(57)【要約】【課題】簡易な構成により、廃トナーＨＴの付着・蓄積を防止してクリーニング装置６による廃トナー回収作用を長期にわたって良好に維持することを可能とする。【解決手段】感光ドラム１から掻き落とされた廃トナーＨＴを搬送するように回転駆動される多角柱棒状部材からなる廃トナー回収部材６３のトナー搬送面６３ａにトナー排出穴６３ｃを設け、上記トナー搬送面６３ａ上に付着しようとする廃トナーＨＴを当該トナー搬送面６３ａに設けたトナー排出穴６３ｃを通して内部に取り込み、それに対向する側のトナー搬送面６３ａのトナー排出穴６３ｃから外部に排出するように構成したもの。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動される多角柱棒状部材の外周面にトナー搬送面を有する廃トナー回収部材と、その廃トナー回収部材の端縁角部が接触することにより揺動される弾性搬送部材と、を備え、
前記廃トナー回収部材のトナー搬送面と弾性搬送部材との相互作用によって、前記像担持体上から掻き落とされた廃トナーを廃トナー収納部へ送るように構成されたクリーニング装置において、
前記廃トナー回収部材には、前記トナー搬送面上に付着しようとする廃トナーを内部側に取り込むトナー排出穴が設けられ、
そのトナー排出穴は、前記廃トナー回収部材の径方向に貫通するように設けられていることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
前記トナー排出穴は、前記廃トナー回収部材の径方向に対向するトナー搬送面どうしを連通するように設けられてい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】
前記トナー排出穴は、前記弾性搬送部材が接触しない部位に配置されてい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４】
前記廃トナー回収部材の回転トルクを検知し、その検知した回転トルク値に基づいて廃トナーの収容量を検出する廃トナー充満検知手段が設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のクリーニング装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか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、電子写真方式を利用した画像形成装置に適用されるクリーニング装置およびそれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真方式を利用した複写機やプリンタ等の各種画像形成装置においては、トナー像の転写後に潜像担持体（感光ドラム）上に残存する未転写トナーを潜像担持体から回収するためのクリーニング装置が広く採用されている。例えば、下記の特許文献１および特許文献２に開示されたクリーニング装置では、クリーニングユニットに設けられたクリーニングブレードと潜像担持体との接触部位の近傍に、長尺状の多角柱棒状部材からなる廃トナー回収部材が回転駆動されるように配置されている。
【０００３】
この廃トナー回収部材は、外周部に例えば４体の平面からなるトナー搬送面を有しており、周方向に隣接するトナー搬送面どうしが接合された角部が、薄板状の弾性回収ブレードの表面に対して回転時に間欠的に接触することにより前記弾性回収ブレードが揺動されるようになっている。そして、廃トナー回収部材における各トナー搬送面の回動と、上述した弾性回収ブレードの揺動との相互作用によって、前記クリーニングブレードで掻き落とされた廃トナーがクリーニングユニットの廃トナー収納室まで搬送されていくようになっている。また、弾性回収ブレードの先端部分が廃トナー回収部材の表面に当接することによって、廃トナー回収部材のトナー搬送面上から廃トナーの掻き落としが行われるようになっている。
【０００４】
一方、このようなクリーニング装置には、例えば下記の特許文献３のように、クリーニングユニットの廃トナー収納室に廃トナーが満杯になったことを検出する満杯検知部材を設けたものが知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、このような廃トナー回収部材の回転駆動によって廃トナーを搬送させるように構成された従来のクリーニング装置では、装置の使用が長期にわたって耐久が進むに伴い、廃トナー回収部材の表面に廃トナーが付着・堆積していき、廃トナー回収部材と弾性回収ブレードの隙間に廃トナーが入り込んで弾性回収ブレードが廃トナー回収部材から離間するように浮き上がり、弾性回収ブレードが廃トナー回収部材の表面に当接しなくなってしまうことがある。その結果、廃トナー回収部材のトナー搬送面上に付着した廃トナーの掻き落としができなくなってしまい、廃トナー回収部材の全周にわたって廃トナーが堆積することにより廃トナー回収部材の全体が丸棒状化して廃トナーの搬送能力がなくなってしまうことがある。
【０００６】
このような従来のクリーニング装置の対策として、例えば特許文献４のように、廃トナー回収部材のトナー搬送面を含む外周表面を適宜の材質でコーティングすることにより廃トナーの付着を防止するようにした提案や、特許文献５のように、廃トナー回収部材のトナー搬送面を含む外周表面にトナー粒子径以上の大きさの突起を複数持たせることによって廃トナーの付着を防止するようにした提案などが従来から行われている。しかしながら前者ではコーティングの工程が付加され、後者では表面形状が複雑化して成型の難度が上がることとなり、いずれにしても生産性上の問題からコストアップになってしまう。
【０００７】
さらに、上述したように弾性回収ブレードの先端部分が廃トナー回収部材に当接することによって廃トナー回収部材の表面に付着したトナーを掻き落とす構成になされていることから、使用の長期化による耐久が進むにつれて廃トナー回収部材表面のコーティングや複数の突起が、弾性回収ブレードとの摩擦により減少してしまい、当初の効果を維持することが難しいという問題もある。
【０００８】
加えて、従来のクリーニング装置では、廃トナー収納室内を満す程度まで廃トナーの蓄積量が増大した際に、廃トナー収納室内に蓄積された廃トナーが弾性回収ブレードを廃トナー回収部材側に押圧することとなってしまい、その結果、廃トナー回収部材の回転トルクが増加させられるとともに弾性回収ブレードの弾性力か低減させられることにより、廃トナー回収部材に対する接触面積が大きくなって、廃トナー回収部材と弾性回収ブレードとの間で摺擦音が発生することもある。
【０００９】
【特許文献１】実開平  １−  ８８９６６号公報
【特許文献２】実開平  ２−  １７７６４号公報
【特許文献３】実開昭６３−  ３９２５９号公報
【特許文献４】特開平  ５−３１３５４２号公報
【特許文献５】特開平  ５−３０３３１２号公報
【００１０】
そこで本発明は、廃トナーの回収作用を長期にわたって良好に維持することができるようにしたクリーニング装置およびそれを備え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】
【００１１】
上記目的を達成するため本発明にかかるクリーニング装置およびそれを備えた画像形成装置では、回転駆動される多角柱棒状部材の外周面にトナー搬送面を有する廃トナー回収部材と、その廃トナー回収部材の端縁角部が接触することにより揺動される弾性搬送部材とを備え、前記廃トナー回収部材のトナー搬送面と弾性搬送部材との相互作用によって、前記像担持体上から掻き落とされた廃トナーを廃トナー収納部へ送るように構成されたクリーニング装置およびそれを備えた画像形成装置において、前記廃トナー回収部材には、前記トナー搬送面上に付着しようとする廃トナーを内部側に取り込むトナー排出穴が設けられ、そのトナー排出穴は、前記廃トナー回収部材の径方向に貫通するように設けられている。
【００１２】
このような構成を有するクリーニング装置およびそれを備えた画像形成装置によれば、廃トナー回収部材のトナー搬送面上に付着しようとする廃トナーが、そのトナー搬送面に設けられたトナー排出穴を通して内部に取り込まれていき、それに対向する側のトナー搬送面に設けられたトナー排出穴から外部に排出されるようになっている。
【発明の効果】
【００１３】
以上述べたように本発明にかかるクリーニング装置およびそれを備えた画像形成装置は、回転駆動される多角柱棒状部材からなる廃トナー回収部材のトナー搬送面上に付着しようとする廃トナーを上記トナー搬送面に設けたトナー排出穴を通して内部に取り込み、それに対向する側のトナー搬送面のトナー排出穴から外部に排出するように構成したものであるから、廃トナーの蓄積を防止してクリーニング装置における廃トナー回収作用を長期にわたって良好に維持することができ、クリーニング装置の信頼性を低廉にて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】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明するが、それに先立って、本発明を適用する画像形成装置の概略構造を説明しておく。
【００１５】
図１に示されている画像形成装置の装置本体Ｍの内部には、像担持体としての感光ドラム１（例えば外径３０ｍｍ）が回転自在に支持されており、当該感光ドラム１が、不図示の駆動手段によって矢印Ａ方向に所定の速度（例えば１３４ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピード）で回転駆動されるように構成されている。この感光ドラム１の周囲には、その回転方向に沿ってほぼ順に、当該感光ドラム１を均一に帯電させる帯電装置としての帯電ローラ２、静電潜像を形成するための露光手段であるレーザスキャナ３、トナー収納室４ｂ内のトナーを担時して前記感光ドラム１の表面上の静電潜像にトナー供給して現像しトナー画像を形成する現像スリーブ４ａを有する現像装置４、紙等からなるシート状の記録材Ｐに前記感光ドラム１上のトナー画像を転写する転写装置としての転写ローラ５、トナー画像の転写後に前記感光ドラム１の表面上に残留する未転写トナーを回収するクリーニング装置６が配設されている。
【００１６】
また、前記装置本体Ｍの下部側には、前記記録材Ｐを収納した給紙カセット７が配置されているとともに、前記感光ドラム１の上部側には、例えばシリコンスポンジゴムにＰＦＡチューブを被覆した加圧ローラ８ａと、加熱ヒータ８ｂを内包した定着ローラ８ｃとで構成される定着装置８が配置されている。
【００１７】
次に、本発明にかかるクリーニング装置６の詳細構造を説明する。
クリーニング装置６は、特に図２に示されているように、中空状枠体から形成されたケーシング６１を備えているとともに、そのケーシング６１の内部に、前記感光ドラム１の回転方向Ａに対してカウンター方向に当接するクリーニングブレード６２が設けられていて、そのクリーニングブレード６２における前記感光ドラム１の表面に対する摺接作用によって、転写工程後の未転写の廃トナーが前記感光ドラム１の表面上から掻き落とされるようになっている。そして、そのクリーニングブレード６２により掻き落とされた廃トナーＨＴは、図示Ｃ方向に回転駆動される廃トナー回収部材６３の回転作用によって、前記中空状ケーシング６１内の廃トナー回収室６４に送り出されるようになっている。
【００１８】
このとき、上述した廃トナー回収部材６３は、特に図３ないし図５に示されているように、前記感光ドラム１の表面とクリーニングブレード６２との当接部位の上方に配設された長尺状の多角柱棒状部材から構成されており、その多角柱棒状部材からなる廃トナー回収部材６３の軸心は、前記感光ドラム１の軸心と略平行となるように配置されている。より具体的には、横断面略矩形状に形成された前記廃トナー回収部材６３は、トナー搬送面６３ａを外周表面に備えているとともに、外周方向に隣接する一対のトナー搬送面６３ａ，６３ａどうしが接合された角部６３ｂを有している。前記各トナー搬送面６３ａは、軸心方向に沿って一定の間隔をあけた複数のブロックを単位として配列されており、全てのブロックを連結した全長が、前記感光ドラム１の軸心方向長さと略同一となるように設定されている。
【００１９】
本実施形態における廃トナー回収部材６３としては、モールド材料である変性ＰＰＥ樹脂(ポリフェニレンエーテール)で成型されたものが採用されていて、上述した一つのブロックが、例えば６ｍｍ×６ｍｍ×４０ｍｍの四角柱形状をなすように形成されているとともに、全長で８個のブロックが軸心方向に配列された構成になされており、軸方向の両端部分が前記廃トナー回収室６４に設けられた軸受（図示省略）により回転自在に支承されている。この廃トナー回収部材６３は、前記感光ドラム１の駆動ギア列（図示省略）からの回転駆動力を伝達されたギアによって矢印Ｃ方向に回転駆動されるように構成されている。
【００２０】
また、上述した廃トナー回収部材６３の側部近傍には、薄板状部材からなる弾性回収ブレード６５が配置されている。この弾性回収ブレード６５は、前記中空状ケーシング６１の廃トナー回収室６４の天井部に対して例えば両面テープで貼り付けられており、片持ち状に垂下するように取り付けられていることによって、前記廃トナー回収部材６３の角部６３ｂが接触される配置関係になされている。すなわち、上述した前記廃トナー回収部材６３の角部６３ｂは、当該廃トナー回収部材６３が矢印Ｃ方向に回転駆動されたときに、前記弾性回収ブレード６５の表面に対して間欠的に接触するよう配置されており、それによって前記弾性回収ブレード６５の全体が、前記感光ドラム１の回転方向における前後方向であるＥ方向に沿って揺動される構成になされている。
【００２１】
そして、このような廃トナー回収部材６３の各トナー搬送面６３ａの回動（Ｃ方向）と、弾性回収ブレード６５の揺動（Ｅ方向）との相互作用によって、前記クリーニングブレード６２で感光ドラム１から掻き落とされた廃トナーＨＴが、クリーニング装置６の廃トナー回収室６４から、それに隣接する廃トナー収納室６６側に向かって押し出されるように搬送される構成になされている。また、前記弾性回収ブレード６５における下端側の自由先端部分６５ａは、前記廃トナー回収部材６３の表面に当接することによって、当該廃トナー回収部材６３表面、つまり前記トナー搬送面６３ａ上に付着した廃トナーＨＴを掻き落とす機能を有している。
【００２２】
このとき、上述した弾性回収ブレード６５は、前記廃トナー回収部材６３の８個の各ブロックごとに一枚ずつ配置されたマイラー等の薄板状部材から形成されており、廃トナー回収部材６３の回転時にめくれ上がることがないように、前記廃トナー回収部材６３の各ブロックよりも軸心方向両側に例えば約２ｍｍずつ広く形成されており、当該弾性回収ブレード６５の長手幅が例えば４４ｍｍ、板厚が例えば１５０μｍに設定されている。この弾性回収ブレード６５における下端側の自由先端部分６５ａは、上述した廃トナー回収部材６３のトナー搬送面６３ａが弾性回収ブレード６５と略平行状態となったときに、前記廃トナー回収部材６３の下端側角部６３ｂから約１ｍｍだけ上方側に位置する部位に当接するように配置されている。
【００２３】
ここで、上述した廃トナー回収部材６３の各トナー搬送面６３ａには、当該トナー搬送面６３ａ上に付着して残留する廃トナーＨＴを内部側に取り込むトナー排出穴６３ｃが、軸方向に列状をなすようにして複数個設けられている。これらの各トナー排出穴６３ｃは、特に図５に示されているように、上述した弾性回収ブレード６５の下端側自由先端部分６５ａが接触しない部位に配置されており、廃トナー回収部材６３の軸心を挟んで反対側に対向する一対のトナー排出穴６３ｃ，６３ｃどうしが連通させれように廃トナー回収部材６３を略軸直交方向に貫通するように設けられている。本実施形態におけるトナー排出穴６３ｃは、開口部が短径２．５ｍｍ、長径５ｍｍの楕円形状になされており、軸心方向に沿って約３ｍｍピッチ間隔で５箇所設けられている。
【００２４】
このように本実施形態では、上述した弾性回収ブレード６５で掻き落とせなかった廃トナーなど、廃トナー回収部材６３のトナー搬送面６３ａ上に付着・堆積しようとする廃トナーＨＴが、そのトナー搬送面６３ａに設けられたトナー排出穴６３ｃを通して内部に取り込まれていき、それとは反対側に対向するトナー搬送面６３ａのトナー排出穴６３ｃから外部に排出されるようになっている。その結果、廃トナー回収部材６３の表面上に廃トナーＨＴが堆積しなくなり、従来装置のように廃トナー回収部材６３と弾性回収ブレード６５の間に廃トナーＨＴが入り込んて弾性回収ブレード６５が廃トナー回収部材６３に当接しなくなるような事態が回避される。
【００２５】
例えば、本発明にかかるクリーニング装置を用いて実際の印字通紙耐久試験を実施してみたところ、次の表１に示されているような結果となった。
【００２６】
【表１】
2008003190.tif 000003
【００２７】
すなわち上記表１には、ＣＲＧ寿命である１０，０００枚通紙した時に廃トナー回収部材６３の表面に付着している廃トナー量、およびクリーニング装置６内の廃トナーが満タンになってクリーニング不良によるトナー漏れを発生した時の廃トナー量がそれぞれ表されているが、前者の廃トナー量は、一般の従来構成にかかるクリーニング装置で１３０ｍｇ、その従来構成における廃トナー回収部材の表面をコーティングしたクリーニング装置では５０ｍｇであったが、本発明にかかるクリーニング装置における廃トナー量は１５ｍｇ以下となり、廃トナーの付着がほとんどなくなっていることが判明した。
【００２８】
さらに、クリーニング不良発生時における廃トナーの収納量を比較してみても、廃トナー回収部材６３に廃トナーがほとんど付着しない本発明にかかる装置では、従来構成のクリーニング装置に対して２倍以上の量を収納することが可能であることが判明した。
【００２９】
一方、本実施形態にかかるクリーニング装置では、上述した廃トナー回収部材６３の回転トルクを検知し、その検知した回転トルク値に基づいて廃トナーの収容量を検出する廃トナー充満検知手段が設けられているが、上述したように本実施形態では、トナー排出穴６３ｃの廃トナー排出作用によって、廃トナー回収部材６３の表面に廃トナーが付着しなくなることから、廃トナー回収部材６３のトルクが急激に上がることがなくなり、その結果、より正確にクリーニング装置内の廃トナー量が満タンになるタイミングを検知できるようになった。
【００３０】
以上、本発明者によってなされた発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であることはいうまでもない。
【００３１】
例えば、上述したトナー排出穴の内部の廃トナー詰まりを防止するために、当該トナー排出穴ｃの内壁部に適宜のコーティングを施すことなどが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
以上述べたように本発明にかかるプリンタなどをはじめとして多種多様な画像形成装置に対して広く適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明を適用する画像形成装置全体の概略構成の一例を表した縦断面説明図である。
【図２】図１に表された画像形成装置に用いられている本発明の一実施形態におけるクリーニング装置の全体構成を表した縦断面説明図である。
【図３】図２に表された本発明の一実施形態におけるクリーニング装置に用いられている廃トナー回収部材の全長を表した正面説明図である。
【図４】図３に表された廃トナー回収部材の詳細構造を表した部分拡大正面説明図である。
【図５】図３に表された廃トナー回収部材の詳細構造を表した部分拡大横断面説明図である。
【符号の説明】
【００３４】
Ｍ  装置本体
１  感光ドラム（像担持体）
２  帯電ローラ
３  レーザスキャナ
４  現像装置
５  転写ローラ
６  クリーニング装置
７  給紙カセット
８  定着装置
６１  ケーシング
６２  クリーニングブレード
６３  廃トナー回収部材
６３ａ  トナー搬送面
６３ｂ  角部
６３ｃ  トナー排出穴
６４  廃トナー回収室
６５  弾性回収ブレード
６５ａ  自由先端部分
６６  廃トナー収納室
ＨＴ  廃トナー
【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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