JP5820768B2 - クリーニング装置、およびこれを備える像担持体ユニット、画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、トナー像を担持する像担持体を清掃するクリーニング装置、およびこれを備える像担持体ユニット、画像形成装置に関する。

従来、シートに画像を形成する画像形成装置として、感光体ドラムと、転写ローラーとの間に形成される転写ニップ部を、シートが下方から上方に向かって通過する技術が知られている（特許文献１）。感光体ドラム上に、トナー像が形成され、転写ニップ部において、該トナー像が、シートに転写される。画像形成装置は、更に、定着部を備え、トナー像が転写されたシートは、定着部において、定着処理を施された後、排出される。

特許文献１に記載された技術では、転写ニップ部において、トナー像が転写された後の感光体ドラム上の残留トナーを清掃するために、感光体ドラムに対向して、クリーニング装置が、配置される。上記のように、転写ニップ部をシートが下方から上方に通過する場合、転写ニップ部よりも、感光体ドラムの回転方向下流側に配設されるクリーニング装置は、感光体ドラムの上方に配置されることが多い。

クリーニング装置が、感光体ドラムの上方に配置される場合、感光体ドラムから除去された残留トナーが、クリーニング装置の周辺から落下することがある。このため、クリーニング装置の周囲には、残留トナーの落下を防止するために、トナーシール部材が感光体ドラムに当接される。特許文献２には、感光体ドラムの回転面に当接されるトナーシール部材が開示されている。

特開２００９−８９６２号公報 特開２００１−２１５８５６号公報

特許文献２に記載されているように、トナーシール部材の先端には、波打ちが生じやすい。このため、トナーシール部材の波うち部分から、トナーが漏れやすい。更に、クリーニング装置が、感光体ドラムの上方に配置される場合、トナーシール部材の上方に多量のトナーが堆積し、該トナーがトナーシール部材を感光体ドラムに向かって押圧する。このため、トナーシール部材の感光体ドラムに対する当接圧が高くなる。そして、転写ニップ部において像担持体の円筒面にシートの紙粉が付着し、感光体ドラムの回転に伴ってトナーシール部材の先端部まで移動された紙粉が、トナーシール部材の先端部と像担持体の円筒面との間で塊に成長される。この結果、前記紙粉の塊によってトナーシール部材の先端部が浮き上がり、トナー漏れなどの不具合が生じることがあった。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、像担持体の上方に配置され、像担持体を清掃するクリーニング装置、およびこれを備える像担持体ユニット、または画像形成装置において、クリーニング装置と像担持体との間を封止する弾性部材の上に堆積したトナーによって、トナー漏れが生じることを抑止することを目的とする。

本発明の一局面に係るクリーニング装置は、回転軸と、前記回転軸周りに一の方向に回転され、トナー像を担持する円筒面と、を備える像担持体の上方に配置され、前記円筒面を清掃するクリーニング装置であって、筐体と、前記回転軸と直交する断面視において、前記回転軸よりも上方の前記円筒面に当接する回転面を備え、前記当接位置で前記像担持体と同方向に回転駆動され、前記像担持体上に付着したトナーを回収する回転部材と、前記筐体に配設され、前記断面視において、前記回転軸よりも上方であって、前記回転部材よりも前記像担持体の前記回転方向上流側の前記円筒面に当接する周面を備え、前記筐体から前記トナーが漏れることを防止するとともに、前記像担持体の回転に伴って前記円筒面上の前記トナーを前記筐体内に受け入れる円筒状の弾性部材と、を備え、前記筺体は、鉛直方向に延設され、前記回転部材に対向して配置される第１の壁面と、前記第１の壁とは反対側の第２の壁面と、を備える立壁を有し、前記弾性部材は、前記立壁の下端部において、一端が前記第１の壁面に固定され、他端が前記第２の壁面に固定されたシート部材がループ状に湾曲されて形成され、内部に空間を備え、前記弾性部材の前記周面が、前記像担持体の円筒面に当接した状態の前記断面視において、前記弾性部材は、鉛直方向に内径ａ、水平方向に内径ｂ、を備える楕円形状を有し、内径ａ＜内径ｂの関係を満たし、前記弾性部材の周面のうち前記回転部材に対向する領域は、前記第１の壁面から前記回転部材側に膨らむとともに、先下がりに傾斜した湾曲面を備えることを特徴とする。

本構成によれば、クリーニング装置は、回転部材と、弾性部材と、を備える。回転部材は、像担持体の回転軸よりも上方の円筒面に当接する。回転部材は、回転駆動され、前記像担持体上に付着したトナーを回収する。像担持体から回収された回収トナーが、回転部材の回転面から飛散した場合であっても、前記回転部材よりも像担持体の回転方向上流側の前記円筒面には、弾性部材の周面が当接する。弾性部材は、円筒形状からなるため、前記回収トナーが、弾性部材上に堆積することが防止される。この結果、弾性部材上に堆積したトナーが、弾性部材を像担持体側に押圧することが抑止される。したがって、弾性部材の像担持体に対する当接圧が高く成り難く、弾性部材の周面からトナー漏れが生じることが抑制される。

また、本構成によれば、回転部材の回転面から飛散したトナーは、立壁に衝突した後、弾性部材側に落下する。そして、弾性部材は、円筒形状からなるため、前記落下したトナーが、像担持体側に移動されやすい。

また、本構成によれば、簡易な構成によって、弾性部材が成形される。また、弾性部材が内部に空間を備えるため、弾性部材が弾性変形しやすい。このため、弾性部材の周面と像担持体の円筒面との当接部において、弾性部材の周面が、前記円筒面に倣った形状となりやすい。この結果、像担持体の円筒面上に付着したトナーや紙粉が、前記当接部を通過しやすい。

また、本構成によれば、弾性部材の立壁への取り付けが容易に実現される。

また、本構成によれば、内径ａ＞内径ｂの場合と比較して、像担持体の回転方向に向かって、弾性部材が像担持体の円筒面に当接する角度が小さく設定される。すなわち、弾性部材の周面が、像担持体の円筒面に、より倣った形状となる。したがって、弾性部材と像担持体との当接部において、トナーや紙粉が、より詰まりにくくなる。

上記の構成において、前記回転部材よりも、前記像担持体の回転方向下流側の前記円筒面に当接し、前記像担持体上に付着したトナーを除去するクリーニングブレードを更に備えることが好ましい。

本構成によれば、回転部材よりも、像担持体の回転方向下流側には、クリーニングブレードが配置される。このため、像担持体に付着したトナーが精度良く除去される。

上記の構成において、前記回転部材は、前記像担持体の前記円筒面に付着した付着物を研磨する研磨ローラーであって、前記研磨ローラーの前記回転面に当接し、前記回転面に付着するトナー量を規制する規制部材を更に備えることが好ましい。

本構成によれば、研磨ローラーによって、像担持体の円筒面に付着した付着物が、効果的に研磨される。また、規制部材が、研磨ローラーの回転面に付着するトナー量を規制する。このため、研磨ローラーと像担持体の円筒面との間にトナーが均一に介在することによって、促進される研磨効果が、研磨ローラーの回転面上の位置によって、ばらつくことが抑止される。

本発明の他の局面に係る像担持体ユニットは、上記の何れかに記載のクリーニング装置と、前記回転部材に対向して配置される前記像担持体と、を備えることを特徴とする。

本構成によれば、像担持体から回収された回収トナーが、回転部材の周面から飛散した場合であっても、前記回転部材よりも像担持体の回転方向上流側の前記円筒面には、弾性部材の周面が当接する。弾性部材は、円筒形状からなるため、前記回収トナーが、弾性部材上に堆積することが防止される。この結果、弾性部材上に堆積したトナーが、弾性部材を像担持体側に押圧することが抑止される。したがって、弾性部材の像担持体に対する当接圧が高く成り難く、弾性部材の周面からトナー漏れが生じることが抑制される。

本発明の他の局面に係る画像形成装置は、上記の何れかに記載のクリーニング装置と、前記回転部材に対向して配置される前記像担持体と、前記像担持体の前記円筒面に、トナーを供給する現像装置と、を備えることを特徴とする。

本構成によれば、前記回転部材よりも像担持体の回転方向上流側の前記円筒面には、弾性部材の周面が当接する。弾性部材は、円筒形状からなるため、前記回収トナーが、弾性部材上に堆積することが防止される。この結果、弾性部材上に堆積したトナーが、弾性部材を像担持体側に押圧することが抑止される。したがって、弾性部材の像担持体に対する当接圧が高く成り難く、弾性部材の周面からトナー漏れが生じることが抑制される。

上記の構成において、前記像担持体に対向して、下方から上方に向かってシートを搬送するシート搬送路と、前記像担持体の前記円筒面に当接され、前記像担持体から前記トナー像を前記シートに転写させる転写ニップ部を形成する転写部材と、を備え、前記像担持体は、前記転写ニップ部において、下方から上方に向かって回転駆動され、前記回転部材は、前記転写ニップ部から、前記回転軸の直上の位置までの間の前記像担持体の前記円筒面に当接することが好ましい。

本構成によれば、回転部材は、転写ニップ部から、像担持体の回転軸の直上の位置までの間の像担持体の円筒面に当接する。そして、弾性部材の周面は、回転部材が円筒面に当接する位置よりも下方であって、像担持体の回転方向上流側の円筒面に当接する。このため、回転部材から飛散したトナーが、弾性部材の上に落下しやすい。このような場合であっても、弾性部材は、円筒形状からなるため、前記回収トナーが、弾性部材上に堆積することが防止される。この結果、弾性部材上に堆積したトナーが、弾性部材を像担持体側に押圧することが抑止される。したがって、弾性部材の像担持体に対する当接圧が高く成り難く、弾性部材の周面からトナー漏れが生じることが抑制される。更に、転写ニップ部において、像担持体の円筒面にシートの紙粉が付着した場合であっても、像担持体の回転に伴って、弾性部材の周面まで移動された紙粉が、弾性部材の周面と像担持体の円筒面との間で、塊に成長されることが抑止される。この結果、前記紙粉の塊によって、弾性部材の周面が浮き上がり、トナーが弾性部材と像担持体の隙間から漏れることを防止できる。したがって、転写ニップ部において、搬送されるシートが、漏れたトナーによって汚されることが抑制される。

本発明によれば、像担持体の上方に配置され、像担持体を清掃するクリーニング装置、およびこれを備える像担持体ユニット、または画像形成装置において、クリーニング装置と像担持体との間を封止する弾性部材の上に堆積したトナーによって、トナー漏れが生じることが抑止される。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の外観を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の内部構造を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る像担持体ユニット３１Ｈの内部構造を示す側断面図である。 本発明と比較される像担持体ユニット３１ＨＷの内部構造を示す側断面図である。 トナーシールにトナーが堆積した状態を説明するための模式図である。 トナーシールの先端部が紙粉の塊によって浮き上がった状態を説明するための模式図である。 本発明の一実施形態に係る像担持体ユニット３１Ｈの拡大断面図である。 本発明の他の実施形態に係る像担持体ユニット３１ＨＡの拡大断面図である。

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態につき詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の外観を示す斜視図である。また、図２は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の内部構造を示す側断面図である。ここでは、画像形成装置１としてモノクロプリンターを例示するが、画像形成装置は、複写機、ファクシミリ装置、或いは、これらの機能を備える複合機であってもよく、またカラー画像を形成する画像形成装置であっても良い。

画像形成装置１は、略直方体形状の筐体構造を有する本体ハウジング１０と、この本体ハウジング１０内に収容される給紙部２０、画像形成部３０、定着部４０及びトナーコンテナ５０と、を含む。

本体ハウジング１０の前面側には前カバー１１が、後面側には後カバー１２が各々備えられている。前カバー１１が開放されることで、トナーコンテナ５０が前面側に露出する。これにより、ユーザーは、トナー切れの際にトナーコンテナ５０を本体ハウジング１０の前面側から取り出すことができる。後カバー１２は、シートジャムやメンテナンスの際に開放されるカバーである。画像形成部３０及び定着部４０の各ユニットは、後カバー１２が開放されることで、本体ハウジング１０の後面側から取り出し可能となる。また、本体ハウジング１０の側面には、左カバー１２Ｌ（図１）と、左カバー１２Ｌとは反対側の右カバー１２Ｒ（図１には現れていない）とが、それぞれ鉛直方向に延伸するように配設されている。左カバー１２Ｌの前側部分には、本体ハウジング１０内に空気を取り込むための吸気口１２Ｌａが配設されている。また、本体ハウジング１０の上面には、画像形成後のシートが排出される排紙部１３が備えられている。前カバー１１と、後カバー１２と、左カバー１２Ｌと、右カバー１２Ｒと、排紙部１３とによって画定される内部空間Ｓ（図２）に、画像形成を実行するための各種装置が内装される。

給紙部２０は、画像形成処理が施されるシートを収容する給紙カセット２１を含む（図２）。この給紙カセット２１は、その一部が本体ハウジング１０の前面からさらに前方に突出している。給紙カセット２１のうち、本体ハウジング１０内に収容されている部分の上面は、給紙カセット天板２１Ｕによって覆われている。給紙カセット２１には、前記シートの束が収容されるシート収容空間、前記シートの束を給紙のためにリフトアップするリフト板等が備えられている。給紙カセット２１の後端側の上部にはシート繰出部２１Ａが設けられている。このシート繰出部２１Ａには、給紙カセット２１内のシート束の最上層のシートを１枚ずつ繰り出すための給紙ローラー２１Ｂが配置されている。

画像形成部３０は、給紙部２０から送り出されるシートにトナー画像を形成する画像形成処理を行う。画像形成部３０は、感光体ドラム３１（像担持体）と、この感光体ドラム３１の周囲に配置された、帯電装置３２、露光装置（図２には現れていない）、現像装置３３、転写ローラー３４及びクリーニング装置３５とを含む。画像形成部３０は、左カバー１２Ｌと右カバー１２Ｒとの間に、配設される。

感光体ドラム３１は、回転軸３１Ａと、回転軸３１Ａ回りに回転する円筒面３１Ｂと、を備える（図３参照）。円筒面３１Ｂには、静電潜像が形成されるとともに、該静電潜像に応じたトナー像が円筒面３１Ｂに担持される。感光体ドラム３１としては、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）系材料を用いた感光体ドラムを用いることができる。

帯電装置３２は、感光体ドラム３１の表面を均一に帯電するものであって、感光体ドラム３１に当接する帯電ローラーを含む。

クリーニング装置３５は、クリーニングブレード３５１（図３）を有し、トナー像転写後の感光体ドラム３１の周面に付着したトナーを清掃するとともに、不図示の回収装置に該トナーを搬送する。また、感光体ドラム３１と、帯電装置３２と、クリーニング装置３５とは、ドラムユニット３１Ｈ（図３参照）（像担持体ユニット）として一体的に構成されている。クリーニング装置３５およびドラムユニット３１Ｈについては、後記で詳述する。

露光装置は、レーザー光源とミラーやレンズ等の光学系機器とを有し、感光体ドラム３１の周面に、パーソナルコンピューター等の外部装置から与えられる画像データに基づいて変調された光を照射して、静電潜像を形成する。現像装置３３は、感光体ドラム３１上の前記静電潜像を現像してトナー像を形成するために、感光体ドラム３１の周面にトナーを供給する。現像装置３３は、感光体ドラム３１に供給するトナーを担持する現像ローラー３３１と、不図示の現像ハウジングの内部で現像剤を攪拌しながら循環搬送する第１搬送スクリュー３３２及び第２搬送スクリュー３３３とを含む。

転写ローラー３４は、感光体ドラム３１の周面に形成されたトナー像をシート上に転写させるためのローラーである。転写ローラー３４は、感光体ドラム３１の円筒面３１Ｂに当接し、転写ニップ部ＴＰ（図３）を形成している。この転写ローラー３４には、トナーと逆極性の転写バイアスが与えられる。

定着部４０は、転写されたトナー像をシート上に定着する定着処理を行う。定着部４０は、加熱源を内部に備えた定着ローラー４１と、この定着ローラー４１に対して圧接され、定着ローラー４１との間に定着ニップ部を形成する加圧ローラー４２とを含む。トナー像が転写されたシートが前記定着ニップ部に通紙されると、トナー像は、定着ローラー４１による加熱および加圧ローラー４２による押圧により、シート上に定着される。

トナーコンテナ５０は、現像装置３３に補給するトナーを貯留する。トナーコンテナ５０は、トナーの主な貯留箇所となるコンテナ本体５１と、コンテナ本体５１の一側面の下部から突設された筒状部５２と、コンテナ本体５１の他の側面を覆う蓋部材５３と、コンテナ内部に収容されトナーを搬送する回転部材５４とを含む。トナーコンテナ５０内に貯留されたトナーは、回転部材５４が回転駆動されることによって、筒状部５２の先端下面に設けられたトナー排出口５２１から現像装置３３内に供給される。また、トナーコンテナ５０の上方を覆うコンテナ天板５０Ｈは、排紙部１３の下方に位置する（図２参照）。

本体ハウジング１０内には、シートを搬送するために、主搬送路２２Ｆ及び反転搬送路２２Ｂが備えられている。主搬送路２２Ｆは、給紙部２０のシート繰出部２１Ａから画像形成部３０及び定着部４０を経由して、本体ハウジング１０上面の排紙部１３に対向して設けられている排紙口１４まで延びている。反転搬送路２２Ｂは、シートに対して両面印刷を行う場合に、片面印刷されたシートを主搬送路２２Ｆにおける画像形成部３０の上流側に戻すための搬送路である。

主搬送路２２Ｆ（シート搬送路）は、感光体ドラム３１および転写ローラー３４によって形成される転写ニップ部ＴＰを、下方から上方に向かって、通過するように延設される。また、主搬送路２２Ｆの、転写ニップ部ＴＰよりも上流側には、レジストローラー対２３が配置されている。シートは、レジストローラー対２３にて一旦停止され、スキュー矯正が行われた後、画像転写のための所定のタイミングで、前記転写ニップ部に送り出される。主搬送路２２Ｆ及び反転搬送路２２Ｂの適所には、シートを搬送するための搬送ローラーが複数配置されており、例えば排紙口１４の近傍には排紙ローラー対２４が配置されている。

反転搬送路２２Ｂは、反転ユニット２５の外側面と、本体ハウジング１０の後カバー１２の内面との間に形成されている。なお、反転ユニット２５の内側面には転写ローラー３４及びレジストローラー対２３の一方のローラーが搭載されている。後カバー１２及び反転ユニット２５は、それらの下端に設けられた支点部１２１の軸回りに各々回動可能である。反転搬送路２２Ｂにおいてシートジャムが発生した場合、後カバー１２が開放される。主搬送路２２Ｆでシートジャムが発生した場合、或いは感光体ドラム３１のユニットや現像装置３３が外部に取り出される場合には、後カバー１２に加えて反転ユニット２５も開放される。

次に、図３から図６を参照して、本実施形態に係るドラムユニット３１Ｈの構成について、詳述する。図３は、本実施形態に係るドラムユニット３１Ｈの拡大断面図である。また、図４は、ドラムユニット３１Ｈに対して、比較参照されるためのドラムユニット３１ＨＷの拡大断面図である。なお、図３および図４は、図２において、紙面上の左右方向（画像形成装置１の前後方向）を反転させた図として示されている。

図３を参照して、ドラムユニット３１Ｈは、感光体ドラム３１と、帯電装置３２と、クリーニング装置３５と、を備える。ドラムユニット３１Ｈは、左右方向（図３の紙面に直交する方向）の両端部に、不図示の一対の側板を備える。該一対の側板によって、感光体ドラム３１が回転可能に支持される。また、前記一対の側板によって、帯電装置３２およびクリーニング装置３５が、感光体ドラム３１に対向して、支持される。感光体ドラム３１は、図３において、矢印ＤＰ方向に回転駆動される。また、ドラムユニット３１Ｈは、前記側板に配設される固定部（不図示）を備える。ドラムユニット３１Ｈが、画像形成装置１の本体ハウジング１０に装着された際に、前記固定部が、画像形成装置１の本体ハウジング１０に固定される。この結果、画像形成装置１において、ドラムユニット３１Ｈの位置が固定される。前記固定部は、スクリューが締結される締結用穴などから構成される。

帯電装置３２は、感光体ドラム３１よりも、前側に配置される。帯電装置３２は、帯電ローラー３２１と、クリーニングローラー３２２と、帯電ハウジング３２Ｈとを備える。帯電ハウジング３２Ｈは、感光体ドラム３１の回転軸と直交する断面視において、略コの字型の形状を有する。帯電ハウジング３２Ｈの中に、帯電ローラー３２１およびクリーニングローラー３２２が、それぞれ回転可能に支持される。

帯電ローラー３２１は、表面がゴム材料から構成されるロール部材である。帯電ローラー３２１には、不図示のバイアス印加手段から、帯電電圧が印加される。帯電ローラー３２１は、感光体ドラム３１の周面に当接することで、感光体ドラム３１に従動しながら回転される。帯電電圧が印加された帯電ローラー３２１によって、感光体ドラム３１の周面が一様に帯電される。

クリーニングローラー３２２は、帯電ローラー３２１に当接し、帯電ローラー３２１と線速差をもって回転する。クリーニングローラー３２２は導電性ナイロンの繊維で形成されたブラシローラーである。帯電ローラー３２１が、感光体ドラム３１の表面に当接することによって、帯電ローラー３２１の表面にトナーや異物などが付着する。クリーニングローラー３２２が、帯電ローラー３２１に接触しながら、線速差をもって回転されることによって、帯電ローラー３２１の表面に付着したトナー、異物などが、好適に除去される。

クリーニング装置３５は、感光体ドラム３１の上方に配置される。クリーニング装置３５は、クリーナーハウジング３５Ｈ（筐体）と、クリーニングブレード３５１と、搬送スクリュー３５２と、研磨ローラー３５３（回転部材）と、を備える。また、クリーニング装置３５は、スクレーパ３５４と、スクレーパホルダ３５５と、上部シール３５６とを備える。更に、クリーニング装置３５は、ループシール３５９（弾性部材）を備える。

クリーナーハウジング３５Ｈは、クリーニング装置３５内の各部材を支持する筐体である。クリーニング装置３５は、感光体ドラム３１および帯電装置３２を上方で覆うように配置される。特に、クリーナーハウジング３５Ｈの前方部分は、帯電ローラー３２１の上方に配置される。また、感光体ドラム３１の回転軸と直交する断面視において、クリーナーハウジング３５Ｈの前後方向の中央部は、上方に向かって円弧状に突出した形状を備える。更に、クリーナーハウジング３５Ｈの後方部分は、ハウジング後壁３５Ｈ１（立壁）によって画定される。ハウジング後壁３５Ｈ１は、鉛直方向に延設される壁部である。ハウジング後壁３５Ｈ１は、後記の研磨ローラー３５３に対向して配置される。ハウジング後壁３５Ｈ１の下端には、後記のループシール３５９が配置される。

クリーニングブレード３５１は、クリーナーハウジング３５Ｈの底部に沿って、水平方向に配置される。クリーニングブレード３５１は、ゴム材料から構成される板状部材である。クリーニングブレード３５１は、ブレードホルダ３５１Ｈによって支持される。ブレードホルダ３５１Ｈは、前記断面視において、Ｌ字型形状を備えた板金部材である。ブレードホルダ３５１Ｈの中央部分が、第１固定スクリュー３５１Ｂによって、クリーナーハウジング３５Ｈに固定される。クリーニングブレード３５１とブレードホルダ３５１Ｈは、接着剤によって固定される。この結果、クリーニングブレード３５１の固定端が形成される。一方、クリーニングブレード３５１の先端は自由端とされ、感光体ドラム３１の円筒面３１Ｂに当接される。クリーニングブレード３５１の前記先端は、後記の研磨ローラー３５３よりも、感光体ドラム３１の回転方向（矢印ＤＰ方向）下流側の円筒面３１Ｂに当接する。この結果、クリーニングブレード３５１の前記先端によって、感光体ドラム３１の円筒面３１Ｂ上に残留（付着）したトナーが除去される。

搬送スクリュー３５２は、クリーニングブレード３５１の上方において、クリーナーハウジング３５Ｈに回転可能に支持される。搬送スクリュー３５２は、軸部と、該軸部周りに配設されたスパイラル状の羽根部材と、を備える。搬送スクリュー３５２は、クリーニングブレード３５１によって掻き取られ、クリーニングブレード３５１上に堆積した回収トナーＰＴを感光体ドラム３１の回転軸３１Ａの軸方向に搬送する。

研磨ローラー３５３は、搬送スクリュー３５２の後方に配設される。研磨ローラー３５３は、感光体ドラム３１の回転軸３１Ａよりも上方の円筒面３１Ｂに当接する回転面を備える。また、研磨ローラー３５３は、転写ニップ部ＴＰから感光体ドラム３１の回転軸３１Ａの直上の位置までの、感光体ドラム３１の円筒面３１Ｂに当接する。より詳しくは、研磨ローラー３５３は、感光体ドラム３１の回転軸３１Ａの直上または、該直上よりも僅かに感光体ドラム３１の回転方向上流側の円筒面３１Ｂに当接する。該円筒面３１Ｂ上の研磨ローラー３５３が当接する位置を当接位置ＣＰと定義する。研磨ローラー３５３は、周面が粗面化処理されたゴムローラーであり、本実施形態では、直径１２ｍｍのシャフトに、肉厚１．７５ｍｍのＥＰＤＭゴム（エチレンプロピレンゴム）が配置されたものが使用される。研磨ローラー３５３は、感光体ドラム３１の円筒面３１Ｂに当接しながら、感光体ドラム３１に従動して回転される（矢印ＤＣ）。研磨ローラー３５３は、感光体ドラム３１の円筒面３１Ｂに付着したトナーを回収する。また、研磨ローラー３５３は、感光体ドラム３１の表面に付着した放電生成物などの付着物を、研磨する。この際、研磨ローラー３５３の回転面に、所定量のトナーが付着することによって、前記放電生成物の除去性能（研磨性能）が向上される。

スクレーパ３５４（規制部材）は、上下方向（鉛直方向）に延設される板状部材である。本実施形態では、スクレーパ３５４は、０．０５ｍｍのＳＵＳ板から構成される。スクレーパ３５４の下端は、研磨ローラー３５３の回転面に当接される。スクレーパ３５４の下端は、研磨ローラー３５３の回転方向（矢印ＤＣ方向）に対向するように、研磨ローラー３５３の回転面に当接される。スクレーパ３５４が、所定の弾性力をもって、研磨ローラー３５３の回転面に当接することによって、研磨ローラー３５３の回転面に付着したトナーの量が規制される。この結果、研磨ローラー３５３の回転面に付着するトナー量が均一になることによって、研磨ローラー３５３による放電生成物の除去性能にばらつきが生じることが抑止される。

スクレーパホルダ３５５は、研磨ローラー３５３の上方を覆うように配置される。スクレーパホルダ３５５は、屈曲された板金部材から構成される。スクレーパホルダ３５５の中央部は、水平方向に延設される。スクレーパホルダ３５５の前側部分は、下方に向かって屈曲され、前記スクレーパ３５４を支持する。また、スクレーパホルダ３５５の後側部分は、後方かつ下方に向かって、屈曲される。

上部シール３５６は、スクレーパホルダ３５５の上に固定される。上部シール３５６の一端は、スクレーパホルダ３５５の中央部において支持され、上部シール３５６の他端は、前方に向かって、スクレーパホルダ３５５から突出するように配置される。上部シール３５６は、研磨ローラー３５３の回転面に付着したトナーが、スクレーパ３５４によって掻き取られた際に、上方に跳ね上がったトナーを塞ぎとめる機能を備える。

ループシール３５９は、ハウジング後壁３５Ｈ１の下端に配置される。ループシール３５９は、左右方向に延伸される一対の長辺３５９Ｆ、３５９Ｂを備える矩形形状のウレタンシートからなる。ループシール３５９は、前記ウレタンシートがループ状に湾曲されて形成され、内部に空間を備える円筒形状を有する。該ウレタンシートの厚さは、好ましくは、０．０５〜０．２ｍｍに設定される。ループシール３５９の長辺３５９Ｆは、ハウジング後壁３５Ｈ１の前側面３５ＨＡ（第１の壁面）の下端部に接着される。また、ループシール３５９の長辺３５９Ｂは、ハウジング後壁３５Ｈ１の後側面３５ＨＢ（第２の壁面）の下端部に接着される。この結果、感光体ドラム３１の回転軸３１Ａと直交する断面視において、ループシール３５９が楕円形状を備える。

ループシール３５９は、感光体ドラム３１および研磨ローラー３５３に対向する周面を備える。ループシール３５９の周面は、研磨ローラー３５３と対向する領域であって、ハウジング後壁３５Ｈ１の下端部から、感光体ドラム３１の円筒面３１Ｂまでの領域において、湾曲した形状を備える。このため、ループシール３５９の周面には、水平に配置される領域がない。ループシール３５９の下側の周面の一部が、感光体ドラム３１の円筒面３１Ｂに当接される。ループシール３５９は、クリーニング装置３５の内部から、トナーが漏れ出すことを防止する。また、ループシール３５９は、感光体ドラム３５の円筒面３１Ｂに付着したトナーおよび紙粉を、クリーニング装置３５の内部に受け入れる。なお、ループシール３５９は、ウレタンシート以外の薄板状のシート部材から構成されるものでもよい。感光体ドラム３１の円筒面３１Ｂに傷がつかないために、ループシール３５９は柔らかく、変形可能な部材であることが好ましい。

帯電装置３２の帯電ローラー３２１によって、周面が一様に帯電された感光体ドラム３１は、帯電装置３２よりも回転方向下流側において、不図示の露光装置によって静電潜像が形成される。そして、感光体ドラム３１の下方に配置された現像装置３３（図２）によって、静電潜像がトナー像として可視化される。感光体ドラム３１は、転写ニップ部ＴＰにおいて、下方から上方に向かって回転される。そして、感光体ドラム３１上に形成されたトナー像は、転写ニップ部ＴＰを下方から上方に向かって搬送されるシートに転写される。

転写ニップ部ＴＰにおいて、シートに転写されたトナー像の一部が、残留トナーとして感光体ドラム３１上に残留する。感光体ドラム３１上の残留トナーは、感光体ドラム３１の回転に伴って、下方から上方に向かって、クリーニング装置３５が感光体ドラム３１に対向する領域に搬送される。

クリーニング装置３５が対向する領域に搬送された残留トナーの一部は、研磨ローラー３５３の回転面に付着する。また、研磨ローラー３５３の回転面に付着しなかった残留トナーは、クリーニングブレード３５１によって掻き取られる。

次に、クリーニング装置３５に配設されたトナーシール部材の課題について説明する。研磨ローラー３５３の回転面に付着したトナーの一部は、スクレーパ３５４によって掻き取られる。スクレーパ３５４の先端部を通過して、研磨ローラー３５３の回転面に残留したトナーは、スクレーパホルダ３５５およびハウジング後壁３５Ｈ１と対向する領域を通過しながら、研磨ローラー３５３上を周回される。この際、研磨ローラー３５３の遠心力によって、研磨ローラー３５３の回転面に付着したトナーが、研磨ローラー３５３から離脱される。研磨ローラー３５３から離脱されたトナーは、スクレーパホルダ３５５、ハウジング後壁３５Ｈ１および感光体ドラム３１の円筒面３１Ｂによって囲まれた領域に飛散する。

図４は、本発明の実施形態に係るクリーニング装置３５と比較されるための図であって、クリーニング装置３５Ｗを備えたドラムユニット３１ＨＷの断面図である。クリーニング装置３５Ｗは、本実施形態に係るクリーニング装置３５と比較して、ハウジング後壁３５Ｈ１の周辺の構造が異なる。このため、主に該相違点について説明し、その他の部分の説明を省略する。クリーニング装置３５Ｗは、クリーナーハウジング３５ＨＷと、ハウジング後壁３５Ｈ１Ｗと、研磨ローラー３５３Ｗと、プレート３５８Ｗと、トナーシール３８０と、を備える。

クリーナーハウジング３５ＨＷのハウジング後壁３５Ｈ１Ｗは、前述のハウジング後壁３５Ｈ１よりも後側に配置される。プレート３５８Ｗは、ハウジング後壁３５Ｈ１Ｗの後側側面に固定される。プレート３５８Ｗの下側端部であるプレート下部３５８ＷＳは、前方に向かって屈曲されるとともに、ハウジング後壁３５Ｈ１Ｗの下方に配置される。

トナーシール３８０は、ウレタンシートからなる。トナーシール３８０は、プレート下部３５８ＷＳに、水平方向に固定される。トナーシール３８０の一端は、プレート下部３５８ＷＳに接着され、トナーシール３８０の固定端を形成する。一方、トナーシール３８０の他端は、トナーシール３８０の自由端を形成し、感光体ドラム３１Ｗの円筒面３１ＷＢに当接する。トナーシール３８０のうち、プレート下部３５８ＷＳから前方に延設される部分の上方には、空間が存在する。

トナーシール３８０の上方には、前記空間が存在するため、研磨ローラー３５３Ｗの回転面から飛散したトナーは、トナーシール３８０の上に堆積し、トナー溜まりＴＮを形成する。図５および図６は、この際の、トナーシール３８０の周辺の様子を示した図である。図５を参照して、トナーシール３８０上に堆積したトナー溜まりＴＮは、山の形状をなすように積みあがっていく。一般的に、クリーニング装置３５によって回収されたトナーの安息角は、３０度から４０度である。しかしながら、前記回収されたトナーは、静電気をもって、周囲に位置する樹脂材料やゴム材料からなる部材に付着しやすい。このため、研磨ローラー３５３Ｗやハウジング後壁３５Ｈ１Ｗが近接する領域では、回収されたトナーの安息角は、６０度から７０度となることがある。したがって、トナー溜まりＴＮが崩れにくく、トナーシール３８０の上に多量のトナーが堆積する。

一方、転写ニップ部ＴＰにおいて、トナー像がシートＰに転写される際、シートＰの表面に付着していた紙粉が、感光体ドラム３１Ｗの表面に移動される場合がある。感光体ドラム３１Ｗの周面に付着した紙粉は、感光体ドラム３１Ｗの回転に伴って、トナーシール３８０の先端に向かって搬送される。トナーシール３８０の上に、トナー溜まりＴＮが形成されていない場合、トナーシール３８０の先端は、低い当接圧をもって、感光体ドラム３１Ｗの周面に当接している。この場合、感光体ドラム３１Ｗ上を搬送された紙粉は、トナーシール３８０の先端と感光体ドラム３１Ｗの円筒面３１ＷＢとの間を通過して、クリーニングブレード３５１Ｗによって回収される。

しかしながら、トナーシール３８０の上に堆積したトナー溜まりＴＮによって、トナーシール３８０の先端が、感光体ドラム３１Ｗの周面に強く当接されている場合、紙粉は、トナーシール３８０の先端と感光体ドラム３１Ｗの円筒面３１ＷＢとの間を通過することができない。この結果、図５に示すように、トナーシール３８０の先端と感光体ドラム３１の円筒面３１ＷＢとの間に、紙粉の塊ＰＤが形成される。

紙粉の塊ＰＤが成長されると、感光体ドラム３１Ｗの回転軸３１ＷＡの軸方向において、該塊ＰＤが存在する部分に対応して、トナーシール３８０が感光体ドラム３１Ｗの周面から浮き上がる（図６）。この結果、トナー溜まりＴＮから、トナーＴＮ１が漏れ始める。トナーＴＮ１は、重力に従って、感光体ドラム３１Ｗの周面に沿って落下する（矢印ＤＴ）。そして、転写ニップ部ＴＰに至ったトナーＴＮ１が、転写ニップ部ＴＰに搬送されたシートＰに付着する。この結果、シートＰにトナー汚れが生じる。

更に、感光体ドラム３１Ｗの円筒面３１ＷＢに、トナーシール３８０の自由端が当接する場合、前記自由端には、軸方向において部分的に波うちが生じやすい。このため、前記波うちが生じた部分に対応して、トナー漏れが生じやすい。

上記のように、クリーニング装置３５Ｗのトナーシール３８０の上方には、研磨ローラー３５３Ｗから飛散したトナーが堆積される。そして、トナーシール３８０と感光体ドラム３１Ｗとの間には、紙粉の塊ＰＤが生成される。この結果、シートＰのトナー汚れがもたらされる。本実施形態に係るクリーニング装置３５は、上記課題を解決するために、ループシール３５９の形状および配置に特徴を有する。

図７は、図３のクリーニング装置３５の拡大断面図である。本実施形態では、ループシール３５９（図３、図７）は、矩形形状のウレタンシートがループ状に湾曲されて形成される。ループシール３５９の長辺３５９Ｆは、ハウジング後壁３５Ｈ１の前側面３５ＨＡの下端部に接着され、ループシール３５９の長辺３５９Ｂは、ハウジング後壁３５Ｈ１の後側面３５ＨＢの下端部に接着される。この結果、感光体ドラム３１の回転軸３１Ａと直交する断面視において、ループシール３５９が楕円形状を備える。そして、ループシール３５９の周面の一部が、感光体ドラム３１の円筒面３１Ｂに当接される。換言すれば、ループシール３５９は、感光体ドラム３１の円筒面３１Ｂに当接する自由端を備えていない。このため、ループシール３５９に、波うちが生じにくく、該波うち部分からトナーが漏れることが抑止される。

また、ループシール３５９が感光体ドラム３１に当接されるにあたり、ループシール３５９の周面は、弾性変形する。このため、前記当接部において、ループシール３５９の周面は、感光体ドラム３１の円筒面３１Ｂに倣った形状に変化される。すなわち、ループシール３５９の周面と、感光体ドラム３１の円筒面３１Ｂとが、トレール接触し、いわゆるカウンター姿勢（先端が感光体ドラム３１の回転方向に対向する姿勢）となることがない。このため、感光体ドラム３１の円筒面３１Ｂ上に付着したトナーや紙粉が、前記当接部からクリーニング装置３５の内部に進入されやすい。

更に、ループシール３５９の周面のうち、研磨ローラー３５３に対向する領域は、下方に傾斜する湾曲面を備える。このため、該周面の上に、トナーが溜まり難い。また、ループシール３５９に僅かなトナーが溜まった場合であっても、前記周面の傾斜に加え、ループシール３５９の弾性変形によって、トナーがループシール３５９の周面から落下しやすい。

なお、ループシール３５９が感光体ドラム３１の円筒面３１Ｂに当接されるにあたり、図７に示すように、ループシール３５９の鉛直方向における内径ａよりも、ループシール３５９の水平方向における内径ｂの方が大きく設定されることが好ましい（内径ａ＜内径ｂ）。このような形状を備えることによって、内径ａ＞内径ｂの場合と比較して、感光体ドラム３１の回転方向（矢印Ｄ７１）に向かって、ループシール３５９が感光体ドラム３１の円筒面３１Ｂに当接する角度が小さく設定される。すなわち、ループシール３５９の周面が、感光体ドラム３１の円筒面３１Ｂに、より倣った形状となる。したがって、ループシール３５９と感光体ドラム３１との当接部において、トナーや紙粉が、より詰まりにくくなる。

このように、本実施形態に係るループシール３５９では、ループシール３５９の上に、トナーが堆積しにくい。このため、ループシール３５９の上に堆積するトナーによって、ループシール３５９の感光体ドラム３１に対する当接圧が上昇することが抑制される。この結果、ループシール３５９の周面と感光体ドラム３１の周面との間に、紙粉ＰＤの塊が生成されにくい。このため、ループシール３５９の周面が、感光体ドラム３１の円筒面３１Ｂから浮き上がることによって、トナー漏れが生じることが抑止される。したがって、ループシール３５９から下方に落下するトナーによって、転写ニップ部ＴＰに搬送されるシートＰが汚れることが効果的に抑制される。

以上、本発明の実施形態に係るクリーニング装置３５、およびこれを備えるドラムユニット３１Ｈ、画像形成装置１について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば次のような変形実施形態を取ることができる。

（１）上記の実施形態では、ループシール３５９よりも、感光体ドラム３１の回転方向下流側に、研磨ローラー３５３およびクリーニングブレード３５１が配置される態様にて説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。研磨ローラー３５３は、感光体ドラム３１の表面を清掃するクリーニングローラーであってもよい。この場合、該クリーニングローラーよりも、感光体ドラム３１の回転方向下流側には、クリーニングブレード３５１が配設されてもよく、また、クリーニングブレード３５１が配設されない態様でもよい。

（２）また、上記の実施形態では、弾性部材としてのループシール３５９は、ウレタンシートが湾曲されることで形成され、内部に空間を備える円筒形状を有する態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。図８は、本発明の変形実施形態に係る円筒シール３５９Ａを備えたクリーニング装置３５Ａの断面図である。本変形実施形態では、弾性部材としての円筒シール３５９Ａは、円柱形状を備えたウレタンスポンジと、該ウレタンスポンジの周囲に巻かれたウレタンシートとからなる。なお、円筒シール３５９Ａは、上記のウレタンスポンジのみからなる構成でもよいが、周囲にウレタンシートを備えることによって、感光体ドラム３１との摺動性が向上される。また、ウレタンスポンジの表面に、トナーが詰まることが防止される。

このような円筒シール３５９Ａを備える場合であっても、円筒シール３５９Ａは、感光体ドラム３１の円筒面３１Ｂに当接する自由端を備えていない。このため、円筒シール３５９Ａに、波うちが生じにくく、該波うち部分からトナーが漏れることが抑止される。

また、円筒シール３５９Ａが感光体ドラム３１に当接されるにあたり、円筒シール３５９Ａの周面は、弾性変形する。このため、前記当接部において、円筒シール３５９Ａの周面は、感光体ドラム３１の円筒面３１Ｂに倣った形状に変化される。このため、感光体ドラム３１の円筒面３１Ｂ上に付着したトナーや紙粉が、クリーニング装置３５Ａの内部に進入されやすい。

更に、円筒シール３５９Ａのうち、研磨ローラー３５３に対向する領域は、感光体ドラム３１の円筒面３１Ｂに向かって、下方に傾斜する周面からなる。このため、該周面の上に、トナーが溜まり難い。また、円筒シール３５９Ａに僅かなトナーが溜まった場合であっても、前記周面の傾斜に加え、円筒シール３５９Ａの弾性変形によって、トナーが円筒シール３５９Ａの周面から落下しやすい。

（３）また、上記の実施形態では、ループシール３５９を備えるクリーニング装置３５は、ドラムユニット３１Ｈに配設される態様にて説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。ループシール３５９を備えるクリーニング装置３５は、画像形成装置１に対して、個別に装着されるものであってもよい。

３０ 画像形成部
３１ 感光体ドラム（像担持体）
３１Ｈ ドラムユニット（像担持体ユニット）
３２ 帯電装置
３２１ 帯電ローラー
３２２ クリーニングローラー
３２Ｈ 帯電ハウジング
３３ 現像装置
３４ 転写ローラー（転写部材）
３５ クリーニング装置
３５Ｈ クリーナーハウジング（筐体）
３５Ｈ１ ハウジング後壁（立壁）
３５１ クリーニングブレード
３５１Ｈ ブレードホルダ
３５１Ｂ 第１固定スクリュー
３５２ 搬送スクリュー
３５３ 研磨ローラー（回転部材）
３５４ スクレーパ
３５５ スクレーパホルダ
３５６ 上部シール
３５９ ループシール（弾性部材）
３５９Ａ 円筒シール（弾性部材）

Claims (6)

1. 回転軸と、前記回転軸周りに一の方向に回転され、トナー像を担持する円筒面と、を備える像担持体の上方に配置され、前記円筒面を清掃するクリーニング装置であって、
   筐体と、
   前記回転軸と直交する断面視において、前記回転軸よりも上方の前記円筒面に当接する回転面を備え、前記当接位置で前記像担持体と同方向に回転駆動され、前記像担持体上に付着したトナーを回収する回転部材と、
   前記筐体に配設され、前記断面視において、前記回転軸よりも上方であって、前記回転部材よりも前記像担持体の前記回転方向上流側の前記円筒面に当接する周面を備え、前記筐体から前記トナーが漏れることを防止するとともに、前記像担持体の回転に伴って前記円筒面上の前記トナーを前記筐体内に受け入れる円筒状の弾性部材と、
   を備え、
   前記筺体は、鉛直方向に延設され、前記回転部材に対向して配置される第１の壁面と、前記第１の壁とは反対側の第２の壁面と、を備える立壁を有し、
   前記弾性部材は、前記立壁の下端部において、一端が前記第１の壁面に固定され、他端が前記第２の壁面に固定されたシート部材がループ状に湾曲されて形成され、内部に空間を備え、
   前記弾性部材の前記周面が、前記像担持体の円筒面に当接した状態の前記断面視において、前記弾性部材は、鉛直方向に内径ａ、水平方向に内径ｂ、を備える楕円形状を有し、内径ａ＜内径ｂの関係を満たし、
   前記弾性部材の周面のうち前記回転部材に対向する領域は、前記第１の壁面から前記回転部材側に膨らむとともに、先下がりに傾斜した湾曲面を備えることを特徴とするクリーニング装置。
2. 前記回転部材よりも、前記像担持体の回転方向下流側の前記円筒面に当接し、前記像担持体上に付着したトナーを除去するクリーニングブレードを更に備えることを特徴とする請求項１に記載のクリーニング装置。
3. 前記回転部材は、前記像担持体の前記円筒面に付着した付着物を研磨する研磨ローラーであって、
   前記研磨ローラーの前記回転面に当接し、前記回転面に付着するトナー量を規制する規制部材を更に備えることを特徴とする請求項１または２に記載のクリーニング装置。
4. 請求項１乃至３の何れか１項に記載のクリーニング装置と、
   前記回転部材に対向して配置される前記像担持体と、を備えることを特徴とする像担持体ユニット。
5. 請求項１乃至３の何れか１項に記載のクリーニング装置と、
   前記回転部材に対向して配置される前記像担持体と、
   前記像担持体の前記円筒面に、トナーを供給する現像装置と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
6. 前記像担持体に対向して、下方から上方に向かってシートを搬送するシート搬送路と、
   前記像担持体の前記円筒面に当接され、前記像担持体から前記トナー像を前記シートに転写させる転写ニップ部を形成する転写部材と、を備え、
   前記像担持体は、前記転写ニップ部において、下方から上方に向かって回転駆動され、
   前記回転部材は、前記転写ニップ部から、前記回転軸の直上の位置までの間の前記像担持体の前記円筒面に当接することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。

Images