JP2010156778A - 画像形成装置用のクリーニング装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】像担持体のクリーニング性を向上させ残留物の影響の除去、及び、潤滑剤の高効率塗布、均一塗布が可能で、画像品質を長期に安定させた、潤滑剤塗布装置を備えるクリーニング装置およびプロセスカートリッジを提供する。
【解決手段】像担持体上から転写残トナーを除去するクリーニングブレードと、像担持体の周回転に対してカウンタ方向に周回転する潤滑剤塗布ブラシローラを含む潤滑剤塗布機構とを備える電子写真画像形成装置用のクリーニング装置において、像担持体とブラシローラの当接部より下流、且つ、潤滑剤とブラシローラの当接部より上流位置に第一のフリッキング部材を設け、像担持体との当接部より上流、且つ、潤滑剤との当接部より下流位置に第二のフリッキング部材を設ける。
【選択図】図12
【解決手段】像担持体上から転写残トナーを除去するクリーニングブレードと、像担持体の周回転に対してカウンタ方向に周回転する潤滑剤塗布ブラシローラを含む潤滑剤塗布機構とを備える電子写真画像形成装置用のクリーニング装置において、像担持体とブラシローラの当接部より下流、且つ、潤滑剤とブラシローラの当接部より上流位置に第一のフリッキング部材を設け、像担持体との当接部より上流、且つ、潤滑剤との当接部より下流位置に第二のフリッキング部材を設ける。
【選択図】図12
Description
本発明は、電子写真画像形成装置に使用するクリーニング装置に関し、特に感光体ドラムや中間転写ベルトを対象とし潤滑剤塗布機構を有したクリーニング装置の構成に関する。
電子写真式の画像形成装置に用いる像担持体の表面クリーニングのために、クリーニングブレードを備えたクリーニング装置が広く用いられている。この種のクリーニング装置においては、像担持体の表面保護や表面μの低減、もしくはクリーニングブレードのエッジ保護を目的として潤滑剤の塗布機構を備えた構成を採ることが多い。この潤滑剤の塗布機構としては、固形の潤滑剤をブラシローラなどのローラ部材にて研磨し粉体状にして像担持体表面に塗布する方式が知られている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。
この場合、潤滑剤は、ローラ部材にて粉体状に研磨されつつローラ部材に移動し、更に、ローラ部材から像担持体表面へ効率よく移動、且つ、均一に塗布されることが理想である。特許文献1のものは、クリーニングブレードの後に潤滑剤塗布とその均一化のための手段を設けている。なお、クリーニングブレードではなく、いわゆるブラシタイプの第1クリーニング装置を用いるとともにブラシに付着したトナーをブラシから弾き飛ばすためのフリッカ部材を設けた例も開示されている(特許文献1の図4)。また、特許文献2のものは、クリーニングブレード前に固形潤滑材を設けて潤滑剤塗布を行っている。
この場合、潤滑剤は、ローラ部材にて粉体状に研磨されつつローラ部材に移動し、更に、ローラ部材から像担持体表面へ効率よく移動、且つ、均一に塗布されることが理想である。特許文献1のものは、クリーニングブレードの後に潤滑剤塗布とその均一化のための手段を設けている。なお、クリーニングブレードではなく、いわゆるブラシタイプの第1クリーニング装置を用いるとともにブラシに付着したトナーをブラシから弾き飛ばすためのフリッカ部材を設けた例も開示されている(特許文献1の図4)。また、特許文献2のものは、クリーニングブレード前に固形潤滑材を設けて潤滑剤塗布を行っている。
ところで、形成画像の更なる高精細化が要望され、画像のより高い解像度や階調性が検討される中で、高精細画像を形成するために、トナーの小粒径化・球形化が進んでいる。但し、小粒径化・球形化されたトナーは、忠実に転写されるために高精細画像を得るのに適しているが、球形化されたトナーは転がりやすいために、クリーニング装置におけるクリーニングブレードと感光体との間に入り込み、クリーニングがされず転写残トナーとして感光体上に残ることがある。
転写残トナーの影響を受けて、実際に潤滑剤が塗布される場合に、潤滑剤の像担持体への移動が妨げられたり、塗布ムラが生じたりする。潤滑剤の移動が妨げられ塗布量が少ないと、クリーニングブレードの磨耗が増加しクリーニング不良が発生したり、像担持体上へトナー成分などが固着したりして画質を劣化させる恐れがある。また、塗布ムラが生じる場合、塗布量の少ない部分が必要量塗布されるように、全体の潤滑剤の塗布量を多くする必要がある。その結果、塗布量の過剰部分も生じ、クリーニング装置を通過した余剰の潤滑剤が下流の帯電ローラに付着したり、現像装置に滞留したりして画像の劣化を発生させるおそれがある。また、潤滑剤の消費量も増大するし、寿命を達成させるために大きな潤滑剤を搭載する必要があり、装置サイズの大型化やコストの増大になってしまう。
転写残トナーの影響を受けて、実際に潤滑剤が塗布される場合に、潤滑剤の像担持体への移動が妨げられたり、塗布ムラが生じたりする。潤滑剤の移動が妨げられ塗布量が少ないと、クリーニングブレードの磨耗が増加しクリーニング不良が発生したり、像担持体上へトナー成分などが固着したりして画質を劣化させる恐れがある。また、塗布ムラが生じる場合、塗布量の少ない部分が必要量塗布されるように、全体の潤滑剤の塗布量を多くする必要がある。その結果、塗布量の過剰部分も生じ、クリーニング装置を通過した余剰の潤滑剤が下流の帯電ローラに付着したり、現像装置に滞留したりして画像の劣化を発生させるおそれがある。また、潤滑剤の消費量も増大するし、寿命を達成させるために大きな潤滑剤を搭載する必要があり、装置サイズの大型化やコストの増大になってしまう。
したがって、前述の転写残トナーの除去処理を理想状態に近づけることができれば、潤滑剤の塗布量をコントロールしやすくなり、長期にわたり良好な画像品質が得られる。また、潤滑剤の浪費が防止されることで寿命の長いクリーニング装置、小さな潤滑剤の小型で低価格なクリーニング装置が提供可能となる。
この目的のために、従来考えられている構成として、クリーニングブレードの上流側に潤滑剤の塗布機構を備えた構成が知られている(例えば、特許文献3参照)。特許文献3においては、クリーニングブレード前(上流側)に潤滑剤塗布用の塗布ブラシローラが配設され、塗布ブラシローラからトナーを除去するためのブラシローラに当接するフリッキング部材(ブラシローラスクレーパ手段)として可撓性シートを備えている。
この目的のために、従来考えられている構成として、クリーニングブレードの上流側に潤滑剤の塗布機構を備えた構成が知られている(例えば、特許文献3参照)。特許文献3においては、クリーニングブレード前(上流側)に潤滑剤塗布用の塗布ブラシローラが配設され、塗布ブラシローラからトナーを除去するためのブラシローラに当接するフリッキング部材(ブラシローラスクレーパ手段)として可撓性シートを備えている。
図13に示したクリーニング装置の一例を参照してこの種のクリーニング装置を説明する。図13(a)は、クリーニング装置を模式的に示した側断面図、図13(b)は、画像形成装置の像担持体である感光ドラムを拡大して示した略断面図である。クリーニング装置29は、感光体ドラム(像担持体)7表面に接してドラム上から転写残トナー(残留トナー)を掻き落として除去する周知のクリーニングブレード29aと、このクリーニングブレード29aの上流側に配置された潤滑剤塗布ブラシローラを用いた既知構成の像担持体潤滑剤塗布機構32を含み構成されている。符号32は像担持体潤滑剤塗布機構を構成している、潤滑剤31を塗布するブラシローラを示している。ブラシローラ32のフラシ部と係合する棒状の(単一の)フリッキング部材36が配設されている。
図13に示した既知構成では、潤滑剤の移動が画像面積率や画像パターンに影響されるため、転写残トナーにより潤滑剤の塗布ムラが生じ易く、塗布量のコントロールが難しいという難点がある。像担持体上の転写残トナー等の残留物の影響により、像担持体上への潤滑剤の移動が阻害されるため、転写残トナーの量により塗布される潤滑剤の量がばらつく。したがって、潤滑剤の塗布ムラによる画質劣化を生じやすい。また、移動できなかったブラシローラ32上の潤滑剤はフリッキング部材36によりフリッキングされ、転写残トナーの移動手段により所定の転写残トナー回収部に回収される。したがって像担持体上へ移動できなかった潤滑剤は無駄に消費される結果となる。
図13に示した既知構成では、潤滑剤の移動が画像面積率や画像パターンに影響されるため、転写残トナーにより潤滑剤の塗布ムラが生じ易く、塗布量のコントロールが難しいという難点がある。像担持体上の転写残トナー等の残留物の影響により、像担持体上への潤滑剤の移動が阻害されるため、転写残トナーの量により塗布される潤滑剤の量がばらつく。したがって、潤滑剤の塗布ムラによる画質劣化を生じやすい。また、移動できなかったブラシローラ32上の潤滑剤はフリッキング部材36によりフリッキングされ、転写残トナーの移動手段により所定の転写残トナー回収部に回収される。したがって像担持体上へ移動できなかった潤滑剤は無駄に消費される結果となる。
この点の改良を意図した、図14に示す如くにブラシローラ32で残留物を除去もしくは散らすため、像担持体回転に対してブラシローラ32をカウンタ回転で当接させる構成も知られている。図14に示した構成では、ブラシローラ32を像担持体7に対してカウンタ回転させることで像担持体上の転写残トナーを図13のものよりも効率よく除去、もしくは散らすことが可能である。
しかし、潤滑剤を保持したブラシローラ32が像担持体7と当接して潤滑剤を移動させる際に、像担持体上へ移動する潤滑剤は僅かで、多くは像担持体7との当接にてフリッキングされ像担持体上の上流側へ飛ばされてしまう。また、ブラシローラ32の繊維の中へ入り込んでしまったものは像担持体上へ移動しにくく、図13の場合と同様に移動できなかった潤滑剤は無駄に消費する結果となる。
しかし、潤滑剤を保持したブラシローラ32が像担持体7と当接して潤滑剤を移動させる際に、像担持体上へ移動する潤滑剤は僅かで、多くは像担持体7との当接にてフリッキングされ像担持体上の上流側へ飛ばされてしまう。また、ブラシローラ32の繊維の中へ入り込んでしまったものは像担持体上へ移動しにくく、図13の場合と同様に移動できなかった潤滑剤は無駄に消費する結果となる。
また、図13、14で示した従来技術とは異なり、像担持体の回転方向に対してクリーニングブレードの下流側にブラシローラを備えた構成の場合、潤滑剤の塗布効率は上昇するものの、塗布された潤滑剤を均すための均しブレード(図示なし)が更に必要であり、機構が大きくなってしまう。また、ACを重畳した帯電バイアスを用いる場合には、帯電部で潤滑剤が変質もしくは消失し、次工程のクリーニング部においては、潤滑剤による保護効果が低減するため、クリーニングブレード29aの寿命を延ばす効果は著しく損なわれる。
上述したように、既知のクリーニング装置構成は、装置の大型化やコスト増大が生じやすい。潤滑剤を塗布しても潤滑剤の帯電部の放電の影響による減少もしくは消失、現像部での消失などにより、上流にあるクリーニングブレードエッジの保護効果が低下する、あるいは、ブラシローラで掻きとられた転写残トナーの回収機構はあるが、潤滑剤の像担持体への塗布効率が低く潤滑剤の消費量が増大する(図14参照)といった不具合があった。従って、これらの課題を改善し、長寿命で、且つ、小型で低価格なクリーニング装置の構成が望まれていた。
特開2005−70276公報
特許第3205159号
特開2003−140518公報
上述したように、既知のクリーニング装置構成は、装置の大型化やコスト増大が生じやすい。潤滑剤を塗布しても潤滑剤の帯電部の放電の影響による減少もしくは消失、現像部での消失などにより、上流にあるクリーニングブレードエッジの保護効果が低下する、あるいは、ブラシローラで掻きとられた転写残トナーの回収機構はあるが、潤滑剤の像担持体への塗布効率が低く潤滑剤の消費量が増大する(図14参照)といった不具合があった。従って、これらの課題を改善し、長寿命で、且つ、小型で低価格なクリーニング装置の構成が望まれていた。
本発明は、上述した実情を考慮してなされたもので、クリーニング性を向上させることができる潤滑剤塗布装置を備える画像形成装置用のクリーニング装置及びプロセスカートリッジ、またこれらを用いた画像形成装置を提供することを課題とする。
上記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明のクリーニング装置は、像担持体と該像担持体上から転写残トナーを除去するクリーニング手段と、潤滑剤並びに潤滑剤塗布ブラシローラを含む潤滑剤塗布機構とを備え、前記潤滑剤塗布ブラシローラが前記像担持体の周回転に対してカウンタ方向に周回転するように構成された、電子写真画像形成装置に使用するクリーニング装置において、前記潤滑剤塗布ブラシローラに対して前記像担持体との当接部より下流、且つ、前記潤滑剤との当接部より上流位置に、前記潤滑剤塗布ブラシローラと接触する第一のフリッキング部材を設け、前記潤滑剤塗布ブラシローラに対して前記像担持体との当接部より上流、且つ、前記潤滑剤との当接部より下流位置に、前記潤滑剤塗布ブラシローラと接触する第二のフリッキング部材を設けたことを特徴とする。
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のクリーニング装置において、前記像担持体上から除去された転写残トナーを所定の収容部へ移送する移送部材を更に有し、前記クリーニング手段により前記像担持体上から除去された転写残トナーと第一のフリッキング部材により、潤滑剤塗布ブラシローラからフリッキングされた転写残トナーとを、夫々に前記所定の収容部へと導くための2つの転写残トナー移送経路を持つことを特徴とする。
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のクリーニング装置において、前記像担持体上から除去された転写残トナーを所定の収容部へ移送する移送部材を更に有し、前記クリーニング手段により前記像担持体上から除去された転写残トナーと第一のフリッキング部材により、潤滑剤塗布ブラシローラからフリッキングされた転写残トナーとを、夫々に前記所定の収容部へと導くための2つの転写残トナー移送経路を持つことを特徴とする。
また、請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載のクリーニング装置において、像担持体上のクリーニング手段の像担持体との当接位置と潤滑剤塗布ブラシローラの像担持体との当接位置との間に像担持体表面に当接するように転写残トナー移送用の仕切り部材を設けたことを特徴とする。
また、請求項4に記載の発明は、請求項1または2に記載のクリーニング装置において、前記クリーニング手段の像担持体との当接位置が、潤滑剤塗布ブラシローラの像担持体との当接位置に対して重力方向で下側になるように配置されていることを特徴とする
また、請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4のいずれか一項に記載のクリーニング装置において、前記の2つのフリッキング部材のうちの少なくとも1つは、クリーニング装置を構成する枠体もしくは他の構成部品と一体で形成されることを特徴とする。
また、請求項6に記載の発明は、請求項1乃至5のいずれか一項に記載のクリーニング装置において、前記クリーニング手段が、クリーニングブレードであり、該クリーニングブレードの像担持体に当接するエッジ部の角度が鈍角であることを特徴とする。
また、請求項4に記載の発明は、請求項1または2に記載のクリーニング装置において、前記クリーニング手段の像担持体との当接位置が、潤滑剤塗布ブラシローラの像担持体との当接位置に対して重力方向で下側になるように配置されていることを特徴とする
また、請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4のいずれか一項に記載のクリーニング装置において、前記の2つのフリッキング部材のうちの少なくとも1つは、クリーニング装置を構成する枠体もしくは他の構成部品と一体で形成されることを特徴とする。
また、請求項6に記載の発明は、請求項1乃至5のいずれか一項に記載のクリーニング装置において、前記クリーニング手段が、クリーニングブレードであり、該クリーニングブレードの像担持体に当接するエッジ部の角度が鈍角であることを特徴とする。
また、請求項7に記載の発明は、請求項1乃至6のいずれか一項に記載のクリーニング装置において、前記像担持体は露光装置により潜像を書き込まれ現像装置で可視像化されたトナー像を担持する感光体ドラムであって、前記クリーニング装置は画像形成装置本体から着脱可能に構成されたことを特徴とする。
また、請求項8に記載の発明は、請求項1乃至6のいずれか一項に記載のクリーニング装置において、前記像担持体は露光装置により潜像を書き込まれ現像装置で可視像化されたトナー像を担持する感光体ドラムであって、前記クリーニング装置は画像形成装置本体から着脱可能に構成されたプロセスカートリッジに設けられていることを特徴とする。
また、請求項9に記載の発明のプロセスカートリッジは、前記像担持体は露光装置により潜像を書き込まれ現像装置で可視像化されたトナー像を担持する感光体ドラムであって、画像形成装置本体から着脱可能に構成され、請求項1乃至6のいずれか一項に記載のクリーニング装置が、少なくとも像担持体と一体に設けられていることを特徴とする。
また、請求項10に記載の発明の画像形成装置は、請求項1乃至8のいずれか一項に記載のクリーニング装置もしくは請求項9に記載のプロセスカートリッジを備えていることを特徴とする。
また、請求項8に記載の発明は、請求項1乃至6のいずれか一項に記載のクリーニング装置において、前記像担持体は露光装置により潜像を書き込まれ現像装置で可視像化されたトナー像を担持する感光体ドラムであって、前記クリーニング装置は画像形成装置本体から着脱可能に構成されたプロセスカートリッジに設けられていることを特徴とする。
また、請求項9に記載の発明のプロセスカートリッジは、前記像担持体は露光装置により潜像を書き込まれ現像装置で可視像化されたトナー像を担持する感光体ドラムであって、画像形成装置本体から着脱可能に構成され、請求項1乃至6のいずれか一項に記載のクリーニング装置が、少なくとも像担持体と一体に設けられていることを特徴とする。
また、請求項10に記載の発明の画像形成装置は、請求項1乃至8のいずれか一項に記載のクリーニング装置もしくは請求項9に記載のプロセスカートリッジを備えていることを特徴とする。
本発明によれば、クリーニング性を向上させることができる塗布装置を備える画像形成装置用のクリーニング装置及びプロセスカートリッジ、またこれらを用いた画像形成装置を提供することが可能となる。
この発明を実施するための最良の形態を、添付図面を参照して説明する。図1及び図2は、何れも本願発明の実施形態としてのプロセスカートリッジ式のカラー画像形成装置の一例を示す全体構成図であり、夫々の装置は同じく本願発明の実施形態であるクリーニング装置が構成要素として適用されている。図1は、中間転写ベルトの上側に潜像形成部を配置した形態を、図2は、中間転写ベルトの下側に潜像形成部を配置した形態を示している。また、図3は、図2の装置に用いている、潤滑剤塗布装置を有して画像形成装置に交換可能に装着されるプロセスカートリッジの詳細に示す拡大断面図である。
図1のカラー画像形成装置Aについて説明する。この装置は、図1に示すように、4つのプロセスカートリッジ6を含み各色用の単色カラー画像を形成する画像形成ステーションと、カラー画像用の複数色からなるカラートナー像が形成される中間転写ベルト1と、このトナー像用の各色トナーを補給するトナーボトル2とを画像形成装置本体(以降、装置本体と称する)3内に収容して有し、装置本体3の下部に設けた複数枚の転写紙Sを収納した給紙カセット4から搬送した転写紙Sを、中間転写ベルト1に所定に接しさせてカラートナー像を転写しさらにトナー像を定着させて、上部から排出するようにしている。
図1のカラー画像形成装置Aについて説明する。この装置は、図1に示すように、4つのプロセスカートリッジ6を含み各色用の単色カラー画像を形成する画像形成ステーションと、カラー画像用の複数色からなるカラートナー像が形成される中間転写ベルト1と、このトナー像用の各色トナーを補給するトナーボトル2とを画像形成装置本体(以降、装置本体と称する)3内に収容して有し、装置本体3の下部に設けた複数枚の転写紙Sを収納した給紙カセット4から搬送した転写紙Sを、中間転写ベルト1に所定に接しさせてカラートナー像を転写しさらにトナー像を定着させて、上部から排出するようにしている。
中間転写ベルト1は、3つの支持ローラ11、12、13に張架されて、装置本体3の略中央で略水平に支持されており、図中に矢印Fで示す左回り方向の搬送方向にベルト送り駆動されている。また、これらの支持ローラ11、12、13及び中間転写ベルト1は、装置本体3から着脱可能に一体にユニット化した転写ユニット5を形成している。
さらに、この中間転写ベルト1の上側展張面部分の長手方向に沿って、4つの画像形成ステーション(プロセスカートリッジ6Y、6C、6M、6Kを含み構成されている)が、所定間隔をおいて配設され、各プロセスカートリッジ6Y〜6Kは、フルカラー画像を形成するために各色を担当して、その色のトナー像を形成する像担持体として感光体ドラム7Y、7C、7M、7Kをそれぞれ有している。この画像形成ステーションを構成するプロセスカートリッジ6Y、6C、6M、6Kについては、それぞれに配備された本実施形態の特徴部である、感光体ドラム(像担持体)用のクリーニング装置と共に後で詳しく説明する。
さらに、この中間転写ベルト1の上側展張面部分の長手方向に沿って、4つの画像形成ステーション(プロセスカートリッジ6Y、6C、6M、6Kを含み構成されている)が、所定間隔をおいて配設され、各プロセスカートリッジ6Y〜6Kは、フルカラー画像を形成するために各色を担当して、その色のトナー像を形成する像担持体として感光体ドラム7Y、7C、7M、7Kをそれぞれ有している。この画像形成ステーションを構成するプロセスカートリッジ6Y、6C、6M、6Kについては、それぞれに配備された本実施形態の特徴部である、感光体ドラム(像担持体)用のクリーニング装置と共に後で詳しく説明する。
各プロセスカートリッジ6Y〜6Kは、各感光体ドラム7Y〜7Kに形成した各色のトナー像を、静電転写方式を用いて中間転写ベルト1に転写しており、このように転写したトナー像が中間転写ベルト1の同じ位置に重ねて転写されるように、所定に作像タイミングをずらしている。
すなわち、これらの感光体ドラム7Y〜7Kには、それぞれに対応して中間転写ベルト1の内側に1次転写ローラ14Y〜14Kが対向配置され、各1次転写ローラ14Y〜14Kにより押圧された中間転写ベルト1の部分と各感光体ドラム7Y〜7Kとの間に、所定圧を確保した1次転写ニップ部が形成される。
そして、各感光体ドラム7Y〜7K上のトナー像を中間転写ベルト1上に転写する際には、各1次転写ローラ14Y〜14Kに正極性のバイアスが印加され、各1次転写ニップ部に転写電界が形成され、各感光体ドラム7Y〜7K上のトナー像が、中間転写ベルト1上に静電的に付着して転写される。また、これらの各感光体ドラム7Y〜7Kはそれぞれ、露光装置9によって露光されて各色に対応した静電潜像を形成し、それぞれの静電潜像を各色のトナーで可像化して担当した色のトナー像を形成するようにしている。
なお、15は、ベルトクリーニング装置であり、このベルトクリーニング装置15は、中間転写ベルト1の表面に接するクリーニングブレード29aを有しており、クリーニングブレード29aが、2次転写したあとに中間転写ベルト1の表面に残留して付着した不要なトナーを掻き落して回収している。この回収した不要トナーは、ベルトクリーニング装置15内から明示しない搬送手段によって廃トナータンク16まで搬送される。
すなわち、これらの感光体ドラム7Y〜7Kには、それぞれに対応して中間転写ベルト1の内側に1次転写ローラ14Y〜14Kが対向配置され、各1次転写ローラ14Y〜14Kにより押圧された中間転写ベルト1の部分と各感光体ドラム7Y〜7Kとの間に、所定圧を確保した1次転写ニップ部が形成される。
そして、各感光体ドラム7Y〜7K上のトナー像を中間転写ベルト1上に転写する際には、各1次転写ローラ14Y〜14Kに正極性のバイアスが印加され、各1次転写ニップ部に転写電界が形成され、各感光体ドラム7Y〜7K上のトナー像が、中間転写ベルト1上に静電的に付着して転写される。また、これらの各感光体ドラム7Y〜7Kはそれぞれ、露光装置9によって露光されて各色に対応した静電潜像を形成し、それぞれの静電潜像を各色のトナーで可像化して担当した色のトナー像を形成するようにしている。
なお、15は、ベルトクリーニング装置であり、このベルトクリーニング装置15は、中間転写ベルト1の表面に接するクリーニングブレード29aを有しており、クリーニングブレード29aが、2次転写したあとに中間転写ベルト1の表面に残留して付着した不要なトナーを掻き落して回収している。この回収した不要トナーは、ベルトクリーニング装置15内から明示しない搬送手段によって廃トナータンク16まで搬送される。
これらの各プロセスカートリッジ6Y〜6Kにトナーを供給して補給するトナーボトル2は、装置本体3内の上部で図中の右側から左側に順次、複数個、配置され、カラー画像形成装置Aに着脱自在な交換性を確保して設けられている。これらのトナーボトル2には、それぞれイエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、黒(K)の各色のトナーが充填されている。各トナーボトル2Y、2C、2M、2Kは、図示しない搬送経路を介して、各トナーボトル2に対応した各色のプロセスカートリッジ6Y〜6Kにトナー供給可能に接続され、所定の補給量だけ各色のトナーが補給されている。
また装置本体3の下部には、装置外方に引出し可能に給紙カセット4が設けられ、この給紙カセット4には、所定の枚数の転写紙Sが積載されて収納されている。すなわち、カラー画像形成装置Aの概略下部から上部に掛けて、1枚の転写紙Sをフィードする給紙コロ21と、トナー像転写用の搬送タイミングを確保するレジストローラ22と、中間転写ベルト1に接するように対向配置され中間転写ベルト1との間に所定圧を確保したニップを形成した2次転写ローラ23と、対向配置された加熱ローラ24a及び加圧する加圧ローラ24bを有した定着ユニット24と、転写紙Sを装置外に排出する排紙ローラ25とが配置されており、これらのコロやローラが形成した搬送経路によって転写紙Sを搬送する過程で、この搬送される転写紙Sに対して、順次、前記ニップにより中間転写ベルト1からトナー像を転写し、この転写したトナー像を、定着ユニット24により所定に加熱及び加圧して転写紙Sに定着して、トナー像が定着された転写紙Sを排出している。
また装置本体3の下部には、装置外方に引出し可能に給紙カセット4が設けられ、この給紙カセット4には、所定の枚数の転写紙Sが積載されて収納されている。すなわち、カラー画像形成装置Aの概略下部から上部に掛けて、1枚の転写紙Sをフィードする給紙コロ21と、トナー像転写用の搬送タイミングを確保するレジストローラ22と、中間転写ベルト1に接するように対向配置され中間転写ベルト1との間に所定圧を確保したニップを形成した2次転写ローラ23と、対向配置された加熱ローラ24a及び加圧する加圧ローラ24bを有した定着ユニット24と、転写紙Sを装置外に排出する排紙ローラ25とが配置されており、これらのコロやローラが形成した搬送経路によって転写紙Sを搬送する過程で、この搬送される転写紙Sに対して、順次、前記ニップにより中間転写ベルト1からトナー像を転写し、この転写したトナー像を、定着ユニット24により所定に加熱及び加圧して転写紙Sに定着して、トナー像が定着された転写紙Sを排出している。
このように構成されたカラー画像形成装置Aでは、給紙カセット4に収納された転写紙Sが給紙コロ21で1枚ずつフィードされ、搬送経路上を運ばれ、その先端がレジストローラ22まで到達すると、この転写紙Sの先端が図示しないセンサによって検知される。そして、この検出信号に基づき同期のタイミングを取りながら、レジストローラ22によって2次転写ローラ23と中間転写ベルト1とにより形成したニップに転写紙Sを搬送し、中間転写ベルト1から転写紙Sに中間転写ベルト1上に形成したカラー画像を2次転写する。
以上、図1の画像形成装置について説明したが、図2の画像形成装置Bも略同様の構成になっている。但し、図2の装置は、中間転写ベルト1が、3つの支持ローラ11、12、13に張架されて、装置本体3の略中央で図中の斜め左上がりに傾斜して支持されている点、また、中間転写ベルト1の下側展張面部分の長手方向に沿って、4つの画像形成ステーション(プロセスカートリッジ6Y、6C、6M、6Kを含む)が配設されている点が大きく異なっている。図2中、図1と同等部分には同一符号を付してあり、各部の説明は繰り返さない。
以上、図1の画像形成装置について説明したが、図2の画像形成装置Bも略同様の構成になっている。但し、図2の装置は、中間転写ベルト1が、3つの支持ローラ11、12、13に張架されて、装置本体3の略中央で図中の斜め左上がりに傾斜して支持されている点、また、中間転写ベルト1の下側展張面部分の長手方向に沿って、4つの画像形成ステーション(プロセスカートリッジ6Y、6C、6M、6Kを含む)が配設されている点が大きく異なっている。図2中、図1と同等部分には同一符号を付してあり、各部の説明は繰り返さない。
続いて、中間転写ベルト1上に画像を形成するプロセスカートリッジ6(6Y〜6K)について詳述する。ここでは、図2の装置の場合に対応するプロセスカートリッジを例として図3の拡大図を参照して説明することにする。
各色画像形成部は同一構成で、図3に示すように、図中で矢印で示す右回りに回転駆動される感光体ドラム7(7Y〜7K)を主体に構成され、単色トナー画像形成のための他の各装置は、外装ケース8内に収容され、一体にユニット化した感光体ユニットとしてプロセスカートリッジ6を形成しており、このプロセスカートリッジ6は装置本体3に簡易に着脱可能に構成されている。感光体ドラム7はそのドラム表面の一部を、所定形状のプロセスカートリッジ外装ケース(以降、外装ケースと称する)8の上部から外部に露出して設けられている。
したがって、プロセスカートリッジ6内に収容された部品が消耗して耐用寿命に達したり、プロセスカートリッジ6が担当した色の画像形成機能のメンテナンスが必要になったりしたときに、そのプロセスカートリッジ6だけを新品に交換すれば済むので、画像形成装置Aとしての修理を不要にして、利便性を向上させている。
各色画像形成部は同一構成で、図3に示すように、図中で矢印で示す右回りに回転駆動される感光体ドラム7(7Y〜7K)を主体に構成され、単色トナー画像形成のための他の各装置は、外装ケース8内に収容され、一体にユニット化した感光体ユニットとしてプロセスカートリッジ6を形成しており、このプロセスカートリッジ6は装置本体3に簡易に着脱可能に構成されている。感光体ドラム7はそのドラム表面の一部を、所定形状のプロセスカートリッジ外装ケース(以降、外装ケースと称する)8の上部から外部に露出して設けられている。
したがって、プロセスカートリッジ6内に収容された部品が消耗して耐用寿命に達したり、プロセスカートリッジ6が担当した色の画像形成機能のメンテナンスが必要になったりしたときに、そのプロセスカートリッジ6だけを新品に交換すれば済むので、画像形成装置Aとしての修理を不要にして、利便性を向上させている。
プロセスカートリッジ6の内部には、感光体ドラム7の周りで、その回転方向の上流側から下流側に渡って、感光体ドラム(以下、単にドラム)の表面を所定に帯電させる帯電装置27と、ドラム表面の潜像をトナー像で可像化するに現像装置28と、更には、一次転写したあとにドラム表面に残留した不要トナーを除去するための本実施形態に特有のクリーニング装置29とを、順次、配置した構成となっている。
クリーニング装置29は、感光体ドラム7表面に接して残留トナーを掻き落とす周知のクリーニングブレード29aを主体に構成されている。29bはクリーニングブレード29aを揺動可能に支持する支持部材、29cは支持部材29bを所定の揺動方向に付勢してクリーニングブレード29aが接する所定圧を確保する加圧スプリングである。クリーニング装置29の構成については、後で更に詳しく説明する。
帯電装置27は、感光体ドラム7の表面を一様な負極性に帯電するようにしている。この実施形態における帯電装置27は、いわゆる接触・近接帯電方式で帯電処理を行なっている。すなわち、帯電装置27は、帯電ローラ27aを有し、この帯電ローラ27aを感光体ドラム7の表面に接触させて所定に従動回転させるとともに、帯電ローラ27aに負極性バイアスを印加することにより、感光体ドラム7の表面を一様に帯電している。
クリーニング装置29は、感光体ドラム7表面に接して残留トナーを掻き落とす周知のクリーニングブレード29aを主体に構成されている。29bはクリーニングブレード29aを揺動可能に支持する支持部材、29cは支持部材29bを所定の揺動方向に付勢してクリーニングブレード29aが接する所定圧を確保する加圧スプリングである。クリーニング装置29の構成については、後で更に詳しく説明する。
帯電装置27は、感光体ドラム7の表面を一様な負極性に帯電するようにしている。この実施形態における帯電装置27は、いわゆる接触・近接帯電方式で帯電処理を行なっている。すなわち、帯電装置27は、帯電ローラ27aを有し、この帯電ローラ27aを感光体ドラム7の表面に接触させて所定に従動回転させるとともに、帯電ローラ27aに負極性バイアスを印加することにより、感光体ドラム7の表面を一様に帯電している。
この実施形態では、感光体ドラム7の表面電位が一様に−(マイナス)500[V]となるような直流の帯電バイアスを帯電ローラ27aに印加している。なお、帯電バイアスとして、直流バイアスに交流バイアスを重畳させてもよい。しかし、重畳させる場合には、交流バイアスを生成する回路構成が必要となり、装置が大型化するので、装置の小型化の観点からは好ましくない。なお、27bは、帯電ローラ27aのローラ表面をクリーニングする帯電クリーニングローラであり、27cは、帯電された感光体ドラム7表面に接したドクターブレードである。
このようにして一様に帯電した感光体ドラム7の表面は、露光装置9によって露光されて各色に対応した静電潜像が形成される。この露光装置9は、原稿などから読取った入力情報を各色に分解した画像情報を形成し、この画像情報に基づき露光Lを生成し、この露光Lによって各感光体ドラム7(7Y〜7K)に各色に対応した静電潜像を書き込むように構成されている。
このようにして一様に帯電した感光体ドラム7の表面は、露光装置9によって露光されて各色に対応した静電潜像が形成される。この露光装置9は、原稿などから読取った入力情報を各色に分解した画像情報を形成し、この画像情報に基づき露光Lを生成し、この露光Lによって各感光体ドラム7(7Y〜7K)に各色に対応した静電潜像を書き込むように構成されている。
また、現像装置28は、その現像剤としてのトナーを収容した小室に設けた開口から現像剤担持体としての現像ローラ28aを部分的に露出して、感光体ドラム7の表面に対面させた構成とされている。この実施形態で使用する現像装置28では、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤を使用しているが、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28は、図1に示されるトナーボトル2Y〜2Kから、対応する色のトナーの補給を受領してその内部に区画形成した小室に収容している。これらのトナーボトル2Y、2C、2M、2Kは、それぞれが単体で交換できるように、装置本体3に着脱可能に構成されている。したがって、トナーエンド時には、たとえば空になったトナーボトル2Y、2C、2M、2Kだけを交換すればよく、トナーエンド時にまだ寿命になっていない他の構成部材はそのまま利用できるので、ユーザの出費を抑えることができる。
他方、トナーエンド時には、ボトル交換するため以外に装置本体3が有したカバー部材や開閉扉の開け閉め、関連部材の出し入れをせずに済み、これらの回数を削減できるので、トナー飛散を防止したり、最小限に留めたりすることができる。このため、装置本体3内などのトナー汚れが抑制され、この面でも整備保守性の向上を図ることができる。
現像装置28は、図1に示されるトナーボトル2Y〜2Kから、対応する色のトナーの補給を受領してその内部に区画形成した小室に収容している。これらのトナーボトル2Y、2C、2M、2Kは、それぞれが単体で交換できるように、装置本体3に着脱可能に構成されている。したがって、トナーエンド時には、たとえば空になったトナーボトル2Y、2C、2M、2Kだけを交換すればよく、トナーエンド時にまだ寿命になっていない他の構成部材はそのまま利用できるので、ユーザの出費を抑えることができる。
他方、トナーエンド時には、ボトル交換するため以外に装置本体3が有したカバー部材や開閉扉の開け閉め、関連部材の出し入れをせずに済み、これらの回数を削減できるので、トナー飛散を防止したり、最小限に留めたりすることができる。このため、装置本体3内などのトナー汚れが抑制され、この面でも整備保守性の向上を図ることができる。
トナーボトル2Y、2C、2M、2Kから現像装置28内に補給されたトナーは、攪拌搬送スクリュー28bによってキャリアと撹拌されながら搬送され、現像ローラ28a上に担持されることになる。この現像ローラ28aは、磁界発生手段としてのマグネットローラと、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28aの外周表面上に穂立ちした状態となって感光体ドラム7と対向する現像領域に搬送される。この現像領域において、現像ローラ28aの外周速度が、感光体ドラム7の外周速度よりも速い線速となるように、現像ローラ28aは回転駆動されている。
したがって、現像ローラ28a上に穂立ちしたキャリアは、感光体ドラム7の表面を摺擦しながら、キャリア表面に付着したトナーが感光体ドラム7の表面に移行して、トナーを供給する。このとき、現像ローラ28aには、図示しない電源から−300[V]の現像バイアスが印加され、これにより現像領域には現像電界が形成される。
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28aの外周表面上に穂立ちした状態となって感光体ドラム7と対向する現像領域に搬送される。この現像領域において、現像ローラ28aの外周速度が、感光体ドラム7の外周速度よりも速い線速となるように、現像ローラ28aは回転駆動されている。
したがって、現像ローラ28a上に穂立ちしたキャリアは、感光体ドラム7の表面を摺擦しながら、キャリア表面に付着したトナーが感光体ドラム7の表面に移行して、トナーを供給する。このとき、現像ローラ28aには、図示しない電源から−300[V]の現像バイアスが印加され、これにより現像領域には現像電界が形成される。
そして、感光体ドラム7上の静電潜像と現像ローラ28aとの間では、現像ローラ28a上のトナーに静電潜像側に向かう静電力が働くことになる。したがって、現像ローラ28a上のトナーは、感光体ドラム7上の静電潜像に付着することになる。この付着によって感光体ドラム7上の静電潜像は、それぞれ対応する色のトナー像を可視像化して現像される。
なお、帯電装置27と現像装置28との間には、露光装置9から発した潜像形成用の光Lが感光体ドラム7にまで到達できるように、外装ケース8に形成されたスリット状の開口から感光体ドラム7表面に至るまで、妨害物のない直線状の空隙が確保されている。
図1の画像形成装置Bに対応するプロセスカートリッジ6は、中間転写ベルト1に上側から接するためその形状や、各機能部の配置が異なるが、全体としての機能は同じであり、各機能部については周知でもありその概略構成や個々の機能は上述したものと同等であるので、図3相当の図面並びに細かな説明は省略する。
なお、帯電装置27と現像装置28との間には、露光装置9から発した潜像形成用の光Lが感光体ドラム7にまで到達できるように、外装ケース8に形成されたスリット状の開口から感光体ドラム7表面に至るまで、妨害物のない直線状の空隙が確保されている。
図1の画像形成装置Bに対応するプロセスカートリッジ6は、中間転写ベルト1に上側から接するためその形状や、各機能部の配置が異なるが、全体としての機能は同じであり、各機能部については周知でもありその概略構成や個々の機能は上述したものと同等であるので、図3相当の図面並びに細かな説明は省略する。
次に、クリーニング装置29について図面を参照して詳しく説明する。図4は、図1の画像形成装置Bに適合するプロセスカートリッジ6を、組み込まれているクリーニング装置29を主体に模式的に示した側断面図、図5はクリーニング装置29において、像担持体に潤滑剤を塗布する場合の、潤滑剤塗布機構近傍における残留トナーと潤滑剤の移動のイメージを模式的に拡大して示した説明図である。
クリーニング装置29は、感光体ドラム(像担持体)7表面に接してこのドラム上から転写残トナー(残留トナー)を掻き落として除去する周知のクリーニングブレード29aと、このクリーニングブレード29aの上流側に配置された潤滑剤塗布ブラシローラ(以下、ブラシローラ)32を用いた像担持体潤滑剤塗布機構30とを主体に構成されている。また、クリーニングブレード29a等が像担持体上から掻き落とし転写残トナー移送経路を通った転写残トナー(以下、残留トナー)を廃トナータンク16へと搬送するための移送部材としての回収スクリュー29dが配設されている。
次に、上記像担持体潤滑剤塗布機構30は、潤滑剤と感光体ドラム(像担持体の)7の周回転方向とは逆方向(カウンタ方向)に回転駆動されドラム7の外周表面に潤滑剤を塗布するための潤滑剤塗布ブラシローラ32を含み構成されていて、潤滑剤塗布ブラシローラ32に対して前記像担持体との当接部より下流、且つ、潤滑剤との当接部より上流位置に、前記潤滑剤塗布ブラシローラ32と接触する第一のフリッキング部材36と、前記潤滑剤塗布ブラシローラ32に対して前記像担持体との当接部より上流、且つ、潤滑剤との当接部より下流位置に、前記潤滑剤塗布ブラシローラ32と接触する第一のフリッキング部材37が、配設されている。
クリーニング装置29は、感光体ドラム(像担持体)7表面に接してこのドラム上から転写残トナー(残留トナー)を掻き落として除去する周知のクリーニングブレード29aと、このクリーニングブレード29aの上流側に配置された潤滑剤塗布ブラシローラ(以下、ブラシローラ)32を用いた像担持体潤滑剤塗布機構30とを主体に構成されている。また、クリーニングブレード29a等が像担持体上から掻き落とし転写残トナー移送経路を通った転写残トナー(以下、残留トナー)を廃トナータンク16へと搬送するための移送部材としての回収スクリュー29dが配設されている。
次に、上記像担持体潤滑剤塗布機構30は、潤滑剤と感光体ドラム(像担持体の)7の周回転方向とは逆方向(カウンタ方向)に回転駆動されドラム7の外周表面に潤滑剤を塗布するための潤滑剤塗布ブラシローラ32を含み構成されていて、潤滑剤塗布ブラシローラ32に対して前記像担持体との当接部より下流、且つ、潤滑剤との当接部より上流位置に、前記潤滑剤塗布ブラシローラ32と接触する第一のフリッキング部材36と、前記潤滑剤塗布ブラシローラ32に対して前記像担持体との当接部より上流、且つ、潤滑剤との当接部より下流位置に、前記潤滑剤塗布ブラシローラ32と接触する第一のフリッキング部材37が、配設されている。
感光体ドラム7表面に潤滑剤を塗布して供給する潤滑剤塗布装置30は、図3に示すように、像担持体としての感光体ドラム7と潤滑剤31との間に配置されて潤滑剤を感光体ドラム7に塗布するブラシ状の潤滑剤塗布ローラ32(以下、ブラシローラ32と言う)と、このブラシローラ32に向けて潤滑剤31を所定に押圧付勢する加圧手段33とを有し、この加圧手段33は、ブラシローラ32に先端を向けた潤滑剤31を収納する潤滑剤ケース34と、この潤滑剤ケース34に収納され潤滑剤31の基端を潤滑剤保持部材31aを介して押圧する加圧スプリング35とにより構成されている。
ちなみに、使用する潤滑剤の例としては、PTFE・PVDF等の各種フッ素含有樹脂・シリコーン樹脂・ポリオレフィン系樹脂・シリコングリース・フッ素グリース・パラフィンワックス・ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩・黒鉛・二硫化モリブデン…等の潤滑性固体等が挙げられる。
図5に示されているように、実施形態のクリーニング装置29では、上記構成により、潤滑剤31を保持したブラシローラ32から潤滑剤がフリッキングされ、ブラシローラ32と像担持体7との当接するより先に像担持体上へ飛翔して移動可能、もしくは、ブラシローラ32の表面へ叩き出されて像担持体7との当接にて像担持体上へ移動しやすくなることで、ムラの少ない高効率な潤滑剤の移動が可能である。
ちなみに、使用する潤滑剤の例としては、PTFE・PVDF等の各種フッ素含有樹脂・シリコーン樹脂・ポリオレフィン系樹脂・シリコングリース・フッ素グリース・パラフィンワックス・ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩・黒鉛・二硫化モリブデン…等の潤滑性固体等が挙げられる。
図5に示されているように、実施形態のクリーニング装置29では、上記構成により、潤滑剤31を保持したブラシローラ32から潤滑剤がフリッキングされ、ブラシローラ32と像担持体7との当接するより先に像担持体上へ飛翔して移動可能、もしくは、ブラシローラ32の表面へ叩き出されて像担持体7との当接にて像担持体上へ移動しやすくなることで、ムラの少ない高効率な潤滑剤の移動が可能である。
上述実施形態では、以下のような各効果が同時に得られる。
・潤滑剤の移動効率を高めることができる。
・潤滑剤が繊維の中へ入り込むことを防止することができる。
・残留トナー除去による潤滑剤塗布ムラの軽減することができる。
なお、クリーニングブレード29aとして、上述構成において図6に示すように、像担持体に当接するエッジの当接角度が90<θ≦150である鈍角ブレードを適用するとより好適であり、このようにすれば、潤滑剤の塗り込み性が上がり(像担持体に対する力の作用方向が変わるため)クリーニングブレードエッジの磨耗が低減され、ブレード先端の磨耗が少なくなる効果があり、結果、クリーニング装置29の更なる長寿命化が可能となり、画像品質を長期に安定させることができる。
・潤滑剤の移動効率を高めることができる。
・潤滑剤が繊維の中へ入り込むことを防止することができる。
・残留トナー除去による潤滑剤塗布ムラの軽減することができる。
なお、クリーニングブレード29aとして、上述構成において図6に示すように、像担持体に当接するエッジの当接角度が90<θ≦150である鈍角ブレードを適用するとより好適であり、このようにすれば、潤滑剤の塗り込み性が上がり(像担持体に対する力の作用方向が変わるため)クリーニングブレードエッジの磨耗が低減され、ブレード先端の磨耗が少なくなる効果があり、結果、クリーニング装置29の更なる長寿命化が可能となり、画像品質を長期に安定させることができる。
これまで説明した、クリーニング装置29によれば、上述したような効果が得られているが、実際には、像担持体上の残留トナーをカウンタ回転するブラシローラ32で掻き取っても完全に除去することは容易ではなく、ブラシローラ32を通過してクリーニングブレード29aによって除去される残留トナーも存在する可能性が皆無ではない。
この残留トナーがあると、図7の要部拡大図において破線矢印で移動経路を例示しているようにクリーニングブレード29aに掻き取られた後、再度ブラシローラ32により運ばれ、像担持体7との当接部を通過して、第一のフリッキング部材36によりフリッキングされ、残留トナーの移動手段により廃トナータンク16(残留トナー回収部)に回収されることになる。
上述した難点は、構造上の条件が許す画像形成装置であれば、次のような技術で回避することが可能である。すなわち、図8に示すように、各部材の配置を工夫して2つの残留トナー移送経路を確保する(設ける)ようにする。図中、これまでの説明と同等構成部分には同一の符号を付してあり説明は省略する。
この残留トナーがあると、図7の要部拡大図において破線矢印で移動経路を例示しているようにクリーニングブレード29aに掻き取られた後、再度ブラシローラ32により運ばれ、像担持体7との当接部を通過して、第一のフリッキング部材36によりフリッキングされ、残留トナーの移動手段により廃トナータンク16(残留トナー回収部)に回収されることになる。
上述した難点は、構造上の条件が許す画像形成装置であれば、次のような技術で回避することが可能である。すなわち、図8に示すように、各部材の配置を工夫して2つの残留トナー移送経路を確保する(設ける)ようにする。図中、これまでの説明と同等構成部分には同一の符号を付してあり説明は省略する。
図8のクリーニング装置では、クリーニングブレード29aにより像担持体7上から掻き取られた残留トナーと第一のフリッキング部材36により、潤滑剤塗布ブラシローラ32からフリッキングされた残留トナーとを、夫々別個の道筋で図には無い廃トナータンク16へと導くために、装置の下方位置に2つの残留トナー移送経路を設ける(明示無し)。
この構成により、クリーニングブレード29aにて除去された残留物が、潤滑剤塗布ブラシローラ32に再付着することが防止でき、一段とムラの無い潤滑剤の塗布が可能となり、画像品質を更に長期に安定させることができる。
なお、このように、2つの残留トナー移送経路を設ける場合には、可能であれば、像担持体とクリーニングブレードとの当接位置よりも重力方向で略上側領域部に像担持体7とブラシローラ32との当接位置を配置すると好ましくなる。このようにすれば、上述した2つの残留トナー移送経路を形成することが容易となる。
この構成により、クリーニングブレード29aにて除去された残留物が、潤滑剤塗布ブラシローラ32に再付着することが防止でき、一段とムラの無い潤滑剤の塗布が可能となり、画像品質を更に長期に安定させることができる。
なお、このように、2つの残留トナー移送経路を設ける場合には、可能であれば、像担持体とクリーニングブレードとの当接位置よりも重力方向で略上側領域部に像担持体7とブラシローラ32との当接位置を配置すると好ましくなる。このようにすれば、上述した2つの残留トナー移送経路を形成することが容易となる。
図9は、上記構成の具体例として先の図1の画像形成装置Aのクリーニング装置に適用した場合を要部の側断面図で示している。本構成は、クリーニングブレード29aの像担持体7との当接位置が、潤滑剤塗布ブラシローラ32の像担持体7との当接位置に対して重力方向で下側になっている。図中、これまでの説明と同等構成部分には同一の符号を付して説明は省略する。
転写部を像担持体に対して重力方向で上側に配置した構成の画像形成装置の場合には、図10に示すように、上述の2つの残留トナー移送部材を1つだけで構成することも可能である。図中、これまでの説明と同等構成部分には同一の符号を付してあり説明は省略する。本構成では、残留物回収用の2つの移送経路から合流した残留物を廃トナータンク16へ搬送するための移送部材が装置内空間の最下部に1つだけ設けられており、クリーニング装置29の小型化、低価格化が可能である。
また、転写部を重力方向で下側に配置し、クリーニング装置29に2つの残留物移送経路を内部に持つ構成を適用した画像形成装置においては、クリーニング装置内部に更に仕切り部材38を設けるようにしても良い。
転写部を像担持体に対して重力方向で上側に配置した構成の画像形成装置の場合には、図10に示すように、上述の2つの残留トナー移送部材を1つだけで構成することも可能である。図中、これまでの説明と同等構成部分には同一の符号を付してあり説明は省略する。本構成では、残留物回収用の2つの移送経路から合流した残留物を廃トナータンク16へ搬送するための移送部材が装置内空間の最下部に1つだけ設けられており、クリーニング装置29の小型化、低価格化が可能である。
また、転写部を重力方向で下側に配置し、クリーニング装置29に2つの残留物移送経路を内部に持つ構成を適用した画像形成装置においては、クリーニング装置内部に更に仕切り部材38を設けるようにしても良い。
図1相当の画像形成装置Aに適用した場合のクリーニング装置29の例を、図11に、要部拡大図で示す。図中、これまでの説明と同等構成部分には同一の符号を付してあり繰り返しの説明は省略する。
この例では、装置内部に像担持体上のクリーニングブレード29aが像担持体7と当接する位置を含む領域と、ブラシローラ32が像担持体7と当接する位置を含む領域との間に、2つの領域を略分離するために像担持体7の表面に当接するように残留トナー移送用の仕切り部材38を設けている。このような構造とすることで、クリーニングブレードにより掻き取られた残留物が、像担持体との当接部やブラシローラに運ばれることによる不具合が解消され、上下の残留物が分離されたままで混じらないとの効果が得られ、また、配置の自由度も高くなる。
この例では、装置内部に像担持体上のクリーニングブレード29aが像担持体7と当接する位置を含む領域と、ブラシローラ32が像担持体7と当接する位置を含む領域との間に、2つの領域を略分離するために像担持体7の表面に当接するように残留トナー移送用の仕切り部材38を設けている。このような構造とすることで、クリーニングブレードにより掻き取られた残留物が、像担持体との当接部やブラシローラに運ばれることによる不具合が解消され、上下の残留物が分離されたままで混じらないとの効果が得られ、また、配置の自由度も高くなる。
ところで、これまで説明したフリッキング部材は、クリーニング装置29を構成する外囲部材等の枠体もしくは他の構成部品と一体で形成するとより好ましい。図12に、2つのフリッキング部材36、37が他部と一体化され、言わばフリッキング領域とした構成例を示す。なお、図中、これまでの説明と同等構成部分には同一の符号を付してある。
この例では、プロセスカートリッジ外装ケース(枠体)8の上部部分にフリッキング部材に相当するフリッキング形状部(領域)36がブラシローラ32等の軸方向に延びて一体に形成してあり、ブラシローラ32の外周に当接して、これまで説明したフリッキング部材の機能を発揮する。また、中央部に位置してプロセスカートリッジ外装ケース8と一体もしくは強固に固定されている、潤滑剤31を収容して繰り出しをガイドしている潤滑剤ケース34の像担持体側の長尺縁部を延出させたフリッキング形状部(領域)37が一体に形成してあり、ブラシローラ32の外周に当接して、これまで説明したフリッキング部材相当の機能を発揮する。
このように、2つのフリッキング部材36、37をクリーニング装置枠体や他の構成部材と一体で形成することにより、フリッキング部材(領域)36、37の剛性が高くなり安定したフリッキングが可能となるとともに、併せて部品点数の低減、及び小型化が可能となり、更に、低価格で、長期にわたり品質の良い画像を安定して得られるクリーニング装置が提供できる。なお、2つのフリッキング部材のうち一方のみを一体化するのみでも、相応の小型化、低価格化効果が得られる。
この例では、プロセスカートリッジ外装ケース(枠体)8の上部部分にフリッキング部材に相当するフリッキング形状部(領域)36がブラシローラ32等の軸方向に延びて一体に形成してあり、ブラシローラ32の外周に当接して、これまで説明したフリッキング部材の機能を発揮する。また、中央部に位置してプロセスカートリッジ外装ケース8と一体もしくは強固に固定されている、潤滑剤31を収容して繰り出しをガイドしている潤滑剤ケース34の像担持体側の長尺縁部を延出させたフリッキング形状部(領域)37が一体に形成してあり、ブラシローラ32の外周に当接して、これまで説明したフリッキング部材相当の機能を発揮する。
このように、2つのフリッキング部材36、37をクリーニング装置枠体や他の構成部材と一体で形成することにより、フリッキング部材(領域)36、37の剛性が高くなり安定したフリッキングが可能となるとともに、併せて部品点数の低減、及び小型化が可能となり、更に、低価格で、長期にわたり品質の良い画像を安定して得られるクリーニング装置が提供できる。なお、2つのフリッキング部材のうち一方のみを一体化するのみでも、相応の小型化、低価格化効果が得られる。
上記のように、第一のフリッキング部材36および/または第二のフリッキング部材37をクリーニング装置を構成する枠体もしくは他の構成部品と一体で形成することにより、小型化、低価格化が可能となる。
以上、いくつかの実施形態を挙げて説明したように、本願発明では共通して、像担持体7に対してブラシローラ32をカウンタ回転させながら当接させ、且つ、第一、第二のフリッキング部材36、37を適用しており、これにより既に述べたように以下のような各効果が同時に得られる。
・潤滑剤の移動効率を高めることができる。
・潤滑剤が繊維の中へ入り込むことを防止することができる。
・残留トナー除去による潤滑剤塗布ムラの軽減することができる。
上記の本願発明の各効果に基づき、低価格で、長期にわたり品質の良い画像を安定して得られるクリーニング装置が提供可能となっている。
以上、いくつかの実施形態を挙げて説明したように、本願発明では共通して、像担持体7に対してブラシローラ32をカウンタ回転させながら当接させ、且つ、第一、第二のフリッキング部材36、37を適用しており、これにより既に述べたように以下のような各効果が同時に得られる。
・潤滑剤の移動効率を高めることができる。
・潤滑剤が繊維の中へ入り込むことを防止することができる。
・残留トナー除去による潤滑剤塗布ムラの軽減することができる。
上記の本願発明の各効果に基づき、低価格で、長期にわたり品質の良い画像を安定して得られるクリーニング装置が提供可能となっている。
なお、プロセスカートリッジとしては、上記した実施形態の構成に限ることなく、帯電手段、現像手段、クリーニング手段のうち、少なくとも1つの手段と、像担持体である電子写真感光体(感光体ドラム)と、潤滑剤塗布機構と、を有して一体に構成され、この構成が画像形成装置の装置本体に対して簡易に着脱可能にしたものであればよい。
すなわち、プロセスカートリッジとして、帯電手段である帯電装置、現像手段である現像装置、クリーニング手段であるクリーニング装置のうち、少なくとも1つ以上と、像担持体である感光体ドラムとをカートリッジ状の外装ケース8に収容して一体化した構成であり、かつ装置本体3に容易に着脱可能な構成であればよく、適宜、画像形成装置の設計仕様などに応じて、外装ケース8内に収容する装置を選択するものとする。
更には、上記した実施形態では、カラー画像形成装置に本発明を適用した例を説明しているが、像担持体である感光体を1つだけ有したモノクロの画像形成装置に適用してもよく、同様に2色の画像形成装置に適用してもよい。
すなわち、プロセスカートリッジとして、帯電手段である帯電装置、現像手段である現像装置、クリーニング手段であるクリーニング装置のうち、少なくとも1つ以上と、像担持体である感光体ドラムとをカートリッジ状の外装ケース8に収容して一体化した構成であり、かつ装置本体3に容易に着脱可能な構成であればよく、適宜、画像形成装置の設計仕様などに応じて、外装ケース8内に収容する装置を選択するものとする。
更には、上記した実施形態では、カラー画像形成装置に本発明を適用した例を説明しているが、像担持体である感光体を1つだけ有したモノクロの画像形成装置に適用してもよく、同様に2色の画像形成装置に適用してもよい。
また像担持体である感光体を交換式のプロセスカートリッジに収納した例を説明したが、本発明をフルカラー、2色などからなる複数色、単色かのいずれかの画像形成装置において、プロセスカートリッジを用いることなく、装置本体内に感光体などの像担持体を直接収納し、この像担持体に潤滑剤を塗布しながらクリーニングする構成に適用してもよい。これらの場合にも、上記した実施形態の各実施例相当の構成を具備することで該構成に対応して既述したと同様な作用効果が得られ、高画質でクリーニング性に優れた画像形成装置を提供することができる。
その他、本発明の像担持体については、実施形態では感光体ドラムをクリーニングする装置の場合の説明を行なったが、この発明のクリーニング装置の適用対象像担持体は、感光体だけに限られるものではない。
例えば、転写トナー画像を担持すると言う意味でやはり像担持体である、中間転写ベルトをクリーニングするためのクリーニング装置(図1、図2の例では15、15′)に対して、これまで説明したと略同様に本発明を適用することが可能である。
その他、本発明の像担持体については、実施形態では感光体ドラムをクリーニングする装置の場合の説明を行なったが、この発明のクリーニング装置の適用対象像担持体は、感光体だけに限られるものではない。
例えば、転写トナー画像を担持すると言う意味でやはり像担持体である、中間転写ベルトをクリーニングするためのクリーニング装置(図1、図2の例では15、15′)に対して、これまで説明したと略同様に本発明を適用することが可能である。
1 中間転写ベルト、2Y〜2K トナーボトル、3 画像形成装置本体、4 給紙カセット、5 転写ユニット、6Y〜6K プロセスカートリッジ、7Y〜7K 感光体ドラム(プロセスカートリッジに備えらえた像担持体)、8 プロセスカートリッジ外装ケース、9 露光装置、11、12、13 支持ローラ、14Y〜14K 1次転写ローラ、16 廃トナータンク、27 帯電装置(プロセスカートリッジが有した感光体ドラム用の帯電手段)、28 現像装置(プロセスカートリッジが有した感光体ドラム用の現像手段)、29 クリーニング装置(プロセスカートリッジが有した感光体ドラム用)、29a クリーニングブレード、29b 支持部材、29c 加圧スプリング、29d 回収スクリュー(転写残トナー移送部材)、29e 回収スクリュー(転写残トナー移送部材)、29f 回収スクリュー(転写残トナー移送部材)、30 像担持体潤滑剤塗布機構、31 潤滑剤、31a 潤滑剤保持部材、32 ブラシローラ(潤滑剤塗布ローラ)、33 加圧手段、34 潤滑剤ケース、35 加圧スプリング、36 第一のフリッキング部材(部位)、37 第二のフリッキング部材(部位)、38 仕切り部材、A、B カラー画像形成装置、S 転写紙
Claims (10)
- 電子写真画像形成装置に使用するクリーニング装置であって、
像担持体と該像担持体上から転写残トナーを除去するクリーニング手段と、
潤滑剤並びに潤滑剤塗布ブラシローラを含む潤滑剤塗布機構とを備え、
前記クリーニング手段は前記潤滑剤塗布機構よりも像担持体の回転方向下流側に配置され、
前記潤滑剤塗布ブラシローラが前記像担持体の周回転に対してカウンタ方向に周回転するように構成されたクリーニング装置において、
前記潤滑剤塗布ブラシローラに対して前記像担持体との当接部より下流、且つ、前記潤滑剤との当接部より上流位置に、前記潤滑剤塗布ブラシローラと接触する第一のフリッキング部材を設け、
前記潤滑剤塗布ブラシローラに対して前記像担持体との当接部より上流、且つ、前記潤滑剤との当接部より下流位置に、前記潤滑剤塗布ブラシローラと接触する第二のフリッキング部材を設けたことを特徴とするクリーニング装置。 - 前記像担持体上から除去された転写残トナーを所定の収容部へ移送する移送部材を更に有し、
前記クリーニング手段により前記像担持体上から除去された転写残トナーと第一のフリッキング部材により、潤滑剤塗布ブラシローラからフリッキングされた転写残トナーとを、夫々に前記所定の収容部へと導くための2つの転写残トナー移送経路を持つことを特徴とする請求項1に記載のクリーニング装置。 - 前記クリーニング手段の像担持体との当接位置と、前記潤滑剤塗布ブラシローラの像担持体との当接位置との間に像担持体表面に当接するように転写残トナー移送用の仕切り部材を設けた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。
- 前記クリーニング手段の像担持体との当接位置が、潤滑剤塗布ブラシローラの像担持体との当接位置に対して重力方向で下側になるように配置されてい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
- 前記の2つのフリッキング部材のうちの少なくとも1つは、クリーニング装置を構成する枠体もしくは他の構成部品と一体で形成されることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載のクリーニング装置。
- クリーニング手段が、クリーニングブレードであり、該クリーニングブレードの像担持体に当接するエッジ部の角度が鈍角であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載のクリーニング装置。
- 前記像担持体は露光装置により潜像を書き込まれ現像装置で可視像化されたトナー像を担持する感光体ドラムであって、前記クリーニング装置は画像形成装置本体から着脱可能に構成されたことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載のクリーニング装置。
- 前記像担持体は露光装置により潜像を書き込まれ現像装置で可視像化されたトナー像を担持する感光体ドラムであって、前記クリーニング装置は画像形成装置本体から着脱可能に構成されたプロセスカートリッジに設けられていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載のクリーニング装置。
- 前記像担持体は露光装置により潜像を書き込まれ現像装置で可視像化されたトナー像を担持する感光体ドラムであって、画像形成装置本体から着脱可能に構成され、請求項1乃至6のいずれか一項に記載のクリーニング装置が、少なくとも像担持体と一体に設けられていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
- 請求項1乃至8のいずれか一項に記載のクリーニング装置もしくは請求項9に記載のプロセスカートリッジを備えていることを特徴とする画像形成装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008334146A JP2010156778A (ja) | 2008-12-26 | 2008-12-26 | 画像形成装置用のクリーニング装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置 |
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CN103309222A (zh) * | 2012-03-15 | 2013-09-18 | 柯尼卡美能达商用科技株式会社 | 图像形成装置 |
JP2015106004A (ja) * | 2013-11-29 | 2015-06-08 | コニカミノルタ株式会社 | 滑剤塗布装置、クリーニング装置及び画像形成装置 |
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-
2008
- 2008-12-26 JP JP2008334146A patent/JP2010156778A/ja active Pending
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US8913943B2 (en) | 2012-03-15 | 2014-12-16 | Konica Minolta Business Technologies, Inc. | Image forming apparatus |
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