JP3620276B2 - クリーニング装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クリーニング装置に係り、より詳しくは、表面にトナー像が形成される像担持体の表面近傍に配置されたクリーニング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に電子写真法を利用した画像形成装置では、像担持体上の残留トナーを清掃するクリーニング装置が該像担持体近傍に設置されている。このクリーニング装置としては、像担持体上に残留したトナーを清掃する清掃部材と、開口部が像担持体に向けて設けられたハウジングと、該ハウジングに保持され、清掃されたトナーをハウジング内部へ案内するシール部材とが、一体的に構成された一体型のものが、コスト・生産性・メンテナンス性等の利点から広く用いられている。また、清掃部材及びシール部材は像担持体に対して高い精度で位置決めされることが要求されるが、高精度化設計及び精度管理の観点からも一体型のクリーニング装置は有利である。
【０００３】
特に、近年急速に普及しつつあるカラー画像形成装置では、一般的にイエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色のトナーを重ねる必要がある。例えば、中間転写体を用いた画像形成装置では、上記４色を中間転写体上に重ねていくが、このときクリーニング装置は中間転写体から離間していなければならない。そして、４色重ねられたトナー像を記録媒体（用紙など）に一括して転写した後に、残留トナーを清掃するためにクリーニング装置は中間転写体に当接する。
【０００４】
このようにカラー画像形成装置のクリーニング装置は中間転写体に対する離接動作が必要になり、被清掃面に対しての位置精度は、単色の画像形成装置の固定されたクリーニング装置に比べて低下する。そこで、位置精度の低下を補うために、クリーニング装置自体の精度、即ち、清掃部材やシール部材の寸法精度等に対し、より高い精度が要求される。
【０００５】
ところが、近年のカラーレーザプリンタのような高密度化された画像形成装置においては、熱定着装置に近接した位置に上記クリーニング装置を設置せざるを得ないケースが多い。この場合、熱定着装置から発生する熱によって、クリーニング装置が熱せられ熱膨張を起こしてしまう。
【０００６】
特に、クリーニング装置のハウジングは通常プラスチック樹脂で構成されており、膨張量が大きい。このようなハウジングと清掃部材やシール部材とで熱膨張率が異なる場合、ハウジングにおける清掃部材やシール部材の保持部分に力が生じ、清掃部材やシール部材をたわませたり、ねじらせたりする。これにより、クリーニング不良やトナー飛散といった不都合が発生するおそれがある。特に、シール部材は通常フィルム状のウレタンやポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等により構成されているので、該シール部材の保持部分にわずかな力が生じても、たわみ、ねじれといった形状変化を起こすおそれがある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点を解消するために成されたものであり、熱定着装置等から発生する熱に起因したシール部材の変形などの不都合を未然に防ぐことができるクリーニング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】
上記目的を達成するために、本発明のクリーニング装置は、表面にトナー像が形成される像担持体の表面近傍に配置されたクリーニング装置であって、前記像担持体上に残留したトナーを清掃する清掃部材と、開口部が前記像担持体に向けて設けられたハウジングと、熱膨張率が前記ハウジングの熱膨張率とは異なる材質で形成され、前記ハウジングに対して所定の範囲内で相対移動可能となるように所定の隙間を空けて非固定に設置され、前記清掃部材により清掃されたトナーを前記ハウジングの内部へ案内するシール部材を保持する保持プレートと、を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明のクリーニング装置は、表面にトナー像が形成される像担持体（例えば、感光体ドラム、感光体ベルト、中間転写ベルトなど）の表面近傍に配置されており、開口部が像担持体に向けて設けられたハウジングを有している。このクリーニング装置では、像担持体上に残留したトナーを清掃部材によって清掃し、清掃されたトナーをシール部材によってハウジングの内部へ案内する。このようにして、像担持体上に残留したトナーは、像担持体表面から除去され、ハウジングの内部に貯留される。
【００１０】
このようなクリーニング装置において、上記シール部材は保持プレートによって保持されているが、この保持プレートは、熱膨張率がハウジングの熱膨張率とは異なる材質で形成されている。よって、熱定着装置等から発生した熱によりハウジング及び保持プレートが熱膨張した場合、これらの熱膨張量に差が生じる。
【００１１】
ところが、保持プレートはハウジングに対して所定の範囲内で相対移動可能に設置されているので、上記のようにハウジングと保持プレートとで熱膨張量の差が生じても、保持プレートが上記熱膨張量の差に応じてハウジングに対して相対移動する。これにより、たわみ、ねじれ等が保持プレートに生じて該保持プレートにより保持されたシール部材が変形する事態を防止できる。
【００１２】
このように本発明によれば、保持プレートが熱膨張量の差に応じてハウジングに対して相対移動するので、保持プレートのたわみ、ねじれ、及びシール部材の変形を防止し、清掃部材により清掃されたトナーがハウジングの内部へ案内されずに飛散するといった不都合を防止することができる。
【００１３】
本発明では、保持プレートを、ハウジングに対して所定の範囲内で相対移動可能に設置するため、ハウジングに対して所定の範囲内で相対移動可能となるように所定の隙間を空けて非固定に設置する。この場合、ハウジングと保持プレートとで熱膨張量の差が生じても、隙間が該熱膨張量の差を吸収するので、たわみ、ねじれ等が保持プレートに生じて該保持プレートにより保持されたシール部材が変形する事態を防止できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
まず、図面を用いて、発明に係る第１実施形態を説明する。
【００１５】
［カラー画像形成装置の全体構成］
最初に、本発明を適用した中間転写体を用いたカラー画像形成装置（カラーレーザプリンタ）の全体構成を説明する。
【００１６】
図１に示すように、カラー画像形成装置１０は、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１２と、感光体ドラム１２上に潜像を書き込むための光ビームを照射する露光装置１４と、潜像をトナー像に現像するロータリー現像装置１６と、中間転写ベルト１８と、感光体ドラム１２上のトナー像を中間転写ベルト１８に一次転写する転写ロール２０と、中間転写ベルト１８上のトナー像を記録用紙２２に二次転写する転写ロール２４と、二次転写後に中間転写ベルト１８上に残留したトナー（以後、残留トナーと称する）を清掃するクリーニング装置２６と、記録用紙２２上の未定着トナーを熱定着する熱定着装置２８と、熱定着装置２８から発生する熱を主に装置外部へ放出する冷却ファン３０と、上記ロータリー現像装置１６、感光体ドラム１２、露光装置１４から発生する熱を主に装置外部へ放出する冷却ファン３２と、マイクロコンピュータにより構成されカラー画像形成装置１０の各構成部の動作を制御・監視する制御部５０とを含んで構成されている。
【００１７】
また、排気、断熱効果を高めるため、カラー画像形成装置１０の内部には、熱定着装置２８が収納された部屋３４と、ロータリー現像装置１６、感光体ドラム１２、露光装置１４が収納された部屋３６とが設けられている。また、カラー画像形成装置１０の内部には、装置内の代表的な温度（以下、機内温度と称する）を検出する機内温度センサ３８と、感光体ドラム１２の近傍の温度を検出する感光体温度センサ４０と、熱定着装置２８の温度を検出する熱定着温度センサ４２と、クリーニング装置２６の内部の温度を検出するクリーニング装置温度センサ４４とが設置されている。これらセンサ３８、４０、４２、４４による検出信号は制御部５０に入力される。
【００１８】
上記ロータリー現像装置１６には、シアン（Ｃ）のトナー像を現像する現像器１６Ｃ、マゼンタ（Ｍ）のトナー像を現像する現像器１６Ｍ、黄（Ｙ）のトナー像を現像する現像器１６Ｙ、及び黒（Ｋ）のトナー像を現像する現像器１６Ｋが設けられており、例えば、黄色の画像データに対応したトナー像を現像する場合、ロータリー現像装置１６が回転することにより現像器１６Ｙが感光体ドラム１２に近接し、現像器１６Ｙによる現像処理により感光体ドラム１２上に黄色のトナー像が形成される。
【００１９】
上記中間転写ベルト１８は、感光体ドラム１２の表面に当接するように、バックアップロール４６と３つのロール４８とに張架され、矢印Ｂ方向に回動する。この中間転写ベルト１８と感光体ドラム１２とが当接する部分には上記転写ロール２０が配置されており、この転写ロール２０は、感光体ドラム１２上に形成されたトナー像の帯電極性と逆極性の電圧を中間転写ベルト１８に印加し、感光体ドラム１２から中間転写ベルト１８へトナー像５２を静電吸引して一次転写させる。一次転写の時点では中間転写ベルト１８上のトナー像は清掃しないため、クリーニング装置２６は中間転写ベルト１８から離間している。
【００２０】
一方、二次転写位置には、バックアップロール４６と対向する位置に対向電極となる転写ロール２４が、中間転写ベルト１８に対して接離可能に配置されている。この転写ロール２４は、中間転写ベルト１８への一次転写が完了した後、図示しない駆動装置によって中間転写ベルト１８に接触する。この接触状態で、転写ロール２４は、フィードローラ５４により所定のタイミングでトレイ５６から搬出された記録用紙２２を、中間転写ベルト１８との間で挟持搬送することで、中間転写ベルト１８上のトナー像を記録用紙２２に二次転写する。
【００２１】
このようにして画像が転写された記録用紙２２は、搬送シュート５８に沿って熱定着装置２８へ搬送され、熱定着装置２８によってトナー像の定着処理が行われる。また、熱定着装置２８に近接して設置されたクリーニング装置２６は、中間転写ベルト１８に当接して、二次転写後の中間転写ベルト１８上の残留トナーを清掃する。
【００２２】
［クリーニング装置の構成］
次に、本実施形態におけるクリーニング装置２６の構成を説明する。図２に示すように、クリーニング装置２６は、中間転写ベルト１８上の残留トナーを清掃する清掃部材６０と、清掃されたトナーをクリーニング装置２６の内部へ案内する案内部材６２と、これら清掃部材６０及び案内部材６２を保持し中間転写ベルト１８側に開口が設けられたハウジング６４とを含んで構成されている。図４に示すように案内部材６２は、中間転写ベルト１８の表面に接して配置されトナーをクリーニング装置２６の内部へ案内するガイド板としてのＰＥＴフィルム６２Ｂと、該ＰＥＴフィルム６２Ｂを保持するホルダー６２Ａとから成り、ホルダー６２ＡとＰＥＴフィルム６２Ｂとは両面テープ６８（図３参照）で接着されている。
【００２３】
本実施形態では、ハウジング６４はプラスチック樹脂材により構成され、ホルダー６２Ａは薄い金属板金により構成されている。このためハウジング６４の熱膨張率はホルダー６２Ａの熱膨張率よりも大きい。
【００２４】
図２、図３に示すように、案内部材６２は、ホルダー６２Ａの長手方向両端部付近の２カ所でハウジング６４にネジ６６でネジ留めされている。しかも、このネジ留めは、意図的に所定量だけゆるめられており、ホルダー６２Ａとハウジング６４との間には、０．０３〜０．１ｍｍ程度の隙間７０が設けられている。
【００２５】
この隙間７０は、ネジ６６を意図的に所定量ゆるめることで設けても良いし、ホルダー６２Ａとハウジング６４との間に薄い板状部材を挟んで案内部材６２をハウジング６４にネジ留めしネジ留め後に板状部材を抜き取る方法によって設けても良い。
【００２６】
ところで、カラー画像形成装置１０の動作中には、熱定着装置２８から熱が発せられる。このとき冷却ファン３０が動作し、部屋３４の内部が高温になることは回避されるものの、熱定着装置２８から熱によりクリーニング装置２６は温められ、ハウジング６４及びホルダー６２Ａは熱膨張する。このとき、前述したように、ハウジング６４の熱膨張率はホルダー６２Ａの熱膨張率よりも大きいので、ハウジング６４の膨張量とホルダー６２Ａの膨張量とで差が生じる。
【００２７】
ところが、本実施形態では、ハウジング６４とホルダー６２Ａとの間に隙間７０が設けられているので、この隙間７０がハウジング６４の膨張量とホルダー６２Ａの膨張量との差を吸収し、たわみ、ねじれ等の力はホルダー６２Ａには作用しない。これにより、ホルダー６２Ａにより保持されたＰＥＴフィルム６２Ｂの変形を未然に防ぐことができ、清掃部材６０により清掃されたトナーがハウジングの内部へ案内されずに飛散するといった不都合を防止することができる。
【００２８】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態を説明する。この第２実施形態では、図５に示すように、板バネ７２がハウジング６４にネジ６６でネジ留めされており、該板バネ７２の先端部７２Ａとハウジング６４との間にホルダー６２Ａが挟持されている。このとき先端部７２Ａは矢印Ｃ方向に付勢されており、その付勢力によりホルダー６２Ａはハウジング６４に保持されている。
【００２９】
このような構成のクリーニング装置２６において、カラー画像形成装置１０の動作中に熱定着装置２８から熱が発せられ、前述したようにハウジング６４及びホルダー６２Ａが熱膨張し、ハウジング６４の膨張量とホルダー６２Ａの膨張量とで差が生じても、板バネ７２が上記膨張量の差を吸収し、たわみ、ねじれ等の力はホルダー６２Ａには作用しない。これにより、ホルダー６２Ａにより保持されたＰＥＴフィルム６２Ｂの変形を未然に防ぐことができ、清掃部材６０により清掃されたトナーがハウジングの内部へ案内されずに飛散するといった不都合を防止することができる。
【００３０】
［第３実施形態］
次に、第３実施形態を説明する。この第３実施形態では、図６に示すように、案内部材６２は、ホルダー６２Ａの両端部付近でネジ６６によりハウジング６４に締結されている。第３実施形態のホルダー６２Ａには、ハウジング６４への２カ所の締結部付近にそれぞれ、幅を極端に細くして剛性を低くした部分（低剛性部）７４が設けられている。
【００３１】
このような構成のクリーニング装置２６において、カラー画像形成装置１０の動作中に熱定着装置２８から熱が発せられ、前述したようにハウジング６４及びホルダー６２Ａが熱膨張し、ハウジング６４の膨張量とホルダー６２Ａの膨張量とで差が生じても、低剛性部７４が上記膨張量の差を吸収し、たわみ、ねじれ等の力がホルダー６２Ａに作用しない。これにより、ホルダー６２Ａにより保持されたＰＥＴフィルム６２Ｂの変形を未然に防ぐことができ、清掃部材６０により清掃されたトナーがハウジング６４の内部へ案内されずに飛散するといった不都合を防止することができる。
【００３２】
なお、上記第１〜第３実施形態以外に、図１３に示すように、ホルダー６２Ａを、薄板状のゴム７８を介してハウジング６４に保持しても良い。この場合も、熱定着装置２８からの熱でハウジング６４及びホルダー６２Ａが熱膨張し、ハウジング６４の膨張量とホルダー６２Ａの膨張量とで差が生じても、ゴム７８の弾性変形により上記膨張量の差が吸収される。このため、上記同様に、ＰＥＴフィルム６２Ｂの変形を未然に防ぐことができ、清掃部材６０により清掃されたトナーがハウジング６４の内部へ案内されずに飛散するといった不都合を防止することができる。
【００３３】
また、ホルダー６２Ａの熱膨張率がハウジング６４の熱膨張率と略等しくなるよう案内部材６２を構成しても良い。この場合、カラー画像形成装置１０の動作中に熱定着装置２８から熱が発せられ、ハウジング６４及びホルダー６２Ａが熱膨張しても、ハウジング６４の膨張量とホルダー６２Ａの膨張量とで差が生じない。従って、ホルダー６２Ａには、たわみ、ねじれ等の力は作用せず、ＰＥＴフィルム６２Ｂの変形を未然に防ぐことができ、清掃部材６０により清掃されたトナーがハウジング６４の内部へ案内されずに飛散するといった不都合を防止することができる。
【００３４】
また、ホルダー６２Ａの剛性がハウジング６４の剛性よりもはるかに高くなるよう案内部材６２を構成しても良い。例えば、ホルダー６２Ａを厚い硬質プラスチックや固い金属等により構成することで、その剛性をプラスチック樹脂材で構成されたハウジング６４の剛性よりもはるかに高く設定することができる。この場合、カラー画像形成装置１０の動作中に熱定着装置２８から熱が発せられ、前述したようにハウジング６４及びホルダー６２Ａが熱膨張し、ハウジング６４の膨張量とホルダー６２Ａの膨張量とで差が生じ、該膨張量の差に起因した力がホルダー６２Ａに作用しても、ホルダー６２Ａの剛性が極めて高いため、該ホルダー６２Ａは殆ど変形しない。従って、ＰＥＴフィルム６２Ｂの変形を未然に防ぐことができ、清掃部材６０により清掃されたトナーがハウジング６４の内部へ案内されずに飛散するといった不都合を防止することができる。
【００３５】
［第４実施形態］
次に、第４実施形態を説明する。この第４実施形態では、カラー画像形成装置１０の電源投入後に制御部５０が、クリーニング装置２６内のトナーの固化を防止しつつ感光体ドラム１２、露光装置１４、現像装置１６への結露を防止できるよう冷却ファン３０、３２の駆動を制御する例を説明する。
【００３６】
図１に示すカラー画像形成装置１０の電源が投入されると、制御部５０によって図１０の冷却ファン駆動処理が実行開始される。図１０のステップ１０２では機内温度センサ３８によって検出された機内温度（以下、機内温度Ｄと称する）が１５℃以下であるか否かを判定する。なお、この１５℃は、感光体ドラム１２、露光装置１４、現像装置１６への結露を確実に防止できる温度領域の下限値として予め設定されている。
【００３７】
ここで、機内温度Ｄが１５℃より高ければ、感光体ドラム１２、露光装置１４、現像装置１６への結露は発生しないと判断できるので、ステップ１０８へ進み、後述する通常の冷却ファン制御処理（図１１）を実行する。
【００３８】
一方、ステップ１０２で機内温度Ｄが１５℃以下であれば、ステップ１０４へ進み、熱定着温度センサ４２によって検出された熱定着装置２８の温度（以下、熱定着装置温度Ｃと称する）が所定の温度ｔ7 以下であるか否かを判定する。なお、所定の温度ｔ7 は、電源オフ状態で機内が充分に冷えたとき、即ち、図９に示す機内温度Ｄが安定したとき（時間Ｔ7 ）の熱定着装置温度Ｃの値として予め設定されている。
【００３９】
ここで、熱定着装置温度Ｃが温度ｔ7 より高ければ、ステップ１０８へ進み、後述する通常の冷却ファン制御処理（図１１）を実行する。また、熱定着装置温度Ｃが温度ｔ7 以下であれば、ステップ１０６へ進み、結露防止冷却ファン制御処理（図１２）を実行する。即ち、機内温度Ｄが１５℃以下且つ熱定着装置温度Ｃが温度ｔ7 以下である場合のみ、ステップ１０６の結露防止冷却ファン制御処理（図１２）が実行される。
【００４０】
このように機内温度Ｄが１５℃より高いか又は熱定着装置温度Ｃが温度ｔ7 より高い場合は、上記結露の発生のおそれは無いもののクリーニング装置２６が充分に冷えた状態ではなくクリーニング装置２６内のトナーが固化するおそれがあるため、制御部５０によって通常の冷却ファン制御処理（図１１）が実行される。
【００４１】
即ち、電源投入後、カラー画像形成装置１０はウォームアップの状態となるが、冷却ファン３０、３２は停止したままである。これにより、熱定着装置２８等の構成機器から発生する熱によって、部屋３４、３６は急速に温められる。そして、熱定着装置温度Ｃが熱定着処理に適した設定温度ｔ1 に到達した時点で（図１１のステップ１２０で肯定判定された時点で）、冷却ファン３０、３２を同時に駆動開始する（ステップ１２２）。これにより、部屋３４、３６から熱が急速に放出され、熱定着装置温度Ｃや機内温度Ｄの上昇は抑えられ、熱定着装置２８が過熱し該熱定着装置２８の近くに配置されたクリーニング装置２６内のトナーが固化する事態を回避できる。
【００４２】
一方、機内温度Ｄが１５℃以下且つ熱定着装置温度Ｃが温度ｔ7 以下である場合は、上記結露の発生のおそれがあるため、制御部５０によって結露防止冷却ファン制御処理（図１２）が実行される。
【００４３】
即ち、電源投入後、カラー画像形成装置１０はウォームアップの状態となるが、冷却ファン３０、３２は停止したままである。これにより、感光体ドラム１２の周辺には外気が入らず結露は発生しない。また、熱定着装置２８からの熱は感光体ドラム１２の周辺にも伝わり、感光体温度センサ４０により検出される感光体ドラム１２近傍の温度Ａ（図７）は急速に上昇し、外気が流入しても感光体ドラム１２等に結露が発生しない境界温度ｔ3 に短時間のうちに到達する。このようにして感光体ドラム１２や、その周辺の露光装置１４、現像装置１６に結露が発生することを確実に防止することができる。
【００４４】
そして、電源投入から予め定められた時間Ｔ2 （図７）が経過した時点で（図１２のステップ１３０で肯定判定された時点で）、冷却ファン３０のみを駆動開始する（ステップ１３２）。なお、図７より明らかなように、時間Ｔ2 は、クリーニング装置温度センサ４４によって検出されるクリーニング装置２６の温度Ｂがトナー固化温度領域の下限値ｔ2 よりも少し低いレベルに到達するまでの時間として予め設定されている。
【００４５】
これにより、熱が部屋３４から装置外部へ冷却ファン３０により放出されることとなり、図７に示すように、クリーニング装置２６の温度Ｂの上昇は抑制され、温度Ｂはトナー固化温度領域に到達せず温度ｔ2 以下で安定することとなる。従って、クリーニング装置２６内のトナーが固化する事態を回避できる。
【００４６】
また、冷却ファン３０の稼動に伴って、感光体ドラム１２近傍の温度Ａの上昇は緩やかになる。その後、電源投入して時間Ｔ3 が経過するか又はプリント動作が開始されるまで、冷却ファン３０のみが稼動する。なお、時間Ｔ3 は、感光体ドラム１２近傍の温度Ａが外気温度ｔ4 よりも確実に高くなるまでの時間として予め設定されている。
【００４７】
そして、時間Ｔ3 が経過するか又はプリント動作が開始されると、冷却ファン３２を駆動開始する（ステップ１３８）。図７には時間Ｔ3 が経過した後、冷却ファン３２を駆動開始した例を示す。この冷却ファン３２の稼動により、部屋３６内の熱が放出され、感光体ドラム１２近傍の温度Ａの上昇は抑制され、温度Ａは外気温度ｔ4 近傍で安定することとなる。
【００４８】
以上の実施形態によれば、電源投入直後に熱定着装置２８からの熱を利用して感光体ドラム１２の周辺を効果的に温めることで、感光体ドラム１２近傍の温度Ａを、感光体ドラム１２等に結露が発生しない境界温度ｔ3 に短時間のうちに到達させることができ、感光体ドラム１２や、その周辺の露光装置１４、現像装置１６に結露が発生することを確実に防止することができる。
【００４９】
また、電源投入から予め定められた時間Ｔ2 が経過したときに冷却ファン３０のみを駆動開始するので、部屋３４から熱を放出させて、クリーニング装置２６の温度Ｂを温度ｔ2 以下で安定させ、クリーニング装置２６内のトナーが固化する事態を回避することができる。
【００５０】
なお、冷却ファン３０のみを駆動開始するタイミングとしては、熱定着装置温度Ｃが設定温度ｔ1 に到達した時間Ｔ1 を採用しても良い。このとき、感光体ドラム１２近傍の温度Ａ'及びクリーニング装置２６の温度Ｂ'は、例えば、図７の破線のように推移する。
【００５１】
この場合、時間Ｔ1 以降の温度Ａ'及び温度Ｂ'の上昇が少し緩やかになるので、温度Ａ'が、感光体ドラム１２等に結露が発生しない境界温度ｔ3 に到達するまでの時間は少し長くなるが、温度Ｂ'がトナー固化温度領域に接近することはなく、クリーニング装置２６内のトナーが固化する事態をより確実に回避することができる。
【００５２】
ところで、図８に示すように、カラー画像形成装置１０の電源投入から時間Ｔ4 が経過し機内が十分に温まった後で電源をオフすると、熱定着装置２８の熱容量が大きいため、熱定着装置温度Ｃ及び近接したクリーニング装置２６の温度Ｂはなかなか低下しない。一方、機内温度センサ３８の周辺及び感光体ドラム１２の周辺には、特に熱容量が大きい装置が無いので、温度の下がり方は早い。
【００５３】
ここで、機内温度センサ３８により検出された機内温度Ｄが１５℃となった時間Ｔ5 に、カラー画像形成装置１０の電源を再度投入した場合、クリーニング装置２６の温度Ｂはｔ5 から上昇し始める。
【００５４】
もし、この時間Ｔ5 から結露防止冷却ファン制御処理（図１２）を実行してしまうと、電源再投入から時間Ｔ2 までは冷却ファン３０が駆動開始されないので、図８に実線で示すように温度Ｂはトナー固化温度領域まで到達してしまい、クリーニング装置２６内のトナーが固化する不都合が発生する。
【００５５】
本実施形態では、時間Ｔ5 での熱定着装置温度Ｃは未だ高いレベルにあり、前述した温度ｔ7 よりも高いので、図１０のステップ１０８で通常の冷却ファン制御処理が実行される。即ち、熱定着装置温度Ｃが設定温度ｔ1 に到達した時間Ｔ1 に冷却ファン３０、３２が駆動開始され、図８に破線で示すように温度Ｂ'がｔ2 よりも上昇することが回避される。即ち、カラー画像形成装置１０の電源再投入時についても、クリーニング装置２６内のトナーが固化する不都合を防止することができる。
【００５６】
なお、上記実施形態では、機内温度Ｄが１５℃以下且つ熱定着装置温度Ｃが温度ｔ7 以下である場合のみ、結露防止冷却ファン制御処理（図１２）を実行する例を示したが、カラー画像形成装置１０の内部が部屋３４、３６等で仕切られていない場合等は機内温度Ｄと熱定着装置温度Ｃとは似たような変化を示すので、機内温度Ｄのみを監視し該機内温度Ｄが所定温度以下の場合のみ、結露防止冷却ファン制御処理を実行しても良い。
【００５７】
また、上記実施形態では、カラー画像形成装置１０内に、機内温度センサ３８、感光体温度センサ４０、熱定着温度センサ４２、及びクリーニング装置温度センサ４４の計４つのセンサを設けた例を示したが、図１０〜図１２の制御ルーチンを実行するには、機内温度センサ３８及び熱定着温度センサ４２を設ければ十分である。
【００５８】
このうち機内温度センサ３８は露光条件、現像バイアス電圧、現像ディスペンス量等の作像条件を制御するために、熱定着温度センサ４２は熱定着装置温度Ｃを設定温度ｔ1 に維持するために、それぞれ必須の構成であり、一般的な画像形成装置には設けられている。また、本実施形態の冷却ファン駆動処理の実行には、特別なハードウェアは必要としない。このように本実施形態で冷却ファン駆動処理を実行することに伴い、特別なコストアップは生じない。
【００５９】
また、上記では、カラー画像形成装置の例を示したが、本発明は単色の画像形成装置に適用できることは言うまでもない。単色の画像形成装置の場合、像担持体としては、単色のトナー像が形成される感光体ドラムや感光体ベルト等が挙げられ、これら感光体ドラムや感光体ベルト等の近傍に配置されたクリーニング装置に対して、本発明が適用される。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、保持プレートが熱膨張量の差に応じてハウジングに対して相対移動するので、保持プレートのたわみ、ねじれ、及びシール部材の変形を防止し、清掃部材により清掃されたトナーがハウジングの内部へ案内されずに飛散するといった不都合を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施形態におけるカラー画像形成装置の概略構成図である。
【図２】クリーニング装置の斜視図である。
【図３】第１実施形態におけるシール部材の保持構造を示す断面図である。
【図４】シール部材の正面図である。
【図５】第２実施形態におけるシール部材の保持構造を示す断面図である。
【図６】第３実施形態におけるクリーニング装置の正面図である。
【図７】第４実施形態における電源投入後の感光体ドラム周辺の温度、クリーニング装置内部の温度及び熱定着装置の温度の変化を示すグラフである。
【図８】電源を再投入したときの感光体ドラム周辺の温度、クリーニング装置内部の温度、熱定着装置の温度及び機内温度の変化を示すグラフである。
【図９】電源をオフした後の感光体ドラム周辺の温度、クリーニング装置内部の温度、熱定着装置の温度及び機内温度の変化を示すグラフである。
【図１０】第４実施形態の冷却ファン駆動処理の制御ルーチンを示す流れ図である。
【図１１】通常の冷却ファン制御処理のサブルーチンを示す流れ図である。
【図１２】結露防止冷却ファン制御処理のサブルーチンを示す流れ図である。
【図１３】薄板状のゴムを介してホルダーをハウジングに保持した場合の保持部の構造を示す図である。
【符号の説明】
１０ カラー画像形成装置
１８ 中間転写ベルト
２２ 記録用紙
２６ クリーニング装置
２８ 熱定着装置
３０、３２ 冷却ファン
３８ 機内温度センサ
４２ 熱定着温度センサ
６０ 清掃部材
６２ 案内部材
６２Ａ ホルダー
６２Ｂ ＰＥＴフィルム
６４ ハウジング
７２ 板バネ
７４ 低剛性部
７８ ゴム
【発明の属する技術分野】
本発明は、クリーニング装置に係り、より詳しくは、表面にトナー像が形成される像担持体の表面近傍に配置されたクリーニング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に電子写真法を利用した画像形成装置では、像担持体上の残留トナーを清掃するクリーニング装置が該像担持体近傍に設置されている。このクリーニング装置としては、像担持体上に残留したトナーを清掃する清掃部材と、開口部が像担持体に向けて設けられたハウジングと、該ハウジングに保持され、清掃されたトナーをハウジング内部へ案内するシール部材とが、一体的に構成された一体型のものが、コスト・生産性・メンテナンス性等の利点から広く用いられている。また、清掃部材及びシール部材は像担持体に対して高い精度で位置決めされることが要求されるが、高精度化設計及び精度管理の観点からも一体型のクリーニング装置は有利である。
【０００３】
特に、近年急速に普及しつつあるカラー画像形成装置では、一般的にイエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色のトナーを重ねる必要がある。例えば、中間転写体を用いた画像形成装置では、上記４色を中間転写体上に重ねていくが、このときクリーニング装置は中間転写体から離間していなければならない。そして、４色重ねられたトナー像を記録媒体（用紙など）に一括して転写した後に、残留トナーを清掃するためにクリーニング装置は中間転写体に当接する。
【０００４】
このようにカラー画像形成装置のクリーニング装置は中間転写体に対する離接動作が必要になり、被清掃面に対しての位置精度は、単色の画像形成装置の固定されたクリーニング装置に比べて低下する。そこで、位置精度の低下を補うために、クリーニング装置自体の精度、即ち、清掃部材やシール部材の寸法精度等に対し、より高い精度が要求される。
【０００５】
ところが、近年のカラーレーザプリンタのような高密度化された画像形成装置においては、熱定着装置に近接した位置に上記クリーニング装置を設置せざるを得ないケースが多い。この場合、熱定着装置から発生する熱によって、クリーニング装置が熱せられ熱膨張を起こしてしまう。
【０００６】
特に、クリーニング装置のハウジングは通常プラスチック樹脂で構成されており、膨張量が大きい。このようなハウジングと清掃部材やシール部材とで熱膨張率が異なる場合、ハウジングにおける清掃部材やシール部材の保持部分に力が生じ、清掃部材やシール部材をたわませたり、ねじらせたりする。これにより、クリーニング不良やトナー飛散といった不都合が発生するおそれがある。特に、シール部材は通常フィルム状のウレタンやポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等により構成されているので、該シール部材の保持部分にわずかな力が生じても、たわみ、ねじれといった形状変化を起こすおそれがある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点を解消するために成されたものであり、熱定着装置等から発生する熱に起因したシール部材の変形などの不都合を未然に防ぐことができるクリーニング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】
上記目的を達成するために、本発明のクリーニング装置は、表面にトナー像が形成される像担持体の表面近傍に配置されたクリーニング装置であって、前記像担持体上に残留したトナーを清掃する清掃部材と、開口部が前記像担持体に向けて設けられたハウジングと、熱膨張率が前記ハウジングの熱膨張率とは異なる材質で形成され、前記ハウジングに対して所定の範囲内で相対移動可能となるように所定の隙間を空けて非固定に設置され、前記清掃部材により清掃されたトナーを前記ハウジングの内部へ案内するシール部材を保持する保持プレートと、を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明のクリーニング装置は、表面にトナー像が形成される像担持体（例えば、感光体ドラム、感光体ベルト、中間転写ベルトなど）の表面近傍に配置されており、開口部が像担持体に向けて設けられたハウジングを有している。このクリーニング装置では、像担持体上に残留したトナーを清掃部材によって清掃し、清掃されたトナーをシール部材によってハウジングの内部へ案内する。このようにして、像担持体上に残留したトナーは、像担持体表面から除去され、ハウジングの内部に貯留される。
【００１０】
このようなクリーニング装置において、上記シール部材は保持プレートによって保持されているが、この保持プレートは、熱膨張率がハウジングの熱膨張率とは異なる材質で形成されている。よって、熱定着装置等から発生した熱によりハウジング及び保持プレートが熱膨張した場合、これらの熱膨張量に差が生じる。
【００１１】
ところが、保持プレートはハウジングに対して所定の範囲内で相対移動可能に設置されているので、上記のようにハウジングと保持プレートとで熱膨張量の差が生じても、保持プレートが上記熱膨張量の差に応じてハウジングに対して相対移動する。これにより、たわみ、ねじれ等が保持プレートに生じて該保持プレートにより保持されたシール部材が変形する事態を防止できる。
【００１２】
このように本発明によれば、保持プレートが熱膨張量の差に応じてハウジングに対して相対移動するので、保持プレートのたわみ、ねじれ、及びシール部材の変形を防止し、清掃部材により清掃されたトナーがハウジングの内部へ案内されずに飛散するといった不都合を防止することができる。
【００１３】
本発明では、保持プレートを、ハウジングに対して所定の範囲内で相対移動可能に設置するため、ハウジングに対して所定の範囲内で相対移動可能となるように所定の隙間を空けて非固定に設置する。この場合、ハウジングと保持プレートとで熱膨張量の差が生じても、隙間が該熱膨張量の差を吸収するので、たわみ、ねじれ等が保持プレートに生じて該保持プレートにより保持されたシール部材が変形する事態を防止できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
まず、図面を用いて、発明に係る第１実施形態を説明する。
【００１５】
［カラー画像形成装置の全体構成］
最初に、本発明を適用した中間転写体を用いたカラー画像形成装置（カラーレーザプリンタ）の全体構成を説明する。
【００１６】
図１に示すように、カラー画像形成装置１０は、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１２と、感光体ドラム１２上に潜像を書き込むための光ビームを照射する露光装置１４と、潜像をトナー像に現像するロータリー現像装置１６と、中間転写ベルト１８と、感光体ドラム１２上のトナー像を中間転写ベルト１８に一次転写する転写ロール２０と、中間転写ベルト１８上のトナー像を記録用紙２２に二次転写する転写ロール２４と、二次転写後に中間転写ベルト１８上に残留したトナー（以後、残留トナーと称する）を清掃するクリーニング装置２６と、記録用紙２２上の未定着トナーを熱定着する熱定着装置２８と、熱定着装置２８から発生する熱を主に装置外部へ放出する冷却ファン３０と、上記ロータリー現像装置１６、感光体ドラム１２、露光装置１４から発生する熱を主に装置外部へ放出する冷却ファン３２と、マイクロコンピュータにより構成されカラー画像形成装置１０の各構成部の動作を制御・監視する制御部５０とを含んで構成されている。
【００１７】
また、排気、断熱効果を高めるため、カラー画像形成装置１０の内部には、熱定着装置２８が収納された部屋３４と、ロータリー現像装置１６、感光体ドラム１２、露光装置１４が収納された部屋３６とが設けられている。また、カラー画像形成装置１０の内部には、装置内の代表的な温度（以下、機内温度と称する）を検出する機内温度センサ３８と、感光体ドラム１２の近傍の温度を検出する感光体温度センサ４０と、熱定着装置２８の温度を検出する熱定着温度センサ４２と、クリーニング装置２６の内部の温度を検出するクリーニング装置温度センサ４４とが設置されている。これらセンサ３８、４０、４２、４４による検出信号は制御部５０に入力される。
【００１８】
上記ロータリー現像装置１６には、シアン（Ｃ）のトナー像を現像する現像器１６Ｃ、マゼンタ（Ｍ）のトナー像を現像する現像器１６Ｍ、黄（Ｙ）のトナー像を現像する現像器１６Ｙ、及び黒（Ｋ）のトナー像を現像する現像器１６Ｋが設けられており、例えば、黄色の画像データに対応したトナー像を現像する場合、ロータリー現像装置１６が回転することにより現像器１６Ｙが感光体ドラム１２に近接し、現像器１６Ｙによる現像処理により感光体ドラム１２上に黄色のトナー像が形成される。
【００１９】
上記中間転写ベルト１８は、感光体ドラム１２の表面に当接するように、バックアップロール４６と３つのロール４８とに張架され、矢印Ｂ方向に回動する。この中間転写ベルト１８と感光体ドラム１２とが当接する部分には上記転写ロール２０が配置されており、この転写ロール２０は、感光体ドラム１２上に形成されたトナー像の帯電極性と逆極性の電圧を中間転写ベルト１８に印加し、感光体ドラム１２から中間転写ベルト１８へトナー像５２を静電吸引して一次転写させる。一次転写の時点では中間転写ベルト１８上のトナー像は清掃しないため、クリーニング装置２６は中間転写ベルト１８から離間している。
【００２０】
一方、二次転写位置には、バックアップロール４６と対向する位置に対向電極となる転写ロール２４が、中間転写ベルト１８に対して接離可能に配置されている。この転写ロール２４は、中間転写ベルト１８への一次転写が完了した後、図示しない駆動装置によって中間転写ベルト１８に接触する。この接触状態で、転写ロール２４は、フィードローラ５４により所定のタイミングでトレイ５６から搬出された記録用紙２２を、中間転写ベルト１８との間で挟持搬送することで、中間転写ベルト１８上のトナー像を記録用紙２２に二次転写する。
【００２１】
このようにして画像が転写された記録用紙２２は、搬送シュート５８に沿って熱定着装置２８へ搬送され、熱定着装置２８によってトナー像の定着処理が行われる。また、熱定着装置２８に近接して設置されたクリーニング装置２６は、中間転写ベルト１８に当接して、二次転写後の中間転写ベルト１８上の残留トナーを清掃する。
【００２２】
［クリーニング装置の構成］
次に、本実施形態におけるクリーニング装置２６の構成を説明する。図２に示すように、クリーニング装置２６は、中間転写ベルト１８上の残留トナーを清掃する清掃部材６０と、清掃されたトナーをクリーニング装置２６の内部へ案内する案内部材６２と、これら清掃部材６０及び案内部材６２を保持し中間転写ベルト１８側に開口が設けられたハウジング６４とを含んで構成されている。図４に示すように案内部材６２は、中間転写ベルト１８の表面に接して配置されトナーをクリーニング装置２６の内部へ案内するガイド板としてのＰＥＴフィルム６２Ｂと、該ＰＥＴフィルム６２Ｂを保持するホルダー６２Ａとから成り、ホルダー６２ＡとＰＥＴフィルム６２Ｂとは両面テープ６８（図３参照）で接着されている。
【００２３】
本実施形態では、ハウジング６４はプラスチック樹脂材により構成され、ホルダー６２Ａは薄い金属板金により構成されている。このためハウジング６４の熱膨張率はホルダー６２Ａの熱膨張率よりも大きい。
【００２４】
図２、図３に示すように、案内部材６２は、ホルダー６２Ａの長手方向両端部付近の２カ所でハウジング６４にネジ６６でネジ留めされている。しかも、このネジ留めは、意図的に所定量だけゆるめられており、ホルダー６２Ａとハウジング６４との間には、０．０３〜０．１ｍｍ程度の隙間７０が設けられている。
【００２５】
この隙間７０は、ネジ６６を意図的に所定量ゆるめることで設けても良いし、ホルダー６２Ａとハウジング６４との間に薄い板状部材を挟んで案内部材６２をハウジング６４にネジ留めしネジ留め後に板状部材を抜き取る方法によって設けても良い。
【００２６】
ところで、カラー画像形成装置１０の動作中には、熱定着装置２８から熱が発せられる。このとき冷却ファン３０が動作し、部屋３４の内部が高温になることは回避されるものの、熱定着装置２８から熱によりクリーニング装置２６は温められ、ハウジング６４及びホルダー６２Ａは熱膨張する。このとき、前述したように、ハウジング６４の熱膨張率はホルダー６２Ａの熱膨張率よりも大きいので、ハウジング６４の膨張量とホルダー６２Ａの膨張量とで差が生じる。
【００２７】
ところが、本実施形態では、ハウジング６４とホルダー６２Ａとの間に隙間７０が設けられているので、この隙間７０がハウジング６４の膨張量とホルダー６２Ａの膨張量との差を吸収し、たわみ、ねじれ等の力はホルダー６２Ａには作用しない。これにより、ホルダー６２Ａにより保持されたＰＥＴフィルム６２Ｂの変形を未然に防ぐことができ、清掃部材６０により清掃されたトナーがハウジングの内部へ案内されずに飛散するといった不都合を防止することができる。
【００２８】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態を説明する。この第２実施形態では、図５に示すように、板バネ７２がハウジング６４にネジ６６でネジ留めされており、該板バネ７２の先端部７２Ａとハウジング６４との間にホルダー６２Ａが挟持されている。このとき先端部７２Ａは矢印Ｃ方向に付勢されており、その付勢力によりホルダー６２Ａはハウジング６４に保持されている。
【００２９】
このような構成のクリーニング装置２６において、カラー画像形成装置１０の動作中に熱定着装置２８から熱が発せられ、前述したようにハウジング６４及びホルダー６２Ａが熱膨張し、ハウジング６４の膨張量とホルダー６２Ａの膨張量とで差が生じても、板バネ７２が上記膨張量の差を吸収し、たわみ、ねじれ等の力はホルダー６２Ａには作用しない。これにより、ホルダー６２Ａにより保持されたＰＥＴフィルム６２Ｂの変形を未然に防ぐことができ、清掃部材６０により清掃されたトナーがハウジングの内部へ案内されずに飛散するといった不都合を防止することができる。
【００３０】
［第３実施形態］
次に、第３実施形態を説明する。この第３実施形態では、図６に示すように、案内部材６２は、ホルダー６２Ａの両端部付近でネジ６６によりハウジング６４に締結されている。第３実施形態のホルダー６２Ａには、ハウジング６４への２カ所の締結部付近にそれぞれ、幅を極端に細くして剛性を低くした部分（低剛性部）７４が設けられている。
【００３１】
このような構成のクリーニング装置２６において、カラー画像形成装置１０の動作中に熱定着装置２８から熱が発せられ、前述したようにハウジング６４及びホルダー６２Ａが熱膨張し、ハウジング６４の膨張量とホルダー６２Ａの膨張量とで差が生じても、低剛性部７４が上記膨張量の差を吸収し、たわみ、ねじれ等の力がホルダー６２Ａに作用しない。これにより、ホルダー６２Ａにより保持されたＰＥＴフィルム６２Ｂの変形を未然に防ぐことができ、清掃部材６０により清掃されたトナーがハウジング６４の内部へ案内されずに飛散するといった不都合を防止することができる。
【００３２】
なお、上記第１〜第３実施形態以外に、図１３に示すように、ホルダー６２Ａを、薄板状のゴム７８を介してハウジング６４に保持しても良い。この場合も、熱定着装置２８からの熱でハウジング６４及びホルダー６２Ａが熱膨張し、ハウジング６４の膨張量とホルダー６２Ａの膨張量とで差が生じても、ゴム７８の弾性変形により上記膨張量の差が吸収される。このため、上記同様に、ＰＥＴフィルム６２Ｂの変形を未然に防ぐことができ、清掃部材６０により清掃されたトナーがハウジング６４の内部へ案内されずに飛散するといった不都合を防止することができる。
【００３３】
また、ホルダー６２Ａの熱膨張率がハウジング６４の熱膨張率と略等しくなるよう案内部材６２を構成しても良い。この場合、カラー画像形成装置１０の動作中に熱定着装置２８から熱が発せられ、ハウジング６４及びホルダー６２Ａが熱膨張しても、ハウジング６４の膨張量とホルダー６２Ａの膨張量とで差が生じない。従って、ホルダー６２Ａには、たわみ、ねじれ等の力は作用せず、ＰＥＴフィルム６２Ｂの変形を未然に防ぐことができ、清掃部材６０により清掃されたトナーがハウジング６４の内部へ案内されずに飛散するといった不都合を防止することができる。
【００３４】
また、ホルダー６２Ａの剛性がハウジング６４の剛性よりもはるかに高くなるよう案内部材６２を構成しても良い。例えば、ホルダー６２Ａを厚い硬質プラスチックや固い金属等により構成することで、その剛性をプラスチック樹脂材で構成されたハウジング６４の剛性よりもはるかに高く設定することができる。この場合、カラー画像形成装置１０の動作中に熱定着装置２８から熱が発せられ、前述したようにハウジング６４及びホルダー６２Ａが熱膨張し、ハウジング６４の膨張量とホルダー６２Ａの膨張量とで差が生じ、該膨張量の差に起因した力がホルダー６２Ａに作用しても、ホルダー６２Ａの剛性が極めて高いため、該ホルダー６２Ａは殆ど変形しない。従って、ＰＥＴフィルム６２Ｂの変形を未然に防ぐことができ、清掃部材６０により清掃されたトナーがハウジング６４の内部へ案内されずに飛散するといった不都合を防止することができる。
【００３５】
［第４実施形態］
次に、第４実施形態を説明する。この第４実施形態では、カラー画像形成装置１０の電源投入後に制御部５０が、クリーニング装置２６内のトナーの固化を防止しつつ感光体ドラム１２、露光装置１４、現像装置１６への結露を防止できるよう冷却ファン３０、３２の駆動を制御する例を説明する。
【００３６】
図１に示すカラー画像形成装置１０の電源が投入されると、制御部５０によって図１０の冷却ファン駆動処理が実行開始される。図１０のステップ１０２では機内温度センサ３８によって検出された機内温度（以下、機内温度Ｄと称する）が１５℃以下であるか否かを判定する。なお、この１５℃は、感光体ドラム１２、露光装置１４、現像装置１６への結露を確実に防止できる温度領域の下限値として予め設定されている。
【００３７】
ここで、機内温度Ｄが１５℃より高ければ、感光体ドラム１２、露光装置１４、現像装置１６への結露は発生しないと判断できるので、ステップ１０８へ進み、後述する通常の冷却ファン制御処理（図１１）を実行する。
【００３８】
一方、ステップ１０２で機内温度Ｄが１５℃以下であれば、ステップ１０４へ進み、熱定着温度センサ４２によって検出された熱定着装置２８の温度（以下、熱定着装置温度Ｃと称する）が所定の温度ｔ7 以下であるか否かを判定する。なお、所定の温度ｔ7 は、電源オフ状態で機内が充分に冷えたとき、即ち、図９に示す機内温度Ｄが安定したとき（時間Ｔ7 ）の熱定着装置温度Ｃの値として予め設定されている。
【００３９】
ここで、熱定着装置温度Ｃが温度ｔ7 より高ければ、ステップ１０８へ進み、後述する通常の冷却ファン制御処理（図１１）を実行する。また、熱定着装置温度Ｃが温度ｔ7 以下であれば、ステップ１０６へ進み、結露防止冷却ファン制御処理（図１２）を実行する。即ち、機内温度Ｄが１５℃以下且つ熱定着装置温度Ｃが温度ｔ7 以下である場合のみ、ステップ１０６の結露防止冷却ファン制御処理（図１２）が実行される。
【００４０】
このように機内温度Ｄが１５℃より高いか又は熱定着装置温度Ｃが温度ｔ7 より高い場合は、上記結露の発生のおそれは無いもののクリーニング装置２６が充分に冷えた状態ではなくクリーニング装置２６内のトナーが固化するおそれがあるため、制御部５０によって通常の冷却ファン制御処理（図１１）が実行される。
【００４１】
即ち、電源投入後、カラー画像形成装置１０はウォームアップの状態となるが、冷却ファン３０、３２は停止したままである。これにより、熱定着装置２８等の構成機器から発生する熱によって、部屋３４、３６は急速に温められる。そして、熱定着装置温度Ｃが熱定着処理に適した設定温度ｔ1 に到達した時点で（図１１のステップ１２０で肯定判定された時点で）、冷却ファン３０、３２を同時に駆動開始する（ステップ１２２）。これにより、部屋３４、３６から熱が急速に放出され、熱定着装置温度Ｃや機内温度Ｄの上昇は抑えられ、熱定着装置２８が過熱し該熱定着装置２８の近くに配置されたクリーニング装置２６内のトナーが固化する事態を回避できる。
【００４２】
一方、機内温度Ｄが１５℃以下且つ熱定着装置温度Ｃが温度ｔ7 以下である場合は、上記結露の発生のおそれがあるため、制御部５０によって結露防止冷却ファン制御処理（図１２）が実行される。
【００４３】
即ち、電源投入後、カラー画像形成装置１０はウォームアップの状態となるが、冷却ファン３０、３２は停止したままである。これにより、感光体ドラム１２の周辺には外気が入らず結露は発生しない。また、熱定着装置２８からの熱は感光体ドラム１２の周辺にも伝わり、感光体温度センサ４０により検出される感光体ドラム１２近傍の温度Ａ（図７）は急速に上昇し、外気が流入しても感光体ドラム１２等に結露が発生しない境界温度ｔ3 に短時間のうちに到達する。このようにして感光体ドラム１２や、その周辺の露光装置１４、現像装置１６に結露が発生することを確実に防止することができる。
【００４４】
そして、電源投入から予め定められた時間Ｔ2 （図７）が経過した時点で（図１２のステップ１３０で肯定判定された時点で）、冷却ファン３０のみを駆動開始する（ステップ１３２）。なお、図７より明らかなように、時間Ｔ2 は、クリーニング装置温度センサ４４によって検出されるクリーニング装置２６の温度Ｂがトナー固化温度領域の下限値ｔ2 よりも少し低いレベルに到達するまでの時間として予め設定されている。
【００４５】
これにより、熱が部屋３４から装置外部へ冷却ファン３０により放出されることとなり、図７に示すように、クリーニング装置２６の温度Ｂの上昇は抑制され、温度Ｂはトナー固化温度領域に到達せず温度ｔ2 以下で安定することとなる。従って、クリーニング装置２６内のトナーが固化する事態を回避できる。
【００４６】
また、冷却ファン３０の稼動に伴って、感光体ドラム１２近傍の温度Ａの上昇は緩やかになる。その後、電源投入して時間Ｔ3 が経過するか又はプリント動作が開始されるまで、冷却ファン３０のみが稼動する。なお、時間Ｔ3 は、感光体ドラム１２近傍の温度Ａが外気温度ｔ4 よりも確実に高くなるまでの時間として予め設定されている。
【００４７】
そして、時間Ｔ3 が経過するか又はプリント動作が開始されると、冷却ファン３２を駆動開始する（ステップ１３８）。図７には時間Ｔ3 が経過した後、冷却ファン３２を駆動開始した例を示す。この冷却ファン３２の稼動により、部屋３６内の熱が放出され、感光体ドラム１２近傍の温度Ａの上昇は抑制され、温度Ａは外気温度ｔ4 近傍で安定することとなる。
【００４８】
以上の実施形態によれば、電源投入直後に熱定着装置２８からの熱を利用して感光体ドラム１２の周辺を効果的に温めることで、感光体ドラム１２近傍の温度Ａを、感光体ドラム１２等に結露が発生しない境界温度ｔ3 に短時間のうちに到達させることができ、感光体ドラム１２や、その周辺の露光装置１４、現像装置１６に結露が発生することを確実に防止することができる。
【００４９】
また、電源投入から予め定められた時間Ｔ2 が経過したときに冷却ファン３０のみを駆動開始するので、部屋３４から熱を放出させて、クリーニング装置２６の温度Ｂを温度ｔ2 以下で安定させ、クリーニング装置２６内のトナーが固化する事態を回避することができる。
【００５０】
なお、冷却ファン３０のみを駆動開始するタイミングとしては、熱定着装置温度Ｃが設定温度ｔ1 に到達した時間Ｔ1 を採用しても良い。このとき、感光体ドラム１２近傍の温度Ａ'及びクリーニング装置２６の温度Ｂ'は、例えば、図７の破線のように推移する。
【００５１】
この場合、時間Ｔ1 以降の温度Ａ'及び温度Ｂ'の上昇が少し緩やかになるので、温度Ａ'が、感光体ドラム１２等に結露が発生しない境界温度ｔ3 に到達するまでの時間は少し長くなるが、温度Ｂ'がトナー固化温度領域に接近することはなく、クリーニング装置２６内のトナーが固化する事態をより確実に回避することができる。
【００５２】
ところで、図８に示すように、カラー画像形成装置１０の電源投入から時間Ｔ4 が経過し機内が十分に温まった後で電源をオフすると、熱定着装置２８の熱容量が大きいため、熱定着装置温度Ｃ及び近接したクリーニング装置２６の温度Ｂはなかなか低下しない。一方、機内温度センサ３８の周辺及び感光体ドラム１２の周辺には、特に熱容量が大きい装置が無いので、温度の下がり方は早い。
【００５３】
ここで、機内温度センサ３８により検出された機内温度Ｄが１５℃となった時間Ｔ5 に、カラー画像形成装置１０の電源を再度投入した場合、クリーニング装置２６の温度Ｂはｔ5 から上昇し始める。
【００５４】
もし、この時間Ｔ5 から結露防止冷却ファン制御処理（図１２）を実行してしまうと、電源再投入から時間Ｔ2 までは冷却ファン３０が駆動開始されないので、図８に実線で示すように温度Ｂはトナー固化温度領域まで到達してしまい、クリーニング装置２６内のトナーが固化する不都合が発生する。
【００５５】
本実施形態では、時間Ｔ5 での熱定着装置温度Ｃは未だ高いレベルにあり、前述した温度ｔ7 よりも高いので、図１０のステップ１０８で通常の冷却ファン制御処理が実行される。即ち、熱定着装置温度Ｃが設定温度ｔ1 に到達した時間Ｔ1 に冷却ファン３０、３２が駆動開始され、図８に破線で示すように温度Ｂ'がｔ2 よりも上昇することが回避される。即ち、カラー画像形成装置１０の電源再投入時についても、クリーニング装置２６内のトナーが固化する不都合を防止することができる。
【００５６】
なお、上記実施形態では、機内温度Ｄが１５℃以下且つ熱定着装置温度Ｃが温度ｔ7 以下である場合のみ、結露防止冷却ファン制御処理（図１２）を実行する例を示したが、カラー画像形成装置１０の内部が部屋３４、３６等で仕切られていない場合等は機内温度Ｄと熱定着装置温度Ｃとは似たような変化を示すので、機内温度Ｄのみを監視し該機内温度Ｄが所定温度以下の場合のみ、結露防止冷却ファン制御処理を実行しても良い。
【００５７】
また、上記実施形態では、カラー画像形成装置１０内に、機内温度センサ３８、感光体温度センサ４０、熱定着温度センサ４２、及びクリーニング装置温度センサ４４の計４つのセンサを設けた例を示したが、図１０〜図１２の制御ルーチンを実行するには、機内温度センサ３８及び熱定着温度センサ４２を設ければ十分である。
【００５８】
このうち機内温度センサ３８は露光条件、現像バイアス電圧、現像ディスペンス量等の作像条件を制御するために、熱定着温度センサ４２は熱定着装置温度Ｃを設定温度ｔ1 に維持するために、それぞれ必須の構成であり、一般的な画像形成装置には設けられている。また、本実施形態の冷却ファン駆動処理の実行には、特別なハードウェアは必要としない。このように本実施形態で冷却ファン駆動処理を実行することに伴い、特別なコストアップは生じない。
【００５９】
また、上記では、カラー画像形成装置の例を示したが、本発明は単色の画像形成装置に適用できることは言うまでもない。単色の画像形成装置の場合、像担持体としては、単色のトナー像が形成される感光体ドラムや感光体ベルト等が挙げられ、これら感光体ドラムや感光体ベルト等の近傍に配置されたクリーニング装置に対して、本発明が適用される。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、保持プレートが熱膨張量の差に応じてハウジングに対して相対移動するので、保持プレートのたわみ、ねじれ、及びシール部材の変形を防止し、清掃部材により清掃されたトナーがハウジングの内部へ案内されずに飛散するといった不都合を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施形態におけるカラー画像形成装置の概略構成図である。
【図２】クリーニング装置の斜視図である。
【図３】第１実施形態におけるシール部材の保持構造を示す断面図である。
【図４】シール部材の正面図である。
【図５】第２実施形態におけるシール部材の保持構造を示す断面図である。
【図６】第３実施形態におけるクリーニング装置の正面図である。
【図７】第４実施形態における電源投入後の感光体ドラム周辺の温度、クリーニング装置内部の温度及び熱定着装置の温度の変化を示すグラフである。
【図８】電源を再投入したときの感光体ドラム周辺の温度、クリーニング装置内部の温度、熱定着装置の温度及び機内温度の変化を示すグラフである。
【図９】電源をオフした後の感光体ドラム周辺の温度、クリーニング装置内部の温度、熱定着装置の温度及び機内温度の変化を示すグラフである。
【図１０】第４実施形態の冷却ファン駆動処理の制御ルーチンを示す流れ図である。
【図１１】通常の冷却ファン制御処理のサブルーチンを示す流れ図である。
【図１２】結露防止冷却ファン制御処理のサブルーチンを示す流れ図である。
【図１３】薄板状のゴムを介してホルダーをハウジングに保持した場合の保持部の構造を示す図である。
【符号の説明】
１０ カラー画像形成装置
１８ 中間転写ベルト
２２ 記録用紙
２６ クリーニング装置
２８ 熱定着装置
３０、３２ 冷却ファン
３８ 機内温度センサ
４２ 熱定着温度センサ
６０ 清掃部材
６２ 案内部材
６２Ａ ホルダー
６２Ｂ ＰＥＴフィルム
６４ ハウジング
７２ 板バネ
７４ 低剛性部
７８ ゴム
Claims (1)
- 表面にトナー像が形成される像担持体の表面近傍に配置されたクリーニング装置であって、
前記像担持体上に残留したトナーを清掃する清掃部材と、
開口部が前記像担持体に向けて設けられたハウジングと、
熱膨張率が前記ハウジングの熱膨張率とは異なる材質で形成され、前記ハウジングに対して所定の範囲内で相対移動可能となるように所定の隙間を空けて非固定に設置され、前記清掃部材により清掃されたトナーを前記ハウジングの内部へ案内するシール部材を保持する保持プレートと、
を有するクリーニング装置。
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