(57)【要約】【課題】低コストで実現可能な構成で、簡単な操作によりケース内に堆積したトナーを清掃することが可能な現送装置、及びプロセスカートリッジを提供する。【解決手段】プロセスカートリッジ２は、現像ローラ２３と、プロセスカートリッジ２の長手方向に平行で、トナー像形成時に飛散するトナーが堆積するトナー堆積手段２４と、トナー堆積手段２４のトナーが堆積する面に接触するように備え付けられたトナー清掃手段２５と、を有し、トナー清掃手段２５は、トナー堆積手段２４を矢印Ｂの方向に引き抜く際にトナー堆積手段２４のトナーを削ぎ落とす。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体上にトナー像を形成する現像ローラを有する現像装置であって、
感光体と前記現像ローラが対向する位置の近傍に設けられ、前記現像ローラの長手方向に平行で、トナー像形成時に飛散するトナーが堆積するトナー堆積手段と、
前記トナー堆積手段のトナーが堆積する面に接触するように備え付けられたトナー清掃手段と、
を有し、
前記トナー清掃手段は、
外部からの駆動により前記トナー堆積手段に対して相対的に移動可能で、移動しつつ前記トナー堆積手段のトナーを削ぎ落とすことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記トナー堆積手段は、前記現像ローラの長手方向に沿って移動可能であり、
前記トナー清掃手段は、前記現像装置に固定されていることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記トナー清掃手段は、前記現像ローラの長手方向に沿って移動可能であり、
前記トナー堆積手段は、前記現像装置に固定されていることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項４】
前記トナー堆積手段は、外部から引き抜くことにより移動可能であり、
前記トナー清掃手段は、前記現像装置の、前記トナー堆積手段を引き抜く際の引き抜き口側の側板に備えられていることを特徴とする請求項１または２記載の現像装置。
【請求項５】
前記トナー堆積手段の前記現像装置と接している面に備えられた第１の突起部材と、
前記現像装置本体の前記トナー堆積手段と接している面に備えられた第２の突起部材と、
をさらに有し、
前記第１の突起部材と前記第２の突起部材は、前記トナー堆積手段が移動する際に前記トナー堆積手段に振動を発生させることを特徴とする請求項１、２、４のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項６】
前記トナー清掃手段は、
トナーボトルの挿入及び抜き出しに連動して前記トナー堆積手段に対して相対的に移動することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
潜像を担持する感光体と、
前記感光体によりトナー像が転写される中間転写体と、
をさらに有する請求項７記載の画像形成装置であって、
前記トナー清掃手段によってトナーが削ぎ落とされた後に、画像形成を行うことなく前記現像装置、前記感光体及び前記中間転写体を駆動させることで、削ぎ落とされたトナーを除去するトナー除去手段をさらに有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
潜像を担持する感光体と、
前記感光体と対向する位置に設けられた開口部に、前記感光体上にトナー像を形成する現像ローラを備えた現像手段と、
を有するプロセスカートリッジであって、
前記開口部近傍に設けられ、前記プロセスカートリッジの長手方向に平行で、トナー像形成時に飛散するトナーが堆積するトナー堆積手段と、
前記トナー堆積手段のトナーが堆積する面に接触するように備え付けられたトナー清掃手段と、
を有し、
前記トナー清掃手段は、
外部からの駆動により前記トナー堆積手段に対して相対的に移動可能で、移動しつつ前記トナー堆積手段のトナーを削ぎ落とすことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１０】
前記トナー堆積手段は、前記プロセスカートリッジの長手方向に沿って移動可能であり、
前記トナー清掃手段は、前記プロセスカートリッジに固定されていることを特徴とする請求項９記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１１】
前記トナー清掃手段は、前記プロセスカートリッジの長手方向に沿って移動可能であり、
前記トナー堆積手段は、前記プロセスカートリッジに固定されていることを特徴とする請求項９記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１２】
前記トナー堆積手段は、外部から引き抜くことにより移動可能であり、
前記トナー清掃手段は、前記プロセスカートリッジの、前記トナー堆積手段を引き抜く際の引き抜き口側の側板に備えられていることを特徴とする請求項９または１０記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１３】
前記トナー堆積手段の前記現像手段と接している面に備えられた第１の突起部材と、
前記現像手段本体の前記トナー堆積手段と接している面に備えられた第２の突起部材と、
をさらに有し、
前記第１の突起部材と前記第２の突起部材は、前記トナー堆積手段が移動する際に前記トナー堆積手段に振動を発生させることを特徴とする請求項９、１０、１２のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１４】
前記トナー清掃手段は、
トナーボトルの挿入及び抜き出しに連動して前記トナー堆積手段に対して相対的に移動することを特徴とする請求項９から１３のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１５】
前記トナー清掃手段は、
プロセスカートリッジ挿入部に備えられたカバーの開閉に連動して、前記トナー堆積手段に対して相対的に移動することを特徴とする請求項９から１４のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関し、特に、ケース内部の清掃を容易に行える現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子写真方式の画像形成装置において、飛散したトナーが経時でケース外壁に付着、堆積する事でトナー落ちなどの異常画像になることが知られている。図３を参照しながら、トナー落ちによる異常画像の発生について説明する。
【０００３】
以下において、プロセスカートリッジは感光体及び現像装置を主な構成要素とし、画像形成装置に対して着脱可能となっているものとする。画像形成装置に装着する場合は、図３に示すように感光体１０４と、現像ローラ１０３等によって形成される現像装置とが一体となっている。メンテナンスを行う際は、図５に示すように現像装置を分解することも可能である。
【０００４】
図３は現像装置と感光体が一体となった状態のプロセスカートリッジの側面の断面図である。プロセスカートリッジ１００は、圧抜きフィルタ１０１、装置内のトナーを循環させる搬送スクリュ１０２、現像ローラ１０３、感光体１０４等によって形成されている。
【０００５】
トナーは、現像ローラ１０３によって感光体１０４まで運ばれ、感光体１０４上に形成されている潜像を現像する。現像装置開口上部に設けられた部材１０５の一部の面が感光体１０４と対向している。通常現像ローラ１０３上から飛散したトナーは現像装置内部への気流に乗って現像装置内部へと回収されるが、圧抜きフィルタ１０１が目詰まりした場合や、著しく飛散するトナーが多い場合は、部材１０５の感光体に面した面にトナーが付着し堆積する。そして、堆積したトナーが作像中に感光体１０４や現像ローラ１０３等の上に落下する事で、トナー落ちと呼ばれる白紙部へのトナーが付着した異常画像が発生する。
【０００６】
上記のような、ケース外壁に付着するトナーを減少させる方法として、前述のような現像装置側が装置内部へと吸い込む気流によって飛散トナーを回収する方法や、トナーが付着しにくいシール部材を張り付ける事でケースへのトナー付着を低減する方法などが既に知られている。
【０００７】
しかし、今までの方法では経時的に堆積したトナーを完全には防げないという問題があった。例として、現像装置内部への吸い込む気流を作ったとしても、現像装置に取り付けられた圧抜きフィルタの目詰まりなどによって経時で吸い込まなくなる。その為、ケース外壁に付着、堆積するトナーを防ぐことは難しい。また、トナーが付着しにくい部材を用いたとしても、付着、堆積するトナーをゼロにすることはできない為、トナーが飛散しやすい厳しい条件で装置が使われた場合など、トナー落ちを防ぐ事は出来ないといった問題があった。
【０００８】
この問題に対して、ケース内に堆積したトナーを除去する方法が考えられている。特許文献１の画像形成装置の構成では、現像ローラ下部に多孔質部材が設定されている。この多孔質部材が飛散したトナーを吸着し保持し、感光体に接離して保持したトナーを移動させ、感光体をクリーニングすることで堆積トナーを除去している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
プロセスカートリッジにおいて、感光体側装置と、現像装置は簡易的に分解できない構成が多く、ユーザが自ら行うことはもとより、サービスマンがメンテナンスの際に訪問先でプロセスカートリッジを分解して現像装置ケース部の清掃を行うことは難しい。
【００１０】
これに対して特許文献１の画像形成装置における現像装置では、堆積したトナーを除去するための清掃部材が設けられており、分解することなくケース部の清掃を行うことが可能となっている。
【００１１】
しかし、自動接離を行うため、画像形成装置本体側にアクチュエーター等を設ける構成をとっており、コストが高くなるという問題と、レイアウト上駆動源を配置できない場合があるという問題がある。また、接離動作によって、堆積トナーが完全に除去されるとは限らない。
【００１２】
本発明の目的は、簡単な操作によりケース内に堆積したトナーを清掃することが可能な現像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の現像装置は、感光体上にトナー像を形成する現像ローラを有する現像装置であって、感光体と前記現像ローラが対向する位置の近傍に設けられ、前記現像ローラの長手方向に平行で、トナー像形成時に飛散するトナーが堆積するトナー堆積手段と、前記トナー堆積手段のトナーが堆積する面に接触するように備え付けられたトナー清掃手段と、を有し、前記トナー清掃手段は、外部からの駆動により前記トナー堆積手段に対して相対的に移動可能で、移動しつつ前記トナー堆積手段のトナーを削ぎ落とすことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、簡単な操作によりケース内に堆積したトナーを清掃することが可能な現像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のプロセスカートリッジの側板部の実施形態１の上面図である。
【図２】本発明のプロセスカートリッジを有する画像形成装置の実施形態１の構成を示す図である。
【図３】感光体が一体となったプロセスカートリッジの側面図である。
【図４】本発明のプロセスカートリッジの実施形態１の側面図である。
【図５】本発明のプロセスカートリッジの現像装置の実施形態１の斜視図である。
【図６】本発明のプロセスカートリッジの実施形態２の側面図である。
【図７】本発明のプロセスカートリッジと連結するトナーボトルの実施形態２の動作を示す図である。
【図８】本発明のプロセスカートリッジとトナーボトルの実施形態２の構成を示す図である。
【図９】本発明のプロセスカートリッジと連結するトナーボトルの実施形態２の構成を示す図である。
【図１０】本発明のプロセスカートリッジと連結するトナーボトルの実施形態２の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜実施形態１の構成＞
図２を参照しながら、本発明のプロセスカートリッジを有する画像形成装置の実施形態１の構成について説明する。図２に示すように、画像形成装置１は着脱可能なプロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、中間転写体３、二次転写ローラ４、定着装置５を有する。現像手段である現像装置２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋ及び感光体２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋはそれぞれプロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋに含まれている。
【００１７】
次に、図１、図４及び図５を参照しながら、本発明のプロセスカートリッジの現像装置の実施形態１の構成について説明する。図５はプロセスカートリッジ２に含まれる現像装置２１の全体の斜視図である。前述の図２に示すプロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、使用するトナーの色のみが異なり、構成及び動作は同じである。以下においては、プロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋと同じ構成及び動作を持つプロセスカートリッジ２及び現像装置２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋと同じ構成及び動作を持つ現像装置２１用いて説明する。
【００１８】
図５の矢印Ａは、プロセスカートリッジ２が画像形成装置１に挿入される方向を示している。トナー堆積手段２４は、矢印Ａに平行で、現像装置２１に対してスライド式に嵌め込まれており、矢印Ｂの方向に沿って、プロセスカートリッジ２から抜き出すことが可能となっている。
【００１９】
図４はプロセスカートリッジ２の断面図である。現像ローラ２３は現像装置２１の開口部近傍で、感光体２２と対向する位置に設けられている。感光体２２及び現像ローラ２３は、図４のブロック矢印で示す方向に回転する。図４に示すように、トナー堆積手段２４は、感光体２２の現像ローラ２３がトナー像を形成する位置より下流に位置しており、現像装置２１に備え付けられている。現像ローラ２３から感光体２２へトナー像を形成する際に飛散するトナーは、この位置でトナー堆積手段２４に付着し保持される。
【００２０】
図１は、プロセスカートリッジ２の側板部のトナー堆積手段２４の挿入口周辺の上面図である。トナー堆積手段２４の感光体２２側の面には、トナー清掃手段２５が備え付けられている。また、挿入口周辺には、トナーが外側に流出しないようにするため、シール部材２６が備え付けられている。トナー堆積手段２４の感光体２２と対向していない面及び現像装置のトナー堆積手段２４と接触する面は、図１に示すように突起部材２８ａ及び突起部材２８ｂが設けられている。
【００２１】
トナー清掃手段２５は、例えばマイラー（登録商標）（帝人デュポンフィルム社製）で形成されたシートをトナー堆積手段２４の感光体２２側の面に接触する形で配置する。また、シール部材２６の素材の例としては、リアルシーラ（登録商標）ＲＧＺ（ブリジストン化成品社製）等がある。これは、スポンジ状態であるため、十分潰した状態でシール性を向上させて使用することが望ましい。
【００２２】
＜実施形態１の動作＞
まず、図２を参照して実施形態１の画像形成装置１の動作について説明する。図２に示す用紙Ｐは、図中の破線に沿って搬送される。プロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋにおいて、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各色のトナー像が、潜像を担持している感光体２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋ上に形成される。形成されたトナー像は中間転写体３上に転写され、二次転写ローラ４と中間転写体３との間を用紙Ｐが通過する際に、用紙へトナー像が転写される。その後、用紙Ｐが定着装置５を通過摺る際に、熱と圧力によりトナー像が用紙Ｐに定着され、出力される。
【００２３】
図１を参照しながら、トナー堆積手段２４をプロセスカートリッジ２から抜き出す際の動作について説明する。トナー堆積手段２４を矢印Ｂの方向へ抜き出す際に、トナー堆積手段２４の感光体２２と対向している面がトナー清掃手段２５と接触し、トナー堆積手段２４が保持しているトナーが削ぎ落とされる。このとき、清掃しきれなかったトナーは、シール部材２６によって止められるため、外側へ流出しない。
【００２４】
トナー清掃手段２５によって削ぎ落とされたトナーは、プロセスカートリッジ２下部に設置された図示しない中間転写体３上に落とされる構造を持つか、別途経路を作成して廃トナー収納容器まで搬送するようにしても良い。その後、削ぎ落としたトナーを取り除くため、画像出力を行うことなく画像形成装置を空回しするようにしても良い。
【００２５】
＜実施形態１の作用・効果＞
実施形態１においては、図１に示すトナー堆積手段２４を抜き出す際の持ち手は、画像形成装置のカバーを開けた状態で操作可能な位置に設置しているため、簡単な操作によってプロセスカートリッジ２の清掃を行うことが可能である。例えば、トナーボトルの着脱と同程度の手間で、サービスマンやユーザがトナー堆積手段２４を往復運動させることによって現像装置外壁についたトナーを清掃することができる。
【００２６】
このように、トナー清掃のための機能がプロセスカートリッジの中で完結しており、外部からの手動操作によってトナー清掃を行うことができるため、駆動源を要する装置等を設ける必要がなく、低コストかつシンプルな構成にすることができる。また、トナー堆積手段は薄くすることが可能なため、設置のためのスペースは小さくて済み、プロセスカートリッジのレイアウトに影響されにくい。
【００２７】
さらに、トナー堆積手段２４を引き抜く際に、トナー堆積手段２４の裏面と現像装置のトナー堆積手段２４と接する面に設けた突起部材２８が接触し、振動を起こす。これにより、トナーが落ちやすくなり、トナー堆積手段２４上に残留するトナーを極力減らすことが可能となっている。
【００２８】
上記の操作を行った際に、プロセスカートリッジ２の構造によっては、削ぎ落とされたトナーが図２に示す感光体２２、現像ローラ２３、中間転写体３等の上に落ちる場合がある。この場合、前述のように画像形成装置１の空回しを行うことで、トナーは別途設置されたクリーニング機構まで運ばれ、除去されるので、着脱動作直後の画像上にトナー落ちなどによる異常画像が発生する事を防ぐことができる。
【００２９】
＜実施形態２の構成＞
図６等を参照しながら、実施形態２の構成について説明する。図６に示すように、実施形態２のプロセスカートリッジ２では、実施形態１の構成に加えて、保持部材２７がトナー清掃手段２５に連結した状態で設けられている。
【００３０】
図７及び図８に示すように、保持部材２７の上端は、ガイド穴等を通りトナーボトル設置部２０１へ達している。また、図８に示すように、トナーボトル２０２をトナーボトル設置部２０１へ挿入する際には、レバー２０３が保持部材２７上端部と噛み合うようになっている。図９に示すように、レバー２０３は左右方向に若干の稼働領域を有している。
【００３１】
図１０の（ａ）に示すように、トナーボトル設置部２０１の両端には若干の隙間が設けられており、弾性部材２０４ａ及び弾性部材２０４ｂが備え付けられている。
【００３２】
＜実施形態２の動作＞
図７等を参照しながら、実施形態２の動作について説明する。図７の矢印Ｃの方向に沿って、トナーボトル２０２をトナーボトル設置部２０１に挿入する。この時、トナーボトル２０２の挿入に連動して、保持部材２７及び保持部材２７と連結しているトナー清掃手段２５が矢印Ｃに示す方向へ移動する。
【００３３】
図１０の（ａ）から（ｄ）は、上記動作の時系列での変化を、トナーボトル設置部２０１の上部から見た場合の様子を示している。トナーボトル２０２の挿入によって、レバー２０３と干渉した保持部材２７は、ガイド穴に沿って、挿入方向奥側まで移動する。この時、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示す順に状態が変化する。
【００３４】
図１０の（ｄ）に示すように、挿入方向奥側においてガイド穴は左右方向に若干の隙間が存在するため、保持部材２７はレバー２０３に押される形で、弾性部材２０４ｂを押しながら前記隙間部分に退避される。そして、トナーボトル２０２が完全に本体に装着され、レバー２０３と保持部材２７が干渉しなくなった時点で弾性部材２０４ｂの反発によって、保持部材２７はガイド穴の中央方向へ戻される。
【００３５】
逆にトナーボトル２０２を抜き出す際は、挿入時の動作とは逆の動きによってトナーボトル２０２の抜き出しと連動して保持部材２７も移動する。上記動作によって、ボトルの着脱に連動して、保持部材２７は矢印Ｃに示す方向の前後に関して移動する。そして、上記動作と連動して、トナー清掃手段２５がトナー堆積手段２４上を移動しつつトナーを削ぎ落とすことになる。
【００３６】
＜実施形態２の作用・効果＞
トナーボトルの交換作業によるボトル着脱動作によって、保持部材２７と連結したトナー清掃手段２５が現像装置長手方向壁面に堆積したトナーを削ぎ落とすことで、堆積トナーによる地肌部へのトナー落ち画像などの異常画像を防ぐことができる。
【００３７】
トナーボトルの交換は、プロセスカートリッジ内のトナーの堆積の有無に関わらず行われる作業である。サービスマンもしくはユーザは、トナーボトルの交換を行うだけで堆積したトナーの清掃を行うことができる。そのため、堆積したトナーを清掃するためだけの作業が発生せず、メンテナンスにかかる工数を削減することができる。
【００３８】
また、実施形態２において、トナーボトル２０２の挿入とトナー清掃手段２５の移動を連動させる方法は、上記方法に限るものではない。図１０では、レバー２０３とガイド穴の弾性部材２０４ａ及び２０４ｂによって着脱動作と連動させている。これを、ガイド穴の弾性部材を廃して、ボトル挿入時にトナー清掃手段２５を画像形成装置奥側に押し込む構成のみとし、保持部材２７を配置した現像装置側にバネによって、ボトル引き抜き方向に常に力が加わる構成としても良い。この構成においても、ボトル着脱と連動して保持部材を現像装置長手方向に往復させることができるため、同じ効果を得ることが可能である。
【００３９】
なお、上記の実施形態は、本発明の好適な実施形態であり、上記実施形態のみに本発明を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施した形態での実施が可能である。
【００４０】
例えば、実施形態１において、トナー堆積手段２４の引き出しは必ずしも操作者が直接行う必要はない。画像形成装置１のプロセスカートリッジ挿入部に備えられたカバーの開閉に連動してトナー堆積手段２４の抜き出し及び挿入が行われるようにしても良い。
【００４１】
また、実施形態２では、トナーボトル２０２の着脱動作に連動してトナー清掃手段２５が移動する構成となっているが、トナー清掃手段２５をプロセスカートリッジに固定し、トナー堆積手段２４が移動するようにしても良い。
【００４２】
さらに、実施形態１及び実施形態２において、トナー清掃手段２５はプロセスカートリッジ２に対して直接備え付けられる構成としているが、現像装置２１へ備え付ける構成としても良い。その場合も、トナー堆積手段２４とトナー清掃手段２５は接触することができるようにする。
【符号の説明】
【００４３】
１    画像形成装置
２    プロセスカートリッジ
３    中間転写体
４    二次転写ローラ
５    定着装置
２２    感光体
２３    現像ローラ
２４    トナー堆積手段
２５    トナー清掃手段
２６    シール部材
２７    保持部材
２８ａ、２８ｂ    突起部材
２０１    トナーボトル設置部
２０２    トナーボトル
２０３    レバー
２０４ａ、２０４ｂ    弾性部材
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４４】
【特許文献１】特開平１０−１４２９３５号公報
【図１】
2015125175.tif 000003
【図２】
2015125175.tif 000004
【図３】
2015125175.tif 000005
【図４】
2015125175.tif 000006
【図５】
2015125175.tif 000007
【図６】
2015125175.tif 000008
【図７】
2015125175.tif 000009
【図８】
2015125175.tif 000010
【図９】
2015125175.tif 000011
【図１０】
2015125175.tif 000012