(57)【要約】【課題】廃トナー落ちが発生するのを防止することができ、画像品位を向上させることができるようにする。【解決手段】像担持体上に残留した現像剤を除去するクリーニング装置と、回転自在に配設され、除去された現像剤を搬送する現像剤搬送部材と、該現像剤搬送部材に沿って配設され、搬送される現像剤を案内する案内部２５とを有する。現像剤搬送部材の回転方向は、前記像担持体の回転方向と同じにされる。現像剤搬送部材の回転方向は、前記像担持体の回転方向と同じにされるので、低温低湿の環境下で、高デューティの画像を形成する際に、像担持体上に残留した現像剤がクリーニング装置によって多量に除去されても、除去された現像剤が画像形成装置の装置本体内に落下するのを防止することができる。【選択図】図１
2006078532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）像担持体上に残留した現像剤を除去するクリーニング装置と、
（ｂ）回転自在に配設され、除去された現像剤を搬送する現像剤搬送部材と、
（ｃ）該現像剤搬送部材に沿って配設され、搬送される現像剤を案内する案内部とを有するとともに、
（ｄ）前記現像剤搬送部材の回転方向は、前記像担持体の回転方向と同じにされることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記現像剤搬送部材は線材をスパイラルに巻いて形成される請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記現像剤搬送部材は、軸及び軸の外周面に形成されたスパイラルを備える請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記現像剤搬送部材は、軸及び軸の外周面に形成された複数のはねを備える請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真式のプリンタ、複写機、ファクシミリ装置等の画像形成装置においては、感光体ドラムの表面を一様に、かつ、均一に帯電させ、帯電させられた表面を露光して静電潜像を形成し、該静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成するようにしている。そして、該トナー像は記録用紙に転写された後、定着させられて画像が形成される。
【０００３】
ところで、従来、画像形成装置においては、駆動源を少なくするために、感光体ドラムと接触する各ローラにギヤを取り付け、該各ギヤと、感光体ドラムに取り付けられたギヤとを噛（し）合させ、感光体ドラムに連動させて各ローラを回転させるようになっている。したがって、各ローラは、感光体ドラムの回転方向と逆の方向に回転させられる。
【０００４】
図２は従来の画像形成装置の概念図である。
【０００５】
図において、１０は現像装置、１１は感光体ドラム、１２はトナー供給ローラ、１３は現像ローラ、１４は帯電ローラ、１５は転写ローラ、１６はトナーカートリッジ、１７はトナー槽、１８はＬＥＤヘッド、１９はクリーニングブレード、２０はスパイラルスプリング、２１は記録用紙、２２は現像ブレードである。
【０００６】
前記構成の画像形成装置において、感光体ドラム１１の表面を、帯電ローラ１４によって一様に、かつ、均一に帯電させ、ＬＥＤヘッド１８によって露光して静電潜像を形成し、現像ローラ１３によって搬送されたトナーを前記静電潜像に付着させてトナー像を形成し、該トナー像を転写ローラ１５によって記録用紙２１に転写する。
【０００７】
そして、記録用紙２１への転写が終わった後に感光体ドラム１１上に残留したトナーはクリーニングブレード１９によって掻（か）き取られ、該掻き取られたトナーは、感光体ドラム１１と逆の方向、すなわち、矢印Ｘ方向に回転するスパイラルスプリング２０によって搬送され、図示されない廃トナー収容部に送られる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
なお、前記スパイラルスプリング２０によって搬送されるトナーを案内するために、スパイラルスプリング２０を包囲して案内部２５が配設される。該案内部２５は、スパイラルスプリング２０と感光体ドラム１１との間において上方に向けて突出させて形成された第１のリブ２６、及びスパイラルスプリング２０を挟んで、感光体ドラム１１と対向させ、かつ、上方に向けて突出させて形成された第２のリブ２７を備える。
【特許文献１】特開２０００−１８１２２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前記従来の画像形成装置においては、クリーニングブレード１９によって掻き取られたトナーは、スパイラルスプリング２０の矢印Ｘ方向の回転に伴って、第１のリブ２６とスパイラルスプリング２０との間に集まりやすい。
【００１０】
したがって、低温低湿の環境下で、高デューティの画像を形成する際に、感光体ドラム１１上に残留したトナーが前記クリーニングブレード１９によって多量に掻き取られると、掻き取られたトナーが第１のリブ２６を乗り越えて画像形成装置の装置本体内に落下してしまう。
【００１１】
そして、トナーが幅方向の装置本体内に落下すると、廃トナー落ちとなって画像不良が発生し、画像品位が低下してしまう。特に、画像形成装置の高速化に伴って、前記廃トナー落ちによる画像不良が一層発生してしまう。
【００１２】
本発明は、前記従来の画像形成装置の問題点を解決して、廃トナー落ちが発生するのを防止することができ、画像品位を向上させることができる画像形成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】
【００１３】
そのために、本発明の画像形成装置においては、像担持体上に残留した現像剤を除去するクリーニング装置と、回転自在に配設され、除去された現像剤を搬送する現像剤搬送部材と、該現像剤搬送部材に沿って配設され、搬送される現像剤を案内する案内部とを有する。
【００１４】
そして、前記現像剤搬送部材の回転方向は、前記像担持体の回転方向と同じにされる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、画像形成装置においては、像担持体上に残留した現像剤を除去するクリーニング装置と、回転自在に配設され、除去された現像剤を搬送する現像剤搬送部材と、該現像剤搬送部材に沿って配設され、搬送される現像剤を案内する案内部とを有する。
【００１６】
そして、前記現像剤搬送部材の回転方向は、前記像担持体の回転方向と同じにされる。
【００１７】
この場合、前記現像剤搬送部材の回転方向は、前記像担持体の回転方向と同じにされるので、低温低湿の環境下で、高デューティの画像を形成する際に、像担持体上に残留した現像剤がクリーニング装置によって多量に除去されても、除去された現像剤が画像形成装置の装置本体内に落下するのを防止することができる。したがって、画像品位を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この場合、画像形成装置としてのプリンタについて説明する。
【００１９】
図３は本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの概念図である。
【００２０】
図において、１０は現像装置であり、該現像装置１０は、ケース１０ａ内に、矢印Ａ方向に回転自在に配設された像担持体としての感光体ドラム１１、矢印Ｂ方向に回転自在に配設された帯電装置としての帯電ローラ１４、矢印Ｃ方向に回転自在に配設された現像剤担持体としての現像ローラ１３、矢印Ｄ方向に回転自在に配設された現像剤供給ローラとしてのトナー供給ローラ１２、現像ブレード２２、クリーニング装置としてのクリーニングブレード１９、感光体ドラム１１と平行に延在させられ、回転自在に配設された現像剤搬送部材としてのスパイラルスプリング２０を備える。なお、現像ローラ１３、トナー供給ローラ１２、現像ブレード２２等によって現像器が構成され、該現像器は、現像剤槽としてのトナー槽１７内に配設される。また、１６は、前記ケース１０ａに対して着脱自在に配設されたトナーカートリッジである。
【００２１】
前記ケース１０ａ外に、感光体ドラム１１と対向させて露光装置としてのＬＥＤヘッド１８が配設されるとともに、感光体ドラム１１と対向させて、転写装置としての転写ローラ１５が矢印Ｅ方向に回転自在に配設される。
【００２２】
ところで、前記プリンタにおいては、駆動源を少なくするために、感光体ドラム１１と接触する各ローラ、すなわち、現像ローラ１３、帯電ローラ１４、転写ローラ１５等にギヤを取り付け、該各ギヤと、感光体ドラム１１に取り付けられたギヤとを噛合させ、感光体ドラム１１に連動させて各現像ローラ１３、帯電ローラ１４、転写ローラ１５等を回転させるようになっている。したがって、各現像ローラ１３、帯電ローラ１４、転写ローラ１５等は、感光体ドラム１１の回転方向と逆の方向に回転させられる。なお、トナー供給ローラ１２は、現像剤としてのトナーを摩擦によって帯電させるために、現像ローラ１３と同じ方向に回転させられる。２１は普通紙、複写紙、封筒、ＯＨＰシート等の記録用紙であり、該記録用紙２１は図示されない搬送部材によって矢印Ｆ方向に搬送される。
【００２３】
そして、画像形成時において、感光体ドラム１１の表面を、帯電ローラ１４によって−７００〔Ｖ〕の電位で一様に、かつ、均一に帯電させ、ＬＥＤヘッド１８によって露光して実質０〔Ｖ〕の電位にして静電潜像を形成する。また、トナー槽１７内のトナーは、トナー供給ローラ１２によって現像ローラ１３に送られ、現像ローラ１３上において現像ブレード２２によって均一に薄層化される。
【００２４】
そのために、現像ローラ１３に−２００〔Ｖ〕の電圧が印加され、それに伴って、現像ローラ１３上のトナーは、−２００〔Ｖ〕の電位で帯電させられる。したがって、静電潜像を形成する感光体ドラム１１の電位とトナーの電位との差を表す電位差によって、トナーが吸着され、静電潜像を現像して現像剤像としてのトナー像を形成する。該トナー像は＋１７００〔Ｖ〕の電圧が印加された転写ローラ１５によって吸引され、記録用紙２１に転写される。このようにして画像が形成される。
【００２５】
そして、記録用紙２１への転写が終わった後に感光体ドラム１１上に残留したトナーは、クリーニングブレード１９によって掻き取られて除去され、現像剤搬送部としてのトナー搬送部ｐ１に落下させられる。該トナー搬送部ｐ１は、スパイラルスプリング２０、該スパイラルスプリング２０に沿って配設され、スパイラルスプリング２０によって搬送されるトナーを案内する案内部２５を備える。したがって、トナー搬送部ｐ１に落下させられたトナーは、スパイラルスプリング２０の回転に伴って、プリンタの幅方向の全体を一定方向に搬送され、図示されない現像剤収容部としての廃トナー収容部に蓄積される。そのために、前記案内部２５は、スパイラルスプリング２０と感光体ドラム１１との間において上方に向けて突出させて形成された第１のリブ２６、及びスパイラルスプリング２０を挟んで、感光体ドラム１１と対向させ、かつ、上方に向けて突出させて形成された第２のリブ２７を備える。なお、第１、第２のリブ２６、２７によって現像剤落下防止部材が構成される。
【００２６】
次に、感光体ドラム１１、トナー供給ローラ１２、現像ローラ１３、クリーニングブレード１９及び現像ブレード２２について詳細に説明する。
【００２７】
前記感光体ドラム１１は１５０〔ｍｍ／ｓｅｃ〕、現像ローラ１３は１９２〔ｍｍ／ｓｅｃ〕、トナー供給ローラ１２は９９〔ｍｍ／ｓｅｃ〕の周速度でそれぞれ矢印Ａ、Ｃ、Ｄ方向に回転させられる。
【００２８】
また、現像ブレード２２は、厚さが０．０８〔ｍｍ〕の金属製の薄板から成り、先端が現像ローラ１３に圧接させられる。そして、前記トナー供給ローラ１２に−３００〔Ｖ〕の電圧が、前記現像ローラ１３に−２００〔Ｖ〕の電圧が印加される。また、トナー供給ローラ１２によって現像ローラ１３に供給されたトナーは、現像ローラ１３との摩擦帯電によって負の極性に帯電させられ、現像ローラ１３に吸着され、さらに、現像ブレード２２によって均一に薄層化され、現像ローラ１３上にトナー層が形成される。
【００２９】
現像ローラ１３に吸着されたトナーは、現像ローラ１３と圧接させられた感光体ドラム１１上の静電潜像に付着させられ、トナー像を形成する。そして、該トナー像は、転写ローラ１５によって＋１．７〔ＫＶ〕の電位差で記録用紙２１に転写される。このとき、感光体ドラム１１上に残留したトナーは、感光体ドラム１１の回転方向と対向させて、かつ、突入角度が１３．８７〔°〕で圧接させられ、厚さが２〔ｍｍ〕のウレタンゴム製のクリーニングブレード１９によって掻き取られ、トナー搬送部ｐ１に落下する。
【００３０】
落下したトナーは、スパイラルスプリング２０の回転に伴って搬送され、前記廃トナー収容部に送られ、該廃トナー収容部において蓄積される。
【００３１】
次に、スパイラルスプリング２０について詳細に説明する。
【００３２】
図１は本発明の第１の実施の形態におけるトナー搬送部の要部を示す図、図４は本発明の第１の実施の形態におけるトナー搬送部の動作を示す図である。
【００３３】
図において、１１は感光体ドラム、１４は帯電ローラ、２０はスパイラルスプリング、２５は案内部であり、前記感光体ドラム１１の一端にギヤ２４が、帯電ローラ１４の一端にギヤ２８が、スパイラルスプリング２０の一端にギヤ２３が取り付けられ、前記ギヤ２３、２４とギヤ２８とが噛合させられる。
【００３４】
前記スパイラルスプリング２０は、ばね用の太さが１〔ｍｍ〕のステンレス鋼の線材から成り、空洞になるように、所定の径、所定のピッチ及び所定の傾き角度で線材をスパイラルに巻いて形成され、プリンタの幅方向においてトナー搬送部ｐ１の全体にわたって延在させられる。
【００３５】
そして、本実施の形態においては、感光体ドラム１１が矢印Ａ方向に回転させられると、感光体ドラム１１の回転がギヤ２４、２８、２３を介してスパイラルスプリング２０に伝達されるので、スパイラルスプリング２０は矢印Ｙ方向に、すなわち、感光体ドラム１１と同じ方向に回転させられ、それに伴って、トナーは一端、すなわち、ギヤ２３側から他端に向けて搬送され、ケース１０ａ（図３）の他端に配設された図示されないトナー排出口から前記廃トナー収容部に送られる。なお、スパイラルスプリング２０は従来のスパイラルスプリング２０と逆方向に回転させられるので、スパイラルの巻き方向も従来のスパイラルスプリング２０と逆にされる。
【００３６】
ところで、トナー搬送部ｐ１に落下させられたトナーは、スパイラルスプリング２０の回転に伴って、第２のリブ２７とスパイラルスプリング２０との間に集まりやすくなるが、本実施の形態においては、第１のリブ２６の高さＨ１は、装置本体のロワベースフレームｆｒの底面から１０〔ｍｍ〕であるのに対して、第２のリブ２７の高さＨ２は、スパイラルスプリング２０との間に集まったトナーが乗り越えることがないように、ロワベースフレームｆｒの底面から２０〔ｍｍ〕にされ、第１のリブ２６の高さＨ１より大きく、２倍にされる。
【００３７】
したがって、低温低湿の環境下で、高デューティの画像を形成する際に、感光体ドラム１１上に残留したトナーが前記クリーニングブレード１９によって多量に掻き取られても、掻き取られたトナーが第２のリブ２７を乗り越えて画像形成装置の装置本体内に落下するのを防止することができる。その結果、廃トナー落ちが発生するのを防止することができ、画像品位を向上させることができる。
【００３８】
ところで、本実施の形態において、スパイラルスプリング２０は、線材を空洞になるようにスパイラルに巻いて形成されるので、プリンタが高速化され、スパイラルスプリング２０の回転速度が高くなりすぎると、トナーがスパイラルスプリング２０をすり抜けてしまう。
【００３９】
図５は本発明の第１の実施の形態におけるトナーの搬送状態を示す図である。
【００４０】
図において、２０はスパイラルスプリングであり、矢印Ｙ方向に回転させられることによってトナーを矢印Ｇ方向に搬送する。ところが、スパイラルスプリング２０の回転速度が高くなりすぎると、スパイラルスプリング２０の空洞内のトナーがスパイラルスプリング２０をすり抜けてしまう。その結果、トナーの搬送効率が低くなり、十分にマージンのある搬送能力を得ることができない。
【００４１】
そこで、トナーの搬送効率を高くすることができるようにした本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、プリンタの構成は第１の実施の形態と同じであるので、図３を援用して説明を省略する。
【００４２】
図６は本発明の第２の実施の形態におけるスパイラルねじを示す正面図、図７は本発明の第２の実施の形態におけるトナーの搬送状態を示す図である。
【００４３】
図において、３０は現像剤搬送部材としてのスパイラルねじであり、該スパイラルねじ３０は、プラスチック又は金属から成り、軸３１及び長さ方向に形成された軸３１の外周面に螺（ら）旋状に形成されたスパイラル３２を備える。本実施の形態において、スパイラルねじ３０の回転方向、長さ、径、スパイラル３２のピッチ、及びスパイラル３２の傾き角度は、前記スパイラルスプリング２０（図５）と同じにされる。
【００４４】
この場合、スパイラルねじ３０を回転させると、図７に示されるように、スパイラル３２の面によって現像剤としてのトナーが押され、搬送されるので、スパイラルねじ３０の回転速度が高くなっても、トナーがすり抜けることがなくなる。したがって、トナーの搬送効率を高くすることができ、十分にマージンのある搬送能力を得ることができる。
【００４５】
また、前記スパイラルねじ３０は、プラスチック又は金属によって形成されるので、プリンタのコストを低くすることができる。
【００４６】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、プリンタの構成は第１の実施の形態と同じであるので、図３を援用して説明を省略する。
【００４７】
図８は本発明の第３の実施の形態における羽根付回転体を示す正面図、図９は本発明の第３の実施の形態におけるはねを示す図である。
【００４８】
図において、４０は現像剤搬送部材としての羽根付回転体であり、該羽根付回転体４０は、プラスチック又は金属から成り、軸４１及びプリンタの幅方向に延在させて配設され、軸４１の外周面に傾斜させて形成された複数のはね４２を備える。該各はね４２は、楕（だ）円形の形状を有し、所定の径Ｌの範囲において、所定のピッチＲで、所定の傾き角度ｆで軸に対して傾斜させて配設される。また、各はね４２は、交互に一つ置きに角度が９０〔°〕ずらして形成され、前記傾き角度ｆは、現像剤としてのトナーの搬送方向において、各はね４２の前端と、隣接するはね４２の後端とが軸方向においてオーバラップするように設定される。
【００４９】
前記はね４２の厚さは、１〜２〔ｍｍ〕程度にされるので、十分に強度を大きくすることができ、羽付回転体４０を回転させる際に必要になるトルクを小さくすることができる。
【００５０】
本実施の形態において、羽根付回転体４０の回転方向、長さ、径Ｌ及びピッチＲは、前記スパイラルスプリング２０（図５）及びスパイラルねじ３０（図７）と同じにされる。
【００５１】
なお、一端からはね４２によって搬送されるトナーは、次のはね４２によって拾われ、他端に向けて搬送されるが、前記傾き角度ｆが小さく、各はね４２の前端と、隣接するはね４２の後端とが軸方向においてオーバラップしているので、はね４２が１回転するときのストロークを大きくすることができ、はね４２がトナーを拾う効率を高くすることができる。したがって、トナーの搬送効率を高くすることができ、十分にマージンのある搬送能力を得ることができる。
【００５２】
また、各はね４２は、交互に一つ置きに角度が９０〔°〕ずらして形成されるので、はね４２によって拾われたトナーが次のはね４２によって拾われるタイミングを短くすることができ、トナーの搬送効率を一層高くすることができる。
【００５３】
さらに、はね４２は、楕円形の形状を有するので、逃げの空間を形成することができる。したがって、各はね４２間に進入したトナーによるトナー詰りが発生するのを防止することができる。
【００５４】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるトナー搬送部の要部を示す図である。
【図２】従来の画像形成装置の概念図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの概念図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態におけるトナー搬送部の動作を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態におけるトナーの搬送状態を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態におけるスパイラルねじを示す正面図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態におけるトナーの搬送状態を示す図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態における羽根付回転体を示す正面図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態におけるはねを示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１１    感光体ドラム
１９    クリーニングブレード
２０    スパイラルスプリング
２５    案内部
３０    スパイラルねじ
３１、４１    軸
３２    スパイラル
４０    羽根付回転体
４２    はね
【図１】
2006078532.tif 000003
【図２】
2006078532.tif 000004
【図３】
2006078532.tif 000005
【図４】
2006078532.tif 000006
【図５】
2006078532.tif 000007
【図６】
2006078532.tif 000008
【図７】
2006078532.tif 000009
【図８】
2006078532.tif 000010
【図９】
2006078532.tif 000011