JP5278809B2 - 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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また、請求項2の発明は、請求項1のクリーニング装置において、上記一対の磁力発生部材の一方が磁石からなり、他方が磁石または強磁性体材料からなることを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項2のクリーニング装置において、上記支持体側の磁力発生部材が可撓性材料もしくは薄板形状であることを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項2のクリーニング装置において、上記支持体側の磁力形成部材は、上記ブレードの長尺方向に関して分割して配置されていることを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、表面移動する像担持体に長尺な板状弾性部材からなるブレードの長尺方向に延びる一辺を押しつけて、該像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング装置において、上記ブレードを支持する支持体と、該ブレードの一辺を上記像担持体に押しつけるよう該支持体または該ブレードを該ブレードの長尺方向の全幅に渡って磁力で加圧する加圧手段とを設け、上記加圧手段は互いに引付け合う一対の磁力発生部材を用いて構成され、一方の磁力発生部材として上記像担持体内部に磁石を設け、他方の磁力発生部材として上記支持体を強磁性体材料で構成したことを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、表面移動する像担持体に長尺な板状弾性部材からなるブレードの長尺方向に延びる一辺を押しつけて、該像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング装置において、上記ブレードを支持する支持体と、該ブレードの一辺を上記像担持体に押しつけるよう該支持体または該ブレードを該ブレードの長尺方向の全幅に渡って磁力で加圧する加圧手段とを設け、上記加圧手段は互いに引付け合う一対の磁力発生部材を用いて構成され、一方の磁力発生部材は上記像担持体内部に設け、他方の磁力発生部材は上記ブレード内部に微粒子状に分散して設け、上記ブレードは、上記像担持体に押しつけられる層と上記支持体に支持される層とを有する複数層構造であり、該ブレードの支持体側の層内部に上記磁力発生部材を微粒子状に分散したことを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、表面移動する像担持体に長尺な板状弾性部材からなるブレードの長尺方向に延びる一辺を押しつけて、該像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング装置において、上記ブレードを支持する支持体と、該ブレードの一辺を上記像担持体に押しつけるよう該支持体または該ブレードを該ブレードの長尺方向の全幅に渡って磁力で加圧する加圧手段とを設け、上記支持体は可撓性を有するものであることを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項7のクリーニング装置において、上記支持体は可撓性材料にて成型したブロック状支持体であることを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、請求項7のクリーニング装置において、上記支持体は可撓性材料にて成型したブロック状の連結可能な部品を、上記ブレードの押しつけ方向に対してスライド移動可能に連結して構成されたものであることを特徴とするものである。
また、請求項10の発明は、請求項7のクリーニング装置において、上記支持体は板状の連結可能な部品を、上記ブレードの押しつけ方向に対して変位可能に連結して構成されたものであることを特徴とするものである。
また、請求項11の発明は、像担持体と、該像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング手段とを一体的に支持し、画像形成装置本体に着脱自在に形成したプロセスカートリッジにおいて、上記クリーニング手段として、請求項1乃至10の何れかのクリーニング装置を採用することを特徴とするものである。
また、請求項12の発明は、像担持体と、該像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、該像担持体上のトナー像を記録体に転写する転写手段と、該像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング手段とを備えた画像形成装置において、上記クリーニング手段として、請求項1乃至10の何れかのクリーニング装置を採用することを特徴とするものである。
また、請求項13の発明は、像担持体と、該像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、該像担持体上のトナー像を記録体に転写する転写手段と、該像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング手段とを備えた画像形成装置において、上記転写手段として中間転写体を用い、該中間転写体上の残留トナーを除去する中間転写体クリーニング手段として、請求項1乃至10の何れかのクリーニング装置を採用することを特徴とするものである。
図2は、トナー像形成部の概略構成図である。トナー像形成部20の感光体ドラム4の周囲には、帯電装置40、現像装置50、クリーニング装置30等の電子写真プロセスを実行する各手段が配置されており、公知の動作で感光体ドラム4上に各色トナー像を形成する。このようなトナー像形成部20は、一体的に形成され、画像形成装置本体に対して脱着可能なプロセスカートリッジであってもよい。
クリーニング装置30は、感光体ドラム4の回転軸方向に長尺な板状弾性部材であるクリーニングブレード(以下、単に「ブレード」という。)2と、ブレード2を支持する支持体としてのブレードホルダ1と、ブレード2の長尺方向の全幅に渡って磁力によりブレードホルダ1を加圧する加圧手段6と、クリーニング装置30内部からトナーを排出するトナー排出スクリュー19等を備えている。ブレード2は、その長尺方向に延びる一辺(先端稜線部)を感光体ドラム4の表面に押しつけて、感光体ドラム4表面上の転写残トナー等の不要な付着物を除去する。本実施形態において、ブレード2の材料としては、他の弾性材料に比べて感光体ドラム4に対する摩耗性及び自身の耐摩耗性に優れていることからウレタンゴムを使用している。
図5は、ブレードホルダ1加圧前のブレード2が感光体ドラム4に接する様子を示す図である。このときのブレード2のうねりをδ0とする。
図9は、ブレードホルダ1とブレード2との拡大図である。ブレードホルダ1は可撓性を有する弾性体であり、樹脂、たとえば、ABS,PC,PS,POMなどが良い。特に、線膨張係数がブレード2の材質であるウレタンゴムとほぼ同じものが望ましい。具体的には、ゴム、例えば、ウレタンゴム、NBR,EPDMが望ましいが、経時劣化を考慮すると耐オゾン性の高いゴムを選択するのが良い。また、ブレードホルダ1とブレード2とを一体的に成型することで、貼り付け誤差が抑制されブレード2の稜線部のうねりに関して精度アップにつながる。また、ブレードホルダ1とブレード2との密着力がアップし、ブレードはがれなどの問題もおきにくくなる。また、ブレードホルダ1をブロック状とすることで、振動、異音が発生し難くなる。さらには、ブレードホルダ1が弾性体であることで、振動を吸収する効果もある。
これにより、ブレード2のうねりに応じて連結部材12が上下方向に変位することができる。また、図11(d)に示すように、ブレード2をブレードホルダ1の下面の感光体ドラム4と対向する面に貼付けることも可能である。
つまり、 SF1={(MXLNG)2 /AREA}×(100π/4)によって定義されるものである。
第二の実施形態に係る画像形成装置の全体構造は第一の実施形態の画像形成装置の全体構造と同一である。第二の実施形態の画像形成装置では、クリーニング装置30において、ブレード2の先端稜線部を感光体ドラム4に押しつけるよう長尺方向の全幅に渡って磁力で加圧する加圧手段6のブレード側磁力発生部材として、ブレードホルダ1自体を強磁性体材料から構成したものである。
第三の実施形態に係る画像形成装置の全体構造は第一の実施形態の画像形成装置の全体構造と同一である。第三の実施形態の画像形成装置では、クリーニング装置30において、ブレード2の先端稜線部を感光体ドラム4に押しつけるよう長尺方向の全幅に渡って磁力で加圧する加圧手段6のブレード側磁力発生部材として、ブレード内部に磁石もしくは強磁性体を微粒子状に分散したものである。
また、第一の実施形態によれば、ブレードホルダ1をブレード2の長尺方向の全幅に渡って磁力で加圧する加圧する加圧手段6として互いに引き合う一対の磁力発生部材を用いて構成され、一方はブレード側磁力発生部材としてブレードホルダ1の上面にブレード2の長尺方向の全幅に渡って磁石6aを設け、他方は感光体側磁力発生部材として感光体ドラム4内部のブレード2と略対向する位置にブレード2の長尺方向の全幅に渡って磁石6bを設けている。ブレード側磁力発生部材である磁石6aと、感光体側磁力発生部材である磁石6bとは異極性であり、互いに引付けあう磁力を発生することにより、ブレードホルダ1がブレード2を長尺方向に関して連続的で均一に、感光体ドラム4に加圧することができる。
また、第一の実施形態によれば、一対の磁力発生部材のうち、一方を磁石で構成し、他方を磁石または強磁性体で構成することにより、容易に互いに引き合う一対の磁力発生部材を具現化することができる。
また、第一の実施形態によれば、ブレード側磁力発生部材の磁石6aを可撓性材料もしくは薄板形状とすることにより、磁石6aがブレード2のうねりに沿って変位しやすく、より長手方向に均一な圧力をかけることができ、より効果的に当接圧の偏差を抑えることができる。
また、第一の実施形態によれば、ブレード側磁力発生部材の磁石6aをブレードの長尺方向に関して分割して配置することにより、磁石6aがブレード2のうねりに沿って変位しやすく、より長手方向に均一な圧力をかけることができ、より効果的に当接圧の偏差を抑えることができる。
また、第二の実施形態によれば、ブレード2の長尺方向の全幅に渡って磁力で加圧する加圧する加圧手段として互いに引き合う一対の磁力発生部材を用いて構成され、一方はブレード側磁力発生部材としてブレードホルダ自体を強磁性体材料からなる強磁性体ブレードホルダ8とし、他方は感光体側磁力発生部材として感光体ドラム4内部に磁石6bを設けている。強磁性体ブレードホルダ8が磁石6bに引付けられる磁力を発生させることにより、強磁性体ブレードホルダ8がブレード2を長尺方向に関して連続的で均一に、感光体ドラム4に加圧することができる。
また、第三の実施形態によれば、ブレード2の長尺方向の全幅に渡って磁力で加圧する加圧する加圧手段として、ブレード側磁力発生部材として互いに引き合う一対の磁力発生部材を用いて構成され、一方はブレード側磁力発生部材としてブレード自体の内部の略全幅に強磁性体を微粒子状に分散した強磁性体分散ブレード9とし、他方の感光体側磁力発生部材として感光体ドラム4内部に磁石6bを設けている。強磁性体分散ブレード9が感光体側磁力発生部材である磁石6bに引付けられる磁力を発生することにより、強磁性体分散ブレード9自体を感光体ドラム4に加圧することができる。
また、第三の実施形態によれば、強磁性体分散ブレード9が2層構造であり、感光体ドラム4に接触しないブレードの支持体側の層9b内部に強磁性体を微粒子状に分散したものを用いることで、ブレードの設計の自由度が広がる。具体的には、感光体ドラム4の表層が比較的やわらかいものであると、強磁性体の微粒子を分散したブレードが感光体ドラム表層を著しく削ってしまう恐れがある。しかし、ブレードを2層構造として、感光体ドラム4と接触しない層9bに強磁性体の微粒子を分散させ、感光体ドラム4と接触する層9aに強磁性体の微粒子を分散させない通常のウレタンゴムを使用すれば、感光体ドラム表層を著しく削る懸念はない。
また、第三の実施形態によれば、一対の磁力発生部材のうち、一方を磁石で構成し、他方を磁石または強磁性体で構成することにより、容易に互いに引き合う一対の磁力発生部材を具現化することができる。
また、第一、第二、第三の実施形態によれば、ブレードホルダ1が可撓性を有することにより、上記磁力による加圧手段による加圧時に、ブレードホルダ1が変形して長尺方向に渡って撓みうねりを吸収し、より効果的に長尺方向における当接圧の偏差を抑えることができる。
また、第一の実施形態によれば、ブレードホルダ1は可撓性材料にて成型したブロック状としたことにより、振動、異音が発生し難くなる。
また、第一の実施形態によれば、ブレードホルダ1は可撓性材料にて成型したブロック状の連結可能な連結部材11で構成され、ブレード2の加圧方向に対してスライド移動可能である。このため、連結部材11がブレード2の加圧方向に対してスライドしながら、ブレード2の稜線部が所定の当接圧で感光体ドラム4に当接する。これにより、ブレード2が感光体ドラム4に当接する稜線部に長尺方向に関するうねりを有していても、連結部材11がブレード2の加圧方向に対してスライドすることで、ブレードホルダ1がうねりに倣って変形し、うねりを吸収する。よって、部品の寸法精度や組立工程の精度を高精度に要求することなく、長尺方向における当接圧の偏差を抑えることができる。
また、第一の実施形態によれば、ブレードホルダ1は板状の連結可能な連結部材12で構成され、ブレード2の加圧方向に対して変位可能である。このため、連結部材12がブレード2の加圧方向に対して変位しながら、ブレード2の稜線部が所定の当接圧で感光体ドラム4に当接する。これにより、ブレード2が感光体ドラム4に当接する稜線部に長尺方向に関するうねりを有していても、連結部材12がブレード2の加圧方向に対してスライドすることで、ブレードホルダ1がうねりに倣って変形し、うねりを吸収する。よって、部品の寸法精度や組立工程の精度を高精度に要求することなく、長尺方向における当接圧の偏差を抑えることができる。
また、第一、第二、第三の実施形態によれば、ブレード2はブレードホルダ1によって突出し量が略ゼロで支持されていることにより、ブレードの撓みを抑制し、当接圧を高めて除去性能を向上させることができる。
また、第一、第二、第三の実施形態によれば、トナー像を形成するのに用いられるトナーの形状係数SF1が100〜150である。このようなトナーを用いた場合、クリーニング装置には高い除去能力が必要となるので、特に有効である。
また、第一、第二、第三の実施形態によれば、感光体ドラム4とクリーニング装置30とを一体的に支持し、画像形成装置本体に着脱自在に形成したプロセスカートリッジとすることにより、メンテナンス性の向上を図ることができる。
2 ブレード
3 加圧点
4 感光体ドラム
5 感光体ドラムの回転方向
6 加圧手段
6a 磁石(ブレード側磁力発生部材)
6b 磁石(感光体側磁力発生部材)
7 加圧バネ
8 強磁性体ブレードホルダ
9 強磁性体分散ブレード
9a 2層ブレードの感光体側層
9b 2層ブレードで支持体側層
11 ブロック状の連結部材
12 板状の連結部材
13 連結板
14 低弾性体部
15 高弾性体部
20 トナー像形成部
30 クリーニング装置
31 ケーシング
40 帯電装置
50 現像装置
60 中間転写ベルト
66 ベルトクリーニング装置
70 給紙部
90 定着装置
Claims (13)
- 表面移動する像担持体に長尺な板状弾性部材からなるブレードの長尺方向に延びる一辺を押しつけて、該像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング装置において、
上記ブレードを支持する支持体と、該ブレードの一辺を上記像担持体に押しつけるよう該支持体または該ブレードを該ブレードの長尺方向の全幅に渡って磁力で加圧する加圧手段とを設け、
上記加圧手段は互いに引付け合う一対の磁力発生部材を用いて構成され、一方の磁力発生部材を上記像担持体内部に設け、他方の磁力発生部材を上記支持体に設けたことを特徴とするクリーニング装置。 - 請求項1のクリーニング装置において、上記一対の磁力発生部材の一方が磁石からなり、他方が磁石または強磁性体材料からなることを特徴とするクリーニング装置。
- 請求項2のクリーニング装置において、上記支持体側の磁力発生部材が可撓性材料もしくは薄板形状であることを特徴とするクリーニング装置。
- 請求項2のクリーニング装置において、上記支持体側の磁力形成部材は、上記ブレードの長尺方向に関して分割して配置されていることを特徴とするクリーニング装置。
- 表面移動する像担持体に長尺な板状弾性部材からなるブレードの長尺方向に延びる一辺を押しつけて、該像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング装置において、
上記ブレードを支持する支持体と、該ブレードの一辺を上記像担持体に押しつけるよう該支持体または該ブレードを該ブレードの長尺方向の全幅に渡って磁力で加圧する加圧手段とを設け、
上記加圧手段は互いに引付け合う一対の磁力発生部材を用いて構成され、一方の磁力発生部材として上記像担持体内部に磁石を設け、他方の磁力発生部材として上記支持体を強磁性体材料で構成したことを特徴とするクリーニング装置。 - 表面移動する像担持体に長尺な板状弾性部材からなるブレードの長尺方向に延びる一辺を押しつけて、該像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング装置において、
上記ブレードを支持する支持体と、該ブレードの一辺を上記像担持体に押しつけるよう該支持体または該ブレードを該ブレードの長尺方向の全幅に渡って磁力で加圧する加圧手段とを設け、
上記加圧手段は互いに引付け合う一対の磁力発生部材を用いて構成され、一方の磁力発生部材は上記像担持体内部に設け、他方の磁力発生部材は上記ブレード内部に微粒子状に分散して設け、
上記ブレードは、上記像担持体に押しつけられる層と上記支持体に支持される層とを有する複数層構造であり、該ブレードの支持体側の層内部に上記磁力発生部材を微粒子状に分散したことを特徴とするクリーニング装置。 - 表面移動する像担持体に長尺な板状弾性部材からなるブレードの長尺方向に延びる一辺を押しつけて、該像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング装置において、
上記ブレードを支持する支持体と、該ブレードの一辺を上記像担持体に押しつけるよう該支持体または該ブレードを該ブレードの長尺方向の全幅に渡って磁力で加圧する加圧手段とを設け、
上記支持体は可撓性を有するものであることを特徴とするクリーニング装置。 - 請求項7のクリーニング装置において、上記支持体は可撓性材料にて成型したブロック状支持体であることを特徴とするクリーニング装置。
- 請求項7のクリーニング装置において、上記支持体は可撓性材料にて成型したブロック状の連結可能な部品を、上記ブレードの押しつけ方向に対してスライド移動可能に連結して構成されたものであることを特徴とするクリーニング装置。
- 請求項7のクリーニング装置において、上記支持体は板状の連結可能な部品を、上記ブレードの押しつけ方向に対して変位可能に連結して構成されたものであることを特徴とするクリーニング装置。
- 像担持体と、該像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング手段とを一体的に支持し、画像形成装置本体に着脱自在に形成したプロセスカートリッジにおいて、
上記クリーニング手段として、請求項1乃至10の何れかのクリーニング装置を採用することを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 像担持体と、該像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、該像担持体上のトナー像を記録体に転写する転写手段と、該像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング手段とを備えた画像形成装置において、
上記クリーニング手段として、請求項1乃至10の何れかのクリーニング装置を採用することを特徴とする画像形成装置。 - 像担持体と、該像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、該像担持体上のトナー像を記録体に転写する転写手段と、該像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング手段とを備えた画像形成装置において、
上記転写手段として中間転写体を用い、該中間転写体上の残留トナーを除去する中間転写体クリーニング手段として、請求項1乃至10の何れかのクリーニング装置を採用することを特徴とする画像形成装置。
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