JP4462367B2 - 清掃装置及びこれを用いた画像形成装置、清掃具 - Google Patents

Description

本発明は、清掃装置及びこれを用いた画像形成装置、清掃具に関する。

例えば電子写真方式を採用した画像形成装置において、感光体上のトナーをトナー掻き取り部材であるブレードにて掻き取る方式のものが知られており、この際、ブレードと感光体との間の潤滑性を付与するためにトナー溜りを利用することが知られている。
例えば特許文献１には、一部がブレードから突出するようにブレードに接着固定されたトナー捕捉部材を設け、このトナー捕捉部材にて捕捉して貯留したトナーをブレードに供給するようにした構造が開示されている。また、特許文献２には、下方に向かって延びるように配置されたブレードに対し、ブレードの下方に設けたシールと、ブレードの下端位置より上方位置まで設けたトナー塞き止め部材との間にトナーを貯留させるようにした構成が開示されている。更に、特許文献３には、基端側が支持板に固定されたブレードに対し、支持板に一端側が支持されてブレードより上流側まで延びるシートに廃トナーを一定量貯留するようにした構成が開示されている。

特開平９−１６０４６号公報（実施例、図１） 特許第３６９５４９６号公報（発明の実施の形態、図１） 特開２００６−３０７３０号公報（発明を実施するための最良の形態、図２）

本発明の技術的課題は、被清掃体上に付着したトナーをトナー掻き取り部材にて清掃するに際し、被清掃体上のトナー量に依らず適度な潤滑性を保ちながら、被清掃体及びトナー掻き取り部材の長寿命化を維持すると共に良好な清掃性を確保することにある。

請求項１に係る発明は、被清掃体に対向する開口部を有する清掃筐体及び前記開口部に対応して清掃筐体に設けられ被清掃体上のトナーを清掃する清掃具を有する清掃装置であって、清掃具は、清掃筐体に着脱自在に支持される支持部材と、この支持部材に固定され、被清掃体の移動方向に対向するように当該被清掃体に先端側が接触して被清掃体上のトナーを掻き取るトナー掻き取り部材と、トナー掻き取り部材の先端部より被清掃体の移動方向上流側領域に対しトナー掻き取り部材にて掻き取られたトナーを一時的に貯留するトナー貯留機構とを備え、トナー貯留機構は、トナー掻き取り部材にて掻き取られたトナーを捕捉するようにトナー掻き取り部材の先端部近傍に当該トナー掻き取り部材から突出して設けられるトナー捕捉部材と、前記清掃筐体又は前記支持部材に固定される取付部材のうちトナー掻き取り部材の先端部から離間した部位でトナー捕捉部材の中間部を揺動支点として揺動自在に支持する揺動支持機構とを有し、前記揺動支点を境としてトナー捕捉部材のうちトナー掻き取り部材から突出した部分を貯留するトナー量に基づいて変形する貯留変形部とする一方、トナー捕捉部材の反対側部分を前記貯留変形部の変形量に基づいてトナー掻き取り部材が被清掃体側に押さえ込まれる押さえ部とした清掃装置である。

請求項２に係る発明は、請求項１に係る清掃装置において、トナー捕捉部材に対する揺動支点は、貯留変形部の方が押さえ部より長くなる位置に設定される清掃装置である。
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る清掃装置において、トナー掻き取り部材は、先端部が上方に向かうように被清掃体に接する清掃装置である。
請求項４に係る発明は、請求項１乃至３のいずれかに係る清掃装置において、トナー捕捉部材は撓み変形可能な部材で構成される清掃装置である。
請求項５に係る発明は、請求項１乃至４のいずれかに係る清掃装置において、揺動支持機構は、取付部材に連結テープを介してトナー捕捉部材を連結し、この連結部位を揺動支点とした清掃装置である。
請求項６に係る発明は、請求項５に係る清掃装置において、トナー捕捉部材の押さえ部は直線状に延びる形状である清掃装置である。
請求項７に係る発明は、請求項５に係る清掃装置において、トナー捕捉部材の押さえ部は略Ｕ字状に湾曲する形状である清掃装置である。
請求項８に係る発明は、請求項７に係る清掃装置において、トナー捕捉部材の貯留変形部は、その先端部がトナー掻き取り部材の外方から被清掃体に向かって近づくように配置される清掃装置である。
請求項９に係る発明は、請求項１乃至４のいずれかに係る清掃装置において、揺動支持機構は、トナー捕捉部材及び取付部材の一方に揺動軸を設けると共に他方に軸受部を設け、前記揺動軸を揺動支点とした清掃装置である。

請求項１０に係る発明は、像保持体上にトナー像を形成する画像形成部と、像保持体に対向配置され且つ当該像保持体上のトナーを清掃する請求項１乃至９のいずれかに係る清掃装置とを備える画像形成装置である。
請求項１１に係る発明は、被清掃体に対向する開口部を有する清掃筐体に着脱自在に設けられて被清掃体上のトナーを清掃する清掃具であって、清掃筐体に着脱自在に支持される支持部材と、この支持部材に固定され、被清掃体の移動方向に対向するように当該被清掃体に先端側が接触して被清掃体上のトナーを掻き取るトナー掻き取り部材と、トナー掻き取り部材の先端部より被清掃体の移動方向上流側領域に対しトナー掻き取り部材にて掻き取られたトナーを一時的に貯留するトナー貯留機構とを備え、トナー貯留機構は、トナー掻き取り部材にて掻き取られたトナーを捕捉するようにトナー掻き取り部材の先端部近傍に当該トナー掻き取り部材から突出して設けられるトナー捕捉部材と、前記支持部材に固定される取付部材のうちトナー掻き取り部材の先端部から離間した部位でトナー捕捉部材の中間部を揺動支点として揺動自在に支持する揺動支持機構とを有し、前記揺動支点を境としてトナー捕捉部材のうちトナー掻き取り部材から突出した部分を貯留するトナー量に基づいて変形する貯留変形部とする一方、トナー捕捉部材の反対側部分を前記貯留変形部の変形量に基づいてトナー掻き取り部材が被清掃体側に押さえ込まれる押さえ部とした清掃具である。

請求項１に係る発明によれば、被清掃体上に付着したトナーをトナー掻き取り部材にて清掃するに際し、被清掃体上のトナー量に依らず適度な潤滑性を保つことができ、被清掃体及びトナー掻き取り部材の長寿命化を維持しながら、良好な清掃性を確保することができる。
請求項２に係る発明によれば、本構成を有しないものに比べ、揺動支点をトナー掻き取り部材に近づけることで、トナー掻き取り部材への押さえ力を一層有効に作用させることができるようになる。
請求項３に係る発明によれば、本構成を有しないものに比べ、トナー掻き取り部材に対する有効な貯留領域を設けることができ、押さえ力の付与がより一層有効になされるようになる。
請求項４に係る発明によれば、本構成を有しないものに比べ、トナー捕捉部材が撓み変形することで、トナー掻き取り部材の特性に関係なく押さえ力を付与することができるようになる。
請求項５に係る発明によれば、本構成を有しないものに比べ、簡単な構成で押さえ力を発揮させることができる。
請求項６に係る発明によれば、本構成を有しないものに比べ、トナー捕捉部材の形状を簡単にすることができる。
請求項７に係る発明によれば、本構成を有しないものに比べ、簡単な構成で押さえ力を発揮させることができると共にトナー掻き取り部材への押さえ力を十分付与できるようになる。
請求項８に係る発明によれば、本構成を有しないものに比べ、トナー貯留領域を小さくすることができ、トナーの貯留量に対する検出感度を向上させることができるようになる。
請求項９に係る発明によれば、本構成を有しないものに比べ、安定した揺動支点の構成を実現できる。

請求項１０に係る発明によれば、像保持体上に付着したトナーをトナー掻き取り部材にて清掃するに際し、像保持体上のトナー量に依らず適度な潤滑性を保つことができ、像保持体及びトナー掻き取り部材の長寿命化を維持しながら、良好な清掃性を確保することができる画像形成装置を提供できる。
請求項１１に係る発明によれば、被清掃体上に付着したトナーをトナー掻き取り部材にて清掃するに際し、被清掃体上のトナー量に依らず適度な潤滑性を保つことができ、被清掃体及びトナー掻き取り部材の長寿命化を維持しながら、良好な清掃性を確保することができる清掃具を提供できる。

◎実施の形態モデルの概要
先ず、本発明が適用される実施の形態モデルの概要について説明する。
図１（ａ）（ｂ）は本発明を具現化する実施の形態モデルに係る清掃装置の概要を模式的に示したものである。同図において、本実施の形態モデルに係る清掃装置は、被清掃体１に対向する開口部を有する清掃筐体２及び前記開口部に対応して清掃筐体２に設けられ被清掃体１上のトナーＴを清掃する清掃具３を有する清掃装置であって、清掃具３は、清掃筐体２に着脱自在に支持される支持部材４と、この支持部材４に固定され、被清掃体１の移動方向に対向するように当該被清掃体１に先端側が接触して被清掃体１上のトナーＴを掻き取るトナー掻き取り部材５と、トナー掻き取り部材５の先端部より被清掃体１の移動方向上流側領域に対しトナー掻き取り部材５にて掻き取られたトナーＴを一時的に貯留するトナー貯留機構６とを備え、トナー貯留機構６は、トナー掻き取り部材５にて掻き取られたトナーＴを捕捉するようにトナー掻き取り部材５の先端部近傍にトナー掻き取り部材５から突出して設けられるトナー捕捉部材７と、清掃筐体２又は支持部材４に固定される取付部材８のうちトナー掻き取り部材５の先端部から離間した部位でトナー捕捉部材７の中間部を揺動支点αとして揺動自在に支持する揺動支持機構９とを有し、揺動支点αを境としてトナー捕捉部材７のうちトナー掻き取り部材５から突出した部分を貯留するトナー量に基づいて変形する貯留変形部βとする一方、トナー捕捉部材７の反対側部分を貯留変形部βの変形量に基づいてトナー掻き取り部材５が被清掃体１側に押さえ込まれる押さえ部γとしたものとなっている。尚、（ｂ）はトナー貯留機構６の概略を示すもので、貯留変形部βが矢印Ａ方向に変形すれば、押さえ部γが矢印方向の押さえ力ＦＰを発揮するようになる。

ここで、トナー掻き取り部材５としては、被清掃体１の移動方向に対向するように先端側を接触させて被清掃体１上のトナーＴを清掃できるものであればよく、その材質は特に限定されないが、押さえ力ＦＰを有効に付与できる観点からすれば、ゴム製のものが好適である。また、トナー掻き取り部材５の配置は先端がトナーＴを貯留し易い上方を向いていることが必須要件ではなく、先端部位にトナー貯留領域が形成できるようになっていればよい。そして、トナー掻き取り部材５に対する有効なトナー貯留領域を設ける観点からすれば、トナー掻き取り部材５は、先端部が上方に向かうように被清掃体１に接するように配置されていることが好ましい。

ここで、トナー貯留機構６の作用について説明する。
トナー掻き取り部材５にて被清掃体１上のトナーを清掃する場合、トナー掻き取り部材５の変形や被清掃体１の摩耗等の発生を抑えて安定した清掃性能を確保するには、被清掃体１とトナー掻き取り部材５との間に所望量のトナーＴを流して両者間での潤滑性を維持することが好適である。そのため、トナー掻き取り部材５の先端にトナー貯留領域（トナー溜り）を設け、ここに貯留されるトナーＴを潤滑剤として利用することが知られている。

図２（ａ）は、積極的なトナー貯留領域を設けずに、単に、トナー掻き取り部材５の先端に残ったトナーＴを利用するようにした例を示す概要図であるが、トナー掻き取り部材５の先端へのトナー貯留量が少ない場合にはトナー掻き取り部材５と被清掃体１との間を擦り抜けるトナーから離脱した外添剤量が少なく、十分な潤滑性を得ることができない。ここで外添剤とは、例えばシリカ、チタニアなどの１μｍ以下の微粒子のことである。一方、トナー貯留量が多くなると（図中二点鎖線で示す）、擦り抜け量が確保され適度な潤滑性が維持される可能性がある。つまり、積極的なトナー貯留領域を設けない場合には、トナー掻き取り部材５先端でのトナーＴの貯留量の変化によって潤滑性が左右されるようになり、安定した清掃性能を確保することは困難となる。

これに対し、ある程度のトナー貯留量を確保すべく、トナー掻き取り部材５の先端にトナーＴが貯留する貯留領域を積極的に設け、トナー掻き取り部材５による掻き取り量に依らず、安定した清掃性能を確保することが想定される。例えば図２（ｂ）のように、トナー掻き取り部材５の端部から突出してトナーを捕捉するようにした捕捉部材７’を設け、この捕捉部材７’にてトナー掻き取り部材５の先端に貯留領域を設けることが考えられる。この場合、被清掃体１から掻き取られるトナー量が変化しても、貯留領域でのトナー貯留量をある程度確保することができるようになり、必要な潤滑性を維持することが可能となる。しかしながら、貯留領域でのトナー貯留量が多くなりすぎると、これにより捕捉部材７’を被清掃体１から引き離す方向の力Ｆ_０が作用するようになり、トナー掻き取り部材５を被清掃体１に押圧する力が低下するようになる。そのため、トナー掻き取り部材５と被清掃体１との間を多くのトナーが擦り抜けるようになり、被清掃体１上の良好な清掃がなされないようになる。

そこで、本実施の形態モデルでは、図２（ｃ）に示すように、トナー掻き取り部材５とは別体にトナー捕捉部材７を設け、貯留領域でのトナー貯留量に基づいて変形するトナー捕捉部材７に対し、てこの原理を利用するようにした。つまり、トナー貯留量が増えるとトナー捕捉部材７を押し広げようとする矢印Ａ方向の変形が貯留変形部βに生じることで、押さえ部γにはトナー掻き取り部材５を被清掃体１に押さえ込む方向の押さえ力ＦＰが作用するようになる。

そのため、被清掃体１から掻き取られるトナー量が変化しても、貯留領域でのトナー貯留量を安定的に確保できると共に、トナー量が増加し過ぎても、押さえ力ＦＰによってトナー掻き取り部材５と被清掃体１との間を擦り抜けるトナー量を抑えることができ、安定した潤滑性を維持することができるようになる。

このような方式の清掃装置にあって、トナー掻き取り部材５への押さえ力ＦＰを有効に作用させる観点から、トナー捕捉部材７に対する揺動支点αは、貯留変形部βの方が押さえ部γより長くなる位置に設定されることが好ましい。これによれば、揺動支点αを中心に貯留変形部β側に加わる力に比べ、大きな押さえ力ＦＰをトナー掻き取り部材５に作用させることができるようになる。
また、トナー掻き取り部材５は、被清掃体１に接する先端部が上方に向かうように被清掃体１に接するように配置されていることが好ましく、この場合、トナー掻き取り部材５によって掻き取られたトナーをトナー掻き取り部材５の先端表面により長く留めることができるようになり、有効な貯留領域を形成し易くなる。尚、より少ないトナー量でも潤滑性を保つようにする観点からすれば、トナー掻き取り部材５の先端部の被清掃体１に接する側の方が下方に向かうように配置することが好ましい。

そして、トナー捕捉部材７としては、撓み変形可能な部材で構成されていることが好ましい。このようにトナー捕捉部材７が撓み変形することで、貯留変形部βでの変形が容易になされるようになり、変形量に応じた押さえ力ＦＰがトナー掻き取り部材５に容易に作用できるようになり、トナー捕捉部材７自体の動作を安定させることができる。一方、トナー捕捉部材７が剛性を有するものである場合には、押さえ部γでの押さえ力ＦＰを作用させることができるものの、貯留変形部βでの変形量が小さく抑えられるようになる。

このような清掃装置における揺動支持機構９の代表的態様としては、揺動支持機構９が、取付部材８に連結テープを介してトナー捕捉部材７を連結し、この連結部位を揺動支点αとする態様や、トナー捕捉部材７及び取付部材８の一方に揺動軸を設けると共に他方に軸受部を設け、揺動軸を揺動支点αとする態様が挙げられる。
また、連結部位を揺動支点αとする態様では、トナー捕捉部材７の押さえ部γを直線状に延びる形状とする態様や、トナー捕捉部材７の押さえ部γを略Ｕ字状に湾曲させる形状とする態様が挙げられる。そして、特に、後者の場合には、トナー捕捉部材７での貯留するトナー貯留量の検出感度を向上させる観点から、トナー捕捉部材７の貯留変形部βは、その先端部がトナー掻き取り部材５の外方から被清掃体１に向かって近づくように配置されることが好ましい。

そして、このような清掃装置は画像形成装置に用いることも可能であり、この場合、次のようにすればよい。すなわち、像保持体上にトナー像を形成する画像形成部と、像保持体に対向配置され且つ当該像保持体上のトナーを清掃する清掃装置とを備え、清掃装置として上述の清掃装置を用いるようにすればよい。ここで、像保持体としてはロール状であってもよいし、ベルト状であってもよい。

更に、本実施の形態モデルからすれば、本発明を清掃装置に用いられる清掃具として捉えることも可能である。この場合、被清掃体１に対向する開口部を有する清掃筐体２に着脱自在に設けられて被清掃体１上のトナーＴを清掃する清掃具３であって、清掃筐体２に着脱自在に支持される支持部材４と、この支持部材４に固定され、被清掃体１の移動方向に対向するように当該被清掃体１に先端側が接触して被清掃体１上のトナーＴを掻き取るトナー掻き取り部材５と、トナー掻き取り部材５の先端部より被清掃体１の移動方向上流側領域に対しトナー掻き取り部材５にて掻き取られたトナーＴを一時的に貯留するトナー貯留機構６とを備え、トナー貯留機構６は、トナー掻き取り部材５にて掻き取られたトナーＴを捕捉するようにトナー掻き取り部材５の先端部近傍にトナー掻き取り部材５から突出して設けられるトナー捕捉部材７と、支持部材４に固定される取付部材８のうちトナー掻き取り部材５の先端部から離間した部位でトナー捕捉部材７の中間部を揺動支点αとして揺動自在に支持する揺動支持機構９とを有し、揺動支点αを境としてトナー捕捉部材７のうちトナー掻き取り部材５から突出した部分を貯留するトナー量に基づいて変形する貯留変形部βとする一方、トナー捕捉部材７の反対側部分を貯留変形部βの変形量に基づいてトナー掻き取り部材５が被清掃体１側に押さえ込まれる押さえ部γとしたものである。

以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明をより詳細に説明する。
◎実施の形態１
図３は本実施の形態モデルが適用された画像形成装置の実施の形態１の概要を示す。
同図において、画像形成装置は、複数の張架ロール１１〜１４によって略横方向に張架されて循環回転する中間転写ベルト１０と、中間転写ベルト１０の一辺側に沿って並べて配置された四色（例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）の各色プロセスカートリッジ２０（２０ａ〜２０ｄ）等で構成されている。

中間転写ベルト１０は、トナー像を保持して搬送するもので、例えば張架ロール１１を駆動ロールとして循環回転するもので、中間転写ベルト１０の周りには、張架ロール１４と中間転写ベルト１０を挟んで対向する位置に二次転写ロール等の二次転写装置１５を備え、張架ロール１４をバックアップロールとして両者の間に中間転写ベルト１０上のトナー像を図示外の記録材供給部から供給された記録材Ｓ上に一括転写する二次転写電界が作用するようになっている。また、張架ロール１１に中間転写ベルト１０を挟んで対向する位置には、中間転写ベルト１０上に残留するトナーを清掃するベルト清掃装置１６が設けられている。ベルト清掃装置１６は、中間転写ベルト１０に対し残留トナーを清掃するブレード１７と、ブレード１７にて清掃されたトナーを図示外の廃トナー収容部に搬送するための撹拌搬送部材１８が設けられている。

そして、本実施の形態では、中間転写ベルト１０の裏面側で夫々のプロセスカートリッジ２０に対向する位置には、プロセスカートリッジ２０で形成されたトナー像を中間転写ベルト１０上に転写する一次転写ロール等の一次転写装置１９（１９ａ〜１９ｄ）が設けられている。そのため、中間転写ベルト１０上には、夫々の一次転写装置１９によって転写された各色トナー像が多重化されて、この多重化されたトナー像が二次転写部位にて記録材Ｓ上に一括転写されるようになる。尚、一次転写装置１９とプロセスカートリッジ２０との間には中間転写ベルト１０上に各色トナー像を転写する一次転写電界が作用するようになっており、また、二次転写部位にてトナー像が一括転写された記録材Ｓは図示外の定着装置によって定着されるようになっている。

図４は、単一のプロセスカートリッジ２０を示すもので、本実施の形態のプロセスカートリッジ２０は、画像形成装置の筐体に対し、着脱自在に構成されている。夫々のプロセスカートリッジ２０は使用するトナーを除けば略同一構成のため、ここでは一つのプロセスカートリッジ２０について説明する。
本実施の形態のプロセスカートリッジ２０は、トナー像を保持する像保持体としての感光体２１と、感光体２１上を帯電する帯電ロール２２と、帯電ロール２２によって帯電された感光体２１が露光されて潜像が形成され、この潜像をトナーにて現像して可視像化する現像装置３０と、感光体２１上のトナー像が一次転写部位にて中間転写ベルト１０上に転写された後の感光体２１上の残留トナーを清掃する清掃装置４０とで構成されている。尚、符号２３の矢印は、図示外の露光装置としてレーザ走査装置から各色に対応させて照射されるレーザ光線を示すもので、一つのレーザ走査装置から各色のプロセスカートリッジ２０の感光体２１に対し、プロセスカートリッジ２０の枠体の隙間（図示せず）を介して夫々露光できるように構成されている。

また、本実施の形態の現像装置３０は、トナーとキャリアを含む二成分現像剤を使用したものであって、感光体２１側に対応する位置に開口部を有するハウジング３１を備え、この開口部に面して感光体２１と対向する位置に現像ロール３２を配置している。現像ロール３２は、内部にＮ極及びＳ極が適宜配置された磁石体を有し、磁石体の周りを非磁性の現像スリーブが回転するようになっている。現像ロール３２の周りには、現像ロール３２上の現像剤の層厚を規制する規制部材３３が現像ロール３２に対し所定の間隙を保って配置され、この規制部材３３より現像ロール３２の回転方向下流側には、ハウジング３１に固定されたシール部材３４が設けられ、規制部材３３によって規制された現像剤が外部に飛散するのを防ぐようになっている。一方、規制部材３３より現像ロール３２の回転方向上流側には、現像ロール３２に対し主として現像剤を供給する供給撹拌搬送部材３５を斜め下方に対向配置すると共に、この供給撹拌搬送部材３５の後方には、主として現像剤の摩擦帯電を行う混合撹拌搬送部材３６が設けられている。そして、供給撹拌搬送部材３５と混合撹拌搬送部材３６との間には、ハウジング３１の仕切壁３１ａの開口部を介して現像剤が循環できるようになっている。

このような構成の現像装置３０では、二つの撹拌搬送部材３５，３６にて撹拌搬送された現像剤は、供給撹拌搬送部材３５によって現像ロール３２上に供給される。現像ロール３２上に供給された現像剤は、規制部材３３によって層厚が規制され、所定量の現像剤層が形成された状態で感光体２１との対向部位である現像領域に搬送される。現像領域では感光体２１と現像ロール３２との間の現像電界の作用により、現像剤中のトナーが感光体２１上の潜像に対応して飛翔し、感光体２１上の潜像が可視像化される。また、現像領域を超えた現像剤は、例えば磁極配置による反発磁界の作用によって供給撹拌搬送部材３５に回収される。尚、本実施の形態では、現像装置３０として二成分現像剤を用いるものを示したが、二成分現像剤に限られず、例えばトナーのみを用いる現像方式を利用するようにしてもよいことは云うまでもない。

一方、清掃装置４０は、清掃筐体であるハウジング４１と、ハウジング４１の開口部に対応して設けられ、感光体２１上のトナーを清掃する清掃具とを有している。また、清掃具は、ハウジング４１に着脱自在に支持される略Ｌ字状のブレード支持部材４３と、このブレード支持部材４３に基端側が固定され、感光体２１の回転方向に対向するように先端側を接触させて感光体２１上のトナーを掻き取るトナー掻き取り部材としてのブレード４２と、ブレード４２の先端部より感光体２１の移動方向上流側領域に対しブレード４２にて掻き取られたトナーを一時的に貯留するトナー貯留機構４４とを備えている。

また、トナー貯留機構４４は、ブレード４２にて掻き取られたトナーを捕捉するようにブレード４２の先端部近傍にブレード４２から突出して設けられるトナー捕捉部材４５と、ブレード支持部材４３に固定される取付部材４６のうちブレード４２の先端部から離間した部位でトナー捕捉部材４５の中間部を揺動支点として揺動自在に支持する揺動支持機構とを有している。
更に、清掃装置４０内には、ハウジング４１内のトナーを図示外の廃トナー収容部に搬送する撹拌搬送部材４７や、ブレード４２で掻き取られたトナーのハウジング４１からの飛散を防止するシールリップ４８が設けられている。

ここで、ブレード４２としては感光体２１上のトナーを掻き取るものであればよく、通常合成ゴム製のものが適用される。また、トナー捕捉部材４５は、撓み変形可能な可撓性シート部材が使用され、可撓性シート部材としてはＰＥＴ等のプラスチック製シート部材であってもよいし、金属製の薄板であっても差し支えないが、本実施の形態では加工性等も考慮し、０．３ｍｍ厚のＰＥＴシートを用いている。

図５は、清掃装置４０の一部を拡大したもので、ブレード４２の先端側は、感光体２１の回転方向に対向するように感光体２１に接触しており、その先端側が上方を向いた形で配置されると共にブレード支持部材４３によって感光体２１に対し所定の押圧力が加わるように配置されている。そして、特に本実施の形態では、ブレード４２の先端部の感光体２１に接する側が他方に比べ下方に向かうように配置されている。
また、取付部材４６の先端は、トナー捕捉部材４５に接触しており、更に、この取付部材４６の先端とトナー捕捉部材４５との間は、例えば粘着テープ等の連結テープ４９によって連結されており、取付部材４６のエッジ部４６ａがトナー捕捉部材４５の所定位置に位置決めされて揺動支点になるようになっている。そのため、本例では、取付部材４６と連結テープ４９とにより、揺動支持機構が機能するようになっている。

そして、本実施の形態では、揺動支点を境としてトナー捕捉部材４５のうちブレード４２から突出した部分を貯留するトナー量に基づいて変形する貯留変形部とし、一方、トナー捕捉部材４５の反対側部分を貯留変形部の変形量に基づいてブレード４２が感光体２１側へ押さえ込まれる押さえ部としている。更に、本実施の形態では、揺動支点がトナー捕捉部材４５のうち、ブレード４２に近い部位に設けられている。尚、ここでは、揺動支点として取付部材４６の一部を利用するようにしたが、これに限られず、揺動支点を取付部材４６とは別体のもので構成するようにしても差し支えない。

本実施の形態では、清掃装置４０としてこのような構成を採用することで、ブレード４２にて掻き取られた感光体２１上のトナーは、ブレード４２から落ちてそのまま回収されるのではなく、トナー捕捉部材４５と感光体２１との間に貯留されるようになる。つまりブレード４２の先端にトナーを貯留する貯留領域が形成され、ここに貯留されるようになる。

次に、本実施の形態におけるトナー捕捉部材４５による作用について図６を下に詳細に説明する。
ブレード４２の先端側のトナー貯留領域にトナーＴが貯留されてくると、この貯留領域のトナーＴや感光体２１の回転によってブレード４２が押し下げられようとする力ｆ１が生じ、これに対する反力が発生して釣り合うようになる。一方、ブレード４２を感光体２１側に押圧する力（図示せず）によってブレード４２にはその反力が作用するようになる。このとき、貯留領域のトナーＴが増え、トナー捕捉部材４５の貯留変形部βにてトナー捕捉部材４５を外側に押し広げようとする力ｆ２が作用すると、トナー捕捉部材４５の押さえ部γではｆ２と反対側の方向に押さえ力ｆ３（図１のＦＰに相当する力）が作用するようになる。
つまり、ブレード４２には、トナーＴの貯留によって感光体２１から離間させようとする力と、感光体２１側に押さえようとする力が加わるようになる。これらの力は相殺される方向にあることから、ブレード４２を感光体２１に押圧する力の変化はより小さくなり、貯留領域に貯留されるトナー量に拘わらず、より安定した圧力でブレード４２が感光体２１を押圧し続けるようになる。

すなわち、貯留領域にトナーＴの貯留が少ない場合には、トナー捕捉部材４５が機能せず、そのまま貯留されたトナーＴがブレード４２と感光体２１との間を擦り抜けることで潤滑性が維持され、一方、貯留領域でのトナーＴが増えるようになると、ブレード４２を感光体２１から離間させようとする力をトナー捕捉部材４５にて押さえることで、安定した擦り抜け量を確保することができ、ブレード４２によって掻き取るトナー量に依存することなく、良好な潤滑性を長期に亘って維持することができるようになる。

本実施の形態では、ブレード４２の先端部と感光体２１の接線とのなす角が鋭角になっているものを示したが、これが鈍角になっているものに比べ、ブレード４２と感光体２１との間を擦り抜けるトナー量を長期に亘って保持できるため、潤滑性の維持が良好であるが、この角度が直角あるいは鈍角になるものであっても、感光体２１から掻き取られたトナーＴがブレード４２の感光体２１寄りに残留し易いことを考えれば、潤滑性の維持を長く保つことは可能である。そして、貯留領域にある程度トナーを貯留した後には、このような角度は大きな影響をもたらすものではなくなる。

また、本実施の形態では、揺動支点αを構成する取付部材４６をブレード支持部材４３に固定する方式を示したが、取付部材４６は、例えばハウジング４１からブラケット等を介して設けるようにしてもよいし、ハウジング４１から直接設けるようにしてもよい。
更に、ここでは清掃装置４０を感光体２１に対して用いる態様を示したが、トナー像を保持する像保持体のトナーＴを清掃する用途に適用できることは明らかであり、像保持体としては例えばトナー像を一時的に保持して搬送する中間転写体であっても差し支えない。

◎実施の形態２
図７（ａ）は、本発明の実施の形態モデルが適用された実施の形態２の清掃装置４０の概要を示すものである。本実施の形態の清掃装置４０は、実施の形態１の清掃装置４０と略同様に構成されるが、トナー捕捉部材４５の形状が実施の形態１のものと異なる。また、（ｂ）は、トナー捕捉部材４５がフリーの状態のときの様子を示す。尚、実施の形態１と同様の構成要素には同様の符号を付し、ここでは、その詳細な説明を省略する。

本実施の形態のトナー捕捉部材４５は、ブレード４２に接触する端部側（押さえ部γ側に相当する）が略Ｕ字状の湾曲部４５ａを形成したものとなっている。このような湾曲部４５ａの形成は、例えばＰＥＴシートを型等で曲げた状態に保ったまま加熱処理する等の方法で容易に得られる。

また、このような湾曲部４５ａを有するトナー捕捉部材４５を装着した清掃装置４０を感光体２１に対して設置すると、ブレード４２が取付部材４６側に変形するようになり、トナー捕捉部材４５の湾曲部４５ａを例えば二点鎖線で示すように押しつぶすこととなる。このとき、湾曲部４５ａはそのまま押しつぶされるようになるが、湾曲部４５ａのいずれかにてブレード４２に接触した状態を保ち続けるため、その接触部位でブレード４２を押さえるようになる。
そして、特に、本実施の形態では、トナー捕捉部材４５の先端側（貯留変形部βの先端側）が感光体２１に向かって窄む方向に配置されている。

このような構成において、トナーが貯留領域に貯留してくると、トナー捕捉部材４５が外側に開くようになる。このことは、揺動支点αを中心に湾曲部４５ａにブレード４２を押さえる押さえ力が生じることを意味する。特に、このような湾曲部４５ａをトナー捕捉部材４５に設けることで、ブレード４２に対して湾曲部４５ａ自体が復元する方向の力を作用させることができ、ブレード４２への押さえ力を有効に作用させることができるようになる。そして、本実施の形態では、トナー捕捉部材４５の先端が窄むように配置されていることから、貯留領域に貯留するトナー量が少ない場合にも、トナー捕捉部材４５の変形が容易になされるようになり、実施の形態１に比べ、トナー貯留量に対する検出感度が良好になる。

また、図８（ａ）（ｂ）は、本実施の形態の変形形態を示すものであり、トナー捕捉部材４５とブレード４２との接触部位が本実施の形態と異なるものとなっている。
（ａ）では、トナー捕捉部材４５側のブレード４２との接触部位に、例えば合成樹脂を塗布固着した突起部５１を形成し、トナー捕捉部材４５の変形によって、この突起部５１によってブレード４２を押さえるようになっている。
また、（ｂ）では、ブレード４２側に（ａ）と略同様の突起部５１を形成し、トナー捕捉部材４５の変形をこの突起部５１で受けるようにしたものとなっている。

このような構成をとることで、トナー捕捉部材４５がブレード４２を押さえるポイントをある程度集中させることができ、ブレード４２に与える押さえ力を一層有効に作用させることができるようになる。
また、このような突起部５１としては、例えばスクリーン印刷等にて容易に形成することが可能であるが、例えば突起部５１を別に構成し、トナー捕捉部材４５やブレード４２に接着等によって固着するようにしてもよいことは云うまでもない。更に、突起部５１の形状はその断面形状が略半円状のものを示したが、特に限られず、断面形状が角形状であってもよい。更にまた、突起部５１としては、ブレード４２に対する押さえ力を付与できるものであれば例えばある程度弾性を備えるものであってもよい。

◎実施の形態３
図９（ａ）は、本発明の実施の形態モデルが適用された実施の形態３の清掃装置４０の概要を示すものである。本実施の形態の清掃装置４０は、実施の形態１や実施の形態２の清掃装置４０と略同様に構成されるが、トナー捕捉部材４５の揺動支持機構が実施の形態１や実施の形態２のものと異なるようになっている。尚、実施の形態１と同様の構成要素には同様の符号を付し、ここでは、その詳細な説明を省略する。

本実施の形態の揺動支持機構は、トナー捕捉部材４５を揺動可能に支持する揺動軸４６１と、この揺動軸４６１を受ける軸受部４６２とで構成されている。このとき、揺動軸４６１は、トナー捕捉部材４５及び取付部材４６のいずれか一方に設け、軸受部４６２を他方に設けるようにすればよい。
図９（ｂ）は、揺動軸４６１を取付部材４６と一体化した構成を示すもので、トナー捕捉部材４５の一部に軸受部４６２を設け（本例では両側二箇所に示しているが適宜設けるようにすればよい）、揺動軸４６１にてトナー捕捉部材４５が揺動できるようにしたものである。この軸受部４６２は、例えばトナー捕捉部材４５を製作する際、一部該当箇所をプレス加工等によって出張らせ、反対側をテープにてシールするようにすればよい。そして、この軸受部４６２に揺動軸４６１を通すことで、トナー捕捉部材４５が揺動できるようにしたものである。

また、図９（ｃ）は、揺動軸４６１をトナー捕捉部材４５に固着し、この揺動軸４６１の両端部側に、揺動軸４６１を揺動自在に支持する軸受部４６２を設け、この軸受部４６２を取付部材４６に固定することで、トナー捕捉部材４５が揺動できるようにしたものである。

このような構成を採用することで、本実施の形態では、貯留領域に貯留されるトナー量によってトナー捕捉部材４５が変形することで、ブレード４２への押さえ力を付与できるようになる。
特に、本実施の形態では、トナー捕捉部材４５はフリーに揺動できるようになっているが、清掃装置４０が所定位置に配置された段階でトナー捕捉部材４５の一端側がブレード４２に接触するため、トナー捕捉部材４５の揺動軌跡が制約されるようになり、トナーの貯留量に基づいた変形を行うようになる。尚、ここでは、トナー捕捉部材４５として、実施の形態１のようにブレード４２側の端部（押さえ部に相当）が直線状に延びる形状のものを示したが、実施の形態２のように湾曲部を備えるようにしても差し支えない。

◎実施の形態４
図１０は、実施の形態１の変形形態としての清掃装置４０の概要を示すものである。本実施の形態の清掃装置４０は、感光体２１に対するブレード４２の配置が実施の形態１とは異なるものとなっている。そのため、トナー捕捉部材４５の貯留変形部β側の先端部は、トナーＴを有効に貯留できるように上方に向かう折曲部４５１を備えている。尚、揺動支点αは実施の形態１と同様の構成でなされており、説明を分かり易くするため、ここではブレード支持部材や取付部材は省略している。

このような構成において、感光体２１上のトナーＴがブレード４２にて掻き取られると、トナーＴは徐々にトナー捕捉部材４５側に貯留されて行き、ブレード４２の先端側では感光体２１に接する高さまで貯留されるようになる。このように貯留領域に貯留されるトナーＴが増加してくると、トナーＴは徐々にパッキング作用を受け、ブレード４２を図の右方向に押しやろうとする力が作用するようになる。そのため、ある程度トナー貯留量が増えた段階で、トナーＴはブレード４２と感光体２１との間を擦り抜けるようになり、潤滑性が維持されるようになる。

そして、更にトナー量が増加すると、トナー捕捉部材４５の貯留変形部βが下方に向かう力を受け、一方、押さえ部γは上向きの力を作用させるようになる。この押さえ部γに作用する上向きの力が、ブレード４２と感光体２１との間を擦り抜けるトナー量を均一化させる方向に作用するようになる。尚、本実施の形態では、貯留領域にある程度のトナー量が常に必要であることは云うまでもない。

本実施例は、感光体の摩耗に対してはブレードとの接触部位での摩擦力が大きな要因となっていることから、感光体に作用する摩擦力Ｆ及び垂直抗力Ｎを具体的に測定するようにしたものである。そして、特に、摩擦力Ｆが大きいほど感光体の摩耗が大きくなり、一方、摩擦力Ｆが小さい場合には、供給するトナー量の差による摩擦力Ｆの差ΔＦが小さいほど感光体の摩耗が小さくなることから、摩擦力Ｆに着目して評価するようにした。

摩擦力Ｆ及び垂直抗力Ｎの測定は、図１１（ａ）に示す測定治具を用いて行い、摩擦係数μはＦ／Ｎより算出した。また、（ｂ）はブレード４２と感光体２１との接触域における摩擦力Ｆと垂直抗力Ｎを示している。
本実施例の測定治具は、図１１（ａ）に示すように、ブレード４２を固定支持するブレード支持部材４３を傾斜受け面がある取付台６１の傾斜受け面にねじ６１ａにて固定した。この取付台６１の後方にはＬ字型の移動台６２を設け、この移動台６２と取付台６１との間を滑り移動可能なスライダ６４で構成し、移動台６２に取付台６１の滑り方向に沿った負荷（垂直抗力Ｎに相当する）を計測するロードセル６６を設けている。更に、移動台６２には、装置の固定支持台６３との間に図の縦方向に滑り移動可能なスライダ６５を設け、固定支持台６３に移動台６２の滑り方向に沿った負荷（摩擦力Ｆに相当）を計測するロードセル６７を設けている。

このような測定治具を用いて、ブレード先端にトナーを所定量貯留した後に、新たなトナーの供給の有無による影響を確認するため、感光体上の画像として二種の画像（白画像／１００％画像）とした場合の負荷の違いを測定するようにした。
ここで評価した貯留条件としては、次の四種とした。
（ａ）トナー捕捉部材を設けたもの（本実施例）：実施の形態１の態様
（ｂ）貯留領域を設けないもの（トナー溜りなし）
（ｃ）貯留領域が小さいもの（突出型小サイズ）
（ｄ）貯留領域を大きくとったもの（突出型大サイズ）
尚、ここで、（ｂ）〜（ｄ）は比較例となっている。また、測定値は単位長さ当たりの力（ここではｇｆ／ｍｍの単位を使用（１ｇｆ／ｍｍ＝９．８Ｎ／ｍ））を求めた。

その結果、図１２に示すような結果が得られた。
本実施例では、白画像のときの摩擦力Ｆが２．７５ｇｆ／ｍｍであり、白画像と１００％画像とで摩擦力Ｆの差ΔＦは０．２５ｇｆ／ｍｍとなることが確認された。つまり、白画像ではある程度感光体とブレードとの間をトナーが擦り抜けており、また、１００％画像ではトナー捕捉部材によってブレードに押圧力が付加され、擦り抜けるトナー量が制限されるようになっていることが判明した。このことは、貯留領域でのトナー貯留量が感光体上の画像によって変化しても、ブレードによる安定した清掃性能が確保され、更に、ブレードや感光体の長寿命化も可能であることが理解された。

次に、トナー溜りなしでは、白画像のときの摩擦力Ｆが４．２ｇｆ／ｍｍと大きく、また、白画像と１００％画像とで摩擦力Ｆの差ΔＦが大きく現れ、白画像の方が１．４５ｇｆ／ｍｍ大きくなった。このことは、掻き取られるトナーが少ない場合にはブレードと感光体との間を擦り抜けるトナーが少なく、また、掻き取られるトナーによって摩擦力Ｆが大きく影響されることが確認された。

また、突出型（小サイズ）では、白画像のときの摩擦力Ｆが３．３ｇｆ／ｍｍと大きく、また、白画像の方が１００％画像よりも摩擦力Ｆが０．８ｇｆ／ｍｍ大きくなった。このことは、貯留領域を持たせるようにしたものの、貯留領域が狭すぎてトナー貯留量が不足していることが確認された。

一方、突出型（大サイズ）では、摩擦力Ｆや垂直抗力Ｎが他の方式に比べて小さく、白画像では摩擦力Ｆが２．２５ｇｆ／ｍｍ、垂直抗力Ｎが４．５ｇｆ／ｍｍとなった。また、白画像と１００％画像での摩擦力Ｆの差ΔＦは０．２５ｇｆ／ｍｍと小さいものとなった。このことは、貯留領域のトナーによって捕捉部材が拡がる方向に力を受け、この力のためにブレードが感光体から離れる方向に力を受けていることを意味している。そのこともあって、特に、この方式では１００％画像にて摩擦力Ｆが２．０ｇｆ／ｍｍと小さいものの、トナーの擦り抜けが発生し、清掃性能が低下していることが確認された。

（ａ）は本発明を具現化する実施の形態モデルに係る清掃装置の概要を示す説明図であり、（ｂ）はトナー捕捉部材に作用する力を示す説明図である。 （ａ）〜（ｃ）はトナー掻き取り部材とトナーとの関係を示す説明図である。 実施の形態１に係る画像形成装置を示す説明図である。 実施の形態１のプロセスカートリッジを示す説明図である。 実施の形態１の清掃装置の概要を示す説明図である。 実施の形態１の清掃装置の作用を示す説明図である。 （ａ）は実施の形態２に係る清掃装置の概要を示す説明図であり、（ｂ）はトナー捕捉部材の形状を示す説明図である。 （ａ）（ｂ）は実施の形態２の変形形態を示す説明図である。 （ａ）は実施の形態３に係る清掃装置の概要を示す説明図であり、（ｂ）はトナー捕捉部材の構成を示す説明図であり、（ｃ）はトナー捕捉部材の他の構成を示す説明図である。 実施の形態４に係る清掃装置の概要を示す説明図である。 実施例に用いた測定治具を示す説明図である。 実施例の結果を示す説明図である。

符号の説明

１…被清掃体，２…清掃筐体，３…清掃具，４…支持部材，５…トナー掻き取り部材，６…トナー貯留機構，７…トナー捕捉部材，８…取付部材，９…揺動支持機構，α…揺動支点，β…貯留変形部，γ…押さえ部，ＦＰ…押さえ力，Ｔ…トナー

Claims (11)

1. 被清掃体に対向する開口部を有する清掃筐体及び前記開口部に対応して清掃筐体に設けられ被清掃体上のトナーを清掃する清掃具を有する清掃装置であって、
   清掃具は、
   清掃筐体に着脱自在に支持される支持部材と、
   この支持部材に固定され、被清掃体の移動方向に対向するように当該被清掃体に先端側が接触して被清掃体上のトナーを掻き取るトナー掻き取り部材と、
   トナー掻き取り部材の先端部より被清掃体の移動方向上流側領域に対しトナー掻き取り部材にて掻き取られたトナーを一時的に貯留するトナー貯留機構とを備え、
   トナー貯留機構は、
   トナー掻き取り部材にて掻き取られたトナーを捕捉するようにトナー掻き取り部材の先端部近傍に当該トナー掻き取り部材から突出して設けられるトナー捕捉部材と、
   前記清掃筐体又は前記支持部材に固定される取付部材のうちトナー掻き取り部材の先端部から離間した部位でトナー捕捉部材の中間部を揺動支点として揺動自在に支持する揺動支持機構とを有し、
   前記揺動支点を境としてトナー捕捉部材のうちトナー掻き取り部材から突出した部分を貯留するトナー量に基づいて変形する貯留変形部とする一方、トナー捕捉部材の反対側部分を前記貯留変形部の変形量に基づいてトナー掻き取り部材が被清掃体側に押さえ込まれる押さえ部としたことを特徴とする清掃装置。
2. 請求項１記載の清掃装置において、
   トナー捕捉部材に対する揺動支点は、貯留変形部の方が押さえ部より長くなる位置に設定されることを特徴とする清掃装置。
3. 請求項１又は２に記載の清掃装置において、
   トナー掻き取り部材は、先端部が上方に向かうように被清掃体に接することを特徴とする清掃装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の清掃装置において、
   トナー捕捉部材は撓み変形可能な部材で構成されることを特徴とする清掃装置。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の清掃装置において、
   揺動支持機構は、取付部材に連結テープを介してトナー捕捉部材を連結し、この連結部位を揺動支点としたことを特徴とする清掃装置。
6. 請求項５記載の清掃装置において、
   トナー捕捉部材の押さえ部は直線状に延びる形状であることを特徴とする清掃装置。
7. 請求項５記載の清掃装置において、
   トナー捕捉部材の押さえ部は略Ｕ字状に湾曲する形状であることを特徴とする清掃装置。
8. 請求項７記載の清掃装置において、
   トナー捕捉部材の貯留変形部は、その先端部がトナー掻き取り部材の外方から被清掃体に向かって近づくように配置されることを特徴とする清掃装置。
9. 請求項１乃至４のいずれかに記載の清掃装置において、
   揺動支持機構は、トナー捕捉部材及び取付部材の一方に揺動軸を設けると共に他方に軸受部を設け、前記揺動軸を揺動支点としたことを特徴とする清掃装置。
10. 像保持体上にトナー像を形成する画像形成部と、
    像保持体に対向配置され且つ当該像保持体上のトナーを清掃する請求項１乃至９のいずれかに記載の清掃装置とを備えることを特徴とする画像形成装置。
11. 被清掃体に対向する開口部を有する清掃筐体に着脱自在に設けられて被清掃体上のトナーを清掃する清掃具であって、
    清掃筐体に着脱自在に支持される支持部材と、
    この支持部材に固定され、被清掃体の移動方向に対向するように当該被清掃体に先端側が接触して被清掃体上のトナーを掻き取るトナー掻き取り部材と、
    トナー掻き取り部材の先端部より被清掃体の移動方向上流側領域に対しトナー掻き取り部材にて掻き取られたトナーを一時的に貯留するトナー貯留機構とを備え、
    トナー貯留機構は、
    トナー掻き取り部材にて掻き取られたトナーを捕捉するようにトナー掻き取り部材の先端部近傍に当該トナー掻き取り部材から突出して設けられるトナー捕捉部材と、
    前記支持部材に固定される取付部材のうちトナー掻き取り部材の先端部から離間した部位でトナー捕捉部材の中間部を揺動支点として揺動自在に支持する揺動支持機構とを有し、
    前記揺動支点を境としてトナー捕捉部材のうちトナー掻き取り部材から突出した部分を貯留するトナー量に基づいて変形する貯留変形部とする一方、トナー捕捉部材の反対側部分を前記貯留変形部の変形量に基づいてトナー掻き取り部材が被清掃体側に押さえ込まれる押さえ部としたことを特徴とする清掃具。

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