JP7069731B2 - クリーニング装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、トナー像を被転写体への転写後に像担持体に付着する残留物を除去するクリーニング装置、及びそれを備えた電子写真方式の画像形成装置に関する。

一般に、電子写真方式の画像形成装置では、感光体ドラム等の像担持体には、帯電プロセス、露光プロセス及び現像プロセスを経てトナー像が形成される。現像プロセス後、前記トナー像はシート等の被転写体に転写される。前記被転写体に前記トナー像が転写された後、前記像担持体の周面には、残留トナー及び帯電生成物を含む残留物が付着する。前記画像形成装置において、クリーニング装置は、前記残留物を除去した後、搬送スクリュー等の搬送部材により排出口に向けて搬送する。

具体的に、前記クリーニング装置において、クリーニングローラーは、前記像担持体に当接し、前記像担持体上の前記残留物を除去する。前記残留物は、前記クリーニングローラーの周面上に付着する。また、トナー層厚規制部材は、前記クリーニングローラーに当接して回転し、前記周面に付着したトナー層厚を規制する（例えば、特許文献１を参照）。

特開２０１１－１３７８５９号公報

しかし、前記クリーニング装置の内部には前記残留物が堆積し易い箇所がある。前記箇所に前記残留物が堆積した場合、前記残留物に含まれる前記トナーが凝集し固化し、前記クリーニング装置の性能が低下するおそれがある。例えば、前記搬送部材上又は前記搬送部材の周囲で前記トナーが固化すると、前記搬送部材による前記残留物の搬送性能が低下するおそれがある。

本発明の目的は、トナーの固化を抑制可能なクリーニング装置、及びこれを備えた画像形成装置を提供することにある。

本発明の一の局面に係るクリーニング装置は、筐体と、ブレード部材と、搬送部材と、ブラシローラーと、を備える。前記筐体は、トナー像が形成される像担持体の周囲に配置される。前記ブレード部材は、前記筐体に取り付けられ、前記像担持体と当接し、前記トナー像が被転写体に転写された後に前記像担持体に付着する残留物を除去する。前記搬送部材は、前記筐体内において前記ブレード部材に対して前記像担持体から遠ざかる離間方向側に設けられ、前記ブレード部材により除去された前記残留物を搬送する。前記ブラシローラーは、前記筐体内に前記像担持体と非接触に配置され、前記筐体及び前記搬送部材の少なくとも一方に当接しつつ回転する。

本発明の他の局面に係る画像形成装置は、前記クリーニング装置を備える。

本発明によれば、トナーの固化を防止可能なクリーニング装置、及びこれを備えた画像形成装置を提供することにある。

図１は、本発明の各実施形態に係る画像形成装置の構成を示す模式図である。 図２は、図１に示される一次側クリーニング装置の構成を示す模式図である。 図３は、図２に示される摺擦ローラー及びブラシローラーの周辺構成を示す模式図である。 図４は、図２に示される摺擦ローラー及びブラシローラーを取り外した時の一次側クリーニング装置の構成を示す模式図である。 図５は、図１に示される二次側クリーニング装置の構成を示す模式図である。 図６は、図５に示される摺擦ローラー及びブラシローラーの周辺構成を示す模式図である。

以下添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明し、本発明の理解に供する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。

［実施形態］
図１～図６において、矢印Ｘ、矢印Ｙ及び矢印Ｚは、画像形成装置１の左右方向、前後方向及び上下方向を示す。以下、前記左右方向、前記前後方向及び前記上下方向を、左右方向Ｘ、前後方向Ｙ及び上下方向Ｚと記す。

また、図２、図４，図５では、便宜上、ブラシローラー３６のブラシ毛が筐体３１、摺擦ローラー３２及び搬送部材３５を貫いているように示されている。しかし、実際には、前記ブラシ毛は、筐体３１、摺擦ローラー３２及び搬送部材３５と当接することで撓む。この点に関しては、図６についても同様に当てはまる。

図１において、画像形成装置１は、複写機、プリンタ、ファクシミリ又は複合機等である。前記複合機は、コピー機能、印刷機能及びファクス機能等を有する。画像形成装置１は、自身と接続される情報処理装置（例えばパーソナルコンピューター）から送られてくる画像データに基づき、電子写真方式及びタンデム方式により、前記画像データが表す画像をシート（例えば用紙）上に印刷する。

具体的に、画像形成装置１は、複数色用の感光体ドラム１１、帯電器１２、現像器１３、一次転写器１４及び一次側クリーニング装置１５と、露光装置１６と、中間転写ベルト１７と、二次転写ローラー１８と、定着器１９と、二次側クリーニング装置２０と、を備える。前記複数色は、Ｙ（黄色）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）及びＫ（黒）である。帯電器１２、現像器１３、一次転写器１４及び一次側クリーニング装置１５は、感光体ドラム１１の周囲に１つずつ配置される。

具体的に、感光体ドラム１１のそれぞれは、本発明における像担持体の一例である。感光体ドラム１１のそれぞれは、画像形成装置１の内部で左右方向Ｘに並置される。感光体ドラム１１は、前後方向Ｙに長い円柱状の形状を有し、本発明における特定方向の一例である前後方向Ｙに延在する。感光体ドラム１１の前後方向長さは、印刷可能な最大サイズを有する前記シートのサイズに基づき定められている。感光体ドラム１１は、自身の回転軸を中心として回転方向ＬＤ１に回転可能である。回転方向ＬＤ１は、画像形成装置１の前方から見て時計回りの方向である。

各感光体ドラム１１は、芯材の周面に形成されるアモルファスシリコン膜を有するａ－Ｓｉ感光体ドラムである。感光体ドラム１１として有機感光体ドラムが用いられることも考えられる。前記ａ－Ｓｉドラムは前記有機感光体と比較して高い耐久性を有するため、画像形成装置１にはａ－Ｓｉ感光体ドラムが用いられる。なお、前記ａ－Ｓｉ感光体ドラムは、帯電器１２で生成される放電生成物が付着し易いという特性を有する。

各帯電器１２は、対応色用の帯電領域と対向し、放電することにより対応色用の周面ＣＳ１を一様に帯電させる。前記帯電領域は、感光体ドラム１１の周面ＣＳ１の下端を含む領域である。

露光装置１６は、前記画像データで変調された光を各周面ＣＳにおける露光領域に照射する。これにより、各周面ＣＳ１には対応色用の静電潜像が形成される。前記露光領域は、各周面ＣＳ１の下端よりも回転方向ＬＤ１の下流側の領域である。

各現像器１３は、対応色のトナーを対応色用の現像領域に供給する。これにより、各感光体ドラム１１の周面ＣＳ１には対応色のトナー像が形成される。前記現像領域は、各周面ＣＳ１において前記露光領域よりも回転方向ＬＤ１の下流側の領域である。ここで、画像形成装置１の省エネルギー性能を向上させるため、前記トナーとしては低融点トナーが用いられる。前記低融点トナーの融点は１００℃～１３０℃等であり、相対的に高い粘度を有する。また、前記トナーには酸化チタン等の研磨剤が添加されていてもよい。

各一次転写器１４は、対応色用の周面ＣＳ１における一次転写領域と中間転写ベルト１７を挟んで対向する。前記一次転写領域は、各周面ＣＳ１において前記現像領域よりも回転方向ＬＤ１の下流側の領域である。前記一次転写領域は各周面ＣＳ１の上端を含む領域でもある。前記一次転写領域のそれぞれにおいて、対応色の前記トナー像は、各周面ＣＳ１から被転写体の第１例としての中間転写ベルト１７上の同一エリアに転写され、これにより、中間転写ベルト１７の外周面ＯＳ１には合成トナー像が形成される。

中間転写ベルト１７は、無端状ベルトであって、駆動ローラー１７Ａ及び従動ローラー１７Ｂに張架される。駆動ローラー１７Ａが回転方向ＬＤ２に回転することにより、中間転写ベルト１７は走行方向ＴＤ１に駆動され、従動ローラー１７Ｂは従動回転する。回転方向ＬＤ２は画像形成装置１の前方から見て時計回りの方向である。これにより、中間転写ベルト１７は、外周面ＯＳ１上に前記合成トナー像を担持しつつ後述の二次転写領域に向けて搬送する。

二次転写ローラー１８は、中間転写ベルト１７を挟んで駆動ローラー１７Ａと対向する。これにより、中間転写ベルト１７と二次転写ローラー１８との間には二次転写領域が形成される。前記二次転写領域には前記合成トナー像が中間転写ベルト１７により搬送されてくる。また、前記二次転写領域には、前記シートが搬送されてくる。前記二次転写領域において、前記合成トナー像は外周面ＯＳ１から前記シートへと転写される。

二次転写ローラー１８から送り出された前記シートは定着器１９に送り込まれる。定着器１９は、前記合成トナー像を前記シートに定着させて送り出す。前記シートは、画像形成装置１の外部に印刷物として排出される。

各帯電器１２の放電中、オゾン及び窒素酸化物を含む放電生成物が発生する。前記放電生成物は各周面ＣＳ１に付着する。また、前記放電生成物は、各感光体ドラム１１のそれぞれを介して中間転写ベルト１７の外周面ＯＳ１に付着することも考えられる。また、各色の前記トナー像の一部は、前記一次転写領域から中間転写ベルト１７に転写されずに、残留トナーとして対応色用の周面ＣＳ１に残留する。また、前記合成トナー像の一部は、前記二次転写領域で前記シートに転写されずに、残留トナーとして外周面ＯＳ１に残留する。以下において、残留物は前記残留トナー及び前記放電生成物を含む。

各一次側クリーニング装置１５は、本発明におけるクリーニング装置の第１例である。各一次側クリーニング装置１５は、対応色の周面ＣＳ１の一次側クリーニング領域ＣＲ１（図２を参照）と対向するよう配置される。各一次側クリーニング領域ＣＲ１は、対応色の周面ＣＳ１において前記一次転写領域よりも回転方向ＬＤ１の下流側の位置である。各一次側クリーニング領域ＣＲ１は、対応色用の前記帯電領域よりも回転方向ＬＤ１の上流側の領域でもある。各一次側クリーニング装置１５は、対応色用の一次側クリーニング領域ＣＲ１から前記残留物を除去する。

二次側クリーニング装置２０は、本発明におけるクリーニング装置の第２例である。二次側クリーニング装置２０は、中間転写ベルト１７の外周面ＯＳ１と二次側クリーニング領域ＣＲ２（図１を参照）と対向する。二次側クリーニング領域ＣＲ２は、外周面ＯＳ１において前記二次転写領域よりも走行方向ＴＤ１の下流側の領域である。二次側クリーニング領域ＣＲ２は、前記一次転写領域よりも走行方向ＴＤ１の上流側の領域でもある。二次側クリーニング装置２０は、一次側クリーニング領域１０と同様の構成により、二次側クリーニング領域ＣＲ２から前記残留物を除去する。

各一次側クリーニング装置１５及び二次側クリーニング装置２０で除去された前記残留物は、画像形成装置１内に設けられている主搬送経路（図示せず）により搬送される。その後、前記残留物は、前記主搬送路の下流端部に流体連通可能に装着されている回収容器（図示せず）に送り込まれる。

次に、図２を参照して、各色用の一次側クリーニング装置１５の詳細な構成について説明する。なお、一次側クリーニング装置１５の構成は各色用で共通でよいため、以下では、１つの一次側クリーニング装置１５について説明する。一次側クリーニング装置１５は、筐体３１と、摺擦ローラー３２と、ブレード部材３３と、搬送路３４と、搬送部材３５と、ブラシローラー３６と、を備える。

筐体３１は前後方向Ｙに長い箱状の形状を有する。筐体３１は感光体ドラム１１の周囲に配置される。具体的に、筐体３１は感光体ドラム１１の右側に配置され、感光体ドラム１１に沿って前後方向Ｙに延在する。筐体３１の左側部には一次側クリーニング領域ＣＲ１に臨む開口ＡＰ１が形成される。筐体３１には、摺擦ローラー３２、ブラシローラー３６及び搬送部材３５が収容される。また、筐体３１にはブレード部材３３が取り付けられている。また、筐体３１の内部空間における底部には搬送路３４が設けられている。

摺擦ローラー３２は、筐体３１内においてブレード部材３３及び搬送部材３５よりも上方に設けられる。具体的に、摺擦ローラー３２は、図３に示されるように、ローラー本体部３２Ａと、回転軸３２Ｂと、を備える。なお、摺擦ローラー３２は、前後方向Ｙにおいて互いに対称な形状を有するため、図３には、摺擦ローラー３２の前方側のみが示されている。

ローラー本体部３２Ａは、前後方向Ｙに長い円柱状の形状を有する。ローラー本体部３２Ａの前後方向長さは、各感光体ドラム１１（図１を参照）の前後方向長さに相当する。ローラー本体部３２Ａは周面ＣＳ２を有する。周面ＣＳ２は、予め定められている外径φ１を有する。周面ＣＳ２は、筐体３１（図１を参照）において前後方向Ｙに延在する。また、周面ＣＳ２は、対応色用の一次側クリーニング領域ＣＲ１（図２を参照）において回転方向ＬＤ１の上流側の領域である上流側クリーニング領域ＣＲ１１と当接する。具体的に、上流側クリーニング領域ＣＲ１１は、周面ＣＳ１の右端又は右端近傍の領域である。

回転軸３２Ｂは、前後方向Ｙに長い円柱状で棒状の形状を有する。回転軸３２Ｂの前後方向長さは、ローラー本体部３２Ａよりも長い。回転軸３２Ｂの外径は、外径φ１よりも小さい。回転軸３２Ｂの周りにローラー本体部３２Ａは設けられる。また、回転軸３２Ｂは、周面ＣＳ２の前端ＦＥ１に対し前方に突出する。また、回転軸３２Ｂは、周面ＣＳ２の後端（図示せず）に対し後方に突出する。ローラー本体部３２Ａが回転軸３２Ｂの中心軸を中心に回転方向ＬＤ３に回転するように、回転軸３２Ｂの前端側及び後端側の部分は筐体３１の前壁（図示せず）及び後壁３１Ａ（図２を参照）に支持される。回転方向ＬＤ３は、画像形成装置１の前方から見て反時計回りの方向である。

回転軸３２Ｂには、図示しない駆動力伝達部から駆動力が伝達され、これにより、回転軸３２Ｂに設けられているローラー本体部３２Ａが回転する。これにより、ローラー本体部３２Ａにおいて、周面ＣＳ２は上流側クリーニング領域ＣＲ１１（図２を参照）を摺擦する。また、周面ＣＳ２上には、後述の通り、ブラシローラー３６によってトナー膜が形成される。前記トナー膜には前記研磨剤が含まれている。周面ＣＳ２は、周面ＣＳ１における上流側クリーニング領域ＣＲ１１を研磨する。これにより、ブラシローラー３６は、周面ＣＳ１上の前記残留物は周面ＣＳ１から除去し、周面ＣＳ２に付着させる。なお、ローラー本体部３２Ａは、前記残留物のうち、主に前記放電生成物を除去する。周面ＣＳ２は、回転することにより、自身に付着した前記残留物を回転方向ＬＤ３の下流方向へ搬送する。

図２において、ブレード部材３３は、ゴム等の弾性部材により作製される。ブレード部材３３は、前後方向Ｙに長い板状の形状を有する。ブレード部材３３の前後方向長さは、各感光体ドラム１１の前後方向長さに相当する。ブレード部材３３は、筐体３１に取り付けられる。ブレード部材３３は、感光体ドラム１１と当接し、前記トナー像が感光体ドラム１１に前記一次転写領域において転写された後に感光体ドラム１１に付着する前記残留物を除去する。

具体的に、ブレード部材３３は、基端部３３Ａと、先端部３３Ｂと、を含む。基端部３３Ａは、ブレード部材３３の下端寄りの部分であって、筐体３１において開口ＡＰ１の下側の周縁部ＬＥ１に取り付けられる。先端部３３Ｂは、基端部３３Ａから概ね上方に向かって延び、一次側クリーニング領域ＣＲ１における下流側クリーニング領域ＣＲ１２と当接する。下流側クリーニング領域ＣＲ１２は、上流側クリーニング領域ＣＲ１１よりも回転方向ＬＤ１の下流側の領域である。ブレード部材３３は、回転する周面ＣＳ１上の前記残留物を周面ＣＳ１から機械的に掻き取り除去する。ここで、ブレード部材３３は、前記残留物のうち、主に残留トナーを除去する。前記残留物は、筐体３１内においてブレード部材３３の下方に設けられている搬送路３４へと落下する。

搬送路３４は前後方向Ｙに延在する溝である。搬送路３４は、筐体３１の内部空間の底部に形成される。搬送路３４は、筐体３１においてブレード部材３３に対して離間方向ＳＤ１側に形成される。離間方向ＳＤ１は、感光体ドラム１１から遠ざかる離間方向ＳＤ１であり、より具体的には感光体ドラム１１を基準として右方向である。搬送路３４の前後方向長さは、感光体ドラム１１の前後方向長さよりも若干大きい。搬送路３４の左右方向Ｘの幅ｗ１は、図２の枠Ｆ１内に示されるように、ローラー本体部３２Ａの外径φ１よりも小さい。搬送路３４の前後方向Ｙにおける両端は、筐体３１の前壁（図示せず）と後壁３１Ａとにより閉止されている。また、搬送路３４の前端寄りの部分には排出口が形成されており、搬送路３４は前記排出口を介して前記主搬送路と流体連通可能に接続されている。

搬送部材３５は、前後方向Ｙに長い形状を有する搬送スクリューである。搬送部材３５は、筐体３１内においてブレード部材３３に対して離間方向ＳＤ１側に設けられる。搬送部材３５の最外径φ２は、図２の枠Ｆ１に示されるように、搬送路３４の幅ｗ１よりも小さい。搬送部材３５の前後方向長さは搬送路３４の前後方向長さよりも大きい。搬送部材３５は、搬送路３４に回転可能に設けられる。搬送部材３５は、ブレード部材３３により除去され落下してきた前記残留物を前方に搬送する。搬送部材３５はさらに、ブラシローラー３６により払い取られ搬送路３４に送り込まれた前記残留物を前方に搬送する。

搬送部材３５は、具体的に、回転軸３５Ａと、回転軸３５Ａの周囲に螺旋状に設けられている螺旋羽根３５Ｂと、を備える。搬送部材３５は、搬送路３４に収容され、自身の回転軸を中心として回転方向ＬＤ４に回転するように、回転軸３５Ａの前後両端が筐体３１の前壁（図示せず）及び後壁３１Ａに支持される。回転方向ＬＤ４は、画像形成装置１の前方から見て時計回りの方向である。回転軸３５Ａには、前記駆動力伝達部から駆動力が伝達され、これにより、螺旋羽根３５Ｂが回転する。これにより、搬送路３４内の前記残留物を、前記排出口に向けて前方に搬送する。

摺擦ローラー３２は、搬送路３４よりも離間方向ＳＤ１（即ち、右方）に張り出している。また、筐体３１の右側内壁面ＩＳ１は、本発明における内壁面の一例であり、図４に示されるように、搬送部材３５に対して離間方向ＳＤ１側の特定位置ＳＰ１から離間方向ＳＤ１へ向かっている。特定位置ＳＰ１は、搬送路３４の右側の周縁である。具体的に、右側内壁面ＩＳ１は、図４に示されるように、上部内壁面ＵＳ１と、下部内壁面ＬＳ１と、を有する。上部内壁面ＵＳ１は、摺擦ローラー３２に対し離間方向ＳＤ１へ離間し、前後方向Ｙ及び上下方向Ｚと概ね平行な平坦面である。上部内壁面ＵＳ１における下端の上下方向位置は、搬送部材３５の上端付近である。また、下部内壁面ＬＳ１は、特定位置ＳＰ１から離間方向ＳＤ１に向かいつつ上部内壁面ＵＳ１の下端に至る。なお、下部内壁面ＬＳ１は、画像形成装置１の前方からの平面視で円弧状をなす円弧面であってもよい。下部内壁面ＬＳ１は他にも、上下方向Ｚに対し傾斜する斜面であってもよい。

図２において、ブラシローラー３６は、筐体３１内において、対応色用の感光体ドラム１１と非接触に配置される。ブラシローラー３６は、摺擦ローラー３２と搬送部材３５との間に設けられ、摺擦ローラー３２の周面ＣＳ２に当接しつつ回転方向ＬＤ５に回転し、周面ＣＳ２に付着する前記残留物の厚さを規制する。回転方向ＬＤ５は、画像形成装置１の前方から見て時計回りの方向である。

具体的に、ブラシローラー３６は、摺擦ローラー３２の右斜め下方に設けられる。ブラシローラー３６は、図３に示されるように、ブラシ本体部３６Ａと、回転軸３６Ｂと、を備える。

ブラシ本体部３６Ａは、前後方向Ｙに長い形状を有する。ブラシ本体部３６Ａの前後方向長さは、ローラー本体部３２Ａの前後方向長さに相当する。ブラシ本体部３６Ａは、回転軸３６Ｂから放射状に延びる複数のブラシ毛を含む。ブラシ本体部３６Ａの最外径はφ３である。前記複数のブラシ毛は、エチレンプロピレンゴム等で作製される。前記複数のブラシ毛は、回転軸３６Ｂの回転中心から遠ざかる遠心方向に延びる。前記複数のブラシ毛は予め定められている長さを有する。具体的に、前記長さは、回転軸３６Ｂから周面ＣＳ２までの距離と第１食い込み量との加算値に相当する。前記複数のブラシ毛は、前記第１食い込み量だけ周面ＣＳ２に当接するように、ブラシ本体部３６Ａは周面ＣＳ２におけるトナー厚規制領域ＬＲ１に沿って前後方向Ｙに延在するよう配置される。ここで、前記複数のブラシ毛は、回転軸３６Ｂから周面ＣＳ２までの距離と、前記第１食い込み量との加算値に相当する長さを有する。前記第１食い込み量は、０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ以下である。また、トナー厚規制領域ＬＲ１は、周面ＣＳ２において上流側クリーニング領域ＣＲ１１とは異なる領域である。具体的に、トナー厚規制領域ＬＲ１は、周面ＣＳ２において右端と下端との間の領域である。トナー厚規制領域ＬＲ１は、ブラシ本体部３６Ａにより摺擦されることにより、摺擦ローラー３２に付着する前記残留物の厚さが特定厚さに規制される領域である。前記特定厚さは、５μｍ～２０μｍである。

回転軸３６Ｂは、本発明における第２回転軸の一例である。回転軸３６Ｂは、前後方向Ｙに長い円柱状で棒状の形状を有する。回転軸３６Ｂの前後方向長さはブラシ本体部３６Ａよりも長い。回転軸３６Ｂの外径は、ブラシ本体部３６Ａの最外径φ３よりも小さい。回転軸３６Ｂの周りにブラシ本体部３６Ａは設けられる。また、回転軸３６Ｂは、ブラシ本体部３６Ａの前端ＦＥ２に対し前方に突出する。また、回転軸３６Ｂは、ブラシ本体部３６Ａの後端（図示せず）に対し後方に突出する。ブラシ本体部３６Ａが回転軸３６Ｂの中心軸を中心に回転方向ＬＤ５に回転するように、回転軸３６Ｂの前端側及び後端側の部分は支持される。

回転軸３６Ｂには、例えば、前記駆動力伝達部から駆動力が伝達され、これにより、回転軸３６Ｂに設けられているブラシ本体部３６Ａが回転する。なお、ブラシ本体部３６Ａは、後述のリンク部３８及び押圧部３７Ｃにより、摺擦ローラー３２に従動回転するように構成されてもよい。ブラシ本体部３６Ａは、回転軸３６Ｂの前記回転中心に対し回転することにより、トナー厚規制領域ＬＲ１を摺擦する。これにより、摺擦ローラー３２上に付着する前記残留物の膜厚が前記特定膜厚に規制される。ここで、前記残留物の膜厚を前記特定膜厚に規制するには、摺擦ローラー３２の線速に対するブラシローラー３６の線速に対する比が０．８以上１．２倍以下となるように、摺擦ローラー３２及びブラシローラー３６の回転が制御されればよい。これにより、摺擦ローラー３２は、上流側クリーニング領域ＣＲ１を均等に研磨することが可能となる。なお、ブラシローラー３６の線速とは、前記複数のブラシ毛が前記遠心方向に真っ直ぐ伸びている状態において回転軸３６Ｂが回転する場合の回転により、前記複数のブラシ毛の先端が回転方向ＬＤ５へと移動する速度である。

なお、二次側クリーニング装置２０は、図５に示されるように、筐体４１と、摺擦ローラー４２と、ブレード部材４３と、搬送路４４と、搬送部材４５と、ブラシローラー４６と、を備え、二次側クリーニング領域ＣＲ２から前記残留物を除去する。なお、筐体４１、摺擦ローラー４２、ブレード部材４３、搬送路４４、搬送部材４５及びブラシローラー４６は、図２に示される筐体３１、摺擦ローラー３２、ブレード部材３３、搬送路３４、搬送部材３５及びブラシローラー３６と比較すると、サイズ、配置位置及び向きを除き同様でよいため、それぞれの詳細な説明を控える。

ところで、仮にブラシ本体部３６Ａがローラー本体部３２Ａを摺擦するだけでは、下記のような問題点が発生する。即ち、図４において、一次側クリーニング装置１５の筐体３１の内部空間において、特に、搬送部材３５の表面及び下部内壁面ＬＳ１上には、前記残留物が堆積し易い。以下、搬送部材３５の表面及び下部内壁面ＬＳ１上のことを堆積容易箇所という。前記堆積容易箇所では、前記残留物に含まれる前記トナーが凝集し固化し、一次側クリーニング装置１５における搬送部材３５の搬送能力が低下するおそれがある。上記に関しては、二次側クリーニング装置２０にも同様に当てはまる。

本実施形態において、ブラシローラー３６は、図２に示されるように、摺擦ローラー３２及び搬送部材３５の間に設けられる。ブラシローラー３６のブラシ本体部３６Ａは、摺擦ローラー３２に当接しつつ回転することにより、上記の通り、周面ＣＳ２に付着する前記残留物の膜厚を規制する。これに加え、ブラシ本体部３６Ａは、筐体３１及び搬送部材３５の少なくとも一方に当接しつつ回転し、筐体３１及び搬送部材３５の少なくとも一方への前記残留物の付着を抑制する。本実施形態では、ブラシローラー３６は、筐体３１の内部空間において、搬送部材３５の右斜め上方と、摺擦ローラー３２の右斜め下方と、下部内壁面ＬＳ１の左斜め上方に形成される空間に設けられる。ブラシ本体部３６Ａは、摺擦ローラー３２に加え、筐体３１及び搬送部材３５の両方に当接する。

ブラシ本体部３６Ａは摺擦ローラー３２の下方に配置される。したがって、仮に周面ＣＳ２から前記残留物が下部内壁面ＬＳ１に落下したとしても、前記残留物はブラシ本体部３６Ａに付着する。ブラシ本体部３６Ａに付着した前記残留物は、回転方向ＬＤ５の下流側に搬送される。

前記ブラシ毛は、ブラシローラー３６の回転軸３６Ｂから下部内壁面ＬＳ１までの距離を超える長さを有する（図２を参照）。具体的に、ブラシ本体部３６Ａに設けられる前記ブラシ毛は、下部内壁面ＬＳ１に対して予め定められている第２食い込み量だけ下部内壁面ＬＳ１と当接する。したがって、仮に下部内壁面ＬＳ１に前記残留物が付着したとしても、前記残留物は回転するブラシ本体部３６Ａにより掻き取られて、回転方向ＬＤ５の下流側に搬送された後、搬送路３４へと送られる。これにより、周面ＣＳ２から落下した前記残留物が下部内壁面ＬＳ１に堆積することを抑制することができる。特に、前記トナーが固化し易い前記低融点トナーである場合には、ブラシ本体部３６Ａは迅速に前記低融点トナーを回収することになるため、前記残留トナーの固化を好適に抑制できる。なお、前記第２食い込み量は、前記第１食い込み量と同じであってもよいし、異なっていてもよい。

ここで、下部内壁面ＬＳ１は、画像形成装置１の前方からの平面視で、ブラシ本体部３６Ａの前記回転中心を中心とし且つ前記回転中心から、前記複数のブラシ毛が前記遠心方向に真っ直ぐ伸びている場合における前記ブラシ毛の先端までの距離よりも前記第２食い込み量の分だけ小さな半径の円弧形状を有することが好ましい。これにより、前記複数のブラシ毛と下部内壁面ＬＳ１との間に隙間が生じにくくなるため、前記残留物が下部内壁面ＬＳ１に堆積することをより抑制することができる。なお、画像形成装置１の前方が本発明における直交方向の一例である。

また、前記ブラシ毛は、ブラシローラー３６の螺旋羽根３５Ｂに届く長さ、即ち、回転軸３６Ｂから螺旋羽根３５Ｂまでの距離以上の長さを有する。この場合、ブラシ本体部３６Ａは搬送部材３５と当接しつつ回転する。ブラシ本体部３６Ａは、螺旋羽根３５Ｂの表面を摺擦することが可能となる。これにより、前記残留物に含まれる前記残留トナーが搬送部材３５において堆積し固化することを抑制できる。より好ましくは、前記ブラシ毛は、ブラシローラー３６の回転軸３６Ｂに対し予め定められている第３食い込み量だけ搬送部材３５の回転軸３５Ａと当接する長さを有する。これにより、搬送部材３５において、回転軸３５Ａと螺旋羽根３５Ｂとの接続部分という前記残留トナーが固化し易い部分から前記残留物を掻き取ることが可能となる。

さらに、ブラシ本体部３６Ａは時計回りの回転方向ＬＤ５に回転し、搬送部材３５は反時計回りの回転方向ＬＤ４に回転する。即ち、搬送部材３５はブラシローラー３６の回転方向ＬＤ５とは逆方向に回転する。したがって、ブラシ本体部３６Ａは搬送部材３５とカウンター方向において当接することになる。これにより、ブラシ本体部３６Ａの搬送部材３５に対する相対速度が大きくなるため、ブラシ本体部３６Ａが搬送部材３５から前記残留物を掻き取る性能を向上させることができる。これによっても、搬送部材３５で前記残留トナーが堆積し固化することを抑制できる。

また、螺旋羽根３５Ｂを摺擦することにより、前記残留物の一部はブラシ本体部３６Ａに付着した状態で回転方向ＬＤ５の下流側に向けて搬送されることになる。その後、ブラシ本体部３６Ａ上の前記残留物は、トナー厚規制領域ＬＲ１に搬送される。それゆえ、ブラシ本体部３６Ａは、摺擦ローラー３２の周面ＣＳ２上の前記残留物の膜厚が前記特定膜厚未満である場合には、自身に付着する前記残留物に含まれる前記残留トナーを周面ＣＳ２に補給することができる。これにより、周面ＣＳ２上の前記残留物の膜厚を前記特定膜厚に調整することが可能となる。特に、感光体ドラム１１が前記ａ－Ｓｉドラムのように前記放電生成物が付着しやすいタイプである場合、周面ＣＳ２上の前記残留物の膜厚を調整可能であることにより、感光体ドラム１１の周面ＣＳ１から前記放電生成物を好適に除去できるようになる。その結果、画像形成装置１が形成する画像の品質の劣化を抑制することもできるようになる。

また、図３に示されるように、ブラシローラー３６は、好ましくは押圧部３７Ｃを備える。押圧部３７Ｃは、ゴム等の弾性材料で作製され、互いに同じ円盤状の形状を有する２個の弾性体３６Ｄを含む。２個の弾性体３６Ｄは、ブラシ本体部３６Ａの前側及び後側に設けられる。

なお、各弾性体３６Ｄは、前後方向Ｙにおいて互いに対称な形状を有するため、図３には前側の弾性体３６Ｄのみを示し、以下では、前側の弾性体３６Ｄについてのみ説明する。

弾性体３６Ｄは、外径がφ４である円柱状の周面ＣＳ３を有する。外径φ４は、前記複数のブラシ毛が前記遠心方向に真っ直ぐ伸びている状態における前記複数のブラシ毛の先端と前記回転中心との間の距離よりも小さい。より具体的に、外径φ４は、前記距離から前記第２食い込み量を減算した値を有する。これにより、前記複数のブラシ毛の先端近傍は周面ＣＳ３から前記遠心方向に突出し、周面ＣＳ２を摺擦することが可能となる。

弾性体３６Ｄは、ブラシ本体部３６Ａの前後方向Ｙにおける前端ＦＥ２の前側に前端ＦＥ２と当接するように設けられる。弾性体３６Ｄは、自身の中心軸とブラシ本体部３６Ａの回転中心と軸合わせされた状態で回転軸３６Ｂの周りに設けられる。ここで、ブラシ本体部３６Ａの前後方向長さはローラー本体部３２Ａの前後方向長さよりも小さい。したがって、押圧部３７Ｃの前後方向Ｙにおける両端間の距離は、周面ＣＳ２の前後方向長さ以下となる。

また、回転軸３６Ｂは、押圧部３７Ｃの前後方向Ｙにおける前端ＦＥ２に対し前方に突出する。回転軸３６Ｂは、押圧部３７Ｃの前後方向Ｙにおける後端（図示せず）に対し後方に突出する。

一次側クリーニング装置１５はさらに、リンク部３８を備える。リンク部３８は、樹脂等で作製される。リンク部３８は、平板状の形状を有し且つ２つの弾性体３６Ｄの前側及び後側に設けられる２個のリンク部材３８Ａを含む。

なお、各リンク部材３８Ａは、前後方向Ｙにおいて互いに対称な形状を有するため、図３には前側のリンク部材３８Ａのみを示し、以下では、前側のリンク部材３８Ａについてのみ説明する。

リンク部材３８Ａには、第１貫通孔Ｈ１及び第２貫通孔Ｈ２が形成される。第１貫通孔Ｈ１の径は回転軸３２Ｂの外径に相当するサイズを有する。また、第２貫通孔Ｈ２の径は回転軸３６Ｂの外径に相当するサイズを有する。図３の枠Ｆ２に示されるように、第１貫通孔Ｈ１には回転軸３２Ｂが挿通され、第２貫通孔Ｈ２には回転軸３６Ｂが挿通される。第１貫通孔Ｈ１の中心及び第２貫通孔Ｈ２の中心の間の距離ＣＤ１は、外径φ１及び最外径φ３の加算値を２で除した除算値よりも、予め定められている特定値だけ小さい距離である。前記特定値は、ローラー本体部３２Ａの回転により弾性体３６Ｄが従動回転可能な値であり、第１食い込み量よりも小さい値である。上記の通り、リンク部材３８Ａは、摺擦ローラー３２の前記回転中心と、ブラシローラー３６の前記回転中心との間の距離を予め定められている距離に決めることになる。押圧部３７Ｃ及びリンク部３８が設けられることにより、ローラー本体部３２Ａの回転により弾性体３６Ｄが従動回転する。したがって、ブラシ本体部３６Ａは、周面ＣＳ２に当接しつつ、ローラー本体部３２Ａの回転に従動回転することが可能になるとともに、前記駆動力伝達部がブラシローラー３６用のギヤ等を備える必要がなくなる。その結果、一次側クリーニング装置１５を小型化できる。

なお、二次側クリーニング装置２０に関しては、図６に示されるように、バネ等の付勢部材４７及びガイド４８等により、ブラシローラー４６の回転軸４６Ｂを押圧してトナー厚規制領域ＬＲ１に向けて付勢しても構わない。この場合、ブラシローラー４６の前端寄り及び後端寄りに設けられている押圧部４７が摺擦ローラー４２に当接しつつ摺擦ローラー４２の回転により従動回転させる。これにより、ブラシローラー４６に設けられる複数のブラシ毛が摺擦ローラー４２を摺擦する。

１ 画像形成装置
１１ 感光体ドラム
１７ 中間転写ベルト
１５ 一次側クリーニング装置
２０ 二次側クリーニング装置
３１，４１ 筐体
ＩＳ１ 右側内壁面
ＵＳ１ 上部内壁面
ＬＳ１ 下部内壁面
３２，４２ 摺擦ローラー
３３，４３ ブレード部材
３５，４５ 搬送部材
３２，４２，ブラシローラー
３６Ａ ブラシ本体部

Claims (8)

1. トナー像が形成される像担持体の周囲に配置される筐体と、
   前記筐体に取り付けられ、前記像担持体と当接し、前記トナー像が被転写体に転写された後に前記像担持体に付着する残留物を除去するブレード部材と、
   前記筐体内において前記ブレード部材に対して前記像担持体から遠ざかる離間方向側に設けられ、前記ブレード部材により除去された前記残留物を搬送する搬送部材と、
   前記筐体内に前記像担持体と非接触に配置され、前記筐体及び前記搬送部材の少なくとも一方に当接しつつ回転するブラシローラーと、
   を備え、
   前記ブラシローラーは前記搬送部材と当接しつつ回転し、
   前記搬送部材は、前記ブラシローラーの回転方向とは逆方向に回転するクリーニング装置。
2. 前記ブラシローラーは前記筐体と当接し、
   前記筐体は、前記搬送部材に対して前記離間方向側の特定位置から前記離間方向へ向かっており、前記ブラシローラーが当接する内壁面を含む、
   請求項１に記載のクリーニング装置。
3. 前記筐体内において前記搬送部材よりも上方に設けられ、前記離間方向に前記搬送部材よりも張り出し、前記像担持体と当接しつつ回転し、前記像担持体に付着する前記残留物を除去する摺擦ローラー、を備え、
   前記内壁面は、
   前記摺擦ローラーに対し前記離間方向へ離間する上部内壁面と、
   前記特定位置から前記離間方向に向かいつつ前記上部内壁面の下端に至り、前記ブラシローラーが当接する下部内壁面と、を含む、
   請求項２に記載のクリーニング装置。
4. 前記ブラシローラーは、前記ブラシローラーの回転中心から遠ざかる遠心方向に延び且つ予め定められている長さを有する複数のブラシ毛が設けられるブラシ本体部、を含み、
   前記下部内壁面は、前記遠心方向と直交する直交方向からの平面視で、前記回転中心を中心とし、前記回転中心から前記ブラシ毛の先端までの距離よりも小さな半径の円弧形状を有する、
   請求項３に記載のクリーニング装置。
5. 前記ブラシローラーは、前記摺擦ローラーと前記搬送部材との間に設けられ、前記摺擦ローラーに当接しつつ回転し、前記摺擦ローラーに付着する前記残留物の厚さを規制する、
   請求項３又は４に記載のクリーニング装置。
6. 前記像担持体は予め定められている特定方向に延在し、
   前記特定方向に延在し、前記像担持体と当接しつつ回転し前記像担持体に付着する前記残留物を除去する摺擦ローラー、を備え、
   前記ブラシローラーは、前記特定方向に延在し、前記摺擦ローラーに当接しつつ前記摺擦ローラーの回転により従動回転し、前記摺擦ローラーに付着する前記残留物の厚さを規制する、
   請求項１又は２に記載のクリーニング装置。
7. 前記像担持体はアモルファスシリコン膜を有する感光体ドラムである、
   請求項１～６のいずれかに記載のクリーニング装置。
8. 請求項１～７のいずれかに記載のクリーニング装置、を備える画像形成装置。

Images