JP3604840B2 - クリーニング装置及びプロセスカートリッジ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子写真画像形成装置に用いられるクリーニング装置及びプロセスカートリッジに関するものである。ここで、電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成方式を用いて記録媒体に画像を形成するものである。そして、電子写真画像形成装置の例としては、例えば電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えばレーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、ファクシミリ装置およびワードプロセッサ等が含まれる。
【０００２】
また、プロセスカートリッジとは、帯電手段、クリーニング手段と電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。およびクリーニング手段と電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して画像形成装置本体に着脱可能とするものである。使用者自身によって装置本体に対する着脱を行うことができるから、装置本体のメンテナンスを容易に行うことができるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は後述従来の技術を更に発展させたものである。
【０００４】
本発明は、廃トナーをクリーニング容器の奥まで確実に搬送し、少なくとも電子写真感光体の寿命に達するまでの間、クリーニング不良を生じることなく、所期のクリーニング性能を維持することのできるクリーニング装置及びプロセスカートリッジを提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本出願に係る第１の発明は電子写真画像形成装置に用いられる、電子写真感光体ドラムからトナーを除去するためのクリーニング装置において、前記電子写真感光体ドラムからトナーを除去するためのクリーニング部材を備えた第１室と、前記クリーニング部材によって前記電子写真感光体ドラムから除去されたトナーを蓄積する第２室と、前記第１室と前記第２室の間にあって前記第１室から送られたトナーを前記第２室の上方へ搬送するための第1トナー搬送手段を有する第３室と、前記第１室から前記第３室へトナーを搬送するための第２トナー搬送手段と、前記第１室と前記第２室及び前記第３室との間に配置された、前記クリーニング装置の長手方向における端部に前記第１室と前記第２室とを通ずる開口部を有する容器仕切り部材と、を有し、前記第１室内のトナーを前記第２トナー搬送手段によって前記開口部へ送って、この前記開口部から前記第３室内に送り込まれたトナーを前記第1トナー搬送手段によって上方へ搬送して、前記第２室内へ送るようにしたことを特徴とするクリーニング装置である。
【００１６】
本出願に係る第２の発明は前記第２トナー搬送手段は前記容器仕切り部材に沿って前記第１室の長手方向に配され、前記開口部にその端部がのぞむスクリューであることを特徴とする第１の発明に記載のクリーニング装置である。
【００１７】
本出願に係る第３の発明は前記開口部に対向して前記スクリューを覆う圧力壁を設けたことを特徴とする第２の発明に記載のクリーニング装置である。
【００１８】
本出願に係る第４の発明は前記第３室から前記長手方向にトナーを前記第２室へと搬送する第３トナー搬送手段を有することを特徴とする第１の発明に記載のクリーニング装置である。
【００１９】
本出願に係る第５の発明は前記第３トナー搬送手段はスクリューであることを特徴とする第４の発明に記載のクリーニング装置である。
【００２０】
本出願に係る第６の発明は前記第２室に設けた前記スクリューは途中に逆方向にねじれている部分を有することを特徴とする第５の発明に記載のクリーニング装置である。
【００２１】
本出願に係る第７の発明は前記第２室は前記長手方向において複数の仕切り部材で仕切られており、前記第２室の前記スクリューは、この前記仕切り部材を貫通して設けられ、この前記スクリューのトナー搬送方向の上流側の前記仕切り部材で仕切られた小室より順次トナーが堆積することを特徴とする第５の発明に記載のクリーニング装置である。
【００２２】
本出願に係る第８の発明は前記第２室の前記スクリューのトナー搬送方向の最下流にある小室に廃トナーが充満したことを検知する検知手段を有することを特徴とする第７の発明に記載のクリーニング装置である。
【００２３】
本出願に係る第９の発明は前記第２室の前記スクリューに沿って、前記スクリューで送るトナーを落下しないように案内する搬送ガイドを有することを特徴とする第５から第８の発明の何れか１つに記載のクリーニング装置である。
【００２４】
本出願に係る第１０の発明は前記搬送ガイドは前記第２室の前記スクリューの逆にねじれている部分を除く部分に設けられている第９の発明に記載のクリーニング装置である。
【００２５】
本出願に係る第１１の発明は前記第３室に有する前記第１トナー搬送手段は円筒形回転体と、搬送ガイドと、トナー受けと、で構成されて、前記円筒形回転体は円筒形状の外周から半径方向に一定高さのリブを複数配置し、各々リブの回転方向上流側に開口を持つ回転体であり、前記搬送ガイドは前記回転体外周面より一定距離離れて位置する、さらに前記トナー受けは、前記回転体の半径方向において前記回転体より内側で、前記回転体回転中心よりも上方において前記開口より落下するトナーを受けることを特徴とする第１の発明に記載のクリーニング装置である。
【００２６】
本出願に係る第１２の発明は前記リブの回転方向上流側の前記開口が前記リブよりも一定距離離れていることを特徴とする第１１の発明に記載のクリーニング装置である。
【００３３】
本出願に係る第１３の発明は画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、電子写真感光体ドラムと、前記電子写真感光体ドラム上に転写後残ったトナーを除去するクリーニング装置であって、前記電子写真感光体ドラムからトナーを除去するためのクリーニング部材を備えた第１室と、前記クリーニング部材によって前記電子写真感光体ドラムから除去されたトナーを蓄積する第２室と、前記第１室と前記第２室の間にあって前記第１室から送られたトナーを前記第２室の上方へ搬送するための第1トナー搬送手段を有する第３室と、前記第１室から前記第３室へトナーを搬送するための第２トナー搬送手段と、前記第１室と前記第２室及び前記第３室との間に配置された、前記クリーニング装置の長手方向における端部に前記第１室と前記第２室とを通ずる開口部を有する容器仕切り部材と、を有し、前記第１室内のトナーを前記第２トナー搬送手段によって前記開口部へ送って、この前記開口部から前記第３室内に送り込まれたトナーを前記第1トナー搬送手段によって上方へ搬送して、前記第２室内へ送るようにしたクリーニング装置と、を有することを特徴とするプロセスカートリッジである。
【００３４】
【従来の技術】
従来電子写真画像形成プロセスを用いた画像形成装置においては、電子写真感光体及び前記電子写真感光体に作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを画像形成装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されている。このプロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをサービスマンによらずユーザー自身て行うことができるので、格段に操作性を向上させることができた。そこでこのプロセスカートリッジ方式は、画像形成装置において広く用いられている。
【００３５】
電子写真感光体の寿命が延びプリント可能枚数が増えると、供給能力に制限の生じる現像手段を独立なユニットとし、現像ユニットと画像形成プロセスの電子写真感光体、帯電手段、クリーニング手段を一体としたプロセスカートリッジに分け、装置本体への着脱とメンテナンスを容易にし、なおかつそれぞれ主要部品の寿命に則した使い方がなされるようになってきている。このプロセスカートリッジにおいてクリーニングによって発生した廃現像剤（トナー）は電子写真感光体の寿命に見合って十分に収納しうる容積のクリーニング容器内に蓄えられ、プロセスカートリッジ交換時に取り除かれる。さらに、クリーニング容器内には、クリーニング容器を電子写真感光体側と容器後方側とに二分する仕切壁を有し、容器後方への現像剤搬送手段とを有している。
【００３６】
電子写真感光体の長寿命化に伴い、プロセスカートリッジの廃トナー収納部分は、複数の現像器によって生じた現像、転写後の電子写真感光体上の残留トナーを収納しなければならず、従来のプロセス手段の大方を一体とした一体型プロセスカートリッジに比べて大きな容量を必要とするようになっている。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って詳細に説明する。
【００３８】
以下の説明において、プロセスカートリッジＢの短手方向とは、記録媒体の搬送方向と一致している方向である。またプロセスカートリッジＢの長手方向とは、プロセスカートリッジＢを装置本体１４へ着脱する方向であり、記録媒体の表面と平行であり、且つ、記録媒体の搬送方向と交差（略直交）する方向である。また、プロセスカートリッジに関し左右とは記録媒体の搬送方向に従って記録媒体を上から見て右また左である。
【００３９】
〔画像形成装置の全体の説明〕
まず画像形成装置の全体構成について、図１を参照して概略説明する。
【００４０】
図１はカラー画像形成装置の一形態であるレーザービームプリンターの全体構成説明図である。
【００４１】
カラーレーザープリンターは図１に示すように、一定速度で回転する像担持体１５と固定の黒現像器２１Ｂと回転可能な３つのカラー現像器２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃとからなる画像形成部と、画像形成部で現像され多重転写されたカラー画像を保持し給送部から給送された記録媒体たる転写材２に更に転写する中間転写体９とからなる。カラー画像を転写された転写材２を次いで定着部２５へ搬送してカラー画像を転写材２に定着し、排出ローラー３４，３５，３６によって装置上面の排出トレイ３７へ排出するものである。尚上記回転可能なカラー現像器２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ及び固定の黒現像器２１Ｂは装置本体１３に対して個別に着脱可能に構成されている。
【００４２】
次に上記画像形成装置の各部の構成について順次詳細に説明する。
【００４３】
〔電子写真感光体ドラムユニット〕
プロセスカートリッジＢは電子写真感光体ドラム１５と感光体ドラム１５のホルダーを兼ねるクリーニング装置の容器１４と一体的に構成され、このプロセスカートリッジＢはプリンター本体１３に対して着脱自在に支持され、感光体ドラム１５の寿命に合わせて容易にユニット交換可能であるよう構成されている。本実施の形態に係わる感光体ドラム１５は直径約６０ｍｍのアルミシリンダーの外側に有機光導電体層を塗布して構成し、感光体ドラム１５のホルダーを兼ねるクリーニング装置の容器１４に回転自在に支持されている。感光体ドラム１５の周上には、クリーニングブレード１６、一次帯電手段１７が配置され、また図示後方の一方端に図示しない駆動モーターの駆動力を伝達することにより、感光体ドラム１５を画像形成動作に応じて図示反時計回りに回転させるようにしている。
【００４４】
〔帯電手段〕
帯電手段１７は接触帯電方法を用いたものであり、導電性ローラを感光体ドラム１５に当接させ、この導電性ローラーに電圧を印加することによって感光体ドラム１５の表面を一様に帯電させるものである。
【００４５】
〔露光手段〕
上記感光体ドラム１５への露光はスキャナー部３０から行なわれる。即ち画像信号がレーザーダイオードに与えられると、このレーザーダイオードは画像信号に対応する画像光をポリゴンミラー３１へ照射する。このポリゴンミラー３１はスキャナーモータによって高速回転し、ポリゴンミラー３１で反射した画像光が結像レンズ３２及び反射ミラー３３を介して一定速度で回転する感光体ドラム１５の表面を選択的に露光しその結果感光体ドラム１５上に静電潜像を形成する。
【００４６】
〔現像手段〕
現像手段は、上記静電潜像を可視像化するために、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色現像を可能とする３個の回転現像器２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃと１個の黒現像器２１Ｂから構成される。
【００４７】
黒現像器２１Ｂは固定現像器であり、感光体ドラム１５に対向した位置にスリーブ２１ＢＳが感光体ドラム１５に対し微小間隔（３００μｍ程度）をもって配置され、感光体ドラム１５にブラックトナーによる可視像を形成する。
【００４８】
ブラック現像器２１Ｂは容器内のトナーを送り機構によって送り込み、現像スリーブ２１ＢＳの外周に圧接された塗布ブレード２１ＢＢによって図示時計方向に回転する現像スリーブ２１ＢＳの外周にトナーを薄層塗布し、且つトナーへ電荷を付与（摩擦帯電）する。また現像スリーブ２１ＢＳに現像バイアスを印加することにより、感光体ドラム１５の静電潜像に対応してトナー現像を行うものである。
【００４９】
３個の回転現像器２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃは、ロータリー回転軸２２を中心として割出し回転する現像ロータリー２３に夫々着脱可能に保持され、画像形成に際しては各現像器が現像ロータリー２３に保持された状態でロータリー回転軸２２を中心に回転移動し、所定の現像器が、感光体ドラム１５に対向した位置に止り、更に現像スリーブ２０ＹＳ，２０ＭＳ，２０ＣＳの何れか１つが感光体ドラム１５に対し微小間隔（３００μｍ程度）をもって対向するように位置決めされた後、感光体ドラム１５の静電潜像に対応して可視像を形成する。カラー画像形成時には中間転写体９の１回転毎に現像ロータリー２３が回転しイエロー現像器２０Ｙ、マゼンタ現像器２０Ｍ、シアン現像器２０Ｃ、次いで黒現像器２１Ｂの順で現像工程がなされる。
【００５０】
図１ではイエローの回転現像器２０ＹがプロセスカートリッジＢに対向した位置に位置決め静止している状態を示している。回転現像器２０Ｙは容器内のトナーを送り機構によって塗布ローラ２０ＹＲへ送り込み、図示時計方向に回転する塗布ローラ２０ＹＲ及び現像スリーブ２０ＹＳの外周に圧接された塗布ブレード２０ＹＢによって図示時計方向に回転する現像スリーブ２０ＹＳの外周にトナーを薄層塗布し、且つトナーへ電荷を付与（摩擦帯電）する。潜像が形成された感光体ドラム１５と対向した現像スリーブ２０ＹＳに現像バイアスを印加することにより、潜像に応じて感光体ドラム１５上にトナー現像を行うものである。マゼンタ現像器２０Ｍ、シアン現像器２０Ｃについても上記同様なメスニズムでトナー現像が行われる。
【００５１】
また各回転現像器２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃの各現像スリーブ２０ＹＳ，２０ＭＳ，２０ＣＳは各現像器が現像位置に回転移動されたときプリンター本体１３に設けられた各色現像用高圧電源及び駆動と接続されており、各色現像毎に順次選択的に電圧が印加され駆動が接続される。
【００５２】
〔中間転写体〕
中間転写体９はカラー画像形成動作時には各現像器２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃにより可視化された感光体ドラム１５上のトナー画像を４回（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂの４色の各画像）にわたり多重転写を受けるため感光体ドラム１５の外周速度と同期して図示時計回りに回転し、また多重転写を受けた中間転写体９は電圧を印加された転写ローラー１０とによって転写材２を挟み込み搬送することにより転写材２に中間転写体上の各トナー像を同時多重転写する。
【００５３】
本実施の形態に係わる中間転写体９は直径１８０ｍｍのアルミシリンダー１２の外周を中抵抗スポンジや中抵抗ゴム等の弾性層１１で覆った構成をしている。この中間転写体９は回転自在に支持され一体的に固定されるギヤ（図示せず）に駆動を受けて回転する。
【００５４】
〔クリーニング手段〕
クリーニング手段は現像手段によって感光体ドラム１５に可視像化されたトナーが中間転写体９に転写された後、感光体ドラム１５上に残ったトナーを回収するものであり、クリーニングされた廃トナーをクリーニング容器１４に蓄えられる。図２に示すように感光体ドラム１５の周面の移動方向に関しクリーニングブレード１６の上流側にクリーニングローラー６０が感光体ドラム１５の周面の移動方向と逆向きに摺擦するように周面が移動しながら回転している。クリーニング容器１４に蓄えられる廃トナーの量は、感光体ドラム１５の寿命より早くクリーニング容器１４を満たすことはなく、従ってクリーニング容器１４は感光体ドラム１５の寿命交換時に同時に一体で交換処理される。クリーニング容器１４の構成はあとで詳細に説明する。
【００５５】
〔給紙部〕
給紙部は画像形成部へ転写材２を給送するものであり、複数枚の転写材２を収納した給紙カセット１と給紙ローラー３、給送ローラー４、重送防止のリタードローラー５、給紙ガイド６、レジストローラー８から主に構成される。画像形成時には給紙ローラー３が画像形成動作に応じて駆動回転し、給紙カセット１内の転写材２を一枚ずつ分離給送すると共に、給紙ガイド６によってガイドし、搬送ローラー７を経由してレジストローラー８に至る。画像形成動作中にレジストローラー８は、転写材２を静止待機させる非回転の動作と転写材２を中間転写体９に向けて搬送する回転の動作とを所定のシーケンスで行い、次工程である転写工程時の画像と転写材２との位置合わせを行う。
【００５６】
〔転写部〕
転写部は揺動可能な転写ローラー１０からなる。
【００５７】
転写ローラー１０は金属軸を中抵抗発泡弾性体で巻いてあり、図示上下に移動可能で且つ駆動源から駆動される。上記中間転写体９上に４色のトナー像を形成している間、即ち中間転写体９が複数回転する間はその画像を乱さぬよう、図示実線で示すように転写ローラー１０は下方に位置し中間転写体９とは離れている。上記中間転写体９上に４色のトナー像が形成し終わった後転写材２にカラー画像を転写するタイミングに合わせて転写ローラー１０は図示しないカム部材により図示細線で示す上方の位置、即ち転写材２を介して中間転写体９に所定の圧で押しつけられる。この時同時に転写ローラー１０にはバイアスが印加され中間転写体９上のトナー画像は転写材２に転写される。ここで中間転写体９と転写ローラー１０とは夫々駆動されているため、両者に挟まれた状態の転写材２は転写工程が行われると同時に、図示左方向に所定の速度で搬送され次工程である定着部２５に向けて送られる。
【００５８】
〔定着部〕
定着部２５は上記現像手段２０，２１により形成されたトナー画像を中間転写体９を介して転写材２上に形成したトナー画像を定着させるものであり、図１に示すように、転写材２に熱を加えるための定着ローラー２６と転写材２を定着ローラー２６に圧接させるための加圧ローラー２７とから成り、各ローラーは中空ローラーであり内部に夫々ヒータ２８，２９を有し回転駆動され同時に転写材２を搬送するよう構成されている。即ちトナー像を保持した転写材２は定着ローラー２６と加圧ローラー２７とにより搬送されると共に熱及び圧力を加えられることによりトナーが転写材２に定着される。
【００５９】
〔クリーニング容器〕
（参考例１）
ここでクリーニング容器１４の参考例１について図２と図３で詳細に説明する。クリーニング容器１４内に容器をクリーニング室４３とトナー蓄積室４４とに２分する仕切り部材４１を設けてある。仕切り部材４１近傍には回転するスクリューａ４５が配置され、スクリューａ４５によってトナーは感光体ドラム１５の長手方向に平行の方向に移動する。スクリューａ４５の搬送終端付近の仕切り部材４１に開口部４６を有し、この開口部４６付近にスクリューａ４５の外周を囲うようにある一定の長さの圧力壁４２を有している。
【００６０】
クリーニング室４３はクリーニングブレード１６とクリーニングローラー６０とによって感光体ドラム１５のクリーニングを行っている。本実施の形態ではクリーニング容器１４内にクリーニングローラー６０が感光体ドラム１５に当接し感光体ドラム１５と摺擦するようにカウンタ一方向に回転している。開口部４６の下方にはスクイシート１８をある角度で感光体ドラム１５に当接させている。感光体ドラム１５上のトナーはこの当接したスクイシート１８をすり抜けクリーニング室４３内に入り込んでくる。トナーはクリーニングローラー６０によって掻き落とされ、最終的にクリーニングブレード１６により容器内部に掻き落とされる。クリーニング後に堆積したトナーはクリーニングローラー６０によって容器後方に送り出される。なお、クリーニングローラー６０を用いているが、クリーニングブレード１６のみでクリーニングを行っている場合はクリーニングブレード１６の代わりに送り羽根や攪拌部材によって後方に送り込まれてもよい。回転するスクリューａ４５で構成される現像剤搬送手段付近まで達すると、トナーをスクリューａ４５の回転によって感光体ドラム１５の長手方向と平行に運ぶように動作する。スクリューａ４５の回動範囲に接するような形状で尚かつクリーニング容器１４を２分する仕切り部材４１の開口部４６はスクリューａ４５の搬送方向の終端でクリーニングプロセス範囲１６ａよりも外側に位置しており、スクリューａ４５の外周を囲むように圧力壁４２があるので、送られたトナーは圧力壁４２内で粉圧が高くなり仕切り部材４１の開口部４６より廃トナー蓄積室４４へ確実に入っていく。なお螺旋状のスクリューａ４５はモールドでできているが、モールドに限定せず螺旋状であればよい。例えばスプリングコイル等の金属でできていてもよい。クリーニング室４３にはいつも小量のトナーは存在するが、クリーニング部に過度の粉圧をかけるほどではないので、いつも安定したクリーニングを提供できる。さらに、スクリューａ４５の搬送手段を圧力壁４２がある一定の長さだけ囲っているので逆流防止手段となり、プロセスカートリッジＢを使用中、例えば他のユニット交換装置や本体１３の清掃時に装置本体１３から着脱しても、トナー蓄積室４４内に堆積したトナーがクリーニング室４３に逆流しクリーニング部に多量にかかることはなく、確実なクリーニングを保証できる。さらに高寿命な感光体ドラム１５即ち電子写真感光体ドラムに対応して増加する廃トナーも確実に貯留することができ、さらにプリント枚数が極端に高い高寿命の感光体ドラム１５の使用期間が終わり、取り外すときも、廃トナーはクリーニング容器１４内に蓄えられているので、手で汚すことなく、ユーザーが容易に交換できる。
【００６１】
参考例１では廃トナー蓄積室４４内の廃トナー搬送手段にスクリューｂ４８を用い、搬送方向がクリーニング室４３のスクリューａ４５の搬送方向とは長手方向の逆方向になっている。クリーニング室４３より送られた廃トナーは前述の搬送手段により、順次廃トナー蓄積室４４に送り込まれ堆積する。廃トナー蓄積室内４４にスクリューｂ４８を配置し、堆積した廃トナーがスクリューｂ４８に達すると、搬送力が生じ、スクリューｂ４８の回転軸方向へトナーを廃トナー蓄積室４４全体に送り込む。この結果、高寿命の感光体ドラム１５に対して生じる廃トナーを十分廃トナー蓄積室内４４に収納できる。
【００６２】
更に、図５のように廃トナー蓄積室内４４の螺旋形状を任意の位置でメイン搬送方向とは逆向きの搬送力を生じるように一定長さの螺旋形状部５２を一個所以上複数設けている。このような構成にすると、逆螺旋形状部５２ではメイン搬送方向とは逆向きにトナーを押し戻そうとする搬送力を生じる。この結果、逆螺旋形状部５２開始位置を中心に送られてきたトナーは軸方向から半径方向へ膨らみ始める。半径方向に膨らんでいく廃トナーが逆螺旋部形状よりも大きくなると、順方向螺旋形状にトナーが掛かり再びクリーニング容器１４の長手順搬送方向へトナーが送り始める。また、次の逆螺旋形状部５２開始位置にトナーが達すると同様にその点を中心にトナー溜りが発生する。このようにして逆螺旋形状部５２を設けることでより効率的に廃トナー蓄積室４４内に廃トナーを蓄積することができる。
【００６３】
加えて、廃トナー蓄積室４４内部にはスクリューｂ４８の回転軸に直交するように複数の廃トナー室仕切りリブ５３を設け、廃トナー容器１４を更に細かく小室に分割している。廃トナー仕切りリブ５３は容器１４下面より突出していても良いし、また、クリーニング室４３と廃トナー蓄積室４４に分割している容器仕切り部材４１と一体に構成しても良い。更に、クリーニング容器１４上面の容器蓋５０と一体で構成していても良い。このように廃トナー蓄積室４４を廃トナー室仕切りリブ５３で区切ることで廃トナーは確実にスクリューｂ４８の上流より貯溜される。そのため各小室において十分に効率的にトナーを貯溜した後に、下流側の小室に蓄積し始めるので、全体の容器容量に対し効率的に廃トナーを蓄積することができる。さらに、仮にユーザーがプロセスカートリッジＢを装置本体１３から着脱しても各々の廃トナー室仕切りリブ５３により逆流防止効果がより一層高められ、その結果、高寿命感光体ドラム１５を有するプロセスカートリッジＢを安定して提供できる。
【００６４】
廃トナー室仕切りリブ５３によって区切られた小室のうち、最下流の小室４４Ｅに廃トナー満タン検知手段を配置している。この廃トナー満タン検知手段は光学的に行われ、廃トナー蓄積容器の上面と後方側面に対向する光透過窓５４，５５を配置している。プロセスカートリッジＢ外部の発光部と受光部５８によりこの小室に光を透過させ廃トナーの有無を検知する。本実施の形態において前述の廃トナー搬送手段を用いることで、この小室４４Ｅには最終的にトナーが搬入されてくる。満タン検知窓部に蓄積したトナーが到達すると外部からの光は廃トナーによって遮断され、受光部では光が検知されずに満タン状態と判断される。装置本体１３にこの情報は伝えられ、オペーレションパネルまたはコンピュータ上に直接表示され、ユーザーにプロセスカートリッジＢの交換を伝える。この時点ではまだクリーニング室４３内は廃トナーで満たされていないのでクリーニング不良を起こすことはない。このように最下流部に満タン検知手段を設定することで感光体ドラム１５の寿命に関わらず。廃トナーでクリーニング容器１４内がいっぱいになり、クリーニング不良を発生し装置本体１３にトナーが漏れ装置本体１３を故障に導くのを防ぐことができる。
【００６５】
満タン検知手段に関し、満検光窓５４，５５は回転する清掃羽根５６によって清掃される。この清掃羽根５６の回転方向は先に容器透過上面の満検光透過窓ａ５４から清掃し、その後側面の満検光透過窓ｂ５５を拭く容器回転方向ｃのようになっている。更に清掃羽根５６によって掻き払われたトナーが流れ込まないように満検光透過窓の両側に逆流防止用の満検リブ５７が配置され、満検窓位置にトナーが堆積して満検窓に達しても初めは清掃羽根５６によって光を透過することができる。
【００６６】
以上、参考例１のクリーニング容器１４の構成とクリーニング室４３、廃トナー蓄積室４４内の搬送方法により高寿命のプロセスカートリッジＢの性能を満たす大容量の廃トナーを蓄積し、万が一満タンになったときには検知できる安全性の高いプロセスカートリッジＢを提供することができる。
【００６７】
（参考例２）
次にクリーニング容器の構成の参考例２について、図６を参照して説明する。尚、前述した参考例１と参考例２との異なる点のみ説明する。この参考例２では第２搬送室内の搬送手段のスクリューｂ４８に沿うように搬送ガイドを持つ構成になっている。
【００６８】
廃トナー蓄積室４４内のスクリューｂ４８に廃トナー室搬送ガイド５１を有することで特に上流側の廃トナーの搬送を効率よく行い、搬送手段上流部でのトナーの過剰な圧縮によるパッキングを防ぐ効果がある。
【００６９】
更に、廃トナー室搬送ガイド５１には複数の穴があいている構成になっている。この穴の位置は逆螺旋形状開始点と終了点を含むように位置している。このような構成の廃トナー蓄積室４４内トナー搬送は積極的に穴よりトナーを廃トナー蓄積室４４に送り込み、その後、つぎの小室に送り込むことができる。また廃トナー室搬送ガイド５１が小室に分離している廃トナー室仕切りリブ５３上に跨って配置されているため、クリーニング容器１４を傾けた際にトナー逆流防止効果を持ち、そのため廃トナーの挙動が安定する効果を持つ。また、満タン検知手段のある下流側を下にしてクリーニング容器１４を傾けた場合でも、廃トナー室搬送ガイド５１と前述の廃トナー仕切りリブにより満タン検知室内に流入を防止する効果をもち、少量のトナーが最下流の小室に流入しても満タン検知には影響がない。
【００７０】
（実施の形態）
次にクリーニング容器１４の構成の実施の形態について、図７、図８を参照して説明する。尚、前述した参考例と異なる点を説明し、参考例と同様の箇所の説明は参考例の説明を援用する。
【００７１】
この実施の形態が参考例と大きく異なる点は、クリーニング容器１４を図７と図８で示される一つの仕切り部材４１により、クリーニング室４３と廃トナー蓄積室４４の２室の他に、中間搬送室４７という第３の部屋に３部屋に区切られていることである。クリーニング室４３から中間搬送室４７への開口部４６はクリーニングプロセス範囲の外側に位置しており、逆流防止機能があり、長期間安定したクリーニングが提供されている。
【００７２】
更に本実施の形態では、第３の中間搬送室４７において、中間搬送室４７内で回転する羽根車６３と中間搬送ガイド６５によりクリーニング室４３から搬入されたトナーを上方へ押し上げている。羽根車６３は円筒形回転体の外周上に半径に一定高さの一つ以上の複数の羽根車リブ６４を持ち、回転方向上流側に羽根車開口６６を持つ回転体で、本実施の形態では羽根車リブ６４の上流側に一定の距離離れてこの開口６６を持たせ、一定長さの突き出し６８を設けている。中間搬送室４７内にトナーが堆積し始めると、羽根車６３の羽根車リブ６４にトナーが乗り中間搬送ガイド６５に沿ってトナーが上方に押し上げられる。突き出し６８がない場合、押し上げられたトナーは羽根車６３回転中心よりも上方に運ばれると羽根車リブ６４に沿って羽根車開口６６より羽根車６３内部に落下する。本実施の形態では突き出し６８があるため、羽根車６３のおよそ回転最上部までトナーは押し上げられ、羽根車開口６６より羽根車６３回転内部に落下する。羽根車６３内部の回転中心よりも上方に羽根車６３に干渉しない範囲にできるだけ上方にトナー受け６７があり、落下したトナーはトナー受け６７に堆積する。トナー受け６７は廃トナー蓄積室４４内の廃トナー搬送手段のスクリューｂ４８の廃トナー室搬送ガイド５１を兼ねており、トナーは廃トナー蓄積室４４内で上流側より蓄えられていく。このような構成によりクリーニング容器１４内で廃トナーを効率よくクリーニング容器１４内の上方に送ることができるため、従来のクリーニング容器１４に比べ限られたスペース内に効率よく廃トナーを蓄積できるクリーニング容器１４を提供できる。また中間搬送室４７が逆流防止手段となり、クリーニング部にトナーが溜まるようなことはない。
【００７３】
（他の実施の形態）
他の搬送部材を用いてクリーニング室４３から中間搬送室４７へ廃トナーを搬送する例について示す。
【００７４】
図１０、図１１、図１２は夫々が図８、図９を用いて説明したクリーニング容器１４内のクリーニング室４３から中間搬送室４７へのトナー搬送手段を変更したものである。変更した個所のみ説明する。
【００７５】
図１０、図１１は感光体ドラム１５の周面の移動方向に関し、クリーニングブレード１６の上流側でスクリューａ４５に平行に送り羽根６１を設けたものである。図１０に示すものは軸直角断面が十字形で軸方向に長い送り羽根６１であり、図１１に示すものは軸方向に長い回転する板金６１ａの長手方向の縁に弾力性ある軟質シート６１ｂを固定したものであり、装置本体１３から駆動力を受けて反時計回りに回転し、トナーをスクリューａ４５に移動させる。
【００７６】
図１２では上記送り羽根６１の位置に送り部材６２を設けたものである。この送り部材は感光体ドラムに当接しないローラであり、作用は送り羽根６１とほぼ同様である。
【００７７】
【実施例】
実施の形態に併記した。
【００７８】
以上説明した通り従来のある程度のプリント枚数まではクリーニング性能を維持できたクリーニング容器とは異なり、プリント可能枚数が極端に増えた電子写真感光体ドラムを有しクリーニング部を有するプロセスカートリッジで、クリーニング容器内に容器を２分し長手方向端部に開口部を有する仕切り部材とクリーニング部材を備えた第１室から開口部を通じて第２室へトナーを送るトナー搬送手段とを配置することで、使用中のメンテナンス時にプロセスカートリッジを着脱、移動させても第２室の廃トナーは第１室へ移動せず、いつも適切なクリーニング性能を維持できる。また、取り扱い時に開口部からのトナーの漏れを防ぎ、快適な使用感を維持できる。
【００７９】
前記トナー搬送手段は容器仕切り部材に沿って第１室の長手方向に配され、前記開口部に端部がのぞむスクリューとしてあるので搬送手段の占める体積が小さく、第１室を小さくでき、第２室のトナー収納容積を大きくできる。
【００８１】
第２室に開口部のある側から長手方向にトナーを搬送する搬送手段を有することにより、第２の廃トナー収納容積を大きくしても、廃トナーを充満でき、長期の使用が可能となる。
【００８２】
第２室に設けた搬送手段はスクリューであることにより、簡単な部材で第２室の奥までトナーを送ることができる。
【００８３】
第２室に設けたスクリューは途中に逆方向にねじれている部分を有することにより、第２室に順次トナーを収納でき、第２室に空間を残さずトナーを充満できる。
【００８４】
第２室は長手方向が複数の仕切り部材で仕切られており、第２室のスクリューは、この仕切り部材を貫通して設けられ、このスクリューのトナー搬送方向の上流側の仕切り部材で仕切られた小室より順次トナーが堆積することにより取扱いにより第２室中でトナーが移動しない。
【００８５】
第２室のスクリューのトナー搬送方向の最下流にある小室に廃トナーが充満したことを検知する検知手段を有することにより、使用限界を越えて使用することが防止される。
【００８６】
第２室のスクリューに沿ってこのスクリューで送るトナーを落下しないように案内する搬送ガイドを有することにより確実にクリーニング容器長手方向へトナーを搬送できる。
【００８７】
前記搬送ガイドは第２室のスクリューの逆にねじれている部分を除く部分に設けられていることにより、トナーを第２室の所定位置へ順次収納できる。
【００８８】
【発明の効果】
本出願に係る第１の発明によれば電子写真画像形成装置に用いられる、電子写真感光体ドラムからトナーを除去するためのクリーニング装置において、前記電子写真感光体ドラムからトナーを除去するためのクリーニング部材を備えた第１室と、前記クリーニング部材によって前記電子写真感光体ドラムから除去されたトナーを蓄積する第２室と、前記第１室と前記第２室の間にあって前記第１室から送られたトナーを前記第２室の上方へ搬送するための第１トナー搬送手段を有する第３室と、前記第１室から前記第３室へトナーを搬送するための第２トナー搬送手段と、前記第１室と前記第２室及び前記第３室との間に配置された、クリーニング装置の長手方向における端部に前記第１室と前記第２室とを通ずる開口部を有する容器仕切り部材と、を有し、前記第１室内のトナーを前記第２トナー搬送手段によって前記開口部へ送って、この前記開口部から前記第３室内に送り込まれたトナーを前記第１トナー搬送手段によって上方へ搬送して、前記第２室内へ送るようにしたことにより、クリーニング容器内で簡易に粉体であるトナーをより高く上方に送ることができる。この結果クリーニング容器に無駄な空間がなくなりクリーニング容器自体を必要最小限の大きさで作成できる。また、クリーニング容器を従来のようにクリーニング個所の下方に形成するような制限を取り除き自由に装置本体の空間にあわせたクリーニング容器を作成することができる。
【００８９】
本出願に係る第２の発明によれば第２トナー搬送手段は容器仕切り部材に沿って第１室の長手方向に配され、前記開口部にその端部がのぞむスクリューとしてあるので搬送手段の占める容積が小さく第１室を小さくでき、第２室のトナー収納容積を大きくできる。
【００９０】
本出願に係る第３の発明によれば開口部に対向してスクリューを覆う圧力壁を設けたので開口部より確実にトナーが送り出される。
【００９１】
本出願に係る第４の発明によれば第３室から長手方向にトナーを第２室へ搬送する第３トナー搬送手段を有することにより第２室の廃トナー収納容器を大きくしても、廃トナーを充満でき、長期の使用が可能となる。
【００９２】
本出願に係る第５の発明によれば第２室に設けた第３トナー搬送手段はスクリューであることにより、簡単な部材で第２室の奥までトナーを送ることができる。
【００９３】
本出願に係る第６の発明によれば第２室に設けたスクリューは途中に逆方向にねじれている部分を有することにより、第２室に順次トナーを収納でき、第２室に空間を残さずトナーを充満できる。
【００９４】
本出願に係る第７の発明によれば第２室は長手方向においてが複数の仕切り部材で仕切られており、第２室のスクリューは、この仕切り部材を貫通して設けられ、このスクリューのトナー搬送方向の上流側の仕切り部材で仕切られた小室より順次トナーが堆積することにより、取り扱いにより第２室中でトナーが移動しない。
【００９５】
本出願に係る第８の発明によれば第２室のスクリューのトナー搬送方向の最下流にある小室に廃トナーが充満したことを検知する検知手段を有することにより使用限界を越えて使用することが防止できる。
【００９６】
本出願に係る第９の発明によれば第２室のスクリューに沿ってこのスクリューで送るトナーを落下しないように案内する搬送ガイドを有することにより確実にクリーニング容器長手方向にトナーを搬送できる。
【００９７】
本出願に係る第１０の発明によれば前記搬送ガイドは第２室のスクリューの逆にねじれている部分を除く部分に設けられていることにより、トナーを第２室の所定位置へ順次収納できる。
【００９８】
本出願に係る第１１の発明によれば前記第３室に有する第１トナー搬送手段は円筒形回転体と、搬送ガイドと、トナー受けと、で構成されて、該円筒形回転体は円筒形状の外周から半径方向に一定高さのリブを複数配置し、各々リブの回転方向上流側に開口を持つ回転体であり、該搬送ガイドは回転体外周面より一定距離離れて位置する、さらにトナー受けは、回転体の半径方向において回転体より内側で回転体回転中心よりも上方において前記開口より落下するトナーを受けることにより、第３室へ送られたトナーを効率よく高い位置へ搬送できる。
【００９９】
本出願に係る第１２の発明は上方への搬送手段の回転体外周のリブの回転方向上流側の開口がリブよりも一定距離離れていることにより、リブの進行方向でより多くのトナーを移動できる。またより高くトナーを搬送できる。
【０１０５】
また第１３の発明は第１の発明のクリーニング装置を具備している。そこで好適な結果を得る。
【図面の簡単な説明】
図面は何れも本発明の実施の形態を示し
【図１】本発明の実施の形態に係わるカラーレーザープリンターの縦断面図である。
【図２】参考例１に係わるプロセスカートリッジの縦断面図である。
【図３】参考例１に係わるプロセスカートリッジの上方から見た水平断面図である。
【図４】参考例１に係わるプロセスカートリッジの上方から見た水平断面図である。
【図５】参考例１に係わるプロセスカートリッジの上方から見た水平断面図である。
【図６】参考例２に係わるプロセスカートリッジの上方から見た水平断面図である。
【図７】本発明の実施の形態に係わるプロセスカートリッジの上方から見た水平断面図である。
【図８】本発明の実施の形態に係わるプロセスカートリッジの縦断面図である。
【図９】本発明で実施の形態に係わる上方搬送構成を示す斜視図である。
【図１０】本発明で他の搬送部材を用いたプロセスカートリッジの縦断面図である。
【図１１】本発明の他の搬送部材を用いたプロセスカートリッジの縦断面図である。
【図１２】本発明の他の搬送部材を用いたプロセスカートリッジの縦断面図である。
【符号の説明】
１…給紙カセット
２…転写材
３…給紙ローラー
４…給送ローラー
５…リタードローラー
６…給紙ガイド
７…搬送ローラー
８…レジストローラー
９…中間転写体
１０…転写ローラー
１１…弾性層
１２…アルミシリンダー
１３…装置本体（プリンター本体）
１４…クリーニング容器
１５…感光体ドラム
１６…クリーニングブレード １６ａ…クリーニングプロセス範囲
１７…一次帯電手段
１８…スクイシート
１９…送り羽根
２０…現像手段 ２０Ｙ…イエロー現像器 ２０ＹＢ…塗布ブレード ２０ＹＲ…塗布ローラー ２０ＹＳ…現像スリーブ ２０Ｍ…マゼンタ現像器 ２０ＭＢ…塗布ブレード ２０ＭＲ…塗布ローラー ２０ＭＳ…現像スリーブ ２０Ｃ…シアン現像器 ２０ＣＢ…塗布ブレード ２０ＣＲ…塗布ローラー ２０ＣＳ…現像スリーブ
２１…現像手段 ２１Ｂ…黒現像器 ２１ＢＢ…塗布ブレード ２１ＢＳ…現像スリーブ
２２…ロータリー回転軸
２３…現像ロータリー
２５…定着部
２６…定着ローラー
２７…加圧ローラー
２８，２９…ヒーター
３０…スキャナー
３１…ポリゴンミラー
３２…結像レンズ
３３…反射ミラー
３４，３５，３６…排出ローラー
３７…排出トレイ
４１…容器仕切り部材
４２…圧力壁
４３…クリーニング室
４４…廃トナー蓄積室 ４４Ｅ…小室
４５…スクリューａ
４６…開口部
４７…中間搬送室
４８…スクリューｂ
４９…満タン検知
５０…容器蓋部材
５１…廃トナー室搬送ガイド
５２…逆螺旋形状部
５３…廃トナー室仕切りリブ
５４…満検光透過窓ａ
５５…満検光透過窓ｂ
５６…窓清掃羽根
５７…満検リブ
５８…満タン検知回路
６０…クリーニングローラー
６１…送り羽根 ６１ａ…板金 ６１ｂ…軟質シート
６２…送り部材
６３…羽根車
６４…羽根車リブ
６５…中間搬送ガイド
６６…羽根車開口
６７…トナー受け
６８…羽根車突き出し
【発明の属する技術分野】
本発明は電子写真画像形成装置に用いられるクリーニング装置及びプロセスカートリッジに関するものである。ここで、電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成方式を用いて記録媒体に画像を形成するものである。そして、電子写真画像形成装置の例としては、例えば電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えばレーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、ファクシミリ装置およびワードプロセッサ等が含まれる。
【０００２】
また、プロセスカートリッジとは、帯電手段、クリーニング手段と電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。およびクリーニング手段と電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して画像形成装置本体に着脱可能とするものである。使用者自身によって装置本体に対する着脱を行うことができるから、装置本体のメンテナンスを容易に行うことができるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は後述従来の技術を更に発展させたものである。
【０００４】
本発明は、廃トナーをクリーニング容器の奥まで確実に搬送し、少なくとも電子写真感光体の寿命に達するまでの間、クリーニング不良を生じることなく、所期のクリーニング性能を維持することのできるクリーニング装置及びプロセスカートリッジを提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本出願に係る第１の発明は電子写真画像形成装置に用いられる、電子写真感光体ドラムからトナーを除去するためのクリーニング装置において、前記電子写真感光体ドラムからトナーを除去するためのクリーニング部材を備えた第１室と、前記クリーニング部材によって前記電子写真感光体ドラムから除去されたトナーを蓄積する第２室と、前記第１室と前記第２室の間にあって前記第１室から送られたトナーを前記第２室の上方へ搬送するための第1トナー搬送手段を有する第３室と、前記第１室から前記第３室へトナーを搬送するための第２トナー搬送手段と、前記第１室と前記第２室及び前記第３室との間に配置された、前記クリーニング装置の長手方向における端部に前記第１室と前記第２室とを通ずる開口部を有する容器仕切り部材と、を有し、前記第１室内のトナーを前記第２トナー搬送手段によって前記開口部へ送って、この前記開口部から前記第３室内に送り込まれたトナーを前記第1トナー搬送手段によって上方へ搬送して、前記第２室内へ送るようにしたことを特徴とするクリーニング装置である。
【００１６】
本出願に係る第２の発明は前記第２トナー搬送手段は前記容器仕切り部材に沿って前記第１室の長手方向に配され、前記開口部にその端部がのぞむスクリューであることを特徴とする第１の発明に記載のクリーニング装置である。
【００１７】
本出願に係る第３の発明は前記開口部に対向して前記スクリューを覆う圧力壁を設けたことを特徴とする第２の発明に記載のクリーニング装置である。
【００１８】
本出願に係る第４の発明は前記第３室から前記長手方向にトナーを前記第２室へと搬送する第３トナー搬送手段を有することを特徴とする第１の発明に記載のクリーニング装置である。
【００１９】
本出願に係る第５の発明は前記第３トナー搬送手段はスクリューであることを特徴とする第４の発明に記載のクリーニング装置である。
【００２０】
本出願に係る第６の発明は前記第２室に設けた前記スクリューは途中に逆方向にねじれている部分を有することを特徴とする第５の発明に記載のクリーニング装置である。
【００２１】
本出願に係る第７の発明は前記第２室は前記長手方向において複数の仕切り部材で仕切られており、前記第２室の前記スクリューは、この前記仕切り部材を貫通して設けられ、この前記スクリューのトナー搬送方向の上流側の前記仕切り部材で仕切られた小室より順次トナーが堆積することを特徴とする第５の発明に記載のクリーニング装置である。
【００２２】
本出願に係る第８の発明は前記第２室の前記スクリューのトナー搬送方向の最下流にある小室に廃トナーが充満したことを検知する検知手段を有することを特徴とする第７の発明に記載のクリーニング装置である。
【００２３】
本出願に係る第９の発明は前記第２室の前記スクリューに沿って、前記スクリューで送るトナーを落下しないように案内する搬送ガイドを有することを特徴とする第５から第８の発明の何れか１つに記載のクリーニング装置である。
【００２４】
本出願に係る第１０の発明は前記搬送ガイドは前記第２室の前記スクリューの逆にねじれている部分を除く部分に設けられている第９の発明に記載のクリーニング装置である。
【００２５】
本出願に係る第１１の発明は前記第３室に有する前記第１トナー搬送手段は円筒形回転体と、搬送ガイドと、トナー受けと、で構成されて、前記円筒形回転体は円筒形状の外周から半径方向に一定高さのリブを複数配置し、各々リブの回転方向上流側に開口を持つ回転体であり、前記搬送ガイドは前記回転体外周面より一定距離離れて位置する、さらに前記トナー受けは、前記回転体の半径方向において前記回転体より内側で、前記回転体回転中心よりも上方において前記開口より落下するトナーを受けることを特徴とする第１の発明に記載のクリーニング装置である。
【００２６】
本出願に係る第１２の発明は前記リブの回転方向上流側の前記開口が前記リブよりも一定距離離れていることを特徴とする第１１の発明に記載のクリーニング装置である。
【００３３】
本出願に係る第１３の発明は画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、電子写真感光体ドラムと、前記電子写真感光体ドラム上に転写後残ったトナーを除去するクリーニング装置であって、前記電子写真感光体ドラムからトナーを除去するためのクリーニング部材を備えた第１室と、前記クリーニング部材によって前記電子写真感光体ドラムから除去されたトナーを蓄積する第２室と、前記第１室と前記第２室の間にあって前記第１室から送られたトナーを前記第２室の上方へ搬送するための第1トナー搬送手段を有する第３室と、前記第１室から前記第３室へトナーを搬送するための第２トナー搬送手段と、前記第１室と前記第２室及び前記第３室との間に配置された、前記クリーニング装置の長手方向における端部に前記第１室と前記第２室とを通ずる開口部を有する容器仕切り部材と、を有し、前記第１室内のトナーを前記第２トナー搬送手段によって前記開口部へ送って、この前記開口部から前記第３室内に送り込まれたトナーを前記第1トナー搬送手段によって上方へ搬送して、前記第２室内へ送るようにしたクリーニング装置と、を有することを特徴とするプロセスカートリッジである。
【００３４】
【従来の技術】
従来電子写真画像形成プロセスを用いた画像形成装置においては、電子写真感光体及び前記電子写真感光体に作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを画像形成装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されている。このプロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをサービスマンによらずユーザー自身て行うことができるので、格段に操作性を向上させることができた。そこでこのプロセスカートリッジ方式は、画像形成装置において広く用いられている。
【００３５】
電子写真感光体の寿命が延びプリント可能枚数が増えると、供給能力に制限の生じる現像手段を独立なユニットとし、現像ユニットと画像形成プロセスの電子写真感光体、帯電手段、クリーニング手段を一体としたプロセスカートリッジに分け、装置本体への着脱とメンテナンスを容易にし、なおかつそれぞれ主要部品の寿命に則した使い方がなされるようになってきている。このプロセスカートリッジにおいてクリーニングによって発生した廃現像剤（トナー）は電子写真感光体の寿命に見合って十分に収納しうる容積のクリーニング容器内に蓄えられ、プロセスカートリッジ交換時に取り除かれる。さらに、クリーニング容器内には、クリーニング容器を電子写真感光体側と容器後方側とに二分する仕切壁を有し、容器後方への現像剤搬送手段とを有している。
【００３６】
電子写真感光体の長寿命化に伴い、プロセスカートリッジの廃トナー収納部分は、複数の現像器によって生じた現像、転写後の電子写真感光体上の残留トナーを収納しなければならず、従来のプロセス手段の大方を一体とした一体型プロセスカートリッジに比べて大きな容量を必要とするようになっている。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って詳細に説明する。
【００３８】
以下の説明において、プロセスカートリッジＢの短手方向とは、記録媒体の搬送方向と一致している方向である。またプロセスカートリッジＢの長手方向とは、プロセスカートリッジＢを装置本体１４へ着脱する方向であり、記録媒体の表面と平行であり、且つ、記録媒体の搬送方向と交差（略直交）する方向である。また、プロセスカートリッジに関し左右とは記録媒体の搬送方向に従って記録媒体を上から見て右また左である。
【００３９】
〔画像形成装置の全体の説明〕
まず画像形成装置の全体構成について、図１を参照して概略説明する。
【００４０】
図１はカラー画像形成装置の一形態であるレーザービームプリンターの全体構成説明図である。
【００４１】
カラーレーザープリンターは図１に示すように、一定速度で回転する像担持体１５と固定の黒現像器２１Ｂと回転可能な３つのカラー現像器２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃとからなる画像形成部と、画像形成部で現像され多重転写されたカラー画像を保持し給送部から給送された記録媒体たる転写材２に更に転写する中間転写体９とからなる。カラー画像を転写された転写材２を次いで定着部２５へ搬送してカラー画像を転写材２に定着し、排出ローラー３４，３５，３６によって装置上面の排出トレイ３７へ排出するものである。尚上記回転可能なカラー現像器２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ及び固定の黒現像器２１Ｂは装置本体１３に対して個別に着脱可能に構成されている。
【００４２】
次に上記画像形成装置の各部の構成について順次詳細に説明する。
【００４３】
〔電子写真感光体ドラムユニット〕
プロセスカートリッジＢは電子写真感光体ドラム１５と感光体ドラム１５のホルダーを兼ねるクリーニング装置の容器１４と一体的に構成され、このプロセスカートリッジＢはプリンター本体１３に対して着脱自在に支持され、感光体ドラム１５の寿命に合わせて容易にユニット交換可能であるよう構成されている。本実施の形態に係わる感光体ドラム１５は直径約６０ｍｍのアルミシリンダーの外側に有機光導電体層を塗布して構成し、感光体ドラム１５のホルダーを兼ねるクリーニング装置の容器１４に回転自在に支持されている。感光体ドラム１５の周上には、クリーニングブレード１６、一次帯電手段１７が配置され、また図示後方の一方端に図示しない駆動モーターの駆動力を伝達することにより、感光体ドラム１５を画像形成動作に応じて図示反時計回りに回転させるようにしている。
【００４４】
〔帯電手段〕
帯電手段１７は接触帯電方法を用いたものであり、導電性ローラを感光体ドラム１５に当接させ、この導電性ローラーに電圧を印加することによって感光体ドラム１５の表面を一様に帯電させるものである。
【００４５】
〔露光手段〕
上記感光体ドラム１５への露光はスキャナー部３０から行なわれる。即ち画像信号がレーザーダイオードに与えられると、このレーザーダイオードは画像信号に対応する画像光をポリゴンミラー３１へ照射する。このポリゴンミラー３１はスキャナーモータによって高速回転し、ポリゴンミラー３１で反射した画像光が結像レンズ３２及び反射ミラー３３を介して一定速度で回転する感光体ドラム１５の表面を選択的に露光しその結果感光体ドラム１５上に静電潜像を形成する。
【００４６】
〔現像手段〕
現像手段は、上記静電潜像を可視像化するために、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色現像を可能とする３個の回転現像器２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃと１個の黒現像器２１Ｂから構成される。
【００４７】
黒現像器２１Ｂは固定現像器であり、感光体ドラム１５に対向した位置にスリーブ２１ＢＳが感光体ドラム１５に対し微小間隔（３００μｍ程度）をもって配置され、感光体ドラム１５にブラックトナーによる可視像を形成する。
【００４８】
ブラック現像器２１Ｂは容器内のトナーを送り機構によって送り込み、現像スリーブ２１ＢＳの外周に圧接された塗布ブレード２１ＢＢによって図示時計方向に回転する現像スリーブ２１ＢＳの外周にトナーを薄層塗布し、且つトナーへ電荷を付与（摩擦帯電）する。また現像スリーブ２１ＢＳに現像バイアスを印加することにより、感光体ドラム１５の静電潜像に対応してトナー現像を行うものである。
【００４９】
３個の回転現像器２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃは、ロータリー回転軸２２を中心として割出し回転する現像ロータリー２３に夫々着脱可能に保持され、画像形成に際しては各現像器が現像ロータリー２３に保持された状態でロータリー回転軸２２を中心に回転移動し、所定の現像器が、感光体ドラム１５に対向した位置に止り、更に現像スリーブ２０ＹＳ，２０ＭＳ，２０ＣＳの何れか１つが感光体ドラム１５に対し微小間隔（３００μｍ程度）をもって対向するように位置決めされた後、感光体ドラム１５の静電潜像に対応して可視像を形成する。カラー画像形成時には中間転写体９の１回転毎に現像ロータリー２３が回転しイエロー現像器２０Ｙ、マゼンタ現像器２０Ｍ、シアン現像器２０Ｃ、次いで黒現像器２１Ｂの順で現像工程がなされる。
【００５０】
図１ではイエローの回転現像器２０ＹがプロセスカートリッジＢに対向した位置に位置決め静止している状態を示している。回転現像器２０Ｙは容器内のトナーを送り機構によって塗布ローラ２０ＹＲへ送り込み、図示時計方向に回転する塗布ローラ２０ＹＲ及び現像スリーブ２０ＹＳの外周に圧接された塗布ブレード２０ＹＢによって図示時計方向に回転する現像スリーブ２０ＹＳの外周にトナーを薄層塗布し、且つトナーへ電荷を付与（摩擦帯電）する。潜像が形成された感光体ドラム１５と対向した現像スリーブ２０ＹＳに現像バイアスを印加することにより、潜像に応じて感光体ドラム１５上にトナー現像を行うものである。マゼンタ現像器２０Ｍ、シアン現像器２０Ｃについても上記同様なメスニズムでトナー現像が行われる。
【００５１】
また各回転現像器２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃの各現像スリーブ２０ＹＳ，２０ＭＳ，２０ＣＳは各現像器が現像位置に回転移動されたときプリンター本体１３に設けられた各色現像用高圧電源及び駆動と接続されており、各色現像毎に順次選択的に電圧が印加され駆動が接続される。
【００５２】
〔中間転写体〕
中間転写体９はカラー画像形成動作時には各現像器２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃにより可視化された感光体ドラム１５上のトナー画像を４回（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂの４色の各画像）にわたり多重転写を受けるため感光体ドラム１５の外周速度と同期して図示時計回りに回転し、また多重転写を受けた中間転写体９は電圧を印加された転写ローラー１０とによって転写材２を挟み込み搬送することにより転写材２に中間転写体上の各トナー像を同時多重転写する。
【００５３】
本実施の形態に係わる中間転写体９は直径１８０ｍｍのアルミシリンダー１２の外周を中抵抗スポンジや中抵抗ゴム等の弾性層１１で覆った構成をしている。この中間転写体９は回転自在に支持され一体的に固定されるギヤ（図示せず）に駆動を受けて回転する。
【００５４】
〔クリーニング手段〕
クリーニング手段は現像手段によって感光体ドラム１５に可視像化されたトナーが中間転写体９に転写された後、感光体ドラム１５上に残ったトナーを回収するものであり、クリーニングされた廃トナーをクリーニング容器１４に蓄えられる。図２に示すように感光体ドラム１５の周面の移動方向に関しクリーニングブレード１６の上流側にクリーニングローラー６０が感光体ドラム１５の周面の移動方向と逆向きに摺擦するように周面が移動しながら回転している。クリーニング容器１４に蓄えられる廃トナーの量は、感光体ドラム１５の寿命より早くクリーニング容器１４を満たすことはなく、従ってクリーニング容器１４は感光体ドラム１５の寿命交換時に同時に一体で交換処理される。クリーニング容器１４の構成はあとで詳細に説明する。
【００５５】
〔給紙部〕
給紙部は画像形成部へ転写材２を給送するものであり、複数枚の転写材２を収納した給紙カセット１と給紙ローラー３、給送ローラー４、重送防止のリタードローラー５、給紙ガイド６、レジストローラー８から主に構成される。画像形成時には給紙ローラー３が画像形成動作に応じて駆動回転し、給紙カセット１内の転写材２を一枚ずつ分離給送すると共に、給紙ガイド６によってガイドし、搬送ローラー７を経由してレジストローラー８に至る。画像形成動作中にレジストローラー８は、転写材２を静止待機させる非回転の動作と転写材２を中間転写体９に向けて搬送する回転の動作とを所定のシーケンスで行い、次工程である転写工程時の画像と転写材２との位置合わせを行う。
【００５６】
〔転写部〕
転写部は揺動可能な転写ローラー１０からなる。
【００５７】
転写ローラー１０は金属軸を中抵抗発泡弾性体で巻いてあり、図示上下に移動可能で且つ駆動源から駆動される。上記中間転写体９上に４色のトナー像を形成している間、即ち中間転写体９が複数回転する間はその画像を乱さぬよう、図示実線で示すように転写ローラー１０は下方に位置し中間転写体９とは離れている。上記中間転写体９上に４色のトナー像が形成し終わった後転写材２にカラー画像を転写するタイミングに合わせて転写ローラー１０は図示しないカム部材により図示細線で示す上方の位置、即ち転写材２を介して中間転写体９に所定の圧で押しつけられる。この時同時に転写ローラー１０にはバイアスが印加され中間転写体９上のトナー画像は転写材２に転写される。ここで中間転写体９と転写ローラー１０とは夫々駆動されているため、両者に挟まれた状態の転写材２は転写工程が行われると同時に、図示左方向に所定の速度で搬送され次工程である定着部２５に向けて送られる。
【００５８】
〔定着部〕
定着部２５は上記現像手段２０，２１により形成されたトナー画像を中間転写体９を介して転写材２上に形成したトナー画像を定着させるものであり、図１に示すように、転写材２に熱を加えるための定着ローラー２６と転写材２を定着ローラー２６に圧接させるための加圧ローラー２７とから成り、各ローラーは中空ローラーであり内部に夫々ヒータ２８，２９を有し回転駆動され同時に転写材２を搬送するよう構成されている。即ちトナー像を保持した転写材２は定着ローラー２６と加圧ローラー２７とにより搬送されると共に熱及び圧力を加えられることによりトナーが転写材２に定着される。
【００５９】
〔クリーニング容器〕
（参考例１）
ここでクリーニング容器１４の参考例１について図２と図３で詳細に説明する。クリーニング容器１４内に容器をクリーニング室４３とトナー蓄積室４４とに２分する仕切り部材４１を設けてある。仕切り部材４１近傍には回転するスクリューａ４５が配置され、スクリューａ４５によってトナーは感光体ドラム１５の長手方向に平行の方向に移動する。スクリューａ４５の搬送終端付近の仕切り部材４１に開口部４６を有し、この開口部４６付近にスクリューａ４５の外周を囲うようにある一定の長さの圧力壁４２を有している。
【００６０】
クリーニング室４３はクリーニングブレード１６とクリーニングローラー６０とによって感光体ドラム１５のクリーニングを行っている。本実施の形態ではクリーニング容器１４内にクリーニングローラー６０が感光体ドラム１５に当接し感光体ドラム１５と摺擦するようにカウンタ一方向に回転している。開口部４６の下方にはスクイシート１８をある角度で感光体ドラム１５に当接させている。感光体ドラム１５上のトナーはこの当接したスクイシート１８をすり抜けクリーニング室４３内に入り込んでくる。トナーはクリーニングローラー６０によって掻き落とされ、最終的にクリーニングブレード１６により容器内部に掻き落とされる。クリーニング後に堆積したトナーはクリーニングローラー６０によって容器後方に送り出される。なお、クリーニングローラー６０を用いているが、クリーニングブレード１６のみでクリーニングを行っている場合はクリーニングブレード１６の代わりに送り羽根や攪拌部材によって後方に送り込まれてもよい。回転するスクリューａ４５で構成される現像剤搬送手段付近まで達すると、トナーをスクリューａ４５の回転によって感光体ドラム１５の長手方向と平行に運ぶように動作する。スクリューａ４５の回動範囲に接するような形状で尚かつクリーニング容器１４を２分する仕切り部材４１の開口部４６はスクリューａ４５の搬送方向の終端でクリーニングプロセス範囲１６ａよりも外側に位置しており、スクリューａ４５の外周を囲むように圧力壁４２があるので、送られたトナーは圧力壁４２内で粉圧が高くなり仕切り部材４１の開口部４６より廃トナー蓄積室４４へ確実に入っていく。なお螺旋状のスクリューａ４５はモールドでできているが、モールドに限定せず螺旋状であればよい。例えばスプリングコイル等の金属でできていてもよい。クリーニング室４３にはいつも小量のトナーは存在するが、クリーニング部に過度の粉圧をかけるほどではないので、いつも安定したクリーニングを提供できる。さらに、スクリューａ４５の搬送手段を圧力壁４２がある一定の長さだけ囲っているので逆流防止手段となり、プロセスカートリッジＢを使用中、例えば他のユニット交換装置や本体１３の清掃時に装置本体１３から着脱しても、トナー蓄積室４４内に堆積したトナーがクリーニング室４３に逆流しクリーニング部に多量にかかることはなく、確実なクリーニングを保証できる。さらに高寿命な感光体ドラム１５即ち電子写真感光体ドラムに対応して増加する廃トナーも確実に貯留することができ、さらにプリント枚数が極端に高い高寿命の感光体ドラム１５の使用期間が終わり、取り外すときも、廃トナーはクリーニング容器１４内に蓄えられているので、手で汚すことなく、ユーザーが容易に交換できる。
【００６１】
参考例１では廃トナー蓄積室４４内の廃トナー搬送手段にスクリューｂ４８を用い、搬送方向がクリーニング室４３のスクリューａ４５の搬送方向とは長手方向の逆方向になっている。クリーニング室４３より送られた廃トナーは前述の搬送手段により、順次廃トナー蓄積室４４に送り込まれ堆積する。廃トナー蓄積室内４４にスクリューｂ４８を配置し、堆積した廃トナーがスクリューｂ４８に達すると、搬送力が生じ、スクリューｂ４８の回転軸方向へトナーを廃トナー蓄積室４４全体に送り込む。この結果、高寿命の感光体ドラム１５に対して生じる廃トナーを十分廃トナー蓄積室内４４に収納できる。
【００６２】
更に、図５のように廃トナー蓄積室内４４の螺旋形状を任意の位置でメイン搬送方向とは逆向きの搬送力を生じるように一定長さの螺旋形状部５２を一個所以上複数設けている。このような構成にすると、逆螺旋形状部５２ではメイン搬送方向とは逆向きにトナーを押し戻そうとする搬送力を生じる。この結果、逆螺旋形状部５２開始位置を中心に送られてきたトナーは軸方向から半径方向へ膨らみ始める。半径方向に膨らんでいく廃トナーが逆螺旋部形状よりも大きくなると、順方向螺旋形状にトナーが掛かり再びクリーニング容器１４の長手順搬送方向へトナーが送り始める。また、次の逆螺旋形状部５２開始位置にトナーが達すると同様にその点を中心にトナー溜りが発生する。このようにして逆螺旋形状部５２を設けることでより効率的に廃トナー蓄積室４４内に廃トナーを蓄積することができる。
【００６３】
加えて、廃トナー蓄積室４４内部にはスクリューｂ４８の回転軸に直交するように複数の廃トナー室仕切りリブ５３を設け、廃トナー容器１４を更に細かく小室に分割している。廃トナー仕切りリブ５３は容器１４下面より突出していても良いし、また、クリーニング室４３と廃トナー蓄積室４４に分割している容器仕切り部材４１と一体に構成しても良い。更に、クリーニング容器１４上面の容器蓋５０と一体で構成していても良い。このように廃トナー蓄積室４４を廃トナー室仕切りリブ５３で区切ることで廃トナーは確実にスクリューｂ４８の上流より貯溜される。そのため各小室において十分に効率的にトナーを貯溜した後に、下流側の小室に蓄積し始めるので、全体の容器容量に対し効率的に廃トナーを蓄積することができる。さらに、仮にユーザーがプロセスカートリッジＢを装置本体１３から着脱しても各々の廃トナー室仕切りリブ５３により逆流防止効果がより一層高められ、その結果、高寿命感光体ドラム１５を有するプロセスカートリッジＢを安定して提供できる。
【００６４】
廃トナー室仕切りリブ５３によって区切られた小室のうち、最下流の小室４４Ｅに廃トナー満タン検知手段を配置している。この廃トナー満タン検知手段は光学的に行われ、廃トナー蓄積容器の上面と後方側面に対向する光透過窓５４，５５を配置している。プロセスカートリッジＢ外部の発光部と受光部５８によりこの小室に光を透過させ廃トナーの有無を検知する。本実施の形態において前述の廃トナー搬送手段を用いることで、この小室４４Ｅには最終的にトナーが搬入されてくる。満タン検知窓部に蓄積したトナーが到達すると外部からの光は廃トナーによって遮断され、受光部では光が検知されずに満タン状態と判断される。装置本体１３にこの情報は伝えられ、オペーレションパネルまたはコンピュータ上に直接表示され、ユーザーにプロセスカートリッジＢの交換を伝える。この時点ではまだクリーニング室４３内は廃トナーで満たされていないのでクリーニング不良を起こすことはない。このように最下流部に満タン検知手段を設定することで感光体ドラム１５の寿命に関わらず。廃トナーでクリーニング容器１４内がいっぱいになり、クリーニング不良を発生し装置本体１３にトナーが漏れ装置本体１３を故障に導くのを防ぐことができる。
【００６５】
満タン検知手段に関し、満検光窓５４，５５は回転する清掃羽根５６によって清掃される。この清掃羽根５６の回転方向は先に容器透過上面の満検光透過窓ａ５４から清掃し、その後側面の満検光透過窓ｂ５５を拭く容器回転方向ｃのようになっている。更に清掃羽根５６によって掻き払われたトナーが流れ込まないように満検光透過窓の両側に逆流防止用の満検リブ５７が配置され、満検窓位置にトナーが堆積して満検窓に達しても初めは清掃羽根５６によって光を透過することができる。
【００６６】
以上、参考例１のクリーニング容器１４の構成とクリーニング室４３、廃トナー蓄積室４４内の搬送方法により高寿命のプロセスカートリッジＢの性能を満たす大容量の廃トナーを蓄積し、万が一満タンになったときには検知できる安全性の高いプロセスカートリッジＢを提供することができる。
【００６７】
（参考例２）
次にクリーニング容器の構成の参考例２について、図６を参照して説明する。尚、前述した参考例１と参考例２との異なる点のみ説明する。この参考例２では第２搬送室内の搬送手段のスクリューｂ４８に沿うように搬送ガイドを持つ構成になっている。
【００６８】
廃トナー蓄積室４４内のスクリューｂ４８に廃トナー室搬送ガイド５１を有することで特に上流側の廃トナーの搬送を効率よく行い、搬送手段上流部でのトナーの過剰な圧縮によるパッキングを防ぐ効果がある。
【００６９】
更に、廃トナー室搬送ガイド５１には複数の穴があいている構成になっている。この穴の位置は逆螺旋形状開始点と終了点を含むように位置している。このような構成の廃トナー蓄積室４４内トナー搬送は積極的に穴よりトナーを廃トナー蓄積室４４に送り込み、その後、つぎの小室に送り込むことができる。また廃トナー室搬送ガイド５１が小室に分離している廃トナー室仕切りリブ５３上に跨って配置されているため、クリーニング容器１４を傾けた際にトナー逆流防止効果を持ち、そのため廃トナーの挙動が安定する効果を持つ。また、満タン検知手段のある下流側を下にしてクリーニング容器１４を傾けた場合でも、廃トナー室搬送ガイド５１と前述の廃トナー仕切りリブにより満タン検知室内に流入を防止する効果をもち、少量のトナーが最下流の小室に流入しても満タン検知には影響がない。
【００７０】
（実施の形態）
次にクリーニング容器１４の構成の実施の形態について、図７、図８を参照して説明する。尚、前述した参考例と異なる点を説明し、参考例と同様の箇所の説明は参考例の説明を援用する。
【００７１】
この実施の形態が参考例と大きく異なる点は、クリーニング容器１４を図７と図８で示される一つの仕切り部材４１により、クリーニング室４３と廃トナー蓄積室４４の２室の他に、中間搬送室４７という第３の部屋に３部屋に区切られていることである。クリーニング室４３から中間搬送室４７への開口部４６はクリーニングプロセス範囲の外側に位置しており、逆流防止機能があり、長期間安定したクリーニングが提供されている。
【００７２】
更に本実施の形態では、第３の中間搬送室４７において、中間搬送室４７内で回転する羽根車６３と中間搬送ガイド６５によりクリーニング室４３から搬入されたトナーを上方へ押し上げている。羽根車６３は円筒形回転体の外周上に半径に一定高さの一つ以上の複数の羽根車リブ６４を持ち、回転方向上流側に羽根車開口６６を持つ回転体で、本実施の形態では羽根車リブ６４の上流側に一定の距離離れてこの開口６６を持たせ、一定長さの突き出し６８を設けている。中間搬送室４７内にトナーが堆積し始めると、羽根車６３の羽根車リブ６４にトナーが乗り中間搬送ガイド６５に沿ってトナーが上方に押し上げられる。突き出し６８がない場合、押し上げられたトナーは羽根車６３回転中心よりも上方に運ばれると羽根車リブ６４に沿って羽根車開口６６より羽根車６３内部に落下する。本実施の形態では突き出し６８があるため、羽根車６３のおよそ回転最上部までトナーは押し上げられ、羽根車開口６６より羽根車６３回転内部に落下する。羽根車６３内部の回転中心よりも上方に羽根車６３に干渉しない範囲にできるだけ上方にトナー受け６７があり、落下したトナーはトナー受け６７に堆積する。トナー受け６７は廃トナー蓄積室４４内の廃トナー搬送手段のスクリューｂ４８の廃トナー室搬送ガイド５１を兼ねており、トナーは廃トナー蓄積室４４内で上流側より蓄えられていく。このような構成によりクリーニング容器１４内で廃トナーを効率よくクリーニング容器１４内の上方に送ることができるため、従来のクリーニング容器１４に比べ限られたスペース内に効率よく廃トナーを蓄積できるクリーニング容器１４を提供できる。また中間搬送室４７が逆流防止手段となり、クリーニング部にトナーが溜まるようなことはない。
【００７３】
（他の実施の形態）
他の搬送部材を用いてクリーニング室４３から中間搬送室４７へ廃トナーを搬送する例について示す。
【００７４】
図１０、図１１、図１２は夫々が図８、図９を用いて説明したクリーニング容器１４内のクリーニング室４３から中間搬送室４７へのトナー搬送手段を変更したものである。変更した個所のみ説明する。
【００７５】
図１０、図１１は感光体ドラム１５の周面の移動方向に関し、クリーニングブレード１６の上流側でスクリューａ４５に平行に送り羽根６１を設けたものである。図１０に示すものは軸直角断面が十字形で軸方向に長い送り羽根６１であり、図１１に示すものは軸方向に長い回転する板金６１ａの長手方向の縁に弾力性ある軟質シート６１ｂを固定したものであり、装置本体１３から駆動力を受けて反時計回りに回転し、トナーをスクリューａ４５に移動させる。
【００７６】
図１２では上記送り羽根６１の位置に送り部材６２を設けたものである。この送り部材は感光体ドラムに当接しないローラであり、作用は送り羽根６１とほぼ同様である。
【００７７】
【実施例】
実施の形態に併記した。
【００７８】
以上説明した通り従来のある程度のプリント枚数まではクリーニング性能を維持できたクリーニング容器とは異なり、プリント可能枚数が極端に増えた電子写真感光体ドラムを有しクリーニング部を有するプロセスカートリッジで、クリーニング容器内に容器を２分し長手方向端部に開口部を有する仕切り部材とクリーニング部材を備えた第１室から開口部を通じて第２室へトナーを送るトナー搬送手段とを配置することで、使用中のメンテナンス時にプロセスカートリッジを着脱、移動させても第２室の廃トナーは第１室へ移動せず、いつも適切なクリーニング性能を維持できる。また、取り扱い時に開口部からのトナーの漏れを防ぎ、快適な使用感を維持できる。
【００７９】
前記トナー搬送手段は容器仕切り部材に沿って第１室の長手方向に配され、前記開口部に端部がのぞむスクリューとしてあるので搬送手段の占める体積が小さく、第１室を小さくでき、第２室のトナー収納容積を大きくできる。
【００８１】
第２室に開口部のある側から長手方向にトナーを搬送する搬送手段を有することにより、第２の廃トナー収納容積を大きくしても、廃トナーを充満でき、長期の使用が可能となる。
【００８２】
第２室に設けた搬送手段はスクリューであることにより、簡単な部材で第２室の奥までトナーを送ることができる。
【００８３】
第２室に設けたスクリューは途中に逆方向にねじれている部分を有することにより、第２室に順次トナーを収納でき、第２室に空間を残さずトナーを充満できる。
【００８４】
第２室は長手方向が複数の仕切り部材で仕切られており、第２室のスクリューは、この仕切り部材を貫通して設けられ、このスクリューのトナー搬送方向の上流側の仕切り部材で仕切られた小室より順次トナーが堆積することにより取扱いにより第２室中でトナーが移動しない。
【００８５】
第２室のスクリューのトナー搬送方向の最下流にある小室に廃トナーが充満したことを検知する検知手段を有することにより、使用限界を越えて使用することが防止される。
【００８６】
第２室のスクリューに沿ってこのスクリューで送るトナーを落下しないように案内する搬送ガイドを有することにより確実にクリーニング容器長手方向へトナーを搬送できる。
【００８７】
前記搬送ガイドは第２室のスクリューの逆にねじれている部分を除く部分に設けられていることにより、トナーを第２室の所定位置へ順次収納できる。
【００８８】
【発明の効果】
本出願に係る第１の発明によれば電子写真画像形成装置に用いられる、電子写真感光体ドラムからトナーを除去するためのクリーニング装置において、前記電子写真感光体ドラムからトナーを除去するためのクリーニング部材を備えた第１室と、前記クリーニング部材によって前記電子写真感光体ドラムから除去されたトナーを蓄積する第２室と、前記第１室と前記第２室の間にあって前記第１室から送られたトナーを前記第２室の上方へ搬送するための第１トナー搬送手段を有する第３室と、前記第１室から前記第３室へトナーを搬送するための第２トナー搬送手段と、前記第１室と前記第２室及び前記第３室との間に配置された、クリーニング装置の長手方向における端部に前記第１室と前記第２室とを通ずる開口部を有する容器仕切り部材と、を有し、前記第１室内のトナーを前記第２トナー搬送手段によって前記開口部へ送って、この前記開口部から前記第３室内に送り込まれたトナーを前記第１トナー搬送手段によって上方へ搬送して、前記第２室内へ送るようにしたことにより、クリーニング容器内で簡易に粉体であるトナーをより高く上方に送ることができる。この結果クリーニング容器に無駄な空間がなくなりクリーニング容器自体を必要最小限の大きさで作成できる。また、クリーニング容器を従来のようにクリーニング個所の下方に形成するような制限を取り除き自由に装置本体の空間にあわせたクリーニング容器を作成することができる。
【００８９】
本出願に係る第２の発明によれば第２トナー搬送手段は容器仕切り部材に沿って第１室の長手方向に配され、前記開口部にその端部がのぞむスクリューとしてあるので搬送手段の占める容積が小さく第１室を小さくでき、第２室のトナー収納容積を大きくできる。
【００９０】
本出願に係る第３の発明によれば開口部に対向してスクリューを覆う圧力壁を設けたので開口部より確実にトナーが送り出される。
【００９１】
本出願に係る第４の発明によれば第３室から長手方向にトナーを第２室へ搬送する第３トナー搬送手段を有することにより第２室の廃トナー収納容器を大きくしても、廃トナーを充満でき、長期の使用が可能となる。
【００９２】
本出願に係る第５の発明によれば第２室に設けた第３トナー搬送手段はスクリューであることにより、簡単な部材で第２室の奥までトナーを送ることができる。
【００９３】
本出願に係る第６の発明によれば第２室に設けたスクリューは途中に逆方向にねじれている部分を有することにより、第２室に順次トナーを収納でき、第２室に空間を残さずトナーを充満できる。
【００９４】
本出願に係る第７の発明によれば第２室は長手方向においてが複数の仕切り部材で仕切られており、第２室のスクリューは、この仕切り部材を貫通して設けられ、このスクリューのトナー搬送方向の上流側の仕切り部材で仕切られた小室より順次トナーが堆積することにより、取り扱いにより第２室中でトナーが移動しない。
【００９５】
本出願に係る第８の発明によれば第２室のスクリューのトナー搬送方向の最下流にある小室に廃トナーが充満したことを検知する検知手段を有することにより使用限界を越えて使用することが防止できる。
【００９６】
本出願に係る第９の発明によれば第２室のスクリューに沿ってこのスクリューで送るトナーを落下しないように案内する搬送ガイドを有することにより確実にクリーニング容器長手方向にトナーを搬送できる。
【００９７】
本出願に係る第１０の発明によれば前記搬送ガイドは第２室のスクリューの逆にねじれている部分を除く部分に設けられていることにより、トナーを第２室の所定位置へ順次収納できる。
【００９８】
本出願に係る第１１の発明によれば前記第３室に有する第１トナー搬送手段は円筒形回転体と、搬送ガイドと、トナー受けと、で構成されて、該円筒形回転体は円筒形状の外周から半径方向に一定高さのリブを複数配置し、各々リブの回転方向上流側に開口を持つ回転体であり、該搬送ガイドは回転体外周面より一定距離離れて位置する、さらにトナー受けは、回転体の半径方向において回転体より内側で回転体回転中心よりも上方において前記開口より落下するトナーを受けることにより、第３室へ送られたトナーを効率よく高い位置へ搬送できる。
【００９９】
本出願に係る第１２の発明は上方への搬送手段の回転体外周のリブの回転方向上流側の開口がリブよりも一定距離離れていることにより、リブの進行方向でより多くのトナーを移動できる。またより高くトナーを搬送できる。
【０１０５】
また第１３の発明は第１の発明のクリーニング装置を具備している。そこで好適な結果を得る。
【図面の簡単な説明】
図面は何れも本発明の実施の形態を示し
【図１】本発明の実施の形態に係わるカラーレーザープリンターの縦断面図である。
【図２】参考例１に係わるプロセスカートリッジの縦断面図である。
【図３】参考例１に係わるプロセスカートリッジの上方から見た水平断面図である。
【図４】参考例１に係わるプロセスカートリッジの上方から見た水平断面図である。
【図５】参考例１に係わるプロセスカートリッジの上方から見た水平断面図である。
【図６】参考例２に係わるプロセスカートリッジの上方から見た水平断面図である。
【図７】本発明の実施の形態に係わるプロセスカートリッジの上方から見た水平断面図である。
【図８】本発明の実施の形態に係わるプロセスカートリッジの縦断面図である。
【図９】本発明で実施の形態に係わる上方搬送構成を示す斜視図である。
【図１０】本発明で他の搬送部材を用いたプロセスカートリッジの縦断面図である。
【図１１】本発明の他の搬送部材を用いたプロセスカートリッジの縦断面図である。
【図１２】本発明の他の搬送部材を用いたプロセスカートリッジの縦断面図である。
【符号の説明】
１…給紙カセット
２…転写材
３…給紙ローラー
４…給送ローラー
５…リタードローラー
６…給紙ガイド
７…搬送ローラー
８…レジストローラー
９…中間転写体
１０…転写ローラー
１１…弾性層
１２…アルミシリンダー
１３…装置本体（プリンター本体）
１４…クリーニング容器
１５…感光体ドラム
１６…クリーニングブレード １６ａ…クリーニングプロセス範囲
１７…一次帯電手段
１８…スクイシート
１９…送り羽根
２０…現像手段 ２０Ｙ…イエロー現像器 ２０ＹＢ…塗布ブレード ２０ＹＲ…塗布ローラー ２０ＹＳ…現像スリーブ ２０Ｍ…マゼンタ現像器 ２０ＭＢ…塗布ブレード ２０ＭＲ…塗布ローラー ２０ＭＳ…現像スリーブ ２０Ｃ…シアン現像器 ２０ＣＢ…塗布ブレード ２０ＣＲ…塗布ローラー ２０ＣＳ…現像スリーブ
２１…現像手段 ２１Ｂ…黒現像器 ２１ＢＢ…塗布ブレード ２１ＢＳ…現像スリーブ
２２…ロータリー回転軸
２３…現像ロータリー
２５…定着部
２６…定着ローラー
２７…加圧ローラー
２８，２９…ヒーター
３０…スキャナー
３１…ポリゴンミラー
３２…結像レンズ
３３…反射ミラー
３４，３５，３６…排出ローラー
３７…排出トレイ
４１…容器仕切り部材
４２…圧力壁
４３…クリーニング室
４４…廃トナー蓄積室 ４４Ｅ…小室
４５…スクリューａ
４６…開口部
４７…中間搬送室
４８…スクリューｂ
４９…満タン検知
５０…容器蓋部材
５１…廃トナー室搬送ガイド
５２…逆螺旋形状部
５３…廃トナー室仕切りリブ
５４…満検光透過窓ａ
５５…満検光透過窓ｂ
５６…窓清掃羽根
５７…満検リブ
５８…満タン検知回路
６０…クリーニングローラー
６１…送り羽根 ６１ａ…板金 ６１ｂ…軟質シート
６２…送り部材
６３…羽根車
６４…羽根車リブ
６５…中間搬送ガイド
６６…羽根車開口
６７…トナー受け
６８…羽根車突き出し
Claims (13)
- 電子写真画像形成装置に用いられる、電子写真感光体ドラムからトナーを除去するためのクリーニング装置において、
前記電子写真感光体ドラムからトナーを除去するためのクリーニング部材を備えた第１室と、
前記クリーニング部材によって前記電子写真感光体ドラムから除去されたトナーを蓄積する第２室と、
前記第１室と前記第２室の間にあって前記第１室から送られたトナーを前記第２室の上方へ搬送するための第1トナー搬送手段を有する第３室と、
前記第１室から前記第３室へトナーを搬送するための第２トナー搬送手段と、
前記第１室と前記第２室及び前記第３室との間に配置された、前記クリーニング装置の長手方向における端部に前記第１室と前記第２室とを通ずる開口部を有する容器仕切り部材と、
を有し、
前記第１室内のトナーを前記第２トナー搬送手段によって前記開口部へ送って、この前記開口部から前記第３室内に送り込まれたトナーを前記第1トナー搬送手段によって上方へ搬送して、前記第２室内へ送るようにしたことを特徴とするクリーニング装置。 - 前記第２トナー搬送手段は前記容器仕切り部材に沿って前記第１室の長手方向に配され、前記開口部にその端部がのぞむスクリューであることを特徴とする請求項１に記載のクリーニング装置。
- 前記開口部に対向して前記スクリューを覆う圧力壁を設けたことを特徴とする請求項２に記載のクリーニング装置。
- 前記第３室から前記長手方向にトナーを前記第２室へと搬送する第３トナー搬送手段を有することを特徴とする請求項１に記載のクリーニング装置。
- 前記第３トナー搬送手段はスクリューであることを特徴とする請求項４に記載のクリーニング装置。
- 前記第２室に設けた前記スクリューは途中に逆方向にねじれている部分を有することを特徴とする請求項５に記載のクリーニング装置。
- 前記第２室は前記長手方向において複数の仕切り部材で仕切られており、前記第２室の前記スクリューは、この前記仕切り部材を貫通して設けられ、この前記スクリューのトナー搬送方向の上流側の前記仕切り部材で仕切られた小室より順次トナーが堆積することを特徴とする請求項５に記載のクリーニング装置。
- 前記第２室の前記スクリューのトナー搬送方向の最下流にある小室に廃トナーが充満したことを検知する検知手段を有することを特徴とする請求項７に記載のクリーニング装置。
- 前記第２室の前記スクリューに沿って、前記スクリューで送るトナーを落下しないように案内する搬送ガイドを有することを特徴とする請求項５から８の何れか１つに記載のクリーニング装置。
- 前記搬送ガイドは前記第２室の前記スクリューの逆にねじれている部分を除く部分に設けられている請求項９に記載のクリーニング装置。
- 前記第３室に有する前記第１トナー搬送手段は円筒形回転体と、搬送ガイドと、トナー受けと、で構成されて、前記円筒形回転体は円筒形状の外周から半径方向に一定高さのリブを複数配置し、各々リブの回転方向上流側に開口を持つ回転体であり、前記搬送ガイドは前記回転体外周面より一定距離離れて位置する、さらに前記トナー受けは、前記回転体の半径方向において前記回転体より内側で、前記回転体回転中心よりも上方において前記開口より落下するトナーを受けることを特徴とする請求項１に記載のクリーニング装置。
- 前記リブの回転方向上流側の前記開口が前記リブよりも一定距離離れていることを特徴とする請求項１１に記載のクリーニング装置。
- 画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
電子写真感光体ドラムと、
前記電子写真感光体ドラム上に転写後残ったトナーを除去するクリーニング装置であって、前記電子写真感光体ドラムからトナーを除去するためのクリーニング部材を備えた第１室と、前記クリーニング部材によって前記電子写真感光体ドラムから除去されたトナーを蓄積する第２室と、前記第１室と前記第２室の間にあって前記第１室から送られたトナーを前記第２室の上方へ搬送するための第1トナー搬送手段を有する第３室と、前記第１室から前記第３室へトナーを搬送するための第２トナー搬送手段と、前記第１室と前記第２室及び前記第３室との間に配置された、前記クリーニング装置の長手方向における端部に前記第１室と前記第２室とを通ずる開口部を有する容器仕切り部材と、
を有し、前記第１室内のトナーを前記第２トナー搬送手段によって前記開口部へ送って、この前記開口部から前記第３室内に送り込まれたトナーを前記第1トナー搬送手段によって上方へ搬送して、前記第２室内へ送るようにしたクリーニング装置と、
を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
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