JP2011107488A - クリーニング装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 像保持部材の表面からクリーニング部材によって除去されたトナーをトナー回収部に回収し、このトナーを回転する搬送部材によって搬送させるクリーニング装置において、トナー回収部に回収されたトナーが長期にわたって安定して搬送部材に導かれて搬送されるようにする。
【解決手段】 像保持部材10の表面からクリーニング部材21によって除去されたトナーtをトナー回収部22に回収し、このトナーを回転する搬送部材23によって搬送させるクリーニング装置20において、回転軸23aの外周に搬送羽根23bが設けられた搬送部材を用い、搬送部材の回転により回動されてトナー回収部内のトナーを搬送部材に導く線材で構成されたトナー案内部材24を搬送部材に沿って設けると共に、トナー案内部材を回動可能に保持する部分に弾性手段40を設けた。
【選択図】 図４

Description

本発明は、複写機，プリンタ，ファクシミリ及びこれらの複合機などの画像形成装置及びこのような画像形成装置においてトナー像が転写された後の像保持部材の表面に残留するトナーを除去するのに使用するクリーニング装置に関するものである。特に、トナー像が転写された後の像保持部材の表面に残留するトナーをクリーニング部材によって像保持部材の表面から除去し、除去されたトナーをトナー回収部に回収し、このトナー回収部に回収されたトナーを回転する搬送部材によって搬送させるようにしたクリーニング装置を用いた場合において、トナー回収部に回収されたトナーが長期にわたって安定して搬送部材に導かれて搬送されるようにした点に特徴を有するものである。

複写機，プリンタ，ファクシミリ及びこれらの複合機などの画像形成装置においては、一般に、感光体に形成されたトナー像を中間転写ベルトや記録媒体に転写させた後、また中間転写ベルトに転写されたトナー像を記録媒体に転写させた後において、上記の感光体や中間転写ベルトなどの像保持部材の表面に残留するトナーをクリーニング装置によって除去させるようにしている。

ここで、従来においては、例えば、図１に示すように、感光体や中間転写ベルトなどの像保持部材１の表面に残留するトナーｔをクリーニング装置２によって除去させるにあたり、トナー像を転写させた後の像保持部材１の表面に、板状のクリーニングブレードからなるクリーニング部材２ａの端部を圧接させ、像保持部材１の表面に残留するトナーｔをこのクリーニング部材２ａによって除去し、このように除去させたトナーｔをクリーニング装置２の内部のトナー回収部２ｂに回収するようにしている。

そして、このクリーニング装置２の内部に設けられた搬送部材２ｃを回転させて、この搬送部材２ｃによって上記のようにトナー回収部２ｂに回収したトナーｔを搬送させて、廃トナー容器（図示せず）などに導くようにしている。

しかし、上記のようにクリーニング部材２ａにより除去されてトナー回収部２ｂに回収されたトナーｔが、速やかに搬送部材２ｃによって搬送されず、トナー回収部２ｂの隙間部分などに堆積し、このトナーｔが次第に凝集されて固化された。そして、このように凝集して固化されたトナーｔにより、新たに除去されたトナーｔが堰き止められ、クリーニング装置２の内部にトナーｔが蓄積して、トナーｔがクリーニング装置２からこぼれ出したり、また凝集して固化されたトナーｔが搬送部材２ｃに導かれて搬送される際に、搬送部材２ｃに負荷が加わって、搬送部材２ｃが破損したりするという問題があった。

ここで、従来においては、特許文献１に示されるように、シート状部材を用いたほぐし手段を、現像剤を搬送する現像剤搬送手段と連動させて移動させ、現像剤受け部に堆積した現像剤をほぐすようにしたクリーニング装置が提案されている。

しかし、このクリーニング装置の場合、シート状部材を用いたほぐし手段を、像保持部材の表面に残留するトナーを除去するクリーニング部材と現像剤搬送手段との間に設けるため、クリーニング部材によって除去された現像剤が、このシート状部材によって堰き止められて現像剤搬送手段に適切に導かれなくなり、この現像剤がシート状部材に付着して凝集したりするという問題があった。また、上記のようにシート状部材を、現像剤を搬送する現像剤搬送手段と連動させて移動させるようにした場合、このシート状部材が摩耗したり、破損したりし、現像剤受け部に堆積した現像剤を、ほぐし手段によって長期にわたってほぐすことができないという問題があった。

また、従来においては、特許文献２に示されるように、像保持部材の表面から除去されたトナーを搬送させる搬送部材の周縁に当接するようにして、シート状の弾性部材をクリーニングブレード等の除去部材に沿って設け、搬送部材の回転に伴って上記の弾性部材を振動させ、この振動によって除去部材に付着したトナーを破壊させて落とすようにしたクリーニング装置が提案されている。

しかし、このクリーニング装置においても、像保持部材の表面に残留するトナーを除去する除去部材と搬送部材との間にシート状の弾性部材を設けるため、除去部材によって除去されたトナーが、このシート状の弾性部材によって堰き止められて搬送部材に適切に導かれなくなり、このトナーがシート状の弾性部材に付着して凝集したりするという問題があった。また、上記のようにシート状の弾性部材を、回転する搬送部材に接触させて振動させるようにした場合、このシート状の弾性部材が摩耗したり、破損したりし、除去部材に付着したトナーを上記のシート状の弾性部材により長期にわたって安定して破壊させて落とすことができない等の問題があった。

特開２０００−１８１３１５号公報 特開２００９−８０１９１号公報

本発明は、トナー像が転写された後の像保持部材の表面に残留するトナーをクリーニング部材により除去してトナー回収部に回収し、このトナー回収部に回収されたトナーを回転する搬送部材によって搬送させるようにしたクリーニング装置における上記のような問題を解決することを課題とするものである。

すなわち、本発明においては、上記のようなクリーニング装置において、トナー回収部に回収されたトナーが長期にわたって安定して搬送部材に導かれて搬送され、長期にわたって安定したクリーニングが行えるようにすることを課題とするものである。

本発明におけるクリーニング装置においては、上記のような課題を解決するため、トナー像が転写された後の像保持部材の表面に残留するトナーをクリーニング部材によって像保持部材の表面から除去し、除去されたトナーをトナー回収部に回収し、このトナー回収部に回収されたトナーを回転する搬送部材によって搬送させるクリーニング装置において、回転軸の外周に搬送羽根が設けられた搬送部材を用い、この搬送部材の回転により回動されてトナー回収部内におけるトナーを搬送部材に導く線材で構成されたトナー案内部材を搬送部材に沿って設けると共に、このトナー案内部材を回動可能に保持する部分に弾性手段を設けるようにした。

ここで、本発明のクリーニング装置において使用する上記のクリーニング部材は特に限定されないが、例えば、板状のクリーニングブレードを用い、その端部を像保持部材の表面に沿って圧接させるようにすることができる。

また、上記のように搬送部材の回転により線材で構成されたトナー案内部材を回動させるにあたっては、このトナー案内部材を回転する搬送部材に設けられた搬送羽根との接触によって回動させるようにすることができる。

また、上記のトナー案内部材としては、例えば、搬送部材の回転により回動される回動アーム部と、この回動アーム部により回動されてトナー回収部内におけるトナーを搬送部材に導く案内アーム部とを備えたものを用いることができる。

そして、本発明の画像形成装置においては、トナー像が転写された後の像保持部材の表面に残留するトナーを除去するのに上記のようなクリーニング装置を用いるようにした。

本発明のクリーニング装置においては、上記のように像保持部材の表面に残留するトナーをクリーニング部材により除去させてトナー回収部に回収し、このようにトナー回収部に回収されたトナーを、回転軸の外周に搬送羽根が設けられた搬送部材を回転させて搬送させるにあたり、搬送部材に沿って設けられた線材からなるトナー案内部材を、搬送部材の回転により回動されてトナー回収部内におけるトナーを搬送部材に導くようにしたため、クリーニング部材と搬送部材との間にシート状の部材を設けた従来のクリーニング装置のように、トナー回収部に回収されたトナーがこのシート状の部材によって堰き止めるということがなく、トナー回収部に回収されたトナーが適切に搬送部材に導かれて搬送されるようになる。

また、上記のようにトナー案内部材を搬送部材に沿った線材で構成し、このトナー案内部材を搬送部材の回転により回動させるようにしているため、回転する搬送部材にシート状の部材を接触させて振動させる場合のように、上記のトナー案内部材が摩耗したり、破損したりするのが防止され、トナー回収部内におけるトナーが長期にわたって安定して搬送部材に導かれて搬送されるようになる。

さらに、上記のように搬送部材の回転により回動されるトナー案内部材を回動可能に保持する部分に弾性手段を設けたため、この弾性手段によりトナー案内部材の回動時における振動が抑制され、トナー案内部材の回動時に騒音が発生するのが防止されると共に、クリーニング部材や像保持部材が振動されて、画質に悪影響を及ぼすということもない。

感光体ドラムの表面に残留するトナー等をクリーニング装置によって除去する従来例を示した概略説明図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置を用いて画像形成を行う状態を示した概略説明図である。 上記の実施形態に係る画像形成装置において、感光体ドラムの表面に残留するトナー等を本発明の実施形態に係る第１のクリーニング装置により除去するにあたり、感光体ドラムの表面から除去されてトナー回収部に回収されたトナーを搬送部材に導くトナー案内部材が上方に回動されて持ち上げられた状態を示した概略説明図である。 上記の実施形態に係る第１のクリーニング装置において、感光体ドラムの表面から除去されてトナー回収部に回収されたトナーを搬送部材に導くトナー案内部材が下方に回動された状態を示した概略説明図である。 上記の実施形態に係る第１のクリーニング装置において、搬送部材の回転により回動される線材で構成されたトナー案内部材を搬送部材に沿って設けた状態を示した概略斜視図である。 上記の実施形態に係る第１のクリーニング装置において、トナー案内部材が搬送部材の回転により回動される状態を示した部分斜視図である。 上記の実施形態に係る第１のクリーニング装置において、トナー案内部材を回動可能に支持する部分に弾性手段を設けるにあたり、トナー案内部材における回動軸の外周にリング状になった弾性部材を取り付けた例を示した部分斜視図である。 上記の実施形態に係る第１のクリーニング装置において、トナー案内部材を回動可能に支持する部分に設ける弾性手段の第１の変更例を示した部分斜視図である。 上記の実施形態に係る第１のクリーニング装置において、トナー案内部材を回動可能に支持する部分に設ける弾性手段の第２の変更例を示した部分断面図及び部分平面図である。 上記の実施形態に係る第１のクリーニング装置において、トナー案内部材を回動可能に支持する部分に設ける弾性手段の第３の変更例を示した部分斜視図である。 上記の実施形態に係る第１のクリーニング装置において、トナー案内部材における案内アーム部に線材をコイル状に巻いたものを用いた変更例を示した部分斜視図である。

次に、本発明の実施形態に係る画像形成装置及びクリーニング装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明に係る画像形成装置及びクリーニング装置は、下記の実施形態に示したものに限定されず、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。

この実施形態に係る画像形成装置においては、図２に示すように、像保持部材となる４つの感光体ドラム１０に対応させて、現像剤を収容させた４つの現像装置１３を設け、各現像装置１３においては、それぞれの現像剤におけるトナーの色彩を異ならせて、黒色，黄色，マゼンダ色，シアン色のトナーを用いている。

ここで、この画像形成装置においては、上記の各感光体ドラム１０を回転させて、各感光体ドラム１０の表面をそれぞれ帯電装置１１によって帯電させ、このように帯電された各感光体ドラム１０に対して、それぞれ潜像形成装置１２により画像形成情報に従った露光を行い、各感光体ドラム１０の表面にそれぞれ静電潜像を形成するようにしている。

そして、このように静電潜像が形成された各感光体ドラム１０に対して、それぞれ対応する現像装置１３から所定の色彩のトナーを各感光体ドラム１０の静電潜像に供給して現像を行い、各感光体ドラム１０の表面にそれぞれの色彩のトナー像を形成するようにしている。

次いで、上記のように各感光体ドラム１０に形成された各色彩のトナー像を、複数の回転ローラ１４ａに架け渡されて回転駆動される像保持部材となる無端状の中間転写ベルト１４の表面に、上記の各感光体ドラム１０と対向して設けられた各一次転写ローラ１５により順々に一次転写させて、この中間転写ベルト１４の表面にフルカラーのトナー像を形成するようにしている。一方、上記の中間転写ベルト１４に転写されずに各感光体ドラム１０の表面に残留しているトナー等を、それぞれ第１のクリーニング装置２０により、各感光体ドラム１０の表面から除去するようにしている。

また、上記のように中間転写ベルト１４の上に形成されたフルカラーのトナー像を、この中間転写ベルト１４により二次転写ローラ１６と対向する位置に導くと共に、この画像形成装置の下部に収容された記録シートＳを上記の中間転写ベルト１４と二次転写ローラ１６との間に導き、中間転写ベルト１４の上に形成されたフルカラーのトナー像を、二次転写ローラ１６により記録シートＳに転写させるようにしている。

その後、フルカラーのトナー像が転写された記録シートＳを定着装置１７に導いて、転写されたフルカラーのトナー像を記録シートＳに定着させた後、このようにフルカラーのトナー像が定着された記録シートＳを排紙させるようにしている。一方、記録シートＳに転写されずに上記の中間転写ベルト１４に残ったトナー等を、第２のクリーニング装置３０によって中間転写ベルト１４から除去させるようにしている。

ここで、上記の各感光体ドラム１０の表面に残留しているトナーｔ等を、上記の第１のクリーニング装置２０によって除去するにあたり、この実施形態においては、図３及び図４に示すように、板状のクリーニングブレードからなるクリーニング部材２１の端部を、感光体ドラム１０の軸方向に沿ってトナーｔ等が残留している感光体ドラム１０の表面に圧接させ、このクリーニング部材２１により、感光体ドラム１０の表面からトナーｔ等を離脱させて、クリーニング装置２０の内部におけるトナー回収部２２に回収するようにしている。

また、このクリーニング装置２０内においては、回転軸２３ａの外周に搬送羽根２３ｂが設けられた搬送部材２３を、上記のクリーニング部材２１に沿って設け、この搬送部材２３を回転させて、上記のトナー回収部２２に回収されたトナーｔ等を搬送させ、廃トナー容器（図示せず）などに導くようにしている。

また、この実施形態においては、線材で構成されたトナー案内部材２４をクリーニング装置２０の壁２６の内面に設けられた軸受部２５に回動可能に保持させ、このトナー案内部材２４を上記の搬送部材２３の回転により回動させて、トナー回収部２２に回収されたトナーｔ等を搬送部材２３に導くようにしている。このようにすると、トナー回収部２２に回収されたトナーｔ等がクリーニング部材２１を取り付けた部分等の隙間部分に堆積して凝集されるのが抑制される。

ここで、この実施形態における上記のトナー案内部材２４においては、図５及び図６に示すように、搬送部材２３の回転により回動軸２４ａを支点として回動される一対の回動アーム部２４ｂを、搬送部材２３の搬送方向に所要間隔を介して設けると共に、搬送部材２３に沿った直線状の線材からなる案内アーム部２４ｃをこの一対の回動アーム部２４ｂ間に設けている。そして、上記のように回転する搬送部材２３の搬送羽根２３ｂに上記の回動アーム部２４ｂを接触させ、この回動アーム部２４ｂを回転する搬送羽根２３ｂに沿って移動させることにより、トナー案内部材２４を上下方向に回動させ、上記の案内アーム部２４ｃによりトナー回収部２２に回収されたトナーｔ等を搬送部材２３に導くようにしている。

また、この実施形態においては、上記のトナー案内部材２４を回動可能に支持する部分に弾性手段４０を設けるにあたり、図３，図４及び図７に示すように、トナー案内部材２４における回動軸２４ａの外周にリング状になった弾性部材４１を取り付け、このように弾性部材４１が取り付けられた回動軸２４ａを、クリーニング装置２０の壁２６の内面に所要間隔を介して設けられた一対の軸受部２５に回動可能に保持させるようにしている。

そして、このように弾性部材４１が取り付けられたトナー案内部材２４の回動軸２４ａを上記の軸受部２５に回動可能に保持させると、この弾性部材４１によりトナー案内部材２４の回動時における振動が抑制され、トナー案内部材２４の回動時に騒音が発生するのが防止されると共に、上記のクリーニング部材２１や感光体ドラム１０が振動するのも抑制され、感光体ドラム１０の表面に残留しているトナーｔ等がクリーニング部材２１により適切に除去され、画質に悪影響を及ぼすということもない。

ここで、上記のように回動軸２４ａの外周にリング状になった弾性部材４１を取り付けるにあたっては、この弾性部材４１の内径を回動軸２４ａの外径よりも小さくして、上記のトナーｔ等が弾性部材４１と回動軸２４ａとの間に侵入するのを防止させるようにし、またこの弾性部材４１の外径を上記の軸受部２５の内径よりも大きくして、トナー案内部材２４の回動軸２４ａが軸受部２５にがたつかないようにして保持されるようにし、トナー案内部材２４の回動時における振動が十分に抑制されるようにすることが好ましい。また、この弾性部材４１の材料は特に限定されないが、弾性変形する一方、クリープ変形しにくい材料を用いることが好ましい。

なお、この実施形態においては、上記の弾性手段４０として、トナー案内部材２４における回動軸２４ａの外周にリング状になった弾性部材４１を取り付けるようにしたが、弾性手段４０はこのようなものに限定されず、トナー案内部材２４の回動時における振動が抑制されるようになっていれば、どのようなものであってもよい。

例えば、図８に示すように、上記のトナー案内部材２４における回動軸２４ａを保持させる壁２６の部分を二層構造にし、外側の壁２６ａの内面に設けられた凹部に、所要厚みになったシート状の弾性部材４２を取り付ける一方、内側の壁２６ｂに回動軸２４ａを回転可能に保持する軸受部２５を設け、上記の弾性部材４２によってトナー案内部材２４の回動軸２４ａを、上記の軸受部２５に弾性付勢させた状態で回転可能に保持させるようにすることができる。

また、図９（Ａ），（Ｂ）に示すように、トナー案内部材２４の回動軸２４ａを回転可能に保持させるにあたり、回動軸２４ａを位置決めさせる三角形状の凹部２７ａが設けられた軸受部材２７を、クリーニング装置２０の壁２６の内面に所要間隔を介して一対設けると共に、この一対の軸受部材２７の間に上方に向けてＬ型状に折り曲げられた弾性保持部材４３を設け、軸受部材２７の凹部２７ａに位置決めされたトナー案内部材２４の回動軸２４ａを、上記の弾性保持部材４３により軸受部材２７の凹部２７ａに弾性付勢させた状態で回転可能に保持させるようにすることができる。

また、図１０に示すように、クリーニング装置２０の壁２６の内面に所要間隔を介して一対の軸受部２５を設けると共に、この一対の軸受部２５の間におけるクリーニング装置２０の壁２６の内面に、適当な厚みの弾性部材４４を内方に突出するように設け、この弾性部材４４によりトナー案内部材２４の回動軸２４ａを、上記の軸受部２５に弾性付勢させた状態で回転可能に保持させるようにすることができる。

また、上記の例では、弾性手段４０として、弾性部材４１，４２，４４や弾性保持部材４３を用いるようにしたが、この弾性手段４０としてバネ（図示せず）などを用いるようにすることも可能である。

また、上記の実施形態においては、トナー案内部材２４として、回動軸２４ａを支点として回動される一対の回動アーム部２４ｂ間に直線状の線材からなる案内アーム部２４ｃを設けたものを用いるようにしたが、トナー回収部２２に回収されたトナーｔ等がクリーニング部材２１を取り付けた部分等の隙間部分に堆積して凝集するのをより一層抑制して、搬送部材２３に適切に導かれるようにするため、図１１に示すように、上記の案内アーム部２４ｃとして、線材をコイル状に巻いたものを用いるようにすることも可能である。

また、上記の実施形態においては、感光体ドラム１０の表面に残留しているトナーｔ等を除去する第１のクリーニング装置２０について説明したが、中間転写ベルト１４に残ったトナーｔ等を除去する第２のクリーニング装置３０についても同様に構成することができる。

１０ 感光体ドラム（像保持部材）
１１ 帯電装置
１２ 潜像形成装置
１３ 現像装置
１４ 中間転写ベルト（像保持部材）
１４ａ 回転ローラ
１５ 一次転写ローラ
１６ 二次転写ローラ
１７ 定着装置
２０ 第１のクリーニング装置
２１ クリーニング部材
２２ トナー回収部
２３ 搬送部材
２３ａ 回転軸
２３ｂ 搬送羽根
２４ トナー案内部材
２４ａ 回動軸
２４ｂ 回動アーム部
２４ｃ 案内アーム部
２５ 軸受部
２６ 壁
２７ 軸受部材
２７ａ 凹部
３０ 第２のクリーニング装置
４０ 弾性手段
４１，４２，４４ 弾性部材
４３ 弾性保持部材
Ｓ 記録シート
ｔ トナー

Claims (5)

1. トナー像が転写された後の像保持部材の表面に残留するトナーをクリーニング部材によって像保持部材の表面から除去し、除去されたトナーをトナー回収部に回収し、このトナー回収部に回収されたトナーを回転する搬送部材によって搬送させるクリーニング装置において、回転軸の外周に搬送羽根が設けられた搬送部材を用い、この搬送部材の回転により回動されてトナー回収部内におけるトナーを搬送部材に導く線材で構成されたトナー案内部材を搬送部材に沿って設けると共に、このトナー案内部材を回動可能に保持する部分に弾性手段を設けたことを特徴とするクリーニング装置。
2. 請求項１に記載したクリーニング装置において、上記のクリーニング部材に板状のクリーニングブレードを用い、その端部を像保持部材の表面に沿って圧接させることを特徴とするクリーニング装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載したクリーニング装置において、上記のトナー案内部材が、回転する搬送部材に設けられた搬送羽根との接触によって回動されることを特徴とするクリーニング装置。
4. 請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のクリーニング装置において、上記のトナー案内部材が、搬送部材の回転により回動される回動アーム部と、この回動アーム部により回動されてトナー回収部内におけるトナーを搬送部材に導く案内アーム部とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１〜請求項４の何れか１項に記載のクリーニング装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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