(57)【要約】【課題】本発明の目的は、画像形成のない非画像領域が長期に渡って継続するような画像形成が行われるような場合でも、像担持体上にトナーの溶融固着が生ぜず長期に渡って良好なクリーニング性能を有し、且つ生産性及び省資源に優れたクリーニング装置を提供すること。【解決手段】本発明は、クリーニングブレードにより像担持体上から除去されたトナーを像担持体の回動方向と直交する幅方向に相互に混ざり合うようにトナー付与手段に案内する案内手段とを備え、上記課題の解決を画像形成のない非画像領域が連続して継続させても像担持体上にトナーの溶融固着が生ぜず長期に渡って良好なクリーニング性能を有し生産性及び省資源に優れたクリーニング装置の提供を可能にする。【選択図】図２
2011197206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回動する像担持体上にトナー像を形成する画像形成装置のクリーニング装置であって、
前記像担持体の回動方向における圧接位置で前記像担持体に圧接して前記像担持体上に残留するトナーを除去するクリーニングブレードと、
前記圧接位置に対し前記回動方向の上流側に位置し少なくとも前記像担持体で規定された空間にトナーを供給し前記空間にトナーを貯留して、前記空間に貯留したトナーを前記像担持体に接触させてトナーを前記像担持体上に付与するトナー付与手段と、
前記クリーニングブレードにより前記像担持体上から除去されたトナーを前記回動方向と直交する幅方向に相互に混ざり合うように前記トナー付与手段に案内する案内手段とを備えることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
前記案内手段は、
前記クリーニングブレードと前記トナー付与手段との間に配設され、前記像担持体上から除去されたトナーを前記像担持体から離間させるよう前記幅方向と交差する方向に案内するガイド部材と、
前記ガイド部材で案内されたトナーを前記トナー付与手段に案内する案内路と、
前記案内路上に配設され前記案内路上のトナーを少なくとも前記幅方向に変位させるように攪拌する攪拌手段と、を有することを特徴とする請求項１に記載のクリーニング装置。
【請求項３】
前記案内路は少なくとも前記幅方向に配設された第１案内路と第２案内路とで構成され、
前記攪拌手段は、少なくとも前記第１案内路上のトナーを前記幅方向の一端側に搬送する第１攪拌手段と、前記一端側で前記第１案内路上から前記第２案内路上に流入したトナーを前記一端側と反対方向の逆側に搬送してトナーを前記トナー付与手段の前記幅方向における全域に案内する第２攪拌手段と、で構成されることを特徴とする請求項２に記載のクリーニング装置。
【請求項４】
前記案内路は、少なくとも前記ガイド部材から受けたトナーを前記幅方向と交差する方向に案内する第１案内路と、前記第１案内路の下方で前記幅方向に配設される第２案内路と、で構成され、
前記攪拌手段は、少なくとも前記第１案内路上に前記幅方向に配設され、前記第１案内路上を下方に案内されるトナーを少なくとも前記幅方向に撹乱する第１攪拌手段と、前記第２案内路上に前記幅方向に配設され、前記第１案内路を経て第２案内路上に流入したトナーを前記幅方向の一方に搬送すると共にトナーを前記トナー付与手段に案内する第２攪拌手段と、で構成されていることを特徴とする請求項２に記載のクリーニング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式を用いた画像形成装置に係わり、特に、感光体、中間転写体等の像担持体上に残余するトナーを除去するクリーニング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
帯電、露光、現像の各手段を周囲に有する感光体上にトナー像を形成しトナー像を直接転写材に転写し、あるいは、複数の感光体上のトナー像を一旦中間転写体に一次転写した後中間転写体上のトナー像を転写材に二次転写する構成を備える画像形成装置において、転写後の感光体又は中間転写体（代表して、像担持体という）の残留トナーを除去するために、像担持体の走行方向に対し、カウンタ方向にウレタンゴム等からなる弾性状ブレードを当接させるクリーニング方式（ブレードクリーニング方式と称される）が広く利用されている。
【０００３】
ブレードクリーニング方式は、トナーを確実にスクレープするため、クリーニングブレードの先端をある大きさ以上の力で像担持体に圧接させるために、像担持体とクリーニングブレードとの間には大きな摩擦を発生させる。この摩擦、あるいはこの摩擦の増大により、クリーニングブレードの捲れ、クリーニングブレードエッジの損傷、トナーフィルミング、あるいは、画像のピッチムラ等の問題が発生する。
【０００４】
一方、トナーは潤滑剤（摩擦軽減剤）として機能することが知られており、この機能を有効に利用して、印字幅や印字率に影響されることなく生産性の低下やトナーの無駄な消費を生じさせずに上記の問題を解決させる技術が提案されている（特許文献１、及び２記載）。
【０００５】
図１０は特許文献１に記載のクリーニング装置１００を示す要部断面図である。
【０００６】
特許文献１に記載のクリーニング装置１００は、圧接位置Ｐ１でクリーニングブレード１０２により像担持体上から除去されたトナーを圧接位置Ｐ１より上流側に一時的に貯留しトナーで成る貯留空間ＳＴを形成し、貯留されたトナーの一部を潤滑剤として像担持体に積極的に供給させている。
【０００７】
図１０に示すように、貯留空間ＳＴは、中間転写体６と、クリーニングブレード１０２の上流側で中間転写体６に当接するスポンジローラ１１１と、先端がスポンジローラ１１１に当接するトナー排出規制部材１１２とで囲まれた空間に形成され、トナー排出規制部材１１２の圧力調整弁的な機能により、幅方向に渡る各領域で一定に維持されている。
【０００８】
従って、貯留空間ＳＴの形成は、平均印字率の低い画像形成が続くような領域でも高い画像形成の領域と同様に常にクリーニングブレードの先端部に潤滑剤としてのトナーを所定量供給することを可能にしている。
【０００９】
特許文献２に記載の技術は、像担持体表面から除去されたトナーをクリーニングブレード、下側シール及びトナー塞き止め部材で形成された空間に塞ぎ止めて、クリーニングブレードの先端にトナーを一時的に保持させている。また、クリーニングブレードの先端に塞ぎ止められたトナーの量が過度になるのを防止するために、塞ぎ止めシートには長孔が設けられている。従って、一時的に保持されたトナーによりクリーニングブレードの先端は像担持体に対し滑らかに摺擦される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−２４９９１５号公報
【特許文献２】特開平１１−１８１１２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところが、特許文献１又は２に記載に画像形成装置は、画像形成のない非画像領域が長期に渡って継続するような画像形成が行われると、非画像領域に対応する像担持体上にトナーの溶融固着が発生する。トナーの溶融固着は、核として発生した時点では画像不良に指摘されないが、その面積と厚みは次第に成長し最終的に画像不良に至るものである。
【００１２】
本発明の目的は、画像形成のない非画像領域が長期に渡って継続するような画像形成が行われるような場合でも、像担持体上にトナーの溶融固着が生ぜず長期に渡って良好なクリーニング性能を有し、且つ生産性及び省資源に優れたクリーニング装置を提供すること。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、下記構成により上記の目的を達成可能にする。
【００１４】
１．回動する像担持体上にトナー像を形成する画像形成装置のクリーニング装置であって、
前記像担持体の回動方向における圧接位置で前記像担持体に圧接して前記像担持体上に残留するトナーを除去するクリーニングブレードと、
前記圧接位置に対し前記回動方向の上流側に位置し少なくとも前記像担持体で規定された空間にトナーを供給し前記空間にトナーを貯留して、前記空間に貯留したトナーを前記像担持体に接触させてトナーを前記像担持体上に付与するトナー付与手段と、
前記クリーニングブレードにより前記像担持体上から除去されたトナーを前記回動方向と直交する幅方向に相互に混ざり合うように前記トナー付与手段に案内する案内手段とを備えることを特徴とするクリーニング装置。
【００１５】
２．前記案内手段は、
前記クリーニングブレードと前記トナー付与手段との間に配設され、前記像担持体上から除去されたトナーを前記像担持体から離間させるよう前記幅方向と交差する方向に案内するガイド部材と、
前記ガイド部材で案内されたトナーを前記トナー付与手段に案内する案内路と、
前記案内路上に配設され前記案内路上のトナーを少なくとも前記幅方向に変位させるように攪拌する攪拌手段と、を有することを特徴とする前記１に記載のクリーニング装置。
【００１６】
３．前記案内路は少なくとも前記幅方向に配設された第１案内路と第２案内路とで構成され、
前記攪拌手段は、少なくとも前記第１案内路上のトナーを前記幅方向の一端側に搬送する第１攪拌手段と、前記一端側で前記第１案内路上から前記第２案内路上に流入したトナーを前記一端側と反対方向の逆側に搬送してトナーを前記トナー付与手段の前記幅方向における全域に案内する第２攪拌手段と、で構成されることを特徴とする前記２に記載のクリーニング装置。
【００１７】
４．前記案内路は、少なくとも前記ガイド部材から受けたトナーを前記幅方向と交差する方向に案内する第１案内路と、前記第１案内路の下方で前記幅方向に配設される第２案内路と、で構成され、
前記攪拌手段は、少なくとも前記第１案内路上に前記幅方向に配設され、前記第１案内路上を下方に案内されるトナーを少なくとも前記幅方向に撹乱する第１攪拌手段と、前記第２案内路上に前記幅方向に配設され、前記第１案内路を経て第２案内路上に流入したトナーを前記幅方向の一方に搬送すると共にトナーを前記トナー付与手段に案内する第２攪拌手段と、で構成されていることを特徴とする前記２に記載のクリーニング装置。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、上記の解決手段により画像形成のない非画像領域が連続して継続させても像担持体上にトナーの溶融固着が生ぜず長期に渡って良好なクリーニング性能を有し生産性及び省資源に優れたクリーニング装置の提供を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】は本発明に係るクリーニング装置８０が用いられた画像形成装置を示す構成図である。
【図２】は本発明に係るクリーニング装置８０の実施形態を示す要部断面図である。
【図３】は第１案内路ＲＤ１と第２案内路ＲＤ２で構成される案内路ＲＤ上を移動するトナーの流れを示す概略図である。
【図４】はクリーニングブレード８０２、スポンジローラ８１１、トナー排出規制部８１２材、及び、ガイド部材８２１の構成条件を示す平面図である。
【図５】は第１攪拌手段８２２及び第２攪拌手段８２３の実施形態を示す平面図である。
【図６】は、中間転写体、クリーニングブレード８０２、ガイド部材８２１、スポンジローラ８１１、及びトナー排出規制部材８１２の幅方向における長さ関係を示す平面図である。
【図７】は、本発明の評価実験で中間転写体６上に画像が形成された画像領域と、全く形成されなかった非画像領域を示す、平面図である。
【図８】本発明に係るクリーニング装置８０における他の実施形態を示す要部断面図である。
【図９】は本発明の他の実施形態に係る攪拌部材８２４の構成を示す斜視図である。
【図１０】は、従来のクリーニング装置１００を示す要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。
【００２１】
《電子写真方式の画像形成装置》
図１は本発明に係るクリーニング装置８０が用いられた画像形成装置を示す構成図である。
【００２２】
画像形成装置Ａは装置本体に載置されている画像読取装置Ｂを備えている。
【００２３】
画像形成装置Ａはタンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成手段１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ、本発明に係る像担持体としてのベルト状の中間転写体６、給紙搬送手段及び定着装置３０等からなる。
【００２４】
画像形成装置Ａの上部には、自動原稿送り装置ＤＦと原稿画像走査露光装置ＳＣから成る画像読取装置Ｂが設置されている。自動原稿送り装置ＤＦの原稿台上に載置された原稿ｄは、搬送手段により搬送され原稿画像走査露光装置ＳＣの光学系により原稿の片面、又は両面の画像が走査露光され、ラインイメージセンサＣＣＤに読み込まれる。
【００２５】
ラインイメージセンサＣＣＤにより光電変換されて形成された信号は、画像処理部において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等が行われた後、露光手段３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋに送られる。
【００２６】
イエロー（Ｙ）色のトナー画像を形成する画像形成手段１０Ｙは、感光体１Ｙの周囲に帯電手段２Ｙ、露光手段３Ｙ、現像手段４Ｙ及びクリーニング手段８Ｙを配置している。マゼンタ（Ｍ）色のトナー画像を形成する画像形成手段１０Ｍは、感光体１Ｍの周囲に帯電手段２Ｍ、露光手段３Ｍ、現像手段４Ｍ及びクリーニング手段８Ｍを配置している。シアン（Ｃ）色のトナー画像を形成する画像形成手段１０Ｃは、感光体１Ｃの周囲に帯電手段２Ｃ、露光手段３Ｃ、現像手段４Ｃ及びクリーニング手段８Ｃを配置している。黒（Ｋ）色のトナー画像を形成する画像形成手段１０Ｋは、感光体１Ｋの周囲に帯電手段２Ｋ、露光手段３Ｋ、現像手段４Ｋ及びクリーニング手段８Ｋを配置している。帯電手段２Ｙと露光手段３Ｙ、帯電手段２Ｍと露光手段３Ｍ、帯電手段２Ｃと露光手段３Ｃ、及び帯電手段２Ｋと露光手段３Ｋは、潜像形成手段を構成する。
【００２７】
なお、現像手段４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒（Ｋ）の小粒径のトナーとキャリアからなる２成分現像剤を内包する。
【００２８】
中間転写体６は、複数のローラにより巻回され、図示しない駆動手段により回動可能に支持されている。
【００２９】
定着装置３０は、加熱された定着部材（定着ローラともいう。）３１と加圧ベルト３２との間に形成された定着ニップ部で用紙Ｐ上の未定着トナー像を加熱、加圧して定着する。
【００３０】
一次転写手段７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋにより、画像形成手段１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋより形成された各色のトナー像は本発明に係る像担持体としての中間転写体６上に逐次転写されて各色トナーで成るトナー像が中間転写体６上に形成される（１次転写）。
【００３１】
他方、用紙Ｐが給紙手段２１により給紙カセット２０から給紙され、給紙ローラ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、レジストローラ２３等を経て二次転写手段７Ａに搬送される。二次転写手段で中間転写体６上に形成されたトナー像は用紙Ｐ上に転写される。
【００３２】
トナー像が転写された用紙Ｐは、曲率分離により中間転写体６より分離され、定着装置３０に搬送される。そして、用紙Ｐ上のトナー像は定着装置３０で加熱、加圧され、用紙Ｐ上に定着される。その後、用紙Ｐは排紙ローラ２４に挟持されて機外の排紙トレイ２５上に載置される。
【００３３】
一方、中間転写体６は二次転写手段７Ａで用紙Ｐにトナー像が転写された後に本発明に係るクリーニング装置８０に至り、クリーニング装置８０により中間転写体６上の残留トナーが除去されて、中間転写体６は像形成が再度可能な状態に清掃される。
【００３４】
《本発明に係るクリーニング装置８０》
次に、本発明に係るクリーニング装置８０の詳細について、図２を用いて説明する。
【００３５】
図２は、本発明に係るクリーニング装置８０の実施形態を示す要部断面図である。
【００３６】
８０１はケーシングで、クリーニング装置８０を構成する各部材を取り付け、かつ、中間転写体６から除去したトナーを収容する収容部を有する。
【００３７】
８０２は、ウレタンゴム等の弾性体からなるクリーニングブレード８０２で、ブレードホルダ８０３に接着剤等により固定されている。
【００３８】
ブレードホルダ８０３はケーシング８０１に設けられた第１支持軸８０４に回動自在に取り付けられている。
【００３９】
８０５は第１押圧バネで、ブレードホルダ８０３を第１支持軸８０４の周りに反時計方向に付勢する。これにより、クリーニングブレード８０２の先端は、図の矢印で示す中間転写体６の回転方向と反対方向（カウンター方向）に向いた状態で、バックアップローラ７５にバックアップされた中間転写体６に圧接位置Ｐ１で圧接する。
【００４０】
トナー付与手段８１は、圧接位置Ｐ１に対し矢印で示す中間転写体６の回動方向における上流側に配設され、少なくともスポンジローラ８１１及びトナー排出規制部材８１２で構成される。
【００４１】
スポンジローラ８１１はテンションローラ７６で位置規制された中間転写体６に対し図示の当接位置Ｐ２で当接されるように配設している。
【００４２】
スポンジローラ８１１は、図示しない駆動手段により中間転写体６と同方向に回転し、その周速が中間転写体６の周速よりも早くなるように駆動されている。
【００４３】
トナー排出規制部材８１２はＰＥＴシートから成り、その一端は当接位置Ｐ２と反対側の当接点Ｐ４でスポンジローラ８１１の表面に当接する。その他端は、スポンジローラ８１１の上方に設けられ、内側に突起されたケーシング８０１の中間保持部８０６に両面テープ等で接着され固定される。
【００４４】
空間Ｓは、図示のように中間転写体６とトナー付与手段８１（スポンジローラ８１１及びトナー排出規制部材８１２）で規定され、圧接位置Ｐ１に対し中間転写体６の回動方向の上流側に形成される。
【００４５】
回転するスポンジローラ８１１の表面は多孔を有し、ケーシング８０１の底部に貯留されたトナーに接触してトナーを付着しながら矢印ｘ１の方向に搬送して空間Ｓに絶えず十分なトナーを供給する。従って、空間Ｓには、図示のように貯留されたトナーで成る貯留空間ＳＴが形成される。
【００４６】
また、空間Ｓに貯留されるトナーが増加すると、つまり、貯留空間ＳＴの容積が増加すると、当接点Ｐ４から排出されるトナーが増加するために、図示のように貯留空間ＳＴは概ね所定量になるように維持される。
【００４７】
換言すると、弾性を有するＰＥＴシートで構成されているため、トナー排出規制部材８１２は、圧力調整弁のような働きをし、空間Ｓにおけるトナーの貯留量を維持するように作用する。
【００４８】
トナー付与手段８１は、空間Ｓに貯留したトナーを中間転写体６に接触させて、中間転写体６の全領域に潤滑剤としてのトナーを十分に付与するものである（図の矢印ｘ２に示す）。又、中間転写体６に押圧するスポンジローラ８１１も表面に付着したトナーを中間転写体６上に付与させるように作用している。
【００４９】
８２は、クリーニングブレード８０２により中間転写体６上から除去されたトナーを中間転写体６の回動方向と直交する幅方向に相互に混ざり合うようにトナー付与手段８１に案内する案内手段である。案内手段８２、少なくともガイド部材８２１、案内路ＲＤ、及び攪拌手段で構成される。
【００５０】
ガイド部材８２１はＰＥＴ等の弾性シートから成り、その一端は接触位置Ｐ３で中間転写体に当接している。接触位置Ｐ３は図示のように中間転写体６の回動方向から観てクリーニングブレード８０２の圧接位置Ｐ１に対し上流側、且つ当接位置Ｐ２に対し下流側に位置する。その他端は、その一端の位置を保持するよう、内側に突起されたケーシング８０１の中間保持部８０６の端面８０６ａに両面テープ等で接着され固定されている。
【００５１】
ガイド部材８２１は、クリーニングブレード８０２により中間転写体６上から除去されたトナーが貯留空間ＳＴに至るのを阻止するものであり、中間転写体６上から除去されたトナーをケーシング８０１に形成された案内路ＲＤに案内するものである（図の矢印ｘ３に示す）。
【００５２】
案内路ＲＤは、少なくとも幅方向に配設された第１案内路ＲＤ１と第２案内路ＲＤ２とで構成され、ガイド部材８２１から受けたトナーを幅方向に移動可能な断面形状を有している。
【００５３】
攪拌手段としての第１攪拌手段８２２が、図示のように円弧状の内面形状を有する第１案内路ＲＤ１の上方に配設され、回転可能にケーシング８０１に支持されている。第１攪拌手段８２２は後で詳しく説明する図５のような形態を有する。
【００５４】
第１案内路ＲＤ１上のトナーは、矢印方向に回転する第１攪拌手段８２２により第１案内路ＲＤ１上を幅方向に搬送されケーシング８０１内の側端に至り、第１案内路の側端に設けられた開口から下方に降下する（図の矢印ｘ４に示す）。従って、中間転写体６の奧側から手前側に渡るクリーニングブレード８０２の各領域から回収された全トナーは第１案内路ＲＤ１の側端に集められ、その後に下方に降下される。
【００５５】
第１案内路ＲＤ１の下方に位置するケーシング８０１の底部には円弧状の内面形状を有する第２案内路ＲＤ２が幅方向に配設されている。第２案内路ＲＤ２の上部には図５に示す形態の第２攪拌手段８２３がケーシング８０１に回転可能に支持されている。
【００５６】
第２攪拌手段８２３は反時計方向に回転し、ケーシング８０１の底部に貯留したトナーを図の紙面に対し垂直方向、且つ裏面方向に搬送して余剰のトナーはケーシング８０１外に排出される。また、第２攪拌手段８２３は、反時計方向の回転により、第２案内路ＲＤ２に貯留されたトナーをスポンジローラ８１１側に積極的に押し流すように作用しており、トナーのｘ１方向の移動を補助している。ここでは、第２攪拌手段８２３は後述の図５で示す形態を有しているが、これに限定されるものではない。
【００５７】
図３は、第１案内路ＲＤ１と第２案内路ＲＤ２で構成される案内路ＲＤ上を移動するトナーの流れを示す概略図である。ケーシング８０１の設けられた第１案内路ＲＤ１と、第１案内路ＲＤ１の下方に設けられた第２案内路ＲＤ２を示す。第１案内路ＲＤ１上の側端部（手前側）の底部にトナーを流下するための開口ＡＰ１が配設されている。第１攪拌手段８２２によって手前側端部に搬送されたトナーは、開口ＡＰ１を経由し第２案内路ＲＤ２の手前側の側端に流下する。そして、第２案内路ＲＤ２上に流下したトナーは、第２攪拌手段８２３によって後方側に搬送される間に、非図示のトナー付与手段８１に流出されるために、２案内路ＲＤ２上のトナーの量は手前側から後方に向かって次第に減少し、余剰分が第２案内路ＲＤ２の後端部に設けられた出口ＥＸを経由してケーシング８０１外に排出される。
【００５８】
以上のように、第２案内路ＲＤ２上のトナー量の偏りによってトナー付与手段８１の供給性能（図２のｘ１方向の移動性能）に偏り、あるいはムラが生じないよう、後端側におけるトナーの貯留量が所定値以上に維持されるよう、種々の工夫が施されている。例えば、第２攪拌手段８２２の回転速度を第１攪拌手段８２３に比較して低速にする。あるいは、奧側における第２案内路ＲＤ２及び第２攪拌手段８２３の位置を手前側より高くするように傾斜配置させる。
【００５９】
トナー受けシート８６はＰＥＴ等の弾性シート材から成り、ケーシング８０１内部のトナーの落下を防止するものである。そして、一端が中間転写体６に対向するケーシング８０１の底部に接着され、他端が中間転写体６に軽く接触している。
【００６０】
クリーニング装置８０内を循環するトナーの潤滑性について説明する。
【００６１】
二次転写部を通過した後に転写されず中間転写体６上に残余しクリーニングブレード８０２で中間転写体６から除去された直後のトナーが、トナーの潤滑剤としての性能において最も優れている。例えば、貯留空間ＳＴに滞留する滞留時間が大きくなると、潤滑剤としての性能は次第に低下する。従って、貯留空間ＳＴ内に存在するトナーの平均滞留時間が大きくなると、トナー付与手段８１によって中間転写体６に適量のトナーが供給されても、クリーニングブレード８０２の先端におけるトナーの潤滑性能が低下するものである。
【００６２】
本発明に係るクリーニング装置８０では、二次転写部で転写されず中間転写体６上に残余しクリーニングブレード８０２で中間転写体６から除去された直後のトナーが、ガイド部材８２１及び第１案内路ＲＤ１に案内され移動する間に少なくとも第１攪拌手段８２２によって幅方向に渡った均等に混合されてトナー付与手段８１に供給されており、貯留空間ＳＴのトナーは幅方向に渡り常に均等の平均滞留時間を有している。
【００６３】
つまり、画像形成のない非画像領域が連続数千プリント以上に渡って継続するような場合でも、貯留空間ＳＴに存在するトナーの平均滞留時間が幅方向に渡って常に均等な状態に保持される。換言すると、中間転写体６上に圧接するクリーニングブレード８０２の先端に供給されるトナーの潤滑性は常に幅方向に渡り均等に維持される。
【００６４】
従って、クリーニング装置８０は、画像形成のない非画像領域でも画像領域と概ね等しく摩擦が保持されるために、摩擦画像形成のない非画像領域が連続数千プリント以上に渡って継続させた場合でも中間転写体６上にトナーの溶融固着が生ぜず長期に渡って良好なクリーニング性能を有し、且つ生産性及び省資源に優れたクリーニング装置８０の提供を可能にする。
【００６５】
また、常にクリーニングブレード８０２の先端は幅方向に渡り常に均等な潤滑性能を保持しているため、クリーニングブレード８０２の先端及び像担持体としての中間転写体６の摩耗を幅方向に渡り均等に進行させ、クリーニングブレード８０２及び中間転写体６の長寿命化に極めた有効である。
【００６６】
次に、本発明の実施形態における、クリーニングブレード８０２、スポンジローラ８１１、トナー排出規制部材８１２、及び、ガイド部材８２１の材質、構成等の詳細を下記に示す。
【００６７】
図４は、クリーニングブレード８０２、スポンジローラ８１１、トナー排出規制部材８１２、及び、ガイド部材８２１の構成条件を示す平面図である。
【００６８】
（１）クリーニングブレード８０２
・材質：ウレタンゴム
・硬度：７４°（ＪＩＳ、Ａゴム硬度）
・荷重（図４のＦ１に示す）：０．１６Ｎ／ｃｍ
・当接角度（図４のθ１に示す）：２２°
・自由長（図４のＨ１に示す）：１０ｍｍ
（２）スポンジローラ８１１
・材質：ＮＢＲ（アクリルニトリル−ブタジエンゴム）
・外径：１７．５ｍｍ
・硬度：３０°（アスカー硬度Ｃ）
・周速：中間転写体６の周速の１．２倍
（３）トナー排出規制部材８１２
・材質：ＰＥＴ
・厚さ：５０μｍ
・当接圧（図４のＦ２に示す）：０．０１５〜０．０２０Ｎ／ｃｍ
・自由長（図４のＨ２に示す）：９ｍｍ
（４）ガイド部材８２１
・材質：ＰＥＴ
・厚み：５０μｍ
・当接圧（図４のＦ３に示す）：０．０１０〜０．０１５Ｎ／ｃｍ
・当接角度（図４のθ２に示す）：２５°
・自由長（図４のＨ３に示す）：１０ｍｍ
ここで、クリーニングブレード８０２の荷重とは、図４に示すように、圧接位置Ｐ１において、支持軸８０４の中心ＳＣと圧接位置Ｐ１とを結ぶ線に対して直角方向に、押圧バネ８０５の作用により発生する、クリーニングブレード８０２の単位長さ（ｃｍ）当たりの力（荷重）Ｆ１である。
【００６９】
当接角度θ２とは、図４の圧接位置Ｐ１における、クリーニングブレード８０２とバックアップローラ７５の外周円の接線とが成す角度である。
【００７０】
当接圧Ｆ３は、当接点Ｐ４とトナー排出規制部材８１２の接合端部ＨＣとを結ぶ直線に対し直角方向に作用する、幅方向の単位長さ（ｃｍ）当たりの力（Ｎ）である。
【００７１】
トナー排出規制部材８１２の自由長Ｈ２とは、図４に示すように接合端部ＨＣと当接点Ｐ４までのトナー排出規制部材８１２の長さである。
【００７２】
次に図５は、第１攪拌手段８２２及び第２攪拌手段８２３に共通に用いられる構成を示す平面図である。図５に示されているように、軸部材８２２Ｃ、８２３Ｃの外周面の全周に渡って軸方向に均等なピッチｐで配設された撹拌部材８２２Ｂ、８２３Ｂが螺旋状に延びるよう形成されたスクリュウ状の回転部材８２２Ａ、８２３Ａにより構成されている。
【００７３】
第１案内路ＲＤ１上のトナーと第２案内路ＲＤ２上のトナーを互いに中間転写体６の幅方向における逆方向に移動させるよう、第１攪拌手段８２２は時計方向に、第２攪拌手段８２３は反時計方向に回転している（図２に示す）。
【００７４】
更に、図６に示すように、幅方向にみて、中間転写体６の長さＬ１＝３８０ｍｍ、クリーニングブレード８０２の長さＬ２＝３４０ｍｍ、ガイド部材の長さＬ３＝３４４ｍｍ、スポンジローラ８１１の長さＬ４＝３３０ｍｍ、トナー排出規制部材８１２の長さＬ５＝３３０ｍｍであり、各々の長さは、Ｌ１＞Ｌ３＞Ｌ３＞Ｌ４＝Ｌ５の関係になるように構成されている。
【００７５】
なお、スポンジローラ８１１の幅方向における長さＬ３は最大用紙幅よりも大きくなるように構成されている。
【００７６】
《本発明に係るクリーニング装置８０の実施形態における評価実験》
次に、本発明に係るクリーニング装置８０を用いた画像形成装置で行った実験、及びその評価結果について以下に説明する。
【００７７】
実験方法：Ａ４縦置き用紙内に平均印字率５％の画像を形成するプリントを連続して出力する。そして、連続プリントの間に１０００プリント毎にＡ３サイズの用紙に全面ベタの画像をプリントするテスト画像を出力する。テスト画像の出力後に中間転写体上の通紙領域、非通紙領域に観察し、トナー固着の発生状況を評価する。また、出力されたテストサンプルの画質も同時に評価される。
【００７８】
図７は、本発明の評価実験で中間転写体６上の画像領域と、全く形成されなかった非画像領域を示す、平面図である。
【００７９】
ＧＡは、Ａ４縦置き用紙が中間転写体６に二次転写部で対向して接触する領域である。
【００８０】
中間転写体６における画像領域は、図示の破線ｓ２と破線ｓ３の間の領域である。Ｌｇは中間転写体６における画像領域における幅方向の長さで、中間転写体６におけるＡ４縦置き用紙における幅方向の長さに対応し、Ｌｇ＝２１０ｍｍである。Ｌ１は中間転写体における幅方向の長さで、Ｌ１＝３６０ｍｍである。Ｌ２はブレードにおける幅方向の長さで、Ｌ２＝３４４ｍｍである。
【００８１】
中間転写体６の非画像領域は、クリーニングブレード８０２が圧接する範囲であり、且つ画像領域の外側に位置する領域である。図示の破線ｓ１と破線ｓ２の間、及び破線ｓ３と破線ｓ４の間の領域である。図示のＬｎｇが非画像領域における幅方向の長さで、Ｌｎｇ＝６７ｍｍである。
【００８２】
評価方法は表１に示す評価基準に基づき目視判定した。
【００８３】
【表１】
2011197206.tif 000003
【００８４】
実験の評価結果をつぎの表２に示す。
【００８５】
【表２】
2011197206.tif 000004
【００８６】
以上の評価結果に示すように、本発明に係るクリーニング装置８０の実施形態は、全くトナー像のない非画像領域を連続１０ｋｐ継続させるような過酷な画像形成に対し、トナー固着を全く発生させない優れた耐久性能を有するクリーニング装置８０であることが確認できた。
【００８７】
また、クリーニングブレード８０２の先端の摩耗も幅方向に渡り均等に摩耗しており、この点からも優れた耐久性を有することが確認された。
【００８８】
《比較例のクリーニング装置１００における評価実験》
また、図１０に示す比較例のクリーニング装置１００を用いた画像形成装置で同一の実験を行い、同一方法で評価した。比較例の実験に関する評価結果を表３に示す。
【００８９】
【表３】
2011197206.tif 000005
【００９０】
以上評価結果に示すように、比較例では画像領域では良好であるが、非画像領域では３ｋｐの時点で小さなトナー固着が発生し、５ｋｐの時点でトナー固着による画像不良が発生した。このように比較例のクリーニング装置を有する画像形成装置では、全くトナー像のない非画像領域が連続して３ｋｐ以上に継続させるような実施環境では、トナー固着による問題が発生することが確認された。
【００９１】
［本発明に係るクリーニング装置８０の他の実施形態］
図８は本発明に係るクリーニング装置８０における他の実施形態を示す要部断面図である。
【００９２】
ここでは、図２に示す本発明に係るクリーニング装置８０と異なる点について詳しく説明する。
【００９３】
ケーシング８０１の内側に設けられた中間保持部８０６は、その形態が図２と大きく異なり、特に中間保持部８０６に配設された第１案内路ＲＤ１の形態が異なっている。図示のようにクリーニングブレード８０２で中間転写体６上から除去されガイド部材８２１上を案内されたトナーが中間保持部８０６の傾斜面上を流下して終端８０６Ｅに降下して（図示のｘ４で示す）第２案内路ＲＤ２に至る。
【００９４】
第１案内路ＲＤ１は、図示のように中間保持部８０６の上面から第２案内路ＲＤ２上の配設された第２攪拌手段８２３上までの範囲である。
【００９５】
本発明に係る攪拌手段としての攪拌部材８２４は、ケーシング８０１に支持され、非図示の駆動により第１案内路ＲＤ１内の中間保持部の終端８０６Ｅと第２攪拌手段８２３の間に配設され図示のように反時計方向に回転している。
【００９６】
図９は、攪拌部材８２４の構成を示す斜視図である。攪拌部材８２４は、複数の楕円板８２４Ａと複数の楕円板８２４Ａを固定支持する軸部材８２４Ｂとを有し、楕円板８２４Ａはすべて同方向の向きで傾斜して軸部材８２４Ｂに貫通して取り付けられている。Ｐは軸部材８２４Ｂに取り付けられた各楕円板８２４Ａの軸方向における間隔（ピッチ）を示す。
【００９７】
トナーは、第１案内路ＲＤ１を通過する毎に中間転写体６の幅方向における一端側、あるいはその反対の他端側に交互に推進され、第２攪拌手段８２３上に降下する（ｘ４方向に移動する）。その後に、回転するスポンジローラ８１１によりｘ１方向に搬送され空間Ｓに供給される。更に、貯留空間ＳＴのトナーはｘ２及びｘ３で示す方向の移動で第１案内路ＲＤ１に戻る。そして、トナーは第１案内路ＲＤを通過する毎に攪拌部材８２４により幅方向に混合され幅方向に拡散される。
【００９８】
従って、本発明に係るクリーニング装置８０における他の実施形態では、ｘ１〜ｘ４で示すトナーの移動における循環が繰り返えされおり、貯留空間ＳＴに占めるトナーの潤滑性は幅方向に渡って均される方向に変化している。
【００９９】
なお、攪拌部材８２４は図９の構成に限定されるものでなく、第１案内路ＲＤ１を通過する際にトナーを幅方向に少なからず混合可能な、つまり、幅方向に渡ってトナーを相互に交換可能なものであれば構わない。
【０１００】
《本発明に係るクリーニング装置８０の他の実施形態における評価実験》
本発明に係る他の実施形態のクリーニング装置８０を用いた画像形成装置で同一条件の実験を行い、同一方法で評価した評価結果を表４に示す。
【０１０１】
【表４】
2011197206.tif 000006
【０１０２】
以上の結果で示すように、本発明に係る他の実施形態は、図２に示す実施形態に比較すると劣るが、全くトナー像のない非画像領域を連続１０ｋｐ継続させる過酷な画像形成に対してトナー固着による画質不良を発生させない優れた耐久性能を有するクリーニング装置８０であることが確認された。
【０１０３】
本発明に係る他の実施形態は、貯留空間ＳＴに占めるトナーの潤滑性を均等にする性能において、図２の実施形態に比較して劣るが、トナーの幅方向における拡散（混合）が積極的に行われない、従来のクリーニング装置８０（比較例）に較べると優れているものである。
【０１０４】
上記実験でＢ及びＣの評価ランクであるトナー固着は、第２攪拌手段８２３によってトナーが搬送される方向の上流側、つまり、手前側にある中間転写体６上の非画像領域に多く見られた。このことから、一方向的ではあるが、スクリュウタイプの第２攪拌手段８２３がトナーの幅方向における拡散に寄与しているものと推察される。
【０１０５】
更に、攪拌部材８２４を取り外した実施形態のクリーニング装置８０を用いた画像形成装置で同一条件の実験を行い、同一方法で評価した評価結果を表５に示す。
【０１０６】
【表５】
2011197206.tif 000007
【０１０７】
攪拌部材８２４が取り外されたため、トナーの幅方向における拡散が低下し、中間転写体６上の非画像領域でトナー固着が５ｋｐ時点に発生した。そして、９ｋｐ時点になるとトナー固着による画質不良が発生した。９ｋｐ時点になるとトナー固着が画質問題に至るレベルに成長したものと推察される。
【０１０８】
但し、従来のクリーニング装置８０（比較例）と較べると、トナー固着の発生状況は大きく改善されており、実用可能なものである。例えば、５ｋｐプリント以上も継続する過酷な画像形成が実行される場合に、少なくとも非画像領域に対応する中間転写体６上にトナーパッチを適宜形成させる、従来のパッチ形成技術を併用することにより、トナー消費量に与える影響も軽微な、耐久性能に優れたクリーニング装置８０の提供を可能にするものである。
【０１０９】
なお、クリニーニング装置８０の他の実施形態では、第１案内路ＲＤ１上に設けた攪拌部材８２４を回転するような形態にしているが、これに限定されるものでない。
【０１１０】
第１案内路ＲＤ１上に流下するトナーを幅方向に変位させる傾斜形状が固設された第１案内路ＲＤ１を備えたクリーニング装置も本発明に係るクリーニング装置の対象である。
【０１１１】
なお、上記の実施形態ではガイド部材８２１の先端が接触位置Ｐ３で像担持体としての中間転写体６に当接しているが、これに限定されるものでなく中間転写体６から離間させるような構成であってもよい。クリーニングブレード８０２から除去されたトナーが貯留空間ＳＴに直接的に移動することが実質的に阻止されるような構成が実現できれば良く、例えば、クリーニングブレード８０２の先端を中間転写体６に近接させる形態でもよい。
【符号の説明】
【０１１２】
６  中間転写体（像担持体）
８０  クリーニング装置８０
８０２  クリーニングブレード８０２
８１  トナー付与手段
８１１  スポンジローラ
８１２  トナー排出規制部材
８２  案内手段
８２１  ガイド部材
８２２  第１攪拌手段
８２３  第２攪拌手段
８２４  攪拌部材（第１攪拌手段）
Ｐ１  圧接位置
Ｐ３  接触位置
ＲＤ  案内路
ＲＤ１  第１案内路
ＲＤ２  第２案内路
Ｓ  空間
ＳＴ  貯留空間
【図１】
2011197206.tif 000008
【図２】
2011197206.tif 000009
【図３】
2011197206.tif 000010
【図４】
2011197206.tif 000011
【図５】
2011197206.tif 000012
【図６】
2011197206.tif 000013
【図７】
2011197206.tif 000014
【図８】
2011197206.tif 000015
【図９】
2011197206.tif 000016
【図１０】
2011197206.tif 000017