JP4408928B2 - クリーニング装置、画像形成装置及びプロセスカートリッジ - Google Patents
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Description
先ず、本発明に係るクリーニング装置による新規なクリーニングメカニズムについて図1を参照して説明する。
本発明に係るクリーニング装置は、ブレード部材1の先端領域に効率よく振動を与える構成である。そして、ブレード部材1の振動によってブレード部材1の先端と像担持体11の間にあるトナーTに振動を伝えること、また、ブレード部材1の先端領域の振動が像担持体1に伝わる構成とし、像担持体1からもトナーTに振動を伝える。
ここでは、振動部材22は支軸30で揺動可能に支持し、振動部材22の一方の自由端部22aの支軸側に薄肉部22bを形成して、この薄肉部22bの外面側(像担持体11側と反対面側)に加振手段23を設け、また、振動部材22の他方の自由端部と固定部24との間に補助手段であるばね加圧手段31を設けて、振動部材22のブレード部材21を取り付けた自由端22a側を像担持体11側に付勢するようにしている。
先ず、ブレード部材21は像担持体11の回転方向(矢示A方向)に対して、カウンタ方向で当接している。すなわち、ブレード部材21と像担持体11とが当接する角度θが開く方向へ像担持体11が移動する設定としている。
まず、図9に示す例では、ブレード部材21の剛性より振動部材22の剛性が高い構成とし、且つ、ブレード部材21と振動部材22の先端突き出し量の関係を両者ほぼ同じ(又はブレード部材21の先端を振動部材22より短く、つまり振動部材22先端より後退した)構成としている。
加振手段23を構成する圧電素子として、厚さ0.3〜1.0mm、5〜20、mmの範囲内の縦横寸法のものを使用し、前述した振動部材22及びブレード部材21を用いて、圧電素子の駆動条件とクリーニング性能について実験を行った。
この実施形態では、加振手段23として前記実施形態と同様に板状圧電素子を用い、振動部材22には圧電素子を接合する領域に対応した部分を薄くした薄肉部22bを形成して、その部分だけが弾性変形しやすい構造としている。なお、ブレード部材21はウレタンブレード部材であり、振動部材22は先端領域にブレード部材21が接合され、像担持体11へのブレード部材21の当接角度θ、食い込み量(押し付け量)dを決める構成としていることは前記図2の構成と同様である。
この実施形態では、加振手段23として板状圧電素子を用い、2枚の圧電素子(加振手段23)を振動部材22の両面に設けている。2つの圧電素子(加振手段23)は電圧を印加することによって、一方は面方向に伸び、他方は面方向に縮む方向の変形を与えるように設定している。
この実施形態では、振動部材22に振動を与える加振手段33として積層型圧電素子を用いている。積層型圧電素子は、それ自体の固有振動数が50〜100kHzと高く、また発生変位力が非常に大きいので、積層型圧電素子を用いることで、振動部材22の板厚を厚くしても高い振動数まで応答が可能な構成が容易となる。
この実施形態では、振動部材32を厚くして剛性を高くし、積層型圧電素子を用いた加振手段33を挟み込むようなコ字型の凹部32aを形成し、この凹部32aに前記第4実施形態と同様なd33方向の変位を利用する積層型圧電素子を配置している。
この実験では、トナーとして円形度0.98以上の球形トナーを用いた。円形度は、図19に示すような定義で表され、円形度0.98以上ではほとんど真球に近いトナーである。
前述した第1ないし第5実施形態のクリーニング装置を備えた画像形成装置と、従来方式のブレードクリーニング(図22の構成)を用いた画像形成装置を用いて、クリーニング性及び像担持体のダメージについて比較評価を行なった。
この画像形成装置は、水平に延在する転写ベルト(像担持体)61に沿って、各色の上述したプロセスカ−トリッジ50を並置した形式のカラー画像形成装置である。
11…像担持体
20…加振ブレード
21…ブレード部材
22…振動部材
23…加振部材
50…プロセスカートリッジ。
Claims (13)
- 像担持体と、この像担持体に残留するトナーを除去するためのクリーニング手段を備えた画像形成装置において、
前記クリーニング手段は、
前記像担持体表面にカウンタ方向で当接するためのJISA硬度が75〜100°、厚みが100〜300μmのゴムからなるブレード部材と、
このブレード部材を取り付けた振動部材と、
この振動部材に取り付けられ、この振動部材に振動を与える加振手段と
を備えている
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1に記載の画像形成装置において、前記ブレード部材が前記像担持体表面に押し付けられ、前記像担持体表面から前記ブレード部材の高さ方向で押し付け量が10〜100μmの範囲内であることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項2に記載の画像形成装置において、前記加振手段は前記振動部材に対して前記押し付け量よりも小さな変位量の振動を与えることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1ないし3のいずれかに記載の画像形成装置において、前記ブレード部材先端の前記加振手段によって与えられる振動による変位量が前記トナーの平均粒径よりも小さいことを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1に記載の画像形成装置において、前記加振手段は前記振動部材に対して前記ブレード部材に直接接触していないトナーを振動させる振動を与えることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1ないし5のいずれかに記載の画像形成装置において、前記ブレード部材は前記像担持体の移動方向に対してカウンタ方向で当接する状態で設けられていることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1ないし6のいずれかに記載の画像形成装置において、前記ブレード部材は前記像担持体と対向する面が像担持体と当接してなす角度が0°〜50°の範囲内となる状態で設けられていることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1ないし7のいずれかに記載の画像形成装置において、前記振動部材は前記ブレード部材を設ける部分の剛性が前記加振手段を設ける部分の剛性よりも高いことを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1ないし7のいずれかに記載の画像形成装置において、前記ブレード部材は前記振動部材よりも剛性が低く、前記振動部材からの前記ブレード部材先端の突き出し量がブレード部材の厚みの2倍以下であることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1ないし7のいずれかに記載の画像形成装置において、前記ブレード部材は前記振動部材よりも剛性が低く、前記ブレード部材の先端が前記振動部材端面と略同じか、又は後退していることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1ないし10のいずれかに記載の画像形成装置において、前記ブード部材の幅方向に複数個の加振手段を間隔を置いて配置したことを特徴とする画像形成装置。
- 少なくとも、像担持体と、この像担持体に残留するトナーを除去するためのクリーニング手段とを備えたプロセスカートリッジにおいて、
前記クリーニング手段は、
前記像担持体表面にカウンタ方向で当接するためのJISA硬度が75〜100°、厚みが100〜300μmのゴムからなるブレード部材と、
このブレード部材を取り付けた振動部材と、
この振動部材に取り付けられ、この振動部材に振動を与える加振手段と
を備えている
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。 - カラー画像を形成する画像形成装置において、前記請求項12に記載のプロセスカートリッジを複数備えていることを特徴とする画像形成装置。
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