JP2009063884A - クリーニングユニット及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】簡便な構成で、クリーニングブレード長手方向端部とシール部材の隙間を無くすことで、外部へのトナー漏れ防止を可能にするクリーニングユニット及びこれを備えた画像形成装置を提供することにある。
【解決手段】電子写真方式の画像形成装置に搭載し、かつ像担持体である感光体1面上と摺接することにより該感光体1面上の残トナーを除去するクリーニングブレード5と、該クリーニングブレード5の長手方向端部から前記残トナーが漏れるのを防止するために前記クリーニングブレード5に当接するシール部材18と、を備えるクリーニングユニットにおいて、前記クリーニングブレード5及び前記シール部材18が、前記感光体1表面と接触する前の状態において、該感光体1表面と前記クリーニングブレード5を構成するゴム部材16表面の距離が前記感光体1表面と前記シール部材18表面の距離より大きい位置関係にあるクリーニングユニット。
【選択図】図4
【解決手段】電子写真方式の画像形成装置に搭載し、かつ像担持体である感光体1面上と摺接することにより該感光体1面上の残トナーを除去するクリーニングブレード5と、該クリーニングブレード5の長手方向端部から前記残トナーが漏れるのを防止するために前記クリーニングブレード5に当接するシール部材18と、を備えるクリーニングユニットにおいて、前記クリーニングブレード5及び前記シール部材18が、前記感光体1表面と接触する前の状態において、該感光体1表面と前記クリーニングブレード5を構成するゴム部材16表面の距離が前記感光体1表面と前記シール部材18表面の距離より大きい位置関係にあるクリーニングユニット。
【選択図】図4
Description
本発明は、電子写真方式の複写機、プリンタなどの機器において、クリーニングブレードの長手方向端部から残トナーが漏れるのを防止するためにクリーニングブレードに当接するシール部材を備えるクリーニングユニット、及びこのクリーニングユニットを備える電子写真方式の複写機、プリンタなどの画像形成装置に関するものである。
電子写真方式の複写機、プリンタなどは感光体を使用して画像を形成する。この画像形成過程で感光体面上の残トナーを除去する作業が必要であり、クリーニングブレードを感光体表面に当接させ、トナーを除去しているのが一般的である。
その際、クリーニングブレードは感光体面上の画像形成面に相当する箇所に当接するように、大きさ、取り付け位置を設定している。一方、感光体軸方向端部にはスポンジなどのシール部材を当接させ、クリーニングブレードによって除去されたトナーが感光体端部から外部へ漏れることを防止している構成が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1はクリーニングブレード長手方向端部とシール部材が当接する箇所において、クリーニングブレード長手方向位置とシール部材位置の関係でばらついて隙間が発生し、トナー漏れが生じるのを防止するとともにリサイクル作業や交換作業の効率を向上させることができる画像形成装置を開示している。
特許文献1では、現像ユニットのフレームに固定され、感光体上の残トナーを除去するクリーニングブレードと、クリーニングブレードの端部からトナーが漏れるのを防止するシールと、シールを保持した状態で現像ユニットのフレームに固定されるシールブラケットとを備え、シールブラケットをクリーニングブレードの端部に対して着脱可能としている。
特開2006−243023公報
その際、クリーニングブレードは感光体面上の画像形成面に相当する箇所に当接するように、大きさ、取り付け位置を設定している。一方、感光体軸方向端部にはスポンジなどのシール部材を当接させ、クリーニングブレードによって除去されたトナーが感光体端部から外部へ漏れることを防止している構成が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1はクリーニングブレード長手方向端部とシール部材が当接する箇所において、クリーニングブレード長手方向位置とシール部材位置の関係でばらついて隙間が発生し、トナー漏れが生じるのを防止するとともにリサイクル作業や交換作業の効率を向上させることができる画像形成装置を開示している。
特許文献1では、現像ユニットのフレームに固定され、感光体上の残トナーを除去するクリーニングブレードと、クリーニングブレードの端部からトナーが漏れるのを防止するシールと、シールを保持した状態で現像ユニットのフレームに固定されるシールブラケットとを備え、シールブラケットをクリーニングブレードの端部に対して着脱可能としている。
しかしながら、特許文献1の技術はクリーニングブレードとシールの形状の組み合せについて言及していない。つまり、クリーニングブレードの長手方向端部とトナー漏れ防止用のシール部材との当接部分に隙間があるとトナーが漏れることになる。かかる漏れが発生する箇所があった場合、シール部材を追加してトナー漏れを防止しなければならない。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、簡便な構成で、クリーニングブレード長手方向端部とシール部材の隙間を無くすことで、外部へのトナー漏れ防止を可能にするクリーニングユニット及びこれを備えた画像形成装置を提供することにある。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、簡便な構成で、クリーニングブレード長手方向端部とシール部材の隙間を無くすことで、外部へのトナー漏れ防止を可能にするクリーニングユニット及びこれを備えた画像形成装置を提供することにある。
上記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、電子写真方式の画像形成装置に搭載し、かつ像担持体である感光体面上と摺接することにより該感光体面上の残トナーを除去するクリーニングブレードと、該クリーニングブレードの長手方向端部から前記残トナーが漏れるのを防止するために前記クリーニングブレードに当接するシール部材と、を備えるクリーニングユニットにおいて、前記クリーニングブレード及び前記シール部材が、前記感光体表面と接触する前の状態において、該感光体表面と前記クリーニングブレードを構成するゴム部材表面の距離が前記感光体表面と前記シール部材表面の距離より大きい位置関係にあるクリーニングユニットを特徴とする。
また、請求項2に記載の発明は、前記シール部材と該シール部材を保持する保持部材の互いに対向する面の面積が接合部材の面積より大きく、前記シール部材と前記保持部材の相互に対向する前記面の非接着領域が、前記クリーニングブレードに隣接する側に配置されている請求項1記載のクリーニングユニットを特徴とする。
また、請求項3に記載の発明は、前記クリーニングブレードの長手方向端部と前記シール部材の当接する箇所が、斜めの状態の組み合せになっている請求項1又は2記載のクリーニングユニットを特徴とする。
また、請求項4に記載の発明は、前記シール部材の密度が150kg/m3以上である請求項1乃至3のいずれか1項記載のクリーニングユニットを特徴とする。
また、請求項5に記載の発明は、像担持体上に形成された静電潜像をトナーで現像して可視化し、トナー像を記録媒体上に転写し、該記録媒体上の前記トナー像を熱及び圧力により前記記録媒体上に定着させる画像形成装置において、請求項1乃至4のいずれか1項記載のクリーニングユニットを搭載する画像形成装置を特徴とする。
また、請求項2に記載の発明は、前記シール部材と該シール部材を保持する保持部材の互いに対向する面の面積が接合部材の面積より大きく、前記シール部材と前記保持部材の相互に対向する前記面の非接着領域が、前記クリーニングブレードに隣接する側に配置されている請求項1記載のクリーニングユニットを特徴とする。
また、請求項3に記載の発明は、前記クリーニングブレードの長手方向端部と前記シール部材の当接する箇所が、斜めの状態の組み合せになっている請求項1又は2記載のクリーニングユニットを特徴とする。
また、請求項4に記載の発明は、前記シール部材の密度が150kg/m3以上である請求項1乃至3のいずれか1項記載のクリーニングユニットを特徴とする。
また、請求項5に記載の発明は、像担持体上に形成された静電潜像をトナーで現像して可視化し、トナー像を記録媒体上に転写し、該記録媒体上の前記トナー像を熱及び圧力により前記記録媒体上に定着させる画像形成装置において、請求項1乃至4のいずれか1項記載のクリーニングユニットを搭載する画像形成装置を特徴とする。
本発明によれば、クリーニングブレードのゴム部材とシール部材が、感光体ドラム表面と接触する前の状態において、『感光体ドラム表面とゴム部材の距離>感光体ドラム表面とシール部材の距離』の位置関係であるため、感光体ドラム表面にシール部材を当接した時、シール部材が横方向に膨らみ、ゴム部材とシール部材との当接部分の隙間を塞ぐことができ、これによってゴム部材とシール部材の間からトナーが漏れることを防止できる。
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1は本発明を適用し得る画像形成装置であるレーザプリンタの構成例を示す概略図である。図1のレーザプリンタAは、走査対象物としての感光体ドラム1、この感光体ドラム1の周辺に配置された帯電チャージャ2、現像装置3の現像ローラ3A、トナーカートリッジ4、クリーニングユニット15のクリーニングブレード5を含んでいる。
レーザプリンタAは、さらに、図1では感光体ドラム1の下方部分に、記録媒体13を収容している給紙トレイ6、給紙コロ7、レジストローラ対8、転写チャージャ11、定着ローラ9a及び加圧ローラ9bからなる定着装置9、排紙ローラ12、排紙トレイ10、そして、図1では感光体ドラム1の右上方部分にある光走査装置14などを備えている。
帯電チャージャ2、現像ローラ3A、転写チャージャ11及びクリーニングブレード5は、それぞれ感光体ドラム1の表面近傍に配置されている。そして、感光体ドラム1の回転方向に関して、帯電チャージャ2、現像ローラ3A、転写チャージャ11、クリーニングブレード5の順に配置されている。
レーザプリンタAは、さらに、図1では感光体ドラム1の下方部分に、記録媒体13を収容している給紙トレイ6、給紙コロ7、レジストローラ対8、転写チャージャ11、定着ローラ9a及び加圧ローラ9bからなる定着装置9、排紙ローラ12、排紙トレイ10、そして、図1では感光体ドラム1の右上方部分にある光走査装置14などを備えている。
帯電チャージャ2、現像ローラ3A、転写チャージャ11及びクリーニングブレード5は、それぞれ感光体ドラム1の表面近傍に配置されている。そして、感光体ドラム1の回転方向に関して、帯電チャージャ2、現像ローラ3A、転写チャージャ11、クリーニングブレード5の順に配置されている。
感光体ドラム1の表面には、感光層が形成されている。ここでは、感光体ドラム1は、図1における面内で時計回り(矢印方向)に回転するようになっている。帯電チャージャ2は、感光体ドラム1の表面を均一に帯電させるために設けられている。
光走査装置14は、簡単に説明すれば、帯電チャージャ2で帯電された感光体ドラム1の表面に、上位装置(例えば、パソコン)からの画像情報に基づいて変調された光を照射する。
これにより、感光体ドラム1の表面では、光が照射された部分のみにおいて電荷が消失し、画像情報に対応した潜像が感光体ドラム1の表面上に形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラム1の回転に伴って現像ローラ3Aの方向に移動する。
ところで、感光体ドラム1の長手方向(回転軸に沿った方向)は、一般に、「主走査方向」と呼ばれ、感光体ドラム1の回転方向は、一般に、「副走査方向」と呼ばれている。また、感光体ドラム1における走査開始位置から走査終了位置までの主走査方向の走査領域のうち、潜像が形成される領域を「有効画像形成領域」ともいう。
現像ローラ3Aの図示右方には、トナーが格納されるトナーカートリッジ4が配置されており、トナーは現像ローラ3Aに供給される。このトナーカートリッジ4内のトナー量は、電源投入時や印刷終了時などにチェックされ、残量が少ない時には図示しない表示部に交換を促すメッセージが表示される。
光走査装置14は、簡単に説明すれば、帯電チャージャ2で帯電された感光体ドラム1の表面に、上位装置(例えば、パソコン)からの画像情報に基づいて変調された光を照射する。
これにより、感光体ドラム1の表面では、光が照射された部分のみにおいて電荷が消失し、画像情報に対応した潜像が感光体ドラム1の表面上に形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラム1の回転に伴って現像ローラ3Aの方向に移動する。
ところで、感光体ドラム1の長手方向(回転軸に沿った方向)は、一般に、「主走査方向」と呼ばれ、感光体ドラム1の回転方向は、一般に、「副走査方向」と呼ばれている。また、感光体ドラム1における走査開始位置から走査終了位置までの主走査方向の走査領域のうち、潜像が形成される領域を「有効画像形成領域」ともいう。
現像ローラ3Aの図示右方には、トナーが格納されるトナーカートリッジ4が配置されており、トナーは現像ローラ3Aに供給される。このトナーカートリッジ4内のトナー量は、電源投入時や印刷終了時などにチェックされ、残量が少ない時には図示しない表示部に交換を促すメッセージが表示される。
現像ローラ3Aは、その回転に伴ってその表面にトナーカートリッジ4から供給されたトナーが帯電されて薄く均一に付着される。また、この現像ローラ3Aには、感光体ドラム1における帯電している部分(光が照射されなかった部分)と帯電していない部分(光が照射された部分)とで互いに逆方向の電界が生じるような電圧が印加されている。
この印加電圧によって、現像ローラ3Aの表面に付着しているトナーは、感光体ドラム1の表面の光が照射された部分にだけ付着する。すなわち、現像ローラ3Aは、感光体ドラム1の表面に形成された潜像にトナーを付着させて画像情報を顕像化させる。ここでトナーが付着された潜像は、感光体ドラム1の回転に伴って転写チャージャ11の方向に移動する。
給紙トレイ6には転写対象物としての記録媒体13が格納されている。この給紙トレイ6の近傍には給紙コロ7が配置されている。この給紙コロ7は、記録媒体13を給紙トレイ6から1枚ずつ取り出し、レジストローラ対8に向かって搬送する。
このレジストローラ対8は、転写チャージャ(転写ローラ)11の近傍に配置され、給紙コロ7によって取り出された記録媒体13をいったん保持するとともに、記録媒体13を感光体ドラム1の回転に合わせて感光体ドラム1と転写チャージャ11との間隙(ニップ)に向けて送り出す。
この印加電圧によって、現像ローラ3Aの表面に付着しているトナーは、感光体ドラム1の表面の光が照射された部分にだけ付着する。すなわち、現像ローラ3Aは、感光体ドラム1の表面に形成された潜像にトナーを付着させて画像情報を顕像化させる。ここでトナーが付着された潜像は、感光体ドラム1の回転に伴って転写チャージャ11の方向に移動する。
給紙トレイ6には転写対象物としての記録媒体13が格納されている。この給紙トレイ6の近傍には給紙コロ7が配置されている。この給紙コロ7は、記録媒体13を給紙トレイ6から1枚ずつ取り出し、レジストローラ対8に向かって搬送する。
このレジストローラ対8は、転写チャージャ(転写ローラ)11の近傍に配置され、給紙コロ7によって取り出された記録媒体13をいったん保持するとともに、記録媒体13を感光体ドラム1の回転に合わせて感光体ドラム1と転写チャージャ11との間隙(ニップ)に向けて送り出す。
転写チャージャ11には、トナーとは逆極性の電圧が印加されており、この電圧によって感光体ドラム1の表面上のトナーを電気的に記録媒体13に引き付ける。この電圧により、感光体ドラム1の表面の潜像が記録媒体13に転写される。ここで転写された記録媒体13は、定着ローラ9に送られる。
この定着装置9では、定着ローラ9aと加圧ローラ9bによって熱及び圧力とが記録媒体13に加えられ、これによってトナーが記録媒体13上に定着される。ここで定着された記録媒体13は、排紙ローラ12を介して排紙トレイ10に送られ、排紙トレイ10上に順次スタックされる。
クリーニングユニット15のクリーニングブレード5は、転写後に感光体ドラム1の表面に残ったトナー(残留トナー)を除去する。なお、除去された残留トナーは、再度利用されるようになっている。残留トナーが除去された感光体ドラム1の表面は、再度、帯電チャージャ2の位置に戻る。
この定着装置9では、定着ローラ9aと加圧ローラ9bによって熱及び圧力とが記録媒体13に加えられ、これによってトナーが記録媒体13上に定着される。ここで定着された記録媒体13は、排紙ローラ12を介して排紙トレイ10に送られ、排紙トレイ10上に順次スタックされる。
クリーニングユニット15のクリーニングブレード5は、転写後に感光体ドラム1の表面に残ったトナー(残留トナー)を除去する。なお、除去された残留トナーは、再度利用されるようになっている。残留トナーが除去された感光体ドラム1の表面は、再度、帯電チャージャ2の位置に戻る。
図2はクリーニングユニットの構成を説明する斜視図である。図3は図2のシール部材付近を拡大して示すシール部材の厚さ方向、縦方向、横方向を説明する概略図である。
図2及び図3に示すクリーニングユニット15において、回転する感光体ドラム1面上の残トナーを除去するためのクリーニングブレード5はゴム部材16とこれを接着した金属製のホルダ17とから構成されている。
クリーニングブレード5の長手方向端部には、この長手方向端部からトナーが漏れるのを防止するためにシール部材18を備えている。このシール部材18は保持部材19上に両面テープ、粘着材などの接合部材20で固定される。
クリーニングブレード5の長手方向端部とシール部材18の当接部分の箇所において、部品精度、貼付位置バラツキなどから、隙間21が発生する。以下、この隙間21を無くす手段を、図面を使用して説明する。なお、以下の実施の形態において、シール部材18の厚さ方向、横方向、縦方向という表現を用いるが、これらは、図3に示す方向である。
図2及び図3に示すクリーニングユニット15において、回転する感光体ドラム1面上の残トナーを除去するためのクリーニングブレード5はゴム部材16とこれを接着した金属製のホルダ17とから構成されている。
クリーニングブレード5の長手方向端部には、この長手方向端部からトナーが漏れるのを防止するためにシール部材18を備えている。このシール部材18は保持部材19上に両面テープ、粘着材などの接合部材20で固定される。
クリーニングブレード5の長手方向端部とシール部材18の当接部分の箇所において、部品精度、貼付位置バラツキなどから、隙間21が発生する。以下、この隙間21を無くす手段を、図面を使用して説明する。なお、以下の実施の形態において、シール部材18の厚さ方向、横方向、縦方向という表現を用いるが、これらは、図3に示す方向である。
図4は本発明によるクリーニングユニットの第1の実施の形態を、感光体ドラム表面に当接する前の、ゴム部材とシール部材の状態で示す概略図である。図5は図4の第1の実施の形態において感光体ドラム表面にゴム部材及びシール部材を近づけていき、シール部材が厚さ方向に圧縮されて、横方向に膨れた状態を示す概略図である。図6は図4の第1の実施の形態において感光体ドラム表面とゴム部材が当接した状態を示す概略図である。
図4乃至図6は、本発明において、感光体ドラム1表面にゴム部材16、シール部材18を当接する時の状態を説明する模式図であり、図4は感光体ドラム1表面に当接する前の、ゴム部材16とシール部材18の状態を示している。
本発明では感光体ドラム1表面とゴム部材16表面との間の距離と、感光体ドラム1表面とシール部材18表面との間の距離を夫々比較した場合、感光体ドラム1表面とゴム部材16表面間の距離が感光体ドラム1表面とシール部材18表面間の距離より大きい、すなわち、『感光体ドラム1表面とゴム部材16表面の距離>感光体ドラム1表面とシール部材18表面の距離』のごとく構成している。
この場合、感光体ドラム1表面にゴム部材16及びシール部材18を近づけていくと、感光体ドラム1表面にゴム部材16が当接する前にシール部材18が当接し、ゴム部材16と感光体ドラム1表面が当接するまでの間、図5のようにシール部材18は厚さ方向に圧縮されて、横方向に膨れる。
また、感光体ドラム1表面とゴム部材16が当接した状態は図6に示している。この状態になると、厚さ方向(図3)に膨れたシール部材18によって、ゴム部材16とシール部材18の間に発生していた隙間21(図2)を塞ぐことが可能となる。
図4乃至図6は、本発明において、感光体ドラム1表面にゴム部材16、シール部材18を当接する時の状態を説明する模式図であり、図4は感光体ドラム1表面に当接する前の、ゴム部材16とシール部材18の状態を示している。
本発明では感光体ドラム1表面とゴム部材16表面との間の距離と、感光体ドラム1表面とシール部材18表面との間の距離を夫々比較した場合、感光体ドラム1表面とゴム部材16表面間の距離が感光体ドラム1表面とシール部材18表面間の距離より大きい、すなわち、『感光体ドラム1表面とゴム部材16表面の距離>感光体ドラム1表面とシール部材18表面の距離』のごとく構成している。
この場合、感光体ドラム1表面にゴム部材16及びシール部材18を近づけていくと、感光体ドラム1表面にゴム部材16が当接する前にシール部材18が当接し、ゴム部材16と感光体ドラム1表面が当接するまでの間、図5のようにシール部材18は厚さ方向に圧縮されて、横方向に膨れる。
また、感光体ドラム1表面とゴム部材16が当接した状態は図6に示している。この状態になると、厚さ方向(図3)に膨れたシール部材18によって、ゴム部材16とシール部材18の間に発生していた隙間21(図2)を塞ぐことが可能となる。
図7は本発明によるクリーニングユニットの第2の実施の形態を、感光体ドラム表面に当接する前の、ゴム部材とシール部材の状態で示す概略図である。図8は図7の第2の実施の形態において感光体ドラム表面にゴム部材及びシール部材を近づけていき、シール部材が厚さ方向に圧縮されて、横方向に膨れた状態を示す概略図である。図9は図7の第2の実施の形態において感光体ドラム表面とゴム部材が当接した状態を示す概略図である。
図7では、接合部材20の面積が、シール部材18と保持部材19が接している面積よりも小さい状態において、感光体ドラム1表面に対するクリーニングブレード5(図2)を構成するゴム部材16、シール部材18の位置関係を説明している。
図8では、感光体ドラム1表面がシール部材18と当接し、このシール部材18が圧縮された状態を説明し、そして図9では、接合部材20の面積が、シール部材18と保持部材19が接している面積よりも小さい状態において、感光体ドラム1表面がクリーニングブレード5のゴム部材16、シール部材18と当接することによって、シール部材18が圧縮することで横方向に膨らみ、クリーニングブレード5(ゴム部材16)の長手方向端部に押し付けられた状態を説明している。
図7では、接合部材20の面積が、シール部材18と保持部材19が接している面積よりも小さい状態において、感光体ドラム1表面に対するクリーニングブレード5(図2)を構成するゴム部材16、シール部材18の位置関係を説明している。
図8では、感光体ドラム1表面がシール部材18と当接し、このシール部材18が圧縮された状態を説明し、そして図9では、接合部材20の面積が、シール部材18と保持部材19が接している面積よりも小さい状態において、感光体ドラム1表面がクリーニングブレード5のゴム部材16、シール部材18と当接することによって、シール部材18が圧縮することで横方向に膨らみ、クリーニングブレード5(ゴム部材16)の長手方向端部に押し付けられた状態を説明している。
クリーニングユニットの実施の形態では、シール部材18と保持部材19の相互に対向する面の面積は接合部材20の面積より大きい、すなわち、シール部材18と保持部材19の相互に対向する面の面積>接合部材20の面積である。加えて、図7のように、シール部材18と保持部材19の相互に対向する面の非接着領域22が、クリーニングブレード16と隣接する側に配置されている。
従って、感光体ドラム1表面にシール部材18が当接した時、シール部材18が横方向に膨らむ量を多くすることが可能になり、ゴム部材16とシール部材18との当接部分の隙間を塞ぐことにより、ゴム部材16とシール部材18の間からトナーが漏れることを防止できる。
シール部材18を厚さ方向に圧縮した時、シール部材18が横方向に膨らむ量を、シール部材18の密度の違いで比較した。この場合に、シール部材18の品番はイノアックコーポレーション製シリコンスポンジTT4101を使用した。
シール部材18の条件は、
寸法(mm):厚さ10、縦20、横20
密度(kg/m3):50、100、150、200、300
圧縮量:厚さ10mmを厚さ5mmまで圧縮
とした。
そして、測定用サンプルは、縦20mm、横20mmの両面テープを使用して、シール部材18を金属製の板状の保持部材19(図2)に固定した。この場合に、横方向の膨らみ量は、次式で計算した。
(膨らんだ時の横寸法−膨らむ前の横寸法)/2
従って、感光体ドラム1表面にシール部材18が当接した時、シール部材18が横方向に膨らむ量を多くすることが可能になり、ゴム部材16とシール部材18との当接部分の隙間を塞ぐことにより、ゴム部材16とシール部材18の間からトナーが漏れることを防止できる。
シール部材18を厚さ方向に圧縮した時、シール部材18が横方向に膨らむ量を、シール部材18の密度の違いで比較した。この場合に、シール部材18の品番はイノアックコーポレーション製シリコンスポンジTT4101を使用した。
シール部材18の条件は、
寸法(mm):厚さ10、縦20、横20
密度(kg/m3):50、100、150、200、300
圧縮量:厚さ10mmを厚さ5mmまで圧縮
とした。
そして、測定用サンプルは、縦20mm、横20mmの両面テープを使用して、シール部材18を金属製の板状の保持部材19(図2)に固定した。この場合に、横方向の膨らみ量は、次式で計算した。
(膨らんだ時の横寸法−膨らむ前の横寸法)/2
図10はシール部材の膨らみ量と密度との関係をグラフで示す図である。実施結果は図10に示している。図10から理解されるように、密度が150kg/m3付近から膨らみ量が多くなり、また膨らみ量は0.5mmを超える。
一般的に、部品精度、組み付け精度から隙間21(図2)の横方向の量は0.5mm以下にすることは可能である。よって、シール部材18の密度が150kg/m3以上であれば、ゴム部材16とシール部材18の隙間21を塞ぐことが可能になることが解かる。
このように、シール部材18の密度が150kg/m3以上にすると、感光体ドラム1表面にゴム部材16とシール部材18を当接した時、シール部材18が横方向に膨らむ量を多くすることが可能になる。それによりゴム部材16とシール部材18との当接部分の隙間を塞ぐことができ、ゴム部材16とシール部材18の間からトナーが漏れることを防止できる。
一般的に、部品精度、組み付け精度から隙間21(図2)の横方向の量は0.5mm以下にすることは可能である。よって、シール部材18の密度が150kg/m3以上であれば、ゴム部材16とシール部材18の隙間21を塞ぐことが可能になることが解かる。
このように、シール部材18の密度が150kg/m3以上にすると、感光体ドラム1表面にゴム部材16とシール部材18を当接した時、シール部材18が横方向に膨らむ量を多くすることが可能になる。それによりゴム部材16とシール部材18との当接部分の隙間を塞ぐことができ、ゴム部材16とシール部材18の間からトナーが漏れることを防止できる。
図11は本発明によるクリーニングユニットの第3の実施の形態を、感光体ドラム表面に当接する前の、ゴム部材とシール部材の状態で示す概略図である。図12は図11の第3の実施の形態において感光体ドラム表面にゴム部材及びシール部材を近づけていき、シール部材が厚さ方向に圧縮されて、横方向に膨れた状態を示す概略図である。図13は図11の第3の実施の形態において感光体ドラム表面とゴム部材が当接した状態を示す概略図である。
図11では、クリーニングブレード5(図2)を構成するゴム部材16の長手方向端部とシール部材18の当接する箇所が、斜めの状態の組み合せになっている、感光体ドラム1表面に対するクリーニングブレード5(図2)を構成するゴム部材16、シール部材18の位置関係を説明している。
図12では、感光体ドラム1表面がシール部材18と当接し、このシール部材18が圧縮された状態を説明している。図13では、接合部材20の面積が、シール部材18と保持部材19が接している面積よりも小さい状態かつゴム部材16の長手方向端部とシール部材18の当接する箇所が、斜めの状態(傾斜面)の組み合せになっていることを説明している。
すなわち、感光体ドラム1表面がクリーニングブレード5のゴム部材16とシール部材18が傾斜面で当接することによって、シール部材18が圧縮することで横方向に膨らみ、クリーニングブレード5(ゴム部材16)の長手方向端部に押し付けられた状態になる。
図11では、クリーニングブレード5(図2)を構成するゴム部材16の長手方向端部とシール部材18の当接する箇所が、斜めの状態の組み合せになっている、感光体ドラム1表面に対するクリーニングブレード5(図2)を構成するゴム部材16、シール部材18の位置関係を説明している。
図12では、感光体ドラム1表面がシール部材18と当接し、このシール部材18が圧縮された状態を説明している。図13では、接合部材20の面積が、シール部材18と保持部材19が接している面積よりも小さい状態かつゴム部材16の長手方向端部とシール部材18の当接する箇所が、斜めの状態(傾斜面)の組み合せになっていることを説明している。
すなわち、感光体ドラム1表面がクリーニングブレード5のゴム部材16とシール部材18が傾斜面で当接することによって、シール部材18が圧縮することで横方向に膨らみ、クリーニングブレード5(ゴム部材16)の長手方向端部に押し付けられた状態になる。
クリーニングブレード5(ゴム部材16)の長手方向端部にシール部材18を強く押し付ける時に、接合部材20(図2)の大きさを変更し、シール部材18が横方向に膨らむ量を計測した。シール部材18の品番はイノアックコーポレーション製シリコンスポンジTT4101を使用した。
シール部材18の条件は、
寸法(mm)厚さ:10、縦:20、横:20
密度(kg/m3):150
圧縮量:厚さ10mmを厚さ5mmまで圧縮
とした。
接合部材20の大きさは縦:20mmに固定、横幅は5mm、10mm、15mm、20mmとした。接合部材20はクリーニングブレード5(ゴム部材16)の長手方向において、シール部材18の中央の位置に貼付した。
接合部材20付きのシール部材18を金属製の板状の保持部材19に固定した。この場合に、横幅方向に膨らむ量は、次式で計算した。
(膨らんだ時の横寸法−元の横寸法20mm)/2
シール部材18の条件は、
寸法(mm)厚さ:10、縦:20、横:20
密度(kg/m3):150
圧縮量:厚さ10mmを厚さ5mmまで圧縮
とした。
接合部材20の大きさは縦:20mmに固定、横幅は5mm、10mm、15mm、20mmとした。接合部材20はクリーニングブレード5(ゴム部材16)の長手方向において、シール部材18の中央の位置に貼付した。
接合部材20付きのシール部材18を金属製の板状の保持部材19に固定した。この場合に、横幅方向に膨らむ量は、次式で計算した。
(膨らんだ時の横寸法−元の横寸法20mm)/2
図14は膨らみ量と接合部材の横幅の関係をグラフで示す図である。図14に示すように、接合部材20の横幅が狭いほど、シール部材18が変形し易くなり、シール部材18の膨らみ量が多くなることが解かる。
つまり、感光体ドラム1表面にシール部材18が当接した状態を示す図13の場合において、ゴム部材16にシール部材18が押し付けられた時、接合部材20の横幅が少ない方が、シール部材18の膨らみ量が大きくなり、ゴム部材16にシール部材18が強く押し付けられることになる。
なお、接合部材20とシール部材18の接触していない非接着領域22が図7とは異なり、ゴム部材16とシール部材18が隣接する反対側にある場合、ゴム部材16側にあるシール部材18の膨らみ量は多くなく、ゴム部材16にシール部材18の押し付ける力が弱いのは明白である。
つまり、感光体ドラム1表面にシール部材18が当接した状態を示す図13の場合において、ゴム部材16にシール部材18が押し付けられた時、接合部材20の横幅が少ない方が、シール部材18の膨らみ量が大きくなり、ゴム部材16にシール部材18が強く押し付けられることになる。
なお、接合部材20とシール部材18の接触していない非接着領域22が図7とは異なり、ゴム部材16とシール部材18が隣接する反対側にある場合、ゴム部材16側にあるシール部材18の膨らみ量は多くなく、ゴム部材16にシール部材18の押し付ける力が弱いのは明白である。
図15は本発明によるクリーニングユニットの第4の実施の形態を、ゴム部材とシール部材が当接した状態で示す概略図である。図16はゴム部材、及びシール部材の当接部を斜めにした形状を示す概略図である。
図15において、ゴム部材16にシール部材18が押し付けられた時、図示してない感光体ドラム表面、ゴム部材16、シール部材18の境界付近で、シール部材18が凸状部分23を有する状態になる。
この凸状部分23の状態を防止するため、ゴム部材16、及びシール部材18の当接部を図16のように、斜めにした形状で、角度αを変量した。シール部材18の品番はイノアックコーポレーション製シリコンスポンジTT4101を使用した。
シール部材18の条件は、
寸法(mm):厚さ10、縦:20、横:20
密度(kg/m3):150
とし、ゴム部材16の厚さ(mm):5、クリーニングブレード5の長手方向端部の斜めカット部の角度α(°):60〜120とした。
図16に示すように、ゴム部材16とシール部材18を接触させ、シール部材18を5mmまで圧縮した時に図示してない感光体ドラム表面側に盛り上がる量(変形量の高さ)hを比較した。
ここで、hはクリーニングブレード5(図2)を構成するゴム部材16の長手方向端部とシール部材18の当接部において、感光体ドラム面側に膨らむ高さ(変形量の高さ)である。
図15において、ゴム部材16にシール部材18が押し付けられた時、図示してない感光体ドラム表面、ゴム部材16、シール部材18の境界付近で、シール部材18が凸状部分23を有する状態になる。
この凸状部分23の状態を防止するため、ゴム部材16、及びシール部材18の当接部を図16のように、斜めにした形状で、角度αを変量した。シール部材18の品番はイノアックコーポレーション製シリコンスポンジTT4101を使用した。
シール部材18の条件は、
寸法(mm):厚さ10、縦:20、横:20
密度(kg/m3):150
とし、ゴム部材16の厚さ(mm):5、クリーニングブレード5の長手方向端部の斜めカット部の角度α(°):60〜120とした。
図16に示すように、ゴム部材16とシール部材18を接触させ、シール部材18を5mmまで圧縮した時に図示してない感光体ドラム表面側に盛り上がる量(変形量の高さ)hを比較した。
ここで、hはクリーニングブレード5(図2)を構成するゴム部材16の長手方向端部とシール部材18の当接部において、感光体ドラム面側に膨らむ高さ(変形量の高さ)である。
図17は変形量の高さと角度の関係をグラフで示す図である。図17に示す結果から、角度αが小さい方が、シール部材18が圧縮された時の盛り上がり量hを少なくすることが可能になる。
なお、角度αが小さくなり過ぎると、ゴム部材16の先端が鋭角のエッジ状になり、剛性が低下するため、感光体1面上の残トナーを除去する能力が低下する。よって、角度αはゴム部材16の硬度などの値に応じて、残トナー除去能力を確保でき、かつシール部材18が圧縮された時の盛り上がり量(変形量の高さ)hが少なくなるような設定が必要である。
ゴム部材16とシール部材18の当接部分の形状が、図11のような斜め形状をしている組み合せであるため、感光体ドラム1表面にシール部材18を当接した時、図16に示すシール部材18の膨らみ量hを小さくすることができる。これによって、ゴム部材16とシール部材18との当接部分の隙間21を塞ぐことにより、ゴム部材16とシール部材18の間からトナーが漏れることを防止できる。
これとともに、感光体ドラム1表面に当接するシール部材18の凸状部分23の高さhを小さくすることが可能になるので、シール部材18に当接するクリーニングブレード5(ゴム部材16)の長手方向端部が感光体ドラム1表面に接触し易くなり、感光体ドラム1上の残トナーを除去し易い状態になる。
なお、角度αが小さくなり過ぎると、ゴム部材16の先端が鋭角のエッジ状になり、剛性が低下するため、感光体1面上の残トナーを除去する能力が低下する。よって、角度αはゴム部材16の硬度などの値に応じて、残トナー除去能力を確保でき、かつシール部材18が圧縮された時の盛り上がり量(変形量の高さ)hが少なくなるような設定が必要である。
ゴム部材16とシール部材18の当接部分の形状が、図11のような斜め形状をしている組み合せであるため、感光体ドラム1表面にシール部材18を当接した時、図16に示すシール部材18の膨らみ量hを小さくすることができる。これによって、ゴム部材16とシール部材18との当接部分の隙間21を塞ぐことにより、ゴム部材16とシール部材18の間からトナーが漏れることを防止できる。
これとともに、感光体ドラム1表面に当接するシール部材18の凸状部分23の高さhを小さくすることが可能になるので、シール部材18に当接するクリーニングブレード5(ゴム部材16)の長手方向端部が感光体ドラム1表面に接触し易くなり、感光体ドラム1上の残トナーを除去し易い状態になる。
電子写真方式の複写機、プリンタなどの画像形成装置が本発明によるクリーニングユニットを備えれば、感光体ドラム1表面にシール部材18を当接した時、シール部材18が横方向に膨らむ量を多くすることが可能になり、ゴム部材16とシール部材18との当接部分の隙間21を塞ぐことにより、ゴム部材16とシール部材18の間からトナーが漏れることを防止できる。
従って、本発明のクリーニングユニットを画像形成装置に搭載することで、クリーニングユニットからトナー漏れが無い複写機、プリンタ、レーザプリンタを提供することができ、良好な画像品質を提供することが可能になる。
従って、本発明のクリーニングユニットを画像形成装置に搭載することで、クリーニングユニットからトナー漏れが無い複写機、プリンタ、レーザプリンタを提供することができ、良好な画像品質を提供することが可能になる。
A 画像形成装置、1 感光体(像担持体、感光体ドラム)、5 クリーニングブレード、6 給紙トレイ、9 定着装置、9a 定着ローラ、9b 加圧ローラ、11 転写チャージャ(転写ローラ)、13 記録媒体、15 クリーニングユニット、16 ゴム部材、17 ホルダ、18 シール部材、19 保持部材、20 接合部材、21 隙間、22 非接着領域、23 凸上部分、α クリーニングブレード5の長手端部の斜め形状時の角度、h 膨らむ高さ(変形量の高さ)
Claims (5)
- 電子写真方式の画像形成装置に搭載し、かつ感光体面と摺接することにより該感光体面上の残トナーを除去するクリーニングブレードと、該クリーニングブレードの長手方向端部から前記残トナーが漏れるのを防止するために前記クリーニングブレードに当接するシール部材と、を備えるクリーニングユニットにおいて、前記クリーニングブレード及び前記シール部材が、前記感光体表面と接触する前の状態において、該感光体表面と前記クリーニングブレードを構成するゴム部材表面の距離が前記感光体表面と前記シール部材表面の距離より大きい位置関係にあることを特徴とするクリーニングユニット。
- 前記シール部材と該シール部材を保持する保持部材の互いに対向する面の面積が接合部材の面積より大きく、前記シール部材と前記保持部材の相互に対向する前記面の非接着領域が、前記クリーニングブレードに隣接する側に配置されていることを特徴とする請求項1記載のクリーニングユニット。
- 前記クリーニングブレードの長手方向端部と前記シール部材の当接する箇所が、斜めの状態の組み合せになっていることを特徴とする請求項1又は2記載のクリーニングユニット。
- 前記シール部材の密度が150kg/m3以上であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載のクリーニングユニット。
- 像担持体上に形成された静電潜像をトナーで現像して可視化し、トナー像を記録媒体上に転写し、該記録媒体上の前記トナー像を熱及び圧力により前記記録媒体上に定着させる画像形成装置において、請求項1乃至4のいずれか1項記載のクリーニングユニットを搭載することを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007232709A JP2009063884A (ja) | 2007-09-07 | 2007-09-07 | クリーニングユニット及び画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007232709A JP2009063884A (ja) | 2007-09-07 | 2007-09-07 | クリーニングユニット及び画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009063884A true JP2009063884A (ja) | 2009-03-26 |
Family
ID=40558498
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007232709A Pending JP2009063884A (ja) | 2007-09-07 | 2007-09-07 | クリーニングユニット及び画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009063884A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8406667B2 (en) | 2009-09-28 | 2013-03-26 | Ricoh Company, Limited | Fixing device, image forming apparatus, and fixing method using an oiling unit and removing member |
JP2014032235A (ja) * | 2012-08-01 | 2014-02-20 | Canon Inc | クリーニング装置、カートリッジ、画像形成装置、及び弾性シール |
JP2014056185A (ja) * | 2012-09-13 | 2014-03-27 | Canon Inc | クリーニングユニット、プロセスカートリッジ、画像形成装置 |
JP2017173556A (ja) * | 2016-03-24 | 2017-09-28 | コニカミノルタ株式会社 | クリーニング装置及び画像形成装置 |
-
2007
- 2007-09-07 JP JP2007232709A patent/JP2009063884A/ja active Pending
Cited By (5)
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US8958717B2 (en) | 2012-08-01 | 2015-02-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Cleaning apparatus, cartridge, image forming apparatus, and elastic seal |
JP2014056185A (ja) * | 2012-09-13 | 2014-03-27 | Canon Inc | クリーニングユニット、プロセスカートリッジ、画像形成装置 |
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