JP2004302268A - クリーニング装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】クリーニングローラの変形を防止して、感光体ドラムの回転負荷変動をなくすようにする。
【解決手段】トナーには研磨材が添加され、クリーニングローラ17aは感光体ドラム11の周速と異なる周速で回転して感光体ドラムに接触して感光体ドラムを摺擦する。クリーニングローラは、所定の支点を中心として回動可能なアーム部材25に支持され、アーム部材はクリーニングローラが所定のニップ量で感光体ドラムに接触するようにバネで付勢されている。感光体ドラムフレーム24にリリース部材31を挿入すると、バネの付勢力に抗してアーム部材が支点回りに回動してクリーニングローラと感光体ドラムとが非接触状態となる。
【選択図】 図6
【解決手段】トナーには研磨材が添加され、クリーニングローラ17aは感光体ドラム11の周速と異なる周速で回転して感光体ドラムに接触して感光体ドラムを摺擦する。クリーニングローラは、所定の支点を中心として回動可能なアーム部材25に支持され、アーム部材はクリーニングローラが所定のニップ量で感光体ドラムに接触するようにバネで付勢されている。感光体ドラムフレーム24にリリース部材31を挿入すると、バネの付勢力に抗してアーム部材が支点回りに回動してクリーニングローラと感光体ドラムとが非接触状態となる。
【選択図】 図6
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンター、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられ、像担持体(例えば、アモルファスシリコン(a−Si)感光体)上に残留する残留トナーをクリーニングするクリーニング装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、画像形成装置では、感光体ドラム等の像担持体を画像データに応じて露光して、像担持体上に静電潜像を形成した後、この静電潜像をトナーによって現像してトナー像とし、トナー像を記録紙等の記録媒体に転写している。そして、転写後、像担持体に残留する残留トナーはクリーニング装置によって除去される。
【0003】
上述の画像形成装置においては、感光体の表面を均一に帯電する必要がある。感光体表面を帯電する際、コロナ放電を用いると、コロナ放電によってオゾン及びその放電生成物である窒素酸化物、アンモニウム塩が発生し、これらの放電生成物が感光体表面に吸着して、トナー像形成の際、所謂画像流れが生じ易くなる。
【0004】
また、帯電ローラを感光体表面に接触させて、帯電ローラによって感光体表面を帯電させる手法があるが、この手法においても、感光体ドラムと帯電ローラとの間に微小な空隙が存在する関係上、この空隙において放電現象が生じて、前述のような生成物が感光体表面に付着して、画像流れが生じることがある。同様にして、帯電ブラシを用いた際においても、放電現象に起因して、画像流れが生じ易くなる。
【0005】
ところで、感光体としてa−Si感光体が知られており、このa−Si感光体は、セレン感光体又はOPC感光体に比較して、無公害、高光感度、及び高硬質であり、a−Si感光体は、耐久性及び画質の面で優れているものの、OPC感光体に比べて、その表面が硬く削れにくいため放電生成物が付着した際には、この放電生成物が吸湿する関係上、吸湿劣化が生じ易い。このため、a−Si感光体においては、上述の画像流れがさらに生じ易くなってしまう。
【0006】
このような不具合を防止するため、弾性力を備える摺擦ローラを用いて感光体表面を摺擦し、この摺擦ローラがその内部に等極で4極以上の磁石を有し、摺擦ローラ表面で60ガウス以上の磁力を発生させ、摺擦ローラが感光体に接触するニップ幅を1mm以上としたものがある。そして、摺擦ローラによって感光体表面を摺擦・研磨して、放電生成物を除去して、画像流れ等が生じないようにしている(特許文献1参照)。
【0007】
さらに、感光体に付着させるトナーとして、感光体表面層よりその硬度が同等以上の研磨材微粒子を含有させたトナーを用いるとともに、クリーニングローラの少なくとも表層を、発泡性シリコンゴムで形成して、クリーニングローラを感光体ドラム周速と異なる周速で回転させつつ、トナーを介して感光体表面を研磨するようにしたものがある(特許文献2参照)。
【0008】
【特許文献1】
特開平9−291732号公報(段落(0049)〜段落(0053)、第1図)
【0009】
【特許文献2】
実開平5−81861号公報(段落(0015)〜段落(0019)、第1図〜第3図)
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、感光体表面を帯電する際の放電現象に伴うオゾン発生等に起因する感光体表面の劣化、そして、放電生成物の感光体表面への付着によって、感光体表面における吸湿性が上昇する結果、例えば、高湿環境下においては感光体表面の抵抗が低下し、これに伴って、感光体表面の電位が低下して、上述の画像流れが発生する。
【0011】
前述の特許文献1又は2においては、トナーに研磨剤を含有させて、感光体表面を、クリーニングローラ(摺擦)ローラで研磨して、感光体表面に付着した放電生成物等を除去しているものの、前述のように、クリーニングローラと感光体との間で所定のニップ量を維持して、クリーニングローラを感光体の周速と異なる周速で回転させる結果、クリーニングローラに対して、感光体の回転方向に対する負荷が発生する。
【0012】
さらに、クリーニングローラ表面の摩擦係数、クリーニングローラの回転振れ、及びクリーニングローラの寸法バラツキ等によって、感光体に対して回転負荷変動が生じてしまい、このことが画像形成に悪影響を及ぼすことになる。
【0013】
特に、画像形成装置が長期間未使用状態であると、クリーニングローラが感光体に接触した状態であるため、クリーニングローラに歪みが生じて、クリーニングローラが変形してしまう。そして、このような変形が生じると、感光体に対して回転負荷変動が不可避的に生じてしまう。このようなクリーニングローラの変形は、画像形成装置の出荷運送の際にも生じることが多い。
【0014】
そして、感光体に対して回転負荷変動が生じると、カラープリンター又はカラー複写機等のカラー画像形成装置においては、イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックの各色トナーを1次中間転写体上で重ね合わせて、カラートナー像を形成した後、このカラートナー像を記録媒体に2次転写する関係上、各感光体の回転負荷変動によって、1次中間転写体上で各色重ねあわせの際色ずれが生じてしまい、鮮明な画像を得ることができないという課題がある。
【0015】
本発明の目的は、画像流れ及び色ずれを生じさせることのないクリーニング装置を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、所定の方向に回転する像担持体を備え、該像担持体上に形成された静電潜像をトナーで現像してトナー像を形成するようにした画像形成装置で用いられ、前記トナー像の転写後前記像担持体上に残留する残留トナーをクリーニングするクリーニング装置において、前記トナーには研磨材が添加されており、前記像担持体の周速と異なる周速で回転して前記像担持体に接触して前記像担持体を摺擦する回転体と、前記回転体と前記像担持体とのニップ量を所定のニップ量に規定するとともに、前記画像形成装置が非画像形成時である際前記像担持体と前記回転体とを非接触状態とするニップ量規定手段とを有することを特徴とするクリーニング装置が得られる。
【0017】
このようにして、トナーに研磨材を添加して、回転体が像担持体の周速と異なる周速で回転して像担持体に接触して像担持体を摺擦し、回転体と像担持体とのニップ量を所定のニップ量に規定するとともに、画像形成装置が非画像形成時である際像担持体と回転体とを非接触状態とするようにすれば、回転体に歪み等の変形が生じることがなく、その結果、像担持体に回転負荷変動が発生することがない。よって、常に、鮮明な画像を得ることができる。
【0018】
例えば、前記ニップ量規定手段は、所定の支点を中心として回動可能に配設され、前記回転体を回転可能に支持する支持部材と、前記回転体が前記所定のニップ量で前記像担持体に接触するように前記支持部材を付勢する付勢部材とを有しており、さらに、前記ニップ量規定手段は、前記非画像形成時に前記付勢部材の付勢力に抗して前記支持部材を前記支点回りに回動させて前記回転体と前記像担持体とを非接触状態とするリリース部材を有している。
【0019】
また、前記ニップ量規定手段は、前記付勢部材の付勢力に抗して前記支持部材を前記支点回りに回動させて予め設定された範囲内で前記所定のニップ量を調整するニップ量調整手段を備えるようにしてもよい。
【0020】
例えば、前記ニップ量調整手段は、前記付勢部材の付勢力に抗して前記支持部材を前記支点回りに回動させるカム部材と、前記像担持体と前記回転体が非接触である際の前記カム部材の位置を基準位置として前記画像形成装置が画像形成時になると前記カム部材を駆動制御して前記像担持体と前記回転体とのニップ量を前記所定のニップ量とする制御手段とを有している。
【0021】
このように、カム部材によって付勢部材の付勢力に抗して回転体の支持部材を支点回りに回動させ、像担持体と回転体が非接触である際のカム部材の位置を基準位置として画像形成装置が画像形成時になるとカム部材を駆動制御して像担持体と回転体とのニップ量を所定のニップ量とするようにすれば、非画像形成時には、回転体が自動的に待避することになって、回転体に歪み等の変形が生じることがない。
【0022】
また、前記制御手段は前記回転体が置かれた雰囲気湿度に応じて前記カム部材の回動量を制御して前記所定のニップ量を調整するようにしてもよい。
【0023】
このように、回転体が置かれた雰囲気湿度に応じてカム部材の回動量を制御して像担持体と回転体とのニップ量を調整するようにすれば、湿度に応じてニップ量を調整でき、回転体に加わる負荷を適切に制御できることになる。
【0024】
なお、前記像担持体は、例えば、アモルファスシリコン感光体であり、前記回転体よりも前記像担持体の回転方向下流側には前記像担持体上に残留する残留トナーを除去するトナー除去手段が備えられている。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。但し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【0026】
まず、図1を参照して、本発明によるクリーニング装置が用いられる画像形成装置について説明する。図1はフルカラー画像形成装置を示す図であり、図示の画像形成装置は、a−Si感光体ドラム(以下単に感光体ドラムと呼ぶ)11を備えており、感光体ドラム11は図中反時計回りに回転する。
【0027】
感光体ドラム11の周囲には、その回転方向に沿って、帯電器(例えば、コロナ放電器)12、イエロー現像器13、マゼンタ現像器14、シアン現像器15、ブラック現像器16、及びクリーニング装置17が配置されており、イエロー現像器13と帯電器12との間で、感光体ドラム11の表面にレーザスキャナユニット(LSU)18からレーザ光(露光光)が照射され、感光体ドラム11は、ブラック現像器16とクリーニング装置17との間で、中間転写体である中間転写ドラム19と接触している。なお、中間転写ドラム19は、感光体ドラム11の周長の略整数倍の周長を有している(例えば、感光体ドラム11の外径はφ80mmである)。
【0028】
画像形成を行う際には、まず、帯電器12によって感光体ドラム11の表面を均一に帯電する(帯電プロセス)。その後、LSU18によって画像データ(画像情報)に応じて感光体ドラム11を露光して、感光体ドラム11上に静電潜像を形成する(露光プロセス)。この静電潜像が、ブラック現像器16で現像されて、ブラックトナー像とされる(現像プロセス)。
【0029】
その後、このブラックトナー像は、感光体ドラム11と中間転写ドラム19とのニップ部において、中間転写ドラム19に転写される(1次転写プロセス)。そして、感光体ドラム11上に残留する残留トナーはクリーニング装置17でクリーニングされる(クリーニングプロセス)。なお、クリーニング装置17は、感光体ドラム11の表面に当接するクリーニングローラ17aを備えるとともに、クリーニングローラ17aよりも感光体ドラム11の回転方向下流側に配置されたクリーニングブレード17bを備えている。
【0030】
そして、イエロートナー、マゼンタトナー、及びシアントナーについて、前述の帯電プロセス〜クリーニングプロセスを行って、中間転写ドラム19上に各色トナー像を重ね合わせて、カラートナー像を中間転写ドラム19上に形成する。
【0031】
中間転写ドラム19と2次転写器20との間(つまり、ニップ部)には、記録媒体(記録用紙)が搬送され、中間転写ドラム19上のカラートナー像が記録用紙に転写される(2次転写)。そして、カラートナー像が転写された記録用紙は定着器21に送られて、ここで記録用紙にカラートナー像が定着されて、排紙される。
【0032】
図2及び図3を参照すると、図2(a)は感光体ドラムを後側から見た図であり、図2(b)は感光体ドラムを前側から見た図である。そして、図3は感光体ドラム及びクリーニングローラを示す斜視図である。ここでは、図1に示す構成要素と同一の構成要素については同一の参照番号が付されている。
【0033】
感光体ドラム11の後側面端側には感光体ドラムギア11aが配設されており、この感光体ドラムギア11aは第1及び第2のアイドルギア22a及び22bを介してクリーニングローラ駆動ギア23に連結されている。図示の例では、第1及び第2のアイドルギア22a及び22bは感光体ドラムフレーム24に回転可能に支持され(図3には、感光体ドラムフレーム24は示されていない)、クリーニングローラ17aは感光体ドラムフレーム24に支持されたアーム部材25に回転可能に支持されている。そして、感光体ドラム11が回転すると、第1及び第2のアイドルギア22a及び22bを介してクリーニングローラ駆動ギア23に回転力が与えられ、クリーニングローラ17aが回転する。
【0034】
感光体ドラムギア11aの表面(後面)には、所定の円周に沿って等間隔に複数のピン部材26が植設されており、図示の例では、18本のピン部材26が植設されている。
【0035】
図4も参照して、図4は感光体ドラムを取り外した状態の感光体ドラムユニットを示す図であり、前述のピン部材26に対応して、感光体ドラムフレーム25にはオフセットドラム(OD)センサ27が取り付けられて、このODセンサ27によってピン部材26が検知されて、ODセンサ27から出力されるピン検知信号に基づいて、静電潜像を形成する感光体ドラム上の位置が決定される。つまり、各色トナー像を形成する際には、ピン検知信号に応じて、各色毎の感光体ドラム11上の露光位置が決定され、前述のようにして、感光体ドラム11に形成された各色トナー像が中間転写ドラム19に重ねあわされて転写されることになる。
【0036】
前述のように、感光体ドラム11に残留した残留トナーはクリーニング装置17でクリーニングされるが、クリーニング装置17では、クリーニングローラ(摺擦ローラ)17aによって、感光体ドラム11の表面を摺擦して、その後、感光体ドラム11上の残留トナーがクリーニングブレード17bで掻き落とされ、回収される。
【0037】
前述のように、クリーニングローラ17aはアーム部材25に支持されており、このアーム部材25は感光体ドラムフレーム24に支点で支持されている。そして、このアーム部材25はバネ部材(図示せず)によって付勢され、これによって、クリーニングローラ17aにはテンションが付加されている。例えば、バネによって、クリーニングローラ17aと感光体ドラム11とのニップ量(感光体ドラム11の表面に垂直方向の量)が0.5mmとなるように、クリーニングローラ17aにテンションが加えられている。
【0038】
図示の例では、クリーニングローラ17aの周速が感光体ドラム11の周速の1.2倍で、クリーニングローラ17aの回転数が感光体ドラム11の回転数の7倍となるように、感光体ドラムギア11a、第1及び第2のアイドルギア22a及び22b、及びクリーニングローラ駆動ギア23のギア比が設定されている。なお、前述各色トナーには研磨剤として酸化チタンが添加されており、クリーニングローラ17として、例えば、発泡ウレタン材が用いられている。
【0039】
ところで、上述のように、クリーニングローラ17aにテンションを加えて、感光体ドラム11とクリーニングローラ17aとを接触させると、クリーニングローラ17aによって感光体ドラム11にはおおよそ0.012kg/mmの線圧が印加されている。この線圧は、長期間の未使用状態又は出荷時等においても印加されており、このような線圧が印された状態が継続すると、つまり、クリーニングローラが感光体ドラムに接触した状態であるため、前述のように、クリーニングローラに歪みが生じて、クリーニングローラが変形してしまう。そして、このような変形が生じると、感光体ドラムに対して回転負荷変動が不可避的に生じてしまうことになる。
【0040】
このような回転負荷変動を防止するため、ここでは、リリース部材31を感光体ドラムフレーム24とアーム部材25との間に挿入する。つまり、長期間の未使用状態又は出荷時等においては、リリース部材31を感光体ドラムフレーム24とアーム部材25との間に挿入する。
【0041】
図5を参照すると、図5(a)は感光体ドラムユニットをリリース部材装着前の状態で前面側から見た断面図であり、図5(b)は感光体ドラムユニットをリリース部材装着前の状態で後面側から見た図である。前述したように、アーム部材25は支点25aによって感光体ドラムフレーム24に支持されており、アーム部材25は、鉤型形状であり、その一端部にはクリーニングローラ17aが回転可能に支持されている。図5(a)において、アーム部材25は支点25aから上方に延びた後外方向に延在する腕部25bを有しており、この腕部25bと感光体ドラムフレーム24との間にはリリース部材31が挿入される挿入空間32が規定されている。
【0042】
リリース部材31が挿入空間32に挿入される前の状態においては、前述のように、バネ部材によってアーム部材25は、支点25a回りにクリーニングローラ17aを感光体ドラム11の表面に押圧する方向に付勢されており、これによってクリーニングローラ17aにはテンションが加えられることになる。
【0043】
図5(a)及び(b)に示すように、リリース部材31は、基板部31aを有しており、この基板部31aには、基板部31aの一端側から基板部31aに直交する方向に延びる第1の突出部31bが一体に形成されるとともに、基板部31aの略中央部から基板部31aに直交する方向に延びる第2の突出部31cが一体に形成されている。そして、これら第1及び第2の突出部31a及び31bによって挟持部が構成される。なお、図示の例では、第2の突出部31cは第1の突出部31bよりも長い。
【0044】
ここで、図6を参照すると、図6(a)は感光体ドラムユニットをリリース部材装着後の状態で前面側から見た断面図であり、図6(b)は感光体ドラムユニットをリリース部材装着後の状態で後面側から見た図である。前述の挿入空間32に第2の突出部31cを挿入すると、アーム部材25の腕部25bが、第1及び第2の突出部31b及び31cで規定される挟持部に挿入され、この際、リリース部材31の挿入空間32への挿入によって、腕部25bが挟持部に挟持されて、図中上側に持ち上げられる。
【0045】
この結果、アーム部材25はバネ部材の付勢力に抗して、支点回りに回動することになって、クリーニングローラ17aが感光体ドラム11の表面から離れる(つまり、非接触状態となる)。このようにして、リリース部材31を挿入空間32に挿入すると、アーム部材25が支点25a回りにバネ部材の付勢力に抗して回動して、クリーニングローラ17aが感光体ドラム11の表面と非接触状態となり、クリーニングローラに歪みが生じることがない。そして、リリース部材31を挿入空間32から引き抜けば、アーム部材25がバネ部材の付勢力によって、支点25a回りに回動して、図5(a)及び(b)に示す状態となって、クリーニングローラ17aが感光体ドラム11に接触する。
【0046】
ここで、図7を参照すると、感光体ドラム11の表面に対してクリーニングローラ17aが接触するとともに、クリーニングブレード17bが感光体ドラム11の表面に接触しており、ニップ量(NIP)は、例えば、0.1〜1.5mmの範囲で調整される。また、クリーニングローラ17aの周速をVc、感光体ドラム11の周速をVdとした際、Vc/Vdは0〜2の範囲で調整される。Vc/Vdの調整は前述のギア比を変えることによって行われる。一方、ニップ量を調整する際には、後述するカム機構が用いられる。
【0047】
ここで、図8を参照して、感光体ドラム11とクリーニングローラ17aとのリップ量の調整について説明する。図示のように、クリーニングローラ17aの回転軸171はアーム部材25に回転可能に保持されており、この回転軸171に平行にシャフト体41が配設されている。図8には示されていないが、シャフト体41は感光体ドラムフレームに回転可能に支持されている。
【0048】
シャフト体41には、アーム部材25に対向する位置において、それぞれカム部材42が取り付けられており、カム部材42によってアーム部材25が選択的に押圧される。さらに、シャフト体41の略中央には、径方向外側に延びる突出体41aが形成され、この突出体41aに対応して位置検知センサ43が配置されている。
【0049】
この位置検知センサ43は、例えば、発光部と受光部を備え、発光部からの光が突出体41aで遮光される位置が、後述するようにして、シャフト体41の正規位置(ホームポジション)であるとされる。そして、シャフト体41がホームポジションにある際には、カム部材42によるアーム部材25の押圧が解除されて、その結果、クリーニングローラ17aと感光体ドラム11とは非接触状態となる。
【0050】
シャフト体41の一端には、カム駆動ギア44が装着され、このカム駆動ギア44は、モータ(ステッピングモータ)45のモータ軸に装着されたウォームギア46と噛み合っている。そして、モータ45は制御装置(図示せず)によって駆動制御される。制御装置には、位置検知センサ43から位置検知信号が与えられ、この位置検知信号に基づいて、制御装置は、シャフト体41がホームポジションに位置するか否かを検出しており、制御装置は、ホームポジションを基準として、後述ようにしてモータを駆動制御する。
【0051】
いま、画像形成装置において、電源がオンされて印刷可能状態であると(以下画像形成時と呼ぶ)、カム部材42によってアーム部材25が押圧されて、クリーニングローラ17aは所定のニップ量(例えば、1.5mm)で感光体ドラム11に接触している。そして、印刷動作が停止するか又は電源がオフ状態となると(以下両者を非画像形成時と呼ぶ)、制御装置は非画像形成時を検知して、モータ45を駆動制御して、シャフト体41を回動させ、カム部材42によるアーム部材25の押圧を解除して、クリーニングローラ17aと感光体ドラム11とを非接触状態とする。
【0052】
図9を参照すると、前述のように、制御装置は位置検知信号に応じてシャフト体41がホームポジションに位置するか否かを検出しており、画像形成時においては、モータ45を駆動制御して、ホームポジションから所定量シャフト体41を回動させて(以下この位置を押圧位置と呼ぶ)、カム部材42によってアーム部材25を押圧し、クリーニングローラ17aを所定のニップ量で感光体ドラム11に接触させる(例えば、感光体ドラム11とクリーニングローラ17aとのニップ量を1.5mmとする)。
【0053】
図10を参照すると、非画像形成時においては、モータ45を駆動制御して、押圧位置から所定量シャフト体41を回動させて、シャフト体41をホームポジションに復帰させて、クリーニングローラ17aと感光体ドラム11とを非接触状態とする(例えば、感光体ドラム11とクリーニングローラ17aとのニップ量を0mmとする)。
【0054】
なお、上述の説明から明らかなように、シャフト体41、突出体41a、位置検知センサ43、モータ45、及び制御装置によって制御手段が構成される。
【0055】
このようにして、画像形成装置が画像成形時であるか否かに応じて、自動的にクリーニングローラ17aと感光体ドラム11との接触を制御するようにしたから、リリース部材の装着等を行う必要がなく、しかも非画像形成時にクリーニングローラ17aと感光体ドラム11とを非接触状態にすることを忘却してしまうこともなく、クリーニングローラ17aに変形が生じることがない。
【0056】
さらに、クリーニングローラ17aが置かれた雰囲気の湿度を検知して、この結果に応じてクリーニングローラ17aと感光体ドラム11とのニップ量を制御するようにしてもよい。例えば、湿度センサからの湿度検知信号が制御装置に与えられ、制御装置は湿度検知信号に応じてモータ45を駆動制御することになる。
【0057】
この場合、ホームポジションからのシャフト体回動量に応じて、複数の押圧位置が設定され、これら押圧位置毎に、カム部材42がアーム部材25を押圧する量が異なることになる。一例を示すと、高湿の際には、シャフト体41を第1の押圧位置に回動させて、クリーニングローラ17aと感光体ドラム11とのニップ量を1.5mmとし、低湿の際には、シャフト体41を第2の押圧位置に回動させて、クリーニングローラ17aと感光体ドラム11とのニップ量を0.1mmとする。
【0058】
このようにして、湿度によってニップ量を調整するようにすれば、画像流れが発生し易い高湿時においては、クリーニングローラ17aの研磨能力を高し、画像流れが生じにくい低湿時においては、クリーニングローラ17aの研磨能力を小さくすることができ、ひいては、クリーニングローラ17aに掛る負荷を可能な限り小さくすることができ、クリーニングローラ17aに変形が生じることを確実に防止できる。
【0059】
なお、画像形成時におけるクリーニングローラ17aと感光体ドラム11とのニップ量は、前述のように、0.1〜1.5mmの範囲で湿度に応じて調整するようにすればよい。また、上述の例では、カラー画像形成装置を例に挙げて説明したが、モノクロ画像形成装置においても、同様にして、感光体ドラム11とクリーニングローラ17aとのニップ量の調整が行われることになる。
【0060】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、トナーに研磨材を添加して、回転体が像担持体の周速と異なる周速で回転して像担持体に接触して像担持体を摺擦し、回転体と像担持体とのニップ量を所定のニップ量に規定するとともに、画像形成装置が非画像形成時である際像担持体と回転体とを非接触状態とするようにしたから、回転体に歪み等の変形が生じることがなく、その結果、像担持体に回転負荷変動が発生することがない。従って、常に、鮮明な画像を得ることができるという効果がある。
【0061】
本発明では、カム部材によって付勢部材の付勢力に抗して回転体の支持部材を支点回りに回動させ、像担持体と回転体が非接触である際のカム部材の位置を基準位置として画像形成装置が画像形成時になるとカム部材を駆動制御して像担持体と回転体とのニップ量を所定のニップ量とするようにしたから、非画像形成時には、回転体が自動的に待避することになって、回転体に歪み等の変形が生じることがないという効果がある。
【0062】
本発明では、回転体が置かれた雰囲気湿度に応じてカム部材の回動量を制御して像担持体と回転体とのニップ量を調整するようにしたから、湿度に応じてニップ量を調整でき、回転体に加わる負荷を適切に制御できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるクリーニング装置が用いられるカラー画像形成装置の一例のプロセスを説明するための概要図である。
【図2】感光体ドラムを示す図であり、(a)は感光体ドラムを後側から見た概要図、(b)は感光体ドラムを前側から見た概要図である。
【図3】感光体ドラム及びクリーニングローラを示す斜視図である。
【図4】感光体ドラムを取り外した状態の感光体ドラムユニットを示す斜視図である。
【図5】本発明によるクリーニング装置の一例を感光体ドラムユニットとともにリリース部材装着前の状態で示す断面図であり、(a)は前側から見た断面図、(b)は後面側から見た断面図である。
【図6】本発明によるクリーニング装置の一例を感光体ドラムユニットとともにリリース部材装着後の状態で示す断面図であり、(a)は前側から見た断面図、(b)は後面側から見た断面図である。
【図7】感光体ドラム、クリーニングローラ、及びクリーニングブレードの位置関係を示す概念図である。
【図8】本発明によるクリーニング装置の他の例を示す斜視図である。
【図9】図8に示すクリーニング装置において、感光体ドラムとクリーニングローラとが所定のニップ量で接触する状態を示す断面図である。
【図10】図8に示すクリーニング装置において、感光体ドラムとクリーニングローラとが非接触となった状態を示す断面図である。
【符号の説明】
11 感光体ドラム
17a クリーニングローラ
25 アーム部材
31 リリース部材
32 挿入空間
41 シャフト体
42 カム部材
43 位置検知センサ
44 カム駆動ギア
45 モータ(ステッピングモータ)
46 ウォームギア
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンター、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられ、像担持体(例えば、アモルファスシリコン(a−Si)感光体)上に残留する残留トナーをクリーニングするクリーニング装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、画像形成装置では、感光体ドラム等の像担持体を画像データに応じて露光して、像担持体上に静電潜像を形成した後、この静電潜像をトナーによって現像してトナー像とし、トナー像を記録紙等の記録媒体に転写している。そして、転写後、像担持体に残留する残留トナーはクリーニング装置によって除去される。
【0003】
上述の画像形成装置においては、感光体の表面を均一に帯電する必要がある。感光体表面を帯電する際、コロナ放電を用いると、コロナ放電によってオゾン及びその放電生成物である窒素酸化物、アンモニウム塩が発生し、これらの放電生成物が感光体表面に吸着して、トナー像形成の際、所謂画像流れが生じ易くなる。
【0004】
また、帯電ローラを感光体表面に接触させて、帯電ローラによって感光体表面を帯電させる手法があるが、この手法においても、感光体ドラムと帯電ローラとの間に微小な空隙が存在する関係上、この空隙において放電現象が生じて、前述のような生成物が感光体表面に付着して、画像流れが生じることがある。同様にして、帯電ブラシを用いた際においても、放電現象に起因して、画像流れが生じ易くなる。
【0005】
ところで、感光体としてa−Si感光体が知られており、このa−Si感光体は、セレン感光体又はOPC感光体に比較して、無公害、高光感度、及び高硬質であり、a−Si感光体は、耐久性及び画質の面で優れているものの、OPC感光体に比べて、その表面が硬く削れにくいため放電生成物が付着した際には、この放電生成物が吸湿する関係上、吸湿劣化が生じ易い。このため、a−Si感光体においては、上述の画像流れがさらに生じ易くなってしまう。
【0006】
このような不具合を防止するため、弾性力を備える摺擦ローラを用いて感光体表面を摺擦し、この摺擦ローラがその内部に等極で4極以上の磁石を有し、摺擦ローラ表面で60ガウス以上の磁力を発生させ、摺擦ローラが感光体に接触するニップ幅を1mm以上としたものがある。そして、摺擦ローラによって感光体表面を摺擦・研磨して、放電生成物を除去して、画像流れ等が生じないようにしている(特許文献1参照)。
【0007】
さらに、感光体に付着させるトナーとして、感光体表面層よりその硬度が同等以上の研磨材微粒子を含有させたトナーを用いるとともに、クリーニングローラの少なくとも表層を、発泡性シリコンゴムで形成して、クリーニングローラを感光体ドラム周速と異なる周速で回転させつつ、トナーを介して感光体表面を研磨するようにしたものがある(特許文献2参照)。
【0008】
【特許文献1】
特開平9−291732号公報(段落(0049)〜段落(0053)、第1図)
【0009】
【特許文献2】
実開平5−81861号公報(段落(0015)〜段落(0019)、第1図〜第3図)
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、感光体表面を帯電する際の放電現象に伴うオゾン発生等に起因する感光体表面の劣化、そして、放電生成物の感光体表面への付着によって、感光体表面における吸湿性が上昇する結果、例えば、高湿環境下においては感光体表面の抵抗が低下し、これに伴って、感光体表面の電位が低下して、上述の画像流れが発生する。
【0011】
前述の特許文献1又は2においては、トナーに研磨剤を含有させて、感光体表面を、クリーニングローラ(摺擦)ローラで研磨して、感光体表面に付着した放電生成物等を除去しているものの、前述のように、クリーニングローラと感光体との間で所定のニップ量を維持して、クリーニングローラを感光体の周速と異なる周速で回転させる結果、クリーニングローラに対して、感光体の回転方向に対する負荷が発生する。
【0012】
さらに、クリーニングローラ表面の摩擦係数、クリーニングローラの回転振れ、及びクリーニングローラの寸法バラツキ等によって、感光体に対して回転負荷変動が生じてしまい、このことが画像形成に悪影響を及ぼすことになる。
【0013】
特に、画像形成装置が長期間未使用状態であると、クリーニングローラが感光体に接触した状態であるため、クリーニングローラに歪みが生じて、クリーニングローラが変形してしまう。そして、このような変形が生じると、感光体に対して回転負荷変動が不可避的に生じてしまう。このようなクリーニングローラの変形は、画像形成装置の出荷運送の際にも生じることが多い。
【0014】
そして、感光体に対して回転負荷変動が生じると、カラープリンター又はカラー複写機等のカラー画像形成装置においては、イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックの各色トナーを1次中間転写体上で重ね合わせて、カラートナー像を形成した後、このカラートナー像を記録媒体に2次転写する関係上、各感光体の回転負荷変動によって、1次中間転写体上で各色重ねあわせの際色ずれが生じてしまい、鮮明な画像を得ることができないという課題がある。
【0015】
本発明の目的は、画像流れ及び色ずれを生じさせることのないクリーニング装置を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、所定の方向に回転する像担持体を備え、該像担持体上に形成された静電潜像をトナーで現像してトナー像を形成するようにした画像形成装置で用いられ、前記トナー像の転写後前記像担持体上に残留する残留トナーをクリーニングするクリーニング装置において、前記トナーには研磨材が添加されており、前記像担持体の周速と異なる周速で回転して前記像担持体に接触して前記像担持体を摺擦する回転体と、前記回転体と前記像担持体とのニップ量を所定のニップ量に規定するとともに、前記画像形成装置が非画像形成時である際前記像担持体と前記回転体とを非接触状態とするニップ量規定手段とを有することを特徴とするクリーニング装置が得られる。
【0017】
このようにして、トナーに研磨材を添加して、回転体が像担持体の周速と異なる周速で回転して像担持体に接触して像担持体を摺擦し、回転体と像担持体とのニップ量を所定のニップ量に規定するとともに、画像形成装置が非画像形成時である際像担持体と回転体とを非接触状態とするようにすれば、回転体に歪み等の変形が生じることがなく、その結果、像担持体に回転負荷変動が発生することがない。よって、常に、鮮明な画像を得ることができる。
【0018】
例えば、前記ニップ量規定手段は、所定の支点を中心として回動可能に配設され、前記回転体を回転可能に支持する支持部材と、前記回転体が前記所定のニップ量で前記像担持体に接触するように前記支持部材を付勢する付勢部材とを有しており、さらに、前記ニップ量規定手段は、前記非画像形成時に前記付勢部材の付勢力に抗して前記支持部材を前記支点回りに回動させて前記回転体と前記像担持体とを非接触状態とするリリース部材を有している。
【0019】
また、前記ニップ量規定手段は、前記付勢部材の付勢力に抗して前記支持部材を前記支点回りに回動させて予め設定された範囲内で前記所定のニップ量を調整するニップ量調整手段を備えるようにしてもよい。
【0020】
例えば、前記ニップ量調整手段は、前記付勢部材の付勢力に抗して前記支持部材を前記支点回りに回動させるカム部材と、前記像担持体と前記回転体が非接触である際の前記カム部材の位置を基準位置として前記画像形成装置が画像形成時になると前記カム部材を駆動制御して前記像担持体と前記回転体とのニップ量を前記所定のニップ量とする制御手段とを有している。
【0021】
このように、カム部材によって付勢部材の付勢力に抗して回転体の支持部材を支点回りに回動させ、像担持体と回転体が非接触である際のカム部材の位置を基準位置として画像形成装置が画像形成時になるとカム部材を駆動制御して像担持体と回転体とのニップ量を所定のニップ量とするようにすれば、非画像形成時には、回転体が自動的に待避することになって、回転体に歪み等の変形が生じることがない。
【0022】
また、前記制御手段は前記回転体が置かれた雰囲気湿度に応じて前記カム部材の回動量を制御して前記所定のニップ量を調整するようにしてもよい。
【0023】
このように、回転体が置かれた雰囲気湿度に応じてカム部材の回動量を制御して像担持体と回転体とのニップ量を調整するようにすれば、湿度に応じてニップ量を調整でき、回転体に加わる負荷を適切に制御できることになる。
【0024】
なお、前記像担持体は、例えば、アモルファスシリコン感光体であり、前記回転体よりも前記像担持体の回転方向下流側には前記像担持体上に残留する残留トナーを除去するトナー除去手段が備えられている。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。但し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【0026】
まず、図1を参照して、本発明によるクリーニング装置が用いられる画像形成装置について説明する。図1はフルカラー画像形成装置を示す図であり、図示の画像形成装置は、a−Si感光体ドラム(以下単に感光体ドラムと呼ぶ)11を備えており、感光体ドラム11は図中反時計回りに回転する。
【0027】
感光体ドラム11の周囲には、その回転方向に沿って、帯電器(例えば、コロナ放電器)12、イエロー現像器13、マゼンタ現像器14、シアン現像器15、ブラック現像器16、及びクリーニング装置17が配置されており、イエロー現像器13と帯電器12との間で、感光体ドラム11の表面にレーザスキャナユニット(LSU)18からレーザ光(露光光)が照射され、感光体ドラム11は、ブラック現像器16とクリーニング装置17との間で、中間転写体である中間転写ドラム19と接触している。なお、中間転写ドラム19は、感光体ドラム11の周長の略整数倍の周長を有している(例えば、感光体ドラム11の外径はφ80mmである)。
【0028】
画像形成を行う際には、まず、帯電器12によって感光体ドラム11の表面を均一に帯電する(帯電プロセス)。その後、LSU18によって画像データ(画像情報)に応じて感光体ドラム11を露光して、感光体ドラム11上に静電潜像を形成する(露光プロセス)。この静電潜像が、ブラック現像器16で現像されて、ブラックトナー像とされる(現像プロセス)。
【0029】
その後、このブラックトナー像は、感光体ドラム11と中間転写ドラム19とのニップ部において、中間転写ドラム19に転写される(1次転写プロセス)。そして、感光体ドラム11上に残留する残留トナーはクリーニング装置17でクリーニングされる(クリーニングプロセス)。なお、クリーニング装置17は、感光体ドラム11の表面に当接するクリーニングローラ17aを備えるとともに、クリーニングローラ17aよりも感光体ドラム11の回転方向下流側に配置されたクリーニングブレード17bを備えている。
【0030】
そして、イエロートナー、マゼンタトナー、及びシアントナーについて、前述の帯電プロセス〜クリーニングプロセスを行って、中間転写ドラム19上に各色トナー像を重ね合わせて、カラートナー像を中間転写ドラム19上に形成する。
【0031】
中間転写ドラム19と2次転写器20との間(つまり、ニップ部)には、記録媒体(記録用紙)が搬送され、中間転写ドラム19上のカラートナー像が記録用紙に転写される(2次転写)。そして、カラートナー像が転写された記録用紙は定着器21に送られて、ここで記録用紙にカラートナー像が定着されて、排紙される。
【0032】
図2及び図3を参照すると、図2(a)は感光体ドラムを後側から見た図であり、図2(b)は感光体ドラムを前側から見た図である。そして、図3は感光体ドラム及びクリーニングローラを示す斜視図である。ここでは、図1に示す構成要素と同一の構成要素については同一の参照番号が付されている。
【0033】
感光体ドラム11の後側面端側には感光体ドラムギア11aが配設されており、この感光体ドラムギア11aは第1及び第2のアイドルギア22a及び22bを介してクリーニングローラ駆動ギア23に連結されている。図示の例では、第1及び第2のアイドルギア22a及び22bは感光体ドラムフレーム24に回転可能に支持され(図3には、感光体ドラムフレーム24は示されていない)、クリーニングローラ17aは感光体ドラムフレーム24に支持されたアーム部材25に回転可能に支持されている。そして、感光体ドラム11が回転すると、第1及び第2のアイドルギア22a及び22bを介してクリーニングローラ駆動ギア23に回転力が与えられ、クリーニングローラ17aが回転する。
【0034】
感光体ドラムギア11aの表面(後面)には、所定の円周に沿って等間隔に複数のピン部材26が植設されており、図示の例では、18本のピン部材26が植設されている。
【0035】
図4も参照して、図4は感光体ドラムを取り外した状態の感光体ドラムユニットを示す図であり、前述のピン部材26に対応して、感光体ドラムフレーム25にはオフセットドラム(OD)センサ27が取り付けられて、このODセンサ27によってピン部材26が検知されて、ODセンサ27から出力されるピン検知信号に基づいて、静電潜像を形成する感光体ドラム上の位置が決定される。つまり、各色トナー像を形成する際には、ピン検知信号に応じて、各色毎の感光体ドラム11上の露光位置が決定され、前述のようにして、感光体ドラム11に形成された各色トナー像が中間転写ドラム19に重ねあわされて転写されることになる。
【0036】
前述のように、感光体ドラム11に残留した残留トナーはクリーニング装置17でクリーニングされるが、クリーニング装置17では、クリーニングローラ(摺擦ローラ)17aによって、感光体ドラム11の表面を摺擦して、その後、感光体ドラム11上の残留トナーがクリーニングブレード17bで掻き落とされ、回収される。
【0037】
前述のように、クリーニングローラ17aはアーム部材25に支持されており、このアーム部材25は感光体ドラムフレーム24に支点で支持されている。そして、このアーム部材25はバネ部材(図示せず)によって付勢され、これによって、クリーニングローラ17aにはテンションが付加されている。例えば、バネによって、クリーニングローラ17aと感光体ドラム11とのニップ量(感光体ドラム11の表面に垂直方向の量)が0.5mmとなるように、クリーニングローラ17aにテンションが加えられている。
【0038】
図示の例では、クリーニングローラ17aの周速が感光体ドラム11の周速の1.2倍で、クリーニングローラ17aの回転数が感光体ドラム11の回転数の7倍となるように、感光体ドラムギア11a、第1及び第2のアイドルギア22a及び22b、及びクリーニングローラ駆動ギア23のギア比が設定されている。なお、前述各色トナーには研磨剤として酸化チタンが添加されており、クリーニングローラ17として、例えば、発泡ウレタン材が用いられている。
【0039】
ところで、上述のように、クリーニングローラ17aにテンションを加えて、感光体ドラム11とクリーニングローラ17aとを接触させると、クリーニングローラ17aによって感光体ドラム11にはおおよそ0.012kg/mmの線圧が印加されている。この線圧は、長期間の未使用状態又は出荷時等においても印加されており、このような線圧が印された状態が継続すると、つまり、クリーニングローラが感光体ドラムに接触した状態であるため、前述のように、クリーニングローラに歪みが生じて、クリーニングローラが変形してしまう。そして、このような変形が生じると、感光体ドラムに対して回転負荷変動が不可避的に生じてしまうことになる。
【0040】
このような回転負荷変動を防止するため、ここでは、リリース部材31を感光体ドラムフレーム24とアーム部材25との間に挿入する。つまり、長期間の未使用状態又は出荷時等においては、リリース部材31を感光体ドラムフレーム24とアーム部材25との間に挿入する。
【0041】
図5を参照すると、図5(a)は感光体ドラムユニットをリリース部材装着前の状態で前面側から見た断面図であり、図5(b)は感光体ドラムユニットをリリース部材装着前の状態で後面側から見た図である。前述したように、アーム部材25は支点25aによって感光体ドラムフレーム24に支持されており、アーム部材25は、鉤型形状であり、その一端部にはクリーニングローラ17aが回転可能に支持されている。図5(a)において、アーム部材25は支点25aから上方に延びた後外方向に延在する腕部25bを有しており、この腕部25bと感光体ドラムフレーム24との間にはリリース部材31が挿入される挿入空間32が規定されている。
【0042】
リリース部材31が挿入空間32に挿入される前の状態においては、前述のように、バネ部材によってアーム部材25は、支点25a回りにクリーニングローラ17aを感光体ドラム11の表面に押圧する方向に付勢されており、これによってクリーニングローラ17aにはテンションが加えられることになる。
【0043】
図5(a)及び(b)に示すように、リリース部材31は、基板部31aを有しており、この基板部31aには、基板部31aの一端側から基板部31aに直交する方向に延びる第1の突出部31bが一体に形成されるとともに、基板部31aの略中央部から基板部31aに直交する方向に延びる第2の突出部31cが一体に形成されている。そして、これら第1及び第2の突出部31a及び31bによって挟持部が構成される。なお、図示の例では、第2の突出部31cは第1の突出部31bよりも長い。
【0044】
ここで、図6を参照すると、図6(a)は感光体ドラムユニットをリリース部材装着後の状態で前面側から見た断面図であり、図6(b)は感光体ドラムユニットをリリース部材装着後の状態で後面側から見た図である。前述の挿入空間32に第2の突出部31cを挿入すると、アーム部材25の腕部25bが、第1及び第2の突出部31b及び31cで規定される挟持部に挿入され、この際、リリース部材31の挿入空間32への挿入によって、腕部25bが挟持部に挟持されて、図中上側に持ち上げられる。
【0045】
この結果、アーム部材25はバネ部材の付勢力に抗して、支点回りに回動することになって、クリーニングローラ17aが感光体ドラム11の表面から離れる(つまり、非接触状態となる)。このようにして、リリース部材31を挿入空間32に挿入すると、アーム部材25が支点25a回りにバネ部材の付勢力に抗して回動して、クリーニングローラ17aが感光体ドラム11の表面と非接触状態となり、クリーニングローラに歪みが生じることがない。そして、リリース部材31を挿入空間32から引き抜けば、アーム部材25がバネ部材の付勢力によって、支点25a回りに回動して、図5(a)及び(b)に示す状態となって、クリーニングローラ17aが感光体ドラム11に接触する。
【0046】
ここで、図7を参照すると、感光体ドラム11の表面に対してクリーニングローラ17aが接触するとともに、クリーニングブレード17bが感光体ドラム11の表面に接触しており、ニップ量(NIP)は、例えば、0.1〜1.5mmの範囲で調整される。また、クリーニングローラ17aの周速をVc、感光体ドラム11の周速をVdとした際、Vc/Vdは0〜2の範囲で調整される。Vc/Vdの調整は前述のギア比を変えることによって行われる。一方、ニップ量を調整する際には、後述するカム機構が用いられる。
【0047】
ここで、図8を参照して、感光体ドラム11とクリーニングローラ17aとのリップ量の調整について説明する。図示のように、クリーニングローラ17aの回転軸171はアーム部材25に回転可能に保持されており、この回転軸171に平行にシャフト体41が配設されている。図8には示されていないが、シャフト体41は感光体ドラムフレームに回転可能に支持されている。
【0048】
シャフト体41には、アーム部材25に対向する位置において、それぞれカム部材42が取り付けられており、カム部材42によってアーム部材25が選択的に押圧される。さらに、シャフト体41の略中央には、径方向外側に延びる突出体41aが形成され、この突出体41aに対応して位置検知センサ43が配置されている。
【0049】
この位置検知センサ43は、例えば、発光部と受光部を備え、発光部からの光が突出体41aで遮光される位置が、後述するようにして、シャフト体41の正規位置(ホームポジション)であるとされる。そして、シャフト体41がホームポジションにある際には、カム部材42によるアーム部材25の押圧が解除されて、その結果、クリーニングローラ17aと感光体ドラム11とは非接触状態となる。
【0050】
シャフト体41の一端には、カム駆動ギア44が装着され、このカム駆動ギア44は、モータ(ステッピングモータ)45のモータ軸に装着されたウォームギア46と噛み合っている。そして、モータ45は制御装置(図示せず)によって駆動制御される。制御装置には、位置検知センサ43から位置検知信号が与えられ、この位置検知信号に基づいて、制御装置は、シャフト体41がホームポジションに位置するか否かを検出しており、制御装置は、ホームポジションを基準として、後述ようにしてモータを駆動制御する。
【0051】
いま、画像形成装置において、電源がオンされて印刷可能状態であると(以下画像形成時と呼ぶ)、カム部材42によってアーム部材25が押圧されて、クリーニングローラ17aは所定のニップ量(例えば、1.5mm)で感光体ドラム11に接触している。そして、印刷動作が停止するか又は電源がオフ状態となると(以下両者を非画像形成時と呼ぶ)、制御装置は非画像形成時を検知して、モータ45を駆動制御して、シャフト体41を回動させ、カム部材42によるアーム部材25の押圧を解除して、クリーニングローラ17aと感光体ドラム11とを非接触状態とする。
【0052】
図9を参照すると、前述のように、制御装置は位置検知信号に応じてシャフト体41がホームポジションに位置するか否かを検出しており、画像形成時においては、モータ45を駆動制御して、ホームポジションから所定量シャフト体41を回動させて(以下この位置を押圧位置と呼ぶ)、カム部材42によってアーム部材25を押圧し、クリーニングローラ17aを所定のニップ量で感光体ドラム11に接触させる(例えば、感光体ドラム11とクリーニングローラ17aとのニップ量を1.5mmとする)。
【0053】
図10を参照すると、非画像形成時においては、モータ45を駆動制御して、押圧位置から所定量シャフト体41を回動させて、シャフト体41をホームポジションに復帰させて、クリーニングローラ17aと感光体ドラム11とを非接触状態とする(例えば、感光体ドラム11とクリーニングローラ17aとのニップ量を0mmとする)。
【0054】
なお、上述の説明から明らかなように、シャフト体41、突出体41a、位置検知センサ43、モータ45、及び制御装置によって制御手段が構成される。
【0055】
このようにして、画像形成装置が画像成形時であるか否かに応じて、自動的にクリーニングローラ17aと感光体ドラム11との接触を制御するようにしたから、リリース部材の装着等を行う必要がなく、しかも非画像形成時にクリーニングローラ17aと感光体ドラム11とを非接触状態にすることを忘却してしまうこともなく、クリーニングローラ17aに変形が生じることがない。
【0056】
さらに、クリーニングローラ17aが置かれた雰囲気の湿度を検知して、この結果に応じてクリーニングローラ17aと感光体ドラム11とのニップ量を制御するようにしてもよい。例えば、湿度センサからの湿度検知信号が制御装置に与えられ、制御装置は湿度検知信号に応じてモータ45を駆動制御することになる。
【0057】
この場合、ホームポジションからのシャフト体回動量に応じて、複数の押圧位置が設定され、これら押圧位置毎に、カム部材42がアーム部材25を押圧する量が異なることになる。一例を示すと、高湿の際には、シャフト体41を第1の押圧位置に回動させて、クリーニングローラ17aと感光体ドラム11とのニップ量を1.5mmとし、低湿の際には、シャフト体41を第2の押圧位置に回動させて、クリーニングローラ17aと感光体ドラム11とのニップ量を0.1mmとする。
【0058】
このようにして、湿度によってニップ量を調整するようにすれば、画像流れが発生し易い高湿時においては、クリーニングローラ17aの研磨能力を高し、画像流れが生じにくい低湿時においては、クリーニングローラ17aの研磨能力を小さくすることができ、ひいては、クリーニングローラ17aに掛る負荷を可能な限り小さくすることができ、クリーニングローラ17aに変形が生じることを確実に防止できる。
【0059】
なお、画像形成時におけるクリーニングローラ17aと感光体ドラム11とのニップ量は、前述のように、0.1〜1.5mmの範囲で湿度に応じて調整するようにすればよい。また、上述の例では、カラー画像形成装置を例に挙げて説明したが、モノクロ画像形成装置においても、同様にして、感光体ドラム11とクリーニングローラ17aとのニップ量の調整が行われることになる。
【0060】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、トナーに研磨材を添加して、回転体が像担持体の周速と異なる周速で回転して像担持体に接触して像担持体を摺擦し、回転体と像担持体とのニップ量を所定のニップ量に規定するとともに、画像形成装置が非画像形成時である際像担持体と回転体とを非接触状態とするようにしたから、回転体に歪み等の変形が生じることがなく、その結果、像担持体に回転負荷変動が発生することがない。従って、常に、鮮明な画像を得ることができるという効果がある。
【0061】
本発明では、カム部材によって付勢部材の付勢力に抗して回転体の支持部材を支点回りに回動させ、像担持体と回転体が非接触である際のカム部材の位置を基準位置として画像形成装置が画像形成時になるとカム部材を駆動制御して像担持体と回転体とのニップ量を所定のニップ量とするようにしたから、非画像形成時には、回転体が自動的に待避することになって、回転体に歪み等の変形が生じることがないという効果がある。
【0062】
本発明では、回転体が置かれた雰囲気湿度に応じてカム部材の回動量を制御して像担持体と回転体とのニップ量を調整するようにしたから、湿度に応じてニップ量を調整でき、回転体に加わる負荷を適切に制御できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるクリーニング装置が用いられるカラー画像形成装置の一例のプロセスを説明するための概要図である。
【図2】感光体ドラムを示す図であり、(a)は感光体ドラムを後側から見た概要図、(b)は感光体ドラムを前側から見た概要図である。
【図3】感光体ドラム及びクリーニングローラを示す斜視図である。
【図4】感光体ドラムを取り外した状態の感光体ドラムユニットを示す斜視図である。
【図5】本発明によるクリーニング装置の一例を感光体ドラムユニットとともにリリース部材装着前の状態で示す断面図であり、(a)は前側から見た断面図、(b)は後面側から見た断面図である。
【図6】本発明によるクリーニング装置の一例を感光体ドラムユニットとともにリリース部材装着後の状態で示す断面図であり、(a)は前側から見た断面図、(b)は後面側から見た断面図である。
【図7】感光体ドラム、クリーニングローラ、及びクリーニングブレードの位置関係を示す概念図である。
【図8】本発明によるクリーニング装置の他の例を示す斜視図である。
【図9】図8に示すクリーニング装置において、感光体ドラムとクリーニングローラとが所定のニップ量で接触する状態を示す断面図である。
【図10】図8に示すクリーニング装置において、感光体ドラムとクリーニングローラとが非接触となった状態を示す断面図である。
【符号の説明】
11 感光体ドラム
17a クリーニングローラ
25 アーム部材
31 リリース部材
32 挿入空間
41 シャフト体
42 カム部材
43 位置検知センサ
44 カム駆動ギア
45 モータ(ステッピングモータ)
46 ウォームギア
Claims (8)
- 所定の方向に回転する像担持体を備え、該像担持体上に形成された静電潜像をトナーで現像して、トナー像を形成するようにした画像形成装置で用いられ、前記トナー像の転写後前記像担持体上に残留する残留トナーをクリーニングするクリーニング装置において、
前記トナーには研磨材が添加されており、
前記像担持体の周速と異なる周速で回転して前記像担持体に接触して前記像担持体を摺擦する回転体と、
前記回転体と前記像担持体とのニップ量を所定のニップ量に規定するとともに、前記画像形成装置が非画像形成時である際前記像担持体と前記回転体とを非接触状態とするニップ量規定手段とを有することを特徴とするクリーニング装置。 - 前記ニップ量規定手段は、所定の支点を中心として回動可能に配設され、前記回転体を回転可能に支持する支持部材と、
前記回転体が前記所定のニップ量で前記像担持体に接触するように前記支持部材を付勢する付勢部材とを有することを特徴とする請求項1に記載のクリーニング装置。 - 前記ニップ量規定手段は、前記非画像形成時に前記付勢部材の付勢力に抗して前記支持部材を前記支点回りに回動させて、前記回転体と前記像担持体とを非接触状態とするリリース部材を有することを特徴とする請求項2に記載のクリーニング装置。
- 前記ニップ量規定手段は、さらに前記付勢部材の付勢力に抗して前記支持部材を前記支点回りに回動させて、予め設定された範囲内で前記所定のニップ量を調整するニップ量調整手段を備えることを特徴とする請求項2に記載のクリーニング装置。
- 前記ニップ量調整手段は、前記付勢部材の付勢力に抗して前記支持部材を前記支点回りに回動させるカム部材と、
前記像担持体と前記回転体が非接触である際の前記カム部材の位置を基準位置として前記画像形成装置が画像形成時になると、前記カム部材を駆動制御して前記像担持体と前記回転体とのニップ量を前記所定のニップ量とする制御手段とを有することを特徴とする請求項4に記載のクリーニング装置。 - 前記制御手段は、前記回転体が置かれた雰囲気湿度に応じて前記カム部材の回動量を制御して前記所定のニップ量を調整するようにしたことを特徴とする請求項5に記載のクリーニング装置。
- 前記像担持体は、アモルファスシリコン感光体であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のクリーニング装置。
- 前記回転体よりも前記像担持体の回転方向下流側には前記像担持体上に残留する残留トナーを除去するトナー除去手段が備えられていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一つに記載のクリーニング装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003096795A JP2004302268A (ja) | 2003-03-31 | 2003-03-31 | クリーニング装置 |
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JP2004302268A true JP2004302268A (ja) | 2004-10-28 |
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ID=33408746
Family Applications (1)
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JP2003096795A Pending JP2004302268A (ja) | 2003-03-31 | 2003-03-31 | クリーニング装置 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2004302268A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009092996A (ja) * | 2007-10-10 | 2009-04-30 | Ricoh Co Ltd | 画像除去装置、画像除去方法、画像形成・除去システム |
US7813691B2 (en) | 2006-02-28 | 2010-10-12 | Kyocera Mita Corporation | Component mounting structure |
-
2003
- 2003-03-31 JP JP2003096795A patent/JP2004302268A/ja active Pending
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JP2009092996A (ja) * | 2007-10-10 | 2009-04-30 | Ricoh Co Ltd | 画像除去装置、画像除去方法、画像形成・除去システム |
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