(57)【要約】【課題】感光体ドラムの清掃装置が感光体ドラムの横に占有する空間の幅を狭め、感光体ドラムまわりをコンパクト化できるようにする。【解決手段】プリンタ１の画像形成ユニット２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｙ、２１Ｂの各感光体ドラム２２に清掃装置２５が設けられる。清掃装置２５のハウジングは上部が落下通路６１、最下部がスクリューケーシング６２となる。感光体ドラム２２の表面に残留したトナーはクリーニングブレード６４によってかき落とされ、落下通路６１を通ってスクリューケーシング６２に落下し、スクリュー６５によって排出される。清掃装置２５のうち、感光体ドラム２２の横に存在するのはクリーニングブレード６４と落下通路６１だけであり、これらのものはスクリュー６５及びスクリューケーシング６２ほど幅をとらないので、感光体ドラムまわりをコンパクト化できる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体ドラムの表面に接触し、ドラム表面に残留する廃トナーをかき落とすクリーニング手段と、このクリーニング手段によって感光体ドラムからかき落とされた廃トナーを落下させる落下通路と、この落下通路の底部に配置された廃トナー排出用のスクリューとを備えた感光体ドラム清掃装置において、
前記落下通路の底部に前記スクリューを収容するスクリューケーシングを形設するとともに、このスクリューケーシングを前記感光体ドラムの最下部より下のレベルに配置したことを特徴とする感光体ドラム清掃装置。
【請求項２】
前記感光体ドラムは複数のものがタンデム配置されており、これらの感光体ドラムのそれぞれに前記クリーニング手段と落下通路とが配置されていることを特徴とする請求項１に記載の感光体ドラム清掃装置。
【請求項３】
複数の前記落下通路が末端において集約され、その集約部分に前記スクリューケーシングが設けられていることを特徴とする請求項２に記載の感光体ドラム清掃装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載された感光体ドラム清掃装置を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＰＰＣ（Ｐｌａｉｎ  Ｐａｐｅｒ  Ｃｏｐｉｅｒ）やプリンタなどの画像形成装置において用いられる感光体ドラムの清掃装置に関する。また、この感光体ドラム清掃装置を搭載した画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＰＰＣやプリンタなど、電子写真方式の画像形成装置では、帯電した感光体ドラムを露光装置で露光してドラム表面に静電潜像を形成する。この静電潜像を現像装置で現像してトナー像を形成し、このトナー像を直接、あるいは中間転写体を介して用紙に転写し、この用紙に熱と圧力を加えてトナーを定着し、印刷を完了する。
【０００３】
感光体ドラム表面のトナー像は完全には転写されない。若干は感光体ドラム表面に残留する。残留したトナーは、次回印刷される用紙に付着すると困るので、廃トナーとして清掃装置により感光体ドラム表面から除去する。廃トナーを除去し、収集する装置の例を特許文献１に見ることができる。
【０００４】
図５は従来用いられている感光体ドラム清掃装置の構造を示す模型的断面図である。図５において、感光体ドラム１０１の周囲には主帯電器１０２、現像装置１０３、及び清掃装置１０４が配置されている。感光体ドラム１０１に中間転写ベルト１０５が接触し、また一次転写ローラ１０６が中間転写ベルト１０５を隔てて感光体ドラム１０１に対峙する。清掃装置１０４はハウジング１１０を備え、このハウジング１１０の内部に、感光体ドラム１０１の表面に接触するクリーニングブレード１１１と、クリーニングブレード１１１によって感光体ドラム１０１の表面からかき落とされた廃トナーを紙面と直交する方向に排出するスクリュー１１２が設けられている。
【０００５】
感光体ドラム１０１は図５において時計方向に回転する。感光体ドラム１０１の表面は主帯電器１０２を通過する際に帯電し、その後図示しない露光装置によって露光せしめられ、静電潜像が形成される。感光体ドラム１０１の表面が現像装置１０３を通過して行くとき、正に帯電したトナーが露光部に付着し、静電潜像がトナーで可視化されてトナー像となる。このトナー像は一次転写ローラ１０６に印加された負電圧に引きつけられて中間転写ベルト１０５に転写される。中間転写ベルト１０５は別の場所でトナー像を用紙に二次転写する。トナー像を転写された用紙は定着部へと進み、熱と圧力でトナー像が定着される。
【０００６】
中間転写ベルト１０５に転写されなかったトナーはクリーニングブレード１１１により感光体ドラム１０１の表面からかき落とされる。そしてハウジング１１０の底部に落下し、スクリュー１１２により排出され、図示しないトナー回収容器に蓄積される。
【０００７】
図６は感光体ドラム清掃装置の他の構造例を示す模型的断面図である。図５の構成では中間転写ベルト１０５が水平に配置されていたのに対し、図６の構成では中間転写ベルト１０５が垂直に配置されている。これに伴い、主帯電器１０２、現像装置１０３、清掃装置１０４、一次転写ローラ１０６などの配置が変更されている。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−６７１１号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に記載された装置を含め、従来の感光体ドラム清掃装置においては感光体ドラムと廃トナー排出用のスクリューが横並びになっている。このため、感光体ドラムの横にスクリューを配置できるだけの幅の空間を確保しなければならなかった。感光体ドラムが１本の場合はまだしも、タンデム方式のフルカラープリンタなどでは複数の感光体ドラムを一列に配置するので、各感光体ドラム毎のスクリュー配置空間の幅を合計するとかなり大きな値になる。これは画像形成装置のコンパクト化を甚だしく阻害する。
【００１０】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、感光体ドラムの清掃装置が感光体ドラムの横に占有する空間の幅を狭め、感光体ドラムまわりをコンパクト化できるようにすること、ひいては画像形成装置全体をコンパクト化できるようにすることにある。また廃トナー排出用のスクリューの数を集約し、部品点数の削減とコスト低減を達成できるようにすることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では感光体ドラム清掃装置を次のように構成した。
【００１２】
（１）感光体ドラムの表面に接触し、ドラム表面に残留する廃トナーをかき落とすクリーニング手段と、このクリーニング手段によって感光体ドラムからかき落とされた廃トナーを落下させる落下通路と、この落下通路の底部に配置された廃トナー排出用のスクリューとを備えた感光体ドラム清掃装置において、
前記落下通路の底部に前記スクリューを収容するスクリューケーシングを形設するとともに、このスクリューケーシングを前記感光体ドラムの最下部より下のレベルに配置した。
【００１３】
この構成によれば、清掃装置のうち、感光体ドラムの横に存在するのはクリーニング手段と落下通路だけとなる。これらのものはスクリュー及びスクリューケーシングほど幅をとらないので、感光体ドラムの高さで見た構成部品の占有幅が狭くなり、感光体ドラムまわりをコンパクト化できる。スクリュー及びスクリューケーシングは感光体ドラムから離れた空間的に余裕のある場所に配置できるので、トナー排出能力の大きい大直径のスクリューの採用が可能となり、高速大量印刷に適応させることができる。
【００１４】
（２）上記のような感光体ドラム清掃装置において、前記感光体ドラムは複数のものがタンデム配置されており、これらの感光体ドラムのそれぞれに前記クリーニング手段と落下通路とが配置されているものとした。
【００１５】
この構成によれば、感光体ドラムまわりがコンパクトなので、感光体ドラム同士の軸間距離を縮めることができる。これにより画像形成機構全体及びこれを含む画像形成装置をコンパクト化できる。
【００１６】
（３）上記のような感光体ドラム清掃装置において、複数の前記落下通路が末端において集約され、その集約部分に前記スクリューケーシングが設けられているものとした。
【００１７】
この構成によれば、複数の感光体ドラムからかき落とされる廃トナーの排出を１本のスクリューでまかなうので、スクリューの数が減る。これにより、部品点数の削減とコスト低減を達成できる。
【００１８】
（４）また本発明では、画像形成装置に上記のような感光体ドラム清掃装置を備えさせるものとした。
【００１９】
この構成によれば、感光体ドラムまわりがコンパクト化し、装置全体としてもコンパクト化した画像形成装置を得ることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施形態を図１、２に基づき説明する。図１は画像形成装置の一例であるタンデム方式フルカラープリンタの概略構造を示す模型的断面図、図２は感光体ドラム清掃装置の構造を示す模型的断面図である。
【００２１】
図１に示すプリンタ１は、ハウジング１０の下部に給紙部１１、上部に排紙部１２を備える。ハウジング１１の内部には用紙を垂直方向に搬送する垂直搬送経路１３が形成される。垂直搬送経路１３は給紙部１１に端を発し、画像形成部２０と定着部５０を経て、定着後の用紙を排紙部１２に排出する排紙経路１４へと続く。排紙経路１４の端には排紙ローラ１５が配置される。垂直搬送経路１３の要所にはフィードローラ１６が配置される。
【００２２】
画像形成部２０には計４台の画像形成ユニットが水平方向にタンデム配置される。４台の画像形成ユニットとは、マゼンタ用の画像形成ユニット２１Ｍ、シアン用の画像形成ユニット２１Ｃ、イエロー用の画像形成ユニット２１Ｙ、及びブラック用の画像形成ユニット２１Ｂである。各画像形成ユニットはアモルファスシリコンを感光体とする感光体ドラム２２の周囲に主帯電器２３、現像装置２４、及び清掃装置２５を配置したものである。ハウジング１０は、各現像装置２４にトナーを供給するためのトナー供給容器２６Ｍ（マゼンタ用）、２６Ｃ（シアン用）、２６Ｙ（イエロー用）、及び２６Ｂ（ブラック用）を収容する。
【００２３】
タンデム配置された４本の感光体ドラム２２に、タンデム露光装置３０が静電潜像を形成する。タンデム露光装置３０は画像形成ユニット２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｙ、２１Ｂの下部に配置されるものであり、レーザ光源３１の発するレーザビームを各感光体ドラム２２に照射する。レーザ光源３１から発射されるレーザビームはレンズ、プリズム、ミラー、回転ポリゴンミラーなどにより構成される光学系を経てタンデム露光装置３０の上面の出力窓より出射され、感光体ドラム２２の表面を露光する。
【００２４】
画像形成ユニット２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｙ、２１Ｂの上部には中間転写ベルト４０が配置される。中間転写ベルト４０はプーリ４１、４２に水平に巻き掛けられ、各感光体ドラム２２に接触しつつ移動する。各感光体ドラム２２との接触箇所には一次転写ドラム４３が配置されている。移動する間に、中間転写ベルト４０には各感光体ドラム２２からトナー像が転写される。トナー像を転写された中間転写ベルト４０はプーリ４１の箇所で二次転写ローラ４４に向き合う。この箇所は垂直搬送経路１３の内部に位置しており、垂直搬送経路１３を上昇する用紙にここでトナー像が転写される。
【００２５】
トナー像を転写された用紙は定着部５０に入る。定着部５０には、ハロゲンランプなどの熱源を内蔵した定着ローラ５１と、定着ローラ５１に圧接して用紙を通すニップを形成する加圧ローラ５２が設けられている。
【００２６】
続いてプリンタ１の画像出力動作につき説明する。プリンタ１においては、外部コンピュータからの原稿画像データの色情報に応じてフルカラー画像出力とモノクロ画像出力の何れかが選択される。
【００２７】
感光体ドラム２２の表面は主帯電器２３により一様に正に帯電せしめられている。外部のコンピュータなどから原稿画像データが入力されると、タンデム露光装置３０が原稿画像データに対応するレーザビームを感光体ドラム２２の表面に照射する。感光体ドラム２２の表面は、レーザビームの照射された露光部の電圧が減衰し、非露光部の高い電圧部分と合わせて静電潜像が形成される。現像部２４に印加される正の現像バイアス電圧により、トナー中の正帯電トナーが前記露光部に付着し、静電潜像がトナーで可視化される。
【００２８】
中間転写ベルト４０は、感光体ドラム２２の表面の移動方向と同じ方向に、感光体ドラム２２の周速度と同じ速度で走行している。一次転写ローラ４３に印加された負電圧により、感光体ドラム２２に付着したトナーが中間転写ベルト４０に引きつけられ、中間転写ベルト４０に転写される。画像形成ユニット２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｙ、２１Ｂで各色のトナーの一次転写を重ねることにより、中間転写ベルト４０の所定位置にフルカラーのトナー像が形成される。
【００２９】
中間転写ベルト４０に転写されなかったトナーは清掃装置２５で感光体ドラム２２からかき落とされる。清掃装置２５の構造は後述する。
【００３０】
垂直搬送経路１３を上昇する用紙がプーリ４１と二次転写ローラ４４の間のニップを通過する際、二次転写ローラ４４に印加された負電圧により、中間転写ベルト４０に付着したトナーが用紙に引きつけられる。これにより、トナーが用紙に二次転写される。
【００３１】
トナーによりカラー画像を形成された用紙は定着部５０に引き込まれる。そして定着部５０の内部で定着ローラ５１と加圧ローラ５２によりトナーを定着された後、排紙経路１４から排紙ローラ１５を経て排紙部１２に排出される。
【００３２】
続いて、清掃装置２５の構造を図２に基づき説明する。清掃装置２５のハウジング６０は、上部が落下通路６１となり、最下部がスクリューケーシング６２となる。
【００３３】
落下通路６１の上部は感光体ドラム２２の横に並び、この部分には感光体ドラム２２の側面に面する開口部６３が設けられている。この開口部６３に、感光体ドラム２２の表面に接触して廃トナーをかき落とすクリーニング手段が配置されている。本実施形態ではクリーニングブレード６４がクリーニング手段を構成する。ブラシやパッドなどを用いてクリーニング手段を構成することも可能である。
【００３４】
落下通路６１から落下した廃トナーはスクリューケーシング６２に受け止められ、スクリューケーシング６２内のスクリュー６５により紙面と直角の方向に排出される。そして図示しないトナー回収容器に蓄積される。
【００３５】
中間転写ベルト４０の走行方向におけるスクリューケーシング６２の幅は落下通路６１のそれより広い。しかしながらスクリューケーシング６２は感光体ドラム２２の最下部より下のレベルに配置されている。このため、清掃装置２５が感光体ドラム２２の横に占有する空間の幅を狭めることができる。
【００３６】
またスクリューケーシング６２は、隣接する画像形成ユニットの現像装置２４と干渉することのない高さに置かれている。従って、図１に示すように、画像形成ユニット同士の間隔をつめて配置することができ、画像形成機構全体及びプリンタ１をコンパクト化できる。
【００３７】
図３に感光体ドラム清掃装置の第２実施形態を示す。図３は画像形成部の模型的断面図である。第２実施形態は、多くの構成要素が第１実施形態と共通する。そこで、第１実施形態と同じ又は機能が共通する構成要素には第１実施形態で使用したのと同じ符号を付し、説明は省略するものとする。同じ原則を第３実施形態にも適用し、既出の構成要素には前と同じ符合を付し、説明は省略する。
【００３８】
第２実施形態においては、画像形成ユニット２１Ｍと２１Ｃに配置された清掃装置２５が一つのユニットを形成し、画像形成ユニット２１Ｙと２１Ｂに配置された清掃装置２５がもう一つのユニットを形成する。各ユニットにおいて、２個の落下通路６１は末端において一つに集約され、この集約部分にスクリューケーシング６２が設けられている。この構成によれば、２本の感光体ドラム２２からかき落とされる廃トナーの排出を１本のスクリュー６５でまかなうことになるので、スクリュー６５の数が全部で２本と第１実施形態に比べて半減する。またスクリュー６５の動力源あるいはスクリュー６５への動力伝達トレインの数も半減する。これにより、部品点数の削減とコスト低減を達成できる。
【００３９】
またスクリューケーシング６２とスクリュー６５は感光体ドラム２２から離れた空間的に余裕のある場所に置くことができるので、トナー排出能力の大きい大直径のスクリュー６５の採用が可能となり、２本の感光体ドラム２２を１本のスクリュー６５が担当するという構成にも関わらず、高速大量印刷による多量の廃トナー発生に十分対処できる。
【００４０】
第２実施形態の場合、第１実施形態のようにタンデム露光装置を使用することができないので、発光ダイオードなどの点光源を並べた露光ヘッド３２を感光体ドラム２２毎に配置している。
【００４１】
図４に感光体ドラム清掃装置の第３実施形態を示す。図４は画像形成部の模型的断面図である。
【００４２】
第３実施形態では、中間転写ベルト４０が急角度の勾配をなす。そして各感光体ドラム２２に配置された落下通路６１は、斜めに走る共通通路６６に集約される。この共通通路６６の下端にスクリューケーシング６２が設けられている。従ってこの実施形態の場合、４本の感光体ドラム２２からかき落とされる廃トナーの排出を１本のスクリュー６５でまかなうことになるので、スクリュー６５の数が第２実施形態に比べてさらに半減され、一層の部品点数削減とコスト低減を達成できる。
【００４３】
第２実施形態と同様、トナー排出能力の大きい大直径のスクリュー６５を使用できるので、４本の感光体ドラム２２を１本のスクリュー６５が担当するという構成にも関わらず、高速大量印刷による多量の廃トナー発生に十分対処できる。
【００４４】
以上本発明の各実施形態につき説明したが、この他、発明の主旨から逸脱しない範囲で種々の改変を加えて実施することができる。
【００４５】
【発明の効果】
本発明によれば、感光体ドラムの清掃装置のうち、スクリュー及びスクリューケーシングは感光体ドラムの最下部より下のレベルに配置し、感光体ドラムの横にはクリーニング手段と落下通路だけを残すこととしたので、感光体ドラムの高さで見た構成部品の占有幅が狭くなり、感光体ドラムまわりをコンパクト化でき、画像形成機構全体及びこれを含む画像形成装置をコンパクト化できる。この効果は複数の感光体ドラムをタンデム配置した場合に特に顕著である。
【００４６】
また本発明では、複数の落下通路を末端において集約し、その集約部分にスクリューケーシングを設けたから、複数の感光体ドラムからかき落とされる廃トナーの排出を１本のスクリューでまかない、部品点数の削減とコスト低減を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るタンデム方式フルカラープリンタの概略構造を示す模型的断面図
【図２】感光体ドラム清掃装置の構造を示す模型的断面図
【図３】本発明の第２実施形態に係る画像形成部の模型的断面図
【図４】本発明の第３実施形態に係る画像形成部の模型的断面図
【図５】従来の感光体ドラム清掃装置の模型的断面図
【図６】従来の他の感光体ドラム清掃装置の模型的断面図
【符号の説明】
１    プリンタ
１０  ハウジング
１１  給紙部
１２  排紙部
２０  画像形成部
２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｙ、２１Ｂ  画像形成ユニット
２２  感光体ドラム
２３  主帯電器
２４  現像装置
２５  清掃装置
３０  タンデム露光装置
３２  露光ヘッド
４０  中間転写ベルト
５０  定着部
６０  ハウジング
６１  落下通路
６２  スクリューケーシング
６４  クリーニングブレード
６５  スクリュー
【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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【図６】
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