KR101226115B1

KR101226115B1 - 청소 장치, 이것을 사용한 화상 형성 장치 및 청소구

Info

Publication number: KR101226115B1
Application number: KR1020080115193A
Authority: KR
Inventors: 가즈히코 아라이; 고이치로 유아사
Original assignee: 후지제롯쿠스 가부시끼가이샤
Priority date: 2008-04-09
Filing date: 2008-11-19
Publication date: 2013-01-25
Also published as: CN101556454B; CN101556454A; KR20090107903A; US7962066B2; JP4462367B2; US20090257797A1; JP2009251431A

Abstract

본 발명은 피청소체 위에 부착된 토너를 토너 긁어냄 부재로 청소할 때에, 피청소체 위의 토너량에 상관없이 적당한 윤활성을 유지하면서, 피청소체 및 토너 긁어냄 부재의 장수명화를 유지하는 동시에 양호한 청소성을 확보한다.

지지 부재(4)에 고정되고, 피청소체(1)의 이동 방향에 대향하도록 피청소체(1) 위의 토너(T)를 긁어내는 토너 긁어냄 부재(5)와, 토너 긁어냄 부재(5)로 긁어낸 토너(T)를 일시적으로 저장하는 토너 저장 기구(6)를 구비하고, 토너 저장 기구(6)는, 토너 포착 부재(7)와, 토너 포착 부재(7)의 중간부를 요동 지점(α)을 경계로 하여 토너 포착 부재(7) 중 토너 긁어냄 부재(5)로부터 돌출한 부분을 저장하는 토너량에 의거하여 이동하는 저장 이동부(β)로 하는 한편, 토너 포착 부재(7)의 반대측 부분을 저장 이동부(β)의 이동에 따라서 토너 긁어냄 부재(5)가 피청소체(1)측으로 눌러지는 가압부(γ)로 했다.

피청소체, 토너 포착 부재, 요동 지지 기구, 저장 변형부

Description

청소 장치, 이것을 사용한 화상 형성 장치 및 청소구{CLEANING UNIT, IMAGE FORMING APPARATUS USING THE SAME, AND CLEANER}

본 발명은, 청소 장치, 이것을 사용한 화상 형성 장치, 및 청소구에 관한 것이다.

예를 들면, 전자 사진 방식을 채용한 화상 형성 장치에서, 감광체 위의 토너를 토너 긁어냄 부재인 블레이드로 긁어내는 방식의 것이 알려져 있고, 이 때, 블레이드와 감광체 사이의 윤활성을 부여하기 위해서 토너 저장소를 이용하는 것이 알려져 있다.

예를 들면, 특허문헌 1에는, 일부가 블레이드로부터 돌출하도록 블레이드에 접착 고정된 토너 포착 부재를 설치하고, 이 토너 포착 부재로 포착하여 저장한 토너를 블레이드에 공급하도록 한 구조가 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 2에는, 하방을 향해서 연장되도록 배치된 블레이드에 대해서, 블레이드의 하방에 설치한 실(seal)과, 블레이드의 하단 위치로부터 상방 위치까지 설치한 토너 폐색(閉塞) 부재의 사이에 토너를 저장시키도록 한 구성이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 3에는, 기단측이 지지판에 고정된 블레이드에 대해서, 지지판에 일단측이 지지되어 블레이드로부터 상류측까지 연장되는 시트에 폐토너를 일정량 저장하도록 한 구성이 개시되어 있다.

[특허문헌 1] 일본국 특허공개 평9-16046호 공보(실시예, 도 1)

[특허문헌 2] 특허 제3695496호 공보(발명의 실시예, 도 1)

[특허문헌 3] 일본국 특허공개 2006-30730호 공보(발명을 실시하기 위한 최량의 형태, 도 2)

본 발명의 기술적 과제는, 피청소체 위에 부착된 토너를 토너 긁어냄 부재로 청소할 때에, 피청소체 위의 토너량에 상관없이 적당한 윤활성을 유지하면서, 피청소체 및 토너 긁어냄 부재의 장수명화를 유지하는 동시에 양호한 청소성을 확보하는 데 있다.

(1) 피청소체에 대향하는 개구부를 갖는 청소 하우징 및 상기 개구부에 대응해서 청소 하우징에 설치되어 피청소체 위의 토너를 청소하는 청소구를 갖는 청소 장치로서, 청소구는, 청소 하우징에 착탈 가능하게 지지되는 지지 부재와, 이 지지 부재에 고정되고, 피청소체의 이동 방향에 대향하도록 당해 피청소체에 선단측이 접촉하여 피청소체 위의 토너를 긁어내는 토너 긁어냄 부재와, 토너 긁어냄 부재의 선단부보다 피청소체의 이동 방향 상류측 영역에 대해서 토너 긁어냄 부재로 긁어낸 토너를 일시적으로 저장하는 토너 저장 기구를 구비하고, 토너 저장 기구는, 토너 긁어냄 부재로 긁어낸 토너를 포착하도록 토너 긁어냄 부재의 선단부 근방에 설치되는 토너 포착 부재와, 상기 청소 하우징 또는 상기 지지 부재에 고정되고, 토너 포착 부재의 중간부를 요동하는 지점(요동 지점)으로서 요동 가능하게 지지하는 요동 지지 기구를 가지며, 상기 요동 지점을 경계로 하여 토너 포착 부재 중 토너 긁어냄 부재보다도 피청소체의 이동 방향에 대향하는 측에 돌출하는 자유단부를 저장하는 토너량에 의거하여 이동하는 저장 이동부로 하는 한편, 토너 포착 부재의 상기 자유단부와 반대측 부분을 상기 저장 이동부의 이동에 따라서 토너 긁어냄 부재를 피청소체측에 가압하는 가압부로 한 청소 장치이다.

(2) 상기 (1)에 따른 청소 장치에 있어서, 토너 포착 부재에 대한 상기 요동 지점은, 저장 이동부쪽이 가압부보다 길어지는 위치에 설정되는 청소 장치이다.

(3) 상기 (1) 또는 (2)에 따른 청소 장치에 있어서, 토너 긁어냄 부재는, 선단부가 상방을 향하도록 피청소체에 접하는 청소 장치이다.

(4) 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 따른 청소 장치에 있어서, 토너 포착 부재는 휨 변형 가능한 부재로 구성되는 청소 장치이다.

(5) 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 따른 청소 장치에 있어서, 상기 토너 저장 기구는, 상기 청소 하우징 또는 상기 지지 부재에 고정되는 부착 부재를 가지며, 요동 지지 기구는, 부착 부재에 연결 테이프를 통하여 토너 포착 부재를 연결하고, 이 연결 부위를 상기 요동하는 지점으로 한 청소 장치이다.

(6) 상기 (5)에 따른 청소 장치에 있어서, 토너 포착 부재의 가압부는 직선 형상으로 연장되는 형상인 청소 장치이다.

(7) 상기 (5)에 따른 청소 장치에 있어서, 토너 포착 부재의 가압부는 대략 U자 형상으로 만곡하는 형상인 청소 장치이다.

(8) 상기 (7)에 따른 청소 장치에 있어서, 토너 포착 부재의 저장 이동부는, 그 선단부가 토너 긁어냄 부재의 바깥 쪽으로부터 피청소체를 향하여 근접하도록 배치되는 청소 장치이다.

(9) 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 따른 청소 장치에 있어서, 상기 토너 저장 기구는, 상기 청소 하우징 또는 상기 지지 부재에 고정되는 부착 부재를 가지며, 요동 지지 기구는, 토너 포착 부재 및 부착 부재의 한쪽에 요동축을 설치하는 동시에 다른 쪽에 베어링부를 설치하고, 상기 요동축을 상기 요동 지점으로 한 청소 장치이다.

(10) 상 유지체 위에 토너상을 형성하는 화상 형성부와, 상 유지체에 대향 배치되고 또한 당해 상 유지체 위의 토너를 청소하는 상기 (1) 내지 (9) 중 어느 하나에 따른 청소 장치를 구비하는 화상 형성 장치이다.

(11) 피청소체에 대향하는 개구부를 갖는 청소 하우징에 착탈 가능하게 설치되어 피청소체 위의 토너를 청소하는 청소구로서, 청소 하우징에 착탈 가능하게 지지되는 지지 부재와, 이 지지 부재에 고정되고, 피청소체의 이동 방향에 대향하도록 당해 피청소체에 선단측이 접촉하여 피청소체 위의 토너를 긁어내는 토너 긁어냄 부재와, 토너 긁어냄 부재의 선단부보다 피청소체의 이동 방향 상류측 영역에 대해서 토너 긁어냄 부재로 긁어낸 토너를 일시적으로 저장하는 토너 저장 기구를 구비하고, 토너 저장 기구는, 토너 긁어냄 부재로 긁어낸 토너를 포착하도록 토너 긁어냄 부재의 선단부 근방에 설치되는 토너 포착 부재와, 상기 청소 하우징 또는 상기 지지 부재에 고정되고, 토너 포착 부재의 중간부를 요동하는 지점으로서 요동 가능하게 지지하는 요동 지지 기구를 가지며, 상기 요동하는 지점을 경계로 하여 토너 포착 부재 중 토너 긁어냄 부재보다도 피청소체의 이동 방향에 대향하는 측에 돌출하는 자유단부를 저장하는 토너량에 의거하여 이동하는 저장 이동부로 하는 한편, 토너 포착 부재의 상기 자유단부와 반대측 부분을 상기 저장 이동부의 이동에 따라서 토너 긁어냄 부재를 피청소체측에 가압하는 가압부로 한 것을 특징으로 하는 청소구이다.

상기 (1)에 따른 발명에 의하면, 피청소체 위에 부착된 토너를 토너 긁어냄 부재로 청소할 때에, 피청소체 위의 토너량에 상관없이 적당한 윤활성을 유지할 수 있고, 피청소체 및 토너 긁어냄 부재의 장수명화를 유지하면서, 양호한 청소성을 확보할 수 있다.

상기 (2)에 따른 발명에 의하면, 본 구성을 갖지 않은 것에 비하여, 요동 지점을 토너 긁어냄 부재에 근접시킴으로써, 토너 긁어냄 부재에의 가압력을 한층 유효하게 작용시킬 수 있게 된다.

상기 (3)에 따른 발명에 의하면, 본 구성을 갖지 않은 것에 비하여, 토너 긁어냄 부재에 대한 유효한 저장 영역을 설치할 수 있어, 가압력의 부여가 보다 한층 유효하게 이루어지게 된다.

상기 (4)에 따른 발명에 의하면, 본 구성을 갖지 않은 것에 비하여, 토너 포착 부재가 휨 변형함으로써, 토너 긁어냄 부재의 특성에 관계없이 가압력을 부여할 수 있게 된다.

상기 (5)에 따른 발명에 의하면, 본 구성을 갖지 않은 것에 비하여, 간단한 구성으로 가압력을 발휘시킬 수 있다.

상기 (6)에 따른 발명에 의하면, 본 구성을 갖지 않은 것에 비하여, 토너 포착 부재의 형상을 간단하게 할 수 있다.

상기 (7)에 따른 발명에 의하면, 본 구성을 갖지 않은 것에 비하여, 간단한 구성으로 가압력을 발휘시킬 수 있는 동시에 토너 긁어냄 부재에의 가압력을 충분히 부여할 수 있게 된다.

상기 (8)에 따른 발명에 의하면, 본 구성을 갖지 않은 것에 비하여, 토너 저장 영역을 작게 할 수 있어, 토너의 저장량에 대한 검출 감도를 향상시킬 수 있게 된다.

상기 (9)에 따른 발명에 의하면, 본 구성을 갖지 않은 것에 비하여, 안정된 요동 지점의 구성을 실현할 수 있다.

상기 (10)에 따른 발명에 의하면, 상 유지체 위에 부착된 토너를 토너 긁어냄 부재로 청소할 때에, 상 유지체 위의 토너량에 상관없이 적당한 윤활성을 유지할 수 있고, 상 유지체 및 토너 긁어냄 부재의 장수명화를 유지하면서, 양호한 청소성을 확보할 수 있는 화상 형성 장치를 제공할 수 있다.

상기 (11)에 따른 발명에 의하면, 피청소체 위에 부착된 토너를 토너 긁어냄 부재로 청소할 때에, 피청소체 위의 토너량에 상관없이 적당한 윤활성을 유지할 수 있고, 피청소체 및 토너 긁어냄 부재의 장수명화를 유지하면서, 양호한 청소성을 확보할 수 있는 청소구를 제공할 수 있다.

◎ 실시예 모델의 개요

우선, 본 발명이 적용되는 실시예 모델의 개요에 관하여 설명한다.

도 1의 (a) (b)는 본 발명을 구현화하는 실시예 모델에 따른 청소 장치의 개 요를 모식적으로 나타낸 것이다. 동 도면에서, 본 실시예 모델에 따른 청소 장치는, 피청소체(1)에 대향하는 개구부를 갖는 청소 하우징(2) 및 상기 개구부에 대응하여 청소 하우징(2)에 설치되고 피청소체(1) 위의 토너(T)를 청소하는 청소구(3)를 갖는 청소 장치로서, 청소구(3)는, 청소 하우징(2)에 착탈 가능하게 지지되는 지지 부재(4)와, 이 지지 부재(4)에 고정되고, 피청소체(1)의 이동 방향에 대향하도록 당해 피청소체(1)에 선단측이 접촉하여 피청소체(1) 위의 토너(T)를 긁어내는 토너 긁어냄 부재(5)와, 토너 긁어냄 부재(5)의 선단부보다 피청소체(1)의 이동 방향 상류측 영역에 대해서 토너 긁어냄 부재(5)로 긁어낸 토너(T)를 일시적으로 저장하는 토너 저장 기구(6)를 구비하고, 토너 저장 기구(6)는, 토너 긁어냄 부재(5)로 긁어낸 토너(T)를 포착하도록 토너 긁어냄 부재(5)의 선단부 근방에 토너 긁어냄 부재(5)로부터 돌출해서 설치되는 토너 포착 부재(7)와, 청소 하우징(2) 또는 지지 부재(4)에 고정되는 부착 부재(8) 중 토너 긁어냄 부재(5)의 선단부로부터 이간된 부위에서 토너 포착 부재(7)의 중간부를 요동 지점(α)으로서 요동 가능하게 지지하는 요동 지지 기구(9)를 가지며, 요동 지점(α)을 경계로 하여 토너 포착 부재(7) 중 토너 긁어냄 부재(5)로부터 돌출한 부분을 저장하는 토너량에 의거하여 이동하는 저장 이동부(β)로 하는 한편, 토너 포착 부재(7)의 반대측 부분을 저장 이동부(β)의 이동에 따라 토너 긁어냄 부재(5)를 피청소체(1)측에 가압하는 가압부(γ)로 한 것으로 되어 있다. 또한, (b)는 토너 저장 기구(6)의 개략을 나타낸 것으로, 저장 이동부(β)가 화살표 A 방향으로 이동하면, 가압부(γ)가 화살표 방향의 가압력(FP)을 발휘하게 된다.

여기서, 토너 긁어냄 부재(5)로서는, 피청소체(1)의 이동 방향에 대향하도록 선단측을 접촉시켜서 피청소체(1) 위의 토너(T)를 청소할 수 있는 것이면 좋고, 그 재질은 특별히 한정되지 않지만, 가압력(FP)을 유효하게 부여할 수 있는 관점에서 보면, 고무제인 것이 적합하다. 또한, 토너 긁어냄 부재(5)의 배치는 선단이 토너(T)를 저장하기 쉬운 상방을 향하고 있는 것이 필수 요건이 아니고, 선단 부위에 토너 저장 영역을 형성할 수 있게 되어 있으면 좋다. 그리고, 토너 긁어냄 부재(5)에 대한 유효한 토너 저장 영역을 설치하는 관점에서 보면, 토너 긁어냄 부재(5)는, 선단부가 상방을 향하게 피청소체(1)에 접하도록 배치되어 있는 것이 바람직하다.

여기서, 토너 저장 기구(6)의 작용에 관하여 설명한다.

토너 긁어냄 부재(5)로 피청소체(1) 위의 토너를 청소하는 경우, 토너 긁어냄 부재(5)의 변형이나 피청소체(1)의 마모 등의 발생을 억제하여 안정된 청소 성능을 확보하기 위해서는, 피청소체(1)와 토너 긁어냄 부재(5)의 사이에 원하는 양의 토너(T)를 흐르게 해서 양자간에서의 윤활성을 유지하는 것이 적합하다. 그 때문에, 토너 긁어냄 부재(5)의 선단에 토너 저장 영역(토너 저장소)을 설치하고, 여기에 저장되는 토너(T)를 윤활제로서 이용하는 것이 알려져 있다.

도 2의 (a)는, 적극적인 토너 저장 영역을 설치하지 않고, 단지, 토너 긁어냄 부재(5)의 선단에 남은 토너(T)를 이용하도록 한 예를 나타내는 개요도지만, 토너 긁어냄 부재(5)의 선단에의 토너 저장량이 적은 경우에는 토너 긁어냄 부재(5)와 피청소체(1) 사이를 빠져나가는 토너로부터 이탈한 외첨제량이 적어, 충분한 윤 활성을 얻을 수 없다. 여기서 외첨제란, 예를 들면, 실리카, 티타니아 등의 1㎛이하의 미립자를 말한다. 한편, 토너 저장량이 많아지면(도면 중 2점 쇄선으로 나타냄), 빠져나가는 양이 확보되어 적당한 윤활성이 유지될 가능성이 있다. 즉, 적극적인 토너 저장 영역을 설치하지 않는 경우에는, 토너 긁어냄 부재(5) 선단에서의 토너(T)의 저장량의 변화에 의해 윤활성이 좌우되게 되어, 안정된 청소 성능을 확보하는 것은 곤란해진다.

이에 대해서, 어느 정도의 토너 저장량을 확보하기 위해, 토너 긁어냄 부재(5)의 선단에 토너(T)가 저장되는 저장 영역을 적극적으로 설치하여, 토너 긁어냄 부재(5)에 의한 긁어낸 양에 상관없이, 안정된 청소 성능을 확보하는 것이 상정된다. 예를 들면, 도 2의 (b)와 같이, 토너 긁어냄 부재(5)의 단부로부터 돌출하여 토너를 포착하도록 한 포착 부재(7')를 설치하고, 이 포착 부재(7')로 토너 긁어냄 부재(5)의 선단에 저장 영역을 설치하는 것이 고려된다. 이 경우, 피청소체(1)로부터 긁어낸 토너량이 변화해도, 저장 영역에서의 토너 저장량을 어느 정도확보할 수 있게 되어, 필요한 윤활성을 유지하는 것이 가능해진다. 그러나, 저장 영역에서의 토너 저장량이 너무 많아지면, 이에 따라 포착 부재(7')를 피청소체(1)로부터 떼어놓는 방향의 힘(F₀)이 작용하게 되어, 토너 긁어냄 부재(5)를 피청소체(1)에 가압하는 힘이 저하하게 된다. 그 때문에, 토너 긁어냄 부재(5)와 피청소체(1) 사이를 많은 토너가 빠져나가게 되어, 피청소체(1) 위의 양호한 청소가 이루어지지 않게 된다.

그래서, 본 실시예 모델에서는, 도 2의 (c)에 나타낸 바와 같이, 토너 긁어냄 부재(5)와는 별개로 토너 포착 부재(7)를 설치하고, 저장 영역에서의 토너 저장량에 의거하여 변형되는 토너 포착 부재(7)에 대해서, 지레의 원리를 이용하도록 했다. 즉, 토너 저장량이 늘어나면 토너 포착 부재(7)를 넓히려고 하는 화살표 A 방향의 이동이 저장 이동부(β)에 생김으로써, 가압부(γ)에는 토너 긁어냄 부재(5)를 피청소체(1)에 누르는 방향의 가압력(FP)이 작용하게 된다.

그 때문에, 피청소체(1)로부터 긁어낸 토너량이 변화해도, 저장 영역에서의 토너 저장량을 안정적으로 확보할 수 있는 동시에, 토너량이 너무 증가해도, 가압력(FP)에 의해 토너 긁어냄 부재(5)와 피청소체(1) 사이를 빠져나가는 토너량을 억제할 수 있어, 안정된 윤활성을 유지할 수 있게 된다.

이러한 방식의 청소 장치에 있어서, 토너 긁어냄 부재(5)에의 가압력(FP)을 유효하게 작용시키는 관점에서, 토너 포착 부재(7)에 대한 요동 지점(α)은, 저장 이동부(β)쪽이 가압부(γ)보다 길어지는 위치에 설정되는 것이 바람직하다. 이에 의하면, 요동 지점(α)을 중심으로 저장 이동부(β)측에 가해지는 힘에 비하여, 큰 가압력(FP)을 토너 긁어냄 부재(5)에 작용시킬 수 있게 된다.

또한, 토너 긁어냄 부재(5)는, 피청소체(1)에 접하는 선단부가 상방을 향하게 피청소체(1)에 접하도록 배치되어 있는 것이 바람직하고, 이 경우, 토너 긁어냄 부재(5)에 의해 긁어낸 토너를 토너 긁어냄 부재(5)의 선단 표면에 의해 오래 머무르게 할 수 있게 되어, 유효한 저장 영역을 형성하기 쉬워진다. 또한, 보다 적은 토너량으로도 윤활성을 유지하도록 하는 관점에서 보면, 토너 긁어냄 부재(5)의 선 단부의 피청소체(1)에 접하는 측쪽이 하방을 향하도록 배치하는 것이 바람직하다.

그리고, 토너 포착 부재(7)로서는, 휨 변형 가능한 부재로 구성되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 토너 포착 부재(7)가 휨 변형함으로써, 저장 이동부(β)에서의 변형이 용이하게 이루어지게 되고, 변형량에 따른 가압력(FP)이 토너 긁어냄 부재(5)에 용이하게 작용할 수 있게 되어, 토너 포착 부재(7) 자체의 동작을 안정시킬 수 있다. 한편, 토너 포착 부재(7)가 강성을 갖는 것인 경우에는, 가압부(γ)에서의 가압력(FP)을 작용시킬 수 있지만, 저장 이동부(β)의 이동량이 작게 억제되게 된다.

이러한 청소 장치에서의 요동 지지 기구(9)의 대표적 형태로서는, 요동 지지 기구(9)가, 부착 부재(8)에 연결 테이프를 통하여 토너 포착 부재(7)를 연결하고, 이 연결 부위를 요동 지점(α)으로 하는 형태나, 토너 포착 부재(7) 및 부착 부재(8)의 한쪽에 요동축을 설치하는 동시에 다른 쪽에 베어링부를 설치하고, 요동축을 요동 지점(α)으로 하는 형태를 들 수 있다.

또한, 연결 부위를 요동 지점(α)으로 하는 형태에서는, 토너 포착 부재(7)의 가압부(γ)를 직선 형상으로 연장하는 형상으로 하는 형태나, 토너 포착 부재(7)의 가압부(γ)를 대략 U자 형상으로 만곡시키는 형상으로 하는 형태를 들 수 있다. 그리고, 특히, 후자의 경우에는, 토너 포착 부재(7)에서의 저장하는 토너 저장량의 검출 감도를 향상시키는 관점에서, 토너 포착 부재(7)의 저장 변형부(β)는, 그 선단부가 토너 긁어냄 부재(5)의 바깥 쪽으로부터 피청소체(1)를 향해서 근접해 가도록 배치되는 것이 바람직하다.

그리고, 이러한 청소 장치는 화상 형성 장치에 사용하는 것도 가능하며, 이 경우, 다음과 같이 하면 좋다. 즉, 상 유지체 위에 토너상을 형성하는 화상 형성부와, 상 유지체에 대향 배치되고 또한 당해 상 유지체 위의 토너를 청소하는 청소 장치를 구비하고, 청소 장치로서 상술의 청소 장치를 사용하도록 하면 좋다. 여기서, 상 유지체로서는 롤 형상이라도 좋고, 벨트 형상이라도 좋다.

또한, 본 실시예 모델에서 보면, 본 발명을 청소 장치에 사용되는 청소구로서 파악하는 것도 가능하다. 이 경우, 피청소체(1)에 대향하는 개구부를 갖는 청소 하우징(2)에 착탈 가능하게 설치되어 피청소체(1) 위의 토너(T)를 청소하는 청소구(3)로서, 청소 하우징(2)에 착탈 가능하게 지지되는 지지 부재(4)와, 이 지지 부재(4)에 고정되고, 피청소체(1)의 이동 방향에 대향하도록 당해 피청소체(1)에 선단측이 접촉해서 피청소체(1) 위의 토너(T)를 긁어내는 토너 긁어냄 부재(5)와, 토너 긁어냄 부재(5)의 선단부보다 피청소체(1)의 이동 방향 상류측 영역에 대해서 토너 긁어냄 부재(5)로 긁어낸 토너(T)를 일시적으로 저장하는 토너 저장 기구(6)를 구비하고, 토너 저장 기구(6)는, 토너 긁어냄 부재(5)로 긁어낸 토너(T)를 포착하도록 토너 긁어냄 부재(5)의 선단부 근방에 토너 긁어냄 부재(5)로부터 돌출하여 설치되는 토너 포착 부재(7)와, 지지 부재(4)에 고정되는 부착 부재(8) 중 토너 긁어냄 부재(5)의 선단부로부터 이간된 부위에서 토너 포착 부재(7)의 중간부를 요동 지점(α)으로서 요동 가능하게 지지하는 요동 지지 기구(9)를 가지며, 요동 지점(α)을 경계로 하여 토너 포착 부재(7) 중 토너 긁어냄 부재(5)로부터 돌출한 부분을 저장하는 토너량에 의거하여 이동하는 저장 이동부(β)로 하는 한편, 토너 포착 부재(7)의 반대측 부분을 저장 이동부(β)의 이동에 의거하여 긁어냄 부재(5)가 피청소체(1)측으로 눌러지는 가압부(γ)로 한 것이다.

이하, 첨부 도면에 나타낸 실시예에 의거하여 본 발명을 더 상세하게 설명한다.

◎ 실시예 1

도 3은 본 실시예 모델이 적용된 화상 형성 장치의 실시예 1의 개요를 나타낸다.

동 도면에서, 화상 형성 장치는, 복수의 텐션 롤(11∼14)에 의해 대략 횡방향으로 걸쳐져서 순환 회전하는 중간 전사 벨트(10)와, 중간 전사 벨트(10)의 한 변측을 따라 나란히 배치된 4색(예를 들면, 옐로, 마젠타, 시안, 블랙)의 각 색 프로세스 카트리지(20(20a∼20d)) 등으로 구성되어 있다.

중간 전사 벨트(10)는, 토너상을 유지하여 반송하는 것이며, 예를 들면, 텐션 롤(11)을 구동 롤로서 순환 회전하는 것으로, 중간 전사 벨트(10)의 주위에는, 텐션 롤(14)과 중간 전사 벨트(10)를 끼고 대향하는 위치에 2차 전사 롤 등의 2차 전사 장치(15)를 구비하고, 텐션 롤(14)을 백업롤로서 양자간에 중간 전사 벨트(10) 위의 토너상을 도시 외의 기록재 공급부로부터 공급된 기록재(S) 위에 일괄 전사하는 2차 전사 전계가 작용하도록 되어 있다. 또한, 텐션 롤(11)에 중간 전사 벨트(10)를 끼고 대향하는 위치에는, 중간 전사 벨트(10) 위에 잔류하는 토너를 청소하는 벨트 청소 장치(16)가 설치되어 있다. 벨트 청소 장치(16)는, 중간 전사 벨트(10)에 대해서 잔류 토너를 청소하는 블레이드(17)와, 블레이드(17)로 청소된 토너를 도시 외의 폐 토너 수용부에 반송하기 위한 교반 반송 부재(18)가 설치되어 있다.

그리고, 본 실시예에서는, 중간 전사 벨트(10)의 이면측에서 각각의 프로세스 카트리지(20)에 대향하는 위치에는, 프로세스 카트리지(20)로 형성된 토너상을 중간 전사 벨트(10) 위에 전사하는 1차 전사 롤 등의 1차 전사 장치(19(19a∼19d))가 설치되어 있다. 그 때문에, 중간 전사 벨트(10) 위에는, 각각의 1차 전사 장치(19)에 의해 전사된 각 색 토너상이 다중화되고, 이 다중화된 토너상이 2차 전사 부위에서 기록재(S) 위에 일괄 전사되게 된다. 또한, 1차 전사 장치(19)와 프로세스 카트리지(20) 사이에는 중간 전사 벨트(10) 위에 각 색 토너상을 전사하는 1차 전사 전계가 작용하도록 되어 있고, 또한, 2차 전사 부위에서 토너상이 일괄 전사된 기록재(S)는 도시 외의 정착 장치에 의해 정착되도록 되어 있다.

도 4는, 단일 프로세스 카트리지(20)를 나타낸 것으로, 본 실시예의 프로세스 카트리지(20)는, 화상 형성 장치의 하우징에 대해서, 착탈 가능하게 구성되어 있다. 각각의 프로세스 카트리지(20)는 사용하는 토너를 제외하면 대략 동일 구성이기 때문에, 여기서는 하나의 프로세스 카트리지(20)에 관하여 설명한다.

본 실시예의 프로세스 카트리지(20)는, 토너상을 유지하는 상 유지체로서의 감광체(21)와, 감광체(21) 위를 대전하는 대전 롤(22)과, 대전 롤(22)에 의해 대전된 감광체(21)가 노광되어 잠상(潛像)이 형성되고, 이 잠상을 토너로 현상하여 가시상화하는 현상 장치(30)와, 감광체(21) 위의 토너상이 1차 전사 부위에서 중간 전사 벨트(10) 위에 전사된 후의 감광체(21) 위의 잔류 토너를 청소하는 청소 장 치(40)로 구성되어 있다. 또한, 부호 23의 화살표는, 도시 외의 노광 장치로서 레이저 주사 장치로부터 각 색에 대응시켜서 조사되는 레이저 광선을 나타내는 것으로, 하나의 레이저 주사 장치로부터 각 색의 프로세스 카트리지(20)의 감광체(21)에 대해서, 프로세스 카트리지(20)의 프레임의 간격(도시 생략)을 통하여 각각 노광할 수 있도록 구성되어 있다.

또한, 본 실시예의 현상 장치(30)는, 토너와 캐리어를 포함하는 2성분 현상제를 사용한 것으로서, 감광체(21)측에 대응하는 위치에 개구부를 갖는 하우징(31)을 구비하고, 이 개구부에 면하여 감광체(21)와 대향하는 위치에 현상 롤(32)을 배치하고 있다. 현상 롤(32)은, 내부에 N극 및 S극이 적절히 배치된 자석체를 가지며, 자석체의 주위를 비자성의 현상 슬리브가 회전하도록 되어 있다. 현상 롤(32)의 주위에는, 현상 롤(32) 위의 현상제의 층두께를 규제하는 규제 부재(33)가 현상 롤(32)에 대해서 소정의 간격을 유지하여 배치되고, 이 규제 부재(33)보다 현상 롤(32)의 회전 방향 하류측에는, 하우징(31)에 고정된 밀봉 부재(34)가 설치되어, 규제 부재(33)에 의해 규제된 현상제가 외부로 비산되는 것을 방지하도록 되어 있다. 한편, 규제 부재(33)보다 현상 롤(32)의 회전 방향 상류측에는, 현상 롤(32)에 대해서 주로 현상제를 공급하는 공급 교반 반송 부재(35)를 경사 하방에 대향 배치하는 동시에, 이 공급 교반 반송 부재(35)의 후방에는, 주로 현상제의 마찰 대전을 행하는 혼합 교반 반송 부재(36)가 설치되어 있다. 그리고, 공급 교반 반송 부재(35)와 혼합 교반 반송 부재(36) 사이에는, 하우징(31)의 구획벽(31a)의 개구부를 통하여 현상제가 순환할 수 있게 되어 있다.

이러한 구성의 현상 장치(30)에서는, 2개의 교반 반송 부재(35, 36)로 교반 반송된 현상제는, 공급 교반 반송 부재(35)에 의해 현상 롤(32) 위에 공급된다. 현상 롤(32) 위에 공급된 현상제는, 규제 부재(33)에 의해 층두께가 규제되고, 소정량의 현상제층이 형성된 상태로 감광체(21)와의 대향 부위인 현상 영역에 반송된다. 현상 영역에서는 감광체(21)와 현상 롤(32) 사이의 현상 전계의 작용에 의해, 현상제 중의 토너가 감광체(21) 위의 잠상에 대응하여 비상하고, 감광체(21) 위의 잠상이 가시상화된다. 또한, 현상 영역을 넘은 현상제는, 예를 들면, 자극 배치에 의한 반발 자계의 작용에 의해 공급 교반 반송 부재(35)에 회수된다. 또한, 본 실시예에서는, 현상 장치(30)로서 2성분 현상제를 사용하는 것을 나타냈지만, 2성분 현상제에 한정되지 않고, 예를 들면, 토너만을 사용하는 현상 방식을 이용하도록 해도 좋은 것은 물론이다.

한편, 청소 장치(40)는, 청소 하우징인 하우징(41)과, 하우징(41)의 개구부에 대응해서 설치되고, 감광체(21) 위의 토너를 청소하는 청소구를 갖고 있다. 또한, 청소구는, 하우징(41)에 착탈 가능하게 지지되는 대략 L자 형상의 블레이드 지지 부재(43)와, 이 블레이드 지지 부재(43)에 기단측이 고정되고, 감광체(21)의 회전 방향에 대향하도록 선단측을 접촉시켜서 감광체(21) 위의 토너를 긁어내는 토너 긁어냄 부재로서의 블레이드(42)와, 블레이드(42)의 선단부로부터 감광체(21)의 이동 방향 상류측 영역에 대해서 블레이드(42)로 긁어낸 토너를 일시적으로 저장하는 토너 저장 기구(44)를 구비하고 있다.

또한, 토너 저장 기구(44)는, 블레이드(42)로 긁어낸 토너를 포착하도록 블 레이드(42)의 선단부 근방에 블레이드(42)로부터 돌출하여 설치되는 토너 포착 부재(45)와, 블레이드 지지 부재(43)에 고정되는 부착 부재(46) 중 블레이드(42)의 선단부로부터 이간된 부위에서 토너 포착 부재(45)의 중간부를 요동 지점으로서 요동 가능하게 지지하는 요동 지지 기구를 갖고 있다.

또한, 청소 장치(40) 내에는, 하우징(41) 내의 토너를 도시 외의 폐 토너 수용부에 반송하는 교반 반송 부재(47)나, 블레이드(42)로 긁어낸 토너의 하우징(41)으로부터의 비산을 방지하는 밀봉 립(lip; 48)이 설치되어 있다.

여기서, 블레이드(42)로서는 감광체(21) 위의 토너를 긁어내는 것이면 좋고, 통상 합성 고무제인 것이 적용된다. 또한, 토너 포착 부재(45)는, 휨 변형 가능한 가요성(可撓性) 시트 부재가 사용되고, 가요성 시트 부재로서는 PET 등의 플라스틱제 시트 부재라도 좋고, 금속제의 박판이라도 상관없지만, 본 실시예에서는 가공성 등도 고려하여, 0.3mm 두께의 PET 시트를 사용하고 있다.

도 5는, 청소 장치(40)의 일부를 확대한 것으로, 블레이드(42)의 선단측은, 감광체(21)의 회전 방향에 대향하도록 감광체(21)에 접촉되어 있고, 그 선단측이 상방을 향한 형태로 배치되는 동시에 블레이드 지지 부재(43)에 의해 감광체(21)에 대해서 소정의 가압력이 가해지도록 배치되어 있다. 그리고, 특히 본 실시예에서는, 블레이드(42)의 선단부의 감광체(21)에 접하는 측이 다른 쪽에 비하여 하방을 향하도록 배치되어 있다.

또한, 부착 부재(46)의 선단은, 토너 포착 부재(45)에 접촉되어 있고, 또한, 이 부착 부재(46)의 선단과 토너 포착 부재(45) 사이는, 예를 들면, 점착 테이프 등의 연결 테이프(49)에 의해 연결되어 있고, 부착 부재(46)의 에지부(46a)가 토너 포착 부재(45)의 소정 위치에 위치 결정되어 요동 지점이 되도록 되어 있다. 그 때문에, 본 예에서는, 부착 부재(46)와 연결 테이프(49)에 의해, 요동 지지 기구가 기능하도록 되어 있다.

그리고, 본 실시예에서는, 요동 지점을 경계로 하여 토너 포착 부재(45) 중 블레이드(42)로부터 돌출된 부분을 저장하는 토너량에 의거하여 이동하는 저장 이동부로 하고, 한편, 토너 포착 부재(45)의 반대측 부분을 저장 이동부의 이동에 따라 블레이드(42)를 감광체(21)측으로 가압하는 가압부로 하고 있다. 또한, 본 실시예에서는, 요동 지점이 토너 포착 부재(45) 중, 블레이드(42)에 가까운 부위에 설치되어 있다. 또한, 여기서는, 요동 지점으로서 부착 부재(46)의 일부를 이용하도록 했지만, 이것에 한정되지 않고, 요동 지점을 부착 부재(46)와는 별개의 것으로 구성하도록 해도 상관없다.

본 실시예에서는, 청소 장치(40)로서 이러한 구성을 채용함으로써, 블레이드(42)로 긁어낸 감광체(21) 위의 토너는, 블레이드(42)로부터 떨어져서 그대로 회수되는 것이 아니고, 토너 포착 부재(45)와 감광체(21) 사이에 저장되게 된다. 즉 블레이드(42)의 선단에 토너를 저장하는 저장 영역이 형성되어, 여기에 저장되게 된다.

다음에, 본 실시예에서의 토너 포착 부재(45)에 의한 작용에 대해서 도 6을 아래에 상세하게 설명한다.

블레이드(42)의 선단측의 토너 저장 영역에 토너(T)가 저장되어 오면, 이 저 장 영역의 토너(T)나 감광체(21)의 회전에 의해 블레이드(42)가 눌려 내려가려고 하는 힘(f1)이 생기고, 이것에 대한 반력이 발생해서 균형이 잡히게 된다. 한편, 블레이드(42)를 감광체(21)측에 가압하는 힘(도시 생략)에 의해 블레이드(42)에는 그 반력이 작용하게 된다. 이 때, 저장 영역의 토너(T)가 증가하고, 토너 포착 부재(45)의 저장 이동부(β)에서 토너 포착 부재(45)를 외측으로 넓히려고 하는 힘(f2)이 작용하면, 토너 포착 부재(45)의 가압부(γ)에서는 f2와 반대측 방향으로 가압력(f3)(도 1의 FP에 상당하는 힘)이 작용하게 된다.

즉, 블레이드(42)에는, 토너(T)의 저장에 의해 감광체(21)로부터 이간시키려고 하는 힘과, 감광체(21)측으로 누르려고 하는 힘이 가해지게 된다. 이들의 힘은 상쇄되는 방향에 있기 때문에, 블레이드(42)를 감광체(21)에 가압하는 힘의 변화는 보다 작아져, 저장 영역에 저장되는 토너량에 관계없이, 보다 안정된 압력으로 블레이드(42)가 감광체(21)를 계속해서 가압하게 된다.

즉, 저장 영역에 토너(T)의 저장이 적은 경우에는, 토너 포착 부재(45)가 기능하지 않고, 그대로 저장된 토너(T)가 블레이드(42)와 감광체(21)의 사이를 빠져나감으로써 윤활성이 유지되고, 한편, 저장 영역에서의 토너(T)가 증가하게 되면, 블레이드(42)를 감광체(21)로부터 이간시키려고 하는 힘을 토너 포착 부재(45)로 누름으로써, 안정된 빠져나가는 양을 확보할 수 있어, 블레이드(42)에 의해 긁어내는 토너량에 의존하지 않고, 양호한 윤활성을 장기에 걸쳐서 유지할 수 있게 된다.

본 실시예에서는, 블레이드(42)의 선단부와 감광체(21)의 접선이 이루는 각이 예각으로 되어 있는 것을 나타냈지만, 이것이 둔각으로 되어 있는 것에 비하여, 블레이드(42)와 감광체(21) 사이를 빠져나가는 토너량을 장기에 걸쳐서 유지할 수 있기 때문에, 윤활성의 유지가 양호하지만, 이 각도가 직각 또는 둔각이 되는 것이라도, 감광체(21)로부터 긁어낸 토너(T)가 블레이드(42)의 감광체(21) 부근에 잔류되기 쉬운 것을 고려하면, 윤활성의 유지를 오래 유지하는 것은 가능하다. 그리고, 저장 영역에 어느 정도 토너를 저장한 후에는, 이러한 각도는 큰 영향을 초래하지 않게 된다.

또한, 본 실시예에서는, 요동 지점(α)을 구성하는 부착 부재(46)를 블레이드 지지 부재(43)에 고정하는 방식을 나타냈지만, 부착 부재(46)는, 예를 들면, 하우징(41)으로부터 브래킷 등을 통하여 설치하도록 해도 좋고, 하우징(41)으로부터 직접 설치하도록 해도 좋다.

또한, 여기서는 청소 장치(40)를 감광체(21)에 대해서 사용하는 형태를 나타냈지만, 토너상을 유지하는 상 유지체의 토너(T)를 청소하는 용도에 적용할 수 있는 것은 명확하며, 상 유지체로서는 예를 들면, 토너상을 일시적으로 유지하여 반송하는 중간 전사체라도 상관없다.

◎ 실시예 2

도 7의 (a)는, 본 발명의 실시예 모델이 적용된 실시예 2의 청소 장치(40)의 개요를 나타낸 것이다. 본 실시예의 청소 장치(40)는, 실시예 1의 청소 장치(40)와 대략 동일하게 구성되지만, 토너 포착 부재(45)의 형상이 실시예 1의 것과 다르다. 또한, (b)는, 토너 포착 부재(45)가 프리(free) 상태일 때의 형상을 나타낸다. 또한, 실시예 1과 동일한 구성 요소에는 같은 부호를 부여하고, 여기서는, 그 상세한 설명을 생략한다.

본 실시예의 토너 포착 부재(45)는, 블레이드(42)에 접촉하는 단부측(가압부(γ)측에 상당함)이 대략 U자 형상의 만곡부(45a)를 형성한 것으로 되어 있다. 이러한 만곡부(45a)의 형성은, 예를 들면, PET 시트를 형틀 등으로 구부린 상태로 유지한 채 가열 처리하는 등의 방법으로 용이하게 얻어진다.

또한, 이러한 만곡부(45a)를 갖는 토너 포착 부재(45)를 장착한 청소 장치(40)를 감광체(21)에 대해서 설치하면, 블레이드(42)가 부착 부재(46)측으로 변형하게 되어, 토너 포착 부재(45)의 만곡부(45a)를 예를 들면, 2점 쇄선으로 나타낸 바와 같이 눌러 찌부러뜨리는 것이 된다. 이 때, 만곡부(45a)는 그대로 눌러 찌부러지게 되지만, 만곡부(45a) 중 어느 한쪽에서 블레이드(42)에 접촉한 상태를 계속 유지하기 때문에, 그 접촉 부위에서 블레이드(42)를 누르게 된다.

그리고, 특히, 본 실시예에서는, 토너 포착 부재(45)의 선단측(저장 변형부(β)의 선단측)이 감광체(21)를 향해서 좁아지는 방향으로 배치되어 있다.

이러한 구성에서, 토너가 저장 영역에 저장되어 오면, 토너 포착 부재(45)가 외측으로 열리게 된다. 이것은, 요동 지점(α)을 중심으로 만곡부(45a)에 블레이드(42)를 누르는 가압력이 생기는 것을 의미한다. 특히, 이러한 만곡부(45a)를 토너 포착 부재(45)에 설치함으로써, 블레이드(42)에 대해서 만곡부(45a) 자체가 복원되는 방향의 힘을 작용시킬 수 있고, 블레이드(42)에의 가압력을 유효하게 작용시킬 수 있게 된다. 그리고, 본 실시예에서는, 토너 포착 부재(45)의 선단이 좁아지도록 배치되어 있기 때문에, 저장 영역에 저장하는 토너량이 적은 경우에도, 토 너 포착 부재(45)의 변형이 용이하게 이루어지게 되어, 실시예 1과 비교하여, 토너 저장량에 대한 검출 감도가 양호해진다.

또한, 도 8의 (a) (b)는, 본 실시예의 변형 형태를 나타낸 것으로, 토너 포착 부재(45)와 블레이드(42)의 접촉 부위가 본 실시예와 다른 것으로 되어 있다.

(a)에서는, 토너 포착 부재(45)측의 블레이드(42)와의 접촉 부위에, 예를 들면, 합성 수지를 도포 고착(固着)한 돌기부(51)를 형성하고, 토너 포착 부재(45)의 변형에 의해, 이 돌기부(51)에 의해 블레이드(42)를 가압하게 되어 있다.

또한, (b)에서는, 블레이드(42)측에 (a)와 대략 동일한 돌기부(51)를 형성하여, 토너 포착 부재(45)의 변형을 이 돌기부(51)로 받아내도록 한 것으로 되어 있다.

이러한 구성을 취함으로써, 토너 포착 부재(45)가 블레이드(42)를 가압하는 포인트를 어느 정도 집중시킬 수 있어, 블레이드(42)에 부여하는 가압력을 한층 유효하게 작용시킬 수 있게 된다.

또한, 이러한 돌기부(51)로서는, 예를 들면, 스크린 인쇄 등으로 용이하게 형성하는 것이 가능하지만, 예를 들면, 돌기부(51)를 별도로 구성하여, 토너 포착 부재(45)나 블레이드(42)에 접착 등에 의해 고착하도록 해도 좋은 것은 물론이다. 또한, 돌기부(51)의 형상은 그 단면 형상이 대략 반원 형상인 것을 나타냈지만, 특별히 한정되지 않고, 단면 형상이 각(角)형상이라도 좋다. 게다가 또한, 돌기부(51)로서는, 블레이드(42)에 대한 가압력을 부여할 수 있는 것이면 예를 들어, 어느 정도 탄성을 구비하는 것이라도 좋다.

◎ 실시예 3

도 9의 (a)는, 본 발명의 실시예 모델이 적용된 실시예 3의 청소 장치(40)의 개요를 나타낸 것이다. 본 실시예의 청소 장치(40)는, 실시예 1이나 실시예 2의 청소 장치(40)와 대략 동일하게 구성되지만, 토너 포착 부재(45)의 요동 지지 기구가 실시예 1이나 실시예 2의 것과 다르게 되어 있다. 또한, 실시예 1과 동일한 구성 요소에는 같은 부호를 부여하고, 여기서는, 그 상세한 설명을 생략한다.

본 실시예의 요동 지지 기구는, 토너 포착 부재(45)를 요동 가능하게 지지하는 요동축(461)과, 이 요동축(461)을 받는 베어링부(462)로 구성되어 있다. 이 때, 요동축(461)은, 토너 포착 부재(45) 및 부착 부재(46) 중 어느 한 쪽에 설치하고, 베어링부(462)를 다른 쪽에 설치하도록 하면 좋다.

도 9의 (b)는, 요동축(461)을 부착 부재(46)와 일체화된 구성을 나타낸 것으로, 토너 포착 부재(45)의 일부에 베어링부(462)를 설치하고(본 예에서는 양측 2개소에 나타내고 있지만 적절히 설치하도록 하면 좋다), 요동축(461)으로 토너 포착 부재(45)가 요동할 수 있게 한 것이다. 이 베어링부(462)는, 예를 들면, 토너 포착 부재(45)를 제작할 때, 일부 해당 개소를 프레스 가공 등에 의해 튀어나오게 하여, 반대측을 테이프로 밀봉하도록 하면 좋다. 그리고, 이 베어링부(462)에 요동 축(461)을 통과시킴으로써, 토너 포착 부재(45)를 요동할 수 있게 한 것이다.

또한, 도 9의 (c)는, 요동축(461)을 토너 포착 부재(45)에 고착하고, 이 요동축(461)의 양 단부측에, 요동축(461)을 요동 가능하게 지지하는 베어링부(462)를 설치하고, 이 베어링부(462)를 부착 부재(46)에 고정함으로써, 토너 포착 부재(45) 를 요동할 수 있게 한 것이다.

이러한 구성을 채용함으로써, 본 실시예에서는, 저장 영역에 저장되는 토너량에 의해 토너 포착 부재(45)가 변형됨으로써, 블레이드(42)에의 가압력을 부여할 수 있게 된다.

특히, 본 실시예에서는, 토너 포착 부재(45)는 프리하게 요동할 수 있게 되어 있지만, 청소 장치(40)가 소정 위치에 배치된 단계에서 토너 포착 부재(45)의 일단측이 블레이드(42)에 접촉하기 때문에, 토너 포착 부재(45)의 요동 궤적이 제약되게 되고, 토너의 저장량에 의거한 변형을 행하게 된다. 또한, 여기서는, 토너 포착 부재(45)로서, 실시예 1과 같이 블레이드(42)측의 단부(가압부에 상당)가 직선 형상으로 연장되는 형상의 것을 나타냈지만, 실시예 2와 같이 만곡부를 구비하도록 해도 상관없다.

◎ 실시예 4

도 10은, 실시예 1의 변형 형태로서의 청소 장치(40)의 개요를 나타낸 것이다. 본 실시예의 청소 장치(40)는, 감광체(21)에 대한 블레이드(42)의 배치가 실시예 1과는 다른 것으로 되어 있다. 그 때문에, 토너 포착 부재(45)의 저장 변형부(β)측의 선단부는, 토너(T)를 유효하게 저장할 수 있게 상방을 향하는 절곡부(451)를 구비하고 있다. 또한, 요동 지점(α)은 실시예 1과 동일한 구성으로 이루어져 있고, 설명을 이해하기 쉽게 하기 위해서, 여기서는 블레이드 지지 부재나 부착 부재는 생략하고 있다.

이러한 구성에서, 감광체(21) 위의 토너(T)가 블레이드(42)로 긁어내지면, 토너(T)는 서서히 토너 포착 부재(45)측에 저장되어 가, 블레이드(42)의 선단측에서는 감광체(21)에 접하는 높이까지 저장되게 된다. 이와 같이 저장 영역에 저장되는 토너(T)가 증가되어 오면, 토너(T)는 서서히 패킹 작용을 받아, 블레이드(42)를 도면의 우방향으로 밀어 내려고 하는 힘이 작용하게 된다. 그 때문에, 어느 정도 토너 저장량이 증가한 단계에서, 토너(T)는 블레이드(42)와 감광체(21) 사이를 빠져나가게 되어, 윤활성이 유지되게 된다.

그리고, 토너량이 더 증가하면, 토너 포착 부재(45)의 저장 이동부(β)가 하방으로 향하는 힘을 받고, 한편, 가압부(γ)는 상향의 힘을 작용시키게 된다. 이 가압부(γ)에 작용하는 상향의 힘이, 블레이드(42)와 감광체(21) 사이를 빠져나가는 토너량을 균일화시키는 방향으로 작용하게 된다. 또한, 본 실시예에서는, 저장 영역에 어느 정도의 토너량이 항상 필요한 것은 물론이다.

[실시예]

본 실시예는, 감광체의 마모에 대해서는 블레이드와의 접촉 부위에서의 마찰력이 큰 요인이 되고 있기 때문에, 감광체에 작용하는 마찰력(F) 및 수직 저항력(N)을 구체적으로 측정하도록 한 것이다. 그리고, 특히, 마찰력(F)이 클수록 감광체의 마모가 커지고, 한편, 마찰력(F)이 작은 경우에는, 공급하는 토너량의 차에 의한 마찰력(F)의 차(△F)가 작을수록 감광체의 마모가 작아지기 때문에, 마찰력(F)에 착안하여 평가하도록 했다.

마찰력(F) 및 수직 저항력(N)의 측정은, 도 11의 (a)에 나타낸 측정 지그를 이용하여 행하고, 마찰 계수(μ)는 F/N으로부터 산출했다. 또한, (b)는 블레이 드(42)와 감광체(21)의 접촉 영역에서의 마찰력(F)과 수직 저항력(N)을 나타내고 있다.

본 실시예의 측정 지그는, 도 11의 (a)에 나타낸 바와 같이, 블레이드(42)를 고정 지지하는 블레이드 지지 부재(43)를 경사 받침면이 있는 부착대(61)의 경사 받침면에 나사(61a)로 고정했다. 이 부착대(61)의 후방에는 L자형의 이동대(62)를 설치하고, 이 이동대(62)와 부착대(61)의 사이를 미끄럼 이동 가능한 슬라이더(64)로 구성하고, 이동대(62)에 부착대(61)의 미끄럼 방향에 따른 부하(수직 저항력(N)에 상당함)를 계측하는 로드셀(66)을 설치하고 있다. 또한, 이동대(62)에는, 측정 지그의 고정 지지대(63)와의 사이에 도면의 종방향으로 미끄럼 이동 가능한 슬라이더(65)를 설치하고, 고정 지지대(63)에 이동대(62)의 미끄럼 방향에 따른 부하(마찰력(F)에 상당)를 계측하는 로드셀(67)을 설치하고 있다.

이러한 측정 지그를 이용하여, 블레이드 선단에 토너를 소정량 저장한 후에, 새로운 토너의 공급의 유무에 의한 영향을 확인하기 위해서, 감광체 위의 화상으로서 2종의 화상(백색 화상/100% 화상)으로 한 경우의 부하의 차이를 측정하도록 했다.

여기서 평가한 저장 조건으로서는, 다음 4종으로 했다.

(a) 토너 포착 부재를 설치한 것(본 실시예): 실시예 1의 형태

(b) 저장 영역을 설치하지 않은 것(토너 축적 없음)

(c) 저장 영역이 작은 것(돌출형 소 사이즈)

(d) 저장 영역을 크게 취한 것(돌출형 대 사이즈)

또한, 여기서, (b)∼(d)는 비교예로 되어 있다. 또한, 측정값은 단위 길이당의 힘(여기서는 gf/mm의 단위를 사용(1gf/mm=9.8N/m))을 구했다.

그 결과, 도 12에 나타낸 바와 같은 결과가 얻어졌다.

본 실시예에서는, 백색 화상일 때의 마찰력(F)이 2.75gf/mm이며, 백색 화상과 100% 화상에서 마찰력(F)의 차(△F)는 0.25gf/mm이 되는 것이 확인되었다. 즉, 백색 화상에서는 어느 정도 감광체와 블레이드 사이를 토너가 빠져나가고 있고, 또한, 100% 화상에서는 토너 포착 부재에 의해 블레이드에 가압력이 부가되어, 빠져나가는 토너량이 제한되게 되어 있는 것이 판명되었다. 이것은, 저장 영역에서의 토너 저장량이 감광체 위의 화상에 의해 변화되어도, 블레이드에 의한 안정된 청소 성능이 확보되고, 또한, 블레이드나 감광체의 장수명화도 가능한 것이 이해되었다.

다음에, 토너 축적 없음에서는, 백색 화상일 때의 마찰력(F)이 4.2gf/mm으로 크고, 또한, 백색 화상과 100% 화상에서 마찰력(F)의 차(△F)가 크게 나타나, 백색 화상쪽이 1.45gf/mm 커졌다. 이것은, 긁어낸 토너가 적은 경우에는 블레이드와 감광체의 사이를 빠져나가는 토너가 적고, 또한, 긁어낸 토너에 의해 마찰력(F)이 크게 영향받는 것이 확인되었다.

또한, 돌출형(소 사이즈)에서는, 백색 화상일 때의 마찰력(F)이 3.3gf/mm으로 크고, 또한, 백색 화상쪽이 100% 화상보다도 마찰력(F)이 0.8gf/mm 커졌다. 이것은, 저장 영역을 갖게 하도록 했지만, 저장 영역이 너무 좁아서 토너 저장량이 부족한 것이 확인되었다.

한편, 돌출형(대 사이즈)에서는, 마찰력(F)이나 수직 저항력(N)이 다른 방식 에 비하여 작고, 백색 화상에서는 마찰력(F)이 2.25gf/mm, 수직 저항력(N)이 4.5gf/mm이 되었다. 또한, 백색 화상과 100% 화상에서의 마찰력(F)의 차(△F)는 0.25gf/mm으로 작은 것이 되었다. 이것은, 저장 영역의 토너에 의해 포착 부재가 넓어지는 방향으로 힘을 받고, 이 힘 때문에 블레이드가 감광체로부터 떨어지는 방향으로 힘을 받고 있는 것을 의미하고 있다. 그런 이유도 있고, 특히, 이 방식에서는 100% 화상에서 마찰력(F)이 2.0gf/mm으로 작지만, 토너의 빠져나감이 발생하여, 청소 성능이 저하되고 있는 것이 확인되었다.

도 1의 (a)는 본 발명을 구현화하는 실시예 모델에 따른 청소 장치의 개요를 나타낸 설명도이고, (b)는 토너 포착 부재에 작용하는 힘을 나타낸 설명도.

도 2의 (a)∼(c)는, 토너 긁어냄 부재와 토너의 관계를 나타낸 설명도.

도 3은 실시예 1에 따른 화상 형성 장치를 나타낸 설명도.

도 4는 실시예 1의 프로세스 카트리지를 나타낸 설명도.

도 5는 실시예 1의 청소 장치의 개요를 나타낸 설명도.

도 6은 실시예 1의 청소 장치의 작용을 나타낸 설명도.

도 7의 (a)는 실시예 2에 따른 청소 장치의 개요를 나타낸 설명도이고, (b)는 토너 포착 부재의 형상을 나타낸 설명도.

도 8의 (a) (b)는 실시예 2의 변형예를 나타낸 설명도.

도 9의 (a)는 실시예 3에 따른 청소 장치의 개요를 나타낸 설명도이고, (b)는 토너 포착 부재의 구성을 나타낸 설명도이고, (c)는 토너 포착 부재의 다른 구성을 나타낸 설명도.

도 10은 실시예 4에 따른 청소 장치의 개요를 나타낸 설명도.

도 11은 실시예에 사용한 측정 지그를 나타낸 설명도.

도 12는 실시예의 결과를 나타낸 설명도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 피청소체 2 : 청소 하우징

3 : 청소구 4 : 지지 부재

5 : 토너 긁어냄 부재 6 : 토너 저장 기구

7 : 토너 포착 부재 8 : 부착 부재

9 : 요동 지지 기구 α : 요동 지점

β : 저장 변형부 γ : 가압부

FP : 가압력 T : 토너

Claims

피청소체(被淸掃體)에 대향하는 개구부를 갖는 청소 하우징 및 상기 개구부에 대응해서 청소 하우징에 설치되어 피청소체 위의 토너를 청소하는 청소구(淸掃具)를 갖는 청소 장치로서,

청소구는,

청소 하우징에 착탈 가능하게 지지되는 지지 부재와,

이 지지 부재에 고정되고, 피청소체의 이동 방향에 대향하도록 당해 피청소체에 선단측이 접촉하여 피청소체 위의 토너를 긁어내는 토너 긁어냄 부재와,

토너 긁어냄 부재의 선단부보다 피청소체의 이동 방향 상류측 영역에 대해서 토너 긁어냄 부재로 긁어낸 토너를 일시적으로 저장하는 토너 저장 기구를 구비하고,

토너 저장 기구는,

토너 긁어냄 부재로 긁어낸 토너를 포착하도록 토너 긁어냄 부재의 선단부 근방에 설치되는 토너 포착 부재와,

상기 청소 하우징 또는 상기 지지 부재에 고정되고, 토너 포착 부재의 중간부를 요동하는 지점으로서 요동 가능하게 지지하는 요동 지지 기구를 가지며,

상기 요동하는 지점을 경계로 하여 토너 포착 부재 중 토너 긁어냄 부재보다도 피청소체의 이동 방향에 대향하는 측에 돌출하는 자유단부를 저장하는 토너량에 의거하여 이동하는 저장 이동부로 하는 한편, 토너 포착 부재의 상기 자유단부와 반대측 부분을 상기 저장 이동부의 이동에 따라서 토너 긁어냄 부재를 피청소체측에 가압하는 가압부로 한 것을 특징으로 하는 청소 장치.
제 1 항에 있어서,

토너 포착 부재에 대한 상기 요동하는 지점은, 저장 이동부쪽이 가압부보다 길어지는 위치에 설정되는 것을 특징으로 하는 청소 장치.
제 1 항에 있어서,

토너 긁어냄 부재는, 선단부가 상방을 향하도록 피청소체에 접하는 것을 특징으로 하는 청소 장치.
제 1 항에 있어서,

토너 포착 부재는 휨 변형 가능한 부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 청소 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 토너 저장 기구는, 상기 청소 하우징 또는 상기 지지 부재에 고정되는 부착 부재를 가지며,

요동 지지 기구는, 상기 부착 부재에 연결 테이프를 통하여 토너 포착 부재를 연결하고, 이 연결 부위를 상기 요동하는 지점으로 한 것을 특징으로 하는 청소 장치.
제 5 항에 있어서,

토너 포착 부재의 가압부는 직선 형상으로 연장되는 형상인 것을 특징으로 하는 청소 장치.
제 5 항에 있어서,

토너 포착 부재의 가압부는 U자 형상으로 만곡하는 형상인 것을 특징으로 하는 청소 장치.
제 7 항에 있어서,

토너 포착 부재의 저장 이동부는, 그 선단부가 토너 긁어냄 부재의 바깥 쪽으로부터 피청소체를 향하여 근접하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 청소 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 토너 저장 기구는, 상기 청소 하우징 또는 상기 지지 부재에 고정되는 부착 부재를 가지며,

요동 지지 기구는, 토너 포착 부재 및 부착 부재의 한쪽에 요동축을 설치하는 동시에 다른 쪽에 베어링부를 설치하고, 상기 요동축을 상기 요동하는 지점으로 한 것을 특징으로 하는 청소 장치.
상 유지체 위에 토너상을 형성하는 화상 형성부와,

상 유지체에 대향 배치되고 또한 당해 상 유지체 위의 토너를 청소하는 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 청소 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
피청소체에 대향하는 개구부를 갖는 청소 하우징에 착탈 가능하게 설치되어 피청소체 위의 토너를 청소하는 청소구로서,

청소 하우징에 착탈 가능하게 지지되는 지지 부재와,

이 지지 부재에 고정되고, 피청소체의 이동 방향에 대향하도록 당해 피청소체에 선단측이 접촉하여 피청소체 위의 토너를 긁어내는 토너 긁어냄 부재와,

토너 긁어냄 부재의 선단부보다 피청소체의 이동 방향 상류측 영역에 대해서 토너 긁어냄 부재로 긁어낸 토너를 일시적으로 저장하는 토너 저장 기구를 구비하고,

토너 저장 기구는,

토너 긁어냄 부재로 긁어낸 토너를 포착하도록 토너 긁어냄 부재의 선단부 근방에 설치되는 토너 포착 부재와,

상기 청소 하우징 또는 상기 지지 부재에 고정되고, 토너 포착 부재의 중간부를 요동하는 지점으로서 요동 가능하게 지지하는 요동 지지 기구를 가지며,

상기 요동하는 지점을 경계로 하여 토너 포착 부재 중 토너 긁어냄 부재보다 도 피청소체의 이동 방향에 대향하는 측에 돌출하는 자유단부를 저장하는 토너량에 의거하여 이동하는 저장 이동부로 하는 한편, 토너 포착 부재의 상기 자유단부와 반대측 부분을 상기 저장 이동부의 이동에 따라서 토너 긁어냄 부재를 피청소체측에 가압하는 가압부로 한 것을 특징으로 하는 청소구.