JP4953617B2

JP4953617B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP4953617B2
Application number: JP2005319282A
Authority: JP
Inventors: 嘉治岸; 充高橋; 和親佐伯; 数修久間; 勉加藤; 剛深尾
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2005-11-02
Filing date: 2005-11-02
Publication date: 2012-06-13
Anticipated expiration: 2025-11-02
Also published as: JP2007127758A

Description

本発明は、被クリーニング体をクリーニングブレードによりクリーニングするクリーニング装置を有する画像形成装置に関する。

従来より、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置においては、感光体に静電潜像を形成し、この静電潜像をトナー像として可視像化する。そして、そのトナー像を中間転写体に転写し、その後に中間転写体上のトナー像を普通紙などの記録媒体に転写するものが知られている。この種の画像形成装置は、トナー像転写後の感光体や中間転写体に転写に寄与しなかったトナーが残留付着しているので、これを除去して回収するようにしている。かかる感光体や中間転写体等の被クリーニング体の表面をクリーニングするクリーニング装置として、弾性体よりなるクリーニングブレードを用いたクリーニング装置が知られている。

この種のクリーニング装置では、クリーニングブレードを支持するブレード支持部材として、クリーニングブレードを保持する強度を要することから、一般に金属からなる導電性部品が用いられている。装置駆動の際にこの導電性部品が接地されていず電荷を帯びた状態になると、ノイズが発生し画像形成装置の誤作動の原因となってしまう。そのため、クリーニング装置の接地をとることが検討されている。一方、クリーニング装置は、感光体や中間転写体よりも寿命が短いため、単独での脱着が可能な状態で接地を行う必要がある。

そこで、例えばクリーニング装置のブレード支持部材に、画像形成装置本体側に設けられ且つ接地された板バネを加圧接触させる方法が提案されている。この方法によれば、クリーニング装置の脱着性を損なわずにクリーニング装置の接地をとることが可能である。しかし、この方法では、板バネのブレード支持部材への接触加圧力が被クリーニング体に付与されるブレード圧に影響を与える虞がある。

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものである。その目的とするところは、クリーニング装置の脱着性を損なわず、かつクリーニングブレードが被クリーニング体に付与する加圧に影響を与えずに接地をとることができるクリーニング装置及びこれを用いた画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、被クリーニング体に加圧接触して該被クリーニング体上に残留するトナー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を有する画像形成装置において、上記被クリーニング体は、無端ベルト状で構成され、ベルトに一定の張力を与えるべく、ベルト外側に向けた付勢力が軸受部材に与えられた加張ローラを含む複数の支持ローラで支持され、上記クリーニングブレードは該被クリーニング体を挟んで上記加張ローラに対向して配設され、上記クリーニングブレードの支軸の少なくとも一方が導電性を有し、上記クリーニング装置は、導電性を有する支軸が画像形成装置本体側に設けられ且つ接地された接地用導電性部材に接触することにより接地され、上記接地用導電性部材は、上記加張ローラの上記軸受部材に支持され、該軸受部材が変位しても画像形成装置本体に設けられた本体側導電性部材との接触を維持できるように弾性部材で形成され、上記接地用導電性部材の弾性変形によって上記軸受部材に与える力Ｆ１は、上記付勢力Ｆ２に対して角度θで作用しているとき、Ｆ１・ｃｏｓθとＦ２とが互いに同じ向きになるように構成されていることを特徴とする。
請求項２の発明は、被クリーニング体に加圧接触して該被クリーニング体上に残留するトナー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を有する画像形成装置において、上記被クリーニング体は、無端ベルト状で構成され、ベルトに一定の張力を与えるべく、ベルト外側に向けた付勢力が軸受部材に与えられた加張ローラを含む複数の支持ローラで支持され、上記クリーニングブレードは該被クリーニング体を挟んで上記加張ローラに対向して配設され、上記クリーニングブレードの支軸の少なくとも一方が導電性を有し、上記クリーニング装置は、導電性を有する支軸が画像形成装置本体側に設けられ且つ接地された接地用導電性部材に接触することにより接地され、上記接地用導電性部材は、上記加張ローラの上記軸受部材に支持され、該軸受部材が変位しても画像形成装置本体に設けられた本体側導電性部材との接触を維持できるように弾性部材で形成され、上記接地用導電性部材の弾性変形によって上記軸受部材に与える力Ｆ１は、上記付勢力Ｆ２に対して角度θで作用しているとき、Ｆ１・ｃｏｓθの向きがＦ２の向きと異なり、かつ、Ｆ１・ｃｏｓθの大きさがＦ２の大きさよりも小さくなるように構成されていることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項２の画像形成装置において、上記接地用導電性部材の弾性変形による力Ｆ１は、上記付勢力Ｆ２に対して角度θで作用しているとき、Ｆ１・ｃｏｓθ＜０．１・Ｆ２の関係を満たすことを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れか一の画像形成装置において、上記導電性を有する支軸が導電性樹脂よりなることを特徴とする。
この発明によれば、クリーニングブレードの支軸の少なくとも一方が導電性を有しているので、この支軸から接地をとることが可能となる。このクリーニングブレードの支軸から接地をとっても、クリーニングブレードが被クリーニング体に付与する加圧には影響がない。また、このクリーニングブレードの支軸を画像形成装置本体側に設けられ且つ接地された接地用導電性部材に接触させてクリーニング装置の接地をとるようにすれば、クリーニング装置の脱着性を損なうことがない。

本発明によれば、クリーニング装置の脱着性を損なわず、かつクリーニングブレードが被クリーニング体に付与する加圧に影響を与えずに接地をとることができるクリーニング装置及びこれを用いた画像形成装置を提供できるという優れた効果がある。

以下、本発明を画像形成装置である複写機に適用した場合の実施形態について説明する。図１は、いわゆるタンデム型間接転写方式を採用した複写機の内部構成を示す構成図である。この複写機は、図１に示すように、中央にドラム状の感光体１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）が図中矢印方向に回転可能に配設される。この感光体１の周囲には、感光体１の表面を除電する除電装置２，感光体１の表面を一様に帯電する帯電装置３、レーザ光による光書き込みをおこなって感光体１の帯電部分に静電潜像を形成する露光装置４、この静電潜像を現像する現像装置５がそれぞれ配設される。また、感光体１の周囲には、転写後の感光体１表面をクリーニングするクリーニング装置６がそれぞれ配設される。この複写機は、感光体１を４個用いた、いわゆるタンデム方式を採用しており、それぞれの感光体１の周囲に設けられる画像形成用の部品構成は、現像装置６が扱う色材（トナー）の色が異なる以外は同じである（同一構成部品には、同一符号を付し、説明を省略する）。

上記感光体１の上方には、中間転写ユニット１０が設けられている。図２は、中間転写ユニットの概略構成を示す構成図である。図２に示すように、中間転写ユニット１０では、被クリーニング体である中間転写ベルト１１がテンションローラ１２，駆動ローラ１３，支持ローラ１４、１５に掛け回されて図中反時計回りに回転駆動される。中間転写ベルト１１は、多層構造となっており、ベース層を例えば伸びの少ないフッ素樹脂やＰＶＤシート、ポリイミド系樹脂でつくり、表面をフッ素系樹脂等の平滑性のよいコート層で被ってなる。また、中間転写ベルト１１を挟んで感光体１に対向する位置には、感光体１上に形成されたトナー像を中間転写ベルト１１に転写する転写ローラ１６がそれぞれ配設される。また、テンションローラ１２の左方には、後述する２次転写装置２０による転写後に中間転写ベルト１１上に残留する残留トナーを除去する中間転写ベルトクリーニング装置２０が配設される。テンションローラ１２は、中間転写ベルト１１に一定の張力を付与する働きをもつとともに、クリーニング対向ローラも兼ねていることになる。クリーニング装置２０は中間転写体１１に比べて短寿命である理由から後述するように単独で脱着が可能である。

また、上記中間転写ベルト１１を挟んで支持ローラ１４に対向する位置には、２次転写装置３０が配設される。２次転写装置３０は、２次転写ベルト３１が支持ローラ３２、３３、３４，３５間に掛け渡されて図中時計回り回転駆動され、中間転写体１１を介して支持ローラ１４に押し当てて配置され、中間転写ベルト１１上の画像を記録紙Ｐに転写する。上記２次転写装置として、２次転写ローラを用いるものもある。また、この２次転写装置３０の左方には、画像転写後の２次転写ベルト３１上に残留するトナー等を除去する２次転写ベルトクリーニング装置３６が設けられる。

記録紙Ｐは、図中の下方の給紙カセット４０ａ、４０ｂに収納されており、最上の記録紙Ｐが給紙ローラ４１で一枚づつ給紙路４２を経てレジストローラ対４３に搬送される。また、上記２次転写装置３０の上には、記録紙Ｐ上の転写画像を定着する定着装置５０、排紙ガイド対５１、排紙ローラ対５２、排紙スタック部５３が配設される。定着装置５０は、定着ローラに加圧ローラを押し当てて構成する。なお、上述した２次転写装置３０には、画像転写後の記録紙Ｐをこの定着装置５０へと搬送するシート搬送機能も備えてなる。もちろん、２次転写装置３０として、転写ローラや非接触のチャージャを配置してもよく、そのような場合は、このシート搬送機能を併せて備えることは難しくなる。

上記構成の複写機において、不図示のスタートスイッチを押すと、不図示の駆動モータで駆動ローラ１３を回転駆動して他のローラ１２，１４，１５を従動回転し、中間転写体１１を回転搬送する。同時に、個々の画像形成手段でその感光体１を回転して各感光体１上にそれぞれ、ブラック・イエロー・マゼンタ・シアンの単色画像を形成する。そして、中間転写ベルト１１の搬送とともに、それらの単色画像を順次転写して中間転写ベルト１１上に合成カラー画像を形成する。一方、不図示のスタートスイッチを押すと、給紙ローラ４１の１つを選択回転し、給紙カセット４０の１つから記録紙Ｐを１枚づつ繰り出して給紙路４２に入れ、レジストローラ対４３に突き当てて止める。そして、中間転写ベルト１１上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ対４３を回転し、中間転写ベルト１１と２次転写装置３０との間に記録紙Ｐを送り込み、２次転写装置３０で転写して記録紙Ｐ上にカラー画像を記録する。画像転写後の記録紙Ｐは、２次転写装置３０で搬送して定着装置５０へと送り込み、定着装置５０で熱と圧力とを加えて転写画像を定着した後、排紙ガイド対５１を通って排出ローラ５２によって排出され、排紙トレイ５３上にスタックされる。一方、画像転写後の中間転写ベルト１１は、中間転写ベルトクリーニング装置２０によって画像転写後に中間転写ベルト１１上に残留する残留トナーが除去され、タンデム画像形成装置による再度の画像形成に備える。また、画像転写後の２次転写ベルト２１は、２次転写ベルトクリーニング装置３０によって画像転写後に２次転写ベルト１１上に残留する残留トナーが除去される。

次に、本実施形態に係る複写機の特徴部となる中間転写ベルトクリーニング装置２０について説明する。図３は、中間転写ベルトクリーニング装置２０の概略構成を示す構成図である。図３に示すように、中間転写ベルトクリーニング装置２０は、クリーニング部材であるクリーニングブレード２１を備える。クリーニングブレード２１は一端が図示しない付勢手段により付勢されるブラケット２３に貼り付けられ、他端（自由端）が中間転写ベルト１１に加圧接触するようになっている。ブラケット２３は、クリーニングブレード２１を支持する強度を要することから金属材料から構成され、クリーニング装置２５の外側から取り付けられた支軸２４によって保持されている。また、テンションローラ１２は、クリーニング対向ローラとして作用しており、ベルト加張用スプリング１７によって中間転写ベルト１１に張力を付与している。

図４は、中間転写ベルトクリーニング装置の接地方法を説明する斜視図である。図４に示すように、上記中間転写ベルトクリーニング装置２０において装置本体への装着方向前方側（装着方向下流側）に設けられた支軸２４は、導電性を有する材料から構成される。一方、装置本体側では、テンションローラ１２の軸受１２ａに支持されるとともに、先端が本体側導電性部材、例えば中間転写ベルト１１に付随する上部ガイド板１９を経て接地されている板バネ１８が設けられている。中間転写ベルトクリーニング装置２０が装置本体に装着されている際には、クリーニングブレード２１の支軸２４の接触面２４ａと板バネ１８の突起部１８ａとが接触することにより、中間転写ベルトクリーニング装置２０の接地がされることになる。中間転写ベルト１１の接地は上部ガイド板１９を介して行うため、中間転写ベルトクリーニング装置２０の接地もこのルートで接地をとることにする。

ここで、上記クリーニングブレード２１の導電性を有する支軸２４は、板バネ１８の突起部１８ａと接触面積が大きくなるように先端部に平面状の接触面２４ａが形成されている。上記支軸２４は、板バネ１８との接触や他部品との干渉を考慮し、複雑な形状であっても容易に作ることができるように、導電性樹脂から構成するとよい。また、導電性を有する支軸２４を装着方向前方側に設けることにより、画像形成装置本体の奥側（開口する側とは反対側）に設けられた板バネ１８と接触させて接地をとることになるので、中間転写ベルトクリーニング装置２０の脱着性を損なうことがない。また、中間転写ベルトクリーニング装置２０を抜き取った場合にも、中間転写ベルトクリーニング装置２０において板バネ１８がむき出しの状態になることがなくユーザーの手に触れることもないので、安全性にも優れる。なお、クリーニングブレード２１のもう一方の支軸（図示せず）、即ち装着方向後方側（装着方向上流側）の支軸は、接地をとらないので必ずしも導電性を有する必要はない。

また、上記中間転写ユニット１０において、テンションローラ１２が変動するとそれに応じてクリーニングブレード２１も変動する。しかし、板バネ１８はテンションローラ１２の軸受１２ａに支持され、変動する系の内部に組み込まれているので、テンションローラ１２の変動による板バネ１８と支軸２４との接触不良を防ぐことができる。さらに、板バネ１８が上部ガイド板１９との接触で受ける力をＦ１とすると、この板バネ押し付け力Ｆ１は、ベルト用加張プリング１７のベルト加張力Ｆ２からとるとよい。図４では、板バネ押し付け力Ｆ１の方向がベルト加張力Ｆ２が作用する方向に対して角度θ傾き、板バネ押し付け力Ｆ１とベルト加張力Ｆ２とが打ち消し合う向きで記載しているが、Ｆ１・ｃｏｓθとＦ２とが互いに同じ向きになるようにするとよい。これにより、中間転写ベルトクリーニング装置２０の接地をとる際、支軸２４とベルト加張スプリング１７とを繋ぐ板バネ１８以外は不要であり、コストダウンにつながる。またベルト加張力Ｆ２以外の力がベルト加張スプリング１７に作用することがないので、中間転写ベルト１１に対して安定したベルトテンションを与えることができる。特に、ベルト加張スプリング１７だけでは中間転写ベルト１１を加張できない場合に有効である。

一方、各部品の形状やスペースなどの制約から、図４に示すように押し付け力Ｆ１の向きがベルト加張力Ｆ２の向きと異なるように作用していたとしても、押し付け力Ｆ１・ｃｏｓθがベルト加張力Ｆ２に比べて十分小さければ問題なく使用できる。ベルト加張用スプリング１７が微小に縮んだとしても、板バネ１８と上部ガイド板１９との接触不良を防ぐことができる。具体的には、スプリング圧の公差は通常１０％であるため、上記板バネ押しつけ力Ｆ１の方向がベルト加張力Ｆ２が作用する方向に対して角度θ傾いているとすると、Ｆ１・ｃｏｓθ＜０．１・Ｆ２となるようにするとよい。板バネ押し付け力Ｆ１はベルト加張力Ｆ２に比べると無視できるほど小さいと判断できる。

以上、本実施形態に係る中間転写ベルトクリーニング装置２０によれば、クリーニングブレード２１の支軸２４が導電性を有することから、この支軸２４から接地をとることが可能となる。接地の対象は主に金属からなるブラケット２３であるが、ブラケット２３に直接板バネ１８を接触させるとクリーニングブレード２１の加圧に影響を与える虞がある。これに対し、クリーニングブレード２１の支軸２４から接地をとれば、クリーニングブレード２１の加圧に影響を与えることがない。
また、本実施形態に係る中間転写ベルトクリーニング装置２０によれば、支軸２４を導電性材料で構成している。そのため、支軸２４が接地用導電性付勢部材である板バネ１８との接触や他の部品との干渉等を考慮して例え複雑な形状となる場合であっても容易につくることができる。
また、本実施形態に係る複写機によれば、中間転写ベルトクリーニング装置２０の導電性を有する支軸２４と装置本体側の接地された板バネ１８とを接触させることにより、中間転写ベルトクリーニング装置２０の接地をとっている。このような構成によれば、中間転写ベルトクリーニング装置２０の脱着性を損ねることがない。また、中間転写ベルトクリーニング装置２０を抜き取った場合にでも、板バネが剥き出しの状態になることがなく、安全性にも優れる。
また、本実施形態に係る複写機によれば、板バネ１８が加張ローラであるテンションローラ１２の軸受１２ａに支持されている。そのため、テンションローラ１２の変動による板バネ１８と支軸２４との接触不良を防ぐことができる。
また、本実施形態に係る複写機によれば、板バネ１８の付勢力、すなわち板バネ押し付け力Ｆ１がテンションローラ１２のベルト加張力Ｆ２の一部となっている。そのため、中間転写ベルトクリーニング装置２０の接地をとる際、板バネ１８とベルト加張用スプリング１７とを繋ぐ板バネ１８以外は不要となり、コストダウンにつながる。また、ベルト加張用スプリング１７にベルト加張力Ｆ２以外の力が作用することがないので、中間転写ベルト１１に安定した加張力を与えることができる。
また、本実施形態に係る複写機によれば、板バネ押し付け力Ｆ１がベルト加張力Ｆ２とは異なる向きに作用してもベルト加張力Ｆ２に対して小さければ、ベルト加張用スプリング１７の微小な縮みに対する板バネ１８と支軸２４との接触不良を防止することが可能となる。
また、本実施形態に係る複写機によれば、板バネ押し付け力Ｆ１がベルト加張用スプリング１７のスプリング公差より小さければ、板バネ押し付け力Ｆ１の大きさはベルト加張力Ｆ２の大きさに比べると無視できるほど小さいと判断できる。

なお、本実施形態に係るクリーニング装置においては、中間転写ユニット１０の中間転写ベルトクリーニング装置２０について説明したが、必ずしもこれに限定されない。例えば、像担持体である感光体のクリーニング装置に適用してもよい。また、被クリーニング体として無端ベルト状の中間転写ベルト１１に適用した場合について説明したが、例えばドラム状の被クリーニング体であってもよい。

本実施形態に係る複写機の内部構成を示す構成図。同複写機の中間転写ユニットの構成を示す構成図。同中間転写ユニットの中間転写ベルトクリーニング装置の構成を示す構成図。同中間転写ベルトクリーニング装置の接地方法を説明する斜視図。

符号の説明

１感光体
１０中間転写ユニット
１１中間転写ベルト
１２テンションローラ
１７ベルト加張用スプリング
１８板バネ
１９上部ガイド板
２０中間転写ベルトクリーニング装置
２１クリーニングブレード
２３ブラケット
２４支軸

Claims

被クリーニング体に加圧接触して該被クリーニング体上に残留するトナー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を有する画像形成装置において、
上記被クリーニング体は、無端ベルト状で構成され、ベルトに一定の張力を与えるべく、ベルト外側に向けた付勢力が軸受部材に与えられた加張ローラを含む複数の支持ローラで支持され、
上記クリーニングブレードは該被クリーニング体を挟んで上記加張ローラに対向して配設され、
上記クリーニングブレードの支軸の少なくとも一方が導電性を有し、
上記クリーニング装置は、導電性を有する支軸が画像形成装置本体側に設けられ且つ接地された接地用導電性部材に接触することにより接地され、
上記接地用導電性部材は、上記加張ローラの上記軸受部材に支持され、該軸受部材が変位しても画像形成装置本体に設けられた本体側導電性部材との接触を維持できるように弾性部材で形成され、上記接地用導電性部材の弾性変形によって上記軸受部材に与える力Ｆ１は、上記付勢力Ｆ２に対して角度θで作用しているとき、Ｆ１・ｃｏｓθとＦ２とが互いに同じ向きになるように構成されていることを特徴とする画像形成装置。
被クリーニング体に加圧接触して該被クリーニング体上に残留するトナー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を有する画像形成装置において、
上記被クリーニング体は、無端ベルト状で構成され、ベルトに一定の張力を与えるべく、ベルト外側に向けた付勢力が軸受部材に与えられた加張ローラを含む複数の支持ローラで支持され、
上記クリーニングブレードは該被クリーニング体を挟んで上記加張ローラに対向して配設され、
上記クリーニングブレードの支軸の少なくとも一方が導電性を有し、
上記クリーニング装置は、導電性を有する支軸が画像形成装置本体側に設けられ且つ接地された接地用導電性部材に接触することにより接地され、
上記接地用導電性部材は、上記加張ローラの上記軸受部材に支持され、該軸受部材が変位しても画像形成装置本体に設けられた本体側導電性部材との接触を維持できるように弾性部材で形成され、上記接地用導電性部材の弾性変形によって上記軸受部材に与える力Ｆ１は、上記付勢力Ｆ２に対して角度θで作用しているとき、Ｆ１・ｃｏｓθの向きがＦ２の向きと異なり、かつ、Ｆ１・ｃｏｓθの大きさがＦ２の大きさよりも小さくなるように構成されていることを特徴とする画像形成装置。
請求項２の画像形成装置において、
上記接地用導電性部材の弾性変形によって上記軸受部材に与える力Ｆ１は、上記付勢力Ｆ２に対して角度θで作用しているとき、Ｆ１・ｃｏｓθ＜０．１・Ｆ２の関係を満たすことを特徴とする画像形成装置。
請求項１乃至３の何れか一の画像形成装置において、
上記導電性を有する支軸が導電性樹脂よりなることを特徴とする画像形成装置。