(57)【要約】【課題】感光ドラムから除去した残留物を回収部にて確実に貯溜してクリーニング不良を防止し、メンテナンス性を向上させたクリーニング装置を提供することを目的とする。【解決手段】転写プロセスを経た感光ドラム２１表面に付着した残留物Ｔを除去するクリーニング装置２４において、該感光ドラム２１の表面に付着した残留物Ｔを保持して除去するクリーニングローラ６１と、該クリーニングローラ６１に当接して該残留物Ｔを吸着するセカンドローラ６２と、該セカンドローラ６２に当接するクリーニングブレード６３と、該セカンドローラ６２と該クリーニングブレード６３との接点Ｐ近傍に配設されるガイドローラ６５と、回収された該残留物Ｔを貯溜する回収部６４とを具備し、該セカンドローラ６２の表面から該クリーニングブレード６３により除去された残留物Ｔが、該ガイドローラ６５に沿って該回収部６４の方向に排出される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
転写プロセスを経た感光ドラム表面に付着した残留物を除去するクリーニング装置において、該感光ドラムの表面に付着した残留物を保持して除去するクリーニングローラと、該クリーニングローラに当接して該残留物を吸着するセカンドローラと、該セカンドローラに当接するクリーニングブレードと、該セカンドローラと該クリーニングブレードとの接点近傍に配設されるガイドローラと、回収された該残留物を貯溜する回収部とを具備し、該セカンドローラの表面から該クリーニングブレードにより除去された残留物が、該ガイドローラに沿って該回収部の方向に排出されることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
前記ガイドローラは、前記セカンドローラの回転方向と逆方向に同一速度で回転され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】
前記ガイドローラは、前記セカンドローラ表面に当接されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載されるクリーニング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クリーニング装置に関し、より詳細には、電子写真プロセスを採用した画像形成装置に配設され、感光ドラムの表面に付着したトナーや紙紛などの残留物を除去するクリーニング装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機等の電子写真プロセスを利用した画像形成装置には、転写プロセス後に感光体（感光ドラム）の表面に残存している残存トナーや紙紛等の残留物を除去するためのクリーニング装置が配設されている。このクリーニング装置は、感光ドラム表面にファーブラシローラやクリーニングブレード等の除去部材を接触させて、感光ドラム表面に付着した残存トナーや紙紛を除去するように構成されている（特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００３】
特許文献１に開示されるように、一般的なクリーニング装置の装置構成は、感光ドラムの表面に当接して回転されるクリーニングブラシが配設され、このクリーニングブラシによって、転写プロセスを経てクリーニング装置に至った感光ドラムの表面に付着している残留物が除去される。クリーニングブラシには静電接地された導電性ローラが接触されており、クリーニングブラシに保持された残留物が静電引力によって導電性ローラ側に吸着され、ブレードによって導電性ローラに吸着された残留物がケーシング下方に掻き落とされて回収される。
【特許文献１】特開平５−９４１２０号公報
【特許文献２】特開平６−３２４６０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、感光ドラム表面に付着した残留物は、ブレードによって導電性ローラ表面から掻き落とされる際に、ローラ表面とブレードとの接点において堆積し、帯状の残留物塊として徐々に長手方向に成長して延伸されていく場合がある。従来のクリーニング装置では、このような帯状の残留物塊を回収部にうまく貯溜できず、残留物塊がケーシング端部から装置外に突出して漏れ出したり、感光ドラムとクリーニング装置のケーシングとの間や各ローラ間で目詰まりを起こしたりして、クリーニング不良の原因となっており、また、メンテナンス性も劣っていた。
【０００５】
そこで、本発明においては、クリーニング装置に関し、前記従来の課題を解決するもので、感光ドラムから除去した残留物を回収部にて確実に貯溜してクリーニング不良を防止し、メンテナンス性を向上させたクリーニング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００７】
すなわち、請求項１においては、転写プロセスを経た感光ドラム表面に付着した残留物を除去するクリーニング装置において、該感光ドラムの表面に付着した残留物を保持して除去するクリーニングローラと、該クリーニングローラに当接して該残留物を吸着するセカンドローラと、該セカンドローラに当接するクリーニングブレードと、該セカンドローラと該クリーニングブレードとの接点近傍に配設されるガイドローラと、回収された該残留物を貯溜する回収部とを具備し、該セカンドローラの表面から該クリーニングブレードにより除去された残留物が、該ガイドローラに沿って該回収部の方向に排出されるものである。
【０００８】
請求項２においては、前記ガイドローラは、前記セカンドローラの回転方向と逆方向に同一速度で回転されるものである。
【０００９】
請求項３においては、前記ガイドローラは、前記セカンドローラ表面に当接されるものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１１】
請求項１に示す構成としたので、感光ドラムの表面に付着した残留物を確実に回収・貯溜して、クリーニング不良の発生を防止し、あわせてメンテナンス性を向上できる。
【００１２】
請求項２に示す構成としたので、ガイドローラに当接された残留物をより確実に回収部の方向へと搬出させることができ、クリーニング性及びメンテナンス性をより向上できる。
【００１３】
請求項３に示す構成としたので、残留物がセカンドローラ及びガイドローラとの間に侵入して目詰まりが起こるのを防止でき、残留物をガイドローラに沿って回収部の方向へと確実に搬出できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、発明の実施の形態を図面を参照して、以下に説明する。
図１は本発明に係るクリーニング装置を備えた画像形成装置の全体的な構成を示した正面断面図、図２はクリーニング装置の正面断面図、図３はクリーニング装置における残留物の回収の様子を表す図である。
なお、以下に示す画像形成装置１は、電子写真方式に構成されており、例えば、コピー機、プリンタ及びファクシミリ等に用いられるものである。
【００１５】
まず、画像形成装置１の全体構成について、以下に概略する。
図１に示すように、画像形成装置１は、給紙カセット６の上方に配置されている。画像形成装置１においては、給紙カセット６から繰り込まれた記録紙上に画像情報を顕像化したトナー画像が転写され、そのトナー画像が定着された後、記録紙が、画像形成装置１の上部に設けられる排紙トレイ７に主搬送経路１１を介して排出するようにしている。主搬送経路１１の外側に反転経路１２が形成され、この反転経路１２が該主搬送経路１１と分岐・合流するような構成とされている。主搬送経路１１における記録紙の搬送路に沿って、感光ドラムユニット２、露光器ユニット３、現像器ユニット４及び定着器ユニット５等が配置されている。
【００１６】
感光ドラムユニット２は、感光体として外周面に光導電膜を有する感光ドラム２１と、感光ドラム２１の外周面を帯電させる帯電器２２と、クリーニング装置２４等とから構成されている。帯電器２２に張設される帯電ワイヤ２３は、高電圧が印加されるとコロナ放電し、感光ドラム２１の外周面に均一に正電荷を付与する。クリーニング装置２４においては、転写プロセスを経た感光ドラム表面に付着した残留物Ｔ（残留トナー及び紙粉等）が除去・回収される。クリーニング装置２４の詳細は後述する（図２及び図３参照）。
【００１７】
露光器ユニット３は、感光ドラム２１の斜上方に配設され、露光器としてＬＥＤを用いた固定走査型のものが配設されている。すなわち、露光器としてライン状に発光点が配置されている露光ヘッド３１が、レンズ面３２を感光ドラム２１に対向するように感光ドラムユニット２に近設されている。露光ヘッド３１が、前記帯電器２２によって帯電された感光ドラム２１の外周面にデジタル化された画像情報に基づいて像露光することによって、感光ドラム２１上の照射部分の正電荷が除去され、静電潜像が形成される。
【００１８】
現像器ユニット４は、供給ローラ４１と、現像ローラ４２等とから構成されている。供給ローラ４１は、トナーを収容するトナーケース４３からトナーを正帯電させつつこれを現像ローラ４２に供給する。現像ローラ４２は、潜像が形成された感光ドラム２１にトナーを供給し、かかるトナーは、静電気によって感光ドラム２１上の正電荷が除去されている部分にのみ付着される。
【００１９】
現像器ユニット４を通過した記録紙は、感光ドラム２１の外周面と接触するように主搬送経路１１を挟んで配設された転写ローラ８１と感光ドラム２１とのニップ部に送り込まれる。そして、感光ドラム２１に密着された記録紙の裏側の転写ローラ８１にバイアス電圧が印加されると、正帯電しているトナーが感光ドラム２１から記録紙へと転写される。トナーが転写された記録紙は、主搬送経路１１の下流の定着器ユニット５に送られる。
【００２０】
定着器ユニット５は、ヒートローラ５１と、ヒートローラ５１の外周面に圧接するように主搬送経路１１を挟んで配設されたプレスローラ５２等とで構成されている。そして、該ヒートローラ５１と該プレスローラ５２とのニップ部に記録紙が送り込まれて、トナー転写後の記録紙が加熱・加圧されて、記録紙上のトナー画像が定着される。
【００２１】
次に、感光ドラムユニット２について、以下に説明する。
図１に示すように、感光ドラムユニット２は、下部に感光ドラム２１が配設され、上部に帯電器２２、上部であって該帯電器２２の側方（図１において右方）にクリーニング装置２４が配設されている。フレーム２０は、下方が開口されており、感光ドラム２１が、帯電器２２の直下方に位置するようにフレーム２０の長手方向の両側壁によって回転自在に軸支されている。
【００２２】
帯電器２２は、感光ドラム２１の表面にコロナ放電する帯電ワイヤ２３と、帯電ワイヤ２３によるコロナ放電を感光ドラム２１の表面に均一に分布させるためのグリッド等とで構成されている。帯電ワイヤ２３は、フレーム２０の下方側（感光ドラム２１が配設される側）に、フレーム２０の長手方向に沿って張設されている。帯電ワイヤ２３の下方であって感光ドラム２１の表面と帯電ワイヤ２３との間には、グリッド（図略）がフレーム２０に固定されている。
【００２３】
フレーム２０は、感光ドラム２１の下方はフレーム２０等の部材に覆われることなく外部に開放されており、この開放部分には、現像器ユニット４の現像ローラ４２や転写ローラ８１が感光ドラム２１の外周面に当接して配設され、トナー供給や転写プロセスが行われる。また、フレーム２０は、クリーニング装置２４の配置と逆方向（図１において左方）に、感光ドラム２１の上方を覆うように延設され、この延設部には、開口部が感光ドラム２１の形状に沿って長手方向に開口され、該開口部から感光ドラム２１の一部が露出されている。感光ドラムユニット２の側方に露光器ユニット３の露光ヘッド３１が配設され、レンズ面３２が開口部を介して感光ドラム２１の外周面に対向されている。
【００２４】
次に、本実施例に係るクリーニング装置２４について、以下に詳述する。
図２に示すように、クリーニング装置２４は、上述したように、感光ドラムユニット２に帯電器２２等と一体に組み付けられており、トナー画像を記録紙に転写する転写プロセスを経た感光ドラム２１表面に付着した残留物Ｔを、クリーニング装置２４内部に配設されたクリーニングローラ６１等によって除去・回収し、回収部６４に貯溜するように構成されている。具体的には、前記フレーム２０において、帯電器２２から感光ドラム２１の回転方向の上流側に向けてその上面を覆うようにしてケーシングフレーム２０ａが延出され、ケーシングフレーム２０ａの端部に長板状のフレーム６０が取り付けられる。このケーシングフレーム２０ａ及びフレーム６０によって感光ドラム２１表面側に開口するようにして囲繞された空間内部に、クリーニングローラ６１等がそれぞれ配設されている。
【００２５】
具体的には、クリーニング装置２４は、感光ドラム２１に当接されて感光ドラム２１の回転方向とは逆方向に回転されるクリーニングローラ６１と、クリーニングローラ６１に当接されてクリーニングローラ６１の回転方向とは逆方向に回転されるセカンドローラ６２と、セカンドローラ６２表面に当接するクリーニングブレード６３と、感光ドラム２１表面から除去された残留物Ｔを貯溜する回収部６４と、クリーニングブレード６３によってセカンドローラ６２表面から除去された残留物Ｔや、残留物Ｔの塊（残留物塊Ｍ）を回収部６４方向に排出するガイドローラ６５等とから構成されている。
【００２６】
ここで、本実施例における残留物Ｔとは、転写プロセスにて記録紙上に転写されなかった残存トナーの他に、微細な紙紛、粉塵、及びこれらが凝集化したものなど、クリーニング不良や画像不良の原因となる異物を含む概念である。クリーニング装置２４において、回収された残留物Ｔは、回収部６４に貯溜されず装置内部に飛散して感光ドラム２１やクリーニングローラ６１の表面に再付着する等することで、クリーニング不良や画像不良の原因となる。そのため、クリーニング装置２４としては、回収された残留物Ｔを回収部６４に確実に搬送して貯溜するように構成されることが肝要となる。
【００２７】
本実施例におけるクリーニングローラ６１は、芯金を中心に、表面にフェルトやスポンジ等の弾性材料に導電性微細粒子が分散された弾性導電層が形成されたローラが用いられるが、このような形状に限定されず、例えば、芯金を中心にファーブラシが円周方向に巻装されたローラを用いてもよい。
【００２８】
クリーニングローラ６１は、感光ドラム２１表面にニップを形成して圧接され、図示せぬ駆動装置により、感光ドラム２１の回転方向（図２における矢印Ａ）とは逆方向（図２における矢印Ｂ）に同一速度で回転されて、感光ドラム２１表面から残留物Ｔが除去される。上述のように、クリーニング装置２４は、ケーシングフレーム２０ａとフレーム６０とにより構成される収納ケース状部分のうち下方端部が離間されて感光ドラム２１表面側を開口して、この開口部にクリーニングローラ６１が配設される。このとき、感光ドラム２１の回転方向に対して、クリーニングローラ６１と内部のケーシングフレーム２０ａ下端部との間に形成される間隙を下流側領域６６とし、クリーニングローラ６１とフレーム６０下端部との間に形成される間隙を上流側領域６７とする。
【００２９】
クリーニングローラ６１の回転方向は、感光ドラム２１の回転方向と同一方向（カウンタ方向）でもよいが、本実施例に示すように逆方向とする方がクリーニング性能の面からは好ましい。すなわち、クリーニングローラ６１の回転方向を感光ドラム２１の回転方向と同一方向とすると、クリーニングローラ６１表面に吸着された残留物Ｔが後述するセカンドローラ６２によって除去されなかった場合に、残留物Ｔは下流側領域６６に移動されてしまう。この残留物Ｔが感光ドラム２１表面に機械的若しくは静電的に再付着してしまうと、そのままクリーニング装置２４から帯電器２２へと移動されてしまい、クリーニング不良が起こる。一方、本実施例に示すように、クリーニングローラ６１を感光ドラム２１の回転方向と逆方向とすることで、セカンドローラ６２によって除去されなかった残留物Ｔは、上流側領域６７へ移動されるため、再度セカンドローラ６２に接触させることができ、クリーニング不良を防止できる。
【００３０】
クリーニングローラ６１には電源回路６１ａが接続されており、電源回路６１ａからクリーニングローラ６１へと電圧Ｘが印加されている。転写ローラ８１を通過した後の感光ドラム２１表面に付着した残留物Ｔはその殆んどが紙紛であり、大半が正（プラス）に帯電されている。感光ドラム２１とクリーニングローラ６１との間に、感光ドラム２１表面と残留物Ｔとの間に作用する静電気による引力よりも強い静電気を作用させることで、感光ドラム２１表面の残留物Ｔを静電的な力によってクリーニングローラ６１側へと引き付けて、クリーニングローラ６１表面に保持して除去することができる。
【００３１】
セカンドローラ６２は、クリーニング装置２４内部にクリーニングローラ６１上方に配設されている。このセカンドローラ６２は、常時クリーニングローラ６１表面に圧接され、図示せぬ駆動装置により、クリーニングローラ６１の回転方向（図２における矢印Ｂ）とは逆方向（図２における矢印Ｃ）に同一速度で回転されて、クリーニングローラ６１表面から残留物Ｔが吸着・除去されるように構成されている。セカンドローラ６２としては、表面が研磨されたステンレス等の略円筒状のローラであって、少なくとも表面が導電性を有する導電性ローラが用いられる。
【００３２】
セカンドローラ６２には電源回路６２ａが接続されており、電源回路６２ａによって、上述したクリーニングローラ６１に印加される電圧Ｘよりも高い電圧Ｙ（Ｘ＜Ｙ）がセカンドローラ６２へと印加されている。このように、クリーニングローラ６１とセカンドローラ６２とに印加されるバイアス電圧を、セカンドローラ６２への電圧Ｙの方が大きくなるようにすることで、クリーニングローラ６１表面に付着された残留物Ｔを静電的な力によってセカンドローラ６２側へと引き付けて、セカンドローラ６２表面に吸着することができる。
【００３３】
クリーニングブレード６３は、クリーニング装置２４内部に、セカンドローラ６２上方であってセカンドローラ６２の回転方向に対して所定角度を持って固設されている。このクリーニングブレード６３は、端部がセカンドローラ６２の表面に接点Ｐで当接され、セカンドローラ６２表面に吸着された残留物Ｔを掻き落として除去するように構成されている。
【００３４】
本実施例におけるクリーニングブレード６３は、ウレタン・シリコン等の弾性材料より形成され、セカンドローラ６２表面との接触面積を大きくして、残留物Ｔの除去性能が向上するように形成される。特に、クリーニングブレード６３の端部は、接点Ｐでセカンドローラ６２との当接する箇所が、シート状のＰＥＴシート等によって形成されてもよく、フラット形状・凹凸形状・鋸刃形状等に形成されたものを用いてもよい。
【００３５】
回収部６４は、前記フレーム６０の内側面であって、セカンドローラ６２及びクリーニングブレード６３の下方位置に上方に開口して配設される。この回収部６４によって、クリーニングローラ６１によってクリーニング装置２４内部に回収され、クリーニングブレード６３によってセカンドローラ６２表面から掻き落とされた残留物Ｔが、導入部材６４ａによってガイドされながら貯溜される。この回収部６４には、クリーニングブレード６３によって掻き落とされた残留物Ｔが、セカンドローラ６２とクリーニングブレード６３との接点Ｐから飛散して貯溜されるとともに、接点Ｐで堆積して、接点Ｐから帯状の塊となって延出される残留物塊Ｍが、ガイドローラ６５に沿って排出されて貯溜される（図３参照）。
【００３６】
ガイドローラ６５は、表面が研磨されたステンレス等の略円筒状のローラが用いられ、セカンドローラ６２とクリーニングブレード６３との接点Ｐ近傍に配設され、より詳細には、接点Ｐに対するセカンドローラ６２の進入方向の上流側（図２における右方）であって接点Ｐと回収部６４との間の空間に配置される。このガイドローラ６５によって、クリーニングブレード６３によってセカンドローラ６２表面から掻き落とされた残留物Ｔや、この残留物Ｔが接点Ｐで堆積して帯状に延出された残留物塊Ｍが、ガイドローラ６５に沿って回収部６４の方向に搬出されるように構成されている。
【００３７】
図３に示すように、セカンドローラ６２表面に吸着された残留物Ｔは、クリーニングブレード６３によって掻き落とされるか、塞き止められて接点Ｐおいて圧縮されながら徐々に堆積する。残留物Ｔは、残留トナー及び紙紛等を含むため凝集化し易く、圧縮されながら堆積していくうちに、やがて細かい繊維屑である紙紛が絡まる等して帯状の残留物塊Ｍとなる場合がある。この残留物塊Ｍは、接点Ｐからセカンドローラ６２の回転に伴って、回転方向上流側に向けて徐々に成長して延出されていく（図３（ａ）参照）。本実施例においては、特に、残留物塊Ｍが延出していく先にガイドローラ６５が配置され、やがてガイドローラ６５に残留物塊Ｍが当接し、ガイドローラ６５表面を摺接して延出方向が変更されて回収部６４（導入部材６４ａ）に向けて延出され、回収部６４内部に貯溜される（図３（ｂ）参照）。このようにガイドローラ６５を配設することによって、ガイドローラ６５表面に当接した残留物塊Ｍは、延出方向を変更しながら回収部６４方向へ搬出される。
【００３８】
このように、クリーニング装置２４において、セカンドローラ６２表面からクリーニングブレード６３により除去された残留物Ｔを回収部６４の方向に排出するガイドローラ６５を設けることで、クリーニング装置２４内で残留物Ｔが飛散して感光ドラム２１や各ローラ６１・６２・６５表面に再付着するのを防ぐことができる。また、接点Ｐから帯状の残留物塊Ｍが延出されて、装置外に突出して漏れ出したり、クリーニング装置２４内の上流側領域６７や各ローラ６１・６２・６５間で目詰まりを起こしたりするのを防止できる。つまり、感光ドラム２１表面に付着した残留物Ｔを確実に回収・貯溜して、クリーニング不良の発生を防止し、あわせてメンテナンス性を向上できる。
【００３９】
特に、本実施例におけるガイドローラ６５は、図示せぬ駆動装置により、セカンドローラ６２の回転方向（図２における矢印Ｃ）とは逆方向（図２における矢印Ｄ）に同一速度で回転可能に配設されている。ガイドローラ６５としては、ケーシングフレーム２０ａに回転不能に固定されたり、回転自在に軸支されたりしてもよいが、好ましくは、セカンドローラ６２の回転方向と逆方向、すなわち、ガイドローラ６５表面に当接された残留物塊Ｍを感光ドラム２１表面とは反対側方向であって回収部６４方向に搬出するように同一速度で回転されるように配設される。このように構成することで、ガイドローラ６５に当接された残留物Ｔや残留物塊Ｍをセカンドローラ６２及びガイドローラ６５の当接部に巻き込むことなく確実に回収部６４の方向へと搬出でき、クリーニング性及びメンテナンス性をより向上できる。
【００４０】
また、本実施例におけるガイドローラ６５は、セカンドローラ６２及びガイドローラ６５の間に間隙を生ぜしめないように、セカンドローラ６２表面に当接されている。このように構成することで、残留物Ｔや接点Ｐから延出された残留物塊Ｍが、セカンドローラ６２及びガイドローラ６５の間隙に侵入して目詰まりが起こるのを防止でき、ガイドローラ６５に沿って回収部６４方向へと確実に搬出できる。
【００４１】
なお、本実施例における画像形成装置１は正帯電方式の電子写真プロセスが用いられているが、これに限定されるものではなく、負帯電方式であってもよい。また、クリーニング装置２４における各ローラ６１・６２・６５の回転方向は、本実施例に示した方向に何ら限定するものではなく、感光ドラム２１や各ローラ６１・６２・６５間で相対的に決定される。また、ガイドローラ６５の配設位置は、クリーニング装置２４の全体構成によって適宜変更でき、セカンドローラ６２とクリーニングブレード６３との接点Ｐより回収される残留物Ｔ及び残留物塊Ｍが効果的に回収部６４に貯溜される位置に配設される。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に係るクリーニング装置を備えた画像形成装置の全体的な構成を示した正面断面図。
【図２】クリーニング装置の正面断面図。
【図３】クリーニング装置における残留物の回収の様子を表す図。
【符号の説明】
【００４３】
２１    感光ドラム
２４    クリーニング装置
６１    クリーニングローラ
６２    ガイドローラ
６３    クリーニングブレード
６４    回収部
６５    ガイドローラ
Ｐ    接点
Ｔ    残留物
【図１】
2006251492.tif 000003
【図２】
2006251492.tif 000004
【図３】
2006251492.tif 000005