JP2000075747A - クリーニング容器又はプロセスカートリッジ又は画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本出願に係る発明は、像担持体の寿命に達す
る前に廃トナーをクリーニング容器より排出する必要が
生じた場合により安定して廃トナーを抜き取ることが可
能なクリーニング容器、及びこれを備えたプロセスカー
トリッジ又は画像形成装置を提供することを目的として
いる。 【解決手段】 上記課題を解決するために、本発明に係
るクリーニング容器又はプロセスカートリッジ又は画像
形成装置の主な構成は、現像剤像を担持する像担持体上
から転写後に除去した現像剤残留物を収納するクリーニ
ング容器にあって、上面に少なくとも二個以上の現像剤
抜取穴を有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式ある
いは静電記録方式の画像形成装置におけるクリーニング
容器、及びこれを用いたプロセスカートリッジ及び画像
形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】プリンタ、ファクシミリなどの画像形成
装置に採用される電子写真記録方式は、帯電手段によっ
て一様に帯電された像担持体に選択的に露光して潜像を
形成し、該潜像を現像剤（トナー）で顕像化し、これを
記録紙等の記録媒体に転写し定着させることにより画像
記録を行う。そして転写後に像担持体に残留した現像剤
残留物（廃トナー）はクリーニングブレードにて除去す
ると共にクリーニング容器内に貯留し、表面がきれいな
像担持体によって次の現像を行うよう構成している。

【０００３】その装置構成としては像担持体、帯電手
段、現像手段、クリーニング部、クリーニング容器等を
一体構造にまとめてカートリッジ化することにより、廃
トナーと像担持体等の部品交換を可能とし、メンテナン
スを容易にしたものが実用化されている。

【０００４】そして近年では更に像担持体の寿命が延び
たことから画像形成枚数が増える傾向にあるため、供給
能力に制限が生じる現像手段を独立のユニットとし、従
来の一体型カートリッジを現像カートリッジと像担持
体、帯電手段、クリーニング部とからなるドラムカート
リッジの二つに分け、それぞれ主用部品の寿命に即した
カートリッジ構成をとる傾向にある。このドラムカート
リッジにおいてクリーニングによって発生した廃トナー
は像担持体の寿命に十分に収納しうる容積のクリーニン
グ容器内に蓄えられ、ドラムカートリッジ交換時に取り
除かれる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、カラーレーザ
ープリンタやカラー複写機等においては使用するレーザ
ーの出力画像は一様でなく、シート材に対して印字率の
高い画像を出力する使用者も多い。このように高印字率
で出力すると像担持体上に残留する廃トナーも増加する
ため、像担持体の寿命に達する前にクリーニング容器内
が収容したトナーによって満杯となってしまう場合があ
る。また、クリーニング容器をこのような高印字率にお
ける廃トナーをも収納しうる容量とすると、使用に困難
なほど大きなクリーニング容器となってしまう。

【０００６】その場合、像担持体の寿命まで有効に使用
するためにクリーニング容器に現像剤抜取穴を設け、サ
ービスマン等がクリーニング容器内に蓄えた廃トナーを
抜き取る作業を行う場合があるが、掃除機などの抜き取
り機を用いて作業を行う際に廃トナーが周囲に飛散し、
不必要に汚すおそれが生じる。

【０００７】そこで本出願に係る発明は、像担持体の寿
命に達する前に廃トナーをクリーニング容器より排出す
る必要が生じた場合により安定して廃トナーを抜き取る
ことが可能なクリーニング容器、及びこれを備えたプロ
セスカートリッジ又は画像形成装置を提供することを目
的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係るクリーニング容器又はプロセスカート
リッジ又は画像形成装置の主な構成は、現像剤像を担持
する像担持体上から転写後に除去した現像剤残留物を収
納するクリーニング容器にあって、上面に少なくとも二
個以上の現像剤抜取穴を有することを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明に係るクリーニング容器又
はプロセスカートリッジ又は画像形成装置の実施形態に
ついて、図を用いて説明する。図１は本実施形態に係る
画像形成装置の全体構成図、図２及び図３はドラムカー
トリッジの側面断面図、図４はドラムカートリッジの平
面断面図、図５はドラムカートリッジの上面図である。

【００１０】［全体構成］図１に示す画像形成装置１は
カラー画像形成装置の一形態であるレーザープリンタで
ある。画像形成装置１は図に示すように、一定速度で回
転する像担持体15と、固定の黒現像手段21Ｋと三つのカ
ラー現像手段を有する回転現像手段20とからなる画像形
成部と、画像形成部で現像され重畳されたカラー画像を
保持し給送部から給送された記録媒体Ｓに更に転写する
中間転写体９とを有している。カラー画像を転写された
記録媒体Ｓは定着部25に搬送して熱と圧力を加えること
により定着させ、排出ローラによって装置上面の排出部
37へと排出する。なお、上記回転可能なカラー現像手段
及び固定の黒現像手段は、画像形成装置１本体に対して
個別に着脱可能に構成されている。次に上記画像形成装
置１の各部の構成について順次詳細に説明する。

【００１１】ドラムカートリッジ13は、像担持体15と、
該像担持体15のホルダーを兼ねるクリーニング容器14と
を一体的に構成したものである。このドラムカートリッ
ジ13は装置本体に対して着脱自在に支持され、像担持体
15の寿命にあわせて容易にユニット交換可能となってい
る。本実施形態において像担持体15は直径約60mmのアル
ミシリンダーの外側に有機光導電体層を塗布して構成
し、クリーニング容器14に回転自在に取りつけている。
像担持体15の周上にはクリーニング部材であるクリーナ
ブレード16、一次帯電手段17、すくいシート18、クリー
ニングブラシ19が配置され、また図示しない駆動モータ
の駆動力により画像形成動作に応じて回転駆動される。
なお、ドラムカートリッジ13については後述する。

【００１２】一次帯電手段17は接触帯電方法を用いたも
のであり、導電性ローラを像担持体15に当接させてい
る。この導電性ローラに電圧を印加することによって像
担持体15の表面を一様に帯電させることができる。

【００１３】上記像担持体15への露光はスキャナー部30
から行われる。すなわち画像信号がレーザーダイオード
に与えられると、このレーザーダイオードは画像信号に
対応する画像光をポリゴンミラー31へ照射する。このポ
リゴンミラー31は図示しないスキャナーモータによって
高速回転し、ポリゴンミラー31で反射した画像光が結像
レンズ32及び反射ミラー33を介して一定速度で回転する
像担持体15の表面を選択的に露光しその結果像担持体上
に静電潜像を形成する。

【００１４】現像手段は上記静電潜像を可視像化するた
めに、イエロー現像手段20Ｙ、マゼンタ現像手段20Ｍ、
シアン現像手段20Ｃの各色現像手段を有する回転現像手
段20と、一個の黒現像手段21Ｋとから構成される。

【００１５】黒現像手段21Ｋは固定現像手段であり、像
担持体15に対向した位置にスリーブ21KSを像担持体15に
対し微小間隔（300 μｍ程度）を以って配置し、像担持
体15にブラックトナーによる可視像を形成する。黒現像
手段21Ｋは容器内のトナーを送り機構によって送り込
み、スリーブ21KSの外周に圧接された塗布ブレード21KB
によって図示時計方向に回転するスリーブ21KSの外周に
トナーを薄層塗布し、且つトナーへ電荷を付与（摩擦帯
電）する。またスリーブ21KSに現像バイアスを印加する
ことにより、像担持体15の静電潜像に対応してトナー現
像を行う。

【００１６】回転現像手段20は、軸22を中心として回転
する現像ロータリー23に夫々着脱可能に支持され、画像
形成に際しては各現像手段が軸22を中心に回転移動し、
所定の現像手段が像担持体15に対向した位置で回転を停
止する。更にスリーブ20YS、20MS、20CSが像担持体15に
対し微小間隔を以って対向するよう位置決めした後に、
像担持体15の静電潜像に対応して可視像を形成する。カ
ラー画像形成時には中間転写体９の一回転ごとに現像ロ
ータリー23が回転し、イエロー現像手段20Ｙ、マゼンタ
現像手段20Ｍ、シアン現像手段20Ｃ、次いで黒現像手段
21Ｋの順で現像工程がなされ、各色ごとに中間転写体９
に転写されて重畳される。中間転写体９にトナー像を転
写した後に像担持体15上に残留した現像剤残留物、すな
わち廃トナーは、後述するクリーニング手段によって除
去される。

【００１７】図１ではイエロー現像手段20Ｙが像担持体
ユニットに対向した位置に位置決め静止している状態を
示している。イエロー現像手段20Ｙは容器内のトナーを
送り機構によって塗布ローラ20YRへ送り込み、図示時計
方向に回転する塗布ローラ20YR及びブレード20YBによっ
て、図示時計方向に回転するスリーブ20YSの外周にトナ
ーを薄膜塗布し、且つトナーへ電荷を付与する。そして
潜像が形成された像担持体15と対向したスリーブ20YSに
現像バイアスを印加することにより、潜像に応じて像担
持体15上にトナー現像を行う。同様にマゼンタ現像手段
20Ｍ、シアン現像手段20Ｃにおいても各色の画像形成を
行う。

【００１８】また各回転現像手段のスリーブ20YS、20M
S、20CSは、各現像手段が現像位置に回転移動されたと
きプリンター本体に設けられた各色現像用高圧電源及び
駆動と接続されており、各色現像手段ごとに順次選択的
に電圧が印加され駆動が接続される。

【００１９】中間転写体９は像担持体15の外周速度と同
期して図示時計回りに回転し、カラー画像形成時には各
現像手段により可視化された像担持体15上のトナー画像
を四回（ＣＭＹＫ四色の各画像）にわたり多重転写を受
ける。また多重転写を受けた中間転写体９は電圧を印加
された転写ローラ10と記録媒体Ｓを挟持搬送することに
より、記録媒体Ｓに中間転写体９上のカラートナー像を
一括転写する。

【００２０】本実施形態に係る中間転写体９は直径180m
m のアルミシリンダー12の外周を中抵抗スポンジや中抵
抗ゴム等の弾性層11で覆った構成をしている。この中間
転写体９は回転可能に支持され、一体的に固定された図
示しないギヤによって駆動を伝達されて回転する。

【００２１】記録媒体Ｓは装置本体下方に設けられたカ
セット２に積載されており、ピックアップローラ３によ
って送出され、給送ローラ４とリタードローラ５によっ
て一枚ずつに分離された後に、給紙ガイド６に案内され
て搬送され、レジストローラ８に送られる。レジストロ
ーラ８は記録媒体Ｓを静止待機させる非回転の動作と記
録媒体Ｓを中間転写体９に向けて搬送する回転の動作と
を所定のシーケンスにて行い、記録媒体Ｓの斜行を矯正
すると共に中間転写体９と同期して記録媒体Ｓを搬送す
る。

【００２２】中間転写体９には金属軸に中抵抗発泡弾性
体を巻いた転写ローラ10が離接可能に設けられている。
この転写ローラ10は中間転写体９上に四色のトナー像を
形成している間、すなわち中間転写体９が複数回転する
間は、その画像を乱さぬよう図中実線で示す如く中間転
写体９から離れて位置している。そして中間転写体９上
にカラートナー像を形成し終わった後記録媒体Ｓが搬送
されてくると、図示しないカムにより図中破線にて示す
如く記録媒体Ｓを介して中間転写体９に所定の圧力で付
勢される。

【００２３】この時同時に転写ローラ10にはバイアスが
印加され、中間転写体９上のトナー像は記録媒体Ｓに転
写される。ここで中間転写体９と転写ローラ10とは各々
駆動されているため、両者に挟まれた状態の記録媒体Ｓ
は転写工程が行われると同時に、次工程である定着部25
に向けて所定の速度で搬送される。

【００２４】定着部25は上記記録媒体Ｓ上に転写された
トナー画像を定着させるものであり、熱を加えるための
定着ローラ26と、記録媒体Ｓを定着ローラ26に圧接させ
るための加圧ローラ27とから構成されている。各ローラ
26、27は中空ローラであって各々内部にヒータ28、29を
有し、回転駆動されて記録媒体Ｓを搬送するよう構成さ
れている。

【００２５】すなわちトナー像を保持した記録媒体Ｓは
定着ローラ26と加圧ローラ27とによって搬送されると共
に熱と圧力を加えられることにより、トナー画像が記録
媒体Ｓに定着される。画像を定着された記録媒体Ｓは搬
送ローラ34、搬送ローラ35によって搬送され、排出ロー
ラ36によって排出部37に排出、積載され、画像形成が終
了する。

【００２６】［クリーニング容器］次に、ドラムカート
リッジ13のクリーニング容器14について、図２乃至図５
を用いて説明する。上記した如くドラムカートリッジ13
は像担持体15とクリーニング容器14とから構成されてお
り、像担持体15から除去した廃トナーをクリーニング容
器14に蓄えるものである。像担持体15にはクリーニング
容器14の開口部においてすくいシート18、クリーニング
ブラシ19、クリーナブレード16が当接している。像担持
体15上の廃トナーはすくいシート18をすり抜けてクリー
ニング容器14内に入り込み、クリーニングブラシ19及び
クリーナブレード16によって除去され、クリーニング室
41の像担持体側の開口部付近に落下、堆積する。

【００２７】クリーニング容器14に蓄えられる廃トナー
の量は、文字情報等の一般的な画像情報であれば像担持
体15の寿命より早く満たされることはなく、像担持体15
の寿命交換時に一体に交換処理される。一方カラー写真
などの高印字率画像を連続して出力する場合クリーニン
グ容器14は像担持体15の寿命より早く満たされるため、
蓄えられたトナーが満杯になったことを後述する満杯検
知手段によって使用者に知らせる。

【００２８】クリーニング容器14内は仕切壁40を設け、
クリーニング室41とトナー蓄積室42とに分割している。
仕切壁40近傍には現像剤搬送手段である第一スクリュー
38が配置され、廃トナーを像担持体15の長手方向と平行
に移動することができる。仕切壁40は第一スクリュー38
の回動範囲に接するような形状に形成されており、且つ
第一スクリュー38の搬送方向終端付近においてトナー蓄
積室42に通じる開口部40ａを有している。

【００２９】開口部付近に堆積した廃トナーは、第一ス
クリュー38に到達すると像担持体15長手方向に搬送さ
れ、仕切壁40の開口部よりトナー蓄積室42へと入り込
む。なお、螺旋状の第一スクリュー38はモールドで形成
されているが、本発明はこれに限定するものではなく螺
旋状であればよく、例えばコイルスプリング等の金属に
て形成することでも良い。

【００３０】トナー蓄積室42には入り込んだ廃トナー
は、トナー搬送部材43によって容器上方に搬送される。
トナー搬送部材43は円筒形状の胴体43ａの外周に軸心方
向に配列された複数のリブ43ｂを有し、更にリブ43ｂ近
傍の胴体43ａに落下口43ｃを有している。従ってトナー
搬送部材43が回転すると廃トナーはリブ43ｂによって上
方に持ち上げられ、落下口43ｃより胴体43ａ内部へと落
下する。更にトナー搬送部材43の胴体43ａ内部には第二
スクリュー39が配設されており、落下した廃トナーを像
担持体の長手方向に搬送する。

【００３１】図４に示すようにトナー蓄積室42内は仕切
壁44によって搬送方向に複数の小室に分割されている。
また第二スクリュー39には長手方向複数箇所に搬送方向
と逆向きの螺旋形状が形成されており、搬送方向上流側
の小室から効率良く廃トナーを収納することができる。

【００３２】また搬送方向下流側の小室42ａには透過方
式の満杯検知手段45が設けられている（図３参照）。満
杯検知手段45は透過窓45ａ、45ｂを通じて42ａ内に光線
を透過させるものであり、この光線が所定時間以上遮断
されることにより満杯を検知する。また小室42ａには透
過窓45ａ、45ｂをぬぐう回転部材46が設けられており、
小室42ａが実際に満杯になるまでは透過窓45ａ、45ｂの
光線透過率を維持するよう構成されている。トナー蓄積
室42の各小室に収納された廃トナーが小室42ａに到達
し、満杯検知手段45の光を遮るほどに堆積すると、使用
者にクリーニング容器14が満杯であり、カートリッジ交
換時期であることを通知する。

【００３３】図５に示すように、クリーニング容器14上
面には二つの現像剤抜取穴47、48を設けており、一方の
現像剤抜取穴47は満杯検知手段45の位置する小室42ａの
上面に配置されている。これら現像剤抜取穴47、48には
モルトプレーン等の弾性体をシールとしたモールドのキ
ャップ49をビス止めすることにより密封している。なお
キャップに関しては上記構成のもに限定するものではな
く、ポリエチレン、ゴムなどの弾性変化するビスレスの
成型品を用いてもよい。

【００３４】このように現像剤抜取穴を複数設けたこと
により、廃トナーを抜き取る際に一方を廃トナーを吸引
するために、他方を空気取り入れ口として使用すること
ができる。このためクリーニング容器14内の空気を安定
的に循環させることができ、廃トナーの飛散を最小限に
抑えることができる。

【００３５】

【発明の効果】上記説明した如く、近年の寿命が延長さ
れた像担持体を有し、また高印字率により多量に現像剤
残留物が排出される場合にはクリーニング容器から現像
剤を抜き取る必要性が生じるが、本発明に係るクリーニ
ング容器にあっては該クリーニング容器に少なくとも二
個以上の現像剤抜取穴を設けたことにより、周囲に現像
剤残留物を飛散させることなく安定して抜取作業を行う
ことができる。これにより取り扱いの容易な大きさとし
つつ、且つ像担持体の寿命まで効率良く使用可能なクリ
ーニング容器を提供することができる。

【００３６】またクリーニング容器を複数の小室に分割
することにより、現像剤残留物の抜き取り作業中に現像
剤が逆流することを防ぎ、更にクリーニング容器内の現
像剤の拡散を防ぐことができるため、クリーニング性能
を維持することができ、且つ安定して抜き取り作業を行
うことができる。

【００３７】また満杯検知手段を設けた小室に現像剤抜
取穴を設けたことにより、現像剤残留物を抜き取った後
で満杯が検出されることがなく、抜取作業の確実性、容
易性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態に係る画像形成装置の全体構成図で
ある。

【図２】ドラムカートリッジの側面断面図である。

【図３】ドラムカートリッジの側面断面図である。

【図４】ドラムカートリッジの平面断面図である。

【図５】ドラムカートリッジの上面図である。

【符号の説明】

Ｓ …記録媒体 １ …画像形成装置 ２ …カセット ３ …ピックアップローラ ４ …給送ローラ ５ …リタードローラ ６ …給紙ガイド ８ …レジストローラ ９ …中間転写体 10 …転写ローラ 11 …弾性層 12 …アルミシリンダー 13 …ドラムカートリッジ 14 …クリーニング容器 15 …像担持体 16 …クリーナブレード 17 …一次帯電手段 18 …すくいシート 19 …クリーニングブラシ 20 …回転現像手段 20Ｃ …シアン現像手段 20Ｍ …マゼンタ現像手段 20Ｙ …イエロー現像手段 21Ｋ …黒現像手段 22 …軸 23 …現像ロータリー 25 …定着部 26 …定着ローラ 27 …加圧ローラ 28 …ヒータ 29 …ヒータ 30 …スキャナー部 31 …ポリゴンミラー 32 …結像レンズ 33 …反射ミラー 34 …搬送ローラ 35 …搬送ローラ 36 …排出ローラ 37 …排出部 38 …第一スクリュー 39 …第二スクリュー 40 …仕切壁 40ａ …開口部 41 …クリーニング室 42 …トナー蓄積室 42ａ …小室 43 …トナー搬送部材 43ａ …胴体 43ｂ …リブ 43ｃ …落下口 44 …仕切壁 45 …満杯検知手段 45ａ …透過窓 45ｂ …透過窓 46 …回転部材 47 …現像剤抜取穴 48 …現像剤抜取穴 49 …キャップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 友紀 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H034 CA04 CA06 CA08 2H071 BA04 BA13 BA33 BA35 DA13

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像剤像を担持する像担持体上から転写
   後に除去した現像剤残留物を収納するクリーニング容器
   であって、 上面に少なくとも二個以上の現像剤抜取穴を有すること
   を特徴とするクリーニング容器。
2. 【請求項２】 前記クリーニング容器は連絡口を有する
   仕切部材によって複数の小室に分割され、前記現像剤残
   留物を前記小室に順次収納するよう構成したことを特徴
   とする請求項１記載のクリーニング容器。
3. 【請求項３】 前記クリーニング容器は前記連絡口を介
   して前記現像剤残留物を搬送する現像剤搬送手段と、少
   なくとも前記現像剤搬送手段の搬送方向下流側の小室に
   満杯検知手段を有し、 前記満杯検知手段の位置する小室に少なくとも一つの前
   記現像剤抜取穴を配置したことを特徴とする請求項１又
   は請求項２記載のクリーニング装置。
4. 【請求項４】 少なくとも現像剤像を担持する像担持体
   と、前記像担持体を帯電させる帯電手段と、請求項１乃
   至請求項３のいずれか１項記載のクリーニング容器とを
   有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
5. 【請求項５】 静電潜像を形成する像担持体と、前記静
   電潜像を現像し現像剤像を可視像化する現像手段と、前
   記像担持体から前記現像剤像を記録媒体に転写する転写
   手段と、転写後の前記像担持体上に残留する現像剤残留
   物を除去するクリーニング手段と、除去した現像剤残留
   物を収納する請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の
   クリーニング容器とを有することを特徴とする画像形成
   装置。