JPH04151687A - 感光体ユニットにおけるクリーニング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置において
、感光ドラム等の潜像担持体とクリーニング装置等の周
辺装置をユニー／　）化し、この感光体ユニットを交換
可能にする方式に適用されるクリーニング装置に関する
。

［従来の技術］ 従来、ドラム等の感光体上に形成された静電潜像を１成
分または２成分現像剤中のトナーによって現像し、現像
されたトナー像を転写後、感光体に残留しているトナー
をクリーニング装置のブラシ、ブレード等によって感光
体から回収し、クリーニング装置に付属している残留ト
ナー回収ビン等に収容するのが最も一般的であった。

ところで、最近、感光ドラム等の潜像担持体と帯電装置
、クリーニング装置等の周辺装置をユニット化し、この
感光体ユニットを所定枚数のコピー後に交換可能にする
方式の複写機、プリンタ等の画像形成装置が、メンテナ
ンス性が良好ということで普及してきている。

この感光体ユニットのクリーニング装置においては、ク
リーニングブラシおよびクリーニングブレードにより、
感光ドラムに付着した残留トナーを掻き落とし、掻き落
されたトナーをトナー搬送用回転パドルにより、トナー
回収ボックスへ搬送し、前記回転パドルの面に付着した
トナーは、トナー掻き取りシートにより掻き落すように
している。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、上記した従来の感光体ユニットのクリーニン
グ装置においては、回転パドルとトナートナー回収ボッ
クス間の搬送通路が開放されているために、加えて、プ
ロセススピードが早いこと、回転パドルの駆動源が、ク
リーニングブラシの駆動源と同一であり回転パドルの回
転速度が高いこと、２成分現像であること等の悪条件に
より、回転パドルによりトナー回収ボックスへ搬送され
るトナーが舞い上がり、トナー満杯検知装置が誤動作し
たり、帯電装置内のチャージコロトロン及びグリッドに
トナーが付着してしまうという問題を有している。

特に、残留トナーの回収スペースを有効利用するために
、クリーニング装置に併設されたトナー回収ボックスと
感光ドラム内の空間に残留トナーを収容する方式を採用
する場合には、その使用時間が長いためにトナーの舞い
上がりの影響が太きい。

本発明の目的は、上記問題を解決するものであって、少
なくとも感光ドラムおよびクリーニング装置をユニット
化した感光体ユニットををし該感光体ユニットを装置本
体に着脱可能にする画像形成装置において、感光体ユニ
ットのノ＼ウジング内におけるトナーの舞い上がりを防
止し、トナー満杯検知装置の誤動作や帯電装置の汚れを
防止することである。

［課題を解決するための手段とその作用コ上記目的を達
成するために、本発明の感光体ユニットにおけるクリー
ニング装置は、少なくとも感光ドラムおよびクリーニン
グ装置をハウジング内にユニット化した感光体ユニット
を有し該感光体ユニットを装置本体に着脱可能にする画
像形成装置において、前記クリーニング装置は、感光ド
ラムに付着したトナーを掻き出すためのクリーニングブ
ラシと、該クリーニングブラシにより掻き出されたトナ
ーをトナー回収ボックスに搬送するためのトナー搬送用
回転パドルと、該トナー搬送用回転パドルに付着したト
ナーを掻き取るためのトナー掻き取り用シートとを宵し
、該トナー掻き取り用シートの先端部を前記ハウジング
の底部に接触もしくは略接触させることにより構成する
。

また、前記トナー掻き取り用ソートの先端に、該シート
の厚みより薄い／−トを固定するようにしてもよい。

さらに、前記トナー搬送用回転パドルの断面形状をその
角部が３つ以下の形状とする共に、前記回転パドルが回
転したとき前記トナー掻き取り用シートの当接部が前記
回転パドルに常時当接し得る形状、例えば、レンズ形状
にすることにより、より効果が得られる。

本発明においては、回転パドルのある位置においては、
トナー掻き取り用シートの先端部は、ハウジングの底部
に略接触しているために、トナーは僅かしかトナー回収
ボックスへ搬送されず、回転パドルが回転しその角部が
、トナー掻き取り用シートの当接部を押し上げると、そ
の先端部がハウジングの底部から離れるため、大部分の
トナーがトナー回収ボックスへ搬送される。そのため、
従来のように回転パドルとトナー回収ボックス間の搬送
通路が開放されている場合と比較して、ハウジング内に
おけるトナーの舞い上がりが防止され、トナー満杯検知
装置の誤動作や帯電装置の汚れを防止することができる
。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

本発明に係わる感光体ユニットを用いる複写機の１例の
全体構成は、装置に固定された露光装置の外、感光ドラ
ム、クリーニング装置及び帯電装置からなる感光体ユニ
ット、現像器ユニット、転写器ユニット、定着器ユニッ
ト、用紙トレーを含み、これらユニットそれぞれが独立
に装置の前面方向へ引出し可能に構成されていて、紙詰
まり、掃除等のメインテナンスおよび交換のために各ユ
ニットを装置から取り外すことができるようになってい
る。そして、感光体ユニットは、例えば１０万枚のコピ
ー毎に新しいものと交換する形式に構成されている。１
０万枚のコピーの間、クリーニング装置によって感光ド
ラムから回収される残留トナーは、自動的に確実に感光
体ユニット中に回収、収容され、ユーザーが感光体ユニ
ット中に回収される残留トナーに接することはない。

第１図は本発明に係わる感光体ユニットの感光ドラムの
回転軸に垂直に切った断面図、第２図は第１図の■−■
線に沿って矢印方向から見た断面図、第３図は感光体ユ
ニット駆動系の構成図を示す。

第１図および第２図において、感光ドラム３には両端に
ダイキャスト製の円筒状側板５と７が嵌め込まれており
、感光ドラム３および側板５と７によって仕切られた空
間によって残留トナーを収容する第１の容器４を形成し
ている。感光ドラム３の装置奥側の側板７の中心には一
体に回転軸９が設けられていて、感光体ユニット１のハ
ウジング１１に軸受を介して回転自在に取り付けられて
いる。

装置手前側の側板５の中心には円形開口部が設けられ、
ハウジング１１の開口部１１ｂからユニット内側に突出
する筒状部材１３に軸受１４を介して回転自在に嵌め込
まれている。また、装置奥側の側板７の外周にはドラム
用被駆動歯車１５が切られていて、感光体ユニット１を
装置本体に前面から押し込んでセットした時、装置本体
側のドラム用駆動歯車１５１（第３図）と噛み合うよう
になっている。

なお、装置本体側には、ハウジング１１から外へ突出し
ている回転軸９の先端が嵌め込まれる位置決め穴（図示
せず）と、ハウジング１１に設けられた位置決め穴１６
に嵌合する軸（図示せず）とが設けられている。

感光ドラム３の両端に設けられたハウジング１１の延長
側壁間に軸受を介して回転自在にクリーニングブラシ１
７が取り付けられており、クリーニングブラシ１７は感
光ドラム３に接して回転することにより、転写装置によ
って転写されずにドラム３に残留しているトナーを掃き
落とす。クリーニングブラシ１７の回転軸１９の後端（
装置奥側）にはブラシ回転用歯車２１が固定されており
、後述のトナー搬送回転パドル２７の回転用の歯車２９
と噛み合っている。

ハウジング１１には、隔壁部材１８が固定されており、
感光ドラム３とクリーニングブラシ１７との接触点より
下流には、隔壁部材１８にシール材２０を介して一辺が
固定され、他辺が回転ドラム３にその回転方向に対して
鋭角で接するように弾性クリーニングブレード２３が設
けられており、クリーニングブラシ１７によって掃き残
されたトナーを感光ドラム３から掻き落とすようになっ
ている。

クリーニングブラフ１７の上流には、感光ドラム３に弾
性的に弾接するフィルムシール２８が設けられ、クリー
ニングブレード２３とフィルムシール２８の作用により
、クリーニングブラシ１７側から外部にトナーが流出し
ないようにしている。

フィルムシール２８の上流には、感光ドラム３に弾接す
る用紙剥離用爪４０が配設されている。

また、感光体ユニット１には、クリーニングブレード２
３の下流に、クリーニング後の感光ドラム３に潜像形成
用の一様帯電をするための帯電装置２４が一体に設けら
れている。

隔壁部材１８には、第１の垂直フランジ部２２および第
２の垂直フランジ部２５が形成され、第１の垂直フラン
ジ部２２は、前記クリーニングブラン１７と接し、クリ
ーニングブラシ１７に付着したトナーを叩き出す作用を
行う。また、ハウジング１１内のクリーニングブラシ１
７の後側（ドラム３から遠い側）に、それと平行にトナ
ー搬送用回転パドル２７が軸受を介して回転自在に設け
られ、クリーニングブラシ１７及びクリーニングブレー
ド２３によってハウジング１１の底部上に掻き落とされ
た残留トナーをクリーニング装置３０内からトナー回収
ボックス３１内に搬送するようにしている。前記回転パ
ドル２７の軸端には歯車２９が固定されていて、クリー
ニングブラシ１７回転用の歯車２１と噛み合っており、
回転パドル２７及びクリーニングブラン１７は図示の矢
印方向に回転する。

ハウジング１１には、クリーニングブラン１７、クリー
ニングブレード２３及びトナー搬送回転パドル２７から
なるりυ−ニング装置３０の後側に、残留トナーを収容
する第２の容器であるトナー回収ボックス３１が形成さ
れている。

隔壁部材１８の第２の垂直フランジ部２５には、下方へ
伸びるように弾性のトナー掻き取りシート２６が固定さ
れており、その下方は回転パドル２７の平面に弾接して
いる。回転パドル２７は、図示矢印の方向に回転するこ
とにより、クリーニングブラシ１７の後側に溜まる残留
トナーをトナー回収ボックス３１中へ掻き出す作用をす
る。この回転パドル２７に先端が弾接しているトナー掻
き取りシート２６は、回転パドル２７の面に付着したト
ナーを掻き落とす作用と、トナー回収ボックス３１中に
溜まったトナーが再びクリーニング装置３０内に戻るの
を防止する作用をしている。

トナー回収ボックス３１の底近傍の後側ハウジング１１
には回転自在に回転軸３３が設けられており、そのトナ
ー回収ボックス３１側には、ストリップ状の板状部材を
その面の法線が円筒の軸方向を向くようにしてつる巻き
状（螺旋状）に形成した弾性のあるトナー搬送用螺旋体
（オーガー）３５が同軸に固定されている。また、回転
軸３３の後端にはオーガー回転用歯車３７が取り付けら
れている。トナー搬送用螺旋体３５はトナー回収ボック
ス３１の底に沿ってトナー搬送回転パドル２７等と平行
に延びている。

さらに、ハウジング１１の前側の壁には、トナー搬送用
螺旋体３５と対向する位置に開口部１１ａが形成され、
この開口部１１ａと円筒状側板５側の開口部１１ｂの内
周には、トナー搬送用螺旋体３５の断面より僅かに大き
い内径を有するトナー搬送用パイプ４３が圧入される。

すなわち、トナー搬送用パイプ４３は、ポリエチレン等
の低摩擦材料で樹脂成形されるものであり、該パイプ４
３の両端部には、全周にわたってシール用突起部４３ｂ
が一体に形成され、このシール用突起部４３ｂの内側に
は、全周にわたってストッパ用突起部４３ａが一体に形
成され、トナー搬送用パイプ４３の両端を開口部１１ａ
、ｌｌｂ内に挿入すると、シール用突起部４３ｂが開口
部１１ａ、１１ｂの内周に圧入され、ストッパ用突起部
４３ａが、開口部１１ａ１１１ｂの周縁に当接されるよ
うにしている。

そして、トナー搬送用螺旋体３５はこのＵ字形状のバイ
ブ４３に沿って曲がり、その先端４５は感光ドラム３内
の空間４に突出している。トナー搬送用螺旋体３５は上
記したように可撓性の螺旋バネの形状をしており、これ
を回転させると、その羽根の間に入ってきたトナーを螺
旋ポンプの原理により軸方向に搬送する作用をするもの
である。

したがって、トナー回収ボックス３１内でこれを回転さ
せることにより、トナー回収ボックス３１内の底にある
残留トナーをトナー搬送用パイプ４３に沿ってドラム３
内の空間４へ搬送することができる。

なお、トナー搬送用螺旋体３５回転用の歯車３７と回転
パドル２７回転用の歯車２９との両者は、ハウジング１
１の後側の壁に回転自在に設けられているクリーナ用被
駆動歯車４７に噛合しており、クリーナ用被駆動用歯車
４７は、感光体ユニット１を装置本体にセットした時、
本体に設けられたクリーナ用駆動歯車１５２（第３図）
と噛合して、クリーニングブラシ１７、トナー搬送回転
パドル２７、トナー搬送用螺旋体３５を回転可能にする
ものである。

トナー回収ボックス３１の上部には、トナー満杯検知装
置６０が設けられている。トナー満杯検知装置６０は、
残留トナーによって下から浮揚するフロート部材４９と
、ハウジング１１の下面に両面接着テープ６２により固
定される支持部材５１と、フロート部材４９と支持部材
５１の周囲を覆って両者をつなぐ薄いフィルム部材５２
とを有し、フロート部材４９の上部には不透明の遮蔽部
材５０が一体に設けられている。そして、ハウジング１
１の上部には、フロート部材４９が浮揚したときにその
遮蔽部材５０が下から入り込む空間を形成している透明
壁よりなる突出部５３が設けられている。一方、装置本
体には感光体ユニット１をセットしたときにこの突出部
５３が入り込む溝５５が設けられており、溝５５の両側
には対向して発光素子５７と、受光素子５９が設けであ
る。

以上のような構成からなる複写機の作用について説明す
、ると、帯電器２４によって一様に帯電された感光ドラ
ム３は、図示しない露光部において像露光が行われ、感
光ドラム３表面に静電潜像が形成される。次に、図示し
ない現像装置において、静電潜像の電荷と反対極性に帯
電されたトナーが感光ドラム３表面に接触され、トナー
像が形成される。このトナー像は、次の位置に設けられ
ている図示しない転写装置において、感光ドラム３の周
速と等速度で搬送されてきた用紙に接触され、この用紙
上に転写される。トナー像が転写された用紙は定着装置
へ搬送され、トナー像が用紙に固定され装置から排出さ
れる。

一方、転写装置によって転写されずに感光ドラム３の表
面に残留しているトナーは、クリーニングブラシ１７と
クリーニングブレード２３によってハウジング１１の底
板上に掻き落とされる。この位置に溜まった残留トナー
は、この位置で回転しているトナー搬送用回転パドル２
７によって、クリーニング装置３０に隣接して設けられ
たトナー回収ボックス３１中へ掻き出される。

トナー回収ボックス３１内に掻き出された残留トナーは
、トナー搬送用螺旋体３５の回転によって、トナー搬送
用パイプ４３を経て感光ドラム３内の空間４へ順次搬送
される。感光ドラム３内の空間４にトナーが充満してく
ると、トナー搬送用螺旋体３５に大きな抵抗がかかり始
め、この抵抗が所定値以上になると、その回転軸３３と
歯車３７との間に設けられたトルクリミッタ機構（図示
せず）が作用して、トナー搬送用螺旋体３５の回転が停
止し、感光ドラム３内の空間４へのトナーの搬送は停止
される。そのため、トナー搬送用回転パドル２７によっ
て掻き出されるトナーは、トナー回収ボックス３１内に
溜り始める。

トナー回収ボックス３１内に収容された残留トナーが所
定量以上になると、フロート部材４θがその表面に追随
するように上昇し、その遮蔽部材５０も上昇し、この遮
蔽部材５０が突出部５３内を上昇し、ある萬さになると
、発光素子５７から出て突出部５３を貫通して受光素子
５９に達している光路を遮断するため、トナー回収ボッ
クス３１内に収容された残留トナーが満杯になったこと
を検知する。この検知信号により複写機を停止させるか
或いは警告信号を出力する。

次に、第１図により本発明における感光体ユニットのク
リーニング装置の１実施例について説明する。

トナー掻き取り用／−ト２６は、トナー搬送用回転パド
ル２７に当接する当接部２６ａを有するように曲折して
形成され、さらに、トナー掻き取り用シート２６の先端
部２６ｂは、ハウジング１１の底部に略接触するように
延長されている。また、トナー搬送用回転パドル２７は
、断面四角形の部材の複数箇所を肉抜きにより樹脂成形
している。

その作用について説明すると、第１図に示す回転パドル
２７の位置においては、トナー掻き取り用シート２６の
先端部２６ｂは、ハウジング１１の底部に略接触してい
るために、トナーは僅かしかトナー回収ボックス３１へ
搬送されず、回転パドル２７が回転しその角部が、トナ
ー掻き取り用シート２６の当接部２６ａを押し上げると
、その先端部２６ｂがハウジング１１の底部から離れる
ため、大部分のトナーがトナー回収ボックス３１へ搬送
される。そのため、従来のように回転パドル２７とトナ
ー回収ボックス３１間の搬送通路が開放されている場合
と比較して、ハウジング１１内におけるトナーの舞い上
がりが防止され、トナー満杯検知装置の誤動作や帯電装
置の汚れを防止することができる。

第４図は本発明の他の実施例を示し、トナー掻き取り用
シート２６の当接部２６ａの先端に、トナー掻き取り用
シート２６の厚みより薄いシート２６ｃを接着すると共
に、シート２６ｃの先端をハウジング１１の底部と２〜
３ｍｍオーバーラツプさせている。本実施例によれば、
第１図の実施例と比較して、ｌ−ナー掻き取り用シート
２６の先端とハウジング１１底部との隙間の公差に余裕
ができ、また、　トナーがトナー回収ボックス３１側へ
移動しやすいという利点を有する。

第５図は本発明のさらに他の実施例を示し、トナー搬送
用回転パドル２７の断面形状を、回転パドル２７が回転
したとき常時トナー掻き取り用シート２６の当接部２６
ａが当接し得るようなレンズ形状としている。本実施例
によれば、回転パドル２７の角部が２つになるため、第
１図の実施例の如く角部が４つの場合に比較して、回転
パドル１回転あたり角部によるトナーの搬送回数が半分
になり、その分たけトナーの舞い上がりが防止され、回
転パドルの回転数を半分にしたのと同等の効果が得られ
る。なお、レンズ形状に限定されず、例えば、断面形状
が三角形のものに凸曲面を形成するようにしてもよい。

本発明は、クリーニング装置に併設されたトナー回収ボ
ックス３１と感光ドラム３内の空間４に残留トナーを収
容する方式を採用する場合には、その使用時間が長くト
ナーの流出の影響が大きいためとくに効果的である。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく種
々の変更が可能である。

例えば、上記実施例においては、クリーニング装置に併
設されたトナー回収ボックスと感光ドラム内の空間に残
留トナーを収容する方式を採用しているが、里にトナー
回収ボックスに収容する方式にも適用できる。

また、上記実施例においては、感光ドラムとクリーニン
グ装置の２つの駆動系を宵する感光体ユニットの例を示
しているが、例えば現像装置等を感光体ユニットに加え
てもよい。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明においては、少なくとも感
光ドラムおよびクリーニング装置をハウジング内にユニ
ット化した感光体ユニットを膏し該感光体ユニットを装
置本体に着脱可能にする画像形成装置において、前記ク
リーニング装置は、感光ドラムに付着したトナーを掻き
出すためのクリーニングブラシと、該クリーニングブラ
シにより掻き出されたトナーをトナー回収ボックスに搬
送するためのトナー搬送用回転パドルと、該トナー搬送
用回転パドルに付着したトナーを掻き取るためのトナー
掻き取り用シートとを有し、該トナー掻き取り用シート
を前記ハウジングの底部に接触もしくは略接触させるよ
うに構成するため、感光体ユニットのハウジング内にお
けるトナーの舞い上がりを防止し、トナー満杯検知装置
の誤動作や帯電装置の汚れを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を示し、感光体ユニットの感
光ドラムの回転軸に垂直に切った断面図、第２図は第１
図の■−■線に沿って矢印方向から見た断面図、第３図
は感光体ユニット駆動系の構成図、第４図および第５図
は本発明の他の実施例を示す要部側面図である。 １・・・感光体ユニット、３・・・感光ドラム、１１・
・・ハウジング、１７・・・クリーニングブラシ、２６
゛・・・トナー掻き取り用シート、２６ａ・・・当接部
、２６ｂ・・・先端部、２６ｃ・・・薄いシート、２７
・・・トナー搬送用回転パドル、３０・・・クリーニン
グ装置、３１・・・トナー回収ボックス。 第 図 第 図 ６Ｑ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも感光ドラムおよびクリーニング装置を
   ハウジング内にユニット化した感光体ユニットを有し該
   感光体ユニットを装置本体に着脱可能にする画像形成装
   置において、前記クリーニング装置は、感光ドラムに付
   着したトナーを掻き出すためのクリーニングブラシと、
   該クリーニングブラシにより掻き出されたトナーをトナ
   ー回収ボックスに搬送するためのトナー搬送用回転パド
   ルと、該トナー搬送用回転パドルに付着したトナーを掻
   き取るためのトナー掻き取り用シートとを有し、該トナ
   ー掻き取り用シートの先端部を前記ハウジングの底部に
   接触もしくは略接触させることを特徴とする感光体ユニ
   ットにおけるクリーニング装置。
2. （２）前記トナー掻き取り用シートの先端に、該シート
   の厚みより薄いシートを固定することを特徴とする請求
   項１に記載の感光体ユニットにおけるクリーニング装置
   。
3. （３）前記トナー搬送用回転パドルの断面形状をその角
   部が３つ以下の形状にすると共に、前記回転パドルが回
   転したとき前記トナー掻き取り用シートの当接部が前記
   回転パドルに常時当接し得る形状とすることを特徴とす
   る請求項１または請求項２に記載の感光体ユニットにお
   けるクリーニング装置。