JP2004101960A - 画像形成装置及びクリーニング装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】クリーニングブレードの変形を抑制し、クリーニング能力が安定した画像形成装置を得ること。
【解決手段】本発明が適用される画像形成装置は、像担持体と、この像担持体に当接するクリーニングブレードを用いて像担持体の表面を清掃するクリーニング装置とを備え、そのクリーニング装置は、像担持体上の画像形成領域における画像形成頻度に基づいてクリーニングブレードの固定位置が決定され、好ましくは、画像形成領域におけるサイドレジ基準位置から主走査方向にA4短手幅だけ離れた位置に固定位置が1個設けられている。
【選択図】 図5
【解決手段】本発明が適用される画像形成装置は、像担持体と、この像担持体に当接するクリーニングブレードを用いて像担持体の表面を清掃するクリーニング装置とを備え、そのクリーニング装置は、像担持体上の画像形成領域における画像形成頻度に基づいてクリーニングブレードの固定位置が決定され、好ましくは、画像形成領域におけるサイドレジ基準位置から主走査方向にA4短手幅だけ離れた位置に固定位置が1個設けられている。
【選択図】 図5
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式などを採用したフルカラーや白黒の画像等を形成することが可能な画像形成装置等に関し、より詳しくは、像担持体をクリーニングするクリーニング装置を備えた画像形成装置等に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、プリンタや複写機、ファクシミリ等の画像形成装置では、カラー画像を高速且つ高画質に形成することを目的として、所謂フルカラーのタンデム機が提案されている。このタンデム機の代表的なものとしては、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の4つの画像形成ユニットを互いに並列的に配置したものが挙げられる。これらの各画像形成ユニットは、感光体ドラムの表面を帯電装置によって一様に帯電した後、露光装置によって感光体ドラムの表面に画像露光を施し、各色の画像情報に応じた静電潜像を形成している。この感光体ドラムの表面に形成された静電潜像は、対応する色の現像装置により顕像化されてトナー像となり、このトナー像は、一次転写用の帯電器によって中間転写ベルト上に、順次、多重に転写される。そして、感光体ドラムの表面に残留したトナーはクリーニング装置によって除去され、次の画像形成工程に備えられる。
【0003】
一般に、電子写真方式による画像形成装置においては、このような感光体ドラムのクリーニング装置には、ウレタンゴム等の弾性材料からなるクリーニングブレードのエッジを感光体ドラム表面に接触させたものが広く用いられている。このクリーニングブレードは、一般に、その一端のエッジを感光体ドラムの移動方向に対しカウンタ方向(ドクター方向)に圧接する方式のものが主流であり、このクリーニングブレードにより感光体ドラムの表面に残留したトナー(転写残トナー)が掻き取られる。通常、クリーニングブレードは、このクリーニングブレードを保持するホルダー(板金)を介して、画像形成範囲の両端をネジ止めすることにより、カートリッジ本体に固定され、そのエッジを感光体ドラムに対してかなりの押し付け力をもって圧接されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このようなクリーニングブレードのエッジを感光体ドラム表面に圧接させて、その感光体ドラムの表面に残留した転写残トナーを掻き取る方式においては、感光体ドラムが回転することにより、クリーニングブレードには転写残トナーが随時供給され、この転写残トナーに外添された潤滑剤の作用により、経時的にクリーニングブレードと感光体ドラムとの間の摩擦力が一定に維持されている。
【0005】
ところが、このクリーニングブレードの長手方向に、均一に転写残トナーを随時供給することが困難な場合が多い。例えば、サイドレジ方式の画像読み取り装置の場合では、A4短手幅の記録紙サイズによる画像形成が繰り返して行われると、クリーニングブレードの長手方向において偏った転写残トナーの供給が行われ、サイドレジ基準位置側の画像形成領域と比べてサイドレジ基準位置とは反対側の画像形成領域における感光体ドラムとクリーニングブレードとの摩擦力が顕著に増大する現象が生じる。
【0006】
このような感光体ドラムとクリーニングブレードとの摩擦力の増大に対しては、通常、その対策として、画像形成が行なわれない領域にトナーバンドなどを形成することでクリーニングブレードにかかる偏った摩擦力を防ぐ手法などが用いられる。しかし必要以上のトナーを消費することは1枚(1プリント)あたりの消耗品(トナー)コストを増大させ、さらに廃トナー回収ボトルの交換ライフを短くしてしまうという弊害があった。またさらに近年は市場の高画質要求に対応するために重合法による小径且つ球形に近いトナーが用いられることが多いが、小径で球形のためクリーニングブレードをすり抜け易くなる。これを解決する為、クリーニングブレードの感光体ドラムへの押し付け力(N/F)をさらに高く設定する方法が採用されるが、その場合、感光体ドラムとクリーニングブレードとの摩擦力の増大に対して、ホルダーの取り付け強度を増大し、さらに、カートリッジ本体の剛性も増大させる必要がある。
【0007】
しかし、このように、クリーニングブレードを感光体ドラムにさらに強く圧接する場合は、感光体ドラムの回転により、クリーニングブレードと感光体ドラムとの摩擦力がますます増大し、クリーニングブレードが変形するおそれが生じ、その対策が求められている。
【0008】
本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、クリーニングブレードの変形を抑制し、クリーニング能力が安定した画像形成装置を得ることである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
かかる目的のもと、本発明が適用される画像形成装置は、像担持体と、この像担持体に当接するクリーニングブレードを用いて像担持体の表面を清掃するクリニーニング装置とを備え、そのクリーニング装置は、像担持体上の画像形成領域における画像形成頻度に基づいてクリーニングブレードの固定位置が決定されていることを特徴とする。ここで、本発明が適用される画像形成装置におけるクリーニングブレードの固定位置は、像担持体上に最も頻繁に画像形成が予定される記録紙サイズに基づいて決定されていることを特徴とすることができる。さらに、このクリーニングブレードの固定位置は、像担持体上の画像形成領域の主走査方向における記録紙の最大幅に基づいて決定されていることを特徴とする。特に、このクリーニングブレードの固定位置は、画像形成領域におけるサイドレジ基準位置から主走査方向にA4短手幅だけ離れた位置に対応して決定されていることが好ましい。
【0010】
また、本発明が適用される画像形成装置は、像担持体と、この像担持体に当接するクリーニングブレードを有するクリニーニング装置とを備え、そのクリーニング装置は、クリーニングブレードが、このクリーニングブレードの長手方向両端において固定され、且つ、クリーニングブレードの長手方向中心と側端部との間の少なくとも一ヶ所において固定されていることを特徴とするものである。具体的には、このクリーニング装置は、クリーニングブレードが、像担持体上に最も頻繁に画像形成が予定される記録紙サイズに基づいて、少なくとも一ヶ所固定されていることを特徴とすることができる。さらに、クリーニング装置は、クリーニングブレードの固定位置が、そのクリーニングブレードの長手方向中心からサイドレジ基準位置とは反対側に少なくとも一ヶ所設けられていることが好ましい。
【0011】
次に、本発明はクリーニング装置として把握することができる。すなわち、本発明が適用されるクリーニング装置は、像担持体に当接するクリーニングブレードと、この像担持体に当接するクリーニングブレードによって像担持体表面から掻き落とされるトナーを収納するハウジングと、クリーニングブレードを保持するホルダーと、ホルダーをハウジングに固定するための取り付け部材とを備え、このホルダーは、像担持体上の画像形成領域における画像形成頻度に基づいてホルダーの固定位置が決定されていることを特徴とする。ここで、このホルダーの固定位置は、像担持体上の画像形成領域において最も頻繁に画像形成が予定される記録紙サイズに基づいて決定されていることを特徴とする。さらに、このホルダーの固定位置は、クリーニングブレードの長手方向中心からサイドレジ基準位置とは反対側に少なくとも一ヶ所設けられていることが好ましい。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。
図1は本実施の形態が適用される画像形成装置の全体構成を示した図であり、所謂タンデム型のデジタルカラープリンタを示している。図1に示す画像形成装置は、本体1に、各色の階調データに対応して画像形成を行う画像プロセス系10、記録用紙(シート)を搬送するシート搬送系40、例えばパーソナルコンピュータや画像読み取り装置等に接続され、受信された画像データに対して所定の画像処理を施す画像処理系であるIPS(Image Processing System)50とを備えている。
【0013】
画像プロセス系10は、水平方向に一定の間隔を置いて並列的に配置される、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の4つの画像形成ユニット11Y,11M,11C,11K、この画像形成ユニット11Y,11M,11C,11Kの感光体ドラム12に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト21上に多重転写させる転写ユニット20、画像形成ユニット11Y,11M,11C,11Kに対してレーザ光を照射する光学系ユニットであるROS(Raster Output Scanner)30を備えている。また本体1には、転写ユニット20によって二次転写された記録用紙(シート)上の画像を、熱および圧力を用いて記録用紙に定着させる定着器29を備えている。更に、画像形成ユニット11Y,11M,11C,11Kに対して各色のトナーを供給するためのトナーカートリッジ19Y,19M,19C,19Kが設けられている。
【0014】
転写ユニット20は、中間転写体である中間転写ベルト21を駆動するドライブロール22、中間転写ベルト21に一定のテンションを付与するテンションロール23、重畳された各色のトナー像を記録用紙に二次転写するためのバックアップロール24、中間転写ベルト21上に存在する残留トナー等を除去する中間転写体クリーニング装置25を備えている。中間転写ベルト21は、このドライブロール22とテンションロール23およびバックアップロール24との間に一定のテンションで掛け回されており、定速性に優れた専用の駆動モータ(図示せず)によって回転駆動されるドライブロール22により、矢印方向に所定の速度で循環駆動される。この中間転写ベルト21は、例えば、チャージアップを起こさないベルト素材(ゴムまたは樹脂)にて抵抗調整されたものが使用されている。中間転写体クリーニング装置25は、クリーニングブラシ25aおよびクリーニングブレード25bを備えており、トナー像の転写工程が終了した後の中間転写ベルト21の表面から残留トナーや紙粉等を除去して、次の画像形成プロセスに備えるように構成されている。
【0015】
ROS30は、図示しない半導体レーザ、変調器の他、半導体レーザから出射されたレーザ光(LB−Y,LB−M,LB−C,LB−K)を偏向走査するポリゴンミラー31を備えている。図1に示す例では、ROS30は、画像形成ユニット11Y,11M,11C,11Kの下方に備えられることから、トナー等の落下による汚損の危険性を有している。そこで、ROS30は、各構成部材を密閉するための直方体状のフレーム32を設け、レーザ光(LB−Y,LB−M,LB−C,LB−K)が通過するガラス製のウィンドウ33をこのフレーム32の上方に設けて、走査露光と共にシールド効果を高めるように構成されている。
【0016】
シート搬送系40は、画像が記録される記録用紙(シート)を積載して供給する給紙装置41、給紙装置41から記録用紙を取り上げて供給するナジャーロール42、ナジャーロール42から供給された記録用紙を1枚ずつ分離して搬送するフィードロール43、フィードロール43により1枚ずつに分離された記録用紙を画像転写部に向けて搬送する搬送路44を備えている。また、搬送路44を介して搬送された記録用紙に対し、二次転写位置に向けてタイミングを合わせて搬送するレジストロール45、二次転写位置に設けられバックアップロール24に圧接して記録用紙上に画像を二次転写する二次転写ロール46を備えている。更に、定着器29によってトナー画像が定着された記録用紙を本体1の機外に排出する排出ロール47、排出ロール47によって排出された記録用紙を積載する排出トレイ48を有する。また、定着器29によって定着された記録用紙を反転させて両面記録を可能とする両面用搬送ユニット49を備えている。
【0017】
次に、図1に示す画像形成装置の動作について説明する。図示しない記録用紙読み取り装置によって読み取られた記録用紙の色材反射光像や、図示しないパーソナルコンピュータ等にて形成された色材画像データは、例えばR(赤)、G(緑)、B(青)の各8ビットの反射率データとしてIPS50に入力される。IPS50では、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度/色空間変換、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の各種画像編集等の所定の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の4色の色材階調データに変換され、ROS30に出力される。
【0018】
ROS30では、入力された色材階調データに応じて、半導体レーザ(図示せず)から出射されたレーザ光(LB−Y,LB−M,LB−C,LB−K)を、f−θレンズ(図示せず)を介してポリゴンミラー31に出射している。ポリゴンミラー31では、入射されたレーザ光を各色の階調データに応じて変調し、偏向走査して、図示しない結像レンズおよび複数枚のミラーを介して画像形成ユニット11Y,11M,11C,11Kの、トナー像を担持させる像担持体としての感光体ドラム12に照射している。画像形成ユニット11Y,11M,11C,11Kの感光体ドラム12では、帯電された表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット11Y,11M,11C,11Kにて、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色のトナー像として現像される。
【0019】
画像形成ユニット11Y,11M,11C,11Kの感光体ドラム12上に形成されたトナー像は、中間転写体である中間転写ベルト21上に多重転写される。このとき、黒色のトナー像を形成する黒の画像形成ユニット11Kは、中間転写ベルト21の移動方向の最下流側に設けられ、黒色のトナー像は、中間転写ベルト21に対して最後に一次転写される。
【0020】
一方、シート搬送系40では、画像形成のタイミングに合わせてナジャーロール42が回転し、給紙装置41から所定サイズの記録用紙が供給される。フィードロール43により1枚ずつ分離された記録用紙は、搬送路44を経てレジストロール45に搬送され、一旦、停止される。その後、トナー像が形成された中間転写ベルト21の移動タイミングに合わせてレジストロール45が回転し、記録用紙は、バックアップロール24および二次転写ロール46によって形成される二次転写位置に搬送される。二次転写位置にて下方から上方に向けて搬送される記録用紙には、圧接力および所定の電界を用いて、4色が多重されているトナー像が副走査方向に順次、転写される。そして、各色のトナー像が転写された記録用紙は、定着器29によって熱および圧力で定着処理を受けた後、排出ロール47によって本体1の上部に設けられた排出トレイ48に排出される。尚、排出トレイ48にそのまま排出せずに、図示しない切り替えゲートによって搬送方向を切り替え、定着器29によって定着された記録用紙を両面用搬送ユニット49によって反転させることもできる。この反転された記録用紙をレジストロール45に搬送した後、前述と同様な流れによって、印刷されていない他の面について画像を形成することで、記録用紙の両面に画像を形成することが可能となる。
【0021】
次に、画像プロセス系10における画像形成ユニット11Y,11M,11C,11Kについて詳述する。
図2は、画像形成ユニット11Y,11M,11C,11Kの構成を説明するための図であり、ここでは、イエロー(Y)の画像形成ユニット11Yとマゼンタ(M)の画像形成ユニット11Mとが示されている。他の画像形成ユニット11C,11Kもほぼ同様に構成されている。
【0022】
画像形成ユニット11Y,11M,11C,11Kは、トナー像を担持させる像担持体としての感光体ドラム12、帯電ロール13aを用いて感光体ドラム12を帯電させる帯電器13、帯電器13によって帯電され、ROS30からのレーザ光(LB−Y,LB−M,LB−C,LB−K)によって感光体ドラム12上に形成された静電潜像を現像ロール14aによって現像する現像器14、中間転写ベルト21を挟んで感光体ドラム12に対向して設けられ、感光体ドラム12上に現像されたトナー像を中間転写ベルト21上に転写する一次転写ロール15、転写後に感光体ドラム12上に残った残留トナーを除去するクリーニング装置16を備えている。
【0023】
次に、カートリッジについて説明する。
図3は、本実施の形態におけるプロセスカートリッジ60を説明するための図である。本実施の形態では、各色ごとに、各画像形成ユニット11Y,11M,11C,11Kの感光体ドラム12、帯電器13、およびクリーニング装置16を一体化し、プロセスカートリッジ60を形成している。画像形成装置の本体1からこのプロセスカートリッジ60だけを取り外し、また、プロセスカートリッジ60だけを本体1に対して取り付け可能とし、ユーザによる交換を可能としている。これらのプロセスカートリッジ60は、各画像形成ユニット11Y,11M,11C,11Kの間で差し替えて用いることもできる。
【0024】
次に、クリ−ニング装置について説明する。
図4は、プロセスカートリッジ60におけるクリーニング装置16を説明するための断面図である。本実施の形態では、このクリーニング装置16は、像担持体である感光体ドラム12に当接するクリーニングブレード86、このクリーニングブレード86を保持するホルダー82、このクリーニングブレード86によって感光体ドラム12から掻き落とされる転写残トナーを収納するハウジング81、ホルダー82をハウジング81に固定するネジからなる取り付け部材85、熱可塑性樹脂で作成されたフィルムシール87および掻き落とされる転写残トナーを排トナーボトル(図示せず)へ搬送する螺旋状のオーガ88を備えている。
【0025】
本実施の形態では、クリーニングブレード86は、ポリウレタン等を用いて、例えば、厚さ2mm×幅12.3mm×長さ324mmの板状に成型されたものであり、このクリーニングブレード86は感光体ドラム12と角度約25度で当接している。また、ホルダー82は、例えば板金で形成され、接着剤を用いてクリーニングブレード86を保持している。また、取り付け部材85を構成するネジの直径は、例えば、φ3mm程度である。なお、フィルムシール87は、厚さ0.1mm×幅10mm×長さ324mmのポリエチレンテレフタレート等の熱可塑性樹脂フィルムが使用されている。
【0026】
このクリーニングブレード86によって感光体ドラム12表面から掻き落とされる転写残トナーは、ハウジング81内に収納され、螺旋状のオーガ88によって適宜、クリーニング装置16外に排出される。また、フィルムシール87は、ハウジング81内に収納される転写残トナーが飛散するのを防止するために設けられている。
【0027】
図5は、プロセスカートリッジ60におけるホルダー82の取り付け状態を説明するための図である。本実施の形態では、図4で示したクリーニングブレード86を保持するホルダー82は、取り付け部材83,84及び85により、ハウジング81に固定され、このホルダー82により保持されたクリーニングブレード86を感光体ドラム12に当接させている。図5に示すように、取り付け部材83および84は、ホルダー82の長手方向の両端部に設けられてハウジング81にホルダー82を固定し、さらに、取り付け部材85は、取り付け部材83および84の間の所定の位置に設けられてホルダー82を固定している。本実施の形態では、取り付け部材85はホルダー82の長手方向中心より側端部側の所定の位置に取り付けられている。この取り付け部材85の固定位置は、後述する感光体ドラム12の画像形成領域における画像形成頻度に基づいて決定されている。
【0028】
図6(a),(b)は、取り付け部材83,84及び85の固定位置を説明するための図である。図6(a)は、クリーニングブレード86を保持する板金で形成されたホルダー82を模式的に示している。ここに示されているホルダー82は、取り付け部材83および84が、A4縦置き記録紙またはA3横置き記録紙の場合の最大幅(A4L/A3S)に対応する位置93よりも外側において、ホルダー82の長手方向の両端部をそれぞれ固定し、さらに、取り付け部材85は、サイドレジ基準位置91から主走査方向にA4短手幅(A4S:210mm)だけ離れた位置の近傍においてホルダー82を固定している。
【0029】
ここで、サイドレジ(サイドレジストレーション)とは、異なるサイズの記録紙上に画像を形成することのできる装置において、画像形成の基準となる位置を装置の奥側または手前側のいずれか一方を基準とするものであり、センターレジ(センターレジストレーション)と対比して用いられる。また、A4短手とは、A4サイズ(210mm×297mm)の記録紙を横置きにして、記録紙の主走査方向を記録紙の短手方向とする場合である。
【0030】
図6(b)は、サイドレジ方式において、国際規格であるA系列および日本国の規格であるB系列を含むサイズの記録紙によって形成される画像形成領域を示してある。図6(b)では、B5横置き、A4横置き、B5縦置きまたはB5横置き、A4縦置きまたはA3横置きのいずれか1つの記録紙がサイドレジ基準位置に揃えられている場合を考察している。ここで、「縦置き」とは、記録紙の主走査方向(記録紙送り方向に直交する方向)を記録紙の長手方向とする場合を示し、「横置き」とは、記録紙の主走査方向を記録紙の短手方向とする場合である。
【0031】
また、各サイズの記録紙によって主走査方向に形成される画像形成領域における最大幅は、B5S(B5短手幅:182mm)、A4S(A4短手幅:210mm)、B5L/B4S(B5長手幅/B4短手幅:257mm)、A4L/A3S(A4長手幅/A3短手幅:297mm)である。なお、各記録紙サイズは、B5はB5サイズ(182mm×257mm)を示し、A4はA4サイズ(210mm×297mm)を示し、B4はB4サイズ(257mm×364mm)を示し、A3はA3サイズ(297mm×420mm)を示している。
【0032】
図6(b)に示すように、本実施の形態では、サイドレジ方式において、感光体ドラム12の主走査方向のサイドレジ基準位置91に近い側の領域は画像形成頻度が高いため、常に画像形成に使用されることとなる。すなわち、サイドレジ基準位置91から主走査方向にA4短手幅だけ離れた位置の近傍からサイドレジ基準位置91側の領域が画像形成頻度が高い領域に該当する。このために、クリーニングブレード86には、感光体ドラム12上の転写残トナーが随時供給され、この転写残トナーに外添された滑剤の作用により、経時的にクリーニングブレード86と感光体ドラム12との間の摩擦力が一定に維持されている。
【0033】
一方、感光体ドラム12のサイドレジ基準位置91より遠い領域は、使用する記録紙に応じて形成される画像サイズにより、画像形成に使用されない場合が頻繁に生じ、サイドレジ基準位置91に近い側の領域と比較して画像形成頻度が低い。すなわち、クリーニングブレード86には、感光体ドラム12上の転写残トナーが供給されない場合が頻繁にあり、主走査方向において転写残トナーの偏った供給の状態が生じる。このため、クリーニングブレード86と感光体ドラム12との間の摩擦力が増大し、その結果、クリーニングブレード86を保持しているホルダー82に強い反発力が生じ、クリーニングブレード86が変形する原因となる。
【0034】
本実施の形態では、このようなサイドレジ方式におけるクリーニングブレード86と感光体ドラム12との間の摩擦力を測定して次のような結果を得た。すなわち、ポリウレタン製のクリーニングブレード86(全長324mm)を25度の角度で感光体ドラム12に圧接して、感光体ドラム12にA4短手幅の記録紙サイズによる画像形成を100回繰り返して行なった後、クリーニングブレード86の長手方向における静止摩擦力を測定すると、中心位置の静止摩擦力は53gfであった。これに対して、サイドレジ基準位置からA4長手幅(287mm)の端部の位置の静止摩擦力は78gfであり、中心位置と比較して大幅に増大していた。ここで、クリーニングブレード86の静止摩擦力は、A4短手幅の記録紙を100枚走行後、感光体ドラム12を外し、アルミ基材上に感光膜を塗布した測定用ドラム(幅10mm)を取り付け、クリーニングブレード86の食い込み量が1.1mmで動き出し荷重を測定して回転トルクを求め、その回転トルクの値を測定用ドラムの半径で除してクリーニングブレードの静止摩擦力として求めたものである。
【0035】
このようなクリーニングブレード86と感光体ドラム12との間の摩擦力が増大する現象は、近年、このような画像形成装置に対する高画質化への要求の急速な高まりと共に開発された重合法による球形トナーを使用する場合に顕著となる。すなわち、この重合法で調製された球形トナーを用いると、球形トナーがクリーニングブレード86をすり抜けてしまうため、クリーニングブレード86を感光体ドラム12にさらに強く圧接する必要があり、その結果、クリーニングブレード86が変形する場合が生じる。
【0036】
本実施の形態においては、図6(a)に示すように、取り付け部材85は、サイドレジ基準位置91から主走査方向にA4短手幅(A4S:210mm)だけ離れた位置の近傍に設けられて、ホルダー82を固定している。この取り付け部材85の位置は、最大幅がA4横置き記録紙の場合の画像形成領域の端部に対応している。これは、例えば、近年、ビジネス等の文書の使用形態において、A4用紙(記録紙)が最も多く使用されており、また、プリンタ等の使用もA4短手を主走査方向として、順次、文書が記載されている場合が多く、その結果、感光体ドラム12上の主走査方向において転写残トナーの偏った供給の状態が頻繁に生じる状況に対応するものである。
【0037】
すなわち、このような状況に応じて、本実施の形態においては、サイドレジ基準位置91から主走査方向にA4短手幅(A4S:210mm)だけ離れた位置までの領域は画像形成頻度が高く、一方、サイドレジ基準位置91からA4短手幅より最大記録紙幅の位置(A4L/A3S)93までの領域は、画像形成頻度が低いことを考慮して、取り付け部材85の位置が決定されている。本実施の形態においては、取り付け部材85を、サイドレジ基準位置91から主走査方向にA4短手幅(A4S:210mm)だけ離れた位置の近傍に設けてホルダー82を固定することにより、クリーニングブレード86の取り付け強度を増大させることができ、その結果、クリーニングブレード86の変形が抑制される。
【0038】
尚、本実施の形態では、画像形成ユニット11Y,11M,11C,11Kに対して中間転写ベルト21に画像を順次、重畳する場合を説明したが、中間転写ベルト21ではなく、例えば、所定のベルト上を搬送する記録用紙(シート)等の転写体に対して直接、トナー画像を重畳する場合にも適用することができる。
【0039】
また、本実施の形態では、サイドレジ方式に基づいて説明したが、センターレジ方式を採用する画像形成装置においても同様に利用することができる。すなわち、センターレジ方式を採用する画像形成装置においては、感光体ドラムの中心位置近傍の領域に比較して、両端部に近い領域における画像形成頻度が低い場合が頻繁に生じる。このため、クリーニングブレードの長手方向中心位置から両端部側に沿って転写残トナーの偏った供給がなされるため、感光体ドラムとクリーニングブレードとの摩擦力が増大し、クリーニングブレードが変形する原因となる。この場合は、感光体ドラムの長手方向中心を基準位置として、感光体ドラムの画像形成領域における画像形成頻度に基づいて、クリーニングブレードの取り付け位置が決定される。
【0040】
【発明の効果】
かくして本発明によれば、クリーニングブレードの変形を抑制でき、クリーニング能力をより安定させた画像形成装置を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態が適用される画像形成装置の全体構成を示した図である。
【図2】画像形成ユニットの構成を説明するための図である。
【図3】本実施の形態におけるプロセスカートリッジを説明するための図である。
【図4】プロセスカートリッジにおけるクリーニング装置を説明するための図である。
【図5】プロセスカートリッジにおけるホルダーの取り付け状態を説明するための図である。
【図6】取り付け部材の固定位置を説明するための図である。
【符号の説明】
1…本体、10…画像プロセス系、11Y,11M,11C,11K…画像形成ユニット、12…感光体ドラム、13…帯電器、14…現像器、15…一次転写ロール、16…クリーニング装置、20…転写ユニット、21…中間転写ベルト、25…中間転写体クリーニング装置、30…ROS、40…シート搬送系、50…IPS(Image Processing System)、60…プロセズカートリッジ、81…ハウジング、82…ホルダー、83,84,85…取り付け部材、86…クリーニングブレード、91…サイドレジ基準位置
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式などを採用したフルカラーや白黒の画像等を形成することが可能な画像形成装置等に関し、より詳しくは、像担持体をクリーニングするクリーニング装置を備えた画像形成装置等に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、プリンタや複写機、ファクシミリ等の画像形成装置では、カラー画像を高速且つ高画質に形成することを目的として、所謂フルカラーのタンデム機が提案されている。このタンデム機の代表的なものとしては、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の4つの画像形成ユニットを互いに並列的に配置したものが挙げられる。これらの各画像形成ユニットは、感光体ドラムの表面を帯電装置によって一様に帯電した後、露光装置によって感光体ドラムの表面に画像露光を施し、各色の画像情報に応じた静電潜像を形成している。この感光体ドラムの表面に形成された静電潜像は、対応する色の現像装置により顕像化されてトナー像となり、このトナー像は、一次転写用の帯電器によって中間転写ベルト上に、順次、多重に転写される。そして、感光体ドラムの表面に残留したトナーはクリーニング装置によって除去され、次の画像形成工程に備えられる。
【0003】
一般に、電子写真方式による画像形成装置においては、このような感光体ドラムのクリーニング装置には、ウレタンゴム等の弾性材料からなるクリーニングブレードのエッジを感光体ドラム表面に接触させたものが広く用いられている。このクリーニングブレードは、一般に、その一端のエッジを感光体ドラムの移動方向に対しカウンタ方向(ドクター方向)に圧接する方式のものが主流であり、このクリーニングブレードにより感光体ドラムの表面に残留したトナー(転写残トナー)が掻き取られる。通常、クリーニングブレードは、このクリーニングブレードを保持するホルダー(板金)を介して、画像形成範囲の両端をネジ止めすることにより、カートリッジ本体に固定され、そのエッジを感光体ドラムに対してかなりの押し付け力をもって圧接されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このようなクリーニングブレードのエッジを感光体ドラム表面に圧接させて、その感光体ドラムの表面に残留した転写残トナーを掻き取る方式においては、感光体ドラムが回転することにより、クリーニングブレードには転写残トナーが随時供給され、この転写残トナーに外添された潤滑剤の作用により、経時的にクリーニングブレードと感光体ドラムとの間の摩擦力が一定に維持されている。
【0005】
ところが、このクリーニングブレードの長手方向に、均一に転写残トナーを随時供給することが困難な場合が多い。例えば、サイドレジ方式の画像読み取り装置の場合では、A4短手幅の記録紙サイズによる画像形成が繰り返して行われると、クリーニングブレードの長手方向において偏った転写残トナーの供給が行われ、サイドレジ基準位置側の画像形成領域と比べてサイドレジ基準位置とは反対側の画像形成領域における感光体ドラムとクリーニングブレードとの摩擦力が顕著に増大する現象が生じる。
【0006】
このような感光体ドラムとクリーニングブレードとの摩擦力の増大に対しては、通常、その対策として、画像形成が行なわれない領域にトナーバンドなどを形成することでクリーニングブレードにかかる偏った摩擦力を防ぐ手法などが用いられる。しかし必要以上のトナーを消費することは1枚(1プリント)あたりの消耗品(トナー)コストを増大させ、さらに廃トナー回収ボトルの交換ライフを短くしてしまうという弊害があった。またさらに近年は市場の高画質要求に対応するために重合法による小径且つ球形に近いトナーが用いられることが多いが、小径で球形のためクリーニングブレードをすり抜け易くなる。これを解決する為、クリーニングブレードの感光体ドラムへの押し付け力(N/F)をさらに高く設定する方法が採用されるが、その場合、感光体ドラムとクリーニングブレードとの摩擦力の増大に対して、ホルダーの取り付け強度を増大し、さらに、カートリッジ本体の剛性も増大させる必要がある。
【0007】
しかし、このように、クリーニングブレードを感光体ドラムにさらに強く圧接する場合は、感光体ドラムの回転により、クリーニングブレードと感光体ドラムとの摩擦力がますます増大し、クリーニングブレードが変形するおそれが生じ、その対策が求められている。
【0008】
本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、クリーニングブレードの変形を抑制し、クリーニング能力が安定した画像形成装置を得ることである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
かかる目的のもと、本発明が適用される画像形成装置は、像担持体と、この像担持体に当接するクリーニングブレードを用いて像担持体の表面を清掃するクリニーニング装置とを備え、そのクリーニング装置は、像担持体上の画像形成領域における画像形成頻度に基づいてクリーニングブレードの固定位置が決定されていることを特徴とする。ここで、本発明が適用される画像形成装置におけるクリーニングブレードの固定位置は、像担持体上に最も頻繁に画像形成が予定される記録紙サイズに基づいて決定されていることを特徴とすることができる。さらに、このクリーニングブレードの固定位置は、像担持体上の画像形成領域の主走査方向における記録紙の最大幅に基づいて決定されていることを特徴とする。特に、このクリーニングブレードの固定位置は、画像形成領域におけるサイドレジ基準位置から主走査方向にA4短手幅だけ離れた位置に対応して決定されていることが好ましい。
【0010】
また、本発明が適用される画像形成装置は、像担持体と、この像担持体に当接するクリーニングブレードを有するクリニーニング装置とを備え、そのクリーニング装置は、クリーニングブレードが、このクリーニングブレードの長手方向両端において固定され、且つ、クリーニングブレードの長手方向中心と側端部との間の少なくとも一ヶ所において固定されていることを特徴とするものである。具体的には、このクリーニング装置は、クリーニングブレードが、像担持体上に最も頻繁に画像形成が予定される記録紙サイズに基づいて、少なくとも一ヶ所固定されていることを特徴とすることができる。さらに、クリーニング装置は、クリーニングブレードの固定位置が、そのクリーニングブレードの長手方向中心からサイドレジ基準位置とは反対側に少なくとも一ヶ所設けられていることが好ましい。
【0011】
次に、本発明はクリーニング装置として把握することができる。すなわち、本発明が適用されるクリーニング装置は、像担持体に当接するクリーニングブレードと、この像担持体に当接するクリーニングブレードによって像担持体表面から掻き落とされるトナーを収納するハウジングと、クリーニングブレードを保持するホルダーと、ホルダーをハウジングに固定するための取り付け部材とを備え、このホルダーは、像担持体上の画像形成領域における画像形成頻度に基づいてホルダーの固定位置が決定されていることを特徴とする。ここで、このホルダーの固定位置は、像担持体上の画像形成領域において最も頻繁に画像形成が予定される記録紙サイズに基づいて決定されていることを特徴とする。さらに、このホルダーの固定位置は、クリーニングブレードの長手方向中心からサイドレジ基準位置とは反対側に少なくとも一ヶ所設けられていることが好ましい。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。
図1は本実施の形態が適用される画像形成装置の全体構成を示した図であり、所謂タンデム型のデジタルカラープリンタを示している。図1に示す画像形成装置は、本体1に、各色の階調データに対応して画像形成を行う画像プロセス系10、記録用紙(シート)を搬送するシート搬送系40、例えばパーソナルコンピュータや画像読み取り装置等に接続され、受信された画像データに対して所定の画像処理を施す画像処理系であるIPS(Image Processing System)50とを備えている。
【0013】
画像プロセス系10は、水平方向に一定の間隔を置いて並列的に配置される、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の4つの画像形成ユニット11Y,11M,11C,11K、この画像形成ユニット11Y,11M,11C,11Kの感光体ドラム12に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト21上に多重転写させる転写ユニット20、画像形成ユニット11Y,11M,11C,11Kに対してレーザ光を照射する光学系ユニットであるROS(Raster Output Scanner)30を備えている。また本体1には、転写ユニット20によって二次転写された記録用紙(シート)上の画像を、熱および圧力を用いて記録用紙に定着させる定着器29を備えている。更に、画像形成ユニット11Y,11M,11C,11Kに対して各色のトナーを供給するためのトナーカートリッジ19Y,19M,19C,19Kが設けられている。
【0014】
転写ユニット20は、中間転写体である中間転写ベルト21を駆動するドライブロール22、中間転写ベルト21に一定のテンションを付与するテンションロール23、重畳された各色のトナー像を記録用紙に二次転写するためのバックアップロール24、中間転写ベルト21上に存在する残留トナー等を除去する中間転写体クリーニング装置25を備えている。中間転写ベルト21は、このドライブロール22とテンションロール23およびバックアップロール24との間に一定のテンションで掛け回されており、定速性に優れた専用の駆動モータ(図示せず)によって回転駆動されるドライブロール22により、矢印方向に所定の速度で循環駆動される。この中間転写ベルト21は、例えば、チャージアップを起こさないベルト素材(ゴムまたは樹脂)にて抵抗調整されたものが使用されている。中間転写体クリーニング装置25は、クリーニングブラシ25aおよびクリーニングブレード25bを備えており、トナー像の転写工程が終了した後の中間転写ベルト21の表面から残留トナーや紙粉等を除去して、次の画像形成プロセスに備えるように構成されている。
【0015】
ROS30は、図示しない半導体レーザ、変調器の他、半導体レーザから出射されたレーザ光(LB−Y,LB−M,LB−C,LB−K)を偏向走査するポリゴンミラー31を備えている。図1に示す例では、ROS30は、画像形成ユニット11Y,11M,11C,11Kの下方に備えられることから、トナー等の落下による汚損の危険性を有している。そこで、ROS30は、各構成部材を密閉するための直方体状のフレーム32を設け、レーザ光(LB−Y,LB−M,LB−C,LB−K)が通過するガラス製のウィンドウ33をこのフレーム32の上方に設けて、走査露光と共にシールド効果を高めるように構成されている。
【0016】
シート搬送系40は、画像が記録される記録用紙(シート)を積載して供給する給紙装置41、給紙装置41から記録用紙を取り上げて供給するナジャーロール42、ナジャーロール42から供給された記録用紙を1枚ずつ分離して搬送するフィードロール43、フィードロール43により1枚ずつに分離された記録用紙を画像転写部に向けて搬送する搬送路44を備えている。また、搬送路44を介して搬送された記録用紙に対し、二次転写位置に向けてタイミングを合わせて搬送するレジストロール45、二次転写位置に設けられバックアップロール24に圧接して記録用紙上に画像を二次転写する二次転写ロール46を備えている。更に、定着器29によってトナー画像が定着された記録用紙を本体1の機外に排出する排出ロール47、排出ロール47によって排出された記録用紙を積載する排出トレイ48を有する。また、定着器29によって定着された記録用紙を反転させて両面記録を可能とする両面用搬送ユニット49を備えている。
【0017】
次に、図1に示す画像形成装置の動作について説明する。図示しない記録用紙読み取り装置によって読み取られた記録用紙の色材反射光像や、図示しないパーソナルコンピュータ等にて形成された色材画像データは、例えばR(赤)、G(緑)、B(青)の各8ビットの反射率データとしてIPS50に入力される。IPS50では、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度/色空間変換、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の各種画像編集等の所定の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の4色の色材階調データに変換され、ROS30に出力される。
【0018】
ROS30では、入力された色材階調データに応じて、半導体レーザ(図示せず)から出射されたレーザ光(LB−Y,LB−M,LB−C,LB−K)を、f−θレンズ(図示せず)を介してポリゴンミラー31に出射している。ポリゴンミラー31では、入射されたレーザ光を各色の階調データに応じて変調し、偏向走査して、図示しない結像レンズおよび複数枚のミラーを介して画像形成ユニット11Y,11M,11C,11Kの、トナー像を担持させる像担持体としての感光体ドラム12に照射している。画像形成ユニット11Y,11M,11C,11Kの感光体ドラム12では、帯電された表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット11Y,11M,11C,11Kにて、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色のトナー像として現像される。
【0019】
画像形成ユニット11Y,11M,11C,11Kの感光体ドラム12上に形成されたトナー像は、中間転写体である中間転写ベルト21上に多重転写される。このとき、黒色のトナー像を形成する黒の画像形成ユニット11Kは、中間転写ベルト21の移動方向の最下流側に設けられ、黒色のトナー像は、中間転写ベルト21に対して最後に一次転写される。
【0020】
一方、シート搬送系40では、画像形成のタイミングに合わせてナジャーロール42が回転し、給紙装置41から所定サイズの記録用紙が供給される。フィードロール43により1枚ずつ分離された記録用紙は、搬送路44を経てレジストロール45に搬送され、一旦、停止される。その後、トナー像が形成された中間転写ベルト21の移動タイミングに合わせてレジストロール45が回転し、記録用紙は、バックアップロール24および二次転写ロール46によって形成される二次転写位置に搬送される。二次転写位置にて下方から上方に向けて搬送される記録用紙には、圧接力および所定の電界を用いて、4色が多重されているトナー像が副走査方向に順次、転写される。そして、各色のトナー像が転写された記録用紙は、定着器29によって熱および圧力で定着処理を受けた後、排出ロール47によって本体1の上部に設けられた排出トレイ48に排出される。尚、排出トレイ48にそのまま排出せずに、図示しない切り替えゲートによって搬送方向を切り替え、定着器29によって定着された記録用紙を両面用搬送ユニット49によって反転させることもできる。この反転された記録用紙をレジストロール45に搬送した後、前述と同様な流れによって、印刷されていない他の面について画像を形成することで、記録用紙の両面に画像を形成することが可能となる。
【0021】
次に、画像プロセス系10における画像形成ユニット11Y,11M,11C,11Kについて詳述する。
図2は、画像形成ユニット11Y,11M,11C,11Kの構成を説明するための図であり、ここでは、イエロー(Y)の画像形成ユニット11Yとマゼンタ(M)の画像形成ユニット11Mとが示されている。他の画像形成ユニット11C,11Kもほぼ同様に構成されている。
【0022】
画像形成ユニット11Y,11M,11C,11Kは、トナー像を担持させる像担持体としての感光体ドラム12、帯電ロール13aを用いて感光体ドラム12を帯電させる帯電器13、帯電器13によって帯電され、ROS30からのレーザ光(LB−Y,LB−M,LB−C,LB−K)によって感光体ドラム12上に形成された静電潜像を現像ロール14aによって現像する現像器14、中間転写ベルト21を挟んで感光体ドラム12に対向して設けられ、感光体ドラム12上に現像されたトナー像を中間転写ベルト21上に転写する一次転写ロール15、転写後に感光体ドラム12上に残った残留トナーを除去するクリーニング装置16を備えている。
【0023】
次に、カートリッジについて説明する。
図3は、本実施の形態におけるプロセスカートリッジ60を説明するための図である。本実施の形態では、各色ごとに、各画像形成ユニット11Y,11M,11C,11Kの感光体ドラム12、帯電器13、およびクリーニング装置16を一体化し、プロセスカートリッジ60を形成している。画像形成装置の本体1からこのプロセスカートリッジ60だけを取り外し、また、プロセスカートリッジ60だけを本体1に対して取り付け可能とし、ユーザによる交換を可能としている。これらのプロセスカートリッジ60は、各画像形成ユニット11Y,11M,11C,11Kの間で差し替えて用いることもできる。
【0024】
次に、クリ−ニング装置について説明する。
図4は、プロセスカートリッジ60におけるクリーニング装置16を説明するための断面図である。本実施の形態では、このクリーニング装置16は、像担持体である感光体ドラム12に当接するクリーニングブレード86、このクリーニングブレード86を保持するホルダー82、このクリーニングブレード86によって感光体ドラム12から掻き落とされる転写残トナーを収納するハウジング81、ホルダー82をハウジング81に固定するネジからなる取り付け部材85、熱可塑性樹脂で作成されたフィルムシール87および掻き落とされる転写残トナーを排トナーボトル(図示せず)へ搬送する螺旋状のオーガ88を備えている。
【0025】
本実施の形態では、クリーニングブレード86は、ポリウレタン等を用いて、例えば、厚さ2mm×幅12.3mm×長さ324mmの板状に成型されたものであり、このクリーニングブレード86は感光体ドラム12と角度約25度で当接している。また、ホルダー82は、例えば板金で形成され、接着剤を用いてクリーニングブレード86を保持している。また、取り付け部材85を構成するネジの直径は、例えば、φ3mm程度である。なお、フィルムシール87は、厚さ0.1mm×幅10mm×長さ324mmのポリエチレンテレフタレート等の熱可塑性樹脂フィルムが使用されている。
【0026】
このクリーニングブレード86によって感光体ドラム12表面から掻き落とされる転写残トナーは、ハウジング81内に収納され、螺旋状のオーガ88によって適宜、クリーニング装置16外に排出される。また、フィルムシール87は、ハウジング81内に収納される転写残トナーが飛散するのを防止するために設けられている。
【0027】
図5は、プロセスカートリッジ60におけるホルダー82の取り付け状態を説明するための図である。本実施の形態では、図4で示したクリーニングブレード86を保持するホルダー82は、取り付け部材83,84及び85により、ハウジング81に固定され、このホルダー82により保持されたクリーニングブレード86を感光体ドラム12に当接させている。図5に示すように、取り付け部材83および84は、ホルダー82の長手方向の両端部に設けられてハウジング81にホルダー82を固定し、さらに、取り付け部材85は、取り付け部材83および84の間の所定の位置に設けられてホルダー82を固定している。本実施の形態では、取り付け部材85はホルダー82の長手方向中心より側端部側の所定の位置に取り付けられている。この取り付け部材85の固定位置は、後述する感光体ドラム12の画像形成領域における画像形成頻度に基づいて決定されている。
【0028】
図6(a),(b)は、取り付け部材83,84及び85の固定位置を説明するための図である。図6(a)は、クリーニングブレード86を保持する板金で形成されたホルダー82を模式的に示している。ここに示されているホルダー82は、取り付け部材83および84が、A4縦置き記録紙またはA3横置き記録紙の場合の最大幅(A4L/A3S)に対応する位置93よりも外側において、ホルダー82の長手方向の両端部をそれぞれ固定し、さらに、取り付け部材85は、サイドレジ基準位置91から主走査方向にA4短手幅(A4S:210mm)だけ離れた位置の近傍においてホルダー82を固定している。
【0029】
ここで、サイドレジ(サイドレジストレーション)とは、異なるサイズの記録紙上に画像を形成することのできる装置において、画像形成の基準となる位置を装置の奥側または手前側のいずれか一方を基準とするものであり、センターレジ(センターレジストレーション)と対比して用いられる。また、A4短手とは、A4サイズ(210mm×297mm)の記録紙を横置きにして、記録紙の主走査方向を記録紙の短手方向とする場合である。
【0030】
図6(b)は、サイドレジ方式において、国際規格であるA系列および日本国の規格であるB系列を含むサイズの記録紙によって形成される画像形成領域を示してある。図6(b)では、B5横置き、A4横置き、B5縦置きまたはB5横置き、A4縦置きまたはA3横置きのいずれか1つの記録紙がサイドレジ基準位置に揃えられている場合を考察している。ここで、「縦置き」とは、記録紙の主走査方向(記録紙送り方向に直交する方向)を記録紙の長手方向とする場合を示し、「横置き」とは、記録紙の主走査方向を記録紙の短手方向とする場合である。
【0031】
また、各サイズの記録紙によって主走査方向に形成される画像形成領域における最大幅は、B5S(B5短手幅:182mm)、A4S(A4短手幅:210mm)、B5L/B4S(B5長手幅/B4短手幅:257mm)、A4L/A3S(A4長手幅/A3短手幅:297mm)である。なお、各記録紙サイズは、B5はB5サイズ(182mm×257mm)を示し、A4はA4サイズ(210mm×297mm)を示し、B4はB4サイズ(257mm×364mm)を示し、A3はA3サイズ(297mm×420mm)を示している。
【0032】
図6(b)に示すように、本実施の形態では、サイドレジ方式において、感光体ドラム12の主走査方向のサイドレジ基準位置91に近い側の領域は画像形成頻度が高いため、常に画像形成に使用されることとなる。すなわち、サイドレジ基準位置91から主走査方向にA4短手幅だけ離れた位置の近傍からサイドレジ基準位置91側の領域が画像形成頻度が高い領域に該当する。このために、クリーニングブレード86には、感光体ドラム12上の転写残トナーが随時供給され、この転写残トナーに外添された滑剤の作用により、経時的にクリーニングブレード86と感光体ドラム12との間の摩擦力が一定に維持されている。
【0033】
一方、感光体ドラム12のサイドレジ基準位置91より遠い領域は、使用する記録紙に応じて形成される画像サイズにより、画像形成に使用されない場合が頻繁に生じ、サイドレジ基準位置91に近い側の領域と比較して画像形成頻度が低い。すなわち、クリーニングブレード86には、感光体ドラム12上の転写残トナーが供給されない場合が頻繁にあり、主走査方向において転写残トナーの偏った供給の状態が生じる。このため、クリーニングブレード86と感光体ドラム12との間の摩擦力が増大し、その結果、クリーニングブレード86を保持しているホルダー82に強い反発力が生じ、クリーニングブレード86が変形する原因となる。
【0034】
本実施の形態では、このようなサイドレジ方式におけるクリーニングブレード86と感光体ドラム12との間の摩擦力を測定して次のような結果を得た。すなわち、ポリウレタン製のクリーニングブレード86(全長324mm)を25度の角度で感光体ドラム12に圧接して、感光体ドラム12にA4短手幅の記録紙サイズによる画像形成を100回繰り返して行なった後、クリーニングブレード86の長手方向における静止摩擦力を測定すると、中心位置の静止摩擦力は53gfであった。これに対して、サイドレジ基準位置からA4長手幅(287mm)の端部の位置の静止摩擦力は78gfであり、中心位置と比較して大幅に増大していた。ここで、クリーニングブレード86の静止摩擦力は、A4短手幅の記録紙を100枚走行後、感光体ドラム12を外し、アルミ基材上に感光膜を塗布した測定用ドラム(幅10mm)を取り付け、クリーニングブレード86の食い込み量が1.1mmで動き出し荷重を測定して回転トルクを求め、その回転トルクの値を測定用ドラムの半径で除してクリーニングブレードの静止摩擦力として求めたものである。
【0035】
このようなクリーニングブレード86と感光体ドラム12との間の摩擦力が増大する現象は、近年、このような画像形成装置に対する高画質化への要求の急速な高まりと共に開発された重合法による球形トナーを使用する場合に顕著となる。すなわち、この重合法で調製された球形トナーを用いると、球形トナーがクリーニングブレード86をすり抜けてしまうため、クリーニングブレード86を感光体ドラム12にさらに強く圧接する必要があり、その結果、クリーニングブレード86が変形する場合が生じる。
【0036】
本実施の形態においては、図6(a)に示すように、取り付け部材85は、サイドレジ基準位置91から主走査方向にA4短手幅(A4S:210mm)だけ離れた位置の近傍に設けられて、ホルダー82を固定している。この取り付け部材85の位置は、最大幅がA4横置き記録紙の場合の画像形成領域の端部に対応している。これは、例えば、近年、ビジネス等の文書の使用形態において、A4用紙(記録紙)が最も多く使用されており、また、プリンタ等の使用もA4短手を主走査方向として、順次、文書が記載されている場合が多く、その結果、感光体ドラム12上の主走査方向において転写残トナーの偏った供給の状態が頻繁に生じる状況に対応するものである。
【0037】
すなわち、このような状況に応じて、本実施の形態においては、サイドレジ基準位置91から主走査方向にA4短手幅(A4S:210mm)だけ離れた位置までの領域は画像形成頻度が高く、一方、サイドレジ基準位置91からA4短手幅より最大記録紙幅の位置(A4L/A3S)93までの領域は、画像形成頻度が低いことを考慮して、取り付け部材85の位置が決定されている。本実施の形態においては、取り付け部材85を、サイドレジ基準位置91から主走査方向にA4短手幅(A4S:210mm)だけ離れた位置の近傍に設けてホルダー82を固定することにより、クリーニングブレード86の取り付け強度を増大させることができ、その結果、クリーニングブレード86の変形が抑制される。
【0038】
尚、本実施の形態では、画像形成ユニット11Y,11M,11C,11Kに対して中間転写ベルト21に画像を順次、重畳する場合を説明したが、中間転写ベルト21ではなく、例えば、所定のベルト上を搬送する記録用紙(シート)等の転写体に対して直接、トナー画像を重畳する場合にも適用することができる。
【0039】
また、本実施の形態では、サイドレジ方式に基づいて説明したが、センターレジ方式を採用する画像形成装置においても同様に利用することができる。すなわち、センターレジ方式を採用する画像形成装置においては、感光体ドラムの中心位置近傍の領域に比較して、両端部に近い領域における画像形成頻度が低い場合が頻繁に生じる。このため、クリーニングブレードの長手方向中心位置から両端部側に沿って転写残トナーの偏った供給がなされるため、感光体ドラムとクリーニングブレードとの摩擦力が増大し、クリーニングブレードが変形する原因となる。この場合は、感光体ドラムの長手方向中心を基準位置として、感光体ドラムの画像形成領域における画像形成頻度に基づいて、クリーニングブレードの取り付け位置が決定される。
【0040】
【発明の効果】
かくして本発明によれば、クリーニングブレードの変形を抑制でき、クリーニング能力をより安定させた画像形成装置を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態が適用される画像形成装置の全体構成を示した図である。
【図2】画像形成ユニットの構成を説明するための図である。
【図3】本実施の形態におけるプロセスカートリッジを説明するための図である。
【図4】プロセスカートリッジにおけるクリーニング装置を説明するための図である。
【図5】プロセスカートリッジにおけるホルダーの取り付け状態を説明するための図である。
【図6】取り付け部材の固定位置を説明するための図である。
【符号の説明】
1…本体、10…画像プロセス系、11Y,11M,11C,11K…画像形成ユニット、12…感光体ドラム、13…帯電器、14…現像器、15…一次転写ロール、16…クリーニング装置、20…転写ユニット、21…中間転写ベルト、25…中間転写体クリーニング装置、30…ROS、40…シート搬送系、50…IPS(Image Processing System)、60…プロセズカートリッジ、81…ハウジング、82…ホルダー、83,84,85…取り付け部材、86…クリーニングブレード、91…サイドレジ基準位置
Claims (10)
- 像担持体と、
前記像担持体に当接するクリーニングブレードを用いて当該像担持体の表面を清掃するクリニーニング装置とを備え、
前記クリーニング装置は、前記像担持体上の画像形成領域における画像形成頻度に基づいて前記クリーニングブレードの固定位置が決定されていることを特徴とする画像形成装置。 - 前記クリーニングブレードの固定位置は、
前記像担持体上に最も頻繁に画像形成が予定される記録紙サイズに基づいて決定されていることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 - 前記クリーニングブレードの固定位置は、
前記像担持体上の前記画像形成領域の主走査方向における前記記録紙の最大幅に基づいて決定されていることを特徴とする請求項2記載の画像形成装置。 - 前記クリーニングブレードの固定位置は、
前記画像形成領域におけるサイドレジ基準位置から主走査方向にA4短手幅だけ離れた位置に対応して決定されていることを特徴とする請求項2または3いずれか1項記載の画像形成装置。 - 像担持体と、
前記像担持体に当接するクリーニングブレードを有するクリニーニング装置とを備え、
前記クリーニング装置は、前記クリーニングブレードが、当該クリーニングブレードの長手方向両端において固定され、且つ、当該クリーニングブレードの長手方向中心と側端部との間の少なくとも一ヶ所において固定されていることを特徴とする画像形成装置。 - 前記クリーニング装置は、
前記クリーニングブレードが、前記像担持体上に最も頻繁に画像形成が予定される記録紙サイズに基づいて、少なくとも一ヶ所固定されていることを特徴とする請求項5記載の画像形成装置。 - 前記クリーニング装置は、
前記クリーニングブレードの固定位置が、当該クリーニングブレードの長手方向中心からサイドレジ基準位置とは反対側に少なくとも一ヶ所設けられていることを特徴とする請求項5または6いずれか1項記載の画像形成装置。 - 像担持体に当接するクリーニングブレードと、
前記像担持体に当接するクリーニングブレードによって当該像担持体表面から掻き落とされるトナーを収納するハウジングと、
前記クリーニングブレードを保持するホルダーと、
前記ホルダーを前記ハウジングに固定するための取り付け部材とを備え、
前記ホルダーは、前記像担持体上の画像形成領域における画像形成頻度に基づいて前記ホルダーの固定位置が決定されていることを特徴とするクリーニング装置。 - 前記ホルダーの固定位置は、
前記像担持体上の前記画像形成領域において最も頻繁に画像形成が予定される記録紙サイズに基づいて決定されていることを特徴とする請求項8記載のクリーニング装置。 - 前記ホルダーの固定位置は、
前記クリーニングブレードの長手方向中心からサイドレジ基準位置とは反対側に少なくとも一ヶ所設けられていることを特徴とする請求項8または9いずれか1項記載のクリーニング装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002264673A JP2004101960A (ja) | 2002-09-10 | 2002-09-10 | 画像形成装置及びクリーニング装置 |
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JP2002264673A JP2004101960A (ja) | 2002-09-10 | 2002-09-10 | 画像形成装置及びクリーニング装置 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010281927A (ja) * | 2009-06-03 | 2010-12-16 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像形成装置及び像保持体装置 |
JP2016161615A (ja) * | 2015-02-27 | 2016-09-05 | キヤノン株式会社 | 搬送装置、クリーニング装置、プロセスカートリッジ、および画像形成装置 |
-
2002
- 2002-09-10 JP JP2002264673A patent/JP2004101960A/ja active Pending
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