(57)【要約】      （修正有）【課題】クリーニングブレードの捲れを防止するクリーニング装置を有するの画像形成装置を提供する。【解決手段】クリーニングブレードを保持し、長手方向の両端に支持軸704を有するブレードホルダ703と、ブレードホルダ703を回動可能に支持軸704を支承するＵ字形状をした軸受部709、およびブレードホルダ703の一端に当接してブレードホルダ703の回動を規制する回動規制部711と、を備え、クリーニングブレードと像担持体との摩擦力が所定の値より多くなっても、ブレードホルダ703の一端が回動規制部711に当接した状態で、支持軸704が像担持体から離間する方向に移動可能となるので、クリーニングブレードの捲れる問題を解決することができる。【選択図】図３
2008040385.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体の表面を圧接して前記像担持体の表面に残留するトナーを除去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、長手方向の両端に支持軸を有するブレードホルダと、前記ブレードホルダを回動可能に前記支持軸を支承する軸受部、および前記ブレードホルダの一端に当接して前記ブレードホルダの回動を規制する回動規制部、を有する画像形成装置のクリーニング装置において、
前記軸受部は、前記ブレードホルダの一端が前記回動規制部に当接した状態で、前記支持軸が前記像担持体から離間する方向に移動可能となる形状であることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
前記軸受部は、Ｕ字形状の溝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】
前記ブレードホルダは、前記クリーニングブレードの前記像担持体の回転方向上流側の面を保持し、且つ、前記ブレードホルダと共に前記クリーニングブレードを挟んで、ブレード当接部材を前記像担持体の回転方向下流側の面に設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載のクリーニング装置。
【請求項４】
前記クリーニングブレードの自由長は、前記像担持体の回転方向下流側の方が短いことを特徴とする請求項３に記載のクリーニング装置。
【請求項５】
前記支持軸は、像担持体の方向へ付勢する付勢手段を有することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のクリーニング装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか１項に記載のクリーニング装置と、
前記クリーニング装置を有し、画像を形成する画像形成部と、
を有する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、電子写真方式を用いた画像形成装置に係わり、特に、像担持体上に残留したトナーを除去するクリーニング装置を有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
帯電、露光、現像の各手段を周囲に有する感光体上にトナー像を形成し、トナー像を直接転写材に転写する構成の画像形成装置においては、転写後の像担持体（感光体という）の残留トナーを除去するために、感光体の走行方向に対し、カウンタ方向にウレタンゴム等からなる弾性状ブレード（以降、クリーニングブレードという）を当接させて、クリーニングするブレードクリーニング法が知られている。
【０００３】
ブレードクリーニング法において、トナーを確実にスクレープするためには、クリーニングブレードをある大きさ以上の力で像担持体に圧接する必要があるため、像担持体とクリーニングブレードとの間には摩擦が発生し、この摩擦により、クリーニングブレードの捲れ、クリーニングブレードエッジの損傷、トナーフィルミング、或いは、摩擦力の増大に伴う像担持体駆動力の変化による画像のピッチムラ等の問題が起こってしまう。
【０００４】
一方、トナーは潤滑剤としての機能を有していることが知られているが、高速タイプの画像形成装置では、用紙１枚あたりの印字率（画像面積率）が少ないと、潤滑剤としてのトナーが少なくなりクリーニングブレードと感光体との摩擦係数が増大し、クリーニングブレードの捲れという問題が顕著に発生する。
【０００５】
この問題を解決するために、例えば特許文献１では非画像部にブレード捲れ防止用のライン画像を作像することによって、ブレードにトナーを付け潤滑性を上げブレード捲れを防止することが記載されている。
【０００６】
また特許文献２では、ブレードホルダの回転量を規制するストッパを設け、ブレードホルダが回動したしたときストッパに当接してその回転量を規制することにより、感光体ドラムの周面に押接しているブレードに対し、過大なトルクが加わってもブレードは捲れることなく安定したクリーニングが行われることが記載されている。
【特許文献１】特開２００２−３２３８０３号公報
【特許文献２】特開平６−１３８７９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載された方法では、非画像部にブレード捲れ防止用のライン画像を作像するので、トナーが無駄に消費されてしまうことになり、コストの面から問題がある。
【０００８】
特許文献２に記載された方法では、摩擦抵抗が更に増えると、ブレードは捲れるか、あるいはその抵抗によって、感光体かブレードを破損することになる。
【０００９】
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたもので、その目的は、クリーニングブレードの捲れ、クリーニングブレードの破損、感光体の損傷等の問題を解決することができるクリーニング装置、及びクリーニング装置を有する画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的は、下記構成により達成できる。
１．像担持体の表面を圧接して前記像担持体の表面に残留するトナーを除去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、長手方向の両端に支持軸を有するブレードホルダと、前記ブレードホルダを回動可能に前記支持軸を支承する軸受部、および前記ブレードホルダの一端に当接して前記ブレードホルダの回動を規制する回動規制部、を有する画像形成装置のクリーニング装置において、
前記軸受部は、前記ブレードホルダの一端が前記回動規制部に当接した状態で、前記支持軸が前記像担持体から離間する方向に移動可能となる形状であることを特徴とするクリーニング装置。
２．前記軸受部は、Ｕ字形状の溝であることを特徴とする１に記載のクリーニング装置。
３．前記ブレードホルダは、前記クリーニングブレードの前記像担持体の回転方向上流側の面を保持し、且つ、前記ブレードホルダと共に前記クリーニングブレードを挟んで、ブレード当接部材を前記像担持体の回転方向下流側の面に設けたことを特徴とする１又は２に記載のクリーニング装置。
４．前記クリーニングブレードの自由長は、前記像担持体の回転方向下流側の方が短いことを特徴とする３に記載のクリーニング装置。
５．前記支持軸は、像担持体の方向へ付勢する付勢手段を有することを特徴とする１乃至４の何れかに記載のクリーニング装置。
６．１乃至５の何れかに記載のクリーニング装置と、
前記クリーニング装置を有し、画像を形成する画像形成部と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のクリーニング装置によれば、クリーニングブレードと像担持体との摩擦力が所定の値より多くなっても、ブレードホルダの一端が回動規制部に当接した状態で、支持軸が像担持体から離間する方向に移動可能となるので、クリーニングブレードの捲れ、クリーニングブレードの破損、感光体の損傷等の問題を解決することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の実施の形態を説明する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限定するものではない。
〈画像形成装置概要〉
図１は本発明のクリーニング装置を有する画像形成装置の全体構成を示す模式図である。
【００１３】
図１において、自動原稿搬送装置２０ではその原稿給紙台上に載置された原稿を１枚ずつ読取位置に搬送して読取後の原稿を原稿排紙皿に集積する。
【００１４】
原稿読取部２１は原稿の画像を読み取ってデジタル画像データを生成する。
【００１５】
画像形成部２２は電子写真方式により記録紙に画像を形成する。
【００１６】
画像形成部２２において、ドラム状の感光体１の周囲に帯電装置２、露光装置３、現像装置４、転写装置５、分離装置６及びクリーニング装置７が配置される。画像形成部２２の下方には、複数の記録紙収納部を備えた給紙部２３が設けられ記録紙を画像形成部２２に給紙する。１０は手差し給紙部である。給紙部２３又は手差し給紙部１０から給紙された記録紙はレジストローラ１１により感光体１と転写装置５の間に供給され、定着装置１７で定着処理されて排紙皿１２に排紙される。
【００１７】
感光体１の時計方向の回転に対応して、帯電装置２による帯電、露光装置３による像露光及び現像装置４による現像で感光体１上にトナー像が形成される。形成されたトナー像は転写装置５により記録紙に転写される。トナー像が転写された記録紙は定着装置１７において定着処理された後に排紙皿１２に排紙される。
【００１８】
現像装置４はトナーとキャリアを含む二成分現像剤又はキャリアを含まずトナー或いはトナー及び添加剤を含む一成分現像剤で感光体１上の静電潜像を現像する。現像装置４には所定量の現像剤が収納されており、二成分現像剤を用いる場合には、現像により消費されたトナーはトナー貯留部２４から補給されて、現像装置中の現像剤のトナー濃度が常に所定値に維持される。また、一成分現像剤を用いた現像装置では、同様のトナー補給により現像装置中の現像剤量が常に所定量に維持される。
【００１９】
トナー貯留部２４にはトナー容器３１が装着される。トナー貯留部２４はトナーホッパ３０及び漏斗状の、トナーの搬送元である、トナーと空気の混合室３５を有し、現像装置４の近傍に配置された、搬送先であるトナー分離部６０と、現像装置４から離れた位置に設けられたトナー貯留部２４とは輸送管であるパイプ４０〜４３により連結される。当前記パイプ４０〜４３の材質は、少なくとの一部がシリコーン系ゴムまたはフッ素系樹脂の可撓性の部材であって、当前記パイプは少なくとも一部が金属製のパイプよりなっている。
〈クリーニング装置〉
次に本発明に係るクリーニング装置７について図２〜図４を用いて説明する。
【００２０】
図２において、７０１はハウジングで、クリーニング装置７を構成する各部材を取付、かつ像担持体１から除去したトナーを収容する収容部を有する。
【００２１】
７０２は、ウレタンゴム等の弾性体からなるクリーニングブレードで、感光体１の回転方向上流側の面側を接着剤等により、ブレードホルダ７０３に接着固定されている。さらに、感光体１の回転方向下流側の面側には、クリーニングブレード７０２を挟んでブレード当接部材７０５が、ブレードホルダ７０３にネジ等により取り付けられている。
【００２２】
ブレードホルダ７０３は、長手方向の両端部に支持軸７０４を有し、ハウジングに設けられたＵ字形状をした溝である軸受け部７０９に支承され、支持軸７０４を支点として回動可能な構成となっている。
【００２３】
ここでは軸受け部７０９はＵ字形状をした溝としたが、支持軸７０４を支承する形状であれば、Ｖ字形状をした溝であっても、更に感光体１に離間する方向に長くした長穴形状であっても良い。
【００２４】
また、クリーニングブレード７０２の先端からブレード当接部材７０５の先端までの距離Ｌ２（自由長Ｌ２）は、クリーニングブレード７０２の先端からブレードホルダ７０３の先端までの距離Ｌ１（自由長Ｌ１）より短くなっている。この理由については後述する。
【００２５】
７０６は押圧バネで、ブレードホルダ７０３が支持軸７０４を中心として反時計方向に回動するように付勢し、クリーニングブレード７０２の先端が、感光体１に圧接位置ａで圧接するように配設されている。または、押圧バネ７０６の替わりに、押圧バネのバネ荷重相当の重りを用いて、常に一定の圧接力を与える方法であっても良い。
【００２６】
７０７はハウジング７０１の底部に設けられた回収スクリュウであり、ハウジング７０１の底部に貯溜したトナーを図の紙面に対し垂直方向に搬送し、ハウジング７０１外へ排出する。
【００２７】
７０８は、一端がハウジング７０１の底部に接着され、他端が感光体１に軽く接触するＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）からなるトナー受けシートで、ハウジング７０１内部のトナーが下方に落下することを防止する。
【００２８】
図３は、支持軸７０４を支持し、かつ感光体１から離れる方向に支持軸７０４が移動可能なように、ハウジング７０１の両側にＵ字形状をした軸受け部７０９を有し、支持軸７０４を下方に付勢する規制バネ７１０と、さらにブレードホルダ７０３が一定の位置以上に反時計方向に回転しないように接触して停止させる回動規制部７１１が設けられていることを示す図である。回動規制部７１１はブレードホルダ７０３と接触する側にテフロン（登録商標）シート７１１ａを取付、レードホルダ７０３側に滑り性の良いテフロン（登録商標）系材料からなる滑りコマ７０３ａを取り付けてある。
【００２９】
図４（ａ）はクリーニング手段の一部を示す斜視図であるが、両側に同じような機構を備えている。
【００３０】
なお、支持軸７０４を軸受け部７０９に支承する他の手段として、図４（ｂ）に示す。図４（ｂ）は、支持軸７０４に嵌合する軸受け７１２と、軸受け７１２を付勢するバネ７１３と、軸受け７１２をスラスト方向に移動することを規制する軸止め輪Ｅから構成されている。
【００３１】
軸受け７１２は、自身が回転しないように二方向摺部７１２ａが設けられ、軸受け部７０９に摺接し、且つ上方に移動できるようになっている。軸受け７１２は溝部７１２ｂを有し、バネ７１３が溝部７１２ｂに嵌合し、さらにボス部７１４に軸止して、軸受け７１２を感光体１の方向へ付勢している。止め輪Ｅは支持軸７０４の溝Ｅ１に止められ、支持軸７０４と軸受け７１２がスラスト方向に移動しないようになっている。図４（ｃ）は軸受け部の断面図である。
【００３２】
従来クリーニングブレードは感光体の表面と接触しながら、感光体上の転写後の残留トナーをクリーニングするが、画像面積率が少ない原稿画像または画像データを大量に印字したりすると、クリーニングブレードと感光体との摩擦抵抗が増大し、最悪クリーニングブレードが感光体に巻き込まれてしまい（クリーニングブレード捲れという）、ブレードの破損や感光体の損傷という不良が発生する。
【００３３】
ここで図５に、横軸にクリーニングブレード７０２と感光体１の外周円の接線とのなす角度θ（当接角という）、縦軸にクリーニングブレード７０３に加わるトルク（Ｎｃｍ）を取って両者の関係を特性曲線によって示す。図５からクリーニングブレード７０３の当接角θは１４°〜２２°の範囲が安定してクリーニングされるクリーニング適正領域で、当接角θが１４°以下になると、トルクＴは１０Ｎｃｍ以下となって極めて小さな押圧力となり、確実にクリーニングすることができなくなり、クリーニング不良の原因となる。
【００３４】
また、当接角θが２２°以上になると急速にトルクが増大してして、クリーニングブレード７０３の先端は、感光体１の回転方向に捲れを起こし、クリーニング不良の原因となる。
【００３５】
このようなことから、クリーニングブレード７０３の感光体１に対する当接角θは１４°〜２２°の範囲内に維持することが必要であり、一般的には確実なクリーニングを行うために当接角θは比較的高めに設定されている。
【００３６】
本発明のクリーニング装置７は、上記クリーニングブレード捲れを防ぐことを目的としている。以下図６を用いて説明する。
【００３７】
図６はクリーニングブレード７０２が感光体１に接触して形状が変化してく様子を第１段階〜第３段階と順に示している。
【００３８】
図６（ａ）は、画像形成装置にクリーニングブレードをセットする前の単品状態でのクリーニングブレード７０２とブレードホルダ７０３及びブレード当接部材７０５との位置関係を示す。自由長Ｌを、Ｌ１＞Ｌ２とすることによりクリーニングブレード７０２が感光体１に巻き込まれ、ブレードが捲れてしまう不良を防止している。
【００３９】
図６（ｂ）は、正常時のクリーニングブレード７０２、ブレードホルダ７０３、ブレード当接部材７０５、軸受け部７０９、支持軸７０４及び回動規制部７１１の位置関係を示す（第１段階）。正常時において、当接角θ１は本実施の形態では１８°である。
【００４０】
図６（ｃ）は、クリーニングブレード７０３に加わるトルクが第１段階の状態よりも増大し続けると（所定の摩擦力以上になると）、ブレードホルダ７０３は、反時計方向に回転し、回動規制部７１１に当接した状態を示す図である（第２段階）。この時の当接角θ２は２２°である。
【００４１】
図６（ｄ）は、さらにクリーニングブレード７０３に加わるトルクが増大し続けると、自由長Ｌ１部のクリーニングブレード７０２の撓みによる弾性反力が生じ、弾性反力が規制バネ７１０の付勢力より大きいと、軸受け部７０９に滑合された支持軸７０４は感光体１から離れる方向にスライドすることを示す図である（第３段階）。この時の当接角θ３は２０°である。これは、ブレードホルダ７０３が上方に移動したので当接角θ３は図６（ｂ）の当接角θ１よりも角度が小さくなっている。しかし、クリーニングブレード７０３が移動しても当接角θ３は２２°以下であるので図５に示すように、クリーニング可能範囲でありクリーニング性能は問題ない。図６（ｄ）の状態は、コピー動作が停止するまでクリーニングされるが、コピー再スタート時には、図６（ｂ）の状態に戻る。
【００４２】
このように、本発明のクリーニング装置は上記した構成を有するので、クリーニングブレード７０３に加わるトルクが所定の値よりも大きく、ブレードホルダの一端が回動規制部に当接した状態で、クリーニングブレード７０２の自由長部が変形するような状態になった場合においても、支持軸が像担持体から離間する方向に移動可能となるので、クリーニングブレードの捲れ、クリーニングブレードの破損、感光体の損傷等の問題を解決することができる。
【実施例】
【００４３】
本発明のクリーニング装置の構成部品の詳細は下記のとおりである。
（１）クリーニングブレード
・材質：ウレタンゴム
・硬度：７４°（ＪＩＳ、Ａゴム硬度）
・長さ：３４８±０．７ｍｍ（参考：感光体長さ３４８．６ｍｍ）
・幅：１６±０．２ｍｍ
・厚み：２．２±０．１５ｍｍ
・ブレード押圧バネ：１６．９Ｎ／ｍ〜１９．７Ｎ／ｍ
・当接角度：１８°
・支持方法：両端２点支持回転式
・ブレードホルダ自由長Ｌ１：９．０±０．１ｍｍ
・ブレード当接部材自由長Ｌ２：５．０±０．１ｍｍ
ここで、圧接力とは、圧接位置ａにおいて、支持軸７０４の中心と圧接位置ａとを結ぶ線に対して直角方向に、押圧バネ７０５の作用により発生するクリーニングブレード７０２の単位長さ（ｃｍ）当たりの力（荷重）Ｐ１である。
【００４４】
当接角度とは、圧接位置ａにおける、クリーニングブレード７０２と感光体１の外周円の接線とのなす角度θである。
【００４５】
（２）トナー受けシート
・材質：ＰＥＴ
・厚さ：０．０５ｍｍ
・自由長：６．０ｍｍ
自由長とは、図２に示すように、接合端部ＨＣと当接位置ｂまでのトナー受けシート７０８の長さである。
【００４６】
上記構成からなるクリーニング装置をもちいて、感光体にわずかなセティングパウダーを振りかけて、クリーニングブレードと感光体との摩擦力が大きい状態（第３段階）の環境で実験をした結果、支持軸７０４は軸受け部７０９を上部方向へ移動し、クリーニングを行うことができ、クリーニングブレードや感光体が損傷することはなかった。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明のクリーニング装置を有する画像形成装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】本発明に係るクリーニング装置を含む感光体回りの図である。
【図３】本発明に係るクリーニング装置のスライド溝を説明する図である。
【図４】図４（ａ）は本発明に係るクリーニング装置の一部を切断した斜視図であり、図４（ｂ）は軸受け部の他の実施例を示す分解斜視図、図４（ｃ）はその断面図である。
【図５】当接角と、クリーニングブレード７０３に加わるトルク（Ｎｃｍ）の関係を示す特性曲線図である。
【図６】クリーニングブレード７０２が感光体１に接触して形状が変化してく様子を第１段階〜第３段階と順に示している図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  感光体
７  クリーニング装置
７０１  ハウジング
７０２  クリーニングブレード
７０３  ブレードホルダ
７０４  支持軸
７０５  ブレード当て付け部材
７０６  押圧バネ
７０７  回収スクリュウ
７０８  トナー受けシート
７０９  軸受け部
７１０  規制バネ
７１１  回動規制部
７１２  軸受け
７１３  バネ
【図１】
2008040385.tif 000003
【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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