JP2005250406A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、清掃手段において回収ローラで回収された異物が漏れ出してもクリーニングローラを清浄な状態に維持することが可能な画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【解決手段】感光体ドラム１９に接触して紙粉等の異物を除去するクリーニングローラ３５、クリーニングローラ３５から異物を回収する回収ローラ３６を設けて、感光体ドラム１９の表面に付着した異物を回収して蓄積する。クリーニングローラ３５には、下方にフリッカー４４が設けられており、回収ローラ３６で回収し切れなかった異物をフリッカー４４が回収することでクリーニングローラ３５が清浄な状態に保たれるようになる。
【選択図】図２

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置において、現像器を交換可能に装着する画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置としては、像担持体として例えば感光体ドラムを用いて、その表面に静電潜像を形成し、静電潜像にトナーを付着させて可視像化し用紙に転写する−といった画像形成を行うものが知られている。こうした画像形成装置では、感光体ドラムの表面に紙粉等の異物が付着することが避けられず、異物を付着させたままにしておくと画質の低下等のトラブルに原因となるため、速やかに感光体ドラムから除去する必要がある。

紙粉等の異物を除去する方法としては、例えば、特許文献１には、像担持体上に残留するトナー等を除去するファーブラシと、ファーブラシと接触してトナーや紙粉を吸着するバイアスローラと、バイアスローラの表面に摺接してトナー等を除去するスクレーパとを備えたクリーニング装置が記載されている。また、特許文献２には、オイル塗布ローラに回転クリーニング部材及び固定クリーニング部材を接触させることでクリーニングする点が記載されている。
特開平７−２８３７０号公報 特開２０００−３９７９０号公報

上述したように、感光体ドラムの表面に付着した紙粉等の異物は、画質低下の原因となるため、速やかに除去する必要があるが、除去された異物は外部に排出することないため、そのままクリーニング機構内に蓄積されていくことになる。特に、感光体ドラムを正帯電させて画像形成を行う方式では、紙粉等の異物が負電位に帯電しやすいことから、転写後に紙粉等の異物が感光体ドラムに引き寄せられて付着する量が増大するようになる。そのため、特許文献１のようにクリーニング機構を設けても、回収される異物の量が多くなると、異物が漏れ出して再びファーブラシに付着してしまうおそれがある。また、感光体ドラムから除去された紙粉等の異物は乾燥しているため飛散しやすく、特許文献２に示すように、オイル塗布ローラの表面で湿潤した状態になっている異物とは取り扱いが異なるものとならざるを得ない。

そこで、本発明は、清掃手段において回収ローラで回収し切れなかった異物を回収してクリーニングローラを清浄な状態に維持することが可能な画像形成装置を提供することを目的とするものである。

本発明に係る画像形成装置は、像担持体と、該像担持体の表面に静電潜像を形成し該静電潜像にトナーを付着させて可視像化する記録手段と、前記像担持体の表面に付着した異物を除去して回収する清掃手段と、前記像担持体を回転制御するとともに用紙に画像形成するように前記各手段を制御する制御手段とを備えた画像形成装置において、前記清掃手段は、前記像担持体の表面に付着した異物を除去するクリーニングローラと、該クリーニングローラに付着した異物を回収する回収ローラと、該回収ローラに付着した異物を掻き取るスポンジ体と、前記クリーニングローラに摺接して異物を剥ぎ落とすフリッカーとを備えていることを特徴とする。さらに、前記フリッカーは、前記クリーニングローラの下方に配置され前記回収ローラが前記クリーニングローラに接触した後に摺接することを特徴とする。さらに、前記制御手段は、前記クリーニングローラ及びフリッカーに印加する電圧を制御する電圧制御手段を備えていることを特徴とする。

上記のような構成を有することで、回収ローラとは別にクリーニングローラに摺接して異物を剥ぎ落とすフリッカーを備えているので、回収ローラで回収した異物が漏れ出してクリーニングローラに付着したとしてもフリッカーにより回収することができ、クリーニングローラを清浄な状態に保つことが可能となる。また、クリーニングローラの内部に入り込んで回収ローラでは回収できない異物もフリッカーで回収するので、クリーニングローラが清浄状態に維持されるようになる・

また、フリッカーをクリーニングローラの下方に配置して回収ローラがクリーニングローラに接触した後に摺接するようにすれば、漏れ出した異物を速やかに回収できると共に、回収された異物がクリーニングローラの下方に剥ぎ落とされて適当な回収スペースに収容され、再びクリーニングローラに付着することが防止される。

また、クリーニングローラ及びフリッカーに印加する電圧を制御することで、クリーニングローラからフリッカーへ紙粉等の異物を電気的な力により引き寄せることができ、効率よく回収することができる。

以下、本発明に係る実施形態について詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に本発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。

図１は、本発明に係る画像形成装置全体の概略断面図である。画像形成装置１の上部には用紙排出トレイ１０が設けられ、その下部には、記録部２及び給紙部３が配されている。

給紙部３では、給紙カセット１１が配置されており、フラッパ１２に所定のサイズの用紙が複数枚積載されている。給紙カセット１１の右端部には、ピックアップローラ１３が配置されている。フラッパ１２は、積載された用紙の上面がピックアップローラ１３に圧接するように、図示しないバネ部材により上方に付勢されている。この状態でピックアップローラ１３が回転駆動すると、摩擦力により用紙が１枚ずつ用紙搬送路に給紙されるようになる。

給紙された用紙は、まずフィードローラ１４及びプレスローラ１５により記録部２に搬送される。記録部２では、搬送された用紙に記録するために、現像器１６、清掃手段１７、コロナ帯電器１８、感光体ドラム１９、転写ローラ２０、露光ヘッド２１及び定着ローラ２２が備えられている。清掃手段１７は、転写後の感光体ドラム１９の表面に付着した残留トナーや紙粉等の異物を捕捉して感光体ドラム１９の表面を清掃する。コロナ帯電器１８は、コロトロンからの放電により感光体ドラム１９の表面を一様に帯電する。一様に帯電された感光体ドラム１９に、露光ヘッド（ＬＥＤヘッド）２１で画像記録信号に応じて露光することで静電潜像が形成される。そして、現像器１６内のトナーを感光体ドラム１９に形成された静電潜像に転移させて、静電潜像を可視像化する。転写ローラ２０は、用紙を挟んで感光体ドラム１９と対向する位置に設置されており、所定の電圧が印加されると感光体ドラム１９表面に形成されたトナー像が用紙に転写される。そして、転写されたトナー像は、定着ローラ２２及びプレスローラ２３によって挟持されて加熱・プレスされ用紙に定着される。定着された用紙は、排紙ローラ２４及びプレスローラ２５の間に挟持されて用紙排出トレイ１０に搬出される。

また、装置本体の側面には、手差し給紙機構及び反転搬送機構が設けられており、手差し給紙を行う場合には、側面カバー２６を開いて給紙ローラ２７に用紙を差し込むことで行われる。差し込まれた用紙は、給紙ローラ２７によりフィードローラ１４及びプレスローラ１５に搬送されて記録動作が行われる。また、反転搬送を行う場合には、片面に記録した用紙が一旦排紙ローラ２４及びプレスローラ２５の間に挟持されて搬出された後排紙ローラ２４を逆回転して反転搬送路に搬送して、フィードローラ２８及びプレスローラ２９、フィードローラ３０及びプレスローラ３１の２対の搬送ローラにより下方に向けて搬送する。そして、再度フィードローラ１４及びプレスローラ１５に搬送されてもう一方の面に記録動作が行われ、用紙の両面に記録されるようになる。

図２は、図１における記録部２に関する一部拡大断面図を示している。上述したように、感光体ドラム１９の周囲には、現像器１６、清掃手段１７、コロナ帯電器１８及び転写ローラ２０が配置されており、コロナ帯電器１８と現像器１６との間の隙間に、露光ヘッド２１からレーザー光が画像記録信号に応じて感光体ドラム１９の表面に照射されるようになっている。現像器１６には現像ローラ３２が設けられており、現像ローラ３２は補給室内のトナーが供給ローラ３３を介して供給されて表面にほぼ均一なトナー層が形成され、感光体ドラム１９の表面に接触することで、トナーが転移するようになっている。

清掃手段１７は、保持フレーム３４の内部に、クリーニングローラ３５、回収ローラ３６、スポンジ体３７及びフリッカー４４が配設されて構成されている。クリーニングローラ３５は、感光体ドラム１９に圧接してその表面に付着した紙粉等の異物（図２では黒い点で模式的に図示）を除去するもので、ウレタンやシリコン等の材料からなる導電性のスポンジが用いられる。回収ローラ３６は、クリーニングローラ３６に圧接してその表面に付着した異物を回収するもので、ステンレス等の金属材料が用いられる。クリーニングローラ３５が柔軟性のある材質で作成されている場合回収ローラ３６に金属のような硬い材質のものを用いることで、クリーニングローラ３５に回収ローラ３６を圧接して効率よく異物を転移させることができる。スポンジ体３７は、回収ローラ３６に摺接してその表面に付着した異物を回収して蓄積するもので、ウレタンやシリコン等の材料からなる導電性のスポンジが使用される。フリッカー４４は、クリーニングローラに摺接する板状の弾性体で導電性を有しており、保持フレーム３４に突設された取付部４５に固定されている。そして、クリーニングローラの下部において上方に向かって突出して取り付けられてクリーニングローラの表面に付着した異物を剥ぎ取るようになっている。クリーニングローラ３５がスポンジで構成されている場合、フリッカー４４の先端をクリーニングローラ３５に圧接することで、スポンジの内部に入り込んだ紙粉等の異物を掻き出すこともでき、回収ローラ３６で回収されない異物をクリーニングローラ３５から除去することができる。

回収ローラ３６で回収された異物は、まず回収スペース３８に蓄積されるとともに、スポンジ体３７の内部にも異物が入り込んで蓄積される。紙粉等の異物は軽いために、スポンジ体３７と回収ローラ３６との間に集積していき、次第に回収ローラ３６に沿うように溜まっていく。紙粉等の異物が落下してクリーニングローラ３５に付着するのを防止するために落下防止シート３９が保持フレーム３４に取り付けられており、その先端が回収ローラ３６に近接して配置されている。

図３は、記録部２における回路構成を示す概略図である。記録動作全体の制御を行う記録制御部４０は、コロナ帯電器１８に所定の電圧を印加する帯電電圧印加回路４１、現像ローラ３２及び供給ローラ３３に所定の電圧を印加する現像電圧印加回路４２、クリーニングローラ３５、回収ローラ３６、スポンジ体３７及びフリッカー４４に所定の電圧を印加するクリーニング電圧印加回路４３に制御信号を送信してそれぞれの部材の電圧制御を行う。なお、記録制御部４０は、転写ローラ２０や定着ローラ２２等の部材の電圧制御も行うようになっているが、本実施形態では省略している。また、記録制御部４０は、画像信号に基づいてＬＥＤヘッド２１の露光制御を行う。

図４は、清掃手段１７を示す拡大図である。クリーニングローラ３５から回収ローラ３６に転移した紙粉等の異物は、スポンジ体３７と回収ローラ３６との間の接触部分に集積されていく。接触部分では、通常の記録動作時（図２参照）に回収ローラ３６が反時計回りに回転するため、異物が掻き取られて左方の部分に集積するようになる。そして、左方の部分に集積が進むと、紙粉等の異物は軽いため、回収スペース３８に収容されることなく、次第に回収ローラ３６に沿って異物が溜まるようになり、落下防止シート３９から漏れ出してクリーニングローラ３５に付着したまま回収ローラ３６に回収されなくなる。その場合には、回収ローラ３６が接触した後にフリッカー４４が設けられているので、付着したままの異物はフリッカー４４により剥ぎ取られクリーニングローラ３５は清浄な状態に保たれて感光体ドラム１９と接触することになる。

フリッカー４４に剥ぎ取られた異物は、取付部４５の感光体ドラム１９とは反対側に形成された回収スペース４６に落下して収容される。回収スペース４６は、保持フレーム３４、落下防止シート３９、回収ローラ３６、クリーニングローラ３５及びフリッカー４４により囲まれた密閉空間となっており、そのため、紙粉等の異物が飛散しても外部に漏れることはなく、クリーニングローラに付着して外部に漏れることもない。

また、清掃手段の各部材に電圧を印加して異物の回収をより効率化することもできる。図５は、各部材の印加電圧制御を示した概略図である。図５では、クリーニングローラ３５に＋８００Ｖ、回収ローラ３６に＋９００Ｖ、フリッカー４４に＋９００Ｖの電圧を印加するように制御している。紙粉等の異物は、一般に負電位に帯電しやすい特性を有しており、そのため、電位差がある場合にはより高電圧の部位に引き寄せられるようになる。したがって、クリーニングローラ３５から回収ローラ３６への異物の転移及びクリーニングローラ３５からフリッカー４４への異物の転移が効率よく行われるようになる。そして、回収ローラ３６及びフリッカー４４で回収された異物が再びクリーニングローラ３５に戻ることを防止することができる。

本発明に係る実施形態に関する画像形成装置全体の概略断面図である。 記録部に関する一部拡大図である。 記録部の回路構成に関する概略図である。 清掃手段に関する一部拡大図である。 清掃手段の各部材の電圧印加制御を示す概略図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
２ 記録部
３ 給紙部
17 清掃手段
18 コロナ帯電器
19 感光体ドラム
20 転写ローラ
21 露光ヘッド
32 現像ローラ
35 クリーニングローラ
36 回収ローラ
37 スポンジ体
44 フリッカー

Claims (3)

1. 像担持体と、該像担持体の表面に静電潜像を形成し該静電潜像にトナーを付着させて可視像化する記録手段と、前記像担持体の表面に付着した異物を除去して回収する清掃手段と、前記像担持体を回転制御するとともに用紙に画像形成するように前記各手段を制御する制御手段とを備えた画像形成装置において、前記清掃手段は、前記像担持体の表面に付着した異物を除去するクリーニングローラと、該クリーニングローラに付着した異物を回収する回収ローラと、該回収ローラに付着した異物を掻き取るスポンジ体と、前記クリーニングローラに摺接して異物を剥ぎ落とすフリッカーとを備えていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記フリッカーは、前記クリーニングローラの下方に配置され前記回収ローラが前記クリーニングローラに接触した後に摺接することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、前記クリーニングローラ及びフリッカーに印加する電圧を制御する電圧制御手段を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。

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