(57)【要約】【課題】本発明は、従来の装置構成を変更することなく帯電前の感光体ドラム表面の水滴の生成を抑え又は生成された水滴を除去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するものである。【解決手段】清掃手段は、保持フレーム３４に、感光体ドラム１９に接触して紙粉等の異物を除去するクリーニングローラ３５、クリーニングローラ３５から異物を回収する回収ローラ３６が設けられており、クリーニングローラ３５及び回収ローラ３６を囲むようにカバー３８が取り付けられている。そして、保持フレーム３４及びカバー３８により画定される清掃手段の内部空間内に吸放湿部材３９が設けられている。吸放湿部材３９は、クリーニングローラ３５と帯電器との間に配置されて帯電前の感光体ドラム１９表面に対して吸放湿作用を及ぼすようになる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、該像担持体の表面を一様に帯電させる帯電手段と、帯電された前記像担持体の表面に静電潜像を形成し該静電潜像にトナーを付着させて可視像化する像形成手段と、前記像担持体の前記帯電手段による帯電領域の上流側に設けられるとともに前記像担持体の表面に付着した異物を除去する清掃手段と、前記清掃手段の内部空間に配設された吸放湿手段とを備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記吸放湿手段は、高吸放湿繊維材料を有している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】
像担持体と、該像担持体の表面を一様に帯電させる帯電手段と、帯電された前記像担持体の表面に静電潜像を形成し該静電潜像にトナーを付着させて可視像化する像形成手段と、前記像担持体の前記帯電手段による帯電領域の上流側に設けられるとともに前記像担持体の表面に付着した異物を除去する清掃手段と、前記清掃手段に設けられるとともに前記像担持体の表面に付着した水滴を吸水する吸水手段とを備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記吸水手段は、高吸水繊維材料からなることを特徴とする請求項３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、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置としては、像担持体として例えば感光体ドラムを用いて、その表面を帯電して露光することで静電潜像を形成し、静電潜像にトナーを付着させて可視像化し用紙に転写するといった画像形成を行うものが知られている。こうした画像形成装置は、様々な環境下で使用されることを想定して設計することが必要である。例えば、高湿度の環境下で使用される場合には、空気中の水蒸気が凝結して感光体ドラムの表面に水滴として付着しやすくなり、感光体ドラム表面に帯電させた電荷が水滴を通して移動するようになり、形成された静電潜像が崩れて画質劣化の原因となる。
【０００３】
感光体ドラム表面への水滴付着を防止するために、感光体ドラムの内部にハロゲンヒータ等の加熱装置を配設して付着した水滴を蒸発させるといった方法が用いられている。また、特許文献１では、高分子吸収体、吸収紙及び不織布からなる吸湿ローラで感光体ドラム表面を拭き取る点が記載されている。また、特許文献２では、画像形成装置の筐体の内壁面全体にゼオライト等の吸湿材を貼り付けた点が記載されている。
【特許文献１】特開平１−３１４２７８号公報
【特許文献２】特開平６−１１０２７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術において感光体ドラムの内部にヒータ等の加熱装置を配設して水滴を蒸発させるようにする場合、加熱装置の消費電力がかかり、また装置の小型化とともに感光体ドラムが小型化すると加熱装置を配設するためのスペースがなくなってしまう。
【０００５】
また、特許文献１のような吸湿ローラを用いる場合には、別途吸湿ローラを設置するためのコストとスペースが必要となり、さらに高分子吸収体に吸収された水分が飽和状態となると吸湿ローラを交換する必要がある。
【０００６】
また特許文献２のように吸湿材を内壁面全体に貼り付けることは、その分のコスト負担が増加するとともに装置全体の重量も重くなってしまう。また、ゼオライト等の材料では感光体ドラム表面に当接させて水滴を除去するといったことは難しい。
【０００７】
そこで、本発明は、従来の装置構成を変更することなく帯電前の感光体ドラム表面の水滴の生成を抑え又は生成された水滴を除去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するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る画像形成装置は、像担持体と、該像担持体の表面を一様に帯電させる帯電手段と、帯電された前記像担持体の表面に静電潜像を形成し該静電潜像にトナーを付着させて可視像化する像形成手段と、前記像担持体の前記帯電手段による帯電領域の上流側に設けられるとともに前記像担持体の表面に付着した異物を除去する清掃手段と、前記清掃手段の内部空間に配設された吸放湿手段とを備えていることを特徴とする。さらに、前記吸放湿手段は、高吸放湿繊維材料を有していることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る別の画像形成装置は、像担持体と、該像担持体の表面を一様に帯電させる帯電手段と、帯電された前記像担持体の表面に静電潜像を形成し該静電潜像にトナーを付着させて可視像化する像形成手段と、前記像担持体の前記帯電手段による帯電領域の上流側に設けられるとともに前記像担持体の表面に付着した異物を除去する清掃手段と、前記清掃手段に設けられるとともに前記像担持体の表面に付着した水滴を吸水する吸水手段とを備えていることを特徴とする。さらに、前記吸水手段は、高吸水繊維材料からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
上記のような構成を有することで、前記像担持体の前記帯電手段による帯電領域の上流側に設けられ清掃手段の内部空間に吸放湿手段を配設しているので、帯電前の像担持体表面に対して湿度の低い雰囲気を形成することができ、帯電前の像担持体に水滴が形成されることを抑止することが可能となる。
【００１１】
すなわち、感光体ドラム表面に水滴が付着した状態で帯電を行うと、帯電により生成された電荷が水滴により流れやすくなるのであるが、感光体ドラム表面に付着した紙粉等の異物に混じってシリカが付着していると、シリカによって空気中の水分を吸収しやすくなり、水滴が生成されやすくなることから、清掃手段によりシリカ等を除去するとともに清掃手段の内部空間に配設された吸放湿手段によって空気中の湿度を抑えることで、感光体ドラム表面に水滴が付着しにくい環境を形作ることができる。
【００１２】
したがって、別途吸湿ローラ等を設けることなく清掃手段に吸放湿手段を付加することで、像担持体の表面への水滴の生成を抑制することができ、各部品の配置等の装置構成を変更することがない。また、帯電前の像担持体の表面に対して吸放湿作用が及ぶようにすればよく、装置全体に吸放湿作用を及ぼす必要がないため、装置全体の設計変更といったことも不要となる。
【００１３】
そして、吸放湿手段として高吸放湿繊維材料を用いることで、吸放湿効果を高めることができるとともに設置場所に合せてシート状や短冊状に形成して配設することが可能となるため、様々なタイプの清掃手段に容易に対応できる。
【００１４】
また、清掃手段に設けられるとともに前記像担持体の表面に付着した水滴を吸水する吸水手段とを備えることで、像担持体の表面を清掃する際に表面に付着した水滴を吸収することができる。そして、清掃手段に設けられているため、別途吸水ローラ等を設置して装置の変更をすることがない。さらに、吸水手段として高吸水繊維材料を用いることで、吸水効果を高めることができるとともに像担持体に当接してもその表面を傷付けることなく水滴を拭き取ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係る実施形態について詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に本発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。
【００１６】
図１は、本発明に係る画像形成装置全体の概略断面図である。画像形成装置１の上部には用紙排出トレイ１０が設けられ、その下部には、記録部２及び給紙部３が配されている。
【００１７】
給紙部３では、給紙カセット１１が配置されており、フラッパ１２に所定のサイズの用紙が複数枚積載されている。給紙カセット１１の右端部には、ピックアップローラ１３が配置されている。フラッパ１２は、積載された用紙の上面がピックアップローラ１３に圧接するように、図示しないバネ部材により上方に付勢されている。この状態でピックアップローラ１３が回転駆動すると、摩擦力により用紙が１枚ずつ用紙搬送路に給紙されるようになる。
【００１８】
給紙された用紙は、まずフィードローラ１４及びプレスローラ１５により記録部２に搬送される。記録部２では、搬送された用紙に記録するために、現像器１６、清掃手段１７、帯電器１８、感光体ドラム１９、転写ローラ２０、露光ヘッド２１及び定着ローラ２２が備えられている。清掃手段１７は、転写後の感光体ドラム１９の表面に付着した残留トナーや紙粉等の異物を捕捉して感光体ドラム１９の表面を清掃する。帯電器１８により一様に帯電された感光体ドラム１９に、露光ヘッド（ＬＥＤヘッド）２１で画像記録信号に応じて露光することで静電潜像が形成される。そして、現像器１６内のトナーを感光体ドラム１９に形成された静電潜像に転移させて、静電潜像を可視像化する。転写ローラ２０は、用紙を挟んで感光体ドラム１９と対向する位置に設置されており、所定の電圧が印加されると感光体ドラム１９表面に形成されたトナー像が用紙に転写される。そして、転写されたトナー像は、定着ローラ２２及びプレスローラ２３によって挟持されて加熱・プレスされ用紙に定着される。定着された用紙は、排紙ローラ２４及びプレスローラ２５の間に挟持されて用紙排出トレイ１０に搬出される。
【００１９】
また、装置本体の側面には、手差し給紙機構及び反転搬送機構が設けられており、手差し給紙を行う場合には、側面カバー２６を開いて給紙ローラ２７に用紙を差し込むことで行われる。差し込まれた用紙は、給紙ローラ２７によりフィードローラ１４及びプレスローラ１５に搬送されて記録動作が行われる。また、反転搬送を行う場合には、片面に記録した用紙が一旦排紙ローラ２４及びプレスローラ２５の間に挟持されて搬出された後排紙ローラ２４を逆回転して反転搬送路に搬送して、フィードローラ２８及びプレスローラ２９、フィードローラ３０及びプレスローラ３１の２対の搬送ローラにより下方に向けて搬送する。そして、再度フィードローラ１４及びプレスローラ１５に搬送されてもう一方の面に記録動作が行われ、用紙の両面に記録されるようになる。
【００２０】
図２は、図１における記録部２に関する一部拡大断面図を示している。上述したように、感光体ドラム１９の周囲には、現像器１６、清掃手段１７、帯電器１８及び転写ローラ２０が配置されており、帯電器１８と現像器１６との間の隙間に、露光ヘッド２１から画像記録信号に応じて感光体ドラム１９の表面に光が照射されるようになっている。現像器１６には現像ローラ３２が設けられており、現像ローラ３２は補給室内のトナーが供給ローラを介して供給されて表面にほぼ均一なトナー層が形成され、感光体ドラム１９の表面に接触することで、トナーが転移するようになっている。
【００２１】
清掃手段１７は、保持フレーム３４の内部に、クリーニングローラ３５、回収ローラ３６及びスポンジ体３７が配設されており、クリーニングローラ３５及び回収ローラ３６を外部と隔離するようにカバー３８が保持フレーム３４に固定されている。クリーニングローラ３５は、感光体ドラム１９に圧接してその表面に付着した紙粉等の異物を除去するもので、ウレタンやシリコン等の材料からなる導電性のスポンジが用いられる。回収ローラ３６は、クリーニングローラ３６に圧接してその表面に付着した異物を回収するもので、ステンレス等の金属材料が用いられる。クリーニングローラ３５が柔軟性のある材質で作成されている場合回収ローラ３６に金属のような硬い材質のものを用いることで、クリーニングローラ３５に回収ローラ３６を圧接して効率よく異物を転移させることができる。スポンジ体３７は、回収ローラ３６に摺接してその表面に付着した異物を回収して蓄積するもので、ウレタンやシリコン等の材料からなるスポンジが使用される。清掃手段１７は、保持フレーム３４及びカバー３８に囲まれることで内部空間が形成されている。
【００２２】
保持フレーム３４の帯電器１８側の内側面には、吸放湿部材３９が貼着されている。吸放湿部材３９は、図３の斜視図に示すように、細幅の帯状に形成されており、感光体ドラム１９の軸方向の長さとほぼ同じ長さかそれ以上の長さに設定されている。吸放湿部材３９は、例えば、ゼオライトやシリカからなる粒状物を保持するものや高吸放湿性の繊維材料からなる不織布を備えるものが挙げられるが、清掃手段１７の内部空間に配置する場合には柔軟性のある不織布を備えたものが好ましい。例えば、不織布の両側にパルプシートを貼り付けて構成し、一方の面側に接着層を設けて接着層により保持フレーム３４の内側面に接着固定するようにすれば、従来の清掃手段の内部空間に容易に配設することができる。こうした吸放湿部材としては、高吸放湿性及び高吸水性を備えたベルサニー（登録商標；帝人ファイバー株式会社）が好適である。
【００２３】
吸放湿部材３９は、クリーニングローラ３５と帯電器１８との間に配設されているので、クリーニングローラ３５により紙粉等の異物を除去した後の感光体ドラム１９の表面に対向して吸放湿作用を及ぼすようになり、帯電器１８による帯電前の感光体ドラム１９の表面付近の湿度を低下させて空気中の水蒸気が水滴となって表面に付着するのを抑止するようになる。特に、空気中の水蒸気を吸収しやすいシリカがクリーニングローラ３５により大部分除去されて吸放湿部材３９により湿度を低下させるので、感光体ドラム１９の表面に水滴が付着するのが確実に抑えられる。
【００２４】
なお、吸放湿部材３９の設置位置は、感光体ドラム１９表面付近の湿度を低下させることが可能な位置であれば、清掃手段以外の位置に設置してもかまわない。
【００２５】
図４は、別の実施例を示しており、清掃手段であるクリーニングローラ３５の外周面に吸水部材４０ａ〜４０ｄを配設して感光体ドラム１９の表面に付着した水滴を拭き取るようにされている。吸水部材４０ａ〜４０ｄは、吸放湿部材３９と同様に高吸水性の繊維材料からなる不織布を備えており、図４（ｂ）に示すように、細幅の帯状で感光体ドラム１９とほぼ同じ長さに設定されている。各吸水部材は、図４（ａ）に示すように、それぞれほぼ９０度ずつずらせて貼着されており、クリーニングローラ３５の軸方向に沿って設けられている。したがって、感光体ドラム１９の前回転処理や後回転処理の際にクリーニングローラ３５を接触させてクリーニング動作及び水滴の吸水動作を交互に行って紙粉等の異物の除去とともに水滴の除去を同時に行うことができる。
【００２６】
このようにクリーニングローラ３５の表面に吸水部材４０ａ〜４０ｄを設けることで、クリーニング動作を行う際に感光体ドラム１９表面に付着した水滴を除去することができ、従来のクリーニングローラに簡単に適用可能で確実に水滴の除去を行うことができる。また、吸水部材が繊維材料からなる不織布で構成されているので、吸水部材で感光体ドラム表面を摺動しても傷付くことなく水滴除去を行うことができる。
【００２７】
図５は、図４に示した実施例の変形例を示しており、清掃手段であるクリーニングブラシ４１に吸水部材４４を配設して感光体ドラム１９の表面に付着した水滴を拭き取るようにされている。クリーニングブラシ４１は、回転軸の周囲に固定された円柱状のスポンジ体４２の外周に多数のブラシ毛４３が植設されており、ブラシ毛４３の間に所定間隔を置いて複数の吸水部材４４が設けられている。吸水部材４４は、帯状で感光体ドラム１９とほぼ同じ長さに設定されており、長手方向の側端部の一方をスポンジ体４２に植設し、他方を感光体ドラム１９の表面に摺接するようにブラシ毛４３とほぼ同じ高さにされている。そのため、クリーニングブラシ４１が回転すると、感光体ドラム１９の表面をブラシ毛４３及び吸水部材４４が交互に摺接してクリーニング動作及び水滴の吸水動作が同時に行われるようになる。また、吸水部材４４は柔軟性のある不織布から構成されているので、摺接の際に感光体ドラム表面を傷つけることがない。
【００２８】
以上説明した吸放湿部材及び吸水部材は、高吸放湿性及び高吸水性を有する繊維材料からなる不織布を備えているので、水分を迅速に吸収するとともに吸収された水分は低湿度環境下で適宜放出される。そのため、不織布内が水分で飽和状態になることはほとんどなく、吸放湿部材及び吸水部材を交換することなく長期間にわたってその効果を持続することができる。
【００２９】
図２に示すように吸放湿部材を貼着した画像形成装置及び吸放湿部材を貼着していない画像形成装置を用いて、吸放湿効果の確認実験を行った。温度２９８Ｋで湿度７０％に設定した実験室内に２台の画像形成装置を設置し、所定の経過時間ごとに画像形成処理動作を行い、トナー像の流れ（いわゆる白抜け）の発生の有無を肉眼で判定した。実験結果を図６に示す。この実験結果からみると、吸放湿部材を貼着していない画像形成装置では、２時間経過後にはトナー像の流れが発生して感光体ドラム表面に水滴が発生していると考えられるが、吸放湿部材を貼着することでほぼ１日間トナー像の流れの発生を抑えることがわかった。画像形成装置が実際に設置される環境下では、１日の間に温度及び湿度ともに変化することから、低湿度になった際に吸放湿部材から水分が放出されて、吸放湿部材の吸放湿作用は持続するものと考えられる。したがって、吸放湿部材を設けることで、感光体ドラム表面の水滴の発生を持続的に抑止することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る実施形態に関する画像形成装置全体の概略断面図である。
【図２】図１における記録部に関する一部拡大断面図である。
【図３】吸放湿部材の貼着した状態を示す概略斜視図である。
【図４】吸水部材を備えた清掃手段に関する実施例の概略断面図である。
【図５】吸水部材を備えた清掃手段に関する変形例の概略断面図である。
【図６】吸放湿部材の吸放湿効果に関する実験結果を示す表である。
【符号の説明】
【００３１】
１    画像形成装置
２    記録部
３    給紙部
17    清掃手段
18    コロナ帯電器
19    感光体ドラム
20    転写ローラ
21    露光ヘッド
32    現像ローラ
35    クリーニングローラ
36    回収ローラ
37    スポンジ体
39    吸放湿部材
40    吸水部材
41    クリーニングブラシ
42    スポンジ体
43    ブラシ毛
44    吸水部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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