(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体をクリーニングするクリーニング装置において、
前記像担持体に当接して残留トナーを除去する弾性ブレードと、
出力軸部に取り付けられた錘を回転させることにより振動を発生するモータと、
前記弾性ブレード及び前記モータを保持し前記モータによる振動を前記弾性ブレードへ伝達するためのフレームと、
を有し、
前記弾性ブレードを振動させるとき前記モータを断続的に繰り返し駆動するよう構成したことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
前記モータの駆動時間を前記モータの回転数が定常状態となる時間よりも長く設定し、前記モータの非駆動時間を前記フレーム又は前記弾性ブレードの振動が停止する時間よりも長く設定したことを特徴とする請求項１記載のクリーニング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は像担持体表面にブレードを当接し、該像担持体に付着したトナーを除去するクリーニング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複写機やプリンタ等の画像形成装置においては潜像を形成する手段として像担持体としての感光体ドラムを用いて画像を形成する。この感光体ドラムは一次帯電器による表面電位の印加、書き込み光学系による潜像形成の後、現像手段により潜像に現像剤であるトナーを付着させることで顕在化させ、顕在化した画像は、転写手段によりシート材に転写される。
【０００３】
このとき、転写手段によりシート材に転写されるトナーは100％ではなく、感光体ドラム表面に少量のトナーが残留する。そこで、この残留トナーを感光体ドラム表面から清掃除去するためにクリーニング装置を用いている。
【０００４】
残留トナーの除去構成は、図６に示すように、感光体ドラム50の表面に弾性体のブレード51のエッジ部分51ａを当接し、感光体ドラム表面の残留トナーを掻き取る方法が一般的で、多くの複写機に用いられている。
【０００５】
感光体ドラム50に当接しているクリーニング手段のブレード51のエッジ部分51ａには感光体ドラム表面より掻き取った残留トナー52が凝集している。通常、中低速機では凝集した残留トナー52は、ある程度の大きさでクリーニング手段の容器に落下するため問題になることはない。
【０００６】
しかし、近年の複写機の高速化により感光体ドラムの周速が上昇した影響と、環境条件によってはブレード51のエッジ部分51ａに凝集した残留トナー52が落下せず成長を続け、その後ブレードのエッジ部分51ａのニップ部をすり抜ける現象が起きることがある。すり抜けた残留トナーは筋状にシート材に転写されるため画像不良となる。
【０００７】
上記画像不良を発生させないようにするために、以下のような従来例が提案されていている。
【０００８】
第一の従来例としては、ブレードによるクリーニング性向上の手段として特開平6-4014号、特開平11-174922号にあるようなブレードに圧電素子による振動を印加する方法である。また第二の従来例として、特開平9-160455号にあるように衝突振動をブレードに加える方法である。さらに近年、第三の従来例としてバイブレーションモータを、クリーニング手段のブレード部に設けられたフレームに配設するものも提案されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来例では次のような課題があった。まず、第一の従来例の場合、耐久により劣化するブレードに圧電素子を付けているため、コストアップになることと、凝集、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難しかった。
【００１０】
また、第二の従来例の場合、凝集、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は可能であるが、衝突振動が入力されたときの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。
【００１１】
また、第三の従来例の場合、良好な効果を得るためにはバイブレーションモータを長時間動作させる必要があり、長時間動作させるための超寿命化、低稼働音化などの今日のニーズに応えることが容易でなかった。
【００１２】
本発明は従来の上記課題を解決するものであり、その目的は、小さな低出力モータにより長期にわたり画像不良の発生しないクリーニング装置を提供するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る代表的な構成は、像担持体をクリーニングするクリーニング装置において、前記像担持体に当接して残留トナーを除去する弾性ブレードと、出力軸部に取り付けられた錘を回転させることにより振動を発生するモータと、前記弾性ブレード及び前記モータを保持し前記モータによる振動を前記弾性ブレードへ伝達するためのフレームと、を有し、前記弾性ブレードを振動させるとき前記モータを断続的に繰り返し駆動するよう構成したことを特徴とする。
【００１４】
上記構成にあっては、モータ駆動によって弾性ブレードに振動が付与されるため、残留トナーの凝集塊を効率よく除去することが可能となり、画像不良の発生しない品質の高い画像形成が可能となる。
【００１５】
しかも、小さな低出力モータで達成できるため、消費電力および稼動音の低減化も同時に達成できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に本発明の一実施形態に係るクリーニング装置を備えた画像形成装置について図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は画像形成装置の模式説明図であり、図２はクリーニング装置の断面説明図である。
【００１８】
（画像形成装置）
まず、図１を参照して画像形成装置の概略構成について説明する。図１に示す画像形成装置は記録部Ａの上方に画像読取部Ｂを有し、この画像読取部Ｂには原稿送り装置Ｃが装着可能になっており、該原稿送り装置Ｃから原稿が１枚ずつ送られ、これが画像読取部Ｂによって読み取られる。画像読取部Ｂで読み取られた情報はデジタル信号に変換されて記録部Ａへ送られ、読取情報に基づいて転写材Ｓに画像記録される。
【００１９】
本実施形態の記録部Ａは電子写真方式で記録するものであり、カセット１に収納された転写材Ｓを給送ローラ２及び搬送ローラ３で画像形成部へ搬送する。画像形成部には像担持体としての感光体ドラム４が回転可能に設けられており、その周囲に感光体ドラムを一様に帯電する一次帯電器５、前記デジタル信号に応じて感光体ドラムを露光して潜像を形成する露光部６、前記潜像をトナー現像する現像部７、前記トナー像を搬送された転写材Ｓに転写する転写部８、転写材Ｓへのトナー像転写後に感光体ドラム４に残留したトナーを除去するためのクリーニング装置９が配置され、公知の電子写真方式によって転写材にトナー像を転写する。
【００２０】
そして、トナー像が転写された転写材Ｓを搬送ベルト10で定着部11へ搬送して加熱定着した後、排出ローラ12によって装置外へ排出する。
【００２１】
（クリーニング装置）
次に本発明の特徴であるクリーニング装置９の構成について説明する。クリーニング装置９は、図２に示すように、フレーム20、フレーム21、ブレード部材22、マグネットローラ23、搬送スクリュー24、スクイシート25、ブレードホルダ26、シャフト27、シャフト28、引っ張りバネ29、複数個のモータユニット30で構成されている。
【００２２】
ブレード部材22は弾性体で感光体ドラム４にエッジ部分が当接するようにフレーム20とブレードホルダ26で挟まれて保持されている。
【００２３】
複数個のモータユニット30もフレーム20に保持されている。そして、前記フレーム20はシャフト27を介してフレーム21に揺動自在に取り付けられ、引っ張りバネ29によりフレーム20が付勢され、ブレード部材22が所定の圧力で感光体ドラム４表面に当接されている。
【００２４】
また、フレーム21にはマグネットローラ23、搬送スクリュー24が回転自在に取り付けられており、図示しない駆動手段により回転駆動されている。マグネットローラ23は表面に残留トナーによるトナー層を形成しており、トナー層の厚さの規定はシャフト28とのクリアランスで保障されている。そして、感光体ドラム４の長手方向にトナー層を接触させることで感光体ドラム４表面にトナーを再コートする。これは、残留トナーを感光体ドラム４の長手方向に再コートすることでブレード部材22と感光体ドラム４の摩擦が長手方向で安定するためである。
【００２５】
残留トナーは再コートされたトナーとともにブレード部材22により掻き取られ、マグネットローラ23で回収される。シート25はシャフト28の表面をスクレープすることにより、マグネットローラ23上のトナーの層厚の維持と、搬送スクリュー24への残留トナーの搬送の機能を合わせ持っている。搬送スクリュー24は残留トナーを図示しないトナー回収容器へ搬送する。
【００２６】
ここで、ブレード部材22によるトナーの除去作用について説明する。図３は前記クリーニング装置９に設けたブレード部材22と感光体ドラム４の要部拡大説明図である。
【００２７】
感光体ドラム４に当接しているブレード部材22のエッジ部分には、図３(a)に示すように、感光体ドラム４表面より掻き取った残留トナーが凝集している。
【００２８】
そして、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、ブレード部材22のエッジ部分のニップ22ａを残留トナーがすり抜けるようとする。このとき残留トナーがすり抜けると、前述したように転写材の搬送方向にスジ上の画像が現れ画像不良が発生する。このため成長して凝集塊となった残留トナーをブレード部材22のエッジから除去する必要がある。
【００２９】
そのために、本実施形態ではモータユニット30内に設けられたモータを断続的に回転させ、ブレード部材22に振動を付与するように構成している。
【００３０】
次に前記ブレード部材22への振動付与構成について説明する。図４はモータユニットの配置説明図であり、図５はモータの加振構成説明図である。
【００３１】
本実施形態では、図４に示すように、複数個のモータユニット30がフレーム20に配置されている。なお、本実施形態ではフレーム20の長手方向中央に対して２個のモータユニット30が対称位置に配置されている。前記モータユニット30は、図５に示すように、ケース31内にモータ32が取り付けられ、その出力軸部に扇形状をした錘33が取り付けられている。そして、モータ32は図示しない制御回路（制御手段）と接続されている。
【００３２】
前記のように、モータ32には扇形の錘33が取り付けられいるため、モータ32が回転駆動されると、モータ32から振動が発生する。この振動がフレーム20に伝播し、さらにブレード部材22に伝播する。
【００３３】
なお、複数個のモータユニット30は、ブレード部材22に対して凝集塊を除去するのに十分な振動を与える構成であれば上記構成に限定するものではない。
【００３４】
種々の実験をしてみたところ、ブレード部材22のエッジ部分に凝集したトナー塊を除去するためには、モータ32の１回の動作時間を長くするよりも動作回数を多くする方が効果的であることがわかった。それは、１回目の衝撃的振動を入力することにより、除去性能が向上するためである。
【００３５】
そのため、本実施形態ではモータ32を導通させて駆動する時間（オン時間）はモータ32が定常運転（定常状態）になる時間と、そのマージン分程度に設定している。一方、モータ32を非導通にして非駆動状態にしている時間（オフ時間）はブレード部材22が完全に停止するまでの時間と、そのマージン分程度に設定している。そして、このようなモータ32のオン、オフ断続駆動を複数回繰り返すように駆動制御される。これによってフレーム20を介してブレード部材22に振動を伝播させることにより（図３(c)参照）、ブレード部材22のエッジ部分に形成されたトナー塊を効率よく除去することができる（図３(d)参照）。
【００３６】
なお、前記モータ32を動作させるタイミングは、画像形成中に動作させると、その振動が感光体ドラム４にも伝播して画像がブレるため望ましくない。従って、画像形成時以外の所定のタイミングで動作させるようにするのが望ましい。
【００３７】
また、前述した実施形態ではモータ32の出力軸に扇形の錘33を取り付けた例を示したが、これはモータ32が回転したときに効率よく振動を発生させるためであり、モータ32が回転したときに振動を発生させることができる形状であれば、扇形に限定しなくてもよい。
【００３８】
【発明の効果】
本発明は前述のように構成したために、モータを駆動によって弾性ブレードに振動が付与されるため、残留トナーの凝集塊を効率よく除去することが可能となり、画像不良の発生しない品質の高い画像形成が可能となる。
【００３９】
しかも、小さな低出力モータで達成できるため、消費電力および稼動音の低減化も同時に達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置の模式説明図である。
【図２】クリーニング装置の断面説明図である。
【図３】ブレード部材と感光体ドラムの要部拡大説明図である。
【図４】モータユニットの配置説明図である。
【図５】モータの加振構成説明図である。
【図６】ブレード部材のエッジ部に生じたトナー塊の説明図である。
【符号の説明】
Ａ    …記録部
Ｂ    …画像読取部
Ｃ    …原稿送り装置
Ｓ    …転写材
１    …カセット
２    …給送ローラ
３    …搬送ローラ
４    …感光体ドラム
５    …一次帯電器
６    …露光部
７    …現像部
８    …転写部
９    …クリーニング装置
10    …搬送ベルト
11    …定着部
12    …排出ローラ
20    …フレーム
21    …フレーム
22    …ブレード部材
22ａ  …ニップ
23    …マグネットローラ
24    …搬送スクリュー
25    …シート
26    …ブレードホルダ
27    …シャフト
28    …シャフト
29    …バネ
30    …モータユニット
31    …ケース
32    …モータ
33    …錘
【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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