JP2014215524A - クリーニングユニットおよびこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シャッターとシールとの密着性を確保した上で排出口の開閉を円滑に行うことができるとクリーニングユニット等を提供する。【解決手段】本発明のクリーニングユニット２６は、廃トナーを除去するクリーニング部材３１を支持するケーシング３０に形成される第１搬送路３６内の廃トナーを廃トナー容器５９に向けて搬送する第１スクリュー３２と、開閉可能な排出口４２を有すると共に、廃トナーの漏出を防止するシール５４に接触・離間可能な円筒状のシャッター３３と、シャッター３３を一方に回動させながら外端面４５をシール５４に接触させるように軸方向に移動させて排出口４２を開放する開口位置Ｐ１と、シャッター３３を他方に回動させながら外端面４５をシール５４から離間するように軸方向に移動させて排出口４２を閉塞する閉口位置Ｐ２と、の間でシャッター３３を移動させるシャッター移動機構３４と、を備えている。【選択図】図５

Description

本発明は、複写機やプリンター等に好適に用いられるクリーニングユニットおよびこれを備えた画像形成装置に関する。

従来、画像形成後の像担持体の画像形成面から廃トナーを除去するクリーニングユニットを備えた画像形成装置が知られている。

例えば特許文献１には、感光体ドラムの画像形成面から廃トナーを掻き落とす摺擦ローラーおよびクリーニングブレードと、ケーシング内に落下した廃トナーを搬送するスクリューと、ケーシングの内部を開閉するカップ形状のシャッターと、を備えたクリーニングユニットを含むドラムユニットが開示されている。廃トナーは、シャッターに形成された排出口からトナー搬送部に排出され、回収容器に回収される。また、ドラムユニット（クリーニングユニット）を装置本体から取り出す場合、シャッターが軸周りに回動して排出口を閉塞するようになっている。

特開２０１０−２５６７４１号公報

ところで、上記した特許文献１に記載されたようなクリーニングユニットでは、一般的に、シャッターの排出口とトナー搬送路との接合部分に、廃トナーの漏出を防止するためにシールが設けられている。このシールは、排出口周縁のみならず、シャッターの外端面（外側面）にも密着して廃トナーの漏出を防止するようになっている。

しかしながら、シャッターの外端面とシールとが密着した状態において、この密着力の作用方向と直交する方向にクリーニングユニットの着脱する場合、この密着力が抵抗となるため、クリーニングユニットの着脱作業が困難となっていた。また、シャッターの外端面とシールとが密着した状態では、その摩擦力によりシャッターの回動が妨げられるため、排出口の閉塞が適切に行われないという問題もあった。この問題は、シャッターとシールとの密着力を弱くすれば解消可能であるが、廃トナーの漏出防止を担保するためには、該密着力を安易に弱めることはできなかった。

また、仮に、シャッターが円滑に回動したとしても、シャッターの回動の進行に連動して排出口の閉塞も進行するため、シャッターにより排出口が完全に閉塞される前に、シールとの密着状態が解除される。したがって、クリーニングユニットを装置本体から取り出す際に排出口から廃トナーが漏れ出すという問題があった。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、シャッターとシールとの密着性を確保した上で排出口の開閉を円滑に行うことができると共に、シャッターをシールから離間させたときに廃トナーの漏出を防止することができるクリーニングユニットおよびこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記した目的を達成するため、本発明のクリーニングユニットは、トナー像を形成する像担持体の画像形成面から廃トナーを除去するクリーニング部材と、前記クリーニング部材を支持するケーシングに形成される搬送路内の前記廃トナーを廃トナー容器に向けて搬送する廃トナー搬送体と、前記搬送路と前記廃トナー容器とを連通させる開閉可能な排出口を有すると共に、該排出口からの前記廃トナーの漏出を防止するシールに接触・離間可能な円筒状のシャッターと、前記シャッターを軸周り一方に回動させながら前記シャッターの外端面を前記シールに接触させるように軸方向に移動させて前記排出口を開放する開口位置と、前記シャッターを軸周り他方に回動させながら前記シャッターの外端面を前記シールから離間するように軸方向に移動させて前記排出口を閉塞する閉口位置と、の間で前記シャッターを移動させるシャッター移動機構と、を備えていることを特徴とする。

この構成によれば、シャッターが開口位置に臨む場合には、外端面を含むシャッターはシールに接触（密着）し、排出口は廃トナー容器に連通することとなる。これにより、廃トナーの漏出が防止されつつ、廃トナーの回収が行われる。一方、シャッターが閉口位置に臨む場合には、シャッターとシールとの密着が解除され、排出口と廃トナー容器との連通が解除されることとなる。このとき、シャッターの外端面は、シールから軸方向に離れているため、例えば、軸方向に直交する方向にクリーニングユニットを容易に着脱することができる。また、シャッターの外端面とシールとは軸方向に離れているため、シールとの摩擦によりシャッターの回動が妨げられることがない。これにより、シャッターを円滑に回動させることができ、シャッターによる排出口の閉塞を適切に行うことができる。

この場合、前記シャッター移動機構による前記シャッターの移動に連動して前記シャッターと同一方向に前記廃トナー搬送体を軸方向に移動させる搬送体移動機構を備えていることが好ましい。

この構成によれば、例えば、開口位置から閉口位置に向かうシャッターの移動が進行するに従って、廃トナー搬送体もシールから軸方向に離間するように移動する。すなわち、廃トナー搬送体を搬送路の上流側にスライドすることによって、排出口の上流側近傍に滞留している廃トナーは、搬送路の上流方向に寄せられる。これにより、排出口が完全に閉塞される前にシールとの密着状態が解除される場合であっても、排出口の上流側近傍に滞留した廃トナーが漏れ出すことを防止することができる。

この場合、前記廃トナー搬送体は、前記搬送路に沿って延在するスクリューであり、前記ケーシングには、前記廃トナー搬送体の上流端部を回転可能に支持するケース側軸受部が形成され、前記シャッターの内端面には、前記廃トナー搬送体の下流端部を回転可能に支持するシャッター側軸受部が形成されていることが好ましい。

この構成によれば、廃トナー搬送体としてのスクリューは、一対の軸受部により軸方向両端部が軸支されている。これにより、スクリューは、搬送路（ケーシング）内において安定して回転することができるため、効率良く廃トナーを搬送することができる。また、シャッターは、排出口の開閉機能に加えて、スクリューの軸受機能を備えている。このため、スクリューの軸受を別途設ける場合に比して、ユニットの部品点数の増加を抑え、低コスト化を図ることができる。

この場合、前記シャッター移動機構は、前記開口位置と前記閉口位置との間で前記シャッターを移動させるように前記シャッターの周側壁に斜めに形成される斜行溝と、前記斜行溝に係合するように前記ケーシングの外周面に形成される突起と、前記シャッターが前記閉口位置に移動するように付勢力を作用させる捩りコイルバネと、前記シャッターの周面から径方向に突出し、前記捩りコイルバネの付勢力に抗して前記シャッターを前記開口位置に移動するように操作されるレバーと、を含んで構成され、前記搬送体移動機構は、前記像担持体を回転駆動させる駆動ギアと、前記駆動ギアに噛合し、駆動時に前記シャッターを前記開口位置に移動させるように前記廃トナー搬送体にスラスト荷重を作用させる従動ギアと、を含み、前記駆動ギアおよび前記従動ギアは、はすば歯車で構成されていることが好ましい。

この構成によれば、シャッターには、排出口を閉塞する方向に常に捩りコイルバネの付勢力が作用しているため、シャッターの閉口状態を適切に維持することができる。また、例えば、クリーニングユニットを装置本体に装着する際に、装置本体側に設けた突当て部にレバーを当接させることにより、シャッターを開口位置に確実に移動させることができる。さらに、駆動ギアに駆動力が作用しているときには、従動ギアを介して廃トナー搬送体にスラスト荷重を作用させ、シャッターを開口位置に移動させることができる。このように、搬送体移動機構は、廃トナー搬送体をスライドさせる機能と、駆動力を伝達する機能とを兼ね備えている。これにより、廃トナー搬送体をスライドさせる専用構造を省略することができるため、ユニットの構造を簡素化することができる。なお、駆動ギアに駆動力が作用していない場合、廃トナー搬送体は、捩りコイルバネの付勢力によりシャッターと共に移動可能な状態となっている。

上記した目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、上記したいずれかに記載のクリーニングユニットを備えていることを特徴とする。

この構成によれば、シャッターが開口位置に臨む場合には、シャッターがシールに密接した状態で排出口は廃トナー容器に連通することとなる。これにより、漏出防止状態で廃トナーの回収が行われる。一方、シャッターが閉口位置に臨む場合には、シャッターの外端面は、シールから軸方向に離れているため、例えば、軸方向に直交する方向にクリーニングユニットを容易に着脱することができる。また、シャッターを円滑に回動させることができ、シャッターによる排出口の閉塞を適切に行うことができる。

本発明によれば、シャッターとシールとの密着性を確保した上で排出口の開閉を円滑に行うことができると共に、シャッターをシールから離間させたときに廃トナーの漏出を防止することができる。

本発明の一実施形態に係るカラープリンターの内部構造を模式的に示す断面図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターのドラムユニットを示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターのドラムユニットを示す断面図である。 本発明の一実施形態に係るクリーニングユニットの内部構造を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るクリーニングユニットのシャッターを示しており、（ａ）は側方からの斜視図であり、（ｂ）は軸方向からの斜視図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターにおいて、ドラムユニットおよび廃トナー搬送装置を模式的に示す平面図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターにおいて、廃トナー搬送装置および廃トナー容器を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るクリーニングユニットのシャッター移動機構の一部を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るクリーニングユニットのシャッター移動機構の一部を示す斜視図であって、（ａ）はシャッターが開口位置に臨む状態を示し、（ｂ）はシャッターが閉口位置に臨む状態を示している。 本発明の一実施形態に係るクリーニングユニットのシャッター等の断面図であって、（ａ）はシャッターが開口位置に臨む状態を示し、（ｂ）はシャッターが閉口位置に臨む状態を示している。 本発明の一実施形態に係るクリーニングユニットのシャッター移動機構および搬送体移動機構の動作を説明する断面図であって、（ａ）はシャッターが開口位置に臨む状態を示し、（ｂ）はシャッターが閉口位置に臨む状態を示している。 本発明の一実施形態に係るクリーニングユニットの搬送体移動機構の動作を説明する斜視図であって、（ａ）はシャッターが開口位置に臨む状態を示し、（ｂ）はシャッターが閉口位置に臨む状態を示している。 本発明の一実施形態に係るクリーニングユニットの搬送体移動機構の動作を説明する断面図であって、（ａ）はシャッターが開口位置に臨む状態を示し、（ｂ）はシャッターが閉口位置に臨む状態を示している。 本発明の一実施形態に係るクリーニングユニットの着脱時におけるシャッター移動機構の作用を説明する断面図であって、（ａ）はシャッターが閉口位置に臨む状態を示し、（ｂ）はシャッターが開口位置に臨む状態を示している。 本発明の一実施形態に係るクリーニングユニットの着脱時におけるシャッター移動機構および搬送体移動機構の作用を説明する断面図であって、（ａ）はシャッターが閉口位置に臨む状態を示し、（ｂ）はシャッターが開口位置に臨む状態を示している。

以下、添付した図面を参照して、本発明の一実施形態に係るクリーニングユニットを備えた画像形成装置としてのカラープリンターについて説明する。なお、以下の説明では、便宜上、各図に示す矢印Ｆｒをカラープリンターの正面側（前側）として規定する。

まず、図１ないし図３を参照して、カラープリンター１の全体構成について説明する。ここで、図１はカラープリンター１の内部構造を模式的に示す断面図である。図２および図３はドラムユニット２１を示す斜視図および断面図である。

図１に示すように、カラープリンター１は、主要な外観を成す装置本体２と、装置本体２の下部に設けられ、用紙（図示せず）を収納する給紙カセット３と、装置本体２の前面に設けられる手差しトレイ（図示せず）と、装置本体２の上面に設けられる排紙トレイ５と、を備えている。

また、カラープリンター１は、給紙カセット３にセットされた用紙を搬送経路１０に供給する給紙部１１と、中間転写ベルト１２にトナー像を一次転写する画像形成部１３と、一次転写されたトナー像を用紙に二次転写する二次転写ニップ部１４と、二次転写されたトナー像を用紙に定着する定着装置１５と、を装置本体２内に備えている。

中間転写ベルト１２は、駆動ローラー１２ａおよびテンションローラー１２ｂに水平に巻き掛けられ、図示しない駆動モーターにより駆動ローラー１２ａを回転駆動することで所定方向（図１の矢印参照）に回動する。

画像形成部１３は、４つのトナーコンテナ２０に収納された４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の補給用トナーにより画像を形成するものであり、像担持体としての感光体ドラム２４を備える４つのドラムユニット２１と、各感光体ドラム２４の画像形成面となる表面にレーザー光（図１に示す矢印Ｐ参照）を照射する露光器２２と、を有している。

４つのトナーコンテナ２０は、排紙トレイ５の下側に並べられ、装置本体２内にそれぞれ着脱可能に装着されている。４つのドラムユニット２１は、中間転写ベルト１２の下側に前後方向に並設されている。各ドラムユニット２１は、装置本体２に着脱可能に設けられている。

図２および図３に示すように、各ドラムユニット２１は、軸方向両端に設けられた一対の支持フレーム２３にドラム軸受部２４ａを介して回転可能に支持される感光体ドラム２４と、感光体ドラム２４の表面（画像形成面）を所定の電位に一様に帯電させる帯電器２５と、感光体ドラム２４の表面に残留した廃トナーを除去するクリーニングユニット２６と、を有している。なお、各感光体ドラム２４の周囲には、帯電器２５と、現像器２７と、一次転写ローラー２８と、クリーニングユニット２６とが、一次転写のプロセス順に配置されている（図１参照）。

各感光体ドラム２４は、アルミニウム等の導電性材料で形成されるドラム素管の外周面に非晶質シリコン系の感光層を有している。また、各感光体ドラム２４は、左右方向に延在し、その一端（図２では右端）には、ドラム駆動歯車２４ｂが軸着されている。このドラム駆動歯車２４ｂは、図示しない駆動モーターにより回転駆動される駆動ギア２９に噛み合っている（図１２参照）。

各帯電器２５は、感光体ドラム２４に摺接する帯電ローラー２５ａと、帯電ローラー２５ａの表面を研磨する摺擦ローラー２５ｂと、を有している。各帯電ローラー２５ａおよび各摺擦ローラー２５ｂは、その軸方向両端部が一対の支持フレーム２３の下部に支持されている。

ここで、カラープリンター１による画像形成処理について説明する。カラープリンター１に電源が投入されると、定着装置１５の温度設定等の各種パラメーターが初期化され、カラープリンター１に接続されたパーソナルコンピューター等から画像データの入力や印刷開始の指示がなされると、以下のように画像形成動作が実行される。

まず、各帯電器２５によって各感光体ドラム２４の表面が帯電された後、各露光器２２により各感光体ドラム２４に画像データに対応した露光が行われ、各感光体ドラム２４の画像形成面に静電潜像が形成される。この静電潜像は、各トナーコンテナ２０から各現像器２７に供給された各色のトナーによりトナー像に現像される。

各一次転写ローラー２８にバイアスが印加されると、各色のトナー像が、順次、中間転写ベルト１２に一次転写され、中間転写ベルト１２上にフルカラーのトナー像が形成される。一方、給紙部１１によって給紙カセット３（または手差しトレイ４）から供給された用紙は、搬送経路１０を通って二次転写ニップ部１４まで搬送される。そして、二次転写ニップ部９にバイアスが印加されると、フルカラーのトナー像は用紙に二次転写される。この用紙は、定着装置１５により定着処理された後、排紙トレイ５上に排出される。なお、各感光体ドラム２４の画像形成面に残留したトナー（廃トナー）は、クリーニングユニット２６によって除去される。

次に、図２ないし図５を参照して、各ドラムユニット２１のクリーニングユニット２６について説明する。ここで、図４はクリーニングユニット２１の内部構造を示す斜視図である。図５はクリーニングユニット２１のシャッター３３を示しており、（ａ）は側方からの斜視図であり、（ｂ）は軸方向からの斜視図である。なお、４つのドラムユニット２１は、それぞれ同一の構成であるため、以下、１つのクリーニングユニット２６について説明する。

図２および図３に示すように、クリーニングユニット２６は、主要な外観を成すケーシング３０と、感光体ドラム２４の画像形成面から廃トナーを除去するクリーニング部材３１と、ケーシング３０に形成される第１搬送路３６内の廃トナーを廃トナー容器５９に向けて搬送する廃トナー搬送体としての第１スクリュー３２と、第１搬送路３６を開閉可能に設けられるシャッター３３と、シャッター３３を所定の位置に移動させるシャッター移動機構３４と、第１スクリュー３２を軸方向に移動させる搬送体移動機構３５と、を備えている。

ケーシング３０は、クリーニング部材３１等を支持するものであり、感光体ドラム２４の軸方向に沿って延在して感光体ドラム２４側が開放された略箱状に形成されるケーシング本体３０ａと、ケーシング本体３０ａの一端（図２では右端）下部から外側（右側）に突出して形成される上流側ケース部３０ｂと、ケーシング本体３０ａの他端（図２では左端）下部から外側（左側）に突出して形成される下流側ケース部３０ｃと、により一体形成されている。なお、以下の説明では、一端を「上流」とも呼び、他端を「下流」とも呼ぶこととする。

ケーシング本体３０ａは、感光体ドラム２４よりも軸方向長さが僅かに短く形成されている。ケーシング本体３０ａの両端上部には、それぞれ支持フレーム２３に連結されるアーム部３０ｄが形成されている。上流側ケース部３０ｂと下流側ケース部３０ｃとは、それぞれ円筒状に形成され、上流側ケース部３０ｂの上流端面と下流側ケース部３０ｃの下流端面とは、それぞれ開放されている。

ケーシング本体３０ａの下側には、第１搬送路３６が、上流側ケース部３０ｂから下流側ケース部３０ｃに亘って軸方向に延設されている（図４参照）。下流側ケース部３０ｃの下流側底面には、第１搬送路３６に連通する矩形状の第１送出口３７が下流側から切り込まれて形成されている（図１１参照）。この第１送出口３７には、シャッター３３を介して後述する廃トナー搬送装置５０が接続されている（図６参照）。

図４に示すように、ケーシング本体３０ａと上流側ケース部３０ｂとの接続部分には、第１スクリュー３２の上流端部を回転可能に支持するケース側軸受部３８が形成されている。また、上流側ケース部３０ｂの上流端面（開放面）には、ケース側軸受部３８を貫通して更に上流側に延出した第１スクリュー３２の上流端部を回転可能に支持するスクリュー軸受部３９が配設されている。

図３に示すように、クリーニング部材３１は、感光体ドラム２４の画像形成面に摺接するクリーニングローラー３１ａとクリーニングブレード３１ｂとから構成されている。

クリーニングローラー３１ａの軸方向両端部は、ケーシング本体３０ａの上部に回転可能に支持されている。クリーニングローラー３１ａの周面の一部は、ケーシング３０の開放部分から露出し、感光体ドラム２４の画像形成面に摺接するようになっている。クリーニングローラー３１ａは、図示しない駆動モーターにより、感光体ドラム２４とは逆方向に回転駆動される。これにより、トナー像が一次転写された後の感光体ドラム２４の画像形成面が研磨され、感光体ドラム２４の表面に付着した廃トナー等が除去される。

クリーニングブレード３１ｂは、例えばウレタンゴム製であり、ケーシング本体３０ａの下部に固定されている。クリーニングローラー３１ａの上部は、自由端となっており、自身の弾性力により感光体ドラム２４に押圧されている。クリーニングブレード３１ｂは、感光体ドラム２４の回転方向に対しカウンター方向に当接し、感光体ドラム２４の画像形成面の廃トナー等を掻き取るようになっている。なお、クリーニングブレード３１ｂを感光体ドラム２４に対して所定の圧力で押圧する付勢手段を設けてもよい。

図３および図４に示すように、第１スクリュー３２は、第１搬送路３６に沿って延在した回転軸部３２ａの周面から径方向に突出する螺旋状のスクリュー羽根３２ｂが固定されて構成されている。詳細は後述するが、第１スクリュー３２は、ケーシング３０に回転可能に支持されている。

第１スクリュー３２の上流側には、ケース側軸受部３８よりも内側（他端側）の位置で径方向に突出するフランジ部４０が形成されている。また、第１スクリュー３２は、上流側ケース部３０ｂを貫通して更に上流側に延出しており、その上流端部には、従動ギア４１が軸着されている。

図２および図４に示すように、シャッター３３は、有底円筒状に形成されており、下流側ケース部３０ｃの開放面を閉塞するように下流側から嵌合して取り付けられている。また、図５（ａ）に示すように、シャッター３３の周側壁３３ａには、矩形状の排出口４２が開口している。図５（ｂ）に示すように、シャッター３３の底壁３３ｂの内端面には、第１スクリュー３２の下流端部を回転可能に支持する円筒状のシャッター側軸受部４３が形成されている。シャッター側軸受部４３は、シャッター３３の内端面中央から軸方向上流側に向かって突設され、上記した第１スクリュー３２の回転軸部３２ａに挿脱可能に挿入される。したがって、第１スクリュー３２の両端部は、シャッター側軸受部４３と、上記したケース側軸受部３８（図４参照）とにより軸支されることとなる。

ここで、クリーニングユニット２６の各移動機構３４，３５の説明に先立ち、図６および図７を参照して、各ドラムユニット２１のクリーニングユニット２６が接続される廃トナー搬送装置５０について説明する。図６はドラムユニット２１および廃トナー搬送装置５０を模式的に示す平面図である。図７は廃トナー搬送装置５０および廃トナー容器５９を示す斜視図である。

廃トナー搬送装置５０は、概略厚板状に形成されており、並設された４つのクリーニングユニット２６に渡るように前後方向に延設されている（図６参照）。廃トナー搬送装置５０の一方の面には、各クリーニングユニット２６の第１送出口３７が接続される４つのユニット接続溝５１が等間隔に形成されている（図７参照）。

各ユニット接続溝５１は、上端面から下方に向かって切り込まれており、クリーニングユニット２６のシャッター３３が、上端から下方に向かって挿入されるようになっている。各ユニット接続溝５１の下端部には、シャッター３３の形状に対応するように半円柱状のユニット当接部５２が形成されている。ユニット当接部５２の下側周面には、矩形状の導入口５３が開口している。この導入口５３を除くユニット当接部５２には、合成ゴム等の弾性材料から成るシール５４が配設されている。正確には、周面部分のシール５４の後端は、ユニット当接部５２よりも上方に向かって延出して設けられている（図１４参照）。

なお、各ドラムユニット２１のクリーニングユニット２６が廃トナー搬送装置５０に接続されると、シャッター３３の排出口４２は、下流側ケース部３０ｃの第１送出口３７とユニット当接部５２の導入口５３とを連通させた状態となる（図１４（ｂ）参照）。また、このとき、排出口４２の周縁を含む周側壁３３ａの下側外周面４４および底壁３３ｂの下側外端面４５は、シール５４により封止された状態となる（図１５（ｂ）参照）。

また、各ユニット接続溝５１の前側面には、ユニット当接部５２のやや上方位置で段差となる突当て部５５が形成されている。突当て部５５よりも上側のユニット接続溝５１は、シャッター３３の直径より十分に広い前後幅に形成され、突当て部５５より下側のユニット接続溝５１は、ユニット当接部５２と略同一の前後幅に形成されている。

廃トナー搬送装置５０の下部には、４つの導入口５３を合流させる第２搬送路５６が前後方向に延設されている。第２搬送路５６内には、第１スクリュー３２と同様に、螺旋状のスクリュー羽根を有する第２スクリュー５７が配置されている。第２スクリュー５７の軸方向両端部は第２搬送路５６の内壁に回転可能に支持され、第２スクリュー５７は、図示しない駆動モーターにより回転駆動される。また、第２搬送路５６の前端部底面には、第２送出口５８が開口しており、この第２送出口５８には、廃トナー容器５９の回収口５９ａが接続されている。

ここで、１つのクリーニングユニット２６における廃トナーの搬送について説明する。

クリーニングユニット２６によって感光体ドラム２４から除去された廃トナーは、ケーシング３０の第１搬送路３６に落下する。第１搬送路３６に集められた廃トナーは、第１スクリュー３２の回転により第１送出口３７および排出口４２に向かって搬送される（図６の矢印参照）。そして、廃トナーは、排出口４２にシール５４を介して接続された導入口５３を通って第２搬送路５６に流れ込む（図７の矢印参照）。第２搬送路５６に集められた廃トナーは、第２スクリュー５７の回転により第２送出口５８に向かって搬送され、第２送出口５８に接続された回収口５９ａを通って廃トナー容器５９内に回収される（図７の白抜き矢印参照）。

次に、図５、図８ないし図１１を参照して、クリーニングユニット２６のシャッター移動機構３４について説明する。ここで、図８はシャッター移動機構３４の一部を示す斜視図である。図９はシャッター移動機構３４の一部を示す斜視図であり、図１０はシャッター等の断面図であって、それぞれ（ａ）はシャッター３３が開口位置Ｐ１に臨む状態を示し、（ｂ）はシャッター３３が閉口位置Ｐ２に臨む状態を示している。図１１はシャッター移動機構３４および搬送体移動機構３５の動作を説明する断面図であって、（ａ）はシャッター３３が開口位置Ｐ１に臨む状態を示し、（ｂ）はシャッター３３が閉口位置Ｐ２に臨む状態を示している。

図５に示すように、シャッター移動機構３４は、開口位置Ｐ１と閉口位置Ｐ２との間でシャッター３３を移動させるようにシャッター３３の周側壁３３ａに斜めに形成される斜行溝６０と、斜行溝６０に係合するようにケーシング３０の外周面に形成される突起６１と、シャッター３３が閉口位置Ｐ２に移動するように付勢力を作用させる捩りコイルバネ６２（図８参照）と、シャッター３３の周面から径方向に突出し、捩りコイルバネ６２の付勢力に抗して前記シャッター３３を開口位置Ｐ１に移動するように操作されるレバー６３と、を含んで構成されている。

斜行溝６０は、排出口４２よりも上流側の位置でシャッター３３の周側壁３３ａに貫通形成されている。図５（ａ）において、斜行溝６０は、上方に向かって軸方向上流側に傾き、且つ軸方向に同一幅で繰り抜かれるように形成されている。また、シャッター３３の周側壁３３ａよりも僅かに薄い薄肉壁６４が、斜行溝６０の上流側に沿うように形成されている。薄肉壁６４は斜行溝６０と略同一幅で形成されている。シャッター３３の開放面側には、切欠き部６５が薄肉壁６４に沿うように斜めに切り欠かれている。

また、図５（ｂ）に示すように、シャッター３３の底壁３３ｂの内端面には、斜行溝６０と同一方向および同一角度で傾斜するスロープ状の傾斜部６６が突設されている。傾斜部６６は、斜行溝６０とは軸周り方向にずれた位置に形成されている。この傾斜部６６には、下流側ケース部３０ｃの下流端面の上側が当接するようになっている。なお、下流側ケース部３０ｃの下流端面は、傾斜部６６に対応するように斜めに形成されている。

図５（ａ）に示すように、突起６１は三角柱状に形成され、その１つの角辺が下流側ケース部３０ｃの外周面から径方向に突出するように設けられている。突起６１は、斜行溝６０に摺接可能に係合し、斜行溝６０に沿って相対的に移動するようになっている。

図８に示すように、捩りコイルバネ６２は、斜行溝６０を覆うようにシャッター３３に巻回して設けられている。捩りコイルバネ６２の一方の腕部６２ａは下流側の支持フレーム２３に係止されており、他方の腕部６２ａはレバー６３に係止されている（図示せず）。これにより、捩りコイルバネ６２は、図１０においてシャッター３３を右回りに付勢力を作用させている。

図５（ｂ）に示すように、レバー６３は、側面視でフック状に形成され、周方向に凹んだ係止部６３ａが形成されている。この係止部６３ａには、捩りコイルバネ６２の他方の腕部６２ａが係止されるようになっている。また、レバー６３の係止部６３ａの対向側には、平坦な当接部６３ｂが形成されている。なお、レバー６３の径方向に延出した先端部分は、軸方向下流側に屈曲して形成されている。

シャッター移動機構３４は、シャッター３３を軸周り一方に回動させながらシャッター３３の外端面４５をシール５４に接触させるように軸方向に移動させて排出口４２を開放する開口位置Ｐ１（図９ないし図１１の（ａ）参照）と、シャッター３３を軸周り他方に回動させながらシャッター３３の外端面４５をシール５４から離間するように軸方向に移動させて排出口４２を閉塞する閉口位置Ｐ２（図９ないし図１１の（ｂ）参照）と、の間でシャッター３３を移動させる。

シャッター３３が開口位置Ｐ１に臨む場合、シャッター３３の排出口４２は、捩りコイルバネ６２の付勢力に抗して下方に向けられ、下流側ケース部３０ｃの第１送出口３７に一致した状態となっている（図１０および図１１の（ａ）参照）。つまり、排出口４２（第１送出口３７）が開放される。

一方、シャッター３３が閉口位置Ｐ２に臨む場合、シャッター３３は捩りコイルバネ６２の付勢力によって斜行溝６０および傾斜部６６に沿って回動し、排出口４２は側方に向けられて第１送出口３７からずれた状態となっている（図１０および図１１の（ｂ）参照）。つまり、排出口４２（第１送出口３７）が閉塞される。なお、このとき、排出口４２には、下流側ケース部３０ｃの外側面が臨むこととなる。また、シャッター３３は、斜行溝６０に沿って回動するため、軸方向上流側にスライドした状態となっている（図１１（ｂ）参照）。

次に、図１１ないし図１３を参照して、クリーニングユニット２６の搬送体移動機構３５について説明する。ここで、図１２および図１３は、搬送体移動機構３５の動作を説明する斜視図および断面図であって、（ａ）はシャッターが開口位置に臨む状態を示し、（ｂ）はシャッターが閉口位置に臨む状態を示している。

搬送体移動機構３５は、シャッター移動機構３４によるシャッター３３の移動に連動してシャッター３３と同一方向に第１スクリュー３２を軸方向に移動させるものである。

具体的には、図１２および図１３に示すように、搬送体移動機構３５は、既に説明したが、ドラム駆動歯車２４ｂを介して感光体ドラム２４を回転させる駆動ギア２９と、駆動ギア２９に噛合して第１スクリュー３２を回転させる従動ギア４１と、捩りコイルバネ６２（図８参照）と、を含んで構成されている。なお、捩りコイルバネ６２は、シャッター移動機構３４の構成としてだけでなく、搬送体移動機構３５の構成としても兼用されている。

駆動ギア２９および従動ギア４１は、それぞれ所謂はすば歯車で構成されている。図１２において、駆動ギア２９は左ねじれの歯を複数有し、従動ギア４１は右ねじれの歯を複数有している。

駆動モーターを駆動して駆動ギア２９を回転させると、駆動ギア２９に噛み合う従動ギア４１には下流（図１３において左側）に向かうスラスト荷重が作用する。すなわち、従動ギア４１は、駆動ギア２９の駆動時（回転トルク作用時）にシャッター３３を開口位置Ｐ１に移動させるように第１スクリュー３２にスラスト荷重を作用させる。これにより、第１スクリュー３２は軸方向下流側に移動する（図１１ないし図１３の（ａ）参照）。

なお、駆動ギア２９に駆動力が作用していない場合にはスラスト荷重は発生しないため、第１スクリュー３２は、捩りコイルバネ６２の付勢力によりシャッター３３と共に軸方向上流側に移動可能な状態となっている（図１１ないし図１３の（ｂ）参照）。正確には、第１スクリュー３２およびシャッター３３は、駆動ギア２９と従動ギア４１とのバックラッシュ分だけ軸方向にスライドすることができる。

次に、図１４ないし図１５を参照して、クリーニングユニット２６のシャッター移動機構３４および搬送体移動機構３５の作用について説明する。ここで、図１４および図１５は、クリーニングユニット２６の着脱時におけるシャッター移動機構３４等の作用を説明する断面図であって、（ａ）はシャッターが閉口位置Ｐ２に臨む状態を示し、（ｂ）はシャッターが開口位置Ｐ１に臨む状態を示している。

まず、装置本体２に１つのドラムユニット２１（クリーニングユニット２６）を装着する場合について説明する。なお、装着前におけるクリーニングユニット２６のシャッター３３は捩りコイルバネ６２の付勢力によって閉口位置Ｐ２に臨んでいる（図１４および図１５の（ａ）参照）。

ユーザーは、所定の方法で装置本体２を開放し、廃トナー搬送装置５０を露出させる。続いて、ユーザーは、廃トナー搬送装置５０のユニット接続溝５１に、クリーニングユニット２６のシャッター３３（下流側ケース部３０ｃ）を上方から下方に向かって進入（挿入）させる。

シャッター３３の進入が進むと、シャッター３３のレバー６３に形成された当接部６３ｂが、ユニット接続溝５１の突当て部５５に当接し、突当て部５５より下方へのレバー６３の進入が規制される（図１４（ａ）参照）。このため、更にシャッター３３の進入が進むと、突当て部５５に当接したレバー６３は、捩りコイルバネ６２の付勢力に抗してシャッター３３を回動させる。詳細には、シャッター３３は、突起６１に摺接する斜行溝６０と、下流側ケース部３０ｃの下流端面に摺接する傾斜部６６と、に案内されて回動（図１４において左回り）しながら軸方向下流側にスライドする（図１５（ｂ）参照）。

シャッター３３がユニット当接部５２（シール５４）に達すると、シャッター３３の排出口４２は、下流側ケース部３０ｃの第１送出口３７とユニット当接部５２の導入口５３とを連通させる位置に移動する（図１４（ｂ）参照）。このとき、シャッター３３の下側外周面４４および下側外端面４５はシール５４に密着（接触）し、シール５４によって排出口４２の周縁が封止された状態となっている。つまり、シャッター３３は開口位置Ｐ１に移動した状態となる。なお、このとき、レバー６３の当接部６３ｂは、突当て部５５の下側面に当接している。

この状態で、駆動ギア２９に回転トルクをかけると、従動ギア４１に下流側に向かうスラスト荷重が発生し、従動ギア４１が固定された第１スクリュー３２は、軸方向下流側にスライドする（図１５（ｂ）参照）。これにより、排出口４２からの廃トナーの漏出を防止しつつ、第１搬送路３６内の廃トナーを廃トナー容器５９に向けて排出することができる。

次に、装置本体２から１つのドラムユニット２１（クリーニングユニット２６）を取り出す場合について説明する。なお、ドラムユニット２１（クリーニングユニット２６）を取り出す場合には、駆動ギア２９（駆動モーター）は停止している。

ユーザーは、装着とは逆の手順で、廃トナー搬送装置５０に接続されたドラムユニット２１（クリーニングユニット２６）を上方に向かって引き出す。すなわち、シャッター３３をユニット接続溝５１に沿って上方に向かって離脱させる。

シャッター３３の離脱が進むと、捩りコイルバネ６２の付勢力により、シャッター３３は、装着時とは逆方向に回動する。詳細には、シャッター３３は、斜行溝６０および傾斜部６６に案内されて回動（図１４において右回り）しながら軸方向上流側にスライドする（図１５（ａ）参照）。このとき、従動ギア４１には回転トルクによるスラスト荷重が作用しないため、捩りコイルバネ６２の付勢力がシャッター側軸受部４３を介して第１スクリュー３２に伝達され、第１スクリュー３２も軸方向上流側にスライドする（図１５（ａ）参照）。なお、第１スクリュー３２の上流側に設けられたフランジ部４０により、第１スクリュー３２の上流方向への移動は規制されるようになっている（図１３（ｂ）参照）。また、レバー６３も、装着時とは逆方向に回動し、シャッター３３の離脱が進むと、当接部６３ｂから離間して行く。

以上の本実施形態に係るカラープリンター１によれば、シャッター３３は、第１搬送路３６と廃トナー容器５９とを連通させる開閉可能な排出口４２を有すると共に、排出口４２からの廃トナーの漏出を防止するシール５４に接触・離間可能に設けられている。すなわち、シャッター３３が開口位置Ｐ１に臨む場合には、外端面４５を含むシャッター３３はシール５４に接触（密着）し、排出口４２は廃トナー容器５９に連通することとなる。これにより、漏出防止状態で廃トナーの回収が行われる。一方、シャッター３３が閉口位置Ｐ２に臨む場合には、シャッター３３とシール５４との密着が解除され、排出口４２と廃トナー容器５９との連通が解除されることとなる。このとき、シャッター３３の外端面４５は、シール５４から軸方向上流側に離れているため、軸方向に直交する方向（上下方向）にクリーニングユニット２６を含むドラムユニット２１を容易に着脱することができる。また、シャッター３３の外端面４５とシール５４とは軸方向に離れているため、シール５４との摩擦によりシャッター３３の回動が妨げられることがない。これにより、シャッター３３を円滑に回動させることができ、シャッター３３による排出口４２の閉塞を適切に行うことができる。

また、本実施形態に係るカラープリンター１によれば、例えば、開口位置Ｐ１から閉口位置Ｐ２に向かうシャッター３３の移動が進行するに従って、第１スクリュー３２もシール５４から軸方向に離間するように移動する。すなわち、第１スクリュー３２を第１搬送路３６の上流側にスライドすることによって、排出口４２の上流側近傍に滞留している廃トナーは、第１搬送路３６の上流方向に寄せられる。これにより、排出口４２が完全に閉塞される前にシール５４との密着（封止）状態が解除される場合であっても、排出口４２の上流側近傍に滞留した廃トナーが漏れ出すことを防止することができる。すなわち、シャッター移動機構３４と搬送体移動機構３５との相互作用によって、排出口４２からの廃トナーの漏出を有効に防止することができる。

また、本実施形態に係るカラープリンター１によれば、第１スクリュー３２は、一対の軸受部３８，４３により軸方向両端部が軸支されている。これにより、第１スクリュー３２は、第１搬送路３６内での安定した回転が担保されるため、効率良く廃トナーを搬送することができる。また、シャッター３３は、排出口４２の開閉機能に加えて、第１スクリュー３２の軸受機能を備えている。このため、第１スクリュー３２の軸受を別途設ける場合に比して、ユニットの部品点数の増加を抑え、低コスト化を図ることができる。

さらに、本実施形態に係るカラープリンター１によれば、シャッター３３には、排出口４２を閉塞する方向に常に捩りコイルバネ６２の付勢力が作用しているため、シャッター３３の閉口状態を適切に維持することができる。また、クリーニングユニット２６を装置本体２（廃トナー搬送装置５０）に装着する際に、廃トナー搬送装置５０側に設けた突当て部５５にレバー６３を当接させることにより、シャッター３３を開口位置Ｐ１に確実に移動させることができる。さらに、駆動ギア２９に駆動力が作用しているときには、従動ギア４１を介して第１スクリュー３２にスラスト荷重を作用させ、シャッター３３を開口位置Ｐ１に移動させることができる。このように、搬送体移動機構３５は、第１スクリュー３２をスライドさせる機能と、駆動力を伝達する機能とを兼ね備えている。これにより、第１スクリュー３２をスライドさせる専用構造を省略することができるため、ユニットの構造を簡素化することができる。

なお、本実施形態では、４色の廃トナーに対して１つの廃トナー容器５９を備える構成であったが、例えば、各色の廃トナー毎に廃トナー容器５９を備えてもよい。また、トナーの色数は任意である。

なお、本実施形態では、第１スクリュー３２は、シャッター側軸受部４３に挿脱可能な状態で支持されていたが、これに代えて、回転を許容しつつ軸方向に挿脱不能に第１スクリュー３２を支持する構成としてもよい。

なお、上記した本発明の実施形態の説明は、本発明に係るクリーニングユニット２６を備えたカラープリンター１における好適な実施の形態を説明しているため、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。さらに、上記した本発明の実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、且つ、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能であり、上記した本発明の実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。

１ カラープリンター（画像形成装置）
２４ 感光体ドラム（像担持体）
２６ クリーニングユニット
２９ 駆動ギア
３０ ケーシング
３１ クリーニング部材
３２ 第１スクリュー（廃トナー搬送体）
３３ シャッター
３４ シャッター移動機構
３５ 搬送体移動機構
３６ 第１搬送路（搬送路）
３８ ケース側軸受部
４１ 従動ギア
４２ 排出口
４３ シャッター側軸受部
４５ 外端面
５４ シール
５９ 廃トナー容器
６０ 斜行溝
６１ 突起
６２ 捩りコイルバネ
６３ レバー
Ｐ１ 開口位置
Ｐ２ 閉口位置

Claims (5)

1. トナー像を形成する像担持体の画像形成面から廃トナーを除去するクリーニング部材と、
   前記クリーニング部材を支持するケーシングに形成される搬送路内の前記廃トナーを廃トナー容器に向けて搬送する廃トナー搬送体と、
   前記搬送路と前記廃トナー容器とを連通させる開閉可能な排出口を有すると共に、該排出口からの前記廃トナーの漏出を防止するシールに接触・離間可能な円筒状のシャッターと、
   前記シャッターを軸周り一方に回動させながら前記シャッターの外端面を前記シールに接触させるように軸方向に移動させて前記排出口を開放する開口位置と、前記シャッターを軸周り他方に回動させながら前記シャッターの外端面を前記シールから離間するように軸方向に移動させて前記排出口を閉塞する閉口位置と、の間で前記シャッターを移動させるシャッター移動機構と、を備えていることを特徴とするクリーニングユニット。
2. 前記シャッター移動機構による前記シャッターの移動に連動して前記シャッターと同一方向に前記廃トナー搬送体を軸方向に移動させる搬送体移動機構を備えていることを特徴とする請求項１に記載のクリーニングユニット。
3. 前記廃トナー搬送体は、前記搬送路に沿って延在するスクリューであり、
   前記ケーシングには、前記廃トナー搬送体の上流端部を回転可能に支持するケース側軸受部が形成され、
   前記シャッターの内端面には、前記廃トナー搬送体の下流端部を回転可能に支持するシャッター側軸受部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のクリーニングユニット。
4. 前記シャッター移動機構は、
   前記開口位置と前記閉口位置との間で前記シャッターを移動させるように前記シャッターの周側壁に斜めに形成される斜行溝と、
   前記斜行溝に係合するように前記ケーシングの外周面に形成される突起と、
   前記シャッターが前記閉口位置に移動するように付勢力を作用させる捩りコイルバネと、
   前記シャッターの周面から径方向に突出し、前記捩りコイルバネの付勢力に抗して前記シャッターを前記開口位置に移動するように操作されるレバーと、を含んで構成され、
   前記搬送体移動機構は、
   前記像担持体を回転駆動させる駆動ギアと、
   前記駆動ギアに噛合し、駆動時に前記シャッターを前記開口位置に移動させるように前記廃トナー搬送体にスラスト荷重を作用させる従動ギアと、を含み、
   前記駆動ギアおよび前記従動ギアは、はすば歯車で構成さ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ユニット。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載のクリーニングユニットを備えていることを特徴とする画像形成装置。

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