JP2017090839A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】感光体ドラムのトナー像非形成領域にシール部材を安定して接触させることができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置１は、回転可能に設けられる像担持体１８と、像担持体１８にトナー像を形成する現像装置１６と、現像装置１６よりも像担持体１８の回転方向下流側に設けられて、像担持体１８のトナー像形成領域の外側のトナー像非形成領域Ｒから回転方向下流側へのトナー漏出を防止するシール部材５０と、を備える。シール部材５０は、トナー像非形成領域Ｒに面する対向面５２ｂと、対向面５２ｂの回転方向上流側端部から現像装置１６の側から離間する方向に回り込む端面５２ｃと、を有する弾性部材５２と、対向面５２ｂと端面５２ｃとに沿って設けられて、トナー像非形成領域Ｒに接触する摺動部材５１と、を有している。
【選択図】図５

Description

本発明は、現像装置から飛散したトナーを封止するシール部材を備えた画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置は、回転可能に設けられた感光体ドラムと、感光体ドラムの回転方向に沿って順に配置された現像装置と転写装置と、を備えている。感光体ドラムの回転によって、現像装置において感光体ドラム上にトナー像が形成され、転写装置において感光体ドラムから中間転写ベルト等の記録媒体にトナー像が転写される。

このような画像形成装置においては、現像装置から飛散したトナーが、感光体ドラムの回転軸方向両端部側から転写装置を越えて回転方向下流側の空間に回り込む場合がある。感光体ドラムの残留電荷を除去する除電装置が転写装置の回転方向下流側に備えられている場合、回り込んだトナーが除電装置の回転軸方向両端部に付着すると、除電光の光量が不十分となって、除電効果が低下するという問題が発生する。

一方で、特許文献１に記載されているように、感光体ドラムに残留したトナーをクリーニングするクリーニング装置には、感光体ドラムの軸方向両端部からの回収トナーの漏れを防止するために、発泡ウレタンなどの弾性材料で形成されたシール部材が使用されている。

このようなシール部材を用いて感光体ドラムの回転軸方向両端部からのトナーの漏出を防止する方法として、図７（Ａ）に示されるようなシール部材１００が使用される場合がある。シール部材１００は、感光体ドラム１１０の回転軸方向両端部のトナー像非形成領域に接触する摺動部材１０１と、摺動部材１０１をトナー像非形成領域に対して加圧する弾性部材１０２と、の二層構造を有している。二層構造とすることで、中間転写ベルトが蛇行した際に中間転写ベルトの側縁が弾性部材１０２に当接するので、中間転写ベルトが受けるダメージを低減できる。

特開２０１４−１０９５９２号公報

しかしながら上記のようなシール部材１００では、感光体ドラム１１０のトナー像非形成領域の表面特性によっては、トナー像非形成領域と摺動部材１０１との摩擦力が高くなり、摺動部材１０１が感光体ドラム１１０の回転方向に引っ張られる場合がある。すると、図７（Ｂ）に示されるように、弾性部材１０２が摺動部材１０１によって引きずり込まれて感光体ドラム１１０の表面に接触し、異音が発生する等という不具合が発生しやすい。

本発明は上記事情を考慮して、感光体ドラムのトナー像非形成領域にシール部材を安定して接触させることができる画像形成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、本発明の画像形成装置は、回転可能に設けられる像担持体と、該像担持体にトナー像を形成する現像装置と、該現像装置よりも前記像担持体の回転方向下流側に設けられて、該像担持体のトナー像形成領域の外側のトナー像非形成領域から前記回転方向下流側へのトナー漏出を防止するシール部材と、を備え、前記シール部材は、前記トナー像非形成領域に面する対向面と、該対向面の前記回転方向上流側端部から前記現像装置の側から離間する方向に回り込む端面と、を有する弾性部材と、前記対向面と前記端面とに沿って設けられて、前記トナー像非形成領域に接触する摺動部材と、を有していることを特徴とする。

このような構成を採用することにより、像担持体の回転方向下流側に引きずり込まれるようにシール部材が変形した際に、弾性部材の端面に設けられた摺動部材がトナー像非形成領域に接触するので、異音の発生等の不具合を防止できる。

本発明の画像形成装置において、前記弾性部材を支持する支持部材を備え、前記摺動部材は、前記弾性部材よりも前記回転方向下流側に延在する延在部を有し、該延在部は前記弾性部材よりも前記回転方向下流側で前記支持部材に支持されていることを特徴としても良い。

このような構成を採用することにより、延在部が弾性部材の突っ張りとなるので、弾性部材の変形を軽減できる。

本発明の画像形成装置において、前記像担持体は、アモルファスシリコン感光体ドラムであることを特徴としても良い。

このような構成を採用することにより、像担持体の耐久性を向上できる。また、アモルファスシリコン感光体ドラムが使用された場合でも、シール部材の変形による不具合を防止できる。

本発明の画像形成装置において、前記像担持体に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写装置と、該転写装置よりも前記回転方向下流側に設けられて、前記トナー像が前記記録媒体に転写された後に前記像担持体の表面に残留した電荷を除去する除電装置と、該除電装置よりも前記回転方向下流側に設けられて、前記トナー像が前記記録媒体に転写された後に前記像担持体の表面に残留したトナーを除去するクリーニング装置と、を備えることを特徴としても良い。

このような構成を採用することにより、像担持体の残留電荷を除電してから、次の画像形動作における帯電動作までの時間を長くなるので、アモルファスシリコン感光体に生じやすい露光メモリーの発生を抑えることができる。

本発明の画像形成装置において、前記記録媒体は、無端ベルト状の中間転写ベルトであることを特徴としても良い。

このような構成を採用することにより、フルカラーの画像形成装置において、中間転写ベルトの幅方向両端部から、像担持体の回転方向下流側へのトナーの漏れを防止しつつ、シール部材から発生する異音を防止できる。

本発明によれば、像担持体のトナー像非形成領域にシール部材を安定に接触させることができるので、像担持体の両端部からのトナーの漏れを確実に防ぐことができる。

本発明の一実施形態に係るカラープリンターの内部構造を模式的に示す断面図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターにおいて、画像形成ユニットの感光体ドラム軸方向端部を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターにおいて、感光体ドラムと中間転写ユニットとを下方から見た斜視図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターにおいて、シール部材を示す図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターにおいて、画像形成ユニット装着時のシール部材を示す図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターにおいて、変形時のシール部材示す図である。 従来のシール部材を示す図であり、図８（Ａ）は画像ユニット装着時のシール部材を示し、図７（Ｂ）は変形時のシール部材を示す。

以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について説明する。

まず、図１を参照して、画像形成装置としてのカラープリンター１の全体の構成について説明する。図１はカラープリンターの概略を示す模式図である。以下の説明において、図１の紙面左側をカラープリンター１の前側（正面側）とし、左右方向は、カラープリンター１を前側から見た方向を基準とする。

カラープリンター１は、略矩形箱状の装置本体２を備えている。装置本体２の上面には、画像形成された用紙が排出される排出口３と、排出口３よりも下方に設けられる排出トレイ４と、が形成されている。装置本体２の下部には、用紙Ｓが収容される給紙カセット６と、給紙カセット６から用紙を給紙する給紙装置７と、が設けられている。給紙カセット６の上方には露光装置８が配置され、露光装置８の上方には４色のトナーを用いて電子写真方式で画像形成を行うトナー像形成部１０が設けられている。

トナー像形成部は、４つの画像形成ユニット１１と、各画像形成ユニット１１によって画像が記録される記録媒体としての中間転写ベルト１２が回動可能に支持される中間転写ユニット１３と、を備えている。４つの画像形成ユニット１１は、中間転写ユニット１３の下方に、前後方向に並んで配置されている。各画像形成ユニット１１は、ドラムユニット１５と現像ユニット１６とを有している。ドラムユニット１５は、回転可能に設けられる像担持体としての感光体ドラム１８と、感光体ドラム１８の回転方向に沿って感光体ドラム１８の周囲に配置される帯電器１９と、除電装置２０と、クリーニング装置２１と、で構成されている。感光体ドラム１８の軸方向の長さは、中間転写ベルト１２の幅よりも長く形成されている。感光体ドラム１８は、アモルファスシリコン感光体である。中間転写ユニット１３には、中間転写ベルト１２の内側に、各ドラムユニット１５の感光体ドラム１８に対向する一次転写ローラー２３が回転可能に支持されている。

トナー像形成部１０の後方には、中間転写ベルト１２に対向して二次転写ローラー２５が設けられている。さらに、トナー像形成部１０の上方には、各現像ユニット１６に対応したトナーコンテナ２７が備えられている。

二次転写ローラー２５の上方には、定着装置３１が備えられている。定着装置３１の上方において、排出口３の内側には、排出部３２が設けられている。また、装置本体２の内部には、給紙装置７から二次転写ローラー２５と定着装置３１とを通って排出部３２へ向かう用紙の搬送経路３５が形成されている。

次に、このような構成を備えたカラープリンター１の画像形成動作について説明する。各ドラムユニット１５において、帯電器１９によって感光体ドラム１８の表面が帯電された後、露光装置８からのレーザー光により感光体ドラム１８に対して画像データに対応した露光が行われ、感光体ドラム１８の表面に静電潜像が形成される。静電潜像は現像ユニット１６により対応する色のトナー像に現像される。感光体ドラム１８に形成されたトナー像は一次転写ローラー２３によって中間転写ベルト１２に一次転写される。なお、前述のように、感光体ドラム１８の軸方向長さは、中間転写ベルト１２の幅よりも長いので、感光体ドラム１８の軸方向の両端部には、トナー像が形成されないトナー像非形成領域が形成される。以上の動作を各画像形成ユニット１１が順次繰り返すことによって、中間転写ベルト１２上にフルカラーのトナー像が形成される。なお、感光体ドラム１８上に残留した電荷及びトナーは、除電装置２０及びクリーニング装置２１によってそれぞれ除去される。

一方、給紙カセット６から給紙装置７によって送り出された用紙Ｓは、上記した画像形成動作とタイミングを合わせて搬送経路３５に沿って搬送され、二次転写ローラー２５によって中間転写ベルト１２上のフルカラーのトナー像が用紙Ｓに二次転写される。トナー像を二次転写された用紙Ｓは、搬送経路３５を下流側へ搬送されて定着装置３１に進入し、定着装置３１において用紙にトナー像が定着される。トナー像が定着された用紙Ｓは、排出部３２によって排出口３から排出トレイ４に排出される。

次に、図１と、図２及び図３とを参照して、中間転写ユニット１３と画像形成ユニット１１とについて説明する。図２は感光体ドラムと中間転写ユニットとを下方から見た斜視図であり、図３は画像形成ユニットの感光体ドラム軸方向端部を示す斜視図である。

中間転写ユニット１３は、中間転写ベルト１２の幅方向において対向する一対の側板４１（図２参照）と、図１に示されるように、一対の側板４１の一端間に回転可能に支持される駆動ローラー４３と、一対の側板４１の他端間に回転可能に支持される従動ローラー４４と、を備えている。前述のように、中間転写ベルト１２の内側には、各ドラムユニット１５の感光体ドラム１８に対応して、一次転写ローラー２３が一対の側板４１間に回転可能に支持されている。中間転写ベルト１２は、駆動ローラー４３と従動ローラー４４とに巻き回されて、駆動ローラー４３の回転によって所定の方向（図１の反時計回り方向）に循環走行する。

図２に示されるように、一対の側板４１は、中間転写ベルト１２の幅方向外側に設けられているとともに、感光体ドラム１８の軸方向両端部のトナー像非形成領域Ｒにそれぞれ対向するようになっている。さらに、一対の側板４１の下側の外周面には、中間転写ベルト１２の走行方向における各一次転写ローラー２３の手前側に、それぞれシール部材５０が取り付けられている。

シール部材５０について、図２と、図４〜図６を参照して説明する。図４はシール部材を示す図、図５は画像形成ユニット装着時のシール部材を示す図、図６は変形時のシールユニットを示す図である。

図２に示されるように、シール部材５０は、感光体ドラム１８の回転方向において、各画像形成ユニット１１の現像ユニット１６の下流側で、感光体ドラム１８のトナー像非形成領域Ｒと中間転写ユニット１３の一対の側板４１との間を封止している。シール部材５０は、図４に示されるように、トナー像非形成領域Ｒに接触する摺動部材５１と、摺動部材５１をトナー像非形成領域Ｒに対して加圧する弾性部材５２と、の二層構造を有している。

弾性部材５２は、中間転写ユニット１３の一対の側板４１のそれぞれの幅よりも狭い幅で、側面視にて略逆台形状を成している。弾性部材５２は、中間転写ユニット１３の一対の側板４１の下側の外周面に取り付けられる取付面５２ａと、トナー像非形成領域Ｒに対向する対向面５２ｂと、対向面５２ｂの回転方向上流側端部から現像ユニット１６の側から離間する方向に回り込む上流側端面５２ｃと、対向面５２ｂの回転方向下流側端部から取付面５２ａの回転方向下流側端部に延びる下流側端面５２ｄと、を有しており、感光体ドラム１８の回転方向下流側に向かって高さが低くなるように形成されている。

対向面５２ｂは、感光体ドラム１８の回転方向の下流側に向かって斜め上方向に傾斜するように形成されている。上流側端面５２ｃは、対向面５２ｂの回転方向上流側端部から感光体ドラム１８から離れる方向に取付面５２ａと平行に延びる平行面５２ｅと、平行面５２ｅの先端から取付面５２ａの回転方向上流側端部へ垂直に延びる垂直面５２ｆと、を有している。このような形状により、上流側端面５２ｃの垂直面５２ｆと取付面５２ａとはほぼ直角に交差し、垂直面５２ｆと対向面５２ｂとは鋭角に交差するようになっている。弾性部材５２は、例えば、シリコンスポンジ等の材料で形成されている。

摺動部材５１は、テープ状の部材であり、弾性部材５２の対向面５２ｂと上流側端面５２ｃとに沿って固定されている。摺動部材５１の、感光体ドラム１８の回転方向下流側の端部５１ａは、弾性部材５２の下流側端面５２ｄよりも感光体ドラム１８の回転方向下流側に延在している。以下、この延在した端部５１ａを延在部とする。摺動部材５１は、例えば、ＰＴＦＥフェルト等の材料で形成されている。摺動部材５１と弾性部材５２との固定方法としては、接着剤や両面テープを用いた接着や、熱溶着等の方法が挙げられる。

シール部材５０は、弾性部材５２の取付面５２ａが、中間転写ベルト１２の走行方向における各一次転写ローラー２３の手前側で一対の側板４１の下側の外周面に固定されて、摺動部材５１の延在部５１ａの先端部が、一次転写ローラー２３に対応するように一対の側板４１の下側の外周面に固定されている。固定方法としては、例えば、両面テープＴを用いる接着方法が挙げられる。

また、中間転写ベルト１２の走行方向において隣接するシール部材５０の間には、弾性部材５２に連続して、弾性材料で形成された規制部５４が形成されている。規制部５４は、中間転写ベルト１２が蛇行した際に、中間転写ベルト１２の側縁に当接するようになっており、中間転写ベルト１２の損傷を防いでいる。

シール部材５０は、画像形成ユニット１１が装着されると、感光体ドラム１８の非通紙領域Ｒに接触する。詳細には、図５に示されるように、弾性部材５２の対向面５２ｂに設けられた摺動部材５１が感光体ドラム１８の非通紙領域Ｒに接触する。これにより弾性部材５２が圧縮されて、対向面５２ｂがトナー像非形成領域Ｒに沿うように変形してトナー像非形成領域Ｒに対して摺動部材５１を押圧する。また、摺動部材５１の延在部５１ａとトナー像非形成領域Ｒとの間には、ごく狭い間隔が開いている。

上記構成を有するカラープリンター１においては、各感光体ドラム１８のトナー像非形成領域Ｒと、中間転写ユニット１３の一対の側板４１の下側外周面との間が、シール部材５０で封止されている。したがって、各画像形成ユニット１１の画像形成動作時に現像ユニット１６からトナーが飛散した場合でも、飛散したトナーは、一次転写ローラー２３よりも感光体ドラム１８の回転方向下流側には流れ込まないようになっている。

感光体ドラム１８のトナー像非形成領域Ｒの表面特性によっては、トナー像非形成領域Ｒと摺動部材５１との摩擦力が高くなり、感光体ドラム１８の回転によって、摺動部材５１が感光体ドラム１８の回転方向に引っ張られる場合がある。特に、アモルファスシリコン感光体ドラムの場合には、摺動部材との摩擦力が高い性質を有する素管が使用される場合がある。トナー像非形成領域Ｒに接触している対向面５２ｂが引っ張られると、図６の矢印で示されるように、上流側端面５２ｃが感光体ドラム１８の表面の方向に引きずり込まれるように、弾性部材５２が変形する。ただし、このように弾性部材５２が変形しても、感光体ドラム１８のトナー像非形成領域Ｒには、弾性部材５２の上流側端面５２ｃに設けられた摺動部材５１が接触するので、弾性部材５２とトナー像非形成領域Ｒとが直接接触するようなことはない。

また、感光体ドラム１８の回転方向に弾性部材５２が変形した場合、その反対方向から延在部５１ａが突っ張りとなって弾性部材５２の変形を軽減するようになっている。

上記説明したように本発明のカラープリンター１においては、シール部材５０を設けたことにより、現像ユニット１６から飛散したトナーが、一次転写ローラー２３よりも感光体ドラム１８の回転方向下流側は流れ込まないので、除電装置２０に付着して除電不良を起こすことを防止できる。

さらに、摺動部材５１が感光体ドラム１８の回転方向に引っ張られて弾性部材５２が変形しても、摺動部材５１が常に感光体ドラム１８のトナー像非形成領域Ｒに接触するので、シール部材５０からの異音の発生等の不具合が生じない。したがって、飛散したトナーを確実に封止できると共に、異音の発生等の不具合を防止できる。

感光体ドラム１８としてアモルファスシリコン感光体ドラムを使用した場合は、トナー像非形成領域Ｒとシール部材５０との摩擦力が高くなりやすい。しかし、本発明のシール部材５０を使用することで、弾性部材５２が変形しても、常にトナー像非形成領域Ｒに摺動部材５１を接触させることができるの、異音を防ぎつつ、トナー像非形成領域Ｒを通って感光体ドラム１８の回転方向下流側にトナーが漏れることを防止できる。

したがって、一次転写ローラー２３の感光体ドラム回転方向下流側に除電装置２０を配置しても、除電装置２０の光量不足等の問題が生じない。一次転写ローラー２３の感光体ドラム１８の回転方向下流側に除電装置２０を配置することで、除電から次の帯電までの時間を長くできるので、アモルファスシリコン感光体に生じやすい露光メモリーの発生を抑えることができる。

なお、本発明のシール部材５０は、モノクロ対応の画像形成装置にも適用することができる。

なお、上記した本発明の実施形態の説明は、本発明に係る画像形成装置における好適な実施の形態を説明しているため、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、この態様に限定されるものではない。さらに、上記した本発明の実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、且つ、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能であり、上記した本発明の実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。

１ カラープリンター（画像形成装置）
１６ 現像ユニット（現像装置）
１８ 感光体ドラム（像担持体）
４１ 一対の側板（支持部材）
５０ シール部材
５１ 摺動部材
５２ 弾性部材
５２ｂ 対向面
５２ｃ 上流側端面（端面）
Ｒ トナー像非形成領域

Claims (5)

1. 回転可能に設けられる像担持体と、
   該像担持体にトナー像を形成する現像装置と、
   該現像装置よりも前記像担持体の回転方向下流側に設けられて、該像担持体のトナー像形成領域の外側のトナー像非形成領域から前記回転方向下流側へのトナー漏出を防止するシール部材と、を備え、
   前記シール部材は、
   前記トナー像非形成領域に面する対向面と、該対向面の前記回転方向上流側端部から前記現像装置の側から離間する方向に回り込む端面と、を有する弾性部材と、
   前記対向面と前記端面とに沿って設けられて、前記トナー像非形成領域に接触する摺動部材と、を有していることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記弾性部材を支持する支持部材を備え、
   前記摺動部材は、前記弾性部材よりも前記回転方向下流側に延在する延在部を有し、該延在部は前記弾性部材よりも前記回転方向下流側で前記支持部材に支持されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記像担持体は、アモルファスシリコン感光体ドラムであることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記像担持体に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写装置と、
   該転写装置よりも前記回転方向下流側に設けられて、前記トナー像が前記記録媒体に転写された後に前記像担持体の表面に残留した電荷を除去する除電装置と、
   該除電装置よりも前記回転方向下流側に設けられて、前記トナー像が前記記録媒体に転写された後に前記像担持体の表面に残留したトナーを除去するクリーニング装置と、を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記記録媒体は、無端ベルト状の中間転写ベルトであることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。

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