(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動可能な像担持体と、
前記像担持体に当接する弾性体と前記弾性体を支持する支持板とを有して、像担持体上のトナーを除去するクリーニングブレードと、
底辺部と、前記底辺部から上方に向かって延びて設けられている延設部と、を有し、前記クリーニングブレード長手方向の断面が略Ｌ字形であるＬ字形支持部材と、
前記クリーニングブレード長手方向において前記延設部の略中央で前記Ｌ字形支持部材の内側の前記延設部の面に設けられ、前記支持板を支持する支持部と、
を有する画像形成装置において、
前記クリーニングブレードの端部が前記底辺部に沿って揺動可能となるように前記延設部と前記支持板との間の間隙が前記弾性体と前記像担持体との当接部よりも下方側に設けられており、
前記底辺部は、前記クリーニングブレード長手方向における前記底辺部の中央部で、前記支持板と前記延設部の間に対向して設けられる第１開口と、前記クリーニングブレード長手方向における前記底辺部の端部で、前記クリーニングブレード長手方向と垂直な方向に前記第１開口より前記延設部から遠ざかる位置に形成された第２開口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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばプリンタあるいは複写機などとされる電子写真方式あるいは静電記録方式の画像形成装置であって転写材の搬送部材および中間転写体などの移動体のクリーニング装置を備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来からさまざまな形式のカラー画像形成装置が提案されている。その１つに色の異なる現像剤毎に画像形成部を設け、各画像形成部において像担持体としての感光体ドラムに周知の画像形成プロセスにて各色の顕画像を形成し、これら顕画像を外部から供給される転写材に順次転写し、一括定着してカラー画像を得る電子写真方式のカラー画像形成装置がある。
【０００３】
この場合、転写材は、無端循環運動する移動体すなわち搬送ベルト上に載置されて各画像形成部へ順次に搬送され、各感光体ドラム上に形成された顕画像が順次転写される。
【０００４】
また、搬送ベルト上の汚れ、例えば、かぶりトナーあるいは紙粉を清掃するために、清掃部材として板状の粘弾性体の角部を搬送ベルトに押圧して、搬送ベルト上の汚れを除去し、転写材の裏面の汚れを防止している。
【０００５】
さらに、転写材の紙詰まりなどのジャム時に、転写材が載置されない状態で画像形成プロセスが行われて搬送ベルト上にトナーが転写された場合にも、同様な清掃部材により、搬送ベルト上のトナーの清掃を行っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
また、上記従来の構成においては、清掃部材として板状の粘弾性体の角部を搬送ベルトに押圧して清掃を行なうにあたり、十分な押圧力を得るための機構を備えている。更に、上記の清掃部材は搬送ベルトを全幅にわたって均等に清掃する必要があるため、清掃部材を搬送ベルトに対して極力均等に加圧する構成を備えている。上記従来の構成の一例を図６に示す。
【０００７】
クリーニング装置２００は、板状の粘弾性体からなる清掃部材としてのクリーナブレード２０２が搬送ベルト２２３に対して当接するようにブレード支持部材２２０により支持されている。クリーナブレード２０２は、ブレード支持部材２２０に取り付けられた回動軸２１３を中心に回転角度βだけ回動自在に支持されている。また、ブレード支持部材２２０と回動軸２１３を保持する揺動部材２１２が揺動軸２１１を揺動中心として揺動角度αだけバネ２１０によって付勢されることにより、クリーナブレード２０２は搬送ベルト２２３に対して加圧される。
【０００８】
上記のクリーニング装置２００において、搬送ベルト２２３を十分に清掃するためには、クリーナブレード２０２に対して十分な押圧力を付与しなければならない。そこで押圧時に回動軸２１３の先端部に強い力が作用するため、それに耐えうる剛性の高い構造を採用しなければならず、剛性の高い部材、例えば分厚い材料を用いた構成となり、その結果、装置重量が増加する。また、比較的小さな空間で機能部構成を実現するために難度が高い加工を実施しなければならず、加工費が高くなるという問題があった。
【０００９】
また、クリーナブレード２０２を回転自在に支持するために、条件によってはクリーナブレード２０２が振動して安定した清掃が困難になったり、騒音が発生するという問題があった。
【００１０】
更に、長期的に使用された場合に、クリーナブレード２０２によって清掃されたトナー・紙粉などがクリーニング装置１００の加圧機構部に滞留し続けると、クリーナブレード２０２を回動軸２１３を中心に回動させる機能に障害が生じ、搬送ベルト２２３への均一な押圧が実現できなくなり、搬送ベルト２２３表面の清掃が不十分になってしまうという問題があった。
【００１１】
上述したような問題は、中間転写ユニットを備えた画像形成装置、すなわち、複数の画像形成部で感光体ドラム上に形成した画像を一旦中間転写体に重ねて転写し、さらに転写紙に一括転写する形式の画像形成装置における、中間転写体にクリーニング装置にも、同様に存在する。
【００１２】
更に、トナー像が形成される像担持体としての感光体ドラムあるいは感光体ベルトに対するクリーニング装置にも、同様に存在する。
【００１３】
従って、本発明の主な目的は、単純かつ低コストの構成で、均等な押圧力を移動体に付与可能で、上記押圧力に対する高剛性を有するクリーニング装置を備えた画像形成装置を提供することである。
【００１４】
本発明の他の目的は、単純かつ低コストの構成で、振動の発生しにくい清掃部材を備えた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である。
【００１５】
本発明の他の目的は、単純かつ低コストの構成で、被清掃物の滞留しないクリーニング装置を備えた画像形成装置を提供することである。
【００１６】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、移動可能な像担持体と、
前記像担持体に当接する弾性体と前記弾性体を支持する支持板とを有して、像担持体上のトナーを除去するクリーニングブレードと、
底辺部と、前記底辺部から上方に向かって延びて設けられている延設部と、を有し、前記クリーニングブレード長手方向の断面が略Ｌ字形であるＬ字形支持部材と、
前記クリーニングブレード長手方向において前記延設部の略中央で前記Ｌ字形支持部材の内側の前記延設部の面に設けられ、前記支持板を支持する支持部と、
を有する画像形成装置において、
前記クリーニングブレードの端部が前記底辺部に沿って揺動可能となるように前記延設部と前記支持板との間の間隙が前記弾性体と前記像担持体との当接部よりも下方側に設けられており、
前記底辺部は、前記クリーニングブレード長手方向における前記底辺部の中央部で、前記支持板と前記延設部の間に対向して設けられる第１開口と、前記クリーニングブレード長手方向における前記底辺部の端部で、前記クリーニングブレード長手方向と垂直な方向に前記第１開口より前記延設部から遠ざかる位置に形成された第２開口とを有することを特徴とする画像形成装置である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００２３】
実施例１
本発明の第１実施例について図１〜図４により説明する。
【００２４】
まず、本実施例の画像形成装置について図１により説明する。本実施例の画像形成装置は、装置本体１０内に第１、第２、第３、および第４の４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄを備えている。なお、本発明は、１つあるいはそれ以上の任意数の画像形成部を含む画像形成装置にも適用できる。
【００２５】
第１〜第４の画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、転写材を搬送するための移動体である搬送ベルト２０の転写材搬送方向に沿って並置されている。
【００２６】
搬送ベルト２０は誘電体シートからなり、駆動ローラ２３、従動ローラ２１、分離ローラ２２、および調節ローラ２４に張架され、矢印Ａ方向に回転駆動される。
【００２７】
装置本体１０内の図中右側には給紙装置１１が設けられており、左側には転写材排出口１２が設けられている。給紙装置１１は転写材１３を従動ローラ２１側から搬送ベルト２０上に載置する。転写紙排出口１２に隣接して定着器１４が配置されている。
【００２８】
定着器１４は分離ローラ２２側から給送された転写材１３を受けて、各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄにおいて転写材６に重ねて転写された顕画像を定着し、永久像を形成する。
【００２９】
なお、従動ローラ２１は給紙装置１１に近接して配置され、分離ローラ２２は定着器１４に近接して配置され、両ローラ２１、２２によって搬送ベルト２０による転写材搬送面（載置面）を形成している。また、分離ローラ２２の図中下方には不図示の駆動源に連結された駆動ローラ２３が配置され、従動ローラ２１の図中下方に、搬送ベルト２０に内側から当接して搬送ベルト２０の引張力を自在に調節する調節ローラ２４が設けられている。
【００３０】
なお、搬送ベルト２０、上記ローラ２１〜２４、およびこれらを支持する不図示の枠体などは、装置本体から一体的に取り外し可能な搬送ユニット２０Ａとして構成されている。
【００３１】
各画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは実質的に同一の構成を有し、周知のように図示矢印方向に回転駆動される像担持体である感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを有し、各感光体ドラム１ａ〜１ｄの周辺には、各感光体ドラム１ａ〜１ｄを一様帯電するための帯電器２ａ、２ｂ，２ｃ、２ｄ、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成された静電潜像を現像する現像器３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、現像された顕画像を転写材１３へ転写するための転写帯電器４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に残存するトナーを除去するドラムクリーニング装置５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄが感光体ドラム１ａ〜１ｄの回転方向に順次配設されている。また、各感光体ドラム１ａ〜１ｄの図中上方には露光装置６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄがそれぞれ設けられている。
【００３２】
第１の画像形成部Ｐａの現像器３ａにはイエロー色のトナーが、第２の画像形成部Ｐｂの現像器３ｂにはマゼンタ色のトナーが、第３の画像形成部Ｐｃの現像器３ｃにはシアン色のトナーが、第４の画像形成部Ｐｄの現像器３ｄにはブラック色のトナーが各々収容されている。
【００３３】
また、第１の画像形成部Ｐａの露光装置６ａにはカラー画像のイエロー成分像に対応する画素信号が、第２の画像形成部Ｐｂの露光装置６ｂにはカラー画像のマゼンタ成分像に対応する画素信号が、第３の画像形成部Ｐｃの露光装置６ｃにはカラー画像のシアン成分像に対応する画素信号が、そして第４の画像形成部Ｐｄの露光装置６ｄにはカラー画像のブラック成分像に対応する画素信号がそれぞれ入力される。これら電気デジタル画素信号の入力を受けてこの信号に対応して変調された光束により、各感光体ドラム１ａ〜１ｄの回転方向における各帯電器２ａ〜２ｄと各現像器３ａ〜３ｄとの間でドラム母線方向に各感光体ドラム１ａ〜１ｄの面上を露光するようになっている。
【００３４】
上記構成のカラー画像形成装置において、転写材１３としてカットシート状のものを使用し、この転写材１３が給紙装置１１の給紙ガイド内を移動し、搬送ベルト２０上に送り出される。駆動ローラ２３もこれに同期して矢印Ａ方向に駆動され、転写材１３が搬送ベルト２０上に載置される。
【００３５】
その後、第１の画像形成部Ｐａの感光体ドラム１ａにはイエロー画像が、第２の画像形成部Ｐｂの感光体ドラム１ｂにはマゼンタ画像が、第３の画像形成部Ｐｃの感光体ドラム１ｃにはイエロー画像が、そして第４の画像形成部Ｐｄの感光体ドラム１ｄにはブラック画像が、それぞれ分担されて形成される。これら画像形成部Ｐａ〜Ｐｄにおける画像形成の原理はカールソンプロセスとして既に公知であるためその説明は省略する。
【００３６】
転写材１３は、搬送ベルト２０の移動によって、第１〜第４の画像形成部Ｐａ〜Ｐｄにおける感光体ドラム１ａ〜１ｄの下部を順次に通過して定着器１４の方向へ搬送され、第１〜第４の画像形成部Ｐａ〜Ｐｄの各転写帯電器４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄにより、各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄにて形成された各色の顕画像が転写材１３上に順次重ねて転写されてカラー画像が合成される。
【００３７】
転写材１３は、第４の画像形成部Ｐｄを通過した後、転写材１３の弾性力を利用して搬送ベルト２０からの分離を実現する小曲率の分離ローラ２２を経て搬送ベルト２０から分離される。搬送ベルト２０から分離された転写材１３は定着器１４に送られ、この定着器１４内で転写された各色の顕画像が溶融定着された後、転写材排出口１２から排出され、１つの画像形成サイクルが終了する。
【００３８】
本実施例においては、搬送ベルト２０に関して、転写材表面電位を接地除電し、更にはその転写材載置面に付着した汚れを清掃するクリーニング装置としての除電清掃装置１００が、駆動ローラ２３に付設されている。
【００３９】
除電清掃装置１００は、除電機能を有する除電部材としてのファーブラシ１０１、清掃部材である板状粘弾性体クリーナブレード（以下、単に「クリーナブレード」という）１０２、および、ファーブラシ１０１およびクリーナブレード１０２を一体に保持するとともに清掃によって発生した汚損物を収容する容器１０３によって構成されている。
【００４０】
搬送ベルト２０上のトナーなどの汚損物は、ファーブラシ１０１によって除電され電気的結合力が低下している状態で、駆動ローラ２３とクリーナブレード１０２により、搬送ベルト２０が所定の当接角度および押圧力によって挟持されることにより、被清掃物として、機械的に搬送ベルト２０上から排除される。
【００４１】
また、上記のように、除電清掃装置１００を駆動ローラ２３に対して設置することにより、クリーナブレード１０２の押圧力が搬送ベルト２０を駆動ローラ２３に押し当てる効果があり、駆動ローラ２３と搬送ベルト２０の間の摩擦力を補助することになるので、間接的に搬送ベルト２０の駆動トルクの余裕を増加させることができる。
【００４２】
つぎに、本発明の特徴部分について図２から図４を用いて詳述する。
【００４３】
図２と図３に示すように、清掃部材であるクリーナブレード１０２は、断面略Ｌ形の支持板１０２ａと、支持板１０２ａに貼設された板状の粘弾性体１０２ｂとからなる粘弾性体板状部材であり、粘弾性体１０２ｂのエッジ部が駆動ローラ２３に巻回する搬送ベルト２０を押圧することにより搬送ベルト２０上のトナーなどを除去する。
【００４４】
クリーナブレード１０２は、支持板１０２ａが締結具としてのビス１１３と弾性座部材としての波形ワッシャ１１４により支持部材としてのブレードホルダー１１２に締結、支持されている。
【００４５】
ブレードホルダー１１２は支持板１０２ａと同様に断面略Ｌ形をなし、底辺部１１２ａ、底辺部１１２ａから上方に延びる延設部１１２ｂ、および底辺部１１２ａの長手方向両端部にて上方に延びる立設部１１２ｃを有している。立設部１１２ｃの一端、詳しくは搬送ベルト２０から遠い方の一端には弾性部材としての引っ張りバネ１１０が係止されている。引っ張りバネ１１０の他端は除電清掃装置１００の枠体１２０に係止されている。また、ブレードホルダー１１２は回転軸１１１に取り付けられている。詳しくは、その底辺部１１２ａの延設部１１２ｂから離間した位置においてビス１２２により締結されている。
【００４６】
上記のような構成において、引っ張りバネ１１０によってブレードホルダー１１２を、回動軸１１１を中心にして加圧時揺動角αにて揺動することにより、クリーナブレード１０２の搬送ベルト２０に対する押圧機能を実現している。
【００４７】
更に説明すると、図３に最も良く示されるように、ブレードホルダー１１２の長手方向中心部にクリーナブレード１０２側に突出した凸部１１５が設けられている。クリーナブレード１０２はこの凸部１１５に対応する部位（係合部）にて、ビス１１３によって波型ワッシャ１１４を介してブレードホルダー１１２に対して弾性結合されている。なお、凸部１１５の上部には締結具受け部としてのビス受け部１１６が設けられている。
【００４８】
このような構成によって、クリーナブレード１０２は、この凸部１１５つまりビス受け部１１６を中心にして揺動角度βを有しながら、搬送ベルト２０に対して、線状に当接し、常に均等な力が作用する。
【００４９】
上記のように、クリーナブレード１０２とブレードホルダー１１２は波型ワッシャ１１４を間にはさみながら、ビス１１３により弾性結合されている。ここで、本実施例のビス１１３は、頭部１１３ａおよび軸部からなり、軸部は、径の異なる縮径部１１３ｂと、拡径部１１３ｃとを有するいわゆる段ビス構成とされている。先端側の縮径部１１３ｂはネジ締結部であり、拡径部１１３ｃは円筒形とされている。この円筒形の拡径部１１３ｃとブレードホルダー１１２のビス受け部１１６が係合することにより、ブレードホルダー１１２に対してクリーナブレード１０２が精度良く保持される。そして、ビス１１３の頭部１１３ａとクリーナブレード１０２との間に形成される所定の隙間に波型ワッシャ１１４を挟み込み、その弾性変形力にてクリーナブレード１０２をブレードホルダー中央部の凸部１１５上すなわちビス受け部１１６で弾性支持する。
【００５０】
弾性支持されるクリーナブレード１０２はブレードホルダー１１２上で揺動角度βを有して揺動可能であり、駆動ローラ２３方向に対して均等な押圧力を付勢することが可能となる。
【００５１】
また、クリーニングブレード１０２とブレードホルダー１１２が容易に取り付け取り外しができる。
【００５２】
図３と図４を用いてクリーナブレード１０２がブレードホルダー１１２に取り付けられる形態について更に説明する。
【００５３】
ブレードホルダー１１２はその底辺部１１２ａに長手方向に長い５つの切り欠き部すなわち角穴Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５が穿設されている。詳しくは、端部側の２つの角穴Ｓ１、Ｓ５が直線状に、中央側の３つ角穴Ｓ２〜Ｓ４が直線状にそれぞれ配設されている。また、各角穴Ｓ１〜Ｓ５はそれぞれ長さＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５を有している。なお、中央の角穴Ｓ３に隣接して上記凸部１１５が形成されている。
【００５４】
また、クリーナブレード１０２はブレード長Ｌｃをもってその機能を実現する。
【００５５】
５つの角穴Ｓ１〜Ｓ５の各長さＬ１〜Ｌ５の合計長さは、クリーナブレード１０２の長さＬｃと略等しい長さかあるいはそれ以上の長さとされている。すなわち、下記の式（１）を満たしている。
【００５６】
Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ４＋Ｌ５≧Ｌｃ  …  （１）
つまり、クリーナブレード１０２から落ち込むトナーなどは、それ以上の長さを有した部分Ｌ１〜Ｌ５の中に落ち込む確率が高い。これにより、クリーナブレード１０２によって、搬送ベルト２０から除去されたトナーなどが、ブレードホルダー１１２上に滞留されることなく、ブレードホルダー１１２の下方へ落下し、排出することが可能となる。
【００５７】
このとき、空間としての角穴Ｓ１〜Ｓ５にトナーなどが落下し、排出される作用のほかに、揺動角β内でのクリーニングブレード１０２の揺動作用により、クリーナブレード１０２とブレードホルダー１１２の間に溜まったトナーなどを積極的にブレードホルダ−１１２の角穴Ｓ１〜Ｓ５から排出することも可能であり、より積極的にトナーなどの滞留を効果的に防止することができる。
【００５８】
上記のように、本実施例によれば、クリーニングブレード１０２、ブレードホルダー１１２と引っ張りバネ１１０とを有し、クリーニングブレード１０２を支持し、かつ加圧する揺動自在な加圧支持手段、および、ビス１１３と、波形ワッシャ１１４、ブレードホルダー１１２のビス受け部１１６などを有し、ブレードホルダー１１２の長手方向略中央部にて、クリーニングブレード１０２を線状に加圧し、揺動自在に支持する揺動支持手段を有することによって、単純かつ低コストの構成で、均等な押圧力を搬送ベルト２０に付与でき、また、上記押圧力に対する高剛性を備えたクリーニング装置を得ることができる。
【００５９】
また、加圧支持手段を含む機構部を揺動自在に支持する回転軸回りの慣性モーメントが小さいため、固有振動数が高く、大きな振動量が発生しにくい構成を設定できる。
【００６０】
実施例２
つぎに、本発明の第２実施例について図５により説明する。
【００６１】
本実施例の画像形成装置は、駆動ローラ２３によって回転駆動され、無端循環運動をする移動体としていわゆる中間転写体を備えており、第１〜第４の画像形成部Ｐａ〜Ｐｂ、給紙装置１３、定着器１４、その他、中間転写体に係る構成以外は第１実施例と同様である。
【００６２】
中間転写体３０上に第１〜第４画像形成部Ｐａ〜Ｐｄによってカラートナー像が形成され、給紙装置１１から、給紙ガイド３２を経由して給紙される転写材１３に対して、転写帯電器３１によって、カラートナー像が一括して転写され、さらに転写材１３が定着器１４に搬送されてカラートナー像が溶融定着される。
【００６３】
このような中間転写体３０に対しても、第１実施例と同様な構成で、中間転写体表面に残る廃トナーなどを、簡易に構成された板状弾性体クリーナブレード１０２を備えた上述の除電清掃装置１００を用いて中間転写体表面の清掃を実施することができるので、第１実施例で示したことと同様な効果が得ることができる。
【００６４】
実施例３
第３実施例として、画像を形成する画像形成ユニットの像担持体すなわち移動体としての感光体ベルトを清掃するクリーニング装置に本発明を適用する。すなわち、第１実施例と同様な構成を採用することにより、同様な効果を得ることができる。
【００６５】
実施例４
第４実施例として、画像を形成する画像形成ユニットの像担持体すなわち移動体としての感光体ドラムを清掃するクリーニング装置に本発明を適用する。すなわち、第１実施例と同様な構成を採用することにより、同様な効果を得ることができる。
【００６６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、単純かつ低コストの構成で、均等な押圧力を移動体に付与でき、かつ押圧力に対する高剛性を得ることができ、装置重量の軽量化に寄与できる。また、振動が発生しにくく、従って、騒音の発生を防止できる。
【００６７】
また、クリーニングブレードの支持部材が複数の切り欠き部を有することにより、単純かつ低コストの構成で、被清掃物の滞留を防止でき、従って、前記加圧支持手段の揺動を確保でき、長期にわたり良好な清掃を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例を示す構成図である。
【図２】クリーニング装置要部を示す側面図である。
【図３】図２のクリーニング装置要部を示す分解斜視図である。
【図４】図３のクリーニング装置要部を示す要部拡大図である。
【図５】本発明に係る画像形成装置の他の実施例を示す構成図である。
【図６】従来のクリーニング装置の一例を示す側面図である。
【符号の説明】
２０            搬送ベルト（移動体）
３０            中間転写体（移動体）
１００          除電清掃装置（クリーニング装置）
１０２          クリーナブレード（清掃部材）
１１２          ブレードホルダー
１１３          ビス（締結具）
１１４          波形ワッシャ（弾性座部材）
１１５          凸部
１１６          ビス受け部（締結具受け部）
Ｓ１〜Ｓ５      角穴（切り欠き部）
【図１】
0004387561.tif 000002
【図２】
0004387561.tif 000003
【図３】
0004387561.tif 000004
【図４】
0004387561.tif 000005
【図５】
0004387561.tif 000006
【図６】
0004387561.tif 000007