(57)【要約】【課題】回転部材に付着した現像剤等の汚れを確実に除去し、しかも回転部材の乱れを防止する。【解決手段】画像形成装置のメンテナンスの１周期の間、回転部材４１に付着した現像剤等の汚れを発泡弾性体４６の各セルを通じて吸収し続けることが可能な様に、発泡弾性体４６のセル膜除去率を設定している。例えば、発泡弾性体４６のセル膜除去率を６０％以上又は８０％以上に設定する。発泡弾性体４６のセル膜除去率を６０％以上に設定した場合は、画像形成装置による用紙の記録枚数が２００００枚に到達するまで、良好な画像品質を確実に維持することができる。また、発泡弾性体４６のセル膜除去率を８０％以上に設定した場合は、画像形成装置による用紙の記録枚数が３００００枚に到達するまで、良好な画像品質を確実に維持することができる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電位を静電潜像担持体に付与するために静電潜像担持体に当接もしくは摺接される回転部材をクリーニングする回転部材のクリーニング装置において、
回転部材に圧接される連発泡の発泡弾性体を備え、
発泡弾性体の連発泡率に対応するセル膜除去率は、６０％以上に設定されることを特徴とする回転部材のクリーニング装置。
【請求項２】
電位を静電潜像担持体に付与するために静電潜像担持体に当接もしくは摺接される回転部材をクリーニングする回転部材のクリーニング装置において、
回転部材に圧接される連発泡の発泡弾性体を備え、
発泡弾性体の連発泡率に対応するセル膜除去率は、８０％以上に設定されることを特徴とする回転部材のクリーニング装置。
【請求項３】
セル膜除去率は、発泡弾性体の加圧処理により調節されることを特徴とする請求項１または２に記載の回転部材のクリーニング装置。
【請求項４】
セル膜除去率は、発泡弾性体の溶剤含浸処理により調節されることを特徴とする請求項１または２に記載の回転部材のクリーニング装置。
【請求項５】
回転部材に圧接される発泡弾性体の外周面は、研磨もしくはカットにより形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の回転部材のクリーニング装置。
【請求項６】
発泡弾性体の外周面に対する研磨もしくはカットの方向を一定にして、研磨もしくはカットにより発泡弾性体の外周面に露出したセル孔の縁の断面形状を先鋭化したことを特徴とする請求項５に記載の回転部材のクリーニング装置。
【請求項７】
断面形状を先鋭化したセル孔の縁の向きが回転部材外周の移動方向と逆になる様に、発泡弾性体を回転部材に対して配置して圧接したことを特徴とする請求項請求項６に記載の回転部材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、電子写真方式の画像形成装置に用いられる回転部材のクリーニング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知の様に電子写真方式の画像形成装置においては、感光体ドラム（静電潜像担持体）を回転させつつ、帯電装置により感光体ドラム表面を均一に帯電させ、光ビームにより感光体ドラム表面を走査して、感光体ドラム上に静電潜像を形成し、現像剤を感光体ドラム上の静電潜像に付着させて、感光体ドラム上に現像剤像を形成し、現像剤像を感光体ドラムから記録用紙へと転写させ、記録用紙上の現像剤像を加熱及び加圧して定着させている。
【０００３】
ここで、帯電装置としては、例えば、コロナ放電により帯電を行うものや、帯電装置にブラシを設け、このブラシの接触により帯電を行うもの等がある。前者のコロナ放電の帯電装置では、感光体ドラムを非接触で帯電させている。そのため、感光体ドラム表面の均一な帯電に有利である。ただし、その一方で、オゾンの発生量が多いという欠点がある。
【０００４】
また、後者のブラシ接触の帯電装置では、バイアス電圧を印加したブラシを感光体ドラム表面に接触させて、感光体ドラムを帯電させている。そのため、オゾンが殆ど発生しないという利点がある。
【０００５】
しかしながら、ブラシ接触の帯電装置では、感光体ドラムの残留現像剤等の汚れがブラシに付着して、ブラシが汚れるという欠点がある。このブラシの汚れは、感光体ドラムの帯電むらや傷の原因となり、画像品質の低下を招く。
【０００６】
より詳しくは、感光体ドラム上の現像剤が１００％の転写効率で記録用紙上に転写されず、感光体ドラム上に残留現像剤が発生する。この残留現像剤は、クリーニング用のゴムブレード等を感光体ドラム表面に十分に強く圧接することにより除去することができるものの、このゴムブレードの圧接力を強くすると、感光体ドラムの感光層が削れてしまうので、このゴムブレードの圧接力を十分に強くすることができない。このため、残留現像剤のうちの小さな粒子径のもの、あるいは感光体ドラムとの静電結合力の強いものが除去されず、除去されなかった感光体ドラム上の残留現像剤が帯電装置のブラシに静電的に吸着されて付着する。
【０００７】
このため、ブラシ接触の帯電装置では、ブラシに付着した現像剤等を除去するためのクリーニング機構を備えることが多い。
【０００８】
例えば、特許文献１では、感光体ドラム及び回転部材を相互に反対の方向に回転させて、感光体ドラムと回転部材の接触部位ではそれらの外周を同一方向に移動させつつ、感光体ドラムを帯電させ、またブラシクリーナを回転させつつ回転部材の毛に押し付けることにより、回転部材の汚れを除去している。
【特許文献１】特開２０００−１８７３７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１では、ブラシクリーナにより回転部材の毛に付着した現像剤を除去しても、ブラシクリーナに付着した現像剤の除去についての記載がなく、このためブラシクリーナに付着した現像剤が多くなると、逆にブラシクリーナに付着した現像剤が回転部材に逆転移する可能性がある。従って、回転部材の毛に付着した現像剤を確実に除去しているとは言えなかった。
【００１０】
また、ブラシに付着した現像剤等を除去する方法としては、他に、電気的にブラシから残留現像剤を除去するというものがある。しかしながら、この方法では、残留現像剤を除去する電界と感光体ドラムの帯電極性とが逆極性となるので、感光体ドラムの帯電特性に悪影響を与えてしまう。
【００１１】
更に、この様な回転部材の問題は、感光体ドラム等に接触して除電を行なう除電用のブラシや、感光体ドラム等に接触してクリーニングを行うクリーニング用のブラシなどにも共通しており、除電むらやクリーニングむらが生じていた。すなわち、回転部材に現像剤等の汚れが付着して、回転部材の特性にむらが生じていた。
【００１２】
そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、回転部材に付着した現像剤等の汚れを確実に除去し、しかも回転部材の乱れを防止することが可能な回転部材のクリーニング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明にかかる回転部材のクリーニング装置は、電位を静電潜像担持体に付与するために静電潜像担持体に当接もしくは摺接される回転部材をクリーニングする回転部材のクリーニング装置において、回転部材に圧接される連発泡の発泡弾性体を備え、発泡弾性体の連発泡率に対応するセル膜除去率は、６０％以上に設定されることを特徴とする。
【００１４】
また、上記課題を解決するために、本発明回転部材のクリーニング装置は、電位を静電潜像担持体に付与するために静電潜像担持体に当接もしくは摺接される回転部材をクリーニングする回転部材のクリーニング装置において、回転部材に圧接される連発泡の発泡弾性体を備え、発泡弾性体の連発泡率に対応するセル膜除去率は、８０％以上に設定されることを特徴とする。
【００１５】
更に、本発明においては、セル膜除去率は、発泡弾性体の加圧処理により調節されてもよい。あるいは、セル膜除去率は、発泡弾性体の溶剤含浸処理により調節されてもよい。
【００１６】
また、本発明においては、回転部材に圧接される発泡弾性体の外周面は、研磨もしくはカットにより形成されてもよい。この場合、発泡弾性体の外周面に対する研磨もしくはカットの方向を一定にして、研磨もしくはカットにより発泡弾性体の外周面に露出したセル孔の縁の断面形状を先鋭化してもよい。する。そして、断面形状を先鋭化したセル孔の縁の向きが回転部材外周の移動方向と逆になる様に、発泡弾性体を回転部材に対して配置して圧接してもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、回転部材に圧接される連発泡の発泡弾性体を備えている。発泡弾性体の表面には多数のセル（気泡）の孔が形成されているため、この発泡弾性体を回転部材に圧接すると、この発泡弾性体の面の各セル孔により回転部材に付着した現像剤等の汚れが掻き取られ、更に現像剤等の汚れが該各セルを通じて発泡弾性体内に吸収されて行く。このため、回転部材に付着した現像剤等の汚れが確実に除去され、回転部材に付着した現像剤等の汚れを原因とする静電潜像担持体の帯電むらや傷等を防止することができる。
【００１８】
また、本発明によれば、セル膜除去率が６０％以上に設定されている。実験的には、発泡弾性体のセル膜除去率を６０％以上に設定すれば、画像形成装置により２００００枚程度の用紙が記録される間は、発泡弾性体による現像剤等の汚れの吸収能力を十分に維持することができる。
【００１９】
さらに、本発明によれば、セル膜除去率が８０％以上に設定されている。実験的には、発泡弾性体のセル膜除去率を８０％以上に設定すれば、画像形成装置により３００００枚程度の用紙が記録される間は、発泡弾性体による現像剤等の汚れの吸収能力を十分に維持することができる。
【００２０】
更に、本発明によれば、セル膜除去率は、発泡弾性体の加圧処理により調節される。この場合は、発泡弾性体の加圧圧力を高くしたり、加圧回数を増やすことにより、セル膜除去率を高くすることができる。また、セル膜除去率は、発泡弾性体の溶剤含浸処理により調節される。この場合は、発泡弾性体に含浸される溶剤の量を多くしたり、含浸処理時間を長くすることにより、セル膜除去率を高くすることができる。
【００２１】
また、本発明によれば、回転部材の毛に圧接される発泡弾性体の外周面は、研磨もしくはカットにより形成される。この研磨もしくはカットにより、発泡弾性体の外周面に露出したセル孔の縁の断面形状を先鋭化することができ、先鋭化された各セル孔の縁により現像剤等の汚れを良好に掻き落とすことが可能になる。
【００２２】
この場合は、発泡弾性体の外周面に対する研磨もしくはカットの方向を一定にして、先鋭化される各セル孔の縁の向きを揃えたり、先鋭化された各セル孔の縁の向きが回転部材外周の移動方向と逆になる様に発泡弾性体を回転部材に対して配置して圧接すれば、発泡弾性体の外周面の各セル孔による汚れの掻き落としを更に向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下に示す実施の形態では、回転部材として回転ブラシに本発明を適用した場合を示す。
【実施例１】
【００２４】
図１は、本発明の適用対象となる画像形成装置を示す側面図である。この画像形成装置１は、原稿搬送部２、原稿読取り装置３、印刷部４、記録用紙搬送部５、給紙部６、及び排紙トレイ７を備えている。
【００２５】
原稿搬送部２では、少なくとも１枚の原稿が原稿セットトレイ１１にセットされると、原稿を１枚ずつ原稿セットトレイ１１から引き出して搬送し、原稿の先端がＰＳローラ１２に達したときに原稿の搬送を一時的に停止して、原稿の先端をＰＳローラ１２と平行にする。そして、印刷部４による画像記録動作と同期を取ってから、ＰＳローラ１２と駆動軸間のクラッチをオンにして、ＰＳローラ１２を回転駆動し、ＰＳローラ１２によって原稿を再搬送して、原稿をプラテンガラス８ａと原稿押え板９間に通過させる。
【００２６】
原稿読取り装置３では、原稿の搬送に際し、第１走査ユニット１５によって原稿を露光し、第１及び第２走査ユニット１５、１６によって原稿からの反射光を結像レンズ１７へと導き、結像レンズ１７によって原稿を光電変換素子（以下ＣＣＤと称する）１８上に結像する。ＣＣＤ１８は、原稿を主走査方向に繰り返し走査して読取り、原稿を示す画像データを出力する。
【００２７】
また、原稿がプラテンガラス８ｂ上に置かれた場合は、第１及び第２走査ユニット１５、１６を相互に所定の速度関係を維持しつつ移動させ、第１走査ユニット１５によってプラテンガラス８ｂ上の原稿を露光し、第１及び第２走査ユニット１５、１６によって原稿からの反射光を結像レンズ１７へと導き、結像レンズ１７によって原稿をＣＣＤ１８上に結像する。
【００２８】
ＣＣＤ１８から出力された画像データは、マイクロコンピュータ等の制御回路により各種の画像処理を施されてから、印刷部４に出力される。
【００２９】
印刷部４は、画像データによって示される原稿を記録用紙に記録するものであって、感光体ドラム２１、ブラシ帯電装置２２、レーザスキャンユニット（以下ＬＳＵと称する）２３、現像器２４、転写器２５、クリーニング器２６、除電器（図示せず）、及び定着器２７等を備えている。感光体ドラム２１は、一方向に回転しており、その表面がクリーニング器２６と除電器によりクリーニングされてから、その表面がブラシ帯電装置２２により均一に帯電される。ＬＳＵ２３は、画像データに応じてレーザー光を変調させ、このレーザー光によって感光体ドラム２１表面を主走査方向に繰り返し走査させて、静電潜像を感光体ドラム２１表面に形成する。現像器２４は、トナーを感光体ドラム２１表面に供給して、静電潜像を現像し、トナーの可視像を感光体ドラム２１表面に形成する。転写器２５は、感光体ドラム２１表面のトナーの可視像を記録用紙搬送部５により搬送されてきた記録用紙に転写する。定着器２７は、記録用紙を加熱及び加圧して、記録用紙上のトナーの可視像を定着させる。この後、記録用紙は、記録用紙搬送部５により排紙トレイ７へと更に搬送されて排出される。
【００３０】
記録用紙搬送部５は、記録用紙を搬送するためのＰＳローラ２８、搬送ローラ２９、搬送経路３１、反転搬送経路３２、排紙ローラ３３、及び分岐爪３４等を備えている。搬送経路３１では、記録用紙を給紙部６から受け取り、記録用紙の先端がＰＳローラ２８に達したときに記録用紙の搬送を一時的に停止させて、記録用紙の先端をＰＳローラ２８と平行にし、この後に記録用紙をＰＳローラ２８により印字部４の転写器２５へと搬送し、更に記録用紙を排紙部７へと搬送する。また、記録用紙の裏面にも画像を記録する場合は、分岐爪３４を回転移動させ、搬送経路３１と反転搬送経路３２の分岐路を切換えてから、記録用紙を搬送経路３１から反転搬送経路３２へと逆方向に搬送する。反転搬送経路３２では、記録用紙を搬送経路３１から受け取ると、記録用紙の表裏を反転させてから、記録用紙を搬送経路３１のＰＳローラ２８へと戻す。これにより、記録用紙の裏面にも画像が記録される。これらの搬送経路３１、３２には、記録用紙の通過を検出するための複数の検知スイッチが配置されており、各検知スイッチの検知に基づいて記録用紙の搬送タイミング等の制御が行なわれる。
【００３１】
給紙部６は、未使用の記録用紙を収容して、この未使用の記録用紙を記録用紙搬送部５に供給するものであって、給紙カセット３６を備えている。給紙カセット３６には、記録用紙が積層収容され、半月形のピックアップローラ３５により記録用紙が１枚ずつ引き出されて搬送される。記録用紙は、給紙カセット３６から引き出されてＰＳローラ２８へと搬送される。
【００３２】
次に、ブラシ帯電装置２２について、更に詳しく説明する。図２は、ブラシ帯電装置２２を示す側面図である。このブラシ帯電装置２２では、バイアス電圧回路４２のバイアス電圧Ｖｂを回転部材４１に印加し、回転部材４１を感光体ドラム２１表面に圧接して、回転部材４１及び感光体ドラム２１をそれぞれの矢印方向Ａ、Ｂに同一の周速度で回転させ、これにより感光体ドラム２１表面を帯電させている。
【００３３】
回転部材４１は、回転軸４３の周りに弾性部材４４を設けて、回転軸４３と弾性部材４４を同心円状に配置し、弾性部材４４周りにブラシ布４５を巻き付けたものである。回転軸４３は金属製であり、弾性部材４４、及びブラシ布４５は、導電性を有する。従って、バイアス電圧回路４２のバイアス電圧Ｖｂを、回転軸４３及び弾性部材４４を通じてブラシ布４５に印加することができる。
【００３４】
バイアス電圧回路４２は、回転部材４１に印加するバイアス電圧Ｖｂとして、直流電圧、又は直流電圧に交流電圧を重畳させたものを出力する。
【００３５】
直流のバイアス電圧Ｖｂを用いた場合は、オゾンの発生量が少なくて済む。
【００３６】
また、直流と交流を重畳したバイアス電圧Ｖｂを用いた場合は、オゾンの発生量が多くなるものの、感光体ドラム２１表面の帯電むらをより抑えることができる。これは、回転部材４１の毛先から感光体ドラム２１表面へと急激な電荷注入が起こっても、回転部材４１の他の毛の腹部が急激な電荷注入の箇所に接触して、この箇所の余分な電荷が他の毛からの交流電圧印加により放電され、該箇所の電位が周囲の電位に等しくなるためである。交流電圧の振幅電圧は、直流電圧の略２倍もしくは２倍以上が好ましい。
【００３７】
ここで、回転部材４１を感光体ドラム２１表面に圧接して、回転部材４１及び感光体ドラム２１をそれぞれの矢印方向Ａ、Ｂに同一の周速度で回転させると、回転部材４１と感光体ドラム２１の接触部位では回転部材４１の外周と感光体ドラム２１の外周が同一方向に同一速度で移動する。回転部材４１の毛は、感光体ドラム２１表面の回転方向に順目となる様に、その傾きの向きが設定されている。このため、図３に示す様に回転部材４１の毛先が感光体ドラム２１表面に突き当たることなく、回転部材４１の毛の腹部が感光体ドラム２１表面を滑って行く。
【００３８】
これにより、回転部材４１の毛先が感光体ドラム２１表面に突き当たって乱されることが防止され、回転部材４１の毛が感光体ドラム２１表面で滑って回転部材４１の周方向に吹き流されることになり、回転部材４１の毛が周方向に常に整列される。
【００３９】
この様に回転部材４１の毛が周方向に常に整列されていれば、毛の並びの乱れが感光体ドラム２１表面の帯電むらとなって映ることはなく、感光体ドラム２１表面が均一に帯電される。仮に、回転部材４１の毛の並びに乱れが生じると、毛の並びの乱れが感光体ドラム２１表面の帯電むらとなって映る。
【００４０】
また、回転部材４１の毛先が感光体ドラム２１表面に突き当たらないので、回転部材４１の毛先から感光体ドラム２１表面への急激な電荷注入が起こらず、この急激な電荷注入による感光体ドラム２１表面の帯電むらが発生することもない。仮に、回転部材４１の毛先が感光体ドラム２１表面に突き当たると、回転部材４１の毛先から感光体ドラム２１表面へと電荷が急激に注入されて、感光体ドラム２１表面の帯電むらが発生する。
【００４１】
図４（ａ）及び（ｂ）は、本実施例の様に回転部材４１の毛が感光体ドラム２１表面で滑って行く状態で記録された一定階調レベルのグレイ画像５１と、回転部材４１の毛先が感光体ドラム２１表面に突き当たる状態で記録された一定階調レベルのグレイ画像５２とを比較して示している。この比較から明らかな様に、本実施例によるグレイ画像５１が一様な階調レベルであるのに対して、グレイ画像５２には多数の線が生じている。これは、回転部材４１の毛先が感光体ドラム２１表面に突き当たって、毛先から電荷が急激に注入され、感光体ドラム２１表面に線状の帯電むらが生じたためである。
【００４２】
また、回転部材４１の毛先もしくは毛の腹部が感光体ドラム２１表面を滑って行く場合は、回転部材４１と感光体ドラム２１間の機械的な抵抗が小さく、回転部材４１の毛及び感光体ドラム２１表面が摩耗し難い。また、回転部材４１と感光体ドラム２１との間の機械的な抵抗が小さいことから、感光体ドラム２１の回転トルクを大きくする必要がない。このため、感光体ドラム２１の回転トルクを大きくしたときに発生する回転むらが発生せず、図５に示す様なバンディング５３（すじ状の画像むら）が発生することもない。
【００４３】
更に、回転軸４３の周りに弾性部材４４を設けていることから、回転部材４１を感光体ドラム２１に押し付けると、回転部材４１の毛だけではなく、弾性部材４４も弾性変形する。この弾性部材４４の弾性変形により、弾性部材４４がないときよりも、回転部材４１の毛が柔軟に変形して感光体ドラム２１表面に均一に接触する。これにより、感光体ドラム２１表面がより均一に帯電される。
【００４４】
また、図６に示す様に帯状のブラシ布４５を螺旋状に巻き付けていることから、帯状のブラシ布４５の継ぎ目が螺旋状になる。このため、回転部材４１の毛を感光体ドラム２１に接触させ、回転部材４１及び感光体ドラム２１を回転させた状態では、感光体ドラム２１表面に対するブラシ布４５の継ぎ目の影響が現れ難くなる。
【００４５】
あるいは、回転部材４１を感光体ドラム２１に押し付けない状態では、螺旋状の継ぎ目で毛の密度が低くなり、これが帯電むらの原因になると考えられる。ところが、回転部材４１を感光体ドラム２１に押し付けた状態では、弾性部材４４の弾性変形により回転部材４１の毛が柔軟に変形し、螺旋状の継ぎ目に周囲の毛が寄ってきて、螺旋状の継ぎ目近傍であっても、毛の密度が高くなり、回転部材４１の毛が感光体ドラム２１表面に均一に接触して、感光体ドラム２１表面が均一に帯電される。
【００４６】
更に、回転部材４１の毛だけではなく、弾性部材４４も弾性変形することから、感光体ドラム２１表面に接触する多数の毛の圧力が均一化され、毛の並びの乱れが防止される。これにより、感光体ドラム２１表面の均一な帯電が維持され続ける。
【００４７】
また、回転部材４１の毛及び弾性部材４４が共に変形するので、回転部材４１の毛に対する負荷が軽減され、回転部材４１の毛に癖が付きにくくなる。その上、回転部材４１の毛に寝癖が付いても、この寝癖の回復が早くなる。弾性部材４４がなければ、この寝癖の回復に略半日かかるが、弾性部材４４があれば、この寝癖の回復が１０分以内となる。
【００４８】
一方、この様なブラシ帯電装置２２においては、感光体ドラム２１の残留現像剤等の汚れが回転部材４１に付着して、回転部材４１が汚れるという欠点がある。この回転部材４１の汚れを放置しておくと、感光体ドラム２１の帯電むらや傷が発生し、画像品質の低下を招く。
【００４９】
そこで、ブラシ帯電装置２２には、回転部材４１をクリーニングするために、本発明のクリーニング装置の実施例１を付設している。
【００５０】
本実施例のクリーニング装置では、回転部材４１の左側に滑り板４７を配置して、回
転ブラシ４１の毛に滑り板４７を圧接し、回転部材４１の毛を一定方向に揃えている。また、回転部材４１の上側に発泡弾性部材４６を配置して、回転部材４１の毛に発泡弾性部材４６を圧接し、回転部材４１の毛に付着した現像剤や汚れ等を除去している。
【００５１】
ここでは、滑り板４７及び発泡弾性部材４６を回転部材４１の回転方向に順次配置している。このため、滑り板４７により回転部材４１の多数の毛が押し分けられて、各毛の根元付近が露呈された直後に、発泡弾性部材４６が各毛の先端乃至根元付近に圧接され、発泡弾性体４６により各毛の先端乃至根元付近に付着した現像剤等の汚れが掻き取られる。
【００５２】
滑り板４７は、テフロン（登録商標）等のフッ素系樹脂であり、小さな摩擦係数の平滑面４７ａを有している。
【００５３】
滑り板４７の平滑面４７ａは、その摩擦係数が極めて小さいことから、回転部材４１の毛を損傷させたり引き抜くことなく、回転部材４１の多数の毛を押し分けて、各毛の根元付近を露呈させる。
【００５４】
また、滑り板４７の平滑面４７ａは、回転部材４１の毛を周方向に揃える。これにより、回転部材４１の毛の向きの乱れを原因とする感光体ドラム２１表面の帯電むらを防止することができる。
【００５５】
発泡弾性部材４６は、スポンジ状の合成樹脂であり、単発泡及び連発泡を含む。単発泡は、単独で存在するセル（気泡）であり、他のセルとのつながりがない。また、連発泡は、相互につながる多数のセルである。発泡弾性部材４６の圧接面４６ａ、排出面４６ｂ、及び各側面４６ｃ、つまり発泡弾性部材４６の外周面には、多数のセルの孔が存在し、これらセル孔が発泡弾性部材４６内の多数のセル（連発泡）につながっている。
【００５６】
発泡弾性部材４６下側の面は、回転部材４１の毛に圧接する圧接面４６ａとなっている。また、発泡弾性部材４６上側の面は、排出面４６ｂとなっており、この排出面４６ｂに現像剤回収容器４８が覆い被さっている。発泡弾性部材４６の圧接面４６ａ及び排出面４６ｂは、いずれも開放されている。更に、発泡弾性部材４６の各側面４６ｃは、ケーシング４９により封止されている。
【００５７】
回転部材４１の回転に伴い、発泡弾性部材４６の圧接面４６ａが回転部材４１の多数の毛の先端乃至根元付近に押し付けられ、発泡弾性部材４６の圧接面４６ａの各セル孔により回転部材４１の多数の毛に付着した現像剤等の汚れが掻き取られ、この掻き取られた現像剤等の汚れが該圧接面４６ａの各セル孔に転移し、回転部材４１の各毛がクリーニングされる。
【００５８】
ここで、発泡弾性体４６の圧接面４６ａは、研磨もしくはカットにより形成される。この研磨もしくはカットにより、図７に示す様に発泡弾性体４６の圧接面４６ａに露出したセル孔４６ｄの縁４６ｅの断面形状を先鋭化することができる。そして、先鋭化された各セル孔４６ｄの縁４６ｅにより、回転部材４１の毛に付着した現像剤等の汚れを良好に掻き落とすことが可能になる。
【００５９】
この場合は、発泡弾性体４６の圧接面４６ａに対する研磨もしくはカットの方向を一定にして、先鋭化される各セル孔４６ｄの縁４６ｅの向きを揃え、図７に示す様に先鋭化された各セル孔４６ｄの縁４６ｅの向きが回転部材４１外周の移動方向Ａと逆になる様に、発泡弾性体４６を回転部材４１に対して配置して圧接する。これにより、発泡弾性体４６の圧接面４６ａの各セル孔４６ｄによる汚れの掻き落とし能力を更に向上させることができる。
【００６０】
こうして発泡弾性部材４６の圧接面４６ａによる回転部材４１の毛のクリーニングが継続されると、現像剤等の汚れが圧接面４６ａの各セル孔４６ｄに連続的に転移して、該圧接面４６ａの各セル孔が満杯となり、圧接面４６ａの各セル孔４６ｄ内の現像剤等の汚れが発泡弾性部材４６内の多数のセル（連発泡）に侵入して移動して行く。そして、発泡弾性部材４６内の現像剤等の汚れは、発泡弾性部材４６の排出面４６ｂ又は各側面４６ｃに到達する。発泡弾性部材４６の排出面４６ｂに到達した現像剤等の汚れは、そのまま現像剤回収容器４８に排出されて回収される。また、発泡弾性部材４６の各側面４６ｃに到達した現像剤等の汚れは、各側面４６ｃがケーシング４９により封止されていることから、各側面４６ｃを回避して、排出面４６ｂへと移動して行き、最後に排出面４６ｂに到達して、現像剤回収容器４８に排出されて回収される。
【００６１】
従って、回転部材４１の回転に伴い、回転部材４１の毛に付着した現像剤等の汚れが発泡弾性体４６の圧接面４６ａにより掻き取られ、更に現像剤等の汚れが発泡弾性体４６内を通じて現像剤回収容器４８まで移動して回収される。
【００６２】
この様に滑り板４７により回転部材４１の多数の毛が押し分けられて、各毛の根元付近が露呈され、発泡弾性体４６により各毛の先端乃至根元付近に付着した現像剤等の汚れが掻き取られ、回転部材４１の毛に付着した現像剤等の汚れを原因とする感光体ドラム２１表面の帯電むらが防止される。また、滑り板４７により回転部材４１の毛が一定方向に揃えられ、回転部材４１の毛の向きの乱れによる感光体ドラム２１表面の帯電むらが防止される。
【００６３】
ところで、本発明の発明者等による実験によれば、発泡弾性体４６の連発泡率に対応するセル膜除去率が高くなる程、つまり発泡弾性体４６の各セルが連通する確率が高くなる程、現像剤等の汚れが発泡弾性体４６の各セルを通じて速やかに流通し、より多くの現像剤等の汚れが吸収されることが分かった。
【００６４】
図８は、発泡弾性体４６のセル膜除去率を段階的に変更して、各セル膜除去率別に、用紙の記録枚数の増加に伴う画像品質の変化を判定して示す実験データである。尚、「○」は良好な画像品質を示し、また「×」は不良の画像品質を示す。
【００６５】
この実験データから明らかな様に、例えば発泡弾性体４６のセル膜除去率を１０〜２０％に設定し、発泡弾性体４６の各セルが連通する確率を低く抑えた場合は、画像形成装置による用紙の記録枚数が１００００枚に到達する前に、画像品質が不良となる。これは、発泡弾性体４６による現像剤等の汚れの吸収量が少ないことを示唆している。
【００６６】
また、発泡弾性体４６のセル膜除去率を４０％に設定し、発泡弾性体４６の各セルが連通する確率を高くした場合は、画像形成装置による用紙の記録枚数が１００００枚に到達するまで、良好な画像品質が維持される。これは、発泡弾性体４６による現像剤等の汚れの吸収量が多いことを示唆している。
【００６７】
更に、発泡弾性体４６のセル膜除去率を５０％より高めて、発泡弾性体４６の各セルが連通する確率をより高くした場合は、画像形成装置による用紙の記録枚数が２００００枚に到達するまで、良好な画像品質が維持され、またセル膜除去率を６０％と更に高めて、発泡弾性体４６の各セルが連通する確率を更に高くした場合は、画像形成装置による用紙の記録枚数が３００００枚に到達するまで、良好な画像品質が維持される。これは、発泡弾性体４６による現像剤等の汚れの吸収量がより多くなったことを示唆している。
【００６８】
従って、発泡弾性体４６の連発泡率に対応するセル膜除去率が高くなる程、現像剤等の汚れが発泡弾性体４６の各セルを通じて速やかに流通し、より多くの現像剤等の汚れが吸収されると言える。
【００６９】
ここで、画像形成装置のメンテナンスの１周期の間、回転部材４１に付着した現像剤等の汚れを発泡弾性体４６の各セルを通じて吸収し続けることが可能な様に、発泡弾性体４６のセル膜除去率を設定する。
【００７０】
一般的には、画像形成装置により２００００枚乃至３００００枚程度の用紙が記録される期間を、画像形成装置のメンテナンスの１周期としていることが多い。より具体的には、現像器２４のトナーボトルに収納されているトナー量は、２００００枚又は３００００枚程度の用紙を記録するのに必要とされる量に設定されている。また、感光体ドラム２１の感光層の寿命は、２００００枚又は３００００枚程度の用紙を記録し得る程度の長さに設定されている。
【００７１】
そこで、図８の実験データに基づいて、発泡弾性体４６のセル膜除去率を６０％以上又は８０％以上に設定する。発泡弾性体４６のセル膜除去率を６０％以上に設定した場合は、画像形成装置による用紙の記録枚数が２００００枚に到達するまで、良好な画像品質を確実に維持することができる。また、発泡弾性体４６のセル膜除去率を８０％以上に設定した場合は、画像形成装置による用紙の記録枚数が３００００枚に到達するまで、良好な画像品質を確実に維持することができる。
【００７２】
そして、用紙の記録枚数が２００００枚又は３００００枚に到達したときに、画像形成装置のメンテナンスを行い、現像器２４のトナーボトルもしくは感光体ドラム２１と共に、発泡弾性体４６を交換する。これにより、メンテナンスを簡略化することができる。
【００７３】
更に、発泡弾性体４６の交換と同時に、回転部材４１を交換したり、ブラシ帯電装置２２そのものを交換しても良い。あるいは、ブラシ帯電装置２２が感光体ドラム２１と共にユニット化されているならば、このユニットそのものを交換しても構わない。
【００７４】
仮に、１００００枚程度の用紙が記録される期間を、画像形成装置のメンテナンス周期に設定したならば、メンテナンス周期が短くなり過ぎ、メンテナンスを頻繁に行う必要がある。また、４００００枚以上の用紙が記録される期間を、画像形成装置のメンテナンス周期に設定するならば、現像器２４のトナーボトルに収納されているトナー量を多くしたり、各消耗部品の寿命を長期化する必要あり、解決すべき問題点が多くなって、現実的ではなくなる。
【００７５】
発泡弾性体４６のセル膜除去率は、発泡弾性体４６の加圧処理により調節することができる。この場合は、発泡弾性体４６の加圧圧力を高くしたり、加圧回数を増やすことにより、セル膜除去率を高くすることができる。
【００７６】
また、セル膜除去率は、発泡弾性体４６の溶剤含浸処理により調節される。この場合は、発泡弾性体４６に含浸される溶剤の量を多くしたり、含浸処理時間を長くすることにより、セル膜除去率を高くすることができる。
【００７７】
ただし、発泡弾性体４６のセル膜除去率を高くし過ぎると、発泡弾性体４６そのものの強度及び耐久性が低下するので、発泡弾性体４６のセル膜除去率を、発泡弾性体４６の実用的な強度及び耐久性を維持し得るセル膜除去率以下に抑える必要がある。
【００７８】
尚、本発明のクリーニング装置は、上記実施例に限定されるものではなく、多様に変形することができる。例えば、図９に示す様に感光体ドラム２１表面との接触部位よりも回転部材４１の回転方向下流側に、発泡弾性体４６を設け、発泡弾性体４６よりも回転部材４１の回転方向下流側に、滑り部材４７を設けても良い。この場合は、回転部材４１の毛に発泡弾性体４６を圧接して、回転部材４１の毛に付着した現像剤等の汚れを除去し、このときに乱れた回転部材４１の毛を滑り部材４７に圧接して、回転部材４１の毛を一定方向に揃えることができる。これにより、回転部材４１の毛に付着した現像剤等の汚れを原因とする感光体ドラム２１表面の帯電むらが防止され、回転部材４１の毛の向きの乱れによる感光体ドラム２１表面の帯電むらも防止される。
【実施例２】
【００７９】
図１０は、本発明の画像形成装置の実施例２を概略的に示す側面図である。この画像形成装置は、カラー画像を形成するためのものであり、４つの可視像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｂと、転写定着ローラ６１とを備えている。
【００８０】
各可視像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｂでは、感光体ドラム６２の周囲にブラシ帯電装置２２、ＬＳＵ６３、現像器６４、転写ローラ６５、クリーナー６６を配置している。各可視像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｂの現像器６４には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の各色トナーが収容されている。そして、各可視像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｂにおいては、ブラシ帯電装置２２により感光体ドラム６２表面を一様に帯電した後、画像情報に応じてＬＳＵ６３のレーザー光を変調しつつ、レーザー光を感光体ドラム６２表面に照射して、感光体ドラム６２表面に静電潜像を形成する。そして、更に現像器６４により感光体ドラム６２表面の静電潜像にトナーを付着させて、感光体ドラム６２表面にトナー像を形成し、トナーとは逆極性のバイアス電圧が印加された転写ローラ６５により感光体ドラム６２表面のトナー像を中間転写ベルト６７上に転写する。
【００８１】
各可視像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｂにより感光体ドラム６２表面に各色のトナー像を形成して、各色のトナー像を中間転写ベルト６７上に順次重ねて転写する。これにより、中間転写ベルト６７上に、１つのカラーのトナー像Ｔが形成される。このカラーのトナー像Ｔは、転写定着ローラ６１により記録用紙Ｐに転写されて定着される。
【００８２】
この様なカラー画像形成装置では、トナーの色の数だけ、ブラシ帯電装置２２及び感光体ドラム６２を設ける必要があり、例えば４つの色を用いるならば、４組のブラシ帯電装置２２及び感光体ドラム６２を設ける必要がある。このため、仮にコロナ放電の帯電装置を用いるならば、大量のオゾンが発生し、オゾンの臭気だけではなく、オゾンによる感光体ドラム６２の劣化が問題となる。
【００８３】
ところが、ブラシ帯電装置２２は、図１の画像形成装置と同様のものであるため、オゾンの発生量が極めて少ない。
【００８４】
また、ブラシ帯電装置２２を感光体ドラム２１下側に配置しているので、重力に逆らわずに、発泡弾性体４６の各セルにより回転部材４１の現像剤等の汚れを除去して、現像剤等の汚れを発泡弾性体４６の各セルを通じて下方に位置する排出面４６ｂへと流通させて現像剤回収容器４８に排出することができ、汚れの除去効率が向上する。
【００８５】
尚、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、多様に変形することができる。例えば、ブラシ布４５の毛に回転部材４１の周面で斜めに傾く様な癖を付けいるが、この代わりに、ブラシ布４５の毛を回転軸４３に対して放射状に設けておき、回転部材４１と感光体ドラム２１の接触部位でそれらの外周を同一方向に移動させ、回転部材４１の周速度を感光体ドラム２１よりも速くする。これによっても、回転部材４１の毛が感光体ドラム２１表面の回転方向に順目となる様に傾き、ブラシ布４５の毛が回転部材４１の周方向に整列して傾斜する。
【００８６】
また、ブラシ布４５を螺旋状に巻き付け接着する代わりに、図１１に示す様にブラシ布４５を弾性部材４４の周りにのり巻き状に巻き付けて接着しても良い。この場合は、ブラシ布４５の毛が回転軸４３に対して放射状になるので、ブラシ布４５の毛を回転部材４１の周方向に整列させ傾斜させることが容易になる。
【００８７】
また、本発明のクリーニング装置は、ブラシ帯電装置２２の回転部材４１だけではなく、画像形成装置１における、クリーニング器２６のクリーニングブラシ、除電器（図示せず）の除電ブラシ等に適用することができ、更に回転部材の構造にかかわらず、適用することができる。また、他の接触帯電ローラ（回転部材）において、本実施の形態にかかるブラシ帯電装置２２の回転部材４１と同様に、セル膜除去率が６０％以上に設定されることにより、他の接触帯電ローラの性能向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の適用対象となる画像形成装置を示す側面図である。
【図２】図１の画像形成装置におけるブラシ帯電装置を示す側面図である。
【図３】図２のブラシ帯電装置における回転部材と感光体ドラムの接触状態を拡大して示す側面図である。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は、図２のブラシ帯電装置を用いたときのグレイ画像、及び比較例のブラシ帯電装置を用いたときのグレイ画像を比較して示す図である。
【図５】感光体ドラムの回転むらを原因とするバンディング（すじ状の画像むら）を示す図である。
【図６】図２のブラシ帯電装置における回転部材のブラシ布の巻き方を示す斜視図である。
【図７】発泡弾性体の圧接面を拡大して示す断面図である。
【図８】発泡弾性体のセル膜除去率を段階的に変更して、各セル膜除去率別に、用紙の記録枚数の増加に伴う画像品質の変化を求めて示す実験データである。
【図９】図２のブラシ帯電装置の変形例を示す側面図である。
【図１０】本発明の画像形成装置の実施例２を概略的に示す側面図である。
【図１１】図２のブラシ帯電装置における回転部材のブラシ布の他の巻き方を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００８９】
１  画像形成装置
２  原稿搬送部
３  スキャナー部
４  印字部
６  給紙部
７  排紙装置
１１  原稿セットトレイ
１２、２８  ＰＳローラ
１５  第１走査ユニット
１６  第２走査ユニット
１７  結像レンズ
１８  ＣＣＤ
２１  感光体ドラム
２２  ブラシ帯電装置
２３  レーザスキャンユニット
２４  現像器
２５  転写器
２６  クリーニング器
４１  回転部材
４２  バイアス電圧回路
４３  回転軸
４４  弾性部材
４５  ブラシ布
【図１】
2005338821.tif 000003
【図２】
2005338821.tif 000004
【図３】
2005338821.tif 000005
【図４】
2005338821.tif 000006
【図５】
2005338821.tif 000007
【図６】
2005338821.tif 000008
【図７】
2005338821.tif 000009
【図８】
2005338821.tif 000010
【図９】
2005338821.tif 000011
【図１０】
2005338821.tif 000012
【図１１】
2005338821.tif 000013