JP3270311B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばカラー複写
機等やカラープリンタ等に適用可能な画像形成装置に関
するもので、特に、ファーブラシを用いた感光体ドラム
クリーニング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラー複写機等やカラープリンタ等に適
用可能な画像形成装置として、図４に示すようなものが
知られている。図４において、画像形成装置は、上側の
部分がカラー原稿が載置される光学読み取り部３１とな
っている。光学読み取り部３１は、光源３２、セルフォ
ックレンズアレイ等からなるレンズアレイ３３、カラー
等倍ＣＣＤ３４等から構成されている。光源３２からは
図示しないカラー原稿に対して光を照射し、その反射光
はレンズアレイ３３を通してカラー等倍ＣＣＤ３４に照
射される。カラー等倍ＣＣＤ３４では、光が３原色
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に分解して検知される。カラー等倍ＣＣ
Ｄ３４によって形成された３原色の電気信号は、ＩＰＵ
部３５（イメージ．プロッセッシング．ユニット部）に
対して入力され、このＩＰＵ部３５ではＢＫ（ブラッ
ク）、Ｃ（シアン）、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）
毎に画像信号が形成され、各画像信号は書き込み部３６
へ入力される。

【０００３】書き込み部３６の下部にはＢＫ、Ｃ、Ｙ、
Ｍ用の４つの感光体ドラム３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３
７ｄが並べて配置されている。各感光体ドラム３７ａ、
３７ｂ、３７ｃ、３７ｄの周りには、それぞれ、現像ユ
ニット３８ａ、３８ｂ、３８ｄ、３８ｃ、転写・分離
部、クリーニングユニット３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３
９ｄ、帯電部４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ等が感光
体ドラムの回転方向に順に設けられれている。また、４
つ並べて配置された感光体ドラムのうち、最も右側に位
置する感光体ドラム３７ａに隣接するようにして給紙部
４１が設けられている。また、最も左側に位置する感光
体ドラム３７ｄに隣接するようにして定着ユニット４２
が設けられている。さらに、給紙部４１から定着部４２
まで転写ベルト４３が設けられており、給紙部４１から
供給される図示しない転写紙は転写ベルト４３によって
各転写・分離部を経て定着部４２へと運搬されるような
構成となっている。

【０００４】感光体ドラム３７ａに隣接して形成されて
いるクリーニングユニット３９ａは、図５に示すよう
に、ケーシング５０と、ケーシング５０の内部に設けら
れると共に、ケーシング５０に対して回転自在となるよ
うに取り付けられた円柱状のファーブラシ５１等から構
成されている。ファーブラシ５１の外周面は感光体ドラ
ム３７ａの外周面と当接しており、ファーブラシ５１が
回転することにより、感光体ドラム３７ａの外周面上に
残留したトナーが排除されるようになっている。なお、
ここでは、感光体ドラム３７に隣接する位置に設けられ
たクリーニングユニット３９ａについて説明したが、ク
リーニングユニット３９ｂ、３９ｃ、３９ｄも同じよう
な構成となっている。

【０００５】図４において、書き込み部３６では、Ｂ
Ｋ、Ｃ、Ｙ、Ｍ用の４つのレーザービームが光偏光器４
５により変更され、ｆθレンズ、ミラー等を介してそれ
ぞれが対応する感光体ドラム上で走査される。また、Ｉ
ＰＵ部３５から入力される画像信号によって、上記Ｂ
Ｋ、Ｃ、Ｙ、Ｍ用の４つのレーザビームが制御され、Ｂ
Ｋ、Ｃ、Ｙ、Ｍのそれぞれに対応する感光体ドラム３７
ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄの表面に対して静電潜像が
形成される。静電潜像が形成された感光体ドラム３７
ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄの表面は、現像ユニット３
８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄにより現像され、トナー
像が形成される。感光体ドラム３７ａ、３７ｂ、３７
ｃ、３７ｄの表面に形成されたトナー像は、給紙部４１
から供給されると共に、転写ベルト４３によって運ばれ
る転写紙に対して順次転写される。ＢＫ、Ｃ、Ｙ、Ｍ毎
に設けられた感光体ドラム３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３
７ｄによってトナー像が転写されることにより、図示し
ない転写紙にはフルカラーの画像が転写される。画像が
転写された転写紙は、転写ベルト４３によって定着部４
２に運ばれて、転写紙上のトナーが定着され、転写工程
が完了する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来ファーブラシ５１
は、ケーシング５０に対して回転自在となっているがフ
ァーブラシ５１の回転中心軸は、ケーシング５０に対し
て固定となっている。このような構成だと、ファーブラ
シ５１と感光体ドラム３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄ
の表面でのファーブラシ５１の剛性、偏芯、ねぐせ等に
よりトルク変動が生じてしまう。このトルク変動が、感
光体ドラム側からみると濃度むらや位置ずれ等の要因と
なっている。

【０００７】本発明は以上のような従来技術の問題点を
解消するためになされたもので、ファーブラシによって
生ずるトルク変動を抑えることにより、濃度むらや位置
ずれのない画像を得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。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
感光体ドラム、感光体ドラムの表面に当接されるクリー
ニングブレード、固定部材であるケーシング、ケーシン
グに対して回転自在に設置されるファーブラシ、ファー
ブラシの回転中心に対して駆動力を入力するファーブラ
シ駆動系と、クリーニングブレード、ケーシング、ファ
ーブラシ、ファーブラシ駆動系等からなり感光体ドラム
の残留トナーを除去するドラムクリーナーユニットとを
有し、感光体ドラム上に静電潜像を作成し、その静電潜
像を各色顕像化手段によって顕像化し、これを転写ベル
ト上を搬送される転写紙に転写して画像を得る画像形成
装置であって、ファーブラシ駆動系は、揺動可能な保持
部材に設けられるとともに、互いに回転方向が異なりし
かも同等の回転力が入力される駆動入力部材と、駆動入
力部材にトルクを発生させるトルク発生機構を有してな
り、上記保持部材は上記駆動入力部材の回転中心に揺動
可能であることを特徴とする。

【０００９】請求項２記載の発明は、付加トルク発生機
構が、駆動入力部材中の最終段ギアの一つ手前に配設さ
れていることを特徴とする。

【００１０】請求項３記載の発明は、付加トルク発生機
構はファーブラシの外周面でのトルク変動量の平均値と
なるように付加トルクを発生することを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる画像形成装
置の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
なお、画像形成装置の基本構成は、前述したものと同じ
であるため説明は省略し、ここではクリーニングユニッ
トについて重点的に説明する。

【００１２】図１において、感光体ドラム３７ａの左側
の部分にはクリーニングユニット１が構成されている。
クリーニングユニット１はケーシング２と、ケーシング
２に対して取り付けられた複数個の部材から構成されて
いる。ケーシング２の上部にはケーシングピン３によっ
てファーブラシ駆動系保持部材としてのファーブラシブ
ラケット１０が、時計方向、あるいは、反時計方向に回
動可能となるように取り付けられている。また、ファー
ブラシブラケット１０とケーシングとの間にはには反発
スプリング１１が取り付けられており、このスプリング
１１によりファーブラシブラケット１０は、ケーシング
ピン３を中心として反時計方向、即ち、感光体ドラム３
７ａ側に付勢されている。

【００１３】ケーシングピン３には入力ギア４が、回転
自在に取り付けられている。図２に示すように、入力ギ
ア４は一端面が互いに向かい合った２つのギア４ａ、ギ
ア４ｂとから構成されており、ギア４ａ、４ｂは何れも
ケーシングピン３に対して回転自在となっている。ま
た、ギア４ａ、４ｂは一体ではなく、それぞれ、独立し
ている。そして、ギア４ａとギア４ｂは互いに逆方向に
回転可能となっている。

【００１４】図１、図２において、ファーブラシブラケ
ット１０の下端部にはピン７によってファーブラシ５
が、ファーブラシブラケット１０に対して回転自在に取
り付けられている。ファーブラシ５はファーブラシギア
６を有しており、ファーブラシ５はファーブラシギア６
と一体に回転できるようになっている。また、スプリン
グ１１がファーブラシブラケット１０をピン３を中心と
して時計方向に付勢することにより、ファーブラシ５は
感光体ドラム３７ａの外周面に対して押しつけられてい
る。

【００１５】入力ギア４とファーブラシギア６の間には
アイドルギア部８が介在している。アイドルギア部８
は、主として互いに重なり合ったアイドルギア８ａとア
イドルギア８ｂから構成されている。アイドルギア８
ａ、８ｂは何れもファーブラシブラケット１０のピン１
８に対して取り付けられている。このため、アイドルギ
ア８ａ、８ｂはピン１８によりファーブラシブラケット
１０に対して回転自在に支持されている。

【００１６】図３に示すように、アイドルギア８ａのア
イドルギア８ｂとの対向面には、リング状のカラー１９
が設けられている。また、アイドルギア８ｂのアイドル
ギア８ａとの対向面には凹部８ｃが形成されており、凹
部８ｃの底面にはカラー１７が設けられている。さら
に、アイドルギア８ａとアイドルギア８ｂとの間には反
発スプリング１６が介在されている。反発スプリング１
６の一端部はカラー１７と当接しており、スプリング１
６の他端部はカラー１９と当接している。反発スプリン
グ１６は、アイドルギア８ａとアイドルギア８ｂを互い
に反発させる方向に付勢されている。この反発スプリン
グ１６の付勢力によりアイドルギア８ａとアイドルギア
８ｂ間にはフリクションが生じ、このフリクションがト
ルクを発生させるような構成となっている。

【００１７】図２において、ギア４ａとギア４ｂにはそ
れぞれ逆方向で、しかも、同等の回転力が入力され、ギ
ア４ａとギヤ４ｂはピン３を中心として互いに逆方向に
回転駆動される。ギア４ａに入力される回転力はアイド
ルギア８ａに対して伝達され、アイドルギア８ａはギヤ
４ａとは反対方向に回転駆動される。また、ギア４ｂに
入力される回転力はアイドルギア８ｂに対して伝達さ
れ、アイドルギア８ｂはギヤ４ｂとは反対方向に回転駆
動される。アイドルギア８ａとアイドルギア８ｂはピン
１８を中心として互いに逆方向に回転するが、アイドル
ギア８ａとアイドルギア８ｂの間には、互いに相反する
方向に付勢されたスプリング１６が介在されているた
め、アイドルギア８ａとアイドルギア８ｂの間にはフリ
クションが生じ、このフリクションによってアイドルギ
ア８ａの回転にトルクが付加される。アイドルギア８ａ
の回転力はファーブラシギア６に入力され、ファーブラ
シ５が回転駆動される。また、このようなファーブラシ
５を回転させる入力ギア４、アイドルギア部８等の部材
からファーブラシ駆動系２０が構成されている。

【００１８】図１において、ケーシング２の内部にはホ
ルダ１３が取り付けられている。ホルダ１３は、水平方
向の長手部１３ａと垂直方向の短手部１３ｂとからな
り、長手部１３ａは短手部１３ｂに対して垂直状となっ
ている。また、長手部１３ａと短手部１３ｂの交差する
部分にはピン１４が取り付けられており、このピン１４
によってホルダ１３はケーシング２に対して回転可能と
なっている。ホルダ１３の長手部１３ａの短手部１３ｂ
とは反対側の端部は、下側（感光体ドラム３７ａ側）に
折り曲げられ、さらに斜めに折り返され形状となってお
り、この端部にクリーニングブレード１５が取り付けら
れている。さらに、ホルダ１３の短手部にはスプリング
１２の一端が取り付けられており、このスプリング１２
の他端はケーシング２に取り付けられている。スプリン
グ１２の弾性力により、ホルダ１３は時計方向（感光体
ドラム側の方向）に回動され、クリーニングブレード１
５の一端が感光体ドラム３７ａの外周面に当接してい
る。

【００１９】以上のような構成の画像形成装置によれ
ば、ファーブラシ駆動系は、互いに回転方向が異なりし
かも同等の回転力が入力される入力ギア４、アイドルギ
ア８ａ、ファーブラシギア６等からなる駆動系と、アイ
ドルギア８ｂ、カラー１７、１８、スプリング１６等か
らなり、しかも、上記駆動系にトルクを発生させるトル
ク発生機構を有している。このように、ファーブラシ駆
動系に方向の異なる同等な回転力が入力されることによ
り、両方向の回転力によって生ずる振動が互いに相殺さ
れるため、ファーブラシの振動を低減することができ
る。また、トルク発生機構により、駆動入力部材のトル
クを安定させることができ、形成画像の濃度むらや位置
ずれ等の要因であるトルク変動を低減させ、ファーブラ
シ５によるクリーニング特性を向上させることができ
る。

【００２０】また、付加トルク発生機構を、駆動系中の
最終段ギアであるファーブラシギア６の一つ手前、即
ち、アイドルギア８ａに対して配設しているため、これ
によっても形成画像の濃度むらや位置ずれ等の要因であ
るトルク変動を低減させ、ファーブラシ５によるクリー
ニング特性を向上させることができる。

【００２１】さらに、ファーブラシブラケット１０は、
駆動入力部材である入力ギア４の回転中心をなすピン３
を中心として揺動可能に設けられると共に、スプリング
１１によって反時計方向（感光体ドラム３７ａ側）に付
勢されている。従って、ファーブラシブラケット１０の
最も感光体ドラム３７ａ側の端部に設けられたファーブ
ラシ５は、感光体ドラム３７ａの外周面と当接し、しか
も、スプリング１１の付勢力で感光体ドラム３７ａの外
周面を押さえ付けながら当接している。また、トルク発
生機構で発生する付加トルクは、トルク変動の平均値に
設定する。このようにしておけば、ファーブラシ５の回
転トルクが上昇するとアイドルギア部８が入力ギア４と
ファーブラシギア６との間により深く食い込もうとして
ファーブラシブラケット１０を図１において時計方向に
回動させようとする力が生じてファーブラシ５が感光体
ドラム３７ａから遠ざかり、逆にファーブラシ５の回転
トルクが低下すると、アイドルギア部８の入力ギア４と
ファーブラシギア６との間への食い込み力が低下してフ
ァーブラシブラケット１０はピン３を中心として反時計
方向、即ち、ファーブラシ５が感光体ドラム３７ａに近
づく向きに回動する。このため、感光体ドラム３７ａに
対する回転トルクの変動が抑えられ、感光体ドラム３７
ａに形成される画像の濃度むらや位置ずれをなくするこ
とができる。

【００２２】なお、本発明は、カラー方式の画像形成装
置はもちろん、白黒方式の画像形成装置にも適用可能で
ある。ただし、本発明を用いることによって画像の濃度
むらや位置ずれを低減できるため、カラー方式の画像形
成装置においてより顕著な効果を発揮するものである。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、ファーブラシ駆動系
は、揺動可能な保持部材に設けられると共に、互いに回
転方向が異なりしかも同等の回転力が入力される駆動入
力部材と、駆動入力部材にトルクを発生させるトルク発
生機構を有してなり、上記保持部材は駆動入力部材の回
転中心を中心に揺動可能となっている。互いに回転方向
が異なりしかも同等の回転力が入力されることにより、
両方向の回転力によって生ずる振動が互いに相殺される
ため、ファーブラシの振動を低減し、形成画像に濃度む
らや位置ずれのない画像形成装置を得ることが可能とな
る。また、駆動入力部材にトルクを発生させるトルク発
生機構を有しているため、駆動入力部材のトルクを安定
させることができ、これによっても形成画像に濃度むら
や位置ずれのない画像形成装置を得ることが可能とな
る。なお、付加トルク発生機構は、駆動入力部材中の最
終段ギアの一つ手前に配設した場合が、最も効果が大き
い。また、トルク発生機構で発生する付加トルクは、ト
ルク変動の平均値に設定すれば、ファーブラシの回転ト
ルクが上昇や下降により揺動可能な保持部材が駆動入力
部材の回転中心を中心に揺動し、感光体ドラムに対する
回転トルクの変動が抑えられ、これによっても、形成画
像に濃度むらや位置ずれのない画像形成装置を得ること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる画像形成装置に適用されるクリ
ーニングユニットの実施の形態を示す断面図。

【図２】同上クリーニングユニットに適用されるファー
ブラシ駆動系の実施の形態を示す斜視図。

【図３】同上クリーニングユニットに適用されるファー
ブラシ駆動系の要部拡大断面図。

【図４】従来の画像形成装置の例を示す断面図。

【図５】同上画像形成装置に適用されるクリーニングユ
ニットの例を示す断面図。

【符号の説明】

２ ケーシング ５ ファーブラシ １５ クリーニングブレード ３７ａ 感光体ドラム

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体ドラム、該感光体ドラムの表面に
   当接されるクリーニングブレード、固定部材であるケー
   シング、該ケーシングに対して回転自在に設置されるフ
   ァーブラシ、該ファーブラシの回転中心に対して駆動力
   を入力するファーブラシ駆動系と、 上記クリーニングブレード、上記ケーシング、上記ファ
   ーブラシ、上記ファーブラシ駆動系等からなり、上記感
   光体ドラムの残留トナーを除去するドラムクリーナーユ
   ニットとを有し、 上記感光体ドラム上に静電潜像を作成し、その静電潜像
   を顕像化手段によって顕像化し、これを転写ベルト上を
   搬送される転写紙に転写して画像を得る画像形成装置で
   あって、 上記ファーブラシ駆動系は、揺動可能な保持部材に設け
   られると共に、互いに回転方向が異なりしかも同等の回
   転力が入力される駆動入力部材と、駆動入力部材にトル
   クを発生させるトルク発生機構を有してなり、上記保持
   部材は上記駆動入力部材の回転中心を中心に揺動可能で
   あることを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 上記付加トルク発生機構は、上記駆動入
   力部材中の最終段ギアの一つ手前に配設されていること
   を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 上記付加トルク発生機構は、上記ファー
   ブラシの外周面でのトルク変動量の平均値となるように
   付加トルクを発生することを特徴とする請求項１又は２
   記載の画像形成装置。