JP2007163956A - クリーニング装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ブラシローラ(第1の回転体)と、該ブラシローラに加圧される固形潤滑剤と、上記ブラシローラの回転により上記固形潤滑剤を削り、同ブラシローラから画像担時体(第2の回転体)へ該潤滑剤を塗布するクリーニング機構について、 上記固形潤滑剤と保持手段との間に弾性体が介在しており、クリーニング動作の初期においては、上記ブラシローラに対する上記固形潤滑剤の加圧力が上記加圧スプリングの加圧手段に等しくて、上記弾性体による加圧力よりも大きく、所定経持後では、上記ブラシローラに対する上記固形潤滑剤の加圧力が上記弾性体による加圧力に等しいこと。
【選択図】図3
Description
帯電装置(帯電ローラ)12により高圧のDC,ACバイアスを印加して、像担持体1を均一に帯電し、次に露光部より照射された赤外光13により、像担持体1に潜像部が形成される。現像装置の現像ローラ14にバイアスが印加され、像担持体1の潜像部と現像ローラ14の電位差により現像ローラ14上のトナーが像担持体1の潜像部へ移動する。
最近では高画質化のためにトナーの小粒径化、球形化が進められており、トナーの小粒径化、球形化が進んだことにより、転写残トナー4のクリーニング性を確保するのが難しくなっている。現在ではクリーニング性を確保するのに感光体の摩擦係数を少なくしてクリーニングブレード8の先端挙動を安定させるために、ブラシローラ5によってステアリン酸亜鉛等の固形潤滑剤6を削り、それを像担持体1へ塗布する画像形成装置が利用されている。
ステアリン酸亜鉛を塗布することによって、像担持体1の帯電装置12のAC印加による劣化や経時に伴う磨耗劣化を防ぎ、また、クリーニングブレード8と像担持体1の摩擦係数を下げ、クリーニングブレード8の先端の挙動を安定させてクリーニング性を確保しようとしている。
まず第1は、固形潤滑剤6であるが、材料のロットのバラツキや成型ロットのバラツキにより、固形化したブロック状の潤滑剤(固形潤滑剤)の硬度が異なる。そして、硬いロットである場合にはブラシローラで削りにくくなり、安定した量の潤滑剤を像担持体へ塗布することが出来ない。
しかし、このような従来装置の場合は、固形潤滑剤(ステアリン酸亜鉛)6とブラシローラ5とが擦り合うとき、その間にトナーが介在しないと、固形潤滑剤(ステアリン酸亜鉛)6はあまりブラシローラ5で削り取られず、また、像担持体の画像領域の外側部分にはトナーがつかない部分があり、この部分においてはブラシローラへのトナーの付着が極めて少ないので、像担持体1の画像領域外の部分へは十分な量の固形潤滑剤が塗布されないことになり、その結果、当該部分でクリーニングブレード8のめくれが発生しやすくなってしまう。この問題を解消するのが本願発明の目的である。
上記ような画像形成装置におけるクリーニング装置に関連する公知技術の一つが特開2004−177811号公報に記載されており、このものでは固形潤滑剤(ステアリン酸亜鉛)を多層構造にし表層を柔らかくして、像担持体に均一に当接させるものである。しかし、硬度の違う多層構造の固形潤滑剤(ステアリン酸亜鉛)を成型することは技術的に極めて困難で、現状では実現することはほぼ不可能であるといえる。また、ローラや像担持体等の棒材に均一に接触するほどの柔らかい潤滑剤ではすぐ消耗してしまうのでその寿命が極めて短いという、実際上の問題がある。これに対して、本願発明は弾性体をホルダーと固形潤滑剤の間に介在させることで像担持体への潤滑剤塗布量を効果的に適切に加減することができ、また簡単に製作可能なものである。。
ブラシローラ(第1の回転体)と、
該ブラシローラに加圧される固形潤滑剤と、
上記ブラシローラの回転により上記固形潤滑剤を削り、同ブラシローラから画像担時体(第2の回転体)へ該潤滑剤を塗布するクリーニング機構について、
(イ)上記固形潤滑剤と、当該固形潤滑剤を保持していて加圧手段で押さえられている保持手段との間に弾性体が介在しており、
(ロ)クリーニング動作の初期においては、上記ブラシローラに対する上記固形潤滑剤の加圧力が上記加圧スプリングの加圧手段に等しくて、上記弾性体による加圧力よりも大きく、
(ハ)所定経持後では、上記ブラシローラに対する上記固形潤滑剤の加圧力が上記弾性体による加圧力に等しいこと。
固形潤滑剤とその保持手段との間に弾性体を介在させる構成にし、当該弾性体の弾性力と固形潤滑剤(ステアリン酸亜鉛)を加圧している加圧スプリングのばね力を組み合わせて固形潤滑剤(ステアリン酸亜鉛)のブラシローラへ作用させることによって、初期と所定経時後において常に固形潤滑剤が像担持体に適量塗布される。
すなわち、初期における上記弾性体の弾発力がスプリングのばね力よりも小さく、所定経時後、すなわち、固形潤滑剤が摩耗され、上記スプリングが伸張してそのばね力が低下した後は、固形潤滑剤に対する加圧力は弾性体の弾発力に等しいので、初期においては上記弾性体は加圧スプリングのばね力を受けて潰されており、加圧スプリングのばね力で比較的強く加圧されて初期における必要な潤滑剤の塗布がなされ、経時に伴って加圧スプリングが僅かに伸張してそのばね力が急激に低下して潰された弾性体の弾発力まで低下する。そうすると、その後は固形潤滑剤は弾性体の弾発力で加圧されるようになり、その後は、弾性体の膨張に伴う弾発力の低下は小さいので、固形潤滑剤はほぼ一定の力で加圧され、比較的少量の塗布が安定的に維持される。
また、具体的手段として、次のようにすることができる。
上記解決手段において、固形潤滑剤を像担持体の軸方向に多分割し、且つ固形潤滑剤と当該固形潤滑剤を保持するホルダーの間に介在する弾性体を弾性が異なる材料でそれぞれ構成することにより、上記像担持体の軸方向において固形潤滑剤のブラシローラへの圧接強さを部分的に違え、像担持体の軸方向の部分毎に、クリーニングブレードがめくれやすい個所やクリーニング不良が発生しやすい個所に固形潤滑剤を多く塗布し、前記不具合が発生することを防止できる。
さらに、上記具体的手段1において、固形潤滑剤を3分割とし、クリーニングブレードの両端部の対応する場所である固形潤滑剤の両端部の弾性体を中央部分より強くすることにより、固形潤滑剤のブラシローラへの圧接を強くして像担持体への塗布量を多くし、クリーニングブレード端部と像担持体との摩擦係数の上昇を押さえて同ブレードがめくれるのを防止することができる。
上記解決手段、具体的手段1,2において、
上記弾性体の材料を発泡ポリウレタン又はゴム材料とすることにより、その弾性係数が極めて小さくて、適切な弾性特性を有するものを選定することができ、また両面テープ等でホルダーに弾性体、固形潤滑剤を接着するだけで簡単に構成できるから、その製造コストは廉価である。
上記解決手段、具体的手段1,2,3における固形潤滑剤の塗布機構を、像担持体の潜像を現像したものを紙に転写する転写装置のクリーニング機構に適用することにより、当該転写装置におけるクリーニングブレードのめくれやクリーニング不良を防止することができる。
加圧スプリングで押されているホルダーと当該ホルダーに保持されている固形潤滑剤との間に弾性体を介在させ、動作初期においては、上記弾性体による加圧力は上記第1の回転体(ブラシローラ)への固形潤滑剤の圧接力よりも小さく、
所定経持後は、上記弾性体による加圧力は上記第1の回転体への固形潤滑剤に対する圧接力と等しくしていることにより、ブラシローラへの固形潤滑剤の圧接力は初期においては加圧スプリングによる比較的強い加圧であり、固形潤滑剤の摩耗が進んだ経時後には弾性体による比較的弱い加圧でかつ安定的であり、しかも、その後の固形潤滑剤の摩耗進行に伴う加圧力の変動は比較的小さく、ほぼ一定に保たれる。
それゆえ、像担持体への固形潤滑剤(ステアリン酸亜鉛)の塗布を適量に行い、ブレードめくれやクリーニング不良を防止できるとともに、固形潤滑剤の消耗を抑制してその寿命を向上させることができる。
さらに、上記固形潤滑剤を像担持体の軸方向において多数に分割し、且つ固形潤滑剤と当該固形潤滑剤を保持するホルダーの間に介在する弾性体は、中央部と両端部とでその弾性が異なることにより、像担時体の軸方向において部分的に固形潤滑剤のブラシローラへの圧接強さを違えることができ、この違いを適切に選定することにより、固形潤滑剤の第2の回転体(像担時体)への塗布を、個々の部分に必要な限度で効果的に行うことができる。
さらに、上記固形潤滑剤を分割型にするについて、中央部と左右両端部との3分割型にし、両端部(クリーニングブレードの両端部に対応する部分)に対する上記弾性体を中央部分のそれよりも弾力の強いものにすることにより、固形潤滑剤の左右両端部の第1の回転体(ブラシローラ)への接圧を強くし、像担持体両端部への塗布量を多くして、クリーニングブレード端部と像担持体との摩擦係数の増大を効果的に抑制し、左右両端部における同ブレードめくれを防止することができる。
さらにまた、上記弾性体の材料を発泡ポリウレタン又は軟質ゴム材料とすることにより、その弾性特性を適宜選択でき、さらに、両面テープによって当該弾性体をホルダーや固形潤滑剤と接着させて固定することにより、弾性体のホルダーや固形潤滑剤への取り付け構造を簡単にし、その製作コストを廉価にすることができる。
請求項1,2,3,4の固形潤滑剤塗布機構を、像担持体の潜像を現像したものを紙に転写する転写装置のクリーニング機構に適用することにより、そのクリーニングブレードめくれやクリーニング不良を効果的に防止しつつ、固形潤滑剤の消耗を抑制してその寿命を向上させることができる。
よってブレードめくれが発生し易くなってしまう。
〔実施例1〕
まず、この実施例1の要点を図2に基づいて説明する。
固形潤滑剤6のステアリン酸亜鉛がホルダー9に保持されており、このホルダー9は加圧スプリング7で押されている。固形潤滑剤(ステアリン酸亜鉛)6とホルダー9の間に弾性体17を介在させている。
初期当初は、弾性体と加圧スプリングはともに最大圧縮状態であり、弾性体17は完全に潰され、ホルダー9のフランジ9aが固形潤滑剤6bに当接しており、この状態で加圧スプリング7のばね力が固形潤滑剤を直接押している(図2−1(a))。
固形潤滑剤(ステアリン酸亜鉛)6は経時に伴ってブラシローラ5に削られて小さくなる一方、加圧しているスプリング7が伸びてそのばね力(加圧力)が最大加圧力f1から急激に低下する。ブラシローラに対する固形潤滑剤の加圧力は、初期当初においては加圧スプリング7による最大加圧力f1である(図5(a))が、この加圧力は、経時に伴って固形潤滑剤(ステアリン酸亜鉛)6が削られて小さくなるにつれて、弾性特性線S1に沿って急激に低下する。加圧スプリング7のばね力が上記弾性特性線S1,S2の交点におけるばね力f2になったとき、このばね力f2は弾性体17の弾発力(弾性体17の最大弾発力)f2に等しいので、その後は弾性体17が弾性復元を開始する。この段階では、弾性体17の弾発力f2でブラシローラに対して固形潤滑剤6が押しつけられることになり、その後の加圧力は、弾性特性線S2に沿って徐々に低下することになる(図5(b)の複合弾性特性線参照)。
なお、厳密には、固形潤滑剤の摩耗につれて弾性体17が復元してその弾発力が低下し、弾性体の弾発力の低下に伴って加圧スプリング7が微小に伸びてそのばね力が低下するので、固形弾性体に対する加圧力は、弾性特性線S2の線よりも若干大きい。
他方、加圧スプリングのばね力と弾性体の弾発力とのバランスで特性線S1からS2に切り替わるようにしているので、機構が単純である利点がある。
この加圧機構を図2−2に示すもののようにすることもできる。
上記の実施例により、初期と所定経時後の両方においてそれぞれ適切な量を塗布することができ、潤滑不足を防止しつつ固形潤滑剤の寿命を向上させることができる。
加圧スプリング7と弾性体17とによる上記の加圧手段は、加圧スプリング7と弾性体17の弾発力の釣り合いで、加圧スプリングのばね力による加圧から弾性体17の弾発力による加圧に切り替わるものであるが、この図2−2に記載されている加圧手段は、ホルダーの変異量、すなわち、加圧スプリング7に伸び量が所定値に達したときに、加圧スプリングのばね力による加圧から弾性体17の弾発力による加圧に切り替わるものである。
従って、複合弾性特性は、図5(b)のとおりになる。
この実施例2は固形潤滑剤6を像担持体の軸方向に3分割し、且つ固形潤滑剤と固形潤滑剤を保持するホルダーの間に介在する弾性体に弾性が異なる材料をそれぞれ使用したものである。
すなわち、このものは、固形潤滑剤6を長い中央固形潤滑剤6aと左右の短い端部固形潤滑剤6b、6bとに分割し、これらとホルダー9との間に中央弾性体17a、端部弾性体17b、17bをそれぞれ介在させている(図3参照)。
このように3分割型にすることにより軸方向の中央部、両端部の固形潤滑剤6a、6b、6b毎にそのブラシローラ5への圧接力を種々に違えることができ、したがって、像担持体1の軸方向の位置毎に、それぞれに応じて適切な固形潤滑剤塗布を行うことができる。
すなわち、通常コピー画像端部は白紙でトナーが無い部分が多い。このような場合は、像担持体1上の端部にもトナーがあまり付着していないので、クリーニングブレード8の端部はトナーが供給され難い部分である。クリーニングブレード8にトナーが供給されないと像担持体1とクリーニングブレード8との摩擦係数が大きくなり、同ブレード8がめくれやすい状態となる。
すなわち、図1に示すように、転写装置の転写ベルト2上にも転写紙3が無い時に行う画像濃度調整用のパターンやカラー機で行う各色の色合わせ調整用のパターンが転写ベルト2上に残るので、それをクリーニングするためにクリーニングブレード11が設置されている。
また、クリーニングブレード11の上流には像担持体部分と同じように同ブレード11のめくれやクリーニング不良を防止する為にブラシローラ16、固形潤滑剤(ステアリン酸亜鉛)6、加圧スプリング10による潤滑装置(転写用)も設置されている。この転写装置のクリーニング機構に上記実施例を適用することにより、転写ベルト2のクリーニングブレード11のめくれやクリーニング不良を防止することができる。
2:転写ベルト
3:転写紙
4:転写残トナー
5、16:ブラシローラ(第1の回転体)
6:ステアリン酸亜鉛(固形潤滑剤)
7、10:加圧スプリング
8、11:クリーニングブレード
9:ホルダー
9a:フランジ
12:帯電装置
13:赤外光
14:現像ローラ
20:両面接着テープ
S1:加圧スプリングの弾性特性線
S2:弾性体の弾性特性線
P:所定経時点
Claims (6)
- 第1の回転体と、
該第1の回転体に加圧される固形潤滑剤と、
上記第1の回転体の回転により上記固形潤滑剤を削り、同第1の回転体から第2の回転体へ上位固形潤滑剤を塗布し、クリーニングブレードで第2の回転体の像担持面をクリーニングするクリーニング機構において、
上記固形潤滑剤と当該固形潤滑剤を保持し、加圧手段で押さえられている保持手段との間に弾性体が介在しており、
動作開始後の初期においては、上記弾性体の加圧力は上記第1の回転体の固形潤滑剤に対する加圧力よりも小さく、
所定経持後においては、上記弾性体の加圧力は上記第1の回転体の固形潤滑剤に対する加圧力と等しいことを特徴とするクリーニング機構。 - 上記第2の回転体は像担時体であり、
上記固形潤滑剤は像担持体の軸方向に多分割され、
且つ固形潤滑剤と当該固形潤滑剤を保持するホルダーとの間に介在する弾性体は、上記像担持体の軸方向における中央部と左右両端部とでその弾性が異なる材料によるものであることを特徴とする請求項1のクリーニング機構。 - 上記固形潤滑剤は3分割され、両端部の弾性体の弾性は中央部の弾性体の弾性より強いことを特徴とする請求項2のクリーニング機構。
- 上記固形潤滑剤と当該固形潤滑剤を保持するホルダーの間に介在する弾性体が発泡ポリウレタン又は軟質ゴムであることを特徴とする、請求項1,2又は3のクリーニング機構。
- 上記第1の回転体がブラシローラであり、第2の回転体が帯電装置で帯電される像担持体である、請求項1乃至請求項4のクリーニング機構を備えた画像形成装置。
- 請求項1乃至請求項4のクリーニング機構における固形潤滑剤塗布機構を像担持体の潜像を現像したものを紙に転写する転写装置のクリーニング機構に適用した画像形成装置。
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