JP6678439B2 - クリーニング装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、像保持部材の表面におけるトナー等の残留物を、クリーニング部材によって像保持部材の表面から除去するようにしたクリーニング装置及びこのようなクリーニング装置を用いた画像形成装置に関するものである。特に、板バネで構成された支持部材の先端部に弾性体で構成された当接部材が取り付けられたクリーニング部材を用い、支持部材の一端側を固定部材に固定させる一方、支持部材の先端部に取り付けられた当接部材の先端部を移動する像保持部材の表面に当接させて、像保持部材の表面における残留物を除去するにあたり、像保持部材の表面に当接された当接部材の先端部が、移動する像保持部材によって引っ張られた場合においても、前記の当接部材の先端部が像保持部材の表面に安定して適切に当接されるようにし、像保持部材の表面における残留物を安定して適切に除去できるようにした点に特徴を有するものである。

従来から、複写機，プリンター，ファクシミリ及びこれらの複合機などの画像形成装置においては、表面にトナー画像を保持して移動する像保持部材からトナー画像を転写させた後、この像保持部材の表面に残留するトナー等の残留物を、クリーニング装置によって像保持部材の表面から除去することが行われており、例えば、感光体に形成されたトナー画像を中間転写ベルト等の中間転写体や記録シートに転写させた後、この感光体の表面に残留するトナー等の残留物をクリーニング装置によって除去させ、或いは、中間転写体に転写されたトナー画像を記録シートに転写させた後、この中間転写体の表面に残留するトナー等の残留物をクリーニング装置によって除去させることが行われている。

ここで、このようなクリーニング装置として、従来においては、一般にウレタン等の弾性材料で構成された板状のクリーニングブレードからなるクリーニング部材の先端部が像保持部材の表面の移動方向と逆方向に向かうようにして、このクリーニングブレードの先端部を像保持部材の表面に当接させて、像保持部材の表面に残留するトナー等の残留物を、像保持部材の表面から除去させるようにしたものが知られている。

しかし、このように像保持部材の表面の移動方向と逆方向に向かうようしてクリーニングブレードの先端部を像保持部材の表面に当接させた場合、耐刷による放電生成物の付着や環境変動などによって、像保持部材の表面とクリーニングブレードの先端部との間の摩擦抵抗が大きくなると、像保持部材の表面に当接されたクリーニングブレードの先端部が、移動する像保持部材の表面との摩擦により移動方向下流側に引っ張られて、クリーニングブレードの先端部が次第に変形して、このクリーニングブレードの先端部が像保持部材の表面の移動方向下流側に反転し、像保持部材の表面から残留物を適切に除去することができなくなる等の問題があった。

また、特許文献２、３においては、図１に示すように、像保持部材１の表面に残留するトナー等の残留物ｔを除去するクリーニング部材２として、固定部材２ａに板バネで構成された支持部材２ｂの片側を固定させ、この支持部材２ｂの先端部に弾性体で構成された当接部材２ｃを取り付けたものを用い、クリーニング部材２における支持部材２ｂの先端側が像保持部材１の表面の移動方向と逆方向に向かうようにして、支持部材２ｂの先端部に取り付けられた当接部材２ｃの先端部を像保持部材１の表面に所定の当接圧で当接させて、像保持部材１の表面に残留するトナー等の残留物ｔを像保持部材１の表面から除去させるようにしたものが示されている。

しかし、このように像保持部材１の表面の移動方向と逆方向に向かうようにして、支持部材２ｂの先端部に取り付けられた当接部材２ｃの先端部を像保持部材１の表面に所定の当接圧で当接させた場合、耐刷による放電生成物の付着や環境変動などによって、像保持部材１の表面と支持部材２ｂの先端部に取り付けられた当接部材２ｃの先端部との間の摩擦抵抗が大きくなると、像保持部材１の表面を移動させるのに必要なトルクが大きくなり、また前記のクリーニングブレードの場合と同様に、当接部材２ｃの先端部が移動する像保持部材１の表面との摩擦により移動方向下流側に引っ張られて次第に変形し、この当接部材２ｃの先端部が像保持部材１の表面の移動方向下流側に反転して、像保持部材１の表面から残留物を適切に除去することができなくなったり、当接部材２を取り付けた支持部材２ｂの先端部が像保持部材１の表面に当接して、像保持部材１の表面が傷ついたりする等の問題があった。

また、特許文献４、５においては、図２に示すように、固定部材２ａに板バネで構成された支持部材２ｂの片側を固定させ、この支持部材２ｂの先端部に弾性体で構成された当接部材２ｃを取り付けたクリーニング部材２を用い、像保持部材１の表面の移動方向と逆方向に向かうようにして、支持部材２ｂの先端部に取り付けられた当接部材２ｃの先端部を、像保持部材１の表面に所定の当接圧で当接させて、像保持部材１の表面に残留するトナー等の残留物ｔを像保持部材１の表面から除去させるにあたり、前記の固定部材２ａに固定された支持部材２ｂの一端部と当接部材２ｃが取り付けられた支持部材２ｂの先端部との間に、支持部材２ｂを像保持部材１の表面の移動方向上流側に向けて屈折させた屈折部２ｂ１を設け、像保持部材１を移動させる場合におけるトルクを軽減させると共に、前記の当接部材２ｃの先端部が、移動する像保持部材１の表面との摩擦により移動方向下流側に引っ張られて反転するのを防止するようにしたものが示されている。

しかし、このように固定部材２ａに固定された支持部材２ｂの一端部と当接部材２ｃが取り付けられた支持部材２ｂの先端部との間に、支持部材２ｂを像保持部材１の表面の移動方向上流側に向けて屈折させた屈折部２ｂ１を設けた場合、長期の使用によって当接部材２ｃの先端部が摩耗すると、この当接部材２ｃの先端部を像保持部材１の表面に十分な当接圧で当接させることが困難になり、像保持部材１の表面から残留物ｔを十分に除去させることができず、クリーニング不良が発生するという問題があった。

特開平４−１７２４８６号公報 特開２００８−１０２３２２号公報 特開２０１３−５０５２７号公報 特開２０１３−２３８８９２号公報

本発明は、板バネで構成された支持部材の先端部に弾性体で構成された当接部材が取り付けられたクリーニング部材を用い、支持部材の一端側を固定部材に固定させる一方、支持部材の先端部に取り付けられた当接部材の先端部を移動する像保持部材の表面に当接させて、像保持部材の表面における残留物を除去するようにしたクリーニング装置における前記のような問題を解決することを課題とするものである。

すなわち、本発明においては、前記のようなクリーニング装置において、支持部材の先端部に取り付けられた当接部材の先端部が、移動する像保持部材の表面との摩擦によって引っ張られた場合においても、前記の当接部材の先端部が像保持部材の表面に安定して適切に当接されるようにし、像保持部材の表面における残留物を安定して適切に除去できるようにすることを課題とするものである。

本発明におけるクリーニング装置においては、前記のような課題を解決するため、板バネで構成された支持部材の先端部に弾性体で構成された当接部材が取り付けられたクリーニング部材を用い、前記の支持部材の一端側を固定部材に固定させる一方、支持部材の先端部に取り付けられた当接部材の先端部を移動する像保持部材の表面に当接させて、像保持部材の表面における残留物を除去するクリーニング装置において、前記の固定部材に固定された支持部材の一端部と当接部材が取り付けられた支持部材の先端部との間に、支持部材を像保持部材の表面の移動方向下流側に向けて屈折させた屈折部を設け、この屈折部から当接部材が取り付けられた先端部に至る支持部材の当接側支持部が像保持部材の表面の移動方向と逆方向に向かうようにして、前記の当接部材の先端部を像保持部材の表面に当接させ、当接部材の先端部が像保持部材の表面に当接する当接点における法線よりも、前記の固定部材に固定された支持部材の固定点を像保持部材の表面の移動方向下流側に位置させると共に、前記の屈折部から固定部材に固定された支持部材の端部に至る支持部材の固定側支持部と前記の当接側支持部との間における像保持部材の表面の移動方向上流側における屈折角αを９０°＜α＜１８０°の範囲であって、かつ、前記の当接部材の先端部を像保持部材の表面に当接させて像保持部材の表面における残留物を除去する状態で、前記の屈折部から当接部材が取り付けられた先端部に至る当接側支持部が、像保持部材の表面の移動方向下流側に向けて山型状に湾曲される一方、前記の屈折部から固定部材に固定された支持部材の端部に至る固定側支持部が、像保持部材の表面の移動方向上流側に向けて山型状に湾曲されるようにした。

ここで、前記のように支持部材における固定部材に固定された一端部と当接部材が取り付けられた先端部との間に、像保持部材の表面の移動方向下流側に向けて屈折させた屈折部を設け、この支持部材の先端部に取り付けられた当接部材の先端部を、像保持部材の表面の移動方向と逆方向に向かうようにして像保持部材の表面に当接させ、この当接部材の先端部が像保持部材の表面に当接する当接点における法線よりも、前記の固定部材に固定された支持部材の固定点を像保持部材の表面の移動方向下流側に位置させるようにすると、移動する像保持部材の表面と当接部材の先端部との間における摩擦力によって、当接部材の先端部が像保持部材の表面の移動方向下流側に引っ張られた場合、固定部材に固定された支持部材の固定点を支点として、前記の当接部材の先端部を像保持部材に押え付ける方向のモーメント力が作用し、当接部材の先端部が像保持部材に引っ張られて変形するのが抑制されて、当接部材の先端部が像保持部材の表面に適切に当接されるようになる。

また、前記のように屈折部から固定部材に固定された支持部材の端部に至る支持部材の固定側支持部と前記の当接側支持部との間における像保持部材の表面の移動方向上流側における屈折角αを９０°＜α＜１８０°にした場合に、像保持部材の表面に対する当接部材の先端部の当接力を高めると、直線状になった支持部材に取り付けた当接部材の先端部を像保持部材の表面に当接させる場合に比べて、像保持部材の表面と当接部材の先端部との間の摩擦力が上昇するのが抑制され、像保持部材の表面を移動させるトルクが増加するのが防止されると共に、当接部材の先端部が磨耗した場合には、当接部材の先端部と像保持部材との間の摩擦力に対する反力として、前記の支持部材に当接部材の先端部を像保持部材の表面に押し付ける方向の力が作用し、当接部材の先端部が像保持部材の表面に適切に当接されるようになる。

また、本発明においては、前記のように像保持部材の表面に対する当接部材の先端部の当接力を高めた場合において、像保持部材の表面と当接部材の先端部との間の摩擦力が上昇して像保持部材の表面を移動させるトルクが増加するのをより一層適切に抑制すると共に、当接部材の先端部が磨耗した場合に、当接部材の先端部を像保持部材の表面に押し付ける方向の力がより一層適切に作用されるようにするため、前記の屈折部から当接部材が取り付けられた先端部に至る当接側支持部が、像保持部材の表面の移動方向下流側に向けて山型状に湾曲される一方、前記の屈折部から固定部材に固定された支持部材の端部に至る固定側支持部が、像保持部材の表面の移動方向上流側に向けて山型状に湾曲されるようにしている。

また、当接部材の先端部が移動する像保持部材の表面との間の摩擦力によって引っ張られた場合に、像保持部材の表面に対する当接部材の先端部の当接状態が変化するのを防止するためには、前記の屈折部から当接部材が取り付けられた支持部材の先端部に至る当接側支持部の長さＬ１と、前記の屈折部から支持部材の端部が固定部材に固定された固定点に至る固定側支持部の長さＬ２とが、Ｌ１＞Ｌ２の条件を満たすようにすることが好ましい。

そして、本発明における画像形成装置においては、像保持部材の表面における残留物を像保持部材の表面から除去させるのに、前記のようなクリーニング装置を用いるようにした。

本発明におけるクリーニング装置においては、前記のように支持部材における固定部材に固定された一端部と当接部材が取り付けられた先端部との間に、像保持部材の表面の移動方向下流側に向けて屈折させた屈折部を設け、像保持部材の表面の移動方向上流側における屈折部の屈折角αを９０°＜α＜１８０°にし、支持部材の先端部に取り付けられた当接部材の先端部を、像保持部材の表面の移動方向と逆方向に向かうようにして像保持部材の表面に当接させるようにしたため、像保持部材の表面に対する当接部材の先端部の当接力を高めた場合にも、像保持部材の表面を移動させるトルクが増加するのが抑制されると共に、当接部材の先端部が磨耗した場合には、支持部材に取り付けられた当接部材の先端部を像保持部材の表面に押し付ける方向の力が作用し、像保持部材の表面における残留物が当接部材の先端部によって十分に除去されるようになる。

従来のクリーニング装置において、板バネで構成された支持部材の先端部に弾性体で構成された当接部材を設けたクリーニング部材を用い、クリーニング部材の先端側が、像保持部材の表面の移動方向と逆方向に向かうようにして、支持部材の先端部に設けられた当接部材の先端部を像保持部材の表面に当接させて、像保持部材の表面に残留する残留物を除去させる状態を示した概略説明図である。 従来のクリーニング装置において、板バネで構成された支持部材の先端部に弾性体で構成された当接部材を設けたクリーニング部材を用い、クリーニング部材の先端側が、像保持部材の表面の移動方向と逆方向に向かうようにして、支持部材の先端部に設けられた当接部材の先端部を像保持部材の表面に当接させて、像保持部材の表面に残留する残留物を除去させるにあたり、固定部材に固定された支持部材の一端部と当接部材が取り付けられた支持部材の先端部との間に、支持部材を像保持部材の表面の移動方向上流側に向けて屈折させた屈折部を設けた状態を示した概略説明図である。 本発明の実施形態に係るクリーニング装置を用いた画像形成装置の使用状態を示した概略断面説明図である。 本発明の実施形態に係るクリーニング装置を用いて像保持部材の表面に残留している残留物を除去する状態を示し、（Ａ）はクリーニング装置によって感光体の表面に残留している残留物を除去させる状態を示した概略説明図、（Ｂ）はクリーニング装置によって中間転写ベルトの表面に残留している残留物を除去させる状態を示した概略説明図である。 前記の実施形態に係るクリーニング装置において、固定部材に固定された支持部材の一端部と当接部材が取り付けられた先端部との間に、像保持部材の表面の移動方向下流側に向けて屈折させた屈折部を設け、支持部材の先端部に取り付けられた当接部材の先端部を、像保持部材の表面の移動方向と逆方向に向かうようにして像保持部材の表面に当接させた状態を示した概略説明図である。 前記の実施形態に係るクリーニング装置において、固定部材に固定された支持部材の固定点を、当接部材の先端部が像保持部材の表面に当接する当接点における法線よりも像保持部材の表面の移動方向下流側に位置させることが好ましいことを示す図であり、（Ａ）は固定部材に固定された支持部材の固定点が、当接点における法線よりも像保持部材の表面の移動方向下流側に位置する場合のモーメント状態を示した概略説明図、（Ｂ）は固定部材に固定された支持部材の固定点が、当接点における法線よりも像保持部材の表面の移動方向上流側に位置する場合のモーメント状態を示した概略説明図である。 前記の実施形態に係るクリーニング装置において、前記の屈折部における像保持部材の表面の移動方向上流側における屈折角αを９０°＜α＜１８０°にした場合に、当接部材の先端部を像保持部材の表面に押え付ける力が作用する状態を示した概略説明図である。 前記の実施形態に係るクリーニング装置において、当接部材の先端部を像保持部材の表面に当接させて残留物を除去させる場合に、支持部材における当接側支持部と固定側支持部とが湾曲される状態を示し、（Ａ）は当接側支持部が像保持部材の表面の移動方向下流側に向けて山型状に湾曲される一方、固定側支持部が像保持部材の表面の移動方向上流側に向けて山型状に湾曲される状態を示した概略説明図、（Ｂ）は屈折角αが１８０°に近い場合に、当接側支持部と固定側支持部との両方が像保持部材の表面の移動方向下流側に向けて山型状に湾曲される状態を示した概略説明図である。 前記の実施形態に係るクリーニング装置において、屈折部から当接部材が取り付けられた支持部材の先端部に至る当接側支持部の長さＬ１と、屈折部から支持部材の端部が固定部材に固定された固定点に至る固定側支持部の長さＬ２とが、Ｌ１＞Ｌ２の場合とＬ１＜Ｌ２の場合とを比較した図であり、（Ａ）はＬ１＞Ｌ２の場合において、当接部材の先端部が像保持部材の表面の移動方向下流側に引っ張られて変形する状態を示した概略説明図、（Ｂ）はＬ１＜Ｌ２の場合において、当接部材の先端部が像保持部材の表面の移動方向下流側に引っ張られて変形する状態を示した概略説明図である。

次に、本発明の実施形態に係るクリーニング装置及び画像形成装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明に係るクリーニング装置及び画像形成装置は、下記の実施形態に示したものに限定されず、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。

この実施形態に係る画像形成装置１００においては、図３に示すように、トナー画像が形成される４つの感光体（像保持部材）１０に対応させて、現像剤を収容させた４つの現像装置１３を設け、各現像装置１３においては、それぞれの現像剤中におけるトナーの色彩を異ならせ、黒色，黄色，マゼンダ色，シアン色のトナーを用いるようにしている。

ここで、この画像形成装置１００においては、前記の各感光体１０を回転させて、各感光体１０の表面をそれぞれ帯電装置１１によって帯電させ、このように帯電された各感光体１０に対して、潜像形成装置１２によりそれぞれ画像形成情報に従った露光を行い、各感光体１０の表面にそれぞれ静電潜像を形成するようにしている。

そして、このように静電潜像が形成された各感光体１０に対して、それぞれ対応する現像装置１３から所定の色彩のトナーを各感光体１０の静電潜像に供給して現像を行い、各感光体１０の表面にそれぞれの色彩のトナー画像を形成するようにしている。

次いで、前記のように各感光体１０に形成された各色彩のトナー画像を、回転ローラー１４ａに架け渡されて回転駆動される無端ベルト状になった中間転写ベルト（像保持部材）１４の表面に、前記の各感光体１０と対向して設けられた各一次転写ローラー１５により順々に一次転写させて、この中間転写ベルト１４の表面にフルカラーのトナー画像を形成するようにしている。

また、前記の中間転写ベルト１４に転写されずに各感光体１０の表面に残留しているトナー等の残留物ｔを、それぞれ第１のクリーニング装置３０Ａ（３０）によって各感光体１０の表面から除去するようにしている。

そして、前記のように中間転写ベルト１４の表面に形成されたフルカラーのトナー画像を、この中間転写ベルト１４により二次転写ローラー１６と対向する位置に導くようにしている。

一方、画像形成装置１００の下部に収容された記録シートＳを、給紙ローラー１７により給紙し、タイミングローラー１８に送り、このタイミングローラー１８により記録シートＳを中間転写ベルト１４と二次転写ローラー１６との間に導き、中間転写ベルト１４の表面に形成されたトナー画像を前記の二次転写ローラー１６により記録シートＳに転写させるようにしている。また、記録シートＳに転写されずに前記の中間転写ベルト１４の表面に残ったトナー等の残留物ｔを、第２のクリーニング装置３０Ｂ（３０）によって中間転写ベルト１４の表面から除去するようにしている。

そして、前記のようにトナー画像が転写された記録シートＳを定着装置１９に導き、この定着装置１９により、転写された前記のトナー画像を記録シートＳに定着させた後、このようにトナー画像が定着された記録シートＳを排紙ローラー２０により排紙させるようにしている。

次に、前記の画像形成装置１００において使用する実施形態に係る第１及び第２の各クリーニング装置３０（３０Ａ，３０Ｂ）について説明する。

ここで、前記の第１及び第２の各クリーニング装置３０（３０Ａ，３０Ｂ）においては、各感光体１０や中間転写ベルト１４において転写されずに、これらの表面に残留しているトナー等の残留物ｔを除去するにあたり、図４（Ａ），（Ｂ）等に示すように、クリーニング部材３１として、金属製の板バネで構成された支持部材３１１の片側が固定部材３１２に固定される一方、固定部材３１２から延出された支持部材３１１の先端部に、弾性体で構成された当接部材３１３が取り付けられたものを用いるようにしている。

そして、前記の支持部材３１１の材料としては、例えば、耐腐食性の高いステンレス鋼やリン青銅などが挙げられ、特に、強度が高く疲労の少ないステンレス鋼を用いることが好ましく、またその厚みは、感光体１０や中間転写ベルト１４への良好な追随性を確保するために、０．０３〜０．１ｍｍ程度に設定することが好ましい。また、前記の当接部材３１３の材料としては、従来のクリーニングブレードに使用されているウレタンゴムが挙げられ、また従来のクリーニングブレードとは異なり、支持機能や当接力を与える機能を必要としないため、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリルゴム（ＮＢＲ）等を用いることもでき、好ましくは、耐摩耗性、耐オゾン性に優れているものを用いるようにする。

ここで、図３に示す画像形成装置１００に用いた実施形態における第１及び第２の各クリーニング装置３０（３０Ａ，３０Ｂ）においては、図４（Ａ），（Ｂ）及び図５に示すように、前記のクリーニング部材３１における支持部材３１１に、前記の固定部材３１２に固定された支持部材３１１の一端部と当接部材３１３が取り付けられた支持部材３１１の先端部との間に、支持部材３１１を感光体１０や中間転写ベルト１４の移動方向下流側に向けて屈折させた屈折部３１１ａを設け、この屈折部３１１ａから当接部材３１３が取り付けられた支持部材３１１の先端部に至る当接側支持部３１１ｂが感光体１０や中間転写ベルト１４の表面の移動方向と逆方向に向かうようにして、前記の当接部材３１３の先端部を感光体１０や中間転写ベルト１４の表面に当接させ、このクリーニング部材３１により、感光体１０や中間転写ベルト１４の表面からトナー等の残留物ｔを除去させてクリーニング装置３０内に回収するようにしている。

そして、このように感光体１０や中間転写ベルト１４の表面からクリーニング装置３０内に回収した残留物ｔを、クリーニング装置３０内に設けたスクリュウ３３によりクリーニング装置３０内から搬出させるようにしている。

また、前記の固定部材３１２に固定された支持部材３１１の固定点Ｐ２の位置が、前記の当接部材３１３の先端部が感光体１０や中間転写ベルト１４の表面に当接する当接点Ｐ１における法線ｙよりも感光体１０や中間転写ベルト１４の移動方向下流側にくるようにすると共に、前記の支持部材３１１における屈折部３１１ａから固定部材３１２に固定された支持部材３１１の端部に至る固定側支持部３１１ｃと、前記の当接側支持部３１１ｂとの間における感光体１０や中間転写ベルト１４の移動方向上流側の屈折角αが９０°＜α＜１８０°になるようにしている。

また、この実施形態のクリーニング装置３０においては、前記の屈折部３１１ａから当接部材３１３が取り付けられた先端部に至る当接側支持部３１１ｂの長さＬ１と、前記の屈折部３１１ａから固定部材３１２に固定された支持部材３１１の固定点Ｐ２に至る固定側支持部３１１ｃの長さＬ２とが、Ｌ１＞Ｌ２の条件を満たすようにしている。

次に、図６（Ａ），（Ｂ）に基づいて、固定部材３１２に固定された支持部材３１１の固定点Ｐ２を、当接点Ｐ１における法線ｙよりも感光体１０や中間転写ベルト１４の表面の移動方向下流側に位置させた場合と、感光体１０や中間転写ベルト１４の表面の移動方向上流側に位置させた場合との相違を説明する。

ここで、図６（Ａ）に示すように、固定部材３１２に固定された支持部材３１１の固定点Ｐ２を、当接点Ｐ１における法線ｙよりも感光体１０や中間転写ベルト１４の表面の移動方向下流側に位置させた場合において、感光体１０や中間転写ベルト１４に当接された当接部材３１３の先端部を感光体１０や中間転写ベルト１４の表面の移動方向に引っ張る摩擦力Ｆが加わると、感光体１０や中間転写ベルト１４に当接された当接点Ｐ１においては、前記の固定点Ｐ２を支点として当接部材３１３の先端部を感光体１０や中間転写ベルト１４の表面に押え付ける方向のモーメント力Ｍが作用する。

これに対して、図６（Ｂ）に示すように、固定部材３１２に固定された支持部材３１１の固定点Ｐ２を、当接点Ｐ１における法線ｙよりも感光体１０や中間転写ベルト１４の表面の移動方向上流側に位置させた場合において、感光体１０や中間転写ベルト１４に当接された当接部材３１３の先端部を感光体１０や中間転写ベルト１４の表面の移動方向に引っ張る摩擦力Ｆが加わると、感光体１０や中間転写ベルト１４の表面に当接された当接点Ｐ１においては、前記の固定点Ｐ２を支点として当接部材３１３の先端部を感光体１０や中間転写ベルト１４の表面に押え付ける方向のモーメント力Ｍが作用する。

この結果、図６（Ａ）に示すように、固定部材３１２に固定された支持部材３１１の固定点Ｐ２を、当接点Ｐ１における法線ｙよりも感光体１０や中間転写ベルト１４の表面の移動方向下流側に位置させると、当接部材３１３の先端部が感光体１０や中間転写ベルト１４の表面に適切に当接されて、感光体１０や中間転写ベルト１４の表面における残留物ｔが適切に除去されるようになる。

また、図７に示すように、前記の支持部材３１１における屈折部３１１ａから固定部材３１２に固定された支持部材３１１の端部に至る固定側支持部３１１ｃと、前記の当接側支持部３１１ｂとの間における感光体１０や中間転写ベルト１４の表面の移動方向上流側の屈折角αが９０°＜α＜１８０°になるようにして、当接部材３１３の先端部を感光体１０や中間転写ベルト１４の表面に当接させた場合において、当接部材３１３の先端部を感光体１０や中間転写ベルト１４の表面の移動方向に引っ張る摩擦力Ｆが加わると、当接側支持部３１１ｂに沿った方向の分力Ｆ１が屈折部３１１ａに加わり、この分力Ｆ１における固定側支持部３１１ｃに沿った力が前記の固定点Ｐ２に作用し、この固定点Ｐ２からの反力Ｆｘによって当接部材３１３の先端部が感光体１０や中間転写ベルト１４の表面に押え付けられるようになる。

この結果、支持部材３１１における屈折部３１１ａから固定部材３１２に固定された支持部材３１１の端部に至る固定側支持部３１１ｃと、前記の当接側支持部３１１ｂとの間における感光体１０や中間転写ベルト１４の表面の移動方向上流側の屈折角αを９０°＜α＜１８０°にすると、当接部材３１３の先端部が磨耗した場合等においても、支持部材３１１に取り付けられた当接部材３１３の先端部が感光体１０や中間転写ベルト１４の表面に適切に押し付けられて、感光体１０や中間転写ベルト１４の表面における残留物ｔが安定して適切に除去されるようになる。

また、このように支持部材３１１における屈折部３１１ａから固定部材３１２に固定された支持部材３１１の端部に至る固定側支持部３１１ｃと、前記の当接側支持部３１１ｂとの間の屈折部３１１ａにおける前記の屈折角αを９０°＜α＜１８０°にし、当接部材３１３の先端部を感光体１０や中間転写ベルト１４の表面に当接させて残留物ｔを除去させる場合、通常の状態では、図８（Ａ）に示すように、前記の当接側支持部３１１ｂが、感光体１０や中間転写ベルト１４の表面の移動方向下流側に向けて山型状に湾曲される一方、前記の固定側支持部３１１ｃが、感光体１０や中間転写ベルト１４の表面の移動方向上流側に向けて山型状に湾曲され、前記の当接側支持部３１１ｂと固定側支持部３１１ｃとが反対方向に湾曲され、これにより当接部材３１３の先端部を感光体１０や中間転写ベルト１４の表面に適当な当接圧で安定して当接させることができる。

しかし、前記の屈折角αが１８０°に近づくと、屈折部３１１ａを感光体１０や中間転写ベルト１４の表面の移動方向下流側に変形させる力が作用して、図８（Ｂ）に示すように、前記の当接側支持部３１１ｂと固定側支持部３１１ｃとが、感光体１０や中間転写ベルト１４の表面の移動方向下流側に向けて山型状に湾曲されるようになり、当接部材３１３の先端部を感光体１０や中間転写ベルト１４の表面に適当な当接圧で安定して当接させることができなくなるおそれがある。

また、図９（Ａ）に示すように、屈折部３１１ａから当接部材３１３が取り付けられた支持部材３１１の先端部に至る当接側支持部３１１ｂの長さＬ１が、屈折部３１１ａから支持部材３１１の端部が固定部材３１２に固定された固定点Ｐ２に至る固定側支持部３１１ｃの長さＬ２よりも長い（Ｌ１＞Ｌ２）の場合には、当接部材３１３の先端部に感光体１０や中間転写ベルト１４の表面の移動方向に引っ張る摩擦力Ｆが加わっても、固定側支持部３１１ｃの長さＬ２が短いため、当接部材３１３の先端部が感光体１０や中間転写ベルト１４の表面の移動方向に引っ張られて移動する距離が短くなり、感光体１０や中間転写ベルト１４の表面に当接される当接部材３１３の状態の変化が少なく、当接部材３１３の先端部を感光体１０や中間転写ベルト１４の表面に安定した状態で当接させることができる。

一方、図９（Ｂ）に示すように、屈折部３１１ａから当接部材３１３が取り付けられた支持部材３１１の先端部に至る当接側支持部３１１ｂの長さＬ１が、屈折部３１１ａから支持部材３１１の端部が固定部材３１２に固定された固定点Ｐ２に至る固定側支持部３１１ｃの長さＬ２よりも短い（Ｌ１＜Ｌ２）の場合には、固定側支持部３１１ｃの長さＬ２が長いため、当接部材３１３の先端部に感光体１０や中間転写ベルト１４の表面の移動方向に引っ張る摩擦力Ｆが加わると、当接部材３１３の先端部が感光体１０や中間転写ベルト１４の表面の移動方向に引っ張られて移動する距離が長くなって、感光体１０や中間転写ベルト１４の表面に当接される当接部材３１３の状態が大きく変化し、当接部材３１３の先端部を感光体１０や中間転写ベルト１４の表面に安定した状態で当接させることができなくなる。

このため、屈折部３１１ａから当接部材３１３が取り付けられた支持部材３１１の先端部に至る当接側支持部３１１ｂの長さＬ１を、屈折部３１１ａから支持部材３１１の端部が固定部材３１２に固定された固定点Ｐ２に至る固定側支持部３１１ｃの長さＬ２よりも長くする（Ｌ１＞Ｌ２）ことが好ましかった。

次に、市販の複合機（コニカミノルタ社製：ｂｉｚｈｕｂ Ｃ６５４ｅ）における感光体ドラムユニットにおいて、感光体の表面に残留する残留物を除去させるクリーニング装置を改造し、クリーニング装置に使用するクリーニング部材を変更させて実験を行った。

ここで、この実験においては、クリーニング部材として、ＳＵＳ３０４製の支持部材の先端部にウレタンゴムで構成された当接部材が取り付けられものを用い、この当接部材の先端部を、感光体の移動方向上流側に向けて感光体の表面に当接させるようにした。

そして、実施例１〜３においては、前記の実施形態に示すように、固定部材に固定された支持部材の一端部と当接部材が取り付けられた支持部材の先端部との間に、支持部材を像保持部材の表面の移動方向下流側に向けて屈折させた屈折部を設けたクリーニング部材を用いるようにし、下記の表１に示すように、屈折部における感光体の移動方向上流側の屈折角αをそれぞれ１００°にすると共に、屈折部から当接部材が取り付けられた支持部材の先端部に至る当接側支持部の長さＬ１と、屈折部から支持部材の端部が固定部材に固定された固定点に至る固定側支持部の長さＬ２とを変更させたものを用いた。

一方、比較例１においては、下記の表１に示すように、前記の図１に示したクリーニング部材のように、支持部材に屈折部を設けていないクリーニング部材を用い、当接部材が取り付けられた支持部材の先端部から支持部材の端部が固定部材に固定された固定点に至る支持部材の長さＬ（Ｌ１＋Ｌ２）が１４ｍｍなったものを用いるようにした。

また、比較例２においては、前記の図２に示したクリーニング部材のように、固定部材に固定された支持部材の一端部と当接部材が取り付けられた支持部材の先端部との間に、支持部材を像保持部材の表面の移動方向上流側に向けて屈折させた屈折部を設けたものを用いるようにし、下記の表１に示すように、屈折部における感光体の移動方向上流側の屈折角αを３００°にすると共に、屈折部から当接部材が取り付けられた支持部材の先端部に至る当接側支持部の長さＬ１を１２ｍｍと、屈折部から支持部材の端部が固定部材に固定された固定点に至る固定側支持部の長さＬ２を８ｍｍしたものを用いた。

そして、前記の実施例１〜３及び比較例１，２のクリーニング装置を用い、それぞれ感光体におけるトルクの評価及びクリーニング部材におけるクリーニング性の評価を行い、その結果を下記の表１に合わせて示した。

ここで、感光体におけるトルクの評価については、感光体の回転軸を駆動させる駆動軸とモーターの間にトルク変換機を装着して、電圧に変換されたトルク値を読み取るようにし、耐刷を行う前における初期の感光体のトルクと、Ａ４横サイズの用紙にカバレッジが２５％のトナー画像を１万枚印刷させた後における、耐刷後の感光体のトルクとを測定し、初期に対する耐刷後における感光体のトルクの上昇が０．１Ｎ・ｍ以下の場合を○、感光体のトルクの上昇が０．１Ｎ・ｍを超える場合を×、として下記の表１に示した。

また、クリーニング部材におけるクリーニング性の評価については、温度１０℃、湿度１５％の低温・低湿度の環境条件と、温度３０℃、湿度８５％の高温・高湿度の環境条件とにおいて、Ａ４横サイズの用紙にカバレッジが２５％のトナー画像を形成する耐刷試験を行い、２万枚、２．５万枚、５万枚、７．５万枚、１０万枚の耐刷時において、それぞれベタのトナー画像を感光体から用紙に転写させずに、各クリーニング装置によりクリーニングを行い、クリーニング後における感光体の表面における残トナーの状態を目視により確認し、クリーニング不良が全くなかった場合を○、クリーニング不良が確認された場合を×、として下記の表１に示した。

この結果から明らかなように、本発明の実施例１〜３に示すクリーニング部材を用いた場合、図１に示すように支持部材に屈折部を設けていないクリーニング部材を用いた比較例１のものに比べ、耐刷を行った場合に感光体のトルクが増加するのが抑制され、また図２に示すように固定部材に固定された支持部材の一端部と当接部材が取り付けられた支持部材の先端部との間に、支持部材を像保持部材の表面の移動方向上流側に向けて屈折させた屈折部を設けたクリーニング部材を用いた比較例２のものに比べて、耐刷後におけるクリーニング性が向上していた。

また、実施例１〜３のクリーニング部材を用いたものを比較した場合、屈折部から当接部材が取り付けられた支持部材の先端部に至る当接側支持部の長さＬ１が、屈折部から支持部材の端部が固定部材に固定された固定点に至る固定側支持部の長さＬ２よりも長くなった（Ｌ１＞Ｌ２）実施例１のクリーニング部材を用いたものは、当接側支持部の長さＬ１が固定側支持部の長さＬ２よりも短くなった（Ｌ１＜Ｌ２）実施例２のクリーニング部材を用いたものや、当接側支持部の長さＬ１と固定側支持部の長さＬ２とが同じになった（Ｌ１＝Ｌ２）クリーニング部材を用いたものに比べて、耐刷後におけるクリーニング性がさらに向上していた。

１０ 感光体（像保持部材）
１１ 帯電装置
１２ 潜像形成装置
１３ 現像装置
１４ 中間転写ベルト（像保持部材）
１４ａ 回転ローラー
１５ 一次転写ローラー
１６ 二次転写ローラー
１７ 給紙ローラー
１８ タイミングローラー
１９ 定着装置
２０ 排紙ローラー
３０ クリーニング装置、３０Ａ 第１のクリーニング装置、３０Ｂ 第２のクリーニング装置
３１ クリーニング部材
３３ スクリュウ
１００ 画像形成装置
３１１ 支持部材、３１１ａ 屈折部、３１１ｂ 当接側支持部、３１１ｃ 固定側支持部
３１２ 固定部材
３１３ 当接部材
Ｌ１ 屈折部から当接部材が取り付けられた支持部材の先端部に至る当接側支持部の長さ
Ｌ２ 屈折部から支持部材の端部が固定部材に固定された固定点に至る固定側支持部の長さ
Ｐ１ 当接点
Ｐ２ 固定点
Ｓ 記録シート
ｔ 残留物
ｙ 法線
α 屈折角

Claims (3)

1. 板バネで構成された支持部材の先端部に弾性体で構成された当接部材が取り付けられたクリーニング部材を用い、前記の支持部材の一端側を固定部材に固定させる一方、支持部材の先端部に取り付けられた当接部材の先端部を移動する像保持部材の表面に当接させて、像保持部材の表面における残留物を除去するクリーニング装置において、前記の固定部材に固定された支持部材の一端部と当接部材が取り付けられた支持部材の先端部との間に、支持部材を像保持部材の表面の移動方向下流側に向けて屈折させた屈折部を設け、この屈折部から当接部材が取り付けられた先端部に至る支持部材の当接側支持部が像保持部材の表面の移動方向と逆方向に向かうようにして、前記の当接部材の先端部を像保持部材の表面に当接させ、当接部材の先端部が像保持部材の表面に当接する当接点における法線よりも、前記の固定部材に固定された支持部材の固定点を像保持部材の表面の移動方向下流側に位置させると共に、前記の屈折部から固定部材に固定された支持部材の端部に至る支持部材の固定側支持部と、前記の当接側支持部との間における像保持部材の表面の移動方向上流側における屈折角αを９０°＜α＜１８０°の範囲であって、かつ、前記の当接部材の先端部を像保持部材の表面に当接させて像保持部材の表面における残留物を除去する状態で、前記の屈折部から当接部材が取り付けられた先端部に至る当接側支持部が、像保持部材の表面の移動方向下流側に向けて山型状に湾曲される一方、前記の屈折部から固定部材に固定された支持部材の端部に至る固定側支持部が、像保持部材の表面の移動方向上流側に向けて山型状に湾曲されるようにしたことを特徴とするクリーニング装置。
2. 請求項１に記載したクリーニング装置において、前記の屈折部から当接部材が取り付けられた支持部材の先端部に至る当接側支持部の長さＬ１と、前記の屈折部から支持部材の端部が固定部材に固定された固定点に至る固定側支持部の長さＬ２とが、Ｌ１＞Ｌ２の条件を満たすことを特徴とするクリーニング装置。
3. 像保持部材の表面における残留物を除去するクリーニング装置を備えた画像形成装置において、請求項１又は請求項２に記載のクリーニング装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。

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