JP6493297B2 - ドラムユニット及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、像担持体上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及びこのクリーニング装置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では、トナー像を用紙に転写した後に像担持体上に残留したトナーは、クリーニング装置によって回収される。クリーニング装置には、特許文献１に記載されているように、回転可能に設けられて像担持体の表面を摺擦するファーブラシが備えられているものがある。

このようなファーブラシは、回転軸の両端がそれぞれ軸受部材によって軸支されている。また、ファーブラシに回収されたトナーが回転軸に沿って漏れ出すことを防止するために、ファーブラシの両端と軸受部材との間に、シール部材が介装される場合もある。

特開２００５−１８１５９０号公報

しかしながら、このようなシール部材を介装しても、各部品の公差等によっては、軸受部材と回転軸との間にトナーが流入していく場合がある。すると、回転軸の回転トルクが上昇し、ジッタ等の画像劣化が生じるという問題がある。

本発明は上記事情を考慮して、軸受部材と回転軸との間へのトナーの流入を確実に防止することのできるクリーニング装置及びこのクリーニング装置を備えた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、本発明のクリーニング装置は、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であって、両端部にそれぞれ設けられる小径部と、前記両小径部の間に設けられる大径部と、前記小径部のそれぞれと前記大径部との間に設けられる段部と、を有する回転軸と、前記大径部に周設されて前記像担持体の表面を摺擦するクリーニング部材と、前記小径部をそれぞれ軸支する軸受部材と、前記クリーニング部材と一方側の前記軸受部材との間に介装される押圧部材と、を備え、前記押圧部材は、前記クリーニング部材の外側で前記大径部に密着して外嵌され、前記クリーニング部材を他方側の前記軸受部材の方向に押圧して、他方側の前記段部を他方側の前記軸受部材に当接させるように設けられ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、クリーニング部材の一方側においては、押圧部材と大径部とが密着し、他方側においては、軸受部材と段部とが密着するので、クリーニング部材に回収されたトナーが回転軸と軸受部材との間に漏れ出すことを防止できる。したがって、クリーニング部材の回転不良による画像劣化を防止できる。

本発明のクリーニング装置において、一方側の前記軸受部材と前記押圧部材との接触面の一方には、前記押圧部材の摩擦係数よりも低い摩擦係数を有する摺動部材が設けら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、回転軸の大径部に外嵌された押圧部材を、軸受部材に対して滑らかに摺動させることができるので、クリーニング部材を円滑に回転させることができる。

本発明のクリーニング装置において、前記クリーニング部材はファーブラシであることを特徴としても良い。

本発明の画像形成装置は、上記のいずれかに記載のクリーニング装置を備えていることを特徴とする。

本発明によれば、軸受部材と回転軸との間へのトナーの流入を確実に防ぐことができるので、クリーニング部材を安定に回転させることができる。

本発明の一実施形態に係る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プリンターのドラムユニットを示す断面図である。 本発明の一実施形態に係るプリンターにおいて、クリーニングローラーの端部を示す断面図であり、図３（Ａ）は後側の端部、図３（Ｂ）は前側の端部を示す。

以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係るクリーニング装置及び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プリンター１の全体の構成について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るプリンターの概略を示す模式図であり、以下の説明では、図１の紙面手前方向を、プリンター１の正面側（前側）とし、左右の向きはプリンター１を正面から見た方向を基準とする。

プリンター１には、用紙Ｓを収容する給紙カセット３と、給紙カセット３の右端部に設けられて、給紙カセット３から用紙Ｓを送給する給紙装置４と、用紙Ｓにトナー像を形成する画像形成部５と、トナー像を用紙Ｓに定着する定着装置６と、用紙Ｓを排紙トレイ７に排出する排出装置８と、が設けられている。さらに、プリンター１には、給紙装置４から画像形成部５と定着装置６とを通って排出装置７に向かって用紙Ｓが搬送される搬送経路９が形成されている。

画像形成部５には、像担持体としての感光体ドラム１０が回転可能に設けられている。感光体ドラム１０の周囲には、帯電装置１１と、現像装置１２と、転写ローラー１３と、クリーニング装置１４とが、感光体ドラム１０の回転方向に沿って配置されている。さらに、画像形成部５には、感光体ドラム１０に対して画像データに対応した露光を行う露光装置１５が備えられている。感光体ドラム１０と帯電装置１１とクリーニング装置１４とは、ドラムユニット１７として一体に設けられている。ドラムユニット１７は、感光体ドラム１０の回転軸の軸方向に沿って着脱可能に設けられている。

給紙カセット３から給紙装置４によって搬送経路９に送給された用紙Ｓは、画像形成部５に搬送される。画像形成部５においては、感光体ドラム１０の表面が帯電装置１１によって帯電された後、露光装置１５によって画像データに対応した露光が行われ、感光体ドラム１０の表面に静電潜像が形成される。静電潜像は、現像装置１２によってトナー像に現像される。感光体ドラム１０の表面に形成されたトナー像は、画像形成部５に搬送された用紙Ｓに転写ローラー１３によって転写された後、定着装置６に搬送されてトナー像が用紙Ｓに定着される。トナー像が定着された用紙Ｓは搬送経路９に沿って排出装置８に搬送されて、排紙トレイ７に排出される。トナー像が転写された後に感光体ドラム１０に残留したトナーは、クリーニング装置１４によって回収される。

次に、図２及び図３を参照して、ドラムユニット１７に設けられるクリーニング装置１４について説明する。図２はドラムユニットの断面図、図３はクリーニングローラーの端部を示す断面図であり、図３（Ａ）は後側端部を示し、図３（Ｂ）は前側端部を示す。

ドラムユニット１７は、前述のように、感光体ドラム１０と、感光体ドラム１０の周囲に沿って配置される帯電装置１１（図２には図示省略）及びクリーニング装置１４と、を備えており、これらはハウジング２０に支持されている。ハウジング２０には、感光体ドラム収容部２１と、帯電装置収容部（図示省略）と、クリーニング装置収容部２２と、が前後方向に沿って設けられている。

感光体ドラム１０の両端の開口には、それぞれフランジ部材３１が固定されている。各フランジ部材３１の中心には回転軸３２が貫通して固定されている。回転軸３２の両端部は、感光体ドラム収容部２１に回転可能に支持されている。回転軸３２の後端部は、感光体ドラム収容部２１から後方に突き出している。突き出した後端部には、カップリングを介して駆動源（図示省略）からの駆動力が伝えられる。

クリーニング装置１４は、感光体ドラム１０の表面に接触するように設けられるクリーニングローラー４１と、クリーニングローラー４１を回転可能に支持する一対の軸受部材４２と、一方の軸受部材４２とクリーニングローラー４１との間に介装される押圧部材４３と、感光体ドラム１０とは反対側でクリーニングローラー４１と接触するように設けられる回収スパイラル４４と、を備えている。

クリーニング装置収容部２２は、クリーニングローラー４１が収容されるクリーニングローラー収容部と、回収スパイラル４４が収容される回収スパイラル収容部とに、隔壁部４６によって区画されている。隔壁部４６には、クリーニングローラー収容部と回収スパイラル収容部とが連通する開口部（図示省略）が形成されており、該開口部を介してクリーニングローラー４１と回収スパイラル４４とが接触可能となって、クリーニングローラー４１に回収されたトナーが回収スパイラル４４に移行するようになっている。

クリーニングローラー収容部の前後両端部には、軸受部材４２が支持される支持部４８がそれぞれ形成されている。各支持部４８は、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示されるように、前後方向において外側から順に、隔壁部４６から直角に延設される外固定片４８ａと、中央固定片４８ｂと、内固定片４８ｃと、を有している。中央固定片４８ｂと内固定片４８ｃの延設長さは同一であり、外固定片４８ａは、中央固定片４８ｂ及び内固定片４８ｃの延設長さよりも長く形成されている。さらに、外固定片４８ａと中央固定片４８ｂとの前後方向における間隔は、中央固定片４８ｂと内固定片４８ｃとの間隔よりも短く形成されている。

クリーニングローラー４１は、回転軸５１と、回転軸５１の周囲に植設されるクリーニング部材としてのファーブラシ５２と、を備えている。図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示されるように、回転軸５１は、前後方向両端の小径部５４と、両小径部５４間の大径部５５と、小径部５４のそれぞれと大径部５５との間に形成される段部５６と、を有している。後側の小径部５４の端部には入力ギア５７（図２参照）が固定されている。ファーブラシ５２は、大径部５５の両端からやや距離を開けた内側の部分に周設されている。

一対の軸受部材４２は、それぞれ円筒状の軸支部６１と、軸支部６１の一端から径方向に張り出すフランジ部６２と、を有している。フランジ部６２は、軸支部６１の一端の外周縁に沿った一部から径方向に張り出している。

押圧部材４３は、回転軸５１の大径部５５に密着して外嵌可能な寸法を有し、回転軸５１の軸方向に弾性変形可能なリング状の部材である。押圧部材４３は、例えば、ウレタンフォーム（ポロン（登録商標））で形成される。

押圧部材４３の一方の端面には、押圧部材４３の摩擦係数よりも低い摩擦係数を有する材料で形成される摺動部材６５が貼付されている。このような材料としては、例えば、ルミラー（登録商標）等を使用することができる。

クリーニングローラー４１の回転軸５１の両小径部５４は、それぞれ軸受部材４２に軸支されている。各軸受部材４２は、クリーニングローラー収容部の支持部４８にそれぞれ支持されている。詳細には、軸受部材４２のフランジ部６２が、支持部４８の外固定片４８ａと中央固定片４８ｂとの間に係合し、軸支部６１の外周面が、中央固定片４８ｂと内側固定片４８ｃの端面に当接している。これにより、各軸受部材４２は、軸方向に移動不能となっている。また、軸支部６１の内端面は、内固定片４８ｃよりも内方向に突出している。さらに、各軸受部材４２の軸支部６１と感光体ドラム１０との間にはシール部材６７が介装されている。

押圧部材４３は、クリーニングローラー４１の回転軸５１の軸方向に圧縮された状態で、後側の軸受部材４２とファーブラシ５２との間に介装されている。詳細には、図３（Ａ）に示されるように、押圧部材４３は、ファーブラシ５２よりも外側で大径部５５に密着して外嵌され、前端面はファーブラシ５２に当接し、後端面は摺動部材６５を介して後側の軸受部材４２の軸支部６１の内端面に当接している。そして、この押圧部材４３によって、ファーブラシ５２が後側の軸受部材４２に対して前方に押圧されて、言い換えると、ファーブラシ５２が植設されている回転軸５１が後側の軸受部材４２に対して前方に押圧されて、図３（Ｂ）に示されるように、前側の段部５６が、前側の軸受部材４２の軸支部６１の内端面に圧接している。

回収スパイラル４４は、両端部がそれぞれ回収スパイラル収容部に回転可能に支持されている。回収スパイラル４４の後端部には、クリーニングローラー４１の回転軸５１の後側の小径部５４に固定された入力ギア５７と噛み合う駆動ギア６９が固定されている。

上記構成を有するクリーニング装置１４においては、回収スパイラル４４の駆動ギア６９が駆動源からの駆動力によって回転すると、入力ギア５７を介してクリーニングローラー４１が回転する。すると、ファーブラシ５２は感光体ドラム１０の表面を摺擦し、感光体ドラム１０の表面に残留しているトナーがファーブラシ５２に回収される。

クリーニングローラー４１においては、ファーブラシ５２の後側で、押圧部材４３が大径部５５に密着して外嵌しているので、押圧部材４３と大径部５５との間に隙間は形成されていない。一方、ファーブラシ５２の前側では、回転軸５１の前側の段部５６が前側の軸受部材４２の軸支部６１の内端面に圧接しており、回転軸５１と前側の軸受部材４２との間に隙間は形成されていない。したがって、ファーブラシ５２に回収されたトナーは、各軸受部材４２と回転軸５１との間に流入しないようになっている。

また、クリーニングローラー４１が回転すると、回転軸５１の大径部５５に外嵌されている押圧部材４３も回転軸５１とともに回転する。この際、押圧部材４３の後端面に貼付されている摺動部材６５が、後側の軸受部材４２の軸支部６１の内端面に対して摺動するので、押圧部材４３と軸受部材４２との間の摩擦力が低減される。したがって、クリーニングローラー４１を安定に回転させることができ、ジッタ等の画像不良を防止できる。

ファーブラシ５２に回収されたトナーは、隔壁部４６に形成された開口部において回収スパイラル４４に回収され、最終的に回収容器に回収される。

上記説明したように本発明のクリーニング装置１４においては、クリーニングローラー４１の軸方向の一方側（後側）で、押圧部材４３と大径部５５とが密着し、他方側（前側）で、軸受部材４２と段部５６とが密着するので、ファーブラシ５２に回収されたトナーが回転軸５１と軸受部材４２との間に漏れ出すことを防止できる。したがって、クリーニングローラー４１の回転トルクの上昇等の回転不良による画像劣化を防止することができる。

さらに、従来は、ファーブラシ５２の両端とそれぞれの軸受部材４２との間に介装させるシール部材が２個必要であったが、本発明では、ファーブラシ５２の一方と軸受部材４２との間に介装させるので、押圧部材は１個ですむ。したがって、クリーニング装置１４の部品点数を削減してクリーニング装置１４の製造工程数を減らすことができる。

さらに、クリーニングローラー４１の回転時には、押圧部材４３の後端面に貼付されている摺動部材６５が、後側の軸受部材４２の軸支部６１の内端面に対して摺動するので、押圧部材４３と軸受部材４２との間の摩擦力が低減される。したがって、クリーニングローラー４１を安定に回転させることができる。

なお、本実施形態においては、ファーブラシ５２を用いたクリーニングローラー４１について説明したが、ゴムなどの弾性体や発泡樹脂を用いたクリーニングローラーにも、本発明を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、本発明に係るクリーニング装置及び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 プリンター（画像形成装置）
１０ 感光体ドラム（像担持体）
１４ クリーニング装置
４１ クリーニングローラー
４２ 軸受部材
４３ 押圧部材
５１ 回転軸
５２ ファーブラシ（クリーニング部材）
５４ 小径部
５５ 大径部
５６ 段部
６５ 摺動部材

Claims (5)

1. ドラムユニットであって、
   両端部にそれぞれ設けられる小径部と、前記小径部の間に設けられる大径部と、前記両小径部のそれぞれと前記大径部との間に設けられる段部と、を有する回転軸と、
   前記大径部に周設されて像担持体の表面を摺擦するクリーニング部材と、
   前記小径部をそれぞれ軸支する軸受部材と、
   前記クリーニング部材と一方側の前記軸受部材との間に介装される押圧部材と、を備え、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、
   前記軸受部材を、前記回転軸の軸方向に移動不能に支持する支持部と、を備え、
   前記押圧部材は、前記クリーニング部材の外側で前記大径部に密着して外嵌され、前記クリーニング部材を他方側の前記軸受部材の方向に押圧して、他方側の前記段部を他方側の前記軸受部材に当接させるように設けられていることを特徴とするドラムユニット。
2. 前記軸受部材は、前記小径部を軸支する軸支部と、該軸支部の一端から径方向に張り出すフランジ部と、を有し、
   前記支持部は、
   前記軸受部材の軸方向と直交する方向に延設される内固定片と中央固定片と外固定片とを有し、
   前記内固定片と前記中央固定片とが、前記軸受部材の前記軸支部の外周面に当接し、
   前記中央固定片と前記外固定片との間に、前記軸受部材の前記フランジ部が係合することを特徴とする請求項１に記載のドラムユニット。
3. 一方側の前記軸受部材と前記押圧部材との接触面の一方には、前記押圧部材の摩擦係数よりも低い摩擦係数を有する摺動部材が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のドラムユニット。
4. 前記クリーニング部材はファーブラシであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のドラムユニット。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のドラムユニットを備えていることを特徴とする画像形成装置。

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