JP2009109719A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】大型化及びコスト増大させることなく、シール部材によるクリーニング性能への影響を低減させずに、封止性能を確保した画像形成装置を提供する。
【解決手段】クリーニングした残トナーを収容する筐体と、前記クリーニングブレードを保持するホルダ板金と、該ホルダ板金と筐体との間に配置した弾性体からなるシール部材とを有し、
該シール部材は、該ホルダ板金の長手方向ｘに直交する方向ｙの一部が押圧変形されているクリーニング部を有する画像形成装置とする。
【選択図】図３

Description

本発明は電子写真方式により像担持体上にトナー像を形成し、転写後の残トナーを除去するクリーニング部を備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。

従来、電子写真方式に基づき、ドラム状やベルト上の感光体等の像担持体上に静電潜像を形成し、現像、転写後に像担持体面上の残トナーを除去するクリーニング部として、弾性体からなるクリーニングブレードを像担持体に当接させてクリーニングするブレード方式が汎用されている。

クリーニングした残トナーは、クリーニング部内に溜まり、溜まった残トナーはスクリュウ等により回収容器に回収される。クリーニングされた残トナーは、周辺への漏れが生じないように密閉した空間内で搬送し、回収する必要がある。密閉した空間とするためには、クリーニング部の内部を覆う筐体、クリーニングブレード及びブレードホルダ、感光体、の各構成部の間は外部への隙間を生じさせないように封止する必要がある。

隙間を封止する方法としては、隙間に押圧した弾性体を挿入することにより行うことが一般的に行われる。図７は、押圧されたシール部材の弾性変形による影響を説明する模式図である。同図はクリーニングブレード周辺の図であり、８１は、クリーニングブレード、８２はクリーニングブレード８１を保持するホルダ板金、８３は弾性体からなるシール部材である。図７（ａ）はホルダ板金８２を筐体８４に取り付ける前の図である、図７（ｂ）は取り付けた後の状態を示す図である。図７（ａ）においては、シール部材８３は弾性変形されておらず厚みはｔ１の状態であり、図７（ｂ）において、ホルダ板金８２は、下方のネジ孔８２ＨでネジＳＣにより筐体８４に取り付けた状態においては、シール部材８３は押しつぶされて厚みｔ２になっている。この状態においては、変形量（＝ｔ１−ｔ２）に比例した応力Ｆが、ホルダ板金８２に対して図示の矢印方向に働く。

クリーニングブレード８１によるクリーニング性能を確保するためには、その先端における感光体への当接時における稜線精度が重要である。しかし前述の応力Ｆがある場合には、その応力の大きさによってはホルダ板金８２の長手方向に渡って無視できない不均一な撓みが発生し、そのためにクリーニングブレード先端の稜線精度が確保できずに、クリーニング性能が確保できないという問題が生じる。一方、応力Ｆを弱めるためにシール部材を薄くして変形量を少なくしたり、あるいは弾性率が低いものに変更したりすることにより応力Ｆを小さくすることにより、その影響を小さくすることができるが、この場合には、封止性能が低下してトナーの漏れが問題となる。

このような問題に対して特許文献１においては、ブレード部材を支持する支持板金に複数回の曲げ部を設けることにより支持板金の強度を上げたクリーニング部材が開示されている。
特開平７−１７５３９３号公報

しかし、支持板金を複数回曲げることは、部品を配置させるために必要な空間が広くなりクリーニング部が大型化してしまうという問題と、支持板金を曲げ工数によりコストが増大してしまうという問題がある。

本願発明は上記問題に鑑み、大型化及びコスト増大させることなく、シール部材によるクリーニング性能への影響を低減させずに、封止性能を確保した画像形成装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的は、下記に記載する発明により達成される。

（１）像担持体にトナー画像を形成する画像形成部と、
前記像担持体上に形成したトナー画像を用紙に転写する転写部と、
前記像担持体上の転写後の残トナーを前記像担持体表面にクリーニングブレードを当接させることによりクリーニングするクリーニング部と、
を有する画像形成装置であって、
前記クリーニング部は、クリーニングした残トナーを収容する筐体と、前記クリーニングブレードを保持するホルダ板金と、該ホルダ板金と筐体との間に配置した弾性体からなるシール部材とを有し、
該シール部材は、該ホルダ板金の長手方向ｘに直交する方向ｙの一部が押圧変形されていることを特徴とする画像形成装置。

（２）前記シール部材は、発泡部材であることを特徴とする（１）に記載の画像形成装置。

（３）前記筐体は、前記長手方向ｘに沿って設けられた凸部を有し、
前記シール部材は、前記ホルダ板金に接着されており、前記凸部と接触することにより前記方向ｙの一部が押圧変形されていることを特徴とする（１）又は（２）に記載の画像形成装置。

（４）前記ホルダ板金は前記クリーニングブレード保持側を前記長手方向ｘに沿ってＬ字状に曲げた曲げ部を有し、
前記シール部材は、前記筐体に接着されており、前記曲げ部の先端と接触することにより前記方向ｙの一部が押圧変形されていることを特徴とする（１）又は（２）に記載の画像形成装置。

本発明によれば、大型化及びコスト増大させることなく、シール部材によるクリーニング性能への影響を低減させずに、封止性能を確保した画像形成装置を提供することが可能となる。

本発明を実施の形態に基づいて説明するが、本発明は該実施の形態に限られない。

図１は、本発明の実施の形態を適用する画像形成装置の要部断面図である。

図において、１は像担持体で、ＯＰＣ，Ｓｅ等の光導電性層を有する感光体ドラムである。該像担持体１は矢印方向に駆動回転される。２はコロナ帯電器で、像担持体１の表面を一様に帯電する。３は像露光手段で、像担持体１上に光像を照射し静電潜像を形成する。４は現像器で、像担持体１上に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する。５はレジストローラ対で、不図示の給紙手段から給送される転写材ｐを、像担持体１上の静電潜像形成に同期して転写位置へ送り込む。６は転写用ローラであり、像担持体１上のトナー像を転写材ｐに転写する。８は転写後の像担持体１上の残トナーをクリーニングするクリーニング部である。９は、画像形成した後の像担持体１に光を照射することにより除電する除電ランプであり、像担持体１の軸方向に渡って複数のＬＥＤを並べたものである。１０は転写されたトナー像を転写材ｐに加熱及び加圧して定着する定着装置である。

［クリーニング部］
図１において、８１は像担持体１の表面に当接して当該像担持体１の表面における転写後の残トナーをクリーニングするクリーニングブレード、８２はクリーニングブレード８１を保持するホルダ板金、８４はクリーニング部８の筐体、８３は筐体８４とホルダ板金８２との間に配置した弾性体からなるシール部材、８５は筐体８４と像担持体１との隙間を覆うＰＥＴシート等の可撓性の薄板である。

クリーニング部８の内部空間ａは、像担持体１、クリーニングブレード８１、ホルダ板金８２、シール部材８３、筐体８４、薄板８５による周辺の空間とは隔たれており、内部空間ａに回収した残トナーが、周辺空間へ飛散しないようにしている。また回収した残トナーは、パドル８９により図１の奥側に搬送され、奥側に配置した不図示の残トナー回収ＢＯＸに溜められる。

図２は、クリーニングブレード８１周辺の上面図である。図２に示すｘ方向はホルダ板金８２の長手方向であり、図１に示した画像形成装置に配置した状態においては像担持体１の軸方向に相当する。そしてｙ方向はｘ方向に直交する方向である。

同図においてクリーニングブレード８１のｘ方向の長さは、像担持体１の軸方向における画像形成領域の長さよりも長くしている。クリーニングブレード８１はホルダ板金に両面テープあるいは、接着剤により接着されている。ホルダ板金の長手方向の両端部にはネジ孔８２Ｈを設けている。

シール部材８３は両面テープによりホルダ板金に接着している。大きさとしては例えば厚み２ｍｍ、幅（ｙ方向長さ）は４ｍｍ、長さ（ｘ方向）は三百数十ｍｍである。図２に示すｘ方向におけるホルダ板金のネジ孔８２Ｈの中心とシール部材の中心との距離は２ｍｍ乃至６ｍｍにしている。

シール部材８３は、弾性体からなり、発泡材として軟質部材のポリウレタンフォームを使用している。軟質部材の物性は、硬さや反発弾性の測定により定量化することが可能である。軟質部材の硬さの測定は、例えば、ウレタンフォーム用圧縮試験機を用いるＪＩＳ Ｋ６４００のＤ法（２５％定圧縮時の硬さを求めるもの）に準拠して行うことが可能である。ＪＩＳ Ｋ ６４００のＤ法は、直径２００ｍｍの円盤でウレタンフォームを圧縮させ、もとの厚さより２５％圧縮させるのに要した力（単位；Ｎ）を硬さの値とするものである。ＪＩＳ Ｋ ６４００のＤ法による測定方法は、以下の手順で行われる。
（１）試験片を試験機の台***に平らに配置する。
（２）加圧板を押し込み、ＪＩＳ Ｋ ６４００のＤ法で決められている所定の力をかけたときの厚さを０．１ｍｍまで読みとり、これを初めの厚さとする。
（３）次に、加圧板を１００±２０ｍｍ／分の速度で初めの厚さの７５±２．５％押し込んだ後、直ちに圧縮板を戻す。
（４）次に、加圧板を１００±２０ｍｍ／分の速度で再び、初めの厚さの２５±１％まで押し込み、静止させる。
（５）静止後２０秒経過した時の力を読みとり、この値を「硬さ」とする。

軟質部材の硬さを測定する測定装置としては、例えば、「自動硬さ試験機 ＡＦ−２００型（高分子計器株式会社製）」等の軟質発泡体用の試験機器により測定することが可能である。本発明に使用可能な軟質部材の硬さは、１０〜４００Ｎの範囲が好ましい。

［シール部材８３の押圧変形］
図３は、ホルダ板金８２周辺の拡大図である。図３（ａ）は図２のＡ−Ａ断面図からみたホルダ板金を筐体８４に取り付けた状態を示す図である。図３（ｂ）は図２のＢ−Ｂ断面図からみたホルダ板金を筐体８４に取り付けた状態を示す図である。

図３（ａ）に示すように、ホルダ板金８２の筐体８４への固定は、両端部においてネジＳＣにより行う。両脇部のみで行い中央部で行っていないのは、画像形成装置にクリーニング部８を配置させた状態では、ネジＳＣの頭頂部が障害物となり除電ランプ９の光が局所的に像担持体１に届かなくなり、除電が均一に行えないという問題が生じるからである。このようなことからネジＳＣは画像形成領域のｘ方向外側にのみ配置させている。またネジＳＣを取り付ける筐体の台座８４５は、ネジを取り付ける部分の周辺のみに設けており、それ以外の位置では図３（ｂ）に示すように台座８４５は設けていない。これは、筐体８４は成型樹脂により構成され、成型時におけるひけ等の問題により台座８４５の部品精度が確保できないことを防ぐためである。

図３（ａ）、図３（ｂ）において、ｙ方向は図２に示したとおりホルダ板金８２の長手方向ｘに直交する方向である。同図に示すように、筐体８４はシート部材８３に対応する位置に凸部としての突起部８４１を設けている。突起部８４１はホルダ板金８２の長手方向ｘに沿って伸びており、長手方向ｘの長さはシール部材の長さと同等である。そしてホルダ板金８２を筐体８４に取り付けた状態においては突起部８４１のみがシール部材８３と接触しており、接触することによりシール部材８３はｙ方向の一部が押圧変形されている。

次に、本実施形態における変形例について説明する。図４は本実施形態の変形例におけるホルダ板金８２周辺の拡大図であり、図３（ｂ）に対応する図である。前述の図３（ｂ）に示した実施形態においては、シール部材８３に対しては筐体８４の突起部８４１のみが接触する構成となっていた。一方、図４に示す実施形態においては、突起部８４１のみではなく突起部８４１以外の筐体８４の部分（以下、単に突起部８４１以外の部分という）もシール部材８３に微接触させた例である。ただし突起部８４１以外の部分におけるシール部材８３に対する接触圧は非常に弱いために、当該部分によるホルダ板金８２に対する応力Ｆは非常に小さく無視できるレベルである。また突起部８４１以外の部分によるシール部材の押圧変形は無視できるレベルである。

本実施形態によれば、シール部材８３はｙ方向の一部のみが押圧変形されていることにより、全面に渡って押圧変形するよりも、シール部材８３の変形時における応力Ｆを小さくすることができる。また、突起部８４１に対応する位置におけるシール部材８３のつぶれ量は確保することができるので、内部空間ａからの残トナーの漏れに対する封止性能は一定の性能を維持することができる。つまり大型化及びコスト増大させることなく、シール部材によるクリーニング性能への影響を低減させずに、封止性能を確保した画像形成装置を提供することが可能となる。

［その他の実施形態］
図５は、他の実施形態におけるホルダ板金８２周辺の拡大図である。同図に示す例は、図３に示した実施形態に対して突起部の形状を図示突起部８４２の様に変更したものである。その他の形状は図３に示す実施形態と同一であり説明は省略する。同図に示す突起部８４２は２箇所の凸部を設けており先端形状が三角形状ではなく、ほぼ矩形の形状をさせている。同図に示す突起部８４２にすることにより図３に示した実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。

［別の実施形態］
図６は、別の実施形態におけるホルダ板金８２周辺の拡大図である。同図に示す例は、図３に示した実施形態に対して、突起部８４２及びホルダ板金の形状を変更したものであり、その他の形状は図３に示す実施形態と同一であり説明は省略する。

同図に示すようにホルダ板金の先端を長手方向ｘに沿ってＬ字に曲げた曲げ部８２１を設けている。そして曲げ部８２１をシール部材８３に接触させることにより、そしてホルダ板金８２を筐体８４に取り付けた状態においては曲げ部８２１のみがシール部材８３と接触しており、接触することによりシール部材８３はｙ方向の一部が押圧変形されている。なお図６に示す例においてはシール部材８３は両面テープ８３１により筐体８４に接着している。

本実施形態によれば、シール部材８３はｙ方向の一部のみが押圧変形されていることにより、全面に渡って押圧変形するよりも、シール部材８３の変形時における応力Ｆを小さくすることができる。また、突起部８４１に対応する位置におけるシール部材８３のつぶれ量は確保することができるので、内部空間ａからの残トナーの漏れに対する封止性能は一定の性能を維持することができる。更にホルダ板金８２をＬ字に曲げていることによりホルダ板金８２の剛性をアップさせることができ、シール部材８３の変形時における応力Ｆの影響を小さくすることができる。つまり大型化及びコスト増大させることなく、シール部材によるクリーニング性能への影響を低減させずに、封止性能を確保した画像形成装置を提供することが可能となる。

本発明の実施の形態を適用する画像形成装置の要部断面図である。 クリーニングブレード８１周辺の上面図である。 ホルダ板金８２周辺の拡大図である。 本実施形態の変形例におけるホルダ板金８２周辺の拡大図である。 他の実施形態におけるホルダ板金８２周辺の拡大図である。 別の実施形態におけるホルダ板金８２周辺の拡大図である。 押圧されたシール部材の弾性変形による影響を説明する模式図である。

符号の説明

１ 像担持体
８ クリーニング部
８１ クリーニング部
８２ ホルダ板金
８２１ 曲げ部
８３ シール部材
８４ 筐体
８４１、８４２ 突起部

Claims (4)

1. 像担持体にトナー画像を形成する画像形成部と、
   前記像担持体上に形成したトナー画像を用紙に転写する転写部と、
   前記像担持体上の転写後の残トナーを前記像担持体表面にクリーニングブレードを当接させることによりクリーニングするクリーニング部と、
   を有する画像形成装置であって、
   前記クリーニング部は、クリーニングした残トナーを収容する筐体と、前記クリーニングブレードを保持するホルダ板金と、該ホルダ板金と筐体との間に配置した弾性体からなるシール部材とを有し、
   該シール部材は、該ホルダ板金の長手方向ｘに直交する方向ｙの一部が押圧変形されていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記シール部材は、発泡部材であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記筐体は、前記長手方向ｘに沿って設けられた凸部を有し、
   前記シール部材は、前記ホルダ板金に接着されており、前記凸部と接触することにより前記方向ｙの一部が押圧変形されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記ホルダ板金は前記クリーニングブレード保持側を前記長手方向ｘに沿ってＬ字状に曲げた曲げ部を有し、
   前記シール部材は、前記筐体に接着されており、前記曲げ部の先端と接触することにより前記方向ｙの一部が押圧変形されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。

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