JP3695634B2 - クリーニング装置、および画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複写機やプリンタやファクシミリ、またはそれらの複合機などの画像形成装置に関する。そのうち、特に帯電・書込み・現像・転写・クリーニング等を繰り返して像担持体上に逐次トナー画像を形成し、そのトナー画像を記録媒体にまたは中間転写体等の別の像担持体を介して記録媒体に順次転写し、記録媒体上に画像を記録する電子写真式の画像形成装置に適用することができる。および、そのような画像形成装置に備え、トナー画像転写後に、像担持体に残留するトナーを除去するクリーニング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電子写真式の画像形成装置にあっては、クリーニング装置を備え、そのクリーニング装置に設けるクリーニング部材で、画像転写後に像担持体上に残留するトナーを除去回収する。
【０００３】
クリーニング装置には、ハウジング内に収納してたとえばコイル状のトナー搬送部材を設け、回収したトナーを、リサイクル使用のために現像装置へと戻したり、廃棄のために回収容器へと送り出したりする。
【０００４】
また、ハウジングに取り付けて像担持体側の開口に入口シールを設け、いったんクリーニング装置内に回収したトナーのこぼれ落ちを防ぐ。
【０００５】
そして、ハウジングは、樹脂の一体形状でつくることを主流としていた。それは、樹脂ハウジングには、形状の自由度が大きく複雑な形状にも対応でき、金型の初期投資はあるものの、他材料に比較して材料費が安く、大量生産時には金型投資を相殺してコストを低減できるメリットがあるからである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、これは普及機でのことであって、たとえばＡ１の縦通紙（５９４ｍｍ）が可能な広幅機となると、細長くなることから、成形後の熱収縮による変形で精度が狂い、また剛性不足から、組付け時の変形で精度が狂って、たとえば収納するトナー搬送部材がぶつかって大きく振動し、その振動が共振によっていわゆるコイル暴れに至る問題があった。
【０００７】
また、入口シールの取り付け角度がずれることにより先端が波打ち状態となり、その先端の像担持体への当接が不均一となってトナーこぼれを生ずる問題があった。
【０００８】
さらには、金型投資を相殺して採算が取れるまでの大量生産ができないから、コストアップとなる問題もあった。
【０００９】
このため、ハウジングを板金製とすると、６００ｍｍ以上のものにおいては、樹脂に比べて型費が安く、材料費が高いものの、生産量が少ない場合には樹脂より安くできる傾向にある。また、剛性があるから、組付け時にも変形が少なく、組付け精度を上げることができる。
【００１０】
しかし、６００ｍｍ以上となると、やはりハウジング自体を寸法精度良くつくることが困難となり、寸法確認と矯正作業の繰り返しを必要とし、結局コストアップとなる問題があった。
【００１１】
また、ハウジングをアルミニウム製とすると、同様に、全体として安価に、かつ剛性を持たせて精度を上げることができる。特に押出し加工や引抜き加工でつくると、ダイキャスト成形でつくる場合に比して金型製造費を安くすることができる。
【００１２】
反面、ハウジングをアルミニウム製とすると、アルミニウムは比熱が小さいことから伝熱性が高くなり、定着装置の熱を受けて温度上昇し、収納するトナーが固化して搬送不良を発生する問題があった。特に、広幅機では、通紙サイズが大きくなって発熱量が高くなり、かつ統計上待機時間も長くなることから、このような問題を発生するおそれが十分にあった。
【００１３】
また、アルミニウム製のハウジングに、たとえばタップ穴加工を行う場合には、工具へのアルミニウムかすの固着を防止するために前処理としてオイルを塗布する工程、次いでボール盤により下穴をあける工程、続いてタップ仕上げを行う工程、最後にオイルを除去する脱脂工程の４工程を最低必要とする。
【００１４】
クリーニング装置のハウジングには、各種の部品を取り付けなければならないから、二次加工を必要とする。しかし、ハウジングをアルミニウム製とすると、どうしても上述のような面倒な加工を行わなければならず、コストアップとなる問題があった。
【００１５】
そこで、この発明の第１の課題は、画像形成装置において、クリーニング装置のハウジングを安価でかつ精度良く設けるとともに、定着装置からの熱で、クリーニング装置内に収納するトナーが固化することを防ぐことができるようにすることにある。
【００１６】
第２の課題は、メンテナンスのための清掃や交換を簡単とし、位置精度良く、しかもしっかりと確実に取り付ける必要のある部品を、ハウジングにコストアップなく容易に取り付けることができるようにすることにある。
【００１７】
第３の課題は、位置精度が要求されず、工具を使わずに手で簡単に着脱できる部品を、ハウジングにコストアップなく容易に取り付けることができるようにすることにある。
【００１８】
第４の課題は、クリーニング部材を精度良く簡単に設置することができるようにすることにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
そのため、この発明は、上述した第１の課題を達成すべく、
像担持体上に形成した画像を記録媒体にまたは中間転写体等の別の像担持体を介して記録媒体に転写後、その転写画像を定着装置で定着して記録媒体上に画像を記録する一方、画像転写後に像担持体または別の像担持体上に残留するトナーをクリーニング装置で除去回収する画像形成装置にあって、その画像形成装置に備えるクリーニング装置において、
回収したトナーを搬送するトナー搬送部材を収納するとともに、いったん回収したトナーのこぼれ落ちを防ぐ入口シールを保持するアルミニウム製の第１のハウジングと、
その第１のハウジングと定着装置との間に配置する板金製の第２のハウジングと、
それら第１のハウジングおよび第２のハウジングの両側に設けてそれらの双方を非接触で支持する樹脂製の側板と、
を備えてなる、ことを特徴とする。
【００２０】
この発明の上述した第２の課題を達成すべく、第２のハウジングに、他部品を、ねじ止めにより取り付けるようにするとよく、またこの発明の上述した第３の課題を達成すべく、スナップフィットを介して取り付けるようにするとよい。
【００２１】
さらに、この発明の上述した第４の課題を達成すべく、側板で保持してクリーニング部材を備え、そのクリーニング部材で、像担持体または別の像担持体上に残留するトナーを除去回収するとよい。
また、上述したクリーニング装置を備えてなる画像形成装置を提供すると良い。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態につき詳細に説明する。
図１には、この発明による画像形成装置の要部概略構成を示す。図示画像形成装置は、Ａ０サイズ（幅８４１ｍｍ）の通紙が可能な広幅機である。
【００２３】
図中符号１０は、長さ９７０ｍｍのドラム状の像担持体である。像担持体１０のまわりには、帯電装置１１、ＬＥＤ書込み装置１２、２成分現像装置１３、転写分離装置１４、クリーニング装置１５、除電装置１６などを配置する。
【００２４】
像担持体１０と転写分離装置１４間には、記録媒体搬送路Ｐを形成する。記録媒体搬送路Ｐには、手前側（図中左側）に給紙装置１７を設け、先側（図中右側）に排紙装置１８を設ける。排紙装置１８のさらに先には、定着装置１９を設ける。
【００２５】
そして、像担持体１０の反時計方向への回転とともに、まずその表面を帯電装置１１で一様に帯電し、次いでＬＥＤ書込み装置１２で書込みを行うことにより該像担持体１０上に静電潜像を形成する。続いて、現像装置１３内に備える現像ローラ２０でトナーを付着し、静電潜像を可視像化して該像担持体１０上に画像を形成する。
【００２６】
他方、同時に不図示の給紙ローラを回転して図示省略した給紙カセット内から、用紙やカード等の記録媒体を送り出し、給紙装置１７で案内してそれに設けるレジストローラ２１で像担持体１０の回転にタイミングを合わせ、該像担持体１０と転写分離装置１４間に送り込む。
【００２７】
そして、転写分離装置１４を用い、像担持体１０上に形成した画像を記録媒体に転写する。画像転写後の記録媒体は、排紙装置１８で案内して定着装置１９に入れ、その定着装置１９で転写画像を定着して記録媒体上に画像を記録して後、不図示の排紙スタック部上に排出してそこにスタックする。
【００２８】
一方、画像転写後の像担持体１０は、反時計方向への回転とともに、表面上に残留するトナーを、クリーニング装置１５のブレード状のクリーニング部材２２でかき落として除去回収し、除電装置１６で除電して再度の画像形成に備える。
【００２９】
ところで、図示画像形成装置では、図２に示すように、像担持体１０の中心軸３０を各々ベアリング３１を介して樹脂製の側板３２で支持し、像担持体１０を回転自在に設ける。一方の側板３２から突出する片方の中心軸３０の先端には、タイミングプーリ３３を固着してなる。
【００３０】
両側板３２には、各々取付ねじ３５を用いて、クリーニング装置１５の第１のハウジング３６および第２のハウジング３８の各両端を取り付ける。
【００３１】
第１のハウジング３６は、長さ９６０ｍｍのアルミニウム製で、たとえば押出し加工や引抜き加工でつくり、下部にＵ字状のコイル収納部３７を形成する。そして、図３に示すように、そのコイル収納部３７内に、回収したトナーを搬送するコイル状のトナー搬送部材３９を収納する。トナー搬送部材３９は、回転して、回収したトナーを、廃棄のために不図示の廃トナー回収容器へと落下する。リサイクル使用のために現像装置１３へと戻すようにすることもできる。
【００３２】
また、この第１のハウジング３６は、コイル収納部３７の先端外側に基端側を貼り付けて、マイラ等からなる入口シール４０を保持する。入口シール４０は、所定の角度で設けて先端側を像担持体１０の外周に押し当て、クリーニング装置１５内にいったん回収したトナーのこぼれ落ちを防いでなる。
【００３３】
他方、第２のハウジング３８は、長さ９６０ｍｍの、たとえば亜鉛処理鋼板（ＳＥＣＣ、ＳＰＣＣ）などを用いた板金製で、両側板３２間において第１のハウジング３６とは非接触で支持し、図１に示すようにその第１のハウジング３６と定着装置１９との間に配置する。
【００３４】
この第２のハウジング３８には、図３に示すように、該第２のハウジング３８に形成したダボ４３をはめ付けて位置決めし、取付ねじｓを用いて支持ブラケット４４を取り付ける。
【００３５】
支持ブラケット４４には、軸４５を中心として回動自在に解除レバー４６を取り付け、また軸４７を中心として回動自在に分離爪４８を取り付け、解除レバー４６の先端を分離爪４８に係合する。樹脂製の分離爪４８の先端には、ステンレス製の刃４９を設けてなる。最近は、先端も樹脂製とすることも可能となっている。
【００３６】
解除レバー４６の基端には、また駆動ソレノイド５０のアーム５１の先端を係合する。駆動ソレノイド５０は、第２のハウジング３８に、図示省略したねじを用いて取り付ける。図２中符号５２は、図示省略したねじが貫通するねじ挿通穴である。
【００３７】
そして、駆動ソレノイド５０をＯＮ状態とすると、図４（Ａ）で示すように、アーム５１を引き寄せて解除レバー４６を軸４５を中心として反時計方向に回動し、分離爪４８を自重で軸４７を中心として時計方向に回動し、刃４９を像担持体１０の周面に軽く押し当てる。これにより、画像転写後の記録媒体を像担持体１０の表面から分離し、定着装置１９方向へと導く。
【００３８】
駆動ソレノイド５０をＯＦＦ状態とすると、図４（Ｂ）で示すように、アーム５１を戻し、解除レバー４６を軸４５を中心として時計方向に回動し、分離爪４８を自重に抗して軸４７を中心として反時計方向に回動し、刃４９を像担持体１０の周面から離す。
【００３９】
この例では、また図５に示すように、支持ブラケット４４に両面テープでＰセンサ（トナー濃度判定センサ）５４を貼り付ける。このＰセンサ５４は、当然、別のブラケットを用いて第２のハウジング３８に、支持ブラケット４４と同様にボスで位置決めし、ねじ止めして取り付けるようにしてもよい。
【００４０】
さて、第２のハウジング３８には、さらに図２に示すように取付穴５９を複数あけ、その各取付穴５９に図５に示すようにクランプ６０のスナップフィット６１をはめ付ける。スナップフィット６１は、径方向の溝を有し、取付穴５９に挿入するとき両側を変形して外径を小さくし、挿入後に元の形状に戻して取付穴５９の穴縁に掛け、抜け止めする。そして、そのクランプ６０には、Ｐセンサ５４用のハーネス６２を掛け、また駆動ソレノイド５０用のハーネス６３を掛ける。
【００４１】
第２のハウジング３８には、また図３に示すように、加圧スプリング６５の一端を掛ける。加圧スプリング６５は、引張りスプリングで、第２のハウジング３８にあけた図２に示す挿通穴６４を通して配置し、他端をホルダフレーム６６に掛ける。ホルダフレーム６６は、図２に示す支持ピン６７を用いて両端を各々側板３２に取り付け、両側板３２間で回動自在に支持する。ホルダフレーム６６にはブレード状のクリーニング部材２２の基端を取り付け、先端を像担持体１０の周面に押し当ててなる。
【００４２】
なお、上述した例では、この発明を、像担持体上に形成した画像を直接記録媒体に転写する画像形成装置に適用した場合について説明した。しかし、この発明は、像担持体上に形成した画像をいったん中間転写体等の別の像担持体に転写して後、別の像担持体上の画像を記録媒体に転写する、たとえばカラー画像形成装置にも適用することができる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したとおり、この発明によれば、第１のハウジングをアルミニウム製とするから、寸法精度を高めるとともに剛性を持たせて組付け精度を上げ、第１のハウジングで保持する入口シールで、クリーニング装置からのトナー漏れを確実に防ぐことができる。また、寸法精度を高め、第１のハウジングに収納するトナー搬送部材の暴れを防ぐことができる。たとえば押出し加工や引抜き加工でつくることにより、金型製造費を安くすることもできる。
【００４４】
さらに、第２のハウジングを板金製として第１のハウジングと定着装置との間に配置するとともに、両側に設ける比熱の小さな樹脂製の側板で両ハウジングを非接触で支持するから、第２のハウジングで遮って第１のハウジングが受ける定着装置の熱の影響を極力小さくし、収納する回収トナーの固化を防ぐことができる。
【００４５】
クリーニング装置には、Ｐセンサ、分離爪の支持ブラケット、分離爪の駆動ソレノイドなどを取り付ける場合がある。このような部品は、メンテナンス時に清掃や交換を行うときの便宜を考え、容易に着脱自在であるとともに、位置精度良く、かつしっかりと確実に取り付ける必要がある。
【００４６】
そのためには、ねじ止めが最適である。ところが、アルミニウム製の第１のハウジングは、上述したとおり、切削加工やプレス加工などの二次加工が大変面倒である。
【００４７】
しかし、請求項２に係る発明によれば、板金製の第２のハウジングを備え、それに、上述のＰセンサや支持ブラケットやソレノイドなどの他部品をねじ止めにより取り付ける。板金製の第２のハウジングは、総抜き時に同時に穴あけ等も行うことができるから、穴数の多少に関係なく、ねじ挿通穴等を簡単に形成することができ、第１のハウジングに対する二次加工を不要としてクリーニング装置に上述の部品をコストアップなく容易に取り付けることができる。
【００４８】
請求項３に係る発明によれば、板金製の第２のハウジングに、たとえばＰセンサ用ハーネスや駆動ソレノイド用ハーネスを保持するクランプなどの他部品をスナップフィットを介して取り付けるから、同じくアルミニウム製の第１のハウジングに対する二次加工を不要として、位置精度が要求されず、工具を使わずに手で簡単に着脱できるクランプなどの部品を、クリーニング装置にコストアップなく容易に取り付けることができる。
【００４９】
請求項４に係る発明によれば、側板で保持してクリーニング部材を備えるから、クリーニング部材をホルダフレーム等を介して側板で容易に支持し、クリーニング装置に精度良く簡単に取り付けることができる。
請求項５に係る発明によれば、請求項１ないし４のいずれか１に記載のクリーニング装置を備えてなる画像形成装置であるので、請求項１から４に記載した効果を有するクリーニング装置を備える画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による画像形成装置の要部概略構成図である。
【図２】その画像形成装置で用いるクリーニング装置部分の分解斜視図である。
【図３】そのクリーニング装置部分の分解側面図である。
【図４】そのクリーニング装置に備える分離爪の作動説明図で、（Ａ）は駆動ソレノイドのＯＮ状態、（Ｂ）はＯＦＦ状態を示す。
【図５】スナップフィットで取り付けてクランプでハーネスを保持した状態を示すクリーニング装置部分の側面図である。
【符号の説明】
１０ 像担持体
１５ クリーニング装置
１９ 定着装置
２２ クリーニング部材
３２ 側板
３６ 第１のハウジング
３７ コイル収納部
３８ 第２のハウジング
３９ トナー搬送部材
４０ 入口シール
４４ 支持ブラケット
４６ 解除レバー
４８ 分離爪
５０ 駆動ソレノイド
５１ アーム
５４ Ｐセンサ
６０ クランプ
６１ スナップフィット
６２ Ｐセンサ用ハーネス
６３ ソレノイド用ハーネス
６５ 加圧スプリング
６６ ホルダフレーム
ｓ 取付ねじ

Claims (5)

1. 像担持体上に形成した画像を記録媒体にまたは別の像担持体を介して記録媒体に転写後、その転写画像を定着装置で定着して記録媒体上に画像を記録する一方、画像転写後に前記像担持体または前記別の像担持体上に残留するトナーをクリーニング装置で除去回収する画像形成装置にあって、その画像形成装置に備えるクリーニング装置において、
   回収したトナーを搬送するトナー搬送部材を収納するとともに、いったん回収したトナーのこぼれ落ちを防ぐ入口シールを保持するアルミニウム製の第１のハウジングと、
   その第１のハウジングと前記定着装置との間に配置する板金製の第２のハウジングと、
   それら第１のハウジングおよび第２のハウジングの両側に設けてそれらの双方を非接触で支持する樹脂製の側板と、
   を備えてなる、クリーニング装置。
2. 前記第２のハウジングに、他部品をねじ止めにより取り付けてなる、請求項１に記載のクリーニング装置。
3. 前記第２のハウジングに、他部品をスナップフィットを介して取り付けてなる、請求項１に記載のクリーニング装置。
4. 前記側板で保持してクリーニング部材を備え、そのクリーニング部材で、前記像担持体または前記別の像担持体上に残留するトナーを除去回収してなる、請求項１、２、または３に記載のクリーニング装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか１に記載のクリーニング装置を備えてなる、画像形成装置。

Images