CN103513554A - 图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种图像形成装置，能够除去像承载体表面的劣化层而不会在像承载体上产生损伤。该图像形成装置具有：能够旋转的感光体鼓（1413）和使毛材部（182B）与感光体鼓（1413）的像承载面滑动接触的同时在与感光体鼓（1413）的像承载面接触的接触点向相反方向转动的涂敷刷辊（182）。毛材部向涂敷刷辊（182）的旋转方向前方侧倾斜。具体而言，毛材部（182B）的毛材以向涂敷刷辊（182）的旋转方向前方侧倾斜的方式从根部到前端部呈圆弧状地弯曲。因此，使用毛材部（182B）的刚性根据旋转方向而不同的涂敷刷辊（182）而不用提高每一根毛材部（182B）的刚性，就能够充分确保涂敷刷辊（182）相对于感光体鼓（1413）表面的擦过力。

Description

图像形成装置

技术领域

本发明涉及图像形成装置。

背景技术

通常，在通过电子照相处理形成图像的图像形成装置中，感光体鼓或感光体带等像承载体（以下，采用感光体鼓进行说明）的表面带有规定的电位，在该表面进行图像曝光而形成静电潜像。接着，该感光体鼓表面的潜像通过显影构件使用显影剂（调色剂）进行显影，从而作为调色剂图像进行可视化处理。所得到的调色剂图像转印到被输送到了感光体鼓的记录纸张上，承载着调色剂图像的记录纸张被输送到定影装置，通过定影装置对记录纸张上的未定影调色剂图像进行加热定影，从而在记录纸张上形成图像。

作为与图像形成装置相关的技术，提出有使旋转刷与带电辊接触来清扫带电辊的技术（例如参照专利文献1）。另外，提出有如下技术：使带电刷能够跟随感光体鼓转动，抑制图像上产生刷毛线条及卷绕缝线条（巻き目筋）（例如参照专利文献2）。

专利文献1：日本特开2009-80392号公报

专利文献2：日本特开2011-180245号公报

但是，在将调色剂像形成在感光体鼓上的图像形成装置中，因反复的图像形成而导致感光体鼓的表面劣化。通常，在带电步骤中，在感光体鼓的表面上产生臭氧、氮氧化物。另外，在转印步骤中，在调色剂的带电量多的情况下，因剥离放电，也产生臭氧、氮氧化物。如上所述的臭氧、氮氧化物成为引起感光体鼓表面劣化的主要原因。并且，也成为引起图像模糊、图像缺失这样的图像不良的主要原因。特别是，当在高温高湿环境下形成图像时，由图像模糊引起的图像不良显著产生。这是因为：在感光体鼓的表面上产生的臭氧、氮氧化物与空气中的水分结合，导致感光体鼓表面的电阻降低，难以保持感光体鼓上的电荷。

另外，在微小的调色剂、因热、压力等而熔融了的调色剂蜡等在感光体鼓产生的情况下，对于刮刀清洁方式的刮刀、辊而言，未完全除去的成膜物附着在感光体鼓的表面上。该成膜物使得调色剂的附着变差，在图像上产生空白的部分。

于是，为了防止产生上述图像不良，需要通过对感光体鼓表面进行研磨来除去感光体鼓表面的劣化层。在利用与感光体鼓抵接的刷（例如涂敷刷）将感光体鼓表面的劣化层除去的情况下，刷整体需要高的擦过力。但是，使刷的毛***、使毛的长度缩短等提高刷的一根根的毛的刚性来提高相对于感光体鼓表面的擦过力时，存在如下问题：导致在感光体鼓上不均匀地产生较深地磨削那样的损伤，成为图像不良的原因。

发明内容

本发明的目的在于提供一种图像形成装置，能够除去像承载体表面的劣化层而不会在像承载体上产生损伤。

本发明的图像形成装置，其特征在于，具有：能够旋转的像承载体；以及具有毛材部且能够旋转的刷辊，所述刷辊的所述毛材部与所述像承载体的像承载面滑动接触，并且，在所述毛材部和所述像承载面接触的接触点，所述像承载体和所述刷辊向相反方向转动，所述毛材部向所述刷辊的旋转方向前方侧倾斜。

根据本发明，可以提供一种图像形成装置，能够除去像承载体表面的劣化层而不会在像承载体上产生损伤。

附图说明

图1是本实施方式的图像形成装置的纵剖面图。

图2是本实施方式的图像形成装置的控制框图。

图3是表示本实施方式的润滑剂涂敷装置的结构的图。

图4是表示对涂敷刷辊进行毛材倾斜处理的例子的图。

图5（a）、（b）是表示对涂敷刷辊进行毛材倾斜处理的例子的图。

图6是表示测量涂敷刷辊的擦过力的方法的图。

图7是表示涂敷刷辊的结构的变形例的图。

图8（a）、（b）是表示润滑剂涂敷装置的动作的变形例的图。

附图标记说明

100  图像形成装置

101  控制部

102  CPU

103  ROM

104  RAM

110  图像读取部

120  操作显示部

121  显示部

122  操作部

130  图像处理部

140  图像形成部

150  输送部

160  定影部

161  定影单元

162  空气分离单元

171  通信部

172  存储部

180  润滑剂涂敷装置

182  涂敷刷辊

182A 基部

182B 毛材部

183  润滑剂

184  推压弹簧

185  平整部件

190  第一驱动部

192  第二驱动部

200  圆筒体

210  金属刷辊

212  金属针

220  测量装置

222  测量端子

1413 感光体鼓

具体实施方式

以下，基于附图详细说明本实施方式。

［图像形成装置100的结构］

图1、2所示的图像形成装置100是利用了电子照相处理技术的中间转印方式的彩色图像形成装置。即，图像形成装置100将在感光体上形成的C（青色）、M（品红色）、Y（黄色）、K（黑色）的各色调色剂像转印（一次转印）到中间转印体上，在中间转印体上使4色的调色剂像重叠后转印（二次转印）到记录纸张上，从而形成图像。

另外，图像形成装置100采用如下的串联方式：沿中间转印体的移动方向串联配置与CMYK的4色对应的感光体，按照一周的顺序使各色调色剂像依次转印到中间转印体上。

如图2所示，图像形成装置100具有：控制部101、图像读取部110、操作显示部120、图像处理部130、图像形成部140、输送部150、定影部160、第一驱动部190及第二驱动部192。

控制部101具有CPU（Central Processing Unit：中央处理器）102、ROM（Read Only Memory：只读存储器）103、RAM（Random AccessMemory：随机存储器）104等。CPU102从ROM103读出与处理内容相应的程序并在RAM104上展开，与展开的程序协同作用以对图像形成装置100的各模块的动作进行集中控制。此时，存储在存储部172中的各种数据被参照。存储部172例如由非易失性的半导体存储器（所谓的闪存）或硬盘驱动器构成。

控制部101经由通信部171与连接到LAN（Local Area Network：局域网）、WAN（Wide Area Network：广域网）等通信网络的外部装置（例如个人计算机）之间进行各种数据的收发。控制部101例如接收从外部装置发送来的图像数据（输入图像数据），基于该图像数据使图像形成在记录纸张上。通信部171例如由LAN卡等通信控制卡构成。

图像读取部110具有：被称为ADF（Auto Document Feeder：自动进纸器）的自动原稿供给装置111及原稿图像扫描装置112（扫描仪）等。

自动原稿供给装置111利用输送机构输送被载置在原稿托盘上的原稿D并向原稿图像扫描装置112送出。在原稿托盘上载置有多张原稿D的情况下，自动原稿供给装置111可以连续地一下子读取原稿D的图像（包含双面）。

原稿图像扫描装置112对从自动原稿供给装置111输送到了稿台玻璃上的原稿或载置在稿台玻璃上的原稿进行光学扫描，使从原稿反射的反射光在CCD（Charge Coupled Device：电荷耦合器件）传感器112a的受光面上成像，从而读取原稿图像。图像读取部110基于原稿图像扫描装置112的读取结果，生成输入图像数据。在图像处理部130中，对该输入图像数据进行规定的图像处理。

操作显示部120例如由带触摸屏的液晶显示器（LCD：LiquidCrystal Display）构成，作为显示部121及操作部122起作用。显示部121按照从控制部101输入的显示控制信号，进行各种操作画面、图像的状态显示、各功能的动作状况等的显示。操作部122具有数字键、启动键等各种操作键，接受用户的各种输入操作，并将操作信号输出到控制部101。

图像处理部130具有对输入图像数据进行与初始设定或用户设定相应的数字图像处理的电路等。例如，图像处理部130在控制部101的控制下，基于灰度修正数据（灰度修正表）进行灰度修正。另外，除灰度修正之外，图像处理部130还对输入图像数据进行颜色修正、阴影修正等各种修正处理、压缩处理等。基于进行了上述处理的图像数据，控制图像形成部140。

图像形成部140具有基于输入图像数据形成Y成分、M成分、C成分、K成分的各有色调色剂的图像的图像形成单元141Y、141M、141C、141K、及中间转印单元142等。

Y成分、M成分、C成分、K成分用的图像形成单元141Y、141M、141C、141K具有相同的结构。为了便于图示及说明，通用的构成要素标注相同的附图标记，在需要分别进行区分的情况下，在附图标记后添加Y、M、C或K进行表示。在图1中，仅对Y成分用的图像形成单元141Y的构成要素标注附图标记，对于其他的图像形成单元141M、141C、141K的构成要素，省略附图标记。

通过图像形成单元141Y对图像形成单元141的结构进行说明。图像形成单元141Y具有：曝光装置1411、显影装置1412、作为像承载体起作用的感光体鼓1413、带电装置1414及鼓清洁装置1415等。

感光体鼓1413例如是在鼓状的金属基体上设置有由含有有机光电导体的聚碳酸酯等树脂构成的感光层而形成的感光体鼓。

带电装置1414使具有光导电性的感光体鼓1413的表面均匀地呈负极性带电。曝光装置1411例如由半导体激光器构成，向感光体鼓1413照射与各色成分的图像对应的激光。在感光体鼓1413的电荷产生层产生正电荷并被输送到电荷输送层的表面，从而使得感光体鼓1413的表面电荷（负电荷）被中和。在感光体鼓1413的表面，根据与周围的电位差形成有各色成分的静电潜像。

显影装置1412收纳各色成分的显影剂（例如由小粒径的调色剂和磁性体载体构成的二成分显影剂），通过使各色成分的调色剂附着在感光体鼓1413的表面，对静电潜像进行可视化处理以形成调色剂像。

鼓清洁装置1415具有与感光体鼓1413的表面滑动接触的鼓清洁刮刀。一次转印后残留在感光体鼓1413表面的残留调色剂被鼓清洁刮刀刮起并除去。

中间转印单元142具有：作为中间转印体的中间转印带1421、一次转印辊1422、二次转印辊1423、驱动辊1424、从动辊1425及带清洁装置1426等。

中间转印带1421由环状带构成，张设在驱动辊1424及从动辊1425上。中间转印带1421根据驱动辊1424的旋转沿箭头A方向以恒定速度移动。利用一次转印辊1422使中间转印带1421与感光体鼓1413压接时，各色调色剂像依次重叠地被一次转印到中间转印带1421上。接着，在中间转印带1421利用二次转印辊1423与记录纸张S压接时，一次转印到了中间转印带1421上的调色剂像被二次转印到记录纸张S上。

带清洁装置1426具有与中间转印带1421的表面滑动接触的带清洁刮刀。在二次转印后残留在中间转印带1421表面的转印残留调色剂被带清洁刮刀刮起并除去。

定影部160通过定影辊隙部对输送来的记录纸张S进行加热及加压，从而使调色剂像定影在记录纸张S上。定影部160是具有定影单元161和空气分离单元162而构成的空气分离式定影装置。定影单元161使记录纸张S通过将一对定影部件压接而形成的定影辊隙部，对转印到了该记录纸张S上的调色剂图像提供来自热源的热量，从而使调色剂图像定影在记录纸张S上。空气分离单元162从定影辊隙部中的记录纸张S的排出侧向记录纸张S吹送气体，从而使记录纸张S从定影部件分离。

输送部150具有供纸部151、输送机构152及排纸部153等。在构成供纸部151的三个供纸托盘单元151a～151c中，按照预先设定的种类存储有基于记录纸张的纸张定量、尺寸等被识别的记录纸张（标准纸张及特殊纸张）S。

收纳在供纸托盘单元151a～151c中的记录纸张S从最上部一张一张地被送出，利用具有对齐辊152a等多个输送辊的输送机构152输送到图像形成部140。此时，利用配设有对齐辊152a的对齐部，输送来的记录纸张S的倾斜度被修正，并且输送时机被调整。接着，在图像形成部140中，中间转印带1421的调色剂像一并二次转印到记录纸张S的一个面上，在定影部160中实施定影步骤。形成了图像的记录纸张S利用具有排纸辊153a的排纸部153被排出到图像形成装置100外。

第一驱动部190受控制部101的控制，使感光体鼓1413旋转。第二驱动部192受控制部101的控制，使后述的涂敷刷辊182旋转。第一驱动部190及第二驱动部192例如由马达等构成。

［润滑剂涂敷装置180的结构］

在本实施方式中，如图3所示，将润滑剂183涂敷到感光体鼓1413上的润滑剂涂敷装置180，相对于感光体鼓1413的旋转方向设置在鼓清洁刮刀181的下游侧。

润滑剂涂敷装置180具有：涂敷刷辊182、润滑剂183、推压弹簧184及平整部件185。润滑剂涂敷装置180设置于图像形成单元141Y、141M、141C、141K中的每一个。

涂敷刷辊182例如在外径6［mm］的金属制的芯棒（以下称为基部）上卷绕将丙烯纤维的束呈高度3.5［mm］的环状地织入厚度0.5［mm］的基布上进行植毛而得到的构造体而构成。丙烯纤维的纤度为3［丹尼尔］、丙烯纤维的密度为150［kF/inch²］。涂敷刷辊182以涂敷刷辊182在感光体鼓1413上侵入1.0［mm］的方式进行定位。感光体鼓1413在图中沿逆时针方向例如以400［mm/sec］进行旋转。涂敷刷辊182使刷纤维（以下称为毛材部）与感光体鼓1413的像承载面滑动接触的同时，向与感光体鼓1413的旋转方向相同的方向（接触点处的转动方向相反）例如以280［mm/sec］进行旋转。

感光体鼓1413由接收到来自控制部101的控制信号的第一驱动部190驱动而旋转。涂敷刷辊182由接收到来自控制部101的控制信号的第二驱动部192驱动而旋转。

润滑剂183是将与铅笔硬度HB相当的硬脂酸锌（ZnSt）等凝固成形而形成的。润滑剂183在图中纵深方向上形成与感光体鼓1413的轴向长度相同程度的长度，由推压弹簧184朝向涂敷刷辊182的方向推压。推压弹簧184的图中右端部被固定在未图示的壳体上。另外，推压弹簧184在涂敷刷辊182的轴向上平衡性好地配置有多个。

涂敷刷辊182利用旋转的涂敷刷辊182的刷纤维刮起润滑剂183，并将刮起的润滑剂183的粉末涂敷在感光体鼓1413的表面。平整部件185是相对于感光体鼓1413的旋转方向设置在涂敷刷辊182的下游侧的刮刀。平整部件185使利用涂敷刷辊182涂敷在了感光体鼓1413表面的润滑剂183的分布均匀化。

涂敷刷辊182的毛材部向涂敷刷辊182的旋转方向前方侧倾斜（毛材倾斜）。具体而言，毛材部的毛材以向涂敷刷辊182的旋转方向前方侧倾斜的方式从根部到前端部呈圆弧状地弯曲。

接着，对使毛材部倾斜的方法进行说明。例如，如图4所示，将沿基部的径向植有毛材部的涂敷刷辊182放入内径比涂敷刷辊182的外径稍小的圆筒体200内。此后，使圆筒体200旋转一定时间，从而使毛材部倾斜。

另外，也存在使用图5（a）所示的金属刷辊210使毛材部倾斜的方法。在金属刷辊210的外周面配置有无数个金属针212。图5（b）表示使用金属刷辊210使毛材部182B倾斜的处理。即，在相对于沿基部182A的径向植有毛材部182B的涂敷刷辊182使金属刷辊210侵入规定量（例如3.0［mm］）的状态下，使涂敷刷辊182及金属刷辊210在图中沿逆时针方向旋转。另外，也可以不使用圆筒体200、金属刷辊210，而使毛材部182B倾斜地在基部182A上植毛。

通过图4、5所示的毛材倾斜处理，根据涂敷刷辊182的旋转方向（顺时针方向或逆时针方向），毛材部182B的刚性产生差异。即，毛材部182B相对于感光体鼓1413的旋转方向朝反方向（即，涂敷刷辊182和感光体鼓1413在接触点向相反方向转动那样的、与感光体鼓1413的旋转方向相同的方向）旋转的情况下的刚性，比相对于感光体鼓1413的旋转方向朝同方向（即，涂敷刷辊182和感光体鼓1413在接触点向相同方向转动那样的、与感光体鼓1413的旋转方向相反的方向）旋转的情况下的刚性大。若毛材部182B的刚性产生差异，则在感光体鼓1413及涂敷刷辊182旋转时，感光体鼓1413从涂敷刷辊182受到的负荷（推压力）也产生差异。

图6表示例如通过测压元件等测量装置220测量涂敷刷辊182旋转时从涂敷刷辊182受到的推压力的处理的一例。具体而言，将测量端子222以面方式推压在涂敷刷辊182的毛材部182B上，使涂敷刷辊182沿顺时针方向或逆时针方向以60［rpm］旋转。测量端子222的压入量优选与涂敷刷辊182向图像形成装置100搭载的条件一致，因此，使测量端子222的压入量与涂敷刷辊182相对于感光体鼓1413的侵入量（1.0［mm］）一致。在这种情况下，作为推压力，测量涂敷刷辊182的毛材部182B将测量端子222推回去的力。其结果是，在使涂敷刷辊182沿顺时针方向旋转的情况下的推压力为90［mN/cm］。另一方面，在使涂敷刷辊182沿逆时针方向旋转的情况下的推压力为250［mN/cm］。像这样，感光体鼓1413从涂敷刷辊182受到的推压力产生差异，同样地，相对于感光体鼓1413表面的擦过力（刮起力）也根据涂敷刷辊182的旋转方向产生差异。

另外，在感光体鼓1413的感光层为聚碳酸酯的情况下，毛材部的纤度优选为2～9［丹尼尔］，特别优选为3～6［丹尼尔］。毛材部182B的刚性优选根据感光体鼓1413的感光层进行调整。感光体鼓1413和涂敷刷辊182的线速度比（=涂敷刷辊182的线速度/感光体鼓1413的线速度）优选为0.3～0.9左右。

［本实施方式的效果］

如以上详细说明的那样，在本实施方式中，具有：能够旋转的感光体鼓1413和使毛材部182B与感光体鼓1413的像承载面滑动接触的同时在与感光体鼓1413的像承载面接触的接触点向相反方向转动的涂敷刷辊182。毛材部182B向涂敷刷辊182的旋转方向前方侧以前倾状态倾斜。具体而言，毛材部182B的毛材以向涂敷刷辊182的旋转方向前方侧成为前倾状态的方式从根部到前端部呈圆弧状地弯曲。

根据如上所述构成的本实施方式，使用毛材部182B的刚性根据旋转方向而不同的涂敷刷辊182而不用提高每一根毛材部182B的刚性，就能够充分确保涂敷刷辊182相对于感光体鼓1413表面的擦过力。因此，可以除去感光体鼓1413表面的劣化层而不会在感光体鼓1413上产生损伤。

［本实施方式的变形例］

另外，在上述实施方式中，对涂敷刷辊182作为本发明的刷辊起作用的例子进行了说明，但本发明并不限于此。例如，与感光体鼓1413的表面抵接的清洁刷辊也可以作为本发明的刷辊起作用。

另外，在上述实施方式中，对感光体鼓1413作为本发明的像承载体起作用的例子进行了说明，但本发明并不限于此。例如，沿着两个辊呈环状卷绕的感光体带也可以作为本发明的像承载体起作用。

另外，在上述实施方式中，对毛材部182B的毛材以向涂敷刷辊182的旋转方向前方侧成为前倾状态的方式从根部到前端部呈圆弧状地弯曲的例子进行了说明，但本发明并不限于此。例如，如图7所示，毛材部182B的毛材也可以向涂敷刷辊182的旋转方向前方侧以前倾状态倾斜地植毛。在这种情况下，毛材部182B的毛材从相对于涂敷刷辊182的基部182A的根部到前端部、从涂敷刷辊182的旋转轴的径向倾斜规定角度（例如45度）地在基部182A上植毛。但是，从防止过于提高相对于感光体鼓1413表面的擦过力而导致在感光体鼓1413上产生损伤的观点来看，毛材部182B的毛材优选为，从相对于基部182A的根部到前端部呈圆弧状地弯曲、即毛材前端部相对于感光体鼓1413的抵接角度不是锐角。

另外，在上述实施方式中，控制部101也能够以在图像形成装置100的图像形成处理停止时使感光体鼓1413及涂敷刷辊182的至少一方反转的方式进行控制。涂敷刷辊182在毛材部182B倾斜的状态下在与感光体鼓1413接触的接触点向相反方向转动。因此，在图像形成处理停止时，如图8（a）所示，毛材部182B以***的状态被保持，毛材部182B变形以反映该状态。即，不能充分确保涂敷刷辊182相对于感光体鼓1413表面的擦过力。于是，例如如图8（b）所示，优选使涂敷刷辊182反转。特别是，在图像形成处理停止时使感光体鼓1413及涂敷刷辊182的旋转同时停止了的情况下，存在因感光体鼓1413的惯性力而导致仅感光体鼓1413旋转的时候。此时，毛材部182B***的状态更容易产生，毛材部182B容易产生反映该状态的变形。于是，通过使感光体鼓1413及涂敷刷辊182的至少一方反转，能够可靠地防止毛材部182B产生***的状态。

此外，上述实施方式都仅仅表示实施本发明时的具体化的一个例子，本发明要求保护的范围并非由这些实施方式限定地解释。即，本发明在不脱离其主旨或其主要特征的范围内能够以各种形态进行实施。

Claims (6)

1.一种图像形成装置，其特征在于，具有：

能够旋转的像承载体；以及

具有毛材部且能够旋转的刷辊，

所述刷辊的所述毛材部与所述像承载体的像承载面滑动接触，并且，在所述毛材部和所述像承载面接触的接触点，所述像承载体和所述刷辊向相反方向转动，

所述毛材部向所述刷辊的旋转方向前方侧倾斜。

2.如权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，

所述毛材部的毛材以向所述刷辊的旋转方向前方侧倾斜的方式从根部到前端部呈圆弧状地弯曲。

3.如权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，

所述毛材部的毛材向所述刷辊的旋转方向前方侧倾斜地植毛。

4.如权利要求1～3中任一项所述的图像形成装置，其特征在于，

所述刷辊是涂敷刷辊。

5.如权利要求1～3中任一项所述的图像形成装置，其特征在于，

所述刷辊是清洁刷辊。

6.如权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，

在所述图像形成装置的图像形成处理停止时，所述像承载体及所述刷辊的至少一方反转。

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