JP2007101961A - 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 - Google Patents

Abstract

【課題】クリーニングブレードを用いたクリーニン装置において、クリーニングブレードがトナー像担持体との当接により形状変形しても、クリーニングブレード端部のシール性を良好におこなう。
【解決手段】感光体３上の転写残トナーを除去するクリーニングブレード６３と、クリーニングブレードを保持するホルダ６４と、ホルダの長手方向の両端部に弾性シール部材６６を貼り付けるシール貼り付け面６５とを備え、クリーニングブレードの長手方向端側から隙間がないように弾性シール部材をホルダのシール部材貼り付け面に貼り付けたクリーニング装置において、弾性シール部材はクリーニングブレードが感光体に当接する面を水平上側にして、略垂直上方からクリーニングブレードのエッヂ近傍を押した時、クリーニングブレードを変形させるに要する力よりも小さい力で変形するような部材とする。
【選択図】 図４

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置およびこれに採用されるクリーニング装置、プロセスカートリッジに関するものである。

従来、トナー像を担持した感光体、中間転写ベルト、転写ローラ、転写ベルト等のトナー像担持体上の転写残トナーの除去手段として、ポリウレタンゴム等から成る弾性のクリーニングブレードを用いたクリーニング装置が広く採用されている。クリーニングブレードを用いたものは、機構が簡単で安価であり、トナー除去能力にも優れているというメリットがある。

また、近年、カラー画像形成装置が一般的に使用されるようになっているが、カラー画像では画像面積が大きくなる傾向があり、クリーニング装置に入力されるトナー量が多くなっている。クリーニング装置に入力されるトナー量が多くなれば、おのずとクリーニング装置内から外へ飛散するトナー量も多くなる。とりわけ、クリーニングブレード端部近傍は隙間が発生しやすく、トナーも漏れやすい部分でもある。

クリーニングブレード端部近傍のトナー飛散防止方法として、弾性シール部材を用いる方法が一般的である。特許文献１には、クリーニング装置の枠体部分にクリーニングブレード端部に突き当たるように隙間なく弾性シール部材を貼り付ける方法が開示されている。

特許文献１の枠体部分に弾性シール部材を貼り付けるものでは、クリーニングブレードを枠体に組み付けた後に、枠体に弾性シール部材を貼り付けるものが一般的である。このため、貼り付け作業性が悪く、かつ、ブレード端部に対して貼り付け位置精度をだすことが難しかった。また、クリーニングブレードが回動方式で加圧スプリング等によりトナー像担持体に加圧当接させる構成では、シールが不完全となり、トナー漏れが発生していた。これは、クリーニングブレードの回動動作に対し、枠体に貼り付けられた弾性シール部材は固定であり、クリーニングブレードがトナー像担持体に当接して形状変形するのに追従しないためである。

特許文献２では、クリーニングブレードを支持する支持部材と一体的に、支持部材の両端部に、クリーニングブレードの長手方向両端の外側に位置するようなシール貼り付け部を設け、クリーニングブレードの長手方向両端側からトナーが漏れるのを防止するシール部材をシール貼り付け部に貼り付けるクリーニング装置が提案されている。

特許文献２のクリーニング装置では、シール部材を、クリーニングブレードを支持する支持部材の両端部に設けたシール貼り付け部に貼り付けることで、貼り付け作業性とブレード端部に対して貼り付け位置精度を改善することができる。さらに、クリーニングブレードが回動してトナー像担持体と当接して形状変形しても、シール部材を枠体に貼り付けた場合に比べ、クリーニングブレードの形状変形へ対してのシール部材の追随性は良くなる。よって、クリーニングブレードの長手方向両端側からのシール性は改良できる。

特開２００５−７０７００２号公報 特開２００２−３２８５７４号公報

しかしながら、特許文献２の装置でも、シール部材の材質によっては、クリーニングブレードが回動してトナー像担持体と当接する際の形状変形に対して追随しきれないことがある。このため、クリーニングブレード両端部とシール部材との間に隙間が開いて、シール性が悪くなってしまう。また、上記回動方式のほかに、組み付け時にクリーニングブレードをトナー担持体に当接させる構成のものがある。特許文献２の装置では、シール部材を支持部材に貼り付けた後にクリーニングブレードをトナー担持体に当接するよう組み付けることになるが、シール部材の材質によっては、トナー担持体に当接する際のクリーニングブレードの形状変形に対してシール部材が追随しきれないことがある。この場合も、クリーニングブレード両端部とシール部材との間に隙間が開いて、シール性が悪くなってしまう。

本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、クリーニングブレードを用いたクリーニン装置において、クリーニングブレードがトナー像担持体との当接により形状変形しても、クリーニングブレード端部のシール性を良好におこなうことのできるクリ−ニング装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、トナー像担持体上の転写残トナーを除去するクリーニングブレードと、該クリーニングブレードを保持する支持部材と、該支持部材の長手方向の両端部に弾性シール部材を貼り付けるシール貼り付け面とを備え、該クリーニングブレードの長手方向端側から隙間がないように弾性シール部材を該支持部材のシール部材貼り付け面に貼り付けたクリーニング装置において、上記弾性シール部材は上記クリーニングブレードがトナー像担持体に当接する面を水平上側にして、略垂直上方から該クリーニングブレードのエッヂ近傍を押した時、該クリーニングブレードを変形させるに要する力よりも小さい力で変形するような部材であることを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１のクリーニング装置において、上記シール部材貼り付け面を上記支持部材の上記クリーニングブレードを固定した位置よりも長手方向外側で、かつ、トナー像担持体から離間する位置に設けたことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、トナー像担持体とクリーニング装置とを一体的に構成し、画像形成装置本体に脱着可能なプロセスカートリッジにおいて、上記クリーニング装置として請求項１または２のクリーニング装置を採用することを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、トナー像を担持するトナー像担持体と、該トナー像を被転写体に転写する転写装置と、該トナー像担持体上の転写残トナーを除去するクリーニング装置とを備えた画像形成装置において、上記クリーニング装置として請求項１または２のクリーニング装置を採用することを特徴とするものである。

これらの発明では、弾性シール部材として、クリーニングブレードのトナー像担持体に当接する面を水平上側にして、略垂直上方からクリーニングブレードのエッヂ近傍を押した時、該クリーニングブレードを変形させるに要する力よりも小さい力で変形するような部材を用いる。そこで、クリーニングブレードがトナー像担持体との当接により力が加わって形状変形する場合でも、弾性シール部材は、クリーニングブレードのトナー像担持体に当接する側のエッジ近傍より変形しやすい。このため、支持部材の長手方向の両端部のシール貼り付け面に、クリーニングブレードの長手方向端側から隙間がないように貼り付けた弾性シール部材は、トナー像担持体との当接によるクリーニングブレードの形状変形に対して容易に追随でき、クリーニングブレード端部と弾性シール部材との間に隙間が開いてしまう虞がない。よって、クリーニングブレード端部のシール性を改良できる。

請求項１乃至４の発明によれば、クリーニングブレードを用いたクリーニン装置において、クリーニングブレードがトナー像担持体との当接により形状変形しても、クリーニングブレード端部のシール性を良好におこなうことができるという優れた効果がある。

以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真式のカラープリンタ(以下、プリンタという)に適用した一実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態に係わるプリンタの全体構成の概略図である。このプリンタは、マゼンタ・シアン・イエロー・ブラックの４つのトナー像形成手段１２Ｍ、Ｃ、Ｙ、Ｋを横に並べて配置したタンデム型のプリンタである。このプリンタにおいては、個々のトナー像形成手段１２Ｍ、Ｃ、Ｙ、Ｋが、図中左から順に配置されている。ここで、各符号の添字Ｍ、Ｃ、Ｙ、Ｋは、それぞれマゼンタ・シアン・イエロー・ブラック用の部材であることを示す。また、個々のトナー像形成手段１２Ｍ、Ｃ、Ｙ、Ｋは、潜像担持体としてドラム状の感光体３Ｍ、Ｃ、Ｙ、Ｋを備えている。

ここで、トナー像形成手段１２Ｍ、Ｃ、Ｙ、Ｋは、それぞれ同じ構成、動作をおこなうものとなっている。そこで、以下各符号の添字Ｍ、Ｃ、Ｙ、Ｋを省略し、トナー像形成手段１２として説明をおこなう。図２は、トナー像形成手段１２の概略構成図である。図中時計方向に回転する感光体３のまわりに、帯電装置４、現像装置５、クリーニング装置６が順に配置されている。

各トナー像形成部１２の直ぐ上には、潜像形成手段としての露光装置２を備えている。この露光装置２は、画像データに基づいて各感光体３の表面にレーザ光を走査しながら照射するように構成されている。

各トナー像形成部１２の直ぐ下には、中間転写ベルト７と、各感光体３上に形成されたトナー像を中間転写ベルト７上に転写するための一次転写ローラ８Ｍ、Ｃ、Ｙ、Ｋを備えている。また、中間転写ベルト７を支持するローラを複数備えており、図中時計回りに中間転写ベルト７を回転可能とする。さらに、中間転写ベルト７の駆動方向に関して１次転写ローラ８Ｍ、Ｃ、Ｙ、Ｋより下流の支持ローラの対向側には、２次転写装置としての２次転写ベルト９を備えている。無端ベルトである２次転写ベルト９は、２つのローラ１０ａ、１０ｂ間に掛け渡され、ローラ１０ａは２次転写ベルト９を、中間転写ベルト１１を介して中間転写ベルト内の支持ローラに押し当てるよう配置される。また、中間転写ベルト７の駆動方向に関して二次転写位置より下流には、画像転写後に中間転写ベルト７上に残留する残留トナーを除去する図示しないベルトクリーニング装置を備えている。

また、２次転写装置の左側には、記録体上のトナー像を定着する定着装置１１を備えている。定着装置１１は、定着ローラに加圧ローラを押し当てて構成する。

また、プリンタ下部には、給紙ユニット１３を備えている。給紙ユニット１３は、給紙カセットから記録体を二次転写領域に搬送する。

つぎに、上記プリンタの動作を説明する。個々のトナー像形成手段１２Ｍ、Ｙ、Ｃ、Ｋは感光体３を回転し、帯電装置４で感光体３の表面を一様に帯電する。次いで、画像データに基づき露光装置２からレーザ書込み光を照射して感光体３上に静電潜像を形成する。その後、各現像装置５によりトナーが付着して静電潜像を可視像化することで各感光体３上にそれぞれ、マゼンタ・シアン・イエロー・ブラックの単色画像を形成する。また、不図示の駆動モータで中間転写ベルト７を回転搬送して、その可視像を１次転写ローラ８Ｍ、Ｙ、Ｃ、Ｋで中間転写ベルト７上に順次転写する。これによって中間転写ベルト７上に重ね合わせされた合成カラー画像を形成する。一方、画像を転写した後の感光体３は、クリーニング装置６により表面に残留したトナーを除去され、次の画像形成に備える。

また、上記画像形成のタイミングにあわせて、給紙ユニット１３内の給紙カセットから記録体の先端が繰り出され、上記画像形成動作とタイミングを取りながら、中間転写ベルト７と二次転写ベルト９との間に搬送される。ここで、中間転写ベルト７と二次転写ベルト９とは記録媒体を挟んでいわゆる二次転写ニップを形成し、二次転写ベルト９により搬送される記録体上に中間転写ベルト７上の重ね合わせトナー像を一括して二次転写する。

二次転写後の記録媒体は定着装置１１へと送り込まれ、定着装置１１で熱と圧力とを加えて転写画像を定着して、機外へ排出される。一方、画像転写後の中間転写ベルト７は、図示しないベルトクリーニング装置で、中間転写ベルト７上に残留する残留トナーを除去され、次の画像形成に備える。

次に、本実施形態の特徴部であるクリーニング装置６について詳しく説明する。図２に示すように、クリーニング装置６は、クリーニングブレード６３、クリーニングブレード６３を支持する支持部材としてのホルダ６４、ブランケット（図示なし）、クリーニングブレード６３を感光体３に当接加圧するための加圧スプリング（図示なし）、弾性シール部材６６、枠体としてのケース６７を備えている。クリーニングブレード６３は、ケース６１に設けた支軸６２を中心に回動自在なブラケット（図示なし）に保持されており、加圧スプリング（図示なし）により矢印Ｂ方向に加圧され、矢印Ａ方向に回転している感光体３の転写残トナーを除去する。

図３は、ホルダ６４とクリーニングブレード６３との概略構成を示す側面図である。クリーニングブレード６３はホルダ６４にホットメルトで接着して貼り付けられている。また、ホルダ６４のクリーニングブレード６３が貼り付けられたている長手方向両外側に、貼り付け面よりも感光体３から遠ざかる方向に面を持たせるように段曲げ部６５を設けている。また、図４は、ホルダ６４にシール部材を貼り付けたときの概略構成を示す側面図である。図４に示すように、段曲げ部６５のクリーニングブレード６３側に、クリーニングブレード６３の長手方向両端面に対して隙間のないように発泡ポリウレタンからなる弾性シール部材６６を貼り付けている。このように、段曲げ部６５は弾性シール部材６６の貼り付け面としての機能を有している。ここで、弾性シール部材６６として使用している発泡ポリウレタンシールは、クリーニングブレード６３の感光体３に当接する面を水平上側にして、略垂直上方からクリーニングブレード６３の自由端であるブレードエッヂ近傍を押した時、クリーニングブレード６３を変形させるに要する力よりも小さい力で変形するようなものを選択している。すなわち、クリーニングブレード６３が回動して矢印Ｂ方向に加圧され、感光体３に加圧当接させるような力が加わった場合でも、弾性シール部材６６は、クリーニングブレード６３の感光体３に加圧当接する側のエッジ近傍より変形しやすい。よって、ホルダ６４の長手方向の両端部の段曲げ部６５に隙間がないように弾性シール部材６６貼り付けた構成では、クリーニングブレード６３が回動して感光体３に加圧当接しても、弾性シール部材６６がクリーニングブレード６３の形状変形に対して容易に追随でき、クリーニングブレード６３両端部と弾性シール部材６６との間に隙間が開いてしまう虞がない。

なお、本実施形態のクリーニング装置６では、上述のようにクリーニングブレード６３を貼り付けるホルダ６４の面よりも感光体３から遠ざかる方向に段曲げ部６５を設け、弾性シール部材６６を貼り付けるシール貼り付け面としている。このようにすることで、弾性シール部材６６の厚み形状に自由度をもたせることができる。また、弾性シール部材６６をクリーニングブレード６３長手方向両端面に対し隙間が無いようにエッヂ近傍まで貼り付けられるようにして、クリーニングブレード６３端面のシールを完全に行うことができる。さらに、弾性シール部材６６の厚みを持たせることで、感光体３に対しても軟らかく、しっかりと弾性シール部材６６を当接させられるようにし、感光体１と弾性シール部材６６とのシールを完全におこなうこともできる。

図５は、クリーニング装置６に貼り付けたシール部材の概略構成を示す断面図である。クリーニングブレード６３の長手方向両端側から隙間がないように、ホルダ６４の両端部の段曲げ部（図示なし）に弾性シール部材６６を貼り付け、クリーニングブレード６３両端部のシールを行う。また、段曲げ部を設けるために、加工上ホルダ６４に切り欠き部が発生するが、この切り欠き部を塞ぐ切り欠き部シール部材６７をホルダ６４に貼り付ける。なお、切り欠き部シール部材６７は、発泡性のものでも、テープのようなものでも良い。また、ケース６１とクリーニングブレード６３との隙間を塞ぐケースシール６８をクリーニングブレード６３両端部に接触させた弾性シール部材６６と切り欠き部シール部材６７に対して隙間のないように貼り付ける。このようなシール構成にすることにより、クリーニングブレード６３両端部からのトナー飛散を防止することができる。

なお、上記プリンタにおいては、回動方式にてクリーニングブレードを感光体３に当接させる構成のもので説明したが、本発明はこれに限るものではない。例えば、組み付け時にクリーニングブレード６３を感光体３に当接させる構成のものでもよい。この場合、上記弾性シール部材６６をホルダ６４に貼り付けた後にクリーニングブレードを感光体３に当接するよう組み付けるが、上記弾性シール部材６６を用いることで、組み付け時のクリーニングブレード６３の形状変形に対して弾性シール部材６６が容易に追随できる。よって、クリーニングブレード６３端部と弾性シール部材６６との間に隙間が開いてしまう虞がなく、クリーニングブレード６３端部のシール性を改良できる。

なお、上記プリンタにおいては、各色のトナー像形成手段１２は、一体的に形成され、本体に着脱可能なプロセスカートリッジ１３としてもよい。図６に、プロセスカートリッジの一例の概略構成図を示す。これらのプロセスカートリッジ１３は、プリンタ本体に固定された図示しないガイドレールに沿って、プリンタ本体から引き出すことができる。また、このプロセスカートリッジ１３をプリンタ本体に押し込むことによって、トナー像形成手段１２Ｍ、Ｃ、Ｙ、Ｋを所定の位置に装填することができる。

以上、本実施形態に係るプリンタにおいては、弾性シール部材６６として、クリーニングブレード６３の感光体３に当接する面を水平上側にして、略垂直上方からクリーニングブレード６３のエッヂ近傍を押した時、クリーニングブレード６３を変形させるに要する力よりも小さい力で変形するような部材を用いる。これにより、クリーニングブレード６３の長手方向端側から隙間がないように貼り付けた弾性シール部材６６は、感光体３との当接よりクリーニングブレード６６の形状変形に対して容易に追随できる。よって、クリーニングブレード６３端部と弾性シール部材６６との間に隙間が開いてしまう虞がなく、クリーニングブレード６３端部のシール性を改良できる。
また、クリーニングブレード６３を貼り付けるホルダ６４の面よりも感光体３から遠ざかる方向に面をもたせる段曲げ部６５を設けてシール貼り付け面としている。これにより、弾性シール部材６６の厚み形状に自由度をもたせることができる。また、弾性シール部材６６をクリーニングブレード６３長手方向端側に対し隙間が無いようにエッヂ近傍まで貼り付けられるようにして、クリーニングブレード６３端面のシールを完全に行うことができる。さらに、弾性シール部材６６の厚みを持たせることで、感光体３に対しても軟らかく、しっかりと弾性シール部材６６を当接させられるようにし、感光体１と弾性シール部材６６とのシールを完全におこなうことができる。
また、感光体３とクリーニング装置６とを一体的に構成し、画像形成装置本体に脱着可能なプロセスカートリッジ１３とすることで、メンテナンスの容易性が図れる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。 トナー像形成部の概略構成図。 ホルダとクリーニングブレードとの概略構成を示す側面図。 ホルダに弾性シール部材を貼り付けたときの概略構成を示す側面図。 クリーニング装置に貼り付けたシール部材の概略構成を示す断面図。 プロセスカートリッジの概略構成図。

符号の説明

１ スキャナ
２ 露光装置
３ 感光体
４ 帯電装置
５ 現像装置
６ クリーニング装置
７ 中間転写ベルト
８ １次転写ローラ
９ ２次転写ベルト
１０ａ、ｂ 支持ローラ
１１ 定着装置
１２Ｍ、Ｃ、Ｙ、Ｋ トナー像形成手段
１３ 給紙ユニット
２０ プロセスカートリッジ
６１ ケース
６２ 支軸
６３ クリーニングブレード
６４ ホルダ
６５ 段曲げ部
６６ 弾性シール部材
６７ 切り欠き部シール部材
６８ ケースシール

Claims (4)

1. トナー像担持体に当接してトナー像担持体上の転写残トナーを除去するクリーニングブレードと、該クリーニングブレードを保持する支持部材と、該支持部材の長手方向の両端部に弾性シール部材を貼り付けるシール貼り付け面とを備え、該クリーニングブレードの長手方向端側から隙間がないように弾性シール部材を該支持部材のシール部材貼り付け面に貼り付けたクリーニング装置において、
   上記弾性シール部材は上記クリーニングブレードがトナー像担持体に当接する面を水平上側にして、略垂直上方から該クリーニングブレードのエッヂ近傍を押した時、該クリーニングブレードを変形させるに要する力よりも小さい力で変形するような部材であることを特徴とするクリーニング装置。
2. 請求項１のクリーニング装置において、上記シール部材貼り付け面を上記支持部材の上記クリーニングブレードを固定した位置よりも長手方向外側で、かつ、トナー像担持体から離間する位置に設けたことを特徴とするクリーニング装置。
3. トナー像担持体とクリーニング装置とを一体的に構成し、画像形成装置本体に脱着可能なプロセスカートリッジにおいて、上記クリーニング装置として請求項１または２のクリーニング装置を採用することを特徴とするプロセスカートリッジ。
4. トナー像を担持するトナー像担持体と、該トナー像を被転写体に転写する転写装置と、該トナー像担持体上の転写残トナーを除去するクリーニング装置とを備えた画像形成装置において、
   上記クリーニング装置として請求項１または２のクリーニング装置を採用することを特徴とする画像形成装置。

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