JP2006011071A - 湿式画像形成装置のクリーニング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】クリーニング液塗布ローラを設ける必要が無く、第１ブレードによる像担持体クリーニングを行い、該ブレードの両サイド部から回収現像剤等が出た場合、クリーニング装置の外部への漏れが抑制でき、クリーニング不良、装置内汚染、画像不良を発生させない湿式画像形成装置のクリーニング装置を提供する。
【解決手段】
クリーニング装置は、感光体ドラム５１に接触する第１クリーニングブレード６１と、第１クリーニングブレード６１の下流側に設けられ、感光体ドラム５１に対して接触する第２クリーニングブレード６２を備える。感光体ドラム５１の長手方向長さＬ、第１クリーニングブレード６１の長手方向長さＬ１、第２クリーニングブレードの長手方向長さＬ２、及び感光体ドラム５１の静電潜像を現像する現像ローラ５４の有効現像領域幅Ｌ３との関係を、Ｌ＞Ｌ２＞Ｌ１≧Ｌ３とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ装置、プリンタ等に採用される湿式画像形成装置のクリーニング装置に関する。

湿式画像形成装置では、感光体ドラム等の像担持体上の未使用の液体現像剤（トナー及びキャリア液）を回収するために、像担持体の表面に対してクリーニングブレードをカウンタ当接して、前記液体現像剤を掻き取るようにしている。このように、クリーニングブレードで像担持体の表面にある未使用の液体現像剤を掻き取る方法は、一般的に行われている。繰り返し、クリーニングブレードによりクリーニング動作を行うことで、蓄積回収したトナー並びにキャリア液（以下、回収現像剤という）が、クリーニングブレードの両サイド部に移動し、最終的には、漏れが発生し、装置内を汚染する。

この問題に対処するために、特許文献１では、クリーニングブレードに代えてクリーニング液塗布ローラによるクリーニング装置が提案されている。この技術では、クリーニング液塗布ローラは、回転しているため、回収現像剤等がクリーニングニップ部に滞留することなく、速やかに除去され、両サイド部に移動することが防止できるとされている。
特開２００２−１３２１０４号公報

しかしながら、上記構成の技術では、実際には、クリーニング液塗布ローラの表面粗さ、該ローラの外径精度、回転振れ精度、感光体ドラム（像担持体）と該ローラの周速の関係をシビアに設定しないと、クリーニング不良や該ローラの回転負荷による感光体ドラム等の像担持体の回転変動によるジッタを発生させる原因となり易い。

本発明の目的は、クリーニング液塗布ローラを用いることなく、第１ブレードによる像担持体クリーニングを行った場合においても、該ブレードの両サイド部から回収現像剤等が出た場合、クリーニング装置の外部への漏れが抑制でき、クリーニング不良、装置内汚染、画像不良を発生させない湿式画像形成装置のクリーニング装置を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、像担持体上の残留現像剤を掻き落とすために、該像担持体に接触する第１ブレードと、前記第１ブレードの下流側に設けられ、前記掻き落とされた現像剤の漏れ抑制のために、前記像担持体に対して接触する第２ブレードとを備え、前記像担持体の長手方向長さ、前記各ブレードの長手方向長さ、及び像担持体の静電潜像を現像する現像ローラの有効現像領域幅との関係は、
像担持体の長手方向長さ＞第２ブレードの長手方向長さ＞第１ブレードの長手方向長さ≧有効現像領域幅
としたことを特徴とする湿式画像形成装置のクリーニング装置を要旨とするものである。

請求項２の発明は、請求項１において、前記第１ブレード又は該第１ブレードを保持するためのブレードホルダの下方には、前記掻き落とされた現像剤を回収するためのスクリューが配置され、該スクリューの方に位置する第１ブレード又はブレードホルダには、前記現像剤を落下させるための貫通部を設けたことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２において、前記第１ブレードはポリエチレンシート又はウレタンゴム又は熱可塑性ポリウレタンにて形成されていることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のうちいずれか１項において、前記像担持体は、アモルファス・シリコンドラムにて形成されていることを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項１乃至請求項３のうちいずれか１項において、前記像担持体は、中間転写ベルトであることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、クリーニング液塗布ローラを用いることが無く、第１ブレードによる像担持体クリーニングを行い、該ブレードの両サイド部から回収現像剤等が出た場合、クリーニング装置の外部への漏れが抑制できる。この結果、クリーニング不良、装置内汚染、画像不良を発生させない効果がある。

請求項２の発明によれば、第１ブレードにより掻き落とされた回収現像剤等は、第１ブレード又は該第１ブレードに設けられた貫通部を落下し、回収スクリューにて効率的に回収できる。

請求項３の発明によれば、ポリエチレンシート又はポリウレタンゴム又は熱可塑性ポリウレタンにて形成された第１ブレードによって、請求項１又は請求項２の効果を容易に実現できる。

請求項４の発明によれば、アモルファス・シリコンドラムにて形成された像担持体によって、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の効果を容易に実現できる。
請求項５の発明によれば、像担持体が中間転写ベルトにて形成されたものにおいても、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の効果を容易に実現できる。

以下、本発明の湿式画像形成装置のクリーニング装置を具体化した一実施形態を図１〜５を参照して説明する。図１は、湿式画像形成装置（以下、画像形成装置５０という）を示している。

同図に示すように、画像形成装置５０は、感光体ドラム５１、主帯電装置５２、ＬＰＨ（ＬＥＤ ＰＲＩＮＴ ＨＥＡＤ）５３、クリーニング装置６０、除電ランプ５７、液体現像装置、転写ローラ８５等を備えている。

感光体ドラム５１はアモルファス・シリコンドラムを用いており、現像位置で、所定の暗電位になるよう前記主帯電装置５２により帯電される。この帯電した感光体ドラム５１の表面にＬＰＨ５３が画像情報に応じた光を照射することにより感光体ドラム５１の表面に静電潜像が形成される。感光体ドラム５１は像担持体に相当する。

液体現像装置の５４の現像ローラ５４は、トナーとキャリア液からなる液体現像剤を感光体ドラム５１の光が照射された部分の静電潜像に適用することにより感光体ドラム５１にトナー像を形成する。

上記のように形成された静電潜像が現像されたトナー像は、前記転写ローラ８５とのニップに位置する無端状の中間転写ベルト８６に転写される。中間転写ベルト８６は、樹脂ベルトにて構成されており、樹脂ベルトの材質としては、ＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ナイロン、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ポリカーボネート等の樹脂フィルム等を用いることができる。感光体ドラム５１上の転写されなかったトナーは次のプロセスのクリーニング装置６０により掻き落とされる。感光体ドラム５１は表面の残留電位を下げて均一にすべく除電ランプ５７により除電されてその後は次の一連のプロセスに備える。

ここで、本実施形態の特徴であるクリーニング装置６０の構成を詳説する。
クリーニング装置６０は、第１ブレードとしての第１クリーニングブレード６１、第２ブレードとしての第２クリーニングブレード６２、スクリュー６４、及びハウジング７０等を備えている。

ハウジング７０は、図１に示すように下部部材８０、上部部材９０及び一対の側壁１００（図３参照）等を備えている。下部部材８０は、装置長手方向に延びる凹部８２を有する底部８１と、底部８１から上方に延びた背板部８３とを有する。上部部材９０は、背板部８３に重ね合わされた連結板９１と、上板９２を有する。一対の側壁１００（図１では、片方のみ図示）は、下部部材８０及び上部部材９０の装置長手方向の両端部に設けられている。

上板９２下面には、ブレードホルダ６３が固定されている。ブレードホルダ６３は、断面略コ字状に形成され、その先端は、図１に示すように上方に向かうように斜状に配置されている。ブレードホルダ６３の先端には、第１クリーニングブレード６１がビス挿通用孔６１ｂ（図５参照）を介して挿通されたビス６３ｂ（図１参照）にて取付け固定されている。第１クリーニングブレード６１は、ポリエチレンシート又は、ポリウレタンゴム又は、熱可塑性ポリウレタン等からなり、弾性を備えていれば、これらの材質に限定されるものではない。

第１クリーニングブレード６１の先端は、感光体ドラム５１に向かって上方へ斜状に延出されており、図１に示すように変形するようにカウンタ当接、すなわち、圧接されている。なお、カウンタ当接とは、感光体ドラム５１の回転方向に対してカウンタ方向に接触している意味である。

感光体ドラム５１としてアモルファス・シリコンドラムが使用される場合、第１クリーニングブレード６１は厚みが０．２ｍｍ以下のポリエチレンシートを使用することが可能であり、約１ｍｍ程度の撓みを持たせて感光体ドラム５１にカウンタ当接させることが可能である。第１クリーニングブレード６１の厚みは、薄い方が両サイドへの回収現像剤等の移動が少なくなる。なお、第１クリーニングブレード６１の取付精度をより上げるためには、ブレードホルダ６３とを接着により、一体化させてもよい。

ブレードホルダ６３の中央下部と、ブレードホルダ６３先端との連結部には、図１に示すように、貫通部としての貫通孔６３ａが形成されている。貫通孔６３ａは、ハウジング７０の凹部８２に配置されたスクリュー６４に向かって、第１クリーニングブレード６１にて掻き取られた回収現像剤等が落下するように配置されている。

スクリュー６４はハウジング７０の側壁１００に回転自在に配置され、図示しない駆動系に作動連結されて回転駆動されるようにされている。そして、スクリュー６４の回転により、凹部８２内の回収現像剤（キャリア液、トナー成分）、紙粉を排出路を介して廃液タンク（ともに図示しない）移送する。

第２クリーニングブレード６２は、クリーニング装置６０のハウジング７０の下部側面に対してブラケット６７を介して、取付け固定されている。第２クリーニングブレード６２先端（エッジ部）は、第１クリーニングブレード６１よりも感光体ドラム５１の回転方向下流側において、感光体ドラム５１に対してカウンタ当接されている（図１参照）。第２クリーニングブレード６２は、本実施形態では、ポリウレタンゴムの弾性を有し、アスカーＣ硬度６０〜８０度で、厚さが１．５〜２．５ｍｍの板材からなり、全体形状が平面長方形をなす板状に形成されている。そして、第２クリーニングブレード６２は、約１ｍｍ程度の撓みを持たせて感光体ドラム５１の周面にカウンタ当接されている。

なお、第２クリーニングブレード６２の材質は、ポリウレタンゴムに限定されるものではなく、弾性を有する合成樹脂や、合成ゴムでもよい。
ここで、感光体ドラム５１の長手方向長さＬ、第１クリーニングブレード６１の長手方向長さＬ１、第２クリーニングブレード６２の長手方向長さＬ２、感光体ドラム５１の静電潜像を現像する現像ローラ５４の有効現像領域幅Ｌ３の関係は、下記のように設定されている（図２参照）。

感光体ドラム５１の長手方向長さＬ＞第２クリーニングブレード６２の長手方向長さＬ２＞第１クリーニングブレード６１の長手方向長さＬ１≧有効現像領域幅Ｌ３
上記のようにこの長さ関係に各部材は設定されているとともに、図２に示すように、関係する他の部材の長さ範囲内に位置するように配置されている。このように、第２クリーニングブレード６２の長手方向長さＬ２を、第１クリーニングブレード６１の長手方向長さＬ１よりも長くすることにより、第１クリーニングブレード６１の両サイド部（両端）から漏れ出た回収現像剤等を、第２クリーニングブレード６２により、回収できるようにされている。

なお、図２に示す現像ローラ５４において、ハッチングで囲まれた部分５４ａが、有効現像領域を示している。又、図５において、感光体ドラム５１上のハッチングで囲まれた部分５１ａは、前記現像ローラ５４の有効現像領域に相対する感光体ドラム５１の領域である。なお、図５において、第１クリーニングブレード６１には、長手方向に沿って、所定ピッチで、複数の位置決め孔６１ａが設けられている。各位置決め孔６１ａは、第１クリーニングブレード６１をブレードホルダ６３に取付けする際に、ブレードホルダ６３の位置決め突起（図示しない）に係入されている。

図３に示すようにハウジング７０の両側壁１００には、一対のシール部材１５０が、感光体ドラム５１周面側に移動自在に、かつ、第２クリーニングブレード６２の端部側に若干の移動自在に設けられている。シール部材１５０は、接触板１５２を備えている。シール部材１５０全体は、例えば、合成樹脂、ゴム、又はエラストマ（軟質プラスチック）から形成されている。なお、シール部材１５０を形成するための材料としては高摺動性の材料が特に好ましい。高摺動性の材料としては、ニトリル系樹脂ゴム材料（例えば、ＮＢＲ）、ウレタン系樹脂ゴム材料、エピクロルヒドリン系樹脂ゴム材料、フロロシリコーン系樹脂ゴム材料を挙げることができる。又、高摺動性の材料としては、前述した材料の摺動特性よりもさらに摺動性がよいフッ素樹脂系ゴム材料（例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ））等でもよい。各シール部材１５０は、第２クリーニングブレード６２の各端面に対して当接し、かつ、感光体ドラム５１周面に対して当接するように、付勢部材としてのスプリング（図示しない）にて付勢されている。

接触板１５２は感光体ドラム５１の周面の曲率と同じ曲率を有する湾曲形成され、感光体ドラム５１周面に対して面接触する。接触板１５２の曲率が、感光体ドラム５１の周面の曲率と同じであるため、シール部材１５０の接触板１５２が感光体ドラム５１の周面に対して密接できる。

なお、シール部材１５０の接触板１５２の曲率を、感光体ドラム５１の周面の曲率と同じとなるように、すなわち合致させるように湾曲板としたが、これに限定するものではなく、接触板１５２の全体の曲面の曲率を全て感光体ドラム５１の周面の曲率に合わせる必要はない。しかし、少なくとも、図２に示すように、接触板１５２において、第２クリーニングブレード６２の端部の上部に設けられたコーナ部Ｋと対応する部分の領域（一点鎖線で挟まれた領域）の曲率が、感光体ドラム５１の周面の曲率と同じとなるようにしてもよい。

接触板１５２において、一点鎖線で挟まれた領域の曲率が、感光体ドラム５１の周面の曲率と同じであるため、接触板１５２は、この領域で、シールする部位が確保できる。従って、第２クリーニングブレード６２の先端部にて掻き取られた回収現像剤の一部が該先端部上を移動してコーナ部Ｋに位置した場合、移動してきた回収現像剤を、該部位でシールできる。シール部材１５０の接触板１５２の上部１５２ａは、第２クリーニングブレード６２端部上方に位置するように延長形成されている。

各シール部材１５０の接触板１５２の下部の側面は、第２クリーニングブレード６２の各端面に面接触状態で当接されている。該当接された部位には、シール剤としてのグリースが付与されている。このグリースにより、接触面間がシールされるため、第２クリーニングブレード６２にて、感光体ドラム５１から掻き取られた回収現像剤が、両接触面から下方に漏出することがない。なお、前記シール剤としてグリースに限定するものではなく、他のシール剤を使用してもよい。要は、シール機能を有するものであれぱよい。

各接触板１５２と、感光体ドラム５１の周面の互いに接触する接触面間には、潤滑剤及びシール剤としてのグリースが付与されている。この潤滑剤としてのグリースにより、感光体ドラム５１と、接触板１５２の接触面間には、摩擦が減少するため、摩擦が減少できる分、感光体ドラム５１の回転トルクを上げる必要がなくなる。又、本実施形態では、グリースがシール剤と兼用しているため、感光体ドラム５１と接触板１５２間から、感光体ドラム５１に残留した回収現像剤が、接触板１５２から外部（第２クリーニングブレード６２が位置する側と反対側）へ漏出することがない。

さて、上記のように構成されたクリーニング装置６０の作用を説明する。
クリーニング装置６０は、画像形成装置５０の画像形成時においてクリーニング作動する。この場合、感光体ドラム５１が、反時計回り方向に回転される。

このとき、第１クリーニングブレード６１は、感光体ドラム５１周面からトナー成分や、紙粉等の不純物を掻き落とす。掻き落とされた回収現像剤等は、第１クリーニングブレード６１の斜面及び、ブレードホルダ６３の先端の斜面を伝わって、貫通孔６３ａから、スクリュー６４が位置するハウジング７０の凹部８２に落下する。落下した回収現像剤等は、スクリュー６４の回転により、排出路を介して廃液タンク（ともに図示しない）移送される。又、図５に示すように、第１クリーニングブレード６１の両サイド部（両端）へ移動した回収現像剤等は、第１クリーニングブレード６１の端面を伝って、スクリュー６４上に落下する。このとき、第２クリーニングブレード６２の長手方向長さＬ２は、第１クリーニングブレード６１の長手方向長さＬ１よりも長くして、ハウジング７０から外部に回収現像剤等が漏れ出ることを防止しているため、第１クリーニングブレード６１の端面を伝って、落下する回収現像剤が、ハウジング７０から漏れ出ることがない。

又、第１クリーニングブレード６１で掻き落としきれなかった感光体ドラム５１上の残留現像剤は、第１クリーニングブレード６１の長手方向長さＬ１よりも長手方向長さＬ２を長くした第２クリーニングブレード６２先端（エッジ部）にて、掻き取られる。第２クリーニングブレード６２先端（エッジ部）で、掻き落とされた回収現像剤等は、ハウジング７０の凹部８２に落とされる。一部の回収現像剤は、第２クリーニングブレード６２の先端面上において、両端部に移動する。このとき、シール部材１５０の接触板１５２全体が感光体ドラム５１の周面に接触して、シールしているため、移動してきた回収現像剤は、接触板１５２からさらに感光体ドラム５１の端部側へ移動することがない。

又、グリースが、シール部材１５０の接触板１５２と、感光体ドラム５１の周面の接触面間に介在されているため、このグリースによっても、シールされて移動してきた回収現像剤は、接触板１５２からさらに感光体ドラム５１の端部側へ移動することがない。さらに、第２クリーニングブレード６２端面と接触板１５２の両接触面間は、グリースが付与されてシールされているため、第２クリーニングブレード６２にて、感光体ドラム５１から掻き取られた回収現像剤が、両接触面から下方に漏出することがない。

なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、下記のように変更してもよい。
○ 貫通孔６３ａの代わりに、貫通部として、溝に変更してもよい。

○ 前記実施形態では、像担持体として、感光体ドラム５１としたが、クリーニング装置６０がクリーニングする対象を感光体ドラム５１の代わりに、無端状の中間転写ベルト８６としてもよい。中間転写ベルト８６としては、樹脂ベルトでもゴムベルトでも使用することができる。この場合、中間転写ベルト８６のクリーニング装置として実現する場合には、中間転写ベルト８６が、従動ローラ等にて湾曲された部分に相対するように、クリーニング装置６０を設ければよい。

本発明を具体化した実施形態の湿式画像形成装置の概略構成図。 第１クリーニングブレード６１、第２クリーニングブレード６２、感光体ドラム５１及び現像ローラ５４の有効現像領域の長さ関係を表す説明図。 クリーニング装置の概略斜視図。 同じく要部拡大斜視図。 クリーニング装置の作用を示す説明図。

符号の説明

５１…感光体ドラム（像担持体）
５４…現像ローラ
６１…第１クリーニングブレード（第１ブレード）
６２…第２クリーニングブレード（第２ブレード）
６３…ブレードホルダ
６３ａ…貫通孔（貫通部）
Ｌ…感光体ドラム５１の長手方向長さ
Ｌ１…第１クリーニングブレード６１の長手方向長さＬ１
Ｌ２…第２クリーニングブレードの長手方向長さ
Ｌ３…現像ローラ５４の有効現像領域幅Ｌ３

Claims (5)

1. 像担持体上の残留現像剤を掻き落とすために、該像担持体に接触する第１ブレードと、前記第１ブレードの下流側に設けられ、前記掻き落とされた現像剤の漏れ抑制のために、前記像担持体に対して接触する第２ブレードとを備え、
   前記像担持体の長手方向長さ、前記各ブレードの長手方向長さ、及び像担持体の静電潜像を現像する現像ローラの有効現像領域幅との関係は、
   像担持体の長手方向長さ＞第２ブレードの長手方向長さ＞第１ブレードの長手方向長さ≧有効現像領域幅
   としたことを特徴とする湿式画像形成装置のクリーニング装置。
2. 前記第１ブレード又は該第１ブレードを保持するためのブレードホルダの下方には、前記掻き落とされた現像剤を回収するためのスクリューが配置され、該スクリューの方に位置する第１ブレード又はブレードホルダには、前記現像剤を落下させるための貫通部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の湿式画像形成装置のクリーニング装置。
3. 前記第１ブレードはポリエチレンシート又はポリウレタンゴム又は熱可塑性ポリウレタンにて形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の湿式画像形成装置のクリーニング装置。
4. 前記像担持体は、アモルファス・シリコンドラムにて形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちいずれか１項に記載の湿式画像形成装置のクリーニング装置。
5. 前記像担持体は、中間転写ベルトであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちいずれか１項に記載の湿式画像形成装置のクリーニング装置。
   

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