(57)【要約】【課題】ローラ駆動系の振動を低減して掻き落とし性能を確保し、高画質化、ローラ耐久性向上が可能である。【解決手段】潜像担持体の表面に残留しているトナーを除去して回収するトナー除去ローラ１１と、このトナー除去ローラ１１に圧接してトナー除去ローラ１１上のトナーを掻き取り除去するトナー掻き取り部材１３とを備えるクリーニング装置１０において、潜像担持体の表面に残留するトナー付着量分布に応じて、トナー掻き取り部材１３のトナー除去ローラ１１への圧接力を変化させた。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像担持体の表面に残留しているトナーを除去して回収するトナー除去ローラと、このトナー除去ローラに圧接して前記トナー除去ローラ上のトナーを掻き取り除去するトナー掻き取り部材とを備えるクリーニング装置において、
前記潜像担持体の表面に残留するトナー付着量分布に応じて、前記トナー掻き取り部材の前記トナー除去ローラへの圧接力を変化させたことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
前記トナー除去ローラへの圧接力は、前記潜像担持体のトナー付着量が多い部分に対応する部分が、他の部分より強い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】
前記トナー除去ローラへの圧接力は、前記潜像担持体に形成されるパッチ画像領域に対応する部分が、他の部分より強いことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のクリーニング装置。
【請求項４】
前記対応する部分の圧接力は、約２０ｇｆ／ｃｍ以上であり、前記他の部分の圧接力は、約１０ｇｆ／ｃｍ以上であることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のクリーニング装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のクリーニング装置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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、トナー除去ローラによって除去回収したトナーを、更に、トナー回収ローラに回収する形式のクリーニング装置及び画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
複写機、ファクシミリ、プリンタなどの画像形成装置において、潜像担持体に静電潜像を形成し、この静電潜像をトナー像として可視像化するものでは、そのトナー像の転写を行った後に、転写に寄与しなかったトナーが潜像担持体の表面に残留付着しているので、クリーニング装置によってかかる付着トナーを潜像担持体から除去して回収するようにしている（例えば特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−６６７０５号公報（第１頁〜第４頁、図１〜図２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このようなクリーニング装置では、潜像担持体の表面に残留しているトナーを除去して回収するトナー除去ローラと、このトナー除去ローラに圧接してトナー除去ローラ上のトナーを掻き取り除去するトナー掻き取り部材とを備えるものがあるが、潜像担持体の状態及び使用環境等の影響を受けるため、画質維持のため実際のトナー付着量を、常に監視する必要がある。そのため、潜像担持体にパッチ画像を形成してトナー付着量を、ドラム近郊にセンサ等を設けて検知することが行われる。
【０００５】
このように潜像担持体のトナー付着量が異なる領域があり、トナー除去ローラに圧接するトナー掻き取り部材として、金属板等を圧接し掻き落とすことが考えられるが、その圧接によりトナー除去ローラが異常摩耗する不具合が懸念される。また、掻き落とし性能確保のために圧接力を高めることにより、トナー除去ローラの回転トルク上昇が起こりローラ駆動系の振動が増加し、画像への悪影響がでてしまう。
【０００６】
この発明は、かかる実情に鑑みてなされたもので、ローラ駆動系の振動を低減して掻き落とし性能を確保し、高画質化、ローラ耐久性向上が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している。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。
【０００８】
請求項１に記載の発明は、潜像担持体の表面に残留しているトナーを除去して回収するトナー除去ローラと、このトナー除去ローラに圧接して前記トナー除去ローラ上のトナーを掻き取り除去するトナー掻き取り部材とを備えるクリーニング装置において、
前記潜像担持体の表面に残留するトナー付着量分布に応じて、前記トナー掻き取り部材の前記トナー除去ローラへの圧接力を変化させたことを特徴とするクリーニング装置である。
【０００９】
この請求項１に記載の発明によれば、潜像担持体の表面に残留するトナー付着量分布に応じて、トナー掻き取り部材のトナー除去ローラへの圧接力を変化させることで、ローラ駆動系の振動を低減して掻き落とし性能を確保し、高画質化、ローラ耐久性向上が可能である。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、前記トナー除去ローラへの圧接力は、前記潜像担持体のトナー付着量が多い部分に対応する部分が、他の部分より強いことを特徴とする請求項１に記載のクリーニング装置である。
【００１１】
この請求項２に記載の発明によれば、トナー除去ローラへの圧接力は、潜像担持体のトナー付着量が多い部分に対応する部分が、他の部分より強いことで、ローラ駆動系の振動を低減して掻き落とし性能を確保し、高画質化、ローラ耐久性向上が可能である。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、前記トナー除去ローラへの圧接力は、前記潜像担持体に形成されるパッチ画像領域に対応する部分が、他の部分より強いことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のクリーニング装置である。
【００１３】
この請求項３に記載の発明によれば、トナー除去ローラへの圧接力は、潜像担持体に形成されるパッチ画像領域に対応する部分が、他の部分より強いことで、ローラ駆動系の振動を低減して掻き落とし性能を確保し、高画質化、ローラ耐久性向上が可能である。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、前記対応する部分の圧接力は、約２０ｇｆ／ｃｍ以上であり、前記他の部分の圧接力は、約１０ｇｆ／ｃｍ以上であることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のクリーニング装置である。
【００１５】
この請求項４に記載の発明によれば、対応する部分の圧接力は、約２０ｇｆ／ｃｍ以上であり、他の部分の圧接力は、約１０ｇｆ／ｃｍ以上であり、ローラ駆動系の振動を低減して掻き落とし性能を確保することができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のクリーニング装置を備えることを特徴とする画像形成装置である。
【００１７】
この請求項５に記載の発明によれば、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のクリーニング装置を備えることで、ローラ駆動系の振動を低減して掻き落とし性能を確保し、高画質化、ローラ耐久性向上が可能である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明のクリーニング装置及び画像形成装置の実施の形態を図面に基づいて説明するが、この発明は、この実施の形態に限定されない。図１は画像形成装置の正面図、図２はトナー除去ローラとトナー掻き取り部材の正面図、図３はトナー除去ローラとトナー掻き取り部材の側面図、図４はトナー除去ローラとトナー掻き取り部材の平面図、図５は潜像担持体、光センサ、トナー掻き取り部材との配置位置を示す相関図である。
【００１９】
この実施の形態の画像形成装置１には、潜像担持体の一構成例であるドラム状の感光体２が配置され、この感光体２は、セレン又はＯＰＣ（有機感光体）又はアモルファスシリコンなどよりなり、矢印方向に回転駆動されるようになっている。
【００２０】
感光体２には帯電用電極３により一様の帯電が付与され、画像情報書き込み部４により画像情報を感光体２の周面に照射し、静電潜像を形成する。画像情報書き込み部４は、レーザーにより画像情報を感光体２の周面に書き込むように構成されている。
【００２１】
静電潜像は現像部５では、現像スリーブ５ａにより現像剤を供給し、静電潜像の現像を行ない、トナー像として可視像化される。感光体２の回転に同期して、転写紙ｄを転写部６に送り込みトナー像を転写する。その後、分離部７で感光体２から転写紙ｄを分離し、搬送ベルト８を介して次工程の定着部に搬送する。また、感光体２の周囲には、クリーニング装置１０及びトナー制御センサ部２０が配置されている。
【００２２】
転写の後、感光体２の表面には転写に寄与しなかったトナーが残留付着しており、クリーニング装置１０では、転写後の感光体２の表面を清掃し、次の像形成のために再度帯電用電極３で帯電する。
【００２３】
クリーニング装置１０は、ユニット化され、感光体２の表面の残留トナーを除去して回収するものである。このクリーニング装置１０には、トナー除去ローラ１１及びクリーニングブレード１２が備えられている。
【００２４】
この実施の形態では、トナー除去ローラ１１がゴムローラで構成されているが、例えば導電性のブラシローラなどを用いてもよい。このトナー除去ローラ１１は、感光体２の表面に対し摺擦するように、矢印方向に回転駆動されるようになっている。
【００２５】
トナー除去ローラ１１に圧接してトナー掻き取り部材１３が設けられ、このトナー掻き取り部材１３はトナー除去ローラ１１上のトナーを掻き取り除去し、残トナー搬送部１４に回収される。残トナー搬送部１４は、クリーニングハウジング１５に設けられている。このクリーニングハウジング１５には、取付ブラケット１６が設けられている。この取付ブラケット１６の取付部１６ａには、トナー掻き取り部材１３の基部１３ａが固定され、このトナー掻き取り部材１３の先端部１３ｂはトナー除去ローラ１１に圧接されている。
【００２６】
かかるトナー除去ローラ１１によって、残留トナーが完全に除去できないクリーニング装置１０では、トナー除去ローラ１１の他に、ウレタンゴム等よりなるクリーニングブレード１２が備えられている。トナー除去ローラ１１で取り切れなかったトナーが、そのクリーニングブレード１２で掻き取り除去される。
【００２７】
この実施の形態の画像形成装置１は、感光体２の状態及び使用環境等の影響を受けるため、画質維持のため実際のトナー付着量を、常に監視する必要がある。そのため、感光体２のトナー付着量を、感光体２の近郊に光センサ２１，２２を有するトナー制御センサ部２０によって検知することが行われる。
【００２８】
図５に示すように、感光体２の画像領域以外の部分２ａに、ある―定のトナーを付着させてパッチ画像領域２ｂ，２ｃが形成される。その付着量を光センサ２１，２２によって検知し、この検知結果を制御手段２３に送り、制御手段２３で現在の状態を把握し、フィードバックする制御に用いられる。
【００２９】
感光体２上の左側のパッチ画像領域２ｂでは、γ補正が行なわれる。光センサ２１を用いてトナー像の反射光量を測定し、感光体２への書き込み露光強度を徐々に上げたパッチを形成し、その潜像の階調性をリニアに補正するための制御である。
【００３０】
感光体２上の右側のパッチ画像領域２ｃでは、最大濃度補正が行なわれる。感光体２上に最大露光光量で複数個のパッチを形成し、それに現像スリーブ５ａの回転数を上げながら１つ１つ現像し、その時のトナー像の反射光量を光センサ２２で測定する。そして、あるスレッショルドレベル（最大濃度）となる現像スリーブ回転数を選択する制御する。
【００３１】
また、感光体２上の右側のパッチ画像領域２ｃでは、パッチ画像濃度検知制御が行なわれる。コピー中の非画像部などに所定の現像電位が生じるようにして感光体２上にパッチ画像を作り出し、その濃度を光センサ２２で検出し、定めた濃度と異なる場合には、現像スリーブ５ａの回転数を変化させたり、トナー補給を行ったりすることにより、安定した画像濃度を得られるようにする制御、つまり、画像領域（感光体長さ方向）中で、パッチ画像領域２ｃにはトナーの付着量が多くなりトナー除去ローラ１１からの付着トナー除去能力が、パッチ画像領域２ｃではより高く必要となる。
【００３２】
このような制御手段２３による制御おいて、感光体２上には光センサ２１，２２の位置に、他の部分には作像されないトナーが常に供給されると言うことになる。そして、これらのトナーも残トナーとして除去する必要があるためクリーニング装置２０では、その増加量を含めた性能確保が求められることになる。
【００３３】
この実施の形態のトナー掻き取り部材１３は、図２乃至図５に示すように、感光体２の表面に残留するトナー付着量分布に応じて、トナー掻き取り部材１３のトナー除去ローラ１１への圧接力を変化させている。この実施の形態では、トナー掻き取り部材１３の基部１３ａを、取付部１６ａの延出する部分１６ａ１と、延出しない部分１６ａ２で固定することで、図３に示すように、取付部１６ａの延出する部分１６ａ１でトナー掻き取り部材１３の長さＬ１が短く、取付部１６ａの延出しない部分１６ａ２でトナー掻き取り部材１３の長さＬ２が長くなる。このようにして、トナー掻き取り部材１３のトナー除去ローラ１１への圧接力は、延出する部分１６ａ１で固定して感光体２のトナー付着量が多い部分に対応する部分が、延出しない部分１６ａ２で固定した他の部分より強くなっている。
【００３４】
このように、トナー掻き取り部材１３のトナー除去ローラ１１への圧接力は、感光体２のトナー付着量が多い部分に対応する部分が、他の部分より強いことで、ローラ駆動系の振動を低減して掻き落とし性能を確保し、高画質化、ローラ耐久性向上が可能である。
【００３５】
この実施の形態のトナー掻き取り部材１３のトナー除去ローラ１１への圧接力は、感光体２に形成されるパッチ画像領域２ｂ，２ｃに対応する部分が、他の部分より強く、この対応する部分の圧接力は、約２０ｇｆ／ｃｍ以上であり、他の部分の圧接力は、約１０ｇｆ／ｃｍ以上であり、ローラ駆動系の振動を低減して掻き落とし性能を確保することができる。仮に、パッチ画像領域２ｂ，２ｃに対応する部分の圧接力に全域を合わせると、トナー除去ローラ１１の回転トルクの上昇を招き、トナー除去ローラ１１の振動が増加し、画質への悪影響となる。
【００３６】
【発明の効果】
前記したように、請求項１に記載の発明では、潜像担持体の表面に残留するトナー付着量分布に応じて、トナー掻き取り部材のトナー除去ローラへの圧接力を変化させることで、ローラ駆動系の振動を低減して掻き落とし性能を確保し、高画質化、ローラ耐久性向上が可能である。
【００３７】
請求項２に記載の発明では、トナー除去ローラへの圧接力は、潜像担持体のトナー付着量が多い部分に対応する部分が、他の部分より強いことで、ローラ駆動系の振動を低減して掻き落とし性能を確保し、高画質化、ローラ耐久性向上が可能である。
【００３８】
請求項３に記載の発明では、トナー除去ローラへの圧接力は、潜像担持体に形成されるパッチ画像領域に対応する部分が、他の部分より強いことで、ローラ駆動系の振動を低減して掻き落とし性能を確保し、高画質化、ローラ耐久性向上が可能である。
【００３９】
請求項４に記載の発明では、対応する部分の圧接力は、約２０ｇｆ／ｃｍ以上であり、他の部分の圧接力は、約１０ｇｆ／ｃｍ以上であり、ローラ駆動系の振動を低減して掻き落とし性能を確保することができる。
【００４０】
請求項５に記載の発明では、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のクリーニング装置を備えることで、ローラ駆動系の振動を低減して掻き落とし性能を確保し、高画質化、ローラ耐久性向上が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置の正面図である。
【図２】トナー除去ローラとトナー掻き取り部材の正面図である。
【図３】トナー除去ローラとトナー掻き取り部材の側面図である。
【図４】トナー除去ローラとトナー掻き取り部材の平面図である。
【図５】潜像担持体、光センサ、トナー掻き取り部材との配置位置を示す相関図である。
【符号の説明】
１  画像形成装置
２  感光体
１０  クリーニング装置
１１  トナー除去ローラ
１３  トナー掻き取り部材
２０  トナー制御センサ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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