JP2006195348A - プロセスユニット及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 プロセスユニット100と、転写搬送ユニット40と、片持ち支持されるホルダー132の自由端側に固定されたクリーニングブレード133のエッジを、転写搬送ユニット40を経由した後の感光体101表面に当接させながら、その表面に付着している残留トナーをクリーニングするドラムクリーニング装置130とを備える画像形成装置において、クリーニングブレード133として、エッジに曲面加工したものを用い、そのエッジを2.0[MPa]以上の圧力で感光体101に当接させた。
【選択図】 図3
Description
また、請求項2の発明は、トナー像担持体にトナー像を形成するトナー像形成手段と、該トナー像担持体上のトナー像を転写体に転写する転写手段と、片持ち支持される梁部材の自由端側に固定された板状弾性体のエッジを、該転写手段を経由した後の該潜像担持体の表面に当接させながら、該表面に付着している残留トナーをクリーニングするクリーニング手段とを備える画像形成装置において、上記板状弾性体として、上記エッジに曲面加工したものを用い、その上記エッジを2.0[MPa]以上の圧力で上記潜像担持体に当接させたことを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項2の画像形成装置において、上記エッジを3.0[MPa]以上の圧力で上記潜像担持体に当接させたことを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項2又は3の画像形成装置において、上記エッジと上記潜像担持体とにおける該潜像担持体の表面移動方向の当接長さを10〜50[μm]に設定したことを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項4の画像形成装置において、上記当接長さを30[μm]以下に設定したことを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項2乃至5の何れかの画像形成装置において、上記エッジの曲面加工部における曲率半径を5〜30[μm]に設定したことを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項6の画像形成装置において、上記曲率半径を20[μm]以下に設定したことを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項2乃至7の何れかの画像形成装置において、上記板状弾性体の後端側から先端側に向けての領域に少なくとも部分的に肉厚になる肉厚部を形成し、該肉厚部の後端側の側面を上記梁部材の先端に密着させた状態で該板状弾性体を該梁部材に固定して、該肉厚部を該先端よりも突出させたことを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、請求項2乃至7の何れかの画像形成装置において、上記板状弾性体の先端側を上記梁部材の先端から突出させるように該板状弾性体を該梁部材に固定し、且つ、該板状部材における該先端からの突出箇所に補強部材を固定したことを特徴とするものである。
また、請求項10の発明は、請求項2乃至9の何れかの画像形成装置において、上記板状弾性体として、JIS−A硬度が60〜80[°]であるものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項11の発明は、請求項2乃至10の何れかの画像形成装置において、上記板状弾性体として、23[℃]における反発弾性率が30[%]以下であるものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項12の発明は、請求項2乃至11の何れかの画像形成装置において、上記トナー像を形成するためのトナーとして、平均円形度が0.98以上であるものを用いることを特徴とするものである。
また、請求項13の発明は、請求項2乃至12の何れかの画像形成装置において、上記トナー像担持体として、無機化合物からなる微粒子を含有せしめた材料からなる表面保護層を設けたものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項14の発目は、請求項2乃至12の何れかの画像形成装置において、上記トナー像担持体として、架橋構造を有するバインダー樹脂からなる表面保護層を設けたものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項15の発明は、請求項2乃至12の何れかの画像形成装置において、上記トナー像担持体として、露光によって静電潜像を担持する感光体であって、架橋構造を有するバインダー樹脂からなる表面保護層が電荷輸送機能を発揮するものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項16の発明は、請求項2乃至15の何れかの画像形成装置において、上記転写手段を経由した後、上記板状弾性体との当接位置に進入する前の該感光体の表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段を設けたことを特徴とするものである。
[全体構成]
図2は、本実施形態に係るプリンタの概略構成図である。このプリンタは、プロセスユニット100、光書込ユニット1、給紙カセット10、複数の搬送ローラ対20、給紙路30、レジストローラ対31、転写搬送ユニット40、定着装置50、排紙ローラ対60などを備えている。
上記光書込ユニット1は、光源、ポリゴンミラー、f−θレンズ、反射ミラーなどを有し、周知の技術により、画像データに基づいて後述の感光体の表面にレーザー光を照射する。
図3は、プロセスユニット100の概構成を示す拡大図である。同図において、トナー像を生成するプロセスユニット100は、ドラム状の感光体101、帯電器110、現像器120、ドラムクリーニング装置130、除電器140などを有している。
感光体101上に形成されたトナー像は、後述の搬送ベルト41の表面に保持されながら搬送される転写紙P上に転写される。転写工程を経た感光体101の表面は、ドラムクリーニング装置130によって転写残トナーがクリーニングされる。クリーニング手段たるドラムクリーニング装置130は、ケーシング131、梁部材たるホルダー132、板状弾性体たるクリーニングブレード133、回収スクリュウ134などを有している。
先に示した図2において、プリンタ本体の下部では、転写紙Pを複数枚重ねた紙束の状態で収容する給紙カセット10が、プリンタ本体に対して着脱可能に支持されている。給紙カセット10は、内部に収容している紙束の一番上の転写紙Pに当接させている給紙ローラ11を回転させることで、その転写紙Pを給紙路30に向けて送り出す。この給紙路30は、路中に所定の間隔で配設された複数の搬送ローラ対20と、路の末端付近に配設されたレジストローラ対31とを有している。そして、給紙カセット10から受け取った転写紙Pを、複数の搬送ローラ対20によってレジストローラ対31に向けて搬送する。レジストローラ対31は、ローラ間に挟み込んだ転写紙Pを後述する転写ニップにてトナー像に密着させ得るタイミングで、転写ニップに向けて送り出す。これにより、転写ニップでは、転写紙Pが搬送ベルト41の表面に保持されながら感光体101上のトナー像に密着する。
転写搬送ユニット40は、搬送ベルト41、駆動ローラ42、転写バイアスローラ43、ベルトクリーニング装置44などを有している。
定着装置50は、ハロゲンランプ等の発熱源をない方する定着ローラ51と、これに押圧せしめられる押圧ローラ52とを互いに順方向に回転させて定着ニップを形成している。そして、搬送ベルト41から受け取った転写紙Pをこの定着ニップに挟み込んで、加熱しながら加圧する。この加熱や加圧の影響により、トナーが軟化して転写紙Pにトナー像が定着せしめられる。定着装置50を通過した転写紙Pは、排紙ローラ対60を経て機外へと排出か、あるいは、定着装置50の下方に配設された紙反転ユニットに送られる。
図11は、本プリンタのクリーニングブレード133の先端部を示す拡大構成図である。図示のように、本プリンタでは、クリーニングブレード133として、エッジに曲面加工したものを用いている。このような曲面加工を施したクリーニングブレード133では、エッジを、重合法によるトナーを良好にクリーニングし得る程度の強い当接圧力で感光体に当接させても、図12に示すように、エッジの捲れが形成されないことがわかった。そして、これにより、捲れが形成されていた開発途中のクリーニングブレードよりも、エッジの摩耗を飛躍的に抑えることができた。なお、ブレード先端における圧力は、図中×印を付した箇所で最も高くなることがわかった。
・感光体直径:30[mm]
・感光体線速:185[mm/sec]
・感光体の主走査方向における画像形成領域A4の長さ=300[mm]
・感光体の主走査方向における非画像形成領域を含む長さ=340[mm]
・ブレードのホルダー固定箇所の厚みtb:1.7[mm]
・ブレードの肉厚部133aの厚みta:3.5[mm]
・肉厚部133aの長さLd:3.8[mm]
・ブレード先端部の肉薄部分の長さLe:1.2[mm]
・同肉薄部分とテーパー部との合計長さLc:7[mm]
・ブレード全長Lf:11[mm]
・ホルダーの厚さ:1.8[mm]
◎(ランク5):完全にクリーニングされた
○(ランク4):わずかにトナーが残留した
△(ランク3):部分的に筋状のクリーニング不良が発生した場合、あるいは全面に若干のトナーが残留している
×(ランク2):全面に筋状に多量のトナーが残留している
××(ランク1):全面にトナーが残留している
線圧:約80[g/cm]
当接圧力:約3.0[MPa]
感光体線速:185[mm/s]
[第1実施例]
図18は、本第1実施例に係るプリンタのクリーニングブレード133とホルダー132とを示す拡大図である。同図において、クリーニングブレード133におけるホルダー132先端からの突出部分には、金属板や樹脂板等からなる補強部材139が固定されている。このように補強部材139によって突出部分を補強することで、3.0[MPa]以上の当接圧力でブレードを感光体に当接させても、その撓みを抑えて上述した腹当たりを回避することができる。なお、図18におけるLx、txは、それぞれ、7[mm]、2[mm]である。
本第2実施例に係るプリンタでは、クリーニングブレード133に用いる弾性部材として、温度23[℃]における反発弾性率(反発弾性係数JIS−K−6255)が30%以下であるものを用いている。かかるクリーニングブレード133を用いる理由は2つある。1つ目の理由は、球形トナーを良好にクリーニングするためには、ブレード先端の振動が少ない方が良いからである。2つ目の理由は、ブレードの磨耗に対して、反発弾性率が低い方が良いからである。よって、本プリンタでは、ブレードの摩耗を抑えつつ、ブレード先端の振動によるクリーニング性の悪化を抑えることができる。
球形トナーをクリーニングするために必要な当接圧力を得ると、粉砕トナーの場合よりも当接圧力を高めなければならないことは既に述べた通りである。このように当接圧力を高めると、当然ながら感光体101の表面を摩耗させ易くなる。
図21は、本第4実施例に係るプリンタのプロセスユニットとその周囲とを示す概略構成図である。同図において、ドラムクリーニング装置130は、転写手段たる転写搬送ユニットを経由した後、クリーニングブレード133との当接位置に進入する前の感光体表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段たるブラシユニット136を備えている。このブラシユニット136は、潤滑剤固形物136bと、感光体101に当接しながら回転駆動されるファーブラシ136aと、これらを感光体101に向けた押圧するバネ136cとを有している。
100 プロセスユニット(トナー像形成手段)
101 感光体(潜像担持体、トナー像担持体)
120 現像器(現像手段)
130 ドラムクリーニング装置(クリーニング手段)
132 ホルダー(梁部材)
133 クリーニングブレード(板状弾性体)
136 ブラシユニット(潤滑剤塗布手段)
136a ファーブラシ(回転塗布部材)
P 転写紙(転写体)
Claims (16)
- 潜像を担持する潜像担持体と、
これの表面に形成された潜像をトナーによってトナー像に現像する現像手段と、該潜像担持体上のトナー像を転写体に転写する転写手段と、
片持ち支持される梁部材の自由端側に固定された板状弾性体のエッジを、該転写手段を経由した後の該潜像担持体の表面に当接させながら、該表面に付着している残留トナーをクリーニングするクリーニング手段とを備える画像形成装置に搭載され、
少なくとも該潜像担持体及びクリーニング手段を1つのユニットとして画像形成装置本体に対して一体的に着脱可能にするように共通の支持体に支持するプロセスユニットにおいて、
上記板状弾性体として、上記エッジに曲面加工したものを用い、その上記エッジを2.0[MPa]以上の圧力で上記潜像担持体に当接させたことを特徴とするプロセスユニット。 - トナー像担持体にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
該トナー像担持体上のトナー像を転写体に転写する転写手段と、
片持ち支持される梁部材の自由端側に固定された板状弾性体のエッジを、該転写手段を経由した後の該潜像担持体の表面に当接させながら、該表面に付着している残留トナーをクリーニングするクリーニング手段とを備える画像形成装置において、
上記板状弾性体として、上記エッジに曲面加工したものを用い、その上記エッジを2.0[MPa]以上の圧力で上記潜像担持体に当接させたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項2の画像形成装置において、
上記エッジを3.0[MPa]以上の圧力で上記潜像担持体に当接させたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項2又は3の画像形成装置において、
上記エッジと上記潜像担持体とにおける該潜像担持体の表面移動方向の当接長さを10〜50[μm]に設定したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項4の画像形成装置において、
上記当接長さを30[μm]以下に設定したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項2乃至5の何れかの画像形成装置において、
上記エッジの曲面加工部における曲率半径を5〜30[μm]に設定したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項6の画像形成装置において、
上記曲率半径を20[μm]以下に設定したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項2乃至7の何れかの画像形成装置において、
上記板状弾性体の後端側から先端側に向けての領域に少なくとも部分的に肉厚になる肉厚部を形成し、該肉厚部の後端側の側面を上記梁部材の先端に密着させた状態で該板状弾性体を該梁部材に固定して、該肉厚部を該先端よりも突出させたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項2乃至7の何れかの画像形成装置において、
上記板状弾性体の先端側を上記梁部材の先端から突出させるように該板状弾性体を該梁部材に固定し、且つ、該板状部材における該先端からの突出箇所に補強部材を固定したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項2乃至9の何れかの画像形成装置において、
上記板状弾性体として、JIS−A硬度が60〜80[°]であるものを用いたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項2乃至10の何れかの画像形成装置において、
上記板状弾性体として、23[℃]における反発弾性率が30[%]以下であるものを用いたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項2乃至11の何れかの画像形成装置において、
上記トナー像を形成するためのトナーとして、平均円形度が0.98以上であるものを用いることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項2乃至12の何れかの画像形成装置において、
上記トナー像担持体として、無機化合物からなる微粒子を含有せしめた材料からなる表面保護層を設けたものを用いたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項2乃至12の何れかの画像形成装置において、
上記トナー像担持体として、架橋構造を有するバインダー樹脂からなる表面保護層を設けたものを用いたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項2乃至12の何れかの画像形成装置において
上記トナー像担持体として、露光によって静電潜像を担持する感光体であって、架橋構造を有するバインダー樹脂からなる表面保護層が電荷輸送機能を発揮するものを用いたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項2乃至15の何れかの画像形成装置において、
上記転写手段を経由した後、上記板状弾性体との当接位置に進入する前の該感光体の表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
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