JP2007102018A - クリーニング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ブラシによる潤滑剤の掻き取りの制御が可能なクリーニング装置を提供する。
【解決手段】 像担持体表面の、トナー像の転写後の部分に接して回転し、この部分の残留トナーを除去するブラシ、像担持体表面の、ブラシが接する部分よりも像担持体の回転方向下流側に当接してさらに残留するトナーを掻き落とすクリーニングブレード、ブラシに接する位置に配備された、ブラシの回転軸に平行に延びる固形潤滑剤、および、ブラシの回転軸に平行な回動軸の回りに回動自在に支持されて回動軸の回りにモーメントを生じさせ、固形潤滑剤を保持し固形潤滑剤を該モーメントでブラシに接触させる支持部材と、ブラシへの固形潤滑剤の接触を調整するバランサとを有する潤滑剤支持部を備えた。
【選択図】 図２

Description

本発明は、画像形成装置に採用される、トナー像を担持する像担持体上のトナー像が転写された後の像担持体表面に残留する残留トナーを該像担持体から除去するクリーニング装置に関する。

従来より、回転する像担持体上にトナー像を形成し、このトナー像を最終的に記録用紙上に転写して定着することにより、記録用紙上に画像を記録する画像形成装置には、像担持体上のトナー像が転写された後の像担持体表面に残留する残留トナーを像担持体から除去するクリーニングブレードを像担持体に当接させているものがある。

しかし、像担持体にクリーニングブレードを当接させてクリーニングを行なうタイプの画像形成装置では、クリーニングブレードと像担持体との間に発生する摩擦によって、像担持体の摩耗が激化するという問題が指摘されている。

そこで、像担持体の回転方向の、クリーニングブレードよりも上流側で、像担持体表面の、トナー像の転写後の部分に接して回転し、この部分の残留トナーを除去するブラシを備え、このブラシによって、トナー像転写後の像担持体表面に残留した残留トナーを掻き乱すことによりクリーニングブレードによるクリーニングを補助することで、感光体表面に対するクリーニングブレードの押圧力を下げて摩擦力の低減を図る提案がなされている。

さらには、ブラシに接する位置に固形潤滑剤を配備し、ブラシで掻き取った潤滑剤を感光体表面に塗布することで感光体に当接するクリーニングブレードと感光体表面との間の摩擦力を低減する提案がなされている（例えば、特許文献１参照）。

上記提案では、ブラシの回転軸に平行な回動軸の回りに回動自在に支持された支持部材に固形潤滑剤を保持させ、これら支持部材および固形潤滑剤の自重を利用してブラシに固形潤滑剤を押し付けることで、ブラシに潤滑剤を掻き取らせている。

しかし、これでは、固形潤滑剤が削り取られるにつれて重量が変化し、これに伴ってブラシへの固形潤滑剤の押圧力も変化することになり、ブラシによる潤滑剤の掻き取りを制御することができず、これに伴い感光体への潤滑剤の供給が不安定になるおそれがある。

そこで、固形潤滑剤を保持する支持部材の回動軸の回りにトーションバネによるモーメントを生じさせ、固形潤滑剤をブラシに押し付ける提案がなされている（例えば、特許文献２参照）。
特願平６−１４０６２号公報 特願２００３−３２３０７５号公報

ところが、上記提案によっても、固形潤滑剤の密度のバラツキやブラシの毛の巻き方向の偏り等により、ブラシによる潤滑剤の掻き取りを制御することができず、感光体への潤滑剤の供給が不安定になる事態の発生が報告されている。

本発明は、上記事情に鑑み、ブラシによる潤滑剤の掻き取りの制御が可能なクリーニング装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明のクリーニング装置は、
回転する像担持体上にトナー像を形成しこのトナー像を最終的に記録用紙上に転写して定着することによりこの記録用紙上に画像を記録する画像形成装置に採用される、この像担持体上のトナー像が転写された後の像担持体表面に残留する残留トナーをこの像担持体から除去するクリーニング装置において、
上記像担持体表面の、トナー像の転写後の部分に接して回転し、この部分の残留トナーを除去するブラシ、
上記像担持体表面の、上記ブラシが接する部分よりもこの像担持体の回転方向下流側に当接してさらに残留するトナーを掻き落とすクリーニングブレード、
上記ブラシに接する位置に配備された、このブラシの回転軸に平行に延びる固形潤滑剤、および
上記ブラシの回転軸に平行な回動軸の回りに回動自在に支持されてこの回動軸の回りにモーメントを生じさせ、上記固形潤滑剤を保持しこの固形潤滑剤をこのモーメントでこのブラシに接触させる支持部材と、上記ブラシへの上記固形潤滑剤の接触を調整するバランサとを有する潤滑剤支持部を備えたことを特徴とする。

本発明のクリーニング装置では、部位毎に特性が異なると考えられるブラシおよび固形潤滑剤の接触部位ごとの接触圧を、固形潤滑剤を保持する支持部材の適所にバランサを配置することで調整することが可能。したがって、本発明のクリーニング装置によれば、これら接触部位ごとの接触圧を調整することで、ブラシによる潤滑剤の掻き取り量を制御することができる。

ここで、上記支持部材の回動軸が、上記ブラシの回転軸よりも上方に位置していることが好ましい。

この様にすると、支持部材の自重を、固形潤滑剤をブラシに押し付けるためのモーメントとして利用することができる。

また、上記バランサは、上記ブラシの回転軸方向の接触圧を均一化させるものであることが好ましい。

バランサがブラシの回転軸方向の接触圧を均一化させるものであると、感光体への潤滑剤の供給をバランス良く行うことができる。

あるいは、上記バランサは、上記ブラシの回転軸に垂直な方向の接触を調整するものであることも好ましい態様である。

バランサがブラシの回転軸に垂直な方向の接触を調整するものであると、固形潤滑剤をバランス良く消費できることから長寿命化に寄与することができる。

本発明のクリーニング装置によれば、ブラシによる潤滑剤の掻き取り量を制御することができる。

以下、本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明のクリーニング装置の第１実施形態が採用されているプリンタの概略構成図である。

図１に示すプリンタ１は、帯電器１１により所定の電荷が付与された、矢印Ａの向きに回転する感光体１０の表面に、送信されてきた画像データに基づいて露光器１２で生成した露光光を照射することで静電潜像を形成し、形成した静電潜像を現像器１３に収容したトナーを現像ロール１３１に担持させて感光体１０との間に搬送することで現像し、この現像により得られたトナー像を、用紙トレイ１６から用紙搬送装置１６ａにより引き出され矢印Ｂの向きに搬送されてきた記録用紙上に転写器１４によって転写し、定着器１５により定着することにより記録用紙上に画像を形成するモノクロ画像専用機である。

また、このプリンタ１には、トナー像を担持する感光体１０の表面の残留トナーをこの感光体１０から除去して回収するクリーニング装置１７が備えられている。尚、本発明のクリーニング装置は、モノクロ画像専用機ではなくカラー画像機に適用されるものであってもよい。

図２は、図１に示すクリーニング装置の概略構成図である。

図２に示すクリーニング装置１７は、ハウジング１７０、固形潤滑剤１７１、クリーニングブレード１７２、ブラシ１７３、および、ブラシの回転軸１７３１に平行な回動軸１７４１の回りに回動自在に支持されている支持部材１７４、およびブラシ１７３の回転軸方向への固形潤滑剤１７１の接触と、ブラシ１７３の回転軸１７３１に垂直な方向の接触とを調整するバランサ１７５で構成されている。

固形潤滑剤１７１は、ステアリン酸亜鉛を主成分とするものであり、支持部材１７４にに保持されている。

ブラシ１７３は、矢印Ｂの向きに回転しながら、感光体表面の、トナー像の転写後の部分にブラシ先端を接触させながら回転し、この部分の残留トナーを除去することで、感光体表面の、このブラシ先端が接触する部分よりも感光体１０の回転方向下流側に当接する、さらに残留するトナーを掻き落とすクリーニングブレード１７２による残留トナーの除去を補助している。

また、このブラシ１７３は、ブラシ先端を感光体表面に接触させながら回転すると共に、支持部材１７４に保持された固形潤滑剤１７１の表面にもブラシ先端を接触させている。

支持部材１７４は、前述したように、ブラシ１７３の回転軸１７３１に平行な回動軸１７４１の回りに回動自在に支持されており、この回動軸１７４１がブラシ１７３の回転軸１７３１よりも上方に位置していることで発生させた自重によるモーメントで固形潤滑剤１７１をブラシ１７３に接触させている。

また、この支持部材１７４は、ブラシ１７３への固形潤滑剤１７１の上述の接触を調整するバランサ１７５を、その上面の複数の位置に配置することができるようになっている。固形潤滑剤の過分を払い落とすフリッカ１７６を有していてもよい。

図３は、支持部材およびバランサの外観斜視図である。

図３（ａ）には、支持部材１７４の上面の、ブラシ１７３の回転軸１７３１に平行に、また、この回転軸１７３１に垂直な方向に穿設された複数の穴１７４ａ、および、これら穴１７４ａのうちの１つにバランサ１７５が嵌め込まれている様子が示されており、図３（ｂ）には、分銅状のバランサの外観が示されている。

図４は、図３に示す支持部材およびバランサとは別態様の支持部材およびバランサの外観斜視図である。

図４にも、支持部材２７４の上面の、ブラシ１７３の回転軸１７３１に平行に、また、この回転軸１７３１に垂直な方向に切欠２７４ａ、および、この切欠２７４ａの一部にバランサ２７５が嵌め込まれている様子が示されており、図４（ｂ）には、バランサ２７５の外観が示されており、図４に示す態様では、バランサ２７５の位置の変更を、一旦支持部材から取り外して移動させることも、取り外さずにスライドさせて移動させることもできるようになっている。

ここで、工場出荷前のプリンタ１に組み込まれている本実施形態のクリーニング装置１７におけるバランサ１７５の配置決定について説明する。

図５は、本実施形態について使用される調整治具の外観斜視図である。

図５には、工場出荷前のプリンタ１に組み込まれているクリーニング装置１７のブラシ１７３、および、固形潤滑剤１７１を保持した支持部材１７４が調整治具５００に取りつけられている様子が示されている。

この調整治具５００は、土台５０１と、クリーニング装置１７においてこれらブラシ１７３の回転軸１７３１および支持部材１７４の回動軸１７４１を実際に支持する軸受孔の位置関係を再現した軸受部分を有する、土台５０１の上面に固定された支持部５０２と、支持部５０２に支持された状態の支持部材１７４の両端の上面１７４２までの距離および傾斜を検出するためのレーザ変位計５０４と、このレーザ変位計５０４を保持する、土台５０１に固定された保持部５０３とで構成されている。

図６は、図５に示す調整治具の、側面からの透視図である。

図５および６に示す調整治具５００では、支持部材１７４の両端の上面１７４２までの距離および傾きが検出でき、また、調整治具５００の支持部５０２の軸受部分は、上方が開放されている。したがって、レーザ変位計５０４による、支持部材１７４の両端の上面１７４２それぞれについての検出結果が異なる場合には、ブラシ１７３のブラシ先端部分に粗密、またはブラシ外径に差があると考えられ、例えば、両端のうちの一端が他端よりも浮き気味の場合には、クリーニング装置１７の軸受孔に支持部材１７４の回動軸１７４１が挿通されて実際に使用する段になると、その浮き気味の一端側では、ブラシ１７３に対する固形潤滑剤１７１の押圧力は他端側に比べ弱くなると考えられることから、浮き気味の一端側にバランサ１７５を配置することで、使用する段におけるブラシ１７３への回転軸方向に関する固形潤滑剤１７１の接触圧を均一にすることができる。

さらに、ブラシ１７３のブラシ先端部分に粗密があることで、両端の上面１７４２の傾斜が互いに異なっている場合にも、使用する段において、ブラシ１７３への回転軸１７３１に垂直な方向に関する固形潤滑剤１７１の削り取られ方が同じになるようにバランサ１７５を適宜配置する。これにより、固形潤滑剤１７１の長寿命化に寄与することができる。

この様に、工場出荷前にブラシ１７３への固形潤滑剤１７１の接触が調整されたクリーニング装置１７が組み込まれたプリンタ１では、工場出荷後に、ブラシ１７３の回転軸方向への固形潤滑剤１７１の接触圧の不均一、および、ブラシ１７３の回転軸１７３１に垂直な方向に関する固形潤滑剤１７１の削り取られ方の不均一が、固形潤滑剤１７１の粗密に起因して顕在化する場合もあるが、この様な場合には、バランサ１７５を適宜配置することでブラシ１７３への回転軸方向に関する固形潤滑剤１７１の接触圧を均一にし、また、ブラシ１７３への回転軸１７３１に垂直な方向に関する固形潤滑剤１７１の削り取られ方を同じにすることで、固形潤滑剤１７１の長寿命化に寄与することができる。

以上に説明した様に、プリンタ１に採用されている、本実施形態のクリニング装置１７では、部位毎に特性が異なると考えられるブラシ１７３および固形潤滑剤１７１の接触部位ごとの接触を、固形潤滑剤１７１を保持する支持部材１７４の各所にバランサを配置することで調整することができる。したがって、本実施形態のクリーニング装置１７によれば、これら接触部位ごとの接触を調整することで、ブラシ１７３による潤滑剤の掻き取り量を制御することができる。

また、本実施形態のクリーニング装置１７によれば、固形潤滑剤メーカーを限定することなく複数指定できることから固形潤滑剤１７１のコストを低減することができ、支持部材の回動軸１７４１およびブラシ１７３の回転軸１７３１を軸支するフレームの精度の影響をキャンセルすることができる。

次に、本発明のクリーニング装置の第２実施形態について説明する。

図７は、図１に示すプリンタに採用可能な、本発明のクリーニング装置の第２実施形態の概略構成図である。

図７に示すクリーニング装置３７は、ハウジング１７０、固形潤滑剤１７１、クリーニングブレード１７２、ブラシ１７３、ブラシ１７３の回転軸１７３１に平行な回動軸３７４１の回りに回動自在に支持されている第１支持部材３７４、第１支持部材３７４に穿設されている２つの孔３７４ａ（図６参照）を貫通する２本の棒部３７５１が立設された第２支持部材３７５、棒部３７５１に挿通され、第１支持部材３７４と第２支持部材３７５の間に挟まれて圧縮されているコイルバネ３７６、および、バランサ３７７で構成されている。尚、図７に示す部材で図２に示す部材と同じ種類の部材には、図２において付されている符号と同じ符号を付しており、これら図２において説明した部材については説明を省略する。

第２支持部材３７５は、バネ３７６を貫通させた棒部３７５１の先端部分を、ブラシ１７３の回転軸１７３１に平行な回動軸３７４１の回りに回動自在に支持された第１支持部材３７４の孔３７４ａに挿通させている。

このクリーニング装置３７では、回動軸３７４１がブラシ１７３の回転軸１７３１よりも上方に位置していることで発生させた第２支持部材３７４の自重を、バネ３７６を介して第２支持部材３７５にモーメントとして与えることで、固形潤滑剤１７１をブラシ１７３に接触させており、固形潤滑剤１７１が掻き取られて固形潤滑剤１７１の重量が変化しても、ほぼ同じ押圧力で、ブラシ１７３に固形潤滑剤１７１を押し付けることができる。

また、第１支持部材２７４は、ブラシ１７３への固形潤滑剤１７１の接触を調整するバランサ２７５を、その上面に配置することができるようになっている。

図８は、支持部材およびバランサの外観斜視図である。

図８（ａ）には、第１支持部材３７４の上面にバランサ３７７が貼り付けられている様子が示されており、図８（ｂ）には、長さの異なるバランサ２７７の外観が示されている。

図９は、図８に示す支持部材およびバランサとは別態様の支持部材およびバランサの外観斜視図である。

図９（ａ）にも、支持部材３７４の上面にバランサ４７７が貼り付けられている様子が示されており、図９（ｂ）には、図８（ｂ）に示すバランサ３７７よりも厚みが薄く、長さの異なるバランサ４７７の外観が示されている。

ここで、工場出荷前のプリンタ１に組み込まれている本実施形態のクリーニング装置３７におけるバランサ３７５の配置決定について説明する。

図１０は、本実施形態について使用される調整治具の外観斜視図である。

図１０には、工場出荷前のプリンタ１に組み込まれているクリーニング装置３７のブラシ１７３および第１支持部材３７４が調整治具６００に取りつけられている様子が示されており、この調整治具６００は、土台６０１と、工場出荷されるプリンタ１においてこれらブラシ１７３の回転軸１７３１および第１支持部材３７４の回動軸３７４１を実際に支持する軸受孔の位置関係を再現した軸受部分を有する、土台６０１の上面に固定された支持部６０２と、第２支持部材３７５に保持された固形潤滑剤１７１とブラシ１７３の間の両端でのギャップをそれぞれ測定するレーザ変位計６０４とで構成されている。レーザ変位計６０４は、レーザ光を出射する出射部６０４ａと、出射部６０４ａから出射されたレーザ光を受光する受光部６０４ｂとを有している。

図１１は、図１０に示す調整治具の、側面からの透視図である。

図１０および図１１に示す調整治具６００では、出射部６０４ａから出射されたレーザ光を受光部６０４ｂで受光することで、第２支持部材３７５に保持された固形潤滑剤１７１とブラシ１７３の間の両端でのギャップの存在を確認できることから、両端のうちのギャップが発生している側には、バランサ３７７を第１支持部材３７４の上面に適宜配置して、使用する段におけるブラシ１７３への回転軸方向に関する固形潤滑剤１７１の接触圧を均一にすることができる。

この様に、工場出荷前にブラシ１７３への固形潤滑剤１７１の接触が調整されたクリーニング装置３７が組み込まれたプリンタ１では、工場出荷後に、ブラシ１７３の回転軸方向への固形潤滑剤１７１の接触圧の不均一、および、ブラシ１７３の回転軸１７３１に垂直な方向に関する固形潤滑剤１７１の削り取られ方の不均一が、固形潤滑剤１７１の粗密に起因して顕在化する場合もあるが、この様な場合には、バランサ１７５を適宜配置することでブラシ１７３への回転軸方向に関する固形潤滑剤１７１の接触圧を均一にし、また、ブラシ１７３への回転軸１７３１に垂直な方向に関する固形潤滑剤１７１の削り取られ方を同じにすることで、固形潤滑剤１７１の長寿命化に寄与することができる。

以上に説明した様に、プリンタ１に採用されている、本実施形態のクリニング装置３７でも、部位毎に特性が異なると考えられるブラシ１７３および固形潤滑剤１７１の接触部位ごとの接触を、第１支持部材３７４の各所にバランサ３７７を配置することで調整することができる。したがって、本実施形態のクリーニング装置３７によっても、これら接触部位ごとの接触を調整することで、ブラシ１７３による潤滑剤の掻き取りを制御することができる。

本発明のクリーニング装置の第１実施形態が採用されているプリンタの概略構成図である。 図１に示すクリーニング装置の概略構成図である。 支持部材およびバランサの外観斜視図である。 図３に示す支持部材およびバランサとは別態様の支持部材およびバランサの外観斜視図である。 本実施形態について使用される調整治具の外観斜視図である。 図５に示す調整治具の、側面からの透視図である。 図１に示すプリンタに採用可能な、本発明のクリーニング装置の第２実施形態の概略構成図である。 支持部材およびバランサの外観斜視図である。 図８に示す支持部材およびバランサとは別態様の支持部材およびバランサの外観斜視図である。 本実施形態について使用される調整治具の外観斜視図である。 図１０に示す調整治具の、側面からの透視図である。

符号の説明

１ プリンタ
１７、３７ クリーニング装置
１７０ ハウジング
１７１ 固形潤滑剤
１７２ クリーニングブレード
１７３ ブラシ
１７３１ 回転軸
１７４、２７４ 支持部材
１７４ａ 穴
１７６ フリッカ
２７４ａ 切欠
１７４１、２７４１ 回動軸
１７５、２７５ バランサ
３７４ 第１支持部材
３７４１ 回動軸
３７５ 第２支持部材
３７５１ 棒部
３７６ コイルバネ
３７７、４７７ バランサ
５００、６００ 調整治具
５０１、６０１ 土台
５０２、６０２ 支持部
５０３ 保持部
５０４、６０４ レーザ変位計

Claims (4)

1. 回転する像担持体上にトナー像を形成し該トナー像を最終的に記録用紙上に転写して定着することにより該記録用紙上に画像を記録する画像形成装置に採用される、該像担持体上のトナー像が転写された後の像担持体表面に残留する残留トナーを該像担持体から除去するクリーニング装置において、
   前記像担持体表面の、トナー像の転写後の部分に接して回転し、該部分の残留トナーを除去するブラシ、
   前記像担持体表面の、前記ブラシが接する部分よりも該像担持体の回転方向下流側に当接してさらに残留するトナーを掻き落とすクリーニングブレード、
   前記ブラシに接する位置に配備された、該ブラシの回転軸に平行に延びる固形潤滑剤、および
   前記ブラシの回転軸に平行な回動軸の回りに回動自在に支持されて該回動軸の回りにモーメントを生じさせ、前記固形潤滑剤を保持し該固形潤滑剤を該モーメントで該ブラシに接触させる支持部材と、前記ブラシへの前記固形潤滑剤の接触を調整するバランサとを有する潤滑剤支持部を備えたことを特徴とするクリーニング装置。
2. 前記支持部材の回動軸が、前記ブラシの回転軸よりも上方に位置し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。
3. 前記バランサは、前記ブラシの回転軸方向の接触圧を均一化させるものであることを特徴とする請求項１記載のクリーニング装置。
4. 前記バランサは、前記ブラシの回転軸に垂直な方向の接触を調整するものであることを特徴とする請求項１記載のクリーニング装置。

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