JP6618755B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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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 (6)

  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、鍔部が突設されており、
    前記鍔部は、前記排出管の側面に沿って、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、画像形成装置。
  2. 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、空気の流れを規制する流路が形成されている、請求項に記載の画像形成装置。
  3. 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、鍔部が突設されており、
    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ると共に、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、空気の流れを規制する流路が形成されている、画像形成装置。
  4. 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2又は3に記載の画像形成装置。
  5. 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〜の何れか1つに記載の画像形成装置。
  6. 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おり、
    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、画像形成装置。
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