JP2008164739A - クリーニング装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】剥離ブレードの逆撓みをより確実に抑制することが可能なクリーニング装置を提供する。
【解決手段】クリーニング装置１００は、搬送ベルト３３に付着するトナーをクリーニングローラ１０１及び掻き取りローラ１０２を介して除去するものであり、剥離ブレード１０３と固定部１０４と逆撓み抑制部材１０５とを備える。剥離ブレード１０３は、略板形状をなし、掻き取りローラ１０２の循環面１０２ｂに前端側１０３ａを当接させて、循環面１０２ｂに付着するトナーを剥離させる。固定部１０４は、クリーニング装置ハウジング１１０に固定され、剥離ブレード１０３の後端側１０３ｂを固定する。逆撓み抑制部材１０５は、固定部１０４とは別体に形成され、剥離ブレード１０３よりも循環面１０２ｂの回転方向Ｄ３の下流側に配設されて、剥離ブレード１０３の前端側１０３ａが循環面１０２ｂの回転方向Ｄ３の下流側に撓むことを抑制する。
【選択図】図２

Description

本発明はクリーニング装置及び画像形成装置に関する。

電子写真式の画像形成装置は、用紙にトナー（現像剤）を転写する転写部と、用紙を転写部に搬送する搬送手段等とを具備している。転写部は、用紙に形成すべき画像に対応した静電潜像が表面に形成される感光ドラム等からなり、搬送手段は、搬送ローラ又は搬送ベルト等からなる。

このような画像形成装置は、転写部において、感光ドラムに形成された静電潜像に対応してトナーを供給し、そのトナーを用紙に転写することで用紙に画像を形成するものである。この際、供給されたトナーの一部は、感光ドラムや搬送手段の循環面に付着して不要なトナー（廃トナー）となってしまう。そして、感光ドラムや搬送手段の循環面に廃トナーが付着したままで印刷（画像形成）を行うと、用紙に廃トナーが再転写されてしまい、用紙にユーザが意図していない不要な画像が形成されてしまう。そこで、通常、感光ドラムや搬送手段の循環面に付着するトナーを除去するクリーニング装置が設けられる。

上記クリーニング装置としては、例えば、特許文献１の図５及び図６開示のものが知られている。このクリーニング装置は、ハウジング内で１本の枢軸回りに回転する感光ドラムの円筒状の循環面からトナーを除去するものであり、剥離ブレードと固定部とを備えている。

剥離ブレードは、枢軸に平行な方向を幅方向とし、枢軸に直交する方向を長さ方向とする略板形状をなしている。そして、剥離ブレードは、感光ドラムの循環面に付着したトナーをすくい上げるように傾斜した姿勢で、感光ドラムの循環面に長さ方向の一端側を当接させている。

固定部は、剥離ブレードよりも感光ドラムの循環面の循環方向下流側に位置するようにハウジングに固定され、剥離ブレードの長さ方向の他端側を接着固定するものである。そして、固定部は、剥離ブレードの他端側が接着固定された部位から剥離ブレードの一端側に向けて延在する逆撓み抑制部を一体に有している。逆撓み抑制部は、剥離ブレードには接着されていないが、剥離ブレードに沿っている。このため、剥離ブレードの一端側は、感光ドラムの循環面に対して傾斜した姿勢で撓みつつ当接している。

このような構成である従来のクリーニング装置は、剥離ブレードが感光ドラムの循環面に付着する廃トナーを剥離させて除去することにより、ユーザが意図していない不要な画像が用紙に形成されてしまうという不具合を防止している。

また、このクリーニング装置では、剥離ブレードと循環面との間の摩擦力により、剥離ブレードの一端側が循環面の循環方向下流側に撓む（以下、「逆撓み」という。）ような変形が生じる場合であっても、剥離ブレードが逆撓み抑制部に当て止まって逆撓みが規制される。このため、このクリーニング装置は、剥離ブレードの逆撓みを抑制することができている。

特開平３−６７２９２号公報

しかし、上記従来のクリーニング装置であっても、長期に亘る使用により剥離ブレードの逆撓みが生じ、感光ドラムや搬送手段等の動作が阻害されてしまうという不具合が生じる懸念がある。特に、剥離ブレードの位置誤差が同じという前提条件下では、画像形成装置の小型化のために循環面の曲率半径を小さくすれば、循環面に対する剥離ブレードの当て角のばらつきも大きくなる。その結果、循環面に当接する剥離ブレードの当て角を所定の範囲に制御することが難しくなり、剥離ブレードの逆撓みが一層生じ易くなる。このため、クリーニング装置には、剥離ブレードの逆撓みをより確実に抑制することが求められていた。

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、剥離ブレードの逆撓みをより確実に抑制することが可能なクリーニング装置を提供することを解決すべき課題としている。

発明者らは、上記課題を解決するため、上記従来のクリーニング装置における剥離ブレードの逆撓みの発生要因を調査し、下記の発生要因を発見した。

すなわち、上記従来のクリーニング装置では、図４及び図５に示すように、固定部９４が上述の逆撓み抑制部９５を一体に有している。そして、逆撓み抑制部９５は、剥離ブレード９３には接着されていないが、剥離ブレード９３に沿っている。このため、固定部９４に剥離ブレード９３の他端側９３ｂが接着固定される際、溶融状態の接着剤９６が剥離ブレード９３の一端側９３ａと逆撓み抑制部９６との間にまで流れ出してしまい（図５中、二点鎖線Ｆで示す。）、剥離ブレード９３の一端側９３ａが固定部９４から突き出す長さＬ０がばらつき易くなるのである。そして、剥離ブレード９３の突き出し長さＬ０がばらつけば、循環面に当接する剥離ブレード９３の一端側９３ａの押圧力が幅方向でばらついてしまい、圧力の高い部分はトナーを除去できるが、圧力の低い部分はトナーがすり抜けてしまうという除去不良現象が発生し易くなってしまうのである。

発明者らは、剥離ブレードの突き出し長さがばらつかないようにすることが重要であると考えて鋭意研究し、本発明をするに至った。

本発明のクリーニング装置は、ハウジング内で１本の枢軸回り又は２本以上の平行な枢軸回りを２次元的に循環する循環面を有し、該循環面にトナーが付着する循環機構から該トナーを除去するクリーニング装置であって、
前記枢軸に平行な方向を幅方向とし、該枢軸に直交する方向を長さ方向とする略板形状をなし、前記循環面に該長さ方向の一端側を当接させて、該循環面に付着する前記トナーを剥離させる剥離ブレードと、
前記ハウジングに固定され、該剥離ブレードの長さ方向の他端側を固定する固定部と、
該固定部とは別体に形成され、該剥離ブレードよりも該循環面の循環方向下流側に配設されて、該剥離ブレードの該一端側が該循環面の循環方向下流側に撓むことを抑制する逆撓み抑制部材とを備えることを特徴とする（請求項１）。

１本の枢軸回りを２次元的に循環する循環面を有し、循環面にトナーが付着する循環機構とは、具体的には、感光ドラム、又は搬送ベルトに付属して廃トナーをクリーニング装置に移送するクリーニングローラ若しくは掻き取りローラ等のことである。また、２本以上の平行な枢軸回りを２次元的に循環する循環面を有し、循環面にトナーが付着する循環機構とは、搬送ベルト等のことである。

このような構成である本発明のクリーニング装置では、剥離ブレードの逆撓みが発生しそうになっても、剥離ブレードが逆撓み抑制部材に当て止まって逆撓みが規制される。

また、このクリーニング装置は、上述の固定部及び逆撓み抑制部を備える従来のクリーニング装置とは異なり、固定部と逆撓み抑制部材とが別体に形成されている。このため、このクリーニング装置は、固定部に剥離ブレードの他端側を固定した後で、逆撓み抑制部材を固定部及び剥離ブレードに組み付けることができる。このため、このクリーニング装置は、逆撓み抑制部材の影響を受けることなく、固定部が剥離ブレードを固定する範囲を精度良く管理できる。その結果、このクリーニング装置では、剥離ブレードの一端側が固定部から突き出す長さがばらつき難くなることから、循環面に当接する剥離ブレードの一端側の押圧力が幅方向で均一化され、所定の範囲に制御し易くなるため、除去不良を防止し易くなる。

したがって、本発明のクリーニング装置は、除去不良を防止し、かつ剥離ブレードの逆撓みをより確実に抑制することができる。

逆撓み抑制部材を構成する材料としては、本発明の作用効果を奏するものであれば、どのようなものでもかまわないが、剛性が高い材料であることが望ましく、例えば、金属、エンジニアリングプラスチック、繊維強化プラスチック等を採用することできる。

固定部は、剥離ブレードよりも循環面の循環方向下流側に配設されていてもよいし、循環方向上流側に配設されていてもよい。

本発明のクリーニング装置において、逆撓み抑制部材は、固定部よりも薄い板金からなることが好ましい（請求項２）。

このクリーニング装置では、逆撓み抑制部材の厚みが厚いよりも薄い方が、循環面に接触する可能性が低くなり、逆撓み抑制部材を循環面の近傍に配置し易くなる。このため、薄くしても充分な剛性を確保できる板金からなる逆撓み抑制部材を採用することにより、剥離ブレードの逆撓みを一層確実に抑制することができる。また、板金は安価であるので、製造コストを低廉化することができる。

固定部が剥離ブレードの他端側を固定する手段としては、固定部が剥離ブレードを固定する範囲を精度良く管理可能なものであれば、どのようなものを採用してもかまわない。例えば、固定部に凹部を形成し、凹部内に剥離ブレードの他端側を挿入して、凹部を外側から加締めてもよい。また、凹部が形成された固定部を射出成形金型内に配置し、剥離ブレードの他端側が凹部に埋設された状態となるように、剥離ブレードをインサート成形してもよい。また、剥離ブレードの他端側と固定部とを強力な両面接着テープで接着固定してもよい。

本発明のクリーニング装置において、固定部は、接着剤により剥離ブレードの他端側を固定するものであることが好ましい（請求項３）。

この場合、接着剤により固定部に剥離ブレードの他端側を固定した後で、逆撓み抑制部材を固定部及び剥離ブレードに組み付けることができる。このため、このクリーニング装置は、逆撓み抑制部材の影響を受けることなく、固定部が剥離ブレードを固定する範囲を精度良く管理でき、本発明の作用効果を確実に奏することができる。

本発明のクリーニング装置において、接着剤は、熱溶融性接着剤であることが好ましい（請求項４）。

この場合、熱溶融性接着剤により固定部に剥離ブレードの他端側を固定した後で、逆撓み抑制部材を固定部及び剥離ブレードに組み付けることができる。このため、従来のクリーニング装置のように、溶融状態の接着剤が固定部から流れ出して、剥離ブレードの一端側と逆撓み抑制部との間に流れ出してしまい、剥離ブレードの一端側が固定部から突き出す長さがばらつき易くなるという不具合が生じない。このため、このクリーニング装置は、熱溶融性接着剤による悪影響を受けることなく、固定部が剥離ブレードを固定する範囲を精度良く管理でき、本発明の作用効果を一層確実に奏することができる。

また、このクリーニング装置は、熱溶融性接着剤の採用により、加熱だけで固定部に剥離ブレードの他端側を強力に固定できるので、生産性が向上し、かつ剥離ブレードが固定部から外れ難くなって、耐久性を向上させることもできる。

熱溶融性接着剤としては、一般的なものを採用可能であるが、接着強度が高く、耐熱性及び耐久性に優れていることが好ましく、例えば、ウレタン系接着剤等を採用することが好ましい。

本発明のクリーニング装置において、循環面における剥離ブレードの一端側が当接する２次曲面の曲率半径をＲとし、剥離ブレードにおける一端側が固定部から突き出す長さをＬとし、厚みをｔとした場合、
Ｒ≦１０ｍｍ …式１
１≦ｔ×Ｒ／Ｌ≦４…式２
３≦Ｌ／ｔ≦８ …式３
の３式を満たすことが好ましい（請求項５）。

発明者らの試験結果によれば、剥離ブレードの逆撓みは、剥離ブレードの一端側が当接する循環面が曲率半径の小さな２次曲面である場合に発生し易くなり、特にＲ≦１０ｍｍ…式１の範囲でその傾向が強くなる。この場合に、剥離ブレードが小さな曲率半径Ｒに対応して、
１≦ｔ×Ｒ／Ｌ≦４…式２
３≦Ｌ／ｔ≦８ …式３
を満たすものであれば、剥離ブレードの逆撓みをより確実に抑制できるとともに、効果的にトナーを除去することができる。

本発明の画像形成装置は、用紙に画像を形成する電子写真式の画像形成装置であって、用紙にトナーを転写する転写部と、用紙を転写部に搬送する搬送ベルトと、搬送ベルトに付着するトナーを直接除去又は１本若しくは複数本のローラを介して除去する本発明のクリーニング装置とを具備することを特徴とする。

このような構成である本発明の画像形成装置は、上述のクリーニング装置の作用効果により、トナーが確実に搬送ベルトから除去されるとともに、剥離ブレードの逆撓み等に起因する不具合も生じ難い。

以下、本発明を具体化した実施例を図面を参照しつつ説明する。

図１に示すように、実施例のクリーニング装置１００は、電子写真方式の画像形成装置としてのレーザプリンタ１に適用されるものである。初めにレーザプリンタ１の具体的構成について説明した上で、クリーニング装置１００の具体的構成について説明する。

１．レーザプリンタの外観構成
レーザプリンタ１は、紙面上側を重力方向上方側として設置され、通常、紙面右側を前側として使用されるものであり、略箱状（直方体状）のハウジング３の内部に転写部１０や搬送手段等を具備している。また、ハウジング３の上面側には、印刷を終えてハウジング３から排出される用紙やＯＨＰシート等（以下、単に用紙という。）が載置される排紙トレイ５が設けられている。

なお、本実施例において、ハウジング３の内側には、金属又は樹脂等からなるフレーム部材が設けられており、後述する現像トナーカートリッジ７０や定着ユニット８０等は、ハウジング３の内側に設けられたフレーム部材（図示せず。）に着脱可能に組み付けられている。

２．レーザプリンタの内部構成の概略
転写部１０は、用紙に用紙にトナーを転写して画像を形成するものであり、搬送手段は、転写部１０に用紙を供給するフィーダ部２０、及び、転写部１０を構成する４つの現像トナーカートリッジ７０Ｋ、７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃに用紙を搬送する搬送機構３０等により構成されている。

なお、転写部１０にて画像形成が終了した用紙は、中間搬送ローラ９０及び排出シュート（図示せず。）にてその搬送方向が上方側に略１８０°転向された後、排出ローラ９１により排出部７から排紙トレイ５に排出される。

２．１．フィーダ部
フィーダ部２０は、ハウジング３の最下部に収納された給紙トレイ２１、給紙トレイ２１の前端部上方に設けられて給紙トレイ２１に載置された用紙を転写部１０に給紙（搬送）する給紙ローラ２２、及び用紙に所定の搬送抵抗を与えることにより給紙ローラ２２により給紙される用紙を１枚毎に分離する分離パッド２３等を有して構成されている。

そして、給紙トレイ２１に載置されている用紙は、ハウジング３内の前方側にてＵターンするようにして、ハウジング３内の略中央部に配設された転写部１０に搬送される。このため、給紙トレイ２１から転写部１０に至る用紙の搬送経路（二点鎖線Ｐで示す。）のうち、前方の略Ｕ字状に転向する部位には、略Ｕ字状に湾曲しながら転写部１０に搬送される用紙に搬送力を与える搬送ローラ２４が配設されている。

また、用紙を挟んで搬送ローラ２４と対向する部位には、用紙を搬送ローラ２４側に押さえ付ける加圧ローラ２５が配設されており、この加圧ローラ２５は、コイルバネ（図示せず。）等の弾性部材にて搬送ローラ２４側に押圧されている。

そして、搬送ローラ２４よりも用紙搬送方向下流側には、搬送ローラ２４により搬送されてくる用紙の先端に接触することでその用紙の斜行を補正した後、その用紙をさらに転写部１０へ向けて搬送するレジストローラ２６、及びレジストローラ２６に対向配置されたレジストコロ２７が設けられている。なお、レジストコロ２７はコイルバネ（図示せず。）等の弾性部材にてレジストローラ２６側に押圧されている。

２．２．搬送機構
搬送機構３０は、転写部１０の作動と連動して回転する駆動ローラ３１、駆動ローラ３１と離隔した位置に回転可能に配設された従動ローラ３２、及び駆動ローラ３１及び従動ローラ３２間に巻き付けられた搬送ベルト３３等から構成されている。

そして、搬送ベルト３３が用紙を載せた状態で回転することにより、給紙トレイ２１から搬送されてきた用紙は、４つの現像トナーカートリッジ７０Ｋ、７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃに順次搬送される。

なお、搬送機構３０の下方には、搬送ベルト３３の表面に付着したトナーを除去するため、詳細を後述するクリーニング装置１００が設けられている。

２．３．転写部
転写部１０は、図１に示すように、スキャナ部６０、現像トナーカートリッジ７０及び定着器ユニット８０等を有して構成されている。

本実施例に係る転写部１０はカラー印刷が可能な、いわゆるダイレクトタンデム方式のものである。そして、本実施例では、用紙の搬送方向上流側からブラック、イエロー、マゼンダ、シアンの４色のトナー（現像剤）に対応した４つの現像トナーカートリッジ７０Ｋ、７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃが、用紙の搬送方向に沿って直列に並んで配設されている。

なお、４つの現像トナーカートリッジ７０Ｋ、７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃはトナーの色が異なるのみで、その他は同一である。そこで、４つの現像トナーカートリッジ７０Ｋ、７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃを総称して現像トナーカートリッジ７０と記す。

２．３．１．スキャナ部
スキャナ部６０は、ハウジング３内の上部に設けられて４つの現像トナーカートリッジ７０Ｋ、７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃそれぞれに設けられた感光ドラム７１の表面に静電潜像を形成するものであり、具体的には、レーザ光源、ポリゴンミラー、ｆθレンズ及び反射鏡等から構成されている。

そして、画像データに基づいてレーザ光源から発光されるレーザビームは、ポリゴンミラーで偏向されて、ｆθレンズを通過した後、反射鏡によって光路が折り返された後、反射鏡によってさらに光路が下方に屈曲されることにより、感光ドラム７１の表面上に照射され、静電潜像が形成される。

２．３．２．現像トナーカートリッジ
４つの現像トナーカートリッジ７０Ｋ、７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃはトナーの色が異なるのみで、その他は同一であるので、以下、現像トナーカートリッジ７０Ｃを例にその構造を説明する。

現像トナーカートリッジ７０は、スキャナ部６０の下方側において着脱可能にハウジング３内に配設されており、この現像トナーカートリッジ７０は、円筒状の感光ドラム７１、帯電器７２、及びトナー収容部７４等を収納するケーシング７５を有して構成されている。

なお、転写ローラ７３は、搬送ベルト３３を挟んで感光ドラム７１と反対側にてフレーム部材に回転可能に支持されている。そして、感光ドラム７１は、用紙に転写される画像を担持するため、最表層がポリカーボネート等からなる正帯電性の感光層により形成されている。

帯電器７２は、感光ドラム７１の表面を帯電させるものであり、感光ドラム７１の後側斜め上方において、感光ドラム７１と接触しないように所定間隔を有して感光ドラム７１と対向配設されている。

なお、本実施例に係る帯電器７２は、タングステン等からなる帯電用ワイヤからコロナ放電を行うことにより感光ドラム７１の表面に略均一に正電荷を帯電させるスコロトロン型帯電器を採用している。

転写ローラ７３は、感光ドラム７１と対向して配設されて搬送ベルト３３の回転と連動して回転し、用紙が感光ドラム７１近傍を通過する際に、感光ドラム７１に帯電した電荷と反対の電荷（本実施例では、負電荷）を印刷面と反対側から用紙に作用させることにより、感光ドラム７１の表面に付着したトナーを用紙の印刷面に転写させるものである。

トナー収容部７４は、トナーが収容されたトナー収容室７４Ａ、トナーを感光ドラム７１に供給するトナー供給ローラ７４Ｂ及び現像ローラ７４Ｃ等を有して構成されている。
そして、トナー収容室７４Ａに収容されているトナーは、トナー供給ローラ７４Ｂの回転によって現像ローラ７４Ｃ側に供給され、さらに、現像ローラ７４Ｃ側に供給されたトナーは、現像ローラ７４Ｃの表面に担持されるとともに、層厚規制ブレード７４Ｄにより担持されたトナーの厚みが所定の厚みにて一定（均一）となるよう調整された後、スキャナ部６０にて露光された感光ドラム７１の表面に供給される。

２．３．３．定着ユニット
定着ユニット８０は、用紙の搬送方向において感光ドラム７１より後流側に配設され、用紙に転写されたトナーを加熱溶融させて定着させるものであり、この定着ユニット８０は、前記したフレーム部材に着脱可能に組み付けられている。

具体的には、定着ユニット８０は、用紙の印刷面側に配設されてトナーを加熱しながら用紙に搬送力を付与する加熱ローラ８１、及び用紙を挟んで加熱ローラ８１と反対側に配設されて用紙を加熱ローラ８１側に押圧する加圧ローラ８２等を有して構成されている。

なお、加熱ローラ８１は、現像ローラ７４Ｃや搬送ベルト３３等と同期して回転駆動され、一方、加圧ローラ８２は、加熱ローラ８１に接触する用紙を介して加熱ローラ８１から回転力を受けて従動回転する。

２．３．４．画像形成作動の概略
転写部１０においては、以下のようにして用紙に画像が形成される。すなわち、感光ドラム７１の表面は、その回転に伴って、帯電器７２により一様に正帯電された後、スキャナ部６０から照射されるレーザビームの高速走査により露光される。これにより、感光ドラム７１の表面には、用紙に形成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。

次いで、現像ローラ７４Ｃの回転により、現像ローラ７４Ｃ上に担持され、かつ、正帯電されているトナーが、感光ドラム７１に対向して接触するときに、感光ドラム７１の表面上に形成されている静電潜像、つまり、一様に正帯電されている感光ドラム７１の表面のうち、レーザビームによって露光され電位が下がっている露光部分に供給される。これにより、感光ドラム７１の静電潜像は、可視像化され、感光ドラム７１の表面には、反転現像によるトナー像が担持される。

その後、感光ドラム７１の表面上に担持されたトナー像は、転写ローラ７３に印加される転写バイアスによって用紙に転写される。そして、トナー像が転写された用紙は定着ユニット８０に搬送されて加熱され、トナー像として転写されたトナーが用紙に定着して、画像形成が完了する。

このようにしてレーザプリンタ１が画像形成を行う際、供給されたトナーの一部は、搬送ベルト３３に付着して不要なトナー（廃トナー）となってしまう。そして、搬送ベルト３３に廃トナーが付着したままで印刷（画像形成）を行うと、用紙に廃トナーが再転写されてしまい、用紙にユーザが意図していない不要な画像が形成されてしまう。そこで、レーザプリンタ１は、搬送ベルト３３に付着するトナーを除去するクリーニング装置１００を具備している。以下、クリーニング装置１００の詳細を説明する。

２．４．クリーニング装置の詳細
図２に示すように、クリーニング装置１００は、クリーニング装置ハウジング１１０、クリーニングローラ１０１、掻き取りローラ１０２、剥離ブレード１０３、固定部１０４及び逆撓み抑制部材１０５等を有して構成されている。

クリーニング装置ハウジング１１０は、前記のフレーム部材に着脱可能に設けられた略箱状（直方体状）のものであり、搬送ベルト３３の下側に配置されている。

クリーニング装置ハウジング１１０の上面には、搬送ベルト３３の幅と略同一の幅に開口された開口部１１０ａが形成されており、開口部１１０ａ内の前方には、クリーニングローラ１０１及び掻き取りローラ１０２が配設されている。

クリーニングローラ１０１は、外表面側に樹脂製スポンジ層が形成された中実円柱であり、駆動ローラ３１及び従動ローラ３２と平行な枢軸１０１ａによって回転可能に軸支されている。クリーニングローラ１０１の外径は、レーザプリンタ１の小型化のために小径化されており、本実施例では、２０〜３０ｍｍ程度である。

そして、クリーニングローラ１０１は、搬送ベルト３３の循環方向Ｄ１とは逆向きの回転方向Ｄ２に回転駆動されつつ、搬送ベルト３３に下方から接触するように構成されている。このため、クリーニングローラ１０１は、搬送ベルト３３の表面に付着したトナーを擦り落とすように自己の表面に付着させて、搬送ベルト３３から除去することが可能となっている。

掻き取りローラ１０２は、クリーニングローラ１０１の後方に位置し、表面が円筒状の循環面１０２ｂとされた金属製の中実円柱であり、駆動ローラ３１、従動ローラ３２及び枢軸１０１ａと平行な枢軸１０２ａによって回転可能に軸支されている。この掻き取りローラ１０２がハウジング３内で１本の枢軸１０２ａ回りを２次元的に循環する循環面１０２ｂを有し、循環面１０２ｂにトナーが付着する循環機構に相当する。

掻き取りローラ１０２の外径は、レーザプリンタ１の小型化のために小径化されており、２０ｍｍ以下とされている。言い換えれば、掻き取りローラ１０２の円筒状の循環面１０２ｂの曲率半径Ｒは、Ｒ≦１０ｍｍ…式１の範囲内にある。発明者らの試験評価によれば、Ｒ＞１０ｍｍの範囲は、掻き取りローラ１０２に当接する後述の剥離ブレード１０３の逆撓みが発生し難い領域であり、４ｍｍ≦Ｒ≦１０ｍｍの範囲は、剥離ブレード１０３の逆撓みが発生し易い不安定領域であり、Ｒ＜４ｍｍの範囲は、剥離ブレード１０３の逆撓みが顕著に発生して実用性が低い領域である。本実施例では、循環面１０２ｂの曲率半径Ｒは、約６ｍｍとされている。

そして、掻き取りローラ１０２は、トナーが帯びている電荷と反対の電荷（本実施例では、負電荷）が印加された状態で、クリーニングローラ１０１の表面に接触しながら、回転方向Ｄ３に回転するように構成されている。このため、掻き取りローラ１０２は、クリーニングローラ１０１の表面に付着したトナーを電気的に吸着して、循環面１０２ｂに転写させることが可能となっている。

開口部１１０ａ内の後方には、固定部支持部１１０ｂが前方に向けて下り傾斜状態で突出するように一体に形成されている。そして、固定部支持部１１０ｂの上面には、剥離ブレード１０３が接着された固定部１０４が固定ネジ１１１によって固定されている。固定部１０４の上面には、逆撓み抑制部材１０５が重ねられており、固定ネジ１１１によって固定部支持部１１０ｂに共締めされている。固定部支持部１１０ｂの前端側と剥離ブレード１０３の後端側１０３ｂとの間には、双方の隙間をシールするスポンジシート１１０ｃが配置されており、剥離ブレード１０３によって、循環面１０２ｂから除去された廃トナーが外部に漏出することを防止している。

図３に示すように、固定部１０４は、厚み約１．６ｍｍ程度の板金が断面Ｌ字状に折り曲げ加工されたものである。そして、固定部１０４が固定部支持部１１０ｂに固定されれば、剥離ブレード１０３よりも循環面１０２ｂの回転方向Ｄ３の下流側に位置するようになっている。

逆撓み抑制部材１０５は、固定部１０４より薄い厚み約０．６ｍｍ程度の板金からなり、前端側１０５ａが断面クランク状に折り曲げ加工されたものである。そして、逆撓み抑制部材１０５が固定部１０４の上面に共締めされれば、逆撓み抑制部材１０５の前端側１０５ａが固定部１０４の前端よりも前方に突出し、剥離ブレード１０３よりも循環面１０２ｂの回転方向Ｄ３の下流側に位置するようになっている。

なお、板金製である逆撓み抑制部材１０５に掻き取りローラ１０２と同じ電圧の電荷が印加されることにより、逆撓み抑制部材１０５と掻き取りローラ１０２との間でスパークが発生しないようになっている。

剥離ブレード１０３は、枢軸１０２ａに平行な方向（紙面手前から奥側に向かう方向）を幅方向とし、枢軸１０２ａに直交する方向を長さ方向とする板形状をなしている。剥離ブレード１０３は軟質ウレタンシートを裁断したものであり、厚みｔは、本実施例では約２ｍｍである。

そして、剥離ブレード１０３の長さ方向の後端側１０３ｂは、固定部１０４の前端側に、熱溶融性接着剤により接着固定されている。ここで、剥離ブレード１０３は、図３に示すように、逆撓み抑制部材１０５が組み付けられる前に固定部１０４に接着固定される。このため、接着剤１０６は、加熱されて溶融状態になっても、固定部１０４と剥離ブレード１０３とが重なる領域から流れ出し難くなっており、剥離ブレード１０３の前端側１０３ａが固定部から突き出す長さＬを精度良く管理することが可能となっている。突き出し長さＬは、本実施例では約８ｍｍである。

このような構成である剥離ブレード１０３は、図２に示すように、循環面１０２ｂに付着したトナーをすくい上げるように、当て角度θ（本実施例ではθは約１８°）で循環面１０２ｂに前端側１０３ａを当接させている。発明者らの試験評価によれば、θ＞３０°の範囲は、剥離ブレード１０３の逆撓みが顕著に発生して実用性が低い領域であり、θ＜１０°の範囲は、トナーが剥離ブレード１０３をすり抜け易くなって実用性が低い領域であり、１０°≦θ≦３０°の範囲は、実用的な安定領域である。

さらに、発明者らの試験評価によれば、循環面１０２ｂの曲率半径Ｒが、Ｒ≦１０…式１を範囲内にあるとき、剥離ブレード１０３の突き出し長さＬ及び厚みｔについて、
１≦ｔ×Ｒ／Ｌ≦４…式２
３≦Ｌ／ｔ≦８ …式３
を満たせば、剥離ブレード１０３の逆撓みが生じ難く、かつ、効果的にトナーを排除できることがわかっている。

より詳しくは、式３におけるＬ／ｔは、剥離ブレード１０３の撓み難さを示すパラメータであり、式３の範囲内であれば、剥離ブレード１０３の前端側１０３ａは、適度に撓んだ状態で循環面１０２ｂに当接して、効果的にトナーを排除できる。そして、式２の範囲内であれば、突き出し長さＬ、厚みｔである剥離ブレード１０３のサイズと循環面１０２ｂの曲率半径Ｒとが一定の範囲の相似的関係となるので、逆撓みが生じ難い。本実施例では、ｔ×Ｒ／Ｌ＝２×６／８＝１．５、Ｌ／ｔ＝８／２＝４であり、式２、式３を満たしているので、本発明の作用効果を顕著に享受することができる。

このような構成であるクリーニング装置１００では、搬送ベルト３３に付着したトナーが搬送ベルト３３からクリーニングローラ１０１に移り、さらに、クリーニングローラ１０１から掻き取りローラ１０２に移る。そして、剥離ブレード１０３が掻き取りローラ１０２の循環面１０２ｂに付着する廃トナーを剥離させて、クリーニング装置ハウジング１１０内の空間に掻き落とすことにより、ユーザが意図していない不要な画像が用紙に形成されてしまうという不具合を防止している

また、このクリーニング装置１００では、剥離ブレード１０３と循環面１０２ｂとの間の摩擦力により、剥離ブレード１０３の前端側１０３ａが循環面１０２ｂの回転方向Ｄ３の下流側に撓むような変形が生じる場合であっても、剥離ブレード１０３が逆撓み抑制部材１０５に当て止まって逆撓みが規制される。このため、このクリーニング装置１００は、剥離ブレード１０３の逆撓みを抑制することができている。

ここで、実施例のクリーニング装置１００は、固定部１０４と逆撓み抑制部材１０５とが別体に形成されていることから、固定部１０４に剥離ブレード１０３の後端側１０３ｂを固定した後で、逆撓み抑制部材１０５を固定部１０４及び剥離ブレード１０３に組み付けることができる。このため、このクリーニング装置１００は、逆撓み抑制部材１０５の影響を受けることなく、固定部１０４が剥離ブレード１０３を固定する範囲を精度良く管理できる。その結果、このクリーニング装置１００では、剥離ブレード１０３の突き出し長さＬがばらつき難くなることから、循環面１０２ｂに当接する剥離ブレード１０３の前端側の押圧力が幅方向で均一化され、所定の範囲に制御し易くなっている。

したがって、実施例のクリーニング装置１００は、剥離ブレード１０３の逆撓みをより確実に抑制することができている。

また、このクリーニング装置１００において、逆撓み抑制部材１０５は、固定部１０４よりも薄い板金からなっている。このため、このクリーニング装置１００では、逆撓み抑制部材１０５が循環面１０２ｂに接触する可能性が低くなり、逆撓み抑制部材１０５を循環面１０２ｂの近傍に配置し易くなっている。このため、このクリーニング装置１００は、剥離ブレード１０３の逆撓みを一層確実に抑制することができている。また、板金は安価であるので、製造コストを低廉化することができている。

さらに、このクリーニング装置１００は、熱溶融性接着剤により固定部１０４に剥離ブレード１０３の後端側１０３ｂを固定した後で、逆撓み抑制部材１０５を固定部１０４及び剥離ブレード１０３に組み付けることができる。このため、従来のクリーニング装置のように、溶融状態の接着剤が固定部から流れ出して、剥離ブレードの一端側と逆撓み抑制部との間に流れ出してしまい、剥離ブレードの突き出し長さがばらつき易くなるという不具合が生じない。このため、このクリーニング装置１００は、熱溶融性接着剤による悪影響を受けることなく、固定部１０４が剥離ブレード１０３を固定する範囲を精度良く管理でき、本発明の作用効果を一層確実に奏することが可能となっている。

また、このクリーニング装置１００は、熱溶融性接着剤の採用により、加熱だけで固定部１０４に剥離ブレード１０３の後端側１０３ｂを強力に固定できるので、生産性が向上し、かつ剥離ブレード１０３が固定部１０４から外れ難くなって、耐久性を向上させることもできている。

さらに、本実施例のレーザプリンタ１は、クリーニング装置１００の作用効果により、トナーが確実に搬送ベルト３３から除去されるとともに、剥離ブレード１０３の逆撓み等に起因する不具合も生じ難くなっている。

以上において、本発明を実施例に即して説明したが、本発明は上記実施例に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。

例えば、板金製である逆撓み抑制部材１０５の替わりに、エンジニアリングプラスチック等の絶縁性の高い材料からなる逆撓み抑制部材を採用してもよい。この場合には、逆撓み抑制部材に電荷を印加しなくても、掻き取りローラ１０２との間でスパークが生じないので、装置を簡略化することができる。

また、本実施例の剥離ブレード１０３、固定部１０４及び逆撓み抑制部材１０５を用いて、搬送ベルト３３に付着するトナーを直接除去するようにしてもよい。

さらに、本実施例の剥離ブレード１０３、固定部１０４及び逆撓み抑制部材１０５を用いて、感光ドラム７１に付着するトナーを除去するようにしてもよい。

本発明は電子写真式の画像形成装置に利用可能である。

実施例のクリーニング装置が適用されるレーザプリンタの概略断面図である。 実施例のクリーニング装置の拡大図である。 実施例のクリーニング装置に係り、剥離ブレード、固定部及び逆撓み抑制部材を示す拡大断面図である。 従来のクリーニング装置に係り、剥離ブレード、固定部及び逆撓み抑制部を示す拡大断面図である。 従来のクリーニング装置に係り、図４の矢視Ｖ方向から見た剥離ブレード、固定部及び逆撓み抑制部を示す上面図である。

符号の説明

１…画像形成装置（レーザプリンタ）
３…ハウジング
１０…転写部
３３…搬送ベルト
９３、１０３…剥離ブレード
９４、１０４…固定部
９５…逆撓み抑制部
９６、１０６…接着剤（熱溶融性接着剤）
１００…クリーニング装置
１０１…クリーニングローラ
１０１ａ、１０２ａ…枢軸
１０２…循環機構（掻き取りローラ）
１０２ｂ…循環面
９３ａ、１０３ａ…剥離ブレードの一端側（前端側）
９３ｂ、１０３ｂ…剥離ブレードの他端側（後端側）
１０５…逆撓み抑制部材
１１０…クリーニング装置ハウジング
Ｄ３…循環面の循環（回転）方向
Ｒ…循環面における剥離ブレードの一端側（前端側）が当接する２次曲面の曲率半径（掻き取りローラの半径）
Ｌ０、Ｌ…剥離ブレードにおける一端側（前端側）が固定部から突き出す長さ
ｔ…剥離ブレードの厚み

Claims (6)

1. ハウジング内で１本の枢軸回り又は２本以上の平行な枢軸回りを２次元的に循環する循環面を有し、該循環面にトナーが付着する循環機構から該トナーを除去するクリーニング装置であって、
   前記枢軸に平行な方向を幅方向とし、該枢軸に直交する方向を長さ方向とする略板形状をなし、前記循環面に該長さ方向の一端側を当接させて、該循環面に付着する前記トナーを剥離させる剥離ブレードと、
   前記ハウジングに固定され、該剥離ブレードの長さ方向の他端側を固定する固定部と、
   該固定部とは別体に形成され、該剥離ブレードよりも該循環面の循環方向下流側に配設されて、該剥離ブレードの該一端側が該循環面の循環方向下流側に撓むことを抑制する逆撓み抑制部材とを備えることを特徴とするクリーニング装置。
2. 前記逆撓み抑制部材は、前記固定部よりも薄い板金からなる請求項１記載のクリーニング装置。
3. 前記固定部は、接着剤により前記剥離ブレードの前記他端側を固定する請求項１又は２記載のクリーニング装置。
4. 前記接着剤は、熱溶融性接着剤である請求項３記載のクリーニング装置。
5. 前記循環面における前記剥離ブレードの前記一端側が当接する２次曲面の曲率半径をＲとし、該剥離ブレードにおける該一端側が前記固定部から突き出す長さをＬとし、厚みをｔとした場合、
   Ｒ≦１０ｍｍ …式１
   １≦ｔ×Ｒ／Ｌ≦４…式２
   ３≦Ｌ／ｔ≦８ …式３
   の３式を満たす請求項１乃至４のいずれか１項記載のクリーニング装置。
6. 用紙に画像を形成する電子写真式の画像形成装置であって、
   前記用紙に前記トナーを転写する転写部と、
   該用紙を該転写部に搬送する搬送ベルトと、
   該搬送ベルトに付着する該トナーを直接除去又は１本若しくは複数本のローラを介して除去する請求項１乃至５のいずれか１項記載のクリーニング装置とを具備することを特徴とする画像形成装置。

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