JP2010217657A

JP2010217657A - 清掃装置及び画像形成装置

Info

Publication number: JP2010217657A
Application number: JP2009065827A
Authority: JP
Inventors: Noritaka Ide; 典孝井出
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2009-03-18
Filing date: 2009-03-18
Publication date: 2010-09-30

Abstract

【課題】帯電部材を清掃すると共に、像保持体の帯電性を向上させた清掃部材及び画像形成装置を得る。
【解決手段】感光体ドラム４０の回転方向に沿って帯電ロール４２の上流側には、帯電ロール４２の表面に接触すると共に、感光体ドラム４０との間に隙間を設けた状態で、感光体ドラム４０の表面に近接して、クリーニングロール４６が配設されている。このクリーニングロール４６をマイナス印加して放電させることによって、感光体ドラム４０の表面を負帯電させる。これにより、感光体ドラム４０の帯電性が向上する。
【選択図】図２

Description

本発明は、清掃装置及び画像形成装置に関する。

一般に、電子写真方式を用いたプリンタや複写機などの画像形成装置では、感光体ドラム等の像保持体上に静電潜像を形成した後、形成された静電潜像をトナーで現像するために、像保持体を予め定めた電位に帯電する帯電装置が用いられている。

この種の帯電装置として、近年、帯電ロール等の接触帯電部材を用いた接触型帯電装置が種々提案され、実用化されてきているが、像保持体に付着した残トナー等の異物が帯電ロールに付着するため、特許文献１では、帯電ロールにクリーナを接触配置させて、付着物を掻き取って清掃する方法が開示されている。

特開２００６−３３０４７３号公報

本発明は、帯電部材を清掃すると共に、像保持体の帯電性を向上させた清掃部材及び画像形成装置を得ることを目的とする。

請求項１に記載の発明は、清掃装置において、現像剤像が保持される像保持体を帯電する帯電部材の、前記像保持体の移動方向上流側に該帯電部材で接触して配置され、帯電部材を清掃すると共に放電可能な導電性の清掃部材と、前記清掃部材に電圧を印加する印加手段と、を有している。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の清掃装置において、前記印加手段が、マイナス電圧を印加する。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の清掃装置において、前記印加手段が、プラス電圧を印加する。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載の清掃装置において、画像形成装置本体に設けられた給電用電源から前記印加手段へ電源が供給される。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れか１項に記載の清掃装置において、前記清掃部材が、前記像保持体と接触している。

請求項６に記載の発明は、画像形成装置において、現像剤像が保持される像保持体と、回転可能に支持され前記像保持体を帯電させる帯電部材と、前記帯電部材の前記像保持体の移動方向上流側に設けられた請求項１〜５の何れか１項に記載の清掃装置と、を有している。

請求項１に記載の発明によれば、清掃部材を利用して、像保持体の帯電性を向上させることができる。

請求項２に記載の発明によれば、帯電部材による像保持体の帯電の前に像保持体を帯電させることができる。

請求項３に記載の発明によれば、像保持体を除電することができる。

請求項４に記載の発明によれば、他の装置とで電源を兼用させることができる。

請求項５に記載の発明によれば、帯電部材の表面が汚れにくくなる。

請求項６に記載の発明によれば、補助帯電装置又は除電装置を無くすことができ、コストダウンを図ることができる。

本実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略側面図である。本実施形態に係る画像形成装置の清掃部材を示す斜視図である。本実施形態に係る画像形成装置の清掃部材にマイナス電圧を印加する方法を示す配線図である。本実施形態に係る画像形成装置の清掃部材にマイナス電圧を印加する他の方法を示す配線図である。本実施形態に係る画像形成装置の清掃部材の第１変形例を示す斜視図である。（Ａ）は、本実施形態に係る画像形成装置の清掃部材の第２変形例を示す斜視図であり、（Ｂ）は、本実施形態に係る画像形成装置の清掃部材の第３変形例を示す斜視図である。（Ａ）は、本実施形態に係る画像形成装置の清掃部材の第４変形例を示す斜視図であり、（Ｂ）は、本実施形態に係る画像形成装置の清掃部材の第５変形例を示す斜視図である。

次に本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。

＜画像形成装置の構成＞

図１には、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０が示されている。この画像形成装置１０は、画像形成装置本体１２を有し、画像形成装置本体１２内には、感光体ユニット１４、光書込み装置１６、転写ユニット１８が配置されている。また、画像形成装置本体１２の上部には、シート排出部２０が形成され、画像形成装置本体１２の下部には、シート給紙部２２が配置されている。

このシート給紙部２２は、多数のシート（記録媒体）が積層収容されるシートカセット２４を有し、該シートカセット２４は画像形成装置本体１２に対して着脱可能に設けられている。このシートカセット２４の一端側上部には、送出しロール２６が配置されると共に、この送出しロール２６に対向して捌きロール２８が設けられている。

シートの搬送方向に沿った下流側（以下、単に「下流側」という）には、レジストロール３０が配設されており、搬送されたシートはこのレジストロール３０によって一旦停止し、予め定めたタイミングで転写ユニット１８側へ搬送されることとなる。

転写ユニット１８は、上下方向に設けられた駆動ロール３２及び従動ロール３４に搬送ベルト３６が巻き掛けられており、該搬送ベルト３６によってシートを搬送可能としている。また、駆動ロール３２と従動ロール３４の間には、後述する各感光体ドラム４０（像保持体）表面のトナー像を搬送ベルト３６上のシートに転写させる転写ロール３５が各色毎に予め定めた間隔で配設されている。

この転写ロール３５は、開閉カバー３１が閉じられたときに、搬送ベルト３６を間において、各感光体ドラム４０に予め定めた圧力で圧接するようになっており、搬送ベルト３６の走行に追従して回転するようになっている。

ところで、駆動ロール３２には、搬送ベルト３６を間において帯電ロール３８が対向して配置されており、該帯電ロール３８には予め定めたマイナス電圧が印加されるようになっている。このため、この帯電ロール３８が搬送ベルト３６に接触すると、搬送ベルト３６が帯電し、搬送ベルト３６とシートとの間に電位差が設けられ、搬送ベルト３６にシートが吸着されて搬送される。

一方、感光体ユニット１４には、この搬送ベルト３６又は該搬送ベルト３６によって搬送されるシートに転写する像を保持する、ここではイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４つの感光体ドラム４０が回転自在に支持されている。

各感光体ドラム４０の周囲には、感光体ドラム４０を帯電させる帯電ロール４２と、帯電ロール４２に接触して帯電ロール４２に付着した付着物を除去する、後述するクリーニングロール（清掃部材）４６と、各感光体ドラム４０に書き込まれた潜像を現像剤（トナー）で現像する現像装置４４と、転写がなされた後に感光体ドラム４０の表面に残留する現像剤を除去するクリーニング装置４８と、が設けられている。

そして、感光体ユニット１４は、これら４つの感光体ドラム４０、帯電ロール４２、クリーニングロール４６、現像装置４４、及びクリーニング装置４８とが一体化され、転写ユニット１８と共に画像形成装置本体１２に対して着脱可能となっている。

画像形成装置本体には、図示しない商用電源が接続されており、図示しないＬＶＰＳ（低電圧電源）及びＨＶＰＳ（高電圧電源）６２を生成し、電源供給ラインを介して帯電ロール４２、現像装置４４、転写ユニット１８などへ電源が供給される。

また、感光体ユニット１４の裏面側方には、現像装置４４に供給するイエロー、マゼンダ、シアン及びブラック用のトナーが収容されたトナーボックス５０がそれぞれ接続されている。各トナーボックス５０は、トナー供給部５２とトナー回収部５４とが一体となって構成され、トナー供給部５２が現像装置４４に接続されて各色のトナーを現像装置４４に供給している。そして、トナー回収部５４はクリーニング装置４８に接続されて各色のトナーを回収する。

さらに、感光体ユニット１４の背面側には、各感光体ドラム４０に対応した位置に光書込み装置１６が配置され、それぞれレーザ露光装置からなり、各感光体ドラム４０に対してレーザを照射して感光体ドラム４０の表面に潜像を形成する。

また、感光体ユニット１４の下流側には、定着装置５６が設けられており、シート上の未定着のトナー像を加熱・加圧してシートに定着させる。そして、この定着装置５６の下流側には排出ロール５８が配設されており、トナー像が定着されたシートをシート排出部２０上へ排出させる。

＜画像形成装置の作用＞

次に、以上のような構成の画像形成装置１０の作用について説明する。

まず、シートカセット２４の最上位にあるシートが、送出しロール２６によって取り出され、送出しロール２６と捌きロール２８との協働によりシートが捌かれてレジストロール３０によって、予め定めたタイミングで転写ユニット１８側へ搬送される。

一方、感光体ユニット１４では、まず、帯電ロール４２によって感光体ドラム４０の表面（周面）が帯電される。そして、光書込み装置１６からレーザが照射して感光体ドラム４０の表面が走査され、画像データに基づいた潜像が感光体ドラム４０の表面に形成される。その後、現像装置４４によって該潜像がトナーで現像され、感光体ドラム４０の表面に可視像（トナー像）が形成される。

このトナー像は、搬送ベルト３６で搬送されるシートに、転写ロール３５によって、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の順にフルカラーのトナー像（未定着像）が転写されると、搬送ベルト３６によって定着装置５６へ搬送される。

そして、定着装置５６に搬送されたシートは、未定着のトナー像が加熱・加圧されて該シートに定着された後、排出ロール５８によってシート排出部２０上へ排出される。なお、シートへのトナー像の転写終了後、感光体ドラム４０の表面は、クリーニング装置４８によってクリーニング処理され、次の作像処理に備える。

＜清掃部材＞

次に、清掃部材について説明する。

図２に示すように、感光体ドラム４０の回転方向（矢印方向）に沿って帯電ロール４２の上流側には、帯電ロール４２の表面に接触すると共に、感光体ドラム４０との間に隙間を設けた状態で、感光体ドラム４０の表面に近接してクリーニングロール４６が設けられている。

ここで、クリーニングロール４６と感光体ドラム４０の表面との隙間をＬ１［ｍｍ］とし、クリーニングロール４６に印加する最大バイアスをＶ１［ｋＶ］とすると、パッシェン（Ｐａｓｃｈｅｎ）の法則に従って、Ｌ１／Ｖ１≦１の関係が得られる。以下、この隙間Ｌ１を「所定の隙間」という。

このクリーニングロール４６は、シャフト６４が回転可能に支持されており、該シャフト６４の周りに導電性の円筒状の帯電ブラシ６６が設けられ、シャフト６４と一体に回転可能としている。この帯電ブラシ６６が帯電ロール４２の表面に接触して、帯電ロール４２の表面に付着した付着物を除去する。

なお、ここでは、クリーニングロール４６としてブラシを例に挙げたが、クリーニングロール４６として円筒状のスポンジを用いても良い。

一方、図３に示すように、クリーニングロール４６は、画像形成装置本体１２に設けられた高電圧電源６２と接続されており、電源供給ライン６８を介してバイアス電源が供給可能される。この電源供給ライン６８は、高電圧電源６２から現像ロール２５へ接続される電源供給ライン７０を分岐させてクリーニングロール４６と接続させている。これにより、直流電圧と交流電圧とを重畳したマイナス電圧を、現像ロール２５だけでなく、クリーニングロール４６にも印加（マイナス印加）することができる。

このクリーニングロール４６をマイナス印加して放電させることによって、感光体ドラム４０の表面を負帯電させる。つまり、帯電ロール４２による感光体ドラム４０の帯電の前に感光体ドラム４０を帯電（いわゆるプレ帯電）させる。

すなわち、このクリーニングロール４６は、帯電ロール４２の表面をクリーニングするだけでなく、感光体ドラム４０の補助帯電器としての役割を兼ねることとなる。これにより、感光体ドラム４０の帯電性が向上し、感光体ドラム４０の帯電ムラが抑制される。

このため、潜像ゴーストが抑えられ、画質ディフェクトが抑制される。また、クリーニングロール４６に補助帯電器を持たせることで、別途補助帯電器を設ける必要がなくなるため、コストが削減される。

なお、本実施形態では、感光体ドラム４０との間に隙間を設けた状態で、クリーニングロール４６を配置したが、クリーニングロール４６を感光体ドラム４０の表面に接触させるようにしても良い。

この場合、クリーニングロール４６を感光体ドラム４０に対して逆回転させるようにする。また、感光体ドラム４０の表面との摺擦抵抗をできるだけ小さくする必要がある。クリーニングロール４６を感光体ドラム４０の表面に接触させることで、感光体ドラム４０表面の放電生成物や外添剤などが該クリーニングロール４６によって除去され、フィルミングの発生が抑制される。

また、クリーニングロール４６を感光体ドラム４０の表面に接触させることで、感光体ドラム４０がクリーニングロール４６によってクリーニングされた後に、クリーニングロール４６の下流側に位置する帯電ロール４２に接触することになるので、帯電ロール４２の表面が汚れにくくなる。

なお、本実施形態では、クリーニングロール４６にマイナス電圧を印加することができれば良いため、図３に示す構成に限るものではない。例えば、図４に示すように、高電圧電源６２から現像ロール２５へ接続される電源供給ライン７０を分岐させて、電源供給ライン７１を介して交流電圧によるマイナス電圧をクリーニングロール４６に印加するようにしても良い。

＜その他の実施形態＞

上記の実施形態では、清掃部材として、シャフト６４を回転可能に支持し、該シャフト６４周りに導電性の帯電ブラシ６６を設けたクリーニングロール４６を用いたが、帯電ロール４２の表面を清掃すると共に、感光体ドラム４０に対して放電することができれば良いため、これに限るものではない。

例えば、図５に示すように、清掃部材７５として、帯電ロール４２の軸方向に沿って帯電ロール４２の表面から離れた位置に配置された板金７２と、該板金７２の表面に固着された導電性のスポンジ７４を用いる。

板金７２の側端面７２Ａが、感光体ドラム４０の表面との間に所定の隙間を設けた状態で対面するようにして板金７２を固定する。そして、板金７２の表面と帯電ロール４２の間に、角柱状のスポンジ７４を配置する。このスポンジ７４を帯電ロール４２の表面に接触させて、帯電ロール４２の表面を清掃し、板金７２にはマイナス電圧を印加して、感光体ドラム４０に対して放電させる。

つまり、ここでは、クリーニングロール４６のように、一つの部材で清掃及び放電を行うのではなく、清掃（スポンジ７４）と放電（板金７２）とで機能を分けるようにしている。

また、これ以外にも、図６（Ａ）に示すように、例えば、帯電部材として帯電ブラシ６６を用いても良い。この場合、清掃部材として、角柱状の導電性部材７６を用いても良い。この導電性部材７６の一つの角部が感光体ドラム４０の表面に近接し、もう一つの角部が帯電ブラシ６６に接触するようにして、導電性部材７６を固定する。

さらに、この導電性部材７６に代えて、図６（Ｂ）に示すように、導電性フィルム７８を用いても良い。この場合、帯電部材は帯電ロール４２を用いても良いし、帯電ブラシを用いても良い。

なお、以上の実施形態では、清掃部材にマイナス電圧を印加したが、プラス電圧を印加しても良い。この場合、感光体ドラム４０の表面が正帯電し、感光体ドラム４０が除電される。これによっても、感光体ドラム４０の帯電ムラが抑制され、潜像ゴーストが抑えられる。また、清掃部材に除電機能を持たせることで、別途除電装置を設ける必要がなくなるため、コストが削減される。

この場合、例えば、図７（Ａ）に示すように、清掃部材８０として、回転可能に支持された導電性シャフト８２周りに絶縁性のスポンジ８４を設け、導電性シャフト８２にはプラス電圧を印加して、感光体ドラム４０に対して放電させる。ここで、スポンジ８４は目を粗くして、この目を通じて放電可能となるようにする。

また、これ以外にも、清掃部材８６として、帯電ロール４２の軸方向に沿って帯電ロール４２の表面から離れた位置に配置された板金８８と、該板金８８の表面に固着された絶縁性のスポンジ９０を用いる。そして、板金８８にプラス電圧を印加して、感光体ドラム４０に対して放電させる。

１０画像形成装置
１２画像形成装置本体
４０感光体ドラム（像保持体）
４２帯電ロール（帯電部材）
４６クリーニングロール（清掃部材、清掃装置）
６２高電圧電源（給電用電源、印加手段、清掃装置）
６６帯電ブラシ（清掃部材、清掃装置）
７５清掃部材（清掃装置）
７６導電性部材（清掃部材、清掃装置）
７８導電性フィルム（清掃部材、清掃装置）
８０清掃部材（清掃装置）
８６清掃部材（清掃装置）

Claims

現像剤像が保持される像保持体を帯電する帯電部材の、前記像保持体の移動方向上流側に該帯電部材で接触して配置され、帯電部材を清掃すると共に放電可能な導電性の清掃部材と、
前記清掃部材に電圧を印加する印加手段と、
を有する清掃装置。
前記印加手段が、マイナス電圧を印加する請求項１に記載の清掃装置。
前記印加手段が、プラス電圧を印加する請求項１に記載の清掃装置。
画像形成装置本体に設けられた給電用電源から前記印加手段へ電源が供給される請求項１〜３の何れか１項に記載の清掃装置。
前記清掃部材が、前記像保持体と接触している請求項１〜４の何れか１項に記載の清掃装置。
現像剤像が保持される像保持体と、
回転可能に支持され前記像保持体を帯電させる帯電部材と、
前記帯電部材の前記像保持体の移動方向上流側に設けられた請求項１〜５の何れか１項に記載の清掃装置と、
を有する画像形成装置。