(57)【要約】【課題】  回転駆動される像担持体の表面を回転する帯電部材によって帯電させるにあたり、像担持体の表面におけるトナー等の残留物が帯電部材の表面に付着した場合に、この帯電部材の表面を簡単な構成によって適切に清掃できるようにする。【解決手段】  回転駆動される像担持体10の表面を、回転する帯電部材によって帯電させるにあたり、帯電部材と接触して帯電部材を清掃する細長の円形状になった清掃部材30と、清掃部材を帯電部材に接触させるように清掃部材を収容させて保持する保持部材31とを設け、帯電部材と清掃部材との間の摩擦係数μｃを、清掃部材と保持部材との間の摩擦係数μｈより大きくして、保持部材に保持された清掃部材が帯電部材に接触して回転するようにした。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動される像担持体と、回転しながら像担持体の表面を帯電させる帯電部材と、帯電部材と接触して帯電部材を清掃する細長の円形状になった清掃部材と、清掃部材を帯電部材に接触させるように清掃部材を収容させて保持する保持部材とを備えた画像形成装置において、上記の帯電部材と清掃部材との間の摩擦係数μｃと、清掃部材と保持部材との間の摩擦係数μｈとが、μｃ＞μｈの関係を満たし、保持部材に保持された清掃部材が帯電部材に接触して回転することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、上記の清掃部材が発泡材料で細長の円柱状に形成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置において、上記の保持部材の長手方向両側の端部からそれぞれ支持部材を突出するように設け、清掃部材の両端部が接触される保持部材と帯電部材との間の距離Ｌａと清掃部材の中央部が接触される保持部材と帯電部材との間の距離ＬｃとがＬｃ＜Ｌａの関係を満たす状態にして、上記の支持部材を介して保持部材内に収容された清掃部材を帯電部材に圧接させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置において、上記の保持部材の長手方向両側の端部からそれぞれ支持部材を突出するように設け、清掃部材の中央部の直径Ｄｃを清掃部材の両端部の直径Ｄａより大きくして、上記の支持部材を介して保持部材内に収容された清掃部材を帯電部材に圧接させ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、複写機，プリンタ，ファクシミリ及びこれらの複合機等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。特に、回転駆動される像担持体の表面を、回転する帯電部材によって帯電させるようにした画像形成装置において、像担持体の表面に残留しているトナー等の残留物が帯電部材の表面に付着した場合に、トナー等が付着した帯電部材の表面を、簡単な構成によって適切に清掃できるようにした点に特徴を有するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機，プリンタ，ファクシミリ及びこれらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置においては、一般に、帯電装置によって像担持体の表面を帯電させた後、このように帯電された像担持体の表面に露光装置により画像データに従った露光を行って、像担持体の表面に静電潜像を形成する。そして、このように静電潜像が形成された像担持体に現像装置からトナーを供給して、像担持体の表面に静電潜像に対応したトナー像を形成する。次いで、このトナー像を像担持体から記録紙や中間転写体等に転写させた後、転写後の像担持体の表面に残留するトナー等の残留物をクリーニング装置によって除去し、その後、再度、上記のように帯電装置によって像担持体の表面を帯電させるようにしている。
【０００３】
ここで、上記のように像担持体を帯電装置によって帯電させるにあたり、一般にコロナ放電を利用した帯電装置が用いられていた。しかし、このような帯電装置の場合には、消費電力が大きく、オゾンの発生量も多くなるという問題があった。
【０００４】
そして、近年においては、消費電力及びオゾンの発生を抑制するため、像担持体の表面に接触して回転する帯電ローラ等の帯電部材によって像担持体の表面を帯電させるようにした帯電装置が用いられるようになった。
【０００５】
ここで、このように像担持体の表面に接触して回転する帯電部材によって像担持体の表面を帯電させるようにした場合、上記のクリーニング装置によって像担持体の表面から除去されずに、像担持体の表面に残ったトナー等の残留物が帯電部材の外周面に付着するようになる。そして、このように帯電部材の外周面に付着した残留物により、帯電部材によって帯電された像担持体の表面に帯電むら等の帯電不良が発生し、形成される画像に濃度むら等が発生するという問題があった。
【０００６】
このため、従来においては、特許文献１に示されるように、シャフトの周囲にスポンジ層を設けたクリーニングロールを用い、このクリーニングロールを回転する帯電部材の外周面に圧接させて従動回転させて、帯電部材の外周面に付着したトナー等をこのクリーニングロールにおけるスポンジ層に回収させ、またこのようにスポンジ層に回収されたトナー等が凝集したものを、クリーニングロールから帯電部材を介して像担持体の表面に戻し、像担持体の表面に戻されたトナー等が凝集物を前記のクリーニング装置によって像担持体の表面から除去させるようにしたものが提案されている。
【０００７】
しかし、このようにシャフトの周囲にスポンジ層を設けたクリーニングロールを用いる場合、シャフトが一般に金属で構成されており、そのコストが高くつくと共に、このクリーニングロールの径が大きくなって、装置が大型化する等の問題があった。
【０００８】
また、上記のクリーニングロールにおける径を小さくするため、シャフトを細くしたり、シャフトの周囲に設けるスポンジ層の厚みを薄くしたりすることが考えられる。しかし、シャフトを細くすると、クリーニングロールが曲がりやすくなり、クリーニングロールのスポンジ層を帯電部材の外周面に均一に圧接させることが困難になる。また、シャフトの周囲に設けるスポンジ層の厚みを薄くすると、このクリーニングロールのスポンジ層を帯電部材の外周面に十分に圧接させることが困難になる。このため、何れの場合においても、帯電部材の外周面に付着したトナー等をこのクリーニングロールによって適切に除去することが困難になるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−１７８６１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、回転駆動される像担持体の表面を、回転する帯電部材によって帯電させるようにした画像形成装置における上記のような問題を解決することを課題とするものである。
【００１１】
すなわち、本発明においては、上記のような画像形成装置において、像担持体の表面に残留しているトナー等の残留物が上記の帯電部材の表面に付着した場合に、トナー等が付着した帯電部材の表面を、簡単な構成によって適切に清掃できるようにすることを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明においては、上記のような課題を解決するため、回転駆動される像担持体と、回転しながら像担持体の表面を帯電させる帯電部材と、帯電部材と接触して帯電部材を清掃する細長の円形状になった清掃部材と、清掃部材を帯電部材に接触させるように清掃部材を収容させて保持する保持部材とを備えた画像形成装置において、上記の帯電部材と清掃部材との間の摩擦係数μｃと、清掃部材と保持部材との間の摩擦係数μｈとが、μｃ＞μｈの関係を満たし、保持部材に保持された清掃部材が帯電部材に接触して回転するようにした。
【００１３】
ここで、上記の清掃部材としては、発泡材料で細長の円柱状に形成されたものを用いることができる。
【００１４】
また、保持部材に収容されて保持された清掃部材を帯電部材に接触させるにあたっては、上記の保持部材の長手方向両側の端部からそれぞれ支持部材を突出するように設け、清掃部材の両端部が接触される保持部材と帯電部材との間の距離Ｌａと清掃部材の中央部が接触される保持部材と帯電部材との間の距離ＬｃとがＬｃ＜Ｌａの関係を満たす状態にして、上記の支持部材を介して保持部材内に収容された清掃部材を帯電部材に圧接させることができる。また、上記の保持部材の長手方向両側の端部からそれぞれ支持部材を突出するように設け、清掃部材の中央部の直径Ｄｃを清掃部材の両端部の直径Ｄａより大きくして、上記の支持部材を介して保持部材内に収容された清掃部材を帯電部材に圧接させることができる。
【００１５】
上記のようにすると、保持部材の長手方向両側の端部に設けられた支持部材を介して清掃部材を帯電部材に圧接させた場合に、保持部材の長手方向両側の端部に収容された清掃部材の両側の端部が、清掃部材の中央部に比べて帯電部材に対して強く圧接されるのが防止され、細長の清掃部材全体が帯電部材に対して均一に圧接されて、細長の清掃部材全体により帯電部材が均一に清掃されるようになる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の画像形成装置においては、上記のように帯電部材と接触して帯電部材を清掃する細長の円形状になった清掃部材を、保持部材に収容させて保持するにあたり、帯電部材と清掃部材との間の摩擦係数μｃと、清掃部材と保持部材との間の摩擦係数μｈとが、μｃ＞μｈの関係を満たすようにして、保持部材に保持された清掃部材が帯電部材に接触して回転するようにしたため、帯電部材の表面に付着したトナー等がこのように回転する清掃部材によって適切に清掃されるようになる。
【００１７】
また、本発明の画像形成装置においては、上記のように帯電部材と接触して帯電部材を清掃する細長の円形状になった清掃部材を保持部材に収容させて保持させるようにしたため、この清掃部材として、上記のように発泡材料で細長の円柱状に形成された清掃部材を用いた場合においても、この清掃部材が曲がったりするのが保持部材によって抑制され、清掃部材が保持部材により適切に保持されて帯電部材に接触されるようになる。また、このような清掃部材を用いた場合、金属で構成されたシャフトの周囲にスポンジ層を設けた従来のクリーニングロールに比べて、コストが低減されると共に、清掃部材を小径にすることができ、装置が大型化するということもなくなる。
【００１８】
この結果、本発明の画像形成装置においては、像担持体の表面に残留しているトナー等の残留物が上記の帯電部材の表面に付着した場合に、トナー等が付着した帯電部材の表面を、簡単な構成によって適切に清掃できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置において、画像形成を行う状態を示した概略説明図である。
【図２】上記の実施形態の画像形成装置において、回転する感光体ドラムの表面を回転する帯電ローラによって帯電させると共に、この帯電ローラの外周面を清掃部材によって清掃する状態を示した概略説明図である。
【図３】上記の実施形態の画像形成装置において、保持部材の長手方向両側の端面から突出された支持部材により、保持部材の収容凹部内に収容された清掃部材を帯電ローラの表面に圧接させた状態を示した概略説明図である。
【図４】上記の実施形態の画像形成装置において、保持部材の収容凹部内に収容された清掃部材を帯電ローラの表面に圧接させる前の状態を示した概略説明図である。
【図５】上記の実施形態の画像形成装置において使用する清掃部材の変更例を示し、中央部の直径が両端部の直径より大きくなった清掃部材の概略説明図である。
【図６】上記の実施形態の画像形成装置において、保持部材の長手方向の端面から突出させる支持部材の第１の例を示した概略説明図である。
【図７】上記の実施形態の画像形成装置において、保持部材の長手方向の端面から突出させる支持部材の第２の例を示した概略説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、この発明の実施形態に係る画像形成装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明に係る画像形成装置は、下記の実施形態に示したものに限定されず、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。
【００２１】
この実施形態の画像形成装置においては、図１に示すように、黄色，マゼンタ色，シアン色，黒色の異なった色彩のトナーを収容させた４つの現像装置１１に対応させて、像担持体１０である４つの感光体ドラム１０を設けている。
【００２２】
ここで、この画像形成装置において、フルカラーの画像形成を行うにあたっては、上記の各感光体ドラム１０を回転させ、このように回転する各感光体ドラム１０の表面に、それぞれ帯電部材１２である帯電ローラ１２を接触させて、この帯電ローラ１２を感光体ドラム１０の回転に伴って回転させると共に、各帯電ローラ１２により各感光体ドラム１０の表面を帯電させるようにしている。
【００２３】
また、このように帯電された各感光体ドラム１０に対して、それぞれ露光装置１３により画像データに従った露光を行って、各感光体ドラム１０の表面にそれぞれ静電潜像を形成するようにしている。そして、このように静電潜像が形成された各感光体ドラム１０に対して、それぞれ対応する現像装置１１から所定の色彩のトナーを各感光体ドラム１０の静電潜像に供給して現像を行い、各感光体ドラム１０の表面にそれぞれの色彩のトナー像を形成するようにしている。
【００２４】
次いで、上記の各感光体ドラム１０に形成されたそれぞれの色彩のトナー像を、ローラ１４に架け渡されて駆動される無端ベルト状になった中間転写体１５にそれぞれローラ状になった一次転写装置１６により順々に一次転写させて、この中間転写体１５の上にフルカラーのトナー像を形成するようにしている。一方、このようにトナー像を転写させた後の各感光体ドラム１０の表面に第１クリーニング部材１７を圧接させ、中間転写体１５に転写されずに各感光体ドラム１０の表面に残留しているトナー等の残留物をこの第１クリーニング部材１７によって除去させるようにしている。
【００２５】
そして、上記のように中間転写体１５の上に形成されたフルカラーのトナー像を、この中間転写体１５によりローラ状になった二次転写装置１８と対向する位置に導くと共に、この画像形成装置の下部に収容された記録シートＳを、送りローラ１９により中間転写体１５と二次転写装置１８との間に導き、上記の二次転写装置１８により中間転写体１５の上に形成されたフルカラーのトナー像をこの記録シートＳに二次転写させるようにしている。一方、このようにトナー像を二次転写させた後の中間転写体１５の表面に第２クリーニング部材２０を圧接させ、記録シートＳに転写されずに中間転写体１５の表面に残留しているトナー等の残留物をこの第２クリーニング部材２０によって除去させるようにしている。
【００２６】
その後、上記のようにフルカラーのトナー像が転写された記録シートＳを定着装置２１に導き、この定着装置２１により転写されたフルカラーのトナー像を記録シートＳに定着させた後、フルカラーのトナー像が定着された記録シートＳを排紙させるようにしている。
【００２７】
ここで、上記のように回転する感光体ドラム１０の表面に帯電ローラ１２を接触させて回転させ、この帯電ローラ１２により感光体ドラム１０の表面を帯電させるようにした場合、上記の第１クリーニング部材１７によって除去されずに感光体ドラム１０の表面に残っているトナーやトナーの外添剤等の残留物が帯電ローラ１２の表面に付着するようになる。
【００２８】
このため、この実施形態の画像形成装置においては、図１及び図２に示すように、発泡材料で細長の円柱状に形成された清掃部材３０を保持部材３１に収容させて回転可能に保持し、この保持部材３１により清掃部材３０を上記の帯電ローラ１２の表面に圧接させるようにしている。そして、この清掃部材３０を帯電ローラ１２の回転に伴って回転させ、帯電ローラ１２の表面に付着したトナーやトナーの外添剤等の付着物を、この清掃部材３０によって除去させるようにしている。
【００２９】
ここで、上記の帯電ローラ１２としては、導電性の芯金１２ａの外周に導電性の弾性層１２ｂが設けられたものが用いられる。そして、芯金１２ａとしてはＳＵＳ３０４等のステンレス鋼、鉄、アルミニウム、ニッケル、アルミニウム合金、ニッケル合金等の金属材料が一般的に使用され、その他、上記の金属粉末やカーボンブラック等の導電性材料を樹脂中に分散させた導電性樹脂を使用することもできる。また、導電性の弾性層１２ｂとしては、公知の発泡材料やゴム材料にカーボンブラック等の導電性材料を含有させたものを用いることができ、一般には体積抵抗率が１×１０３〜１×１０５Ωｃｍ、硬度（Ｈｓ：ＪＩＳ  Ａ）が１０〜４０度のものが用いられる。
【００３０】
一方、上記の清掃部材３０としては、ポリウレタンフォーム、ポリエチレンフォーム、エラストマーフォーム等の発泡材料で細長の円柱状に形成したものを用いることかできる。
【００３１】
ここで、この清掃部材３０をポリウレタンフォームで構成すると共に、上記の保持部材３１をポリオキシメチレン樹脂（ＰＯＭ）で構成すると、この清掃部材３０と保持部材３１との間の摩擦係数μｈが０．２５程度になる。一方、この清掃部材３０と上記のような材料で構成された帯電ローラ１２の導電性の弾性層１２ｂとの間の摩擦係数μｃは一般に０．４〜０．６程度になる。
【００３２】
そして、このように清掃部材３０と保持部材３１との間の摩擦係数μｈと、清掃部材３０と帯電ローラ１２との間の摩擦係数μｃとがμｃ＞μｈの関係を満たすと、上記のように保持部材３１により清掃部材３０を回転する帯電ローラ１２の表面に圧接させた場合、帯電ローラ１２の回転に伴って清掃部材３０が適切に回転されて、帯電ローラ１２の表面に付着したトナーやトナーの外添剤等の付着物がこの清掃部材３０によって適切に除去されるようになる。
【００３３】
また、この実施形態の画像形成装置においては、上記のように清掃部材３０を保持部材３１に収容させて回転可能に保持し、この保持部材３１により清掃部材３０を帯電ローラ１２の表面に圧接させるにあたり、図３に示すように、保持部材３１の収容凹部３１ａ内に清掃部材３０を収容させて、この保持部材３１の開口部分から清掃部材３０を突出した清掃部材３０を帯電ローラ１２の表面に接触させた後、この保持部材３１の長手方向両側の端面から突出された支持部材３１ｂにより、上記の清掃部材３０を帯電ローラ１２の表面に圧接させるようにしている。
【００３４】
ここで、このように保持部材３１の長手方向両側の端面から突出された支持部材３１ｂにより、清掃部材３０を帯電ローラ１２の表面に圧接させるようにした場合、保持部材３１の長手方向両側の端部に収容された清掃部材３０の両側の端部が、清掃部材３０の中央部に比べて帯電ローラ１２に対して強く圧接されるようになる。
【００３５】
このため、この実施形態の画像形成装置においては、清掃部材３０を帯電ローラ１２の表面に圧接させる前の状態では、図４に示すように、清掃部材３０の両端部が接触される保持部材３１と帯電ローラ１２との間の距離Ｌａが、清掃部材３０の中央部が接触される保持部材３１と帯電ローラ１２との間の距離Ｌｃより大きくしている（Ｌｃ＜Ｌａ）。
【００３６】
このようにすると、保持部材３１の長手方向両側の端部に収容された清掃部材３０の両側の端部が、清掃部材３０の中央部に比べて帯電ローラ１２に対して強く圧接されるのが防止され、清掃部材３０全体が帯電ローラ１２に対して均一に圧接されて、この清掃部材３０により帯電ローラ１２全体が均一に清掃されるようになる。
【００３７】
また、上記のように保持部材３１の長手方向両側の端面から突出された支持部材３１ｂにより、清掃部材３０を帯電ローラ１２の表面に圧接させるにあたり、図５に示すように、中央部の直径Ｄｃが両端部の直径Ｄａより大きくなった清掃部材３０を用いると、上記の場合と同様に、清掃部材３０の両側の端部が、清掃部材３０の中央部に比べて帯電ローラ１２に対して強く圧接されるのが防止され、清掃部材３０全体が帯電ローラ１２に対して均一に圧接されて、この清掃部材３０により帯電ローラ１２全体が均一に清掃されるようになる。
【００３８】
また、上記のように清掃部材３０を収容させた保持部材３１の長手方向両側の端面から突出された支持部材３１ｂにより、清掃部材３０を帯電ローラ１２の表面に圧接させた場合において、帯電ローラ１２の回転に伴って回転する清掃部材３０により、保持部材３１が揺動してがたつくことがないようにするため、図６に示すように、円柱状になった支持部材３１ｂを複数設けるようにし、或いは、図７に示すように、長丸柱状になった支持部材３１ｂを設けることが好ましい。
【符号の説明】
【００３９】
１０  感光体ドラム（像保持体）
１１  現像装置
１２  帯電ローラ（帯電部材）
１２ａ  芯金
１２ｂ  弾性層
１３  露光装置
１４  ローラ
１５  中間転写体
１６  一次転写装置
１７  第１クリーニング部材
１８  二次転写装置
１９  送りローラ
２０  第２クリーニング部材
２１  定着装置
３０  清掃部材
３１  保持部材
３１ａ  収容凹部
３１ｂ  支持部材
Ｄａ  清掃部材の両端部の直径
Ｄｃ  清掃部材の中央部の直径
Ｌａ  清掃部材の両端部が接触される保持部材と帯電部材との間の距離
Ｌｃ  清掃部材の中央部が接触される保持部材と帯電部材との間の距離
Ｓ  記録シート
【図１】
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【図２】
2011237715.tif 000004
【図３】
2011237715.tif 000005
【図４】
2011237715.tif 000006
【図５】
2011237715.tif 000007
【図６】
2011237715.tif 000008
【図７】
2011237715.tif 000009