JP5889001B2 - クリーニング装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、像担持体又は中間転写体をクリーニングするクリーニング装置及びこれを備えた画像形成装置に関するものである。

プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられるクリーニング装置において、像担持体や中間転写体を清掃するクリーニングブレード（クリーニング部材）を有するものがある。

例えば、電子写真方式の画像形成装置においては、トナー像を感光体ドラム（像担持体を）から中間転写ベルト（中間転写体）に１次転写し、中間転写ベルトからシートへ２次転写するものがある。この転写の際に、感光体ドラムや中間転写ベルトには、少量のトナーが残る。感光体ドラム、中間転写ベルトに残ったトナー（以下「残留トナー」という。）は、上述のクリーニングブレードによって除去される。

このようなクリーニングブレードを用いたクリーニング装置においては、クリーニングブレードを感光体ドラムに対して加圧する必要がある。しかし、クリーニングブレードの加圧力が変動した場合に、クリーニングブレードがめくれる、あるいは清掃不良により残留トナーがすりぬけるといった課題が発生する。

そこで、クリーニングブレードの背面に圧縮コイルばねを設け、圧縮コイルばねの加圧力を利用して、感光体ドラムに対するクリーニングブレードの加圧力を一定にする構成が提案されている（特許文献１）。

特開２００１−２２８７７５号公報

特許文献１のように、圧縮コイルばねでクリーニングブレードを加圧する場合、圧縮コイルばねを何らかの手段で位置決めする必要がある。この位置決めする手段として、一般的に用いられる位置決めボスに圧縮コイルばねを圧入する構成が考えられる。この場合、圧縮コイルばねと位置決めボスとが圧入によって係合している部分において、圧縮コイルばねが加圧力を発生しなくなり、所望の加圧力が得られなくなってしまう。

そこで本発明は、圧縮バネを用いてクリーニングブレードを加圧するクリーニング装置において、加圧力の変動をおさえることができるクリーニング装置、画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明に係るクリーニング装置の代表的な構成は、トナー像を担持する像担持体に当接し、前記像担持体に残留するトナーを除去するブレードと、前記ブレードを支持する支持部材と、前記支持部材が取り付けられるクリーニング容器と、圧縮されることで前記ブレードを前記像担持体に向けて加圧する螺旋状のバネ部材と、前記支持部材に設けられ、前記バネ部材に対して隙間をもって配置され、前記バネ部材の圧縮方向と直交する方向への移動を許容するとともに、前記バネ部材の圧縮方向と直交する方向に前記バネ部材が所定量以上移動しないように前記バネ部材の移動を規制する規制部と、前記支持部材に設けられ、前記バネ部材を保持するために前記支持部材側の前記バネ部材の一端と係合する係合部と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、圧縮バネを用いてクリーニングブレードを加圧するクリーニング装置において、加圧力の変動をおさえることができるクリーニング装置を提供することができる。

第１実施形態に係るクリーニング装置の構成図である。 第１実施形態に係る画像形成装置の構成図である。 （ａ）第１実施形態に係るクリーニングブレード、クリーニングブレード保持板金の構成図である。（ｂ）第１実施形態に係るクリーニングブレード保持板金、圧縮コイルばね、位置決めボスの関係を示す図である。 クリーニングブレードによる加圧力と感光体ドラムからの反力の関係を示す図である。 （ａ）クリーニングブレードの加圧状態を示す図である。（ｂ）クリーニングブレードの加圧力と反力の状態を示す図である。 第２実施形態に係るクリーニング装置の構成図である。

[第１実施形態]
本発明に係るクリーニング装置、画像形成装置の第１実施形態について、図を用いて説明する。図２は本実施形態に係る画像形成装置の構成図である。

図２に示すように、本実施形態の画像形成装置１００において、帯電器１２Ｙ〜１２Ｋにより表面を一様に帯電された感光体ドラム（像担持体）１１Ｙ〜１１Ｋは、露光装置１３Ｙ〜１３Ｋによって画像情報に応じたレーザーを露光され、静電潜像を形成される。

感光体ドラム１１上に形成された静電潜像は、現像装置１４Ｙ〜１４Ｋにより各色のトナーを用いてトナー像として現像される。現像された各色のトナー像は、１次転写ローラ３５Ｙ〜３５Ｋによって、中間転写ベルト（像担持体としての中間転写体）３１に重ねて１次転写される。中間転写ベルト３１は、２次転写内ローラ３２、駆動ローラ３３、テンションローラ３４に回転可能に懸架されている。１次転写後に感光体ドラム１１上に僅かに残った転写残トナーは、クリーニング装置１５Ｙ〜１５Ｋにより回収され、再び次の画像形成に備える。

一方、カセット６１〜６４に収納されたシートＳは、ピックアップローラ７１〜７４により給送され、搬送ローラ７５、レジストローラ対７６により搬送パス８１を通して２次転写部に搬送される。２次転写部は、中間転写ベルト３１に１次転写されトナー像は、中間転写ベルト３１を介した２次転写内ローラ３２と２次転写外ローラ４１とのニップ部である。

２次転写部に搬送されたシートＳは、中間転写ベルト３１上のトナー像を２次転写され、搬送装置４２により定着装置５へ搬送される。定着装置５に搬送されたシートＳは、加熱、加圧されてトナー像を定着された後、排出搬送パス８２を通して排出トレイ６５へ排出される。２次転写後に中間転写ベルト３１上に僅かに残った転写残トナーは、クリーニング装置１１５により回収され、再び次の画像形成に備える。

なお、シートＳの両面に画像形成する場合は、反転ローラ７８、７９により搬送され、反転誘導パス８３、スイッチバックパス８４、両面搬送パス８５を通して、反転した状態で２次転写部へ再搬される。

（クリーニング装置１５）
図１は本実施形態に係るクリーニング装置１５の構成図である。図３（ａ）は本実施形態に係るクリーニングブレード（ブレード）１０１、保持板金（保持部材）１０２の構成図である。

図１、図３（ａ）に示すように、クリーニング装置１５は、クリーニングブレード１０１、保持板金１０２、クリーニング容器（対向部材）１０３、圧縮コイルばね（加圧部材）１０４、位置決めボス（規制部（第１規制部））１０６を有している。

クリーニングブレード１０１は、保持板金１０２に張り付けられている。保持板金１０２は、揺動中心１０５を中心として揺動可能に、クリーニング容器１０３に取り付けられている。

圧縮コイルばね１０４は、保持板金１０２とクリーニング容器１０３との間に設けられている。圧縮された圧縮コイルばね１０４が保持板金１０２の裏面を加圧することで、クリーニングブレード１０１が感光体ドラム１１に圧接して、感光体ドラム１１に残留するトナーを除去する。

図３（ｂ）は本実施形態に係る保持板金１０２、圧縮コイルばね１０４、位置決めボス１０６の関係を示す図である。図３（ｂ）に示すように、圧縮コイルばね１０４の一端は、保持板金１０２に設けられた位置決めボス１０６と所定の隙間Ｌをもって係合することで位置決めされている。また、圧縮コイルばね１０４の一端は、引っ掛け部（係止部材）１０７に引っ掛けられて保持されている。

すなわち、位置決めボス１０６は、圧縮コイルばね１０４に対して隙間Ｌをもって配置され、圧縮コイルばね１０４の圧縮方向と直交する方向への移動を許容する。そして、圧縮コイルばね１０４の圧縮方向と直交する方向に圧縮コイルばね１０４が所定量以上移動しないように圧縮コイルばね１０４の移動を規制する。

圧縮コイルばね１０４と位置決めボス１０６との間に隙間Ｌを設けることにより、位置決めボス１０６が圧縮コイルばね１０４の伸縮を妨げることが無く、圧縮コイルばね１０４を固定できる。このため、従来のように、位置決めボス１０６に圧縮コイルばね１０４を圧入して固定した場合のように、係合している部分において加圧力を発生しなくなることがない。よって、所望の加圧力が得られ、加圧力が変動することを抑制できる。

図４はクリーニングブレード１０１による加圧力と感光体ドラム１１からの反力の関係を示す図である。図４に示すように、圧縮コイルばね１０４の加圧力をｆ、揺動中心１０５から圧縮コイルばね１０４による加圧位置までの距離をｘとすると、クリーニングブレード１０１の感光体ドラム１１に対する加圧力は、ｆとｘの積に比例する。

本実施形態の構成において、位置決めボス１０６は、保持板金１０２に設けられている。ここで、位置決めボス１０６をクリーニング容器１０３側に設けた場合は、保持板金１０２の揺動により、圧縮コイルばね１０４が加圧する保持板金１０２の位置が変動し、距離ｘが変動してしまう。

本実施形態の構成によれば、位置決めボス１０６をクリーニング容器１０３側に設けられた場合と比較して、圧縮コイルばね１０４の加圧力ｆのバラつきは同様に発生する。しかし、揺動中心１０５から圧縮コイルばね１０４による加圧位置までの距離ｘのバラつきを抑えられる。このため、クリーニングブレード１０１による加圧力の安定化に有利である。

図５（ａ）はクリーニングブレードの加圧状態を示す模式図である。上述したように、本実施形態では、保持板金１０２の長手方向両端を圧縮コイルばね１０４により押圧し、クリーニングブレード１０１を感光体ドラムに加圧する構成となっている。このような構成において、クリーニングブレード１０１および保持板金１０２は、感光体ドラム１１に対して加圧している時には、感光体ドラム１１からの反力を受ける。これにより、図５（ａ）に示すように、クリーニングブレード１０１および保持板金１０２の中央が感光体ドラム１１から遠ざかる方向に変形する。

本実施形態では、図４に示すように、圧縮コイルばね１０４の加圧方向は、クリーニングブレード１０１の感光体ドラム１１に対して当接する当接方向と略平行に設定されている。これにより、図５（ｂ）に示すように、クリーニングブレード１０１の変形をキャンセルできる所望の加圧力を、変形方向と逆方向に圧縮コイルばね１０４の加圧力を作用させることができる。これにより、長手方向でのクリーニングブレード１０１の加圧力が均一化されている。

なお、本発明は、感光体ドラム１１をクリーニングするクリーニング装置１５に限定されるものではなく、中間転写ベルト３１をクリーニングするクリーニング装置１１５にも適用できる。

[第２実施形態]
次に本発明に係るクリーニング装置、画像形成装置の第２実施形態について図を用いて説明する。上記第１実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。図６は本実施形態に係るクリーニング装置１５の構成図である。

図６に示すように、本実施形態のクリーニング装置１５は、上記第１実施形態のクリーニング装置１５のクリーニング容器１０３側に位置決めボス（第２規制部）１０８を設けたものである。すなわち、位置決めボス１０８は圧縮コイルばね１０４を挟んで保持板金１０２と対向する対向部に設けられている。位置決めボス１０８は、圧縮コイルばね１０４の他端（クリーニング容器１０３側）と位置決めボス１０６と所定の隙間Ｌをもって係合し、圧縮コイルばね１０４を位置決めしている。

クリーニング容器１０３側に位置決めボス１０８を設けることにより、圧縮コイルばね１０４の姿勢をより安定させることができ、加圧力が安定化する。

一般に、圧縮コイルばねの両端に位置決めボスを設けた場合、組み付け時に圧縮コイルはねが位置決めボスに乗り上げる可能性がある。このため、組立性の観点から、位置決めボスの高さをある程度高くすることが望ましい。しかしながら、圧縮コイルばねの両端の２つの位置決めボスを両方高くした場合、クリーニングブレードが揺動した際に双方の位置決めボス先端が接触しないようにする必要がある。このため、少なくとも位置決めの高さ分だけクリーニング容器が大型化してしまう。

そこで、本実施形態では、クリーニング容器１０３側には高い位置決めボス１０８を設け、クリーニングブレード１０１側には低い位置決めボス１０６を設け、引っ掛け部１０７を用いて保持した。すなわち、圧縮コイルばね１０４の圧縮方向に関する長さは、位置決めボス１０８よりも位置決めボス１０６の方が短い。これにより、クリーニング容器１０３を大型化せずに、組立性を確保することができる。

なお、本実施形態では、圧縮コイルばね１０４は、ボス１０６，１０８で位置を規制していたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、圧縮コイルばね１０４の外径よりも若干大きな筒状の突起で圧縮コイルばね１０４の位置を規制してもよい。また、圧縮コイルばね１０４の外周を覆う場合、圧縮コイルばね１０４の外周を全て覆う必要はなく、位置を規制できるのであれば圧縮コイルばね１０４の周りに複数の突起を設けて位置を規制してもよい。

Ｌ …隙間
Ｓ …シート
１１ …感光体ドラム（像担持体）
３１ …中間転写ベルト（像担持体）
１００ …画像形成装置
１０１ …クリーニングブレード（ブレード）
１０２ …保持板金（保持部材）
１０３ …クリーニング容器
１０４ …圧縮コイルばね（加圧部材）
１０５ …揺動中心
１０６、１０８ …位置決めボス（規制部（第１規制部、第２規制部））
１０７ …引っ掛け部（係止部材）
１５、１１５ …クリーニング装置

Claims (3)

1. トナー像を担持する像担持体に当接し、前記像担持体に残留するトナーを除去するブレードと、
   前記ブレードを支持する支持部材と、
   前記支持部材が取り付けられるクリーニング容器と、
   圧縮されることで前記ブレードを前記像担持体に向けて加圧する螺旋状のバネ部材と、
   前記支持部材に設けられ、前記バネ部材に対して隙間をもって配置され、前記バネ部材の圧縮方向と直交する方向への移動を許容するとともに、前記バネ部材の圧縮方向と直交する方向に前記バネ部材が所定量以上移動しないように前記バネ部材の移動を規制する規制部と、
   前記支持部材に設けられ、前記バネ部材を保持するために前記支持部材側の前記バネ部材の一端と係合する係合部と、
   を有することを特徴とするクリーニング装置。
2. 前記規制部は、
   前記支持部材に設けられた第１規制部と、
   前記バネ部材を挟んで前記支持部材と対向する対向部に設けられた第２規制部と、
   を備え、
   前記バネ部材の圧縮方向に関する長さは、前記第２規制部よりも前記第１規制部の方が短いことを特徴とする請求項１に記載のクリーニング装置。
3. 静電潜像を担持する像担持体と、
   前記像担持体をクリーニングする請求項１または請求項２に記載のクリーニング装置と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。

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