JP2005070350A - クリーニング装置及びこれを用いた画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 画像が担持される像担持体1に当接し、像担持体1によって従動回転せしめられるロール状部材2を清掃するクリーニング装置において、クリーニング時にロール状部材2に接触する接離自在なクリーニング部材3と、クリーニング時にロール状部材2に外部駆動源4からの駆動力を伝達して、ロール状部材2に補助回転力を与える駆動力伝達機構5とを備える。また、他の態様としては、クリーニング時にロール状部材2に接触する接離自在なクリーニング部材3と、クリーニング時に、前記クリーニング部材3の接触動作と連動して、像担持体1にロール状部材2を所定の押付力にて押し付ける押付力付与手段6とを備える。
【選択図】 図1
Description
この種の帯電装置としては、像担持体に帯電ロールを接触配置し、この帯電ロールに所定の帯電バイアスを印加する接触帯電方式が知られている。
また、感光体ドラムの周囲には、感光体ドラム上のトナー像を転写した後、感光体ドラム上の残留トナー(転写残トナーやジャム等の何らかのトラブルにより残留するトナー)
を除去するためのブレード等の除去部材が配設されている。そして、この除去部材で残留トナーを除去した後、帯電ロールでの帯電動作が行われる。
しかしながら、ブレード等の除去部材のみでは、感光体ドラム上の残留トナーを完全には除去できないことから、徐々に帯電ロールを汚すようになる。その結果、帯電ロールの表面状態が変化するため、感光体ドラムから受ける摩擦力に変化を生じ、従動回転状態が変化するようになる。更に、帯電ロールが感光体ドラム表面をスリップするようにもなる。
この種のクリーニング装置としては、通常、帯電ロールにクリーニングブラシやクリーニングブレード等のクリーニング部材を接触させて清掃する方式が採用される。
この種のクリーニング装置において、クリーニング部材を常時帯電ロールに接触させたり、感光体ドラムが作動している時に帯電ロールに接触させると、そのときの振動の影響がトナー像に影響する懸念があるため、清掃時(クリーニング動作時)のみ帯電ロールにクリーニング部材を接触させるようにしている。
しかしながら、帯電ロールとクリーニング部材との摩擦力が、感光体ドラムが帯電ロールを従動回転させるために必要な摩擦力を超えると、帯電ロールが感光体ドラム上をスリップして上手く回転しなくなり、帯電ロールのクリーニングができなくなる懸念がある。
しかしながら、帯電ロールの汚れが増えたり、感光体ドラムや帯電ロールの表面状態が
劣化した場合は、従動回転に要する摩擦力が低下する方向に働き、結果的に帯電ロールがスリップするようになり、十分なクリーニング性能が確保できなくなる。
更に、このスリップにより、感光体ドラム及び帯電ロールの表面を劣化させるようにもなる。
尚、このような技術的課題は、像担持体に接触する転写ロールの場合にも同様に起こり、転写ロールのクリーニングが不十分となったり、像担持体や転写ロールの表面劣化をもたらすこととなる。
また、本発明におけるロール状部材2としては、像担持体1に電場を付与する帯電ロールが挙げられる。この帯電ロールは、本件では、像担持体1が、例えば感光体の態様であったり、例えば中間転写体の態様であることから、感光体を帯電する所謂帯電ロールと、中間転写体上のトナー像を転写する所謂転写ロールの態様がある。
更に、クリーニング部材3としては、ブラシ状、ブレード状及びロール状等のいずれであっても差し支えない。
そして、クリーニング時にクリーニング部材3をロール状部材2に接触させる態様は、例えば、クリーニング部材3をモータ等によって移動させる態様でもよいし、電磁ソレノイド等を使用する態様であってもよい。
更に、像担持体1表面やロール状部材2表面を傷めないようにする観点からは、駆動力伝達機構5によって回転せしめられるロール状部材2の周速は、像担持体1の周速と同一であることが好ましい。
尚、外部駆動源4とは、ロール状部材2専用の駆動源ではなく、他の用途(例えば像担持体1の駆動力等)に用いられるもので、ロール状部材2は、この外部駆動源4からの駆動力で補助回転力を得るようになっている。
また、押付力付与手段6は、クリーニング部材3のクリーニング動作と連動していれば、クリーニング部材3と一体になっている態様であってもよいし、別体となっている態様であっても差し支えない。
尚、押付力付与手段6の好ましい態様としては、例えば、ばね等の弾性部材を使用したものが挙げられる。
本発明は、クリーニング装置のみならず、画像形成装置をも対象とする。
また、本発明の別態様によれば、クリーニング動作時にロール状部材を像担持体側に押し付ける押付力付与手段を備えたので、クリーニング時に像担持体とロール状部材との間での摩擦搬送力を十分確保でき、その分、クリーニング時のクリーニング部材とロール状部材との抵抗力による影響を低減することができる。
したがって、クリーニング動作時にロール状部材が像担持体とスリップするようなこともなく、良好なクリーニング性能が確保できると共に、像担持体やロール状部材表面を劣化させることも防止できる。
そのため、クリーニング性能が低下しないクリーニング装置を提供できる。
更に、本発明のクリーニング装置を使用することで、クリーニング性能が向上した画像形成装置を提供できる。
◎実施の形態1
図2は、本発明が適用されたクリーニング装置の実施の形態1が適用された画像形成装置を示す。
同図において、画像形成装置は、所謂中間転写型のカラー画像形成装置であり、装置本体50内に、図示外の駆動モータにより回転駆動される感光体ドラム20を有し、この感光体ドラム20に対向する位置に中間転写ベルト30を配設すると共に、この中間転写ベルト30の所定部位に二次転写装置としての二次転写ロール35を配設し、この二次転写ロール35による二次転写部位を通過した記録シート搬送路の下流側に定着装置45を配設したものである。
また、帯電ロール21の周囲には、本件の特徴であるクリーニング装置60が配置されている。
更に、ロータリ型現像装置23は各色成分トナーが収容された現像器23a〜23dを回転可能に搭載したものであり、例えば感光体ドラム20上で露光によって電位が低下した部分に各色成分トナーを付着させるものであれば適宜選定して差し支えなく、使用するトナーも形状、粒径など特に制限はなく、感光体ドラム20上の静電潜像上に正確にのるものであればよい。尚、本例では、ロータリ型現像装置23が用いられているが、4台の現像装置を用いるようにしてもよい。
ここで、中間転写ベルト30は、ポリイミドやポリカーボネート樹脂などの樹脂材を適宜選定して差し支えないが、ホロキャラクタなどの画質欠陥を有効に抑えるには、感光体ドラム20との接触面圧を下げることが必要であり、また、ウォークレス及びテンショナレスという観点を考慮すれば、弾性ゴムを基体(弾性層)としたゴム製ベルト材を使用することが好ましい。
更にまた、前記中間転写ベルト30の張架ロール32に対向した部位には、二次転写部材としての二次転写ロール35が張架ロール32をバックアップロールとして対向配置されており、例えば二次転写ロール35に所定の二次転写バイアスが印加され、バックアップロールを兼用する張架ロール32が接地されている。
尚、中間転写ベルト30の張架ロール31に対向した部位にはベルトクリーナ36が配設され、中間転写ベルト30上の残留トナーを清掃するようになっている。
本実施の形態におけるクリーニング装置60は、帯電ロール21を清掃するクリーニングブラシ61とクリーニングブラシ61を進退自在にするための移動機構62とを備えている。尚、帯電ロール21は、図示外の支持機構(後述する実施の形態2を示す図6参照)によって弾性付勢され、感光体ドラム20に従動回転するようになっている。
尚、本実施の形態での移動機構62として、モータ62c及び偏芯カム62aを使用する態様を示したが、これに制限されるものではなく、例えば、電磁ソレノイド等の移動手段を使用することも可能である。
一方、本実施の形態における駆動力伝達機構70は、感光体ドラム20の端部に設けられ所定の歯数を有するドラムギア71と、感光体ドラム20と当接している帯電ロール21の側端に設けられ所定の歯数を有する帯電ギア72と、クリーニング動作時にこれらのドラムギア71と帯電ギア72との間に駆動力を伝達するためのギア列73とで構成されている。また、このギア列73は、ドラムギア71からの回転を受容する二段ギア73aと、この二段ギア73aの回転方向を変え、帯電ギア72に伝達する変換ギア73bとで構成されている。
特に、本実施の形態では、ドラムギア71、ギア列73の二段ギア73aと変換ギア73b、及び帯電ギア72とは、クリーニング動作時に互いに噛合し合った場合、感光体ドラム20と帯電ロール21との周速は等しくなるように、夫々のギアの歯数が設定されている。
更に、本実施の形態では、クリーニングブラシ61とギア列73とが一体化された態様を示したが、別体であっても、例えば、クリーニングブラシ61の移動と連動して、ギア列73が他の移動手段によって移動することも可能である。尚、連動とは、ギア列73が噛合した後、クリーニングブラシ61が帯電ロール21に接触する方が、帯電ロール21の劣化防止の観点からより好ましいが、特にこれに限定されるものではない。
また、本実施の形態ではクリーニング装置60に使用するクリーニング部材としてクリーニングブラシ61を用いたが、これに制限されるものではなく、帯電ロール21の清掃を可能にするものであれば、クリーニング部材として適宜選定して差し支えない。
本実施の形態において、感光体ドラム20上に各色成分トナー像が順次形成され、接触領域(一次転写位置)を介して中間転写ベルト30上に順次転写した後、二次転写装置にて記録シート40上にトナー像が一括転写される。
そして、トナー像が転写された記録シート40は、搬送ベルト43を経由して、定着装置45で定着され、排出トレイ48に排出される。
しかしながら、帯電ロール21には、感光体ドラム20の残留トナーが影響し、徐々に帯電ロール21表面が汚れてきて、最終的には適正な帯電付与ができなくなる。本実施の形態では、この帯電ロール21の汚れをクリーニング装置60で清掃する構成が採られている。
図4(a)は、帯電ロール21の清掃を実施する前のクリーニング装置60を示しており、帯電ロール21とクリーニングブラシ61とは離間したままとなっている。
次に帯電ロール21の清掃を行う場合は、モータ62cが作動を開始し、偏芯カム62aが回転する。偏芯カム62aの回転により、ホルダ61bが帯電ロール21側へ移動すると共に、ギア列73も移動する。
所定の位置まで移動すると、図4(b)のように、クリーニングブラシ61のブラシ材61aが帯電ロール21表面に接触すると共に、ギア列73の二段ギア73aがドラムギア71と、変換ギア73bが帯電ギア72と夫々噛合する。
したがって、帯電ロール21に、クリーニングブラシ61のブラシ材61aが接触しても、帯電ロール21が感光体ドラム20からの駆動力をそのまま自身の回転に使用していることから、帯電ロール21の回転力が低下することもなく、帯電ロール21の清掃が適切に行われると共に、感光体ドラム20とスリップすることもないため、感光体ドラム20や帯電ロール21を傷めることもない。
この場合、ホルダ61bの側端内部にあるベアリング61cを介して、二段ギア73aの軸がブラシ材61aまで達し、この軸を回転軸としてブラシ材61aが回転するようになっている。尚、このときのブラシ材61aの回転方向は、帯電ロール21に対しAgainst方向(帯電ロール21と逆方向)となっていることから、帯電ロール21表面の清掃がより効果的に行われる。
図6は、本発明が適用されたクリーニング装置の実施の形態2を示す説明図である。
同図において、本実施の形態は実施の形態1におけるクリーニング装置と異なり、感光体ドラム20のドラムギア71からの駆動力を帯電ロール21に伝達することはなく、クリーニング時に帯電ロール21を感光体ドラム20側へ押し付ける押付力付与手段としての押付力付与機構80を備えている。
尚、帯電ロール21の支持機構は、帯電ロール21の軸部21aが回動自在に支承される支持部材82と、この支持部材82を感光体ドラム20側に向けて押圧付勢するスプリング28とを備えており、感光体ドラム20に帯電ロール21を当接させ、感光体ドラム20の回転力によって従動回転させるようになっている。
また、本実施の形態では、クリーニングブラシ61のホルダ61bの端部には、帯電ロール21を感光体ドラム20側へ押し付ける押付力付与機構80としての押圧ばね81が取り付けられている。
そのため、クリーニング時には、所定量の移動が完了すると、押圧ばね81が帯電ロール21の軸部21aを所定量だけ押圧すると共に、ブラシ材61aが帯電ロール21に接触し、帯電ロール21表面を清掃できるようになっている。
尚、押圧ばね81は、非クリーニング時には支持部材82と離間しており、クリーニング時に接触して更に圧縮する方向に移動するが、このときの変位量は、弾性限界内に設定されている。
また、弾性部材で押圧する場合、帯電ロール21の軸部21aに、例えば、ベアリング等を装着し、このベアリング等の外周の一端を弾性部材で押圧する態様であってもよい。
図7(a)では、本実施の形態での押付力付与機構80に用いられる押圧ばね81以外に、帯電ロール21を事前に支持するスプリング83(帯電ロール21を図示外の感光体ドラムに密接させる目的で使用)を備えている。尚、図7(b)はその側面図である。
同図において、帯電ロール21の軸部21aには、この軸部21aを回転自在に支持する支持部材82が装着され、この支持部材82の下端には、支持部材82と一端を接するスプリング83が設けられ、このスプリング83の他端は、クリーニングブラシ61のホルダ61bに固定されている。これにより、帯電ロール21には、感光体ドラム20側へ所定の付勢力が働くようになっている。
更に、本例では、このスプリング83と平行に配置され、支持部材82と接していない押圧ばね81が設けられ、この押圧ばね81は、クリーニング動作時に支持部材82と接するようになっている。
そして、押圧ばね81の一端が支持部材82に当たると、押圧ばね81による押付力が支持部材82に更に加わって、その結果、帯電ロール21を感光体ドラム20側により強く押し付けるようになる。尚、クリーニングブラシ61の移動が完了すると、所定の押付力が帯電ロール21に加わるように、スプリング83及び押圧ばね81のばね定数や変位量が設定されている。この場合、スプリング83のばね定数より押圧ばね81のばね定数を大きくする方が、帯電ロール21への押付力を急峻に上げる観点から好ましい。
また、クリーニングブラシ61の移動に伴い、ブラシ材61aも帯電ロール21に接触するようになるため、本例においても、図6と同様の効果が可能となる。
本例では、押圧ばね81がクリーニング動作によるクリーニングブラシ61の移動開始後に支持部材82と接する態様としたが、初めから支持部材82と接する態様も可能である。
この場合、更に、スプリング83と押圧ばね81とを一つのばねで行う態様であっても差し支えない。
図8は、本発明が適用された画像形成装置の実施の形態3を示す説明図である。
同図において、本実施の形態は実施の形態1における画像形成装置と略同様に構成されるが、クリーニング装置60の配設場所が実施の形態1と異なり、本実施の形態では、二次転写ロール35の清掃に適用するようになっている。
尚、実施の形態1と同様な構成要素には同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
本実施の形態におけるクリーニング装置60は、図9に示すように、中間転写ベルト30の駆動力を利用するように構成され、本実施の形態での駆動力伝達機構70は次のように構成されている。
具体的には、中間転写ベルト30の駆動ロール31にプーリ74を備え、二次転写ロール35の近傍に設けた他のプーリ75との間に無端状の駆動力伝達ベルト78を掛け渡し、プーリ75の軸にギア76を備えている。また、二次転写ロール35には、ギア77が軸着されている。
一方、クリーニング動作時にギア76とギア77との間の回転駆動力を伝達するためのギア列73が、クリーニングブラシ61のホルダ61bの側端に回転可能に支持されている。
そのため、駆動ロール31からの駆動力が、無端状の駆動力伝達ベルト78を介してギア76に伝達され、ギア列73を経由して二次転写ロール35に装着されたギア77に伝達される。
したがって、クリーニング時には、二次転写ロール35が回転駆動力を付与され、クリーニングブラシ61のブラシ材61aが接触しても特に回転が損なわれることはなく、スリップ等による中間転写ベルト30の劣化をもたらすこともない。
その場合、クリーニング時には二次転写ロール35に押圧ばね81による押付力が付与され、二次転写ロール35が中間転写ベルト30側に押し付けられ、クリーニングブラシ61による清掃が行われる(図6参照)。
この例においても、クリーニング時に二次転写ロール35がスリップすることがなく、中間転写ベルト30を傷めることもない。
Claims (5)
- 画像が担持される像担持体に当接し、像担持体によって従動回転せしめられるロール状部材を清掃するクリーニング装置において、
クリーニング時にロール状部材に接触する接離自在なクリーニング部材と、
クリーニング時にロール状部材に外部駆動源からの駆動力を伝達して、ロール状部材に補助回転力を与える駆動力伝達機構とを備えたことを特徴とするクリーニング装置。 - 請求項1記載のクリーニング装置において、
駆動力伝達機構によって回転せしめられる前記ロール状部材の周速は、像担持体の周速と同一であることを特徴とするクリーニング装置。 - 画像が担持される像担持体に当接し、像担持体によって従動回転せしめられるロール状部材を清掃するクリーニング装置において、
クリーニング時にロール状部材に接触する接離自在なクリーニング部材と、
クリーニング時に、前記クリーニング部材の接触動作と連動して、像担持体にロール状部材を所定の押付力にて押し付ける押付力付与手段とを備えたことを特徴とするクリーニング装置。 - 請求項1又は3記載のクリーニング装置において、
ロール状部材は、帯電ロールであることを特徴とするクリーニング装置。 - 画像が担持される像担持体と、
この像担持体に当接し像担持体によって従動回転せしめられるロール状部材と、
このロール状部材を清掃する請求項1乃至4いずれかに記載のクリーニング装置とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
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JP2003299209A JP4114069B2 (ja) | 2003-08-22 | 2003-08-22 | クリーニング装置及びこれを用いた画像形成装置 |
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JP2007057629A (ja) * | 2005-08-23 | 2007-03-08 | Kyocera Mita Corp | 画像形成装置 |
CN102955391A (zh) * | 2011-08-25 | 2013-03-06 | 株式会社理光 | 充电装置,成像单元,以及图像形成装置 |
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