JP2006195297A - クリーニング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】使用回数が増加しても、ブレードの巻き込みやフィルミング及びトナー融着が発生することの無い画像形成装置用のクリーニング装置を提供すること。
【解決手段】像担持体表面に静電的に形成したトナー像を転写材に転写し、このとき像担持体に残る残留トナーを除去するクリーニング装置において、該クリーニング装置はブレードクリーニングとファーブラシクリーニングの両方を具備しており、像担持体表面に対して潤滑性と研磨性を有する少なくとも２種類の材料を、該ファーブラシを介して像担持体表面に供給するよう構成し、又、上記２種類の材料は固形化されており、前記固形化された材料は、上記ファーブラシとの摺擦により、ファーブラシに供給されるよう構成する。
【選択図】図４

Description

本発明は、静電複写機、同プリンタ等、静電複写機、同プリンタ等静電記録手段を利用する画像形成装置、特に、そのクリーニング装置に関するものである。

従来、この種の画像形成装置の像担持体として用いられる感光体や中間転写体の表面に残存する転写残トナーを次の画像形成サイクルが始まるまでに除去、清掃するクリーニング装置として、ウレタンゴム製のブレードのエッジを感光体や中間転写体の表面に圧接して転写残トナーを掻き落とすブレードクリーニング方式や、毛ブラシを感光体や中間転写体の表面に接触させて転写残トナーを掻き落とすファーブラシクリーニング方式、更には、これらクリーニング方式の併用等が用いられている。特に、ブレードクリーニング方式は機械構造的に簡単で安価であるため幅広く利用されている。

しかしながら、使用初期状態においては、クリーニングブレード及び感光体や中間転写体の表面が平滑であるため、クリーニングブレードと感光体若しくは中間転写体の表面との密着力が強く、クリーニングブレードの巻き込みが発生し易くなるという問題点が発生し易い。こうした問題点を解決するために、潤滑剤を感光体表面に塗布する方法が提案されている。

又、ブレードだけでは転写残トナーを除去し切れず、使用回数の増加に伴い、徐々にフィルミング層が感光体や中間転写体の表面に形成されて転写性能が低下し、画像品質が悪化するという問題点もあった。

こうした問題点を解決するために、特許文献１においては、固形化した潤滑性付与剤に削りローラを当接させ固形化した潤滑性付与剤を削り取り、更に、そのローラに接触するファーブラシを介して感光体表面上に潤滑性付与剤を塗布する方式が提案されている。

特開平６−３２４６０３号公報

確かに特許文献１の提案する方式により、ブレードの巻き込みは改善され、フィルミング層の形成に起因する画像品質劣化は延命したが、潤滑性付与剤だけではフィルミング層やトナーの融着を充分除去することができず、使用回数の増加に伴いクリーニングブレードと感光ドラムとの当接部から一部トナーがすり抜けたり、トナー融着による画像品質が悪化するという問題点があった。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、使用回数が増加しても、ブレードの巻き込みやフィルミング及びトナー融着が発生することのない画像形成装置用のクリーニング装置を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明は、像担持体表面に静電的に形成したトナー像を転写材に転写し、このとき像担持体に残る残留トナーを除去するクリーニング装置において、該クリーニング装置は、ブレードクリーニングとファーブラシクリーニングの両方を具備しており、像担持体表面に対して潤滑性と研磨性を有する少なくとも２種類の材料を、該ファーブラシを介して像担持体表面に供給することを特徴とする。

像担持体表面に静電的に形成したトナー像を転写材に転写し、このとき像担持体に残る残留トナーを除去するクリーニング装置において、該クリーニング装置はブレードクリーニングとファーブラシクリーニングの両方を具備しており、ファーブラシを介して潤滑性付与剤と研磨性付与剤の両方を感光ドラム表面上に感光ドラム長手方向のほぼ均一に供給することにより、使用回数が増加してもブレードの巻き込みやフィルミング及びトナー融着が発生することの無い画像を提供することができる。

以下、本発明に係るクリーニング装置の実施形態について図面を用いて説明する。
＜実施の形態１＞
図２は本発明を適用する画像形成装置の概略構成図である。この装置においては、像担持体は感光体１により構成される。感光体１は円柱形であり、感光体１の周囲には図２において時計回りに、帯電器２、露光装置３、現像器４、転写・分離器７、クリーニング装置５及び除電器６が配置されている。

感光体１は、その中心軸の回りに矢印の方向に不図示のモータにより回転駆動される。感光体１の表面は帯電器２により一様に帯電される。次に、露光装置３により感光体１の表面に所望の露光が行なわれ静電潜像が形成される。その後、静電潜像が形成された感光体１の表面の静電潜像部に現像器４によりトナーが付着され、トナー像が形成される。そのトナー像は、転写・分離器７の位置で転写紙に転写され、不図示の定着器により定着され、プリント画像が得られる。

一方、転写・分離器７によりトナー像が転写された後の感光体１の表面上には転写残トナーが残存しているため、クリーニング装置５のクリーニングブレード８のエッジを感光体１の表面に圧接させ、転写残トナーを掻き取って除去して感光体１の表面を清掃する。続いて、清掃された感光体１は除電器６により除電され、次の画像形成に備える。上記の一連の動作を繰り返して電子写真方式のプリントが行われる。

本発明に係る画像形成装置用のクリーニング装置の一実施形態について説明する。

図１は本発明に係る画像形成装置用のクリーニング装置の構成図である。クリーニング装置５は、クリーニングブレード８と、ファーブラシ９と、固形化された潤滑研磨性付与剤１１と、ファーブラシ９に付着したトナーを除去するためのトナー除去部材１３で概略構成されている。

クリーニングブレード８はゴム製であり、そのエッジは感光体１に当接するように配置されている。ファーブラシ９は円筒形であり、その表面には炭素含有アクリル繊維の直毛が植設されている。直毛の太さは、例えば６００Ｄ／１００ｆの繊維を用いている。ファーブラシ９は、感光体１の回転方向に対してクリーニングブレード８の上流の位置に配置され、感光体１に接しており、感光体１の回転方向と逆方向に回転する。

本実施の形態において、ファーブラシ９は潤滑研磨性付与剤の表面が接触しており、潤滑研磨性付与剤１０を削り取りながら、微細な粉末としてファーブラシ９の毛先に潤滑研磨性付与剤１０を供給する。本実施の形態においては、潤滑研磨性付与剤１０はステアリン酸亜鉛（ＺｎＳｔ）とチタン酸ストロンチウム（ＳＴ）を重量比１：１で混合した固形バーにより構成されているが、この混合比率は、感光ドラムやブレードクリーニング材質及びトナーバインダー材質によって適正な比率にすることが好ましい。

潤滑研磨性付与剤１０は自重によりファーブラシ９に押し付けられており、ファーブラシ９の回転摺擦により、ＺｎＳｔとＳＴの粉末が削られて、ファーブラシ９の回転により、感光体１上に塗布される。このとき、感光ドラムに対してＺｎＳｔは研磨効果を、ＳＴは潤滑効果を及ぼしている。

尚、ファーブラシ９は感光体１に接触し、反対方向に回転して感光体１の表面から転写残トナーを掻き取り除去するが、ファーブラシ９の毛先には掻き取ったトナーが付着しているので、本実施の形態においては、バイアスローラ１３を接触させ、反対方向に回転させることによってファーブラシ９からトナーを除去している。

このような構成を採ることにより、感光ドラム１の表面上には常に潤滑性付与剤と研磨性付与剤が供給され、潤滑性付与剤による滑り効果でブレードの巻き込みを防止し、研磨性付与剤による削り効果でフィルミング及びトナー融着を防止することができ、長期間に渡り良好な画像を出力することができるようになった。
＜実施の形態２＞
実施の形態１では、潤滑研磨性付与剤である固形バーは、潤滑性付与剤と研磨性付与剤の混合物で一体成型されていたが、これに代えて潤滑性付与剤の固形バーと研磨性付与剤の固形バーを別々にファーブラシの周囲に配置しても同様の効果が得られる。

図３はＺｎＳｔとＳＴ各々の固形バーをファーブラシ長手方向に張り合わせた固形バーをファーブラシ表面に当接させた図である。本図では、これら２つの固形バーを貼り合わせたが、離して設置しても構わない。

図３のように、潤滑性付与剤の固形バー１１と研磨性付与材の固形バー１２を張り合わせた固形バーであっても、感光ドラム表面上には感光ドラムの長手方向に対し、ほぼ均一に潤滑性付与剤と研磨性付与材が供給されるので、本発明の効果は有効に発揮される。
＜実施の形態３＞
実施の形態１においては、潤滑研磨性付与剤を研磨する部材がファーブラシであったが、これに代えて研磨ローラを用いても本発明の効果は有効に発揮することができる。

図４は潤滑研磨性付与剤である固形バーを研磨する部材に研磨ローラを用いた例である。

図４では、研磨ローラ１４で固形バー１０を削り取り、その研磨ローラ１４表面にファーブラシ９表面を当接させることにより、潤滑研磨性付与剤１０をファーブラシ９表面に供給し、更には感光ドラム表面に供給している。このとき、固形バー１０は研磨ローラに対し一定の押圧が掛かるよう、加圧バネ１５によってバネ加圧されている。

本方式では図１と比較して装置は複雑になるが、潤滑研磨性付与剤を削り取る量が安定するので、潤滑研磨性付与剤を感光ドラム表面上に安定して供給することができる。
＜実施の形態４＞
実施の形態４において、感光体１は感光ドラムを用いたが、これに代えて、感光ベルトを用いても本発明の効果は有効的に発揮することができる。

本発明に係る画像形成装置用クリーニング装置の説明図である。 本発明の実施形態による画像形成装置の概略構成図である。 本発明の他の実施例として、潤滑研磨性付与剤の略構成図である。 本発明の他の実施例として、潤滑研磨性付与剤の略構成図である。

符号の説明

１ 感光体
２ 帯電器
３ 露光装置
４ 現像器
５ クリーニング装置
６ 除電器
７ 転写・分離器
８ クリーニングブレード
９ ファーブラシ
１０ 潤滑研磨性付与剤
１１ 潤滑性付与剤
１２ 研磨性付与剤
１３ バイアスローラ
１４ 研磨ローラ
１５ 加圧バネ

Claims (4)

1. 像担持体表面に静電的に形成したトナー像を転写材に転写し、このとき像担持体に残る残留トナーを除去するクリーニング装置において、
   該クリーニング装置はブレードクリーニングとファーブラシクリーニングの両方を具備しており、像担持体表面に対して潤滑性と研磨性を有する少なくとも２種類の材料を、該ファーブラシを介して像担持体表面に供給することを特徴とするクリーニング装置。
2. 上記２種類の材料は、固形化されていることを特徴とする請求項１記載のクリーニング装置。
3. 上記固形化された材料は、上記ファーブラシとの摺擦により、ファーブラシに供給されることを特徴とする請求項２記載のクリーニング装置。
4. 上記固形化された材料中の２種類の材料は、ファーブラシの軸方向に常時２種類の材料が供給されるよう分布していることを特徴とする請求項３記載のクリーニング装置。

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