JP4869832B2 - 付着物吸引除去装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、レーザープリンタ、ファクシミリなど電子写真方式の画像形成装置に使用する付着物吸引除去装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関するものである。詳しくは、被帯電体の帯電手段に帯電ローラを用いており、また、帯電ローラに当接し、回転可能な帯電ローラ清掃部材を有した付着物吸引除去装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関するものである。

被帯電面に現像剤像を担持する被帯電体と、被帯電体を帯電させる帯電ローラを有する画像形成装置において、被帯電体からすり抜けた残留トナー、ステアリン酸亜鉛などの固形潤滑剤および紙粉などが帯電ローラに付着し、帯電ローラの表面の抵抗が上昇することで、帯電ローラの帯電能力が低下し、被帯電体の均一な帯電が行えなくなり、画像としては地汚れとなって現れる。
そこで、特許文献１には、感光体ドラムの被帯電面と、帯電ローラの帯電面との間に空隙を構成し、空隙の上流側に送風ノズルを、また、下流側に吸引ノズルを配置することで、空隙を通過する気流を形成し、帯電部材の付着物を除去し、画像ボケ、画像流れ、画像ムラを防止することが、開示されている。
また、特許文献２には、帯電ローラ表面に付着したゴミや残留トナーを、帯電ローラが最も近づく位置の近傍に空気流を発生させるための空気流発生装置を設けることで、確実に除去すると共に帯電ローラを均一に帯電させることが、開示されている。
しかしながら、上記手段では、残留トナー、ステアリン酸亜鉛などの固形潤滑剤および紙粉などが帯電ローラに付着されるのを、完全に防ぐことはできず、問題となっていた。

そこで、上記のように、残留トナー、ステアリン酸亜鉛などの固形潤滑剤および紙粉などが帯電ローラに付着されるのを防ぐため、帯電ローラ表面の清掃部材が必要となる。
帯電ローラ清掃部材は、芯金と芯金の外周の樹脂発泡体、あるいは、ブラシなどで形成されており、ローラ形状である。ローラ形状の帯電ローラ清掃部材は 、帯電ローラに当接し、回転することにより、被帯電面からすり抜け、帯電ローラに付着した残留トナー、ステアリン酸亜鉛などの固形潤滑剤および紙粉などを除去する。帯電ローラ清掃部材により帯電ローラから除去された上記付着物は、帯電ローラ清掃部材の芯金外周部が樹脂発泡体であれば内部の気孔に、ブラシであればブラシの繊維間に溜め込まれる。
しかしながら、帯電ローラと帯電ローラ清掃部材が常時当接し、回転していると、一度帯電ローラ清掃部材に溜め込まれた上記付着物が帯電ローラとの接触を繰り返すことにより、帯電ローラ表面にすり込まれてしまう場合があり、帯電ローラ清掃部材の性能を長期に渡って維持することができないという問題点があった。

特開平８−２０２１２６号公報 特開平１０−２５４２２４号公報

そこで、本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、帯電ローラ清掃部材の芯金外周部に上記付着物を溜め込むことなく、帯電ローラ清掃部材を常にクリーンに保つことを可能にする帯電ローラ清掃部材の付着物吸引除去装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することである。また、付着物吸引除去機構の作動に伴う電力消費量の軽減、感光体上のトナー像のチリ防止、付着物吸引能力の向上を可能とした付着物吸引除去機構を有する付着物吸引除去装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することである。

前記課題を解決する手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
本発明の付着物吸引除去装置は、被帯電体と、被帯電体を帯電させる帯電ローラと、帯電ローラに当接し、かつ、回転可能な帯電ローラ清掃部材を有する画像形成装置に使用する付着物吸引除去装置において、前記帯電ローラ清掃部材の付着物を吸引除去する機構を備え、かつ開口部がメッシュ状になっていることを特徴とする。
本発明の付着物吸引除去装置は、さらに、前記帯電ローラ清掃部材の軸線に沿って、前記帯電ローラ清掃部材の有効幅全体をカバーするように設けられていることを特徴とする。
本発明は、開口部が、前記帯電ローラ清掃部材の有効幅を移動し、前記帯電ローラ清掃部材の付着物を吸引除去することを特徴とする。
本発明の付着物吸引除去装置は、さらに、前記帯電ローラ清掃部材と非接触に配置されていることを特徴とする。
本発明の付着物吸引除去装置は、さらに、常時は吸引除去しておらず、ある一定間隔でのみ吸引除去することを特徴とする。
本発明の付着物吸引除去装置は、さらに、前記画像形成装置が作像時は吸引除去せず、ジョブエンド時にのみに吸引除去することを特徴とする。
本発明の付着物吸引除去装置は、さらに、前記画像形成装置が作像時は吸引除去せず、プロセスコントロール作動時にのみ吸引除去することを特徴とする。ここで、プロセスコントロールとは、画像の位置調整等のことである。
本発明の付着物吸引除去装置は、さらに、前記画像形成装置が作像時は吸引除去せず、トナーエンドリカバリー時にのみ吸引除去することを特徴とする。
本発明の付着物吸引除去装置は、さらに、前記帯電ローラ清掃部材近傍に設置されたフォトセンサーにより、前記帯電ローラ清掃部材の汚れ具合を反射率により検知し、反射率の値がある値以下になった際にのみ吸引除去することを特徴とする。
本発明の付着物吸引除去装置は、さらに、吸引除去された付着物を、廃トナーボトルに送り込むことを特徴とする。
本発明のプロセスカートリッジは、前記の付着物吸引除去装置を有することを特徴とする。
本発明の画像形成装置は、前記の付着物吸引除去装置を有することを特徴とする。
本発明の画像形成装置は、前記のプロセスカートリッジを有することを特徴とする。

本発明は、前記解決するための手段によって、帯電ローラ清掃部材の芯金外周部に上記付着物を溜め込むことなく、帯電ローラ清掃部材を常にクリーンに保つことを可能にする帯電ローラ清掃部材の付着物吸引除去装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することが可能となった。また、付着物吸引除去機構の作動に伴う電力消費量の軽減、感光体上のトナー像のチリ防止、付着物吸引能力の向上を可能とした付着物吸引除去機構を有する付着物吸引除去装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することが可能となった。

以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。

図１は、本発明の電子写真方式の画層形成装置の構成図である。
この画像形成装置は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成するため４つの画像形成ユニット１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｋを備える。なお、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの色順は、図１に限るものでなく、他の並び順であっても構わない。
画像形成ユニット１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｋは、それぞれ、像担持体としての感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋと、帯電手段、現像手段、クリーニング手段を備えている。また、各画像形成ユニット１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｋの配置は、各感光体ドラムの回転軸が平行になるように、かつ転写紙移動方向に所定のピッチで配列するように、設定されている。
画像形成ユニット１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｋの上方には、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を備え、画像データに基づいて各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの表面にレーザー光を走査しながら照射する光書込ユニット１０２が、下方には転写紙を担持して各画像形成ユニットの転写部を通過するように搬送する転写搬送ベルト６０を有するベルト駆動装置として転写ユニット１０６が配置されている。転写搬送ベルト６０の外周面には、ブラシローラとクリーニングブレードから構成されたクリーニング装置８５が接触するように配置されている。このクリーニング装置８５により転写搬送ベルト６０上に付着したトナー等の異物が除去される。
転写ユニット１０６の側方にはベルト定着方式の定着ユニット１０７、排紙トレイ１０８等が備えられている。画像形成装置下部には、転写紙１００が載置された給紙カセット１０４ａ、１０４ｂを備えている。また、画像形成装置側面から手差しで給紙を行う手差しトレイＭＦが備えられている。
この他、トナー補給容器ＴＣが備えられ、図示していない廃トナーボトル、両面・転写ユニット、電源ユニットなども二点鎖線で示したスペースＳの中に備えられている。
現像手段としての現像装置１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは、いずれも同様の構成からなり、それらは使用するトナーの色のみが異なる二成分現像方式の現像装置１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋであり、トナーと磁性キャリアからなる現像剤が収容されている。
現像装置１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは感光体ドラム１１に対向した現像ローラ、現像剤を搬送・攪拌するスクリュー、トナー濃度センサ等から構成される。現像ローラは外側の回転自在のスリーブと内側に固定された磁石から構成されている。トナー濃度センサの出力に応じて、トナー補給装置よりトナーが補給される。

先ず、帯電ローラに図示しない電源より所定の電圧が印加されて、対向する感光体ドラム表面１１を帯電する。所定の電位に帯電した感光体ドラム１１表面には、引き続いて光書込ユニット１０２により画像データに基づくレーザー光が走査され、静電潜像が書き込まれる。静電潜像を担持した感光体ドラム１１表面が現像装置１０に到達すると、感光体ドラム１１と対向配置される現像ローラにより、感光体ドラム１１表面の静電潜像にトナーが供給されて、トナー像が形成される。
上記の動作が感光体ユニット全てに同様にして所定のタイミングで行われ、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ表面にはそれぞれ所定のトナー色のトナー像が形成される。
転写紙１００は、給紙カセット１０４ａ、１０４ｂ、もしくは手差しトレイＭＦのいずれかから搬送され、レジストローラ１０５に到達したところで一端停止する。そして、感光体ユニットの上記の画像形成動作にタイミングを合わせて、転写紙１００がレジストローラにより送り出され、転写搬送ベルト６０によって搬送されながら、各感光体ドラム１１上のトナー像を順次転写されていく。この転写紙へのトナー像の転写は、転写搬送ベルト６０を挟んで各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋと対向配置されている。一次転写ローラ６７Ｙ、６７Ｍ、６７Ｃ、６７Ｋから、図示しない電源により感光体ドラム１１上のトナーの極性と逆の極性の電圧が印加されることで行われる。
そして、感光体ドラム１１Ｋとの対向位置を通過し、４色のトナー像が重ね合わされた転写紙１００は、引き続いて定着ユニット１０７に搬送され、熱と圧力を受けて画像を定着される。
本実施例に用いた画像形成装置は特別にこの構成を特徴としているわけではなく、例えば４連タンデム方式でなくリボルバー方式である場合、カラー機でなくモノクロ機である場合、書き込み方式としてレーザーではなくＬＥＤを使用する場合、現像手段として２成分ではなく１成分である場合や定着手段としてベルトではなくローラや誘導加熱方式である場合でも構わない。

図２は、本発明の感光体ユニット（プロセスカートリッジ）の構成図である。
感光体ユニット（プロセスカートリッジ）は、図２に示すように帯電ローラ１７と、静電潜像が形成される感光体１ｂと、その感光体の表面をクリーニングするブラシローラとクリーニングブレード４７と、ブラシローラ１５についたトナーを弾き飛ばすためのフリッカー装置１９、固形潤滑剤１６から構成されている。帯電ローラ１７にはローラ表面をクリーニングするための帯電ローラ清掃部材４９が当接している。クリーニングブレード４７により掻き落とされ溜まったトナーをブラシローラ１５が回転して抱え込み、フリッカー装置１９によってトナーを弾き飛ばしてトナー搬送オーガ４８側に移動させ、そのトナー搬送オーガを回転させることにより回収した廃トナーを図１のＳ部に配置された廃トナーボトルに搬送されるように構成されている。この実施形態では、感光体径はφ３０ｍｍであり、各感光体１ｂはそれぞれ矢印Ｃ方向に１６２ｍｍ／ｓｅｃで回転する。
ブラシローラ１５は、感光体に対向して配置され、クリーニングブレード４７によって掻き取られ、溜まったトナーをトナー搬送オーガ４８に排出する働き、及び固形潤滑剤１６を削って感光体１ｂに塗布する働きを持つ。

帯電ローラ１７は、感光体１ｂに対向してその感光体１ｂを帯電する用をなす。この帯電ローラ１７は、ギャップ管理部材１４を介して感光体１ｂの表面に圧接しており、帯電ローラ１７は像担持体の表面から微小空隙Ｇ（ギャップ）をあけ、その感光体１ｂに対して非接触状態で位置している。芯金はステンレス等の金属が用いられる。芯金が細すぎると帯電部材の切削加工時や、感光体１ｂに加圧されたときのたわみの影響が無視できなくなり、必要なギャップ精度が得られにくい。また、芯金が太すぎる場合には帯電ローラ１７が大型化したり、質量が重くなったりする問題があるため、芯金の直径としては６〜１０ｍｍ程度が望ましい。
帯電ローラ１７は１０^４〜１０^９Ωｃｍの体積抵抗をもつ材料が望ましい。抵抗が低すぎると感光体１ｂにピンホール等の欠陥があった場合に帯電バイアスのリークが発生しやすく、抵抗が高すぎると放電が十分に発生せず均一な帯電電位を得ることができない。
帯電ローラ１７は図示しない電源より接続されており、所定の電圧が印加される。その電圧は、直流電圧のみでもよいが、直流電圧に交流電圧を重畳させた電圧であることが望ましい。交流電圧を印加することにより、感光体５表面をより均一に帯電することができる。

帯電ローラ１７をクリーニングする部材として、帯電ローラ１７の上方に帯電ローラ清掃部材４９が配置されている。この帯電ローラ清掃部材４９は、直径５ｍｍの芯金の外周にメラミンフォームと呼ばれる樹脂発泡体が接着されたものである。芯金の外周は、メラミンフォームに限らず、他の樹脂発泡体やブラシ形状のものでもよい。帯電ローラ清掃部材４９は帯電ローラ１７に当接しており、回転可能な構成をとっている。帯電ローラ清掃部材４９を回転させるには、個別に駆動手段を設けることや帯電ローラ１７に自重で当接させ、帯電ローラ１７と連れ回りさせるなどの方法がある。
なお、この感光体ユニットには、それを装置本体に対して着脱する際の基準として、位置決め主基準部５１を設けると共に、手前側位置決め従基準部５２と奥側位置決め基準部５３とをブランケット５０にそれぞれ一体に設け、その感光体ユニットを装置本体に装着する際に、それらの基準部により、感光体ユニットを所定の装置位置に確実に位置決めできるようにしている。

感光体５は、導電性支持体上に下引き層と、電荷発生材料を主成分とする電荷発生層と、電荷輸送材料を主成分とする電荷輸送層とが、積層形成されている。
導電支持体は、体積抵抗１０^４Ωｃｍ以下の導電性を示すもの、例えば、アルミニウム、ステンレス等の金属管、あるいはニッケル等の金属をエンドレスベルト状に加工したもの等が用いられる。
下引き層は一般に樹脂を主成分としているが、これらの樹脂はその上の感光層を溶剤を用いて塗布することを考慮すると、一般の有機溶剤に対して耐溶解性の高い樹脂であることが望ましい。このような樹脂としては、ポリビニルアルコール等の水溶性樹脂、共重合ナイロンなどのアルコール可溶性樹脂、ポリウレタン、アルキッド−メラミン、エポキシ等の三次元網目構造を形成する硬化型樹脂等が挙げられる。また、下引き層には、モアレ防止、残留電位の低減等のために、酸化チタン、シリカ、アルミナ等の金属酸化物の微粉末を加えてもよい。この下引き層は、適当な溶媒、塗工法を用いて形成することができる。下引き層の膜厚は、０〜５μｍが適当である。

電荷発生層は、電荷発生材料を主成分とする層であり、代表的なものとしては、モノアゾ顔料、ジスアゾ顔料、トリスアゾ顔料、フタロシアニン系顔料等がある。これらの電荷発生材料をポリカーボネート等のバインダー樹脂とともに、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン等の溶媒を用いて分散し、分散液を塗布することにより形成できる。塗布は、浸漬塗工法やスプレーコート等により行う。電荷発生層の膜厚は、通常は０．０１〜５μｍである。

電荷輸送層は、電荷輸送材料およびバインダー樹脂をテトラヒドロフラン、トルエン、ジクロルエタン等の適当な溶剤に溶解ないし分解し、これを塗布、乾燥することにより形成できる。電荷輸送材料のうち、低分子電荷輸送材料には、電子輸送材料と正孔輸送材料とがある。電子輸送材料としては、例えば、クロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、２、４、７−トリニトロ−９−フルオレノン、２、４、５、７−テトラニトロ−９フルオレノン、１、３、７−トリニトロジベンゾチオフェン−５、５−ジオキサイド等の電子受容性物質が挙げられる。正孔輸送材料としては、例えば、オキサゾ−ル誘導体、チオフェン誘導体等の電子供与性物質が挙げられる。電荷輸送材料と共に電荷輸送層に使用されるバインダー樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリエステル、ポリアリレート、ポリカーボネート、アクリル、エポキシ、メラミン、フェノール等の熱可塑性または熱硬化性樹脂が挙げられる。電荷輸送層の厚さは、５〜３０μｍの範囲で所望の感光体特性に応じて適宜選択すればよい。

また、感光体１ｂ表面に感光層の保護および耐久性の向上を目的に保護層を形成することができる。保護層の構成としてはバインダー樹脂にフィラーを分散させることで機械的耐久性を向上させることができる。保護層に添加されるフィラーの量は、バインダー樹脂１００質量部に対して、１０〜７０質量部、好ましくは、２０〜５０質量部である。フィラーの量が、１０質量部未満では磨耗が大きく耐久性に劣り、７０質量部を超えると感度低下や残留電位上昇が無視できなくなるので望ましくない。保護層に添加するフィラーとしては酸化チタン、シリカ、アルミナ等の金属酸化物の微粉末を用いることができる。フィラーの粒径が大きすぎる場合には露光光が保護層で散乱されるため、解像力が低下し画像品質が劣る。また、フィラー粒径が小さすぎると耐磨耗性に劣る。したがって保護層に添加するフィラーの粒径としては０．１〜０．８μｍが適当である。保護層はフィラーとバインダー樹脂を適当な溶媒を用いて分散し、分散液をスプレーコートにより塗布することにより形成できる。保護層に用いるバインダー樹脂、溶媒としては電荷輸送層と同様の材料を使用することができ、バインダー樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、ポリエステル、ポリアリレート、ポリカーボネート、アクリル、エポキシ、メラミン、フェノール等の熱可塑性または熱硬化性樹脂があり、溶媒としてはテトラヒドロフラン、トルエン、ジクロルエタン等を用いることができる。耐久性を向上させると共に、感光層の静電特性を損なわないために保護層の膜厚としては３〜１０μｍが望ましい。さらに保護層には、電荷輸送材料や、酸化防止剤等を添加することもできる。

以上説明してきたクリーニング装置と帯電手段と感光体１ｂを一体で支持し、画像形成装置本体に脱着自在に形成したプロセスカートリッジとすることができる。なお、プロセスカートリッジはこの他に現像手段を含んで構成するものであっても良い。

図３および図４は、本発明における帯電ローラ清掃部材周辺の主要断面図である。図３は、帯電ローラ清掃部材の芯金外周部が樹脂発泡体のものであり、図４は、ブラシのものである。図３中の１は被帯電体、１ａは、感光体ドラム、１ｂは、感光体、２は帯電ローラ、３は帯電ローラ清掃部材（芯金外周部：樹脂発泡体）であり、４は帯電ローラ清掃部材に付着した付着物を吸引除去する付着物吸引除去装置を示している。付着物吸引除去装置４の４ａは開口部、４ｂはホースである。付着物吸引装置中の矢印は、付着物吸引装置が作動している際の気流の流れを表している。また、図４は、帯電ローラ清掃部材５（芯金外周部：ブラシ）以外は、図３と同じ構成である。
３及び５の帯電ローラ清掃部材は、芯金と芯金の外周の樹脂発泡体およびブラシからなり、回転可能となっており、回転する際に帯電ローラ２に常時当接する構成になっている。このような状態で使用を続けていると帯電ローラ清掃部材３、５の芯金外周部の発泡体の内部の気孔、または、ブラシの繊維間に残留トナー、ステアリン酸亜鉛などの固形潤滑剤および紙粉などが溜め込まれていき、樹脂発泡体、または、ブラシに溜め込まれた上記物質が逆に帯電ローラ２にすり込まれてしまい帯電ローラ２表面に固着し、帯電ローラ２の表面の抵抗が上昇することで、帯電ローラ２の帯電能力が低下し、被帯電体の均一な帯電が行えなくなり、画像としては地汚れとなって現れることとなる。
そこで、４のような帯電ローラ清掃部材３、５の付着物吸引除去装置を設けることで、帯電ローラ２から帯電ローラ清掃部材３、５に付着した残留トナー、ステアリン酸亜鉛などの固形潤滑剤および紙粉などを常時吸引除去することが可能となり、帯電ローラ清掃部材３、５を常にクリーンに保つことができるようになった。
なお、画像形成装置に関しては、付着物吸引除去装置４の吸引ポンプと吸引物を一旦溜めておくボトルは、画像形成装置内部に設置されている。また、プロセスカートリッジに関しては吸引ポンプおよび吸引物を一旦溜めておくボトルは、プロセスカートリッジ内部に設置されている。吸引ポンプと、吸引物を一旦溜めておくボトルをプロセスカートリッジ内に設けることで、プロセスカートリッジを交換することによって、吸引物を一旦溜めておくも同時に交換されるから、機械本体に設けられているものよりもメンテナンス性が向上する。

本発明の帯電ローラ清掃部材の付着物吸引除去装置４を画像形成装置内またはプロセスカートリッジ内に設け、付着物吸引除去装置４の作動時間を１分間とし、作動間隔を１分間、９分間、２９分間、５９分間と変化させて、効果を確認するために帯電ローラ清掃部材の汚れ度合いと帯電ローラ２汚れの評価をランニング試験によって行った。このとき、リファレンスとして、付着物吸引除去装置４のない従来の機構のものも評価の対象とした。このときの帯電ローラ清掃部材３は、芯金の外周がメラミンフォーム樹脂発泡体で構成されているものを用いた。また、ランニングの際の通紙画像は、Ａ４サイズ、横通紙で画像面積率が５％のチャートを用いた。メラミンフォーム樹脂発泡体の汚れ度合いは１〜５のランク評価とし、汚れが全く無いもの（初期）をランク５とし、目視で最も汚れていたものをランク１とした。また、帯電ローラ汚れに関しては、ランニングした帯電ローラを用いて、Ｌ．Ｌ．環境（１０℃１５％ＲＨ環境）で、１ｂｙ１などのハーフトーン画像を出力し、出力画像の地汚れの度合いを目視で評価した。帯電ローラ汚れに伴う地汚れ度合いも同様に１〜５のランク評価とし、帯電ローラ汚れに伴う地汚れが全く無いもの（初期）をランク５とし、地汚れが最も顕著なものをランク１とした。メラミンフォーム樹脂発泡体の汚れ度合いの評価結果を表１に、帯電ローラ汚れの評価結果を表２に示す。表中には、付着物吸引除去機構を常時作動させた状態の電力消費量を１としたときの電力消費量比も示している。

付着物吸引除去装置の無いリファレンスのメラミンフォーム樹脂発泡体の汚れ度合いは、３００００枚通紙した段階でランク１となった。それに対し、本発明の付着物吸引除去装置４を搭載した方のメラミンフォーム樹脂発泡体の汚れ度合いは、付着物吸引除去装置４の作動間隔が５９分間のものにおいても常時作動しているものと同様で、６００００枚通紙段階でランク４で留まっていた。
また、付着物吸引除去装置の無いリファレンスの帯電ローラ２汚れに関しては、３００００枚通紙した段階で、帯電ローラ２の帯電不良に伴う顕著な地汚れが発生した。それに対し、本発明の付着物吸引除去装置４を搭載した方の帯電ローラ２では、付着物吸引除去装置４の作動間隔が５９分間のものにおいても常時作動しているものと同様で、６００００枚通紙した段階で、帯電ローラ２の帯電不良に伴う地汚れが全く発生しなかった。
この評価から、本発明により、付着物吸引除去装置４を常時作動させなくても、ある一定間隔で作動させれば、帯電ローラ清掃部材の芯金外周部に残留トナー、ステアリン酸亜鉛などの固形潤滑剤および紙粉など溜め込むことなく、帯電ローラ清掃部材をクリーンに保つことで、長期にわたる良好なクリーニング性の維持を可能にできた。このことから、帯電ローラ清掃部材の付着物吸引装置４を常時作動させておく必要がないため、付着物吸引機構作動に伴う、電力消費を大幅に抑えた画像形成装置およびプロセスカートリッジを提供できた。

図５は、本発明における帯電ローラ清掃部材周辺の主要断面図である。図５中の１は被帯電体、１ａは、感光体ドラム、１ｂは、感光体、２は帯電ローラ、３は帯電ローラ清掃部材（芯金外周部：樹脂発泡体）であり、４は帯電ローラ清掃部材に付着した部着物を吸引除去する付着物吸引除去装置を示している。付着物吸引除去装置４の４ａは開口部、４ｂはホースである。また、４ｃは、付着物吸引除去装置の開口部４ａに張られたメッシュである。例えば、突発的に付着したゴミなどの大きい付着物は、一旦付着物吸引除去装置４で吸引されても、ゴミの自重により、帯電ローラ清掃部材３、５に再付着してしまうことがある。開口部４ａにメッシュ４ｃを設けると、メッシュ４ｃの空気抵抗による圧力損失より、付着物吸引除去装置４の吸引による気圧の方が大きいため、一度、吸引された付着物が帯電ローラ清掃部材３、５に再付着することを防止できる。また、帯電ローラ清掃部材３、５をクリーンに保つことができる。

図６は、本発明における帯電ローラ清掃部材周辺を長手方向から見た図である。図５中の１は被帯電体、２は帯電ローラ、３または５は帯電ローラ清掃部材部材（図３には芯金の外周は発泡体としている）、４は付着物吸引除去装置、４ａは付着物吸引除去装置の開口部、４ｂは付着物吸引除去装置のホースであり、４ｃは付着物吸引除去装置の開口部のメッシュを示している。また、４の付着物吸引除去装置中の矢印は、付着物吸引装置が作動している際の気流の流れを表している。
例えば、図７に示すように、帯電ローラ清掃部材３、５の付着物吸引除去機構が、帯電ローラ清掃部材の一部のみしかカバーしていなかったら、付着物吸引除去装置４がカバーしている部分は、帯電ローラ２から付着した残留トナー、ステアリン酸亜鉛などの固形潤滑剤および紙粉などは、吸引除去することができるが、カバーできていない部分の付着物は吸引除去できない。
そこで、図６に示すように、帯電ローラ清掃部材３、５の軸線に沿ってその有効幅一杯をカバーするように付着物除去吸引装置４の開口部４ａを設けることによって、帯電ローラ清掃部材３、５の全域の付着物を除去できる。また、帯電ローラ清掃部材３、５の全域をクリーンに保つことができる。

図８は、本発明における帯電ローラ清掃部材周辺を長手方向から見た図である。図８中の１は被帯電体、２は帯電ローラ、３または５は帯電ローラ清掃部材部材、４は付着物吸引除去装置、４ａは付着物吸引除去装置の開口部、４ｂは付着物吸引除去装置のホース、４ｃは付着物吸引除去装置の開口部のメッシュであり、６は３又は５の帯電ローラ清掃部材と４ｂの付着物吸引除去装置の開口部のメッシュの間に設けられたギャップを示している。このときギャップの大きさは、２００μｍ以下である。２００μｍ以下ならば、付着物吸引除去装置４の吸引力は、接触のときとほとんど差がないことが確認されており、帯電ローラ清掃部材３、５の付着物を吸引することができる。６のギャップ設けることで、３又は５の帯電ローラ清掃部材と４ｂの付着物吸引除去装置の開口部のメッシュ４ｃとの間の摩擦を無くすことができ、３又は５の帯電ローラ清掃部材の劣化を抑えることができる。

図９は、本発明における帯電ローラ清掃部材周辺を長手方向から見た図である。図９中の１は被帯電体、２は帯電ローラ、３又は５は帯電ローラ清掃部材部材（図３には芯金の外周は樹脂発泡体としている）、４は付着物吸引除去装置、４ａは付着物吸引除去装置の開口部、４ｂは付着物吸引除去装置のホースを示している。また、４の付着物吸引除去装置中の矢印は、付着物吸引装置が作動している際の気流の流れを表している。特に黒太矢印は、感光体周辺の気流の流れを表している。作像時に、帯電ローラ清掃部材３、５の付着物吸引装置が作動していると、黒太矢印のような気流が感光体１ｂ周辺に発生するので、感光体１ｂ上のトナー像が乱れてしまう。そこで、ジョブエンド時、つまり、感光体１ｂ上にトナー像が無いときにのみ帯電ローラ清掃部材３、５の付着物吸引除去装置４を作動させることで、付着物吸引除去装置４の作動に伴う感光体１ｂ上のトナー像の乱れを防止することができる。
ジョブエンド時に帯電ローラ清掃部材３、５の付着物吸引除去装置を作動させると、付着物吸引除去装置４が作動している間、画像形成装置が使用できなくなり、ユーザーの待ち時間が発生してしまう。そこで、プロセスコントロール作動時にのみ、付着物吸引除去装置４を作動させることで、プロセスコントロールと付着物吸引除去装置４の作動を同時に行えるので、付着物吸引除去装置４の作動によるユーザーの待ち時間を無くすことができる。
ジョブエンド時に帯電ローラ清掃部材３、５の付着物吸引除去装置４を作動させると、付着物吸引除去装置４が作動している間、画像形成装置が使用できなくなり、ユーザーの待ち時間が発生してしまう。そこで、トナーエンドリカバリー時にのみ、付着物吸引除去装置４を作動させることで、トナーエンドリカバリーと付着物吸引除去装置４の作動を同時に行えるので、付着物吸引除去装置４の作動によるユーザーの待ち時間を無くすことができる。

図１０は、本発明における帯電ローラ清掃部材周辺の主要断面図である。図１０中の１は被帯電体、１ａは感光体ドラム、１ｂは感光体、２は帯電ローラ、３は帯電ローラ清掃部材（芯金外周部：樹脂発泡体）であり、４は帯電ローラ清掃部材に付着した部着物を吸引除去する付着物吸引除去装置を示している。付着物吸引除去装置４の４ａは開口部、４ｂはホースである。付着物吸引装置中の矢印は、付着物吸引装置が作動している際の気流の流れを表している。また、図１０中の７は、帯電ローラ清掃部材３、５近傍に設置されたフォトセンサーである。帯電ローラ清掃部材３、５の付着物吸引除去装置４が、常時は作動せず、帯電ローラ清掃部材３、５近傍に設置されたフォトセンサー７により帯電ローラ清掃部材３、５の汚れ具合を反射率により検知し、反射率の値がある値以下になった際にのみ作動し、帯電ローラ清掃部材３、５の付着物を吸引除去する動作をする。このことで、帯電ローラ清掃部材３、５が汚れたときのみ帯電ローラ清掃部材３、５の付着物除去吸引装置４が作動するので、帯電ローラ清掃部材３、５が汚れていないときに付着物吸引装置４が作動することが無くなるため、必要の無いユーザーの待ち時間が無くすことができるようになるとともに、付着物吸引除去装置４の作動に伴う必要の無い電力消費を無くすことができるようになった。

図１１は、本発明における帯電ローラ清掃部材周辺を長手方向から見た図である。図１１中の１は被帯電体、２は帯電ローラ、３または５は帯電ローラ清掃部材部材（図３には芯金の外周は発泡体としている）、４は付着物吸引除去装置、４ａは付着物吸引除去装置の開口部、４ｂは付着物吸引除去装置のホースを示している。また、４の付着物吸引除去装置中の矢印は、付着物吸引装置が作動している際の気流の流れを表している。また、付着物吸引装置の開口部４ａは、帯電ローラ清掃部材３、５の有効幅一杯ではなく、帯電ローラ清掃部材３、５の一部のみをカバーするように設けられており、付着物吸引装置の開口部４ａが付着物吸引除去装置のホース４ｂとともに、帯電ローラ清掃部材３、５の有効幅一杯を稼動する構成になっている。付着物吸引装置の開口部４ａの面積を小さくすることで、同じ吸引力でも帯電ローラ清掃部材３、５の付着物を吸引する力が強くなり、付着物をより確実に吸引除去することができる。
また、画像形成装置内に元から設置されている廃トナーボトルに付着物吸引除去装置４から吸引除去した付着物を溜められるようになり、吸引除去した付着物を一旦溜めておくボトルを設ける必要が無くなり、画像形成装置の小型化、コストダウンができる。

本発明の電子写真方式の画層形成装置の構成図である。 本発明の感光体ユニット（プロセスカートリッジ）の構成図である。 本発明における帯電ローラ清掃部材周辺の主要断面図である。 本発明における帯電ローラ清掃部材周辺の主要断面図である。 本発明における帯電ローラ清掃部材周辺の主要断面図である。 本発明における帯電ローラ清掃部材周辺を長手方向から見た図である。 従来の帯電ローラ清掃部材周辺を長手方向から見た図である。 本発明における帯電ローラ清掃部材周辺を長手方向から見た図である。 本発明における帯電ローラ清掃部材周辺を長手方向から見た図である。 本発明における帯電ローラ清掃部材周辺の主要断面図である。 本発明における帯電ローラ清掃部材周辺を長手方向から見た図である。

符号の説明

１ 被帯電体
１ｂ 感光体
２ 帯電ローラ
３ 帯電ローラ清掃部材（芯金外周部：樹脂発泡体）
４ 付着物吸引除去装置
４ａ 開口部
４ｂ ホース
４ｃ 開口部に張られたメッシュ
５ 帯電ローラ清掃部材（芯金外周部：ブラシ）
６ 開口部のメッシュの間に設けられたギャップ
７ フォトセンサー
１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ 現像装置
１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ 感光体ドラム
１４ ギャップ管理部材
１５ ブラシローラ
１６ 固形潤滑剤
１７ 帯電ローラ
１９ フリッカー装置
４７ クリーニングブレード
４８ トナー搬送オーガ
４９ 帯電ローラ清掃部材
５０ ブランケット
５１ 位置決め主基準部
５２ 手前側位置決め従基準部
５３ 奥側位置決め基準部
６０ 転写搬送ベルト
６７Ｙ、６７Ｍ、６７Ｃ、６７Ｋ 一次転写ローラ
８５ クリーニング装置
１００ 転写紙
１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｋ 画像形成ユニット
１０２ 光書込ユニット
１０４ａ 給紙カセット
１０４ｂ 給紙カセット
１０５ レジストローラ
１０６ 転写ユニット
１０７ 定着ユニット
１０８ 排紙トレイ
ＭＦ 手差しトレイ
ＴＣ トナー補給容器
Ｓ スペース
Ｇ 微小空隙（ギャップ）

Claims (13)

1. 被帯電体と、被帯電体を帯電させる帯電ローラと、帯電ローラに当接し、かつ、回転可能な帯電ローラ清掃部材を有する画像形成装置
   に使用する付着物吸引除去装置において、
   前記帯電ローラ清掃部材の付着物を吸引除去する機構を備え、
   かつ開口部がメッシュ状になっている
   ことを特徴とする付着物吸引除去装置。
2. 請求項１に記載の付着物吸引除去装置において、
   前記帯電ローラ清掃部材の軸線に沿って、前記帯電ローラ清掃部材の有効幅全体をカバーするように設けられている
   ことを特徴とする付着物吸引除去装置。
3. 請求項１に記載の付着物吸引除去装置において、
   前記開口部が、前記帯電ローラ清掃部材の有効幅を移動し、前記帯電ローラ清掃部材の付着物を吸引除去する
   ことを特徴とする付着物吸引除去装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一つに記載の付着物吸引除去装置において、
   前記帯電ローラ清掃部材と非接触に配置されている
   ことを特徴とする付着物吸引除去装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか一つに記載の付着物吸引除去装置において、
   常時は吸引除去しておらず、ある一定間隔でのみ吸引除去する
   ことを特徴とする付着物吸引除去装置。
6. 請求項５に記載の付着物吸引除去装置において、
   前記画像形成装置が作像時は吸引除去せず、ジョブエンド時にのみに吸引除去する
   ことを特徴とする付着物吸引除去装置。
7. 請求項５に記載の付着物吸引除去装置において、
   前記画像形成装置が作像時は吸引除去せず、プロセスコントロール作動時にのみ吸引除去する
   ことを特徴とする付着物吸引除去装置。
8. 請求項５に記載の付着物吸引除去装置において、
   前記画像形成装置が作像時は吸引除去せず、トナーエンドリカバリー時にのみ吸引除去する
   ことを特徴とする付着物吸引除去装置。
9. 請求項５に記載の付着物吸引除去装置において、
   前記帯電ローラ清掃部材近傍に設置されたフォトセンサーにより、前記帯電ローラ清掃部材の汚れ具合を反射率により検知し、
   反射率の値がある値以下になった際にのみ吸引除去する
   ことを特徴とする付着物吸引除去装置。
10. 請求項１乃至９のいずれか一つに記載の付着物吸引除去装置において、
    吸引除去された付着物を、廃トナーボトルに送り込む
    ことを特徴とする付着物吸引除去装置。
11. 請求項１乃至１０のいずれか一つに記載の付着物吸引除去装置を有する
    ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
12. 請求項１乃至１０のいずれか一つに記載の付着物吸引除去装置を有する
    ことを特徴とする画像形成装置。
13. 請求項１１に記載のプロセスカートリッジを有する
    ことを特徴とする画像形成装置。

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