JP2008233193A - クリーニング装置、および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】感光体ドラムの外周面に潤滑剤を強固に付着させ、かつ装置の大型化を回避する。
【解決手段】像担持体３上に形成されたトナー像を転写した後に残存トナーを除去し、かつ像担持体に固形潤滑剤４１を供給するクリーニング装置４であって、少なくとも先端部分の一部が像担持体の外周面に当接するクリーニングブレード４６と、像担持体の回転方向に対しクリーニングブレードより上流側に像担持体と接触するように配置され、回転することによって固形潤滑剤を像担持体に塗布するブラシローラ４２と、固形潤滑剤をブラシローラに当接するよう案内するガイド部材４３と、固形潤滑剤を保持する保持部材４５と、保持部材の背面側より固形潤滑剤がブラシローラに押圧する潤滑剤押圧部材４７を備え、クリーニングブレードの先端部分のうち、像担持体と接触していないエッジ部４６ａがブラシローラと接触するように配置させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、印刷装置、プリンタおよび複写機等における電子写真方式や静電記録方式等の画像形成装置における像担持体となる感光体ドラムの外周面の残存トナーを除去するクリーニング装置に関し、特に、当該外周面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置を含むクリーニング装置に関する。

従来、電子写真方式に用いる画像形成装置におけるクリーニングブレードを用いた感光体ドラムのクリーニング方式の中には、上記クリーニングブレードにより像担持体となる感光体ドラム上に残存する転写残トナーを掻き取った後に、ブラシローラによって転写残トナー等を所定領域まで搬送する構成に加え、上記ブラシローラにより固形潤滑剤を摺擦して削ってから、当該ブラシローラにより削り取られた粒状化潤滑剤を感光体ドラム上に搬送して塗布する潤滑剤塗布機構を具備したクリーニング装置が使用されている。

このようなクリーニング装置においては、通常では、ブラシローラに捕集された転写残トナーを搬送して所定領域へ吐き出すために、ブラシローラに当接する部位にフリッカー部材が設けられている。もし、フリッカー部材を設けない場合には、ブラシローラがトナーによる目詰まりを起こしてしまい、ブラシローラによるクリーニング効果の低下や潤滑剤供給量の低下、また、クリーニングブレードによるクリーニング性の低下や感光体ドラム上のフィルミングを発生させる原因にもなっていた。

しかしながら、フリッカー部材を設けるために別途設置スペースが必要となり、装置の大型化は、避けられなかった。このため、感光体ドラムに当接するクリーニングブレードと、感光体ドラムの移動方向に対してクリーニングブレードよりも上流側に配置され、かつ感光体ドラムと接触するように設けたファーブラシとを備え、クリーニングブレードの先端部分で感光体ドラムに接触しないエッジ部がファーブラシと接触するように、クリーニングブレードとファーブラシを配置させるクリーニング装置が特許文献１に開示されている。このクリーニング装置では、格別のフリッカー部材を設けずに、ファーブラシに捕集されたトナー等の回収、装置の大型化の回避、および回収トナーによる画像形成装置内の汚染やクリーニング効果の低下の防止が実現される。
特開２００４−１８４５３４号公報

特許文献１に開示されるクリーニング装置は、上述したようなクリーニングブレードおよびファーブラシの構成、配置とすることにより、クリーニングブレードがフリッカー部材の役目も果たせるので、格別のフリッカー部材を設けずに、ファーブラシに捕集されたトナー等の回収、装置の大型化の回避、および回収トナーによる画像形成装置内の汚染やクリーニング効果の低下の防止が実現し得るものである。しかしながら、当該クリーニング装置は、感光体ドラムの表面のクリーニングがクリーニングブレードおよびファーブラシとの物理的・機械的な摺擦のみで実行されるものである。このため、感光体ドラムや中間転写ベルトの寿命がクリーニングブラシやクリーニングブレードとの機械的摺擦による摩耗によって短縮される傾向にあるものであった。

このようなクリーニングブラシやクリーニングブレードとの機械的摺擦による摩耗低減を図るために、ステアリン酸等を含む潤滑剤を感光体ドラムや中間転写ベルトに塗布することにより、これらの表面の摩擦係数を低下させ、摩耗低減を図ることが一般的には、実施されている。このとき、これら感光体ドラムや中間転写ベルトの摩擦低減が確実に実行されるためには、潤滑剤が感光体ドラムの外周面等に満遍なく強固に付着されることが好ましい。

そこで、本発明は、従来の潤滑剤供給装置が有する上記問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、感光体ドラムの外周面に潤滑剤を満遍なく強固に付着させ、かつ装置の大型化の回避の可能な、新規かつ改良されたクリーニング装置および画像形成装置を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明のある実施の態様によれば、回転駆動する像担持体上に形成されたトナー像を転写した後に像担持体上の残存トナーを除去し、かつ像担持体の外周面に固形潤滑剤を供給するクリーニング装置であって、少なくとも先端部分の一部が像担持体の外周面に当接されるクリーニングブレードと、像担持体の回転方向に対してクリーニングブレードより上流側に像担持体と接触するように配置され、一方向に回転することによって固形潤滑剤を削り取って潤滑剤を像担持体に塗布するブラシローラと、固形潤滑剤をブラシローラに当接するよう案内するガイド部材と、固形潤滑剤を保持する保持部材と、保持部材の背面側より固形潤滑剤をブラシローラに当接させるように押圧しながら固形潤滑剤を移動させる潤滑剤押圧部材と、を備え、クリーニングブレードの先端部分のうち、像担持体と接触していないエッジ部がブラシローラと接触するように配置されることを特徴とするクリーニング装置が提供される。

このような構成とすることにより、感光体ドラム上の転写残存トナーを掻き取るクリーニングブレードがブラシローラに目詰まりしたトナーを吐き出す従来のフリッカーの役目も兼ねるようになるので、従来のクリーニング装置において、ブラシローラに目詰まりしたトナーを吐き出すために備わるフリッカーを別途設ける必要がなくなり、クリーニング装置の大型化を回避可能とする。また、潤滑剤を供給する機構を併せ持つことで潤滑剤による感光体ドラムとトナーとの付着力を低減させることによって、クリーニング性の向上や、感光体ドラムの外周面へのトナー成分の固着（いわゆるフィルミング）の発生を抑制することが出来る。

このとき、上記実施の態様において、固形潤滑剤は、固形潤滑剤のブラシローラとの当接面がブラシローラの回転方向に対して順方向に所定角度傾斜するように保持されていることとしてもよい。

このような構成とすることにより、ブラシローラ回転時に固形潤滑剤が回転方向に流れて傾いた場合において、固形潤滑剤の中心がブラシローラの法線上に配置されるので、固形潤滑剤をブラシローラの回転方向上流側に当接する部位と回転方向下流側に当接する部位とで均等に無駄なく消費することが可能となる。このため、固形潤滑剤を性能上必要最小限のサイズとすることができ、クリーナユニットおよびプロセスカートリッジの小型化も期待できる。

このとき、上記実施の態様において、ガイド部材は、固形潤滑剤をブラシローラの中心軸に向かう方向に移動させるように案内することとしてもよい。

このような構成とすることにより、固形潤滑剤をブラシローラの回転方向に対して上流側に傾けるにあたり、スライド部材に傾きを与える構成となっているため、ガイド部材ごと上流側へ移動させる等の必要がなくなるので、当該移動に必要なスペースを省くことが可能となり、プロセスカートリッジの小型化が期待できる。

このとき、上記実施の態様において、固形潤滑剤のブラシローラとの当接面は、凹曲面を成すこととしてもよい。

このような構成とすることにより、固形潤滑剤の初期的な消費量のピークを抑えることが可能となるので、像担持体への過剰な供給を未然に防止して、終始に亘って安定的に潤滑剤を像担持体に供給することが出来るようになる。

このとき、上記実施の態様において、ブラシローラの固形潤滑剤との当接面より回転方向上流側には、当接面へのトナーの侵入を防止するトナー侵入防止部材が設けられていることとしてもよい。

このような構成とすることにより、装置内がトナーで充満するのを防止することが可能となり、ブラシローラへの当接圧の安定化、および像担持体への潤滑剤供給量を安定化することが出来るようになる。

上記課題を解決するために、本発明の別の実施の態様によれば、中間転写体を備える画像形成装置であって、上記実施の態様の何れかのクリーニング装置を含むことを特徴とする画像形成装置が提供される。

このような構成とすることにより、クリーニング装置の小型化に伴い、画像形成装置も大型化を回避され、かつ像担持体表面のトナーに対する離型性を向上させることにより、中間転写体への転写性が向上し、良好な画質を得ることが出来るようになる。

以上説明したように本発明によれば、クリーニングブレードの先端部分の一方のエッジ部をブラシローラと接触させ、当該先端部分の他方のエッジ部がブラシローラで感光体ドラムの外周面に塗布したステアリン酸等を含む潤滑剤をすぐに押し広げるので、クリーニングブレードのみでブラシローラに目詰まりしたトナーを吐き出しながら、確実に潤滑剤の薄層を感光体ドラムの外周面に形成するようになる。このため、ブラシローラに目詰まりしたトナーを吐き出すフリッカーを別途設ける必要がなくなることより、クリーニング装置の大型化を回避され、かつ感光体ドラムの外周面に潤滑剤の薄膜が確実に形成されることによって、クリーニング性の向上やフィルミング発生の抑制がより一層実行可能となる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

まず、本発明に係る潤滑剤供給装置が使用される画像形成装置の第１の実施の形態の構成について、図面を使用しながら説明する。図１は、本発明に係る潤滑剤供給装置が使用される画像形成装置の第１の実施の形態の全体の構成を示す説明図である。

画像形成装置１００は、外部から入力された画像データあるいは原稿読取りにより得られた画像データに基づいて、所定のシート（記録用紙）に多色あるいは単色の画像を形成するものである。

同図に示すように、画像形成装置１００は、露光ユニット１、現像装置２、感光体ドラム４、帯電器５、クリーナユニット４、中間転写ベルトユニット８、定着ユニット１２、シート搬送路Ｓ、給紙トレイ１０、および排紙トレイ１５等を備えている。

画像形成装置１００において扱われるカラー画像の画像データは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、およびイエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたものである。したがって、現像装置２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）、感光体ドラム３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）、帯電器５（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ）、クリーナユニット４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）は、各色に応じた４種類の潜像を形成するように、それぞれ４個ずつ設けられている。なお、上記ａ〜ｄの符号は、ａがブラックに、ｂがシアンに、ｃがマゼンタに、ｄがイエローに対応し、これら符号にて区別された上記の各手段により、４つの画像ステーションが構成されている。

感光体ドラム３は、露光ユニット１の上方に配設され、略円筒形状の像担持体であり、不図示の駆動手段と制御手段により所定方向に回転するように制御されている。感光体ドラム３は、基材上に光導電層が形成されて構成されている。例えば、アルミニウム等で製作された金属ドラムを基材として、その外周面に、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）、セレン（Ｓｅ）や有機光半導体（ＯＰＣ）等の光導電層が薄膜状に形成されている。なお、感光体ドラム３の構成は、上述の構成に特に限定されない。

帯電器５（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ）は、感光体ドラム３の表面を所定の電位に均等に帯電させるための帯電手段であり、感光体ドラム３の下方でその外周面に近接して配置されている。本実施の形態では、図１に示すような接触型のローラ型の帯電器５を使用しているが、チャージャー型やブラシ型の帯電器を代用してもよい。

露光ユニット１は、帯電された感光体ドラム３を入力された画像データに応じて露光することにより、感光体ドラム３の表面に画像データに応じた静電潜像を形成する。本実施の形態では、露光ユニット１は、図１に示すように、レーザ照射部および反射ミラーを備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）を用いる手法のものであるが、発光素子をアレイ状に並べた例えばＥＬやＬＥＤ書込みヘッドを用いる手法のものを使用してもよい。

各現像装置２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）は、各感光体ドラム３上に形成された静電潜像をＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙの各色のトナーによって顕像化するものである。

クリーナユニット４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）は、現像および画像転写工程後に感光体ドラム３の表面に残留しているトナーを潤滑剤等の使用により除去し、回収する感光体ドラム３の外周面の残存トナーを除去するクリーニング装置としての機能を備える。また、後述するように、クリーナユニット４内部に配置された固形潤滑剤４１（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ）を用いて、感光体ドラム３の外周表面へ潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置４０としての機能も備えている。なお、クリーナユニット４の構成の詳細な説明は、後述する。

感光体ドラム３の上方には、中間転写体となる中間転写ベルトユニット８が配置されている。この中間転写ベルトユニット８は、中間転写ローラ６（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）、中間転写ベルト７、中間転写ベルト駆動ローラ７１、中間転写ベルト従動ローラ７２、中間転写ベルトテンション機構７３、および中間転写ベルトクリーニングユニット９を備えている。

中間転写ローラ６、中間転写ベルト駆動ローラ７１、中間転写ベルト従動ローラ７２、および中間転写ベルトテンションローラ７３等は、中間転写ベルト７を張架し、図１に示す矢印Ｂ方向に回転駆動させるものである。

中間転写ローラ６は、中間転写ベルトユニット８の中間転写ベルトテンション機構７３における中間転写ローラ取付部に回転可能に支持されており、トナー像を中間転写ベルト７上に転写するために、高電圧の転写バイアス（ トナーの帯電極性（−）とは、逆極性（＋）の高電圧 ）が印加されている。このとき、クリーナユニット４からの潤滑剤の供給が無い場合の転写効率は、９４％であり、文字の中抜けの現象も散見されたが、クリーナユニット４から潤滑剤を供給した場合には、転写効率は、９８％まで向上し、文字の中抜け等の諸問題も改善することが出来た。

本実施の形態では、中間転写ローラ６は、直径８〜１０ｍｍのステンレス等からなる金属軸をベースとして形成され、その表面は、例えば、ＥＰＤＭ、発泡ウレタン等の導電性の弾性材によって覆われているローラである。この導電性の弾性材によって、中間転写ローラ６は、中間転写ベルト７に対して均一に高電圧を印加することができる。本実施の形態では、転写電極として中間転写ローラ６を使用しているが、それ以外にブラシ等も使用可能である。

中間転写ベルト７は、各感光体ドラム３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）に接触するように設けられている。中間転写ベルト７上には、感光体ドラム３に形成された各色のトナー像が順次重ねて転写されることによって、カラーのトナー像（多色トナー像）が形成される。この中間転写ベルト７は、厚さ１００μｍ〜１５０μｍ程度のフィルムを用いて無端状に形成されている。

上述のように、各感光体ドラム３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）上の静電潜像は、各色相に応じたトナーによって顕像化されてから、それぞれトナー像となり、これらのトナー像は、中間転写ベルト７上において積層される。このように、積層されたトナー像は、中間転写ベルト７の回転によって、搬送されて来た用紙と中間転写ベルト７との接触位置に移動し、この位置に配置されている転写ローラ１１によって用紙上に転写される。この場合、中間転写ベルト７と転写ローラ１１は、所定ニップで互いに圧接されると共に、転写ローラ１１には、トナー像を用紙に転写させるための電圧が印加される。この電圧は、トナーの帯電極性（−）とは、逆極性（＋）の高電圧である。

上記ニップを定常的に得るために、転写ローラ１１若しくは中間転写ベルト駆動ローラ７１の何れか一方は、金属等の硬質材料からなり、他方は、弾性ローラ等の軟質材料（弾性ゴムローラまたは発泡性樹脂ローラ等）からなる。

中間転写ベルト７と感光体ドラム３との接触によって、中間転写ベルト７に付着したトナーおよび中間転写ベルト７から用紙へのトナー像の転写の際に、転写されずに中間転写ベルト７上に残存したトナーは、次工程でトナーの混色を発生させる原因となるために、中間転写ベルトクリーニングユニット９によって除去されて回収される。中間転写ベルトクリーニングユニット９には、中間転写ベルト７に接触するクリーニング部材としてクリーニングブレード９ａが備えられている。このクリーニングブレード９ａが接触する部分の中間転写ベルト７は、裏側から中間転写ベルト従動ローラ７２にて支持されている。

給紙トレイ１０は、画像形成に使用するシート（記録用紙）を蓄積しておくためのトレイであり、画像形成部および露光ユニット１の下側に設けられている。手差しトレイ２０は、画像形成に使用するシート（記録用紙）を蓄積しておくためのトレイであり、画像形成装置１００の側面部に設けられている。一方、画像形成装置１００の上部側に設けられている排紙トレイ１５は、印刷済みのシートをフェイスダウンで載置するためのトレイである。

また、画像形成装置１００には、給紙トレイ１０のシートおよび手差しトレイ２０のシートを転写部１１や定着ユニット１２を経由させて排紙トレイ１５に送るためのシート搬送路Ｓが設けられている。このシート搬送路Ｓにおける給紙トレイ１０から排紙トレイ１５までの部分には、ピックアップローラ１６、レジストローラ１４、転写ローラ１１を備えた転写部、定着ユニット１２、および搬送ローラ２５等が配されている。

搬送ローラ２５（２５−１、２５−２、２５−３、２５−４、２５−５、２５−６、２５−７、２５−８）は、シートの搬送を促進・補助するための小型のローラであり、シート搬送路Ｓに沿って複数設けられている。ピックアップローラ１６（１６−１、１６−２）は、給紙トレイ１０や手差しトレイ２０の端部に設けられ、給紙トレイ１０や手差しトレイ２０からシートを１枚ずつシート搬送路Ｓに供給する呼び込みローラである。レジストローラ１４は、シート搬送路Ｓを搬送されているシートを一旦保持し、感光体ドラム３上のトナー像の先端とシートの先端とを合わせるタイミングでシートを転写部に搬送するものである。すなわち、レジストローラ１４は、不図示のレジスト前検知スイッチの出力した検知信号に基づいて、転写ベルト７上のトナー像の先端をシートにおける画像形成範囲の先端に合わせるように、シートを搬送するように設定されている。

定着ユニット１２は、加熱ローラ３１および加圧ローラ３２等を備え、これら加熱ローラ３１および加圧ローラ３２は、シートを挟んで回転する。加熱ローラ３１は、所定の定着温度となるように、画像形成装置１Ａ内に備わる不図示の制御部によって制御される。この制御部は、温度検出器（図示せず）からの検出信号に基づいて加熱ローラ３１を制御する。加熱ローラ３１は、加圧ローラ３２と共にシートを熱圧着することにより、シートに転写されている各色トナー像を溶融・混合・圧接させ、シートに対して熱定着させる。なお、多色トナー像（各色トナー像）を定着後のシートは、複数の搬送ローラ２５によってシート搬送路Ｓの反転排紙経路に搬送され、反転された状態（多色トナー像を下側に向けた状態）にて、排紙トレイ１５上に排出される。

次に、本実施の形態におけるクリーナユニットおよび当該クリーナユニットに備わる潤滑剤供給装置の構成の詳細について図面を使用しながら説明する。図２は、本実施の形態におけるクリーナユニットの概略構成を示す図であり、図３は、本実施の形態のクリーナユニットに含まれる潤滑剤供給装置に備わる固定潤滑剤を保持するホルダー部がガイド部に支持される部位の要部の構成を示す図である。

クリーナユニット４は、クリーニングブレード４６を用いて、現像・画像転写後における感光体ドラム３上の表面に残存したトナーを掻き取り、除去・回収してからトナー搬送スクリュー４８によってクリーナユニット４の外部に排出するものである。また、クリーナユニット４の内部に設けられた固形潤滑剤４１を用いて、感光体ドラム３の外周面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置４０を含む構成である。

クリーニングブレード４６は、ウレタンゴム等の耐摩耗性・耐汚染性に強い材質で形成されており、感光体ドラム３上の表面に転写残存トナーを掻き取って除去する機能と、ブラシローラ４２で粒状化されて感光体ドラム３の外周面に塗布された潤滑剤を当該外周面の広範に塗布する機能を有する。クリーニングブレード４６で粒状化潤滑剤を塗布する際には、クリーニングブレード４６の先端エッジ部４６ｂが当該粒状化潤滑剤を感光体ドラム３の外周面に押し広げるようにして、潤滑剤を薄膜化させる。なお、本実施の形態の特徴部となるクリーニングブレード４６に関する詳細な説明は、後述する。

潤滑剤供給装置４０は、一方向（図２に示すｂ方向）に回転することによって、固形潤滑剤４１に摺擦しながら粒状化し、粒状化した潤滑剤を感光体ドラム３の外周面に塗布するブラシローラ４２と、固形潤滑剤４１をブラシローラ４２に当接するように一定方向（図２に示すｃ方向）に案内するガイド部材４３と、固形潤滑剤４１を保持するホルダー（保持部材）４５と、このホルダー４５の背面側より固形潤滑剤４１をブラシローラ４２に当接させるように押圧しながら固形潤滑剤４１を一定方向（図２に示すｃ方向）に移動させる圧縮コイルスプリング（潤滑剤押圧部材）４７と、を備える。

ブラシローラ４２は、感光体ドラム３の外周面および固形潤滑剤４１に当接して、一定方向（図２に示すｂ方向）に回転することによって、固形潤滑剤４１に摺擦しながら当該固形潤滑剤４１を削り取って粒状化し、当該粒状化潤滑剤を感光体ドラム３に供給する。ブラシローラ４２は、直径６ｍｍのステンレス鋼製芯金４２ａの外周に毛足長さ５ｍｍのループ状に形成されたポリエステル繊維等からなる繊維類を殖設してブラシ部４２ｂを形成することによって、直径１６ｍｍのロール状のブラシとしている。そして、ブラシローラ４２は、両端軸を適宜回転自在に支持して感光体ドラム３の軸と平行に配置し、感光体ドラム３の外周面の表面にポリエステル繊維の先端を接触した状態で回転自在に設けられる。

ブラシローラ４２は、感光体ドラム３に常時接しており、回転駆動することによって、当該ブラシローラ４２自体が感光体ドラム３上の表面に残留したトナーを掻き取りながら除去・回収する機能を有する。また、クリーニングブレード４６側で感光体ドラム３に付着した残存トナーを掻き取り易くするために、回転駆動することによって、トナーの剥離を促すようなステアリン酸亜鉛を主成分とする固形潤滑剤４１に摺擦しながら粒状化して、当該粒状化潤滑剤を感光体ドラム３の外周面に塗布する機能を有する。さらに、本実施の形態では、クリーニングブレード４６とブラシローラ４２は、当接するように配置されており、具体的には、クリーニングブレード４６の先端部分のうち、感光体ドラム３と接触していないエッジ部４６ａがブラシローラ４２と接触するように配置される。すなわち、クリーニングブレード４６の先端部分の感光体ドラム３と当接しているエッジ部４６ｂ側とは、反対側のエッジ部４６ａがブラシローラ４２に食い込むように配置されている。なお、上述したブラシローラ４２の各構成要素４２ａ、４２ｂの寸法は、一実施例であり、他の寸法で構成することも可能である。

ブラシローラ４２の半径方向の外周側には、固形潤滑剤４１が配置されている。本実施の形態では、固形潤滑剤４１は、ステアリン酸亜鉛を主成分とするものを溶融後、冷却固化して横長板状に形成したものが用いられる。また、固形潤滑剤４１は、圧縮コイルスプリング４７によって、ブラシローラ４２の軸方向に向けて押圧付勢させられる。本実施の形態では、固形潤滑剤４１は、図２に示すように、圧縮コイルスプリング４７と連結したスライダー４４を介して、圧縮コイルスプリング４７の弾性力によって回転ブラシローラ４２の回転軸に向かう方向（図２に示すｃ方向）に向けて押圧付勢される。なお、固形潤滑剤４１をブラシローラ４２の軸方向に向けて押圧付勢する潤滑剤押圧部材としては、上述の圧縮コイルスプリング４７以外にも、板ばね等の他の弾性部材でも適用可能である。

その際に、固形潤滑剤４１の当接面がブラシローラ４２の回転方向（図２に示すｂ方向）に対する順方向（図２に示すａ方向）に向けて所定角度θで傾斜するように、固定潤滑剤４１が保持されている。その際の角度θは、実質的効果を出すためには、固形潤滑剤４１の成分や性質にもよるが、少なくとも５度以上が好ましく、より好ましくは５〜１５度の範囲である。ホルダー４５の背面に配置された圧縮スプリング４７によって、固形潤滑剤４１は、ブラシローラ４２面に対して一定荷重で押圧付勢される。

本実施の形態では、固定潤滑剤４１を固定するホルダー４５がガイド部材４３の底面４３ｂに対して所定角度θで傾斜するように保持される。ホルダー４５は、ブラシローラ４２の回転軸方向に沿って、当該回転軸と略平行に設けられる。ホルダー４５の両端部４５ａは、ブラシローラ４２の回転軸に向かう方向（図２に示すｃ方向）に往復動可能に案内するガイド部材４３で支持される。

ホルダー４５の両端部４５ａをガイド部材４３で支持する際に、ガイド部材４３が直接ホルダー４５を支持するような構成としても良いが、組み立て等を容易にするため、図２および図３に示すように、ガイド部材４３は、スライダー４４を介してホルダー４５を支持することが好ましい。

ガイド部材４３には、図３に示すように、スライダー４４を一定方向にスライドさせるための空隙部４３ａが形成されており、かかる空隙部４３ａにスライダー４４の端部４４ａが挿通されて、ガイド部材４３の空隙部４３ａに沿ってスライダー４４が一定方向にスライドされるようになっている。すなわち、本実施の形態では、固形潤滑剤４１と接合するスライダー４４がガイド部材４３の空隙部４３ａに沿ってブラシローラ４２に対して離接する方向に移動自在となっているので、固形潤滑剤４１をブラシローラ４２の中心軸に向かう方向に案内できるようになっている。

スライダー４４は、ガイド部材４３で支持した際のスライダー４４のガイド部材４３より内側の部位には、ホルダー４５の背面部４５ｂと当接する斜面部４４ｃが形成されている。この斜面部４４ｃは、スライダー４４の底面部４４ｂに対してブラシローラ４２の回転方向の順方向（図２に示すａ方向）に向けて所定角度θで傾斜している。斜面部４４ｃの略中央には、ホルダー４５との接合を安定させるために、ホルダー４５の両端部４５ａに形成された孔部４５ｃと嵌合する凸部４４ｄが設けられている。このように、本実施の形態では、固定潤滑剤４１を固定するホルダー４５の両端部４５ａをスライダー４４の斜面部４４ｃに接合させることによって、ホルダー４５に固定された固形潤滑剤４１を常に所定の角度θで傾斜することができる。なお、固形潤滑剤４１が角度θで傾斜するようにするためには、図示しないがホルダー４５のスライダー４４との当接面に斜面部を設ける構成とすることとしても良い。

このような構成にあって、ブラシローラ４２との摺擦により削り取られた固形潤滑剤４１の微粒子である粒状化潤滑剤は、ブラシローラ４２により感光体ドラム３の外周面に搬送される。本実施の形態では、シート（記録用紙）一枚あたり２５〜４０μｇの粒状化潤滑剤が感光体ドラム３に供給される。

ここで、従来の場合には、固形潤滑剤４１をブラシローラ４２の摺擦によって削り取る際に、ブラシローラ４２の回転方向に意図せずに、固形潤滑剤４１が傾いてしまう。このため、固形潤滑剤４１の当接するブラシローラ４２の回転方向上流側の固形潤滑剤４１に消費が偏ってしまい、回転方向下流側は、反対に僅かしか消費されないまま、画像形成装置１００のライフエンド時においても大半が消費されずに残存してしまう。

これに対して、本実施の形態の潤滑剤供給装置４０にあっては、予め固形潤滑剤４１をブラシローラ４２の回転方向の順方向に所定の大きさの角度θを傾斜するように傾けておくことで、ブラシローラ４２の回転時に固形潤滑剤４１の中心がブラシローラ４２の中心軸と合致、すなわちブラシローラ４２の法線上に配置されるので、ブラシローラ４２に対する固形潤滑剤４１の接触面の全幅に亘って均等に接触・消費することが可能となる。このため、固形潤滑剤４１を性能上必要最小限のサイズとすることが出来るので、クリーナユニットやプロセスカートリッジの小型化も期待できる。

また、固形潤滑剤４１を傾けるために、固形潤滑剤４１を固定するホルダー４５の底面部４５ｂとの当接面がスライダー４４の底面部４４ｂに対して所定の角度θをなす斜面部４４ｂとなっているため、ガイド部材４３をブラシローラ４２の中心軸の方向に移動するように配置したまま、固形潤滑剤４１を所定の角度傾けることができる。これにより、固形潤滑剤４１を所定の角度傾けるために、ガイド部材４３を回転方向に移動させるための余分なスペースを要しないために、クリーナユニット４の小型化、このクリーナユニット４を含むプロセスカートリッジの小型化が可能となる。

図２に示すように、ブラシローラ４２における固形潤滑剤４１との当接面より回転方向上流側には、かかる当接面へのトナーの侵入を防止するトナー侵入防止部材となるトナーシールド４９が設けられている。クリーナユニットにトナーシールド４９が設けられていない場合では、固形潤滑剤４１やホルダー４５などの潤滑剤供給に係る部材周囲にトナーが侵入してしまう。このため、ブラシローラ４２に対する固形潤滑剤４１の加圧を妨げ、この固形潤滑剤４１の摺擦当接面に多量のトナーが介在することとなってしまうので、図４の破線グラフに示すように、潤滑剤供給量が減少して不安定となる。このように潤滑剤供給に係る部材周囲にトナーが侵入するケースに対して、本実施の形態では、ブラシローラ４２における固形潤滑剤４１との当接面より回転方向上流側にトナーシールド４９を設けることによって、図４の実線グラフに示すように、トナーシールド４９がトナーの潤滑剤供給装置４０内への侵入を防止して、ブラシローラ４２への当接圧の安定化および潤滑剤供給量の安定化を実現させる。

ブラシローラ４２は、上述したように、それ自体が感光体ドラム３上の表面に残存したトナーを除去・回収する機能を有する。また、ブラシローラ４２は、クリーニングブレード４６側で掻き取り易くするような機能、或いはトナーの剥離を促すような機能も有している。上述したように、ブラシローラ４２は、常時に亘って感光体ドラム３の外周面の残存トナーと接触するような環境下に置かれ、経時的にブラシローラ４２内でのトナーの目詰まりが発生し易くなる。このため、感光体ドラム３の表面のトナーの除去・回収能力は、低下し、トナーのすり抜け、および印字枚数の増加に伴って一枚あたりの固定潤滑剤４１の消費量低下、すなわち、潤滑剤の供給量の低下をもたらす。

このようなケースに対応するために、本実施の形態では、クリーニングブレード４６の先端部分のうち、感光体ドラム３と接触していないエッジ部４６ａがブラシローラ４２と接触するように配置される。すなわち、クリーニングブレード４６の感光体ドラム３と当接している側のエッジ部４６ｂとは、反対側のエッジ部４６ａがブラシローラ４２のブラシ部４２ｂに食い込むように配置されている。このため、当該エッジ部４６ａが常時に亘ってブラシローラ４２に接触する位置に有することとなるので、ブラシローラ４２のブラシ部４２ｂの内部に溜まったトナーを掻き落とし排出することが出来る。従って、ブラシローラ４２は、常時に亘ってリフレッシュされた状態で固形潤滑剤４１を摺擦するため、潤滑剤供給量を安定化させられるようになり、使用開始初期段階と同様の働きを維持可能とするようになる。

換言すると、本実施の形態では、クリーニングブレード４６を上記の構成および配置とすることによって、従来のクリーニング装置におけるブラシローラ４２の内部に溜まったトナーを掻き落とし排出するトナー排出部材であるフリッカーとしての役割を併せ持つこととなる。このため、本実施の形態のクリーニングブレード４６が従来のフリッカーとしての役割も果たすため、クリーニングユニット４における部品点数を削減でき、装置の大型化を回避することが可能となる。

また、本実施の形態では、クリーニングブレード４６は、当該先端部分の他方のエッジ部４６ｂ、すなわち感光体ドラム３に当接する側のエッジ部４６ｂが感光体ドラム３に対して、ブラシローラ４２で塗布された粒状化潤滑剤を押さえつけて薄膜化するために、ブラシローラ４２に近接するように設置されている。このように、クリーニングブレード４６をブラシローラ４２に常時接触するように設置することによって、ブラシローラ４２から感光体ドラム３の外周面に塗布された粒状潤滑剤がすぐにクリーニングブレード４６の先端部分のエッジ部４６ｂで押し広げて薄膜化することが可能となる。

従来では、ブラシローラとクリーニングブレードが離れて配置されていたため、ブラシローラから感光体ドラム上に塗布された粒状潤滑剤が感光体ドラムの回転駆動によってクリーニングブレードの先端部分となるニップ部へ搬送されてから、クリーニングブレードによって押し広げられて薄膜化されていた。このため、感光体ドラム上に塗布された粒状潤滑剤が当該ニップ部に到達するまでの間に、感光体ドラムの回転方向上流から常に搬送される転写残トナーによって、クリーニングブレードへの潤滑剤到達が妨げられることがあった。

これに対して、本実施の形態のクリーナユニット４では、ブラシローラ４２が粒状化潤滑剤の最終到達地点となるクリーニングブレード４６に常時接触しているため、転写残存トナーによって粒状化潤滑剤がクリーニングブレード４６の先端部分への到達を妨げることを事前に防止するようになる。このため、粒状化潤滑剤をクリーニングブレード４６の先端エッジ部４６ｂと感光体ドラム３とのニップ部に効率良く供給するので、感光体ドラム３の外周面に当該潤滑剤の薄膜を確実に形成出来るようになる。

すなわち、クリーニングブレード４６のみでブラシローラ４２に目詰まりしたトナーを吐き出しながら、確実に潤滑剤の薄膜を感光体ドラム３の外周面に形成するようになる。換言すると、クリーニングブレード４６をブラシローラ４２に常に接触させるように設置しているため、クリーニングブレード４６の先端部分の一方のエッジ部４６ａがブラシローラ４２と接触する一方で、クリーニングブレード４６の先端部分の他方のエッジ部４６ｂが感光体ドラム３の外周面に塗布された粒状化潤滑剤をすぐに押し広げるため、確実にステアリン酸等を含む潤滑剤の薄膜が感光体ドラム３の外周面に満遍なく形成されるようになる。このため、クリーニング性の向上やフィルミング発生の抑制が一層可能となる。

本実施の形態では、固形潤滑剤４１は、上述したようにブラシローラ４２や感光体ドラム３の軸方向と平行な方向に延びる横長板状に形成したものが使用される。かかる固形潤滑剤４１によって、通常では、シート（記録用紙）一枚あたり２５〜４０μｇの潤滑剤の微粒子が感光体ドラム３に供給される。

この場合、固形潤滑剤４１のブラシローラ４２に摺擦する当接面を平面とすると、ブラシローラ４２との接触面積が小さく高面圧となる。このため、固形潤滑剤４１の形状が、ブラシローラ４２の外周形状に沿うまでの間、すなわち比較的初期の段階で固形潤滑剤４１が図５の破線グラフで示すように、過剰に消費・供給される。このような固形潤滑剤４１の過剰な消費、すなわち感光体ドラム３への過剰な潤滑剤の供給は、後工程となる転写時のトナーの飛散による画質の低下を引き起こす。

これに対して、本実施の態様では、図３に示すように、固形潤滑剤４１のブラシローラ４２との当接面４１ａをブラシローラ４２の外周面の形状に合致するような凹曲面に施すことで、図５の実線グラフに示すように、初期段階における固形潤滑剤４１の過剰な消費、すなわち感光体ドラム３への過剰な潤滑剤の供給を抑え、終始に亘って感光体ドラム３の外周面に安定した潤滑剤の供給が可能となる。

なお、本実施の形態の潤滑剤供給装置４０に使用される固形潤滑剤４１として、前述したステアリン酸亜鉛以外に、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸鉛、ステアリン酸ニッケル、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸鉄、ステアリン酸銅、ステアリン酸ストロンチウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸カドミウム、ステアリン酸マグネシウム、オレイン酸マンガン、オレイン酸鉄、オレイン酸コバルト、オレイン酸鉛、オレイン酸マグネシウム、オレイン酸銅、パルチミン酸亜鉛、パルチミン酸コバルト、パルチミン酸銅、パルチミン酸マグネシウム、パルチミン酸アルミニウム、パルチミン酸カルシウム、カブリル酸鉛、カブロン酸鉛、リノレン酸亜鉛、リノレン酸コバルト、リノレン酸カドミウム等の比較的高次の脂肪酸を使用することも可能である。また、コロイド状高温シリカ粉末やカルナバワックス等の天然のワックスを使用することもできる。

以上説明したように、本実施の形態のクリーニングユニット４は、クリーニングブレード４６をブラシローラ４２に常時接触するように設置することによって、クリーニングブレード４６の先端部分の一方のエッジ部４６ａをブラシローラ４２と接触させて当該エッジ部４６ａがブラシローラ４２に目詰まりしたトナーを吐き出し、先端部分の他方のエッジ部４６ｂがブラシローラ４２によって感光体ドラム３の外周面に塗布された潤滑剤を押さえつける。換言すると、クリーニングブレード４６のみでブラシローラ４２に目詰まりしたトナーを吐き出しながら、確実に潤滑剤の薄膜を感光体ドラム３の外周面に形成可能となる。すなわち、感光体ドラム３の外周面上の転写残存トナーを掻き取るクリーニングブレード４６がブラシローラ４２に目詰まりしたトナーを吐き出す従来のフリッカーとしての機能も兼備しつつ、感光体ドラム３の外周面に潤滑剤の薄膜を確実に満遍なく形成するようになる。

すなわち、従来のようにトナー排出部材となるフリッカーが備わるクリーニング装置では、ブラシローラからクリーニングブレードまでの距離があるため、感光体ドラム上に付着したステアリン酸等を含む潤滑剤が粉体状で感光体ドラム上に軽く載置されているだけであったので、感光体ドラムに対する潤滑剤の付着力が弱く、残存トナー等と一緒に排出される可能性が大きかった。

しかしながら、本実施の形態では、ブラシローラ４２とクリーニングブレード４６が接触しており、ブラシローラ４２により感光体ドラム３の外周面に塗布された粒状化潤滑剤をクリーニングブレード４６の先端エッジ部４６ｂですぐに押し広げることが可能な構成となっている。このため、ステアリン酸等を含む潤滑剤の薄膜を感光体ドラム３の外周面により確実に形成できるようになる。従って、感光体ドラムのクリーニング性の向上やフィルミング発生の抑制を一層実現されるようになる。また、感光体ドラムの外周面に潤滑剤の塗布を効率的に実行可能とするので、無駄な潤滑剤の供給を抑制でき、かつ固形潤滑剤の寿命を向上させることも実現され得る。

さらに、従来のクリーニング装置において、ブラシローラに目詰まりしたトナーを吐き出すために備わるフリッカーを別途設ける必要がなくなるので、クリーニング装置の大型化を回避可能とする。

また、中間転写体を備える画像形成装置の感光体ドラムのクリーニング装置として、本実施の形態のクリーニングユニット４を備える構成とすることにより、クリーニング装置の小型化に伴い、画像形成装置も大型化を回避され、かつ感光体ドラムの外周面のトナーに対する離型性が向上するので、中間転写体への転写性が向上し、良好な画質を得ることが出来るようになる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、第１の実施の形態では、画像形成装置として図１に示すような卓上載置可能な小型プリンタに本発明のクリーニング装置を適用しているが、プリンタ、ＦＡＸ、スキャナー等の各種機能を含む複合機等の大型タイプの画像形成装置にも本発明のクリーニング装置を適用することができる。

本発明に係るクリーニング装置が使用される画像形成装置の第１の実施の形態の全体の構成を示す説明図である。 同実施の形態におけるクリーナユニットの概略構成を示す図である。 同実施の形態のクリーナユニットに含まれる潤滑剤供給装置に備わる固定潤滑剤を保持するホルダー部がガイド部に支持される部位の要部の構成を示す図である。 トナー侵入防止部材の有無による固定潤滑剤の消費量を比較したグラフである。 固形潤滑剤形状の違いによる固形潤滑剤の消費量を比較したグラフである。

符号の説明

３ 像担持体（感光体ドラム）
４ クリーニング装置（クリーナユニット）
４０ 潤滑剤供給装置
４１ 固形潤滑剤
４１ａ 当接面
４２ ブラシローラ
４３ ガイド部材
４５ 保持部材（ホルダー）
４６ クリーニングブレード
４６ａ エッジ部
４７ 潤滑剤押圧部材（圧縮コイルスプリング）
４９ トナー侵入防止部材（トナーシールド）
１００ 画像形成装置

Claims (6)

1. 回転駆動する像担持体上に形成されたトナー像を転写した後に前記像担持体上の残存トナーを除去し、かつ前記像担持体の外周面に潤滑剤を供給するクリーニング装置であって、
   少なくとも先端部分の一部が前記像担持体の外周面に当接されるクリーニングブレードと、
   前記像担持体の回転方向に対して前記クリーニングブレードより上流側に前記像担持体と接触するように配置され、一方向に回転することによって前記固形潤滑剤を削り取って前記潤滑剤を前記像担持体に塗布するブラシローラと、
   前記固形潤滑剤を前記ブラシローラに当接するよう案内するガイド部材と、
   前記固形潤滑剤を保持する保持部材と、
   前記保持部材の背面側より前記固形潤滑剤を前記ブラシローラに当接させるように押圧しながら前記固形潤滑剤を移動させる潤滑剤押圧部材と、を備え、
   前記クリーニングブレードの前記先端部分のうち、前記像担持体と接触していないエッジ部が前記ブラシローラと接触するように配置されることを特徴とするクリーニング装置。
2. 前記固形潤滑剤は、前記固形潤滑剤の前記ブラシローラとの当接面が前記ブラシローラの回転方向に対して順方向に所定角度傾斜するように保持されていることを特徴とする請求項１に記載のクリーニング装置。
3. 前記ガイド部材は、前記固形潤滑剤を前記ブラシローラの中心軸に向かう方向に移動させるように案内することを特徴とする請求項１または２に記載のクリーニング装置。
4. 前記固形潤滑剤の前記ブラシローラとの当接面は、凹曲面を成すことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のクリーニング装置。
5. 前記ブラシローラの前記固形潤滑剤との当接面より回転方向上流側には、該当接面へのトナーの侵入を防止するトナー侵入防止部材が設けられていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のクリーニング装置。
6. 中間転写体を有する画像形成装置であって、請求項１〜５の何れか１項に記載のクリーニング装置を含むことを特徴とする画像形成装置。

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