JP4193456B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式や静電記録方式を用いたプリンタや複写機、あるいはファクシミリ等の画像形成装置に関し、特に像担持体の表面に接触して回転する帯電ローラに付着する異物を除去するクリーニング用のブラシを備えた画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の電子写真方式や静電記録方式を用いたプリンタや複写機などの面像形成装置では、感光体ドラムなどの像担持体の表面を、所定の電位に一様に帯電させた上で、画像露光を施すことによって、像担持体の表面に静電潜像を形成し、この静電潜像をトナーによって現像および定着することにより、静電潜像を可視化して像担持体上にトナー像を形成し、そのトナー像を用紙などの記録媒体に転写し、定着することにより記録媒体上に画像が形成される。
【0003】
このような画像形成装置には、トナー像を担持する像担持体の表面に一様に電荷を付与する帯電ローラが用いられている。この帯電ローラは、像担持体に接触させるため、トナー、放電生成物、空気中のほこり、紙粉などの汚れが付着しやすく、このような汚れが付着すると異常放電や不安定な放電が発生し、カブリなどの画賀欠陥を招きやすい。
【0004】
そこで、従来の画像形成装置において、回動する像担持体と、該像担持体に接触して回動しながらそれを帯電させる帯電ローラと、この帯電ローラの像担持体に接触する表面をクリーニングするクリーニング部材を備えた画像形成装置において、このクリーニング部材を通常は帯電ローラの表面から離間した状態に保持し、所定の時間間隔を開けたタイミング毎に帯電ローラの表面に一定時間だけ接触させるクリーニング部材移動手段を設けるように構成したものがある(例えば、特許文献1参照)。
【0005】
また、従来の画像形成装置において、回転可能なローラ形状であって、帯電ローラと同一材料で構成したクリーニングローラを帯電ローラと接触させるようにした技術がある(例えば、特許文献2参照)。
【0006】
【特許文献1】
特開平7−128956号公報
【特許文献2】
特開平7−140762号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献1の技術は、以下のような問題がる。すなわち、この技術は、所定の時間間隔を開けたタイミング毎に、帯電ローラの表面にクリーニング部材を一定時間だけ接触させるクリーニング部材移動手段を設けるように構成したものであるが、帯電部材に付着する汚れは、トナーの成分である酸化チタン(TiO2)等の外添剤が主であり、プリント面積や画像濃度など実際に形成される画像の種類によって付着量が大きく異なり、所定の時間間隔を開けたタイミング毎では、帯電部材のクリーニングが不良となるという問題がある。
【0008】
また、上記特許文献1の画像形成装置では、クリーニング部材として、フェルト材やスポンジ材からなるものを使用しているため、帯電部材に付着する主たる汚れの原因である粒径が50nm程度の酸化チタン(TiO2)等の外添剤を、効率良く除去することができず、やはりクリーニング不良が発生するという問題がある。
【0009】
また、特許文献2の技術は、クリーニングローラは帯電ローラと同一の単一材料で構成しているため、ブラシ倒れによる拭きムラやフリッキング性能の悪化等によりクリーニング不良が生じやすい。これを回避するためには、離型性や表面粗さ、周速差、摩擦係数等の厳密な管理が必要となり、装置がコストアップするという問題がある。
【0010】
本発明は、上記事情に鑑み、簡単な構成で外添剤その他の付着物を確実に除去できる画像形成装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の画像形成装置は、像担持体上にトナー像を形成し、該トナー像を最終的に記録媒体上に転写および定着することにより該記録媒体上に定着されたトナー像からなる画像を形成する画像形成装置において、
前記像担持体を帯電させる帯電ローラと、
前記帯電ローラに接して該帯電ローラに付着したトナー等を除去するブラシとを備え、
前記ブラシは、柔軟性を有する導電性の第1繊維材料と、該第1繊維材料より高い剛性を有する第2繊維材料との混毛材で構成されていることを特徴とする。
【0012】
本発明の画像形成装置では、帯電ローラで像担持体を帯電させ、像担持体上にトナー像を形成し、該トナー像を最終的に記録媒体上に転写および定着することにより該記録媒体上にトナー像からなる画像を形成する。
【0013】
ブラシは、前記帯電ローラに接して該帯電ローラに付着したトナーを除去する。このブラシは、柔軟性を有する導電性の第1繊維材料と、該第1繊維材料より高い剛性を有する第2繊維材料との混毛材で構成されており、帯電ロールの表面に付着したトナーの外添剤等の微粒子を、柔軟な導電性の第1繊維材料によって摩擦帯電させて静電的に吸着すると共に、吸着しきれない付着物を剛性のある第2繊維材料で掻きとって除去する。また、剛性のある第2繊維材料が支えの役目を果たし、混毛材の倒れも防止している。
【0014】
前記混毛材は、前記第1繊維材料が前記第2繊維材料よりも長い毛長のものであることが好ましい。
【0015】
前記混毛材は、密度が10〜60T、前記第1繊維材料および第2繊維材料を合わせたフィラメント数が5〜20本/mm2で構成されたものであることが好ましい。
【0016】
前記混毛材は、先端がテーパ形状に形成されたものであることが好ましい。
【0017】
前記混毛材は、前記テーパ面の外周のエッジ部分に丸みが形成されたものであることが好ましい。
【0018】
前記ブラシは、前記混毛材の植毛密度が10〜50本/cm2であることが好ましい。
【0019】
前記ブラシは、前記混毛材をフッ素又はテフロン(登録商標)系材料でコーティングしたものであることが好ましい。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態について説明する。
【0021】
図1は、本発明の画像形成装置の実施形態としてのタンデム型のデジタルカラー複写機を示す。
【0022】
図1に示すように、デジタルカラー複写機は、本体1の上部に原稿2を一枚ずつ分離した状態で自動的に搬送する自動原稿搬送装置(ADF)3と、当該自動原稿搬送装置3によって搬送される原稿2の画像を読み取る原稿読取装置4が配設されている。この自動原稿搬送装置(ADF)3と原稿読取装置4を除くとデジタルカラープリンタの構成となる。
【0023】
原稿読取装置4は、プラテンガラス5上に載置された原稿2を光源6によって照明し、原稿2からの反射光像を、フルレートミラー7およびハーフレートミラー8、9および結像レンズ10からなる縮小光学系を介してCCD等からなる画像読取素子11上に走査露光して、この画像読取素子11によって原稿2の色材反射光像を所定のドット密度(例えば、16ドット/mm)で読み取るようになっている。
【0024】
上記原稿読取装置4によって読み取られた原稿2の色材反射光像は、例えば、赤(R)、緑(G)、青(B)(各8bit)の3色の原稿反射率データとしてIPS(Image Processing System)12に送られ、このIPS12では、原稿2の反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度/色空間変換、ガンマ補正、枠消し、色/移動編集等の所定の画像処理が施される。また、IPS12は、パーソナルコンピュータ等から送られてくる画像データに対しても、所定の画像処理を行なうようになっている。
【0025】
そして、上記の如くIPS12で所定の画像処理が施された画像データは、同じくIPS12によって、イエロー(Y)、マジェンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)(各8ピット)の4色の原稿再現色材階調データに変換され、次に述べるように、イエロー(Y)、マジェンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の画像形成ユニット13Y、13M、13C、13KのROS(Raster Output Scanner)14に送られ、この画像露光装置としてのROS14では、所定の色の原稿再現色材階調データに応じてレーザ光LBによる画像露光が行われる。
【0026】
図1および図2に示すように、上記本体1の内部には、イエロー(Y)、マジェンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4つの画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kが、水平方向に一定の間隔をおいて並列的に配置されている。
【0027】
これらの4っの画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kは、すべて同様に構成されており、大別して、所定の速度で回転駆動される像担持体としての感光体ドラム15と、この感光体ドラム15の表面を一様に帯電する一次帯電用の帯電ローラ16と、この感光体ドラム15の表面に所定の色に対応した画像を露光して静電潜像を形成する画像露光装置としてのROS14と、感光体ドラム15上に形成された静電潜像を所定の色のトナーで現像する現像器17と、感光体ドラム15の表面を清掃するクリーニング装置18とから構成されている。これらの感光体ドラム15と周辺に配置される画像形成部材は、一体的にユニット化されており、プリンタおよび複写機本体1から個別に交換可能に構成されている。
【0028】
上記ROS14は、4つの画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kに共通に構成されており、図示しない4つの半導体レーザを各色の原稿再現色材階調データに応じて変調して、これらの半導体レーザからレーザ光LB−Y、LB−M、LB−C、LB−Kを階調データに応じて出射するように構成されている。なお、上記ROS14は、複数の画像形成ユニット毎に個別に構成してもよい。上記半導体レーザから出射されたレーザ光LB−Y、LB−M、LB−C、LB−Kは、図示しないf一θレンズを介してポリゴンミラー19に照射され、このポリゴンミラー19によって偏向走査される。ポリゴンミラー19によって偏向走査されたレーザ光LB−Y、LB−M、LB−C、LB−Kは、図示しない結像レンズおよび複数枚のミラーを介して、感光体ドラム15上の露光ポイントに斜め下方から走査露光される。
【0029】
上記ROS14は、下方から感光体ドラム15上に画像を走査露光するものであるため、このROSl4には、上方に位置する4つの画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kの現像器17などからトナー等が落下して、汚損されるおそれがある。そのため、ROS14は、その周囲が直方体状のフレーム20によって密閉されているとともに、当該フレーム20の上部には、4本のレーザ光LB−Y、LB−M、LB−C、LB−Kを、各画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kの感光体ドラム15上に露光するため、シールド部材としての透明なガラス製のウインドウ21Y、21M、21C、21Kが設けられている。
【0030】
上記IPS12からは、イエロー(Y)、マジェンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kに共通して設けられたROS14に、各色の画像データが順次出力され、このROS14から画像データに応じて出射されたレーザ光LB−Y、LB−M、LB−C、LB−Kは、対応する感光体ドラム15の表面に走査露光され、静電潜像が形成される。上記感光体ドラム15上に形成された静電潜像は、現像器17Y、17M、17C、17Kによって、それぞれイエロー(Y)、マジェンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色のトナー像として現像される。
【0031】
上記各画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kの感光体ドラム15上に、順次形成されたイエロー(Y)、マジェンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色のトナー像は、各画像形成ユニット13Y、L3M、13C、13Kの上方にわたって配置された転写ユニット22の中間転写ベルト25上に、4つの一次転写ロール26Y、26M、26C、26Kによって多重に転写される。これらの一次転写ロール26Y、26M、26C、26Kは、各画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kの感光体ドラム15に対応した中間転写ベルト25の裏面側に配設されている。この実施形態における一次転写ロール26Y、26M、26C、26Kの体積抵抗値は、105〜108Ωcmに抵抗調整されたものを使用している。そして、一次転写ロール26Y、26M、26C、26Kには、転写バイアス電源(図示せず)が接続されており、所定のトナー極性とは逆極性(本実施形態では正極性)の転写バイアスが所定のタイミングで印加されるようになっている。
【0032】
上記中間転写ベルト25は、ドライブロール27と、テンションロール24と、バックアッブロール28との間に一定のテンションで掛け回されており、定速性に優れた専用の駆動モータ(図示せず)によって回転駆動されるドライブロール27により、矢印方向に所定の速度で循環駆動されるようになっている。上記中間転写ベルト25は、例えば、チャージアップを起こさないベルト素材(ゴムまたは樹脂)にて構成されており、その体積抵抗値は、105〜1012Ωcm程度に抵抗調整されたものが使用されている。
【0033】
上記中間転写ベルト25上に多重に転写されたイエロー(Y)、マジェンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色のトナー像は、図1に示すように、バックアップロール28に圧接する二次転写ロール29によって、圧接力および電界で記録媒体としての記録用紙30上に二次転写され、これらの各色のトナー像が転写された記録用紙30は、上方に位置する定着器31へと搬送される。上記二次転写ロール29は、バックアップロール28の側方に圧接しており、下方から上方に搬送される記録用紙30上に、各色のトナー像を二次転写するようになっている。そして、上記各色のトナー像が転写された記録用紙30は、定着器31によって熱および圧力で定着処理を受けた後、排出ロール32によって本体1の上部に設けられた排出トレイ33上に排出される。
【0034】
上記記録用紙30は、装置本体1の内部に配設された給紙装置34から、所定のサイズのものが、ナジャーロール35および用紙分離搬送用のフィードロール36により、1枚づつ分離された状態で用紙搬送路37を介して、レジストロール38まで一旦搬送され、停止される。給紙された記録用紙30の搬送経路37は垂直方向上向きとなっている。上記給紙装置34から供給された記録用紙30は、所定のタイミングで回転するレジストロール38によって中間転写ベルト35の二次転写位置へ送出される。
【0035】
なお、上記デジタルカラー複写機(又はプリンタ)において、フルカラー等の両面コピーをとる場合には、片面に画像が定着された記録用紙30を、排出ロール32によって排出トレイ33上にそのまま排出せずに、図示しない切替ゲートによって搬送方向を切り替え、用紙搬送用のローラ対39を介して両面用搬送ユニット40へと搬送する。そして、この両面用搬送ユニット40では、搬送径路41に沿って設けられた図示しない搬送用のローラ対により、記録用紙30の表裏が反転された状態で、再度レジストロール38へと搬送され、今度は、当該記録用紙30の裏面に画像が転写、定着された後、排出トレイ33上に排出される。
【0036】
本体1の上部には、イエロー(Y)、マジェンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の現像器17に所定の色のトナーを供給するトナーカートリッジ44Y、44M、44C,44Kが設けられている。
【0037】
図2は、上記デジタルカラー複写機(又はプリンタ)の各画像形成ユニットの詳細を示すものである。
【0038】
イエロー色、マジェンタ色、シアン色およびブラック色の4つの画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kは、すべてが同様に構成されており(ここでは13Y、13Mのみ示す)、これらの4つの画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kでは、上述したように、それぞれイエロー色、マジェンタ色、シアン色およびブラック色のトナー像が所定のタイミングで順次形成されるように構成されている。画像形成ユニット13Y、13Mは、上述したように、感光体ドラム15(ここでは15Y、15M)を備えており、これらの感光体ドラム15の表面は、一次帯電用の帯電ロール16によって一様に帯電される。
【0039】
感光体ドラム15の表面は、ROSl4から画像データに応じて出射される画像形成用のレーザ光LBが走査露光されて、各色に対応した静電潜像が形成される。上記感光体ドラム15上に走査露光されるレーザ光LBは、当該感光体ドラム15の直下よりやや右側寄りり斜め下方から露光されるように設定されている。上記感光体ドラム15上に形成された静電潜像は、各画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kの現像器17の現像ロール17aによってそれぞれイエロー色、マジェンタ色、シアン色、ブラック色の各色のトナーにより現像されて可視トナー像となり、これらの可視トナー像は、一次転写ロール26の帯電によって中間転写ベルト25上に順次多重に転写される。
【0040】
なお、トナー像の転写工程が終了した後の感光体ドラム15の表面は、クリーニング装置18によって残留トナーや紙粉等が除去されて、次の画像形成プロセスに備える。上記クリーニング装置18は、クリーニングブレード42を備えており、このクリーニングブレード42によって、感光体ドラム上5上の残留トナーや紙粉等を除去するようになっている。また、トナー像の転写工程が終了した後の中間転写ベルト25の表面は、図1に示すように、クリーニング装置43によって残留トナーや紙粉等が除去されて、次の画像形成プロセスに備える。上記クリーニング装置43は、クリーニング部材43aおよびクリーニングプレード43bを備えており、これらのクリーニング部材43aおよびプレード42によって、中間転写ベルト25上の残留トナーや紙粉等を除去するようになっている。
【0041】
図3は、感光ドラム周辺部分の詳細図を示している。
【0042】
同図に示すように、帯電ロール16の表面をクリーニングするブラシ45が設けられている。このブラシ45は、その幅方向の一端に位置する支点50を中心にして揺動自在に取り付けられているとともに、当該ブラシ45の背面側には、各画像形成ユニット13毎にそれぞれ偏心カム51が配設されている。この偏心カム51は、支点52を中心にして揺動自在に取り付けられている。上記各画像形成ユニット13毎にそれぞれ設けられた偏心カム51は、水平方向に沿って移動自在に配設されたリンク53に連結されており、当該リンク53は、駆動モータ54に減速ギア55、56を介して回転駆動される回転アーム57に連結されている。
【0043】
上記駆動モータ54を所定の方向に所定量だけ回転駆動することにより、回転アーム57を介してリンク53を水平方向に沿って移動させ、当該リンク53に連結された各偏心カム51を回動するようになっている。このように、上記偏心カム51が回動すると、当該偏心カム51によってブラシ45め背面側が押し上げられ、ブラシ45が帯電ロール16の表面に接触するように構成されている。
【0044】
このブラシ45は、図4に示すように、第1繊維材料(実線で示す)46aと第2繊維材料(点線で示す)46bとの混毛材46を基布47に植毛し、この基布47を樹脂台48に貼り付けた構成である。
【0045】
この第1繊維材料46aは柔軟性を有する導電性の繊維材料、第2繊維材料46bは第1繊維材料46aより高い剛性を有する繊維材料(導電、非導電を問わない)が用いられ、この両者を撚線として混毛材46を構成している。なお、図4では、第1繊維材料46aと第2繊維材料46bを1本づつ撚り合わせた模式図として示しているが、実際は第1繊維材料46aも第2繊維材料46bも複数本の繊維で構成されたものである。
【0046】
このように、ブラシ45として、柔軟性を有する導電性の第1繊維材料46aと、第1繊維材料46aより高い剛性を有する第2繊維材料46bの両者を撚線として混毛した混毛材46を使用することにより、帯電ロール16の表面に付着したトナーの外添剤等の微粒子を、柔軟な導電性の第1繊維材料46aによって摩擦帯電させて静電的に吸着すると共に、吸着しきれない付着物を剛性のある第2繊維材料46bで掻きとって確実に除去することができる。また、剛性のある第2繊維材料46bが支えの役目を果たし、混毛材46の倒れも防止している。
【0047】
この混毛材46は、第1繊維材料46aが第2繊維材料46bも長い、すなわち、図4の鎖線Lまでが第2繊維材料46bであって、第1繊維材料46aは鎖線より上に延びている。このように構成することにより、柔軟性を有する導電性の第1繊維材料46aによる摩擦帯電の作用と、第2繊維材料46bによる掻きとりの作用がより効果的に働き、より確実に付着物を除去することができる。
【0048】
さらに好ましい構成例を示すと、第1繊維材料46aはPET(ポリエチレンテレフタレート)製のベルトロン(商品名)繊維、第2繊維材料46bは6−6ナイロン製の繊維が好適に使用される。また、混毛材46は、密度が10〜60T(テックス:1000m/g)のものが好ましく、かつ、第1繊維材料46aと第2繊維材料46bを合わせたフィラメント数が5〜20本のものが好ましい。なお、第1繊維材料46aと第2繊維材料46bとの繊維量の割合は任意であるが、第1繊維材料46aを30〜80%、第2繊維材料46bを70〜20%の範囲で組み合わせると好結果が得られる。
【0049】
また、混毛材46は、フッ素又はテフロン系材料をコーティングするとクリーニング性が良好になる。
【0050】
図5に示すように、混毛材46の先端にテーパ面49を形成することが好ましい。この場合、このテーパ面49の外周のエッジ部分に丸み49aを形成することが好ましい。このようにテーパ面49を付けることにより、先端のとがった部分で帯電ローラ16の付着物を掻き取りし、より効果的にクリーニングできる。また、テーパ面49のエッジに丸み49aをつけることにより、エッジが欠けて帯電ローラ16にくっつき、付着物となることが防止できる。
【0051】
図6は、上記ブラシ45による帯電ローラ16のクリーニング性について試験した結果を示している。
【0052】
図6(a)は、混毛材46の密度(T:テックス)とクリーニング性の関係を示すもので、密度が10〜50Tでクリーニング性が良好、この範囲を外れるとクリーニング性は悪化している。
【0053】
図6(b)は、混毛材46の密度(f:フィラメント本数)とクリーニング性の関係を示すもので、密度が5〜20fでクリーニング性が良好、この範囲を外れるとクリーニング性は悪化している。
【0054】
図6(c)は、混毛材46の植毛密度(k本/cm2)とクリーニング性の関係を示すもので、植毛密度が10〜50でクリーニング性が良好、この範囲を外れるとクリーニング性は悪化している。
【0055】
図6(d)は、混毛材46のコーティングによる走行ボリュームとクリーニング性の関係を示すもので、フッ素コーティングA、テフロン系材料コーティングBではコーティングなしCに比して同じ走行ボリュームでのクリーニング性が良好となっている。
【0056】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、柔軟性を有する導電性の第1繊維材料と、第1繊維材料より高い剛性を有する第2繊維材料の両者を混毛した混毛材をブラシとして使用したので、帯電ロールの表面に付着したトナーの外添剤等の微粒子を、柔軟な導電性の第1繊維材料によって摩擦帯電させて静電的に吸着すると共に、吸着しきれない付着物を剛性のある第2繊維材料で掻きとって確実に除去することができる。また、剛性のある第2繊維材料が支えの役目を果たすので、混毛材の倒れも防止し、耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の画像形成装置の実施形態に係るタンデム型のデジタルカラー複写機の要部を示す側面図である。
【図2】図1に示すデジタルカラー複写機の画像形成部を示す側面図である。
【図3】図1に示すデジタルカラー複写機の感光ドラムおよび帯電ローラ部分の拡大図である。
【図4】帯電ローラのクリーニング用のブラシの断面図である。
【図5】(a)はクリーニング用ブラシの混毛材の拡大斜視図、(b)は(a)のb―b線断面図である。
【図6】混毛材を変えたブラシのクリーニング性を試験した結果のグラフである。
【符号の説明】
15 感光体ドラム(像担持体)
16 帯電ロール(帯電部材)
30 記録用紙(記録媒体)
45 ブラシ
46 混毛材
46a 第1繊維材料
46b 第2繊維材料
49 テーパ面
49a 丸み[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in surface image forming apparatuses such as printers and copying machines using this type of electrophotographic system or electrostatic recording system, the surface of an image carrier such as a photosensitive drum is uniformly charged to a predetermined potential. The electrostatic latent image is formed on the surface of the image carrier by performing image exposure, and the electrostatic latent image is visualized and developed by fixing and developing the electrostatic latent image with toner. A toner image is formed thereon, and the toner image is transferred to a recording medium such as paper and fixed, whereby an image is formed on the recording medium.
[0003]
In such an image forming apparatus, a charging roller that uniformly applies a charge to the surface of an image carrier that carries a toner image is used. Since this charging roller is brought into contact with the image carrier, dirt such as toner, discharge products, dust in the air, paper dust, etc. is likely to adhere, and abnormal or unstable discharge occurs when such dirt adheres. However, it tends to cause image defects such as fog.
[0004]
Therefore, in a conventional image forming apparatus, a rotating image carrier, a charging roller that contacts the image carrier and charges it while rotating, and a surface of the charging roller that contacts the image carrier are cleaned. In an image forming apparatus provided with a cleaning member that performs cleaning, the cleaning member is normally held away from the surface of the charging roller, and is brought into contact with the surface of the charging roller for a certain period of time at predetermined timing intervals. There exists what comprised so that a member moving means might be provided (for example, refer patent document 1).
[0005]
In addition, in a conventional image forming apparatus, there is a technique in which a cleaning roller having a rotatable roller shape and made of the same material as a charging roller is brought into contact with the charging roller (see, for example, Patent Document 2).
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-7-128956 [Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 7-140762
[Problems to be solved by the invention]
However, the technique of
[0008]
In the image forming apparatus disclosed in
[0009]
In the technique of
[0010]
In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus that can reliably remove external additives and other deposits with a simple configuration.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The image forming apparatus of the present invention that achieves the above object is a toner fixed on a recording medium by forming a toner image on an image carrier and finally transferring and fixing the toner image on the recording medium. In an image forming apparatus for forming an image consisting of an image,
A charging roller for charging the image carrier;
A brush that contacts the charging roller and removes toner adhering to the charging roller;
The brush is composed of a mixed hair material of a conductive first fiber material having flexibility and a second fiber material having higher rigidity than the first fiber material.
[0012]
In the image forming apparatus of the present invention, the image carrier is charged by the charging roller, a toner image is formed on the image carrier, and the toner image is finally transferred and fixed on the recording medium. An image consisting of a toner image is formed.
[0013]
The brush contacts the charging roller and removes toner adhering to the charging roller. This brush is composed of a mixed hair material of a conductive first fiber material having flexibility and a second fiber material having rigidity higher than that of the first fiber material, and is used for the toner adhering to the surface of the charging roll. Fine particles such as external additives are triboelectrically charged by the flexible conductive first fiber material and electrostatically adsorbed, and deposits that cannot be adsorbed are scraped and removed by the rigid second fiber material. . Moreover, the rigid 2nd fiber material plays the role of support, and prevents the fall of a hair-mixing material.
[0014]
It is preferable that the hair-mixing material has a hair length of the first fiber material longer than that of the second fiber material.
[0015]
It is preferable that the mixed hair material has a density of 10 to 60 T, and a number of filaments including the first fiber material and the second fiber material is 5 to 20 fibers / mm 2 .
[0016]
It is preferable that the hair-mixing material has a tip formed in a tapered shape.
[0017]
It is preferable that the hair-mixing material has a rounded shape at an outer peripheral edge portion of the tapered surface.
[0018]
The brush preferably has a hair density of 10 to 50 hairs / cm 2 of the mixed hair material.
[0019]
The brush is preferably one in which the hair-mixing material is coated with fluorine or a Teflon (registered trademark) material.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
[0021]
FIG. 1 shows a tandem type digital color copying machine as an embodiment of the image forming apparatus of the present invention.
[0022]
As shown in FIG. 1, the digital color copying machine includes an automatic document feeder (ADF) 3 that automatically feeds
[0023]
The
[0024]
The color material reflected light image of the
[0025]
The image data that has been subjected to the predetermined image processing by the
[0026]
As shown in FIGS. 1 and 2, the
[0027]
These four
[0028]
The
[0029]
Since the
[0030]
From the
[0031]
The yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) toner images sequentially formed on the
[0032]
The
[0033]
The yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) toner images transferred onto the
[0034]
The
[0035]
In the digital color copying machine (or printer), when full-color double-sided copying is performed, the
[0036]
To the upper part of the
[0037]
FIG. 2 shows details of each image forming unit of the digital color copying machine (or printer).
[0038]
The four
[0039]
The surface of the
[0040]
Residual toner, paper dust, and the like are removed from the surface of the
[0041]
FIG. 3 shows a detailed view of the periphery of the photosensitive drum.
[0042]
As shown in the figure, a
[0043]
By rotating the
[0044]
As shown in FIG. 4, the
[0045]
The
[0046]
As described above, as the
[0047]
In the
[0048]
More preferably, the
[0049]
Moreover, the hair-mixing
[0050]
As shown in FIG. 5, it is preferable to form a tapered
[0051]
FIG. 6 shows the result of testing the cleaning property of the charging
[0052]
FIG. 6A shows the relationship between the density (T: tex) of the hair-mixing
[0053]
FIG. 6B shows the relationship between the density (f: the number of filaments) of the hair-mixing
[0054]
FIG. 6 (c) shows the relationship between the flocking density (k pieces / cm 2 ) of the
[0055]
FIG. 6 (d) shows the relationship between the running volume by the coating of the
[0056]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the mixed hair material obtained by mixing the conductive first fiber material having flexibility and the second fiber material having higher rigidity than the first fiber material is used as the brush. As a result, fine particles such as toner external additives adhering to the surface of the charging roll are electrostatically adsorbed by triboelectric charging by the flexible conductive first fiber material, and the adhering matter that cannot be adsorbed is rigid. It can be reliably removed by scraping with a second fibrous material. In addition, since the rigid second fiber material serves as a support, it is possible to prevent the hair mixture from falling down and to improve the durability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing a main part of a tandem type digital color copying machine according to an embodiment of an image forming apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a side view showing an image forming unit of the digital color copying machine shown in FIG.
FIG. 3 is an enlarged view of a photosensitive drum and a charging roller portion of the digital color copying machine shown in FIG.
FIG. 4 is a sectional view of a charging roller cleaning brush.
5A is an enlarged perspective view of a hair-mixing material for a cleaning brush, and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line bb of FIG. 5A.
FIG. 6 is a graph showing the results of testing the cleaning performance of a brush with different hair mixing materials.
[Explanation of symbols]
15 Photosensitive drum (image carrier)
16 Charging roll (charging member)
30 Recording paper (recording medium)
45
Claims (1)
前記像担持体を帯電させる帯電ローラと、
前記帯電ローラに接して該帯電ローラに付着したトナー等を除去するブラシとを備え、
前記ブラシは、柔軟性を有する導電性の第1繊維材料と、該第1繊維材料より高い剛性を有する第2繊維材料とを撚り合せて混毛した混毛材を複数本植毛され、
前記混毛材において互いに撚り合されている前記第1繊維材料と前記第2繊維材料とは、該第1繊維材料が該第2繊維材料よりも前記帯電ローラ側に延びて配置されることで、前記帯電ローラと前記第2繊維材料とが接触せずに前記帯電ローラと前記第1繊維材料とが接触して帯電ローラの表面に付着した付着物を摩擦帯電させて静電的に吸着すると共に、
その下流側で前記帯電ローラと前記第2繊維材料とが接触して、前記第1繊維材料では吸着しきれない付着物を前記第2繊維材料で掻きとって除去することを特徴とする画像形成装置。In an image forming apparatus for forming a toner image on an image carrier, and finally transferring and fixing the toner image on a recording medium to form an image composed of the toner image fixed on the recording medium.
A charging roller for charging the image carrier;
A brush that contacts the charging roller and removes toner adhering to the charging roller;
The brush is planted with a plurality of mixed hair materials obtained by twisting and mixing a conductive first fiber material having flexibility and a second fiber material having higher rigidity than the first fiber material ,
The first fiber material and the second fiber material that are twisted together in the hair mixture material are arranged such that the first fiber material extends to the charging roller side than the second fiber material, While the charging roller and the second fiber material are not in contact with each other and the charging roller and the first fiber material are in contact with each other, the adhering matter adhering to the surface of the charging roller is frictionally charged and electrostatically adsorbed. ,
The charging roller and the second fiber material are in contact with each other on the downstream side, and deposits that cannot be adsorbed by the first fiber material are scraped and removed by the second fiber material. apparatus.
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