(57)【要約】【課題】感光体表面を研磨する研磨部のレイアウトを容易にして画像形成装置の小型化を安価に実現させる。また長物の感光体であっても、その表面全体に亘って均一に研磨する。【解決手段】クリーニングブレード７ａによるクリーニングユニット７と除電器１１の間に、研磨剤として強磁性体粉Ｐを使用する研磨部８を設ける。研磨部８はドラム裏面側の所定位置に配置された永久磁石９と、ドラム表面の永久磁石配置部位にその磁力で保持された強磁性体粉Ｐと、永久磁石の作像プロセス下流側且つドラム裏面部に配置された電磁石１０とにより構成する。永久磁石および電磁石は、長さが感光体ドラムの幅と等しく且つ感光体ドラムの幅方向全体に亘るように配置する。ドラム表面の研磨に際しては、感光体ドラム２を回転させ、その表面と上記保持された強磁性体粉との間に相対的移動を発生させる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、該像担持体の周りに帯電器、露光器、現像装置、転写装置、クリーニングユニットおよび除電器とを備えた電子写真方式の画像形成装置において、
前記像担持体表面を研磨する研磨部を、前記クリーニングユニットと前記除電器の間に設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
像担持体と、該像担持体の周りに帯電器、露光器、現像装置、転写装置、クリーニングユニットおよび除電器とを備えた電子写真方式の画像形成装置において、
前記クリーニングユニットと前記除電器の間に、像担持体表面に研磨剤としての強磁性体粉を擦り付けることにより像担持体表面を研磨する研磨部を設けてなり、
該研磨部は、像担持体の裏面側の所定位置に配置された磁石と、像担持体表面の前記磁石配置部位に前記磁石の磁力により保持された強磁性体粉とを少なくとも備えてなり、
前記像担持体を作動させ、その表面と前記保持された強磁性体粉の間に相対的移動を発生させることにより像担持体表面を研磨するようにした、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記像担持体内面側の所定位置に配置された磁石が、複数の永久磁石体を重ね合わせて構成された積層型永久磁石であり、前記永久磁石体は、作像プロセス下流側ほど磁力が強くなるように積層されていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
電磁石を前記永久磁石の作像プロセス下流側に、かつ、像担持体裏面部に配置したことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記像担持体が作動する前に磁石機能を有するように前記電磁石に対する通電を開始し、像担持体の作動が停止したときに磁石機能がなくなるように前記電磁石に対する通電を停止することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
当該画像形成装置は、サイズがＡ２以上の転写紙に画像を形成するものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記永久磁石は、長さが像担持体の幅と等しく、かつ、像担持体の幅方向全体に亘るように配置されていることを特徴とする請求項３〜６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記電磁石は、長さが像担持体の幅と等しく、かつ、像担持体の幅方向全体に亘るように配置されていることを特徴とする請求項４〜７のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複合機など、電子写真方式の画像形成装置に関し、特に、感光体表面を研磨する研磨部の配置および構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真プロセスを用いる複写機の多くは、感光体上に一様に帯電された領域に光を当てることで感光体ドラムの上に静電潜像を形成し、この静電潜像にトナーを付着させることで現像を行い、このトナー像を転写紙に転写し、転写後に残る感光体上の転写残トナーをクリーニング機構で排除し、その後感光体表面の電荷を除去し、再度帯電のプロセスへという繰り返しを行うことで、多品種大量の複写を可能にしているものがほとんどである。
【０００３】
このように繰り返して電子写真プロセスを長期間使用することによって、感光体表面は、コロナ放電によって生じる窒素酸化物やオゾン、転写残トナーの微粒子やトナー成分、あるいは転写紙の紙粉などにより汚染される。その結果、画像にボケが生じたり、画像流れが発生したりと、画質に大きく影響を及ぼすことになる。したがって、これら感光体表面を汚染する物質を除去することが必要となる。
【０００４】
そのための手段のひとつに、感光体表面の有機高分子樹脂部を研磨する装置が挙げられる。このような研磨装置の具体例としては、研磨剤を常時トナー滞留部に供給するもの（たとえば下記特許文献１）や、研磨剤をローラで感光体表面にこすりつけるもの（たとえば下記特許文献２）がある。以下、これら従来技術の内容について説明する。
【０００５】
特許文献１（特開平８−１９４４１９号公報）に記載された発明は、製造費用がかからず、電力消費も節約でき、大型化を避けて像担持体の表面を清浄化することができる画像形成装置を提供することを目的としている。
【０００６】
また、その構成では、感光体ドラムの上方に研磨剤供給部を設け、この研磨剤供給部から研磨剤を自由落下させて供給する。そして、感光体ドラム表面とクリーニングブレードとの接触部近辺に研磨剤を溜めながら、感光体ドラムの表面を清浄化する。クリーニングブレードで除去された廃トナーやその他の汚染物質は、パドルによって感光体ドラムおよびクリーニングブレードの上から排出される。さらに、パドルの回転により研磨剤供給部に振動が与えられて、継続的に研磨剤供給部から研磨剤が供給される。
【０００７】
特許文献２（特開２０００−２７６０２６号公報）に記載された発明は、研磨力があるトナーを研磨ローラに供給して感光体表面を研磨する構成においても、感光体の幅方向の研磨にムラがない画像形成装置を提供することを目的としている。
【０００８】
そして、その構成では図４に示すように転写器１０５と、転写後の残余トナーを除去するクリーニングブレード１１２との間に研磨ローラ１０６を設け、この研摩ローラ１０６に、除去されたトナーを研摩用トナーとして供給しつつ感光体１０１表面を研摩する画像形成装置において、研磨ローラ１０６下側の幅方向全体に亘ってスクレーパ１０７を当接させ、研磨ローラ１０６の回転により上記当接部位付近に研摩用トナーを滞留させる。このように、この画像形成装置では感光体表面を研磨するための研磨部がクリーニング器１０９内に配備されている。
【０００９】
図４に記載された符号について説明すると、１０２は帯電器、１０３は露光器、１０４は現像器、１１０は除電器、１１１は転写紙、１４０は現像ローラ、１５０は転写ローラである。
【００１０】
【特許文献１】
特開平８−１９４４１９号公報
【特許文献２】
特開２０００−２７６０２６号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、感光体上の汚染物を研磨により除去する場合、上記特許文献２にも記載されているように、感光体表面の全体に亘って均一に研磨していくことが要求される。不均一な感光体研磨によっては、帯電の性能が、要求される感光体寿命間で十分に発揮できなくなったり、静電潜像作成の時に書き込みムラが発生したりするなど、画像に大きく影響してくるからである。
【００１２】
特に、広幅機（Ａ２サイズ：紙幅４２０ｍｍ）以上の転写紙に複写が可能な複写機では電子写真プロセスの位置が、装置の小型化を狙ったレイアウトで決まってしまう。すなわち、上記特許文献１のようにクリーニング部を感光体上部に配置した場合において、装置の小型化を狙ってロール紙を使用するときには、カール癖がある紙の搬送を考慮すると、クリーニングユニット上部のレイアウトが困難になるという不具合が生じる。
【００１３】
また部品加工面で考えると、長物であることにより撓みの発生などから、上記特許文献２のような構成であると、幅（中心軸線方向の寸法）が５００ｍｍ以上の研磨ローラを感光体に対して常に均一に当接させるための加工が非常に難しく、コストが高くなるという難点がある。
【００１４】
本発明は、従来技術の上記問題点に鑑みなされたもので、その目的は、長物の感光体（したがって、広幅の画像形成装置）であっても、その表面全体に亘って均一に研磨することができるとともに、研磨部のレイアウトを容易にして画像形成装置の小型化を安価に実現させ、もって、広幅装置においても均一に感光体表面の研磨を行うことで、感光体寿命間にわたり所定の画質を維持することができる画像形成装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は像担持体と、該像担持体の周りに帯電器、露光器、現像装置、転写装置、クリーニングユニットおよび除電器とを備えた電子写真方式の画像形成装置において、前記像担持体表面を研磨する研磨部を、前記クリーニングユニットと前記除電器の間に設けたことを特徴とする画像形成装置である。
【００１６】
請求項２に係る発明は像担持体と、該像担持体の周りに帯電器、露光器、現像装置、転写装置、クリーニングユニットおよび除電器とを備えた電子写真方式の画像形成装置において、前記クリーニングユニットと前記除電器の間に、像担持体表面に研磨剤としての強磁性体粉を擦り付けることにより像担持体表面を研磨する研磨部を設けてなり、該研磨部は、像担持体の裏面側の所定位置に配置された磁石と、像担持体表面の前記磁石配置部位に前記磁石の磁力により保持された強磁性体粉とを少なくとも備えてなり、前記像担持体を作動（感光体ドラムでは回転、感光体ベルトでは走行）させ、その表面と前記保持された強磁性体粉の間に相対的移動を発生させることにより、像担持体表面を研磨するようにしたことを特徴とする画像形成装置である。
【００１７】
請求項３に係る発明は、前記像担持体内面側の所定位置に配置された磁石が、複数の永久磁石体を重ね合わせて構成された積層型永久磁石であり、前記永久磁石体は、作像プロセス下流側ほど磁力が強くなるように積層されていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置である。
【００１８】
請求項４に係る発明は、電磁石を前記永久磁石の作像プロセス下流側に、かつ、像担持体裏面部に配置したことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置である。
【００１９】
請求項５に係る発明は、前記像担持体が作動する前に磁石機能を有するように前記電磁石に対する通電を開始し、像担持体の作動が停止したときに磁石機能がなくなるように前記電磁石に対する通電を停止することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置である。
【００２０】
請求項６に係る発明は、当該画像形成装置がＡ２サイズ以上の転写紙に画像を形成するものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置である。
【００２１】
請求項７に係る発明において前記永久磁石は、長さが像担持体の幅と等しく、かつ、像担持体の幅方向全体に亘るように配置されていることを特徴とする請求項３〜６のいずれかに記載の画像形成装置である。
【００２２】
請求項８に係る発明において前記電磁石は、長さが像担持体の幅と等しく、かつ、像担持体の幅方向全体に亘るように配置されていることを特徴とする請求項４〜７のいずれかに記載の画像形成装置である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は画像形成装置の全体構造を示す概略断面図である。図２はこの画像形成装置に配備された研磨部の構成を示す概略説明図である。図３は図２の研磨部の配置要領を示す説明図、すなわち感光体ドラムの表面側（外周面側）の形態を示す概略斜視図である。
【００２４】
この画像形成装置全体の基本的構造は従来のものと同様であるが、感光体表面を研磨する研磨部の構造および配置態様が、従来のものと著しく相違している。まず、図１に記載された符号について説明すると、１は帯電器、２は感光体ドラム、３は露光器（図略）からの書き込みビーム、４は現像装置、５は転写装置、６は用紙ガイド、７はクリーニングユニット、８は研磨部、１１は除電器である。また、４ａはトナーホーッパ、４ｂは現像タンク、４ｃはトナーボトル、４ｄはトナー補給ローラ、４ｅは攪拌部材、４ｆはパドルホイール、４ｇは現像ローラ、４ｈはリサイクルトナー供給口であり、７ａはクリーニングブレード、７ｂはトナー回収口である。
【００２５】
この画像形成装置において感光体ドラム２は図１、図２の矢印方向に回転し、作像プロセスは除電→帯電→書き込み→現像→転写→クリーニングの順に繰り返される。この画像形成装置の要部である研磨部８は、クリーニングユニット７と除電器９の間に配置されている。
【００２６】
図２は研磨部８の拡大図である。感光体ドラム２の裏面側（円筒体の内周面側）には、該裏面に接近して永久磁石９と電磁石１０が配置されている。これらの磁石は、図３に示すように感光体ドラム２の長手方向（幅方向）一杯に、かつ、位置を固定して配置されている。また永久磁石９は３層構造（９ａ〜９ｃ）となっており、感光体回転下流側に行くほど磁力が強くなるように配置されている。つまり、永久磁石９ａ，９ｂ，９ｃの磁力をそれぞれＡ，Ｂ，Ｃとすると、Ｃ＞Ｂ＞Ａとなっている。
【００２７】
本実施の形態では永久磁石９を３層構造としたが、これは単層であっても良く、要は感光体回転下流側の磁力が上流側に比べて強くなるような状態になっていることが好ましい。すなわち３層以上の構造においても、同様に下流側ほど磁力が強くなる構成にすることが望ましい。
【００２８】
本実施の形態ではさらに、感光体表面のうち永久磁石９を配置した部位に、強磁性体粉Ｐを散布状態で保持することで、上記研磨部８を構成している。すなわち、感光体ドラム裏面側に配置された永久磁石９の磁力により、強磁性体粉Ｐが感光体ドラム上に保持された形態となっている。この強磁性体粉Ｐは、平均粒径１０〜２００μｍ程度の強磁性体が好ましい。実験では鉄粉を使用した。
【００２９】
この研磨部８の作用について説明すると、感光体表面が回転を繰り返しているのに対し、強磁性体粉Ｐは感光体裏面側に配置された永久磁石９で吸引され、感光体回転に関らず強磁性体粉Ｐは実質的に定位置に保持される。その結果、感光体表面と強磁性体粉Ｐとの間に相対的な移動が生じ、感光体表面は強磁性体粉Ｐにより研磨される。上記のように永久磁石を、下流側にいくほど強い磁力を持たせるように配置したのは、強磁性体粉Ｐが感光体につれ回りしてしまうのを抑えるためである。
【００３０】
本実施の形態では、永久磁石９の感光体回転下流側に電磁石１０を配置している。これは、永久磁石９の磁力に基づく保持力を逃れた強磁性体粉Ｐを捕捉するとともに、この捕捉した強磁性体粉を永久磁石の磁力が働く位置まで戻すためである。この場合、強磁性体粉Ｐを電磁石１０で捕捉し、これへの電流供給を停止することで電磁石１０の機能を一時的になくすことにより、上記捕捉粉を自重で感光体表面上を滑らせる。上記操作は感光体２が回転していないときに行うことが望ましいが、回転している場合においても、強磁性体粉の自重により落下できるときには、上記操作を行っても構わない。
【００３１】
２成分現像剤を用いる現像のように、強磁性体が含まれているトナーを使用する現像プロセスにおいては、研磨部８がこのような構成をもつことにより、クリーニングブレード７ａをすり抜けた現像剤（微紛）を捕捉することが可能となり、クリーニング効果をも得ることができる。これは、位置的にクリーニングブレード７ａの下流側に研磨部８を配置したことによる更なる効果である。
【００３２】
研磨剤としての強磁性体粉Ｐによって感光体表面が研磨されるが、その削る量は、測定された帯電電位が初期感光体の帯電電位からどれだけ落ちたかにより管理するのが望ましく、具体的には、感光体寿命間で帯電電位が約３０％以上下がらない範囲での研磨特性を持たせることが望ましい。
【００３３】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば以下の効果が得られる。
請求項１の発明に係る画像形成装置では、像担持体表面を研磨する研磨部をクリーニングユニットと除電器の間に設けたから、上記研磨部のレイアウトが容易となり、広幅の像担持体を備えた画像形成装置であっても、その小型化を安価に実現することができる。
【００３４】
請求項２の発明に係る画像形成装置では、研磨剤としての強磁性体粉を永久磁石で吸引した状態で像担持体を回転（感光体ドラム）または走行（感光体ベルト）させ、その表面と上記保持された強磁性体粉との間に相対的移動を発生させることにより、像担持体表面を研磨するようにしたから、像担持体の回転や走行に関わらず強磁性体粉を、したがって研磨部を実質的に定位置に保持することができ、研磨部のレイアウトおよび研磨剤の取り扱いが容易となる。
【００３５】
請求項３の発明に係る画像形成装置に配備された研磨部では、作像プロセス下流側ほど磁力が強くなるように複数の永久磁石体を重ね合わせて構成した積層型永久磁石を設けたので、強磁性体粉が感光体ドラムにつれ回りしたり、感光体ベルトと一緒に走行したりする不具合を抑えることができ、強磁性体粉（研磨部）を実質的に定位置に保持する機能が高まる。
【００３６】
請求項４の発明に係る画像形成装置では、電磁石を永久磁石の作像プロセス下流側に、かつ像担持体裏面部に配置したから、この永久磁石に通電することで、永久磁石の磁力に基づく保持力を逃れた強磁性体粉を捕捉することができる。
【００３７】
請求項５の発明に係る画像形成装置では、像担持体が作動する前に磁石機能を有するように電磁石に対する通電を開始し、像担持体の作動が停止したときに磁石機能がなくなるように電磁石に対する通電を停止するようにしたので、永久磁石の磁力に基づく保持力を逃れた強磁性体粉を捕捉するとともに、この捕捉した強磁性体粉を永久磁石の磁力が働く位置まで戻すことができる。したがって、研磨部からの強磁性体粉の散乱を防止することができる。
【００３８】
請求項６の発明に係る画像形成装置は、サイズがＡ２以上の転写紙に画像を形成するものであるから、Ａ２以上の広幅転写紙に画像をコンパクトサイズの装置で形成することができる。
【００３９】
請求項７の発明に係る画像形成装置において永久磁石は、長さが像担持体の幅と等しく、かつ像担持体の幅方向全体に亘るように配置されているから、広幅装置においても均一に感光体表面の研磨を行うことで、感光体寿命間にわたり所定の画質を維持することができる。
【００４０】
請求項８の発明に係る画像形成装置において電磁石は、長さが像担持体の幅と等しく、かつ像担持体の幅方向全体に亘るように配置されているから、請求項７の発明と同様に、広幅装置においても均一に感光体表面の研磨を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体構造を示す概略断面図である。
【図２】図１の画像形成装置に配備された研磨部の構成説明図である。
【図３】図２の研磨部の配置要領を示す説明図である。
【図４】従来の画像形成装置の全体構造を示す模式的説明図である。
【符号の説明】
１…帯電器
２…感光体ドラム
３…書き込みビーム
４…現像装置
４ｃ…トナーボトル
４ｄ…トナー補給ローラ
４ｇ…現像ローラ
４ｈ…リサイクルトナー供給口
５…転写装置
６…用紙ガイド
７…クリーニングユニット
７ａ…クリーングブレード
７ｂ…トナー回収口
８…研磨部
９，９ａ〜９ｃ…永久磁石
１０…電磁石
１１…除電器
１０１…感光体
１０２…帯電器
１０３…露光器
１０４…現像器
１０５…転写器
１０６…研磨ローラ
１０７…スクレーパ
１０９…クリーニング器
１１０…除電器
１１１…転写紙
１１２…クリーニングブレード
１４０…現像ローラ
１５０…転写ローラ
Ｐ…強磁性体粉
【図１】
2004333967.tif 000003
【図２】
2004333967.tif 000004
【図３】
2004333967.tif 000005
【図４】
2004333967.tif 000006