(57)【要約】【課題】  クリーニング性能を確保しつつ装置の長寿命化を図る。【解決手段】  導電性ファーブラシと導電性クリーニングブレードを用いる構成において、ファーブラシを被クリーニング部材とほぼ同じ抵抗にし、ファーブラシは表面を介して接地、ファーブラシの軸にはクリーニングブレードと導通をとることで、被クリーニング部材とクリーニングブレードがほぼ同電位になり、クリーニングブレード裏に堆積したトナーが被クリーニング部材へ静電的に付着するブレード跡現象が防がれることで、長期的に良好なクリーニング性能を維持できる。【選択図】  図２
2009139564.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真方式の画像形成装置のクリーニング装置において、クリーニングブレードとクリーニングブレードの被クリーニング部材進行方向の上流側にファーブラシを配置されたクリーニング装置を用いて被クリーニング部材上の残留現像剤を用いると共に、
ファーブラシには接地された金属ローラーが対向しており、クリーニングブレードとファーブラシが導電性からなっており、それぞれが導通されていることを特徴とする画像形成装置のクリーニング装置。
【請求項２】
実際の当接状態を実現した対向電極に対して測定する抵抗値は、導電性ファーブラシの抵抗値が被クリーニング部材との抵抗値より一桁以内で低く、かつ、導電性ファーブラシよりも導電性クリーニングブレードの抵抗値が低く設定され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】
本発明は静電複写機、同プリンタ等の電子写真プロセスを用いた画像形成装置のクリーニング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
昨今、複写機、プリンタ、Ｆａｘといった出力端末をすべてかね備えた複合機が市場で広く受け入れられるようになってきている。このようなネットワーク対応の出力端末として電子写真プロセスを用いた画像形成装置が広く受け入れられてきているわけであるが、大きな問題の一つとして本体のＤｕｔｙＣｙｃｌｅが上げられてきている。サービスマンのメンテなしで本体が正常に稼動し続ける限界枚数のことであるが、ＤｕｔｙＣｙｃｌｅに対する最大の課題となっている一つに像担持体の寿命が上げられている。また、エコロジーの観点から廃棄物をなくす、すなわち消耗品を減らすこと、消耗品の寿命を延ばすこと、信頼性を上げることが我々の絶対的課題となってきている。従来のアナログの装置からデジタル化が進み、本体コストはアナログ等価もしくは、それ以下にすることも課題となってきている。そのためには、ＴＣＯ（ユーザーからみた全体の必要費用）を画期的に下げることが可能な技術が望まれている。
【０００３】
図１は公知の画像形成装置を示すもので、紙面の垂直方向に軸線を有し、像担持体であるところの感光ドラム１に対して、一次帯電ローラ２による均一帯電が行われた後、露光手段３による露光で潜像形成が行われ、現像手段４によって現像剤による現像動作が行われる。現像された現像剤像は、カセット８から給紙された転写材に対し、転写手段であるところのバイアスが印加された転写ローラ５によって転写が行われ、定着手段７による定着動作が行われる。感光ドラム１上に残った転写残現像剤はクリーニング手段６のクリーニングブレード６１により清掃される。クリーニングブレード６１の感光体１の回転方向上流側にはクリーニング補助部材としてファーブラシ６２が回転自在に配置されている。
【０００４】
上記の例として、下記特許文献１をあげることが出来る。
【特許文献１】特開2003-043708号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のような装置の場合、長期に渡ってクリーニングブレードを使用した場合、クリーニングブレードの像担持体進行方向下流側に、トナーが堆積してゆき、像担持体になんらかの急激な電位変動がある部位に堆積したトナーが引き寄せられ、画像不良となることがある。
【０００６】
クリーニングブレードは本来、被クリーニング部材とクリーニングブレードとの間に粉体が介在することで、その摺動性が維持されている。従って、ごく微量のトナーが下流側へ通過することはやむを得ない。従来の画像形成装置よりも像担持体表面の材料技術やクリーニングブレードのゴム材質技術が向上している現在において、クリーニングブレードの裏回りしたごく微量のトナーの堆積は無視できないものとなってきている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するためのものであって、電子写真方式の画像形成装置のクリーニング装置において、クリーニングブレードとクリーニングブレードの被クリーニング部材進行方向の上流側にファーブラシを配置されたクリーニング装置を用いて被クリーニング部材上の残留現像剤を用いると共に、ファーブラシには接地された金属ローラーが対向しており、クリーニングブレードとファーブラシが導電性からなっている。
【０００８】
又、それぞれが導通されており、実際の当接状態を実現した対向電極に対して測定する抵抗値において、導電性ファーブラシの抵抗値が被クリーニング部材との抵抗値より一桁以内で低く設定されている画像形成装置のクリーニング装置である。
【０００９】
ファーブラシやクリーニングブレードの抵抗値とは、当接状態によって電気的な接点が変化するため、単体の測定値ではなく、実際の当接状態と同じでの電極が必要となる。特徴的なのは、ファーブラシに対する被クリーニング部材の抵抗値であり、同様の当接状態を得るために、同じ材質でできた抵抗値の低いファーブラシを用意し、同様に被クリーニング部材に当接させることによって対向電極として測定することが必要である。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように、本発明によれば、クリーニング性能を確保しつつ装置の長寿命化を図ることができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。
【００１２】
以下に、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１は本発明に係る画像形成装置の概略断面図、図２は本実施形態に係るクリーニング装置の側断面図である。
【００１４】
（画像形成装置）
図１に示す画像形成装置は電子写真方式の複写機であって、図示しないコンピュータ等から送られた画像信号に従って記録媒体に画像を形成するものである。画像形成装置の感光体１が帯電手段２によって一様に帯電され、これに画像信号にしたがってレーザー発振器３が光線を照射する。感光体１上の光線が照射された部分には静電潜像が形成され、現像装置４によって現像剤であるトナーにより現像されて可視像化される。
【００１５】
カセット８より記録媒体であるシートを転写ローラー５部位に給紙し、シート上に転写されたトナー像は、定着手段７によって熱と圧力を加えられて定着される。その後、感光体１上の残留したトナーは、それぞれ感光体クリーニング装置６によって除去され、再び画像形成に供される。
【００１６】
本実施形態で用いた感光体１として、チタニルフタロシアニン顔料を用いた電荷発生層とビスフェノールＺ型ポリカーボネートをバインダーとする電荷輸送層として塗布したＯＰＣ（有機光半導体）感光体を用いたが、Ａ−Ｓｉ感光体やＳｅ感光体でも構わない。
【００１７】
本実施形態で用いたトナーは、コアにエステル系ワックスを内包し、樹脂層にスチレン−ブチルアクリレート、表層にスチレンポリエステルの構成からなる懸濁重合法によってトナーの形状係数がＳＦ−１の値が１００≦ＳＦ−１≦１４０であり、かつＳＦ−２の値が１００≦ＳＦ−２≦１２０となるように作成した重合トナーと、重合法により作成した樹脂磁性キャリアとの混合物を二成分系現像剤として使用した。
【００１８】
（クリーニング装置）
図２に示す如く、クリーニング装置６はクリーニングブレード６１を支持部材によって取り付けている。クリーニングブレード６１は一辺のエッジを感光体に当接しており、転写手段において転写しきれなかった残留トナーがエッジに達するとこれにより掻き落とされる。クリーニング装置の感光体１回転方向上流側には補助部材として導電性ファーブラシ６２が回転自在に配置されている。さらに、ファーブラシ６２の上流には、図示しないすくいシートが感光体に当接されており、回収したトナーがクリーニング装置６から落下、飛散することを防止している。さらに、ファーブラシ６２には、接地された金属ローラー６３が配置されており、電位差に応じて電流が流れたときにトナーもファーブラシ６２から金属ローラー６３に転写される。金属ローラー６３には別なクリーニングブレード６４が当接されていて、掻き取られた残留トナーは回収されて、図示しない廃トナー搬送部によってクリーニング装置６から排出される。
【００１９】
本実施形態で用いたクリーニングブレード６１は、カーボン粒子を分散させたポリウレタンゴムを使用した。
【００２０】
ブレードの構成は、材質として耐磨耗性や塑性変形の観点から、熱可塑性ポリウレタンゴムを使用した。本実施例の導電性ポリウレタンゴムは、高分子ポリオールとポリイソシアネートとからなるプレポリマーに、架橋剤と導電性微粒子を混合して架橋して得たものである。ここで用いた導電性微粒子はカーボンブラックを使用した。このようにして得られた導電性ポリウレタンゴムの抵抗率は１０７Ω／ｃｍであり、ゴム硬度はＪＩＳ  Ａで７０°であった。
【００２１】
また、ファーブラシ６２の構成は、一般的にはナイロン、アクリル、レーヨンなどの材質がもちいられるが、本実施例ではカーボンブラックを導電性微粒子として混合したナイロン繊維を用いた。本実施例で用いたファーブラシの一本の毛体として、繊維抵抗にして１０9Ωm、長さが５ｍｍ、太さが６ｄ、密度が５０ｋＦに設定されている。
【００２２】
なお、ファーブラシ６２の抵抗範囲については、実抵抗によって測定することが望ましい。感光体１に対するファーブラシ６２の実抵抗測定は、当接状態を同じにするために感光体１と同じ表面性を持ったファーブラシ６２よりも充分に低い電極ローラー（例えば金属ローラー）を用い、実際と同様に当接させ、電気的バイアスを印加することによって得られる。同様に、ファーブラシ６２に対する感光体１の実抵抗測定は、実際のファーブラシと同じ材質でカーボンブラック含有量を多くし抵抗値を低いものを用意し、同じ当接状態にあるときのバイアス印加で得られる抵抗値のことである。
【００２３】
本発明において、ファーブラシ６２の抵抗範囲については、感光体１との抵抗値より一桁以内で低く、かつ、クリーニングブレード６１の抵抗値はファーブラシ６２より低く設定されている。
【００２４】
このように構成することで、感光体１表面電位に応じて、感光体１、ファーブラシ６２、金属ローラー６３の間に生じる分担電圧分の電位がファーブラシ６２を通じてクリーニングブレード６１に電位が生じる。このとき、上記のような抵抗設定では、感光体１とファーブラシ６２とクリーニングブレード６１はほぼ同電位になるため、急激な電位変動のある転写材先端や後端、または、ベタパッチなどの画像に応じた電位差が転写後の感光体１上に存在しても、クリーニングブレード６１裏に堆積したトナーが静電的に吸い寄せられることはない。
【００２５】
ここで、ファーブラシ６２の抵抗値が感光体１より高ければ、ファーブラシ６２はほぼ絶縁状態となり、クリーニングブレード６１とファーブラシ６２は感光体１の電位と同じになるものの、ファーブラシ６２による金属ローラー６３へのトナー排出は行われず、トナーがクリーニング装置６内に溜まってしまう。
【００２６】
また、ファーブラシ６２の抵抗値が感光体１より一桁以上低ければ、ファーブラシ６２に生じる電位は金属ローラー６３の方への分担電圧が低くなり、感光体の電位より一桁以上小さくなる。
【００２７】
ファーブラシ６２の抵抗値が低すぎる場合の結果をいかに説明する。感光体１のファーブラシ６２への実際の抵抗値は、今回用いた構成では1×108Ωであったのに対し、ファーブラシ６２の感光体１への抵抗値を1.0×106Ω、5.0×106Ω、1.0×107Ω、5.0×107Ωと変えたとき、感光体１に生じる急激な電位変動が500Vの電位差が生じたときに、5.0×106Ω以下の抵抗値のファーブラシ６２では分担電圧が50V以下となってしまい、クリーニングブレード６１の電位が感光体の電位変動に追いつかない。
【００２８】
実際に検証するために、強制的にクリーニングブレード６２裏にトナーを付着させた後に、感光体１に設置した画像形成装置を用いて上記の電位差を与えると、ファーブラシの抵抗が条件範囲以下では、感光体１へ引き寄せてしまい画像不良が発生した。
【００２９】
また、クリーニングブレード６１の抵抗値がファーブラシ６２の抵抗よりも高い場合も同様に、ファーブラシ６２に生じる電位がクリーニングブレード６１に伝わらず、
本実施例は、感光体に対して用いたが、中間転写体に対しても有効である。従来の中間転写体では、電位が残留しないように自己除電系の中抵抗の材質が使用されてきたが、今後、高画質化を達成するために、表面抵抗の高い中間転写体の使用も想定されている。そのような高抵抗の中間転写体に対しては本構成は有効に機能し、長期的なクリーニング動作によって生じるクリーニングブレード裏に堆積したトナーが中間転写体へ引き寄せられ、ブレード跡が発生する画像不良現象を生じなくさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。
【図２】本実施形態に関わるクリーニング装置の側断面図。
【符号の説明】
【００３１】
１  像担持体（感光体）
２  帯電手段
３  露光手段
４  現像装置
６  クリーニング装置
７  定着手段
８  カセット
【図１】
2009139564.tif 000003
【図２】
2009139564.tif 000004