JP2002207410A

JP2002207410A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2002207410A
Application number: JP2001004199A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Saito; 洋斉藤; Toshihiro Sugiyama; 敏弘杉山
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-01-11
Filing date: 2001-01-11
Publication date: 2002-07-26
Anticipated expiration: 2021-01-11
Also published as: JP4086175B2

Abstract

(57)【要約】【課題】トナー像転写後の感光体表面に付着する転写
残トナーを除去するクリーニング装置内の温度が過度に
上昇することを阻止した画像形成装置を提案する。【解決手段】クリーニング装置１６のケーシング４６
の上部に開口部５２を形成し、排気ファンによって、ケ
ーシング４６内の空気を引いて、その空気を上部の開口
部５２から排出させ、当該空気を排気ダクト５０を通し
て画像形成装置本体外に排出させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被クリーニング体
に付着したトナーを除去するクリーニング装置を有する
画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子複写機、プリンタ、ファクシミリ或
いはこれらの少なくとも２つの機能を備えた複合機など
として構成される画像形成装置には、被クリーニング体
に付着したトナーを除去するクリーニング装置が設けら
れている。例えば、現像装置によって像担持体上にトナ
ー像を形成し、そのトナー像を転写材に転写した後の像
担持体表面に付着する転写残トナーを除去するクリーニ
ング装置がその一例である。この場合には、像担持体が
被クリーニング体を構成する。

【０００３】一方、この種の画像形成装置の本体内に
は、大量の熱を発生する装置、例えば定着装置が設けら
れている。このため、画像形成装置本体内の温度が上昇
し、これに伴ってクリーニング装置内の温度も上昇す
る。特に熱を発生する装置がクリーニング装置に近接し
て設けられていると、クリーニング装置の内部の温度上
昇が著しくなる。このようにクリーニング装置内の温度
が過度に上昇すると、その内部のトナーが融着し、例え
ばクリーニング装置のケーシング内のトナーを排出する
トナー排出装置の正常な作動を阻害するなどしてクリー
ニング装置の機能が害されるおそれがある。

【０００４】上記不具合を除去するため、クリーニング
装置のケーシング外壁に対し、その外部からファンによ
って空気を吹き当て、当該クリーニング装置を冷却した
り、熱を発生する装置と、クリーニング装置との間に断
熱板を設け、クリーニング装置内部の温度上昇を抑える
などの対策がとられているが、かかる対策だけで、クリ
ーニング装置内部の温度上昇を効果的に抑えることはで
きず、上述の不具合の発生を確実に阻止することは困難
である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した新
規な認識に基づきなされたものであり、その目的とする
ところは、クリーニング装置内部の温度上昇を従来より
も効果的に抑えることの可能な画像形成装置を提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、冒頭に記載した形式の画像形成装置におい
て、前記クリーニング装置の内部の空気を画像形成装置
本体外に排出する排気手段を設けたことを特徴とする画
像形成装置を提案する（請求項１）。

【０００７】その際、前記排気手段は、画像形成装置本
体外に排出すべき空気を吸引して画像形成装置本体外に
排出する排気ファンと、該空気を前記排気ファンに導く
排気ダクトとを有していると有利である（請求項２）。

【０００８】また、上記請求項１又は２に記載の画像形
成装置において、前記クリーニング装置のクリーニング
部材に、冷気を供給する冷却手段を有し、該クリーニン
グ部材を冷却した後の空気を前記排気手段によって画像
形成装置本体外に排出するように構成すると有利である
（請求項３）。

【０００９】さらに、上記請求項１乃至３のいずれかに
記載の画像形成装置において、前記冷却手段は、画像形
成装置本体外の空気を吸引する吸引ファンと、該空気を
前記クリーニング部材に導く吸気ダクトとを有している
と有利である（請求項４）。

【００１０】また、上記請求項１乃至４のいずれかに記
載の画像形成装置において、前記クリーニング装置のケ
ーシングの少なくとも一部が、互いに間隔をあけて配置
された複数の壁により構成され、該壁の間の空気を前記
排気手段により画像形成装置本体外に排出するように構
成すると有利である（請求項５）。

【００１１】さらに、上記請求項１乃至５のいずれかに
記載の画像形成装置において、転写材に形成されたトナ
ー像を少なくとも熱によって定着する定着装置を有し、
該定着装置に対向したクリーニング装置のケーシング部
分が前記複数の壁により構成されていると有利である
（請求項６）。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態例を図面
に従って詳細に説明する。

【００１３】図１は電子写真方式の画像形成装置の一例
を示す概略垂直断面図であり、ここに示した画像形成装
置は電子複写機として構成されている。その画像形成装
置本体１の内部には、原稿画像を読み取る画像読み取り
部２と、転写材に画像を形成する作像部３と、その作像
部３に転写材を供給する給紙部４とが設けられている。

【００１４】画像読み取り部２は、画像形成装置本体上
部に固定されたコンタクトガラス５上に載置された原稿
６を照明する光源７と、第１乃至第３ミラー８，９，１
０と、画像読み取り手段１１とを有し、画像読み取り手
段１１は原稿６からの反射光像を読み取るための例えば
ＣＣＤより成るイメージセンサと、結像レンズとを具備
する。イメージセンサと結像レンズの図示は省略してあ
る。

【００１５】画像形成動作が開始されると、光源７及び
第１ミラー８と、第２及び第３のミラー９，１０とがそ
れぞれ図１の右方へ移動し、光源７からの光によってコ
ンタクトガラス５上の原稿６が照明される。原稿６から
の反射光像は第１乃至第３ミラー８，９，１０で反射
し、画像読み取り手段１１の結像レンズを通ってイメー
ジセンサに至り、原稿６からの反射光像が読み取られ
る。

【００１６】作像部３は、像担持体の一例であるドラム
状の感光体１２と、その周辺に配設された帯電装置１
３、現像装置１４、転写装置１５、感光体用のクリーニ
ング装置１６、及び除電ランプ１７を有しているほか、
露光装置１８、レジストローラ対１９及び定着装置２０
などを具備する。ここに例示した転写装置１５は、複数
のローラ２１，２２に巻き掛けられて矢印Ａ方向に駆動
される無端状の転写ベルト２３と、その転写ベルト２３
の裏面側に配置された転写ローラ２４と、転写ベルト用
のクリーニング装置２５とを有している。

【００１７】画像形成動作の開始に伴って、感光体１２
は矢印Ｂ方向に回転駆動され、このとき帯電装置１３に
よって感光体表面が例えば−９００Ｖに帯電される。露
光装置１８からは、画像読み取り手段１１で読み取られ
た画像信号に対応して光変調されたレーザ光Ｌが出射
し、そのレーザ光Ｌが帯電された感光体表面を露光して
光書き込みが行われる。これにより、感光体表面に静電
潜像が形成され、この静電潜像は、現像装置１４を通る
とき、粉体状の現像剤Ｄによってトナー像として可視像
化される。

【００１８】一方、給紙部４は、例えば転写紙より成る
各種サイズの転写材Ｐをそれぞれ収容した複数の給紙カ
セット２６，２７，２８と、各給紙カセット内の最上位
の転写材Ｐを１枚ずつ送り出す給紙ローラ２９，３０，
３１とを有しており、選択された給紙カセット内の転写
材が給紙ローラの回転により送り出される。

【００１９】送り出された転写材Ｐは、レジストローラ
対１９の回転によって、所定のタイミングで感光体１２
とこれに当接した転写ベルト２３との間のニップ部に送
り込まれる。このとき転写ローラ２４には転写電圧が印
加され、これによって感光体上のトナー像が転写材上に
転写される。次いで、この転写材は転写ベルト２３によ
って定着装置２０へ搬送され、転写材がこの定着装置２
０を通るとき、少なくとも熱の作用で、転写材上に転写
されたトナー像がその転写材上に定着される。トナー像
定着後の転写材は、排紙ローラ対３２を介して排紙トレ
イ３３上に排出される。

【００２０】一方、トナー像転写後に感光体上に付着し
ている転写残トナーは、感光体用のクリーニング装置１
６によって除去される。クリーニング装置１６により表
面を清掃された感光体表面には、除電ランプ１７からの
光が照射され、その表面の電位が初期化される。

【００２１】また転写ベルト２３上に付着したトナー
は、転写ベルト用のクリーニング装置２５により、その
ベルト２３から除去される。このクリーニング装置２５
は、クリーニング部材の一例であるクリーニングローラ
３４を有し、このローラ３４は、ケーシング３５に回転
自在に支持され、転写ベルト２３に付着したトナーを静
電的に吸引して転写ベルト２３の表面を清掃する。クリ
ーニングブレードなどから成るクリーニング部材を用い
ることもできる。

【００２２】図１に例示した定着装置２０は、内部のヒ
ータ３６により加熱される定着ローラ３７と、その定着
ローラ３７に圧接した加圧ローラ３８とを有し、これら
のローラ３７，３８はそれぞれ矢印Ｃ方向に回転し、そ
の間を転写材が通過するとき、その転写材に転写された
トナー像に熱と圧力が加えられ、該トナー像が転写材上
に定着される。

【００２３】さらに、露光装置１８は、レーザ光源３９
と、ここから出射するレーザ光を反射する回転多面鏡４
０と、走査結像用のｆ−θレンズ４１と、ミラー４２，
４３，４４などを有し、ミラー４４で反射したレーザ光
Ｌが、帯電された感光体表面を露光することにより、前
述のように感光体上に静電潜像が形成される。

【００２４】なお、図示した画像形成装置においては、
図２に示すように、感光体１２と、そのクリーニング装
置１６と、帯電チャージャより成る帯電装置１３と、除
電ランプ１７などが支持体に一体的に組み付けられた感
光体ユニット４５として構成されている。

【００２５】ここで、感光体用のクリーニング装置１６
は、図２に示すように、ケーシング４６に支持されたク
リーニングブレード４７と、同じくこのケーシング４６
に回転自在に支持されて回転駆動されるブラシローラ４
８と、ケーシング４６内に配置されたトナー排出装置の
一例である回収コイル４９とを有している。クリーニン
グブレード４７とブラシローラ４８は、感光体１２の表
面に当接して、その表面に付着した転写残トナーを掻き
取り除去するクリーニング部材を構成する。

【００２６】クリーニングブレード４７とブラシローラ
４８によって感光体表面から除去された転写残トナー
は、ケーシング４６の底部に設けられて回転駆動される
回収コイル４９によってケーシング外に排出される。ケ
ーシング４８外に排出されたトナーは、図示していない
廃トナー容器に収容されるか、又は同じく図示していな
いトナー搬送装置によって図１に示した現像装置１４に
搬送され、ここで静電潜像の可視像化のために再利用さ
れる。

【００２７】上述のように、感光体１２に付着したトナ
ーはクリーニング装置１６により除去され、従ってこの
例では、感光体１２がクリーニング装置１６により清掃
される被クリーニング体を構成している。

【００２８】以上のように、本例の電子写真式の画像形
成装置は、像担持体にトナー像を形成する現像装置と、
そのトナー像を転写材に転写する転写装置と、転写後に
像担持体上に残ったトナーを除去するクリーニング装置
と、転写材に転写されたトナー像を熱によって定着する
定着装置とを有し、この定着装置２０からは大量の熱が
放出される。かかる定着装置２０の近くに感光体用のク
リーニング装置１６が設けられているので、従来のこの
種の画像形成装置においては、そのクリーニング装置の
内部の温度が過度に上昇するおそれがあった。このよう
にクリーニング装置の内部の温度が過度に上昇すると、
そのケーシング内のトナーが融着するなどして、トナー
を排出する回収コイルに大きな負荷がかかり、その回収
コイルの円滑な回転が阻害され、場合によっては、当該
回収コイルや、これを駆動するギアなどがロックした
り、これが破損し、クリーニング装置の機能が害される
おそれがある。

【００２９】また、クリーニング装置で回収したトナー
を現像装置に搬送してこれを再利用するように構成した
場合、クリーニング装置の内部の温度上昇によりトナー
が劣化し、かかるトナーを現像装置において静電潜像の
可視像化に用いると、異常画像が発生するおそれもあ
る。

【００３０】そこで、本例の画像形成装置においては、
上述の不具合を阻止するため、クリーニング装置１６の
内部の空気を画像形成装置本体１外に排出する排気手段
が設けられている。その具体的構成は以下のとおりであ
る。

【００３１】図３は、画像形成装置本体１と、感光体ユ
ニット４５と、感光体１２と、後述する排気ダクト５０
と、吸気ダクト５１の内部をそれぞれ透視した状態で示
す斜視図である。図２に示すように、クリーニング装置
１６のケーシング４６の上部には排気のための開口部５
２が形成され、ここにトナー飛散防止のための通気性の
フィルタ５３が設けられ、ケーシング４６の内部がフィ
ルタ５３を介して空気排出路５４に連通している。この
空気排出路５４の出口には、上述の排気ダクト５０の入
口端が接続され、この排気ダクト５０の出口端には、図
３に示すように排気ファン５５が設けられている。また
排気ダクト５０の入口端にはオゾンフィルタ５６が設け
られている。

【００３２】上述の排気ファン５５の作動により、クリ
ーニング装置１６のケーシング内が吸引され、そのケー
シング下部と感光体１２との間の隙間Ｇから、矢印Ｆ１
で示すように、ケーシング４６外の空気がケーシング４
６内に取り込まれる。その空気は矢印Ｆ２，Ｆ３で示す
ようにフィルタ５３、空気排出路５４及びオゾンフィル
タ５６を通り、排気ダクト５０に流入してこの排気ダク
ト５０内を流れ、さらに排気ファン５５を通って画像形
成装置本体１の外部に排出される。このように、クリー
ニング装置１６のケーシング内の空気が画像形成装置本
体外に排出されるので、クリーニング装置１６の内部の
熱が、その空気と共に持ち去られ、クリーニング装置１
６の温度が過度に上昇することが阻止され、前述の従来
の不具合の発生を阻止できる。

【００３３】上述のように、本例の排気手段は、画像形
成装置本体外に排出すべきクリーニング装置内の空気を
吸引してこれを画像形成装置本体外に排出する排気ファ
ン５５と、その空気を排気ファン５５に導く排気ダクト
５０とを有しており、かかる簡単な構成の排気手段によ
って、クリーニング装置内の空気を確実に画像形成装置
本体外に排出し、クリーニング装置の温度上昇を効果的
に抑えることができる。

【００３４】また、本例の画像形成装置においては、図
２及び図３に示すように、画像形成装置本体外の空気を
取り入れる吸引ファン５７と、前述の吸気ダクト５１と
を有し、その吸気ダクト５１は、画像形成装置本体内で
２つのダクト部分５１Ａ，５１Ｂに分岐されている。図
３に矢印Ｆ４で示すように、吸引ファン５７によって画
像形成装置本体外の冷気が吸気ダクト５１に取り入れら
れ、その冷気は、吸気ダクト５１の各ダクト部分５１
Ａ，５１Ｂにそれぞれ分かれる。一方のダクト部分５１
Ａに流入した空気は、矢印Ｆ５で示すように、感光体１
２の長手方向一端側から、その感光体１２の内部に流入
し、その他端側から感光体外に排出される。このように
して感光体１２が冷気によって冷却される。他方のダク
ト部分５１Ｂに流入した空気は、矢印Ｆ６で示すよう
に、空気流入路５８を通って、帯電チャージャより成る
帯電装置１３のケース５９を通過して感光体ユニット４
５内に入り、図２に矢印Ｆ７で示すように感光体１２の
周面に沿って流れ、クリーニングブレード４７より成る
クリーニング部材に達し、ここでこのクリーニングブレ
ード４７及びその近傍を冷却する。この気流は、帯電装
置１３に新鮮な空気を供給すると共に、帯電装置１３で
発生したオゾンを運ぶ働きもなす。

【００３５】クリーニングブレード４７を冷却した後の
空気は、排気ファン５５に引かれて、矢印Ｆ８で示すよ
うに、前述の空気排出路５４に流入し、ここでクリーニ
ング装置１６のケーシング４６から排出された空気と合
流し、オゾンフィルタ５６、排気ダクト５０及び排気フ
ァン５５を通して画像形成装置本体外に排出される。当
該空気がオゾンフィルタ５６を通るとき、その空気に含
まれたオゾンが除去される。

【００３６】クリーニングブレード４７は、例えばゴム
などの弾性体より成るが、かかるブレード４７の温度が
過度に上昇すると、該ブレード４７と感光体表面との摺
擦により異音が発生したり、或いはそのクリーニングブ
レード４７がめくれてクリーニング効果が低下するなど
の不具合が発生するが、本例の画像形成装置では、上述
のようにクリーニングブレード４７を冷気で冷却するの
で、上述した不具合の発生を防止することができる。ク
リーニング部材がクリーニングブレード以外のものから
成るときも、上述したところと同様にしてそのクリーニ
ング部材を冷却することができる。

【００３７】上述のように、本例の画像形成装置は、ク
リーニング装置１６のクリーニング部材に、画像形成装
置本体外から取り入れた冷気を供給して、そのクリーニ
ング部材を冷却する冷却手段を有しており、この冷却手
段は、画像形成装置本体外の空気を吸引する吸引ファン
５７と、その空気をクリーニング部材に導く吸気ダクト
５１とを具備している。クリーニング部材を冷却した後
の空気は、前述の排気手段によって画像形成装置本体外
に排出される。このため、冷却手段専用の排気装置を廃
止でき、その構成を簡素化することができる。

【００３８】また、図２に示すように、クリーニング装
置１６のケーシング４６の少なくとも一部が、互いに間
隔をあけて配置された複数の壁６０，６１により構成さ
れ、図示した例では、間に空気層が介在するように位置
する外壁６０と内壁６１によって二重壁が構成されてい
る。ケーシング４６をこのような多重壁構造にすると、
その断熱性が高められ、ケーシング４６の内部の温度上
昇を一層確実に抑えることができる。

【００３９】その際、上述した壁６０，６１の間の空気
を前述の排気手段によって画像形成装置本体外に排出す
るように構成すると、両壁６０，６１の間に気流が発生
するので、これらの壁６０，６１を冷却することがで
き、その断熱効果をより一層高めることができる。具体
的には、両壁６０，６１の上部開口６２に前述の通気性
のフィルタ５３を配置し、両壁６０，６１の間の空気
を、排気ファン５５によって吸引する。これにより、両
壁６０，６１の間の空気は、矢印Ｆ９で示すようにフィ
ルタ５３、空気排出路５４、オゾンフィルタ５６、排気
ダクト５０及び排気ファン５５を通って画像形成装置本
体外に排出される。

【００４０】上述のようにケーシング４６を多重壁とす
る構成は、そのケーシングの少なくとも一部に採用すれ
ば、ケーシングの断熱効果を高めることができるが、図
１及び図２に示すように、転写材に形成されたトナー像
を少なくとも熱の作用によって定着する定着装置２０に
対向するクリーニング装置１６のケーシング部分を、複
数の壁６０，６１により構成すれば、定着装置２０から
放出される多量の熱によってクリーニング装置１６の内
部の温度が高められることを効果的に抑制することがで
きる。

【００４１】以上、感光体１２上の転写残トナーを除去
するクリーニング装置１６に本発明を適用した例を説明
したが、本発明は、感光体以外の被クリーニング体に付
着したトナーを除去するクリーニング装置にも広く適用
できるものである。例えば、感光体上に形成されたトナ
ー像を中間転写体に転写し、その中間転写体上のトナー
像を転写材に転写する形式の画像形成装置では、その中
間転写体上に付着した転写残トナーを除去するクリーニ
ング装置が設けられているが、かかるクリーニング装置
内の温度が過度に上昇することを防止するために、前述
の各構成を採用することができる。また、図１に示した
転写ベルト２３用のクリーニング装置２５の内部が過度
に温度上昇することを防止するためにも、前述の各構成
を採用することができる。

【００４２】また、本発明は、電子複写機以外の各種画
像形成装置にも広く適用可能である。

【００４３】

【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、クリーニ
ング装置の内部の空気を画像形成装置本体外に排出し
て、クリーニング装置を冷却するので、クリーニング装
置内部の温度が過度に上昇する不具合を効果的に防止す
ることができる。

【００４４】請求項２に係る発明によれば、簡単な構成
の排気手段を供することができる。

【００４５】請求項３に係る発明によれば、クリーニン
グ装置のクリーニング部材を冷気により冷却することが
でき、しかもその冷却後の空気を、排気手段によって画
像形成装置本体外に排出するので、冷却手段専用の排気
装置が不要となり、画像形成装置の構造が複雑化するこ
とを阻止できる。

【００４６】請求項４に係る発明によれば、簡単な構成
の冷却手段を供することができる。

【００４７】請求項５に係る発明によれば、クリーニン
グ装置のケーシングの断熱効果を高め、クリーニング装
置内部の温度上昇をより効果的に抑えることができる。

【００４８】請求項６に係る発明によれば、定着装置で
放出された熱を複数の壁により遮断するので、クリーニ
ング装置内部の温度上昇を一層効果的に抑えることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像形成装置の一例を示す垂直断面図である。

【図２】感光体とそのまわりの構成を示す断面図であ
る。

【図３】排気手段と、冷却手段と、これらに生じる気流
の状態を説明する斜視図である。

【符号の説明】

１画像形成装置本体１６クリーニング装置２０定着装置２５クリーニング装置３５ケーシング４６ケーシング５０排気ダクト５１吸気ダクト５５排気ファン５７吸引ファン６０壁６１壁

フロントページの続きＦターム(参考） 2H027 JA02 JA11 JB03 JB12 JB13 JB16 JB17 JC07 2H034 BA01 BA02 BD00 BF03 CA02 CB00 FA09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被クリーニング体に付着したトナーを除
去するクリーニング装置を有する画像形成装置におい
て、前記クリーニング装置の内部の空気を画像形成装置
本体外に排出する排気手段を設けたことを特徴とする画
像形成装置。
【請求項２】前記排気手段は、画像形成装置本体外に
排出すべき空気を吸引して画像形成装置本体外に排出す
る排気ファンと、該空気を前記排気ファンに導く排気ダ
クトとを有する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】前記クリーニング装置のクリーニング部
材に、冷気を供給する冷却手段を有し、該クリーニング
部材を冷却した後の空気を前記排気手段によって画像形
成装置本体外に排出する請求項１又は２に記載の画像形
成装置。
【請求項４】前記冷却手段は、画像形成装置本体外の
空気を吸引する吸引ファンと、該空気を前記クリーニン
グ部材に導く吸気ダクトとを有する請求項１乃至３のい
ずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】前記クリーニング装置のケーシングの少
なくとも一部が、互いに間隔をあけて配置された複数の
壁により構成され、該壁の間の空気を前記排気手段によ
り画像形成装置本体外に排出する請求項１乃至４のいず
れかに記載の画像形成装置。
【請求項６】転写材に形成されたトナー像を少なくと
も熱によって定着する定着装置を有し、該定着装置に対
向したクリーニング装置のケーシング部分が前記複数の
壁により構成されている請求項１乃至５のいずれかに記
載の画像形成装置。