JP2012203247A - クリーニング装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 クリーニングされる2次転写ローラ20に対して、2次転写ローラ20に付着した現像剤をクリーニングするブレード201と、ブレード201が揺動中心点103を中心として揺動するように2次転写ローラ20を加圧する加圧機構60と、を備え、揺動中心点103は、ブレード201及び2次転写ローラ20が相対的に移動中に、ブレード201と2次転写ローラ20とが接する摺接線Aに沿う方向でブレード201が2次転写ローラ20から受ける力が、ブレード201を2次転写ローラ20から離間させるベクトル成分を有する位置に配置されたクリーニング装置21を構成した。
【選択図】 図2
Description
画像形成部71は、並設された像担持体となるイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック用の4個の像担持体である感光体ドラム2Y,2M,2C,2K(以下、単に「感光体ドラム2」という)(電子写真感光体ドラム)を備えている。各感光体ドラム2の周囲には、その回転方向の上流側から順に、1次帯電器7Y,7M,7C,7K(以下、単に「1次帯電器7」という)、現像手段である現像装置3Y,3M,3C,3K(以下、単に「現像装置3」という)が配置されている。
図2は、クリーニング装置21の構成を示す拡大図である。クリーニング装置21は、2次転写ローラ20及びブレード201を有する。被クリーニング部材である転写部材としての2次転写ローラ20は、弾性体で形成され、感光体ドラム2の表面から中間転写ベルト11に転写された現像剤像を記録媒体Pに転写するための部材であり、また、ブレード201によってクリーニングされる部材でもある。ブレード201は、2次転写ローラ20に対して、弾性体で形成され、2次転写ローラ20に付着した現像剤その他の付着物を除去すなわちクリーニングする部材である。ブレード201は、2次転写ローラ20にカウンターで(移動方向X1と逆方向に向かうように)当接している。
以上のように構成された画像形成装置100の画像形成動作について図1(a)を用いて説明する。画像形成動作が開始されると、まずカセット30内の記録媒体Pは、給送ローラ31により給送された後、レジストローラ対33に搬送される。ここで、このときレジストローラ対33は、回転を停止しており、このレジストローラ対33のニップに記録媒体Pが突き当てられることにより、記録媒体Pの斜行が矯正される。感光体ドラム2Yにおいては、まず感光体ドラム2Yの表面が1次帯電器7Yによって一様にマイナス帯電され、次に露光装置1により画像露光が行われる。これにより、感光体ドラム2Yの表面には画像信号のイエロー画像成分と対応した静電潜像が形成される。
次に、最上流摺接点105と2次転写ローラ20との摺接部に発生する力のバランスを、力学モデルを用いて解析的に解くことにより、両部材間に生じる摩擦力のシミュレートを行う。解析するにあたり、最上流摺接点105にかかる力のバランスを、力学的モデルを用いて解析的に解くことにより説明を行う。これは、ブレード201と2次転写ローラ20との間の接触部(ニップ部)は幅をもっているものの、応力の集中するブレード201の先端部における力のバランスを解くことで近似的に摺接部全体にかかる力を求めることが可能となるからである。
[2]摺接線Aに対して垂直な垂直線Bに沿う方向に、ブレード201が2次転写ローラ20から受ける垂直抗力Nが働く。
[4]揺動支点通過線Cに対して直交する直交線Dに沿う方向に、ブレード201が2次転写ローラ20を押す押圧力Fsが働く。
図3は、従来例に係るクリーニング装置521の構成を示す拡大図である。一方、従来技術(特開2007−114392号公報)の構成においては、前述の通り“みかけの摩擦係数”の上昇が、摩擦力増大に至る。この理由を、最上流摺接点301にかかる力のバランスを、力学的モデルを用いて解析的に解くことにより説明する。最上流摺接点301には、下記に示す4つの力がかかり、これらの力が回転中に釣り合うことにより、ブレード201は、見かけ上、静止状態を保っている。
[6]摺接線Aに対して垂直な垂直線Bに沿う方向に、ブレード201が2次転写ローラ200から受ける垂直抗力Nが働く。
[8]支持点通過線γに対して直交する直交線Dに沿う方向に、ブレード201が2次転写ローラ200を押圧する押圧力Fsが働く。
ブレード201、2次転写ローラ20は、共に弾性体であるために、クリーニング性に対しても有利となる。これは、ブレード201、2次転写ローラ20ともに弾性体であるために、これら2つの部材間の追従性が非常に高いことに起因する。クリーニング不良が発生する要因として、2次転写ローラ上に異物や凸凹がある場合や、ブレードのクリーニング稜線に微小の欠けや異物がある場合に、これら2つの部材が追従しきれずに密着状態が保つことができない。そして、通過阻止力の低下に伴い生じた微小空間よりトナーがすり抜けるものがある。
本発明例の構成を含む種々の組み合わせにて実験を行い、2次転写ローラ20の駆動トルク測定、ブレード鳴き、クリーニング性に関する評価を行った結果を、表1に示す。評価は低温(15℃)/低湿(10%RH)環境と、高温(30℃)/高湿(80%RH)環境で行った。高温/高湿環境下では、ブレード201と2次転写ローラ20ともに吸湿し、両部材の界面に生じる液架橋力の影響により、みかけの摩擦係数が上昇することが分かっている。
本発明例におけるクリーニング装置21の構成は実施例1と全く同じである。しかしながら、下記の理由から余白のある通常画像形成モードと、縁無し印字モードでは、ブレードクリーニング性、摩擦力等の点で相違点があることが、本発明者らの検討で判った。その理由を、以下に述べる。
21、221 クリーニング装置
60 加圧機構(加圧手段)
103 揺動中心点(揺動支点)
201 ブレード
311 中間転写ゴムベルト(被クリーニング部材)
A 摺接線(接線)
Ffr 摩擦力(力)
Claims (6)
- 弾性体で形成されてクリーニングされる被クリーニング部材に対して、弾性体で形成されて前記被クリーニング部材に付着した付着物を除去するするブレードと、
前記ブレードが揺動支点を中心として揺動するように前記被クリーニング部材を加圧する加圧手段と、を備え、
前記揺動支点は、
前記ブレード及び前記被クリーニング部材が相対的に移動中に、前記ブレードと前記被クリーニング部材とが接する接線に沿う方向で前記ブレードが前記被クリーニング部材から受ける力が、前記ブレードを前記被クリーニング部材から離間させるベクトル成分を有する位置に配置されたことを特徴とするクリーニング装置。 - 前記被クリーニング部材が前記ブレードに対して移動するものとし、前記ブレードと前記被クリーニング部材とが摺接する摺接部のうち、前記被クリーニング部材の移動方向で最も上流側の点を最上流摺接点とした場合に、
前記接線は、前記最上流摺接点を通る線であり、
前記揺動支点は、前記最上流摺接点よりも前記移動方向で下流側にあり、
前記最上流摺接点と前記揺動支点を通る直線は、前記最上流摺接点よりも前記移動方向の下流側の領域で、前記ブレードと前記被クリーニング部材とが接する接線よりも、前記被クリーニング部材の側にあることを特徴とする請求項1に記載のクリーニング装置。 - 前記被クリーニング部材が前記ブレードに対して移動するものとし、前記ブレードと前記被クリーニング部材とが摺接する摺接部のうち、前記被クリーニング部材の移動方向で最も上流側の点を最上流摺接点とした場合に、
前記接線は、前記最上流摺接点を通る線であり、
前記揺動支点は、前記最上流摺接点よりも前記移動方向で上流側にあり、
前記最上流摺接点と前記揺動支点を通る直線は、前記最上流摺接点よりも前記移動方向の下流側の領域で、前記ブレードと前記被クリーニング部材とが接する接線よりも、前記被クリーニング部材の側にあることを特徴とする請求項1に記載のクリーニング装置。 - 像担持体と、
前記像担持体の表面に現像剤像を形成するための現像手段と、
前記像担持体上に形成された現像剤像が転写される中間転写体と、
請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のクリーニング装置と、を備え、
前記被クリーニング部材は、前記中間転写体に転写された現像剤像を記録媒体に転写するための転写部材であり、
前記ブレードは、前記転写部材に付着した付着物を除去するブレードであることを特徴とする画像形成装置。 - 像担持体と、
前記像担持体の表面に現像剤像を形成するための現像手段と、
請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のクリーニング装置と、を備え、
前記被クリーニング部材は、前記像担持体の表面に形成された現像剤像が転写される中間転写体であり、
前記ブレードは、前記中間転写体に付着した付着物を除去するブレードであることを特徴とする画像形成装置。 - 前記像担持体の幅方向において前記像担持体の表面に形成される現像剤像が、現像剤像が転写される記録媒体よりも外側の領域まで形成される縁無し印字モードを実行可能であることを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の画像形成装置。
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