JP3904198B2

JP3904198B2 - Image forming apparatus

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Publication number: JP3904198B2
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Inventors: 賢雨宮
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Filing date: 2002-02-18
Publication date: 2007-04-11
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
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。
【０００２】
【従来の技術】
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、或い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。
【０００３】
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。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
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。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
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を具備し、該現像装置は、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、前記帯電装置が、前記像担持体に対向して配置された帯電ローラより成ると共に、該帯電ローラの周面を清掃するクリーニング装置を有し、該クリーニング装置は、ブラシが前記帯電ローラの表面に当接しながら回転して該帯電ローラ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）。
【０００６】
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を具備し、該現像装置は、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を有し、該クリーニング装置は、ブラシが前記像担持体の表面に当接しながら回転して該像担持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２）。
【０００７】
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）。
【０００８】
また、上記請求項１乃至３のいずれか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）。
【００１１】
【発明の実施の形態】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
その他、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。
【００５７】
【発明の効果】
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。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】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。
【図３】ブラシローラの拡大図である。
【図４】ブラシローラの正面図である。
【図５】ブラシローラの他の例を示す正面図である。
【図６】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
２帯電ローラ
５現像装置
７現像剤担持体
１０ブラシローラ
１２ブラシローラ
１７クリーニング装置
１８クリーニング装置
２０ブラシ
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[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention The Cleaning device having a lash roller With The present invention relates to an image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a cleaning device that cleans an object to be cleaned has been widely used in machines and devices in various technical fields. For example, in an image forming apparatus configured as a copying machine, a printer, a facsimile, or the like, a cleaning device that cleans the surface of the image carrier, a cleaning device that cleans the peripheral surface of a charging roller that charges the image carrier, or a transfer A cleaning device that cleans the surface of the belt is used.
[0003]
As such a cleaning device, a cleaning device having a brush that contacts the surface of the object to be cleaned, and a brush roller that rotates while the brush contacts the object to be cleaned is widely used (for example, Japanese Patent Laid-Open No. Hei 7). -140763). A conventional brush roller of this type of cleaning apparatus is configured so that the cleaning ability of the brush in the longitudinal direction is uniform, and thereby, the entire surface of the object to be cleaned can be uniformly cleaned. However, depending on the device or machine in which the object to be cleaned is incorporated, the surface of the object to be cleaned in the direction orthogonal to the direction of movement of the surface of the object to be cleaned is not uniform. May be more noticeable than dirt. In such a case, if the cleaning ability in the longitudinal direction of the brush roller is constant, there is a possibility that the surface portion of the object to be cleaned that is heavily soiled cannot be sufficiently cleaned. In view of this, it is conceivable to increase the cleaning ability of the brush roller over the entire length thereof so that the entire surface of the object to be cleaned can be efficiently cleaned. However, when the brush roller is configured in this way, the surface of the object to be cleaned is excessively rubbed, and the surface of the object to be cleaned is worn out early and its life is shortened. I can't escape.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made on the basis of the above-mentioned novel recognition, and the object of the present invention is to improve the cleaning ability of the surface of the object to be cleaned even when the surface of the object to be cleaned is not constant. It is possible to suppress problems that shorten the life of the object to be cleaned. Rubu Cleaning device having a lash roller With An object is to provide an image forming apparatus.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention A charging device; an image carrier charged by the charging device; an exposure device that exposes the charged image carrier to form an electrostatic latent image on the image carrier; and A developing device that visualizes the image as a developer, and the developing device carries a developer having a toner and a carrier to which an additive has been added and a carrier, and a developer carrier on the developer carrier. A first developer conveying member that is arranged substantially parallel to the first developer conveying member and is driven to rotate; and a second developer conveying member that is arranged substantially parallel to the first developer conveying member and is driven to rotate. The developer transported in the first direction by the second developer transport member from the longitudinal direction one end side of the second developer transport member in the longitudinal direction of the first developer transport member The developer delivered to one end side and delivered to the first developer conveying member is transferred to the first developer carrying member. The developer is transported in a second direction opposite to the first direction by the member, and the transported developer is fed from the other end in the longitudinal direction of the first developer transport member to the second developer transport member. The developer delivered to the other end in the longitudinal direction and delivered to the second developer transport member is transported in the first direction by the second developer transport member, and the developer circulates. The developer transported and transported in the second direction by the first developer transport member is supplied to the developer carrier, and the supplied developer is supported on the developer carrier and the developer The developer is transported to a developing region between the developer carrier and the image carrier, and the transported developer is used for visualization of the electrostatic latent image and transported by the second developer transport member. In an image forming apparatus in which a toner to which an additive is added is replenished in a developer to be added The charging device includes a charging roller disposed to face the image carrier and has a cleaning device for cleaning a peripheral surface of the charging roller. The cleaning device has a brush on the surface of the charging roller. A brush roller that rotates while contacting and cleans the charging roller is provided, and a portion on one end side in the longitudinal direction of the brush roller corresponding to one end side of the first developer transport member and the second developer transport member is provided. The brush roller is configured to have higher cleaning ability than other brush roller parts. It is characterized by Image forming apparatus (Claim 1).
[0006]
The present invention also achieves the above object. A charging device, an image carrier charged by the charging device, an exposure device for exposing the charged image carrier to form an electrostatic latent image on the image carrier, and the electrostatic latent image as a toner A developing device that visualizes an image, and the developing device carries a developer having a toner and a carrier to which an additive is added and carries the developer, and the developer carrying member. A first developer conveying member that is arranged substantially parallel to and rotated and a second developer conveying member that is arranged substantially parallel to the first developer conveying member and is driven to rotate The developer transported in the first direction by the second developer transport member is the longitudinal direction of the first developer transport member from one longitudinal end side of the second developer transport member. The developer delivered to one end in the direction and delivered to the first developer transport member is the first developer. The developer is transported in a second direction opposite to the first direction by the feeding member, and the transported developer is the second developer transport member from the other longitudinal end side of the first developer transport member. The developer transferred to the other end in the longitudinal direction and transferred to the second developer transport member is transported in the first direction by the second developer transport member, and the developer is transferred to the second developer transport member. The developer that is circulated and conveyed in the second direction by the first developer conveying member is supplied to the developer carrying member, and the supplied developer is carried on the developer carrying member. The developer carried to the developing area between the developer carrying body and the image carrying body, and the carried developer is used for the visualization of the electrostatic latent image, and the second developer carrying member In an image forming apparatus in which toner to which an additive is added is replenished in the developer being conveyed. And a cleaning device that cleans the surface of the image carrier after the toner image formed on the image carrier is transferred to a transfer material, and the cleaning device rotates while the brush is in contact with the surface of the image carrier. A brush roller for cleaning the image carrier, and a portion on one end side in the longitudinal direction of the brush roller corresponding to one end side of the first developer transport member and the second developer transport member Higher cleaning ability than brush roller To be The The brush roller is constructed, Image formation An apparatus is proposed (claim 2).
[0007]
Furthermore, in the image forming apparatus according to claim 1 or 2, It is advantageous that the bending rigidity of the brush fibers of the brush roller portion having a high cleaning ability is set higher than the bending rigidity of the brush fibers of the brush roller portion having a low cleaning ability.
[0008]
In addition, the above claims Any one of 1 to 3 Described in Image formation In the apparatus, it is advantageous that an outer diameter of the brush roller portion having a high cleaning ability is set smaller than an outer diameter of the brush roller portion having a low cleaning ability.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments in which the present invention is applied to a cleaning device for an image forming apparatus will be described below in detail with reference to the drawings.
[0012]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an image forming apparatus. The image forming apparatus shown here is configured as an electronic copying machine, a printer, a facsimile, or a multifunction machine having at least two of these functions. is there.
[0013]
The image forming apparatus shown in FIG. 1 has an image carrier 1 configured as a drum-shaped photoreceptor, and the image carrier 1 is rotationally driven in the direction of arrow A as the image forming operation starts. At this time, the charging roller 2, which is an example of a charging device disposed opposite to the surface of the image carrier, is rotated in the direction of arrow B by a driving device (not shown) or following the movement of the surface of the image carrier 1. . The charging roller 2 includes a cored bar 3 and a resistance layer 4 fixed around the cored bar 3. When the charging roller 2 rotates as described above, a charging voltage having a predetermined polarity is applied to the cored bar 3. The surface of the image carrier 1 is charged with a predetermined polarity.
[0014]
The surface of the charged image carrier 1 is irradiated with a light-modulated laser beam LB emitted from a laser writing unit 30 which is an example of an exposure apparatus, whereby an electrostatic latent image is formed on the surface of the image carrier. The This electrostatic latent image is visualized as a toner image by the developing device 5.
[0015]
Further, a transfer belt 8 driven in the direction of arrow E is opposed to the image carrier 1, and a transfer sheet P, which is an example of a transfer material fed from a paper supply unit (not shown), 8 is carried and conveyed. When the transfer paper P passes through the transfer region between the image carrier 1 and the transfer belt 8, a transfer voltage is applied to the transfer device 9 disposed opposite to the image carrier 1 with the transfer belt 8 interposed therebetween, whereby the image carrier The toner image formed on the body surface is electrostatically transferred onto the transfer paper P. It is also possible to transfer the toner image formed on the image carrier onto a transfer material made of an intermediate transfer member, and transfer the transferred toner image onto a transfer paper as the final transfer material.
[0016]
The untransferred toner adhering to the surface of the image carrier after the toner image is transferred is scraped and removed by a cleaning member composed of a brush roller 10 and a cleaning blade 11 in pressure contact with the surface of the image carrier. On the other hand, the transfer paper P to which the toner image has been transferred passes through a fixing device (not shown), and at this time, the toner image is fixed on the transfer paper by the action of heat and pressure.
[0017]
In the image forming apparatus shown in FIG. 1, the image carrier 1, the charging roller 2, the brush roller 10, and a brush roller 12 to be described later are rotatably assembled to the unit case 13, and the base end portion of the cleaning blade 11 is The unit process 13 is fixed to the unit case 13, and an integrated process cartridge 14 is constituted by these elements. The process cartridge 14 can be pulled out along the guide rail 15 fixed to the main body of the image forming apparatus or pushed into the back side to load the process cartridge 14 at a predetermined position. An image carrier cleaning device 17 for cleaning the surface of the image carrier is constituted by the brush roller 10, the cleaning blade 11, and the cleaning case 16 constituted by a part of the unit case 13.
[0018]
As described above, the charging roller 2 is used to charge the image carrier 1 while facing the image carrier. As shown in FIG. 1, the roller 2 may be in pressure contact with the surface of the image carrier 1, but a minute gap is formed from the surface of the image carrier 1, and the roller 2 is positioned in a non-contact state with respect to the image carrier. You may do it.
[0019]
As described above, the image forming apparatus of this example exposes the charging device, the image carrier charged by the charging device, and the charged image carrier to form an electrostatic latent image on the image carrier. And a developing device that visualizes the electrostatic latent image as a toner image. The developing device is configured as follows.
[0020]
2 is a cross-sectional plan view taken along the line II-II in FIG. 1, and as is apparent from FIGS. 1 and 2, the developing device 5 is a dry developer D (not shown in FIG. 2). ) And a developer carrier 7 in which a magnet (not shown) is fixedly arranged. Here, a developer carrier made of a developing roller is used, but a developer carrier made of an endless belt can also be used. The developer D used here is a two-component developer having a toner externally added with an additive and a magnetic carrier. The developer carrier 7 is rotationally driven in the direction indicated by the arrow in FIG. 1, and the developer D supplied to the peripheral surface of the developer carrier 7 is caused by the magnetic force of the magnet to cause the developer carrier. An electrostatic latent image formed on the image carrier 1 is formed on the image carrier 1 by the toner in the developer carried on the peripheral surface of the toner 7 and conveyed in the direction of the arrow, and carried between the developer carrier 7 and the image carrier 1. The latent image is visualized as a toner image. As described above, the developer carrying member is used to carry and carry the developer having the toner and the carrier to which the additive is externally added.
[0021]
In addition, the developing device 5 of the present example is arranged substantially parallel to the developer carrier 7 and is driven to rotate, and the first developer transport member 31 is rotated with respect to the first developer transport member 31. And a second developer conveying member 32 which is arranged substantially in parallel and is driven to rotate. In the illustrated example, these developer conveying members 31 and 32 are constituted by conveying screws. As is clear from FIG. 2, the first and second developer transport members 31 and 32 and the developer carrier 7 are axially supported at their respective end portions in the axial direction on the side walls of the developing case 6. It is rotationally driven around its central axis by a driving device (not shown). The first and second developer conveying members 31 and 32 are disposed in the first and second spaces S1 and S2 in the developing case 6 defined by the partition wall 33 disposed therebetween.
[0022]
Here, one of the end regions in the longitudinal direction of the first and second developer transport members 31 and 32 is one end side, and the other is the other end side. In the illustrated example, the developer transport member 31 and FIG. Assume that the right end side of 32 is one end side, and the left end side is the other end side. In FIG. 2, reference numerals E1 and E2 are attached to one end side and the other end side thereof. Further, each end region in the axial direction of the image carrier 1 corresponding to one end side E1 and the other end side E2 of the first and second developer transport members 31 and 32, and each end portion in the longitudinal direction of the charging roller 2 The region and each end region in the longitudinal direction of the brush roller 12 are also referred to as one end E1 and the other end E2, respectively. The partition wall 33 does not exist on the one end side E1 and the other end side E2 of the first and second developer transport members 31, 32, and the portions where the partition wall 33 does not exist are the first and second openings 34, 35. The first and second spaces S1, S2 communicate with each other through the openings 34, 35.
[0023]
The developer in the second space S2 is transported in the first direction indicated by the arrow J1 in FIG. 2 by the rotation of the second developer transport member 32. In this way, the developer conveyed in the first direction J1 by the second developer conveying member 32 passes through the first opening 34 from the longitudinal direction one end E1 of the second developer conveying member 32. The first developer conveying member 31 is delivered to one end E1 in the longitudinal direction. Then, the developer delivered to the first developer transport member 31 is transported by the first developer transport member 31 in the second direction J2 opposite to the first direction J1, and is transported. The transferred developer is transferred from the other end E2 in the longitudinal direction of the first developer transport member 31 to the other end E2 in the longitudinal direction of the second developer transport member 32 through the second opening 35, and The developer delivered to the second developer transport member 32 is transported in the first direction J1 by the second developer transport member 32. In this way, the developer is stirred while being circulated and the toner and the carrier are triboelectrically charged with opposite polarities.
[0024]
The developer conveyed in the second direction J2 by the first developer conveying member 31 is supplied to the peripheral surface of the developer carrier 7, and as described above, the supplied developer is The developer is carried on the developer carrying member 7 and conveyed to a developing area between the developer carrying member 7 and the image carrier 1, and the conveyed developer is used for visualizing the electrostatic latent image. The The developer that has passed through the developing region is separated from the developer carrier 7 and further conveyed in the second direction J2 by the first developer conveying member 31 and circulated.
[0025]
When a decrease in the toner concentration of the developer in the developing case 6 is detected by a sensor (not shown), the toner sent from the toner container of the toner supply device (not shown) is moved above the second developer transport member 32. The toner is replenished into the developing case 6 from the toner replenishing port formed in the developing case portion. FIG. 2 shows the position of the toner supply port 36 by a chain line.
[0026]
The toner replenished to the developing case 6 as described above first falls on the second developer conveying member 32, and is agitated by the second developer conveying member 32. While mixing with the developer conveyed in the direction J1, the developer moves together with the developer to the first space S1 through the first opening 34. As described above, in the developing device 5 of this example, the toner added with the additive is supplied to the developer conveyed by the second developer conveying member 32 and conveyed.
[0027]
By the way, when the image forming operation is performed as described above, the cleaning device 17 removes the transfer residual toner on the image carrier, but it is difficult to remove all the toner, and a small amount of toner is removed from the cleaning blade 11. Slip through. The foreign matter such as the toner slipped through in this way and the toner floating in the image forming apparatus main body adheres to the peripheral surface of the charging roller 2. If this is left unattended, uneven charging or poor charging of the image carrier occurs, and the image quality of the toner image formed on the image carrier deteriorates.
[0028]
Therefore, the image forming apparatus of the present example is provided with a charging roller cleaning device 18 including the brush roller 12 described above. The charging device is composed of a charging roller 2 disposed so as to face the image carrier 1, and a cleaning device 18 for cleaning the peripheral surface of the charging roller 2 is provided.
[0029]
The brush roller 12 extends in parallel to the charging roller 2, and as shown in FIGS. 3 and 4, a core shaft 19 made of a rigid body such as metal or hard resin, and a base end on the peripheral surface of the core shaft 19. It has the brush 20 which consists of many fibers by which the part was fixed. The brush 20 is provided over the entire circumference of the core shaft 19 in the range indicated by the symbol W in FIG. As shown in FIGS. 1 and 3, the brush roller 12 rotates while contacting the surface of the object to be cleaned, in this example, the charging roller 2, to clean the surface of the charging roller 2.
[0030]
The brush roller 12 may be pressed against the peripheral surface of the charging roller 2 by a pressing means such as a compression spring (not shown), or the brush roller 12 may be rotationally driven by a driving device (not shown). The brush roller 12 is rotated in the direction of arrow G by the brush 20 abutting on the surface of the object to be cleaned, that is, the surface of the charging roller 2 by the weight of the brush roller 12, and following the movement of the surface of the object to be cleaned. Are arranged to be.
[0031]
Specifically, as shown in FIGS. 1 and 3, bearing members 21 are provided on the side plate 13A on the back side of the unit case 13 and the side plate (not shown) on the near side, as shown by the chain line in FIG. Each of the bearing members 21 is fixed, and a guide slot 22 having an open lower portion is formed in each of the bearing members 21, and each longitudinal end portion of the core shaft 19 of the brush roller 12 is rotatable in each guide slot 22 and the guide slot 22 is rotatable. It fits along the slot 22 so as to be slidable in the direction of arrow F (direction approaching or separating from the surface of the object to be cleaned). The width of each guide slot 22 is set to be slightly larger than the diameter of each end portion of the core shaft 19, so that each end portion of the core shaft 19 can be fitted into each guide slot 22 without rattling.
[0032]
Since the brush roller 12 is located in the upper region of the charging roller 2 and each end portion of the core shaft 19 is slidably fitted in the guide slot 22, the brush roller 12 has the brush 20 The roller 12 comes into contact with the surface of the charging roller 2 due to its own weight. In addition, since each end of the core shaft 19 is rotatably fitted in the guide slot 22, when the charging roller 2 rotates in the arrow B direction, the brush roller 12 is driven by the movement of the surface of the charging roller 2. And can be rotated in the direction of arrow G. The brush roller 12 rotates with the rotation of the charging roller 2, and at this time, the brush 20 in contact with the surface of the charging roller 2 removes the toner adhering to the surface of the charging roller 2 and cleans the surface. is there.
[0033]
By the way, as described above, the brush roller of the conventional cleaning device is configured so that the cleaning ability in the longitudinal direction is uniform, which causes the following drawbacks.
[0034]
As described above, the fresh toner replenished from the toner replenishing device (not shown) into the developing case 6 of the developing device 5 is transported by the second developer transport member 32, and the first developer transport member 31. Is passed on. The developer containing fresh toner is gradually transferred from one side in the longitudinal direction of the developer carrier 7 to the peripheral surface of the developer carrier 7.
[0035]
The problem here is the additive contained in the toner. Various additives are used to increase the fluidity of the toner and improve the image quality, but these additives are more likely to migrate to the surface of the image carrier than the resin constituting the toner particles. There are also things. For this reason, the additive in the fresh toner from which the developer has been transferred from the second developer conveying member 32 to the first developer conveying member 31 is the developer carrier as shown by the broken line arrow I in FIG. 7 immediately attaches to the peripheral surface of the image carrier 7, and the additive moves to the surface of the image carrier 1 at an early stage. In this way, on the peripheral surface of the image carrier, a larger amount of additive adheres to one end side in the axial direction of the image carrier corresponding to one end side of the developer transport members 31 and 32 than the other portions. The additive is a cleaning device 17 And adheres to the peripheral surface of the charging roller 2. Therefore, a large amount of additive adheres to one end side portion of the charging roller 2 corresponding to the one end side E1 of the first developer conveying member 31 and the second developer conveying member 32, and one end side of the charging roller 2 The amount of dirt increases, and the amount of dirt decreases as it goes to the other end side of the charging roller 2. Therefore, with a conventional brush roller having a constant cleaning capability in the longitudinal direction, the dirt on one end of the charging roller 2 cannot be removed sufficiently, and the charging capability for the image carrier portion corresponding to the charging roller portion is reduced. As a result, the image carrier cannot be charged uniformly, which may deteriorate the image quality and generate an abnormal image.
[0036]
Therefore, the brush roller 12 of the cleaning device 18 of the present example is configured so that the cleaning ability of the brush 20 in the longitudinal direction is different. More specifically, a portion of the brush roller 12 on one end side E1 (FIG. 4) corresponding to one end side E1 of the first developer transport member 31 and the second developer transport member 32 is another brush. The brush roller 12 is configured so that the cleaning ability is higher than that of the roller portion.
[0037]
With the above-described configuration, the charging roller 2 having a large amount of dirt locally can be uniformly cleaned over the entire length thereof, and uneven charging of the image carrier 1 can be eliminated, and a high-quality image can be formed. Further, since the cleaning capability is not enhanced over the entire length of the brush roller 12, the brush does not exert an excessively large rubbing force on the charging roller portion with less dirt, and the charging roller portion can be quickly moved. It is possible to prevent the problem of wear.
[0038]
Various specific configurations for changing the cleaning ability of the brush roller 12 can be employed. For example, the bending rigidity of the brush fibers on one end E1 in the longitudinal direction of the brush roller 12 shown in FIG. 4 is set to be higher than the bending rigidity of the brush fibers in other portions. Since the brush having a large bending rigidity strongly hits the peripheral surface of the charging roller 2, its cleaning ability is enhanced, and dirt on the peripheral surface of the charging roller can be efficiently removed. In that case, you may comprise so that the bending rigidity of the brush 20 may become low gradually toward the other end side E2 from the one end side E1 of the brush roller 12, or the brush roller 12 may be comprised in several part W1 in the longitudinal direction. , W2, W3, W4, and W5, and the bending rigidity of the brush 20 can be reduced sequentially from the portion W1 to the portion W5. That is, the height of the bending rigidity of the brush is set to W1>W2>W3>W4> W5.
[0039]
As described above, by setting the bending rigidity of the brush fiber in the brush roller portion having a high cleaning ability to be higher than the bending rigidity of the brush fiber in the brush roller portion having a low cleaning ability, the brush is cleaned in the longitudinal direction of the brush roller. Different abilities can be used.
[0040]
The brush cleaning in the longitudinal direction of the brush roller is performed by setting the outer diameter of the brush roller portion having a high cleaning ability to be smaller than the outer diameter of the brush roller portion having a low cleaning ability instead of or in addition to the above-described configuration. You can also vary abilities. Specifically, as illustrated in FIG. 5, the brush roller 12 is configured such that the outer diameter of the core shaft 19 of the brush roller 12 gradually increases from one end side E1 in the longitudinal direction toward the other end side E2. To do. As a result, the weight of the other end side E2 of the brush roller 12 is greater than that of the one end side E1, and the pressure at which the brush roller 12 contacts the surface of the charging roller 2 is greater on the other end side E2 than on the one end side E1. growing. For this reason, the other end side E <b> 2 of the brush roller 12 rotates with the charging roller 2, and the surface linear velocity of the other end side E <b> 2 of the brush roller 12 becomes substantially equal to the surface linear velocity of the charging roller 2. Therefore, the surface linear velocity of the one end E1 of the brush roller 12 having an outer diameter smaller than that of the other end E2 of the brush roller 12 is slower than the surface linear velocity of the charging roller 2, and there is a linear velocity difference between the two. The brush portion on the one end side E1 of the brush roller 12 is rubbed against the charging roller 2, and the cleaning ability is higher than that on the other end side E2. Thereby, a large amount of dirt adhering to one end side of the charging roller 2, that is, the additive can be efficiently removed.
[0041]
Even when the brush roller 12 is not rotated around the charging roller 2 but is actively rotated by a driving device, for example, the surface linear velocity of the other end side E2 of the brush roller 12 is the charging roller. If the brush roller 12 is driven so as to be approximately equal to the surface linear velocity of 2, the same result as described above can be obtained.
[0042]
In any of the above-described examples, the rubbing force between the other end side E2 of the brush roller 12 and the other end side of the charging roller 2 with little dirt is kept small, so that the peripheral surface portion of the charging roller 2 with little dirt is placed. An excessively large rubbing force is not exerted, and a problem that the wear is accelerated can be prevented.
[0043]
Note that the brush roller 12 of the illustrated cleaning device 18 is not driven to rotate by the driving device, but rotates following the rotation of the charging roller 2, so that a driving device for rotating the brush roller 12 is not required. As a result, the configuration of the cleaning device 18 can be simplified and the cost can be reduced. In addition, since the brush 20 does not hit the surface of the charging roller 2 excessively, wear on the surface of the charging roller 2 can be suppressed.
[0044]
Further, the brush roller in a state where the brush roller 12 is in contact with the charging roller 2 from the sum of the radius of the brush roller 12 and the radius of the charging roller 2 in a state where the brush roller 12 is not in contact with the charging roller 2. The value obtained by subtracting the distance between the center of 12 and the center of the charging roller 2 is the amount of biting of the brush 20, but if the amount of biting becomes too large, the fibers of the brush 20 deteriorate early and this is permanent. If the deformation occurs, the brush falls, and the brush bite amount is too small, the cleaning efficiency of the surface of the charging roller 2 is lowered. The amount of biting of the brush can be regulated by adjusting the relative position of the two so that the distance between the center of the brush roller and the center of the charging roller is constant by the regulating means, but if such a regulating means is provided, Accordingly, the cost of the cleaning device increases and the structure becomes complicated.
[0045]
On the other hand, in the cleaning device 18 of this example, the brush roller 12 is configured to abut against the surface of the charging roller 2 by its own weight, so that a desired brush can be obtained only by adjusting the weight of the brush roller 12. The amount of biting can be obtained, and the regulation means can be omitted. Thereby, simplification of the structure of the cleaning device 18 and cost reduction can be achieved.
[0046]
The length of the fibers of the brush 20 can be set as appropriate, but it is desirable to set the length to 2 mm or less, particularly 0.4 to 0.6 mm. The length of this fiber is the length of the free fiber portion excluding the fiber portion fixed to the core shaft 19. If the length of the fiber is shortened in this way, the bending moment acting on the base end portion of the fiber that is elastically bent and deformed by being pressed against the surface of the charging roller 2 can be reduced. As a result, the occurrence of brush fall (permanent deformation) can be more effectively suppressed over a long period of time, and the life of the brush roller 12 can be extended. When the fiber length of the brush 20 is longer than 2 mm, the distance between the fibers at the tip end of the fiber increases, so that the load applied to each fiber in contact with the surface of the charging roller 2 increases, thereby increasing the brush. However, such a problem can be avoided by setting the fiber length to 2 mm or less.
[0047]
In order to remove the toner adhering to the tip of the brush of the brush roller, the brush may be applied to the flicker. However, if the length of the fiber of the brush 20 is shortened as described above, FIG. As shown in FIG. 3, the toner attached to the tip of the brush can be removed without hitting the brush 20 against the flicker. The reason for this is not necessarily clear, but if the fibers are as short as 2 mm or less, the fibers that are elastically deformed by being pressed against the surface of the charging roller 2 are caused by the rotation of the brush roller 12 from the charging roller 2. When it leaves, it is elastically restored to its original form instantly, and this is considered to be because the toner adhering to the tip of the fiber jumps out of the fiber due to the impact at this time.
[0048]
Further, the thickness and density of the fibers of the brush 20 can be set as appropriate, but the thickness is set to 2 denier or less, and the density of the fibers is 20000 fibers / cm. ² Above, especially 30000 pieces / cm ² When set to, a large number of fibers come into contact with the surface of the charging roller 2, whereby the load applied to each fiber can be reduced. This also can prevent the brush from falling over a long period of time. Further, when the density of the fibers is increased in this way, the number of fibers contacting the surface of the charging roller increases, so that the surface of the charging roller 2 can be efficiently cleaned and the unevenness of the stain can be eliminated. It is possible to always form a high-quality image on the top.
[0049]
Also, the weight of the brush roller 12 can be set as appropriate. In particular, when the weight is set to 50 g or more and 200 g or less, an appropriate biting amount of the brush 20 can be guaranteed and the brush roller 12 can be smoothly rotated. It becomes possible. If the weight of the brush roller 12 is smaller than 50 g, the amount of biting of the brush becomes too small, and the cleaning efficiency of the surface of the charging roller 2 is lowered. If the weight is larger than 200 g, the amount of biting of the brush is excessively large. As a result, the falling of the brush is easily promoted.
[0050]
The brush 20 can be fixed to the core shaft 19 by an appropriate method. In particular, when the fiber base end portion of the brush 20 is fixed to the peripheral surface of the core shaft 19 of the brush roller by the electrostatic flocking method, the core shaft 19, short fibers can be planted with high density. Thereby, it is possible to prevent the brush from falling over a long period of time, and to extend the life of the brush roller 12.
[0051]
For example, an adhesive is applied to the range W (FIG. 4) of the core shaft 19, the base end portions of a large number of fibers are electrostatically attached to the adhesive, and the base end portions of the fibers are passed through the adhesive. Can be fixed to the core shaft 19.
[0052]
The material of the fibers of the brush can also be selected as appropriate, but according to experiments, particularly when the fibers are made of a resin such as nylon 66 or PET (polyethylene terephthalate), the brush can be effectively prevented from falling and an appropriate amount of biting can be obtained. It has been confirmed.
[0053]
Further, if the brush fibers are made of a material capable of electrostatically attracting the toner adhering to the charging roller 2 to the brush, the cleaning efficiency of the surface of the charging roller 2 can be further enhanced.
[0054]
When the object to be cleaned is composed of a rotating body formed in a columnar shape like the charging roller 2 shown in FIG. 1, as shown in FIG. 6, a horizontal line H passing through the rotation center O of the rotating body 2A. If the brush roller 12 is brought into contact with the range S of the rotating body circumferential surface above the brush 20, the brush 20 can be brought into contact with the rotating body without any trouble due to its own weight.
[0055]
The example of the cleaning device in the case where the member to be cleaned is the charging roller 2 that faces the image carrier 1 and charges the image carrier 1 has been described above, but various members to be cleaned other than the charging roller 2 are cleaned. Therefore, the cleaning device having each configuration described above can be used. For example, the image forming apparatus shown in FIG. 1 has a cleaning device 17 that cleans the surface of the image carrier after the toner image formed on the image carrier is transferred to a transfer material. The brush roller 10 is configured in the same manner as the brush roller 12 described above, and each configuration described above can be applied to the cleaning device 17 for the image carrier. In that case, the portion on the one end side in the longitudinal direction of the brush roller 10 corresponding to the one end side E1 of the first developer conveying member 31 and the second developer conveying member 32 is more capable of cleaning than the portions of the other brush rollers 10. The brush roller 10 is configured so as to be high.
[0056]
In addition, in order to remove the transfer residual toner adhering to the intermediate transfer member, the cleaning device having the brush roller can be used, and the cleaning device for removing the toner adhering to the transfer belt 8 can also be used. Each of the above-described configurations can be employed.
[0057]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even if the dirt state of the to-be-cleaned body surface is not constant, the cleaning capability with respect to the surface can be improved, and the malfunction by which the lifetime of the to-be-cleaned body is shortened can be suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the developing device cut along line II-II in FIG.
FIG. 3 is an enlarged view of a brush roller.
FIG. 4 is a front view of a brush roller.
FIG. 5 is a front view showing another example of a brush roller.
FIG. 6 is a view for explaining the arrangement position of the brush roller with respect to the object to be cleaned.
[Explanation of symbols]
1 Image carrier
2 Charging roller
5 Development device
7 Developer carrier
10 Brush roller
12 Brush roller
17 Cleaning device
18 Cleaning device
20 brushes
31 First developer transport member
32 Second developer conveying member
E1 One end side
E2 The other end side
D Developer
J1 first direction
J2 Second direction

Claims

A charging device; an image carrier charged by the charging device; an exposure device that exposes the charged image carrier to form an electrostatic latent image on the image carrier; and A developing device that visualizes the image as a developer, and the developing device carries a developer having a toner and a carrier to which an additive has been added and a carrier, and a developer carrier on the developer carrier. A first developer conveying member that is arranged substantially parallel to the first developer conveying member and is driven to rotate; and a second developer conveying member that is arranged substantially parallel to the first developer conveying member and is driven to rotate. The developer transported in the first direction by the second developer transport member from the longitudinal direction one end side of the second developer transport member in the longitudinal direction of the first developer transport member The developer delivered to one end side and delivered to the first developer conveying member is transferred to the first developer carrying member. The developer is transported in a second direction opposite to the first direction by the member, and the transported developer is fed from the other end in the longitudinal direction of the first developer transport member to the second developer transport member. The developer delivered to the other end in the longitudinal direction and delivered to the second developer transport member is transported in the first direction by the second developer transport member, and the developer circulates. The developer transported and transported in the second direction by the first developer transport member is supplied to the developer carrier, and the supplied developer is supported on the developer carrier and the developer The developer is transported to a developing region between the developer carrier and the image carrier, and the transported developer is used for visualization of the electrostatic latent image and transported by the second developer transport member. In an image forming apparatus in which a toner to which an additive is added is replenished in a developer to be added
The charging device includes a charging roller disposed to face the image carrier and has a cleaning device for cleaning a peripheral surface of the charging roller. The cleaning device has a brush on the surface of the charging roller. A brush roller that rotates while contacting and cleans the charging roller is provided, and a portion on one end side in the longitudinal direction of the brush roller corresponding to one end side of the first developer transport member and the second developer transport member is provided. An image forming apparatus , wherein the brush roller is configured to have a higher cleaning ability than other brush roller portions .

A charging device; an image carrier charged by the charging device; an exposure device that exposes the charged image carrier to form an electrostatic latent image on the image carrier; and A developing device that visualizes the image as a developer, and the developing device carries a developer having a toner and a carrier to which an additive has been added and a carrier, and a developer carrier on the developer carrier. A first developer conveying member that is arranged substantially parallel to the first developer conveying member and is driven to rotate; and a second developer conveying member that is arranged substantially parallel to the first developer conveying member and is driven to rotate. The developer transported in the first direction by the second developer transport member from the longitudinal direction one end side of the second developer transport member in the longitudinal direction of the first developer transport member The developer delivered to one end side and delivered to the first developer conveying member is transferred to the first developer carrying member. The developer is transported in a second direction opposite to the first direction by the member, and the transported developer is fed from the other end in the longitudinal direction of the first developer transport member to the second developer transport member. The developer delivered to the other end in the longitudinal direction and delivered to the second developer transport member is transported in the first direction by the second developer transport member, and the developer circulates. The developer transported and transported in the second direction by the first developer transport member is supplied to the developer carrier, and the supplied developer is supported on the developer carrier and the developer The developer is transported to a developing region between the developer carrier and the image carrier, and the transported developer is used for visualization of the electrostatic latent image and transported by the second developer transport member. In an image forming apparatus in which a toner to which an additive is added is replenished in a developer to be added
A cleaning device for cleaning a surface of the image carrier after the toner image formed on the image carrier is transferred to a transfer material, and the cleaning device rotates while a brush is in contact with the surface of the image carrier; A brush roller for cleaning the image carrier, and a portion on one end side in the longitudinal direction of the brush roller corresponding to one end side of the first developer transport member and the second developer transport member is another brush. An image forming apparatus , wherein the brush roller is configured to have a higher cleaning ability than a roller portion .

The bending stiffness of the brush fibers of high brush roller portion of the cleaning ability, image forming apparatus according to claim 1 or 2 is set higher than the bending stiffness of the brush fibers of the lower brush roller portion of the cleaning capability.

The outer diameter of the high brush roller portion of the cleaning ability, image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3 is set smaller than the outer diameter of the lower brush roller portion of the cleaning capability.