JP2022048937A - クリーニング装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】クリーニング装置106は、ブレード加圧バネ6が、クリーニングブレード1を支持する支持部材2とハウジング5との間に伸縮可能に配置される圧縮コイルバネで構成された第1のコイル部61aと、支持部材2とハウジング5との間に伸縮可能に配置される圧縮コイルバネで構成された第2のコイル部61bと、第1のコイル部61aと第2のコイル部61bとを一体的に連結する連結部61cと、を有し、連結部61cは、第1のコイル部61aの支持部材2側の端部と第2のコイル部61bの支持部材2側の端部とをつないで第1のコイル部61aと第2のコイル部61bとを連結し、支持部材2側に配置される構成とする。
【選択図】図7
Description
1.画像形成装置の構成及び動作
図1は、本実施例の画像形成装置の概略断面図である。本実施例の画像形成装置100は、電子写真方式を用いてフルカラー画像を形成することのできる、中間転写方式を採用したタンデム型の画像形成装置(フルカラーレーザービームプリンター)である。
図2は、本実施例におけるドラムカートリッジ111の概略外観斜視図である。また、図3は、本実施例におけるドラムカートリッジ111の概略断面図(感光ドラム101の回転軸線方向と略直交する断面)である。ここでは、画像形成装置100及びその要素に関して、図1の紙面手前側を「手前側」、紙面奥側を「奥側」とする。この手前側と奥側とを結ぶ前後方向は、感光ドラム101の回転軸線方向と略平行であるものとする。また、ドラムカートリッジ111及びその要素(クリーニング装置106及びその要素など)に関して、感光ドラム101の回転軸線方向(上記前後方向と略平行)と略平行な方向を単に「長手方向」ともいう。また、画像形成装置100、及びその要素に関して、上下方向は重力方向(鉛直方向)の上下方向を言うものであるが、それぞれ直上、直下のみを意味するものではなく、注目する要素又は位置を通る水平面より上側、下側を含むものである。
次に、本実施例におけるブレード加圧バネ6について詳しく説明する。図4は、ハウジング5にブレード加圧バネ6が保持されている様子を示すドラムカートリッジ111の上面図(図3中の矢印A方向に見た図)である。なお、図4では、便宜上、ドラムカートリッジ111におけるハウジング5及びブレード加圧バネ6以外の多くの要素の図示を省略した。図5は、本実施例におけるブレード加圧バネ6の単品の斜視図(図5(a))及び上面図(図5(b))である。図6は、ブレード加圧バネ6の単品の別の例を示す上面図である。
まず、本実施例におけるブレード加圧バネ6の配置について説明する。本実施例では、図4に示すように、ハウジング5の長手方向の両端部近傍に、それぞれ圧縮コイルバネで構成された複数のコイル部(圧縮コイルバネ部)61が、ハウジング5の長手方向に沿って並列に配置されている。特に、本実施例では、詳しくは後述するように2個のコイル部61(第1のコイル部61a、第2のコイル部61b)が一体で形成されたブレード加圧バネ6が、ハウジング5の長手方向に4個並列に配置されている。より詳細には、2個のコイル部61(第1のコイル部61a、第2のコイル部61b)が一体で形成されたブレード加圧バネ6が、ハウジング5の長手方向の両端部近傍に、それぞれ2個ずつ並列に配置されている。つまり、本実施例では、揺動板4に対し合計8個のコイル部61によって加圧力を印加する。本実施例では、これら8個のコイル部61は、感光ドラム101の回転軸線と略平行に並列配置されている。
ΔF=k×ΔL ・・・(1)
k=(G×d4)/(8×N×D3) ・・・(2)
G:横弾性係数
d:コイル線径
D:コイル平均径
N:有効巻き数
T0=8×N×D3×P/(G×d4) ・・・(3)
P:所定加圧力
となることが知られており、圧縮コイルバネの破壊強度の指標として広く使われている。
2×k1<k2
の関係とすることができる。
次に、本実施例におけるブレード加圧バネ6の形状について説明する。図5(a)は、ブレード加圧バネ6を示す斜視図であり、図5(b)は,ブレード加圧バネ6の上面図である。なお、図5(b)は、図5(a)中の矢印B方向に見た図、より詳細には、後述する第1のコイル部61aのコイル中心軸Sa及び第2のコイル部61bのコイル中心軸Sbと略平行に見た図である。
次に、ハウジング5にブレード加圧バネ6及びブレードアッシー10を組み付け方法について説明する。図7は、ブレード加圧バネ6がハウジング5に仮保持された状態を示す斜視図である。また、図8(a)は、ブレード加圧バネ6がハウジング5に正常に組み付けられた状態を示す左側面図(感光ドラム101側から見た側面図)である。また、図8(b)は、ブレード加圧バネ6の誤組み付けを防止する構成を説明するための断面図(図8(a)中のA-A線断面図)である。また、図9は、ブレードアッシー10及び揺動軸8がハウジング5に組み付けられる様子を示す斜視図である。なお、図7及び図8は、それぞれハウジング5の長手方向の一端部側に配置される2個のブレード加圧バネ6(4個のコイル部61)に関する構成を示しているが、他端部側の構成も同様である。
図7に示すように、ハウジング5には、ブレード加圧バネ6の第1のコイル部61a及び第2のコイル部61bがそれぞれ入る、略円筒形状の第1のコイル収容部としての第1の溝部56a及び第2のコイル収容部としての第2の溝部56bが設けられている。ブレード加圧バネ6は、第1のコイル部61a及び第2のコイル部61bのコイル中心軸方向の一端部側(ブレードアッシー10とは反対側)の一部が、それぞれ第1の溝部56a及び第2の溝部56bに入ることで、ハウジング5に仮保持される。ブレード加圧バネ6のコイル部61が伸縮する際にコイル部61(第1のコイル部61a、第2のコイル部61b)と溝部56(第1の溝部56a、第2の溝部56b)の縁56cとが引っ掛からないように、コイル部61の外径と溝部56の内径との間には所定のクリアランスが設けられている。図8(a)、(b)に示すように、溝部56のブレードアッシー10とは反対側の端部に設けられた底部が、前述の第2の当接部55となっている。
次に、図9に示すように、ブレード加圧バネ6が仮保持されたハウジング5に対し、ブレードアッシー10が矢印As方向から組み付けられる。
図9を再度参照して、ブレードアッシー10を所定位置に装着(配置)した後に、ハウジング5の長手方向の両端部において、本実施例ではハウジング5の外側から、揺動軸8を揺動板4の揺動穴44及びハウジング5の支持穴53に挿入する。これにより、ブレードアッシー10は、揺動軸8に軸支され、揺動軸8を支点として揺動可能にハウジング5により支持される。
以上のように、本実施例のクリーニング装置106は、回転体101の表面に当接して回転体101の表面からトナーを除去するクリーニングブレード1と、クリーニングブレード1を支持する支持部材2と、支持部材2を揺動可能に保持するハウジング5と、支持部材2とハウジング5との間に配置され支持部材2を加圧して回転体101に対してクリーニングブレード1を加圧するブレード加圧バネ6と、を有する。そして、ブレード加圧バネ6は、支持部材2とハウジング5との間に伸縮可能に配置される圧縮コイルバネで構成された第1のコイル部61aと、支持部材2とハウジング5との間に伸縮可能に配置される圧縮コイルバネで構成された第2のコイル部61bと、第1のコイル部61aと第2のコイル部61bとを一体的に連結する連結部61cと、を有し、連結部61cは、第1のコイル部61aの支持部材側の端部と第2のコイル部61bの支持部材側の端部とをつないで第1のコイル部61aと第2のコイル部61bとを連結し、支持部材2側に配置される。本実施例では、第1のコイル部61aのコイル中心軸Saと、第2のコイル部61bのコイル中心軸Sbとは、互いに略平行である。また、本実施例では、連結部61cは、第1のコイル部61aのコイル中心軸Saと第2のコイル部61bのコイル中心軸Sbとを通る面Fと交差する交差部64を有する。また、本実施例では、連結部61cは、第1のコイル部61aのコイル中心軸Saと略平行に見たとき、第1のコイル部61aのコイル中心軸Saと第2のコイル部61bのコイル中心軸Sbとを結ぶ線分lの中点を通りかつ第1のコイル部61aのコイル中心軸Saと略平行な軸線Scに対して180°回転した場合に略同一形状となる形状を有する。また、本実施例では、連結部61cは、第1のコイル部61a及び第2のコイル部61bのそれぞれのコイル平均径の接線をつなぐ線分に沿う形状を有する。
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例1のものと同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において、実施例1の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例1と同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。本実施例では、クリーニング装置106の各部の実施例1に対する変形例について説明する。
次に、本発明の更に他の実施例について説明する。実施例1及び実施例2で説明した形態において、以下に示すような構成をとることで、ブレード加圧バネ6及びブレードアッシー10の組立性を更に向上させることが可能である。実施例1及び実施例2におけるものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例1及び実施例2と同一の符号を付して詳しい説明は省略する。
図16は、本実施例の構成を説明するための、ブレードアッシー10が組み付けられたハウジング5のブレード加圧バネ6の近傍の断面図である。図16は、図8(a)中の断面線A-Aと同様の位置の断面図であり、ハウジング5の長手方向の一端部側の構成を示しているが、他端部側の構成も同様である。
Dh<D1
本実施例では、上述の貫通穴30及び後述する組付工具31を用いてブレード加圧バネ6及びブレードアッシー10をハウジング5に組み付ける。まず、図17を参照して、組付工具31について説明する。図17は、組付工具31を示す断面図である。
次に、図18を参照して、組付工具31を用いてハウジング5にブレード加圧バネ6及びブレードアッシー10を組み付ける方法について説明する。図18は、ブレード加圧バネ6及びブレードアッシー10の組み立て手順を説明するための断面図である。図18(a)は、組付工具31にハウジング5及びブレード加圧バネ6を組み付けた状態を示す断面図、図18(b)は、更にブレードアッシー10を組み付けた状態を示す断面図である。組付工具31を用いたブレード加圧バネ6及びブレードアッシー10の組み立ては、次に示す手順により行われる。
まず、図18(a)に示すように、ハウジング5を組付工具31へセットする。ハウジング5は、組付工具31に設けられたガイドピン33aに前述の貫通穴30が挿入されることで位置決めされる。つまり、ガイドピン33aの直径Dp(図17参照)と、貫通穴30の直径Dh(図16参照)とは、少なくとも次式を満たしている。
Dp<Dh
次に、図18(a)に示すように、組付工具31にハウジング5がセットされた状態で、ブレード加圧バネ6をハウジング5に設けられた略円筒形状の溝部5bに取り付ける。ここで、ブレード加圧バネ6の内径D2(図16参照)と、ガイドピン33aの直径Dp(図17参照)とは、次式を満たしている。
D2>Dp
次に、図18(a)に示すように、組付工具31にブレード加圧バネ6が組み付けられた後に、ブレードアッシー10を組み付ける。ブレードアッシー10は、図中矢印S方向に移動させて組み付けを行う。ここで、前述のように、ブレード加圧バネ6の自由長状態での端部6aよりも、ガイドピン先端33cの方がブレードアッシー10側に突出している。そのため、ブレードアッシー10を組み付ける際に、ブレードアッシー10(実施例1に即して言えば揺動板4の第1の当接部45)は、まずガイドピン先端33cと接触する。これにより、図19に示すような、ブレード加圧バネ6(特に、単一のコイル部からなる圧縮コイルバネ)の端部6aがガイドピン先端33cよりも先にブレードアッシー10に接触することで発生し得るブレード加圧バネ6の座屈を防止することが可能となる。また、ブレードアッシー10に対するブレード加圧バネ6の接触位置のずれを防止することが可能となる。なお、図19は、ブレードアッシー10を組み付ける際にブレード加圧バネ6(特に、単一のコイル部からなる圧縮コイルバネ)の倒れが発生した状態を示す模式的な断面図(コイル中心軸を通る断面)である。
2 支持部材
3 支持板
4 揺動板
5 ハウジング
6 ブレード加圧バネ
8 揺動軸
10 ブレードアッシー
61a 第1のコイル部
61b 第2のコイル部
61c 連結部
101 感光ドラム
106 クリーニング装置
Claims (12)
- 回転体の表面に当接して前記回転体の表面からトナーを除去するクリーニングブレードと、
前記クリーニングブレードを支持する支持部材と、
前記支持部材を揺動可能に保持するハウジングと、
前記支持部材と前記ハウジングとの間に配置され前記支持部材を加圧して前記回転体に対して前記クリーニングブレードを加圧するブレード加圧バネと、
を有するクリーニング装置において、
前記ブレード加圧バネは、
前記支持部材と前記ハウジングとの間に伸縮可能に配置される圧縮コイルバネで構成された第1のコイル部と、
前記支持部材と前記ハウジングとの間に伸縮可能に配置される圧縮コイルバネで構成された第2のコイル部と、
前記第1のコイル部と前記第2のコイル部とを一体的に連結する連結部と、
を有し、
前記連結部は、第1のコイル部の前記支持部材側の端部と前記第2のコイル部の前記支持部材側の端部とをつないで前記第1のコイル部と前記第2のコイル部とを連結し、前記支持部材側に配置されることを特徴とするクリーニング装置。 - 前記第1のコイル部のコイル中心軸と、前記第2のコイル部のコイル中心軸とは、互いに略平行であ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。
- 前記連結部は、前記第1のコイル部のコイル中心軸と前記第2のコイル部のコイル中心軸とを通る面と交差する交差部を有することを特徴とする請求項1又は2に記載のクリーニング装置。
- 前記連結部は、前記第1のコイル部のコイル中心軸と略平行に見たとき、前記第1のコイル部のコイル中心軸と前記第2のコイル部のコイル中心軸とを結ぶ線分の中点を通りかつ前記第1のコイル部のコイル中心軸と略平行な軸線に対して180°回転した場合に略同一形状となる形状を有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のクリーニング装置。
- 前記連結部は、前記第1のコイル部及び前記第2のコイル部のそれぞれのコイル平均径の接線をつなぐ線分に沿う形状を有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のクリーニング装置。
- 前記第1のコイル部の前記ハウジング側の端部及び前記第2のコイル部の前記ハウジング側の端部は、それぞれ自由端であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のクリーニング装置。
- 前記ハウジングは、前記第1のコイル部の少なくとも一部を収容する第1のコイル収容部と、前記第2のコイル部の少なくとも一部を収容する第2のコイル収容部と、を有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のクリーニング装置。
- 前記第1のコイル収容部と前記第2のコイル収容部との間に、前記ブレード加圧バネを前記連結部が前記支持部材側を向くようにして前記ハウジングに組み付ける場合には前記連結部と当接せず、前記ブレード加圧バネを前記連結部が前記ハウジング側を向くようにして前記ハウジングに組み付けようとすると前記連結部と当接して前記第1のコイル部及び前記第2のコイル部がそれぞれ前記第1のコイル収容部及び前記第2のコイル収容部に収容されることを阻む阻止部を有することを特徴とする請求項7に記載のクリーニング装置。
- 前記支持部材は、前記クリーニングブレードが固定される第1の支持部と、前記第1の支持部が固定される第2の支持部と、を有し、前記第2の支持部が軸支されることで前記ハウジングにより揺動可能に保持されることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載のクリーニング装置。
- 請求項1乃至9のいずれか1項に記載のクリーニング装置を有し、記録材にトナーで画像を形成する画像形成装置。
- 前記クリーニング装置は、前記画像形成装置に対して着脱可能である請求項10に記載の画像形成装置。
- 回転体の表面に当接して前記回転体の表面からトナーを除去するクリーニングブレードと、
前記クリーニングブレードを支持する支持部材と、
前記支持部材を揺動可能に保持するハウジングと、
前記支持部材と前記ハウジングとの間に配置され前記支持部材を加圧して前記回転体に対して前記クリーニングブレードを加圧する圧縮コイルバネと、
前記ハウジングに設けられ、前記圧縮コイルバネが着座する着座領域によって囲われた領域を貫通する貫通穴と、
を有することを特徴とするクリーニング装置。
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