JP2023121972A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 ブレード部材およびシート部材の近傍に撹拌部材を配置した構成において、撹拌部材の回転に伴って外部への現像剤の漏れを軽減可能な画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】 ブレード部材の近傍に配置される撹拌部材のシート部は、ブレード部材における、像担持体と接する一方側の第1側面とは逆側の第2側面に接し、像担持体の回転方向において、第2側面の最も上流の端部の位置と、撹拌部材の軸部の軸心位置とを第1の仮想線で結んだとき、第1の仮想線と直交しかつ第2側面の最も上流の端部の位置を通過する第2の仮想線は、像担持体の外周面と交差する交差位置よりも、漏れ抑制のためのシート部材の自由端を、ブレード部材の自由端に近づけるように配置する。【選択図】 図11
Description
本発明は、画像形成装置に関する。特に、電子写真方式を用いる画像形成装置に関する。
従来から、電子写真方式を用いる画像形成装置として、中間転写体を構成するベルトと、ベルトに対してクリーニング動作を行うクリーニングユニットを有する構成が知られている(特許文献1を参照する)。
具体的には、特許文献1では、クリーニングユニットは、ベルトに当接しトナーを回収するブレード部材、ユニット枠体から外部へのトナー漏れを防ぐシート部材、ブレード部材およびシート部材の近傍に配置され回転可能な撹拌部材、を備えている。
また、ベルトに当接されるブレード部材の自由端は、ベルトの回転方向における上流側に延びている。一方、シート部材は、ベルトの回転方向においてブレード部材よりも上流側に位置するように配置される。なお、ベルトに接触されるシート部材の自由端は、ベルトの回転方向における下流側に延びており、シート部材とベルトの間で「ニップ部」が形成されている。
一方、撹拌部材は、回転する軸部と軸部に固定されるシート部を備えており、シート部の自由端が、ベルト側とは逆側でブレード部材と接触可能である。このため、撹拌部材が回転する際、シート部の自由端がブレード部材と摺擦するようになっている。
しかしながら、特許文献1の構成では、撹拌部材が回転したとき、ブレード部材との接触によりシート部が弾性変形しながら、ブレード部材の上方からトナーを叩き落とす動作を繰り返して行っている。弾性変形したシート部が弾性変形した状態から復元するとき、シート部材側へ向けてトナーを押し出すような力が発生する場合がある。この場合、押し出されたトナーがシート部材とベルトの間の「ニップ部」を通過し、外部へ漏れ出す可能性がある。
本発明は、上記の課題を鑑みて、ブレード部材およびシート部材の近傍に撹拌部材を配置した構成において、撹拌部材の回転に伴って外部への現像剤の漏れを軽減可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
本発明の画像形成装置は、
現像剤像を担持する、回転可能な像担持体と、
前記像担持体の回転方向において、前記像担持体に当接する自由端が上流側に延びると共に、前記像担持体上の現像剤を回収する、ブレード部材と、
前記像担持体の回転方向において、前記ブレード部材よりも上流側に位置すると共に、自由端が下流側に延びかつ前記像担持体に接触する、シート部材と、
前記像担持体と同じ回転方向に回転する軸部と前記軸部に取り付けられ該軸部と共に回転する弾性変形可能なシート部とを有する撹拌部材と、を有する画像形成装置であって、
前記シート部は、前記ブレード部材における、前記像担持体と接する一方側の第1側面とは逆側の第2側面に接し、
前記軸部の回転軸線方向に沿ってみた場合、前記像担持体の回転方向において、前記第2側面の最も上流の端部の位置と、前記軸部の軸心位置とを第1の仮想線で結んだとき、
前記第1の仮想線と直交しかつ前記第2側面の前記最も上流の端部の位置を通過する第2の仮想線は、前記像担持体の外周面と交差する交差位置よりも、前記ブレード部材の前記自由端に近づけるように、前記シート部材の前記自由端を位置させる、ことを特徴とする。
現像剤像を担持する、回転可能な像担持体と、
前記像担持体の回転方向において、前記像担持体に当接する自由端が上流側に延びると共に、前記像担持体上の現像剤を回収する、ブレード部材と、
前記像担持体の回転方向において、前記ブレード部材よりも上流側に位置すると共に、自由端が下流側に延びかつ前記像担持体に接触する、シート部材と、
前記像担持体と同じ回転方向に回転する軸部と前記軸部に取り付けられ該軸部と共に回転する弾性変形可能なシート部とを有する撹拌部材と、を有する画像形成装置であって、
前記シート部は、前記ブレード部材における、前記像担持体と接する一方側の第1側面とは逆側の第2側面に接し、
前記軸部の回転軸線方向に沿ってみた場合、前記像担持体の回転方向において、前記第2側面の最も上流の端部の位置と、前記軸部の軸心位置とを第1の仮想線で結んだとき、
前記第1の仮想線と直交しかつ前記第2側面の前記最も上流の端部の位置を通過する第2の仮想線は、前記像担持体の外周面と交差する交差位置よりも、前記ブレード部材の前記自由端に近づけるように、前記シート部材の前記自由端を位置させる、ことを特徴とする。
本発明の画像形成装置によれば、ブレード部材およびシート部材の近傍に撹拌部材を配置した構成において、撹拌部材の回転に伴って外部への現像剤の漏れを軽減できる。
(実施例1)
以下、図1~16を参照して、本発明の実施例1について説明する。
以下、図1~16を参照して、本発明の実施例1について説明する。
なお、以下の実施例に記載された構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により、適宜に変更することができる。特に言及がない限り、本発明の範囲を以下の実施例に限定するものではない。
図1は、本発明の実施例1に係る画像形成装置100の装置全体概念図である。
なお、本実施例の画像形成装置100は、a~dの複数の画像形成部を設けている、いわゆるタンデム型の画像形成装置である。第1の画像形成部aはイエロー(Y)、第2の画像形成部bはマゼンタ(M)、第3の画像形成部cはシアン(C)、第4の画像形成部dはブラック(Bk)の各色のトナーによって画像を形成する。
これら4つの画像形成部は一定の間隔をおいて一列に配置されており、各画像形成部の構成は収容するトナーの色を除いて実質的に共通している。以下、第1の画像形成部aを例として用いて、本実施例の画像形成装置100について説明する。
像担持体としての感光ドラム1aは、金属円筒上に感光して電荷を生成するキャリア生成層、発生した電荷を輸送する電荷輸送層などからなる機能性有機材料が複数層積層されたものであり、最外層は電気的導電性が低くほぼ絶縁である。感光ドラム1aは、不図示の駆動源からの駆動力を受けて、図示矢印R1方向に所定の周速度で回転する。
帯電部材としての帯電ローラ2aは、感光ドラム1aに当接し、図示矢印R1方向で示される感光ドラム1aの回転にともなって、従動回転しなから感光ドラム1aの表面を均一に帯電する。帯電ローラ2aは、帯電電源20aから直流電圧を印加されることで、帯電ローラ2aと感光ドラム1aとが当接する帯電部の上下流の微小な空気ギャップで発生する放電によって感光ドラム1aを帯電する。
現像手段8aは、現像部材としての現像ローラ4aと、現像剤塗布ブレード7aとを有し、イエローのトナーを収容している。現像ローラ4aは、現像電源21aに接続されている。また、クリーニング手段3aは、感光ドラム1aに接触するクリーニングブレードと、クリーニングブレードによって感光ドラム1aから除去されたトナーなどを収容する廃トナーボックスと、を有し、感光ドラム1aに残留したトナーを回収する。
露光手段11aは、レーザー光を多面鏡によって走査させるスキャナユニットから構成され、画像信号に基づいて変調された走査ビーム12aを感光ドラム1aに照射する。なお、感光ドラム1a、帯電ローラ2a、クリーニング手段3a、現像手段8aは、画像形成装置100に対して着脱自在な一体型のプロセスカートリッジ9aとして構成されている。
中間転写ベルト13(像担持体)は、トナー像(現像剤剤)を担持し、回転可能な無端ベルトである。また、中間ベルト13は、張架部材としての二次転写対向ローラ15(以下、対向ローラ15と称する)、テンションローラ14、補助ローラ19の3本のローラにより張架されている。テンションローラ14は、中間転写ベルト13に対して適切なテンション力が維持されるように、不図示のバネによって付勢されている。
対向ローラ15は、不図示の駆動源からの駆動力を受けて図示矢印R2方向に回転し、中間転写ベルト13は対向ローラ15の回転に伴って図示矢印AA方向(ベルトの、回転方向・表面移動方向)に移動する。なお、中間転写ベルト13は感光ドラム1a~1dに対して順方向に略同速度で移動可能である。
補助ローラ19、テンションローラ14及び対向ローラ15は電気的に接地されている。また、対向ローラ15は、アルミニウム製の芯金に、肉厚が0.5mmのEPDMゴムを被覆して形成した外径24.0mmのローラであり、電気抵抗値が約1×105Ωとなるように、EPDMゴムにはカーボンを導電剤として分散している。
一次転写ローラ10aは、中間転写ベルト13を介して感光ドラム1aに対向する位置に設けられており、中間転写ベルト13の内周面に接触し、中間転写ベルト13の移動にともなって従動回転する。
二次転写ローラ25は、中間転写ベルト13を介して対向ローラ15と対向する位置に設けられており、中間転写ベルト13の外周面13Uに接触している。また、二次転写ローラ25は、二次転写電源26に接続されている。
次に、本発明の画像形成装置100の画像形成動作を説明する。
コントローラ等の制御手段(不図示)が画像信号を受信することによって画像形成動作が開始され、感光ドラム1a~1d、及び対向ローラ15等は不図示の駆動源からの駆動力によって所定の周速度(プロセススピード)で回転を始める。なお、本実施例ではプロセススピードは200mm/sである。
感光ドラム1aは、帯電電源20aからトナーの正規の帯電極性(本実施例においては負極性)と同極性の電圧を印加された帯電ローラ2aによって一様に帯電される。その後、露光手段11aから走査ビーム12aを照射されることによって画像情報に従った静電潜像が形成される。
現像ユニット8aに収容されたトナーは、現像剤塗布ブレード7aによって、負極性に帯電され、現像ローラ4aに塗布される。そして、現像電源21aから現像ローラ4aに所定の電圧を印加することで、現像ローラ4aと感光ドラム1aとが接触する現像部において静電潜像をトナーによって現像し、感光ドラム1aにイエロー画像成分に対応したトナー像を形成する。
その後、感光ドラム1aに担持されたイエロートナー像は、感光ドラム1aの回転に伴って、感光ドラム1aと中間転写ベルト13とが当接する一次転写部N1aに到達する。そして、一次転写電源22aから一次転写ローラ10aに正極性の電圧を印加することにより、一次転写部N1aにおいて感光ドラム1aから中間転写ベルト13にイエロートナー像を壱次転写する。
以下、同様にして、第2,3,4の画像形成部b、c、dによって第2色のマゼンタトナー像、第3色のシアントナー像、第4色のブラックトナー像が形成され、中間転写ベルト13に順次重ねて一次転写される。
これにより、中間転写ベルト13には、目的のカラー画像に対応した4色のトナー像が形成される。
その後、中間転写ベルト13に担持された4色のトナー像は、2次転写ローラ25と中間転写ベルト13とが接触して形成する2次転写部N2を通過する過程で、紙やOHPシートなどの転写材Pの表面に一括で二次転写される。この時、二次転写電源26から二次転写ローラ25に正極性の電圧を印加することにより、二次転写部N2において中間転写ベルト13から転写材Pにトナー像を二次転写している。
転写材Pは、給紙カセット16に収容されており、給紙ローラ17によって給紙カセット16から搬送ローラ18に向けて給送された後に、搬送ローラ18によって二次転写部N2に向けて搬送される。そして、二次転写部N2において4色のトナー像を転写された転写材Pは、定着手段50において加熱および加圧されることにより、4色のトナーが溶融混色して転写材Pに定着される。その後、転写材Pは画像形成装置100から排出され、積載部としての排紙トレイ52に積載される。
以上の動作により、フルカラーのプリント画像が形成される。
なお、二次転写後に中間転写ベルト13に残った転写残トナーは、中間転写ベルト13を介して対向ローラ15に対向して設けられたベルトクリーニング手段30(回収手段)によって、中間転写ベルト13の表面から除去される。後述するが、ベルトクリーニング手段30は、対向ローラ15に対向する位置で中間転写ベルト13の外周面13Uに当接するクリーニングブレード31(ブレード部材)を有する。
なお、クリーニングブレード31は、中間ベルトの回転方向AAにおいて、ベルトに当接する自由端31bが上流側に延びると共に、ベルト上のトナーを回収するものである。
本実施例の画像形成装置100には、画像形成装置の各部の動作の制御を行うための電気回路が搭載された制御基板(不図示)が設けられている。
制御基板には、制御手段としてのCPU(不図示)と、各種の制御情報が格納された記憶手段としてのメモリ(不図示)などが搭載されている。CPUは、転写材Pの搬送に関する制御や、中間転写ベルト13、及びプロセスカートリッジ9の駆動に関する制御、画像形成に関する制御、更には故障検知に関する制御などを実行する。
次に、本実施例における中間転写ベルト13の構成について説明する。
中間転写ベルト13は、基層41と表層40との2層からなる無端状のベルト部材(或いはフィルム状部材)であり、中間転写ベルト13の周長は700mmである。ここで、基層とは、中間転写ベルト13の厚さ方向に関して、中間転写ベルト13を構成する層のうち、最も厚い層であると定義する。
本実施例では、基層41は、厚さ70μmの層である。表層40は、中間転写ベルト13の外周面側に形成され、厚さ3μmの層である。
(クリーニングユニット)
次に、本実施例の特徴である、ベルトクリーニング手段30(クリーニングユニット)の構成について説明する。
次に、本実施例の特徴である、ベルトクリーニング手段30(クリーニングユニット)の構成について説明する。
図2(A)は、実施例1における、クリーニングユニットのクリーニングブレードの取り付け条件を示す概念図である。図2(B)は、クリーニングブレードを取り付けた状態を示す概念図である。
具体的には、図2(A)には、後述するクリーニングブレード31が弾性変形していない場合のクリーニングブレード31の取り付け位置を概念的に示している。
図1(A)に示すように、ベルトクリーニング手段30は、クリーニング容器32と、クリーニング容器32に設けられたクリーニング作用部33と、を有する。
クリーニング容器32は、中間転写ベルト13等を有する中間転写ユニット(不図示)の枠体の一部として構成されている。
クリーニング作用部33は、クリーニング部材としてのクリーニングブレード31(ブレード部材)と、クリーニングブレード31を支持する支持部材34と、を有する。
本実施例では、クリーニングブレード31は、弾性材料であるウレタンゴム(ポリウレタン)から構成される弾性ブレードであり、メッキ鋼板を材料とする板金で形成された支持部材34に接着された状態で支持されている。
また、クリーニングブレード31は、中間転写ベルト13の移動方向矢印AA(以下、ベルト搬送方向と称する)と交差する中間転写ベルト13の幅方向(クリーニングブレード31の長手方向)に関して長い板状部材である。
また、クリーニングブレード31は、短手方向に関して、自由端31bと中間転写ベルト13側のクリーニングブレード31の第1側面31eの端部31cを中間転写ベルト13に当接されている。そして、中間転写ベルト13と反対側のクリーニングブレード31の第2側面31fを支持部材34に対して接着された状態で固定されている。
本実施例では、クリーニングブレード31の長手方向の長さは240mmであり、厚さは2mmであり、クリーニングブレード31の硬度はJIS K 6253規格で77度である。
クリーニング作用部33は、中間転写ベルト13の表面に対して揺動可能に構成されている。即ち、支持部材34は、クリーニング容器32に固定された揺動軸35を介して、中間転写ベルト13の表面に対して揺動可能に支持されている。クリーニング容器32内に設けられた付勢手段として加圧バネ36によって支持部材34が加圧されることで、揺動軸35を中心としてクリーニング作用部33が可動し、クリーニングブレード31が中間転写ベルト13に付勢(押圧)される。
クリーニングブレード31に対向して、中間転写ベルト13の内周側には、対向ローラ15が配置されている。クリーニングブレード31は、対向ローラ15に対向する位置で、ベルト搬送方向に対してカウンター方向で中間転写ベルト13の表面に当接されている。即ち、クリーニングブレード31は、その短手方向における自由端31bがベルト搬送方向に関する上流側を向くようにして、中間転写ベルト13の表面に当接されている。
図2(B)に示すように、クリーニングブレード31と中間転写ベルト13との間にブレードニップ部37が形成されている。クリーニングブレード31は、ブレードニップ部37において、移動する中間転写ベルト13の表面から転写残トナーを掻き取り、クリーニング容器32に回収する。
本実施例では、図2(B)で示すように、自由端31bの中間転写ベルト13と接触する側の部分を「ブレード接触端部31c」とし、厚み方向の逆側の自由端31b接触しない側の部分を「ブレード非接触端部31d」とする。また、同様に、中間転写ベルトと接触する側のクリーニングブレード31の面を第1側面31eとし、厚み方向の逆側の面を第2側面31fとする。即ち、「非接触端部31」は、ベルトの回転方向AAにおいて、第2側面31fの最も上流の端部となる。
また、本実施例では、クリーニングブレード31の取り付け位置は、以下のように設定されている。
図2(A)に示すように、クリーニングブレード31は、設定角θが22°、侵入量δが1.3mm、当接圧が0.6N/cmで枠体に取り付けられる。
ここで、設定角θは、中間転写ベルト13とクリーニングブレード31(の自由端側の端面)との交点P0(31cに対応する位置)における対向ローラ15の接線C1と、クリーニングブレード31(の厚さ方向に略直交する一方の表面)とがなす角度である。また、侵入量δは、クリーニングブレード31が対向ローラ15に対して重なる厚さ方向の長さである。そして、当接圧は、ブレードニップ部37におけるクリーニングブレード31からの押圧力(長手方向における線圧)で定義され、フィルム式加圧力測定システム(商品名:PINCH,ニッタ社製)を用いて測定される。
なお、一般に、ウレタンゴム(ブレード)と合成樹脂(ベルト)が摺擦する時の「摩擦抵抗」が大きく、ベルトに当接したクリーニングブレード31の「初期の捲れ」が起こりやすい。そこで、予めクリーニングブレード31の自由端31bに、フッ化黒鉛などの初期潤滑剤を塗布することができる。
また、中間転写ベルト13の材料などに応じて適宜選定可能であり、クリーニングブレード31のゴム硬度は、JIS K 6253規格で70度以上、且つ80度以下の範囲が好ましい。また、クリーニングブレード31の当接圧は、0.4N/cm以上、0.8N/cm以下の範囲が好ましい。
(スクイシート)
次に、クリーニングブレード31以外のクリーニング手段の構成について、図3を用いて説明する。
次に、クリーニングブレード31以外のクリーニング手段の構成について、図3を用いて説明する。
図3(A)は、実施例1における、クリーニングユニットの断面概念図である。図3(B)は、クリーニングユニットの要部拡大概念図である。
なお、図3(A)には、クリーニングブレード31以外の部品も含めたクリーニングユニットの全体を示している。図3(B)には、スクイシート周囲の構成を示している。
本実施例では、クリーニングブレード31で回収されたトナーがクリーナー容器32から漏れにくくするように、クリーニング容器32には、クリーニングブレード31に対向する側にスクイシート60(シート部材)設置されている。
なお、スクイシート60は、中間転写ベルト13の回転方向AAにおいて、クリーニングブレード31よりも上流側に位置すると共に、自由端61が下流側に延びかつ中間転写ベルト13に接触するように配置されている。
具体的には、スクイシート60は、マイラーシートで構成されており、クリーニング容器32に、両面テープを用いて貼り付けて片側端部を固定している。なお、固定していない逆側スクイシートの自由端61となる。
また、スクイシート60は、自由端側で中間転写ベルト13と接触して、スクイシート接触ニップ62を形成する。スクイシート自由端61の端面(エッジ部)が中間転写ベルトと接触してスクイシート接触ニップ62を形成してもよい。なお、必ずしもスクイシート自由端61の端面(エッジ部)がベルトに接触する必要はなく、スクイシート自由端61の端面の近傍の側面でスクイシート接触ニップ62を形成するようにしてもよい。
また、本実施例では、スクイシート接触ニップ62は、中間転写ベルト13の回転軸の方向(回転方向に直交する幅方向)に対して、クリーニングブレード31の長手領域よりも広い領域で接触している。
また、スクイシート自由端61は、中間転写ベルト13の回転下流方向に向けて延びている。
なお、本実施例では、スクイシート60は、厚み50umで、長さ250mm、自由長5mmのマイラーシートを用いている。スクイシート60が中間転写ベルト13と軽圧で接触して、スクイシート接触ニップ62で中間転写ベルト13と摺擦している。これにより、クリーナー容器32と中間転写ベルト13の間の隙間が埋められて、容器(枠体)からトナーの漏れを抑制することができる。
クリーニングブレード31で回収されたトナーは、後述する(廃)トナー収容部(図示なし)に送られる。
次に、本実施例における、クリーニング容器内のトナーを送るための構成について、図3及び図4を用いて説明する。
なお、図4は、実施例1における、クリーニングブレードによってトナーを回収する際のトナー状態を示す概念図である。
図4に示すように、本実施例では、クリーニングブレード31は、中間転写ベルト13の上方に設置しているので、トナーがクリーニングブレード31の上部に溜る構成になっている。この部分でトナーが溜まりすぎると、クリーニングブレード31にかかる圧が高まり、クリーニングブレード31からトナーがすり抜けたり、トナー同士が凝集したりするクリーニング不良が起きる。本実施例では、トナーがクリーニングブレード31の近傍(手前及び上部)に溜まりにくくなるように、クリーニングブレードの近傍でトナーを搬送する搬送構成を備えている。
(撹拌部材)
次に、本実施例の搬送構成(「撹拌部材70」を含む)について、図3を用いて説明する。
次に、本実施例の搬送構成(「撹拌部材70」を含む)について、図3を用いて説明する。
なお、本実施例の搬送構成は、二つの部分に分かることができる。まず、第一部分は、クリーニングブレード31の手前や上部にトナーをためにくくなるように、第二部分までトナーを送る機構である。そして、第二部分は、第一部分から送られてきたトナーを、クリーニング容器の外側に配置される(廃)トナー収容部(図示しない)に送る機構である。
まず、搬送構成の第一部分について説明する。
クリーニングブレード31が回収したトナーが堆積してパッキングしないように、搬送構成の第一部分は、撹拌部材70から構成される。
なお、撹拌部材70は、中間転写ベルトと同じ回転方向R3(=R2)に回転する回転軸71と、回転軸に取り付けられ該回転軸と共に回転する弾性変形可能な撹拌シート72とを有する。また、撹拌シート72は、クリーニングブレード31における、中間転写ベルトと接する一方側の第1側面31eとは逆側の第2側面31fに接している。
具体的に、撹拌部材70は、駆動と連動する回転軸71(軸部)と、回転軸71に固定される撹拌シート72(シート部)とで構成されている。
なお、撹拌シート72の固定方法としては、回転軸71の一面に両面テープで撹拌シート72の一端を貼り付ける。即ち、撹拌シート72の片側端部は両面テープで回転軸71に固定され、他方の片側端部は自由端73(撹拌部材の自由端73と称する場合もある)となる。
また、回転軸71への貼り付け方向としては、回転軸71の回転方向上流から下流に力を受けた場合に両面テープが押し付けられるような方向に自由端が延びるように貼り付ける。これは、撹拌部材70は、トナーを搬送するためにトナーから力(反力)を受けるので、この時に両面テープの剥離が起きにくくするためである。また、撹拌部材70は、プロセス手段の駆動と連動しており、本実施例では毎秒3回転(周)の回転速度である。
また、撹拌部材70は、クリーニングブレード31の長手方向の長さ以上の幅である必要性がなく、通常印字で発生する残トナーの供給領域に対応する印字領域より広い幅であればよい。そのため、回転軸71は、軸に直交する断面で2mm四方の直方で、印字領域長さおよび後述の撹拌シート72以上の225mmの直方体部材を用いている。
本実施例では、撹拌シート72はマイラーシートを用いており、レターサイズ紙の印字領域幅以上の広さとして220mmの幅としている。撹拌シート72がクリーニングブレード31と接触可能な長さを持つように、回転軸71からの自由長は4mmである。
なお、撹拌シート72をクリーニングブレード31と接触させる理由は、クリーニングブレード31の上部に堆積されるトナーを効率的に搬送し、トナーの堆積を抑制することができる。これにより、クリーニングブレード31のトナー堆積による圧の高まりを効果的に抑制することができる。
また、撹拌部材70の回転方向は、中間転写ベルト13と同回転方向であり、クリーニングブレード31部付近では、中間転写ベルト13の表面移動方向とは逆方向に撹拌部材70の自由端73が移動するようになる。
これは、もし、仮に撹拌部材70と中間転写ベルト13とは逆方向に回転した場合、クリーニングブレード31部付近では、撹拌部材70がトナーをクリーニングブレード31の自由端側から固定端側に向かって運ぶ向きになってしまう。この場合、クリーニングブレード31の、残トナーを回収する回収面を構成する自由端31bと、撹拌部材自由端73が接触する恐れがある。従って、撹拌部材70が運ぶトナーもしくは撹拌部材70の自由端と、クリーニングブレード31との接触による衝撃で、クリーニング不良が発生しやすくなる。よって、本実施例では、撹拌部材70の回転方向と中間転写ベルト13の回転方向を同方向としている。
なお、撹拌部材70がスクイシート60及びクリーニングブレード13の上方に溜っているトナーが、所定量以上に堆積されないように、搬送構成の第二部分(図示しない)に送っている。
以下、搬送構成の第一部分(搬送部材70)から、第二部分へのトナーの運搬について、図5を用いて説明する。
なお、図5(A、B)は、実施例1における、撹拌部材の回転に伴いトナーの搬送状態を示す概念図である。
具体的に、図5Aには、撹拌部材70がトナーを上まで持ち上げている様子を示している。この時、図5(A)に示すように、撹拌部材70はクリーニング容器32の内周面と摺擦可能なように構成するのは好ましい。本実施例では、回転軸中心からクリーナー容器32の内壁面までの距離は、5mmであり、回転中心から撹拌シート72の先端部分までの距離は5mmを上回るように撹拌シート72の自由長が設定される。
図5(B)には、撹拌部材が内壁面との接触(撓み変形)から解放(弾性復元)した直後の様子を示している。図5(B)に示すように、撹拌部材70で上まで持ち上げたトナーを、撹拌部材70がクリーナー容器32の内壁面との接触から解放される際の復元力で、弾き飛ばされる。
弾き飛ばしたトナーは、搬送構成の第二部分によってクリーナー容器32の外側の(廃)トナー収容部(図示しない)に送っている。
なお、搬送構成の第二部分は、スクリュー部材75から構成される。図5Bに示すように、スクリュー部材75は、撹拌部材70が解放されたときにトナーが送られる位置に設けられている。
らせん形状のスクリュー部材75も、プロセス手段の駆動と連結して回転している。また、スクリュー部材75によって、撹拌部材70から送られてきたトナーを、中間転写ベルト13の回転軸方向の一方側の端部に搬送されている。
本実施例では、スクリュー部材75は、図3の奥行方向にトナー搬送を行い、クリーナー容器32の外側へ運ぶ。そこからさらに異なる搬送部材(図示なし)を用いて、廃トナー収容部(図示なし)にトナーを送っている。
以上に説明した搬送構成によって、クリーニングブレード31で回収したトナーはクリーニング容器32から外部へ搬送され、廃トナー収容部(図示なし)まで送られる。
このように、クリーナー容器32内部のトナーがクリーニングブレード31の自由端の付近(上部)に溜まりすぎないようにすることができる。
次に、図6から図8を用いて実施例1と比較するための「比較例1」について説明する。
図6は、実施例1の比較例1におけるクリーニングユニットによるトナー回収時の様子を示す概念図である。
具体的に、図6には、比較例1のスクイシート60とクリーニングブレード31によるトナー回収を行っている様子を示している。
先述した実施例1と同様に、比較例1にもクリーナー容器32内のトナーの漏れを抑制するようにスクイシート60が設置されている。スクイシート60は、図6に示すように、クリーニングブレード31の方にスクイシート自由端61が向くような向きに設置されている。
図7は、比較例1におけるクリーニングユニットの、撹拌部材がトナーをスクイシート側へ押し出す時の様子を示す概念図である。図8は、比較例1におけるクリーニングユニットの、撹拌部材によって押し出されたトナーがスクイシートとベルトのニップ部から漏れ出す様子を示す概念図である。
具体的に、図7には、撹拌部材70によってクリーニングブレード31の上のトナーを搬送している様子を示している。図8には、図7に示す状態から少し時間が経過し、スクイシート60をすり抜けてトナーが落下している様子を示している。
図7に示すように、比較例1では、撹拌部材70がクリーニングブレード31上に接触しながらトナーを搬送するため、撹拌部材自由端73がクリーニングブレード31上から離れるときに、撹拌部材70が解放される力でトナーを弾き飛ばす。
特に、クリーニングブレード31の自由端端部から撹拌部材70が離れた場合、ブレード非接触端部31dからスクイシート60側にトナーを勢い弾き飛ばす。具体的に、図7に示すように、回転する撹拌部材70がブレード非接触端部31から離れる際、トナーが方向F1(矢印方向)に押される。
このとき、スクイシート自由端61がトナーの流れ込む方向F1に向いているため、図8に示すように、トナーがスクイシート自由端61から外部へ押し出す力が発生する。これにより、スクイシート自由端61からトナーが漏れる可能性があった。
なお、トナーがクリーナー容器32のスクイシート60から外部へ漏れると、トナーが二次転写部に飛び散り、二次転写ローラ25を汚したり、あるいは、二次転写部を通過している転写材Pへと付着したりするなど画像不良につながる可能性がある。
ここで、トナーがクリーナー容器32のスクイシート60から外部へ漏れる現象を「トナーボタ落ち」と呼ぶ。
本発明は、トナーの漏れによる「トナーボタ落ち」を抑制するように、スクイシート60の配置に着目し詳細な検討を行った。
具体的には、本発明は、撹拌部材70がトナーを押し出す力を、スクイシート自由端61が受けにくくなるようにすることで、撹拌部材70によって押し出されたトナーがスクイシート60から漏れることを軽減し、トナーボタ落ちによる画像不良を抑制している。
まず、図9を用いて、本発明の実施例1の撹拌部材70がトナーを押し出すときの力の方向およびトナーの流れについて説明する。
図9は、実施例1における、クリーニングブレードと撹拌部材とスクイシートの位置関係、および、撹拌部材がクリーニングブレードとの摺擦状態(弾性変形状態)から解放(復元)されるときの様子を示す概念図である。
図9には、撹拌部材自由端73がクリーニングブレード31から離れるタイミングの微小の変動を示している。
図9に示すように、撹拌部材70は回転中心K(軸心位置)を回転軸として回転している。撹拌部材自由端73は、クリーニングブレード31のブレード非接触端部31dから離れる(解放される)際、方向Kに沿う押し出す力(トナーの流れ)が最も大きくなる。
図9には、撹拌部材自由端73がブレード非接触端部31dから離れる「直前」と「直後」の状態を示しており、実線では「直前」、点線では「直後」の撹拌部材の自由端73を示している。
「直前」から「直後」への撹拌部材自由端73が動く方向(K)は、回転動作に伴い、非接触端部31dの接戦方向である。即ち、回転動作による撹拌部材自由端73の移動方向は、回転中心Kとブレード非接触端部31dを結ぶ第1の仮想線Aに対して、直交方向で非接触端部31dを通過する第2の仮想線Bに沿う方向である。
そのため、ブレード非接触端部31dから撹拌部材自由端73の離間時に、トナーを押し出す力の方向は、仮想線Bに沿う方向になる。
次に、図9に示す実施例1の構成と、図10に示す比較例1の差について説明する。
図10は、実施例1の比較例1における、クリーニングブレードと撹拌部材とスクイシートの位置関係を示す概念図である。
図9と図10の対比から理解できるように、実施例1では、仮想線Bとベルトの交点P1(交差位置)よりも、スクイシート自由端61がクリーニングブレード31に近づけるように配置される。言い換えると、実施例1では、ベルトの移動方向において、スクイシート自由端61は、交点P1とクリーニングブレード31の自由端の間に位置する。
一方、比較例1では、交点P1よりも、スクイシート自由端61は、クリーニングブレード31から遠い。言い換えると、ベルトの移動方向において、交点P1は、スクイシート自由端61とクリーニングブレード31の自由端の間に位置している。
即ち、仮想線Bの交点P1に対して、スクイシート自由端61がクリーニングブレード31から遠い場合には、撹拌部材70がトナーを押し出す力は、スクイシート自由端61に作用する可能性が高くなる。
したがって、比較例1では、スクイシート自由端61でトナーを押し出す力を受けて、その結果トナーボタ落ちの現象が発生する。
比較例1に対して、本実施例では、押し出し方向の力によるトナーボタ落ちを抑制するように、スクイシートの配置を工夫した。即ち、トナーボタ落ちが起こるのは、撹拌部材70によるトナーを押し出す力がスクイシート自由端61にかかった場合であるので、本実施例ではスクイシート自由端61にトナーを押し出す力がかかりにくい構成である。撹拌部材70によるトナーを押し出す力に対して、その力が直接かかりにくくするように交点P1とクリーニングブレード31の自由端の間にスクイシート自由端61を設置する。
次に、本実施例の特徴である「クリーニングブレードと撹拌部材とスクイシートの位置関係」について、図9および図11を用いて説明する。
なお、図11は、実施例1における、クリーニングブレードと撹拌部材とスクイシートの位置関係を示す概念図である。特に、図11には、スクイシートの自由端とクリーニングブレードの自由端の間の距離(W2)を示している。
まず、図9に示すように、トナーにかかる力は、回転中心Kとブレード非接触端部31dの仮想線Aに対して、仮想線Aの垂線(仮想線Aに直交する線)でブレード非接触端部31dを通過する仮想線Bを引いて求めることができる。
仮想線Bと中間転写ベルト13との交点P1よりも、スクイシート自由端61をクリーニングブレード31に近づけた場合では、撹拌部材でトナーを押し出すときにクリーニングブレード31(厚みW1)が壁となっている。
そのため、スクイシート自由端61が交点P1よりも、クリーニングブレード31に近づけた位置にいる場合(図11を参照)には、撹拌部材70がトナーを押し出す力がスクイシート自由端61にかかる部分が軽減される。
従って、本実施例では、仮想線Bと中間転写ベルト13の交点P1よりもクリーニングブレード31に近づけた位置にスクイシート自由端61を配置している。
なお、後述する実施例1の第1変形例のように、交点P1よりもクリーニングブレード31に近づけて配置する場合、交点P1とクリーニングブレード自由端の間において、交点P1側よりも、クリーニングブレード側に近くなるように配置することもできる。
なお、スクイシート自由端61がクリーニングブレード31に近すぎで、クリーニングブレード31に接触すると、クリーニング不良やトナーボタ落ちが発生する場合がある(後述する比較例2を参照)。従って、本実施例では、ベルトの移動方向において、スクイシート60は、クリーニングブレード31の上流側に配置されているので、スクイシート60とクリーニングブレードは接触することがない。
画像不良の発生をより抑制する観点では、スクイシート自由端61とクリーニングブレード31の間の距離(W2)は、例えば、トナーサイズ(平均粒径K1)の50倍以上の距離(W2)を取るのが好ましい(W2≧50×K1)。また、より好ましくは、トナーサイズの70倍以上の距離(W2)を取る。
例えば、実施例1では、トナーサイズ(平均粒径)は7umである。従って、クリーニングブレードとスクイシート自由端61の間の距離(W2)は、0.35mm以上に設定することができる。より好ましくは、距離(W2)を0.49mm以上に設定する。
次に、実施例1の第1変形例(実験例1および実験例2)について図12を用いて説明する。また、実施例1および第1変形例に対する比較例2について、図13を用いて説明する。
図12は、実施例1の第1変形例におけるスクイシートの先端位置を示す概念図である。
図13は、実施例1の(第1変形例に対する)比較例2におけるスクイシートの先端位置を示す概念図である。
先述したように、撹拌部材70のトナーを押し出す力によって、スクイシート自由端61が仮想線Bの交点P1よりも、クリーニングブレード31に近づけた場合には、スクイシート自由端61は撹拌部材70のトナーを押し出す力が軽減できる。
しかし、図13に示すように、比較例2では、スクイシート自由端61とクリーニングブレード31が接触するほど近い場合には、スクイシート60に邪魔されてクリーニングブレード31で回収したトナーがクリーナー容器32の内部に送れにくくなる。
そのため、図13に示すようにスクイシート60とクリーニングブレード31の手前部分にトナーが溜まりやすい場合がある。この場合、クリーニングブレード31でクリーニング不良が起き可能性もある。そして、スクイシート60をトナーが持ち上げてトナーボタ落ちが発生に繋がる可能性が高まる。
なお、トナーボタ落ちは、クリーニングブレード31で回収したトナーが、スクイシート60とクリーニングブレード31の隙間を通過できれば発生しにくくなる。即ち、図12に示す本発明の第1変形例のように、適当な隙間(距離W2)を有していれば、トナーボタ落ち現象が抑制できる。
図13に示す比較例2のように、隙間が0に近い(狭い)構成では、回収時に一度に回収されるトナー量が多い場合には、トナー粒子同士がぶつかりやすく、隙間を通過しにくくなる。
本実施例では、スクイシート60とクリーニングブレード31の隙間を「0」よりも大きい(スクイシート160の自由端は、クリーニングブレード31の自由端よりも上流側に位置する)としているため、トナーボタ落ち問題が抑制されている。
特に、隙間(距離W2)を、トナーサイズ(トナー粒子の平均粒径)の50倍以上に設定することで、上記のような問題に対して、より顕著な効果が得られる。言い換えれば、トナー粒子の平均粒径をK1としたとき、W2≧50×K1の関係を満たすように構成することができる。
このように、トナー漏れをより抑制できる観点では、所定の隙間以上にスクイシートとクリーニングブレードを離すようにすることが好ましい。
このように、本実施例では、回転軸71の回転軸線方向に沿ってみた場合、中間転写ベルトの回転方向R2(AA)において、第2側面31fの最も上流の端部(31d)の位置と、回転軸71の軸心位置Kとを結ぶ仮想線を第1の仮想線Aとすることができる。そして、第1の仮想線Aと直交しかつ第2側面31fの最も上流の端部の位置(31d)を通過する仮想線を第2の仮想線Bとすることができる。第2の仮想線Bは、中間転写ベルト13の外周面13Uと交差する交差位置(交点)P1よりも、クリーニングブレード31の自由端31bに近づけるように、スクイシート60の自由端61を位置させる。
これにより、スクイシート自由端61が撹拌部材70によるトナーを押し出す力を受けることがにくくなり、スクイシート60からのトナーボタ落ち発生を抑制することができる。
特に、トナーサイズの50倍以上の距離W2でクリーニングブレード31から離れるようにスクイシートの自由体を配置することができる。これにより、スクイシート自由端61が撹拌部材70によるトナーを押し出す力を受けにくくなると共に、スクイシート60からのトナーボタ落ちの発生を、より抑制することができる。
また、本実施例では、クリーニングブレード31は、ブレード接触端部31cからブレード非接触端部31dまでの自由端31bの厚みW1(本実施例では、厚み(W1)は2mm)があり、撹拌部材70にとって壁となっている。
このため、クリーニングブレード近くの領域は撹拌部材が届きにくい。クリーニングブレード31の厚み以内の領域に撹拌部材70は到達しにくいとも言える。従って、スクイシートとクリーニングブレードの間の距離は、クリーニングブレード31の厚み以下とすることができる。
言い換えれば、クリーニングブレード31の、第1側面31eと第2側面31fの間の厚みをW1とし、スクイシートの自由端61とクリーニングブレードの自由端31bの間の距離をW2とした場合、W1≧W2の関係を満たすように構成することができる。
このように、画像不良をより抑制するためには、クリーニングブレードとスクイシートの間の距離W2を、トナーサイズの50倍以上で、且つ、クリーニングブレードの厚みW1以下の距離に設定するのが望ましい。
また、図9に示すように、本実施例では、使用時の姿勢において、回転軸71の軸心位置Kを、第2側面31fの最も上流の端部の位置(31d)に対して、重力方向Gの上方になるように構成することができる。即ち、図9に示すような構成では、重力方向Gの上方向から攪拌部材70によるトナー押し出しの力を受けるため、重力方向Gの上方からの力を受けない(もしくは受けにくい)場合に比べ、画像不良の発生リスクが高くなると考えられる。本実施例では、図9に示すような構成に対しても、スクイシートの自由端61が交点P1よりもクリーニングブレードの自由端31bに近づけるように配置することにより、画像不良の発生リスクを十分に軽減することができる。
また、図9に示すように、本実施例では、回転軸71の回転軸線方向に沿ってみた場合、第1側面31eの最も上流の端部の位置(31c)を通過する垂線G1に対して、回転軸71の軸心位置Kを、スクイシート60と同じ側になるように構成することができる。即ち図9に示すような構成では、攪拌部材70のトナーを押し出す力が、クリーニングブレードの自由端31b側よりもスクイシート60側に向けるため、向けない場合に比べ、トナー漏れの発生リスクが高くなると考えられる。本実施例では、図9に示すような構成に対しても、スクイシートの自由端61が交点P1よりもクリーニングブレードの自由端31bに近づけるように配置することにより、トナー漏れの発生リスクを十分に軽減することができる。
また、図9に示すように、本実施例では、使用時の姿勢において、回転軸71の回転軸線方向に沿ってみた場合、回転軸71の軸心位置Kとスクイシート60の自由端61の間の最短距離をW3とすることができる。回転軸71の軸心位置Kと第1側面31eの最も上流の端部の位置(31c)の間の距離をW4とし、回転軸71の軸心位置Kと第2側面31fの最も上流の端部の位置(31d)の間の距離をW5とすることができる。このとき、W4>W3>W5の関係を満たすように構成することができる。
次に、実施例1および第1変形例の効果について、比較例1、比較例2との対比を用いてより具体的に説明する。
なお、本発明の各実施例、変形例、および比較例では、「交点P1」と「クリーニングブレード31」の間の距離PSは、3.5mmとして設定されている。
図10に示す比較例1では、ブレード非接触端部31dを通過する仮想線Bの交点P1よりもクリーニングブレード31から遠い位置(距離W2=4mm)にスクイシート自由端61が配置されている。図13に示す比較例2では、スクイシートの自由端61とクリーニングブレード31が接触している(距離W2=0)。
一方、図11に示す実施例1では、交点P1よりもクリーニングブレード31に近づけた位置(実施例1・距離W2=2mm)にスクイシート自由端61が配置している。図12に示す(実施例1の)第1変形例の実験例1では、スクイシートの自由端61とクリーニングブレード31の距離(W2)は、0.2mmである。第1変形例の実験例2では、距離W2は、0.4mmである。
比較例1,比較例2に対して、実施例1および第1変形例では、トナーボタ落ち現象が有効に抑制されたことが理解できる。なお、表1は、評価結果を示す。
<表1:スクイシートのクリーニングブレードの距離とトナーボタ落ちの関係>
◎:漏れが全く確認されない
○:漏れがほとんど確認されない
△:軽微な漏れのみ確認される
×:顕著な漏れが確認される
(クリーニングブレードの取り付け角度)
次に、実施例1におけるクリーニングブレード31の取り付け角度について、図14及び図15を用いて説明する。
◎:漏れが全く確認されない
○:漏れがほとんど確認されない
△:軽微な漏れのみ確認される
×:顕著な漏れが確認される
(クリーニングブレードの取り付け角度)
次に、実施例1におけるクリーニングブレード31の取り付け角度について、図14及び図15を用いて説明する。
図14は、実施例1における、クリーニングブレードの取り付け条件の一例を示し、図15は、クリーニングブレードの取り付け条件の他の一例を示す概念図である。
図14または図15に示すように、クリーニングブレード31の設置角度が、使用時の姿勢において、水平方向に対して取り付け角度-45°(図14を参照)から+45°(図15を参照)の間で任意に設定することができる。即ち、取り付け角度は、「―45°」から「+45°」の間では、クリーニングブレードの上部に回収したトナーが溜まる構成となる。
言い換えれば、本実施例では、回転軸71の回転軸線方向に沿ってみた場合、中間転写ベルトの回転方向(R2、AA)において、クリーニングブレード31の第1側面31eの最も上流の端部31cと中間転写ベルト13が接触している。第1側面31eの最も上流の端部31cと中間転写ベルト13との接触点(31c)における中間転写ベルト13の接線C1と、水平線H1とのなす角度AGを45°以内になるように構成することができる。
このような構成において、クリーニングブレードの近傍に撹拌部材70を配置し、長手方向にトナーを搬送することができる。即ち、撹拌部材70を用いることにより、クリーニングブレード31の上でトナーが溜まることが抑制される。これにより、クリーニングブレード31の(下方に位置するベルトに対する)圧が高くなりすぎるのを抑制し、クリーニングブレード31のクリーニング性能を向上させることができる。
なお、図14または図15に示すリーニングブレード31の構成の場合にも、スクイシート自由端61の位置を、図3に示す実施例1と同様に、スクイシート自由端61の位置を設定することができる。
なお、図3に示す実施例1では、撹拌部材70の回転軸71は、ブレード非接触端部31dの「上方、左側」に位置している。図3に示す一例の他に、クリーニングブレード31上のトナーを取り除く可能な位置であればよい。
(実施例2)
次に、本発明の実施例2について図16を用いて説明する。
次に、本発明の実施例2について図16を用いて説明する。
図16は、本発明の実施例2に係る画像形成装置の、クリーニングユニットおよびベルトの要部概念図である。
図16に示すように、クリーニングブレード31はブレード接触端部31cからブレード非接触端部31dまでの自由端31b分の厚みW1があり、撹拌部材70にとって壁となっている。このため、クリーニングブレード近くの領域は撹拌部材が届にくい。よって、クリーニングブレード31の厚み以内の領域に撹拌部材70は到達しにくいと言える。
図16に示すように、実施例2では、スクイシートとクリーニングブレードの間の距離は、クリーニングブレード31の厚み以下とすることができる。
言い換えれば、クリーニングブレード31の、第1側面31eと第2側面31fの間の厚みをW1とし、スクイシート60の自由端61とクリーニングブレード31の自由端31bの間の距離をW2とした場合、W1≧W2の関係を満たすように構成されている。
なお、実施例1と同様に、画像不良をより抑制するために、実施例2でも、クリーニングブレードとスクイシートの間の距離W2を、トナーサイズの50倍以上、且つ、クリーニングブレードの厚みW1以下の距離に設定するのが望ましい。
即ち、実施例2の画像形成装置100は、中間転写ベルト13と、クリーニングブレード31と、スクイシート60と、撹拌部材70とを有する。
中間転写ベルトは、トナー像を担持する、回転可能な無断ベルトである。
クリーニングブレードは、中間転写ベルトの回転方向において、中間転写ベルトに当接する自由端31bが上流側に延びると共に、中間転写ベルト上のトナーを回収する。
スクイシートは、中間転写ベルトの回転方向R2(AA)において、クリーニングブレード31よりも上流側に位置すると共に、自由端61が下流側に延びかつ中間転写ベルトに接触する。
撹拌部材は、中間転写ベルトと同じ回転方向R3(=R2)に回転する回転軸71と、回転軸に取り付けられ回転軸と共に回転する弾性変形可能な撹拌シート72とを有する。また、撹拌シート72は、クリーニングブレード31における、中間転写ベルトと接する一方側の第1側面31eとは逆側の第2側面31fに接する。そして、撹拌シート72は、中間転写ベルトの回転方向R2(AA)において、第2側面31fの最も上流の端部31dと接触可能である。
クリーニングブレード31の、第1側面31eと第2側面31fの間の厚みをW1とし、スクイシートの自由端61とクリーニングブレード31の自由端31bの間の距離をW2とした場合、W1≧W2の関係を満たすように構成される。
実施例2は、実施例1と同様な効果を奏する。即ち、クリーニングブレードおよびスクイシートの近傍に撹拌部材を配置した構成において、撹拌部材の回転に伴って外部へのトナーの漏れを軽減可能になる。
図16に示す実施例2では、撹拌部材70の回転軸71は、ブレード非接触端部31dの「上方、左側」に位置している。図16に示す一例の他に、クリーニングブレード31上のトナーを取り除く可能な位置であればよい。
即ち、クリーニングブレード31の上部に対して接触かきとりを行う構成であればよい。具体的には、実施例2では、図17に示す領域に回転軸71を配置することができる。なお、図17は、実施例2における、撹拌部材の回転軸取り付け(可能な)領域を示す概念図である。図18、図19は、実施例2の第1、2変形例それぞれにおけるクリーニングユニットの断面概念図である。
より具体的に、図17には、回転軸71の配置可能性のある位置を示している。一方、図18または図19は、回転軸71の位置を示している。
まず、図17に示すように、使用時の姿勢では、中間転写ベルト13とブレード接触端部31c(接触位置)における、中間転写ベルト13の接線(C1)と平行で、かつ、ブレード非接触端部31dを通過する仮想線(第3の仮想線)を「C」とする。
そして、支持部材34の、クリーニングブレード31の第2側面31fが固定される面の面方向に沿って延びると共に、クリーニングブレード31の固定端31aと支持部材34の接触位置を通過する仮想線(第4の仮想線)を「D」とする。
このとき、仮想線「C」および「D」に対して、ベルト側とは逆側の領域に、回転軸71を配置することができる。
言い換えれば、回転軸71の回転軸線方向にみた場合、クリーニングブレードと中間転写ベルトの接触位置における、中間転写ベルトの接線と平行で、かつ、第2側面31fの最も上流の端部31dを通過する仮想線を第3の仮想線Cとすることができる。クリーニングブレード31を支持する支持部材34の、第2側面31fが固定される面の面方向に沿って延びると共に、クリーニングブレード31の固定端31aと支持部材34の接触位置を通過する仮想線を第4の仮想線Dとすることができる。第3の仮想線および第4の仮想線に対して、中間転写ベルト側とは逆側の領域に回転軸71を配置することができる。
即ち、図18,19に示すように、撹拌部材70の回転軸を「回転軸可能領域」に回転軸71が配置すると、撹拌部材70の撹拌部材自由端73がクリーニングブレード31の第2側面31fをこすりつつ回転する構成が実現しやすくなる。即ち、トナーを効率的に搬送することができるうえ、撹拌部材の設計自由度が高くなる。
図18に示すように、実施例2の第1変形例では、使用時の姿勢において、回転軸71の回転軸線方向に沿ってみた場合、第1側面(31e)の最も上流の端部の位置(31c)を通過する垂線(G1)を設定できる。そして、垂線(G1)に対して、回転軸71の軸心位置(K)を、スクイシート60と同じ側になるように構成することができる。
一方、図19に示すように、実施例2の第2変形例では、使用時の姿勢において、回転軸71の回転軸線方向に沿ってみた場合、第1側面(31e)の最も上流の端部の位置(31c)を通過する垂線(G1)を設定できる。そして、垂線(G1)に対して、回転軸71の軸心位置(K)を、スクイシート60と逆側になるように構成してもよい。
なお、前述したように、撹拌部材70がクリーニングブレード31の第2側面31fとこすり、回転中にブレード非接触端部31dから離れるときにトナー押し出しが起きる可能性がある。本実施では、回転軸71を「回転軸可能領域」に配置することで、スクイシートがクリーニングブレード31の第2側面31fをこする場合であっても、撹拌部材によって押し出されたトナーがスクイシート自由端61に向かう流れを軽減できる。そして、結果的にトナー漏れを抑制することができる。
本発明を以下のように纏めることができる。
(1)本発明の画像形成装置は、
現像剤像を担持する、回転可能な像担持体(13)と、
像担持体の回転方向(AA)において、像担持体に当接する自由端(31b)が上流側に延びると共に、像担持体上の現像剤を回収する、ブレード部材(31)と、
像担持体の回転方向において、ブレード部材(31)よりも上流側に位置すると共に、自由端(61)が下流側に延びかつ像担持体に接触する、シート部材(60)と、
像担持体と同じ回転方向に回転する軸部(71)と軸部に取り付けられ該軸部と共に回転する弾性変形可能なシート部(72)とを有する撹拌部材(70)と、を有する。
現像剤像を担持する、回転可能な像担持体(13)と、
像担持体の回転方向(AA)において、像担持体に当接する自由端(31b)が上流側に延びると共に、像担持体上の現像剤を回収する、ブレード部材(31)と、
像担持体の回転方向において、ブレード部材(31)よりも上流側に位置すると共に、自由端(61)が下流側に延びかつ像担持体に接触する、シート部材(60)と、
像担持体と同じ回転方向に回転する軸部(71)と軸部に取り付けられ該軸部と共に回転する弾性変形可能なシート部(72)とを有する撹拌部材(70)と、を有する。
シート部(72)は、ブレード部材(31)における、像担持体と接する一方側の第1側面(31e)とは逆側の第2側面(31f)に接し、
軸部の回転軸線方向に沿ってみた場合、像担持体の回転方向において、第2側面(31f)の最も上流の端部(31d)の位置と、軸部(71)の軸心位置(K)とを第1の仮想線(A)で結んだとき、
第1の仮想線と直交しかつ第2側面(31f)の最も上流の端部の位置を通過する第2の仮想線(B)は、像担持体の外周面(13U)と交差する交差位置(P1)よりも、ブレード部材の自由端に近づけるように、シート部材の自由端(61)を位置させる。
軸部の回転軸線方向に沿ってみた場合、像担持体の回転方向において、第2側面(31f)の最も上流の端部(31d)の位置と、軸部(71)の軸心位置(K)とを第1の仮想線(A)で結んだとき、
第1の仮想線と直交しかつ第2側面(31f)の最も上流の端部の位置を通過する第2の仮想線(B)は、像担持体の外周面(13U)と交差する交差位置(P1)よりも、ブレード部材の自由端に近づけるように、シート部材の自由端(61)を位置させる。
(2)本発明の画像形成装置では、
ブレード部材(31)の、第1側面(31e)と第2側面(31f)の間の厚みをW1とし、シート部材の自由端(61)とブレード部材の自由端(31b)の間の距離をW2とした場合、W1≧W2の関係を満たすように構成してもよい。
ブレード部材(31)の、第1側面(31e)と第2側面(31f)の間の厚みをW1とし、シート部材の自由端(61)とブレード部材の自由端(31b)の間の距離をW2とした場合、W1≧W2の関係を満たすように構成してもよい。
(3)他の本発明の画像形成装置は、
現像剤像を担持する、回転可能な像担持体(13)と、
像担持体の回転方向において、像担持体に当接する自由端(31b)が上流側に延びると共に、像担持体上の現像剤を回収する、ブレード部材(31)と、
像担持体の回転方向において、ブレード部材(31)よりも上流側に位置すると共に、自由端(61)が下流側に延びかつ像担持体に接触する、シート部材(60)と、
像担持体と同じ回転方向に回転する軸部(71)と軸部に取り付けられ該軸部と共に回転する弾性変形可能なシート部(72)とを有する撹拌部材(70)と、を有する。
現像剤像を担持する、回転可能な像担持体(13)と、
像担持体の回転方向において、像担持体に当接する自由端(31b)が上流側に延びると共に、像担持体上の現像剤を回収する、ブレード部材(31)と、
像担持体の回転方向において、ブレード部材(31)よりも上流側に位置すると共に、自由端(61)が下流側に延びかつ像担持体に接触する、シート部材(60)と、
像担持体と同じ回転方向に回転する軸部(71)と軸部に取り付けられ該軸部と共に回転する弾性変形可能なシート部(72)とを有する撹拌部材(70)と、を有する。
シート部(72)は、ブレード部材(31)における、像担持体と接する一方側の第1側面(31e)とは逆側の第2側面(31f)に接し、かつ、像担持体の回転方向において、第2側面の最も上流の端部(31d)と接触可能であり、
ブレード部材(31)の、第1側面(31e)と第2側面(31f)の間の厚みをW1とし、
シート部材の自由端(61)とブレード部材の自由端(31b)の間の距離をW2とした場合、W1≧W2の関係を満たすように構成される。
ブレード部材(31)の、第1側面(31e)と第2側面(31f)の間の厚みをW1とし、
シート部材の自由端(61)とブレード部材の自由端(31b)の間の距離をW2とした場合、W1≧W2の関係を満たすように構成される。
(4)本発明の画像形成装置では、現像剤の平均粒径をK1としたとき、W2≧50×K1の関係を満たすように構成してもよい。
(5)本発明の画像形成装置では、使用時の姿勢において、軸部の軸心位置(K)を、第2側面(31f)の最も上流の端部の位置(31d)に対して、重力方向(G)の上方になるように構成してもよい。
(6)本発明の画像形成装置では、
使用時の姿勢において、軸部の回転軸線方向に沿ってみた場合、第1側面(31e)の最も上流の端部の位置(31c)を通過する垂線(G1)に対して、軸部の軸心位置(K)を、シート部材(60)と同じ側になるように構成してもよい。
使用時の姿勢において、軸部の回転軸線方向に沿ってみた場合、第1側面(31e)の最も上流の端部の位置(31c)を通過する垂線(G1)に対して、軸部の軸心位置(K)を、シート部材(60)と同じ側になるように構成してもよい。
(7)本発明の画像形成装置では、
使用時の姿勢において、軸部の回転軸線方向に沿ってみた場合、
軸部の軸心位置(K)とシート部材の自由端の間の最短距離をW3とし、
軸部の軸心位置(K)と第1側面(31e)の最も上流の端部の位置(31c)の間の距離をW4としたとき、
軸部の軸心位置(K)と第2側面(31f)の最も上流の端部の位置(31d)の間の距離をW5とし、
W4>W3>W5の関係を満たすように構成してもよい。
使用時の姿勢において、軸部の回転軸線方向に沿ってみた場合、
軸部の軸心位置(K)とシート部材の自由端の間の最短距離をW3とし、
軸部の軸心位置(K)と第1側面(31e)の最も上流の端部の位置(31c)の間の距離をW4としたとき、
軸部の軸心位置(K)と第2側面(31f)の最も上流の端部の位置(31d)の間の距離をW5とし、
W4>W3>W5の関係を満たすように構成してもよい。
(8)本発明の画像形成装置では、
軸部の回転軸線方向に沿ってみた場合、像担持体の回転方向において、
ブレード部材(31)の第1側面(31e)の最も上流の端部(31c)と像担持体(13)が接触しており、
第1側面(31e)の最も上流の端部(31c)と像担持体(13)との接触点(31c)における像担持体の接線(C1)と、水平線(H1)とのなす角度(AG)は45°以内になるように構成してもよい。
軸部の回転軸線方向に沿ってみた場合、像担持体の回転方向において、
ブレード部材(31)の第1側面(31e)の最も上流の端部(31c)と像担持体(13)が接触しており、
第1側面(31e)の最も上流の端部(31c)と像担持体(13)との接触点(31c)における像担持体の接線(C1)と、水平線(H1)とのなす角度(AG)は45°以内になるように構成してもよい。
(9)本発明の画像形成装置では、像担持体(13)を、中間転写ベルトで構成してもよい。
(その他)
本発明の画像形成装置では、
軸部の回転軸線方向に沿ってみた場合、
ブレード部材(31)と像担持体(13)の接触位置における、像担持体の接線と平行で、かつ、第2側面(31f)の最も上流の端部(31d)を通過する仮想線を、第3の仮想線(C)とし、
ブレード部材(31)を支持する支持部材(34)の、第2側面(31f)が固定される面の面方向に沿って延びると共に、ブレード部材(31)の固定端(31a)と支持部材(34)の接触位置を通過する仮想線を、第4の仮想線(D)としたとき、
第3の仮想線および第4の仮想線に対して、像担持体側とは逆側の領域に、軸部(71)を配置してもよい。
本発明の画像形成装置では、
軸部の回転軸線方向に沿ってみた場合、
ブレード部材(31)と像担持体(13)の接触位置における、像担持体の接線と平行で、かつ、第2側面(31f)の最も上流の端部(31d)を通過する仮想線を、第3の仮想線(C)とし、
ブレード部材(31)を支持する支持部材(34)の、第2側面(31f)が固定される面の面方向に沿って延びると共に、ブレード部材(31)の固定端(31a)と支持部材(34)の接触位置を通過する仮想線を、第4の仮想線(D)としたとき、
第3の仮想線および第4の仮想線に対して、像担持体側とは逆側の領域に、軸部(71)を配置してもよい。
13 中間転写ベルト(像担持体)
13U 中間転写ベルトの外周面
31 クリーニングブレード(ブレード部材)
31b クリーニングブレードの自由端
31e クリーニングブレードの第1側面
31f クリーニングブレードの第2側面
31d ブレード非接触端部(第2側面の最も上流の端部)
60 スクイシート(シート部材)
61 スクイシートの自由端
70 撹拌部材
71 回転軸(軸部)
72 撹拌シート(シート部)
A 第1の仮想線
B 第2の仮想線
K 回転軸の軸心位置
P1 交点(交差位置)
AA 中間転写ベルトの表面移動方向(回転方向R2)
13U 中間転写ベルトの外周面
31 クリーニングブレード(ブレード部材)
31b クリーニングブレードの自由端
31e クリーニングブレードの第1側面
31f クリーニングブレードの第2側面
31d ブレード非接触端部(第2側面の最も上流の端部)
60 スクイシート(シート部材)
61 スクイシートの自由端
70 撹拌部材
71 回転軸(軸部)
72 撹拌シート(シート部)
A 第1の仮想線
B 第2の仮想線
K 回転軸の軸心位置
P1 交点(交差位置)
AA 中間転写ベルトの表面移動方向(回転方向R2)
Claims (9)
- 現像剤像を担持する、回転可能な像担持体と、
前記像担持体の回転方向において、前記像担持体に当接する自由端が上流側に延びると共に、前記像担持体上の現像剤を回収する、ブレード部材と、
前記像担持体の回転方向において、前記ブレード部材よりも上流側に位置すると共に、自由端が下流側に延びかつ前記像担持体に接触する、シート部材と、
前記像担持体と同じ回転方向に回転する軸部と前記軸部に取り付けられ該軸部と共に回転する弾性変形可能なシート部とを有する撹拌部材と、を有する画像形成装置であって、
前記シート部は、前記ブレード部材における、前記像担持体と接する一方側の第1側面とは逆側の第2側面に接し、
前記軸部の回転軸線方向に沿ってみた場合、前記像担持体の回転方向において、前記第2側面の最も上流の端部の位置と、前記軸部の軸心位置とを第1の仮想線で結んだとき、
前記第1の仮想線と直交しかつ前記第2側面の前記最も上流の端部の位置を通過する第2の仮想線は、前記像担持体の外周面と交差する交差位置よりも、前記ブレード部材の前記自由端に近づけるように、前記シート部材の前記自由端を位置させる、ことを特徴とする画像形成装置。 - 前記ブレード部材の、前記第1側面と前記第2側面の間の厚みをW1とし、
前記シート部材の自由端と前記ブレード部材の自由端の間の距離をW2とした場合、
W1≧W2の関係を満たす、ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 現像剤像を担持する、回転可能な像担持体と、
前記像担持体の回転方向において、前記像担持体に当接する自由端が上流側に延びると共に、前記像担持体上の現像剤を回収する、ブレード部材と、
前記像担持体の回転方向において、前記ブレード部材よりも上流側に位置すると共に、自由端が下流側に延びかつ前記像担持体に接触する、シート部材と、
前記像担持体と同じ回転方向に回転する軸部と前記軸部に取り付けられ該軸部と共に回転する弾性変形可能なシート部とを有する撹拌部材と、を有する画像形成装置であって、
前記シート部は、前記ブレード部材における、前記像担持体と接する一方側の第1側面とは逆側の第2側面に接し、かつ、前記像担持体の回転方向において、前記第2側面の最も上流の端部と接触可能であり、
前記ブレード部材の、前記第1側面と前記第2側面の間の厚みをW1とし、
前記シート部材の自由端と前記ブレード部材の自由端の間の距離をW2とした場合、W1≧W2の関係を満たす、ことを特徴とする画像形成装置。 - 前記現像剤の平均粒径をK1としたとき、
W2≧50×K1の関係を満たす、ことを特徴とする請求項2または3に記載の画像形成装置。 - 使用時の姿勢において、前記軸部の軸心位置は、前記第2側面の前記最も上流の端部の位置に対して、重力方向の上方になる、ことを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 使用時の姿勢において、前記軸部の回転軸線方向に沿ってみた場合、
前記第1側面の前記最も上流の端部の位置を通過する垂線に対して、
前記軸部の軸心位置は、前記シート部材と同じ側になる、ことを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。 - 使用時の姿勢において、前記軸部の回転軸線方向に沿ってみた場合、
前記軸部の軸心位置と前記シート部材の自由端の間の最短距離をW3とし、
前記軸部の軸心位置と前記第1側面の前記最も上流の端部の位置の間の距離をW4としたとき、
前記軸部の軸心位置と前記第2側面の前記最も上流の端部の位置の間の距離をW5とし、
W4>W3>W5の関係を満たす、ことを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。 - 前記軸部の回転軸線方向に沿ってみた場合、前記像担持体の回転方向において、
前記ブレード部材の前記第1側面の最も上流の端部と前記像担持体が接触しており、
前記第1側面の最も上流の端部と前記像担持体との接触点における前記像担持体の接線と、水平線とのなす角度が45°以内である、ことを特徴とする請求項1~7のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 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1~8のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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