JP2007093751A - 清掃装置,画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】感光体ドラム等の像担持体を清掃する像担持体清掃部材に付着した液体現像剤を十分に除去することができる清掃装置及びこれを備えた画像形成装置を提供すること。
【解決手段】清掃装置62は,感光体ドラム61とクリーニングブレード101との接触位置の近傍部及び現像剤貯溜部107に貯溜された液体現像剤との接触部を経由して走行する無端状のクリーニングベルト104と,前記クリーニングベルト104が前記液体現像剤に接触した後,前記感光体ドラム61と前記クリーニングブレード101との接触位置の近傍部を走行する前に前記クリーニングベルト104に接触して前記クリーニングベルト104上の液体現像剤を除去するクリーニングブレード106と,を具備して構成される。
【選択図】図2

Description

液体現像剤により像が形成される像担持体に接触して該像担持体に付着した液体現像剤を除去するブレード等の像担持体清掃手段を備えてなる清掃装置に関し,特に,前記像担持体清掃手段に付着した液体現像剤を除去する技術に関するものである。
液体現像剤を用いて画像形成を行う複写機やプリンタ装置に代表されるいわゆる湿式の画像形成装置には,感光体ドラム等の像担持体に接触して,該像担持体に付着した液体現像剤を除去するクリーニングブレード等が配設される。
また,前記クリーニングブレード等に付着した液体現像剤は,別の部材によって除去される。例えば,特許文献1には,像担持体(感光体ドラム)から液体現像剤を除去するクリーニングブレードに付着した液体現像剤を,スポンジローラやブラシローラ等によって除去する技術が開示されている。
特開2001−296780号公報
しかしながら,前記クリーニングブレードを清掃するスポンジローラやブラシローラに,該クリーニングブレードから除去された液体現像剤が蓄積すると,そのスポンジローラやブラシローラによる清掃効率が低下するため,前記クリーニングブレードが十分に清掃されないという問題が生じる。これにより,前記クリーニングブレードによる前記像担持体の清掃効率も低下し,例えば画質に悪影響を及ぼすこととなる。
従って,本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり,その目的とするところは,感光体ドラム等の像担持体を清掃する像担持体清掃部材に付着した液体現像剤を十分に除去することができる清掃装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することにある。
上記目的を達成するために本発明は,液体現像剤により像が形成される像担持体に接触して該像担持体に付着した液体現像剤を除去する像担持体清掃手段を備えてなる清掃装置に適用されるものであって,前記像担持体と前記像担持体清掃手段との接触位置の近傍部及び貯溜された液体現像剤との接触部を経由して走行する無端状の走行ベルトと,前記走行ベルトが前記液体現像剤に接触した後,前記像担持体と前記像担持体清掃手段との接触位置の近傍部を走行する前に前記走行ベルトに接触して前記走行ベルト上の液体現像剤を除去するベルト清掃手段と,を具備してなることを特徴とする清掃装置として構成される。ここに,前記像担持体は,例えばローラ部材やベルト部材で構成される。
このような構成によれば,前記走行ベルト上の液体現像剤が,該走行ベルトが前記液体現像剤に接触することにより軟化した後で前記ベルト清掃手段によって除去される。これにより,前記走行ベルト上の液体現像剤が十分に除去されるため,該走行ベルトによる前記像担持体清掃手段の高い清掃効果を維持することができ,結果的に,前記像担持体清掃手段による前記像担持体の十分な清掃効果を得ることができる。また,前記像担持体清掃手段を清掃する清掃部材として用いられる前記走行ベルトは,装置内において自由に引き回すことが可能であるため,設計上に制限がなく装置の大型化などは防止される。
また,前記走行ベルトは,前記像担持体と前記像担持体清掃手段との接触位置の近傍部において前記像担持体に接触してもよい。この場合,前記走行ベルトが前記像担持体に接触することによる該像担持体上の液体現像剤の除去作用が期待される。
さらに,前記像担持体を所定電位に帯電させ,前記走行ベルトに前記像担持体よりも低いバイアス電位または前記像担持体と逆極性のバイアス電位を印加することが望ましい。これによって前記像担持体と前記走行ベルトとの間に生じる電位差により,例えば前記像担持体に付着した液体現像剤のうち荷電粒子であるトナーが前記走行ベルトに移動しやすくなり,該トナーの除去効率が向上する。
なお,前記走行ベルトは,前記像担持体と前記像担持体清掃手段との接触位置の近傍部において前記像担持体と同方向に走行するものであることが好ましい。これにより,例えば前記走行ベルトと前記像担持体とが接触する場合であっても,その接触時の負荷が軽く,前記像担持体や前記走行ベルトの磨耗や損傷を防止することができる。
また,前記走行ベルトを前記像担持体の走行速度以上の速度で走行させれば,これらが接触する場合には,前記走行ベルトが前記像担持体に対して摺接しながら走行するため,前記像担持体上に付着した液体現像剤の除去作用を高めることができる。もちろん,前記走行ベルトと前記像担持体とが接触しない場合であっても,前記像担持体と前記像担持体清掃手段との接触位置の近傍部を通過する前記走行ベルトの面積が増大するため,該走行ベルトによる液体現像剤の除去作用が高まる。
また,前記ベルト清掃手段は,前記走行ベルトと前記液体現像剤との接触部の近傍に配設することが望ましい。これにより,前記走行ベルトが液体現像剤に浸されて該走行ベルト上の液体現像剤が軟化されてすぐに,該走行ベルト上の液体現像剤が前記ベルト清掃手段によって除去されるため,その除去がより効果的に行われる。
ところで,前記走行ベルトを支持する支持ローラによって張架された前記走行ベルトの張架部では,ある程度の撓みが許容されるため,前記ベルト清掃手段は,前記走行ベルトの張架部に接触させる構成が望ましい。これにより,前記ベルト清掃手段によって前記走行ベルトを強く押し付けることが可能であり,該走行ベルト上の液体現像剤を十分に除去することができる。もちろん,前記ベルト清掃手段が,前記支持ローラへの前記走行ベルトの巻き付き部に接触するように構成してもかまわない。
また,本発明は,前記のように構成された清掃装置を備えてなる画像形成装置の発明として捉えてもよい。
本発明によれば,前記走行ベルト上の液体現像剤が,該走行ベルトが前記液体現像剤に接触することにより軟化した後で前記ベルト清掃手段によって除去される。これにより,前記走行ベルト上の液体現像剤が十分に除去されるため,該走行ベルトによる前記像担持体清掃手段の高い清掃効果を維持することができ,結果的に,前記像担持体清掃手段による前記像担持体の十分な清掃効果を得ることができる。また,前記像担持体清掃手段を清掃する清掃部材として用いられる前記走行ベルトは,装置内において自由に引き回すことが可能であるため,設計上に制限がなく装置の大型化などは防止される。
以下添付図面を参照しながら,本発明の実施の形態について説明し,本発明の理解に供する。尚,以下の実施の形態は,本発明を具体化した一例であって,本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに,図1は本発明の実施の形態に係るカラープリンタXの概略構成図,図2は本発明の実施の形態に係る清掃装置62周辺の概略構成図である。
まず,図1を用いて,本発明の実施の形態に係るカラープリンタXの概略構成について説明する。
前記カラープリンタXは,プラスの電荷を帯びた荷電粒子からなるトナーとシリコンオイル等の非極性の絶縁性液体からなるキャリア液とを含む液体現像剤を用いて用紙に画像を形成するいわゆる湿式の画像形成装置である。なお,以下で説明するカラープリンタXは,本発明に係る画像形成装置の一例に過ぎず,本発明は,複写機やファクシミリ装置,複合機などの画像形成装置にも適用することが可能である。
図1に示すように,前記カラープリンタXは,用紙が収容される給紙カセット10と,前記給紙カセット10から供給された用紙にカラー画像或いはモノクロ画像を形成する画像形成部20と,前記画像形成部20によって用紙に形成された画像を定着させる定着装置30と,前記定着装置30によって画像が定着された用紙が排出される排紙トレイ40と,当該カラープリンタXを統括的に制御する制御部50と,を備えて概略構成されている。
前記画像形成部20は,ブラック(BK),マゼンタ(M),シアン(C),イエロー(Y)用に設けられた4つの画像形成ユニット60と,前記画像形成ユニット60の上方に配設された中間転写装置70と,転写ローラ80とを備えている。なお,前記画像形成ユニット60については後段で詳説する。
前記中間転写装置70は,不図示のモータによって回転駆動される駆動ローラ71と,該駆動ローラ71の回転に伴って回転する従動ローラ72と,この2つのローラに亘って掛け渡された無端状の中間転写ベルト73と,前記中間転写ベルト73を適度なテンションに保って張架するためのテンションローラ74と,後述の感光体ドラム61(図2参照)に形成されたトナー像を前記中間転写ベルト73に転写する中間転写ローラ75と,前記中間転写ベルト73に付着した液体現像剤を除去する転写ベルト清掃装置76と,を備えて概略構成されている。
前記転写ローラ80は,前記駆動ローラ71に対向して配設されており,前記中間転写ベルト73上に形成されたトナー像を用紙に転写するものである。
次に,図2を用いて,前記画像形成ユニット60について詳説する。
図2に示すように,前記画像形成ユニット60は,アモルファスシリコンからなる感光体ドラム61と,前記感光体ドラム61に付着した液体現像剤を除去する清掃装置62と,前記感光体ドラム61を所定の電位に帯電させる帯電装置63と,前記感光体ドラム61の表面から電位を除去する除電装置64と,前記感光体ドラム61にレーザ光を露光することにより該感光体ドラム61上に静電潜像を形成する露光装置65と,前記感光体ドラム61に形成された静電潜像を液体現像剤を用いてトナー像として現像する現像装置66と,を備えて概略構成されている。なお,前記感光体ドラム61の帯電電位は,例えば+200V〜+600V程度に設定されるが,過去の経験から+300V〜+400V程度であることが好ましい。また,ローラ部材で構成された像担持体の一例である前記感光体ドラム61に換えてベルト部材で構成された像担持体を用いてもよい。
前記現像装置66は,液体現像剤が貯溜される現像剤貯溜部66aと,前記現像剤貯溜部66a内の液体現像剤を攪拌する攪拌ローラ66bと,前記現像剤貯溜部66a内の液体現像剤のトナー濃度を検出する濃度検出センサ66cと,前記現像剤貯溜部66a内の液体現像剤の液面高さを検出する液面高さ検出センサ66dと,前記現像剤貯溜部66a内の液体現像剤を前記感光体ドラム61に供給するための汲み上げローラ66e,供給ローラ66f及び現像ローラ66gと,前記供給ローラ66fに付着した液体現像剤を除去するクリーニングブレード66hと,前記現像ローラ66gに付着した液体現像剤を除去するクリーニングブレード66iと,を備えて構成されている。前記現像装置66では,前記現像剤貯溜部66a内の液体現像剤を所定量かつ所定濃度に維持するべく,前記濃度検出センサ66c及び前記液面高さ検出センサ66dの検出結果に応じて,不図示の現像剤補給装置から前記現像剤貯溜部66aに液体現像剤が補給される。
本発明の実施の形態に係る前記カラープリンタXは,前記感光体ドラム61に付着した液体現像剤を除去する前記清掃装置62の構成に特徴を有している。以下,前記清掃装置62について詳説する。
前記清掃装置62は,前記感光体ドラム61に接触して該感光体ドラム61上の液体現像剤を除去するクリーニングブレード101(像担持体清掃手段の一例)と,不図示のモータによって回転駆動される駆動ローラ102と,該駆動ローラ102の回転に伴って回転する従動ローラ103(支持ローラの一例)と,この2つのローラに亘って掛け渡されて支持された無端状のクリーニングベルト104(走行ベルトの一例)と,前記クリーニングベルト104を張架した状態に支持する複数の張架ローラ105と,前記クリーニングベルト104に接触して該クリーニングベルト104に付着した液体現像剤を除去するクリーニングブレード106(ベルト清掃手段の一例)と,液体現像剤が貯溜された現像剤貯溜部107と,を備えている。なお,前記クリーニングブレード101及び106の材質には,ウレタン,プラスチック,或いは金属などが用いられる。
前記駆動ローラ102には,不図示の高圧電源によって前記感光体ドラム61よりも低いバイアス電位または前記感光体ドラム61と逆極性のバイアス電位が印加されている。なお,前記駆動ローラ102のバイアス電位は,+200V〜−1000V程度に設定されるが,過去の経験から−300V〜−600V程度であることが好ましい。例えば,前記感光体ドラム61が+400Vに帯電されている場合には,前記駆動ローラ102に−300Vのバイアス電位が印加される。
また,前記クリーニングベルト104は,体積抵抗1.0E+05〜1.0E+11[Ω・cm],好ましくは1.0E+06〜1.0E+09[Ω・cm]程度の導電性を有する部材である。したがって,前記駆動ローラ102のバイアス電位により,前記クリーニングベルト104も該駆動ローラ102とほぼ同電位となる。
前記駆動ローラ102,前記従動ローラ103及び前記張架ローラ105各々は,前記クリーニングベルト104が,前記感光体ドラム61と前記クリーニングブレード101との接触位置の近傍部と,前記現像剤貯溜部107の液体現像剤との接触部とを経由して走行するように配置されている。
ここで,前記クリーニングベルト104は,図示するように,前記感光体ドラム61及び前記クリーニングブレード101各々との間に間隙を形成している。したがって,前記クリーニングベルト104や前記感光体ドラム61の駆動中に,前記クリーニングベルト104が前記感光体ドラム61及び前記クリーニングブレード101各々に接触しないため,前記クリーニングベルト104や前記感光体ドラム61に磨耗や損傷が生じない。
一方,前記クリーニングブレード106は,前記クリーニングベルト104が前記現像剤貯溜部107の液体現像剤に接触した後,前記感光体ドラム61と前記クリーニングブレード101との接触位置の近傍部を走行するよりも前段に配置されており,詳しくは,前記クリーニングベルト104と前記現像剤貯溜部107内の液体現像剤との接触部の近傍に配設されている。なお,本実施の形態では,前記クリーニングベルト104から液体現像剤を除去する手段として前記クリーニングブレード106を用いているが,これに限られず,該クリーニングブレード106に換えてローラやブラシ等のクリーニング手段を用いてもかまわない。
ここで,前記クリーニングブレード106は,前記従動ローラ103に巻き付けられた前記クリーニングベルト104の巻き付き部Rに接触している。なお,前記クリーニングブレード106が図2に破線で示す位置に配置される構成,即ち前記従動ローラ103や前記張架ローラ105などによって張架された前記クリーニングベルト104の張架部Sにおいて該クリーニングベルト104と前記クリーニングブレード106とが接触する構成も他の実施例として考えられる。この場合,前記クリーニングブレード106が,ある程度の撓みが許容される柔軟なクリーニングベルト104の張架部に接触するため,該クリーニングブレード106を強く前記クリーニングベルト104に圧接させることができ,該クリーニングブレード106による前記クリーニングベルト104上の液体現像剤の除去効率を高めることができる。
次に,前記清掃装置62によって行われる前記感光体ドラム61に付着した液体現像剤の除去動作について説明する。
前記感光体ドラム61の回転が開始されると,前記清掃装置62では,前記クリーニングベルト104が駆動される。このとき,前記クリーニングベルト104は,前記感光体ドラム61と前記クリーニングブレード101との接触位置の近傍部を経由して,図示する矢印方向,即ち前記感光体ドラム61と前記クリーニングブレード101との接触位置における該感光体ドラム61と同方向に走行する。また,前記クリーニングベルト104は,前記感光体ドラム61と前記クリーニングブレード106との接触位置の近傍部における該感光体ドラム61の走行速度と同等或いはより速い速度で走行する。例えば,前記クリーニングベルト104は,前記感光体ドラム61の1.0〜1.3倍程度の速度で走行する。
前記清掃装置62では,前述のように前記クリーニングベルト104が,前記感光体ドラム61と前記クリーニングブレード101との接触位置の近傍部を走行する際に,前記クリーニングブレード101に堆積した液体現像剤に接触することによって,該クリーニングブレード101に堆積した液体現像剤が除去される。このとき,前述したように前記クリーニングベルト104には,前記感光体ドラム61よりも低いバイアス電位または前記感光体ドラム61と逆極性のバイアス電位が印加されているため,液体現像剤に含まれた荷電粒子であるトナーが前記クリーニングベルト104に移行しやすく,除去効率が良い。
また,前記クリーニングベルト104が,前記感光体ドラム61と前記クリーニングブレード106との接触位置の近傍部において前記感光体ドラム61よりも速い速度で走行する場合には,該近傍部を通過する前記クリーニングベルト104の面積が増大するため該クリーニングベルト104による液体現像剤の除去作用が高まる。
なお,前記クリーニングベルト104により除去された液体現像剤は,該クリーニングベルト104と前記クリーニングブレード104との間に形成された間隙を通過して該クリーニングベルト104によって搬送される。
次に,前記クリーニングベルト104は,前記現像剤貯溜部107内の液体現像剤中に浸される。このように,前記清掃装置62では,前記クリーニングベルト104が,前記感光体ドラム61と前記クリーニングブレード101との接触位置の近傍部及び前記現像剤貯溜部107に貯溜された液体現像剤との接触部を経由して走行することにより,前記クリーニングベルト104に付着した液体現像剤が,前記現像剤貯溜部107内に貯溜された液体現像剤との接触部において軟化される。
そして,前記クリーニングベルト104は,前記現像剤貯溜部107内の液体現像剤に接触した後,再度前記感光体ドラム61と前記クリーニングブレード101との接触位置の近傍部を走行する前に,前記クリーニングブレード106に接触する。ここで,前記クリーニングブレード106によって前記クリーニングベルト104に付着した液体現像剤が除去される。このとき,前記クリーニングベルト104に付着した液体現像剤は,前記現像剤貯溜部107に貯溜された液体現像剤との接触によって軟化されているため,該液体現像剤の除去は効果的に行われる。特に,前記クリーニングブレード106が,前記クリーニングベルト104と前記現像剤貯溜部107内の液体現像剤との接触部の近傍に配設されており,前記クリーニングベルト104上の液体現像剤が軟化されてすぐに除去されるため,その除去はより効果的に行われる。
一方,前記クリーニングブレード106によって前記クリーニングベルト104から除去された液体現像剤は,前記現像剤貯溜部107に落下して貯溜される。なお,前記現像剤貯溜部107に貯溜された液体現像剤が前記液面高さ検出センサ108によって所定量以上となったことが検出されると,その所定量を超えた分の液体現像剤は,廃棄されるか或いは不図示の搬送経路を経て前記現像装置66の現像剤貯溜部66aに搬送されて再利用される。
本実施の形態では,前記クリーニングブレード101を清掃する清掃部材として前記クリーニングベルト104を用いているが,該クリーニングベルト104に換えて,ローラ部材を用いて前記クリーニングブレード101を清掃することも可能である。但し,この場合には,そのローラ部材を一度液体現像剤に浸してから清掃するという構成を実現するために,該ローラ部材を大型化したり,液体現像剤が貯溜される現像剤貯溜部107を大型化する等の設計上の制限が課せられる。
しかし,本実施の形態で説明した前記清掃装置62では,前記クリーニングベルト104を支持する前記駆動ローラ102,前記従動ローラ103或いは前記張架ローラ105の位置や数を適宜変更することにより,装置内において前記クリーニングベルト104を自由に引き回すことが可能であり,設計上の制限がないため,装置を大型化する必要がなくコンパクト化を実現し得る。
以下,前記清掃装置62の変形例である清掃装置62Aについて説明する。ここに,図3は,前記清掃装置62Aを説明するための図である。
図3に示すように,前記清掃装置62Aは,前記クリーニングベルト104が走行する前記感光体ドラム61と前記クリーニングブレード101との接触位置の近傍部において,該クリーニングベルト104が前記感光体ドラム61に接触している点で前記清掃装置62とは構成が異なる。
このように構成された前記清掃装置62Aでは,前記クリーニングベルト104が駆動されると,該クリーニングベルト104が,前記感光体ドラム61と接触しながら走行することとなる。そのため,前記クリーニングベルト104と前記感光体ドラム61との接触によって前記感光体ドラム61上の液体現像剤が除去される。特に,前記クリーニングベルト104に,前記感光体ドラム61よりも低いバイアス電位または前記感光体ドラム61と逆極性のバイアス電位が印加されている場合には,前記感光体ドラム61上に付着したトナーの除去効率が高まる。即ち,前記清掃装置62Aにおいては,前記クリーニングベルト104を,前記感光体ドラム61を清掃する清掃手段として捉えることができる。もちろん,この場合にも,前記実施の形態と同様に前記クリーニングベルト104によって前記クリーニングブレード101が清掃されることはいうまでもない。
なお,前記感光体ドラム61と前記クリーニングブレード101との接触位置における前記感光体ドラム61の走行方向が,該位置における前記クリーニングベルト104の走行方向と同一であるため,前述のように前記クリーニングベルト104と前記感光体ドラム61とが接触しても,該クリーニングベルト104や該感光体ドラム61に大きな負荷が生じることなく磨耗や破損は防止される。
本発明の実施の形態に係るカラープリンタの概略構成図。 本発明の実施の形態に係る清掃装置周辺の概略構成図。 清掃装置の変形例を説明するための図。
符号の説明
61…感光体ドラム(像担持体の一例)
62,62A…清掃装置
63…帯電装置
64…除電装置
65…露光装置
66…現像装置
66a…現像剤貯溜部
66b…攪拌ローラ
66c…濃度検出センサ
66d…液面高さ検出センサ
66e…汲み上げローラ
66f…供給ローラ
66g…現像ローラ
66h,66i…クリーニングブレード
101…クリーニングブレード(像担持体清掃手段の一例)
102…駆動ローラ
103…従動ローラ(支持ローラの一例)
104…クリーニングベルト(走行ベルトの一例)
105…張架ローラ
106…クリーニングブレード(ベルト清掃手段の一例)
107…現像剤貯溜部

Claims (9)

  1. 液体現像剤により像が形成される像担持体に接触して該像担持体に付着した液体現像剤を除去する像担持体清掃手段を備えてなる清掃装置であって,
    前記像担持体と前記像担持体清掃手段との接触位置の近傍部及び貯溜された液体現像剤との接触部を経由して走行する無端状の走行ベルトと,
    前記走行ベルトが前記液体現像剤に接触した後,前記像担持体と前記像担持体清掃手段との接触位置の近傍部を走行する前に前記走行ベルトに接触して前記走行ベルト上の液体現像剤を除去するベルト清掃手段と,
    を具備してなることを特徴とする清掃装置。
  2. 前記像担持体が,ローラ部材或いはベルト部材からなる請求項1に記載の清掃装置。
  3. 前記走行ベルトが,前記像担持体と前記像担持体清掃手段との接触位置の近傍部において前記像担持体に接触してなる請求項1又は2のいずれかに記載の清掃装置。
  4. 前記像担持体が所定電位に帯電されてなり,
    前記走行ベルトに,前記像担持体よりも低いバイアス電位または前記像担持体と逆極性のバイアス電位が印加されてなる請求項1〜3のいずれかに記載の清掃装置。
  5. 前記走行ベルトが,前記像担持体と前記像担持体清掃手段との接触位置の近傍部において前記像担持体と同方向に走行するものである請求項1〜4のいずれかに記載の清掃装置。
  6. 前記走行ベルトが,前記像担持体の走行速度以上の速度で走行するものである請求項5に記載の清掃装置。
  7. 前記ベルト清掃手段が,前記走行ベルトと前記液体現像剤との接触部の近傍に配設されてなる請求項1〜6のいずれかに記載の清掃装置。
  8. 前記ベルト清掃手段が,前記走行ベルトを支持する支持ローラへの前記走行ベルトの巻き付き部或いは前記支持ローラによって張架された前記走行ベルトの張架部に接触してなる請求項1〜7のいずれかに記載の清掃装置。
  9. 請求項1〜8のいずれかに記載の清掃装置を備えてなる画像形成装置。
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