JPH0968903A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トナーに混入している紙粉を除去することが
できると同時に、再利用すべきトナーを確実に搬送す
る。 【解決手段】 現像装置により感光体２０１表面に形成
されたトナー像の記録紙への転写後に感光体表面に付着
している残留トナーＴを除去するクリーニングブレード
４１０と、除去されたトナーを回収する回収路５６０と
の間に、クリーニングブレードから回収路５６０に至る
壁面２２３と摺接しつつ回転する多孔質の弾性体からな
る紙粉捕集ローラ４３０を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像形成装置に関す
る。より詳しくは、電子写真方式によりトナーを用いて
記録紙上に画像を形成する、プリンタ、複写機、ファク
シミリ等の画像形成装置に関し、主として、トナーに混
入している紙粉を除去する技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式により記録紙上にトナー像
を形成する画像形成装置のなかには、現像装置により感
光体表面に形成したトナー像の記録紙への転写後に感光
体表面に付着している残留トナーを除去し、この残留ト
ナーを前記現像装置へ搬送して再利用するものがある。

【０００３】このように残留トナーを再利用する画像形
成装置においては、記録紙からの紙粉が残留トナー中に
混入するので、この紙粉を除去する必要がある。

【０００４】従来、残留トナー中に混入している紙粉を
除去する手段としては、ネット状ないし格子状のフィル
ターが一般的に用いられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したようなフィル
ターを用いて紙粉を除去する技術では、紙粉によってフ
ィルターに目詰まりが生じ、再利用すべきトナーの円滑
な搬送が得られなくなってしまうことがあるという難点
がある。

【０００６】本発明の目的は、以上のような問題を解決
し、トナーに混入している紙粉を除去することができる
と同時に、再利用すべきトナーを確実に搬送することの
できる画像形成装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１記載の画像形成装置は、トナーを感光体表面
に供給して感光体表面の潜像を現像し感光体表面にトナ
ー像を形成する現像装置と、この現像装置により感光体
表面に形成されたトナー像の記録紙への転写後に感光体
表面に付着している残留トナーを除去する除去手段と、
この除去手段により除去されたトナーを回収する回収路
とを有するクリーニング装置と、このクリーニング装置
で回収された残留トナーを前記現像装置へ搬送するトナ
ー搬送装置とを備えた画像形成装置であって、前記除去
手段と前記回収路との間に配置され、除去手段から回収
路に至る壁面と摺接しつつ回転する多孔質の弾性体から
なる紙粉捕集ローラを備えたことを特徴とする

【作用】請求項１記載の画像形成装置によれば、現像装
置によって感光体表面にトナーが供給され、このトナー
により感光体表面の潜像が現像されてトナー像が形成さ
れる。トナー像が記録紙へ転写された後に感光体表面に
付着している残留トナーは、クリーニング装置が備えて
いる除去手段によって除去され、回収路に回収される。
回収された残留トナーはトナー搬送装置によって現像装
置へ搬送され、再利用されることとなる。

【０００８】感光体表面に付着している残留トナーが上
記除去手段によって除去される際、感光体表面に付着し
ている紙粉も残留トナーとともに除去され、回収路に向
かうこととなるが、除去手段と回収路との間には、多孔
質の弾性体からなる紙粉捕集ローラが配置されており、
この紙粉捕集ローラが、除去手段から回収路に至る壁面
と摺接しつつ回転しているので、残留トナーに混入して
いる紙粉は、紙粉捕集ローラと壁面との摺接部を通過す
ることができず、その手前部分に滞留することとなる。
一方、残留トナーは、紙粉捕集ローラが多孔質の弾性体
からなっていることから、その孔に入り込むことにより
紙粉捕集ローラによって搬送され、回収路に至ることと
なる。

【０００９】概して、紙粉は、トナーに比べて著しく大
きいため、紙粉捕集ローラと壁面との摺接部には入り込
まず、その手前部分に滞留することとなるのに対し、ト
ナーはその径が著しく小さいから紙粉捕集ローラの孔に
入り込んで搬送されるという作用が得られることとな
る。

【００１０】また、仮に、紙粉が紙粉捕集ローラと壁面
との摺接部に入り込んだとしても、紙粉捕集ローラは多
孔質の弾性体からなっていて壁面と弾性力を持って摺接
しており、しかも、紙粉は繊維質でいわば尖った状態と
なっているので、上記摺接部を通過する過程で紙粉捕集
ローラに突き刺ささるようにして捕獲されることとな
る。

【００１１】以上のように、この請求項１記載の画像形
成装置によれば、従来のようなフィルターを用いること
なく紙粉を捕集することができ、したがって紙粉によっ
てフィルターに目詰まりが生じるということもなく、再
利用すべきトナーの円滑な搬送を得ることができる。

【００１２】しかも、従来のようなフィルターを用いて
残留トナー中に混入している紙粉を除去するには、トナ
ーがフィルターを通過するように、トナーを搬送する
（流動させる）ための手段、例えば攪拌羽根等が必要で
あったため、部品点数が多くなると同時に余分なスペー
スが必要であったが、この発明によれば、紙粉捕集ロー
ラが、いわばフィルターとトナー搬送手段とを構成して
いるので、部品点数が削減されると同時に余分なスペー
スも不要となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００１４】図１は本発明に係る画像形成装置の一実施
形態を用いたプリンタの一例を示す外観斜視図、図２は
正面図、図３は平面図、図４は断面図である。

【００１５】これらの図、主として図４において、１０
０はプリンタ本体であり、そのケース１０１内には、給
紙ローラ１０２、光学ユニット１１０、画像形成ユニッ
ト２００、定着ユニット１２０、排紙ローラ１０３が設
けられている。なお、図１において画像形成ユニット２
００は概略的に（模式的に）描いてある。

【００１６】６００は画像形成ユニット２００にトナー
を補充するトナー補給手段をなすトナータンクである。

【００１７】図３において、Ｐ２は排紙トレイ１０８上
に排紙されつつある記録紙を、図２において、Ｐ３は排
紙トレイ１０８に排紙された記録紙を示している。

【００１８】以下、本体１００、画像形成ユニット２０
０について詳しく説明する。

【００１９】先ず、本体１００の全体構成について、主
として図４を参照して説明する。

【００２０】ケース１０１の背部には、給紙トレイ１０
４が回動可能に設けられている。給紙トレイ１０４は、
ケース１０１の背部に回動可能に支持されたベース部１
０４ａと、このベース部１０４ａに対してスライド可能
に取り付けられたトレイ１０４ｂとを有しており、不使
用時には、図４に破線で示すように、トレイ１０４ｂが
ベース部１０４ａに収納された状態でケース背面と密着
するように折り畳まれ、使用時には実線で示すように開
かれて使用に供される。

【００２１】給紙トレイ１０４にセットされた記録紙Ｐ
は、給紙ローラ１０２によって１枚ずつ給送される。

【００２２】給送された記録紙は、紙ガイド１０５と画
像形成ユニット２００の下面とで形成された給紙経路Ａ
１を通り、後述するようにしてトナー像が形成される感
光ドラム２０１と転写ローラ１０６との間に達する。こ
こで感光ドラム２０１からトナー像が転写された記録紙
は、経路Ａ２を経て定着ユニット１２０の定着ローラ１
２１と加圧ローラ１２２との間を通ることによりトナー
像が定着され、上方に湾曲した排紙経路Ａ３を経て排紙
ローラ１０３によって排紙口１０７から排紙トレイ１０
８上に排出される。

【００２３】１０９は前記排紙経路Ａ３が形成されてい
るカバーであり、本体１００に対して軸１０９ａ，１０
９ａで開閉可能に構成されている。前記排紙口１０７
は、このカバー１０９の上面に形成されており、また、
前記定着ユニット１２０は、このカバー１０９に取り付
けられている。このカバー１０９は、紙詰まり時あるい
は、メンテナンス時に、手前側に開かれる。

【００２４】次に、画像形成ユニット２００について説
明する。

【００２５】図５は画像形成ユニット２００およびトナ
ータンク６００を示す部分省略斜視図、図６は図５にお
けるＶＩ−ＶＩ断面図、図７は画像形成ユニット２００
およびトナータンク６００を示す模式的平面図、図８は
画像形成ユニット全体を示す模式的な平面図、図９はク
リーニング装置４００における作用説明図である。

【００２６】主として図５、図６に示すように、画像形
成ユニット２００は、感光体である感光ドラム２０１
と、帯電ローラ２０２と、現像装置３００と、クリーニ
ング装置４００と、トナー搬送装置５００とを、ケース
２１０に組み込むことにより、単一のユニットとして構
成されている。

【００２７】感光ドラム２０１は、アルミドラムからな
る導電性基体上に有機感光体からなる感光層を形成して
構成されており、ケース２１０に回転可能に支持され、
図示しない駆動機構により矢印ａ方向に回転駆動され
る。

【００２８】帯電ローラ２０２は、図示しない押圧機構
により感光ドラム２０１に対して押圧されており、感光
ドラム２０１に従動しながら感光ドラム２０１を帯電さ
せるようになっている。帯電ローラ２０２にはバイアス
電圧が印加されている。

【００２９】帯電した感光ドラム２０１は、図４に示し
た光学ユニット１１０から発せられるレーザービームＬ
Ｂによって走査され、これによって感光ドラム２０１の
表面に潜像が形成される。

【００３０】ケース２１０は、下ケース２２０と上ケー
ス２３０とで構成されており、上ケース２３０にはビー
ム走査用のスリット２３１が形成されている。

【００３１】現像装置３００は、下ケース２２０によ
り、その長手方向に形成されたトナー貯留室３０１と、
このトナー貯留室３０１内において回転可能に設けられ
た供給ローラ３１０と、同じく回転可能に設けられた現
像ローラ３２０と、この現像ローラ３２０の軸線方向に
沿って現像ローラ３２０の表面に摺接し、前記感光ドラ
ム２０１表面に供給されるトナー量を規制する規制ブレ
ード３３０とを備えている。

【００３２】供給ローラ３１０および現像ローラ３２０
は、感光ドラム２０１の駆動機構に連動する駆動機構に
よりそれぞれ図６矢印方向に回転駆動される。

【００３３】規制ブレード３３０はステンレス鋼板等の
弾性体で構成されており、取付部材３３１によって上ケ
ース２３０に取り付けられている。規制ブレード３３０
の下端は、Ｌ字型に屈曲されており、その屈曲角部にお
いて現像ローラ３２０と摺接している。

【００３４】供給ローラ３１０は、多孔質の弾性体（例
えばスポンジ）で構成されており、現像ローラ３２０と
摺接している。供給ローラ３１０は、トナー貯留室３０
１内に貯留されているトナーを攪拌しながら回転し、摺
接部において現像ローラ３２０の表面にトナーを擦り付
けるようにして供給する（コーティングする）。

【００３５】現像ローラ３２０の表面にコーティングさ
れたトナーは、規制ブレード３３０と摺接することによ
って薄層化されるとともに摩擦帯電される。

【００３６】現像ローラ３２０にはバイアス電圧が印加
されており、薄層化されたトナーは感光ドラム２０１へ
と搬送され、現像ローラ３２０と感光ドラム２０１との
圧接部で構成されているニップ部で感光ドラム２０１の
潜像に反転現像される。これによって、感光ドラム２０
１表面の潜像が現像されてトナー像が形成される。

【００３７】感光ドラム２０１の表面に形成されたトナ
ー像は、トナー像と逆極性のバイアス電圧が印加されて
いる転写ローラ１０６（図４参照）と感光ドラム２０１
とで挟まれて搬送されている記録紙に転写される。

【００３８】クリーニング装置４００は、残留トナーの
除去手段であるクリーニングブレード４１０と、紙粉捕
集ローラ４３０と、トナーを回収する回収路（以下トナ
ー回収路ともいう）５６０とを備えている。

【００３９】クリーニングブレード４１０は取付部材４
２０によって上ケース２３０に取り付けられている。ク
リーニングブレード４１０の下縁４１１は、感光ドラム
２０１の周面に当接しており、トナー像が記録紙に転写
された後に感光ドラム２０１の表面に付着している残留
トナーを、トナー回収路５６０に向けて掻き落とすよう
になっている。４４０は、下ケース２２０に取り付けら
れ、感光ドラム２０１と摺接しているフィルムシールで
ある。クリーニングブレード４１０によって掻き落とさ
れた残留トナーは、このフィルムシール４４０によって
紙粉捕集ローラ４３０に案内される。

【００４０】紙粉捕集ローラ４３０は、多孔質の弾性体
（例えばスポンジ）で構成されており、クリーニングブ
レード４１０と回収路５６０との間に配置されている。
紙粉捕集ローラ４３０は、感光ドラム２０１の駆動機構
と連動する駆動機構（図示せず）により駆動され、クリ
ーニングブレード４１０から回収路５６０に至る壁面２
２３と摺接しつつ矢印方向に回転する。

【００４１】なお、感光ドラム２０１は、残留トナーが
掻き落とされることによりクリーニングされた後、再び
前述した画像形成プロセスへ移行する。

【００４２】トナー搬送装置５００は、現像装置３００
とクリーニング装置４００との間に閉ループ状に配置さ
れており、トナー搬送手段をなすコイルスプリング５１
０と、このコイルスプリング５１０と係合してこれを循
環駆動する駆動歯車５２０と、コイルスプリング５１０
と摺接してこれを案内するほぼ溝形状のガイド部５３０
（図８参照）とを備えている。

【００４３】コイルスプリング５１０は無端状に構成さ
れており、クリーニング装置４００の内部と現像装置３
００の内部との間を循環可能に配置されている。

【００４４】駆動歯車５２０は、感光ドラム２０１の駆
動機構と連動する駆動機構（図示せず）により駆動され
て、コイルスプリング５１０を矢印ｂ方向に循環駆動す
る。なお、コイルスプリング５１０は、その軸線回りに
旋回しながら循環し、本実施形態では１回の循環に対し
約５回旋回する。

【００４５】図８は、画像形成ユニット２００全体を示
す模式的な平面図である。

【００４６】この図から明らかなように、ガイド部５３
０は、自然放置状態では円環形状をなすコイルスプリン
グ５１０を平面視ほぼ長円形状に矯正して案内する形状
となっており、ほぼ１／４円弧状に形成された２つのコ
ーナー部Ｃ１，Ｃ２と、半円弧状に形成されたコーナー
部Ｃ３と、これらコーナー部を連結するほぼ直線的な部
分Ｌ１，Ｌ２とで構成されている。

【００４７】２つの直線部Ｌ１，Ｌ２のうち一方の直線
部Ｌ１は、図６に示すように現像装置３００のトナー貯
留室３０１内にあり、他方の直線部Ｌ２はクリーニング
装置４００内にある。そして、一方の直線部Ｌ１につい
ては下ケース２２０の起立壁２２１と上ケース２３０の
下面２３２とでガイド部を構成し、他方の直線部Ｌ２に
ついては、下ケース２２０の上面に形成した凹溝２２２
でガイド部およびトナー回収路５６０を構成している。
また、トナー貯留室３０１内にある直線部Ｌ１について
は、下ケース２２０の起立壁２２１と上ケース２３０の
下面２３２とでコイルスプリング５１０の外側と上側と
を案内するように構成してあり、結果として、トナー貯
留室３０１に対してコイルスプリング５１０の内側方お
よび下方を開放する開放箇所５３１を形成してある。な
お、上ケース２３０の下面２３２はコイルスプリング５
１０の上端と当接しないかあるいは当接しても軽く当接
するように構成されており、循環するコイルスプリング
５１０に対してほとんど抵抗とはならない。

【００４８】すなわち、コイルスプリング５１０は、ト
ナー貯留室３０１内においては、下ケース２２０の起立
壁２２１と上ケース２３０の下面２３２とで上側および
外側のみが案内され、トナーを貯留室３０１に放出する
ことができるようになっている。

【００４９】一方、クリーニング装置４００内のトナー
回収路５６０においては、クリーニングブレード４１０
により掻き落とされ、紙粉捕集ローラ４３０で後述する
ようにして紙粉が取り除かれたトナーを受けて回収する
ことができるように、その側方が紙粉捕集ローラ４３０
に向かって開放されている。

【００５０】以上のような画像形成ユニット２００は次
のように作動する。

【００５１】前述したように、現像装置３００によって
感光ドラム２０１の表面にトナーが供給され、このトナ
ーにより感光ドラム２０１表面の潜像が現像されてトナ
ー像が形成される。

【００５２】トナー像が記録紙へ転写された後に感光ド
ラム２０１の表面に付着している残留トナーはクリーニ
ング装置４００のクリーニングブレード４１０によって
除去される。この際、記録紙から感光ドラム２０１に付
着した紙粉がある場合には、この紙粉も残留トナーとと
もにクリーニングブレード４１０によって除去されるこ
ととなる。

【００５３】図９に示すように、除去された残留トナー
Ｔおよび紙粉Ｄは、フィルムシール４４０によって案内
され、トナー回収路５６０に向かうこととなるが、クリ
ーニングブレード４１０と回収路５６０との間には、多
孔質の弾性体からなる紙粉捕集ローラ４３０が配置され
ており、この紙粉捕集ローラ４３０が、クリーニングブ
レード４１０から回収路５６０に至る壁面２２３と摺接
しつつ矢印方向に回転しているので、残留トナーＴに混
入している紙粉Ｄは、紙粉捕集ローラ４３０と壁面２２
３との摺接部Ａを通過することができず、その手前部分
Ａ１に滞留することとなる。

【００５４】一方、残留トナーＴは、紙粉捕集ローラ４
３０が多孔質の弾性体からなっていることから、その孔
に入り込むことにより紙粉捕集ローラ４３０によって搬
送され、回収路５６０に至ることとなる。

【００５５】概して、紙粉Ｄは、トナーＴに比べて著し
く大きいため、紙粉捕集ローラ４３０と壁面２２３との
摺接部Ａには入り込まず、その手前部分Ａ１に滞留する
こととなるのに対し、トナーＴはその径が著しく小さい
から紙粉捕集ローラ４３０の孔に入り込んで搬送される
こととなる。

【００５６】また、仮に、紙粉Ｄが紙粉捕集ローラ４３
０と壁面２２３との摺接部Ａに入り込んだとしても、紙
粉捕集ローラ４３０は多孔質の弾性体からなっていて壁
面２２３と弾性力を持って摺接しており、しかも、紙粉
Ｄは繊維質でいわば尖った状態となっているので、摺接
部Ａを通過する過程で紙粉捕集ローラ４３０に突き刺さ
さるようにして捕獲されることとなる。

【００５７】以上のようにして、紙粉Ｄが除去され、残
留トナーＴのみが回収路５６０に回収されることとな
る。

【００５８】クリーニング装置４００と現像装置３００
との間には、無端状のコイルスプリング５１０がクリー
ニング装置内部と現像装置内部との間を循環可能に配置
されており、このコイルスプリング５１０が駆動歯車５
２０によって循環駆動されるから、現像装置３００のト
ナー貯留室３０１内にあって現像に供されなかった余剰
トナーの一部はコイルスプリング５１０によってクリー
ニング装置４００へ搬送され、クリーニング装置４００
内に回収された残留トナーは、コイルスプリング５１０
により搬送されてきた前記余剰トナーと攪拌混合されな
がら現像装置３００へ搬送される。なお、コイルスプリ
ング５１０は旋回動作を伴って循環するから、トナーの
攪拌混合は良好になされる。

【００５９】現像装置３００に搬送されてきたトナー
は、トナー貯留室３０１内のトナーが消費されてそのレ
ベル面が下がっている場合には、その自重によりトナー
貯留室３０１に向けて放出される。

【００６０】以上のような動作の繰り返しにより、画像
形成ユニット２００内のトナーは徐々に消費されてゆく
こととなるが、消費された分のトナーはトナータンク６
００から随時補充される。

【００６１】図１に示したように、プリンタ本体のケー
ス１０１の上面にはトナータンク装着穴１０１ａが設け
られており、この装着穴１０１ａを通じて、トナータン
ク６００は、画像形成ユニット２００の上ケース２３０
に対して着脱可能に構成されている。図８において、２
４３がトナー供給口であり、このトナー供給口２４３を
通じてトナータンク６００内のトナーが画像形成ユニッ
ト２００内に供給される。トナー供給口２４３は、コイ
ルスプリング５１０の循環経路における駆動歯車５２０
とコイルスプリング５１０との噛み合い開始箇所に臨む
ように設けられている。トナータンク６００は、図７に
示すように、現像装置３００の上流側に取り付けられて
おり、図８に示したようにトナー供給口２４３は駆動歯
車５２０とコイルスプリング５１０との噛み合い始め位
置に臨んで開口しているから、トナー搬送経路Ｒに対し
てトナーが過度に供給されてしまうことがなく、適量供
給される。

【００６２】以上、本発明の一実施形態について説明し
たが、本発明は上記実施形態に限定されるものではな
く、本発明の要旨の範囲内において適宜変形実施可能で
ある。

【００６３】

【発明の効果】本発明によれば、従来のようなフィルタ
ーを用いることなく紙粉を捕集することができ、したが
って紙粉によってフィルターに目詰まりが生じるという
こともなく、再利用すべきトナーの円滑な搬送を得るこ
とができる。

【００６４】しかも、従来のようなフィルターを用いて
残留トナー中に混入している紙粉を除去するには、トナ
ーがフィルターを通過するように、トナーを搬送する
（流動させる）ための手段、例えば攪拌羽根等が必要で
あったため、部品点数が多くなると同時に余分なスペー
スが必要であったが、この発明によれば、紙粉捕集ロー
ラが、いわばフィルターとトナー搬送手段とを構成して
いるので、部品点数が削減されると同時に余分なスペー
スも不要となる。

【００６５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施形態を用い
たプリンタの外観斜視図。

【図２】同じく正面図。

【図３】同じく平面図。

【図４】同じく断面図。

【図５】画像形成ユニットおよびトナータンクを示す部
分省略斜視図。

【図６】図５におけるＶＩ−ＶＩ断面図。

【図７】画像形成ユニットおよびトナータンクを示す模
式的平面図。

【図８】画像形成ユニット全体を示す模式的な平面図。

【図９】クリーニング装置内における作用説明図。

【符号の説明】

２０１ 感光ドラム ２２３ 壁面 ３００ 現像装置 ３０１ トナー貯留室 ３１０ 供給ローラ ３２０ 現像ローラ ４００ クリーニング装置 ４１０ クリーニングブレード（除去手段） ４３０ 紙粉捕集ローラ ５００ トナー搬送装置 ５６０ 回収路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナーを感光体表面に供給して感光体表
   面の潜像を現像し感光体表面にトナー像を形成する現像
   装置と、 この現像装置により感光体表面に形成されたトナー像の
   記録紙への転写後に感光体表面に付着している残留トナ
   ーを除去する除去手段と、この除去手段により除去され
   たトナーを回収する回収路とを有するクリーニング装置
   と、 このクリーニング装置で回収された残留トナーを前記現
   像装置へ搬送するトナー搬送装置とを備えた画像形成装
   置であって、 前記除去手段と前記回収路との間に配置され、除去手段
   から回収路に至る壁面と摺接しつつ回転する多孔質の弾
   性体からなる紙粉捕集ローラを備えたことを特徴とする
   画像形成装置。