(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録紙を上下方向に沿って搬送する搬送手段と、回転する感光体と、この感光体の表面に静電潜像を形成する露光手段と、前記感光体の表面に磁性を有するトナーを供給して静電潜像をトナー像に形成する現像ユニットと、前記感光体の表面のトナー像を搬送される記録紙に転写する転写ユニットと、前記感光体の上方に配置されたクリーニングユニットとを具備し、
このクリーニングユニットは、
転写後に前記感光体の上部表面に付着する磁性トナーを剥離するブレードと、
前記感光体に接近した後に離間するように回転移動されるパドルと、
このパドルに設けられ、パドルとともに移動して前記感光体の上部表面に滞留している磁性トナーに磁力を作用してその磁性トナーを、パドルにおけるその回転移動する向きに対して前側となる部分に吸引付着させる磁石と、
前記パドルにおけるその回転移動する向きに対して前側となる部分に接触して、前記磁石の磁力によりパドルに吸引付着された磁性トナーを掻き落すスクレーパと、を備え、
前記磁石は、前記パドルにおける前記スクレーパが接触しない、パドルの回転移動する向きに対して後側となる回転方向後側部に設けられていること特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
回転する感光体と、クリーニングユニットとを具備し、
このクリーニングユニットは、
前記感光体の表面に付着する磁性トナーを剥離するブレードと、
前記感光体に接近した後に離間するように回転移動されるパドルと、
このパドルに設けられ、パドルとともに移動して前記感光体の表面に滞留している磁性トナーに磁力を作用してその磁性トナーを、パドルにおけるその回転移動する向きに対して前側となる部分に吸引付着させる磁石と、
前記パドルにおけるその回転移動する向きに対して前側となる部分に接触して、前記磁石の磁力によりパドルに吸引付着された磁性トナーを掻き落すスクレーパと、を備え、
前記磁石は、前記パドルにおける前記スクレーパが接触しない、パドルの回転移動する向きに対して後側となる回転方向後側部に設けられていること特徴とするプロセスユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はクリーニングユニットを備えた画像形成装置およびプロセスユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、電子写真方式を採用した画像形成装置においては、記録紙を上下方向に沿って搬送する搬送手段と、回転する感光体ドラムと、この感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する露光手段と、感光体ドラムの表面に磁性を有するトナーを供給して静電潜像をトナー像に形成する現像ユニットと、感光体ドラムの表面のトナー像を搬送される記録紙に転写する転写ユニットと、感光体ドラムの上方に配置され転写した後に感光体ドラムの表面に残存するトナーを取り除くクリーニングユニットとを備えたものがある。
【０００３】
この画像形成装置は、記録紙の搬送形式から縦搬送型と呼ばれるもので、記録紙を上下方向に沿って搬送するので転写ユニットが感光体ドラムの側方に配置され、クリーニングユニットが感光体ドラムの上方に配置されている。
【０００４】
この縦搬送型の画像形成装置に設けられるクリーニングユニットでは、ブレードを設けて感光体ドラムの表面に付着するトナーを剥離している。しかし、このクリーニングユニットは、感光体ドラムの上方に設けられることから感光体ドラムの上部表面に付着するトナーを剥離するので、例えば特開平１１−３０９３７のように感光体ドラムの側方に設けるそれとは異なり、剥離したトナーが自重で落下せず感光体ドラムの上部表面に滞留して、クリーニングユニットにおけるケースの内部に設けたトナー貯留部に運ぶことができない。
【０００５】
そこで、従来このクリーニングユニットでは、パドルを感光体ドラムに接近した後に離間するように回転移動させる構成が採用されている。すなわち、パドルを回転させて感光体ドラムの上部表面に滞留するトナーを掻き取ってトナー貯留部へ運ぶようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この画像形成装置に設けられるクリーニングユニットでは、パドルを回転させることにより、ブレードにより剥離して感光体ドラムの上部表面に滞留したトナーをある程度の量を貯留部へ運ぶことができるが、パドルが運ぶ量には限界があり、パドルにより運びきれなかったトナーが感光体ドラムの上部表面に徐々に堆積してその量が増大し、この結果クリーニングユニットからのトナーのこぼれ、クリーニング不良、さらには紙粉コロナ生成物などの異物が感光体ドラムの表面に付着するなどの不具合が発生している。
【０００７】
本発明は、感光体の上部表面に滞留した多くのトナーを貯留部へ確実に運ぶことができる縦搬送型の画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明は、感光体の表面に滞留した多くのトナーを貯留部へ確実に運ぶことができるプロセスユニットを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の画像形成装置は、記録紙を上下方向に沿って搬送する搬送手段と、回転する感光体と、この感光体の表面に静電潜像を形成する露光手段と、前記感光体の表面に磁性を有するトナーを供給して静電潜像をトナー像に形成する現像ユニットと、前記感光体の表面のトナー像を搬送される記録紙に転写する転写ユニットと、前記感光体の上方に配置されたクリーニングユニットとを具備し、このクリーニングユニットは、転写後に前記感光体の上部表面に付着する磁性トナーを剥離するブレードと、前記感光体に接近した後に離間するように回転移動されるパドルと、このパドルに設けられ、パドルとともに移動して前記感光体の上部表面に滞留している磁性トナーに磁力を作用してその磁性トナーを、パドルにおけるその回転移動する向きに対して前側となる部分に吸引付着させる磁石と、前記パドルにおけるその回転移動する向きに対して前側となる部分に接触して、前記磁石の磁力によりパドルに吸引付着された磁性トナーを掻き落すスクレーパと、を備え、前記磁石は、前記パドルにおける前記スクレーパが接触しない、パドルの回転移動する向きに対して後側となる回転方向後側部に設けられていること特徴とする。
【００１０】
この発明の構成によれば、クリーニングユニットにおいてパドルを回転移動すると、磁石が一体に移動してその磁力により感光体の上部表面に滞留しているトナーをパドルに吸引して感光体の上部表面から掻き取って運ぶことができる。
【００１１】
請求項２の発明のプロセスユニットは、回転する感光体と、クリーニングユニットとを具備し、このクリーニングユニットは、前記感光体の表面に付着する磁性トナーを剥離するブレードと、前記感光体に接近した後に離間するように回転移動されるパドルと、このパドルに設けられ、パドルとともに移動して前記感光体の表面に滞留している磁性トナーに磁力を作用してその磁性トナーを、パドルにおけるその回転移動する向きに対して前側となる部分に吸引付着させる磁石と、前記パドルにおけるその回転移動する向きに対して前側となる部分に接触して、前記磁石の磁力によりパドルに吸引付着された磁性トナーを掻き落すスクレーパと、を備え、前記磁石は、前記パドルにおける前記スクレーパが接触しない、パドルの回転移動する向きに対して後側となる回転方向後側部に設けられていること特徴とする。
【００１２】
この発明の構成によれば、クリーニングユニットにおいてパドルを回転移動すると、磁石が一体に移動してその磁力により感光体の表面に滞留しているトナーをパドルに吸引して感光体ドラムの上部表面から掻き取って運ぶことができ、さらにスクレーパがパドルに吸引付着したトナーを掻き落して貯留部へ確実に運ぶことができる。そして、パドルにおけるスクレーパが接触しない回転移動後側部に磁石を設けているので、磁石の磁力がパドルの後側部から前側部へ働き、トナーがスクレーパが接触するパドルの前側部へ吸引付着し易くなり、スクレーパによるパドルからのトナーの掻き落しを効率良く行うことができる。また、パドルにおけるスクレーパが接触しない回転移動後側部に磁石を設けているので、磁石がスクレーパの摺接により摩耗することを抑えることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態について図１ないし図３を参照して説明する。
【００１６】
図１は画像形成装置を模式的に示す図、図２はこの画像形成装置におけるプロセスユニットを拡大して模式的に示す図、図３はクリーニングユニットを模式的に示す図である。
【００１７】
図１において１は画像形成装置本体、２はこの装置本体１の最下段部に設けられ記録紙Ｐを積層して収容した給紙カセット、３は装置本体１の最上段部に設けられた排紙トレイ、４は給紙カセット２から記録紙Ｐを繰り出し上方へ向けて搬送する搬送ローラ、５は下方から搬送されてきた記録紙Ｐを排紙トレイ３へ排出する排出ローラで、これら給紙カセット２、排紙トレイ３、搬送ローラ４および排出ローラ５をもって搬送手段６が構成されている。
【００１８】
図１および図２において７は記録紙Ｐの搬送経路の一方側に設けられて図示矢印の反時計方向に回転される感光体ドラム、８は感光体ドラム７の側方に設けられ、感光体ドラム７の表面（外周面）を帯電する帯電ユニット、９は帯電された感光体ドラム７の表面を露光して静電潜像を形成する露光ユニット、１０は感光体ドラム７の下方に設けられ感光体ドラム７の表面に磁性を有するトナーを供給して静電潜像を現像しトナー像を形成する現像ユニット、１１は記録紙Ｐの搬送経路を挟んで感光体ドラム７の側方に設けられ、感光体ドラム７の表面に形成されたトナー像を搬送される記録紙Ｐに転写する転写ユニット、１２は記録紙Pを感光体ドラム７の表面から剥離する剥離ユニット、１３はトナー像を記録紙Pに定着する定着ユニット、１４は記録紙Ｐの搬送経路の一側方において感光体ドラム７の上方に設けられ転写後に感光体ドラム７の表面に残存して付着するトナーを取り除くクリーニングユニット、１５は残留トナーを取り除いた後に感光体ドラム７の表面を除電する除電ユニットである。
【００１９】
そして、これら感光体ドラム７、帯電ユニット８、現像ユニット９、クリーニングユニット１４および除電ユニット１５をもってプロセスユニット１６を構成している。
【００２０】
次にクリーニングユニット１４について説明する。クリーニングユニット１４感光体ドラム７の上方において感光体ドラム７の軸線方向と平行に配置されている。
【００２１】
図中２１はユニットケースで、このユニットケース２１は感光体ドラム７の軸方向長さに対応する長さ以上を有するとともに感光体ドラム７の上部表面に面する下面部が開放された横長の筒形をなすもので、感光体ドラム回転方向上流側の側壁２１ａとこれと間隔をもって下流側に位置する側壁２１ｂを有している。ユニットケース２１は感光体ドラム７と平行に配置される。
【００２２】
２２はブレード保持体で、このブレード保持体２２は感光体ドラム７の軸方向長さに対応する長さを有する板状をなすもので、ユニットケース２１の感光体ドラム回転方向下流側の側壁２１ｂの外側に感光体ドラム軸方向に沿って配置され、側壁２１ｂの下側を通ってユニットケース２１の下面開放部に延び出ている。２３は弾性材料からなるブレードで、このブレード２３はユニットケース２１の下面開放部の下側において感光体ドラムと平行に配置され、ブレード保持体２２の先端部に取付けられている。このブレード２３は感光体ドラム７の上部表面に感光体ドラム回転方向下流側から接触して感光体ドラム７の表面に付着しているトナーを剥離するものである。なお、ブレード保持体２２とブレード２３はユニットケース２１の下面開放部における感光体ドラム回転方向下流側の部分を覆っている。
【００２３】
２４はリカバリシートで、このリカバリシート２４は感光体ドラム７の軸方向長さに対応する長さを有する板状をなすもので、ユニットケース２１の感光体ドラム回転方向上流側の側壁２１ａに取付けられて、先端が感光体ドラム７の表面に接近している。このリカバリシート２４はブレード２３により感光体ドラム７の表面から剥離されたトナーが感光体ドラム７の回転方向上流側へ逆流することを阻止するものである。
【００２４】
２５はパドル用の回転軸で、この回転軸２５は感光体ドラム７の軸方向長さと同じ長さ長さを有している。
回転軸２５はユニットケース２１の内部にその軸方向と平行に水平に配置されて、両端部がユニットケース２１の両端壁部に設けられた図示しない軸受により回転自在に支持されている。この回転軸２５は画像形成装置本体１に設けた図示しない回転駆動機構により図示矢印で示す反時計方向の向きに回転される。
【００２５】
２６はパドルで、このパドル２６は例えば回転軸２５を挟んでその直径方向両側に夫々軸線方向に沿って２つ設けられている。すなわち、図中２７は回転軸２５と同じ長さを有して回転軸２５に嵌合されて固定される中心筒体で、この中心筒体２７の直径方向両側には夫々パドル２６が形成されている。この一対のパドル２６は、横断面が回転軸２５から直径方向に沿って外側へ所定高さで延びるとともに感光体ドラム７の軸方向長さと同じ長さを有する横長のものである。なお、このパドル２６は導電性を有する材料、例えば銅合金、アルミニウム合金などの金属により形成されている。これによりパドル２６は中心筒体２７を中心として反時計方向に回転、すなわち感光体ドラム７と同じ方向に回転される。
【００２６】
各パドル２６は回転移動する向きに対して後側となる部分に回転軸２５の直径線上に位置して中心筒体２７の長さ方向に沿い全長にわたり後側面２６ａが形成され、この後側面２６ａから中心筒体２７の外周面までの回転移動向き後側の部分は切欠されている。このパドル２６における回転移動向き後側の部分には磁石（永久磁石）２８が配置される。この磁石２８は、パドル２６の高さと同じ大きさの幅と、中心筒体２７の半径より小さい厚さと、感光体ドラム７の長さと同じ大きさの長さを有する偏平な矩形断面の棒状をなすものである。磁石２８はパドル２６の後側面２６ａに当接されて中心筒体２７の軸線方向に沿って配置され、後側面２６ａおよび中心筒体２７の外周面に接着固定されている。この磁石２８は感光体ドラム７の表面上部に滞留している磁性トナーに対して磁力を作用して吸引してパドル２６に吸着するためのものである。すなわち、磁石２８は磁力をパドル２６の後側面２６ａから前側面２６ｂへと作用する。なお、磁石２８の回転移動向き後側面２６ａは中心筒体２７の外周面に対して後退した位置にある。これはパドル２６の回転移動する際にパドル２６が回転する際に後述するスクレーパ２９が磁石２８に接触しないようにするためである。
【００２７】
２９はスクレーパで、このスクレーパ２９は感光体ドラム７の軸線長さに対応する長さを有する弾性板からなるものである。
このスクレーパ２９は、ユニットケース２１の内部においてパドル２６に対して感光体ドラム回転方向下流側に回転軸２５の軸方向に沿って配置され、基端がユニットケース２１の側壁２１ｂに取付けられ、先端はパドル２６が回転する際に前側面２６ｂに接触するようになっている。
これによりスクレーパ２９はパドル２６の前側面２６ｂに吸着されているトナーを掻き落すとともに掻き落したトナーを受け取るものである。
【００２８】
なお、スクレーパ２９はパドル２６に対して先端が上向き、基端が下向きに位置するように傾斜して配置されている。すなわち、ユニットケース２１の内部においてスクレーパ２９により仕切られた上側の空間は掻き落されたトナーを貯留するものである。
【００２９】
パドル２６における回転移動する向きに対して前側となる前側面２６ｂは中心筒体２７から最も離れた先端から中心筒体２７の外周面に接する基端にかけて後側面２６ａから回転方向前側へ向けて離れるように傾斜する傾斜面となっている。この前側面２６ｂはパドル２６が回転する時に後述するスクレーパ２９に接触するもので、前述のように傾斜するのはスクレーパ２９が良好に接触できるようにするためである。
【００３０】
なお、パドル２６の外径寸法およびパドル２６を設ける位置は、パドル２６の先端が感光体ドラム７の表面から離れた位置にくるように設定する。これはパドル２６が感光体ドラム７の表面に直接接触して損傷させないためと、磁石２８の磁力によりトナーを掬い上げるためである。
【００３１】
３０はユニットケース２１の内部においてスクレーパ２９により仕切られた上側の空間に回転軸２５と平行に水平に設けられた搬送用オーガで、このオーガ３０は回転することによりスクレーパ２９の上側の空間に貯留されたトナーをユニットケース２１の外部へ搬送するものである。
【００３２】
このように構成されたクリーニングユニット１４の作用について説明する。
感光体ドラム７が図示矢印で示す反時計方向へ回転して転写ユニット１１を通過すると、感光体ドラム７の表面は一部のトナーが記録紙Ｐに転写されずに残留して付着した状態で上部に達してクリーニングユニット１４の下側を通過する。
クリーニングユニット１４ではブレード２３が感光体ドラム７の表面に回転方向下流側から接触して、感光体ドラム７の表面に付着しているトナーを掻き取って剥離する。ブレード２３は剥離したトナーが感光体ドラム７の回転とともに回転方向下流側へ移動することを阻止し、またリカバリシート２４はトナーが回転方向上流側に移動することを阻止して、剥離したトナーをブレード２３とリカバリシート２４との間における感光体ドラム７の上部表面に滞留させる。
【００３３】
そして、回転軸２５を回転して一対のパドル２６を図示矢印で示す反時計方向に回転移動させる。
パドル２６では後側部に設けた磁石２８が後側面２６ａから前側面２６ｂへ磁力を作用している。パドル２６が回転移動向き１回転する過程において、パドル２６は回転軸２５の下側を回転移動すると、ブレード２３とリカバリシート２４との間における感光体ドラム７の上部表面に滞留している磁性を有するトナーを磁力により吸引して付着する。
この場合、パドル２６は回転移動向きの前側になる前側面２６ｂでトナーを吸引付着する。さらに、パドル２６が回転軸２５の上側から下側へ回転移動する時に、前側面２６ｂの基端から先端に亘りスクレーパ２９の先端が摺接し、前側面２６ｂに吸引付着されているトナーを掻き落とす。
掻き落とされたトナーはスクレーパ２９の上面に落下する。なお、パドル２６の後側面２６ａはスクレーパ２９に接触しない。このため、パドル２６の前側面２６ｂはトナーを掻き落とされた状態で、再び回転軸２５の下側を回転移動してトナーを吸引付着する。
【００３４】
このようにして磁石２８を備えたパドル２６を回転移動してブレード２３で剥離したトナーを回収する。スクレーパ２９に貯留されたトナーはオーガ３０によりユニットケース２１の外部へ搬送する。図３においてＴはトナーである。
【００３５】
このクリーニングユニット１４では、パドル２６を回転移動すると、磁石２８が一体に移動してその磁力により感光体ドラム７の上部表面に滞留しているトナーをパドル２６に吸引して感光体ドラム７の上部表面から掻き取って運ぶことができる。そして、スクレーパ２９がパドル２６に吸引付着したトナーを掻き落して貯留部へ確実に運ぶことができる。従って、クリーニングユニット１４は縦搬送型の画像形成装置に設けるものとして感光体ドラム７における多くの残留トナーを確実に取り除くことができる。これによりクリーニングユニット１４からのトナーのこぼれ、クリーニング不良、さらには紙粉コロナ生成物などの異物が感光体ドラムの表面に付着するなどの不具合が発生することを防止できる。
【００３６】
さらに、パドル２６におけるスクレーパ２９が接触しない回転移動後側部に磁石２８を設けているので、磁石２８の磁力がパドル２６の後側部から前側部へ働き、トナーがスクレーパ２９が接触するパドル２６の前側面２６ｂへ吸引付着し易くなり、スクレーパ２９によるパドル２６からのトナーの掻き落しを効率良く行うことができる。また、パドル２６におけるスクレーパ２９が接触しない回転移動後側部に磁石２８を設けているので、磁石２８がスクレーパ２９の摺接により摩耗することを抑えることができる。
【００３８】
なお、本発明は前述した実施の形態に限定されず、パドル２６を回転軸に４個設けるなど種々変形して実施することができる。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、クリーニングユニットにおいてパドルを回転移動すると、磁石が一体に移動してその磁力により感光体の上部表面に滞留している磁性トナーをパドルに吸引して感光体の上部表面から掻き取って運ぶことができる。従って、クリーニングユニットは縦搬送型の画像形成装置に設けるものとして感光体ドラムにおける多くの残留トナーを確実に取り除くことができる。
【００４０】
また、クリーニングユニットにおいてパドルを回転移動すると、磁石が一体に移動してその磁力により感光体ドラムの表面に滞留しているトナーをパドルに吸引して感光体の表面から掻き取って運ぶことができ、さらにパドルに吸引付着したトナーを掻き落して貯留部へ確実に運ぶことができる。そして、パドルにおけるスクレーパが接触しない回転移動後側部に磁石を設けているので、磁石の磁力がパドルの後側部から前側部へ働き、トナーがスクレーパが接触するパドルの前側部へ吸引付着し易くなり、スクレーパによるパドルからのトナーの掻き落しを効率良く行うことができる。また、パドルにおけるスクレーパが接触しない回転移動後側部に磁石を設けているので、磁石がスクレーパの摺接により摩耗することを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における画像形成装置を模式的に示す図。
【図２】同実施の形態におけるプロセスユニットを模式的に示す図。
【図３】同実施の形態におけるクリーニングユニットを示す図。
【符号の説明】
１…画像形成装置本体、
６…搬送手段、
７…感光体ドラム、
１４…クリーニングユニット、
１６…プロセスユニット、
２１…ユニットケース、
２２…ブレード保持体、
２３…ブレード、
２４…リカバリシート、
２５…回転軸、
２６…パドル、
２８…磁石、
２９…スクレーパ、
Ｔ…トナー、
Ｐ…原稿。
【図１】
0004834215.tif 000002
【図２】
0004834215.tif 000003
【図３】
0004834215.tif 000004