JP7375396B2 - 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。

トナー像を形成してそのトナー像を用紙上に転写して定着するタイプの画像形成装置が広く知られている。このタイプの画像形成装置では、トナー像を転写までの間保持する像保持体や、その像保持体からトナー像の転写を受けて用紙上に再転写するまでの間トナー像を保持する中間転写ベルトなどに押し当てられて転写後の残トナー等を取り除く、いわゆるクリーニングブレードと呼ばれる、硬質のゴム材からなる板状の清掃部材が広く使われている。

ここで、クリーニングブレードは、感光体や中間転写体などの被清掃体に押し当てられていてその被清掃体が移動するため、摩擦による大きなストレスを受け、めくれと呼ばれる塑性変形を生じるおそれがあり、このめくれを抑えることが大きな課題のひとつとなっている。

特許文献１には、クリーニングブレードのめくれを抑えるためにクリーニングブレードの幅方向両端部に追加板金を備えた構成が開示されている。

また、特許文献２には、幅方向両端部において、クリーニングブレードを支持する背当て板金を被清掃体に向けて広げた構成が開示されている。

さらに、特許文献３には、クリーニングブレードの、めくれが生じる側に板金が存在し、クリーニングブレードと板金との剥がれ防止用の接着剤を追加した構成が開示されている。

特開２００８－１７６１７５号公報 特開２００９－２５８４８３号公報 特開昭８０－０１２５６９号公報

クリーニングブレード等の清掃部のめくれを抑えるには、クリーニングブレードのめくれが生じる側の面、すなわち、クリーニングブレードの、被清掃体の移動方向の下流側を向いた面に沿い、しかも被清掃体のできるだけ近傍まで延伸する支持部を備えて、その支持部の、できるだけ被清掃体近傍の部分を清掃部に固定することが有効である。しかしながら、清掃部が被清掃体を清掃するという作用を十分に発揮するためには、清掃部には適度なしなやかさが要求される。このことは、支持部は、清掃部の、被清掃体から適度に離れた部分しか固定できないことを意味している。

本発明は、清掃部の適度なしなやかさを確保しつつめくれを抑える清掃装置、およびその清掃装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１に係る発明は、
移動する被清掃体に、移動方向に対し交わる幅方向に延びる接触部を接触させて該被清掃体を清掃する、該移動方向下流側に被支持面を有する清掃部と、
前記被支持面に対面する、該被支持面に接着された接着部を有する支持面を有し、該接着部を介して該清掃部を支持する支持部とを備え、
前記接着部が、前記支持面の、前記被清掃体に近づく向きに延伸する途中位置に設けられていて、前記支持部が、該接着部から該被清掃体に近づく向きにさらに、前記被支持面との間に隙間を空け該被支持面と対面して延伸した延伸部を有し、さらに
前記隙間を埋めて前記支持面と前記被支持面との双方に接する、前記清掃部および前記支持部のいずれよりも軟質な軟質体を有することを特徴とする清掃装置である。

請求項２に係る発明は、
前記軟質体が、弾性接着剤であることを特徴とする請求項１に記載の清掃装置である。

請求項３に係る発明は、
移動しながらトナー像が転写されるまでの間該トナー像を保持する像保持部と、
前記像保持部の、トナー像が転写された後の部分に接して、該像保持部を清掃する、請求項１または２に記載の清掃装置とを備え、
用紙上に定着トナー像からなる画像を形成することを特徴とする画像形成装置である。

請求項１の清掃装置および請求項３の画像形成装置によれば、清掃部の適度なしなやかさを確保しつつめくれが抑えられる。
また、請求項１の清掃装置および請求項３の画像形成装置によれば、浮遊トナー等の塵埃が延伸部と被支持面との隙間に入り込むことが抑えられる。

請求項２の清掃装置によれば、延伸部と被支持面との隙間にスポンジ等の別部材を差し込む場合と比べ、その隙間を安定的に埋めておくことができる。

本発明の一実施形態としての画像形成装置の外観斜視図である。 図１に外観を示した画像形成装置の内部構成を示した模式図である。 本発明の第１実施形態のクリーナの特徴部分を示した模式図である。 図３にも示したクリーナの特徴部分を、中間転写ベルトの幅方向（図３の紙面に垂直な方向）を左右にして示した図（Ａ）と、図３と同じ方向から見て示した図（Ｂ）である。 図３にも示したクリーナの特徴部分の変形例を、中間転写ベルトの幅方向（図３の紙面に垂直な方向）を左右にして示した図（Ａ）と、図３と同じ方向から見て示した図（Ｂ）である。 本発明の第２実施形態のクリーナの特徴部分を示した模式図である。 本発明の第３実施形態のクリーナの特徴部分を示した模式図である。 本発明の第４実施形態のクリーナの特徴部分を示した模式図である。 本発明の第５実施形態のクリーナの特徴部分を示した模式図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

図１は、本発明の一実施形態としての画像形成装置の外観斜視図である。

この画像形成装置１は、スキャナ１０とプリンタ２０を備えている。

スキャナ１０は、この画像形成装置１の骨組みである装置筐体９０の上に載せられており、プリンタ２０は、装置筐体９０内に構成されている。

図２は、図１に外観を示した画像形成装置の内部構成を示した模式図である。

プリンタ２０は、ほぼ横に１列に配列された４つの像形成部５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ，５０Ｋを有する。これらの像形成部５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ，５０Ｋでは、それぞれ、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），黒（Ｋ）の各色トナーによるトナー像が形成される。ここでは、これらの像形成部５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ，５０Ｋに共通の説明については、トナーの色の区別を表わす、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの符号を省略し、像形成部５０と表記する。像形成部以外の他の構成要素についても同様である。

各像形成部５０には、像保持体５１が備えられている。この像保持体５１は、駆動力を受けて矢印Ａ方向に回転しながら、その表面に静電潜像が形成され、さらに現像によりトナー像が形成される。

各像形成部５０に備えられている各像保持体５１の周りには、帯電器５２、露光器５３、現像器５４、１次転写器６２、およびクリーナ５５が備えられている。ここで、１次転写器６２は、像保持体５１との間に、後述する中間転写ベルト６１を挟んだ位置に置かれている。この１次転写器６２は、像形成部５０ではなく、後述する中間転写部６０に備えられている要素である。

帯電器５２は、像保持体５１の表面を一様に帯電する。

露光器５３は、一様に帯電された像保持体５１に、画像信号に基づいて変調された露光光を照射して、像保持体５１上に静電潜像を形成する。

現像器５４内には、キャリアと各像形成部５０に応じた色のトナーとを含む現像剤が収容されている。この現像器５４内には、像保持体５１上に形成された静電潜像を、各像形成部５０に応じた色のトナーで現像して、像保持体５１上にトナー像を形成する。

１次転写器６２は、像保持体５１上に一時的に保持されたトナー像を、後述する中間転写ベルト６１上に転写する。

クリーナ５５は、転写後の像保持体５１上の残留トナー等を像保持体５１上から取り除く。

４つの像形成部５０の上部には、中間転写部６０が配置されている。そして、この中間転写部６０には、中間転写ベルト６１が備えられている。この中間転写ベルト６１は、駆動ロール６３ａ、従動ロール６３ｂ、張架ロール６３ｃ等の複数のロールに支持されている。そして、この中間転写ベルト６１は、駆動ロール６３ａに駆動されて、４つの像形成部５０に備えられている４つの像保持体５１に沿う経路を含む循環経路上を、矢印Ｂ方向に循環移動する。

各像保持体５１上のトナー像は１次転写器６２の作用により、中間転写ベルト６１上に順次重なるように転写される。そして、中間転写ベルト６１上に転写されたトナー像は、その中間転写ベルト６１により、２次転写位置Ｔ２に搬送される。この２次転写位置Ｔ２には２次転写器７１が備えられており、中間転写ベルト６１上のトナー像は、その２次転写器７１の作用により、その２次転写位置Ｔ２に搬送されてきた用紙Ｐ上に転写される。用紙Ｐの搬送については後述する。用紙Ｐへのトナー像の転写後の中間転写ベルト６１上に残存するトナー等は、クリーナ８０により、その中間転写ベルト６１から取り除かれる。

このクリーナ８０は、クリーニングブレード８１とオーガ８２を備えている。クリーニングブレード８１は、その先端縁８１１（図３参照が）が中間転写ベルト６１に押し当てられていて、その中間転写ベルト６１上の残存トナー等を掻き取る役割の部材である。このクリーニングブレード８１は、本発明にいう清掃部の一例に相当する。また、オーガ８２は、図２の紙面に垂直な向きに延びていて、掻き取られた残存トナー等をその向きに運ぶ、そして、その残存トナー等は、最終的には、不図示の廃トナータンクに収納される。このクリーナ８０は、本発明の清掃装置の実施形態に相当する。詳細は、後述する。

中間転写部６０の上部には、各色のトナーが収容されたトナーカートリッジ１００が備えられている。現像器５４内のトナーが現像により消費されると、対応する色のトナーを収容したトナーカートリッジ１００から、トナーが、不図示のトナー補給路を通って現像器５４に補給される。トナーカートリッジ１００は装置筐体９０に対し着脱自在に構成されており、空になると取り出されて、新たなトナーカートリッジ１００が装着される。

用紙トレイ２１からは、ピックアップロール２４により用紙Ｐが１枚取り出され、搬送ロール２５により、搬送路９９上を矢印Ｃ方向に、タイミング調整ロール２６まで搬送される。このタイミング調整ロール２６まで搬送されてきた用紙Ｐは、そのタイミング調整ロール２６により、中間転写ベルト６１上のトナー像が２次転写位置Ｔ２に到達するタイミングに合わせて２次転写位置Ｔ２に到達するように、その２次転写位置に向かって送り出される。タイミング調整ロール２６により送り出された用紙Ｐは、２次転写位置Ｔ２において、２次転写器７１の作用により、中間転写ベルト６１からトナー像の転写を受ける。トナー像の転写を受けた用紙Ｐは、２次転写器７１の上方に配置されている定着器７２に向かって用紙ガイド７３に案内されながらさらに矢印Ｄ方向に搬送される。

矢印Ｄ方向に搬送されて定着器７２に到達した用紙Ｐ上のトナー像は、この定着器７２により加熱および加圧を受けて、その用紙Ｐ上に定着される。これにより、用紙Ｐ上には、定着されたトナー像からなる画像がプリントされる。定着器７２によりトナー像の定着を受けた用紙Ｐは、搬送ロール２７によりさらに搬送され、排紙ロール２８により、排紙口２９から排紙トレイ２２上に送り出される。

図３は、本発明の第１実施形態のクリーナの特徴部分を示した模式図である。

この図３には、クリーニングブレード８１と、支持板金８３と、フレーム８４と、ネジ８５が示されている。この図３およびこれ以降の各図には、オーガ８２やクリーナ８０の筐体は示されていない。

クリーニングブレード８１は、接着剤８６により支持板金８３に接着されている。そして、支持板金８３は、フレーム８４にネジ８５でねじ止めされている。

クリーニングブレード８１の課題の１つは、中間転写ベルト６１との間の摩擦でめくれが発生し、そのめくれた部分がクリーニング不良となるおそれがあるという点である。

そこで、この図３に示す第１実施形態を含む各実施形態には、めくれを抑えるための工夫がなされている。

支持板金８３は、クリーニングブレード８１の下流側、すなわち中間転写ベルト６１との摩擦により押される側に配置されている。また、クリーニングブレード８１は、その下流側を向いた被支持面８１９のうちの後端縁８１２側の一部領域のみ、接着剤８６で、支持板金８３の、クリーニングブレード８１側を向いた支持面８１９に貼り付けられている。そして、支持板金８３には、フレーム８４にねじ止めされるねじ止め部８３１と、接着剤８３でクリーニングブレード８１張り付いた接着部８３２と、その接着部８３２よりもクリーニングブレード８１の先端縁８１１側に広がった延伸部８３３が形成されている。この支持板金８３は、本発明にいう支持部の一例に相当する。

ここで、めくれ防止のみを考えたときは、クリーニングブレード８１の、できるだけ先端縁８１１の近傍まで、すなわち延伸部８３３の先端まで、接着剤８６で貼り付けられていることが好ましい。一方、クリーニングブレード８１が良好なクリーニング性能を発揮するためには、先端縁８１１側が適度に柔軟であることが好ましい。そこで、この図３に示す第１実施形態の場合、後端縁８１２側の一部領域にのみ、支持板金８３に貼り付けた接着部８３２を形成することにより、クリーニングブレード８１の適度な柔軟性を確保している。そして、クリーニングブレード８１と中間転写ベルト６１との間の摩擦力がめくれが発生するほどにまで高まると、延伸部８３３がクリーニングブレード８１を強く支えてクリーニングブレード８１の異常な変形が抑えられる。これにより、めくれの発生が抑えられる。

図４は、図３にも示したクリーナの特徴部分を、中間転写ベルトの幅方向（図３の紙面に垂直な方向）を左右にして示した図（Ａ）と、図３と同じ方向から見て示した図（Ｂ）である。ここでは、分かりやすさのために、支持板金８３にハッチングを付して示している。

この図４に示す例の場合、支持板金８３の接着部８３２および延在部８３３は、中間転写ベルトの幅方向（図４（Ａ）の左右方向）についてどの位置でも同じ形状となっている。したがって、この図４の場合、クリーニングブレード８１は、中間転写ベルトの幅方向（図４（Ａ）の左右方向）についてどの位置でも同じ柔軟性が確保される。

図５は、図３にも示したクリーナの特徴部分の変形例を、中間転写ベルトの幅方向（図３の紙面に垂直な方向）を左右にして示した図（Ａ）と、図３と同じ方向から見て示した図（Ｂ）である。ここでも、分かりやすさのために、支持板金８３にハッチングを付して示している。

この図５の場合、支持板金８３は、中間転写ベルトの幅方向（図５（Ａ）の左右方向）の両端部のみ、クリーニングブレード８１の先端縁８１１側に広がっている。すなわち、延伸部８３３Ａ，８３３Ｂは、支持板金８３の両端部にのみ形成されている。そして、それらの延伸部８３３Ａ，８３３Ｂに挟まれた中間部分８３４は、接着剤８６が塗られた接着部８３２で終わっている。

クリーニングブレード８１のめくれは、中間転写ベルトの幅方向（図５（Ａ）の左右方向）のいずれかの端部から発生し始める。そこで、図５に示すように、支持板金８３の両端部にのみ、延伸部８３３Ａ，８３３Ｂを設けてもよい。この場合、クリーニングブレード８１の、板金部材８３の中間部分８３２に対応する領域は支持板金８３による支えがなく、さらなる柔軟性が確保される。

このように、本実施形態の場合、支持板金８３の延伸部８３３は、図４（Ａ）に示すように幅方向の全域に形成されていてもよく、あるいは図５に示すように、両端部にのみ延伸部８３３Ａ，８３３Ｂを設けてもよい。この点は、以下に説明する第２実施形態以降の各実施形態についても同様である。

図６は、本発明の第２実施形態のクリーナの特徴部分を示した模式図である。この図６に示す第２実施形態以降の各実施形態では、図３に示した第１実施形態における各要素に対応する要素には、形状等の相違があっても図３において付した符号と同じ符号を付して示す。

この図６に示す第２実施形態の支持板金８３の延在部８３３は、接着部８３２よりも厚みが薄くなっていて、延在部８３３とクリーニングブレード８１との間に隙間８９が形成されている。図３に示した第１実施形態の場合、支持板金８３の延在部８３３とクリーニングブレード８１との間には、接着剤８６の厚み分の隙間しか形成されていないが、この図６に示す第２実施形態のように延在部８３３の厚みを薄くして隙間８９を積極的に形成することにより、クリーニングブレード８１の柔軟性やクリーニング性能をさらに向上させることができる。そして、クリーニングブレード８１と中間転写ベルト６１との間の摩擦力がめくれが発生するほどにまで高まると、クリーニングブレード８１が延伸部８３３に接触して延伸部８３３がクリーニングブレード８１を強く支える。これにより、クリーニングブレード８１の異常な変形やめくれの発生が抑えられる。

図７は、本発明の第３実施形態のクリーナの特徴部分を示した模式図である。

この図７に示す第３実施形態の支持板金８３の延在部８３３は、厚みは接着部８３２と同じだが、接着部８３２との間に段差を持たせていて、この段差により、延在部８３３とクリーニングブレード８１との間に隙間８９を形成している。この図７に示す第３実施形態の場合も、図６に示す第２実施形態と同様、クリーニングブレード８１の柔軟性やクリーニング性能をさらに向上させることができる。そして、第２実施形態と同様、クリーニングブレード８１と中間転写ベルト６１との間の摩擦力がめくれが発生するほどにまで高まると、クリーニングブレード８１が延伸部８３３に接触して延伸部８３３がクリーニングブレード８１を強く支える。これにより、クリーニングブレード８１の異常な変形やめくれの発生が抑えられる。

図８は、本発明の第４実施形態のクリーナの特徴部分を示した模式図である。

この図８に示す第４実施形態の支持板金８３の延在部８３３は、折り曲げられていて、この折り曲げにより、延在部８３３とクリーニングブレード８１との間に隙間８９が形成されている。この図８に示す第４実施形態の場合も、図６に示す第２実施形態および図７に示す第３実施形態と同様、クリーニングブレード８１の柔軟性やクリーニング性能をさらに向上させることができる。そして、これも第２実施形態や第３実施形態と同様、クリーニングブレード８１と中間転写ベルト６１との間の摩擦力がめくれが発生するほどにまで高まると、クリーニングブレード８１が延伸部８３３に接触して延伸部８３３がクリーニングブレード８１を強く支える。これにより、クリーニングブレード８１の異常な変形やめくれの発生が抑えられる。

図９は、本発明の第５実施形態のクリーナの特徴部分を示した模式図である。

この図９に示す第５実施形態の支持板金８３の延在部８３３は、図６に示した第２実施形態と同様、接着部８３２よりも厚みが薄くなっている。ただし、延在部８３３が薄くなっていることにより形成された隙間は、充てん剤８８で埋められている。この充てん剤８８としては、クリーニングブレード８１や支持板金８３よりも軟質な、例えばゴム系の弾性のある接着剤などが使用される。この充てん剤８８は、本発明にいう軟質体の一例に相当する。あるいは、その隙間にスポンジやゴムなどの伸縮性や柔軟性のある部材を配置してもよい。

この図９に示す第５実施形態の場合、クリーニングブレード８１の柔軟性とめくれの抑制との両立に加え、さらに、クリーニングブレード８１と支持板金８３との間の隙間に入り込んでそこに蓄積された浮遊トナー等の塵埃が何らかの原因で中間転写ベルト６１に付着して画像を汚すことが防止される。

なお、他の実施形態においても、この図９に示す第５実施形態と同様、クリーニングブレード８１と支持板金８３との間の隙間を埋めてもよい。

ここでは、中間転写ベルト６１上に残存するトナー等を掻き取るクリーナ８０を例に挙げて説明したが、本発明の清掃装置は、像保持体５１用のクリーナ５５にも適用することができ、さらに一般的に、移動する被清掃体をクリーニングブレードで清掃する場合に広く適用することができる。

１ 画像形成装置
１０ スキャナ
２０ プリンタ
５０ 像形成部
５１ 像保持体
６０ 中間転写部
６１ 中間転写ベルト
７２ 定着器
８０ クリーナ
８１ クリーニングブレード
８１１ 先端縁
８１２ 後端縁
８１９ 支持面
８２ オーガ
８３ 支持板金
８３１ ねじ止め部
８３２ 接着部
８３３，８３３Ａ，８３３Ｂ 延伸部
８３４ 中間部分
８４ フレーム
８５ ネジ
８６ 接着剤
８８ 充てん剤
８９ 隙間

Claims (3)

1. 移動する被清掃体に、移動方向に対し交わる幅方向に延びる接触部を接触させて該被清掃体を清掃する、該移動方向下流側に被支持面を有する清掃部と、
   前記被支持面に対面する、該被支持面に接着された接着部を有する支持面を有し、該接着部を介して該清掃部を支持する支持部とを備え、
   前記接着部が、前記支持面の、前記被清掃体に近づく向きに延伸する途中位置に設けられていて、前記支持部が、該接着部から該被清掃体に近づく向きにさらに、前記被支持面との間に隙間を空け該被支持面と対面して延伸した延伸部を有し、さらに
   前記隙間を埋めて前記支持面と前記被支持面との双方に接する、前記清掃部および前記支持部のいずれよりも軟質な軟質体を有することを特徴とする清掃装置。
2. 前記軟質体が、弾性接着剤であることを特徴とする請求項１に記載の清掃装置。
3. 移動しながらトナー像が転写されるまでの間該トナー像を保持する像保持部と、
   前記像保持部の、トナー像が転写された後の部分に接して、該像保持部を清掃する、請求項１または２に記載の清掃装置とを備え、
   用紙上に定着トナー像からなる画像を形成することを特徴とする画像形成装置。

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