JP2003076239A

JP2003076239A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2003076239A
Application number: JP2001267973A
Authority: JP
Inventors: Toru Yoshioka; 徹吉岡; Nobuhiko Nakano; 暢彦中野; Shigeyuki Wakata; 茂之若田; Keizo Kitamura; 圭三北村; Mitsuhiro Hasegawa; 充宏長谷川; Takeshi Murata; 剛村田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2001-09-04
Filing date: 2001-09-04
Publication date: 2003-03-14

Abstract

(57)【要約】【課題】クリーニング手段によって回収された残留物
を分離するための分離手段を小形にでき、画像形成装置
の全体を小形にできるようにする。【解決手段】静電潜像が担持される感光体の像担持面
から残留物を除去回収するクリーニング部６と、該クリ
ーニング部６で回収した残留物を吸引流によって分離す
るサイクロン９０ａとを有する構成とした。

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を採用
した複写機、光プリンター、ファクシミリ機等の電子写
真方式の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式を用いた画像形成装置のク
リーニング手段としては、静電潜像が担持される感光体
の像担持面に圧接されるクリーニングブレード、ファー
ブラシ，スポンジローラ等の回転部材を用いて像担持面
に残留するトナー及び夾雑物からなる残留物の除去が行
われる。

【０００３】クリーニングブレード方式では残留物の除
去性能は十分であるが、夾雑物が像担持面に堆積するた
め、この夾雑物の搬送手段が必須となり、しかも、感光
体からの搬送力が十分でないと、感光体との摩擦熱によ
りトナーが溶融してフィルミングが発生し、画像が欠陥
となる。

【０００４】また、回転部材方式のファーブラシでは、
ファーブラシの中に残留物が残り、ファーブラシの中か
ら残留物を速やかに取り除けない場合、残留物がファー
ブラシの中で凝集し、フィルミング、黒点等の画像欠陥
となる。

【０００５】このような問題点を解消すべく特開平２−
１２５２８２号公報ではファーブラシの中の残留物の清
掃方法として、吸引源に連なるハウジング内にファーブ
ラシを収容してなる吸引手段を用いたものが示されてお
り、また、特開平１−２５７８９０号公報では、吸引源
に連なるハウジング内にクリーニングブレード及びファ
ーブラシを収容してなる吸引手段を用いたものが示され
ている。

【０００６】しかしながら、このように構成された両者
の画像形成装置にあっては、ハウジング内から吸引され
た残留物の全てが廃棄されるようになっており、残留物
中のトナーの再利用等については考慮されておらず、画
像欠陥を出さないための清掃についてしか提示されてい
ない。

【０００７】残留物中のトナーの再利用については、ク
リーニング手段で除去された残留物から再利用できる有
用トナーだけにいかに分離するかが重要であり、その分
離手段が特開平１１−３２７３９３号公報によって提案
されている。

【０００８】この特開平１１−３２７３９３号公報で
は、クリーニングローラによって除去された残留物を回
収する回収路の途中に送気源に連なる気体噴射路を設
け、該気体噴射路に気体を噴射することにより比重及び
重量が比較的重い有用トナーは自重で落下させ、比重及
び重量が比較的軽い非有用トナー（解砕された小粒子ト
ナー）及び夾雑物（紙粉、埃、トナーの添加剤である微
粒子粉）は噴射気流に乗せて吹き飛ばし、有用トナーと
無用物とに飛翔時間で分離するように構成されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、特開平１１
−３２７３９３号公報の画像形成装置にあっては、有用
トナーだけを分離するための有効飛翔時間が必要である
ため、分離手段が大形となり、画像形成装置全体の小形
化の障壁になる。

【００１０】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、主たる目的は分離手段が、クリーニング手段で
回収した残留物を吸引流によって分離する吸引分離部を
有する構成とすることにより、噴射気流によって分離さ
れるものに比べて吸引分離部を小形にできる画像形成装
置を提供することにある。

【００１１】また、他の目的はクリーニング手段が像担
持面の残留物を吸込むための吸込口と、該吸込口及び吸
引源に連なる吸引回収路とを有している構成とすること
により、クリーニングブレード等の除去部材を用いるこ
となく像担持面の残留物を吸引源からの吸引力によって
除去回収することができる画像形成装置を提供すること
にある。

【００１２】さらに、他の目的は前記吸引回収路が吸引
搬送路を介して吸引源に連なり、吸引分離部を前記吸引
搬送路に配置したことにより、吸引系を簡単にでき、全
体の小形化を図ることができる画像形成装置を提供する
ことにある。

【００１３】また、他の目的は感光体を支持する支持体
を設け、分離手段はサイクロンを有し、該サイクロンを
前記支持体に装着することにより、比較的小形のサイク
ロンによって分離手段を構成することができるととも
に、このサイクロンを支持するための特別の支持部材を
設けることなく、サイクロンを前記支持体に簡単に装着
することができる画像形成装置を提供することにある。

【００１４】また、他の目的はサイクロンと吸引搬送路
との間に、前記吸引搬送路に個別に連なる複数の捕集器
をサイクロンに対して取替え可能に備えることにより、
サイクロンで分離された無用物を捕集器で捕集すること
ができるとともに、捕集量の増加によって一つの捕集器
の捕集性能が比較的低下したとき、他の捕集器に簡単に
取り替えることが可能な画像形成装置を提供することに
ある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る画像形成装
置は、静電潜像が担持される感光体の像担持面から残留
物を除去回収するクリーニング手段と、該クリーニング
手段が回収した残留物を分離する分離手段とを備えた画
像形成装置において、前記分離手段は、前記残留物を吸
気流によって分離する吸引分離部を有していることを特
徴とする。

【００１６】本発明にあっては、クリーニング手段によ
って回収された残留物は吸引分離部で発生する吸引力に
よって分離することができるため、噴射気流によって分
離されるものに比べて吸引分離部を小形にでき、画像形
成装置の全体を小形にできる。

【００１７】また、本発明に係る画像形成装置は、前記
クリーニング手段は前記像担持面の残留物を吸込むため
の吸込口と、該吸込口及び吸引源に連なる吸引回収路と
を有していることを特徴とする。

【００１８】また、本発明にあっては、クリーニングブ
レード及びファーブラシ等の除去部材を用いることなく
像担持面の残留物を吸引源からの吸引力によって除去回
収することができ、前記除去部材を用いるものに比べて
クリーニング手段の構造を簡単にできるとともに、小形
にでき、画像形成装置の全体をより一層小形にできる。

【００１９】また、本発明に係る画像形成装置は、前記
吸引回収路は吸引搬送路を介して前記吸引源に連なって
おり、前記吸引分離部は前記吸引搬送路に配置されてい
ることを特徴とする。

【００２０】また、本発明にあっては、クリーニング手
段の吸引源が分離手段の吸引源を兼ねるとともに、一つ
の吸引源に連なる吸引搬送路に吸引分離部が配置される
ため、吸引系を簡単にでき、画像形成装置の全体を小形
にできる。

【００２１】また、本発明に係る画像形成装置は、前記
感光体を支持する支持体を備えており、前記吸引分離部
はサイクロンからなり、該サイクロンが前記支持体に装
着されていることを特徴とする。

【００２２】また、本発明にあっては、比較的小形のサ
イクロンによって分離手段を構成することができるとと
もに、このサイクロンを支持するための特別の支持部材
を設けることなく、感光体を支持する支持体に簡単に装
着することができる。

【００２３】更に、本発明に係る画像形成装置は、前記
サイクロンと前記吸引搬送路との間に、前記吸引搬送路
に個別に連なる複数の捕集器をサイクロンに対して取替
え可能に備えていることを特徴とする。

【００２４】更に、本発明にあっては、サイクロンで分
離された無用物を捕集器で捕集することができ、さら
に、捕集量の増加によって一つの捕集器の捕集性能が比
較的低下したとき、他の捕集器に簡単に取り替えること
が可能であり、保守管理が容易である。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下本発明をその実施の形態を示
す図面に基づいて詳述する。図１は本発明に係る画像形
成装置の電子写真プロセス部の構成を示す縦断正面図で
ある。

【００２６】この画像形成装置は、静電潜像が担持され
るドラムを用いてなる感光体１を備えており、該感光体
１の周辺に、感光体１を帯電する帯電手段２、原稿画像
に対応する静電潜像を感光体１に担持させるレーザービ
ームスキャナーを有する露光手段３、感光体１に担持さ
れた静電潜像を現像する現像手段４、現像された感光体
１のトナー画像を紙Ａへ転写する転写手段５、感光体１
に残留する現像剤を除去するクリーニング手段６、感光
体１の帯電を取り除く除電手段７が感光体１の回転方向
に沿って夫々配置されている。

【００２７】これにより、感光体１の像担持面１ａは前
記帯電手段２により所定の電位に帯電され、帯電された
感光体１は、露光手段３により原稿画像に対応した光ビ
ームが照射され、該感光体１の像担持面１ａに静電潜像
が形成される。次いで、現像手段４によって、前記静電
潜像にトナーからなる現像剤が付与され、トナー画像が
形成される。

【００２８】このトナー画像は、給紙手段によって給紙
された紙Ａに転写手段５によって転写される。トナー画
像が転写された紙は、感光体１の像担持面１ａから剥離
され、紙の搬送路に沿って定着手段に送られ、該定着手
段によって、紙に転写されているトナー画像が定着され
た後、排紙トレイへ排出される。また、前記トナー画像
が転写された感光体１の像担持面１ａに残留している残
留トナー及び夾雑物等の残留物は、前記クリーニング手
段６により除去回収される。

【００２９】図２はクリーニング手段部分の構成を示す
斜視図、図３はクリーニング手段の内部構造を示す斜視
図である。このクリーニング手段６は、前記像担持面１
ａと向き合うように開口し、像担持面１ａの残留物を吸
込むための長孔からなる吸込口６１ａと、該吸込口６１
ａの両端に亘って吸込口６１ａに連通する吸引回収路６
１ｂとを有し、前記感光体１の回転中心とほぼ平行に配
置される略筒形のクリーニングケース６１と、前記吸込
口６１ａに連なり、前記像担持面１ａに接触するクリー
ニングブレード６２とを備えている。

【００３０】クリーニングケース６１は周方向の一箇所
にほぼ全長に亘って前記吸込口６１ａが穿設され、内側
を前記吸引回収路６１ｂとした筒部６１ｃと、該筒部６
１ｃの両端を閉じる蓋部６１ｄとを備えている。また、
筒部６１ｃの長手方向一端部には吸引搬送路８を介して
吸引源Ｂに連通させるための排出孔６１ｅが穿設されて
おり、筒部６１ｃの内側には前記吸込口６１ａから吸引
回収路６１ｂへ吸込まれた残留物に前記感光体１の回転
と等しい方向の螺旋気流（図３の矢印Ｆのような螺旋気
流）を発生させつつ前記排出孔６１ｅへ案内するための
気流案内体６３が設けられている。

【００３１】この気流案内体６３は筒部６１ｃの周面に
沿って螺旋方向に長い略Ｃ字形の複数の帯板からなり、
筒部６１ｃの長手方向に離間して配置されている。

【００３２】吸引源Ｂに連なる吸引搬送路８は元側の吸
引回収路８ａと先側の吸引回収路８ｂとに分割されてお
り、この元側の吸引搬送路８ａと先側の吸引搬送路８ｂ
との間に、クリーニングケース６１の吸引回収路６１ｂ
に回収された残留物を吸引流によって有用物と無用物と
に分離する吸引分離部９０を有する分離手段９と、該分
離手段９が分離した残留物の無用物を捕集する捕集手段
１０とが設けられている。

【００３３】図４は分離手段部分を模式的に示した断面
図、図５は図４のＶ−Ｖ線の断面図である。分離手段９
の吸引分離部９０は、内部にサイクロン気流を発生させ
るべき比較的小形のサイクロン９０ａからなる。このサ
イクロン９０ａはテーパの凹となる底壁９１ａを有する
円筒部９１と、前記底壁９１ａを貫通して円筒部９１内
に配置され、その上部が円筒部９１の周面に沿って湾曲
する導入管９３とを備えており、この導入管９３の下端
が先側の吸引搬送路８ｂを介して前記クリーニングケー
ス６１の排出孔６１ｅに接続されている。円筒部９１の
上部には吸引口９３が、また、底壁９１ａには回収口９
４が夫々開設されており、この回収口９４が回収管２０
を介して回収槽２１に接続されている。この回収槽２１
に回収された有用物の現像剤は前記現像手段４の現像剤
供給源に還元される。

【００３４】捕集手段１０はサイクロン９０ａの吸引口
９３に対して取替え可能に配置される複数の捕集器１１
を備えている。この捕集器１１はその開口縁に吸盤機能
を有するカップ部材１１ａと、該カップ部材１１ａ内に
保持された濾材（図示せず）とを備えており、可撓性を
有する元側の吸引搬送路８ａの先端から分岐する複数の
分岐管８ｃの先端に夫々のカップ部材１１ａの底部が接
続され、元側の吸引搬送路８ａを図４の矢印のように捩
じることにより捕集器１１の吸引口９３に対する位置を
替えることができるようにしてある。

【００３５】カップ部材１１ａは前記サイクロン９０ａ
の吸引口９３周りに取外し可能に吸着されており、無用
物の捕集量の増加によって一つの捕集器１１の捕集性能
が比較的低下し、元側の吸引搬送路８ａの吸引力が予め
設定された設定値に低下したとき吸引口９３に対して手
動で取替えられるようにしてある。元側の吸引搬送路８
ａの吸引力は図示しないセンサ等の検知手段によって検
知される。また、無用物を捕集した捕集器１１は、収集
手段を構成する収集槽２２を臨む位置に位置替えされ、
捕集した無用物を前記収集槽２２に廃棄するようにして
ある。

【００３６】また、前記感光体１は支持体２３に回転可
能に支持されており、該支持体２３が、画像形成装置本
体のフレームに設けられたレール状の支持部に沿って感
光体１の回転中心に沿う方向へ移動可能としてあり、こ
の支持体２３の移動により前記フレームに対して感光体
１を着脱することが可能としてある。この感光体１を支
持した支持体２３に前記サイクロン９０ａが装着されて
いる。

【００３７】以上のように構成された画像形成装置にお
いて、トナー画像が転写された感光体１の像担持面１ａ
に残留している残留トナー及び夾雑物等の残留物は、ク
リーニング手段６のクリーニングブレード６２によって
除去され、この除去された残留物が、吸引源Ｂの吸引力
によってクリーニングケース６１の吸込口６１ａから吸
引回収路６１ｂへ回収される。この回収された残留物は
気流案内体６３によって感光体１の回転と等しい方向へ
発生する螺旋気流に乗って排出孔６１ｅへ搬送され、さ
らに該排出孔６１ｅから先側の吸引搬送路８ａ及び導入
管９２を経てサイクロン９０ａ内に導入される。

【００３８】表１は本願発明及び従来の画像形成装置に
おけるクリーニング性能の評価を示す評価表である。

【００３９】

【表１】

【００４０】この表１による評価結果で明らかな通り、
本発明に係るクリーニング手段６は搬送スクリュを用い
ていないため、クリーニング手段６での残留物は皆無で
ある。また、前記クリーニングブレード６２は補助的な
ものであり、このクリーニングブレード６２の温度上昇
がないため、これに起因するトナー融着、びびり等の異
音も発生せず、冷却効果を有する。

【００４１】以上のようにクリーニング手段６で回収し
た残留物が導入されたサイクロン９０ａ内では導入管９
２によってサイクロン気流が発生し、比重が比較的重い
有用物は自重で落下し、比重又は重量が比較的軽い夾雑
物（紙粉、埃、トナーの添加剤である微粒子粉）である
無用物はサイクロン９０ａの上部から吸引口９３へと吸
引され、有用物と無用物とに分離される。落下した有用
物は回収口９４から回収管２０を経て回収槽２１に回収
され、該回収槽２１から現像手段４の現像剤供給源に還
元され、再利用される。

【００４２】吸引口９３へ搬送された無用物は捕集器１
１内に導入され、濾材によって捕集される。この捕集量
の増加によって元側の吸引搬送路８ａの吸引力が予め設
定された設定値に低下し、この吸引力がセンサ等の検知
手段によって検知されたとき、捕集器１１が手動によっ
てサイクロン９０ａから取外され、別の捕集器１１がサ
イクロン９０ａの吸引口９３周りに吸着される。この場
合、捕集器１１が捕集した無用物は収集槽２２に廃棄さ
れ、捕集器１１は再び使用可能とされる。

【００４３】図６は分離手段９の吸引量に対する分離能
力を示す概略図である。この図６は捕集器１１に捕集さ
れた捕集物の構成であり、夾雑物が完全に除去される範
囲Ｈを示しており、吸引量をこの範囲Ｈ内にすることが
望ましい。

【００４４】尚、以上説明した実施の形態では、クリー
ニング手段用の吸引源に連なる吸引搬送路に分離手段を
設けたが、その他、クリーニング手段用の吸引源とは別
個に分離手段用の吸引源を備える構成としてもよい。

【００４５】また、以上説明した実施の形態ではクリー
ニング手段がクリーニングブレードを有する構成とした
が、その他、前記クリーニングブレードをなくした構成
としてもよいし、また、前記クリーニングブレードに代
えて前記クリーニングケース６１内にファーブラシを有
する構成としてもよいし、さらに、クリーニングブレー
ド及びファーブラシを有する構成としてもよい。

【００４６】

【発明の効果】以上詳述した如く本発明によれば、クリ
ーニング手段によって回収された残留物は吸引分離部で
発生する吸引力によって有用物と無用物とに分離するこ
とができるため、噴射気流によって分離されるものに比
べて吸引分離部を小形にでき、画像形成装置の全体を小
形にできる。

【００４７】また、本発明によれば、クリーニングブレ
ード及びファーブラシ等の除去部材を用いることなく像
担持面の残留物を吸引源からの吸引力によって除去回収
することができるため、前記除去部材を用いるものに比
べてクリーニング手段の構造を簡単にできるとともに、
小形にでき、画像形成装置の全体をより一層小形にでき
る。

【００４８】また、本発明によれば、クリーニング手段
の吸引源が分離手段の吸引源を兼ねるとともに、一つの
吸引源に連なる吸引搬送路に分離手段が配置されるた
め、吸引系を簡単にでき、画像形成装置の全体を小形に
できる。

【００４９】また、本発明によれば、比較的小形のサイ
クロンによって分離手段を構成することができるととも
に、このサイクロンを支持するための特別の支持部材を
設けることなく、感光体を支持する支持体に簡単に装着
することができる。

【００５０】更に、本発明によれば、サイクロンで分離
された無用物を捕集器で捕集することができ、さらに、
捕集量の増加によって一つの捕集器の捕集性能が比較的
低下したとき、他の捕集器に簡単に取り替えることが可
能であり、保守管理が容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置の電子写真プロセス
部の構成を示す縦断正面図である。

【図２】本発明に係る画像形成装置のクリーニング手段
部分の構成を示す斜視図である。

【図３】本発明に係る画像形成装置のクリーニング手段
の内部構造を示す斜視図である。

【図４】本発明に係る画像形成装置の分離手段部分を模
式的に示した断面図である。

【図５】図４のＶ−Ｖ線の断面図である。

【図６】分離手段の吸引量に対する分離能力を示す概略
図である。

【符号の説明】１感光体１ａ像担持面６クリーニング手段６１ａ吸込口６１ｂ吸気回収路８吸引搬送路９分離手段９０吸引分離部９０ａサイクロン１０捕集器２３支持体Ｂ吸引源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者若田茂之大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者北村圭三大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者長谷川充宏大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者村田剛大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内Ｆターム(参考） 2H134 GA01 GB02 GB05 HF02 HF03 JA03 JA11 JA12 JB01 KA40 KB20 KF03 KG07 KH03 KH09 KH17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】静電潜像が担持される感光体の像担持面
から残留物を除去回収するクリーニング手段と、該クリ
ーニング手段が回収した残留物を分離する分離手段とを
備えた画像形成装置において、前記分離手段は、前記残
留物を吸引流によって分離する吸引分離部を有している
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記クリーニング手段は前記像担持面の
残留物を吸込むための吸込口と、該吸込口及び吸引源に
連なる吸引回収路とを有している請求項１記載の画像形
成装置。
【請求項３】前記吸引回収路は吸引搬送路を介して前
記吸引源に連なっており、前記吸引分離部は前記吸引搬
送路に配置されている請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】前記感光体を支持する支持体を備えてお
り、前記吸引分離部はサイクロンからなり、該サイクロ
ンが前記支持体に装着されている請求項１〜３の何れか
に記載の画像形成装置。
【請求項５】前記サイクロンと前記吸引搬送路との間
に、前記吸引搬送路に個別に連なる複数の捕集器をサイ
クロンに対して取替え可能に備えている請求項４記載の
画像形成装置。