(57)【要約】【課題】像担持体とクリーニングブレードの摩擦係数が上昇して発生するバウンド現象を抑えて、画質の劣化を防止する。【解決手段】通常は錘荷重方式で機能するが、バウンド現象が発生しそうになったときにのみ弾性部材による荷重を加えることにより、錘荷重の優れた荷重安定性とバウンド現象の発生防止を両立させる。【選択図】図３
2011221437.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
前記像担持体の回転方向に対し、カウンタ方向に当接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を保持し、回転支点を軸に回動するクリーニングブレード支持部材と、
前記クリーニングブレード支持部材に対して固定的に取り付けられ、前記クリーニングブレードが前記像担持体に当接する方向に一定の荷重を加えるための錘部材と、を備えた回動部と、
前記クリーニングブレードが前記像担持体に当接した状態で、前記像担持体が回転し、前記回動部が反カウンタ方向に回動しようとしたときに、前記クリーニングブレードが前記像担持体へ当接する方向へ荷重を加える荷重印加手段と、を有することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
固定部を有し、
前記荷重印加手段は、前記固定部と前記回動部との間に備えられた弾性部材であ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】
前記錘部材の取り付け位置は、前記回転支点から離れてい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】
前記弾性部材は、前記像担持体が回転を停止している状態では、前記弾性部材による荷重が加わらないように設置されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のクリーニング装置。
【請求項５】
前記弾性部材は、押圧バネであることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のクリーニング装置。
【請求項６】
前記弾性部材は、引張りバネであることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のクリーニング装置。
【請求項７】
前記弾性部材は、発泡部材であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のクリーニング装置。
【請求項８】
前記弾性部材は、前記回転支点から離れて配置されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のクリーニング装置。
【請求項９】
前記発泡部材は、前記回動部と前記固定部の隙間を埋めるように配置されることを特徴とする請求項７に記載のクリーニング装置。
【請求項１０】
前記回転支点は、前記クリーニングブレードが前記像担持体に当接した状態で、前記クリーニングブレードの腹部の面と、
前記像担持体と前記クリーニングブレードの接線を含んだ前記像担持体の接平面とで成す空間の内側に位置することを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載のクリーニング装置。
【請求項１１】
前記像担持体にトナー像を形成し、該トナー像を記録紙に転写して画像を形成する画像形成装置において、
請求項１から１０のいずれか一項に記載のクリーニング装置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、クリーニング装置、および当該クリーニング装置を搭載した、電子写真方式の複写機やプリンタなどの画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に転写型電子写真複写機等の画像形成装置においては、像担持体の外周面に付着した残留トナーを除去するために、ブレードクリーニング方式が広く採用されている。ブレードクリーニング方式ではクリーニングするために、弾性ゴムなどを用いたクリーニングブレードに荷重を与える必要があり、位置を固定してゴムなどの弾性で荷重を与える方法、錘等の重力で与える方法、バネ等の弾性部材により与える方法が知られており、固定方式以外は、クリーニングブレードをある回転支点を軸に回転する構成とし、支点周りにモーメント荷重を与えるのが通常である。
【０００３】
このようにクリーニングブレードにより像担持体のクリーニングを行う場合には、環境や出力画像の種類などの外乱条件が変化したときに、像担持体とクリーニングブレードの摩擦係数が上昇し、クリーニングブレードのエッジが像担持体の回転によってある位置まで引き込まれると、一瞬当接しなくなるバウンドやクリーニングブレードのめくれが発生し、残留トナーのすり抜けなど様々な不良現象の課題を残している。
【０００４】
そのため、像担持体とクリーニングブレードの摩擦係数を低下させる滑剤を像担持体表面に供給する方法が一般に行われているが、十分な対策とはならず画質劣化が発生していた。
【０００５】
そこで、特許文献１では、クリーニングブレードのクリーニング荷重としてはバネ荷重を与え、その上でクリーニングブレードエッジに溜まったトナー凝集塊を除去するため偏芯錘を有したモーターの回転を与えて振動を付与し、残留トナーのすり抜け防止の工夫がなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−４３８７８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、特許文献１では、通常の処理時にはクリーニングブレードのエッジに溜まったトナーは除去できるものの、像担持体とクリーニングブレードとの摩擦係数の変動には対応しておらず、環境や出力画像の種類などの外乱条件の変化によって、ブレードへ到達するトナー量が少ない場合などに摩擦係数が大きくなる不都合が発生した場合には、前記したようなクリーニングブレードのバウンドが発生する可能性があった。
【０００８】
本発明は、通常は錘荷重方式でクリーニングブレードを像担持体に圧接し、バウンド現象が発生しそうになったときにのみ弾性部材による荷重を加えることにより、錘荷重の優れた荷重安定性とバウンド現象の発生防止を両立することができるクリーニング装置及び画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述の目的は、下記に記載する発明により達成される。
【００１０】
１．像担持体と、
前記像担持体の回転方向に対し、カウンタ方向に当接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を保持し、回転支点を軸に回動するクリーニングブレード支持部材と、
前記クリーニングブレード支持部材に対して固定的に取り付けられ、前記クリーニングブレードが前記像担持体に当接する方向に一定の荷重を加えるための錘部材と、を備えた回動部と、
前記クリーニングブレードが前記像担持体に当接した状態で、前記像担持体が回転し、前記回動部が反カウンタ方向に回動しようとしたときに、前記クリーニングブレードが前記像担持体へ当接する方向へ荷重を加える荷重印加手段と、を有することを特徴とするクリーニング装置。
【００１１】
２．固定部を有し、
前記荷重印加手段は、前記固定部と前記回動部との間に備えられた弾性部材であることを特徴とする前記１に記載のクリーニング装置。
【００１２】
３．前記錘部材の取り付け位置は、前記回転支点から離れていることを特徴とする前記１または２に記載のクリーニング装置。
【００１３】
４．前記弾性部材は、前記像担持体が回転を停止している状態では、前記弾性部材による荷重が加わらないように設置されることを特徴とする前記１から３のいずれか一項に記載のクリーニング装置。
【００１４】
５．前記弾性部材は、押圧バネであることを特徴とする前記１から４のいずれか一項に記載のクリーニング装置。
【００１５】
６．前記弾性部材は、引張りバネであることを特徴とする前記１から４のいずれか一項に記載のクリーニング装置。
【００１６】
７．前記弾性部材は、発泡部材であることを特徴とする前記１から４のいずれか一項に記載のクリーニング装置。
【００１７】
８．前記弾性部材は、前記回転支点から離れて配置されていることを特徴とする前記１から７のいずれか一項に記載のクリーニング装置。
【００１８】
９．前記発泡部材は、前記回動部と前記固定部の隙間を埋めるように配置されることを特徴とする前記７に記載のクリーニング装置。
【００１９】
１０．前記回転支点は、前記クリーニングブレードが前記像担持体に当接した状態で、前記クリーニングブレードの腹部の面と、
前記像担持体と前記クリーニングブレードの接線を含んだ前記像担持体の接平面とで成す空間の内側に位置することを特徴とする前記１から９のいずれか一項に記載のクリーニング装置。
【００２０】
１１．前記像担持体にトナー像を形成し、該トナー像を記録紙に転写して画像を形成する画像形成装置において、
前記１から１０のいずれか一項に記載のクリーニング装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は、通常は錘荷重方式でクリーニングブレードを像担持体に圧接し、バウンド現象が発生しそうになったときにのみ弾性部材による荷重を加えることにより、錘荷重の優れた荷重安定性とバウンド現象の発生防止を両立することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施の形態に係る画像形成装置の中央断面図である。
【図２】錘荷重方式のクリーニング装置の断面図である。
【図３】押圧バネを実装した実施例１のクリーニング装置の断面図である。
【図４】発泡部材を実装した実施例２のクリーニング装置の断面図である。
【図５】発泡部材を実装した実施例３のクリーニング装置の断面図である。
【図６】引張りバネを実装した実施例４のクリーニング装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００２４】
本実施の形態ではクリーニング装置を組み込んだ電子写真方式の画像形成装置を例に挙げて説明する。
（画像形成装置の機械的構成）
図１は、画像形成装置本体ＧＨ、画像読取部ＳＣ、自動原稿送り部ＤＦを備えた画像形成装置の全体構成図である。
【００２５】
図示の画像形成装置本体ＧＨは、像担持体１、帯電手段２、像露光部３、現像部４、転写手段５、除電手段６、分離爪７、クリーニング装置１００等から成る画像形成部ＧＫと、定着部９と、用紙搬送系ＹＨと、から構成されている。
【００２６】
用紙搬送系ＹＨは、給紙カセット１０、第１給紙手段１１、第２給紙手段１２、搬送手段１３、排紙手段１４、及び手差し給紙トレイ１５から成る第１搬送部と、記録紙Ｐを循環再給紙する循環再給紙部ＪＫとから構成されている。
【００２７】
給紙カセット１０および第１給紙手段１１は、複数の給紙手段（図示の３段）により形成され、複数種のサイズの記録紙Ｐを収容して給紙する。記録紙サイズは、操作部２１による手動設定、又は記録紙サイズ検知手段による自動記録紙サイズ設定によって入力される。
【００２８】
搬送手段１３を通過して定着部９によって定着処理された記録紙Ｐは、搬送路切換手段１６により、ストレート排紙パスの搬送路ｒ１、反転排紙パスの搬送路ｒ２、両面循環パスの搬送路ｒ３の何れかに選択されて搬送される。
【００２９】
搬送路ｒ１を通過する記録紙Ｐは、画像形成面を上（フェースアップ）にして排出される。搬送路ｒ２を通過する記録紙Ｐは、両面循環パスの搬送路ｒ３、ｒ４に搬送された後、逆転搬送されて搬送路ｒ２を通過して、画像形成面を下（フェースダウン）にして排出される。
【００３０】
記録紙Ｐの両面に画像形成する場合は、画像形成部ＧＫにより画像形成された記録紙Ｐを搬送路切換手段１６により排紙手段１４の手前で分岐させ、記録紙Ｐを循環再給紙路に沿って搬送し、循環再給紙路途中で反転搬送ローラ１７により記録紙Ｐを反転した後に第２給紙手段１２を経て画像形成部ＧＫに再給紙する。
【００３１】
自動原稿送り部ＤＦの原稿台上に載置された原稿ｄは原稿給紙手段により搬送され、画像読取部ＳＣの光学系により原稿ｄの片面又は両面の画像が読みとられ、イメージセンサＣＣＤにより読み込まれる。イメージセンサＣＣＤにより光電変換されたアナログ信号は、画像処理部２０において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、像露光部３に画像信号を送る。
【００３２】
画像形成部ＧＫにおいては、帯電、露光、現像、転写、分離、クリーニング等の処理が行われる。
【００３３】
給紙カセット１０、手差し給紙トレイ１５から給送された記録紙Ｐは転写手段５によりトナー像が転写される。画像を担持した記録紙Ｐは、定着部９により定着され、排紙手段１４から排出される。
（クリーニング装置）
図２は一般的な錘荷重によるブレードクリーニング方式によるクリーニング装置１００の断面図であり、後述する実施例１から４で示す本発明の原型となる。
【００３４】
クリーニング装置１００は、固定部となるクリーニングケース１１０中に、クリーニング部ＣＬとトナー回収部ＴＣとが上下に接続して一体となっている。
【００３５】
クリーニング部ＣＬにおいて、クリーニングブレード１１１（以下、ブレードと称す）は弾性材から成り、像担持体１の表面に当接し、転写後の像担持体１上に残留している転写残トナーを像担持体１から除去する。ブレード１１１の先端の部は、像担持体１の回転方向に対してカウンタ方向に圧接する。
【００３６】
ブレード１１１は、適度な弾性を有するポリウレタンゴムやシリコーンゴム等により形成される。
【００３７】
ブレード１１１は、クリーニングブレード支持部材１１２（以下、ブレード支持部材と称す）に保持されている。ブレード１１１は、ブレード支持部材１１２に固定的に取り付けられた錘部材１１３により一定の荷重で加圧され、像担持体１に圧接する。
【００３８】
ブレード１１１、ブレード支持部材１１２、錘部材１１３を有する組立ユニットは、回転支点１１４を軸にして回動し、ブレード１１１を像担持体１に圧接する回動部として機能する。
【００３９】
錘部材１１３は、回転支点１１４から離れた位置に取り付けることで、少ない質量でより大きな荷重を像担持体１に加えることができる。
【００４０】
ブレード１１１により剥ぎ取られた転写残トナーは、下方のトナー回収部ＴＣに落下するようになっている。
【００４１】
回転支点１１４は、ブレード１１１が像担持体１に当接した状態で、ブレード１１１の腹部の面（図２の破線Ｂ１）と像担持体１とブレード１１１の接線を含んだ像担持体１の接平面（図２の破線Ｂ２）とで挟まれた空間の内側に位置している。
【００４２】
これにより、ブレード１１１と像担持体１の摩擦係数が上昇し、ブレード１１１が像担持体１の回転で引き込まれた際に、引き込み方向へのブレード１１１の荷重の増加を回避し、ブレードめくれ現象を抑制することができる。
【００４３】
トナー回収部ＴＣにおいて、像担持体１の周面に接しつつ同方向に回転する導電性ローラ１２１は、クリーニング部ＣＬから落下したトナーを回収すると共にブレード１１１によるクリーニングの補助手段としてのクリーニング機能を有している。
【００４４】
導電性ローラ１２１はウレタンゴム等の樹脂材料にカーボン粉末等の導電性材料を混入しスポンジ状に形成した導電性ローラで、接地された像担持体１と当接関係にあってバイアス電圧を印加することも可能である。
【００４５】
矢示方向に回転する導電性ローラ１２１周面に付着したトナーは、スクレーパ１２４によって掻き取られ、落下したトナーはトナー回収部ＴＣの底部に設けたスパイラル状のトナー搬送スクリュー１２３の作動により現像部４へとリサイクルされる、あるいは不図示の廃トナーボックスに搬送されて回収される。
【００４６】
又、クリーニングケース１１０の下端開口部には回収トナーの外部へのトナーこぼれを防止するためトナー回収シート１２５が設けられている。
【００４７】
このような構造をなすクリーニング装置において、環境や出力画像の種類などの外乱条件が変化したときに、像担持体１とブレード１１１の摩擦係数が上昇し、ブレード１１１のエッジが像担持体１の回転（図２のＡ１）によってある位置まで引き込まれると、ブレード１１１には錘部材１１３で一定の荷重を与えている方向とは反対方向（図２のＡ２およびＡ３）、すなわち像担持体１からブレード１１１が離れる方向に錘部材１１３による荷重を超える力を受け、一瞬当接しなくなるバウンド現象が発生する。
【００４８】
本発明は、通常は錘荷重方式でクリーニングブレードを像担持体に圧接し、バウンド現象が発生しそうになったときにのみ実施例１から４に挙げる弾性部材による荷重を加える荷重印加手段を備えることにより、錘荷重の優れた荷重安定性とバウンド発生防止を両立することができる。
【実施例】
【００４９】
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
（実施例１）
図３は、弾性部材を押圧バネとしたクリーニング装置の断面図である。
【００５０】
回動するブレード支持部材１１２の回転支点１１４から離れた位置に押圧バネ１１５を配置し、像担持体１が回転を停止しているときは、ブレード支持部材１１２とクリーニングケース１１０の間で押圧バネ１１５のバネ荷重がブレード１１１を経由して像担持体１に働かないようになっている。
【００５１】
本発明者は、実験には電子写真方式の画像形成装置を用い、トナーにはステアリン酸亜鉛からなる滑剤を添加し、像担持体とクリーニングブレードの間の摩擦係数を低減するものを用いた。
【００５２】
画像形成装置は図２で示すクリーニング装置１００を改造し、錘荷重とバネ荷重が掛けられるようにした。画像形成装置が静止状態、およびカバレッジが５％の原稿で連続して１０プリントしたとき、押圧バネ１１５はクリーニングケース１１０に接触しておらず、錘荷重しかかかっていない状態であり、ブレード１１１が像担持体１から離れる方向（像担持体の回転方向に対して反カウンタ方向）に動いたときにのみ押圧バネ１１５がクリーニングケース１１０に当接し荷重がかかるような構成とした。
【００５３】
押圧バネ１１５をブレード支持部材１１２の回転支点１１４から離れた位置に配置したことで、小さな圧力の押圧バネで対応が可能となる。
【００５４】
実験では、比較確認機として、強制的にブレード１１１のバウンド現象を発生させるため、ブレード当接角を実験に使用した画像形成装置の初期値に＋４°した状態に変更し、カバレッジが１％のＡ３サイズの原稿で１部数プリントを１０００回繰り返した。
【００５５】
この比較確認機に上述の改造を加えて、夫々の条件で出力した１０００プリントのうち、画像上にバウンド現象跡の発生した回数を比較確認機と比較し、効果の確認を行った。
【００５６】
なお、錘部材１１３の荷重と押圧バネ１１５の質量による荷重の合計が、比較確認機の錘の荷重と同等なるように変更されている。
【００５７】
押圧バネ１１５は、ブレード支持部材１１２に取り付けることでも、クリーニングケース１１０に取り付けることでも、または双方に取り付けることでも良い。
（実施例２）
図４は、弾性部材を発泡部材としたクリーニング装置の断面図である。
【００５８】
実施例１で行った押圧バネの代わりに発泡部材１１６を取り付けた。
【００５９】
発泡部材１１６の形状はφ２０の円柱形、厚さ１８ｍｍとし、像担持体１が回転していないときは、ブレード支持部材１１２とクリーニングケース１１０の間で発泡部材１１６の圧縮変形による反発の荷重がブレード１１１に加わらないようになっている。
【００６０】
発泡部材１１６の種類としては株式会社イノアック社製のラバースポンジＮ−１４９を用いたが、同様の発泡部材であれば代替することは可能である。
【００６１】
取り付け位置、実験装置、確認条件は実施例１と同様である。
（実施例３）
図５は、弾性部材を発泡部材としたクリーニング装置の断面図であり、図５で示すとおり、発泡部材１１７をブレード支持部材１１２の上面全体に貼り、隙間を埋めた構成とした。
【００６２】
発泡部材１１７の種類としては株式会社イノアック社製のカームレックスＦ−４を用いたが、同様の発泡部材であれば代替することは可能である。
【００６３】
実験装置、確認条件は実施例１と同様である。
（実施例４）
図６は、弾性部材を引張りバネとしたクリーニング装置の断面図である。
【００６４】
ブレード支持部材１１２を回転支点１１４から離れる方向に延長し、ブレード支持部材１１２に引張りバネ１１８を図３の押圧バネ１１５とは逆側に設置した。
【００６５】
引張りバネ１１８は、ブレード１１１が像担持体１に当接し、像担持体１が回転していないときは、ブレード支持部材１１２とクリーニングケース１１０の間で引っ張り荷重がブレード１１１を経由して像担持体１に加わらないようになっている。
【００６６】
以下、実施例１から４の確認結果を示す。
【００６７】
【表１】
2011221437.tif 000003
【００６８】
比較確認機では１０００枚のプリントにて２０回のバウンド現象が発生したが、実施例１から４までのいずれの場合においても、バウンド現象は確認されなかった。
【００６９】
このように、本発明のブレード１１１を経由して像担持体１へ荷重を与える構成では、通常は錘荷重方式だが、ブレード１１１と像担持体１の間の摩擦係数が上昇してバウンド現象が発生しそうになったときにのみ弾性部材の反発力により、通常より大きな荷重を加えることで、錘荷重の優れた荷重安定性とバウンド現象発生防止の両立することができる。
【符号の説明】
【００７０】
１  像担持体
１００  クリーニング装置
１１０  クリーニングケース
１１１  クリーニングブレード（ブレード）
１１２  クリーニングブレード支持部材（ブレード支持部材）
１１３  錘部材
１１４  回転支点
１１５  押圧バネ
１１６  発泡部材（実施例２）
１１７  発泡部材（実施例３）
１１８  引張りバネ
Ｐ  記録紙
ＣＬ  クリーニング部
ＧＨ  画像形成装置本体
ＧＫ  画像形成部
ＴＣ  トナー回収部
【図１】
2011221437.tif 000004
【図２】
2011221437.tif 000005
【図３】
2011221437.tif 000006
【図４】
2011221437.tif 000007
【図５】
2011221437.tif 000008
【図６】
2011221437.tif 000009