JP2007213089A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】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し、加えて安定した記録媒体の分離を提供する。
【解決手段】分離部材４８によって画像転写後の記録媒体を像担持体１０から分離する一方、画像転写後に像担持体１０上に残留するトナーをクリーニング装置１５で除去回収する画像形成装置において、クリーニング装置１５のハウジング３６の外側に、クリーニング装置１５の幅方向に長い断熱部材３８を並設し、その断熱部材３８に取り付けられた分離部材４８が、ハウジング３６と連結してなる。
【選択図】図３

Description

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。

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。

クリーニング装置には、ハウジング内に収納して例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。

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。

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。

特開平０６−１８６７９４号公報 特開平１１−２２４０３６号公報 特開昭６２−０９４８７５号公報 特開昭６３−２４９１７８号公報

ところが、これは普及機でのことであって、例えばＡ１の縦通紙（594〔mm〕）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、例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。

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。

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。

このため、ハウジングを板金製とすると、幅600〔mm〕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。

しかし、幅600〔mm〕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。

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。

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。

また、アルミニウム製のハウジングに、例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。

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。

かかる問題を解決する１つの方法として、従来、クリーニング装置のハウジングを、トナー搬送部材や、入口シール等を設けるハウジング部と、タップ穴加工や、各種の部品を取り付ける部品支持部とによって構成するようにしたものが提案されている。

ところで、クリーニング装置において、像担持体から静電的に貼り付いた画像転写後の記録媒体を分離する分離部材である分離爪は、記録媒体をその両端から剥離分離すると中央にたるみが生じ、次工程の定着装置にて、しわになりやすくなることから、クリーニング装置の両側板間を通す部品支持部のフレームのほぼ中央に設置するのが通常であった。

しかしながら、クリーニング装置の両側板間を通す部品支持部のフレームのほぼ中央部に分離爪を設置すると、この中央部が分離爪の重量分、機械動作時の振動の影響を受けやすく、部品支持部の両端から連続的な振動が与えられると、この中央部の振幅は最大になり、分離爪の連続的な位置変動をまねき、安定して記録媒体を分離することが困難となる問題があった。

この分離爪の振動は、弾性変形内の微小振動であるため、静止時には気づかないが、この微小変動が分離爪先端位置に伝播すると、この先端が瞬間的に像担持体表面から離れる。例えばこのタイミングと、記録媒体の先端が分離爪先端位置へ移動するタイミングとが同期してしまうと、記録媒体が分離爪をすりぬけてクリーニング入口シール部まで侵入する場合があった。

これにより、ジャム発生や、それに起因する機械動作中断をまねく問題があり、さらには、記録媒体を除去する際にクリーニング入口シール部のトナーが大量に飛散ることで搬送面を汚染し、清掃する手間を増やすため、未だ不十分な問題があった。

そこで、この発明の第１の課題は、画像形成装置において、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とともに、安定した記録媒体の分離を提供することにある。

第２の課題は、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にある。

第３の課題は、定着装置からの熱がハウジングへ伝達するのをより一層防止することにある。

第４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取り付けることにある。

第５の課題は、分離部材の設置位置を簡単に精度良くすることにある。

そのため、この発明は、上述した第１の課題を達成すべく、分離部材によって画像転写後の記録媒体を像担持体から分離する一方、画像転写後に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おいて、クリーニング装置のハウジングの外側に、クリーニング装置の幅方向に長い断熱部材を並設し、その断熱部材に取り付けられた分離部材が、ハウジングと連結してなる、ことを特徴とする。

この発明によれば、断熱部材をハウジングと定着装置との間に配置することから、断熱部材で遮って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。

これとともに、この断熱部材に取り付けられた分離部材の支持部材とハウジングとを連結するから、分離部材が機械動作に伴って振動するのを未然に防止し、像担持体から記録媒体を常に安定して分離することができる。

分離部材の支持部材をハウジングに例えば接着剤や、両面テープによって、接着して連結することにより、しっかりと確実に取り付ける必要のある分離部材を、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。

分離部材の支持部材とハウジングとの間に断熱体を介在するようにして連結することにより、断熱部材において極力小さくした定着装置の熱が支持部材を介してハウジングに伝達するのを未然に防止でき、かくして収納する回収トナーの固化をより一層防止することができる。

分離部材とハウジングとをねじで連結するから、分離部材をハウジングに、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ことができる。

ねじ止めのねじ込み量を無段階で調整して、分離部材とハウジングとの間隔を簡単に調整するから、像担持体に対する分離部材の押し当て強さを調整することができ、かくして像担持体から記録媒体を常に安定して分離することができる。

分離部材の支持部材とハウジングとを連結するねじが断熱材料からなるので、断熱部材において極力小さくした定着装置の熱が支持部材を介してハウジングに伝達するのを未然に防止でき、かくして収納する回収トナーの固化をより一層防止することができる。

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841〔mm〕）の通紙が可能な広幅機である。

図中符号１０は、幅970〔mm〕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。

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、画像形成装置における長手方向の手前側（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。

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。

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。

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、後述する分離部材である分離爪４８によってその像担持体１０の表面から剥離分離されて後、排紙装置１８で案内されて定着装置１９に導かれる。

この後、定着装置１９は、その記録媒体上に転写画像を定着して記録した後、その記録媒体を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。

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で除電して次の画像形成に備える。

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。

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１のハウジング３６の外側に並設された断熱部材である第２のハウジング３８の各両端を取り付ける。

第１のハウジング３６は、幅960〔mm〕のアルミニウム製で、例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へと戻すようにしてもよい。

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部４０を保持する。入口シール部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。

他方、第２のハウジング３８は、幅960〔mm〕の、例えば亜鉛処理鋼板（ＳＥＣＣ、ＳＰＣＣ）などを用いた板金製で、両側板３２間（すなわち、クリーニング装置１５の幅方向）において第１のハウジング３６とは非接触で支持され、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。

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を嵌め付けて位置決めし、取付ねじｓを用いて支持部材である支持ブラケット４４を取り付ける。

これとともに、この支持ブラケット４４は、図４にそれと第１のハウジング３６との連結部分を拡大して示すように、第１のハウジング３６における分離爪４４近傍の位置に形成される凸部３６Ａに、硬質ゴム材、樹脂材料等からなる断熱体３６Ｂを介在して例えば接着剤や、両面テープ等を用いて接着して連結する。

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。

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。

そして、駆動ソレノイド５０をＯＮ状態とすると、図５（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。

このとき、分離爪４８は、支持ブラケット４４が第１のハウジング３６の凸部３６Ａに、断熱体３６Ｂを介在して連結していることから、機械動作に伴う振動の影響を受けることなく、像担持体１０に対して常に安定した状態で刃４９を押し当てる。

また、駆動ソレノイド５０をＯＦＦ状態とすると、図５（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。

この例では、また図６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。

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６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。

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。

なお、この実施の形態では、本発明を、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するようにした場合について述べたが、この発明は、これに限らず、要は、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ものであれば、例えばカラー画像形成装置などにも適用することができる。

また、この実施の形態では、分離爪４８の支持ブラケット４４と、第１のハウジング３６の凸部３６Ａとを断熱体３６Ｂを介して接着して連結するようにした場合について述べたが、本発明は、これに限らない。

例えば図７に示すように、第２のハウジング３８の孔にねじ７２を通し、支持ブラケット４４の両側で止め輪７１を取り付けて抜け止めして後、そのねじ７２の先端にナット７０をねじ付ける。その後、ねじ７２を第１のハウジング３６の凸部３６Ａに形成される雌ねじ穴にねじ付けて、第１のハウジング３６に支持ブラケット４４を取り付け、そのねじ込み量を調整することにより、第１のハウジング３６と支持ブラケット４４との間隔を無段階的に調節し、像担持体１０に対する分離爪４８の押し当て強さを調整するようにしてもよい。このとき、ねじ７２は、ポリカーボネイト等の樹脂材料などからなる断熱材料を用いてつくるとよい。

この発明による画像形成装置の要部概略構成図である。 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。 そのクリーニング装置部分の分解側面図である。 その分離爪の支持ブラケットと第１のハウジングとの連結部分の拡大図である。 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。 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。 他の実施の形態による分離爪の支持ブラケットと第１のハウジングとの連結部分の拡大図である。

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
３６Ａ 凸部
３６Ｂ 断熱体
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
７０ ナット
７１ 止め輪
７２ ねじ
ｓ 取付ねじ

Claims (1)

1. 分離部材によって画像転写後の記録媒体を像担持体から分離する一方、上記画像転写後に上記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おいて、
   上記クリーニング装置のハウジングの外側に、上記クリーニング装置の幅方向に長い断熱部材を設け、
   その断熱部材に取り付けられた上記分離部材が、上記ハウジングと連結してなる、画像形成装置。

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