JP2015114478A - クリーニング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ブレード捲れの発生を抑制する。
【解決手段】感光体ドラム３０の表面に付着した付着物を除去するクリーニングブレード６１と、アルミ等の金属により形成されてクリーニングブレード６１を揺動可能に保持するブレード保持ホルダ６２と、弾性力によりブレード保持ホルダ６２に荷重を付与してクリーニングブレード６１を感光体ドラム３０に押し付ける弾性部材６３と、を含んで構成され、弾性部材６３は、弾性部材６３の変位量が設定値以内の場合に第一ばね定数Ｋ１となり、弾性部材６３の変位量が設定値を超える場合に第一ばね定数よりも小さい第二ばね定数Ｋ２となる。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像形成装置に搭載される感光体ドラムの表面に付着した付着物を除去するクリーニング装置に関する。

画像形成装置には、感光体ドラムの表面に付着した付着物を除去するクリーニング装置が搭載されている。クリーニング装置は、画像形成装置に回動自在に取り付けられたブレード保持ホルダでクリーニングブレードを保持し、圧縮コイルスプリングによりブレード保持ホルダを介してクリーニングブレードを感光体ドラムに押し付けるものである（特許文献１及び２参照）。

特許第４６２７１７２号公報 特開２０１０−１３９６３７号公報

ところで、感光体ドラムの長寿命化を図るために、感光体ドラムの表面にビスステアリン酸亜鉛（Ｚｉｎｃ Ｓｔｅａｒａｔｅ）等に代表される固形潤滑剤を塗布することがある。このような場合、画像形成装置の利用により固形潤滑剤が劣化したり、高温高湿環境下で吸湿したりすると、感光体ドラムの表面の摩擦力が増大する。また、感光体ドラムの表面層の摩耗を低減するために、感光体ドラムの表面の硬度を上げる施策を採用することがある。このような場合も、感光体ドラムの表面の摩擦力が増大する。このような感光体ドラムの表面の摩擦力が増大する条件においては、クリーニングブレードの先端が感光体ドラムの回転方向に巻き込まれてクリーニングブレードが捲れる「ブレード捲れ」が発生しやすい状態となる。

そして、上述したように、クリーニングブレードの先端が巻き込まれる際に、クリーニングブレードの自由長や保持構成によっては、ブレード保持ホルダのクリーニングブレードを保持する側の先端が感光体ドラムに対して接近する方向へ回動する場合がある。しかしながら、特許文献１及び２に記載された圧縮コイルスプリングは、等ピッチの圧縮コイルスプリングであることから、このような場合に、特許文献１及び２の圧縮コイルスプリングを用いると、ブレード保持ホルダが感光体ドラムに接近するする方向へ必要以上に回動した場合にもクリーニングブレードに荷重を与え続けるため、ブレード捲れを助長してしまうという問題がある。

そこで、本発明は、ブレード捲れの発生を抑制することができるクリーニング装置を提供することを目的とする。

本発明のクリーニング装置は、揺動可能に保持されて感光体ドラムの表面に付着した付着物を除去するクリーニングブレードと、弾性力によりクリーニングブレードを感光体ドラムに押し付ける弾性部材と、を備え、弾性部材は、弾性部材の変位量が設定値以内の場合に第一ばね定数となり、弾性部材の変位量が設定値を超える場合に第一ばね定数よりも小さい第二ばね定数となる。

本発明に係るクリーニング装置によれば、弾性部材の変位量に応じてばね定数が変わり、感光体ドラムの摩擦力の増大等の影響でクリーニングブレードが感光体ドラムに巻き込まれると、弾性部材の変位量が大きくなる。そこで、弾性部材の変位量が設定値以内となる場合は、弾性部材が第一ばね定数となってクリーニングブレードを荷重する。これにより、クリーニングブレードを感光体ドラムに正常に押し付けることができる。一方、弾性部材の変位量が設定値を超える場合は、弾性部材が第一ばね定数よりも小さい第二ばね定数となってクリーニングブレードを荷重する。これにより、クリーニングブレードが感光体ドラムに巻き込まれて感光体ドラムの回転方向に揺動しても、弾性部材によるクリーニングブレードへの荷重を小さくすることができるため、ブレード捲れの発生を抑制することができる。この場合、設定値は、クリーニングブレードが感光体ドラムに巻き込まれてからブレード捲れが発生するまでの間の弾性部材の変位量で、適宜設定できる。なお、弾性部材は、例えば、不等ピッチ圧縮コイルスプリング等の非線形コイルスプリングや、自由長の異なる複数のコイルスプリングを組み合わせたスプリングアッセンブリを用いることで、弾性変形量に応じて異なる複数の弾性力を有するものとすることができる。

また、弾性部材は、第一ばね定数よりも小さく第二ばね定数よりも大きい第三ばね定数の第一弾性部と、第二ばね定数の第二弾性部と、を有して、圧縮された状態でクリーニングブレードを感光体ドラムに押し付けており、クリーニングブレードを感光体ドラムに押し付けた場合の弾性部材の圧縮長さが、第一弾性部の自由長よりも小さくしてもよい。このように、クリーニングブレードを感光体ドラムに押し付けた場合の弾性部材の圧縮長さを第一弾性部の自由長よりも小さくすることで、弾性部材は、第一ばね定数の荷重特性によって安定的にクリーニングブレードを感光体ドラムに押し付けることができる。

また、弾性部材は、ばね定数の異なる複数の部材が並列に配置されて、圧縮された状態でクリーニングブレードを感光体ドラムに押し付けており、複数の部材は、少なくとも、第四弾性部材と、第四弾性部材よりも自由長が長い第五弾性部材と、を有してもよい。このように、第五弾性部材の自由長を第四弾性部材の自由長よりも長くすることで、第四弾性部材及び第五弾性部材の双方が圧縮される状態と、第四弾性部材が自由長となって第五弾性部材のみが圧縮される状態とを作り出すことができる。そして、第四弾性部材及び第五弾性部材の双方が圧縮されることで、弾性部材が第一ばね定数となってクリーニングブレードを荷重することができ、第五弾性部材のみが圧縮されることで、弾性部材が第二ばね定数となってクリーニングブレードを荷重することができる。しかも、弾性部材を並列に配置された複数の部材により構成することで、各部材の構成を単純化することができるため、弾性部材の製造コストを下げることができるとともに、弾性部材の精度を上げることができる。なお、感光体ドラムの軸線方向において弾性部材を構成する複数の部材の配置を調整することで、感光体ドラムの軸線方向においてクリーニングブレードを感光体ドラムに押し付ける押圧力のばらつきを抑制することができる。

本発明によれば、ブレード捲れの発生を抑制することができる。

画像形成装置の概略構成を示す図である。 第１の実施形態のクリーニング装置の概略構成図である。 弾性部材を自由長に伸ばした状態を示す図である。 弾性部材の圧縮長さと弾性部材の押圧力との関係を示したグラフである。 比較例のクリーニング装置の概略構成図である。 第２の実施形態のクリーニング装置の概略構成図である。

以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。

（画像形成装置の全体構成）
図１に示すように、画像形成装置１は、主に、記録媒体搬送ユニット１０、転写ユニット２０、４つの感光体ドラム３０、及び、定着ユニット（定着器）４０を含んで構成される。

記録媒体搬送ユニット１０は、最終的に画像が形成される記録媒体としての用紙Ｐを収容すると共に、用紙Ｐを記録媒体搬送路上に搬送する。用紙Ｐは、カセットに積層して収容される。記録媒体搬送ユニット１０は、用紙Ｐに転写されるトナー像が二次転写領域Ｒに到達するタイミングで、用紙Ｐを二次転写領域Ｒに到達させる。

転写ユニット２０は、用紙Ｐにトナー像を二次転写する二次転写領域Ｒに、現像ユニット３３により形成されたトナー像を搬送する。転写ユニット２０は、転写ベルト２１と、転写ベルト２１を懸架する懸架ローラ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ及び２１ｄと、感光体ドラム３０と共に転写ベルト２１を挟持する一次転写ローラ２２と、懸架ローラ２１ｄと共に転写ベルト２１を挟持する二次転写ローラ２４とを含んで構成される。

転写ベルト２１は、懸架ローラ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ及び２１ｄにより循環移動される無端状のベルトである。一次転写ローラ２２は、転写ベルト２１の内周側から感光体ドラム３０を押圧するように設けられる。一方、二次転写ローラ２４は、転写ベルト２１の外周側から懸架ローラ２１ｄを押圧するように設けられる。また、転写ユニット２０は、転写ベルト２１に付着したトナーを除去するベルトクリーニング装置等を更に備えていてもよい。

感光体ドラム３０は、周面に画像が形成される静電潜像担持体であり、例えばＯＰＣ（Ｏｒｇａｎｉｃ ＰｈｏｔｏＣｏｎｄｕｃｔｏｒ）からなる。本実施形態に係る画像形成装置１は、カラー画像を形成可能な装置であり、例えばマゼンタ、イエロー、シアン、ブラックの各色に対応して、４つの感光体ドラム３０が転写ベルト２１の移動方向に沿って設けられている。各感光体ドラム３０の周上には、図１に示すように、帯電ローラ３１、露光ユニット３２、現像ユニット３３、及び、クリーニング装置６０がそれぞれ設けられている。

帯電ローラ３１は、感光体ドラム３０の表面を所定の電位に均一に帯電させる。露光ユニット３２は、帯電ローラ３１により帯電した感光体ドラム３０の表面を、用紙Ｐに形成する画像に応じて露光する。これにより、感光体ドラム３０の表面のうち露光ユニット３２により露光された部分の電位が変化し、静電潜像が形成される。

現像ユニット３３は、感光体ドラム３０の周上に設けられる現像ローラ３５を含んで構成しており、各現像ユニット３３に対応して設けられたトナータンク３６から供給されたトナーによって感光体ドラム３０に形成された静電潜像を現像し、トナー像を生成する。４つのトナータンク３６内には、それぞれ、マゼンダ、イエロー、シアン、及び、ブラックのトナーが充填されている。

クリーニング装置６０は、感光体ドラム３０上に形成されたトナー像が転写ベルト２１に一次転写された後に感光体ドラム３０上に残存するトナーを回収する。クリーニング装置６０は、クリーニングブレードを備えており、感光体ドラム３０の周面にクリーニングブレードを当接させることにより感光体ドラム３０上の残トナーをそぎ落とす。なお、感光体ドラム３０の周上には、感光体ドラム３０の回転方向において一次転写ローラ２２から帯電ローラ３１までの間の任意の位置に、感光体ドラム３０の電位をリセットする除電ランプを配置することもできる。

定着ユニット４０は、転写ベルト２１から用紙Ｐへ二次転写されたトナー像を用紙Ｐに付着させ、定着させる。定着ユニット４０は、用紙Ｐを加熱する加熱ローラ４１と、加熱ローラ４１を押圧する加圧ローラ４２と、を備えている。加熱ローラ４１及び加圧ローラ４２は円筒状に形成されており、加熱ローラ４１は内部にハロゲンランプ等の熱源を備えている。加熱ローラ４１と加圧ローラ４２との間には接触領域である定着ニップ部が設けられ、定着ニップ部に用紙Ｐを通過させることにより、トナー像を用紙Ｐに溶融定着させる。

また、画像形成装置１には、定着ユニット４０によりトナー像が定着された用紙Ｐを装置外部へ排出するための排出ローラ５２及び５４が設けられている。

（画像形成装置の全体の動作）
次に、画像形成装置１の全体の動作について説明する。

画像形成装置１に被記録画像の画像信号が入力されると、画像形成装置１の制御部は、受信した画像信号に基づいて、帯電ローラ３１により感光体ドラム３０の表面を所定の電位に均一に帯電させた後、露光ユニット３２により感光体ドラム３０の表面にレーザ光を照射して静電潜像を形成する。

一方、現像ユニット３３では、トナーとキャリアとを混合攪拌して十分に帯電させた後、トナーとキャリアとを混合することで生成される現像剤を現像ローラ３５に担持させる。そして、現像ローラ３５の回転により現像剤が感光体ドラム３０と対向する領域まで搬送されると、現像ローラ３５に担持された現像剤のうちのトナーが感光体ドラム３０の周面上に形成された静電潜像に移動し、静電潜像が現像される。こうして形成されたトナー像は、感光体ドラム３０と転写ベルト２１とが対向する領域において、感光体ドラム３０から転写ベルト２１へ一次転写される。転写ベルト２１へ一次転写されずに感光体ドラム３０に残留したトナーは、クリーニング装置６０によりそぎ落とされる。転写ベルト２１には、４つの感光体ドラム３０上に形成されたトナー像が順次積層されて、１つの積層トナー像が形成される。そして、積層トナー像は、懸架ローラ２１ｄと二次転写ローラ２４とが対向する二次転写領域Ｒにおいて、記録媒体搬送ユニット１０から搬送された用紙Ｐに二次転写される。

積層トナー像が二次転写された用紙Ｐは、定着ユニット４０へ搬送される。用紙Ｐを加熱ローラ４１と加圧ローラ４２との間で熱及び圧力を加えながら通過させることにより、積層トナー像を用紙Ｐに溶融定着させる。その後、用紙Ｐは、排出ローラ５２及び５４により画像形成装置１の外部へ排出される。一方、転写ベルト２１は、ベルトクリーニング装置を備える場合、積層トナー像が用紙Ｐへ二次転写された後、転写ベルト２１に残存するトナーをベルトクリーニング装置により除去してもよい。

（クリーニング装置の全体構成）
［第１の実施形態］
図２に示すように、第１の実施形態に係るクリーニング装置６０は、ウレタンゴム等の弾性体により形成されて感光体ドラム３０の表面に付着した付着物を除去するクリーニングブレード６１と、アルミ等の金属により形成されてクリーニングブレード６１を揺動可能に保持するブレード保持ホルダ６２と、弾性力によりブレード保持ホルダ６２に荷重を付与してクリーニングブレード６１を感光体ドラム３０に押し付ける弾性部材６３と、を含んで構成される。なお、以下の説明において、幅方向とは、感光体ドラム３０の回転軸線方向（図２の前後方向）をいう。

ブレード保持ホルダ６２は、画像形成装置１のハウジングに取り付けられた軸部材６４に回動自在に支持される支持部６２ａを備えている。そして、ブレード保持ホルダ６２は、支持部６２ａに対して感光体ドラム３０側の先端部６２ｂにおいて、クリーニングブレード６１を保持している。ブレード保持ホルダ６２によるクリーニングブレード６１の保持形態は、特に限定されるものではなく、例えば、接着やねじ止めを採用することができる。また、ブレード保持ホルダ６２は、支持部６２ａに対して感光体ドラム３０の反対側の後端部６２ｃにおいて、弾性部材６３からの荷重を受けている。

弾性部材６３は、不等ピッチ圧縮コイルスプリングにより構成されている。不等ピッチ圧縮コイルスプリングは、コイルピッチを異ならせることで複数のばね定数（荷重特性）を有するものとした圧縮コイルスプリングである。そして、弾性部材６３は、圧縮された状態で画像形成装置１のハウジング６５とブレード保持ホルダ６２の後端部６２ｃとの間に配置されている。

図３に示すように、不等ピッチ圧縮コイルスプリングにより構成される弾性部材６３は、第一弾性部６３ａと、第一弾性部６３ａよりもばね定数の小さい第二弾性部６３ｂと、を有している。ここで、第一弾性部６３ａのばね定数を第三ばね定数Ｋ３とし、第二弾性部６３ｂのばね定数を第二ばね定数Ｋ２とする。また、コイルスプリングはコイルピッチによってばね定数が変わることから、第一弾性部６３ａのコイルピッチと第二弾性部６３ｂのコイルピッチとを異ならせることで、第一弾性部６３ａのばね定数と第二弾性部６３ｂのばね定数とを異ならせている。なお、ばね定数が大きくなると硬くなり、ばね定数が小さくなると軟らかくなることから、第二弾性部６３ｂは、第一弾性部６３ａよりも軟らかい。

そして、弾性部材６３が画像形成装置１のハウジング６５とブレード保持ホルダ６２の後端部６２ｃとの間に配置されてクリーニングブレード６１を感光体ドラム３０に押し付けている場合に、第一弾性部６３ａ及び第二弾性部６３ｂの双方が圧縮された状態となるように、弾性部材６３の特性（ばね定数や自由長等）や弾性部材６３の配置等が設定されている。

ここで、第一弾性部６３ａ及び第二弾性部６３ｂの双方が圧縮された状態から弾性部材６３が伸びていくと、まず、ばね定数の大きい第一弾性部６３ａから伸びていき、第一弾性部６３ａが略伸びきった状態になると、ばね定数の小さい第二弾性部６３ｂが伸び始める。そして、最終的には、第一弾性部６３ａ及び第二弾性部６３ｂが自由長になる。

第一弾性部６３ａが略伸びきった状態になるまでは、第一弾性部６３ａ及び第二弾性部６３ｂの双方が圧縮された状態であることから、弾性部材６３全体のばね定数は、第一弾性部６３ａと第二弾性部６３ｂとを合わせたばね定数となる。このときの弾性部材６３全体のばね定数を第一ばね定数Ｋ１とする。そして、クリーニングブレード６１を感光体ドラム３０に押し付けるために必要な弾性力を第一弾性力Ｆ１とすると、第一弾性部６３ａ及び第二弾性部６３ｂの荷重により第一弾性力Ｆ１が得られるように、弾性部材６３の特性（ばね定数や自由長等）や弾性部材６３の配置等が設定されている。なお、第三ばね定数Ｋ３は、第一ばね定数Ｋ１よりも小さく第二ばね定数Ｋ２よりも大きい。

第一弾性部６３ａが略伸びきった状態になってから第一弾性部６３ａ及び第二弾性部６３ｂが自由長になるまでは、実質的に第二弾性部６３ｂのみが圧縮された状態であることから、弾性部材６３全体のばね定数は、実質的に第二弾性部６３ｂのみのばね定数、つまり、第二ばね定数Ｋ２となる。なお、第二ばね定数Ｋ２は、第一ばね定数Ｋ１よりも小さい。

このため、弾性部材６３は、変位量に応じて異なる複数のばね定数を有するものとなる。つまり、弾性部材６３は、変位量に応じて、第一弾性部６３ａと第二弾性部６３ｂとを合わせた第一ばね定数Ｋ１と、第二弾性部６３ｂの第二ばね定数Ｋ２と、の二つのばね定数を有するものとなる。なお、変位量に応じて異なる複数のばね定数を有するとは、変位量に応じてばね定数が変わることをいう。

ここで、クリーニングブレード６１が感光体ドラム３０に巻き込まれると、クリーニングブレード６１の揺動量が大きくなるため、弾性部材６３が長くなって弾性部材６３の変位量が大きくなる。そこで、弾性部材６３は、変位量が設定値以内の場合に、第一ばね定数Ｋ１となり、変位量が設定値を超える場合に、第二ばね定数Ｋ２となるように設定されている。

図４を参照して、設定値について説明する。図４において、線Ａは、弾性部材６３の圧縮長さと弾性力（感光体ドラム３０に対するクリーニングブレード６１の押圧力）との関係を示す線であり、線Ｂは、等ピッチ圧縮コイルスプリングの圧縮長さと押圧力との関係を示す線である。なお、図４において、線Ａ及び線Ｂの傾斜角度は、それぞれのばね定数に対応する。

上述したように、弾性部材６３が伸び始めて第一弾性部６３ａが略伸びきった状態になるまでは、第一弾性部６３ａ及び第二弾性部６３ｂの双方の弾性力が働き、第一弾性部６３ａが略伸びきった状態になってから第一弾性部６３ａ及び第二弾性部６３ｂが自由長になるまでは、実質的に第二弾性部６３ｂのみの弾性力が働く。そこで、図４に示すように、クリーニングブレード６１が感光体ドラム３０に正常に押し付けられている正常状態の範囲Ｘでは、第一弾性部６３ａが略伸びきった状態になることなく第一弾性部６３ａ及び第二弾性部６３ｂの双方の弾性力が働き、弾性部材６３全体のばね定数が第一ばね定数Ｋ１となるように、上記の設定値を設定する。また、クリーニングブレード６１が感光体ドラム３０に巻き込まれる異常状態の範囲Ｙになると、第一弾性部６３ａが略伸びきった状態になって実質的に第二弾性部６３ｂの弾性力のみが働き、弾性部材６３全体のばね定数が第二ばね定数Ｋ２となるように、上記の設定値を設定する。つまり、設定値は、クリーニングブレードが感光体ドラムに巻き込まれてからブレード捲れが発生するまでの間の弾性部材の変位量を設定する。

これにより、弾性部材６３の変位量が設定値以内の場合（正常状態の場合）は、弾性部材６３全体のばね定数が第一ばね定数Ｋ１となって、第一弾性部６３ａと第二弾性部６３ｂとを合わせた第一弾性力Ｆ１によりクリーニングブレード６１が荷重される。一方、弾性部材６３の変位量が設定値を超える場合（異常状態の場合）は、弾性部材６３全体のばね定数が第二ばね定数Ｋ２となって、第二弾性部６３ｂのみの弾性力によりクリーニングブレード６１が荷重される。

また、クリーニングブレード６１が感光体ドラム３０に正常に押し付けられている正常状態では第二弾性部６３ｂが線間密着するように、弾性部材６３は以下のように設定されている。クリーニングブレード６１を感光体ドラム３０に押し付けた場合の弾性部材６３の圧縮長さをＬｃ（図２参照）とし、第一弾性部６３ａの自由長をＬ１（図３参照）とし、第二弾性部６３ｂの自由量をＬ２（図３参照）とする。この場合、弾性部材６３は、Ｌｃ＜Ｌ１の関係となっている。つまり、弾性部材６３は、クリーニングブレード６１を感光体ドラム３０に押し付けた場合の圧縮長さＬｃが、第一弾性部６３ａの自由長Ｌ１よりも小さくなっている。

なお、弾性部材６３は、一つの不等ピッチ圧縮コイルスプリングにより構成されてもよく、複数の不等ピッチ圧縮コイルスプリングにより構成されてもよい。弾性部材６３が複数の不等ピッチ圧縮コイルスプリングにより構成されている場合は、全て同じ不等ピッチ圧縮コイルスプリングが用いられる。

（クリーニング装置の動作）
クリーニング装置６０は、弾性部材６３の復元力によりブレード保持ホルダ６２が回動し、ブレード保持ホルダ６２の回動によりクリーニングブレード６１が揺動する。そして、クリーニングブレード６１の自由端が感光体ドラム３０の表面に押し付けられて、感光体ドラム３０の表面に付着した付着物が除去される。

このとき、クリーニングブレード６１が感光体ドラム３０に正常に押し付けられている間は、第二弾性部６３ｂが線間密着した状態で、第一弾性部６３ａ及び第二弾性部６３ｂの双方に弾性力が働く。そして、第一弾性部６３ａと第二弾性部６３ｂとを合わせた第一弾性力Ｆ１によりにより、クリーニングブレード６１が感光体ドラム３０の表面に押し当てられる。

一方、感光体ドラムの摩擦力の増大等の影響でクリーニングブレード６１の自由端が感光体ドラム３０に巻き込まれると、クリーニングブレード６１が感光体ドラム３０の回転方向に揺動して弾性部材６３が必要以上に伸ばされることにより、第一弾性部６３ａが略伸びきった状態になる。これにより、実質的に第二弾性部６３ｂのみの弾性力しかクリーニングブレード６１に荷重されなくなって、クリーニングブレード６１を感光体ドラム３０の回転方向に押す力が弱くなるため、ブレード捲れの発生が抑制される。

ここで、弾性部材として等ピッチ圧縮コイルスプリングを用いた比較例のクリーニング装置を考える。図５に示すように、比較例のクリーニング装置８０は、本実施形態のクリーニング装置６０と同じクリーニングブレード６１及びブレード保持ホルダ６２を備えており、弾性部材６３の代わりに、等ピッチ圧縮コイルスプリングで構成される弾性部材８３を備えている。図５及び図４の線Ｂに示すように、比較例のクリーニング装置８０では、クリーニングブレード６１が感光体ドラム３０の回転方向に揺動しても、弾性部材８３のばね定数は変わらない。このため、クリーニングブレード６１を感光体ドラム３０の回転方向に押す力が本実施形態ほど弱まらないため、ブレード捲れが誘発される。

このように、本実施形態に係るクリーニング装置６０によれば、弾性部材６３の変位量に応じてばね定数が変わり、感光体ドラム３０の摩擦力の増大等の影響でクリーニングブレード６１が感光体ドラム３０に巻き込まれると、弾性部材６３の変位量が大きくなる。そこで、弾性部材６３の変位量が設定値以内となる場合は、弾性部材６３全体のばね定数が第一ばね定数Ｋ１となってクリーニングブレード６１を荷重する。これにより、クリーニングブレード６１を感光体ドラムに正常に押し付けることができる。一方、上記の異常状態では、弾性部材６３の変位量が設定値を超える場合は、弾性部材６３が第一ばね定数Ｋ１よりも小さい第二ばね定数Ｋ２となってクリーニングブレード６１を荷重する。これにより、クリーニングブレード６１が感光体ドラム３０に巻き込まれて感光体ドラム３０の回転方向に揺動しても、弾性部材６３によるクリーニングブレード６１への荷重を小さくすることができるため、ブレード捲れの発生を抑制することができる。

また、クリーニングブレード６１を感光体ドラム３０に押し付けた場合の弾性部材６３の圧縮長さを第一弾性部６３ａの自由長よりも小さくすることで、クリーニングブレード６１が感光体ドラム３０に正常に押し付けられている正常状態では第二弾性部６３ｂを線間密着させることができる。これにより、弾性部材６３は、第一ばね定数の荷重特性によって安定的にクリーニングブレード６１を感光体ドラム３０に押し付けることができる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態に係るクリーニング装置は、第１の実施形態のクリーニング装置と基本的に同じであるが、弾性部材の構成のみ第１の実施形態のクリーニング装置と異なっている。このため、以下の説明では、第１の実施形態のクリーニング装置と相違する点のみを説明し、第１の実施形態のクリーニング装置と同様の説明を省略する。

図６に示すように、第２の実施形態に係るクリーニング装置７０の弾性部材７３は、自由長の異なる複数の等ピッチ圧縮コイルスプリングを並列に配置したものであり、圧縮された状態でクリーニングブレード６１を荷重している。

弾性部材７３は、第四弾性部材７３ａと、第五弾性部材７３ｂと、の２種類の等ピッチ圧縮コイルスプリングを有しており、第五弾性部材７３ｂの自由長が、第四弾性部材７３ａの自由長よりも長くなっている。なお、第四弾性部材７３ａのばね定数と第五弾性部材７３ｂのばね定数とは、同じであってもよく異なっていてもよい。

そして、弾性部材７３が画像形成装置１のハウジング６５とブレード保持ホルダ６２の後端部６２ｃとの間に配置されてクリーニングブレード６１を感光体ドラム３０に押し付けている場合に、第四弾性部材７３ａ及び第五弾性部材７３ｂの双方が圧縮された状態となるように、弾性部材７３の特性（ばね定数や自由長等）や弾性部材７３の配置等が設定されている。

ここで、第四弾性部材７３ａ及び第五弾性部材７３ｂの双方が圧縮された状態から弾性部材７３が伸びていくと、まず、自由長の短い第四弾性部材７３ａが自由長になり、その後、自由長の長い第五弾性部材７３ｂが自由長になる。

第四弾性部材７３ａが自由長になるまでは、第四弾性部材７３ａ及び第五弾性部材７３ｂの双方が圧縮された状態であることから、弾性部材７３全体のばね定数は、第四弾性部材７３ａと第五弾性部材７３ｂとを合わせたばね定数となる。このときの弾性部材７３全体のばね定数を第一ばね定数Ｋ１とする。そして、クリーニングブレード６１を感光体ドラム３０に押し付けるために必要な弾性力を第一弾性力Ｆ１とすると、第四弾性部材７３ａ及び第五弾性部材７３ｂの荷重により第一弾性力Ｆ１が得られるように、弾性部材７３の特性（ばね定数や自由長等）や弾性部材７３の配置等が設定されている。

第四弾性部材７３ａが自由長になってから第五弾性部材７３ｂが自由長になるまでは、第五弾性部材７３ｂのみが圧縮された状態であることから、弾性部材７３全体のばね定数は、第五弾性部材７３ｂのみのばね定数となる。このときの弾性部材７３全体のばね定数を第二ばね定数Ｋ２とする。なお、第二ばね定数Ｋ２は、第一ばね定数Ｋ１よりも小さい。

このため、弾性部材７３は、変位量に応じて異なる複数のばね定数を有するものとなる。つまり、弾性部材７３は、変位量に応じて、第四弾性部材７３ａと第五弾性部材７３ｂとを合わせた第一ばね定数Ｋ１と、第五弾性部材７３ｂの第二ばね定数Ｋ２と、の二つのばね定数を有するものとなる。

ここで、クリーニングブレード６１が感光体ドラム３０に巻き込まれると、クリーニングブレード６１の揺動量が大きくなるため、弾性部材７３が長くなって弾性部材７３の変位量が大きくなる。そこで、弾性部材７３は、変位量が設定値以内の場合に、第一ばね定数Ｋ１となり、変位量が設定値を超える場合に、第二ばね定数Ｋ２となるように設定されている。なお、設定値は、第１の実施形態と同様である。

これにより、弾性部材７３の変位量が設定値以内の場合（正常状態の場合）は、弾性部材７３全体のばね定数が第一ばね定数Ｋ１となって、第四弾性部材７３ａと第五弾性部材７３ｂとを合わせた第一弾性力Ｆ１によりクリーニングブレード６１が荷重される。一方、弾性部材７３の変位量が設定値を超える場合（異常状態の場合）は、弾性部材７３全体のばね定数が第二ばね定数Ｋ２となって、第五弾性部材７３ｂのみの弾性力によりクリーニングブレード６１が荷重される。

（クリーニング装置の動作）
クリーニング装置６０は、弾性部材７３の復元力によりブレード保持ホルダ６２が回動し、ブレード保持ホルダ６２の回動によりクリーニングブレード６１が揺動する。そして、クリーニングブレード６１の自由端が感光体ドラム３０の表面に押し付けられて、感光体ドラム３０の表面に付着した付着物が除去される。

このとき、クリーニングブレード６１が感光体ドラム３０に正常に押し付けられている間は、第四弾性部材７３ａ及び第五弾性部材７３ｂの双方に弾性力が働く（図６（ａ）参照）。そして、第四弾性部材７３ａと第五弾性部材７３ｂとを合わせた第一弾性力Ｆ１によりにより、クリーニングブレード６１が感光体ドラム３０の表面に押し当てられる。

一方、感光体ドラムの摩擦力の増大等の影響でクリーニングブレード６１の自由端が感光体ドラム３０に巻き込まれると、クリーニングブレード６１が感光体ドラム３０の回転方向に揺動して弾性部材７３が必要以上に伸ばされることにより、第四弾性部材７３ａが自由長になる（図６（ｂ）参照）。これにより、第五弾性部材７３ｂのみの弾性力しかクリーニングブレード６１に荷重されなくなって、クリーニングブレード６１を感光体ドラム３０の回転方向に押す力が弱くなるため、ブレード捲れの発生が抑制される。

このように、本実施形態に係るクリーニング装置７０によれば、第五弾性部材７３ｂの自由長を第四弾性部材７３ａの自由長よりも長くすることで、第四弾性部材７３ａ及び第五弾性部材７３ｂの双方が圧縮される状態と、第四弾性部材７３ａが自由長となって第五弾性部材７３ｂのみが圧縮される状態とを作り出すことができる。そして、第四弾性部材７３ａ及び第五弾性部材７３ｂの双方が圧縮されることで、弾性部材７３が第一ばね定数Ｋ１となってクリーニングブレード６１を荷重することができ、第五弾性部材７３ｂのみが圧縮されることで、弾性部材７３が第二ばね定数Ｋ２となってクリーニングブレード６１を荷重することができる。

しかも、弾性部材７３を並列に配置された第四弾性部材７３ａ及び第五弾性部材７３ｂにより構成することで、各部材の構成を単純化することができるため、弾性部材７３の製造コストを下げることができるとともに、弾性部材７３の精度を上げることができる。

更に、感光体ドラム３０の軸線方向において弾性部材７３を構成する複数の部材の配置を調整することで、感光体ドラム３０の軸線方向においてクリーニングブレード６１を感光体ドラム３０に押し付ける押圧力のばらつきを抑制することができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。

例えば、第１の実施形態では、弾性部材として不等ピッチ圧縮コイルスプリングを用いるものとして説明したが、弾性部材としては、弾性変形量に応じて異なる複数の弾性力を有するものであれば如何なるものであってもよく、例えば、線形を異ならせた等ピッチ圧縮コイルスプリング等の非線形コイルスプリングを用いることができる。

また、上記実施形態では、弾性部材として圧縮コイルスプリングを用いるものとして説明したが、伸長させたコイルスプリングを用いてクリーニングブレードを感光体ドラムに押し付けるものとしてもよい。

また、上記実施形態では、弾性部材としてコイルスプリングを用いるものとして説明したが、ウレタンフォーム等のその他の弾性部材を用いてもよい。

また、第１の実施形態では、弾性部材が第一ばね定数と第二ばね定数の２つの異なるばね定数を有するものとして説明したが、３以上のばね定数を有するものとしてもよい。同様に、第２の実施形態では、弾性部材が２つの異なる自由長を有する部材で構成されるものとして説明したが、３以上の異なる自由長を有する部材で構成されるものとしてもよい。

１…画像形成装置、１０…記録媒体搬送ユニット、２０…転写ユニット、２１…転写ベルト、２１ａ…懸架ローラ、２１ｄ…懸架ローラ、２２…一次転写ローラ、２４…二次転写ローラ、３０…感光体ドラム、３１…帯電ローラ、３２…露光ユニット、３３…現像ユニット、３５…現像ローラ、３６…トナータンク、４０…定着ユニット、４１…加熱ローラ、４２…加圧ローラ、５２…排出ローラ、６０…クリーニング装置、６１…クリーニングブレード、６２…ブレード保持ホルダ、６２ａ…支持部、６２ｂ…先端部、６２ｃ…後端部、６３…弾性部材、６３ａ…第一弾性部、６３ｂ…第二弾性部、６４…軸部材、６５…ハウジング、７０…クリーニング装置、７３…弾性部材、７３ａ…第四弾性部材、７３ｂ…第五弾性部材、７０…クリーニング装置、７３…弾性部材。

Claims (3)

1. 揺動可能に保持されて感光体ドラムの表面に付着した付着物を除去するクリーニングブレードと、
   弾性力により前記クリーニングブレードを前記感光体ドラムに押し付ける弾性部材と、
   を備え、
   前記弾性部材は、前記弾性部材の変位量が設定値以内の場合に第一ばね定数となり、前記弾性部材の変位量が設定値を超える場合に前記第一ばね定数よりも小さい第二ばね定数となる、
   クリーニング装置。
2. 前記弾性部材は、
   前記第一ばね定数よりも小さく前記第二ばね定数よりも大きい第三ばね定数の第一弾性部と、前記第二ばね定数の第二弾性部と、を有して、
   圧縮された状態で前記クリーニングブレードを前記感光体ドラムに押し付けており、
   前記クリーニングブレードを前記感光体ドラムに押し付けた場合の前記弾性部材の圧縮長さが、前記第一弾性部の自由長よりも小さい、
   請求項１に記載のクリーニング装置。
3. 前記弾性部材は、
   ばね定数の異なる複数の部材が並列に配置されて、
   圧縮された状態で前記クリーニングブレードを前記感光体ドラムに押し付けており、
   前記複数の部材は、少なくとも、第四弾性部材と、前記第四弾性部材よりも自由長が長い第五弾性部材と、を有する、
   請求項１に記載のクリーニング装置。

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