JP2010152082A - 塗布装置、プロセスカートリッジ、クリーニングユニット及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】潤滑剤と、ブラシ毛が周設されていて、像担持体および前記潤滑剤に摺接して該潤滑剤を前記像担持体に塗布するブラシ状回転部材と、該ブラシ毛に付着した異物を除去する除去装置とを備える塗布装置において、簡単な構成により、ブラシ毛に付着するトナーの除去効率を上げること。
【解決手段】除去装置４５は、その先端側が櫛歯形状をなし、ブラシ毛３８ａに当接するように配置された櫛歯部材４５Ａを有し、該櫛歯形状をなす歯の向きがブラシ状回転部材３８の回転方向上流に向かうように配置した。
【選択図】図２

Description

本発明は、潤滑剤を塗布する塗布装置、プロセスカートリッジ、クリーニングユニット及び複写装置、ファクシミリ、プリンタ、プロッタ、複合機、等の画像形成装置に関する。

従来、トナーを含む現像剤を用いて像担持体上に形成された静電潜像をトナーで可視像化し、このトナー像を被転写媒体に転写し、最終的に記録媒体上に定着する画像形成装置では、転写後の像担持体表面に残留している残留物を除くためにクリーニングブレードを当接させている。しかし、クリーニングブレードと像担持体との間の摩擦力が上昇してクリーニングブレードの破損や像担持体の磨耗が激化する。

そこで、像担持体の回転方向の、クリーニングブレードよりも上流側で、トナー像転写後の像担持体表面に潤滑剤を供給するための回転ブラシを備え、像担持体表面に潤滑剤を塗布して潤滑剤の皮膜をつくり、クリーニングブレードと像担持体表面との間の摩擦力の上昇を抑えることが提案されている。

ところで、回転ブラシにより像担持体に潤滑剤を塗布する場合、塗布の際に像担持体の表面から回転ブラシに移行し、移行してきた残留物が、固形潤滑剤の、回転ブラシと接触する面に付着して固化してしまい、像担持体への潤滑剤の塗布が途絶えてしまうことが知られており、これを防止するために、像担持体へ潤滑剤を塗布する際に回転ブラシに移行してきた外添剤を叩き落とすためにフリッキング部材を設けたものがある。

しかし、フリッキング部材を設けた場合でも、回転ブラシに対するフリッキング部材の食い込み量が少ないと、残留物が十分に取り除かれないし、食い込み量が大きすぎると、ブラシ毛の傷みが速くなるため、ブラシの交換頻度が増してしまう。そこで、ブラシの交換頻度の抑制とブラシからの付着物の除去とを両立する工夫として、回転ブラシの回転方向に並んで配設されブラシに食い込むことでブラシに付着した付着物を叩き落す複数のフリッキング部材とを備えることとした技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

すなわち、像担持体の回転方向上流側の位置に配備され、像担持体の表面から残留物を掻き取る、像担持体の表面に先端を圧接させた板状のクリーニングブレードと、像担持体の表面に塗布される固形滑剤と、像担持体の回転方向下流側であってクリーニングブレードよりも像担持体の回転方向上流側の位置に配備され、像担持体の表面に接する領域と固形滑剤に接する領域との２つの領域を経由して所定方向に回転することにより像担持体の表面に潤滑剤を塗布する回転ブラシと、回転ブラシの回転方向に並んで配設されブラシに食い込むことでブラシに付着した付着物を叩き落す複数のフリッキング部材とを備えた構成としている。

当該技術では、ブラシに付着した残留トナーを除去する部材は、ブラシ毛を一旦曲げて、その弾性を利用して付着残留トナーを弾き飛ばすフリッキング部材であるが、この弾性エネルギーだけではブラシ毛から完全に付着残留トナーを除去するには不十分である。特に転写率が悪化した時など入力トナー量が多くなった時に完全にトナーを除去することが出来なくなるおそれがある。かかる、ブラシ状回転部材により潤滑剤を像担持体に塗布するタイプの画像形成装置では、ブラシ状回転部材によって像担持体へ潤滑剤を塗布する際に、像担持体上の残留物が、ブラシ状回転部材のブラシ毛に付着してしまい、この付着残留トナーを除去できないと潤滑剤の塗布が減少するもしくは完全に出来なくなることになる。特に主走査方向で大きく画像面積の差異がある画像（例えばベタ縦帯画像など）を取った時、像担持体上のブラシ状回転部材位置への入力トナー量も主走査方向で大きく差を生じることになるため、その位置のみ潤滑剤の塗布量が減少し、以後の画像で主走査方向に画像濃度の差（残像）が生じることになってしまう。

特開２００５−２５７８４４号公報

本発明は上述の事情の下になされたもので、ブラシ状回転部材により潤滑剤を像担持体に塗布する構成において簡単な構成により、ブラシ毛に付着するトナーの除去効率を上げることができる塗布装置、プロセスカートリッジ、クリーニングユニット、画像形成装置を提供することを課題とする。

前記課題を達成するため請求項１に係る発明は、潤滑剤と、ブラシ毛が周設されていて該ブラシ毛が回転体および前記潤滑剤に摺接して該潤滑剤を前記回転体に塗布するブラシ状回転部材と、該ブラシ状回転部材の前記回転体との接触位置よりも該ブラシ状回転部材の回転方向下流かつ、該ブラシ状回転部材の前記潤滑剤との接触位置よりも該ブラシ状回転部材の回転方向上流において前記ブラシ毛に当接する位置に配置され、該ブラシ毛に付着した異物を除去する除去装置とを備える塗布装置において、前記除去装置はその先端側が櫛歯形状をなしている櫛歯部材を有し、該櫛歯形状部が前記回転するブラシ毛に摺接し、梳くように前記櫛歯部材が配置されていることとした。
請求項２に係る発明は、潤滑剤と、ブラシ毛が周設されていて該ブラシ毛が、回転体として構成された像担持体および前記潤滑剤に摺接して該潤滑剤を前記像担持体に塗布するブラシ状回転部材と、該ブラシ状回転部材の前記像担持体との接触位置よりも該ブラシ状回転部材の回転方向下流かつ、該ブラシ状回転部材の前記潤滑剤との接触位置よりも該ブラシ状回転部材の回転方向上流において前記ブラシ毛に当接する位置に配置され、該ブラシ毛に付着した異物を除去する除去装置とを備える塗布装置において、前記除去装置は、その先端側が櫛歯形状をなし、前記ブラシ毛に当接するように配置された櫛歯部材を有し、該櫛歯形状をなす歯の向きが前記ブラシ状回転部材の回転方向上流に向かうように配置されていることとした。
請求項３に係る発明は、請求項１又は２記載の塗布装置において、前記除去装置は中心軸の周りに複数の羽根を有し、前記ブラシ状回転部材と逆方向に移動摺接する回転部材を主要部材とし、それぞれの羽根は前記ブラシ毛に当接する部位での形状が該ブラシ状回転部材の回転方向上流に歯が向くように配置された前記櫛歯部材であることとした。
請求項４に係る発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の塗布装置において、前記櫛歯部材における前記の少なくとも前記ブラシ毛に当接する箇所は導電性の材質からなり、電気的に接地されていることとした。
請求項５に係る発明は、回転体として構成された像担持体に加えて、該像担持体を帯電させる帯電装置と、該像担持体に担持された潜像を可視像化する現像装置と、該像担持体に潤滑剤を塗布する塗布装置から選択される部材を一体的に支持し、画像形成装置に対して着脱自在のプロセスカートリッジであって、当該プロセスカートリッジに必須の構成として請求項１乃至４の何れかに記載の塗布装置を加えた。
請求項６に係る発明は、請求項５記載のプロセスカートリッジにおいて、前記プロセスカートリッジは、前記帯電装置、及び現像後のトナー像を転写材に転写した後に前記像担持体上に残留する転写残トナーを除去するクリーニング手段を有することとした。
請求項７に係る発明は、ベルト状の回転体に潤滑剤を塗布するベルト用塗布装置と、ベルト状の回転体上に残留する転写残トナーを除去するベルト用クリーニング手段とをユニット化したベルト用クリーニングユニット有する画像形成装置において、前記ベルト用クリーニングユニットは前記ベルト用塗布装置として請求項１乃至４の何れかに記載の塗布装置を有することとした。
請求項８に係る発明は、回転体として構成され潜像を担持する像担持体と、該像担持体表面に均一に帯電を施す帯電手段と、帯電した該像担持体を露光して潜像を書き込む露光手段と、該像担持体表面に形成された潜像を可視化する現像手段と、可視化された像を中間転写体に転写する転写手段と、潤滑剤を前記像担持体表面に塗布する塗布装置と、転写後の前記像担持体表面をクリーニングするクリーニング手段と、前記転写手段により記録媒体に転写された像を記録媒体上に定着させるための定着手段を備え、少なくとも前記像担持体、前記塗布装置を一体的に構成して画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセルカートリッジを設けている画像形成装置において、前記プロセルカートリッジが、請求項５又は６記載のプロセスカートリッジであることとした。
請求項９に係る発明は、回転体として構成され潜像を担持する像担持体と、該像担持体表面に均一に帯電を施す帯電手段と、帯電した該像担持体を露光して潜像を書き込む露光手段と、該像担持体表面に形成された潜像を可視化する現像手段と、可視化された像をベルト状の中間転写体に転写する転写手段と、潤滑剤を前記中間転写体表面に塗布する塗布装置と、転写後の前記中間転写体表面をクリーニングするベルト用クリーニング手段とをユニット化したベルト用クリーニングユニットを有する画像形成装置において、前記ベルト用クリーニングユニットが、請求項７記載のクリーニングユニットであることとした。

請求項１記載の塗布装置においては、構成簡易な櫛歯部材を有する除去装置を通過することによってブラシ状回転部材の回転方向に沿ってブラシ毛が弾かれるエネルギーに加えて、櫛歯によりブラシ毛が梳かれしごかれるエネルギーをブラシ毛からの異物除去に使うことができるため、ブラシ毛に付着するトナーの除去効率を上げることができる。
請求項２記載の塗布装置においては、像担持体対向位置において異物が付着したブラシ毛が、潤滑剤対向位置に侵入する前に構成簡易な櫛歯部材を有する除去装置を通過することによってブラシ状回転部材の回転方向に沿ってブラシ毛が弾かれるエネルギーに加えて、櫛歯によりブラシ毛が梳かれしごかれるエネルギーをブラシ毛からの異物除去に使うことができるため、ブラシ毛に付着するトナーの除去効率を上げることができる。
請求項３記載の塗布装置においては、請求項１又は２に記載の塗布装置の作用効果に加えて、羽根を有する回転部材からなる除去装置がブラシ状回転部材と逆方向に移動摺接するため、除去装置とブラシ状回転部材の相対速度の絶対値が大きくなり、ブラシ状回転部材の回転方向に沿ってブラシ毛が弾かれるエネルギーを大きくすることができるため、よりブラシ毛に付着するトナーの除去効率を上げることができる。
請求項４記載の塗布装置においては、請求項１乃至３の何れかに記載の塗布装置における作用効果に加えて、除去装置のブラシ毛に当接されている部分が接地されているため、ブラシ毛のチャージアップを防ぐことができ、ブラシ毛からの異物の除去を容易にすることで、ブラシ毛に付着するトナーの除去効率を上げることができる。
請求項５記載のプロセスカートリッジにおいては、請求項１乃至４の何れかに記載の塗布装置を用いており、それらの作用効果を得ることで、安定した画像を形成することができるプロセスカートリッジを画像形成装置本体に対し着脱自由に構成することができる。
請求項６記載のプロセスカートリッジにおいては、請求項５のプロセスカートリッジを用いており、その作用効果に加えて、帯電機能、転写残トナーのクリーニング機能も有しており、安定した画像を形成することができるプロセスカートリッジ装置を画像形成装置本体に対し着脱が自由に構成することができる。
請求項７記載のクリーニングユニットにおいては、請求項１乃至４の何れかに記載の塗布装置を用いており、それらの作用効果を、ベルト状の回転体に対し適用することで安定した画像を形成することができる。
請求項８の画像形成装置においては、請求項５又は６記載のプロセスカートリッジを用いており、それらの作用効果を得ることで、安定した画像を形成することができる画像形成装置を得ることができる。
請求項９の画像形成装置においては、請求項７記載のクリーニングユニットを用いており、その作用効果を得ることで、安定した画像を形成することができる画像形成装置を得ることができる。

以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態につき説明する。なお、以下に述べる実施の形態は本発明の一例であり、本発明の構成はこの実施の形態に限定されるものではない。
[１]画像形成装置の概要
＜画像形成装置の構成＞
以下、適宜図１乃至図２を参照しつつ画像形成装置の構成を説明する。図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置１００の構成を示す概略図である。ここでは、電子写真方式の画像形成装置１００に適用した一実施形態について説明する。画像形成装置１００は、イエロー（以下、「Ｙ」と記す。）、マゼンタ（以下、「Ｍ」と記す。）、シアン（以下、「Ｃ」と記す。）、ブラック（以下、「Ｋ」と記す。）の４色のトナーから、カラー画像を形成する画像形成装置（以下、「タンデム型」と記す。）１００である。

この画像形成装置１００は、潜像及びトナー像を担持する回転体として構成された４つの像担持体、つまり、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを備えている。なお、ここではドラム状の感光体１を例に挙げているが、ベルト状の感光体を採用し、このベルト状の感光体に関し本発明を適用することもできる。各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、ベルト状の回転体として構成され転写トナーを担持する中間転写ベルト６ａに接触しながら、該接触部で中間転写ベルト６ａと同一方向に向かうように回転駆動される。すなわち、中間転写ベルト６ａは反時計回りの向き、各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、それぞれ中間転写ベルト６ａに接触しながら、時計回りの向きに回転駆動される。

＜プロセスカートリッジ＞
図２は、図１に示した画像形成装置の一部を取り出して拡大表示したもので、感光体１を配設するプロセスカートリッジ２の構成を示す概略図である。図１におけるプロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋにおける各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ周りの構成はすべて同じであるため、１つのプロセスカートリッジ２についてのみ図示し、色分け用の符号Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋについては省略してある。

このプロセスカートリッジは一例であり、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されたケース４０には、感光体１と、該感光体１を帯電させる帯電装置３と、該感光体１に担持された潜像を可視像化する現像装置５と、該感光体１に潤滑剤３９を塗布する塗布装置２０等が設けられている。

潤滑剤としては、脂肪酸金属塩、シリコーンオイル、フッ素系樹脂等が挙げられ、これらは単独または２種類以上を混合して用いることができる。特に、脂肪酸金属塩が好ましい。脂肪酸金属塩としては、脂肪酸としては、直鎖状の炭化水素が好ましく、例えば、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸等が好ましく、ステアリン酸が一層好ましい。金属としては、リチウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、亜鉛、カドミウム、アルミニウム、セリウム、チタン、鉄などが挙げられる。これらの中で、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸鉄などが好ましく、特に、ステアリン酸亜鉛がもっとも好ましい。

なお、塗布装置２０と同様の構成は、感光体１に対する潤滑剤の塗布以外に、直接転写方式の画像形成装置における記録紙搬送ベルトや本実施形態のように中間転写方式の画像形成装置における中間転写ベルト６ａに対する潤滑剤の塗布にも適用することができる。

プロセスカートリッジにおいて、感光体１の周りのプロセス部材の配置は、該感光体１の回転方向（図２における時計回り矢印方向）に沿って、感光体１表面を均一に帯電させる帯電ローラからなる帯電装置３、感光体１の表面に担持された静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成し可視像化する現像手段としての現像装置５、感光体１に潤滑剤を塗布する塗布装置２０、転写後の感光体１上の残留トナーをクリーニングして回収し、且つ感光体１上に供給された潤滑剤を薄膜化するクリーニングブレードからなるクリーニング手段２１の順で配置されている。さらに、現像ローラ５ａの下部には、現像ローラ５ａ上の現像剤量を規制する規制部材３７が対向配置され、ローラ５ａの下方には、現像剤を攪拌しながら現像ローラ５ａへ搬送する第１回転搬送体３３と、第２回転搬送体３４が配置されている。

帯電装置３は、感光体１の表面を負極性に帯電する。本実施形態における帯電装置３は、いわゆる接触・近接帯電方式で帯電処理を行う帯電部材としての帯電ローラを主要部材であり、該帯電ローラを感光体１の表面に接触又は近接させ、この帯電ローラに負極性バイアスを印加することで、感光体１の表面を帯電する。帯電装置３には、帯電ローラの表面をクリーニングするクリーニングローラ３ｂが設けられている。

感光体１の表面は、帯電装置３と現像装置５との間で、露光手段である露光装置４からの走査光４ａによって露光され、該表面には、各色に対応した静電潜像が形成される。走査光４ａは露光装置４から出射され、各色に対応した画像情報に基づき、各色用の各感光体１に対して各色に対応した走査光で静電潜像が書き込まれる。

現像装置５は、静電潜像を可視像化する。そのケーシングの開口から現像剤担持体としての現像ローラ５ａが部分的に露出している。また、ここでは、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤を用いているが、キャリアを含まない一成分現像剤を使用してもよい。現像装置５は、トナーボトル３５から、対応する色のトナーの補給を受けてこれを内部に収容している。この現像ローラ５ａの中心には、現像剤を現像ローラに引き付ける永久磁石３６と、その周りを同軸回転する現像スリーブとから構成されている。

現像剤中のキャリアは、マグネットローラが発生させる磁力により現像ローラ上に穂立ちした状態となって感光体１と対向する現像領域に搬送される。ここで、現像ローラ５ａは、感光体１と対向する領域（以下、「現像領域」と記す。）において感光体１の表面よりも速い線速で同方向に表面移動する。そして、現像ローラ上に穂立ちしたキャリアは、感光体１の表面を摺擦しながら、キャリア表面に付着したトナーを感光体１の表面に供給し、現像する。

プロセスカートリッジ２において、感光体１の回転方向上、現像装置５の下流位置に塗布装置２０が配置されている。塗布装置２０は、潤滑剤３９と、ブラシ毛３８ａが周設されていて該ブラシ毛３８ａが感光体１と、潤滑剤３９に摺接して該潤滑剤３９を感光体１に塗布するブラシ状回転部材３８と、該ブラシ状回転部材３８の感光体１との接触位置よりも該ブラシ状回転部材３８の回転方向下流かつ、該ブラシ状回転部材３８の潤滑剤３９との接触位置よりも該ブラシ状回転部材３８の回転方向（矢印で示す）上流においてブラシ毛３８ａに当接する位置に配置され、該ブラシ毛３８ａに付着した異物を除去する除去装置４５とを備える。

潤滑剤３９は固形であり、ケース４７に収められて摺動可能であり、その前端部をブラシ状回転部材３８に対向させ、その後端部を押し当て部材４８を介して伸張性のばね４９により付勢されて、該前端部をブラシ状回転部材３８に当接させられている。除去装置４５の下方には、ブラシ毛３８ａから除去装置４５により除去された異物を回収するための搬送部材５０が配置されている。

この例では、プロセスカートリッジ２は、感光体１、帯電装置３、現像装置５、塗布装置２０、クリーニング手段２１、その他の付帯部材を有しているが、少なくとも感光体１と塗布装置２０を有する構成であって、画像形成装置本体に対して着脱可能な構成であればよい。以上がプロセスカートリッジ２の概略構成である。

画像形成装置全体の説明に戻る。図１において、感光体１の上方には、該感光体１に可視化したトナー像を記録媒体（中間転写ベルト６ｅ）に転写する転写手段（一次転写ローラ６ｅ）を備えた転写装置６が配置されている。本実施形態では各感光体１上のトナー像を一旦中間転写ベルト６ａ上に転写してから、最終記録媒体である記録紙（シート状媒体）に転写する中間転写ベルト方式である。

転写装置６における中間転写ベルト６ａは、３つの支持ローラ６ｂ、６ｃ、６ｄに張架されており、図中矢印の方向に無端移動する構成となっている。中間転写ベルト６ａ上には、上流から各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上のトナー像が静電転写方式により互いに重なり合うように順に転写される。

静電転写方式には、転写チャージャを用いた構成もあるが、ここでは転写チリの発生が少ない一次転写ローラ６ｅを用いた構成を採用している。具体的には、各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと接触する中間転写ベルト６ａの部分の裏面に、それぞれ転写手段としての各一次転写ローラ６ｅを配置している。ここでは、一次転写ローラ６ｅにより押圧された中間転写ベルト６ａの部分と感光体１とによって、転写領域が形成される。

各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上のトナー像を中間転写ベルト６ａ上に転写する際には、一次転写ローラ６ｅに正極性のバイアスが印加される。これにより、各一次転写する領域（以下、一次転写領域）と記す。）には転写電界が形成され、各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上のトナー像は、中間転写ベルト６ａ上に静電的に付着し、転写される。

中間転写ベルト６ａの周りであって最上流のプロセスカートリッジ２Ｙの上流には、該中間転写ベルト６ａの表面に残留したトナーを除去するためのベルトクリーニング用のクリーニングユニット６fが設けられている。このクリーニングユニット６ｆは、中間転写ベルト６ａの表面に付着した不要なトナーを回転ブラシ及びクリーニングブレードで回収する構成となっている。なお、タンデム型の画像形成装置であって、中間転写ベルトを使用せず、感光体のトナー画像を記録紙に直接転写する方式の画像形成装置もあり、そのような画像形成装置において、記録紙を転写部まで搬送する搬送ベルトについて、その表面に付着する付着物を除去する手段として本発明の塗布装置を適用可能である。

本実施形態において、クリーニングユニット６ｆで回収した不要トナーは、クリーニングユニット６ｆ内から図示しない搬送手段により図示しない廃トナータンクまで搬送される。この中間転写ベルト６ａは、高抵抗の無端状単層ベルトであり、その材質はＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）を用いることが好ましいが、弾性層を含む複数の樹脂層にしてもよい。

支持ローラ６ｄに張架された中間転写ベルト６ａの部分には、二次転写ローラ６ｇが接触して配置されている。この中間転写ベルト６ａと二次転写ローラ６ｇとの間には二次転写領域が形成され、この部分に、所定のタイミングで記録部材としての転写紙が送り込まれるようになっている。

この転写紙は、露光装置４の図中下側にある給紙カセット９内に収容されており、ピックアップローラ１０、レジストローラ対１１等によって、二次転写領域まで搬送される。そして、中間転写ベルト６ａ上に重ね合わされたトナー像は、二次転写領域において、転写紙上に一括して転写される。この二次転写時には、二次転写ローラ６ｇに正極性のバイアスが印加され、これにより形成される転写電界によって中間転写ベルト６ａ上のトナー像が転写紙上に転写される。

＜画像形成動作＞
中間転写方式の画像形成装置１００の画像形成動作について説明する。画像形成動作開始によって、初めに帯電装置３で感光体１上に負極性に一様に帯電される。このとき、帯電ローラに付着したトナーや潤潤滑剤等の汚れはクリーニングローラ３bでクリーニングされる。

次に、露光装置４は、画像データに基づいて感光体１の表面にレーザによる走査光４ａ
を走査しながら照射して、潜像を形成する。この潜像は、現像装置５で、トナー像として可視像化される。トナーとしては、カラートナーの対応が容易なことから磁性キャリアとともに用いる二成分現像剤が好ましい。

このときに、トナー像が形成された感光体１が回転して一次転写領域に入り、同時期に移動してきた中間転写ベルト６ａに一次転写領域で接触する。一次転写領域では、感光体１上で現像されたトナー像は、転写電界やニップ圧の作用を受けて中間転写ベルト６ａに転写される。この転写により、中間転写ベルト６ａ上にトナー像が転移し形成される。感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと複数のカラートナーの数だけあるタンデム型では、この一次転写が複数回繰り返されることで、中間転写ベルト６ａに色重ねカラートナー像が形成される。

給紙カセット９或いは手差しトレイ３１から送り出された記録紙は、図示しない搬送ガイドにガイドされながら搬送ローラによりレジストローラ対１１へ搬送される。中間転写ベルト６ａ上のトナー像は、中間転写ベルト６ａ上の色重ねカラートナー像と二次転写領域（二次転写ローラ６ｇと中間転写ベルト６ａとの対向領域）で会合するような所定のタイミングでレジストローラ対１１から送出された記録紙に、二次転写領域で、二次転写ローラ６ｇによる転写電界やニップ圧の作用を受けて転写される。

この転写により、記録紙上にはフルカラートナー像が形成される。フルカラートナー像が形成された記録紙は、定着装置８で加熱ローラ８ａ、加圧ローラ８ｂ間を通過する間にこのフルカラートナー像が定着された後、排紙ローラ１２を経て画像形成装置１００の排紙トレイ３０上に排紙される。

[２]塗布装置
前記［１］の項では、図１の画像形成装置１００において、図２のプロセスカートリッジ２が着脱可能であり、このプロセスカートリッジ２に塗布装置２０ほか、各種プロセス部材が配置される例を説明したが、これに限らず画像形成装置１００において、プロセスカートリッジ２を介さずに、塗布装置２０ほか、各種プロセス部材を直接、画像形成装置本体に装着する構成とすることもできる。以下では、便宜上、プロセスカートリッジ２で説明した部材を用いて実施の形態を説明する。

図２を参照するに、ブラシ状回転部材３８は、回転軸３８ｊのまわりにブラシ毛３８ａが周設されていて該ブラシ毛３８ａが回転体（感光体１）および潤滑剤３９に摺接して該潤滑剤３９を感光体１に塗布する部材である。ブラシ状回転部材３８が感光体１と接触する接触位置Ｐ１よりも該ブラシ状回転部材３８の回転方向下流かつ、該ブラシ状回転部材３８が潤滑剤３９と接触する接触位置Ｐ２よりも該ブラシ状回転部材３８の回転方向上流においてブラシ毛３８ａに当接する位置には、ブラシ毛３８ａに付着した残留トナー等の異物を除去する除去装置４５の主要部をなす櫛歯部材４５Ａが配置されている。

図３（ａ）、（ｂ）にそれぞれ櫛歯部材４５Ａを例示している。櫛歯部材４５Ａはブラシ状回転部材３８の軸方向に長さを有する長尺であり、短手方向に「ヘ」の字状に折曲した板状片からなり、不動部材に固定される側の基端側Ａ１と、基端部Ａ１に対して折曲して角度をなしブラシ毛３８ａ内に位置して摺接する先端側Ａ２を有し、この先端側Ａ２の端縁部が櫛歯の形状をした櫛歯形状部Ａ３をなしている。

櫛歯形状部Ａ３の形としては、図３（ａ）に示した鋸歯状、図３（ｂ）に示した矩形歯状がある。櫛歯部材４５Ａは櫛歯形状部Ａ３が、回転するブラシ毛３８ａに摺接し、梳くように配置される。概略の配置形態を例示すると、図２に示したように、先端側Ａ２がブラシ状回転部材３８の外周輪郭線の接線方向と平行に食い込む態様であり、櫛歯形状をなす歯の向きがブラシ状回転部材３８の回転方向上流に向かう配置とする。

かかる構成によれば、構成簡易な櫛歯部材４５Ａを有する除去装置４５を通過することによってブラシ状回転部材の回転方向に沿ってブラシ毛３８ａが弾かれるエネルギーに加えて、櫛歯によりブラシ毛３８ａが梳かれしごかれるエネルギーをブラシ毛３８ａからのトナーなど異物除去に使うことができるため、ブラシ毛に付着するトナーなど異物の除去効率を上げることができる。

ここで、櫛歯部材４５Ａにおける少なくともブラシ毛に当接する箇所（例えば先端側Ａ２）は導電性の材質とし、図２に示したように導線４７Ｅを介して電気的に接地することが好ましい。ブラシ毛３８ａに当接する部分が接地されるため、ブラシ毛３８ａのチャージアップを防ぐことができ、ブラシ毛３８ａからの異物の除去が一層容易になり、ブラシ毛に付着するトナーの除去効率を上げることができる。

[３]プロセスカートリッジ
上記した除去装置４５をプロセスカートリッジ２に組み込む構成については、既に図２により説明した。組み込みの態様としては、感光体１と除去装置４５だけを一体的なプロセスカートリッジとしてユニット化し、これを画像形成装置本体に対して着脱自在とする構成がある。また、図２に示したように、感光体１と除去装置４５に加えて、感光体１に残留する転写残トナーを除去するクリーニング手段２１をも加え、さらに、帯電装置３、現像装置５なども合わせて一体的なプロセスカートリッジとしてユニット化し、これを画像形成装置本体に対して着脱自在とすることもできる。着脱自在により他部品のメンテナンスに合わせて潤滑剤の補充が容易である。また、感光体に対する位置精度がプロセスカートリッジ上で定まるので、精度を保持した部品交換が可能となる。

[３]画像形成装置
図１で説明した画像形成装置は、感光体１と除去装置４５に加えて、感光体１に残留する転写残トナーを除去するクリーニング手段２１をも加え、さらに、帯電装置３、現像装置５なども合わせて一体的なプロセスカートリッジ２としてユニット化し、これを装着したものである。この画像形成装置では、本発明の除去装置４５が用いられているので、ブラシ状回転部材３８からの異物除去が良好となり安定した画像を形成することができる画像形成装置を得る。また、プロセスカートリッジにより部品交換やメンテナンスに合わせて、潤滑剤の補充等ができる。

[４]比較試験
本発明による塗布装置の効果を確認するため、図２に示した本発明適用のプロセスカートリッジ２（除去装置４５として、図３（ａ）に示した櫛歯部材４５Ａを使用）と、図４に示したような従来のプロセスカートリッジ２’ （除去装置４５’として、紙面を貫く方向に長い丸棒状のフリッカー４５’がブラシ毛３８ａしごくように配置）を同一の画像形成装置に装着して以下の比較実験を行なった。フリッカー４５’は単にブラシ毛３８ａを一旦曲げて、その弾性を利用して付着とナーを弾き飛ばす部材である。プロセスカートリッジ２と２’では、除去装置４５、４５’が異なるだけで他の構成は同じであり、図２に即して説明した通りである。

画像出力機として印刷速度３０ｐｐｍ、Ａ4縦搬送４連タンデムプリンタ機を用いた。プロセスカートリッジを装着する４つの画像形成ステーションに対し、第１ステーション（Ｂｋ）、第４ステーション（Ｙ）にはプロセスカートリッジ２を、第２ステーション（Ｍ）、第３ステーションにはプロセスカートリッジ２’をそれぞれ用いた。通紙画像はベタ縦帯画像とし、主走査方向の長さは５０ｍｍ、副走査方向の長さを第１、第２ステーションではＡ４Ｔ（Ａ４縦）長さの８０％、第３、第４ステーションではＡ４Ｔ（Ａ４縦）長さの５０％とした。評価画像を図５に示す。

この画像を２Ｐ/Ｊ出力で１００００枚印刷した後に、評価画像としてハーフトーン画像（全面）を出力し、縦帯作像位置とそれ以外の位置での濃度差を調べた。評価条件及び結果を表１に示す。

縦帯が５０％の場合はプロセスカートリッジ２、２’の間に差はないが、縦帯が８０％の場合はプロセスカートリッジ２’では濃度ムラが発生したのに対して、プロセスカートリッジ２では濃度ムラが発生することなく、濃度ムラに対する有効性が確認できた。この評価により請求項１、２の発明において課題を解決する効果があるといえる。

[５]櫛歯部材を回転羽根状に配置した除去装置
これまで説明した除去装置４５は１つの板片状の櫛歯部材４５Ａを主要部剤としたのに対して、本例では図６、図７に示したように、除去装置４５０は、図３（ａ）又は図３（ｂ）に示した櫛歯部材４５Ａを多数枚、中心軸４５０ｊの周りに植設された多数の回転羽根からなる構成としている。除去装置４５０は、複数の羽根を有し、ブラシ状回転部材３８と逆方向に移動摺接する回転部材を主要部材とし、それぞれの羽根はブラシ毛３８ａに当接する部位での形状がブラシ状回転部材３８の回転方向上流に歯が向くように配置された櫛歯部材４５Ａである。１つの櫛歯部材４５Ａに着目すると、その先端側Ａ２が回転とともにブラシ状回転部材３８に食い込み、梳き上げるような運動をする。

本例においては、羽根を有する回転部材からなる除去装置４５０の摺接部がブラシ状回転部材３８と逆方向に移動摺接するため、除去装置とブラシ状回転部材の相対速度の絶対値が大きくなり、ブラシ状回転部材３８の回転方向に沿ってブラシ毛３８ａが弾かれるエネルギーを大きくすることができるため、よりブラシ毛３８ａに付着するトナー等の異物の除去効率を上げることができる。

[６]中間転写ベルトに対する適用
図１で説明した画像形成装置１００において、中間転写ベルト６ａをクリーニングする手段として、クリーニングユニット６fを有している。クリーニングユニット６fの構成を拡大して図８に示す。図８において、クリーニングユニット６fは、ベルト状の回転体である中間転写ベルト６ａが支持ローラ６ｂに掛け回されている部位に設けられていて潤滑剤を塗布するベルト用塗布装置２００と、中間転写ベルト６ａ上に残留する転写残トナーを除去するベルト用クリーニング手段２１０とをユニット化したものである。

ベルト用塗布装置２００およびその周辺部の構成は、図２に即して説明した塗布装置２０およびその周辺部における構成と同じであるので、共通の機能を有する部材について同じ符号を付している。

塗布装置２００は、潤滑剤３９と、ブラシ毛３８ａが周設されていて該ブラシ毛３８ａが中間転写ベルト６ａと、潤滑剤３９に摺接して該潤滑剤３９を中間転写ベルト６ａに塗布するブラシ状回転部材３８と、該ブラシ状回転部材３８の中間転写ベルト６ａとの接触位置Ｐ１よりも該ブラシ状回転部材３８の回転方向下流かつ、該ブラシ状回転部材３８の潤滑剤３９との接触位置Ｐ２よりも該ブラシ状回転部材３８の回転方向（矢印で示す）上流においてブラシ毛３８ａに当接する位置に配置され、該ブラシ毛３８ａに付着した異物を除去する除去装置４５００とを備える。

除去装置４５００の具体的な構成は図３（ａ）、（ｂ）に示した櫛歯部材４５Ａについて、説明した内容と同じであり、図８に示したように、櫛歯部材４５Ａが回転するブラシ毛３８ａに摺接し、梳くように配置される。先端側Ａ２がブラシ状回転部材３８の外周輪郭線の接線方向と平行に食い込む態様であり、櫛歯形状をなす歯の向きがブラシ状回転部材３８の回転方向上流に向かう配置とする。本例において、中間転写ベルト６ａに付着したトナーなどの異物を効率よく除くことができ安定した画像を形成することができる。

図８に示した構成における除去装置４５００に代えて、図６、図７に示した回転羽根からなる除去装置４５０を設けることにより図９に示すクリーニングユニット６ｆとすることで、さらに除去効率を高めることができる。

画像形成装置の概略構成図である。 プロセスカートリッジの断面図である。 （ａ）、（ｂ）共、櫛歯部材の部分断面斜視図である。 比較例として示した従来のプロセスカートリッジの断面図である。 Ａ４用紙に記録した実験画像を示した平面図である。 回転羽根状に構成した除去装置の正面図である。 塗布装置の断面図である。 ベルト用塗布装置の断面図である。 回転羽根状に構成した除去装置を有するベルト用塗布装置の断面図である。

符号の説明

１００ 画像形成装置
１、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ 感光体（像担持体）
２、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ プロセスカートリッジ
３ 帯電装置
４ 露光装置
３ｂ クリーニングローラ
５ 現像装置
５ａ 現像ローラ
６ 転写装置
６ａ 中間転写ベルト（中間転写体）
６ｂ、６ｃ、６ｄ 支持ローラ
６ｅ 一次転写ローラ
６f クリーニングユニット
６ｇ 二次転写ローラ
８ 定着装置
８ａ 加熱ローラ
８ｂ 加圧ローラ
９ 給紙カセット
１０ ピックアップローラ
１１ レジストローラ対
１２ 排紙ローラ
２０ 塗布装置
２１、２１０ クリーニング手段
３０ 排紙トレイ
３３ 第１回転搬送体
３４ 第２回転搬送体
３６ 永久磁石
３８ ブラシ状回転部材
３８ａ ブラシ毛
３８ｊ 回転軸
３９ 潤滑剤
４０ ケース
４５、４５’、４５０、４５００ 除去装置
４５Ａ 櫛歯部材
４５Ａ’ フリッカー
４７ ケース
４７Ｅ 導線
４８ 押し当て部材
２００ ベルト用塗布装置
４５０ｊ 中心軸
Ｐ１、Ｐ２ 接触位置
Ａ１ 基端側
Ａ２ 先端側
Ａ３ 櫛歯形状部

Claims (9)

1. 潤滑剤と、ブラシ毛が周設されていて該ブラシ毛が回転体および前記潤滑剤に摺接して該潤滑剤を前記回転体に塗布するブラシ状回転部材と、該ブラシ状回転部材の前記回転体との接触位置よりも該ブラシ状回転部材の回転方向下流かつ、該ブラシ状回転部材の前記潤滑剤との接触位置よりも該ブラシ状回転部材の回転方向上流において前記ブラシ毛に当接する位置に配置され、該ブラシ毛に付着した異物を除去する除去装置とを備える塗布装置において、
   前記除去装置はその先端側が櫛歯形状をなしている櫛歯部材を有し、該櫛歯形状部が前記回転するブラシ毛に摺接し、梳くように前記櫛歯部材が配置されていることを特徴とする塗布装置。
2. 潤滑剤と、ブラシ毛が周設されていて該ブラシ毛が、回転体として構成された像担持体および前記潤滑剤に摺接して該潤滑剤を前記像担持体に塗布するブラシ状回転部材と、該ブラシ状回転部材の前記像担持体との接触位置よりも該ブラシ状回転部材の回転方向下流かつ、該ブラシ状回転部材の前記潤滑剤との接触位置よりも該ブラシ状回転部材の回転方向上流において前記ブラシ毛に当接する位置に配置され、該ブラシ毛に付着した異物を除去する除去装置とを備える塗布装置において、
   前記除去装置は、その先端側が櫛歯形状をなし、前記ブラシ毛に当接するように配置された櫛歯部材を有し、該櫛歯形状をなす歯の向きが前記ブラシ状回転部材の回転方向上流に向かうように配置されていることを特徴とする塗布装置。
3. 請求項１又は２記載の塗布装置において、
   前記除去装置は中心軸の周りに複数の羽根を有し、前記ブラシ状回転部材と逆方向に移動摺接する回転部材を主要部材とし、それぞれの羽根は前記ブラシ毛に当接する部位での形状が該ブラシ状回転部材の回転方向上流に歯が向くように配置された前記櫛歯部材であることを特徴とする塗布装置。
4. 請求項１乃至３の何れかに記載の塗布装置において、
   前記櫛歯部材における前記の少なくとも前記ブラシ毛に当接する箇所は導電性の材質からなり、電気的に接地されていることを特徴とする塗布装置。
5. 回転体として構成された像担持体に加えて、該像担持体を帯電させる帯電装置と、該像担持体に担持された潜像を可視像化する現像装置と、該像担持体に潤滑剤を塗布する塗布装置、から選択される部材を一体的に支持し、画像形成装置に対して着脱自在のプロセスカートリッジであって、
   当該プロセスカートリッジに必須の構成として請求項１乃至４の何れかに記載の塗布装置を加えたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
6. 請求項５記載のプロセスカートリッジにおいて、
   前記プロセスカートリッジは、前記帯電装置、及び現像後のトナー像を転写材に転写した後に前記像担持体上に残留する転写残トナーを除去するクリーニング手段を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
7. ベルト状の回転体に潤滑剤を塗布するベルト用塗布装置と、ベルト状の回転体上に残留する転写残トナーを除去するベルト用クリーニング手段とをユニット化したベルト用クリーニングユニット有する画像形成装置において、
   前記ベルト用クリーニングユニットは前記ベルト用塗布装置として請求項１乃至４の何れかに記載の塗布装置を有することを特徴とするクリーニングユニット。
8. 回転体として構成され潜像を担持する像担持体と、該像担持体表面に均一に帯電を施す帯電手段と、帯電した該像担持体を露光して潜像を書き込む露光手段と、該像担持体表面に形成された潜像を可視化する現像手段と、可視化された像を中間転写体に転写する転写手段と、潤滑剤を前記像担持体表面に塗布する塗布装置と、転写後の前記像担持体表面をクリーニングするクリーニング手段と、前記転写手段により記録媒体に転写された像を記録媒体上に定着させるための定着手段を備え、少なくとも前記像担持体、前記塗布装置を一体的に構成して画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセルカートリッジを設けている画像形成装置において、
   前記プロセルカートリッジが、請求項５又は６記載のプロセスカートリッジであることを特徴とする画像形成装置。
9. 回転体として構成され潜像を担持する像担持体と、該像担持体表面に均一に帯電を施す帯電手段と、帯電した該像担持体を露光して潜像を書き込む露光手段と、該像担持体表面に形成された潜像を可視化する現像手段と、可視化された像をベルト状の中間転写体に転写する転写手段と、潤滑剤を前記中間転写体表面に塗布する塗布装置と、転写後の前記中間転写体表面をクリーニングするベルト用クリーニング手段とをユニット化したベルト用クリーニングユニットを有する画像形成装置において、
   前記ベルト用クリーニングユニットが、請求項７記載のクリーニングユニットであることを特徴とする画像形成装置。

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