JP2010072524A - クリーニング装置、該クリーニング装置を備える画像形成装置およびプロセスカートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】クリーニング装置に起因する異音を抑制する。
【解決手段】感光体１０に接触することによりクリーニングを行うブレード１８と、ブレード１８を保持するためのブレードホルダ１９からなるクリーニングブレード１７を備え、感光体１０に残留するトナーをクリーニングするクリーニング装置１４において、制振部材２４を、クリーニングブレード１７とクリーニングブレード１７を固定するクリーニングフレーム２１とに跨って取り付ける。
【選択図】図５

Description

本発明は、クリーニング装置、該クリーニング装置を備える画像形成装置およびプロセスカートリッジに関する。さらに詳述すると、異音の抑制に好適なクリーニング装置、該クリーニング装置を備える画像形成装置およびプロセスカートリッジに関する。

複写機、プリンタ、ファクシミリ又はその少なくとも２つの機能を備えた複合機などとして構成される画像形成装置の感光体ユニットなどでは、クリーニングブレードと感光体間の摩擦によってスティックスリップが生じ、スティックスリップによる振動が加振源となって感光体から高音の異音を発生したり、振動がクリーニングブレードから該クリーニングブレードを固定しているフレーム（以下、クリーニングフレームともいう）に伝播して、クリーニングフレーム自体から異音（鳴き、ビビリ）を発生する問題がある。残留トナーを除去するためには、クリーニング装置は必要不可欠であり、これらの異音の低減が望まれている。

このような問題に対し、例えば、特許文献１には、感光体ドラムの内部に重りを固定配置した技術が記載されている。また、特許文献２には、像担持体とクリーニングブレードとの共振周波数をずらすことで、特許文献３には、像担持体とクリーニングブレード間のスティックスリップにより発生する振動の周波数と、クリーニングブレードとの共振周波数をずらすことで、異音の抑制を行う技術が記載されている。また、特許文献４には、クリーニングブレードに重りをネジ止めする技術が記載されている。

特開平１０−９７１５８号公報 特開２００５−３３８２１１号公報 特開２００５−２１５１６３号公報 特開２０００−１３２０２５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術は、感光体の共鳴を防止することができるが、クリーニングブレード自体の振動は防止できないため、クリーニングブレード起因の異音が発生するという問題がある。また、特許文献２及び特許文献３に記載の技術は、クリーニングブレードからクリーニングフレームに振動が伝わった場合、クリーニングフレーム自体から異音が発生するという問題がある。また、特許文献４に記載の技術は、クリーニングブレードの振動自体をなくせないためにクリーニングフレームに振動が伝わり、クリーニングフレーム自体から異音が発生するという問題がある。

そこで本発明は、クリーニングフレーム自体により発する異音を抑制するクリーニング装置、該クリーニング装置を備える画像形成装置およびプロセスカートリッジを提供することを目的とする。

かかる目的を達成するため、請求項１に記載のクリーニング装置は、像担持体に接触することによりクリーニングを行うブレード部材と、該ブレード部材を保持するためのホルダからなるクリーニングブレードを備え、像担持体に残留するトナーをクリーニングするクリーニング装置であって、制振部材が、クリーニングブレードと該クリーニングブレードを固定しているフレームとに跨って取り付けられているものである。したがって、ブレード部材からホルダを介してクリーニングフレームに伝わることで増幅された振動を制振部材により熱エネルギーに変換している。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のクリーニング装置において、クリーニングブレードのホルダに重りが備えられ、制振部材が、重りとフレームとに跨って取り付けられているものである。したがって、重りによりホルダの振動を低減させるようにしている。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のクリーニング装置において、フレームは開口部を有しており、該開口部の先端部であって像担持体軸方向における中央近傍に重りが取り付けられているものである。したがって、クリーニングフレーム先端部の振動を低減させるようにしている。

また、請求項４に記載の画像形成装置は、請求項１から３までのいずれかに記載のクリーニング装置を有することを特徴とするものである。さらに、請求項５に記載のプロセスカートリッジは、請求項１から３までのいずれかに記載のクリーニング装置と感光体とを少なくとも備え、画像形成装置に着脱可能であることを特徴とするものである。

本発明によれば、ブレード部材からホルダを介してクリーニングフレームに伝わることで増幅された振動を抑制することにより、クリーニングフレームから発せられる異音を抑制することができる。

以下、本発明の構成を図１から図７に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。本実施形態のクリーニング装置（クリーニング装置１４）は、像担持体（感光体１０）に接触することによりクリーニングを行うブレード部材（ブレード１８）と、該ブレード部材を保持するためのホルダ（ブレードホルダ１９）からなるクリーニングブレード（クリーニングブレード１７）を備え、像担持体に残留するトナーをクリーニングするクリーニング装置であって、制振部材（制振部材２４）が、クリーニングブレードと該クリーニングブレードを固定しているフレーム（クリーニングフレーム２１）とに跨って取り付けられているものである。

また、クリーニングブレードのホルダに重り（ブレードホルダ重り２５）が備えられ、制振部材が、重りとフレームとに跨って取り付けられていることが好ましく、さらに、フレームは開口部（クリーニングフレーム開口部２７）を有しており、該開口部の先端部（クリーニングフレーム先端部２３）であって像担持体軸方向における中央近傍に重り（クリーニングフレーム重り２６）が取り付けられていることが好ましい。

１．画像形成装置の構成
図１は、画像形成装置の一例を示す全体構成図であり、図２は、画像形成装置に装着されたプロセスカートリッジの詳細を示す部分拡大図である。

画像形成装置Ａは、カラー画像用の複数色からなるカラートナー像が形成される中間転写ベルト１と、このトナー像用の各色トナーを補給するトナーボトル２とを画像形成装置本体３内に収容して有し、画像形成装置本体３の下部に積載されて収納された転写紙Ｓを、中間転写ベルト１に所定に接しさせてカラートナー像を転写しさらにトナー像を定着させて、上部から排出するようにしている。すなわち、画像形成装置Ａの概略下部から上部に掛けて、１枚の転写紙Ｓをフィードする給紙コロ４と、トナー像転写用の搬送タイミングを確保するレジストローラ５と、中間転写ベルト１に接するように対抗配置され中間転写ベルト１との間に所定圧を確保したニップを形成した２次転写ローラ６と、所定に加熱および加圧する定着ユニット７と、転写紙Ｓを装置外部に排出する排紙ローラ８とが配置されており、転写紙Ｓに対して、これらのコロやローラによって形成した搬送経路を搬送する過程で、順次、前記ニップにより中間転写ベルト１からトナー像を転写し、定着ユニット７により転写紙Ｓ上に転写したトナー像を定着している。

すなわち、カラー画像を形成するための各色を担当してその色のトナー像を形成する４つの画像ステーションとしてプロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄが、図中の斜め左上がりに傾斜して配設された中間転写ベルト１の長手方向に沿って配置されている。これらのプロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄからなる各画像ステーションには、像担持体として感光体ドラム１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄをそれぞれ有し、これらの各感光体ドラム１０ａ〜１０ｄは、中間転写ベルト１を介して転写ローラ１３に所定圧を確保して接しており、またその回りにはそれぞれ専用の帯電装置１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ、現像装置１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ、感光体ドラムクリーニング装置（以下、単にクリーニング装置という）１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄを有している。

また、これらのプロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄの下方には、それぞれの感光体ドラム１０ａ〜１０ｄをレーザー光によって所定に露光させて静電潜像を書き込む書き込みユニット９が配置されている。１２は、中間転写ベルト１上の残留トナーを収集してクリーニングする中間転写ベルトクリーニング装置である。尚、プロセスカートリッジは、上記構成に限ることなく、帯電装置、現像装置、クリーニング装置のうち、少なくとも１つの装置と、像担持体である電子写真感光体（感光体ドラム）とを有して一体に構成され、この構成を装置本体に対して着脱可能としたものであればよい。

画像形成装置Ａにトナーを供給するトナーボトル２は、装置内の上部で図中の左側から右側に順次、複数個、配置され、画像形成装置Ａに着脱して交換可能に設けられている。これらのトナーボトル２には、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ、黒のトナーが充填されている。各トナーボトル２から図示しない搬送経路を介して、各トナーボトル２に対応した各色の現像装置１６ａ〜１６ｄにトナー供給可能に接続され、所定の補給量だけ各色のトナーが補給されている。

したがって、このように構成された画像形成装置Ａでは、転写紙Ｓが給紙コロ４でフィードされその先端がレジストローラ５まで到達すると、この転写紙Ｓの先端が図示しないセンサによって検知される。そして、この検出信号に基づき同期のタイミングを取りながら、レジストローラ５によって転写紙Ｓを２次転写ローラ６と中間転写ベルト１とにより形成したニップに搬送し、中間転写ベルト１から転写紙Ｓに中間転写ベルト１上に形成した画像を２次転写する。

すなわち、感光体ドラム１０ａ〜 １０ｄは、あらかじめ帯電装置１５ａ〜１５ｄによって一様に帯電され、次に書き込みユニット９によってレーザー光にて露光走査され、感光体ドラム１０ａ〜１０ｄ上に静電潜像が作られる。各静電潜像は、それぞれ各色の現像装置１６ａ〜１６ｄにより現像され、これにより感光体ドラム１０ａ〜１０ｄの表面にイエロー、シアン、マゼンタ、黒のトナー像が形成される。次に転写ローラ１３に電圧が印加され各感光体ドラム１０上のトナーが、中間転写ベルト１上に順次転写されていく。このとき、各色の作像動作は、そのトナー像が中間転写ベルト１の同じ位置に重ねて転写されるように、中間転写ベルト１の送り方向における上流側から下流側に向けてタイミングをずらして実行される。中間転写ベルト１上に形成されたトナー画像は、２次転写ローラ６の位置まで搬送され転写紙Ｓに２次転写される。各色からなるカラートナー像が転写された転写紙Ｓは定着ユニット７に搬送されてそのトナー像が熱定着され、排紙ローラ８で排紙される。

このような画像形成動作に伴って生じた廃トナーは、所定にクリーニングされて収集され、プロセスカートリッジ１１から排出される。すなわち、感光体ドラム１０ａ〜１０ｄ上の残留トナーは、それぞれのクリーニング装置１４ａ〜１４ｄによって除去され、収集された廃トナーとなり、感光体ドラム１０ａ〜１０ｄをクリーニングしている。収集された廃トナーは、プロセスカートリッジ１１から図示しない廃トナー排出パイプを介して、廃トナー回収装置２０に排出される。また、転写紙Ｓに転写されずに、中間転写ベルト１上に残された残留トナーは、同様に中間転写ベルトクリーニング装置１２によって除去され、収集された廃トナーとなり、中間転写ベルト１の表面がクリーニングされる。

２．クリーニング装置の構成
以下、本発明のクリーニング装置について説明する。先ず、図３及び図４を用いてクリーニング装置のクリーニングフレームより異音が発生するしくみについて説明する。

図３は、クリーニング装置の一例を示す全体構成図である。当該クリーニング装置は、クリーニングブレード１７、クリーニングブレード１７によって掻き取られた廃トナーを回収する廃トナー回収装置２０等により構成され、クリーニングブレード１７を感光体１０に対して押し当てることにより、感光体１０上の残留トナーを除去するものである。

クリーニングブレード１７は、少なくともブレード１８とブレードを保持するブレードホルダ１９により構成される。ブレード１８は、ブレードホルダ１９を介して、ネジ等のクリーニングホルダ固定部材２２によりクリーニング装置本体（クリーニングフレーム２１）に取り付けられている。

クリーニングフレーム２１は、感光体１０の軸方向に沿って延設され、ブレード１８及びブレードホルダ１９より張り出した部分（以下、クリーニングフレーム開口部２７という）を有している（図７参照）。また、以下、クリーニングフレーム開口部２７の先端部分を特にクリーニングフレーム先端部２３という。

また、クリーニング装置の持ち運びの際等における帯電装置１５の保護のため、帯電装置１５近傍には保護部材が設けられている。尚、当該保護部材は、クリーニングフレーム２１と一体成形とすることにより、部品点数を少なくすることができる。

次に、図４を用いて、図３に示したクリーニング装置において発生するクリーニングフレーム２１の振動について説明する。

図４に示すように、残留トナーを除去する際、ブレード１８と感光体１０との間の摩擦により生じるスティックスリップの振動（図４中に矢印ａで示す）が、ブレードホルダ１９、クリーニングフレーム２１の順に伝わった場合、クリーニングフレーム２１全体に振動が伝わる（図４中に矢印ｂで示す）。

ここで、ブレードホルダ１９は、感光体１０の軸方向に対し安定した当接が求められるために金属を用いたり、感光体軸方向に対し平行に曲げ形状を追加することで剛性を高くしている。

一方、クリーニングフレーム２１には、クリーニングブレード１７のほかに廃トナー回収装置２０等の様々な部材を取り付けることが多いため、自由度の高い樹脂を用いて構成していることが多く、そのために振動も伝わりやすい。

特に、感光体１０の軸方向に沿って延設されたクリーニングフレーム開口部２７は、クリーニングフレーム２１の他の箇所に比して、張り出した状態であるため剛性が小さい。また、この該開口部の先端であるクリーニングフレーム先端部２３は、クリーニングフレーム開口部２７のうちでも特に剛性が小さい。このために振動が増幅される（図４中に矢印ｃで示す）。この増幅された振動に起因して異音が発生する。

そこで、本発明のクリーニング装置１４は、図５に示すように、剛性の高いブレードホルダ１９と剛性の弱いクリーニングフレーム２１に跨るように制振部材２４を設けることとしている。制振部材２４は、少なくともブレードホルダ１９およびクリーニングフレーム２１の双方に繋止されていれば良く、一定の制振効果を得ることができる。特にクリーニングフレーム２１のうち特に剛性の弱い部分（クリーニングフレーム開口部２７など）に制振部材２４を繋止することで、より大きい制振効果を得ることができるため好ましい。また、制振部材２４は、必ずしもクリーニング装置１４の長手方向の全幅にわたって設けられる必要はなく、例えば、図７に示すようにクリーニング装置１４の長手方向における中央部分周辺にわたるよう設ければ良い。尚、制振部材２４は、ブレードホルダ１９およびクリーニングフレーム２１に、例えば、粘着材や両面テープにより繋止するようにすれば良い。当該制振部材２４としては、例えば、株式会社ブリヂストンＩＰＧ社製“ＬＲ−Ｖ”等を用いることができるが、制振効果を有するものであれば、特に限られるものではない。

このようにすることにより、振動が増幅され振幅が大きくなったクリーニングフレーム２１の振動は、ブレードホルダ１９に取り付けた制振部材２４により熱エネルギーに変換されるため、振動を抑制することができ、クリーニングフレーム２１から発生する異音を抑制することができる。

さらに、図６に示すように、ブレードホルダ１９上に重り（以下、ブレードホルダ重り）２５を両面テープ等により貼付し、制振部材２４を、ブレードホルダ重り２５とクリーニングフレーム２１とに跨るように取り付けることが好ましい。

ブレードホルダ重り２５によりブレードホルダ１９の振動を低減させることができ、クリーニングブレード２１自体の振動を小さくすることができるため、クリーニングフレーム２１に伝わる振動をさらに抑制することができる。尚、ブレードホルダ重り２５は、制振部材２４と同様に、必ずしもクリーニング装置１４の長手方向の全幅にわたって設けられる必要はなく、例えば、図７に示すようにクリーニング装置１４の長手方向における中央部分周辺にわたるよう設ければ良い。

このようにすることにより、クリーニングブレード２１自体の振動を軽減できるので、クリーニングフレーム２１に伝わる振動が少なくすることができ、より効果的にクリーニングフレーム２１から発生する異音を抑制することができる。

さらに、図７に示すように、クリーニングフレーム開口部２７におけるクリーニングフレーム先端部２３に重り（以下、クリーニングフレーム重り）２６を両面テープ等の固定部材により取り付けることで、クリーニングフレーム先端部２３の振動をより小さくすることができる。また、クリーニングフレーム重り２６は、クリーニングフレーム先端部２３のうち最も剛性の弱い、クリーニング装置１４の長手方向における中央付近に貼り付けることが、制振効果が大きく好ましい。これにより、例えば、重りの重さが同じ場合でも、制振効果を大きくすることができる。

このようにすることにより、クリーニングフレーム２１の振動をさらに抑制することができ、より効果的にクリーニングフレーム２１から発生する異音を抑制することができる。

また、クリーニング装置１４は、少なくとも感光体１０とを一体に構成して装置本体３に着脱できるプロセスカートリッジ１１であることで、画像形成装置Ａからの交換作業を容易にすることができ、例えば、プロセスカートリッジ１１が寿命となった場合でも、すぐに交換し印刷作業等を再開することができる。

尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施の例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。

画像形成装置の一例を示す全体構成図である。 画像形成装置に装着されたプロセスカートリッジの詳細を示す部分拡大図である。 クリーニング装置の一例を示す全体構成図である。 図３のクリーニング装置における、クリーニングフレームの振動を説明するための図である。 本発明のクリーニング装置の一例を示す全体構成図である。 本発明のクリーニング装置の他の例を示す全体構成図である。 本発明のクリーニング装置の全体構成を示す斜視図である。

符号の説明

１ 中間転写ベルト
２ トナーボトル
３ 画像形成装置本体
４ 給紙コロ
５ レジストローラ
６ ２次転写ローラ
７ 定着ユニット
８ 排紙ローラ
９ 書き込みユニット
１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ 感光体ドラム
１１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ プロセスカートリッジ
１２ 中間転写ベルトクリーニング装置
１３ 転写ローラ
１４，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ （感光体ドラム）クリーニング装置
１５，１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ 帯電装置
１６，１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ 現像装置
１７ クリーニングブレード
１８ ブレード
１９ ブレードホルダ
２０ 廃トナー回収装置
２１ クリーニングフレーム
２２ クリーニングホルダ固定部材
２３ クリーニングフレーム先端部
２４ 制振部材
２５ ブレードホルダ重り
２６ クリーニングフレーム重り
２７ クリーニングフレーム開口部
Ａ 画像形成装置
Ｓ 転写紙

Claims (5)

1. 像担持体に接触することによりクリーニングを行うブレード部材と、該ブレード部材を保持するためのホルダからなるクリーニングブレードを備え、
   前記像担持体に残留するトナーをクリーニングするクリーニング装置であって、
   制振部材が、前記クリーニングブレードと該クリーニングブレードを固定しているフレームとに跨って取り付けられていることを特徴とするクリーニング装置。
2. 前記クリーニングブレードのホルダに重りが備えられ、
   前記制振部材が、前記重りと前記フレームとに跨って取り付けられている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. 前記フレームは開口部を有しており、該開口部の先端部であって像担持体軸方向における中央近傍に重りが取り付けられていることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のクリーニング装置。
4. 請求項１から３までのいずれかに記載のクリーニング装置を有することを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１から３までのいずれかに記載のクリーニング装置と感光体とを少なくとも備え、画像形成装置に着脱可能であることを特徴とするプロセスカートリッジ。