(57)【要約】【課題】画像形成装置の使用履歴によるクリーニング性能の低下を抑制可能なクリーニング装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】用紙に転写するトナー画像を担持する感光体ドラム４１の回転軸と平行な回転軸を有し、感光体ドラムに接触しながら回転するとともに、感光体ドラムへの潤滑剤の供給又は感光体ドラム上のトナーの清掃除去を行うブラシ４６１と、ブラシ４６１に接触して感光体ドラム４１に対するブラシの擦過力を回復させるブラシ修復機構４６３と、を備える。【選択図】図３
2019003022.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙に転写するトナー画像を担持する像担持体の回転軸と平行な回転軸を有し、前記像担持体に接触しながら回転するとともに、前記像担持体への潤滑剤の供給又は前記像担持体上のトナーの清掃除去を行うブラシと、
前記ブラシに接触して前記像担持体に対する前記ブラシの擦過力を回復させるブラシ修復機構と、
を備えることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
前記ブラシ修復機構は、前記ブラシの一部をせん断することで擦過力を回復させる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】
前記ブラシ修復機構は、前記像担持体に対する前記ブラシの擦過力が所定値を下回ると機能し、前記ブラシの擦過力が回復して所定値を上回ると機能停止するように構成されている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】
前記ブラシ修復機構は、
前記ブラシの回転軸方向に沿って配置され、前記ブラシの回転軸と平行な回転軸を有し、前記ブラシに接触しながら回転する回転部材と、
前記回転部材の表面に配置された、前記ブラシよりも高剛度の針状突起と、
前記回転部材に、前記ブラシの回転軸の回転方向と同一方向の回転トルクを付与するトルク付与部と、を備え、
前記針状突起が前記ブラシと接触することで前記ブラシの擦過力を回復させる
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のクリーニング装置。
【請求項５】
前記針状突起は、その高さが、前記回転部材の回転軸の回転方向と反対方向に向かうに従い高くなることを特徴とする請求項４に記載のクリーニング装置。
【請求項６】
ユーザーが前記回転部材に付与する回転トルクの変更を指示するための操作部を備え、
前記トルク付与部は、前記操作部によるユーザーからの指示に応じて、前記回転部材に付与する回転トルクを変更することを特徴とする請求項４又は５に記載のクリーニング装置。
【請求項７】
画像形成動作に影響する所定の環境情報を取得する取得部を備え、
前記トルク付与部は、前記取得部により取得された環境情報に応じて、前記回転部材に付与する回転トルクを変更することを特徴とする請求項４から６のいずれか一項に記載のクリーニング装置。
【請求項８】
前記ブラシに接触する機能部品を備え、
前記ブラシ修復機構は、前記機能部品に備えられ、当該機能部品の使用による変動に応じて、前記ブラシの擦過力を回復させる機能が発現する
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９】
前記機能部品は、前記像担持体の回転軸方向に沿って配置され、前記ブラシに当接する固形滑剤であり、
前記ブラシ修復機構は、前記固形滑剤の内部又は端面に配置され、前記ブラシよりも高剛度のせん断部材を備え、
前記せん断部材の前記ブラシと対向する部分が、突起形状となっている
ことを特徴とする請求項８に記載のクリーニング装置。
【請求項１０】
前記機能部品は、前記像担持体の回転軸方向に沿って配置され、前記ブラシに当接する固形滑剤であり、
前記ブラシ修復機構は、前記固形滑剤の内部に配置され、前記ブラシよりも高剛度の針状部材を備えることを特徴とする請求項８に記載のクリーニング装置。
【請求項１１】
用紙にトナー画像を形成する画像形成部と、
請求項１から１０のいずれか一項に記載のクリーニング装置と、を備える
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、クリーニング装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置において、トナー像が形成される像担持体（例えば、感光体ドラム等）の表面上にクリーニングブレード等を摺接させることにより、像担持体の表面上に付着した残留トナー等の付着物を除去（クリーニング）する技術が知られている。
また、クリーニングブレード等により像担持体をクリーニングする際に、トナーの像担持体への付着力を低下させ、クリーニング性能を上げるために、潤滑剤を塗布して像担持体に付着させる技術が用いられている。
【０００３】
潤滑剤の塗布には、例えば、固形滑剤と、像担持体の表面及び固形滑剤に当接しながら回転するブラシと、が用いられている。ブラシは、回転することで固形滑剤から削り取った潤滑剤を、像担持体表面に均一に塗布するものである。
また、ブラシは像担持体表面を擦過することにより、像担持体表面をクリーニングする働きを有する。これにより、クリーニングブレードに到達する残留トナーの量を減少させ、クリーニングブレードによるクリーニング性能をさらに向上させることができる。
【０００４】
しかしながら、画像形成装置の使用環境や使用履歴によっては、ブラシに付着したトナーや潤滑剤等の付着物によって、ブラシ表面のブラシ毛が所謂毛倒れを起こす場合がある。これにより、ブラシの毛倒れが発生した箇所において像担持体への擦過力が低下し、トナーの除去力及び潤滑剤の塗布力にムラが生じてしまう。その結果、クリーニングブレードによるクリーニング性能が低下し、像担持体の減耗量が増大する。
このような問題に対処するため、特許文献１には、ブラシに押圧部材を当接させ、毛倒れが生じていない部分にも毛倒れを生じさせる技術が開示されている。これにより、ブラシ毛の毛倒れの有無による像担持体への擦過力の差が低減され、トナーの除去ムラ及び潤滑剤の塗布ムラが抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２７１９４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の発明では、毛倒れのムラは抑制されるが、ブラシ全体に毛倒れを生じさせる構成であるため、ブラシ全体として像担持体への擦過力が低下し、かえって像担持体の耐久劣化は加速してしまう。
【０００７】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであって、画像形成装置の使用履歴による像担持体に対するクリーニング性能の低下を抑制可能なクリーニング装置及び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】
上記課題を解決するため、請求項１に記載のクリーニング装置は、
用紙に転写するトナー画像を担持する像担持体の回転軸と平行な回転軸を有し、前記像担持体に接触しながら回転するとともに、前記像担持体への潤滑剤の供給又は前記像担持体上のトナーの清掃除去を行うブラシと、
前記ブラシに接触して前記像担持体に対する前記ブラシの擦過力を回復させるブラシ修復機構と、
を備えることを特徴とする。
【０００９】
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、
前記ブラシ修復機構は、前記ブラシの一部をせん断することで擦過力を回復させることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のクリーニング装置において、
前記ブラシ修復機構は、前記像担持体に対する前記ブラシの擦過力が所定値を下回ると機能し、前記ブラシの擦過力が回復して所定値を上回ると機能停止するように構成されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載のクリーニング装置において、
前記ブラシ修復機構は、
前記ブラシの回転軸方向に沿って配置され、前記ブラシの回転軸と平行な回転軸を有し、前記ブラシに接触しながら回転する回転部材と、
前記回転部材の表面に配置された、前記ブラシよりも高剛度の針状突起と、
前記回転部材に、前記ブラシの回転軸の回転方向と同一方向の回転トルクを付与するトルク付与部と、を備え、
前記針状突起が前記ブラシと接触することで前記ブラシの擦過力を回復させる
ことを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のクリーニング装置において、
前記針状突起は、その高さが、前記回転部材の回転軸の回転方向と反対方向に向かうに従い高くなることを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項４又は５に記載のクリーニング装置において、
ユーザーが前記回転部材に付与する回転トルクの変更を指示するための操作部を備え、
前記トルク付与部は、前記操作部によるユーザーからの指示に応じて、前記回転部材に付与する回転トルクを変更することを特徴とする。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、請求項４から６のいずれか一項に記載のクリーニング装置において、
画像形成動作に影響する所定の環境情報を取得する取得部を備え、
前記トルク付与部は、前記取得部により取得された環境情報に応じて、前記回転部材に付与する回転トルクを変更することを特徴とする。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、請求項１又は２に記載のクリーニング装置において、
前記ブラシに接触する機能部品を備え、
前記ブラシ修復機構は、前記機能部品に備えられ、当該機能部品の使用による変動に応じて、前記ブラシの擦過力を回復させる機能が発現する
ことを特徴とする。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載のクリーニング装置において、
前記機能部品は、前記像担持体の回転軸方向に沿って配置され、前記ブラシに当接する固形滑剤であり、
前記ブラシ修復機構は、前記固形滑剤の内部又は端面に配置され、前記ブラシよりも高剛度のせん断部材を備え、
前記せん断部材の前記ブラシと対向する部分が、突起形状となっている
ことを特徴とする。
【００１７】
請求項１０に記載の発明は、請求項８に記載のクリーニング装置において、
前記機能部品は、前記像担持体の回転軸方向に沿って配置され、前記ブラシに当接する固形滑剤であり、
前記ブラシ修復機構は、前記固形滑剤の内部に配置され、前記ブラシよりも高剛度の針状部材を備えることを特徴とする。
【００１８】
請求項１１に記載の画像形成装置は、
用紙にトナー画像を形成する画像形成部と、
請求項１から１０のいずれか一項に記載のクリーニング装置と、を備える
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、画像形成装置の使用履歴による像担持体に対するクリーニング性能の低下を抑制可能なクリーニング装置及び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】
【００２０】
【図１】本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】第１実施形態に係る画像形成装置の主要な機能構成を示すブロック図である。
【図３】画像形成部の概略構成を示す図である。
【図４】第１実施形態に係るブラシ修復機構の概略構成を示す図である。
【図５】ブラシ毛の擦過力向上の概念図である。
【図６】第２実施形態に係る画像形成装置の主要な機能構成を示すブロック図である。
【図７】第２実施形態におけるブラシ修復機構の動作を示すフローチャートである。
【図８】第３実施形態に係る画像形成装置の主要な機能構成を示すブロック図である。
【図９】第３実施形態に係るブラシ修復機構の概略構成を示す図である。
【図１０】ブラシ修復機構の変形例を示す図である。
【図１１】ブラシの耐久よるクリーニング性能の低下を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
［第１実施形態］
以下、本発明の画像形成装置に係る第１実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明の実施形態ではカラーの画像形成装置を例に挙げて説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばモノクロの画像形成装置に適用することも可能である。
【００２２】
図１は、本発明の実施形態である画像形成装置１の概略構成を示す図である。図２は、画像形成装置１の主要な機能構成を示すブロック図である。
図１及び図２に示すように、画像形成装置１は自動原稿搬送部２と、スキャナー部３と、画像形成部４と、給紙部５と、記憶部６と、操作表示部７と、温湿度検出部８と、制御部１０と、を備えて構成されている。
【００２３】
自動原稿搬送部２は、原稿Ｄを載置する載置トレイ、原稿Ｄを搬送する機構及び搬送ローラー等を備えて構成され、原稿Ｄを所定の搬送路に搬送する。
スキャナー部３は、光源や反射鏡等の光学系を備えて構成され、所定の搬送路を搬送された原稿Ｄ又はプラテンガラスに載置された原稿Ｄに光源を照射し、反射光を受光する。また、スキャナー部３は、受光した反射光を電気信号に変換して制御部１０に出力する。
【００２４】
画像形成部４は、イエロー作像部Ｙと、マゼンタ作像部Ｍと、シアン作像部Ｃと、ブラック作像部Ｋと、定着装置Ｆと、を備えて構成されている。
【００２５】
図３は、画像形成部４の概略構成を示す図である。
各作像部は、図３に示すように、図中ａ方向に回転駆動されるドラム状の感光体ドラム４１（像担持体）と、この感光体ドラム４１の表面を一様に帯電させる帯電装置４２と、この帯電装置４２により帯電された感光体ドラム４１の表面を露光して静電潜像を形成する露光装置４３と、この露光装置４３により形成された静電潜像を、トナーを含む現像剤を用いて可視像化する現像装置４４と、感光体ドラム４１上に形成されたトナー画像を用紙に転写する転写装置４５と、転写領域を通過した感光体ドラム４１上のトナーを除去するクリーニング装置４６と、を備え、感光体ドラム４１上に形成されたトナー画像を図中ｂ方向に移動する中間転写ベルト４５１に１次転写する。
中間転写ベルト４５１に転写されたトナー画像は、２次転写ローラー４８によって記録材に転写され、その後定着装置Ｆに搬送され、記録材上に定着される。
【００２６】
感光体ドラム４１は、例えばドラム状の金属基体の外周面に、有機光導電体を含有させた樹脂よりなる感光層が形成された有機感光体よりなり、感光層を構成する樹脂として、例えばポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂、メラミン樹脂等が挙げられる。
【００２７】
帯電装置４２としてはコロトロン帯電器を用い、感光体ドラム４１を一定の電位に帯電する。なお、帯電ローラーの方が感光体ドラム４１を均一に一定の電位に帯電させることができる点で好ましいが、帯電装置４２には、帯電ローラーやスコロトロン帯電器などを用いることも可能である。
帯電装置４２による帯電後、レーザー等の露光装置４３により感光体ドラム４１の表面には静電潜像が形成される。
【００２８】
現像装置４４は、感光体ドラム４１と現像領域を介して対向するよう配置された現像スリーブ４４１を備えている。この現像スリーブ４４１には、例えば、帯電装置４２の帯電極性と同極性の直流現像バイアス、または交流電圧に帯電装置４２の帯電極性と同極性の直流電圧が重畳された現像バイアスが印加され、これにより、露光装置４３によって形成された静電潜像にトナーを付着させる反転現像が行われる。
現像装置４４により感光体ドラム４１上に形成されたトナー画像は、中間転写ベルト４５１との間で形成される転写装置４５に運ばれる。転写装置４５では、転写ローラー４５２にトナーと逆極性の電圧が印加されており、感光体ドラム４１上のトナー画像は中間転写ベルト４５１上に転写される。
【００２９】
転写装置４５で中間転写ベルト４５１上に転写されずに感光体ドラム４１上に残ったトナーは、クリーニング装置４６によって回収される。
クリーニング装置４６は、ブラシ４６１と、固形滑剤４６２と、ブラシ修復機構４６３と、クリーニングブレード４６４と、を備えて構成される。
【００３０】
ブラシ４６１は、表面に例えばポリエステルやナイロン等からなるブラシ毛４６１ｂを有し、固形滑剤４６２と感光体ドラム４１の両方に当接するように設置される。ブラシ４６１は、感光体ドラム４１の回転軸と平行な回転軸を有し、感光体ドラム４１との接点においてその表面が感光体ドラム４１の表面の進行方向と同じ向きに進行する方向（ｃの方向：ウィズ方向）に回転する。この時、ブラシ４６１は、固形滑剤４６２から削り出した滑剤粒子を感光体ドラム４１に供給し、当接圧によって滑剤粒子を感光体ドラム４１上に延展塗布するとともに、感光体ドラム４１上に残留したトナーを除去する役割も担っている。
【００３１】
固形滑剤４６２の材料としては、感光体ドラム４１表面に塗布可能でその表面エネルギーを低下させてトナーと感光体ドラム４１の付着力を低減できる材料を選択する。例として脂肪酸金属塩、フッ素系樹脂等が挙げられ、これらは単独または２種類以上を混合して用いることもできる。特に、脂肪酸金属塩が好ましい。脂肪酸金属塩としては、脂肪酸としては、直鎖状の炭化水素が好ましく、例えば、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸等が好ましく、ステアリン酸が一層好ましい。金属としては、リチウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、亜鉛、カドミウム、アルミニウム、セリウム、チタン、鉄などが挙げられる。これらの中で、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸鉄などが好ましく、とくに、ステアリン酸亜鉛がもっとも好ましい。上記の材料を溶融して成形する、若しくは上記材料の粒子を圧縮成型することで、ブラシ４６１で削り出すことが可能な形状に整え、固形滑剤４６２として使用する。本実施形態においては、固形滑剤４６２してステアリン酸亜鉛を使用するものとする。
【００３２】
ブラシ４６１の回転方向において、ブラシ４６１と感光体ドラム４１との接点の上流側には、ブラシ修復機構４６３が配置されている。
図４は、第１実施形態に係るブラシ修復機構４６３の概略構成図である。ブラシ修復機構４６３は、図４（Ａ）に示すように、修復ローラー４６３ａ、回転軸４６３ｂ、バネ４６３ｃ、支持部材４６３ｄ、トルク付与部４５３ｅ（図２参照）を備えて構成される。
【００３３】
修復ローラー４６３ａは、その内部にブラシ４６１の回転軸と同軸となる回転軸４６３ｂが挿通され、支持部材４６３ｄを介してバネ４６３ｃの付勢力によりブラシ４６１に当接されている。さらに、修復ローラー４６３ａには、トルク付与部４５３ｅによって、ブラシ４６１との接点においてその表面がブラシ４６１の表面の進行方向と逆向きに進行する方向（ｄの方向：カウンター方向）に回転するように、回転トルクが付与されている。
【００３４】
また、修復ローラー４６３ａは、その表面に針状突起ｎを有する。図４（Ｂ）は、ブラシ４６１及び修復ローラー４６３ａを軸方向から眺めた断面図である。
針状突起ｎはブラシ４６１よりも剛性の高い部材から構成され、図４におけるブラシ４６１との接点に対して、修復ローラー４６３ａの回転方向の上流側程、突起高が高くなるように構成されている。
針状突起ｎは、詳しくは後述するが、ブラシ４６１に接触することでブラシ毛４６１ｂをせん断することにより、ブラシ４６１の感光体ドラム４１への擦過力を回復させる。
【００３５】
回転軸４６３ｂは、その一端にトルク付与部４６３ｅと連結するためのＤカット加工が施され、修復ローラー４６３ａの内側に配置され、当該端部が支持部材４６３ｄによって支持されている。
支持部材４６３ｄはその一端が固定軸によって画像形成装置１の筐体に固定され、他端はバネ４６３ｃによって修復ローラー４６３ａに近付く方向に付勢されている。
【００３６】
感光体ドラム４１の回転方向ａにおいて、ブラシ４６１の下流側には、クリーニングブレード４６４が感光体ドラム４１に当接されている。クリーニングブレード４６４は、ブラシ４６１により回収されずに感光体ドラム４１上に残留したトナーを除去する。クリーニングブレード４６４としては、例えば、弾性体からなる平板状のブレードを用いることができる。
以上のようにして、クリーニング装置４６により表面のトナーが回収された感光体ドラム４１は、再び帯電装置４２により帯電され、次の静電潜像が形成されトナー画像を形成することを繰り返す。
【００３７】
給紙部５は、複数の給紙トレイ５１〜５３を備えて構成され、各給紙トレイ５１〜５３に種類の異なる複数の用紙Ｐを収容する。給紙部５は、所定の搬送路により収容される用紙Ｐを画像形成部４に給紙する。
【００３８】
記憶部６は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、半導体メモリなどにより構成され、プログラムデータや各種設定データ等のデータを制御部１０から読み書き可能に記憶する。また、後述する印刷条件に応じた滑剤塗布ブラシ４７１の回転速度の速度補正係数等を記憶する。
【００３９】
操作表示部７は、例えば、タッチパネル付の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）で構成され、表示部７１及び操作部７２を有する。
表示部７１は、制御部１０から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、各機能の動作状況等の表示を行う。また、ユーザーによるタッチ操作を受け付けて、操作信号を制御部１０に出力する。
操作部７２は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部１０に出力する。ユーザーは、操作表示部７を操作して、画質設定、倍率設定、応用設定、出力設定及び用紙設定等の画像形成に関する設定、用紙搬送指示、並びに装置の停止操作などを行うことができる。
【００４０】
温湿度検出部８（取得部）は、画像形成装置１の機内の温度及び湿度を検出し、制御部１０は、温湿度検出部８による検出結果を取得する。
【００４１】
制御部１０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備えて構成され、ＣＰＵはＲＯＭに記憶されている各種プログラムをＲＡＭに展開し、展開された各種プログラムと協働して、自動原稿搬送部２、スキャナー部３、画像形成部４、給紙部５、記憶部６、操作表示部７，温湿度検出部８等の画像形成装置１の各部の動作を統括的に制御する（図２参照）。例えば、制御部１０は、スキャナー部３からの電気信号を入力して各種画像処理を行い、画像処理により生成されたＹＭＣＫ各色の画像データＤｙ、Ｄｍ、Ｄｃ、Ｄｋを画像形成部４に出力する。また、制御部１０は、画像形成部４の動作を制御して記録材に画像を形成する。
【００４２】
次に、第１実施形態に係るクリーニング装置４６の動作について説明する。
上述したように、ブラシ４６１は感光体ドラム４１上に潤滑剤を塗布するとともに、感光体ドラム４１上の残留トナーを清掃除去するが、使用とともにブラシ４６１の感光体ドラム４１表面に対する擦過力は徐々に低下し、その結果クリーニング性能や潤滑剤塗布性能が低下する。
【００４３】
これについて、図１１を用いて説明する。
ブラシ４６１表面上のブラシ毛４６１ｂは、使用とともに、図１１（Ａ）に示すようにブラシ４６１の外径が小さくなる。これは、ブラシ４６１表面のブラシ毛４６１ｂにトナー等が付着することで、ブラシ毛４６１ｂが毛倒れを起こすためである。
これにより、感光体ドラム４１に対する擦過力が低下することから、図１１（Ｂ）に示すように、ブラシ４６１による感光体ドラム４１上の残留トナーの回収率が低下する。
残留トナーの回収率が低下すると、理論上は図１１（Ｃ）の破線で示すように直線的に感光体ドラム４１の減耗量が増加するのに対して、実線で示すように、感光体ドラム４１表面の減耗は加速する。
【００４４】
このような問題に対し、第１実施形態に係るクリーニング装置は、ブラシ修復機構４６３によってブラシ４６１表面のブラシ毛４６１ｂをせん断することで、ブラシ４６１の擦過力を回復させる。
図４に示すように、修復ローラー４６３ａには、トルク付与部４５３ｅによってｄの方向に回転するように回転トルクが付与されているが、修復ローラー４６３ａのカウンター方向に回転するブラシ４６１が強く押圧されていると、回転することなく図４に示す位置で停止した状態を保つため、針状突起ｎがブラシ４６１表面のブラシ毛４６１ｂに食い込むことはない。
【００４５】
これに対し、ブラシ４６１の使用によりブラシ毛４６１ｂの毛倒れが発生すると、ブラシ４６１の修復ローラー４６３ａに対する当接力が減少する。これにより、修復ローラー４６３ａはｄの方向に回転することが可能となり、回転により修復ローラー４６３ａの表面上の針状突起ｎがブラシ４６１表面のブラシ毛４６１ｂに食い込みながら回転する。
【００４６】
図５に、ブラシ毛４６１ｂの先端形状の模式図を示す。図５（Ａ）に示すように、直毛のブラシ毛４６１ｂの場合、針状突起ｎが食い込むことでブラシ毛４６１ｂの繊維が開繊され、感光体ドラム４１に対する擦過力が向上する。また、図５（Ｂ）に示すように、ループ状のブラシ毛４６１ｂの場合、針状突起ｎが食い込むことでブラシ毛４６１ｂの繊維の一部がほつれ、外径が大きくなることで擦過力が向上する。
即ち、いずれの場合も、ブラシ毛４６１ｂの繊維の一部をせん断することにより、擦過力を向上させるものである。
【００４７】
針状突起ｎによりブラシ毛４６１ｂがせん断され、ブラシ４６１の擦過力が向上すると、ブラシ４６１の修復ローラー４６３ａに対する当接力が上昇することで修復ローラー４６３ａの回転が停止され、図４の状態に戻る。以降、ブラシ４６１の擦過力が低下するたびに上記した動作を繰り返すことで、ブラシ４６１の擦過力を維持する。
【００４８】
以上説明したように、第１実施形態に係るクリーニング装置４６は、ブラシ４６１に接触して感光体ドラム４１に対するブラシ４６１の擦過力を回復させるブラシ修復機構４６３を有する。これにより、使用により毛倒れなどを起こしたブラシ４６１が再び十分なクリーニング性能を獲得することができる。
【００４９】
また、第１実施形態に係るクリーニング装置４６は、修復ローラー４６３ａの表面の針状突起ｎによってブラシ毛４６１ｂをせん断することにより、ブラシ４６１の擦過力を回復させる。したがって、既存のブラシ４６１を交換することなく簡便な機構で実現可能であるため、経済的である。
【００５０】
また、第１実施形態に係るクリーニング装置４６においては、ブラシ４６１の毛倒れが発生し、ブラシ４６１の修復ローラー４６３ａに対する当接力が弱まると（擦過力が所定値を下回ると）、ブラシ修復機構４６３としての機能を発揮するようになる。そして、ブラシ４６１の擦過力が回復し、ブラシ４６１の修復ローラー４６３ａに対する当接力が強まると（擦過力が所定値を上回ると）、再びブラシ修復機構４６３としての機能を停止する。
したがって、ブラシ４６１の修復が必要な場合のみ機能するため、必要以上にブラシ４６１を傷つけることなく、効果を得ることができる。
【００５１】
また、第１実施形態に係るクリーニング装置４６においては、ブラシ修復機構４６３は、表面にブラシ毛４６１ｂよりも高剛度の針状突起ｎを有し、ブラシ４６１に接触して回転する修復ローラー４６３ａを備える。さらに、針状突起ｎは、ブラシ４６１との接触点に対し、回転方向の上流側に向かうほど高さが高くなる。このような構成とすることで、ブラシ毛４６１ｂのせん断の効果を高めることができる。
【００５２】
[第２実施形態]
次に、第２実施形態に係る画像形成装置１について説明する。第２実施形態に係る画像形成装置１は、クリーニング不良が生じた場合に、ユーザーからの指示又は環境情報に応じてブラシ回復モードを実施する。
なお、第１実施形態に係る画像形成装置１と同様の構成については、同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００５３】
図６に、画像形成装置１の主要な機能構成を示すブロック図を示す。
第２実施形態に係るブラシ修復機構４６３は、修復ローラー４６３ａ、回転軸４６３ｂ、駆動部４６３ｆ、トルクリミッター４６３ｇを備えて構成される。
【００５４】
修復ローラー４６３ａの構成は第１実施形態と同様であり、その表面に針状突起４６３ｎを有する。
回転軸４６３ｂは画像形成装置１の筐体内に設置された支持部材によって回転可能に支持されている。
【００５５】
駆動部４６３ｆはモーター等から構成され、修復ローラー４６３ａを図３におけるｄの方向に回転させる。
トルクリミッター４６３ｇは、駆動部４６３ｆによる回転トルクがリミットトルク値を超えた場合に、修復ローラー４６３ａへの回転トルクの伝達を遮断する。トルクリミッター４６３ｇによって回転トルクの伝達が遮断されると、修復ローラー４６３ａは回転を停止する。なお、トルクリミッター４６３ｇは可変式であるため、制御部１０の制御下でリミットトルク値を変更することができる。
第２実施形態においては、制御部１０、駆動部４６３ｆ及びトルクリミッター４６３ｇによりトルク付与部が構成される。
【００５６】
したがって、第２実施形態に係る画像形成装置１は、ユーザーがクリーニング装置４６におけるクリーニング不良に起因する画像スジ等を確認した場合に、操作部７２を介してブラシ回復モードを選択することが可能である。ブラシ回復モードにおいては、トルクリミッター４６３ｇのリミットトルク値を、通常の画像形成時よりも大きくする。即ち、修復ローラー４６３ａに付与される回転トルクの上限値を引き上げることで、ブラシ４６１に抗した修復ローラー４６３ａの回転を可能とし、ブラシ４６１への修復力を向上させる。
【００５７】
図７は、ブラシ回復モードの実施時における、画像形成装置１の動作を示すフローチャートである。
画像形成装置１がプリントを開始すると、制御部１０は、ブラシ回復モードがＯＮになっているかどうかを判断する（ステップＳ７０１）。
ここで、ユーザーは、プリント動作中又はプリント動作開始前の何れのタイミングにおいても、操作表示部７上でブラシ回復モードを選択することが可能である。即ち、今回のプリント又は前回のプリントにおいて画像不良を発見したユーザーは、クリーニング不良を解消するため、操作部７２を介してブラシ回復モードを選択することができる。
【００５８】
制御部１０は、ブラシ回復モードがＯＮになっていると判断すると（ステップＳ７０１：Ｙｅｓ）、トルクリミッター４６３ｇのリミットトルク値を大きい値に変更する（ステップＳ７０２）。ここで、リミットトルク値は、画像形成開始時には標準値に設定されているものとし、標準値及びブラシ回復モード時におけるリミットトルク値は、予め設定され、記憶部６によって記憶されているものとする。
【００５９】
続いて、制御部１０は、所定時間経過したかどうかを判断する（ステップＳ７０３）。所定時間とは、ブラシ修復機構４６３によりブラシ４６１の擦過力を回復させるのに十分な時間であり、予め設定され、記憶部６によって記憶されているものとする。
制御部１０は、所定時間経過したと判断すると（ステップＳ７０３：Ｙｅｓ）、リミットトルク値を標準値に戻し（ステップＳ７０４）、制御を終了する。
制御部１０は、所定時間経過していないと判断すると（ステップＳ７０３：Ｎｏ）、プリントが終了したかどうかを判断し（ステップＳ７０５）、終了したと判断すると（ステップＳ７０５：Ｙｅｓ）、ステップＳ７０４へと移行するが、終了していないと判断すると（ステップＳ７０５：Ｎｏ）、ステップＳ７０３へと戻る。
【００６０】
ステップＳ７０１において、制御部１０は、ブラシ回復モードがＯＮになっていないと判断すると（ステップＳ７０１：Ｎｏ）、プリントが終了したかどうかを判断する（ステップＳ７０６）。制御部１０は、プリントが終了したと判断すると（ステップＳ７０６：Ｙｅｓ）、制御を終了するが、プリントが終了していないと判断すると（ステップＳ７０６：Ｎｏ）、ステップＳ７０１へと戻る。
【００６１】
以上説明したように、第２実施形態に係るクリーニング装置４６は、操作部７２を介したユーザーの指示により、ブラシ回復モードを実行する。したがって、画質の低下を確認したユーザーの判断によってブラシ修復機構４６３を機能させることができるため、ユーザーにとって最適なタイミングでブラシ４６１の擦過力を修復させることができる。
【００６２】
なお、上記実施形態においては、画像不良を発見したユーザーによる手動の選択によってブラシ回復モードを実行するものとしたが、これに限定されず、プリント中の環境に応じて自動でブラシ回復モードを実行することも可能である。
例えば、ブラシ４６１のブラシ毛４６１ｂの毛倒れは、高温ほど、また高湿ほど顕著になる。したがって、画像形成装置１の機内の温湿度に応じて自動的にリミットトルク値を変更することにより、ブラシ回復モードを実行することができる。なお、外気温湿度は、画像形成装置１の機内の温湿度を検出可能な温湿度検出部８（図６参照）を用いて検出し、温湿度とリミットトルク値との関係は予めテーブル化され、記憶部６によって記憶されており、制御部１０は当該テーブルを参照してブラシ回復モードの実施の是非を判断するものとする。
これにより、ブラシ毛４６１ｂの毛倒れの生じやすい状況で自動的にブラシ回復モードを実行できるため、画質低下を効果的に抑制することができる。
【００６３】
[第３実施形態]
次に、第３実施形態に係る画像形成装置１について説明する。第３実施形態に係る画像形成装置は、潤滑剤の消耗に応じてブラシ修復機構４６３が機能する。即ち、ブラシ４６１の使用に伴って、固形滑剤４６２は小さくなる。本実施形態においては、固形滑剤４６２が摩耗に伴って、ブラシ４６１のブラシ毛４６１ｂのせん断が可能となる部材を取り付けることによって、ブラシ４６１の擦過力を向上させる。
なお、第１実施形態に係る画像形成装置１と同様の構成については、同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００６４】
図８に、画像形成装置１の主要な機能構成を示すブロック図を示す。また、図９は、第３実施形態に係るブラシ修復機構４６３の一例を示す図である。
【００６５】
第３実施形態に係るブラシ修復機構４６３は、せん断部材４６３ｈを備えて構成される。
図９（Ａ）に示すブラシ修復機構４６３は、固形滑剤４６２の軸方向の側面かつブラシ４６１との接触面の反対側の端部に、せん断部材４６３ｈ１を配置させている。せん断部材４６３ｈ１は、ブラシ４６１の軸方向に長く伸びるとともに、ブラシ４６１に対向する側の端部に、突起形状の突起部ｐを有する。
せん断部材４６３ｈ１は、ブラシ毛４６１ｂよりも剛性の高い部材から構成されている。ブラシ４６１の回転により徐々に固形滑剤４６２が削られると、突起部ｐがブラシ４６１のブラシ毛４６１ｂと接触するようになる。突起部ｐとブラシ毛４６１ｂが接触した状態でブラシ４６１が回転すると、突起部ｐによって図５に示すようにブラシ毛４６１ｂがせん断されることにより、ブラシ４６１の擦過力が向上する。
【００６６】
図９（Ｂ）に示すブラシ修復機構４６３は、固形滑剤４６２の内部であって、ブラシ４６１と固形滑剤４６２との接触面の反対側の端部に、ブラシ４６１の軸方向に沿ってせん断部材４６３ｈ２を配置させている。
せん断部材４６３ｈ２は、第１実施形態における針状突起ｎと同様に、ブラシ４６１よりも剛性の高い部材から構成された針状部材である。ブラシ４６１の回転により徐々に固形滑剤４６２が削られると、せん断部材４６３ｈ２がブラシ４６１のブラシ毛４６１ｂと接触するようになる。せん断部材４６３ｈ２とブラシ毛４６１ｂが接触した状態でブラシ４６１が回転すると、せん断部材４６３ｈ２によって図５に示すようにブラシ毛４６１ｂがせん断されることにより、ブラシ４６１の擦過力が向上する。
【００６７】
図９（Ｂ）におけるせん断部材４６３ｈ２を、固形滑剤４６２の内部において上記のように配置させるため、図９（Ｃ）に示すような潤滑剤型ｍを用いて固形滑剤４６２を製造する。固形滑剤４６２は、溶融によって製造するものであり、熱した潤滑剤を潤滑剤型ｍに流し込み冷却して凝固させる。この時、金属製のせん断部材４６３ｈ２を潤滑剤に混合しておき、電界をかけながら冷却する。せん断部材４６３ｈ２は電気力線に沿って整列しつつ、比重が大きいため潤滑剤型ｍの底面に集結する。
なお、せん断部材４６３ｈ２は磁性体によって構成されるものであってもよく、この場合は磁界をかけながら潤滑剤を冷却する。
【００６８】
なお、せん断部材４６３ｈ２はその長さが一律ではなく、異なる長さのものが混合されていることが好ましい。即ち、図９（Ｂ）に示すように、固形滑剤４６２の摩耗に伴ってブラシ４６１に接触するせん断部材４６３ｈ２の数が増加することとなり、ブラシ４６１の使用とともにせん断部材４６３ｈ２によるブラシ毛４６１ｂのせん断力が上昇する。
【００６９】
以上説明したように、第３実施形態に係るクリーニング装置４６は、固形滑剤４６２の使用に伴って機能するせん断部材４６３ｈを有し、ブラシ毛４６１ｂのせん断によるブラシ４６１の擦過力を向上させる。
したがって新たに部材を設けることなく、固形滑剤４６２以外の構成は既存の構成で実現することができるため、省スペースかつ経済的である。
【００７０】
［他の実施形態］
以上、本発明に係る実施形態に基づいて具体的に説明したが、上記の実施形態は本発明の好適な例であり、これに限定されない。
【００７１】
例えば、上記実施形態においては、ブラシ修復機構４６３は、感光体ドラム４１上に潤滑剤を塗布するブラシ４６１に対して機能するものとしたが、これに限定されない。
図１０に示すように、クリーニングブレード４６４の上流に、感光体ドラム４１の回転軸と平行な回転軸を有し、感光体ドラム４１に接触しながら回転するクリーニングブラシ４６５を設け、クリーニングブラシ４６５に対してブラシ修復機構４６３を機能させることも可能である。これにより、クリーニングブラシ４６５によるクリーニング性能の低下を抑制することができる。なお、クリーニングブラシ４６５は感光体ドラム４１に対してカウンター方向（ｅの方向）に回転し、ブラシ修復機構４６３（この場合は修復ローラー４６３ａ）はクリーニングブラシ４６５に対してカウンター方向（ｆの方向）に回転するのが望ましい。
また、この場合、感光体ドラム４１に潤滑剤を塗布するためのブラシ４６１及び固形滑剤４６２はクリーニングブレード４６４の下流に設けることが好ましい。
【００７２】
その他、画像形成装置を構成する各装置の細部構成及び各装置の細部動作に関しても、本発明の主旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００７３】
１  画像形成装置
２  自動原稿搬送部
３  スキャナー部
４  画像形成部
４１  感光体ドラム
４２  帯電装置
４３  露光装置
４４  現像装置
４５  転写装置
４６  クリーニング装置
４６１  ブラシ
４６２  固形滑剤
４６３  ブラシ修復機構
４６３ａ  修復ローラー（回転部材）
４６３ｂ  回転軸
４６３ｃ  バネ
４６３ｄ  支持部材
４６３ｅ  トルク付与部
４６３ｆ  駆動部
４６３ｇ  トルクリミッター
４６３ｈ１、４６３ｈ２  せん断部材（せん断部材、針状部材）
４６４  クリーニングブレード
４６５  クリーニングブラシ（ブラシ）
５  給紙部
６  記憶部
７  操作表示部
７２  操作部
８  温湿度検出部（取得部）
１０  制御部
ｎ  針状突起
ｐ  突起部
ｍ  潤滑剤型
【図１】
2019003022.tif 000003
【図２】
2019003022.tif 000004
【図３】
2019003022.tif 000005
【図４】
2019003022.tif 000006
【図５】
2019003022.tif 000007
【図６】
2019003022.tif 000008
【図７】
2019003022.tif 000009
【図８】
2019003022.tif 000010
【図９】
2019003022.tif 000011
【図１０】
2019003022.tif 000012
【図１１】
2019003022.tif 000013