图像形成设备及其清洁器单元、以及图像形成设备的清洁器单元更换方法

专利名称：图像形成设备及其清洁器单元、以及图像形成设备的清洁器单元更换方法
技术领域：
本发明涉及一种使用电子照相系统的图像形成设备及其清洁 器单元，以及一种该图像形成设备的清洁器单元更换方法。
背景技术：
目前，在使用电子照相系统的图像形成设备中，所谓的墨盒系 统(其中感光体、充电器以及清洁器一体构成为一个单元)是众所 周知的，并且该墨盒系统作为可附于图像形成设备并可从图像形成 设备上拆下的结构而更换。该墨盒通常还一体地包括显影装置，并 且还存在这样的实例，其中所有零件(包括墨粉罐和废墨粉罐)都 是一体构成的。上述墨盒系统的优点在于，使用者^f又通过更换独立 的单元即可方便地进行维护，而无需维修员等长途跋涉来进行更 换，此外，在设备由于该单元导致的故障而停止运行时，由于通过 仅更换单元即可方便地恢复运行，因此可减少停机时间。
然而，在上述墨盒系统中存在着技术问题。由于整个单元被集 体更换，因此还未达到更换周期的零件也要被更换。例如，在感光 体、充电器以及清洁器一体构成墨盒的情况下，当清洁器已磨损时， 即使感光体仍处于可用状态，也要更换它们两者，因此增加了消耗 品的成本。
另夕卜，近年来，随着使用a-Si (非晶硅)的感光体的出现或表 面上i殳有高硬度的表面层的有才几感光体的出现，感光体的更换周期 变得较长。另一方面，对于清洁器部件来说，为了延长使用寿命清 洁器本身的结构必然复杂，与此相关，清洁器部件变得较大，且难
以将清洁器部件应用于小直径的感光体。
因而，在专利文献1 ( JP-A-6-l 18857 )和专利文献2 (JP-A-10-31404)中，4是出了一种方法，其中清洁器部fH皮构造成 可附于感光体并可乂人感光体上拆下，而且4吏用者可容易地更换清洁 器部件。
这使得刮刀清洁装置被构造成可附于感光体并可从感光体上 拆下，同时避免了在拆下时墨粉从清洁器开口溢出的问题。特别是， 清洁器单元的刮刀清洁器部分的开口由板状件覆盖，由于开口本身 被这样覆盖，因而大大减少了墨粉溢出。
然而，在现有技术中，刮刀清洁器毕竟具有较大的开口，因此 在乂人感光体上拆下清洁器的同时难以严格地用4反覆盖住该开口 ，而 且不可避免地会发生墨粉溢出，尽管溢出量4艮少。
此外，在刮刀清洁器中，与感光体的接触精度是精密的，轻微 偏移都会导致不完全的清洁，并且难以形成易于更换的结构。

发明内容
为了解决前述技术问题而提出了本发明，本发明的目的在于， 提供一种图像形成设备的清洁器单元、 一种使用该清洁器单元的图 像形成设备、以及一种该图像形成设备的清洁器单元的更换方法， 在所述清洁器单元中，避免了不完全清洁的发生，更换较为容易、 并且还可以避免发生墨粉的溢出。
为了解决该问题，根据本发明一个方面的图像形成设备的清洁
器单元包括清洁件，该清洁件与墨粉承载体相接触，以便从用于 承载墨粉的墨粉承载体上收集墨粉；墨粉去除件，其被构造成从清 洁件上去除墨粉；以及废墨粉存储部，其^ 皮构造成用于存储所去除 的墨粉，其中清洁件、墨粉去除件和废墨粉存储部被一体构造成单 元结构，并且该单元的特征在于，其被构造成可附于墨粉承载体或 图像形成设备的主体并可从所述墨粉承载体或图像形成设备的主 体上拆下。
此外，才艮据本发明 一个方面的图4象形成i殳备的清洁器单元包 括清洁装置，该清洁装置与墨粉承载装置相接触，并且用于从承 载墨粉的墨粉承载装置上收集墨粉；墨粉去除装置，用于从清洁装 置上去除墨粉；以及废墨粉存储装置，用于存储所去除的墨粉，其 中清洁装置、墨粉去除装置和废墨粉存储装置被一体构造成单元结 构，并且该单元的特征在于，其被构造成可附于墨粉承载装置或图 像形成设备的主体并可从所述墨粉承载装置或图像形成设备的主 体上拆下。
此外，根据本发明一个方面的图像形成设备包括墨粉承载体， 其被构造成用于承载墨粉；清洁件，该清洁件与墨粉承载体相接触， 以便从墨粉承载体上收集墨粉；墨粉去除件，其被构造成用于从清 洁件上去除墨粉；以及废墨粉存储部，其被构造成用于存储所去除 的墨粉，其中清洁件、墨粉去除件和废墨粉存储部被一体构造成单 元结构，并且该单元的特征在于，其被构造成可附于墨粉承载体或 图像形成设备的主体并可从所述墨粉承载体或图像形成设备的主 体上拆下。
此外，冲艮据本发明 一个方面的图像形成"i殳备的清洁器更换方法 包括以下步骤制造一个单元，该单元包括清洁件、墨粉去除件、 和废墨粉存储部，其中清洁件与墨粉承载体相接触，以便从墨粉承
载体上收集墨粉，墨粉去除件用于从清洁件上去除墨粉，废墨粉存
储部用于存储所去除的墨粉；使得该单元可附于图像形成设备的主 体并可乂人图〗象形成i殳备的主体上拆下；启动墨4分防泄漏4几构，以防 止当该单元从图像形成设备上拆下时墨粉泄漏；将墨粉移动到墨粉 承载体或废墨粉存储部的 一侧；以及将该单元从图像形成设备的主 体上拆下。


图1 (a)是示出了本发明实施例的实例的示意性侧视图1 (b)是示出了图1 (a)的修正实例的示意性侧视图2 (a)是示出了与图1 (a)相对应的现有技术的示意性侧 视元示意图3是示出了本发明实施例的操作实例的流程图4是示出了图像形成设备的串列结构的示意图5是示出了图像形成设备的结构的示意图，其中清洁器单元 和显影装置被组合，以提高图4中所示串列结构的空间效率；
图6 (a)是示出了本发明实施例中的显影装置的平面图6 (b)是图6(a)中所示的显影装置的侧-见图7是示出了清洁装置的另一个实例的侧一见图8是示出了仅更换清洁器单元的实例的视图9是示出了清洁器单元和充电器被制成为具有一体结构且可 更才灸的实例的试图1O是示出了当拆下清洁器单元时对墨粉污染的评的试图11是示出了耐用性评价结果的视图12是示出了转印系统、墨粉颗粒尺寸、以及墨粉球形度的 影响的视图13是示出了通过各个过程的组合的维修周期的图表。
具体实施例方式
在下文中，将参照附图描述本发明的实施例。
图1 (a)是示出了作为本发明实施例的使用电子照相系统的图 像形成设备的示意性视图。
该图<象形成设备包4舌感光体11以及设置在感光体11周围的充 电器12、曝光装置13、显影部14、清洁器30和清洁器控制部40。
清洁器30包括清洁部35和用于接收和容纳废墨粉的废墨粉盒 (相当于废墨粉存储部、废墨粉存储装置)34，并构成清洁器单元。
清洁部35包括刷辊(相当于清洁件、清洁装置)31,用于 清洁感光体11;废墨粉接收辊(相当于墨粉去除件、墨粉去除装置) 32，用于接收来自刷辊31的废墨粉；以及清洁刮刀(墨粉去除件、 墨粉去除装置)33，用于刮除废墨粉接收辊32所接收的废墨粉。
清洁器控制部40包4舌刷辊控制部41，用于控制刷辊31;以 及废墨粉接收辊控制部42,用于控制废墨粉接收辊32。
感光体11是这样的，即，有才几或非晶^圭感光层设置在导电板 上并构成图像承载体(墨粉承载体)。这里，作为感光体11,以带 有负才及性电荷的有才几感光体为例进4亍描述。
由充电器12 (纟者如7>知的4昆充电器、电暈充电器、或scorotron 充电器)对感光体11均匀地充电至例如-500 v,随后通过曝光装置 13用图^f象调制激光束或LED对感光体曝光，并在表面上形成静电 潜像。此时，已曝光感光体的表面电势例如约为-80 v。
然后，通过显影装置14使静电潜像可见。在显影装置14中， 例如，才艮据其中混合有带负电荷的非》兹性墨粉和f兹性载体的二组分 显影系统，在装有;兹体的显影辊14a上形成载体^朱，并将大约-200 v 至-400 v的电压施力口于显影辊14a,从而使墨粉附于感光体11表面 的曝光部，而不附于非曝光部。显影装置14可以釆用单组分显影 系统，其中不使用载体，仅由墨粉实现显影。
而且，感光体11的墨粉图像被转印到作为转印接收件18的纸 张或中间转印体上，并由与转印接收件18的背面相接触的转印辊 19或电晕充电器执行此时的电场供应。此外，当转印4妄收件18为 中间转印带时，由与该中间转印带的背面相接触的转印件(诸如转 印辊、转印刮刀、或转印刷)执行电场供应。施加于转印件的电压 大约为正300 v至2kv。
转印之后残留在感光体11上的残余墨粉由清洁器30去除，接 着，感光体在必要时经历电荷去除过程、再次经历充电过程、然后 进入下一次循环的图 <象形成过程。
在下文中，虽然是描述本发明实施例中的残余墨粉处理，但在
描述之前，参照图2描述现有技术中废墨粉处理的实例。此外，在 图2中，与图1中相同的符号表示相同的对象或等同物。
如图2 (a)中所示，在许多情况中，由清洁刮刀15去除的废 墨粉通过专用的传送通路被输送到废墨粉盒。此外，在处理单元形 成盒子(cartridge)时，大多数情况下，感光体11、清洁器、废墨 粉盒(相当于废墨粉存储部、废墨粉存储装置)27等被一体构成， 而在一些情况中，显影装置14和废墨粉盒27也被一体构成(见图 2(b)),并且整个被集体更换。另外，尽管如上所述也提出了清洁 刮刀和废墨4分盒被一体构成且可从感光体上拆下的结构，但是还存 在墨粉溢出等问题。
在本发明的实施例中，例如，作为清洁件(相当于清洁装置)， 刷辊31或弹性辊(图7的33A )与感光体11相4妾触。图1 ( a )示 出了清洁装置为刷辊的实例，并且该刷辊由例如尼龙或人造纤维制 成，其电阻为10e4 10e1GQ,其厚度为0.5 6但尼尔(denier )，辊直 径为10 20 mm，且相对于感光体具有速度差，并扭J亍转动驱动。 在实-验中，厚度为2^f旦尼尔、直径为16mm、材冲牛为尼龙、且电阻 为1 x 10e7 Q，在刷寿昆沿随4亍方向(in the With direction )对目乂t于感 光体11以双倍速度S走转时，向刷辊施加+500 v的电压。
另夕卜，作为从清洁装置去除墨粉的墨粉去除部(相当于墨粉去 除装置)的(|)14的导电辊32与刷辊31相4妄触，沿随行方向相对于 该刷以一半速度^走转，并净皮施加+700 v的电压。而且，简单的清洁 刮刀33与导电辊32相接触，因此，逆转印墨粉从导电辊32上被 去除，并沉积在废墨#分盒34中。优选地，导电辊32具有表面层。
作为表面层，具有良好脱才莫特性(release property)的特氟纶 (Teflon )或氟涂层材料是有效的，并且厚度优选地为约3 300 [im。
可以使用电阻在约1 x 10etlOe"Q范围内的刷，当电阻为1(^40或 更低时，俘获在刷中的大部分转印残余墨粉在到达与导电辊32接 触的部分之前，其才及性由于电荷注入等而转变，因此，就不能移动 到导电辊32,并可能再次粘附于感光体。此外，当电阻为10e"Q 或更高时，除非施加于刷辊31的偏压为+ 1000 v或更高，否则作用 專交小且效率较低。
在该实施例中，如图1 (b)中所示，作为清洁装置的刷辊31、 作为去除装置的导电辊32、清洁刮刀33、以及用于存储最终由清 洁刮刀33刮除的废墨粉的废墨粉盒34被一体构成，它们作为清洁 器单元形成了可附于感光体或图#>形成i殳备的主体并可乂人所述感 光体或图像形成设备的主体上拆下的结构。
只要刷辊与感光体两者彼此相接触，刷辊31咬入到感光体11 中的量就是合适的，该量大约在0.1 2 mm是合适的，并且例如， 可以考虑这才羊一种结构，即，"i殳在刷寿昆31的刷部两端处的导向环 与感光体相接触。然而，由于容许范围较宽，从而即使在由壳体执 行定位时也可充分地实现性能，该壳体用于支撑感光体11和包含 清洁装置的单元主体。
在本发明的实施例中，最大的特4i在于，由于直4妻附于感光体 11且/人所述感光体上拆下的部分例如是刷辊31,因此墨4分难以在 拆下时漏出。但是，废墨粉在一定程度上也存储在刷辊31中，当 手石並到它时， 一些废墨粉会漏出。
4妻着，在将清洁器(单元)30从感光体上拆下之前，当存储在 刷辊31或弹性辊33A (图7)中的墨粉被充分地收集到感光体11 和废墨粉盒34中时，可防止墨粉漏出的发生。
例如，当将图1结构的清洁器单元从感光体上拆下时，就在例 如根据来自使用者的关于去除墨粉的具体指令而进行去除之前，向 刷施加偏压，以便在未打印图像的状态下进行一定时间的操作，进 而刷上的墨粉被充分地去除。
此外，与正常图〗象打印时相比，施加于刷辊或导电辊的偏压有 所改变，/人而可在短时间内有凌文i也去除。
可以使清洁器(单元)30侧部具有如同墨粉防泄漏装置(功能) 的这些功能，或者可以使图像形成设备主体的侧部具有这些功能。
作为墨;盼防泄漏装置的实例，如图3所示，当必须拆下清洁器
部时，例如，当废墨粉存储部已满(Sl)时，4艮据清洁器单元更换:
信号(S2)，当进行拆卸操作(S3, Y)时，感光体、刷和导电辊自 动旋转，并且向刷施加+500 v的电压(例如15秒钟)且向导电辊 施加+700 v的电压(S4)。通过该操作，存储在刷中的带有负电荷 的墨粉被移动至废墨粉存储部，带有负电荷的墨粉的痕量(trace amount) ^皮移动至感光体，并且刷可^皮清洁。当该梯:作结束时，首 先发出能够更换清洁器单元的信号(S5)。另外，在除此之外的情 况中，4丸4亍正常才喿作(S6)。
此外，为了进一步提高收集效率，当导电辊32与刷辊31之间 的电势差大于正常图像打印时的电势差时，或将振荡电场(诸如 AC偏压)施加于导电辊32时，将获得更好的效果。
例如，当图3中所示的15秒钟的+500 v刷偏压和+700 v的导 电辊偏压的状态改变， -使得导电辊偏压约为+ 1000 v时，增强了乂人 刷上去除墨粉的性能。此外，当将DC+800v+ACppl500v和约500 Hz 的AC偏压施加于导电辊时，将进一步提高收集效率。
在本发明的实施例中，尽管清洁器(单元)30被构造成可附于 图4象形成设备并可从图^象形成i殳备上拆下，此时，当感光体ll、充 电器12和显影装置14的更换操作频率非常小时，使用者可以通过 仅更换清洁器30和废墨粉罐(从显影装置上卸掉墨粉容纳部)而 实现图像形成设备的维护。
为此，例如，对于感光体ll，优选地4吏用应用a-Si的感光体。
此外，在显影装置14中，在包含墨粉和载体的二组分显影中， 显影剂的周期性更换通常是不可避免的，并且适于采用这样一种系 统，该系统逐步地自动更换载体，而无需从图l象形成设备上拆下显
影装置。
特别地，在图4中所示的串列式彩色机器的情况中，处于上游 位置的清洁器单元和处于下游位置的显影装置有相互干涉的趋势。 当显影装置在正常显影系统中小型化时，减少了显影剂的量，并且 更换周期变短。然而，当采用少量更换系统(该系统较小且显影剂 的更换操作不必要)时，显影装置免维修且可以小型化，因此，由 于可使废墨粉盒的空间最大化，从而可使废墨粉部(废墨粉盒)的 空间较大，并且可以期待这样的增效效应，即，清洁器单元的更换 周期延长了且不需要更换显影装置。
图5示出了串列式图像形成设备的整体结构，而图6示出了显 影装置的实例。在图5中，141表示废墨粉罐，而341表示放大的
废墨4分盒。
如图5和图6所示，显影装置14包括用于显影剂的排出口 141a，并且显影剂从中逐渐排出并被输送到废墨粉罐141。
关于排出量的控制，可以通过例如图6中所示的螺旋输送器 142 (其仅用作显影剂的排出装置)的旋转而控制排出操作，或者 可以使用所谓的溢出系统，其中当显影装置14中的显影剂的量增 加且达到特定高度或更高时，显影剂溢出并被排出。
对于显影剂的供应，少量载体与墨粉一起预先混合在未示出的 墨粉罐中，当墨粉被消耗时，可从接收口 141b逐渐供应载体(连 同墨粉)，或者墨粉和载体被单独控制且可输入到显影装置中。
无论如何，通过使用上述的显影装置，则不需要通过将显影装 置附于设备和从设备处拆下而进行显影剂的更换操作。由于二组分 显影中的显影装置的枳4成寿命约为300,000张纸至2,000,000张纸， 这是较长的，因此可以说，对于使用者而言消除了显影装置的简单 更换操作。
因此，可以很少将感光体和显影装置从图像形成设备上拆下。 而且，例如，如图9中所示，充电器12与清洁器单元30B形成一 体，因此，使用者仅需执行更换墨粉罐和清洁器单元(包含充电器 的筒)的维护工作。
图7和图8示出了清洁器(单元)30A，其中清洁装置为弹性 辊31A而不是刷辊31。图8是示出了其卸下时的—见图。由于清洁 装置与感光体11相接触，因此其表面必须相当柔软。例如，尽管 可指定为海绵辊或橡胶辊，但在海绵辊的情况下，与使用刷辊的情 况类似，需要导电辊等以从海绵辊上去除墨粉。尽管这足以有效， 寸旦在进一步简化结构的情况下，可以将结构制成为在海绵辊或橡月交 辊上设置氟或特氟纶表面层，以便于刮刀清洁，并且还可以将结构 制成为使得刮刀33A与之直接接触，/人而刮除清洁装置(弹性辊 31A )上的墨粉。
在图7中，如此构造弹性辊31A，即，在JIS-A硬度为60°的 NBR导电橡胶上设置氟基表面层，使其与感光体ll相接触，并施 加+500 v的偏压。这时，具有负4及性的残余转印墨4分附于弹性辊 31A，由与弹性辊31A相接触的聚氨酯刮刀33A刮除，并被存储在 废墨粉存储部(盒)34中。
在本发明的实施例中，构成清洁器的清洁部和废墨粉存储部 (盒)34是一体构成的且被制成为可/人感光体上卸下，并且由于形 成了包括废墨粉存储部34的一体结构，因此用于输送到废墨粉盒 的传送装置和排出口变得不再必要，并且易于进行更换。然而，作 为缺点，在清洁装置的使用寿命也很长的情况中，废墨粉不停地沉 积在废墨粉存储部34中，因此废墨粉存储部的存放量也必然会增 大。因此，有可能的是，清洁器单元的更换周期是由废墨粉存储部 的存放量决定的，而不是由清洁装置的使用寿命决定的。
重要的是，存储在废墨粉存储单元34中的废墨粉的"体积" 必须较小，因此以下条件是很重要的。
(1 )转印效率高。
(2)当墨粉沉积时，不能结块。
作为满足这些要求的结构，例如，当采用接触转印系统时，与 电晕转印等相比，转印效率变高。此外，由于残余转印墨粉的极性 难以改变，因此，具有这样的优点，即，带有相反电荷的墨粉出现 的可能性较d、，并且在偏压清洁方面变得有利。
此外，近年来，为了改进图〗象质量，通常〗吏用颗粒尺寸为6 (im 或更小的小颗粒尺寸墨粉，然而，在小颗粒尺寸墨粉中，通常难于 进行刮刀清洁。但是，可以进行使用刷的偏压清洁，此外，当颗粒
尺寸较小时，即使在相同量的墨粉中，"体积"变小，从而具有可 将废墨粉存储部制造得更小的效果。此外，当墨粉为球形墨粉时， 废墨粉的"体积"变小，这也是有利的。如上所述的，在本发明的 实施例中，当接触转印系统、小颗粒尺寸墨粉、以及球形墨粉组合
起来时，可预期到增效效应。
在本说明书中，尽管只阐述了感光体的清洁器，但是对感光体 的清洁器在效果方面没有限制。例如，在中间转印带的清洁器中， 也可预期到类似的效果。此外，在转印带的清洁器中，也同样如此。
例如，在转印带的清洁器中，当辊状清洁装置、墨粉去除装置、 以及废墨粉存储部 一体构成为单元结构，并使得该结构易于附于转 印带并从转印带上拆下时，对于使用者来说可以随废墨粉一起更换 带清洁器(其使用寿命相对于带要短)。这里，可以通过辊状清洁 装置来防止拆下时的墨4分溢出，另外，在拆下该单元之前，当独立 于打印操作而施加电场以去除沉积在清洁装置上的墨粉时，即使在 拆下清洁器单元之后，也可以防止使用者被墨粉弄脏。
此外，在这样的状态中，墨粉的体积也很重要，并且不言而喻， 球形墨粉是有利的。
(实施例效果的验证实验)
使用如图1中所示的刷辊的清洁器单元，连续打印A4尺寸(打 印面积比为20% )的特征图。施加于刷的偏压为+500 v，施加于导 电辊的偏压为+700v。在连续打印了 10,000张纸之后，将清洁器单 元从感光体上卸下，并且目测检查此时是否发生了从清洁器单元处 的墨粉溢出。
此外，将修补带粘在拆下的清洁器单元的刷辊部分上，并提取
附于刷上的墨粉。将修补带粘在白纸上，由Macbeth密度计测定反 射密度，并检查附于刷上的墨粉量。
图10示出了实3全结果
首先，作为实验(l),使用传统清洁刮刀的清洁器构成清洁器 单元，当将清洁器单元从感光体上拆下时，发生了大量墨粉溢出。 另一方面，在应用本发明实施例的情况(实验(2))中，清洁装置 变为刷辊，墨粉去除装置为导电辊，并且刮刀和废墨粉存储部一体 构成为清洁器单元，在拆下时没有发生墨粉溢出。
此时，在刷用胶带粘住时的密度为0.38，当手触摸该刷时，手 会略微被墨粉弄脏。
之后，作为实验(3)，在打印了 10，000张纸之后，在将清洁器
单元/人感光体上拆下之前，当向刷4昆和导电4昆施加类似于打印才乘作
时的偏压15秒钟之后，沉积在刷上的墨粉密度降低到0.3。以至于 手触摸该刷时，略微改善了污染程度。
之后，作为实验(4)，当施加15秒钟的对于刷辊的偏压变为 +700 v且对于导电辊的偏压变为+1000 v时，刷上的墨粉密度降低 到0.2，即使手触摸该刷，也几乎不会弄脏手。
而且，在实验(5)中，施加于刷辊的电压保持在+700 v，并且 当电压叠加在导电辊时，刷上的墨粉密度可进一步降低至0.18。
此外，在实验(6)中，使用导电海绵辊作为清洁装置，并且 当除此以外的结构与实验(2)相同时，在拆下时不会发生墨粉溢
出，海绵辊上的墨粉密度为0.4，并且当手触摸该刷时，手会略微 变脏。
此外，示出了使用清洁器单元的实验(7)至(9)中的结果， 其中+500 v被施加于具有表面层的弹性辊(其作为清洁装置)，并 且聚氨酯刮刀进一步与弹性辊相"f妄触。
在实验(7)中，在打印了 10，000张纸之后，当简单地将弹性 辊从感光体上拆下时，在拆下时不会发生墨粉溢出，在弹性辊用胶 带粘住时的墨粉密度为0.3，当手触摸弹性辊时，手会略微变脏。
在实验(8)中，在拆下之前刚刚对弹性辊施加15秒钟的+500 v的偏压时，弹性辊的墨粉密度为0.2,降低了墨粉污染。此外，在 实验(9)中，当对弹性辊施加了 15秒钟的偏压为+700 v而不是+500 v时，墨粉污染的密度变为0.15，即使手触摸，也几乎不会弄脏手。
如上所述，当具有表面层的弹性辊用作清洁装置时，与使用刷 时相比，可以大大减少拆下时的墨4分污染。此外，在^f吏用刷作为清 洁器单元的情况中耐用性较高，并且也可以简化单元结构。
图11示出了耐用性评价结果。
在刷作为清洁装置的情况下以及在具有表面层的弹性辊用作 清洁装置的情况下，进行打印率为5%的连续打印测试，并检查出 现不完全清洁之前所打印的纸张数量，并将这两种情况都设定为废 墨粉存储部不会变满。因此，在使用弹性辊的情况下，不完全清洁 发生在大约打印了 60,000张纸时，而在使用刷辊的情况下，直到打 印了 150,000张纸后才发生不完全清洁。由此可以想到，在具有表 面层的弹性辊的情况下，由于该辊变形且进一步与刮刀摩擦，表面 层容易损坏，而在使用刷的情况下，墨粉一次性从刷转印到导电辊
上，并通过刮刀乂人导电辊上刮除，/人而几乎不会^f吏导电辊变形，而 且辊表面和刮刀两者几乎都不会损坏。
接着，对于在转印系统中使用转印辊(接触转印)的情况、使 用电晕转印的情况、以及颗粒尺寸和墨粉的球形度改变的情况，对 存储在废墨粉存储部中的废墨粉量进行实验。海绵辊用作转印辊， 并且电暈充电器用于电暈转印。墨粉主要使用聚脂树脂制成、由研 磨系统制备、由分类器分开、同时平均颗粒尺寸是变化的。关于墨 粉的球形度，在由研磨系统制备了墨粉之后，通过进行热处理而调
整圆形度，用NIRECO CORPORATION制造的LUZEX AP进行圓 形度的评价，并对SF-1和SF-2两者进行测量。
以A4尺寸的打印比为20%的图像进行连续打印测试。由于打 印比较高，因此废墨粉量自然就大。作为评价，比较废墨粉存储部 变满之前所打印的纸张数量。
图12示出了实验结果。
应该理解的是，当使用接触转印时，可以减小废墨粉的"体积"，
并且当墨粉颗粒尺寸变'J、并且墨4分接近球形形状时，也可以减小废 墨粉的"体积"。
图13示出了当使用平均颗粒尺寸为6 |im、球形度为SF-1: 120 和SF-2: 110的墨粉时所获得的结果，并且使用转印辊通过4妄触转 印进行打印比为5%的连续打印测试。(组合1)的结构是传统二组 分显影装置、普常有机感光体、使用本发明实施例的刷辊的清洁器 单元、以及带电充电器(charging charger)的组合。特别地，当考 虑彩色机器时，感光体的直径必须较小，因此，将其制成为())30, 显影装置也小型化，并且显影剂容量为200 g。作为测试的结果，
在打印了大约40,000张纸之后，感光体的表面受到刮削并变得粗 #造，并且图^f象质量达到NG级。
然后，当更换感光体并继续进行测试时，在总共打印50,000 张纸时，显影装置的模糊也紧接着达到NG级，并更换显影剂。当 总共打印了约100,000张纸时，在本发明实施例的带电充电器和清 洁器单元中出现了劣势。
也就是说，应该理解的是，当传统显影装置和有才几感光体组合 时，尤其是在小型化的情况中，作为图像形成设备的维修周期不能 延长，因此即使可将清洁器单元从感光体上更换，但也必须频繁地 更才奐各种部件。
接着，如(组合2)所示，该结构如此构成，即，感光体由a-Si 制成，并且显影剂排出口设置在显影装置中，使得显影剂被逐渐更 换。因此，对于感光体和显影来说，甚至当总共打印了 300,000张 纸时，在图像上也不会出现疯点，并且作为设备的清洁器单元和带 电充电器的维^奮周期可延长至100,000张纸。此外，如同(组合3)， 当清洁器单元和带电充电器一体构成并能够从感光体上拆下时，仅 需在100,000张纸的维^修周期时更4奂该一个单元。此外，(组合4) 示出了清洁器单元的大部分由树脂制成的情况。
特别地，用于驱动刷或导电辊的齿轮由聚苯乙烯树脂构成，并 且导电塑料用于轴、轴衬、电极等。因此，如预期的，与现有技术 相比降j氐了清洁器的耐用性，并且在大约80,000张纸时出现不完全 清洁。然而，即4吏维修周期从100,000张纸变为80,000张纸，在实 现成本的降低以及在丟弃和回收中获益时，这种4吏用方案还是具有 积极意义的。此外，由于作为清洁器单元的更换周期主要耳又决于废 墨粉的"体积"和该单元的废墨粉存储部的存》丈量，例如，在考虑 到彩色串列设备等中整个设备小型化的情况中，即使清洁部本身的200710122739.X
耐用性提高了，但当废墨粉变满时，级别为NG,因此，可以认为 在该单元由树脂制成时获得了较好的效果。
(本发明实施例的效果)
根据详细描述的本发明实施例，在构造成可附于感光体上且可 从其上拆下的清洁器部中，清洁装置由弹性辊或刷辊制成，从而几 乎完全消除了墨粉溢出的发生，而且与刮刀清洁器相比这些部件不 要求接触精度，因此对于不完全清洁的担心消失了 。
此外，近年来，随着墨4分颗粒尺寸的减小和功能的改进，转印 效率大大提高，因此，感光体上的转印残余墨粉的量明显减少，并 且废墨粉的量也明显减少。因而，清洁装置和废墨粉罐可一体构成 为清洁器单元。
这样，从清洁器部到废墨粉罐的废墨粉输送通路(如现有技术 中的)就成为不必要的，并且从清洁器部中消除了排出口 ，因此， 当拆下清洁器单元时，可以完全消除墨4分从清洁器装置以外的部分 溢出。
因而，很少更换具有较长使用寿命的感光体，而仅更换具有相 对较短使用寿命的清洁器单元。
这才羊，可以几乎完全防止附着和拆下时的墨净分溢出，而且，由 于不是特别要求更换时的位置精度，因此使用者可容易地更换清洁 器单元，如同更换废墨粉罐一样。由于墨粉罐也与清洁器部一体形 成，仅通过墨粉盒的更换，就可以同时更换废墨粉和清洁器。此外， 当清洁器单元的大部分用树脂制成时，可以改进丢弃或回收时的效 率。
顺便提及，尽管在例如专利文献3 ( JP-A-2004-279681 )中^> 开了出于对回收利用的考虑而用树脂制成墨盒的驱动部等，但是该 结构不能使清洁器单元单独拆下。特别是，当显影部等也一体构成 时，要求显影辊具有较高的精度，并且将树脂制成轴也是困难的， 因此，在回收时需要进^f于拆下显影辊的纟喿作，并且在感光体也是一 体构成的情况下，需要进行拆下感光体的操作。可以说，传统的回 收是假定该单元是分解开的，并且仅是这样的系统，其中的部件在 分解开之后可卸下，可使用的部件再按照原状使用。
在本发明的实施例中，在清洁器单元中，在辊轴、驱动部等由 树脂制成的情况下，如上所述，刷辊不需要相对较高的精度，并且 假定当废墨粉变满时更换刷辊，因此，高耐用性不再必要，并且可 以说整体以树脂形成是容易的。
由于以-使用者的水平，就可以单独;也拆下清洁器单元，之后不 需拆卸任何部件，可将清洁器单元熔化为树脂并回收利用或可将其 丢弃，进而消除了回收利用时的多余操作，诸如分解。
权利要求
1.一种图像形成设备的清洁器单元，所述清洁器单元包括清洁件，所述清洁件与墨粉承载体相接触，以便从用于承载墨粉的所述墨粉承载体上收集墨粉；墨粉去除件，其被构造成从所述清洁件上去除墨粉；以及废墨粉存储部，其被构造成用于存储所去除的墨粉，其中，所述清洁件、所述墨粉去除件和所述废墨粉存储部被一体构造成单元结构，并且所述单元被构造成可附于所述墨粉承载体或所述图像形成设备的主体并可从所述墨粉承载体或所述图像形成设备的主体上拆下。
2. 根据权利要求1所述的图像形成设备的清洁器单元，还包括墨 粉防泄漏机构，用于在将所述单元附于所述墨粉承载体或从其 上拆下的情况下防止墨4分乂人所述单元泄漏到外部。
3. 根据权利要求2所述的图像形成设备的清洁器单元，其中，所 述墨粉防泄漏机构至少启动所述清洁件和所述墨粉去除件，并 执行将所去除的墨粉移动到所述墨粉承载体或所述废墨粉存 卡者部的一侧的4喿作。
4. 根据权利要求3所述的图像形成设备的清洁器单元，其中，在 将所述单元从所述墨粉承载体上拆下之前，根据清洁器单元更 换指令，执行所述墨粉防泄漏机构的4喿作。
5. 根据权利要求3所述的图像形成设备的清洁器单元，其中，所 述墨粉防泄漏机构向所述墨粉承载体、所述清洁件、和所述墨 粉去除件中的至少 一个施加不同于图像打印时的偏压，并执行 所述操作。6. 根据权利要求1所述的图像形成设备的清洁器单元，其中，所 述清洁件是偏压施加于其上的辊状件。7. 根据权利要求1所述的图像形成设备的清洁器单元，其中，所 述清洁件是偏压施加于其上的刷状件。8. 根据权利要求1所述的图像形成设备的清洁器单元，其中，所 述墨粉承载体是感光体，并且由所述清洁件收集的墨粉是形成 在所述感光体上的墨粉图像被转印到转印接收件上之后残留 在所述感光体上的转印残余墨粉。9. 根据权利要求1所述的图像形成设备的清洁器单元，其中，所 述感光体由包含a-Si的材料构成。10. 根据权利要求1所述的图像形成设备的清洁器单元，其中，所 述清洁件通过轴与所述墨粉承载体相接触，并且所述轴由树脂 制成。
全文摘要
本发明提供了一种图像形成设备，其中避免了不完全清洁的发生、更换容易、且还可以防止墨粉溢出的发生。本发明的图像形成设备的清洁器单元包括清洁件，该清洁件与墨粉承载体相接触，以便从用于承载墨粉的墨粉承载体上收集墨粉；墨粉去除件，用于从清洁件上去除墨粉；以及废墨粉存储部，用于存储所去除的墨粉，清洁件、墨粉去除件和废墨粉存储部被一体构造成单元结构，并且该单元被构造成可附于墨粉承载体或图像形成设备的主体并可从墨粉承载体或图像形成设备的主体拆下。
文档编号G03G21/10GK101101471SQ200710122739
公开日2008年1月9日 申请日期2007年7月4日 优先权日2006年7月5日
发明者渡边猛, 神山三明, 高桥雅司 申请人:株式会社东芝;东芝泰格有限公司