(57)【要約】【課題】像担持体のクリーニング性を向上させ残留物の影響の除去、及び、潤滑剤の高効率塗布、均一塗布が可能で、画像品質を長期に安定させた、潤滑剤塗布装置を備えるクリーニング装置およびプロセスカートリッジを提供する。【解決手段】像担持体上から転写残トナーを除去するクリーニングブレードと、像担持体の周回転に対してカウンタ方向に周回転する潤滑剤塗布ブラシローラを含む潤滑剤塗布機構とを備える電子写真画像形成装置用のクリーニング装置において、像担持体とブラシローラの当接部より下流、且つ、潤滑剤とブラシローラの当接部より上流位置に第一のフリッキング部材を設け、像担持体との当接部より上流、且つ、潤滑剤との当接部より下流位置に第二のフリッキング部材を設ける。【選択図】図１２
2010156778.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真画像形成装置に使用するクリーニング装置であって、
像担持体と該像担持体上から転写残トナーを除去するクリーニング手段と、
潤滑剤並びに潤滑剤塗布ブラシローラを含む潤滑剤塗布機構とを備え、
前記クリーニング手段は前記潤滑剤塗布機構よりも像担持体の回転方向下流側に配置され、
前記潤滑剤塗布ブラシローラが前記像担持体の周回転に対してカウンタ方向に周回転するように構成されたクリーニング装置において、
前記潤滑剤塗布ブラシローラに対して前記像担持体との当接部より下流、且つ、前記潤滑剤との当接部より上流位置に、前記潤滑剤塗布ブラシローラと接触する第一のフリッキング部材を設け、
前記潤滑剤塗布ブラシローラに対して前記像担持体との当接部より上流、且つ、前記潤滑剤との当接部より下流位置に、前記潤滑剤塗布ブラシローラと接触する第二のフリッキング部材を設けたことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
前記像担持体上から除去された転写残トナーを所定の収容部へ移送する移送部材を更に有し、
前記クリーニング手段により前記像担持体上から除去された転写残トナーと第一のフリッキング部材により、潤滑剤塗布ブラシローラからフリッキングされた転写残トナーとを、夫々に前記所定の収容部へと導くための２つの転写残トナー移送経路を持つことを特徴とする請求項１に記載のクリーニング装置。
【請求項３】
前記クリーニング手段の像担持体との当接位置と、前記潤滑剤塗布ブラシローラの像担持体との当接位置との間に像担持体表面に当接するように転写残トナー移送用の仕切り部材を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載のクリーニング装置。
【請求項４】
前記クリーニング手段の像担持体との当接位置が、潤滑剤塗布ブラシローラの像担持体との当接位置に対して重力方向で下側になるように配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載のクリーニング装置
【請求項５】
前記の２つのフリッキング部材のうちの少なくとも１つは、クリーニング装置を構成する枠体もしくは他の構成部品と一体で形成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のクリーニング装置。
【請求項６】
クリーニング手段が、クリーニングブレードであり、該クリーニングブレードの像担持体に当接するエッジ部の角度が鈍角であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のクリーニング装置。
【請求項７】
前記像担持体は露光装置により潜像を書き込まれ現像装置で可視像化されたトナー像を担持する感光体ドラムであって、前記クリーニング装置は画像形成装置本体から着脱可能に構成されたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のクリーニング装置。
【請求項８】
前記像担持体は露光装置により潜像を書き込まれ現像装置で可視像化されたトナー像を担持する感光体ドラムであって、前記クリーニング装置は画像形成装置本体から着脱可能に構成されたプロセスカートリッジに設けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のクリーニング装置。
【請求項９】
前記像担持体は露光装置により潜像を書き込まれ現像装置で可視像化されたトナー像を担持する感光体ドラムであって、画像形成装置本体から着脱可能に構成され、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のクリーニング装置が、少なくとも像担持体と一体に設けられていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１０】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載のクリーニング装置もしくは請求項９に記載のプロセスカートリッジを備えていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真画像形成装置に使用するクリーニング装置に関し、特に感光体ドラムや中間転写ベルトを対象とし潤滑剤塗布機構を有したクリーニング装置の構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式の画像形成装置に用いる像担持体の表面クリーニングのために、クリーニングブレードを備えたクリーニング装置が広く用いられている。この種のクリーニング装置においては、像担持体の表面保護や表面μの低減、もしくはクリーニングブレードのエッジ保護を目的として潤滑剤の塗布機構を備えた構成を採ることが多い。この潤滑剤の塗布機構としては、固形の潤滑剤をブラシローラなどのローラ部材にて研磨し粉体状にして像担持体表面に塗布する方式が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
この場合、潤滑剤は、ローラ部材にて粉体状に研磨されつつローラ部材に移動し、更に、ローラ部材から像担持体表面へ効率よく移動、且つ、均一に塗布されることが理想である。特許文献１のものは、クリーニングブレードの後に潤滑剤塗布とその均一化のための手段を設けている。なお、クリーニングブレードではなく、いわゆるブラシタイプの第１クリーニング装置を用いるとともにブラシに付着したトナーをブラシから弾き飛ばすためのフリッカ部材を設けた例も開示されている（特許文献１の図４）。また、特許文献２のものは、クリーニングブレード前に固形潤滑材を設けて潤滑剤塗布を行っている。
【０００３】
ところで、形成画像の更なる高精細化が要望され、画像のより高い解像度や階調性が検討される中で、高精細画像を形成するために、トナーの小粒径化・球形化が進んでいる。但し、小粒径化・球形化されたトナーは、忠実に転写されるために高精細画像を得るのに適しているが、球形化されたトナーは転がりやすいために、クリーニング装置におけるクリーニングブレードと感光体との間に入り込み、クリーニングがされず転写残トナーとして感光体上に残ることがある。
転写残トナーの影響を受けて、実際に潤滑剤が塗布される場合に、潤滑剤の像担持体への移動が妨げられたり、塗布ムラが生じたりする。潤滑剤の移動が妨げられ塗布量が少ないと、クリーニングブレードの磨耗が増加しクリーニング不良が発生したり、像担持体上へトナー成分などが固着したりして画質を劣化させる恐れがある。また、塗布ムラが生じる場合、塗布量の少ない部分が必要量塗布されるように、全体の潤滑剤の塗布量を多くする必要がある。その結果、塗布量の過剰部分も生じ、クリーニング装置を通過した余剰の潤滑剤が下流の帯電ローラに付着したり、現像装置に滞留したりして画像の劣化を発生させるおそれがある。また、潤滑剤の消費量も増大するし、寿命を達成させるために大きな潤滑剤を搭載する必要があり、装置サイズの大型化やコストの増大になってしまう。
【０００４】
したがって、前述の転写残トナーの除去処理を理想状態に近づけることができれば、潤滑剤の塗布量をコントロールしやすくなり、長期にわたり良好な画像品質が得られる。また、潤滑剤の浪費が防止されることで寿命の長いクリーニング装置、小さな潤滑剤の小型で低価格なクリーニング装置が提供可能となる。
この目的のために、従来考えられている構成として、クリーニングブレードの上流側に潤滑剤の塗布機構を備えた構成が知られている（例えば、特許文献３参照）。特許文献３においては、クリーニングブレード前（上流側）に潤滑剤塗布用の塗布ブラシローラが配設され、塗布ブラシローラからトナーを除去するためのブラシローラに当接するフリッキング部材（ブラシローラスクレーパ手段）として可撓性シートを備えている。
【０００５】
図１３に示したクリーニング装置の一例を参照してこの種のクリーニング装置を説明する。図１３（ａ）は、クリーニング装置を模式的に示した側断面図、図１３（ｂ）は、画像形成装置の像担持体である感光ドラムを拡大して示した略断面図である。クリーニング装置２９は、感光体ドラム（像担持体）７表面に接してドラム上から転写残トナー（残留トナー）を掻き落として除去する周知のクリーニングブレード２９ａと、このクリーニングブレード２９ａの上流側に配置された潤滑剤塗布ブラシローラを用いた既知構成の像担持体潤滑剤塗布機構３２を含み構成されている。符号３２は像担持体潤滑剤塗布機構を構成している、潤滑剤３１を塗布するブラシローラを示している。ブラシローラ３２のフラシ部と係合する棒状の（単一の）フリッキング部材３６が配設されている。
図１３に示した既知構成では、潤滑剤の移動が画像面積率や画像パターンに影響されるため、転写残トナーにより潤滑剤の塗布ムラが生じ易く、塗布量のコントロールが難しいという難点がある。像担持体上の転写残トナー等の残留物の影響により、像担持体上への潤滑剤の移動が阻害されるため、転写残トナーの量により塗布される潤滑剤の量がばらつく。したがって、潤滑剤の塗布ムラによる画質劣化を生じやすい。また、移動できなかったブラシローラ３２上の潤滑剤はフリッキング部材３６によりフリッキングされ、転写残トナーの移動手段により所定の転写残トナー回収部に回収される。したがって像担持体上へ移動できなかった潤滑剤は無駄に消費される結果となる。
【０００６】
この点の改良を意図した、図１４に示す如くにブラシローラ３２で残留物を除去もしくは散らすため、像担持体回転に対してブラシローラ３２をカウンタ回転で当接させる構成も知られている。図１４に示した構成では、ブラシローラ３２を像担持体７に対してカウンタ回転させることで像担持体上の転写残トナーを図１３のものよりも効率よく除去、もしくは散らすことが可能である。
しかし、潤滑剤を保持したブラシローラ３２が像担持体７と当接して潤滑剤を移動させる際に、像担持体上へ移動する潤滑剤は僅かで、多くは像担持体７との当接にてフリッキングされ像担持体上の上流側へ飛ばされてしまう。また、ブラシローラ３２の繊維の中へ入り込んでしまったものは像担持体上へ移動しにくく、図１３の場合と同様に移動できなかった潤滑剤は無駄に消費する結果となる。
【０００７】
また、図１３、１４で示した従来技術とは異なり、像担持体の回転方向に対してクリーニングブレードの下流側にブラシローラを備えた構成の場合、潤滑剤の塗布効率は上昇するものの、塗布された潤滑剤を均すための均しブレード（図示なし）が更に必要であり、機構が大きくなってしまう。また、ＡＣを重畳した帯電バイアスを用いる場合には、帯電部で潤滑剤が変質もしくは消失し、次工程のクリーニング部においては、潤滑剤による保護効果が低減するため、クリーニングブレード２９ａの寿命を延ばす効果は著しく損なわれる。
上述したように、既知のクリーニング装置構成は、装置の大型化やコスト増大が生じやすい。潤滑剤を塗布しても潤滑剤の帯電部の放電の影響による減少もしくは消失、現像部での消失などにより、上流にあるクリーニングブレードエッジの保護効果が低下する、あるいは、ブラシローラで掻きとられた転写残トナーの回収機構はあるが、潤滑剤の像担持体への塗布効率が低く潤滑剤の消費量が増大する（図１４参照）といった不具合があった。従って、これらの課題を改善し、長寿命で、且つ、小型で低価格なクリーニング装置の構成が望まれていた。
【特許文献１】特開２００５−７０２７６公報
【特許文献２】特許第３２０５１５９号
【特許文献３】特開２００３−１４０５１８公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述した実情を考慮してなされたもので、クリーニング性を向上させることができる潤滑剤塗布装置を備える画像形成装置用のクリーニング装置及びプロセスカートリッジ、またこれらを用いた画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明のクリーニング装置は、像担持体と該像担持体上から転写残トナーを除去するクリーニング手段と、潤滑剤並びに潤滑剤塗布ブラシローラを含む潤滑剤塗布機構とを備え、前記潤滑剤塗布ブラシローラが前記像担持体の周回転に対してカウンタ方向に周回転するように構成された、電子写真画像形成装置に使用するクリーニング装置において、前記潤滑剤塗布ブラシローラに対して前記像担持体との当接部より下流、且つ、前記潤滑剤との当接部より上流位置に、前記潤滑剤塗布ブラシローラと接触する第一のフリッキング部材を設け、前記潤滑剤塗布ブラシローラに対して前記像担持体との当接部より上流、且つ、前記潤滑剤との当接部より下流位置に、前記潤滑剤塗布ブラシローラと接触する第二のフリッキング部材を設けたことを特徴とする。
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のクリーニング装置において、前記像担持体上から除去された転写残トナーを所定の収容部へ移送する移送部材を更に有し、前記クリーニング手段により前記像担持体上から除去された転写残トナーと第一のフリッキング部材により、潤滑剤塗布ブラシローラからフリッキングされた転写残トナーとを、夫々に前記所定の収容部へと導くための２つの転写残トナー移送経路を持つことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のクリーニング装置において、像担持体上のクリーニング手段の像担持体との当接位置と潤滑剤塗布ブラシローラの像担持体との当接位置との間に像担持体表面に当接するように転写残トナー移送用の仕切り部材を設けたことを特徴とする。
また、請求項４に記載の発明は、請求項１または２に記載のクリーニング装置において、前記クリーニング手段の像担持体との当接位置が、潤滑剤塗布ブラシローラの像担持体との当接位置に対して重力方向で下側になるように配置されていることを特徴とする
また、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のクリーニング装置において、前記の２つのフリッキング部材のうちの少なくとも１つは、クリーニング装置を構成する枠体もしくは他の構成部品と一体で形成されることを特徴とする。
また、請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のクリーニング装置において、前記クリーニング手段が、クリーニングブレードであり、該クリーニングブレードの像担持体に当接するエッジ部の角度が鈍角であることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のクリーニング装置において、前記像担持体は露光装置により潜像を書き込まれ現像装置で可視像化されたトナー像を担持する感光体ドラムであって、前記クリーニング装置は画像形成装置本体から着脱可能に構成されたことを特徴とする。
また、請求項８に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のクリーニング装置において、前記像担持体は露光装置により潜像を書き込まれ現像装置で可視像化されたトナー像を担持する感光体ドラムであって、前記クリーニング装置は画像形成装置本体から着脱可能に構成されたプロセスカートリッジに設けられていることを特徴とする。
また、請求項９に記載の発明のプロセスカートリッジは、前記像担持体は露光装置により潜像を書き込まれ現像装置で可視像化されたトナー像を担持する感光体ドラムであって、画像形成装置本体から着脱可能に構成され、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のクリーニング装置が、少なくとも像担持体と一体に設けられていることを特徴とする。
また、請求項１０に記載の発明の画像形成装置は、請求項１乃至８のいずれか一項に記載のクリーニング装置もしくは請求項９に記載のプロセスカートリッジを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、クリーニング性を向上させることができる塗布装置を備える画像形成装置用のクリーニング装置及びプロセスカートリッジ、またこれらを用いた画像形成装置を提供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】
【００１３】
この発明を実施するための最良の形態を、添付図面を参照して説明する。図１及び図２は、何れも本願発明の実施形態としてのプロセスカートリッジ式のカラー画像形成装置の一例を示す全体構成図であり、夫々の装置は同じく本願発明の実施形態であるクリーニング装置が構成要素として適用されている。図１は、中間転写ベルトの上側に潜像形成部を配置した形態を、図２は、中間転写ベルトの下側に潜像形成部を配置した形態を示している。また、図３は、図２の装置に用いている、潤滑剤塗布装置を有して画像形成装置に交換可能に装着されるプロセスカートリッジの詳細に示す拡大断面図である。
図１のカラー画像形成装置Ａについて説明する。この装置は、図１に示すように、４つのプロセスカートリッジ６を含み各色用の単色カラー画像を形成する画像形成ステーションと、カラー画像用の複数色からなるカラートナー像が形成される中間転写ベルト１と、このトナー像用の各色トナーを補給するトナーボトル２とを画像形成装置本体（以降、装置本体と称する）３内に収容して有し、装置本体３の下部に設けた複数枚の転写紙Ｓを収納した給紙カセット４から搬送した転写紙Ｓを、中間転写ベルト１に所定に接しさせてカラートナー像を転写しさらにトナー像を定着させて、上部から排出するようにしている。
【００１４】
中間転写ベルト１は、３つの支持ローラ１１、１２、１３に張架されて、装置本体３の略中央で略水平に支持されており、図中に矢印Ｆで示す左回り方向の搬送方向にベルト送り駆動されている。また、これらの支持ローラ１１、１２、１３及び中間転写ベルト１は、装置本体３から着脱可能に一体にユニット化した転写ユニット５を形成している。
さらに、この中間転写ベルト１の上側展張面部分の長手方向に沿って、４つの画像形成ステーション（プロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｋを含み構成されている）が、所定間隔をおいて配設され、各プロセスカートリッジ６Ｙ〜６Ｋは、フルカラー画像を形成するために各色を担当して、その色のトナー像を形成する像担持体として感光体ドラム７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｋをそれぞれ有している。この画像形成ステーションを構成するプロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｋについては、それぞれに配備された本実施形態の特徴部である、感光体ドラム（像担持体）用のクリーニング装置と共に後で詳しく説明する。
【００１５】
各プロセスカートリッジ６Ｙ〜６Ｋは、各感光体ドラム７Ｙ〜７Ｋに形成した各色のトナー像を、静電転写方式を用いて中間転写ベルト１に転写しており、このように転写したトナー像が中間転写ベルト１の同じ位置に重ねて転写されるように、所定に作像タイミングをずらしている。
すなわち、これらの感光体ドラム７Ｙ〜７Ｋには、それぞれに対応して中間転写ベルト１の内側に１次転写ローラ１４Ｙ〜１４Ｋが対向配置され、各１次転写ローラ１４Ｙ〜１４Ｋにより押圧された中間転写ベルト１の部分と各感光体ドラム７Ｙ〜７Ｋとの間に、所定圧を確保した１次転写ニップ部が形成される。
そして、各感光体ドラム７Ｙ〜７Ｋ上のトナー像を中間転写ベルト１上に転写する際には、各１次転写ローラ１４Ｙ〜１４Ｋに正極性のバイアスが印加され、各１次転写ニップ部に転写電界が形成され、各感光体ドラム７Ｙ〜７Ｋ上のトナー像が、中間転写ベルト１上に静電的に付着して転写される。また、これらの各感光体ドラム７Ｙ〜７Ｋはそれぞれ、露光装置９によって露光されて各色に対応した静電潜像を形成し、それぞれの静電潜像を各色のトナーで可像化して担当した色のトナー像を形成するようにしている。
なお、１５は、ベルトクリーニング装置であり、このベルトクリーニング装置１５は、中間転写ベルト１の表面に接するクリーニングブレード２９ａを有しており、クリーニングブレード２９ａが、２次転写したあとに中間転写ベルト１の表面に残留して付着した不要なトナーを掻き落して回収している。この回収した不要トナーは、ベルトクリーニング装置１５内から明示しない搬送手段によって廃トナータンク１６まで搬送される。
【００１６】
これらの各プロセスカートリッジ６Ｙ〜６Ｋにトナーを供給して補給するトナーボトル２は、装置本体３内の上部で図中の右側から左側に順次、複数個、配置され、カラー画像形成装置Ａに着脱自在な交換性を確保して設けられている。これらのトナーボトル２には、それぞれイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、黒（Ｋ）の各色のトナーが充填されている。各トナーボトル２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋは、図示しない搬送経路を介して、各トナーボトル２に対応した各色のプロセスカートリッジ６Ｙ〜６Ｋにトナー供給可能に接続され、所定の補給量だけ各色のトナーが補給されている。
また装置本体３の下部には、装置外方に引出し可能に給紙カセット４が設けられ、この給紙カセット４には、所定の枚数の転写紙Ｓが積載されて収納されている。すなわち、カラー画像形成装置Ａの概略下部から上部に掛けて、１枚の転写紙Ｓをフィードする給紙コロ２１と、トナー像転写用の搬送タイミングを確保するレジストローラ２２と、中間転写ベルト１に接するように対向配置され中間転写ベルト１との間に所定圧を確保したニップを形成した２次転写ローラ２３と、対向配置された加熱ローラ２４ａ及び加圧する加圧ローラ２４ｂを有した定着ユニット２４と、転写紙Ｓを装置外に排出する排紙ローラ２５とが配置されており、これらのコロやローラが形成した搬送経路によって転写紙Ｓを搬送する過程で、この搬送される転写紙Ｓに対して、順次、前記ニップにより中間転写ベルト１からトナー像を転写し、この転写したトナー像を、定着ユニット２４により所定に加熱及び加圧して転写紙Ｓに定着して、トナー像が定着された転写紙Ｓを排出している。
【００１７】
このように構成されたカラー画像形成装置Ａでは、給紙カセット４に収納された転写紙Ｓが給紙コロ２１で１枚ずつフィードされ、搬送経路上を運ばれ、その先端がレジストローラ２２まで到達すると、この転写紙Ｓの先端が図示しないセンサによって検知される。そして、この検出信号に基づき同期のタイミングを取りながら、レジストローラ２２によって２次転写ローラ２３と中間転写ベルト１とにより形成したニップに転写紙Ｓを搬送し、中間転写ベルト１から転写紙Ｓに中間転写ベルト１上に形成したカラー画像を２次転写する。
以上、図１の画像形成装置について説明したが、図２の画像形成装置Ｂも略同様の構成になっている。但し、図２の装置は、中間転写ベルト１が、３つの支持ローラ１１、１２、１３に張架されて、装置本体３の略中央で図中の斜め左上がりに傾斜して支持されている点、また、中間転写ベルト１の下側展張面部分の長手方向に沿って、４つの画像形成ステーション（プロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｋを含む）が配設されている点が大きく異なっている。図２中、図１と同等部分には同一符号を付してあり、各部の説明は繰り返さない。
【００１８】
続いて、中間転写ベルト１上に画像を形成するプロセスカートリッジ６（６Ｙ〜６Ｋ）について詳述する。ここでは、図２の装置の場合に対応するプロセスカートリッジを例として図３の拡大図を参照して説明することにする。
各色画像形成部は同一構成で、図３に示すように、図中で矢印で示す右回りに回転駆動される感光体ドラム７（７Ｙ〜７Ｋ）を主体に構成され、単色トナー画像形成のための他の各装置は、外装ケース８内に収容され、一体にユニット化した感光体ユニットとしてプロセスカートリッジ６を形成しており、このプロセスカートリッジ６は装置本体３に簡易に着脱可能に構成されている。感光体ドラム７はそのドラム表面の一部を、所定形状のプロセスカートリッジ外装ケース（以降、外装ケースと称する）８の上部から外部に露出して設けられている。
したがって、プロセスカートリッジ６内に収容された部品が消耗して耐用寿命に達したり、プロセスカートリッジ６が担当した色の画像形成機能のメンテナンスが必要になったりしたときに、そのプロセスカートリッジ６だけを新品に交換すれば済むので、画像形成装置Ａとしての修理を不要にして、利便性を向上させている。
【００１９】
プロセスカートリッジ６の内部には、感光体ドラム７の周りで、その回転方向の上流側から下流側に渡って、感光体ドラム（以下、単にドラム）の表面を所定に帯電させる帯電装置２７と、ドラム表面の潜像をトナー像で可像化するに現像装置２８と、更には、一次転写したあとにドラム表面に残留した不要トナーを除去するための本実施形態に特有のクリーニング装置２９とを、順次、配置した構成となっている。
クリーニング装置２９は、感光体ドラム７表面に接して残留トナーを掻き落とす周知のクリーニングブレード２９ａを主体に構成されている。２９ｂはクリーニングブレード２９ａを揺動可能に支持する支持部材、２９ｃは支持部材２９ｂを所定の揺動方向に付勢してクリーニングブレード２９ａが接する所定圧を確保する加圧スプリングである。クリーニング装置２９の構成については、後で更に詳しく説明する。
帯電装置２７は、感光体ドラム７の表面を一様な負極性に帯電するようにしている。この実施形態における帯電装置２７は、いわゆる接触・近接帯電方式で帯電処理を行なっている。すなわち、帯電装置２７は、帯電ローラ２７ａを有し、この帯電ローラ２７ａを感光体ドラム７の表面に接触させて所定に従動回転させるとともに、帯電ローラ２７ａに負極性バイアスを印加することにより、感光体ドラム７の表面を一様に帯電している。
【００２０】
この実施形態では、感光体ドラム７の表面電位が一様に−（マイナス）５００［Ｖ］となるような直流の帯電バイアスを帯電ローラ２７ａに印加している。なお、帯電バイアスとして、直流バイアスに交流バイアスを重畳させてもよい。しかし、重畳させる場合には、交流バイアスを生成する回路構成が必要となり、装置が大型化するので、装置の小型化の観点からは好ましくない。なお、２７ｂは、帯電ローラ２７ａのローラ表面をクリーニングする帯電クリーニングローラであり、２７ｃは、帯電された感光体ドラム７表面に接したドクターブレードである。
このようにして一様に帯電した感光体ドラム７の表面は、露光装置９によって露光されて各色に対応した静電潜像が形成される。この露光装置９は、原稿などから読取った入力情報を各色に分解した画像情報を形成し、この画像情報に基づき露光Ｌを生成し、この露光Ｌによって各感光体ドラム７（７Ｙ〜７Ｋ）に各色に対応した静電潜像を書き込むように構成されている。
【００２１】
また、現像装置２８は、その現像剤としてのトナーを収容した小室に設けた開口から現像剤担持体としての現像ローラ２８ａを部分的に露出して、感光体ドラム７の表面に対面させた構成とされている。この実施形態で使用する現像装置２８では、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤を使用しているが、キャリアを含まない一成分現像剤を使用してもよい。
現像装置２８は、図１に示されるトナーボトル２Ｙ〜２Ｋから、対応する色のトナーの補給を受領してその内部に区画形成した小室に収容している。これらのトナーボトル２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋは、それぞれが単体で交換できるように、装置本体３に着脱可能に構成されている。したがって、トナーエンド時には、たとえば空になったトナーボトル２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋだけを交換すればよく、トナーエンド時にまだ寿命になっていない他の構成部材はそのまま利用できるので、ユーザの出費を抑えることができる。
他方、トナーエンド時には、ボトル交換するため以外に装置本体３が有したカバー部材や開閉扉の開け閉め、関連部材の出し入れをせずに済み、これらの回数を削減できるので、トナー飛散を防止したり、最小限に留めたりすることができる。このため、装置本体３内などのトナー汚れが抑制され、この面でも整備保守性の向上を図ることができる。
【００２２】
トナーボトル２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋから現像装置２８内に補給されたトナーは、攪拌搬送スクリュー２８ｂによってキャリアと撹拌されながら搬送され、現像ローラ２８ａ上に担持されることになる。この現像ローラ２８ａは、磁界発生手段としてのマグネットローラと、その周りを同軸回転する現像スリーブとから構成されている。
現像剤中のキャリアは、マグネットローラが発生させる磁力により現像ローラ２８ａの外周表面上に穂立ちした状態となって感光体ドラム７と対向する現像領域に搬送される。この現像領域において、現像ローラ２８ａの外周速度が、感光体ドラム７の外周速度よりも速い線速となるように、現像ローラ２８ａは回転駆動されている。
したがって、現像ローラ２８ａ上に穂立ちしたキャリアは、感光体ドラム７の表面を摺擦しながら、キャリア表面に付着したトナーが感光体ドラム７の表面に移行して、トナーを供給する。このとき、現像ローラ２８ａには、図示しない電源から−３００［Ｖ］の現像バイアスが印加され、これにより現像領域には現像電界が形成される。
【００２３】
そして、感光体ドラム７上の静電潜像と現像ローラ２８ａとの間では、現像ローラ２８ａ上のトナーに静電潜像側に向かう静電力が働くことになる。したがって、現像ローラ２８ａ上のトナーは、感光体ドラム７上の静電潜像に付着することになる。この付着によって感光体ドラム７上の静電潜像は、それぞれ対応する色のトナー像を可視像化して現像される。
なお、帯電装置２７と現像装置２８との間には、露光装置９から発した潜像形成用の光Ｌが感光体ドラム７にまで到達できるように、外装ケース８に形成されたスリット状の開口から感光体ドラム７表面に至るまで、妨害物のない直線状の空隙が確保されている。
図１の画像形成装置Ｂに対応するプロセスカートリッジ６は、中間転写ベルト１に上側から接するためその形状や、各機能部の配置が異なるが、全体としての機能は同じであり、各機能部については周知でもありその概略構成や個々の機能は上述したものと同等であるので、図３相当の図面並びに細かな説明は省略する。
【００２４】
次に、クリーニング装置２９について図面を参照して詳しく説明する。図４は、図１の画像形成装置Ｂに適合するプロセスカートリッジ６を、組み込まれているクリーニング装置２９を主体に模式的に示した側断面図、図５はクリーニング装置２９において、像担持体に潤滑剤を塗布する場合の、潤滑剤塗布機構近傍における残留トナーと潤滑剤の移動のイメージを模式的に拡大して示した説明図である。
クリーニング装置２９は、感光体ドラム（像担持体）７表面に接してこのドラム上から転写残トナー（残留トナー）を掻き落として除去する周知のクリーニングブレード２９ａと、このクリーニングブレード２９ａの上流側に配置された潤滑剤塗布ブラシローラ（以下、ブラシローラ）３２を用いた像担持体潤滑剤塗布機構３０とを主体に構成されている。また、クリーニングブレード２９ａ等が像担持体上から掻き落とし転写残トナー移送経路を通った転写残トナー（以下、残留トナー）を廃トナータンク１６へと搬送するための移送部材としての回収スクリュー２９ｄが配設されている。
次に、上記像担持体潤滑剤塗布機構３０は、潤滑剤と感光体ドラム（像担持体の）７の周回転方向とは逆方向（カウンタ方向）に回転駆動されドラム７の外周表面に潤滑剤を塗布するための潤滑剤塗布ブラシローラ３２を含み構成されていて、潤滑剤塗布ブラシローラ３２に対して前記像担持体との当接部より下流、且つ、潤滑剤との当接部より上流位置に、前記潤滑剤塗布ブラシローラ３２と接触する第一のフリッキング部材３６と、前記潤滑剤塗布ブラシローラ３２に対して前記像担持体との当接部より上流、且つ、潤滑剤との当接部より下流位置に、前記潤滑剤塗布ブラシローラ３２と接触する第一のフリッキング部材３７が、配設されている。
【００２５】
感光体ドラム７表面に潤滑剤を塗布して供給する潤滑剤塗布装置３０は、図３に示すように、像担持体としての感光体ドラム７と潤滑剤３１との間に配置されて潤滑剤を感光体ドラム７に塗布するブラシ状の潤滑剤塗布ローラ３２（以下、ブラシローラ３２と言う）と、このブラシローラ３２に向けて潤滑剤３１を所定に押圧付勢する加圧手段３３とを有し、この加圧手段３３は、ブラシローラ３２に先端を向けた潤滑剤３１を収納する潤滑剤ケース３４と、この潤滑剤ケース３４に収納され潤滑剤３１の基端を潤滑剤保持部材３１ａを介して押圧する加圧スプリング３５とにより構成されている。
ちなみに、使用する潤滑剤の例としては、ＰＴＦＥ・ＰＶＤＦ等の各種フッ素含有樹脂・シリコーン樹脂・ポリオレフィン系樹脂・シリコングリース・フッ素グリース・パラフィンワックス・ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩・黒鉛・二硫化モリブデン…等の潤滑性固体等が挙げられる。
図５に示されているように、実施形態のクリーニング装置２９では、上記構成により、潤滑剤３１を保持したブラシローラ３２から潤滑剤がフリッキングされ、ブラシローラ３２と像担持体７との当接するより先に像担持体上へ飛翔して移動可能、もしくは、ブラシローラ３２の表面へ叩き出されて像担持体７との当接にて像担持体上へ移動しやすくなることで、ムラの少ない高効率な潤滑剤の移動が可能である。
【００２６】
上述実施形態では、以下のような各効果が同時に得られる。
・潤滑剤の移動効率を高めることができる。
・潤滑剤が繊維の中へ入り込むことを防止することができる。
・残留トナー除去による潤滑剤塗布ムラの軽減することができる。
なお、クリーニングブレード２９ａとして、上述構成において図６に示すように、像担持体に当接するエッジの当接角度が９０＜θ≦１５０である鈍角ブレードを適用するとより好適であり、このようにすれば、潤滑剤の塗り込み性が上がり（像担持体に対する力の作用方向が変わるため）クリーニングブレードエッジの磨耗が低減され、ブレード先端の磨耗が少なくなる効果があり、結果、クリーニング装置２９の更なる長寿命化が可能となり、画像品質を長期に安定させることができる。
【００２７】
これまで説明した、クリーニング装置２９によれば、上述したような効果が得られているが、実際には、像担持体上の残留トナーをカウンタ回転するブラシローラ３２で掻き取っても完全に除去することは容易ではなく、ブラシローラ３２を通過してクリーニングブレード２９ａによって除去される残留トナーも存在する可能性が皆無ではない。
この残留トナーがあると、図７の要部拡大図において破線矢印で移動経路を例示しているようにクリーニングブレード２９ａに掻き取られた後、再度ブラシローラ３２により運ばれ、像担持体７との当接部を通過して、第一のフリッキング部材３６によりフリッキングされ、残留トナーの移動手段により廃トナータンク１６（残留トナー回収部）に回収されることになる。
上述した難点は、構造上の条件が許す画像形成装置であれば、次のような技術で回避することが可能である。すなわち、図８に示すように、各部材の配置を工夫して２つの残留トナー移送経路を確保する（設ける）ようにする。図中、これまでの説明と同等構成部分には同一の符号を付してあり説明は省略する。
【００２８】
図８のクリーニング装置では、クリーニングブレード２９ａにより像担持体７上から掻き取られた残留トナーと第一のフリッキング部材３６により、潤滑剤塗布ブラシローラ３２からフリッキングされた残留トナーとを、夫々別個の道筋で図には無い廃トナータンク１６へと導くために、装置の下方位置に２つの残留トナー移送経路を設ける（明示無し）。
この構成により、クリーニングブレード２９ａにて除去された残留物が、潤滑剤塗布ブラシローラ３２に再付着することが防止でき、一段とムラの無い潤滑剤の塗布が可能となり、画像品質を更に長期に安定させることができる。
なお、このように、２つの残留トナー移送経路を設ける場合には、可能であれば、像担持体とクリーニングブレードとの当接位置よりも重力方向で略上側領域部に像担持体７とブラシローラ３２との当接位置を配置すると好ましくなる。このようにすれば、上述した２つの残留トナー移送経路を形成することが容易となる。
【００２９】
図９は、上記構成の具体例として先の図１の画像形成装置Ａのクリーニング装置に適用した場合を要部の側断面図で示している。本構成は、クリーニングブレード２９ａの像担持体７との当接位置が、潤滑剤塗布ブラシローラ３２の像担持体７との当接位置に対して重力方向で下側になっている。図中、これまでの説明と同等構成部分には同一の符号を付して説明は省略する。
転写部を像担持体に対して重力方向で上側に配置した構成の画像形成装置の場合には、図１０に示すように、上述の２つの残留トナー移送部材を１つだけで構成することも可能である。図中、これまでの説明と同等構成部分には同一の符号を付してあり説明は省略する。本構成では、残留物回収用の２つの移送経路から合流した残留物を廃トナータンク１６へ搬送するための移送部材が装置内空間の最下部に１つだけ設けられており、クリーニング装置２９の小型化、低価格化が可能である。
また、転写部を重力方向で下側に配置し、クリーニング装置２９に２つの残留物移送経路を内部に持つ構成を適用した画像形成装置においては、クリーニング装置内部に更に仕切り部材３８を設けるようにしても良い。
【００３０】
図１相当の画像形成装置Ａに適用した場合のクリーニング装置２９の例を、図１１に、要部拡大図で示す。図中、これまでの説明と同等構成部分には同一の符号を付してあり繰り返しの説明は省略する。
この例では、装置内部に像担持体上のクリーニングブレード２９ａが像担持体７と当接する位置を含む領域と、ブラシローラ３２が像担持体７と当接する位置を含む領域との間に、２つの領域を略分離するために像担持体７の表面に当接するように残留トナー移送用の仕切り部材３８を設けている。このような構造とすることで、クリーニングブレードにより掻き取られた残留物が、像担持体との当接部やブラシローラに運ばれることによる不具合が解消され、上下の残留物が分離されたままで混じらないとの効果が得られ、また、配置の自由度も高くなる。
【００３１】
ところで、これまで説明したフリッキング部材は、クリーニング装置２９を構成する外囲部材等の枠体もしくは他の構成部品と一体で形成するとより好ましい。図１２に、２つのフリッキング部材３６、３７が他部と一体化され、言わばフリッキング領域とした構成例を示す。なお、図中、これまでの説明と同等構成部分には同一の符号を付してある。
この例では、プロセスカートリッジ外装ケース（枠体）８の上部部分にフリッキング部材に相当するフリッキング形状部（領域）３６がブラシローラ３２等の軸方向に延びて一体に形成してあり、ブラシローラ３２の外周に当接して、これまで説明したフリッキング部材の機能を発揮する。また、中央部に位置してプロセスカートリッジ外装ケース８と一体もしくは強固に固定されている、潤滑剤３１を収容して繰り出しをガイドしている潤滑剤ケース３４の像担持体側の長尺縁部を延出させたフリッキング形状部（領域）３７が一体に形成してあり、ブラシローラ３２の外周に当接して、これまで説明したフリッキング部材相当の機能を発揮する。
このように、２つのフリッキング部材３６、３７をクリーニング装置枠体や他の構成部材と一体で形成することにより、フリッキング部材（領域）３６、３７の剛性が高くなり安定したフリッキングが可能となるとともに、併せて部品点数の低減、及び小型化が可能となり、更に、低価格で、長期にわたり品質の良い画像を安定して得られるクリーニング装置が提供できる。なお、２つのフリッキング部材のうち一方のみを一体化するのみでも、相応の小型化、低価格化効果が得られる。
【００３２】
上記のように、第一のフリッキング部材３６および／または第二のフリッキング部材３７をクリーニング装置を構成する枠体もしくは他の構成部品と一体で形成することにより、小型化、低価格化が可能となる。
以上、いくつかの実施形態を挙げて説明したように、本願発明では共通して、像担持体７に対してブラシローラ３２をカウンタ回転させながら当接させ、且つ、第一、第二のフリッキング部材３６、３７を適用しており、これにより既に述べたように以下のような各効果が同時に得られる。
・潤滑剤の移動効率を高めることができる。
・潤滑剤が繊維の中へ入り込むことを防止することができる。
・残留トナー除去による潤滑剤塗布ムラの軽減することができる。
上記の本願発明の各効果に基づき、低価格で、長期にわたり品質の良い画像を安定して得られるクリーニング装置が提供可能となっている。
【００３３】
なお、プロセスカートリッジとしては、上記した実施形態の構成に限ることなく、帯電手段、現像手段、クリーニング手段のうち、少なくとも１つの手段と、像担持体である電子写真感光体（感光体ドラム）と、潤滑剤塗布機構と、を有して一体に構成され、この構成が画像形成装置の装置本体に対して簡易に着脱可能にしたものであればよい。
すなわち、プロセスカートリッジとして、帯電手段である帯電装置、現像手段である現像装置、クリーニング手段であるクリーニング装置のうち、少なくとも１つ以上と、像担持体である感光体ドラムとをカートリッジ状の外装ケース８に収容して一体化した構成であり、かつ装置本体３に容易に着脱可能な構成であればよく、適宜、画像形成装置の設計仕様などに応じて、外装ケース８内に収容する装置を選択するものとする。
更には、上記した実施形態では、カラー画像形成装置に本発明を適用した例を説明しているが、像担持体である感光体を１つだけ有したモノクロの画像形成装置に適用してもよく、同様に２色の画像形成装置に適用してもよい。
【００３４】
また像担持体である感光体を交換式のプロセスカートリッジに収納した例を説明したが、本発明をフルカラー、２色などからなる複数色、単色かのいずれかの画像形成装置において、プロセスカートリッジを用いることなく、装置本体内に感光体などの像担持体を直接収納し、この像担持体に潤滑剤を塗布しながらクリーニングする構成に適用してもよい。これらの場合にも、上記した実施形態の各実施例相当の構成を具備することで該構成に対応して既述したと同様な作用効果が得られ、高画質でクリーニング性に優れた画像形成装置を提供することができる。
その他、本発明の像担持体については、実施形態では感光体ドラムをクリーニングする装置の場合の説明を行なったが、この発明のクリーニング装置の適用対象像担持体は、感光体だけに限られるものではない。
例えば、転写トナー画像を担持すると言う意味でやはり像担持体である、中間転写ベルトをクリーニングするためのクリーニング装置（図１、図２の例では１５、１５′）に対して、これまで説明したと略同様に本発明を適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明の実施形態のクリーニング装置を具えた画像形成装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】この発明の実施形態のクリーニング装置を具えた画像形成装置の他の例の全体構成を示す概略図である。
【図３】実施形態のクリーニング装置を有し図２の画像形成装置に適合するプロセスカートリッジを切断して示した側断面図である。
【図４】図１の画像形成装置に適合するプロセスカートリッジを、組み込まれているクリーニング装置主体に模式的に示した側断面図である。
【図５】クリーニング装置の、潤滑剤塗布機構近傍における残留トナーと潤滑剤の移動を模式的に拡大して示した説明図である。
【図６】実施形態に係るクリーニングブレードの先端部の拡大図である。
【図７】実施形態に係るクリーニング装置の要部拡大図である。
【図８】実施形態に係る他のクリーニング装置の要部拡大図である。
【図９】実施形態に係る他のクリーニング装置の側断面図である。
【図１０】実施形態に係る他のクリーニング装置の要部拡大図である。
【図１１】実施形態に係る更に他のクリーニング装置の要部拡大図である。
【図１２】実施形態に係るクリーニング装置の要部拡大図である。
【図１３】（ａ）は実施形態に係るクリーニング装置の概略構成図、（ｂ）はその要部拡大図である。
【図１４】実施形態に係るクリーニング装置の要部拡大図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  中間転写ベルト、２Ｙ〜２Ｋ  トナーボトル、３  画像形成装置本体、４  給紙カセット、５  転写ユニット、６Ｙ〜６Ｋ  プロセスカートリッジ、７Ｙ〜７Ｋ  感光体ドラム（プロセスカートリッジに備えらえた像担持体）、８  プロセスカートリッジ外装ケース、９  露光装置、１１、１２、１３  支持ローラ、１４Ｙ〜１４Ｋ  １次転写ローラ、１６  廃トナータンク、２７  帯電装置（プロセスカートリッジが有した感光体ドラム用の帯電手段）、２８  現像装置（プロセスカートリッジが有した感光体ドラム用の現像手段）、２９  クリーニング装置（プロセスカートリッジが有した感光体ドラム用）、２９ａ  クリーニングブレード、２９ｂ  支持部材、２９ｃ  加圧スプリング、２９ｄ  回収スクリュー（転写残トナー移送部材）、２９ｅ  回収スクリュー（転写残トナー移送部材）、２９ｆ  回収スクリュー（転写残トナー移送部材）、３０  像担持体潤滑剤塗布機構、３１  潤滑剤、３１ａ  潤滑剤保持部材、３２  ブラシローラ（潤滑剤塗布ローラ）、３３  加圧手段、３４  潤滑剤ケース、３５  加圧スプリング、３６  第一のフリッキング部材（部位）、３７  第二のフリッキング部材（部位）、３８  仕切り部材、Ａ、Ｂ  カラー画像形成装置、Ｓ  転写紙
【図１】
2010156778.tif 000003
【図２】
2010156778.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2010156778.tif 000011
【図１０】
2010156778.tif 000012
【図１１】
2010156778.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2010156778.tif 000015
【図１４】
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