JP3945783B2

JP3945783B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP3945783B2
Application number: JP2006290340A
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Inventors: 賢雨宮
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2006-10-25
Filing date: 2006-10-25
Publication date: 2007-07-18
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Description

本発明は、ブラシローラを有するクリーニング装置を備えた画像形成装置に関するものである。

被清掃体を清掃するクリーニング装置は従来より各種の技術分野における機械、装置に広く採用されている。例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリなどとして構成される画像形成装置においては、像担持体の表面を清掃するクリーニング装置や、像担持体を帯電する帯電ローラの周面を清掃するクリーニング装置や、中間転写体又は転写ベルトの表面を清掃するクリーニング装置などがそれぞれ用いられている。

このようなクリーニング装置として、被清掃体の表面に当接するブラシを有し、該ブラシが被清掃体に当接しながら回転するブラシローラを備えたクリーニング装置が広く利用されている（例えば特開平７−１４０７６３号公報参照）。従来のこの種のクリーニング装置のブラシローラは、その長手方向におけるブラシの清掃能力が均一となるように構成され、これによって被清掃体の全面を均一に清掃できるように構成されている。ところが、被清掃体が組み込まれた装置や機械によっては、被清掃体表面の移動方向に対して直交する向きの被清掃体表面の汚れ状態が均一ではなく、その一部の汚れが他の部分の汚れよりも著しくなることがある。このような場合、ブラシローラの長手方向における清掃能力が一定となっていると、汚れの激しい被清掃体表面部分を充分に清掃できなくなるおそれがある。そこで、ブラシローラの清掃能力を、その長手方向全体に亘って高め、被清掃体の全面を効率よく清掃できるように構成することが考えられる。ところが、ブラシローラをこのように構成すると、汚れの少ない被清掃体表面部分に対して過度に摺擦作用が加えられ、その被清掃体表面部分が早期に摩耗し、その寿命が縮められる欠点を免れない。

本発明は、上述した新規な認識に基づきなされたものであり、その目的とするところは、被清掃体表面の汚れ状態が一定でないときも、その表面に対する清掃能力を高めることができ、しかもその被清掃体の寿命が縮められる不具合も抑えることのできるブラシローラを有するクリーニング装置を備えた画像形成装置を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するため、帯電装置と、該帯電装置により帯電される像担持体と、帯電後の像担持体を露光して該像担持体に静電潜像を形成する露光装置と、該静電潜像をトナー像として可視像化する現像装置と、該像担持体上のトナー像が転写される中間転写体とを具備し、前記現像装置は、添加剤が添加されたトナーとキャリアとを有する現像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体に対してほぼ平行に配置されて回転駆動される第１の現像剤搬送部材と、該第１の現像剤搬送部材に対してほぼ平行に配置されて回転駆動される第２の現像剤搬送部材とを有し、該第２の現像剤搬送部材により第１の方向に搬送された現像剤が、該第２の現像剤搬送部材の長手方向一端側から前記第１の現像剤搬送部材の長手方向一端側に受け渡され、該第１の現像剤搬送部材に受け渡された現像剤は当該第１の現像剤搬送部材によって前記第１の方向とは逆の第２の方向に搬送され、その搬送された現像剤が前記第１の現像剤搬送部材の長手方向他端側から前記第２の現像剤搬送部材の長手方向他端側に受け渡され、該第２の現像剤搬送部材に受け渡された現像剤は当該第２の現像剤搬送部材によって前記第１の方向に搬送されて、該現像剤が循環搬送され、前記第１の現像剤搬送部材によって前記第２の方向に搬送される現像剤が前記現像剤担持体に供給され、供給された現像剤が、該現像剤担持体に担持されて当該現像剤担持体と前記像担持体との間の現像領域に搬送され、その搬送された現像剤が前記静電潜像の可視像化に供され、前記第２の現像剤搬送部材により搬送される現像剤中に、添加剤が添加されたトナーが補給される画像形成装置において、前記中間転写体上に付着した転写残トナーを除去するクリーニング装置を有し、該クリーニング装置は、ブラシが前記中間転写体の表面に当接しながら回転して該中間転写体を清掃するブラシローラを備え、前記第１の現像剤搬送部材と第２の現像剤搬送部材の一端側に対応する前記ブラシローラの長手方向一端側の部分が、他のブラシローラ部分よりも清掃能力が高くなるように該ブラシローラが構成されていることを特徴とする画像形成装置を提案する（請求項１）。

また、本発明は、上記目的を達成するため、帯電装置と、該帯電装置により帯電される像担持体と、帯電後の像担持体を露光して該像担持体に静電潜像を形成する露光装置と、該静電潜像をトナー像として可視像化する現像装置と、該像担持体上のトナー像が転写される転写材を担持して搬送する転写ベルトとを具備し、前記現像装置は、添加剤が添加されたトナーとキャリアとを有する現像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体に対してほぼ平行に配置されて回転駆動される第１の現像剤搬送部材と、該第１の現像剤搬送部材に対してほぼ平行に配置されて回転駆動される第２の現像剤搬送部材とを有し、該第２の現像剤搬送部材により第１の方向に搬送された現像剤が、該第２の現像剤搬送部材の長手方向一端側から前記第１の現像剤搬送部材の長手方向一端側に受け渡され、該第１の現像剤搬送部材に受け渡された現像剤は当該第１の現像剤搬送部材によって前記第１の方向とは逆の第２の方向に搬送され、その搬送された現像剤が前記第１の現像剤搬送部材の長手方向他端側から前記第２の現像剤搬送部材の長手方向他端側に受け渡され、該第２の現像剤搬送部材に受け渡された現像剤は当該第２の現像剤搬送部材によって前記第１の方向に搬送されて、該現像剤が循環搬送され、前記第１の現像剤搬送部材によって前記第２の方向に搬送される現像剤が前記現像剤担持体に供給され、供給された現像剤が、該現像剤担持体に担持されて当該現像剤担持体と前記像担持体との間の現像領域に搬送され、その搬送された現像剤が前記静電潜像の可視像化に供され、前記第２の現像剤搬送部材により搬送される現像剤中に、添加剤が添加されたトナーが補給される画像形成装置において、前記転写ベルト上に付着したトナーを除去するクリーニング装置を有し、該クリーニング装置は、ブラシが前記転写ベルトの表面に当接しながら回転して該転写ベルトを清掃するブラシローラを備え、前記第１の現像剤搬送部材と第２の現像剤搬送部材の一端側に対応する前記ブラシローラの長手方向一端側の部分が、他のブラシローラ部分よりも清掃能力が高くなるように該ブラシローラが構成されていることを特徴とする画像形成装置を提案する（請求項２）。

さらに、上記請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記清掃能力の高いブラシローラ部分のブラシ繊維の曲げ剛性が、該清掃能力の低いブラシローラ部分のブラシ繊維の曲げ剛性よりも高く設定されていると有利である（請求項３）。

また、上記請求項１乃至３のいずれかに記載のクリーニング装置において、前記清掃能力の高いブラシローラ部分の外径が、該清掃能力の低いブラシローラ部分の外径よりも小さく設定されていると有利である（請求項４）。

本発明によれば、被清掃体表面の汚れ状態が一定でなくとも、その表面に対する清掃能力を高め、しかもその被清掃体の寿命が縮められる不具合を抑えることができる。

以下、本発明を画像形成装置のクリーニング装置に適用した実施形態例を図面に従って詳細に説明する。

図１は画像形成装置の一例を示す断面図であり、ここに示した画像形成装置は、電子複写機、プリンタ、ファクシミリ又はこれらの少なくとも２つの機能を備えた複合機などとして構成されるものである。

図１に示した画像形成装置は、ドラム状の感光体として構成された像担持体１を有し、画像形成動作の開始に伴って、像担持体１は矢印Ａ方向に回転駆動される。このとき、像担持体表面に対向配置された帯電装置の一例である帯電ローラ２が、図示していない駆動装置により、又は像担持体１の表面の移動に従動して矢印Ｂ方向に回転する。帯電ローラ２は芯金３と、そのまわりに固定された抵抗層４より成り、かかる帯電ローラ２が上述のように回転するとき、その芯金３に所定極性の帯電電圧が印加され、これによって像担持体１の表面が所定の極性に帯電される。

帯電された像担持体１の表面には、露光装置の一例であるレーザ書き込みユニット３０から出射する光変調されたレーザビームＬＢが照射され、これによって像担持体表面に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置５によりトナー像として可視像化される。

また、像担持体１には、矢印Ｅ方向に駆動される転写ベルト８が対向配置され、図示していない給紙部から給送された転写材の一例である転写紙Ｐは、この転写ベルト８に担持されて搬送される。転写紙Ｐが像担持体１と転写ベルト８の間の転写領域を通るとき、転写ベルト８を挟んで像担持体１に対向配置された転写装置９に転写電圧が印加され、これによって像担持体表面に形成されたトナー像が転写紙Ｐ上に静電的に転写される。像担持体上に形成されたトナー像を中間転写体より成る転写材に転写し、その転写トナー像を最終転写材である転写紙に転写するように構成することもできる。

トナー像転写後の像担持体表面に付着する転写残トナーは、像担持体表面に圧接したブラシローラ１０とクリーニングブレード１１より成るクリーニング部材によって掻き取り除去される。一方、トナー像を転写された転写紙Ｐは、図示していない定着装置を通り、このとき熱と圧力の作用によって、そのトナー像が転写紙上に定着される。

図１に示した画像形成装置においては、像担持体１、帯電ローラ２、ブラシローラ１０及び後述するブラシローラ１２が、ユニットケース１３に回転自在に組み付けられ、しかもクリーニングブレード１１の基端部がユニットケース１３に固定され、これらの要素によって一体的なプロセスカートリッジ１４が構成されている。このプロセスカートリッジ１４を、画像形成装置本体に固定されたガイドレール１５に沿って手前側に引き出し、又は奥側に押し込んで、当該プロセスカートリッジ１４を所定の位置に装填することができる。ブラシローラ１０、クリーニングブレード１１、及びユニットケース１３の一部により構成されたクリーニングケース１６によって、像担持体表面を清掃する像担持体用のクリーニング装置１７が構成されている。

帯電ローラ２は、前述のように像担持体に対向してその像担持体１を帯電する用をなす。かかるローラ２は、図１に示す如く、像担持体１の表面に圧接していてもよいが、像担持体１の表面から微小間隙をあけ、その像担持体に対して非接触状態で位置していてもよい。

以上のように、本例の画像形成装置は、帯電装置と、この帯電装置により帯電される像担持体と、帯電後の像担持体を露光して該像担持体に静電潜像を形成する露光装置と、その静電潜像をトナー像として可視像化する現像装置とを具備しており、しかもこの現像装置は次のように構成されている。

図２は、図１のII−II線に沿って切断した平面断面図であり、現像装置５は、図１及び図２から明らかなように、乾式の現像剤Ｄ（図２には示さず）を収容した現像ケース６と、内部に図示していないマグネットが固定配置された現像剤担持体７とを有している。ここでは現像ローラより成る現像剤担持体が用いられているが、無端ベルトより成る現像剤担持体などを用いることもできる。また、ここで使用される現像剤Ｄは、添加剤が外添されたトナーと、磁性キャリアとを有する二成分系の現像剤である。現像剤担持体７は、図１に矢印で示した方向に回転駆動され、その現像剤担持体７の周面に供給された現像剤Ｄは、上記マグネットの磁力の作用によって、現像剤担持体７の周面に担持されて矢印方向に搬送され、現像剤担持体７と像担持体１との間に運ばれた現像剤中のトナーが、像担持体１に形成された静電潜像に静電的に移行し、該潜像がトナー像として可視像化される。このように、現像剤担持体は、添加剤が外添されたトナーとキャリアとを有する現像剤を担持して搬送する用をなす。

また、本例の現像装置５は、現像剤担持体７に対してほぼ平行に配置されて回転駆動される第１の現像剤搬送部材３１と、この第１の現像剤搬送部材３１に対してほぼ平行に配置されて回転駆動される第２の現像剤搬送部材３２とを有しており、図示した例では、これらの現像剤搬送部材３１，３２が搬送スクリューにより構成されている。図２から明らかなように、第１及び第２の現像剤搬送部材３１，３２と、現像剤担持体７は、その軸方向各端部が現像ケース６の各側壁に回転自在に支持され、図示していない駆動装置によって、その中心軸線のまわりを回転駆動される。第１及び第２の現像剤搬送部材３１，３２は、その間に配置された仕切り壁３３によって区画された現像ケース６内の第１及び第２の空間Ｓ１，Ｓ２に配置されている。

ここで、第１及び第２の現像剤搬送部材３１，３２の長手方向各端部領域の一方を一端側、他方を他端側とし、図示した例では、図２における現像剤搬送部材３１，３２の右端側が一端側、左端側が他端側であるとする。図２には、その一端側と他端側に符号Ｅ１，Ｅ２を付してある。また、第１及び第２の現像剤搬送部材３１，３２の一端側Ｅ１と他端側Ｅ２にそれぞれ対応する像担持体１の軸線方向各端部領域と、帯電ローラ２の長手方向各端部領域と、ブラシローラ１２の長手方向各端部領域も、それぞれ一端側Ｅ１及び他端側Ｅ２と称することにする。仕切り壁３３は、第１及び第２の現像剤搬送部材３１，３２の一端側Ｅ１と他端側Ｅ２において存在せず、その存在しない各部位が第１及び第２の開口部３４，３５となっていて、その各開口部３４，３５を通して上記第１及び第２の空間Ｓ１，Ｓ２が互いに連通している。

第２の現像剤搬送部材３２の回転によって第２の空間Ｓ２内の現像剤は、図２に矢印Ｊ１で示す第１の方向に搬送される。このように、第２の現像剤搬送部材３２により第１の方向Ｊ１に搬送された現像剤は、その第２の現像剤搬送部材３２の長手方向一端側Ｅ１から、第１の開口部３４を通して第１の現像剤搬送部材３１の長手方向一端側Ｅ１に受け渡される。そして、この第１の現像剤搬送部材３１に受け渡された現像剤は当該第１の現像剤搬送部材３１によって第１の方向Ｊ１とは逆の第２の方向Ｊ２に搬送され、その搬送された現像剤が第１の現像剤搬送部材３１の長手方向他端側Ｅ２から、第２の開口部３５を通して第２の現像剤搬送部材３２の長手方向他端側Ｅ２に受け渡され、該第２の現像剤搬送部材３２に受け渡された現像剤は当該第２の現像剤搬送部材３２によって第１の方向Ｊ１に搬送される。このようにして現像剤が循環搬送されながら撹拌され、トナーとキャリアが互いに逆極性に摩擦帯電される。

上記第１の現像剤搬送部材３１によって第２の方向Ｊ２に搬送される現像剤が、前述の現像剤担持体７の周面に供給され、前述のように、その供給された現像剤が、該現像剤担持体７に担持されて当該現像剤担持体７と像担持体１との間の現像領域に搬送され、その搬送された現像剤が静電潜像の可視像化に供される。現像領域を通過した現像剤は現像剤担持体７から離れ、第１の現像剤搬送部材３１によってさらに第２の方向Ｊ２に搬送されて循環される。

現像ケース６内の現像剤のトナー濃度低下が図示していないセンサにより検知されると、図示していないトナー補給装置のトナー容器から送り出されたトナーが、第２の現像剤搬送部材３２の上方の現像ケース部分に形成されたトナー補給口から現像ケース６内に補給される。図２に、このトナー補給口３６の位置を鎖線で示す。

上述のように現像ケース６に補給されたトナーは、先ず第２の現像剤搬送部材３２上に落ち、この第２の現像剤搬送部材３２により撹拌され、当該現像剤搬送部材３２により第１の方向Ｊ１に搬送される現像剤と混合しながら、その現像剤と共に第１の開口部３４を通して第１の空間Ｓ１へ移行する。このように、本例の現像装置５においては、第２の現像剤搬送部材３２により搬送される現像剤中に、添加剤が添加されたトナーが補給されて搬送されるのである。

ところで、前述の如く画像形成動作が行われるとき、クリーニング装置１７は、像担持体上の転写残トナーを除去するが、全てのトナーを除去することは困難であり、微量のトナーがクリーニングブレード１１をすり抜ける。このようにしてすり抜けたトナーや、画像形成装置本体内に浮遊するトナーなどの異物が帯電ローラ２の周面に付着する。これを放置したとすると、像担持体の帯電むらや帯電不良が発生し、像担持体上に形成されるトナー像の画質が劣化する。

そこで、本例の画像形成装置には、前述のブラシローラ１２を備えた帯電ローラ用のクリーニング装置１８が設けられている。帯電装置が、像担持体１に対向して配置された帯電ローラ２より成ると共に、その帯電ローラ２の周面を清掃するクリーニング装置１８が設けられているのである。

ブラシローラ１２は、帯電ローラ２に対して平行に延び、図３及び図４にも示すように、金属又は硬質樹脂などの剛体より成る芯軸１９と、この芯軸１９の周面に基端部が固定された多数の繊維より成るブラシ２０を有している。ブラシ２０は、図４に符号Ｗで示した範囲において、芯軸１９の全周に亘って設けられている。ブラシローラ１２は、そのブラシ２０が、図１及び図３に示すように、被清掃体、この例では帯電ローラ２の表面に当接しながら回転して、帯電ローラ２の表面を清掃する。

ブラシローラ１２を図示していない圧縮ばねなどの加圧手段によって帯電ローラ２の周面に圧接させたり、またこのブラシローラ１２を図示していない駆動装置によって回転駆動してもよいが、本例のブラシローラ１２は、そのブラシ２０が、当該ブラシローラ１２の自重によって被清掃体、すなわち帯電ローラ２の表面に当接し、かつその被清掃体の表面の移動に従動して矢印Ｇ方向に回転するように配置されている。

具体的には、図１及び図３に示すように、ユニットケース１３の奥側の側板１３Ａと、手前側の側板（図示せず）に、図４にも鎖線で示す如く軸受部材２１がそれぞれ固定され、その各軸受部材２１には下部が開放したガイドスロット２２がそれぞれ形成され、その各ガイドスロット２２にブラシローラ１２の芯軸１９の長手方向各端部が、回転自在に、かつそのガイドスロット２２に沿って矢印Ｆ方向（被清掃体の表面に対して接近又は離間する方向）に摺動自在に嵌合している。各ガイドスロット２２の幅は、芯軸１９の各端部の直径よりもわずかに大きく設定され、これにより芯軸１９の各端部が各ガイドスロット２２にがたつくことなく嵌合することができる。

ブラシローラ１２は、帯電ローラ２の上部領域に位置し、かつその芯軸１９の各端部がガイドスロット２２に摺動自在に嵌合しているので、ブラシローラ１２は、そのブラシ２０が、当該ローラ１２の自重によって帯電ローラ２の表面に当接する。しかも、芯軸１９の各端部がガイドスロット２２に回転自在に嵌合しているので、帯電ローラ２が矢印Ｂ方向に回転するとき、ブラシローラ１２は、帯電ローラ２の表面の移動に従動して矢印Ｇ方向に回転することができる。ブラシローラ１２が帯電ローラ２の回転に対して連れ回わりし、このとき帯電ローラ２の表面に当接したブラシ２０が帯電ローラ２の表面に付着したトナーを除去し、当該表面を清掃するのである。

ところで、先にも説明したように、従来のクリーニング装置のブラシローラは、その長手方向における清掃能力が均一となるように構成されていたのであるが、これにより次のような欠点が生じる。

前述のように、図示していないトナー補給装置から現像装置５の現像ケース６内に補給されたフレッシュなトナーは、第２の現像剤搬送部材３２により搬送され、第１の現像剤搬送部材３１に受け渡される。フレッシュトナーを含んだ現像剤は現像剤担持体７の長手方向片側から徐々に現像剤担持体７の周面に受け渡されていく。

ここで問題となるのは、トナーに含まれた添加剤である。添加剤としては、トナーの流動性を上げたり、画質を向上させるための各種のものが使われているが、これらの中にはトナー粒子を構成する樹脂よりも像担持体表面に移行しやすいものもある。このため、第２の現像剤搬送部材３２から第１の現像剤搬送部材３１に現像剤が受け渡されたフレッシュトナー中の添加剤が、図２に破線矢印Ｉで示すように現像剤担持体７の周面に直ぐに付着し、その添加剤が早い段階で像担持体１の表面に移行する。このようにして、像担持体の周面には、現像剤搬送部材３１，３２の一端側に対応する像担持体の軸線方向一端側に、他の部分よりも多量の添加剤が付着し、その添加剤がクリーニング装置１７を通過して帯電ローラ２の周面に付着する。このため、第１の現像剤搬送部材３１と第２の現像剤搬送部材３２の一端側Ｅ１に対応する帯電ローラ２の一端側の部分に多量の添加剤が付着し、帯電ローラ２の一端側の汚れ量が多くなり、帯電ローラ２の他端側に行くに従って汚れ量が少なくなる。従って、長手方向における清掃能力が一定な従来のブラシローラによっては、帯電ローラ２の一端側の汚れを充分に取り去ることができず、その帯電ローラ部分に対応する像担持体部分に対する帯電能力が低下し、像担持体を均一に帯電できなくなり、これによって画質が劣化し、異常画像が発生するおそれがある。

そこで、本例のクリーニング装置１８のブラシローラ１２は、その長手方向におけるブラシ２０の清掃能力が異なるように構成されている。より具体的には、第１の現像剤搬送部材３１と第２の現像剤搬送部材３２の一端側Ｅ１に対応するブラシローラ１２の長手方向一端側Ｅ１（図４）の部分が、他のブラシローラ部分よりも清掃能力が高くなるように該ブラシローラ１２が構成されているのである。

上記構成により、局部的に汚れ量の多い帯電ローラ２を、その全長に亘って均一に清掃することができ、像担持体１の帯電むらをなくし、高品質な画像を形成することができる。また、ブラシローラ１２の全長に亘って清掃能力を高めるのではないため、汚れの少ない帯電ローラ部分に対して、ブラシが過度に大きな摺擦力を及ぼすことがなく、その帯電ローラ部分が早期に摩耗する不具合を防止することができる。

ブラシローラ１２の清掃能力を変えるための具体的構成は各種採用できる。たとえば、図４に示したブラシローラ１２の長手方向一端側Ｅ１のブラシ繊維の曲げ剛性を、他の部分のブラシ繊維の曲げ剛性よりも高く設定する。曲げ剛性の大なるブラシは、帯電ローラ2の周面に強く当るので、その清掃能力が高められ、帯電ローラ周面の汚れを効率よく除去することができる。その際、ブラシローラ１２の一端側Ｅ１から他端側Ｅ２へ向けて徐々にそのブラシ２０の曲げ剛性が低くなるように構成してもよいし、ブラシローラ１２をその長手方向に複数の部分Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４，Ｗ５に分け、部分Ｗ１から部分Ｗ５に向けて順次、ブラシ２０の曲げ剛性が低くなるように構成することもできる。すなわち、ブラシの曲げ剛性の高さをＷ１＞Ｗ２＞Ｗ３＞Ｗ４＞Ｗ５に設定するのである。

上述のように、清掃能力の高いブラシローラ部分のブラシ繊維の曲げ剛性を、清掃能力の低いブラシローラ部分のブラシ繊維の曲げ剛性よりも高く設定することにより、ブラシローラの長手方向におけるブラシの清掃能力を異ならせることができる。

上述した構成に代え、又は上記構成と共に、清掃能力の高いブラシローラ部分の外径を、清掃能力の低いブラシローラ部分の外径よりも小さく設定することによって、ブラシローラの長手方向におけるブラシの清掃能力を異ならせることもできる。具体的に示すと、図５に例示するように、ブラシローラ１２の芯軸１９の外径が、その長手方向一端側Ｅ１から他端側Ｅ２へ向けて漸次大きくなるようにブラシローラ１２を構成する。これにより、ブラシローラ１２は、その他端側Ｅ２の重量が一端側Ｅ１よりも大きくなり、ブラシローラ１２が帯電ローラ２の表面に当接する圧力は、一端側Ｅ１よりも他端側Ｅ２の方が大きくなる。このため、ブラシローラ１２は、その他端側Ｅ２が帯電ローラ２に対して連れ回りし、そのブラシローラ１２の他端側Ｅ２の表面線速が帯電ローラ２の表面線速とほぼ等しくなる。従って、ブラシローラ１２の他端側Ｅ２よりも外径の小なるブラシローラ１２の一端側Ｅ１の表面線速は、帯電ローラ２の表面線速よりも遅くなり、その両者間に線速差ができ、ブラシローラ１２の一端側Ｅ１のブラシ部分は、帯電ローラ２に対して摺擦することになり、その清掃能力が他端側Ｅ２よりも高くなる。これにより、帯電ローラ２の一端側に付着した多量の汚れ、すなわち添加剤を効率よく除去することができる。

ブラシローラ１２を帯電ローラ２に連れ回りさせるのではなく、該ブラシローラ１２を駆動装置によって積極的に回転駆動する場合も、例えば、そのブラシローラ１２の他端側Ｅ２の表面線速が帯電ローラ２の表面線速とほぼ等しくなるように、ブラシローラ１２を駆動すれば、上述したところと同じ結果が得られる。

上述したいずれの例においても、ブラシローラ１２の他端側Ｅ２と、汚れの少ない帯電ローラ２の他端側との摺擦力は小さく留められるので、汚れの少ない帯電ローラ２の周面部分に過度に大きな摺擦力が及ぼされることはなく、その摩耗が促進される不具合を防止できる。

なお、図示したクリーニング装置１８のブラシローラ１２は、駆動装置により回転駆動されるのではなく、帯電ローラ２の回転に従動して回転するので、ブラシローラ１２を回転駆動する駆動装置が不要となり、これによって、クリーニング装置１８の構成を簡素化できると共に、そのコストを低減することができる。しかも、ブラシ２０が帯電ローラ２の表面に過度に強く当ることがないため、帯電ローラ２の表面の摩耗を抑えることもできる。

また、ブラシローラ１２が帯電ローラ２に当接しない状態での当該ブラシローラ１２の半径と帯電ローラ２の半径との和から、ブラシローラ１２が帯電ローラ２に当接した状態での当該ブラシローラ１２の中心と帯電ローラ２の中心との間の距離を引いた値が、ブラシ２０の食い込み量であるが、この食い込み量が大きくなりすぎると、ブラシ２０の繊維が早期に劣化してこれが永久変形し、ブラシの倒れが発生し、逆にブラシの食い込み量が少なすぎると、帯電ローラ２の表面の清掃効率が低下する。規制手段によってブラシローラの中心と帯電ローラの中心の間の距離が一定となるように両者の相対位置を調整してブラシの食い込み量を規制することもできるが、かかる規制手段を設ければ、それだけクリーニング装置のコストが上昇し、その構造が複雑化する。

これに対し、本例のクリーニング装置１８においては、ブラシローラ１２がその自重によって帯電ローラ２の表面に当接するように構成されているので、ブラシローラ１２の重量を調整するだけで、所望するブラシの食い込み量が得られ、上記規制手段を省くことができる。これにより、クリーニング装置１８の構造の簡素化と、コストの低減を達成できる。

ブラシ２０の繊維の長さは適宜設定できるが、この長さを２mm以下、特に０．４乃至０．６mmに設定することが望ましい。この繊維の長さは、芯軸１９に対して固定された繊維部分を除く、フリーとなった繊維部分の長さである。このように繊維の長さを短かくすると、帯電ローラ２の表面に圧接して弾性的に曲げ変形した繊維の基端部に作用する曲げモーメントを小さくすることができる。これにより長期に亘ってブラシの倒れ（永久変形）の発生をより一層効果的に抑えることができ、ブラシローラ１２の寿命を伸ばすことができる。ブラシ２０の繊維長さを２mmよりも長くすると、その繊維の先端部における繊維間の間隔が大きくなるので、帯電ローラ２の表面に当接した各繊維に加えられる荷重が大きくなり、これによってブラシの倒れが促進されるおそれがあるが、繊維の長さを２mm以下に設定することにより、かかる不具合を回避することができる。

ブラシローラのブラシの先端部に付着したトナーを除去するため、そのブラシをフリッカーに打ち当てるように構成してもよいが、ブラシ２０の繊維の長さを上述のように短かくすると、図１に示すように、そのブラシ２０をフリッカーに打ち当てずとも、当該ブラシの先端部に付着したトナーを除去することができる。その理由は必ずしも明らかではないが、繊維が２mm以下という短かい長さであると、帯電ローラ２の表面に圧接して弾性変形した繊維が、ブラシローラ１２の回転に伴って、帯電ローラ２から離れると、瞬時にして元の形態に弾性復帰するので、このときの衝撃によって繊維の先端部に付着したトナーが当該繊維から飛び出るためであると考えられる。

また、ブラシ２０の繊維の太さと、その密度も適宜設定できるが、当該太さを２デニール以下とし、繊維の密度を２００００本／cm^２以上、特に３００００本／cm^２に設定すると、帯電ローラ２の表面に多数本の繊維が当接することになり、これによって各繊維に加えられる荷重を小さくすることができる。これによっても長期に亘ってブラシの倒れの発生を抑えることができる。また、繊維の密度をこのように高めると、帯電ローラ表面に当接する繊維の本数が増大するので、帯電ローラ２の表面を効率よく清掃し、その汚れむらをなくすことができ、像担持体１上に常に高品質な画像を形成することが可能となる。

また、ブラシローラ１２の重量も適宜設定できるが、特に当該重量を５０ｇ以上で２００ｇ以下に設定すると、ブラシ２０の適度な食い込み量を保証でき、かつブラシローラ１２を円滑に連れ回わりさせることが可能となる。ブラシローラ１２の重量が５０ｇより小さいと、ブラシの食い込み量が少なくなりすぎて、帯電ローラ２の表面の清掃効率が低下し、当該重量が２００ｇよりも大きいと、ブラシの食い込み量が過度に大きくなって、ブラシの倒れが促進されやすくなる。

また、ブラシ２０を適宜な方法によって芯軸１９に固定することができるが、特に、ブラシ２０の繊維基端部をブラシローラの芯軸１９の周面に静電植毛法により固定すると、芯軸１９に対して、短かい繊維を高密度に植毛することができる。これにより、長期間に亘ってブラシの倒れの発生を防止でき、ブラシローラ１２の寿命を伸ばすことが可能となる。

例えば、芯軸１９の範囲Ｗ（図４）に接着剤を塗布し、多数の繊維の基端部をその接着剤に静電的に付着させて、当該繊維の基端部を接着剤を介して芯軸１９に固定することができる。

ブラシの繊維の材質も適宜選択できるが、実験によると、特にナイロン６６又はＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの樹脂により当該繊維を構成すると、ブラシの倒れを効果的に抑え、適度な食い込み量が得られることが確認されている。

また、帯電ローラ２に付着したトナーをブラシに静電的に吸引できる材料によって、当該ブラシの繊維を構成すると、帯電ローラ２の表面の清掃効率を一層高めることができる。

被清掃体が、図１に示した帯電ローラ２のように、円柱状に形成された回転体より成る場合には、図６に示すように、その回転体２Ａの回転中心Ｏを通る水平線Ｈよりも上方の回転体周面の範囲Ｓにブラシローラ１２を当接させれば、そのブラシローラ１２の自重によって、ブラシ２０を支障なく回転体に当接させることができる。

以上、被清掃体が像担持体１に対向してその像担持体１を帯電する帯電ローラ２である場合のクリーニング装置の例を説明したが、帯電ローラ２以外の各種被清掃体を清掃するために、上述した各構成のクリーニング装置を用いることができる。例えば、図１に示した画像形成装置は、像担持体に形成されたトナー像を転写材に転写したあとの像担持体表面を清掃するクリーニング装置１７を有しているが、該クリーニング装置のブラシローラ１０を、前述のブラシローラ１２と同様に構成して、先に説明した各構成を像担持体用のクリーニング装置１７に適用することができる。その場合、第１の現像剤搬送部材３１と第２の現像剤搬送部材３２の一端側Ｅ１に対応するブラシローラ１０の長手方向一端側の部分が、他のブラシローラ１０の部分よりも清掃能力が高くなるように該ブラシローラ１０が構成される。

その他、像担持体上のトナー像が転写される前述の中間転写体上に付着した転写残トナーを除去するために、前述のブラシローラを有するクリーニング装置を用いることもでき、また像担持体上のトナー像が転写される転写材を担持して搬送する転写ベルト８上に付着したトナーを除去するクリーニング装置にも前述の各構成を採用することができる。

画像形成装置の概略構成を示す断面図である。図１のII−II線に沿って切断した現像装置の断面図である。ブラシローラの拡大図である。ブラシローラの正面図である。ブラシローラの他の例を示す正面図である。被清掃体に対するブラシローラの配置位置を説明する図である。

符号の説明

１像担持体
５現像装置
７現像剤担持体
３１第１の現像剤搬送部材
３２第２の現像剤搬送部材
Ｅ１一端側
Ｅ２他端側
Ｄ現像剤
Ｊ１第１の方向
Ｊ２第２の方向

Claims

帯電装置と、該帯電装置により帯電される像担持体と、帯電後の像担持体を露光して該像担持体に静電潜像を形成する露光装置と、該静電潜像をトナー像として可視像化する現像装置と、該像担持体上のトナー像が転写される中間転写体とを具備し、前記現像装置は、添加剤が添加されたトナーとキャリアとを有する現像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体に対してほぼ平行に配置されて回転駆動される第１の現像剤搬送部材と、該第１の現像剤搬送部材に対してほぼ平行に配置されて回転駆動される第２の現像剤搬送部材とを有し、該第２の現像剤搬送部材により第１の方向に搬送された現像剤が、該第２の現像剤搬送部材の長手方向一端側から前記第１の現像剤搬送部材の長手方向一端側に受け渡され、該第１の現像剤搬送部材に受け渡された現像剤は当該第１の現像剤搬送部材によって前記第１の方向とは逆の第２の方向に搬送され、その搬送された現像剤が前記第１の現像剤搬送部材の長手方向他端側から前記第２の現像剤搬送部材の長手方向他端側に受け渡され、該第２の現像剤搬送部材に受け渡された現像剤は当該第２の現像剤搬送部材によって前記第１の方向に搬送されて、該現像剤が循環搬送され、前記第１の現像剤搬送部材によって前記第２の方向に搬送される現像剤が前記現像剤担持体に供給され、供給された現像剤が、該現像剤担持体に担持されて当該現像剤担持体と前記像担持体との間の現像領域に搬送され、その搬送された現像剤が前記静電潜像の可視像化に供され、前記第２の現像剤搬送部材により搬送される現像剤中に、添加剤が添加されたトナーが補給される画像形成装置において、
前記中間転写体上に付着した転写残トナーを除去するクリーニング装置を有し、該クリーニング装置は、ブラシが前記中間転写体の表面に当接しながら回転して該中間転写体を清掃するブラシローラを備え、前記第１の現像剤搬送部材と第２の現像剤搬送部材の一端側に対応する前記ブラシローラの長手方向一端側の部分が、他のブラシローラ部分よりも清掃能力が高くなるように該ブラシローラが構成されていることを特徴とする画像形成装置。
帯電装置と、該帯電装置により帯電される像担持体と、帯電後の像担持体を露光して該像担持体に静電潜像を形成する露光装置と、該静電潜像をトナー像として可視像化する現像装置と、該像担持体上のトナー像が転写される転写材を担持して搬送する転写ベルトとを具備し、前記現像装置は、添加剤が添加されたトナーとキャリアとを有する現像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体に対してほぼ平行に配置されて回転駆動される第１の現像剤搬送部材と、該第１の現像剤搬送部材に対してほぼ平行に配置されて回転駆動される第２の現像剤搬送部材とを有し、該第２の現像剤搬送部材により第１の方向に搬送された現像剤が、該第２の現像剤搬送部材の長手方向一端側から前記第１の現像剤搬送部材の長手方向一端側に受け渡され、該第１の現像剤搬送部材に受け渡された現像剤は当該第１の現像剤搬送部材によって前記第１の方向とは逆の第２の方向に搬送され、その搬送された現像剤が前記第１の現像剤搬送部材の長手方向他端側から前記第２の現像剤搬送部材の長手方向他端側に受け渡され、該第２の現像剤搬送部材に受け渡された現像剤は当該第２の現像剤搬送部材によって前記第１の方向に搬送されて、該現像剤が循環搬送され、前記第１の現像剤搬送部材によって前記第２の方向に搬送される現像剤が前記現像剤担持体に供給され、供給された現像剤が、該現像剤担持体に担持されて当該現像剤担持体と前記像担持体との間の現像領域に搬送され、その搬送された現像剤が前記静電潜像の可視像化に供され、前記第２の現像剤搬送部材により搬送される現像剤中に、添加剤が添加されたトナーが補給される画像形成装置において、
前記転写ベルト上に付着したトナーを除去するクリーニング装置を有し、該クリーニング装置は、ブラシが前記転写ベルトの表面に当接しながら回転して該転写ベルトを清掃するブラシローラを備え、前記第１の現像剤搬送部材と第２の現像剤搬送部材の一端側に対応する前記ブラシローラの長手方向一端側の部分が、他のブラシローラ部分よりも清掃能力が高くなるように該ブラシローラが構成されていることを特徴とする画像形成装置。
前記清掃能力の高いブラシローラ部分のブラシ繊維の曲げ剛性が、該清掃能力の低いブラシローラ部分のブラシ繊維の曲げ剛性よりも高く設定されている請求項１又は２に記載の画像形成装置。
前記清掃能力の高いブラシローラ部分の外径が、該清掃能力の低いブラシローラ部分の外径よりも小さく設定されている請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。