(57)【要約】【課題】クリーニングブレードによってクリーニングされたトナーを簡単な構成でトナー搬送部材まで送ると共に、クリーニングブレード部への異物噛み込みを防止し、安定したクリーニング性能を有するクリーニング装置を提供する。【解決手段】像担持体をクリーニングするクリーニング装置２であって、像担持体の表面から除去された除去物をクリーニング装置２の外部へ送る搬送手段と、除去物を搬送手段へ送る回収手段とを有し、回収手段は、回転軸１４と、回転軸１４に取り付けられて回転することにより除去物を搬送手段に向けて搬送させる弾性部材と、回転軸１４に取り付けられて回転し、弾性部材よりも回転軸１４に対して鉛直方向に長く延在する長辺部材と、を有する。【選択図】図２
2014174227.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体をクリーニングするクリーニング装置であって、
前記像担持体の表面から除去された除去物を前記クリーニング装置の外部へ送る搬送手段と、
前記除去物を前記搬送手段へ送る回収手段とを有し、
該回収手段は、回転軸と、
前記回転軸に取り付けられて回転することにより前記除去物を前記搬送手段に向けて搬送させる弾性部材と、
前記回転軸に取り付けられて回転し、前記弾性部材よりも回転軸に対して鉛直方向に長く延在する長辺部材と、
を有することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
前記回収手段は、前記弾性部材の支持部にクリーニング装置内壁部と接触する当接部材を有することを特徴とする請求項１記載のクリーニング装置。
【請求項３】
前記当接部材は、前記弾性部材とは異なる材質からなり、スポンジ材、植毛材または樹脂材のいずれかからなることを特徴とする請求項２記載のクリーニング装置。
【請求項４】
前記当接部材は、長手方向に複数設けられていることを特徴とする請求項２または３記載のクリーニング装置。
【請求項５】
前記回転軸は曲げた板金からなり、該板金の平らな面に前記弾性部材が取り付けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のクリーニング装置。
【請求項６】
前記回収手段の前記弾性部材の長手方向長さは、作像幅より大きいことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のクリーニング装置。
【請求項７】
前記長辺部材は、前記弾性部材とは異なる材質からなり、ブラシまたはスポンジ材からなることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のクリーニング装置。
【請求項８】
前記回収手段は、前記像担持体の回転方向に対しカウンタ方向に回転することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のクリーニング装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載のクリーニング装置を備えたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれか１項に記載のクリーニング装置を備えた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、トナーなどのクリーニングを行なうクリーニング装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機やプリンタ、ファクシミリなどの電子写真式の画像形成装置は、像担持体として感光体を有し、感光体の表面に電荷を与えて帯電させ帯電した感光体表面を露光して静電潜像を形成し、その静電潜像にトナーを付着させて転写材に転写し、定着で熱を加えて排出する。転写材にトナーを転写した後の感光体の表面には未転写のトナーなどが残留しているため、表面をクリーニング装置等によってクリーニングを行なう。
【０００３】
このようなクリーニング装置では、感光体上に付着したものの転写されなかった未転写トナー（現像部で付着させたトナーの約５％〜２０％）を回収している。クリーニングの手段としては、ゴム等の弾性体で形成されるクリーニングブレードのエッジ部分をクリーニング対象面に当接させて、未転写トナーを除去するブレードクリーンニング方式がよく用いられる。
【０００４】
クリーニングブレードによって除去されたトナーは、ブレードエッジ部がクリーニング対象に当接する位置から重力方向（落下方向）に堆積する。装置の構成としては、トナーが落下堆積する位置に廃トナー搬送コイルを設けることが最も理想的であるが、感光体の周りにはクリーニングだけではなく、転写、現像、除帯電などのユニットを配置する必要があり、クリーニング装置を優先して配置を設けることが困難である。
【０００５】
特に、感光体上のトナーを転写材に直接転写する直接転写方式の装置においては、廃トナー搬送コイルの位置をクリーニング対象の上方に配置することが多いため、クリーニングブレードの上流側に回収羽根を設けて廃トナー搬送コイルへ送る構成を備えることが既に知られている。
【０００６】
特許文献１には、クリーニングブレードへの異物噛み込みを防止する目的で、クリーニングブレードの上流側にブラシ状の紙粉除去手段を設け、紙粉除去手段にバイアスを印加させて静電的に紙粉を除去すると共に、クリーニング対象物上のトナーを除去する方法が開示されている。
【０００７】
また、特許文献２には、凝固したリサイクル現像剤が現像器内に混入することを防止する目的で、クリーニング装置からの排出部を現像装置の回収部よりも高い位置に配置するような位置関係が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、今までの直接転写方式のクリーニング装置や特許文献１に開示されている技術においては、廃トナー部をレイアウト上の制約で像担持体の上方に配置することが多いため、クリーニングブレードの上流側に回収羽根を設けて廃トナー搬送コイルへ送る構成がよく用いられる。回収羽根は廃トナーを搬送コイルへ送る目的のため、羽根部に弾性部材を用いたとしてもある程度の剛性が必要であり、クリーニング対象の像担持体への傷防止のためには、接触させないレイアウトが必須となる。
【０００９】
このため、紙粉などの異物を除去する部材を設けることがレイアウト的に困難であり、クリーニングブレード部への噛み込みによるクリーニング不良が発生してしまう。この様に、クリーニングブレードへ入力される紙粉を除去すると共に、搬送コイルへ廃トナーを安定して送ることができないという問題があった。
【００１０】
また、今までの回収羽根は廃トナーを搬送コイルへ送る目的のため、羽根部に弾性部材を用いたとしてもある程度の剛性が必要であるが、一方でトナーを保持した羽根部がクリーニング部の内壁と摺擦することで凝集体を形成してしまい、異常画像の要因となる。多くの直接転写方式の装置や特許文献２に開示されている技術においては、トナー消費量を減らしランニングコストを低減させるために、トナーリサイクル方式を採用している。凝集体の現像器への混入を防止するためには、羽根部が周囲と接触しないレイアウトが有効である。
【００１１】
しかし、回収羽根部は像担持体と平行に配置され画像形成領域全域に渡って必要なため、回収羽根部材の振れを防止すると共に、トナー入力量が多くなった場合にも内壁とのギャップを確保するため、高い剛性と振れ精度が要求され、コストがかかってしまうという問題があった。
【００１２】
本発明は、前記課題を解決するためのものであり、その目的とするところは、クリーニングブレードによってクリーニングされたトナーを簡単な構成でトナー搬送部材まで送ると共に、クリーニングブレード部への異物噛み込みを防止し、安定したクリーニング性能を有するクリーニング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
かかる目的を達成するために、本発明は、以下の特徴を有する。
【００１４】
本発明に係るクリーニング装置は、像担持体をクリーニングするクリーニング装置であって、前記像担持体の表面から除去された除去物を前記クリーニング装置の外部へ送る搬送手段と、前記除去物を前記搬送手段へ送る回収手段とを有し、該回収手段は、回転軸と、前記回転軸に取り付けられて回転することにより前記除去物を前記搬送手段に向けて搬送させる弾性部材と、前記回転軸に取り付けられて回転し、前記弾性部材よりも回転軸に対して鉛直方向に長く延在する長辺部材と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、クリーニングブレードでクリーニングされたトナーを簡単な構成でトナー搬送部材へ送ると共に、クリーニングブレード部への異物噛み込みを防止し、安定したクリーニング性能を有する。
また、低コストな構成でクリーニング装置内での凝集体の発生を防止すると共に、安定してトナーを回収することで、異常画像の発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す要部概略図である。
【図２】第１の実施形態に係るクリーニング装置の構成を示す概略図である。
【図３】長手方向の回収羽根と清掃部とを示す正面図である。
【図４】クリーニングブレード、回収羽根、作像幅、用紙幅の長手方向長さの対応関係を示す図である。
【図５】第２の実施形態に係るクリーニング装置の構成を示す概略図である。
【図６】回収羽根とトナー回収コイルの長手方向の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本実施形態について図面により詳細に説明する。
【００１８】
（第１の実施形態）
まず、電子写真式を用いる複写機、カラーレーザプリンタ等の画像形成装置の構成について説明する。図１は、第１の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す要部概略図である。第１の実施形態の画像形成装置は、回転自在に支持された感光体１からなる像担持体に並設され、この感光体１にはクリーニング装置２、感光体上を帯電させる帯電器３、感光体上に静電潜像を書き込む露光器４、トナー層を形成し感光体上にトナーを接触させる現像器５、転写材にトナーを移す転写器６が設けられている。
【００１９】
画像を形成する場合、感光体上を帯電器３で帯電させ、露光器４で画像に応じた光をあてて、感光体上の電位を落とす。その部位が感光体１の回転により、現像器５に達し、トナー層と接すると帯電しているトナーが画像位置に付着する。その後、感光体上のトナー画像は転写器６にて、転写材７に転写される。本実施形態のクリーニング装置２は転写器６において、転写材７に転写しきれずに感光体上に残留したトナーを除去し、感光体１の表面をクリーニングするものである。
【００２０】
図２は、第１の実施形態に係るクリーニング装置２の構成を示す概略図である。本実施形態のクリーニング装置２は、クリーニングケース２０、クリーニングブレード１１、トナー回収コイル１２、回収羽根１３、回収羽根軸部１４、羽根部１５、清掃部１８を有する。クリーニングケース２０は、その開口部が矢印方向に回転する感光体１に向けて配置され、この開口部にはクリーニングブレード１１および回収羽根１３が設けられている。
【００２１】
クリーニングブレード１１はゴム部材などの弾性体からなり、図２の手前および奥方向に長手のものであり、この長手方向の一端側のエッジ部でかつ感光体１の回転に対し、カウンタ方向で感光体１の表面に当接する。
【００２２】
また、クリーニングブレード１１に対して感光体１の回転方向の上流側には回収羽根１３が回転自在に支持される。この回収羽根１３はクリーニングブレード１１に近い長さであり、回収羽根１３は金属等からなる回収羽根軸部１４と、弾性を有するシート材等からなる羽根部１５とを含んで構成される。
【００２３】
次に、クリーニング装置２のクリーニング工程について説明する。クリーニングケース２０内では、感光体１の表面の残トナーは、クリーニングブレード１１によってクリーニングされ、せき止められて堆積する。堆積した残トナーは回収羽根１３の回転範囲に到達すると回収羽根と共に回転し、羽根部１５にすくわれる形でトナー回収コイル１２に送られ、現像器５または図示していない回収タンクへ搬送される。
【００２４】
回収羽根１３ではなく、ブラシローラを用いて堆積トナーを搬送する構成も可能であるが、ブラシローラでは次のような問題点がある。ブラシ密度が高い場合にはトナー回収能力が高くなる一方でブラシ内にトナーを抱え込む程度が多くなり、フリッカなどで叩いて除去することで回収能力を維持することは可能であるが、経時でのヘタリにより回収能力が低下し、定期的な交換が必要になる場合がある。
【００２５】
また、ブラシ密度が低い場合には、ブラシの間をトナーがすり抜けてしまうため、回収能力を高くすることができない。このように回収羽根１３を用いることで、ブラシローラよりも効率のよい搬送を行なうことができる。
【００２６】
次に、ドラム表面に付着した異物の除去工程について説明する。図３は、長手方向の回収羽根１３と清掃部１８とを示す正面図である。回収羽根１３には、堆積した残トナーを除去する羽根部１５と、感光体上の紙粉などの異物を除去する清掃部１８とが設けられている。
【００２７】
羽根部１５が感光体１から離れた範囲（羽根部移動範囲１６）で回転するのに対し、清掃部１８は感光体１に接触する範囲（清掃部移動範囲１７）で回転しており、感光体１の回転方向に対し、カウンタ方向に回転することで感光体上の異物がクリーニングブレード１１に到達しないようにしている。清掃部１８は、感光体表面に接触しても傷つけないようブラシまたはスポンジ状の部材から構成される。
【００２８】
回収羽根１３の構成について説明する。回収羽根１３は感光体１に平行な回転軸に対して回転する構成になっている。図２に示すように、回収羽根軸部１４は断面方向から見ると小判型に加工されており、丸軸形状から加工された２つの面に弾性を有するシート状の羽根部１５が互い違いに突き出すように貼り付けられて固定されている。丸軸形状ではなく曲げた板金を軸部とし、平らな面に羽根部１５を設けてもよい。
【００２９】
回収羽根１３は、中央部と両端部で異なる構成となっている。中央部は羽根部１５が設けられているが、端部は中央部のような小判型ではなく丸軸の状態のままであり、その丸軸範囲に異物除去用のブラシ形状が設けられている。端部の清掃部１８は、半径方向で羽根部１５よりも長くなっており、装置取り付け時には羽根部１５が接触しないが、清掃部１８はクリーニング対象の表面に接触する関係となっている。
【００３０】
回収羽根１３の長手方向の構成について説明する。図４は、クリーニングブレード１１、回収羽根１３、作像幅、用紙幅の長手方向長さの対応関係を示す図である。クリーニングブレード１１は画像形成装置における作像幅と比較して長くするのが一般的である。本実施形態では、最も異物（紙粉）の発生しやすい用紙幅部に回収羽根１３の清掃部１８が対応するように配置している。
【００３１】
感光体１の作像幅、用紙幅、クリーニングブレード幅、回収羽根幅、清掃部幅の各長さにおける対応関係を示している。まず、回収羽根１３は、用紙幅よりも長く構成されており、トナー回収能力の高い中央部と、異物除去能力の高い両端部に分けられる。図４に示すように、中央部は作像幅に対応し、両端部は用紙幅に対応している。また、クリーニングブレード全長は、作像幅、用紙幅よりも長くなっている。
【００３２】
本実施形態のクリーニング装置２において、作像幅に対応する回収羽根１３は、画像形成の動作毎に多量のトナー像が形成される作像幅に対して、十分な回収能力を持つ。一方で、通紙により紙粉などの異物が入力されやすい用紙幅位置に相当する部分では、回収羽根１３に清掃部１８が設けられており、異物入力によるクリーニングブレード１１への噛み込みを防止できる。
【００３３】
（第２の実施形態）
図５は、第２の実施形態に係るクリーニング装置３１の構成を示す概略図である。第１の実施形態と同一の構成は同一の符号を付して説明を省略する。第２の実施形態のクリーニング装置３１は、クリーニングケース２０、クリーニングブレード１１、トナー回収コイル１２、回収羽根３２（回収羽根支持部３３、羽根部３４）を有する。クリーニングケース２０は、その開口部が矢印方向に回転する感光体１に向けて配置され、この開口部にはクリーニングブレード１１、および回収羽根３２が設けられている。
【００３４】
クリーニングブレード１１に対して感光体１の回転方向の上流側には回収羽根３２が回転自在に支持される。この回収羽根３２はクリーニングブレード１１に近い長さであり、回収羽根３２は回収羽根支持部３３とシート材等からなる羽根部３４とを含んで構成される。
【００３５】
次に、回収羽根３２の構成について説明する。回収羽根３２は、感光体１に平行な回転軸に対して回転する構成になっている。回収羽根支持部３３には２つの面に弾性を有するシート状等の羽根部３４が互い違いに突き出すように貼り付けられて固定されている。
【００３６】
図５に示すように、回収羽根支持部３３は、クリーニング装置３１の内壁との当接部材３５を設けやすくするために曲げ形状を設けているが、より簡単な構成として曲げの無い形状でも問題はない。回収羽根支持部３３の材質は板金や樹脂、金属材等を用いて構成することが可能である。当接部材３５はスポンジ材、植毛材や樹脂材で構成される。
【００３７】
次に、クリーニング装置３１のクリーニング工程について説明する。クリーニングケース２０内では、感光体１の表面の残トナーは、クリーニングブレード１１によってクリーニングされ、せき止められて堆積する。堆積した残トナーは、回収羽根３２の回転範囲に到達すると羽根部３４にすくわれる形でトナー回収コイル１２に送られ、現像器５または回収タンクへ搬送される。回収羽根支持部３３には当接部材３５が設けられているが、当接部材３５は羽根部３４の回転範囲３６に対して、よりクリーニング装置３１の内壁に近い位置に設けられる。
【００３８】
回収羽根３２の振れ量が小さい場合には、当接部材３５は内壁とギャップを持っており接触することは無いが、振れ量が大きい場合には、羽根部３４が内壁に接触する前に当接部材３５が接触することで、羽根部３４での摺擦による凝集体の発生を防止することができる。
【００３９】
回収羽根３２の長手方向の構成について説明する。図６は、回収羽根３２とトナー回収コイル１２の長手方向の概略図である。回収羽根３２は支持軸３７を支点に回転自在に支持されており、クリーニングブレード１１で除去した堆積トナーを回収羽根３２ですくい、トナー回収コイル１２へ送る。トナー回収コイル１２に送られたトナーは図の右方向に送られて落下し、現像器５または回収タンクへと回収される。
【００４０】
当接部材３５は羽根部３４に対して半径方向に突き出た位置関係にあり、回収羽根３２の振れが大きい場合でも羽根部３４よりも先にクリーニング装置３１の内壁に接触するため、羽根部３４が内壁部に接触することはない。
【００４１】
図６に示すように、当接部材３５は回収羽根３２の中央付近に２箇所設けているが、長手方向に複数設けても良い。当接部材３５の数や幅を多く設けてしまうと回収羽根３２の回転トルクが多くなってしまうため、長手方向の中央部に設ける方が良い。
【００４２】
本実施形態によれば、トナー回収部材の一部に感光体に当接する異物除去部を設けることで、噛み込みによるクリーニング不良を防止することができるため、クリーニングブレードでクリーニングされたトナーを簡単な構成でトナー搬送部材へ送ると共に、クリーニングブレード部への異物噛み込みを防止し、安定したクリーニング性能を有する。
【００４３】
また、回収羽根支持部材の一部にトナー回収経路内壁に当接させる部材を設けることで、羽根部が内壁に摺擦することを防止することができるため、低コストな構成でクリーニング装置内での凝集体の発生を防止すると共に、安定してトナーを回収することで、異常画像の発生を防止できる。
【００４４】
また、他の実施形態によれば、クリーニング装置を備えたプロセスカートリッジや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ができる。
【００４５】
なお、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１    感光体
２    クリーニング装置
１１    クリーニングブレード
１２    トナー回収コイル
１３    回収羽根
１４    回収羽根軸部
１５    羽根部
１８    清掃部
２０    クリーニングケース
３３    回収羽根支持部
３５    当接部材
３７    支持軸
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４７】
【特許文献１】特許第３８６３２４６号公報
【特許文献２】特開平１０−６３１５６号公報
【図１】
2014174227.tif 000003
【図２】
2014174227.tif 000004
【図３】
2014174227.tif 000005
【図４】
2014174227.tif 000006
【図５】
2014174227.tif 000007
【図６】
2014174227.tif 000008