JP2009080191A

JP2009080191A - クリーニング装置及び画像形成装置

Info

Publication number: JP2009080191A
Application number: JP2007247865A
Authority: JP
Inventors: Shugo Mitsunobe; 秀剛光延
Original assignee: Oki Data Corp
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 2007-09-25
Filing date: 2007-09-25
Publication date: 2009-04-16
Also published as: US20090080946A1; US8326202B2

Abstract

【課題】安価、かつ小型化が可能な残トナーの付着防止機構を備えるクリーニング装置及び該クリーニング装置を含む画像形成装置を提供する。
【解決手段】
像担持体の表面に残留する残トナーを除去する除去部材と、除去した残トナーを回収する回収部と、回収部内に配設され、残トナーを該回収部外へ回転して搬送する搬送部材とを備えるクリーニング装置において、除去部材に沿って搬送部材の周縁に当接して配設され、回転する搬送部材の周縁と摺接する弾性部材を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真方式の複写機、プリンタ等の画像形成装置に用いられ、像担持体の表面に残留する残トナーを除去して回収し、回収した残トナーを搬送するクリーニング装置と、該クリーニング装置を有する画像形成装置とに関する。

従来、この種のクリーニング装置として、例えば引用文献１に開示されているように、像担持体の表面に残留する残トナーをクリーニングブレードで掻き取り除去し、掻き取られた残トナーが残トナー回収部に回収されると、該残トナー回収部に設けられた搬送コイルの回転により、残トナーを廃棄トナー収容部に搬送するクリーニング装置が提案されている。

ところで、上記クリーニング装置では、クリーニングブレードで像担持体から掻き取った残トナーが該ブレードに付着することがある。このような付着を防止するために、従来、該残トナー回収部全体に振動を与えてクリーニングブレードに付着した残トナーを残トナー回収部に落下させ、上記搬送コイルを用いて残トナーを廃棄トナー収容部に搬送していた。
特開平６−２２２７０４号公報

しかしながら、上記残トナー回収部を全体的に揺動させるためには、揺動機構及びその駆動に用いる電気回路及び端子などを備える必要があり、近年の画像形成装置の小型化傾向にも関わらず、装置が大型化してしまうという問題があった。また、上記クリーニング装置は、揺動機構、電気回路及び端子を備えるため、装置価格が高くなってしまう。

以上の問題点に鑑み、本発明の目的は、安価、かつ小型化が可能な残トナーの付着防止機構を備えるクリーニング装置及び該クリーニング装置を含む画像形成装置を提供することにある。

本発明は、以上の点を解決するために、次の構成を採用する。
＜構成１＞
本発明のクリーニング装置は、像担持体の表面に残留する残トナーを除去する除去部材と、除去した残トナーを回収する回収部と、回収部内に配設され、残トナーを該回収部外へ回転して搬送する搬送部材とを備えるクリーニング装置において、除去部材に沿って搬送部材の周縁に当接して配設され、回転する搬送部材の周縁と摺接する弾性部材を含むことを特徴とする。

＜構成２＞
本発明の画像形成装置は、構成１に記載のクリーニング装置を備えることを特徴とする。

本発明によれば、除去部材における残トナーの付着を防止する手段として、弾性部材を搬送部材の周縁と当接するよう該除去部材に沿って配設することにより、該搬送部材の回転に伴い該弾性部材が該搬送部材の周縁との摺接を繰り返して振動するので、この振動時に除去部材に付着する残トナーに当接して破壊し、該残トナーを回収部外に落とすことができる。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。

＜実施例１の構成＞
本発明の実施例１の画像形成装置２００は、図３に示すようなプリンタであり、後述する本発明のクリーニング装置１００を有する画像形成ユニット２１Ｋ、２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃと、転写ベルト２２と、駆動ローラ２３ａ及び２３ｂと、転写ベルト用クリーニングブレード２４と、転写ベルト残トナー収容部２５と、転写ローラ２６Ｋ、２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃと、画像定着ユニット２７とから構成される。

そして、画像形成装置２００は、ＰＣ（ＰｅｒｓｏｎａｌＣｏｍｐｕｔｅｒ）などの図示しない上位装置とネットワークを介して接続されており、マイクロコンピュータなどから成る図示しない制御部によって、各部への図示しない電源部からの電圧の供給、各ローラを回転させるための図示しない各モータの駆動、各センサからの情報に基づいた印刷制御など、装置全体の制御が行われている。

画像形成ユニット２１Ｋは、ブラック（Ｋ）色のトナー像を形成するための機構であり、図３に示すように、クリーニング装置１００と、帯電ローラ２１１と、感光体ドラム２１２と、ＬＥＤヘッド２１３と、ブラック色のトナーを保持するトナータンク２１４と、トナー供給ローラ２１５と、現像ローラ２１６と、層形成ブレード２１７とから構成される。

画像形成ユニット２１Ｙは、イエロー（Ｙ）色のトナー像を形成するための機構であり、トナータンク２１４でイエロー色のトナーを保持することを除き、画像形成ユニット２１Ｋの構成と同じである。

画像形成ユニット２１Ｍは、マゼンダ（Ｍ）色のトナー像を形成するための機構であり、トナータンク２１４でマゼンダ色のトナーを保持することを除き、画像形成ユニット２１Ｋの構成と同じである。

画像形成ユニット２１Ｃは、シアン（Ｃ）色のトナー像を形成するための機構であり、トナータンク２１４でシアン色のトナーを保持することを除き、画像形成ユニット２１Ｋの構成と同じである。

ここで、画像形成ユニット２１Ｋ、２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃの各トナータンク２１４で保持する各色のトナーは、ポリエステル樹脂（ガラス転移温度Ｔｇ＝４０℃）、着色剤、帯電制御剤、離型剤で構成され、外添剤（疎水性シリカ）が添加されており、粉砕法によって得られた粉砕形状の平均球径８μｍの現像剤である。また、画像形成ユニット２１Ｋ、２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃは、画像形成装置２００の装置本体から着脱可能である。

画像定着ユニット２７は、トナー像を印刷媒体３００に定着する機構であり、図３に示すように、加熱ローラ２７１と、加圧ローラ２７２とから構成される。ここで、加熱ローラ２７１は、ローラ内に該加熱ローラ２７１を加熱するための図示しないヒータを有する。

画像形成装置２００の図示しないＩ／Ｆ（Ｉｎｔｅｒ／Ｆａｃｅ）部を介して該画像形成装置２００とネットワーク接続されている上位装置から画像データを取得すると、この画像データは、図示しない制御部の制御により図示しない画像メモリに記憶される。ここで、上記Ｉ／Ｆ部は、上位装置から画像データを受信及び受信した画像データの処理結果の通知を行う通信部であり、ＵＳＢ（ＵｎｉｖｅｒｓａｌＳｅｒｉａｌＢｕｓ）などのシリアルインタフェースや、ＩＥＥＥ１２８４等のパラレルインタフェースであり、各インタフェースの所定プロトコルで上位装置と接続されている。

一方、利用者が画像形成装置２００の図示しない読取部に原稿を載置し、図示しない入力部に備えるボタンを介して印刷を指示すると、該読取部は、該原稿を読み取って画像データを生成する。上記読取部が画像データを生成すると、この画像データは、図示しない制御部の制御により図示しない画像メモリに記憶される。

画像データが上記画像メモリに記憶されると、図示しない制御部の制御により、図示しない給紙ローラが回転し、該給紙ローラは、図示しない用紙トレイで保持する最上部の印刷媒体３００を給紙する。これにより、上記給紙ローラは、上記印刷媒体３００を搬送する。

上記給紙ローラが印刷媒体３００を給紙すると共に、図示しない制御部の制御により、図示しない搬送ローラが回転する。これにより、印刷媒体３００は、上記搬送ローラ及び該搬送ローラと対向して配設される図示しない押えローラとに挟まれて搬送される。

上記搬送ローラ及び押えローラに挟まれて搬送される印刷媒体３００の先端が図示しない通過センサに到達すると、図示しない制御部の制御により、画像形成ユニット２１Ｋ、２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃの各感光体ドラム２１２及び駆動ローラ２３ａ及び２３ｂが回転する。

画像形成ユニット２１Ｋの感光体ドラム２１２が回転すると、図示しない制御部の制御により、帯電ローラ２１１は、感光体ドラム２１２の表面を帯電する。

感光体ドラム２１２の表面が帯電すると、例えばＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）アレイを配列してなるＬＥＤヘッド２１３は、図示しない制御部の制御により発光し、帯電する感光体ドラム２１２の表面に上記画像メモリで保持する画像データに基づいた静電潜像を形成する。

感光体ドラム２１２の表面に静電潜像が形成されると、トナータンク２１４で保持するブラック色のトナーは、制御部の制御により、トナー供給ローラ２１５を介して現像ローラ２１６の表面に供給される。

層形成ブレード２１７は、現像ローラ２１６上のトナーの層厚を規制して均一化するために用いられる。現像ローラ２１６の表面のトナーは、層形成ブレード２１７を通過すると、層形成ブレード２１７のせん断力により、トナー層厚が規制され、ほぼ均一の層厚になる。

ほぼ均一の層厚に規制されたトナーが付着する現像ローラ２１６の表面と、感光体ドラム２１２の表面とが接触すると、該トナーは、感光体ドラム２１２の上の静電潜像に現像される。これにより、感光体ドラム２１２の表面には、静電潜像に応じたブラック色のトナー像が可視像として形成される。

同様に、画像形成ユニット２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃにおける画像形成処理により、各画像形成ユニット２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃの各感光体ドラム２１２の表面には、静電潜像に応じたイエロー、マゼンダ、シアン色の各トナー像が可視像として形成される。

一方、駆動ローラ２３ａ及び２３ｂが回転すると、転写ベルト２２は、図３に示すように、Ｘ方向に走行する。そして、印刷媒体３００は、転写ベルト２２により搬送され、感光体ドラム２１２及び転写ローラ２６Ｋに狭持されて搬送される。これにより、感光体ドラム２１２の表面のトナー像は、図示しない制御部の制御により図示しない電源部からの高電圧が印加されている転写ローラ２６Ｋによって印刷媒体３００上に転写される。

感光体ドラム２１２の表面のトナー像が印刷媒体３００上に転写された後、該感光体ドラム２１２の表面に残留する残トナー４００は、後述するクリーニング装置１００によって掻き取り除去される。

同様に、画像形成ユニット２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃにおいて形成された各色のトナー像は、図示しない制御部の制御により図示しない電源部からの高電圧が印加されている各転写ローラ２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃによって印刷媒体３００上に転写される。そして、同様に、各画像形成ユニット２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃが有する各感光体ドラム２１２の表面に残留する残トナー４００は、各画像形成ユニット２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃが有する各クリーニング装置１００によって掻き取り除去される。

感光体ドラム２１２の表面のトナー像が印刷媒体３００上に転写される時点では、図示しない制御部の制御により、加熱ローラ２７１の表面は、該加熱ローラ２７１内に配設された図示しないヒータにより、予め設定された規定温度に加熱されている。ここで、上記ヒータは、図示しない制御部の制御により、図示しない高圧制御部を介して図示しない電源部から高電圧を供給され発熱する。

そして、トナー像が転写された印刷媒体３００が加熱ローラ２７１の表面が規定温度まで加熱された加熱ローラ２７１と、該加熱ローラ２７１と対向して配設される加圧ローラ２７２とに挟まれて搬送されると、印刷媒体３００上のトナー像は、該加熱ローラ２７１及び加圧ローラ２７２により加熱、加圧され、印刷媒体３００上に定着される。

加熱ローラ２７１及び加圧ローラ２７２により定着処理された印刷媒体３００は、図示しない回転する排出ローラと、該排出ローラと対向して配設される図示しない押えローラとに挟まれて搬送され、画像形成装置２００の図示しない排出口から排出される。これにより、画像形成装置２００における１枚の印刷媒体３００に対する印刷処理は終了する。

一方、感光体ドラム２１２の表面のトナー像が印刷媒体３００上に転写された際に、該印刷媒体３００からはみ出る等して転写ベルト２２上に付着した残トナー４００は、図３に示す転写ベルト２２を介して駆動ローラ２３ａと接する位置に配設された転写ベルト用クリーニングブレード２４によって掻き取り除去され、転写ベルト残トナー収容部２５に回収される。

クリーニング装置１００は、図１に示すように、画像形成装置２００内に配設された感光体ドラム２１２の表面に残留する残トナー４００を掻き取るためのクリーニングブレード１と、該クリーニングブレード１を保持するためのクリーニングブレード用フォルダ２と、掻き取った残トナー４００を回収保持するための搬送部材用カバー３及びトナー漏れ防止フィルム４と、搬送用コイル５と、Ｌ型フィルム６と、該Ｌ型フィルム６を固定するための固定部材７と、図２に示す残トナー搬送用ベルト８と、図３に示す感光体残トナー収容部９とから構成される。

クリーニングブレード１は、図１に示すように、Ｚ方向に回転する感光体ドラム２１２の表面に残留する残トナー４００を掻き取り除去するために用いられる。このクリーニングブレード１は、該クリーニングブレード１の片端をクリーニングブレード用フォルダ２に接着して保持されており、他端のエッジを感光体ドラム２１２の周面に当接するよう配設されている。感光体ドラム２１２の表面のトナーが印刷媒体３００上に転写された後、該感光体ドラム２１２の表面に残留する残トナー４００は、該感光体ドラム２１２の周面に当接するクリーニングブレード１の当接力により、掻き取り除去される。

クリーニングブレード１により掻き取られた残トナー４００は、図１に示すように搬送部材用カバー３及びトナー漏れ防止フィルム４に囲まれたトナー回収部に回収される。ここで、トナー漏れ防止フィルム４は、感光体ドラム２１２と接触するよう配設されており、搬送部材用カバー３の下端面に両面テープを用いて接着固定されている。

残トナー４００は、図４（ａ）に示すように、クリーニングブレード１により掻き取られると、搬送部材用カバー３及びトナー漏れ防止フィルム４に囲まれた残トナー回収部に落下する。しかし、残トナー４００の一部は、図４（ｂ）に示すようにクリーニングブレード１の裏側に付着してトナー塊５００となる。

そして、図４（ｂ）に示すように、クリーニングブレード１の裏側のトナー塊５００を破壊せずに付着させ続けると、該トナー塊５００によって該クリーニングブレード１は部分的に上方に押し上げられる。これにより、上方に押し上げられたクリーニングブレード１は、感光体ドラム２１２の表面を押す圧力に差が発生する。圧力差があるクリーニングブレード１を用いて印刷処理を行うと、クリーニングブレード１は、感光体ドラム２１２の表面を押す圧力の弱い場所では残トナー４００を掻き取ることが出来ず、この残トナー４００により、印刷媒体３００への画像形成処理時に紙面汚れが発生する。

搬送用コイル５は、図１に示すように、搬送部材用カバー３及びトナー漏れ防止フィルム４に囲まれたトナー回収部に配設され、該トナー回収部内で保持する残トナー４００を残トナー搬送用ベルト８方向に送り出すために用いられる。この、搬送用コイル５は、ステンレスから成り、軸の周りに周縁がらせん状に形成されたスパイラルとしてのコイルが配設されている。ここで、搬送用コイル５の端部は、図示しないギヤと接続されており、このギヤと、感光体ドラム２１２の端部に接続するギヤとが噛み合う構成になっている。これにより、感光体ドラム２１２が図１に示すようにＺ方向に回転すると共に搬送用コイル５はＹ方向に回転するので、搬送用コイル５は、周縁のらせん状の部分により上記トナー回収部に落下した残トナー４００を残トナー搬送用ベルト８方向に搬送する。

Ｌ型フィルム６は、図１及び図２に示すように、搬送用コイル５の周縁と当接するよう該搬送用コイル５の長さ方向に沿って配設され、クリーニングブレード１の裏側に付着したトナー塊５００を破壊するために用いられる。このＬ型フィルム６は、厚さ０．１ｍｍのポリエステル（マイラー）フィルムから構成されている。ここで、Ｌ型フィルム６は、該Ｌ型フィルム６の片端（支点）が固定部材７及びクリーニングブレード用フォルダ２に狭持されており、該狭持部Ｏにおいて両面テープにより固定部材７側に接着固定されている。この両面テープは、Ｌ型フィルム６の狭持部Ｏの片面に貼られているものであり、該Ｌ型フィルム６を固定部材７に対する貼付の際には、剥離紙を剥がすことにより貼り付けられる。尚、この両面テープは、上記構成に限定されるものでなく、固定部材７に貼り付けられる構成であればよい。

そして、Ｌ型フィルム６は、図１に示すように、自由端側の折曲部Ｎの折り曲げ角度をαとし、搬送用コイル５の回転軸に対して、直交方向に振動動作するように、折曲部Ｎが搬送用コイル５の周縁と弾性力を付与されて当接して配設されている。ここで、Ｌ型フィルム６の折曲部Ｎの折り曲げ方向は、該Ｌ型フィルム６が振動しても、折曲部Ｎの先端部分がクリーニングブレード１と接触しないように、クリーニングブレード１から離間する方向に設定する。また、Ｌ型フィルム６が振動しても、折曲部Ｎの先端部分が搬送部材用カバー３と接触しないよう長さ寸法が設定されている。

また、Ｌ型フィルム６の折曲部Ｎと、搬送用コイル５の周縁との当接部分における摩擦が該搬送用コイル５の回転の妨げ（負荷）にならないように、該Ｌ型フィルム６の該搬送用コイル５からの押付力による撓み量が自由長Ｍに対して２０％以下になるよう該Ｌ型フィルム６を弾性的に当接して配設する。本実施例１では、搬送用コイル５の径＝５ｍｍ、Ｌ型フィルム６の自由長Ｍ＝４．５ｍｍ、Ｌ型フィルム６の折曲部Ｎ＝３ｍｍ、撓み量＝０．５ｍｍ、狭持部Ｏ＝３ｍｍ、先端の折り曲げ角度α＝９０度に設定した。

従って、Ｌ型フィルム６は、図４（ａ）に示すように、搬送用コイル５がＹ方向に回転すると、該搬送用コイル５と摺接する毎にクリーニングブレード１から離れる方向に移動して搬送用コイル５から離れ（点線位置）、自己の弾性力により元の位置（実線）に戻り、これにより微小振動する。この微小振動から生じる弾発力により、図４（ｂ）に示すように、クリーニングブレード１の裏側にトナー塊５００が付着している場合には、Ｌ型フィルム６は、図４（ｃ）に示すように、該トナー塊５００を破壊する。

残トナー搬送用ベルト８は、上記残トナー収容部の残トナー４００を図３に示すようなトナータンク２１４の上方に配設されている感光体残トナー収納部９に搬送するための搬送ベルトであり、図示しない駆動ローラに巻き掛けられている。そして、上記駆動ローラが図示しない制御部の制御により回転すると、残トナー搬送用ベルト８は、図２に示すように、搬送用コイル５からＳ方向に搬送される残トナー４００を該残トナー搬送用ベルト８の表面に有する溝部分に導入し、感光体残トナー収容部９が位置するＴ方向に走行する。そして、残トナー搬送用ベルト８により搬送された残トナー４００は、感光体残トナー収容部９に保持される。

本発明の実施例１のＬ型フィルム６の先端折り曲げ角度αの最適角度評価について、図５に実験結果を示す。この最適角度評価については、折り曲げ角度αを０度から１６５度まで１５度毎に変更し、各折り曲げ角度αのＬ型フィルム６を有するクリーニング装置１００を備える画像形成装置２００において、Ａ４の普通用紙を２万枚５％ｄｕｔｙ（ブラックトナーを有する画像形成ユニット２１Ｋのみを使用）で連続印刷を行った場合における紙面汚れの有無の結果に基いている。ここで、上記ｄｕｔｙとは、紙面上の有効印刷領域（余白領域を除いたもの）に対するトナー画像の占める割合＝画像比率である。また、最適角度評価の結果として、２万枚の印刷処理の中で紙面汚れが０枚の場合には「〇」、１００枚以下の場合には「△」、１００枚以上の場合には「×」を図５の「紙面汚れ」の項目に記載した。

上記実験では、図５に示す実験結果から明らかなように、Ｌ型フィルム６の先端の折り曲げ角度α＝０度の場合には、２万枚の印刷に対して１００枚以上の紙面汚れが発生した。そして、上記折り曲げ角度α＝１５度、又は１６５度の場合には、１００枚以下の紙面汚れが発生した。また、上記折り曲げ角度αが３０度以上１５０度以下の場合には、紙面汚れは０枚であった。これにより、Ｌ型フィルム６の先端の折り曲げ角度αの最適角度は、３０度以上１５０度以下であり、この範囲の値に該折り曲げ角度αを設定すると、Ｌ型フィルム６は、クリーニングブレード１の裏に付着したトナー塊５００を破壊することができるので、結果として、紙面汚れの無い、高品質な印刷処理を行うことができる。

また、上記折り曲げ角度αが１５度以下の場合には、Ｌ型フィルム６の配設位置がクリーニングブレード１の裏側に近接するので、該Ｌ型フィルム６自体に該クリーニングブレード１が掻き取った残トナー４００が付着し、該Ｌ型フィルム６とクリーニングブレード１の裏側と間にトナー塊５００が生じてしまう。これにより、Ｌ型フィルム６とクリーニングブレード１の裏側との間に生じたトナー塊５００が該クリーニングブレード１を上方向に押し上げるので、結果として、上記記載の理由により、印刷媒体３００への画像形成処理時に紙面汚れが発生する。

更に、上記折り曲げ角度αが１６５度以上の場合には、Ｌ型フィルム６の配設位置が搬送部材用カバー３側に近接してクリーニングブレード１から離れてしまうので、該Ｌ型フィルム６の折曲部Ｎと搬送用コイル５の周縁とが摺接して該Ｌ型フィルム６が微小振動しても、該Ｌ型フィルム６の自由長Ｍがクリーニングブレード１の裏側に付着するトナー塊５００に届かないため、該トナー塊５００を破壊できないことがある。これにより、画像形成装置２００では、折り曲げ角度αが１６５度以上のＬ型フィルムを用いると、クリーニングブレード１の裏側に付着したトナー塊５００が該クリーニングブレード１を上方向に押し上げるので、結果として、上記記載の理由により、印刷媒体３００への画像形成処理時に紙面汚れが発生する。

＜実施例１の動作＞
以下、本発明に係る実施例１のクリーニング装置１００の動作について説明する。ここで、Ｌ型フィルム６の折り曲げ角度αは９０度であるものとする。

感光体ドラム２１２の表面のトナーが印刷媒体３００上に転写された後、該感光体ドラム２１２の表面に残留する残トナー４００は、該感光体ドラム２１２の周面に当接するクリーニングブレード１の当接力により、掻き取り除去される。

感光体ドラム２１２が図１に示すようにＺ方向に回転すると、該感光体ドラム２１２のギヤと搬送用コイル５のギヤが噛み合っていることにより、搬送用コイル５はＹ方向に回転するので、搬送用コイル５は、上記トナー回収部に落下した残トナー４００を残トナー搬送用ベルト８方向に搬送する。

Ｌ型フィルム６は、図４（ａ）に示すように、搬送用コイル５がＹ方向に回転すると、該搬送用コイル５と摺接する毎にクリーニングブレード１から離れる方向に移動して搬送用コイル５から離れ（点線位置）、自己の弾性力により元の位置（実線）に戻り、これにより微小振動する。この微小振動から生じる弾発力により、図４（ｂ）に示すように、クリーニングブレード１の裏側にトナー塊５００が付着している場合には、Ｌ型フィルム６は、図４（ｃ）に示すように、該トナー塊５００を破壊する。

残トナー搬送用ベルト８を駆動するための駆動ローラが図示しない制御部の制御により回転すると、図２に示すように、残トナー搬送用ベルト８は、走行すると共に、搬送用コイル５からＳ方向に搬送される残トナー４００を該残トナー搬送用ベルト８の表面に有する溝部分に導入し、感光体残トナー収容部９が位置するＴ方向に走行する。そして、残トナー搬送用ベルト８により搬送された残トナー４００は、感光体残トナー収容部９に保持される。

＜実施例１の効果＞
本発明の実施例１の画像形成装置２００によれば、折り曲げ角度αが３０度以上１５０度以下の弾性を有するＬ型フィルム６を搬送用コイル５の周縁と当接するよう該搬送用コイル５の長さ方向に沿って配設することにより、該Ｌ型フィルム６は、該搬送用コイル５の回転に伴う該羽根の周縁と摺接する毎に微小振動するので、この微小振動から生じる弾発力により、クリーニングブレード１の裏側に付着するトナー塊５００を破壊することができるので、結果として、安価で、かつ小型化が可能な構成により、紙面汚れの無い、高品質な印刷処理を行うことができる。

本発明の実施例２のクリーニング装置１００ａは、実施例１のクリーニング装置１００が有するＬ型フィルム６の代わりに、長さ方向に沿ってＬ型フィルムから搬送用コイル５への押付力を低減させるために、該Ｌ型フィルムに複数のスリット６１ａを加工して生成した図６に示すＬ型フィルム６ａを用いる構成に代えたものである。そして、本発明の実施例２の画像形成装置２００ａは、上記クリーニング装置１００ａを有する構成となる。

Ｌ型フィルム６ａは、実施例１のＬ型フィルム６と同一材料から成り、搬送用コイル５の周縁と当接するよう該搬送用コイル５の長さ方向に沿って配設される。Ｌ型フィルム６ａには、図６に示すように、該Ｌ型フィルム６ａから搬送用コイル５への押付力を低減させるための複数のスリット６１ａが加工されている。

そして、Ｌ型フィルム６ａは、実施例１のＬ型フィルム６と同様に、片端（交点）が固定部材７及びクリーニングブレード用フォルダ２に狭持されており、狭持部Ｏにおいて両面テープにより固定部材７側に接着固定されている。この、Ｌ型フィルム６ａは、自由端側の折曲部Ｎの折り曲げ角度をαとし、搬送用コイル５の回転軸に対して、直交方向に振動動作するように、折曲部Ｎが搬送用コイル５の周縁と弾性力を付与されて当接して配設されている。

本実施例２では、Ｌ型フィルム６ａとして、図６に示すように、長さ寸法Ｐ＝３００ｍｍ、上記狭持部Ｏ＝３ｍｍ、自由長Ｍ＝４．５ｍｍ、先端の折り曲げ角度α＝９０度、スリット６１ａの長さ寸法Ｑ＝５０ｍｍ、スリット６１ａの幅寸法Ｒ＝２ｍｍに設定した。これにより、本実施例２のＬ型フィルム６ａには、４つのスリット６１ａが均等に設けられる。従って、Ｌ型フィルム６ａの可撓性が大きくなるので、搬送用コイル５との摩擦力（押付力）を小さく設定することができる。

Ｌ型フィルム６ａの折り曲げ方向は、実施例１のＬ型フィルム６と同様に、該Ｌ型フィルム６ａが振動しても、折曲部Ｎのエッジ部分がクリーニングブレード１と接触しないように、クリーニングブレード１から離間する方向に設定する。また、Ｌ型フィルム６ａが振動しても、該Ｌ型フィルム６ａの折曲部Ｎの先端部分が搬送部材用カバー３と接触しないよう長さ寸法が設定されている。

更に、Ｌ型フィルム６ａは、搬送用コイル５がＹ方向に回転すると、実施例１と同様に該搬送用コイル５と摺接する毎に微小振動する。この微小振動から生じる弾発力により、クリーニングブレード１の裏側にトナー塊５００が付着している場合には、Ｌ型フィルム６ａは、該トナー塊５００を破壊する。

尚、その他の構成については、実施例１のクリーニング装置１００及び該クリーニング装置１００を有する画像形成装置２００の構成と同じである。

本発明の実施例２のＬ型フィルム６ａの厚さｔの最適厚さ評価について、図７に実験結果を示す。ここで、最適厚さ評価については、二つの異なる厚さｔのＬ型フィルム６ａを用意し、各厚さｔのＬ型フィルム６ａを有するクリーニング装置１００ａを備えた画像形成装置２００ａにおいて、Ａ４の普通用紙を２万枚５％ｄｕｔｙ（ブラックトナーを有する画像形成ユニット２１Ｋのみを使用）で連続印刷を行った場合における紙面汚れの有無の結果に基いている。ここで、最適厚さ評価の結果として、２万枚の印刷処理の中で紙面汚れが０枚の場合には「〇」、１００枚以下の場合には「△」、１００枚以上の場合には「×」を図７の「紙面汚れ」の項目に記載した。

また、図７の「負荷（Ｎ・ｃｍ）」の項目には、比較例１に該当するＬ型フィルム６及び後述する実験例２−１及び２−２に該当する各Ｌ型フィルム６ａから搬送用コイル５に与える押付力である負荷が記載されている。この、図７中の各負荷値は、負荷トルク計ＰＴ−１９２０（ＰＲＯＴＥＣ社製）を用いて計測した。

図７の「比較例１」において、本実施例１のＬ型フィルム６（厚さｔ＝０．１ｍｍ）の評価の実験結果を示す。ここで、厚さｔ＝０．１ｍｍのＬ型フィルム６では、該Ｌ型フィルム６が搬送用コイル５の周縁との当接面において、該搬送用コイル５に与える押付力である負荷は８Ｎ・ｃｍである。そして、上記Ｌ型フィルム６を有するクリーニング装置１００を備える画像形成装置２００では、２万枚の印刷媒体３００を印刷処理しても、紙面汚れは発生しなかった。

図７の「実験例２−１」において、本実施例２のＬ型フィルム６ａ（厚さｔ＝０．１ｍｍ）の評価の実験結果を示す。ここで、厚さｔ＝０．１ｍｍのＬ型フィルム６ａでは、該Ｌ型フィルム６ａが搬送用コイル５の周縁との当接面において、該搬送用コイル５に与える押付力である負荷は７Ｎ・ｃｍである。そして、上記Ｌ型フィルム６ａを有するクリーニング装置１００ａを備える画像形成装置２００ａでは、２万枚の印刷媒体３００を印刷処理しても、紙面汚れは発生しなかった。

図７の「実験例２−２」において、本実施例２のＬ型フィルム６ａ（厚さｔ＝０．０５ｍｍ）の評価の実験結果を示す。ここで、厚さｔ＝０．０５ｍｍのＬ型フィルム６ａでは、該Ｌ型フィルム６ａが搬送用コイル５の周縁との当接面において、該搬送用コイル５に与える押付力である負荷は７Ｎ・ｃｍである。そして、上記Ｌ型フィルム６ａを有するクリーニング装置１００ａを備える画像形成装置２００ａでは、２万枚の印刷媒体３００を印刷処理すると、１００枚以上の紙面汚れが発生した。

上記比較例１及び実験例２−１、２−２の最適厚さ評価の結果により、厚さｔ＝０．１ｍｍ及び０．０５ｍｍどちらのＬ型フィルム６ａも、実施例１のＬ型フィルム６と比べて搬送用コイル５に与える押付力である負荷が低減したが、厚さｔ＝０．０５ｍｍのＬ型フィルム６ａでは、２万枚の印刷媒体３００に対する印刷処理において１００枚以上の紙面汚れが発生した。上記結果により、厚さｔ＝０．１ｍｍのＬ型フィルム６ａを用いることで搬送用コイル５に与える押付力である負荷を低減させることができ、これにより、Ｌ型フィルム６ａ及び搬送用コイル５の耐久性を向上することができる。

一方、実験例２−１及び２−２の結果より、厚さｔ＝０．０５ｍｍのように薄いＬ型フィルム６ａでは、厚さｔ＝０．１ｍｍのＬ型フィルム６ａと比べて該Ｌ型フィルム自体の弾性力が弱くなるため、クリーニングブレード１の裏側に付着するトナー塊５００を壊す力が弱くなり、トナー塊５００を確実に落とすことができないことが分かった。クリーニングブレード１の裏側に堆積するトナー塊５００により、印刷媒体３００への紙面汚れが発生する理由については、実施例１において説明済みのため割愛する。

実施例２のクリーニング装置１００ａの動作は、実施例１のクリーニング装置１００の動作と同じである。

＜実施例２の効果＞
本発明の実施例２の画像形成装置２００ａによれば、複数のスリット６１ａを有するＬ型フィルム６ａを搬送用コイル５の周縁と当接するよう該搬送用コイル５の長さ方向に沿って配設することにより、該Ｌ型フィルム６ａは、実施例１のＬ型フィルム６と比べて搬送用コイル５に与える負荷（押付力）を低減させることができ、これにより、Ｌ型フィルム６ａ及び搬送用コイル５の耐久性を向上させることができる。

本発明の実施例３のクリーニング装置１００ｂは、実施例１のクリーニング装置１００の構成に搬送用コイル５を揺動するための突起１０を追加し、該突起１０が搬送用コイル５を揺動することにより、Ｌ型フィルム６を該搬送用コイル５からの押付力により大きく揺動する構成に代えたものである。そして、本発明の実施例３の画像形成装置２００ｂは、上記クリーニング装置１００ｂを有する構成となる。

突起１０は、図８に示すように、搬送部材用カバー３及びトナー漏れ防止フィルム４に囲まれた残トナー回収部内に配設され、搬送用コイル５を揺動するために用いられる。この突起１０は、図９に示すように、搬送用コイル５の周縁と当接するよう該搬送用コイル５の長さ方向に複数個配設される。ここで、本実施例３では、搬送用コイル５の径が５ｍｍの場合には、図８に示すように、突起１０の高さＨが１ｍｍになるよう設定する。

そして、突起１０は、搬送用コイル５の回転により、該搬送用コイル５の周縁と接触すると、該搬送用コイル５を揺動する。ここで、搬送用コイル５は、わずかに振動しても回転力を受けるようになっている。

突起１０と接触して揺動する搬送用コイル５は、該搬送用コイル５の周縁と接触するＬ型フィルム６に対して上方向の押付力を与える。

Ｌ型フィルム６は、搬送用コイル５からの上方向の押付力を受けると、図１０（ａ）に示すようにａ方向に微小振動する状態から、図１０（ｂ）に示すように上方に持ち上げられ、ｂ方向にも振動するようになる。これにより、Ｌ型フィルム６は、ａ方向及びｂ方向の二種類の微小振動を行うので、この二種類の微小振動から生じるより大きな弾発力により、クリーニングブレード１の裏側に付着するトナー塊５００を破壊する。ここで、本実施例３では、実施例１のＬ型フィルム６を用いる構成にしたが、これに限らず、実施例２のＬ型フィルム６ａを用いる構成にしてもよい。

本発明の実施例３のクリーニング装置１００ｂの性能評価について、図１１に実験結果を示す。ここで、性能評価については、実施例１の画像形成装置２００、実施例２の画像形成装置２００ａ、実施例３の画像形成装置２００ｂにおいて、Ａ４の普通紙を３万枚５％ｄｕｔｙ（ブラックトナーを有する画像形成ユニット２１Ｋのみを利用）で連続印刷を行った場合における紙面汚れの有無の結果に基いている。ここで、性能評価の結果として、２万枚、２．５万枚、３万枚の印刷処理の中で紙面汚れが０枚の場合には「〇」、紙面汚れが１枚でもある場合には「×」を図１１の「紙面汚れ」の項目に記載した。

図１１の「比較例１」において、本実施例１のクリーニング装置１００を有する画像形成装置２００の性能評価の実験結果を示す。この画像形成装置２００では、２万枚の印刷媒体３００を印刷処理した時点では、紙面汚れは発生しなかったが、２．５万枚の印刷媒体３００を印刷処理した時点で紙面汚れが発生する。

図１１の「比較例２」において、本実施例２のクリーニング装置１００ａを有する画像形成装置２００ａの性能評価の実験結果を示す。この画像形成装置２００ａでは、２万枚の印刷媒体３００を印刷処理した時点では、紙面汚れは発生しなかったが、２．５万枚の印刷媒体３００を印刷処理した時点で紙面汚れが発生する。

図１１の「実験例３」において、本実施例３のクリーニング装置１００ｂを有する画像形成装置２００ｂの性能評価の実験結果を示す。この画像形成装置２００ｂでは、３万枚の印刷媒体３００を印刷処理しても、紙面汚れが発生しなかった。

上記比較例１及び比較例２、実験例３の高精度化の評価の結果により、実施例３の突起１０を有する構成であるクリーニング装置１００ｂを備える画像形成装置２００ｂは、該突起１０が搬送用コイル５を揺動し、揺動した搬送用コイルがＬ型フィルム６を強い押付力上方に押し上げるためＬ型フィルム６が大きく振動してクリーニングブレード１の裏側のトナー塊５００をより大きい力により破壊するので、これにより、実施例１の画像形成装置２００及び実施例２の画像形成装置２００ａに比べて紙面汚れの発生を低減し、印刷精度を向上することができる。

＜実施例３の動作＞
以下、本発明に係る実施例３のクリーニング装置１００ｂの動作について説明する。ここで、Ｌ型フィルム６の先端の折り曲げ角度αは９０度であるものとする。

残トナー４００は、クリーニングブレード１により掻き取られると、搬送部材用カバー３及びトナー漏れ防止フィルム４に囲まれた残トナー回収部に落下する。しかし、残トナー４００の一部は、クリーニングブレード１の裏側に付着してトナー塊５００となる。

感光体ドラム２１２が図８に示すようにＺ方向に回転すると、該感光体ドラム２１２のギヤと搬送用コイル５のギヤが噛み合っていることにより、搬送用コイル５はＹ方向に回転するので、搬送用コイル５は、上記トナー回収部に落下した残トナー４００を残トナー搬送用ベルト８方向に搬送する。

上記残トナー回収部内において、搬送用コイルの周縁と当接するように配設される複数の突起１０は、搬送用コイル５の回転により、該搬送用コイル５の周縁と接触すると、該搬送用コイル５を揺動する。

Ｌ型フィルム６は、搬送用コイル５からの上方向の押付力を受けると、図１０（ａ）に示すようにａ方向に微小振動する状態から、図１０（ｂ）に示すように上方に持ち上げられ、ｂ方向にも振動するようになる。これにより、Ｌ型フィルム６は、ａ方向及びｂ方向の二種類の振動を行うので、この二種類の微小振動から生じるより大きな弾発力により、クリーニングブレード１の裏側に付着するトナー塊５００を破壊する。

残トナー搬送用ベルト８を駆動するための駆動ローラが図示しない制御部の制御により回転すると、残トナー搬送用ベルト８は、走行すると共に、搬送用コイル５から搬送される残トナー４００を該残トナー搬送用ベルト８の表面に有する溝部分に導入し、感光体残トナー収容部９が位置する方向に走行する。そして、残トナー搬送用ベルト８により搬送された残トナー４００は、感光体残トナー収容部９に保持される。

＜実施例３の効果＞
本発明の実施例３の画像形成装置２００ｂによれば、搬送用コイル５の周縁に当接するように、複数個の突起１０を配設することにより、該搬送用コイル５が揺動して該搬送用コイル５の周縁に当接するＬ型フィルム６を上方に押し付けるので、該Ｌ型フィルム６は、図１０（ａ）に示すようにａ方向に微小振動するだけでなく、図１０（ｂ）に示すように上方に持ち上げられ、ｂ方向にも振動するようになる。これにより、Ｌ型フィルム６は、ａ方向及びｂ方向の二種類の振動を行うので、この二種類の振動から生じるより大きな弾発力により、クリーニングブレード１の裏側に付着するトナー塊５００を破壊することができ、これにより、印刷処理における紙面汚れの発生を低減し、印刷制御を向上することができる。

上記した実施例では、本発明の画像形成装置２００をプリンタとして適用した例を説明したが、これに限る必要はなく、例えば、ファクシミリ、複写機、ＭＦＰ（ＭｕｌｔｉＦｕｎｃｔｉｏｎＰｒｏｄｕｃｔｓ）等にも適用可能である。

実施例１のクリーニング装置の構成を示す正面方向からの断面図である。実施例１のクリーニング装置の構成を示す側面方向からの断面図である。実施例１のクリーニング装置を有する画像形成装置の構成を示す図である。実施例１のＬ型フィルムの動作説明図である。実施例１の画像形成装置におけるＬ型フィルムの折り曲げ角度の最適角度評価の結果を示す図である。実施例２のＬ型フィルムの構成を示す図である。実施例２の画像形成装置におけるＬ型フィルムの厚さの最適厚さ評価の結果を示す図である。実施例３のクリーニング装置の構成を示す正面方向からの断面図である。実施例３のクリーニング装置の構成を示す側面方向からの断面図である。実施例３のＬ型フィルムの動作説明図である。実施例３の画像形成装置の精度評価の結果を示す図である。

符号の説明

１００クリーニング装置
１クリーニングブレード
２クリーニングブレード用フォルダ
３搬送部材用カバー
４トナー漏れ防止フィルム
５搬送用コイル
６Ｌ型フィルム
６１ａスリット
７固定部材
８残トナー搬送用ベルト
９感光体残トナー収容部
１０突起
２００画像形成装置
２１２感光体ドラム

Claims

像担持体の表面に残留する残トナーを除去する除去部材と、前記除去した残トナーを回収する回収部と、前記回収部内に配設され、前記残トナーを該回収部外へ回転して搬送する搬送部材とを備えるクリーニング装置において、
前記除去部材に沿って前記搬送部材の周縁に当接して配設され、前記回転する搬送部材の周縁と摺接する弾性部材を含むことを特徴とするクリーニング装置。
前記弾性部材は、フィルムから成り、片端が支持部材により支持され、自由端側に角度３０度以上１５０度以下に折り曲げられた折曲部を有し、該折曲部において弾性力を付与されて前記搬送部材の周縁と当接して配設され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。
前記弾性部材は、フィルムから成り、片端が支持部材により支持され、自由端側に角度３０度以上１５０度以下に折り曲げられた折曲部を有し、該折曲部において弾性力を付与されて前記搬送部材の周縁と当接して配設され、前記支持部材による支持部と前記折曲部との間に複数の孔を備え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。
前記搬送部材は、スパイラルが形成され、
前記回収部内には、前記スパイラルの回転に伴って、該スパイラルの周縁に間欠的に当接する突起を備えることを特徴とするクリーニング装置。
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のクリーニング装置を備えることを特徴とする画像形成装置。