JP2019003022A - クリーニング装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
また、クリーニングブレード等により像担持体をクリーニングする際に、トナーの像担持体への付着力を低下させ、クリーニング性能を上げるために、潤滑剤を塗布して像担持体に付着させる技術が用いられている。
また、ブラシは像担持体表面を擦過することにより、像担持体表面をクリーニングする働きを有する。これにより、クリーニングブレードに到達する残留トナーの量を減少させ、クリーニングブレードによるクリーニング性能をさらに向上させることができる。
このような問題に対処するため、特許文献1には、ブラシに押圧部材を当接させ、毛倒れが生じていない部分にも毛倒れを生じさせる技術が開示されている。これにより、ブラシ毛の毛倒れの有無による像担持体への擦過力の差が低減され、トナーの除去ムラ及び潤滑剤の塗布ムラが抑制される。
用紙に転写するトナー画像を担持する像担持体の回転軸と平行な回転軸を有し、前記像担持体に接触しながら回転するとともに、前記像担持体への潤滑剤の供給又は前記像担持体上のトナーの清掃除去を行うブラシと、
前記ブラシに接触して前記像担持体に対する前記ブラシの擦過力を回復させるブラシ修復機構と、
を備えることを特徴とする。
前記ブラシ修復機構は、前記ブラシの一部をせん断することで擦過力を回復させることを特徴とする。
前記ブラシ修復機構は、前記像担持体に対する前記ブラシの擦過力が所定値を下回ると機能し、前記ブラシの擦過力が回復して所定値を上回ると機能停止するように構成されていることを特徴とする。
前記ブラシ修復機構は、
前記ブラシの回転軸方向に沿って配置され、前記ブラシの回転軸と平行な回転軸を有し、前記ブラシに接触しながら回転する回転部材と、
前記回転部材の表面に配置された、前記ブラシよりも高剛度の針状突起と、
前記回転部材に、前記ブラシの回転軸の回転方向と同一方向の回転トルクを付与するトルク付与部と、を備え、
前記針状突起が前記ブラシと接触することで前記ブラシの擦過力を回復させる
ことを特徴とする。
前記針状突起は、その高さが、前記回転部材の回転軸の回転方向と反対方向に向かうに従い高くなることを特徴とする。
ユーザーが前記回転部材に付与する回転トルクの変更を指示するための操作部を備え、
前記トルク付与部は、前記操作部によるユーザーからの指示に応じて、前記回転部材に付与する回転トルクを変更することを特徴とする。
画像形成動作に影響する所定の環境情報を取得する取得部を備え、
前記トルク付与部は、前記取得部により取得された環境情報に応じて、前記回転部材に付与する回転トルクを変更することを特徴とする。
前記ブラシに接触する機能部品を備え、
前記ブラシ修復機構は、前記機能部品に備えられ、当該機能部品の使用による変動に応じて、前記ブラシの擦過力を回復させる機能が発現する
ことを特徴とする。
前記機能部品は、前記像担持体の回転軸方向に沿って配置され、前記ブラシに当接する固形滑剤であり、
前記ブラシ修復機構は、前記固形滑剤の内部又は端面に配置され、前記ブラシよりも高剛度のせん断部材を備え、
前記せん断部材の前記ブラシと対向する部分が、突起形状となっている
ことを特徴とする。
前記機能部品は、前記像担持体の回転軸方向に沿って配置され、前記ブラシに当接する固形滑剤であり、
前記ブラシ修復機構は、前記固形滑剤の内部に配置され、前記ブラシよりも高剛度の針状部材を備えることを特徴とする。
用紙にトナー画像を形成する画像形成部と、
請求項1から10のいずれか一項に記載のクリーニング装置と、を備える
ことを特徴とする。
以下、本発明の画像形成装置に係る第1実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明の実施形態ではカラーの画像形成装置を例に挙げて説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばモノクロの画像形成装置に適用することも可能である。
図1及び図2に示すように、画像形成装置1は自動原稿搬送部2と、スキャナー部3と、画像形成部4と、給紙部5と、記憶部6と、操作表示部7と、温湿度検出部8と、制御部10と、を備えて構成されている。
スキャナー部3は、光源や反射鏡等の光学系を備えて構成され、所定の搬送路を搬送された原稿D又はプラテンガラスに載置された原稿Dに光源を照射し、反射光を受光する。また、スキャナー部3は、受光した反射光を電気信号に変換して制御部10に出力する。
各作像部は、図3に示すように、図中a方向に回転駆動されるドラム状の感光体ドラム41(像担持体)と、この感光体ドラム41の表面を一様に帯電させる帯電装置42と、この帯電装置42により帯電された感光体ドラム41の表面を露光して静電潜像を形成する露光装置43と、この露光装置43により形成された静電潜像を、トナーを含む現像剤を用いて可視像化する現像装置44と、感光体ドラム41上に形成されたトナー画像を用紙に転写する転写装置45と、転写領域を通過した感光体ドラム41上のトナーを除去するクリーニング装置46と、を備え、感光体ドラム41上に形成されたトナー画像を図中b方向に移動する中間転写ベルト451に1次転写する。
中間転写ベルト451に転写されたトナー画像は、2次転写ローラー48によって記録材に転写され、その後定着装置Fに搬送され、記録材上に定着される。
帯電装置42による帯電後、レーザー等の露光装置43により感光体ドラム41の表面には静電潜像が形成される。
現像装置44により感光体ドラム41上に形成されたトナー画像は、中間転写ベルト451との間で形成される転写装置45に運ばれる。転写装置45では、転写ローラー452にトナーと逆極性の電圧が印加されており、感光体ドラム41上のトナー画像は中間転写ベルト451上に転写される。
クリーニング装置46は、ブラシ461と、固形滑剤462と、ブラシ修復機構463と、クリーニングブレード464と、を備えて構成される。
図4は、第1実施形態に係るブラシ修復機構463の概略構成図である。ブラシ修復機構463は、図4(A)に示すように、修復ローラー463a、回転軸463b、バネ463c、支持部材463d、トルク付与部453e(図2参照)を備えて構成される。
針状突起nはブラシ461よりも剛性の高い部材から構成され、図4におけるブラシ461との接点に対して、修復ローラー463aの回転方向の上流側程、突起高が高くなるように構成されている。
針状突起nは、詳しくは後述するが、ブラシ461に接触することでブラシ毛461bをせん断することにより、ブラシ461の感光体ドラム41への擦過力を回復させる。
支持部材463dはその一端が固定軸によって画像形成装置1の筐体に固定され、他端はバネ463cによって修復ローラー463aに近付く方向に付勢されている。
以上のようにして、クリーニング装置46により表面のトナーが回収された感光体ドラム41は、再び帯電装置42により帯電され、次の静電潜像が形成されトナー画像を形成することを繰り返す。
表示部71は、制御部10から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、各機能の動作状況等の表示を行う。また、ユーザーによるタッチ操作を受け付けて、操作信号を制御部10に出力する。
操作部72は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部10に出力する。ユーザーは、操作表示部7を操作して、画質設定、倍率設定、応用設定、出力設定及び用紙設定等の画像形成に関する設定、用紙搬送指示、並びに装置の停止操作などを行うことができる。
上述したように、ブラシ461は感光体ドラム41上に潤滑剤を塗布するとともに、感光体ドラム41上の残留トナーを清掃除去するが、使用とともにブラシ461の感光体ドラム41表面に対する擦過力は徐々に低下し、その結果クリーニング性能や潤滑剤塗布性能が低下する。
ブラシ461表面上のブラシ毛461bは、使用とともに、図11(A)に示すようにブラシ461の外径が小さくなる。これは、ブラシ461表面のブラシ毛461bにトナー等が付着することで、ブラシ毛461bが毛倒れを起こすためである。
これにより、感光体ドラム41に対する擦過力が低下することから、図11(B)に示すように、ブラシ461による感光体ドラム41上の残留トナーの回収率が低下する。
残留トナーの回収率が低下すると、理論上は図11(C)の破線で示すように直線的に感光体ドラム41の減耗量が増加するのに対して、実線で示すように、感光体ドラム41表面の減耗は加速する。
図4に示すように、修復ローラー463aには、トルク付与部453eによってdの方向に回転するように回転トルクが付与されているが、修復ローラー463aのカウンター方向に回転するブラシ461が強く押圧されていると、回転することなく図4に示す位置で停止した状態を保つため、針状突起nがブラシ461表面のブラシ毛461bに食い込むことはない。
即ち、いずれの場合も、ブラシ毛461bの繊維の一部をせん断することにより、擦過力を向上させるものである。
したがって、ブラシ461の修復が必要な場合のみ機能するため、必要以上にブラシ461を傷つけることなく、効果を得ることができる。
次に、第2実施形態に係る画像形成装置1について説明する。第2実施形態に係る画像形成装置1は、クリーニング不良が生じた場合に、ユーザーからの指示又は環境情報に応じてブラシ回復モードを実施する。
なお、第1実施形態に係る画像形成装置1と同様の構成については、同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
第2実施形態に係るブラシ修復機構463は、修復ローラー463a、回転軸463b、駆動部463f、トルクリミッター463gを備えて構成される。
回転軸463bは画像形成装置1の筐体内に設置された支持部材によって回転可能に支持されている。
トルクリミッター463gは、駆動部463fによる回転トルクがリミットトルク値を超えた場合に、修復ローラー463aへの回転トルクの伝達を遮断する。トルクリミッター463gによって回転トルクの伝達が遮断されると、修復ローラー463aは回転を停止する。なお、トルクリミッター463gは可変式であるため、制御部10の制御下でリミットトルク値を変更することができる。
第2実施形態においては、制御部10、駆動部463f及びトルクリミッター463gによりトルク付与部が構成される。
画像形成装置1がプリントを開始すると、制御部10は、ブラシ回復モードがONになっているかどうかを判断する(ステップS701)。
ここで、ユーザーは、プリント動作中又はプリント動作開始前の何れのタイミングにおいても、操作表示部7上でブラシ回復モードを選択することが可能である。即ち、今回のプリント又は前回のプリントにおいて画像不良を発見したユーザーは、クリーニング不良を解消するため、操作部72を介してブラシ回復モードを選択することができる。
制御部10は、所定時間経過したと判断すると(ステップS703:Yes)、リミットトルク値を標準値に戻し(ステップS704)、制御を終了する。
制御部10は、所定時間経過していないと判断すると(ステップS703:No)、プリントが終了したかどうかを判断し(ステップS705)、終了したと判断すると(ステップS705:Yes)、ステップS704へと移行するが、終了していないと判断すると(ステップS705:No)、ステップS703へと戻る。
例えば、ブラシ461のブラシ毛461bの毛倒れは、高温ほど、また高湿ほど顕著になる。したがって、画像形成装置1の機内の温湿度に応じて自動的にリミットトルク値を変更することにより、ブラシ回復モードを実行することができる。なお、外気温湿度は、画像形成装置1の機内の温湿度を検出可能な温湿度検出部8(図6参照)を用いて検出し、温湿度とリミットトルク値との関係は予めテーブル化され、記憶部6によって記憶されており、制御部10は当該テーブルを参照してブラシ回復モードの実施の是非を判断するものとする。
これにより、ブラシ毛461bの毛倒れの生じやすい状況で自動的にブラシ回復モードを実行できるため、画質低下を効果的に抑制することができる。
次に、第3実施形態に係る画像形成装置1について説明する。第3実施形態に係る画像形成装置は、潤滑剤の消耗に応じてブラシ修復機構463が機能する。即ち、ブラシ461の使用に伴って、固形滑剤462は小さくなる。本実施形態においては、固形滑剤462が摩耗に伴って、ブラシ461のブラシ毛461bのせん断が可能となる部材を取り付けることによって、ブラシ461の擦過力を向上させる。
なお、第1実施形態に係る画像形成装置1と同様の構成については、同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
図9(A)に示すブラシ修復機構463は、固形滑剤462の軸方向の側面かつブラシ461との接触面の反対側の端部に、せん断部材463h1を配置させている。せん断部材463h1は、ブラシ461の軸方向に長く伸びるとともに、ブラシ461に対向する側の端部に、突起形状の突起部pを有する。
せん断部材463h1は、ブラシ毛461bよりも剛性の高い部材から構成されている。ブラシ461の回転により徐々に固形滑剤462が削られると、突起部pがブラシ461のブラシ毛461bと接触するようになる。突起部pとブラシ毛461bが接触した状態でブラシ461が回転すると、突起部pによって図5に示すようにブラシ毛461bがせん断されることにより、ブラシ461の擦過力が向上する。
せん断部材463h2は、第1実施形態における針状突起nと同様に、ブラシ461よりも剛性の高い部材から構成された針状部材である。ブラシ461の回転により徐々に固形滑剤462が削られると、せん断部材463h2がブラシ461のブラシ毛461bと接触するようになる。せん断部材463h2とブラシ毛461bが接触した状態でブラシ461が回転すると、せん断部材463h2によって図5に示すようにブラシ毛461bがせん断されることにより、ブラシ461の擦過力が向上する。
なお、せん断部材463h2は磁性体によって構成されるものであってもよく、この場合は磁界をかけながら潤滑剤を冷却する。
したがって新たに部材を設けることなく、固形滑剤462以外の構成は既存の構成で実現することができるため、省スペースかつ経済的である。
以上、本発明に係る実施形態に基づいて具体的に説明したが、上記の実施形態は本発明の好適な例であり、これに限定されない。
図10に示すように、クリーニングブレード464の上流に、感光体ドラム41の回転軸と平行な回転軸を有し、感光体ドラム41に接触しながら回転するクリーニングブラシ465を設け、クリーニングブラシ465に対してブラシ修復機構463を機能させることも可能である。これにより、クリーニングブラシ465によるクリーニング性能の低下を抑制することができる。なお、クリーニングブラシ465は感光体ドラム41に対してカウンター方向(eの方向)に回転し、ブラシ修復機構463(この場合は修復ローラー463a)はクリーニングブラシ465に対してカウンター方向(fの方向)に回転するのが望ましい。
また、この場合、感光体ドラム41に潤滑剤を塗布するためのブラシ461及び固形滑剤462はクリーニングブレード464の下流に設けることが好ましい。
2 自動原稿搬送部
3 スキャナー部
4 画像形成部
41 感光体ドラム
42 帯電装置
43 露光装置
44 現像装置
45 転写装置
46 クリーニング装置
461 ブラシ
462 固形滑剤
463 ブラシ修復機構
463a 修復ローラー(回転部材)
463b 回転軸
463c バネ
463d 支持部材
463e トルク付与部
463f 駆動部
463g トルクリミッター
463h1、463h2 せん断部材(せん断部材、針状部材)
464 クリーニングブレード
465 クリーニングブラシ(ブラシ)
5 給紙部
6 記憶部
7 操作表示部
72 操作部
8 温湿度検出部(取得部)
10 制御部
n 針状突起
p 突起部
m 潤滑剤型
Claims (11)
- 用紙に転写するトナー画像を担持する像担持体の回転軸と平行な回転軸を有し、前記像担持体に接触しながら回転するとともに、前記像担持体への潤滑剤の供給又は前記像担持体上のトナーの清掃除去を行うブラシと、
前記ブラシに接触して前記像担持体に対する前記ブラシの擦過力を回復させるブラシ修復機構と、
を備えることを特徴とするクリーニング装置。 - 前記ブラシ修復機構は、前記ブラシの一部をせん断することで擦過力を回復させ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。
- 前記ブラシ修復機構は、前記像担持体に対する前記ブラシの擦過力が所定値を下回ると機能し、前記ブラシの擦過力が回復して所定値を上回ると機能停止するように構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のクリーニング装置。
- 前記ブラシ修復機構は、
前記ブラシの回転軸方向に沿って配置され、前記ブラシの回転軸と平行な回転軸を有し、前記ブラシに接触しながら回転する回転部材と、
前記回転部材の表面に配置された、前記ブラシよりも高剛度の針状突起と、
前記回転部材に、前記ブラシの回転軸の回転方向と同一方向の回転トルクを付与するトルク付与部と、を備え、
前記針状突起が前記ブラシと接触することで前記ブラシの擦過力を回復させる
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のクリーニング装置。 - 前記針状突起は、その高さが、前記回転部材の回転軸の回転方向と反対方向に向かうに従い高くなることを特徴とする請求項4に記載のクリーニング装置。
- ユーザーが前記回転部材に付与する回転トルクの変更を指示するための操作部を備え、
前記トルク付与部は、前記操作部によるユーザーからの指示に応じて、前記回転部材に付与する回転トルクを変更することを特徴とする請求項4又は5に記載のクリーニング装置。 - 画像形成動作に影響する所定の環境情報を取得する取得部を備え、
前記トルク付与部は、前記取得部により取得された環境情報に応じて、前記回転部材に付与する回転トルクを変更することを特徴とする請求項4から6のいずれか一項に記載のクリーニング装置。 - 前記ブラシに接触する機能部品を備え、
前記ブラシ修復機構は、前記機能部品に備えられ、当該機能部品の使用による変動に応じて、前記ブラシの擦過力を回復させる機能が発現する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のクリーニング装置。 - 前記機能部品は、前記像担持体の回転軸方向に沿って配置され、前記ブラシに当接する固形滑剤であり、
前記ブラシ修復機構は、前記固形滑剤の内部又は端面に配置され、前記ブラシよりも高剛度のせん断部材を備え、
前記せん断部材の前記ブラシと対向する部分が、突起形状となっている
ことを特徴とする請求項8に記載のクリーニング装置。 - 前記機能部品は、前記像担持体の回転軸方向に沿って配置され、前記ブラシに当接する固形滑剤であり、
前記ブラシ修復機構は、前記固形滑剤の内部に配置され、前記ブラシよりも高剛度の針状部材を備えることを特徴とする請求項8に記載のクリーニング装置。 - 用紙にトナー画像を形成する画像形成部と、
請求項1から10のいずれか一項に記載のクリーニング装置と、を備える
ことを特徴とする画像形成装置。
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