JP2004045736A - クリーニング装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像剤がケース内壁に付着することを防止し、回収した現像剤の搬送を良好に行い得るクリーニング装置および画像形成装置を提供する。
【解決手段】回収した廃トナーを搬送する廃トナー搬送スクリュー６６のフィンの外周に、ブラシ８１を設ける。ブラシ８１は廃トナー搬送スクリュー６６と共に回転し、クリーナケース６０の内壁に摺接し、廃トナーを撹拌・搬送する。
【選択図】　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式または静電記録方式の画像形成装置に関し、特に、この種の画像形成装置に具備されるクリーニング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、この種の画像形成装置としては、たとえば、電子写真方式の複写機、プリンタ、ファクシミリなどがある。これらの装置では、像担持体としての感光ドラム上にトナー像を形成し、そのトナー像をシートに転写することで画像形成を行っている。このときシートに転写されずに感光ドラムに残留した残留トナー（残留現像剤）は、クリーニング装置によって回収され、廃トナーとして収容される。
【０００３】
図８および図９に従来のクリーニング装置の概略構成を示す。なお、図８はクリーニング装置の正断面図、図９は同クリーニング装置の縦断面図である。
【０００４】
図に示すように、クリーニング装置１０６は、概略、感光ドラム１０１に摺接するクリーニングブレード１６１と、回収した廃トナーを搬送する廃トナー搬送スクリュー１６６とを有して構成される。
【０００５】
ウレタンゴムで構成されたクリーニングブレード１６１はブレード揺動板１６２に固定されており、ブレード揺動板１６２は揺動支点軸１６３を中心に揺動可能に支持されている。又、ブレード揺動板１６２にはバネ１６４が張架されており、このバネ１６４のバネ力によってブレード１６１が感光ドラム１０１に所定の圧力で押圧されている。
【０００６】
クリーニングブレード１６１によって感光ドラム１０１から掻き落とされた廃トナーは、送り羽根１６５により下部の廃トナー搬送スクリュー１６６へと送られる。
【０００７】
図８に示すように、廃トナー搬送スクリュー１６６はクリーナケース１６０に回転可能に支持されており、不図示の駆動系によってカップリング１６７を介して回転駆動される。そして、廃トナー搬送スクリュー１６６が回転駆動されると、廃トナーは廃トナー搬送スクリュー１６６の作用によって図８の矢印方向に搬送され、端部の開口部１６８から下部の受け口１６９に落下して廃トナーの収容部たる廃トナー貯蔵部（不図示）に送られる。尚、廃トナー搬送スクリュー１６６の回転駆動は画像形成装置の動作中常に行われており、廃トナーがクリーナケース１６０内に滞留することなく速やかに排出されるようになっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来技術の場合には、下記のような問題が生じていた。
【０００９】
このような画像形成装置においては、近年、その高画質化及び高速化に伴って溶融温度の低いトナーが使用される傾向にある。溶融温度の低いトナーには或る程度の温度上昇によりトナー同士が凝集する所謂ケーキングやブロッキングを起こし易いものもある。そのような場合、トナーが廃トナー搬送スクリュー周囲のケース内壁等にケーキングして付着し、廃トナー搬送スクリューの回転を阻害し、廃トナーの搬送不良を招くという問題が発生することがあった。
【００１０】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、現像剤がケース内壁に付着することを防止し、回収した現像剤の搬送を良好に行い得るクリーニング装置および画像形成装置を提供することにある。
【００１１】
【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にあっては、像担持体を有する画像形成装置に具備されるクリーニング装置であって、ケースと、像担持体上の現像剤を前記ケース内に回収するクリーニング手段と、前記ケース内にて回転し前記回収した現像剤を収容部まで搬送するスクリュー部材と、前記ケースの内壁に付着した現像剤を除去する除去手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
前記除去手段は、前記ケースの内壁に摺接する摺接部材であることが好ましい。
【００１３】
前記摺接部材は、前記スクリュー部材を回転駆動する駆動手段によって駆動され、該スクリュー部材と共に回転することが好ましい。
【００１４】
前記摺接部材は、前記スクリュー部材の外周に設けられていることが好ましい。
【００１５】
前記摺接部材は、ブラシであることが好ましい。
【００１６】
前記摺接部材は、前記回収した現像剤を用いて前記スクリュー部材上に形成される磁気ブラシであることが好ましい。
【００１７】
また、本発明の画像形成装置は、上記いずれかのクリーニング装置を具備し、該クリーニング装置によって像担持体上の現像剤をクリーニングすることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。これらのクリーニング装置は、プリンタ・複写機・ファクシミリなどの電子写真方式または静電記録方式の画像形成装置において、感光ドラム上に残留したトナーを回収するクリーニング装置に用いられて好適なものである。
【００１９】
なお、以下の実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００２０】
（第１の実施の形態）
まず、図１を参照して、本実施の形態に係るクリーニング装置を具備した画像形成装置について説明する。
【００２１】
図１は、電子写真方式を採用するカラー複写機の縦断面図である。
【００２２】
このカラー画像形成装置では画像読み取り部において原稿３０を原稿台ガラス３１上に載せ、露光ランプ３２により露光走査することにより、原稿３０からの反射光像をミラー３３ａ，３３ｂ，３３ｃ及びレンズ３４によりフルカラーセンサ３５に集光し、カラー色分解画像信号を得る。そして、カラー色分解画像信号は不図示の増幅回路を経て不図示のビデオ処理ユニットにて処理された後、画像形成部に送出される。
【００２３】
画像形成部においては、画像形成スタートの信号が入力されると先ず像担持体である感光ドラム１が不図示の駆動手段によって図示矢印方向に回転駆動される。そして、感光ドラム１の回転がスタートした後、転写ドラム５ａが感光ドラム１に対して押圧され、感光ドラム１より駆動力を伝達されて等速で従動回転を開始する。
【００２４】
そして、転写ドラム５ａは転写ドラム押圧カム５ｇが回転することによって感光ドラム１に押圧保持される。このように転写ドラム５ａが感光ドラム１に押圧された後、感光ドラム１の回転が安定し、記録紙の搬送等の準備が整うと感光ドラム１に対して作像動作が開始される。
【００２５】
感光ドラム１の周りには前露光ランプ１１、コロナ帯電器２、露光手段であるレーザ露光光学系３、電位センサ１２、色の異なる４個の現像器４ｙ，４ｃ，４ｍ，４ｂｋ、ドラム上光量検知手段１３、転写装置５及びクリーニング装置６が配置されている。
【００２６】
而して、レーザ露光光学系３において、画像読み取り部からの画像信号はレーザ出力部（不図示）にて光信号に変換され、変換されたレーザ光が回転多面鏡３ａで反射され、レンズ３ｂ及びミラー３ｃを通って感光ドラム１の円筒面に投影される。
【００２７】
画像形成時には、感光ドラム１を矢印方向に回転させ、前露光ランプ１１で除電した後の感光ドラム１をコロナ帯電器２により一様に帯電させて各分解色毎に光像Ｅを感光ドラム１に照射して、その感光ドラム１上に静電潜像を形成する。
【００２８】
次に、所定の現像器（４ｙ，４ｃ，４ｍ，４ｂｋのいずれか）を動作させて感光ドラム１上の潜像を現像し、感光ドラム１上に樹脂を基本としたトナー画像を形成する。尚、現像器４ｙ，４ｃ，４ｍ，４ｂｋは偏心カム２４ｙ，２４ｃ，２４ｍ，２４ｂｋの動作によって各分解色に応じて択一的に感光ドラム１に接近するよう構成されている。
【００２９】
その後、感光ドラム１上のトナー像をシートカセット７より搬送系及び転写ドラム５ａを介して感光ドラム１と対向した位置に供給されたシートに転写する。ここで、転写ドラム５ａは、内部に転写帯電器５ｂ、記録材を静電吸着させるための吸着帯電器５ｃ及び内側除電帯電器５ｄを有し、その全体が感光ドラム１に対して押圧されて当接している。そして、シートを静電吸着した転写ドラム５ａが回転すると、感光ドラム１上のトナー像が転写帯電器５ｂによってシート上に転写される。
【００３０】
以上のようにして、転写ドラム５ａに吸着搬送されるシートには所望数の色画像が転写されてフルカラー画像が形成される。
【００３１】
フルカラー画像を形成する場合、前述のようにして４色のトナー像の転写が終了すると、シートは分離爪８ａ及び分離押し上げコロ８ｂの作用によって転写ドラム５ａから分離されて熱ローラ定着器９に搬送され、熱ローラ定着器９によってトナー像の定着を受けた後、機外に排出されてトレイ１０上に積載される。
【００３２】
尚、複数枚のシートに連続して画像形成が行われる場合、続けて次のシートが転写ドラム５ａに搬送され、感光ドラム１への画像形成動作及びシートへの転写動作が繰り返される。
【００３３】
転写ドラム５ａは最終シートを分離した後、そのまま感光ドラム１に押圧されて従動回転しており、転写ドラムクリーナ４０によってその表面が清掃される。
【００３４】
一方、感光ドラム１のクリーニングはクリーニング装置６によって感光ドラム１が回転している間常に行われている。
【００３５】
以下、本実施の形態に係るクリーニング装置６の構成および動作について、図２〜図４を用いて詳しく説明する。
【００３６】
図２は本実施の形態に係るクリーニング装置の正断面図であり、図３は図２のＡ−Ａ断面図である。また、図４は、廃トナー搬送スクリューの正面図（一部）である。
【００３７】
図３に示すように、クリーニング装置６は、概略、像担持たる感光ドラム１に摺接するクリーニングブレード６１と、回収した廃トナー（現像剤）を搬送する廃トナー搬送スクリュー６６と、これらの部材を内蔵するクリーナケース６０とを有して構成される。
【００３８】
ウレタンゴムで構成されたクリーニングブレード６１はブレード揺動板６２に固定されており、ブレード揺動板６２は揺動支点軸６３を中心に揺動可能に支持されている。又、ブレード揺動板６２にはバネ６４が張架されており、このバネ６４のバネ力によってクリーニングブレード６１が感光ドラム１に所定の圧力で押圧されている。
【００３９】
而して、クリーニングブレード６１によって感光ドラム１から掻き落とされた廃トナーは、送り羽根６５により下部の廃トナー搬送スクリュー６６へと送られる。このように、クリーニングブレード６１は、感光ドラム１上の廃トナーをクリーナケース６０内に回収するクリーニング手段として機能する。
【００４０】
図２に示すように、スクリュー部材としての廃トナー搬送スクリュー６６はクリーナケース６０に回転可能に支持されており、不図示の駆動系によってカップリング６７を介して回転駆動される。そして、廃トナー搬送スクリュー６６が回転駆動されると、廃トナーは廃トナー搬送スクリュー６６の作用によって図２の矢印方向に搬送され、端部の開口部６８から下部の受け口６９に落下して廃トナーの収容部たる廃トナー貯蔵部（不図示）に送られる。
【００４１】
尚、廃トナー搬送スクリュー６６の回転駆動は画像形成装置の動作中常に行われており、廃トナーがクリーナケース６０内に滞留することなく速やかに排出されるようになっている。
【００４２】
又、クリーニングブレード６１が固定された揺動支点軸６３は長手方向にも移動可能にクリーナケース６０に支持されており、圧縮バネ７０の作用によって端部７１がレシプロカム７２に付勢されて当接されている。レシプロカム７２はモータ７３によって適時回転駆動され、これによりクリーニングブレード６１が感光ドラム１に対して長手方向にレシプロ動作できるよう構成されている。
【００４３】
ところで、クリーニングブレード６１には感光ドラム１のクリーニングに伴って経時的に異物の付着が発生する。この異物の付着を放置すると、やがてクリーニング不良等の不具合を発生する可能性がある。前述のクリーニングブレード６１のレシプロ動作はこの異物の除去を目的として行われる。但し、感光ドラム１上に画像形成しているときにレシプロ動作を行うと感光ドラム１にスラスト力等を与えて画像形成に悪影響を及ぼす可能性があるため、該レシプロ動作は感光ドラム１上の画像形成動作が終了し、転写ドラム５ａの清掃が行われている間に行われる。
【００４４】
一方、本実施の形態では、廃トナーのケーキングやブロッキングに起因する廃トナーの搬送不良を解決すべく、クリーナケース６０の内壁に付着した廃トナーを除去する除去手段を設けている。
【００４５】
具体的には、廃トナー搬送スクリュー６６のフィン８０の外周に除去手段としてのブラシ８１を設置する。このブラシ８１はクリーナケース６０の下部に形成された廃トナー搬送路の内壁に接触するような長さに設定されている。而して、ブラシ８１は廃トナー搬送スクリュー６６を回転駆動する駆動系によって駆動され、廃トナー搬送スクリュー６６と共に回転し、クリーナケース６０の内壁に摺接することとなる。
【００４６】
本実施の形態では、ブラシ８１として、太さ１００デニールのナイロン繊維を密度１０００本／インチで植設形成したものを用いた。
【００４７】
以上の構成によって、廃トナー搬送スクリュー６６とクリーナケース内壁との隙間に滞留するトナーは、ブラシ８１によって攪拌・搬送される。
【００４８】
このように、本実施の形態ではケース内壁に付着したトナーを除去する除去手段を設けたので、従来の問題であった、トナーが廃トナー搬送スクリュー６６の周囲のケース内壁等にケーキングして付着し、廃トナー搬送スクリュー６６の回転を阻害し、廃トナーの搬送不良を招くという問題を解決することが出来た。
【００４９】
また、除去手段として、クリーナケース６０の内壁に摺接する摺接部材（ブラシ８１）を用いたので、構造が簡易になるとともに、ケース内壁に付着したトナーを効率的かつ確実に撹拌・除去することが出来た。
【００５０】
また、ブラシ８１を廃トナー搬送スクリュー６６の駆動系で駆動することとしたので、除去手段用の駆動系を別途追加する必要がなくなり、構成の簡易化およびコスト低減を図ることが出来た。
【００５１】
さらに、ブラシ８１を廃トナー搬送スクリュー６６のフィン８０の外周に植設する構成としたので、ブラシ８１の小型化を図ることができるとともに、廃トナー搬送スクリュー６６、クリーナケース６０、その他のクリーニング装置６を構成する部材のサイズや形状等を変更することなく、除去手段の追加を行うことが出来た。
【００５２】
（第２の実施の形態）
図５〜図７には、本発明の第２の実施の形態が示されている。上記第１の実施の形態では、廃トナー搬送スクリューにブラシを設ける構成としたが、本実施の形態では、廃トナーを用いて磁気ブラシを形成することとした。以下の説明では、上記第１の実施の形態と異なる構成部分を中心に説明し、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００５３】
図５は本実施の形態に係るクリーニング装置の正断面図であり、図６は図５のＢ−Ｂ断面図である。また、図７（ａ）は、廃トナー搬送スクリューの正面図（一部）であり、同図（ｂ）は廃トナー搬送スクリュー上に磁気ブラシが形成されている様子を示す。
【００５４】
本実施の形態における画像形成装置は、磁性１成分トナーを使用している。
【００５５】
本実施の形態においては、図７（ａ）にハッチングで示すように、廃トナー搬送スクリュー６６のフィン８０の外周にマグネット８２が設置されている。このマグネット８２は、廃トナーとして回収された磁性１成分トナーを、その表面に吸着し、図７（ｂ）に示すような磁気ブラシ８３を形成する。本実施の形態では、この磁気ブラシ８３が、クリーナケース６０の廃トナー搬送路の内壁に接触し、廃トナー搬送スクリュー６６と共に回転する摺接部材として機能する。
【００５６】
本実施の形態では、マグネット８２として、表面での磁力が約１０００Ｇのラバーマグネットを用いた。
【００５７】
以上の構成によって、廃トナー搬送スクリュー６６とクリーナケース内壁との隙間に滞留するトナーは、磁気ブラシ８３によって攪拌・搬送される。
【００５８】
このように、本実施の形態ではケース内壁に付着したトナーを除去する除去手段を設けたので、従来の問題であった、トナーが廃トナー搬送スクリュー６６の周囲のケース内壁等にケーキングして付着し、廃トナー搬送スクリュー６６の回転を阻害し、廃トナーの搬送不良を招くという問題を解決することが出来た。
【００５９】
また、除去手段として、クリーナケース６０の内壁に摺接する摺接部材（磁気ブラシ８３）を用いたので、構造が簡易になるとともに、ケース内壁に付着したトナーを効率的かつ確実に撹拌・除去することが出来た。
【００６０】
また、廃トナー中の磁性トナーを利用した磁気ブラシ８３を用いるため、ブラシの毛倒れや磨耗などによる性能の低下が無く、長期に渡って効果を維持する事ができる。
【００６１】
また、磁気ブラシ８３を廃トナー搬送スクリュー６６の駆動系で駆動することとしたので、除去手段用の駆動系を別途追加する必要がなくなり、構成の簡易化およびコスト低減を図ることが出来た。
【００６２】
さらに、廃トナー搬送スクリュー６６のフィン８０の外周にマグネット８２を設けて磁気ブラシ８３を形成する構成としたので、廃トナー搬送スクリュー６６、クリーナケース６０、その他のクリーニング装置６を構成する部材のサイズや形状等を変更することなく、除去手段の追加を行うことが出来た。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、現像剤がケース内壁に付着することを防止し、回収した現像剤の搬送を良好に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の縦断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るクリーニング装置の正断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る廃トナー搬送スクリューの正面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係るクリーニング装置の正断面図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ断面図である。
【図７】（ａ）は、本発明の第２の実施の形態に係る廃トナー搬送スクリューの正面図であり、（ｂ）は、廃トナー搬送スクリュー上に磁気ブラシが形成されている様子を示す正面図である。
【図８】従来のクリーニング装置の正断面図である。
【図９】従来のクリーニング装置の縦断面図である。
【符号の説明】
１　感光ドラム（像担持体）
６　クリーニング装置
６０　クリーナケース
６１　クリーニングブレード（クリーニング手段）
６２　ブレード揺動板
６３　揺動支点軸
６４　バネ
６５　送り羽根
６６　廃トナー搬送スクリュー（スクリュー部材）
６７　カップリング
６８　開口部
６９　受け口
７０　圧縮バネ
７１　端部
７２　レシプロカム
７３　モータ
８０　フィン
８１　ブラシ（除去手段；摺動部材）
８２　マグネット
８３　磁気ブラシ（除去手段；摺動部材）

Claims (7)

1. 像担持体を有する画像形成装置に具備されるクリーニング装置であって、
   ケースと、
   像担持体上の現像剤を前記ケース内に回収するクリーニング手段と、
   前記ケース内にて回転し前記回収した現像剤を収容部まで搬送するスクリュー部材と、
   前記ケースの内壁に付着した現像剤を除去する除去手段と、
   を備えたことを特徴とするクリーニング装置。
2. 前記除去手段は、前記ケースの内壁に摺接する摺接部材であることを特徴とする請求項１に記載のクリーニング装置。
3. 前記摺接部材は、前記スクリュー部材を回転駆動する駆動手段によって駆動され、該スクリュー部材と共に回転することを特徴とする請求項２に記載のクリーニング装置。
4. 前記摺接部材は、前記スクリュー部材の外周に設けられていることを特徴とする請求項３に記載のクリーニング装置。
5. 前記摺接部材は、ブラシであることを特徴とする請求項２，３または４に記載のクリーニング装置。
6. 前記摺接部材は、前記回収した現像剤を用いて前記スクリュー部材上に形成される磁気ブラシであることを特徴とする請求項２，３または４に記載のクリーニング装置。
7. 請求項１〜６のうちいずれか１項に記載のクリーニング装置を具備し、該クリーニング装置によって像担持体上の現像剤をクリーニングすることを特徴とする画像形成装置。

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