JP2007108269A - クリーニング装置及びこれを搭載した画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転部材表面に適量のトナーを確実に担持させることができ、像担持体表面に対して好適なクリーニング性能を保持することが可能なクリーニング装置を得る。
【解決手段】クリーニング装置８０は、主回転部材である研磨ローラ８２、クリーニングブレード８３、及びトナー受け部材８４を備える。研磨ローラ８２は、感光体ドラム２２に対して所定の力で押し付けて設ける。クリーニングブレード８３は、研磨ローラ８２に対し、感光体ドラム２２回転方向下流側であって、上下方向下側に配置する。トナー受け部材８４は、研磨ローラ８２の近傍において感光体ドラム２２から除去したトナーを貯留するものであり、クリーニングブレード８３近傍から研磨ローラ８２回転方向の下流側に向かって延びる。トナーを、トナー受け部材８４に貯留することによって、研磨ローラ８２の周囲から圧力を加えて研磨ローラ８２に付着させることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、トナー像を用紙に転写させた後、像担持体表面に残留するトナー等の付着物を除去してクリーニングするクリーニング装置に関する。また、このクリーニング装置を搭載した、複写機やプリンタに代表される電子写真方式の画像形成装置に関する。

複写機やプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置においては、像担持体として感光体ドラムが広く用いられている。感光体ドラムを用いた一般的な画像形成動作は以下のようである。感光体ドラムの表面は帯電装置により所定電位で一様に帯電せしめられ、そこに露光装置のＬＥＤ光等を照射することにより部分的に電位が光減衰して原稿画像の静電潜像が形成される。この静電潜像を現像装置で現像することにより、感光体ドラム表面にトナー像が形成される。そして、このトナー像は、感光体ドラムと転写部材とを接触、或いは近接させて構成した転写領域に用紙を挿通する時に、用紙に転写される。

このような画像形成装置においては、トナー像を用紙に転写させた後、微量のトナーが用紙に転写されずに感光体ドラム表面に付着したまま残留してしまうことがある。この感光体ドラム表面に付着した残留トナーは、次の新たな画像形成の障害となるので、そのクリーニングが必要となる。このような目的で用いられるクリーニング方法としては、感光体ドラム表面に回転部材であるクリーニングローラや回転ブラシ等を押し付けることにより、回転部材に残留トナーを移動させて回収する方法や、感光体ドラム表面にクリーニングブレードを接触させて残留トナーを掻き取る方法、或いはこれらの方法を組み合わせたクリーニング方法が広く知られている。

一方、感光体としてアモルファスシリコン感光体を用いた場合には、その感光体表面に、帯電装置の放電によって放電生成物が付着し易いことが知られている。この放電生成物が水分を吸収すると、感光体表面の電気抵抗が低下して、静電潜像を乱す像流れという不具合が発生することがある。このため、トナーに微量の研磨剤を混入し、回転部材である研磨ローラとクリーニングブレードとを併用して感光体表面に付着した残留トナーを除去するとともに、微量のトナーを研磨ローラ表面に担持させ、このトナーによって感光体表面に付着した放電生成物を研磨するようにしてクリーニングする方法が知られている。

上記のように、回転部材である研磨ローラを用いて感光体ドラム表面に付着した放電生成物の除去を行うクリーニング方法の例を、特許文献１、及び特許文献２に見ることができる。
特開平１０−６３１５７号公報（第２−３頁、図１） 特開２００５−４９６２０号公報（第３−５頁、図１）

特許文献１、及び特許文献２に記載の画像形成装置は、感光体ドラムに接触してその表面を研磨する研磨ローラ（摺擦ローラ）と、そのドラム回転方向下流側に設けられたクリーニングブレードとを備えるとともに、研磨ローラが、感光体ドラム表面から直接除去したり、或いはクリーニングブレードによって除去され移動してきたりしたトナーにより、感光体ドラム表面を研磨するようにしてクリーニングする。しかしながら、このような画像形成装置では、研磨ローラやクリーニングブレードによって感光体ドラム表面から除去されたトナーは、単なる重力の作用により研磨ローラ表面に送られ、付着するので、研磨ローラ表面に付着したとしても、簡単に離れてしまい易い。これにより、研磨ローラ表面に適量のトナーを担持させることが困難になる。その結果、研磨ローラによる感光体ドラム表面の研磨が不十分になり、感光体表面に付着した放電生成物を除去できなくなる可能性が高い。

本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、トナー像を用紙に転写させた後、像担持体表面に残留するトナー等の付着物を除去してクリーニングするクリーニング装置において、研磨剤を含有するトナーにより像担持体表面に付着した付着部を除去する回転部材の表面に適量のトナーを確実に担持させることができ、像担持体表面に対して好適なクリーニング性能を保持することが可能なクリーニング装置を提供することを目的とする。また、このようなクリーニング装置を搭載した高性能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明は、像担持体に接触して回転しつつその表面の付着物を除去する主回転部材と、この主回転部材の像担持体回転方向下流側に設けられ、像担持体に接触してその表面のトナーを掻き取るブレードとを備えたクリーニング装置において、像担持体から除去したトナーを貯留するものであって、前記ブレード近傍から前記主回転部材回転方向の下流側に向かって延びるトナー受け部材を、主回転部材の近傍に設けることとした。

また、上記構成のクリーニング装置において、前記トナー受け部材は、前記主回転部材の周面に沿う樋状の部材であることとした。

また、上記構成のクリーニング装置において、前記トナー受け部材は、前記主回転部材回転方向の下流側端部が、像担持体と主回転部材とが接触して形成されるニップの主回転部材回転方向の下流側端点を通る水平線より上方の位置にあることとした。

また、上記構成のクリーニング装置において、前記トナー受け部材の内側であって、前記主回転部材と、前記ブレードとの間に、補助回転部材を設けるとともに、像担持体と、主回転部材と、ブレードと、補助回転部材とで囲まれ、トナーが滞留する空間を構成して前記補助回転部材を配置することとした。

また、上記構成のクリーニング装置において、前記トナー受け部材は、前記補助回転部材の下方の箇所に、トナー排出口を備えることとした。

また、上記構成のクリーニング装置において、前記主回転部材は、前記ブレードに対して、上下方向上側に配置されていることとした。

また本発明では、上記クリーニング装置を画像形成装置に搭載することとした。

本発明の構成によれば、像担持体に接触して回転しつつその表面の付着物を除去する主回転部材と、この主回転部材の像担持体回転方向下流側に設けられ、像担持体に接触してその表面のトナーを掻き取るブレードとを備えたクリーニング装置において、像担持体から除去したトナーを貯留するものであって、ブレード近傍から主回転部材回転方向の下流側に向かって延びるトナー受け部材を、主回転部材の近傍に設けることとしたので、主回転部材、またはブレードによって像担持体表面から除去したトナーを、トナー受け部材に貯留することによって、主回転部材の周囲から圧力を加えて主回転部材に付着させることができる。これにより、主回転部材表面から、トナーが簡単に離れてしまうのを防止することが可能となる。したがって、主回転部材表面に好適なトナー層を形成することができ、主回転部材による研磨剤を含有するトナーを利用した像担持体表面の研磨を効果的に遂行することができる。その結果、像担持体表面に付着した放電生成物を確実に除去することが可能となり、像担持体表面に対して好適なクリーニング性能を保持することが可能なクリーニング装置を得ることができる。

また、トナー受け部材は、主回転部材の周面に沿う樋状の部材であることとしたので、トナーを貯留する空間が一層小さくなり、像担持体表面から除去したトナーをトナー受け部材によって圧力を掛けて主回転部材に付着させる時、その圧力を高めることが可能となる。これにより、主回転部材表面から、さらにトナーを離れ難くすることができ、主回転部材表面に適量のトナーを担持させる作用が高められる。したがって、像担持体表面に対するクリーニング性能を向上させることが可能となる。また、トナーを貯留する空間が一層小さくなることにより、不必要なトナーを円滑に排出することができる。したがって、トナー受け部材内におけるトナーの固着を防止することができ、クリーニング装置の不具合の発生を防止することが可能となる。さらに、トナー受け部材が占有する空間を小さくすることができ、クリーニング装置のコンパクト化を図ることが可能となる。

また、トナー受け部材は、主回転部材回転方向の下流側端部が、像担持体と主回転部材とが接触して形成されるニップの主回転部材回転方向の下流側端点を通る水平線より上方の位置にあることとしたので、トナー受け部材内のトナーに重力を作用させて、主回転部材表面に付着させることができる。したがって、例えば像担持体表面に残留するトナーが少ない等の理由により、トナー受け部材内のトナーに、主回転部材に対する高い圧力を発生させることができない場合でも、貯留したトナーを像担持体表面のクリーニングに使用することが可能であり、クリーニング性能の低下を防止することができる。

また、トナー受け部材の内側であって、主回転部材と、ブレードとの間に、補助回転部材を設けるとともに、像担持体と、主回転部材と、ブレードと、補助回転部材とで囲まれ、トナーが滞留する空間を構成して前記補助回転部材を配置することとしたので、補助回転部材によって、トナーを主回転部材に付着させるための圧力を高めて、トナーが主回転部材に付着し易くすることが可能となる。したがって、主回転部材表面に適量のトナーを担持させる作用が一層高められ、像担持体表面に対するクリーニング性能をさらに向上させることができる。

また、トナー受け部材は、補助回転部材の下方の箇所に、トナー排出口を備えることとしたので、像担持体と、ブレードと、主回転部材と、補助回転部材とで囲まれた空間において、トナーを、像担持体の方に溢れさせることなく、適量の状態で滞留させておくことができる。このようにして、不必要なトナーを早急、且つ確実にトナー排出口から排出することにより、像担持体表面に対して好適なクリーニング性能を保持することが可能となる。

また、主回転部材は、ブレードに対して、上下方向上側に配置されていることとしたので、像担持体表面から除去したトナーが、主回転部材に付着することなく、すぐ下方に落下するのを、トナー受け部材を設けることによって防止することができる。したがって、クリーニング装置のハウジング内上部に主回転部材が設けられ、この主回転部材の下方にブレードが設けられた構造であっても、トナー受け部材の作用で、主回転部材による像担持体表面の研磨を効果的に遂行することができ、像担持体表面に付着した放電生成物を確実に除去することが可能となる。

また本発明では、上記クリーニング装置を画像形成装置に搭載することとしたので、主回転部材表面に適量のトナーを確実に担持させることができ、像担持体表面に対して好適なクリーニング性能を保持することが可能な高性能な画像形成装置を得ることができる。

以下、本発明の実施形態を図１〜図６に基づき説明する。

最初に、本発明の第１の実施形態に係るクリーニング装置を搭載した画像形成装置について、図１を用いてその構造の概略を説明しつつ、画像出力動作を説明する。図１は、画像形成装置の模型的垂直断面正面図である。この画像形成装置は、中間転写ベルトを用いてトナー像を用紙に転写するカラー印刷タイプのものである。

図１に示すように、画像形成装置１の本体２の内部下方には、用紙カセット３が配置されている。用紙カセット３の内部には、印刷前のカットペーパー等の用紙Ｐが積まれて収容されている。そして、この用紙Ｐは、図１において用紙カセット３の左上方に向けて、１枚ずつ分離されて送り出される。用紙カセット３は、本体２の前面側から水平に引き出すことが可能である。

本体２の内部であって、用紙カセット３の左方には、用紙搬送部４が備えられている。用紙カセット３から送り出された用紙Ｐは、用紙搬送部４により本体２の側面に沿って垂直上方に搬送され、二次転写部４０に到達する。

一方、画像形成装置１の上面には原稿送り部５が、その下方には原稿画像読み取り部６が備えられている。使用者が原稿の複写を行う場合には、原稿送り部５に、文字や図形、模様等の画像が描かれた原稿を積載する。原稿送り部５では１枚ずつ分離して原稿が送り出され、原稿画像読み取り部６によってその画像データが読み取られる。この画像データの情報は、用紙カセット３の上方に配置された露光装置であるレーザ照射部７に送られる。レーザ照射部７により、画像データに基づいて制御されたレーザ光Ｒが、画像形成部２０に向かって照射される。

レーザ照射部７の上方には計４台の画像形成部２０が、さらにそれら各画像形成部２０の上方には中間転写体を無端ベルトの形で用いた中間転写ベルト８が備えられている。中間転写ベルト８は、複数のローラに巻き掛けられて支持され、図示しない駆動装置により図１において時計方向に回転する。

４台の画像形成部２０は、中間転写ベルト８の回転方向上流側から下流側に向けて直列に配置されている。４台の画像形成部２０とは、上流側から順に、マゼンタ用の画像形成部２０Ｍ、シアン用の画像形成部２０Ｃ、イエロー用の画像形成部２０Ｙ、及びブラック用の画像形成部２０Ｂである。これらの画像形成部２０にトナーを補うため、画像形成部２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｙ、２０Ｂに対応するトナー供給容器２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｙ、２１Ｂが中間転写ベルト８の上方に設けられ、図示しない搬送手段によりトナーが各画像形成部２０に補給される。なお、以下の説明において、特に限定する必要がある場合を除き、「Ｍ」「Ｃ」「Ｙ」「Ｂ」の識別記号は省略するものとする。

各画像形成部２０では、露光装置であるレーザ照射部７によって照射されたレーザ光Ｒにより原稿画像の静電潜像が作られ、この静電潜像からトナー像が形成される。各画像形成部２０の上方には、中間転写ベルト８を隔てて、一次転写ローラ３１が設けられた一次転写部３０が備えられている。一次転写ローラ３１は、図１において上下方向に移動可能であって、必要に応じて中間転写ベルト８に圧接、離間する。この一次転写ローラ３１が中間転写ベルト８に圧接するに従って、中間転写ベルト８が上方から画像形成部２０に圧接し、画像形成部２０で形成されたトナー像が中間転写ベルト８表面に転写される。そして、中間転写ベルト８の回転とともに所定のタイミングで各画像形成部２０のトナー像が中間転写ベルト８に転写されることにより、中間転写ベルト８表面にはマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの４色のトナー像が重ね合わされたカラートナー像が形成される。

中間転写ベルト８が用紙搬送路に懸かる箇所には、二次転写部４０が配置されている。二次転写部４０は、二次転写ローラ４１を備えている。中間転写ベルト８表面のカラートナー像は、用紙搬送部４によって同期をとって送られてきた用紙Ｐに、中間転写ベルト８と二次転写ローラ４１とが圧接して形成されるニップ部にて転写される。二次転写後、中間転写ベルト８表面に残留するトナーは、中間転写ベルト８に対してマゼンタ用画像形成部２０Ｍの回転方向上流側に設けられた中間転写ベルト８用のクリーニング装置９によりクリーニングされる。

二次転写部４０の上方には、定着部１０が備えられている。二次転写部４０にて未定着トナー像を担持した用紙Ｐは、定着部１０へと送られ、定着ローラと加圧ローラとによりトナー像が加熱、加圧されて定着される。

定着部１０の上方には、分岐部１１が備えられている。定着部１０から排出された用紙Ｐは、両面印刷を行わない場合、分岐部１１から画像形成装置１の胴内に設けられた胴内用紙排出トレイ１２に排出される。

分岐部１１から胴内用紙排出トレイ１２に向かって用紙Ｐが排出されるその排出口部分は、スイッチバック部１３としての機能を果たす。両面印刷を行う場合には、このスイッチバック部１３において、定着部１０から排出された用紙Ｐの搬送方向が切り替えられる。そして、用紙Ｐは、分岐部１１、定着部１０の左方、及び二次転写部４０の左方を通って下方に送られ、再度用紙搬送部４を経て二次転写部４０へと送られる。

続いて、クリーニング装置８０を備えた画像形成部２０周辺の詳細な構成、及びその動作について、図２、及び図３を用いて説明する。図２は画像形成部周辺を示す垂直断面部分拡大図、図３はクリーニング装置のトナー受け部材を示す部分斜視図である。なお、４色の各画像形成部２０は構造が共通するので、前述のように「Ｍ」「Ｃ」「Ｙ」「Ｂ」の識別記号は省略するものとする。

図２に示すように、画像形成部２０には、その中心に像担持体である感光体ドラム２２が備えられている。そして、感光体ドラム２２の近傍には、その回転方向に沿って順に、帯電装置５０、現像装置６０、除電装置７０、及びクリーニング装置８０が配置されている。一次転写部３０は、感光体ドラム２２の回転方向に沿って、現像装置６０と除電装置７０との間に設けられている。

感光体ドラム２２は、アルミニウム等により構成される導電性ローラ状基体の外側に、真空蒸着等によって無機光導電性材料であるアモルファスシリコンを設けた無機感光体のドラムであって、直径が３０ｍｍである。感光体ドラム２２は、図示しない駆動装置によって、その周速度が用紙搬送速度（例えば１４７ｍｍ／ｓｅｃ）とほぼ同じになるように回転せしめられている。

帯電装置５０は、そのハウジング５１の内側に、感光体ドラム２２に接触する帯電ローラ５２を備えている。帯電ローラ５２は、芯金と、その外側に設けられた導電層と、さらにその外側に設けられた抵抗層とを備えている。帯電ローラ５２は、所定の圧力で感光体ドラム２２に圧接し、感光体ドラム２２の回転に従って回転する。この帯電ローラ５２により、感光体ドラム２２の表面が所定の極性及び電位で一様に帯電せしめられる。このときの帯電電位は、通常は２００〜１０００Ｖ程度である。なお、ハウジング５１内には、感光体ドラム２２に対して帯電ローラ５２を隔てた位置にクリーニングブラシ５３が備えられ、このクリーニングブラシ５３により帯電ローラ５２表面がクリーニングされる。

現像装置６０には、感光体ドラム２２の近傍に、感光体非接触型の現像ローラ６１が設けられている。現像ローラ６１には、感光体ドラム２２の帯電極性と同極性のバイアスが印加される。この現像ローラ６１により、現像剤であるトナーが帯電せしめられるとともに、感光体ドラム２２の表面の静電潜像に飛翔せしめられ、静電潜像が現像される。

トナーとしては、磁性或いは非磁性の一成分系トナーや、磁性キャリアと非磁性トナーとを混合してなる二成分系トナーを使用する。また、感光体ドラム２２表面を研磨するようにしてクリーニングするために、微量の酸化チタン、アルミナ等の粉末を研磨剤としてトナーに混入している。トナーは、トナー供給容器２１（図１参照）に収容され、現像装置６０の箇所まで図示しない搬送手段により搬送されて、スクリュー６２により補給される。なお、現像ローラは感光体接触型のものであっても構わない。

一次転写部３０には、中間転写ベルト８を介して感光体ドラム２２に接触する一次転写ローラ３１が設けられている。一次転写ローラ３１は、芯金３２と、その外側に設けられた導電性弾性層３３とを備えている。導電性弾性層３３は、カーボン等の導電性材料を分散させたポリウレタンゴム等で形成されている。一次転写ローラ３１は、アーム３４を介して図示しないフレームに支持されている。アーム３４はその軸部３４ａを中心として回転可能であって、この回転動作により一次転写ローラ３１が上下に移動する。一次転写ローラ３１は、駆動装置を有することなく、中間転写ベルト８に接触することによって、中間転写ベルト８の回転に従って回転する。

一次転写ローラ３１は、感光体ドラム２２表面のトナー像形成と同期をとって下方に移動して中間転写ベルト８に接触し、これに従って中間転写ベルト８が押し下げられて感光体ドラム２２に接触する。この時、一次転写ローラ３１には、感光体ドラム２２やトナーとは逆極性である負極の転写バイアスが印加される。これにより、トナーが感光体ドラム２２から一次転写ローラ３１に向かって移動しようとして、トナー像が中間転写ベルト８に接触転写される。なお、一次転写ローラ３１が上方に移動すると、中間転写ベルト８は感光体ドラム２２から離間する。

除電装置７０は、感光体ドラム２２の回転方向に沿って、一次転写部３０のさらに下流側に配置されている。除電装置７０は、ＬＥＤ（発光ダイオード）７１と、反射板７２とで構成されている。ＬＥＤ７１は、クリーニング装置８０のハウジング８１の上面に取り付けられている。ＬＥＤ７１の代わりに、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）光源、蛍光灯等を用いることもできる。反射板７２は、ＬＥＤ７１の上方に、ＬＥＤ７１をカバーするように設けられている。除電装置７０は、ＬＥＤ７１の除電光を感光体ドラム２２に照射することにより、その表面の帯電電荷を除去し、次回の画像形成動作時における帯電工程のための準備を整える。

クリーニング装置８０は、感光体ドラム２２の回転方向に沿って、一次転写部３０、除電装置７０のさらに下流側に配置されている。クリーニング装置８０は、そのハウジング８１の内部に、主回転部材である研磨ローラ８２、クリーニングブレード８３、トナー受け部材８４、及び排出手段である排出スクリュー８５を備えている。

主回転部材である研磨ローラ８２は、ハウジング８１内の上部において、その軸部の両端に備えられた図示しない付勢手段により、感光体ドラム２２に対して所定の力で押し付けられて設けられている。研磨ローラ８２は、芯金の周りにエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）を設けた形で構成され、直径が１６ｍｍであり、感光体ドラム２２とほぼ同じ軸線方向長さを有している。

研磨ローラ８２は、モータ等で構成される図示しない駆動手段により回転せしめられる。感光体ドラム２２表面の研磨を効率良く実施するためには、研磨ローラ８２を所定の周速度で回転させる必要がある。これにより、研磨ローラ８２を、感光体ドラム２２との接触箇所における表面が感光体ドラム２２表面と同じ方向に移動する向きに回転させ、研磨ローラ８２の周速度は感光体ドラム２２のそれの１．２倍に設定している。研磨ローラ８２は、感光体ドラム２２表面から残留トナーを回収するとともに、研磨ローラ８２表面に付着した研磨剤を含有するトナーによって感光体ドラム２２表面を研磨するようにしてクリーニングする役目を果たす。

クリーニングブレード８３は、研磨ローラ８２の感光体ドラム２２回転方向下流側であって、ハウジング８１内における研磨ローラ８２に対して、上下方向下側に配置されている。クリーニングブレード８３は、図示しない付勢手段により感光体ドラム２２に対して所定の力で押し付けられて設けられている。クリーニングブレード８３は、ウレタンゴムで構成された板状の部材であって、感光体ドラム２２とほぼ同じ軸線方向長さを有している。クリーニングブレード８３は、感光体ドラム２２表面に残留したトナー等の付着物を掻き取るようにクリーニングする役目を果たす。

図２において、研磨ローラ８２の近傍には、トナー受け部材８４が設けられている。詳細に言えば、トナー受け部材８４は、研磨ローラ８２の下方、及びクリーニングブレード８３の左方に位置する。

トナー受け部材８４は、ステンレス（ＳＵＳ）製の板状の部材であり、図２、及び図３に示すように、クリーニングブレード８３近傍から研磨ローラ８２回転方向の下流側に向かって、研磨ローラ８２の周面に沿う樋状をなして延びている。トナー受け部材８４の、研磨ローラ８２回転方向の下流側端部は、感光体ドラム２２と研磨ローラ８２とが接触して形成されるニップの研磨ローラ８２回転方向の下流側端点を通る水平線Ｌ１より上方の位置にある。また、トナー受け部材８４は、研磨ローラ８２の軸線方向長さとほぼ同じ長さを有している。そして、このトナー受け部材８４は、その研磨ローラ８２回転方向の下流側端部の箇所を残して、ハウジング８１内において、研磨ローラ８２、及びクリーニングブレード８３が配置された空間と、排出スクリュー８５が設けられた空間とを仕切り、感光体ドラム２２から除去したトナーを研磨ローラ８２の周面近傍の空間Ｓ１に貯留するような形で設けられている。

なお、トナー受け部材８４とクリーニングブレード８３との間には、それらの隙間を埋めるために、スポンジ８６が詰められている。また、トナー受け部材８４の用紙幅方向両端部には、ハウジング８１との間に図示しないスポンジ等のシール部材が設けられており、この箇所からトナー受け部材８４に貯留したトナーが漏れないようになっている。

排出スクリュー８５は、ハウジング８１内において、研磨ローラ８２の下方に設けられている。排出スクリュー８５は、ハウジング８１の内部から画像形成部２０の外部に設けられた廃トナー回収容器（図示せず）まで延びている。排出スクリュー８５は、感光体ドラム２２表面から除去され、クリーニングに使用されたハウジング８１内の廃トナーをハウジング８１の外へ、すなわち廃トナー回収容器へ排出する役目を果たす。

上記のようなクリーニング装置８０は、感光体ドラム２２表面のトナー像が中間転写ベルト８に転写された後、研磨ローラ８２とクリーニングブレード８３とを用いて、感光体ドラム２２表面に残留したトナー等の付着物を除去してクリーニングする。

図２において、研磨ローラ８２とクリーニングブレード８３とによって感光体ドラム２２表面から除去されたトナーは、研磨ローラ８２やクリーニングブレード８３の下方に、重力の作用により移動しようとする。しかしながら、このトナーの移動はトナー受け部材８４によって遮られ、トナー受け部材８４によって構成される研磨ローラ８２周面近傍の空間Ｓ１に貯留される。トナーは、この空間Ｓ１に貯留されることにより、研磨ローラ８２に対して圧力が加えられる。その結果、トナーは、空間Ｓ１において、下方から研磨ローラ８２に付着する。また、圧力の作用で研磨ローラ８２に付着しなかったトナーも、トナー受け部材８４の、研磨ローラ８２回転方向の下流側端部で、重力の作用により研磨ローラ８２に付着する。

そして、研磨ローラ８２は、その表面に付着した、研磨剤を含有するトナーにより感光体ドラム２２表面を研磨する。

一方、図２において、研磨ローラ８２周面近傍の空間Ｓ１からトナー受け部材８４の上部で溢れたトナーは、ハウジング８１の内壁に沿うような形で下方にこぼれ、排出スクリュー８５の箇所に到達する。排出スクリュー８５の箇所に到達したトナーは、排出スクリュー８５によりハウジング８１の外部へと搬送される。

このようにして、像担持体である感光体ドラム２２に接触して回転しつつその表面の付着物を除去する主回転部材である研磨ローラ８２と、この研磨ローラ８２の感光体ドラム２２回転方向下流側に設けられ、感光体ドラム２２に接触してその表面のトナーを掻き取るクリーニングブレード８３とを備えたクリーニング装置８０において、感光体ドラム２２から除去したトナーを貯留するものであって、クリーニングブレード８３近傍から研磨ローラ８２回転方向の下流側に向かって延びるトナー受け部材８４を、研磨ローラ８２の近傍に設けたので、研磨ローラ８２、またはクリーニングブレード８３によって感光体ドラム２２表面から除去したトナーを、トナー受け部材８４に貯留することによって、研磨ローラ８２の周囲から圧力を加えて研磨ローラ８２に付着させることができる。これにより、研磨ローラ８２表面から、トナーが簡単に離れてしまうのを防止することが可能となる。したがって、研磨ローラ８２表面に好適なトナー層を形成することができ、研磨ローラ８２による研磨剤を含有するトナーを利用した感光体ドラム２２表面の研磨を効果的に遂行することができる。その結果、感光体ドラム２２表面に付着した放電生成物を確実に除去することが可能となり、感光体ドラム２２表面に対して好適なクリーニング性能を保持することが可能なクリーニング装置８０を得ることができる。

また、トナー受け部材８４は、研磨ローラ８２の周面に沿う樋状の部材であるので、トナーを貯留する空間が一層小さくなり、感光体ドラム２２表面から除去したトナーをトナー受け部材８４によって圧力を掛けて研磨ローラ８２に付着させる時、その圧力を高めることが可能となる。これにより、研磨ローラ８２表面から、さらにトナーを離れ難くすることができ、研磨ローラ８２表面に適量のトナーを担持させる作用が高められる。したがって、感光体ドラム２２表面に対するクリーニング性能を向上させることが可能となる。また、トナーを貯留する空間Ｓ１が一層小さくなることにより、不必要なトナーを円滑に排出することができる。したがって、トナー受け部材８４内におけるトナーの固着を防止することができ、クリーニング装置８０の不具合の発生を防止することが可能となる。さらに、トナー受け部材８４が占有する空間を小さくすることができ、クリーニング装置８０のコンパクト化を図ることが可能となる。

そして、トナー受け部材８４は、研磨ローラ８２回転方向の下流側端部が、感光体ドラム２２と研磨ローラ８２とが接触して形成されるニップの研磨ローラ８２回転方向の下流側端点を通る水平線より上方の位置にあるので、トナー受け部材８４内のトナーに重力を作用させて、研磨ローラ８２表面に付着させることができる。したがって、例えば感光体ドラム２２表面に残留するトナーが少ない等の理由により、トナー受け部材８４内のトナーに、研磨ローラ８２に対する高い圧力を発生させることができない場合でも、貯留したトナーを感光体ドラム２２表面のクリーニングに使用することが可能であり、クリーニング性能の低下を防止することができる。

さらに、研磨ローラ８２は、クリーニングブレード８３に対して、上下方向上側に配置されているので、感光体ドラム２２表面から除去したトナーが、研磨ローラ８２に付着することなく、すぐ下方に落下するのを、トナー受け部材８４を設けることによって防止することができる。したがって、クリーニング装置８０のハウジング８１内上部に研磨ローラ８２が設けられ、この研磨ローラ８２の下方にクリーニングブレード８３が設けられた構造であっても、トナー受け部材８４の作用で、研磨ローラ８２による感光体ドラム２２表面の研磨を効果的に遂行することができ、感光体ドラム２２表面に付着した放電生成物を確実に除去することが可能となる。

また本発明では、上記クリーニング装置８０を画像形成装置１に搭載したので、研磨ローラ８２表面に適量のトナーを確実に担持させることができ、感光体ドラム２２表面に対して好適なクリーニング性能を保持することが可能な高性能な画像形成装置１を得ることができる。

次に、本発明の第２の実施形態に係るクリーニング装置を搭載した画像形成装置１の画像形成部周辺の詳細な構成、及びその動作について、図４、及び図５を用いて説明する。図４は画像形成部周辺を示す垂直断面部分拡大図、図５はクリーニング装置のトナー受け部材を示す部分斜視図である。なお、この実施形態の基本的な構成は、図２、及び図３を用いて説明した前記第１の実施形態と同じであるので、第１の実施形態と共通する構成要素には前と同じ符号を付し、説明は省略するものとする。また、第１の実施形態同様、４色の各画像形成部２０は構造が共通するので、「Ｍ」「Ｃ」「Ｙ」「Ｂ」の識別記号は省略するものとする。

第２の実施形態において、クリーニング装置８０は、図４に示すように、そのハウジング８１の内部に、スクレーパ８７、及び補助回転部材である補助ローラ８８を備えている。

スクレーパ８７は、研磨ローラ８２の上方に、研磨ローラ８２に接触させて設けてられている。スクレーパ８７は、厚さ０．０５ｍｍのステンレス（ＳＵＳ）板で構成され、研磨ローラ８２とほぼ同じ軸線方向長さを有している。スクレーパ８７は、研磨ローラ８２表面に付着したトナーのうち余分なものを除去して、トナー層を均一にする役目を果たす。

補助回転部材である補助ローラ８８は、研磨ローラ８２とクリーニングブレード８３との間に設けられている。そして、この補助ローラ８８は、感光体ドラム２２と、研磨ローラ８２と、クリーニングブレード８３と、補助ローラ８８とで囲まれ、トナーが滞留する空間Ｓ２を構成するように配置されている。

補助ローラ８８は、ステンレス（ＳＵＳ）製のローラであって、研磨ローラ８２の軸線方向長さとほぼ同じ長さを有し、図４において研磨ローラ８２の周面に下方から、またクリーニングブレード８３の側面に左方から接触している。補助ローラ８８は、研磨ローラ８２の駆動手段に連結され、研磨ローラ８２とは異なるギア比で回転せしめられている。これにより、補助ローラ８８は、研磨ローラ８２との接触箇所における表面が研磨ローラ８２表面と同じ方向に移動する向きに、研磨ローラ８２の周速度が補助ローラ８８のそれの１．０５倍になるように、研磨ローラ８２よりも遅い周速度で回転せしめられている。

トナー受け部材８４は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製の板状の部材であり、図２、及び図３に示すように、クリーニングブレード８３近傍から研磨ローラ８２回転方向の下流側に向かって、研磨ローラ８２の周面に沿う樋状をなして延びている。トナー受け部材８４は、図４において補助ローラ８８の周面に下方から接触している。そして、トナー受け部材８４の補助ローラ８８下方の箇所には、図４に示すように、トナー排出口８４ａが設けられている。トナー排出口８４ａは、図５に示すように、長方形状であり、用紙幅方向に複数並べて設けられている。

上記のようなクリーニング装置８０は、感光体ドラム２２表面のトナー像が中間転写ベルト８に転写された後、研磨ローラ８２とクリーニングブレード８３とを用いて、感光体ドラム２２表面に残留したトナー等の付着物を除去してクリーニングする。

図３において、研磨ローラ８２とクリーニングブレード８３とによって感光体ドラム２２表面から除去されたトナーは、研磨ローラ８２やクリーニングブレード８３の下方に、重力の作用により移動しようとする。しかしながら、このトナーの移動は補助ローラ８８によって遮られ、感光体ドラム２２と、研磨ローラ８２と、クリーニングブレード８３と、補助ローラ８８とで囲まれた空間Ｓ２にトナーが滞留する。この空間Ｓ２に滞留するトナーは、研磨ローラ８２と補助ローラ８８とが接触し合うニップにおいて、これらのローラの回転に従って適度に圧力が掛けられ、研磨ローラ８２表面に付着する。

また、研磨ローラ８２と補助ローラ８８とが接触し合うニップを通過し、研磨ローラ８２に付着しなかった一部のトナーは、トナー受け部材８４によって構成される研磨ローラ８２周面近傍の空間Ｓ１に貯留される。トナーは、この空間Ｓ１に貯留されることにより、研磨ローラ８２に対する圧力が高められる。その結果、トナーは、空間Ｓ１において、下方から研磨ローラ８２に付着する。

そして、研磨ローラ８２は、その表面に付着した、研磨剤を含有するトナーにより感光体ドラム２２表面を研磨する。

一方、図３において、補助ローラ８８近傍の空間Ｓ２からクリーニングブレード８３左側面に沿って補助ローラ８８の下方に溢れたトナー、及び研磨ローラ８２周面近傍の空間Ｓ１からトナー受け部材８４内面に沿って補助ローラ８８の下方に溢れたトナーは、トナー受け部材８４のトナー排出口８４ａを通過して排出スクリュー８５の箇所に到達する。また、研磨ローラ８２周面近傍の空間Ｓ１からトナー受け部材８４の上部で溢れたトナーは、ハウジング８１の内壁に沿うような形で下方にこぼれ、排出スクリュー８５の箇所に到達する。排出スクリュー８５の箇所に到達したトナーは、排出スクリュー８５によりハウジング８１の外部へと搬送される。

このようにして、トナー受け部材８４の内側であって、研磨ローラ８２と、クリーニングブレード８３との間に、補助回転部材である補助ローラ８８を設けるとともに、感光体ドラム２２と、研磨ローラ８２と、クリーニングブレード８３と、補助ローラ８８とで囲まれ、トナーが滞留する空間Ｓ２を構成して前記補助ローラ８８を配置したので、補助ローラ８８によって、トナーを研磨ローラ８２に付着させるための圧力を高めて、トナーが研磨ローラ８２に付着し易くすることが可能となる。したがって、研磨ローラ８２表面に適量のトナーを担持させる作用が一層高められ、感光体ドラム２２表面に対するクリーニング性能をさらに向上させることができる。

また、トナー受け部材８４は、補助ローラ８８の下方の箇所に、トナー排出口８４ａを備えるので、感光体ドラム２２と、クリーニングブレード８３と、研磨ローラ８２と、補助ローラ８８とで囲まれた空間Ｓ２において、トナーを、感光体ドラム２２の方に溢れさせることなく、適量の状態で滞留させておくことができる。このようにして、不必要なトナーを早急、且つ確実にトナー排出口８４ａから排出することにより、感光体ドラム２２表面に対して好適なクリーニング性能を保持することが可能となる。

次に、本発明の第３の実施形態に係るクリーニング装置に関して、このクリーニング装置を備えた画像形成部周辺の詳細な構成について、図６を用いて説明する。図６は、画像形成部周辺を示す垂直断面部分拡大図である。なお、この実施形態の基本的な構成は、図２、及び図３を用いて説明した前記第１の実施形態と同じであるので、第１の実施形態と共通する構成要素には前と同じ符号を付し、説明は省略するものとする。

第３の実施形態において、画像形成部２０は、図６に示すように、前記第１の実施形態（図２参照）と比較して、全体を傾斜させた状態で配置されている。このように傾斜した形態の画像形成部２０においても、トナー受け部材８４の、研磨ローラ８２回転方向の下流側端部は、感光体ドラム２２と研磨ローラ８２とが接触して形成されるニップの研磨ローラ８２回転方向の下流側端点を通る水平線Ｌ１より上方の位置にある。

これにより、トナー受け部材８４内のトナーに重力を作用させて、研磨ローラ８２表面に付着させることができる。したがって、例えば感光体ドラム２２表面に残留するトナーが少ない等の理由により、トナー受け部材８４内のトナーに、研磨ローラ８２に対する高い圧力を発生させることができない場合でも、貯留したトナーを感光体ドラム２２表面のクリーニングに使用することが可能であり、クリーニング性能の低下を防止することができる。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。

例えば、本発明の実施形態においては、主回転部材である研磨ローラ８２が、クリーニングブレード８３に対して上下方向上側に配置された構造であるが、クリーニングブレード８３に対して上下方向下側に配置された構造であっても構わない。そのような構造であっても、クリーニングブレード８３近傍から研磨ローラ８２回転方向の下流側に向かって延びるトナー受け部材８４を設けることにより、本実施形態と同様の作用、効果を得ることができる。

また、トナー受け部材８４の、研磨ローラ８２回転方向の下流側端部の位置は、本実施形態において示した位置に限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で本実施形態とは異なる位置としても構わない。

本発明は、トナー像を用紙に転写させた後、像担持体表面に残留するトナー等の付着物を除去してクリーニングするクリーニング装置全般において利用可能である。

本発明の第１の実施形態に係るクリーニング装置を搭載した画像形成装置の模型的垂直断面正面図である。 図１の画像形成装置の画像形成部周辺を示す垂直断面部分拡大図である。 図２に示すクリーニング装置のトナー受け部材の部分斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係るクリーニング装置を搭載した画像形成装置の画像形成部周辺を示す垂直断面部分拡大図である。 図４に示すクリーニング装置のトナー受け部材の部分斜視図である。 本発明の第３の実施形態に係るクリーニング装置を搭載した画像形成装置の画像形成部周辺を示す垂直断面部分拡大図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
８ 中間転写ベルト
２０ 画像形成部
２２ 感光体ドラム（像担持体）
３０ 一次転写部
５０ 帯電装置
６０ 現像装置
７０ 除電装置
８０ クリーニング装置
８１ ハウジング
８２ 研磨ローラ（主回転部材）
８３ クリーニングブレード（ブレード）
８４ トナー受け部材
８４ａ トナー排出口
８５ 排出スクリュー（排出手段）
８８ 補助ローラ（補助回転部材）

Claims (7)

1. 像担持体に接触して回転しつつその表面の付着物を除去する主回転部材と、この主回転部材の像担持体回転方向下流側に設けられ、像担持体に接触してその表面のトナーを掻き取るブレードとを備えたクリーニング装置において、
   像担持体から除去したトナーを貯留するものであって、前記ブレード近傍から前記主回転部材回転方向の下流側に向かって延びるトナー受け部材を、主回転部材の近傍に設けたことを特徴とするクリーニング装置。
2. 前記トナー受け部材は、前記主回転部材の周面に沿う樋状の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. 前記トナー受け部材は、前記主回転部材回転方向の下流側端部が、像担持体と主回転部材とが接触して形成されるニップの主回転部材回転方向の下流側端点を通る水平線より上方の位置にあることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のクリーニング装置。
4. 前記トナー受け部材の内側であって、前記主回転部材と、前記ブレードとの間に、補助回転部材を設けるとともに、像担持体と、主回転部材と、ブレードと、補助回転部材とで囲まれ、トナーが滞留する空間を構成して前記補助回転部材を配置したことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のクリーニング装置。
5. 前記トナー受け部材は、前記補助回転部材の下方の箇所に、トナー排出口を備えることを特徴とする請求項４に記載のクリーニング装置。
6. 前記主回転部材は、前記ブレードに対して、上下方向上側に配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のクリーニング装置。
7. 請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のクリーニング装置を搭載したことを特徴とする画像形成装置。

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