JP6520145B2 - 清掃装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、清掃装置および画像形成装置に関する。

従来、トナーで画像を形成する画像形成装置や、残留トナーをクリーニングブレードで清掃するクリーナが知られている。

例えば特許文献１には、クリーニングブレードに搬送される残留トナー量を感光体の回転軸方向に均一化するために、クリーニングブレードよりも上流側に設けたシール部材に所定間隔で複数の溝を形成する技術が開示されている。

例えば特許文献２には、潤滑用トナーを速く効率よくクリーニングブレードの端部まで供給するために、感光ドラムを露光することで感光ドラム上で電位差を生じさせ、静電気力でクリーニングブレード上のトナーを感光ドラム外側方向へ搬送する技術が開示されている。

例えば特許文献３には、クリーニングブレードの偏磨耗を防ぐために、異なる長さを有する第１と第２のクリーニングブレードを備え、第１又は第２クリーニングブレードを選択的に圧接及び離隔させる駆動機構でトナー残留箇所に対応したクリーニングブレードのみを圧接する技術が開示されている。

特開２０１２−０１３９８４号公報 特開２０１１−２１５５４９号公報 特開２０１１−１４１３７７号公報

従来の所定間隔の複数の溝を用いて、滞留物を分散させるクリーニング装置では、同じ画像を複数枚形成した場合に、特定の部分のみに不要物の滞留体が生じやすく、滞留物が少ない部分を解消できず、除去部材に部分的な負荷が掛かっていた。本発明は、除去部材の局所的な負荷を軽減することを目的とする。

請求項１に係る清掃装置は、
露光を経て表面に画像が形成される感光体の表面に線状に接触してその表面を擦ることで接触箇所に不要物の滞留体を形成するとともにその表面からその不要物を除去する除去部材と、
上記接触箇所に沿って移動することで、その接触箇所に沿って形成された上記滞留体を均す均し部材と、
を備えたことを特徴とする。

請求項２に係る清掃装置は、
上記不要物が、上記感光体の表面に描画するための平均粒径が４．５μｍ以下の粉体を含むことを特徴とする。

請求項３に係る清掃装置は、
上記均し部材が上記接触箇所に沿って複数配備されていることを特徴とする。

請求項４に係る画像形成装置は、
露光を経て表面に画像が形成される感光体と、
上記画像を形成する形成器と、
上記感光体から記録媒体上へと上記画像を転写する転写機と、
上記感光体の表面に線状に接触してその表面を擦ることで接触箇所に不要物の滞
留体を形成するとともにその表面からその不要物を除去する除去部材と、
上記接触箇所に沿って移動することで、その接触箇所に沿って形成された上記滞留体を均す均し部材と、
を備えたことを特徴とする。

請求項１に係る清掃装置および請求項４に係る画像形成装置によれば、均し部材を有さない場合に較べ除去部材の局所的な負荷を軽減することができる。

請求項２に係る清掃装置によれば、描画用の粉体の平均粒径が４．５μｍを超える場合に較べ、除去部材の局所的な負荷の軽減が顕著である。

請求項３に係る清掃装置によれば、上記除去部材が１つ配備されている場合に較べ、短時間で上記滞留体を均すことができる。

本発明の画像形成装置の一実施形態であるプリンタの概略構成図である。 感光体クリーナ内のクリーニングブレード周辺を概略的に示す斜視図である。 感光体クリーナ内のクリーニングブレード周辺を概略的に示す側面図である。 均し部材の他の例を示す図である。 実施例と比較例とでクリーニングブレードの摩耗を比較した結果を表すグラフである。

本発明の実施形態について、以下図面を参照して説明する。

図１は、本発明の画像形成装置の一実施形態であるプリンタの概略構成図である。

図１に示すプリンタ１０はモノクロプリンタであり、プリンタ１０外で作成された、画像を表す画像信号が、不図示の信号ケーブル等を介して入力される。プリンタ１０には、このプリンタ１０内の各構成要素の動きを制御する制御部１１が備えられており、画像信号はこの制御部１１に入力される。そして、プリンタ１０では、この制御部１１の制御の下で画像信号に基づく画像の形成が行われる。

プリンタ１０の下部には用紙トレイ２１が備えられていて、用紙トレイ２１には、用紙Ｐが積み重なった状態に収容されている。用紙トレイ２１は、用紙Ｐの補給のために、引出し自在に構成されている。

用紙トレイ２１内の用紙Ｐは、ピックアップロール２２およびさばきロール２３により待機ロール２４へと送られる。待機ロール２４に到達した用紙Ｐは、搬送のタイミングが調整されてさらに搬送される。

このプリンタ１０には、矢印Ａで示す向きに回転する円柱状の感光体１２が待機ロール２４の上方に備えられている。そして、この感光体１２の周囲に、帯電器１３、露光器１４、現像器１５、転写器１６、および感光体クリーナ１７が配備されている。感光体１２が本発明に言う像保持体の一例に相当し、露光器１４と現像器１５とを併せたものが本発明に言う形成器の一例に相当し、転写器１６が本発明に言う転写機の一例に相当する。

帯電器１３は感光体１２の表面を帯電させ、露光器１４は、制御部１１から送られてくる画像信号に従って感光体１２の表面を露光して静電潜像を形成する。静電潜像は現像器１５により現像されてトナー像が形成される。ここで、帯電器１３は、帯電ロールなどを備えた接触式のものでもよく、あるいは放電ワイヤなどを備えた非接触式のものでもよい。露光器１４は、レーザ光を光源とするものであってもよく、あるいは、ＬＥＤ等を光源とするものであってもよい。また、現像器１５は、トナーとキャリアが混ざったいわゆる２成分現像剤を用いるものであってもよく、あるいはトナーが主成分の現像剤を用いるものであってもよい。

ここで、上記の待機ロール２４は、感光体１２上のトナー像が、転写器１６に対面した位置に達するタイミングに合わせてその位置に到達するように用紙Ｐを送り出す。そして、感光体１２上のトナー像は、転写器１６の作用を受け、その送り出されてきた用紙Ｐ上に転写される。

トナー像の転写後に感光体１２上に残存するトナー（残留トナー）は、感光体クリーナ１７により、感光体１２から取り除かれる。感光体クリーナ１７にはゴム製のクリーニングブレード１７０が備えられていて、そのクリーニングブレード１７０は円柱状の感光体１２が延びている方向に沿って延びた長尺の板形状を有している。そして、感光体１２に沿って延びた一辺で感光体１２に線状に接触している。感光体１２に接触したこの一辺のことを便宜上、クリーニングブレード１７０のエッジと称する場合がある。クリーニングブレード１７０は固定されているのに対して感光体１２は回転しているため、クリーニングブレード１７０はエッジで感光体１２の表面を擦ることになり、それによって感光体１２の表面から不要物（残留トナー、トナーに混ざっていた外添剤、用紙Ｐに由来する紙粉など）を掻き取って除去する。このような感光体クリーナ１７は、本発明の清掃装置の一実施形態に相当し、クリーニングブレード１７０は、本発明に言う除去部材の一例に相当する。

トナー像の転写を受けた用紙Ｐは、さらに矢印Ｂ方向に進み、定着器１８による加熱および加圧を受けてその用紙Ｐ上にトナー像が定着される。その結果、用紙Ｐ上には定着トナー像からなる画像が形成される。

定着器１８を通過した用紙Ｐは、排出器１９に向かって矢印Ｃ方向に進み、さらに、その排出器１９によってさらに矢印Ｄ方向に送られて排紙台２０上に排出される。

ところで、クリーニングブレード１７０により感光体１２表面から不要物が掻き取られる際には、掻き取られた不要物の一部がクリーニングブレード１７０のエッジに沿って滞留して、トナーダムや外添ダム等と称される滞留体を形成する。この滞留体の存在によって不要物が確実に掻き取られることになり、クリーニングブレード１７０による清掃能力の維持には滞留体の維持が重要となっている。

しかし、例えば１種類の画像が連続して形成された場合などに感光体１２上の不要物に偏りが生じて滞留体がエッジに沿って偏在すると滞留体が少ない箇所でクリーニングブレード１７０に局所的な負荷が掛かり、感光体１２との摩擦で傷んで清掃能力が低下する虞がある。そして、そのように清掃能力が低下するとすじ状の画像欠陥を生じる場合がある。

そこで、図１に示すプリンタ１０の感光体クリーナ１７には、滞留体の偏在を緩和するための工夫が施されている。

図２および図３は、感光体クリーナ内のクリーニングブレード周辺を概略的に示す図であり、図２には斜視図が示され、図３には側面図が示されている。

感光体クリーナ１７内には、クリーニングブレード１７０のエッジに向かって突き出すように延びた移動棒１７１がエッジに沿って複数配備されている。移動棒１７１は、感光体１２の表面移動の下流側から上流側へと向かって突き出している。

上述したように、クリーニングブレード１７０のエッジは感光体１２表面から不要物を掻き取り、その結果、クリーニングブレード１７０のエッジに沿って滞留体１７５が形成される。そして、各移動棒１７１の先端は、滞留体１７５に達するがクリーニングブレード１７０には接触しない位置に突き出している。この移動棒１７１が、本発明にいう均し部材の一例に相当する。

これら複数の移動棒１７１は支持部材１７２から突き出した状態で支持部材１７２によって支持されている。そして、支持部材１７２はエッジに沿う方向に移動自在に保持され、支持部材１７２の側面にはギア１７２ａが形成されている。また、支持部材１７２のギア１７２ａにはピニオンギア１７３が噛み合っていわゆるラック・アンド・ピニオン構造となっており、ピニオンギア１７３は、図１に示す制御部１１によって制御されるモータ１７４によって回転される。ピニオンギア１７３が回転することで各移動棒１７１はクリーニングブレード１７０のエッジに沿って移動し、その結果、各移動棒１７１の先端によって滞留体１７５が均されることとなる。滞留体１７５が均されることで滞留体１７５の偏りは抑制され、クリーニングブレード１７０の局所的な負荷も軽減される。延いては、クリーニングブレード１７０の清掃能力が維持される。

移動棒１７１の移動は、例えば画像形成の休止時などに実行される。また、複数の移動棒１７１がエッジに沿って配備されているので、各移動棒１７１が相互間隔程度の距離を移動することでクリーニングブレード１７０のエッジの全長に亘って滞留体１７５が均され、短時間で均しが完了する。

次に、本発明にいう均し部材の他の例について説明する。

図４は、均し部材の他の例を示す図である。

ここでは、均し部材として移動ブラシ１７６が備えられた例が示されている。移動ブラシ１７６の先端は複数に分岐しており、そのように分岐した先端を有する移動ブラシ１７６によって滞留体１７５が効率的に均される。

次に、実施例に基づいて均し部材の寄与を説明する。

図５は、実施例と比較例とでクリーニングブレードの摩耗を比較した結果を表すグラフである。

図５には、平均粒径７．０μｍのトナーが用いられ、かつ均し部材が配備されていない比較例１と、平均粒径４．０μｍのトナーが用いられ、かつ均し部材が配備されていない比較例２と、平均粒径４．０μｍのトナーが用いられ、図２，３に示す例と同様の均し部材が配備された実施例１とのそれぞれにおけるクリーニングブレードの摩耗量を、比較例１の場合を１．０とした相対比率で表した棒グラフが示されている。比較例１に対して比較例２では、クリーニングブレードの摩耗量は約５倍に増加している。このような摩耗量の増加は、平均粒径が４．５μｍ以下の小径トナーで顕著であった。逆に、トナーの平均粒径が７．０μｍよりもっと大きい場合でも摩耗量は実施例１と大差なかった。

図５に示すグラフから、実施例１では、比較例１と大差ない摩耗量に抑制されることが確認された。つまり、クリーニングブレードの摩耗量の増加を生じる平均粒径４．５μｍ以下の小径トナーでは、均し部材を備えることによる摩耗量の抑制が顕著であることが確認された。

なお、上記実施形態の説明では、本発明にいう均し部材がラック・アンド・ピニオン方式で移動される例が示されているが、本発明にいう均し部材はベルト駆動方式で移動されるものであってもよい。

また、上記実施形態ではモノクロのプリンタが例示されているが、本発明は、カラーの装置に応用されてもよいし、ファクシミリやコピー機や複合機に応用されてもよい。

また、上記実施形態では電子写真方式でトナー画像を形成する装置が例示されているが、本発明にいう形成器は、電極アレイなどでトナー画像を像保持体上に直接描画するものであってもよい。

また、上記実施形態では、感光体から用紙にトナー像を直接転写する転写器が例示されているが、本発明にいう転写機は、中間転写体などを介して像保持体から記録媒体へと間接的に転写するものであってもよい。

また、上記実施形態では、記録媒体として用紙が例示されているが、本発明にいう記録媒体は、ＯＨＰシートであってもよいし、あるいはプラスチック紙などでもよい。

１０ プリンタ
１１ 制御部
１２ 感光体
１３ 帯電器
１４ 露光器
１５ 現像器
１６ 転写器
１７ 感光体クリーナ
１７０ クリーニングブレード
１７１ 移動棒
１７２ 支持部材
１７３ ピニオンギア
１７４ モータ
１７５ 滞留体
１７６ 移動ブラシ

Claims (4)

1. 露光を経て表面に画像が形成される感光体の表面に線状に接触して該表面を擦ることで接触箇所に不要物の滞留体を形成するとともに該表面から該不要物を除去する除去部材と、
   前記接触箇所に沿って移動することで、該接触箇所に沿って形成された前記滞留体を均す均し部材と、
   を備えたことを特徴とする清掃装置。
2. 前記不要物が、前記感光体の表面に描画するための平均粒径が４．５μｍ以下の粉体を含むことを特徴とする請求項１記載の清掃装置。
3. 前記均し部材が前記接触箇所に沿って複数配備されていることを特徴とする請求項１または２記載の清掃装置。
4. 露光を経て表面に画像が形成される感光体と、
   前記画像を形成する形成器と、
   前記感光体から記録媒体上へと前記画像を転写する転写機と、
   前記感光体の表面に線状に接触して該表面を擦ることで接触箇所に不要物の滞留体を形成するとともに該表面から該不要物を除去する除去部材と、
   前記接触箇所に沿って移動することで、該接触箇所に沿って形成された前記滞留体を均す均し部材と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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