【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子写真を用いる複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置のクリーニング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子写真式の画像形成装置では、トナー像を転写した後に像担持体の表面に残留したトナーや紙粉を、次回の画像形成処理までに除去してクリーンな状態に復帰させている。像担持体をクリーニングする方式としては、ブレードクリーニング方式が主流である。ブレードクリーニング方式とは、像担持体の表面に当接させたクリーニングブレードで、表面を相対的に摺接して残留トナーや紙粉を除去する方式とされている。すなわち、ブレードのエッジで、像担持体上に残留したトナー、紙の繊維、紙粉を堰きとめることにより、これらを自然に像担持体から脱落させている。
【０００３】
しかしながら、ブレードクリーニング方式のクリーニング性能は、以下の理由で低下することが知られている。
１）ブレードを通過するわずかなトナーがブレードエッジに付着して、成長した場合、付着トナーがブレードの一部を像担持体から押し上げる。このため、ブレードの一部が像担持体に接触しなくなり、クリーニングできない箇所が生じる。
２）使用時間が長くなった場合、ブレードが長時間、変形されるので、ブレードに塑性変形を生起させてしまう。このため、像担持体へのブレードの当接圧力が弱くなったり、当接角度が変わったりする。この結果、設計通りの性能が発揮できなくなり、クリーニング性能が低下する。
３）紙の繊維のように細長い形状の異物が、エッジと像担持体との間に挟みこまれた場合、このような異物は除去されにくい。このため、ブレードエッジの一部が像担持体から浮き上がり、クリーニングできない箇所が生じる。
【０００４】
そこで、ブレード当接圧力を一旦、解除させて、再当接させることにより、上記の問題を解消させた構成が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。すなわち、ブレード圧を解除させる構成によれば、上記の１）３）に関しては、解除・再当接による状態の変化や衝撃によって、トナーの固着物や異物が取れやすくなる。２）に関しては、停止時には当接圧力を解除することにより、ブレードの常時変形を回避しているので、永久変形（塑性変形）が軽減される。
【０００５】
しかしながら、単にブレード当接圧力を解除し、次に当接圧力を復帰させて再当接させるだけでは、再当接時に、新たな異物を挟み込んでしまう可能性があり、クリーニング性能が低下するおそれがあった。すなわち、ブレード先端が再当接する像担持体の箇所は、異物などがない清浄な状態である必要がある。しかし、従来の構成では当接圧力の解除速度と復帰速度とがほぼ同一となるので、ブレードの再当接箇所が、ブレードで収集した異物が残留した箇所の近くになる。このため、再当接箇所には、清浄な状態が確保されていなかった。他方、再当接時には、ブレードが解除と同様なスピードで像担持体に接しているので、衝撃による異物の除去が期待できないという不都合があった。すなわち、より高速でブレードを当接させたほうが、衝撃が大きくなるので、このような大きな衝撃によって像担持体上の異物を有効に除去できる。
【０００６】
【特許文献１】
実開平３−５８６６８号公報
【特許文献２】
特開平５−１１９６８７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこでこの発明は、前記のような従来のものが有する問題点を解決し、ブレードの再当接箇所がクリーンな箇所で、当接圧力の復帰速度が解除速度よりも速い画像形成装置のクリーニング装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、像担持体と、この像担持体上に残存するトナーを清掃するクリーニングブレードと、前記像担持体に対するクリーニングブレードの当接圧力を変化させる機構を有し、正転動作終了時、または開始時には、像担持体が少なくとも１回の逆転動作後停止し、像担持体が少なくとも停止しているときは、正転動作の当接圧力に比べ低い当接圧力に設定される画像形成装置において、逆転動作の開始時点の像担持体上におけるブレードより下流でかつ現像部よりも上流の領域をＣ領域とし、逆転動作により正転動作の当接圧力から圧力の低下が開始された時点でブレードが当接している像担持体上の周位置をＸ１とし、正転動作により当接圧力が正転動作の圧力に復帰した時点でブレードが当接している像担持体上の周位置をＸ２とすると、Ｘ１とＸ２とが異なる周位置であり、Ｘ２がＣ領域内に位置していることを特徴としている。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記機構が、像担持体と機構的に連動しており、像担持体の逆転動作に伴い当接圧力を低下するように構成されている。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２において、前記機構が、像担持体の逆転動作に伴いカムを動作させて、当接圧力を低下させ、正転動作に伴いカムを動作させて当接圧力を復帰させており、逆転動作と正転動作とでは使用するカム面が異なるようにしている。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかにおいて、前記逆転動作の当接圧力の変化速度よりも、正転動作の当接圧力の変化速度が大きく設定されている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
この発明の実施形態を図面により説明する。図１は、この実施形態の画像形成装置のクリーニング装置の全体構成を示す概略図であり、図２は、クリーニング装置の解除状態を示す概略図であり、図３は、Ｃ領域の概要を示す概略図であり、図４（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれクリーニング装置のカムの詳細を示す側面図、正面図、斜視図である。
【００１３】
図１に示すように、クリーニング装置１は、図示しない画像形成装置が有した像担持体２の外周近傍に配置され、クリーニング装置１により像担持体２の外周面を清浄に保つようにしている。像担持体２は、図示しない駆動機構によって任意方向に回転駆動できるようにしており、図中に実線矢印で示す右回り方向が、正転動作の回転方向とされている。
【００１４】
すなわち、クリーニング装置１は、像担持体２の外周面に所定の当接圧力で摺接されて不要物を除去するクリーニングブレード３と、クリーニングブレード３を揺動可能に保持するブレードホルダー４と、ブレードホルダー４を所定に揺動させるブレード解除アーム５と、ブレード解除アーム５に接続されてブレード当接圧力を供給するブレード加圧スプリング６と、像担持体２の回転動作に連動して動作されるブレード解除カム７とを有し、ブレード解除カム７によって、像担持体２の正転動作および逆転動作に応じたブレード当接圧力の制御をおこなうようにしている。
【００１５】
ブレードホルダー４は、クリーニング装置１内の固定部材９に保持されたクリーニングブレードホルダー回転軸８に軸支されており、軸支側の端にクリーニングブレード３がそのブレードエッジを像担持体２側に向けた状態で取付けられている。クリーニングブレード３は、ウレタンゴムなどの材質で板状に形成され、弾性変形が可能な弾性体ブレードとされている。ブレードホルダー４には、ブレード解除アーム５の基端が結合されている。ブレード解除アーム５は、ブレードホルダー４と同様にクリーニングブレードホルダー回転軸８に軸支されている。ブレード解除アーム５は、ブレード加圧スプリング６によって、クリーニングブレード３を像担持体２に当接するように付勢されている。すなわち、ブレード加圧スプリング６の一端がブレード解除アーム５の先端側に接続され、他端が固定部材９に固定され、張力を持たせた状態で設置されている。
【００１６】
なお、１０は、クリーニングしやすくするためのクリーニングブラシを示す。すなわち、クリーニングブラシ１０は、像担持体２の回転力が伝達されており、クリーニングブラシ１０の回転によって、像担持体２上の残留トナーなどが、像担持体２上を一方の軸端方向に向けて横にずらされて、クリーニングブレード３の対面箇所に集められる。このため、クリーニングブレード３によって、これらのトナーや異物などが堰きとめられる。最後に、像担持体２の回転動作に伴って像担持体２から落下し、下方のトナー搬送スクリュー１１によってクリーニング装置１外に搬出される。
【００１７】
クリーニング装置１は、画像形成装置の通常動作が終了して、像担持体２の正転動作を停止させるときに、先ず一旦像担持体２の回転を停止させ、次に像担持体２を逆転動作させて、停止させている。すなわち、クリーニングブレード３の先端にトナーや紙粉などの異物が溜まっていると、次回の通常動作で、ブレード先端の滞留物によって、クリーニングブレード３と像担持体２との接触抵抗が増加してしまう。このため、クリーニングブレード３に余計な負荷がかかるので、クリーニングブレード３の先端形状が正常な形状から異形状に変形したり、クリーニングブレード３の先端の接触全域に亘る当接圧力が不均一になったりして、クリーニング性能が低下してしまう。
【００１８】
これを回避するため、像担持体２を逆転動作させることにより、これらの滞留物を像担持体２から落下させるようにしている。すなわち、像担持体２を逆転させることは、像担持体２上に滞留物を残留させたまま、すみやかにブレ−ド先端から離れる方向に滞留物を移動することになる。このため、像担持体２の逆回転の進行に伴い滞留物が残留した像担持体２上の箇所が、垂直から下向きになるので、滞留物が像担持体２から自然に脱落する。これに加えて、像担持体２上の逆転動作の前、逆転動作の途中、逆転動作の後のいずれか、または、これらのうちのいくつかを組み合わせた期間、または全期間にまたがって、ブレード当接圧力を低下させることが好ましい。すなわち、ブレード当接圧力を弱めることにより、ブレード先端の当接角度が変化する。このため、クリーニングブレード３に形成されたトナー固着物に対して、通常の正転動作とは異なる力を加わることができる。この結果、クリーニングブレード３からトナー固着物が除去される可能性を高めることができる。これらの理由により、像担持体２を逆転動作させながら、ブレード当接圧力を解除してから、像担持体２を停止させることが、最も好ましいことになる。
【００１９】
このように像担持体２の正逆転動作に応じてブレード当接圧力を解除し、復帰させる機構は、モーター、ソレノイドなどの電気的な部品を使用した構成でもよいが、この実施形態では、像担持体２の駆動力を利用した機械的な構成としている。すなわち、ブレード解除アーム５の長手方向の中間には、下方に突出された突出部１２が形成され、突出部１２から下方に離れた位置には、カム回転軸１３が設置されている。カム回転軸１３は、像担持体２の回転と連動して同方向に回転駆動される。すなわち、カム回転軸１３には、図示しない歯車を介して、クリーニングブラシ１０から回転力が伝達にされ、クリーニングブラシ１０は像担持体２に連動して回転駆動されている。したがって、像担持体２が右回転するときは、カム回転軸１３が右回転され、つまり同方向に回転される。なお、カム回転軸１３は、クリーニング装置１内部の略中心に配置されているので、図示しないアジテータ（撹拌部材）が付属されている。したがって、カム回転軸１３の回転に伴いアジテータが回転して周囲の内壁に接触することにより、内壁にトナーなどがこびりつくのを防止している。
【００２０】
カム回転軸１３には、図示しないワンウェイクラッチを介して、ブレード解除カム７が取り付けられている。したがって、ワンウェイクラッチによって、カム回転軸１３の左回転方向の回転力のみがブレード解除カム７に伝達されている。ブレード解除カム７には、図示しないバネが接続されており、バネにより右回転方向に付勢されている。ブレード解除カム７の近傍の所定箇所には、図示しない規制部材が設置されており、この規制部材によって、図１の回転位置でブレード解除カム７の右回転を停止させるようにしている。
【００２１】
したがって、通常の正転動作している場合、つまり像担持体２が右回転されている場合には、カム７がバネの弾性力によって右回転されて、規制部材により図１の回転位置に停止される。すなわち、ワンウェイクラッチにより、カム７に右回転方向の回転力が伝達されないので、この回転位置に停止した状態が維持される。他方、像担持体２が逆転動作すると、ワンウェイクラッチにより、バネの弾性力に抗してカム７が左回転され、図２の回転位置で停止する。この移動の経過中に、カム７がブレード解除アーム５を上方に押し上げる。このため、アーム５がクリーニングブレードホルダー回転軸８を中心に右回りに回転する。これに伴いアーム５に固定されているブレードホルダー４およびクリーニングブレード３も、クリーニングブレードホルダー回転軸８を中心に右回転される。この結果、ブレード２の先端が像担持体２から離れる方向に所定距離だけ移動され、ブレード当接圧力が低下される。
【００２２】
このように、ワンウェイクラッチとカム７とを組み合わせた構成では、ブレード先端の動きが、像担持体２の動きと同期して連動している。したがって、結果として像担持体２上でのブレード当接圧力の解除が始まった位置と、クリーニングブレード３が再当接する位置とは、変わらないことになる。このため、クリーニングブレード３が堰きとめた異物を残置した像担持体２上の箇所の近くに、クリーニングブレード３が再当接してしまう。この結果、クリーニングブレード３が異物を再び挟み込む可能性が高くなる。そこで、クリーニングブレード３が再当接する箇所を、残置した箇所と異ならせ、しかも像担持体２の動く方向に関して下流の方向であるクリーンな箇所となるようにしている。このため、クリーニングブレード３が像担持体２に当接するタイミングを早めることにより、異物が残置された箇所に到達する以前に、クリーニングブレード３を当接させるようにしている。
【００２３】
すなわち、図３に示すように、逆転動作の開始時点で、つまり像担持体２が一旦停止している時点で、像担持体２上において、クリーニングブレード３が接している箇所Ｘ１より下流でかつ現像部２Ａによる現像箇所Ｘ１０よりも上流の領域をブレード再当接予定のＣ領域としている。このため、停止動作前までの通常の正転動作でブレード２によりクリーニングされ、かつ現像箇所Ｘ１０にまで到達してない像担持体２上の領域を、Ｃ領域として予約したことになる。したがって、Ｃ領域には、クリーンな状態が保証される。そして、同図中に示されたブレード当接圧力の解除が開始されるＸ１位置と、ブレード当接圧力の復帰が完了されるＸ２位置とは、Ｃ領域内で異なる位置を占めるようにしている。
【００２４】
この実施形態では、図４（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、カム７には、２つのカム面１４，１５が形成されている。一方のカム面１４が、ブレード当接圧力の解除に用いられるカム面とされ、他方のカム面１５が、ブレード当接圧力の復帰に用いられるカム面とされている。ブレード当接圧力の解除用カム面１４は、カム回転軸１３を中心としてその上端から下端に向けて、曲率半径が緩やかに減少する円弧形状に形成されている一方、ブレード当接圧力の復帰用カム面１５は、曲率半径が急激に減少する円弧形状に形成されている。各カム面１４，１５の幅方向の中央には、それぞれガイド溝１６，１７が形成されている。これらのガイド溝１６，１７に連続した分岐エッジ１８，１９が形成され、分岐エッジ１８，１９により、ガイド溝１６，１７がカム面１４，１５の上下方向の両端箇所で合流するようにしている。ブレード解除アーム５の突出部１２の先端には、ガイドピン１２ａが一体に形成され、ガイド溝１６，１７に係合されている。すなわち、ガイドピン１２ａは、ガイド溝１６，１７の溝幅よりも小さい直径と所定の突出長さとが確保されている。
【００２５】
ブレード解除アーム５は、弾性変形可能な材質を用いて略長板状に形成されており、カム回転軸１３の軸方向に変形可能に、かつ径方向には変形しないようにしている。ブレード解除アーム５とカム７との相互の位置関係は、ブレード解除アーム５に外力が加えられてなく無変形の場合には、ガイドピン１２ａがガイドピン位置基準線Ｃ０上の位置を占めるように、かつ、ガイド溝１６，１７がガイドピン位置基準線Ｃ０を挟むようにしている。ガイドピン位置基準線Ｃ０から離れた位置に、それぞれガイド溝１６，１７の合流点が設定されている。したがって、像担持体２の正転または逆転に応じてガイド溝１６，１７が所定に選択され、そのガイド溝１６，１７によりガイドピン１２ａを誘導して異なるカム面１４，１５で突出部１２を押圧することにより、ブレード当接圧力の解除タイミングおよび復帰タイミング、これらの解除速度および復帰速度を変えることができる。
【００２６】
すなわち、像担持体２の正転動作中または逆転動作の開始時点では、カム７が図２に示す回転位置にあり、ガイドピン１２ａが図４（Ａ）中にＣ１で示される位置にある。像担持体２が逆転動作し、カム７が左回転すると、ガイドピン１２ａが、同図中の右側のガイド溝１６に沿った上方に相対的に移動される。このため、突出部１２の先端が、ガイド溝１６の周囲の解除用のカム面１４に摺接される。したがって、突出部１２が徐々に上方に徐々に押されて、ブレード解除アーム５が左回りに揺動され、ブレード当接圧力が低下される。このため、カム７が図１に示される回転角度位置に停止され、カム面１４によって最大限に突出部１２を押し上げた状態となる。この結果、ブレード当接圧力が低下された解除状態で像担持体２が停止する。なお、この経過中には、ガイドピン１２ａがガイドピン位置基準線Ｃ０を横切るので、ブレード解除アーム５が弾性変形される。カム７が左回転されるに伴いカム７に連結されたバネに逆回転方向の弾性復帰力が蓄積される。
【００２７】
次に、画像形成装置の通常動作が開始され、像担持体２が正転動作し、つまり右回転駆動されると、これに伴いカム７が右回転を始める。像担持体２からの回転駆動力はワンウェイクラッチによりカム回転軸１２には伝達されないが、カム７が左側の回転位置にあるので、バネの弾性復帰力で右回転する。この場合に、ブレード解除アーム５が弾性変形されているので、アーム５の弾性復帰力が、ガイドピン１２ａをガイドピン位置基準線Ｃ０の位置に復帰させるように作用する。このため、ガイドピン１２ａは分岐エッジ１８の箇所で左側に付勢されているので、ガイド溝１７を選択して、ガイド溝１７に沿って相対移動する。したがって、ガイドピン１２ａがガイド溝１７に導かれるので、突出部１２は、ガイド溝１７の周囲のカム面１５に摺接されることになる。カム面１５は、曲率半径が急激に減少する形状に形成されているので、カム面１６を逆方向に相対移動して摺接されるよりも、早く当接圧力が復帰される。すなわち、逆転動作によるブレード当接圧力の解除処理で必要な時間よりも、正転動作による復帰処理で必要な時間が短くなる。このため、ブレード先端が像担持体２に再当接する位置が、クリーニングブレード３が通常の当接圧力から低下した位置に到達する前で、像担持体２の移動方向の下流の位置となる。このため、ブレード先端が像担持体２の清浄な箇所に再当接し、クリーニングブレード３が異物を挟み込むことを回避できる。
【００２８】
このようにクリーニング装置１よれば、図５のグラフに示すように、ブレード当接圧力が、像担持体２を停止させるために像担持体２が逆転動作した場合には、同図中に破線で示されるように、通常の圧力Ｐ１から徐々に低下させる一方、画像形成装置の通常動作のために像担持体２が正転動作した場合には、同図中に一点鎖線で示されるように、低下した圧力から急激に通常の圧力Ｐ１に復帰させることができる。したがって、ブレード先端が像担持体２に再当接する際に、大きな衝撃力を生じさせることができる。これに加えて、この際には像担持体２を正転方向に回転駆動させながら、クリーニングブレード３を再当接させているので、両者２，３間の相対速度差が増加され、これによっても衝撃力の増大に寄与できる。
【００２９】
さらに、このように構成された実施形態のクリーニング装置１を備えた画像形成装置において、以下の条件１）および２）を設定して、通紙試験をおこなった。
１）ラン条件：画像形成装置で、５枚連続通紙して、停止を繰り返した。したがって、５枚毎に、像担持体が逆転動作し、クリーニングブレード３が解除されることになる。
２）ａ）像担持体の径：直径１００ｍｍ
ｂ）像担持体表面の周速度：３６０ｍｍ／ｓ
ｃ）ブレードの解除速度：５０ｍｍ／ｓ（但し、ブレード先端は像担持体に常に接触しているので、実際に、この速度で動くことはない。像担持体が無いとしたら、ブレード先端がこの速度で動くという意味である。）
【００３０】
この試験結果、従来よりも大幅に処理可能な枚数を増加できることが検証できた。すなわち、従来構成のクリーニング装置によるブレード解除および復帰では、３００Ｋ枚程度の処理をおこなったときに、クリーニングブレード３に紙の繊維などの異物が挟まって、トナーのすり抜けが生じ、画像品質が低下した。これに対して、上記の構成による試験によれば、５００Ｋ枚の通紙した場合でも、異物を鋏むことが回避され、トナーのすり抜けが無く、画像品質の低下を防止できた。なお、説明の中で、クリーニングブレード３の解除という表現を使っているが、試験では、ブレード当接圧力を弱める（通常時の約１／３）ことを解除と呼んでおり、クリーニングブレード３が像担持体２から離れたわけではない。クリーニングブレード３が離れても、クリーニング性に関しては有効である。しかし、クリーニングブレード３が離れて生成された隙間からトナーが漏れるなどの不具合が生じるおそれがあるので、クリーニングブレード３を像担持体２から離脱させないようにしている。
【００３１】
このように実施形態によれば、正転動作でのクリーニングブレード３の当接圧力の復帰箇所がＣ領域内とされているので、クリーニングブレード３が像担持体２上のクリーンな状態のＣ領域内を予備的に摺接してから、Ｃ領域以外の非クリーニング領域のクリーニングを開始することになる。このため、Ｃ領域内に摺接されている最中は、クリーニングブレード３が設計通りの当接角度で像担持体２に接し、弾性変形されることになる。この結果、クリーニング性能を充分に発揮することが可能となる。
【００３２】
次に、この発明の他の実施形態を説明する。この実施形態のクリーニング装置は、図６（Ａ），（Ｂ）に示すように、正転動作でのカム２１による突出部１２の押圧を解消して、クリーニングブレード３をさらに衝撃的に当接させるようにしている。なお、上記の実施形態と同一の構成の部材には、同一の符号を付して、説明を簡略化することにする。
【００３３】
すなわち、カム２１は、ブレード当接圧力の解除用カム面２２と、カム面２２に形成されたガイド溝２３と、ガイド溝２３に接続されて形成されたガイド溝２４とを有しており、正転動作でガイド溝２４により突出部１２をカム面２２から外すようにガイドピン１２ａをガイドするようにしている。他方、ガイドピン１２ａは、図６（Ａ）中に示されるように、突出部１２の右側にオフセットされた位置に形成されている。したがって、上述した実施形態と同様に、像担持体２の停止のために、像担持体２が逆転動作した場合には、ガイドピン１２ａは、ガイド溝２３にガイドされ、カム面２２で突出部１２が押圧される。最終的に、ガイドピン１２ａが同図中にＣ２で示す位置に到達した状態でカム２１の回転が停止し、クリーニングブレード３が解除状態となる。
【００３４】
次に、画像形成装置の通常動作が開始され、像担持体２が正転動作すると、つまり右回転方向に回転駆動されると、これに伴いカム２１が右回転を始める。ブレード解除アーム５が弾性変形されているので、ブレード解除アーム５の弾性復帰力がガイドピン１２ａをガイドピン位置基準線Ｃ０の位置に復帰させるように作用する。このため、ガイドピン１２ａがガイド溝２３の左側に向かうようにして進むので、ガイド溝２４に導かれる。ガイド溝２４は、図中の左方向にカム面から外れるガイドをするので、ガイドピン１２ａがカム面２２から外れる。
【００３５】
この結果、ブレード解除アーム５の突出部１２がカム面２２による押圧から開放されるので、ブレード解除アーム５が、ブレード加圧スプリング６の力によって、クリーニングブレード３を像担持体２に押し当てる。したがって、ブレード当接圧力が高まる速度は、解除されるときの速度に比べ速いので、ブレード先端部が受ける力が強く、変形も大きくなる。すなわち、クリーニングブレード３が像担持体２に再当接して停止するまで、カム２１によって制約されずに、スプリング６の弾性力のみがブレード解除アーム５に作用するので、クリーニングブレード３をさらに衝撃的に再当接できる。このため、より大きな衝撃によって、ブレード先端に付着していたトナー固着物などを脱落させることができる。この結果、クリーニングブレード３から異物を除去する可能性を高めることができ、クリーニング性能を強化できる。
【００３６】
このように他の実施形態によれば、カム２１に単一のカム面２２とガイド溝２３を主体に形成すれば済むので、カム形状が簡素化され、製作コストの低廉化を図ることができる。これに加えて、単一のカム面２２を確保すればよいので、カム２１の軸方向の厚みを薄くして薄型軽量化できる。このため、カム２１の厚さ方向の空きスペースを増加でき、スペースに他の部品を配置できる。
【００３７】
なお、上述した各実施形態では、軸方向にブレード圧解除アーム５を変形させ、カム７，２１を固定した構成としたが、これに限られることなく、ブレード圧解除アーム５を軸方向に変形させることなく、カム７，２１自体をカム回転軸１３方向に移動させる構成としてもよい。すなわち、カム７，２１を軸方向にフリーな移動を可能にするとともに、カム７，２１がガイドピン位置基準線Ｃ０から軸方向に変位すると、バネなどの弾性部材によって、カム７，２１を基準線Ｃ０に復帰させる復帰力を付与するように構成してもよい。したがって、この構成によれば、ブレード圧解除アーム５を軸方向に弾性変形可能な材質や形状で形成する必要がなくなり、素材選択の幅を広げて形状が制約されずに済み、設計の自由度の向上を図れる。
【００３８】
各実施形態では、像担持体２が、一回、逆転動作しながらブレード当接圧力を解除して停止する一方、正転動作しながらブレード当接圧力を急激に復帰させる構成を説明したが、これに限られることなく、ブレード当接圧力の解除と復帰との組み合わせを複数回、おこなうように構成してもよい。すなわち、上述した像担持体２が逆転動作した停止後に、もう一度、正転方向に像担持体を回転させ、再度逆転させてから停止させる構成としてもよい。したがって、この場合には、複数回のブレード２の再当接に応じて、複数回の衝撃作用が得られるので、異物の除去確率を高める効果が期待できる。
【００３９】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、逆転動作を開始する時点で、ブレードより下流でかつ現像部よりも上流の像担持体上の領域をＣ領域としているので、通常の正転動作でブレードによりクリーニングされ、かつ現像箇所にまで到達してない像担持体上のＣ領域を、ブレードを当接させるための予定領域とできる。このため、Ｃ領域には、クリーンな状態が確保されているので、ブレードをクリーンな箇所に再当接できる。しかも、ブレード当接圧力が復帰してブレードが再当接した周位置Ｘ１を、Ｃ領域内でブレード当接圧力の低下が開始された位置Ｘ２とは異ならせているので、ブレードの再当接で、異物などの挟み込みが発生する確率を減少できる。この結果、クリーニング性能の向上が図れ、像担持体を常に清浄に保つことができるので、画像品質を向上させることができる。
【００４０】
請求項２の発明によれば、像担持体と機構的に連動して、像担持体の逆転動作に伴いブレード当接圧力を低下させているので、モーターやソレノイドなどの電気部品を使用することなく、目的を達成することができる。このため、これらの電気部品用の設置スペースや配線が不要となる。この結果、構成が簡素化され、クリーニング装置のコストダウンや小型化を図ることができる。他方、電気部品の作動によって、近傍に位置する像担持体に電磁気的な影響を及ぼさずに済み、像担持体に電磁気的な作用で形成されるトナー像の品質を確保できる。
【００４１】
請求項３の発明によれば、像担持体の回転動作に連動して動作され、像担持体の逆転動作と正転動作とでは使用するカム面が異なるカムによって、ブレード当接圧力を所定に設定しているので、構成が簡素化され、コストダウンが図れるとともに、動作の信頼性を向上できる。特に、カム面の形状を変更することによって、ブレード当接圧力の変化率を自由に設定できるので、ブレードの形状や材質、動作条件に応じた設計の変更が容易となり、高い柔軟性を得ることができる。
【００４２】
請求項４の発明によれば、逆転動作の当接圧力の変化速度よりも、正転動作の当接圧力の変化速度を大きくしているので、逆転動作のブレード解除の速度よりも正転動作のブレード再当接の速度を速くできる。このため、ブレードの再当接箇所が、ブレードの当接圧力を解除した箇所とは必ず異なる箇所とすることができ、異物などの挟み込み確率を減少できる。これに加えて、ブレードが像担持体に当接して停止する際の速度が大きくなり、衝撃力を増加できる。この結果、衝撃力による像担持体上の異物を除去する確率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態を示し、クリーニングブレードの当接圧力が解除されている状態を示す概略図である。
【図２】この実施形態のクリーニングブレードの当接圧力が通常圧力に復帰している状態を示す概略図である。
【図３】この実施形態のＣ領域を示す概略図である。
【図４】この実施形態のカムを示し、（Ａ）は、左側面図であり、（Ｂ）は、正面図であり、（Ｃ）、（Ｄ）は、それぞれ異なる方向から見たカムの全体構成を示す斜視図である。
【図５】この実施形態の像担持体の回転位置と、ブレード当接圧力との関係を示すグラフである。
【図６】この発明の他の実施形態を示し、（Ａ）は、カムの左側面図であり、（Ｂ）は、カムの正面図である。
【符号の説明】
１ クリーニング装置 ２ 像担持体
２Ａ 現像部 ３ クリーニングブレード
４ ブレードホルダー ５ ブレード解除アーム
６ ブレード加圧スプリング ７，２１ ブレード解除カム
８ クリーニングブレードホルダー回転軸
１２ ブレード解除アームの突出部 １２ａ 突出部のガイドピン
１３ カム回転軸 １４，２２ ブレード圧解除用のカム面
１５ ブレード圧復帰用のカム面 １６，２３ ブレード圧解除用カム溝
１７ ブレード圧復帰用カム溝 １８ 分岐エッジ
１９ 分岐エッジ
Ｃ０ ガイドピン位置基準線
Ｃ１ 逆転開始時のカム上におけるガイドピン位置
Ｃ２ 正転開始時のカム上におけるガイドピン位置
Ｘ１ 圧力低下の開始時点でブレードが当接している像担持体上の周位置
Ｘ２ 当接圧力の復帰時点でブレードが当接している像担持体上の周位置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a cleaning device for an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile using electrophotography.
[0002]
[Prior art]
In general, in an electrophotographic image forming apparatus, toner and paper dust remaining on the surface of an image carrier after transferring a toner image are removed by the next image forming process to return to a clean state. As a method for cleaning the image carrier, a blade cleaning method is mainly used. The blade cleaning method is a method in which a cleaning blade is brought into contact with the surface of an image carrier, and the surface is relatively slid to remove residual toner and paper dust. That is, the toner, paper fibers, and paper dust remaining on the image carrier are damped at the edge of the blade, so that they are naturally dropped from the image carrier.
[0003]
However, the cleaning performance of the blade cleaning system is known to decrease for the following reasons.
1) When a small amount of toner passing through the blade adheres to the blade edge and grows, the adhered toner pushes a part of the blade up from the image carrier. For this reason, a part of the blade does not come into contact with the image carrier, and there is a portion that cannot be cleaned.
2) When the usage time is prolonged, the blade is deformed for a long time, causing plastic deformation of the blade. For this reason, the contact pressure of the blade against the image carrier is reduced, or the contact angle is changed. As a result, the performance as designed cannot be exhibited, and the cleaning performance decreases.
3) When an elongated foreign material such as a paper fiber is sandwiched between the edge and the image carrier, such foreign material is difficult to remove. For this reason, a part of the blade edge is lifted from the image carrier, and there is a portion that cannot be cleaned.
[0004]
Therefore, there has been proposed a configuration in which the above-mentioned problem is solved by once releasing the blade contact pressure and re-contacting the blade (for example, see Patent Documents 1 and 2). That is, according to the configuration in which the blade pressure is released, regarding the above 1) and 3), it becomes easy to remove the adhered matter and foreign matters of the toner due to a change in state or impact due to the release / re-contact. Regarding (2), permanent deformation (plastic deformation) is reduced since the contact pressure is released when the blade stops, thereby preventing the blade from being constantly deformed.
[0005]
However, simply releasing the blade contact pressure, then restoring the contact pressure and re-contacting may cause a new foreign substance to be caught at the time of re-contact, which may degrade the cleaning performance. was there. That is, the portion of the image carrier where the blade tip comes into contact again needs to be in a clean state free of foreign matter and the like. However, in the conventional configuration, since the contact pressure release speed and the return speed are almost the same, the blade re-contact portion is near the portion where the foreign matter collected by the blade remains. For this reason, a clean state was not ensured at the re-contact position. On the other hand, at the time of re-contact, since the blade is in contact with the image carrier at the same speed as the release, there is an inconvenience that removal of foreign matter by impact cannot be expected. That is, when the blade is brought into contact with the blade at a higher speed, the impact becomes larger. Therefore, the foreign matter on the image carrier can be effectively removed by such a large impact.
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model Publication No. 3-58668
[Patent Document 2]
JP-A-5-119687
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, the present invention solves the above-described problems of the related art, and a cleaning device for an image forming apparatus in which the re-contacting position of the blade is a clean portion and the contact pressure return speed is higher than the release speed. The purpose is to provide.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided an image carrier, a cleaning blade for cleaning toner remaining on the image carrier, and a contact pressure of the cleaning blade against the image carrier. At the end of or at the start of the forward rotation operation, the image carrier stops after at least one reverse rotation operation, and when at least the image carrier is stopped, the contact pressure of the forward rotation operation In the image forming apparatus which is set to a lower contact pressure than that of the image forming apparatus, an area downstream of the blade and upstream of the developing section on the image carrier at the start of the reverse rotation operation is defined as a C area, and the normal rotation operation is performed by the reverse rotation operation When the pressure starts decreasing from the contact pressure, the circumferential position on the image carrier with which the blade is in contact is X1, and when the contact pressure returns to the pressure of the normal rotation operation by the normal rotation operation, the blade moves. This When it has a circumferential position on the image carrier X2 that is, X1 and the X2 are different circumferential positions, it is characterized in that X2 is located in the C region.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the mechanism is mechanically interlocked with the image carrier, and is configured to reduce the contact pressure with the reverse operation of the image carrier. .
[0010]
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the mechanism operates the cam in accordance with the reverse operation of the image carrier to reduce the contact pressure, and operates the cam in accordance with the normal operation. The contact pressure is restored by using a different cam surface between the reverse rotation operation and the forward rotation operation.
[0011]
According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the changing speed of the contact pressure in the normal operation is set to be larger than the changing speed of the contact pressure in the reverse operation.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of the cleaning device of the image forming apparatus according to the embodiment, FIG. 2 is a schematic diagram showing a released state of the cleaning device, and FIG. 4A to 4D are a side view, a front view, and a perspective view, respectively, showing details of a cam of the cleaning device.
[0013]
As shown in FIG. 1, the cleaning device 1 is disposed near the outer periphery of the image carrier 2 included in the image forming apparatus (not shown), and the cleaning device 1 keeps the outer peripheral surface of the image carrier 2 clean. . The image carrier 2 is rotatable in an arbitrary direction by a drive mechanism (not shown), and a clockwise direction indicated by a solid arrow in the drawing is a rotation direction of the normal rotation operation.
[0014]
That is, the cleaning device 1 includes a cleaning blade 3 that slides on the outer peripheral surface of the image carrier 2 at a predetermined contact pressure to remove unnecessary objects, a blade holder 4 that swingably holds the cleaning blade 3, A blade release arm 5 for swinging the blade holder 4 in a predetermined manner, a blade pressurizing spring 6 connected to the blade release arm 5 and supplying a blade contact pressure, and operated in conjunction with the rotation of the image carrier 2. And a blade release cam 7 for controlling the blade contact pressure according to the normal rotation operation and the reverse rotation operation of the image carrier 2.
[0015]
The blade holder 4 is pivotally supported by a cleaning blade holder rotating shaft 8 held by a fixing member 9 in the cleaning device 1, and the cleaning blade 3 has its blade edge attached to the image carrier 2 at the pivot-side end. It is installed in a state where it faces. The cleaning blade 3 is formed of a material such as urethane rubber in a plate shape, and is an elastic blade capable of elastic deformation. The base end of the blade release arm 5 is connected to the blade holder 4. The blade release arm 5 is supported by a cleaning blade holder rotation shaft 8 similarly to the blade holder 4. The blade release arm 5 is urged by a blade pressure spring 6 so that the cleaning blade 3 contacts the image carrier 2. That is, one end of the blade pressure spring 6 is connected to the distal end side of the blade release arm 5, and the other end is fixed to the fixing member 9, and is installed in a tensioned state.
[0016]
Reference numeral 10 denotes a cleaning brush for facilitating cleaning. That is, the rotational force of the image carrier 2 is transmitted to the cleaning brush 10, and the rotation of the cleaning brush 10 causes residual toner and the like on the image carrier 2 to move on the image carrier 2 in one axial end direction. The cleaning blade 3 is shifted laterally and collected at a location facing the cleaning blade 3. For this reason, these toners and foreign substances are stopped by the cleaning blade 3. Finally, the toner is dropped from the image carrier 2 with the rotation operation of the image carrier 2, and is carried out of the cleaning device 1 by the toner conveying screw 11 below.
[0017]
When the normal operation of the image forming apparatus is completed and the normal rotation operation of the image carrier 2 is stopped, the cleaning device 1 first temporarily stops the rotation of the image carrier 2 and then rotates the image carrier 2 in the reverse direction. Operate and stop. That is, if foreign matters such as toner and paper dust are accumulated at the tip of the cleaning blade 3, the contact resistance between the cleaning blade 3 and the image carrier 2 increases due to the stagnation at the tip of the blade in the next normal operation. I will. For this reason, an extra load is applied to the cleaning blade 3, and the tip shape of the cleaning blade 3 is deformed from a normal shape to an irregular shape, and the contact pressure over the entire contact area of the tip of the cleaning blade 3 becomes uneven. The cleaning performance is reduced.
[0018]
In order to avoid this, the stagnation object is made to fall from the image carrier 2 by reversing the image carrier 2. In other words, reversing the image carrier 2 causes the accumulated material to move quickly in the direction away from the blade tip while the accumulated material remains on the image carrier 2. For this reason, the portion on the image carrier 2 where the stagnation remains remains with the progress of the reverse rotation of the image carrier 2, so that the stagnation falls off the image carrier 2 naturally. In addition, before the reverse operation on the image carrier 2, during the reverse operation, after the reverse operation, or during a period in which some of these are combined, or over the entire period, the blade It is preferable to reduce the contact pressure. That is, by reducing the blade contact pressure, the contact angle of the blade tip changes. For this reason, a force different from the normal forward rotation operation can be applied to the toner adhered matter formed on the cleaning blade 3. As a result, it is possible to increase the possibility that the toner fixed matter is removed from the cleaning blade 3. For these reasons, it is most preferable to stop the image carrier 2 after releasing the blade contact pressure while rotating the image carrier 2 in the reverse direction.
[0019]
As described above, the mechanism for releasing and restoring the blade contact pressure in accordance with the forward / reverse operation of the image carrier 2 may be a configuration using electric components such as a motor and a solenoid. It has a mechanical configuration utilizing the driving force of the carrier 2. That is, a protruding portion 12 protruding downward is formed in the middle of the blade release arm 5 in the longitudinal direction, and a cam rotation shaft 13 is installed at a position separated downward from the protruding portion 12. The cam rotation shaft 13 is driven to rotate in the same direction in conjunction with the rotation of the image carrier 2. That is, a rotational force is transmitted from the cleaning brush 10 to the cam rotation shaft 13 via a gear (not shown), and the cleaning brush 10 is rotationally driven in conjunction with the image carrier 2. Therefore, when the image carrier 2 rotates clockwise, the cam rotation shaft 13 rotates clockwise, that is, rotates in the same direction. Since the cam rotation shaft 13 is disposed substantially at the center inside the cleaning device 1, an agitator (stirring member) not shown is attached. Therefore, the agitator rotates with the rotation of the cam rotation shaft 13 to contact the surrounding inner wall, thereby preventing toner and the like from sticking to the inner wall.
[0020]
The blade release cam 7 is attached to the cam rotation shaft 13 via a one-way clutch (not shown). Therefore, only the rotational force of the cam rotation shaft 13 in the left rotation direction is transmitted to the blade release cam 7 by the one-way clutch. A spring (not shown) is connected to the blade release cam 7, and the blade release cam 7 is urged rightward by the spring. A restricting member (not shown) is provided at a predetermined position near the blade releasing cam 7, and the right rotation of the blade releasing cam 7 is stopped by the restricting member at the rotation position of FIG.
[0021]
Therefore, when the normal rotation operation is performed, that is, when the image carrier 2 is rotated clockwise, the cam 7 is rotated clockwise by the elastic force of the spring, and stopped at the rotation position of FIG. Is done. That is, since the rotational force in the right rotation direction is not transmitted to the cam 7 by the one-way clutch, the stopped state at this rotational position is maintained. On the other hand, when the image carrier 2 rotates in the reverse direction, the cam 7 is rotated counterclockwise by the one-way clutch against the elastic force of the spring, and stops at the rotational position in FIG. During the course of this movement, the cam 7 pushes the blade release arm 5 upward. Therefore, the arm 5 rotates clockwise around the cleaning blade holder rotation shaft 8. Accordingly, the blade holder 4 and the cleaning blade 3 fixed to the arm 5 are also rotated clockwise about the cleaning blade holder rotation shaft 8. As a result, the tip of the blade 2 is moved by a predetermined distance in a direction away from the image carrier 2, and the blade contact pressure is reduced.
[0022]
As described above, in the configuration in which the one-way clutch and the cam 7 are combined, the movement of the blade tip is synchronized with the movement of the image carrier 2. Therefore, as a result, the position where the release of the blade contact pressure on the image carrier 2 has started and the position where the cleaning blade 3 comes into contact again will not change. For this reason, the cleaning blade 3 comes into contact again near the position on the image carrier 2 where the foreign matter retained by the cleaning blade 3 is left. As a result, there is a high possibility that the cleaning blade 3 will sandwich the foreign substance again. Therefore, the location where the cleaning blade 3 comes into contact again is made different from the location where the cleaning blade 3 is left, and is a clean location which is a downstream direction with respect to the moving direction of the image carrier 2. For this reason, the timing at which the cleaning blade 3 comes into contact with the image carrier 2 is advanced, so that the cleaning blade 3 is brought into contact before the foreign material reaches the position where it is left.
[0023]
That is, as shown in FIG. 3, at the start of the reverse rotation operation, that is, at the time when the image carrier 2 is temporarily stopped, on the image carrier 2, downstream from the location X1 where the cleaning blade 3 is in contact and The area upstream of the developing location X10 by the developing unit 2A is defined as the area C to be re-contacted with the blade. Therefore, the area on the image carrier 2 that has been cleaned by the blade 2 in the normal forward rotation operation before the stop operation and has not reached the development location X10 is reserved as the C area. Therefore, a clean state is guaranteed in the C area. The X1 position at which the release of the blade contact pressure is started and the X2 position at which the return of the blade contact pressure is completed occupy different positions in the C region shown in FIG. .
[0024]
In this embodiment, as shown in FIGS. 4A to 4D, the cam 7 has two cam surfaces 14 and 15. One cam surface 14 is a cam surface used for releasing the blade contact pressure, and the other cam surface 15 is a cam surface used for returning the blade contact pressure. The cam surface 14 for releasing the blade contact pressure is formed in an arc shape whose curvature radius gradually decreases from the upper end to the lower end with the cam rotation shaft 13 as a center. The cam surface 15 is formed in an arc shape in which the radius of curvature sharply decreases. Guide grooves 16 and 17 are formed at the center in the width direction of the respective cam surfaces 14 and 15. Branch edges 18 and 19 are formed continuously with the guide grooves 16 and 17 so that the guide grooves 16 and 17 join at both ends of the cam surfaces 14 and 15 in the vertical direction. . A guide pin 12 a is integrally formed at the tip of the protruding portion 12 of the blade release arm 5, and is engaged with the guide grooves 16 and 17. That is, the guide pin 12a has a diameter smaller than the width of the guide grooves 16 and 17 and a predetermined protrusion length.
[0025]
The blade release arm 5 is formed in a substantially long plate shape using an elastically deformable material so as to be deformable in the axial direction of the cam rotation shaft 13 and not to be deformed in the radial direction. The mutual positional relationship between the blade release arm 5 and the cam 7 is such that the guide pin 12a occupies a position on the guide pin position reference line C0 when no external force is applied to the blade release arm 5 and there is no deformation. In addition, the guide grooves 16 and 17 sandwich the guide pin position reference line C0. At the position distant from the guide pin position reference line C0, the confluence of the guide grooves 16, 17 is set. Therefore, the guide grooves 16 and 17 are selected in accordance with the normal rotation or the reverse rotation of the image carrier 2, and the guide pins 12a are guided by the guide grooves 16 and 17 so that the protrusions 12 are formed on the different cam surfaces 14 and 15. By pressing, the release timing and return timing of the blade contact pressure, and the release speed and return speed thereof can be changed.
[0026]
That is, at the time of the forward rotation operation or the start of the reverse rotation operation of the image carrier 2, the cam 7 is at the rotational position shown in FIG. 2, and the guide pin 12a is at the position indicated by C1 in FIG. When the image carrier 2 rotates in the reverse direction and the cam 7 rotates to the left, the guide pin 12a is relatively moved upward along the guide groove 16 on the right side in FIG. Therefore, the tip of the protruding portion 12 is slidably contacted with the release cam surface 14 around the guide groove 16. Therefore, the protruding portion 12 is gradually pushed upward, the blade release arm 5 is swung counterclockwise, and the blade contact pressure is reduced. Therefore, the cam 7 is stopped at the rotation angle position shown in FIG. 1, and the cam surface 14 pushes the protrusion 12 to the maximum. As a result, the image carrier 2 stops in the released state in which the blade contact pressure is reduced. During this time, since the guide pin 12a crosses the guide pin position reference line C0, the blade release arm 5 is elastically deformed. As the cam 7 is rotated to the left, the spring connected to the cam 7 accumulates elastic return force in the reverse rotation direction.
[0027]
Next, when the normal operation of the image forming apparatus is started and the image carrier 2 rotates forward, that is, when the image carrier 2 is driven to rotate clockwise, the cam 7 starts rotating clockwise. The rotation driving force from the image carrier 2 is not transmitted to the cam rotation shaft 12 by the one-way clutch, but rotates rightward by the elastic return force of the spring because the cam 7 is at the left rotation position. In this case, since the blade release arm 5 is elastically deformed, the elastic return force of the arm 5 acts to return the guide pin 12a to the position of the guide pin position reference line C0. Therefore, since the guide pin 12a is urged to the left at the branch edge 18, the guide pin 17 is selected and relatively moved along the guide groove 17. Therefore, the guide pin 12 a is guided to the guide groove 17, so that the protruding portion 12 comes into sliding contact with the cam surface 15 around the guide groove 17. Since the cam surface 15 is formed in a shape in which the radius of curvature sharply decreases, the contact pressure is restored more quickly than when the cam surface 16 is relatively moved in the opposite direction and is slid. That is, the time required for the return processing by the forward rotation operation is shorter than the time required for the release processing of the blade contact pressure by the reverse rotation operation. For this reason, the position at which the blade tip comes into contact with the image carrier 2 is a position downstream of the image carrier 2 in the moving direction before the cleaning blade 3 reaches the position where the cleaning blade 3 has dropped from the normal contact pressure. For this reason, it is possible to prevent the blade tip from re-contacting a clean portion of the image carrier 2 and the cleaning blade 3 from catching foreign matter.
[0028]
According to the cleaning device 1, as shown in the graph of FIG. 5, when the blade contact pressure is reversed by the image carrier 2 to stop the image carrier 2, the broken line in FIG. When the image carrier 2 is normally rotated for normal operation of the image forming apparatus while the pressure is gradually decreased from the normal pressure P1, as indicated by the dashed line in FIG. , It is possible to rapidly return to the normal pressure P1 from the reduced pressure. Therefore, when the blade tip comes into contact with the image carrier 2 again, a large impact force can be generated. In addition, at this time, the cleaning blade 3 is re-contacted while rotating the image carrier 2 in the normal rotation direction, so that the relative speed difference between the two 2 and 3 is increased. Can also contribute to an increase in the impact force.
[0029]
Further, in the image forming apparatus provided with the cleaning device 1 of the embodiment configured as described above, the following conditions 1) and 2) were set, and a paper passing test was performed.
1) Run conditions: Five sheets were continuously passed through the image forming apparatus, and the stop was repeated. Therefore, every five sheets, the image carrier rotates in reverse, and the cleaning blade 3 is released.
2) a) Diameter of image carrier: diameter 100 mm
b) Peripheral speed of image carrier surface: 360 mm / s
c) Release speed of the blade: 50 mm / s (however, since the blade tip is always in contact with the image carrier, it does not actually move at this speed. If there is no image carrier, the blade tip is It means moving at speed.)
[0030]
As a result of this test, it was verified that the number of sheets that can be processed can be significantly increased as compared with the related art. That is, in the release and return of the blade by the conventional cleaning device, when about 300K sheets of processing are performed, foreign matter such as paper fibers is caught in the cleaning blade 3, toner slips through, and image quality deteriorates. . On the other hand, according to the test using the above-described configuration, even when 500K sheets were passed, the foreign matter was prevented from being scissored, the toner did not slip through, and the image quality was prevented from deteriorating. In the description, the expression "release of the cleaning blade 3" is used. However, in the test, decreasing the blade contact pressure (about 1/3 of the normal time) is referred to as "release". It is not separate from the image carrier 2. Even if the cleaning blade 3 is separated, the cleaning property is effective. However, the cleaning blade 3 is prevented from being detached from the image carrier 2 because a problem such as leakage of toner from a gap generated by the separation of the cleaning blade 3 may occur.
[0031]
As described above, according to the embodiment, the return position of the contact pressure of the cleaning blade 3 in the normal rotation operation is within the C region, and therefore, the cleaning blade 3 is located on the image carrier 2 in the clean C region. After preliminary sliding contact with the inside, cleaning of the non-cleaning area other than the area C is started. Therefore, while the cleaning blade 3 is in sliding contact with the area C, the cleaning blade 3 comes into contact with the image carrier 2 at the designed contact angle and is elastically deformed. As a result, the cleaning performance can be sufficiently exhibited.
[0032]
Next, another embodiment of the present invention will be described. As shown in FIGS. 6A and 6B, the cleaning device of this embodiment eliminates the pressing of the protrusion 12 by the cam 21 in the normal rotation operation, and further abuts the cleaning blade 3 with impact. I try to make it. Note that members having the same configuration as in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be simplified.
[0033]
That is, the cam 21 has a cam surface 22 for releasing the blade contact pressure, a guide groove 23 formed on the cam surface 22, and a guide groove 24 formed by being connected to the guide groove 23. The guide pin 12a is guided so that the protrusion 12 is removed from the cam surface 22 by the guide groove 24 in the normal rotation operation. On the other hand, the guide pin 12a is formed at a position offset to the right of the protrusion 12 as shown in FIG. Accordingly, similarly to the above-described embodiment, when the image carrier 2 is rotated in the reverse direction to stop the image carrier 2, the guide pins 12 a are guided by the guide grooves 23, and 12 is pressed. Finally, the rotation of the cam 21 stops when the guide pin 12a reaches the position indicated by C2 in the figure, and the cleaning blade 3 is released.
[0034]
Next, when the normal operation of the image forming apparatus is started and the image carrier 2 rotates forward, that is, when the image carrier 2 is driven to rotate clockwise, the cam 21 starts rotating clockwise. Since the blade release arm 5 is elastically deformed, the elastic return force of the blade release arm 5 acts to return the guide pin 12a to the position of the guide pin position reference line C0. Therefore, the guide pin 12a advances toward the left side of the guide groove 23, and is guided to the guide groove 24. Since the guide groove 24 guides the cam surface to deviate leftward in the figure, the guide pin 12a deviates from the cam surface 22.
[0035]
As a result, the protrusion 12 of the blade release arm 5 is released from the pressing by the cam surface 22, so that the blade release arm 5 presses the cleaning blade 3 against the image carrier 2 by the force of the blade pressure spring 6. Therefore, the speed at which the blade contact pressure is increased is higher than the speed at which the blade contact pressure is released, so that the force applied to the blade tip is strong and the deformation is increased. That is, only the elastic force of the spring 6 acts on the blade releasing arm 5 without being restricted by the cam 21 until the cleaning blade 3 re-contacts the image carrier 2 and stops. Can be re-contacted. For this reason, it is possible to remove the toner adhered matter and the like adhering to the blade tip by a larger impact. As a result, the possibility of removing foreign matter from the cleaning blade 3 can be increased, and the cleaning performance can be enhanced.
[0036]
As described above, according to the other embodiment, it is sufficient to form the cam 21 mainly with the single cam surface 22 and the guide groove 23, so that the cam shape is simplified and the manufacturing cost can be reduced. . In addition, since a single cam surface 22 may be secured, the thickness of the cam 21 in the axial direction can be reduced to reduce the thickness and weight. Therefore, an empty space in the thickness direction of the cam 21 can be increased, and other components can be arranged in the space.
[0037]
In each of the above-described embodiments, the blade pressure releasing arm 5 is deformed in the axial direction and the cams 7 and 21 are fixed. However, the present invention is not limited to this. Alternatively, the cams 7 and 21 may be moved in the direction of the cam rotation shaft 13 without being moved. That is, the cams 7, 21 can be freely moved in the axial direction, and when the cams 7, 21 are displaced in the axial direction from the guide pin position reference line C0, the cams 7, 21 are referenced by an elastic member such as a spring. You may comprise so that the return force which returns to the line C0 may be provided. Therefore, according to this configuration, it is not necessary to form the blade pressure release arm 5 from a material or a shape that can be elastically deformed in the axial direction. Can be improved.
[0038]
In each of the embodiments, the image carrier 2 is configured to release the blade contact pressure once and stop while performing the reverse operation, while rapidly restoring the blade contact pressure while performing the forward operation. Without being limited to this, the combination of the release and the return of the blade contact pressure may be performed plural times. That is, after the above-described stop of the image carrier 2 in the reverse rotation operation, the image carrier may be rotated again in the normal rotation direction, and may be again rotated in the reverse direction and then stopped. Therefore, in this case, a plurality of impact actions can be obtained in accordance with the re-contact of the blade 2 a plurality of times, so that an effect of increasing the probability of removing foreign matters can be expected.
[0039]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, when the reverse rotation operation is started, the area on the image carrier downstream of the blade and upstream of the developing unit is set as the C area, so that the blade is cleaned by the normal forward rotation operation. The C area on the image carrier that has been reached and has not reached the development site can be a predetermined area for contacting the blade. For this reason, since a clean state is ensured in the area C, the blade can be re-contacted with a clean portion. In addition, since the peripheral position X1 at which the blade contact pressure has returned and the blade has re-contacted is different from the position X2 at which the blade contact pressure starts to decrease in the region C, re-contact of the blade is performed. As a result, the probability of occurrence of pinching of foreign matter or the like can be reduced. As a result, the cleaning performance can be improved, and the image carrier can be always kept clean, so that the image quality can be improved.
[0040]
According to the second aspect of the present invention, since the blade contact pressure is reduced in accordance with the reverse operation of the image carrier in mechanical linkage with the image carrier, electric components such as a motor and a solenoid are used. Without the goal. For this reason, installation space and wiring for these electric components are not required. As a result, the configuration is simplified, and the cost and size of the cleaning device can be reduced. On the other hand, the operation of the electric component does not have an electromagnetic influence on the image carrier located in the vicinity, so that the quality of the toner image formed on the image carrier by the electromagnetic action can be ensured.
[0041]
According to the third aspect of the present invention, the blade contact pressure is set to a predetermined value by a cam that is operated in conjunction with the rotation operation of the image carrier and uses different cam surfaces for the reverse rotation operation and the normal rotation operation of the image carrier. Since the setting is made, the configuration is simplified, the cost can be reduced, and the reliability of operation can be improved. In particular, by changing the shape of the cam surface, the rate of change of the blade contact pressure can be set freely, so it is easy to change the design according to the shape, material, and operating conditions of the blade, and obtain high flexibility. Can be.
[0042]
According to the fourth aspect of the present invention, since the changing speed of the contact pressure in the normal operation is larger than the changing speed of the contact pressure in the reverse operation, the normal operation is performed faster than the speed of releasing the blade in the reverse operation. Speed of blade re-contact can be increased. For this reason, the re-contact position of the blade can be always different from the position where the contact pressure of the blade is released, and the probability of pinching of foreign matter or the like can be reduced. In addition, the speed at which the blade comes into contact with the image carrier and stops is increased, and the impact force can be increased. As a result, the probability of removing foreign matter on the image carrier due to the impact force can be increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of the present invention and showing a state where a contact pressure of a cleaning blade is released.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a state in which the contact pressure of the cleaning blade of this embodiment has returned to a normal pressure.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a C region of the embodiment.
4A and 4B show a cam of this embodiment, FIG. 4A is a left side view, FIG. 4B is a front view, and FIGS. 4C and 4D are views of the cam viewed from different directions. FIG. 2 is a perspective view showing the entire configuration.
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the rotational position of the image carrier of this embodiment and the blade contact pressure.
FIG. 6 shows another embodiment of the present invention, wherein (A) is a left side view of the cam, and (B) is a front view of the cam.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cleaning device 2 Image carrier
2A developing unit 3 cleaning blade
4 Blade holder 5 Blade release arm
6 Blade pressure spring 7, 21 Blade release cam
8 Cleaning blade holder rotation axis
12 Projection of blade release arm 12a Guide pin of projection
13 Cam rotation shaft 14, 22 Cam surface for releasing blade pressure
15 Cam surface for returning blade pressure 16, 23 Cam groove for releasing blade pressure
17 Cam groove for blade pressure return 18 Branch edge
19 Branch Edge
C0 Guide pin position reference line
C1 Guide pin position on cam at start of reverse rotation
C2 Guide pin position on cam at start of forward rotation
X1 Circumferential position on the image carrier where the blade is in contact at the start of pressure drop
X2 Circumferential position on the image carrier with which the blade is in contact when the contact pressure is restored
