(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置本体に着脱可能なクリーニング装置において、
枠体に設けられた固定部と、
前記固定部に取り付けられる、像担持体から現像剤を除去するクリーニング部材において、前記像担持体に当接するブレード部と、前記ブレード部を支持し、可撓性を有する支持部材と、を有するクリーニング部材と、
前記枠体によって形成される、前記像担持体から除去した現像剤を収容する収容部と、前記支持部材に係合して、前記支持部材が変形するのを規制することが可能な規制部材であって、前記クリーニング装置が前記装置本体から取り外された際に前記支持部材が変形するのを規制する規制位置をとり、前記クリーニング装置が前記装置本体に装着された際に前記支持部材が変形するのを許容する許容位置をとる規制部材と、
を有するクリーニング装置。
【請求項２】
前記ブレード部は、前記像担持体の移動方向に対してカウンター方向で前記像担持体に当接し、前記支持部材は、前記ブレード部が設けられた一端部と、前記固定部に固定される被固定部を有する他端部と、前記一端部と前記他端部との間に位置し、前記ブレード部が前記像担持体に当接する当接部と前記被固定部を結んだ線分に対して、前記像担持体の表面から外側に離れる側に位置する曲げ部と、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】
前記規制部材は、前記クリーニング装置が前記装置本体に装着された際に、前記装置本体に当接して前記規制部材を前記規制位置から前記許容位置に移動させる被当接部を有す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】
前記規制部材は、弾性を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のクリーニング装置。
【請求項５】
前記規制部材は、前記収容部に回転可能に支持されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のクリーニング装置。
【請求項６】
前記規制部材は、前記一端部に係合して、前記支持部材が変形することを規制す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７】
前記規制部材は、前記他端部に係合して、前記支持部材が変形することを規制す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８】
画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジであって、
像担持体と、
請求項１乃至７のいずれか１項に記載のクリーニング装置と、
を有するプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の電子写真画像形成装置において、像担持体の表面から現像剤を除去するクリーニング装置及びこれを備えたプロセスカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を採用するレーザビームプリンタや複写機などの画像形成装置は、まず一様に帯電させた電子写真感光体に、画像情報に対応した光（レーザ光など）を照射することで静電潜像を形成する。その後、この静電潜像に現像手段により現像剤（トナー）を供給して現像剤像（トナー像）として顕像化し、更に感光体から紙に代表される記録材へ像を転写することで、記録材上に画像を形成し、出力を行っている。
【０００３】
転写せずに感光体上に残留した現像剤については、感光体に接触して配置されるクリーニング部材により除去される構成が広く採用されている。そのクリーニング部材としては、剛体である板金を支持部材と、その先端に設けられたウレタンゴム等からなるブレード部を感光体に当接させる構成が一般的によく知られた構成である。
【０００４】
上記構成では、容器への取り付け方やクリーニング部材の構成そのものに起因して、長手方向で当接状態が変化してしまうという課題が知られている。その課題に対して、長手方向において感光体へのブレード部の変形量を変える構成や（特許文献１、２）、ブレード部の自由長を変える構成（特許文献３）が提案されている。
【０００５】
また、よりブレード部の感光体への当接圧を安定させる手段として、支持部材が可撓性を有する板状バネで構成され、板状バネの先端にウレタンなどのゴムを設ける構成も提案されている（特許文献４）。このような構成では、ブレード部だけが変形するのではなく、板状バネも合わせて変形させて感光体への当接圧を安定させる構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０１−２３５９８７号公報
【特許文献２】特開平０６−１８６８９０号公報
【特許文献３】特開２００６−２５９３９４号公報
【特許文献４】特開平０４−１７２４８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
感光体と当接する先端部にゴム部を備え、そのゴム部が板状バネ部材に支持されるクリーニング部材においては、板状バネ部材自体が弾性を持つことから、支持部材の剛性が板金で構成されたものに比べ劣る。したがって、クリーニング装置やプロセスカートリッジが画像形成装置本体から取り外された際に、振動や衝撃を受けることによって、板状バネ部材が塑性変形する可能性がある。そうすると、ブレード部が所定圧で当接しない状態になり、感光体上に残留した現像剤を十分に除去することができない可能性がある。また、クリーニング装置から現像剤が漏れる可能性もある。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、画像形成装置本体に着脱可能なクリーニング装置において、感光体上に残留した現像剤を十分に除去することができ、クリーニング装置から現像剤が漏れることを抑えることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成する手段として、画像形成装置本体に着脱可能なクリーニング装置において、
枠体に設けられた固定部と、
前記固定部に取り付けられる、像担持体から現像剤を除去するクリーニング部材において、前記像担持体に当接するブレード部と、前記ブレード部を支持し、可撓性を有する支持部材と、を有するクリーニング部材と、
前記枠体によって形成される、前記像担持体から除去した現像剤を収容する収容部と、前記支持部材に係合して、前記支持部材が変形するのを規制することが可能な規制部材であって、前記クリーニング装置が前記装置本体から取り外された際に前記支持部材が変形するのを規制する規制位置をとり、前記クリーニング装置が前記装置本体に装着された際に前記支持部材が変形するのを許容する許容位置をとる規制部材と、
を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば可撓性を有する支持部材を備えたクリーニング部材が有するクリーニング装置及びプロセスカートリッジにおいて、画像形成装置本体から取り外された際に支持部材が変形するのを抑える。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例１のクリーニング装置を示す概略構成図
【図２】実施例２のクリーニングブレード支持部材を示す概略構成図
【図３】実施例２のクリーニング装置を示す概略構成図
【図４】実施例のクリーニング部材の動きを表す図
【図５】比較例のクリーニング部材の動きを表す図
【図６】実施例１の画像形成装置を示す概略構成図
【図７】実施例２の画像形成装置を示す概略構成図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、実施例１に係る画像形成装置の一例を示す。なお、図６は電子写真方式の画像形成装置１００を示す縦断面図である。
【００１３】
画像形成装置１００には、像担持体（被帯電体）としてのドラム型の感光ドラム１が配設されている。感光ドラム１は、アルミニウム等の導電性ドラム基体の外周面にＯＰＣ（有機光半導体）感光層を形成したもので、その外径がφ２４ｍｍであり、軸心ｑを中心にして、矢印Ｒ１方向に所定のプロセススピード（周速度）２００ｍｍ／ｓをもって回転駆動される。
【００１４】
上述の感光ドラム１の表面（周面）は、後述する帯電手段としての帯電ローラ２により所定の極性・電位に均一（一様）に帯電処理される。帯電後の感光ドラム１表面は、露光手段としてのスキャナ３から出力された、目的の画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザビームの走査露光を受ける。そして、感光ドラム１表面は目的の画像情報に対応した静電潜像が形成される。そして、この静電潜像は、現像手段としての現像器５に設けられた現像ローラ７によって、現像器５内のトナー４が付着されてトナー像に現像される。また、現像ブレード９は、現像ローラ７の周面上に担持されるトナー４の層厚を規制するものである。
【００１５】
一方、記録材６は給紙ローラ１７によってカセット２３から給紙される。そして、感光ドラム１上に書き込まれたトナー像と同期をとるように、搬送ローラ対１８、１９によって、感光ドラム１と転写ローラ８との間の転写ニップ部に送られる。そして、転写ローラ８に転写バイアス印加電源から転写用の転写バイアスが印加されことによって、感光ドラム１表面に形成されたトナー像が記録材６に転写される。トナー像の転写を受けた記録材６は、感光ドラム１表面から分離されて定着手段としての定着器１０に搬送され、トナー像が記録材６の表面に定着される。そして、排紙ローラ対２２によって、画像形成装置１００の画像形成装置本体（以下、装置本体という）Ｍに設けられた排紙トレーに排出される。
【００１６】
一方、転写後の感光ドラム１は、記録材６に転写されないで感光ドラム１の表面に残ったトナー（現像剤）がクリーニング手段としてのクリーニング部材１１によって除去され、枠体で形成されるクリーニング容器（収容部）１３に収容される。
【００１７】
本実施の形態では、感光ドラム１、帯電ローラ２、現像器５、クリーニング装置１６の４つのプロセス機器が一体的に組み込まれて、装置本体Ｍに対して着脱可能なプロセスカートリッジ１４を構成している。クリーニング装置１６は、図６に示すように、クリーニング部材１１、スクイシート１２、クリーニング容器１３とで構成されている。クリーニング部材１１は、感光ドラム１の表面に当接し、残留したトナーを掻き落とすためのものである。スクイシート１２は、クリーニング部材１１で除去したトナーを掬い取るためにクリーニング部材１１の下方に位置するものである。そして、クリーニング容器１３は、除去した廃トナーを収容するためのものである。
【実施例１】
【００１８】
次に、本発明における実施例１について詳細に説明する。
【００１９】
図１は、プロセスカートリッジ１４のクリーニング装置１６のみを示した図である。図１（ａ）は、プロセスカートリッジ１４を装置本体Ｍから取り外した際のクリーニング装置１６の状態を示し、図１（ｂ）は、プロセスカートリッジ１４を装置本体Ｍに装着した際のクリーニング装置１６の状態を示す。
【００２０】
図１（ｂ）において、クリーニング部材１１は、感光体ドラム１の移動方向Ｒ１に対してカウンター方向に当接しているブレード部１０１が、可撓性を有する金属の薄板バネである支持部材１０３の一端部１０３ｃに設けられている。そして、支持部材１０３はその他端部１０３ａに設けられた被固定部１０３ａ１をクリーニング容器１３の固定部１３ａに固定されている。ここで、支持部材１０３としては、厚みが０．２ｍｍのＳＵＳ材を使用した。この支持部材１０３には、一端部１０３ｃと他端部１０３ａとの間にこの支持部材１０３が曲がった曲げ部１０３ｂが設けられている。曲げ部１０３ｂは、ブレード部１０１が感光体ドラム１に当接する当接部１０１ａと被固定部１０３ａ１を結んだ線分Ｍに対して、感光体ドラム１とは反対側で感光体ドラム１の表面から外側に離れる側に位置する。このとき、被固定部１０３ａ１から曲げ部１０３ｂまでの距離を１２ｍｍ、曲げ部１０３ｂから一端部１０３ｃの先端部までの距離は１０ｍｍになっている。本実施例では、ＳＵＳ材を使用したが、板状バネ部材としては、例えばリン青銅板やその他のバネ特性を有する部材であれば構わない。また、支持部材１０３は、曲げ部１０３ｂを１つ有する構成としたが、これに限られるものではなく、複数個あっても良い。また、支持部材１０３の全体が湾曲している構成でも構わない。さらに、ブレード部１０１はウレタンゴムであり、ＪＩＳＡ硬度が７０度、厚みが０．６ｍｍのものを利用した。また、ブレード部１０１を支持部材１０３に固定する方法としては、支持部材１０３にブレード部１０１をアウトサート成形するのが一般的である。その他、接着剤や両面テープを採用しても構わない。
【００２１】
クリーニング部材１１は上記の様な構成をとることで、感光体ドラム１とブレード１０１の摩擦力が増加しても、ブレードの当接圧の急激な上昇は抑えられる。以下にその作用について説明する。
【００２２】
まず、比較例としてのクリーニング部材２１２について説明する。図５は、比較例としての従来知られているクリーニング部材の構成概略図である。剛性を有する支持部材２１３に弾性体であるウレタンゴムのブレード２１４が支持され、感光体ドラム２０１に当接されている。そして、弾性を有するブレード２１４を感光体ドラム２０１の表面に押し当て（変形させて）、感光体ドラム２０１の表面から残留トナーを除去するための当接圧を得ている。
【００２３】
感光体ドラム２０１が矢印Ｒ２方向に回転すると、ブレード２１４は、ブレード２１４の当接圧による抗力Ｆ１と感光体ドラム２０１の表面とブレード２１４の摩擦力Ｆ２の合力である合力Ｆ３の力を受けている。摩擦力Ｆ２が上昇すると、合力Ｆ３が大きくなる。ブレード２１４は、合力Ｆ３の方向には、比較的に自由度が少ない。よって、ブレード２１４は、図５の矢印Ｂ方向に変形することとなる。この変形は、ブレード２１４が感光体ドラム２０１に食い込む方向に生じるため、抗力Ｆ１の大きさが増えることになる。抗力Ｆ１の大きさが増えると、摩擦力Ｆ２の大きさも増えることになる。その結果、抗力Ｆ１が急激に大きくなってしまうのである。このため、感光体ドラム１を駆動させる為の駆動トルクの増加、ブレードの捲れという問題が生じる場合があった。
【００２４】
次に、本実施例でのクリーニング部材１１の動作について図４を用いて説明する。図４（ａ）は、感光体ドラム１の表面とブレード１０１の摩擦力が上昇する際に、可撓性を有する支持部材１３が変形する様子を示すモデル図である。クリーニング部材１１を感光体ドラム１の表面に押し当てて、可撓性を有する支持部材１０３を変形させることによって、感光体ドラム１の表面から残留トナーを除去するための当接圧を得ている。感光体ドラム１が回転する際に、ブレード１０１は、支持部材１０３の当接圧による抗力Ｆ１と感光体ドラム１の表面とブレード１０１の摩擦力Ｆ２の合力である合力Ｆ３の力を受ける。この合力Ｆ３に対して、一端部１０３ｃは、合力Ｆ３とのなす角度が小さいので変形自由度が非常に少なく変形し難い。一方で、合力Ｆ３の方向に対して、他端部１０３ａは合力Ｆ３とのなす角度が大きいので、変形自由度が高い。よって、図４（ｂ）に示す破線のような変形が可能となる。そして、図４（ｂ）の矢印Ａ方向に、他端部１０３が変形できることで、支持部材１０３に支持されるブレード１０１が感光体ドラム１に食い込むことが防げる。その結果、抗力Ｆ１の上昇は抑えられ、感光体ドラム１を駆動させる為の駆動トルクの増加、ブレードの捲れを抑制できる。
【００２５】
また、他端部１０３ａは、合力Ｆ３によって、図４（ｂ）の矢印Ａ方向に弾性変形できることが重要である。よって、ブレード１０１は、一端部１０３ｃのみで支持し、曲げ部１０３ｂにかからないように設けて、他端部１０３ａの弾性変形（曲げ）を阻害しないようにしている。
【００２６】
しかし、前述した構成を採用することで、図５に示す比較例のクリーニング部材２１２に比べて支持部材１０３が、図１に示す矢印Ａ方向に対して、動き易い構成となっている。したがって、プロセスカートリッジ１４（クリーニング装置１６）が装置本体Ｍから取り外されて、カートリッジ１４を机等にぶつけて強い振動や衝撃が加わった際に、支持部材１０３が矢印Ａ方向に大きく動き塑性変形する可能性がある。支持部材１０３が塑性変形すると、ブレード部１０１の感光ドラム１への当接圧が所定値から外れる。それによって、感光ドラム１に残留するトナーを充分に除去できず、ブレード部１０１と感光ドラム１との当接部から廃トナーが漏れ出てしまう可能性が生じる。
【００２７】
そこで、図１（ａ）に示す様に、カートリッジ１４が装置本体Ｍから取り外された際に、他端部１０３ａの上方から規制部材１２０の矢印Ａへの動きを阻害するように、クリーニング容器１３には規制部材１２０が設けられている。この規制部材１２０は、クリーニング容器１３に対して矢印Ｅ、Ｆ方向にスライド可能に設けられている。そして規制部材１２０は、図１（ａ）に示す規制位置と、図１（ｂ）に示す許容位置とを手動で移動させることができる。図１（ａ）に示す規制位置では、規制部材１２０が他端部１０３ａと当接することによって、支持部材１０３の矢印Ａ方向への動きが抑制される。よって、プロセスカートリッジ１４が衝撃を受けて支持部材１０３が矢印Ａ方向に大きく移動し、塑性変形することを防止することができる。また、プロセスカートリッジ１４が装置本体Ｍに装着する際は、図１（ｂ）に示す許容位置に規制部材１２０を移動させることで、感光体ドラム１から支持部材１０３が力を受けることによって、他端部１０３ａが撓む領域が確保される。また、図１（ａ）に示す規制位置において、規制部材１２０が他端部１０３ａに力を加えた状態が続くのを避けるため、規制部材１２０は他端部１０３ａと多少の隙間が設けている。
【００２８】
また、クリーニング容器１３と規制部材１２０との間には、それらの間からトナーが漏れるのを防ぐシール部材１３ｂが設けられている。そして、規制部材１２０は円柱形状の基部１２０ｃと、円柱部１２０ｃに設けられた円形状のフランジである位置規制部１２０ａ、１２０ｂが設けられている。位置規制部１２０ａ、１２０ｂは、規制部材１２０の矢印Ｅ方向、矢印Ｆ方向における移動量を規制する。この位置規制部１２０ａ、１２０ｂによって、規制部材１２０の規制位置と許容位置の位置決めがされることになる。また、規制部材１２０の材質は、シール部材１３ｂとの摩擦係数が大きいものが好ましい。規制部材１２０が規制位置で支持部材１０３から力を受けても摩擦力によって矢印Ｅ方向には移動することなく状態を確保することができるためである。また、許容位置でも同様に矢印Ｆ方向に移動しない状態を確保することができる。規制部材１２０の材質は、例えばゴムのような弾性体で構成したものが考えられる。
【００２９】
また、規制部材１２０の規制位置と許容位置の位置決めをより確実なものにするためには、規制部材１２０の基部１２０ｃに対して径方向に貫通するピンを設け、クリーニング容器１３に設けたカムやフックと係合させる構成にしても良い。
【実施例２】
【００３０】
次に、本発明における実施例２について、図２、図３、図７を用いて説明する。
【００３１】
実施例１において規制部材１２０は、カートリッジ３１４が装置本体Ｍから取り外された際に、手動で取り付けられる構成を示した。しかしながら、ユーザビリティを向上される為に、図３、図７に示す様に、カートリッジ３１４を装置本体Ｍに着脱するのに連動して、規制部材３２０が移動し、支持部材３０３と係合する構成にしても良い。即ち、規制部材３２０は、クリーニング容器３１３に回転可能に支持されている。カートリッジ３１４を装置本体Ｍから取り外した際は、図３に示すように規制部材３２０は、クリーニング容器３１３に設けられたバネ（不図示）によってＤ方向に付勢されて回転する。そして、規制部材３２０の係合部３２０ａが支持部材３０３に設けられた被係合部である穴３１２に係合する。それによって、実施例１と同様に、プロセスカートリッジ３１４が衝撃を受けて支持部材３０３が矢印Ａ方向に大きく移動し、塑性変形することを防止することができる。この時の規制部材３２０の位置が規制位置になる。
【００３２】
また、カートリッジ３１４を装置本体Ｍに装着した際は、図７に示すように規制部材３２０の被当接部３２０ｂが、装置本体Ｍに設けられた当接部Ｍａに当接する。それによって規制部材３２０が矢印Ｃ（図３参照）方向に回転し、支持部材３０３の一端部３０３ｃと係合部３２０ａとの係合が解除される。したがって、実施例１と同様に、感光体ドラム１から支持部材３０３が力を受けることによって、他端部３０３ａが弾性変形することが可能になる。この時の規制部材３２０の位置が許容位置になる。
【００３３】
支持部材３０３に設けられた被係合部の形状は、図２に示すようなものであればよい。図２（ａ）は、一端部３０３ｃの長手方向の中央部に穴が１か所設けられている。図２（ｂ）は、一端部３０３ｃの長手方向の両端部に２か所の切り欠き部が設けられている。図２（ｃ）は、一端部３０３ｃの長手方向の両端部に２か所の丸穴が設けられている。これらの穴、切り欠きに係合部３２０ａが係合することになる。
【００３４】
また、プロセスカートリッジ３１４においては、図７に示すように感光ドラム１の表面を保護するドラムシャッター３１５と規制部材３２０が連動する構成になっている。即ち、被当接部３２０ｂは、ドラムシャッター３１５を移動させるための機能も兼ね備えているので、プロセスカートリッジ３１４を小型化することが可能になる。
【００３５】
以上、実施例２について実施例１と異なる部分を中心に説明した。説明しなかったところについては、実施例１と同様である。
【符号の説明】
【００３６】
１  感光ドラム
５  現像器
１１，３１１  クリーニング部材
１３、３１３  クリーニング容器（収容部）
１４  ３１４  プロセスカートリッジ
１６  ３１６  クリーニング装置
１０１  ３０１  ブレード部
１０３  ３０３  支持部材
１３ａ  ３１３ａ  固定部
１２０  ３２０  規制部材
３２１  被係合部
Ｍ  装置本体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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