(57)【要約】【課題】本発明は、像担持体上にトナー像を形成し、そのトナー像を最終的に所定の記録媒体上に転写および定着することにより記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成装置に関し、クリーニングにより回収されたトナーを廃棄することなく、かつ簡易な構造でそのトナーの凝集を防止して再利用する画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】クリーニングブレード１１５１により掻き取られ、筐体１１５２の内部空間１１５２ｂ内に一時的に貯留されたトナーを、オーガ１１５３を動力源とするパドル部材１１５４によってそのクリーニングブレード１１５１の上方の辺１１５１ａに供給する。【選択図】        図２
2007147716.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に静電潜像が形成される像担持体に対向して配備され該像担持体上に形成された静電潜像にトナーを付着させることにより現像する現像装置を備え、該像担持体上に形成された静電潜像を該現像装置を用いて現像することで該像担持体上にトナー像を形成し、該トナー像を最終的に所定の記録媒体上に転写および定着することにより該記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成装置において、
板形状を有し、該板形状の１辺が、所定の方向に移動する被クリーニング体の表面に当接して、該表面に付着したトナーを掻き取るクリーニングブレードと、
前記現像装置へと繋がる供給口を有し、前記クリーニングブレードにより掻き取られたトナーを一時的に貯留する内部空間を形成する筐体と、
前記筐体の内部空間内に一時的に貯留されたトナーを前記供給口に向けて搬送するトナー搬送手段と、
前記筐体の内部空間内に一時的に貯留されたトナーを、前記トナー搬送手段を動力源として前記クリーニングブレードの前記１辺に供給するトナー供給手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記クリーニングブレードは、前記１辺が、前記板形状の上方の辺であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記トナー搬送手段は、前記筐体に軸支された回転軸とスパイラル形状の羽根とを有するオーガであり、
前記トナー供給手段は、短冊形状を有し、１辺が前記オーガの回転軸に固定されたパドル部材であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記パドル部材が、弾性部材からなるものであることを特徴とする請求項３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、像担持体上にトナー像を形成し、そのトナー像を最終的に所定の記録媒体上に転写および定着することにより記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の複写機やプリンタあるいはファクシミリなどに用いられる画像形成装置では、感光体ドラム等に代表される像担持体を一様に帯電させ、画像の情報を担持した露光光をその像担持体に照射することによりその像担持体上に静電潜像を形成し、その静電潜像にトナーを付着させる現像装置を用いてその静電潜像を現像することにより像担持体上にトナー像を形成し、その形成されたトナー像を直接に、あるいは例えば中間転写体を介在させて、最終的に記録媒体上に転写して定着することによりその記録媒体上に定着トナー像からなる画像が形成される。
【０００３】
また、このような画像形成装置の中には、像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体上に転写した後に、像担持体上に残留するトナーをクリーニングするクリーニング装置を備えた画像形成装置や、像担持体上に形成されたトナー像を中間転写体を介在させて記録媒体上に転写した後に、中間転写体上に残留するトナーをクリーニングするクリーニング装置を備えた画像形成装置がある。さらには、このようなクリーニング装置によって回収したトナーを現像装置に供給して再利用する手段を備えた画像形成装置がある。
【０００４】
ここで、このようなトナーの再利用に関しては、従来より、再利用の過程において回収したトナーの性質変化が問題となっている。
【０００５】
例えば、像担持体や中間転写体などといった被クリーニング体の表面に当接して、トナー像転写後にこの表面に残留するトナーを掻き取るクリーニングブレードを有するクリーニング装置を備えた画像形成装置において、低密度画像を連続して出力した場合、被クリーニング体の表面のうちのクリーニングブレードが当接する部分（以下、この部分をブレードニップ部と称する）には少量のトナーしか到達しないこととなる。このように、ブレードニップ部に少量のトナーしか到達しない状況が続くと、ブレードニップ部近傍のクリーニングブレード上に、掻き取られたトナーが滞留し、滞留したトナーが熱や圧力などの影響を受けると凝集してトナー凝集塊が発生するおそれがある。このようなトナー凝集塊が現像装置に供給されて現像に再利用されると、例えば、記録媒体上に転写された画像中のソリッド部分において、トナー凝集塊に起因した白抜け（画像欠損）が認識されるなど、画質低下を招くおそれがある。特に、ブレードニップ部が上向きとなるように配設されたクリーニングブレードによって回収したトナーを現像装置に供給して再利用する手段を備えた画像形成装置では、そのクリーニングブレードで掻き取られたトナーを重力により落下させることが不可能であるため、このような問題がより一層顕著となる。
【０００６】
上述した問題に対処した画像形成装置として、複数のクリーニング部材と、それぞれのクリーニング部材によって回収されたトナーに対応するトナー搬送経路とを備え、ブレード状のクリーニング部材（クリーニングブレード）によって回収されたトナーは、トナーを廃棄するトナー廃棄系に連なるトナー搬送経路に導き、ブラシ状のクリーニング部材（クリーニングブラシ）によって回収されたトナーのみを、現像装置に連なるリサイクルトナー供給経路に導くように構成された画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。
【０００７】
また、ブレードニップ部におけるトナーの融着を防止する画像形成装置として、クリーニングブレードと、このクリーニングブレードよりも感光体の移動方向上流側に配設されたトナー供給手段とを備え、このトナー供給手段を用いて感光体表面にトナーを付着させることによって、クリーニングブレードのブレードニップ部にトナーを供給するように構成された画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
【特許文献１】特開２００２−２８７５９０号公報
【特許文献２】特開２００３−１５００１３号公報
【特許文献３】特開２０００−２３１３２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した特許文献１および特許文献２に提案された技術によれば、クリーニングにより回収されたトナーのうちの、トナー凝集塊が発生する可能性が低く、再利用に好適な、クリーニングブラシによって回収されたトナーのみを再利用することから、良好な画像を得ることができる。ところが、クリーニングブレードによって回収されたトナーは、トナー凝集塊に限らず全てのトナーが廃棄されることとなるため、回収されたトナーが無駄に廃棄されるといった問題がある。また、構造が複雑であることからコストがかかるといった問題もある。
【０００９】
また、上述した特許文献３に提案された技術によれば、ブレードニップ部にトナーが供給され、供給されたトナーが潤滑剤として機能することから、ブレードニップ部における融着が防止され、クリーニング性能が安定するものの、構造が大掛かりで制御が複雑であるといった問題がある。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑み、クリーニングにより回収されたトナーを廃棄することなく、かつ簡易な構造でそのトナーの凝集を防止して再利用する画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成する本発明の画像形成装置は、
表面に静電潜像が形成される像担持体に対向して配備されその像担持体上に形成された静電潜像にトナーを付着させることにより現像する現像装置を備え、その像担持体上に形成された静電潜像をその現像装置を用いて現像することでその像担持体上にトナー像を形成し、このトナー像を最終的に所定の記録媒体上に転写および定着することによりこの記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成装置において、
板形状を有し、この板形状の１辺が、所定の方向に移動する被クリーニング体の表面に当接して、この表面に付着したトナーを掻き取るクリーニングブレードと、
上記現像装置へと繋がる供給口を有し、上記クリーニングブレードにより掻き取られたトナーを一時的に貯留する内部空間を形成する筐体と、
上記筐体の内部空間内に一時的に貯留されたトナーを上記供給口に向けて搬送するトナー搬送手段と、
上記筐体の内部空間内に一時的に貯留されたトナーを、上記トナー搬送手段を動力源として上記クリーニングブレードの上記１辺に供給するトナー供給手段とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
本発明の画像形成装置は、上記クリーニングブレードにより掻き取られ、上記筐体の内部空間内に一時的に貯留されたトナーを、上記トナー搬送手段を動力源とする上記トナー供給手段によってそのクリーニングブレードの上記１辺に供給するものである。従って、本発明の画像形成装置によれば、その１辺にトナーが常時供給され続けることによって、その１辺においてトナーが滞留することなく入れ替わることとなり、クリーニングブレードにより掻き取られたトナーが凝集してトナー凝集塊が発生することが防止される。また、本発明の画像形成装置によれば、上記トナー供給手段の動力源が上記トナー搬送手段であることから、上記１辺にトナーを供給するにあたって新たな動力源が不要であり、簡易な構造でトナーの凝集を防止して再利用することができる。さらに、本発明の画像形成装置によれば、トナー凝集塊が発生する可能性の高いクリーニングブレードにより回収されたトナーの凝集を防止するものであるため、クリーニングにより回収されたトナーを廃棄することなく、回収された全てのトナーを効率良く再利用することができ、その結果トナー消費量が低減され、コスト削減が図られる。
【００１３】
ここで、上記本発明の画像形成装置において、上記クリーニングブレードは、上記１辺が、上記板形状の上方の辺であることが好ましい。
【００１４】
このように、上記板形状の上方の辺が上記１辺であるように配設された上記クリーニングブレードでは、クリーニングブレードで掻き取られたトナーを重力により落下させることが不可能であるものの、その１辺にトナーが常時供給され続けることによって、その１辺においてトナーが滞留することなく入れ替わることとなり、クリーニングブレードにより掻き取られたトナーが凝集してトナー凝集塊が発生することが防止される。
【００１５】
また、上記本発明の画像形成装置において、
「上記トナー搬送手段は、上記筐体に軸支された回転軸とスパイラル形状の羽根とを有するオーガであり、
上記トナー供給手段は、短冊形状を有し、１辺が上記オーガの回転軸に固定されたパドル部材である」
という形態も好ましい。
【００１６】
このような好ましい形態によれば、上記オーガを動力源として上記トナー供給手段が回転運動し、上記筐体の内部空間内に一時的に貯留されたトナーを上記クリーニングブレードの上記１辺に供給することができる。
【００１７】
さらに、上記本発明の画像形成装置は、上記パドル部材が、弾性部材からなるものであることも好ましい形態である。
【００１８】
このような好ましい形態によれば、上記パドル部材の回転運動に加えて、例えばポリエステルフィルムやゴムシートなどといった弾性部材の弾性力によっても、トナーを上記クリーニングブレードの上記１辺に供給することができるため、効率が良い。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、クリーニングにより回収されたトナーを廃棄することなく、かつ簡易な構造でそのトナーの凝集を防止して再利用する画像形成装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００２１】
図１は、本発明の画像形成装置の一実施形態が適用されたプリンタの概略構成図である。ここでは、先ずこの図１を参照して、本発明の位置づけについて説明する。
【００２２】
図１に示すプリンタ１は、このプリンタ１の全体を制御する制御部１０、例えばＢ５サイズの用紙やＡ４サイズの用紙に代表される定形サイズの用紙が収容される用紙カセット２０、用紙カセット２０に収容されている用紙を用紙搬送路１５に引き込む用紙引込部１４、用紙搬送路１５に沿って搬送される用紙上に画像を形成する画像形成部１１、画像形成部１１でトナー像が転写された用紙上にこのトナー像を定着する定着装置１３、および、用紙搬送路１５に沿って用紙を搬送する搬送ローラ３０で構成されている。
【００２３】
図１に示す画像形成部１１は、反時計回り方向に回転する円柱状の感光体ドラム１１１、この感光体ドラム１１１の表面に所定の電荷を付与する帯電器１１２、所定の電荷が付与された感光体ドラム１１１の表面を露光し静電潜像を形成する露光器１１３、この静電潜像をトナーで現像して感光体ドラム１１１の表面にトナー像を形成する現像装置１１４、および、このトナー像を用紙に転写する転写器１１７を有している。
【００２４】
また、図１に示す画像形成部１１は、転写器１１７と帯電器１１２との間に配置され、感光体ドラム１１１の表面に当接し、トナー像転写後にこの表面に残留するトナーを掻き取るクリーニングブレード１１５１を備えたクリーニング装置１１５、および、このクリーニング装置１１５によって回収したトナーを現像装置１１４に供給するトナー供給経路１１６を有している。上記クリーニングブレード１１５１は、本発明にいうクリーニングブレードの一例に相当するものである。
【００２５】
ここで、この図１に示すプリンタ１における、本発明の一実施形態としての特徴は、このプリンタ１に配備されたクリーニング装置１１５に関連があり、以下、クリーニング装置１１５について詳しく説明する。
【００２６】
図２は、図１に示す画像形成部の拡大断面図であり、図３は、図２に示すオーガおよびパドル部材の拡大側面図である。
【００２７】
この図２には、図１にも示す、感光体ドラム１１１、帯電器１１２、露光器１１３、現像装置１１４、クリーニング装置１１５、トナー供給経路１１６、および転写器１１７が示されている。
【００２８】
図２に拡大して示すように、現像装置１１４は、現像ロール１１４１、ハウジング１１４２、ハウジング１１４２内の現像剤を撹拌する第１オーガ１１４３および第２オーガ１１４４を有している。
【００２９】
また、クリーニング装置１１５には、図２に拡大して示すように、板形状を有し、この板形状の上方の辺１１５１ａが感光体ドラム１１１の表面に当接して、この表面に付着したトナーを掻き取るクリーニングブレード１１５１が備えられている。また、このクリーニング装置１１５には、トナー供給経路１１６を介して現像装置１１４へと繋がる供給口１１５２ａを有し、クリーニングブレード１１５１により掻き取られたトナーを一時的に貯留する内部空間１１５２ｂを形成する筐体１１５２が備えられている。この筐体１１５２は、本発明にいう筐体の一例に相当するものである。
【００３０】
さらに、このクリーニング装置１１５には、図２，図３に拡大して示すように、筐体１１５２に軸支された反時計回り方向に回転する回転軸１１５３ａとスパイラル形状の羽根１１５３ｂとを有し、筐体１１５２の内部空間１１５２ｂ内に一時的に貯留されたトナーを供給口１１５２ａに向けて搬送するオーガ１１５３が備えられている。このオーガ１１５３は、本発明にいうトナー搬送手段の一例に相当するものである。また、このクリーニング装置１１５には、短冊形状を有し、１辺がオーガ１１５３の回転軸１１５３ａに固定された、弾性部材からなるパドル部材１１５４が備えられている。このパドル部材１１５４は、本発明にいうトナー供給手段の一例に相当するものである。このようなパドル部材１１５４は、オーガ１１５３を動力源として回転運動し、筐体１１５２の内部空間１１５２ｂ内に一時的に貯留されたトナーをクリーニングブレード１１５１の板形状の上方の辺１１５１ａに供給する。
【００３１】
ここで、従来より、クリーニングブレードを有するクリーニング装置によって回収したトナーを現像装置に供給して再利用する手段を備えた画像形成装置において、クリーニングブレード上に滞留したトナーが熱や圧力などの影響を受けることよって凝集してトナー凝集塊が発生する現象が知られている。また、このようなトナー凝集塊の内の粒径（平均直径）１００μｍ以上のトナー凝集塊が現像装置に供給されて現像に再利用されると、例えば、記録媒体上に転写された画像中のソリッド部分において、トナー凝集塊に起因した白抜け（画像欠損）が認識されるなど、画質低下を招くおそれがあることが知られている。
【００３２】
そこで、本発明の発明者らは、トナー凝集塊発生のストレス原因となる画像密度１％の条件下で、５０ｋｐｖの走行試験を行い、回収したトナー１ｇ中に含まれる粒径１００μｍ以上のトナー凝集塊の個数を、図示しない従来の方式のプリンタと、本発明の画像形成装置の一実施形態が適用された、図１〜図３を参照して説明したプリンタ１とを用いて比較した。この走行試験結果を図４を参照して説明する。
【００３３】
図４は、従来の方式のプリンタにおいて回収したトナー１ｇ中に含まれる粒径１００μｍ以上のトナー凝集塊の個数、および本発明の画像形成装置の一実施形態が適用されたプリンタにおいて回収したトナー１ｇ中に含まれる粒径１００μｍ以上のトナー凝集塊の個数それぞれを示す棒グラフである。縦軸は、各プリンタにおいて回収したトナー１ｇ中に含まれる粒径１００μｍ以上のトナー凝集塊の個数（個）を示す。
【００３４】
図４に示すように、従来の方式のプリンタにおいて回収したトナー１ｇ中には、粒径１００μｍ以上のトナー凝集塊が４３個確認されたのに対して、発明の画像形成装置の一実施形態が適用された、図１〜図３を参照して説明したプリンタ１において回収したトナー１ｇ中には、粒径１００μｍ以上のトナー凝集塊が１個も確認されなかった。
【００３５】
以上説明したように、本実施形態のプリンタ１は、クリーニングブレード１１５１により掻き取られ、筐体１１５２の内部空間１１５２ｂ内に一時的に貯留されたトナーを、オーガ１１５３を動力源とするパドル部材１１５４によってそのクリーニングブレード１１５１の上方の辺１１５１ａに供給する機構を有している。従って、本実施形態のプリンタ１によれば、クリーニングブレード１１５１の上方の辺１１５１ａにトナーが常時供給され続けることによって、その辺１１５１ａにおいてトナーが滞留することなく入れ替わることとなり、クリーニングブレード１１５１により掻き取られたトナーが凝集してトナー凝集塊が発生することが防止される。そのため、クリーニングブレード１１５１、筐体１１５２、オーガ１１５３、およびパドル部材１１５４を備えたクリーニング装置１１５によって回収したトナーを現像装置１１４に供給して再利用し、記録媒体上に転写された画像において、トナー凝集塊に起因した画質低下が防止される。
【００３６】
また、一般に、被クリーニング体の表面のうちのクリーニングブレードが当接する部分が上向きとなるように配設されたクリーニングブレードによって回収したトナーを現像装置に供給して再利用する手段を備えた画像形成装置では、そのクリーニングブレードで掻き取られたトナーを重力により落下させることが不可能であるため、トナー凝集塊が発生するといった問題がより一層顕著となることが知られている。ところが、本実施形態のプリンタ１によれば、クリーニングブレード１１５１の上方の辺１１５１ａにトナーが常時供給され続けることによって、その１辺においてトナーが滞留することなく入れ替わることとなり、クリーニングブレード１１５１により掻き取られたトナーが凝集してトナー凝集塊が発生することが防止される。
【００３７】
また、本実施形態のプリンタ１によれば、パドル部材１１５４の動力源がオーガ１１５３であることから、クリーニングブレード１１５１の上方の辺１１５１ａにトナーを供給するにあたって新たな動力源が不要であり、簡易な構造でトナーの凝集を防止して再利用することができる。さらに、本実施形態のプリンタ１によれば、トナー凝集塊が発生する可能性の高いクリーニングブレード１１５１により回収されたトナーの凝集を防止するものであるため、クリーニングにより回収されたトナーを廃棄することなく、回収された全てのトナーを効率良く再利用することができ、その結果トナー消費量が低減され、コスト削減が図られる。
【００３８】
さらに、本実施形態のプリンタ１によれば、パドル部材１１５４が、例えばポリエステルフィルムやゴムシートなどといった弾性部材からなるものであるため、パドル部材１１５４の回転運動に加えて、弾性部材の弾性力によっても、トナーをクリーニングブレード１１５１の上方の辺１１５１ａに供給することができるため、効率が良い。
【００３９】
尚、上述した実施形態では、本発明の画像形成装置が、像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体上に転写した後に、像担持体上に残留するトナーをクリーニングするクリーニング装置を備えた画像形成装置に適用された例について説明したが、本発明の画像形成装置は、これに限られるものではなく、例えば、像担持体上に形成されたトナー像を中間転写体を介在させて記録媒体上に転写した後に、中間転写体上に残留するトナーをクリーニングするクリーニング装置を備えた画像形成装置などにも適用することができる。
【００４０】
また、上述した実施形態では、本発明にいうクリーニングブレードの板形状の１辺の例として、板形状の上方の辺を挙げたが、本発明にいうその１辺は、これに限られるものではなく、クリーニングブレードの板形状の辺のうちの、被クリーニング体の表面に当接する１辺であればよい。
【００４１】
また、上述した実施形態では、本発明にいうトナー搬送手段がオーガであり、本発明にいうトナー供給手段がパドル部材である例について説明したが、本発明にいうトナー搬送手段およびトナー供給手段は、これに限られるものではなく、本発明にいうトナー搬送手段は、筐体の内部空間内に一時的に貯留されたトナーを供給口に向けて搬送するものであればよく、本発明にいうトナー供給手段は、筐体の内部空間内に一時的に貯留されたトナーを、上記トナー搬送手段を動力源としてクリーニングブレードの、被クリーニング体の表面に当接する１辺に供給するものであればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の画像形成装置の一実施形態が適用されたプリンタの概略構成図である。
【図２】図１に示す画像形成部の拡大断面図である。
【図３】図２に示すオーガおよびパドル部材の拡大側面図である。
【図４】従来の方式のプリンタにおいて回収したトナー１ｇ中に含まれる粒径１００μｍ以上のトナー凝集塊の個数、および本発明の画像形成装置の一実施形態が適用されたプリンタにおいて回収したトナー１ｇ中に含まれる粒径１００μｍ以上のトナー凝集塊の個数それぞれを示す棒グラフである。
【符号の説明】
【００４３】
１    プリンタ
１１    画像形成部
１１１    感光体ドラム
１１２    帯電器
１１３    露光器
１１４    現像装置
１１５    クリーニング装置
１１５１    クリーニングブレード
１１５１ａ    辺
１１５２    筐体
１１５２ａ    供給口
１１５２ｂ    内部空間
１１５３    オーガ
１１５３ａ    回転軸
１１５３ｂ    羽根
１１５４    パドル部材
１１６    トナー供給経路
１１７    転写器
１３    定着装置
１４    用紙引込部
１５    用紙搬送路
３０    搬送ローラ
２０    用紙カセット
【図１】
2007147716.tif 000003
【図２】
2007147716.tif 000004
【図３】
2007147716.tif 000005
【図４】
2007147716.tif 000006