JP5037079B2 - クリーニング装置、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、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置が備える像担持体のクリーニング装置、並びにこれを用いた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。

画像形成装置では、感光体や中間転写体などの像担持体にトナー像を形成し、記録体や他の像担持体などの転写材にそのトナー像を転写している。そして、転写材にトナー像を転写した後の像担持体の表面に残留した転写残トナーはクリーニング装置によってクリーニングがなされる。
特許文献１では、像担持体表面上の転写残トナーをクリーニングするとともに、像担持体表面に潤滑剤を塗布するクリーニング装置が記載されている。像担持体表面に潤滑剤を塗布することにより、転写残トナーの除去性の向上や、トナーが像担持体表面に固着する、いわゆるフィルムングの発生を防止することができる。また、像担持体が感光体の場合は、その表面に潤滑剤を塗布することにより感光体の表面削れを低減することができる。特許文献１のクリーニング装置では、像担持体表面のトナーを除去、または掻き乱すクリーニング手段としての機能と、像担持体表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段としての機能とを、一つの回転するファーブラシが兼用している。

特許文献１のクリーニング装置のように、一つのファーブラシがクリーニングを行いながら潤滑剤の塗布を行っているので、潤滑剤の塗布はクリーニングがなされていない像担持体表面に行われる。そして、画像面積率や転写率が変化することで、像担持体表面のファーブラシが接触する位置に入力される転写残トナーの量が変化すると、ファーブラシの汚れ具合が変化し、像担持体表面での潤滑剤の塗布状態に影響を及ぼしてしまう。
特許文献２では、クリーニング手段としての機能を備えたクリーニングブラシを備え、クリーニングブラシに対して像担持体表面移動方向下流側に潤滑剤塗布手段としての機能を備えた潤滑剤塗布ブラシを備えたクリーニング装置が記載されている。このクリーニング装置であれば、クリーニングブラシによるクリーニングがなされたあとの像担持体表面に潤滑剤塗布ブラシによって潤滑剤の塗布がなされるため、転写残トナーの量の変化が潤滑剤の塗布状態に対して影響すること抑制できる。

特開２０００−３３８８１９号公報 特開２００４−１３０４０５号公報

本発明者らの鋭意研究によって、像担持体にトナー像を形成するトナー像形成部の構成によって、像担持体の表面への適正な潤滑剤の塗布量が異なることが分かった。そして、潤滑剤の塗布量が少なくても良い像担持体表面に過剰の潤滑剤を塗布することは、潤滑剤の無駄な消費につながる。よって、トナー像形成部の構成に応じて、像担持体に塗布する潤滑剤の塗布量が少なめとなるように設定することがある。そして、潤滑剤塗布ブラシと像担持体との接触する位置での潤滑剤塗布ブラシの移動速度である塗布ブラシ線速が遅くなるように、潤滑剤塗布ブラシの回転速度を小さくすることで、潤滑剤の塗布量を低減することができる。
しかしながら、特許文献２のように１つのクリーニング装置がクリーニングブラシと潤滑剤塗布ブラシとを備える構成の場合、クリーニングブラシと潤滑剤塗布ブラシとが共通の駆動源より駆動の伝達を受けて回転駆動する構成が一般的である。
よって、潤滑剤塗布ブラシの回転速度を小さくするように共通の駆動源を調節すると、クリーニングブラシの回転速度も小さくなる。そのため、クリーニングブラシと像担持体との接触する位置でのクリーニングブラシの移動速度であるクリーニングブラシ線速が遅くなり、クリーニングブラシのクリーニング性能が低下するという問題が生じる。

本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、回転駆動するクリーニングブラシと潤滑剤塗布ブラシとを備え、クリーニングブラシのクリーニング性能を維持しつつ、潤滑剤塗布ブラシによる潤滑剤の塗布量を抑制することができるクリーニング装置、並びにこのクリーニング装置を備えた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。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、表面移動しながらトナー像を担持する像担持体の表面に接触し、回転駆動することにより付着したトナーを除去、または掻き乱すクリーニングブラシと、該像担持体の表面に該クリーニングブラシが接触する位置に対して該像担持体の表面移動方向下流側の該像担持体表面に接触し、回転駆動することにより該像担持体の表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布ブラシとを有するクリーニング装置において、上記クリーニングブラシと上記潤滑剤塗布ブラシとが共通の駆動源より駆動の伝達を受けて回転駆動し、該クリーニングブラシと該像担持体との接触する位置での該クリーニングブラシの移動速度であるクリーニングブラシ線速が、該潤滑剤塗布ブラシと該像担持体との接触する位置での該潤滑剤塗布ブラシの移動速度である塗布ブラシ線速よりも速く、該像担持体の表面移動方向に対して、カウンター方向となるように該潤滑剤塗布ブラシが回転し、該像担持体の表面移動方向に対して、連れまわり方向となるように該クリーニングブラシが回転することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１のクリーニング装置において、上記共通の駆動源から上記クリーニングブラシに駆動が伝達され、該クリーニングブラシから上記潤滑剤塗布ブラシに駆動が伝達されることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２のクリーニング装置において、上記像担持体の表面移動速度の速度変化に応じて、上記クリーニングブラシ線速と上記塗布ブラシ線速とが変化することを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３のクリーニング装置において、上記像担持体の表面移動速度に対する、上記クリーニングブラシ線速及び上記塗布ブラシ線速の速度比が一定であることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１、２、３または４のクリーニング装置において、上記クリーニングブラシと上記潤滑剤塗布ブラシとの駆動源が、上記像担持体が表面移動を行う駆動源と共通の駆動源であることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１、２、３、４または５のクリーニング装置において、上記クリーニングブラシに対して上記像担持体の表面移動方向下流側に配置されたブレード状のクリーニングブレードと、該クリーニングブレードに対して該像担持体の表面移動方向下流側に配置された上記潤滑剤塗布ブラシのさらに下流側に配置されたブレード状の均しブレードとを有することを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、少なくとも、トナー像を担持する像担持体と、該像担持体の表面上に付着したトナーを除去するクリーニング手段とを一体的に支持し、画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、該クリーニング手段として、請求項１、２、３、４、５または６のクリーニング装置を備えることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、トナー像を担持する像担持体と、該像担持体表面上に該トナー像を形成するトナー像形成手段と、該像担持体表面上の該トナー像を転写材に転写する転写手段と、該トナー像を該転写材に転写したあとの該像担持体表面上の転写残トナーを除去するクリーニング手段とを備えた画像形成装置において、該クリーニング手段として、請求項１、２、３、４、５または６のクリーニング装置を備えることを特徴とするものである。

請求項１乃至８のクリーニング装置においては、クリーニングブラシと像担持体との接触する位置でのクリーニングブラシの移動速度であるクリーニングブラシ線速が、潤滑剤塗布ブラシと像担持体との接触する位置での潤滑剤塗布ブラシの移動速度である塗布ブラシ線速よりも速くなるように設定しているので、塗布ブラシ線速を遅くしてもクリーニングブラシ線速を維持することができる。

請求項１乃至８の発明によれば、クリーニングブラシ線速を維持することによりクリーニング性能を維持しつつ、潤滑剤塗布ブラシ線速を遅くすることにより潤滑剤塗布ブラシによる潤滑剤の塗布量を抑制することができるという優れた効果がある。

以下、本発明をタンデム型のカラー画像形成装置に適用した実施形態について説明する。
図１は、実施形態にかかる画像形成装置としての複写機の概略構成図である。この複写機は、複写装置本体（以下、プリンタ部１００という）、給紙テーブル（以下、給紙部２００という）、プリンタ部１００上に取り付けるスキャナ（以下、スキャナ部３００という）、スキャナ部３００上に取り付ける原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）（以下、原稿搬送部４００という）からなっている。また、複写機内の各装置の動作を制御する図示しない制御部も備えている。

プリンタ部１００は、その中央に中間転写体としての中間転写ベルト１０を備えている。中間転写ベルト１０は、第一支持ローラ１４、第二支持ローラ１５及び第三支持ローラ１６に掛け回され、図中時計回りに表面移動可能となっている。そして、中間転写ベルト１０に対向するように、表面にブラック・イエロー・マゼンタ・シアンのうちの１色のトナー像をそれぞれ担持する潜像担持体としての４つの感光体３Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃを備えている。
感光体３Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃのまわりには、感光体３Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの表面を一様に帯電する帯電手段である帯電装置４Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃや、トナー像を形成するための現像手段である現像装置５Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃを備えている。更に、一次転写後の感光体３Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ表面に残留しているトナーを除去するクリーニング装置６Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃも備えている。
そして、感光体３Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ、現像装置５Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ、帯電装置４Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ、及び、クリーニング装置６Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃからなるトナー像形成部である作像装置１Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃを構成している。また、４つの作像装置１Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃを横に並べて配置してタンデム画像形成ユニット２０を構成する。
第三支持ローラ１６と中間転写ベルト１０を挟んで対向するように、トナー像を記録体としての転写紙上に転写した後の中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去するベルトクリーニング装置１７を備えている。また、プリンタ部１００は、タンデム画像形成ユニット２０の上方に露光装置２１を備えている。

中間転写ベルト１０の内側で各感光体３Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃと中間転写ベルト１０を挟んで対向する位置には、一次転写ローラ８Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃを備えている。一次転写ローラ８Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃは中間転写ベルト１０を挟んで感光体３Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃに押し当てて設けられ、一次転写部を形成している。

一方、中間転写ベルト１０を挟んでタンデム画像形成ユニット２０と反対の側には、二次転写装置２９を備える。二次転写装置２９は、二次転写ローラ２２と二次転写ベルト張架ローラ２３との間に、二次転写ベルト２４を掛け渡して構成している。二次転写装置２９は、二次転写ローラ２２が支持する位置で、二次転写ベルト２４が中間転写ベルト１０を介して第三支持ローラ１６に押し当てられている。そして、二次転写ベルト２４と中間転写ベルト１０との間で二次転写部としての二次転写ニップ部を形成するように配置されている。

二次転写装置２９の図中左側には、転写紙上の転写画像を定着する定着装置２５を備えている。定着装置２５は、無端ベルトである定着ベルト２６に加圧ローラ２７を押し当てて構成する。また、上述した二次転写装置には、二次転写ニップ部でトナー像の転写を受けた転写紙を定着装置２５へと搬送する転写紙搬送機能も備えてなる。なお、二次転写装置として、転写ローラや非接触のチャージャーを配置してもよく、そのような場合は、この転写紙搬送機能を併せて備えることは難しくなる。

二次転写装置および定着装置２５の下には、上述したタンデム画像形成ユニット２０と平行に、転写紙の両面に画像を記録すべく転写紙を反転する転写紙反転装置２８を備えている。これによって、転写紙の片面に画像定着後に、切換爪で転写紙の進路を転写紙反転装置側に切り換え、そこで反転させて再び二次転写ニップ部に転写紙を搬送し、トナー像を転写させた後、排紙トレイ上に排紙させることができる。

スキャナ部３００は、コンタクトガラス３２上に載置された原稿の画像情報を読取センサ３６で読み取り、読み取った画像情報をこの制御部に送る。

不図示の制御部は、スキャナ部３００から受け取った上記画像情報に基づき、プリンタ部１００の露光装置２１内に配設された図示しないレーザーやＬＥＤ等を制御して感光体ドラムに向けてレーザー書き込み光Ｌを照射させる。この照射により、感光体３の表面には静電潜像が形成され、この潜像は所定の現像プロセスを経由してトナー像に現像される。

給紙部２００は、ペーパーバンク４３に多段に備える給紙カセット４４、給紙カセット４４から転写紙を繰り出す給紙ローラ４２、繰り出した転写紙Ｐを分離して給紙路４６に送り出す分離ローラ４５、プリンタ部１００の給紙路４８に転写紙を搬送する搬送ローラ４７等を備えている。

本実施形態の複写機では、給紙部２００以外に、手差し給紙も可能となっており、手差しのための手差しトレイ５１、手差しトレイ５１上の転写紙を手差し給紙路５３に向けて一枚ずつ分離する分離ローラ５２も装置側面に備えている。

レジストローラ４９は、それぞれ給紙カセット４４又は手差しトレイ５１に載置されている転写紙Ｐを１枚だけ排出させ、中間転写体としての中間転写ベルト１０と二次転写装置との間に位置する二次転写ニップ部に送る。

本実施形態の複写機において、カラー画像のコピーをとるとき、原稿搬送部４００の原稿台３０上に原稿をセットするか、又は原稿搬送部４００を開いてスキャナ部３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットして原稿搬送部４００を閉じることで原稿を押さえる。
そして、不図示のスタートスイッチを押すと、原稿搬送部４００に原稿をセットしたときは原稿をコンタクトガラス３２上へと搬送して後、他方コンタクトガラス３２上に原稿をセットしたときは直ちに、スキャナ部３００を駆動し、第一走行体３３及び第二走行体３４を走行する。そして、第一走行体３３で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第二走行体３４に向け、第二走行体３４のミラーで反射して結像レンズ３５を通して読取センサ３６に入れ、原稿の画像情報を読み取る。

帯電装置４Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃによって感光体３Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの表面が一様に帯電され、スキャナ部３００で読み取られた画像情報を色分解して、露光装置２１によって各色毎に感光体３Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃにレーザー書き込みがなされる。これにより、感光体３Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ表面上に静電潜像を形成する。例えば、Ｃ（シアン）の画像形成について説明する。感光体３Ｃの表面に形成された静電潜像は、現像装置５ＣによってＣトナーを潜像にあわせて現像し、単色のトナー像を形成する。同様にして、順次Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（黒）の順で各作像装置１Ｍ，Ｙ，Ｋでも同様にして感光体３上で単色のトナ−像を形成する。このように、各感光体３上にトナー像を形成させるとともに、上記画像情報に応じたサイズの転写紙を給紙させるべく、４つの給紙ローラのうちの１つを作動させる。
また、これと同時に、不図示の駆動モータで第一支持ローラ１４、第二支持ローラ１５または第三支持ローラ１６のうちの１つを回転駆動して他の二つの支持ローラを従動回転し、中間転写ベルト１０を回転搬送する。そして、中間転写ベルト１０の搬送とともに、感光体３Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ上の単色のトナー像を順次転写して中間転写ベルト１０上に合成カラー画像を形成する。

一方、給紙部２００では給紙ローラ４２の１つを選択回転し、給紙カセット４４の１つから転写紙Ｐを繰り出し、分離ローラ４５で１枚ずつ分離して給紙路４６に入れ、搬送ローラ４７で複写機本体であるプリンタ部１００内の給紙路４８に導き、この転写紙Ｐをレジストローラ４９に突き当てて止める。又は、給紙ローラ５０を回転して手差しトレイ５１上の転写紙Ｐを繰り出し、分離ローラ５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路５３に入れ、同じくレジストローラ４９に突き当てて止める。なお、手差しトレイ５１上の転写紙を用いる場合は、給紙ローラ５０を回転して手差しトレイ５１上のシートを繰り出し、分離ローラ５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路５３に入れ、同じくレジストローラ４９に突き当てて止める。
そして、中間転写ベルト１０上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ４９を回転し、中間転写ベルトと二次転写ローラ２２との当接部である二次転写ニップ部に転写紙を送り込み、ニップに形成されている転写用電界や当接圧力などの影響によってカラー画像を二次転写して転写紙上にカラー画像を記録する。

二次転写ニップ部でカラー画像の転写を受けた後の転写紙は、二次転写装置２９の二次転写ベルト２４で定着装置２５へと送り込まれ、定着装置２５で加圧ローラ２７と定着ベルトとによる加圧力と熱の付与によりカラー画像を定着される。その後、排出ローラ５６で排出され、排紙トレイ５７上にスタックされる。また、両面に画像形成される転写紙は、カラー画像を定着された後、切換爪５５で切り換えて転写紙反転装置２８に搬送され、そこで反転されて再び二次転写ニップ部へと導かれ、裏面にも画像を記録して後、排出ローラ５６で排紙トレイ５７上に排出される。
一方、二次転写ニップ部で転写紙にカラー画像を転写した後の中間転写ベルト１０の表面は、残留する残留トナーがベルトクリーニング装置１７によって除去され、タンデム画像形成ユニット２０による再度の画像形成に備える。

図２は、４つの作像装置１Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃのうちの黒用の作像装置１Ｋの概略説明図である。また、図３は、４つの作像装置１Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃのうちの黒以外のイエロー、マゼンタ及びシアンのトナー像の形成に用いるカラー用の作像装置１Ｔの概略説明図である。
図２及び図３に示すように、作像装置１は、ユニット枠体２に感光体３と、プロセス手段として帯電装置４、現像装置５、クリーニング装置６などを一体的に備えて、プロセスカートリッジとして装置本体から着脱可能となっている。本実施形態では、プロセスカートリッジとしての作像装置１そのものを交換するようになっているが、感光体３、帯電装置４、現像装置５、クリーニング装置６のような単位で新しいものと交換するような構成でもよい。

次に、各作像装置１に共通する構成について説明する。
図２及び図３に示すように、作像装置１のクリーニング装置６は、潤滑剤であるステアリン酸亜鉛を固形化した固形潤滑剤６４と、潤滑剤付与部材として潤滑剤を感光体３表面上に塗布する塗布ブラシ６２とを有する。
クリーニング装置６は、感光体３の表面移動方向上流側から順に、クリーニング前除電ランプ７、ファーブラシ６３及びクリーニングブレード６１、塗布ブラシ６２、そして、均しブレード６６を備える。なお、クリーニングブレード６１と均しブレード６６とはゴムブレードである。
ファーブラシ６３は、感光体３上の転写残トナーを掻き乱して、クリーニングブレード６１でトナーを除去しやすくする。ファーブラシ６３上に付着したトナーはフリッカー６５によりフリッキングされ、はじき飛ばされたトナーが搬送スクリュ６７でクリーニング装置６外に搬送するようになっている。クリーニング装置６は、ファーブラシ６３とクリーニングブレード６１とで感光体３の表面をクリーニングするクリーニング手段を構成している。また、塗布ブラシ６２に対して感光体３の表面移動方向下流側に配置された均しブレード６６は、感光体３の表面移動方向に対してトレーリング方向で感光体３に当接している。

潤滑剤の塗布はブラケットに保持された固形潤滑剤６４が潤滑剤加圧スプリング６８により塗布ブラシ６２に加圧して行う。ここで、潤滑剤加圧スプリング６８は塗布ブラシ６２に安定的に当接するよう２［Ｎ］の力で固形潤滑剤６４を当接させている。そして、感光体３の表面に接触して回転する塗布ブラシ６２により固形潤滑剤６４Ｔを削って感光体３上に塗布する。
また、塗布ブラシ６２は、図中の矢印の如く感光体３の表面移動方向に対してカウンター方向に回転するようにしている。この構成は、以下に示す点で有用である。
すなわち、固形潤滑剤６４を削りとった塗布ブラシ６２の繊維が感光体３表面との接触部の出口側（塗布ブラシ６２の外周の移動方向下流側）で感光体３にフリッキングされ、潤滑剤の粉が弾き飛ばされる。このとき、塗布ブラシ６２を感光体３に対してカウンター方向に回転させることにより、塗布ブラシ６２と感光体３との接触部に対して感光体３の表面移動方向上流側に潤滑剤の粉を弾き飛ばすことができる。弾き飛ばされた潤滑剤は、感光体３表面に付着し、感光体３の表面移動に合わせて、再度塗布ブラシ６２と感光体３との接触部に到達する。そして、塗布ブラシ６２によってもう一度、感光体３表面に塗りこまれる。これにより、塗布効率を向上させるとともに、ステアリン酸亜鉛からなる潤滑剤の薄膜化も達成できる。

ファーブラシ６３は感光体３に対して線速差をもちながら図中の矢印のごとく感光体３と連れまわり方向に回転しているが、カウンター方向に回転させて更に線速差をもたせてもよい。クリーニングブレード６１は回転自在に保持された図示しないホルダに固定されており、感光体３の回転方向に対してカウンター支持されている。また、クリーニングブレード６１は、図示しない加圧スプリングにより感光体３に対して加圧されトナー除去するようになっている。なお、図中の矢印のごとく、ファーブラシ６３を感光体３の表面移動方向に対して連れまわり方向に回転することにより、以下に示す点で有用である。
すなわち、ファーブラシ６３の繊維が感光体３表面との接触部の出口側（ファーブラシ６３の外周の移動方向下流側）で感光体３にフリッキングされ、ファーブラシ６３によって感光体３表面から除去されたトナー粒子が弾き飛ばされる。このとき、ファーブラシ６３を感光体３に対して連れまわり方向に回転させることにより、ファーブラシ６３と感光体３との接触部に対して感光体３の表面移動方向下流側にトナー粒子を弾き飛ばすことができる。弾き飛ばされたトナー粒子の一部は、感光体３表面に付着し、感光体３の表面移動に合わせて、クリーニングブレード６１と感光体３との当接部に到達する。よって、ファーブラシ６３と感光体３とによるフリッキングで飛ばされたトナー粒子をクリーニングブレード６１と感光体３との当接部に溜めやすくなる。感光体３と接触するクリーニングブレード６１のエッジにおいては、せき止めて溜めたトナーでくさびを作って後から来るトナーをトナー自身でせき止めることで、より確実にクリーニングを行うことができる。

クリーニング装置６は、一次転写部を通過した感光体３の表面をクリーニング前除電ランプ７で除電し、転写残トナーをファーブラシ６３で掻き乱しながら、クリーニングブレード６１で除去する。クリーニングブレード６１によって転写残トナーの除去がなされた感光体３表面上に、塗布ブラシ６２によって潤滑剤を塗布する。潤滑剤の塗布がなされた感光体３表面は、カウンター方式で当接する均しブレード６６によって潤滑剤が均され、感光体３表面上の潤滑剤が緻密な塗布状態となる。

次に、黒用の作像装置１Ｋと、カラー用の作像装置１Ｔとの相違点について説明する。
本実施形態では、ユーザーにとって一番使用頻度が高い黒用の作像装置１Ｋの帯電装置４Ｋは、図２に示すように帯電部材としてチャージワイヤーとグリッドとを用いる帯電チャージャー４ａを備えている。そして、帯電チャージャー４ａに印加する帯電バイアスはＤＣ成分のみを印加するＤＣ帯電方式である。一方、カラー用の帯電装置４Ｔは、図３に示すように帯電部材として非接触の帯電ローラ４ｂを備えている。そして、帯電ローラ４ｂに印加する帯電バイアスは、ＤＣ成分にＡＣ成分を重畳して、印加するＡＣ＋ＤＣ帯電方式である。このように、黒用の作像装置１Ｋとカラー用の作像装置１Ｔとは、帯電装置４の構成で互いに異なる。

帯電手段の帯電部材に印加される帯電バイアスが黒用の作像装置１Ｋのように直流成分のみのＤＣ帯電方式の場合と、カラー用の作像装置１Ｔのように直流成分に交流成分を重畳したＡＣ＋ＤＣ帯電方式とでは、潤滑剤の適切な塗布量が異なる。ＡＣ＋ＤＣ帯電方式はＡＣハザードよって感光体３表面の潤滑剤が変質し、変質したものがクリーニング手段で回収されることで潤滑剤が減少するため、減少した潤滑剤を補うだけの潤滑剤の塗布量が必要である。一方、ＤＣ帯電方式であれば、ＡＣハザードによって感光体３表面の潤滑剤が変質し、減少することが無いため、潤滑剤の塗布量をＡＣ＋ＤＣ帯電方式よりも少なくすることができる。感光体３表面上の現像剤の減少が少ないＤＣ帯電方式で、ＡＣ＋ＤＣ帯電方式と同じ塗布量で潤滑剤を塗布することは潤滑剤の無駄につながるため、潤滑剤の塗布量を低減できる構成が望まれる。
また、ＤＣ帯電方式のもので、帯電チャージャー４ａの代わりに帯電部材として接触型の帯電ローラを備える構成であれば、感光体に必要以上の潤滑剤を塗布すると、潤滑剤が帯電ローラに付着するおそれがある。帯電ローラに潤滑剤が付着したままの状態で帯電すると潤滑剤が付着している部分で帯電不良となり、画像不良の原因となる。このような問題を防止するためには、潤滑剤の塗布量を低減する必要がある。

潤滑剤の塗布量を低減する方法としては次の（１）〜（４）の方法を挙げることができる。
（１）固形潤滑剤６４を塗布ブラシ６２に対して加圧している潤滑剤加圧スプリング６８のスプリング力を低減する。
（２）塗布ブラシ６２の回転数を低減する。
（３）塗布ブラシ６２のブラシの繊維材質、密度を潤滑剤の削り量が低減できるものに変える。
（４）固形潤滑剤６４を高硬度にするなど、塗布ブラシによって削れ量が少なくなるように固形潤滑剤６４を変更する。
上記（１）の方法では、スプリング力を低減しすぎた場合、固形潤滑剤６４が安定的に塗布ブラシ６２に当接しなくなる。上記（３）の方法では、繊維材質を曲げ剛性の低いものや、ブラシ繊維の密度を少なくしたものに変更することが考えられる。しかし、これらの変更によってブラシの繊維が曲がりやすくなることで、ブラシの接触面積が大きくなり、削れ量が多くなったりして、適量な削れ量となる調節が困難である。（４）の方法では、部品製作の観点から困難である。

上記（２）の方法は、塗布ブラシ６２の回転数を低減することにより、塗布ブラシ６２と感光体３との接触する位置での塗布ブラシ６２の移動速度である塗布ブラシ線速を遅くすることができる。塗布ブラシ線速を遅くすることにより、塗布ブラシ６２のブラシ繊維が固形潤滑剤６４に接触する機会が減少し、固形潤滑剤６４の削れ量が減少することで、潤滑剤の塗布量を低減することができる。
しかし、クリーニング装置６のように、ファーブラシ６３と塗布ブラシ６２とを備える場合、ファーブラシ６３と塗布ブラシ６２とが共通の駆動源より駆動の伝達を受けて回転駆動する構成が一般的である。そして、上記（２）の方法のように、塗布ブラシ６２の回転速度を小さくするように共通の駆動源を調節すると、ファーブラシ６３の回転速度も小さくなる。そのため、ファーブラシ６３と感光体３との接触する位置でのファーブラシ６３の移動速度であるクリーニングブラシ線速が遅くなり、ファーブラシ６３のクリーニング性能が低下するという問題が生じる。

次に、本実施形態の特徴部について説明する。
本実施形態の黒用の作像装置１Ｋが備えるクリーニング装置６Ｋでは、クリーニングブラシ線速が、塗布ブラシ線速よりも速くなるように設定している。そのため、塗布ブラシ線速を遅くしてもクリーニングブラシ線速を維持することができる。これにより、クリーニングブラシ線速を維持することでファーブラシ６３のクリーニング性能を維持しつつ、潤滑剤塗布ブラシ線速を遅くすることにより潤滑剤塗布ブラシ６２による潤滑剤の塗布量を抑制することができる。

〔実施例〕
次に、本実施形態の特徴部を備えた実施例について説明する。
図４は、実施例の黒用の作像装置１Ｋが備えるクリーニング装置６Ｋの駆動伝達部の概略構成図である。
クリーニング装置６Ｋの駆動伝達部は、駆動源としての駆動モータＭ０によって回転する駆動ギヤ７５、ファーブラシ６３と同軸のクリーニング回転ギヤ７１、及び、塗布ブラシ６２と同軸の塗布回転ギヤ７２を備えている。さらに、クリーニング回転ギヤ７１から塗布回転ギヤ７２に駆動を伝達する二つのアイドラギヤ７３及び搬送スクリュ６７と同軸の搬送回転ギヤ７４を備えている。
クリーニング装置６Ｋでは、駆動ギヤ７５の回転がクリーニング回転ギヤ７１に伝達し、クリーニング回転ギヤ７１から二つのアイドラギヤ７３を介して、塗布回転ギヤ７２に伝達する。そして、クリーニング回転ギヤ７１、アイドラギヤ７３及び塗布回転ギヤ７２の半径は、クリーニング回転ギヤ７１が一番小さく、塗布回転ギヤ７２が一番大きくなるように設定している。そのため、クリーニング回転ギヤ１から塗布回転ギヤ７２まで回転駆動が伝達する間に、回転数を減少させることができ、クリーニング回転ギヤ７１の回転数を塗布回転ギヤ７２の回転数よりも多くすることができる。これにより、ファーブラシ６３の回転数が塗布ブラシ６２の回転数よりも多くなり、クリーニングブラシ線速が塗布ブラシ線速よりも速くなるように設定することができる。

感光体３の回転数は、転写紙などの記録体の種類や、画質の設定によって、変更可能となっている。感光体３の回転数が変更されると、その表面移動速度も変化する。
クリーニング装置６Ｋでは、感光体３の表面移動速度の速度変化に応じて、クリーニングブラシ線速と塗布ブラシ線速とを変化させる。具体的には、感光体３の表面移動速度に対する、クリーニングブラシ線速及び塗布ブラシ線速の速度比が一定となるように、感光体３、ファーブラシ６３、及び塗布ブラシ６２の３つの回転数の比を常に一定に保つように設定する。これにより、感光体３の表面移動速度、クリーニングブラシ線速、及び塗布ブラシ線速の３つの速度比を常に一定に保つように設定する
ここで、黒用の作像装置１Ｋでの、感光体３の表面移動速度、クリーニングブラシ線速、塗布ブラシ線速及び潤滑剤の塗布量の関係を表１に示す。

表１の［ｍｇ／ｋｍ］は、感光体の表面移動距離あたりの塗布量を示す。

このように設定することにより、塗布ブラシ６２による必要かつ最低限の潤滑剤の塗布を行いつつ、ファーブラシ６３のクリーニング性能を維持することができる。

感光体３を回転駆動する駆動源としては、ファーブラシ６３と共通の駆動源としてもよい。詳しくは、感光体と同軸の不図示の感光体駆動ギヤに駆動ギヤ７５から駆動を伝達する構成とする。これにより、駆動源であるモータの数を少なくすることができ、作像装置１の低コスト化を図ることができる。さらに、一つのモータから、駆動が伝達されているので、感光体３の回転数が変更されても、感光体３、ファーブラシ６３、及び塗布ブラシ６２の３つの回転数の比を常に一定に保つことができる。

〔参考構成例〕
実施例では、ファーブラシ６３と塗布ブラシ６２とが共通の駆動源である駆動モータＭ０より駆動の伝達を受けて回転駆動する構成について説明した。
次に、参考構成例として、ファーブラシ６３と塗布ブラシ６２とが、それぞれ異なる駆動源より駆動の伝達を受けて回転駆動する構成について説明する。
図５は、参考構成例の黒用の作像装置１Ｋが備えるクリーニング装置６Ｋの駆動伝達部の概略構成図である。
参考構成例のクリーニング装置６Ｋは、ファーブラシ６３と同軸のクリーニング回転ギヤ７１に、第一モータＭ１からの駆動を伝達するクリーニング駆動ギヤ７６を備えている。さらに、塗布ブラシ６２と同軸の塗布回転ギヤ７２に、第二モータＭ２からの駆動を伝達する塗布駆動ギヤ７７を備えている。
そして、画像形成時には、ファーブラシ６３の回転数が塗布ブラシ６２の回転数よりも多くなるように、第一モータＭ１及び第二モータＭ２を不図示の制御部によって制御する。これにより、クリーニングブラシ線速が塗布ブラシ線速よりも速くなるように設定することができる。
また、ファーブラシ６３と塗布ブラシ６２とがそれぞれ異なる駆動源より駆動の伝達を受けているため、ファーブラシ６３の回転数と塗布ブラシ６２の回転数との比を変更することができる。例えば、画像面積率の高い画像を形成した後などは転写残トナーも多くなるため、ファーブラシ６３の回転数を多くすることが望ましいが、潤滑剤の塗布量は必ずしも増加する必要はない。参考構成例では、画像面積率の高い画像が形成されたときには不図示の制御部が第一モータＭ１を制御して、クリーニング駆動ギヤ７６の回転数のみを増加する。これにより、感光体３への潤滑剤の塗布量を増加することなく、ファーブラシ６３のクリーニング能力を高めることができる。

実施例及び参考構成例では、ファーブラシ６３の回転数を、塗布ブラシ６２の回転数よりも多くすることにより、クリーニングブラシ線速を塗布ブラシ線速よりも速くする構成について説明した。クリーニングブラシ線速を塗布ブラシ線速よりも速くする構成としては、これに限るものではない。例えば、ファーブラシ６３の回転中心から先端までの距離を、塗布ブラシ６２の回転中心から先端までの距離よりも大きくしても良い。また、この構成と実施例及び参考構成例に記載の、クリーニングブラシ６３の回転数が多い構成とを組み合わせても良い。

本実施形態では、像担持体が感光体３で、感光体３の表面を一様に帯電する帯電装置４の、感光体３への潤滑剤の塗布量を少なくできる構成に応じて、潤滑剤の塗布量を低減する構成について説明した。本発明の潤滑剤の塗布量を少なくする構成は、感光体を帯電する帯電装置の構成に応じたものに限らず、クリーニングブラシと潤滑剤塗布ブラシとを備え、像担持体への潤滑剤の塗布量を低減することが望まれる構成であれば、適用可能である。

以上、本実施形態によれば、作像装置１が備えるクリーニング装置６のクリーニングブラシであるファーブラシ６３の回転数が潤滑剤塗布ブラシである塗布ブラシ６２の回転数よりも小さくなるように設定している。そのため、クリーニングブラシ線速が、塗布ブラシ線速よりも速くなるように設定することができ、塗布ブラシ線速を遅くしてもクリーニングブラシ線速を維持することができる。これにより、クリーニングブラシ線速を維持することでファーブラシ６３のクリーニング性能を維持しつつ、潤滑剤塗布ブラシ線速を遅くすることにより潤滑剤塗布ブラシ６２による潤滑剤の塗布量を抑制することができる。
また、実施例のように、ファーブラシ６３と潤滑剤塗布ブラシ６２とが共通の駆動源である駆動モータＭ０より駆動の伝達を受けて回転駆動するように構成することで、装置の簡略化と駆動源の数を減少とが可能となり、作像装置１の低コスト化を図ることができる。
また、実施例は、モータＭ０からクリーニング回転ギヤ７１に駆動が伝達され、クリーニング回転ギヤ７１からアイドラギヤ７３を介して塗布回転ギヤ７２に駆動が伝達される構成となっている。回転数が速いクリーニング回転ギヤ７１から比較的回転数の遅い塗布回転ギヤ７２へ駆動が伝達されるため、余計な駆動負荷がかからず、円滑な駆動の伝達を行うことができる。なお、図４に示すように、アイドラギヤ７３の半径をクリーニング回転ギヤ７１の半径よりも大きく、塗布回転ギヤ７２の半径よりも小さくすることにより、ギヤ間の駆動の伝達で徐々に回転数を減少させることができる。
また、参考構成例のように、ファーブラシ６３と塗布ブラシ６２とが、それぞれ異なる駆動源である第一モータＭ１及び第二モータＭ２より駆動の伝達を受けて回転駆動している。これにより、必要に応じて、ファーブラシ６３の回転数と塗布ブラシ６２の回転数の比を変更することが可能となる。
また、感光体３の表面移動速度の速度変化となる感光体３の回転数の変化に応じて、ファーブラシ６３と塗布ブラシ６２との回転数を変更し、クリーニングブラシ線速と塗布ブラシ線速とを変更する。これにより、感光体３の回転数が変更されても、適切な潤滑剤の塗布と、良好なクリーニング性の維持とを実現可能となる。
また、感光体３の回転数に対するファーブラシ６３と塗布ブラシ６２との回転数の比を一定とすることにより、感光体３の表面移動速度に対するクリーニングブラシ線速及び上布ブラシ線速の速度比が一定となる。これにより、感光体３の回転数が変更されても、適切な潤滑剤の塗布と、良好なクリーニング性の維持とを実現可能となる。
また、ファーブラシ６３または剤塗布ブラシ６２の少なくとも一方の駆動源を、感光体３の回転駆動の駆動源と共通とすることにより、駆動源であるモータの数を少なくすることができ、作像装置１の低コスト化を図ることができる。
また、ファーブラシ６３に対して感光体３の表面移動方向下流側にブレード状のクリーニングブレード６１を配置することにより、良好なクリーニングを実現することができる。さらに、クリーニングブレード６１に対して感光体３の表面移動方向下流側に配置された塗布ブラシ６２のさらに下流側に均しブレード６６を配置することによって潤滑剤が均され、感光体３表面上の潤滑剤を緻密な塗布状態とすることができる。
また、感光体３の表面移動方向に対して、カウンター方向となるように塗布ブラシ６２を回転させることにより、潤滑剤の塗布効率を向上させることができる。さらに、感光体３の表面移動方向に対して、連れまわり方向となるようにファーブラシ６３を回転させることにより、クリーニングブレード６１でのトナーを塞き止める能力を向上させることができる。
また、各作像装置１を装置本体から着脱可能なプロセスカートリッジとすることにより、作像装置１の交換性を向上することができる。
また、画像形成装置がクリーニング手段として、クリーニング装置６を備えることによって、クリーニング性を維持することで画像品質の向上を図ることができ、潤滑剤の塗布量を抑制することにより、潤滑剤を塗布する機構の長寿命化を図ることができる。

実施形態に係る複写機の概略構成図。 黒用の作像装置の概略説明図。 カラー用の作像装置の概略説明図。 実施例に係るクリーニング装置の駆動伝達部の概略構成図。 参考構成例に係るクリーニング装置の駆動伝達部の概略構成図。

符号の説明

１ 作像装置
２ ユニット枠体
３ 感光体
４ 帯電装置
４ａ 帯電チャージャー
４ｂ 帯電ローラ
５ 現像装置
６ クリーニング装置
７ クリーニング前除電ランプ
１０ 中間転写ベルト
６１ クリーニングブレード
６２ 塗布ブラシ
６３ ファーブラシ
６４ 固形潤滑剤
６５ フリッカー
６６ 均しブレード
６７ 搬送スクリュ
６８ 潤滑剤加圧スプリング
７１ クリーニング回転ギヤ
７２ 塗布回転ギヤ
７３ アイドラギヤ
７４ 搬送回転ギヤ
７５ 駆動ギヤ
７６ クリーニング駆動ギヤ
７７ 塗布駆動ギヤ

Claims (8)

1. 表面移動しながらトナー像を担持する像担持体の表面に接触し、回転駆動することにより付着したトナーを除去、または掻き乱すクリーニングブラシと、
   該像担持体の表面に該クリーニングブラシが接触する位置に対して該像担持体の表面移動方向下流側の該像担持体表面に接触し、回転駆動することにより該像担持体の表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布ブラシとを有するクリーニング装置において、
   上記クリーニングブラシと上記潤滑剤塗布ブラシとが共通の駆動源より駆動の伝達を受けて回転駆動し、
   該クリーニングブラシと該像担持体との接触する位置での該クリーニングブラシの移動速度であるクリーニングブラシ線速が、
   該潤滑剤塗布ブラシと該像担持体との接触する位置での該潤滑剤塗布ブラシの移動速度である塗布ブラシ線速よりも速く、
   該像担持体の表面移動方向に対して、カウンター方向となるように該潤滑剤塗布ブラシが回転し、該像担持体の表面移動方向に対して、連れまわり方向となるように該クリーニングブラシが回転することを特徴とするクリーニング装置。
2. 請求項１のクリーニング装置において、
   上記共通の駆動源から上記クリーニングブラシに駆動が伝達され、
   該クリーニングブラシから上記潤滑剤塗布ブラシに駆動が伝達されることを特徴とするクリーニング装置。
3. 請求項１または２のクリーニング装置において、
   上記像担持体の表面移動速度の速度変化に応じて、上記クリーニングブラシ線速と上記塗布ブラシ線速とが変化することを特徴とするクリーニング装置。
4. 請求項３のクリーニング装置において、
   上記像担持体の表面移動速度に対する、上記クリーニングブラシ線速及び上記塗布ブラシ線速の速度比が一定であることを特徴とするクリーニング装置。
5. 請求項１、２、３または４のクリーニング装置において、
   上記クリーニングブラシと上記潤滑剤塗布ブラシとの駆動源が、上記像担持体が表面移動を行う駆動源と共通の駆動源であることを特徴とするクリーニング装置。
6. 請求項１、２、３、４または５のクリーニング装置において、
   上記クリーニングブラシに対して上記像担持体の表面移動方向下流側に配置されたブレード状のクリーニングブレードと、
   該クリーニングブレードに対して該像担持体の表面移動方向下流側に配置された上記潤滑剤塗布ブラシのさらに下流側に配置されたブレード状の均しブレードとを有することを特徴とするクリーニング装置。
7. 少なくとも、トナー像を担持する像担持体と、該像担持体の表面上に付着したトナーを除去するクリーニング手段とを一体的に支持し、画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
   該クリーニング手段として、請求項１、２、３、４、５または６のクリーニング装置を備えることを特徴とするプロセスカートリッジ。
8. トナー像を担持する像担持体と、
   該像担持体表面上に該トナー像を形成するトナー像形成手段と、
   該像担持体表面上の該トナー像を転写材に転写する転写手段と、
   該トナー像を該転写材に転写したあとの該像担持体表面上の転写残トナーを除去するクリーニング手段とを備えた画像形成装置において、
   該クリーニング手段として、請求項１、２、３、４、５または６のクリーニング装置を備えることを特徴とする画像形成装置。

Images