JP5104585B2 - クリーニング装置 - Google Patents

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本発明は、像保持体上の不要物を掻き落とすクリーニング部材を備えたクリーニング装置に関する。
従来より、トナーによる現像像を保持する像保持体の表面に形成した現像像を記録媒体上に転写および定着させることで記録媒体上に画像を形成する画像形成装置が知られている。この様な画像形成装置のなかには、現像像を記録媒体上に転写した後の像保持体の表面に残留する残留トナーなどの不要物のクリーニングを、像保持体の表面にブレードの先端を接触させて行うクリーニング装置を備えるものがある。
このように不要物のクリーニングを行うクリーニング装置には、ブレードによって掻き取られた不要物を筐体内に回収すると共にその筐体の一部にそのブレードを固定しているものがある。
この様なクリーニング装置には、筐体の内部に繋がる矩形の開口を矩形のブレードで部分的に覆うと共に、残りの開口部分を像保持体に押し付け、その残りの開口部分の周縁の一部であるブレードの先端によって擦り取られた不要物をその残りの開口部分を通じて筐体内に導いているものがある。
また、この様なクリーニング装置を備えた画像形成装置では、ブレードと筐体の隙間からの不要物の漏れを防止するために、これらの隙間に弾性シール材が封鎖材料として挟み込まれている。
図1は、従来のクリーニング装置の筐体の開口を示す図である。
図1には、筐体21が有する、残留物を回収する凹部空間に繋がる開口210aと、この開口210aの周縁を形成する各周縁部分に符号A、B、C、Dが付されている様子が示されている。周縁部分A、周縁部分B、および周縁部分Cは同一面上に存在するのに対し、周縁部分Dはその面と交わる面上に存在する。
また、図1には、詳しくは後述する、像保持体の一例としての感光体ドラムと接触するフェルト層を表面に有する、摺動部材の一例としてのフェルト部材が貼り付けられるフェルト貼付面2103が示されている。
図2は、開口の一部がブレードで覆われた筐体を示す図である。
図2には、図1に示す開口210aが、ブレード22によって部分的に覆われた様子が示されている。尚、図2では、開口210aの周縁のうち、部材に覆われて見えない部分の周縁については一点鎖線で示され、周縁部分に貼付された弾性シール材90のうち、部材に覆われて見えない部分の弾性シール材90については点線で示されている。尚、図2には、開口210aの周縁を構成する、周縁部分A、周縁部分B、および周縁部分Cに貼付されている弾性シール材90のうち、ブレード22に覆われている部分の弾性シール材90がブレード22を支持するブレード支持板23の筐体21への固定により押し潰されて拡がっている様子が示されている。
図3は、図2に示す筐体に対し、フェルト部材およびフィルム部材が固定された状態の筐体を示す図である。
図3には、筐体21の開口210aの周縁部分のうち、ブレード22およびブレード支持板23に覆われていない周縁部分Dについてはフィルム部材24が貼付され、周縁部分Bの一部および周縁部分Cの一部については、前述したフェルト貼付面2103にフェルト部材25が貼付されている様子が示されている。フェルト部材25の表面と感光体ドラムとが摺擦することで、また、フィルム部材24の先端241が感光体ドラムに接触することで残留物の漏れが防止されている。尚、このフェルト部材25は、接触する感光体ドラムの回転をなるべく妨げないように、感光体ドラムとの接触面に摩擦係数の小さなフェルト層251を有している。
また、図3には、ブレード22の角に寄り添うように、開口210aに突出した突出部250を有するフェルト部材25が配置されている様子が示されている。この突出部250は、ブレード側面222を伝って不要物が漏れるのを防止するためのものである。尚、ここには、ブレード22の一方の端部しか示されていないが、他方の端部も同様である。
図4は、感光体ドラムに押し付けられたクリーニング装置を示す図である。
図4には、周縁部分Bを図2中の矢印Xの向きに見た場合が示されており、ここでは、、煩雑さを避けるためにフィルム部材24の図示は省略されている。図4には、フェルト層251とその下の弾性層252とからなるフェルト部材25が両面テープ26によってフェルト貼付面2103に貼り付けられている様子が示されている。従来のクリーニング装置がこのように感光体ドラム10に押し付けられると、周縁部分Bの一部の、フェルト部材25の突出部250に相当する部分に貼付されている弾性シール材90も突出部250と周縁部分Bとの間で圧縮されて、フェルト層251と感光体ドラム10との間からの不要物の漏出が防止されている。しかしながら、従来のクリーニング装置おいては、フェルト部材25の突出部250とフィルム部材24との間の空間の封鎖性が低く、また、開口210aの周縁部分A、B、Cのサイズに合わせた弾性シール材90の切り出し、および、切り出した弾性シール材90のこれら周縁部分A、B、Cに対する貼付に手間がかかるという問題がある。
そこで、弾性シール材90の代わりに、液状で塗布されてその後凝固する液状シール材を封鎖材料として使用する提案がなされている。(例えば、特許文献1参照)。
特開2005−43539号公報
しかし、従来のクリーニング装置において弾性シール材を液状シール材を単に置き換えただけでは、周縁部分B、Cの、フェルト部材25の突出部250に対応する部分に塗布された液状シール材は、フェルト部材25の突出部250にかかる圧力により開口210a側や周縁部分D側に流れ、突出部250とフィルム部材24との間の空間への液状シール材の充填量が不足し、やはりこの空間の封鎖性を向上させることができないおそれがある。
本発明は、上記事情に鑑み、封鎖性の向上が図られたクリーニング装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するための本発明のクリーニング装置は、
表面が移動する像保持体表面の移動方向に交差する方向に沿って接触し、この像保持体表面の現像剤を除去するクリーニング部材と、
上記クリーニング部材によって除去された現像剤を収容する現像剤収容部を有する筐体と、
上記クリーニング部材と上記像保持体の周面とが接触する箇所の両端よりも外側に配置され像保持体の周面に接触して相対的に摺れ動く1対の摺動部材と、
この摺動部材に設けられ、上記クリーニング部材と上記像保持体の周面とが接触する箇所に対して上記像保持体表面の移動方向上流側で上記摺動部材から上記クリーニング部材が配置された側に突出した突出部分と、
上記クリーニング部材および上記突出部分と、上記筐体との隙間を封鎖した、液状で塗布されて凝固してなる封鎖部材と、
上記筐体に設けられ、この筐体に塗布された封鎖部材を上記摺動部材の突出部分と上記像保持体の周面とが接触する箇所に対して上記像保持体表面の移動方向上流側で堰き止める堰止部とを備えたことを特徴とする。
本発明のクリーニング装置では、堰止部を備えることで液状材料の水平方向への流動を垂直方向へ向かわせることができる。これにより、本発明のクリーニング装置によれば、封鎖性が低下しがちな、突出部分よりも保持体表面の移動方向上流側の封鎖性を向上させることができる。
ここで、上記堰止部が、この堰止部が設けられている縁を横切る第1の壁と、この第1の壁に繋がり、この縁と上記開口との境界に沿って上記突出部側に延びた第2の壁とを有するものであることが好ましい。
堰止部がこの様なものであると、突出部分よりも像保持体表面の移動方向上流側の封鎖性を効果的に向上させることができる。
また、上記突出部分は、上記クリーニング部材側がこのクリーニング部材と接触するものであって、
上記第2の壁の先端が、上記突出部分のクリーニング部材側とこのクリーニングとの境目よりも上記第1の壁側に位置することも好ましい態様である。
第2の壁が、境目を超えてクリーニング部材側にまで延びていると、この第2の壁により堰き止められた封鎖部材がクリーニング部材に圧力を与えてしまい、クリーニング部材の像保持体に対する当接圧が変化してしまうが、この様にすることでこれを回避することができる。
本発明によれば、封鎖性の向上が図られたクリーニング装置を提供することができる。
以下、本発明の実施形態について説明する。
図5は、画像形成装置の概略断面図である。
図5に示す画像形成装置1では、帯電ロール11により所定の電荷が付与された、矢印Aの向きに回転する感光体ドラム10の表面に、外部から送信されてきた画像データに基づいて露光器12で生成した露光光が照射されることで静電潜像が形成され、矢印Cの向きに回転する現像ロール131を有する現像器13に収容されたトナーでこの静電潜像が現像される。この現像により得られた現像像は、不図示の用紙カセットから引き出され、矢印Bの向きに搬送されてきた記録用紙上に、矢印Dの向きに回転する転写ロール14によって転写され、定着器15により定着されることにより記録用紙上に画像形成が行われる。尚、この画像形成装置1は、モノクロ画像専用機である。
また、図5には、感光体ドラム10の、記録用紙上への現像像の転写を終えた部分に接触し、感光体ドラム10の表面に残留した不要物を除去するクリーニング装置2が示されている。このクリーニング装置2が、本発明のクリーニング装置の一実施形態である。
図6は、クリーニング装置の一部の外観図である。
図6には、図5に示されるクリーニング装置2を現像器13側から感光体ドラム10越しに見た場合の、このクリーニング装置2の一方の端部が示されている。クリーニング装置2は左右対称であるので、以下では、ここに示す端部についてのみ説明する。
クリーニング装置2は、本発明にいう筐体の一例としてクリーニング枠体21、本発明にいうクリーニング部材の一例としてブレード22、このブレード22を支持するブレード支持板23、フィルム部材24、および、本発明にいう1対の摺動部材の一例としてフェルト部材25を備えている。
ブレード22は、先端221が接触する感光体ドラム10の表面に残留した不要物を除去するゴム製のものである。
ブレード支持板23は、ブレード22を支持する金属製の板材であり、留めネジ230によりクリーニング枠体21に固定されている。
クリーニング枠体21は、感光体ドラム10の表面から除去した不要物を収容する凹部空間を有し、ブレード22を支持するブレード支持板23がネジ止めされる本体部210、および、感光体ドラム10の両端を回転自在に保持する保持部211を備えている。尚、本体部210には、ブレード支持板23の位置決めに使用するボス2101に加え、このクリーニング枠体21を画像形成装置1における所定位置に配備するために使用するボス2102も備えられている。また、詳しくは後述するが、ブレード22を支持したブレード支持板23のクリーニング枠体21へのネジ留めは、クリーニング枠体21の開口210aの周縁に塗布された液状シール材である熱可塑性エラストマ20(図10参照)を介して行われている。
フェルト部材25は、表面であるフェルト層251とその下層である弾性層252(図11参照)とからなり、また、このフェルト部材25は、開口210aに向かって突出した突出部250を有している。この突出部250が、本発明にいう突出部分の一例である。
図6には、突出部250の側面と、フェルト部材25の突出部250以外の部分のブレード側の面とがブレード22の角に添わされている様子が示されている。この様にすることでブレード22の側面222を伝っての不要物の漏出が防止されている。
フィルム部材24は、ポリウレタン製のフィルム状のものであり、先端241が、クリーニング枠体21の保持部211に保持された状態の感光体ドラム10に接触することで、周縁部D側からの不要物の漏れが防止されている。
図7は、ブレードを支持した状態のブレード支持板を示す図である。
図7には、図6に示されるクリーニング装置2の筐体21にネジ留めされる前の、ブレード22を支持したブレード支持板23が、筐体21と対向する面を上に向けた状態で示されている。尚、図7には、図6に示すネジ231が貫通する孔23aと、筐体21のボス2101が貫通する孔23bが設けられている様子が示されている。
図8は、クリーニング枠体を示す図である。
図8には、ブレード支持板23、フェルト部材25、およびフィルム部材24が本体部210に取りつけられる前の状態のクリーニング枠体21が示されており、ここには、不要物を収容する凹部空間の開口210aが露出した様子が示されている。開口210aを囲む周縁部分A、周縁部分B、および周縁部分Cは、同一面上に存在するのに対し、周縁部分Dは、その面と交わる面上に存在する。
ここで、周縁部分Bおよび周縁部分Cは、感光体ドラム10表面の移動方向に略直交している感光体ドラム10の軸方向において凹部空間の開口210aを形成する縁2101a、2102aを形成している部位に沿った領域だけでなく、本実施形態のように当該縁2101a、2102aを形成している部位とブレード22の感光体ドラム10の軸方向における端部との間の領域を指す。また、周縁部分Aは、ブレード支持板23が配置された側において凹部空間の開口210aを形成する縁2103aを形成している部位に沿った領域だけでなく、本実施形態のように当該縁2103aを形成している部位よりも凹部空間に対して外側で、且つ、ブレード支持板23とクリーニング枠体21とが対向している領域を指す。また、周縁部分Dは、フィルム部材24が配置された側において凹部開口の開口210aを形成する縁を形成している部位に沿った領域だけでなく、本実施形態のように当該縁を形成している部位とフィルム部材24の間の領域を指す。
ここで、クリーニング装置2の組立方法について図9および図10を参照しながら簡単に説明する。
図9は、クリーニング装置の組立方法の流れを示す図である。
図9には、ステップS1として、液状で塗布されて凝固し、部材間の隙間を封鎖する熱可塑性エラストマ20が、クリーニング枠体21の開口210aの周縁を形成する周縁部分A、周縁部分B、および周縁部分Cに塗布される。ステップS2として、ブレード22を支持した状態のブレード支持板23がクリーニング枠体21にネジ留めされて固定される。この段階で、開口210aの周縁のうちの、周縁部分A、周縁部分Bの一部、および周縁部分Cの一部が、ブレード22と、ブレード22を支持した状態のブレード支持板23とに覆われ、開口210aは、図8に示される状態と比べ狭められた状態となる。
図10は、クリーニング枠体にブレード支持板が固定された状態を示す図である。尚、図10では、開口210aの縁のうち、部材に覆われて見えない部分の縁については一点鎖線で示され、周縁部分に塗布された熱可塑性エラストマ20のうち、部材に覆われて見えない部分の熱可塑性エラストマ20については点線で示されている。
図10には、開口210aの周縁を構成する、周縁部分A、周縁部分B、および周縁部分Cに塗布されている熱可塑性エラストマ20のうち、ブレード22と、ブレード22を支持するブレード支持板23とに覆われている部分の熱可塑性エラストマ20が、ブレード22を支持するブレード支持板23のクリーニング枠体21への固定により押し潰されて横方向に拡がっている様子が示されている。
また、図10には、詳しくは後述するが、周縁部分Bの周縁部分Dとの境目、および、周縁部分Bと開口210aとの周縁部分D側の境目には、熱可塑性エラストマ20を堰き止めるための堰止部材30が備えられている様子が示されている。図9に戻って説明を続ける。
次に、ステップS3として、フェルト部材25がフェルト貼付面2103(図8参照)に貼り付けられる。ステップS4として、周縁部分Dへフィルム部材24が貼り付けられる。ここでは、フィルム部材24の端部が、両面テープによって周縁部分Dに貼り付けられる。以上が、クリーニング装置2の組立方法の概略である。
それから、ステップS5として、組み立てられたクリーニング枠体21の保持部211に感光体ドラム10が組み付けられる。
図11は、組み立てられたクリーニング枠体の断面図である。
図11には、組み立てられ、感光体ドラム10が組み付けられたクリーニング枠体21の、図10に示す2点鎖線で示す断面を矢印Xの向きに見た場合が示されている。クリーニング枠体21の保持部211に感光体ドラム10が組み付けられた際、周縁部分Bのフィルム部材24側に塗布されている熱可塑性エラストマ20は、フェルト部材25の突出部250と周縁部分Bとの間で圧縮される。
以下では、クリーニング装置2の隙間の熱可塑性エラストマ20による封鎖について、前述の堰止部材30と併せて説明する。
図12は、感光体ドラムが組み付けられたクリーニング装置の断面図である。
図12には、図11中の2点鎖線で示す断面を矢印Yの向きに見た場合が示されており、周縁部分Dに両面テープ26によって貼り付けられているフィルム部材24の先端241がフェルト部材25側に巻き込まれている様子が示されている。これにより、フィルム部材24側からの不要物の漏れが防止されている。
また、図12には、周縁部分Bの周縁部分D側に備えられている堰止部材30の一部が示されている。
本実施形態のクリーニング装置2では、フェルト部材25の突出部250とフィルム部材24との間の、熱可塑性エラストマ20が回り込み難い空間への回り込みを促進するために、周縁部分B、Cの周縁部分D側にそれぞれ堰止部材30が備えられている。
図13は、堰止部材の外観斜視図である。
図13に示す堰止部材30は、周縁部分Bを横切る第1壁部301と、この第1壁部301と端部が繋がった、この周縁部分Bと開口210aとの境界2101aに沿って延びた第2壁部302とからなる。第1壁部301は、周縁部分Dに貼付される、フィルム部材24を貼付するための両面テープの厚み分だけ、周縁部分Dが含まれる面から突出するとともに周縁部分B側に僅かに傾けられており、第2壁部302は、垂直に立設されている。
図13には、フェルト貼付面2103に貼付される前のフェルト部材25も示されている。
図14は、熱可塑性エラストマが開口の周縁部分に塗布された様子を示す模式図である。
図14には、周縁部分B上に熱可塑性エラストマ20が塗布された様子が示されている。尚、ここでは、説明の便宜上、塗布された熱可塑性エラストマ20が模式的に直方体状で示されている。
図15は、フェルト貼付面に貼付されたフェルト部材の上面図である。尚、図15では、図の煩雑さを防止するために、既にブレード支持板23を介してクリーニング枠体21に固定されているブレード22の図示は省略されている。
図15には、フェルト部材貼付面2103に貼り付けられたフェルト部材25が示されており、ここには、このフェルト部材25が、長さ寸法がX1で幅寸法がY1の突出部250を有し、突出部250の根元からフェルト部材25の短い方の端縁までの長さ寸法がY2であることが示されてる。
また、図15には、堰止部材30の第1壁部301の、周縁部分Bを横切る長さ寸法が突出部250が熱可塑性エラストマ20を押圧している領域の寸法と同じX1であり、堰止部材30の第2壁部302の、周縁部分Bに沿った長さ寸法が、突出部250の幅寸法に突出部250の根元からフェルト部材25の短い方の端縁までの長さ寸法を加えたのと同じY1+Y2である様子が示されている。図15に示されているように、第2壁部302は、先端が突出部250を超えないような寸法のものが備えられている。これは、第2壁部302が、突出部250を超えてブレード側にまで延びていると、この第2壁部302により堰き止められた熱可塑性エラストマ20がブレード22に圧力を与えてしまい、ブレード22の感光体ドラム10に対する当接圧が変化してしまうためである。尚、第2壁部302は、先端が突出部250の幅(寸法Y1)の範囲内に位置することが好ましく、第2壁部302の寸法は、Y1+Y2に限るものではない。
図16は、フェルト部材の突出部の断面図である。図16には、図15中に2点鎖線で示す断面を矢印Zの向きに見た場合が示されており、フェルト部材貼付面2103にフェルト部材25が貼り付けられることで、フェルト突出部250がフェルト層251の上面を除き熱可塑性エラストマ20に沈み込んでいる様子が示されている。
また、図16中に矢印で示されるように、突出部250の直下の熱可塑性エラストマ20のうち、突出部250の沈み込みにより周縁部分D側および開口側に移動したものは、第1壁部301に行く手を遮られることで勢いよく上方に向かって移動する。これにより、突出部250の沈み込みにより周縁部分Dの外側に飛び出してしまっている熱可塑性エラストマ20を、周縁部分Dへのフィルム部材24の貼付の際に押し戻しながら上方に向かわせる場合よりも、熱可塑性エラストマ20を無理なく上昇させることができる。尚、その後、図示は省略するが、周縁部分Dにフィルム部材24が貼付され、図12に示すようにフィルム部材24の先端をフェルト部材25側に倒した状態で、感光体ドラム10がクリーニング枠体21に取り付けられる。
以上説明したように、本実施形態のクリーニング装置2では、周縁部分B上の周縁部分D側およびこの周縁部分D側の開口側210aに堰止部材30が備えられていることから、周縁部分B上に塗布された熱可塑性エラストマ20にフェルト部材25の突出部250が沈み込むことで、周縁部分D側に移動した熱可塑性エラストマ20は堰止部材30に行く手を遮られて勢いよく上昇し、突出部250の周縁部分D側は熱可塑性エラストマ20の盛り上がりにより隙間無く熱可塑性エラストマ20によって埋め尽くされる。したがって、本実施形態のクリーニング装置2によれば、フィルム部材24と突出部250との間の空間の封鎖性を向上させることができる。
尚、以上の実施形態では、堰止部材30が第1壁部301と第2壁部302とからなる例を挙げて説明したが、本発明では、周縁部分に塗布された液状の封鎖部材を、フェルト部材の突出部よりもさらにブレードによる不要物の掻き落としの前方で堰き止めるものであればこれに限るものではなく、堰止部材30が第1壁部301のみあるいは第2壁部302のみからなるものであってよい。
従来のクリーニング装置の筐体の開口を示す図である。 開口の一部がブレードで覆われた筐体を示す図である。 図2に示す筐体に対し、フェルト部材およびフィルム部材が固定された状態の筐体を示す図である。 感光体ドラムに押し付けられたクリーニング装置を示す図である。 画像形成装置の概略断面図である。 クリーニング装置の一部の外観図である。 ブレードを支持した状態のブレード支持板を示す図である。 クリーニング枠体を示す図である。 クリーニング装置の組立方法の流れを示す図である。 クリーニング枠体にブレード支持板が固定された状態を示す図である。 組み立てられたクリーニング枠体の断面図である。 感光体ドラムが組み付けられたクリーニング装置の断面図である。 堰止部材の外観斜視図である。 熱可塑性エラストマが開口の周縁部分に塗布された様子を示す模式図である。 フェルト貼付面に貼付されたフェルト部材の上面図である。 フェルト部材の突出部の断面図である。
符号の説明
1 画像形成装置
2 クリーニング装置
20 熱可塑性エラストマ
21 クリーニング枠体
210 本体部
210a 開口
211 保持部
22 ブレード
23 ブレード支持板
24 フィルム部材
25 フェルト部材
250 突出部
251 フェルト層
252 弾性層
30 堰止部材
301 第1壁部
302 第2壁部

Claims (3)

  1. 表面が移動する像保持体表面の移動方向に交差する方向に沿って接触し、該像保持体表面の現像剤を除去するクリーニング部材と、
    前記クリーニング部材によって除去された現像剤を収容する現像剤収容部を有する筐体と、
    前記クリーニング部材と前記像保持体の周面とが接触する箇所の両端よりも外側に配置され像保持体の周面に接触して相対的に摺れ動く1対の摺動部材と、
    該摺動部材に設けられ、前記クリーニング部材と前記像保持体の周面とが接触する箇所に対して前記像保持体表面の移動方向上流側で前記摺動部材から前記クリーニング部材が配置された側に突出した突出部分と、
    前記クリーニング部材および前記突出部分と、前記筐体との隙間を封鎖した、液状で塗布されて凝固してなる封鎖部材と、
    前記筐体に設けられ、該筐体に塗布された封鎖部材を前記摺動部材の突出部分と前記像保持体の周面とが接触する箇所に対して前記像保持体表面の移動方向上流側で堰き止める堰止部とを備えたことを特徴とするクリーニング装置。
  2. 前記堰止部が、前記筐体に設けられた、前記クリーニング部材により前記像保持体表面から除去された現像剤を前記現像剤収容部に受け入れる開口から離れた位置から該開口の縁に向かって延びた第1の壁と、該第1の壁に繋がり、該開口の縁に沿って前記突出部向かって延びた第2の壁とを有するものであることを特徴とする請求項1記載のクリーニング装置。
  3. 前記突出部分は、前記クリーニング部材側が該クリーニング部材と接触するものであって、
    前記第2の壁の先端が、前記突出部分のクリーニング部材側と該クリーニングとの境目よりも前記第1の壁側に位置することを特徴とする請求項2記載のクリーニング装置。
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