JP2004109495A

JP2004109495A - クリーニング装置及び画像形成装置

Info

Publication number: JP2004109495A
Application number: JP2002272056A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Mizusawa; 水沢　浩
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-09-18
Filing date: 2002-09-18
Publication date: 2004-04-08

Abstract

【課題】ブラシローラの局所的な汚れを防止し、長期にわたって被清掃部材のクリーニングを良好に行うクリーニング装置及びこれを有する画像形成装置の提供。
【解決手段】被清掃部材１１０に当接するブラシを有するブラシローラ２０を備え、ブラシローラ２０をその軸方向Ｇに搖動するクリーニング装置及びこれを有する画像形成装置。
【選択図】　　　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に備えられ、かかる画像形成装置に備えられた部材に付着したトナー等の汚れをクリーニングするクリーニング装置及びこれを有するかかる画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置においては、電子写真方式等の作像プロセス機構により、シート状の記録媒体上にトナー像を担持させるようになっている。かかる作像プロセス機構は、感光体等の像担持体上に、記録媒体上に担持されるトナー像を形成するものであるが、従来より、かかるトナー像の形成工程を行う、像担持体、帯電ローラ、転写ベルト等の表面をクリーニングするクリーニング装置が用いられている。クリーニング装置は、かかる像担持体等の被清掃部材に付着したトナー、紙粉等の汚れを除去するものである。
【０００３】
かかるクリーニング装置として、〔特許文献１〕、〔特許文献２〕等にて開示されているように、被清掃部材の表面に当接するブラシローラを備えたものが知られている。従来のこの種のクリーニング装置は、ブラシローラを駆動装置により回転駆動し、被清掃部材表面に接触するブラシの線速と、同被清掃部材表面の線速との差により、被清掃部材表面に付着した異物を掻き取り、同表面を清掃するものである。
【０００４】
また出願人は、先に、ブラシの繊維の長さを２ｍｍ以下にしたブラシローラを備えたクリーニング装置を出願しているが、この出願にかかる技術は、上述のようにブラシローラと被清掃部材との線速差によりクリーニングを行うのでなく、ブラシの弾性変形を抑え、ブラシ繊維の先端面を被清掃部材表面に当接させて同表面上の異物を弾き出すことによりクリーニングを行うものである。
【０００５】
しかし、被清掃部材に付着した異物、主にトナーや紙粉等を、ブラシ繊維の先端面にて被清掃部材上から弾き出すかかるブラシローラにおいては、弾き出した異物が主にブラシ繊維内に次第に蓄積していき、ブラシ内の異物の蓄積が増せば増すほど、クリーニング能力が低下する。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−９５５７０号公報
【特許文献２】
特開平７−１４０７６３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
特に、例えば、被清掃部材が帯電ローラで、像担持体に付着し部分的に除去されなかった汚物が帯電ローラに付着し、帯電ローラの軸方向の一部を汚染して表面にスジ状の汚れが生じた場合、クリーニングブラシには、かかるスジ状の汚れに当接する部分に汚物が蓄積され、その部分の清掃能力が低下し、被清掃部材の汚れが、その部分において加速されるというように、ブラシの特定の部位の汚染が生じてこれに対応する被清掃部材の特定の部位の汚れを除去できなくなるという問題がある。
【０００８】
本発明は、ブラシローラの局所的な汚れを防止し、長期にわたって被清掃部材のクリーニングを良好に行うクリーニング装置及びこれを有する画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、被清掃部材に当接するブラシを有するブラシローラを備えたクリーニング装置において、上記ブラシローラをその軸方向に搖動することを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のクリーニング装置において、上記ブラシローラに係合し同ブラシローラをその軸方向に搖動する搖動部材を有することを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のクリーニング装置において、上記ブラシローラは、被清掃部材に従動して回転することを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし３の何れか１つに記載のクリーニング装置において、上記ブラシの長さが２ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし４の何れか１つに記載のクリーニング装置において、上記ブラシの繊維の太さが２デニール以下で、同繊維の密度が２００００本／ｃｍ^２以上であることを特徴とする。
【００１４】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし５の何れか１つに記載のクリーニング装置を有する画像形成装置にある。
【００１５】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の画像形成装置において、重合法で作られたトナーを使用することを特徴とする。
【００１６】
請求項８記載の発明は、請求項６または７記載の画像形成装置において、少なくとも上記クリーニング装置がプロセスカートリッジを構成していることを特徴とする。
【００１７】
【実施例】
図１に本発明を適用した画像形成装置の概略を示す。画像形成装置は複写機、ファクシミリ、プリンタ等周知のものであれば何れでもよいが、本実施例における画像形成装置はプリンタである。本実施例の画像形成装置は単色の画像を形成するものであるが、カラー画像を形成するものであっても良い。
【００１８】
画像形成装置１００は、一般にコピー等に用いられる普通紙と、ＯＨＰシートや、カード、ハガキといった９０Ｋ紙、坪量約１００ｇ／ｍ^２相当以上の厚紙や、封筒等の、普通紙よりも熱容量が大きないわゆる特殊シートとの何れをもシート状の記録媒体としてトナー像を定着するものとして用いることが可能である。記録媒体の大きさは、Ａ４サイズやＡ３サイズ等の一般的な規格をなす大きさの他、カットされること等により形成される規格外の大きさであっても良い。
【００１９】
画像形成装置１００は、矢印Ａ方向に回転駆動される円筒状に形成された像担持体としての表面に有機感光物質などを塗布した光導電性の感光体ドラム（以下、「感光体」という。）１０１と、感光体１０１を一様に帯電するための帯電手段としての帯電装置である帯電ローラ１１０と、帯電後の感光体１０１に画像情報に応じた潜像を形成するレーザー光１０３を発して光走査を行う露光手段としての図示しない露光装置とを有している。
【００２０】
画像形成装置１００はまた、露光後の感光体１０１上の潜像を現像する現像手段としての現像ユニットである現像装置１０４と、現像後の感光体１０１を除電光１０５ａを発して除電する除電装置１０５と、現像装置１０４による現像によって得られた感光体１０１上のトナー像を、感光体１０１に密着させられるシート状の記録媒体としての転写材である図示しない用紙に静電転写する転写手段としての転写ローラである転写装置１０９と、用紙を所定のタイミングで感光体１０１と転写装置１０９との対向部である転写領域１０７に搬送するレジストローラ１０８とを有している。
【００２１】
画像形成装置１００はまた、転写後の用紙を感光体１０１から分離するための用紙分離手段としての分離爪１１１と、転写後の感光体１０１上に残った転写残トナーを感光体１０１から掻き落とすことによって感光体１０１をクリーニングするクリーニング手段としてのクリーニング装置１０６と、帯電ローラ１１０で帯電を行う前に感光体１０１に除電光１０２ａを発して感光体１０１の除電を行う除電手段としての除電装置１０２とを有している。
【００２２】
画像形成装置１００はまた、用紙を積載している図示しない給紙トレイと、給紙トレイに積載した用紙をレジストローラ１０８に向けて送り出す給紙手段としての図示しない給紙ローラと、転写装置１０９により感光体１０１上のトナー像を転写された用紙に、かかるトナー像の定着を行う定着手段としての図示しない定着装置と、被清掃部材たる帯電ローラ１１０をクリーニングするクリーニング装置１とを有している。定着後の用紙は画像形成装置１００外部に排出される。
【００２３】
現像装置１０４に備えられた現像ローラ１０４ａは、感光体１０１との対向位置においてＡ方向と同じ方向に移動するＢ方向に回転する。クリーニング装置１０６は、ブレード１０６ａにより感光体１０１の表面に残留付着しているトナーや、微細な紙粉などを除去するものである。転写手段としては、転写ローラでなく転写チャージャ、転写ベルト等を用いることができる。画像形成装置１００における画像形成、すなわち現像装置１０４による現像に使用するトナーは、重合法によって作られたトナーである。
【００２４】
図２に示すように、クリーニング装置１を構成するブラシローラ２０とブラシローラ２０が当接した帯電ローラ１１０とはそれぞれ、それぞれの軸２０ａ、１１０ａの両端部を、アーム部材１１ａ、１１ｂに回転自在に支持されている。アーム部材１１ａ、１１ｂはそれぞれ、図示しないプロセスカートリッジ筐体に突設された軸１２ａ、１２ｂによって回転自在に支持されており、同プロセスカートリッジ筐体に支持された圧縮ばね１３ａ、１３ｂによって帯電ローラ１１０を感光体１０１に当接するように付勢されている。なお、プロセスカートリッジは少なくともクリーニング装置１を含むものであり、クリーニング装置１は、本実施例においては帯電装置１１０、感光体１０１とともにプロセスカートリッジを構成している。
【００２５】
感光体１０１は図示しない駆動源によりその両端部に位置するギア１４により図２中矢印Ｃ方向に回転駆動され、帯電ローラ１１０はその自重により感光体１０１に従動して図２中矢印Ｄ方向に回転し、ブラシ２０はその自重により帯電ローラ１１０に従動して図２中矢印Ｅ方向に回転する。ギア１４には、アーム部材１１ａに回転自在に支持された搖動部材としてのギア１５が噛み合っている。ギア１５はギア１４により図中Ｆ方向に回転駆動される。軸２０ａのアーム部材１１ａ側端の部はアーム部材１１ａを突き抜け、後述するようにギア１５と係合している。ギア１５はクリーニング装置１を構成している。
【００２６】
図３に示すように、軸２０ａの一端には、圧縮ばね１６が巻き付けられている。圧縮ばね１６は、ブラシローラ２０のアーム部材１１ｂ側端面とアーム部材１１ｂとの間に位置しており、ブラシローラ２０をアーム部材１１ａに向けて付勢している。圧縮ばね１６はクリーニング装置１を構成している。軸２０ａの他端の先端は、ギア１５のアーム部材１１ａ側の端面に突設されたカム面１５ａに突き当たっている。なおギア１５の回転中心と軸２０ａの軸芯とは、ずれており、このずれ量は、カム面１５の回転半径に一致している。したがって、ギア１５が感光体１０１のＣ方向の回転に従動してＦ方向に回転すると、ブラシローラ２０は、圧縮ばね１６の付勢力及び軸２０ａがカム面１５ａに突き当たっていることにより、その軸方向であるＧ方向に、一定距離の周期的な往復運動をして搖動する。
【００２７】
本実施例においては被清掃部材たる帯電ローラ１１０へのブラシローラの押圧をブラシローラ２０の自重により設定しているため、帯電ローラ１１０に対するブラシローラ２０のブラシの食い込み量を規制する部材が不要であり、コストを低減している。また、ブラシの毛足の長さを２ｍｍ以下と短くしていること、ブラシの繊維の太さが２デニール以下で、この繊維の密度が２００００本／ｃｍ^２以上としているので、ブラシ繊維の弾性変形量が小さく、長期間にわたってブラシ繊維の倒れを防止する。
【００２８】
本実施例は以上の構成により、所定の操作により画像形成が開始されると、感光体１０１が回転駆動され、感光体１０１はＡ方向に回転される過程において帯電ローラ１１０による帯電工程、レーザー光１０３による露光工程、現像装置１０４による現像工程、転写装置１０９による転写工程、クリーニング装置１０６によるクリーニング工程、除電装置１０２による除電工程を受け、再度帯電ローラ１１０による帯電を受ける次の画像形成サイクルに入る。
【００２９】
かかる画像形成の過程において、転写後の感光体１０１上に付着している残留トナーは、クリーニング装置１０６によって完全に除去されることが理想であるが、微量のトナーはクリーニング装置１０６によっても除去できずにブレード１０６ａ通過する。通過したトナーは帯電ローラ１１０に付着するが、帯電ローラ１１０表面上のトナーは帯電ローラ１１０に従動回転しているクリーニングローラ２０によって除去される。また、感光体１０１の転写時において感光体１０１に接触する用紙から、紙粉が感光体１０１に付着し、これも同様にクリーニング装置１０６によって除去されることなく帯電ローラ１１０に付着、堆積することがあるが、このように帯電ローラ１１０に付着した紙粉もクリーニングローラ２０によって同様に除去される。
【００３０】
帯電ローラ１１０が軸方向の一部において残留トナーや紙粉等の異物によって汚染された場合にも、ブラシローラ２０がその軸方向Ｇに搖動しているので、ブラシローラ２０への異物の付着は分散され、ブラシローラ２０の一部が局所的に汚れることはなく、ブラシローラ２０の清掃能力が維持され、帯電ローラ１１０の汚れは経時的にも良好に清掃、除去される。
【００３１】
重合法によって作成されたトナーは、１粒ずつの対電荷質量比が極めて均質であるため、静電的に行われる転写工程における転写効率を極めて高くすることができ、感光体１０１上に残留するトナー量が他の方法で作られたトナーに比して少なくなる。よって重合法で作られたトナーを使用していることも、帯電ローラ１１０表面への残留トナーによる汚れの付着を抑制している。トナーの形状がいびつな形状であれば、真球に近い形状に比してクリーニング手段１０６における除去効率が高まるので、トナーの形状がいびつとなるように作成することも、帯電ローラ１１０を経時的に清浄に保つことに有効である。
【００３２】
以上本発明を適用したクリーニング装置及びこれを有する画像形成装置を説明したが、可能であれば他の部材、例えば感光体が被清掃部材であっても良い。本実施例においては、クリーニング装置１のみならずクリーニング装置１によって寿命が大幅に改善された帯電ローラ１１０を少なくともプロセスカートリッジに含め、従来早期に寿命となっていたクリーニング装置１、帯電ローラ１１０によりプロセスカートリッジ全体の寿命が短くなることを回避しつつ、プロセスカートリッジ本体の良好な操作性等の利点を生かしているが、クリーニング装置１が必ずプロセスカートリッジを構成していなければならないというものではない。
【００３３】
【発明の効果】
本発明は、被清掃部材に当接するブラシを有するブラシローラを備えたクリーニング装置において、上記ブラシローラをその軸方向に搖動するので、被清掃部材がブラシローラの軸方向の一部において残留トナーや紙粉等の異物によって汚染されている場合にも、ブラシローラへの異物の付着はその軸方向において分散され、ブラシローラの一部が局所的に汚れることはなく、ブラシローラの清掃能力が維持され、被清掃部材の汚れは経時的に良好に清掃、除去でき、長期にわたって被清掃部材のクリーニングを良好に行うことができるクリーニング装置を提供することができる。
【００３４】
ブラシローラに係合し同ブラシローラをその軸方向に搖動する搖動部材を有することとすれば、搖動部材を用いることで、被清掃部材がブラシローラの軸方向の一部において残留トナーや紙粉等の異物によって汚染されている場合にも、ブラシローラへの異物の付着はその軸方向において分散され、ブラシローラの一部が局所的に汚れることはなく、ブラシローラの清掃能力が維持され、被清掃部材の汚れは経時的に良好に清掃、除去でき、長期にわたって被清掃部材のクリーニングを良好に行うことができるクリーニング装置を提供することができる。
【００３５】
ブラシローラが、被清掃部材に従動して回転することとすれば、被清掃部材に対するブラシローラのブラシの食い込み量を規制する部材が不要であり、構造が比較的簡易でコストを低減することができるクリーニング装置を提供することができる。
【００３６】
ブラシの長さが２ｍｍ以下であることとすれば、ブラシローラを構成するブラシの繊維の弾性変形量が小さく、長期間にわたって繊維の倒れを防止することができるクリーニング装置を提供することができる。
【００３７】
ブラシの繊維の太さが２デニール以下で、同繊維の密度が２００００本／ｃｍ^２以上であることとすれば、ブラシローラを構成するブラシの繊維の弾性変形量が小さく、長期間にわたって繊維の倒れを防止することができるクリーニング装置を提供することができる。
【００３８】
本発明は、請求項１ないし５の何れか１つに記載のクリーニング装置を有する画像形成装置にあるので、上述の各効果を奏する現像クリーニング装置を備え、長期にわたって被清掃部材のクリーニングを良好に行い残留トナーや紙粉等の異物によって被清掃部材が汚染されることを長期間防止し、長期にわたって良好な画像形成を行うことが可能な画像形成装置を提供することができる。
【００３９】
重合法で作られたトナーを使用することとすれば、被清掃部材への残留トナーによる汚れの付着を抑制することが可能であり、長期にわたって良好な画像形成を行うことが可能な画像形成装置を提供することができる。
【００４０】
少なくともクリーニング装置がプロセスカートリッジを構成していることとすれば、従来早期に寿命となっていたクリーニング装置によりプロセスカートリッジ全体の寿命が短くなることを回避しつつ、良好な操作性等の利点を備えたプロセスカートリッジを有する画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したクリーニング装置及びこれを有する画像形成装置の概略を示す側面図である。
【図２】図１に示したクリーニング装置及び被清掃部材の斜視図である。
【図３】図２に示したクリーニング装置の要部を示す斜視図である。
【符号の説明】
１　　クリーニング装置
１５　　搖動部材
２０　　ブラシローラ
１００　　画像形成装置
１１０　　被清掃部材
Ｇ　　ブラシローラの軸方向

Claims

被清掃部材に当接するブラシを有するブラシローラを備えたクリーニング装置において、上記ブラシローラをその軸方向に搖動することを特徴とするクリーニング装置。
請求項１記載のクリーニング装置において、上記ブラシローラに係合し同ブラシローラをその軸方向に搖動する搖動部材を有することを特徴とするクリーニング装置。
請求項１または２記載のクリーニング装置において、上記ブラシローラは、被清掃部材に従動して回転することを特徴とするクリーニング装置。
請求項１ないし３の何れか１つに記載のクリーニング装置において、上記ブラシの長さが２ｍｍ以下であることを特徴とするクリーニング装置。
請求項１ないし４の何れか１つに記載のクリーニング装置において、上記ブラシの繊維の太さが２デニール以下で、同繊維の密度が２００００本／ｃｍ^２以上であることを特徴とするクリーニング装置。
請求項１ないし５の何れか１つに記載のクリーニング装置を有する画像形成装置。
請求項６記載の画像形成装置において、重合法で作られたトナーを使用することを特徴とする画像形成装置。
請求項６または７記載の画像形成装置において、少なくとも上記クリーニング装置がプロセスカートリッジを構成していることを特徴とする画像形成装置。