(57)【要約】  【課題】  機器のコンパクト化及びコストダウンを図りつつ像流れの発生を抑えて高品質な画像形成を行うことが可能な画像形成装置を提供する。  【解決手段】  感光体１の表面からクリーニングブレード２により掻き取られ，トナー送り機構３によって感光体１の軸方向に送られるトナーＢを介して摺擦ローラ４によって感光体１周面を摺擦する構成において，トナー送り機構３のスパイラル部３ｂのピッチを摺擦ローラ４の軸方向中間部分で両端部分よりも小さくし，トナーの供給量を多くして，像流れの発生を抑える。【選択図】図１
2005049620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と，この感光体の表面をトナーを介して摺擦する摺擦ローラと，上記感光体表面のトナーを掻き取る掻取部材と，該掻取部材により掻き取られたトナーを上記摺擦ローラの軸方向に沿って平行に搬送するトナー搬送手段とを具備した画像形成装置であって，
上記トナー搬送手段が，上記摺擦ローラ軸方向中間部分におけるトナーの送り速度が上記摺擦ローラ軸方向両端部分における送り速度よりも低速度になるように設定されてなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
上記トナー搬送手段が，周面に突条が螺旋状に形成されてなる軸部材からなり，且つ上記突条のピッチが上記摺擦ローラの軸方向中間部分でその軸方向両端部分より小さくされている請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
上記トナー掻取手段が，上記摺擦部の上記感光体の回転方向における下流側に配置され，上記感光体表面にその端面が当接するブレード部材から形成されてなる請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
上記感光体がアモルファスシリコン感光体である請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
上記トナーが上記感光体表面を研磨する研磨剤を含有する請求項１〜４のいずれか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，画像形成装置に関し，更に詳しくは，感光体表面からトナーを回収するためのトナー回収機構を有する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来，感光体ドラムの素材としてアモルファスシリコンが用いられている。アモルファスシリコンは，半導体特性を有する非晶質材料として注目を集めた素材であり，高硬度で耐候性も高いため，従来の有機系感光体等と比較して格段に優れた耐久性を有するとともに電気特性も安定しており，高品質な画像形成を行いやすいといった利点を有する。
反面，放電器の放電に起因して発生する吸湿性のイオン生成物がドラム表面に付着して，高湿時には像流れ（画像のエッジ部における滲み等）が生じ易いという短所がある。このため，従来は，感光体ドラム内にヒータを設けて，イオン生成物が取り込んだ水分を除去するよう構成されるのが一般的であった。
【０００３】
ところが，かかる装置においては，ヒータを構成するための部品数が多くあり，コストアップになるばかりでなく，安全性の問題も考慮する必要が生じる。したがって，近年，トナーに含ませた研磨剤によって，ドラム表面の残留トナーをクリーニングするクリーニング機構内部にドラム表面を摺擦する摺擦ローラを設け，図３に示すように，ドラム３１表面から掻き取られ回収されるトナー３２を用いて摺擦ローラ３３によりドラム表面を研磨して，ドラム３１表面のイオン生成物を除去する感光体ドラム内にヒータを有さない画像形成装置が用いられるようになってきている。このような画像形成装置に関して，特許文献１参照。また，感光体ドラムをクリーニングするためのクリーニングローラに関して，特許文献２参照。
【０００４】
ところが，上述した従来の摺擦ローラにおいては，摺擦ローラが，通常，ローラ軸の両端がバネ等によりドラムに向かって付勢される構成であるため，図４に示すように，ローラ軸に撓みが生じ，この結果，摺擦ローラ３３の中央部あたりでドラム３１表面を摺擦する摺擦力が弱くなって，十分にドラム外周面を研磨することができなくなるといった問題がある。
この問題を避けるために，通常，摺擦ローラのローラ軸を太くするといった対応がなされ，実用されている。また，上記特許文献２にあるように，クリーニングローラからトナーを掻き落とすために設けられるスクレーパをドラムの反対方向に位置させることによって，ローラ軸の撓みを抑えるといった提案もなされている。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−８１８２０号公報
【特許文献２】特開平８−２０２２２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが，上述したローラ軸を太くする対応では，ローラ自体が大きくなり，設置に要するスペースが増大して，コストアップを招くといった問題がある。
また，スクレーパによりローラをドラムに押しつける構成では，ドラムにかなり大きな力がかかることになるため，ジッタが大幅に悪化して，高品質な画像形成を行うことが困難になるといった問題がある。
したがって，本発明は上記問題点を解決するためになされたもので，機器のコンパクト化及びコストダウンを図りつつ像流れの発生を抑えて高品質な画像形成を行うことが可能な画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明は，感光体と，この感光体の表面をトナーを介して摺擦する摺擦ローラと，上記感光体表面のトナーを掻き取る掻取部材と，該掻取部材により掻き取られたトナーを上記摺擦ローラの軸方向に沿って平行に搬送するトナー搬送手段とを具備した画像形成装置であって，上記トナー搬送手段が，上記摺擦ローラ軸方向中間部分におけるトナーの送り速度が上記摺擦ローラ軸方向両端部分における送り速度よりも低速度になるように設定されてなることを特徴とする画像形成装置として構成される。
この構成によって，軸方向中間部分においてトナーの滞留が生じ，摺擦ローラのローラ軸が撓んで摺擦ローラの軸方向中間部分の摺擦部における押圧力が弱くなった場合にも，軸方向中間部分において軸方向両端部分よりも多くのトナーが摺擦ローラと感光体表面との間に介在することになり，トナーを介して感光体表面を摺擦する摺擦力の低下を防止して，像流れが発生するのを防止することができる。すなわち，摺擦ローラから感光体外周面に加わる摺擦力は，上記押圧力とローラ−感光体間に介在するトナーの量に依存するからである。
【０００８】
このとき，上記トナー搬送手段が，周面に突条が螺旋状に形成されてなる軸部材からなり，且つ上記突条のピッチが上記摺擦ローラの軸方向中間部分でその軸方向両端部分より小さくされている構成とすることも考えられる。
これにより，上記軸部材を所定速度で回転させるだけで，トナーの送り速度を上記摺擦ローラの軸方向中間部分でその軸方向両端部分よりも小さくすることが可能となる。
【０００９】
また，上記トナー掻取手段が，上記摺擦部の上記感光体の回転方向における下流側に配置され，上記感光体表面にその端面が当接するブレード部材から形成されてなる構成とすることも考えられる。
【００１０】
また，上記感光体がアモルファスシリコン感光体である構成とすることも考えられる。
【００１１】
また，上記トナーが上記感光体表面を研磨する研磨剤を含有する構成とすることも考えられる。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように，本発明によれば，感光体表面をトナーを介して摺擦する摺擦ローラに撓みが生じ，軸方向中間部分で感光体外周面を押圧する押圧力が小さくなる場合にも，その部分にトナーが多く供給されるので，その部分でローラと感光体との間に介在するトナーの量が多くなって，摺擦力の低下を防止することができる。したがって，従来，摺擦ローラの軸方向中間部分で発生しがちであった像流れを，ローラ軸を太くすることなく抑制することができるという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態及び実施例について説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態及び実施例は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに，図１は，本発明の一実施形態に係る画像形成装置としての例えば複写装置の感光体クリーニング機構Ａの詳細を示す断面図である。
【００１４】
このクリーニング機構Ａは，感光体１の外周面にその端部が当接して，感光体１外周面から用紙転写後の残留トナーを掻き取るクリーニングブレード２と，このクリーニングブレード２によって上記感光体１外周面から掻き取られたトナーＢを回収するようトナーを送るトナー搬送手段としてのトナー送り機構３と，感光体１外周面をトナー送り機構３により送られるトナーＢを用いて研磨するように感光体１の回転軸と平行に設けられ，感光体１外周面を上記トナーＢを介して摺擦する摺擦ローラ４とを主要構成要素として備えてなる。
【００１５】
ここで，感光体１は，例えば金属製シリンダの外周面にアモルファスシリコンの薄膜（感光層）を形成してなるアモルファスシリコン感光体である。
クリーニングブレード２は，感光体１の上部でその端部２ａが外周面と当接し，且つ反対側の端部に向かって水平方向よりも上向きの傾斜が与えられて設けられた板状部材から構成される。
トナー送り機構３は，例えば図２に示すように，感光体１及び摺擦ローラ２の回転軸と平行，且つクリーニングブレード２の上方に配置される軸部材３ａと，この軸部材３ａのほぼ全長に亘って外周面に螺旋状に設けられた突条からなるスパイラル部３ｂとから構成され，軸部材３ａを所定速度で回転させることによって，クリーニングブレード２により感光体１外周面から掻き取られ，ブレード２の上に堆積するトナーをスパイラル部３ｂにより感光体１の軸方向に搬送する。
感光体１の軸方向に搬送されたトナ−はクリ−ニング装置Ａから、画像形成装置内に配置された図示しない廃棄トナ−ボトルまで搬送されて蓄積される。なお、廃棄トナ−ボトルは満杯が検知された時か、図示しないトナ−コンテナの交換と同時に未使用の廃棄トナ−ボトルと交換される。
摺擦ローラ４は，クリーニングブレード２の上記端部２ａが感光体１の外周面と当接する位置よりも，感光体１の回転方向Ｃの上流側，且つ感光体１の上部でその外周面を摺擦するように配置されている。また，トナー送り機構３は，摺擦ローラ４と感光体１との摺擦部５に沿ってトナーを送りながら，摺擦部５にトナーを供給する。
【００１６】
また，図２に示すように，トナー送り機構３のスパイラル部３ｂが軸部材３ａの外周面に設けられるピッチは，摺擦ローラ２の軸方向中間部分に対応する位置で摺擦ローラ２の軸方向両端部分に対応する位置よりも小さくされている。これによって，トナーの送り速度が摺擦ローラ２の軸方向中間部分でその両端部分よりも遅くなり，その部分でトナーの滞留が生じ，この結果，摺擦ローラ２の軸方向中間部分における摺擦部５へのトナー供給量が摺擦ローラ２の軸方向両端部分における摺擦部５への供給量よりも大きくなる。
ここで，摺擦ローラ２によるトナーを介した感光体１外周面の摺擦力は，ローラ２による感光体１外周面への押圧力と，ローラ２と感光体１との間に介在するトナー量とに依存する。このため，摺擦ローラ２の軸方向中間部分における摺擦部５に十分なトナーを供給することで，摺擦ローラ２の撓みによる摺擦力の低下を抑えることができる。
【００１７】
以下，トナー送り機構３におけるスパイラル部３ｂのピッチと形成画像の品質との相関関係を調べるために発明者が行った実験の結果を説明する。
この実験は，感光体１としてΦ３０のアモルファスシリコン感光体を備え，摺擦ローラ２としてΦ１２（軸径Φ６）のＥＰＤＭゴム（エチレン，プロピレン及び第３成分の共重合ゴム）ローラを備えた感光体の線速が１００ｍｍ／ｓである複写装置を用いて，摺擦ローラ２の軸方向中間部分対応位置以外のスパイラル部３ｂのピッチ（以下，両端部ピッチという）を２５ｍｍとし，摺擦ローラ２の軸方向中間部分対応位置のスパイラル部３ｂのピッチ（以下，中央部ピッチという）を１０ｍｍ〜２０ｍｍの範囲で変更して，像流れの発生の様子を実験したものである。なお、研磨剤として酸化チタンを２.0％添加したトナ−を用いた。実験方法は，常温環境にて転写紙１００００枚の耐刷試験（印字率６％の画像を出力）を行った後，気温が摂氏３２度，湿度８５％の環境下で所定時間電源を落とし，電源再投入直後の画像形成結果において，文字及びグレー画像について摺擦ローラ２の軸方向中間部分対応位置における像流れの発生をチェックしたものである。
この結果，（１）中央部ピッチを１０ｍｍに設定したときには，文字及びグレー画像ともに像流れは生じなかった。（２）中央部ピッチを１５ｍｍに設定したときには文字については像流れが生じなかったが，グレー画像については像流れが生じた。（３）中央部ピッチを２０ｍｍ及び２５ｍｍに設定したときには，いずれも，文字及びグレー画像の両方で像流れが生じた。
以上，（１），（２），（３）の実験結果では，中央部ピッチを両端部ピッチの４０％以下に設定すれば，摺擦ローラ２の軸方向中間部分対応位置における像流れの発生を効果的に抑えられることが判明した。
なお，上記実施形態では，摺擦ローラ２の軸方向中間部分対応位置におけるトナーの送り速度を遅くして，摺擦部５へのトナー供給量を多くする例を示したが，トナー送り速度は一定として，トナーを送る経路の断面積を中間部分対応位置で小さくして，その部分のトナーの供給圧力を上げることにより供給量を増大させることも可能である。
また，トナーの送り経路からスリット等を介して摺擦部にトナーを供給する構成とするとともに，中間部分対応位置におけるスリットの間隙を大きくして，その部分でトナー供給量を増大させることも可能である。
また，本発明はアモルファスシリコンを用いた画像形成装置のみならず、最近開発され実用化されつつある表面硬度が高く耐磨耗性に優れた有機感光体等、像流れが発生する恐れのある感光体を有する画像形成装置に好適に適用することが可能である。なお、本発明はＡ４縦搬送の複写機で実験を行ったがＡ４横搬送以上の広幅の複写機では、褶擦ロ−ラのそりがより大きくなる傾向があるため、本発明の効果がより確実に発揮される。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明は，画像形成装置の例えば感光体クリーニング機構に適用して，産業上利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の感光体クリーニング機構の詳細を示す一部断面図である。
【図２】同感光体クリーニング機構のトナー送り機構の特徴を示す模式図である。
【図３】同感光体クリーニング機構の摺擦ローラが感光体外周面を摺擦する態様を模式的に示す図である。
【図４】従来装置の問題点を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００２０】
１…感光体
２…クリーニングブレード
３…トナー送り機構
３ａ…軸部材
３ｂ…スパイラル部（突条）
４…摺擦ローラ
５…摺擦部
【図１】
2005049620.tif 000003
【図２】
2005049620.tif 000004
【図３】
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【図４】
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