(57)【要約】【課題】ブレードに過度な負担をかけずに、トナー及び外添剤凝集体の蓄積によるクリーニング性能の低下や、これら大粒径粒子によるブレードエッジの磨耗や欠損を防止し得るクリーニング装置を提供する。【解決手段】クリーニング装置３００は、転写装置４０よりも感光体ドラム２００の回転方向下流側に、感光体ドラム２００に沿って設けられている。クリーニング装置３００のハウジング３１０の開口部には、ゴム製のブレード３４０が感光体ドラム２００と密着するように設けられ、残留トナーを除去している。ブレード３４０よりも上流側には、ブレード３４０と感光体ドラム２００との圧接部付近に圧縮されたエアを吐出するエア吐出ノズル３２２が設けられており、適宜この圧接部付近にエアが吐出されている。圧接部に堆積し、ブレード３４０を磨耗させる原因となる大粒径の粒子は、このエア吐出によって吹き飛ばされる。【選択図】      図１
2005010511.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動される像担持体表面に付着した残留トナーなどの付着物を、塞き止め、除去する付着物除去手段と、
前記塞き止めた位置近傍に蓄積した付着物に対して気体を吐出する気体吐出手段と
を具備することを特徴とする像担持体のクリーニング装置。
【請求項２】
前記付着物除去手段は、ブレード形状を有し、端部が前記像担持体表面に圧接される
ことを特徴とする請求項１記載の像担持体のクリーニング装置。
【請求項３】
前記気体吐出手段は、先端に向かうに連れて断面積が小さくなる吐出口を有し、該吐出口から前記気体の吐出を行う
ことを特徴とする請求項１乃至２記載の像担持体のクリーニング装置。
【請求項４】
前記気体吐出手段は、複数の吐出口からなり、前記像担持体の回転軸に対して鋭角をなす向きに気体を吐出する
ことを特徴とする請求項１乃至３記載の像担持体のクリーニング装置。
【請求項５】
前記気体吐出手段は、間欠的に気体を吐出する
ことを特徴とする請求項１乃至４記載の像担持体のクリーニング装置。
【請求項６】
静電潜像を担持する像担持体と、
前記静電潜像を現像剤によって可視画像化する現像装置とを有する画像形成装置であって、
請求項１乃至５記載の像担持体のクリーニング装置を具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
前記像担持体のクリーニング装置は、前記像担持体上に付着した前記現像剤を除去する
ことを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として像担持体上の残留トナーを除去するために使用されるクリーニング装置、及び同装置を使用した画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真複写機などの画像形成装置における、像担持体上の残留トナークリーニング装置として、ゴムブレードを使用したものが広く用いられている。このクリーニング装置においては、像担持体表面に圧接されたゴムブレードが、そのエッジ部で残留トナーを塞き止め、掻き落とすことによって残留トナーを除去している。ゴムブレードは、像担持体表面への密着性が高く、表面を傷つけにくく、また像担持体との接触圧力を所望の値に設定し易い、など様々な利点を有する。
【０００３】
一方、ゴムブレードのエッジと像担持体表面との圧接部分（以下単に「圧接部」とする）付近には、除去されたトナーや外添剤などが蓄積されている。ゴムブレードが長時間使用されていると、これら蓄積物による負荷が増し、エッジが持ち上げられ、クリーニング性能が低下することがある。
クリーニング性能の低下が進行すると、粒径の小さな外添剤から圧接部を通過する。このようにして通過した外添剤やトナーが像担持体に固着したり埋め込まれたりすると、画質劣化の要因となるので好ましくない。また、トナーや外添剤は、エッジ部分から長時間に亙って圧力を受けながら滞留しているので凝集することがある。このような凝集体は、部分的なエッジの破損、摩耗を促進させ、結果的に、トナー等が除去されない、いわゆるクリーニング不良が発生する要因ともなる。
【０００４】
このような事態を回避するために、ゴムブレードを像担持体の軸方向に往復運動させることによって、ブレードエッジの劣化を防ぐ技術が知られている。この技術によれば、当該往復運動によって、ブレードエッジに微小な変形が与えられ、トナーや外添剤が圧接部に蓄積しにくくなる。しかし、像担持体に過度の振動を与えると画質劣化の恐れがある。そこで、この技術では、ブレードの往復運動のストローク又は速度を制御することによって、画質劣化を防止している。このような従来技術に関しては、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭６４−４０８７５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年画像形成装置に対する高画質化の要求は厳しく、トナーが小径化、球形化する傾向にある。ゴムブレードによって、これら小粒径且つ球形のトナーを除去するためには、像担持体との押圧力をあげるか、又は像担持体に対する密着性を高める必要がある。ところが、そのように像担持体との摩擦力を大きくした条件下でブレードを往復運動させると、ブレードの劣化を促進させる結果となって好ましくない。
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、ブレードに過度な負担をかけずに、トナーや外添剤等の蓄積によるクリーニング性能の低下や、これら微小粒体の凝集体によるブレードエッジの磨耗や欠損を防止し得る像担持体のクリーニング装置、及び同装置を使用した画像形成装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するため、本発明に係る像担持体のクリーニング装置は、回転駆動される像担持体表面に付着した残留トナーなどの付着物を塞き止め、除去する、特にブレード形状を有する付着物除去手段と、前記塞き止めた位置近傍に蓄積した付着物に対して気体を吐出する気体吐出手段とを具備することを特徴としている。
かかるクリーニング装置によれば、気体吐出手段によって、付着物除去手段と像担持体表面との圧接部付近に蓄積したトナーや外添剤の凝集体が吹き飛ばされるので、ブレードエッジに過度な負担がかからず、ブレードの磨耗や破損が生じる恐れが少ない。従って、ブレードの寿命も延び、ひいてはこのクリーニング装置が搭載される画像形成装置の耐久性、信頼性も高めることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【０００９】
＜第１実施形態＞
＜画像形成装置１００の概要＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るクリーニング装置３００と、その設置環境の断面図である。クリーニング装置３００は、画像形成装置１００内に使用され、像担持体である感光体ドラム２００上に付着した残留トナーを除去する装置である。まず始めに、画像形成装置１００について説明する。
【００１０】
感光体ドラム２００は、図示せぬ駆動装置によって、矢線ａ方向へ２２０ｍｍ／ｓｅｃで回転駆動されている。なお、この回転速度は、感光体ドラム２００の表面において、任意の１点が接線方向に有する直線速度である。
バイアス帯電ロール１０は、感光体ドラム２００を帯電させるための帯電装置であり、直流電圧に交流電圧が重畳された電圧が印加されている。バイアス帯電ロール１０と感光体ドラム２００は、微小な間隙を挟んで対面しており、この間隙に生じる放電によって、感光体ドラム２００の表面は一様に帯電する。本実施形態において、その帯電電位は−７００Ｖである。
露光ビーム２０は、図示せぬ露光装置から発せられた露光用のビームである。感光体ドラム２００は、光導電性を有しており、露光ビーム２０が照射された部分は導電性となって帯電電荷が逃げ、露光されない部分にのみ帯電電荷が残るようになっている。露光装置は、予め形成したい画像パターンに基づく露光パターンに従って、感光体ドラム２００の表面に露光ビーム２０を照射する。露光された部分は表面電位が減少する。なお、本実施形態においては、露光部分の表面電位は−３００Ｖとなっている。この露光が終了すると、感光体ドラム２００の表面には、帯電電荷による静電潜像が形成される。
【００１１】
現像装置３０は、感光体ドラム２００上に形成された静電潜像を可視画像化する装置である。現像装置３０の現像ロール３１は、アルミニウムやＳＵＳ等非磁性体で構成された回転可能な現像スリーブ（図示略）と、この現像スリーブ内に固定配置されるマグネットロール（図示略）を有し、現像スリーブと感光体ドラム２００の周面との間隙を一定に保ちつつ、感光体ドラム２００の回転速度の１．７５倍、即ち３８５ｍｍ／ｓｅｃで回転駆動されている。ここで言う回転速度も、感光体ドラム２００と同様、現像ロール３１の表面において、任意の１点が接線方向に有する直線速度である。
【００１２】
この現像装置３０の内部では、トナー（外添剤含む）及びキャリアからなる二成分現像剤が撹拌されており、この撹拌によって、トナーは摩擦帯電されている。この二成分現像剤は、マグネットロールの磁力によって現像スリーブ上に付着し、現像スリーブの回転に伴って、感光体ドラム２００と近接した現像位置まで運ばれる。ここで、現像ロール３１に現像バイアスが印加され、現像剤は、感光体ドラム２００に付着して、静電潜像を可視画像であるトナー像とする。本実施形態においては、−５８０Ｖの直流電圧に、ピーク間電圧が１．０ｋＶ、周波数４．０ｋＨｚ、デューティ比０．６の矩形波交流電圧が重畳された現像バイアスが使用されている。
【００１３】
ここで、現像剤について説明する。
本実施形態において使用されるトナーは、乳化重合法により作成されており、体積平均粒径は５．８μｍである。即ち、従来のブレードでは除去しにくいとされる、粒径３〜７μｍの小径トナーを具現化したものである。また、トナーの形状を表す数値として、トナー形状係数がある。トナー形状係数とは、トナーの投影面積と、それに外接する円との面積比を、複数のトナー粒子に対して算出し、その代表値を取ったものである。なお、算出式は下記（１）式によって表される。このトナー形状係数は、トナーが真球の場合「１００」となり、形状が崩れるに連れて増加する。本実施形態において、トナー形状係数は、「１３０」であり、真球に近いものとなっている。即ち、本実施形態で使用されるトナーは、小径且つ球形のトナーである。
【数１】
2005010511.tif 000003
【００１４】
トナーには、平均粒径１０〜１５０ｎｍの外添剤が添加される。外添剤は、トナーに付着して、トナーの帯電を制御したり、トナー間に適度な隙間を形成したりするためのものである。本実施形態において、外添剤には、シリカ（ＳｉＯ２）系、又はチタニア（ＴｉＯ２）系の無機微粒子が用いられている。また、トナーに電荷を付与するためのキャリアは、平均粒径３５μｍのフェライトビーズである。
【００１５】
画像形成装置１００の説明に戻る。感光体ドラム２００の表面に形成された可視画像であるトナー像は、転写装置４０によって転写材４１に転写される。そして、トナー像を保持した転写材４１は、図示せぬ定着装置によって、加熱、加圧などの定着処理がなされた後、装置外に排出される。画像形成装置１００による画像形成は大略このような過程で行われている。
【００１６】
一方、感光体ドラム２００から転写材４１への現像剤の転写効率は、１００％ではない。従って転写装置４０を通過した後の感光体ドラム２００には、その表面にいわゆる残留トナーが付着している。無論、外添剤も同様に感光体ドラム上に残留しているが、ここではそれらを含めて残留トナーと称することとする。この残留トナーをこのまま放置すると、画質劣化の要因となることは既に述べた。画像形成装置１００においては、本実施形態に係るクリーニング装置３００によって、この残留トナーが除去されている。
【００１７】
＜クリーニング装置３００の構成＞
図２は、図１においてクリーニング装置３００を矢印Ａの方向からみた断面図である。以下に、図１及び図２を適宜使用して、本発明の第１実施形態に係るクリーニング装置３００について説明する。
【００１８】
クリーニング装置３００は、転写装置４０よりも感光体ドラム２００の回転方向下流側（以降、単に「下流」とし、「上流」も同様に定義する）に設けられており、感光体ドラム２００に沿って設置されたハウジング３１０、ハウジング３１０内に一部が設置された、エア吐出装置３２０及び除去トナー搬送装置３３０、そしてハウジング３１０に一端が固定されたクリーニングブレード３４０（以降「ブレード３４０」とする）からなる。
【００１９】
ハウジング３１０は、感光体ドラム２００の軸方向に渡って細長く開口した開口部を、感光体ドラム２００と近接させた状態で固定されている。図１に示すように、ハウジング３１０の内部は、この開口部からハウジング３１０内部に向かうに連れ、下方に徐々に広まった空間となっている。また、ハウジング３１０の側面の一部には、ハウジング３１０内の気圧上昇を防止するための排出口３１１が設けられている。排出口３１１は、図示せぬフィルタで覆われている。
【００２０】
図１において、ハウジング３１０の開口部上端には、ハウジング３１０の開口辺と略同一の長さを有するブレード３４０の一端が固定されている。ブレード３４０の自由端は、感光体ドラム２００の表面に圧接されている。かかる構成の下、ブレード３４０は、感光体ドラム２００の表面に付着したままハウジング３１０内に進入した残留トナーを、その圧接部において塞き止め、感光体ドラム２００から除去する。
尚、本実施形態において、ブレード３４０は、ＪＩＳＡ硬度が「７５」、反発弾性が４７％、厚さ２ｍｍ、自由長８ｍｍのウレタンゴムで構成されている。ブレード３４０は、感光体ドラム２００に対し、２５度の当接角度でそのエッジ部分を感光体ドラム２００の表面に１ｍｍ食い込ませ、３．５ｇｆ／ｍｍの押圧力で感光体ドラム２００に押圧されている。ここで、「３．５ｇｆ」とは、３．５ｇの質量を有する物質に作用する押圧力のことである。
【００２１】
ハウジング３１０内には、エア吐出装置３２０、及び除去トナー搬送装置３３０のそれぞれ一部が設けられている。まずエア吐出装置３２０から説明する。エア吐出装置３２０は、感光体ドラム２００上に圧縮されたエアを吐出する装置であり、エア搬送路３２１、エア吐出ノズル３２２、及び圧縮エア供給装置３２３から構成されている。
【００２２】
図３は、圧縮エア供給装置３２３のブロック図である。圧縮エア供給装置３２３は、エアポンプ３２４、エアタンク３２５、エアタンク３２５に設けられた電磁弁３２６、及び電磁弁３２６の開閉を始め圧縮エア供給装置３２３の動作を制御する制御装置３２７から構成される。
【００２３】
このような構成の下、エアタンク３２５には、エアポンプ３２４から適宜エアが送りこまれ蓄積されている。エアタンク３２５内のエアの蓄積量が十分になると、制御装置３２７は所望のタイミングで電磁弁３２６を開弁する。エアタンク３２５にはエア搬送路３２１が電磁弁３２６を介して繋がっており、電磁弁３２６が開くことによって、エアタンク３２５内で圧縮されたエアが、エア搬送路３２１に供給される。エア搬送路３２１は、ハウジング３１０内に設けられたエア吐出ノズル３２２に繋がっている。ハウジング３１０の外壁部分とエア搬送路３２１の外壁部分とは、ハウジング３１０内の気体がハウジング外に漏出しないよう、気密性を保って接合されている。
【００２４】
エア吐出ノズル３２２は、ハウジング３１０内において、ハウジング３１０の開口部を介して感光体ドラム２００と対向配置されている。エア吐出ノズル３２２は、先端に当該開口部の長辺と略同じ長さのスリット状の吐出口を有し、その吐出口を、感光体ドラム２００とブレード３４０との圧接部分（以下、単に『圧接部』とする）に向けている。エア吐出ノズル３２２は、ブレード３４０と感光体ドラム２００との圧接点から上流側２．５ｍｍの位置において、感光体ドラム２００表面から垂直に２ｍｍ離れた位置に吐出口が配置されるように設置位置が決められている。エア吐出ノズル３２２の吐出口のスリット幅は０．３ｍｍで、エア搬送路３２１との接続部に向かうに連れ、その幅は若干広がっている。エア吐出ノズル３２２からは、最大流速５０ｍ／ｓｅｃの圧縮エアが吐出される。
【００２５】
続いて、除去トナー搬送装置３３０について説明する。
ハウジング３１０と、エア搬送路３２１との接合面下部には、円筒状の除去トナー搬送管３３１の一端部が接合され、ハウジング３１０とその内部において繋がっている。この接合部において、ハウジング３１０の外壁と除去トナー搬送管３３１の外壁とは、前述のエア搬送路３２１と同様に気密的に接合されている。除去トナー搬送管３３１の、他端部付近には、下方に向かってトナー回収タンク３３２が設置されている。
【００２６】
ハウジング３１０内の、エア搬送路３２１下方には搬送オーガ３３３が設置されている。搬送オーガ３３３は、感光体ドラム２００の軸方向に向かって延びる回転軸に、板状部材を螺旋状に設けてなる。搬送オーガ３３３の回転軸は、除去トナー搬送管３３１とハウジング３１０との接合部を通過して、除去トナー搬送管の端部にその一端が固定されており、図示せぬ他端部は、図示せぬ駆動装置に接続され、回転可能となっている。この回転によって、搬送オーガ３３３は、付近に存在する微粒子をゆっくりと図２における左方向へ運ぶことができる。
【００２７】
＜クリーニング装置３００の動作＞
かかる構成を有するクリーニング装置３００の動作について説明する。
感光体ドラム２００の回転に伴って、圧接部には残留トナーが蓄積する。既に述べたように、この残留トナーには、トナーの他に外添剤も含まれるものとする。ブレード３４０によって感光体ドラム２００から除去される、この残留トナーの内、一部の粒子は、重力によって搬送オーガ３３３の設置空間に自然に落下する。搬送オーガ３３３は、前述のように回転しているから、これらの微粒子は、除去トナー搬送管内をゆっくりと図２において左方向に移動し、最終的にトナー回収タンク３３２に向かって落下する。
【００２８】
このように自然に圧接部から乖離するもの以外は、圧接部にある程度の期間堆積することとなる。図４は、圧接部近傍の拡大図である。図示のように、圧接部から、その上流側にかけて、空間は楔形になっており、圧接部に近い程、感光体ドラム２００とブレード３４０との間隙は小さくなっている。従って、この圧接部に堆積する粒子は、自然とその大きさによって存在領域が異なってくる。本実施形態においては、圧接部からその上流側に向かって、小粒径の外添剤、大粒径の外添剤、外添剤の凝集体そしてトナーの順で蓄積されている。
【００２９】
エア吐出装置３２０は、制御装置３２７によって、そのエア吐出のタイミング及び吐出時間が制御されている。本実施形態において、制御装置３２７は、一回の画像形成が終了する毎に、０．５秒間エアを吐出するように制御を行っている。エア吐出ノズル３２２の吐出口は、圧接部に向けて配設されているから、吐出されたエアは、圧接部に直接到達する。この際、図４から明らかなように、吐出されたエアが接触するのは、最も外側に堆積しているトナーとなる。このトナーは、エアによって圧接部から乖離させられ、ハウジング３１０内を飛散する。また、このようにトナーが圧接部から乖離させられるのに伴って生じる隙間を通して、トナーの内側に堆積している外添剤の凝集体にも吐出されたエアの一部が到達する。このエアにより、外添剤の凝集体の一部も、トナーと同様に圧接部より乖離させられ、ハウジング３１０内を飛散する。そして、これら飛散したトナーや外添剤の凝集体は、重力によって自然に搬送オーガ付近まで落下し、除去トナー搬送管３３１内を通過して、トナー回収タンクに回収される。結果として、圧接部からは、残留トナーの内、トナーや外添剤の凝集体など比較的大粒径の粒子が除去される。
【００３０】
本実施形態に係るクリーニング装置は、このようにして、圧接部上流に蓄積した、主にトナーや外添剤の凝集体からなる大粒径粒子を確実に除去することができる。従って、ブレード３４０が、これら大粒径粒子によって破損または磨耗することを防止することができる。尚、このエア吐出によっても、ブレード３４０のエッジ近傍に堆積する小粒径粒子（小粒径の外添剤又は大粒径の外添剤）は、吹き飛ばされずに当該圧接部に残留する場合が多い。しかしながら、これら小粒径の微粒子は、ブレード３４０と感光体ドラム２００との間の摩擦力を低減する効果があるため、必ずしも除去する必要がない。
【００３１】
本実施形態に係るクリーニング装置３００は、上記した様に制御装置３２７によって、エア吐出を間欠で行う制御がなされ、不要に大量のエアを吐出させないように構成されている。従って非常に経済的である。また、本実施形態に係るエア吐出ノズル３２２は、先端部のエア吐出口のスリット幅が、エア搬送路３２１との接合部の幅よりも小さく構成されている。従って、少ないエア供給量で非常に大きいエア流速を得ることができる。このため、上記した間欠式のエア吐出制御とあいまって、圧縮エア供給装置３２３、ひいてはクリーニング装置３００は、非常にコンパクト且つ簡易に構成されている。従って、クリーニング装置３００は高い設置性を有している。また、エア供給量が少ないため、ハウジング３１０内の空気圧上昇を抑えられるので、ハウジング３１０の開口部などから、トナーや外添剤などの除去物質が噴出することも回避できる。
【００３２】
また、本実施形態に係るクリーニング装置３００は、エア吐出によって残留トナーを除去しているが、エアを使用した態様はこれに限定されず、エアで吸引する装置を用いても残留トナーを除去することができる。然るに、エア吸引は、エア吐出程の残留トナー除去効率を有さない場合が多い。それは、吸引されるエアが、吐出されるエア程指向性を有さない為である。更には、エア吸引によるクリーニングを行うためには設置上の制約も多い。本実施形態の態様によれば、これらの問題が生じず、エア吸引によるクリーニングと比較して、非常に簡便な構成によって微粒子を除去することができるので好ましい。
【００３３】
本実施形態に係るクリーニング装置３００において、ハウジング３１０には複数の排出口３１１が設けられており、ここからエアが排出されるようになっている。また排出口３１１にはフィルタが設けられているから、ここから、除去されたトナがハウジング外に飛散することはない。ハウジング３１０内に圧縮エアが吐出されると、ハウジング３１０内の圧力が上昇する懸念があるが、この排出口３１１から適宜エアが排出されるので、本実施形態において、ハウジング３１０内部の圧力上昇は極僅かに留まっている。従って、ハウジング３１０内部の圧力上昇によって、除去されたトナーがハウジング外に噴出するような事態は生じない。
また、エアは圧接部に直接吐出される為、圧接部近傍は、局所的に圧力上昇を起こしやすいが、ハウジング３１０の内部は、開口部から内部下方に向かうに連れ、徐々に広まった空間となっているから、この圧力上昇は、この空間によって直ちに緩和される。このように、本実施形態に係るクリーニング装置３００においては、ハウジング３１０内部の圧力上昇が極めて起こりにくくなっているのである。
【００３４】
尚、本実施形態に係る画像形成装置１００は、転写材４１に直接トナー像が転写されるが、画像形成装置の態様はこれに限定されない。例えば、無端ベルト形状を有する中間転写体に一旦トナー像を転写し、更に中間転写体上のトナー像を転写材に転写する中間転写方式の画像形成装置であっても、本実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、クリーニング装置のクリーニング対象も、本実施形態の態様に限定されない。例えば、上記した中間転写体の表面の残留トナー除去に使用されても好適である。更には、像担持体を有する画像形成装置であれば、その像担持体上の残留トナー除去に本発明に係るクリーニング装置を使用することができる。
【００３５】
尚、本実施形態において、制御装置３２７は、画質への悪影響を避けるため、画像形成終了時にエアを吐出するように電磁弁３２６の開閉を制御しているが、エア吐出のタイミングはこれに限定されない。画像形成中であっても、画像と画像の間のいわゆるインターイメージ部でエア吐出を行っても良い。更には、画像形成に影響のない範囲で、画像形成中にエア吐出を行っても良い。
【００３６】
また、本実施形態において、エアの吐出時間は０．５秒となっているが、実施の態様はこれに限定されない。これより長くても本実施形態にかかる効果が阻害されることはない。更には、エアの吐出を間欠ではなく常時吐出としても良い。また、エア流速も、本態様に限定されることなく、圧接部上流側の大粒径粒子を除去できる範囲で自由に決定される。このエア流速は、圧縮エア供給装置の構成、及び、エア搬送路又はエア吐出ノズルの構造次第で自在に設定することができる。従って、例えば、エア吐出時間を更に短くしたい場合には、エア流速を高めて残留トナー除去性を高める、といったことも容易に実現可能である。
【００３７】
本実施形態は、ブレード３４０の自由端が下方を向く画像形成装置を使用しているが、ブレードの設置形態はこれに限定されない。ブレードの自由端を上方に向けて感光体ドラムに圧接する画像形成装置においては、圧接部における残留トナーの蓄積がより顕著であるが、このような画像形成装置に対しても、本発明に係るクリーニング装置を使用することができる。
【００３８】
本実施形態において、エア吐出ノズル３２２は、その吐出口から圧接部に直接エアが吹き付けられる位置に設置されているが、エア吐出ノズル、及びエア吐出口の位置は、これに限定されない。エア吐出口から吐出されたエアが、圧接部上流側に位置する大粒径粒子に到達し、これを除去できれば良い。例えば、本実施形態よりも更に上流側にエア吐出口が設けられていても、上述したようにエア流速を制御すれば、容易に圧接部上流にエアを到達させることができる。
尚、本実施形態では、残留トナーを除去するために圧縮エアを吐出しているが、吐出する気体はこれに限定されない。例えば、アルゴンガス等、化学的に不活性なガスを使用しても良い。
【００３９】
＜第２実施形態＞
さて、上述の第１実施形態において、エア吐出口の向きは、感光体ドラム２００の回転軸に対して、ほぼ垂直である。このような向きでエアを吐出すると、圧接部におけるエアの対流領域が小さく、局所的に圧力上昇が起こって十分に残留トナー除去効果が得られなくなる可能性がある。ここでは、そのような問題を解決し得るクリーニング装置について説明する。
【００４０】
図５は、本発明の第２実施形態に係るクリーニング装置４００と、その設置環境を説明する断面図である。尚、図１と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を省略する。本実施形態に係るエア吐出装置３２０は、エア吐出ノズル３２２の代わりに、複数のエア吐出ノズル４０１を有する点が第１実施形態と異なっている。
【００４１】
エア吐出ノズル４０１は、円錐の頂点付近を切り取ったような、吐出口に向かうに従って先端がすぼまった形状を有するノズルである。ノズルの吐出口径は２．５ｍｍで、感光体ドラム２００の軸方向に沿って２０ｍｍのピッチで複数配設されている。エア吐出ノズル４０１の吐出口の位置は、第１実施形態と同様である。また、エア吐出ノズル４０１から吐出されるエアの最大流速は１００ｍ／ｓｅｃである。エア吐出ノズル４０１は、エア吐出口が、感光体ドラム２００の回転軸に対して直交しないように、且つ吐出されたエアが、図５におけるハウジング３１０左端部に設けられた排出口３１１に向かうように、適度に傾いた状態で配設されている。
【００４２】
かかる構成の下、エア吐出ノズル４０１から圧縮エアが吐出されると、エアは感光体ドラム２００の表面に沿って回転軸方向に流れる。吐出されたエアは、まず圧接部上流の各吐出口と対向した部分に直接噴射され、その部分に堆積した残留トナーを感光体ドラム２００の回転軸方向に吹き飛ばした後、同方向に沿って流れ、この吹き飛ばされたトナーに隣接する残留トナーを、同じく感光体ドラム２００の回転軸方向に吹き飛ばす。
【００４３】
このように、本実施形態の態様によれば、エア吐出ノズルを感光体ドラム２００の軸方向に、感光体ドラム２００の全幅に渡って設ける必要が生じない。従って、エア吐出装置３２０で使用されるエアの量を軽減することができ、更なるコストダウンを図ることができる。また、吐出されたエアは、感光体ドラムの軸方向にそって流れ、ハウジング３１０に設けられた排出口３１１に向かう。従って、吐出されたエアが、密閉空間に入り込むことによって不要な圧力が発生することがなく、残留トナー除去効果が一層高められる。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るクリーニング装置は、圧接部近傍の上流側に堆積した、トナーや外添剤の凝集体等の大粒径粒子を、安価な構成によって当該圧接部から確実に除去することができる。従って、従来これら大粒径の粒子によって生じていたクリーニングブレードの欠損や磨耗を防止することができる。
また、本発明に係る画像形成装置は、本発明に係るクリーニング装置によって感光体ドラムから残留トナーが除去される。従って、クリーニング不良や、クリーニングブレード磨耗・欠損による画質劣化が生じにくく、またクリーニングブレードの寿命が延びることによって、装置のランニングコストを低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るクリーニング装置３００と、その設置環境を示す断面図。
【図２】図１においてＡ方向から見たクリーニング装置３００の断面図。
【図３】同クリーニング装置３００における圧縮エア供給装置３２３のブロック図。
【図４】同実施形態に係るブレード３４０と感光体ドラム２００との圧接部付近の拡大図。
【図５】本発明の第２実施形態に係るクリーニング装置４００の断面図。
【符号の説明】
１０・・・バイアス帯電ロール、２０・・・露光ビーム、３０・・・現像装置、３１・・・現像ロール、４０・・・転写装置、４１・・・転写材、１００・・・画像形成装置、２００・・・感光体ドラム、３００・・・クリーニング装置、３１０・・・ハウジング、３１１・・・排出口、３２０・・・エア吐出装置、３２１・・エア搬送路、３２２・・・エア吐出ノズル、３２３・・・圧縮エア供給装置、３２４・・・エアポンプ、３２５・・・エアタンク、３２６・・・電磁弁、３２７・・・制御装置、３３０・・・除去トナー搬送装置、３３１・・・除去トナー搬送管、３３２・・・トナー回収タンク、３３３・・・搬送オーガ、３４０・・・クリーニングブレード、４００・・・クリーニング装置、４０１・・・エア吐出ノズル。
【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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