JP2010085489A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】機構が省スペースで、且つ、回収現像剤の収容スペースを十分に生かすことができる回収現像剤搬送手段を備えた飛散現像剤回収装置を有する画像形成装置を提供する。
【解決手段】回収した現像剤を溜める回収容器１７と、回収容器１７に回転自在に担持され、飛散現像剤を回収するための回収ローラ部材１１と、回収ローラ部材１１上の現像剤を掻き取るための掻き取り部材１２と、回収ローラ部材１１の長手に対して直角な方向に往復動作可能な回収現像剤搬送手段４０と、回収現像剤搬送手段４０を回収ローラ部材１１の長手に対して直角な方向に力を与える加圧手段１１ａ、１１ｂと、を有し、回収現像剤搬送手段４０は、回収ローラ部材１１の回転に連動して駆動される加圧手段１１ａ、１１ｂにより回収ローラ部材１１の長手に対して直角な方向に往復動作する。
【選択図】図３

Description

本発明は、飛散している現像剤（トナー）を回収容器に回収する飛散現像剤回収装置を備えた、電子写真方式の複写機、プリンタなどの画像形成装置に関するものである。

一般的に、電子写真プリンタのような画像形成装置は、像担持体としてドラム状の電子写真感光体（以下、「感光ドラム」という。）を備えている。画像形成装置は、感光ドラムの表面を所定のレベルの電位で帯電させる帯電装置と、帯電された感光ドラム表面にレーザ光を走査するレーザースキャニングユニット（露光装置）と、を備えている。また、画像形成装置は、走査されたレーザ光によって感光ドラム上に形成された静電潜像の領域に現像剤（トナー）を供給して現像する現象装置と、感光ドラム上に現像されたトナーを印刷用紙に移す転写装置と、を備えている。更に、画像形成装置は、感光ドラム表面に残存するトナーをクリーニングして回収する残存トナー回収装置を備えており、加えて機内の汚れを嫌う装置においては、感光ドラム周辺の飛散現像剤（トナー）を回収する飛散現像剤（トナー）回収装置を備えている。

上記構成において、飛散トナー回収装置は、一般的にトナーと逆バイアスの高圧電流をかけることでトナーを吸着させる集塵ローラを備えている。飛散トナー回収装置は、集塵ローラに接触して集塵ローラ上の回収トナーを掻き取るスクレーパと、スクレーパにより掻き取られた回収トナーを収容する回収トナー容器とを備えている。

上記回収トナー容器のトナー入口には、上記スクレーパが設けられる。このようなスクレーパにより掻き取られた回収トナーは、回収トナー容器のトナー入口に堆積してから、徐々に押し出されて回収容器内に収容される。このように回収された回収トナーによって回収トナー容器が満たされると、回収トナー容器は清掃または交換される。

しかし，上記構成の飛散トナー回収装置では、スクレーパ近傍に回収トナーが過度に堆積してしまう恐れがある。この場合には、過度に堆積された回収トナーによりスクレーパの機能が低下するだけでなく、回収トナー容器内に回収トナーが円滑に回収されなくなってしまうという問題がある。また、回収トナー容器の内側に回収トナーが均等に全部満たされる前にトナー入口が塞がれてしまうという問題がある。

上記の問題は、感光ドラム上の残存トナー回収装置でも同様に発生している。

そこで、そのような問題の対策として、図１１に示す方法がある。つまり、感光ドラム２００に接触した、回収トナー容器２１０内におけるクリーニングブレード２２０（スクレーパに相当）近傍に滞留する回収トナーをパドル２３３で掻き取って奥に押し込む方法である（例えば、特許文献１参照）。

また、図１２に示すように、感光ドラム３１４に接触したクリーニングブレード３２２（スクレーパに相当）の下流に、クリーニングブレード３２２の長手方向（矢印Ｐ方向）に往復動作する攪拌板３３１を有する構成が提案されている。この構成にて、回収トナーがクリーニングブレード３２２に滞留することを防いでいる（例えば、特許文献２参照）。
特開２００５−１０７５１号公報 特開２００６−３１００６号公報

しかしながら、特許文献１に示すトナー回収搬送手段（パドル２３３）は、機構が大掛かりでスペースを占有してしまう構成とされる。

また、特許文献２に示す構成では、回収トナーの停滞を抑制する攪拌板３３１の往復動作方向が回収トナー搬送方向に対して直角方向である。そのため、回収容器内の奥側へ搬送するためには新たに供給された回収トナーによって押し出されるか、又は、自重を用いることが必要である。つまり、積極的に回収トナーを搬送する構成ではなかった。

また、容器入口に対して攪拌板が高い位置に配置されているため、掻き取り部近傍にトナーが残存する恐れがあった。

本発明の目的は、機構が省スペースで、且つ、回収現像剤の収容スペースを十分に生かすことができる回収現像剤搬送手段を備えた飛散現像剤回収装置を有する画像形成装置を提供することである。

上記目的は本発明に画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、静電潜像が形成される像担持体と、現像剤を収容し、前記現像剤を前記像担持体に形成された前記静電潜像に付与して可視像とする現像装置と、飛散している現像剤を回収する飛散現像剤回収装置と、を有する画像形成装置において、
前記飛散現像剤回収装置は、
回収した現像剤を溜める回収容器と、
前記回収容器に回転自在に担持され、飛散現像剤を回収するための回収ローラ部材と、
前記回収ローラ部材上の現像剤を掻き取るための掻き取り部材と、
前記回収ローラ部材の長手に対して直角な方向に往復動作可能な回収現像剤搬送手段と、
前記回収現像剤搬送手段を前記回収ローラ部材の長手に対して直角な方向に力を与える加圧手段と、
を有し、前記回収現像剤搬送手段は、前記回収ローラ部材の回転に連動して駆動される前記加圧手段により前記回収ローラ部材の長手に対して直角な方向に往復動作することを特徴とする画像形成装置である。

本発明によれば、飛散現像剤回収装置の機構が省スペースで、且つ、回収現像剤の収容スペースを十分に生かすことができる飛散現像剤回収装置を有する画像形成装置を提供することができる。

以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。

実施例１
図１は、本発明に従って構成される飛散現像剤回収装置７２を搭載した画像形成装置１００の一実施例の概略構成を示す。本実施例にて、画像形成装置１００は、電子写真複写機とされる。図２は、図１における符号Ｍ部、即ち、飛散現像剤回収装置７２の近傍を示す詳細図である。

図１に示すように、本実施例の画像形成装置１００は、プリンタ（画像形成部）５０と、スキャナ（画像読み取り部）８０とを備えている。

プリンタ（画像形成部）５０は、画像が形成されるための記録材（シート）Ｓを積載する上段カセット５４及び下段カセット５２を備えている。上段カセット５４内のシートＳは、分離爪（図示せず）と給紙ローラ５１とによって１枚ずつ分離されてレジストローラ５６に給紙される。下段カセット５２内のシートＳは、分離爪（図示せず）と給紙ローラ５３とによって１枚ずつ分離されてレジストローラ５６に給紙される。そして、レジストローラ５６に給紙されたシートＳの表面に画像形成部５０によって画像が形成される。

図１及び図２を参照すると、画像形成部５０は、像担持体としてのドラム状の電子写真感光体、即ち、感光ドラム６２と、感光ドラム６２の表面に均一な帯電を施すための一次帯電器７０とを備えている。

一次帯電器７０により帯電された感光ドラム６２の表面に、露光装置を構成するレーザスキャナ等のレーザ変調６１から照射される光像により静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置６４により内部に収容した現像剤が付与されて現像され、感光ドラム６２上に、シートＳに転写すべき可視像（トナー像）が形成される。

画像形成部５０は、感光ドラム６２表面や現像装置６４等から飛散したトナーを回収するための飛散現像剤（トナー）回収装置７２を備えている。

更に、画像形成部５０には、感光ドラム６２の表面の電荷を増加させて転写安定性を向上させるポスト帯電器７１と、感光ドラム６２の表面に現像された可視像、即ち、トナー像をシートＳに転写するための転写帯電器６５と、を有する。また、画像形成部５０は、感光ドラム６２からトナー像が転写されたシートを分離するための分離帯電器６６と、トナー像を転写した後、感光ドラム６２に残留したトナーを除去するためのクリーナ７３とを備えている。

画像形成部５０によって感光ドラム６２からトナー像を転写されたシートＳは、搬送ベルト６７によって定着装置６８まで搬送され、定着装置６８で熱定着された後、排出ローラ６９によってソータ９０に排出される。

また、スキャナ（画像読み取り部）８０は、走査光学系光源８１、プラテンガラス８２、開閉可能な原稿圧板８３、レンズ８４、光電変換素子としての受光素子８５、及び画像処理部８６を有している。走査光学系光源８１で読み取られた原稿像は、画像処理部８６で処理され、電気信号８７に変換されて画像形成部のレーザ変調６１に伝送される。

以下、図３〜図１０を参照して、本実施例における飛散現像剤（トナー）回収装置７２の構成について説明する。

本実施例の飛散トナー回収装置７２は、図２に示すように、ポスト帯電器７１と一体に構成されている。ポスト帯電器７１は、本実施例ではコロナ帯電器とされ、その構成及び機能については、当業者には周知であるので、これ以上詳しい説明は省略する。

本実施例の飛散トナー回収装置７２は、前述のとおり感光ドラム６２の表面や現像装置６４等から飛散した現像剤（トナー）を回収する装置である。

飛散トナー回収装置７２は、回収現像剤（回収トナー）搬送方向において上流に対して下流（図３の矢印Ａの指す方向が下流）が低くなるように、プリンタ５０に装着される。

この飛散トナー回収装置７２は、回収トナー収納部１７ａを有する飛散トナー回収容器１７を備えている。つまり、本実施例では、回収容器１７の底面は傾斜しており、その傾斜は回収現像剤搬送方向上流側に対して搬送方向下流側が低くなっている。

また、飛散トナー回収容器１７の入口１７ｃには、ＤＣバイアスを印加することによって感光ドラム６２周辺の飛散トナーを電気的に吸着して回収する回収ローラ部材、即ち、集塵ローラ１１が回転自在に設けられている。集塵ローラ１１上（回収ローラ部材上）に吸着したトナーは、掻き取り部材であるスクレーパシート１２によって掻き取られ、矢印Ａ方向に導かれる。

飛散トナー回収装置７２には、スクレーパシート１２を支持するスクレーパ台１３と、スクレーパ台１３に堆積した回収トナーを回収トナー収納部１７ａに強制的に搬送する回収現像剤搬送手段である回収トナー浚いユニット４０（図４参照）と、が設けられている。

前述の集塵ローラ１１は、素材にステンレス鋼を用い、例えばプラスに帯電した飛散トナーを吸着するために逆バイアスである−１ｋＶのバイアス電圧を印加されている。

図５において、集塵アーム２０は、感光ドラム６２に備えられているドラムカム４１に接触するように配置されている。感光ドラム６２の回転動作に伴ってドラムカム４１が回転すると、集塵アーム２０のカム部２０ａがドラムカム４１の形状に沿うことで集塵アーム２０が矢印Ｆ方向に一定角度回転する。更に、集塵アーム２０は、カムバネ２１により矢印Ｇ方向に付勢されているため、感光ドラム６２の回転周期で矢印Ｆ方向及び矢印Ｇ方向に一定角度づつ回転往復運動を行う。集塵アーム２０の回転角度は、ドラムカム４１のＬ１−Ｌ２（最大外径−最小外径）の差分の大きさによって決まる。

集塵アーム２０は、その内部に有する一方向クラッチＣＬ（図４参照）を介して集塵ローラ１１と接続されている。一方向クラッチＣＬは、集塵アーム２０が矢印Ｆ方向に回転する場合には集塵ローラ１１をグリップし、集塵ローラ１１と集塵アーム２０が共に連れまわって動作する。一方、集塵アーム２０が矢印Ｇ方向に回転するときには一方向クラッチＣＬは内部で空回りし、集塵ローラ１１は集塵アーム２０に連れまわって回転しない。即ち、一方向クラッチＣＬは、集塵ローラ１１が矢印Ｆ方向にのみ回転するように作用する。

図６（ｂ）は、ドラムカム４１のカム形状を図６（ａ）のようにそれぞれ符号（イ）、（ロ）、（ハ）の３つの領域に分けた時、ドラムカム４１がＥ方向に回転動作したときの集塵アーム２０と集塵ローラ１１の軌跡を示している。図６（ｂ）におけるＦｍａｘは、集塵アーム２０が最もＦ方向に回転した時の位置を示し、Ｇｍａｘは最もＧ方向に回転した時の位置を示している。

集塵アーム２０は、ドラムカム４１の形状に沿って動作するのに対し、集塵ローラ１１は、前述の通り一方向クラッチＣＬの作用により矢印Ｆ方向の動作時、即ち、符号（ロ）の領域の時のみ動作する。

上記の機構により集塵ローラ１１は、矢印Ｆ方向に一定角度毎回転する。図３に示すように、集塵ローラ１１の表面にはスクレーパシート１２が当接しているため、集塵ローラ１１に吸着しているトナーが掻き取られる。

図４において、回収トナー浚いユニット４０は、回収トナーを浚い搬送するシート部材、即ち、浚いシート１５と、それを保持するブロック部材、即ち、レシプロブロック前２４と、レシプロブロック後１４と、を備えている。回収トナー浚いユニット４０は、浚いシート１５がスクレーパシート１２の回収現像剤搬送方向（矢印Ａ方向）下流側近傍に来るように配置される。

図３及び図４において、回収トナー浚いユニット４０は、詳しくは後述するローラ１１のカム部、即ち、カム１１ａとカム１１ｂ等にて構成される加圧手段により、集塵ローラ１１の長手に対して直角な方向（矢印Ｂ方向）に往復動作可能とされる。

これにより、スクレーパシート１２により掻き取られた後にスクレーパ台１３上に堆積した回収トナーを浚って回収トナー収納部１７ａに搬送し、飛散トナー回収容器１７内部の奥側から順次堆積させる。

次に、回収トナー浚いユニット４０の駆動構成について説明する。

上述の集塵ローラ１１は、図４及び図８に示すように、ローラ１１の長手方向の前側及び奥側の複数箇所（２箇所）に設けられた、加圧手段を構成するカム部、即ち、カム１１ａとカム１１ｂを有している。カム１１ａとカム１１ｂは、それぞれ、レシプロブロック前２４とカム１１ａ（図４参照）、レシプロブロック後１４とカム１１ｂが接触するように配置される。それぞれのレシプロブロック２４、１４は、スクレーパシート１２の長手の領域外（作像領域外）に配置される。

回収トナー浚いユニット４０における上記レシプロブロック前２４とカム１１ａと、レシプロブロック後１４とカム１１ｂの２箇所の浚い機構駆動構成は対称形状であり同一構成とされる。従って、以下、図８を参照してレシプロブロック後１４側のみを説明する。

レシプロブロック後１４には２種類の長穴１４ｃ、１４ｄが設けてある。先ず、１つ目の二つの長穴１４ｃ、１４ｃには、飛散トナー回収容器１７から突き出た２つのボス２２、２２が通っており、レシプロブロック後１４はそのボス２２、２２に沿って動作可能に設けられている。もう一方の一つの長穴１４ｄには段ビス２３、２３が通っており、レシプロブロック後１４が外れることを防いでいる。

飛散トナー回収容器１７のバネ掛け部１７ｂとレシプロブロック後１４のバネ掛け部１４ａには、引張りバネ１６（図３をも参照）が渡してあり、常に現像剤搬送方向下流側（矢印Ａ方向）にレシプロブロック１４を引っ張っている。それにより、レシプロブロック１４のアーム１４ｂ（図５参照）が集塵ローラ１１の回転に連動して回転駆動されるカム１１ｂに接触し、カムに沿って往復運動する。

次に、図９及び図１０を用いて回収トナー浚いユニット４０の動作について詳細に説明する。

浚い機構駆動構成と同様に、レシプロブロック前２４側は、レシプロブロック後１４と同じ動作をするため、レシプロブロック後１４について説明し、レシプロブロック前２４側についての説明は省略する。

図９は、本発明に従って構成される飛散現像剤回収装置７２の回収現像剤搬送手段の一連の動作を示す概略断面図である。

図１０は、図９における集塵ローラ１１に対する回収トナー浚いユニット４０の軌跡を示した図であり、図９（i）における集塵ローラ１１の位置を０゜として示したものであ
る。

図９（i）は、回収トナー浚いユニット４０が最も回収現像剤搬送方向上流側にいる状態（レシプロブロック１４が位置Ｋにいる状態）を示す図である。集塵ローラ１１の回転周期において回収トナー浚いユニット４０は、最も上流側にいる時間が一番長い。そのため、直接浚いシート１５上に堆積するトナーが多く、搬送効率が高い。

図９（i）から集塵ローラ１１が更にＨ方向に回転すると、レシプロブロック１４のアーム１４ｂが集塵ローラ１１から完全に解除される。そして、回収トナー浚いユニット４０は引張りバネ１６の張力により矢印Ｉ方向にスライドし、図９（ii）の位置（レシプロブロック１４が位置Ｌにいる状態）に来る。バネ１６の張力により勢い良く移動させることで、回収トナーが浚いシート１５に付着して連れまわるのを回避する（図１０参照）。

図９（ii）から集塵ローラ１１が更にＨ方向に回転すると、図９（iii）のように集塵ローラ１１のカム部１１ｂがレシプロブロック１４のアーム１４ｂに接触し、回収トナー浚いユニット４０を徐々に矢印Ｊ側に押し戻していく。浚いシート１２を矢印Ｊ側に徐々に移動させることでスクレーパ台１３上に堆積した回収トナーを飛散トナー回収容器１７の入口１７ｃ側にトナーを飛散させないようにしている（図９（iii）参照）。

図９（iii）から集塵ローラ１１が更にＨ方向に回転すると、図９（iv）のように回収トナー浚いユニット４０が図９（i）と同じ位置まで復帰し、再び回収トナーが直接浚い
シート１５上に堆積する。

以上の動作を繰り返すことで、回収トナーを回収トナー収納部１７ａに搬送し、飛散トナー回収容器１７内部の奥側から順次堆積させる。

つまり、本発明によれば、回収容量を十分生かすために省スペース且つ効率的な回収トナー搬送機構を実現している。これにより、飛散現像剤回収ローラ部材（集塵ローラ１１）上の現像剤（トナー）を掻き取るためのシート材近傍に、掻き取られたトナーが堆積するのを解決している。

前述の集塵ローラ１１の素材は、ＳＵＳに限定したものではなく、ＳＵＳ以外の導電性部材を用いて作製しても良い。また、バイアス電圧を用いずに磁石等の磁場を形成できる素材を用いることで飛散トナーを吸着してもよい。

本発明に従って構成される飛散現像剤回収装置が組み込まれた本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略構成断面図である。 飛散現像剤回収装置を示す図１のＭ部詳細図である。 本発明に従って構成される飛散現像剤回収装置とポスト帯電器を示す断面図（長手奥側）である。 本発明に従って構成される飛散現像剤回収装置の斜視図である。 本発明に従って構成される飛散現像剤回収装置とポスト帯電器と感光ドラムとを示す正面図である。 ドラムカムの位置における集塵アームと集塵ローラの動作を説明する図である。 図４のＣ−Ｃ部断面図である。 図２のＤ部詳細斜視図である。 本発明に従って構成される飛散現像剤回収装置の一連の動作を説明する概略構成断面図である。 図９（i）における集塵ローラ１１の位置を０゜とした時の集塵ローラ１１と回収トナー浚いユニットの動作の関係を説明する図である。 従来の飛散現像剤回収装置の一例を示す模式図である。 従来の飛散現像剤回収装置の一例を示す模式図である。

符号の説明

１１ 集塵ローラ（回収ローラ部材）
１１ａ、１１ｂ カム部（加圧手段）
１２ スクレーパシート（掻き取り部材）
１３ スクレーパ台
１４ レシプロブロック後
１５ 浚いシート（回収現像剤搬送部材）
１６ 引張りバネ
１７ 飛散トナー回収容器
２０ 集塵アーム
４０ 回収トナー浚いユニット（回収現像剤搬送手段）
５０ プリンタ（画像形成部）
７１ ポスト帯電器
７２ 飛散トナー回収装置（飛散現像剤回収装置）
８０ スキャナ（画像読み取り部）

Claims (7)

1. 静電潜像が形成される像担持体と、現像剤を収容し、前記現像剤を前記像担持体に形成された前記静電潜像に付与して可視像とする現像装置と、飛散している現像剤を回収する飛散現像剤回収装置と、を有する画像形成装置において、
   前記飛散現像剤回収装置は、
   回収した現像剤を溜める回収容器と、
   前記回収容器に回転自在に担持され、飛散現像剤を回収するための回収ローラ部材と、
   前記回収ローラ部材上の現像剤を掻き取るための掻き取り部材と、
   前記回収ローラ部材の長手に対して直角な方向に往復動作可能な回収現像剤搬送手段と、
   前記回収現像剤搬送手段を前記回収ローラ部材の長手に対して直角な方向に力を与える加圧手段と、
   を有し、前記回収現像剤搬送手段は、前記回収ローラ部材の回転に連動して駆動される前記加圧手段により前記回収ローラ部材の長手に対して直角な方向に往復動作することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記加圧手段は、前記回収ローラ部材の長手方向の複数箇所に設けられたカム部を有し、
   前記回収現像剤搬送手段は、前記カム部に当接するように配置された２つのブロック部材と、前記２つのブロック部材に渡したシート部材とを有し、
   前記回収現像剤搬送手段は、前記カム部の作用により前記回収ローラ部材の長手に対して直角な方向に往復動作することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記回収容器の底面は傾斜しており、その傾斜は、前記回収現像剤搬送手段による回収現像剤搬送方向上流側に対して搬送方向下流側が低くなっていることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記回収ローラ部材は、導電性の素材にて作製され、バイアス電圧が印加されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の画像形成装置。
5. 前記回収ローラ部材は、磁場を形成できる素材とされることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の画像形成装置。
6. 前記掻き取り部材は、シート部材であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記載の画像形成装置。
7. 前記回収現像剤搬送手段は、前記掻き取り部材の近傍且つ現像剤搬送方向下流側に配置されることを特徴とする請求項１〜６のいずれかの項に記載の画像形成装置。

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