(57)【要約】【課題】  像担持体を駆動する際の駆動トルクの増加、ブレード部の捲れを抑え、ブレード部の位置精度を向上したクリーニング部材の提供。【解決手段】  被清掃体１の移動方向Ｒ１に対してカウンター方向で被清掃体１に当接するブレード部１１ｃと、ブレード部１１ｃを支持し、可撓性を有する支持部１１ａであって、ブレード部１１ｃが設けられた一端部１１ａ１と、他端部１１ａ２と、一端部と他端部との間に位置し、ブレード部が被清掃体に当接する当接部１１ｃ１と、他端部に設けられた枠体１４に固定される被固定部１１ａ４を結んだ線分Ｌ１に対して、被清掃体の表面から外側に離れる側に位置する曲げ部１１ａ３と、を有する支持部１１ａと、を有するクリーニング部材１１は、枠体１４に対して被固定部１１ａ４が射出成形された樹脂１７を介して固定されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置に用いられるクリーニング装置において、
枠体と、
被清掃体と、
前記被清掃体から現像剤を除去するクリーニング部材であって、前記被清掃体の移動方向に対してカウンター方向で前記被清掃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であって、前記ブレード部が設けられた一端部と、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被清掃体に当接する当接部と、前記他端部に設けられた前記枠体に固定される被固定部を結んだ線分に対して、前記被清掃体の表面から外側に離れる側に位置する曲げ部と、を有する支持部と、を有するクリーニング部材と、
を有し、
前記クリーニング部材は、前記枠体に対して前記被固定部が射出成形された樹脂を介して固定されていることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
前記被固定部は、前記枠体に接触することなく前記樹脂を介して固定されていることを特徴とする請求項１のクリーニング装置。
【請求項３】
前記被固定部は、前記枠体に設けられた凹部に侵入し、前記凹部に射出成形された前記樹脂によって固定される請求項１または２のクリーニング装置。
【請求項４】
前記支持部は、前記被固定部が前記枠体に固定される際に、前記クリーニング部材の位置決めがされる位置決め部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】
前記被清掃体は、静電潜像が形成される感光体ドラムであ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】
前記被清掃体は、現像像が転写される転写部材であ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７】
画像形成装置の装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジであって、
請求項５に記載のクリーニング装置と、
前記感光体ドラムと、
を有するプロセスカートリッジ。
【請求項８】
被清掃体から現像剤を除去するクリーニング部材であって、前記被清掃体の移動方向に対してカウンター方向で前記被清掃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であって、前記ブレード部が設けられた一端部と、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被清掃体に当接する当接部と、前記他端部に設けられた枠体に固定される被固定部を結んだ線分に対して、前記被清掃体の表面から外側に離れる側に位置する曲げ部と、を有する支持部と、を有するクリーニング部材を前記枠体に取り付ける方法であって、
前記枠体に対して前記クリーニング部材を所定位置に位置決めし、
前記枠体に対して樹脂を射出成形し、前記枠体に対して前記被固定部が前記樹脂を介して固定する取り付けられるクリーニング部材の取り付け方法。
【請求項９】
前記クリーニング部材は、前記被固定部が前記枠体に接触することなく位置決めされ、前記樹脂を介して固定されていることを特徴とする請求項８の取り付け方法。
【請求項１０】
前記クリーニング部材は、前記枠体に設けられた凹部に前記被固定部を侵入させて位置決めされることを特徴とする請求項８又は９の取り付け方法。
【請求項１１】
前記クリーニング部材は、前記支持部に設けられた位置決め部によって位置決めされることを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の取り付け方法。
【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、プロセスカートリッジ及びクリーニング部材の取り付け方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ここで、クリーニング装置とは、被清掃体から現像剤を除去するためのものをいう。また、プロセスカートリッジは、少なくとも像担持体とクリーニング装置とを一体的にカートリッジ化して画像形成装置に着脱可能とするものをいう。
【０００３】
像形成装置において、像担持体を繰り返し使用する為に像担持体に形成された現像剤像を記録媒体に転写した後に、像担持体に残った現像剤を除去するクリーニング手段として、クリーニングブレード方式が知られている。
【０００４】
クリーニングブレード方式は、弾性を有するブレードを像担持体の表面に所定の圧で当接させて像担持体の表面から現像剤を除去する方法である。
【０００５】
特許文献１においてクリーニング部材は、支持部である板金の先端にブレードが成形によって取り付けられた構造になっている。そして板金を枠体にビス等で取り付けることによってクリーニング部材を固定することによって、像担持体の表面に所定圧で当接させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３４１７２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、プリンタ等の画像形成装置は普及にともなって、小型化、高速化、高画質化される傾向にある。画像形成装置が小型化されれば、像担持体の大きさは小さくなる。また、高速化によって、像担持体が速く回転することになる。即ち、像担持体表面に当接しているブレードは、像担持体が高速で繰り返し像担持体の表面と摺動することになる。そして、ブレード自身の温度が上昇し、ブレードの硬度が柔らかくなる。その結果、像担持体表面とブレードの摩擦力が上昇する。それによって、像担持体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る。更に、最近では高画質化の為に現像剤を球形状のものを用いることがある。この場合、像担持体表面から現像剤を除去する為には、像担持体に対するブレードの当接圧を上げる必要があり、前述の問題を助長させる要因の一つになっている。
【０００８】
そこで、本発明は上記従来技術の問題点を解決するためになされたものである。その目的とするところは、像担持体を駆動する際の駆動トルクの増加、ブレードの捲れを抑えることが可能なクリーニング装置、及びクリーニング部材の取り付け方法を提供することを目的とする。また、ブレード部の位置精度を向上したクリーニング装置、及びクリーニング部材の取り付け方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するための本発明の代表的な構成は、画像形成装置に用いられるクリーニング装置において、枠体と、被清掃体と、前記被清掃体から現像剤を除去するクリーニング部材であって、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被清掃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であって、前記ブレード部が設けられた一端部と、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被清掃体に当接する当接部と、前記他端部に設けられた前記枠体に固定される被固定部を結んだ線分に対して、前記被清掃体の表面から外側に離れる側に位置する曲げ部と、を有する支持部と、を有するクリーニング部材と、を有し、前記クリーニング部材は、前記枠体に対して前記被固定部が射出成形された樹脂を介して固定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、クリーニング部材の像担持体への当接圧を安定させて、像担持体を駆動する際の駆動トルクの増加、ブレード部の捲れを抑えることが可能になった。また、クリーニング部材を枠体に取り付けた際に、ブレード部の位置精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例におけるクリーニング装置
【図２】実施例における画像形成装置
【図３】実施例におけるクリーニング部材のゴム部形状の説明
【図４】侵入量δの説明
【図５】実施例におけるクリーニング部材の位置決め穴の説明
【図６】実施例におけるクリーニング部材位置の振れ
【図７】ビス締めで固定した場合のクリーニング部材位置の振れ
【図８】比較例のクリーニング装置の説明
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る画像形成装置の一例を示す。なお、図２に示す画像形成装置１００は電子写真方式の画像形成装置であり、同図は、その概略構成を示す縦断面図である。
【００１３】
画像形成装置本体（以下単に「装置本体」という。）Ｍのほぼ中央には、像担持体（被帯電体）としての感光ドラム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あり、軸線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５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の表面は、露光手段としてのスキャナ６から出力されたレーザビームであって、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て、目的の画像情報に対応した静電潜像が形成されていく。この形成潜像は、現像手段としての現像器７によって現像剤中のトナー８が付着されてトナー像として現像される。
【００１５】
一方、記録材９は給紙ローラ２０によって給紙され、感光ドラム１の表面に形成されたトナー像と同期をとるように感光ドラム１と転写ローラ１０との間の転写ニップ部に送られて表面にトナー像が転写される。転写ローラ１０には転写時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る。
【００１６】
トナー像が転写された記録材９は、感光体ドラム１表面から分離されて定着手段としての定着器４に搬送され、ここで加熱・加圧されて表面にトナー像が定着される。一方、トナー像転写後の感光ドラム１は、記録材９に転写されないで表面に残ったトナーがクリーニング手段としてのクリーニング部材４によって除去され、次の画像形成に供される。
【００１７】
装置本体Ｍは、プロセスカートリッジ１２が着脱可能な構成になっている。プロセスカートリッジ１２は、感光ドラム１、帯電ローラ５、現像器６、クリーニング部材１１の４つのプロセス機器がカートリッジ容器に一体的に組み込まれている。
【００１８】
クリーニング装置１５には、図１に示すように、クリーニング容器１４にクリーニング部材１１とスクイシート１３とが設けられた構成になっている。クリーニング部材１１は、感光体ドラム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１３は、感光体ドラム１の表面から掻き落としたトナーを掬い取るためにクリーニング部１１の下方に位置し、感光体ドラム１の表面に接触している。次に、実施例１のクリーニング装置について説明する。
【００１９】
［実施例１］
図１は、本実施例におけるクリーニング装置１５、及びクリーニング部材１１の全体構成である。尚、図１において、帯電ローラ５は省略している。クリーニング部材１１は、可撓性を有する金属薄板の支持部１１ａと、支持部１１ａの一端部１１ａ１に一体成型された、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するブレード部１１ｃを有する。そして、支持部１１ａの一端部１１ａ１と他端部１１ａ２との間は曲げ部１１ａ３を有する。また、他端部１１ａ２に設けられた被固定部１１ａ４は、枠体であるクリーニング容器１４に設けられた固定部である凹部１６に射出成形された樹脂１７を介して固定されている。それによって、クリーニング部材１１がクリーニング容器１４に固定される。詳細は後述する。また、曲げ部１１ａ３は、ブレード部１１ｃが感光体ドラム１に当接する当接部１１ｃ１と被固定部１１ａ２を結んだ線分Ｌ１に対して、感光体ドラム１の表面から外側に離れた位置にある。さらに、被固定部１１ａ２は、感光体ドラム１の移動方向Ｒ１において、当接部１１ｃ１よりも下流側に位置する。
【００２０】
支持部１１ａの材料としてはＳＵＳで板厚は０．２ｍｍのものを使用した。この板状バネ性部材に感光体ドラム１の回転軸ｑ方向に一様に約９０°の曲げ加工を施した。このとき被固定部１１ａ２から曲げ部１１ａ３までの距離が１２ｍｍ、曲げ部１１ａ３からブレード部１１ｃの先端までの距離を１２ｍｍとした。
【００２１】
本実施例において、板状バネ性部材としては、例えばリン青銅板その他のバネ特性を有する部材が使用できる。また、これら金属製板状バネ性部材の代わりに、弾性を有する制振部材を用いることができる。
【００２２】
ブレード部１１ｃはウレタンゴムでありＪＩＳＡ硬度７０度のものを利用した。図３はブレード部１１ｃを拡大したものであり、ブレード部１１ｃの形状は、先端の変形影響を小さくするためにｋ＝３．０ｍｍ、ｌ＝２．０ｍｍ、ｍ＝１．０ｍｍ、ｎ＝１．０ｍｍ程度で評価を行った。支持部１１ａとブレード部１１ｃを接着する方法としては、一体成型以外に、両面テープあるいはホットメルト接着剤による方法も使用される。
【００２３】
次に本実施例の特徴であるクリーニング部材１１のクリーニング容器１４への取り付け方法について説明する。
【００２４】
本実施例の取り付け方法の本質は、ブレード部１１ｃの先端位置を治具等で決定した後に、ブレード部１１ｃ、支持部１１ａのどちらにも応力がかからない（変形しない）状態で、被固定部１１ａ４を凹部１６に固定することにある。このような方法でクリーニングブレードを固定されたクリーニング装置においては、ブレード部１１ｃの先端位置は組み付け後に変位することなく、所望の所定位置でクリーニング部材１１を組み付けることができる。
【００２５】
クリーニング容器１４はハイインパクトポリスチレン樹脂（ＨＩ−ＰＳ）で成型されたものであり、凹部１６に射出成形された樹脂１７も同じ材料を使用する。この樹脂は熱可塑性樹脂であり、熱を加えることで溶融し、常温に冷えることで硬化する。
【００２６】
クリーニング容器１４には図１に示すように、凹部１６の空間の大きさは、支持部１１ａや曲げ部１１ａ３の公差を考慮しても、凹部１６の空間内に被固定部１１ａ４が収まる程度の大きさが確保されている。この凹部１６の空間内に被固定部１１ａ４が接触しない状態で挿入し、ブレード部１１ｃの先端の位置を、感光体ドラム１に対する侵入量δが１．０ｍｍになる位置で位置決めを行う。図４に示すように、侵入量δとは、仮想ドラム１ａに感光体ドラム１を組み付ける前のブレード部１１ｃの先端が侵入した、支持部１１ａと垂直方向の量である。仮想ドラム１ａとは、感光体ドラム１をクリーニング容器１４を組み付けたときに存在するであろう感光体ドラム１の位置を点線で表したものである。
【００２７】
ブレード部１１ｃの先端の位置決めは、図５に示すような、支持部１１ａの一端部１１ａ１に設けられた丸穴１１ａ１ａと長穴１１ａ１ｂを、固定冶具（不図示）上の位置精度が出ている平面上に設けられたボスに嵌合させる。さらに、一端部１１ａ１と固定冶具の平面を密着させることでブレード部１１ｃの先端位置（設定角、侵入量）を決定する。
【００２８】
その後、凹部１６の空間に熱を加え溶融状態になった樹脂１７で射出し、常温で冷して樹脂１７を硬化させることで、支持部１１ａとクリーニング容器１４が固定される。このような方法でクリーニング部材１１をクリーニング容器１４に固定することにより、ブレード部１１ｃの先端位置は曲げ部１１ａ３の曲げ角度の精度に関わらず、精度良く位置決めできる。
【００２９】
図６は本実施例の固定方法でクリーニング部材１１を固定した場合、図７は、比較例としてのビス１０３でクリーニング部材１１１を固定した場合において曲げ部の角度が振れた場合のブレード部と被固定部の状態を示す。実線は曲げ部の角度が中心値で出来た場合を示し、点線は曲げ部の角度が公差で触れた場合を示している。図６の実施例では、ブレード部１１ｃの先端位置を位置決めしているので、ブレード部１１ｃの位置は一定で被固定部１１ａ４の位置が変動することになる。これに対して、図７の比較例では被固定部１１１ａ４をビス１０３で固定部１１７に固定するので、被固定部１１１ａ４の位置は一定であるが、ブレード部１１１ｃの位置がふれることになる。
【００３０】
以下に本実施例の効果を確認する。
【００３１】
本実施例のクリーニング部材１１として曲げ部１１ａ３の角度が９０°のものと、曲げの公差が±１°で有る場合の曲げ角度の上下限を想定して、９１°、８９°のものデータを表１に示す。また、比較例として図８で示すような被固定部１１１ａ４をビス１０３でクリーニング容器１１４に固定した場合で、曲げ部１１ａ３の角度が９０°、９１°、８９°のものデータも表１にしめす。具体的には、それぞれにおいての侵入量δ、ドラムを取り付けた場合にドラムが受ける単位長さあたりの圧、を測定した。結果を表１に示す。
【００３２】
【表１】
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【００３３】
図１に示すように、本実施例では侵入量は、曲げの角度によらず一定であり、比較例では、曲げの角度により、侵入量δが約２１０μｍ程度変位することが分かる。感光体ドラム１を組み付けたときに、感光体ドラム１が受ける単位長さあたりの圧の振れは、本実施例においては、曲げの角度上下限で±２ｇｆ／ｃｍ程度であるのに対して、比較例では±１６ｇｆ／ｃｍと大きくなっていることが分かる。比較例では、クリーニングブレードの侵入量が大きく変化するため、圧変動も大きくなっている。本実施例で、侵入量δは変動していないのに、圧が±２程度変動しているのは、曲げ部１１ａ３の曲げの角度により被固定部１１ａ４の位置が変動しているためである。
【００３４】
この結果から、本実施例の本実施例の方法でクリーニング部材を取り付けたクリーニング装置においては、比較例に比べ、曲げの角度がある程度ばらついていても、安定した圧で組み付けることができることが分かる。
【００３５】
また、本実施例では、一端部１１ａ１での位置決めを固定冶具を用いて行った。しかし、位置決めボスをクリーニング容器１４の、一端部１１ａ１の丸穴と長穴の位置に対応する部分に設け、感光体ドラム１を組み付けたときに、ボスが丸穴、長穴から離れる構成にしても同様の効果が得られる。
【００３６】
また、本実施例において、クリーニング容器１４に凹部１６を設けたが、クリーニング１１の被固定部１１ａ４を、溶融させた樹脂１７を介してクリーニング容器１４に固定できるのであれば、凹部１６に限定するものではない。
【００３７】
また、本実施例では、クリーニング容器１４に凹部１６の空間に、被固定部１１ａ２を接触しないように挿入した。しかし、ブレード部１１ｃの感光体ドラム１への当接圧が極端に変動しないのであれば、被固定部１１ａ２を凹部１６に接触して樹脂１７で固定しても良い。
【００３８】
また、本実施例では、溶融樹脂としてハイインパクトポリスチレン樹脂（ＨＩ−ＰＳ）を用いた。しかし、アクリルニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体（ＡＢＳ）樹脂、変性ポリ・フエニレン・エーテル樹脂（ｍＰＰＥ）、変性ポリ・フエニレン・オキサイド（ＰＰＯ）等であっても良い。
【００３９】
また、本実施例では、熱可塑性の樹脂を用いたが、熱硬化性の樹脂でも溶融状態でハウジングの接合部に流し込み、熱を与えて硬化させれば、同様の効果が得られる。
【００４０】
以上、本実施例においては、被清掃体として感光体ドラムからトナーを除去するクリーニング部材について説明した。しかし、被清掃体は、感光体ドラムから現像像であるトナー像が転写される転写部材としての転写ベルトであっても良い。
【００４１】
以上説明したように、クリーニング部材の像担持体への当接圧を安定させて、像担持体を駆動する際の駆動トルクの増加、ブレード部の捲れを抑えることが可能になった。また、クリーニング部材を枠体に取り付けた際に、ブレード部の位置精度を向上させることができる。
【符号の説明】
【００４２】
１  感光ドラム
１１  クリーニング部材
１１ａ  支持部
１１ａ１  一端部
１１ａ２  他端部
１１ａ３  曲げ部
１１ａ４  被固定部
１４  枠体
１７  樹脂
【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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【図８】
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