JP2017215437A - Cleaning device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、像担持体からトナーを除去するクリーニング装置及びクリーニング装置を備える画像形成装置に関する。 The present invention relates to a cleaning device that removes toner from an image carrier and an image forming apparatus that includes the cleaning device.
複写機やプリンター等の画像形成装置においては、感光体ドラム上に形成された静電潜像はトナー像に現像され、トナー像が中間転写体を介して、あるいは、直接記録媒体に転写された後、記録媒体に定着されることで画像が形成される。トナー像が記録媒体に転写された後に感光体ドラムに残留したトナーは、クリーニング装置において除去される。クリーニング装置は、感光体ドラムに当接して感光体ドラムの表面から残留トナーを除去するトナー除去部材と、除去された残留トナー(廃トナー)を廃トナー容器等に搬送する搬送スクリューと、を備えている。 In an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, an electrostatic latent image formed on a photosensitive drum is developed into a toner image, and the toner image is transferred to a recording medium via an intermediate transfer member or directly. Thereafter, the image is formed by being fixed on a recording medium. The toner remaining on the photosensitive drum after the toner image is transferred to the recording medium is removed by a cleaning device. The cleaning device includes a toner removing member that contacts the photosensitive drum and removes residual toner from the surface of the photosensitive drum, and a conveying screw that conveys the removed residual toner (waste toner) to a waste toner container or the like. ing.
このようなクリーニング装置においては、周辺環境(温度や湿度)によっては、搬送スクリューの回転軸に廃トナーが固着して、いわゆる、軸太りと呼ばれる現象が発生し、廃トナーの搬送力が低下するという問題がある。特に廃トナーは流動性が悪いので、回転軸の周囲に堆積しやすい傾向がある。 In such a cleaning device, depending on the surrounding environment (temperature and humidity), the waste toner adheres to the rotating shaft of the conveying screw, and a phenomenon called so-called shaft thickening occurs, and the conveying force of the waste toner is reduced. There is a problem. In particular, waste toner has poor fluidity and tends to accumulate around the rotating shaft.
軸太り現象の対策として、特許文献1には、搬送スクリューに当接する複数の突出片を有する櫛歯状の当接部材を備えるクリーニング装置が記載されている。各突出片は、隣接する螺旋羽根間に、搬送スクリューの螺旋羽根の傾斜角度と略平行に突出して、搬送スクリュー回転によって螺旋羽根と回転軸とに交互に当接するように揺動する。この揺動によって、トナーの堆積が防止されるようになっている。 As a countermeasure against the shaft thickening phenomenon, Patent Document 1 describes a cleaning device including a comb-like contact member having a plurality of protruding pieces that contact a conveying screw. Each protruding piece protrudes between adjacent spiral blades substantially parallel to the inclination angle of the spiral blades of the transport screw, and swings so as to alternately contact the spiral blades and the rotation shaft by the rotation of the transport screw. This rocking prevents toner accumulation.
しかしながら上記特許文献1に記載のクリーニング装置では、搬送スクリューの回転によって掻き取り片が揺動する際に、掻き取り片にせんだん力が加わるので、掻き取り片の形状や寸法によっては十分な耐久性を得られない虞がある。 However, in the cleaning device described in Patent Document 1, when the scraping piece swings due to the rotation of the conveying screw, a shearing force is applied to the scraping piece. Therefore, depending on the shape and size of the scraping piece, sufficient durability There is a risk that the property cannot be obtained.
そこで本発明は上記事情を考慮し、掻き取り片の強度を向上させた掻き取り部材を備えるクリーニング装置及びこのクリーニング装置を備える画像形成装置を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a cleaning device including a scraping member in which the strength of the scraping piece is improved and an image forming apparatus including the cleaning device.
上記課題を解決するため、本発明のクリーニング装置は、像担持体上から除去されたトナーが収容されるハウジングと、回転軸に周設された螺旋羽根を有し、前記回転軸を中心として回転することで前記トナーを搬送する搬送部材と、前記ハウジングに固定される固定部と、前記搬送部材の回転によって前記回転軸と前記螺旋羽根とに交互に当接するように前記固定部に揺動可能に設けられる複数の掻き取り片と、を有する掻き取り部材と、を備え、前記掻き取り片は、前記固定部側の根元部と、該根元部から先端側に延びる本体部と、を有し、前記根元部の幅が前記本体部の幅よりも広く形成されており、前記掻き取り部材は、前記本体部が、該本体部の幅以上の隙間を開けて複数個形成された複数枚のシート部材を、前記本体部が前記隙間に配置されるように幅方向にずらして重ねることで形成されていることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, a cleaning device of the present invention has a housing that accommodates toner removed from the image carrier, and a spiral blade that is provided around the rotation shaft, and rotates about the rotation shaft. Thus, the fixing member can be swung so as to alternately contact the rotating shaft and the spiral blade by the rotation of the conveying member. A scraping member having a plurality of scraping pieces, and the scraping piece has a root portion on the fixed portion side, and a main body portion extending from the root portion to the tip side. The width of the root portion is formed wider than the width of the main body portion, and the scraping member includes a plurality of the main body portions formed with a gap larger than the width of the main body portion. A sheet member, wherein the body portion is the gap; Characterized in that it is formed by overlapping shifted in the width direction to be placed.
このような構成を採用することにより、1枚のシート部材に形成される掻き取り片間の間隔を広くすることができるので、掻き取り片の根元部の幅を広くすることができる。したがって、掻き取り片の強度を高めることができ、掻き取り片に揺動時に加わるせんだん力に対する耐久性を得ることができる。 By adopting such a configuration, the interval between the scraping pieces formed on one sheet member can be widened, so that the width of the root portion of the scraping piece can be widened. Therefore, the strength of the scraping piece can be increased, and durability against the shearing force applied to the scraping piece when swinging can be obtained.
本発明のクリーニング装置において、前記掻き取り部材は、同じ形状を有する2枚の前記シート部材で形成されていることを特徴としても良い。 In the cleaning device of the present invention, the scraping member may be formed of two sheet members having the same shape.
このような構成を採用することにより、掻き取り部材を安価に形成できる。 By adopting such a configuration, the scraping member can be formed at low cost.
本発明のクリーニング装置において、前記根元部の両側縁はR形状を有していることを特徴としても良い。 In the cleaning device of the present invention, both side edges of the root portion may have an R shape.
このような構成を採用することにより、根元部の形成が容易になる。 By adopting such a configuration, the root portion can be easily formed.
本発明のクリーニング装置において、前記本体部の幅は、前記螺旋羽根間隔の1/2以下であることを特徴としても良い。 In the cleaning device of the present invention, the width of the main body may be ½ or less of the spiral blade interval.
このような構成を採用することにより、掻き取り片を回転軸に密に当接させることができるので、搬送スクリューへの廃トナーの堆積や回転軸への廃トナーの付着を確実に防止できる。 By adopting such a configuration, the scraping piece can be brought into close contact with the rotating shaft, so that it is possible to reliably prevent the accumulation of the waste toner on the conveying screw and the attachment of the waste toner to the rotating shaft.
本発明の画像形成装置は、上記のいずれかに記載のクリーニング装置を備えていることを特徴とする。 An image forming apparatus of the present invention includes any one of the cleaning devices described above.
本発明によれば、掻き取り片の強度を向上できるので、搬送部材への廃トナーの蓄積や付着を防いで、廃トナーの搬送力を維持することができる。 According to the present invention, since the strength of the scraping piece can be improved, the waste toner can be prevented from accumulating and adhering to the transport member, and the waste toner transport force can be maintained.
以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に画像形成装置及びクリーニング装置について説明する。 Hereinafter, an image forming apparatus and a cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
まず、図1を参照して、画像形成装置としてのカラープリンター1の全体の構成について説明する。図1はカラープリンターの概略を示す模式図である。以下の説明において、図1の紙面左側をカラープリンター1の前側(正面側)とし、左右方向は、カラープリンター1を前側から見た方向を基準とする。 First, the overall configuration of a color printer 1 as an image forming apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic diagram showing an outline of a color printer. In the following description, the left side of FIG. 1 is the front side (front side) of the color printer 1, and the horizontal direction is based on the direction of the color printer 1 viewed from the front side.
カラープリンター1の装置本体2には、用紙Sが収容される給紙カセット3と、着脱可能に設けられてフルカラーのトナー像を用紙Sに形成する画像形成部4と、トナー像を用紙Sに定着する定着装置5と、トナー像が定着された用紙Sを排紙トレイ6に排出する排紙装置7と、が備えられている。用紙Sは、給紙カセット3から送り出され、画像形成部4においてフルカラーのトナー像が転写された後、定着装置5においてトナー像が定着され、排紙装置7から排紙トレイ6に排紙される。
The apparatus
画像形成部4は、露光装置9と、4色(Y、M、C、K)のトナー毎にそれぞれ設けられるドラムユニット10及び現像ユニット11と、中間転写ユニット12と、4色のトナーがそれぞれ収容されるトナー容器13と、を備えている。
The image forming unit 4 accommodates an
ドラムユニット10は、回転可能に設けられて静電潜像が形成される像担持体としての感光体ドラム15と、感光体ドラム15を帯電する帯電装置16と、感光体ドラム15の表面に残留したトナーを除去するクリーニング装置17と、を備えている。帯電装置16とクリーニング装置17とは、感光体ドラム15の外周面に沿って、感光体ドラム15の回転方向に沿って順に配置されている。
The
現像ユニット11は、感光体ドラム15に形成された静電潜像をトナーで現像する現像装置を備えている。
The developing
中間転写ユニット12は、無端状の中間転写ベルト19と、中間転写ベルト19の中空部に配置される4本の一次転写ローラー20と、中間転写ベルト19の一端部に設けられる二次転写ローラー21と、を備えている。
The
この画像形成部4においては、ドラムユニット10の感光体ドラム15が帯電装置16で帯電された後、露光装置9によって画像データに対応する露光が行われて、感光体ドラム15に静電潜像が形成される。静電潜像は、現像ユニット11の現像装置によってトナー像に現像される。トナー像は、中間転写ユニット12の一次転写ローラー20によって、感光体ドラム15から中間転写ベルト19に転写される。4つのドラムユニット10と4つの現像ユニット11とで現像されたトナー像が中間転写ベルト19に転写されることで、中間転写ベルト19にフルカラーのトナー像が形成される。フルカラーのトナー像は、二次転写ローラー21によって中間転写ベルト19から用紙Sに転写される。感光体ドラム15に残留したトナーは、クリーニング装置17で除去される。フルカラーのトナー像が転写された用紙は定着装置5に搬送されて定着され、排紙装置7から排紙トレイ6に排出される。
In the image forming unit 4, after the
次に、図2を参照してクリーニング装置17について説明する。図2はクリーニング装置の断面図である。
Next, the
クリーニング装置17は、感光体ドラム15の回転軸15aの軸方向に沿って設けられるハウジング31と、感光体ドラム15の表面からトナーを除去するトナー除去部材としてのクリーニングブレード32と、除去されたトナーを搬送する搬送部材としての搬送スクリュー33と、搬送スクリュー33に沿って設けられる掻き取り部材34と、を備えている。
The
ハウジング31は、断面視U字状の収容凹部42と、収容凹部42の下方に設けられる支持部43と、を有している。収容凹部42には、感光体ドラム15の回転軸15aの軸方向に沿った開口41が形成されている。収容凹部42の底面の軸方向一端部には、トナー回収容器に連通する連通口(図示省略)が形成されている。支持部43は、収容凹部42の開口41の下縁から下方に延設されている。ハウジング31は、開口41がやや斜め下方を向く姿勢で、感光体ドラム15の表面に対向している。
The housing 31 includes a
クリーニングブレード32は、感光体ドラム15の回転軸15aの軸方向に長い板状の部材であり、断面視L字状の取付部材45に支持されている。取付部材45は、クリーニングブレード32がハウジング31の開口41の下半分強を覆うと共に、クリーニングブレード32の先端エッジが、感光体ドラム15の回転方向に対してカウンター方向から感光体ドラム15の表面に当接するように、ハウジング31の支持部43に支持されている。クリーニングブレード32は、例えば、ポリウレタンやPET等の樹脂で形成されている。
The
搬送スクリュー33は、図3にも示されるように、回転軸48と、回転軸48の周囲に螺旋状に設けられる螺旋羽根49と、を有している。図2に示されるように、搬送スクリュー33は、ハウジング31の収容凹部42に、螺旋羽根49の頂部が、クリーニングブレード32と感光体ドラム15との当接位置よりも上方に位置するように支持されて、図2の反時計回り方向に回転する。つまり、搬送スクリュー33は、上側から、クリーニングブレード32の先端エッジに向かう方向に回転する。螺旋羽根49間の間隔(ピッチ)をAとする。
As shown in FIG. 3, the conveying
掻き取り部材34について、図3及び図4を参照して説明する。図3はシート部材を示す図であり、図3(A)はシート部材の一端を示す斜視図、図3(B)は側面図である。図4は掻き取り部材を示す図であり、図4(A)は掻き取り部材の一端を示す斜視図、図4(B)は側面図である。
The scraping
掻き取り部材34は、同形状の2枚の可撓性シート部材52で形成されている。図3(A)に示されるように、シート部材52は長方形状であり、回転軸48の軸方向に沿って設けられる固定部54と、固定部54から軸方向と直交する方向に突出する複数の掻き取り片55と、を有している。以降、回転軸48の軸方向を、シート部材52の幅方向とする。図3(B)に示されるように、固定部54と複数の掻き取り片55との間は約100°に屈曲している。固定部54の突出長さは、掻き取り片55の長さよりも短い。シート部材52の材料としては、例えば、PETシートを使用できる。
The scraping
固定部54の外側の面には、幅方向に沿って両面テープ59が貼付されている。
A double-
掻き取り片55は、固定部54側の根元部57と、根元部57から先端側に延びる長方形状の本体部56と、を有している。根元部57の両側縁57aはR状に湾曲しており、根元部57の幅は、本体部56から固定部54に向かって広がっている。本体部56の幅Bは、搬送スクリュー33の螺旋羽根49の間隔Aの1/2である(B=A/2)。本体部56の先端縁は円弧状に湾曲している。
The
掻き取り片55は、所定の隙間Sを開けて幅方向に等間隔に形成されている。隣接する掻き取り片55の隙間Sの間隔Cは本体部56の幅Bよりも広く、例えば、幅Bの3倍とすることができる(C=3B)。この場合、根元部57の側縁57aのR寸法は最大で3B/2となる。一方、例えば、図5に示されるように、掻き取り片55を、本体部56の幅Bと等しい間隔Cを開けて形成した場合(C=B)では、根元部57の側縁57aのR寸法は最大でB/2となる。このように、根元部57の側縁57aのR寸法を比較的大きくできるので、根元部57の幅を広くすることができる。
The scraping
掻き取り部材34は、図4に示されるように、2枚のシート部材52を、一方のシート部材52の掻き取り片55の本体部56を、他方のシート部材52の隙間Sに配置するように、幅方向にずらして重ねることで形成されている。ここで、一方のシート部材52の掻き取り片55の本体部56と、他方のシート部材52の掻き取り片55の本体部56との間には、本体部56の幅Bと等しい間隔が開けられている。つまり、本体部56が、本体部56の幅Bの等間隔で形成される。このように2枚のシート部材52を重ねられた後、内側のシート部材52の両面テープ59を、外側のシート部材52の固定部54に貼付して、両シート部材52を固定する。
As shown in FIG. 4, the scraping
図2に示されるように、掻き取り部材34は、下側のシート部材52の固定部54の両面テープ59を、ハウジング31の収容凹部42の内周面の上部に貼付することで、ハウジング31に固定される。固定部54は、搬送スクリュー33の回転方向に対してカウンター方向に支持されて、各掻き取り片55は、固定部54に対して鋭角に折り曲げられて、回転方向に対してトレール方向から搬送スクリュー33に当接する。
As shown in FIG. 2, the scraping
さらに、図2に示されるように、各掻き取り片55は、螺旋羽根49の外周面に当接した際には、最もクリーニングブレード32の側に突出した外周面を越えて、クリーニングブレード32の先端近傍(ブレードエッジ部という)まで、外周面の接線方向に沿って延びている。
Further, as shown in FIG. 2, when the scraping
上記構成を有するクリーニング装置17のクリーニング作用を説明する。感光体ドラム15の表面に形成されたトナー像が中間転写ベルト19に転写された後に残留したトナー(廃トナーという)は、クリーニングブレード32によって収容凹部42に掻き落とされる。廃トナーは、搬送スクリュー33によって搬送されて連通口を通って廃トナー回収容器に回収される。
The cleaning action of the
搬送スクリュー33が回転すると、掻き取り部材34の個々の掻き取り片55は、搬送スクリュー33の回転軸48の外周面と螺旋羽根49の外周面とに交互に当接するように揺動する。つまり、隣り合う螺旋羽根49の間では掻き取り片55は回転軸48に当接し、搬送スクリュー33の回転によって回転軸48から離れて螺旋羽根49に乗り上げて、螺旋羽根49から離れると回転軸48に当接する。この揺動によって、螺旋羽根49間に堆積する廃トナーの塊が崩される。また、回転軸48の回転方向前方で、回転軸48の外周面に掻き取り片53が当接すると、外周面に付着している廃トナーが掻き取り片55で堰き止められて回転軸48から掻き取られる。掻き取られた廃トナーは、収容凹部42内に落下する。
When the conveying
上記説明したように本発明のクリーニング装置17においては、複数の掻き取り片55を、掻き取り片55の幅と同じ間隔を開けて形成しても、掻き取り片55の根元部57の幅を広くすることができる。掻き取り部材34においては、掻き取り片55の幅が狭く、かつ、掻き取り片55間の間隔が狭いほど、搬送スクリュー33の回転軸48の軸方向において掻き取り片55が密に当接するので、搬送スクリュー33への廃トナーの堆積や付着を防止できる。しかし、掻き取り片55の幅を狭くすると、揺動時に加わるせんだん力によって掻き取り片55の耐久性が劣化するという問題がある。
As described above, in the
本発明のクリーニング装置17の掻き取り片55は、1枚のシート部材52に形成される掻き取り片55の本体部56間の間隔を広くすることができるので、掻き取り片55の根元部57の側縁57aのR寸法を大きくできる。図5を参照して説明したように、同じ幅の掻き取り片55を同じ間隔を開けて1枚のシート部材52に形成した場合に比べて、R寸法を最大で3倍にできる。そして、このシート部材52を幅方向にずらして重ねることで、根元部57の側縁57aのR寸法の大きい掻き取り片55を狭い間隔で形成することができる。
The
このように、揺動時に加わるせんだん力に対する掻き取り部材34の耐久性を向上できるので、クリーニング装置17における廃トナーの堆積を安定に防止することができる。したがって、クリーニング装置17の省スペース化に対応して搬送スクリュー33が小型化されて、回転軸48と螺旋羽根49との外径差が小さい場合でも、廃トナーの搬送力の低下を防止して、効率的に廃トナーを搬送することができる。
As described above, since the durability of the scraping
また、掻き取り部材34は、同じ形状の2枚のシート部材52によって形成されるので、シート部材52を形成する金型が一つで済み、安価に形成することができる。さらに、両面テープ59で2枚のシート部材52を貼り合せればよいので、安価かつ容易に形成することができる。
Further, since the scraping
さらには、ブレードエッジ部においては、各掻き取り片55の先端部が交互に揺動するので、ブレードエッジ部に堆積したトナーの塊が崩されて、トナーの堆積を防止できる。特に、掻き取り片55の先端部では揺動幅が広いので、塊を崩す効果がより高くなる。
Furthermore, at the blade edge portion, the tip portions of the scraping
このように、搬送スクリュー33の搬送力の低下を防止できる。さらに、ブレードエッジ部でのトナーの堆積を防止できるので、クリーニング不良や外添剤のすり抜けによる画像劣化を防止できる。
In this way, a decrease in the conveying force of the conveying
また、螺旋羽根49の頂部は、クリーニングブレード32と感光体ドラム15との当接位置よりも上方に位置しているので、ハウジング31の高さを低くできる。
Further, since the top of the
また、掻き取り片55は、搬送スクリュー33の回転方向に対してトレール方向で搬送スクリュー33に当接するので、搬送スクリュー33によって掻き取り片55が巻き上げられるようなことがなく、掻き取り片55を搬送スクリュー33に安定に当接させることができる。
Further, since the
なお、本実施形態では、掻き取り片55の根元部57が、両側縁57aがR形状の場合について説明したが、両側縁57aを本体部56から固定部54に向かって直線状に広がるように形成してもよい。ただし、R形状とすることで、根元部57を容易に形成できる。また、2枚以上のシート部材で掻き取り部材を形成してもよい。
In the present embodiment, the
さらに、上記した本発明の実施形態の説明は、本発明に係る画像形成装置における好適な実施の形態を説明しているため、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。すなわち、上記した本発明の実施の形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、かつ、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能であり、上記した本発明の実施の形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。 Furthermore, since the above description of the embodiment of the present invention describes a preferred embodiment of the image forming apparatus according to the present invention, there may be various technically preferable limitations. The technical scope of the present invention is not limited to these embodiments unless specifically described to limit the present invention. That is, the above-described components in the embodiment of the present invention can be appropriately replaced with existing components and the like, and various variations including combinations with other existing components are possible. The description of the embodiment of the present invention described above does not limit the contents of the invention described in the claims.
1 カラープリンター(画像形成装置)
15 感光体ドラム(像担持体)
17 クリーニング装置
31 ハウジング
33 搬送スクリュー(搬送部材)
34 掻き取り部材
48 回転軸
49 螺旋羽根
52 シート部材
54 固定部
55 掻き取り片
56 本体部
57 根元部
57a 側縁
1 Color printer (image forming device)
15 Photosensitive drum (image carrier)
17 Cleaning device 31
34 scraping
Claims (5)
回転軸に周設された螺旋羽根を有し、前記回転軸を中心として回転することで前記トナーを搬送する搬送部材と、
前記ハウジングに固定される固定部と、前記搬送部材の回転によって前記回転軸と前記螺旋羽根とに交互に当接するように前記固定部に揺動可能に設けられる複数の掻き取り片と、を有する掻き取り部材と、を備え、
前記掻き取り片は、
前記固定部側の根元部と、該根元部から先端側に延びる本体部と、を有し、前記根元部の幅が前記本体部の幅よりも広く形成されており、
前記掻き取り部材は、
前記本体部が、該本体部の幅以上の隙間を開けて複数個形成された複数枚のシート部材を、前記本体部が前記隙間に配置されるように幅方向にずらして重ねることで形成されていることを特徴とするクリーニング装置。 A housing for storing toner removed from the image carrier;
A conveying member that conveys the toner by rotating around the rotating shaft, and having a spiral blade arranged around the rotating shaft;
A fixing portion fixed to the housing, and a plurality of scraping pieces provided on the fixing portion so as to be able to swing so as to alternately contact the rotating shaft and the spiral blade by the rotation of the conveying member. A scraping member,
The scraping piece is
A root portion on the fixed portion side, and a main body portion extending from the root portion to the distal end side, the width of the root portion is formed wider than the width of the main body portion,
The scraping member is
The main body is formed by stacking a plurality of sheet members formed with a gap larger than the width of the main body so as to be shifted in the width direction so that the main body is disposed in the gap. A cleaning device.
An image forming apparatus comprising the cleaning device according to claim 1.
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