(57)【要約】【課題】  簡単な構造で、感光体ドラム表面上の付着物を効率よく除去することができるクリーニング装置を提供する。【解決手段】  スクレーパ１２はブラケット１１に固定されており、ブラケット１１の両端部は摺擦ローラ１０の両軸受２２ａ、２２ｂに固定されている。また、支軸２１の中心と摺擦ローラ１０の軸２２の中心を結ぶ線Ｌｂが、摺擦ローラ１０が感光体ドラム１に対して及ぼす圧接力の方向に垂直な方向の直線、すなわち圧力作用線Ｌａと平行になっており、スクレーパ１２と摺擦ローラ１０との接点は、圧力作用線Ｌａと平行する直線上に設けられている。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体ドラム上の付着物を摺擦除去するクリーニング装置において、
感光体ドラムに揺動可能に圧接する摺擦ローラと、
前記摺擦ローラと同軸で揺動しながら、前記摺擦ローラに当接するスクレーパと、
を備えたクリーニング装置。
【請求項２】
前記摺擦ローラを回転自在に支持する軸受と、
前記軸受に固定されたブラケットとをさらに備え、
前記スクレーパは前記ブラケット上に設けられている、請求項１に記載のクリーニング装置。
【請求項３】
前記感光体ドラムに固定された第１ギヤと、
前記摺擦ローラに固定され前記第１ギヤと噛み合う第２ギヤとを有し、
前記スクレーパと前記摺擦ローラとの接点は、前記第１ギヤと前記第２ギヤとの正面噛み合い圧力角の作用線と平行な直線上に設けられている、
請求項１又は２に記載のクリーニング装置。
【請求項４】
前記感光体ドラムは、アモルファスシリコン系感光体である、請求項１から３のいずれかに記載のクリーニング装置。
【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、特にａ−Ｓｉ系（アモルファスシリコン系）感光体ドラム上の付着物を摺擦除去するクリーニング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式による画像形成装置では、感光体ドラムの周辺に帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段等が設けられている。そして、帯電手段によって感光体ドラムに帯電が行われた後、露光手段によって露光が行われて感光体ドラム表面に静電潜像が形成され、現像手段によって現像される。その後、現像されたトナー画像は転写手段によりで転写材上に転写され、さらに定着手段により定着され、画像形成された転写材が排出部に排出される。感光体ドラムに残留した残留現像剤は、クリーニング手段によりクリーニングされる。
【０００３】
このような画像形成過程において、帯電手段による放電過程でＮＯｘやＳＯｘ等のイオン生成物が発生し、これらが感光体ドラム表面に付着する。また、記録紙の添加剤や紙粉などが感光体ドラム表面に付着する。これらのイオン生成物、紙粉等は、画像形成装置内の水分を吸着し、感光体ドラムの表面抵抗を低下させる場合がある。このため、電荷がリークしやすくなり、画像の乱れが生ずる。有機感光体ではその表面が比較的柔らかいためクリーニング手段が表面を摺擦する際に、その表面が削れるとともにその表面に付着したイオン生成物や紙粉等も除去される。
【０００４】
しかし、ａ−Ｓｉ系感光体は表面硬度が有機感光体より高く、その表面がほとんど削れることがないため、表面の微細な窪み等に付着したイオン生成物や紙粉等はクリーニング手段によって除去しがたい。したがって、ａ−Ｓｉ系感光体では上述したイオン生成物などによる電荷リーク等の現象が特に発生しやすい。
【０００５】
このような電荷リークによる画像の乱れを防止するため、クリーニング装置に発泡合成ゴムなどの弾性体で構成されたクリーニングローラを配設し、クリーニングローラを感光体ドラム表面に常時圧接させることにより感光体ドラム表面を研磨し、さらにクリーニングローラにスクレーパを当接させ、クリーニングローラ上のトナーなどを除去する方法が提案されている。一方、スクレーパとクリーニングローラとの圧接力が大きすぎると、クリーニングローラの感光体ドラムに対する圧接力が大きくなり、画像のジッタ等による画像の劣化が発生する。そこで、クリーニングローラと感光体ドラム表面との圧接力を一定にさせるための駆動機構の改良案も提案されている。
【特許文献１】特公平６−８９７６号公報
【特許文献２】特開２００３−１７３１１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特公平６−８９７６号公報に記載された発明には、クリーニングローラの研磨目に対しスクレーパを順目方向になるように当接させて、クリーニングローラに対するスクレープ効果を上げる方法が記載されている。しかし、スクレーパの取付方法及びクリーニングローラの駆動方法などは記載されていない。したがって、スクレーパとクリーニングローラとの圧接力によっては、クリーニングローラから感光体ドラム表面への圧接力が大きすぎることになり、画像のジッタが発生するおそれがある。また、スクレーパとクリーニングローラとの圧接力が小さい場合は、スクレープ不良が発生することもある。
【０００７】
また、特開２００３−１７３１１７号公報には、クリーニングローラから感光体ドラム表面への圧接力を一定にさせるクリーニングローラを駆動する機構が提案されている。しかし、スクレーパに関する記載はなく、スクレーパの当接方法によっては、クリーニングローラの感光体ドラム表面への当接が不安定になることもある。
【０００８】
本発明の目的は、簡単な構造で、感光体ドラム表面上の付着物を効率よく除去することができるクリーニング装置を提供することにより、感光体ドラムの高寿命化を図り、高画質の画像形成が可能な画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係るクリーニング装置は、感光体ドラム上の付着物を摺擦除去する装置であって、感光体ドラムに揺動可能に圧接する摺擦ローラと、摺擦ローラと同軸で揺動しながら、摺擦ローラに当接するスクレーパとを備えている。
【００１０】
この装置では、スクレーパと摺擦ローラとは同軸で揺動する。したがって、摺擦ローラが感光体ドラム表面に圧接して感光体ドラム表面のクリーニングを行う際、スクレーパと摺擦ローラとがそれぞれ独立して揺動する場合と比較して、スクレーパと摺擦ローラとの圧接力が一定である。このため、摺擦ローラと感光体ドラム表面との圧接力に変動が発生しにくく、感光体ドラム上の付着物を確実に除去することができ、画像のジッタの発生を抑えることができる。
【００１１】
請求項２に係るクリーニング装置は、請求項１の装置において、摺擦ローラを回転自在に支える軸受と、摺擦ローラの軸受に固定されたブラケットをささらに備え、スクレーパはブラケット上に設けられている。
【００１２】
この装置は、スクレーパをブラケット上に設け、このブラケットは摺擦ローラの軸受に固定されている。したがって、ブラケットは摺擦ローラと同軸で揺動することとなり、そのブラケット上に設けられたスクレーパも摺擦ローラと同軸に揺動することとなる。
【００１３】
この装置では、簡単な構造で、スクレーパと摺擦ローラとが同軸で揺動可能にしている。
【００１４】
請求項３に係るクリーニング装置は、請求項１または２の装置において、感光体ドラムに固定された第１ギヤと、摺擦ローラに固定され第１ギヤと噛み合う第２ギヤとを有し、スクレーパと摺擦ローラとの接点は、第１ギヤと第２ギヤとの正面噛み合い圧力角の作用線と平行な直線上に設けられている。ここで、第１ギヤと第２ギヤの正面噛み合い圧力角の作用線とは、第１ギヤと第２ギヤのピッチ円の共通接線から圧力角だけ傾いた直線をいう。
【００１５】
この装置では、スクレーパと摺擦ローラとの接点は、第１ギヤと第２ギヤとの正面噛み合い圧力角の作用線と平行な直線上に設けられている。したがって、スクレーパと摺擦ローラの摩擦によって発生する摩擦力は摺擦ローラと感光体ドラムの圧接力に影響を与えることがなく、より安定した圧接力で摺擦ローラを感光体ドラムに圧接することが可能となる。
【００１６】
請求項４に係るクリーニング装置は、請求項１から３のいずれかの装置において、感光体ドラムはａ−Ｓｉ系感光体である。
【００１７】
一般に、有機感光体はその表面が比較的柔らかいため、クリーニングブレードなどで表面を摺擦する際に、その表面が削れるとともにその表面に付着したイオン生成物や紙粉等も除去されるが、ａ−Ｓｉ系感光体は表面硬度が高いため、通常のクリーニングブレードでは表面の微細な窪み等に付着したイオン生成物や紙粉等を除去しがたい。そのためこの発明のような摺擦ローラが必要となる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のクリーニング装置では、スクレーパが摺擦ローラと同軸で揺動するため、スクレーパと摺擦ローラとの圧接力が一定である。したがって、安定した圧接力で感光体ドラム上の付着物を確実に除去し、感光体ドラムの長寿命化を図ることができる。また、摺擦ローラの感光体ドラムに対する過大な圧接力により発生する画像ジッタの発生を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は本発明の一実施形態が採用された画像形成装置の概略構成を示す図である。画像形成装置１００のほぼ中央にａ−Ｓｉ系感光体を用いた感光体ドラム１が配設されており、感光体ドラム１の周囲には、帯電装置２、露光装置３、現像装置４、転写装置５、分離装置６及びクリーニング装置７が配置されている。また、感光体ドラム１の用紙搬送方向下流側には定着装置８が配設されている。感光体ドラム１は、表面に静電潜像が形成されるものである。帯電装置２は、感光体ドラム１の上方に設置されており、感光体ドラム１を一様に帯電させるための装置である。露光装置３は、図示しない原稿読取装置から読み取った原稿画像に基づいて、感光体ドラム１上に静電潜像を形成させるための装置である。現像装置４は、静電潜像が形成された感光体ドラム１表面にトナーを供給してトナー像を形成させる装置である。転写装置５は、感光体ドラム１のトナー像を用紙に転写するための装置である。分離装置６は、トナー像が転写された用紙を感光体ドラム１から分離するための装置である。クリーニング装置７は、感光体ドラム１に残留した残留現像剤及び感光体ドラム上に付着されたイオン生成物などの付着物をクリーニングするための装置である。定着装置８は、転写されたトナー像を用紙に定着させるための装置である。
【００２０】
次に上記画像形成装置１００に備えられたクリーニング装置７について説明する。図３に示すように、クリーニング装置７は、主に、感光体ドラム１に当接する摺擦ローラ１０と、摺擦ローラ１０を挟んで感光体ドラム１と対向する側に設けられたトナー回収スクリュー１３と、摺擦ローラ１０の上部に設けられ、感光体ドラム１と摺接するクリーニングブレード１４とで構成されている。また、摺擦ローラ１０の周囲には、図３（ｂ）に示すように、ブラケット１１と、スクレーパ１２とが配置されている。ブラケット１１は、摺擦ローラ１０の軸受に固定されている。スクレーパ１２は、ブラケット１１上に設けられ、摺擦ローラ１０を挟んで感光体ドラム１と逆側の摺擦ローラ１０の表面に当接している。さらに、図２及び図３に示すように、クリーニング装置７は、感光体ドラム１、帯電装置２等とともに枠体３０の中に配設され、画像形成装置本体１００に対して引き出し及び挿入（装着）が可能なユニットを構成している。
【００２１】
次に摺擦ローラ１０の揺動機構について説明する。図４に示すように、摺擦ローラ１０と軸２２とは、一体的に設けられ、図５に示す軸受２２ａを介して、アーム部材２０により回転自在に支持されている。アーム部材２０は、支軸２１を中心に逆Ｌ型の第１部分２０ａと第２部分２０ｂとを有している。第１部分２０ａの先端は摺擦ローラ１０の軸受２２ａを支持しており、第２部分２０ｂの先端はコイルスプリング２３を介してクリーニング装置７の枠体３０に連結されている。アーム部材２０は、その中央部に設けられている支軸２１を中心に揺動可能である。摺擦ローラ１０により感光体ドラム１をクリーニングする際、アーム部材２０は、コイルスプリング２３により反時計方向に付勢される。摺擦ローラ１０はこの付勢力によって感光体ドラム１の表面に圧接される。
【００２２】
ここで、アーム部材２０の支軸２１の位置は、図６に示すように、支軸２１の中心と摺擦ローラ１０の軸２２の中心を結ぶ線Ｌｂが、感光体ドラム１に固定されている第１ギヤ１ａと摺擦ローラ１０に固定されている第２ギヤ１０ａとの正面噛み合い圧力角の作用線Ｌａと平行になるようにしている。このような構成にすることで、第１ギヤ１ａと第２ギヤ１０ａとの間で駆動力が伝達されたとき、アーム部材２０の揺動を抑えることができ、摺擦ローラ１０の感光体ドラム１表面に対する圧接力を安定させて画像のジッタの発生を抑制することができる。
【００２３】
なお、ここではアーム部材及びその支軸２１を摺擦ローラ１０の回転下流側に設けているが、アーム部材及びその支軸２１を摺擦ローラ１０の回転上流側に設けても同様の効果が得られる。
【００２４】
次にブラケット１１について説明する。ブラケット１１は、図３〜図５に示すように、摺擦ローラ１０の下方に設けられ、摺擦ローラ１０の軸方向に延びて形成されたプレート状の板部１１１と、摺擦ローラ１０の両端部に設けられている軸受２２ａ，２２ｂと接続する部分１１２，１１３とで構成されている。具体的には、摺擦ローラ１０の軸受２２ａに固定された１１２は、直径が軸受２２ａの直径よりやや大きく、中心部に摺擦ローラ１０の軸が配置される孔が設けられ、円周の一部に開口を有するＣ型の円板である。円板の底部は下方に延伸する部分１１２ａを有し、この延伸部分１１２ａがプレート状の板部１１１に固定されている。プレート状の板部１１１は、幅が摺擦ローラ１０の直径よりやや小さく、長手方向の両端がそれぞれＣ型の円板１１２，１１３に固定されている。また、プレート状の板部１１１は、底部１１１ａと、この底部１１１ａに対し垂直に延伸する側部１１１ｂ，１１１ｃで構成されている。このように、ブラケット１１の両端部は摺擦ローラ１０の両軸受２２ａ、２２ｂに固定されているため、摺擦ローラ１０が感光体ドラム１に圧接される際、ブラケット１１も摺擦ローラ１０と一体になって揺動可能である。
【００２５】
スクレーパ１２は、摺擦ローラ１０の軸方向に延びて形成された板状の部材であり、その底部がブラケット１１の側壁１１１ｃに固定されている。ここで、スクレーパ１２はブラケット１１に固定されており、ブラケット１１は摺擦ローラ１０の軸受に固定されているため、スクレーパ１２は、摺擦ローラ１０と一体になって支軸２１の周りを揺動可能である。そのため、摺擦ローラ１０が感光体ドラム１からの圧接力で感光体ドラム１から離れる方向に動く際、スクレーパ１２も摺擦ローラ１０と一体で動きながら摺擦ローラ１０を圧接することになり、確実に摺擦ローラ１０を感光体ドラム１方向に圧接することができる。
【００２６】
ここで、図６に示すように、スクレーパ１２が摺擦ローラ１０を圧接する接点１２ａは、感光体ドラム１に固定されている第１ギヤ１ａと摺擦ローラ１０に固定されている第２ギヤ１０ａとの正面噛み合い圧力角の作用線Ｌａと平行な直線Ｌｃ上に設けられている。
【００２７】
次に、画像形成の動作について説明する。画像形成時は、帯電手段２によって感光体ドラム１に帯電が行われた後、露光手段３によって露光が行われて感光体ドラム１の表面に静電潜像が形成され、現像手段４によって現像される。その後、現像されたトナー画像は転写手段５によりで転写材上に転写され、分離手段６によって転写材は感光体ドラムから分離される。さらに定着手段８による加熱・加圧によって定着され、画像形成された転写材が排出部に排出される。感光体ドラム１に残留した残留現像剤は、クリーニング装置７におけるクリーニングブレード１４及び摺擦ローラ１０によりクリーニングされて、図示しない廃トナーコンテナに廃棄される。
【００２８】
このような画像形成過程において、帯電装置３の放電によりオゾンが発生し、このオゾンの酸化作用でＮＯｘやＳＯｘ等のイオン生成物が発生して、感光体ドラム１の表面に付着する。また、転写材の添加剤や紙粉なども感光体ドラム１の表面に付着する。また、感光体ドラム１に固定された第１ギヤ１ａは、画像形成装置内に設けられた図示しない他の中間ギヤを介して駆動され感光体ドラム１は時計方向に回転される。摺擦ローラ１０は第２ギヤ１０ａと第１ギヤ１ａとの噛み合いによって反時計方向に回転される。その際、摺擦ローラ１０は、アーム部材２０と連結されたコイルスプリング２３の付勢力で感光体ドラム１の表面に圧接して、感光体ドラム１の表面を研磨し、感光体ドラム１に付着しているイオン生成物、紙粉及び転写材の添加物等をクリーニングする。さらに、摺擦ローラ１０にスクレーパ１２を圧接させ、摺擦ローラ１０に残留した付着物の除去を行う。
【００２９】
本実施例では、スクレーパ１２はブラケット１１に固定されており、ブラケット１１の両端部は摺擦ローラ１０の両軸受２２ａ、２２ｂに固定されている。そのため、摺擦ローラ１０が感光体ドラム１に圧接される際、スクレーパ１２はブラケット１１とともに摺擦ローラ１０と一体になって揺動可能である。また、スクレーパ１２が摺擦ローラ１０を圧接する接点１２ａは、感光体ドラム１に固定されている第１ギヤ１ａと摺擦ローラ１０に固定されている第２ギヤ１０ａとの正面噛み合い圧力角の作用線Ｌａと平行な直線Ｌｃ上に設けられている。ここで、摺擦ローラ１０が感光体ドラム１を圧接して感光体ドラム１のクリーニングを行う際、摺擦ローラ１０と感光体ドラム１との接点１ａにおいて、摺擦ローラ１０は、感光体ドラム１から離れようとする水平方向の力を受ける。一方、スクレーパ１２が摺擦ローラ１０を圧接する接点１２ａにおいて、摺擦ローラ１０は、感光体ドラム１に向けるような水平方向の力を受ける。この互いに反対向きの水平方向の力が相殺することで、摺擦ローラ１０は安定した圧接力で感光体ドラム１に圧接することができる。
【００３０】
以上のように、本実施例では、スクレーパ１２が摺擦ローラ１０と同軸で揺動するため、摺擦ローラ１０が感光体ドラム１に圧接して感光体ドラム１表面のクリーニングを行う際、スクレーパ１２と摺擦ローラ１０との圧接力が一定である。また、スクレーパ１２が摺擦ローラ１０を圧接する接点１２ａは、感光体ドラム１に固定されている第１ギヤ１ａと摺擦ローラ１０に固定されている第２ギヤ１０ａとの正面噛み合い圧力角の作用線Ｌａと平行な直線Ｌｃ上に設けられている。したがって、安定した圧接力で感光体ドラム１上の付着物を確実に除去し、画像ジッタの発生を抑えることができ、感光体ドラム１の長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】画像形成装置の主要構成図。
【図２】クリーニング装置と感光体ドラムで形成されたユニットの外観図。
【図３】図２に示すユニットの断面図。
【図４】摺擦ローラの揺動機構を示す図。
【図５】スクレーパとブラケットの配置を示す斜視図。
【図６】スクレーパの配置角度を示す断面図。
【符号の説明】
【００３２】
１  感光体ドラム
１ａ  第１ギヤ
２  帯電装置
７  クリーニング装置
１０  摺擦ローラ
１０ａ  第２ギヤ
１１  ブラケット
１２  スクレーパ
２０  アーム部材
２１  アーム部材の支軸
２２  摺擦ローラの軸
２２ａ  摺擦ローラの軸受
２３  圧縮コイル
Ｌａ  第１ギヤと第２ギヤの正面噛み合い圧力角の作用線
Ｌｂ  アーム部材の支点と摺擦ローラの中心を結ぶ線
Ｌｃ  スクレーパと摺擦ローラの圧接点における接線
【図１】
2005316086.tif 000003
【図２】
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【図３】
2005316086.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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