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技術 クリーニング装置、クリーニング装置の製造方法

出願人 キヤノン株式会社
発明者 石原将太郎小山宏遠藤篤史喜旦智則
出願日 2019年4月22日 (1年10ヶ月経過) 出願番号 2019-080774
公開日 2020年10月29日 (3ヶ月経過) 公開番号 2020-177180
状態 未査定
技術分野 電子写真におけるクリーニング・その他 電子写真一般。全体構成、要素
主要キーワード 設定角α 一貫通孔 外形公差 導電ゴム製 振れ公差 非変形状態 搬送プロセス 外径公差
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2020年10月29日)のものです。
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図面 (19)

課題

感光ドラムに当接させるブレードを所望のクリーニング効果が得られる姿勢に容易に調整可能なクリーニング装置の提供。

解決手段

ブレード部材73とベース部材74は、第一中央孔及び第二中央孔を揺動中心揺動可能に設置される。ブレード部材73とベース部材74は、ブレード72の姿勢が調整された状態でビス90により固定される。こうして、ブレード72を有するブレード部材73とベース部材74とを揺動自在に設置し、実際にブレード部材73を揺動させてブレード72の姿勢を調整したうえで、ビス90によりブレード部材73とベース部材74とが固定される。これにより、幅方向に均一なブレード圧を得る姿勢に、ブレード72を無段階に調整することが容易に実現できる。また、ブレード部材73とベース部材74とを固定することで、ブレード72にビビリが生じ難く、ブレード圧に偏りが生じ難くなり、所望のクリーニング効果を得やすい。

概要

背景

電子写真技術を用いた画像形成装置では、感光ドラム(あるいは中間転写ベルトなど、以下同じ)に担持させたトナー像記録材転写しているが、トナー像を転写した後にも感光ドラムにトナーが残ってしまう場合がある(残留トナーなどと呼ばれる)。このトナーは画像不良を引き起す原因となり得るので、感光ドラムから除去すべく、画像形成装置にはクリーニング装置が設けられている。クリーニング装置として、ゴムなどの弾性部材からなるクリーニングブレード(以下、単にブレードと呼ぶ)を感光ドラムに当接させてトナーを機械的に掻き落とすようにした、ブレード方式のものがある。

ブレード方式のクリーニング装置の場合、感光ドラムからトナーを除去させるためには、感光ドラムに対しブレードを感光ドラムの回転方向に交差する幅方向回転軸線方向)に、均一なブレード圧で当接させるのが好ましい。そこで、従来では均一なブレード圧を得るために、幅方向で厚さの異なるスペーサを用いてブレードの姿勢を調整できるようにしたものが提案されている(特許文献1)。また、ブレードを支持する支持板金を幅方向中央部を揺動中心揺動自在に設け、この支持板金をバネなどにより感光ドラムに向けて加圧させ、ブレードを所望のブレード圧が得られる姿勢に維持するようにしたものが提案されている(特許文献2)。

概要

感光ドラムに当接させるブレードを所望のクリーニング効果が得られる姿勢に容易に調整可能なクリーニング装置の提供。ブレード部材73とベース部材74は、第一中央孔及び第二中央孔を揺動中心に揺動可能に設置される。ブレード部材73とベース部材74は、ブレード72の姿勢が調整された状態でビス90により固定される。こうして、ブレード72を有するブレード部材73とベース部材74とを揺動自在に設置し、実際にブレード部材73を揺動させてブレード72の姿勢を調整したうえで、ビス90によりブレード部材73とベース部材74とが固定される。これにより、幅方向に均一なブレード圧を得る姿勢に、ブレード72を無段階に調整することが容易に実現できる。また、ブレード部材73とベース部材74とを固定することで、ブレード72にビビリが生じ難く、ブレード圧に偏りが生じ難くなり、所望のクリーニング効果を得やすい。

目的

本発明は上述の問題に鑑みてなされたもので、感光ドラムに当接させるブレードを所望のクリーニング効果が得られる姿勢に容易に調整可能なクリーニング装置並びにクリーニング装置の製造方法の提供を目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

トナー像担持して移動する像担持体の表面を、前記像担持体の移動方向に交差する幅方向に沿って当接するブレードによりクリーニング可能なクリーニング装置であって、前記ブレードを有するブレード部材と、前記ブレード部材を支持可能な支持体と、前記ブレード部材と前記支持体とを所定方向から締結可能な締結部材と、を備え、前記ブレード部材と前記支持体のうち前記所定方向下流側に配置された一方は、前記幅方向中央部に第一中央孔と、前記幅方向中央部よりも前記幅方向端寄りに前記締結部材を締結するための被締結部とを有し、前記ブレード部材と前記支持体のうち前記所定方向上流側に配置された他方は、前記幅方向に関し前記第一中央孔と重なる位置に第二中央孔と、前記第二中央孔よりも前記幅方向端部寄りに前記ブレード部材と前記支持体とが締結された状態で前記被締結部と一部が重なる貫通孔とを有し、前記第一中央孔と前記第二中央孔は、前記ブレード部材と前記支持体とが締結されていない状態で前記第一中央孔及び前記第二中央孔を揺動中心にして前記ブレード部材と前記支持体との揺動許容し、前記像担持体に当接させる前記ブレードの前記幅方向の姿勢を調整するための調整孔である、ことを特徴とするクリーニング装置。

請求項2

前記締結部材は、第一締結部材であり、前記ブレード部材と前記支持体とを前記所定方向から締結可能な第二締結部材をさらに備え、前記被締結部は、第一被締結部であり、前記ブレード部材と前記支持体のうち前記所定方向下流側に配置された一方は、前記幅方向に関し前記第一被締結部と前記幅方向中央部を挟んで対称な位置に、前記第二締結部材を締結するための第二被締結部を有し、前記貫通孔は、第一貫通孔であり、前記ブレード部材と前記支持体のうち前記所定方向上流側に配置された他方は、前記ブレード部材と前記支持体とが締結された状態で前記第二被締結部と一部が重なる第二貫通孔を有する、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

前記第一貫通孔と前記第二貫通孔は、前記第一中央孔及び前記第二中央孔を揺動中心とする曲線に沿う形状に形成された長孔である、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

トナー像を担持して移動する像担持体の表面を、前記像担持体の移動方向に交差する幅方向に沿って当接するブレードによりクリーニング可能なクリーニング装置の製造方法であって、前記クリーニング装置は、前記ブレードを保持するブレード部材と、前記ブレード部材を支持可能な支持体と、前記ブレード部材と前記支持体とを所定方向から締結するための締結部材と、を備え、前記支持体には、前記幅方向中央部に第一中央孔と、前記幅方向中央部よりも前記幅方向端部寄りに前記締結部材を締結するための被締結部とが形成されており、前記ブレード部材には、前記幅方向に関し前記第一中央孔と重なる位置に第二中央孔と、前記第二中央孔よりも前記幅方向端部寄りに前記ブレード部材と前記支持体とが締結された状態で前記被締結部と一部が重なる貫通孔とが形成されており、前記第一中央孔及び前記第二中央孔を挿通させる軸と、前記支持体と前記ブレード部材を前記軸の軸線方向にスライドして挟持可能な挟持部とを備えた治具に対し、前記第一中央孔を前記軸が挿通するように前記支持体を設置する第一工程と、前記支持体が設置された前記治具に対し、前記第二中央孔を前記軸が挿通するように前記ブレード部材を設置する第二工程と、前記治具に前記支持体と前記ブレード部材が設置された状態で、前記挟持部をスライドさせて前記支持体と前記ブレード部材とを挟持する第三工程と、前記治具に設置された前記ブレード部材と前記支持体とが締結されていない状態で、前記第一中央孔及び前記第二中央孔を揺動中心にして前記ブレード部材と前記支持体とを揺動させて、前記像担持体に当接させる前記ブレードの前記幅方向の姿勢を調整する第四工程と、前記締結部材を前記貫通孔に通し前記被締結部に締結する第五工程と、を有する、ことを特徴とするクリーニング装置の製造方法。

技術分野

0001

本発明は、電子写真技術を用いたプリンタ複写機ファクシミリあるいは複合機などの画像形成装置に用いて好適なクリーニング装置、並びにクリーニング装置の製造方法に関する。

背景技術

0002

電子写真技術を用いた画像形成装置では、感光ドラム(あるいは中間転写ベルトなど、以下同じ)に担持させたトナー像記録材転写しているが、トナー像を転写した後にも感光ドラムにトナーが残ってしまう場合がある(残留トナーなどと呼ばれる)。このトナーは画像不良を引き起す原因となり得るので、感光ドラムから除去すべく、画像形成装置にはクリーニング装置が設けられている。クリーニング装置として、ゴムなどの弾性部材からなるクリーニングブレード(以下、単にブレードと呼ぶ)を感光ドラムに当接させてトナーを機械的に掻き落とすようにした、ブレード方式のものがある。

0003

ブレード方式のクリーニング装置の場合、感光ドラムからトナーを除去させるためには、感光ドラムに対しブレードを感光ドラムの回転方向に交差する幅方向回転軸線方向)に、均一なブレード圧で当接させるのが好ましい。そこで、従来では均一なブレード圧を得るために、幅方向で厚さの異なるスペーサを用いてブレードの姿勢を調整できるようにしたものが提案されている(特許文献1)。また、ブレードを支持する支持板金を幅方向中央部を揺動中心揺動自在に設け、この支持板金をバネなどにより感光ドラムに向けて加圧させ、ブレードを所望のブレード圧が得られる姿勢に維持するようにしたものが提案されている(特許文献2)。

先行技術

0004

特開2007−225737号公報
特開平11−119620号公報

発明が解決しようとする課題

0005

上述した特許文献1に記載の装置では、スペーサの厚さによって段階的にブレード圧が変わることから、感光ドラム毎に適正なブレード圧を確保できるスペーサを用いなければならず手間がかかる。また、適当な厚さのスペーサが用意されていないと、感光ドラムに適したブレード圧を得る姿勢にブレードを調整することができず、所望のクリーニング効果が得られないことがあった。この点、上述した特許文献2に記載の装置では、ブレードが揺動自在に形成されていることから、感光ドラムに適したブレード圧を得る姿勢にブレードを無段階に調整し得る。しかしながら、ブレードが揺動自在であると、感光ドラムの回転方向で摩擦力ムラが生じた場合にブレードにビビリが生じて、所望のクリーニング効果が得られ難くなることがあった。あるいは、感光ドラムの幅方向で摩擦力にムラが生じた場合に、幅方向でブレード圧に偏りが生じてトナーがブレードをすり抜けてしまい、所望のクリーニング効果が得られ難くなることがあった。

0006

本発明は上述の問題に鑑みてなされたもので、感光ドラムに当接させるブレードを所望のクリーニング効果が得られる姿勢に容易に調整可能なクリーニング装置並びにクリーニング装置の製造方法の提供を目的とする。

課題を解決するための手段

0007

本発明のクリーニング装置は、トナー像を担持して移動する像担持体の表面を、前記像担持体の移動方向に交差する幅方向に沿って当接するブレードによりクリーニング可能なクリーニング装置であって、前記ブレードを有するブレード部材と、前記ブレード部材を支持可能な支持体と、前記ブレード部材と前記支持体とを所定方向から締結可能な締結部材と、を備え、前記ブレード部材と前記支持体のうち前記所定方向下流側に配置された一方は、前記幅方向中央部に第一中央孔と、前記幅方向中央部よりも前記幅方向端寄りに前記締結部材を締結するための被締結部とを有し、前記ブレード部材と前記支持体のうち前記所定方向上流側に配置された他方は、前記幅方向に関し前記第一中央孔と重なる位置に第二中央孔と、前記第二中央孔よりも前記幅方向端部寄りに前記ブレード部材と前記支持体とが締結された状態で前記被締結部と一部が重なる貫通孔とを有し、前記第一中央孔と前記第二中央孔は、前記ブレード部材と前記支持体とが締結されていない状態で前記第一中央孔及び前記第二中央孔を揺動中心にして前記ブレード部材と前記支持体との揺動を許容し、前記像担持体に当接させる前記ブレードの前記幅方向の姿勢を調整するための調整孔である、ことを特徴とする。

0008

本発明のクリーニング装置の製造方法は、トナー像を担持して移動する像担持体の表面を、前記像担持体の移動方向に交差する幅方向に沿って当接するブレードによりクリーニング可能なクリーニング装置の製造方法であって、前記クリーニング装置は、前記ブレードを保持するブレード部材と、前記ブレード部材を支持可能な支持体と、前記ブレード部材と前記支持体とを所定方向から締結するための締結部材と、を備え、前記支持体には、前記幅方向中央部に第一中央孔と、前記幅方向中央部よりも前記幅方向端部寄りに前記締結部材を締結するための被締結部とが形成されており、前記ブレード部材には、前記幅方向に関し前記第一中央孔と重なる位置に第二中央孔と、前記第二中央孔よりも前記幅方向端部寄りに前記ブレード部材と前記支持体とが締結された状態で前記被締結部と一部が重なる貫通孔とが形成されており、前記第一中央孔及び前記第二中央孔を挿通させる軸と、前記支持体と前記ブレード部材を前記軸の軸線方向にスライドして挟持可能な挟持部とを備えた治具に対し、前記第一中央孔を前記軸が挿通するように前記支持体を設置する第一工程と、前記支持体が設置された前記治具に対し、前記第二中央孔を前記軸が挿通するように前記ブレード部材を設置する第二工程と、前記治具に前記支持体と前記ブレード部材が設置された状態で、前記挟持部をスライドさせて前記支持体と前記ブレード部材とを挟持する第三工程と、前記治具に設置された前記ブレード部材と前記支持体とが締結されていない状態で、前記第一中央孔及び前記第二中央孔を揺動中心にして前記ブレード部材と前記支持体とを揺動させて、前記像担持体に当接させる前記ブレードの前記幅方向の姿勢を調整する第四工程と、前記締結部材を前記貫通孔に通し前記被締結部に締結する第五工程と、を有する、ことを特徴とする。

発明の効果

0009

本発明によれば、像担持体に当接させるブレードを所望のクリーニング効果が得られる姿勢に調整することが容易にできる。

図面の簡単な説明

0010

画像形成装置の構成を示す概略図。
ドラムユニットを示す、(a)正面斜視図、(b)背面斜視図。
ドラムユニットを示す断面図。
ブレードの感光ドラムに対する当接角を説明するための模式図。
製造装置枠体を取り付けた状態を示す斜視図。
製造装置にベース部材を取り付けた状態を示す斜視図。
製造装置にブレード部材を取り付けた状態を示す斜視図。
治具に設置された状態のベース部材とブレード部材とを示す上面図。
治具を示す斜視図。
治具に挟持された状態のベース部材とブレード部材とを示す側面図。
ブレードの姿勢調整について説明するための斜視図。
ブレードの姿勢調整について説明する拡大図。
ビスにより固定した状態のベース部材とブレード部材を示す上面図。
製造装置から取り外したドラムユニットを示す斜視図。
製造装置から取り外したドラムユニットに加圧ユニットを取り付けた状態を示す斜視図。
ブレードの姿勢調整について説明するための図であり、(a)は治具にブレード部材とベース部材とが設置された状態、(b)は姿勢調整前で母線とずれた状態、(c)は母線とずれたままブレード部材がベース部材に締結された状態。
ブレードの姿勢調整について説明するための図であり、(a)はブレードを調整用円筒部当接開始した直後の状態、(b)はブレードの回動が抑制された状態、(c)はブレード部材がベース部材に締結された状態。
製造装置の別の例について説明するための斜視図。

実施例

0011

<画像形成装置>
以下、本実施形態のクリーニング装置について説明する。まず、本実施形態のクリーニング装置を用いるのに適した画像形成装置について、図1を用いて説明する。図1に示す画像形成装置900は、装置本体900a内に4色(イエローシアンマゼンタブラック)の画像形成部PY、PM、PC、PKを中間転写ベルト8に対向させて配置した、中間転写タンデム方式カラー画像形成装置である。本実施形態では、後述するように、複数のドラムユニット200(ドラムカートリッジとも呼ばれる)と、ベルトユニット300とが装置本体900aに着脱自在に設けられている。

0012

画像形成装置900の記録材の搬送プロセスについて説明する。記録材Sは、カセット62内に積載される形で収納されており、給紙ローラ63により画像形成タイミングに合わせて1枚ずつ搬送パス64に給紙される。また、不図示の手差しトレイに積載された記録材Sが1枚ずつ搬送パス64に給紙されてもよい。記録材Sは搬送パス64の途中に配置されたレジストローラ65へ搬送されると、レジストローラ65により記録材Sの斜行補正タイミング補正が行われた後に二次転写部T2へと送られる。二次転写部T2は、対向する二次転写内ローラ66および二次転写外ローラ67により形成される転写ニップ部である。二次転写部T2では、二次転写内ローラ66に二次転写電圧印加されることで、トナー像が中間転写ベルト8から記録材Sへ二次転写される。

0013

上記した二次転写部T2までの記録材Sの搬送プロセスに対して、同様のタイミングで二次転写部T2まで送られて来る画像の形成プロセスについて説明する。まず、画像形成部PY〜PKについて説明する。ただし、画像形成部PY〜PKは、現像装置4Y、4M、4C、4Kで用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外、ほぼ同一に構成される。そこで、以下では代表してイエローの画像形成部PYを例に説明し、その他の画像形成部PM、PC、PKについては説明を省略する。

0014

画像形成部PYは、主に感光ドラム1Y、帯電ローラ2Y、現像装置4Y、及びドラムクリーニング装置6Y等から構成される。回転駆動される感光ドラム1Yの表面は、帯電ローラ2Yにより予め表面を一様に帯電され、その後、画像情報の信号に基づいて駆動される露光装置3によって静電潜像が形成される。次に、感光ドラム1Y上に形成された静電潜像は、現像装置4Yによるトナー現像を経て可視像化される。そして、画像形成部PYと中間転写ベルト8を挟んで対向配置される一次転写ローラ5Yにより所定の加圧力および一次転写バイアスが与えられ、感光ドラム1Y上に形成されたトナー像が中間転写ベルト8上に一次転写される。一次転写後の感光ドラム1Y上に僅かに残る転写残トナーは、ドラムクリーニング装置6Yにより除去される。

0015

中間転写ベルト8は、テンションローラ10、二次転写内ローラ66、および張架ローラ7a、7bによって張架され、図中矢印R2方向へと移動するように駆動される。本実施形態の場合、二次転写内ローラ66は中間転写ベルト8を駆動する駆動ローラを兼ねている。上述の画像形成部PY〜PKにより処理される各色の作像プロセスは、中間転写ベルト8上に一次転写された移動方向上流の色のトナー像上に順次重ね合わせるタイミングで行われる。その結果、最終的にはフルカラーのトナー像が中間転写ベルト8上に形成され、二次転写部T2へと搬送される。なお、二次転写部T2を通過した後の転写残トナーは、転写クリーニング装置11によって中間転写ベルト8から除去される。本実施形態において、転写クリーニング装置11はドラムクリーニング装置6Y〜6Kと同様の構成であってよい。

0016

以上、それぞれ説明した搬送プロセスおよび作像プロセスをもって、二次転写部T2において記録材Sとフルカラートナー像のタイミングが一致し、中間転写ベルト8から記録材Sにトナー像が二次転写される。その後、記録材Sは定着装置30へと搬送され、定着装置30により加圧及び加熱されることにより、トナー像が記録材S上に溶融固着される。こうしてトナー像が定着された記録材Sは、片面プリントの場合、順回転する排紙ローラ69により排紙トレイ601上に排出される。他方、両面プリントの場合、記録材Sは順回転する排紙ローラ69により記録材Sの後端切り替え部材602を通過するまで搬送された後、逆回転に切り換えられた排紙ローラ69により先後端入れ替えられて両面搬送パス603へと搬送される。その後、再給紙ローラ604によって再び搬送パス64へと送られる。その後の搬送ならびに二面目の作像プロセスに関しては、上述の場合と同様なので説明を省略する。

0017

<ドラムユニット>
感光ドラム1Y〜1Kは有機像担持体であり、一例としてアルミシリンダー上に約30μmの感光層を形成したものを用いた。感光ドラム1Y〜1Kは、例えば外径が30mm、感光ドラム1Y〜1Kの移動方向に交差する幅方向(回転軸線方向)長さが380mmの円筒状に筒形成され、350mm/sの回転速度で図中矢印R1方向に回転駆動される。なお、感光ドラム1Y〜1Kはアモルファスシリコンドラム等を用いてもよい。本実施形態では、各色ごとに感光ドラム1Y(1M〜1K)、帯電ローラ2Y(2M〜2K)、ドラムクリーニング装置6Y(6M〜6K)が組み合わされてドラムユニット200としてユニット化されている。これにより、ユーザがドラムユニット200ごと、感光ドラム1Yやドラムクリーニング装置6Yなどを交換し得るようにしている。なお、上記のドラムユニット200に現像装置4Y(4M〜4K)を加えてプロセスユニットとしてユニット化し、このプロセスユニットが装置本体900aに着脱自在に設けられていてもよい。

0018

<ベルトユニット>
像担持体としての中間転写ベルト8は、例えばポリイミド(PI)やポリエーテルエーテルケトン(PEEK)等の樹脂カーボンブラックなどの導電剤を分散させて無端状に形成された樹脂ベルトである。本実施形態では、中間転写ベルト8、テンションローラ10、二次転写内ローラ66、張架ローラ7a、7b、一次転写ローラ5Y〜5K、転写クリーニング装置11が、装置本体900aに着脱自在なベルトユニット300としてユニット化されている。これにより、ユーザがベルトユニット300ごと、中間転写ベルト8や転写クリーニング装置11などを交換し得るようにしている。

0019

本実施形態のドラムユニット200について、図2(a)及び図2(b)を用いて説明する。図2(a)及び図2(b)に示すように、感光ドラム1Yは中心に金属製の回転軸79を有しており、幅方向両端部が立設された略コの字状の枠体80に回転可能に支持されている。詳しくは、回転軸79が枠体80に設けられた軸受81に軸支されている。帯電ローラ2Yは、例えば外径が14mm、幅方向長さが335mmに形成された導電ゴム製ゴムローラであり、感光ドラム1Yに当接して従動回転可能に枠体80に支持されている。また、図1では図示を省略したローラ清掃部材71が、帯電ローラ2Yに当接して従動回転可能に枠体80に支持されている。ローラ清掃部材71は、例えば外径が11.8mm、幅方向長さが346mmに形成されたスポンジローラであり、帯電ローラ2Yに付着したトナーやトナーの外添材などを除去する。さらに、ドラムクリーニング装置6Yが感光ドラム1Yなどと同様に枠体80に支持されている(後述する図3参照)。なお、枠体80の幅方向両端部には外側に向けて突出するボス82が形成されている。ドラムユニット200は、このボス82が装置本体900aの被嵌合部(不図示)に嵌められて、ボス82を回動中心に回動されることで装置本体900aに対し位置決めされた後に固定される。

0020

<ドラムクリーニング装置>
ドラムクリーニング装置6Y〜6Kについて、図3及び図4を用いて説明する。以下では、感光ドラム1Yからトナーをクリーニング可能なドラムクリーニング装置6Yを例に説明する。本実施形態において、ドラムクリーニング装置6Yは、クリーニングブレード(以下、単にブレードと呼ぶ)によりトナーを機械的に掻き落とすブレード方式を採用したものである。本実施形態の場合、ドラムクリーニング装置6Yは、大きく分けてブレード72を有するブレード部材73と、ベース部材74と、加圧ユニット77とを有する。

0021

ブレード72は、摩擦により感光ドラム1Yを傷付けず且つ耐摩耗性が大きいという理由から、例えばポリウレタンゴムなどの弾性部材が広く用いられて板状に形成されている。残留歪みが小さいことに注目すれば、二液性熱硬化型ポリウレタンを採用するのが好ましい。あるいは、スチレンブタジエン共重合体クロロプレンブタジエンゴムエチレンプロピレンジエン系ゴムクロロスルホン化ポリエチレンゴムフッ素ゴムシリコンゴム等を採用してもよい。ブレード72は、例えば幅方向長さが340mm、厚みが2mm、短手方向長さが15mmに形成され、またアスカーC硬度70〜80程度の剛性に形成されている。なお、ブレード72の幅方向長さは、感光ドラム1Y表面のトナー像形成可能領域の幅よりも長い。

0022

本実施形態の場合、ブレード72は自由端の長さが例えば8mmになるように、略L字状に形成された例えば板金のブレード部材73に接着等により貼りつけられている(所謂、接着タイプ)。ブレード部材73は、ブレード72が貼りつけられる貼付部73aと、ベース部材74に支持される被支持部73bとを有している。貼付部73aと被支持部73bとは、互いが直交している。支持体としてのベース部材74は、ブレード72が感光ドラム1Yの回転方向(図中矢印R1方向)に対してカウンタ方向に当接するように斜め上方向きに向けて、ブレード部材73を支持可能である。そして、詳しくは後述するように、ブレード部材73はビス等によってベース部材74に締結されるまで、幅方向中央部を揺動中心として感光ドラム1Yに向け揺動可能にベース部材74に支持されている。なお、ブレード部材73となる板金を金型に挿入し、この金型にブレード72となるゴムなどの材料を流し込み、ブレード部材73とブレード72とを一体成形した金型一体成形タイプであってもよい。金型一体成形タイプは、接着タイプに比べて、ブレード72が剥がれにくいなどの長所を有する。

0023

ベース部材74はブレード部材73を被支持部73bを介して取り付けるブレード取り付け面74aと、ブレード取り付け面74aの幅方向両端部に互いに対向するように立設された立設部74bとを有している。この立設部74bはピン状の支持棒78(例えば直径4mmの丸棒)が挿入可能に形成されており、ベース部材74は支持棒78を軸(要は回動中心)として回動自在に枠体80に取り付けられている。そして、ベース部材74を回動させるために、加圧ユニット77が設けられている。加圧ユニット77は加圧部75と加圧プレート76と不図示の圧縮バネとを有し、加圧部75は加圧プレート76に取り付けられている。加圧プレート76は枠体80に固定され、加圧部75はブレード部材73に当接されている。そして、加圧部75は、ベース部材74を支持棒78を軸に回動させてブレード72を感光ドラム1Yに圧接できるように、不図示の圧縮バネに付勢されている。本実施形態の場合、ブレード部材73は加圧ユニット77により例えば1kgf程度の力で加圧される。

0024

ブレード72は加圧ユニット77により、感光ドラム1Yに対して一定の角度、所謂設定角を持って圧接されている。本実施形態では、図4に示すように、非変形状態での感光ドラム1Yに当接するブレード72の先端部(エッジ)の接点Tを通る感光ドラム1Yの接線Dと、非変形状態で当接するブレード72との為す角を設定角αと呼ぶ。設定角αが小さすぎる場合、感光ドラム1Yとの摩擦力が小さくなり、ブレード72により感光ドラム1Y上のトナーを掻き取り切れずに所望のクリーニング効果が得られ難くなる。反対に、設定角αが大きすぎる場合、感光ドラム1Yとの摩擦が大きくなり、ブレード72の先端部(エッジ)が感光ドラム1Yの回転方向にめくれてしまうブレードめくれという現象が生じやすくなる。これらを防止すべく、設定角αは10°〜40°の範囲に設定され、より好適には20°〜30°の範囲に設定されている。本実施形態の場合、設定角が23.5°に設定されている。

0025

上述のように、ブレード72は加圧ユニット77により回動されて感光ドラム1Yを圧接するが、ブレード72が感光ドラム1Yへの圧接時に及ぼす力をブレード圧と呼ぶ。ブレード圧は上記の設定角αと同様に好適な設定範囲があり、ブレード圧が低い場合には、ブレード72により感光ドラム1Y上のトナーを掻き取り切れずに所望のクリーニング効果が得られ難い。反対に、ブレード圧が高い場合には、感光ドラム1Yとの摩擦力が大きくなり上記したブレードめくれが生じやすくなる。ブレード圧が高い場合には更に、感光ドラム1Yの表面が削られやすくなり、表面が削られると感光ドラム1Y表面におけるトナー融着画像スジを引き起こしてしまい、感光ドラム1Yの交換サイクルが短くなり得る。それらを防止すべく、ブレード圧は600gf〜1200gfの範囲に設定されるが、好適なブレード圧はブレード72の自由端長さや硬度等に左右される。本実施形態の場合、ブレード圧が900gfに設定されている。なお、ブレード圧はブレード72の幅方向で均一であることが望ましい。

0026

上記したブレード圧及び設定角αを好適な範囲に設定すれば、所望のクリーニング効果を得ることができ、また表面削れによる感光ドラム1Yの短寿命化を抑制することができる。しかしながら、従来ではブレード圧を好適な範囲に設定したとしても、実際には部品公差等により、図3の支持棒78の断面中心を通る直線と、感光ドラム1Yの回転軸線との間に母線ずれが生じて、ブレード圧を均一に設定できないことが多かった。その場合、ブレード72の幅方向においてブレード圧に差が生じることから、ブレード圧の高い側で感光ドラム1Y表面の削れが促進されて感光ドラム1Yが偏摩耗するので、ブレード圧を均一に設定できた場合に比べて感光ドラム1Yの寿命が短くなる。また、枠体80の位置ズレ、加圧ユニット77によるブレード72への荷重バラツキ、ブレード72の硬度や形状のバラツキ、回転時の感光ドラム1Yの外径振れ等がブレード圧に影響するため、ブレード圧を均一に設定することが難しかった。

0027

そこで、本実施形態ではブレード72の幅方向の姿勢を調整することによって、加圧ユニット77によるブレード72への加圧力が同一条件の下で、ブレード圧を幅方向で均一に設定できるようにしている。以下、そのようにして製造されるドラムクリーニング装置6Y、ドラムクリーニング装置6Yの製造方法について、図3を参照しながら、図5乃至図15を用いて説明する。本実施形態の場合、ドラムクリーニング装置6Yは製造装置100を用いて製造される。

0028

図5に、製造装置100にドラムユニット200の枠体80を装着した状態を示す。図5に示すように、製造装置100は、ベース台101、第一枠体保持部102、第二枠体保持部103、調整用円筒部104を有する。第一枠体保持部102と第二枠体保持部103は、ベース台101に設けられたリニアガイド105に互いの間隔を広げたり狭くしたりできるように平行移動可能に保持されている。第一枠体保持部102、第二枠体保持部103にはそれぞれ、枠体80を保持するための突状の位置決め部106が形成されている。調整用円筒部104は感光ドラム1Yと略同径に形成された例えばステンレス製の感光ドラム1Yに相当する円筒部材であり、枠体80に対し感光ドラム1Yと同様に着脱自在に形成されている。そして、位置決め部106は、枠体80に対する調整用円筒部104の取り付け状態が感光ドラム1Yの取り付け状態と同じ状態になる位置に形成されている。

0029

ユーザはまず、製造装置100の第一枠体保持部102、第二枠体保持部103を外向きに平行移動させて、それらの間隔を広げてから、枠体80をベース台101に載置する。そして、ユーザは製造装置100の第一枠体保持部102、第二枠体保持部103を内向きに平行移動させて、それらの間隔を狭める。これにより、枠体80は位置決め部106によって位置決めされたうえで第一枠体保持部102と第二枠体保持部103とに挟持され、製造装置100に固定される。ユーザは製造装置100に枠体80を固定した後に、枠体80に調整用円筒部104を取り付ける。

0030

なお、本実施形態の製造方法では、後述するように、ブレード72を当接させてブレード72の姿勢を調整するのに調整用円筒部104を用いるため、調整用円筒部104は表面が高い精度で加工されているのが望ましい。また、外径公差振れ公差も感光ドラム1Yと同程度であるのが望ましい。さらに、ブレード72先端へのダメージを低減するために、調整用円筒部104は枠体80に回転自在に保持されているのが望ましい。

0031

図6に、製造装置100にベース部材74を取り付けた状態を示す。ユーザは、枠体80にベース部材74を取り付ける。詳しくは、ユーザは、枠体80に開けられた支持部保持孔83からピン状の支持棒78を挿入して、ベース部材74を枠体80に対して回動自在に取り付ける。

0032

図7に、製造装置100にブレード部材73を取り付けた状態を示す。ユーザは、ベース部材74のブレード取り付け面74aとブレード部材73の被支持部73b(図3参照)とを当接させるように重ね合わせて、ベース部材74にブレード部材73を載せ置く。ここで、図8に示すように、ベース部材74には、幅方向中央部に第一中央孔129と、幅方向中央部よりも幅方向端部寄りに後述するビスを締結するための被締結部128とが形成されている。他方、ブレード部材73(詳しくは被支持部73b)には、幅方向に関し第一中央孔129と重なる位置に第二中央孔126が形成されている。また、ブレード部材73には、ベース部材74の被締結部128と一部が重なるようにして、第二中央孔126よりも幅方向端部寄りの位置に貫通孔127が形成されている。本実施形態の場合、被締結部128(第一被締結部、第二被締結部)と貫通孔127(第一貫通孔、第二貫通孔)とがそれぞれ、第一中央孔129と第二中央孔126が形成された幅方向中央部を基準とする対称位置に形成されている。なお、第一中央孔129と第二中央孔126とは、略同じ大きさの略同形状に形成され、後述するように、ビスにより締結されていない状態でブレード部材73とベース部材74との揺動を許容する。また、貫通孔127は、第一中央孔129及び第二中央孔126を揺動中心とする曲線に沿う形状に形成された長孔であってよい。

0033

そして、図7に示すように、本実施形態では、ベース部材74にブレード部材73を適切に重ねあわせて載置する際に、被締結部128と貫通孔127とを略一致させるべく、治具120が用いられる。また、被締結部128と貫通孔127とを略一致させた状態で、ベース部材74とブレード部材73とを揺動自在に保持するために、治具120が用いられている。この治具120について、図9及び図10を用いて説明する。

0034

図9に示すように、治具120はベース部121と挟持部122とを有している。ベース部121には、挟持部122の間隔を変更するために挟持部122をスライド移動可能に保持するスライド保持部124が形成されている。ここでは、挟持部122のうちベース部材74に当接される鉛直方向下方側が鉛直方向上方側に向けてスライド移動されることで、挟持部122の間隔が変更される例を示した。挟持部122には、ピン部125と保持孔123とが形成されている。ピン部125と保持孔123とは、挟持部122の間隔が狭められた場合に、ピン部125が保持孔123に侵入可能に設けられている。

0035

ユーザは、図9に示すような保持孔123にピン部125が挿入されていない状態で、ピン部125にベース部材74の第一中央孔129に挿通させるようにして、ベース部材74を治具120に設置する(第一工程)。ベース部材74は枠体80に取り付けられた状態で治具120に設置されてもよいし、治具120に設置された状態で枠体80に取り付けられてもよい。そして、ベース部材74が設置された治具120に対し、ピン部125にブレード部材73の第二中央孔126を挿通させるようにして、ブレード部材73を設置する(第二工程)。それから、図10に示すように、ユーザはベース部材74とブレード部材73とを挟持部122に挟持させるために、挟持部122をスライド移動する(第三工程)。即ち、治具120にベース部材74とブレード部材73とが設置された状態で、ユーザは挟持部122の間隔を狭めるようにして、挟持部122の鉛直方向下方側を鉛直方向上方側に向けてスライド移動する。この際に、ピン部125と保持孔123とが連通する。本実施形態の場合、挟持部122はベース部材74に対しブレード部材73が揺動可能に、ベース部材74とブレード部材73とを挟持可能である。

0036

次に、ブレード72の姿勢調整について、図11及び図12を用いて説明する。ユーザは図11に示すように、治具120に設置したブレード部材73とベース部材74とが締結されていない状態で、第一中央孔129及び第二中央孔126(図8参照)を揺動中心にブレード部材73をベース部材74に対し揺動させる(第四工程)。具体的に、ユーザが治具120に対し、支持棒78周りにベース部材74が回動する方向に力を加えることにより、ブレード部材73は回動し得る。そして、ブレード72が調整用円筒部104に当接された状態で回動が抑制される。この際に、図12に示すように、ブレード部材73が揺動されて、ブレード圧が幅方向で均一になる姿勢に、ブレード72の姿勢が調整される。本実施形態の場合、第一中央孔129と第二中央孔126はブレード72の幅方向の姿勢を調整するための調整孔である。

0037

そして、ユーザは、ブレード72が調整用円筒部104に当接されブレード部材73の回動が抑制された状態で、ビスをブレード部材73の貫通孔127(図8参照)に挿通し、ベース部材74の被締結部128(図8参照)に締結する(第五工程)。図13に、ビス90により固定した状態のベース部材74とブレード部材73とを示す。本実施形態では、締結部材(第一締結部材、第二締結部材)としてのビス90はブレード部材73側からベース部材74側に向かう所定方向から貫通孔127に挿通されて締結可能としている。これにより、所定方向上流側に配置された一方のブレード部材73は、所定方向下流側に配置された他方のベース部材74に対し揺動しない状態に固定される。

0038

ユーザは、上記のようにビス90によりブレード部材73をベース部材74に対し揺動しない状態に固定した後、ドラムユニット200(図14参照)を製造装置100から取り外す。図11を参照しながら説明すると、ユーザはまず治具120と調整用円筒部104とを取り外す。そして、ユーザは製造装置100の第一枠体保持部102と第二枠体保持部103とを外向きに平行移動させて、それらの間隔を広げる。これにより、ユーザは製造装置100からドラムユニット200を取り外すことができる。図14に、製造装置100から取り外したドラムユニット200を示す。

0039

図14に示すように、ドラムユニット200を製造装置100から取り外した時点ではドラムユニット200が加圧ユニット77、感光ドラム1Y、帯電ローラ2Y(図3参照)を有していない。そこで、ユーザは、取り外したドラムユニット200に加圧ユニット77を取り付ける。図15に、製造装置100から取り外したドラムユニット200に加圧ユニット77を取り付けた状態を示す。加圧ユニット77の取り付け後、ユーザは感光ドラム1Y、帯電ローラ2Yなどを取り付けてドラムユニット200を完成させる。

0040

こうして加圧ユニット77を取り付けることで、ベース部材74を回動させることができ、もってブレード72を感光ドラム1Yに当接させることができる。本実施形態の場合、図14に示すように、ブレード72並びにブレード部材73が枠体80に揺動自在に取り付けられたベース部材74に固定されることから、ベース部材74の回動に伴いブレード72並びにブレード部材73も回動する。この際に、ブレード72は回動しても調整後の姿勢に維持される。それ故、自由端側の先端部が幅方向で維持されたまま、ブレード72は感光ドラム1Yに当接されることになる。これにより、ブレード72は均一なブレード圧で感光ドラム1Yに当接され得る。

0041

上記したブレード72の姿勢調整について、図16(a)乃至図17(c)を用いて説明する。なお、図16(a)乃至図17(c)において、製造装置100については調整用円筒部104のみを、治具120についてはピン部125のみを図示した。

0042

図16(a)は、治具120にブレード部材73とベース部材74とが設置された状態を示す(上記の第一工程、図7参照)。図16(b)は、姿勢調整前で母線とずれた状態を示している。即ち、図中一点鎖線Aは調整用円筒部104の母線、図中破線Bはベース部材74の回動中心を通る直線、図中一点鎖線Cはブレード72の先端部を通る直線を示している。ここでは、調整用円筒部104の母線(A)に対して、ベース部材74の回動中心を通る直線(B)とブレード72の先端部を通る直線(C)とが傾いた状態になっている。これは、枠体80の支持部保持孔83の位置ズレや支持棒78の外形公差、ベース部材74の立設部74bにおける支持棒78を挿入する箇所の位置ズレや公差、ブレード部材73の部品公差等の影響によるものである(図7参照)。図16(c)に示すように、仮にこの状態のままで、ビス90によりブレード部材73とベース部材74とが固定された場合、ブレード圧は幅方向で不均一になる。

0043

図17(a)は、ブレード72を調整用円筒部104に当接開始した直後の状態を示す(上記の第四工程、図11参照)。図17(a)に示すように、当接開始した時点では、調整用円筒部104の母線(A)に対するベース部材74の回動中心を通る直線(B)とブレード72の先端部を通る直線(C)の傾きの影響により、ブレード72は図中下側から当接を始める。図17(b)は、上記の第四工程においてブレード72が調整用円筒部104に当接されて回動が抑制された状態を示す。ユーザが治具120に対しベース部材74が回動する方向に力を加えると、ブレード部材73が揺動して、図17(b)に示すように、調整用円筒部104の母線(A)に対し傾いていたブレード72の先端部を通る直線(C)が自然に倣う。ブレード72の先端部を通る直線(C)が母線(A)と略平行になると、ブレード部材73の揺動が抑制されるので、ブレード72の姿勢が維持される。そして、図17(c)に示すように、この状態でビス90によりブレード部材73とベース部材74とが固定されると、ブレード72の先端部を通る直線(C)が母線(A)と略平行である状態に保持される。この状態では、ブレード圧が幅方向で均一に調整されている。

0044

以上のように、本実施形態では、ブレード部材73とベース部材74とは、第一中央孔129及び第二中央孔126を揺動中心にして揺動可能に設置される。そして、ブレード部材73とベース部材74とは、ブレード72の姿勢が調整された状態でビス90によって揺動できないように固定される。即ち、ブレード72を有するブレード部材73とベース部材74とを揺動自在に設置し、実際にブレード部材73を揺動させてブレード72の姿勢を調整したうえで、ビス90によりブレード部材73とベース部材74とが固定される。これにより、感光ドラム1Yに適した幅方向に均一なブレード圧を得る姿勢に、ブレード72を無段階に調整することが容易に実現できる。そして、感光ドラム1Yの摩擦力にムラが生じたとしても、ブレード72にビビリが生じ難く、またブレード圧に偏りが生じ難いことから、所望のクリーニング効果を得ることができる。

0045

また、上述した実施形態によると、ブレード部材73とベース部材74を揺動可能に支持するピン部125が治具120側に設けられるため、ドラムクリーニング装置6Yを構成する部品点数を従来に比べて削減することができる。

0046

[他の実施形態]
図18に、製造装置の別の例を示す。図18に示す製造装置100Aは、上述した製造装置100の調整用円筒部104(図5参照)の代わりに、第一荷重測定部110と第二荷重測定部111とが設けられている点が異なり、他の構成は同様である。図18では上述した製造装置100と同様の構成については同一の符号を付し、ここでは説明を省略する。なお、図18では治具120の図示を省略している。

0047

第一荷重測定部110と第二荷重測定部111とはブレード72が当接された際に、それぞれでブレード圧を測定することが可能に、不図示のロードセル等の荷重測定手段に接続されている。上述した第四工程において、ユーザが治具120に対しベース部材74が回動する方向に力を加えてブレード部材73を回動させると、ブレード72が第一荷重測定部110と第二荷重測定部111とに当接され得る。その際に、ブレード部材73の両端部を例えば不図示のロボットアーム等で押すことで、第一荷重測定部110及び第二荷重測定部111でそれぞれ測定される荷重が略等しくなるようにする。そして、その状態で、ビス90によりブレード部材73をベース部材74に固定する(第五工程)。このように、実際に荷重を測定しながらブレード72の姿勢を調整することにより、より正確にブレード圧を幅方向で均一にすることができる。なお、ここでは、第一荷重測定部110と第二荷重測定部111の二箇所で荷重を測定できるようにしたが、これに限らず、幅方向で複数の箇所に分けて荷重を測定できるようにしてあればよい。そうする場合、少なくとも幅方向中央部の一箇所と、幅方向中央部以外の幅方向両端部の二箇所とを含む、奇数の箇所(三箇所や五箇所など)で測定できるようにすると好ましい。

0048

1Y〜1K…像担持体(感光ドラム)、6Y〜6K…クリーニング装置(ドラムクリーニング装置)、8…像担持体(中間転写ベルト)、11…クリーニング装置(転写クリーニング装置)、72…ブレード(クリーニングブレード)、73…ブレード部材、74…支持体(ベース部材)、90…締結部材(第一締結部材、第二締結部材、ビス)、120…治具、126…第二中央孔、127…貫通孔(第一貫通孔、第二貫通孔)、128…被締結部(第一被締結部、第二被締結部)、129…第一中央孔

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