較為容易、 并且還可以避免發(fā)生墨粉的溢出。
為了解決該問題，根據(jù)本發(fā)明一個方面的圖像形成設(shè)備的清潔
器單元包括清潔件，該清潔件與墨粉承載體相接觸，以便從用于 承載墨粉的墨粉承載體上收集墨粉；墨粉去除件，其被構(gòu)造成從清 潔件上去除墨粉；以及廢墨粉存儲部，其^ 皮構(gòu)造成用于存儲所去除 的墨粉，其中清潔件、墨粉去除件和廢墨粉存儲部被一體構(gòu)造成單 元結(jié)構(gòu)，并且該單元的特征在于，其被構(gòu)造成可附于墨粉承載體或 圖像形成設(shè)備的主體并可從所述墨粉承載體或圖像形成設(shè)備的主 體上拆下。
此外，才艮據(jù)本發(fā)明 一個方面的圖4象形成i殳備的清潔器單元包 括清潔裝置，該清潔裝置與墨粉承載裝置相接觸，并且用于從承 載墨粉的墨粉承載裝置上收集墨粉；墨粉去除裝置，用于從清潔裝 置上去除墨粉；以及廢墨粉存儲裝置，用于存儲所去除的墨粉，其 中清潔裝置、墨粉去除裝置和廢墨粉存儲裝置被一體構(gòu)造成單元結(jié) 構(gòu)，并且該單元的特征在于，其被構(gòu)造成可附于墨粉承載裝置或圖 像形成設(shè)備的主體并可從所述墨粉承載裝置或圖像形成設(shè)備的主 體上拆下。
此外，根據(jù)本發(fā)明一個方面的圖像形成設(shè)備包括墨粉承載體， 其被構(gòu)造成用于承載墨粉；清潔件，該清潔件與墨粉承載體相接觸， 以便從墨粉承載體上收集墨粉；墨粉去除件，其被構(gòu)造成用于從清 潔件上去除墨粉；以及廢墨粉存儲部，其被構(gòu)造成用于存儲所去除 的墨粉，其中清潔件、墨粉去除件和廢墨粉存儲部被一體構(gòu)造成單 元結(jié)構(gòu)，并且該單元的特征在于，其被構(gòu)造成可附于墨粉承載體或 圖像形成設(shè)備的主體并可從所述墨粉承載體或圖像形成設(shè)備的主 體上拆下。
此外，沖艮據(jù)本發(fā)明 一個方面的圖像形成"i殳備的清潔器更換方法 包括以下步驟制造一個單元，該單元包括清潔件、墨粉去除件、 和廢墨粉存儲部，其中清潔件與墨粉承載體相接觸，以便從墨粉承
載體上收集墨粉，墨粉去除件用于從清潔件上去除墨粉，廢墨粉存
儲部用于存儲所去除的墨粉；使得該單元可附于圖像形成設(shè)備的主 體并可乂人圖〗象形成i殳備的主體上拆下；啟動墨4分防泄漏4幾構(gòu)，以防 止當(dāng)該單元從圖像形成設(shè)備上拆下時墨粉泄漏；將墨粉移動到墨粉 承載體或廢墨粉存儲部的 一側(cè)；以及將該單元從圖像形成設(shè)備的主 體上拆下。


圖1 (a)是示出了本發(fā)明實施例的實例的示意性側(cè)視圖1 (b)是示出了圖1 (a)的修正實例的示意性側(cè)視圖2 (a)是示出了與圖1 (a)相對應(yīng)的現(xiàn)有技術(shù)的示意性側(cè) 視元示意圖3是示出了本發(fā)明實施例的操作實例的流程圖4是示出了圖像形成設(shè)備的串列結(jié)構(gòu)的示意圖5是示出了圖像形成設(shè)備的結(jié)構(gòu)的示意圖，其中清潔器單元 和顯影裝置被組合，以提高圖4中所示串列結(jié)構(gòu)的空間效率；
圖6 (a)是示出了本發(fā)明實施例中的顯影裝置的平面圖6 (b)是圖6(a)中所示的顯影裝置的側(cè)-見圖7是示出了清潔裝置的另一個實例的側(cè)一見圖8是示出了僅更換清潔器單元的實例的視圖9是示出了清潔器單元和充電器被制成為具有一體結(jié)構(gòu)且可 更才灸的實例的試圖1O是示出了當(dāng)拆下清潔器單元時對墨粉污染的評的試圖11是示出了耐用性評價結(jié)果的視圖12是示出了轉(zhuǎn)印系統(tǒng)、墨粉顆粒尺寸、以及墨粉球形度的 影響的視圖13是示出了通過各個過程的組合的維修周期的圖表。
具體實施例方式
在下文中，將參照附圖描述本發(fā)明的實施例。
圖1 (a)是示出了作為本發(fā)明實施例的使用電子照相系統(tǒng)的圖 像形成設(shè)備的示意性視圖。
該圖<象形成設(shè)備包4舌感光體11以及設(shè)置在感光體11周圍的充 電器12、曝光裝置13、顯影部14、清潔器30和清潔器控制部40。
清潔器30包括清潔部35和用于接收和容納廢墨粉的廢墨粉盒 (相當(dāng)于廢墨粉存儲部、廢墨粉存儲裝置)34，并構(gòu)成清潔器單元。
清潔部35包括刷輥(相當(dāng)于清潔件、清潔裝置)31,用于 清潔感光體11;廢墨粉接收輥(相當(dāng)于墨粉去除件、墨粉去除裝置) 32，用于接收來自刷輥31的廢墨粉；以及清潔刮刀(墨粉去除件、 墨粉去除裝置)33，用于刮除廢墨粉接收輥32所接收的廢墨粉。
清潔器控制部40包4舌刷輥控制部41，用于控制刷輥31;以 及廢墨粉接收輥控制部42,用于控制廢墨粉接收輥32。
感光體11是這樣的，即，有才幾或非晶^圭感光層設(shè)置在導(dǎo)電板 上并構(gòu)成圖像承載體(墨粉承載體)。這里，作為感光體11,以帶 有負(fù)才及性電荷的有才幾感光體為例進(jìn)4亍描述。
由充電器12 (纟者如7>知的4昆充電器、電暈充電器、或scorotron 充電器)對感光體11均勻地充電至例如-500 v,隨后通過曝光裝置 13用圖^f象調(diào)制激光束或LED對感光體曝光，并在表面上形成靜電 潛像。此時，已曝光感光體的表面電勢例如約為-80 v。
然后，通過顯影裝置14使靜電潛像可見。在顯影裝置14中， 例如，才艮據(jù)其中混合有帶負(fù)電荷的非》茲性墨粉和f茲性載體的二組分 顯影系統(tǒng)，在裝有;茲體的顯影輥14a上形成載體^朱，并將大約-200 v 至-400 v的電壓施力口于顯影輥14a,從而使墨粉附于感光體11表面 的曝光部，而不附于非曝光部。顯影裝置14可以釆用單組分顯影 系統(tǒng)，其中不使用載體，僅由墨粉實現(xiàn)顯影。
而且，感光體11的墨粉圖像被轉(zhuǎn)印到作為轉(zhuǎn)印接收件18的紙 張或中間轉(zhuǎn)印體上，并由與轉(zhuǎn)印接收件18的背面相接觸的轉(zhuǎn)印輥 19或電暈充電器執(zhí)行此時的電場供應(yīng)。此外，當(dāng)轉(zhuǎn)印4妄收件18為 中間轉(zhuǎn)印帶時，由與該中間轉(zhuǎn)印帶的背面相接觸的轉(zhuǎn)印件(諸如轉(zhuǎn) 印輥、轉(zhuǎn)印刮刀、或轉(zhuǎn)印刷)執(zhí)行電場供應(yīng)。施加于轉(zhuǎn)印件的電壓 大約為正300 v至2kv。
轉(zhuǎn)印之后殘留在感光體11上的殘余墨粉由清潔器30去除，接 著，感光體在必要時經(jīng)歷電荷去除過程、再次經(jīng)歷充電過程、然后 進(jìn)入下一次循環(huán)的圖 <象形成過程。
在下文中，雖然是描述本發(fā)明實施例中的殘余墨粉處理，但在
描述之前，參照圖2描述現(xiàn)有技術(shù)中廢墨粉處理的實例。此外，在 圖2中，與圖1中相同的符號表示相同的對象或等同物。
如圖2 (a)中所示，在許多情況中，由清潔刮刀15去除的廢 墨粉通過專用的傳送通路被輸送到廢墨粉盒。此外，在處理單元形 成盒子(cartridge)時，大多數(shù)情況下，感光體11、清潔器、廢墨 粉盒(相當(dāng)于廢墨粉存儲部、廢墨粉存儲裝置)27等被一體構(gòu)成， 而在一些情況中，顯影裝置14和廢墨粉盒27也被一體構(gòu)成(見圖 2(b)),并且整個被集體更換。另外，盡管如上所述也提出了清潔 刮刀和廢墨4分盒被一體構(gòu)成且可從感光體上拆下的結(jié)構(gòu)，但是還存 在墨粉溢出等問題。
在本發(fā)明的實施例中，例如，作為清潔件(相當(dāng)于清潔裝置)， 刷輥31或彈性輥(圖7的33A )與感光體11相4妾觸。圖1 ( a )示 出了清潔裝置為刷輥的實例，并且該刷輥由例如尼龍或人造纖維制 成，其電阻為10e4 10e1GQ,其厚度為0.5 6但尼爾(denier )，輥直 徑為10 20 mm，且相對于感光體具有速度差，并扭J亍轉(zhuǎn)動驅(qū)動。 在實-驗中，厚度為2^f旦尼爾、直徑為16mm、材沖牛為尼龍、且電阻 為1 x 10e7 Q，在刷壽昆沿隨4亍方向(in the With direction )對目乂t于感 光體11以雙倍速度S走轉(zhuǎn)時，向刷輥施加+500 v的電壓。
另夕卜，作為從清潔裝置去除墨粉的墨粉去除部(相當(dāng)于墨粉去 除裝置)的(|)14的導(dǎo)電輥32與刷輥31相4妄觸，沿隨行方向相對于 該刷以一半速度^走轉(zhuǎn)，并凈皮施加+700 v的電壓。而且，簡單的清潔 刮刀33與導(dǎo)電輥32相接觸，因此，逆轉(zhuǎn)印墨粉從導(dǎo)電輥32上被 去除，并沉積在廢墨#分盒34中。優(yōu)選地，導(dǎo)電輥32具有表面層。
作為表面層，具有良好脫才莫特性(release property)的特氟綸 (Teflon )或氟涂層材料是有效的，并且厚度優(yōu)選地為約3 300 [im。
可以使用電阻在約1 x 10etlOe"Q范圍內(nèi)的刷，當(dāng)電阻為1(^40或 更低時，俘獲在刷中的大部分轉(zhuǎn)印殘余墨粉在到達(dá)與導(dǎo)電輥32接 觸的部分之前，其才及性由于電荷注入等而轉(zhuǎn)變，因此，就不能移動 到導(dǎo)電輥32,并可能再次粘附于感光體。此外，當(dāng)電阻為10e"Q 或更高時，除非施加于刷輥31的偏壓為+ 1000 v或更高，否則作用 專交小且效率較低。
在該實施例中，如圖1 (b)中所示，作為清潔裝置的刷輥31、 作為去除裝置的導(dǎo)電輥32、清潔刮刀33、以及用于存儲最終由清 潔刮刀33刮除的廢墨粉的廢墨粉盒34被一體構(gòu)成，它們作為清潔 器單元形成了可附于感光體或圖#>形成i殳備的主體并可乂人所述感 光體或圖像形成設(shè)備的主體上拆下的結(jié)構(gòu)。
只要刷輥與感光體兩者彼此相接觸，刷輥31咬入到感光體11 中的量就是合適的，該量大約在0.1 2 mm是合適的，并且例如， 可以考慮這才羊一種結(jié)構(gòu)，即，"i殳在刷壽昆31的刷部兩端處的導(dǎo)向環(huán) 與感光體相接觸。然而，由于容許范圍較寬，從而即使在由殼體執(zhí) 行定位時也可充分地實現(xiàn)性能，該殼體用于支撐感光體11和包含 清潔裝置的單元主體。
在本發(fā)明的實施例中，最大的特4i在于，由于直4妻附于感光體 11且/人所述感光體上拆下的部分例如是刷輥31,因此墨4分難以在 拆下時漏出。但是，廢墨粉在一定程度上也存儲在刷輥31中，當(dāng) 手石並到它時， 一些廢墨粉會漏出。
4妻著，在將清潔器(單元)30從感光體上拆下之前，當(dāng)存儲在 刷輥31或彈性輥33A (圖7)中的墨粉被充分地收集到感光體11 和廢墨粉盒34中時，可防止墨粉漏出的發(fā)生。
例如，當(dāng)將圖1結(jié)構(gòu)的清潔器單元從感光體上拆下時，就在例 如根據(jù)來自使用者的關(guān)于去除墨粉的具體指令而進(jìn)行去除之前，向 刷施加偏壓，以便在未打印圖像的狀態(tài)下進(jìn)行一定時間的操作，進(jìn) 而刷上的墨粉被充分地去除。
此外，與正常圖〗象打印時相比，施加于刷輥或?qū)щ娸伒钠珘河?所改變，/人而可在短時間內(nèi)有凌文i也去除。
可以使清潔器(單元)30側(cè)部具有如同墨粉防泄漏裝置(功能) 的這些功能，或者可以使圖像形成設(shè)備主體的側(cè)部具有這些功能。
作為墨;盼防泄漏裝置的實例，如圖3所示，當(dāng)必須拆下清潔器
部時，例如，當(dāng)廢墨粉存儲部已滿(Sl)時，4艮據(jù)清潔器單元更換:
信號(S2)，當(dāng)進(jìn)行拆卸操作(S3, Y)時，感光體、刷和導(dǎo)電輥自 動旋轉(zhuǎn)，并且向刷施加+500 v的電壓(例如15秒鐘)且向?qū)щ娸?施加+700 v的電壓(S4)。通過該操作，存儲在刷中的帶有負(fù)電荷 的墨粉被移動至廢墨粉存儲部，帶有負(fù)電荷的墨粉的痕量(trace amount) ^皮移動至感光體，并且刷可^皮清潔。當(dāng)該梯:作結(jié)束時，首 先發(fā)出能夠更換清潔器單元的信號(S5)。另外，在除此之外的情 況中，4丸4亍正常才喿作(S6)。
此外，為了進(jìn)一步提高收集效率，當(dāng)導(dǎo)電輥32與刷輥31之間 的電勢差大于正常圖像打印時的電勢差時，或?qū)⒄袷庪妶?諸如 AC偏壓)施加于導(dǎo)電輥32時，將獲得更好的效果。
例如，當(dāng)圖3中所示的15秒鐘的+500 v刷偏壓和+700 v的導(dǎo) 電輥偏壓的狀態(tài)改變， -使得導(dǎo)電輥偏壓約為+ 1000 v時，增強(qiáng)了乂人 刷上去除墨粉的性能。此外，當(dāng)將DC+800v+ACppl500v和約500 Hz 的AC偏壓施加于導(dǎo)電輥時，將進(jìn)一步提高收集效率。
在本發(fā)明的實施例中，盡管清潔器(單元)30被構(gòu)造成可附于 圖4象形成設(shè)備并可從圖^象形成i殳備上拆下，此時，當(dāng)感光體ll、充 電器12和顯影裝置14的更換操作頻率非常小時，使用者可以通過 僅更換清潔器30和廢墨粉罐(從顯影裝置上卸掉墨粉容納部)而 實現(xiàn)圖像形成設(shè)備的維護(hù)。
為此，例如，對于感光體ll，優(yōu)選地4吏用應(yīng)用a-Si的感光體。
此外，在顯影裝置14中，在包含墨粉和載體的二組分顯影中， 顯影劑的周期性更換通常是不可避免的，并且適于采用這樣一種系 統(tǒng)，該系統(tǒng)逐步地自動更換載體，而無需從圖l象形成設(shè)備上拆下顯
影裝置。
特別地，在圖4中所示的串列式彩色機(jī)器的情況中，處于上游 位置的清潔器單元和處于下游位置的顯影裝置有相互干涉的趨勢。 當(dāng)顯影裝置在正常顯影系統(tǒng)中小型化時，減少了顯影劑的量，并且 更換周期變短。然而，當(dāng)采用少量更換系統(tǒng)(該系統(tǒng)較小且顯影劑 的更換操作不必要)時，顯影裝置免維修且可以小型化，因此，由 于可使廢墨粉盒的空間最大化，從而可使廢墨粉部(廢墨粉盒)的 空間較大，并且可以期待這樣的增效效應(yīng)，即，清潔器單元的更換 周期延長了且不需要更換顯影裝置。
圖5示出了串列式圖像形成設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)，而圖6示出了顯 影裝置的實例。在圖5中，141表示廢墨粉罐，而341表示放大的
廢墨4分盒。
如圖5和圖6所示，顯影裝置14包括用于顯影劑的排出口 141a，并且顯影劑從中逐漸排出并被輸送到廢墨粉罐141。
關(guān)于排出量的控制，可以通過例如圖6中所示的螺旋輸送器 142 (其僅用作顯影劑的排出裝置)的旋轉(zhuǎn)而控制排出操作，或者 可以使用所謂的溢出系統(tǒng)，其中當(dāng)顯影裝置14中的顯影劑的量增 加且達(dá)到特定高度或更高時，顯影劑溢出并被排出。
對于顯影劑的供應(yīng)，少量載體與墨粉一起預(yù)先混合在未示出的 墨粉罐中，當(dāng)墨粉被消耗時，可從接收口 141b逐漸供應(yīng)載體(連 同墨粉)，或者墨粉和載體被單獨控制且可輸入到顯影裝置中。
無論如何，通過使用上述的顯影裝置，則不需要通過將顯影裝 置附于設(shè)備和從設(shè)備處拆下而進(jìn)行顯影劑的更換操作。由于二組分 顯影中的顯影裝置的枳4成壽命約為300,000張紙至2,000,000張紙， 這是較長的，因此可以說，對于使用者而言消除了顯影裝置的簡單 更換操作。
因此，可以很少將感光體和顯影裝置從圖像形成設(shè)備上拆下。 而且，例如，如圖9中所示，充電器12與清潔器單元30B形成一 體，因此，使用者僅需執(zhí)行更換墨粉罐和清潔器單元(包含充電器 的筒)的維護(hù)工作。
圖7和圖8示出了清潔器(單元)30A，其中清潔裝置為彈性 輥31A而不是刷輥31。圖8是示出了其卸下時的—見圖。由于清潔 裝置與感光體11相接觸，因此其表面必須相當(dāng)柔軟。例如，盡管 可指定為海綿輥或橡膠輥，但在海綿輥的情況下，與使用刷輥的情 況類似，需要導(dǎo)電輥等以從海綿輥上去除墨粉。盡管這足以有效， 寸旦在進(jìn)一步簡化結(jié)構(gòu)的情況下，可以將結(jié)構(gòu)制成為在海綿輥或橡月交 輥上設(shè)置氟或特氟綸表面層，以便于刮刀清潔，并且還可以將結(jié)構(gòu) 制成為使得刮刀33A與之直接接觸，/人而刮除清潔裝置(彈性輥 31A )上的墨粉。
在圖7中，如此構(gòu)造彈性輥31A，即，在JIS-A硬度為60°的 NBR導(dǎo)電橡膠上設(shè)置氟基表面層，使其與感光體ll相接觸，并施 加+500 v的偏壓。這時，具有負(fù)4及性的殘余轉(zhuǎn)印墨4分附于彈性輥 31A，由與彈性輥31A相接觸的聚氨酯刮刀33A刮除，并被存儲在 廢墨粉存儲部(盒)34中。
在本發(fā)明的實施例中，構(gòu)成清潔器的清潔部和廢墨粉存儲部 (盒)34是一體構(gòu)成的且被制成為可/人感光體上卸下，并且由于形 成了包括廢墨粉存儲部34的一體結(jié)構(gòu)，因此用于輸送到廢墨粉盒 的傳送裝置和排出口變得不再必要，并且易于進(jìn)行更換。然而，作 為缺點，在清潔裝置的使用壽命也很長的情況中，廢墨粉不停地沉 積在廢墨粉存儲部34中，因此廢墨粉存儲部的存放量也必然會增 大。因此，有可能的是，清潔器單元的更換周期是由廢墨粉存儲部 的存放量決定的，而不是由清潔裝置的使用壽命決定的。
重要的是，存儲在廢墨粉存儲單元34中的廢墨粉的"體積" 必須較小，因此以下條件是很重要的。
(1 )轉(zhuǎn)印效率高。
(2)當(dāng)墨粉沉積時，不能結(jié)塊。
作為滿足這些要求的結(jié)構(gòu)，例如，當(dāng)采用接觸轉(zhuǎn)印系統(tǒng)時，與 電暈轉(zhuǎn)印等相比，轉(zhuǎn)印效率變高。此外，由于殘余轉(zhuǎn)印墨粉的極性 難以改變，因此，具有這樣的優(yōu)點，即，帶有相反電荷的墨粉出現(xiàn) 的可能性較d、，并且在偏壓清潔方面變得有利。
此外，近年來，為了改進(jìn)圖〗象質(zhì)量，通?！嚼粲妙w粒尺寸為6 (im 或更小的小顆粒尺寸墨粉，然而，在小顆粒尺寸墨粉中，通常難于 進(jìn)行刮刀清潔。但是，可以進(jìn)行使用刷的偏壓清潔，此外，當(dāng)顆粒
尺寸較小時，即使在相同量的墨粉中，"體積"變小，從而具有可 將廢墨粉存儲部制造得更小的效果。此外，當(dāng)墨粉為球形墨粉時， 廢墨粉的"體積"變小，這也是有利的。如上所述的，在本發(fā)明的 實施例中，當(dāng)接觸轉(zhuǎn)印系統(tǒng)、小顆粒尺寸墨粉、以及球形墨粉組合
起來時，可預(yù)期到增效效應(yīng)。
在本說明書中，盡管只闡述了感光體的清潔器，但是對感光體 的清潔器在效果方面沒有限制。例如，在中間轉(zhuǎn)印帶的清潔器中， 也可預(yù)期到類似的效果。此外，在轉(zhuǎn)印帶的清潔器中，也同樣如此。
例如，在轉(zhuǎn)印帶的清潔器中，當(dāng)輥狀清潔裝置、墨粉去除裝置、 以及廢墨粉存儲部 一體構(gòu)成為單元結(jié)構(gòu)，并使得該結(jié)構(gòu)易于附于轉(zhuǎn) 印帶并從轉(zhuǎn)印帶上拆下時，對于使用者來說可以隨廢墨粉一起更換 帶清潔器(其使用壽命相對于帶要短)。這里，可以通過輥狀清潔 裝置來防止拆下時的墨4分溢出，另外，在拆下該單元之前，當(dāng)獨立 于打印操作而施加電場以去除沉積在清潔裝置上的墨粉時，即使在 拆下清潔器單元之后，也可以防止使用者被墨粉弄臟。
此外，在這樣的狀態(tài)中，墨粉的體積也很重要，并且不言而喻， 球形墨粉是有利的。
(實施例效果的驗證實驗)
使用如圖1中所示的刷輥的清潔器單元，連續(xù)打印A4尺寸(打 印面積比為20% )的特征圖。施加于刷的偏壓為+500 v，施加于導(dǎo) 電輥的偏壓為+700v。在連續(xù)打印了 10,000張紙之后，將清潔器單 元從感光體上卸下，并且目測檢查此時是否發(fā)生了從清潔器單元處 的墨粉溢出。
此外，將修補(bǔ)帶粘在拆下的清潔器單元的刷輥部分上，并提取
附于刷上的墨粉。將修補(bǔ)帶粘在白紙上，由Macbeth密度計測定反 射密度，并檢查附于刷上的墨粉量。
圖10示出了實3全結(jié)果
首先，作為實驗(l),使用傳統(tǒng)清潔刮刀的清潔器構(gòu)成清潔器 單元，當(dāng)將清潔器單元從感光體上拆下時，發(fā)生了大量墨粉溢出。 另一方面，在應(yīng)用本發(fā)明實施例的情況(實驗(2))中，清潔裝置 變?yōu)樗⑤?，墨粉去除裝置為導(dǎo)電輥，并且刮刀和廢墨粉存儲部一體 構(gòu)成為清潔器單元，在拆下時沒有發(fā)生墨粉溢出。
此時，在刷用膠帶粘住時的密度為0.38，當(dāng)手觸摸該刷時，手 會略微被墨粉弄臟。
之后，作為實驗(3)，在打印了 10，000張紙之后，在將清潔器
單元/人感光體上拆下之前，當(dāng)向刷4昆和導(dǎo)電4昆施加類似于打印才乘作
時的偏壓15秒鐘之后，沉積在刷上的墨粉密度降低到0.3。以至于 手觸摸該刷時，略微改善了污染程度。
之后，作為實驗(4)，當(dāng)施加15秒鐘的對于刷輥的偏壓變?yōu)?+700 v且對于導(dǎo)電輥的偏壓變?yōu)?1000 v時，刷上的墨粉密度降低 到0.2，即使手觸摸該刷，也幾乎不會弄臟手。
而且，在實驗(5)中，施加于刷輥的電壓保持在+700 v，并且 當(dāng)電壓疊加在導(dǎo)電輥時，刷上的墨粉密度可進(jìn)一步降低至0.18。
此外，在實驗(6)中，使用導(dǎo)電海綿輥作為清潔裝置，并且 當(dāng)除此以外的結(jié)構(gòu)與實驗(2)相同時，在拆下時不會發(fā)生墨粉溢
出，海綿輥上的墨粉密度為0.4，并且當(dāng)手觸摸該刷時，手會略微 變臟。
此外，示出了使用清潔器單元的實驗(7)至(9)中的結(jié)果， 其中+500 v被施加于具有表面層的彈性輥(其作為清潔裝置)，并 且聚氨酯刮刀進(jìn)一步與彈性輥相"f妄觸。
在實驗(7)中，在打印了 10，000張紙之后，當(dāng)簡單地將彈性 輥從感光體上拆下時，在拆下時不會發(fā)生墨粉溢出，在彈性輥用膠 帶粘住時的墨粉密度為0.3，當(dāng)手觸摸彈性輥時，手會略微變臟。
在實驗(8)中，在拆下之前剛剛對彈性輥施加15秒鐘的+500 v的偏壓時，彈性輥的墨粉密度為0.2,降低了墨粉污染。此外，在 實驗(9)中，當(dāng)對彈性輥施加了 15秒鐘的偏壓為+700 v而不是+500 v時，墨粉污染的密度變?yōu)?.15，即使手觸摸，也幾乎不會弄臟手。
如上所述，當(dāng)具有表面層的彈性輥用作清潔裝置時，與使用刷 時相比，可以大大減少拆下時的墨4分污染。此外，在^f吏用刷作為清 潔器單元的情況中耐用性較高，并且也可以簡化單元結(jié)構(gòu)。
圖11示出了耐用性評價結(jié)果。
在刷作為清潔裝置的情況下以及在具有表面層的彈性輥用作 清潔裝置的情況下，進(jìn)行打印率為5%的連續(xù)打印測試，并檢查出 現(xiàn)不完全清潔之前所打印的紙張數(shù)量，并將這兩種情況都設(shè)定為廢 墨粉存儲部不會變滿。因此，在使用彈性輥的情況下，不完全清潔 發(fā)生在大約打印了 60,000張紙時，而在使用刷輥的情況下，直到打 印了 150,000張紙后才發(fā)生不完全清潔。由此可以想到，在具有表 面層的彈性輥的情況下，由于該輥變形且進(jìn)一步與刮刀摩擦，表面 層容易損壞，而在使用刷的情況下，墨粉一次性從刷轉(zhuǎn)印到導(dǎo)電輥
上，并通過刮刀乂人導(dǎo)電輥上刮除，/人而幾乎不會^f吏導(dǎo)電輥變形，而 且輥表面和刮刀兩者幾乎都不會損壞。
接著，對于在轉(zhuǎn)印系統(tǒng)中使用轉(zhuǎn)印輥(接觸轉(zhuǎn)印)的情況、使 用電暈轉(zhuǎn)印的情況、以及顆粒尺寸和墨粉的球形度改變的情況，對 存儲在廢墨粉存儲部中的廢墨粉量進(jìn)行實驗。海綿輥用作轉(zhuǎn)印輥， 并且電暈充電器用于電暈轉(zhuǎn)印。墨粉主要使用聚脂樹脂制成、由研 磨系統(tǒng)制備、由分類器分開、同時平均顆粒尺寸是變化的。關(guān)于墨 粉的球形度，在由研磨系統(tǒng)制備了墨粉之后，通過進(jìn)行熱處理而調(diào)
整圓形度，用NIRECO CORPORATION制造的LUZEX AP進(jìn)行圓 形度的評價，并對SF-1和SF-2兩者進(jìn)行測量。
以A4尺寸的打印比為20%的圖像進(jìn)行連續(xù)打印測試。由于打 印比較高，因此廢墨粉量自然就大。作為評價，比較廢墨粉存儲部 變滿之前所打印的紙張數(shù)量。
圖12示出了實驗結(jié)果。
應(yīng)該理解的是，當(dāng)使用接觸轉(zhuǎn)印時，可以減小廢墨粉的"體積"，
并且當(dāng)墨粉顆粒尺寸變'J、并且墨4分接近球形形狀時，也可以減小廢 墨粉的"體積"。
圖13示出了當(dāng)使用平均顆粒尺寸為6 |im、球形度為SF-1: 120 和SF-2: 110的墨粉時所獲得的結(jié)果，并且使用轉(zhuǎn)印輥通過4妄觸轉(zhuǎn) 印進(jìn)行打印比為5%的連續(xù)打印測試。(組合1)的結(jié)構(gòu)是傳統(tǒng)二組 分顯影裝置、普常有機(jī)感光體、使用本發(fā)明實施例的刷輥的清潔器 單元、以及帶電充電器(charging charger)的組合。特別地，當(dāng)考 慮彩色機(jī)器時，感光體的直徑必須較小，因此，將其制成為())30, 顯影裝置也小型化，并且顯影劑容量為200 g。作為測試的結(jié)果，
在打印了大約40,000張紙之后，感光體的表面受到刮削并變得粗 #造，并且圖^f象質(zhì)量達(dá)到NG級。
然后，當(dāng)更換感光體并繼續(xù)進(jìn)行測試時，在總共打印50,000 張紙時，顯影裝置的模糊也緊接著達(dá)到NG級，并更換顯影劑。當(dāng) 總共打印了約100,000張紙時，在本發(fā)明實施例的帶電充電器和清 潔器單元中出現(xiàn)了劣勢。
也就是說，應(yīng)該理解的是，當(dāng)傳統(tǒng)顯影裝置和有才幾感光體組合 時，尤其是在小型化的情況中，作為圖像形成設(shè)備的維修周期不能 延長，因此即使可將清潔器單元從感光體上更換，但也必須頻繁地 更才奐各種部件。
接著，如(組合2)所示，該結(jié)構(gòu)如此構(gòu)成，即，感光體由a-Si 制成，并且顯影劑排出口設(shè)置在顯影裝置中，使得顯影劑被逐漸更 換。因此，對于感光體和顯影來說，甚至當(dāng)總共打印了 300,000張 紙時，在圖像上也不會出現(xiàn)瘋點，并且作為設(shè)備的清潔器單元和帶 電充電器的維^奮周期可延長至100,000張紙。此外，如同(組合3)， 當(dāng)清潔器單元和帶電充電器一體構(gòu)成并能夠從感光體上拆下時，僅 需在100,000張紙的維^修周期時更4奐該一個單元。此外，(組合4) 示出了清潔器單元的大部分由樹脂制成的情況。
特別地，用于驅(qū)動刷或?qū)щ娸伒凝X輪由聚苯乙烯樹脂構(gòu)成，并 且導(dǎo)電塑料用于軸、軸襯、電極等。因此，如預(yù)期的，與現(xiàn)有技術(shù) 相比降j氐了清潔器的耐用性，并且在大約80,000張紙時出現(xiàn)不完全 清潔。然而，即4吏維修周期從100,000張紙變?yōu)?0,000張紙，在實 現(xiàn)成本的降低以及在丟棄和回收中獲益時，這種4吏用方案還是具有 積極意義的。此外，由于作為清潔器單元的更換周期主要耳又決于廢 墨粉的"體積"和該單元的廢墨粉存儲部的存》丈量，例如，在考慮 到彩色串列設(shè)備等中整個設(shè)備小型化的情況中，即使清潔部本身的200710122739.X
耐用性提高了，但當(dāng)廢墨粉變滿時，級別為NG,因此，可以認(rèn)為 在該單元由樹脂制成時獲得了較好的效果。
(本發(fā)明實施例的效果)
根據(jù)詳細(xì)描述的本發(fā)明實施例，在構(gòu)造成可附于感光體上且可 從其上拆下的清潔器部中，清潔裝置由彈性輥或刷輥制成，從而幾 乎完全消除了墨粉溢出的發(fā)生，而且與刮刀清潔器相比這些部件不 要求接觸精度，因此對于不完全清潔的擔(dān)心消失了 。
此外，近年來，隨著墨4分顆粒尺寸的減小和功能的改進(jìn)，轉(zhuǎn)印 效率大大提高，因此，感光體上的轉(zhuǎn)印殘余墨粉的量明顯減少，并 且廢墨粉的量也明顯減少。因而，清潔裝置和廢墨粉罐可一體構(gòu)成 為清潔器單元。
這樣，從清潔器部到廢墨粉罐的廢墨粉輸送通路(如現(xiàn)有技術(shù) 中的)就成為不必要的，并且從清潔器部中消除了排出口 ，因此， 當(dāng)拆下清潔器單元時，可以完全消除墨4分從清潔器裝置以外的部分 溢出。
因而，很少更換具有較長使用壽命的感光體，而僅更換具有相 對較短使用壽命的清潔器單元。
這才羊，可以幾乎完全防止附著和拆下時的墨凈分溢出，而且，由 于不是特別要求更換時的位置精度，因此使用者可容易地更換清潔 器單元，如同更換廢墨粉罐一樣。由于墨粉罐也與清潔器部一體形 成，僅通過墨粉盒的更換，就可以同時更換廢墨粉和清潔器。此外， 當(dāng)清潔器單元的大部分用樹脂制成時，可以改進(jìn)丟棄或回收時的效 率。
順便提及，盡管在例如專利文獻(xiàn)3 ( JP-A-2004-279681 )中^> 開了出于對回收利用的考慮而用樹脂制成墨盒的驅(qū)動部等，但是該 結(jié)構(gòu)不能使清潔器單元單獨拆下。特別是，當(dāng)顯影部等也一體構(gòu)成 時，要求顯影輥具有較高的精度，并且將樹脂制成軸也是困難的， 因此，在回收時需要進(jìn)^f于拆下顯影輥的纟喿作，并且在感光體也是一 體構(gòu)成的情況下，需要進(jìn)行拆下感光體的操作?？梢哉f，傳統(tǒng)的回 收是假定該單元是分解開的，并且僅是這樣的系統(tǒng)，其中的部件在 分解開之后可卸下，可使用的部件再按照原狀使用。
在本發(fā)明的實施例中，在清潔器單元中，在輥軸、驅(qū)動部等由 樹脂制成的情況下，如上所述，刷輥不需要相對較高的精度，并且 假定當(dāng)廢墨粉變滿時更換刷輥，因此，高耐用性不再必要，并且可 以說整體以樹脂形成是容易的。
由于以-使用者的水平，就可以單獨;也拆下清潔器單元，之后不 需拆卸任何部件，可將清潔器單元熔化為樹脂并回收利用或可將其 丟棄，進(jìn)而消除了回收利用時的多余操作，諸如分解。
權(quán)利要求
1.一種圖像形成設(shè)備的清潔器單元，所述清潔器單元包括清潔件，所述清潔件與墨粉承載體相接觸，以便從用于承載墨粉的所述墨粉承載體上收集墨粉；墨粉去除件，其被構(gòu)造成從所述清潔件上去除墨粉；以及廢墨粉存儲部，其被構(gòu)造成用于存儲所去除的墨粉，其中，所述清潔件、所述墨粉去除件和所述廢墨粉存儲部被一體構(gòu)造成單元結(jié)構(gòu)，并且所述單元被構(gòu)造成可附于所述墨粉承載體或所述圖像形成設(shè)備的主體并可從所述墨粉承載體或所述圖像形成設(shè)備的主體上拆下。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像形成設(shè)備的清潔器單元，還包括墨 粉防泄漏機(jī)構(gòu)，用于在將所述單元附于所述墨粉承載體或從其 上拆下的情況下防止墨4分乂人所述單元泄漏到外部。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像形成設(shè)備的清潔器單元，其中，所 述墨粉防泄漏機(jī)構(gòu)至少啟動所述清潔件和所述墨粉去除件，并 執(zhí)行將所去除的墨粉移動到所述墨粉承載體或所述廢墨粉存 卡者部的一側(cè)的4喿作。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像形成設(shè)備的清潔器單元，其中，在 將所述單元從所述墨粉承載體上拆下之前，根據(jù)清潔器單元更 換指令，執(zhí)行所述墨粉防泄漏機(jī)構(gòu)的4喿作。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像形成設(shè)備的清潔器單元，其中，所 述墨粉防泄漏機(jī)構(gòu)向所述墨粉承載體、所述清潔件、和所述墨 粉去除件中的至少 一個施加不同于圖像打印時的偏壓，并執(zhí)行 所述操作。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像形成設(shè)備的清潔器單元，其中，所 述清潔件是偏壓施加于其上的輥狀件。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像形成設(shè)備的清潔器單元，其中，所 述清潔件是偏壓施加于其上的刷狀件。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像形成設(shè)備的清潔器單元，其中，所 述墨粉承載體是感光體，并且由所述清潔件收集的墨粉是形成 在所述感光體上的墨粉圖像被轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印接收件上之后殘留 在所述感光體上的轉(zhuǎn)印殘余墨粉。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像形成設(shè)備的清潔器單元，其中，所 述感光體由包含a-Si的材料構(gòu)成。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像形成設(shè)備的清潔器單元，其中，所 述清潔件通過軸與所述墨粉承載體相接觸，并且所述軸由樹脂 制成。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種圖像形成設(shè)備，其中避免了不完全清潔的發(fā)生、更換容易、且還可以防止墨粉溢出的發(fā)生。本發(fā)明的圖像形成設(shè)備的清潔器單元包括清潔件，該清潔件與墨粉承載體相接觸，以便從用于承載墨粉的墨粉承載體上收集墨粉；墨粉去除件，用于從清潔件上去除墨粉；以及廢墨粉存儲部，用于存儲所去除的墨粉，清潔件、墨粉去除件和廢墨粉存儲部被一體構(gòu)造成單元結(jié)構(gòu)，并且該單元被構(gòu)造成可附于墨粉承載體或圖像形成設(shè)備的主體并可從墨粉承載體或圖像形成設(shè)備的主體拆下。
文檔編號G03G21/10GK101101471SQ200710122739
公開日2008年1月9日 申請日期2007年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月5日
發(fā)明者渡邊猛, 神山三明, 高橋雅司 申請人:株式會社東芝;東芝泰格有限公司