(57)【要約】【課題】クリーニング補助部材のリフレッシュ機構を高め、クリーニング補助部材下流側ドラム表面への再コート量を制御することを目的とするものである。【解決手段】像担持体と、該像担持体上に当接配置し、該像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング手段と、該クリーニング手段より像担持体回転方向に対して上流側に当接配置し、前記像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング補助部材と、を有するクリーニング装置において、前記クリーニング手段及び前記クリーニング補助部材の前記像担持体に当接される当接部が前記像担持体上の重力方向最下点から回転方向に±９０度以内に配設し、かつ前記クリーニング手段の当接位置と前記クリーニング補助部材が重力方向において重ならないよう設置することで解決している。【選択図】      図２
2004271968.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に当接配置し、該像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング手段と、
該クリーニング手段より像担持体回転方向に対して上流側に回転当接し、前記像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング補助部材と、
を有するクリーニング装置において、
前記クリーニング手段及び前記クリーニング補助部材の前記像担持体に当接される当接部が前記像担持体上の重力方向最下点から像担持体回転方向に±９０度以内に配設し、
かつ前記クリーニング手段の当接部と前記クリーニング補助部材の回転領域が重力方向において重ならないよう設置することを特徴としたクリーニング装置。
【請求項２】
クリーニング補助部材に付着したトナーを除去する除去手段を有す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】
前記クリーニング補助部材は、導電性ブラシローラから構成されることを特徴とする請求項１または２記載のクリーニング装置。
【請求項４】
前記クリーニング手段及び前記クリーニング補助部材から除去される残留トナーを収納するトナー収納部を、前記クリーニング手段及び前記クリーニング補助手段の重力方向下側に設けることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載のクリーニング装置。
【請求項５】
像担持体と、請求項１乃至４のいずれか記載のクリーニング装置を有し、画像形成装置に着脱可能なことを特徴とするドラムカートリッジ。
【請求項６】
像担持体と、請求項１乃至４のいずれか記載のクリーニング装置と、像担持体上に画像を形成する画像形成手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複写機、プリンタ等の画像形成装置、及び画像形成装置の電子写真画像形成部であるドラムカートリッジユニットのとくにそのクリーニング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上記のような周知の画像形成装置にあっては、画像形成の都度、像担持体上に残る残留トナーを充分に除去することが良質の画像を得るための必須要件である。
【０００３】
このため、画像形成装置にあっては、転写工程後、像担持体上の残留トナーを除去するために通常クリーニングブレード、ファーブラシなど適宜のクリーニング手段によって残留トナーを除去するように構成してある。以下図４によって公知のクリーニング装置について略述する。同図はクリーニング装置の概略側断面図であり、紙面に垂直方向に延設されて矢印Ｒ１方向に回転する円筒状の像担持体９０１に近接してクリーニング装置９１０が配設してあり、該クリーニング装置内には、転写部位よりも像担持体の回転方向にみて下流側にアースされて矢印Ｒ２方向に回転するブラシローラ９０３、さらにその下流側にクリーニングブレード９０２が像担持体９０１に当接配置してある。
【０００４】
転写部位において転写に寄与せず像担持体に残る残留トナーがクリーニング装置の前記ブラシローラ９０３に位置に到来すると、前記ブラシローラ９０３の回転による摺擦作用と、静電吸着力とによって像担持体上の残留トナーがクリーニングされ、さらに残余のトナーが前記クリーニングブレード９０２によって除去される。
【０００５】
像担持体から除去されてブラシローラ９０３に付着したトナーはスクレーパ９０７とブラシローラの毛との衝撃、この毛の撓みによる弾性力によってブラシローラから引き離されすくいシート９０４部を経て紙面に垂直方向に延設された搬送スクリュー９０５に至り、ついでその端部に配設された搬送路９１８を経て搬送スクリュー９１７に至り、ここから廃トナー貯溜部９０９に回収される。
【０００６】
前記ブラシローラ９０３を過ぎてもなお像担持体９０１に残る若干のトナーはクリーニングブレード９０２によって除去されてブラシローラ９０３から出たトナーとともに前記搬送スクリュー９０５等を経て廃トナー貯溜部９０９に回収される。
【０００７】
このように、クリーニングブレードとブラシローラとを併用するクリーニング装置は、クリーニングブレードのみを配設したクリーニング装置に比してブレードの像担持体への当接圧を低く設定でき、該ブレードや像担持体表面感光層の摩耗、損傷を低減してその長寿命化を図ることが可能となる。（例えば、特許文献１参照。）
【０００８】
【特許文献１】
特開２０００−０７５７５５
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図４のように従来の像担持体のクリーニング部は像担持体に対して概略水平位置に構成されている物が多く、ドラムから転写残トナーを回収した場合、回収トナーをトナー収容部に搬送する搬送スクリュー、搬送路等の機構が必要となり装置が複雑になっていた。
【００１０】
またクリーニング補助部材であるブラシローラの下側近傍にクリーニング装置筐体やドラムの壁面があった為、ブラシローラの下に回収トナーが集積してしまい、ブラシローラ内部に入り込んだトナーが自重で落下せず、トナー除去部材であるスクレーパ等を利用してもブラシローラの内部に入り込んだ回収トナーを上手く除去できずにいた。
【００１１】
また、クリーニングブレードの捲れ、びびり等を防止する為、一旦ブラシローラで回収したトナーをブラシ下流側ドラム表面上に、ある程度潤滑剤としてのトナーを再コートする必要があるが、ブラシローラからのトナー除去が上手く行われないと、クリーニング補助部材のクリーニング能力が劣化するばかりでなく、トナー再コート量も不安定になってしまう。
【００１２】
また、クリーニングブレードがドラム面の上半部に当接されている為、クリーニングブレードによって一旦除去されたトナーが再びドラムや、ブラシローラに戻ってしまいブラシ下流側ドラム表面への再コート量を上手く制御できないという課題があった。
【００１３】
本発明は上記のような従来の課題を解決する為になされたもので、クリーニング補助部材によるトナーの再コート量を安定させ、長期にわたりクリーニング性能を維持することを目的とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
像担持体と、該像担持体上に当接配置し、該像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング手段と、該クリーニング手段より像担持体回転方向に対して上流側に当接配置し、前記像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング補助部材と、を有するクリーニング装置において、前記クリーニング手段及び前記クリーニング補助部材の前記像担持体に当接される当接部が前記像担持体上の重力方向最下点から回転方向に±９０度以内に配設し、かつ前記クリーニング手段の当接位置と前記クリーニング補助部材が重力方向において重ならないよう設置することで解決している。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図１、図２を用いて説明する。図１は本発明のドラムカートリッジを適用した電子写真方式を適用した画像形成装置の概略断面図、図２は本発明のドラムカートリッジの概略断面図である。実施形態の画像形成装置は図１に示す様に、シートに画像を形成する画像形成部１と、シートを収納して順次一枚ずつ画像形成部１に給送するためのシート搬送部２と、原稿の画像を読み取るリーダースキャナ部３と、画像形成部１で形成されたシートを排出するシート排出部４を有している。この画像形成部１には、像担持体としての感光ドラム５と、この感光ドラム５の周囲に該感光ドラム表面を一次帯電させる帯電ローラ６、帯電ローラカバー６ａ、ドラムカートリッジの感光ドラム５上に画像書き込み手段としてのレーザー光路によって画像を書き込む露光装置１６、感光ドラム５上に形成された潜像を現像して可視像化するロータリー現像装置１７、ロータリー現像装置１７には、現像スリーブ、循環スクリューから構成される黒現像器１７ｂ、イエロー現像器１７ｙ、マゼンタ現像器１７ｍ、シアン現像器１７ｃ、がある。各色現像器にはトナー補給用の黒トナーボトル１８ｂ、イエロートナー補給用トナーボトル１８ｙ、マゼンタトナー補給用トナーボトル１８ｍ、シアントナー補給用トナーボトル１８ｃが配置され各現像器にトナーが補給され、画像信号によりドラムとスリーブが対向して潜像を現像し可視像化する。感光ドラム５の可視像をＩＴＢ（中間転写体）１３上にトナーを転写する一次転写帯電ローラ１４、転写後の感光ドラム５上に残るトナーを回収するドラムクリーニングブレード７、クリーニングブレード７の上流側に構成された導電ブラシローラ８、導電ブラシローラ８はローラ軸を駆動用ギア内部にスプリング等を介して本体２０の筐体部に接地される。導電ブラシローラ８の回転方向はドラム回転方向に対してカウンター方向で回転している。なお、本実施例では導電ブラシローラ８の回転方向はドラム回転方向に対してカウンター方向で回転しているが、ドラム回転方向に対し順方向でもよい。導電ブラシローラ８の上方に侵入量を有して配置される弾性シート状のスクレーパ９、スクレーパ取り付けベース９ａが配置されている。本実施例ではスクレーパ９は導電ブラシローラ８の上方に取り付けたがこの限りではなく、ブラシローラに対して比較的自由度を持って配置可能である。ブラシローラのリフレッシュしたトナーが再びブラシに入り込む事を防止するカバーシート１０、カバーシート取り付けベース１０ａ、容器内の回収トナー漏らさない為のスクイシート１９、ＩＴＢに対してクリーニングブレードが離間機構を有するベルトクリーニング部１５、ＩＴＢのローラは３本配置され、それぞれＩＴＢ駆動ローラ１３ａ、テンションローラ１３ｂ、二次転写対向ローラ１３ｃ、カラー画像の時は離間動作する二次転写ローラ２７、二次転写ローラ２７の下流側にシート上に転写された可視像を該シートに定着する定着装置１１が配置されている。
【００１６】
上記画像形成部１では、一次帯電ローラ６によって一次帯電した感光ドラム５上に、リーダースキャナ部３で読み取られた原稿の画像に基づくレーザー光が露光装置１６から照射される事により、感光ドラム５上に静電潜像が形成され、この静電潜像がロータリー現像装置１７によってトナー画像に現像される。そして、感光体ドラム５上のトナー画像は、ＩＴＢベルト１３上に一次転写ローラ１４により転写され、カラー画像の場合は各色現像器のトナーを転写する。
【００１７】
シート給送部２のレジストローラ対２６によりタイミングを合わせて搬送されてきたシートに対し、二次転写ローラ２７によって転写される。ＩＴＢ１３上の残留トナーはＩＴＢベルトクリーニング部１５で残留トナーをクリーニングされる。続いて、感光体ドラム５の残留トナーはクリーニングブレード７によって除去され、次の画像形成に供される。
【００１８】
一方、トナー画像の転写を終えたシートは、後段の定着装置１１に搬送され該定着装置で熱及び圧力が加えられることによって、シート上のトナー画像が該シートに永久画像として定着される。
【００１９】
なお、この実施の形態の画像形成装置では、上述のようにリーダースキャナ部３で読み取った原稿の画像に基づくレーザ光を、露光装置１６から照射することによりコピー機として機能し、または不図示のコンピュータ等からの画像データや印字コマンド等を入力して、当該画像データに基づくレーザ光を露光装置１６から照射することによりプリンタとして機能し、あるいは電話回線等を介して不図示の他の端末機からのファクシミリ画像データを入力して、当該画像データに基づくレーザ光を露光装置１６から照射することによりファクシミリ受信機として機能することになる。
【００２０】
シート給送部２は、シートを積載収容する２段の給送カセット２１，を有しており、各給送カセット２１の上方には、給送カセット２１内の最上位のシートに当接して図１の右方向に給送するためのピックアップローラ２３と、ピックアップローラ２３により送り出されたシートを画像形成部１に連なるシート搬送路へ送り出す搬送分離ローラ２４と、画像形成部１の前段に配置され、感光ドラム５、ＩＴＢ１３の回転動作と同期して回転するレジストローラ対２６とを備えている。なお、各給送カセット２１の内部には、シートをピックアップローラ２３の位置まで持ち上げるリフタ板（不図示）が設けられている。
【００２１】
リーダースキャナ部３は、原稿が載置される原稿台ガラス３ａ、この原稿台ガラス３ａの上方に回動可能に設けられた原稿圧板３ｂを有する。そして、不図示であるが、原稿台ガラス３ａの下方の装置本体内には、原稿読み取り用の光源、第１ミラーを有する第１ミラー台、９０度に配置した光路折曲げミラー２枚を有し第１ミラーからの光線を略反対方向に折り曲げる第２ミラー台、第２ミラー台からの光線を集光するレンズ、レンズからの光線を光電変換するＣＣＤ等の画像読取手段等を備えた画像読取部がユニット構成されて配置されている。
【００２２】
シート排出部４は、画像形成部１の上方に配置され、画像形成部１で画像形成されたシートを、上方のリーダースキャナ部３と画像形成部１との間の装置本体の壁面で囲まれて形成された空間部（以下、胴内空間部と称する）内に排出するようになっている。具体的には、上述のような画像形成プロセスを経て画像形成部１の定着装置１１を通過したシートは、搬送ローラ対２５を通過し上述の胴内空間部に排出される。
【００２３】
次に図２を用いて本実施例であるドラムカートリッジのドラムクリーニング補助手段について説明する。本発明のドラムカートリッジは像担持体５と一次帯電ローラ６、クリーニング手段であるクリーニングブレード７及び導電性ブラシローラ８、リフレッシュ手段であるスクレーパ９、及びカバーシート１０、ドラムケース容器１１、ドラムカバー容器１２で構成され、画像形成装置本体２０に着脱可能になっている。感光ドラムの下方向に（図中Ｙ軸付近）一次帯電ローラ６が配置され、そのドラム回転方向上流側近傍にクリーニングブレード７が配置され、さらに導電性ブラシローラ８はクリーニングブレード７の上流側に設置される。
【００２４】
ドラム上の残留トナーは、まずクリーニング補助部材である、回転する導電ブラシローラ８により回収され、回収トナーは自重で重力方向（図中矢印方向）に落下堆積する。
【００２５】
導電ブラシローラ８はドラムの下方向に配置してあるので、一度導電ブラシローラ８でかきとったトナーが再びドラム表面上に降りかかることを防止できる。さらに導電ブラシローラ８の重力方向下方にはドラム壁面等のトナーを集積させるものがないので導電ブラシローラ８に入り込んだ回収トナーは効率よく重力落下させることができる。なお、導電性ブラシローラ８はドラムの下半部表面上に配置されていれば、図の位置に限定されるわけではないことは言うまでもない。
【００２６】
次にリフレッシュされた導電ブラシローラ８は回転しながら再びドラム表面上に当接することで適当な量のトナーをドラム面下流に再コートし、下流側にあるクリーニングブレード７の捲れ、びびり等を防止する。
【００２７】
導電ブラシローラ８によって再コートされたトナーは下流側に配置されたクリーニングブレード７で回収され、図中矢印で示す様に、取り付けベース１０ａとの空間を重力落下して下部のトナー収容部に堆積する。このようにクリーニングブレード７がドラムの下方向に配置してあるので、一度クリーニングブレード７でかきとったトナーはドラム面上に降りかかることを防止でき、安定した再コート量を維持することができる。尚、この効果は、クリーニングブレード７のドラムに対する当接位置がドラム面上の重力方向最下点から回転方向に±９０度以内に配設すれば同様な効果が得られる。
【００２８】
また、クリーニングブレード７が重力方向において導電ブラシローラ８と重ならないよう設置してあることにより、一度クリーニングブレード７でかきとったトナーは導電ブラシローラに降りかかることを防止することができ、導電ブラシローラ８内のトナー量を常に安定に保て、導電ブラシローラ８による再コート量を制御することができる。
【００２９】
導電ブラシローラ８のリフレッシュ機構は弾性体シートのスクレーパ９を用いることでより一層リフレッシュ効果を高めることが出来る。弾性体シートのスクレーパ９を導電ブラシローラ８の半径方向に設定された距離を進入させて、ブラシの繊維をしごく事で繊維の中に入り込んだ回収トナーをブラシの外に積極的に移動させることができる。ブラシの外にはじき出された回収トナーが再びブラシローラ８の繊維に入り込まないようにカバーシート１０で導電ブラシローラ８をカバーする。ブラシローラ８からはじき出されたトナーは図中の矢印方向に自重落下し下部のトナー収容部に堆積する。感光ドラム５表面の電位を有した転写残トナーに本体２０の筐体部に接地された導電ブラシローラ８はトナー電位の除電とブラシかき乱し効果とでドラムクリーニングブレード７のクリーニング性能を助けることができる。クリーニング補助部材である導電ブラシローラ８とリフレッシュ手段であるスクレーパ９、及びカバーシート１０を、ドラムケース容器１１、ドラムカバー容器１２で構成されるトナー収容部の内部に構成される。このようにトナー収容部をクリーニング手段、クリーニング補助部材の重力方向下方に配置することで回収トナー搬送部を構成することなくドラムのクリーニング性能を高める事ができる。
【００３０】
次に図３を用いてドラム上への再コート量と導電ブラシローラ８の対ドラム侵入量の関係を示す。ブラシローラがリフレッシュ機構で安定した状態に維持できることにより、ドラム下流部への回収トナーの再コート量を制御して行うことが出来る。再コートの制御にはブラシローラの対ドラム侵入量が関係し、比例関係を示す。
【００３１】
このように、ブラシローラの対ドラム侵入量によってドラム下流部への回収トナーの再コート量できるので、クリーニングブレードに応じて最適な再コート量を決定することができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明した様に、本発明はクリーニング補助部材によるトナーの再コート量を安定させ、長期にわたりクリーニング性能を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子写真方式による画像形成装置の概略断面図
【図２】本発明のクリーニング装置の概略断面図
【図３】導電ブラシの対ドラム侵入量と再コート量の関係
【図４】従来のクリーニング装置の概略断面図
【符号の説明】
１  画像形成部
２  シート搬送部
３  リーダースキャナ部
４  シート排出部
５  感光ドラム
６  一次帯電ローラ
７  ドラムクリーニングブレード
８  導電ブラシローラ
９  スクレーパ
１０  カバーシート
１１  ドラムケース容器
１２  ドラムカバー容器
１３  ＩＴＢ  中間転写体
１４  一次転写ローラ
１５  ＩＴＢベルトクリーニング部
１６  露光装置
１７  ロータリー現像器
２０  装置本体
９０１  像担持体
９０２  クリーニングブレード
９０３  ブラシローラ
９０４  スクイシート
９０５  搬送スクリュー
９０７  スクレーパ
９０９  廃トナー貯溜部
９１０  クリーニング装置
９１８  搬送路
【図１】
2004271968.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2004271968.tif 000006