(57)【要約】【課題】電気的な力に頼らず、簡易な構造で低コストに帯電部材表面を清掃できる清掃装置を提供するを提供する。【解決手段】清掃ロール１８の表面を形成する多孔質弾性層に外添剤除去剤を常に供給し続ける構成とすれば、清掃ロール１８の多孔質弾性層には常に外添剤除去剤が含まれることになるので、清掃ロール１８の掻き取り性能を常に高く保つことができる。トナーを外添剤除去剤に用いることで、低コストかつ信頼性の高い清掃ロールとすることができる。すなわち図２に示すように清掃ロール１８にトナーを供給するトナー供給装置２８を備え、清掃ロール１８の表面にトナーを供給する構成とすれば、清掃ロール１８の表面には常に外添剤除去剤であるトナーが含まれるので清掃ロール１８の掻き取り性能を常に高く保つことができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に静電画像を形成する像担持体に従動回転し前記像担持体を帯電する帯電ロールを清掃する清掃部材を備え、
前記清掃部材の、前記帯電ロールと接触する面は清掃補助剤を含むことを特徴とする清掃装置。
【請求項２】
前記清掃補助剤がトナーであることを特徴とする請求項１に記載の清掃装置。
【請求項３】
前記清掃部材の、前記帯電ロールと接触する面にトナーを供給するトナー供給手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載の清掃装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は清掃装置に関し、特に、いわゆる外添剤が含有されたトナーで画像形成を行う画像形成装置の帯電手段から外添剤を除去する清掃装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、画像形成装置の像担持体を帯電させるために、たとえば帯電ローラが使用されることがあるが、この帯電ローラを長期間にわたって使用すると、トナーの外添剤がその表面に筋上に付着することがある。像担持体では、この付着部分に対応した部分において電位が所定の値に達しなくなり、正常に帯電できなくなることがある。そのため、画像形成の結果として得られるプリントサンプル上にも、いわゆる白筋や黒筋などのディフェクトが発生してしまうことがある。
【０００３】
これに対して、感光体上に画像が形成されている場合には、クリーニングローラを帯電ローラに対して従動回転させる一方、感光体上に画像が形成されていない場合は、クリーニングローラを帯電ローラとは逆回転させ、クリーニング性の向上をはかるように構成された画像形成装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかし、上記の構成ではクリーニングローラを逆回転させる為にクラッチやギアなどの駆動機構が必要であり、コスト増大や部品増、装置の大型化、消費電力増加などの問題があった。
【０００５】
また、感光体ドラムに静電的に付着させてたトナーを交流を重畳した直流の電圧を印加した状態の帯電ロールに接触通過させて帯電ロール表面を清掃する構成の画像形成装置が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
しかし上記の構成では帯電ロールを清掃するクリーニングロールが存在しないので、帯電ロールのクリーニング性が劣る。また、清掃時もバイアス電圧を印加する必要があるため、感光体表面へのダメージを無視できない。
【０００７】
本発明は上記事実を考慮し、電気的な力によらず効率よく帯電ロールを清掃する清掃装置を得ることを目的とする。
【特許文献１】特開２００５−４３７１５号公報
【特許文献２】特開２００２−１９６５６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は電気的な力に頼らず、簡易な構造で低コストに帯電部材表面を清掃できる清掃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に記載の清掃装置は、表面に静電画像を形成する像担持体に従動回転し前記像担持体を帯電する帯電ロールを清掃する清掃部材を備え、前記清掃部材の、前記帯電ロールと接触する面は清掃補助剤を含むことを特徴とする。
【００１０】
上記構成の発明では、清掃装置表面が介在物として清掃補助剤を含むので、機械的な力で帯電部材表面の放電生成物や外添剤を落とすことができる。
【００１１】
請求項２に記載の清掃装置は、前記清掃補助剤がトナーであることを特徴とする。
【００１２】
上記構成の発明では、清掃補助剤にトナーを用いることで、安価で効率のよい清掃装置とすることができる。
【００１３】
請求項３に記載の清掃装置は、前記清掃部材の、前記帯電ロールと接触する面にトナーを供給するトナー供給手段を備えたことを特徴とする。
【００１４】
上記構成の発明では、トナー供給手段で清掃補助剤としてのトナーを清掃部材に供給することで、安価で効率がよく性能の安定した清掃装置とすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は上記構成としたので、簡易な構造で低コストに帯電部材表面を清掃できる清掃装置とすることができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
＜基本構成＞
図１には、本発明に係る画像形成装置の基本構成が示されている。
【００１７】
図１は本発明に係る静電式画像形成装置の例が示されている。
【００１８】
１１は感光体ドラムであり、図中に矢印で示した方向へ回転する。この感光体ドラム１１の表面には、上流側から順に、帯電ロール１２、露光装置１３、現像器１４、感光体クリーナ１６が取り付けられており、下記のような周知の電子写真プロセスによって感光体ドラム１１上に形成された静電潜像を現像器１４によりトナーで現像し、形成されたトナー像を用紙２０上に転写することでハードコピーを得ることができる。
【００１９】
まず感光体ドラム１１に接触し従動回転する帯電ロール１２にて感光体ドラム１１の表面を帯電させる。これにより感光体ドラム１１の表面は露光により電位が失われる状態となり、感光性を持つ。帯電ロール１２は感光体ドラム１１の表面に接触して配設され、直流電圧あるいは直流電圧に交流電圧を印加されて、感光体表面を帯電させる。
【００２０】
次に感光体ドラム１１の表面に露光装置１３によりポジ画像露光を行う。露光装置１３による露光は、レーザ光源を備えたＲＯＳ（Raster Output Scanner:書き込み露光用走査装置）を用いる走査露光であっても、あるいはＬＥＤアレイ光源などを用いたライン露光などであってもよい。
【００２１】
感光体ドラム１１の表面に露光を行うことにより、光の当たった部分のみ電位が失われる。これによって、現像器１４によるトナー現像が行われる際に、光の当たらない部分のみにトナーが静電吸着し、トナー付着の有無によるトナー画像が感光体ドラム１１の表面に形成される。
【００２２】
このトナー画像は感光体ドラム１１と転写ロール１５にて挟持された用紙２０に転写される。すなわち転写ロール１５に押圧された用紙２０に、感光体ドラム１１の表面からトナー画像が転写され、用紙２０上にトナー画像が形成される。このトナー画像は用紙２０上に付着しているだけなので剥落を防ぐために定着を行う。
【００２３】
トナー像が転写された用紙２０は定着器２２に送られ、熱と圧力によって表面のトナーが用紙２０の表面に溶着することで定着がおこなわれるとともに、感光体ドラム１１上に残ったトナーは、感光体クリーナ１６に運ばれ、クリーニングブレード１６Ａの摺動による機械的な掻き取り力を受けて、感光体ドラム１１の表面より除去される。
【００２４】
感光体ドラム１１の表面が清掃されると、図示しない除電装置によって表面は除電され、再び帯電ロール１２によって帯電され、画像形成に備える。以上のプロセスを繰り返すことで、連続して画像形成処理を行うことができる。
【００２５】
次に本発明に係る帯電ロールおよび帯電ロールを清掃する清掃ロールについて説明する。
＜帯電ロール・清掃ロール＞
図１には本発明の第１実施形態に係る画像形成装置が示されている。
【００２６】
図１に示すように帯電ロール１２に当接し、従動回転することで帯電ロール１２の表面を清掃する清掃ロール１８が設けられている。
【００２７】
すなわち、前述のような接触帯電方式の帯電ロール１２では、帯電ロール１２が感光体ドラム１１に常時接触しているため、帯電ロール１２の表面に異物の付着による汚れが発生しやすいという問題がある。
【００２８】
画像形成動作を繰り返し行う感光体ドラム１１の表面は、転写工程の下流側において、感光体クリーナ１６にて転写後の残留トナー等の異物除去を行うクリーニング工程を経た後、帯電工程のエリアへと再度進入してくるが、クリーニング工程を経てもトナーの一部やトナーの外添剤など、トナーよりも微小な粒子がクリーニングされずに感光体ドラム１１上に残留し、帯電ロール１２の表面へと付着してしまう。
【００２９】
帯電ロール１２の表面に付着した異物は、帯電ロール１２の表面抵抗値にムラを生じさせ、異常放電や不安定な放電となり帯電均一性を悪化させてしまう。
【００３０】
このような問題を改善させるための技術として、帯電ロール１２の表面に板状のブラシやスポンジを当接させ、帯電ロール１２の表面汚れを掻き落とすようなクリーニング方式が提案されている。しかし、このようなクリーニング方式は、帯電ロール１２と板状のブラシやスポンジとの間に異物が堆積し、目詰まりによってクリーニング性能が低下してしまうという欠点がある。
【００３１】
このため、本実施形態では帯電ロール１２の表面に回転可能なロール状のクリーニング部材である清掃ロール１８を当接させ、清掃ロール１８の回転により帯電ロール１２の表面汚れを清掃するクリーニング方式が採用されている。
【００３２】
この清掃ロール１８は芯材と、芯材の周面に形成される多孔質弾性層から形成され、帯電ロール１２に接触配置され従動回転している。 このとき多孔質弾性層は、例えば所定のセル密度で形成されたロール状のスポンジであり、例えばエーテル系ウレタンフォーム、ポリエチレンフォーム、ポリオレフィンフォーム、メラミンフォーム、マイクロポリマー等を用いることができる。
【００３３】
このとき、帯電ロール１２の表面に付着した放電生成物、外添剤等を掻き取る介在物として外添剤除去剤を多孔質弾性層に含浸或いは塗布することによって、清掃ロール１８の掻き取り性能を向上させることができる。
【００３４】
すなわち図１に示すように、清掃ロール１８に外添剤除去剤を塗布する塗布装置２４を設け、清掃ロール１８の表面を形成する多孔質弾性層に外添剤除去剤を常に供給し続ける構成とすれば、清掃ロール１８の多孔質弾性層には常に外添剤除去剤が含まれることになるので、清掃ロール１８の掻き取り性能を常に高く保つことができる。
＜トナー供給＞
図２には本発明の第２実施形態に係る画像形成装置が示されている。
【００３５】
図２に示すように帯電ロール１２に当接し、従動回転することで帯電ロール１２の表面を清掃する清掃ロール１８が設けられている。清掃ロール１８の表面は例えば多孔質弾性層が形成され清掃ロール１８の掻き取り性能を向上させることができる。
【００３６】
ここで、清掃ロール１８の表面を形成する多孔質弾性層に外添剤除去剤を常に供給し続ける構成とすれば、清掃ロール１８の多孔質弾性層には常に外添剤除去剤が含まれることになるので、清掃ロール１８の掻き取り性能を常に高く保つことができる。
【００３７】
本実施形態ではトナーを外添剤除去剤に用いることで、低コストかつ信頼性の高い清掃ロールとすることができる。すなわち、トナーを外添剤除去剤に用いれば専用の薬剤を準備する必要もなく、またトナーは装置内に最初から存在する物質であるため画像形成に与える影響を考慮する必要もない。
【００３８】
すなわち図２に示すように清掃ロール１８にトナーを供給するトナー供給装置２６を備え、清掃ロール１８の表面にトナーを供給する構成とすれば、清掃ロール１８の表面には常に外添剤除去剤であるトナーが含まれるので清掃ロール１８の掻き取り性能を常に高く保つことができる。
【００３９】
図３には本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の清掃ロールが示されている。
【００４０】
図３に示すように清掃ロール１８は帯電ロール１２に当接し、従動回転することで帯電ロール１２の表面を清掃するが、このとき清掃ロール１８の表面にはセル１８Ａが形成されており帯電ロール１２の表面に残留する外添剤や放電生成物などの残留物１９を効果的に掻き取る構造となっている。
【００４１】
本実施形態では清掃ロール１８の表面に供給されたトナー２８が介在物として、残留物１９を帯電ロール１２の表面から機械的な力で掻き取ると共に、トナー２８がセル１８Ａの形状を変化させ、掻き取り性能を向上させることができる。
【００４２】
これにより、トナー２８自体が残留物１９を掻き取る外添剤除去剤として働き、帯電ロール１２の表面を効果的に清掃することができる。
＜感光体ドラムからトナー供給・正転＞
図４には本発明の第３実施形態に係る画像形成装置が示されている。
【００４３】
図４に示すように帯電ロール１２に当接し、従動回転することで帯電ロール１２の表面を清掃する清掃ロール１８が設けられている。清掃ロール１８の表面は例えば多孔質弾性層が形成され清掃ロール１８の掻き取り性能を向上させることができる。
【００４４】
ここで、清掃ロール１８の表面を形成する多孔質弾性層に外添剤除去剤を常に供給し続ける構成とすれば、清掃ロール１８の多孔質弾性層には常に外添剤除去剤が含まれることになるので、清掃ロール１８の掻き取り性能を常に高く保つことができる。
【００４５】
本実施形態ではトナーを外添剤除去剤に用いることで、低コストかつ信頼性の高い清掃ロールとすることができ、トナーを外添剤除去剤に用いれば専用の薬剤を準備する必要もなく、またトナーは装置内に最初から存在する物質であるため画像形成に与える影響を考慮する必要もない点は第２実施形態と同様である。
【００４６】
本実施形態においては清掃ロール１８にトナー供給手段を設けず、現像器１４から感光体ドラム１１、帯電ロール１２を経由して清掃ロール１８にトナー２８を供給することで、より簡易な構成で清掃ロール１８の掻き取り性能を常に高く保つことができる。
【００４７】
まず非画像形成時に、図４（ａ）に示すように現像器１４より感光体ドラム１１にトナーを供給する。このとき、転写ロール１５はトナー２８の付着を防ぐために感光体ドラム１１からは離間させておく。
【００４８】
感光体ドラム１１を通常の画像形成と同様の方向（図中時計回り）に回転させ、現像器１４より感光体ドラム１１にトナー２８を供給し続けることで感光体ドラム１１の表面にトナー２８の層が形成される。
【００４９】
さらに、図４（ｂ）に示すように感光体クリーナ１６でトナー２８が除去されないよう感光体クリーナ１６を感光体ドラム１１から離間させる。このまま感光体ドラム１１を回転させれば、トナー２８は帯電ロール１２に転写し、そのまま清掃ロール１８に転写させることで、清掃ロール１８の表面を形成する多孔質弾性層に外添剤除去剤を常に供給し続けることができる。
＜感光体ドラムからトナー供給・逆転＞
図５には本発明の第４実施形態に係る画像形成装置が示されている。
【００５０】
図５に示すように帯電ロール１２に当接し、従動回転することで帯電ロール１２の表面を清掃する清掃ロール１８が設けられている。清掃ロール１８の表面は例えば多孔質弾性層が形成され清掃ロール１８の掻き取り性能を向上させることができる。
【００５１】
ここで、清掃ロール１８の表面を形成する多孔質弾性層に外添剤除去剤を常に供給し続ける構成とすれば、清掃ロール１８の多孔質弾性層には常に外添剤除去剤が含まれることになるので、清掃ロール１８の掻き取り性能を常に高く保つことができる。
【００５２】
本実施形態ではトナーを外添剤除去剤に用いることで、低コストかつ信頼性の高い清掃ロールとすることができ、トナーを外添剤除去剤に用いれば専用の薬剤を準備する必要もなく、またトナーは装置内に最初から存在する物質であるため画像形成に与える影響を考慮する必要もない点は第２および第３実施形態と同様である。
【００５３】
本実施形態においても第３実施形態と同様、清掃ロール１８にトナー供給手段を設けず、現像器１４から感光体ドラム１１、帯電ロール１２を経由して清掃ロール１８にトナー２８を供給することで、より簡易な構成で清掃ロール１８の掻き取り性能を常に高く保つことができる。
【００５４】
まず非画像形成時に、図５（ａ）に示すように現像器１４より感光体ドラム１１にトナーを供給する。但しこのとき、転写ロール１５にトナーが到達する前に感光体ドラムの回転を停止する。転写ロールはトナー２８が接触する恐れはないので、トナー２８の付着を防ぐために感光体ドラム１１から離間させておく必要はない。
【００５５】
感光体ドラム１１を通常の画像形成と逆方向（図中反時計回り）に回転させ続け、現像器１４より感光体ドラム１１にトナー２８を供給し続けることで感光体ドラム１１の表面にトナー２８の層が形成される。
【００５６】
さらに、図５（ｂ）に示すように感光体ドラム１１を逆方向（図中反時計回り）に回転させ、感光体ドラム１１上のトナー２８が帯電ロール１２に達するとトナー２８は帯電ロール１２に転写される。このまま感光体ドラム１１を回転させれば、トナー２８は帯電ロール１２に転写し、そのまま清掃ロール１８に転写させることで、清掃ロール１８の表面を形成する多孔質弾性層に外添剤除去剤を常に供給し続けることができる。
【００５７】
このとき感光体クリーナ１６でトナー２８が除去されないよう感光体クリーナ１６を感光体ドラム１１から離間させる。
【００５８】
さらに図５（ｃ）に示すようにトナー２８が帯電ロール１２と感光体ドラム１１とのニップ部を通過したのち、感光体ドラム１１を反転させて通常の画像形成と同様の方向（図中時計回り）に回転させ、感光体ドラム１１上のトナー２８を除去開始する。
【００５９】
図５（ｄ）に示すように、感光体ドラム１１を通常の画像形成と同様の方向（図中時計回り）に回転させ、感光体クリーナ１６を通常の位置に戻すことで感光体クリーナ１６によるトナー２８の除去が行われる。この方式では感光体ドラム１１の反転機構を必要とするが、転写ロール１５を離間させる必要がないので第３実施形態に比較して簡易な構成とすることができる。
【００６０】
上記のように、本発明においては電気的な力（帯電バイアス）を用いなくても、機械的に掻き取る効果により、帯電ロール１２の表面の、外添剤等の付着物の除去が可能となる。これにより効果的に帯電ロール１２の表面を清掃することで帯電ムラを防ぎ、かつ感光体ドラム１１へのダメージが少ない清掃装置とすることができる。
＜その他＞
尚、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。
【００６１】
例えば、上記実施の形態では帯電ロールの清掃手段だが、これに限らず比較的柔軟な表面素材で構成されたロール部材の清掃手段であれば他の形式の製品への応用であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置を示す模式図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る画像形成装置を示す模式図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る帯電ロールおよび清掃ロールを示す図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る画像形成装置を示す模式図である。
【図５】本発明の第４実施形態に係る画像形成装置を示す模式図である。
【符号の説明】
【００６３】
１１  感光体ドラム
１２  帯電ロール
１４  現像器
１５  転写ロール
１６  感光体クリーナ
１８  清掃ロール
１９  残留物
２４  塗布装置
２６  トナー供給装置
２８  トナー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2007199263.tif 000006
【図５】
2007199263.tif 000007