(57)【要約】      （修正有）【課題】シート部材（すくいシート）の像担持体への当接圧の安定化。【解決手段】記録媒体に画像を形成する画像形成装置に用いられるクリーニング装置であって、（ａ）像担持体１から現像剤を除去するクリーニング部材と、（ｂ）前記クリーニング部材で除去した現像剤を収容する収容容器と、（ｃ）像担持体から現像剤を除去するクリーニング部材と、前記クリーニング部材で除去した現像剤を収容する収容容器を有するクリーニング装置に用いられる、前記収容容器から現像剤が漏れるのを防ぐシート部材１３であって、廃トナー収容容器に固定される被固定部１３ｃと、像担持体１の長手方向に沿って前記像担持体１と接触する接触部１３ａと、被固定１３ｃ部と接触部１３ａとの間に設けられた、屈曲した曲げ部１３ｂと、を有するシート部材１３。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に画像を形成する画像形成装置に用いられるクリーニング装置であって、
（ａ）像担持体から現像剤を除去するクリーニング部材と、
（ｂ）前記クリーニング部材で除去した現像剤を収容する収容容器と、
（ｃ）像担持体から現像剤を除去するクリーニング部材と、前記クリーニング部材で除去した現像剤を収容する収容容器を有するクリーニング装置に用いられる、前記収容容器から現像剤が漏れるのを防ぐシート部材であって、
前記収容容器に固定される被固定部と、
前記像担持体の長手方向に沿って前記像担持体と接触する接触部と、
前記被固定部と前記接触部との間に設けられた、屈曲した曲げ部と、
を有するシート部材と、
を有するクリーニング装置。
【請求項２】
前記接触部は、前記像担持体の移動方向に対して前記像担持体と９０°より小さい角度で接触する請求項１に記載のクリーニング装置。
【請求項３】
前記曲げ部の内側の曲げ角度θは、９０°≦θ＜１８０°である請求項１または２に記載のクリーニング装置。
【請求項４】
前記曲げ部は複数個設けられている請求項１乃至３のいずれか１項に記載のクリーニング装置。
【請求項５】
前記曲げ部はＲ形状である請求項１乃至３のいずれか１項に記載のクリーニング装置。
【請求項６】
記録媒体に画像を形成する画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジであって、
像担持体と、
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のクリーニング装置と、
を有するプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像担持体から現像剤を除去するクリーニング部材と、収容容器から現像剤が漏れるのを防ぐシート部材を有するクリーニング装置、及び、前述のクリーニング装置を備えたプロセスカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
図２に画像形成装置では、感光ドラム１０１、帯電ローラ１０２、露光器１０３、現像器１０４、クリーナー１０９をカートリッジ容器（不図示）に一体的に組み込んで、画像形成装置本体１１０に対して着脱可能なプロセスカートリッジ１１１を構成している。上述のプロセスカートリッジ１１１を画像形成装置本体１１０に装着し、上述の各プロセス手段を用いて、帯電、露光、現像、転写、定着、クリーニングの各プロセスを繰り返すことにより、順次、画像形成が行われる。
【０００３】
上述の画像形成装置のクリーニング装置は、転写後の像担持体上の残留現像剤を除去するものである。そして、像担持体の表面に接触して、現像剤を掻き落とすためのクリーニングブレードと掻き落とした現像剤をすくいとる為に、クリーニングブレードの下方で像担持体と接触したシートを有する。
【０００４】
シート部材１２２は図３に示すように、現像剤を貯留する回収容器１２４の取り付け面１２４ａに対し、両面テープ１２２ｄによって被固定部１２２ｂが貼り付けている。
【０００５】
しかしこのようなシート部材１２２の構成において、シート部材１２２の凹凸やうねりで、シート部材１２２先端の接触部１２２ａの位置が変わる。そして、当接圧が変わることでシート部材１２２の像担持体１０１への当接圧が変化し、シート部材１２２と像担持体の当接部を通過できずに現像剤を掻き落としたり、トナー漏洩を発生したりする場合がある。
【０００６】
そこで、その対策として従来は、特許文献１のように、現像剤回収容器を変形させながらスクイシートを貼付け、うねりを防止する方法が提案させている。
【０００７】
しかし、これは組立作業工程が増えるという問題と、主走査方向（長手方向）で侵入量が異なるため、先端位置の変動に伴い、当接圧が長手で均一にならず、現像剤の回収とトナー漏洩を防止することが難しいという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平８−２１１８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで本発明は上記問題点を解決するものであり、シート部材の像担持体への当接圧変化を抑制し、像担持体から除去した現像剤が収容容器から漏れるのを抑えることができるクリーニング装置及びプロセスカートリッジを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記の目的を達成するための本発明の構成は、記録媒体に画像を形成する画像形成装置に用いられるクリーニング装置であって、
（ａ）像担持体から現像剤を除去するクリーニング部材と、
（ｂ）前記クリーニング部材で除去した現像剤を収容する収容容器と、
（ｃ）像担持体から現像剤を除去するクリーニング部材と、前記クリーニング部材で除去した現像剤を収容する収容容器を有するクリーニング装置に用いられる、前記収容容器から現像剤が漏れるのを防ぐシート部材であって、
前記収容容器に固定される被固定部と、
前記像担持体の長手方向に沿って前記像担持体と接触する接触部と、
前記被固定部と前記接触部との間に設けられた、屈曲した曲げ部と、
を有するシート部材と、
を有するクリーニング装置である。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明によれば、シート部材の像担持体への当接圧変化を抑制し、像担持体から除去した現像剤が収容容器から漏れるのを抑えることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第一の実施例に係る、画像形成装置の断面図。
【図２】従来例に係る、画像形成装置の断面図。
【図３】従来例に係る、ストレート形状のシート部材構成を示した図。
【図４】第一の実施例に係る、ストレート形状のシート部材先端位置と当接圧の関係を示した図。
【図５】第一の実施例に係る、ストレート形状の先端への圧力方向と先端位置の関係を示した図。
【図６】第一の実施例に係る、屈曲形状のシート部材構成を示した図。
【図７】第一の実施例に係る、屈曲形状の先端への圧力方向と先端位置の関係を示した図。
【図８】第一の実施例に係る、屈曲形状のシート部材先端位置と当接圧の関係を示した図。
【図９】第一の実施例に係る、ストレート形状のシート部材と屈曲形状のシート部材との差を示した図。
【図１０】第二の実施例に係るシート部材を示した図。
【図１１】第二の実施例に係る、角度の異なる屈曲形状のシート部材構成を示した図。
【図１２】第二の実施例に係る、複数の曲げ部とＲ形状を持つシート部材構成を示した図。
【図１３】シート部材の感光ドラムへの当接状態の変化を示した図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜実施例１＞
［画像形成装置］
以下、本発明に係る画像形成装置の一例を示す。なお、図１に示す画像形成装置は電子写真方式の画像形成装置であり、同図は、その概略構成を示す縦断面図である。
【００１４】
画像形成装置本体（以下単に「装置本体」という。）Ｍのほぼ中央には、像担持体（被帯電体）としてのドラム型の電子写真感光体（感光体：以下「感光ドラム」という。）１が配設されている。感光ドラム１は、アルミニウム等の導電性ドラム基体の外周面にＯＰＣ（有機光半導体）感光層を形成したものであり、軸心ｑ（後述）を中心にして、矢印Ｒ１方向に所定のプロセススピード（周速度）をもって回転駆動される。
【００１５】
上述の感光ドラム１の表面（周面）は、後述する帯電手段としての帯電ローラ２により所定の極性・電位に均一（一様）に帯電処理される。帯電後の感光ドラム１表面は、露光手段としてのレーザビームスキャナ３から出力されたレーザビームである。そして、目的の画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザビームの走査露光を受けて、目的の画像情報に対応した静電潜像が形成されていく。この形成潜像は、現像手段としての現像器５によって現像剤中のトナー４が付着されてトナー像として現像される。
【００１６】
一方、記録媒体６は給紙ローラによって給紙され、感光ドラム１上に書き込まれたトナー像と同期をとるように感光ドラム１と転写ローラ８との間の転写ニップ部に送られて表面にトナー像が転写される。転写ローラ８には転写時に転写バイアス印加電源から転写用の転写バイアスが印加される。トナー像の転写を受けた記録媒体６は、感光ドラム１表面から分離されて定着手段としての定着器１０に搬送され、ここで加熱・加圧されて表面にトナー像が定着される。一方、トナー像転写後の感光ドラム１は、記録媒体６に転写されないで表面に残ったトナー（以下適宜「残留トナー７」という。）がクリーニング装置９によって除去され、次の画像形成に供される。
【００１７】
本実施の形態に係る画像形成装置では、感光ドラム１、帯電ローラ２、現像器５、クリーニング装置９の４つのプロセス手段がカートリッジ容器に一体的に組み込まれている。そして、装置本体Ｍに対して着脱可能なプロセスカートリッジ（プロセスユニット）１２を構成している。クリーニング装置９は、感光ドラム１に対向する位置に開口部１９ａを備え、回収トナーを内部に貯蔵できるトナー収容容器１９を有しており、開口部１９ａの感光ドラム１の移動方向の下流側にクリーニング部材であるクリーニングブレード１１が当接している。このクリーニングブレード１１はエッジ部で感光ドラム表面の転写残トナーを掻き落としてドラム表面をクリーニングする。
【００１８】
クリーニングブレード１１の上流側には、トナー収容容器１９の固定部１９ｃに両面テープ１３ｄを介してシート部材１３が貼り付けられ、感光ドラム１にシート部材１３の先端の接触部１３ａが当接するように配置されている。接触部１３ａは、感光ドラム１の長手方向に沿って感光ドラム１と接触している。また、接触部１３ａは感光ドラム１に対して、感光ドラム１の回転方向と順方向（９０°より小さい角度）で接触している。
【００１９】
これにより、残トナーを開口部１９ａに取り入れるのと同時に、トナーの漏洩を防いでいる。このシートの寸法に関して、主走査方向はクリーニングブレードよりも長く（２１０〜３４０ｍｍ）、副走査方向は５〜１０ｍｍのものが主に使用されてきたが、本実施例では主走査方向２２０ｍｍ、副走査方向８ｍｍ、厚み３８μｍのものを使用した。また材質はポリエチレンテレフタレートを用いたが、寸法及び材質はこれに限られるものではない。このシート部材１３の必要な機能としては、前述したようにトナーを開口部に取り入れるのと同時にトナーの漏洩を防ぐことであるため、シート部材１３は感光ドラムに対し、適正な当接圧でシート先端の接触部１３ａが当接する必要がある。しかし、シートのうねりや凹凸、転写残トナーの状態、ドラムの偏芯等で、シートの先端位置が変化すると、その変形量に応じて当接圧が変化し、回収不良になったり、貯留した現像剤が漏洩したりする場合があった。
【００２０】
［比較例］
そこでまず、このような、比較例として従来のシート部材１２２で起こる上記現象について何が原因か考察するため、シートの先端位置を所定の圧及び所定の角度で引張ることで変化させ、その時の当接圧がどのように変わるのか試験を行った。試験条件として、シート部材１２２の構成をシート長さ７ｍｍ、そのうちシート固定部は３ｍｍとし、当接状態を変化させる方法として、シート接触部の引張り圧は１０ｇにしている。そして、その部分の引張り角度を４５度刻みで反時計周りに０〜３６０度まで振って先端位置の変形状態を確認した。
【００２１】
その結果を図４に示す。図４のシート先端への荷重方向によるシートの変形量と先端位置の軌跡から、０度（図の右方向）を基準にして、９０度、１３５度、２２５度、２７０度方向で引っ張った時が最も先端位置が移動量が大きいことがわかった。またシートの先端位置は、各ポイントでの軌跡からシートの曲がる方向で一次元的に可動した。これより、ストレート形状のシートではシート先端の変形が大きくなると当接圧も高くなることが考えられる。そこで、ストレート形状のシート部材１２２の変形量と当接圧を確認した。
その結果を図５に示す。図５より、シート部材１２２がストレート形状の場合、シート先端の変形量が大きくなると当接圧は大きくなり、単調増加の傾向があることが確認できた。すなわち、先端の変形量が大きいほど、当接圧が大きく振れることになり、トナーの回収不良やトナー漏洩になりやすい状況であることがわかった。逆に考えると、本現象の対策の指針としては、シートの先端位置が変化しても、当接圧の変化を軽減できる構成であれば良い。
【００２２】
［シート部材］
そこで、本実施例では上記対策として、一部が所定の角度で屈曲しているシート部材１３を作製し、当接圧が緩和できるか確認を行った。この具体的なシート部材１３の構成を図６に示す。
【００２３】
図６より、曲げ部１３ｂを持つシート部材１３は全長７ｍｍ、両面テープ貼付部は端から３ｍｍ（被固定部）、曲げ部は固定端から２ｍｍの位置とし、曲げ部からシート先端（ドラム当接位置）までを２ｍｍに設定し、曲げ部の角度θは１２０度とした。まず、本構成の効果を確認するため、ストレート形状と同様の試験を行うことで比較した。屈曲形状のシート部材１３の先端の接触部１３ａの引張り圧は１０ｇにし、その部分の引張り角度を４５度刻みで反時計周りに０〜３６０度まで振って接触部１３ａの変形状態を確認した。
【００２４】
図７に接触部１３ａの荷重方向によるシートの変形量と先端位置の軌跡を示した。図７より、接触部１３ａの先端位置の軌跡は、ストレート形状の場合と異なり、二次元的に移動することがわかった。更に特出すべきは０度〜４５度と１８０度〜２２５度の方向に接触部１３ａが移動していることである。この方向への移動は、曲げ部１３ｂの角度θが変化し、且つシート部材１３の被固定部１３ｃから曲げ部１３ｂの部分が変形しているためであり、接触部１３ａの当接圧変化を軽減する。すなわち、曲げ部１３ｂを持つシート部材１３は変形が大きくなっても当接圧が上昇しにくい構成であることがわかった。
【００２５】
そこで実際の曲げ部１３ｂを持つシート部材１３と感光ドラム１との当接状態を図１３に示す。図１３より、シート部材１３の感光ドラム１への当接状態が変わっても、シート部材１３の撓みと曲げ部の角度θが変化して、接触部１３ａの位置が２次元的に移動する。そして、感光ドラム１の外周面に接触部１３ａが追従し、且つ曲げ部１３ｂ周辺で感光ドラム１との当接圧を吸収することで当接圧を安定化できている。
【００２６】
どの程度安定しているかは図８に示したシート部材１３の変形量と当接圧の関係からわかる。図８より、シート部材１３が曲げ部１３ｂを有する場合、被固定部１３ｃから曲げ部１３ｂの部分の撓みによって当接圧が決まる為、接触部１３ａが感光ドラム１に当接する当接圧は、単調増加にならないことが確認できた。
【００２７】
比較のため、図９に比較例と、本実施例での当接圧の結果をまとめた。これよりシート部材は、ストレート形状よりも、曲げ部を有する方が、接触部１３ａの位置の変化に対して、当接圧の変化が少なく安定していることがわかった。
【００２８】
次に、比較例と本実施例での、実際のトナー回収不良やトナー漏洩に差があるか検証を行った。検証を行うにあたって、加速試験として条件１と条件２を設定して確認した。
【００２９】
条件１は、現像剤を高温高湿環境下に所定期間放置し現像剤を凝集しやすく状況で且つ高印字パターンを連続出力させるトナー回収不良に厳しいモードである。また、条件２は、感光ドラムをスペーサーにより感光ドラムを強制的に偏芯させた状態のモードである。その結果を表１に示す。
【００３０】
【表１】
2013061404.tif 000003
【００３１】
表１より、比較例であるストレート形状では、条件１でトナーの回収不良がと発生し、条件２でも回収不良とトナー漏洩が発生した。しかしながら、本実施例である屈曲形状のシート部材１３は回収不良とトナー漏洩が条件１、条件２ともに発生がなかった。よって、回収不良とトナー漏洩を両立するには、本実施例のようにシート部材１３が曲げ部１３ｂを有するのが良いことが、実際の検討でも確認でき、効果の検証ができた。
【００３２】
＜実施例２＞
実施例１では、曲げ部の内側の角度が１２０度での検討だったが、実施例２としては曲げ部の角度θが９０°≦θ＜１８０°の範囲内でθを設定し効果を確認した。具体的なシート部材１１３、２１３の構成を図１０に示す。その結果、実施例１と同様に先端位置の引っ張り試験では、シート部材１１３、２１３の接触部１１３ａ、２１３ａの位置の軌跡が二次元的に移動し、シートが曲げ部で当接圧を吸収しているがわかった。また実機でのトナー回収とトナー漏洩の効果を確認できた。
【００３３】
よって、曲げ部の角度θが９０度≦θ＜１８０度の範囲内に設定することで実施例１と同様の効果を得ることができる。
【００３４】
さらに図１１のようにシート部材３１３の曲げ部の角度θの上記範囲外であっても１８０度と０度（３６０度）除き、曲げ部３１３ｂがあると当接圧が緩和することが確認できたため、０度（３６０度）、１８０度以外の条件でθを設定しても良い。
【００３５】
この結果から、シート部材１１３、２１３、３１３の接触部１１３ａ、２１３ａ、３１３ａの位置が変わっても当接圧変化を抑制できるため、回収不良にならず、且つ、トナー漏洩を防止できるシート部材を提供することが可能となった。
【００３６】
また、本実施例１や２以外でも当接圧変化を軽減可能な構成であれば良く、この方法だけに限られるものではない。すなわち図１２のシート部材４１３、５１３ように曲げ部を複数個設けられた構成や、曲げ部の両側がＲ形状であっても良い。
【符号の説明】
【００３７】
１  感光ドラム
２  帯電部材
３  レーザビームスキャナ
４  現像剤
５  現像器
６  転写剤
７  転写残トナー
８  転写部材
１０  定着器
１１  クリーニング部材
１２  プロセスカートリッジ
１３  シート部材
Ｍ  画像形成装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2013061404.tif 000014
【図１２】
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【図１３】
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