JP2017072755A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】帯電部の電極用のクリーニング器具が挿入される挿入口を持った画像形成装置において、挿入口からの廃トナーの侵入を抑制する。
【解決手段】画像形成装置において、クリーニング部は、回収したトナーを廃トナーとしてプロセスユニット１の外部へ導く排出管１５３を有し、その排出管１５３は、プロセスユニット１の側面１ａから引き出されると共に、先端部１５３ａに、廃トナーを排出する排出口１５３ｂが設けられている。又、排出管１５３が引き出されているプロセスユニット１の側面１ａと同じ面に、帯電部の電極用のクリーニング器具が挿入される挿入口１ｂが設けられている。そして、排出管１５３の側面１５３ｃには、挿入口１ｂに対応する位置Ｐ１と排出口１５３ｂとの間に、排出口１５３ｂから挿入口１ｂへ向かう空気の流れを抑制する抑制部（一例として、鍔部４）が設けられている。
【選択図】図３

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に廃トナーによる画像形成装置の各部の汚染を防止する技術に関する。

電子写真方式の画像形成装置は、印刷画像となるトナー像を形成するプロセスユニットを備える。プロセスユニットでは先ず、帯電部が感光体ドラムの周面を帯電させる。帯電した感光体ドラムの周面にはレーザが照射されることにより、静電潜像が形成される。その後、現像部が静電潜像を顕像化させることにより、トナー像が形成される。トナー像は、転写ベルト等を介して用紙に転写される。

ここで、帯電部は、感光体ドラムの帯電に必要な放電を生じる電極として、ワイヤや鋸歯電極等を有する。一方、これらの電極に汚れが付着すると帯電性能が低下してしまう。このため、電極のクリーニングを行う技術が提案されている。例えば、プロセスユニットにクリーニング装置を内蔵し、クリーニングを自動化したものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。又、クリーニング技術として、プロセスユニットの外部から帯電部内へクリーニング器具を挿入し、手動でクリーニングを行うものも存在する。

特開２０１２−１８５３３５号公報

しかしながら、手動でクリーニングを行う場合、クリーニング器具を挿入するための挿入口がプロセスユニットに設けられる必要がある。即ち、プロセスユニットの帯電部は、挿入口を介して、プロセスユニットの外部と通じることになる。

一方、プロセスユニットにおいて、転写後に感光体ドラムの周面に残留したトナーは回収され、廃トナーとしてプロセスユニットの外部へ排出される。具体的には、プロセスユニットには、その外部へ廃トナーを導くための排出管が設けられており、その排出管は、プロセスユニットから引き出されると共に、先端部に、廃トナーを排出する排出口が設けられている。排出口から排出された廃トナーは、落下して廃トナータンクに投入される。

ところが、排出口から廃トナータンク内へ廃トナーが落下したとき、その廃トナーの影響により、廃トナータンクの入口から空気が吹き出す。このため、吹き出す空気と共に廃トナータンクから廃トナーが漏れ出すという問題が生じていた。又、電極のクリーニングや廃トナータンクの交換等のメンテナンスを容易にするべく、上記挿入口は、排出管が引き出されているプロセスユニットの側面と同じ面に設けられることが多い。このため、廃トナータンクから漏れ出た廃トナーが上記挿入口から侵入し、それが原因となって帯電部の電極が汚染されるという問題が生じていた。

そこで本発明の目的は、帯電部の電極用のクリーニング器具が挿入される挿入口を持った画像形成装置において、挿入口からの廃トナーの侵入を抑制することである。

本発明に係る画像形成装置は、プロセスユニットを備え、そのプロセスユニットには、感光体ドラムと、感光体ドラムの周面を帯電させる電極を持った帯電部と、感光体ドラムの周面に残留したトナーを回収するクリーニング部とが含まれる。クリーニング部は、回収したトナーを廃トナーとしてプロセスユニットの外部へ導く排出管を有し、その排出管は、プロセスユニットの側面から引き出されると共に、先端部に、廃トナーを排出する排出口が設けられている。又、排出管が引き出されているプロセスユニットの側面と同じ面に、電極用のクリーニング器具が挿入される挿入口が設けられている。そして、排出管の側面には、挿入口に対応する位置と排出口との間に、排出口から挿入口へ向かう空気の流れを抑制する抑制部が設けられている。

上記画像形成装置において、排出口から排出された廃トナーは廃トナータンクに投入される。ところが、排出口から廃トナータンク内へ廃トナーが落下したとき、その廃トナーの影響により、廃トナータンクの入口から空気が吹き出す。そして、吹き出す空気と共に廃トナータンクからは廃トナーが漏れ出す。

一方、上記画像形成装置の構成によれば、抑制部により、廃トナータンクから吹き出す空気の流れが抑制される。従って、空気の流れと共に廃トナータンクから廃トナーが漏れ出たとしても、その廃トナーの飛散が抑制部により抑制される。よって、廃トナーは挿入口に到達し難い。

上記画像形成装置の具体的な構成において、抑制部は、排出管の側面に突設された鍔部である。これにより、廃トナーの飛散が効率良く抑制される。

より具体的な構成において、鍔部は、排出管の側面に沿って、排出管の中心軸周りを斜めに延びている。好ましくは、鍔部は、排出口の近傍の位置から排出管の中心軸周りに斜めへ、排出口から離れた部分ほどプロセスユニットの側面との距離が小さくなる様に延びている。

上記画像形成装置の他の具体的な構成において、鍔部は、排出管の中心軸方向において離間した複数の位置の各々に設けられており、互いに隣接する２つの鍔部の間には、空気の流れを規制する流路が形成されている。この構成によれば、鍔部によって形成される流路により、廃トナータンクから吹き出す空気の流れが規制される。即ち、流路により、空気の流れる方向が、挿入口へ向かう方向とは異なる方向へ向けられる。よって、空気の流れと共に廃トナータンクから廃トナーが漏れ出たとしても、その廃トナーは挿入口に到達し難い。

より具体的な構成において、鍔部のうち、プロセスユニットの側面との距離が最も小さい鍔部以外の少なくとも何れか１つの鍔部には、空気を通過させる貫通孔が設けられている。又、貫通孔が設けられている鍔部に対してプロセスユニット側に隣接する鍔部は、貫通孔を通過した空気の流れを受け止めることが可能となる位置まで拡がっている。これにより、廃トナータンクから吹き出す空気の一部が貫通孔を通過し、通過した空気は、２つの鍔部の間に形成された流路に導かれ易くなる。このため、空気の流れを規制する機能が効率良く発揮される。

上記画像形成装置の更なる他の具体的な構成において、挿入口には、クリーニング器具の挿入に応じて開閉する蓋部が設けられている。

本発明に係る画像形成装置によれば、挿入口からの廃トナーの侵入を抑制することができる。

画像形成装置の要部を示した概念図である。 第１実施形態に係る画像形成装置が備えるプロセスユニットの外観を部分的に示した（ａ）斜視図及び（ｂ）側面図である。 廃トナーの排出時における空気の流れを示した破断図である。 （ａ）鍔部の変形例を示した概念図、及び（ｂ）鍔部の他の変形例を示した概念図である。 第２実施形態に係る画像形成装置が備えるプロセスユニットの外観を部分的に示した（ａ）斜視図及び（ｂ）側面図である。 廃トナーの排出時における空気の流れを示した概念図である。 第３実施形態に係る画像形成装置が備えるプロセスユニットの外観を部分的に示した（ａ）斜視図及び（ｂ）側面図である。 廃トナーの排出時における空気の流れを示した概念図である。

以下、本発明の実施形態について、図面に沿って説明する。

［１］第１実施形態
画像形成装置は、画像データに基づき電子写真方式の画像形成処理を行うことにより、用紙への画像印刷を行う。具体的には、図１に示される様に、画像形成装置は、その要部として、プロセスユニット１、露光装置２、及び中間転写ベルト３を備える。

プロセスユニット１は、感光体ドラム１１、帯電部１２、現像部１３、一次転写ローラ１４、及びクリーニング部１５を有する。ここで、感光体ドラム１１は、静電潜像担持体である。

帯電部１２は、感光体ドラム１１の帯電に必要な放電を生じる電極１２１と、帯電電位を制御するグリッド１２２とを持つ。電極１２１は、ワイヤや鋸歯電極等であり、感光体ドラム１１の周面から離間した位置を感光体ドラム１１の回転軸方向へ延びている。そして、電極１２１にバイアスが印加されることにより放電が生じ、この放電により感光体ドラム１１の周面が帯電する。帯電した感光体ドラム１１の周面には、露光装置２からのレーザＬが照射されることにより、画像データに応じた静電潜像が形成される。

ここで、本実施形態の画像形成装置は、プロセスユニット１の外部から帯電部１２内へクリーニング器具を挿入し、手動で電極１２１のクリーニングを行う必要のあるものである。このため、プロセスユニット１には、図２（ａ）及び（ｂ）に示される様に、クリーニング器具を挿入するための挿入口１ｂが設けられている。即ち、プロセスユニット１の帯電部１２は、挿入口１ｂを介して、プロセスユニット１の外部に通じている。

現像部１３は、感光体ドラム１１の周面に形成された静電潜像を顕像化させてトナー像を形成する。具体的には、現像部１３は、現像ローラ１３１にバイアス（現像バイアス）を印加することにより、現像ローラ１３１の周面に付着しているトナーを、現像位置にて感光体ドラム１１の周面へ移動させる。これにより、静電潜像が顕像化されて、トナー像が形成される。形成されたトナー像は、感光体ドラム１１の回転より、中間転写ベルト３への転写（一次転写）が実行される位置まで搬送される。

一次転写ローラ１４は、感光体ドラム１１に担持されているトナー像を中間転写ベルト３に転写する。具体的には、一次転写ローラ１４は、自身にバイアス（転写バイアス）が印加されることにより、トナー像を構成しているトナーに静電気力を生じさせ、その静電気力を利用してトナー像を中間転写ベルト３へ移動させる。

中間転写ベルト３に転写されたトナー像は、中間転写ベルト３の周回により、用紙への転写（二次転写）が実行される位置まで搬送される。その後、トナー像は、二次転写ローラ（図示せず）により用紙に転写され、それから定着部により用紙に固着される。

クリーニング部１５は、一次転写後に感光体ドラム１１の周面に残留したトナーを回収する。これにより、次の画像形成処理の準備が行われる。尚、残留したトナーの回収時には、感光体ドラム１１の周面への他の付着物（埃など）も回収される。

具体的には、クリーニング部１５は、ブレード１５１及び搬送スクリュ１５２を有する。ブレード１５１は、その先端を感光体ドラム１１の周面に当接させた状態で設置されており、感光体ドラム１１の周面に残留したトナーを掻き取る。クリーニング部１５は、図２（ａ）及び（ｂ）に示される様に排出管１５３を更に持ち、この排出管１５３を通じて、ブレード１５１で回収されたトナーが廃トナーとしてプロセスユニット１の外部へ排出される。即ち、排出管１５３は、廃トナーをプロセスユニット１の外部へ導く通路を形成している。より具体的には、以下の通りである。

図３に示される様に、排出管１５３は、プロセスユニット１の側面１ａから引き出されると共に、先端部１５３ａに、廃トナーを排出する排出口１５３ｂが下向きに設けられている。そして、ブレード１５１で回収されたトナー（廃トナー）は、搬送スクリュ１５２の回転により、排出管１５３内へ導かれると共に排出管１５３内を排出口１５３ｂまで搬送される。その後、廃トナーは、排出口１５３ｂから落下することにより、プロセスユニットの外部へ排出される。尚、排出管１５３は、搬送スクリュ１５２の回転により廃トナーが効率良く搬送される様に、円筒形状を呈している。

上述したクリーニング用の挿入口１ｂは、排出管１５３が引き出されているプロセスユニット１の側面１ａと同じ面に設けられている。即ち、挿入口１ｂと排出口１５３ｂとは、互いに近いに位置に配されている。そして、本実施形態では、挿入口１ｂは、排出管１５３が引き出されている位置に対して斜め下方の位置に設けられている（図２（ｂ）参照）。即ち、挿入口１ｂの位置は、排出口１５３ｂから排出された廃トナーが侵入し易い位置となっている。

この様な構成において、排出管１５３の側面１５３ｃには、挿入口１ｂに対応する位置Ｐ１と排出口１５３ｂとの間に、円環形状を呈した鍔部４が設けられている（図３参照）。ここで、鍔部４は、排出口１５３ｂから挿入口１ｂへ向かう空気の流れを抑制する抑制部として機能するものである。本実施形態では、鍔部４は、その外縁形状である円形の中心が排出管１５３の中心軸１５３ｄと一致する様に排出管１５３に設けられている（図２（ｂ）参照）。又、鍔部４は、排出管１５３と一体に形成されている。尚、鍔部４の外縁形状は、円形に限定されない種々の形状（楕円形、多角形、多角形の角が丸められた形状等）であってもよい。

画像形成装置において、廃トナータンク１００は、その入口を形成している縁が排出口１５３ｂの縁に密着する様に配置される（図３参照）。一方、排出口１５３ｂから廃トナータンク１００内へ廃トナーが落下したとき、その廃トナーの影響により、廃トナータンク１００の入口から空気が吹き出すと共に、その空気は、上記２つの縁の隙間から吹き出す。そして、吹き出す空気と共に廃トナータンク１００からは廃トナーが漏れ出す。

この様な状況下において、上記鍔部４によれば、廃トナータンク１００から吹き出す空気の流れが抑制される（図３参照）。具体的には、鍔部４により空気の流れが遮断され易くなる。従って、空気の流れと共に廃トナータンク１００から廃トナーが漏れ出たとしても、その廃トナーの飛散が鍔部４により抑制される。よって、廃トナーは挿入口１ｂに到達し難く、その結果として、挿入口１ｂからの廃トナーの侵入が抑制される。

尚、廃トナータンク１００から吹き出す空気の流れを抑制することができるのであれば、鍔部４は、必ずしも排出管１５３を包囲した形状を呈している必要はない。即ち、鍔部４は、空気の流れを効率良く抑制することが可能となる箇所に設けられていればよい。一例として、図４（ａ）に示される様に、鍔部４は、排出管１５３の周囲に部分的に設けられても良い。

又、図４（ｂ）に示される様に、排出管１５３の中心軸方向Ｄｃ（図２（ａ）参照）から見たとき、鍔部４は、挿入口１ｂの一部に重なる位置まで拡がった形状を呈していてもよい。但し、その形状は、挿入口１ｂへのクリーニング器具の挿入を妨げることのないものであることが好ましい。

更に、鍔部４は、図３に示される様に、廃トナータンク１００の設置位置を決める位置決め部としての機能を兼ね備えていてもよい。鍔部４が位置決め部として機能することにより、廃トナータンク１００の設置時に、廃トナータンク１００と鍔部４とが互いに密着し易くなる。よって、廃トナータンク１００が空気の流れを補助的に抑制し、その結果、空気の流れが効率良く抑制されることになる。

［２］第２実施形態
図５（ａ）及び（ｂ）に示される様に、鍔部４は、排出管１５３の側面１５３ｃに沿って、排出管１５３の中心軸１５３ｄ周りを斜めに延びていてもよい。具体的には、鍔部４は、排出口１５３ｂの近傍の位置から排出管１５３の中心軸１５３ｄ周りに斜めへ、排出口１５３ｂから離れた部分ほどプロセスユニット１の側面１ａとの距離が小さくなる様に延びている（図６参照）。

本実施形態では更に、その様に斜めに延びた鍔部４が、排出管１５３の中心軸方向Ｄｃにおいて離間した３つの位置の各々に設けられている（図６参照）。そして、互いに隣接する２つの鍔部４の間には、空気の流れを規制する流路４ａが形成されている。尚、鍔部４は、排出管１５３の中心軸方向Ｄｃにおいて離間した３つの位置に限定されない複数の位置の各々に設けられていてもよい。

具体的には、図５（ｂ）及び図６に示される様に、３つの鍔部４は、プロセスユニット１の側面１ａとの距離が小さいものほど、外縁のサイズが大きくなっている。又、互いに隣接する２つの鍔部４に着目すれば、プロセスユニット１の側面１ａとの距離が小さい一方の鍔部４は、他方の鍔部４の下端位置と対応する位置より更に下方へ拡がっている。これにより、図６に示される様に、廃トナータンク１００から吹き出す空気が流路４ａに導かれ易くなっている。

本実施形態においては、３つの鍔部４は何れも、排出管１５３の中心軸方向Ｄｃから見たときの外縁形状が円形となる円環形状を呈している（図５（ｂ）参照）。そして、プロセスユニット１の側面１ａとの距離が小さい鍔部４ほど、円形である外縁の半径が大きくなっている。又、鍔部４の外縁の中心が何れも、排出管１５３の中心軸１５３ｄから下方へずれている。

第２実施形態の構成によれば、３つの鍔部４の各々により、廃トナータンク１００から吹き出す空気の流れが抑制される。加えて、鍔部４によって形成される流路４ａにより、廃トナータンク１００から吹き出す空気の流れが規制される。即ち、図６に示される様に、流路４ａにより、空気の流れる方向が、挿入口１ｂへ向かう方向とは異なる方向へ向けられる。よって、空気の流れと共に廃トナータンク１００から廃トナーが漏れ出たとしても、その廃トナーは挿入口１ｂに到達し難く、その結果として、挿入口１ｂからの廃トナーの侵入が抑制される。

尚、廃トナータンク１００の設置時において、廃トナータンク１００と鍔部４とは、図６に示される様に互いに密着することが好ましい。これにより、廃トナータンク１００から吹き出す空気が効率良く流路４ａへ導かれることになる。

［３］第３実施形態
第２実施形態にて説明した３つの鍔部４は、図７（ａ）〜図８に示される様な以下に説明する構成を有していてもよい。尚、以下では、プロセスユニット１の側面１ａとの距離が最も小さい鍔部４を第１鍔部４Ａ、中央に位置する鍔部４を第２鍔部４Ｂ、プロセスユニット１の側面１ａとの距離が最も大きい鍔部４を第３鍔部４Ｃと呼ぶことにする。

本実施形態において、第２鍔部４Ｂには、空気を通過させる貫通孔４ｂが設けられている。又、第１鍔部４Ａは、第２鍔部４Ｂに対してプロセスユニット１側に隣接すると共に、貫通孔４ｂを通過した空気の流れを受け止めることが可能となる位置まで拡がっている。これにより、貫通孔４ｂを通過した空気が、流路４ａに導かれ易くなる。この様な構成を可能にするべく、本実施形態では、第２鍔部４Ｂとして、第１鍔部４Ａと同じ形状で且つ同じサイズのものが採用されている。尚、第２鍔部４Ｂの形状及びサイズは、第１鍔部４Ａと必ずしも同じである必要はなく、種々の変更が可能である。

第３実施形態の構成によれば、３つの鍔部４により、廃トナータンク１００から吹き出す空気の流れが抑制される。特に第２鍔部４Ｂが、第２実施形態に比して下方へ拡がっており、従って第２鍔部４Ｂにより、空気の流れが遮断され易くなる。加えて、廃トナータンク１００から吹き出す空気の一部が、第２鍔部４Ｂに設けられた貫通孔４ｂを通過し、通過した空気は、第１鍔部４Ａと第２鍔部４Ｂとの間に形成された流路４ａに導かれ易くなる。このため、空気の流れを規制する機能が効率良く発揮される。即ち、図８に示される様に、流路４ａにより、空気の流れる方向が、挿入口１ｂへ向かう方向とは異なる方向へ向けられる。よって、空気の流れと共に廃トナータンク１００から廃トナーが漏れ出たとしても、その廃トナーは挿入口１ｂに到達し難く、その結果として、挿入口１ｂからの廃トナーの侵入が抑制される。

尚、鍔部４は、排出管１５３の中心軸方向Ｄｃにおいて離間した３つの位置に限定されない複数の位置の各々に設けられていてもよい。又、貫通孔４ｂは、排出管１５３に設けられた複数の鍔部４のうちの少なくとも何れか１つに設けられていてもよい。但し、貫通孔４ｂは、プロセスユニット１の側面１ａとの距離が最も小さい鍔部４（第１鍔部４Ａ）以外の少なくとも何れか１つの鍔部４に設けられることが好ましい。

更に、第２実施形態と同様、廃トナータンク１００の設置時において、廃トナータンク１００と鍔部４（主に第１鍔部４Ａ）とは、図８に示される様に互いに密着することが好ましい。これにより、廃トナータンク１００から吹き出す空気が効率良く流路４ａへ導かれることになる。

［４］その他の例
第１〜第３実施形態の何れの構成においても、排出口１５３ｂから挿入口１ｂへ向かう空気の流れを抑制することができるものであれば、鍔部４に限定されない種々の抑制部が排出管１５３に設けられてもよい。又、鍔部４等の抑制部には、フェルト等、廃トナーが付着し易い部材が取り付けられていてもよい。

又、挿入口１ｂには、クリーニング器具の挿入に応じて開閉する蓋部が設けられていてもよい。蓋部として、例えば、開閉扉、シャッタ、のれん、カーテン等が挙げられる。

更に、上記画像形成装置の各部構成は、カラー複合機、カラー複写機、カラープリンタ等、種々の画像形成装置に適用することができる。又、上述した各部構成は、カラー画像を対象とした画像形成装置に限らず、モノクロの画像を対象とした画像形成装置にも適用することができる。

上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。更に、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１ プロセスユニット
１ａ 側面
１ｂ 挿入口
４ 鍔部
４Ａ 第１鍔部
４Ｂ 第２鍔部
４Ｃ 第３鍔部
４ａ 流路
４ｂ 貫通孔
１１ 感光体ドラム
１２ 帯電部
１５ クリーニング部
１２１ 電極
１５３ 排出管
１５３ａ 先端部
１５３ｂ 排出口
１５３ｃ 側面
１５３ｄ 中心軸
Ｐ１ 位置
Ｄｃ 中心軸方向

Claims (7)

1. 感光体ドラムと、前記感光体ドラムの周面を帯電させる電極を持った帯電部と、前記感光体ドラムの周面に残留したトナーを回収するクリーニング部とを含む、プロセスユニットを備え、
   前記クリーニング部は、回収したトナーを廃トナーとして前記プロセスユニットの外部へ導く排出管を有し、その排出管は、前記プロセスユニットの側面から引き出されると共に、先端部に、前記廃トナーを排出する排出口が設けられており、
   前記排出管が引き出されている前記プロセスユニットの側面と同じ面に、前記電極用のクリーニング器具が挿入される挿入口が設けられており、
   前記排出管の側面には、前記挿入口に対応する位置と前記排出口との間に、前記排出口から前記挿入口へ向かう空気の流れを抑制する抑制部が設けられている、画像形成装置。
2. 前記抑制部は、前記排出管の側面に突設された鍔部である、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記鍔部は、前記排出管の側面に沿って、前記排出管の中心軸周りを斜めに延びている、請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記鍔部は、前記排出口の近傍の位置から前記排出管の中心軸周りに斜めへ、前記排出口から離れた部分ほど前記プロセスユニットの側面との距離が小さくなる様に延びている、請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記鍔部は、前記排出管の中心軸方向において離間した複数の位置の各々に設けられており、互いに隣接する２つの鍔部の間には、前記空気の流れを規制する流路が形成されている、請求項３又は４に記載の画像形成装置。
6. 前記鍔部のうち、前記プロセスユニットの側面との距離が最も小さい鍔部以外の少なくとも何れか１つの鍔部には、前記空気を通過させる貫通孔が設けられており、
   前記貫通孔が設けられている鍔部に対して前記プロセスユニット側に隣接する鍔部は、前記貫通孔を通過した空気の流れを受け止めることが可能となる位置まで拡がっている、請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記挿入口には、前記クリーニング器具の挿入に応じて開閉する蓋部が設けられている、請求項１〜６の何れか１つに記載の画像形成装置。

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