KR101172782B1 - 클리닝 장치, 화상 형성 장치 및 상유지체 유닛 - Google Patents

클리닝 장치, 화상 형성 장치 및 상유지체 유닛 Download PDF

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Abstract

본 발명은 상유지체의 표면을 청소하는 탄성 청소 부재에 젖혀짐이나 흠집이 발생하기 어려운 클리닝 장치와, 그것을 구비한 화상 형성 장치 및 상유지체 유닛의 제공을 과제로 한다.
화상을 유지하는 상유지체(16)의 표면에 접촉하고, 그 표면을 청소하기 위한 탄성 청소 부재(60)와, 탄성 청소 부재(60)의 복수의 면을 지지하는 지지 부재(70)를 구비한 클리닝 장치(28)로서, 탄성 청소 부재(60)에, 상유지체(16)와 대향하는 에지부(65)보다도 상유지체(16)의 회전 방향 상류 측에 위치하는 제 1 면(64A)과, 상유지체(16)와 대향하는 에지부(65)보다도 상유지체(16)의 회전 방향 하류 측에 위치하는 제 2 면(64B)과, 제 2 면(64B)과는 반대 측에서 제 1 면(64A)에 인접하는 제 3 면(64C)을 구비하고, 제 1 면(64A)과 제 3 면(64C)을 지지 부재(70)에 고정한다. 그리고, 이 클리닝 장치(28)를 구비한 화상 형성 장치(10) 및 상유지체 유닛(27)으로 한다.
탄성 청소 부재, 지지 부재, 상유지체, 에지부

Description

클리닝 장치, 화상 형성 장치 및 상유지체 유닛{CLEANING DEVICE, IMAGE FORMING APPARATUS AND IMAGE CARRIER UNIT}
본 발명은 클리닝 장치, 화상 형성 장치 및 상유지체 유닛에 관한 것이다.
복사기나 레이저 프린터로 대표되는 일반적인 전자 사진 방식의 화상 형성 장치에서는, 예를 들어 상유지체의 표면의 감광층에 형성된 토너상을, 중간 전사체를 통하여 기록 용지 등의 기록 매체에 전사하도록 되어 있다. 그리고, 전사되지 않고 상유지체의 표면에 잔류한 전사 잔류 토너를 클리닝 장치에 의해 제거하고 있다.
클리닝 장치로서는, 고무제(製)의 클리닝 블레이드를 상유지체의 표면에 압접함으로써, 그 상유지체의 표면에 잔류되어 있는 전사 잔류 토너를 제거하는 방식이 잘 알려져 있다(예를 들어, 일본국 공개특허2007-47400호 공보 참조). 이러한 클리닝 블레이드에 의한 클리닝 방식은 구성이 간이하고 소형?저비용이며, 클리닝 성능?신뢰성 등이 우수하기 때문에, 최근에는 저속 처리기로부터 고속 처리기까지 가장 폭넓게 실용화되고 있다.
본 발명은 상유지체의 표면을 청소하는 탄성 청소 부재에 젖혀짐이나 흠집이 발생하기 어려운 클리닝 장치와, 그것을 구비한 화상 형성 장치 및 상유지체 유닛을 얻는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제 1 형태의 클리닝 장치는, 화상을 유지하는 상유지체의 표면에 접촉하고, 상기 표면을 청소하기 위한 탄성 청소 부재와, 상기 탄성 청소 부재의 복수의 면을 지지하는 지지 부재를 구비하고, 상기 탄성 청소 부재는, 상기 상유지체와 대향하는 에지부보다도 상기 상유지체의 회전 방향 상류 측에 위치하는 제 1 면과, 상기 상유지체와 대향하는 에지부보다도 상기 상유지체의 회전 방향 하류 측에 위치하는 제 2 면과, 상기 제 2 면과는 반대 측에서 상기 제 1 면에 인접하는 제 3 면을 구비하고, 상기 제 1 면과 상기 제 3 면이 상기 지지 부재에 고정되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 제 2 형태의 클리닝 장치는, 제 1 형태의 클리닝 장치에 있어서, 상기 탄성 청소 부재는 판 형상이고, 상기 탄성 청소 부재의 일단(一端) 측을 상기 상유지체의 축 방향에 걸쳐 고정 지지하는 고정 기재(基材)를 구비하고, 상기 탄성 청소 부재의 타단(他端) 측이 상기 지지 부재에 지지되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 제 3 형태의 클리닝 장치는, 제 1 형태의 클리닝 장치에 있어서, 상기 지지 부재를 상기 상유지체 측으로 가압하는 가압 인가 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 제 4 형태의 클리닝 장치는, 제 3 형태의 클리닝 장치에 있어서, 상기 가압 인가 수단에 의한 가압 인가 방향이 상기 상유지체의 중심점과, 상기 탄성 청소 부재가 상기 상유지체와 대향하는 에지부의 접촉점을 연결한 직선 방향과 평행한 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 제 5 형태의 클리닝 장치는, 제 1 형태~제 4 형태 중 어느 하나의 클리닝 장치에 있어서, 상기 탄성 청소 부재는 휨 변형을 수반하지 않는 상태에서 상기 상유지체의 표면에 압접되어 이루어지는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 제 6 형태의 클리닝 장치는, 제 1 형태~제 5 형태 중 어느 하나의 클리닝 장치에 있어서, 상기 탄성 청소 부재는 상기 제 1 면과는 반대 측에서 상기 제 2 면 및 상기 제 3 면에 인접하는 제 4 면을 구비한 단면이 사각 형상으로 되고, 상기 제 4 면도 상기 지지 부재에 고정되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 제 7 형태의 클리닝 장치는, 제 1 형태~제 6 형태 중 어느 하나의 클리닝 장치에 있어서, 상기 상유지체의 회전축에 직교하는 면을 제 5 면으로 하고, 상기 제 1 면이 상기 지지 부재로부터 노출해 상기 제 5 면과 교차하는 부분의 길이를 β, 상기 제 2 면이 상기 제 5 면과 교차하는 부분의 길이를 α로 한 경우, α≥β인 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 제 8 형태의 클리닝 장치는, 제 7 형태의 클리닝 장치에 있어서, 상기 탄성 청소 부재가 단면이 정사각 형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 본 발명의 제 9 형태의 화상 형성 장치는, 상유지체와, 상기 상유지체의 표면을 대전하는 대전 장치와, 상기 대전 장치에 의해 대전된 상기 상유지체의 표면을 노광하고, 상기 표면에 정전잠상을 형성하는 노광 장치와, 상기 노광 장치에 의해 형성된 정전잠상을 현상제에 의해 현상하는 현상 장치와, 상기 현상 장치에 의해 현상되고, 상기 상유지체의 표면에 유지된 화상이 전사되는 중간 전사체와, 상기 중간 전사체에 전사되지 않고 상기 상유지체의 표면에 잔류한 현상제를 제거하는 제 1 형태~제 8 형태 중 어느 하나의 클리닝 장치를 구비한 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 본 발명의 제 10의 형태의 화상 형성 장치는, 상유지체와, 상기 상유지체의 표면을 대전하는 대전 장치와, 상기 대전 장치에 의해 대전된 상기 상유지체의 표면을 노광하고, 상기 표면에 정전잠상을 형성하는 노광 장치와, 상기 노광 장치에 의해 형성된 정전잠상을 현상제에 의해 현상하는 현상 장치와, 상기 현상 장치에 의해 현상되고, 상기 상유지체의 표면에 유지된 화상이 전사되는 중간 전사체와, 상기 중간 전사체로부터 기록 매체에 전사되지 않고 상기 중간 전사체의 표면에 잔류한 현상제를 제거하는 제 1 형태~제 8 형태 중 어느 하나의 클리닝 장치를 구비한 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 본 발명의 제 11 형태의 상유지체 유닛은, 상유지체와, 상기 상유지체와 일체화된 제 1 형태~제 8 형태 중 어느 하나에 기재된 클리닝 장치를 구비하고, 화상 형성 장치에 대하여 착탈 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하고 있 다.
제 1 형태의 발명에 의하면, 클리닝 장치의 탄성 청소 부재에서, 본 구성을 갖고 있지 않은 경우에 비해, 젖혀짐의 발생을 억제할 수 있다.
제 2 형태의 발명에 의하면, 클리닝 장치의 탄성 청소 부재에서, 본 구성을 갖고 있지 않은 경우에 비해, 제 1 형태의 효과에 더해, 경시(經時) 열화를 더 억제할 수 있다.
제 3 형태의 발명에 의하면, 클리닝 장치의 탄성 청소 부재에서, 본 구성을 갖고 있지 않은 경우에 비해, 제 1 형태의 효과에 더해, 흠집의 발생을 더 억제할 수 있다.
제 4 형태의 발명에 의하면, 클리닝 장치의 탄성 청소 부재에서, 본 구성을 갖고 있지 않은 경우에 비해, 제 3 형태의 효과에 더해, 경시 열화를 더 억제할 수 있다.
제 5 형태의 발명에 의하면, 클리닝 장치의 탄성 청소 부재에서, 본 구성을 갖고 있지 않은 경우에 비해, 제 3 형태의 효과에 더해, 경시 열화를 더 억제할 수 있다.
제 6 형태의 발명에 의하면, 클리닝 장치의 탄성 청소 부재에서, 본 구성을 갖고 있지 않은 경우에 비해, 젖혀짐, 흠집, 경시 열화, 이음(異音)의 발생을 더 확실하게 억제할 수 있다.
제 7 형태의 발명에 의하면, 클리닝 장치의 탄성 청소 부재에서, 본 구성을 갖고 있지 않은 경우에 비해, 젖혀짐, 흠집, 경시 열화, 이음의 발생을 더 확실하게 억제할 수 있다.
제 8 형태의 발명에 의하면, 클리닝 장치의 탄성 청소 부재에서, 본 구성을 갖고 있지 않은 경우에 비해, 젖혀짐, 흠집, 경시 열화, 이음의 발생을 더 확실하게 억제할 수 있다.
제 9 형태의 발명에 의하면, 클리닝 장치의 탄성 청소 부재에서, 본 구성을 갖고 있지 않은 경우에 비해, 젖혀짐, 흠집, 경시 열화, 이음의 발생을 억제할 수 있다. 따라서, 화상 형성 장치의 장(長)수명화?고(高)신뢰화를 도모할 수 있다.
제 10 형태의 발명에 의하면, 클리닝 장치의 탄성 청소 부재에서, 본 구성을 갖고 있지 않은 경우에 비해, 젖혀짐, 흠집, 경시 열화, 이음의 발생을 억제할 수 있다. 따라서, 화상 형성 장치의 장수명화?고신뢰화를 도모할 수 있다.
제 11 형태의 발명에 의하면, 클리닝 장치의 탄성 청소 부재에서, 본 구성을 갖고 있지 않은 경우에 비해, 젖혀짐, 흠집, 경시 열화, 이음의 발생을 억제할 수 있다. 따라서, 상유지체 유닛의 장수명화?고신뢰화를 도모할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서, 도면에 나타낸 실시예를 기초로 상세하게 설명한다. 도 1은 본 실시예에 따른 화상 형성 장치(10)를 나타내는 개략 구성도이고, 도 2는 클리닝 장치(28)의 구성을 모식적으로 나타내는 개략 측면도이다. 그리고, 도 3은 클리닝 장치(28)의 제 1 실시예에서의 탄성 청소 부재(60)의 주변을 확대하여 나타내는 개략 측면도이다. 또한, 각 도면에서, 화살표 UP이 나타내져 있는 경우에는, 그것을 상측 방향으로 하고, 화살표 IN이 나타내져 있는 경우에는, 그것을 내측 방향으로 하며, 이것들을 기초로 상하, 내외의 표현을 한다.
우선, 본 실시예에 따른 화상 형성 장치(10)의 구성에 대해서 간단하게 설명하지만, 각 색마다 공통되는 부위에 대해서는, 부호의 뒤에 각 색을 나타내는 영자(英字)를 부여하지 않고 설명한다. 도 1에서 나타낸 바와 같이, 이 화상 형성 장치(10)는 입력된 화상 데이터에 의거하는 각 색의 토너상을, 후술하는 무단(無端) 벨트 형상의 중간 전사 벨트(24)에 전사하고, 풀 컬러의 화상을 형성하는 4연(連) 탠덤 방식의 화상 형성 수단(12)을 갖고 있다.
화상 형성 수단(12)은 기록 매체의 일례인 기록 용지(P)의 반송 방향 상류 측으로부터 차례로 옐로(Y), 마젠타(M), 시안(C), 블랙(K)의 각 색의 화상을 출력하는 전자 사진 방식의 화상 형성 유닛(14Y, 14M, 14C, 14K)을 갖고 있고, 각 화상 형성 유닛(14Y~14K)은 중간 전사 벨트(24)의 이동 방향(화살표 B로 나타냄)을 따라, 서로 소정 거리 이격(離隔)하여 병설(竝設)되어 있다.
각 화상 형성 유닛(14Y~14K)은 상유지체로서의 감광체 드럼(16Y~16K)을 갖고 있고, 이 감광체 드럼(16Y~16K)은 도전성의 금속제 원통체(圓筒體)의 표면(둘레면)에, 유기 광 도전체 등으로 이루어지는 감광층이 적층되어 구성되고, 도시한 화살표 A 방향(시계 회전 방향)으로 소정의 프로세스 스피드로 회전 구동하도록 되어 있다.
또한, 이 감광층은 전하 발생층과 전하 수송층이 차례로 적층된 기능 분리형 이고, 통상은 고저항이지만, 레이저 광선이 조사되면, 레이저 광선이 조사된 부분의 비저항이 변화되는 성질을 갖고 있다. 또한, 각 감광체 드럼(16Y~16K)의 직경은 20㎜~100㎜의 범위로 되는 것이 바람직하다.
각 감광체 드럼(16Y~16K)의 주위에는, 그 회전 방향 상류 측으로부터 차례로, 감광체 드럼(16)의 표면(둘레면)을 소정의 전위로 균일하게 대전하는 대전 장치로서의 대전기(18Y~18K)와, 균일하게 대전된 감광체 드럼(16Y~16K)의 표면(둘레면)에, 색 분해된 화상 데이터(화상 신호)에 의거하는 레이저 광선(화상 광)을 조사하고, 노광에 의해 정전잠상을 형성하는 노광 장치(20Y~20K)와, 대전된 토너(현상제)를 정전잠상에 전이시켜(현상하여) 토너상으로 하는 현상 장치(22Y~22K)와, 감광체 드럼(16Y~16K)에 접촉하는 경로에서 주회(周回) 가능하게 걸쳐진 무단벨트 형상의 중간 전사 벨트(24)와, 감광체 드럼(16Y~16K) 상에 형성된 토너상을 중간 전사 벨트(24)로 전사하는 1차 전사 롤(26Y~26K)과, 1차 전사 후에 감광체 드럼(16Y~16K)의 표면(둘레면)에 잔류된 전사 잔류 토너(Nt)(도 2 참조)를 제거하는 클리닝 장치(28Y~28K)가 배치되어 있다.
각 클리닝 장치(28Y~28K)에는, 감광체 드럼(16Y~16K)의 표면(둘레면)에 압접하고, 감광체 드럼(16Y~16K)으로부터 전사 잔류 토너(Nt)를 스크레이핑하는(긁어내는) 탄성 청소 부재(60Y~60K)가 설치되어 있다. 또한, 이 클리닝 장치(28)(탄성 청소 부재(60))에 대해서는, 나중에 상세하게 설명한다.
또한, 각 1차 전사 롤(26Y~26K)은 중간 전사 벨트(24)의 안쪽에 배치되고, 각 감광체 드럼(16Y~16K)에 각각 대향한 위치에 설치되어 있다. 그리고, 1차 전 사 롤(26Y~26K)에 의한 감광체 드럼(16Y~16K)과 중간 전사 벨트(24)의 접촉부가 1차 전사부(1차 전사 위치)(T1)로 되어 있다.
또한, 각 1차 전사 롤(26Y~26K)에는, 1차 전사 바이어스를 인가하는 바이어스 전원(도시 생략)이 각각 접속되어 있다. 또한, 각 바이어스 전원은 제어 수단인 제어부(도시 생략)에 제어되어, 각 1차 전사 롤(26Y~26K)에 인가되는 1차 전사 바이어스가 변경 가능하게 되어 있다. 또한, 도시한 대전기(18Y~18K)는 롤 형상의 접촉 대전기로 되어 있지만, 스코로트론이나 고체 방전기 등의 비접촉 대전기를 사용하는 것도 가능하다.
한편, 중간 전사체로서의 중간 전사 벨트(24)는 1차 전사 롤(26Y~26K)과, 구동원(도시 생략)에 의해 회전 구동되는 구동 롤(32)과, 종동 롤(33)과, 후술하는 2차 전사부(2차 전사 위치)(T2)에 배치된 백업 롤(34)에 감겨 있고, 감광체 드럼(16)의 회전에 동기(同期)하여 화살표 B 방향으로 회전 이동(주동(周動))하도록 되어 있다.
또한, 이 중간 전사 벨트(24)는 예를 들어, 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 폴리카보네이트, 불소계 수지 등의 수지 재료에, 카본이나 이온 도전 물질 등의 도전성 부여를 위한 물질을 분산시키고, 표면 저항율을 1010Ω/□~1012Ω/□ 정도(측정 전압: 100V)로 조정하여 형성되어 있다.
또한, 중간 전사 벨트(24)를 사이에 두고 백업 롤(34)과 대향하는 위치에는, 후술하는 반송 수단으로서의 반송 기구(42)에 의해 반송되는 기록 용지(P) 상에, 중간 전사 벨트(24) 상의 토너상을 전사하는 전사 수단으로서의 2차 전사 롤(36)이 설치되어 있다. 이 2차 전사 롤(36)과 중간 전사 벨트(24)의 접촉부가 2차 전사부(2차 전사 위치)(T2)로 되어 있다.
또한, 이 화상 형성 장치(10)는 2차 전사 롤(36)에 의해 기록 용지(P) 상에 토너상을 전사한 후에, 중간 전사 벨트(24) 상에 잔류되는 전사 잔류 토너를 제거하는 토너 제거 장치(클리닝 장치)(38)와, 2차 전사 롤(36)에 의해 기록 용지(P) 상에 전사된 토너상을 정착하는 정착 수단으로서의 정착 장치(40)를 구비하고 있다.
반송 기구(42)는 급지부(44)에 수용된 기록 용지(P)를 1매씩 반송하는 픽업 롤(46)과, 기록 용지(P)의 반송 경로에 설치된 가이드 부재(50) 및 한 쌍의 반송 롤(48)과, 2차 전사 롤(36)보다도 기록 용지(P)의 반송 경로의 하류 측이고, 또한 정착 장치(40)보다도 기록 용지(P)의 반송 경로의 상류 측에 배치되고, 가이드 롤(52, 54)에 감긴 반송 벨트(56)와, 정착 장치(40)의 하류 측에 설치된 한 쌍의 배지 롤(58)과, 배지부(도시 생략) 등으로 구성되어 있다.
이 반송 기구(42)에 의해, 급지부(44)에 수용된 기록 용지(P)가 2차 전사 롤(36)과 백업 롤(34)이 중간 전사 벨트(24)를 사이에 두고 대향하는 2차 전사부(2차 전사 위치)(T2)로 반송되고, 2차 전사부(2차 전사 위치)(T2)로부터 정착 장치(40)로 반송되어, 정착 장치(40)로부터 배지부로 반송되는 구성이다.
이상과 같은 구성의 화상 형성 장치(10)는 다음과 같이 동작하여 풀 컬러의 화상을 형성한다. 또한, 각 색의 화상 형성 유닛(14Y~14K)은 거의 동일한 구성을 갖고 있기 때문에, 여기서는 화상 형성 유닛(14Y)에 의해, 옐로 토너상을 형성하는 동작에 대해서 설명한다.
우선, 대전기(18Y)에 의해 감광체 드럼(16Y)의 표면이 -600V~-800V 정도의 전위로 균일하게 대전된다. 균일하게 대전된 감광체 드럼(16Y)의 표면에는, 제어부로부터 보내져 오는 옐로용의 화상 데이터에 따라, 노광 장치(20Y)에 의해 레이저 광선이 조사된다. 즉, 감광체 드럼(16Y)의 감광층에 옐로 인자 패턴의 정전잠상이 형성된다.
또한, 정전잠상이라는 것은, 대전에 의해 감광체 드럼(16Y)의 표면(감광층)에 형성되는 상이고, 감광층에서, 레이저 광선이 조사된 부분의 비저항이 저하되고, 감광체 드럼(16Y)의 표면에 대전된 전하가 흐르는 한편, 레이저 광선이 조사되지 않은 부분의 전하가 잔류됨으로써 형성되는, 소위 「네거티브 잠상」이다.
이와 같이 하여, 감광체 드럼(16Y) 상에 형성된 정전잠상은 감광체 드럼(16Y)의 회전에 의해 소정의 현상 위치까지 반송된다. 그리고, 이 현상 위치에서, 감광체 드럼(16Y) 상의 정전잠상이 현상 장치(22Y)에 의해 가시상(토너상)화된다. 현상 장치(22Y) 내에는, 예를 들어 적어도 옐로 착색제와 결착 수지를 포함하는 체적 평균 입자 직경이 3㎛~6㎛의 범위의 옐로 토너가 수용되어 있다.
옐로 토너는 현상 장치(22Y)의 내부에서 교반됨으로써 마찰 대전되고, 감광체 드럼(16Y)의 표면의 대(帶)전하와 동일한 극성(-)의 전하를 갖고 있다. 따라서, 감광체 드럼(16Y)의 표면이 현상 장치(22Y)를 통과하여 감으로써, 감광체 드럼(16Y)의 표면의 제전(除電)된 잠상부에만 옐로 토너가 정전적으로 부착되고, 잠 상이 옐로 토너에 의해 현상된다. 그 후, 감광체 드럼(16Y)은 계속 회전하고, 그 표면에 현상된 토너상이 1차 전사부(1차 전사 위치)(T1)로 반송된다.
감광체 드럼(16Y)의 표면의 옐로 토너상이 1차 전사부(1차 전사 위치)(T1)로 반송되면, 1차 전사 롤(26Y)에 소정의 1차 전사 바이어스가 인가되고, 감광체 드럼(16Y)으로부터 1차 전사 롤(26Y)을 향하는 정전기력이 토너상에 작용하며, 감광체 드럼(16Y)의 표면의 토너상이 중간 전사 벨트(24)의 표면에 전사된다. 이 때 인가되는 1차 전사 바이어스는 토너의 극성(-)과 반대의 극성(+)이고, 예를 들어 화상 형성 유닛(14Y)에서는, 제어부에 의해 +20㎂~+30㎂ 정도로 정(定)전류 제어되고 있다.
감광체 드럼(16Y)의 표면의 전사 잔류 토너(Nt)는 클리닝 장치(28Y)에 의해 클리닝된다. 또한, 화상 형성 유닛(14M~14K)의 1차 전사 롤(26M~26K)에 인가되는 1차 전사 바이어스도 상기와 동일하게 제어되고 있다. 이와 같이 하여, 화상 형성 유닛(14Y)에서 옐로 토너상이 전사된 중간 전사 벨트(24)는 나머지 색의 화상 형성 유닛(14M~14K)으로 차례로 반송되고, 각 색의 토너상이 중첩되도록 하여 전사된다(다중 전사된다).
각 화상 형성 유닛(14Y~14K)을 통과하여 모든 색의 토너상이 다중 전사된 중간 전사 벨트(24)는 도시한 화살표 B 방향으로 주동 반송되고, 중간 전사 벨트(24)의 내면(이면(裏面))에 접하는 백업 롤(34)과, 중간 전사 벨트(24)의 상 유지면 측에 배치된 2차 전사 롤(36)에 의해 구성된 2차 전사부(2차 전사 위치)(T2)에 이른다.
한편, 기록 용지(P)가 반송 기구(42)에 의해 2차 전사 롤(36)과 중간 전사 벨트(24) 사이에 소정의 타이밍에서 급지되고, 소정의 2차 전사 바이어스가 2차 전사 롤(36)에 인가된다. 이 때 인가되는 2차 전사 바이어스는 토너의 극성(-)과 반대의 극성(+)이고, 중간 전사 벨트(24)로부터 기록 용지(P)를 향하는 정전기력이 토너상에 작용하며, 중간 전사 벨트(24)의 표면의 토너상이 기록 용지(P)의 표면에 전사된다.
또한, 이 때의 2차 전사 바이어스는 2차 전사부(2차 전사 위치)(T2)의 저항을 검출하는 저항 검출 수단(도시 생략)에 의해 검출된 저항에 따라 결정되고, 정(定)전압에 의해 제어되고 있다. 그 후, 기록 용지(P)는 정착 장치(40)로 전송되고, 토너상이 가열?가압되고, 색 중첩된(다중 전사된) 토너상이 용융되어, 기록 용지(P)의 표면에 영구 정착된다. 이와 같이 하여, 풀 컬러 화상의 정착이 완료된 기록 용지(P)는 배지부를 향하여 반출되고, 일련의 풀 컬러 화상 형성 동작이 종료된다.
이상과 같은 화상 형성 장치(10)에서, 다음으로 클리닝 장치(28)에 대해서 상세하게 설명한다. 우선, 제 1 실시예에 대해서 설명한다. 도 2, 도 3에서 나타낸 바와 같이, 클리닝 장치(28)는 감광체 드럼(16)의 표면(둘레면)에 근접하여 배치되고, 감광체 드럼(16)의 표면과 대향하는 측으로 개구하는 클리너 하우징(30)을 구비하고 있다.
또한, 이 클리닝 장치(28)는 적어도 감광체 드럼(16)과 일체화된 감광체 유닛(상유지체 유닛)(27)으로 구성되어 있고, 그 감광체 유닛(27)의 상태에서 화상 형성 장치(10)에 대하여 착탈 가능하게 되어 있다. 또한, 클리닝 장치(28)가 단체(單體)로 유닛화되고, 화상 형성 장치(10)에 대하여 착탈 가능하게 구성될 수도 있고, 더 나아가서는 클리닝 장치(28)가 화상 형성 장치(10)에 대하여 착탈 불가능하게 부착되고, 감광체 드럼(16)이 화상 형성 장치(10)에 대하여 착탈 가능하게 구성될 수도 있다.
클리너 하우징(30)의 하방 측에서의 개구 단부(30B)의 내면에는, 클리닝 장치(28) 내에 수용된 폐 토너 등이 외부로 누설되는 것을 방지하는 밀봉 부재(72)가 배열 설치되어 있다. 즉, 이 밀봉 부재(72)는 감광체 드럼(16)과 클리너 하우징(30) 사이의 간극을 거의 막도록, 감광체 드럼(16)을 향하여 연장되는 동시에, 그 감광체 드럼(16)에는 접촉하지 않는 구성으로 되어 있다. 또한, 밀봉 부재(72)에는, 예를 들어 두께 0.2㎜의 열가소성 폴리우레탄 필름이 사용된다.
또한, 클리너 하우징(30) 내의 하방 측에는, 회수한 폐 토너 등을 클리너 하우징(30) 외부에 설치된 폐 토너 배출부(도시 생략)까지 반송하는 반송 수단인 오거 스크루(auger screw)(74)가 배열 설치되어 있다. 그리고, 클리너 하우징(30)의 밀봉 부재(72)보다도 감광체 드럼(16)의 회전 방향(화살표 A 방향)하류 측에는, 탄성 청소 부재(60)가 배열 설치되어 있다.
즉, 감광체 드럼(16)의 축 방향에 걸쳐 설치되고, 단면 형상이 「L」자형 형상으로 된 고정 기재(基材)로서의 판금(板金)(76)의 하부 외면(外面)에, 탄성 청소 부재(60)의 기부(基部)(일단(一端) 측)(62)가 접착 등에 의해 고정 지지되어 있고, 그 판금(76)은 고정 나사(78)에 의해 클리너 하우징(30)의 상부 외면에 고정되어 있다.
또한, 이 탄성 청소 부재(60)는 탄성 소재에 따라 소정 두께의 판 형상(블레이드 형상)으로 형성되어 있고, 예를 들어 그 두께가 2.0㎜, 자유 길이(판금(76)에 고정되어 있지 않은 폭(상하 방향의 길이))가 10.0㎜, 감광체 드럼(16)의 축 방향의 길이가 330㎜로 되어 있다.
또한, 그 탄성 소재로서는, 내(耐)마모성, 내결손성, 내클립성 등, 기계적 성질이 우수한, 예를 들어 열경화형 폴리우레탄 고무를 사용할 수 있다. 또한, 탄성 청소 부재(60)의 탄성 소재로서는, 예를 들어 실리콘 고무, 불소 고무, 에틸렌?프로필렌?디엔 고무 등의 기능성 고무재(材) 등도 사용 가능하다.
또한, 탄성 청소 부재(60)는 그 선단부(先端部)(하단부)(64)의 감광체 드럼(16)에 대향하는 에지부(65)보다도, 감광체 드럼(16)의 회전 방향 상류 측에 위치하는 하면(제 1 면)(64A)과, 감광체 드럼(16)의 회전 방향 하류 측에 위치하는 외측 면(제 2 면)(64B)과, 그 외측 면(64B)과는 반대 측에서 하면(64A)에 인접하는 내측 면(제 3 면)(64C)을 갖고 있다.
그리고, 탄성 청소 부재(60)의 선단부(64)에서의 하면(64A)의 클리너 하우징(30) 측의 일부(타단 측)와, 탄성 청소 부재(60)의 선단부(64)에서의 내측 면(타단 측)(64C)이 지지 부재(70)에 접착(고정)되어 있다. 이 지지 부재(70)는 단면 형상이 「L」자형 형상으로 형성되어 있고, 탄성 청소 부재(60)의 선단부(64)가 접착되어 있는 외측 면과는 반대 측의 내측 면(70C)이 클리너 하우징(30)의 상방 측에서의 개구 단부(30A)의 외면에, 탄성 청소 부재(60)가 감광체 드럼(16)의 표면에 압접하여 휨 변형된 때에 닿도록(접촉하도록) 되어 있다.
즉, 이 탄성 청소 부재(60)는 지지 부재(70)를 통하여, 그 선단부(64)의 움직임(감광체 드럼(16)의 표면으로부터 이격(離隔)하는 방향으로의 움직임)이 클리너 하우징(30)의 상방 측의 개구 단부(30A)에 의해 규제되도록 되어 있다. 또한, 지지 부재(70)는 클리너 하우징(30)의 개구 단부(30A)의 외면에 닿게 하는(접촉시키는) 것이 아니라, 그 개구 단부(30A)의 외면에 접착하는 구성으로 할 수도 있다.
즉, 탄성 청소 부재(60)는 구조가 간단하고 저비용의 정(定)변위 방식으로 감광체 드럼(16)을 가압하도록 되어 있고, 그 가압력은 예를 들어, 39.2N/m(4gf/㎜)로 설정되어 있다. 또한, 이 가압 방식은 정변위 방식에 한정되지 않고, 가압력의 경시 변화가 거의 없는 정(定)하중 방식을 이용할 수도 있다. 또한, 이 클리닝 장치(28)는 도전성 섬유제 브러시나 자기 브러시(모두 도시 생략) 등을, 탄성 청소 부재(60)와 병용시키는 것도 가능하다.
이러한 구성의 제 1 실시예의 클리닝 장치(28)에서, 다음으로 그 작용에 대해서 설명한다. 우선, 최초에 비교예에 대해서 설명한다. 도 19에서 나타낸 바와 같이, 블레이드 형상의 탄성 청소 부재(160)를 사용할 경우, 일반적으로는, 탄성 청소 부재(160)의 설정 각도 θ, 즉 탄성 청소 부재(160)와 감광체 드럼(116)의 표면에서의 접선에서 이루는 각도 θ가 커지면, 감광체 드럼(116)의 표면에 잔류된 전사 잔류 토너에 대한 막힘 방지력이 증가하고, 탄성 청소 부재(160)의 클리닝 성능이 높아지는 경향이 있다.
그러나, 탄성 청소 부재(160)의 설정 각도 θ가 지나치게 커져, 감광체 드 럼(116)의 표면에 대한 탄성 청소 부재(160)의 에지부(165)의 마찰력이 과다해지면, 탄성 청소 부재(160)의 선단부(164)가 감광체 드럼(116)으로부터 이격하도록 젖혀올려지게 되는, 소위 「젖혀짐」이 발생하기 쉬워진다. 젖혀짐이 발생하면, 막힘 방지력이 작용하지 않게 되기 때문에, 클리닝 기능은 발휘되지 않는다.
이에 대해, 이 제 1 실시예의 탄성 청소 부재(60)는 선단부(64)(에지부(65)를 포함하는 외측 면(64B))가 감광체 드럼(16)의 표면에 압접함으로써, 감광체 드럼(16)으로부터 이격하는 방향으로 휨 변형되고, 그 휨 변형이 지지 부재(70)를 통하여 클리너 하우징(30)의 상방 측의 개구 단부(30A)에 의해 규제되도록 되어 있다.
따라서, 도 2에서 나타낸 바와 같이, 감광체 드럼(16)의 표면에 잔류되어 있는 전사 잔류 토너(Nt)는 밀봉 부재(72)의 선단부를 그대로 통과하고, 탄성 청소 부재(60)의 선단부(64)(에지부(65)를 포함하는 하면(64A))에 의해 스크레이핑된다. 스크레이핑된 전사 잔류 토너(Nt)는 클리너 하우징(30)의 내부에 일단(一旦) 수용되고, 오거 스크루(74)에 의해 클리닝 장치(28)의 외부(폐 토너 배출부)로 반송?배출된다.
또한, 탄성 청소 부재(60)는 그 선단부(64)의 움직임(감광체 드럼(16)의 표면으로부터 이격하는 방향으로의 움직임)이 지지 부재(70)를 통하여 클리너 하우징(30)의 상방 측에서의 개구 단부(30A)에 의해 규제되어 있기 때문에, 탄성 청소 부재(60)의 감광체 드럼(16)에 대한 가압력이 확보된다. 따라서, 탄성 청소 부재(60)의 젖혀짐이나 경시 열화가 억제된다. 즉, 이 제 1 실시예의 탄성 청소 부 재(60)에서는, 시간 경과에 의한 가압력의 저하가 생기기 어려워지기 때문에, 클리닝 성능의 저하가 억제된다.
또한, 이에 따라, 탄성 청소 부재(60)와 감광체 드럼(16)의 표면의 슬라이딩 시의 미소 진동(스틱?슬립)에 기인하는 이상음, 소위 「이음(異音)」도 억제된다. 즉, 고무제이고 블레이드 형상인 탄성 청소 부재(60)에는, 진동수가 상이한 복수의 진동 모드가 발생하고, 그것이 특히 고주파인 경우에는 귀에 거슬리게 느껴지는 소음으로서 인지된다. 이 이음 현상은 탄성 청소 부재(60)의 구성이나 설정 조건, 유지 방법, 주변의 프레임 구성, 감광체 드럼(16)의 표면과의 마찰계수, 감광체 드럼(16)의 주속도, 온습도 환경 등, 다양한 요인에 의해 결정되는 진동 모드(단일 또는 연성(連成))에 의해 자려(自勵) 진동함으로써 발생한다.
이 제 1 실시예에서는, 이음이 발생하기 쉬운 고온 고습 환경 하에서 탄성 청소 부재(60)에 의해 클리닝하고, 또한 스트레스 조건으로서 감광체 드럼(16)의 표면의 마찰계수를 증가시킬 목적에서, 대전기(18)에 공급하는 전류를 통상의 2배로 하여 방전 생성물의 발생량을 증가시켰다. 그리고, 또한, 탄성 청소 부재(60)에 대하여 스트레스 조건으로 되는 프린트 1매당 토너 커버리지(coverage) 양을 각 색 1%로 하여 인자(印字)하도록 하고, 윤활제로 되는 토너가 탄성 청소 부재(60)에 도달하는 양을 적게 했다.
그 결과, 상기와 같은 조건 하에서도, 탄성 청소 부재(60)의 선단부(64)가 클리너 하우징(30)의 개구 단부(30A)에 접촉(또는 접착)하고 있는 지지 부재(70)에 접착되어 있기 때문에(움직임이 규제되어 있기 때문에), 상기 미소 진동이 억제되 고, 이것에 의해 진동 모드의 발생이 억제되었다. 즉, 지금까지는 초기 상태(감광체 드럼(16)의 기동 시나 정지 시 및 안정 주행 시 등)로부터, 상기 이음 현상이 발생하고 있었지만, 이 제 1 실시예의 탄성 청소 부재(60)에서는, 이음의 발생을 억제할 수 있었다.
또한, 탄성 청소 부재(60)의 선단부(64)에서의 하면(64A)의 클리너 하우징(30) 측의 일부(타단 측)와, 탄성 청소 부재(60)의 선단부(64)에서의 내측 면(타단 측)(64C)이 지지 부재(70)에 접착(고정)되어 있음으로써, 상기한 효과가 얻어진다. 이들 면이 접착(고정)되고 있지 않고, 지지 부재(70)에 접하고 있는 것 만으로는, 접촉면에 어긋남이 생겨, 상기한 효과를 충분히 얻을 수 없다.
또한, 이 제 1 실시예에서는, 탄성 청소 부재(60)의 하면(제 1 면)(64A)과 내측 면(제 3 면)(64C)이 대략 직교하고 있는 형태에 대해서 설명했지만, 양자의 사이가 곡면(曲面)에 의해 연결된 형태에서도, 동일한 효과를 나타낼 수 있다.
다음으로, 제 2 실시예에 대해서 설명한다. 도 4는 클리닝 장치(28)의 제 2 실시예에서의 탄성 청소 부재(66)의 주변을 확대하여 나타내는 개략 측면도이고, 도 5는 클리닝 장치(28)의 제 2 실시예에서의 탄성 청소 부재(66)와 지지 부재(70)를 나타내는 개략 사시도이다. 또한, 상기 제 1 실시예와 동등한 부위에는 동일한 부호를 부여하여 상세한 설명은 생략한다.
이 제 2 실시예의 탄성 청소 부재(66)는 상기 제 1 실시예의 탄성 청소 부재(60)보다도 상하 방향의 길이가 짧은 단척(短尺) 형상으로 되어 있다. 즉, 이 탄성 청소 부재(66)는 상기 제 1 실시예에서 나타낸 장척(長尺) 형상(블레이드 형 상)의 탄성 청소 부재(60)를 적절하게 절단함으로써 제조 가능한 것이고, 그 재질은 제 1 실시예의 것과 동일하다. 또한, 직사각형 형상(단척 형상)으로 된 탄성 청소 부재(66)의 치수로서는, 예를 들어 두께가 2.0㎜(제 1 실시예와 동일), 폭(상하 방향의 길이)이 4.0㎜의 직사각형 단면의 것이 사용 가능하다.
또한, 이 제 2 실시예의 탄성 청소 부재(66)는 감광체 드럼(16)에 대향하는 에지부(67)보다도, 감광체 드럼(16)의 회전 방향 상류 측에 위치하는 하면(제 1 면)(66A)과, 감광체 드럼(16)의 회전 방향 하류 측에 위치하는 외측 면(제 2 면)(66B)과, 그 외측 면(66B)과는 반대 측에서 하면(66A)에 인접하는 내측 면(제 3 면)(66C)을 갖고 있다. 그리고, 그 에지부(67)는 90°로 절단되어 있다.
에지부(67)가 90°로 절단되어 있는 이유는 탄성 청소 부재(66)로서의 에지 정밀도를 얻기 위해서이다. 즉, 전사 잔류 토너(Nt) 등에 대해, 막힘 방지력을 작용시키기 위해서는 감광체 드럼(16)의 표면(둘레면)에 압접하는 에지부(67)가 정밀하게 가공되어 있을 필요가 있고, 가공성의 관점에서 90°로 절단하는 것이 가장 에지 정밀도를 내기 쉽기 때문이다. 또한, 에지부(67) 이외에는 반드시 90°일 필요는 없다.
또한, 이 탄성 청소 부재(66)의 하면(66A)의 클리너 하우징(30) 측의 일부와, 내측 면(66C)이 지지 부재(70)의 외측 면에 접착(고정)되어 있고, 그 지지 부재(70)의 내측 면(70C)은 클리너 하우징(30)의 상방 측의 개구 단부(30A)의 외면에 접착(고정)되어 있다. 즉, 탄성 청소 부재(66)는 지지 부재(70)를 통하여 클리너 하우징(30)에 유지되어 있다.
또한, 도 5에서 나타낸 바와 같이, 이 제 2 실시예에서는, 감광체 드럼(16)의 축 방향에서의, 탄성 청소 부재(66)의 길이(L)가 330㎜(제 1 실시예와 동일), 지지 부재(70)의 길이(J)가 334㎜인 것을 사용하고 있다. 또한, 지지 부재(70)의 길이(J)는 탄성 청소 부재(66)의 길이(L)와 동일할 수도 있지만, 수 ㎜ 정도(이 경우에는 4㎜) 긴 쪽이 탄성 청소 부재(66)의 고정 용이성에서 바람직하다.
또한, 이 탄성 청소 부재(66)는 상기한 바와 같은 단척 형상이기 때문에, 하면(66A)과 외측 면(66B)의 경계 부분인 에지부(67)가 휨 변형을 수반하지 않는 상태에서 감광체 드럼(16)의 표면에 압접하도록 형성되어 있다. 즉, 이 탄성 청소 부재(66)는 감광체 드럼(16)의 표면에 대하여 원하는 가압력을 확보하기 위해, 감광체 드럼(16)의 직경 방향으로 에지부(67)를 눌려 들어가게 하여, (휨 변형시키지 않고) 탄성 변형(압축 변형)시킴으로써 필요한 가압력을 얻도록 하고 있다.
이러한 구성의 제 2 실시예의 클리닝 장치(28)에서, 다음으로 그 작용에 대해서 설명한다. 또한, 상기 제 1 실시예와 동등한 작용에 대해서는, 그 상세한 설명을 생략한다. 이 제 2 실시예의 탄성 청소 부재(66)는, 상기한 바와 같이, 클리너 하우징(30)의 외면에 접착된 지지 부재(70)의 외측 면에 접착되어 지지되고, 감광체 드럼(16)의 표면에, 그 에지부(67)를 눌려 들어가게 하고 있다(도 8의 (a) 참조).
따라서, 이 탄성 청소 부재(66)는 감광체 드럼(16)의 회전 구동에 의해, 도 8의 (b)에서 나타내는 바와 같이 탄성 변형하고, 이것에 의해, 감광체 드럼(16)의 표면에 잔류되어 있는 전사 잔류 토너(Nt)가 스크레이핑된다. 여기서, 이 탄성 청 소 부재(66)는 상기한 바와 같은 단척 형상으로 되어 있기 때문에, 장척 형상(블레이드 형상) 시에 야기되는 젖혀짐이나 경시 열화가 발생하기 어렵다. 또한, 휨 변형하기 어렵기 때문에, 이음의 발생 요인으로 되는 진동 모드도 발생하기 어렵다.
실제로, 그 이음의 억제 효과를 확인하기 위해, 상기 제 1 실시예와 동일한 평가 조건에서 클리닝을 실시했지만, 제 2 실시예의 탄성 청소 부재(66)를 구비한 클리닝 장치(28)를 사용한 경우에는, 이음은 거의 발생하지 않았다. 또한, 기본적인 클리닝 성능을 확인하기 위해, A3 용지의 전면(全面) 도포(화상 영역 전체 면에 100%의 화상 밀도로 형성한 화상) 3매를 연속 통지(通紙)하여, 토너의 누설의 발생 유무를 평가했지만, 토너의 누설도 없고, 초기 클리닝 성능에 문제가 없었다.
다음으로, 제 3 실시예에 대해서 설명한다. 도 6은 클리닝 장치(28)의 제 3 실시예에서의 탄성 청소 부재(68)의 주변을 확대하여 나타내는 개략 측면도이다. 또한, 상기 제 1 실시예와 동등한 부위에는 동일한 부호를 부여하여 상세한 설명은 생략한다. 이 제 3 실시예의 탄성 청소 부재(68)는 상기 제 2 실시예의 탄성 청소 부재(66)와 마찬가지로 단척 형상으로 되어 있고, 단면 형상이 대략 등변인 사각 형상(대략 정사각 형상)으로 되어 있다.
단면 형상을 대략 등변의 사각 형상(대략 정사각 형상)으로 함으로써, 제 2 실시예에서 나타낸 탄성 청소 부재(66)와 같이 긴 변으로 되는 측이 존재할 경우에 비해, 그 긴 변 측의 휨 변형이 억지(抑止)되는 구성이다. 또한, 휨 변형 방지의 목적에서, 탄성 청소 부재(68)는 단면 형상이 대략 등변의 사각 형상(대략 정사각 형상)으로 하는 것이 바람직하지만, 휨 변형을 하지 않으면, 반드시 등변일 필요는 없다. 또한, 탄성 청소 부재(68)를 대략 정사각 형상으로 한 경우, 각 변의 비(比)는 예를 들어, 1 대 1~1.2 정도로 하는 것이 휨 변형 방지의 관점에서 바람직하다.
또한, 이 탄성 청소 부재(68)는 적어도 감광체 드럼(16)과 접촉하는 에지부(69)가 90°로 절단되어 있다. 에지부(69)가 90°로 절단되어 있는 이유는 탄성 청소 부재(68)로서의 에지 정밀도를 얻기 위해서이다. 즉, 전사 잔류 토너(Nt) 등에 대해, 막힘 방지력을 작용시키기 위해서는, 감광체 드럼(16)의 표면(둘레면)에 압접하는 에지부(69)가 정밀하게 가공되어 있을 필요가 있고, 가공성의 관점에서 90°로 절단하는 것이 가장 에지 정밀도를 내기 쉽기 때문이다. 또한, 에지부(69) 이외에는 반드시 90°일 필요는 없다.
이 제 3 실시예의 탄성 청소 부재(68)는 감광체 드럼(16)에 대향하는 에지부(69)보다도, 감광체 드럼(16)의 회전 방향 상류 측에 위치하는 하면(제 1 면)(68A)과, 감광체 드럼(16)의 회전 방향 하류 측에 위치하는 외측 면(제 2 면)(68B)과, 그 외측 면(68B)과는 반대 측에서 하면(68A)에 인접하는 내측 면(제 3 면)(68C)과, 하면(68A)과는 반대 측에서 외측 면(68B) 및 내측 면(68C)에 인접하는 상면(제 4 면)(68D)을 갖고 있다.
그리고, 이 경우의 지지 부재(80)는 탄성 청소 부재(68)와 3면에서 접하는 홀더 형상으로 되어 있다. 즉, 탄성 청소 부재(68)의 하면(68A)의 클리너 하우징(30) 측의 일부와, 내측 면(68C)과, 상면(68D)의 클리너 하우징(30) 측의 일부가 지지 부재(80)의 오목한 형상으로 된 외측 면에 접착(고정)되어 있다. 그리고, 그 지지 부재(80)의 내측 면(80C)은 클리너 하우징(30)의 상방 측의 개구 단부(30A)의 외면에 접착(고정)되어 있고, 탄성 청소 부재(68)는 지지 부재(80)를 통하여 클리너 하우징(30)에 유지되어 있다.
또한, 이 탄성 청소 부재(68)는 상기한 바와 같은 단척 형상이기 때문에, 하면(68A)과 외측 면(68B)의 경계 부분인 에지부(69)가 휨 변형을 수반하지 않는 상태에서 감광체 드럼(16)의 표면에 압접하도록 형성되어 있다. 즉, 이 탄성 청소 부재(68)는 상기 제 2 실시예와 마찬가지로, 감광체 드럼(16)의 표면에 대하여 원하는 가압력을 확보하기 위해, 감광체 드럼(16)의 직경 방향으로 에지부(69)를 눌려 들어가게 하고, (휨 변형시키지 않고) 탄성 변형(압축 변형)시킴으로써 필요한 가압력을 얻도록 하고 있다.
이러한 구성의 제 3 실시예의 클리닝 장치(28)에서, 다음으로 그 작용에 대해서 설명한다. 또한, 상기 제 1 실시예와 동등한 작용에 대해서는, 그 상세한 설명을 생략한다. 이 제 3 실시예의 탄성 청소 부재(68)는, 상기한 바와 같이, 클리너 하우징(30)의 외면에 접착된 지지 부재(80)의 오목한 형상으로 된 외측 면에 접착되어 지지되고, 감광체 드럼(16)의 표면에, 그 에지부(69)를 눌려 들어가게 하고 있다(도 8의 (a) 참조).
따라서, 이 탄성 청소 부재(68)는 감광체 드럼(16)의 회전 구동에 의해, 도 8의 (b)에서 나타낸 바와 같이 탄성 변형하고, 이것에 의해, 감광체 드럼(16)의 표면에 잔류되어 있는 전사 잔류 토너(Nt)가 스크레이핑된다. 여기서, 이 탄성 청소 부재(68)는 상기한 바와 같은 단척 형상으로 되어 있기 때문에, 장척 형상(블레이 드 형상)의 경우에 야기되는 젖혀짐이나 경시 열화가 발생하기 어렵다.
특히, 이 탄성 청소 부재(68)는 하면(68A), 내측 면(68C), 상면(68D)의 3면이 지지 부재(80)에 유지되어 있기 때문에, 2면이 지지 부재(70)에 유지된 제 1 실시예의 탄성 청소 부재(60) 및 제 2 실시예의 탄성 청소 부재(66)보다도, 그 움직임이 더 규제되어 있다. 따라서, 이 탄성 청소 부재(68)의 젖혀짐이나 경시 열화는 제 1 실시예의 탄성 청소 부재(60) 및 제 2 실시예의 탄성 청소 부재(66)에 비하여, 더한층 억제된다.
또한, 이 탄성 청소 부재(68)는 상기 제 2 실시예와 마찬가지로, 휨 변형하기 어렵기 때문에, 이음의 발생 요인으로 되는 진동 모드도 발생하기 어렵다. 특히, 이 탄성 청소 부재(68)는 하면(68A), 내측 면(68C), 상면(68D)의 3면이 지지 부재(80)에 유지되고, 그 움직임이 더 규제되어 있기 때문에, 이음도 더한층 억제된다.
실제로, 그 이음의 억제 효과를 확인하기 위해, 상기 제 1 실시예와 동일한 평가 조건에서 클리닝을 실시했지만, 제 3 실시예의 탄성 청소 부재(68)를 구비한 클리닝 장치(28)를 사용한 경우에는, 이음은 거의 발생하지 않았다. 또한, 기본적인 클리닝 성능을 확인하기 위해, 상기 제 2 실시예의 평가 방법과 동일하게, A3 용지의 전면 도포(화상 영역 전체 면에 100%의 화상 밀도로 형성한 화상) 3매를 연속 통지 하여, 토너의 누설의 발생 유무를 평가했지만, 토너의 누설도 없고, 초기 클리닝 성능에 문제가 없었다.
또한, 제 3 실시예의 탄성 청소 부재(68)의 내구성을 평가하기 위해, 러닝 테스트를 실시했다. 평가 척도는 클리닝 불량이 발생할 때까지의 감광체 드럼(16)의 주행 사이클(회전) 수로 하고, 그것을 종래의 클리닝 장치, 예를 들어 도 19에서 나타낸 바와 같은 블레이드 형상의 탄성 청소 부재(160)를 구비한 클리닝 장치와 비교하여 러닝 테스트에 의해 구했다. 또한, 탄성 청소 부재(68, 160) 이외의 요인을 제외하기 위해, 이 러닝 테스트에서는, 탄성 청소 부재(68, 160) 이외의 소모품은 적절하게 교환했다.
그 결과, 블레이드 형상의 탄성 청소 부재(160)를 구비한 종래의 클리닝 장치에서는, 355k사이클(355,000회전)에서 클리닝 불량이 발생한 것에 대해, 제 3 실시예의 탄성 청소 부재(68)를 구비한 클리닝 장치(28)에서는, 1120k사이클(1120,000회전)에서 클리닝 불량이 발생했다. 즉, 제 3 실시예의 탄성 청소 부재(68)를 구비한 클리닝 장치(28)에서는, 약 3배의 내구성 향상이 확인되었다.
또한, 러닝 테스트 종료 후에, 탄성 청소 부재(68)를 감광체 유닛(27)으로부터 취출하고, 클리닝 불량의 발생 요인을 조사한 경우, 블레이드 형상의 탄성 청소 부재(160)에서는, 경시 열화와 마모에 의한 가압력의 저하가 있었지만, 제 3 실시예의 탄성 청소 부재(68)에서는, 에지부(69)의 마모에 의한 것으로 판명되었다. 이에 따라, 휨 변형을 수반하지 않는 탄성 청소 부재(68)의 내구성 향상이 새롭게 확인되었다.
또한, 제 3 실시예의 탄성 청소 부재(68)에서 중요한 치수는 도 7에서 나타낸 높이 α와 돌출량 β이다. 에지부(69)의 변형 해석을 상세하게 실시한 결과, 변형에 관여하고 있는 영역은 적어도 에지부(69)의 선단으로부터 하면(68A) 측도 외측 면(68B) 측도 모두 500㎛ 정도로 판명되었다. 따라서, 클리닝에 필요한 가압력을 작용시키기 위해서는, 높이 α가 500㎛ 이상, 돌출량 β도 500㎛ 이상인 것이 바람직하다.
또한, 휨 변형 방지의 관점에서는, 돌출량 β≤높이 α인 것이 바람직하다. 높이 α가 돌출량 β보다 작으면, 캔틸레버와 같은 구조가 되고, 휨 변형(젖혀짐)을 야기하기 쉬워지기 때문이다. 높이 α와 돌출량 β의 상한은 클리닝의 기능 상, 특별히 한정되지는 않지만, 탄성 청소 부재(68)를 배치하는 스페이스나 저비용화의 관점에서 20㎜ 정도 이하인 것이 바람직하다.
또한, 제 2 실시예 및 제 3 실시예와 같은 형태에서, 클리닝 성능의 관점에서 특히 중요한 것은 클리닝 시의 각 에지부(67, 69)의 상태이다. 도 8의 (a)는 제 2 실시예의 탄성 청소 부재(66) 및 제 3 실시예의 탄성 청소 부재(68)에서의 각에지부(67, 69)의 정적(靜的) 상태를 나타내고 있고, 도 8의 (b)는 감광체 드럼(16)이 화살표 A 방향으로 이동하고 있을 때의 각 탄성 청소 부재(66, 68)에서의 각 에지부(67, 69)의 동적 변형 상태를 나타내고 있다.
도 8의 (b)에서 나타낸 바와 같이, 각 탄성 청소 부재(66, 68)의 각 에지부(67, 69)는 선단으로부터 수십 ㎛의 영역에서 크게 변형하고 있고, 이러한 변형에 의해, 필요로 하는 가압력을 얻을 수 있다. 역설하면, 각 탄성 청소 부재(66, 68)는 그 선단으로부터 수십 ㎛의 영역이 원하는 변형을 하고 있으면, 필요로 하는 가압력이 얻어지고, 양호한 클리닝 기능이 발휘된다. 이러한 가압력을 인가하기 위해서는, 상기한 바와 같이, 감광체 드럼(16)의 표면을 직경 방향으로 가압하고, 각 에지부(67, 69)를 눌려 들어가게 하여 탄성 변형(압축 변형)시킬 필요가 있다.
또한, 이 탄성 변형(압축 변형) 상태는 제 1 실시예의 판 형상(블레이드 형상)의 탄성 청소 부재(60)를 휨 변형시켜 얻어지는 에지부(65)의 선단 변형 상태와 기본적으로는 동일하다. 다만, 이 제 2 실시예 및 제 3 실시예의 탄성 청소 부재(66, 68)는 직사각형 형상으로 되어, 젖혀짐 현상이 발생하지 않기 때문에, 설정 각도 θ(도 19 참조)가 큰 조건에서도 사용 가능하고, 클리닝 성능을 더한층 높이는 것이 가능하다.
그런데, 상기 제 1 실시예~제 3 실시예에 따른 탄성 청소 부재(60, 66, 68)의 감광체 드럼(16)에 대한 가압 방식은 지지 부재(70, 80)의 배면(背面)(내측 면(70C, 80C)) 측이 고정단(固定端)으로 되어 있고, 에지부(65, 67, 69)만을 탄성 변형시키고 있기 때문에, 감광체 드럼(16)의 표면(둘레면) 상에 부착된 큰 이물(G)(도 12의 (a)와 도 12의 (b) 참조)이 탄성 청소 부재(60, 66, 68)와 감광체 드럼(16)의 접촉부에 진입한 때에는, 에지부(65, 67, 69)가 그 이물(異物)(G)을 회피하는 것이 곤란한 약점이 있다.
즉, 탄성 청소 부재(60, 66, 68)가 이물(G)을 회피할 수 없는 결과, 그 에지부(65, 67, 69)가 흠집이 생기기 쉬워지고, 흠집이 생긴 경우에는, 스트라이프 형상 또는 띠 형상으로 클리닝 불량이 발생하고, 색선/색띠(흑선/흑띠) 등의 화질 불량이 발생하는 경우가 있었다. 그래서, 다음의 제 4 실시예~제 6 실시예에서는, 그 에지부(65, 67, 69)의 「흠집」도 억제할 수 있는 클리닝 장치(28)의 구성에 대해서 설명한다.
우선, 제 4 실시예에 대해서 설명한다. 도 9는 클리닝 장치(28)의 제 4 실시예에서의 탄성 청소 부재(84)의 주변을 확대하여 나타내는 개략 측면도이고, 도 10은 클리닝 장치(28)를 화상 형성 장치(10)에 부착할 때의 조건을 나타내는 개략 측단면도, 도 11은 클리닝 장치(28)의 제 4 실시예에서의 탄성 청소 부재(84)와 지지 부재(70)를 나타내는 개략 정면도이다. 또한, 상기 제 1 실시예와 동등한 부위에는 동일한 부호를 부여하여 상세한 설명은 생략한다.
이 제 4 실시예의 탄성 청소 부재(84)는 상기 제 2 실시예의 탄성 청소 부재(66)와 동일한 단척 형상으로 되어 있고, 예를 들어 두께가 2.0㎜(제 1 실시예와 동일), 폭(상하 방향의 길이)이 4.0㎜의 직사각형 단면 형상으로 되어 있다. 그리고, 이 제 4 실시예의 탄성 청소 부재(84)는 상기 제 2 실시예의 탄성 청소 부재(66)와 동일한 탄성 소재로 구성되어 있다.
또한, 이 탄성 청소 부재(84)는 감광체 드럼(16)에 대향하는 에지부(85)보다도, 감광체 드럼(16)의 회전 방향 상류 측에 위치하는 하면(제 1 면)(84A)과, 감광체 드럼(16)의 회전 방향 하류 측에 위치하는 외측 면(제 2 면)(84B)과, 그 외측 면(84B)과는 반대 측에서 하면(84A)에 인접하는 내측 면(제 3 면)(84C)을 갖고 있다. 그리고, 그 에지부(85)는 90°로 절단되어 있다.
에지부(85)가 90°로 절단되어 있는 이유는 탄성 청소 부재(84)로서의 에지 정밀도를 얻기 위해서이다. 즉, 전사 잔류 토너(Nt) 등에 대해, 막힘 방지력을 작용시키기 위해서는, 감광체 드럼(16)의 표면(둘레면)에 압접하는 에지부(85)가 정밀하게 가공되어 있을 필요가 있고, 가공성의 관점에서 90°로 절단하는 것이 가장 에지 정밀도를 내기 쉽기 때문이다. 또한, 에지부(85) 이외에는 반드시 90°일 필요는 없다.
또한, 이 탄성 청소 부재(84)의 하면(84A)의 클리너 하우징(30) 측의 일부와, 내측 면(84C)이 지지 부재(70)의 외측 면에 접착(고정)되어 있고, 그 지지 부재(70)의 내측 면(70C)(배면)에는, 가압 인가 수단으로서의 코일 스프링(90)의 일단부가 부착되어 있다. 이 코일 스프링(90)은 예를 들어, 도 11에서 나타낸 바와 같이, 지지 부재(70)의 내측 면(70C)(배면)에, 소정 간격을 두고 복수 개소(箇所)(도시한 것은 2개소) 부착되어 있고, 감광체 드럼(16)의 회전축 방향에서, 균등하게 압력이 인가되도록 조정되어 있다.
또한, 이와 같이, 지지 부재(70)의 내측 면(70C)(배면)에 가압 인가 수단(코일 스프링(90))이 부착되어 있으면, 예를 들어 감광체 드럼(16)의 회전 방향인 지지 부재(70)의 길이 방향 양단부로부터 축(도시 생략)을 돌출시키고, 그 축에 가압 인가 수단을 설치하는 구성에 비하여, 그 길이 방향 양단부 부근에 필요없는 스페이스를 취하지 않게 된다. 즉, 도 11에서 나타낸 바와 같은 구성으로 하면, 화상 형성 장치(10)의 소형화를 도모할 수 있다.
또한, 코일 스프링(90)(가압 인가 수단)에 의해 인가되는 압력은 다양한 조건 하에서의 클리닝성이나 방전 생성물 제거성 및 그 유지성 등에 의해 결정되고, 제 4 실시예서의 탄성 청소 부재(84)의 감광체 드럼(16)에 대한 가압력은 예를 들어, 19.6N/m(2gf/㎜)로 설정되어 있다. 이 가압력은 제 1 실시예에서의 탄성 청소 부재(60)의 감광체 드럼(16)에 대한 가압력의 1/2로 억제되어 있다.
여기서, 그 탄성 청소 부재(84)의 가압력이 제 1 실시예의 탄성 청소 부재(60)의 가압력에 비하여 작아도 되는(예를 들어, 1/2이어도 되는) 이유는 휨 변형에 기인하는 탄성 청소 부재(84)의 경시 열화가 없기 때문이고, 제 1 실시예의 탄성 청소 부재(60)와 같이, 경시 열화를 예상하여 초기값을 높게 해 둘 필요가 없는 것, 및 탄성 청소 부재(84)가 마모되도, 코일 스프링(90)에 의해 항상 일정한 하중(압력)이 인가되는 것에 기인하고 있다.
한편, 코일 스프링(90)의 타단부는 지지 부재(70)를 슬라이딩 가능하게 수용하는, 한 면이 개방된 가늘고 긴 직사각 형상의 유지 부재(82)의 안쪽 저면(底面)(82C)에 부착되어 있고, 지지 부재(70)는 이 코일 스프링(90)에 의해 감광체 드럼(16) 측으로 가압된 상태에서, 유지 부재(82)의 내부로 슬라이딩 가능하게 유지되어 있다. 그리고, 이 유지 부재(82)의 바깥쪽 저면(82D)이 클리너 하우징(30)의 상방 측에서의 개구 단부(30A)의 외면에 부착되어 있다(접착되어 있다).
여기서, 제 4 실시예에서의 탄성 청소 부재(84)의 감광체 드럼(16)의 표면(둘레면)에 대한 가압 방향은 다음과 같이 설정되어 있다. 즉, 도 10에서 나타낸 바와 같이, 감광체 드럼(16)의 회전 중심점(Q1)과, 탄성 청소 부재(84)의 에지부(85)가 감광체 드럼(16)의 표면(둘레면)과 접촉(대향)하는 접촉점(Q2)을 연결한 가상 직선(L1)의 연장 방향과 거의 평행하게 되도록 설정되어 있다.
이것은 탄성 청소 부재(84)에 의한 클리닝 시의 스크레이핑성이나 유지성에 주로 기여하는 것이 감광체 드럼(16)의 회전 중심점(Q1)을 향하는 방향의 응력(압력)이고, 이 응력(압력)을 효율적으로 인가하는 것이 상기 가압 방향으로 되기 때 문이다. 또한, 도 10에서 나타낸 바와 같이, 감광체 드럼(16)의 수평 방향에서의 가상 중심선(L2)과 가상 직선(L1)에 의해 이루는 각도 γ는 감광체 드럼(16)의 회전축 방향에서 항상 일정하게 되어 있다.
또한, 지지 부재(70) 및 유지 부재(82)의 재질로서는, 지지 부재(70)가 유지 부재(82)의 내부에서 부드럽게 슬라이딩 가능해지도록, 폴리아세탈(POM) 등의 슬라이딩성이 높은 수지 재료로 되는 것이 바람직하다. 또한, 도 9에서 나타낸 바와 같이, 지지 부재(70) 및 유지 부재(82)의 상방 측의 슬라이딩 면(70A, 82A)과 하방 측의 슬라이딩 면(70B, 82B)은 평행으로 되고, 또한 양쪽의 슬라이딩 면(70A, 82A, 70B, 82B)은 모두 가상 직선(L1)과 평행하게 되도록 설정되어 있다. 이에 따라, 탄성 청소 부재(84)의 감광체 드럼(16)에 대한 가압 방향이 항상 일정하게 되는 구성이다.
즉, 이 탄성 청소 부재(84)는 하면(84A)과 외측 면(84B)의 경계 부분인 에지부(85)가 휨 변형을 수반하지 않는 상태에서 감광체 드럼(16)의 표면(둘레면)에 압접하도록 형성되어 있고, 코일 스프링(90)의 가압력에 의해, 감광체 드럼(16)의 직경 방향으로 에지부(85)를 눌려 들어가게 하고, (휨 변형시키지 않고) 탄성 변형(압축 변형)시킴으로써 필요한 가압력을 얻도록 하고 있다.
또한, 감광체 드럼(16)의 회전 시에서, 탄성 청소 부재(84)에 대하여 마찰력이 작용하지만, 이 마찰력은 상기 가압 방향과 직교하는 방향으로 작용하기 때문에, 탄성 청소 부재(84)는 마찰력의 영향을 받기 어렵고, 필요한 가압력을 감광체 드럼(16)에 대하여 항상 일정하게 부여할 수 있다.
다만, 엄밀하게 말하면, 슬라이딩하는 지지 부재(70)와 유지 부재(82)의 간극의 영향이나, 감광체 드럼(16)의 회전?정지에 따른 탄성 청소 부재(84)의 탄성 변형에 의해, 접촉점(Q2)의 위치는 감광체 드럼(16)의 표면(둘레면) 상에서 변위한다. 그러나, 그 변위량은 수십 ㎛~수백 ㎛로 미소하기 때문에, 무시할 수 있다.
이러한 구성의 제 4 실시예의 클리닝 장치(28)에서, 다음으로 그 작용에 대해서 설명한다. 또한, 상기 제 2 실시예와 동등한 작용에 대해서는, 그 상세한 설명을 생략한다. 이 제 4 실시예의 탄성 청소 부재(84)는 클리너 하우징(30)의 외면에 접착된 유지 부재(82)에 슬라이딩 가능하게 설치된 지지 부재(70)의 외측 면에 접착되어 지지되고, 코일 스프링(90)에 의해 감광체 드럼(16)의 표면(둘레면)을 향하여 가압되어, 그 에지부(85)를 감광체 드럼(16)의 표면(둘레면)에 소정의 압력으로 눌려 들어가게 하고 있다.
따라서, 이 탄성 청소 부재(84)는 감광체 드럼(16)의 회전 구동에 의해 탄성 변형하고, 이것에 의해, 감광체 드럼(16)의 표면에 잔류되어 있는 전사 잔류 토너(Nt)가 스크레이핑된다. 여기서, 이 탄성 청소 부재(84)는 상기한 바와 같은 단척 형상으로 되어 있기 때문에, 장척 형상(블레이드 형상)의 경우에 야기되는 젖혀짐이나 경시 열화가 발생하기 어렵다. 또한, 휨 변형하기 어렵기 때문에, 이음의 발생 요인으로 되는 진동 모드도 발생하기 어렵다.
실제로, 그 젖혀짐의 억제 효과를 확인하기 위해, 스트레스 조건으로서 감광체 드럼(16)의 표면의 마찰계수를 증가시킬 목적에서, 대전기(18)에 공급하는 전류를 통상의 2배로 하여 방전 생성물의 발생량을 증가시켰다. 그리고, 또한, 탄성 청소 부재(84)에 대하여 스트레스 조건으로 되는 프린트 1매당 토너 커버리지 양을 각 색 0.5%로 하여 인자하도록 하고, 윤활제로 되는 토너가 탄성 청소 부재(84)에 도달하는 양을 적게 했다.
그 결과, 비교예의 탄성 청소 부재(160)(도 19 참조)를 구비한 종래의 클리닝 장치를 사용한 경우, 4개의 감광체 유닛(27) 중, 3개의 감광체 유닛(27)에서는, 주행 중에 젖혀짐의 발생이 확인되었다. 한편, 제 4 실시예의 클리닝 장치(28)를 사용한 경우에는, 탄성 청소 부재(84)가 휨 변형을 수반하지 않기 때문에, 4개의 감광체 유닛(27) 모두에 젖혀짐은 전혀 발생하지 않았다.
다음으로, 흠집의 억제 효과를 확인하기 위해, 스트레스 조건으로서 감광체 드럼(16)의 표면 상에 높이 50㎛ 정도의 이물(G)을 부착시키고, 감광체 드럼(16)의 500사이클(회전)마다 흠집의 유무를 체크했다. 또한, 기본적인 클리닝 성능을 확인하기 위해, A3 용지의 전면 도포(화상 영역 전체 면에 100%의 화상 밀도로 형성한 화상) 3매를 연속 통지하여, 토너의 누설의 발생 유무를 평가했다.
그 결과, 제 1 실시예의 탄성 청소 부재(60)를 구비한 클리닝 장치(28)를 사용한 경우, 4개의 감광체 유닛(27) 모두에서, 500사이클 이후에 토너의 누설이 발견되었다. 또한, 탄성 청소 부재(60)를 관찰한 결과, 누설에 대응하는 부위에 흠집이 발견되었다.
한편, 제 4 실시예의 탄성 청소 부재(84)를 구비한 클리닝 장치(28)를 사용한 경우에는, 4개의 감광체 유닛(27) 모두에, 500사이클 이후에 토너의 누설이 발견되지 않았다. 또한, 탄성 청소 부재(84)를 관찰한 결과, 경미한 에지 손상은 발 견되었지만, 흠집은 발생하지 않았다.
그래서, 이어서 제 4 실시예의 탄성 청소 부재(84)를 구비한 클리닝 장치(28)에서, 토너의 누설을 500사이클마다 체크했다. 그 결과, 4개의 감광체 유닛(27)에서, 토너의 누설 발생 개시 시점에 편차가 발견되었지만, 대략 1500사이클~2500사이클 사이에 토너의 누설이 발생했다. 또한, 탄성 청소 부재(84)를 관찰한 결과, 누설에 대응하는 부위에 흠집이 발견되었다. 즉, 이 제 4 실시예의 탄성 청소 부재(84)는 제 1 실시예의 탄성 청소 부재(60)에 비하여, 3배~5배의 흠집 방지 효과가 확인되었다.
이것은 도 12의 (a)와 도 12의 (b)의 시뮬레이션 결과에서 나타낸 바와 같이, 제 1 실시예의 탄성 청소 부재(60)에서는, 에지부(65)에서, 고무의 탄성에 의해 이물(G)을 회피하고 있기 때문에, 피로 파괴에 의해 흠집에 이르기 쉬운 경향이 있는 것에 의한 것이다. 즉, 제 4 실시예의 탄성 청소 부재(84)에서는, 코일 스프링(90)에 의해 감광체 드럼(16)에 대하여 압력을 인가하는 방식이기 때문에, 도 13의 (a)와 도 13의 (b)의 시뮬레이션 결과에서 나타낸 바와 같이, 이물(G)에 대하여 에지부(85)가 유지 부재(82) 측으로 퇴피(退避)(회피)하기 쉽고, 또한 그 가압력(하중)이 제 1 실시예의 예를 들어, 1/2이어도 관계없이 효과가 있기 때문이다.
또한, 이음의 억제 효과를 확인하기 위해, 제 4 실시예의 탄성 청소 부재(84)를 구비한 클리닝 장치(28)에서, 상기 제 1 실시예와 동일한 평가 조건에서 클리닝을 실시했다. 그 결과, 제 4 실시예의 탄성 청소 부재(84)를 구비한 클리닝 장치(28)를 사용한 경우에는, 이음은 거의 발생하지 않았다. 이에 따라, 초기 클 리닝 성능에 문제가 없는 것이 확인되었다.
다음으로, 제 5 실시예에 대해서 설명한다. 도 14는 클리닝 장치(28)의 제 5 실시예에서의 탄성 청소 부재(86)의 주변을 나타내는 개략 측면도이고, 도 15는 클리닝 장치(28)의 제 5 실시예에서의 탄성 청소 부재(86)와 지지 부재(70)를 나타내는 개략 정면도이다. 이 제 5 실시예에서는, 가압 인가 수단이 측면에서 보았을 때 대략 「U」자형 형상의 판 스프링(92)으로 되어 있는 점만이 상기 제 4 실시예와 상이하다. 따라서, 상기 제 4 실시예와 동등한 부위에는 동일한 부호를 부여하여 상세한 설명(작용도 포함함)은 생략한다. 또한, 제 5 실시예의 탄성 청소 부재(86)는 제 4 실시예의 탄성 청소 부재(84)와 동등하다.
도 15에서 나타낸 바와 같이, 이 판 스프링(92)은 감광체 드럼(16)의 회전축 방향으로 걸치는 장척 형상으로 되어 있다. 따라서, 도 14에서 나타낸 바와 같이, 지지 부재(70)에 지지된 탄성 청소 부재(86)는 판 스프링(92)의 가압력에 의해 가압되어, 그 에지부(87)가 감광체 드럼(16)의 표면(둘레면)에 소정의 압력으로 식입하지만, 이 때, 그 압력은 감광체 드럼(16)의 회전축 방향에서, 균일하게 인가된다. 따라서, 이 제 5 실시예에 따른 클리닝 장치(28)의 경우에는, 토너의 누설이 더한층 발생하기 어려워진다.
또한, 이 경우에도, 지지 부재(70)의 내측 면(70C)(배면)에 가압 인가 수단(판 스프링(92))이 부착되어 있기 때문에, 예를 들어 감광체 드럼(16)의 회전 방향인 지지 부재(70)의 길이 방향 양단부로부터 축(도시 생략)을 돌출시키고, 그 축에 가압 인가 수단을 설치하는 구성에 비하여, 그 길이 방향 양단부 부근에 필요없는 스페이스를 취하지 않게 된다. 즉, 도 15에서 나타낸 바와 같은 구성으로 하면, 상기 제 4 실시예와 마찬가지로, 화상 형성 장치(10)의 소형화를 도모할 수 있다.
다음으로, 제 6 실시예에 대해서 설명한다. 도 16은 클리닝 장치(28)의 제 6 실시예에서의 탄성 청소 부재(88)의 주변을 나타내는 개략 측면도이고, 도 17은 클리닝 장치(28)의 제 6 실시예에서의 탄성 청소 부재(88)를 확대하여 나타낸 개략 측면도, 도 18은 제 6 실시예에서의 탄성 청소 부재(88)의 감광체 드럼(16)에 대한 접촉 상태를 나타내는 설명도이다. 또한, 상기 제 3 실시예와 동등한 부위에는 동일한 부호를 부여하여 상세한 설명은 생략한다.
이 제 6 실시예의 탄성 청소 부재(88)는 상기 제 3 실시예의 탄성 청소 부재(68)와 동일한 탄성 소재로 구성되는 동시에, 그 탄성 청소 부재(68)와 마찬가지로, 단면 형상이 대략 등변의 사각 형상(대략 정사각 형상)으로 되어 있다. 단면 형상을 대략 등변의 사각 형상(대략 정사각 형상)으로 함으로써, 제 4 실시예 및 제 5 실시예에서 나타낸 탄성 청소 부재(84, 86)와 같이 긴 변으로 되는 측이 존재하는 경우에 비해, 그 긴 변 측의 휨 변형이 억지되는 구성이다.
또한, 휨 변형 방지의 목적에서, 탄성 청소 부재(88)는 단면 형상이 대략 등변의 사각 형상(대략 정사각 형상)으로 하는 것이 바람직하지만, 휨 변형을 하지 않으면, 반드시 등변일 필요는 없다. 또한, 탄성 청소 부재(88)를 대략 정사각 형상으로 한 경우, 각 변의 비는 예를 들어, 1 대 1~1.2 정도로 하는 것이 휨 변형 방지의 관점에서 바람직하다. 또한, 이 탄성 청소 부재(88)는 적어도 감광체 드럼(16)과 접촉하는 에지부(89)가 90°로 절단되어 있다.
에지부(89)가 90°로 절단되어 있는 이유는 탄성 청소 부재(88)로서의 에지 정밀도를 얻기 위해서이다. 즉, 전사 잔류 토너(Nt) 등에 대해, 막힘 방지력을 작용시키기 위해서는, 감광체 드럼(16)의 표면(둘레면)에 압접하는 에지부(89)가 정밀하게 가공되어 있을 필요가 있고, 가공성의 관점에서 90°로 절단하는 것이 가장 에지 정밀도를 내기 쉽기 때문이다. 또한, 에지부(89) 이외에는 반드시 90°일 필요는 없다.
또한, 이 제 6 실시예의 탄성 청소 부재(88)는 감광체 드럼(16)에 대향하는 에지부(89)보다도, 감광체 드럼(16)의 회전 방향 상류 측에 위치하는 하면(제 1 면)(88A)과, 감광체 드럼(16)의 회전 방향 하류 측에 위치하는 외측 면(제 2 면)(88B)과, 그 외측 면(88B)과는 반대 측에서 하면(88A)에 인접하는 내측 면(제 3 면)(88C)과, 하면(88A)과는 반대 측에서 외측 면(88B) 및 내측 면(88C)에 인접하는 상면(제 4 면)(88D)을 갖고 있다.
그리고, 이 경우의 지지 부재(80)는 탄성 청소 부재(88)와 3면에서 접하는 홀더 형상으로 되어 있다. 즉, 탄성 청소 부재(88)의 하면(88A)의 클리너 하우징(30) 측의 일부와, 내측 면(88C)과, 상면(88D)의 클리너 하우징(30) 측의 일부가 지지 부재(80)의 오목한 형상으로 된 외측 면에 접착(고정)되어 있다. 이에 따라, 탄성 청소 부재(88)의 미소 진동이 더 확실하게 억지되는 구성이다.
또한, 그 지지 부재(80)의 내측 면(80C)(배면)에는, 가압 인가 수단으로서의 코일 스프링(90)의 일단부가 부착되어 있다. 이 코일 스프링(90)은 상기 제 4 실시예와 마찬가지로, 지지 부재(80)의 내측 면(80C)(배면)에, 소정 간격을 두고 복 수 개소(예를 들어, 2개소)에 부착되어 있고, 감광체 드럼(16)의 회전축 방향에서, 균등하게 압력이 인가되도록 조정되어 있다.
코일 스프링(90)(가압 인가 수단)에 의해 인가되는 압력은 다양한 조건 하에서의 클리닝성이나 방전 생성물 제거성 및 그 유지성 등에 의해 결정되고, 제 6 실시예에서의 탄성 청소 부재(88)의 감광체 드럼(16)에 대한 가압력도, 예를 들어 19.6N/m(2gf/㎜)로 설정되어 있다. 즉, 제 6 실시예의 탄성 청소 부재(88)의 가압력도, 제 1 실시예의 탄성 청소 부재(60)의 가압력의 1/2로 억제되어 있다.
여기서, 그 탄성 청소 부재(88)의 가압력이 제 1 실시예의 탄성 청소 부재(60)의 가압력에 비하여 작아서 좋은(예를 들어, 1/2이면 좋은) 이유는 상기 제 4 실시예와 마찬가지로, 휨 변형에 기인하는 탄성 청소 부재(88)의 경시 열화가 없기 때문이고, 제 1 실시예의 탄성 청소 부재(60)와 같이, 경시 열화를 예상하여 초기값을 높게 해 둘 필요가 없는 것, 및 탄성 청소 부재(88)가 마모되도, 코일 스프링(90)에 의해 항상 일정한 하중(압력)이 인가되는 것에 기인하고 있다.
한편, 코일 스프링(90)의 타단부는 지지 부재(80)를 슬라이딩 가능하게 수용하는, 한 면이 개방된 가늘고 긴 직사각 형상의 유지 부재(82)의 안쪽 저면(82C)에 부착되어 있고, 지지 부재(80)는 이 코일 스프링(90)에 의해 감광체 드럼(16) 측으로 가압된 상태에서, 유지 부재(82)의 내부에 슬라이딩 가능하게 유지되어 있다. 그리고, 이 유지 부재(82)의 바깥쪽 저면(82D)이 클리너 하우징(30)의 상방 측에서의 개구 단부(30A)의 외면에 부착되어 있다(접착되어 있다).
여기서, 제 6 실시예에서의 탄성 청소 부재(88)의 감광체 드럼(16)의 표면 (둘레면)에 대한 가압 방향도, 상기 제 4 실시예와 동일하다. 즉, 도 16에서 나타낸 바와 같이, 감광체 드럼(16)의 회전 중심점(Q1)과, 탄성 청소 부재(88)의 에지부(89)가 감광체 드럼(16)의 표면(둘레면)과 접촉(대향)하는 접촉점(Q2)을 연결하는 가상 직선(L1)의 연장 방향과 거의 평행하게 되도록 설정되어 있다.
이것은 탄성 청소 부재(88)에 의한 클리닝 시의 스크레이핑성이나 유지성에 주로 기여하는 것이 감광체 드럼(16)의 회전 중심점(Q1)을 향하는 방향의 응력(압력)이고, 이 응력(압력)을 효율적으로 인가하는 것이 상기 가압 방향으로 되기 때문이다. 또한, 도 16에서 나타낸 바와 같이, 감광체 드럼(16)의 수평 방향에서의 가상 중심선(L2)과 가상 직선(L1)이 이루는 각도 γ는 감광체 드럼(16)의 회전축 방향에서 항상 일정하게 되어 있다.
또한, 지지 부재(80) 및 유지 부재(82)의 재질로서는, 지지 부재(80)가 유지 부재(82)의 내부에서 부드럽게 슬라이딩 가능해지도록, 폴리아세탈(POM) 등의 슬라이딩성이 높은 수지 재료로 되는 것이 바람직하다. 또한, 도 17에서 나타낸 바와 같이, 지지 부재(80) 및 유지 부재(82)의 상방 측의 슬라이딩 면(80A, 82A)과 하방 측의 슬라이딩 면(80B, 82B)은 평행으로 되고, 또한 양쪽의 슬라이딩 면(80A, 82A, 80B, 82B)은 모두 가상 직선(L1)과 평행하게 되도록 설정되어 있다. 이에 따라, 탄성 청소 부재(88)의 감광체 드럼(16)에 대한 가압 방향이 항상 일정하게 되는 구성이다.
즉, 이 탄성 청소 부재(88)는 제 3 실시예와 동일한 단척 형상이기 때문에, 하면(88A)과 외측 면(88B)의 경계 부분인 에지부(89)가 휨 변형을 수반하지 않는 상태에서 감광체 드럼(16)의 표면(둘레면)에 압접하도록 형성되어 있고, 코일 스프링(90)의 가압력에 의해, 감광체 드럼(16)의 직경 방향으로 에지부(89)를 눌려 들어가게 하고, (휨 변형시키지 않고) 탄성 변형(압축 변형)시킴으로써 필요한 가압력을 얻도록 하고 있다.
또한, 감광체 드럼(16)의 회전 시에, 탄성 청소 부재(88)에 대하여 마찰력이 작용하지만, 이 마찰력은 상기 가압 방향과 직교하는 방향으로 작용하기 때문에, 탄성 청소 부재(88)는 마찰력의 영향을 받기 어렵고, 필요한 가압력을 감광체 드럼(16)에 대하여 항상 일정하게 부여할 수 있다.
다만, 엄밀하게 말하면, 슬라이딩하는 지지 부재(80)와 유지 부재(82)의 간극의 영향이나, 감광체 드럼(16)의 회전?정지에 따른 탄성 청소 부재(88)의 탄성 변형에 의해, 접촉점(Q2)의 위치는 감광체 드럼(16)의 표면(둘레면) 상에서 변위한다. 그러나, 그 변위량은 수십 ㎛~수백 ㎛로 미소하기 때문에, 무시할 수 있다.
이러한 구성의 제 6 실시예의 클리닝 장치(28)에서, 다음으로 그 작용에 대해서 설명한다. 또한, 상기 제 3 실시예와 동등한 작용에 대해서는, 그 상세한 설명을 생략한다. 이 제 6 실시예의 탄성 청소 부재(88)는 클리너 하우징(30)의 외면에 접착된 유지 부재(82)에 슬라이딩 가능하게 설치된 지지 부재(80)의 외측 면에 접착되어 지지되고, 코일 스프링(90)에 의해 감광체 드럼(16)의 표면(둘레면)을 향하여 가압되어, 그 에지부(89)를 감광체 드럼(16)의 표면(둘레면)에 소정의 압력으로 눌려 들어가게 하고 있다.
따라서, 이 탄성 청소 부재(88)는 감광체 드럼(16)의 회전 구동에 의해 탄성 변형하고, 이것에 의해, 감광체 드럼(16)의 표면에 잔류되어 있는 전사 잔류 토너(Nt)가 스크레이핑된다. 여기서, 이 탄성 청소 부재(68)는 상기한 바와 같은 단척 형상으로 되어 있기 때문에, 장척 형상(블레이드 형상)의 경우에 야기되는 젖혀짐이나 경시 열화가 발생하기 어렵다.
특히, 이 탄성 청소 부재(88)는 하면(88A), 내측 면(88C), 상면(88D)의 3면이 지지 부재(80)에 유지되어 있기 때문에, 2면이 지지 부재(70)에 유지된 제 4 실시예의 탄성 청소 부재(84) 및 제 5 실시예의 탄성 청소 부재(86)보다도, 그 움직임이 더 규제되어 있다. 따라서, 이 탄성 청소 부재(88)의 젖혀짐이나 경시 열화는 제 4 실시예의 탄성 청소 부재(84) 및 제 5 실시예의 탄성 청소 부재(86)에 비하여, 더한층 억제된다.
또한, 이 탄성 청소 부재(88)는 상기 제 3 실시예와 마찬가지로, 휨 변형하기 어렵기 때문에, 이음의 발생 요인으로 되는 진동 모드도 발생하기 어렵다. 특히, 이 탄성 청소 부재(88)는 하면(88A), 내측 면(88C), 상면(88D)의 3면이 지지 부재(80)에 유지되고, 그 움직임이 더 규제되어 있기 때문에, 이음도, 더한층 억제된다.
실제로, 그 이음의 억제 효과를 확인하기 위해, 상기 제 1 실시예와 동일한 평가 조건에서 클리닝을 실시했지만, 제 6 실시예의 탄성 청소 부재(88)를 구비한 클리닝 장치(28)를 사용한 경우에는, 이음은 거의 발생하지 않았다. 또한, 기본적인 클리닝 성능을 확인하기 위해, 상기 제 3 실시예의 평가 방법과 동일하게, A3 용지의 전면 도포(화상 영역 전체 면에 100%의 화상 밀도로 형성한 화상) 3매를 연 속 통지하여, 토너의 누설의 발생 유무를 평가했지만, 토너의 누설도 없고, 초기 클리닝 성능에 문제가 없었다.
또한, 제 6 실시예의 탄성 청소 부재(88)의 흠집 방지 효과를 확인하기 위해, 상기 제 4 실시예와 동일한 평가 조건에서 확인 실험을 실시했다. 그 결과, 제 6 실시예의 탄성 청소 부재(88)를 구비한 클리닝 장치(28)를 사용한 경우에는, 4개의 감광체 유닛(27)은 모두 1500사이클까지 누설 현상은 발견되지 않고, 제 1 실시예의 탄성 청소 부재(60)를 구비한 클리닝 장치(28)와 비교하여, 3배 이상의 흠집 방지 효과가 확인되었다.
또한, 제 6 실시예의 탄성 청소 부재(88)의 내구성을 평가하기 위해, 러닝 테스트를 실시했다. 평가 척도는 클리닝 불량이 발생할 때까지의 감광체 드럼(16)의 주행 사이클(회전) 수로 하고, 그것을 종래의(비교예의 탄성 청소 부재(160)를 구비했다) 클리닝 장치와 비교하여 러닝 테스트에 의해 구했다. 또한, 탄성 청소 부재(88, 160) 이외의 요인을 제외하기 위해, 이 러닝 테스트에서는, 탄성 청소 부재(88, 160) 이외의 소모품은 적절하게 교환했다.
그 결과, 비교예의 탄성 청소 부재(160)를 구비한 종래의 클리닝 장치에서는, 355k사이클(355,000회전)에서 불량이 발생한 것에 대해, 제 6 실시예의 탄성 청소 부재(88)를 구비한 클리닝 장치(28)에서는, 1820k사이클(1820,000회전)에서 클리닝 불량이 발생했다. 즉, 제 6 실시예의 탄성 청소 부재(88)를 구비한 클리닝 장치(28)에서는, 약 5배의 내구성 향상이 확인되었다.
또한, 러닝 테스트 종료 후에, 탄성 청소 부재(88)를 감광체 유닛(27)으로부 터 취출하고, 클리닝 불량의 발생 요인을 조사한 경우, 종래(비교예)의 탄성 청소 부재(160)에서는, 경시 열화와 마모에 의한 가압력의 저하가 있었지만, 제 6 실시예의 탄성 청소 부재(88)에서는, 에지부(89)의 마모에 의한 것으로 판명되었다. 이에 따라, 휨 변형을 수반하지 않는 탄성 청소 부재(88)를 사용하고, 또한 가압 인가 수단(코일 스프링(90)이나 판 스프링(92) 등)을 설치하여 압력을 인가하는 방식의 내구성 향상이 새롭게 확인되었다.
또한, 제 6 실시예의 탄성 청소 부재(88)에서 중요한 치수는 도 17에서 나타낸 높이 α와 돌출량 β이다. 에지부(89)의 변형 해석을 상세하게 실시한 결과, 변형에 관여하고 있는 영역은 적어도 에지부(89)의 선단으로부터 하면(88A) 측도 외측 면(88B) 측도, 모두 500㎛ 정도로 판명되었다. 따라서, 클리닝에 필요한 가압력을 작용시키기 위해서는, 높이 α가 500㎛ 이상, 돌출량 β도 500㎛ 이상인 것이 바람직하다.
또한, 휨 변형 방지의 관점에서는, 돌출량 β≤높이 α인 것이 바람직하다. 높이 α가 돌출량 β보다 작으면, 캔틸레버와 같은 구조가 되고, 휨 변형(젖혀짐)을 야기하기 쉬워지기 때문이다. 높이 α와 돌출량 β의 상한은 클리닝의 기능 상, 특별히 한정되지 않지만, 탄성 청소 부재(88)를 배치하는 스페이스나 저비용화의 관점에서 20㎜ 정도 이하인 것이 바람직하다.
또한, 제 4 실시예~제 6 실시예와 같은 형태에서, 클리닝 성능의 관점에서 특히 중요한 것은 클리닝 시의 각 에지부(85, 87, 89)의 상태이다. 도 18은 일례로서 제 6 실시예의 탄성 청소 부재(88)에서의 에지부(89)의 정적 상태를 나타내고 있고, 감광체 드럼(16)이 화살표 A 방향으로 이동하고 있을 때의 각 탄성 청소 부재(84, 86, 88)에서의 각 에지부(85, 87, 89)의 동적 변형 상태는 상기한 도 8의 (b)와 동일하게 된다.
즉, 도 8의 (b)에서 나타낸 바와 같이, 각 탄성 청소 부재(84, 86, 88)의 각에지부(85, 87, 89)도, 선단으로부터 수십 ㎛의 영역에서 크게 변형하고 있고, 이러한 변형에 의해, 필요로 하는 가압력이 얻어진다. 역설하면, 각 탄성 청소 부재(84, 86, 88)는 그 선단으로부터 수십 ㎛의 영역이 원하는 변형을 하고 있으면, 필요로 하는 가압력을 얻을 수 있고, 양호한 클리닝 기능이 발휘된다.
이러한 가압력을 인가하기 위해서는, 감광체 드럼(16)의 표면을 직경 방향으로 가압하고, 각 에지부(85, 87, 89)를 눌려 들어가게 하여 탄성 변형(압축 변형)시키면 된다. 제 4 실시예~제 6 실시예에서는, 가압 인가 수단(코일 스프링(90)이나 판 스프링(92))에 의해, 그 가압력을 조정하고 있다. 또한, 제 4 실시예~제 6 실시예에서의 탄성 청소 부재(84, 86, 88)는 직사각형 형상으로 되어, 젖혀짐 현상이 발생하지 않기 때문에, 설정 각도 θ(도 19 참조)가 큰 조건에서도 사용 가능하고, 클리닝 성능을 더한층 높이는 것이 가능하다.
그 외, 상기 제 1 실시예~제 6 실시예의 각 탄성 청소 부재(60, 66, 68, 84, 86, 88)는 중간 전사 벨트(24) 상에 잔류하는 전사 잔류 토너를 제거하는 토너 제거 장치(클리닝 장치)(38)에도 적용 가능하다. 또한, 상기 제 1 실시예~제 6 실시예의 각 탄성 청소 부재(60, 66, 68, 84, 86, 88)에서의 각 면(제 1 면~제 4 면)은 도시한 평면에 한정되지 않고, 곡면 또는 복수의 평면으로 구성되는 형태도 포함된다.
또한, 클리너 하우징(30)의 상방 측의 개구 단부(30A)의 형상은 도시한 형상에 한정되지 않고, 더 나아가서는, 지지 부재(70, 80), 유지 부재(82)가 접촉 또는 접착되는 부분을, 클리너 하우징(30)과는 별체로 구성하고, 그것을 클리너 하우징(30)에 일체로 고착하는 구성으로 할 수도 있다.
또한, 제 1 실시예의 탄성 청소 부재(60)의 경우에는, 기존의 클리닝 장치(예를 들어, 블레이드 형상의 탄성 청소 부재(160)를 구비한 클리닝 장치)를 개량 하는 것 만으로 제조할 수 있기 때문에, 저비용으로 제조할 수 있는 이점이 있다. 또한, 제 2 실시예~제 6 실시예의 탄성 청소 부재(66, 68, 84, 86, 88)의 경우에는, 모두 단척 형상이기 때문에, 탄성 청소 부재(66, 68, 84, 86, 88)에 걸리는 제조 비용을 저감할 수 있는 이점이 있다.
또한, 제 2 실시예~제 6 실시예의 경우, 제 1 실시예의 경우에 비해, 블레이드 형상의 탄성 청소 부재(60)가 배열 설치되는 공간을 이용하여, 제전기(除電器)(도시 생략) 등의 배치가 가능해지기 때문에, 스페이스의 유효 이용을 도모할 수 있는 이점이 있다. 또한, 제 2 실시예~제 6 실시예의 경우, 직사각형 형상으로 된 탄성 청소 부재(66, 68, 84, 86, 88)의 지지 부재(70, 80)에 대한 고정만으로 장비(裝備)가 가능해지기 때문에, 제 1 실시예의 경우에 비해, 블레이드 형상의 탄성 청소 부재(60)를 고정 지지하는 판금(76) 등의 고정 기재가 불필요해지는 이점이 있다.
상술한 실시예는 본 발명의 실례(實例)를 설명할 목적에서 제공되었다. 본 발명은 상술 실시예에 한정되지 않는다. 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 그 외의 변형을 채용할 수 있다. 상술한 실시예는 본 발명의 원리와 실용성을 설명하기 위해 선택되고, 당업자에게 본 발명의 실시예의 다양성과 다양한 변형에 의해 의도되는 특별한 용도에 적용할 수 있는 경우를 이해시킨다. 본 발명의 범위는 하기 청구항과 그 등가물에 의해 정의되는 것을 의도한다.
도 1은 본 실시예에 따른 화상 형성 장치를 나타내는 개략 구성도.
도 2는 클리닝 장치의 구성을 모식적으로 나타내는 개략 측면도.
도 3은 클리닝 장치의 제 1 실시예에서의 탄성 청소 부재의 주변을 확대하여 나타내는 개략 측면도.
도 4는 클리닝 장치의 제 2 실시예에서의 탄성 청소 부재의 주변을 확대하여 나타내는 개략 측면도.
도 5는 클리닝 장치의 제 2 실시예에서의 탄성 청소 부재와 지지 부재를 나타내는 개략 사시도.
도 6은 클리닝 장치의 제 3 실시예에서의 탄성 청소 부재의 주변을 확대하여 나타내는 개략 측면도.
도 7은 클리닝 장치의 제 3 실시예에서의 탄성 청소 부재를 확대하여 나타내는 개략 측면도.
도 8의 (a)는 제 2 실시예 및 제 3 실시예에서의 탄성 청소 부재의 감광체 드럼에 대한 접촉 상태를 나타내는 설명도.
도 8의 (b)는 제 2 실시예 및 제 3 실시예에서의 탄성 청소 부재의 감광체 드럼에 대한 접촉 상태를 나타내는 설명도.
도 9는 클리닝 장치의 제 4 실시예에서의 탄성 청소 부재의 주변을 확대하여 나타내는 개략 측면도.
도 10은 제 4 실시예의 클리닝 장치를 화상 형성 장치에 부착할 때의 조건을 나타내는 개략 측단면도.
도 11은 클리닝 장치의 제 4 실시예에서의 탄성 청소 부재와 지지 부재를 나타내는 개략 정면도.
도 12의 (a)는 제 1 실시예에서의 탄성 청소 부재의 감광체 드럼에 대한 접촉 상태를 나타내는 설명도.
도 12의 (b)는 제 1 실시예에서의 탄성 청소 부재의 감광체 드럼에 대한 접촉 상태를 나타내는 설명도.
도 13의 (a)는 제 4 실시예에서의 탄성 청소 부재의 감광체 드럼에 대한 접촉 상태를 나타내는 설명도.
도 13의 (b)는 제 4 실시예에서의 탄성 청소 부재의 감광체 드럼에 대한 접촉 상태를 나타내는 설명도.
도 14는 클리닝 장치의 제 5 실시예에서의 탄성 청소 부재의 주변을 나타내는 개략 측면도.
도 15는 클리닝 장치의 제 5 실시예에서의 탄성 청소 부재와 지지 부재를 나타내는 개략 정면도.
도 16은 클리닝 장치의 제 6 실시예에서의 탄성 청소 부재의 주변을 나타내는 개략 측면도.
도 17은 클리닝 장치의 제 6 실시예에서의 탄성 청소 부재를 확대하여 나타내는 개략 측면도.
도 18은 제 6 실시예에서의 탄성 청소 부재의 감광체 드럼에 대한 접촉 상태 를 나타내는 설명도.
도 19는 비교예에서의 탄성 청소 부재의 감광체 드럼에 대한 접촉 상태를 나타내는 설명도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
16: 감광체 드럼 28: 클리닝 장치
30: 클리너 하우징 60: 탄성 청소 부재
62: 탄성 청소 부재(60)의 기부(基部)
64: 탄성 청소 부재(60)의 선단부
64A: 회전 방향 상류 측에 위치하는 하면(제 1 면)
64B: 회전 방향 하류 측에 위치하는 외측 면(제 2 면)
64C: 외측 면(64B)과는 반대 측에서 하면(64A)에 인접하는 내측 면(제 3 면)
65: 에지부 70: 지지 부재
70C: 선단부(64)가 접착되어 있는 외측 면과는 반대 측의 내측 면
76: 판금 78: 고정 나사

Claims (16)

  1. 화상을 유지하는 상유지체의 표면에 접촉하고, 상기 표면을 청소하기 위한 탄성 청소 부재와,
    상기 탄성 청소 부재의 복수의 면을 지지하는 지지 부재를 구비하고,
    상기 탄성 청소 부재는,
    상기 상유지체와 대향하는 에지부보다도 상기 상유지체의 회전 방향 상류 측에 위치하는 제 1 면과,
    상기 상유지체와 대향하는 에지부보다도 상기 상유지체의 회전 방향 하류 측에 위치하는 제 2 면과,
    상기 제 2 면과는 반대 측에서 상기 제 1 면에 인접하는 제 3 면을 구비하고,
    상기 제 1 면과 상기 제 3 면이 상기 지지 부재에 고정되어 있고,
    상기 탄성 청소 부재는 판 형상이고, 상기 탄성 청소 부재의 일단(一端) 측을 상기 상유지체의 축 방향에 걸쳐 고정 지지하는 고정 기재(基材)를 구비하고, 상기 탄성 청소 부재의 타단(他端) 측이 상기 지지 부재에 지지되어 있고,
    상기 상유지체의 회전축에 직교하는 면을 제 5 면으로 하고,
    상기 제 1 면이 상기 지지 부재로부터 노출해 상기 제 5 면과 교차하는 부분의 길이를 β, 상기 제 2 면이 상기 제 5 면과 교차하는 부분의 길이를 α로 한 경우, α≥β인 것을 특징으로 하는 클리닝 장치.
  2. 화상을 유지하는 상유지체의 표면에 접촉하고, 상기 표면을 청소하기 위한 탄성 청소 부재와,
    상기 탄성 청소 부재의 복수의 면을 지지하는 지지 부재를 구비하고,
    상기 탄성 청소 부재는,
    상기 상유지체와 대향하는 에지부보다도 상기 상유지체의 회전 방향 상류 측에 위치하는 제 1 면과,
    상기 상유지체와 대향하는 에지부보다도 상기 상유지체의 회전 방향 하류 측에 위치하는 제 2 면과,
    상기 제 2 면과는 반대 측에서 상기 제 1 면에 인접하는 제 3 면을 구비하고,
    상기 제 1 면과 상기 제 3 면이 상기 지지 부재에 고정되어 있고,
    상기 상유지체의 회전축에 직교하는 면을 제 5 면으로 하고,
    상기 제 1 면이 상기 지지 부재로부터 노출해 상기 제 5 면과 교차하는 부분의 길이를 β, 상기 제 2 면이 상기 제 5 면과 교차하는 부분의 길이를 α로 한 경우, α≥β인 것을 특징으로 하는 클리닝 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지 부재를 상기 상유지체 측으로 가압하는 가압 인가 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 클리닝 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 가압 인가 수단에 의한 가압 인가 방향이 상기 상유지체의 중심점과, 상기 탄성 청소 부재가 상기 상유지체와 대향하는 에지부의 접촉점을 연결한 직선 방향과 평행한 것을 특징으로 하는 클리닝 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄성 청소 부재는 휨 변형을 수반하지 않는 상태에서 상기 상유지체의 표면에 압접되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 클리닝 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄성 청소 부재는 상기 제 1 면과는 반대 측에서 상기 제 2 면 및 상기 제 3 면에 인접하는 제 4 면을 구비한 단면이 사각 형상으로 되고, 상기 제 4 면도 상기 지지 부재에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 클리닝 장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄성 청소 부재의, 단면이 정사각 형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 클리닝 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 클리닝 장치는 상기 상유지체의 표면에 대향하는 측으로 개구하는 클리닝 하우징을 더 포함하고, 상기 탄성 청소 부재가 상기 지지 부재를 통하여, 상기 클리닝 하우징에 유지되어 있는 것을 특징으로 하는 클리닝 장치.
  11. 상유지체와,
    상기 상유지체의 표면을 대전하는 대전 장치와,
    상기 대전 장치에 의해 대전된 상기 상유지체의 표면을 노광하고, 상기 표면에 정전잠상을 형성하는 노광 장치와,
    상기 노광 장치에 의해 형성된 정전잠상을 현상제에 의해 현상하는 현상 장치와,
    상기 현상 장치에 의해 현상되고, 상기 상유지체의 표면에 유지된 화상이 전사되는 중간 전사체와,
    상기 중간 전사체에 전사되지 않고 상기 상유지체의 표면에 잔류한 현상제를 제거하는 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 클리닝 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  12. 삭제
  13. 상유지체와,
    상기 상유지체의 표면을 대전하는 대전 장치와,
    상기 대전 장치에 의해 대전된 상기 상유지체의 표면을 노광하고, 상기 표면에 정전잠상을 형성하는 노광 장치와,
    상기 노광 장치에 의해 형성된 정전잠상을 현상제에 의해 현상하는 현상 장치와,
    상기 현상 장치에 의해 현상되고, 상기 상유지체의 표면에 유지된 화상이 전사되는 중간 전사체와,
    상기 중간 전사체로부터 기록 매체에 전사되지 않고 상기 중간 전사체의 표면에 잔류한 현상제를 제거하는 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 클리닝 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  14. 삭제
  15. 상유지체와,
    상기 상유지체와 일체화된 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 클리닝 장치를 구비하고,
    화상 형성 장치에 대하여 착탈 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 상유지체 유닛.
  16. 삭제
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