(57)【要約】【課題】揺動部材に多量のトナーが供給されたときでも揺動部材を有効に揺動させて凝集トナーの粉砕を効果的に行うことを可能とするクリーニング装置及びこれを使用した画像形成装置を提供。【解決手段】揺動部材１７の揺動部１７ｂには、大きな凝集トナーを通過しないが少なくとも凝集していないトナーを通過させることが可能な透孔１７ｅを多数形成してメッシュ状としている。このようなメッシュ状の多数の透孔１７ｅを形成した揺動部１７ｂは、この上に多量の廃トナー１６が供給されたとしても凝集していないトナーは、透孔１７ｅから下方に落下し、そのままスパイラル搬送手段で搬送される。一方、大きな凝集トナーは、揺動部１７ｂ上に残留し、揺動運動によって適切に粉砕され微小トナーとなってスパイラル搬送手段に供給されることになる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被清掃体に当接するクリーニングブレードと、該クリーニングブレードによって掻き落とされたトナーを回収する回収室と、該回収室内に回転可能に取り付けられ回転によって回収されたトナーを搬送するスパイラル搬送手段と、該スパイラル搬送手段のスパイラル回転体の外周部と当接、揺動して凝集トナーを粉砕する揺動部材を備えたクリーニング装置において、
前記揺動部材は、少なくとも前記凝集トナー以外のトナーを通過することのできる透孔を揺動部に複数形成していることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
請求項１記載のクリーニング装置において、
前記揺動部材は、前記スパイラル回転体の外周部と当接する先端が当該外周部に向かって傾斜するように取り付けたことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のクリーニング装置において、
前記揺動部材は、上面側部に突出部を備えていること特徴とするクリーニング装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項記載のクリーニング装置において、
前記揺動部材は、下面に突出部を備えていることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１項記載のクリーニング装置において、
前記揺動部材は、前記スパイラル搬送手段のトナーの搬送方向に沿って複数個配列され、当該複数個の揺動部材は、当該揺動部材の取り付け位置から先端までの長さが異なるものが交互に配列されていることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項６】
請求項５記載のクリーニング装置において、
前記複数個の揺動部材は、揺動保持部材に所定の間隔を有して取り付けられ、当該揺動保持部材を前記回収室に取り付けたことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項７】
感光体の周囲にクリーニング装置、帯電装置、現像装置を配設した画像形成装置において、
前記クリーニング装置は、請求項１乃至６の何れか１項記載のクリーニング装置であ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、クリーニング装置及びこれを使用した画像形成装置に係り、特に、クリーニングブレードによって被清掃体から掻き落とされた凝集トナーの粉砕を可能とするクリーニング装置及びこれを使用した画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像装置においては、画像情報に基づいて像担持体としての感光体に露光装置によって静電潜像を形成し、当該静電潜像を現像装置によってトナー像として可視像化し、該トナー像を記録媒体としての転写紙に静電的に転写し、その後、定着装置によってトナー像を転写紙に定着することが行われている。
この場合に、感光体上に転写後に残るトナーや紙粉や異物等を除去するために、感光体の周囲に、感光体の表面に当接してトナー等を掻き取るクリーニングブレードを備えたクリーニング装置が配設されており、クリーニングブレードで除去したトナーは廃トナー搬送手段により廃トナータンクへ収容するようになっている。このようなクリーニング装置においては、クリーニングブレードで掻き取られたトナーは、廃トナー搬送手段によって廃トナータンクへ搬送されるまでにクリーニングブレード近傍に滞留し、滞留したトナーが凝集する。その結果、凝集したトナーから染み出したワックスが感光体の摩擦熱によって感光体に薄膜状に付着して、この部分での正常な帯電や露光が困難となってワックスの薄膜固着部分で白く画像が抜ける現象が生じる等の画像不具合が発生する。
【０００３】
この欠点を改善するため、廃トナー搬送手段としてスパイラルフィンを有するスクリューフィーダを使用し、このスパイラルフィンに当接させてスパイラルフィンの回転によって揺動する揺動部材を取り付け、この揺動部材による揺動によって、凝集トナーを粉砕することが提案されている。（例えば、特許文献１参照）
【特許文献１】特開２００５−７７６７５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１記載のものでは、揺動部材に多量のトナーが供給されたときに、十分な揺動が得られなかったり、揺動部材による凝集トナーに対する衝撃力が弱くなって凝集トナーの粉砕が十分に行われないという問題がある。
本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、揺動部材に多量のトナーが供給されたときでも揺動部材を有効に揺動させて凝集トナーの粉砕を効果的に行うことを可能とするクリーニング装置及びこれを使用した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】
【０００５】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、被清掃体に当接するクリーニングブレードと、該クリーニングブレードによって掻き落とされたトナーを回収する回収室と、該回収室内に回転可能に取り付けられ回転によって回収されたトナーを搬送するスパイラル搬送手段と、該スパイラル搬送手段のスパイラル回転体の外周部と当接、揺動して凝集トナーを粉砕する揺動部材を備えたクリーニング装置において、前記揺動部材は、少なくとも前記凝集トナー以外のトナーを通過することのできる透孔を揺動部に複数形成していることを特徴とする。
また請求項２の発明は、請求項１記載のクリーニング装置において、前記揺動部材は、前記スパイラル回転体の外周部と当接する先端が当該外周部に向かって傾斜するように取り付けたことを特徴とする。
【０００６】
また請求項３の発明は、請求項１または２記載のクリーニング装置において、前記揺動部材は、上面側部に突出部を備えていること特徴とする。
また請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れか１項記載のクリーニング装置において、前記揺動部材は、下面に突出部を備えていることを特徴とする。
また請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れか１項記載のクリーニング装置において、前記揺動部材は、前記スパイラル搬送手段のトナーの搬送方向に沿って複数個配列され、当該複数個の揺動部材は、当該揺動部材の取り付け位置から先端までの長さが異なるものが交互に配列されていることを特徴とする。
【０００７】
また請求項６の発明は、請求項５記載のクリーニング装置において、前記複数個の揺動部材は、揺動保持部材に所定の間隔を有して取り付けられ、当該揺動保持部材を前記回収室に取り付けたことを特徴とする。
また請求項７の発明は、感光体の周囲にクリーニング装置、帯電装置、現像装置を配設した画像形成装置において、前記クリーニング装置は、請求項１乃至６の何れか１項記載のクリーニング装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、上記構成を採用することによって、揺動部材に多量のトナーが供給されたときでも揺動部材を有効に揺動させて凝集トナーの粉砕を効果的に行うことを可能とするクリーニング装置及びこれを使用した画像形成装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
［実施例１］
図１は、本発明による一実施形態の画像形成装置の画像形成ユニットの概略構成を示す図である。図中、１はドラム状の感光体、２はトナーホッパー２８内のトナー８を搬送スクリュー７によって供給された現像室２７内のトナー８が供給ローラ３によって供給され現像ブレード２９によって所定量に規制されたトナー８を感光体１に供給する現像ローラ、４は加圧スプリング５によって加圧されながら感光体１に当接する帯電ローラ、６は感光体１に保持されたトナー画像が記録紙１４に転写された後に感光体１に保持された残存トナー等を回収室２６内に掻き落とすためのドクターブレード、１２は現像ケース、２９はトナー８を攪拌するアジテータである。
【００１０】
この実施例による画像形成装置においては、帯電ローラ４によってＡ方向に回転する感光体１が一様に帯電され、画像データに基づく露光装置（図示せず）からのレーザビーム３０により感光体１上に静電潜像が形成され、現像ローラ２から供給されたトナー８によって静電潜像が可視化像であるトナー像として形成される。このようにして形成された感光体１上のトナー像は、図示されない給紙機構から送給された記録紙１４に、転写ローラ２５によってバイアス電圧を印加されて転写される。このようにしてトナー画像が転写された記録紙１４は、図示しない定着装置によって加熱、加圧されてトナー像が定着されて排出機構（図示せず）によって排出される。
一方、トナー像を記録紙１４に転写した感光体１は、記録紙１４に転写されずに感光体１に残留したトナーを保持した状態でクリーニング装置３１に回転、移動し、クリーニング装置３１で、残留したトナー８がクリーニングブレード６で、感光体１の表面から掻き落とされ回収室２６に回収されている。
【００１１】
本実施例においては、このクリーニング装置３１に特徴を有するので、この点に関し、図２に基づいて詳述する。図２は、感光体１とクリーニング装置３１の関係を示す図で、１１は、クリーニングブレード６を保持し、廃トナー１６の回収室２６を形成するケース１３に取り付けられ、感光体１に当接することで回収室２６の廃トナー１６の飛散を抑制するクリーニング入口シール、１５は感光体１に保持されている転写残留トナー、１０はケース１１に回転可能に取り付けられ、図示しない駆動モータによって回転されて廃トナー１６を図示しない廃トナータンクに搬送するスパイラルコイルからなるスパイラル回転体１０ａを有するスパイラル搬送手段である。
【００１２】
クリーニング装置３１においては、感光体１に残存する転写残留トナー１５は、感光体１と当接するクリーニングブレード６によって掻き落とされ、回収室２６に廃トナー１６として回収される。この回収された廃トナー１６は、さらに、ケース１３に回転可能に取り付けられ、図示しない駆動モータによって回転されるスパイラル搬送手段１０のスパイラル回転体１０ａによって、図示されない廃トナータンクに搬送されている。この場合に、クリーニングブレード６で掻き落とされた廃トナー１６は、感光体１の近傍に滞留され、滞留によってトナー粒子同士が付着、凝集して凝集トナーを発生する。この凝集トナーによって、トナー中に含まれるワックスが感光体１の表面に付着して、ワックスの薄膜が感光体１の表面に形成される。このワックスの薄膜は、クリーニングブレード６に掻き落とされずに通過して次工程の帯電ローラ４による感光体１の帯電を妨げたり、露光装置による露光を妨げたりして感光体１に適切な静電潜像が形成されず、ワックスの薄膜部分で、白く画像が抜ける現象が発生する場合がある。さらに、凝集トナーがスパイラル搬送手段で搬送される際に、凝集トナーによって搬送経路に詰まりを発生し、スパイラルコイル等のスパイラル回転体１０ａを破損させてしまう事故が発生する場合がある。
【００１３】
本実施例によるクリーニング装置３１においては、このような事故に対処するために、ケース１３のスパイラル搬送手段１０近傍の内壁に、揺動部材１７の取付部１７ａを接着等によって固定し、揺動部１７ｂの先端をスパイラル搬送手段１０のスパイラル回転体１０ａの外周部１０ｂに当接可能位置に配置されている。この揺動部材１７は、支持部１７ｆで揺動部１７ｂに固着された取付部１７ａを有する断面Ｌ字状のポリエステルフィルム等の弾性シートから構成されており、揺動部１７ｂが後述するように、スパイラル回転体１０ａの外周部１０ｂと当接して側辺１７ｃ、１７ｄが偏移させられ、当該当接が解除された際に、揺動部１７ｂの弾性力によって原状に復帰できるようになっている。
【００１４】
スパイラル搬送手段１０が廃トナー１６を搬送する際には、図３（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、スパイラル搬送手段１０のスパイラル回転体１０ａが回転して外周部１０ｂの先端が矢印Ｂ方向に移動し、それに伴って揺動部材１７の揺動部１７ｂの左側辺がスパイラル回転体１０ａの外周部１０ｂに当接し（図３（ａ）参照）、揺動部１７ｂの左側辺１７ｃが矢印Ｃ方向に移動される（図３（ｂ）参照）。この移動によって揺動部１７ｂ上の廃トナー１６が崩れ落ち、凝集トナーが粉砕される。スパイラル回転体１０ａの外周部１０ｂがさらに移動すると当該外周部１０ｂと揺動部１７ｂの左離側辺との当接が外れ、揺動部１７ｂの弾性力によって揺動部１７ｂは原状位置に復帰、揺動する（図３（ｃ）参照）。この復帰時にも揺動部１７ｂ上の廃トナーが崩れ落ち凝集トナーが粉砕される。
【００１５】
このようにスパイラル搬送手段１０のスパイラル回転体１０ａが回転することによって揺動部材１７の揺動部１７ｂが揺動され、揺動部１７ｂ上の廃トナーが崩れ落ち、凝集トナーを粉砕する。この場合に、従来の揺動部材のように、揺動部１７ｂが中実の平板シートであると、揺動部１７ｂに多量の廃トナー１６が供給されたときに、スパイラル回転体１０ａの外周部１０ｂと当接する揺動部１７ｂの重量が大きくなって、十分な揺動力を発揮し得なくなるだけでなく、本来粉砕すべき凝集トナーに印加される揺動力も他の凝集していないトナーにも印加されることになり、効率的に凝集トナーの粉砕を行うことができない。
【００１６】
そのため、本実施例によるクリーニング装置３１で使用される揺動部材１７の揺動部１７ｂには、図４及び図５に示すように大きな凝集トナーを通過しないが少なくとも凝集していないトナーを通過させることが可能な透孔１７ｅを多数形成してメッシュ状としている。このようなメッシュ状の多数の透孔１７ｅを形成した揺動部１７ｂは、この上に多量の廃トナー１６が供給されたとしても凝集していないトナーが透孔１７ｅから下方に落下し、そのままスパイラル搬送手段で搬送される。一方、大きな凝集トナーは揺動部１７ｂ上に残留し、揺動運動によって適切に粉砕され微小トナーとなってスパイラル搬送手段に供給されることになる。その結果、スパイラル搬送手段には、無理な力が作用せず、円滑に廃トナーを搬送することが可能となる。
【００１７】
本実施例で使用される揺動部材１７の揺動部１７ｂに形成される透孔の大きさは、適宜選定されるが、内径で０．２ｍｍ〜０．０１ｍｍの範囲で選定されるのが好ましい。また、揺動部材１７の揺動部１７ｂの幅は、スパイラル回転体１０ａの外周部１０ｂの間隔内とすればよく、揺動部材の材質は、前述のポリエステルシートの他、０．２ｍｍ以下の厚みのポリカーボネート等のプラスチックシートや０．１ｍｍ以下の厚みのステンレス等の金属製弾性薄板等も使用可能である。
本発明によるクリーニング装置３１は、上述の実施例においては、被清掃体として感光体１の例について説明したが、被清掃体として画像形成装置の中間転写体とした場合においても使用可能である。
またスパイラル回転体としては、前述のスパイラルコイルの他、回転軸にスパイラルファンを取り付けたスクリューフィーダであってもよい。
【００１８】
［実施例２］
図６〜図８は、本発明によるクリーニング装置に使用される揺動部材の他の実施形態を示す図である。
本実施例による揺動部材１７は、第１の透孔１７１ａを有する基板シート１７１と、左右側辺に形成された第１の突出部１７２ａ、１７２ｂと前記基板シート１７１の第１の透孔１７１ａと同一形状、同一位置に形成された第２の透孔１７２ｃとこの透孔１７２ｃの一側辺に形成された第２の突出部１７２ｄを有するシート部材１７２とを第１の透孔１７１ａと第２の透孔１７２ｃとを一致させて張り合わせた揺動部１７ｂから形成されている。
【００１９】
このように、揺動部１７ｂの上面に第１及び第２の突出部１７２ａ、１７２ｂ、１７２ｄを形成した場合には、揺動部１７ｂの前述のスパイラル回転体１０ａの外周部１０ｂとの当接による揺動の際に、この揺動部１７ｂ上に供給された凝集トナーが第１及び第２の突出部１７２ａ、１７２ｂ、１７２ｄと衝突し、凝集トナーの粉砕を促進することになる。この場合、第１及び第２の突出部１７２ａ、１７２ｂ、１７２ｄの高さは、凝集トナー名の径とほぼ等しい高さとすれば十分である。また、基板シート１７１とシート部材１７２はプラスチックで成形して、張り合わせでなく両者を一体に形成してもよい。この場合、取付部１７ｂも基板シート１７１及びシート部材１７２と共に一体に成形することもできる。
また、基板シート１７１の取付部１７ａを、支持部１７ｆで４５度から９０度の折り曲げ角度θで折り曲げて形成し、図９に示すように、揺動部１７ｂの先端が下降するように傾斜して取付部１７ａをケース１３に取り付けた場合には、廃トナー１６がスパイラル搬送手段１０への供給がより円滑となる利点を有する。
【００２０】
［実施例３］
本実施例は、前述の実施例２で示す揺動部材１７にさらに、凝集トナーの粉砕効率を向上させるための改良案で、図１０〜図１２にその概略構成を示す。
図１０〜図１２に示すように、前述の実施例２で示す揺動部材１７と基本的に同一で、基板シート１７１とシート部材１７２とを使用し、シート部材１７２の上段列には、第２の透孔１７２ｃの第２の突出部１７２ｄに対向する位置に下方に突出する第３の突出部１７２ｅを形成している。この第３の突出部１７２ｅによって、透孔１７１ａから落下する凝集トナーを前述の揺動部材１７の揺動によってより細かく粉砕することが可能となる利点を有する。
【００２１】
［実施例４］
前述の実施例１においては、１個の揺動部材１７を使用したが、この実施例においては、複数の揺動部材１７を、図１３（ａ）、（ｂ）で示すように、スパイラル回転体１０ａの外周部１０ｂの進行方向Ｂに沿って平行に配列したものである。この場合に、揺動部材１７の揺動部１７ｂの支持部１７ｆから先端までの長さの異なるもの１７Ａと１７Ｂとを外周部１０ｂを挟んで交互に配列し（図１３（ａ）参照）、スパイラル回転体１０ａの回転によって、外周部１０ｂと揺動部１７Ａ、１７Ｂとの当接によって生じる揺動部１７Ａ、１７Ｂの揺動の際に、隣り合う揺動部１７Ａと１７Ｂとの側辺が衝突して、より効果的に凝集トナーの粉砕を行わせるようにしている（図１３（ｂ）参照）。
この場合に、図１４に示すように、板状の揺動保持部材２３に所定間隔で揺動部１７Ａと１７Ｂとを取り付け、図１５のように、この揺動保持部材２３をケース１３に取り付けるようにした場合には、揺動部１７Ａと１７Ｂを揺動保持部材上で適切な間隔で確実に取り付けることが可能となる利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明による実施例１の画像形成装置の画像形成ユニットの概略構成を示す断面図である。
【図２】本発明による実施例１に係るクリーニング装置の概略構成を示す断面図である。
【図３】本発明による実施例１のクリーニング装置で使用される揺動部材の機能を説明する模式図で、（ａ）は揺動部材の揺動部がスパイラル回転体の外周部と当接した状態を示す模式図、（ｂ）はスパイラル回転体の外周部の移動によって揺動部が変位された状態を示す模式図、（ｃ）は揺動部が弾性力で元位置に復帰した状態を示す模式図である。
【図４】本発明による実施例１で使用される揺動部材の平面図である。
【図５】図４のＸ−Ｘ線上で切断した断面図である。
【図６】本発明による実施例２で使用される揺動部材の平面図である。
【図７】図６の側面図である。
【図８】図６のＹ−Ｙ線上で切断した断面図である。
【図９】本発明による実施例２に係る揺動部材を使用したクリーニング装置の概略構成を示す断面図である。
【図１０】本発明による実施例３で使用される揺動部材の平面図である。
【図１１】図１０の側面図である。
【図１２】図１０のＺ−Ｚ線上で切断した断面図である。
【図１３】本発明による実施例４で使用される揺動部材とスパイラル回転体との関係を示す模式図で、（ａ）はスパイラル回転体の外周部と揺動部材の揺動部との当接前の模式図、（ｂ）は揺動部の揺動した際の状態を示す模式図である。
【図１４】本発明による実施例４で使用される揺動部材を揺動保持部材に取り付けた形態を示す平面図である。
【図１５】図１４で示す揺動部材をケースに取り付けたクリーニング装置の断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１…感光体、２…現像ローラ、４…帯電ローラ、６…クリーニングブレード、８…トナー、１０…スパイラル搬送手段、１０ａ…スパイラル回転体、１０ｂ…外周部、１３…ケース、１４…記録紙、１５…転写残留トナー、１６…廃トナー、１７、１７Ａ、１７Ｂ…揺動部材、１７ａ…取付部、１７ｂ…揺動部、１７ｃ…左側辺、１７ｄ…右側辺、１７ｅ…透孔、１７ｅ…支持部、１７１…基板シート、１７１ａ…第１の透孔、１７２…シート部材、１７２ａ、１７２ｂ…第１の突出部、１７２ｃ…第２の透孔、１７２ｄ…第２の突出部、１７２ｅ…第３の突出部、２３…揺動保持部材、２６…回収室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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