JP2010117456A - クリーニング装置及びこれを備えた帯電装置、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被清掃部材表面に付着したトナー外添剤の分散性、回収性を向上させることができ、好適な清掃性能を発揮し、被清掃部材表面の白化を長期間にわたって防止することが可能なクリーニング装置を提供する。
【解決手段】帯電ローラ４２のクリーニング装置８０は、帯電ローラ４２の表面に接触して清掃するブラシ繊維８１ｂを有するブラシローラ８１を備えるとともに、ブラシ繊維８１ｂの先端の箇所に、トナー外添剤として現像剤に添加される無機微粒子８２を結合して備える。これにより、ブラシ繊維８１ｂに予め結合させた外添剤微粒子８２の周辺に、帯電ローラ４２表面に付着したトナー外添剤が吸着し易くなる作用を得ることができる。その結果、帯電ローラ４２表面に付着したトナー外添剤が適度に分散され、さらにその回収性が高められる。
【選択図】図４

Description

本発明は、複写機やプリンタに代表される画像形成装置に設けられた回転部材などの表面を清掃するクリーニング装置に関する。また、このクリーニング装置を備えた帯電装置、画像形成装置に関する。

複写機やプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置においては、像担持体として感光体ドラムが広く用いられている。感光体ドラムを用いた一般的な画像形成動作は以下のようである。感光体ドラムの表面は帯電装置により所定電位で一様に帯電せしめられ、そこに露光装置のＬＥＤ光などを照射することにより部分的に電位が光減衰して原稿画像の静電潜像が形成される。そして、この静電潜像を現像装置で現像することにより、感光体ドラム表面にトナー像が形成される。このトナー像は、感光体ドラムと転写部材とを接触、或いは近接させて構成した転写領域に用紙を挿通するときに、用紙に転写される。なお、トナー像の用紙への転写方法としては、感光体ドラムから直接用紙に転写せず、中間転写体を介して転写する方法もある。

感光体ドラム表面を帯電させる帯電装置には、放電部材によって生じるコロナ放電を利用したものや、ローラ形状の帯電部材を利用したものがある。帯電ローラを利用した帯電装置は、帯電ローラが感光体ドラム表面に接触、或いは近接するように配置され、その帯電ローラに所定電圧を印加することにより、感光体ドラム表面を帯電させる。

一方、トナー像を用紙に転写させた後には、微量のトナーやその外添剤、紙粉などが用紙に転写されずに感光体ドラム表面に付着したまま残留してしまうことがある。この感光体ドラム表面の残留付着物は、次の新たな画像形成の障害となるので、その表面の清掃が必要となる。しかしながら、感光体ドラム表面の清掃が完全ではない場合、その残留付着物が次の帯電工程で帯電ローラに付着するという問題が生じる。

特に、帯電ローラ表面へのトナー外添剤の付着が進行すると、帯電ローラ表面の所謂白化現象が起こる。この帯電ローラ表面の白化は、電気抵抗を上昇させて帯電不良を発生し易くするとともに、部分的な白化が感光体ドラム表面の帯電ムラを発生させる。このようにして、帯電ローラ表面へのトナー外添剤の付着は、感光体ドラム表面の均一で好適な帯電の障害となるので、その表面の清掃が必要となる。

帯電ローラ表面を清掃するクリーニング装置の例を、特許文献１及び２に見ることができる。特許文献１及び２に記載された帯電ローラのクリーニング装置は、帯電ローラ表面に接触して清掃するブラシ繊維を有するブラシローラを備えている。
特開２００２−２２１８８３号公報（第４頁、図１） 特開２００６−２７６１３４号公報（第８−９頁、図１）

特許文献１及び２に記載された帯電ローラのクリーニング装置のようなブラシローラによる帯電ローラ表面の清掃は、帯電ローラ表面に付着したトナー外添剤を効果的に分散させながら回収する作用があり、結果として感光体ドラム表面の帯電ムラも防止することが可能である。したがって、帯電ローラ表面の清掃には、ブラシローラの利用が有効であるとされている。しかしながら、ブラシローラは、好適な清掃を実現するため、所定の圧力を掛けて帯電ローラに接触させる必要があり、経年変化によってブラシ繊維が倒れるといった塑性変形を起こすことがある。このブラシ繊維の倒れにより帯電ローラの清掃性能が極端に低下するので、ブラシローラを使用するにあたり、長期間にわたって清掃性能を維持することが困難であるとされてきた。

本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、被清掃部材表面に接触して清掃するブラシ繊維を有するブラシローラを備えたクリーニング装置において、被清掃部材表面に付着したトナー外添剤の分散性、回収性を向上させることができ、好適な清掃性能を発揮し、被清掃部材表面の白化を長期間にわたって防止することが可能なクリーニング装置を提供することを目的とする。また、このようなクリーニング装置を備えた、像担持体表面を均一に帯電させることが可能な帯電装置を提供することを目的とする。そして、上記のようなクリーニング装置を備えた、高品質な画像形成を遂行することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明は、被清掃部材表面に接触して清掃するブラシ繊維を有するブラシローラを備えたクリーニング装置において、前記ブラシローラは、前記被清掃部材表面に接触するその前記ブラシ繊維の先端の箇所に、トナー外添剤として現像剤に添加される無機微粒子を結合して備えることとした。

また、上記構成のクリーニング装置において、前記外添剤微粒子は、酸化チタンであることとした。

また、上記構成のクリーニング装置において、前記ブラシ繊維の太さが２デニール以下であるとともに、前記外添剤微粒子の大きさが１μｍ以下であることとした。

また本発明では、上記クリーニング装置を帯電装置に備えることとした。

また本発明では、上記クリーニング装置を画像形成装置に備えることとした。

本発明の構成によれば、被清掃部材表面に接触して清掃するブラシ繊維を有するブラシローラを備えたクリーニング装置において、前記ブラシローラは、前記被清掃部材表面に接触するその前記ブラシ繊維の先端の箇所に、トナー外添剤として現像剤に添加される無機微粒子を結合して備えることとしたので、ブラシ繊維に予め結合させた外添剤微粒子の周辺に、被清掃部材表面に付着したトナー外添剤が吸着し易くなる作用を得ることができる。これにより、被清掃部材表面に付着したトナー外添剤の回収性が高められる。そしてこのとき、ブラシ繊維に吸着する被清掃部材表面のトナー外添剤は、ブラシ繊維によって弾かれながら吸着するので、被清掃部材表面で適度に分散されながら回収される。このようにして被清掃部材表面に付着したトナー外添剤の分散性、回収性を向上させることにより、ブラシ繊維が倒れた場合であってもその効果を期待できる。したがって、被清掃部材表面に付着したトナー外添剤の分散性、回収性を向上させることができ、好適な清掃性能を発揮し、被清掃部材表面の白化を長期間にわたって防止することが可能なクリーニング装置を提供することができる。

また、前記外添剤微粒子は、酸化チタンであることとしたので、被清掃部材表面に付着したトナー外添剤がブラシ繊維に吸着し易くなる作用を高めることができる。これにより、被清掃部材表面に付着したトナー外添剤の分散性、回収性をさらに向上させることが可能である。したがって、一層好適な清掃性能を得ることが可能なクリーニング装置を提供することができる。

また、被清掃部材表面に対する清掃性能を向上させるにはブラシ繊維をできるだけ太くすることが考えられるが、それによりブラシ繊維の剛性が高くなり、ブラシローラの回転トルクが上昇して回転ムラが発生し易くなるといった問題の発生が懸念される。そこで本発明では、前記ブラシ繊維の太さが２デニール以下であるとともに、前記外添剤微粒子の大きさが１μｍ以下であることとしたので、ブラシローラの回転に悪影響を与えることなく、被清掃部材表面に付着したトナー外添剤の分散性、回収性を向上させることができる。したがって、ブラシローラを備えたクリーニング装置において、より一層好適な清掃性能を発揮させることが可能である。

また本発明では、上記クリーニング装置を帯電装置に備えることとしたので、被清掃部材である帯電ローラの表面に付着したトナー外添剤の分散性、回収性を向上させて好適な清掃性能を発揮し、帯電ローラ表面の白化を長期間にわたって防止することができ、且つ像担持体表面を均一に帯電させることが可能な帯電装置を得ることができる。

また本発明では、上記クリーニング装置を画像形成装置に備えることとしたので、被清掃部材表面に付着したトナー外添剤の分散性、回収性を向上させて好適な清掃性能を発揮し、被清掃部材表面の白化を長期間にわたって防止することができ、且つ高品質な画像形成を遂行することが可能な画像形成装置を得ることができる。

以下、本発明の実施形態を図１〜図５に基づき説明する。

最初に、本発明の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について、図１を用いてその構造の概略を説明しつつ、画像出力動作を説明する。図１は、画像形成装置の一例であるプリンタの概略構造を示す模型的垂直断面左側面図である。図１において右方がプリンタの正面側、左方が背面側である。

図１に示すように、プリンタ１の本体２の内部下方には、給紙カセット３が備えられている。給紙カセット３の内部には、用紙Ｐが積まれて収容されている。給紙カセット３の用紙搬送方向下流部上方には、給紙カセット３用の給紙装置４が配置されている。この給紙装置４により、用紙Ｐは図１において給紙カセット３の右上方に向けて送り出される。なお、給紙カセット３は、本体２の正面前方、すなわち図１において右方に、水平にスライド移動させて引き出し／収納が自在である。

プリンタ１の本体２の正面中央部には、図１に示すように、手差し給紙トレイ５が備えられている。手差し給紙トレイ５は、下端に設けられた、横方向に略水平に延びる支軸を中心として、用紙搬送方向に沿う垂直面内で回転可能になっている。手差し給紙トレイ５は、その支軸を中心として上端を本体２の正面前方、すなわち図１において右方の、本体２に対して外側に開閉自在であり、開放し、展開することにより、その上面に用紙Ｐなどを載置することが可能な形態になる。

手差し給紙トレイ５は、給紙カセット３に入っていないサイズの用紙や、厚紙、ＯＨＰシートのように１枚ずつ手で載置して、装置内に送り込みたいものを取り扱うことができる。手差し給紙トレイ５に載置された用紙は、図１において手差し給紙トレイ５の左方に配置された手差し給紙トレイ５用の給紙装置６により、本体２内に向けて送り出される。手差し給紙トレイ５は、使用しないとき、図１に示すように閉鎖状態にされる。

給紙カセット３及び手差し給紙トレイ５の用紙搬送方向下流には、給紙用用紙搬送路７、レジストローラ８、画像形成部２０、及び転写部３０が配置されている。給紙カセット３及び手差し給紙トレイ５から送り出された用紙Ｐは、給紙用用紙搬送路７を通りレジストローラ８に到達する。レジストローラ８は、用紙Ｐの斜め送りを矯正しつつ、画像形成部２０で形成されるトナー像とのタイミングを計り、用紙Ｐを転写部３０へと送り出す。

外部コンピュータ（図示せず）からの文字や図形、模様などの画像データ信号がプリンタ１に送信され、この画像データに基づき、画像形成部２０上方に備えられた光走査装置９にて制御されるレーザ光Ｌ（図中一点鎖線）が照射される。これにより、画像形成部２０においては、像担持体である感光体ドラム２１上に原稿画像の静電潜像が形成され、この静電潜像からトナー像が現像される。トナー像は、前記レジストローラ８によって同期をとって送られてきた用紙Ｐに、感光体ドラム２１と転写部３０の転写ローラ３１とが圧接して形成される転写ニップ部にて転写される。

画像形成部２０及び転写部３０の用紙搬送方向下流には、定着装置１０が備えられている。転写部３０にて未定着トナー像を担持した用紙Ｐは、定着装置１０へと送られ、熱ローラと加圧ローラとによりトナー像が加熱、加圧されて定着される。

定着装置１０の下流には、排出用用紙搬送路１１、用紙排出口１２、及び用紙排出部１３が配置されている。定着装置１０から排出された用紙Ｐは、排出用用紙搬送路１１を通って上方へ送られ、用紙排出口１２から、本体２上面に設けられた用紙排出部１３に排出される。

続いて、プリンタ１の画像形成部２０周辺の詳細な構成及びその動作について、図１に加えて、図２を用いて説明する。図２は、画像形成部周辺を示す垂直断面部分拡大左側面図である。

図１及び図２に示すように、画像形成部２０には、その中心に像担持体である感光体ドラム２１が備えられている。そして、図２に示すように、感光体ドラム２１の回転方向に沿って順に、帯電装置４０、現像装置５０、ドラム用クリーニング装置６０、及び除電装置７０が配置されている。転写部３０は、感光体ドラム２１の回転方向に沿って、現像装置５０とドラム用クリーニング装置６０との間に設けられている。

感光体ドラム２１は、プリンタ１内の用紙搬送方向と直角をなす用紙幅方向、すなわち図２の紙面奥行き方向に延び、その軸線方向を水平にして配置されている。感光体ドラム２１は、アルミニウム等により構成される導電性ローラ状基体の外側に、真空蒸着等によって無機光導電性材料であるアモルファスシリコンの感光層（膜厚２０μｍ）を設けた無機感光体のドラムで、直径が３０ｍｍである。感光体ドラム２１は、図示しない駆動装置によって、その周速度が用紙搬送速度（例えば１６０ｍｍ／ｓ）と同じになるように回転せしめられている。

帯電装置４０は、そのハウジング４１の内側に、感光体ドラム２１に接触する帯電ローラ４２を備えている。帯電ローラ４２は、所定の圧力で感光体ドラム２１に圧接し、感光体ドラム２１の回転に従って回転する。この帯電ローラ４２により、感光体ドラム２１の表面が所定の極性及び電位（プラス３００Ｖ）で一様に帯電せしめられる。また、ハウジング４１内には、感光体ドラム２１に対して帯電ローラ４２を隔てた位置に、帯電ローラ４２表面に接触して清掃するブラシローラ８１を備えた、帯電ローラ４２のクリーニング装置８０が備えられている。なお、帯電装置４０及び帯電ローラ４２のクリーニング装置８０の詳細な構成については、後述する。

現像装置５０は、そのハウジング５１の内側に、現像ローラ５２と、搬送スクリュー５３と、攪拌スクリュー５４とを備えている。現像ローラ５２は、現像方式が接触、或いは非接触であって、感光体ドラム２１の近傍に設けられている。現像ローラ５２には、感光体ドラム２１の帯電極性と同極性のバイアスが印加される。この現像ローラ５２により、現像剤であるトナーが帯電せしめられるとともに感光体ドラム２１の表面の静電潜像に移動せしめられ、静電潜像が現像される。

現像装置５０は、現像剤として、磁性キャリアと非磁性トナーとを混合してなる二成分系現像剤を使用している。そして、感光体ドラム２１表面を研磨するようにして清掃するために、少量の酸化チタンの微粒子をトナー外添剤として現像剤に混入している。現像剤は、現像装置５０の上方に設けられた現像剤供給容器５５（図１参照）に収容され、図示しない搬送手段により、攪拌スクリュー５４の上方からハウジング５１内に補給される。補給されたトナーは、現像装置５０内において、攪拌スクリュー５４及び搬送スクリュー５３により、攪拌されながら現像ローラ５２の箇所まで搬送される。

転写部３０には、転写部材である転写ローラ３１が備えられている。この転写ローラ３１が感光体ドラム２１に圧接し、用紙Ｐを挿通させる転写ニップ部を形成する。転写ローラ３１は、図示しない駆動装置によって、その周速度が感光体ドラム２１の周速度と同じになるように回転せしめられている。また、転写ローラ３１には、必要に応じて、感光体ドラム２１やトナーの帯電極性とは異なる極性の転写バイアスが印加される。なお、図２において、用紙Ｐの搬送経路を二点鎖線で描画している。

ドラム用クリーニング装置６０は、図２に示すように、感光体ドラム２１の回転方向に沿って、転写ニップ部のさらに下流側に配置されている。ドラム用クリーニング装置６０は、そのハウジング６１の内側に、クリーニングローラ６２、クリーニングブレード６３、及びトナー排出スクリュー６４を備えている。クリーニングローラ６２及びクリーニングブレード６３は、感光体ドラム２１に圧接し、用紙Ｐへのトナー像の転写後、感光体ドラム２１表面に残留したトナーなどの付着物を除去して清掃する。感光体ドラム２１表面から除去されたその残留付着物は、ハウジング６１内に一旦回収され、トナー排出スクリュー６４により、ドラム用クリーニング装置６０の外部に設けられた図示しない廃棄トナー回収容器に排出される。

除電装置７０は、ＬＥＤ（発光ダイオード）７１を備えている。ＬＥＤ７１の代わりに、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）光源、蛍光灯等を用いることもできる。除電装置７０は、ＬＥＤ７１の除電光を感光体ドラム２１に照射することにより、その表面の帯電電荷を除去し、次回の画像形成動作時における帯電工程のための準備を整える。

続いて、帯電装置４０の詳細な構成を、図３及び図４を用いて説明する。図３は帯電装置の垂直断面部分拡大左側面図、図４は帯電装置内部のブラシローラのブラシ繊維先端を示す部分拡大図である。

帯電装置４０は、前述のように、そのハウジング４１の内側に、帯電ローラ４２、及びその帯電ローラ４２のクリーニング装置８０を備えている（図３参照）。

帯電ローラ４２は、回転自在に支持された直径６ｍｍの軸部と、この軸部の周囲に設けられた弾性体とを備え、直径が約１２ｍｍである。帯電ローラ４２の軸部は、感光体ドラム２１を帯電させるのに必要な電圧供給手段（図示せず）に接続され、直流電圧に交流電圧を重畳させた電圧が供給される。帯電ローラ４２の弾性体は、エピクロルヒドリンゴムといった合成ゴムなどの半導電性弾性部材で構成され、電気抵抗値（体積抵抗値）が３×１０⁵Ω、ゴム硬度が４０（ＪＩＳ Ａ）である。弾性体の外周面にはポリアミド樹脂からなる塗膜（膜厚約５μｍ）が設けられ、硬度が４１（ＪＩＳ Ａ）となっている。

クリーニング装置８０は、被清掃部材である帯電ローラ４２表面に接触して清掃するブラシローラ８１を備えている。ブラシローラ８１は、図３に示すように、回転自在に支持された軸部８１ａと、この軸部８１ａの周囲に設けられたブラシ繊維８１ｂとを備え、ブラシ繊維８１ｂ先端における直径が１２ｍｍである。

ブラシローラ８１の軸部８１ａには感光体ドラム２１を回転駆動させる動力源からギアを介して動力が伝達され、ブラシローラ８１が回転する。ブラシローラ８１は、帯電ローラ４２との接触箇所が帯電ローラ４２表面と同じ方向に移動する向きに回転し、その周速度を帯電ローラ４２の周速度に対して０．５〜２．０倍に設定している。

ブラシローラ８１のブラシ繊維８１ｂは、軸部８１ａの径方向外側に、放射状に延びるように設けられている。ブラシ繊維８１ｂは、６−ナイロン、１２−ナイロンなどのナイロン系やポリエステル系、アクリル系の合成繊維が好ましい。ブラシ繊維８１ｂの太さは、１〜６デニール、特に２デニール以下が好ましい。そして、ブラシ繊維８１ｂは、軸部８１ａに対して４００００本／ｃｍ²の密度で設けられている。また、ブラシ繊維８１ｂの電気的特性としては、電荷の蓄積を防止するため体積抵抗値を１×１０⁵〜１×１０⁹Ωの範囲に設定することが望ましく、導電性を付与するためにカーボンブラックを添加しても構わない。

ブラシ繊維８１ｂの先端の箇所には、図４に示すように、外添剤微粒子８２が備えられている。外添剤微粒子８２は、酸化チタンといったトナー外添剤として現像剤に添加されるもので、大きさが１μｍ以下である。この外添剤微粒子８２は、酸化チタンをブラシローラ８１に供給しながら、ブラシローラ８１に対向させて配置した高電圧（放電閾値以下）を印加した金属ローラに接触するように回転させることにより、ブラシ繊維４３ａに結合させることができる。このとき、ブラシ繊維８１ｂの先端近傍と金属ローラとの間で微小放電が発生し、ブラシ繊維８１ｂの先端に放電生成物８３が形成される。この放電生成物８３は、粘着性があって所謂接着剤の役割を果たし、外添剤微粒子８２である酸化チタンをブラシ繊維８１ｂに強固に結合させる。

なお、酸化チタンをブラシ繊維８１ｂに結合させるに当たって、金属ローラにＡＣバイアスを重畳させると放電回数が極端に増え、非常に効果的に、且つ短時間で結合させることが可能である。具体的には、Ｖｐｐ＝１．０〜２．０ｋＶ、周波数１．０〜３．０ｋＨｚのＡＣバイアスを重畳させると効果的である。

外添剤微粒子８２をブラシ繊維８１ｂ先端に結合させる他の方法としては、外添剤微粒子８２をブラシ繊維８１ｂ先端に付着させた状態で高温のヒートパイプに内接するようにブラシローラ８１を回転させたり、ブラシ繊維８１ｂ先端に他のバインダー樹脂を付着させた後に外添剤微粒子８２を結合させたりするなどといった方法がある。

なお、ブラシローラ８１は、０．５ｍｍの食い込み量でもって帯電ローラ４２に接触している。ここで、食い込み量とは、ブラシ繊維８１ｂの先端で帯電ローラ４２の外周面に当接するブラシローラ８１を、さらに帯電ローラ４２の中心軸線に向かって接近させた量を意味する。帯電ローラ４２に対するブラシローラ８１の食い込み量は、ブラシ繊維８１ｂの長さの４０％以下であって、０．２〜１．５ｍｍの範囲に設定するのが望ましい。

ブラシローラ８１は、ブラシ繊維８１ｂの先端の箇所、すなわち外添剤微粒子８２を結合した箇所が回転しながら帯電ローラ４２表面に接触し、その表面を清掃する。

続いて、上記クリーニング装置８０を使用して、帯電ローラ４２の表面を清掃したときの効果について、図５を用いて説明する。図５は、ブラシローラの、ブラシ繊維先端の箇所の外添剤微粒子の有無が、画像の濃度ムラの発生に及ぼす影響を示す表である。

なお、効果の検証に使用したクリーニング装置８０のブラシローラ８１は、外添剤微粒子８２である酸化チタンをブラシ繊維８１ｂ先端の箇所に供給しながら２００ｒｐｍで回転させ、対向電極としての金属ローラとの間に３〜５ｋＶの電圧を印加して形成した。このブラシローラ８１の形成時において、ブラシローラ８１の電気抵抗値は１×１０⁶Ω、使用した酸化チタンはチタン工業社製ＥＣ−１００、金属ローラに対するブラシローラ８１の食い込み量は１．０ｍｍである。

このようにしてブラシ繊維８１ｂの先端の箇所に酸化チタン（外添剤微粒子８２）を結合したブラシローラ８１は、ブラシ繊維８１ｂ先端における直径が１２ｍｍである。ブラシ繊維８１ｂとしては太さ２デニールの６−ナイロン（導電繊維）を使用し、４００００本／ｃｍ²の密度で軸部８１ａに設けている。

なお、比較例としては、ブラシ繊維８１ｂの先端の箇所に酸化チタンを結合させていないブラシローラを使用した。

そして、用紙搬送速度１６０ｍｍ／ｓで、用紙表面に対するトナー占有率５％の連続印刷を１０万枚実行した後、画像品質を評価した。この画像品質は、６００ｄｐｉ、１×１ドットの２５％ハーフトーン画像の濃度ムラを、Ｘ−ｒｉｔｅ社製透過濃度測定装置Ｍｏｄｅｌ３１０Ｔを使用して測定した。この測定装置において、画像濃度（透過濃度）のムラの測定値が０．１以下である場合を良好（○）とし、０．１を超える場合を不良（×）とした。

結果として、図５によると、ブラシローラ８１のブラシ繊維先端８１ｂの箇所に酸化チタンを結合していない場合に濃度ムラが顕著である（評価×）のに対して、本発明に係る上記ブラシ繊維８１ｂ先端の箇所に酸化チタン（外添剤微粒子８２）を結合した場合、濃度ムラの発生を抑制することができ、良好な評価（○）を得ることができているのが分かる。

このようにして、被清掃部材である帯電ローラ４２の表面に接触して清掃するブラシ繊維８１ｂを有するブラシローラ８１を備えたクリーニング装置８０において、ブラシローラ８１は、帯電ローラ４２表面に接触するそのブラシ繊維８１ｂの先端の箇所に、トナー外添剤として現像剤に添加される無機微粒子８２を結合して備えているので、ブラシ繊維８１ｂに予め結合させた外添剤微粒子８２の周辺に、帯電ローラ４２表面に付着したトナー外添剤が吸着し易くなる作用を得ることができる。これにより、帯電ローラ４２表面に付着したトナー外添剤の回収性が高められる。そしてこのとき、ブラシ繊維８１ｂに吸着する帯電ローラ４２表面のトナー外添剤は、ブラシ繊維８１ｂによって弾かれながら吸着するので、帯電ローラ４２表面で適度に分散されながら回収される。このようにして帯電ローラ４２表面に付着したトナー外添剤の分散性、回収性を向上させることにより、ブラシ繊維８１ｂが倒れた場合であってもその効果を期待できる。したがって、帯電ローラ４２表面に付着したトナー外添剤の分散性、回収性を向上させることができ、好適な清掃性能を発揮し、帯電ローラ４２表面の白化を長期間にわたって防止することが可能な帯電ローラ４２のクリーニング装置８０を提供することができる。

そして、外添剤微粒子８２は、酸化チタンであるので、帯電ローラ４２表面に付着したトナー外添剤がブラシ繊維８１ｂに吸着し易くなる作用を高めることができる。これにより、帯電ローラ４２表面に付着したトナー外添剤の分散性、回収性をさらに向上させることが可能である。したがって、一層好適な清掃性能を得ることが可能な帯電ローラ４２のクリーニング装置８０を提供することができる。

また、帯電ローラ４２表面に対する清掃性能を向上させるにはブラシ繊維８１ｂをできるだけ太くすることが考えられるが、それによりブラシ繊維８１ｂの剛性が高くなり、ブラシローラ８１の回転トルクが上昇して回転ムラが発生し易くなるといった問題の発生が懸念される。そこで本発明では、ブラシ繊維８１ｂの太さが２デニール以下であるとともに、外添剤微粒子８２の大きさが１μｍ以下であるので、ブラシローラ８１の回転に悪影響を与えることなく、帯電ローラ４２表面に付着したトナー外添剤の分散性、回収性を向上させることができる。したがって、ブラシローラ８１を備えた帯電ローラ４２のクリーニング装置８０において、より一層好適な清掃性能を発揮させることが可能である。

また本発明では、上記クリーニング装置８０を帯電装置４０に備えたので、被清掃部材である帯電ローラ４２の表面に付着したトナー外添剤の分散性、回収性を向上させて好適な清掃性能を発揮し、帯電ローラ４２表面の白化を長期間にわたって防止することができ、且つ像担持体である感光体ドラム２１の表面を均一に帯電させることが可能な帯電装置４０を得ることができる。

また本発明では、上記クリーニング装置８０を画像形成装置であるプリンタ１に備えたので、被清掃部材表面に付着したトナー外添剤の分散性、回収性を向上させて好適な清掃性能を発揮し、被清掃部材表面の白化を長期間にわたって防止することができ、且つ高品質な画像形成を遂行することが可能なプリンタ１を得ることができる。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。

例えば、プリンタ１は、上記実施形態ではブラックトナーのみを使用したモノクロ印刷用の画像形成装置であるが、このような機種に限定されるわけではなく、中間転写体を備え、複数色を重ね合わせて画像形成すること可能なタンデム方式、或いはロータリーラック方式のカラー印刷用画像形成装置であっても構わない。

また、上記実施形態では、本発明のクリーニング装置を、帯電装置４０の帯電ローラ４２のためのクリーニング装置８０として適用した形態を、一例として掲げたが、他の回転部材に対して適用することも可能である。帯電ローラ４２のためのクリーニング装置８０のほかの例としては、図２に示した感光体ドラム２１表面を清掃するドラム用クリーニング装置６０や、中間転写体を備えた画像形成装置におけるその中間転写体用のクリーニング装置に対しても、本発明のクリーニング装置を適用することができる。

また、現像剤にトナー外添剤として混入するとともに、ブラシローラ８１のブラシ繊維８１ｂ先端の箇所に結合させた外添剤微粒子８２として酸化チタンを用いたが、トナー外添剤がこれに限定されるわけではなく、シリカなどの他の無機微粒子を用いても構わない。

本発明は、被清掃部材表面に接触して清掃するブラシ繊維を有するブラシローラを備えたクリーニング装置において利用可能である。

本発明の実施形態に係るクリーニング装置を備えたプリンタを示す模型的垂直断面左側面図である。 図１のプリンタの画像形成部周辺を示す垂直断面部分拡大左側面図である。 図２に示す画像形成部の帯電装置の垂直断面部分拡大左側面図である。 図３の帯電装置内部のブラシローラのブラシ繊維先端を示す部分拡大図である。 図４に示すブラシローラの、ブラシ繊維先端の箇所の外添剤微粒子の有無が、画像の濃度ムラの発生に及ぼす影響を示す表である。

符号の説明

１ プリンタ（画像形成装置）
２０ 画像形成部
２１ 感光体ドラム（像担持体）
４０ 帯電装置
４１ ハウジング
４２ 帯電ローラ（被清掃部材）
８０ クリーニング装置
８１ ブラシローラ
８１ａ 軸部
８１ｂ ブラシ繊維
８２ 外添剤微粒子

Claims (5)

1. 被清掃部材表面に接触して清掃するブラシ繊維を有するブラシローラを備えたクリーニング装置において、
   前記ブラシローラは、前記被清掃部材表面に接触するその前記ブラシ繊維の先端の箇所に、トナー外添剤として現像剤に添加される無機微粒子を結合して備えることを特徴とするクリーニング装置。
2. 前記外添剤微粒子は、酸化チタンであ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. 前記ブラシ繊維の太さが２デニール以下であるとともに、前記外添剤微粒子の大きさが１μｍ以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のクリーニング装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のクリーニング装置を備えたことを特徴とする帯電装置。
5. 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のクリーニング装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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