JP2009204652A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】像担持体の部分的白化や表面粗さ変化等の表面性変化を抑制すると共に、長期にわたって安定した濃度ムラのない画像出力を実現することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】中間転写ベルト16の表面と接触して中間転写ベルト16表面の残トナーを除去する放射状のブラシ繊維からなるクリーニングブラシ34と、クリーニングブラシ34で回収した残トナーを回収する回収ローラ35と、クリーニングブラシ34を中間転写ベルト16に対して接触・離反させる軸受アーム38と、クリーニングブラシ34が中間転写ベルト16に接触している際にクリーニングブラシ34に接触し且つクリーニングブラシ34が中間転写ベルト16から離間している際にクリーニングブラシ34から離間する固体潤滑剤39とを備えている。
【選択図】 図2
【解決手段】中間転写ベルト16の表面と接触して中間転写ベルト16表面の残トナーを除去する放射状のブラシ繊維からなるクリーニングブラシ34と、クリーニングブラシ34で回収した残トナーを回収する回収ローラ35と、クリーニングブラシ34を中間転写ベルト16に対して接触・離反させる軸受アーム38と、クリーニングブラシ34が中間転写ベルト16に接触している際にクリーニングブラシ34に接触し且つクリーニングブラシ34が中間転写ベルト16から離間している際にクリーニングブラシ34から離間する固体潤滑剤39とを備えている。
【選択図】 図2
Description
本発明は、複写機・プリンタ・ファクシミリ或いはこれらを機能的に具備した複合機等の画像形成装置、特に、転写紙表面に画像転写した後の像担持体表面をクリーニングするクリーニング装置を備えた画像形成装置に関する。
従来から、複写機・プリンタ・ファクシミリ或いはこれらを機能的に具備した複合機等の画像形成装置には、感光体上に形成された静電潜像を現像剤(トナー)によってトナー像として可視化した後、そのトナー像を中間転写ベルトに一次転写したうえで転写紙表面に二次転写するものが周知である。
また、このような画像形成装置には、次の画像形成処理のために、二次転写後の中間転写ベルトの表面に、転写されずに残存してしまった残トナー等をクリーニングするクリーニング装置を配置したものも周知である。
このクリーニング装置は、中間転写ベルトの表面に接触するファーブラシ等のクリーニングブラシと、クリーニングブラシにクリーニングバイアスを印加する回収ローラと、回収ローラの表面とカウンタ方向で接触するクリーニングブレードとを備えている。
これにより、中間転写ベルトの表面に残存した残トナーは、クリーニングブラシによって静電気的に除去された後、回収ローラを経由して回収することができる。
また、このようなクリーニング装置には、中間転写ベルトの部分的白化や表面粗さ変化等の表面性変化を抑制するため、クリーニングブラシを経由して中間転写ベルトに潤滑剤を塗布するように、固形化した潤滑油添加剤(以下、「固体潤滑剤」と称する)をクリーニングブラシに常時接触させたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開平06−324604号公報
ところが、上述した画像形成装置に採用されるクリーニングブラシを用いて中間転写ベルトの表面に潤滑剤を塗布するクリーニング装置にあっては、個体潤滑剤がクリーニングブラシに常時接触しているため、固体潤滑剤の摩滅が早く、長期にわたって安定した濃度ムラのない画像出力を行うことができないという問題が生じていた。
そこで、本発明は、上記事情を考慮し、像担持体の部分的白化や表面粗さ変化等の表面性変化を抑制すると共に、長期にわたって安定した濃度ムラのない画像出力を実現することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
本発明のクリーニングブラシは、トナー像を転写紙に転写する像担持体の表面に残存する転写後の残トナーを除去するクリーニング装置を備えた画像形成装置であって、前記像担持体の表面と接触して該像担持体表面の残トナーを除去する放射状のブラシ繊維からなるクリーニングブラシと、該クリーニングブラシで回収した残トナーを回収する回収部材と、前記クリーニングブラシを前記像担持体に対して接触・離反させるブラシ変位部材と、前記クリーニングブラシが前記像担持体に接触している際に前記クリーニングブラシに接触し且つ前記クリーニングブラシが前記像担持体から離間している際に前記クリーニングブラシから離間する固体潤滑剤と、を備えていることを特徴とする。
この際、前記固体潤滑剤は、圧接部材を介して前記クリーニングブラシに圧接しているのが好ましい。
また、前記固体潤滑剤は、金属石鹸系のステアリン酸化合物を用いるのが好ましい。
本発明の画像形成装置は、像担持体の部分的白化や表面粗さ変化等の表面性変化を抑制すると共に、長期にわたって安定した濃度ムラのない画像出力を実現することができる。
次に、本発明の一実施形態に係るクリーニング装置及び画像形成装置について、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クリーニング装置を備えた画像形成装置の一例の説明図、図2(A)はクリーニングブラシが中間転写ベルトに接触している状態の要部の断面図、図2(B)はクリーニングブラシが中間転写ベルトから離間している状態の要部の断面図、図3は本発明の一実施形態に係る画像形成装置におけるクリーニング装置の要部の説明図、図4は本発明の一実施形態に係る画像形成装置におけるクリーニング装置に適用される固体潤滑剤の摩滅特性のグラフ図である。
[画像形成装置の全体構成]
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プリンタ1は、図示しないコンピュータ等に接続されており、そのコンピュータ等から送られてくる画像情報に基づいてフルカラー画像を転写紙に転写・定着するものである。尚、プリンタ1は、図1の右側がオペレータが操作する正面側となっている。
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プリンタ1は、図示しないコンピュータ等に接続されており、そのコンピュータ等から送られてくる画像情報に基づいてフルカラー画像を転写紙に転写・定着するものである。尚、プリンタ1は、図1の右側がオペレータが操作する正面側となっている。
プリンタ1は、表面に静電潜像が形成される感光体2と、現像器ユニットとしての回転現像装置本体3と、露光装置としてのレーザユニット4と、補充用トナーを収容したトナーコンテナ5と、トナーコンテナ5に収容した補充用トナーを回転現像装置本体3に供給するトナー補給部材6と、中間転写ユニット7と、二次転写ローラ8と、定着装置9とを有している。
[感光体2の構成]
感光体2は、プリンタ1の内部略中央に回転自在に設けられ、その回転軸はプリンタ1の正面側から幅方向に延びるように、即ち、図1の紙面奥行き方向に延びるように設けられている。また、感光体2の上部には、感光体2の表面を一様に帯電するための帯電ローラ10が設けられている。さらに、感光体2の側方には、感光体2の表面に残留したトナーや付着物を清掃するためのドラムクリーニング装置11が設けられている。
感光体2は、プリンタ1の内部略中央に回転自在に設けられ、その回転軸はプリンタ1の正面側から幅方向に延びるように、即ち、図1の紙面奥行き方向に延びるように設けられている。また、感光体2の上部には、感光体2の表面を一様に帯電するための帯電ローラ10が設けられている。さらに、感光体2の側方には、感光体2の表面に残留したトナーや付着物を清掃するためのドラムクリーニング装置11が設けられている。
[回転現像装置本体3の構成]
回転現像装置本体3は、感光体2に形成された静電潜像を各色のトナーによって現像するものであり、感光体2に隣接して、その回転中心が感光体2の回転中心と略同じ高さ位置になるように設けられている。また、回転現像装置本体3は、その全体が感光体2の回転中心軸線と平行な軸線回りに回転自在な円筒形状を呈し、図示しないモータやギアを含む駆動系によって回転される。さらに、回転現像装置本体3は、本実施の形態では4等分割されて6色(例えば、イエロー(Y)・マゼンダ(M)・シアン(C)・ブラック(K))のトナーに対応する4つの現像器12が設置可能となっている。
回転現像装置本体3は、感光体2に形成された静電潜像を各色のトナーによって現像するものであり、感光体2に隣接して、その回転中心が感光体2の回転中心と略同じ高さ位置になるように設けられている。また、回転現像装置本体3は、その全体が感光体2の回転中心軸線と平行な軸線回りに回転自在な円筒形状を呈し、図示しないモータやギアを含む駆動系によって回転される。さらに、回転現像装置本体3は、本実施の形態では4等分割されて6色(例えば、イエロー(Y)・マゼンダ(M)・シアン(C)・ブラック(K))のトナーに対応する4つの現像器12が設置可能となっている。
各現像器12は、それぞれ略同様の構成であり、感光体2に対向配置可能な現像ローラ13等が設けられている。また、各現像器12は、トナーコンテナ5とは離間して配置されており、これにより、回転現像装置本体3のトナー収容スペースは小さく、現像器12の小型化を図っている。さらに、現像器12は、回転現像装置本体3に対してそれぞれ着脱可能となっており、現像器12のメンテナンスや交換を容易に行うことができる。
尚、各現像器12には、トナーコンテナ5から補給用トナーを現像器12の内部に補給するために、現像器12の外形を構成するトナーケース14の外周面にトナー補給部材6の先端が臨むようにスリット等(図示せず)を形成したゴム等の弾性材料からなるトナー補給部(図示せず)が設けられている。
[レーザユニット4の構成]
レーザユニット4は、外部のコンピュータ等から送られてきた画像情報に基づいて、感光体2を走査露光するものであり、感光体2の上方に配置されている。また、レーザユニット4の内部には、図示を略するレーザ光源、ポリゴンミラー、ポリゴンミラー駆動用モータ等の公知の構成を備えている。さらに、レーザユニット4のレーザ光路の前方には、反射ミラー15が設けられており、レーザユニット4から発射されたレーザ光は、この反射ミラー15によって屈曲されて感光体2の表面に照射されるようになっている。
レーザユニット4は、外部のコンピュータ等から送られてきた画像情報に基づいて、感光体2を走査露光するものであり、感光体2の上方に配置されている。また、レーザユニット4の内部には、図示を略するレーザ光源、ポリゴンミラー、ポリゴンミラー駆動用モータ等の公知の構成を備えている。さらに、レーザユニット4のレーザ光路の前方には、反射ミラー15が設けられており、レーザユニット4から発射されたレーザ光は、この反射ミラー15によって屈曲されて感光体2の表面に照射されるようになっている。
[トナーコンテナ5の構成]
トナーコンテナ5は、回転現像装置本体3の各現像器12に対応して補給用トナーを収容しているものであり交換可能となるようにプリンタ1に着脱可能に設置されている。また、トナーコンテナ5は、プリンタ1の一方の側面から他方の側面側に向って(図1の紙面奥行き方向に向って)にイエロー(Y),マゼンタ(M),シアン(C),ブラック(K)の各色の補給用トナーを収容した4つのトナーコンテナ5が独立して並列配置されている。
トナーコンテナ5は、回転現像装置本体3の各現像器12に対応して補給用トナーを収容しているものであり交換可能となるようにプリンタ1に着脱可能に設置されている。また、トナーコンテナ5は、プリンタ1の一方の側面から他方の側面側に向って(図1の紙面奥行き方向に向って)にイエロー(Y),マゼンタ(M),シアン(C),ブラック(K)の各色の補給用トナーを収容した4つのトナーコンテナ5が独立して並列配置されている。
[トナー補給部材6の構成]
トナー補給部材6は、トナーコンテナ5に収容された各色のトナーを、対応する現像器12に供給するためのものであり、感光体2の上方において、レーザユニット4とトナーコンテナ5との間のスペースに配置されている。また、トナー補給部材6は、上下方向に移動可能にトナーコンテナ5と同数配置されており、図1の紙面奥行き方向にずれた位置で各現像器12内に臨むことで補給用トナーを現像器12に補給することができる。
トナー補給部材6は、トナーコンテナ5に収容された各色のトナーを、対応する現像器12に供給するためのものであり、感光体2の上方において、レーザユニット4とトナーコンテナ5との間のスペースに配置されている。また、トナー補給部材6は、上下方向に移動可能にトナーコンテナ5と同数配置されており、図1の紙面奥行き方向にずれた位置で各現像器12内に臨むことで補給用トナーを現像器12に補給することができる。
[中間転写ユニット7の構成]
中間転写ユニット7は、感光体2に形成された各色のトナー画像が無端状の中間転写ベルト16に順次一次転写されるものであり、感光体2及びトナーコンテナ5の下方に配置されている。この中間転写ベルト16は、離間して配置された駆動ローラ17及び従動ローラ18,19の間に掛け渡されている。また、中間転写ベルト16の感光体2と対向する部分は、一次転写ローラ20によって感光体2に当接するように構成されている。尚、従動ローラ18は、本実施の形態では中間転写ベルト16の緊張状態を維持するためのテンションローラの機能を具備している。また、中間転写ベルト16は、回転現像装置本体3の下方に配置されたクリーニング装置21によってクリーニングされる。
中間転写ユニット7は、感光体2に形成された各色のトナー画像が無端状の中間転写ベルト16に順次一次転写されるものであり、感光体2及びトナーコンテナ5の下方に配置されている。この中間転写ベルト16は、離間して配置された駆動ローラ17及び従動ローラ18,19の間に掛け渡されている。また、中間転写ベルト16の感光体2と対向する部分は、一次転写ローラ20によって感光体2に当接するように構成されている。尚、従動ローラ18は、本実施の形態では中間転写ベルト16の緊張状態を維持するためのテンションローラの機能を具備している。また、中間転写ベルト16は、回転現像装置本体3の下方に配置されたクリーニング装置21によってクリーニングされる。
駆動ローラ17は、感光体2と回転現像装置本体3との接触部の略真下に配置され、その中心は回転現像装置本体3の最下端よりもさらに下方に位置している。そして、図示しないモータ及びギアを含む駆動部によって駆動されるようになっている。
従動ローラ18は、トナーコンテナ5のプリンタ1正面側の底部に近接して配置されており、その高さ位置は略感光体2と同じ位置である。
一次転写ローラ20は感光体2の下方に設けられ、これにより、中間転写ベルト16の所定範囲が感光体2に当接されている。
[二次転写ローラ8の構成]
二次転写ローラ8は、中間転写ベルト16に転写された画像を、搬送されてきた転写紙に二次転写するためのものであり、駆動ローラ17の下方に対向配置されている。そして、この二次転写ローラ8には、図示しない電圧印加手段によって、転写紙に対して画像転写のためのバイアス電圧が印加されている。
二次転写ローラ8は、中間転写ベルト16に転写された画像を、搬送されてきた転写紙に二次転写するためのものであり、駆動ローラ17の下方に対向配置されている。そして、この二次転写ローラ8には、図示しない電圧印加手段によって、転写紙に対して画像転写のためのバイアス電圧が印加されている。
[定着装置9の構成]
定着装置9は、転写紙上に転写されたトナー(画像)を溶融定着するために転写紙の表裏から加熱・加圧するものであり、回転現像装置本体3の下方でプリンタ1の背面寄りに配置されている。この定着装置9は、ハロゲンヒータ等の熱源22の発熱によって加熱する定着ローラ23と、定着ローラ23に圧接する加圧ローラ24とを備えている。
定着装置9は、転写紙上に転写されたトナー(画像)を溶融定着するために転写紙の表裏から加熱・加圧するものであり、回転現像装置本体3の下方でプリンタ1の背面寄りに配置されている。この定着装置9は、ハロゲンヒータ等の熱源22の発熱によって加熱する定着ローラ23と、定着ローラ23に圧接する加圧ローラ24とを備えている。
[搬送経路の構成]
プリンタ1の底部には、図示を略する転写紙を収納する給紙カセット25が設けられている。そして、この給紙カセット25に収納された転写紙は給紙部26から取り出されて排出口27に至る搬送経路28へと搬送され、その搬送過程にて上述した画像転写・定着処理が施される。尚、給紙カセット25は、転写紙の交換や補給等のためにプリンタ1の正面側から引き出し可能とされている。
プリンタ1の底部には、図示を略する転写紙を収納する給紙カセット25が設けられている。そして、この給紙カセット25に収納された転写紙は給紙部26から取り出されて排出口27に至る搬送経路28へと搬送され、その搬送過程にて上述した画像転写・定着処理が施される。尚、給紙カセット25は、転写紙の交換や補給等のためにプリンタ1の正面側から引き出し可能とされている。
また、プリンタ1の側面には、起倒可能な手差トレイ29が設けられており、この手差トレイ29に転写紙を装着することも可能となっている。手差トレイ29に装着された転写紙は、手差給紙部30から取り出されて搬送経路28に合流され、その搬送過程にて上述した画像転写・定着処理が施される。
さらに、搬送経路28の二次転写ローラ8よりも上流側には、給紙部26又は手差給紙部30から取り出された転写紙の先端と中間転写ベルト16とのタイミング調整のためのレジストローラ対31が設けられ、搬送経路28の定着装置9よりも下流側には、両面印刷処理のために定着済みの転写紙をレジストローラ対31よりも搬送経路28の上流側へと反転搬送する反転経路32が設けられている。この際、反転するための転写紙は、一旦、排出口27付近にまで搬送された後、転写紙後端が搬送経路28において反転経路32の上流口よりも下流側へと搬送された後、スイッチバックローラ33の反転によって反転経路32へと送り込まれる。
[画像形成動作]
上記の構成において、プリンタ1に電源が投入されると、各種パラメータが初期化され、定着装置9の温度設定を行うなどの初期設定が実行される。そして、このプリンタ1に接続されたコンピュータ等から画像データが入力され、印刷開始の指示がなされると、以下のようにして画像形成動作が実行される。
上記の構成において、プリンタ1に電源が投入されると、各種パラメータが初期化され、定着装置9の温度設定を行うなどの初期設定が実行される。そして、このプリンタ1に接続されたコンピュータ等から画像データが入力され、印刷開始の指示がなされると、以下のようにして画像形成動作が実行される。
尚、この画像形成動作中においては、トナー補給部材6は回転現像装置本体3から離間して上方の待避位置に移動させられている。
先ず、帯電ローラ10によって感光体2が帯電された後、感光体2に対してレーザユニット4により画像データに対応した走査露光が行われ、感光体2に静電潜像が形成される。
次に、回転現像装置本体3が回転されて、対応する色の現像器12が感光体2に対向させられる。この状態で、感光体2の静電潜像が対応する色のトナーによって現像される。
現像された画像は、中間転写ベルト16に転写され、以上の動作を各色毎に順次繰り返すことによって、中間転写ベルト16上にフルカラー画像が形成される。尚、感光体2に残留した残トナー等は、ドラムクリーニング装置11により清掃されて、図示しない廃トナーコンテナに廃棄される。
一方、給紙部26によって取り出された給紙カセット25の最上位に位置する転写紙は、レジストローラ対31によって中間転写ベルト16上の画像形成位置とでタイミング合わせを行ったうえで二次転写ローラ8へと搬送される。
二次転写ローラ8は中間転写ベルト16に当接しているため、二次転写ローラ8に印加された転写バイアスにより中間転写ベルト16上に形成されたフルカラー画像が転写紙に転写される。
転写後の転写紙は、定着装置9に案内され、この定着装置9による加熱・加圧によって画像が転写紙に定着される。
定着後の転写紙は、片面印刷の場合にはスイッチバックローラ33を経由してそのまま排出口27から排出される。また、両面印刷の場合には、スイッチバックローラ33により反転経路32へとスイッチバックされ、レジストローラ対31よりも搬送経路28の上流側へと戻され後、転写紙の裏面側に画像形成処理を行ったうえで排出口27から排出される。
また、転写後の中間転写ベルト16に残留した残トナー等は、バイアスクリーニング方式を採用したクリーニング装置21によって除去された後、図示しない廃トナー容器に廃棄される。
[クリーニング装置21]
以下、本発明のクリーニング装置21の具体例を説明する。
以下、本発明のクリーニング装置21の具体例を説明する。
クリーニング装置21は、図2に示すように、中間転写ベルト16の表面と接触するように多数のブラシ繊維(導電性)を芯金に巻き付けた円筒状の静電ファーブラシ等からなるクリーニングブラシ34と、クリーニングブラシ34で除去した残トナーを回収する回収ローラ35と、回収ローラ35の表面とカウンタ接触して回収ローラ35で回収した残トナーを掻き取るクリーニングブレード36と、クリーニングブレード36で掻き取った残トナー等を廃トナーコンテナへと搬送するスパイラル37と、クリーニングブラシ34を回転可能に保持すると共に回収ローラ35の回転軸を中心として回動可能な軸受アーム38と、クリーニングブラシ34に接触する固体潤滑剤39と、固体潤滑剤39を保持するホルダ40と、固体潤滑剤39とホルダ40との間に介装されて固体潤滑剤40をクリーニングブラシ34に向けて圧接させる圧接部材41と、を備えている。
尚、残トナーを回収するトナー回収手段としては、上述した回収ローラ35を当接させてのバイアス回収方式の他、フリッカー等による掻き落とし方式でも良い。
[クリーニングブラシ34]
クリーニングブラシ34は、例えば、6ナイロン等の樹脂性のブラシ繊維(フィラメント)を放射状に高密度で植設した長尺の織布を螺旋状に巻き付け接着してロール状に形成されている。また、クリーニングブラシ34は、図2の矢印で示すように、中間転写ベルト16の回転方向と逆方向に回転し、その接触部分における線速度比は1.1に設定されている。この際、線速度比は、0.8〜1.20の範囲内に設定するのが好ましい。さらに、クリーニングブラシ34は、所定の食い込み量(A)で中間転写ベルト16の表面に接触すると共に、所定の食い込み量(B)で回収ローラ35に接触している。
クリーニングブラシ34は、例えば、6ナイロン等の樹脂性のブラシ繊維(フィラメント)を放射状に高密度で植設した長尺の織布を螺旋状に巻き付け接着してロール状に形成されている。また、クリーニングブラシ34は、図2の矢印で示すように、中間転写ベルト16の回転方向と逆方向に回転し、その接触部分における線速度比は1.1に設定されている。この際、線速度比は、0.8〜1.20の範囲内に設定するのが好ましい。さらに、クリーニングブラシ34は、所定の食い込み量(A)で中間転写ベルト16の表面に接触すると共に、所定の食い込み量(B)で回収ローラ35に接触している。
尚、この中間転写ベルト16に対するクリーニングブラシ34の食い込み量(A)(以下、「ベルト−ブラシ食い込み量(A)」と称する)は、中間転写ベルト16が存在しなかった場合、クリーニングブラシ34のブラシ繊維先端部が中間転写ベルト16内へ入り込む最大値として定義し、回収ローラ35に対するクリーニングブラシ34の食い込み量(B)(以下、「ローラ−ブラシ食い込み量(B)」と称する)は、回収ローラ35が存在しなかった場合、クリーニングブラシ34のブラシ繊維先端部が回収ローラ35に入り込む最大値として定義する。
本発明において、ベルト−ブラシ食い込み量(A)は、1±0.2mmに設定しているが、ブラシ繊維の長さの半分以下までであれば特に問題はない。尚、ベルト−ブラシ食い込み量(A)は、0.5〜1.5mmの範囲内に設定するのが好ましい。また、中間転写ベルト16とクリーニングブラシ34との接触点において、中間転写ベルト16とクリーニングブラシ34の線速度比は0.8〜1.20(カウンター方向)の範囲内にあることが望ましい。
これは、線速差が小さすぎるとクリーニング不良が発生し易く、大きすぎるとトナー飛散が発生し易いためである。
一方、本発明において、ローラ−ブラシ食い込み量(B)は、1.0±0.2mmに設定している。尚、ローラ−ブラシ食い込み量(B)は、0.5〜1.5mmの範囲内に設定するのが望ましい。
また、ベルト−ブラシ食い込み量(A)とローラ−ブラシ食い込み量(B)との関係においては、
(A)≦(B)
とするのが好ましく、
(A)>(B)
とした場合には、リーニングブラシ34のブラシ繊維間に残トナーが溜まり易くなる。
(A)≦(B)
とするのが好ましく、
(A)>(B)
とした場合には、リーニングブラシ34のブラシ繊維間に残トナーが溜まり易くなる。
[回収ローラ35]
回収ローラ35は、例えば、ステンレス製の円柱体からなり、クリーニングブラシ34の回転方向と逆方向に回転し、クリーニングブラシ34の各ブラシ繊維に付着した残トナー等を回収ローラ35側に電気的に回収する。
回収ローラ35は、例えば、ステンレス製の円柱体からなり、クリーニングブラシ34の回転方向と逆方向に回転し、クリーニングブラシ34の各ブラシ繊維に付着した残トナー等を回収ローラ35側に電気的に回収する。
また、回収ローラ35の軸受は、片側が導電性軸受となっており、この導電性軸受を通して回収ローラ35にバイアスが印加されるようになっている。この際、クリーニングブラシ34の軸受は非導電性とされ、回収ローラ35に印加したバイアスにロスが発生し難く、クリーニングバイアスとして作用できるようになっている。
本実施の形態では、回収ローラ35の駆動ローラ(図示せず)が導電性を有しており、クリーニング対向電極としての役割を果たしている。尚、駆動ローラは接地されている。クリーニング電流は回収ローラ35から導電性クリーニングブラシ34を通して中間転写ベルト16から駆動ローラに流れるようになっている。クリーニングブラシ34の抵抗を最適にすることで、中間転写ベルト16とクリーニングブラシ34、またクリーニングブラシ34と回収ローラ35との間で必要十分な電界を形成することができる。
[軸受アーム38]
軸受アーム38は、図示を略すバネやカムを介して回動し、クリーニングブラシ34が中間転写ベルト16に対して圧接・離間することができるようになっている。
軸受アーム38は、図示を略すバネやカムを介して回動し、クリーニングブラシ34が中間転写ベルト16に対して圧接・離間することができるようになっている。
この際、軸受アーム38は、回収ローラ35の回転軸を中心に回動することによって回収ローラ35とクリーニングブラシ34との相対距離が一定であるため、常にクリーニングブラシ34を回収ローラ35に対して同一のローラ−ブラシ食い込み量(B)で食い込ませることができる。また、軸受アーム38は、中間転写ベルト16にクリーニングブラシ34を圧接させる際には、固体潤滑剤39を押し上げるようにクリーニングブラシ34を回動させる。
尚、バネは、常時は中間転写ベルト16側にクリーニングブラシ34を押圧するように付勢設定されており、必要に応じてカムを回転させることでクリーニングブラシ34を中間転写ベルト16に圧接・離間させることができる。
[固体潤滑剤39]
固体潤滑剤39は、転写紙幅方向の略全幅に跨って設けられており、金属石鹸系のステアリン酸化合物であるステアリン酸亜鉛から構成されている。
固体潤滑剤39は、転写紙幅方向の略全幅に跨って設けられており、金属石鹸系のステアリン酸化合物であるステアリン酸亜鉛から構成されている。
尚、固体潤滑剤39は、クリーニングブラシ34のブラシ繊維の材質、剛性(太さ・長さ・密度等)、斜毛状態等によって潤滑剤の塗布量を設定することが可能である。
[ホルダ40]
ホルダ40は、固体潤滑剤39を覆うように保持することによって固体潤滑剤39の破損等を抑制している。また、ホルダ40は、プリンタ1の本体内部に支持されているが、上述したアームによって変位可能とされていても良い。尚、ホルダ40の材質や形状等は任意である。
ホルダ40は、固体潤滑剤39を覆うように保持することによって固体潤滑剤39の破損等を抑制している。また、ホルダ40は、プリンタ1の本体内部に支持されているが、上述したアームによって変位可能とされていても良い。尚、ホルダ40の材質や形状等は任意である。
[圧接部材41]
圧接部材41には、例えば、スポンジ・ゴム・コイルスプリング・板バネ等の弾性部材が用いられている。尚、圧接部材41は、例えば、軸受アーム38と同様に、図示を略すバネやカムを介して回動するアーム等でも良い。この際、アームはホルダ40を回動させることにより、固体潤滑剤39をクリーニングブラシ34に圧接させても良い。さらに、アームを画像形成処理タイミングと同期させることにより、中間転写ベルト16に対するクリーニングブラシ34の接触・離間に係わりなく、独立してクリーニングブラシ34に対して圧接・離間させることも可能である。
圧接部材41には、例えば、スポンジ・ゴム・コイルスプリング・板バネ等の弾性部材が用いられている。尚、圧接部材41は、例えば、軸受アーム38と同様に、図示を略すバネやカムを介して回動するアーム等でも良い。この際、アームはホルダ40を回動させることにより、固体潤滑剤39をクリーニングブラシ34に圧接させても良い。さらに、アームを画像形成処理タイミングと同期させることにより、中間転写ベルト16に対するクリーニングブラシ34の接触・離間に係わりなく、独立してクリーニングブラシ34に対して圧接・離間させることも可能である。
従って、固体潤滑剤39は、クリーニングブラシ34が中間転写ベルト16に接触している時のみクリーニングブラシ34に接触(圧接)する状態になるため、クリーニングブラシ34の回転に伴って必要以上に固体潤滑剤39が削れてしまう(摩滅する)ことが防止されている。
[評価・測定]
このようなクリーニング装置21は、クリーニングブラシ34が中間転写ベルト16に圧接して回転すると同時に固体潤滑剤39の表面がクリーニングブラシ34の繊維に摺擦して研磨される。
このようなクリーニング装置21は、クリーニングブラシ34が中間転写ベルト16に圧接して回転すると同時に固体潤滑剤39の表面がクリーニングブラシ34の繊維に摺擦して研磨される。
また、その繊維によって削り取られた潤滑剤の微粒子は、クリーニングブラシ34の表面に付着し、さらにクリーニングブラシ34が中間転写ベルト16の表面を摺擦することによって、中間転写ベルト16の表面に潤滑剤を塗布する。
この際、中間転写ベルト16上に塗布しきれなかった固体潤滑剤39は、クリーニングブラシ34によって回収ローラ35の表面に搬送されて、回収ローラ35の表面に付着して、フィルミング発生防止と回収ローラ35表面摩擦係数を低くすることができる。
図4は、本実施の形態における固体潤滑剤39の削れ量(摩滅量)の推移を示し、
クリーニングブラシ34
ブラシ材質:6−ナイロン(導電繊維)
ブラシ径:14mm
繊維密度:18,600フィラメント/cm2
繊維太さ:6デニール
ブラシ回転数:250rpm
中間転写ベルト
材質:導電性PVDF
膜厚:150μm
体積抵抗:1E+9Ω・cm
表面抵抗:1E+10Ω/□
システム速度(中間転写ベルト速度、感光体速度):160mm/sec
ベルト−ブラシ食い込み量(A):1.0mm
固体潤滑剤39
材質:ステアリン酸亜鉛ブロック
断面:5x5mm
ブラシ当接荷重:100g
で画像形成処理を実行した結果のグラフ図である。
クリーニングブラシ34
ブラシ材質:6−ナイロン(導電繊維)
ブラシ径:14mm
繊維密度:18,600フィラメント/cm2
繊維太さ:6デニール
ブラシ回転数:250rpm
中間転写ベルト
材質:導電性PVDF
膜厚:150μm
体積抵抗:1E+9Ω・cm
表面抵抗:1E+10Ω/□
システム速度(中間転写ベルト速度、感光体速度):160mm/sec
ベルト−ブラシ食い込み量(A):1.0mm
固体潤滑剤39
材質:ステアリン酸亜鉛ブロック
断面:5x5mm
ブラシ当接荷重:100g
で画像形成処理を実行した結果のグラフ図である。
この際、上記条件では、固体潤滑剤39の削れ量として、0.005g/1000枚を維持できれば、良好な耐久効果を発揮することができる。また、削れ量が0.005g/1000枚以下の場合には中間転写ベルト16がトナー外添剤の悪影響によって白化し易くなり、0.05g/1000枚以上の場合には1次転写効率が極端に低下して画像濃度低下の要因となってしまう。
ところで、上記実施の形態では、本発明の画像形成装置をロータリ方式の6色フルカラープリンタに適用して説明したが、例えば、4色カラープリンタでも良いし、タンデム方式のフルカラープリンタでも良い。また、複写機・プリンタ・ファクシミリ或いはこれらを機能的に具備した複合機のように、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。
また、上記実施の形態では、固体潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を用いたが、他の金属石鹸系のステアリン酸化合物(例えば、ステアリン酸アルミニウム,ステアリン酸バリウム,ステアリン酸カルシウム,ステアリン酸マグネシウム,ステアリン酸リチウム,ステアリン酸ナトリウム等)を、クリーニングブラシの材質や価格・硬度・耐熱温度等を考慮して、固体潤滑剤として適宜のものを採用することができる。
1…プリンタ(画像形成装置)
16…中間転写ベルト(像担持体)
21…クリーニング装置
34…クリーニングブラシ
35…回収ローラ(回収部材)
38…軸受アーム(ブラシ変位部材)
39…固体潤滑剤
41…圧接部材
16…中間転写ベルト(像担持体)
21…クリーニング装置
34…クリーニングブラシ
35…回収ローラ(回収部材)
38…軸受アーム(ブラシ変位部材)
39…固体潤滑剤
41…圧接部材
Claims (3)
- トナー像を転写紙に転写する像担持体の表面に残存する転写後の残トナーを除去するクリーニング装置を備えた画像形成装置であって、
前記像担持体の表面と接触して該像担持体表面の残トナーを除去する放射状のブラシ繊維からなるクリーニングブラシと、該クリーニングブラシで回収した残トナーを回収する回収部材と、前記クリーニングブラシを前記像担持体に対して接触・離反させるブラシ変位部材と、前記クリーニングブラシが前記像担持体に接触している際に前記クリーニングブラシに接触し且つ前記クリーニングブラシが前記像担持体から離間している際に前記クリーニングブラシから離間する固体潤滑剤と、を備えていることを特徴とする画像形成装置。 - 前記固体潤滑剤は、圧接部材を介して前記クリーニングブラシに圧接していることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記固体潤滑剤が、金属石鹸系のステアリン酸化合物であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008043974A JP2009204652A (ja) | 2008-02-26 | 2008-02-26 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008043974A JP2009204652A (ja) | 2008-02-26 | 2008-02-26 | 画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009204652A true JP2009204652A (ja) | 2009-09-10 |
Family
ID=41147036
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008043974A Pending JP2009204652A (ja) | 2008-02-26 | 2008-02-26 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009204652A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019008049A (ja) * | 2017-06-22 | 2019-01-17 | 富士ゼロックス株式会社 | 潤滑剤供給装置、画像形成ユニット及び画像形成装置 |
-
2008
- 2008-02-26 JP JP2008043974A patent/JP2009204652A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2019008049A (ja) * | 2017-06-22 | 2019-01-17 | 富士ゼロックス株式会社 | 潤滑剤供給装置、画像形成ユニット及び画像形成装置 |
JP7098885B2 (ja) | 2017-06-22 | 2022-07-12 | 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 | 潤滑剤供給装置、画像形成ユニット及び画像形成装置 |
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