JP2015225151A - クリーニング装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】残留トナーをクリーニングハウジング外に確実にかつスムーズに排出するとともに、騒音のないクリーニング装置及び画像形成装置を簡素な構造で廉価に提供する。
【解決手段】トナー崩し用線材３０をクリーニングハウジング２５内にクリーニングローラー２７の回転軸２７ａに沿って延びるように配置する。トナー崩し用線材３０をクリーニングローラー２７の周面に対向するクリーニングハウジング内壁２５ａと非接触状態で内壁２５ａに沿って揺動させ、クリーニングブレード２６で感光体ドラム１１の周面から掻き落とされた残留トナーをトナー崩し用線材３０で崩す。
【選択図】図２

Description

この発明は、コピー機やプリンター等の画像形成装置に用いられるクリーニング装置、及び画像形成装置に関するものである。

この種のクリーニング装置では、転写後に感光体ドラムの周面に残った残留トナーをクリーニングブレードを用いて掻き落とし、クリーニングローラーを用いて上記掻き落とされた残留トナーに含まれる研磨剤で感光体ドラムの周面を研磨している。また、排出スクリューを用いて上記掻き落とされた残留トナーを廃棄トナーとしてクリーニングハウジング外に排出している。

特許文献１では、排出スクリューにトナー崩し部材を並設し、排出スクリューのフィンにトナー崩し部材の可撓性板を当接させて残留トナーを崩し、スクリューへの残留トナー供給をスムーズに行わせている。

特開２０１３−１１３９８７号公報

ところで、近年の省エネ要求からトナーは融点の低下を求められているため、図７に示すように、クリーニングブレード１０１で感光体ドラム１０２の周面から掻き落とされた残留トナーがクリーニングハウジング１０３内で矢印のように動いて、クリーニングハウジング１０３の内壁に付着堆積して固まってしまい、上記特許文献１の如き対策を講じても、残留トナーを排出スクリュー１０４でクリーニングハウジング１０３外に排出するのが困難となる。図７中、１０５は、クリーニングハウジング１０３内に配置されたクリーニングローラー、１０６は帯電ハウジング１０７内に帯電ローラー１０８及びクリーニングローラー１０９を備えた帯電器である。１１０は、クリーニングハウジング１０３と帯電ハウジング１０７とを仕切る仕切板である。

また、上記特許文献１では、トナー崩し部材の可撓性板を排出スクリューのフィンに当接させているため、摺動による騒音発生の問題もあるばかりか、構造の複雑なトナー崩し部材が必要でクリーニング装置の大型化や製作費の高騰を招く。

この発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、残留トナーをクリーニングハウジング外に確実にかつスムーズに排出するとともに、騒音のないクリーニング装置及び画像形成装置を簡素な構造で廉価に提供することである。

この発明に係るクリーニング装置は、クリーニングハウジングに設けられ、トナー像が形成された感光体ドラムの周面に圧接して当該周面から残留トナーを掻き落とすクリーニングブレードと、上記クリーニングブレードよりも感光体ドラムの回転方向上流側で上記クリーニングハウジング内に設けられ、感光体ドラムの周面に圧接して上記掻き落とされた残留トナーに含まれる研磨剤で感光体ドラムの周面を研磨するクリーニングローラーと、上記クリーニングローラーの下方で上記クリーニングハウジング内に設けられ、上記掻き落とされた残留トナーを廃棄トナーとしてクリーニングハウジング外に排出する排出スクリューとを備えたクリーニング装置であって、上記クリーニングハウジング内には、上記クリーニングローラーの周面に対向するクリーニングハウジング内壁と非接触状態で該内壁に沿って揺動して上記掻き落とされた残留トナーを崩すトナー崩し用線材が、クリーニングローラーの回転軸に沿って延びるように配置されていることを特徴とする。

これによれば、クリーニングブレードで感光体ドラムの周面から掻き落とされた残留トナーは、トナー崩し用線材の揺動動作により崩されて、クリーニングハウジングの内壁に付着堆積して固まってしまう事態が回避され、排出スクリューにより廃棄トナーとしてクリーニングハウジング外に確実にかつスムーズに排出される。

また、トナー崩し用線材は、その名の通り１本の線材であり、クリーニングハウジング内壁と非接触状態で該内壁に沿って揺動するため、内壁との接触音や、特許文献１の如き排出スクリューのフィンとの摺動音がなく、騒音のない簡素な構造で廉価なクリーニング装置が実現できる。

また、上記トナー崩し用線材の長手方向両端側には、弾性部が設けられ、上記クリーニングローラーの回転軸方向一端に対応するクリーニングハウジング内壁には、上記トナー崩し用線材の揺動動作に伴って上記弾性部が圧接変形することでトナー崩し用線材をその長手方向に往復移動させるガイド部が設けられていることが望ましい。

これによれば、トナー崩し用線材は、クリーニングハウジング内壁に沿って揺動動作と、該揺動動作と直交する方向である線材長手方向への往復移動動作とにより、残留トナーを効率良く確実に崩すことができる。

さらに、上記クリーニングローラーの回転軸両端は、保持部材を介して装置固定側にそれぞれ支持されているとともに、上記回転軸両端には、カム部材がそれぞれ固定され、上記トナー崩し用線材は、長手方向両端側が上記保持部材にそれぞれ固定されて揺動支持部を構成しているとともに、当該揺動支持部近傍が上記カム部材に当接し、上記クリーニングローラーの回転動作により上記揺動支持部を支点に揺動することが望ましい。

これによれば、トナー崩し用線材をクリーニングローラーの回転動作を利用して揺動させるため、別途専用の駆動源が不要で無駄なくコンパクトな構成にできる。
さらにまた、上記トナー崩し用線材の長手方向両端には、揺動付勢部がそれぞれ設けられ、該揺動付勢部は装置固定側に当接していることが望ましい。
これによれば、一方向に揺動したトナー崩し用線材が、揺動付勢部の付勢力で強制的に元の位置に戻されるため、揺動動作が確実になる。
加えて、上記トナー崩し用線材は、導電性線材からなり、装置固定側に接地されていることが望ましい。

これによれば、残留トナーは電荷を帯びているが、トナー崩し用線材が装置固定側に接地されているため、残留トナーの電荷が落ちて残留トナーの感光体ドラムへのリークピンホールなど電気ノイズ不具合が防止される。
さらには、上記トナー崩し用線材には、長手方向に起伏する起伏部が上記クリーニングローラーの回転軸に沿って複数設けられていることが望ましい。

これによれば、トナー崩し用線材のクリーニングハウジング内壁に沿った揺動動作だけで、残留トナーを該揺動動作と直交する方向である線材長手方向へも動かすことができ、残留トナーを効率良く確実に崩すことができる。

本発明に係る画像形成装置は、上記クリーニング装置を備えている。

この構成によれば、残留トナーをクリーニングハウジング外に確実にかつスムーズに排出することができる。延いては、残留トナーの感光体ドラムへのリークピンホールなどによる画像影響を防止することができる。また、画像形成装置内のクリーニング装置から発生する騒音を低減することができる。

この発明によれば、簡素な構造で廉価なクリーニング装置でありながら、残留トナーをクリーニングハウジング外に確実にかつスムーズに排出することができる。また、騒音のないクリーニング装置とすることができる。

図１は、この発明の一実施形態に係るクリーニング装置が適用された画像形成装置の概略構成図である。 図２は、画像形成ユニットの感光体ドラム、帯電器及び一実施形態に係るクリーニング装置を示す断面図である。 図３は、一実施形態に係るクリーニング装置のクリーニングローラー及びトナー崩し用線材を示す斜視図である。 図４は、一実施形態に係るクリーニング装置において、クリーニングローラー及びトナー崩し用線材をクリーニングハウジング内に収めた状態であり、（ａ）はカム部材のカム部がトナー崩し用線材に当接する前の状態を、（ｂ）はカム部材のカム部がトナー崩し用線材に当接した状態をそれぞれ示す。 図５は、クリーニングハウジング内に収められた別形態１のトナー崩し用線材を示す斜視図である。 図６は、トナー崩し用線材の別形態２を示す斜視図である。 図７は、従来例の図２相当図である。

以下、この発明の実施形態について図面に基づいて説明する。

図１は、この発明の一実施形態に係るクリーニング装置が適用された画像形成装置１の概略構成図を示す。この画像形成装置１は、タンデム方式のカラープリンターであって、箱形の筐体２内に画像形成部３を備えている。この画像形成部３は、ネットワーク接続等がされたコンピューター等の外部機器から伝送されてくる画像データーに基づき画像を記録紙Ｐに転写形成する部署である。画像形成部３の下方には、レーザー光を照射する露光装置４が配置され、画像形成部３の上方には、転写ベルト５が配置されている。露光装置４の下方には、記録紙Ｐを貯留する用紙貯留部６が配置され、用紙貯留部６の側方には、手差し給紙部７が配置されている。転写ベルト５の側方上部には、記録紙Ｐに転写形成された画像に定着処理を施す定着部８が配置されている。９は、筐体２上部に配置され、定着部８で定着処理が施された記録紙Ｐを排出する用紙排出部である。

画像形成部３は、転写ベルト５に沿って一列に配置された４つの画像形成ユニット１０を備えている。これら画像形成ユニット１０は、感光体ドラム１１を有している。各感光体ドラム１１の直下には、帯電器１２が配置され、各感光体ドラム１１の一側方には、現像装置１３が配置され、各感光体ドラム１１の直上には、１次転写ローラー１４が配置され、各感光体ドラム１１の他側方には、感光体ドラム１１の周面をクリーニングするクリーニング部（以下、クリーニング装置という）１５が配置されている。

そして、各感光体ドラム１１は、帯電器１２によって周面が一様に帯電され、当該帯電後の感光体ドラム１１の周面に対して、上記コンピューター等から入力された画像データーに基づく各色に対応したレーザー光が露光装置４から照射され、各感光体ドラム１１の周面に静電潜像が形成される。かかる静電潜像に現像装置１３から現像剤が供給されて、各感光体ドラム１１の周面にイエロー、マゼンタ、シアン、又はブラックのトナー像が形成される。これらトナー像は、１次転写ローラー１４に印加された転写バイアスにより転写ベルト５にそれぞれ重ねて転写される。

１６は、定着部８の下方に転写ベルト５と当接した状態で配置された２次転写ローラーであり、用紙貯留部６又は手差し給紙部７から用紙搬送路１７を搬送される記録紙Ｐを２次転写ローラー１６と転写ベルト５とで挟持し、２次転写ローラー１６に印加された転写バイアスにより転写ベルト５上のトナー像を記録紙Ｐに転写するようにしている。

定着部８は、加熱ローラー１８と加圧ローラー１９とを備え、これら加熱ローラー１８と加圧ローラー１９とにより記録紙Ｐを挟持して加熱加圧し、記録紙Ｐに転写されたトナー像を記録紙Ｐに定着させるようにしている。定着処理後の記録紙Ｐは、用紙排出部９に排出される。２０は、両面印刷時に定着部８から排出された記録紙Ｐを反転させるための反転搬送路である。

各クリーニング装置１５の下部には、廃棄トナー回収容器２１が配置されている。この廃棄トナー回収容器２１は、クリーニング装置１５で感光体ドラム１１の周面から掻き落とされた残留トナーを廃棄トナーとして回収する容器である。

図２は、画像形成ユニット１０の感光体ドラム１１、帯電器１２及びクリーニング装置１５を示す。この図２は、図１において、紙面上の左右方向を反転させたものである。

帯電器１２は、感光体ドラム１１の周面に下方から当接して感光体ドラム１１に従動しながら回転する帯電ローラー２２と、この帯電ローラー２２の周面に摺接して当該周面を清掃するクリーニングローラー２３とを帯電ハウジング２４内に備えている。

クリーニング装置１５は、感光体ドラム１１に向けて開口したクリーニングハウジング２５を備えている。このクリーニングハウジング２５の開口側には、クリーニングブレード２６が感光体ドラム１１の周面に圧接するように配置され、トナー像が形成された感光体ドラム１１の周面から残留トナーをクリーニングブレード２６で掻き落とすようになっている。この掻き落とされた残留トナーには、微量の研磨剤（酸化チタン、シリカ、アルミナなど）が含まれている。

クリーニングハウジング２５内には、クリーニングローラー２７がクリーニングブレード２６よりも感光体ドラム１１の回転方向上流側で配置され、クリーニングブレード２６が感光体ドラム１１の周面に圧接して、クリーニングブレード２６により掻き落とされた残留トナーに含まれる研磨剤で感光体ドラム１１の周面を研磨（清掃）するようになっている。これにより、感光体ドラム１１の周面に付着した放電生成物などが除去される。

クリーニングローラー２７下方でクリーニングハウジング２５内の下部には、排出スクリュー２８が配置され、クリーニングブレード２６により掻き落とされた残留トナーを排出スクリュー２８の回転動作により、廃棄トナーとしてクリーニングハウジング２５外の廃棄トナー回収容器２１（図１参照）に排出して回収するようになっている。２９は、クリーニングハウジング２５内部を塞ぐようにクリーニングローラー２７と排出スクリュー２８との間に設けられた仕切板であり、この仕切板２９によりクリーニングハウジング２５と帯電ハウジング２４とを仕切っている。

上記クリーニングハウジング２５内には、１本のバネ鋼製の導電性線材からなるトナー崩し用線材３０がクリーニングローラー２７の回転軸２７ａに沿って延びるように配置されている。

具体的に説明すると、図３に示すように、上記クリーニングローラー２７の回転軸２７ａ両端は、保持部材３１及び軸受部材３２を介して装置固定側（図示せず）にそれぞれ支持されているとともに、回転軸２７ａ両端には、カム部材３３がそれぞれ固定されている。このカム部材３３は、カム部３３ａを有する円板カムであり、カム部３３ａは回転軸２７ａから円周までの距離が他の箇所よりも長く設定されている。また、保持部材３１には、トナー崩し用線材３０を掛止するためのスリット３１ａが形成されている。

一方、トナー崩し用線材３０は、クリーニングローラー２７の下方に接近した位置でクリーニングローラー２７の長手方向に沿って水平に延びる線材本体部３４を備え、この線材本体部３４の両端には、第１アーム部３５が直角に折り曲げられ、さらに、第１アーム部３５には、略Ｕ字状に折り曲げられた折曲部３６が連続して形成されている（別形態２の図６参照）。この折曲部３６は、保持部材３１のスリット３１ａに掛止する揺動支持部３６ａと、揺動支持部３６ａの一端から直角に折り曲げられて第１アーム部３５に連続する第２アーム部３６ｂと、揺動支持部３６ａの他端から直角に折り曲げられてカム部材３３に当接する当接部３６ｃとからなる。当接部３６ｃには、螺旋部３７が連続し、さらに、螺旋部３７には、装置固定側３８に当接して接地される接地端子部３９が連続している。つまり、当接部３６ｃ、螺旋部３７及び接地端子部３９により、揺動付勢部としての捻りコイルバネ４０を構成している。

これにより、トナー崩し用線材３０は、線材本体部３４がクリーニングローラー２７の回転軸２７ａに沿って延びるように配置され、長手方向両端側（揺動支持部３６ａ）が線材本体部３４にそれぞれ固定されている。また、当該揺動支持部３６ａ近傍（当接部３６ｃ）がカム部材３３に当接し、かつ長手方向両端（接地端子部３９）が装置固定側３８に当接している。

そして、カム部材３２がクリーニングローラー２７の回転動作に連動して回転することにより、カム部３３ａが、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、線材本体部３４の当接部３６ｃを通過し、線材本体部３４が揺動支持部３６ａを支点に上下方向に揺動する。

この際、線材本体部３４は、図２の実線及び仮想線に示すように、クリーニングローラー２７の周面に対向するクリーニングハウジング内壁２５ａと非接触状態で該内壁２５ａに沿って揺動し、クリーニングブレード２６で感光体ドラム１１の周面から掻き落とされた残留トナー（図示せず）を崩すようになっている。

したがって、残留トナーがクリーニングハウジング２５の内壁２５ａに付着堆積して固まってしまうといった事態をなくすことができ、残留トナーを排出スクリュー２８により廃棄トナーとしてクリーニングハウジング２５外の廃棄トナー回収容器２１に確実にかつスムーズに排出して回収することができる。

また、１本の線材からなるトナー崩し用線材３０をクリーニングハウジング内壁２５ａと非接触状態で該内壁２５ａに沿って揺動させているので、内壁２５ａとの接触音や、特許文献１の如き排出スクリューのフィンとの摺動音が発生せず、クリーニング装置１５を騒音のない簡素な構造で廉価に提供することができる。

さらに、トナー崩し用線材３０及びカム部材３３をクリーニングローラー２７の回転軸２７ａに取り付け、トナー崩し用線材３０に当接するカム部材３３がクリーニングローラー２７の回転動作に連動して回転することで、トナー崩し用線材３０を揺動させるようにしているので、別途専用の駆動源を用いずに無駄なくコンパクトなクリーニング装置１５にすることができる。

さらにまた、トナー崩し用線材３０の長手方向両端側に捻りコイルバネ４０を設けているので、カム部材３３のカム部３３ａで上方に押し上げたトナー崩し用線材３０を、捻りコイルバネ４０のバネ力で強制的に元の位置に復帰させることができ、トナー崩し用線材３０を確実に揺動させることができる。

加えて、導電性線材で構成されたトナー崩し用線材３０を装置固定側３８に接地しているので、残留トナーの電荷を装置固定側３８に逃がして、残留トナーの感光体ドラム１１へのリークピンホールなどによる画像影響を防止することができる。

＜トナー崩し用線材の別形態１＞
図５は、トナー崩し用線材３０の別形態１を示す。
このトナー崩し用線材３０の長手方向両端側の第１アーム部３５には、螺旋状に捻られて弾性を有する弾性部３５ａがそれぞれ形成されている。

一方、クリーニングローラー２７の回転軸２７ａ方向一端に対応するクリーニングハウジング内壁２５ａ下端部分には、ガイド部４１が線状に突設され、このガイド部４１は、下端側４１ａが上端側４１ｂよりもトナー崩し用線材３０の長手方向内側に位置するように湾曲している。

そして、カム部材３３のカム部３３ａが、図４（ｂ）のように、トナー崩し用線材３０の当接部３６ｃを上方に押し上げている状態では、トナー崩し用線材３０の線材本体部３４端部（第１アーム部３５下端）が、図５仮想線で示すように、ガイド部４１の上端側４１ｂに位置しているが、カム部材３３のカム部３３ａが図４（ａ）のようにトナー崩し用線材３０の当接部３６ｃから外れると、トナー崩し用線材３０の線材本体部３４端部（第１アーム部３５下端）がガイド部４１に沿って、図５実線で示すように、ガイド部４１の下端側４１ａに移動し、その結果、弾性部３５ａが圧接変形して線材本体部３４が長手方向内側に押されて移動する。

他方、カム部材３３のカム部３３ａが、トナー崩し用線材３０の当接部３６ｃから外れた状態（図４（ａ））から当接部３６ｃを上方に押し上げた状態（図４（ｂ））になると、トナー崩し用線材３０の線材本体部３４端部（第１アーム部３５下端）が、図５実線の状態から図５仮想線の状態へとガイド部４１に沿って下端側４１ａから上端側４１ｂに移動し、その結果、弾性部３５ａの復元力で線材本体部３４が長手方向外側に移動する。

この線材本体部３４のクリーニングハウジング内壁２５ａに沿った揺動動作と、該揺動動作と直交する方向である線材長手方向への往復移動動作とにより、残留トナーを効率良く確実に崩すことができる。
＜トナー崩し用線材の別形態２＞
図６は、トナー崩し用線材３０の別形態２を示す。
このトナー崩し用線材３０の線材本体部３４には、長手方向に起伏する起伏部３４ａがクリーニングローラー２７の回転軸２７ａに沿って複数設けられている。

したがって、トナー崩し用線材３０のクリーニングハウジング内壁２５ａに沿った揺動動作だけで、残留トナーを該揺動動作と直交する方向である線材長手方向へも動かすことができ、残留トナーを効率良く確実に崩すことができる。

この発明は、コピー機やプリンター等の画像形成装置に用いられるクリーニング装置、及び画像形成装置に有用である。

１ 画像形成装置
１１ 感光体ドラム
１５ クリーニング装置
２５ クリーニングハウジング
２５ａ クリーニングハウジング内壁
２６ クリーニングブレード
２７ クリーニングローラー
２７ａ クリーニングローラーの回転軸
２８ 排出スクリュー
３０ トナー崩し用線材
３１ 保持部材
３３ カム部材
３４ａ 起伏部
３５ａ 弾性部
３６ａ 揺動支持部
３８ 装置固定側
４０ 捻りコイルバネ（揺動付勢部）
４１ ガイド部

Claims (7)

1. クリーニングハウジングに設けられ、トナー像が形成された感光体ドラムの周面に圧接して当該周面から残留トナーを掻き落とすクリーニングブレードと、
   上記クリーニングブレードよりも感光体ドラムの回転方向上流側で上記クリーニングハウジング内に設けられ、感光体ドラムの周面に圧接して上記掻き落とされた残留トナーに含まれる研磨剤で感光体ドラムの周面を研磨するクリーニングローラーと、
   上記クリーニングローラーの下方で上記クリーニングハウジング内に設けられ、上記掻き落とされた残留トナーを廃棄トナーとしてクリーニングハウジング外に排出する排出スクリューとを備えたクリーニング装置であって、
   上記クリーニングハウジング内には、上記クリーニングローラーの周面に対向するクリーニングハウジング内壁と非接触状態で該内壁に沿って揺動して上記掻き落とされた残留トナーを崩すトナー崩し用線材が、クリーニングローラーの回転軸に沿って延びるように配置されていることを特徴とするクリーニング装置。
2. 請求項１に記載のクリーニング装置において、
   上記トナー崩し用線材の長手方向両端側には、弾性部が設けられ、
   上記クリーニングローラーの回転軸方向一端に対応するクリーニングハウジング内壁には、上記トナー崩し用線材の揺動動作に伴って上記弾性部が圧接変形することでトナー崩し用線材をその長手方向に往復移動させるガイド部が設けられていることを特徴とするクリーニング装置。
3. 請求項１又は２に記載のクリーニング装置において、
   上記クリーニングローラーの回転軸両端は、保持部材を介して装置固定側にそれぞれ支持されているとともに、上記回転軸両端には、カム部材がそれぞれ固定され、
   上記トナー崩し用線材は、長手方向両端側が上記保持部材にそれぞれ固定されて揺動支持部を構成しているとともに、当該揺動支持部近傍が上記カム部材に当接し、上記クリーニングローラーの回転動作により上記揺動支持部を支点に揺動することを特徴とするクリーニング装置。
4. 請求項３に記載のクリーニング装置において、
   上記トナー崩し用線材の長手方向両端には、揺動付勢部がそれぞれ設けられ、該揺動付勢部は装置固定側に当接していることを特徴とするクリーニング装置。
5. 請求項４に記載のクリーニング装置において、
   上記トナー崩し用線材は、導電性線材からなり、装置固定側に接地されていることを特徴とするクリーニング装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のクリーニング装置において、
   上記トナー崩し用線材には、長手方向に起伏する起伏部が上記クリーニングローラーの回転軸に沿って複数設けられていることを特徴とするクリーニング装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載のクリーニング装置を備えた画像形成装置。

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