JP4967827B2 - クリーニング装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は，像担持体を用いて画像形成する電子写真方式の画像形成装置及びそれに用いられるクリーニング装置に関する。さらに詳細には，塗布ブラシを用いて像担持体に潤滑剤を塗布しつつ画像形成を行う画像形成装置とそのクリーニング装置に関するものである。

従来より，クリーニング装置に潤滑剤塗布装置を設け，トナー像を担持する像担持体に，適宜，潤滑剤を塗布することが行われている。これは主に，転写時のトナーの離型性向上のため，および，クリーニングブレード等による摺擦箇所の双方の摩耗低減のためである。このような潤滑剤塗布装置としては，回転する潤滑剤塗布ブラシを，固形潤滑剤と像担持体との両方に接触させるように配置したものが知られている。例えば，固形潤滑剤をバネ力や自重によってそのブラシに押圧させているものがある。そして，ブラシによって固形潤滑剤を適量掻き取り，回転して像担持体に塗布するのである。

このような装置では，塗布ブラシによって像担持体に潤滑剤を塗布する際に，像担持体に残留したトナー等の異物が塗布ブラシに付着する。しかしながら，塗布ブラシにトナーが多く付着すると，そのトナーによってブラシが固まり，いわゆるトナーロール化が起こってしまう。このようになった塗布ブラシは，固形潤滑剤の掻き取り性が悪いものとなる。そのため従来より，塗布ブラシにフリッカーを当接させて，付着したトナーをはじき飛ばすようにされている。

例えば，特許文献１では，フリッカーに板状の固形潤滑剤を貼り付け，それをクリーニングブラシに当接させたクリーニング装置が開示されている。この文献の装置によれば，コンパクトな構成で，フリッカーによって固形潤滑剤とクリーニングブラシとの接触強さが確保されるとされている。
特開２００１−２３５９８７号公報

しかしながら，前記した特許文献１に記載の装置では，ブラシにフリッカーを常時当接させているため，ブラシ繊維に対するストレスが大きく，毛倒れの原因となるという問題点があった。また，固形潤滑剤とフリッカーとが一体となっているので，ブラシで掻き取った固形潤滑剤が，像担持体に付着される前にフリッカーによって落とされてしまうおそれがあった。

本発明は，前記した従来の画像形成装置が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，塗布ブラシの毛倒れとトナーロール化をともに防止し，長期にわたって安定した潤滑剤の塗布を行うことのできるクリーニング装置及び画像形成装置を提供することにある。

この課題の解決を目的としてなされた本発明のクリーニング装置は，像担持体における転写後の位置に接触するブラシローラと，ブラシローラにおける像担持体との接触位置以外の位置に接触する固形潤滑剤と，固形潤滑剤をブラシローラへ向けて押圧する押圧部材とを有し，ブラシローラにより固形潤滑剤を掻き取って像担持体に塗布するクリーニング装置であって，固形潤滑剤と一体に設けられた，ブラシローラのブラシ毛より固いフリッカー部材を有し，フリッカー部材が，固形潤滑剤が新品である時にはブラシローラに接触せず，固形潤滑剤が摩滅すると固形潤滑剤から突出してブラシローラに接触するものである。

本発明のクリーニング装置によれば，固形潤滑剤がブラシローラに押圧されて，ブラシローラによって掻き取られる。そのブラシローラは，像担持体の転写後の位置に接触するので，像担持体に固形潤滑剤を供給できる。さらに，固形潤滑剤と一体に設けられたフリッカー部材が，固形潤滑剤が新品である時にはブラシローラに接触しない。ここで，通常，固形潤滑剤が新品であるときにはブラシローラも新品であり，新品のブラシローラには異物が付着していないので，フリッカー部材によってはじく必要はない。本発明では，必要がないときにはブラシローラにフリッカー部材を接触させないので，ブラシローラのブラシ毛の毛倒れが防止できる。さらに，固形潤滑剤が摩滅すると，フリッカー部材が固形潤滑剤から突出してブラシローラに接触する。このころにはブラシローラにも異物が溜まってきているので，フリッカー部材ではじくことにより，トナーロール化を防止できる。従って，ブラシローラの毛倒れとトナーロール化をともに防止し，長期にわたって安定した潤滑剤の塗布を行うことができる。

さらに本発明では，フリッカー部材が，固形潤滑剤における，ブラシローラの回転による移動方向に対する上流側寄りの位置に設けられている。このようになっているので，ブラシローラのブラシ毛は，フリッカー部材によってはじかれた後に固形潤滑剤を掻き取る。従って，掻き取ったばかりの潤滑剤がフリッカー部材によってはじき飛ばされることはない。

さらに本発明では，フリッカー部材が，ブラシローラの回転による移動方向に対する複数箇所に設けられており，上流側のものほどその先端位置がブラシローラに近いものであってもよい。このようになっていれば，上流側のものほど早い段階でブラシローラに接触する。さらに，複数箇所に設けられていれば，フリッカー部材の効果が大きいものとなる。

さらに本発明では，フリッカー部材が，ブラシローラの長手方向に幅のある板状部材であってもよい。このようになっていれば，フリッカー部材によって，ブラシローラの長手方向の広い範囲についてはじくことができる。従って，トナーロール化を効率的に防止できる。

さらに本発明では，フリッカー部材は，針状部材であってもよい。このようなものでもフリッカー部材として，ブラシローラのブラシ毛をはじくことができる。ここで「針状」とは，必ずしも先端部がとがったものに限らない。先端が丸いものや，単に棒状のものであっても良い。

さらに本発明は，トナー像を担持して被転写体への転写に供する像担持体と，像担持体における転写後の位置に接触するブラシローラと，ブラシローラにおける像担持体との接触位置以外の位置に接触する固形潤滑剤と，固形潤滑剤をブラシローラへ向けて押圧する押圧部材とを有し，ブラシローラは，固形潤滑剤を掻き取って像担持体に塗布するものである画像形成装置であって，固形潤滑剤と一体に設けられた，ブラシローラのブラシ毛より固いフリッカー部材を有し，フリッカー部材が，固形潤滑剤が新品である時にはブラシローラに接触せず，固形潤滑剤が摩滅すると固形潤滑剤から突出してブラシローラに接触するものであり，フリッカー部材が，固形潤滑剤における，ブラシローラの回転による移動方向に対する上流側寄りの位置に設けられているか，または，ブラシローラの回転による移動方向に対する複数箇所に設けられており，上流側のものほどその先端位置がブラシローラに近いものであるか，または，ブラシローラの長手方向に幅のある板状部材である画像形成装置にも及ぶ。

本発明のクリーニング装置及び画像形成装置によれば，塗布ブラシの毛倒れとトナーロール化をともに防止し，長期にわたって安定した潤滑剤の塗布を行うことができる。

以下，本発明を具体化した最良の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，いわゆるタンデム方式のカラー画像形成装置に本発明を適用したものである。

本形態の画像形成装置１は，図１に示すように，中間転写ベルト１１に沿って各色のイメージングユニット１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋが配置されたものである。中間転写ベルト１１の周囲にはさらに，２次転写ローラ１３および中間転写クリーニング部１４も設けられている。画像形成時には，中間転写ベルト１１は，図中反時計回りに回転する。なお，各イメージングユニット１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋは，いずれもほぼ同様の構成である。以下では，各色を表す添え字を省略して，イメージングユニット１２という。

イメージングユニット１２の概略構成を図２に示す。イメージングユニット１２は，感光体２１を中心に，クリーニング部２２，帯電部２３，露光部２４，現像部２５を有している。また，感光体２１に対して，中間転写ベルト１１をはさんで反対側には，１次転写ローラ２６が配置されている（図１参照）。ここで，感光体２１および帯電部２３，露光部２４，現像部２５，１次転写ローラ２６はいずれも一般的な画像形成装置に使用されているものである。

さらに，本形態では，図２に示すように，クリーニング部２２のハウジング３０内にクリーニングブレード３１，塗布ブラシ３２，固形潤滑剤３３，ホルダ３４，押圧バネ３５，スクリュー３６を有している。クリーニングブレード３１は，その図中上部の一辺が感光体２１に当接されている。なお，本形態では，塗布ブラシ３２に常時接触する独立したフリッカーは，設けられていない。

本形態の塗布ブラシ３２は，シャフトの外周に，ブラシ毛が植えられた基布が巻き付けられて接着されたものである。ブラシ毛の植毛状態は，直毛形状でもループ形状でもよい。なお，画像形成時には，感光体２１及び塗布ブラシ３２は，それぞれ図２中に矢印で示すように回転される。すなわち，これらの接触箇所では，同じ向きに移動するいわゆるウィズ回転である。また，塗布ブラシ３２は，感光体２１と同等かやや遅い線速度となるように回転される。ここで，塗布ブラシ３２は，単に感光体２１に連れまわるようにしても良いし，個別に駆動されていてもよい。

この塗布ブラシ３２としては，例えば，以下のようなものが使用できる。外径１２ｍｍ，シャフト径６ｍｍ，基布厚み０．５ｍｍで，ブラシ毛の材質は導電性のナイロン繊維（ヤング率１．７×１０⁹Ｎ／ｍ²），ブラシ毛の繊維太さが６．９デシテックス，ブラシ毛の繊維密度は２３０００本／ｃｍ²のものとすればよい。あるいは，レーヨンやアクリルなどの合成繊維のブラシとしても良い。また，導電性繊維に限らず，絶縁性の繊維でも良い。

固形潤滑剤３３は，図２に示すように，ホルダ３４に取り付けられ，押圧バネ３５によって塗布ブラシ３２に向かって付勢されている。この固形潤滑剤３３は，図３に示すように，潤滑剤４１とその中に埋め込まれた複数のフリッカー４２とを有している。潤滑剤４１は，ステアリン酸亜鉛等の金属石鹸の粉体を溶融成形したものである。フリッカー４２は，図中奥行き方向に幅のある板状の部材である。なお，この図３に示しているのは，新品の固形潤滑剤３３であり，どのフリッカー４２よりも潤滑剤４１の方が図中左右方向に大きくされている。すなわち，新品の状態では，全てのフリッカー４２は潤滑剤４１の中に埋もれている。

ここで，フリッカー４２は，固形潤滑剤３３中で図３中下方に片寄せて配置されている。図３は図２と同じ向きに固形潤滑剤３３のみを取り出して示したものであり，フリッカー４２は，図２中でも下方に配置される。またここでは，塗布ブラシ３２が，図２中で反時計回りに回転されるので，固形潤滑剤３３の配置は，塗布ブラシ３２の回転による移動方向に対して上流側寄りとなっている。さらに，フリッカー４２は，図中下側に配置されているものほど図中左右方向に長いものとすることが好ましい。すなわち，塗布ブラシ３２の回転による移動方向に対して上流側のものほど，その先端位置が塗布ブラシ３２に近い。

また，図３中におけるフリッカー４２の数は，３に限らず，１，２または４以上としても良い。さらに，フリッカー４２は図中奥行き方向に１枚の板状に限らず，複数枚に分割されたものでも良い。さらには，板状のものに限らず，針状の部材を並べたものとすることもできる。ここでの針状とは先端が丸いものや，細い棒状のものを含む。このフリッカー４２としては，その先端部によって塗布ブラシ３２のブラシ毛をはじくことができる程度に，塗布ブラシ３２のブラシ毛より固い部材であればよい。金属板に限らず，多少の弾力性を有している部材で形成することも可能である。

なお，各フリッカー４２は，その図３中右端がホルダ３４に固定されている。従って，フリッカー４２はホルダ３４と一体である。そして，固形潤滑剤３３は，ホルダ３４と一体に成型される。従って，フリッカー４２は固形潤滑剤３３と一体であるといえる。なお，図３のような，フリッカー４２が完全に固形潤滑剤３３の中に埋まっているものに限らず，図４に示すように，あらかじめフリッカー４２が固定されたホルダ３４の，フリッカー４２以外の箇所に層状の潤滑剤４１を取り付けるようにしたものでも，「一体」を妨げない。

画像形成時には，感光体２１に形成されたトナー像が１次転写ローラ２６によって中間転写ベルト１１に転写される。このとき転写されずに感光体２１に残留したトナーが転写残トナーとなる。一方，塗布ブラシ３２は，固形潤滑剤３３から潤滑剤４１を掻き取って感光体２１の表面に付着させる。このとき感光体２１と対面する箇所では，塗布ブラシ３２は転写残トナーに接触することになる。なお，この潤滑剤４１は，塗布ブラシ３２によって掻き取られ，感光体２１に付着されたのみでは離散的な粒状である。クリーニングブレード３１を通過するときに，均されることで連続的な皮膜状となり，感光体２１の表面を均一に覆う。

塗布ブラシ３２及び固形潤滑剤３３が新しい間は，図５に示すように，塗布ブラシ３２は潤滑剤４１にのみ接触する。埋もれているフリッカー４２には接触しない。そして，塗布ブラシ３２には，潤滑剤４１を感光体２１に塗布する際に，感光体２１上の残留トナーが付着する。塗布ブラシ３２が比較的新しい間は，ブラシ毛にまだあまり多くの残留トナーが付着していない。そのため，トナーが付着したままにしておいても，トナーロール化が起きるほどではない。なお，塗布ブラシ３２と固形潤滑剤３３とは，通常，同時に交換されるので，いずれか一方のみが新しいという状況になることはない。

塗布ブラシ３２及び固形潤滑剤３３の使用がある程度進むと，図６に示すように，潤滑剤４１が使用されて減少する。そして，埋め込まれていたフリッカー４２の先端部が露出される。また，潤滑剤４１が減少すると，押圧バネ３５の押圧力によって，固形潤滑剤３３のホルダ３４は次第に塗布ブラシ３２に近づく。従って，フリッカー４２の露出した先端部は，塗布ブラシ３２に当接するようになる。これにより，露出されたフリッカー４２の先端部によって塗布ブラシ３２のブラシ毛がはじかれる。そして，塗布ブラシ３２に付着したトナー等の異物ははじき飛ばされる。はじき飛ばされたトナーは，スクリュー３６（図２参照）によって図中奥行き方向へ運ばれ，クリーニングブレード３１によって感光体２１から掻き取られた廃トナーとともに適切に処理される。

このとき，潤滑剤４１は，図６に示すようにやや丸みを帯びた形状にすり減る。本形態のフリッカー４２は，図中下側に配置されているものほどその先端位置が塗布ブラシ３２に近いので，図中下側に配置されているものほど早く露出される。あるいは，全てのフリッカー４２がほぼ同時に露出されるようにされていても良い。また，フリッカー４２は図中下部に寄せられているので，塗布ブラシ３２のブラシ毛はまずフリッカー４２ではじかれ，それから潤滑剤４１に当接される。従って，まずトナー等が取り除かれてから潤滑剤４１を掻き取ることになる。その様子を模式的に，図７に示す。

さらに，塗布ブラシ３２及び固形潤滑剤３３の使用が進むと，図８に示すように，さらに潤滑剤４１が減少し，ホルダ３４はさらに塗布ブラシ３２に近づく。そして，フリッカー４２は，さらに多くの部分が露出される。そして，フリッカー４２の塗布ブラシ３２に対する食い込み量ｄは，図６のｄ１より図８のｄ２の方が大きい。従って，フリッカー４２による残留トナー除去の効果は増大する。なお，各フリッカー４２の図中左右方向の大きさは，使用の最終状態においても，その先端部が塗布ブラシ３２の回転の障害とならない程度にされている。

以上詳細に説明したように，本形態の画像形成装置１によれば，塗布ブラシ３２が新しいうちは，フリッカー４２が当接しないので，常時フリッカーを当接させるものと比較して毛倒れが起きにくい。また，使用が進むにつれて，フリッカー４２の塗布ブラシ３２に対する食い込み量が次第に大きくなるので，次第に溜まる残留トナーを効果的に除去して，塗布ブラシ３２のトナーロール化を防止できる。さらには，塗布ブラシに隣接して独立したフリッカーを設けるものと比較して，装置のコンパクト化も可能である。従って，塗布ブラシ３２の毛倒れとトナーロール化をともに防止し，長期にわたって安定した潤滑剤の塗布を行うことのできる装置となっている。

なお，本形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。
例えば，上記の実施例では，固形潤滑剤３３の潤滑剤４１としてステアリン酸亜鉛を用いるとしたが，これに代えて，ステアリン酸マグネシウムやステアリン酸リチウム等，脂肪酸金属塩であれば何でも使用できる。また，固形潤滑剤３３の押圧構成や，塗布ブラシ３２の設定条件はいずれも一例であり，適宜変更可能である。さらに，本発明は，タンデム方式のカラー画像形成装置に限らず，モノクロ／カラーの複写機，プリンタ，ＦＡＸ，及びこれらの複合機にも適用可能である。

本形態の画像形成装置を示す概略断面図である。 イメージングユニットを示す概略断面図である。 固形潤滑剤を示す断面図である。 固形潤滑剤を示す断面図である。 新しい固形潤滑剤と塗布ブラシとの配置関係を示す説明図である。 中程度使用した固形潤滑剤と塗布ブラシとの配置関係を示す説明図である。 トナーや潤滑剤の様子を示す説明図である。 かなり使用した固形潤滑剤と塗布ブラシとの配置関係を示す説明図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
２１ 感光体
２２ クリーニング部
３２ 塗布ブラシ
３３ 固形潤滑剤
３５ 押圧バネ
４２ フリッカー

Claims (7)

1. 像担持体における転写後の位置に接触するブラシローラと，前記ブラシローラにおける像担持体との接触位置以外の位置に接触する固形潤滑剤と，前記固形潤滑剤を前記ブラシローラへ向けて押圧する押圧部材とを有し，前記ブラシローラにより前記固形潤滑剤を掻き取って像担持体に塗布するクリーニング装置において，
   前記固形潤滑剤と一体に設けられた，前記ブラシローラのブラシ毛より固いフリッカー部材を有し，
   前記フリッカー部材は，
   前記固形潤滑剤が新品である時には前記ブラシローラに接触せず，
   前記固形潤滑剤が摩滅すると前記固形潤滑剤から突出して前記ブラシローラに接触するものであり，
   前記固形潤滑剤における，前記ブラシローラの回転による移動方向に対する上流側寄りの位置に設けられていることを特徴とするクリーニング装置。
2. 像担持体における転写後の位置に接触するブラシローラと，前記ブラシローラにおける像担持体との接触位置以外の位置に接触する固形潤滑剤と，前記固形潤滑剤を前記ブラシローラへ向けて押圧する押圧部材とを有し，前記ブラシローラにより前記固形潤滑剤を掻き取って像担持体に塗布するクリーニング装置において，
   前記固形潤滑剤と一体に設けられた，前記ブラシローラのブラシ毛より固いフリッカー部材を有し，
   前記フリッカー部材は，
   前記固形潤滑剤が新品である時には前記ブラシローラに接触せず，
   前記固形潤滑剤が摩滅すると前記固形潤滑剤から突出して前記ブラシローラに接触するものであり，
   前記ブラシローラの回転による移動方向に対する複数箇所に設けられており，
   上流側のものほどその先端位置が前記ブラシローラに近いことを特徴とするクリーニング装置。
3. 像担持体における転写後の位置に接触するブラシローラと，前記ブラシローラにおける像担持体との接触位置以外の位置に接触する固形潤滑剤と，前記固形潤滑剤を前記ブラシローラへ向けて押圧する押圧部材とを有し，前記ブラシローラにより前記固形潤滑剤を掻き取って像担持体に塗布するクリーニング装置において，
   前記固形潤滑剤と一体に設けられた，前記ブラシローラのブラシ毛より固いフリッカー部材を有し，
   前記フリッカー部材は，
   前記固形潤滑剤が新品である時には前記ブラシローラに接触せず，
   前記固形潤滑剤が摩滅すると前記固形潤滑剤から突出して前記ブラシローラに接触するものであり，
   前記ブラシローラの長手方向に幅のある板状部材であることを特徴とするクリーニング装置。
4. 請求項１または請求項２に記載のクリーニング装置において，
   前記フリッカー部材は，針状部材であることを特徴とするクリーニング装置。
5. トナー像を担持して被転写体への転写に供する像担持体と，前記像担持体における転写後の位置に接触するブラシローラと，前記ブラシローラにおける前記像担持体との接触位置以外の位置に接触する固形潤滑剤と，前記固形潤滑剤を前記ブラシローラへ向けて押圧する押圧部材とを有し，前記ブラシローラは，前記固形潤滑剤を掻き取って前記像担持体に塗布するものである画像形成装置において，
   前記固形潤滑剤と一体に設けられた，前記ブラシローラのブラシ毛より固いフリッカー部材を有し，
   前記フリッカー部材は，
   前記固形潤滑剤が新品である時には前記ブラシローラに接触せず，
   前記固形潤滑剤が摩滅すると前記固形潤滑剤から突出して前記ブラシローラに接触するものであり，
   前記固形潤滑剤における，前記ブラシローラの回転による移動方向に対する上流側寄りの位置に設けられていることを特徴とする画像形成装置。
6. トナー像を担持して被転写体への転写に供する像担持体と，前記像担持体における転写後の位置に接触するブラシローラと，前記ブラシローラにおける前記像担持体との接触位置以外の位置に接触する固形潤滑剤と，前記固形潤滑剤を前記ブラシローラへ向けて押圧する押圧部材とを有し，前記ブラシローラは，前記固形潤滑剤を掻き取って前記像担持体に塗布するものである画像形成装置において，
   前記固形潤滑剤と一体に設けられた，前記ブラシローラのブラシ毛より固いフリッカー部材を有し，
   前記フリッカー部材は，
   前記固形潤滑剤が新品である時には前記ブラシローラに接触せず，
   前記固形潤滑剤が摩滅すると前記固形潤滑剤から突出して前記ブラシローラに接触するものであり，
   前記ブラシローラの回転による移動方向に対する複数箇所に設けられており，
   上流側のものほどその先端位置が前記ブラシローラに近いことを特徴とする画像形成装置。
7. トナー像を担持して被転写体への転写に供する像担持体と，前記像担持体における転写後の位置に接触するブラシローラと，前記ブラシローラにおける前記像担持体との接触位置以外の位置に接触する固形潤滑剤と，前記固形潤滑剤を前記ブラシローラへ向けて押圧する押圧部材とを有し，前記ブラシローラは，前記固形潤滑剤を掻き取って前記像担持体に塗布するものである画像形成装置において，
   前記固形潤滑剤と一体に設けられた，前記ブラシローラのブラシ毛より固いフリッカー部材を有し，
   前記フリッカー部材は，
   前記固形潤滑剤が新品である時には前記ブラシローラに接触せず，
   前記固形潤滑剤が摩滅すると前記固形潤滑剤から突出して前記ブラシローラに接触するものであり，
   前記ブラシローラの長手方向に幅のある板状部材であることを特徴とする画像形成装置。

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