(57)【要約】【課題】トナー像を担持する像担持体の表面から、残留したトナーを除去するクリーニング部材と、クリーニング部材により除去されたトナーを集積するトナー受け部と、トナー受け部に集積されたトナーを搬送するトナー搬送スクリューと、を有するクリーニング装置におけるトナー受け部の内壁面へのトナー溜まりの発生を抑制し、円滑なトナー搬送を可能にするクリーニング装置、および、該クリーニング装置を備えた画像形成装置を提供することを課題とする。【解決手段】トナー受け部の内壁に沿って揺動可能となされた中間壁を配置する。【選択図】図２
2010101939.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する像担持体の表面から、残留したトナーを除去するクリーニング部材と、
前記クリーニング部材により除去されたトナーを集積するトナー受け部と、
前記トナー受け部に集積されたトナーを搬送するトナー搬送スクリューと、
前記トナー受け部の内壁に沿って配置され、揺動可能となされた中間壁と、
を有することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
前記中間壁は、前記トナー搬送スクリューのねじ山に触接し、前記トナー搬送スクリューの回転により変形する触接部を有す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。
【請求項３】
前記中間壁は、可撓性を有する素材にて形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のクリーニング装置。
【請求項４】
トナー像を形成する画像形成部と、前記トナー像を記録紙に転写する転写部と、記録紙に転写された画像を定着させる定着部と、請求項１〜３のいずれか一項に記載のクリーニング装置と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナーを用いて用紙に画像を形成する画像形成装置のクリーニング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真複写機、プリンタおよびファクシミリ、並びにこれらの諸機能を備えた複合機等の画像形成装置においては、光導電性感光層を外表面に配した像担持体が用いられている。そして、この像担持体を回転させながら、レーザ光等を照射して光導電性感光層に静電潜像を形成し、現像装置によりトナーを用いた現像を行うことで静電潜像を顕像化し、顕像化したトナー像を転写工程で用紙上、もしくは中間転写体上に転写する。トナー像を転写した後の像担持体の周面にはトナーが残留しており、残留したトナーをクリーニング装置にて除去することが行われている。
【０００３】
一般に、クリーニング装置は、下方にトナー受け部を設けた筐体の上方部に、ウレタンゴム等から形成されたクリーニング部材として機能するクリーニングブレード、トナー受け部に回転駆動されるトナー搬送スクリューを配置して構成される。そして、回転する像担持体の周面にクリーニングブレードを当接させて像担持体の周面から残留したトナーを掻き落として除去し、掻き落としたトナーをトナー受け部に集めて、トナー搬送スクリューにてクリーニング装置の外部に搬送する。
【０００４】
クリーニング装置の外部に搬送されたトナーは、通常は、画像形成装置の現像装置に戻されて再利用されるが、タンクに貯留されて廃棄されることもある。
【０００５】
近年、画質向上および生産性向上を目的として、重合法によって製造されたトナー（以下重合トナー、と記す。）が画像形成に用いられるようになってきた。ところが、一般的に、重合トナーは、従来の粉砕法等によって製造されたトナーよりも流動性が低く、クリーニング装置の内部に付着しやすく、堆積しやすい。クリーニング装置の内部に付着、堆積したトナーを、以下、トナー溜まり、と称することにする。
【０００６】
クリーニング装置におけるトナー溜まりは、画像形成が繰り返され、クリーニングが繰り返される毎に成長する。成長したトナー溜まりは、クリーニング装置のクリーニング動作や、集められたトナーの搬送に以下のような悪影響を及ぼすことが知られている。
【０００７】
画像形成装置に紙詰まり等が発生したような場合、その処置のために画像形成装置の機構部を抜き差しすることがあるが、この、機構部の抜き差しによる衝撃や振動によってトナー溜まりが崩れ、大量のトナーが一気にトナー受け部に集まることがある。トナーを再利用する場合には、大量のトナーが一気に現像装置に戻され、画像カブリ等の画像劣化の原因となることもある。また、大量のトナーが搬送経路内に詰まり、トナー搬送スクリューが破損する等の問題を発生させることがある。
【０００８】
このため、トナー溜まりの形成、成長を防止する技術が提案されている。
【０００９】
たとえば、トナー搬送スクリューの近傍にトナー案内部材を設けて、クリーニングブレードにより掻き落とされたトナーを、トナー案内部材の表面に沿って滑落させて円滑にトナー受け部に案内するに加え、トナー案内部材を振動させてトナー案内部材にトナー溜まりが発生、成長しないようにしたクリーニング装置が提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−１８１５７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前述したトナー溜まりは、クリーニング装置のトナー受け部の内壁面にも発生することがある。
【００１１】
トナー受け部の内壁面におけるトナー溜まりの形成、成長は、特に、重合トナーが使用されるときに顕著であり、看過できない問題となっている。
【００１２】
トナー受け部の内壁面におけるトナー溜まりは、トナー搬送スクリューの動作に影響して、円滑なトナー搬送を阻害したり、さらには、トナー搬送スクリューの破損を招いたりする原因となる。
【００１３】
前述の、特許文献１に記載のクリーニング装置は、トナー案内部材へのトナー溜まりの発生、成長を防止するが、トナー受け部の内壁面におけるトナー溜まりの形成、成長については、上記と同様の問題を有している。
【００１４】
本発明は係る状況に鑑みてなされたものであり、トナー受け部の内壁面にトナー溜まりの発生を抑制し、円滑なトナー搬送を可能にするクリーニング装置、および、該クリーニング装置を備えた画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題は、以下の手段により解決できる。
（１）トナー像を担持する像担持体の表面から、残留したトナーを除去するクリーニング部材と、
前記クリーニング部材により除去されたトナーを集積するトナー受け部と、
前記トナー受け部に集積されたトナーを搬送するトナー搬送スクリューと、
前記トナー受け部の内壁に沿って配置され、揺動可能となされた中間壁と、
を有することを特徴とするクリーニング装置。
（２）前記中間壁は、前記トナー搬送スクリューのねじ山に触接し、前記トナー搬送スクリューの回転により変形する触接部を有することを特徴とする前記（１）に記載のクリーニング装置。
（３）前記中間壁は、可撓性を有する素材にて形成されていることを特徴とする前記（１）または（２）に記載のクリーニング装置。
（４）トナー像を形成する画像形成部と、前記トナー像を記録紙に転写する転写部と、記録紙に転写された画像を定着させる定着部と、前記（１）〜（３）のいずれか一項に記載のクリーニング装置と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１６】
本発明により、トナー受け部の内壁面にトナー溜まりの発生が抑制され、円滑なトナー搬送を可能にするクリーニング装置、および、該クリーニング装置を備えた画像形成装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態の一例である画像形成装置を説明する。
【００１８】
図１は、本発明の実施の形態の一例であるクリーニング装置が組み込まれた画像形成装置を説明する図である。
【００１９】
画像形成装置１００は電子写真方式により記録紙に画像、あるいは文字をプリントして排出する画像形成装置である。
【００２０】
画像形成装置１００は、原稿読み取り部１１０、画像処理部（非図示）、画像書き込み部１２０、画像形成部１３０、転写部１４０、クリーニング装置１５０、定着部１６０、給紙搬送部１７０、操作表示部１８０、および、制御部（非図示）を備えている。
【００２１】
操作表示部１８０からは、画像形成装置１００を動作させるための条件、たとえば画像形成を行う記録紙の枚数、サイズ等を、ジョブ情報として入力することができる。
【００２２】
制御部は、操作表示部１８０から入力されたジョブ情報を踏まえて、画像形成装置１００の画像形成動作を制御する。
【００２３】
画像形成装置１００の上部には、自動原稿送り装置ＤＦが搭載されている。自動原稿送り装置ＤＦの原稿台上に載置された原稿ｄは矢印方向に搬送され、原稿読み取り部１１０の光学系により原稿の画像が読みとられ、画像情報が取得される。
【００２４】
取得された画像情報は、画像処理部にて必要な画像処理がなされ、画像書き込み部１２０に送付される。
【００２５】
画像書き込み部１２０においては、半導体レーザから画像情報に基づく出力光が画像形成部１３０の感光体ドラム１３１に照射され、感光体ドラム１３１に潜像が形成される。感光体ドラム１３１に形成された潜像は画像形成部１３０の現像器１３２により現像され、トナー像となる。
【００２６】
感光体ドラム１３１上のトナー像は、転写部１４０にて給紙搬送部１７０により搬送された記録紙Ｓに転写される。
【００２７】
転写されたトナー像を担持した記録紙Ｓは定着部１６０にて定着されて、記録紙Ｓは画像形成装置１００から排出される。
【００２８】
一方、記録紙Ｓへのトナー像の転写後の感光体ドラム１３１の周面に残留しているトナーはクリーニング装置１５０により除去される。残留していたトナーが除去された感光体ドラム１３１には、次の潜像の形成、トナー像の形成が行われる。
【００２９】
クリーニング装置１５０によって除去されたトナーは後述するクリーニング装置１５０内のトナー搬送スクリューにより搬送された後、さらに不図示の搬送経路を経由して現像器１３２に搬送されて再利用される。
【００３０】
以下、本実施の形態のクリーニング装置１５０について図２、図３、図４、図５を参照して説明する。
【００３１】
図２は、クリーニング装置１５０の拡大断面図である。
【００３２】
クリーニング装置１５０は、筐体１５１に、クリーニングブレード１５２およびファーブラシ１５３、トナー搬送スクリュー１５５、中間壁１５６を配して成る。クリーニングブレード１５２およびファーブラシ１５３は、クリーニング部材として機能する。
【００３３】
筐体１５１は、天面部と底面部、天面部と底面部とを連結する側壁部を有する容器体であり、ポリスチレン（ＰＳ）等の樹脂素材にて形成される。筐体１５１の図示右方に側壁部には開口が配されている。
【００３４】
クリーニングブレード１５２およびファーブラシ１５３は、筐体１５１の図示上方に配置される。それぞれは、筐体１５１の開口に側面を露呈しており、クリーニング装置１５０を画像形成装置１００に取り付けたとき、それぞれが感光体ドラム１３１の周面に当接するように配置されている。
【００３５】
クリーニングブレード１５２は、弾性を有する素材、たとえば、ウレタンゴムから板状に形成されたものである。
【００３６】
ファーブラシ１５３は、導電性の合成高分子系の素材、たとえば、アクリル、ポリアミド等の繊維をローラ体の周面に配したもので、回転軸を紙面に直交する方向にして配置される。筐体１５１に配置されたファーブラシ１５３は、不図示のファーブラシ駆動手段により回転駆動される。
【００３７】
クリーニングブレード１５２の先端部、および、ファーブラシ１５３は、図示矢印方向に回転する感光体ドラム１３１に摺接し、感光体ドラム１３１の周面に付着しているトナーを除去する。
【００３８】
トナー像を転写後、感光体ドラム１３１は、先ず、ファーブラシ１５３によって清掃され、さらに、クリーニングブレード１５２によって感光体ドラム１３１の周面上に残ったトナーが掻き落とされる。
【００３９】
感光体ドラム１３１から掻き落とされたトナーは、筐体１５１の内部を下方に落下する。
【００４０】
筐体１５１における図示下方の破線で囲まれた領域１５１ａは、トナー受け部として機能する部位である。
【００４１】
トナー受け部１５１ａには、クリーニングブレード１５２、および、ファーブラシ１５３により感光体ドラム１３１から除去され、落下してきたトナーが集積される。
【００４２】
トナー搬送スクリュー１５５は、ねじ軸１５５ａと、ねじ軸１５５ａの周囲にねじピッチＰ、リードＬにてつる巻き状に周回して配されたねじ山１５５ｂとを有する。トナー搬送スクリュー１５５は、筐体１５１のトナー受け部１５１ａに、ねじ軸１５５ａを、紙面に直交する方向に配置される。筐体１５１に配置されたトナー搬送スクリュー１５５は、不図示のトナー搬送スクリュー駆動手段により回転駆動される。トナー搬送スクリュー１５５の回転により、トナー受け部１５１ａに集積されたトナーは、ねじ山１５５ｂにより筐体１５１の外部、すなわち、クリーニング装置１５０の外部に搬送、排出される。クリーニング装置１５０の外部に搬送、排出されたトナーは、不図示の搬送経路を経由して図１に示された現像器１３２に搬送されて再利用される。
【００４３】
１５６は中間壁であり、トナー受け部１５１ａの内壁に沿って配置されている。この中間壁１５６は揺動し、トナー受け部の内壁へのトナー溜まりの発生を抑制する。
【００４４】
図３は、中間壁１５６を説明する図である。
【００４５】
斜視図として示される中間壁１５６は、可撓性を有する素材にて形成される。本実施の形態の中間壁１５６は可撓性を有する素材としてＰＥＴのシート材が用いられ、複数の切り曲げ加工を施して形成されている。なお、中間壁１５６は１枚の板材から切り曲げ加工により形成されることに限定されるものではなく、分割された複数の部材を接合して形成されたものでも良い。
【００４６】
中間壁１５６は、取り付け部１５６ａに続く中間壁部１５６ｂ、中間壁部１５６ｂに続く複数の触接部１５６ｃ、触接部１５６ｃに続く取り付け部１５６ｄを有している。
【００４７】
触接部１５６ｃのそれぞれの巾方向寸法ｗは、は、中間壁１５６を筐体１５１の所定の位置に取り付けたたき、後述するトナー搬送スクリュー１５５における隣り合うねじ山に接触しない寸法に設定されている。
【００４８】
また、隣り合う触接部１５６ｃとの間隔、すなわち、触接部１５６ｃのピッチ間隔は、トナー搬送スクリュー１５５におけるねじ山１５５ｂのねじピッチＰに等しいかそれ以上であれば特に限定されるものではないが、ねじピッチＰの整数倍に設定されることが好ましい。本実施の形態における触接部１５６ｃのピッチ間隔はねじピッチＰの２倍である２Ｐに設定されている。そして、触接部１５６ｃの数は、トナー受け部１５１ａにおける紙面と直交する方向の寸法、すなわち、長手方向の寸法と、触接部１５６ｃのピッチ間隔により設定されてよい。
【００４９】
中間壁１５６は、取り付け部１５６ａおよび取り付け部１５６ｄを、筐体１５１の内壁に固着することにより、トナー受け部１５１ａに取り付けられる。
【００５０】
図４は、トナー搬送スクリュー１５５と中間壁１５６との位置関係、および、中間壁１５６の揺動を説明する図である。
【００５１】
中間壁１５６は、取り付け部１５６ａおよび取り付け部１５６ｄを、筐体１５１の内壁の所定の位置に固着することにより、筐体１５１に取り付けられる。
【００５２】
中間壁１５６は、取り付けられたとき、触接部１５６ｃがトナー搬送スクリュー１５５のねじ山１５５ｂに当接されずに隣り合うねじ山の間に配置できるように触接部１５６ｃの巾方向寸法ｗが設定されている。そして、触接部１５６ｃのピッチ間隔は、ねじ山１５５ｂのねじリードＬの２倍に設定されているので、触接部１５６ｃは、トナー搬送スクリュー１５５の一つおきのねじ山の間に、トナー搬送スクリュー１５５のねじ山１５５ｂに当接されずに配置することができる。
【００５３】
図４（ａ−１）、（ａ−２）、（ａ−３）は、触接部１５６ｃのいずれもがトナー搬送スクリュー１５５のねじ山１５５ｂに当接されずに、トナー搬送スクリュー１５５の一つおきのねじ山の間に配置された状態を示す部分図である。図４において、図４（ａ−１）は正面図、図４（ａ−２）は側面図、図４（ａ−３）は上面図である。そして、図４（ａ−１）、（ａ−２）、（ａ−３）において、筐体１５１、トナー搬送スクリュー１５５、中間壁１５６はその一部が示されている。
【００５４】
図４（ａ−１）に示されるように、トナー搬送スクリュー１５５は、筐体１５１の下方のトナー受け部１５１ａに配置される。中間壁１５６は、取り付け部１５６ａおよび取り付け部１５６ｄを、筐体１５１の内壁に固着されてトナー受け部１５１ａに取り付けられる。取り付けられた中間壁１５６の中間壁部１５６ｂは、紙面に垂直な方向、すなわち、トナー受け部１５１ａの内壁に沿って配置される。また、触接部１５６ｃは、中間壁１５６が筐体１５１の所定の位置に取り付けられたとき、トナー搬送スクリュー１５５を、そのねじ軸１５５ａの図示上方で、ねじ軸１５５ａの外径部とねじ山１５５ｂの外径部との間にて交差するように設定されている。
【００５５】
そして、図４（ａ−２）、に示されるように、断面で示される触接部１５６ｃのピッチ間隔はねじ山１５５ｂのねじピッチＰの２倍である２Ｐに設定されているので、触接部１５６ｃは、トナー搬送スクリュー１５５における一つおきのねじ山の間に配置することができる。そして、触接部１５６ｃの巾方向寸法ｗは、触接部１５６ｃが、トナー搬送スクリュー１５５のねじ山の間に配置されたとき、ピッチＰをなして隣り合うねじ山に接触しない寸法に設定されている。
【００５６】
したがって、図４（ａ−２）、（ａ−３）に示すように、中間壁１５６を、触接部１５６ｃをトナー搬送スクリュー１５５のねじ山１５５ｂに接触させることなく取り付けることができる。
【００５７】
前述のように、トナー搬送スクリュー１５５のねじ山１５５ｂは、ねじ軸１５５ａの外周に、ねじピッチＰにてリードＬのつる巻き線に沿って配置されている。
【００５８】
トナー搬送スクリュー１５５を、ねじ軸１５５ａを軸にして回転させると、ねじ山１５５ｂは、つる巻き線に沿って移動する。
【００５９】
図４（ａ−１）、（ａ−２）、（ａ−３）に示した状態からトナー搬送スクリュー１５５を回転させると、ねじ山１５５ｂはつる巻き線に沿って移動して触接部１５６ｃに接近し、その外縁部が触接部１５６ｃに触接する。そして、さらにトナー搬送スクリュー１５５の回転を続けると、ねじ山１５５ｂの外縁部が触接部１５６ｃを、ねじ軸１５５ａから離間する方向に押し上げて変形させる。
【００６０】
図４（ｂ−１）、（ｂ−２）は、ねじ山１５５ｂの外縁部が、押し上げ、変形させた触接部１５６ｃの下面に当接するに至った状態を示す図である。図４（ｂ−１）は正面図、図４（ｂ−２）は側面図であり、それぞれ、図４（ａ−１）、図４（ａ−２）に対応する。
【００６１】
可撓性の素材にて形成され、取り付け部１５６ａおよび取り付け部１５６ｄにて筐体１５１に固定されている中間壁１５６の触接部１５６ｃは、図４（ｂ−１）に示すように、ねじ山１５５ｂの外縁部に押し上げられることにより変形し、中間壁部１５６ｂを引き寄せる。中間壁部１５６ｂの下端側は取り付け部１５６ａにて筐体１５１に固着されているので、中間壁部１５６ｂは、取り付け部１５６ａとの境界部分を支点として引き寄せられる。したがって、中間壁１５６は、破線で示した、触接部１５６ｃがねじ山に接触しない状態、から、矢印方向に移動される。
【００６２】
さらにトナー搬送スクリュー１５５の回転を続けると、ねじ山１５５ｂの外縁部は押し上げた触接部１５６ｃの下面から離脱し、ねじ山１５５ｂの外縁部は触接部１５６ｃから離間する方向に移動する。可撓性の素材にて形成されている中間壁１５６の触接部１５６ｃはねじ山１５５ｂの外縁部の移動に追随して変形が減少し、図４（ａ−１）、（ａ−２）、（ａ−３）に示した、触接部１５６ｃがトナー搬送スクリュー１５５のねじ山１５５ｂに接触しない状態に戻る。したがって中間壁部１５６ｂは、図４（ｂ−１）にて破線で示された位置に復元する。
【００６３】
このように、トナー搬送スクリュー１５５の回転により、中間壁部１５６ｂは触接部１５６ｃへ引き寄せられることと、引き寄せられた位置からの復元を、トナー搬送スクリュー１５５の１回転毎に繰り返す。
【００６４】
触接部１５６ｃのピッチ間隔は、ねじ山１５５ｂのねじピッチＰの２倍に設定されているので、トナー搬送スクリュー１５５の回転に伴い、すべての触接部１５６ｃの、変形、復元、が同期してなされ、中間壁部１５６ｂは取り付け部１５６ａとの境界部分を支点として揺動する。
【００６５】
このように、中間壁１５６を、その中間壁部１５６ｂを筐体１５１のトナー受け部１５１ａの内壁に沿って配置し、中間壁部１５６ｂを揺動可能とすることにより、トナー受け部１５１ａの内壁にトナー溜まりが形成されることを抑制することができる。
【００６６】
すなわち、クリーニングブレード１５２およびファーブラシ１５３により、感光体ドラム１３１から除去され、トナー受け部１５１ａに落下するトナーが、中間壁部１５６ｂに遮られてトナー受け部１５１ａの内壁に付着することが抑制される。
【００６７】
そして、中間壁部１５６ｂの揺動により、中間壁部１５６ｂに付着したトナーは中間壁部１５６ｂの表面に留まることなく落下し、中間壁部１５６ｂの表面のトナー溜まりが形成されることもない。
【００６８】
したがって、トナー受け部の内壁面へのトナー溜まりの発生が抑制され、円滑なトナー搬送を可能にするクリーニング装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施の形態の一例であるクリーニング装置が組み込まれた画像形成装置を説明する図である。
【図２】クリーニング装置１５０の拡大断面図である。
【図３】中間壁１５６を説明する斜視図である。
【図４】トナー搬送スクリュー１５５と中間壁１５６との位置関係、および、中間壁１５６の揺動を説明する図である。
【符号の説明】
【００７０】
１００  画像形成装置
１３０  画像形成部
１３１  感光体ドラム
１３２  現像器
１４０  転写部
１５０  クリーニング装置
１５１  筐体
１５２  クリーニングブレード
１５３  ファーブラシ
１５５  トナー搬送スクリュー
１５６  中間壁
１６０  定着部
１７０  給紙搬送部
Ｓ  記録紙
【図１】
2010101939.tif 000003
【図２】
2010101939.tif 000004
【図３】
2010101939.tif 000005
【図４】
2010101939.tif 000006