JP2007286329A - クリーニング装置、及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

クリーニング装置、及びこれを備えた画像形成装置 Download PDF

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Abstract

【課題】帯電ロールの表面から剥ぎ取った埃等を再付着させることなく帯電ロールの表面をクリーニングすることができるクリーニング装置、及びこれを備えた画像形成装置を得る。
【解決手段】クリーニングシート52が帯電ロール13の表面に接触した状態で、クリーニングシート52を帯電ロール13の接線方向(K方向)に往復移動させるため、帯電ロール13から剥ぎ取った埃等の異物は、接線方向に掻き落とされ、クリーニングシート52と帯電ロール13の間に滞留することはない。これにより、帯電ロール13の表面から剥ぎ取った埃等を帯電ロール13に再付着させることなく帯電ロール13の表面をクリーニングすることができる。また、埃等がクリーニングシート52と帯電ロール13の間に滞留することがないため、帯電ロール13の表面を傷つけることはない。
【選択図】図1

Description

本発明は、感光体の表面を帯電させる帯電ロールの表面をクリーニングするクリーニング装置、及びこのクリーニング装置を備えた画像形成装置に関する。
最近では、高画質化が進み帯電ロールに起因する画質不良が問題となっている。たとえば、帯電ロールに微小な異物が付着すると、感光体上の帯電不良を起こし、帯電ロールピッチの白点や色点となり、これにより画像不良が発生する。また、トナー、紙粉、トナーに含まれた外添剤、放電生成物などが帯電ロール表面にフィルミング状に付着すると帯電性能が変化し、画質不良が発生することがある。
そこで、画像形成装置には、帯電ロールの表面に付着したトナーや埃等をクリーニングするクリーニング装置を備えたものがある。(特許文献1)
このクリーニング装置は、板状のクリーニングシートを備え、このクリーニングシートを帯電ロールに面接触させ、帯電ロールの軸方向に往復移動させることで、帯電ロールの表面をクリーニングする。
このように、このクリーニングシートは、帯電ロールと面接触しているため、局部的に帯電ロールを押すことがない。これにより、帯電ロールを変形させることはない。
特開平11−288150公報
しかしながら、クリーニングシートが帯電ロールの軸方向に往復移動することで帯電ロールの表面をクリーニングするため、帯電ロールから剥ぎ取った埃等が帯電ロールとクリーニングシートの間を転がり、帯電ロールの表面に埃等が再付着してしまう場合がある。
本発明は、上記事実を考慮し、帯電ロールの表面から剥ぎ取った埃等を再付着させることなく帯電ロールの表面をクリーニングすることができるクリーニング装置、及びこれを備えた画像形成装置を提供することが課題である。
本発明の請求項1に係るクリーニング装置は、感光体の表面を帯電させる帯電ロールの表面をクリーニングするクリーニング装置において、前記帯電ロールの表面に撓んだ状態で当接するクリーニング部材と、前記クリーニング部材を前記帯電ロールの接線方向に往復移動させる第1駆動手段と、を有することを特徴とする。
上記構成によれば、クリーニング部材を帯電ロールの表面に撓んだ状態で当接させ、第1駆動手段がこのクリーニング部材を帯電ロールの接線方向に往復移動させて帯電ロールの表面をクリーニングする。
クリーニング部材を帯電ロールの接線方向に往復移動させるため、帯電ロールから剥ぎ取った埃等の異物は、接線方向に掻き落とされ、クリーニング部材と帯電ロールの間に滞留することはない。
このように、帯電ロールの表面から剥ぎ取った埃等がクリーニング部材と帯電ロールの間に滞留することがないため、この埃等を再付着させることなく帯電ロールの表面をクリーニングすることができる。
本発明の請求項2に係るクリーニング装置は、感光体の表面を帯電させる帯電ロールの表面をクリーニングするクリーニング装置において、前記帯電ロールの表面に撓んだ状態で当接するクリーニング部材と、前記クリーニング部材を前記帯電ロールの周方向に往復移動させる第2駆動手段と、を有することを特徴とする。
上記構成によれば、第2駆動手段がクリーニング部材を帯電ロールの周方向に往復移動させる。これにより帯電ロールから剥ぎ取った埃等の異物は、同じ力で周方向に掻き落とされ、クリーニング部材と帯電ロールの間に滞留することはない。
このように、帯電ロールの表面から剥ぎ取った埃等がクリーニング部材と帯電ロールの間に滞留することがないため、この埃等を再付着させることなく帯電ロールの表面をクリーニングすることができる。
本発明の請求項3に係るクリーニング装置は、請求項1又は2記載において、前記クリーニング部材はシート材であって、前記シート材には、前記シート材が往復移動する方向に対して斜めに延びる長穴が設けられていることを特徴とする。
上記構成によれば、クリーニングシートに設けられた長穴の穴壁のエッヂが帯電ロールの表面と接した状態でクリーニングシートが往復移動して帯電ロールの表面に付着した埃等を掻き落とす。ここで、長穴はクリーニングシートの移動方向に対して斜めに延びて設けられているため、長穴の穴壁のエッヂが全て角度をもって帯電ロールの表面に接する。このため、効率よく埃等を帯電ロールの表面から剥ぎ取ることができる。また、掻き落とされた埃等は、長穴から排出される。
このため、剥ぎ取ったトナーがクリーニングシートと帯電ロールの間にもぐり込まない。
本発明の請求項4に係るクリーニング装置は、請求項1又は2記載において、前記クリーニング部材はシート材であって、前記シート材には、前記シート材が往復移動する方向に対して斜めに延びる切欠きが前記シート材の自由端部に設けられていることを特徴とする。
上記構成によれば、クリーニングシートの自由端部に設けられた切欠きの切壁のエッヂが帯電ロールの表面と接した状態でクリーニングシートが往復移動して帯電ロールの表面に付着した埃等を掻き落とす。ここで、切欠きはクリーニングシートの移動方向に対して斜めに延びて設けられているため、切欠きの切壁のエッヂが全て角度をもって帯電ロールの表面に接する。このため、効率よく埃等を帯電ロールの表面から剥ぎ取ることができる。また、掻き落とされた埃等は、切欠きから排出される。
このため、剥ぎ取ったトナーがクリーニングシートと帯電ロールの間にもぐり込まない。
本発明の請求項5に係る画像形成装置は、請求項1乃至4何れか1項に記載されたクリーニング装置が採用されていることを特徴とする。
上記構成によれば、請求項1乃至4何れか1項に記載されたクリーニング装置が採用されているため、クリーニング部材が帯電ロールの表面から剥ぎ取った埃等を再付着させることなく帯電ロールの表面をクリーニングすることができる
本発明によれば、帯電ロールの表面から剥ぎ取った埃等を再付着させることなく帯電ロールの表面をクリーニングすることができる。
本発明のクリーニング装置が採用された画像形成装置の第1実施形態を図1〜図4に従って説明する。
図4に示されるように、この画像形成装置100は、図示しないパーソナルコンピュータ等の画像データ入力装置から送られてくるカラー画像情報に基づいて画像処理を行い、電子写真方式によって記録媒体としての記録用紙Pにカラー画像を形成するものである。
画像形成装置100は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色のトナー像を形成する画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kを備えている。なお、以降、YMCKを区別する必要がある場合は、符号の後にY、M、C、Kの何れかを付して説明し、YMCKを区別する必要が無い場合は、Y、M、C、Kを省略する。
画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kは、バックアップロール34と複数の張架ロール32によって張架された無端状の中間転写ベルト30の進行方向に対して、画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kの順番で直列に配列されている。また、中間転写ベルト30は、各画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kの感光体としての感光体ドラム12Y,12M,12C,12Kと、それぞれ対向して配設される一次転写ロール16Y、16M,16C,16Kとの間を挿通している。
次に、各画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kの構成と画像形成の動作とを、代表してイエロートナー画像を形成する画像形成ユニット10Yについて説明する。
感光体ドラム12Yの表面は、帯電部材としての帯電ロール13Yにより一様に帯電される。帯電ロール13Yの表面は、クリーニング部材としての撓み変形自在なクリーニングシート52Yを備えたクリーニング装置50Yによってクリーニングざれる。なお、このクリーニング装置50Yについては、詳細を後述する。
次に、露光装置14Yによりイエロー画像に対応する像露光がなされ、感光体ドラム12Yの表面にイエロー画像に対応する静電潜像が形成される。
イエロー画像に対応する静電潜像は、現像装置15Yの現像バイアスが印加された現像ロール18Yに担持されたトナーによって現像され、イエロートナー画像となる。イエロートナー画像は、一次転写ロール16Yの圧接力と、一次転写ロール16Yに印加された転写バイアスによる静電吸引力によって、中間転写ベルト30上に一次転写される。
この一次転写では、イエロートナー画像は全て中間転写ベルト30に転写されず、一部が転写残留イエロートナーとして、感光体ドラム12Yに残留する。また、感光体ドラム12Yの表面には、トナーの外添剤なども付着している。一次転写後の感光体ドラム12Yは、クリーニング装置20Yとの対向位置を通過し、感光体ドラム12Yの表面の転写残留トナーなどが除去される。その後、感光体ドラム12Yの表面は、つぎの画像形成サイクルの為、帯電ロール13Yで再び帯電される。
また、画像形成装置100では、各画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kの相対的な位置の違いを考慮したタイミングで、上記と同様の画像形成工程が各画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kにおいて行われ、中間転写ベルト30上に、順次、Y,M,C,Kの各色トナー像が重ねられ、多重トナー像が形成される。
そして、所定のタイミングで二次転写位置Aへと搬送されてきた記録用紙Pに、転写バイアスが印加された二次転写ロール36の静電吸引力によって、中間転写ベルト30から多重トナー像が一括して、記録用紙Pに転写される。
多重トナー像が転写された記録用紙Pは、中間転写ベルト30から分離された後、定着装置31へと搬送され、熱と圧力とにより記録用紙Pに定着されてフルカラー画像が形成される。
なお、記録用紙Pに転写されなかった中間転写ベルト30上の転写残留トナーは、中間転写ベルト用クリーナー33で回収される。
次にクリーニング装置50について詳細に説明する。
図3に示されるように、帯電ロール13の上部に設けられるクリーニング装置50には、帯電ロール13と接触する板状のクリーニングシート52が備えられ、さらに、クリーニングシート52の端部には、帯電ロール52の軸方方向に伸びる断面矩形状の支持部材54が設けられている。この支持部材54を回転させクリーニングシート52を撓ませて、その反力でクリーニングシート52が帯電ロール13の表面に接触する構成となっている。
図1に示されるように、支持部材54の両端上方には、フレーム部材に固定されたモータ56が設けられ、このモータ56の回転力でクリーニングシート52が帯電ロール13の接線方向(図1に示すK方向)に往復移動することで、帯電ロール13の表面をクリーニングする。なお、本実施形態では、画像形成作動を制御する制御部によって、この往復移動は、画像形成作動中に常時行われる設定になっている。
詳細には、支持部材54の端部には、ピン54Aが設けられ、ピン54Aは、図示せぬフレーム部材に固定されたガイドレール58に設けられたK方向に延びる溝58Aを移動可能になっている。なお、支持部材54には、ガイドレールに当るストッパーが設けられており、支持部材54が回転することはない。さらに、ピン54Aは、棒状のリンク60の先端部に設けられた長穴60Aに嵌合しており、長穴60Aの中を相対的に移動可能になっている。また、リンク60の基端部にも先端部と同様に長穴60Cが設けられ、モータ56の回転駆動により、回転するロッド62の一端が移動可能に嵌合している。さらに、リンク60は、長さ方向略中央部でフレーム部材に軸部60Bにて回転可能に軸支されている。また、一端が長穴60Cに移動可能に設けられるロッド62の基端部は、モータ56の回転軸に固定されており、図1に示すL方向に回転する構成となっている。
この構成により図2(A)に示すように、モータ56にその基端部が固定されるロッド62が水平状態にあるときは、ピン54Aは、溝58Aの一端に位置する。また、図2(B)に示すように、モータ56が回転して、ロッド62の一端が下方を向いてロッド62が垂直状態に移動すると、リンク60が軸部60Bを中心に回動し、長穴60A内を相対移動可能になっているピン54Aは、溝58Aの中央部に移動する。さらに、図2(C)に示すように、ロッド62が水平状態に移動すると、ピン54Aは、溝58Aの他端に移動する。また、図2(D)に示すように、ロッド62の一端が上方を向いてロッド62が垂直状態に移動すると、ピン54Aは、溝58Aの中央部に移動する。さらに、モータ56が回転して図2(A)に示すように、ピン54Aが元の位置に復帰する。このように、モータ56が一回転することで、ピン54Aが、溝58A内を一往復しする。これにより、支持部材54及びクリーニングシート52も帯電ロール13(図1参照)の接線方向(図2に示すK方向)に往復移動することができる。
このように、クリーニングシート52が帯電ロール13の表面に接触した状態で、クリーニングシート52を帯電ロール13の接線方向(K方向)に往復移動させるため、帯電ロール13から剥ぎ取った埃等の異物は、接線方向に掻き落とされ、クリーニングシート52と帯電ロール13の間に滞留することはない。
これにより、帯電ロール13の表面から剥ぎ取った埃等を帯電ロール13に再付着させることなく帯電ロール13の表面をクリーニングすることができる。
また、埃等がクリーニングシート52と帯電ロール13の間に滞留することがないため、帯電ロール13の表面を傷つけることはない。
なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記第1実施形態では、クリーニングシート52の往復移動を画像形成作動中に常時行わせたが、これに限らず、画像形成作動以外のあるタイミングにクリーニングサイクルを設け、往復移動させても良い。この画像形成装置には、クリーニングシート52によって掻き落とされた埃等を回収する図示せぬ回収ボックスが設けられているため、クリーニングシート52を何時作動させても、埃等が飛び散ることはない。
次に本発明のクリーニング装置が採用された画像形成装置の第2実施形態を図5に従って説明する。
なお、第1実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。
この実施形態では第1実施形態のように、支持部材54及びクリーニングシート52を往復移動させるモータ56(図1参照)は、設けられておらず、それに替えて、ソレノイド70が設けられている。
なお、支持部材54の両端部にガイドレール等を設けて、支持部材54の往復移動を支持してもよい。
詳細には、フレーム部材に固定されたソレノイド70が支持部材54の両端に配置され、ソレノイド70の可動ロッド70Aの先端部が支持部材54の両端部に固定されている。
この構成により、制御部からの指示により、ソレノイド70の可動ロッド70Aを帯電ロール13の接線方向(K方向)に往復移動させる。これにより、クリーニングシート52を帯電ロール13の接線方向(K方向)に往復移動させる。
このように、ソレノイド70を使用することで、簡単にクリーニングシート52を往復移動させることができる。
次に本発明のクリーニング装置が採用された画像形成装置の第3実施形態を図6に従って説明する。
なお、第1実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。
この実施形態では第1実施形態のように、支持部材54及びクリーニングシート52を往復移動させるモータ56(図1参照)は、設けられておらず、それに替えて、ラックアンドピニオン機構74が設けられている。
詳細には、ラックアンドピニオン機構74は、ラック76Aが設けられたラックシャフト76と、ラック76に噛み合うピニオン78とを備えている。また、ラックシャフト76は、フレーム部材に固定されたガイド部材80のK方向に延びたガイド部80Aに沿って移動可能になっている。さらに、ラックシャフト76の先端には、支持部材54が固定されている。
この構成により、制御部からの指示により、図示せぬモータがピニオン78を正転、反転させ、ラックシャフト76をK方向に往復移動させる。これにより、クリーニングシート52を帯電ロール13の接線方向(K方向)に往復移動させる。
このように、ラックアンドピニオン機構74を使用することで、確実にクリーニングシート52を往復移動させることができる。
次に本発明のクリーニング装置が採用された画像形成装置の第4実施形態を図7に従って説明する。
なお、第1実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。
この実施形態では第1実施形態のように、支持部材54及びクリーニングシート52を接線方向に往復移動させるモータ56(図1参照)は設けられておらず、それに替えて、支持部材54及びクリーニングシート52を帯電ロール13の周方向に往復移動させるソレノイド86が設けられている。
詳細には、支持部材54の両端には、サポート82の一端が固定されており、サポート82の他端は、帯電ロール13の回転軸に回転可能に軸支されている。さらに、支持部材54の両端に設けられたピン54Aは、フレーム部材に固定されたソレノイド86の可動ロッド86Aの先端に設けられた長穴86B内を移動可能になっている。
この構成により、制御部からの指示により、ソレノイド86の可動ロッド86Aは帯電ロール13の接線方向(図7に示すN方向)に往復移動する。さらに、ピン54は長穴86B内を移動しながら、帯電ロール13の周方向(図7に示すM方向)に沿って往復移動する。これにより、クリーニングシート52は帯電ロール13の周方向(M方向)を往復移動する。
このように、クリーニングシート52を帯電ロール13の周方向に往復移動させるため、帯電ロール13から剥ぎ取った埃等の異物は、周方向に掻き落とされ、クリーニングシート52と帯電ロール13の間に滞留することはない。
このため、埃等を帯電ロール13に再付着させることなく帯電ロール13の表面をクリーニングすることができる。
次に本発明のクリーニング装置が採用された画像形成装置の第5実施形態を図8、図9に従って説明する。
なお、第1実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。
この実施形態では第1実施形態とは違い、クリーニングシート52には、クリーニングシート52が往復移動する方向に対して斜めに延びる長穴52Aが帯電ロール13の軸方向にそって複数設けられている。
また、図8(B)に示すように、長穴52Aはクリーニングシート52の移動方向に対して斜めに延びて設けられているため、長穴52Aの穴壁のエッヂ52Bが全て角度をもって帯電ロールの表面に接する。このため、効率よく埃等を帯電ロール13の表面から剥ぎ取ることができる。さらに、図9に示されるように、隣り合う長穴52Aは、帯電ロール13軸方向にラップするように設けられている。
この構成により、クリーニングシート52に設けられた長穴52Aの穴壁のエッヂ52Bが帯電ロール13の表面と接しながらクリーニングシート52が往復移動して帯電ロール13の表面に付着した埃等を掻き落とす。また、往復移動の片道の移動距離は、長穴52Aの図9に示すP寸法(長穴52Aの移動方向の寸法)より大きく設定されている。
このように、隣り合う長穴52Aをラップさせ、さらに、片道の移動距離を長穴52AのP寸法より大きくしているため、長穴52Aの穴壁のエッヂ52Bがまんべんなく帯電ロール13の表面から埃等を剥ぎ取ることができる。また、掻き落とされた埃等を長穴52Aから排出することができる。
このため、剥ぎ取った埃等がクリーニングシート52と帯電ロール13の間にもぐり込まない。
次に本発明のクリーニング装置が採用された画像形成装置の第6実施形態を図10、図11に従って説明する。
なお、第5実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。
この実施形態では第5実施形態とは違い、クリーニングシート52には、長穴52Aは設けられておらず、それに替えて、クリーニングシート52が往復移動する方向に対して斜めに延びる切欠き52Dがクリーニングシート52の自由端部に帯電ロール13の軸方向にそって複数設けられている。
また、図10(B)に示すように、切欠き52Dの切壁のエッヂ52Eは、帯電ロール13の表面に接するように設けられている。さらに、図11に示されるように、隣り合う切欠き52Dは、帯電ロール13軸方向にラップするように設けられている。
この構成により、クリーニングシート52に設けられた切欠き52Dの切壁のエッヂ52Eが帯電ロール13の表面と接しながらクリーニングシート52が往復移動して帯電ロール13の表面に付着した埃等を掻き落とす。往復移動の片道の移動距離は、切欠き52Dの図11に示すR寸法(切欠き52Dの移動方向の寸法)より大きく設定されている。
このように、隣り合う切欠き52Dをラップさせ、さらに、片道の移動距離を切欠き52DのR寸法より大きくしているため、切欠き52Dの切壁のエッヂ52Eがまんべんなく帯電ロール13の表面から埃等を剥ぎ取ることができる。また、掻き落とされた埃等を切欠き52Dから排出することができる。
このため、剥ぎ取った埃等がクリーニングシート52と帯電ロール13の間にもぐり込まない。
本発明の第1実施形態に係るクリーニング装置の側面図である。 (A)本発明の第1実施形態に係るクリーニング装置のモータ等の駆動部を示し、支持部材のピンが溝の端部に位置する状態を示した側面図である。(B)本発明の第1実施形態に係るクリーニング装置のモータ等の駆動部を示し、支持部材のピンが溝の中央部に位置する状態を示した側面図である。(C)本発明の第1実施形態に係るクリーニング装置のモータ等の駆動部を示し、支持部材のピンが溝の他端部に位置する状態を示した側面図である。(D)本発明の第1実施形態に係るクリーニング装置のモータ等の駆動部を示し、支持部材のピンが溝の中央部に位置する状態を示した側面図である。 本発明の第1実施形態に係るクリーニング装置の斜視図である。 本発明の第1実施形態に係るクリーニング装置を採用した画像形成装置の概略構成図である。 本発明の第2実施形態に係るクリーニング装置の側面図である。 本発明の第3実施形態に係るクリーニング装置の側面図である。 本発明の第4実施形態に係るクリーニング装置の側面図である。 (A)本発明の第5実施形態に係るクリーニング装置の斜視図である。(B)本発明の第5実施形態に係るクリーニング装置の長穴を示した拡大斜視図である。 本発明の第5実施形態に係るクリーニング装置に係るクリーニングシートを示した平面図である。 (A)本発明の第6実施形態に係るクリーニング装置の斜視図である。(B)本発明の第6実施形態に係るクリーニング装置の切欠きを示した拡大斜視図である。 本発明の第6実施形態に係るクリーニング装置に係るクリーニングシートを示した平面図である。
符号の説明
12 感光体ドラム(感光体)
13 帯電ロール
50 クリーニング装置
52 クリーニングシート(シート材)
52A 長穴
52B 穴壁のエッヂ
52D 切欠き
52E 切壁のエッヂ
56 モータ(第1駆動手段)
70 ソレノイド(第1駆動手段)
74 ラックアンドピニオン機構
86 ソレノイド(第2駆動手段)
100 画像形成装置

Claims (5)

  1. 感光体の表面を帯電させる帯電ロールの表面をクリーニングするクリーニング装置において、
    前記帯電ロールの表面に撓んだ状態で当接するクリーニング部材と、
    前記クリーニング部材を前記帯電ロールの接線方向に往復移動させる第1駆動手段と、
    を有することを特徴とするクリーニング装置。
  2. 感光体の表面を帯電させる帯電ロールの表面をクリーニングするクリーニング装置において、
    前記帯電ロールの表面に撓んだ状態で当接するクリーニング部材と、
    前記クリーニング部材を前記帯電ロールの周方向に往復移動させる第2駆動手段と、
    を有することを特徴とするクリーニング装置。
  3. 前記クリーニング部材はシート材であって、前記シート材には、前記シート材が往復移動する方向に対して斜めに延びる長穴が設けられていることを特徴とする請求項1又は2記載のクリーニング装置。
  4. 前記クリーニング部材はシート材であって、前記シート材には、前記シート材が往復移動する方向に対して斜めに延びる切欠きが前記シート材の自由端部に設けられていることを特徴とする請求項1又は2記載のクリーニング装置。
  5. 請求項1乃至4何れか1項に記載されたクリーニング装置が採用されていることを特徴とする画像形成装置。
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