JP3332708B2 - 画像形成装置及び同用クリーニング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、静電複写機、同
プリンタなどの画像形成装置及びこれに用いるクリーニ
ング装置に関するものである。

【０００２】

【従来技術と解決すべき課題】上記のような周知の画像
形成装置にあっては、像担持体上のトナー像を紙などの
転写材に転写する度に、転写に寄与せず像担持体に残る
残留トナーを充分に除去することが良質の画像を得るた
めの必須要件であり、このために転写後の位置にクリー
ニング装置を設けて残留トナーを除去するように構成し
てある。

【０００３】ところで近来、この種の画像形成装置にお
いて、像担持体とその周辺に配置されている一次帯電
器、現像器、廃トナー貯溜部を含むクリーニング装置等
を一体としてプロセスカートリッジに構成して、画像形
成装置本体に着脱自在に装着したもの、さらに、像担持
体の寿命の延伸によって、トナー供給能力に限界のある
現像器部分を除去して、像担持体、一次帯電器、クリー
ニング装置を一体として（ドラムカートリッジ）装置本
体に着脱自在に装着したものが多用されるようになって
きている。

【０００４】上記のようなドラムカートリッジでは、ク
リーニング装置の、回収した廃トナー貯溜部位は、一定
の容積内に可及的に多量のトナーを収納するために、該
トナー貯溜部位に像担持体から回収したトナーを強制的
に搬入するように構成してあるのが普通である。尤も、
このようなカートリッジ方式の装置でも、使用途中でジ
ャム処理等のためにカートリッジを装置本体から取り出
す必要があることは云う迄もない。

【０００５】このような場合、カートリッジの取扱いに
よってクリーニング装置のトナー貯溜部位内のトナーが
移動して片寄ってしまい、再度装置本体に装着したとき
にトナーがクリーニング装置の像担持体側にある開口部
に集まり、その粉圧によってクリーニング不良を招来す
ると云う問題があった。

【０００６】本発明はこのような事態に対処すべくなさ
れたものであって、ドラムカートリッジを装置本体に対
して着脱しても回収した廃トナーがクリーニング装置開
口部近傍に偏位するようなことがなく、カートリッジの
寿命期間中は常時安定して良好な機能を維持できるよう
なクリーニング装置を提供することを目的とするもので
ある。

【０００７】

【課題を解決する技術手段、その作用】上記の目的を達
成するため、本発明は像担持体からトナーを除去するク
リーニング手段と、像担持体から除去したトナーを収納
する容器であって、クリーニング手段を有する第１室
と、該第１室内のトナーが搬入蓄積される第２室と、前
記第１室と前記第２室とを分離する仕切壁と、を備える
容器と、前記第１室内においてクリーニング手段の長手
方向にトナーを搬送する搬送スクリューと、を具備する
画像形成装置のクリーニング装置において、前記搬送ス
クリューによるトナーの搬送方向下流側において仕切壁
に前記第１室から前記第２室へトナーを進入させる開口
が設けられるとともに、該開口に対向する位置に搬送ス
クリューの一部を囲にょうするように圧力壁が設けら
れ、前記搬送スクリューによるトナーの搬送方向上流側
においてクリーニング手段と搬送スクリューとの間に圧
力壁が設けられることなくクリーニング手段と搬送スク
リューとが対向していることを特徴とするクリーニング
装置（１）、又は、上記（１）のものにおいて、搬送ス
クリューはその長手方向において開口と圧力壁が設けら
れた位置の両側で螺旋が逆方向に形成されていることを
特徴とするクリーニング装置（２）、又は、像担持体と
上記（１）又は（２）のいずれか記載のクリーニング装
置を具備することを特徴とする画像形成装置に着脱可能
なプロセスカートリッジ（３）、又は、上記（１）又は
（２）のいずれか記載のクリーニグ装置に具備すること
を特徴とする画像形成装置（４）である。

【０００８】このように構成することによって、一定容
積の廃トナー容器に多量のトナーを収納が可能であると
ともに、クリーニング装置を含むカートリッジの装置本
体への着脱が、トナーの漏出、クリーニング機能への悪
影響なく容易にできる。

【０００９】

【実施例の説明】「図１」は本発明を適用した画像形成
装置で、図示のものはカラーレーザプリンタの概略側断
面図である。以下、この装置の構成、作動について略述
する。

【００１０】画像形成装置本体内には、紙面に垂直方向
に軸線を有する回転円筒状の像担持体１５が配設してあ
り、その周辺には、図示の装置では、夫々イエロートナ
ー、マゼンタトナー、シアントナーを収納した現像器２
０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃが一体となって軸２２に回動自在
に装架されて現像装置２３を形成しており、これら各現
像器の一つが適宜前記像担持体１５に近接して作動位置
を取り得るようになっている。

【００１１】さらに、前記像担持体１５に近接してブラ
ックトナーを収納した現像器２１Ｂが固定配置してあ
る。前記像担持体１５はクリーニング装置１４と一体に
形成されてドラムユニット１３を形成しており、これが
装置本体に対して着脱自在となっているものとする。図
示の装置では、前記クリーニング装置１４内には一次帯
電手段１７も一体に配置してある。また、像担持体１５
は直径約６０ｍｍのアルミシリンダ１２表面に有機光導
電層１１を塗布して構成されているものとし、これを前
記クリーニング装置１４の容器に回転自在に配設してド
ラムユニット１３を形成しており、不図示の駆動源によ
って図示反時計方向に回転するようになっいる。

【００１２】スキヤナー部３０から画像変調されたレー
ザビームが、前記帯電手段１７によって一様に帯電され
た像担持体表面に投射されて静電潜像が形成され、この
潜像が後述する現像装置によって紙などの転写材に転写
されるものとする。

【００１３】前記像担持体１５に当接して同期回転する
転写ドラム（中間転写体）９が配設してあり、カセット
１から給紙コロ３によって取り出された１枚の転写材２
が、重送防止用のローラ対５、搬送ガイド６、搬送ロー
ラ７、レジストローラ８を経て、現像中は図示実線で示
す退避位置を、現像終了後に図示点線位置をとる転写ロ
ーラ１０が配設された転写部位に達する。

【００１４】画像形成動作について略述する。スキャナ
部３０から原稿の、画像変調された、例えば原稿のイエ
ロー成分によるレーザビームが像担持体１５上に投射さ
れてこれに相当する静電潜像が形成される。この潜像が
像担持体１５の回転走行によって回転現像装置２３の位
置に到来すると、このとき迄にイエロートナーを収納す
る現像器２０Ｙが像担持体に近接した作動位置に来て、
像担持体１５上の潜像にイエロートナーを付与してイエ
ロートナー像が形成される。

【００１５】さらに、このイエロートナー像が像担持体
１５の走行にしたがって、これに前記転写ドラム９が近
接配置されている転写部位に達すると、この時までに、
前述のような仕方で、レジストローラ対８によって像担
持体１５上のイエロートナー像とタイミングを合わせて
転写部位に到来して転写ドラム９に吸着保持された転写
材２に公知の仕方でイエロートナー像が転写される。

【００１６】その後、イエロートナー像を担持した転写
材２は転写ドラム９に保持されたまま回転走行して再び
転写部位に到来する。この時までに像担持体上の残留イ
エロートナーはクリーニング装置１４によって除去さ
れ、この表面が一次帯電ローラ１７によって一様に帯電
され、さらに、該帯電面に原稿のマゼンタ成分による画
像信号が投射されて潜像が形成され、次いで、これが現
像装置２３に近接する現像位置にいたると、このときま
でに現像装置が回動してマゼンタトナーを収納する現像
器２０Ｍが像担持体に近接する作動位置に達していてマ
ゼンタトナー像が現像形成される。

【００１７】ついで、このマゼンタトナー像が転写ドラ
ム９に像担持体が当接する転写部位に達すると、該マゼ
ンタトナー像が転写ドラム９に保持されている転写材２
のイエロートナー像に重畳転写される。

【００１８】同様の仕方で、さらにシアントナー像が重
畳転写された後、最後にブラックトナーを収容した現像
器２１Ｂによってブラックトナー像が転写材に転写され
て転写工程が終了する。

【００１９】転写終了後、転写ローラ１０は図示実線位
置に後退し、４色トナー像を担持する転写材２は転写ド
ラム９から分離されて定着装置２５に至る。定着装置２
５に搬送された転写材は、ここで定着ローラ２６、加圧
ローラ２７によっ加圧加熱されてトナー像が融解混合し
てカラー画像となって転写材に定着固定される。この転
写材は搬送ローラ対３４、３５、排出ローラ対３６を経
てトレイ３７に排出される。

【００２０】次に上記装置のクリーニング装置について
「図２」、「図３」によって説明する。図はクリーニン
グ装置を含むドラムカートリッジ部分のみを示す拡大側
断面図（「図２」）、平面図（「図３」）であって、回
収した廃トナーを収納する容器１４に像担持体１５が取
り付けてあって前述のようにドラムカートリッジを構成
しているものとする。

【００２１】クリーニング容器１４は、像担持体１５に
近い位置にあるクリーニング室４３と、これと仕切壁４
１によって区画されているトナー貯溜室４４に分割され
ている。クリーニング室４３には像担持体１５から使用
済みトナーを除去するためのクリーニングブレード１
６、回収したトナーを誘導するすくいシート１８が配設
してある。

【００２２】前記仕切壁４１の下方には像担持体１５と
平行に延在する搬送スクリュー４５が配設してあり、該
仕切壁４１の下部は前記搬送スクリュー４５の前記トナ
ー貯溜室４４側においてこれを囲繞するように形成して
ある。前記仕切壁４１の、スクリュー４５を囲繞する部
分の搬送終末端部には、これを切截形成した切欠４６が
形成してある。また、該切欠４６に対向する位置には圧
力壁４２が搬送スクリュー４５を囲繞するように配設し
てある。

【００２３】不図示の転写部位において発生した残留ト
ナーは、すくいシート１８をすり抜けてクリーニングブ
レード１６に到り、これによって欠き落とされてクリー
ニング室４３に蓄積される。このトナーは前記搬送スク
リュー４５によつて搬送され（「図３」で見て右方へ）前
記切欠４６の部分から貯溜室４４に進入する。この場
合、前述のように、圧力壁４２がスクリュー４５を囲む
ように配置してあるので、この部分の粉圧が高くなり、
搬送されてくるトナーは前記切欠開口からそのまま確実
に貯溜室４４に進入する。なお搬送スクリューとして
は、図示のモールド形式のもののほか、コイル上の金属
ばねなども利用できることは勿論である。

【００２４】クリーニング室４３内には常時若干のトナ
ーが存在するが、このトナーがクリーニングブレード、
すくいシートの機能に悪影響を与えることがないよう
に、圧力壁４２の位置、サイズなどを設定することは容
易である。

【００２５】このような構成となっているから、ドラム
カートリッジの使用中、何らかの必要に応じてこれを装
置本体から抜脱しても、貯溜室４４内に収納されたトナ
ーがクリーニングブレードがある部分にかかることがな
く、再装着した場合にクリーニング機能が損なわれるよ
うな事態を確実に阻止できる。また、貯溜室４４内に
は、トナーの粉圧が十分に高くなるまで、多量のトナー
を逆流のおそれなく蓄積できるので、高寿命の像担持体
に対応して増加する廃トナー量に拘わらず常時安定して
クリーニングを遂行でき、ドラムカートリッジの延命化
を図ることが可能となる。さらにまた、新品のカートリ
ッジと交換する際にも貯溜したトナーが漏出する事がな
いので、手指や周辺を汚染することなくユーザが容易に
行うことが可能である。

【００２６】「図４」は他の実施例を示す平断面図であ
り、前記「図２」、「図３」に示すものと対応する部分
には同一の符号を付して示してあり、それらについての
説明は省略する。

【００２７】この装置にあっては、回収したトナーを搬
送する搬送スクリュー４５の螺旋が中央部で反対となっ
ており、圧力壁４２が中央部に、双方の螺旋にまたがる
ように配置してある。

【００２８】この様に構成してあるから、クリーニング
室４３内のトナーは前記搬送スクリュー４５によって貯
溜室４４の中央部に集まり、前記圧力壁４２に対向形成
した中央部の切欠４６から貯溜室４４に案内される。

【００２９】この様に構成することによって、前記実施
例装置と同様の作用を奏するとともに、容器１４の側面
部位にはトナーが溜らないので、搬送スクリューを外部
から駆動するにあたって、軸と容器側壁の軸受部分から
のトナーの漏出を防止でき、この部分に滞留するトナー
によって必要トルクのアップのような事態を回避でき
る。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
少なくとも像担持体とクリーニング装置とを一体とした
カートリッジにおいて、回収した廃トナーを貯溜する容
器内を、クリーニング手段によって像担持体から除去し
たトナーを収納するクリーニング室と、その奥に設けた
トナー貯溜室とに２分し、クリーニング室からトナーを
トナー貯溜室に加圧強制搬入するとともに、一旦トナー
貯溜室に入ったトナーの逆流を阻止したから、カートリ
ッジを画像形成装置本体に着脱するに際してトナーがク
リーニング室方向に偏ってクリーニング機能を損なうこ
とがなく、また多量のトナーを収納できるので、高寿命
化した像担持体にも対応してメンテナンスフリーで、常
時安定して良好なクリーニングを遂行することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を適用するに適した画像形成装置の概
略側断面図

【図２】 本発明の実施例を示すドラムユニットの側断
面図

【図３】 同上平断面図

【図４】 他の実施例を示す平断面図

【符号の説明】

１ カセット ２ 転写材 ９ 転写ドラム １０ 転写ローラ １４ クリーニング容器 １５ 像担持体 １６ クリーニングブレード １７ 帯電ローラ １８ すくいシート ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ カラー現像器 ２１Ｂ ブラック現像器 ２５ 定着装置 ３０ スキャナ部 ４１ 仕切壁 ４２ 圧力壁 ４３ 前室 ４４ 後室 ４５ 搬送スクリュー ４６ 開口

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】像担持体からトナーを除去するクリーニン
   グ手段と、像担持体から除去したトナーを収納する容器
   であって、クリーニング手段を有する第１室と、該第１
   室内のトナーが搬入蓄積される第２室と、前記第１室と
   前記第２室とを分離する仕切壁と、を備える容器と、前
   記第１室内においてクリーニング手段の長手方向にトナ
   ーを搬送する搬送スクリューと、を具備する画像形成装
   置のクリーニング装置において、 前記搬送スクリューによるトナーの搬送方向下流側にお
   いて仕切壁に前記第１室から前記第２室へトナーを進入
   させる開口が設けられるとともに、該開口に対向する位
   置に搬送スクリューの一部を囲にょうするように圧力壁
   が設けられ、 前記搬送スクリューによるトナーの搬送方向上流側にお
   いてクリーニング手段と搬送スクリューとの間に圧力壁
   が設けられることなくクリーニング手段と搬送スクリュ
   ーとが対向していることを特徴とするクリーニング装
   置。
2. 【請求項２】搬送スクリューはその長手方向において開
   口と圧力壁が設けられた位置の両側で螺旋が逆方向に形
   成されていることを特徴とする「請求項１」記載のクリ
   ーニング装置。
3. 【請求項３】像担持体と「請求項１」または「請求項
   ２」のいずれか記載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に着脱可能なプロセスカート
   リッジ。
4. 【請求項４】「請求項１」または「請求項２」のいずれ
   か記載のクリーニグ装置を具備することを特徴とする画
   像形成装置。