JP2023060411A - クリーニング装置及び画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】クリーニング性能を向上した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。【解決手段】クリーニング装置は、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体の表面に当接して前記表面に付着した付着物を除去するクリーニング部と、前記クリーニング部を前記像担持体の前記表面に向けて付勢する付勢部と、前記像担持体を回転可能に支持する第１支持部と、前記クリーニング部を回動可能に支持する第２支持部と、前記付勢部を支持する第３支持部と、を有し、一部材から構成される支持部材と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、像担持体をクリーニングするクリーニング装置及びこれを備える画像形成装置に関する。
一般に、電子写真方式の画像形成装置においては、トナー像を感光ドラムから中間転写ベルトに一次転写し、中間転写ベルトからシートへ二次転写するものが知られている。この転写の際に、感光ドラムや中間転写ベルトには、少量のトナーが残る。
従来、感光ドラム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を有する画像形成装置が提案されている（特許文献１参照）。このクリーニング装置は、感光ドラムに当接して、感光ドラム上のトナーをクリーニングするクリーニングブレードと、クリーニングブレードを保持する保持板金と、クリーニングブレードを感光ドラムに向けて付勢する圧縮コイルばねと、を有している。圧縮コイルばねは、クリーニングブレードによって回収されたトナーを収容するクリーニング容器と、保持板金と、の間に設けられている。
特開２０１３－１５２３４２号公報
しかしながら、特許文献１では、感光ドラム、クリーニングブレード及び保持板金、並びに圧縮コイルばねの相対的な位置変動が起き、クリーニング装置のクリーニング性能が低下してしまう虞があった。
そこで、本発明は、クリーニング性能を向上した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を目的とする。
本発明は、クリーニング装置において、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体の表面に当接して前記表面に付着した付着物を除去するクリーニング部と、前記クリーニング部を前記像担持体の前記表面に向けて付勢する付勢部と、前記像担持体を回転可能に支持する第１支持部と、前記クリーニング部を回動可能に支持する第２支持部と、前記付勢部を支持する第３支持部と、を有し、一部材から構成される支持部材と、を備える、ことを特徴とする。
また、本発明は、クリーニング装置において、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体の表面に当接して前記表面に付着した付着物を除去するクリーニング部と、前記クリーニング部を前記像担持体の前記表面に向けて付勢する付勢部と、前記像担持体を回転可能に支持する第１支持部と、前記クリーニング部を回動可能に支持する第２支持部と、前記付勢部を支持する第３支持部と、を備え、前記第１支持部、前記第２支持部及び前記第３支持部は、同一平面上に配置される、ことを特徴とする。
また、本発明は、クリーニング装置において、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体の表面に当接して前記表面に付着した付着物を除去するクリーニング部と、前記クリーニング部を前記像担持体の前記表面に向けて付勢する付勢部と、前記像担持体を回転可能に支持する第１支持部と、前記クリーニング部を回動可能に支持する第２支持部と、前記付勢部を支持する第３支持部と、を備え、前記第１支持部、前記第２支持部及び前記第３支持部は、それぞれ金属材料から構成される、ことを特徴とする。
本発明によると、クリーニング性能を向上することができる。
本実施の形態に係るプリンタを示す全体概略図。 クリーニング装置を示す斜視図。 （ａ）はクリーニング装置を示す正面図、（ｂ）は保持板金を示す正面図。
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載させている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、発明が適用させる装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
〔全体構成〕
本実施の形態に係る画像形成装置としてのプリンタ１は、電子写真方式のフルカラーレーザビームプリンタである。プリンタ１は、図１に示すように、シートを給送する給送部４０と、給送部４０によって給送されたシートＳに画像を形成する画像形成部５０と、を有している。また、プリンタ１は、画像形成部５０によって形成された画像をシートに定着させる定着装置９と、シートを機外に排出する排出ローラ対１０と、を有している。なお、プリンタ１の上部に、オプションとして、原稿の画像を読み取る原稿読取装置を設けてもよい。また、本実施の形態で用いられるシートＳには、用紙及び封筒等の紙、オーバーヘッドプロジェクタ用のプラスチックフィルム、並びに布が含まれる。
プリンタ１に画像形成の指令が出力されると、原稿読取装置又はプリンタ１に接続された外部のコンピュータ等から入力された画像情報に基づいて、画像形成部５０による画像形成プロセスが開始される。画像形成部５０は、レーザスキャナ７と、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｂｋ）の４色の画像を形成する４つのプロセスカートリッジ６０Ｙ，６０Ｍ，６０Ｃ，６０Ｋと、クリーニング装置７０と、を備えている。なお、４つのプロセスカートリッジ６０Ｙ，６０Ｍ，６０Ｃ，６０Ｋは、形成する画像の色が異なること以外は同じ構成であり、プロセスカートリッジ６０Ｙの画像形成プロセスのみを説明し、プロセスカートリッジ６０Ｍ，６０Ｃ，６０Ｋの説明は省略する。
レーザスキャナ７は、入力された画像情報に基づいて、プロセスカートリッジ６０Ｙの感光ドラム６Ｙに向けてレーザ光を照射する。このとき感光ドラム６Ｙは、不図示の帯電ローラにより予め帯電されており、レーザスキャナ７からレーザ光Ｌが照射されることで感光ドラム６Ｙ上に静電潜像が形成される。その後、不図示の現像ローラによりこの静電潜像が現像され、感光ドラム６Ｙ上にイエロー（Ｙ）のトナー像が形成される。
同様にして、プロセスカートリッジ６０Ｍ，６０Ｃ，６０Ｋの各感光ドラム上にも、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｂｋ）のトナー像が形成される。各感光ドラム上に形成された各色のトナー像は、不図示の一次転写ローラにより中間転写ベルト８に転写される。トナー像を担持する像担持体としての中間転写ベルト８は、無端状のベルトであり、張架ローラ１２、テンションローラ５１及び二次転写内ローラ５２に巻回されている。そして、中間転写ベルト８に転写された各色のトナー像は、中間転写ベルト８が回転することにより二次転写ローラ５３まで搬送される。二次転写ローラ５３及び二次転写内ローラ５２は、中間転写ベルト８を介して二次転写ニップＮ２を形成している。なお、各色の画像形成プロセスは、中間転写ベルト８上に一次転写された上流のトナー像に重ね合わせるタイミングで行われる。
上述の画像形成プロセスに並行して、給送部４０によってシートＳが給送される。給送部４０は、プリンタ本体１Ａに対して引出し及び装着可能なカセット２と、カセット２に積載されたシートＳを給送するピックアップローラ３と、を有している。シートＳは、ピックアップローラ３によって給送され、分離ローラ対４によって１枚ずつ分離される。分離ローラ対４によって１枚ずつ分離されたシートＳは、レジストレーションローラ対５によって中間転写ベルト８上のトナー像に位置合わせされるタイミングで搬送される。
シートＳは、転写部としての二次転写ローラ５３に転写バイアスが印加されることによって、二次転写ニップＮ２において中間転写ベルト８上のトナー像が転写される。トナー像がシートＳに転写された後に中間転写ベルト８上に残ったトナー等の付着物は、クリーニング装置７０のクリーニング部２０によって除去される。クリーニング部２０によって除去された付着物は、回収容器８０に収容される。
トナー像が転写されたシートＳは、定着装置９によって所定の熱及び圧力が付与されて、トナーが溶融固着される。定着装置９を通過したシートＳは、排出ローラ対１０によって、プリンタ１の上面に形成された排出トレイ１１に排出される。
［クリーニング装置］
次に、クリーニング装置７０について詳しく説明する。図２に示すように、クリーニング装置７０は、プリンタ本体１Ａ（図１参照）に支持される保持板金３０Ｆ，３０Ｒと、クリーニング部２０と、加圧ばね２４Ｆ，２４Ｒと、張架ローラ１２と、中間転写ベルト８と、回収容器８０（図１参照）と、を有している。保持板金３０Ｆ，３０Ｒは、金属材料から構成される板金をプレス加工することで成形されている。
なお、以下では、図１の紙面手前側を「前方」、図１の紙面奥側を「後方」としたときに、図面の参照符号に「Ｆ」や「Ｒ」が付されているものは、クリーニング装置７０の前方及び後方にそれぞれ１つずつ設けられている部材である。そして、参照符号に「Ｆ」が付されている部材は、クリーニング装置７０の前方側に配置された部材であり、参照符号に「Ｒ」が付されている部材は、クリーニング装置７０の後方側に配置された部材である。また、図２乃至図３（ａ）において、「Ｆ」及び「Ｒ」のいずれか一方が付された参照符号のみが示されている場合であっても、「Ｆ」及び「Ｒ」のいずれか他方の参照符号が付されたその部材が不図示ながら設けられている。
中間転写ベルト８は、上述したように、回転部材としての張架ローラ１２に巻回されており、張架ローラ１２と一体に矢印Ｂ方向に回転する。クリーニング部２０は、矢印Ｂ方向において転写ニップＴ２（図１参照）の下流のクリーニング位置Ｃにおいて、中間転写ベルト８上に付着したトナー等の付着物を除去する。
クリーニング部２０は、回動軸２３Ｆ，２３Ｒと、回動軸２３Ｆ，２３Ｒを介して保持板金３０Ｆ，３０Ｒに回動可能に支持される保持部材２２と、保持部材２２に保持されるクリーニングブレード２１と、を有している。保持部材２２は、金属材料である板金から構成されており、ブレードとしてのクリーニングブレード２１は、弾性を有するウレタンゴム等の材質から構成されている。
回動軸２３Ｆ，２３Ｒは、金属材料から構成され、保持部材２２が回動軸２３Ｆ，２３Ｒを中心に、保持板金３０Ｆ，３０Ｒに対して回動可能に支持されるようにカシメられている。回動軸２３Ｆ，２３Ｒは、軸線方向Ｄ１に延びている。
保持板金３０Ｆと保持部材２２の軸線方向Ｄ１における一端部との間には、付勢部としての加圧ばね２４Ｆが張架されており、保持板金３０Ｒと保持部材２２の軸線方向Ｄ１における他端部との間には、加圧ばね２４Ｒが張架されている。クリーニング部２０は、加圧ばね２４Ｆ，２４Ｒによって、回動軸２３Ｆ，２３Ｒを回動中心にして、クリーニングブレード２１が中間転写ベルト８に向けて近づく方向に付勢されている。
これにより、クリーニングブレード２１は、中間転写ベルト８の表面８ａにクリーニング位置Ｃにおいて当接している。この状態で、中間転写ベルト８が回転することにより、クリーニングブレード２１は、中間転写ベルト８の表面８ａに付着したトナー等の付着物を除去することができる。クリーニングブレード２１によって中間転写ベルト８の表面８ａから除去された付着物は、不図示の搬送部によって回収容器８０に搬送され、容器としての回収容器８０（図１参照）に収容される。
次に、図３（ａ）（ｂ）を用いて、支持部材としての保持板金３０Ｆの周辺構成についてより詳しく説明する。なお、クリーニング装置７０は、軸線方向Ｄ１において対称に設けられており、保持板金３０Ｆの周辺構成と保持板金３０Ｒの周辺構成は、略同一構成である。このため、以下では、主に保持板金３０Ｆの周辺構成について主に説明し、保持板金３０Ｒの周辺構成については説明を省略する。
図３（ｂ）に示すように、保持板金３０Ｆは、第１支持部としての第１支持孔部３０ａと、第２支持部としての第２支持孔部３０ｂと、第３支持部としてのばね支持部３０ｃと、を有している。すなわち、保持板金３０Ｆは、一部材である。また、上述したように、保持板金３０Ｆは金属材料である板金から構成されているため、第１支持孔部３０ａ、第２支持孔部３０ｂ及びばね支持部３０ｃは金属材料から構成されている。第１支持孔部３０ａ及び第２支持孔部３０ｂは、軸線方向Ｄ１（図２参照）に貫通する貫通孔をそれぞれ形成する孔部である。
図３（ａ）（ｂ）に示すように、保持板金３０Ｆの第１支持孔部３０ａは、軸受１３Ｆを支持しており、後方の保持板金３０Ｒも同様に、軸受１３Ｒを支持している。軸受１３Ｆ，１３Ｒには、張架ローラ１２が回転可能に支持される。
第２支持孔部３０ｂ及びクリーニング部２０の保持部材２２に形成される孔部２２ａには、回動軸２３Ｆが挿入され、この状態で回動軸２３Ｆの両端がカシメられている。これにより、クリーニング部２０は、回動軸２３Ｆ（２３Ｒ）を中心に、保持板金３０Ｆ（３０Ｒ）に対して回動可能に支持される。
クリーニング部２０の保持部材２２は、断面略Ｌ字状に折曲されており、第１部分２２ｂと、屈曲部２２ｄを介して第１部分２２ｂに接続される第２部分２２ｃと、を有している。これら第１部分２２ｂ及び第２部分２２ｃは、軸線方向Ｄ１に延びている。第２部分２２ｃの軸線方向Ｄ１における一端部２２ｅと、保持板金３０Ｆのばね支持部３０ｃと、の間には、加圧ばね２４Ｆが張架されている。加圧ばね２４Ｆは、引張りコイルばねであり、コイル部２４ａＦと、コイル部２４ａＦから一方に延び、上記一端部２２ｅに支持される一端２４ｂＦと、コイル部２４ａＦから他方に延び、ばね支持部３０ｃに支持される他端２４ｃＦと、を有している。
以上のように、保持板金３０Ｆは、軸受１３Ｆ及び張架ローラ１２を介して中間転写ベルト８を支持する第１支持孔部３０ａと、クリーニング部２０を支持する第２支持孔部３０ｂと、加圧ばね２４Ｆを支持するばね支持部３０ｃと、を有している。
クリーニングブレード２１の中間転写ベルト８に対する相対位置や加圧力は、上記第１支持孔部３０ａ、第２支持孔部３０ｂ及びばね支持部３０ｃによってそれぞれ支持される中間転写ベルト８、クリーニング部２０及び加圧ばね２４Ｆの位置に影響される。本実施の形態では、保持板金３０Ｆは、比較的剛性の高い金属材料から構成されると共に一部材から構成されている。このため、中間転写ベルト８、クリーニング部２０及び加圧ばね２４Ｆの相対的な位置変動を低減し、クリーニングブレード２１の中間転写ベルト８に対する加圧力の変動を抑え、良好に中間転写ベルト８をクリーニングすることができる。よって、クリーニング装置７０のクリーニング性能を向上することができる。
また、図２及び図３（ｂ）に示すように、保持板金３０Ｆの第１支持孔部３０ａ、第２支持孔部３０ｂ及びばね支持部３０ｃは、同一平面上に配置されている。より詳しくは、これら第１支持孔部３０ａ、第２支持孔部３０ｂ及びばね支持部３０ｃは、軸線方向Ｄ１に延びるクリーニング部２０の回動軸線Ｌ１に直交する平面上に配置されている。このため、第１支持孔部３０ａ、第２支持孔部３０ｂ及びばね支持部３０ｃの相対位置関係の精度を向上することができる。更に、保持板金３０Ｆのばね支持部３０ｃ及び第２支持孔部３０ｂによって支持される保持部材２２の一端部２２ｅは、加圧ばね２４Ｆの弾性力を受けるが、加圧ばね２４Ｆの弾性力の方向は、回動軸線Ｌ１に直交する上記平面と平行である。保持板金３０Ｆは、上記平面に平行な方向への応力に対して変形しにくいため、加圧ばね２４Ｆの弾性力による第１支持孔部３０ａ、第２支持孔部３０ｂ及びばね支持部３０ｃの位置変動を低減することができる。したがって、中間転写ベルト８、クリーニング部２０及び加圧ばね２４Ｆの相対的な位置変動を低減し、クリーニングブレード２１の中間転写ベルト８に対する加圧力の変動を抑え、良好に中間転写ベルト８をクリーニングすることができる。よって、クリーニング装置７０のクリーニング性能を向上することができる。
更に、クリーニング部２０の保持部材２２は、クリーニングブレード２１の軸線方向Ｄ１における中心部に対して、軸線方向Ｄ１に対称に形成されている。図２に示すように、保持部材２２は、第１部分２２ｂと第２部分２２ｃを有してＬ字状に形成されることで、軸線方向Ｄ１に直交する方向への曲げ応力に対して剛性が高くなるように構成されている。更に、第２部分２２ｃは、軸線方向Ｄ１における中央部２２ｆの幅が、両端部２２ｇ，２２ｈの幅よりも広くなるように構成されている。これにより、保持部材２２は、軸線方向Ｄ１に直交する方向への曲げ応力に対してより剛性が高くなる。すなわち、保持部材２２は、加圧ばね２４Ｆ，２４Ｒからの弾性力に対して剛性が強く、変形しにくい。また、加圧ばね２４Ｆ，２４Ｒからの加圧力は、保持部材２２を介して、クリーニングブレード２１に対して軸線方向Ｄ１の全長に亘って略均一にかかり、クリーニングブレード２１による中間転写ベルト８のクリーニング性能を向上することができる。
また、第１支持孔部３０ａ、第２支持孔部３０ｂ及びばね支持部３０ｃを有する保持板金３０Ｆは、回収容器８０とは別体に設けられており、回収容器８０の形状や剛性はクリーニング装置７０のクリーニング性能に影響しない。このため、回収容器８０を安価に構成することができ、コストダウンすることができる。
＜その他の実施形態＞
なお、本実施の形態では、加圧ばね２４Ｆ，２４Ｒを引張りコイルばねから構成したが、これに限定されない。例えば、加圧ばね２４Ｆ，２４Ｒは、圧縮コイルばねから構成してもよく、板バネや皿ばね等の他の種類のバネや、ゴム等の弾性体や、磁石等から構成されてもよい。
また、本実施の形態では、トナー像を担持する像担持体として中間転写ベルト８を用い、中間転写ベルト８をクリーニングするクリーニング装置７０について詳しく説明した。しかしながら、クリーニング装置７０は、中間転写ベルト８に限らず、例えば感光ドラムの表面の付着物を除去するように構成してもよい。
また、本実施の形態では、クリーニングブレード２１を有するクリーニング部２０を例に説明したが、これに限定されない。例えば、ブラシによって中間転写ベルト８の表面８ａに付着した付着物を除去するクリーニング部を本発明に適用してもよい。
また、本実施の形態では、張架ローラ１２は、軸受１３Ｆ，１３Ｒを介して第２支持孔部３０ｂによって回転可能に支持されていたが、これに限定されない。例えば、軸受１３Ｆ，１３Ｒを省き、張架ローラ１２が第２支持孔部３０ｂに直接支持されてもよい。
また、本実施の形態では、クリーニング部２０は、保持部材２２とは別体の回動軸２３Ｆ，２３Ｒを有していたが、これに限定されない。例えば、保持部材２２が軸部を有し、該軸部が第２支持孔部３０ｂに回動可能に支持されてもよい。また、保持板金３０Ｆ，３０Ｒが、第２支持孔部３０ｂの代わりに軸部を有し、該軸部に保持部材２２が回動可能に支持されてもよい。すなわち、第１支持孔部３０ａ及び第２支持孔部３０ｂの形状は限定されず、第１支持孔部３０ａ及び第２支持孔部３０ｂは、貫通孔を形成する孔部ではなく、例えば張架ローラ１２や保持部材２２を支持する軸部でもよい。
１：画像形成装置（プリンタ）／８：像担持体（中間転写ベルト）／８ａ：表面／１２：回転部材（張架ローラ）／１３Ｆ：軸受／２０：クリーニング部／２１：ブレード（クリーニングブレード）／２４ｂＦ：一端／２４ｃＦ：他端／２４Ｆ：付勢部（加圧ばね）／３０ａ：第１支持部、孔部（第１支持孔部）／３０ｂ：第２支持部、孔部（第２支持孔部）／３０ｃ：第３支持部（ばね支持部）／３０Ｆ：支持部材（保持板金）／５３：転写部（二次転写ローラ）／７０：クリーニング装置／８０：容器（回収容器）／Ｌ１：回動軸線

Claims (10)

  1. トナー像を担持する像担持体と、
    前記像担持体の表面に当接して前記表面に付着した付着物を除去するクリーニング部と、
    前記クリーニング部を前記像担持体の前記表面に向けて付勢する付勢部と、
    前記像担持体を回転可能に支持する第１支持部と、前記クリーニング部を回動可能に支持する第２支持部と、前記付勢部を支持する第３支持部と、を有し、一部材から構成される支持部材と、を備える、
    ことを特徴とするクリーニング装置。
  2. トナー像を担持する像担持体と、
    前記像担持体の表面に当接して前記表面に付着した付着物を除去するクリーニング部と、
    前記クリーニング部を前記像担持体の前記表面に向けて付勢する付勢部と、
    前記像担持体を回転可能に支持する第１支持部と、
    前記クリーニング部を回動可能に支持する第２支持部と、
    前記付勢部を支持する第３支持部と、を備え、
    前記第１支持部、前記第２支持部及び前記第３支持部は、同一平面上に配置される、
    ことを特徴とするクリーニング装置。
  3. 前記第１支持部、前記第２支持部及び前記第３支持部は、前記クリーニング部の回動軸線に直交する平面上に配置される、
    ことを特徴とする請求項２に記載のクリーニング装置。
  4. トナー像を担持する像担持体と、
    前記像担持体の表面に当接して前記表面に付着した付着物を除去するクリーニング部と、
    前記クリーニング部を前記像担持体の前記表面に向けて付勢する付勢部と、
    前記像担持体を回転可能に支持する第１支持部と、
    前記クリーニング部を回動可能に支持する第２支持部と、
    前記付勢部を支持する第３支持部と、を備え、
    前記第１支持部、前記第２支持部及び前記第３支持部は、それぞれ金属材料から構成される、
    ことを特徴とするクリーニング装置。
  5. 前記像担持体は、無端状のベルトであり、
    前記像担持体が巻回され、前記像担持体と一体に回転する回転部材と、
    前記回転部材を回転可能に支持する軸受と、を更に備え、
    前記第１支持部は、前記軸受及び前記回転部材を介して、前記像担持体を回転可能に支持する、
    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。
  6. 前記第１支持部及び前記第２支持部は、それぞれ貫通孔を形成する孔部である、
    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。
  7. 前記クリーニング部は、弾性を有すると共に前記像担持体に当接するブレードと、前記ブレードを保持すると共に前記第２支持部に回動可能に支持される保持部材と、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。
  8. 前記付勢部は、コイルばねであり、一端が前記保持部材に支持されると共に他端が前記第３支持部に支持され、
    前記保持部材は、金属材料から構成される、
    ことを特徴とする請求項７に記載のクリーニング装置。
  9. 前記クリーニング部によって前記像担持体の前記表面から除去された前記付着物を収容する容器を更に備え、
    前記第１支持部、前記第２支持部及び前記第３支持部は、前記容器とは別体に設けられる、
    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。
  10. 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と、
    前記像担持体に形成されたトナー像をシートに転写する転写部と、を備える、
    ことを特徴とする画像形成装置。
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