(57)【要約】【課題】  クリーニングブレードによるトナー除去に先立って、補助的なクリーニングを行うと共に、トナー搬送をも行い、コンパクトに構成されたクリーニング装置を設けた画像形成装置の提供。【解決手段】  クリーニング手段は、残留トナーを除去するクリーニングブレード２１と、クリーニングブレード２１の上流側に設けられ、残留トナーの除去を補助すると共にトナーを回収部へ搬送するブラシローラ３１を有し、ブラシローラ３１のブラシはらせん状に植毛されていることを特徴とする。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を形成する感光体と、前記感光体上に形成されたトナー像を用紙に転写する転写手段と、前記転写手段により転写した後の前記感光体上に残留している残留トナーを除去するクリーニング手段と、を有する画像形成装置において、
前記クリーニング手段は、残留トナーを除去するクリーニングブレードと、前記クリーニングブレードの上流側に設けられ、残留トナーの除去を補助すると共にトナーを回収部へ搬送するブラシローラを有し、前記ブラシローラのブラシはらせん状に植毛されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記ブラシローラは接地された金属ローラに導電性ブラシを植毛されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記クリーニング手段は前記感光体の上方に位置していて、前記ブラシローラのブラシは前記感光体に当接することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に係わり、特に像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング手段を設けた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式に基づき、ドラム状やベルト状の感光体等の像担持体上に静電潜像を形成し、現像、転写処理後に、像担持体面上の残留トナーを除去するクリーニング装置として、弾性クリーニングブレードを像担持体に当接させてクリーニングするブレード方式が汎用されている。このようなクリーニング装置では、クリーニングブレードによって回収された残留トナーは画像処理が行われるに伴って増加して来る。感光体周縁部に設けられるクリーニング装置は、他の配設される機材との関係から小型であることを求められ、クリーニング装置内に回収されたトナーは累積されて搬送スクリュ等の搬送手段によってクリーニング装置外部に設けられた回収部や、リサイクルトナーとして現像装置へと搬出される。
【０００３】
クリーニング装置が感光体ドラムの横位置に配設されているときは、クリーニングブレードによって除去回収されたトナーは自重によって装置内下部に堆積されるので、当該箇所に搬送スクリュを設けて回収トナーのクリーニング装置外への排出を行っている。
【０００４】
クリーニング装置が感光体ドラムの上方に配設されているときは、クリーニングブレードによって回収されたトナーは落下することがなく、ブレード先端近傍に堆積される。
【０００５】
特許文献１には、クリーニングブレードによって回収されたトナーをトナー掻き上げパドルによって隣接して設けた搬送部へと送り込み、搬送部に設けられたトナー搬送スクリュによって、クリーニング装置外へと排出される構成が開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には、回転する感光体に対向したクリーニングブレードの上流側に、感光体上の残留トナーの除去を補助するクリーニングローラを設け、クリーニングローラに付着したトナーを隔壁に設けたスクレーパをもって剥離し、隔壁を介して位置した搬送スクリュによってクリーニング装置外へと排出される構成が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−３１５０３９号公報
【特許文献２】特開２００３−９８９２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
クリーニングブレードによって回収されたトナーは、特許文献１においてはトナー掻き上げパドルにより、また特許文献２においてはクリーニングローラにより別に設けた搬送部へと搬送され、搬送部に設けた搬送スクリュによってクリーニング装置外へと搬出することが行われている。
【０００８】
クリーニングブレードによるトナー除去に先立って、クリーニングローラによって補助的に感光体表面のクリーニングを行うことはクリーニング性能上有効であるが、クリーニング装置は大型となることを避けられない。
【０００９】
本発明は、クリーニングブレードによるトナー除去に先立って、補助的なクリーニングを行うと共に、トナー搬送をも行い、コンパクトに構成されたクリーニング装置を設け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】
【００１０】
上記の課題を解決し、かつ目的を達成するために本発明は以下のように構成している。
【００１１】
（請求項１）
トナー像を形成する感光体と、前記感光体上に形成されたトナー像を用紙に転写する転写手段と、前記転写手段により転写した後の前記感光体上に残留している残留トナーを除去するクリーニング手段と、を有する画像形成装置において、
前記クリーニング手段は、残留トナーを除去するクリーニングブレードと、前記クリーニングブレードの上流側に設けられ、残留トナーの除去を補助すると共にトナーを回収部へ搬送するブラシローラを有し、前記ブラシローラのブラシはらせん状に植毛されていることを特徴とする画像形成装置。
【００１２】
（請求項２）
前記ブラシローラは接地された金属ローラに導電性ブラシを植毛されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【００１３】
（請求項３）
前記クリーニング手段は前記感光体の上方に位置していて、前記ブラシローラのブラシは前記感光体に当接することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の請求項１〜３によるときは、クリーニングブレードによる清掃に先立って補助的なクリーニングが行われて、コンパクトで、しかも良好なクリーニングが継続して行われ、良好な画像記録が行われる効果を有している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、本発明のクリーニング装置を備えた画像形成装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は自動原稿送り装置ＤＦと画像読み取り装置（スキャナ）ＳＣとを装備した画像形成装置の全体構成図である。
【００１７】
図示の画像形成装置本体Ａは、画像形成部１、画像処理部２、画像書き込み部３、高圧電源部４、給紙搬送部５、定着装置６、排紙部７、自動両面コピーのための再搬送手段（ＡＤＵ）８を備えている。
【００１８】
画像形成装置本体Ａの上部には、画像読み取り装置ＳＣと自動原稿送り装置ＤＦが搭載されている。画像形成装置本体Ａの図示の左上部の排紙部７側には、排紙トレイ７Ｃ、又は図示しない用紙後処理装置が連結可能である。
【００１９】
自動原稿送り装置ＤＦの原稿台上に第１面を上向きにして載置された原稿ｄは、矢印方向に搬送され画像読み取り装置ＳＣの光学系により原稿の片面又は両面の画像が読みとられ、ＣＣＤイメージセンサＣ１に読み込まれる。
【００２０】
ＣＣＤイメージセンサＣ１により光電変換されたアナログ信号は、画像処理部２において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、画像書き込み部３に信号を送る。
【００２１】
画像書き込み部３においては、半導体レーザからの出力光が画像形成部１の像担持体１０に照射され、潜像を形成する。画像形成部１においては、帯電、露光、現像、転写、分離、クリーニング等の処理が行われ、給紙搬送部５から搬送された用紙Ｓに画像が転写される。画像を担持した用紙Ｓは、定着装置６により定着され、排紙部７から排紙トレイ７Ｃに排出される。或いは排紙路切り替え板７Ａにより再搬送手段８に送り込まれた片面画像処理済みの用紙Ｓは、再び画像形成部１において両面画像処理された後、排紙部７の排紙ローラ７Ｂにより排紙トレイ７Ｃに排出される。
【００２２】
図１において、画像形成装置本体Ａ内の右寄り側には、画像形成部１を中心にして、画像形成装置本体Ａの高さ方向下方に給紙搬送部５の給紙カセット５Ａが、上方に定着装置６と排紙部７が設けられている。この垂直配列構成により、ほぼ垂直方向の用紙搬送路Ｌ１が形成される。給紙カセット５Ａから送り出された用紙Ｓは、この垂直上方の用紙搬送路Ｌ１に沿って搬送されて画像形成装置本体Ａ外に排出される。
【００２３】
この垂直方向用紙搬送路Ｌ１にほぼ平行して、再搬送手段８による用紙搬送路Ｌ２が形成されている。上記の垂直方向の用紙搬送路Ｌ１、Ｌ２を形成することにより、給紙カセット５Ａから排紙部７に至る最短距離の用紙搬送路が構成される。
【００２４】
図２は、本発明の実施の形態を適用する画像形成装置本体Ａの要部断面図である。
【００２５】
図において、１０は像担持体である感光体で、基体の表面に有機、又は無機の光導電性層を設けた感光体である。該感光体１０の画像形成領域には光導電性層が設けられるが、前記像担持体の両端部には光導電性層が設けられていない。
【００２６】
該感光体１０は矢印方向に駆動回転される。１２はコロナ帯電器で、感光体１０の表面を一様に帯電する。１３は像露光手段で、感光体１０上に光像を照射し静電潜像を形成する。１４は現像器で、感光体１０上に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する。５Ｂはレジストローラで、給紙カセット５Ａから給送される用紙Ｓを、感光体１０上の静電潜像形成に同期して転写位置へ送り込む。１５は転写用コロナ放電器であり、感光体１０上のトナー像を用紙Ｓに転写する。１６は分離用コロナ放電器であり、転写後の用紙Ｐを感光体１０面から剥離する。１７は感光体１０の表面に圧接する分離爪で、感光体１０上に付着した用紙Ｓを剥離する。１８は帯電前除電手段、１９は転写同時露光手段である。６は定着装置、２０は本発明に基づく実施の形態を適用したクリーニング装置である。
【００２７】
図３は感光体１０とクリーニング装置２０の断面図である。
【００２８】
図３において、２１はウレタンゴム等の弾性材から成るクリーニングブレード（以下、ブレードと称す）であって、転写後の感光体１０上に残留しているトナーを感光体１０から除去する。該ブレード２１はホルダー部材２２Ａ，２２Ｂに挟持されている。
【００２９】
ブレード２１の先端部は、感光体１０の回転中心の反重力方向である垂直上方位置より上流側で、回転する感光体１０外周面に対してカウンター方向で圧接する。
【００３０】
ホルダー部材２２Ａは、クリーニング装置２０の外周部材の一部を構成するトナー搬送案内部材２３に固定されている。ホルダー部材２２Ａの両側端部には突起部が突出していて、回転軸体２４Ｆ，２４Ｒが嵌着される。トナー搬送案内部材２３の内面側は、後述のトナー搬送機能を有するブラシローラ３１の外周面と所定の間隙を保って対向している。
【００３１】
ホルダー部材２２Ｂの底面側には、可撓性薄板２６を貼着したホルダー部材２２Ｃがネジ等により固定されている。ポリウレタンシートから成る可撓性薄板２６の先端部は、感光体１０の外周面に常時当接し、感光体１０上の残留トナーの漏出を防止する。
【００３２】
ホルダー部材２２Ａは、クリーニング装置２０のハウジング（筐体）３０の一部に介装された加圧部材としてのコイルバネ２８により加圧され、ブレード２１、ホルダー部材２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ、トナー搬送案内部材２３から成るユニットは、回転軸体２４Ｆ，２４Ｒを回転中心にして回動し、ブレード２１を感光体１０に圧接する。
【００３３】
回動可能なトナー搬送案内部材２３の上部には、弾性発泡材から成るパッキン２９が貼着されていて、ハウジング３０の内壁に圧接し、トナーの漏出を防止する。
【００３４】
ハウジング３０の内壁と、トナー搬送案内部材２３の内壁とハウジング３０の開口部を遮蔽するカバー部材３２のうち壁とに囲まれた空間には、スパイラルに植毛されたブラシローラ３１が所定の感光体１０の摺擦を可能とする上方位置で回転可能に支持されている。
【００３５】
カバー部材３２の底部には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）シートから成るトナーガイド部材３５が貼着されている。トナーガイド部材３５の先端部は感光体１０の外周面にトレール型に当接する。従って、画像形成装置の使用可能状態では、感光体１０の外周面の上部は、ブレード２１の先端部とトナーガイド部材３５の先端部とにより遮蔽されている。
【００３６】
ブレード２１の両端部の先端部上面は、押圧部材２７Ｆ，２７Ｒにより押圧され、両端部でのトナー漏出を防止している。
【００３７】
押圧部材２７Ｆ，２７Ｒの後端部は、ホルダー部材２２Ａの先端部上面側に接合、固定されている。押圧部材２７Ｆ，２７Ｒの先端部は、ブレード２１の両端部の先端部付近の上面を押圧している。これによりブレードの押圧力は、中央部より両端部の方が大きくなり、トナーの漏出を防止できる。
【００３８】
図４にはブラシローラ３１の要部を示し、図５には感光体１０と周縁部材の断面図と、感光体１０に当接するブラシローラ３１を示している。
【００３９】
ブラシローラ３１は、外径Ｄの金属ローラ周面にピッチｐのリードをもって、らせん状の軸方向に幅ｐｂの植毛領域３１Ｂについて植毛している。植毛していない地肌部３１Ａは軸方向にｐａの幅（ｐ−ｐｂ）を有していて、本実施例ではｐａ：ｐｂ＝１：２に設定している。
【００４０】
ブラシローラ３１は植毛領域３１Ｂのブラシが感光体１０周面と当接し、感光体１０と対向する方向に回転して、補助的に残留トナーの除去を行っている。
【００４１】
ブラシローラ３１に植毛するらせん方向は、ブラシローラ３１の回転によって除去・回収されたトナーが画像形成装置の奥側へと搬送される方向としている。
【００４２】
植毛領域３１Ｂには導電性の樹脂毛を用いたブラシを植設していて、本実施例においては外径Ｄ＝９．４ｍｍの地金部分に対して毛長５．５ｍｍ、毛の太さ１５ｄ、密度８０００本／ｃｍ2の樹脂毛を用いたブラシをピッチｐ＝１５ｍｍのリードをもって、らせん状の軸方向にｐｂ＝１０ｍｍの間に設けて、外径２２．４ｍｍのブラシローラ３１を形成している。
【００４３】
ブラシローラ３１の両端の軸部３１Ｆ、３１Ｒは、側板４０Ｆと、側板４０Ｒの外方に設けられた側板４０Ａとにそれぞれ固設された軸受部材３１１Ｆ、３１１Ｒに嵌合され、軸部３１Ｒに固設した歯車Ｇ４１は図示しない駆動源と噛合していて、駆動源から動力伝達されて、ブラシローラ３１は回転する。
【００４４】
図５において、ブラシローラ３１右側は側板４０Ｒより突出し、突出したローラ部分は固定したローラケース３１２内で回転する。ローラケース３１２の端部は、軸部３１Ｒとトナー洩れが生じない状態で係合し、他は閉口していて、端部近くには下方に開口された開口部３１３と、開口部３１３に接続されたトナー搬送管３１４が設けられている。
【００４５】
駆動源からの動力伝達によって、ブラシローラ３１は本実施例においては周速２３０ｍｍ／ｓｅｃをもって回転し、感光体１０表面は予備的な清掃がなされ、回収されたトナー及びクリーニングブレード２１によって回収されたトナーは、図５において右方向へと搬送され、ローラケース３１２内を搬送されたトナーは、開口部３１３より搬送管３１４内を落下し、図示しない回収部内に回収される。
【００４６】
なお図５において、フランジ部材１１Ｆ，１１Ｒの各端面の全周には、トナー漏出防止部材が摺接し、感光体１０のフランジ部材１１Ｆ，１１Ｒの端面からのトナー漏出を防止している。
【００４７】
図５に示す左側のトナー漏出防止部材３９１Ｆは、フランジ部材１１Ｆの端面の全周に摺接するシール部材３６１Ｆ、シール部材３６１Ｆの背面に接合された弾性部材３７１Ｆ、弾性部材３７１Ｆを接合して保持する保持部材３８１Ｆから成る３層構成のユニットに形成されている。
【００４８】
同様に、図示右側に示すトナー漏出防止部材３９１Ｒは、シール部材３６１Ｒ、弾性部材３７１Ｒ、保持部材３８１Ｒからの３層構成のユニットに形成されている。
【００４９】
かかる構成によって、フランジ部１１Ｆ、１１Ｒの側面からの機内へのトナー漏洩を防止している。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】画像形成装置の全体構成図。
【図２】画像形成装置本体の要部断面図。
【図３】感光体とクリーニング装置の断面図。
【図４】ブラシローラの要部図。
【図５】感光体とブラシローラの断面図。
【符号の説明】
【００５１】
１０  感光体（感光体ドラム）
１１Ｆ、１１Ｒ  フランジ部
１２  コロナ帯電器
２０  クリーニング装置
２１  クリーニングブレード
３１  ブラシローラ
３１Ａ  地肌部（ブラシローラ）
３１Ｂ  植毛領域（ブラシローラ）
３１２  ローラケース
３１３  開口部
３１４  トナー搬送管
【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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