説明

クリーニング装置及び画像形成装置

【課題】製作コストのアップを抑えながら、帯電ローラの表面に接触するブラシ毛の密度を高くして、クリーニング能力の向上及び耐久寿命の増進を図ることができるクリーニング装置を提供する。
【解決手段】帯電ローラ112の表面113をブラッシングにより表面113を清掃するクリーニング装置120であって、毛足の長さhが実質的に同一の多数のブラシ毛122を有し、多数のブラシ毛122の先端部によって帯電ローラ112の表面113に接触するローラ接触面126を形成するクリーニングブラシ121と、ブラシ毛122の基端部を支持する毛支持面123を有する支持部材124と、を備え、クリーニングブラシ121は、毛支持面123及びローラ接触面126を帯電ローラ112の表面113の曲率と実質的に同一となるように湾曲させて、支持部材124に支持されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、像担持体の表面を帯電させる帯電ローラの表面を清掃するクリーニング装置、及びこれを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
プリンタやコピー機等の画像形成装置においては、感光体ドラム等の像担持体の表面に残留するトナー外添剤等の異物は、帯電ローラの表面に付着して、帯電ローラの表面の凹凸部に埋まり込みやすい。帯電ローラの表面の凹凸部に埋まり込んだ異物をそのまま放置しておくと、徐々に堆積していく。その結果、像担持体の表面に帯電ムラが生じて、画像に欠陥が発生しやすくなり、また、帯電ローラ自体の耐久寿命も短くなる。
【0003】
従来、帯電ローラの表面に弾性状(スポンジ状)のクリーニング部材を接触させて、帯電ローラの表面に付着したトナー外添剤等の異物を除去するようにしたクリーニング装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
しかし、帯電ローラの表面に弾性状のクリーニング部材を接触させると、一部の異物は除去できるものの、多くの異物は帯電ローラの表面に擦り付けられてしまい、帯電性能を阻害することになる。また、弾性状のクリーニング部材の場合、帯電ローラの表面に擦り付けられた異物が次第に堆積するため、帯電ローラに加わる回転負荷が増大し、帯電ローラの回転が不安定になりやすい。
【0005】
そこで、弾性状のクリーニング部材に代えて、帯電ローラの表面に、導電糸や絶縁糸等を織り込んだ多数の生地ブラシ毛又は植毛ブラシ毛を有するクリーニングブラシの先端部を押圧して接触させて、このクリーニングブラシの多数のブラシ毛によるブラッシングにより、帯電ローラの表面に付着した異物を掃き出して除去するようにしたクリーニング装置が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開平11−160967号公報
【特許文献2】特開2010−32574号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
特許文献2に記載されるクリーニング装置においては、帯電ローラの表面の凹凸部に埋まり込んだ異物を掃き出し除去することが可能である。そのため、弾性状のクリーニング部材を用いるものに比べて、回転負荷を小さく保ちつつ、クリーニング効果を高めることができる。
【0008】
しかしながら、特許文献2に記載されるクリーニング装置においては、クリーニングブラシにおけるブラシ毛の密度が高いほどクリーニング能力の向上を図ることができるが、その場合には、クリーニングブラシの製作コストが高くなる。一方、製作コストを低く抑えるために、ブラシ毛の密度を低くすると、異物がブラシ毛の間をすり抜けやすくなって、クリーニング能力が低下することになる。従って、回転速度が速い場合や、帯電ローラ及びクリーニング部材の耐久寿命を長くしたい場合には、製作コストのアップを承知の上で、ブラシ毛の密度を高めざるを得ないという問題がある。
【0009】
本発明は、製作コストアップを抑えながら、帯電ローラの表面に接触するブラシ毛の密度を高くして、クリーニング能力の向上及び耐久寿命の増進を図ることができるクリーニング装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、前記クリーニング装置を備える画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明は、像担持体の表面を帯電させる帯電ローラの表面に接触した状態で該表面をブラッシングにより該表面を清掃するクリーニング装置であって、毛足長さが実質的に同一の多数のブラシ毛を有し、該多数のブラシ毛の先端部によって前記帯電ローラの表面に接触するローラ接触面を形成するクリーニングブラシと、前記ブラシ毛の基端部を支持する毛支持面を有する支持部材と、を備え、前記クリーニングブラシは、前記毛支持面及び前記ローラ接触面を前記帯電ローラの表面の曲率と実質的に同一となるように湾曲させて、前記支持部材に支持されているクリーニング装置に関する。
【0011】
また、前記クリーニングブラシの前記多数のブラシ毛は、それぞれ可撓性を有する繊維の束からなることが好ましい。
【0012】
また、前記クリーニングブラシにおいて、前記多数のブラシ毛の先端部の密度は、前記多数のブラシ毛の基端部の密度よりも大きいことが好ましい。
【0013】
また、前記クリーニングブラシは、前記帯電ローラの軸方向に往復移動可能に構成されていることが好ましい。
【0014】
また、本発明は、像担持体の表面を帯電させる帯電ローラと、前記クリーニング装置と、前記帯電ローラにより表面が帯電されると共に、帯電された表面に静電潜像が形成される1又は複数の像担持体と、前記帯電ローラにより帯電された前記像担持体の表面に形成される静電潜像にトナーを付着させて、該像担持体の表面にトナー画像を形成する現像器と、前記像担持体の表面に形成されたトナー画像を直接的又は間接的にシート状の被転写材に転写する転写部と、被転写材に転写されたトナー画像を被転写材に定着させる定着部と、を備える画像形成装置に関する。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、製作コストアップを抑えながら、帯電ローラの表面に接触するブラシ毛の密度を高くして、クリーニング能力の向上及び耐久寿命の増進を図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。
また、本発明によれば、前記クリーニング装置を備え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】
【0016】
【図1】本発明の画像形成装置の第1実施形態としてのプリンタ1の各構成要素の配置を説明するための正面図である。
【図2】図1に示す帯電装置10に係る概略構成を示す拡大図である。
【図3】帯電ローラ112を清掃するクリーニング装置120のクリーニングブラシ121の取り付け前の状態を示す拡大図である。
【図4】クリーニングブラシ121を取り付けた状態を示す要部の拡大図である。
【図5】第2実施形態の帯電装置のクリーニング装置120に係る構成を示す要部の拡大斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図1により、第1実施形態における画像形成装置としてのプリンタ1における全体構造を説明する。図1は、本発明の画像形成装置の一実施形態としてのプリンタ1の各構成要素の配置を説明するための正面図である。
【0018】
図1に示すように、画像形成装置としてのプリンタ1は、装置本体Mと、所定の画像情報に基づいてシート状の被転写材としての用紙Tに所定のトナー画像を形成する画像形成部GKと、用紙Tを画像形成部GKに給紙すると共にトナー画像が形成された用紙Tを排紙する給排紙部KHとを有する。
装置本体Mにおける外形は、筐体としてのケース体BDにより構成される。
【0019】
図1に示すように、画像形成部GKは、像担持体(感光体)としての感光体ドラム2と、帯電装置10と、露光ユニットとしてのレーザスキャナユニット4と、現像器16と、トナーカートリッジ5と、トナー供給部6と、ドラムクリーニング部11と、除電器12と、転写ローラ8と、定着部9とを備える。
【0020】
図1に示すように、給排紙部KHは、給紙カセット52と、手差し給紙部64と、用紙Tの搬送路Lと、レジストローラ対80と、排紙部50とを備える。
【0021】
以下、画像形成部GK及び給排紙部KHの各構成について詳細に説明する。
まず、画像形成部GKについて説明する。
画像形成部GKにおいては、感光体ドラム2の表面に沿って順に、上流側から下流側に順に、帯電装置10による帯電、レーザスキャナユニット4による露光、現像器16による現像、転写ローラ8による転写、除電器12による除電、及びドラムクリーニング部11によるクリーニングが行われる。
【0022】
感光体ドラム2は、円筒形状の部材からなり、感光体又は像担持体として機能する。感光体ドラム2は、搬送路Lにおける用紙Tの搬送方向に対して直交する方向に延びる機軸を中心に、矢印の方向に回転可能に配置される。感光体ドラム2の表面には、静電潜像が形成され得る。
【0023】
帯電装置10は、感光体ドラム2の表面に対向して配置される。帯電装置10は、感光体ドラム2の表面を一様に負(マイナス極性)又は正(プラス極性)に帯電させる。
帯電装置10に係る構成の詳細については後に詳述する。
【0024】
レーザスキャナユニット4は、露光ユニットとして機能するものであり、感光体ドラム2の表面から離間して配置される。レーザスキャナユニット4は、不図示のレーザ光源、ポリゴンミラー、ポリゴンミラー駆動用モータ等を有して構成される。
【0025】
レーザスキャナユニット4は、PC(パーソナルコンピュータ)等の外部機器から入力された画像情報に基づいて、感光体ドラム2の表面を走査露光する。レーザスキャナユニット4により走査露光されることで、感光体ドラム2の表面の露光された部分の電荷が除去される。これにより、感光体ドラム2の表面に静電潜像が形成される。
【0026】
現像器16は、感光体ドラム2に対応して設けられ、感光体ドラム2の表面に対向して配置される。現像器16は、感光体ドラム2に形成された静電潜像に単色(通常はブラック)のトナーを付着させて、単色のトナー画像を感光体ドラム2の表面に形成する。現像器16は、感光体ドラム2の表面に対向配置された現像ローラ17、トナー攪拌用の攪拌ローラ18等を有して構成される。
【0027】
トナーカートリッジ5は、現像器16に対応して設けられており、現像器16に対して供給されるトナーを収容する。
【0028】
トナー供給部6は、トナーカートリッジ5及び現像器16に対応して設けられており、トナーカートリッジ5に収容されたトナーを現像器16に対して供給する。トナー供給部6と現像器16とは、不図示のトナー供給路により結ばれている。
【0029】
転写ローラ8は、感光体ドラム2の表面に現像されたトナー画像を用紙Tに転写させる。転写ローラ8には、不図示の転写バイアス印加部により、感光体ドラム2に形成されたトナー画像を用紙Tに転写させるための転写バイアスが印加される。
【0030】
転写ローラ8は、感光体ドラム2に対して当接したり離間したりする。具体的には、転写ローラ8は、感光体ドラム2に当接される当接位置と、感光体ドラム2から離間する離間位置とに移動可能に構成される。詳細には、転写ローラ8は、感光体ドラム2に現像されたトナー画像を用紙Tに転写させる場合には当接位置に配置され、他の場合には離間位置に配置される。
【0031】
感光体ドラム2と転写ローラ8との間で、搬送路Lを搬送される用紙Tが挟み込まれる。挟み込まれた用紙Tは、感光体ドラム2の表面に押し当てられる。感光体ドラム2と転写ローラ8との間で、転写ニップNが形成される。転写ニップNにおいて、感光体ドラム2に現像されたトナー画像が用紙Tに転写される。
【0032】
除電器12は、感光体ドラム2の表面に対向して配置される。除電器12は、感光体ドラム2の表面に光を照射することにより、転写が行われた後の感光体ドラム2の表面を除電する(電荷を除去する)。
【0033】
ドラムクリーニング部11は、感光体ドラム2の表面に対向して配置される。ドラムクリーニング部11は、感光体ドラム2の表面に残存したトナーや付着物を除去すると共に、除去されたトナー等を所定の回収機構へ搬送して、回収させる。
【0034】
定着部9は、用紙Tに転写されたトナー画像を構成するトナーを溶融及び加圧して、用紙Tに定着させる。定着部9は、ヒータ(不図示)により加熱される加熱回転体9aと、加熱回転体9aに圧接される加圧回転体9bと、を備える。加熱回転体9aと加圧回転体9bとは、トナー画像が転写された用紙Tを挟み込んで加圧すると共に、搬送する。加熱回転体9aと加圧回転体9bとの間に挟み込まれた状態で用紙Tが搬送されることで、用紙Tに転写されたトナーは、溶融及び加圧され、用紙Tに定着される。
【0035】
次に、給排紙部KHについて説明する。
図1に示すように、装置本体Mの下部には、用紙Tを収容する1個の給紙カセット52が配置される。給紙カセット52は、装置本体Mの右側(図1における右側)から水平方向に引き出し可能に構成される。給紙カセット52には、用紙Tが載置される載置板60が配置される。給紙カセット52には、用紙Tが載置板60の上に積層された状態で収容される。載置板60に載置された用紙Tは、給紙カセット52における用紙送り出し側の端部(図1において右側の端部)に配置されるカセット給紙部51により搬送路Lに送り出される。カセット給紙部51は、載置板60上の用紙Tを取り出すための前送りコロ61と、用紙Tを1枚ずつ搬送路Lに送り出すための給紙ローラ対63とからなる重送防止機構を備える。
【0036】
装置本体Mの右側(図1において右側)には、手差し給紙部64が設けられる。手差し給紙部64は、給紙カセット52にセットされる用紙Tとは異なる大きさや種類の用紙Tを装置本体Mに供給することを主目的として設けられる。手差し給紙部64は、閉状態において装置本体Mの前面の一部を構成する手差しトレイ65と、給紙コロ66とを備える。手差しトレイ65は、その下端部が給紙コロ66の近傍に回動自在(開閉自在)に取り付けられる。開状態の手差しトレイ65には、用紙Tが載置される。給紙コロ66は、開状態の手差しトレイ65に載置された用紙Tを手差し搬送路Laに給紙する。
【0037】
装置本体Mにおける上方側には、排紙部50が設けられる。排紙部50は、第3ローラ対53により用紙Tを装置本体Mの外部に排紙する。排紙部50の詳細については後述する。
【0038】
用紙Tを搬送する搬送路Lは、カセット給紙部51から転写ニップNまでの第1搬送路L1と、転写ニップNから定着部9までの第2搬送路L2と、定着部9から排紙部50までの第3搬送路L3と、手差し給紙部64から供給される用紙を第1搬送路L1に合流させる手差し搬送路Laと、第3搬送路L3を下流側から上流側へ搬送する用紙を、表裏反転させて第1搬送路L1に戻す戻り搬送路Lbとを備える。
【0039】
また、第1搬送路L1の途中には、第1合流部P1及び第2合流部P2が設けられている。第3搬送路L3の途中には、第1分岐部Q1が設けられている。
第1合流部P1は、手差し搬送路Laが第1搬送路L1に合流する合流部である。第2合流部P2は、戻り搬送路Lbが第1搬送路L1に合流する合流部である。
第1分岐部Q1は、戻り搬送路Lbが第3搬送路L3から分岐する分岐部で、第1ローラ対54a及び第2ローラ対54bを有する。第1ローラ対54aの一方のローラと第2ローラ対54bの一方のローラとは兼用される。
【0040】
第1搬送路L1の途中(詳細には、第2合流部P2と転写ローラ8との間)には、用紙Tを検出するためのセンサと、用紙Tのスキュー(斜め給紙)補正や画像形成部GKにおけるトナー画像の形成とタイミングを合わせるためのレジストローラ対80とが配置される。センサは、用紙Tの搬送方向におけるレジストローラ対80の直前(搬送方向における上流側)に配置される。レジストローラ対80は、センサからの検出信号情報に基づいて上述の補正やタイミング調整をして用紙Tを搬送する。
【0041】
戻し搬送路Lbは、用紙Tに両面印刷を行う際に、既に印刷されている面とは反対面(非印刷面)を感光体ドラム2に対向させるために設けられる搬送路である。
戻し搬送路Lbによれば、第1分岐部Q1から第1ローラ対54aにより排紙部50側に搬送された用紙Tを表裏反転させて第2ローラ対54bにより第1搬送路L1に戻して、転写ローラ8の上流側に配置されたレジストローラ対80の上流側に搬送させることができる。戻し搬送路Lbにより表裏反転された用紙Tには、転写ニップNにおいて非印刷面に対して所定のトナー画像が転写される。
【0042】
第3搬送路L3における端部には、排紙部50が形成される。排紙部50は、装置本体Mにおける上方側に配置される。排紙部50は、装置本体Mの右側(図1において右側、手差し給紙部64側)に向けて開口している。排紙部50は、第3搬送路L3を搬送される用紙Tを第3ローラ対53により装置本体Mの外部に排紙する。
【0043】
排紙部50における開口側には、排紙集積部M1が形成される。排紙集積部M1は、装置本体Mにおける上面(外面)に形成される。排紙集積部M1は、装置本体Mにおける上面が下方に窪んで形成された部分である。排紙集積部M1の底面は、装置本体Mにおける上面の一部を構成する。排紙集積部M1には、所定のトナー画像が形成され排紙部50から排紙された用紙Tが積層して集積される。
なお、各搬送路の所定位置には用紙検出用のセンサが配置される。
【0044】
以上に説明した画像形成装置としてのプリンタ1の装置構成について簡単にまとめると、プリンタ1は、表面に静電潜像が形成される像担持体としての感光体ドラム2と、感光体ドラム2の表面を帯電させる帯電装置10と、帯電装置10により帯電された感光体ドラム2に形成される静電潜像にトナーを付着させて感光体ドラム2の表面にトナー画像を形成する現像器16と、感光体ドラム2に形成されたトナー画像を直接的又は間接的にシート状の被転写材としての用紙Tに転写する転写部としての転写ローラ8と、用紙Tに転写されたトナー画像を構成するトナーを用紙Tに定着させる定着部9と、を備えている。
【0045】
以下、図2から図4を参照して、本実施形態のプリンタ1における特徴部分である帯電装置10に係る構成について詳細に説明する。図2は、図1に示す帯電装置10の概略構成を示す拡大図である。図3は、帯電装置10における帯電ローラ112を清掃するクリーニング装置120のクリーニングブラシ121の取り付け前の状態を示す拡大図である。図4は、クリーニングブラシ121を取り付けた状態を示す要部の拡大図である。
【0046】
図2に示すように、本実施形態の帯電装置10は、回転軸111を中心に矢印方向Rに回転する帯電ローラ112と、クリーニング装置120と、を備える。
クリーニング装置120は、帯電ローラ112の表面113に接触した状態で帯電ローラ112の表面113をブラッシングすることにより、帯電ローラ112の表面113を清掃する。クリーニング装置120は、多数のブラシ毛122を有するクリーニングブラシ121と、ブラシ毛122の基端部を支持する毛支持面123を有する支持部材124と、を備える。
【0047】
図3に示すように、可撓性を有する薄肉の平面基材125に多数のブラシ毛122を所定の間隔を隔てて植設することにより、長尺偏平な連続ブラシ128が製造される。この長尺偏平な連続ブラシ128を、帯電ローラ112の表面113の周長に対応して、図3の一点鎖線に示す位置において所定の長さ毎に切断することにより、複数台のプリンタ1における帯電ローラ112に対する複数のクリーニングブラシ121が作製される。
【0048】
各クリーニングブラシ121における多数のブラシ毛122は、平面基材125の一面である毛支持面123に対して略垂直に延びるように、基端部において毛支持面123に支持されている。本実施形態においては、ブラシ毛122は、静電植毛加工により毛支持面123に植毛されており、毛支持面123の面方向において略均一に配置している。ブラシ毛122を形成する可撓性の繊維としては、足腰の強い材料、例えば、絶縁性ナイロンが用いられる。
【0049】
多数のブラシ毛122においては、その毛足の長さhは実質的に同一である。これにより、多数のブラシ毛122の先端部によって帯電ローラ112の表面113に接触するローラ接触面126が形成される。多数のブラシ毛122の毛足の長さhは、通常、3.5から4mm程度に設定される。
【0050】
なお、毛足の長さhが実質的に同一とは、長尺偏平なクリーニングブラシ121の製造過程において発生の可能性がある製造誤差の範囲を含めて、毛足の長さhが同一又は略同一であることを意味する。
【0051】
図4に示すように、毛支持面123を含む平面基材125及びローラ接触面126が帯電ローラ112の表面113の曲率と実質的に同一となるように、所定の長さに作製された偏平なクリーニングブラシ121を湾曲させる。そして、平面基材125の毛支持面123とは反対の面において両面接着テープ127を介して、クリーニングブラシ121を支持部材124における湾曲支持面129に貼り付けて支持させる。これにより、多数のブラシ毛122の先端部の見掛け上の密度が、多数のブラシ毛122の基端部の見掛け上の密度よりも大きく、且つ、多数のブラシ毛122が帯電ローラ112の表面113に対して略垂直に接触する状態が形成される。
【0052】
なお、平面基材125及びローラ接触面126が帯電ローラ112の表面113の曲率と実質的に同一とは、帯電ローラ112の表面精度や支持部材124の湾曲支持面129の精度、更には両面接着テープ127の貼付け精度等による誤差範囲を含めて、曲率が同一又は略同一であることを意味する。
【0053】
次に、図1を参照して、第1実施形態のプリンタ1の動作について簡単に説明する。
まず、給紙カセット52に収容された用紙Tに片面印刷を行う場合について説明する。
給紙カセット52に収容された用紙Tは、前送りコロ61及び給紙ローラ対63によって第1搬送路L1に送り出され、その後、第1合流部P1及び第1搬送路L1を介してレジストローラ対80に搬送される。
レジストローラ対80においては、用紙Tのスキュー補正や、トナー画像とのタイミング調整が行われる。
【0054】
レジストローラ対80から排出された用紙Tは、第1搬送路L1を介して感光体ドラム2と転写ローラ8との間(転写ニップN)に導入される。そして、用紙Tには、感光体ドラム2と転写ローラ8との間において、トナー画像が転写される。
その後、用紙Tは、感光体ドラム2と転写ローラ8との間から排出され、第2搬送路L2を介して、定着部9における加熱回転体9aと加圧回転体9bとの間の定着ニップに導入される。そして、定着ニップにおいてトナーTNが溶融し、トナーTNが用紙Tに定着される。
【0055】
次いで、用紙Tは、第1ローラ対54aにより第3搬送路L3を通して排紙部50に搬送され、第3ローラ対53により排紙部50から排紙集積部M1に排出される。
このようにして、給紙カセット52に収容された用紙Tの片面印刷が完了する。
【0056】
手差しトレイ65に載置された用紙Tに片面印刷を行う場合には、手差しトレイ65に載置された用紙Tは、給紙コロ66によって手差し搬送路Laに送り出され、その後、第1合流部P1及び第1搬送路L1を介して、レジストローラ対80に搬送される。それ以降の動作は、前述した、給紙カセット52に収容された用紙Tの片面印刷の動作と同様であり、説明を省略する。
【0057】
次に、両面印刷を行う場合のプリンタ1の動作について説明する。
片面印刷の場合には、前述した通り、片面印刷がされた用紙Tが、排紙部50から排紙集積部M1に排出されて印刷動作が完了する。
これに対し、両面印刷を行う場合には、片面印刷された用紙Tが、戻し搬送路Lbを介して、片面印刷時とは表裏反転して、レジストローラ対80に再度搬送されることにより、用紙Tに両面印刷が施される。
【0058】
詳述すると、片面印刷がされた用紙Tが第3ローラ対53により排紙部50から排出されるまでは、前述した片面印刷の動作と同様である。而して、両面印刷の場合には、片面印刷がされた用紙Tが第3ローラ対53により保持されている状態において、第3ローラ対53の回転を停止させ、逆方向に回転させる。このように第3ローラ対53を逆方向に回転させると、第3ローラ対53に保持されている用紙Tは、第3搬送路L3を逆方向(排紙部50から第1分岐部Q1に向かう方向)に搬送される。
【0059】
前述したように、用紙Tが、第3搬送路L3を逆方向に搬送されると、(第1ローラ対54aではなく、)第2ローラ対54bに導入される。そして、用紙Tは、戻し搬送路Lb及び第2合流部P2を介して、第1搬送路L1に合流する。ここで、用紙Tは、片面印刷時とは表裏反転している。
【0060】
更に、用紙Tは、レジストローラ対80により前記補正又は前記調整が行われ、第1搬送路L1を介して、感光体ドラム2と転写ローラ8との間に導入される。用紙Tは、戻し搬送路Lbを経由することにより、非印刷面が感光体ドラム2に対向するので、非印刷面にトナー画像が転写され、その結果、両面印刷が施される。
【0061】
次に、本実施形態の帯電装置10において、帯電ローラ112の表面113をクリーニング装置120が清掃する動作について説明する。
帯電装置10においては、図4に示すように、クリーニング装置120におけるクリーニングブラシ121の多数のブラシ毛122の先端部により形成されるローラ接触面126は、帯電ローラ112の表面113の全面に亘って、略均一な力で接触している。
【0062】
この状態において、帯電ローラ112が所定の方向Rに回転することにより、クリーニングブラシ121の多数のブラシ毛122の先端部は、帯電ローラ112の表面113に順次食い込むように弾性的に撓んで変形する。これにより、帯電ローラ112の表面113の凹凸部に埋まり込むように付着している外添剤等の異物は、掃き出されて除去される。
【0063】
ここで、多数のブラシ毛122の先端部の密度は高く、且つ、多数のブラシ毛122自体は足腰の強いものである。そのため、異物がブラシ毛122同士の間をすり抜けることが非常に少なくなり、十分に高いクリーニング能力を発揮させることができる。
【0064】
また、クリーニングブラシ121の多数のブラシ毛122の全てが帯電ローラ112の表面113に対して略垂直に且つ略均一な力で接触することになる。そのため、フラットバー状のクリーニングブラシや回転ローラ状のクリーニングブラシに比べて、非常に効率のよいクリーニングを行なうことができる。
【0065】
また、帯電ローラ112の回転方向に沿って比較的長い範囲の表面113に多数のブラシ毛122が接触することになる。そのため、クリーニング時にクリーニングブラシ121に加わる負荷を多数のブラシ毛122に分担させることが可能である。また、各ブラシ毛122の摩耗量も略均一にすることが可能である。これにより、クリーニングブラシ121の全体の耐久性を向上することができる。
【0066】
更に、本実施形態の帯電装置10におけるクリーニング装置120においては、図3に示すように、毛足の長さhが同一の多数のブラシ毛122を有する状態で長尺偏平に製造された連続ブラシ128を所要長さに切断し、この切断によって得られるクリーニングブラシ121を帯電ローラ112の表面113の曲率に合わせて湾曲させることにより、多数のブラシ毛122の先端部の密度を基端部の密度よりも大きくしている。そのため、帯電ローラ112の表面113の曲率に対応して多数のブラシ毛を一つ一つ異なる長さにカットして、毛足の長さを調整するといった手間が掛かり且つコストアップに繋がる製造工程は、不要である。これによって、製作コストアップを招くことなく、クリーニング能力及び耐久性に優れたクリーニングブラシ121を得ることができる。
【0067】
本実施形態のクリーニング装置120によれば、例えば、次のような効果が奏される。
本実施形態のクリーニング装置120においては、毛足の長さhが実質的に同一の多数のブラシ毛122を有するクリーニングブラシ121を、帯電ローラ112の表面113の曲率に合わせて湾曲させて、支持部材124に支持させている。
【0068】
そのため、帯電ローラ112の表面113の曲率に合わせて、多数のブラシ毛を一つ一つ異なる長さにカットして毛足の長さを調整するといった手間が掛かり且つコストアップに繋がる製造工程を要することなく、クリーニングブラシ121を湾曲させて支持部材124に支持させるだけで、多数のブラシ毛122の先端部の密度を基端部の密度よりも大きくすることができる。これにより、クリーニングブラシ121の製造コストアップを抑えながら、クリーニング能力を高めることができる。
【0069】
また、本実施形態のクリーニング装置120においては、多数のブラシ毛122がそれぞれ可撓性を有する繊維の束からなる。そのため、多数のブラシ毛122自体を足腰の強いものとすることができる。これによって、多数のブラシ毛122の先端部の密度が高いことと、多数のブラシ毛122自体が足腰の強いものであることとの相乗効果により、異物がブラシ毛122同士の間をすり抜けることを非常に少なくできる。また、帯電ローラ112の表面113の凹凸部に埋まり込むように付着している外添剤等の異物を掃き出して除去して、十分に高いクリーニング能力を発揮させることができる。
【0070】
また、本実施形態のクリーニング装置120においては、クリーニングブラシ121の多数のブラシ毛122の全てが帯電ローラ112の表面113に対して略垂直に且つ略均一な力で接触させることができる。そのため、フラットバー状のクリーニングブラシや回転ローラ状のクリーニングブラシに比べて、非常に効率のよいクリーニングを行なうことができる。
【0071】
さらに、本実施形態のクリーニング装置120においては、帯電ローラ112の回転方向に沿って比較的長い範囲の表面113に多数のブラシ毛122が接触する。そのため、クリーニング時にクリーニングブラシ121に加わる負荷を多数のブラシ毛122に分担させることが可能であると共に、各ブラシ毛122の摩耗量も略均一にすることが可能である。これにより、破損や一定以上の摩耗に伴って必要となるクリーニングブラシ121の交換サイクルを長くして、装置全体の耐久寿命を向上することができる。
【0072】
次に、本発明の第2実施形態について説明する。第2実施形態については、主として、第1実施形態とは異なる点を説明し、第1実施形態と同様な構成については、同じ符号を付して、詳細な説明を省略する。第2実施形態において、特に説明及び図示しない点は、第1実施形態における説明及び図示が適宜適用又は採用される。
【0073】
図5は、第2実施形態の帯電装置のクリーニング装置120に係る構成を示す要部の拡大斜視図である。
第2実施形態において、クリーニング装置120は、帯電ローラ112の回転軸111の軸方向Xに往復移動可能に構成されている。
【0074】
具体的には、クリーニング装置120におけるクリーニングブラシ121の支持部材124の幅方向両端には、可動支持板部材130が、帯電ローラ112の回転軸111の軸方向Xと平行状態に固定されて突出されている。両端の可動支持板部材130は、不図示のコイルバネにより上方から下方、即ち、帯電ローラ112側に付勢されている。また、両端の可動支持板部材130は、クリーニング装置120におけるクリーニングブラシ121を上下方向Yに移動可能な揺動部材131により、下方から受け止められて支持されている。
【0075】
揺動部材131は、不図示のカム等に連結された揺動軸132に固定されている。揺動軸132がカム等により駆動されることにより、揺動軸132の軸心を中心として、揺動部材131は、上下方向Yに揺動(移動)可能に構成されている。揺動部材131の揺動により、クリーニング装置120の帯電ローラ112に対する上下方向の位置を設定することが可能である。これにより、クリーニングブラシ121の帯電ローラ112の表面113から回転軸111の中心に向かうブラシ食い込み量(接触圧)が調整可能に構成されている。
【0076】
可動支持板部材130の一端の端面には、偏心カム134の外周面が当接している。偏心カム134は、不図示のモータにより回転軸135を中心として駆動回転可能に構成されている。偏心カム134の回転により可動支持板部材130を介して、クリーニング装置120のクリーニングブラシ121を帯電ローラ112の回転軸111の軸方向Xに往復移動させて、帯電ローラ112の表面113の全域をクリーニングできるように構成されている。
【0077】
第2実施形態のクリーニング装置120によれば、第1実施形態で示した効果の他に、例えば、次のような効果が奏される。
第2実施形態のクリーニング装置120においては、クリーニングブラシ121が帯電ローラ112の回転軸111の軸方向Xに往復移動可能に構成されている。そのため、帯電ローラ112の表面113の表面の全域をクリーニングすることができる。また、クリーニングブラシ121の往復移動によって、ブラシ毛122により帯電ローラ112の表面113の凹凸部から掃き出されて隣接するブラシ毛122の間に挟まっている外添剤等の異物を、帯電ローラ112の表面113から外部に確実に排出させることができる。これによって、クリーニング能力の一層の向上を図ることができる。
【0078】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、前述した実施形態に限定されることなく、種々の形態で実施することができる。
例えば、前述の実施形態においては、クリーニングブラシを得るにあたって、可撓性を有する薄肉の平面基材125に多数のブラシ毛122を所定の間隔を隔てて植設して長尺偏平な連続ブラシ128を製造し、この長尺偏平な連続ブラシ128を、帯電ローラ112の表面113の周長に対応して所定の長さ毎に切断することにより、所定長さのクリーニングブラシを得るようにしたが、これに制限されない。例えば、帯電ローラ112の表面113の周長に対応する所定の長さの平面基材125に、毛足の長さが同一の多数のブラシ毛122を植設してもよい。
【0079】
また、本発明の画像形成装置の種類は、特に限定がなく、コピー機、プリンタ、ファクシミリ、又はこれらの複合機などであってもよい。
さらに、シート状の被転写材は、用紙に制限されず、例えば、フィルムシートであってもよい。
【実施例】
【0080】
次に、本発明の実施例について説明する。ただし、本発明は、以下の実施例のみに限定されるものでない。
試験に供した実施例及び比較例における共通の条件は、次の通りである。
帯電ローラの外径:φ12mm
帯電ローラの線速:250mm/sec
感光体ドラムの材質:a−Si
感光体ドラムの外径:φ30mm
試験条件のパターン:印字率5%
試験条件の耐久枚数:連続300k枚の印字
【0081】
上記の共通条件下において、実施例では、
ブラシ毛の材質:絶縁性ナイロン
形状:クリーニングブラシの曲率半径1/r=1/15.25
単価:比較例の約55%
のクリーニングブラシを使用した。
一方、比較例では、
材質:絶縁性ナイロン
形状(径):Φ11.5mm
のクリーニングブラシを使用した。
【0082】
上記各条件下において、耐久枚数300k枚の印字試験を行い、クリーニング能力を比較した。
試験の結果、300k枚の印字終了時点での帯電ローラの表面における異物の付着状態には差異が見られず、また、クリーニングブラシの目詰まりも確認できなかった。
したがって、実施例と比較例とにおいて、所望のクリーニング能力(性能)を得るものでありながら、実施例の場合、比較例に比べて、クリーニングブラシの製造コストを大幅に低減し得ることを確認することができた。
【符号の説明】
【0083】
1……プリンタ(画像形成装置)、2……感光体ドラム(像担持体)、8……転写ローラ(転写部)、9……定着部、10……帯電装置、16……現像器、111……回転軸、112……帯電ローラ、113……帯電ローラの表面、120……クリーニング装置、121……クリーニングブラシ、122……ブラシ毛、123……毛支持面、124……支持部材、126……ローラ接触面、X……クリーニングブラシの往復移動方向(帯電ローラの軸方向)、T……用紙(被転写材)、h……ブラシ毛の毛足の長さ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
像担持体の表面を帯電させる帯電ローラの表面に接触した状態で該表面をブラッシングにより該表面を清掃するクリーニング装置であって、
毛足の長さが実質的に同一の多数のブラシ毛を有し、該多数のブラシ毛の先端部によって前記帯電ローラの表面に接触するローラ接触面を形成するクリーニングブラシと、前記ブラシ毛の基端部を支持する毛支持面を有する支持部材と、を備え、
前記クリーニングブラシは、前記毛支持面及び前記ローラ接触面を前記帯電ローラの表面の曲率と実質的に同一となるように湾曲させて、前記支持部材に支持されている
クリーニング装置。
【請求項2】
前記クリーニングブラシの前記多数のブラシ毛は、それぞれ可撓性を有する繊維の束からなる
請求項1に記載のクリーニング装置。
【請求項3】
前記クリーニングブラシにおいて、前記多数のブラシ毛の先端部の密度は、前記多数のブラシ毛の基端部の密度よりも大きい
請求項1又は2に記載のクリーニング装置。
【請求項4】
前記クリーニングブラシは、前記帯電ローラの軸方向に往復移動可能に構成されている
請求項1から3のいずれかに記載のクリーニング装置。
【請求項5】
像担持体の表面を帯電させる帯電ローラと、
請求項1から4のいずれかに記載のクリーニング装置と、
前記帯電ローラにより表面が帯電されると共に、帯電された表面に静電潜像が形成される1又は複数の像担持体と、
前記帯電ローラにより帯電された前記像担持体の表面に形成される静電潜像にトナーを付着させて、該像担持体の表面にトナー画像を形成する現像器と、
前記像担持体の表面に形成されたトナー画像を直接的又は間接的にシート状の被転写材に転写する転写部と、
被転写材に転写されたトナー画像を被転写材に定着させる定着部と、を備える
画像形成装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2012−189645(P2012−189645A)
【公開日】平成24年10月4日(2012.10.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−50833(P2011−50833)
【出願日】平成23年3月8日(2011.3.8)
【出願人】(000006150)京セラドキュメントソリューションズ株式会社 (13,173)
【Fターム(参考)】