JP2005031470A

JP2005031470A - クリーニング装置

Info

Publication number: JP2005031470A
Application number: JP2003271505A
Authority: JP
Inventors: Minoru Kasama; 稔笠間
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2003-07-07
Filing date: 2003-07-07
Publication date: 2005-02-03

Abstract

【課題】画質に悪影響を及ぼすことなく、ブレードと感光体の設置レイアウトやブレードの機械的な特性に左右されずに、ブレードと感光体接触面の摩擦抵抗を低減することが可能なクリーニング装置を提供することを課題とする。
【解決手段】像担持体上に残留した残留物を除去するクリーニングブレードを備えたクリーニング装置において、前記クリーニングブレードの先端部に強磁性を有する金属部材を設けるとともに、前記金属部材の近傍に電磁石を配置し、当該電磁石によってクリーニングブレードの先端部を振動させるように構成して課題を解決した。
【選択図】図１

Description

この発明は、電子写真方式を適用した複写機やプリンター等の画像形成装置に用いられるクリーニング装置に関するものである。

特開２００１−２３５９８７号公報特開２００２−２６８４９１号公報特開２００３−１２７５２号公報

従来、この種の電子写真方式を適用した複写機やプリンター等の画像形成装置においては、周知のように、静電潜像担持体である感光体ドラムの表面に、レーザービームを画像データに応じて走査露光することにより、感光体ドラムの表面に静電潜像を形成し、この感光体ドラムの表面に形成された静電潜像を、当該感光体ドラムの現像部位と対向するように配設された現像器などの現像手段によって反転現像し、トナー像として可視化するように構成されている。そして、上記画像形成装置では、感光体ドラム上に形成されたトナー像を、転写手段によって転写用紙などの転写材上に静電的に転写した後、定着することによって画像を形成するように構成されている。その際、上記感光体ドラムの表面には、若干のトナーやトナーの添加剤などが残留する。そこで、これらの残留物を除去するクリーニング装置としては、感光体ドラムの軸方向に沿って板状の弾性ゴムブレードを配設し、その先端を感光体ドラムの回転方向に対して対向する方向に圧接させて掻き取る方式を採用したものが、一般的に用いられている。

この種の弾性ゴムブレードを用いたクリーニング装置では、感光体ドラム表面の劣化等に伴なって、感光体ドラムとブレード先端の接触面における摩擦抵抗が大きくなると、特定の周波数で発振する自励振動を生じ、極めて不快な騒音を発する所謂「ブレード鳴き」と呼ばれる現象や、ブレードのめくれ等の問題点が生じることが知られている。

そこで、かかる問題点を解決し、感光体ドラムとブレード先端の接触面における摩擦抵抗を低減するため、潤滑剤を感光体ドラムの表面に塗布することが提案されている( 例えば、特開２００１−２３５９８７号公報）。また、感光体ドラムとブレード先端の接触面における摩擦抵抗が大きくなっても、ブレード鳴きやめくれが生じないように、ゴムブレードの設置角度や感光体ドラムへの押圧力や、損失係数（ｔａｎδ）を最適化する方法なども提案されている（例えば、特開２００２−２６８４９１号公報や特開２００３−１２７５２号公報) 。

しかしながら、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記特開２００１−２３５９８７号公報や特開２００２−２６８４９１号公報、あるいは特開２００３−１２７５２号公報等に開示された技術の場合には、感光体ドラムの表面に塗布される潤滑剤が画質に悪影響を及ぼしたり、ブレードと感光体ドラムの設置レイアウトや環境変動に対する画質の維持性との兼ね合いから、設計のラチチュードが著しく制限されるという問題点を有していた。

そこで、この発明は、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り、その目的とするところは、画質に悪影響を及ぼすことなく、ブレードと感光体の設置レイアウトやブレードの機械的な特性に左右されずに、ブレードと感光体接触面の摩擦抵抗を低減することが可能なクリーニング装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１に記載された発明は、像担持体上に残留した残留物を除去するクリーニングブレードを備えたクリーニング装置において、前記クリーニングブレードの先端部に強磁性を有する金属部材を設けるとともに、前記金属部材の近傍に電磁石を配置し、当該電磁石によってクリーニングブレードの先端部を振動させるように構成したことを特徴とするクリーニング装置である。このように、ブレードの先端を微少振動させることによって、ブレード先端と像担持体表面が離間と接触を繰り返すことにより、時間平均としての両者間の摩擦抵抗を低減するものである。さらに、このような微少振動は、ゴムのように減衰率の高い素材では伝達されにくいため、ブレード先端に配した金属部材を電磁石からの磁力によって非接触状態で加振することによって、ブレード先端に効率良く振動を伝達させるものである。

また、請求項２に記載された発明は、請求項１に係る発明に加えて、電磁石による加振によって生じた振動が新たな騒音源となることを避けるため、ブレードに付与する振動の周波数を人間の可聴範囲以上に設定したことを特徴とするものである。

さらに、請求項３に記載された発明は、前記クリーニングブレードが発生する音を検知する検知手段と、前記検知手段から出力される信号のうち特定周波数の信号のみを通過させる信号処理手段と、前記信号処理手段から出力される信号の振幅が閾値を超えたときに前記電磁石を作動させる制御手段とを有することにより、ブレードの鳴きが発生した場合にのみ電磁石を作動させて摩擦力の低減を行うことを特徴とするものである。

この発明によれば、像担持体表面に潤滑剤等を塗布する必要がなく、ブレードと像担持体との摩擦抵抗を低減することができ、且つ、ブレードの設置レイアウト、機械的特性を自由に選択できるので、環境変動に対する画質の維持性や装置の小型化に寄与できることになる。

以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

実施の形態１
図１はこの発明の実施の形態１に係るクリーニング装置を適用したレーザープリンター等の画像形成装置を示すものである。

図１において、１は像担持体としての感光体ドラムを示すものであり、この感光体ドラム１は、図示しない駆動装置により矢印方向に沿って所定の速度で回転駆動される。上記感光体ドラム１の表面は、図示しない帯電手段によって所定の電位に帯電された後、画像データに応じてレーザービームにより画像露光が施されて静電潜像が形成されるとともに、この静電潜像が現像器によって現像されてトナー像となり、当該トナー像が転写材としての転写用紙上に転写・定着されることによって、画像が形成されるように構成されている。

上記感光体ドラム１の表面に形成されたトナー像が図示しない転写用紙上に転写された後、当該感光体ドラム１上に残留したトナーやトナーの添加剤などの残留物２は、感光体ドラム１の表面に押圧されているクリーニングブレード３によって掻き取られ、除去される。このクリーニングブレード３は、ブレード保持部材４に接着固定されており、ブレード保持部材４は、クリーニングブレード３の位置決めと保持を行うため、高い剛性を有する板金部材によって構成され、画像形成装置を保持するフレーム５にネジ止めされている。

ところで、この実施の形態では、像担持体上に残留した残留物を除去するクリーニングブレードを備えたクリーニング装置において、前記クリーニングブレードの先端部に強磁性を有する金属部材を設けるとともに、前記金属部材の近傍に電磁石を配置し、当該電磁石によってクリーニングブレードの先端部を振動させるように構成されている。

また、上記クリーニングブレードを強制的に振動させる周波数は、人間の可聴周波数以上に設定される。

すなわち、この実施の形態に係るクリーニング装置では、図１に示すように、クリーニングブレード３の先端部３ａに、感光体ドラム１と接触している面とは反対側に、強磁性を有する金属部材６（例えば、鉄など）が接着剤によって貼り付けられており、この金属部材６の近傍には、電磁石７が配置されている。上記金属部材６は、薄い板状に形成されており、図２に示すように、クリーニングブレード３の先端部３ａに、その長手方向の全長にわたって設けられている。また、上記電磁石７は、図２に示すように、クリーニングブレード３の長手方向に沿って一定の間隔で複数（図示例では、３個）配置されている。上記電磁石７には、図１に示すように、信号源８から所定の周波数の交流電圧が印加されるように構成されており、当該印加電圧によって電磁石７に交番磁界を発生させることにより、金属部材６に作用する磁力が変化し、クリーニングブレード３の先端部３ａを振動させるようになっている。また、上記クリーニングブレード３を強制的に振動させる周波数は、人間の可聴周波数以上に設定されている。

このように、クリーニングブレード3 の先端部３ａを振動させることによって、感光体ドラム１の表面とクリーニングブレード３の先端が、離間と接触を繰り返すことにより、時間平均としての摩擦抵抗が低減され、ブレード鳴きの発生が防止される。また、振動の付与によるクリーニング性能の悪化を防止するため、感光体ドラム１の表面とクリーニングブレード３の先端が離間する際の間隙は、トナーのすり抜けを生じない程度に調節される必要がある。しかし、一般的な電子写真装置のトナー粒子の直径は、数μｍ程度であり、クリーニングブレード３に付与する振動の周波数を１０ｋＨｚ以上の高い周波数に設定し、電磁石７への供給電圧を適切に調節すれば、感光体ドラム１の表面とクリーニングブレード３の先端が離間する際に生じる間隙は、数ｎｍ程度となるので、クリーニング性能に影響を及ぼすことなく、接触面の摩擦抵抗を低減することが出来る。

また、上記電磁石７への供給電圧の変動周波数を人間の可聴周波数の範囲以上に設定することによって、クリーニングブレード３ヘの振動付与が新たな騒音源となることも回避することができる。

さらに、この実施の形態では、感光体ドラムの表面に潤滑剤等を塗布する必要がなく、クリーニングブレード３と感光体ドラム１との摩擦抵抗を低減することができ、且つ、クリーニングブレード３の設置レイアウト、機械的特性を自由に選択できるので、環境変動に対する画質の維持性や装置の小型化に寄与できることになる。

実施の形態２
図３はこの発明の実施の形態２を示すものであり、前記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態２では、前記クリーニングブレードが発生する音を検知する検知手段と、前記検知手段から出力される信号のうち特定周波数の信号のみを通過させる信号処理手段と、前記信号処理手段から出力される信号の振幅が閾値を超えたときに前記電磁石を作動させる制御手段とを有するように構成されている。

すなわち、この実施の形態２では、図３に示すように、クリーニングブレード３から発生する音を検知する検知手段としてのマイクロホン９が、画像形成装置の筐体内部に設置されており、マイクロホン9 によって検知された音の信号は、特定の周波数のみを通過させるバンドパスフィルタ等の信号処理手段10に送られる。ところで、クリーニングブレード３に発生するブレード鳴きは、必ず特定の周波数を持つので、信号処理手段１０が通過させる周波数を、この特定周波数に一致させておくことによって、信号処理手段１０から出力される信号の振幅が予め設定された閾値を超えたとき、つまり高温環境時や、両面コピー時など定着直後の用紙が感光体ドラム１の表面に接触して、感光体ドラム１の表面温度が上昇して、クリーニングブレード３のｔａｎδが大きくなり、ブレード鳴きが発生したと制御手段によって判断することができる。そこで、信号処理手段１０からの出力信号が閾値を超えたときに電磁石を作動させる制御手段１１を設け、ブレード鳴きが発生した場合にのみ電磁石７を作動させることによって摩擦力の低減を行うことができる。

このように、上記実施の形態２では、クリーニングブレード３にブレードの鳴きが発生した場合にのみ、電磁石７を作動させて摩擦力の低減を行うことができる。

その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。

この発明は、電子写真方式を適用した複写機やプリンター等の画像形成装置に利用することができる。

図１はこの発明の実施の形態１に係るクリーニング装置を適用した画像形成装置を示す構成図である。図２はこの発明の実施の形態１に係るクリーニング装置を示す構成図である。図３はこの発明の実施の形態２に係るクリーニング装置を適用した画像形成装置を示す構成図である。

符号の説明

３：クリーニングブレード、３ａ：クリーニングブレードの先端部、６：強磁性を有する金属部材、７：電磁石。

Claims

像担持体上に残留した残留物を除去するクリーニングブレードを備えたクリーニング装置において、
前記クリーニングブレードの先端部に強磁性を有する金属部材を設けるとともに、前記金属部材の近傍に電磁石を配置し、当該電磁石によってクリーニングブレードの先端部を振動させるように構成したことを特徴とするクリーニング装置。
前記クリーニングブレードを振動させる周波数が、人間の可聴周波数以上に設定されていることを特徴とする請求項１記載のクリーニング装置。
前記クリーニングブレードが発生する音を検知する検知手段と、前記検知手段から出力される信号のうち特定周波数の信号のみを通過させる信号処理手段と、前記信号処理手段から出力される信号の振幅が閾値を超えたときに前記電磁石を作動させる制御手段とを有することを特徴とする請求項１又は２記載のクリーニング装置。