(57)【要約】【課題】クリーニングブレードと感光体とで鋭角をなす部分に廃トナーが堆積するのを抑止し、異常画像の発生を防止する。【解決手段】像担持体表面に付着した粉体をクリーニングするクリーニング手段を備え、クリーニング手段は、像担持体から離間させることにより、クリーニング手段と像担持体とで鋭角をなす部分に堆積した粉体を落下させる接離手段を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体表面に付着した粉体をクリーニングするクリーニング手段を備え、
前記クリーニング手段は、像担持体から離間させることにより、前記クリーニング手段と前記像担持体とで鋭角をなす部分に堆積した粉体を落下させる接離手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記接離手段は、支点を中心に回転自在であり、引張部材と、弾性体とを有し、
前記支点は、前記像担持体から離れた位置に備えられ、
前記引張部材は、一端を固定され、前記支点部で直角に折れ曲がった前記像担持体に接する部分と反対の端部に作用するよう備えられ、
前記弾性体は、一端を固定され、前記支点部で直角に折れ曲がった前記像担持体に接する部分と反対の端部に前記引張部材と反対の力が作用するよう備えられ、
前記引張部材が、前記端部を引き上げることにより、前記弾性体は伸張し、前記クリーニング手段は、前記支点を中心に回転して前記像担持体から離間し、
前記引張部材が作用しないときには、前記弾性体の収縮力により前記クリーニング手段は、前記支点を中心に回転して前記像担持体に接することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記接離手段は、前記像担持体が停止中に前記クリーニング手段を前記像担持体から離間させることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記接離手段は、前記クリーニング手段を１秒以上離間させることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記接離手段は、前記クリーニング手段の離間と再当接を複数回行なうことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記クリーニング手段は、板状の弾性体であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記接離手段は、前記クリーニング手段と前記像担持体とで鋭角をなす部分に堆積した粉体の量を検知する検知手段を有し、
前記検知手段の検知結果により、前記引張部材を動作させ、前記粉体を落下させることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記検知手段は、光学センサにより前記粉体の堆積量を検知することを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
【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、または、それらの複合機などの電子写真方式を用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子写真方式の画像形成装置では、トナーフィルミング（融着）の発生を防止するとともに、低摩擦係数化によって、転写効率の向上、及び、クリーニング不良を防止するために、その主要部品である感光体や中間転写ベルトに各種ワックス、フッ素系樹脂（ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン等）や高級脂肪酸金属塩（ステアリン酸亜鉛等）などを潤滑剤として塗布する技術が知られている。
【０００３】
図４は、従来の画像形成装置における構成図である。画像形成装置は、感光体１と、帯電ローラ２と、露光手段（潜像作成手段）３と、現像装置４と、転写ローラ５と、定着装置７と、クリーニング／潤滑剤塗布装置１０とを備える。
【０００４】
感光体１は、図中矢印方向に回転し、帯電ローラ２は、直流に交流を重畳したバイアスが印加されており、感光体１の表面を所定の電位まで一様に帯電させる。次いで、露光手段３によってレーザビームを照射し、感光体１表面を露光して静電潜像を形成させる。
【０００５】
現像装置４は、現像剤を感光体１表面に移動させて現像を行い、感光体１表面に可視画像を形成し、転写ロ−ラ５は、感光体１との当接部において、感光体１表面の現像剤を転写紙８に転写し、トナー像を形成する。
【０００６】
また、トナー像が形成された転写紙８は互いに順方向に回転する感光体１と転写ローラ５のニップを通過後、定着装置７に運ばれトナー像が定着される。
【０００７】
クリーニング／潤滑剤塗布装置１０は、クリーニングブラシ２１と、廃トナー搬送スクリュ２２と、クリーニングブレード２３と、クリーニングブレード支持板２４と、潤滑剤塗布ブラシ２７と、固形潤滑剤２８と、固形潤滑剤加圧スプリング２９と、潤滑剤均しブレード３０とからなる。クリーニングブレード２３、および、潤滑剤均しブレード３０は、板状の弾性体である。
【０００８】
クリーニングブラシ２１は、回転しながら感光体１に付着している転写残トナーを掻き乱し、感光体１回転方向に備えられたクリーニングブレード２３による転写残トナーのクリーニングの補助的役割を果たす。また、クリーニングブレード２３によってクリーニングされた転写残トナー（これ以降の工程では廃トナーと呼ぶ）を廃トナー搬送スクリュ２２へと運ぶ役割も果たす。
【０００９】
廃トナー搬送スクリュ２２は、廃トナーを紙面鉛直方向に搬送し、廃トナータンク（図示しない）へ続く搬送経路上に搬送させて蓄積する。また、クリーニングブレード２３は、クリーニングブレード支持板２４に固定されている。
【００１０】
固形潤滑剤２８は、上方に備えられた固形潤滑剤加圧スプリング２９により下方に備えられた潤滑剤塗布ブラシ２７に押圧されている。この状態で潤滑剤塗布ブラシ２７が、感光体１と逆方向に回転することにより、固形潤滑剤２８が潤滑剤塗布ブラシ２７によって削り取られて感光体１上に付着していく。
【００１１】
固形潤滑剤２８には、乾燥した固体疎水潤滑剤が用いられ、代表例として次のようなものがある。
【００１２】
ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸鉛、ステアリン酸鉄、ステアリン酸ニッケル、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸銅、ステアリン酸ストロンチウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸カドミウム、ステアリン酸マグネシウム、オレイン酸亜鉛、オレイン酸マンガン、オレイン酸鉄、オレイン酸コバルト、オレイン酸鉛、オレイン酸マグネシウム、オレイン酸銅、パルチミン酸亜鉛、パルチミン酸コバルト、パルチミン酸銅、パルチミン酸マグネシウム、パルチミン酸アルミニウム、パルチミン酸カルシウム、カプリル酸鉛、カプロン酸鉛、リノレン酸亜鉛、リノレン酸コバルト、リノレン酸カルシウム、リコリノネン酸亜鉛及びリコリノネン酸カドミウムのような脂肪酸の金属塩などのコロイド状高温シリカ粉末がある。
【００１３】
感光体１上に付着した潤滑粉は、感光体１回転方向に備えられた潤滑剤均しブレード３０によって感光体上に薄く均一な状態に均される。
【００１４】
ところが、従来装置においては主要部品に潤滑剤を塗布する上で、像担持体の表面に潤滑剤を十分に塗布できないといった問題があり、像担持体表面の一部分の摩擦計数を抑えることができずに磨耗が進んでしまうことになる。そこで、上記問題点に対し、潤滑剤の塗布状態を制御する様々な方法が提案されている。
【００１５】
例えば、特許文献1では、脂肪酸金属塩からなる固形潤滑剤と、該固形潤滑剤を削り取り、像担持体上に塗布する潤滑剤供給手段と、塗布機構の下流側に設けられ、像担持体上に塗布された潤滑剤の層の厚さを、均一にする潤滑剤均一化手段とを備え、像担持体交換時に、少なくとも３回以上、潤滑剤の塗布及び均し部材の通過を行わせることにより、像担持体表面に塗布される潤滑剤を均し、一部のみ摩擦が進行することを防いでいる。
【特許文献１】特開２００５−３０８８３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、極微量な廃トナーは、クリーニングブレード２３をすり抜け、徐々に潤滑剤塗布ブラシ２７に蓄積して汚染することになる。潤滑剤塗布ブラシ２７は、すり抜けた廃トナーと潤滑剤粉を抱えることになるが、その量には限度があり、やがてクリーニングブレード２３をすり抜けた廃トナーを潤滑剤塗布ブラシ２７は抱えきれなくなり、その鉛直方向下にあるクリーニングブレード２３と感光体１とで鋭角をなす部分に堆積していくことになる（堆積廃トナー４０）。
【００１７】
また、転写工程後の感光体１上には転写残トナーと電位履歴が残っており、下流のクリーニングブレード２３によって転写残トナーはほぼ除去されるが、電位履歴はそのまま感光体１表面上に残る。
【００１８】
クリーニングブレード２３と感光体１とで鋭角をなす部分に堆積した堆積廃トナー４０は、この電位履歴によって感光体１上にフロート現像される。フロート現像された廃トナー像の一部は、潤滑剤塗布ブラシ２７によって掻き落とされるが残りはそのまま潤滑剤均しブレード３０に突入してクリーニングされる。
【００１９】
ところが、潤滑剤均しブレード３０は、当接圧をクリーニングブレード１２に比べて低く設定されているため、十分にクリーニングできず、廃トナーは、感光体に現像され（電気的に強固に付着して）、潤滑剤均しブレード３０をすり抜けてしまい、続く作像プロセスによって転写紙上に転写されて異常画像となって現れてしまうことがある。
【００２０】
また、部分的に多くの廃トナー像が潤滑剤均しブレード３０に突入すると、その部分で潤滑剤均しブレード３０の磨耗が進んでしまうことになる。
【００２１】
さらに除電装置が、潤滑剤均しブレード３０の下流側かつ帯電手段の上流側に設置されているため、廃トナー像が感光体１上に付着した後では廃トナーの付着防止に対して効果をなさない。
【００２２】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、クリーニングブレードと感光体とで鋭角をなす部分に廃トナーが堆積するのを抑止し、異常画像の発生を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記課題を解決するため、本発明における画像形成装置は、像担持体表面に付着した粉体をクリーニングするクリーニング手段を備え、クリーニング手段は、像担持体から離間させることにより、クリーニング手段と像担持体とで鋭角をなす部分に堆積した粉体を落下させる接離手段を有することを特徴とする。
【００２４】
接離手段は、支点を中心に回転自在であり、引張部材と、弾性体とを有し、支点は、像担持体から離れた位置に備えられ、引張部材は、一端を固定され、支点部で直角に折れ曲がった像担持体に接する部分と反対の端部に作用するよう備えられ、弾性体は、一端を固定され、支点部で直角に折れ曲がった像担持体に接する部分と反対の端部に引張部材と反対の力が作用するよう備えられ、引張部材が、端部を引き上げることにより、弾性体は伸張し、クリーニング手段は、支点を中心に回転して像担持体から離間し、引張部材が作用しないときには、弾性体の収縮力によりクリーニング手段は、支点を中心に回転して像担持体に接することを特徴とする。
【００２５】
接離手段は、像担持体が停止中にクリーニング手段を像担持体から離間させることを特徴とする。
【００２６】
接離手段は、クリーニング手段を１秒以上離間させることを特徴とする。
【００２７】
接離手段は、クリーニング手段の離間と再当接を複数回行なうことを特徴とする。
【００２８】
クリーニング手段は、板状の弾性体であることを特徴とする。
【００２９】
接離手段は、クリーニング手段と像担持体とで鋭角をなす部分に堆積した粉体の量を検知する検知手段を有し、検知手段の検知結果により、引張部材を動作させ、粉体を落下させることを特徴とする。
【００３０】
検知手段は、光学センサにより粉体の堆積量を検知することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３１】
本発明により、クリーニングブレードと感光体とで鋭角をなす部分に堆積する堆積廃トナーをクリーニングブラシ上に落下させることができ、異常画像の発生を防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
図１は、本発明の実施形態における画像形成装置の構成図である。本装置は、従来の画像形成装置におけるクリーニング／潤滑剤塗布装置１０の構成であるクリーニングブラシ２１と、廃トナー搬送スクリュ２２と、クリーニングブレード２３と、クリーニングブレード支持板２４と、潤滑剤塗布ブラシ２７と、固形潤滑剤２８と、固形潤滑剤加圧スプリング２９と、潤滑剤均しブレード３０に、さらにクリーニングブレード加圧スプリング２５と、ソレノイド２６を有する。
【００３３】
クリーニングブレード支持板２４は、一端にてクリーニングブレード２３を固定し、反対の一端は、折り曲げられ、該折り曲げ部に備えられる支点２４１を中心として回転自在に構成される。
【００３４】
また、クリーニングブレード支持板２４の折り曲げられた先の端部２４２の下方には、下方の一端が固定されたクリーニングブレード加圧スプリング２５が備えられる。クリーニングブレード加圧スプリング２５は、収縮力によって端部２４２を引き下げ、クリーニングブレード２３が像担持体に接するように構成される。
【００３５】
さらに端部２４２の上方には、ソレノイド２６が備えられる。ソレノイド２６は、クリーニングブレード加圧スプリング２５を伸張／収縮する方向に備えられる。
【００３６】
ソレノイド２６は、ＯＮのときにクリーニングブレード加圧スプリング２５を伸張し、端部２４２を上方に引き上げることにより、クリーニングブレード支持板２４及びクリーニングブレード２３は、支点２４１を中心に時計回りに回転することになりクリーニングブレード２３のエッジを感光体から離間させることができる。
【００３７】
一方、ソレノイド２６がＯＦＦのときは、クリーニングブレード加圧スプリング２５の収縮力で、端部２４２を下方に引き下げることにより、クリーニングブレード支持板２４及びクリーニングブレード２３は、支点２４１を中心に反時計回りに回転することになり、クリーニングブレード支持板２４に固定されたクリーニングブレード２３のエッジを感光体に対して適切な線圧と当接角で当接させる。
【００３８】
図２は、本発明の実施形態におけるクリーニング／潤滑剤塗布装置１０を詳細に示す構成図である。
【００３９】
図１において、クリーニングブレード２３と感光体１とで鋭角をなす部分に堆積している堆積廃トナー４０は、図２で示すようにソレノイド２６をＯＮすることにより、クリーニングブレード２３と感光体１とが離れるため、下方に備えられているクリーニングブラシ２１上に落下して、廃トナー搬送スクリュ２２で搬送される。
【００４０】
ソレノイド２６をＯＮすることで、堆積廃トナー４０を下方に落とすことができ、クリーニングブレード２３と感光体１とで鋭角をなす部分には極微量の廃トナーしか堆積しなくなる。そのため、感光体の電位履歴に堆積廃トナー４０がフロート現像されることもなく、続く工程で潤滑剤均しブレード３０の部分的な磨耗が進まず、異常画像の発生を防ぐことが可能となる。
【００４１】
なお、感光体１が回転しているときに行なうと、感光体１に付着している転写残トナーが潤滑剤塗布ブラシ２７に供給されてしまうため、クリーニングブレード２３のエッジを感光体から離間するタイミングは、感光体１が停止しているときに行う。
【００４２】
本実施形態は、少しでもクリーニングブレード下流への廃トナーの蓄積を防ぐことを狙ったものであり、感光体停止時にクリーニングブレード２３の離間を行なうことによりこの目的を補助する役割を果たすことができる。
【００４３】
また、クリーニングブレード２３のエッジを感光体１から離間する時間は１秒以上が適当である。クリーニングブレード２３を離間した際の振動により凝集気味になっている堆積廃トナー４０は、崩れて鉛直下方向にあるクリーニングブラシ２１へ落下するが、離間時間が１秒未満であると、堆積廃トナー４０が全部落下する前にクリーニングブレード２３が再度感光体１に当接してしまう。
【００４４】
また、接離回数（離間した後再当接すること）を複数回以上行なうことにより、堆積廃トナー４０を確実に除去することが可能となる。
【００４５】
また、本実施形態はクリーニング手段として、板状の弾性体を用いている。板状とすることで、堆積廃トナーがクリーニング手段から滑り易く、離間した際に振動を発生させ、堆積廃トナー４０をより確実に除去することが可能となる。
【００４６】
さらに、図３に示すようにクリーニングブレード２３が感光体１と接する位置の上部に光学センサ５０を設け、堆積廃トナー４０の堆積状況によってソレノイド２６を動作させてもよい。例えば、光学センサ５０に透過型のフォトセンサを使用し、堆積する廃トナーが該フォトセンサ位置に達したことを検知してソレノイド２６を動作させる。
【００４７】
透過型フォトセンサは、ＬＥＤとフォトトランジスタから構成され、ＬＥＤの光をフォトトランジスタが受光することで、トランジスタがＯＮ／ＯＦＦする原理となっている。そのため、該フォトセンサをクリーニングブレード２３が感光体１と接しているときの上部位置に設けることで、廃トナーが堆積すると光を遮ることになり、堆積状態を検出することが可能である。
【００４８】
以上、本発明の好適な実施の形態により本発明を説明した。ここでは特定の具体例を示して本発明を説明したが、特許請求の範囲に定義された本発明の広範囲な趣旨および範囲から逸脱することなく、これら具体例に様々な修正および変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係るクリーニング／潤滑剤塗布装置の構成図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係るクリーニング／潤滑剤塗布装置の構成図である。
【図４】従来の画像形成装置の構成図である。
【符号の説明】
【００５０】
１    感光体
２    帯電ローラ
３    露光手段
４    現像装置
５    転写ローラ
１０    クリーニング／潤滑剤塗布装置
２１    クリーニングブラシ
２２    廃トナー搬送スクリュ
２３    クリーニングブレード
２４    クリーニングブレード支持板
２５    クリーニングブレード加圧スプリング
２６    ソレノイド
２７    潤滑剤塗布ブラシ
２８    固形潤滑剤
２９    固形潤滑剤加圧スプリング
３０    潤滑剤均しブレード
５０    光学センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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