JP2004348004A

JP2004348004A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2004348004A
Application number: JP2003146893A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Ikehata; 芳彰池端; Jiyuusuke Shimamura; 十輔島村
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2003-05-23
Filing date: 2003-05-23
Publication date: 2004-12-09

Abstract

【課題】電子写真方式を用いる画像形成装置において、感光体ドラム表面を簡易な手段で、効率よくクリーニングする手段を提供する。
【解決手段】像担持体である感光体ドラム１からトナー像を記録媒体２に転写した後、当該感光体ドラム表面に残留する研磨剤含有トナー３を除去するためのクリーニングブレード４を具備する画像形成装置において、前記クリーニングブレード４よりもドラム回転方向の上流に、感光体ドラム表面との間に区間部Ｓを形成するための可撓性シートよりなるトナー滞留部材５を、当該トナー滞留部材の先端部と感光体ドラム表面とが離間部７を有するように配置し、当該区間部Ｓに落下してくる研磨剤含有トナーを回転ドラム表面に接触させながら一時滞留させる機能と、当該離間部７から滞留物をトナー搬送部８に排出する機能と、を備える画像形成装置。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に関し、さらに詳しくは電子写真方式を利用した静電複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置の感光体ドラムにおけるクリーニング手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に電子写真方式による画像形成は、像担持体である感光体ドラムを帯電させ、露光することによって潜像を形成し、この潜像にトナーを現像し、このトナーを印刷用紙などの記録媒体に転写することによって行なわれている。転写工程が終了すると、感光体ドラムはクリーニングおよび除電され、トナーが記録媒体に定着される。
【０００３】
例えばアモルファスシリコンを用いる感光体ドラムの場合、特に高湿下では感光体ドラム表面の抵抗が低下し、これにより感光体ドラム表面に形成された静電潜像のエッジ部で電位の横流れが起こり、その結果、形成画像に像流れ現象が発生する。このクリーニング工程は、一般的には感光体ドラム表面に残留したトナーを除去する工程であるが、像流れ現象の発生を防止する工程を含む場合がある。例えば、従来、図３に示すように、感光体ドラム１の表面からクリーニングブレード４により不要トナーを掻き取った後に、感光体の表面から掻き取った不用トナーである研磨剤を混入したトナーを含ませた感光体ドラム１の表面に当接した一定の周速度で回転させる弾性ローラ１０により感光体ドラム１の表面を研磨する方法が主に用いられてきた。この種のクリーニングブレードは、ポリウレタンなどの弾性体を用いて長方形状に形成されており、感光体ドラムの画像形成領域の全幅にわたって接触するようになされている。
【０００４】
また、有機感光体（ＯＰＣ）ドラムについては、記録用紙に含まれるタルク、紙粉が感光体ドラム表面へ付着することにより、表面電位帯電不良を引き起こし、画像かぶり現象を引き起こす。このために、従来、ファーブラシローラを感光体ドラム表面に当接してタルクや紙粉などの剥ぎ取りを行っていた。
更に、トナーにあらかじめ研磨剤を添加し、ブレードクリーニング時にトナーを除去するだけでなく、研磨剤によって感光体ドラムの表面を磨いて清浄にすることも提案されている。研磨剤を別個に供給することも提案されており、特許文献１には、感光体ドラムの上方に研磨剤供給部を設け、そこから研磨剤を自由落下させて供給し、感光体ドラムの表面とクリーニングブレードとの接触部近辺に研磨剤を溜めながら、感光体ドラムの表面を清浄化する旨開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、感光体ドラム表面に接触する当接部材と感光体ドラム表面とにより区画された溜め部に保持されたゼオライトなどの極性吸着剤をドラム表面に接触させて付着した放電生成物を除去することが開示されている。前記溜め部は、基端側がクリーニングブレードに固定され、かつ自由端側がドラム表面に接触した網状の遮蔽部材により区画され、転写後に除去されたトナーを網の目を通して溜め部外に押し出される。前記遮蔽部材は弾性材料により構成され、その自由端側を感光体ドラム表面にその弾性によって密着させて極性吸着剤を確実に保持するというものである。
【０００６】
【特許文献１】
特開平８−１９４４１９号公報（要約、図２など）
【特許文献２】
特開２００３−５６０１号公報（請求項１〜５、［００４４］、図４など）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
像担持体である感光体ドラムのクリーニング方式には、前述のような技術が知られているが、この中で弾性ローラおよびファーブラシロ−ラを用いる方法は、それぞれ像流れ、画像かぶりに対する防止効果は見られるものの、これらの部材は高価なものであり、また部品点数増加によって工数も増えることなどから、大幅なコスト高になるのが問題である。これらに比較してクリーニングブレード方式は簡易であり、コスト的にもそれほど高くないという長所があるものの、反面において性能的にまだ改良すべき点が残されている。
【０００８】
例えば、クリーニングブレードに固定され網目状遮蔽部材により設けた区画に極性吸着剤を保持する装置の場合、この網目はトナーを通過するが、極性吸着剤は通過しないような穴径に設定することになっている。しかし、ブレードより除去されてくるものの中には、紙粉、タルクなども混入しており、またトナーの凝集物も発生することから、例えば印刷時間の経過とともに目詰まりを起こすことが懸念され、網目を通過させて除去することが次第に困難になってくる恐れがある。従って、網目上に残った滞留物をかなりの頻度で除去する手間を要する。また、タルクは粘着性があり、極性吸着剤の表面に膜状に付着して機能を低下させ、極性吸着剤をしばしば交換する手間を要することも懸念される。
【０００９】
本発明の目的は、研磨剤を含有するトナーを用い、クリーニングブレードにより転写後の感光体ドラム表面から不要のトナーを除去し、その除去されたトナーをドラム表面と接触させながら滞留させて、感光体ドラムの表面を磨いて清浄化し、紙粉やタルクを含むことのある不要トナーであっても容易に排出することができる画像形成装置を提供しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者らは、種々検討を重ねて本発明の画像形成装置を完成したものである。すなわち、本発明は以下の画像形成装置に関する。
１）像担持体である感光体ドラムからトナー像を記録媒体に転写した後、当該感光体ドラム表面に残留する研磨剤含有トナーを除去するためのクリーニングブレードを具備する画像形成装置において、前記クリーニングブレードよりもドラム回転方向の上流に、感光体ドラム表面との間に区間部を形成するための可撓性シートよりなるトナー滞留部材を、当該トナー滞留部材の先端部と感光体ドラム表面とが離間部を有するように配置し、当該区間部に落下してくる研磨剤含有トナーを回転ドラム表面に接触させながら一時滞留させる機能と、当該離間部から滞留物を排出する機能と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【００１１】
２）前記トナー滞留部材の先端部が曲げ形状であることを特徴とする上記１）項１記載の画像形成装置。
３）前記トナーが研磨剤として酸化チタンを含有していることを特徴とする上記１）または２）項のいずれかに記載の画像形成装置。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の画像形成装置における感光体ドラムのクリーニング手段について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明装置の一つの実施例を示す部分断面図である。感光体ドラム１から記録用紙などの記録媒体２にトナー像を転写した後、感光体ドラム１の表面上に残留する不要なトナーは、クリーニングブレード４により掻き落とされる。この掻き落とされた不要トナー３は、回転ドラムの上流において、ドラムフレーム６に貼り付けられて配置されたトナー滞留部材５とドラム表面との間に形成される区間部Ｓに徐々に溜められる。トナー滞留部材５は可撓性シートで構成されており、トナーが堆積するに従って、トナーを挟み込みながらたわみ押し広げられるのでその反力により、感光体ドラム表面にトナー粒子が流動しながら接触するようになる。従って、感光体ドラム１の表面に付着しているイオン生成物、タルクなどがトナー中に含まれる研磨剤により剥ぎ取られ、清浄化される。
【００１３】
一方、トナー滞留部材５の先端部と感光体ドラム１との間には離間部７が設けられており、滞留したトナーの一部はここから自然排出されて、トナー搬送部８に送られる。ここで、通常は落下量が自然排出量を上回るように設定されており、不要トナー３は区間部Ｓに滞留し、トナー量が一定量に達すると、トナー滞留部材５の可撓性先端部が押し広げられ、感光体ドラム１との離間部７が大きくなって、そこから滞留したトナーが一度にトナー搬送部８へと排出される。同時に、感光体ドラム１表面から研磨剤により剥ぎ取られた付着物も、押し出される。本発明によると、この不要トナーの滞留とその排出が印刷中、繰り返すことになる。前記の手段を採用する結果、不要トナーは研磨に使用された後に離間部７から安定に排出されるので、落下してくるトナーがトナー滞留部材５に滞留し過ぎて、クリーニングブレード４との間からあふれ出して用紙搬送経路に落下して画像品質に悪影響を及ぼすことがない。この装置によると、印字する毎に常に研磨剤を含むトナーが供給されることになり、研磨剤劣化による研磨効果の低下が防止される。
【００１４】
図２は、別の実施例であって、トナー滞留部材５の先端部に曲げ形状１０を設けた例であり、これによって落下してくる不要トナーをより確実に滞留させることができる。
前記トナーは、基本的に電子写真感光層上の静電像の現像を行う機能を有するものであればよいが、本発明においてはトナーに研磨剤を含有させておくことを要する。研磨剤は、従来から使用されているものであればよく、例えば酸化チタンやＳｉＣなどがあげられる。さらに具体的には、粒径０．３５μｍ程度の導電性ＴｉＯ_２（体積固有抵抗１０３Ω⁻ｃｍ）を約２重量％、粒径０．２０μｍ程度の絶縁性ＴｉＯ_２（体積固有抵抗１０１２Ω⁻ｃｍ）を約３重量％、粒径０．７μｍ程度のＳｉＣ（体積固有抵抗１０５Ω⁻ｃｍ）を約１重量％添加することなどの例をあげることができる。
【００１５】
本発明において、クリーニングブレード４は、その先端エッジ部が感光体ドラム表面に圧接した弾性体（例、ウレタンゴム）よりなり、これによってトナー像の転写が行なわれる転写位置を通過したドラム表面に付着している不要トナーが掻き取られる。
次に、トナー滞留部材５は、クリーニングブレード４に対して感光体ドラム回転方向の上流において独立して位置し、掻き落とされて自由落下してくるトナーを受け止めやすい位置関係に配置される。トナー滞留部材はトナーを滞留できるように、斜め上向きに配置されるが、その配置角度は、図４における角度ｇで示され、一般に鉛直線に対して０〜６０度の範囲から選択され、好ましくは２０〜４０度の範囲である。
【００１６】
一方、前記離間部７の間隔（図４における間隔ｆ）は、不要トナー粒子３が一部自然排出できるように、前記の配置角度との兼ね合いも考慮して決定するが、一般に５０〜５００μｍの範囲から選択され、好ましくは５０〜２００μｍの範囲である。この間隔部７は、トナー蓄積量が、例えば、幅１００ｍｍ当たりのトナーの蓄積量が２ｇに達すると、約１ｍｍ押し広げられて、その間に滞留した不要トナーが一度に排出される。排出後は、離間部７の間隔はもとに戻り、再度、不要トナーの一時滞留が開始される。
【００１７】
トナー滞留部材は、可撓性材料より構成されるが、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの表面が平滑な樹脂材料が好ましく、厚みが０．０５〜０．５ｍｍ、幅がクリーニングブレード幅とほぼ同じであるシート状部材を、前記の上向き角度となるようにドラムフレームに貼り付けて固定する。
次に、本発明における滞留物の排出は、前記の離間部を通して、図１あるいは２のように、トナー搬送部８に排出され、最終的に廃棄される。すなわち、トナー排出機構８付近に落下したトナーは、トナー排出機構である排出スクリューによって感光体ドラム１の軸方向に搬送され、さらにトナー廃棄パイプ（図示せず）の中を落下して廃棄トナー蓄積ボトル（図示せず）に集められる。この廃棄トナー蓄積ボトルは満杯になれば交換される。
【００１８】
上述のように、本発明の画像形成装置は感光体ドラムのクリーニング手段に特徴を有するものであって、他の帯電、露光、現像、転写、定着、除電や、感光体ドラム自体は、例えば従来公知の手段によって構成されたものでよい。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によると、アモルファスシリコン感光ドラムまたはＯＰＣドラム表面の付着物を簡易な装置で効率よく除去し、表面を清浄化することができる。このために、従来のように弾性ローラあるいはファーブラシローラを使用することなく、像流れおよび画像かぶりを防止することができるので、コストダウンとともに画像品質の向上が達成される。また、従来の網目を有する遮蔽部材を設けたクリーニング方式に比較すると、削り取られたトナー中にトナーの凝集物や印刷紙に由来する紙粉が存在していても目詰まりを起こすことのない機構であることから、長時間印刷を行っても安定に排出され、その間感光体ドラム表面の清浄化を続行することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の一つの実施例を示す部分断面図である。
【図２】本発明装置の他の実施例であって、トナー滞留部材の先端部が曲げ形状である例を示す。
【図３】従来の感光体ドラムの研磨方法の一例を示す。
【図４】本発明装置において、トナー滞留部材５の配置角度と感光体ドラム表面との間隔を示す。
【符号の説明】
１感光体ドラム
２記録用紙
３トナー
４クリーニングブレード
５トナー滞留部材
６ドラムフレーム
７トナー滞留部材の先端部と感光体ドラム表面との間隔部（ｆ）
８トナー搬送部
９弾性ローラ
１０曲げ形状
Ｓ区間部

Claims

像担持体である感光体ドラムからトナー像を記録媒体に転写した後、当該感光体ドラム表面に残留する研磨剤含有トナーを除去するためのクリーニングブレードを具備する画像形成装置において、前記クリーニングブレードよりもドラム回転方向の上流に、感光体ドラム表面との間に区間部を形成するための可撓性シートよりなるトナー滞留部材を、当該トナー滞留部材の先端部と感光体ドラム表面とが離間部を有するように配置し、当該区間部に落下してくる研磨剤含有トナーを回転ドラム表面に接触させながら一時滞留させる機能と、当該離間部から滞留物を排出する機能と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
前記トナー滞留部材がその先端部が曲げ形状であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記トナーが研磨剤として酸化チタンを含有していることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。