(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クリーニング対象物に付着した付着物を除去するクリーニング部材と、前記クリーニング部材を加振するための加振手段と、前記加振手段を保持するフレームと、を有するクリーニング装置において、
前記加振手段は、
モータと、
前記モータの出力軸に偏心状態で取り付けられた錘と、を有し、
前記出力軸の回転に伴う前記フレームの振動により前記クリーニング部材を加振する、
ことを特徴とするクリーニング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ等において像担持体表面を清掃するクリーニング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置におけるクリーニング装置において、像担持体を清掃するクリーニング部材としてクリーニングブレードを有するものが知られている。
【０００３】
例えば電子写真方式の画像形成装置においては、帯電プロセス、露光プロセス、現像プロセスの各画像形成プロセスを経て感光ドラム（像担持体）上にトナー像を形成し、このトナー像を転写プロセスによって感光ドラム上から記録材（例えば紙）上に転写される。この転写プロセスにおいて、感光ドラム上のトナー像を構成するトナーは、そのすべてが転写されるわけではなく、少量のトナーが感光ドラム表面に残る。このようにして感光ドラム表面に残ったトナー（以下「残留トナー」という。）は、上述のクリーニングブレードによって除去される。
【０００４】
図６に示すように、クリーニングブレード６１のエッジ６１ａを感光ドラム１１表面に当接させ、これにより感光ドラム１１表面に付着している残留トナーを掻き取るのである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来例によると、以下のような問題があった。
【０００６】
図６に示すように、感光ドラム１１に当接されているクリーニングブレード６１のエッジ６１ａ近傍には、感光ドラム１１表面から掻き取った残留トナーが凝集している。通常、凝集した残留トナーは、ある程度の大きさでクリーニング装置のクリーニング容器（不図示）に落下するため問題になることはない。
【０００７】
ところが、近年の画像形成装置の高速化により感光ドラム１１の周速度（プロセススピード）が上昇した影響と環境条件とによっては、凝集した残留トナーが落下せず成長を続け、クリーニングブレード６１のエッジ６１ａのニップＮをすり抜けてしまう現象が発生することが判明した。問題とは、こうしてすり抜けた残留トナーは、次の画像形成時に後続の記録材（シート材）に筋状に転写されるため画像不良となってしまうという問題である。
【０００８】
クリーニングブレードのクリーニング性向上の手段としては、特開平６−４０１４号公報、特開平１１−１７４９２２号公報に提案されているように、クリーニングブレードに圧電素子による振動を印加する方法がある。しかし、この方法は、耐久によって劣化するクリーニングブレードに圧電素子を付けているため、劣化したクリーニングブレードの交換時に圧電素子も同時に交換されてしまい、コストアップになる。また、凝集し、成長した残留トナーを除去するのに十分な振動を与えるのが難しい等の欠点がある。また、特開平９−１６０４５５号に提案されているような、クリーニングブレードに、衝突振動を加える方法は、凝集し、成長した残留トナーを除去するのに十分な振動を与えることが可能かもしれないが、衝突振動が入力されたときのクリーニングブレードの挙動によっては残留トナーのすり抜けなどの弊害が考えられる。
【０００９】
本発明は、上述事情に鑑みてなされたものである、大きなコストアップを伴なうことなく、像担持体上のトナー像を良好に除去することのできるクリーニング装置を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る本発明は、クリーニング対象物に付着した付着物を除去するクリーニング部材と、前記クリーニング部材を加振するための加振手段と、前記加振手段を保持するフレームと、を有するクリーニング装置において、前記加振手段は、モータと、前記モータの出力軸に偏心状態で取り付けられた錘と、を有し、前記出力軸の回転に伴う前記フレームの振動により前記クリーニング部材を加振する、ことを特徴としている。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図面において同一の符号を付したものは、同一の構成又は作用をなすものであり、これらについての重複説明は適宜省略した。
【００２１】
＜実施の形態１＞
図１に、本発明に係る画像形成装置の一例を示す。同図に示す画像形成装置は、レーザビームプリンタであり、同図はその概略構成を示す縦断面である。なお、以下では、本発明に係るクリーニング装置１７（後述）がクリーニング対象とするクリーニング対象物が、感光ドラム１１である場合を例に説明する。
【００２２】
同図に示すレーザビームプリンタ（以下「画像形成装置」という。）は、プリンタ部（画像形成部）１と、リーダ部（画像読取り部）２とを備えている。
【００２３】
このうちプリンタ部１には、像担持体としてドラム型の電子写真感光体（以下「感光ドラム」という。）１１が配設されており、感光ドラム１１の周囲には、その回転方向（矢印方向）に沿ってほぼ順に、一次帯電器（一次帯電手段）１２、露光装置（露光手段）１３、現像器（現像手段）１４、転写帯電器１５、分離帯電器１６、クリーニング装置（クリーニング手段）１７が配設されている。また、記録材（例えば紙）Ｐの搬送方向に沿ってその上流側から順に、給紙カセット１８ａ、１８ｂ、給紙ローラ１９ａ、１９ｂ、レジストローラ２０、搬送ベルト２１、定着ローラ２２ａと加圧ローラ２２ｂとを有する定着器（定着手段）２２、そして、排出ローラ２３が配設されている。
【００２４】
一方、リーダ部２には、プラテンガラス３１、原稿押圧板３２、光源３３、反射ミラー３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、レンズ３５、ＣＣＤ（光電変換素子）３６、画像処理部３７等が配設されている。
【００２５】
上述構成の画像形成装置は、プリント部１において、感光ドラム１１が駆動手段（不図示）によって矢印方向に所定のプロセススピード(周速度)で回転駆動され、その表面が一次帯電器１２によって所定の極性・電位に均一に帯電される。一方、リーダ部２においては、プラテンガラス３１上に載置されて原稿押圧板３２によって押圧された原稿（不図示）は、その画像面（下面）が光源３３によって照射され、その反射光が反射ミラー３４ａ、３４ｂ、３４ｃによって反射され、さらにレンズ３５を透過してＣＣＤ３６に入力される。こうしてＣＣＤ３６に入力された光は、画像処理部３７によって種々の周知の画像処理が施された後、電気信号３８に変換され、画像情報として、プリンタ部１側の露光装置１３に入力される。
【００２６】
露光装置１３のレーザスキャナ１３ａは、画像情報に応じて変調され、反射ミラー１３ｂを介して、上述の露光後の感光ドラム１１表面を露光する。この露光により、感光ドラム１１表面に静電潜像が形成される。
【００２７】
この静電潜像は、現像器１４によって現像される。現像器１４には、現像剤（トナー）が収納されており、このトナーは、現像スリーブ１４ａに現像バイアスを印加することにより、感光ドラム１１表面の静電潜像に付着されて静電潜像をトナー像として現像する。
【００２８】
こうして感光ドラム１１上に形成されたトナー像は記録材Ｐに転写される。記録材Ｐは、給紙カセット１８ａ又は給紙カセット１８ｂから給紙ローラ１９ａ又は給紙ローラ１９ｂによって給紙され、レジストローラ２０によって感光ドラム１１上のトナー像とタイミングをあわせるようにして、感光ドラム１１と転写帯電器１５との間の転写部に供給される。感光ドラム１１上のトナー像は、転写帯電器１５に転写バイアスを印加することで、記録材Ｐ上に転写される。
【００２９】
トナー像転写後の記録材Ｐは、分離帯電器１６によって感光ドラム１１表面から分離され、搬送ベルト２１によって定着器２２に搬送され、ここで定着ローラ２２ａ、加圧ローラ２２ｂによって加熱、加圧されて表面にトナー像が定着された後、排出ローラ２３によって画像形成装置本体外部に排出される。
【００３０】
一方、トナー像転写後の感光ドラム１１は、転写時に記録材Ｐに転写されないで表面に残った残留トナー（付着物）がクリーニング装置１７によって除去され、次の画像形成に供される。なお、クリーニング装置１７については後に詳述する。
【００３１】
なお、図１中には、原稿押圧板３２の上部には、プラテンガラス３１上に自動的に原稿を供給し、またプラテンガラス３１上から自動的に原稿を排出する自動原稿送り装置３９を二点鎖線で示している。
【００３２】
次に、図２を参照して、本発明に係るクリーニング装置１７について詳述する。なお、図２は、感光ドラム１１の長手方向（軸方向）に直角な方向の、クリーニング装置１７の縦断面図である。
【００３３】
クリーニング装置１７は、フレーム（第１のフレーム）４１、フレーム（第２のフレーム）４２、クリーニングブレード（クリーニング部材）４３、マグネットローラ４４、搬送スクリュー４５、シート４６、ホルダ４７、シャフト４８、４９、引っ張りばね（付勢手段）５０、そして加振手段５１を備えている。
【００３４】
このうちクリーニングブレード４３は、板状の弾性体によって形成されており、ホルダ４７をフレーム４１にねじ止めすることにより、フレーム４１とホルダ４７との間に挟持されるように保持されている。クリーニングブレード４３は、その１つのエッジ４３ａを感光ドラム１１表面に当接させている。当接方向は、感光ドラム１１表面の移動方向（矢印方向）に対してカウンタ方向である。フレーム４１におけるクリーニングブレード４３の裏面との接触面４１ａ、及びホルダ４７におけるクリーニングブレード４３の端面との接触面４７ａは、高精度に加工され、また高い位置精度で配置されている。したがって、クリーニングブレード４３は、上述の接触面４１ａ、４７ａにその一部を接触させた状態で、ホルダ４７によって挟持することで、感光ドラム１１に対して高い位置精度が実現できるようになっている。クリーニングブレード４３を保持しているフレーム４１は、加振手段５０も保持している。
【００３５】
フレーム４１は、フレーム４２に対してシャフト４８を介して揺動自在に取り付けられている。上述の引っ張りばね５０は、一方の端部がフレーム４２の一部に連結され、また、他方の端部がフレーム４１の一部に取り付けられている。したがって、フレーム４１は、この引っ張りばね５０により、シャフト４８を中心にして同図中の反時計回りに付勢されている。これにより、クリーニングブレード４３のエッジ４３ａが適度な押圧力で感光ドラム１１表面に当接されている。
【００３６】
フレーム４２は、感光ドラム１１から遠い側において下方に延設され、また下部において感光ドラム１１に向かって延設されている。フレーム４２のこの部分によって、上述のマグネットローラ４４及び搬送スクリュー４５が回転自在に支持されている。これらマグネットローラ４４、搬送スクリュー４５は、駆動手段（不図示）によって回転駆動されるようになっている。
【００３７】
マグネットローラ４４は、クリーニングブレード４３の下方に配置されていて、その表面に、クリーニングブレード４３によって掻き落とされた残留トナーによるトナー層を形成している。このトナー層の厚さの規定はシート４６及びシャフト４９で行っている。マグネットローラ４４は、感光ドラム１１の長手方向（母線に沿った方向）にトナー層を接触させることで感光ドラム１１表面にトナーを再コートする。これは、再コートせずに残留トナーをクリーニングブレード４３によって掻き落とした場合の弊害、すなわち残留トナーのある部分とない部分とでクリーニングブレード４３と感光ドラム１１との摩擦力が異なりクリーニングブレード４３に不要なビビリ（細かい振動）が発生するという弊害を防止するためである。このように残留トナーを感光ドラム１１の長手方向に再コートすることでクリーニングブレード４３と感光ドラム１１との摩擦力を長手方向で安定させることができるため、クリーニングブレード４３のビビリを防止できる。残留トナーは再コートされたトナーとともにクリーニングブレード４３によって掻き落とされ、マグネットローラ４４で回収される。
【００３８】
シート４６はシャフト４９に当接されている。シート４６は、マグネットローラ４４に回収され、トナー層を形成するのに余分な残留トナーを搬送スクリュー４５へ送る機能がある。搬送スクリュー５は残留トナーを図示しないトナー回収容器へ搬送する。
【００３９】
図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に、本実施の形態における感光ドラム１１表面とクリーニングブレード４３のエッジ４３ａとの当接部（ニップ）Ｎの拡大図を示す。
【００４０】
感光ドラム１１に当接しているクリーニングブレード４３のエッジ４３ａには、図３（ａ）に示すように、感光ドラム１１表面から掻き取った残留トナーが凝集している。図３（ｂ）に示すように、凝集した残留トナーが成長し続けると、クリーニングブレード４３のエッジ４３ａと感光ドラム１１表面との間のニップＮをすり抜けて、このトナーが記録材Ｐに付着して画像不良となるおそれがある。このため、成長し凝集塊となった残留トナーをエッジ４３ａから除去することが必要となる。
【００４１】
そこで、本実施の形態では、加振手段５１（図１参照）を動作させてフレーム４１を介してクリーニングブレード４３に振動を伝播させることにより（図３（ｃ））、クリーニングブレード４３のエッジ４３ａから、画像不良が発生する前に残留トナーの凝集塊を除去するようにしている（図３（ｄ））。ところで、加振手段５１を動作させるとその振動がクリーニングブレード４３を介して感光ドラム１１にも伝播するため、画像形成中に行うことは望ましくない。このため、加振手段５１を頻繁に動作させることはできないが、実験により、動作のタイミングは、画像形成（コピー）を１０００枚行うごとに、画像形成を停止して０．５秒間の加振動作を行う程度でも凝集塊の除去に十分な効果があることを確認した。したがって、画像形成装置の稼働率への影響は小さく、ほとんど問題にならない。すなわち、加振動作を行うタイミングとしては、例えば、１０００枚の画像形成が終了した後の、非画像形成時、このうちの特に画像形成停止時に行うのがよい。
【００４２】
図４に、本実施の形態の加振手段５１の構成を示す。
【００４３】
加振手段５１は、モータ５２と、その出力軸５２ａに取り付けられた錘５３と、ケース５４とを備えている。モータ５２は、制御回路（不図示）と接続された状態で、上述のケース５４内に収納され、固定されている。さらに、内側にモータ５２が固定されたケース５４は、図１に示すように、フレーム４１に固定されている。錘３２は、その重心が出力軸５２ａに対して一方に偏った状態で固定されているため、制御回路によってモータ５２の出力軸５２ａが回転駆動されると、モータ５２から振動が発生する。この振動がケース５４、フレーム４１に伝播し、さらにクリーニングブレード４３に伝播する。ケース５４は、モータ５２にトナーが進入するのを防止する機能、及びモータ５２を拘束することでフレーム４１へ振動を効率的に伝播する機能がある。
【００４４】
上述構成の加振手段５１は、クリーニングブレード４３に対して凝集塊を除去するのに十分な振動を与えることができる構成であれば、上述構成に限定されるものではない。
【００４５】
また、加振手段５１は、クリーニング装置１７のフレーム４１の長手方向の中央に１個配置しても効果があるが、この場合には、クリーニングブレード４３の端部まで有効に振動を伝播するには大きな振動が必要になる。このため、図５に示すように、加振手段５１をフレーム４１の長手方向の両端部に配置するなど、複数配置することで比較的小さな振動でクリーニングブレード４３にムラなく振動を伝播させることが可能になる。この場合には、加振手段５１は、フレーム４１の長手方向の中心Ａを基準に両端側に振り分けた位置に配置してクリーニングブレード４３の感光ドラム１１への当接圧のバラツキが小さくなるようにすることが望ましい。
【００４６】
上述のクリーニングブレード４３は、長期使用に伴なう摩耗により、クリーニング性能が次第に低下していく。したがって適宜な時期に交換が必要となる。このときでも、上述のような本実施の形態の構成であれば、ホルダ４７を外すだけで簡単にクリーニングブレード４３のみを交換することができ、交換に要する部品代、及び交換工数を最小限に抑えられることに加えて、フレーム４１の接触面４１ａの面精度によってクリーニングブレード４３の取り付け面精度を保証できるため、安定性が増すように工夫されている。加振手段５１による振動入力時のクリーニングブレード４３の挙動の再現性も増すためにも取り付けの状態が安定していることは重要である。
【００４７】
上述では、クリーニング装置１７がクリーニング対象物としての感光ドラム１１表面を清掃するクリーニング装置１７である場合を例に説明したが、本発明は、感光ドラム１１以外のクリーニング対象物を清掃するクリーニング装置にも広く適用することができる。例えば、ベルト状の感光ベルト、中間転写ドラム、中間転写ベルトなどの表面に付着したトナーなどを除去するためのクリーニング装置にも適用することができ、この場合でも、上述と同等の効果をあげることができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るクリーニング装置によれば、加振手段によってクリーニング部材を振動させることにより、クリーニング対象物とクリーニング部材との当接部近傍に凝集した付着物を振り落とすことができるので、付着物がクリーニング部材をすり抜けるといったクリーニング不良を防止することができる。
【００４９】
また、本発明に係る画像形成装置によれば、クリーニング不良に起因して記録材が汚染されるような画像不良を有効に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図２】本発明に係るクリーニング装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、クリーニングブレードのエッジの近傍に凝集したトナーを振動によって除去するようすを説明する拡大図である。
【図４】加振手段を構成するモータ及びケースの斜視図である。
【図５】フレームに２個の加振手段を取り付けた状態を示す斜視図である。
【図６】従来の、クリーニングブレードのエッジの近傍にトナーが凝集するようすを示す拡大図である。
【符号の説明】
１１        クリーニング対象物（感光ドラム）
１７        クリーニング手段（クリーニング装置）
４１        第１のフレーム（フレーム）
４２        第２のフレーム（フレーム）
４３        クリーニング部材（クリーニングブレード）
５０        付勢手段（引っ張りばね）
５１        加振手段
５２        モータ
５２ａ      モータの出力軸
５３        錘
Ｎ          当接部（ニップ）
Ｐ          記録材（シート材）
【図１】
0003673720.tif 000002
【図２】
0003673720.tif 000003
【図３】
0003673720.tif 000004
【図４】
0003673720.tif 000005
【図５】
0003673720.tif 000006
【図６】
0003673720.tif 000007