(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
該像担持体に接触又は近接して配設されて、該像担持体表面を帯電する帯電装置と、
前記像担持体表面を露光し、静電潜像を書き込む書き込み装置と、
前記像担持体表面に形成された潜像をトナーで可視像化する現像装置と、
前記像担持体表面の可視像を転写紙に転写する転写装置と、を有する画像形成装置において、
像担持体に面状にかつ不均一な圧力で接触する研磨装置を設け、
該研磨装置は、均一な研磨シートと、加圧部材突起部を有し該加圧突起部により前記研磨シートの背面から不均一に加圧する加圧部材と、からなり、
前記研磨装置は、不均一な圧力で接触する圧力分布を高い部分と低い部分とに二分した場合、像担持体移動方向の上流側から下流側に向かって研磨装置の低圧力部分をたどったときに、前記像担持体の研磨により生じた研磨物が低圧力部分を通過して研磨装置の下流側に排出される圧力分布で前記像担持体に接触し、
前記研磨装置による前記像担持体の研磨により生じた研磨物を前記現像装置で回収する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記研磨シートは、帯状の形状で加圧部材に対して長手方向に移動可能であり、その帯の両端はループ状に接続された構造、又は、片側から供給して片側で巻き取る構造とした
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記画像形成装置は、さらに潤滑剤塗布装置を備え、該潤滑剤塗布装置は、像担持体に適時潤滑剤を塗布する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタおよびファクシミリ等の画像形成装置において、像担持体と帯電装置と静電潜像形成装置と現像装置と転写装置とを有し、クリーニング装置の機能を省略した研磨装置を設けることにより、像担持体の均一な研磨と研磨物の排出を可能にした画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年は、画像形成装置の高画質化、省スペース化、省エネルギー化、低コスト化、低騒音化、環境安全性などが求められており、なかでも、クリーニング装置は画像形成の際に像担持体の連続・反復使用を可能にするプロセスとして、重要な位置を占めている。クリーニング装置は、転写工程で像担持体に残留したトナーやその他の付着物を除去するための除去装置およびこれらをタンクなどに回収する装置や、像担持体の残留電位を除電する装置などから構成されている。
【０００３】
このようなクリーニング装置を省略し、省スペースを実現するための改良もされているが、クリーニング装置がないと像担持体表面を摺擦しないために像担持体表面の残留物を十分に除去することができず、残留物が蓄積され、残留トナーによるフィルミング層が発生する要因となる。また、像担持体は高電圧で発生する放電を利用するが、放電すると像担持体自身が劣化するため、静電潜像が拡散して画像がぼやける等の問題が発生する。さらに、トナーの転写性を向上させるために像担持体表面に潤滑剤を塗布した場合でも、放電により酸化した潤滑剤が像担持体表面に蓄積され、画質を劣化させる等の問題を生じる。そのため、クリーニング装置の機能はいくつかあるが、像担持体表面の残留物を除去するための研磨機能は省略しがたい機能であることが知られており、また、研磨した研磨物等の処理も必要となる。
【０００４】
従来の画像形成装置には、像担持体の表面の残留物を除去するための研磨シートを備えているものや（例えば、特許文献１参照）、現像装置に研磨手段を備えているものがある（例えば、特許文献２参照）。また、専用の摺擦手段と摺擦位置により像担持体表面の残留物が摺擦部を通過するときの転がり摩擦で残留物を除去して現像装置に回収するものや専用の摺擦手段を設けないで転写装置に摺擦装置の機能を兼用させて残留物を除去するものもある（例えば、特許文献３参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−０７３０７６号公報
【特許文献２】特開２００２−２１４８７０号公報
【特許文献３】特開２００２−０８２５７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように像担持体表面の残留物を除去するための改良が進められているが、クリーニング装置を設けると省スペース化、低コスト化等を実現させるのが難しくなる。また、クリーニング装置の機能を省略した研磨装置や摺擦装置を設けたときには、像担持体表面を削りすぎない適度な研磨と削りむらを生じさせない均一な研磨、その研磨能力の維持や研磨した研磨物等の処理が問題となる。
【０００７】
そこで、本発明は、クリーニング装置の機能を省略した研磨装置を設けて像担持体表面の均一な研磨とその研磨能力の維持の容易化を図り、現像装置で研磨物等を回収できるようにし、画像形成装置の小型化、低コスト化等を実現することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、以下の特徴を有している。
本発明の画像形成装置は、像担持体と、該像担持体に接触又は近接して配設されて、該像担持体表面を帯電する帯電装置と、前記像担持体表面を露光し、静電潜像を書き込む書き込み装置と、前記像担持体表面に形成された潜像をトナーで可視像化する現像装置と、前記像担持体表面の可視像を転写紙に転写する転写装置と、を有する画像形成装置において、像担持体に面状にかつ不均一な圧力で接触する研磨装置を設け、該研磨装置は、均一な研磨シートと、加圧部材突起部を有し該加圧突起部により前記研磨シートの背面から不均一に加圧する加圧部材と、からなり、前記研磨装置は、不均一な圧力で接触する圧力分布を高い部分と低い部分とに二分した場合、像担持体移動方向の上流側から下流側に向かって研磨装置の低圧力部分をたどったときに、前記像担持体の研磨により生じた研磨物が低圧力部分を通過して研磨装置の下流側に排出される圧力分布で前記像担持体に接触し、前記研磨装置による前記像担持体の研磨により生じた研磨物を前記現像装置で回収することを特徴としている。
像担持体を平滑に削るためには広い面積で面状に研磨することが好ましい。しかしながら、均一な接触で面状の研磨を行うと、研磨粉が研磨面に蓄積され、研磨性の低下や画質の劣化を引き起こす要因となることから、不均一な圧力で面状に研磨する構成にしている。また、研磨により発生した研磨物の回収装置を別に設ける必要がなくなるため、省スペース化が図れる。
前記研磨装置は、不均一な圧力で接触する圧力分布を高い部分と低い部分とに二分した場合、像担持体移動方向の上流側から下流側に向かって研磨装置の低圧力部分をたどったときに、研磨物等の残留物が低圧力部分を通過して研磨装置の下流側に排出される圧力分布で前記像担持体に接触することにより、像担持体に過剰なストレスを与えないように研磨し、残留物の移動排出まで行えるようにしたものである。
本発明の画像形成装置は、さらに、前記研磨シートが帯状の形状で加圧部材に対して長手方向に移動可能であり、その帯の両端はループ状に接続された構造、又は、片側から供給して片側で巻き取る構造としたことを特徴としている。加圧部材と研磨シートを分割することにより研磨面のリフレッシュの容易化および自動化を可能にし、研磨能力の維持を図ったものである。
本発明の画像形成装置は、さらに、潤滑剤塗布装置を備え、該潤滑剤塗布装置により像担持体に適時潤滑剤を塗布することを特徴としている。潤滑剤を塗布すると、像担持体の表面エネルギーが低下するため、トナーと像担持体の付着力が弱まり、トナーの転写性が良好になる。
【発明の効果】
【０００９】
上記課題を解決するための手段により、本発明は、クリーニング装置の機能を省略した研磨装置を設け、研磨した研磨物等の残留物は現像装置で回収する画像形成装置を設計したことで省スペース化、低コスト化を図っている。また、加圧部材と研磨シートを分割して不均一な圧力で面状に研磨する研磨装置としたことにより、像担持体に過剰なストレスを与えないように研磨して、残留物の移動排出まで行えるようにし、研磨面のリフレッシュの容易化および自動化を可能にして、研磨能力を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を図１から図７に基づいて説明する。ただし、これらは一実施形態にすぎず、本発明の特許請求の範囲を限定するものではない。
図１は本発明の画像形成装置の側面図である。クリーニング装置を省略して潤滑剤塗布装置１３と研磨装置３０を設けたことを特徴とする。像担持体１の周辺に帯電ローラ２１、書き込み装置２２、現像装置２、転写装置１８が配置されている。帯電装置は非接触型の帯電ローラ２１を例としているが、スコロトロン、コロトロン等のコロナ帯電装置や、接触タイプの帯電ローラでもよく、それらの印加電圧に直流電圧が重畳されていてもよい。現像装置２は二成分現像装置を例としたが、一成分・二成分、接触・非接触は必須の条件ではない。転写装置１８は、転写ベルト１０を例としたが、ローラ転写、コロナ転写でもよく、転写紙に対する直接転写、あるいは、中間転写体に対する転写でもよい。
【００１１】
潤滑剤塗布装置１３は、塗布装置解除回転中心１７を中心に回転離接動作が可能であり図示しない駆動装置により、適時、離接動作が可能である。潤滑剤塗布装置１３の中には潤滑剤１４、潤滑剤塗布ローラ１５、潤滑剤均しブレード１６が組み込まれている。
潤滑剤１４としては、ステアリン酸亜鉛のブロックが用いられることが多い。これは潤滑効果が高いとともに、その成形が容易であることがあげられる。これ以外にも、金属石鹸類、ワックス類、フッ素含有樹脂類も同様の効果を示す。潤滑剤１４はブロック状にして潤滑剤塗布ローラ１５に押し付ける。押し付ける方法としては、錘をつけて重力を利用する方法、ばねをつけて加圧する方法、さらには、ソレノイド等で加圧力や加圧タイミングを制御する等の方法がある。
潤滑剤塗布ローラ１５は潤滑剤１４をこすり取り像担持体に塗り付ける機能を有するため、適度な表面粗さと接触圧力の均一性を維持するための柔軟性が必要である。シリコーンゴム、ウレタンゴム、その他合成ゴムのローラでもよく、その表面に比較的硬質の樹脂コート、例えばポリアミド、ポリエチレン、ＰＥＴ、フッ素を含有する樹脂等を用いると耐久性の高いものが得られる。これ以外にも、塗布ローラとして用いるものは、発泡ゴム、ローラ状ブラシでもよいが、これらは表面の平滑性が低いので、潤滑剤の消費が多くなりがちである。潤滑剤塗布ローラ１５は図示しない回転駆動装置により回転駆動されている。潤滑剤塗布ローラ１５の回転軸は回転可能に潤滑剤塗布装置１３に固定されており潤滑剤塗布装置１３は適時解除されるので、解除されたときに回転しているとエネルギーが無駄であり、構成によっては潤滑剤を削り続けることになるので、潤滑剤塗布装置１３の解除と同期して停止させることが好ましい。回転時の回転方向は、この例では接触箇所で像担持体１と同方向である。これ以外にも、周囲の部材の配置を逆にすることにより、回転方向も逆に設定することが可能である。
潤滑剤均しブレード１６は、余分な潤滑剤１４をせき止め、像担持体１に塗布された潤滑剤１４を均一にするとともに定着させ、所定外の場所に移動させないようにする部材である。接触の均一性、耐磨耗性等の理由から、ウレタンゴム、その他合成ゴムのブレードが好ましいが、ＰＥＴ、ポリアミド等の樹脂ブレードも有効である。
【００１２】
研磨装置３０は帯電ローラ２１の下流に配置した。研磨装置３０は研磨粉を出すので、帯電ローラ２１の汚染を防ぐためにはこの位置が好ましいが、レイアウトの関係で、他に配置してもよい。
【００１３】
図２は研磨装置３０の構成を示したものである。加圧部材３１には加圧部材突起部３２があり、研磨シート３３の背面から不均一に加圧する。研磨シート３３はシート状の基材の表面に研磨剤が接着された紙やすり状のシート、あるいは、研磨剤が練りこまれた樹脂、ゴムのシートで、ほぼ均一な面にしたものである。基材は布、樹脂フィルム、ゴム等が適切である。研磨剤としてはダイヤモンド、コランダム、エメリー、柘榴石、炭化珪素、窒化ホウ素、酸化鉄、酸化クロム、酸化セリウム、酸化ケイ素等の物質が一般的である。背面から加圧部材で加圧された研磨シートの加圧部が像担持体１の表面を研磨する。不均一な圧力で接触する圧力分布を高い部分と低い部分とに二分したとき、像担持体１の移動方向の上流側から下流側に向かって研磨装置３０の低圧力部分をたどったときに、研磨物等は低圧力部分を通過して研磨装置３０の下流側に排出される。排出された研磨物等は、現像装置２で回収される。回収された研磨物等は装置内に蓄積されるか、トナーとともに像担持体１に現像され転写紙に転写されて機外に排出される。トナーと同様の挙動をさせるためには、像担持体１の研磨物等と現像剤中のキャリアの摩擦帯電特性をトナーと同様の関係になるよう、材料を選択することが好ましい。
【００１４】
図３は揺動が必須の加圧部材突起部３２の一例である。突起と突起の隙間間隔以上のピッチで揺動させることにより、像担持体１の全幅を均一に研磨することができる。
【００１５】
図４は揺動が必須でない加圧部材突起部３２の一例である。島状に配置された突起は前列の隙間部分を埋めるように並んでいるため、研磨残し部分は発生しない。像担持体１の進行とともに研磨物等は低圧領域を斜めに進み、研磨領域から排出する。この場合は揺動させなくとも像担持体１の全幅を均一に研磨することはできるが、揺動させることにより研磨物等は更に動きやすくなり、排出が容易となる。
【００１６】
図５はエンドレスベルト状に作った研磨シート３３を２つの研摩シート送りローラ３４で循環させることにより、加圧部材に対して移動可能に取り付けた一例である。自動的に新しい研摩シート面を供給できるようにして、消耗品である研磨シート３３の交換の自動化と容易化を可能にし、研磨能力を維持することができる。研磨シート３３は帯状の形状で加圧部材３１に対して長手方向に移動可能であり、その帯の両端はループ状に接続された構造、又は、片側から供給して片側で巻き取る構造にした。また、エンドレスベルト状に研磨シート３３を設置することにより、研磨シート３３の交換の頻度を少なくし、研磨装置３０を長寿命化することができる。
なお、像担持体１と接触領域以外のところで、図示しない研磨シートクリーニング装置を設けると更に寿命を延ばすことができる。クリーニング装置は、接触する固定ブラシ、回転ブラシ、空気の吹き付け、吸いこみ、粘着ローラによる粘着等が好ましい。
【００１７】
図６および図７は低圧部に研磨物等が蓄積され、揺動が必須でない加圧部材突起部３２の一例である。
【００１８】
図１から図７は研磨シート３３を用いた例であるが、加圧部材の突起部自体が研磨性を持つものでもよい。少なくとも突起部が硬質の物で作られた表面粗さを持つものであるか、若しくは、表面に研磨剤が貼り付けられたもの等であれば、同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の画像形成装置の側面図である。
【図２】研磨装置の構成を示したものである。
【図３】揺動が必須の加圧部材突起部の一例である。
【図４】揺動が必須でない加圧部材突起部の一例である。
【図５】エンドレスベルト状に作った研磨シートを２つの研摩シート送りローラで循環させることにより、加圧部材に対して移動可能に取り付けた一例である。
【図６】低圧部に研磨物等が蓄積され、揺動が必須ではない加圧部材突起部の一例である。
【図７】低圧部に研磨物等が蓄積され、揺動が必須ではない加圧部材突起部の一例である。
【符号の説明】
【００２０】
１  像担持体
２  現像装置
３  現像ローラ
４  現像スリーブ
５  マグネット
６  ドクターブレード
７  現像剤搬送スクリューＡ
８  現像剤搬送スクリューＢ
９  現像剤しきり板
１０  転写ベルト
１１  転写ベルト張架ローラ
１２  転写ベルト駆動ローラ
１３  潤滑剤塗布装置
１４  潤滑剤
１５  潤滑剤塗布ローラ
１６  潤滑剤均しブレード
１７  塗布装置解除回転中心
１８  転写装置
２１  帯電ローラ
２２  書き込み装置
３０  研磨装置
３１  加圧部材
３２  加圧部材突起部
３３  研磨シート
３４  研磨シート送りローラ
【図１】
0004722473.tif 000002
【図２】
0004722473.tif 000003
【図３】
0004722473.tif 000004
【図４】
0004722473.tif 000005
【図５】
0004722473.tif 000006
【図６】
0004722473.tif 000007
【図７】
0004722473.tif 000008