JP3874050B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複写機、プリンタ、普通紙ファクシミリ装置等の電子写真式画像形成装置の作像部に使用されるクリーニング手段、詳細にはクリーニングブレードの改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、各種のユーザに普及している画像形成装置の種類が、アナログ光学系を利用したアナログタイプから、デジタル光学系を利用したデジタルタイプへ移行しつつあるが、デジタルタイプの画像形成装置にあっては装置内部の部品配置の自由度が上がってきている。例えば、転写紙の搬送距離を短くしてファーストコピーの時間を短縮したり、プリンタとの共通設計等を実現することにより、従来のフェイスアップ排紙からフェイスダウン排紙としたタイプの機械も多くなってきている。
このようなデジタル画像形成装置では、従来のアナログ式画像形成装置とは異なり、感光体の横側面に転写手段が配置されている為、感光体と転写手段との間を通過する転写紙の搬送パスが垂直方向へ延びており、作像システムの部品配置が大きく変わってきている。
【０００３】
具体的には、図３に示したような部品配置となる。即ち、回転軸を略水平に配置した感光体ドラム１を中心に帯電手段（帯電ローラ）２と、転写手段（転写ベルト）５とが感光体の横方向に位置し、現像手段４が感光体の直下近傍に、書き込みの光学系の照射位置３が、前記帯電手段と現像手段の中間位置にある。また、クリーニング手段６は必然的に感光体１の上部に配置される。
従来のアナログ光学系を用いた画像形成装置における感光体周りの部品レイアウトでは、クリーニング手段は感光体の左右横方向に配置されていた。クリーニング手段６は感光体１の表面に付着し、転写手段により転写紙に転写しきれなかった転写残トナーを感光体から除去することを主目的としている。また、クリーニング手段６は、現在ではブレード１０によるクリーニング方式（しかも、カウンタ方向に感光体に当接させるカウンタブレードクリーニング）が主として使われている。
クリーニングブレード１０による感光体クリーニング方法ではブレードの先端縁（刃先）を感光体に押し付けるため、感光体上に付着している残トナーはブレードによって掻き落される。しかし、上述の感光体の上方にクリーニング手段６を配置した場合には掻き落したトナーを、現像ユニットに戻して再利用するにしても、別の回収容器に回収して溜めるにしても、一旦ブレードの刃先等に溜ったトナーをさらに上方に搬送しなければならない。
【０００４】
図３に示した箇所に配置されたクリーニングブレード１０上に溜ったトナーは、ブレードの刃先に沿って感光体の軸方向（ブレードの長手方向）へ逃げ易い。即ち、アナログ式画像形成装置のクリーニングブレードのようにブレードが感光体ドラムの横側面に対して略接線方向に沿って配置されている場合には、刃先に溜ったトナーは重力により下方へ移動し易く、ブレードの長手方向へ逃げるトナー量は多くない。しかし、デジタル式画像形成装置のように、ブレードが感光体の上面に対して略接線方向へ延びている場合には、掻取られたトナーは下方へ逃げることができない為、トナーの多くがブレードの長手方向へ移動して長手方向端部からクリーニング手段の外に落下、飛散し、機内へのトナー飛散を悪化させる。
ブレードを感光体上面側に配置した場合には、回転する羽根をブレード上に配置し、羽根の先端をブレードの長手方向ほぼ全長に亙って接触させてブレード上面に付着したトナーを上方に除去回収するが、ブレードの刃先に溜ったトナーについては羽根の先端によって回収することができない。従って、ブレード刃先に付着したトナーは刃先に沿って長手方向へ移動する。
特に、クリーニングブレードを感光体軸方向に遥動させることにより、刃先と感光体表面との間にトナー及び紙粉が詰まることを防止して、クリーニング性能を維持している場合にはブレード端部のトナーシール性が甘くなり、トナー漏れを増大させてしまうという不具合がある。
【０００５】
次に、図４(a) はこのクリーニングブレードを感光体方向（図３の矢印方向）から見た図であり、感光体は図示されていない。クリーニングブレード１０は先端縁（刃先１０ａ）にて感光体表面と摺接して感光体上のトナー等を掻取り除去する。
クリーニング手段６を構成する図示しないケーシングには端部シール１５が支持されている。端部シール１５は、ブレードの刃先１０ａよりも先方、即ち感光体の回転方向（白抜き矢印）の上流側にて感光体周面と摺接するように配置されており、ブレード１０の長手方向両端縁１０ｂと所定のギャップを隔てて対向配置された部分１５ａと、ブレードの刃先１０ａとオーバーラップした部分１５ｂとからＬ字状に一体構成されている。オーバーラップ部分１５ｂが、ブレード端部の先方にて感光体表面と摺接しているために、ブレードの揺動等に起因してブレード端部方向に移動したトナーが端部方向へトナー漏れを起こすことを防止し、クリーニングユニットからのトナー飛散を防止している。
なお、端部シール１５は感光体と直接接して摺動するため、通常摩擦抵抗の少ないテフロン繊維等を用いている。
【０００６】
クリーニングブレードの端縁１０ｂと端部シール１５との間には取り付け時の不具合を回避する為に隙間を設ける。即ち、両者が近接していると、端部シール１５がクリーニングブレード１０の端部を抑えつけることによってクリーングブレードの刃先の一部（端部シールにより抑えられた端部よりも中央寄りの部位）が浮き上がって感光体に接しなくなり、クリーニング不良やトナー飛散という不具合を起こすので、両者間に隙間を設けるのが通常である。このような隙間を設けたとしても、感光体１の回転に従動して端部シールを構成する毛ブラシ部が変形してブレード端縁１０ｂ側に押し付けられ、毛ブラシ部がトナーをシールすることができるが、図示したクリーニングブレード１０を感光体の上方に配置した場合はこのようなシール性が十分でなくなり、クリーニングブレード端部からのトナー落ちを止めるには不充分である。また、クリーニングブレードを揺動させた場合、端部からのトナー落ちは更に悪化する傾向にある。
また、図４(b) に示した他の従来例のように、クリーニングブレード１０の端縁１０ｂにモルトプレンのシール１６を固定し、クリーニングブレードの揺動と同一の動きをさせることによって、端部のシール性を上げるようにした構成も知られている。しかし、モルトプレンのシール１６と感光体１が接することによってモルトプレンのシール１６が変形し易くなってブレード端部からのトナー落ち量が増えたり、モルトプレンのシールの発泡部分をすり抜けてトナーが落ちる不具合が生じている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、感光体の横側面に転写手段を対向配置することにより略垂直な搬送経路を備えると共に、カウンター方式のクリーニングブレードを感光体上方に配置したタイプの作像部を備えた画像形成装置において、ブレードの刃先により掻き落としたトナーが感光体の回転により徐々にブレードの長手方向端部へ移動してそこから機内に落下、飛散するという不具合を解消した画像形成装置を提供することを課題とする。具体的には、クリーニング性能を損なわずに感光体上方に配置したクリーニングブレードの端部シール性を確保することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する為、請求項１の発明は、ドラム状感光体と、該感光体を均一帯電するために感光体の横側面に沿って配置された帯電手段と、帯電手段よりも感光体の回転方向下流側に配置され感光体に画像情報を記録する光書き込み手段と、光書き込み手段によって形成された感光体上の静電潜像を現像する現像手段と、感光体上に形成された現像像を転写紙に転写するために帯電手段とは反対側の感光体の横方向に配置された転写手段と、感光体上の転写残トナーを感光体上から除去するために感光体の上側に配置されたクリーニング手段と、を有する作像部を備えた電子写真方式の画像形成装置において、上記クリーニング手段は、先端縁にて感光体周面に接触する少なくとも一つのカウンタ方式のクリーニングブレードと、該クリーニングブレードの長手方向端部に固定したテフロン繊維製のブレード端部シールと、上記クリーニングブレードの刃先よりも上記感光体の回転方向上流側にて感光体周面と摺接するように配置され、且つ上記クリーニングブレードの長手方向両端縁と所定のギャップを隔てて対向配置された部分と、上記クリーニングブレードの刃先とオーバーラップした部分とから成るＬ字状の端部シールと、を備えたことを特徴とする。
請求項２の発明は、上記ブレード端部シールの肉厚は、上記クリーニングブレードの肉厚と同等かそれよりも大きいことを特徴とする。
請求項３の発明は、上記ブレード端部シールは、クリーニングブレードの刃先側角部に近い刃先をカバーすべく、Ｌ字形状をなしていることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示した実施形態に従って詳細に説明する。
なお、図３に示した作像部の構成を併せて参照し、同一部分には同一符号を付して重複した説明は省略する。
図３に示した感光体周りのレイアウトでは、画像形成装置のスキャナ部で読み込んだ画像をＣＣＤより画像信号に変え、ポリゴンモータ等の光書き込み装置を使って感光体に書き込むいわゆるデジタル光学系を用いるため、感光体周りの部品配置に自由度がある。このため、機械内部の通紙パスを短くするために、転写紙を垂直方向に搬送するレイアウトをとることができる。このため転写手段５は感光体１の横側面に配置され、それにしたがって感光体下方に現像手段４、転写手段５と反対方向に帯電手段２、除電部材７、感光体上方にクリーニング手段（クリーニングユニット）６が配置される。
図示したクリーニング手段６は、クリーニングブレード１０と、クリーニングブレード１０を感光体１に押圧させるために支持軸１１を中心に回転するブラケット１２と、ブラケット１２を感光体側に付勢するスプリング１３とを有する。この例では、クリーニングブレード１０は図示しない揺動機構によって感光体軸方向に揺動して、クリーニングブレードの先端縁（刃先）と感光体表面との間への紙粉等の異物噛み込みを防止してクリーニング不良の発生を抑えている。
このような構成を備えたクリーニング手段６にあっては、図４(a) 或は(b) に示した如きシール部材をクリーニングブレードの長手方向端部に配置したとしても端部方向への漏れを十分に防止することができないことは上述の通りである。そこで、本発明のクリーニング手段では、図１に示した様にクリーニングブレード１０の長手方向端縁１０ｂの刃先（先端縁）１０ａ寄りの位置に、感光体と接触する面側に起毛部が露出する様にテフロン繊維製のブレード端部シール２０を固定した。テフロン繊維製のブレード端部シール２０の先端縁２０ａは、クリーニングブレード刃先１０ａよりも感光体１の回転方向に対して上流方向（図面上方向）に当接し、またブレード端部シール２０の側端縁２０ｂはクリーニングブレード１０の長手方向端縁１０ｂと隙間なく固定配置される。
【００１０】
ブレード端部シール２０の肉厚は、ブレード自体の肉厚よりも大きくすることにより、できるだけ感光体面に接触させ、シール性を高める。ブレード端部シール２０は、図４に示した端部シール１５と併用し、端部シール１５のオーバーラップ部分１５ｂの端縁とブレード端部シール２０の先端縁２０ａとを接触させて漏れを防止する様に構成する。
端部シール１５は、クリーニング手段６を構成する図示しないケーシングに支持されている。端部シール１５は、ブレードの刃先１０ａよりも先方、即ち感光体の回転方向の上流側にて感光体周面と摺接するように配置されており、ブレード１０の長手方向両端縁１０ｂと所定のギャップを隔てて対向配置された部分１５ａと、ブレードの刃先１０ａとオーバーラップした部分１５ｂとからＬ字状に一体構成されている。オーバーラップ部分１５ｂが、ブレード端部の先方にて感光体表面と摺接しているために、ブレードの揺動等に起因してブレード端部方向に移動したトナーが端部方向へトナー漏れを起こすことを防止し、クリーニングユニットからのトナー飛散を防止している。
ブレード端部シール２０をクリーニングブレードの端縁１０ｂに対して固定する手段としては、ブレード端部シール２０とクリーニングブレード１０との間にまたがるようにＰＥＴフィルム等の肉厚の薄い伸張性のないフィルム部材２１に粘着テープを貼り付けてクリーニングブレード１０の表裏両方から貼り付けるのが望ましい。なお、ブレード刃先１０ａの感光体当接面側（図面の手前側面）については、クリーニングブレードが変形して感光体に当接するため、フィルム部材２１をブレード刃先１０ａからある程度はなして貼り付けることが望ましい。つまり、ブレード刃先と感光体との間にフィルム部材１２が挟まれることにより、クリーニング能力が低下する等の不具合が発生することを防止する。上記の様にクリーニングブレード１０によって掻取られ、せき止められた回収トナーは、クリーニング手段６からのトナー回収機構をクリーニングブレードよりも上方に配置しなければならない装置においては、回収される前にクリーニングブレードに沿って感光体軸方向に拡散する。
【００１１】
上記のように配置されたブレード端部シール２０は、補助クリーニングブレードとして機能することができ、感光体との当接状態のときにクリーニングブレード１０の刃先１０ａよりもブレード端部シール２０の先端縁２０ａの方が感光体上流方向において感光体周面に当接している。また、ブレード端部シール２０の起毛部（感光体面と対面している）が感光体の回転により変形（一方向へ傾倒）してブレード端縁１０ｂに隙間なく配置される。このため起毛部は、クリーニングブレード上で軸方向に拡散していくトナーがそれ以上に感光体軸方向へ移動することを阻止する壁の役割を果たすことになる。
このブレード端部シール２０は起毛部が感光体の回転によって一方向に倒れる必要があり、また感光体との密着を十分にする必要があるため、ブレード端部シールの厚さ（起毛部の長さを含む）をクリーニングブレードの厚さよりも大きくする必要がある。なお、ブレード端部シール２０が感光体と対面する面のうち、トナーの拡散防止効果を有していない感光体との非接触面に、モルトプレン等のシート材を付加してブレード端部シールの厚さを大きくしてもかまわない。これによりブレード端部シールを広い面積にわたって感光体に摺接させることができ、安定して感光体に押圧させることができる。このため、ブレード端部シール２０自体を厚肉にした場合と同様にシール効果を高めることができる。
【００１２】
次に、図２はテフロン繊維製のブレード端部シールの変形実施形態である。図１の実施形態のブレード端部シール２０は矩形である為、端部シール１５のオーバーラップ部１５ｂとブレード刃先１０ａとの間に間隙Ｇが形成されたが、この実施形態のブレード端部シール２０はこの間隙Ｇを埋める様に矩形の本体２０Ａから細幅部２０Ｂを突出させた。このようにテフロン繊維製ブレード端部シール２０の形状をＬ字形状にして、クリーニングブレードの端部の角部をカバーするようにしたので、クリーニングブレード刃先に沿って端部側へ拡散しようとするトナーがブレード端部に到達する前に細幅部２０Ｂによりせき止めてシールすることが可能となる。細幅部２０Ｂを乗り越えてさらに端部へ進行したトナーについては、シール本体２０Ａによりシールすることによりトナー飛散を防止している。
なお、ブレード刃先１０ａよりも上流側に位置する細幅部２０Ｂは、クリーニングブレードに対して常時トナーが進入してくる感光体上の現像領域（画像形成領域）には干渉しないように配置することが望ましい。つまり、細幅部２０Ｂには多くのトナーが溜る可能性があるので、この部分を画像領域とオーバーラップさせることは画質を維持する上で問題があるからである。
【００１３】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、感光体の横側面に転写手段を対向配置することにより略垂直に延在させた搬送経路を備えると共に、カウンター方式のクリーニングブレードを感光体上方に配置したタイプの作像部を備えた画像形成装置において、ブレードの刃先により掻き落としたトナーが感光体の回転により徐々にブレードの長手方向端部へ移動してそこから機内に落下、飛散するという不具合を解消した画像形成装置を提供することができる。
請求項１の発明によれば、テフロン繊維製のブレード端部シールをクリーニングブレード端部に配置することにより、クリーニングブレードの揺動によらずクリーニングブレード端部に向かったトナーを隙間なく抑えるため、ブレード端部からのトナー飛散を抑えることができる。
請求項２の発明によれば、ブレード端部シールをクリーニングブレードよりも厚くすることでブレード端部シールの感光体への当接を安定して行えるため、トナー飛散を抑えることができる。
請求項３の発明によれば、ブレード端部シールをクリーニングブレードの端部角部を覆うように端部のブレードエッジをシールすることでトナー飛散を最小に抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のブレード端部シールの説明図。
【図２】変形例としてのブレード端部シールの説明図。
【図３】本発明の前提となる作像部の構成説明図。
【図４】 (a) 及び(b) は従来のクリーニング手段の構成説明図。
【符号の説明】
１ 感光体ドラム、２ 帯電手段（帯電ローラ）、４ 現像手段、５ 転写手段（転写ベルト）、６ クリーニング手段、１０ クリーニングブレード、
１０ａ 刃先（ブレードエッジ）、１０ｂ 長手方向端縁，１２ ブラケット、１３ スプリング、１５ 端部シール，１５ｂ オーバーラップ部分、１６ シール、２０ ブレード端部シール、２０ａ 先端縁，２０ｂ 側端縁。

Claims (3)

1. 略水平配置された回転軸を中心として回転駆動するドラム状感光体と、該感光体を均一帯電するために感光体の横側面に沿って配置された帯電手段と、帯電手段よりも感光体の回転方向下流側に配置され感光体に画像情報を記録する光書き込み手段と、光書き込み手段によって形成された感光体上の静電潜像を現像する現像手段と、感光体上に形成された現像像を転写紙に転写するために帯電手段とは反対側の感光体の横方向に配置された転写手段と、感光体上の転写残トナーを感光体上から除去するために感光体の上側に配置されたクリーニング手段と、を有する作像部を備えた電子写真方式の画像形成装置において、
   上記クリーニング手段は、先端縁にて感光体周面に接触する少なくとも一つのカウンタ方式のクリーニングブレードと、該クリーニングブレードの長手方向端部に固定したテフロン繊維製のブレード端部シールと、上記クリーニングブレードの刃先よりも上記感光体の回転方向上流側にて感光体周面と摺接するように配置され、且つ上記クリーニングブレードの長手方向両端縁と所定のギャップを隔てて対向配置された部分と、上記クリーニングブレードの刃先とオーバーラップした部分とから成るＬ字状の端部シールと、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 上記ブレード端部シールの肉厚は、上記クリーニングブレードの肉厚と同等かそれよりも大きいことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 上記ブレード端部シールは、クリーニングブレードの刃先側角部に近い刃先をカバーすべく、Ｌ字形状をなしていることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。

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