(57)【要約】【課題】部品点数が少なく簡易な構成で、クリーニング性能維持の長寿命化が図れるクリーニング装置とその装置を備えた画像形成装置を提供すること。【解決手段】正多角柱状の弾性体１４４を支持軸１４３に被覆してなるクリーニング部材１４２を、トナー像を担持する回動可能な感光体ドラム１１の幅方向に亘って当接可能に、支持軸１４３を機枠１４ａに軸着し、感光体ドラム１１に当接させる稜部からなるクリーニング実行部１４ｂを所定のタイミングで別のクリーニング実行部１４ｂに漸次切り換え可能にクリーニング部材１４２を回動する駆動制御部を設ける。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持軸に正多角柱状の弾性体を被覆してなると共に、軸方向に延出した前記弾性体の稜部からなるクリーニング実行部を、トナー像を担持する回動可能な像担持体の幅方向に亘って当接可能に前記支持軸を機枠に軸着したクリーニング部材と、
前記像担持体に当接固定させる前記クリーニング実行部を所定のタイミングで別の前記クリーニング実行部に漸次切り換え可能に前記クリーニング部材を回動する駆動制御部とを
備えたことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
前記弾性体は、前記クリーニング実行部の内角が概ね６０°〜１４０°の範囲に収まる正多角柱状に形成した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】
前記クリーニング部材は、前記像担持体の前記クリーニング実行部との当接部位における接線と、前記像担持体と当接した前記クリーニング実行部から前記像担持体の回動下流側に連続する前記弾性体の辺とのなす角度が、概ね０°〜１０°となるように、前記像担持体に対して当接固定されることを特徴とする請求項１または２に記載のクリーニング装置。
【請求項４】
前記トナー像を作像する作像部と、前記像担持体と、請求項１乃至３の何れか１項に記載のクリーニング装置とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置の像担持体表面をクリーニングするクリーニング装置、及び、その装置を備えた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の像担持体表面をクリーニングするクリーニング装置として、従来、回転軸を挟んで一対のクリーニングブレードを天地逆に対向配置し、適宜、軸を１８０度回転させることで、クリーニングブレードを交換してクリーニング性能維持を長寿命化させたものがある（例えば特許文献１参照）。
他のクリーニング装置としては、クリーニングローラの形状を楕円柱や多角柱にして回転させたものがある（例えば特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００８−７６４６８号公報
【特許文献２】特開２００８−１５８２３０公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１のクリーニング装置は、回転軸に取り付ける部品点数が多い割に、クリーニングブレードの像担持体への当たり角や当たりまでの長さなどの制約から、回転軸に２つ以上のクリーニングブレードを設けるのは困難である。
特許文献２のクリーニング装置は、クリーニング性能の向上を目的にしているが、クリーニングローラの回転により、稜部が像担持体表面と連続的に衝突するため、磨耗が著しく寿命に問題がある。
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、部品点数が少なく簡易な構成で、クリーニング性能維持の長寿命化が図れるクリーニング装置とその装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記技術課題を解決するために、本発明は、下記の技術的手段を講じた。
請求項１にかかる発明は、支持軸に正多角柱状の弾性体を被覆してなると共に、軸方向に延出した前記弾性体の稜部からなるクリーニング実行部を、トナー像を担持する回動可能な像担持体の幅方向に亘って当接可能に前記支持軸を機枠に軸着したクリーニング部材と、前記像担持体に当接固定させる前記クリーニング実行部を所定のタイミングで別の前記クリーニング実行部に漸次切り換え可能に前記クリーニング部材を回動する駆動制御部とを備えたクリーニング装置を特徴とする。
請求項２にかかる発明は、請求項１において、前記弾性体は、前記クリーニング実行部の内角が概ね６０°〜１４０°の範囲に収まる正多角柱状に形成したことを特徴とする。
請求項３にかかる発明は、請求項１または２において、前記クリーニング部材は、前記像担持体の前記クリーニング実行部との当接部位における接線と、前記像担持体と当接した前記クリーニング実行部から前記像担持体の回動下流側に連続する前記弾性体の辺とのなす角度が、概ね０°〜１０°となるように、前記像担持体に対して当接固定されることを特徴とする。
請求項４にかかる発明は、前記トナー像を作像する作像部と、前記像担持体と、請求項１乃至３の何れか１項に記載のクリーニング装置とを備えた画像形成装置を特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、正多角柱状の弾性体を支持軸に被覆してなるクリーニング部材を、トナー像を担持する回動可能な像担持体の幅方向に亘って当接可能に支持軸を機枠に軸着して設けたから、部品点数が少なく簡易な構成を実現でき、駆動制御部が、像担持体に当接させる稜部からなるクリーニング実行部を所定のタイミングで別のクリーニング実行部に漸次切り換え可能にクリーニング部材を回動して、正多角柱状の稜部の数だけクリーニング可能としたから、クリーニング性能維持の長寿命化が図れるクリーニング装置が提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明の実施の形態を説明する。本発明の要部は、クリーニング装置であるが、その要部を詳述する前に、クリーニング装置を備えた画像形成装置の概略を説明する。
【０００７】
本実施の形態にかかる画像形成装置は、図１に示すように、タンデム方式を採用したフルカラー画像が形成可能なカラー画像形成装置であり、４色分解された４個の作像ユニット１０（Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｂｋ（ブラック））が、複数のローラ２１、２２、２３、２５、３２、３３に掛架された無端状の中間転写ベルト２０の上部走行辺に沿って並設されている。
【０００８】
各作像ユニット１０は、扱うトナーの色が異なるのみで、その構成は同一であり、図１では、一番左側のイエロー作像ユニット１０Ｙのみ、ユニットを構成する機器に符号を付している。
【０００９】
この作像ユニット１０は、像担持体としての感光体ドラム１１と、この感光体ドラム１１の周りに配設された、帯電手段１２、現像装置１３、本発明の要部であるクリーニング装置１４と、感光体ドラム１１に対向するように中間転写ベルト２０の内側に一次転写部を構成する転写ローラ（転写部材）１５とを備えてなる。また、本実施の形態にかかる画像形成装置１は、各作像ユニット１０毎に露光手段を備えており、例えばＬＥＤ等の露光手段１６が帯電手段１２と現像装置１３の間に位置して配置されている。なお、露光手段としては、各作像ユニット１０に共通の露光装置、例えばレーザ書込み装置を用いることも可能である。
【００１０】
また、この画像形成装置１は、中間転写ベルト２０の支持ローラの一つである転写対向ローラ３２に対向して第二の転写手段である転写ローラ３１が配置されている。その転写ローラ３１の、図中右側にはレジストローラ対５４が、図中左側には無端状の搬送ベルト５５が配設されている。搬送ベルト５５の、図中左側には、ベルト定着装置４０が設けられている。
【００１１】
画像形成装置１内の下部には転写紙Ｐ束を収納する給紙トレイ５０が配置され、給紙手段としてピックアップコロ５１、分離給送ローラ５２を有している。また、図１において、一点鎖線で示す転写紙搬送経路中の適宜の位置には、搬送ローラ５３が配置される。さらに図示はしないが、転写紙ガイドが適宜設けられる。このほか、必要に応じて、手差し給紙部や転写紙反転部を設けることもできる。また、画像読取装置（スキャナ）や自動原稿給送装置（ＡＤＦ）などを装着することも可能である。
【００１２】
次に、本実施の形態にかかる画像形成装置１の画像形成動作について簡単に説明する。
上記作像ユニット１０の感光体ドラム１１が図示しない駆動手段によって図中反時計方向に回転駆動され、その感光体ドラム１１の表面が帯電手段１２によって所定の極性に一様に帯電される。帯電された感光体表面には露光手段１６からの走査光が照射され、これによって感光体ドラム１１表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体ドラム１１に露光される画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン及び黒の色情報に分解した単色の画像情報である。このように形成された静電潜像に現像装置１３から各色トナーが付与され、トナー像として可視化される。
【００１３】
また、中間転写ベルト２０が図中時計回りに走行駆動され、各作像ユニット１０において一次転写ローラ１５の作用により感光体ドラム１１から中間転写ベルト２０に各色トナー像が順次重ね転写される。このようにして中間転写ベルト２０はその表面にフルカラーのトナー像を担持する。なお、作像ユニット１０のいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、複数の作像ユニットを用いて２色又は３色の画像を形成したりすることもできる。モノクロプリントの場合は、４個の作像ユニットのうち、図の一番右側の黒ユニット１０Ｂｋを用いて画像形成を行う。
そして、トナー像を転写した後の感光体ドラム１１表面に付着する残留トナーは、クリーニング装置１４によって感光体ドラム表面から除去され、次いでその表面が図示しない除電器の作用を受けて表面電位が初期化されて次の画像形成に備える。
【００１４】
一方、給紙トレイ５０から転写紙Ｐが給送され、レジストローラ対５４によって、中間転写ベルト２０上に担持されたトナー像とのタイミングを取って二次転写位置に向けて送り出される。第二の転写手段である転写ローラ３１によって中間転写ベルト表面のトナー像が転写紙Ｐ上に一括して転写される。トナー像を転写された転写紙Ｐは搬送ベルト５５によってベルト定着装置４０へと送られ、ベルト定着装置４０を通過するとき、熱と圧力によってトナー像が転写紙Ｐに熔融定着される。トナー像が定着された転写紙Ｐは図示しない排紙トレイに排出される。
【００１５】
次に本発明の要部であるクリーニング装置１４について、図２〜図４を参照しながら詳述する。
クリーニング装置１４は、ブラシローラ１４１と、クリーニング部材１４２と、駆動制御部とを備えてなる。
【００１６】
ブラシローラ１４１は、後述するクリーニング部材１４２より感光体ドラム１１の回転方向上流側に、感光体ドラム１１の回転方向と逆方向に回転可能に設けられており、感光体ドラム１１表面に残留したトナー等の異物をクリーニング部材１４２より手前で除去するようになっている。このブラシローラ１４１で除去しきれなかったトナー等の異物は以下のクリーニング部材１４２で除去される。
【００１７】
クリーニング部材１４２は、丸棒状の支持軸１４３に、感光体ドラム１１の幅方向に亘って当接可能な長さで、側面視、三角形、正方形、正五角形、正六角形、正七角形、正八角形等の正多角柱状のウレタンからなる弾性体１４４を被覆してなり、クリーニング装置１４の機枠１４ａに支持軸１４３の両端が軸着されて、回動可能になっている。
【００１８】
軸方向に延出した弾性体１４４の稜部を、感光体ドラム１１の表面に当ててクリーニングするクリーニング実行部１４ｂとしており、軸長手方向に亘って凸湾曲した感光体ドラム１１の周面にクリーニング実行部１４ｂが一様に当接する必要がある。そのため支持軸１４３と平行な稜線となる精度を得るために、丸棒状の支持軸１４３の両端部を残して中間部にウレタン層を円柱状に形成し、マシニングセンタ等の工作機械を用いてウレタン層を正多角柱状に切削加工している。
【００１９】
弾性体１４４は、正方形ならば稜線は４つ（図２）、正六角形ならば稜線は６つ（図４（１））、正八角形ならば稜線は８つ（図４（２））、正ｎ角形ならば稜線はｎ個になり、ｎが大きくなれば、クリーニング実行部１４ｂの数も増え（クリーニング実行部１４ｂの切り換え可能回数が多くなり）クリーニング性能維持の長寿命化を達成できる。
【００２０】
その一方で、内角θ１が大きくなると、感光体ドラム１１のクリーニング実行部１４ｂとの当接部位における接線Ｌと、感光体ドラム１１と当接したクリーニング実行部１４ｂから感光体ドラム１１の回動上流側に連続する弾性体１４４の辺とのなす角度θ３が狭まりトナーが堆積しやすくなって、クリーニング能力が劣る可能性がある。そのため、クリーニング実行部１４ｂである稜部の内角θ１は概ね６０°〜１４０°くらいまでが実用範囲であり、弾性体１４４は、その範囲に収まる正多角柱状が好適である。
【００２１】
駆動制御部は、図３に示すように、クリーニング装置１４の機枠１４ａに取り付けられ、クリーニング部材１４２の支持軸１４３と接続された回転角度制御可能な駆動モータ部１４５と、その駆動モータ部１４５を制御動する制御部（図示せず）とを備え、支持軸１４３の回転角度を制御してクリーニング実行部１４ｂを所望角度で固定可能になっている。制御例は、以下の動作説明をもって代える。
【００２２】
このように構成された本実施の形態にかかるクリーニング装置１４は、感光体ドラム１１のクリーニング実行部１４ｂとの当接部位における接線Ｌと、感光体ドラム１１と当接したクリーニング実行部１４ｂから感光体ドラム１１の回動下流側に連続する弾性体１４４の辺とのなす角度θ２が、概ね０°〜１０°の範囲をもって、クリーニング部材１４２が感光体ドラム１１に当接固定するように設ける。なお、「角度θ２」は、クリーニング部材１４２の形状等に応じて予め実験で得た好適な角度範囲である。
【００２３】
画像形成を繰り返すことでクリーニング実行部１４ｂの磨耗が進行してクリーニング能力が劣ってくるが、制御部は、感光体ドラム１１の回転した数を積算し、その回転した数が予め設定した規定数に達したら、駆動モータ部１４５に制御信号を送信し、支持軸１４３を回転（図２の場合、時計回り）して、今まで感光体ドラム１１と当接したクリーニング実行部１４ｂの隣のクリーニング実行部１４ｂに切り換える。この場合も、クリーニング部材１４２は、「角度θ２」で感光体ドラム１１に当接固定する。
【００２４】
この動作をクリーニング実行部１４ｂの数だけ繰り返す。最後のクリーニング実行部１４ｂに切り換わってから感光体ドラム１１の回転が所定数に達したら、交換を促す情報を画像形成装置の表示部などに表示する。
【００２５】
このように本実施の形態にかかるクリーニング装置１４は、正多角柱状の弾性体１４４を支持軸１４３に被覆してなるクリーニング部材１４２を、トナー像を担持する回動可能な感光体ドラム１１の幅方向に亘って当接可能に支持軸１４３を機枠１４ａに軸着したから、部品点数が少なく簡易な構成を実現でき、駆動制御部が、感光体ドラム１１に当接させる稜部からなるクリーニング実行部１４ｂを所定のタイミングで別のクリーニング実行部１４ｂに漸次切り換え可能にクリーニング部材１４２を回動して、正多角柱状の稜部の数だけクリーニング可能としたから、クリーニング性能維持の長寿命化を図ることができる。
【００２６】
以上、本実施の形態にかかるクリーニング装置１４を備えた画像形成装置を説明したが、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。
例えば本実施の形態では、感光体ドラム１１をクリーニングするクリーニング装置１４を例示したが、中間転写ベルト等、像担持体に付設するクリーニング装置に何れにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本実施の形態にかかる画像形成装置を模式的に示した縦断正面図である。
【図２】要部であるクリーニング装置の簡略した縦断正面図である。
【図３】図２のＸ−Ｘ線に沿える横断平面図である。
【図４】クリーニング部材の他の態様を示し、（１）六角柱状のクリーニング部材の簡略した縦断正面図、（２）八角柱状のクリーニング部材の簡略した縦断正面図、である。
【符号の説明】
【００２８】
１  画像形成装置
１１  感光体ドラム
１４  クリーニング装置
１４ａ  機枠
１４ｂ  クリーニング実行部
１４１  ブラシローラ
１４２  クリーニング部材
１４３  支持軸
１４４  弾性体
１４５  駆動モータ部
θ１  内角
θ２  弾性体の回動下流側の辺と接線とのなす角度
θ３  弾性体の回動上流側の辺と接線とのなす角度
Ｌ  接線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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