特許 7020281 クリーニング装置および画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-02-07

(45)【発行日】2022-02-16

(54)【発明の名称】クリーニング装置および画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 21/00 20060101AFI20220208BHJP

【ＦＩ】

G03G21/00 310

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2018088793

(22)【出願日】2018-05-02

(65)【公開番号】P2019194647

(43)【公開日】2019-11-07

【審査請求日】2020-12-23

(73)【特許権者】

【識別番号】000001270

【氏名又は名称】コニカミノルタ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000671

【氏名又は名称】八田国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】目黒 太一

【審査官】市川 勝

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－１３９５３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－９５３５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１５６７０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２７５２１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１３９５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－４９０１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００６／０２９１８８５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｇ ２１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

像担持体に当接し、前記像担持体を清掃するクリーニングブレードと、
前記クリーニングブレードよりも前記像担持体の搬送方向の上流側において前記像担持体に当接し、前記像担持体にトナーを塗布する塗布ローラーと、
前記塗布ローラーに当接し、前記塗布ローラーに前記トナーを塗布する板状部材と、
を有し、
前記塗布ローラーに対する前記板状部材の当接力は、５Ｎ以上４０Ｎ未満であり、
前記像担持体に対する前記塗布ローラーの押圧力は、０．５Ｎ以上４０Ｎ未満であるクリーニング装置。

【請求項2】

前記板状部材は、当該板状部材の非エッジ部が前記塗布ローラーに当接するように配置される請求項１に記載のクリーニング装置。

【請求項3】

前記板状部材および前記塗布ローラーは、前記板状部材および前記塗布ローラーの当接部の上方に前記トナーを貯留する空間を形成するように配置され、
前記板状部材は、前記空間に貯留された前記トナーを前記塗布ローラーに塗布し、
前記板状部材の上端は、自由端であり、前記空間の容量を超えた前記トナーは、前記自由端から下方に排出される請求項１または２に記載のクリーニング装置。

【請求項4】

前記板状部材の前記上端の位置は、前記クリーニングブレードの下端の位置よりも低い請求項３に記載のクリーニング装置。

【請求項5】

前記板状部材によって前記塗布ローラーに塗布される前記トナーの量は、５ｇ／ｍ^２以上５０ｇ／ｍ^２未満であり、
前記塗布ローラーによって前記像担持体に塗布され、前記クリーニングブレードに供給される前記トナーの量は、０．５ｇ／ｍ^２以上４ｇ／ｍ^２未満である請求項１～４のいずれか一項に記載のクリーニング装置。

【請求項6】

前記板状部材は、５０μｍ以上２００μｍ未満の厚みを有する金属製の板バネ材であり、
前記塗布ローラーに対する前記板状部材の食い込み量は、０．５ｍｍ以上３ｍｍ未満である請求項１～５のいずれか一項に記載のクリーニング装置。

【請求項7】

前記塗布ローラーは、発泡スポンジから構成される弾性層を有する請求項１～６のいずれか一項に記載のクリーニング装置。

【請求項8】

前記像担持体と、
請求項１～７のいずれか一項に記載のクリーニング装置と、
を備え、
前記像担持体は、中間転写ベルトである画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、クリーニング装置および画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電子写真方式の画像形成装置において、クリーニングブレード（以下、単に「ブレード」とも呼ぶ）によって、中間転写ベルトや感光体ドラム等の像担持体を清掃する技術が知られている。具体的には、像担持体およびブレードの当接部において、トナーから離脱した外添剤が堰き止められることによって、外添剤の静止層が形成され、静止層がトナーを堰き止めることによって、像担持体が清掃される。

【0003】

このような静止層は、像担持体によるブレードの引き連れを防止する機能も有する。具体的には、静止層を形成する外添剤が、像担持体およびブレードの当接部をわずかにすり抜けることによって、像担持体およびブレードの接触面積が減少するため、像担持体およびブレードの間の摩擦力も減少し、ブレードの引き連れが防止される。

【0004】

しかし、低カバレッジの画像や、感光体ドラムの軸方向において位置が偏った画像等が連続して印刷されると、トナーに添加された外添剤の供給量が減少し、静止層が枯渇する。静止層が枯渇すると、ブレードが像担持体によって過度に引き込まれるため、ブレードのカット面摩耗（エッジからカット面側（摺擦上流側）に入った面取り部分の摩耗）が発生しうる。カット面摩耗が発生した状態で印刷が継続されると、カット面摩耗を起点としてブレードのエッジが損耗し、クリーニング不良が発生しうる。すなわち、クリーニング不良の発生を防止するためには、ブレードのカット面摩耗を防止する必要があり、トナーをブレードに安定して供給する必要がある。

【0005】

上記に関連して、たとえば特許文献１には、ブレードの上流側に配置された複数の部材によって滞留させたトナーを、ローラーによってブレードに供給する技術が記載されている。この技術では、滞留したトナーが、当該トナーと像担持体との間に働くファンデルワールス力によって像担持体に付着し、当該像担持体によって搬送されることによって、ブレードに供給される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１１－９５３５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかし、ファンデルワールス力は、温度や湿度、像担持体の表面状態等によって容易に変化する。したがって、特許文献１に記載の技術では、トナーがブレードに安定して供給されず、ブレードのカット面摩耗が防止されないという問題がある。

【0008】

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものである。したがって、本発明の目的は、トナーをクリーニングブレードに安定して供給することによって、クリーニングブレードのカット面摩耗を防止するクリーニング装置および画像形成装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の上記の目的は、下記の手段によって達成される。

【0010】

（１）像担持体に当接し、前記像担持体を清掃するクリーニングブレードと、前記クリーニングブレードよりも前記像担持体の搬送方向の上流側において前記像担持体に当接し、前記像担持体にトナーを塗布する塗布ローラーと、前記塗布ローラーに当接し、前記塗布ローラーに前記トナーを塗布する板状部材と、を有し、前記塗布ローラーに対する前記板状部材の当接力は、５Ｎ以上４０Ｎ未満であり、前記像担持体に対する前記塗布ローラーの押圧力は、０．５Ｎ以上４０Ｎ未満であるクリーニング装置。

【0011】

（２）前記板状部材は、当該板状部材の非エッジ部が前記塗布ローラーに当接するように配置される上記（１）に記載のクリーニング装置。

【0012】

（３）前記板状部材および前記塗布ローラーは、前記板状部材および前記塗布ローラーの当接部の上方に前記トナーを貯留する空間を形成するように配置され、前記板状部材は、前記空間に貯留された前記トナーを前記塗布ローラーに塗布し、前記板状部材の上端は、自由端であり、前記空間の容量を超えた前記トナーは、前記自由端から下方に排出される上記（１）または（２）に記載のクリーニング装置。

【0013】

（４）前記板状部材の前記上端の位置は、前記クリーニングブレードの下端の位置よりも低い上記（３）に記載のクリーニング装置。

【0014】

（５）前記板状部材によって前記塗布ローラーに塗布される前記トナーの量は、５ｇ／ｍ^２以上５０ｇ／ｍ^２未満であり、前記塗布ローラーによって前記像担持体に塗布され、前記クリーニングブレードに供給される前記トナーの量は、０．５ｇ／ｍ^２以上４ｇ／ｍ^２未満である上記（１）～（４）のいずれか一つに記載のクリーニング装置。

【0015】

（６）前記板状部材は、５０μｍ以上２００μｍ未満の厚みを有する金属製の板バネ材であり、前記塗布ローラーに対する前記板状部材の食い込み量は、０．５ｍｍ以上３ｍｍ未満である上記（１）～（５）のいずれか一つに記載のクリーニング装置。

【0016】

（７）前記塗布ローラーは、発泡スポンジから構成される弾性層を有する上記（１）～（６）のいずれか一つに記載のクリーニング装置。

【0017】

（８）前記像担持体と、上記（１）～（７）のいずれか一つに記載のクリーニング装置と、を備え、前記像担持体は、中間転写ベルトである画像形成装置。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、クリーニング装置は、像担持体に当接するクリーニングブレードと、クリーニングブレードよりも像担持体の搬送方向の上流側において像担持体に当接する塗布ローラーと、塗布ローラーに当接する板状部材とを有する。そして、塗布ローラーに対する板状部材の当接力が、５Ｎ以上４０Ｎ未満に設定され、像担持体に対する塗布ローラーの押圧力が、０．５Ｎ以上４０Ｎ未満に設定される。これにより、カット面摩耗を防止するのに必要な量のトナーがクリーニングブレードに安定して供給され、クリーニングブレードのカット面摩耗が効果的に防止されうる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。

【図2】作像ユニットの概略構成を示す図である。

【図3】クリーニング装置の概略構成を示す図である。

【図4】板状部材の当接方法について説明するための図である。

【図5】トナーの貯留空間の一例について説明するための図である。

【図6】トナーの貯留空間の一例について説明するための図である。

【図7】トナーの貯留空間の他の例について説明するための図である。

【図8】実施例におけるクリーニング装置の概略構成を示す図である。

【図9】当接力および押圧力を変化させた場合のカット面摩耗の評価結果を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、添付した図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。なお、図面の説明において、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張され、実際の比率とは異なる場合がある。

【0021】

図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。図２は、作像ユニットの概略構成を示す図である。

【0022】

図１に示すように、画像形成装置１は、制御部１０、記憶部２０、通信部３０、操作パネル４０、給紙部５０、搬送部６０、画像形成部７０および定着部８０を備える。各構成要素は、信号をやり取りするためのバスを介して、相互に接続されている。

【0023】

制御部１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）であり、プログラムに従い、上記各構成要素の制御や各種の演算処理を実行する。

【0024】

記憶部２０は、予め各種プログラムや各種データを記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、作業領域として一時的にプログラムやデータを記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、各種プログラムや各種データを記憶するハードディスク等から構成される。

【0025】

通信部３０は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等のネットワークを介して、ユーザーのＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等の他の機器と通信するためのインターフェースである。

【0026】

操作パネル４０は、たとえば、タッチパネル、テンキー、スタートボタンおよびストップボタン等を備え、各種情報を表示したり、各種操作を受け付けたりする。

【0027】

給紙部５０は、印刷に使用される用紙を収容する給紙トレイを備え、給紙トレイに収容された用紙を一枚ずつ給紙する。

【0028】

搬送部６０は、搬送路、搬送路に沿って配置された複数の搬送ローラー対、および搬送ローラー対を駆動する駆動モーター（図示せず）を備え、給紙部５０によって給紙された用紙を搬送路に沿って搬送する。

【0029】

画像形成部７０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）等の各色の作像ユニット７１、中間転写ベルト７２、および中間転写ベルト７２を清掃するクリーニング装置７３を備える。

【0030】

作像ユニット７１は、各色のトナーによる画像を形成する。各作像ユニット７１は、図２に示すように、像担持体としての感光体ドラム７１１を備える。また、作像ユニット７１は、感光体ドラム７１１の周囲に、帯電装置７１２、露光装置７１３、現像装置７１４、転写ローラー７１５、クリーニング装置７１６およびイレーサー７１７を備える。帯電装置７１２は、感光体ドラム７１１の表面を一定の電位に一様に帯電させる。露光装置７１３は、帯電装置７１２によって帯電させられた感光体ドラム７１１の表面を露光し、画像データに応じた静電潜像を形成する。現像装置７１４は、露光装置７１３によって形成された静電潜像をトナー像に現像する。転写ローラー７１５は、現像装置７１４によって形成され、感光体ドラム７１１によって搬送されてきたトナー像を、中間転写ベルト７２に転写する。クリーニング装置７１６は、クリーニングブレード等によって感光体ドラム７１１上のトナー等を堰き止めて、感光体ドラム７１１を清掃する。イレーサー７１７は、感光体ドラム７１１の表面を除電する。

【0031】

像担持体としての中間転写ベルト７２は、図１に示すように、複数のローラーによって走行可能に支持された無端ベルトである。中間転写ベルト７２は、一次転写領域において作像ユニット７１の転写ローラー７１５によって転写されたトナー像を、二次転写領域に搬送し、二次転写領域において用紙に転写する。中間転写ベルト７２は、たとえば、ポリイミドから構成される、体積抵抗率８～１１ＬＯＧΩ・ｃｍ、厚み８０μｍの半導体ベルトであってもよい。

【0032】

中間転写ベルト７２は、上述したように、中間転写ベルト７２を清掃するクリーニング装置７３を備える。クリーニング装置７３の詳細については、図３を参照して後述する。

【0033】

定着部８０は、加熱ローラーおよび加圧ローラーを備え、画像形成部７０によって画像が形成された用紙を加熱および加圧して、用紙に画像を定着させる。

【0034】

なお、画像形成装置１は、上記の構成要素以外の構成要素を含んでもよく、あるいは、上記の構成要素のうちの一部を含まなくてもよい。

【0035】

続いて、図３を参照して、中間転写ベルト７２を清掃するクリーニング装置７３の詳細について説明する。

【0036】

図３は、クリーニング装置の概略構成を示す図である。

【0037】

図３に示すように、クリーニング装置７３は、板状部材７３１、塗布ローラー７３２、クリーニングブレード（ブレード）７３３、およびこれらを収容するハウジング７３４を備える。

【0038】

板状部材７３１は、塗布ローラー７３２に当接し、塗布ローラー７３２にトナーを塗布する（塗り付ける）板状の部材である。本実施形態では、板状部材７３１は、所定の当接力によって塗布ローラー７３２に当接するように配置される。図３に示すように、板状部材７３１の一端（上端）は、自由端であることが好ましい。また、板状部材７３１の他端（下端）は、たとえば、ハウジング７３４に取り付けられた保持部材に固定される固定端である。

【0039】

板状部材７３１は、クリープ変形を回避するために、金属製の板バネ材であることが好ましい。板状部材７３１の材料としては、たとえば、ＳＵＳ３０１－ＣＳＰ、ＳＵＳ３０４－ＣＳＰ、ＳＵＳ３６１－ＣＳＰ等のバネ用ステンレス鋼帯等が挙げられるが、これらに限定されない。また、板状部材７３１は、塗布ローラー７３２に対する当接力を確保しつつ、塗布ローラー７３２に対する追従性も確保するために、５０μｍ以上２００μｍ未満の厚みを有することが好ましい。

【0040】

続いて、塗布ローラー７３２は、中間転写ベルト７２に当接して回転し、板状部材７３１によって塗布されたトナーを、中間転写ベルト７２に塗布する部材である。本実施形態では、塗布ローラー７３２は、所定の押圧力によって中間転写ベルト７２を押圧するように配置される。

【0041】

板状部材７３１および中間転写ベルト７２の各々と塗布ローラー７３２との間に所定のニップを確保するために、塗布ローラー７３２は、弾性層を有することが好ましい。また、弾性層は、塗布ローラー７３２の表面において十分な量のトナーを保持するため、発泡スポンジから構成されることが好ましい。弾性層を構成する発泡スポンジは、セル径が１００μｍ以上３５０μｍ以下であって、単位面積当たりのセル占有率が３０％以上７０％未満であることが好ましい。なお、本実施形態において、単位面積当たりのセル占有率とは、塗布ローラー７３２の表面における単位面積（１ｍｍ×１ｍｍ）内に存在するセルの面積（セル面積）の合計値を、単位面積で除算した値をいう。

【0042】

続いて、ブレード７３３は、中間転写ベルト７２に当接し、中間転写ベルト７２を清掃する平板状の部材である。ブレード７３３は、図３に示すように、塗布ローラー７３２よりも中間転写ベルト７２の搬送方向の下流側において、中間転写ベルト７２の搬送方向に対してカウンター方向に当接する。このため、中間転写ベルト７２およびブレード７３３の当接部において、塗布ローラー７３２によって塗布されたトナーから離脱した外添剤が堰き止められ、外添剤の静止層が形成される。ブレード７３３は、静止層によって中間転写ベルト７２上のトナー等を堰き止めて、中間転写ベルト７２を清掃する。

【0043】

ブレード７３３は、トナーに対する所望のクリーニング性能を達成するために、たとえば、ウレタンゴムから構成されてもよく、中間転写ベルト７２に対するブレード７３３の当接圧は１５～４０Ｎ／ｍ、当接角は１４～２３°であってもよい。ただし、ブレード７３３の材料や、中間転写ベルト７２に対する当接条件等は、これらの例に限定されず、所望のクリーニング性能が達成できるように設定されればよい。

【0044】

以上のように構成されるクリーニング装置７３では、板状部材７３１によって塗布ローラー７３２に塗布されたトナーが、塗布ローラー７３２によって中間転写ベルト７２に塗布される。そして、中間転写ベルト７２に塗布されたトナーは、中間転写ベルト７２の搬送に伴い、ブレード７３３に供給される。以下、クリーニング装置７３の各構成について、さらに詳細な条件を検討する。

【0045】

（当接力および押圧力の設定）
板状部材７３１によって塗布ローラー７３２に塗布されるトナーの量は、塗布ローラー７３２に対する板状部材７３１の当接力（以下、単に「当接力」とも呼ぶ）によって制御される。また、塗布ローラー７３２によって中間転写ベルト７２に塗布され、ブレード７３３に供給されるトナーの量は、中間転写ベルト７２に対する塗布ローラー７３２の押圧力（以下、単に「押圧力」とも呼ぶ）によって制御される。

【0046】

カット面摩耗を防止するのに必要な量のトナーをブレード７３３に供給するために、塗布ローラー７３２に対する板状部材７３１の当接力、および中間転写ベルト７２に対する塗布ローラー７３２の押圧力が、適切な範囲に設定される必要がある。また、トナーがブレード７３３に過剰に供給されると、ブレード７３３がトナーを清掃しきれなくなり、過剰な量のトナーによるブレード７３３のクリーニング不良が発生する。このため、当接力および押圧力の閾値としては、各々の下限値だけでなく、上限値も設定されることが好ましい。

【0047】

一実施形態では、塗布ローラー７３２に対する板状部材７３１の当接力は、５Ｎ以上４０Ｎ未満に設定されることが好ましく、１５Ｎ以上３０Ｎ未満に設定されることがより好ましい。板状部材７３１の当接力が５Ｎ以上４０Ｎ未満に設定されることによって、板状部材７３１によって塗布ローラー７３２に塗布されるトナーの量（塗布ローラー７３２上のトナーの付着量）が、５ｇ／ｍ^２以上５０ｇ／ｍ^２未満に制御される。

【0048】

また、中間転写ベルト７２に対する塗布ローラー７３２の押圧力は、０．５Ｎ以上４０Ｎ未満に設定されることが好ましく、１０Ｎ以上２０Ｎ未満に設定されることがより好ましい。板状部材７３１の当接力が５Ｎ以上４０Ｎ未満、かつ、塗布ローラー７３２の押圧力が０．５Ｎ以上４０Ｎ未満に設定されることによって、塗布ローラー７３２によって中間転写ベルト７２に塗布され、ブレード７３３に供給されるトナーの量が、０．５ｇ／ｍ^２以上４ｇ／ｍ^２未満に制御される。なお、ブレード７３３に供給されるトナーの量は、中間転写ベルト７２上のトナーの付着量に相当する。これにより、ブレード７３３に供給されるトナーの量は、ブレード７３３のカット面摩耗を防止しつつ、クリーニング不良の発生も防止できるトナーの量に制御される。

【0049】

なお、板状部材７３１によって塗布ローラー７３２に塗布されるトナーの量は、塗布ローラー７３２に対する板状部材７３１の当接力によって制御されると説明したが、本実施形態はこれに限定されない。板状部材７３１によって塗布ローラー７３２に塗布されるトナーの量は、たとえば、塗布ローラー７３２に対する板状部材７３１の食い込み量によって制御されてもよい。板状部材７３１が、所定の当接力を確保して、塗布ローラー７３２に必要な量のトナーを塗布しつつ、過剰な量のトナーを塗布しないようにするために、当該食い込み量は、０．５ｍｍ以上３ｍｍ未満に設定されることが好ましい。なお、０．５ｍｍ以上３ｍｍ未満の食い込み量は、５Ｎ以上４０Ｎ未満の当接力に対応してもよい。

【0050】

また、本実施形態では、塗布ローラー７３２に対する板状部材７３１の食い込み量は、板状部材７３１および塗布ローラー７３２が当接力０で当接する場合において、０ｍｍであると定義する。そして、当該食い込み量は、塗布ローラー７３２の中心点と、板状部材７３１および塗布ローラー７３２の当接部とを結ぶ直線上において、塗布ローラー７３２の中心部に板状部材７３１を近付けることによって、増加する。

【0051】

（非エッジ当接）
本実施形態では、図３に示すように、板状部材７３１の非エッジ部が塗布ローラー７３２に当接（「腹当たり」または「非エッジ当接」とも呼ぶ）するように、板状部材７３１が配置される。この点について、図４を参照して、さらに詳細に説明する。

【0052】

図４は、板状部材の当接方法について説明するための図である。

【0053】

図４（ａ）は、板状部材７３１のエッジ部が塗布ローラー７３２に当接（エッジ当接）する場合における、板状部材７３１の当接力と塗布ローラー７３２に塗布されるトナーの量との関係性を示す。エッジ当接における当接力が大きい場合、塗布ローラー７３２にトナーを塗布すべき板状部材７３１が、逆に塗布ローラー７３２からトナーを掻き取ってしまい、必要なトナーの塗布量が確保されない。このため、エッジ当接の場合、図４（ａ）に示すように、設定可能な当接力の範囲が狭い。また、エッジ当接における当接力が大きい場合、板状部材７３１のエッジ部が塗布ローラー７３２の表面を傷つけたり、劣化させたりする虞があるため、塗布ローラー７３２の表面を保護する観点からも、設定可能な当接力の上限値が小さい。

【0054】

また、必要な量のトナーを塗布可能な当接力が設定された場合でも、クリーニング装置７３の使用環境や各構成要素の寸法のばらつき等に起因して、当接力の誤差が生じうる。上述したように、エッジ当接の場合、設定可能な当接力の範囲が狭いため、当接力の誤差が少しでも生じると、必要なトナーの塗布量が確保されない虞がある。

【0055】

そこで、本実施形態では、板状部材７３１は、塗布ローラー７３２に非エッジ当接するように配置される。図４（ｂ）は、非エッジ当接の場合における、板状部材７３１の当接力と塗布ローラー７３２に塗布されるトナーの量との関係性を示す。非エッジ当接の場合、当接力の大きさに関わらず、板状部材７３１が塗布ローラー７３２からトナーを掻き取ることがないため、設定可能な当接力の範囲が広い。また、非エッジ当接の場合、板状部材７３１のエッジ部が塗布ローラー７３２の表面を傷つけたり、劣化させたりすることもなく、当接力の誤差が生じた場合でも、必要なトナーの塗布量が確保される。

【0056】

（貯留空間の形成）
本実施形態では、図３に示すように、板状部材７３１および塗布ローラー７３２は、板状部材７３１および塗布ローラー７３２の当接部の上方にトナーを貯留する空間を形成するように配置される。この点について、図５および図６を参照して、さらに詳細に説明する。

【0057】

図５および図６は、トナーの貯留空間の一例について説明するための図である。

【0058】

図５に示すように、板状部材７３１および塗布ローラー７３２は、当接部の上方（重力方向に反する方向）に形成されたトナーの貯留空間（図５における斜線部）に、トナーを貯留するように構成される。板状部材７３１は、上述したように、所定の当接力によって塗布ローラー７３２に当接し、当接部において、貯留空間に貯留されたトナーを塗布ローラー７３２に塗布する。

【0059】

ただし、トナーが貯留空間に過剰に貯留され、ブレード７３３に過剰に供給されると、クリーニング不良が発生する。たとえば、図６に示すように、板状部材７３１の上端が、ブレード７３３の下端よりも上方に位置するように設定されていると仮定する。この場合、過剰な量のトナーが貯留空間（図６における斜線部）に貯留（過貯留）され、ブレード７３３の下端まで到達し、トナーの粉圧によってブレード７３３の姿勢を変化させることによって、クリーニング不良が発生する。

【0060】

そこで、本実施形態では、図５に示すように、板状部材７３１の上端は自由端として構成され、貯留空間の容量を超えたトナーは、自由端から矢印の方向に落下し、排出される。すなわち、板状部材７３１の自由端の上方に、貯留空間からトナーを溢れ出させるための空間が存在する。また、板状部材７３１の自由端からハウジング７３４までの距離は、水平方向および上下方向において、貯留空間を超えたトナーが排出されるように、所定以上の距離だけ離れるように配置される。

【0061】

また、板状部材７３１の上端の位置は、ブレード７３３の下端の位置よりも低くなるように設定される。言い換えれば、図５に示すように、板状部材７３１および塗布ローラー７３２の当接部から板状部材７３１の上端までの高さＡは、当該当接部からブレード７３３の下端までの高さＢよりも低くなるように設定される。なお、高さＡは、当該当接部からトナーの液面までの最大の高さに相当する。すなわち、Ａ＜Ｂの関係が満たされる場合、トナーの液面はブレード７３３の下端に到達しないため、過貯留によるクリーニング不良の発生が防止される。

【0062】

以上のように、クリーニング装置７３は、中間転写ベルト７２に当接するブレード７３３と、ブレード７３３よりも中間転写ベルト７２の搬送方向の上流側において中間転写ベルト７２に当接する塗布ローラー７３２と、塗布ローラー７３２に当接する板状部材７３１とを有する。そして、塗布ローラー７３２に対する板状部材７３１の当接力が、５Ｎ以上４０Ｎ未満に設定され、中間転写ベルト７２に対する塗布ローラー７３２の押圧力が、０．５Ｎ以上４０Ｎ未満に設定される。これにより、カット面摩耗を防止するのに必要な量のトナーがブレード７３３に安定して供給され、ブレード７３３のカット面摩耗が効果的に防止されうる。また、トナーがブレード７３３に過剰に供給されることがないため、ブレード７３３における、過剰な量のトナーによるクリーニング不良の発生も防止されうる。

【0063】

また、板状部材７３１は、板状部材７３１の非エッジ部が塗布ローラー７３２に当接するように配置される。これにより、板状部材７３１の当接力の大きさに関わらず、板状部材７３１が塗布ローラー７３２からトナーを掻き取ることがないため、設定可能な当接力の範囲が広くなる。また、板状部材７３１のエッジ部が塗布ローラー７３２の表面を傷つけたり、劣化させたりすることもなく、当接力の誤差が生じた場合でも、必要なトナーの塗布量が確保される。

【0064】

また、板状部材７３１および塗布ローラー７３２は、板状部材７３１および塗布ローラー７３２の当接部の上方にトナーを貯留する空間を形成するように配置される。これにより、クリーニング装置７３は、複雑な構成を必要とせず、板状部材７３１および塗布ローラー７３２という構成のみによって貯留空間を形成でき、貯留空間にトナーを貯留できる。そして、板状部材７３１は、貯留空間に貯留されたトナーを塗布ローラー７３２に塗布し、貯留空間の容量を超えたトナーは、板状部材７３１の上端から下方に排出される。これにより、板状部材７３１は、貯留空間に貯留された、カット面摩耗を防止するのに必要な量のトナーを塗布ローラー７３２に確実に塗布できる。また、板状部材７３１が、過剰な量のトナーを排出するように構成されることによって、過貯留によるクリーニング不良の発生も防止される。

【0065】

また、板状部材７３１の上端の位置は、ブレード７３３の下端の位置よりも低くなるように設定される。これにより、トナーの液面はブレード７３３の下端に到達しないため、過貯留によるクリーニング不良の発生が防止される。

【0066】

また、板状部材７３１によって塗布ローラー７３２に塗布されるトナーの量は、５ｇ／ｍ^２以上５０ｇ／ｍ^２未満に設定される。そして、塗布ローラー７３２によって中間転写ベルト７２に塗布され、ブレード７３３に供給されるトナーの量は、０．５ｇ／ｍ^２以上４ｇ／ｍ^２未満に設定される。上述したような量のトナーがブレード７３３に安定して供給されることによって、ブレード７３３のカット面摩耗は、効果的に防止される。

【0067】

また、板状部材７３１は、５０μｍ以上２００μｍ未満の厚みを有する金属製の板バネ材である。これにより、板状部材７３１が、たとえばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製であったり、板バネ材でなかったりする場合に生じうる、板状部材７３１のクリープ変形が回避される。したがって、塗布ローラー７３２に対する板状部材７３１の塗布性能が確保される。そして、塗布ローラー７３２が、外径や表面状態等に部分的なバラつきを有する場合でも、板状部材７３１は、塗布ローラー７３２に対する追従性を確保でき、塗布ローラー７３２との間に安定した所定のニップを形成できる。

【0068】

また、塗布ローラー７３２に対する板状部材７３１の食い込み量は、０．５ｍｍ以上３ｍｍ未満に設定される。これにより、板状部材７３１は、所定の当接力を確保して、塗布ローラー７３２に必要な量のトナーを塗布しつつ、過剰な量のトナーを塗布しないで済む。

【0069】

また、塗布ローラー７３２は、発泡スポンジから構成される弾性層を有する。これにより、塗布ローラー７３２は、塗布ローラー７３２の軸方向において傾斜していたり、外径に部分的なバラつきを有したりする場合でも、弾性層によって傾斜やバラつきを吸収できる。したがって、塗布ローラー７３２は、板状部材７３１および中間転写ベルト７２の各々と塗布ローラー７３２との間に、安定した所定のニップを形成できる。塗布ローラー７３２は、板状部材７３１および中間転写ベルト７２の各々から完全に離間することがないため、板状部材７３１からトナーを安定して供給され、中間転写ベルト７２にもトナーを安定して供給できる。

【0070】

なお、本発明は、上述した実施形態のみに限定されず、特許請求の範囲内において、種々の変更や改良等が可能である。

【0071】

たとえば、上述した実施形態では、中間転写ベルト７２を清掃するクリーニング装置７３における、ブレード７３３のカット面摩耗を防止する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明が適用されるクリーニング装置は、中間転写ベルト７２を清掃するクリーニング装置７３に限定されず、感光体ドラム７１１を清掃するクリーニング装置７１６であってもよい。すなわち、感光体ドラム７１１を清掃するクリーニング装置７１６における、クリーニングブレードのカット面摩耗を防止するために、本発明が適用されてもよい。

【0072】

また、上述した実施形態では、板状部材７３１および塗布ローラー７３２が、図５に示すようなトナーの貯留空間を形成すると説明した。しかし、板状部材７３１および塗布ローラー７３２によって形成されるトナーの貯留空間の形態は、図５に示す例に限定されない。

【0073】

図７は、トナーの貯留空間の他の例について説明するための図である。

【0074】

板状部材７３１および塗布ローラー７３２は、当接部の上方に、図７の（ａ）～（ｄ）に例示するようなトナーの貯留空間を形成してもよい。板状部材７３１は、図５に示す例と同様に、所定の当接力によって塗布ローラー７３２に当接し、当接部において、貯留空間に貯留されたトナーを塗布ローラー７３２に塗布すればよい。ただし、図５に示す例と同様に、板状部材７３１の上端は自由端として構成され、貯留空間の容量を超えたトナーは、自由端から下方に排出されることが好ましい。さらに、板状部材７３１の上端の位置は、ブレード７３３の下端の位置よりも低くなるように設定されることが好ましい。

【0075】

なお、図５ならびに図７の（ａ）および（ｂ）に示すように、貯留空間は、板状部材７３１および塗布ローラー７３２のみによって形成されることがより好ましい。板状部材７３１および塗布ローラー７３２のみによって貯留空間が形成される場合には、たとえば、トナーの流動性が悪化してトナーの液面の高さが変動した場合でも、過貯留によるクリーニング不良の発生が確実に防止されるためである。

【実施例】

【0076】

以下、実施例によって、本発明の実施形態をより詳細に説明する。ただし、本発明は、実施例によって何ら限定されない。

【0077】

図８は、実施例におけるクリーニング装置の概略構成を示す図である。

【0078】

上述した実施形態と同様の構成を備えるクリーニング装置を用いた。板状部材として、ＳＵＳ３０４－ＣＳＰから構成される、厚み７０μｍの部材を使用した。図８に示すように、板状部材および塗布ローラーの当接部の中心（ニップの中心）から板状部材の上端（自由端）までの距離Ａを８ｍｍ、当該当接部の中心からブレードの下端までの距離Ｂを１２ｍｍに設定した。また、当該当接部の中心から板状部材の下端（固定端）までの距離を８ｍｍに設定した。

【0079】

また、板状部材の上端からハウジング（クリーニング装置の側壁）の内壁までの距離を４ｍｍを設定した。さらに、板状部材の上端を通る面（貯留空間におけるトナーの推定液面）からハウジング（クリーニング装置の上壁）の内壁までの距離も４ｍｍに設定した。これらの距離を３ｍｍ未満に設定すると、トナーのパッキング（詰まり）が発生し、貯留空間から溢れ出ようとするトナーの流動性が悪化して、トナーの排出が阻害されることが懸念されるため、これらの距離を３ｍｍ以上に設定した。

【0080】

塗布ローラーとして、ニトリルゴム（ＮＢＲ：Ｎｉｔｒｉｌｅ Ｂｕｔａｄｉｅｎｅ Ｒｕｂｂｅｒ）から構成される、外径１７ｍｍのローラーを使用した。塗布ローラーの弾性層として、厚み２ｍｍ、硬度（アスカーＣ硬度）３０°の発泡スポンジを使用した。塗布ローラーを、中間転写ベルトの回転方向に対してウィズ方向（表面が同一方向に移動する方向）に、中間転写ベルトに対する線速度比０．４５の速度で回転させた。これにより、塗布ローラーが、中間転写ベルトに対して、押圧力に加えて摺擦力も付与するように構成し、塗布ローラーに、トナーをより効率的に塗布させた。また、中間転写ベルトに対する塗布ローラーの食い込み量を、１．３ｍｍに設定した。

【0081】

ブレードとして、ウレタンゴムから構成される部材を使用し、中間転写ベルトに対する当接圧を２７Ｎ／ｍ、当接角を１９°に設定した。

【0082】

（実施例１）
塗布ローラーに対する板状部材の当接力、および中間転写ベルトに対する塗布ローラーの押圧力を変化させて、ブレードのカット面摩耗を評価した。

【0083】

図９は、当接力および押圧力を変化させた場合のカット面摩耗の評価結果を示す図である。

【0084】

図９に示すように、塗布ローラーに対する板状部材の当接力を５Ｎ以上４０Ｎ未満に設定し、中間転写ベルトに対する塗布ローラーの押圧力を０．５Ｎ以上４０Ｎ未満に設定すると、ブレードのカット面摩耗およびクリーニング不良が防止されることが確認された。この場合、塗布ローラー上のトナーの付着量は５ｇ／ｍ^２以上５０ｇ／ｍ^２未満であり、中間転写ベルト上のトナーの付着量は０．５ｇ／ｍ^２以上４ｇ／ｍ^２未満であった。

【0085】

一方、板状部材の当接力を５Ｎ未満に設定すると、板状部材によって塗布ローラーに十分な量のトナーが塗布されないため、塗布ローラー上のトナーの付着量が５ｇ／ｍ^２未満になり、結果として、ブレードのカット面摩耗が発生した。板状部材の当接力を４０Ｎ以上に設定すると、板状部材によって塗布ローラーに過剰な量のトナーが塗布されるため、塗布ローラー上のトナーの付着量が５０ｇ／ｍ^２以上になり、結果として、クリーニング不良が発生した。

【0086】

また、塗布ローラーの押圧力を０．５Ｎ未満に設定すると、塗布ローラーによって中間転写ベルトに十分な量のトナーが塗布されないため、中間転写ベルト上のトナーの付着量が０．５ｇ／ｍ^２未満になり、ブレードのカット面摩耗が発生した。塗布ローラーの押圧力を４０Ｎ以上に設定すると、塗布ローラーによって中間転写ベルトに過剰な量のトナーが塗布されるため、中間転写ベルト上のトナーの付着量が、クリーニング限界を超える４ｇ／ｍ^２以上になり、クリーニング不良が発生した。

【0087】

さらに、板状部材の当接力を１５Ｎ以上３０Ｎ未満に設定し、塗布ローラーの押圧力を１０Ｎ以上２０Ｎ未満に設定すると、クリーニング装置の使用環境等の外乱の影響があっても、カット面摩耗を防止するのに必要な量のトナーがブレードに安定して供給されることが確認された。

【0088】

（実施例２）
塗布ローラーにおける弾性層を構成する発泡スポンジの、セル径および単位面積当たりのセル占有率を変化させて、発泡スポンジのトナーの保持状態を評価した。

【0089】

塗布ローラーの表面写真を撮影し、単位面積（１ｍｍ×１ｍｍ）内に存在するセルの径（セル径）を測定した。また、測定したセル径に基づいてセル面積を算出し、単位面積内におけるセル面積の合計値を単位面積で除算して、単位面積当たりのセル占有率を算出した。

【0090】

表１は、セル径および単位面積当たりのセル占有率を変化させた場合における、発泡スポンジのトナーの保持状態の評価結果を示す。

【0091】

【表1】

【0092】

表１に示すように、セル径を１００μｍ以上３５０μｍ以下、単位面積当たりのセル占有率を３０％以上７０％未満に設定すると、発泡スポンジにおいて、ブレードのカット面摩耗を防止するのに必要な量のトナーが保持されることが確認された。

【0093】

一方、セル径を１００μｍ未満、かつ、単位面積当たりのセル占有率を３０％未満に設定すると、発泡スポンジにおいて、ブレードのカット面摩耗を防止するのに必要な量のトナーが保持されなかった。

【0094】

また、セル径を３５０μｍより大きく設定すると、弾性層を構成する発泡スポンジの厚み方向において、発泡スポンジがスカスカになる。このため、塗布ローラーに対して板状部材を当接させたり、中間転写ベルトに対して塗布ローラーを押圧させたりすることによって、発泡スポンジが削れる場合がある。発泡スポンジが削れると、塗布ローラーの外径が小さくなり、板状部材および中間転写ベルトの各々と塗布ローラーとの食い込み量も小さくなるため、発泡スポンジにおいて、ブレードのカット面摩耗を防止するのに必要な量のトナーが保持されない。

【0095】

また、単位面積当たりのセル占有率を８０％以上に設定すると、板状部材および中間転写ベルトの各々と塗布ローラーにおける非セル部分との接触面積が小さくなる。このため、塗布ローラーに対する板状部材の当接力や、中間転写ベルトに対する塗布ローラーの押圧力が非セル部分に集中することによって、セル骨格が千切れる場合がある。セル骨格が千切れると、発泡スポンジの体積が減少するため、発泡スポンジにおいて、ブレードのカット面摩耗を防止するのに必要な量のトナーが保持されない。

【0096】

（実施例３）
金属製の板バネである板状部材の厚みを７０μｍから変化させて、板状部材の当接状態を評価した。

【0097】

表２は、板状部材の厚みを変化させた場合における、塗布ローラーに対する板状部材の当接状態の評価結果を示す。

【0098】

【表2】

【0099】

表２に示すように、板状部材の厚みを５０μｍ以上２００μｍ未満に設定すると、塗布ローラーに対する板状部材の当接力および当接の均一性が確保されることが確認された。

【0100】

一方、板状部材の厚みを５０μｍ未満に設定すると、板状部材の当接力が確保されないため、板状部材によって塗布ローラーに十分な量のトナーが塗布されなかった。板状部材の厚みを２００μｍ以上に設定すると、板状部材が塗布ローラーに接触しない場合がある等、塗布ローラーに対する板状部材の追従性が悪くなる場合があり、安定したニップが確保されないため、塗布ローラーにトナーが均一に塗布されなかった。

【0101】

（実施例４）
塗布ローラーに対する板状部材の食い込み量を変化させて、板状部材の塗布性能を評価した。なお、実施例４において、板状部材および塗布ローラーの弾性変形については、考慮しないものとした。

【0102】

塗布ローラーに対する板状部材の食い込み量を０．５ｍｍ以上３ｍｍ未満に設定すると、板状部材の塗布性能が確保されることが確認された。一方、食い込み量を０．５ｍｍ未満に設定すると、塗布ローラーに対する板状部材の当接力が確保されないため、塗布ローラーに十分な量のトナーが塗布されなかった。食い込み量を３ｍｍ以上に設定すると、塗布ローラーに過剰な量のトナーが塗布され、結果として、クリーニング性能が悪化した。

【0103】

（実施例５）
実施例２における発泡スポンジのトナーの保持状態、実施例３における板状部材の当接状態、および実施例４における板状部材の塗布性能が全て良好になる条件において、ブレードのカット面摩耗を評価した。

【0104】

すなわち、塗布ローラーにおける弾性層を構成する発泡スポンジのセル径を１００μｍ以上３５０μｍ以下、単位面積当たりのセル占有率を３０％以上７０％未満に設定した（実施例２）。また、板状部材の厚みを５０μｍ以上２００μｍ未満に設定した（実施例３）。また、塗布ローラーに対する板状部材の食い込み量を０．５ｍｍ以上３ｍｍ未満に設定した（実施例４）。

【0105】

表３は、板状部材の当接力および塗布ローラーの押圧力を変化させた場合のブレードのカット面摩耗の評価結果を示す。なお、表３において、「○」は、ブレードのカット面摩耗が発生しなかったこと、「△」はブレードのカット面摩耗が発生したこと、「×」は、ブレードのカット面摩耗を起点としてブレードのエッジが損耗し、クリーニング不良が発生したことを示す。

【0106】

【表3】

【0107】

表３に示すように、塗布ローラーに対する板状部材の当接力を５Ｎ以上４０Ｎ未満に設定し、かつ、中間転写ベルトに対する塗布ローラーの押圧力を０．５Ｎ以上４０Ｎ未満に設定すると、長期にわたってクリーニングブレードのカット面摩耗が防止され、安定したクリーニング性能が確保されることが確認された。

【符号の説明】

【0108】

１ 画像形成装置、
１０ 制御部、
２０ 記憶部、
３０ 通信部、
４０ 操作パネル、
５０ 給紙部、
６０ 搬送部、
７０ 画像形成部、
７１ 作像ユニット、
７１１ 感光体ドラム、
７１２ 帯電装置、
７１３ 露光装置、
７１４ 現像装置、
７１５ 転写ローラー、
７１６ クリーニング装置、
７１７ イレーサー、
７２ 中間転写ベルト、
７３ クリーニング装置、
７３１ 板状部材、
７３２ 塗布ローラー、
７３３ ブレード、
７３４ ハウジング、
８０ 定着部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】