JP2008176307A

JP2008176307A - 感光体クリーニング装置及び画像形成装置

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Publication number: JP2008176307A
Application number: JP2007325441A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Tsutsumi; 真洋堤; Katsuya Ota; 克哉太田
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2006-12-22
Filing date: 2007-12-18
Publication date: 2008-07-31
Anticipated expiration: 2027-12-18
Also published as: JP5303144B2

Abstract

【課題】転写紙の繊維等といったトナー粒子よりも大きい粒子が研磨部材と規制部材との間に噛み込むことを抑制することができる感光体クリーニング装置を提供する。
【解決手段】転写紙表面に対する画像転写後の感光体１４の表面に残留した未転写トナーを除去するために感光体１４の表面と接触する研磨部材２２と、研磨部材２２の表面に付着した未転写トナーを除去するメイン規制部材２３と、メイン規制部材２３よりも上流側で研磨部材２２の表面に付着した未転写トナー粒子よりも大きい異物を除去又は起立させるサブ規制部材２４とを備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、転写紙の表面にトナー画像を転写する感光体の表面に残留するトナーを除去する感光体クリーニング装置に関する。

従来から、プリンタや複写機等の電子写真方式の画像形成装置には、転写紙の表面にトナー画像を転写する感光体の表面には、未転写トナーが残留してしまうことが周知である。

この未転写トナーは、感光態表面に残留したままであると、次の画像形成処理の際に余分なトナー像を形成してしまう等の問題が発生するため、好ましいものではない。

そこで、画像転写後の感光体表面に残留した未転写トナーを除去する感光体クリーニング装置が提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。

図１０は、このような感光体クリーニング装置の一例を示し、ドラム状の感光体５０の上方に感光体クリーニング装置５１が配置されている。

感光体クリーニング装置５１は、感光体５０に向かって開口するハウジング５２と、感光体５０の表面を摺擦して清浄にする為の研磨部材としてのクリーニングローラ５３と、クリーニングローラ５３の表面に付着したトナーを掻き取る為の規制部材としてのスクレーパ５４と、クリーニングローラ５３よりも感光体５０の移動方向（回転方向）下流側に配置されて感光体５０の表面の未転写トナーを完全に除去するためのクリーニングブレード５５と、これらクリーニングローラ５３，スクレーパ５４，クリーニングブレード５５によって除去（掻き取り）した未転写トナーを回収するスパイラル５６とを備えている。

そして、クリーニングローラ５３とクリーニングブレード５５とによって感光体５０の表面を清掃し、感光体５０の表面を常に清浄な状態に維持するものである。

この際、スクレーパ５４は、クリーニングローラ５３の表面に付着したトナー量を規制することによって、クリーニングローラ５３の摺擦力が常に一定となるようにコントロールしている。

ハウジング５２には、一部がスパイラル５６の周方向に沿うことによって未転写トナー等をスパイラル５６の軸線方向に沿って回収するカバー５７が固定されている。

また、クリーニングローラ５３は、感光体５１の回転軸上で回転するギヤ（図示せず）にクリーニングローラ５３の回転軸上で回転するギヤ（図示せず）を噛合させ、感光体５０と同期してクリーニングローラ５３も回転する構成とすることによって、感光体５０の駆動源の駆動力をクリーニングローラ５３に伝達している。

スクレーパ５４は、クリーニングローラ５３と感光体５０との接触面よりもクリーニングローラ５３の回転方向下流側に配置され、クリーニングローラ５３の回転方向に対してカウンター方向で先端がクリーニングローラ５３の表面に圧接している。また、スクレーパ５４は、ハウジング５２に固定されたステー５８に貼り付けられている。さらに、スクレーパ５４で掻き取とした未転写トナーはスパイラル５６側に飛散し、スパイラル５６によって回収される。

クリーニングブレード５５は、取付金具５９を介してカバー５７に固定されている。また、クリーニングブレード５５によって感光体５０から除去された未転写トナーは、スパイラル５６側に飛散し、スパイラル５６によって回収される。
特開２００３−０９８９２４号公報特開平１１−００２９９６号公報

ところが、上記の如く構成された感光体クリーニング装置５１にあっては、クリーニングローラ５３によって感光体５０をクリーニングする際、転写紙の繊維が感光体５０に付着した状態でクリーニングローラ５３によって摺擦するため、この転写紙の繊維がクリーニングローラ５３に付着する場合がある。

そして、このような転写紙の繊維等のトナー粒子以外の異物がクリーニングローラ５３に付着すると、クリーニングローラ５３とスクレーパ５４との間に噛み込んでしまい、クリーニングローラ５３の表面のトナー量が場所によってばらつきが発生し、ひいては感光体５０の表面の研磨性能に差異が生じるという問題が生じていた。

また、このような転写紙の繊維等がクリーニングローラ５３とスクレーパ５４との間に噛み込んで感光体５０の摩耗量に差が生じると感度の変化が発生し、最終的には感光体５０の表面にできた筋状のトナー像ムラがそのまま転写紙に転写されて転写画像に筋状の濃度むらが発生してしまううえ、感光体５０やクリーニングローラ５３の劣化の要因となってしまうという問題も生じていた。

そこで、本発明は、上記事情を考慮し、転写紙の繊維等といったトナー粒子よりも大きい粒子が研磨部材と規制部材との間に噛み込むことを抑制することができる感光体クリーニング装置を提供することを目的とする。

本発明の感光体クリーニング装置は、転写紙表面に対する画像転写後の感光体表面に残留した未転写トナーを除去するために前記感光体の表面と接触する研磨部材と、該研磨部材の表面に付着した未転写トナーを除去するメイン規制部材と、該メイン規制部材よりも上流側で前記研磨部材の表面に付着した未転写トナー粒子よりも大きい異物を除去又は起立させるサブ規制部材とを備えていることを特徴とする。

この際、前記サブ規制部材には、前記メイン規制部材によって除去された未転写トナー又は未転写トナー粒子よりも大きい異物を回収方向に飛散させる開口部が設けられていることが好ましく、しかも、前記サブ規制部材は、前記研磨部材に対して略直角に当接するように形成された弾性を有する薄板から構成されていることが好ましい。

また、本発明の感光体クリーニング装置は、転写紙表面に対する画像転写後の感光体表面に残留した未転写トナーを除去するために前記感光体の表面と接触する研磨部材と、該研磨部材の表面に付着した未転写トナーを除去するメイン規制部材と、該メイン規制部材よりも下流側で前記研磨部材の表面を平滑化するサブ規制部材と、を備えていることを特徴とする。

さらに、本発明の感光体クリーニング装置は、転写紙表面に対する画像転写後の感光体表面に残留した未転写トナーを除去するために前記感光体の表面と接触する研磨部材と、該研磨部材の表面に付着した未転写トナーを除去するメイン規制部材と、該メイン規制部材よりも上流側で前記研磨部材の表面に付着した未転写トナー粒子よりも大きい異物を除去又は起立させるサブ規制部材と、前記メイン規制部材よりも下流側で前記研磨部材の表面を平滑化する第２サブ規制部材と、を備えていることを特徴とする。

また、本発明は上記した何れかの構成からなる感光体クリーニング装置を採用した画像形成装置とすることができる。

本発明の感光体クリーニング装置は、転写紙の繊維等といったトナー粒子よりも大きい粒子が研磨部材と規制部材との間に噛み込むことを抑制することができる。

次に、本発明の一実施形態に係る感光体クリーニング装置について、図面を参照して説明する。

図１は本発明の一実施形態に係る感光体クリーニング装置を採用した画像形成装置としての複合機の説明図である。

図１に示すように、本発明の一実施形態に係る画像形成装置としての複合機１は、装置本体２の前面から引き出し可能な転写紙収納装置３と、複写機・ファクシミリ・スキャナの各種機能として原稿を読み取る際に使用する自動原稿送り装置（ＡＤＦ）４と、表示画面５を有すると共に各種機能等の設定・選択操作を行う操作部６とを備えている。

尚、この複合機１の形状や構成・機能等は図示例のものに限定されるものではない。また、例えば、ソーター等のオプション機器等の設置を妨げるものではない。

（複合機の内部構成）
また、装置本体２は、その内部に、転写紙収納装置３に収納された転写紙（図示せず）を取り出す取出ローラ７と、この取出ローラ７から排紙トレイ８に至る搬送経路９と、搬送経路９のシート搬送方向上流側から順次配置されたレジストローラ対１０，画像形成部１１，画像定着部１２，排出ローラ対１３とを備えている。

（画像形成部１１）
画像形成部１１は、感光体１４と、感光体１４の周囲に配置された帯電デバイス１５、露光デバイス１６、現像デバイス１７、転写デバイス１８、感光体クリーニング装置１９、除電デバイス２０を備えている。

これにより、画像形成部１１は、感光体１４が図示しない駆動手段によって所定のプロセススピード（周速度）で回転駆動され、その表面が帯電デバイス１５によって所定の極性・電位に均一に帯電される。

帯電後の感光体１４は、その表面に露光デバイス１６によって静電潜像が形成される。ここで、露光デバイス１６は、例えば、複写機機能によりＡＤＦ７を利用してスキャナー部で読み取った印刷データ、ファクシミリ機能により電話回線を通じて受信した印刷データ、プリンタ機能によりネットワーク等の通信回線によって接続されたパーソナルコンピュータ等から出力された印刷データに基づいて、感光体１４の表面にレーザー光を照射し、感光体１４の表面のレーザー光照射部分の電荷を除去して画像情報に応じた静電潜像を形成する。

そして、感光体１４の表面に形成された静電潜像は、現像デバイス１７によって電荷を有するトナーが静電的に付着されてトナー像として現像される。さらに、そのトナー像は、転写デバイス１８によって転写紙に転写像として転写される。

この際、転写紙にトナー像を転写した感光体１４は、感光体クリーニング装置１９によって残留トナー等が除去されると共に次の画像形成時の帯電のために除電デバイス２０によって除電される。

（実施例１）
図２は本発明の一実施形態に係る感光体クリーニング装置における実施例１の説明図、図３は本発明の一実施形態に係る感光体クリーニング装置における実施例１の要部の拡大説明図、図４は本発明の一実施形態に係る感光体クリーニング装置における実施例１のサブ規制部材の斜視図、図５は本発明の一実施形態に係る感光体クリーニング装置における実施例１の変形例１の要部の拡大説明図、図６は本発明の一実施形態に係る感光体クリーニング装置における実施例１の変形例２の要部の拡大説明図である。

具体的に、感光体クリーニング装置１９は、図２に示すように、感光体１４に向かって開口部を有した外装を形成するハウジング２１と、感光体１４の表面を摺擦して清浄にする研磨部材としてのクリーニングローラ２２と、クリーニングローラ２２の表面に付着したトナーを掻き取るメイン規制部材としてのメインスクレーパ２３と、メインスクレーパ２３よりもクリーニングローラ２２の回転方向上流側に先端が当接するサブ規制部材としてのサブスクレーパ２４と、クリーニングローラ２２よりも感光体１４の移動方向（回転方向）下流側に配置されて感光体１４の表面の未転写トナーを完全に除去するためのクリーニングブレード２５と、これらクリーニングローラ２２，メインスクレーパ２３，サブスクレーパ２４，クリーニングブレード２５によって除去（掻き取り）した未転写トナーを回収するスパイラル２６と、を備えている。

クリーニングローラ２２はハウジング２１に図示しない駆動源を介して回転自在に軸支されている。また、クリーニングローラ２２は感光体１４の表面に接触しており、感光体１４との接触部分において感光体１４と同一方向に回転される。この際、クリーニングローラ２２の周速度は感光体１４の周速度よりも早く（例えば、約１．１５〜１．２倍）回転するように制御されている。尚、クリーニングローラ２２の駆動源は感光体１４の駆動減と同一ものを使用し、その伝達ギヤ（図示せず）のギヤ比等によって両者の回転速度が異なるように設定されている。また、クリーニングローラ２２には、例えば、ＥＰＤＭゴムの発泡体でアスカＣ硬度５５°のものを使用し、直径１０ｍｍの金属シャフトの周囲に２．５ｍｍのスポンジ厚を有した構造となっている。尚、クリーニングローラ２２はこれに限定するものではなくて、他の材質のゴムや発泡ゴム体であっても良くアスカＣ硬度が１０〜９０°の範囲のものを使用するのが好ましい。

メインスクレーパ２３は、クリーニングローラ２２と感光体１４との接触面よりもクリーニングローラ２２の回転方向下流側に配置され、クリーニングローラ２２の回転方向に対してカウンター方向で先端がクリーニングローラ２２の表面に圧接している。また、メインスクレーパ２３は、例えば、厚さ０．０５ｍｍのＳＵＳ３０４製の弾性プレート等が使用されている。また、メインスクレーパ２３は、ハウジング２１に固定されたステー２７の裏面側に貼り付けられている。さらに、メインスクレーパ２３で掻き取とした未転写トナーはスパイラル２６側に飛散するようになっている。

サブスクレーパ２４はステー２７の表面側に貼り付けられている。また、サブスクレーパ２４は、弾性を有する薄肉金属板（例えば、ＳＵＳ板や銅板等）が望ましいが、弾性のある樹脂板等でも良い。さらに、サブスクレーパ２４は、図３及び図４に示すように、その先端が屈曲され、これにより、クリーニングローラ２２の回転方向上流側に先端が当接する。この際、先端の屈曲角度は、クリーニングローラ２２に対する当接周面に対して略直角（法線方向）に当接するように設定されている。尚、その先端の屈曲角度は、クリーニングローラ２２に対する当接周面に対してトレール（図５参照）でもカウンター（図６参照）でも良いが、法線方向が望ましい。また、サブスクレーパ２４には、メインスクレーパ２３の先端に対向する部分に開口部２４ａが形成されている。この開口部２４ａは、メインスクレーパ２３で除去した未転写トナー又は未転写トナー粒子よりも大きい異物をスパイラル２６に向けて貫通（飛散）するのを許容するためのものであるため、その開口径や開口形状は特に限定されるものではない。

クリーニングブレード２５は、例えば、ＪＩＳ硬度が７８°のポリウレタンゴム製であって、厚み２ｍｍのものが感光体１４の表面に接触した状態で、取付金具２８を介してハウジング２１に固定されている。また、クリーニングブレード２５の自由端長は、材質や厚さによって異なるが、ここでは１０ｍｍ程度であって、感光体１４の表面への食い込み量は１．５ｍｍであり、その接触点において感光体１４接線方向に対して２２度の角度で取りつけられる。クリーニングブレード２５の感光体１４側への接触力は５ｇ／ｍｍに設定されている。クリーニングブレード２５で感光体１４から除去された未転写トナーは、スパイラル２６によって回収される。

上記の構成において、感光体１４（例えば、φ３０ｍｍ）は、図示しない駆動源によって所定のプロセススピード（周速度）で回転駆動され、帯電デバイス１５によって所定の極性・電位に均一に表面が帯電された後、パーソナルコンピュータ等から出力された画像データに基づいて露光デバイス１６によってレーザー光を照射し、感光体１４の表面に静電潜像を形成する。

この感光体１４の表面に形成された静電潜像は、現像デバイス１７によってトナーが静電的に付着されてトナー像として現像され、転写デバイス１８によって転写紙表面に転写像（トナー像）が形成される。

転写紙にトナー像を転写した感光体１４は、感光体クリーニング装置１９のサブスクレーパ２４によって比較的粒子の大きい異物が除去又は起立された後、クリーニングローラ２２（例えば、φ１４ｍｍ）並びにクリーニングブレード２５によって表面が研磨・清掃され、感光体１４の表面に付着した未転写トナーや未転写トナー粒子よりも大きい異物等が除去される。

この際、クリーニングローラ２２の表面に付着した未転写トナーはメインスクレーパ２３によって掻き落とされるが、この未転写トナーの粒子よりも大きい転写紙の繊維等の異物は事前にサブスクレーパ２４によって感光体１４の表面から除去又は毛羽立つように起立（浮きを含む）されていることから、クリーニングローラ２２とメインスクレーパ２３との間にこれらの異物の食い込みを防止することができる。

このように、本発明にあっては、感光体１４を研磨する研磨部材としてのクリーニングローラ２２と、このクリーニングローラ２２の表面への未転写トナーの付着を規制する規制部材としてのメインスクレーパ２３を設けた感光体クリーニング装置１９において、感光体１４とクリーニングローラ２２との接触位置よりも、感光体１４の回転方向上流側に感光体１４の表面と接触するブラシ状のサブスクレーパ２４を配置したことにより、クリーニングローラ２２と感光体１４とが接触する前に感光体１４の表面に付着した転写紙の繊維等のトナー粒子よりも大きい粒子の異物を除去又は起立させることができ、クリーニングローラ２２への転写紙の繊維等の異物の付着を防止することができる。

この際、サブスクレーパ２４を弾性のある薄肉金属板で形成することにより、回転するクリーニングローラ２２の表面に接触するサブスクレーパ２４の先端とクリーニングローラ表面の負荷の変動とによりサブスクレーパ２４の先端が微小振動するため、クリーニングローラ２２に密着した紙粉（繊維）をより効果的に浮かす事ができる。

（実施例２）
図７は本発明の一実施形態に係る感光体クリーニング装置における実施例２の要部の拡大説明図、図８は本発明の一実施形態に係る感光体クリーニング装置における実施例２の変形例の要部の拡大説明図、図９は従来の感光体クリーニング装置と発明の一実施形態に係る感光体クリーニング装置とを実機搭載した際の画像流れ現象および中間調濃淡ムラの発生状況を比較する図表である。

ところで、上記実施例１の感光体クリーニング装置１９では、感光体１４とクリーニングローラ２２との接触位置よりも、感光体１４の回転方向上流側に感光体１４の表面と接触するブラシ状のサブスクレーパ２４を配置したものを開示したが、例えば、図７に示すように、メインスクレーパ２３よりも感光体１４の回転方向下流側に感光体１４の表面と接触する第２サブ規制部材としての第２サブスクレーパ２９を配置しても良い。

第２サブスクレーパ２９は、ステー２７にブラケット３０を介して固定された厚さ４ｍｍ前後の発泡ウレタンシート等からなるクッション部３１と、クッション部３１の弾性によりクリーニングローラ２２の表面と面接触するようにクッション部３１に設けられた厚さ０．２ｍｍの超高分子量ポリエチレンシート等からなる接触部３２と、を備えている。

尚、接触部３２は、クリーニングローラ２２の表面に付着したトナーや紙の繊維が付着（回収）し難い材料であれば、特に超高分子量ポリエチレンシートに限定されるものではない。

これにより、第２サブスクレーパ２９は、メインスクレーパ２３によって形成されたクリーニングローラ２２の表面トナー層に面接触して表面を平滑化（均す）ことができる。

上記の構成において、クリーニングローラ２２と感光体１４とのニップでトナーを介在して感光体１４の表面を摺擦すると、そのニップ押圧力によりクリーニングローラ２２の表面にはトナーが付着する。また、クリーニングローラ２２とクリーニングブレード２５との間には、感光体１４の表面から除去されたトナーの溜まりが存在する。

よって、メインスクレーパ２３には多量のトナーが流れてくるが、その状態でも３０〜１００μｍのトナー層を形成するために接触方法をとっている。

これに対し、第２サブスクレーパ２９は、メインスクレーパ２３によって接触面のトナー融着や紙粉の噛み込みに伴ってトナー層ムラが発生したとしても、第２サブスクレーパ２９によってトナー層を平滑化することができる。

尚、図８に示すように、サブスクレーパ２４を廃止して、第２サブスクレーパ２９のみを配置しても良い。

図９は、従来技術で説明した感光体クリーニング装置５１と、サブスクレーパ２４を廃止して第２サブスクレーパ２９のみを配置（図８に示した）した感光体クリーニング装置１９と、をそれぞれ実機搭載して１００，０００枚の印字実験を行った時の画像流れ現象と中間調画像の濃淡ムラを確認した結果の図表である。

図９に示すように、メインスクレーパ２３と第２サブスクレーパ２９とを併用した場合には、画像流れ現象および中間調濃淡ムラに対して効果があることがわかる。

ところで、上記実施の形態では、本発明の感光体クリーニング装置１９を画像形成装置としての複合機１に適用して説明したが、例えば、プリンタ専用機や複写専用機等の画像形成装置全般に適用することができることは勿論である。

本発明の一実施形態に係る感光体クリーニング装置を採用した画像形成装置としての複合機の説明図である。本発明の一実施形態に係る感光体クリーニング装置における実施例１の説明図である。本発明の一実施形態に係る感光体クリーニング装置における実施例１の要部の拡大説明図である。本発明の一実施形態に係る感光体クリーニング装置における実施例１のサブ規制部材の斜視図である。本発明の一実施形態に係る感光体クリーニング装置における実施例１の変形例１の要部の拡大説明図である。本発明の一実施形態に係る感光体クリーニング装置における実施例１の変形例２の要部の拡大説明図である。本発明の一実施形態に係る感光体クリーニング装置における実施例２の要部の拡大説明図である。本発明の一実施形態に係る感光体クリーニング装置における実施例２の変形例の要部の拡大説明図である。従来の感光体クリーニング装置と発明の一実施形態に係る感光体クリーニング装置とを実機搭載した際の画像流れ現象および中間調濃淡ムラの発生状況を比較する図表である。従来の感光体クリーニング装置の説明図である。

符号の説明

１…複合機（画像形成装置）
１４…感光体
１９…感光体クリーニング装置
２２…クリーニングローラ（研磨部材）
２３…メインスクレーパ（メイン規制部材）
２４…サブスクレーパ（サブ規制部材）
２４ａ…開口
２９…第２サブスクレーパ（第２サブ規制部材）

Claims

転写紙表面に対する画像転写後の感光体表面に残留した未転写トナーを除去するために前記感光体の表面と接触する研磨部材と、該研磨部材の表面に付着した未転写トナーを除去するメイン規制部材と、該メイン規制部材よりも上流側で前記研磨部材の表面に付着した未転写トナー粒子よりも大きい異物を除去又は起立させるサブ規制部材と、を備えていることを特徴とする感光体クリーニング装置。
前記サブ規制部材には、前記メイン規制部材によって除去された未転写トナー又は未転写トナー粒子よりも大きい異物を回収方向に飛散させる開口部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の感光体クリーニング装置。
前記サブ規制部材は、前記研磨部材に対して略直角に当接するように形成された弾性を有する薄板から構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の感光体クリーニング装置。
転写紙表面に対する画像転写後の感光体表面に残留した未転写トナーを除去するために前記感光体の表面と接触する研磨部材と、該研磨部材の表面に付着した未転写トナーを除去するメイン規制部材と、該メイン規制部材よりも下流側で前記研磨部材の表面を平滑化するサブ規制部材と、を備えていることを特徴とする感光体クリーニング装置。
転写紙表面に対する画像転写後の感光体表面に残留した未転写トナーを除去するために前記感光体の表面と接触する研磨部材と、該研磨部材の表面に付着した未転写トナーを除去するメイン規制部材と、該メイン規制部材よりも上流側で前記研磨部材の表面に付着した未転写トナー粒子よりも大きい異物を除去又は起立させるサブ規制部材と、前記メイン規制部材よりも下流側で前記研磨部材の表面を平滑化する第２サブ規制部材と、を備えていることを特徴とする感光体クリーニング装置。
請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の感光体クリーニング装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。