JP2009020249A - クリーニング装置、これを用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】静電クリーニング方式に関して、小型化となり、さらに回収ローラからの球形トナー回収を安定的に行えるクリーニング装置、これを用いた画像形成装置を提供する。
【解決手段】感光体ドラム１、これに当接しする導電性ブレード２２、感光体ドラム１に導電性ブレード２２よりも下流側で当接するブラシローラであるクリーニングブラシ２３、そのブラシに当接するトナー回収用の回収ローラ２４、これに当接する第２の導電性ブレード２７、及びトナー排出用のスクリュー１９を有する画像形成装置のクリーニング装置において、感光体ドラム１上から第１の導電性ブレード２２によって回収されたトナーのトナー排出用のスクリュー１９までのトナーの経路の一部を、トナー回収用の回収ローラ２４の表面によって構成する。
【選択図】図２

Description

本発明は複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複合機等の画像形成装置、特に電子写真方式の画像形成装置に用いるクリーニング装置に関する。

近年、画像形成装置においては、より高精度および高精細な画像が形成できるよう、高解像度を有することが要求されている。その達成手段の１つとしてより粒径を小さくしたトナーを用いることがあげられる。また従来より転写率向上のためにトナーの形状を不定形からより球に近い形状のものが使われるようになってきている。

しかしながら、従来ブレードクリーニング方式では、小粒径トナーや球径のトナーをクリーニングすることは、粒径が小さいことや、形状が球形であることから、ブレードをトナーがすり抜けやすく、クリーニング不良が発生してクリーニングが困難な状況になりやすい。

しかし、小粒径トナーや球形トナーを用いると画像品質が良くなるので、その使用形態としてクリーナレス方式等が提案されている。例えば球形トナーでも線圧を極端に高くすれば（具体的には線圧：１００ｇｆ／ｃｍ以上）クリーニングできるが、その分感光体ドラム、クリーニングブレードの磨耗等により寿命が極端に短くなる。通常の線圧：２０ｇｆ／ｃｍでの感光体寿命（感光層が１／３程度削れる時の寿命）は径がΦ３０ｍｍで約１００ｋｐ、クリーニングブレード寿命（削れてクリーニング不良が発生する時の寿命）約１２０ｋｐである。線圧が１００ｇｆ／ｃｍの時は、感光体の寿命は約２０ｋｐでクリーニングブレードの寿命は約２０ｋｐ程度となる。

クリーナレス以外の方法として、球形トナーを安定的にクリーニングする静電クリーニング方式がある。特許文献１には、電圧印加可能な弾性部材の第１クリーニングブレードと感光体表面移動方向下流に絶縁性の第２クリーニングブレードを設け、第１クリーニングブレードと第２クリーニングブレードの間にクリーニングブラシを設けている。球形トナーはブレードの線圧を極端に高くしなければ除去できない。特許文献２には、感光体回転方向上流に電圧が印加された導電性クリーニングブレードを設け、下流に導電性クリーニングブレードとは逆の電圧が印加されたクリーニングローラを設けて導電性クリーニングブレードでクリーニングし切れなかったトナーの極性を揃えクリーニングローラでクリーニングするようにしている。

特開２００２−２６８４９４号公報 特開２００２−２０２７０２号公報

ところが、上述の方式に大きな課題が２つある。１つは部品点数が従来方式に対して比較的少なくない（極性制御ブレード、ブラシ、回収ローラ、回収ブレード）ために装置の小型化である。またもう１つは、ブレードのみでは回収が困難である球形トナーを、最終的には回収ローラからブレードによって確実にかきとらなければならないことである。ここで前述のようにブレードの線圧を高くすればブレードの寿命が問題となる。

本発明は、静電クリーニング方式に関して、小型化となり、さらに回収ローラからの球形トナー回収を安定的に行えるクリーニング装置、これを用いた画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の画像形成装置のうち請求項１に係るものは、感光体、該感光体に当接しする第１導電性ブレード、前記感光体に第１導電性ブレードよりも下流にて当接するブラシローラ、該ブラシローラのブラシに当接するトナー回収ローラ、該トナー回収ローラに当接する第２導電性ブレード、及びトナー排出手段を有する画像形成装置のクリーニング装置において、前記感光体上から前記第１導電性ブレードによって回収されたトナーの前記トナー排出手段までのトナーの経路の一部を、前記トナー回収ローラ表面によって構成してなることを特徴とする。

請求項２に係るものは、請求項１の画像形成装置のクリーニング装置において、前記第１導電性ブレードにてトナーと導極性の電圧が印加されてトナーの極性を制御し、前記ブラシローラ及び前記トナー回収ローラには前記第１導電性ブレードとは逆極性の電圧を印加して、静電的にトナーを回収する静電クリーニングシステムを有することを特徴とする。

請求項３に係るものは、請求項１または２の画像形成装置のクリーニング装置において、前記第１導電性ブレードの略下方に前記トナー回収ローラを配置してなることを特徴とする。

請求項４に係るものは、請求項１から３のいずれかの画像形成装置のクリーニング装置において、前記トナー回収ローラの回転方と回収トナーの落下方向を一致させてなることを特徴とする。

請求項５に係るものは、請求項１から４のいずれかの画像形成装置のクリーニング装置において、前記感光体上から前記第１導電性ブレードによって回収されたトナーのトナー排出手段までのトナーの経路の一部が、前記感光体上から前記第１導電性ブレードによって回収されたトナーを、前記トナー回収ローラ表面上まで導くガイド部材を備えたことを特徴とする。

請求項６に係るものは、請求項４の画像形成装置のクリーニング装置において、前記ガイド部材の少なくとも一部を前記トナー回収ローラ表面に当接させてなることを特徴とする。

請求項７に係るものは、感光体、該感光体に当接する第１導電性ブレード、該感光体に第１導電性ブレードよりも下流にて当接するブラシローラ、該ブラシローラのブラシに当接するトナー回収ローラ、該トナー回収ローラに当接する第２導電性ブレード、該第２導電性ブレードにより回収されたトナーを排出するトナー排出手段を有する画像形成装置のクリーニング装置において、前記ブラシ繊維は導電性繊維の周囲を絶縁性材質で覆った芯鞘構造を有し、前記ブラシローラのブラシ回転方向下流側に潤滑剤を接触配置して前記ブラシローラのブラシから前記感光体へ潤滑剤を供給可能としてなることを特徴とする。

請求項８に係るものは、請求項７の画像形成装置のクリーニング装置において、トナーの形状係数ＳＦ１が１００〜１５０であることを特徴とする。

請求項９に係るものは、請求項７または８の画像形成装置のクリーニング装置において、前記潤滑剤がステアリン酸亜鉛であることを特徴とする。

請求項１０に係るものは、感光体、該感光体に当接する第１導電性ブレード、前記感光体に前記第１導電性ブレードよりも前記感光体の回転方向下流にて当接し、前記導電性繊維の周囲を絶縁性材質で覆った芯鞘構造を持つ回転可能なブラシローラ、該ブラシローラのブラシに所定の食い込み量にて当接するトナー回収ローラ、前記トナー回収ローラより前記ブラシの回転方向下流にて該ブラシに所定の食い込み量で当接し、該ブラシ表面に所定の電圧を印加する電極部材、前記トナー回収ローラに当接する第２導電性ブレード、該第２導電性ブレードにより回収されたトナーを排出するトナー排出手段、前記ブラシの前記電極部材よりよりブラシ回転方向下流側に接触配置された潤滑剤、前記ブラシより前記感光体回転方向下流にて前記感光体に当接する非導電性ブレードを有することを特徴とする。

請求項１１に係るものは、請求項１０の画像形成装置のクリーニング装置において、前記電極板の食い込み量ａが、前記ブラシと前記回収ローラの食い込み量ｂよりも大きい（ｂ＜ａ＜ｃ、ただし、ｃはブラシの毛足長さ）ことを特徴とする。

請求項１２に係るものは、請求項１１の画像形成装置のクリーニング装置において、前記潤滑財のブラシへの食い込み量ｅを、前記ブラシと前記回収ローラの食い込み量ｂ以下（ｅ≦ｂ）としたことを特徴とする。

請求項１３に係るものは、請求項１０の画像形成装置のクリーニング装置において、前記感光体上の地肌部の汚れを検知し、該検知結果に応じて前記ブラシに印加する電圧を制御することを特徴とする。

請求項１４に係るものは、請求項７から１３のいずれかの画像形成装置のクリーニング装置において、前記感光体上から前記第１導電性ブレードによって回収されたトナーを前記トナー回収ローラ表面上まで導くガイド部材を備え、前記回収ローラの回転方向は前記トナー排出手段にトナーを導く方向であることを特徴とする。

請求項１５に係る画像形成装置は、請求項１から１４のいずれかのクリーニング装置を用いたことを特徴とする。

本発明によれば、静電クリーニング装置の小型化（小粒径球形トナークリーニング装置の小型化）、設計自由度の拡大、回収ローラからの球形トナーの安定的回収、クリーニングブラシの耐久性向上、感光体、及びクリーニング性能の信頼性向上を行える。
また回収トナーの確実な搬送（搬送経路における詰まり防止）もできるようになり得る。

以下本発明を実施するための最良の形態を、図に示す実施例を参照して説明する。

図１は、本発明に係るクリーニング装置を用いる対象となる画像形成装置の要部を示す断面図、図２は画像形成装置のクリーニング装置を示す本発明の一実施例の構成を示す断面図である。図中の非接触帯電ローラ３、現像ローラ８、転写ローラ１５、導電性クリーニングブレード２２、クリーニングブラシ２３、クリーニングブラシ用電荷付与部材３１、回収ローラ２４、回収ローラ用導電性ブレード２７、除電ランプ２にそれぞれ所定の電圧又は電流が順次所定のタイミングで印加され、それとほぼ同時に感光体ドラム１、非接触帯電ローラ３、転写ローラ１５、現像ローラ８、第一スクリュー９、第２スクリュー１０、クリーニングブラシ２３、回収ローラ２４、トナー排出スクリュー１９は所定の方向に回転し始める。

感光体ドラム１は非接触配置された非接触帯電ローラ３で一様に負に帯電（−９００Ｖ）され，レーザー光４で潜像形成（黒ベタ電位は−１５０Ｖ）が行われる。その潜像が現像ローラ８で形成される磁気ブラシにより現像（現像バイアスは−６００Ｖ）されトナー像が形成される。

そしてそのトナー像が感光体ドラム１と転写ローラ１５との間に図示していない給紙機構から給送され，画像先端と同期を取り供給された転写紙上にトナー像が転写（＋１０μＡ印加）される。転写紙は感光体ドラム１より分離され、図示していない定着装置を経てコピー画像として排出される。

一方、転写ローラ１５で転写され，残った感光体ドラム１上の転写残トナーは「＋極性」と「−極性」が混在した分布のトナーとなり、感光体ドラム１の回転で導電性クリーニングブレード２２の位置まで移送される。

導電性クリーニングブレード２２ではほとんどのトナーは機械的に掻き落されるが、導電性クリーニングブレード２２はいわゆるスティックスリップが発生し、一部はすり抜けて行く。導電性クリーニングブレード２２へはトナーの帯電極性と同じ極性の電圧（−６００Ｖ）が印加されており、トナーが導電性クリーニングブレード２２をすり抜けて行く時トナーを正規の帯電極性（−極性）に帯電する。

導電性クリーニングブレード２２により正規の帯電極性に帯電されたトナーは、次のクリーニングブラシ２３の位置に感光体ドラム１の回転により移送される。クリーニングブラシ２３へはトナーの帯電極性とは逆の電圧（＋６００Ｖ）が印加され導電性クリーニングブレード２２をすり抜けたトナーを静電的に吸着する。

クリーニングブラシ２３上に移動したトナーはクリーニングブラシ２３より更に高い＋極性の電圧（＋９００Ｖ）が印加された回収ローラ２４へ電位勾配により移動する。回収ローラ２４上のトナーは回収ローラ用導電性クリーニングブレード２７により掻き落とされ、トナー排出スクリュー１９で機外に排出又は現像器に戻される。

まず静電クリーニング部の詳細構成について説明する
クリーニングブラシ２３は感光体ドラム１とクリーニングブラシ２３間でトナーへの電荷注入を低減するため芯鞘構造繊維で構成され、クリーニングブラシ２３回転方向下流側へ傾斜させている。クリーニングブラシ２３を傾斜させる事で繊維から導電部が露出している切断面とトナーとの接触確率を少なくしトナーへの電荷注入を低減させている。また回収ローラ２４はクリーニングブラシ２３と回収ローラ２４間でトナーへの電荷注入を少なくするため金属の芯金にＰＶＤＦチューブを巻き更に表層に絶縁層を設けている。さらにクリーニングブラシ２３には、表面に接触した金属製のクリーニングブラシ用電荷付与部材３１がクリーニングブラシ２３の軸と同電位で接続されている。これは、トナーがクリーニングブラシ２３から回収ローラ２４へ移動すると繊維表面が絶縁性のため電位の低下が発生するので繊維への電荷補充を行っているためである。

ブラシ表面電位低下の原因はまだ明らかになっていないが、トナーの授受がなんらかの影響を与えていると考えられる。現在は、繊維表面に付着した電荷を持ったトナーが回収ローラ２４へ移動する時に剥離放電がおきて絶縁層に負極性の電荷を与えてしまう、もしくはトナー付着により繊維表面層に負極性の電荷を与え、トナー移動後でも電荷が残ってしまうと考えられる。

そして、クリーニングブラシ２３繊維表面の電位が低下すると感光体ドラム１からのトナー除去性能が低下する。そこで繊維表面の電位低下分を補う部材としてクリーニングブラシ２３と同電圧が印加された金属製のクリーニングブラシ用電荷付与部材３１が設けてあるのである。また回収ローラ用導電性クリーニングブレード２７へもクリーニングブラシ２３と同様に回収ローラ２４表面のトナーが掻き落とされた時回収ローラ２４表面電位が低下するため回収ローラ２４の軸電圧より高い電圧（＋１２００Ｖ）が印加してある。

この回収ローラ２４表面電位が低下するとクリーニングブラシ２３と回収ローラ２４間の電位差が小さくなり、トナー移動が低下し、次第にクリーニングブラシ２３にトナーが溜まり感光体ドラム１からのトナー除去性能が低下する。

次にトナーと同極性の電圧（−６００Ｖ）が印加された導電性クリーニングブレード２２をすり抜けて行くトナーの帯電極性が変わる時の詳細について説明する。

導電性クリーニングブレード２２の電気抵抗は１０^６〜１０^８Ω・ｃｍ、感光体ドラム１との当接圧は２０〜４０ｇ／ｃｍ、カウンター当接で構成されている。導電性クリーニングブレード２２をすり抜けるトナーは感光体ドラム１と導電性クリーニングブレード２２により「摩擦帯電」、「電荷注入」、「放電」等で印加電圧の増加に従いトナーの正規帯電極性側にシフトする。

導電性クリーニングブレード２２は図２に示すように感光体ドラム１の回転方向に当接状態が変化するいわゆるスティックスリップが発生する。このとき、トナーが導電性クリーニングブレード２２と感光体ドラム１との間にはさまれた時、導電性クリーニングブレード２２に印加された電圧でトナーに電流が流れ込みトナーは印加電圧側の極性に帯電してクリーニングブレード２２を通過する。このような状態でトナーの帯電極性が変化するのはトナーへの電荷注入と考えられている。

転写後の感光体ドラム１表面の電位は転写条件により変化するがおおよそ−１００Ｖ〜＋３００Ｖの範囲で変化する事が確認されている。従って導電性クリーニングブレード２２への印加電圧が「−２００Ｖ」では感光体ドラム１の表面電位が＋３００Ｖでは電位差が５００Ｖとなるため放電が始まっていることになる。しかしながら放電も未だ弱くトナーの極性反転は主に電荷注入で放電分は未だ少ないと考えられる。

クリーニングブラシ部の具体的な構成は下記に示す条件で行った。
回収ローラ材質：ＳＵＳ芯金にＰＶＤＦチューブ（１００μｍ）表層ＵＶコート層（５μｍ：絶縁）、回収ローラ径：Φ１２ｍｍ、ブラシ材質：導電性ポリエステル、毛足長さ：４ｍｍ、感光体ドラムへの食いこみ量１ｍｍ、ブラシ原糸抵抗：１０^５Ω・ｃｍ、ブラシ植毛密度：７万本／平方インチ、ブラシ形態：ブラシ回転方向下流側へ傾斜、回収ローラ導電性クリーニングブレード：電気抵抗：１０^６〜１０^８Ω・ｃｍ、当接角度：２０°、回収ローラへの喰い込み量１ｍｍ、ｔ＝２．８ｍｍ、自由長７ｍｍ、ＪＩＳ−Ａ硬度計で６０〜８０、反撥弾性は３０〜５０％、導電性クリーニングブレード２２の電気抵抗は１０^６〜１０^８Ω・ｃｍ、感光体ドラム１とカウンターで当接し、当接角度は２０°、当接圧は２０ｇ／ｃｍで構成されている。

また導電性クリーニングブレード２２は板金上に接着された板状によって構成され、厚みが２ｍｍ、自由長が７ｍｍ、ＪＩＳ−Ａ硬度計で６０〜８０、反撥弾性は３０〜５０％で行った。

導電性クリーニングブレード２２で機械的に掻き落されたトナーはブレードの表面上及びブレードホルダ２２ａを滑り落ちて下方に落下する。本実施例の構成では、このトナー落下位置に回収ローラ２４が配置されており、かつ回転方向がトナーの落下方向で、トナー排出スクリュー１９に向かう方向であるため、導電性クリーニングブレード２２で機械的に掻き落されたトナーが確実にトナー排出スクリュー１９に回収されてユニット外へ排出されることになる。

転写残トナーはその量が非常に少なく、０．０２〜０．０６ｍｇ／ｃｍ^２程度である。しかもこのうちの殆どは導電性クリーニングブレード２２で回収されるので、クリーニングブラシ２３によって回収されるトナー量はさらに少ない。この非常に少ない量の転写残トナーを回収ローラ２４から回収した場合、回収ローラ２４上には回収トナーが非常に疎らに点在する状態や、場合によっては殆どトナーが付着していない状態もありうる。この状態で回収ローラ２４を駆動し続けると、ブレード先端がめくれ状態になる場合がある。そうするとブレードの面圧が低下し、トナーのクリーニング性を低下させる原因となる。つまり、静電クリーニングシステムを安定して維持することができなくなってしまう。

これに対し、本案構成ではある程度のトナー量が常時回収ローラ２４の表面上に存在するために、安定してブレードクリーニングできることが分かっている。よって導電性クリーニングブレード２２で回収されたトナーを回収ローラ２４表面に付着させることによって安定したクリーニングを行うことが可能である。

図２は導電性クリーニングブレード２２のホルダ２２ａにガイド部材４０が取り付けられている例を示している。これによって、導電性クリーニングブレード２２の真下に回収ローラ２４がレイアウトできない場合でも、回収トナーを回収ローラ２４表面上に落下させることができる。

図３は図２のガイド部材４０を回収ローラ２４表面に当接させている例である。本例のようにトナーの通路の一部、つまり回収ローラ２４とケース右壁３２の間が狭いのでここでトナーが詰まってしまう場合がある。そこで、ガイド部材を回収ローラ２４に当接させることでガイド部材４０に微振動を発生させ、トナーつまりを防止することができる。

回収ローラ２４の端部（ローラ外の軸の部分）にカム部材等を取り付けることによって、さらに積極的にガイド部材に振動を与えることも可能である。また、諸事情によって、例えば、トナーの粒径や形状条件、転写率条件、等によって前述のような回収ロー上表面上に導電性クリーニングブレード２２によって回収したトナーを付着させなくても、安定して回収ローラ２４からのブレードクリーニングが達成できる場合には、ガイド部材４０の回収ローラ２４に対する当接量を長めにして、回収ローラ２４表面に付着させずにトナー排出スクリュー１９上に落下させて回収する方式をとることも可能である。

図中３３はステアリン酸亜鉛等の潤滑材を棒状に成型した固形潤滑材であり、ホルダ３３ａに支持されている。ホルダ３３ａは不図示のバネ材等の加圧部材によってクリーニングブラシ２３に加圧されており、クリーニングブラシ２３の回転によって、固形潤滑剤がクリーニングブラシの摺擦で削られて粉体となってクリーニングブラシのブラシ繊維に付着し、そのクリーニングブラシに付着した粉体状の潤滑剤が感光体の表面に塗布されるようになっている。

潤滑材の効果について以下に説明する。前述のクリーニングブレードやクリーニングブラシは、感光体との摺擦を続けると、経時で摩耗し、欠けや変形等が起因してクリーニング性能が低下するという問題がある。また、感光体表面も摩耗するため、寿命が短くなる。そこで、感光体とこれらのクリーニング部材との間に働く摩擦抵抗を低減して、クリーニング部材、感光体の摩耗等の不具合を解消するために、感光体表面に潤滑剤を塗布するためである。また、感光体表面に潤滑剤を塗布すると、感光体表面の摩擦係数が低下するため、トナーに外添される流動化剤や帯電制御剤等がクリーニング部材との当接圧で感光体表面に膜状に固着する、いわゆるフィルミングの発生を防止することができる。感光体上に現像されたトナーも感光体表面との付着力が低減することで、転写性が向上する。

感光体表面に塗布される潤滑剤の量は、少なすぎると、塗布ムラが生じ、十分に潤滑剤が塗布されていない部分にクリーニング不良が発生したり、クリーニングブレード等のクリーニング部材の摩耗が進行したりする。一方、潤滑剤の塗布量が多すぎると、感光体表面と近接又は接触する帯電ローラの表面を汚染し、また高温高湿の環境下で潤滑剤が吸湿することにより、感光体表面に形成する静電潜像が流れ、画像ボケを発生させてしまう。

したがって、感光体表面に適切な量の潤滑剤を塗布することが重要である。そのため、潤滑剤塗布装置においては、潤滑剤を塗布するブラシローラの繊維の密度を規定したり、固形潤滑剤をブラシローラ側に加圧する加圧部材の加圧力を規定したり、ブラシローラの感光体表面への食い込み量等を規定した提案がなされている。

本実施例ではブラシによって感光体上に塗布した潤滑材を均一に均すために、均しブレード３４が設けてある。このブレードの材質や当接条件を最適化することによって、潤滑材塗布の均一性をより向上させることができる。

次に本発明の実施例２について図５以下を参照して説明する。なお以下では実施例１と異なる部分について主に説明し、共通する部分については説明を省略する。

本実施例ではクリーニングブラシ２３を傾斜させることで繊維から導電部が露出している切断面とトナーとの接触確率を少なくしトナーへの電荷注入を低減させている。芯鞘構造繊維については、図５のような断面となっている。図中斜線部が導電性、その他の周囲が絶縁性となっている。

クリーニングブラシ部の具体的な構成は下記に示す条件で行った。
回収ローラ材質：ＳＵＳ芯金にＰＶＤＦチューブ（１００μｍ）表層ＵＶコート層（５μｍ：絶縁）、回収ローラ径：Φ１２ｍｍ、ブラシ材質：導電性ポリエステル、毛足長さ：３．５ｍｍ、感光体ドラムへの食いこみ量１ｍｍ、ブラシ原糸抵抗：１０５Ω・ｃｍ、ブラシ植毛密度：７万本／平方インチ、ブラシ形態：ブラシ回転方向上流側へ傾斜、回収ローラ導電性クリーニングブレード：電気抵抗：１０^６〜１０^８Ω・ｃｍ、当接角度：２０°、回収ローラへ喰い込み量１ｍｍ、ｔ＝２．８ｍｍ、自由長７ｍｍ、ＪＩＳ−Ａ硬度計で６０〜８０、反撥弾性は３０〜６０％、導電性クリーニングブレード２２の電気抵抗は１０^６〜１０^８Ω・ｃｍ、感光体ドラム１とカウンターで当接し、当接角度は２０°、当接圧は２０ｇ／ｃｍで構成されている。また導電性クリーニングブレード２２は板金上に接着された板状部材によって構成し、厚みが２〜３ｍｍ、自由長が７ｍｍ、ＪＩＳ−Ａ硬度計で６０〜８０、反撥弾性は３０〜６０％で行った。

また本実施例ではガイド部材４０はＰＥＴ等の樹脂フィルムからなり、これをブレードホルダ２２ａに両面テープ等で貼り付けている。ただし、ブレードホルダ２２ａと一体化して構成しても良いことはいうまでもない。また、ガイド部材４０は回収ローラ表面に当接させてある。図１のようにトナーの通路の一部、つまり回収ローラとケース右壁３２の間が狭い場合、ここでトナーが詰まってしまうことがないように、ガイド部材を回収ローラに当接させることでガイド部材４０に微振動を発生させ、トナーを掻き落とす効果が得られる。

さらに、図７に示すように回収ローラ２４の端部（ローラ外の軸の部分）にカム部材４１等を取り付けることによって、さらに積極的にガイド部材に振動を与えることも可能である。図８は図７のカム部材周辺の側面図奥側（図７からみて右側面図）を示す。図中２３ａはクリーニングブラシ２３の軸、２４ａは回収ローラ２４の軸、２５はクリーニングブラシと回収ローラの軸受け（一体化してある）、４１はカム部材である。

なお既述のように、潤滑剤は電子写真システムにとって有効なものであるが、従来は、図９に示すように、潤滑剤５２を塗布する専用の塗布ブラシ５３を用い、クリーニングブラシ５４を別途用いる場合が多かった。これは以下の課題があり、解決が困難であったためである。
（課題１）クリーニングブラシはトナーを回収する機能、潤滑剤塗布ブラシはブラシに取り込んだ潤滑剤を感光体に塗布する機能が必要である。しかしこれを１つで行おうとすると感光体からの粉体回収と粉体供給を同時に行うという、矛盾した作用を同時に行わなければならない。しかもトナーは回収、潤滑剤は供給といった切り分けを必要とされる。ここで誤って潤滑剤を供給するときに一緒にトナーも供給してしまうとクリーニング不良という問題になってしまう。この問題を解決するのが困難であった。
（課題２）クリーニングブラシが長期使用で潤滑剤が付着してくる。この付着量は経時で増加するために、クリーニングブラシの抵抗値が経時で変化する（上昇する）。特にクリーニングブラシに電圧を印加する静電クリーニングでは、前記ブラシの抵抗値変化により、印加電圧が変化（減少）してしまい、正常なクリーニング機能を行えなくなる。

上述の課題１の解決手段として、図６に示すように、電極３１のブラシへの食い込み量をブラシの毛足長さの範囲で大きくし（ｂ＜ａ＜ｃ）、回収ローラで回収できないブラシの奥深くに入ったトナーを掻き落とす、または電気的に吸着することが可能となる。これによって潤滑剤３３にトナーが付着することなく、潤滑剤のみが感光体に供給され、上記課題１が解決される。また、潤滑財のブラシへの食い込み量ｅを少なくする（ｅ≦ｂ）ことで、回収ローラで回収できないブラシの奥深くに入ったトナーを潤滑剤に触れさせないことで、潤滑剤と一緒にトナーを供給させなくする方法も有効である。潤滑剤は、図示していないバネ部材によりブラシ方向に（図のｆ方向）に付勢されているが、このバネ部材の力を少なくすることで前記食い込み量ｅの調整を行う。

また課題２の解決手段として、前述したように、ブラシ繊維は導電性繊維の周囲を絶縁性材質で覆った芯鞘構造とすることで、潤滑剤がブラシ繊維に付着した場合でも、ブラシの抵抗変化が少なくなるため、前記問題が解決される。

さらに、像担持体、ブレード及び該潤滑剤塗布機構が一体で構成されたプロセスカートリッジとすることで、交換の簡略化が達成できる。そのようなプロセスカートリッジを電子写真方式の画像形成装置に用いる構成は図示を省略するが、周知のような組み合わせの構成であってかまわない。

本発明に係るクリーニング装置を用いる対象となる画像形成装置の要部を示す断面図 画像形成装置のクリーニング装置を示す本発明の一実施例の構成を示す断面図 図２の装置の要部を示す断面図 図２の装置の要部を示す断面図 本発明の実施例２を示す断面図 実施例２の要部を示す拡大断面図 回収ローラの端部にカム部材を取り付けた例の断面図 図７のカム部材周辺を図７から見た右側面図 潤滑剤を用いた電子写真システムを示す従来の例の断面図

符号の説明

１：感光体ドラム
２：除電ランプ
３：非接触帯電ローラ
４：レーザー光
８：現像ローラ
９：第一スクリュー
１０：第２スクリュー
１５：転写ローラ
１９：トナー排出スクリュー
２２：導電性クリーニングブレード
２２ａ：ブレードホルダ
２３：クリーニングブラシ
２４：回収ローラ
２７：回収ローラ用導電性ブレード
３１：クリーニングブラシ用電荷付与部材
３３：固形潤滑材
３３ａ：ホルダ
４０：ガイド部材

Claims (15)

1. 感光体、該感光体に当接しする第１導電性ブレード、前記感光体に第１導電性ブレードよりも下流にて当接するブラシローラ、該ブラシローラのブラシに当接するトナー回収ローラ、該トナー回収ローラに当接する第２導電性ブレード、及びトナー排出手段を有する画像形成装置のクリーニング装置において、
   前記感光体上から前記第１導電性ブレードによって回収されたトナーの前記トナー排出手段までのトナーの経路の一部を、前記トナー回収ローラ表面によって構成してなることを特徴とする画像形成装置のクリーニング装置。
2. 請求項１の画像形成装置のクリーニング装置において、前記第１導電性ブレードにてトナーと導極性の電圧が印加されてトナーの極性を制御し、前記ブラシローラ及び前記トナー回収ローラには前記第１導電性ブレードとは逆極性の電圧を印加して、静電的にトナーを回収する静電クリーニングシステムを有することを特徴とする画像形成装置のクリーニング装置。
3. 請求項１または２の画像形成装置のクリーニング装置において、前記第１導電性ブレードの略下方に前記トナー回収ローラを配置してなることを特徴とする画像形成装置のクリーニング装置。
4. 請求項１から３のいずれかの画像形成装置のクリーニング装置において、前記トナー回収ローラの回転方と回収トナーの落下方向を一致させてなることを特徴とする画像形成装置のクリーニング装置。
5. 請求項１から４のいずれかの画像形成装置のクリーニング装置において、前記感光体上から前記第１導電性ブレードによって回収されたトナーのトナー排出手段までのトナーの経路の一部が、前記感光体上から前記第１導電性ブレードによって回収されたトナーを、前記トナー回収ローラ表面上まで導くガイド部材を備えたことを特徴とする画像形成装置のクリーニング装置。
6. 請求項４の画像形成装置のクリーニング装置において、前記ガイド部材の少なくとも一部を前記トナー回収ローラ表面に当接させてなることを特徴とする画像形成装置のクリーニング装置。
7. 感光体、該感光体に当接する第１導電性ブレード、該感光体に第１導電性ブレードよりも下流にて当接するブラシローラ、該ブラシローラのブラシに当接するトナー回収ローラ、該トナー回収ローラに当接する第２導電性ブレード、該第２導電性ブレードにより回収されたトナーを排出するトナー排出手段を有する画像形成装置のクリーニング装置において、
   前記ブラシ繊維は導電性繊維の周囲を絶縁性材質で覆った芯鞘構造を有し、前記ブラシローラのブラシ回転方向下流側に潤滑剤を接触配置して前記ブラシローラのブラシから前記感光体へ潤滑剤を供給可能としてなることを特徴とする画像形成装置のクリーニング装置。
8. 請求項７の画像形成装置のクリーニング装置において、トナーの形状係数ＳＦ１が１００〜１５０であることを特徴とする画像形成装置のクリーニング装置。
9. 請求項７または８の画像形成装置のクリーニング装置において、前記潤滑剤がステアリン酸亜鉛であることを特徴とする画像形成装置のクリーニング装置。
10. 感光体、該感光体に当接する第１導電性ブレード、前記感光体に前記第１導電性ブレードよりも前記感光体の回転方向下流にて当接し、前記導電性繊維の周囲を絶縁性材質で覆った芯鞘構造を持つ回転可能なブラシローラ、該ブラシローラのブラシに所定の食い込み量にて当接するトナー回収ローラ、前記トナー回収ローラより前記ブラシの回転方向下流にて該ブラシに所定の食い込み量で当接し、該ブラシ表面に所定の電圧を印加する電極部材、前記トナー回収ローラに当接する第２導電性ブレード、該第２導電性ブレードにより回収されたトナーを排出するトナー排出手段、前記ブラシの前記電極部材よりよりブラシ回転方向下流側に接触配置された潤滑剤、前記ブラシより前記感光体回転方向下流にて前記感光体に当接する非導電性ブレードを有することを特徴とする画像形成装置のクリーニング装置。
11. 請求項１０の画像形成装置のクリーニング装置において、前記電極板の食い込み量ａが、前記ブラシと前記回収ローラの食い込み量ｂよりも大きい（ｂ＜ａ＜ｃ、ただし、ｃはブラシの毛足長さ）ことを特徴とする画像形成装置のクリーニング装置。
12. 請求項１１の画像形成装置のクリーニング装置において、前記潤滑財のブラシへの食い込み量ｅを、前記ブラシと前記回収ローラの食い込み量ｂ以下（ｅ≦ｂ）としたことを特徴とする画像形成装置のクリーニング装置。
13. 請求項１０の画像形成装置のクリーニング装置において、前記感光体上の地肌部の汚れを検知し、該検知結果に応じて前記ブラシに印加する電圧を制御することを特徴とする画像形成装置のクリーニング装置。
14. 請求項７から１３のいずれかの画像形成装置のクリーニング装置において、前記感光体上から前記第１導電性ブレードによって回収されたトナーを前記トナー回収ローラ表面上まで導くガイド部材を備え、前記回収ローラの回転方向は前記トナー排出手段にトナーを導く方向であることを特徴とする画像形成装置のクリーニング装置。
15. 請求項１から１４のいずれかのクリーニング装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。