JP6672811B2 - 清掃装置 - Google Patents

Description

本発明は、清掃装置に関する。より特定的には、本発明は、像担持体表面の付着物を除去する清掃装置に関する。

電子写真式の画像形成装置には、スキャナー機能、ファクシミリ機能、複写機能、プリンターとしての機能、データ通信機能、およびサーバー機能を備えたＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）、ファクシミリ装置、複写機、プリンターなどがある。

画像形成装置は、一般的に、像担持体と、帯電手段と、露光手段と、現像手段と、転写搬送手段と、清掃装置と、定着手段などを含んでいる。像担持体は、円筒状であり、回転可能である。帯電手段は、像担持体の表面を一様に帯電する。露光手段は、像担持体を露光して静電潜像を作成する。現像手段は、トナーを収容する現像槽と、現像スリーブとからなっている。現像手段は、現像スリーブの電位と静電潜像の電位との電位差により、静電潜像にトナー像を現像する。転写搬送手段は、感光体と対向するように配置されており、トナー像と逆極性の電圧が印加される。転写搬送手段は、像担持体表面のトナー像を紙などの転写体に転写しながら、転写体を搬送する。清掃装置は、金属などよりなる保持部材と、保持部材に貼り付けられた弾性体とからなっている。清掃装置は、転写体上に転写されずに像担持体表面に残留した転写残トナーを掻き落とす。定着手段は、転写体上に転写されたトナー像に熱と圧力を加えることでトナー像を転写体上に定着させる。

近年、画像形成装置のダウンタイムを減らす目的で、像担持体および清掃装置の長寿命化が要求されている。像担持体および清掃装置が長寿命化されれば、像担持体および清掃装置を交換する回数が減り、画像形成装置のダウンタイムを削減することができるためである。像担持体および清掃装置の各々において、長寿命化の障壁となるのはその摩耗量である。摩耗量が一定量を超えると必要な機能が得られなくなるため、消耗した部品を新品に交換しなければならなくなる。

像担持体および清掃装置の摩耗を減らすためには、清掃装置の弾性体を像担持体に当接する当接力を低減させることで、弾性体と像担持体との当接部において発生するストレスを小さくすることが効果的である。一方で、当接力が低すぎると清掃装置がトナーを阻止する阻止力が低下し、清掃不良が発生するおそれがある。像担持体および清掃装置の摩耗を減らしつつ清掃不良の発生を抑止するためには、当接力を低減しつつ清掃装置同士の間での当接力のバラつきを小さくする必要がある。

現在、主流で用いられている清掃装置は、保持部材として剛体を用い、弾性体として短冊状のポリウレタンゴムを用いた構成が採用されている。この構成の清掃装置は、像担持体に当接されると弾性体が弾性変形し、弾性体の反発力を当接力として像担持体に作用させる。

上記構成の清掃装置には、弾性体の変形量やヤング率のバラつきによる弾性体の反力のバラつきが大きいため、弾性体を像担持体に当接する当接力のバラつきが大きいという欠点があった。また、ポリウレタンゴムが粘性を有しているため、長期間に亘る押し付けによって弾性体に永久歪みが発生し清掃力が低下するという欠点があった。

そこで、保持部材として板バネなどを用いることで、保持部材に可撓性を持たせ、保持部材のバネ定数を小さくした清掃装置が提案されている。この清掃装置では、弾性体と像担持体とが当接した場合に、弾性体とともに保持部材も変形する。金属はその特性がゴムとは異なり、ヤング率のバラつきが小さい。また、ゴムのバネ定数を小さくした場合には当接力によりメクレ（チップブレードの座屈）が発生するため、ゴムのバネ定数を小さくすることは困難であるが、金属のバネ定数を小さくしても金属にはメクレは発生しないため、金属のバネ定数を小さくすることは容易である。このため、保持部材に可撓性を持たせることで、弾性体と像担持体とが当接した場合の保持部材の変形量にバラつきがある場合でも、弾性体を像担持体に当接する当接力のバラつきを小さくすることができる。また金属は粘性を有していないため、永久歪みを発生しない。

ところで、画像形成装置においては、滑剤を添加したトナーが用いられている。トナーが像担持体に供給されると、像担持体と清掃装置の弾性体とのニップ部を通過する際に滑剤が被膜化され、像担持体の滑性が高くなる。これにより、トナーと像担持体の間に作用する摩擦力が低減され、清掃装置の清掃性が向上されている。

像担持体への滑剤の供給量は像担持体へ供給されるトナーの量、つまりプリントされる原稿のカバレッジによって変化する。したがって、プリントする原稿のカバレッジが変動すると像担持体の摩擦係数も変化し、像担持体と弾性体との間の摩擦力も変動する。その結果、像担持体と弾性体との間の摩擦力は、プリントされる原稿のカバレッジによって変化する。

特にバネ定数の小さい保持部材を含む清掃装置では、像担持体と弾性体との間の摩擦力が増加すると、保持部材が変形しやすくなる。その結果、弾性体を像担持体に当接する当接力が増加し、像担持体および清掃装置の寿命が低下するという問題があった。

また、保持部材が変形した場合には、保持部材の振動が大きくなってナキ（異音）が発生したり、保持部材が像担持体に接触して像担持体を損傷したりするおそれがあった。

なお、従来の清掃装置は、たとえば下記特許文献１および２などに開示されている。下記特許文献１には、感光体表面に圧接するブレードと、ブレードを先端部に固着した保持部材と、保持部材の先端部を介してブレードを感光体表面に圧接する板バネとを含むクリーニング装置が開示されている。板バネのバネ定数は保持部材のバネ定数よりも大きくなっている。

下記特許文献２には、感光体の軸方向に押し付けられる弾性のブレードと、ブレードを装置本体に保持するブレードホルダとを含むクリーニング装置が開示されている。このクリーニング装置において、ブレードホルダは、ブレードを保持するホルダヘッドと、ホルダヘッドを保持するホルダ本体部とからなっている。ホルダ本体部は、軸により装置本体に支持されている。ホルダヘッドは、ホルダ本体に対してヘッド回転軸を中心に、長尺方向の両端部が互いに反対方向へ揺動可能である。

特開平２−１５０８８５号公報 特開２０１０−８７７６号公報

特許文献１の技術では、感光体とブレードとの間に作用する摩擦力が大きくなった場合にも、保持部材は板バネによって感光体の方へ押さえつけられるため、ブレードがめくれることを防止することができる。しかし、感光体とブレードとの間に作用する摩擦力が大きくなるのに伴い、感光体の回転に引き込まれるブレード先端の量も大きくなり、ブレードを感光体に当接する当接力が大きくなる。その結果、感光体およびブレードの摩耗が大きくなり、感光体およびクリーニング装置の寿命が低下する。

また、特許文献２のクリーニング装置は、感光体とブレードとの間に作用する摩擦力が大きくなった場合、軸を中心とする揺動方向に発生する力を抑制する部材を有していない。このため、ブレードを感光体に当接する当接力が上昇し、感光体およびブレードの摩耗が大きくなり、感光体およびクリーニング装置の寿命が低下する。

このように、特許文献１および２の技術には、像担持体と清掃手段の間で作用する摩擦力が変動した場合に、弾性体を像担持体に当接する当接力も変動することで、像担持体と清掃手段の摩耗量が変動するという課題があった。

したがって、清掃装置の寿命が低下するという問題は、特許文献１および２の技術においても依然として存在していた。

本発明は、上記課題を解決するためのものであり、その目的は、像担持体および清掃装置の長寿命化を図ることのできる清掃装置を提供することである。

本発明の他の目的は、高性能な清掃装置を提供することである。

本発明の一の局面に従う清掃装置は、回転軸を中心として移動する像担持体表面の付着物を除去する清掃装置であって、清掃装置本体と、弾性部材と、弾性部材を保持し、弾性部材を像担持体に当接させる可撓性の保持部材とを備え、保持部材は、回転軸と垂直な断面で見た場合に、互いに異なる位置に設けられた２つの固定部の各々にて清掃装置本体に固定されており、保持部材は２つの固定部にて両持ち支持されている。

上記清掃装置において好ましくは、回転軸と垂直な断面で見た場合において、弾性部材と像担持体との接触点における像担持体の接線と、接触点を含み接線と直交する直交線とで４つの象限を規定したとき、２つの固定部の各々は同一の象限に属する。

上記清掃装置において好ましくは、回転軸と垂直な断面で見た場合において、弾性部材と像担持体との接触点における像担持体の接線と、接触点を含み接線と直交する直交線とで４つの象限を規定したとき、２つの固定部の各々は隣接する２つの象限の各々に属する。

上記清掃装置において好ましくは、弾性部材は、像担持体の回転方向に対し対向して当接する。

上記清掃装置において好ましくは、保持部材は、回転軸と垂直な断面で見た場合に、任意の角度で折れ曲がった部分である折曲げ部を含む。

上記清掃装置において好ましくは、折曲げ部は、保持部材の展開長における中心位置に存在する。

上記清掃装置において好ましくは、弾性部材の端部は、折曲げ部の付近に位置する。

上記清掃装置において好ましくは、保持部材は、２つの固定部のうち少なくとも１つを中心として回動する。

本発明によれば、長寿命化を図ることのできる清掃装置を提供することができる。また、高性能な清掃装置を提供することができる。

本発明の第１の実施の形態における清掃装置が搭載される画像形成装置の構成を示す断面図である。 図１における任意のドラムユニットの拡大図である。 本発明の第１の実施の形態におけるチップブレード３に作用する力の示力図である。 本発明の第１および第２の実施の形態における固定部ＰＯ１およびＰＯ２の位置と象限との関係を示す図である。 第１の比較例において、感光体清掃装置のチップブレードに作用する力の示力図である。 第２の比較例において、感光体清掃装置のチップブレードに作用する力の示力図である。 本発明の第２の実施の形態におけるチップブレード３に作用する力の示力図である。 第２の実施の形態の第１の変形例におけるチップブレード３に作用する力の示力図である。 第２の実施の形態の第２の変形例におけるチップブレード３に作用する力の示力図である。 本発明の一実施例における比較例Ａの評価結果を示す表である。 本発明の一実施例における比較例Ｂの評価結果を示す表である。 本発明の一実施例における本発明例Ｃの評価結果を示す表である。 本発明の一実施例における本発明例Ｄの評価結果を示す表である。

以下の実施の形態では、清掃装置が搭載される画像形成装置がＭＦＰである場合について説明する。清掃装置が搭載される画像形成装置は、ＭＦＰの他、ファクシミリ装置、複写機、またはプリンターなどであってもよい。

［第１の実施の形態］

図１は、本発明の第１の実施の形態における清掃装置が搭載される画像形成装置の構成を示す断面図である。なお図１〜図９は、感光体２１の回転軸ＡＸと垂直な断面で見た場合の断面図である。

図１を参照して、本実施の形態における画像形成装置は、トナー像形成部２０と、定着装置３０と、用紙搬送部４０と、スキャナー５０と、ＡＤＦ（Ａｕｔｏ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｅｅｄｅｒ）６０とを含んでいる。

トナー像形成部２０は、いわゆるタンデム方式で４色の画像を合成し、用紙にトナー像を転写する。トナー像形成部２０は、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の各色のドラムユニット２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｙ、および２０Ｋと、一次転写ローラー２４と、露光装置２６と、中間転写ベルト２７と、中間転写清掃装置２８と、二次転写ローラー２９などを含んでいる。一次転写ローラー２４は、ＣＭＹＫの各色について設けられている。

ドラムユニット２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｙ、および２０Ｋの各々は、感光体２１（像担持体の一例）と、帯電装置２２と、現像装置２３と、感光体清掃装置２５（清掃装置の一例）とを含んでいる。感光体２１は回転軸ＡＸを中心として矢印Ａ１で示す方向に回転（移動）する。帯電装置２２は、感光体２１の表面をマイナス極性に一様に帯電する。露光装置２６は、画像データにより変調された書込光（画像露光）ＬＲを照射することにより、感光体２１の表面に静電潜像を形成する。現像装置２３は、マイナス極性に摩擦帯電したトナーで静電潜像を現像することにより、感光体２１の表面にトナー像を形成する。現像装置２３の現像ローラー２３ｂにはマイナス極性の電圧（現像バイアス）が印加されており、露光によって電位が低下した感光体２１の表面に、選択的に現像する反転現像を行う。一次転写ローラー２４は、一次転写ローラー２４に印加されたプラス極性の電圧（転写バイアス）によってトナー像を中間転写ベルト２７に静電的に転写する。

各色のドラムユニットで形成されたトナー画像は、中間転写ベルト２７の表面に順次転写され、最終的にフルカラー画像を形成する。中間転写ベルト２７は矢印Ａ２で示す方向に回転し、画像形成位置Ｐ１までフルカラー画像を搬送する。二次転写ローラー２９は、画像形成位置Ｐ１において中間転写ベルト２７から用紙にトナー像を転写する。

ところで、感光体２１とトナーとの間にはファンデルワールス力が働いている。一次転写ローラー２４によって静電的に転写することができないトナー（いわゆる転写残トナー、付着物の一例）は、感光体２１の表面に残る。感光体清掃装置２５は、ブレード５（図２）を用いて、転写残トナーを掻き取ることにより除去（回収）する。また感光体清掃装置２５は、感光体２１の表面に残存する静電潜像を、除電装置６（図２）を用いて全面露光することで消去する。中間転写清掃装置２８は、トナー像転写後に中間転写ベルト２７の表面に残留したトナーを除去する。

定着装置３０は、用紙に付着したトナーを加熱および加圧することで用紙に定着させ、用紙に画像を形成する。定着装置３０は、定着ローラー３１と加圧ローラー３２とを含んでいる。

用紙搬送部４０は、給紙カセット４１と、分離部４２と、搬送ローラー対４３と、排出ローラー対４４と、排紙トレイ４５などを含む。給紙カセット４１は、画像を形成するための用紙を収容する。給紙カセット４１は複数であってもよい。分離部４２は、給紙カセット４１に収納された複数の用紙から１枚の用紙を分離して、搬送経路ＴＲに給紙する。搬送ローラー対４３は、搬送経路ＴＲに沿って用紙を搬送する。排出ローラー対４４は、画像が形成された用紙を排紙トレイ４５に排出する。

スキャナー５０は、ＡＤＦ６０と排紙トレイ４５との間に配置されている。スキャナー５０は、ＩＲ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ）モジュール５１などを含んでいる。ＩＲモジュール５１は、原稿に光を照射するためのランプ５２と、原稿からの反射光を受光するイメージセンサー５３とを含んでいる。ＩＲモジュール５１は、原稿の画像を読み取ってその画像データを取得する。

ＡＤＦ６０は、画像形成装置の上部に設けられている。ＡＤＦ６０は、スキャナー５０での画像の読み取り対象となる原稿を、スキャナー５０の画像読取位置に搬送する。

図２は、図１における任意のドラムユニットの拡大図である。

図２を参照して、感光体清掃装置２５は、装置本体１（清掃装置本体の一例）と、回収スクリュー４と、ブレード５と、除電装置６とを含んでいる。回収スクリュー４は装置本体１の内部に収容されている。ブレード５は装置本体１に固定されており、感光体２１の方へ突出している。除電装置６は、ブレード５の感光体２１との当接部よりも下流側であって、かつ帯電装置２２の上流側に設けられている。

ブレード５は、保持板金２（保持部材の一例）と、チップブレード３（弾性部材の一例）とを含んでいる。保持板金２はチップブレード３を保持している。保持板金２は、可撓性を有しており、自らのバネ性によってチップブレード３を感光体２１に向けて付勢し、この付勢力により、保持板金２はチップブレード３のエッジ部３ａを感光体２１に当接させる。保持板金２としては、たとえばばね鋼、ステンレス鋼、黄銅、りん青銅、またはベリリウム銅などの帯板が用いられる。

保持板金２は、図２に示すように、アーム部２ａおよび２ｂと、１つの折曲げ部１２とからなるＬ字形の断面形状を有しており、アーム部２ａおよび２ｂの各端部は、感光体ドラム１２の回転軸と垂直な断面において互いに異なる位置に設けられた２つの固定部ＰＯ１およびＰＯ２の各々にて装置本体１に固定されている。２つの固定部ＰＯ１およびＰＯ２の各々は、保持板金２の両端部の各々に面接触しており、保持板金２は、２つの固定部ＰＯ１およびＰＯ２にて両持ち支持されている。アーム部２ａおよび２ｂの各々は、略直線状である。アーム部２ａは固定部ＰＯ１から感光体２１に向かって延在しており、アーム部２ｂは固定部ＰＯ２から感光体２１に向かって延在している。折曲げ部１２は、任意の角度で折れ曲がった部分であり、アーム部２ａとアーム部２ｂとの境界部を構成している。

なお、折曲げ部１２は、保持板金２の展開長（図２のアーム部２ａおよび２ｂを平面状に展開した場合の長さ）における中心位置に存在することが好ましい。折曲げ部１２を展開長における中心位置に設けることで、折曲げ部１２から固定部ＰＯ１までの部分（アーム部２ａ）の固有振動数と、折曲げ部１２から固定部ＰＯ２までの部分（アーム部２ｂ）の固有振動数とを同じにすることができる。その結果、ナキの発生を抑止することができる。

チップブレード３は、保持板金２の延在方向において２つの固定部ＰＯ１およびＰＯ２に挟まれた位置に保持されている。チップブレード３は、たとえばホットメルト接着剤などにより保持板金２の折曲げ部１２近傍に固定されている。チップブレード３は、そのエッジ部３ａが感光体２１の表面に押し付けられている。これにより、チップブレード３は感光体２１の表面の転写残トナーを掻き取る。チップブレード３は、保持板金２に対し、感光体２１に当接するエッジ部３ａとは反対側のエッジ部３ｂが保持板金２の折曲げ部１２のエッジ部と一致するように固定されている。チップブレード３は、感光体２１の回転方向（矢印Ａ１で示す方向）に対向して当接している（以下、カウンター方向と記す）。チップブレード３は弾性体よりなっており、たとえばチップ状に加工されたポリウレタンゴムなどよりなっている。チップブレード３は、たとえば遠心成形機で製造される。

なお、チップブレード３の端部は、必ずしも保持板金２の折曲げ部１２のエッジ部と一致した位置に固定されている必要はないが、折曲げ部１２の付近に位置することが好ましい。これにより、折曲げ部１２を目印としてチップブレード３の位置合わせを簡易化することができ、感光体２１に対するチップブレード３の実効当接角を適正な範囲に設定することができる。

回収スクリュー４は、チップブレード３によって掻き取ったトナーを、感光体清掃装置２５から図示しない廃トナーボックスに搬送（回収）する。

除電装置６は、たとえば長手方向に配列した複数のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）よりなっている。除電装置６は、感光体２１に光を照射することで、感光体２１の表面に残存した電位を低下させる。これにより、次の画像形成を行う際に、感光体２１の表面に前の画像の履歴（メモリー画像）が残らないようにしている。

現像装置２３は、現像槽２３ａと、現像ローラー（現像スリーブ）２３ｂと、撹拌循環スクリュー２３ｃとを含んでいる。現像槽２３ａは、トナーとキャリアとからなる現像剤を収容している。現像ローラー２３ｂは、円筒状であり、その内部には磁極が収容されている。現像ローラー２３ｂは、像担持体に対向する位置で回転することで、感光体２１の表面における現像ローラー２３ｂと対向する部分にトナーを搬送する。撹拌循環スクリュー２３ｃは、現像槽２３ａ内に配置されている。撹拌循環スクリュー２３ｃは、現像によって消費された分のトナーが現像槽２３ａ内に補給されると、トナーとキャリアとを混合して所定の帯電量を与える。

チップブレード３は、感光体２１との摺擦距離に応じてエッジ部３ａの摩耗が大きくなる。チップブレード３の摩耗量が所定の大きさを超えると、感光体２１の表面の転写残トナーがチップブレード３をすり抜け、クリーニング不良と言われる画像ノイズが発生する。通常、感光体２１の表面に滑剤被膜を形成することで、感光体２１の表面の摩擦係数が低減され、感光体２１の表面とチップブレード３との間に作用する摩擦力が低減されている。その結果、感光体２１および感光体清掃装置２５の各々が長寿命化されている。

滑剤被膜は、滑剤粒子を感光体２１に供給し、チップブレード３と感光体２１とのニップ部を滑剤粒子が通過する際に滑剤粒子を薄膜化することで形成される。滑剤粒子を像担持体上に供給する方法としては、外添剤としてトナーに滑剤粒子を添加し、現像の際に現像装置２３から感光体２１に滑剤粒子を供給する方法がある。滑剤粒子は、たとえばステアリン酸亜鉛微粒子やステアリン酸アルミニウム微粒子などの無機ステアリン酸化合物微粒子よりなっている。滑剤粒子は１種類のみよりなっていてもよいし、２種類以上の材料よりなっていてもよい。

図３は、本発明の第１の実施の形態におけるチップブレード３に作用する力の示力図である。なお図２では、固定部ＰＯ１およびＰＯ２はある長さを持った部分として示されているが、図３〜図９では、固定部ＰＯ１およびＰＯ２の各々を点として図示している。図３〜図９における固定部ＰＯ１およびＰＯ２の各々の点は、図２における固定部ＰＯ１およびＰＯ２の各々における保持板金２の中心位置に最も近い位置の点（固定部ＰＯ１およびＰＯ２の各々における図２中左端部）に相当する。

図３を参照して、チップブレード３のエッジ部３ａには、感光体２１との当接による摩擦力ＦＷ１が加わる。摩擦力ＦＷ１は、圧縮力Ｆ１およびＦ２と、回転力Ｍ１およびＭ２とに分解することができる。圧縮力Ｆ１は、エッジ部３ａから固定部ＰＯ１に向かう方向の力であり、アーム部２ａを圧縮する力である。圧縮力Ｆ２は、エッジ部３ａから固定部ＰＯ２に向かう方向の力であり、アーム部２ｂを圧縮する力である。回転力Ｍ１は、圧縮力Ｆ１と直交する方向の力であり、チップブレード３を感光体２１に食い込ませる方向の力である。回転力Ｍ２は、圧縮力Ｆ２と直交する方向の力であり、チップブレード３を感光体２１に食い込ませる方向の力である。

本実施の形態では、摩擦力Ｆ１を２つの圧縮力Ｆ１およびＦ２と、回転力Ｍ１およびＭ２とに分解する。アーム部２ａは圧縮力Ｆ１および回転力Ｍ１を受け、アーム部２ｂは圧縮力Ｆ２および回転力Ｍ２を受ける。このようにブレード５は摩擦力を分散して受けるので、感光体２１とチップブレード３と摩擦力が増加した場合でも、チップブレード３を感光体２１に当接する当接力の増加が抑止される。その結果、感光体２１およびチップブレード３の摩耗量の増加を抑止することができ、感光体２１およびチップブレード３の長寿命化を図ることができる。

図４は、本発明の第１および第２の実施の形態における固定部ＰＯ１およびＰＯ２の位置と象限との関係を示す図である。

図４を参照して、図２の断面で見た場合に、チップブレード３（感光体清掃装置２５）と感光体２１との接触点ＣＰにおける感光体２１の接線Ｌ１と、この接触点を含み接線Ｌ１と直交する直交線Ｌ２とで４つの象限が規定される。２つの固定部ＰＯ１およびＰＯ２の各々は、同一の象限ＲＧ１に属している。

２つの固定部ＰＯ１およびＰＯ２の各々が同一の象限ＲＧ１に属する場合、回転力Ｍ１およびＭ２はチップブレード３を感光体２１に食い込ませる方向の力となり、チップブレード３には比較的大きな回転力が加わる。チップブレード３は、通常、ポリウレタンなどのゴムよりなっているため、粘性を有している。このため、感光体清掃装置２５の振動に起因してナキと呼ばれる異音が発生し易くなる。ナキはチップブレード３の材料の特性の１つである反発弾性が大きいと発生しやすくなる傾向にある。したがって、本実施の形態におけるチップブレード３は、反発弾性の低い材料よりなることが好ましい。但し、反発弾性の低い材料は高い当接力を与えなければ適切な清掃性を発揮しない傾向にあるため、感光体２１およびチップブレード３の摩耗量を低減する効果は小さい。一方、２つの固定部ＰＯ１およびＰＯ２の各々が同一の象限ＲＧ１に属する場合、２つの固定部ＰＯ１およびＰＯ２を比較的近い位置に配置することができるため、装置の小型化を図ることができる。したがって、本実施の形態の感光体清掃装置２５は、小型で比較的短い寿命の画像形成装置（たとえばＭＦＰやプリンター）などに搭載されることに適している。

これに対して、次に説明する第１および第２の比較例では、本実施の形態における上述の効果を得ることはできない。

図５は、第１の比較例において、感光体清掃装置のチップブレードに作用する力の示力図である。

図５を参照して、第１の比較例において、チップブレード１０３を保持する保持板金１０２は、図５の断面で見た場合に、１つの固定部ＰＯ１０１のみで感光体清掃装置の装置本体（図示無し）に固定されている。

チップブレード１０３のエッジ部１０３ａには、感光体１２１との間の摩擦力ＦＷ１０１が加わる。摩擦力ＦＷ１０１は、圧縮力Ｆ１０１と、回転力Ｍ１０１とに分解することができる。圧縮力Ｆ１０１は、エッジ部１０３ａから固定部ＰＯ１０１に向かう方向の力であり、保持板金１０２を圧縮する力である。回転力Ｍ１０１は、圧縮力Ｆ１０１と直交する方向の力であり、チップブレード１０３を感光体１２１に食い込ませる方向の力である。

本比較例の構成では、１本の保持部材（アーム部）１０２が全ての圧縮力Ｆ１０１および回転力Ｍ１０１を受ける。このため、感光体１２１とチップブレード１０３と摩擦力が増加した場合には、チップブレード１０３を感光体１２１に当接する当接力の増加を抑止することができず、感光体１２１およびチップブレード１０３の各々の磨耗量が増大し、寿命が短くなる。

図６は、第２の比較例において、感光体清掃装置のチップブレードに作用する力の示力図である。

図６を参照して、第２の比較例において、チップブレード１０３を保持する保持板金１０２は、図６の断面で見た場合に、１つの固定部ＰＯ１０１のみで感光体清掃装置の装置本体（図示無し）に固定されている。固定部ＰＯ１０２は、接線Ｌ１よりも感光体１２１側に配置されている。

チップブレード１０３のエッジ部１０３ａには、感光体１２１との間の摩擦力ＦＷ１０１が加わる。摩擦力ＦＷ１０１は、圧縮力Ｆ１０１と、回転力Ｍ１０１とに分解することができる。圧縮力Ｆ１０１は、エッジ部１０３ａから固定部ＰＯ１０１に向かう方向の力であり、保持板金１０２を圧縮する力である。回転力Ｍ１０１は、圧縮力Ｆ１０１と直交する方向の力であり、チップブレード１０３を感光体１２１から引き離す方向の力である。

本比較例の構成では、回転力Ｍ１０１がチップブレード１０３を感光体１２１から引き離す方向の力であるため、感光体１２１とチップブレード１０３と摩擦力が増加した場合には、チップブレード１０３を感光体１２１に当接する当接力が減少し、感光体１２１およびチップブレード１０３の各々の磨耗量は減少する。しかし、通常、感光体２１の摩耗量は感光体２１の回転数に応じて一定量減少する前提で、帯電電圧などの様々な部材が制御されているため、感光体１２１およびチップブレード１０３の摩耗量が予測されるよりも小さくなると、カブリ（感光体の表面の非画像部にトナーが現像される現象）などの画像不良を発生するおそれがある。

［第２の実施の形態］

図７は、本発明の第２の実施の形態におけるチップブレード３に作用する力の示力図である。

図４および図７を参照して、本実施の形態における保持板金２は、互いに異なる位置に設けられた２つの固定部ＰＯ３およびＰＯ４の各々にて装置本体１に固定されている。２つの固定部ＰＯ３およびＰＯ４の各々は、異なる象限に属している。固定部ＰＯ３は象限ＲＧ２に属しており、固定部ＰＯ４は象限ＲＧ１に属している。象限ＲＧ１と象限ＲＧ２とは隣接している。

チップブレード３のエッジ部３ａには、感光体２１との当接による摩擦力ＦＷ１が加わる。摩擦力ＦＷ１は、圧縮力Ｆ１およびＦ２と、回転力Ｍ１およびＭ２とに分解することができる。引張り力Ｆ１は、固定部ＰＯ３からエッジ部３ａに向かう方向の力であり、アーム部２ａを引張る力である。圧縮力Ｆ２は、エッジ部３ａから固定部ＰＯ４に向かう方向の力であり、アーム部２ｂを圧縮する力である。回転力Ｍ１は、引張り力Ｆ１と直交する方向の力であり、チップブレード３を感光体２１から引き離す方向の力である。回転力Ｍ２は、圧縮力Ｆ２と直交する方向の力であり、チップブレード３を感光体２１に食い込ませる方向の力である。

このようにエッジ部３ａには、圧縮力とその反力である引張り力とが作用する。またエッジ部３ａには、感光体２１に食い込む方向の回転力とその反力である感光体２１から引き離す方向の回転力とが作用する。これにより、感光体２１とチップブレード３との間の摩擦力が増加した場合でも、チップブレード３を感光体２１に当接する当接力の増加が抑止され、感光体２１およびチップブレード３の摩耗を抑止することができる。

２つの固定部ＰＯ３およびＰＯ４の各々が異なる象限に属する場合、回転力Ｍ１およびＭ２の合力は、第１の実施の形態の場合よりも小さくなる。このため、チップブレード３が反発弾性の高い材料よりなる場合でもナキの発生を抑止することができる。反発弾性の高い材料は高い清掃制を発揮するため、チップブレード３を感光体２１に当接させる当接力を小さく設計することが可能となり、感光体２１およびチップブレード３の各々の摩耗を抑止することができ、長寿命化を図ることができる。一方、２つの固定部ＰＯ３およびＰＯ４の各々を異なる象限に配置する必要があるため、装置の大型化を招く。したがって、本実施の形態の感光体清掃装置２５は、大型でも長寿命が要求される画像形成装置（たとえば産業用印刷機）などに搭載されることに適している。

なお、本実施の形態における画像形成装置の上述以外の構成は、第１の実施の形態における画像形成装置の構成と同様であるので、同一の部材には同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。

［第２の実施の形態の変形例］

図８は、第２の実施の形態の第１の変形例におけるチップブレード３に作用する力の示力図である。

図８を参照して、第１の変形例における保持板金２は、折曲げ部を含んでおらず、全体的に撓んだ弧の形状を有している。チップブレード３は、保持板金２における最も感光体２１側に突出した位置に固定されている。

本変形例によれば、第２の実施の形態と同様の効果を得ることができる。加えて、保持板金２の製造の際に折曲げ工程が不要になるため生産性を向上することができる。

図９は、第２の実施の形態の第２の変形例におけるチップブレード３に作用する力の示力図である。

図９を参照して、第２の変形例における保持板金２は、３つのアーム部２ａ、２ｂ、および２ｃと、２つの折曲げ部１２ａおよび１２ｂとを含んでいる。アーム部２ａ、２ｂ、および２ｃの各々は、略直線状である。アーム部２ａは固定部ＰＯ３から折曲げ部１２ａに向かって延在しており、アーム部２ｂは固定部ＰＯ４から折曲げ部１２ｂに向かって延在している。アーム部２ｃは折曲げ部１２ａと折曲げ部１２ｂとの間に位置している。折曲げ部１２ａおよび１２ｂの各々は、任意の角度に折り曲げられた部分である。折曲げ部１２ａはアーム部２ａとアーム部２ｃとの境界部を構成しており、折曲げ部１２ｂはアーム部２ｂとアーム部２ｃとの境界部を構成している。チップブレード３の端部は、折曲げ部１２ａまたは１２ｂの付近に位置することが好ましい。

本変形例によれば、第２の実施の形態と同様の効果を得ることができる。加えて、保持板金２が複数の折曲げ部１２ａおよび１２ｂを含んでいるので、感光体２１に対するチップブレード３の実効当接角や、チップブレード３の回転力などを所望の値に設計することが容易になる。使用するトナーや感光体に応じて、感光体清掃装置２５の構成を、清掃性を重視した構成や耐メクレ性を重視した構成とすることができ、感光体清掃装置２５を適用可能な画像形成装置の幅を広げることができる。

なお、上述の変形例における画像形成装置の上述以外の構成は、第２の実施の形態における画像形成装置の構成と同様であるので、同一の部材には同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。

［実施例］

本願発明者らは、本発明の効果を確認するため、比較例Ａ、比較例Ｂ、本発明例Ｃ、および本発明例Ｄの各々の画像形成装置を準備し、それぞれの画像形成装置について感光体の摩耗、チップブレードの摩耗、カブリ、キャリア付着（静電潜像の画像部などに現像剤のキャリアが付着する現象）、ナキ、メクレ、および保持部材と感光体との接触の各々について評価を行った。

比較例Ａ、比較例Ｂ、本発明例Ｃ、および本発明例Ｄの各々の画像形成装置における共通部分として、コニカミノルタビジネステクノロジーズ製 ｂｉｚｈｕｂｃ５５４ｅ（Ａ４Ｙ用紙５５枚／分）を用いた。トナーに外添する固形潤滑剤として、ステアリン酸亜鉛を用いた。比較例Ａは、上記画像形成装置の感光体清掃装置として、図５に示す第１の比較例の構成を用いたものである。比較例Ｂは、上記画像形成装置の感光体清掃装置として、図６に示す第２の比較例の構成を用いたものである。本発明例Ｃは、上記画像形成装置の感光体清掃装置として、図３に示す第１の実施の形態の構成を用いたものである。本発明例Ｄは、上記画像形成装置の感光体清掃装置として、図７に示す第２の実施の形態の構成を用いたものである。

感光体の摩耗の評価、チップブレードの摩耗の評価、およびカブリの評価は、２３℃×６５％ＲＨの環境でＹＭＣＫ各色のカバレッジがそれぞれ２５％（条件１）、５％（条件２）、または１％（条件３）である原稿画像をＡ４Ｙの用紙に１５０，０００枚印刷した後で行った。

感光体の摩耗については次の方法で評価を行った。渦電流式のプローブを取り付けた膜厚測定装置（フィッシャー社製 ＦＩＳＣＨＥＲＳＣＯＰＥ）を用いて、１５０，０００枚の印刷の前後での感光体の表面の膜厚を測定し、膜厚差を磨耗量として算出した。算出した摩耗量が５μｍ未満である場合の評価をＡＡ、５μｍ以上１０μｍ未満である場合の評価をＡ、１０μｍ以上１５μｍ未満である場合の評価をＢ、１５μｍ以上である場合の評価をＣとした。

チップブレードの摩耗については次の方法で評価を行った。レーザー顕微鏡（キーエンス製 ＶＫ９５００）を用いて、１５０，０００枚の印刷の前後でのチップブレードの表面の断面プロファイルを作成し、摩耗幅を測定した。長手方向全域で最大の摩耗幅が５μｍ未満である場合の評価をＡ、５μｍ以上１０μｍ未満である場合の評価をＢ、１０μｍ以上である場合の評価をＣとした。

カブリについては次の方法で評価を行った。１５０，０００枚の印刷後に白ベタの原稿画像（ＹＭＣＫ各色のカバレッジが０％である原稿画像）を印刷して、印刷した画像にカブリが発生していなかった場合の評価をＡ、カブリが軽微に発生した場合の状態をＢ、カブリが明確に発生した場合の評価をＣとした。

キャリア付着、ナキ、メクレ、および保持部材と感光体との接触は、３０℃×８５％ＲＨの環境でＹＭＣＫ各色のカバレッジが５％である原稿画像をＡ４Ｙの用紙に１５０，０００枚印刷し、その後白ベタの原稿画像（ＹＭＣＫ各色のカバレッジが０％である原稿画像）をＡ４Ｙの用紙に２００枚印刷することで行った。

キャリア付着については次の方法で評価を行った。１５０，０００枚の印刷後に白ベタの原稿画像を印刷し、白べたの画像上にキャリア付着が発生しなかった場合の評価をＡ、キャリア付着が軽微に発生した場合の評価をＢ、キャリア付着が明確に発生した場合の評価をＣとした。

ナキについては次の方法で評価を行った。白ベタの原稿画像の印刷中にナキが発生しなかった場合の評価をＡ、ナキが軽微に発生した場合の評価をＢ、ナキが明確に発生した場合の評価をＣとした。ナキの評価は、１枚目〜１００枚目の白ベタ画像の印刷中（条件４）と、１０１枚目〜２００枚目の白ベタ画像の印刷中（条件５）との各々で区分して行った。

メクレについては次の方法で評価を行った。白ベタの原稿画像の印刷の終了後（条件６）にドラムユニットを分解し、外観上メクレが発生しなかった場合の評価をＡ、外観上メクレが発生した場合の評価をＣとした。

保持部材と感光体との接触については次の方法で評価を行った。白ベタの原稿画像の印刷の終了後（条件６）にドラムユニットを分解し、感光体の表面に外観上スジ状の傷が発生しなかった場合の評価をＡ、外観上スジ状の傷が発生した場合の評価をＣとした。保持部材と感光体とが接触すると、感光体の表面にスジ状の傷が発生するためである。

図１０は、本発明の一実施例における比較例Ａの評価結果を示す表である。

図１０を参照して、標準的な条件であるカバレッジ５％の条件（条件２）では、特に問題は発見されなかった。カバレッジが１％の条件（条件１）では、カバレッジが低くトナーとともに供給される滑剤の量が少なくなるため、感光体とチップブレードとの間の摩擦力が大きくなり、チップブレードが感光体に食込む方向の回転力が大きくなり、チップブレードの当接力が増加した。その結果、感光体および清掃部材の各々の摩耗が大きくなった。カバレッジが２５％の条件（条件３）では、トナーとともに供給される滑剤の量が多くなるため、感光体および清掃部材の各々の摩耗が低減された。しかし、感光体の摩耗が減ると感光体の膜厚が予測される膜厚よりも大きくなるため、感光体の静電容量が小さくなり、表面電位が低くなる。その結果、カブリが発生した。さらに、顕著なナキが発生し（条件４および５）、保持部材と像担持体との接触が発生した（条件６）。

図１１は、本発明の一実施例における比較例Ｂの評価結果を示す表である。

図１１を参照して、標準的な条件であるカバレッジが５％の条件（条件２）では、特に問題は発見されなかった。カバレッジが１％の条件（条件１）では、比較例Ａの場合よりも感光体および清掃部材の各々の摩耗が小さくなり、特に問題は発見されなかった。カバレッジが２５％の条件（条件３）では、比較例Ａの場合よりも顕著にカブリが発生した。
また、感光体とチップブレードとの間の摩擦力が大きくなった場合にチップブレードが感光体に食込む方向の回転力が抑制され、チップブレードの当接力が小さくなった。このため、メクレは発生せず、保持部材と像担持体の接触は発生しなかった（条件６）。ナキは軽減されたものの発生を完全に抑止することはできなかった（条件４および５）。

図１２は、本発明の一実施例における本発明例Ｃの評価結果を示す表である。

図１２を参照して、カバレッジが１％の条件（条件１）、５％の条件（条件２）、および２５％の条件（条件３）のいずれにおいても、特に問題は発見されなかった。また、ナキの発生は抑止され（条件４および５）、メクレ、および保持部材と像担持体との接触も発生せず（条件６）、高性能な清掃装置が得られた。

図１３は、本発明の一実施例における本発明例Ｄの評価結果を示す表である。

図１３を参照して、カバレッジが１％の条件（条件１）、５％の条件（条件２）、および２５％の条件（条件３）のいずれにおいても、特に問題は発見されなかった。また、ナキの発生は完全に抑止され（条件４および５）、メクレ、および保持部材と像担持体との接触も発生せず（条件６）、高性能な清掃装置が得られた。

［その他］

上述の実施の形態および変形例において、保持部材は、２つの固定部のうち少なくとも１つを中心として回動してもよい。固定部を回動可能とすることで、回動力が発生しやすくなり、回動力が発生してから回動力の反力が発生するまでに要する時間も小さくなり、ナキを抑制する効果を高めることができる。

上述の実施の形態の清掃装置は、感光体表面の付着物を除去するものである代わりに、中間転写ベルトなどの転写ベルト表面の付着物を除去するものであってもよい。

上述の実施の形態、変形例、および実施例は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 装置本体（清掃装置本体の一例）
２，１０２ 保持板金（保持部材の一例）
２ａ，２ｂ，２ｃ アーム部
３，１０３ チップブレード（弾性部材の一例）
３ａ，３ｂ，１０３ａ エッジ部
４ 回収スクリュー
５ ブレード
６ 除電装置
１２，１２ａ，１２ｂ 折曲げ部
２０ トナー像形成部
２０Ｃ，２０Ｋ，２０Ｍ，２０Ｙ ドラムユニット
２１，１２１ 感光体
２２ 帯電装置
２３ 現像装置
２３ａ 現像槽
２３ｂ 現像ローラー
２３ｃ 撹拌循環スクリュー
２４ 一次転写ローラー
２５ 感光体清掃装置（清掃装置の一例）
２６ 露光装置
２７ 中間転写ベルト
２８ 中間転写清掃装置
２９ 二次転写ローラー
３０ 定着装置
３１ 定着ローラー
３２ 加圧ローラー
４０ 用紙搬送部
４１ 給紙カセット
４２ 分離部
４３ 搬送ローラー対
４４ 排出ローラー対
４５ 排紙トレイ
５０ スキャナー
５１ ＩＲ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ）モジュール
５２ ランプ
５３ イメージセンサー
６０ ＡＤＦ（Ａｕｔｏ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｅｅｄｅｒ）
ＡＸ 感光体の回転軸
ＣＰ チップブレードと感光体との接触点
Ｆ１，Ｆ２，Ｆ１０１ 圧縮力または摩擦力
ＦＷ１，ＦＷ１０１ 摩擦力
Ｌ１ 接線
Ｌ２ 直交線
ＬＲ 書込光
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ１０１ 回転力
Ｐ１ 画像形成位置
ＰＯ１，ＰＯ２，ＰＯ３，ＰＯ４，ＰＯ１０１，ＰＯ１０２ 固定部
ＲＧ１，ＲＧ２ 象限
ＴＲ 搬送経路

Claims (8)

1. 回転軸を中心として移動する像担持体表面の付着物を除去する清掃装置であって、
   清掃装置本体と、
   弾性部材と、
   前記弾性部材を保持し、前記弾性部材を前記像担持体に当接させる可撓性の保持部材とを備え、
   前記保持部材は、前記回転軸と垂直な断面で見た場合に、互いに異なる位置に設けられた２つの固定部の各々にて前記清掃装置本体に固定されており、前記保持部材は前記２つの固定部にて両持ち支持されている、清掃装置。
2. 前記回転軸と垂直な断面で見た場合において、前記弾性部材と前記像担持体との接触点における前記像担持体の接線と、前記接触点を含み前記接線と直交する直交線とで４つの象限を規定したとき、前記２つの固定部の各々は同一の象限に属する、請求項１に記載の清掃装置。
3. 前記回転軸と垂直な断面で見た場合において、前記弾性部材と前記像担持体との接触点における前記像担持体の接線と、前記接触点を含み前記接線と直交する直交線とで４つの象限を規定したとき、前記２つの固定部の各々は隣接する２つの象限の各々に属する、請求項１に記載の清掃装置。
4. 前記弾性部材は、前記像担持体の回転方向に対し対向して当接する、請求項１〜３のいずれかに記載の清掃装置。
5. 前記保持部材は、前記回転軸と垂直な断面で見た場合に、任意の角度で折れ曲がった部分である折曲げ部を含む、請求項１〜４のいずれかに記載の清掃装置。
6. 前記折曲げ部は、前記保持部材の展開長における中心位置に存在する、請求項５に記載の清掃装置。
7. 前記弾性部材の端部は、前記折曲げ部の付近に位置する、請求項５または６に記載の清掃装置。
8. 前記保持部材は、前記２つの固定部のうち少なくとも１つを中心として回動する、請求項１〜７のいずれかに記載の清掃装置。

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