JP2003043888A - クリーニング装置及び画像形成装置 - Google Patents

クリーニング装置及び画像形成装置

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JP2003043888A
JP2003043888A JP2001231405A JP2001231405A JP2003043888A JP 2003043888 A JP2003043888 A JP 2003043888A JP 2001231405 A JP2001231405 A JP 2001231405A JP 2001231405 A JP2001231405 A JP 2001231405A JP 2003043888 A JP2003043888 A JP 2003043888A
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brush roller
image carrier
image
image forming
cleaning device
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JP2001231405A
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Kohei Yamamoto
孝平 山本
Yoshihiro Hirai
義浩 平井
Jun Toda
純 戸田
Masashi Kagami
昌司 鏡
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Canon Chemicals Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 像担持体の寿命に至るまでの画像作成過程に
おいて、像担持体に駆動力を伝達する機構を、常に安定
させて作動することができるクリーニング装置と画像形
成装置を提供する。 【解決手段】 像担持体1から現像剤を除去するための
装置であって、像担持体1に対向するクリーニングブレ
ード5と、クリーニングブレード5より像担持体1の走
査方向の上流側で当接回転するよう配置されたブラシロ
ーラ2と、ブラシローラ2に当接させてブラシローラ2
からトナーを除去する可撓性シート3を有するクリーニ
ング装置Aにおいて、ブラシローラ2に粉体潤滑剤を存
在させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、表面に画像が形成
される像担持体から現像剤を除去するためのクリーニン
グ装置と、及び、これを備える、プリンタ、ファクシミ
リ等の画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装
置は、帯電器によって一様に帯電された像担持体に選択
的な露光を施して潜像を形成し、この潜像を現像剤によ
って現像して顕像化するとともに、記録媒体に転写して
画像記録を行う。
【0003】そして、転写後に像担持体に残留した現像
剤をクリーニングブレードで除去するとともに、クリー
ニング容器内に不要な現像剤を貯留し、表面がクリーニ
ングされた像担持体によって次の画像形成動作を行うよ
うにしている。
【0004】ユーザーの使用目的の多様化に伴い、画像
形成装置からは文字画像のみならず、より高精細な写真
画像も頻繁に出力される。そのため、画像形成装置は、
より高精度及び高精細な画像を形成することが求められ
ている。
【0005】こうした現状下において、近年では画像形
成に用いる現像剤としては、機械的に粉砕した不定形ト
ナーから、重合反応等の化学反応を用いた球状の小粒径
トナーへ移行しつつある。
【0006】しかしながら、クリーニングブレードのみ
を用いた従来のクリーニング手段では、球状の小径粒子
トナーはクリーニングブレードよりすり抜け易いことか
ら、クリーニング不良が発生しやすくなってきている。
【0007】そこで、転写プロセス後の像担持体上に残
留している現像剤のトナーを部分的に回収することで、
クリーニングブレードに到達するトナーを予め減少させ
る、ブレードクリーニングを補助する機構として、ブラ
シローラを、像担持体の走査方向でクリーニングブレー
ドより上流側で、像担持体に当接回転するよう配設する
機構を備えたクリーニング装置が考案されている。
【0008】尚、ブラシローラのトナー掻き取り性は、
可撓性シートをローラ回転カウンター方向に当接させ、
機械的衝撃によってブラシローラから廃トナーを除去す
ることにより維持される。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ブラシ
ローラは、製造上のバラツキにより、クリーニング装置
毎にブラシローラと像担持体との摺擦の程度が異なる。
従来のクリーニング装置には、このような摺擦のバラツ
キを抑制する機能が備わってないため、画像形成装置よ
り像担持体に供給される駆動力を伝達するギア列に過剰
な負荷が加わり、画像形成動作が停止する場合があっ
た。
【0010】本発明は上記問題を鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、像担持体の寿命に至るま
での画像形成過程において、像担持体に駆動力を伝達す
る機構を、常に安定させて作動することができるクリー
ニング装置と、及び画像形成装置を提供することにあ
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明に係
るクリーニング装置及び画像形成装置にて達成される。
要約すれば、第一の本発明は、像担持体から現像剤を除
去するための装置であって、前記像担持体に対向するク
リーニングブレードと、該クリーニングブレードより前
記像担持体の走査方向の上流側で当接回転するよう配置
されたブラシローラと、該ブラシローラに当接させて、
該ブラシローラから現像剤を除去する可撓性シートと、
を有するクリーニング装置において、前記ブラシローラ
に粉体潤滑剤を存在させることを特徴とするクリーニン
グ装置を提供する。
【0012】第二の本発明は、表面に画像が形成される
像担持体と、該像担持体から現像剤を除去するためのク
リーニング装置を備え、該クリーニング装置が、前記像
担持体に対向したクリーニングブレードと、該クリーニ
ングブレードより前記像担持体の走査方向の上流側で当
接回転するよう配置されたブラシローラと、該ブラシロ
ーラに当接されて該ブラシローラから現像剤を除去する
可撓性シートを有する画像形成装置において、前記ブラ
シローラに粉体潤滑剤を存在させることを特徴とする画
像形成装置を提供する。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るクリーニング
装置及び画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明す
る。
【0014】実施例1 図1は、本発明を適用する画像形成装置であるレーザー
ビームプリンターの全体構成を示す概略側断面図であ
る。
【0015】この画像形成装置は、像担持体である感光
体1、ブラシローラ2、可撓性シート3、帯電ローラ
4、クリーニングブレード5、クリーニング容器17の
プロセス装置が組み込まれているプロセスカートリッジ
6と現像装置7、中間転写体8、2次転写ローラ9、定
着装置10、光学系としてレーザースキャナー11、ミ
ラー12等が配設されている。
【0016】この画像形成装置の画像形成工程を以下に
説明する。この画像形成装置は、被帯電体(像担持体)
としての感光体1を備えている。感光体1は直径62m
mであり、またアルミニウム製の導電性支持体1bの表
面に、光導電性の感光層1aを積層して構成されてい
る。
【0017】又、感光体1は、回転過程において帯電ロ
ーラ4により負極性の均一帯電を受け、次いで、ビデオ
コントローラ(不図示)から送られる画像情報の時系列
電気デジタル画像信号に対応したレーザー光13が、露
光手段であるレーザースキャナー11により出力され、
600dpiの解像度を持って走査露光がなされ、画像
形成装置本体に設置されているミラー12を介して、表
面に静電潜像が形成される。
【0018】感光体1の静電潜像は、現像装置7内の現
像剤担持体である現像スリーブ14上に担持された現像
剤(トナー)15により反転現像され顕像化される。
【0019】こうして感光体1上に形成された現像像
(トナー像)は中間転写体8を介し、2次転写ローラ9
の作用によって転写紙P上に転写される。トナー像の転
写を受けた記録媒体である転写紙Pは、定着装置10へ
導入され、そこでトナー像の定着を受けた後に画像形成
装置本体から排出される。
【0020】ここで、本発明の特徴部分である、像担持
体クリーニング手段であるクリーニング装置の構成を説
明する。
【0021】本発明に係るクリーニング装置Aは、図1
において、クリーニング容器17内に、クリーニングブ
レード5と接地したブラシローラ2を配置して構成され
ており、ブラシローラ2はクリーニングブレード5に対
して感光体1の走査方向の上流側に配置されている。
又、ブラシローラ2は感光体1に対して、約1mm侵入
するように配置されている。
【0022】ここでは、感光体1は117mm/sec
で駆動し、ブラシローラ2は29mm/secで駆動し
ている。尚、ブラシローラ2の回転駆動は、感光体1の
駆動とは別の駆動入力経路から、ブラシ駆動ギア(不図
示)に駆動力を伝達することによって成される。
【0023】本実施例におけるブラシローラ2は、導電
性カーボンを含有した単糸デニールが3デニールである
12ナイロンを、310フィラメント/mm2の密度で
植毛し、植毛面の裏面に導電性カーボンラテックスを塗
布した幅16.3mmのブラシ布を、直径6mmの金属
製芯金上に螺旋状に巻き付けて構成されている。芯金に
ブラシ布を巻き付けた後、ブラシローラの外径が16m
mになるように仕上加工を行う。ブラシローラ2の有効
長(長手方向にブラシ布の帯を巻き付けている長さ)は
313mmである。
【0024】又、ブラシローラ2のブラシ状態での電気
抵抗は約0.3MΩ/500Vである。電気抵抗は、板
厚0.1mmの銅板をブラシ表面より1.0mm侵入さ
せ、500VのDC電圧を印加し、常温常湿の環境下で
流れる電流値を測定することにより求めた。
【0025】本実施の形態では、ブラシローラ2に単糸
デニールが3デニールである12ナイロンを用いたが、
その他にも単糸デニールが3デニール以上6デニール以
下の6ナイロン、ビニロン、レーヨンなどを用いること
も可能である。
【0026】本発明の特徴としては、感光体1との摺擦
をやわらげるため、このブラシローラ2に粉体潤滑剤が
存在していることが挙げられる。
【0027】粉体潤滑剤として、ここでは、酸化ケイ素
(東芝シリコーン社製、商品名:トスパールXC99−
A8808)を用いた。粉体潤滑剤は、ブラシローラ2
の軸長手方向に均一に塗布することが望ましいため、粉
体潤滑剤をブラシローラ2の有効長と等しい長さに切り
出した高密度発泡樹脂に一旦塗布し、該樹脂の潤滑剤付
着箇所をブラシローラ2に当接させることにより、ブラ
シローラ2の軸長手方向に粉体潤滑剤を均一に塗布し
た。
【0028】本実施の形態では、粉体潤滑剤に酸化ケイ
素を用いたが、その他にもフッ化炭素、窒化ホウ素、二
硫化モリブデンなどを用いることも可能である。
【0029】クリーニング容器17の感光体1との当接
位置に備えられたスクイシート16を通って、クリーニ
ング装置Aを構成するクリーニング容器17内に入って
きた感光体1上の転写残トナーは、ブラシローラ2によ
って感光体1上から、機械的摺擦によって掻き落とれ、
ブラシローラ2に付着する。ブラシローラ2は接地され
ているため、ブラシ表面に付着したトナーは、ブラシロ
ーラ2のローラ回転カウンター方向に設置された可撓性
シート3によって容易に掻き落とされ、このとき同時に
ブラシローラ2内に滞留している粉体潤滑剤の一部がブ
ラシ表面に供給され、感光体1への次の回転当接時に感
光体1表面へ供給される。
【0030】ブラシローラ2で掻き落とされなかった転
写残トナーがクリーニングブレード5に達し、該クリー
ニングブレード5によって感光体1上から除去されると
き、感光体1上の粉体潤滑剤がクリーニングブレード5
の感光体1への当接域に潤滑性を付与する。更に、粉体
潤滑剤は、ブラシローラ2と像担持体1との摩擦低減を
もたらす。
【0031】実験1 以上のように構成されるクリーニング装置Aを、実際の
画像形成装置に組み込んだ状態で実印字耐久を行った。
【0032】ブラシローラ2に酸化ケイ素粉体無しで使
用した場合、4/6の割合で、画像形成装置より感光体
1に供給される駆動力を伝達するギア列に過剰な負荷が
加わり、画像形成動作が停止する現象が発生した。
【0033】ブラシローラ2の軸長手方向1m当たり酸
化ケイ素粉体を60mg未満塗布したら、3/6の割合
で画像形成装置より感光体1に供給される駆動力を伝達
するギア列に過剰な負荷が加わり、画像形成動作が停止
する現象が発生した。
【0034】ブラシローラ2の軸長手方向1m当たり酸
化ケイ素粉体を60mg以上塗布したら、画像形成装置
より感光体1に供給される駆動力を伝達するギア列に過
剰な負荷が加わることを原因とする、画像形成動作が停
止する現象は、全く発生しなかった。
【0035】尚、感光体1への粉体潤滑剤の供給過多に
よるクリーニングブレード5当接域での感光体1表面へ
の傷の発生、及びそれによる画質の低下を防ぐため、ブ
ラシローラ2の軸長手方向1mあたりに塗布する粉体潤
滑剤の量は320mg以下が望ましい。
【0036】ブラシローラ2の軸長手方向1mあたりに
塗布する粉体潤滑剤の量χmgと、得られる画像の画質
との関係を表1に示す。
【0037】
【表1】
【0038】実験1の結果より、クリーニング装置Aに
おいて、ブラシローラ2に酸化ケイ素粉体等の粉体潤滑
剤を存在させることによって、感光体1とブラシローラ
2との摺擦及び感光体1とクリーニングブレード5との
摺擦をやわらげることが可能となり、感光体1へ供給さ
れる駆動力を伝達するギア列に、過剰な負荷を与えるの
を低減することが明らかとなった。
【0039】そして、ブラシローラ2に存在させる粉体
潤滑剤の量は、画質を考慮して、ブラシローラ2の軸長
手方向1m当たり60mg以上320mg以下が適当で
あることも明らかとなった。
【0040】以上より、ブラシローラを備え、球状の小
粒径トナーをクリーニングできるクリーニング装置にお
いても、ブラシローラに粉体潤滑剤を存在させることに
よって、像担持体とブラシローラやクリーニングブレー
ドとの摺擦をやわらげ、像担持体の駆動力を伝達するギ
ア列に過剰な負荷がかかることなく、高性能な像担持体
クリーニング性を有するクリーニング装置及び画像形成
装置を提供することが可能となった。
【0041】又、本発明は図1に示す以外の構成をとる
あらゆる画像形成装置に適用可能である。そして、ブラ
シローラに粉体潤滑剤を存在させる方法も、上記に限る
ものではない。
【0042】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のクリーニ
ング装置及び画像形成装置は、像担持体から現像剤を除
去するためのクリーニング装置において、クリーニング
ブレードと、クリーニングブレードより像担持体の走査
方向の上流側で当接回転するよう配置されたブラシロー
ラと、ブラシローラに当接されてブラシローラから現像
剤を除去する可撓性シートを有し、粉体潤滑剤をブラシ
ローラに存在させるため、像担持体の寿命に至るまでの
画像形成過程において、像担持体に駆動力を伝達する機
構を、常に安定させて作動することができるという効果
がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る画像形成装置の一例の概略構成図
である。
【符号の説明】
1 感光体(像担持体) 2 ブラシローラ 3 可撓性シート 5 クリーニングブレード 16 スクイシート 17 クリーニング容器 A クリーニング装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 戸田 純 茨城県稲敷郡茎崎町茎崎1888−2 キヤノ ン化成株式会社内 (72)発明者 鏡 昌司 茨城県稲敷郡茎崎町茎崎1888−2 キヤノ ン化成株式会社内 Fターム(参考) 2H134 GA01 GB02 HB01 HB02 HB03 HB09 HB11 HB19 HD01 HD17 JA08 JB01 KD04 KD13 KF03 KG08 KH05 KH15 LA01

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 像担持体から現像剤を除去するための装
    置であって、前記像担持体に対向するクリーニングブレ
    ードと、該クリーニングブレードより前記像担持体の走
    査方向の上流側で当接回転するよう配置されたブラシロ
    ーラと、該ブラシローラに当接させて、該ブラシローラ
    から現像剤を除去する可撓性シートと、を有するクリー
    ニング装置において、 前記ブラシローラに粉体潤滑剤を存在させることを特徴
    とするクリーニング装置。
  2. 【請求項2】 前記粉体潤滑剤が酸化ケイ素であること
    を特徴とする請求項1のクリーニング装置。
  3. 【請求項3】 前記粉体潤滑剤がフッ化炭素であること
    を特徴とする請求項1のクリーニング装置。
  4. 【請求項4】 前記ブラシローラの軸長手方向1m当た
    りに存在する前記粉体潤滑剤の量が60mg以上320
    mg以下であることを特徴とする請求項1、2、又は3
    のクリーニング装置。
  5. 【請求項5】 表面に画像が形成される像担持体と、該
    像担持体から現像剤を除去するためのクリーニング装置
    を備え、該クリーニング装置が、前記像担持体に対向し
    たクリーニングブレードと、該クリーニングブレードよ
    り前記像担持体の走査方向の上流側で当接回転するよう
    配置されたブラシローラと、該ブラシローラに当接され
    て該ブラシローラから現像剤を除去する可撓性シートを
    有する画像形成装置において、 前記ブラシローラに粉体潤滑剤を存在させることを特徴
    とする画像形成装置。
  6. 【請求項6】 前記粉体潤滑剤が酸化ケイ素であること
    を特徴とする請求項5の画像形成装置。
  7. 【請求項7】 前記粉体潤滑剤がフッ化炭素であること
    を特徴とする請求項5の画像形成装置。
  8. 【請求項8】 前記ブラシローラの軸長手方向1m当た
    りに存在する前記粉体潤滑剤の量が60mg以上320
    mg以下であることを特徴とする請求項5、6、又は7
    の画像形成装置。
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