JP3489591B2 - トナークリーナ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トナークリーナ、特
に、トナー画像形成装置において感光体の表面をクリー
ニングするためのトナークリーナに関する。

【０００２】

【従来の技術】トナー画像形成装置（たとえば複写機や
レーザプリンタ）は、一般に、感光体ドラムの表面をク
リーニングするためのトナークリーナを有している。従
来のトナークリーナとして、ハウジングと、第１及び第
２トナー除去ユニットとを備えたものがある。前記ハウ
ジングは、感光体から除去されたトナーを収納し、下端
部にトナー排出部材を有している。前記第１トナー除去
ユニットは、ハウジングに着脱可能に固定されており、
スクレーパーを有している。第２トナー除去ユニット
は、ハウジングに着脱可能に固定されており、紙粉取り
ローラを有している。また、感光体ドラムの両端部に対
向するハウジング部分には、両トナー除去ユニットによ
ってはトナー除去が行えない感光体ドラム両端部をクリ
ーニングするため、またトナー漏れを防止するため、フ
ェルト製の摺擦部材が取り付けられている。

【０００３】クリーニング動作中には、第２トナー除去
ユニットの紙粉取りローラがまず感光体ドラム表面の紙
粉を除去し、続いて第２トナー除去ユニットのスクレー
パーが感光体ドラム表面の残留トナーを除去する。そし
て、両トナー除去ユニットによっては除去され得ない感
光体ドラム両端部の残留トナーが摺擦部材により擦り取
られる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】摺擦部材は、感光体ド
ラムの表面に常時圧接させられた状態にあり、しかも感
光体ドラムの回転に伴って感光体ドラムに対して摩擦動
作を行う。したがってスクレーパーや紙粉取りローラと
同様に、摺擦部材もそれほど長い耐久期間を有していな
い。それにも係わらず、前記従来の構成では、摺擦部材
はハウジングに固定されており、磨耗した摺擦部材を新
しい摺擦部材に取り替えることが容易でない。

【０００５】本発明の目的は、消耗部材の取り替えを容
易にすることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に係るトナーク
リーナは、トナー画像形成装置において、感光体の表面
をクリーニングするためのものであって、ハウジング
と、第１トナー除去ユニットと、第２トナー除去ユニッ
トとを備えている。ハウジングは、感光体から除去され
たトナーを収納し、下端部にトナー排出部材を有する。
第１トナー除去ユニットは、ハウジングに着脱可能に固
定され、スクレーパーを有している。第２ トナー除去ユ
ニットは、ハウジングに着脱可能に固定された支持フレ
ームと、支持フレームに回転自在に支持された紙粉取り
ローラと、紙粉取りローラの両側に固定して配置された
フェルト製の摺接部材とを有している。

【０００７】このトナークリーナでは、第２トナー除去
ユニットの紙粉取りローラが感光体表面の紙粉をまず取
り除く。そして、第１トナー除去ユニットのスクレーパ
ーが感光体表面の残留トナーを除去する。さらに、第２
トナー除去ユニットの摺擦部材が、感光体両端部をクリ
ーニングする。スクレーパーの取り替え時期に到れば、
第１トナー除去ユニットをハウジングから取り外すこと
で容易にスクレーパーを新しくすることができる。ま
た、紙粉取りローラ及び摺擦部材が第２トナー除去ユニ
ットに設けられているため、第２トナー除去ユニットを
取り替えるだけで、紙粉取りローラのみならず摺擦部材
をも容易に新しくすることができる。すなわち、消耗部
材の取り替えが容易になる。

【０００８】請求項２に係るトナークリーナは、請求項
１のトナークリーナにおいて、紙粉取りローラの両端と
フェルト製の摺接部材との間に固定して配置された、非
画像領域のトナーを除去するためのスポンジ製の摺接ロ
ーラをさらに有している。請求項３に係るトナークリー
ナは、請求項２のトナークリーナにおいて、紙粉取りロ
ーラの両端と摺接ローラとの間に配置されたワッシャ状
の滑り部材をさらに有している。

【０００９】請求項４に係るトナークリーナは、請求項
３のトナークリーナにおいて、滑り部材は４フッ化エチ
レン樹脂製である。請求項５に係るトナークリーナは、
請求項１ないし４のいずれかのトナークリーナにおい
て、第２トナー除去ユニットが、紙粉取りローラの表面
に当接する紙粉取りローラ用スクレーパーをさらに有し
ている。

【００１０】請求項６に係るトナークリーナは、請求項
５のトナークリーナにおいて、第２ トナー除去ユニット
が、フェルト製の摺接部材を背面側から支持する取付部
材をさらに有し、取付部材は支持フレームに固定されて
いる。請求項７に係るトナークリーナは、請求項１ない
し６のいずれかのトナークリーナにおいて、トナー排出
部材が、トナー除去ユニットにより除去された残留トナ
ーを排出するための排出用スクリューコンベアである。

【００１１】請求項８に係るトナークリーナは、請求項
７のトナークリーナにおいて、排出用スクリューコンベ
アに連結された搬送用スクリューコンベアと、搬送用ス
クリューコンベアを収納しかつハウジングに固定された
コンベアケースとを備えている。請求項９に係るトナー
クリーナは、請求項１ないし８のいずれかのトナークリ
ーナにおいて、ハウジングは感光体を回転自在に支持し
ている。

【００１２】請求項１０に係るトナークリーナは、請求
項９のトナークリーナにおいて、紙粉取りローラは感光
体と連動するようになっている。

【００１３】

【実施例】図１において、本発明の一実施例が採用され
た複写機本体１の上面には、原稿が載置される原稿載置
台２が配置されている。原稿載置台２の上面には、原稿
押え３が開閉自在に設けられている。複写機本体１の底
部には、外部給紙ユニット４が装着されている。また複
写機本体１の図左側方には、排出されてきた用紙を積載
するための排紙トレイ５が装着されている。さらに右側
方には、手差し給紙用の給紙トレイ６が開閉自在に装着
されている。

【００１４】複写機本体１の内部には、原稿載置台２上
の原稿の画像情報を読み取るための原稿読取装置１０
と、原稿読取装置１０の下方に配置された画像形成ユニ
ット１１と、画像形成ユニット１１の下方に配置された
給紙装置１２とが設けられている。画像形成ユニット１
１は、用紙にトナー画像を形成するためのものであり、
給紙装置１２は、その画像形成ユニットに用紙を供給す
るための装置である。また、画像形成ユニット１１の用
紙搬送方向下流側には、用紙搬送装置１３と、用紙上に
形成されたトナー画像を定着するための定着装置１４
と、用紙を排紙トレイ５に排出するための排出ローラ１
５とが順に設けられている。給紙装置１２と画像形成ユ
ニット１１との間には、用紙の画像形成ユニット１１へ
の搬送タイミングを定めるレジストローラ９が配置され
ている。

【００１５】外部給紙ユニット４は、上下に配置された
１対の給紙カセット４ａ，４ｂを有しており、両給紙カ
セット４ａ，４ｂは図１手前側へ引き出し可能である。
画像形成ユニット１１は、表面に静電潜像が形成される
感光体ドラム２１を含むドラムユニット１６と、メイン
チャージャー２２を含む主帯電ユニット１７と、静電潜
像を現像する現像ユニット１８と、現像されたトナー像
を用紙に転写する転写チャージャー１９と、用紙を感光
体ドラム２１から分離させるための分離チャージャー２
０とを備えている。また、ドラムユニット１６には、ト
ナークリーナ２３が設けられている。

【００１６】ドラムユニット１６は、図２に示すよう
に、内部にトナークリーナ２３を収納する空間が形成さ
れたドラムフレーム３０を有している。図３に示すよう
に、ドラムフレーム３０の手前側側面には手前側に突出
する支持ピン３１が、奥側側面には支持孔３２がそれぞ
れ形成されている。一方、主帯電ユニット１７の手前側
側面には支持ピン３１に係合する支持孔３３が、奥側側
面には奥側に突出して支持孔３２に係合する支持ピン３
４がそれぞれ形成されている。この結果、主帯電ユニッ
ト１７は、ドラムユニット１６に対し着脱可能かつ回動
可能に連結されていることになる。なお通常は、主帯電
ユニット１７はドラムユニット１６にビス３５を用いて
固定されている。ここでは、主帯電ユニット１７がドラ
ムユニット１６に対して着脱可能かつ回動可能に連結さ
れているので、それらを個別に交換可能であり、部品の
耐久性に応じた合理的な交換再生が容易に行える。

【００１７】トナークリーナ２３は、図４に示すよう
に、ドラムフレーム３０内に配置されている。トナーク
リーナ２３は、感光体ドラム２１の画像形成領域表面に
当接して転写後の残留トナーを除去するスクレーパー４
０と、スクレーパー４０よりも回転方向上流側に配置さ
れ、感光体ドラム２１に付着した紙粉を除去するための
紙粉取りローラ４１と、スクレーパー４０により除去さ
れた残留トナーを排出するための第１スクリューコンベ
ア４２とを有している。スクレーパー４０は、ドラムフ
レーム３０に固定された取付金具４０ａに基端が取り付
けられており、感光体ドラム２１の表面に先端が斜め上
方から当接している。

【００１８】紙粉取りローラ４１は、弾性を有してお
り、その表面にはスクレーパー４３が当接している。こ
れにより、紙粉取りローラ４１の表面に付着した紙粉が
スクレーパー４３により掻き落とされる。また、紙粉取
りローラ４１は、図５に示すように、感光体ドラム２１
と所定のニップ量（たとえば０．３ｍｍ）で圧接されて
いる。この紙粉取りローラ４１の回転速度は、図５のよ
うに感光体ドラム２１に当接して変形した状態で最も小
径（半径Ｒ）となる部分の周速が、感光体ドラム２１の
表面の周速に一致するように調整されている。これによ
り、紙粉取りローラ４１の感光体ドラム２１に対する摺
擦が実質的に抑えられる。

【００１９】紙粉取りローラ４１は、図６に示すよう
に、コ字状の支持フレーム４４に両端が回転自在に支持
されている。支持フレーム４４は、ドラムフレーム３０
に対して着脱自在である。紙粉取りローラ４１の両側と
支持フレーム４４との間には、ワッシャ状の４フッ化エ
チレン樹脂製滑り部材４５を挟んで、スポンジ製の摺接
ローラ４６が配置されている。摺接ローラ４６は、紙粉
取りローラ４１と同径で固定の部材であり、感光体ドラ
ム２１の非画像領域に残留したトナーを除去するもので
ある。ここで滑り部材４５を設けたのは、紙粉取りロー
ラ４１の回転に伴って摺接ローラ４６が捩じれないよう
にするためである。摺接ローラ４６の両外側には、同じ
く感光体ドラム２１の非画像領域に残留したトナーを除
去するためのフェルト製の摺接部材４７が配置されてい
る。

【００２０】摺接部材４７は、図７及び図８に示すよう
に、紙粉取りローラ４１の回転軸４８が貫通する取付部
材４９の感光体ドラム２１に対向する面に貼り付けられ
ている。この取付部材４９の上面にはスポンジ製の遮蔽
部材５０が、その摺接ローラ４６側の側面にはスポンジ
製の遮蔽部材５１がそれぞれ設けられている。これらの
遮蔽部材５０，５１は、スクレーパー４０で除去された
残留トナーがドラムフレーム３０の外に飛散するのを防
止するためのものである。なお、紙粉取りローラ４１の
回転軸４８の一端にはギア（図示せず）が固定されてお
り、感光体ドラム２１の回転軸にギア列（図示せず）を
介して連結されている。

【００２１】第１スクリューコンベア４２は、スクレー
パー４０で除去されたトナーを図４の紙面直交方向手前
側に搬送する。この第１スクリューコンベア４２には、
感光体ドラム２１の回転軸がギア列（図示せず）を介し
て連結されている。第１スクリューコンベア４２は、図
２に示すようにドラムフレーム３０から突出したコンベ
アケース４２ａ内にまで延びており、斜め上方に延びる
第２スクリューコンベア５５の基端にギア列５６を介し
て連結されている。第１スクリューコンベア４２の搬送
速度（送り量）は、第２スクリューコンベア５５よりや
や遅くなるようにギア列５６によって調整されている。

【００２２】第２スクリューコンベア５５はコンベアケ
ース５５ａ内に配置されており、その先端には、図１０
（Ａ）に示すように、現像ユニット１８のホッパー部６
１の上端に着脱自在に連結される蓋部材５７が設けられ
ている。蓋部材５７の内部には、落とし込み口５５ｂ
と、落とし込み口５５ｂを封止するためのシャッター５
８とが設けられている。シャッター５８は、一端が蓋部
材５７に、他端がシャッター５８にそれぞれ連結された
スプリング５９により図１０の左方に付勢されている。
またシャッター５８には、ホッパー部６１の側面に係合
する爪６０が形成されている。ホッパー部６１が蓋部材
５７の下部に配置された状態（現像ユニット１８の装着
状態）では、シャッター５８が落とし込み口５５ｂを開
口させるように、ホッパー部６１の側面と爪６０との係
合によりシャッター５８が図１０の右方に配置される。
一方、現像ユニット１８が複写機本体１から取り出され
て図１０（Ｂ）の状態になると、シャッター５８がスプ
リング５９の付勢力により左方に移動して落とし込み口
５５ｂを自動的に封止する。このため、現像ユニット１
８を複写機本体１から取り出した状態において、第２ス
クリューコンベア５５からのトナー飛散が防止される。

【００２３】現像ユニット１８は、図９に示すように、
回収された残留トナーを受けるホッパー部６１と、ホッ
パー部６１で受けたトナーを搬送するとともにトナーボ
トル６２に収容されたトナーを搬送するためのトナー供
給装置本体６３と、トナーにより感光体ドラム２１に形
成された潜像を現像する現像部６４（一部のみ図示）と
を有している。ホッパー部６１は、図１０に示すよう
に、上部に開口６５を有している。この開口６５は、第
２スクリューコンベア５５の落とし込み口５５ｂに面し
ている。なお、トナーボトル６２は本来新しいトナーを
収容するものであり、トナー供給装置本体６３に対して
着脱自在であるが、この実施例では回収トナーの収容も
行うようになっている。

【００２４】トナー供給装置本体６３は、図１１に示す
ように、ホッパー部６１で回収したトナーを搬送してト
ナーボトル６２（図９）に押し込むための第３スクリュ
ーコンベア６６と、トナーボトル６２に充填されたトナ
ーを現像部６４でのトナー濃度の低下に応じて現像部６
４に搬送するための湾曲したトナー補給コンベア６７と
を有している。トナー補給コンベア６７は、トナー補給
モータ６８により回転駆動される。また、第３スクリュ
ーコンベア６６は、ギア列及びタイミングベルトからな
る駆動機構７０により現像部６４のスリーブローラ（図
示せず）の回転軸６９に連結されている。スリーブロー
ラの回転軸６９はギア列（図示せず）により感光体ドラ
ム２１の回転軸に連結されている。この第３スクリュー
コンベア６６の搬送速度（送り量）は、第２スクリュー
コンベア５５より速くなるように、駆動機構７０により
調整されている。

【００２５】次に、上述の実施例の動作について説明す
る。原稿載置台２上に原稿が載置され、プリントキーが
操作されると、給紙装置１２または外部給紙ユニット４
から選択された用紙が取り出され、感光体ドラム２１の
下方のレジストローラ９まで搬送される。また、原稿読
取装置１０が原稿２を走査し、感光体ドラム２１上に静
電潜像が形成される。形成された静電潜像は現像ユニッ
ト１８の現像部６４でトナーにより現像される。そし
て、レジストローラ９から所定のタイミングで搬送され
た用紙上に転写チャージャー１９によりトナー像が転写
される。トナー像が転写された用紙は用紙搬送装置１３
により定着装置１４に搬送され、トナー像が用紙に溶融
定着される。トナー像が溶融定着された用紙は排出ロー
ラ１５により排紙トレイ５上に排出される。

【００２６】一方、トナー像転写後に感光体ドラム２１
の画像形成領域に残留したトナー及び紙粉は、トナーク
リーナ２３内のスクレーパー４０及び紙粉取りローラ４
１によりそれぞれ除去される。除去されたトナーは、第
１スクリューコンベア４２および第２スクリューコンベ
ア５５により、現像ユニット１８内のホッパー部６１に
回収される。ホッパー部６１に回収されたトナーは、第
３スクリューコンベア６６により搬送されて、トナーボ
トル６２内に押し込められる。なお、第１スクリューコ
ンベア４２、第２スクリューコンベア５５および第３ス
クリューコンベア６６は、それぞれ搬送速度が徐々に速
くなるように調整されているので、回収途中のトナーが
各スクリューコンベア４２，５５，６６内で詰まりにく
い。また、回収されたトナーがトナーボトル６２に押し
込められるので、トナーボトル６２内の空間を有効に利
用できる。

【００２７】感光体ドラム２１の画像形成領域外（非画
像領域）に付着したトナーは、紙粉取りローラ４１の両
側に配置された摺接ローラ４６及び摺接部材４７により
除去される。さらに、スクレーパー４０で回収したトナ
ーは、ドラムフレーム３０内で飛散するが、遮蔽部材５
０，５１によりドラムフレーム３０外へは飛散しにく
い。

【００２８】トナーボトル６２内に収容されたトナー
は、所定のタイミングでトナー補給モータ６８により現
像部６４に搬送される。そして補給されたトナーによっ
て現像部６４は現像処理を行う。メンテナンス等で現像
ユニット１８を複写機本体１から取り出す際には、現像
ユニット１８を複写機本体１の手前側に引き出す。する
と、図１０に示すように、第１スクリューコンベア５５
の先端に取り付けられた遮蔽部材５７のシャッター５８
がスプリング５９により付勢されて、第２スクリューコ
ンベア５５の落とし込み口５５ｂを封止する。この結
果、現像ユニット１８の取り出し時に、落とし込み口５
５ｂからトナーが飛散しにくい。

【００２９】

【発明の効果】本発明に係るトナークリーナでは、ハウ
ジングに着脱自在に固定された第２トナー除去ユニット
に紙粉取りローラのみならず摺擦部材も設けられている
ので、消耗部材の取り替えが容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が採用された複写機の縦断面概略図。

【図２】ドラムユニットと主帯電ユニットの連結状態を
示す斜視概略図。

【図３】ドラムユニットと主帯電ユニットとの分解状態
を示す斜視概略図。

【図４】トナークリーナ部分の縦断側面概略図。

【図５】感光体ドラムに対する紙粉取りローラの圧接状
態を説明するための概略図。

【図６】紙粉取りローラ部分の斜視図。

【図７】図６のVII −VII 断面図。

【図８】図６のVIII−VIII断面図。

【図９】トナー供給部の一部切欠き斜視概略図。

【図１０】スクリューコンベアとホッパー部との連結状
態を示す縦断面図。

【図１１】トナー供給装置本体部分の平面部分図。

【符号の説明】

１ 画像形成装置本体 １１ 画像形成ユニット １６ ドラムユニット ２３ トナークリーナ ４２ 第１スクリューコンベア ２１ 感光体ドラム ４０ スクレーパー ４１ 紙粉取りローラ ３０ ドラムフレーム ４６ 摺接ローラ ４７ 摺接部材 ４４ 支持フレーム ４５ 滑り部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−134272（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−123488（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−214783（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−53063（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 21/00

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トナー画像形成装置において、感光体の表
   面をクリーニングするためのトナークリーナであって、 前記感光体から除去されたトナーを収納し、下端部にト
   ナー排出部材を有するハウジングと、 前記ハウジングに着脱可能に固定された、スクレーパー
   を有する第１トナー除去ユニットと、 前記ハウジングに着脱可能に固定された支持フレーム
   と、前記支持フレームに回転自在に支持された紙粉取り
   ローラと、前記紙粉取りローラの両側に固定して配置さ
   れたフェルト製の摺接部材とを有する第２トナー除去ユ
   ニットと、 を備えたトナークリーナ。
2. 【請求項２】前記紙粉取りローラの両端と前記フェルト
   製の摺接部材との間に固定して配置された、非画像領域
   のトナーを除去するためのスポンジ製の摺接ローラをさ
   らに有している、請求項１に記載のトナークリーナ。
3. 【請求項３】前記紙粉取りローラの両端と前記摺接ロー
   ラとの間に配置されたワッシャ状の滑り部材をさらに有
   している、請求項２に記載のトナークリーナ。
4. 【請求項４】前記滑り部材は４フッ化エチレン樹脂製で
   ある、請求項３に記載のトナークリーナ。
5. 【請求項５】前記第２トナー除去ユニットが、前記紙粉
   取りローラの表面に当接する紙粉取りローラ用スクレー
   パーをさらに有する、請求項１ないし４のいずれかに記
   載のトナークリーナ。
6. 【請求項６】前記第２トナー除去ユニットが、前記フェ
   ルト製の摺接部材を背面側から支持する取付部材をさら
   に有し、前記取付部材は前記支持フレームに固定されて
   いる、請求項５に記載のトナークリーナ。
7. 【請求項７】前記トナー排出部材が、前記トナー除去ユ
   ニットにより除去された残留トナーを排出するための排
   出用スクリューコンベアである、請求項１ないし６のい
   ずれかに記載のトナークリーナ。
8. 【請求項８】前記排出用スクリューコンベアに連結され
   た搬送用スクリューコンベアと、前記搬送用スクリュー
   コンベアを収納しかつ前記ハウジングに固定されたコン
   ベアケースとを備えた、請求項７に記載のトナークリー
   ナ。
9. 【請求項９】前記ハウジングは、前記感光体を回転自在
   に支持している、請求項１ないし８のいずれかに記載の
   トナークリーナ。
10. 【請求項１０】前記紙粉取りローラは、前記感光体と連
    動するようになっている、請求項９に記載のトナークリ
    ーナ。