フィルミング除去装置およびこれを有する画像形成装置
【課題】像担持体上にフィルミングの形成がさらに防止できるフィルミング除去装置およびこの装置を有する画像形成装置を提供すること。
【解決手段】画像形成装置の感光体１または転写ベルトを像担持体とする前記像担持体上のフィルミング物質を除去するフィルミング除去装置７であって、前記フィルミング除去装置７は、前記像担持体に当接しながら回転するフィルミング除去部材７１と、前記フィルミング除去部材により除去された前記像担持体の付着物を前記フィルミング除去部材と接しながら回転して回収する回収部材７２とを備えたことを特徴とする。
【解決手段】画像形成装置の感光体１または転写ベルトを像担持体とする前記像担持体上のフィルミング物質を除去するフィルミング除去装置７であって、前記フィルミング除去装置７は、前記像担持体に当接しながら回転するフィルミング除去部材７１と、前記フィルミング除去部材により除去された前記像担持体の付着物を前記フィルミング除去部材と接しながら回転して回収する回収部材７２とを備えたことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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に関し、特に像担持体上の残留トナーのフィルミングを除去する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式の画像形成装置では、感光体から転写媒体としての転写紙に転写して、転写紙上の転写されたトナー像を定着装置で加熱加圧して定着することで画像が転写紙上に永久的に定着される。あるいは前記した感光体で形成したトナー像を中間転写体上に転写した後に、中間転写体から転写媒体としての転写紙に転写し、転写紙上の転写されたトナー像を前記同様に定着装置で定着することで画像が転写紙上に永久的に定着される。
たとえば中間転写体として、エンドレスのベルトを使用した場合、この中間転写体上には、カラーのトナー画像が繰り返し形成され、転写後の中間転写体上に残留した微量のトナーをクリーニング装置で除去するようになっている。このクリーニング装置は、クリーニングブレードとクリーニングローラとを備えているのが一般的である。
【０００３】
しかし、微小なトナーや、熱や圧力等で溶解したトナーワックス等が感光体ドラムや中間転写体などの像担持体上に付着した場合、この付着物をブレードクリーニング方式におけるブレードやローラでは除去しきれず、徐々に像担持体にはフィルミング物質が形成され、画像に白く抜ける部分ができるという問題がある。
さらに、レーザを感光体ドラムや中間転写体に照射して反射光を受光するセンサにより制御を行う場合、表面のフィルミング物質によって反射率が徐々に変化し、適正な制御が行えなくなってしまう。
【０００４】
これらの問題を解決するために、ブラシ部材を用いてフィルミング物質を除去することも可能である。ブラシ部材は感光体ドラムや中間転写体と常に接触しているため、感光体ドラムや中間転写体の転写残トナーを除去するだけでなく、感光体ドラムや中間転写体の表面を研磨することができる。
【０００５】
しかしながら、感光体などの像担持体上の付着物をブラシ部材により除去し続けると、徐々に感光体ドラムや中間転写体（以下、感光体または中間転写体を、本明細書中、像担持体という）への研磨機能が低下する。それと共に、ブラシ部材にトナーの付着物が経時により次第に増加し、このブラシ部材の吸着能を超えれば逆に像担持体を汚染し、フィルミングの生成を加速させる可能性がある。
【０００６】
このようなフィルミングの問題を解決するために、たとえば特許文献１には、感光体の表面上のフィルミングを除去するフィルミング除去モードを有し、フィルミング除去モードが複数の感光体線速に応じて選択されることを特徴とする画像形成装置の発明が開示されている。またこの文献にはフィルミングを防止するためにブラシ状ローラにより潤滑剤を塗布してフィルミングを防止する技術も開示されている。
また本願出願人による特許文献２〜３のフィルミングを防止する発明も知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記した特許文献１〜３の発明により、感光体の表面上のフィルミングを除去する効果を有する画像形成装置が提供されている。本発明は、上記した特許文献１〜３の発明で得られた効果を、さらに高め、経時的にもフィルミングの発生を抑制可能なフィルミング除去装置およびこの装置を有す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】
【０００８】
本発明は、以下の課題解決手段を有することを特徴とする。
（１） 画像形成装置の感光体または転写ベルトを像担持体とする前記像担持体上のフィルミング物質を除去するフィルミング除去装置であって、前記フィルミング除去装置は、前記像担持体に当接しながら回転するフィルミング除去部材と、前記フィルミング除去部材により除去された前記像担持体の付着物を前記フィルミング除去部材と接しながら回転して回収する回収部材とを備えたことを特徴とする。
（２） 前記（１）記載のフィルミング除去装置において、前記フィルミング除去部材は、前記像担持体上の付着物を除去する前に前記回収部材により前記フィルミング除去部材上の前記付着物を回収するフィルミング除去モードを実行して前記付着物の除去を確認した後に、前記像担持体のフィルミング物質を除去することを特徴とする。
（３） 前記（１）または（２）に記載のフィルミング除去装置において、 前記フィルミング除去部材は、ブラシ繊維抵抗が１０５〜１０１０（Ω・ｃｍ）の低抵抗繊維のブラシ毛が基布上に植毛されたブラシ部材を、金属からなる芯金にスパイラル上に巻き付けて構成され、電圧が印加されることを特徴とする。
（４） 前記（３）に記載のフィルミング除去装置において、前記回収部材は弾性体からなるローラ部材であり、ローラ部材の芯金に電圧が印加され、該電圧値は前記フィルミング除去部材に印加される電圧と極性が等しくその絶対値が大きいことを特徴とする。
（５） 前記（１）〜（４）のいずれかに記載のフィルミング除去装置において、さらに前記像担持体の移動方向に対してカウンタ方向に当接するブレードを前記フィルミング除去部材よりも前記像担持体に対して下流側に設けたことを特徴とする。
（６） 前記（１）〜（５）のいずれかに記載のフィルミング除去装置を備えた画像形成装置であって、前記フィルミング除去部材は、画像形成装置の感光体または転写ベルトを像担持体とする前記像担持体の移動方向に対してカウンタ方向に回転することを特徴とする。
（７） 前記（６）に記載の画像形成装置において、前記像担持体上の付着物を除去する前に前記回収部材により前記フィルミング除去部材上の前記付着物を回収するフィルミング除去モードを実行させるように制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によって、像担持体上にフィルミングの形成をさらに防止できるフィルミング除去装置およびこの装置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】
【００１０】
【図１】本発明のフィルミング除去装置を有する画像形成装置の要部構成を示す図であり、（Ａ）は転写材１９にトナー画像を直接転写する方式を採用した場合を示し、（Ｂ）は中間転写体１５にトナー画像を転写する方式を採用した場合を示す。
【図２】本発明のフィルミング除去装置７の要部拡大図である。
【図３】本発明のフィルミング除去装置を有するカラー画像形成装置の要部構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、カラープリンタ、複写装置などの電子写真式の画像形成装置について、実施の形態により説明する。
図１は本発明に係るフィルミング除去装置７を有する画像形成装置の要部構成を示す図である。
図１に示すように、本発明の画像形成装置は、像担持体としての感光体ドラム１と、フィルミング除去装置７とを備えている。
感光体ドラム１は、アルミニウム基体の外周面に有機感光体などの感光層を形成し、その感光体ドラム１の表層は、たとえばポリカーボネートで形成してある。
【００１２】
図１に示す本発明の画像形成装置において、（Ａ）は転写材１９にトナー画像を直接転写する方式を採用した場合を示す。図１（Ａ）に示す方式の場合、中間転写体１５を用いずに、転写部材１３により、感光体ドラム１上で現像により形成されたトナー像を、図中矢印の方向に搬送されてくるシート状の紙などの転写材１９上へ、直接転写する。この転写部材１３は、転写ローラ等を感光体ドラム１の表面に所定の押圧力で接触させ、その転写部材１３と感光体ドラム１との間に転写ニップを形成する。そして、この転写ニップに転写材１９を挟み込んだ状態で、図示しない転写バイアス電源から、トナーとは逆極性の転写バイアスを転写部材１３に印加する。これによって形成される転写電界により、感光体ドラム１のトナー像を転写材１９上へ転写させる。
【００１３】
また図１（Ｂ）では、中間転写体１５にトナー画像を転写する中間転写方式を採用した場合を示すものである。図１（Ｂ）に示す中間転写方式の場合、転写材１９に直接転写せずに、複数のトナー像を重ねてから転写材１９に一括して転写を行う中間転写ベルト１５に一旦転写し、その後、図３に示すように転写部材１８により転写材１９に転写することとしている。
【００１４】
図１に示すように、感光体ドラム１の周囲には、帯電装置２と、露光装置３と、現像装置４と、フィルミング除去装置７と、除電装置８が配置されている。帯電装置２は感光体ドラム１の面を一様に帯電する機能を有している。また露光装置３は一様帯電した感光体ドラム１に光を照射して潜像を形成する機能を有している。また現像装置４は潜像形成された感光体ドラム１にトナーを用いて現像する機能を有している。転写ローラ１７は現像装置で現像されて形成されたトナー画像を転写ベルト１５に一次転写する機能を有している。また除電装置８は次の画像形成に備えるために感光体ドラム１の表面の残留電荷を除電する機能を有している。
【００１５】
本発明の画像形成装置には、感光体ドラム１の残留トナーを除去しフィルミング物質を除去するフィルミング除去装置７を具備することを特徴としている。
このような本発明のフィルミング除去装置７については、後述する。
【００１６】
図１に示す本発明の画像形成装置の構成において、感光体１で形成されたトナー画像は転写装置を介して、あるいは直接に転写材（記録紙）１９に転写され、この転写画像を有する転写材１９は、その下流側に記録材１９上のトナー像を定着させる定着手段としての、図示しない定着装置が配置される。
【００１７】
図１に示す画像形成装置に用いられる帯電装置２は、感光体ドラム１の表面を一様に帯電するものである。この帯電装置２は、帯電部材を感光体ドラム１の表面に接触させるか、又は感光体ドラム１の表面と微小な空隙を空けて配置し、帯電バイアスを印加する。これによって感光体ドラム１表面を所望の極性及び所望の電位に一様に帯電する。この帯電部材としては、例えば弾性体からなる帯電ローラや、ワイヤー電極とグリッド電極を用いたスコロトロン帯電器などを用いることができる。
【００１８】
露光装置３は、帯電装置２によって帯電された感光体ドラム１の表面に、画像データに応じた静電潜像を形成するものである。この露光装置３は、例えば、発光素子としてＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）あるいはＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を使用し、一様に帯電された感光体ドラム１の表面に、画像データに基づく光を照射して潜像を形成するものである。これにより、その感光体ドラム１の表面に画像データに基づく静電潜像を形成する。なお、露光装置３としては、このような構成に限られず、公知のものを利用することができる。
【００１９】
現像装置４は、感光体ドラム１の表面に形成された静電潜像にトナーを付着させて現像を行うものである。この現像装置４は、固定配置された磁界発生手段としてのマグネットローラを内部に有する現像剤担持体としての現像ローラ４１を備えている。この現像ローラ４１は、表面に現像剤ｄを担持しながら回転することによって、現像剤ｄを感光体ドラム１と対向する現像領域へ搬送する。たとえば本発明では、現像剤としてトナーとキャリアからなる二成分現像剤を用い、マグネットローラの磁力により現像領域でキャリアをいわゆる「穂立ち」させて二成分現像剤のトナーを摩擦等により帯電させブラシ状にして現像を行う磁気ブラシ現像方式を採用している。なお、現像剤ｄとしては、キャリアを用いずにトナーのみからなる一成分現像剤を用いてもよい。上記現像ローラ４１には、現像バイアス電源から現像バイアスが印加される。これにより、現像領域において、現像ローラ４１表面の電位と感光体ドラム１表面の静電潜像部分における電位との間に電位差が生じ、この電位差によって形成される現像電界の作用を受けて、現像剤中のトナーが静電潜像へ付着する。これにより、感光体ドラム１上の静電潜像がトナー像になる。なお、現像装置４としては、このような構成に限らず、公知のものを利用することができる。
【００２０】
除電装置８は、感光体ドラム１の表面の残留電荷を除去するものである。残留電荷を除去することによって、感光体ドラム１の表面は、次の画像形成に備える。なお、この除電装置７は、ＬＥＤなどを用いた光除電方式を採用しているが、これに限られない。
【００２１】
図１に示す本発明の画像形成装置の構成において、感光体１で形成されたトナー画像は、図１（Ａ）に示すように直接に転写材（記録紙）１９に転写された後に、あるいは図１（Ｂ）に示すように中間転写体１５を介して転写材１９に転写された後に、この転写画像を有する転写材１９は、その下流側に転写材１９上のトナー像を定着させる定着手段としての、図示しない定着装置によって、転写材１９上に画像が定着される。定着後の転写材１９は、画像形成装置の機外へ排出される。
【００２２】
次に図面を参照しながら、本発明の画像形成装置に具備されるフィルミング除去装置について説明する。
［フィルミング除去装置７］
本発明のフィルミング除去装置７は、転写されずに感光体ドラム１の表面に残留した転写残トナーなどを感光体ドラム１の表面から除去するものである。本発明のフィルミング除去装置７は、感光体ドラム１の表面上の転写残トナーを掻き取って除去するためのブレード部材６を有している。ブレード部材６はポリウレタンのブレードを金属支持体に貼り付けたものである。このブレード部材６は、感光体ドラム１の回転方向Ａに対してカウンタ方向に接触させるように設置することができる。
【００２３】
図２は本発明のフィルミング除去装置７の拡大図である。
本発明のフィルミング除去装置７は、像担持体としての感光体１に当接しながら回転するフィルミング除去部材７１と、このフィルミング除去部材７１により除去された像担持体の付着物を、フィルミング除去部材７１と接しながら回転して回収する回収部材を有している。
【００２４】
フィルミング除去部材７１としては、ブラシ部材７１が挙げられ、このブラシ部材７１に回収部材７２が当接しながら回転している。さらに本発明のフィルミング除去装置７には、回収部材７２に接触するように、スクレーパ７４が配置されて構成されている。またブラシ部材７１と回収部材７２には、電圧が印加できるように、ブラシ部材電源７５と回収部材電源７６が、それぞれ接続されている。さらに本発明のフィルミング除去装置７の内部には、蓄積したトナーや不純物を排出するため、排出部材７７が配置されている。
【００２５】
ブラシ部材７１は図２または図３に示すように、像担持体としての感光体ドラム１あるいは中間転写体１５の表面に付着したフィルミング物質を除去すると同時に転写残トナーを除去する機能を有している。
ブラシ部材７１は、長さ０．２〜２０ｍｍ、好ましくは０．５〜１０ｍｍの範囲のブラシ毛が基布上に植毛されたブラシを、金属からなる芯金にスパイラル上に巻き付けて構成している。ブラシ毛の長さが２０ｍｍ以上では、ブラシ部材７１の稼動時間とともに感光体ドラム１あるいは中間転写体１５との繰り返し摺擦により、ブラシ体の逆方向の傾斜角が減少して倒毛して、感光体ドラム１あるいは中間転写体１５のフィルミング除去性が低下する。一方、ブラシ毛の長さが０．２ｍｍ以下では、物理的な接触力が不足するためフィルミング物質を有効に除去できない場合がある。
【００２６】
ブラシ部材７１のブラシ毛は繊維で形成され、この繊維の抵抗値は１０５〜１０１０（Ω・ｃｍ）の低抵抗繊維である。これより抵抗が高いとブラシ繊維と感光体ドラム１あるいは中間転写体１５との接触でブラシ繊維が摩擦帯電により電荷を保持してしまい、回収部材７２による回収が困難になってしまう。したがって、ブラシ繊維の抵抗を下げてブラシ繊維に電荷が蓄積しないようにしている。
【００２７】
またブラシ部材７１の芯金には電圧を印加するためのブラシ部材電源７５が接続されている。ブラシ部材７１のブラシ繊維の抵抗を上述したように低抵抗ブラシとし、芯金に電圧を印加することで感光体ドラム１あるいは中間転写体１５との接触部に電場を形成することが可能となる。電場を形成することで感光体ドラム１あるいは中間転写体１５上の付着物や研磨したフィルミング物質を電気的に吸着することが可能となる。
【００２８】
ブラシ部材７１は、図１または図２の矢印Ｂに示すように、感光体ドラム１あるいは中間転写体１５の回転方向と同じ回転方向に回転する。ブラシ部材７１が感光体ドラム１あるいは中間転写体１５と同じ方向に回転することでフィルミング物質およびトナーの除去性に優れた機能を発揮することができる。
回収部材７２はローラ形状の回転体であり、金属の芯金を中抵抗の弾性部材で被覆した構成となっている。芯金には電圧を印加するための回収部材電源７６が接続されている。
【００２９】
回収部材７２には、回収し表面に付着したトナーなどの異物を除去するためのスクレーパ７４が接触して配置されている。回収部材７２は図１または図２で示すＣ方向に回転し、スクレーパ７４は、回収部材７２の回転方向Ｃに対してカウンタ方向に接触する。
回収部材７２はブラシ部材７１と逆方向に回転する。これは後述するが、回収部材７２によるブラシ部材７１からの異物は電圧印加による電気的な回収を行うため、物理的に大きな負荷の接触になるのを避けることによって、ブラシ部材７１の劣化を有効に防止している。
【００３０】
フィルミング除去装置７の機能について以下に説明する。
図２または図３に示すように、フィルミング除去部材であるブラシ部材７１は感光体ドラム１あるいは中間転写体１５とカウンタ方向で接触回転する構成となっている。したがって、ブラシ部材７１によって感光体ドラム１あるいは中間転写体１５のトナーおよびフィルミング物質は、物理的な力で除去することが可能である。
さらに、ブラシ部材７１の芯金にはブラシ部材電源７５が接続され、ブラシ毛の繊維の抵抗が、１０５〜１０１０Ω・ｃｍの低抵抗繊維である。このため、適正な電圧をブラシ部材７１の芯金に印加することで感光体ドラム１あるいは中間転写体１５の残留トナーおよびフィルミング物質を電気的に吸着することが可能である。
ブラシ部材７１に吸着したトナーおよびフィルミング物質は回収部材７２により回収される。
【００３１】
回収部材７２には回収部材電源７６が接続されている。この電源によるバイアス印加によって、ブラシ部材７１に吸着しているフィルミング物質などの極性と異なる極性の電圧を印加することができる。これによってブラシ部材７１から回収部材７２に、電気的にトナーおよびフィルミング物質が回収される。
【００３２】
例えば、現像剤としてマイナス極性のトナーを用いた画像形成装置の場合には、感光体ドラム１あるいは中間転写体７の転写残トナーは転写装置の転写バイアスの影響を受けてプラス極性に変化している。したがって、ブラシ部材７１に、ブラシ部材電源７５からマイナス極性の電圧Ｖ１が印加されることでブラシ部材７１に異物が付着するようになる。一方、回収部材７２に接続されている回収部材電源７６からマイナス極性の電圧Ｖ２（｜Ｖ１｜＜｜Ｖ２｜）が回収部材７２に印加されると、より強いバイアス電圧によりブラシ部材７１から異物を回収部材７２が回収できる。このように、回収部材７２に印加されるバイアス電圧は、ブラシ部材７１のバイアスと同極で、その絶対値が大きい。
【００３３】
本発明では上記のように構成することで、さらに、感光体ドラム１あるいは中間転写体１５からトナーおよびフィルミング物質を除去できる。
ブラシ部材７１にトナーが蓄積してくると、感光体ドラム１あるいは中間転写体１５表面のフィルミング物質をかきとる効果が徐々に減少していく。これを防止するため、本発明の画像形成装置では、以下に説明するフィルミング除去モードを有している。
【００３４】
本発明の画像形成装置は、感光体ドラム１あるいは中間転写体１５のフィルミング物質を除去する前に、ブラシ部材７１に付着した異物である付着物を回収部材７２により回収するフィルミング除去モードを実行する。このフィルミング除去モードの実行により、ブラシ部材７１からフィルミング物質を減少させて像担持体からフィルミング物質を吸着できるようにする。あるいは少なくともブラシ部材７１によりフィルミング吸着できるように確認してから、感光体ドラム１あるいは中間転写体１５を研磨する。
【００３５】
上記したフィルミング除去モードの実行は、自動的に行われる。またフィルミング除去を前もって実行しておくこともできる。すなわち画像形成装置には、制御部としてのコンピュータを有しており、この制御部はＣＰＵを有する構成となっている。この制御部内には他にＲＯＭおよびＲＡＭを有しており、このＲＯＭあるいはＲＡＭなどのメモリ内に前記したプログラムが記憶されている。画像形成装置では、定期的にプリント枚数などで所定値（たとえば所定値としてＡ４版１０００枚）に達したか否かを判断すると、制御部がフィルミング除去装置７に対して、フィルミング除去を行うようにフィルミング除去装置７にフィルミング除去動作を実行させる。この除去動作の前に、フィルミング除去モードを自動的に実行させるように制御するプログラムをローディングすることができる。この際にフィルミング除去装置７のブラシ部材７１のトナーなどのフィルミング発生する原因となる付着物の付着程度を、フィルミング除去装置７内の図示しないセンサを用い、このセンサにより得られた値を用いて、制御部でブラシ部材７１の付着物を除去する必要が有るか否かを判断し、ブラシ部材７１に付着していると判断した場合には、制御部ではフィルミング除去モードを自動的に実行させることができる。この後、像担持体上のフィルミングの除去の動作が開始される。また制御部では付着物を除去する必要が無いと判断した場合には、フィルミング除去モードを終了し、像担持体のフィルミング除去動作を行うようにフィルミング除去装置７に指示する。なおブラシ部材７１の吸着可能な量は、使用により徐々に落ちていく。その徐々に落ちていく吸着可能な量の経時変化を関数として画像形成装置内の制御部のＲＡＭなどのメモリにテーブルとして保存しておき、このテーブルによりフィルミング除去を回収部材７２により回収する条件を複数の中から選択するようにすることもできる。
【実施例】
【００３６】
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。
表１は本発明のフィルミング除去モード「有り」と「無し」が、感光体ドラム１のフィルミング発生の有無にどのように関係したかを検知した結果を示すものである。
実施例として、リコー社製の品名ｉｍａｇｉｏ ＭＰ Ｃ３３００／Ｃ２８００を用い、これを改造したものを用いた。条件はフィルミング物質が感光体ドラム１に付着しやすい３０℃、相対湿度８０％の環境下で、ランニングチャートは転写材１９の大きさがＡ４版の横、画像パターンはベタ１００％部と白１００％部を含んだパターンを用いた。フィルミング検知方法は、感光体ドラム１に紫外光を照射して、黒く変色したところがフィルミング部と判断した。フィルミング除去モード「有り」の場合、つまりブラシ部材７１のトナーを完全に回収部材７２に回収させた後に行うと、フィルミングの発生はなかった。一方、フィルミング除去モード「無し」の条件では、プリント枚数が５０００枚を越えるあたりから白１００％部で影響が現れ、８０００枚を超えると白１００％部で明確に悪い影響が現れた。また、ベタ１００％部では、９０００枚を越えるあたりからフィルミングの影響が現れ始め、１５０００枚から明確に悪い影響が発生した。
【００３７】
図３は、本発明を中間転写ベルト１５に用いたカラー画像形成装置の詳細構成を示した図である。本図では、像担持体としての中間転写ベルト１５にフィルミング除去装置７が当接して設けられる構成例である。フィルミング除去装置７は、前記したフィルミング除去装置７と同様の構成であり、その動作も同一であるので、説明を省略する。また図３ではフィルミング除去装置７は複数の作像ユニット１６の個々には設けられず、替わりにステアリン酸亜鉛などの潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置が画像作像ユニット１６の各々に設けられている。このような潤滑剤塗布装置をクリーニング装置として作像ユニット毎に有する構成により、本発明の画像形成装置はさらにフィルミングの発生を防止することもできる。
【００３８】
図３に示すカラー画像形成装置は、複数の画像作像ユニット１６Ｋ、１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｙと中間転写ベルト１５と本発明のフィルミング除去装置７を有している。画像作像ユニット１６Ｋ、１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｙには、ブラックＫ、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹのトナーがそれぞれ充填され、フルカラーの画像を形成するが、画像作像ユニットのトナー色の順番は特にこれに限ったものでなくてもよい。
【００３９】
クリーニング装置３０は、トナーフィルミング防止のための塗布剤３４ を備えており、ブラシローラ３７が塗布剤３４に接触して回転しつつ、像担持体である感光体１上に塗布剤３４を供給する。
【００４０】
塗布剤３４は、微粒子であるステアリン酸亜鉛を主成分とする潤滑油添加剤を固形化したもので、自重でブラシローラ３７に接触して配置されており、クリーニング装置３０内に設けられたガイドによって、ある程度の自由度を保ちつつガイドされている。
【００４１】
また、ブラシローラ３７には、ローラに接触する図示しないバイアスローラが設けられており、バイアスローラに直流電圧を印加してブラシローラ３７を帯電させている。尚、ブラシローラ３７のブラシ繊維は導電性繊維からなり、その電気抵抗値は１０１３Ω・ｃｍ以下であり、ブラシローラ３７に残留トナーの除去に十分な電荷が付与され、感光体１上の残留トナーをブラシローラ３７で効果的に掻き取るようにしている。
【００４２】
複数の画像作像ユニット１６Ｋ、１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｙにより作像された各色のトナー画像は、図中矢印Ｄ方向に回転する中間転写体１５上に一次転写部材１７Ｋ、１７Ｃ、１７Ｍ、１７Ｙによって転写され、複数色のトナーで形成された画像パターンとなる。中間転写ベルト１５には二次転写部材１８が配置され、二次転写部材１８に転写バイアスを印加することにより、図中矢印Ｅ方向に移動する紙などの転写材１９にトナー像が転写される。
【００４３】
上記二次転写部材１８は、弾性ローラ部材等の転写部材を用いることができ、中間転写体１５の表面に所定の押圧力で接触させ、その二次転写部材１８と中間転写体１５との間で転写ニップを形成する。この転写ニップに転写材１９を挟み込んだ状態で、転写バイアス電源からトナーと逆極性の転写バイアスが二次転写部材１８に印加されることによって形成される転写電界により、中間転写体１５の表面に転写されたトナー像を転写材１９上へ転写させる。このようにしてトナー像が転写された転写材１９は図示しない定着装置へ搬送され、定着装置でトナー像が定着された後、画像装置機外へ定着した画像と共に転写材１９が排出される。
【００４４】
中間転写ベルト１５は出力画像の濃度を安定させるためにセンサを設けている。具体的には中間転写ベルト１５上にトナーを付着させ、レーザをトナー付着部とトナーが付着していない中間転写ベルト１５自体に照射し、その反射光を受光してカラー画像形成装置の制御を行っている。
しかし中間転写体１５にフィルミング物質が付着していると光の反射率が徐々に変化し、適正な制御が行えなくなってしまう。
【００４５】
表２はフィルミング除去モード「有り」と「無し」のいずれかで中間転写ベルト１５の異常画像の有無を検知した実施例の結果である。
【００４６】
本実施例には、上述したのと同一のリコー社製の商品名ｉｍａｇｉｏ ＭＰ Ｃ３３００／Ｃ２８００を改造したものを用いた。条件はフィルミング物質が感光体ドラム１に付着しやすい３０℃、相対湿度８０％の環境下で、ランニングチャートは転写材１９の大きさがＡ４横、画像パターンはベタ１００％部と白１００％部を含んだパターンを用いた。異常画像の検知方法は、出力画像の濃度を測定し、規格内であるか否かを○×で判断した。
【００４７】
フィルミング除去モード、つまりブラシ部材７１のトナーを完全に回収部材７２に回収させた制御では中間転写体１５へのフィルミングの発生はなかった。一方、フィルミング除去モード無しの場合には、転写材１９によりプリント枚数が６０００枚付近から濃度規格外となった。
【００４８】
【表１】
【００４９】
【表２】
【符号の説明】
【００５０】
１ 感光体ドラム、２ 帯電装置、３ 露光装置、４ 現像装置、５ 転写装置、６ クリーニング部材、７ フィルミング除去装置、８ 除電装置、１３ 転写部材、１４ 排出部材、１５ 中間転写体（中間転写ベルト）、１６Ｋ〜１６Ｙ 画像作像ユニット、１７（１７Ｋ〜１７Ｙ） 転写部材、１８ 二次転写部材、１９ 転写材（記録紙）、３０（３０Ｋ〜３０Ｙ） クリーニング装置、３４ 塗布剤（固体潤滑剤）、３７（３７Ｋ〜３７Ｙ） ブラシローラ、７１ フィルミング除去部材（ブラシ部材）、７２ 回収部材、７３ クリ−ニング部材（クリーニングブレード）、７４ スクレーパ７４、７５ ブラシ部材電源、７６ 回収部材電源
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５１】
【特許文献１】特開２００６−１５４４１２
【特許文献２】特開２００４−３２５６２１
【特許文献３】特開２００３−１１４５９７
【技術分野】
【０００１】
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に関し、特に像担持体上の残留トナーのフィルミングを除去する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式の画像形成装置では、感光体から転写媒体としての転写紙に転写して、転写紙上の転写されたトナー像を定着装置で加熱加圧して定着することで画像が転写紙上に永久的に定着される。あるいは前記した感光体で形成したトナー像を中間転写体上に転写した後に、中間転写体から転写媒体としての転写紙に転写し、転写紙上の転写されたトナー像を前記同様に定着装置で定着することで画像が転写紙上に永久的に定着される。
たとえば中間転写体として、エンドレスのベルトを使用した場合、この中間転写体上には、カラーのトナー画像が繰り返し形成され、転写後の中間転写体上に残留した微量のトナーをクリーニング装置で除去するようになっている。このクリーニング装置は、クリーニングブレードとクリーニングローラとを備えているのが一般的である。
【０００３】
しかし、微小なトナーや、熱や圧力等で溶解したトナーワックス等が感光体ドラムや中間転写体などの像担持体上に付着した場合、この付着物をブレードクリーニング方式におけるブレードやローラでは除去しきれず、徐々に像担持体にはフィルミング物質が形成され、画像に白く抜ける部分ができるという問題がある。
さらに、レーザを感光体ドラムや中間転写体に照射して反射光を受光するセンサにより制御を行う場合、表面のフィルミング物質によって反射率が徐々に変化し、適正な制御が行えなくなってしまう。
【０００４】
これらの問題を解決するために、ブラシ部材を用いてフィルミング物質を除去することも可能である。ブラシ部材は感光体ドラムや中間転写体と常に接触しているため、感光体ドラムや中間転写体の転写残トナーを除去するだけでなく、感光体ドラムや中間転写体の表面を研磨することができる。
【０００５】
しかしながら、感光体などの像担持体上の付着物をブラシ部材により除去し続けると、徐々に感光体ドラムや中間転写体（以下、感光体または中間転写体を、本明細書中、像担持体という）への研磨機能が低下する。それと共に、ブラシ部材にトナーの付着物が経時により次第に増加し、このブラシ部材の吸着能を超えれば逆に像担持体を汚染し、フィルミングの生成を加速させる可能性がある。
【０００６】
このようなフィルミングの問題を解決するために、たとえば特許文献１には、感光体の表面上のフィルミングを除去するフィルミング除去モードを有し、フィルミング除去モードが複数の感光体線速に応じて選択されることを特徴とする画像形成装置の発明が開示されている。またこの文献にはフィルミングを防止するためにブラシ状ローラにより潤滑剤を塗布してフィルミングを防止する技術も開示されている。
また本願出願人による特許文献２〜３のフィルミングを防止する発明も知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記した特許文献１〜３の発明により、感光体の表面上のフィルミングを除去する効果を有する画像形成装置が提供されている。本発明は、上記した特許文献１〜３の発明で得られた効果を、さらに高め、経時的にもフィルミングの発生を抑制可能なフィルミング除去装置およびこの装置を有す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】
【０００８】
本発明は、以下の課題解決手段を有することを特徴とする。
（１） 画像形成装置の感光体または転写ベルトを像担持体とする前記像担持体上のフィルミング物質を除去するフィルミング除去装置であって、前記フィルミング除去装置は、前記像担持体に当接しながら回転するフィルミング除去部材と、前記フィルミング除去部材により除去された前記像担持体の付着物を前記フィルミング除去部材と接しながら回転して回収する回収部材とを備えたことを特徴とする。
（２） 前記（１）記載のフィルミング除去装置において、前記フィルミング除去部材は、前記像担持体上の付着物を除去する前に前記回収部材により前記フィルミング除去部材上の前記付着物を回収するフィルミング除去モードを実行して前記付着物の除去を確認した後に、前記像担持体のフィルミング物質を除去することを特徴とする。
（３） 前記（１）または（２）に記載のフィルミング除去装置において、 前記フィルミング除去部材は、ブラシ繊維抵抗が１０５〜１０１０（Ω・ｃｍ）の低抵抗繊維のブラシ毛が基布上に植毛されたブラシ部材を、金属からなる芯金にスパイラル上に巻き付けて構成され、電圧が印加されることを特徴とする。
（４） 前記（３）に記載のフィルミング除去装置において、前記回収部材は弾性体からなるローラ部材であり、ローラ部材の芯金に電圧が印加され、該電圧値は前記フィルミング除去部材に印加される電圧と極性が等しくその絶対値が大きいことを特徴とする。
（５） 前記（１）〜（４）のいずれかに記載のフィルミング除去装置において、さらに前記像担持体の移動方向に対してカウンタ方向に当接するブレードを前記フィルミング除去部材よりも前記像担持体に対して下流側に設けたことを特徴とする。
（６） 前記（１）〜（５）のいずれかに記載のフィルミング除去装置を備えた画像形成装置であって、前記フィルミング除去部材は、画像形成装置の感光体または転写ベルトを像担持体とする前記像担持体の移動方向に対してカウンタ方向に回転することを特徴とする。
（７） 前記（６）に記載の画像形成装置において、前記像担持体上の付着物を除去する前に前記回収部材により前記フィルミング除去部材上の前記付着物を回収するフィルミング除去モードを実行させるように制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によって、像担持体上にフィルミングの形成をさらに防止できるフィルミング除去装置およびこの装置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】
【００１０】
【図１】本発明のフィルミング除去装置を有する画像形成装置の要部構成を示す図であり、（Ａ）は転写材１９にトナー画像を直接転写する方式を採用した場合を示し、（Ｂ）は中間転写体１５にトナー画像を転写する方式を採用した場合を示す。
【図２】本発明のフィルミング除去装置７の要部拡大図である。
【図３】本発明のフィルミング除去装置を有するカラー画像形成装置の要部構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、カラープリンタ、複写装置などの電子写真式の画像形成装置について、実施の形態により説明する。
図１は本発明に係るフィルミング除去装置７を有する画像形成装置の要部構成を示す図である。
図１に示すように、本発明の画像形成装置は、像担持体としての感光体ドラム１と、フィルミング除去装置７とを備えている。
感光体ドラム１は、アルミニウム基体の外周面に有機感光体などの感光層を形成し、その感光体ドラム１の表層は、たとえばポリカーボネートで形成してある。
【００１２】
図１に示す本発明の画像形成装置において、（Ａ）は転写材１９にトナー画像を直接転写する方式を採用した場合を示す。図１（Ａ）に示す方式の場合、中間転写体１５を用いずに、転写部材１３により、感光体ドラム１上で現像により形成されたトナー像を、図中矢印の方向に搬送されてくるシート状の紙などの転写材１９上へ、直接転写する。この転写部材１３は、転写ローラ等を感光体ドラム１の表面に所定の押圧力で接触させ、その転写部材１３と感光体ドラム１との間に転写ニップを形成する。そして、この転写ニップに転写材１９を挟み込んだ状態で、図示しない転写バイアス電源から、トナーとは逆極性の転写バイアスを転写部材１３に印加する。これによって形成される転写電界により、感光体ドラム１のトナー像を転写材１９上へ転写させる。
【００１３】
また図１（Ｂ）では、中間転写体１５にトナー画像を転写する中間転写方式を採用した場合を示すものである。図１（Ｂ）に示す中間転写方式の場合、転写材１９に直接転写せずに、複数のトナー像を重ねてから転写材１９に一括して転写を行う中間転写ベルト１５に一旦転写し、その後、図３に示すように転写部材１８により転写材１９に転写することとしている。
【００１４】
図１に示すように、感光体ドラム１の周囲には、帯電装置２と、露光装置３と、現像装置４と、フィルミング除去装置７と、除電装置８が配置されている。帯電装置２は感光体ドラム１の面を一様に帯電する機能を有している。また露光装置３は一様帯電した感光体ドラム１に光を照射して潜像を形成する機能を有している。また現像装置４は潜像形成された感光体ドラム１にトナーを用いて現像する機能を有している。転写ローラ１７は現像装置で現像されて形成されたトナー画像を転写ベルト１５に一次転写する機能を有している。また除電装置８は次の画像形成に備えるために感光体ドラム１の表面の残留電荷を除電する機能を有している。
【００１５】
本発明の画像形成装置には、感光体ドラム１の残留トナーを除去しフィルミング物質を除去するフィルミング除去装置７を具備することを特徴としている。
このような本発明のフィルミング除去装置７については、後述する。
【００１６】
図１に示す本発明の画像形成装置の構成において、感光体１で形成されたトナー画像は転写装置を介して、あるいは直接に転写材（記録紙）１９に転写され、この転写画像を有する転写材１９は、その下流側に記録材１９上のトナー像を定着させる定着手段としての、図示しない定着装置が配置される。
【００１７】
図１に示す画像形成装置に用いられる帯電装置２は、感光体ドラム１の表面を一様に帯電するものである。この帯電装置２は、帯電部材を感光体ドラム１の表面に接触させるか、又は感光体ドラム１の表面と微小な空隙を空けて配置し、帯電バイアスを印加する。これによって感光体ドラム１表面を所望の極性及び所望の電位に一様に帯電する。この帯電部材としては、例えば弾性体からなる帯電ローラや、ワイヤー電極とグリッド電極を用いたスコロトロン帯電器などを用いることができる。
【００１８】
露光装置３は、帯電装置２によって帯電された感光体ドラム１の表面に、画像データに応じた静電潜像を形成するものである。この露光装置３は、例えば、発光素子としてＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）あるいはＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を使用し、一様に帯電された感光体ドラム１の表面に、画像データに基づく光を照射して潜像を形成するものである。これにより、その感光体ドラム１の表面に画像データに基づく静電潜像を形成する。なお、露光装置３としては、このような構成に限られず、公知のものを利用することができる。
【００１９】
現像装置４は、感光体ドラム１の表面に形成された静電潜像にトナーを付着させて現像を行うものである。この現像装置４は、固定配置された磁界発生手段としてのマグネットローラを内部に有する現像剤担持体としての現像ローラ４１を備えている。この現像ローラ４１は、表面に現像剤ｄを担持しながら回転することによって、現像剤ｄを感光体ドラム１と対向する現像領域へ搬送する。たとえば本発明では、現像剤としてトナーとキャリアからなる二成分現像剤を用い、マグネットローラの磁力により現像領域でキャリアをいわゆる「穂立ち」させて二成分現像剤のトナーを摩擦等により帯電させブラシ状にして現像を行う磁気ブラシ現像方式を採用している。なお、現像剤ｄとしては、キャリアを用いずにトナーのみからなる一成分現像剤を用いてもよい。上記現像ローラ４１には、現像バイアス電源から現像バイアスが印加される。これにより、現像領域において、現像ローラ４１表面の電位と感光体ドラム１表面の静電潜像部分における電位との間に電位差が生じ、この電位差によって形成される現像電界の作用を受けて、現像剤中のトナーが静電潜像へ付着する。これにより、感光体ドラム１上の静電潜像がトナー像になる。なお、現像装置４としては、このような構成に限らず、公知のものを利用することができる。
【００２０】
除電装置８は、感光体ドラム１の表面の残留電荷を除去するものである。残留電荷を除去することによって、感光体ドラム１の表面は、次の画像形成に備える。なお、この除電装置７は、ＬＥＤなどを用いた光除電方式を採用しているが、これに限られない。
【００２１】
図１に示す本発明の画像形成装置の構成において、感光体１で形成されたトナー画像は、図１（Ａ）に示すように直接に転写材（記録紙）１９に転写された後に、あるいは図１（Ｂ）に示すように中間転写体１５を介して転写材１９に転写された後に、この転写画像を有する転写材１９は、その下流側に転写材１９上のトナー像を定着させる定着手段としての、図示しない定着装置によって、転写材１９上に画像が定着される。定着後の転写材１９は、画像形成装置の機外へ排出される。
【００２２】
次に図面を参照しながら、本発明の画像形成装置に具備されるフィルミング除去装置について説明する。
［フィルミング除去装置７］
本発明のフィルミング除去装置７は、転写されずに感光体ドラム１の表面に残留した転写残トナーなどを感光体ドラム１の表面から除去するものである。本発明のフィルミング除去装置７は、感光体ドラム１の表面上の転写残トナーを掻き取って除去するためのブレード部材６を有している。ブレード部材６はポリウレタンのブレードを金属支持体に貼り付けたものである。このブレード部材６は、感光体ドラム１の回転方向Ａに対してカウンタ方向に接触させるように設置することができる。
【００２３】
図２は本発明のフィルミング除去装置７の拡大図である。
本発明のフィルミング除去装置７は、像担持体としての感光体１に当接しながら回転するフィルミング除去部材７１と、このフィルミング除去部材７１により除去された像担持体の付着物を、フィルミング除去部材７１と接しながら回転して回収する回収部材を有している。
【００２４】
フィルミング除去部材７１としては、ブラシ部材７１が挙げられ、このブラシ部材７１に回収部材７２が当接しながら回転している。さらに本発明のフィルミング除去装置７には、回収部材７２に接触するように、スクレーパ７４が配置されて構成されている。またブラシ部材７１と回収部材７２には、電圧が印加できるように、ブラシ部材電源７５と回収部材電源７６が、それぞれ接続されている。さらに本発明のフィルミング除去装置７の内部には、蓄積したトナーや不純物を排出するため、排出部材７７が配置されている。
【００２５】
ブラシ部材７１は図２または図３に示すように、像担持体としての感光体ドラム１あるいは中間転写体１５の表面に付着したフィルミング物質を除去すると同時に転写残トナーを除去する機能を有している。
ブラシ部材７１は、長さ０．２〜２０ｍｍ、好ましくは０．５〜１０ｍｍの範囲のブラシ毛が基布上に植毛されたブラシを、金属からなる芯金にスパイラル上に巻き付けて構成している。ブラシ毛の長さが２０ｍｍ以上では、ブラシ部材７１の稼動時間とともに感光体ドラム１あるいは中間転写体１５との繰り返し摺擦により、ブラシ体の逆方向の傾斜角が減少して倒毛して、感光体ドラム１あるいは中間転写体１５のフィルミング除去性が低下する。一方、ブラシ毛の長さが０．２ｍｍ以下では、物理的な接触力が不足するためフィルミング物質を有効に除去できない場合がある。
【００２６】
ブラシ部材７１のブラシ毛は繊維で形成され、この繊維の抵抗値は１０５〜１０１０（Ω・ｃｍ）の低抵抗繊維である。これより抵抗が高いとブラシ繊維と感光体ドラム１あるいは中間転写体１５との接触でブラシ繊維が摩擦帯電により電荷を保持してしまい、回収部材７２による回収が困難になってしまう。したがって、ブラシ繊維の抵抗を下げてブラシ繊維に電荷が蓄積しないようにしている。
【００２７】
またブラシ部材７１の芯金には電圧を印加するためのブラシ部材電源７５が接続されている。ブラシ部材７１のブラシ繊維の抵抗を上述したように低抵抗ブラシとし、芯金に電圧を印加することで感光体ドラム１あるいは中間転写体１５との接触部に電場を形成することが可能となる。電場を形成することで感光体ドラム１あるいは中間転写体１５上の付着物や研磨したフィルミング物質を電気的に吸着することが可能となる。
【００２８】
ブラシ部材７１は、図１または図２の矢印Ｂに示すように、感光体ドラム１あるいは中間転写体１５の回転方向と同じ回転方向に回転する。ブラシ部材７１が感光体ドラム１あるいは中間転写体１５と同じ方向に回転することでフィルミング物質およびトナーの除去性に優れた機能を発揮することができる。
回収部材７２はローラ形状の回転体であり、金属の芯金を中抵抗の弾性部材で被覆した構成となっている。芯金には電圧を印加するための回収部材電源７６が接続されている。
【００２９】
回収部材７２には、回収し表面に付着したトナーなどの異物を除去するためのスクレーパ７４が接触して配置されている。回収部材７２は図１または図２で示すＣ方向に回転し、スクレーパ７４は、回収部材７２の回転方向Ｃに対してカウンタ方向に接触する。
回収部材７２はブラシ部材７１と逆方向に回転する。これは後述するが、回収部材７２によるブラシ部材７１からの異物は電圧印加による電気的な回収を行うため、物理的に大きな負荷の接触になるのを避けることによって、ブラシ部材７１の劣化を有効に防止している。
【００３０】
フィルミング除去装置７の機能について以下に説明する。
図２または図３に示すように、フィルミング除去部材であるブラシ部材７１は感光体ドラム１あるいは中間転写体１５とカウンタ方向で接触回転する構成となっている。したがって、ブラシ部材７１によって感光体ドラム１あるいは中間転写体１５のトナーおよびフィルミング物質は、物理的な力で除去することが可能である。
さらに、ブラシ部材７１の芯金にはブラシ部材電源７５が接続され、ブラシ毛の繊維の抵抗が、１０５〜１０１０Ω・ｃｍの低抵抗繊維である。このため、適正な電圧をブラシ部材７１の芯金に印加することで感光体ドラム１あるいは中間転写体１５の残留トナーおよびフィルミング物質を電気的に吸着することが可能である。
ブラシ部材７１に吸着したトナーおよびフィルミング物質は回収部材７２により回収される。
【００３１】
回収部材７２には回収部材電源７６が接続されている。この電源によるバイアス印加によって、ブラシ部材７１に吸着しているフィルミング物質などの極性と異なる極性の電圧を印加することができる。これによってブラシ部材７１から回収部材７２に、電気的にトナーおよびフィルミング物質が回収される。
【００３２】
例えば、現像剤としてマイナス極性のトナーを用いた画像形成装置の場合には、感光体ドラム１あるいは中間転写体７の転写残トナーは転写装置の転写バイアスの影響を受けてプラス極性に変化している。したがって、ブラシ部材７１に、ブラシ部材電源７５からマイナス極性の電圧Ｖ１が印加されることでブラシ部材７１に異物が付着するようになる。一方、回収部材７２に接続されている回収部材電源７６からマイナス極性の電圧Ｖ２（｜Ｖ１｜＜｜Ｖ２｜）が回収部材７２に印加されると、より強いバイアス電圧によりブラシ部材７１から異物を回収部材７２が回収できる。このように、回収部材７２に印加されるバイアス電圧は、ブラシ部材７１のバイアスと同極で、その絶対値が大きい。
【００３３】
本発明では上記のように構成することで、さらに、感光体ドラム１あるいは中間転写体１５からトナーおよびフィルミング物質を除去できる。
ブラシ部材７１にトナーが蓄積してくると、感光体ドラム１あるいは中間転写体１５表面のフィルミング物質をかきとる効果が徐々に減少していく。これを防止するため、本発明の画像形成装置では、以下に説明するフィルミング除去モードを有している。
【００３４】
本発明の画像形成装置は、感光体ドラム１あるいは中間転写体１５のフィルミング物質を除去する前に、ブラシ部材７１に付着した異物である付着物を回収部材７２により回収するフィルミング除去モードを実行する。このフィルミング除去モードの実行により、ブラシ部材７１からフィルミング物質を減少させて像担持体からフィルミング物質を吸着できるようにする。あるいは少なくともブラシ部材７１によりフィルミング吸着できるように確認してから、感光体ドラム１あるいは中間転写体１５を研磨する。
【００３５】
上記したフィルミング除去モードの実行は、自動的に行われる。またフィルミング除去を前もって実行しておくこともできる。すなわち画像形成装置には、制御部としてのコンピュータを有しており、この制御部はＣＰＵを有する構成となっている。この制御部内には他にＲＯＭおよびＲＡＭを有しており、このＲＯＭあるいはＲＡＭなどのメモリ内に前記したプログラムが記憶されている。画像形成装置では、定期的にプリント枚数などで所定値（たとえば所定値としてＡ４版１０００枚）に達したか否かを判断すると、制御部がフィルミング除去装置７に対して、フィルミング除去を行うようにフィルミング除去装置７にフィルミング除去動作を実行させる。この除去動作の前に、フィルミング除去モードを自動的に実行させるように制御するプログラムをローディングすることができる。この際にフィルミング除去装置７のブラシ部材７１のトナーなどのフィルミング発生する原因となる付着物の付着程度を、フィルミング除去装置７内の図示しないセンサを用い、このセンサにより得られた値を用いて、制御部でブラシ部材７１の付着物を除去する必要が有るか否かを判断し、ブラシ部材７１に付着していると判断した場合には、制御部ではフィルミング除去モードを自動的に実行させることができる。この後、像担持体上のフィルミングの除去の動作が開始される。また制御部では付着物を除去する必要が無いと判断した場合には、フィルミング除去モードを終了し、像担持体のフィルミング除去動作を行うようにフィルミング除去装置７に指示する。なおブラシ部材７１の吸着可能な量は、使用により徐々に落ちていく。その徐々に落ちていく吸着可能な量の経時変化を関数として画像形成装置内の制御部のＲＡＭなどのメモリにテーブルとして保存しておき、このテーブルによりフィルミング除去を回収部材７２により回収する条件を複数の中から選択するようにすることもできる。
【実施例】
【００３６】
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。
表１は本発明のフィルミング除去モード「有り」と「無し」が、感光体ドラム１のフィルミング発生の有無にどのように関係したかを検知した結果を示すものである。
実施例として、リコー社製の品名ｉｍａｇｉｏ ＭＰ Ｃ３３００／Ｃ２８００を用い、これを改造したものを用いた。条件はフィルミング物質が感光体ドラム１に付着しやすい３０℃、相対湿度８０％の環境下で、ランニングチャートは転写材１９の大きさがＡ４版の横、画像パターンはベタ１００％部と白１００％部を含んだパターンを用いた。フィルミング検知方法は、感光体ドラム１に紫外光を照射して、黒く変色したところがフィルミング部と判断した。フィルミング除去モード「有り」の場合、つまりブラシ部材７１のトナーを完全に回収部材７２に回収させた後に行うと、フィルミングの発生はなかった。一方、フィルミング除去モード「無し」の条件では、プリント枚数が５０００枚を越えるあたりから白１００％部で影響が現れ、８０００枚を超えると白１００％部で明確に悪い影響が現れた。また、ベタ１００％部では、９０００枚を越えるあたりからフィルミングの影響が現れ始め、１５０００枚から明確に悪い影響が発生した。
【００３７】
図３は、本発明を中間転写ベルト１５に用いたカラー画像形成装置の詳細構成を示した図である。本図では、像担持体としての中間転写ベルト１５にフィルミング除去装置７が当接して設けられる構成例である。フィルミング除去装置７は、前記したフィルミング除去装置７と同様の構成であり、その動作も同一であるので、説明を省略する。また図３ではフィルミング除去装置７は複数の作像ユニット１６の個々には設けられず、替わりにステアリン酸亜鉛などの潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置が画像作像ユニット１６の各々に設けられている。このような潤滑剤塗布装置をクリーニング装置として作像ユニット毎に有する構成により、本発明の画像形成装置はさらにフィルミングの発生を防止することもできる。
【００３８】
図３に示すカラー画像形成装置は、複数の画像作像ユニット１６Ｋ、１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｙと中間転写ベルト１５と本発明のフィルミング除去装置７を有している。画像作像ユニット１６Ｋ、１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｙには、ブラックＫ、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹのトナーがそれぞれ充填され、フルカラーの画像を形成するが、画像作像ユニットのトナー色の順番は特にこれに限ったものでなくてもよい。
【００３９】
クリーニング装置３０は、トナーフィルミング防止のための塗布剤３４ を備えており、ブラシローラ３７が塗布剤３４に接触して回転しつつ、像担持体である感光体１上に塗布剤３４を供給する。
【００４０】
塗布剤３４は、微粒子であるステアリン酸亜鉛を主成分とする潤滑油添加剤を固形化したもので、自重でブラシローラ３７に接触して配置されており、クリーニング装置３０内に設けられたガイドによって、ある程度の自由度を保ちつつガイドされている。
【００４１】
また、ブラシローラ３７には、ローラに接触する図示しないバイアスローラが設けられており、バイアスローラに直流電圧を印加してブラシローラ３７を帯電させている。尚、ブラシローラ３７のブラシ繊維は導電性繊維からなり、その電気抵抗値は１０１３Ω・ｃｍ以下であり、ブラシローラ３７に残留トナーの除去に十分な電荷が付与され、感光体１上の残留トナーをブラシローラ３７で効果的に掻き取るようにしている。
【００４２】
複数の画像作像ユニット１６Ｋ、１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｙにより作像された各色のトナー画像は、図中矢印Ｄ方向に回転する中間転写体１５上に一次転写部材１７Ｋ、１７Ｃ、１７Ｍ、１７Ｙによって転写され、複数色のトナーで形成された画像パターンとなる。中間転写ベルト１５には二次転写部材１８が配置され、二次転写部材１８に転写バイアスを印加することにより、図中矢印Ｅ方向に移動する紙などの転写材１９にトナー像が転写される。
【００４３】
上記二次転写部材１８は、弾性ローラ部材等の転写部材を用いることができ、中間転写体１５の表面に所定の押圧力で接触させ、その二次転写部材１８と中間転写体１５との間で転写ニップを形成する。この転写ニップに転写材１９を挟み込んだ状態で、転写バイアス電源からトナーと逆極性の転写バイアスが二次転写部材１８に印加されることによって形成される転写電界により、中間転写体１５の表面に転写されたトナー像を転写材１９上へ転写させる。このようにしてトナー像が転写された転写材１９は図示しない定着装置へ搬送され、定着装置でトナー像が定着された後、画像装置機外へ定着した画像と共に転写材１９が排出される。
【００４４】
中間転写ベルト１５は出力画像の濃度を安定させるためにセンサを設けている。具体的には中間転写ベルト１５上にトナーを付着させ、レーザをトナー付着部とトナーが付着していない中間転写ベルト１５自体に照射し、その反射光を受光してカラー画像形成装置の制御を行っている。
しかし中間転写体１５にフィルミング物質が付着していると光の反射率が徐々に変化し、適正な制御が行えなくなってしまう。
【００４５】
表２はフィルミング除去モード「有り」と「無し」のいずれかで中間転写ベルト１５の異常画像の有無を検知した実施例の結果である。
【００４６】
本実施例には、上述したのと同一のリコー社製の商品名ｉｍａｇｉｏ ＭＰ Ｃ３３００／Ｃ２８００を改造したものを用いた。条件はフィルミング物質が感光体ドラム１に付着しやすい３０℃、相対湿度８０％の環境下で、ランニングチャートは転写材１９の大きさがＡ４横、画像パターンはベタ１００％部と白１００％部を含んだパターンを用いた。異常画像の検知方法は、出力画像の濃度を測定し、規格内であるか否かを○×で判断した。
【００４７】
フィルミング除去モード、つまりブラシ部材７１のトナーを完全に回収部材７２に回収させた制御では中間転写体１５へのフィルミングの発生はなかった。一方、フィルミング除去モード無しの場合には、転写材１９によりプリント枚数が６０００枚付近から濃度規格外となった。
【００４８】
【表１】
【００４９】
【表２】
【符号の説明】
【００５０】
１ 感光体ドラム、２ 帯電装置、３ 露光装置、４ 現像装置、５ 転写装置、６ クリーニング部材、７ フィルミング除去装置、８ 除電装置、１３ 転写部材、１４ 排出部材、１５ 中間転写体（中間転写ベルト）、１６Ｋ〜１６Ｙ 画像作像ユニット、１７（１７Ｋ〜１７Ｙ） 転写部材、１８ 二次転写部材、１９ 転写材（記録紙）、３０（３０Ｋ〜３０Ｙ） クリーニング装置、３４ 塗布剤（固体潤滑剤）、３７（３７Ｋ〜３７Ｙ） ブラシローラ、７１ フィルミング除去部材（ブラシ部材）、７２ 回収部材、７３ クリ−ニング部材（クリーニングブレード）、７４ スクレーパ７４、７５ ブラシ部材電源、７６ 回収部材電源
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５１】
【特許文献１】特開２００６−１５４４１２
【特許文献２】特開２００４−３２５６２１
【特許文献３】特開２００３−１１４５９７
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置の感光体または転写ベルトを像担持体とする前記像担持体上のフィルミング物質を除去するフィルミング除去装置であって、
前記フィルミング除去装置は、前記像担持体に当接しながら回転するフィルミング除去部材と、前記フィルミング除去部材により除去された前記像担持体の付着物を前記フィルミング除去部材と接しながら回転して回収する回収部材とを備えたことを特徴とするフィルミング除去装置。
【請求項２】
請求項１のフィルミング除去装置において、前記フィルミング除去部材は、前記像担持体上の付着物を除去する前に前記回収部材により前記フィルミング除去部材上の前記付着物を回収するフィルミング除去モードを実行して前記付着物の除去を確認した後に、前記像担持体のフィルミング物質を除去することを特徴とするフィルミング除去装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のフィルミング除去装置において、前記フィルミング除去部材は、ブラシ繊維抵抗が１０５〜１０１０（Ω・ｃｍ）の低抵抗繊維のブラシ毛が基布上に植毛されたブラシ部材を、金属からなる芯金にスパイラル上に巻き付けて構成され、電圧が印加されることを特徴とするフィルミング除去装置。
【請求項４】
請求項３に記載のフィルミング除去装置において、前記回収部材は弾性体からなるローラ部材であり、ローラ部材の芯金に電圧が印加され、該電圧値は前記フィルミング除去部材に印加される電圧と極性が等しくその絶対値が大きいことを特徴とするフィルミング除去装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のフィルミング除去装置において、
さらに前記像担持体の移動方向に対してカウンタ方向に当接するブレードを前記フィルミング除去部材よりも前記像担持体に対して下流側に設けたことを特徴とするフィルミング除去装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のフィルミング除去装置を備えた画像形成装置であって、前記フィルミング除去部材は、画像形成装置の感光体または転写ベルトを像担持体とする前記像担持体の移動方向に対してカウンタ方向に回転することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６に記載の画像形成装置において、前記像担持体上の付着物を除去する前に前記回収部材により前記フィルミング除去部材上の前記付着物を回収するフィルミング除去モードを実行させるように制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
画像形成装置の感光体または転写ベルトを像担持体とする前記像担持体上のフィルミング物質を除去するフィルミング除去装置であって、
前記フィルミング除去装置は、前記像担持体に当接しながら回転するフィルミング除去部材と、前記フィルミング除去部材により除去された前記像担持体の付着物を前記フィルミング除去部材と接しながら回転して回収する回収部材とを備えたことを特徴とするフィルミング除去装置。
【請求項２】
請求項１のフィルミング除去装置において、前記フィルミング除去部材は、前記像担持体上の付着物を除去する前に前記回収部材により前記フィルミング除去部材上の前記付着物を回収するフィルミング除去モードを実行して前記付着物の除去を確認した後に、前記像担持体のフィルミング物質を除去することを特徴とするフィルミング除去装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のフィルミング除去装置において、前記フィルミング除去部材は、ブラシ繊維抵抗が１０５〜１０１０（Ω・ｃｍ）の低抵抗繊維のブラシ毛が基布上に植毛されたブラシ部材を、金属からなる芯金にスパイラル上に巻き付けて構成され、電圧が印加されることを特徴とするフィルミング除去装置。
【請求項４】
請求項３に記載のフィルミング除去装置において、前記回収部材は弾性体からなるローラ部材であり、ローラ部材の芯金に電圧が印加され、該電圧値は前記フィルミング除去部材に印加される電圧と極性が等しくその絶対値が大きいことを特徴とするフィルミング除去装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のフィルミング除去装置において、
さらに前記像担持体の移動方向に対してカウンタ方向に当接するブレードを前記フィルミング除去部材よりも前記像担持体に対して下流側に設けたことを特徴とするフィルミング除去装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のフィルミング除去装置を備えた画像形成装置であって、前記フィルミング除去部材は、画像形成装置の感光体または転写ベルトを像担持体とする前記像担持体の移動方向に対してカウンタ方向に回転することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６に記載の画像形成装置において、前記像担持体上の付着物を除去する前に前記回収部材により前記フィルミング除去部材上の前記付着物を回収するフィルミング除去モードを実行させるように制御することを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−１２８３６３（Ｐ２０１１−１２８３６３Ａ）
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８６５６２（Ｐ２００９−２８６５６２）
【出願日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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