(57)【要約】【課題】像担持体とクリーニングブレード間の摩擦上昇を防ぎ、クリーニングブレードの捲れの発生を抑制して、残トナーを安定的に除去するクリーニング装置を提供する。【解決手段】このクリーニング装置４０は、像担持体１に当接し、この像担持体１表面に残存した転写後のトナーを除去するクリーニングブレード４と、クリーニングブレード４により掻き取られたトナーを搬送するトナー搬送コイル５と、像担持体１とクリーニングブレード４との摩擦を軽減させる潤滑剤３を像担持体１表面に塗布する塗布ローラ２と、クリーニングブレード４により掻き取られたトナー（図示せず）を塗布ローラ２に再付着させる塗布ブラシ８と、クリーニングブレード４、トナー搬送コイル５、塗布ブラシ８、潤滑剤３、及び塗布ローラ２を内部に配設するフレーム６と、を備えて構成されている。【選択図】図１
2011145463.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に当接し、該像担持体表面に残存した転写後のトナーを除去するクリーニングブレードと、該クリーニングブレードにより掻き取られたトナーを搬送するトナー搬送コイルと、前記像担持体と前記クリーニングブレードとの摩擦を軽減させる潤滑剤を前記像担持体表面に塗布する塗布ローラと、前記クリーニングブレード、前記トナー搬送コイル、及び前記塗布ローラを内部に配設するフレームと、を備えたクリーニング装置において、
前記クリーニングブレードにより掻き取られたトナーを前記塗布ローラに再付着させる塗布ブラシを前記フレーム内に配設したことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
前記塗布ローラと前記トナー搬送コイルとの間に位置し、且つ前記塗布ローラと前記トナー搬送コイルの中心軸を結ぶ線上と外れた位置に前記塗布ブラシを配設し、前記トナー搬送コイルにより搬送したトナーを一時的に貯留するトナー貯留部を前記塗布ブラシ下部に備えた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】
前記トナー搬送コイルにより搬送したトナーを前記トナー貯留部へ搬送するための搬送パドルを該トナー搬送コイルに配設したことを特徴とする請求項１又は２に記載のクリーニング装置。
【請求項４】
前記塗布ブラシを前記塗布ローラの少なくとも一方の端部側に配設したことを特徴とする請求項１、２又は３に記載のクリーニング装置。
【請求項５】
像担持体に当接し、該像担持体表面に残存した転写後のトナーを除去するクリーニングブレードと、該クリーニングブレードにより掻き取られたトナーを搬送するトナー搬送コイルと、前記像担持体と前記クリーニングブレードとの摩擦を軽減させる潤滑剤を前記像担持体表面に付着させる塗布ローラと、前記クリーニングブレード、前記トナー搬送コイル、及び前記塗布ローラを内部に配設するフレームと、を備えたクリーニング装置において、
前記クリーニングブレードにより掻き取られたトナーを前記塗布ローラに再付着させる塗布ブラシを前記トナー搬送コイルに配設したことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項６】
前記塗布ブラシを前記トナー搬送コイルの少なくとも一方の端部側に配設したことを特徴とする請求項５に記載のクリーニング装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか一項に記載のクリーニング装置を搭載したことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項８】
請求項７に記載のプロセスカートリッジを搭載した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、クリーニング装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置に関し、さらに詳しくは、感光体ドラム等の像担持体の表面に当接するクリーニングブレードの捲れを防止する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子写真方式を利用した画像形成装置において、像担持体上の残トナーを除去するためのクリーニング装置として、図８に示す構成のものがよく知られている。即ち、像担持体５１の表面には、帯電、露光、現像等の各画像形成プロセスによって読み取られた画像情報に応じたトナー像が形成される。このトナー像は転写プロセスにより、像担持体５１表面から転写紙等の転写材へ転写される。この転写プロセスにおいて、像担持体５１表面のトナーは、その一部が転写材に転写されずに像担持体５１表面に残る。これを残トナーと呼んでいる。
この転写後の残トナーを除去する部分をクリーニング装置５０と呼び、像担持体５１にブレードエッジ部Ａで当接するクリーニングブレード５４を備える。クリーニングブレード５４によって残トナーが像担持体５１から掻きとられ、フレーム内５７に落下する。そのフレーム内５７下部には、トナー搬送コイル５５が配置され、ここに落下した残トナーは、トナー搬送コイル５５が矢印方向に回転することにより、ユニット外へと搬出される。残トナーを掻き取ることにより、クリーニングブレードエッジ部分Ａにトナーが付着し、潤滑剤の役目も果たしている。また、これとは別に、像担持体５１が矢印方向に回転する際に、塗布ローラ５２によって潤滑剤５３が像担持体５１の表面に塗布され、クリーニングブレード５４との摩擦を軽減している。これにより、クリーニングブレード５４の捲れを防止する役目を果たしている。
【０００３】
このクリーニングブレードの捲れを防止する従来技術として、特許文献１には、表面にトナーが付着した状態で、付着したトナーを移動する転写ベルトと、この表面に接触して設けられたクリーニングブレードと、クリーニングブレードで掻き落とされたトナーの一部を堆積するトナー堆積部材と、掻き落とされたトナーを収納するトナーボックスとを備え、トナー堆積部材に堆積したトナーを潤滑剤として、接触部に供給するように構成する画像形成装置について開示されている。
また、特許文献２には、感光体ドラム表面の転写後の残留トナーを除去するクリーニングブレードと、バイアスを印加してクリーニングを補助するファーブラシとを有する画像形成装置において、ファーブラシにクリーニング時とは逆極性のバイアスを印加し、付着しているトナーを感光体ドラムに付着させる画像形成装置について開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来のクリーニング装置の構成においては、像担持体表面の残トナー付着量が少ない部分が存在した場合、この範囲においてはクリーニング時にブレードで掻き取られるトナー量が少なく、クリーニングブレードのエッジ部にトナーが付着しづらい構成であった。従って、この範囲においては潤滑剤の役目を果たすトナーが少なく、像担持体とクリーニングブレード間の摩擦の軽減は潤滑剤を塗布ローラで掻き取り、像担持体に付着させることによる効果のみである。その結果、この範囲ではクリーニングブレードエッジ部にトナーが付着している部分よりも摩擦低減の点で不利な状態にあり、クリーニングブレード捲れの発生リスクがあった。また、従来は塗布ローラに工程内でトナーを塗布する対応を施していたが、作業中にトナーが飛散する等の問題があった。
また、特許文献１の従来技術は、像担持体（この発明では転写ベルト）へトナーを付着させる際に、堆積部に溜めることで直接付着させているので、堆積部に残トナーが固着し易く、最悪の場合トナーが溢れるといった問題がある。
また、特許文献２の従来技術は、像担持体へのトナー付着方法がクリーニングブラシに逆バイアスを印加することにより行っているので、逆バイアスを発生させるための電源が別途必要となるといった問題がある。
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、感光体ドラム等の像担持体上に形成されたトナー像を転写した後に、像担持体上に残留したトナーを回収し再付着させることにより、像担持体とクリーニングブレード間の摩擦上昇を防ぎ、クリーニングブレードの捲れの発生を抑制して、残トナーを安定的に除去するクリーニング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】
【０００５】
本発明はかかる課題を解決するために、請求項１は、像担持体に当接し、該像担持体表面に残存した転写後のトナーを除去するクリーニングブレードと、該クリーニングブレードにより掻き取られたトナーを搬送するトナー搬送コイルと、前記像担持体と前記クリーニングブレードとの摩擦を軽減させる潤滑剤を前記像担持体表面に塗布する塗布ローラと、前記クリーニングブレード、前記トナー搬送コイル、及び前記塗布ローラを内部に配設するフレームと、を備えたクリーニング装置において、前記クリーニングブレードにより掻き取られたトナーを前記塗布ローラに再付着させる塗布ブラシを前記フレーム内に配設したことを特徴とする。
請求項２は、前記塗布ローラと前記トナー搬送コイルとの間に位置し、且つ前記塗布ローラと前記トナー搬送コイルの中心軸を結ぶ線上と外れた位置に前記塗布ブラシを配設し、前記トナー搬送コイルにより搬送したトナーを一時的に貯留するトナー貯留部を前記塗布ブラシ下部に備えたことを特徴とする。
請求項３は、前記トナー搬送コイルにより搬送したトナーを前記トナー貯留部へ搬送するための搬送パドルを該トナー搬送コイルに配設したことを特徴とする。
請求項４は、前記塗布ブラシを前記塗布ローラの少なくとも一方の端部側に配設したことを特徴とする。
【０００６】
請求項５は、像担持体に当接し、該像担持体表面に残存した転写後のトナーを除去するクリーニングブレードと、該クリーニングブレードにより掻き取られたトナーを搬送するトナー搬送コイルと、前記像担持体と前記クリーニングブレードとの摩擦を軽減させる潤滑剤を前記像担持体表面に付着させる塗布ローラと、前記クリーニングブレード、前記トナー搬送コイル、及び前記塗布ローラを内部に配設するフレームと、を備えたクリーニング装置において、前記クリーニングブレードにより掻き取られたトナーを前記塗布ローラに再付着させる塗布ブラシを前記トナー搬送コイルに配設したことを特徴とする。
請求項６は、前記塗布ブラシを前記トナー搬送コイルの少なくとも一方の端部側に配設したことを特徴とする。
請求項７は、請求項１乃至６の何れか一項に記載のクリーニング装置を搭載したことを特徴とするプロセスカートリッジ。
請求項８は、請求項７に記載のプロセスカートリッジを搭載したことを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、掻き取られ塗布ブラシ上に落下した残トナーを、塗布ローラに付着させることより、像担持体と接するクリーニングブレードのエッジ部にトナーが供給され、像担持体とクリーニングブレードの摩擦の上昇を防ぎ、クリーニングブレードの捲れを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に関わる画像形成装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るクリーニング装置の断面を示す概略図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係るクリーニング装置の断面を示す概略図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るクリーニング装置内部軸方向を示す構成図である。
【図５】図３のフレーム部を抜粋した図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係るクリーニング装置の断面を示す概略図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係るクリーニング装置内部軸方向を示す構成図である。
【図８】従来のクリーニング装置を示す断面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
【００１０】
図１は本発明の実施形態に関わる画像形成装置の構成を示す図である。画像形成装置４０は、静電潜像を形成する像担持体としての感光体２１を持つ作像ユニット２０、画像形成装置中央に位置する３つのローラに掛け回したベルト状の中間転写ベルト２２を備える。ローラは中間転写ベルトを挟んで２次転写ローラ２３を対向して備え、２次転写位置を形成している。また画像形成装置下方には、用紙、ＯＨＰフィルム等の記録材を収容している記録材カセット２４を備えている。記録材カセット２４から記録材を搬送する記録材搬送路２５を設けている。記録材搬送路２５を移動した記録材は２次転写位置で中間転写ベルト２２を介して、トナー像を転写され下流に設けられている定着ユニット２６により熱と圧力により記録材にトナーを定着させる。その後、記録材は外付けされたスタックトレイ２７に排出される。本実施形態の画像形成装置としては、カラー複写機を例示したがこのカラー複写機は単なる例であり、本発明の画像形成装置はモノクロ画像を形成する画像形成装置等でも良い。
【００１１】
次に作像ユニット２０について説明する。作像ユニット２０は現像ユニット２８、感光体ユニット２９で構成されている。現像ユニット２８は二成分現像剤及び二成分現像剤を搬送する搬送スクリュ、搬送された二成分現像剤を担持する現像剤担持体、現像剤担持体上の現像剤を均一な層にする現像剤規制部材で構成されている。
感光体ユニット２９は静電潜像を形成する像担持体としての感光体２１と、感光体２１表面上を帯電させる帯電ユニット３０と感光体表面上の転写残トナーを除去し、感光体上に滑剤を塗布するクリーニングユニット３１で構成されている。また、ここで説明したクリーニングユニット３１は本発明内におけるクリーニング装置と同意である。尚、本発明のクリーニング装置をプロセスカートリッジ内に備えるように構成しても構わない。
以下に示す実施形態の中での実施条件を次のように設定した。像担持体である感光体ドラム径はφ３０とする。潤滑剤の材質をステアリン酸亜鉛（ＺｎＳＴ）とする。塗布ブラシ材質はトナーの塗布性を考慮し導電性ＰＥＴ繊維とする。回転数は製品塗布ローラを上回らないことを条件とし、塗布ブラシ径は塗布ローラ同等のφ１２とする。搬送パドルは摩擦等考慮し材質をエラストマー樹脂製とする。
【００１２】
図２は本発明の第１の実施形態に係るクリーニング装置の断面を示す概略図である。このクリーニング装置４０は、像担持体１に当接し、この像担持体１表面に残存した転写後のトナーを除去するクリーニングブレード４と、クリーニングブレード４により掻き取られたトナーを搬送するトナー搬送コイル５と、像担持体１とクリーニングブレード４との摩擦を軽減させる潤滑剤３を像担持体１表面に塗布する塗布ローラ２と、クリーニングブレード４により掻き取られたトナー（図示せず）を塗布ローラ２に再付着させる塗布ブラシ８と、クリーニングブレード４、トナー搬送コイル５、塗布ブラシ８、潤滑剤３、及び塗布ローラ２を内部に配設するフレーム６と、を備えて構成されている。尚、潤滑剤３はフレーム６内部に配設しないで、外側から交換できるように構成しても構わない。
即ち、像担持体１に付着しているトナーが転写ベルト等に転写されるが、この際、転写しきれずに像担持体１上に残留したトナーは、回転しクリーニングブレード４まで到達する。クリーニングブレード４により像担持体１上のトナーは掻き落とされ、フレーム内６ａに落下する。この構成においては、ここで落下したトナーは塗布ブラシ８上に落下し、これが矢印方向に回転することにより、塗布ローラ２へと付着する。塗布ローラ２は潤滑剤３を掻き取り、像担持体１に付着させるので、同時にトナーも付着させることが可能となる。これにより、掻き取られ塗布ブラシ８上に落下した残トナーを、塗布ローラ２に付着させることよって、像担持体１と接するクリーニングブレード４のエッジ部Ａにトナーが供給され、像担持体１とクリーニングブレード４の摩擦の上昇を防ぎ、クリーニングブレード４の捲れを防止することができる。
【００１３】
図３は本発明の第２の実施形態に係るクリーニング装置の断面を示す概略図である。同じ構成要素には図２と同じ参照番号を付して説明する。図３のクリーニング装置４１が図２のクリーニング装置４０と異なる点は、塗布ローラ２とトナー搬送コイル５との間に位置し、且つ塗布ローラ２とトナー搬送コイル５の中心軸を結ぶ線Ｂ上と外れた位置に塗布ブラシ８を配設し、トナー搬送コイル５により搬送したトナーを一時的に貯留するトナー溜め部（トナー貯留部）９を塗布ブラシ下部に備えたことである。また、トナー搬送コイル５により搬送したトナーを溜め部９へ搬送するための搬送パドル７をトナー搬送コイル５に配設した。
即ち、像担持体１に付着しているトナーが転写ベルト等に転写されるが、この際転写しきれずに像担持体１上に残留したトナーは、回転しクリーニングブレード４まで到達する。クリーニングブレード４により像担持体１上のトナーは掻き落とされ、フレーム内部６ａのトナー搬送コイル５部分に落下する。ここで落下したトナーはトナー搬送コイル５により、ユニット外へと排出されるが、搬送パドル７により一部のトナーがトナー溜め部９へと搬送される。トナー溜め部９に流れ込んだトナーは、塗布ブラシ８に付着し、これが矢印方向に回転することにより、塗布ローラ２へと付着する。塗布ローラ２は潤滑剤３を掻き取り、像担持体１に付着させるので、同時にトナーも効率よく付着させることが可能となる。
【００１４】
図４は本発明の第２の実施形態に係るクリーニング装置内部軸方向を示す構成図である。図４に示す例では、塗布ブラシ８はめくれの発生しやすいクリーニングブレード４の両端部にのみ設置した例を示している。（端部のみではなく全面の構成でも構わない。）また、図５は図４のフレーム部を抜粋した図である。
像担持体１に当接するクリーニングブレード４の幅Ｄｂは、図４に示すとおり通常、画像領域Ｄｉよりも広くなっている。この画像領域Ｄｉ外の部分には、像担持体１にトナーが付着しない。その結果、潤滑性が小さく摩擦が上昇し、クリーニングブレード４の捲れが発生しやすい状態となっている。捲れの発生しやすいクリーニングブレード端部へのトナー塗布を行うため、両端部部分にトナー溜め部９と塗布ブラシ８を持つ構造を示している。トナー搬送コイル５に付属している搬送パドル７には、回転方向に対し１０°〜１５°程度角度をつけ、クリーニングブレード４の端部方向へと流れやすくする。図４中の矢印Ｃはトナーの流れを示している。搬送パドル７により段差を乗り越えトナー溜め部９に流れ込む構成となる。トナー溜め部９に流れ込んだトナーは塗布ブラシに付着し、塗布ローラ２を介して像担持体１に付着する。
【００１５】
図６は本発明の第３の実施形態に係るクリーニング装置の断面を示す概略図である。同じ構成要素には図２と同じ参照番号を付して説明する。このクリーニング装置４２は、像担持体１に当接し、この像担持体１表面に残存した転写後のトナーを除去するクリーニングブレード４と、クリーニングブレード４により掻き取られたトナーを搬送するトナー搬送コイル５と、像担持体１とクリーニングブレード４との摩擦を軽減させる潤滑剤３を像担持体１表面に付着させる塗布ローラ２と、クリーニングブレード４、トナー搬送コイル５、潤滑剤３、及び塗布ローラ２を内部に配設するフレーム６と、を備えて構成されている。尚、塗布ブラシ８をトナー搬送コイル５の両端部側に配設した。また、潤滑剤３はフレーム６内部に配設しないで、外側から交換できるように構成しても構わない。
即ち、像担持体１に付着しているトナーは転写ベルト等に転写されるが、この際転写しきれずに像担持体１上に残留したトナーは、回転しクリーニングブレード４まで到達する。クリーニングブレード４により像担持体１上のトナーは掻き落とされ、フレーム内部６ａのトナー搬送コイル５部分に落下する。
【００１６】
図７は本発明の第３の実施形態に係るクリーニング装置内部軸方向を示す構成図である。図７に示す例では、この構成においてトナー搬送コイル５の塗布ブラシ部分８はフレーム内に落ちたトナーを、回転することにより塗布ブラシ８で掻き取り、塗布ローラ２へと付着させる。塗布ローラ２は潤滑剤３を掻き取り、像担持体１に付着させるので、同時にトナーも付着させることが可能となる。
【符号の説明】
【００１７】
１  像担持体、２  塗布ローラ、３  潤滑剤、４  クリーニングブレード、５  トナー搬送コイル、６  フレーム、７  搬送パドル、８  塗布ブラシ、９  トナー溜め部、４０、４１、４２  クリーニング装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開２００９−８９０４公報
【特許文献２】特開２００４−１０９５１３公報
【図１】
2011145463.tif 000003
【図２】
2011145463.tif 000004
【図３】
2011145463.tif 000005
【図４】
2011145463.tif 000006
【図５】
2011145463.tif 000007
【図６】
2011145463.tif 000008
【図７】
2011145463.tif 000009
【図８】
2011145463.tif 000010