JP3723315B2 - 画像形成装置のクリーニング装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真複写機、静電記録装置等の画像形成装置において、像担持体上に残留したトナーを除去・回収して排出する画像形成装置のクリーニング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子写真複写機等の各種画像形成装置においては、原稿ガラス台上に原稿を固定状態または移動状態にて載置すると共に、画像読み取り手段を構成する照明ランプ等を原稿に対して相対的に移動させることにより原稿画像を読み取り、それに対応する静電潜像を像担持体上に形成して現像を行い、得られたトナー像を記録紙上に転写して画像形成を行うようにしている。
【０００３】
このような画像形成装置には、トナー像を記録紙に転写した後に、像担持体表面に残留する未転写トナーを除去・回収して排出するクリーニング装置が付設されている。このようなクリーニング装置では、像担持体表面の未転写トナーを、クリーナブレードによりクリーニング装置内に掻き落とし、この掻き落としたトナーを、回転駆動するクリーナローラで回収し、このクリーナローラで回収したトナーを、シート状のスクレーパにより掻き落として搬送スクリューに導くようになっている。この搬送スクリューは、上流側が装置内に配置されていると共に下流側が装置外に突出するように延在しており、この搬送スクリューが回転駆動することによって、当該搬送スクリューに回収したトナーを装置外に搬送し、さらに装置外に延在する搬送スクリューによりトナーをさらに下流側に搬送して外部に排出するようになっている。
【０００４】
また、別のクリーニング装置では、クリーナブレードにより掻き落としたトナーを、クリーナローラを設けることなく、シート状のトナーシール部材を介して搬送スクリューに導くものも知られている。
【０００５】
これらクリーニング装置においては、装置本体の小型化を図るべく、クリーニング装置のトナー排出口付近に、モータやソレノイド、ギヤ等の各種部品が配置されており、これら部品との干渉を避けるために、クリーニング装置外に延在する搬送スクリューの径が絞られている。すなわち、搬送スクリューは、クリーニング装置内のスクリュー径よりクリーニング装置外のスクリュー径が小さくなるように構成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このようなスクリュー径の相異なる搬送スクリューを有するクリーニング装置では、スクリュー径が大から小に変化する部分で多量のトナーが滞留し、このトナーが搬送スクリューの回転により飛散して、上述した搬送スクリュー近傍に有るスクレーパやトナーシール部材に堆積し、搬送スクリューへのトナー回収が妨げられることとなって、クリーニング機能が低下するといった問題があった。
【０００７】
また、上述したシート状のスクレーパやトナーシール部材は、その端部の強度が弱いため、前者にあっては、スクレーパとクリーナローラとの間に飛散トナーが堆積し当該飛散トナーの堆積量が過大になるとスクレーパがめくれ変形を起こし、後者にあっては、トナーシール部材と像担持体との間に飛散トナーが堆積し当該飛散トナーの堆積量が過大になるとトナーシール部材がめくれ変形を起こし、上記両者何れの場合であっても、めくれ変形を起こした部分からクリーニング装置外にトナーが漏出して落下し、機内や記録紙の画像を汚すといった問題もあった。
【０００８】
そこで本発明は、このような問題を解消し、クリーニング機能を向上できると共に、機内や記録紙の画像の汚れを防止できる画像形成装置のクリーニング装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の画像形成装置のクリーニング装置は、スクリュー径が相異なるスクリュー大径部とスクリュー小径部とを有し、前記スクリュー大径部がクリーニング装置内に配置され、前記スクリュー小径部が前記クリーニング装置の側板に設けられた貫通孔を通して外方に突出するように配置された搬送スクリューを備え、画像形成装置の像担持体表面から除去したトナーを、前記クリーニング装置内に配置されたシート状部材を介して前記スクリュー大径部に回収し、この回収したトナーを搬送スクリューの回転によって搬送して前記貫通孔を通して外部に排出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の大径部から小径部への径変化部分の近傍であって前記スクリュー大径部の側方を覆うカバーを、前記貫通孔の周囲における前記側板から前記クリーニング装置の内方に所定距離突出するように設けて前記シート状部材側へのトナー飛散を遮るように構成したことを特徴としている。
【００１２】
このような請求項１における画像形成装置のクリーニング装置によれば、搬送スクリューの径変化部分で滞留したトナーが、搬送スクリューの回転によってシート状部材側に向かって飛散しようとしても、搬送スクリューの径変化部分よりトナー搬送方向上流側近傍の大径部の側方に設けられたカバーによって、その飛散が遮られ、シート状部材での飛散トナーの堆積が防止されるようになる。
【００１３】
また上記目的を達成するために、請求項２の画像形成装置のクリーニング装置は、請求項１に加えて、搬送スクリューの径変化部分よりトナー搬送方向上流側近傍の大径部及びカバーの少なくとも一方を、トナー搬送方向上流側から下流側に向かって先細りとなるテーパ形状に構成したことを特徴としている。
【００１４】
このような請求項２における画像形成装置のクリーニング装置によれば、搬送スクリューの径変化部分よりトナー搬送方向上流側近傍の大径部及びトナー飛散を遮るカバーの少なくとも一方が、トナー搬送方向上流側から下流側に向かって先細りとなるテーパ形状に構成されるため、搬送スクリューの径変化部分でのトナー滞留が減じられ、当該径変化部分でのトナー搬送が、より良好に行われるようになる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明するが、それに先立って、電子写真複写機を例にとって画像形成装置の概要を説明しておく。
【００１６】
図１に示されている電子写真複写機においては、装置本体１の上面部分に、原稿載置台としての原稿ガラス台２が設けられていると共に、この原稿ガラス台２の直下部分に、画像読み取り手段を構成するスキャナ（走査光学装置）３が設けられている。このスキャナ３は、上記原稿ガラス台２上の原稿（不図示）に走査光を照射するための照射ランプ３ａを有していると共に、原稿からの反射光を後述する像担持体（以下感光体ドラムと記す）４上に導く反射ミラー３ｂ及び投影レンズ３ｃを備えている。
【００１７】
上記原稿ガラス台２には、当該原稿ガラス台２を覆うようにして原稿供給装置５が開閉自在に設けられている。この原稿供給装置５は、上記照明ランプ３ａを所定の位置に停止させて原稿ガラス台２上に原稿を搬送させながら読み取りを行う流し読み（シートスルー）用の原稿送り部（ＤＦ）５ａと、原稿を原稿ガラス台２上の所定の位置に停止させて上記照明ランプ３ａを移動させながら読み取りを行う自動原稿送り部（ＡＦ）５ｂと、から構成されている。
【００１８】
また、上記スキャナ３の下方側には、感光体ドラム４が図示時計回りに回転駆動するように設けられている。この感光体ドラム４の周辺には、当該感光体ドラム４を一様に帯電させる帯電器６、上記スキャナ３からの走査光を露光することによって感光体ドラム４上に形成された静電潜像にトナーを供給して顕像化する現像装置７、紙搬送経路の途中に配置されて上記感光体ドラム４上のトナー像を記録紙側に転写させる転写帯電器８及び転写後の記録紙を分離させるための分離帯電器９、転写後に感光体ドラム４上に残留するトナーを除去・回収して排出するクリーニング装置１０等が、感光体ドラム４の回転駆動方向に沿って順次配置されている。なお、上記クリーニング装置１０の詳細な構成及び動作については後述する。
【００１９】
さらに、上記転写帯電器８及び分離帯電器９から装置本体の出口部に向かって延びるベルト状の紙搬送経路１１の出口側端には、記録紙上のトナー像を熱的に固定させるための定着装置１２が配置されていると共に、この定着装置１２の出口部に、排紙トレイ１３が装着されている。
【００２０】
また、上記ベルト状の紙搬送経路１１の直下部分には、カット記録紙をサイズごとに蓄える給紙カセット１４が、４段の給紙部を構成するように設けられており、さらに上記各給紙カセット１４の出口側近傍部分に、ロール紙１５が引き出し可能に配置されている。
【００２１】
上述したクリーニング装置１０は、図２に示されるように、クリーニング装置の外郭を構成し感光体ドラム４の表面に対向する側に開口が形成されたケーシング１６及びこのケーシング１６の開口に位置するクリーナブレード１７を備えていると共に、ケーシング１６内に、クリーナローラ１８、スクレーパ１９及び搬送スクリュー２０を備えている。
【００２２】
ケーシング１６は、底面側を構成するクリーナベース１６ａ、上面側を構成する上蓋１６ｂ及び側面側を構成する側板１６ｃ（図３及び図４参照）からなっている。
【００２３】
クリーナブレード１７は、基端が上蓋１６ｂの上記開口より上側部分に固定され、先端が感光体ドラム４に摺擦するように設けられている。
【００２４】
クリーナローラ１８は、クリーナブレード１７の下方に配置され、図示反時計回りに回転駆動するように設けられている。
【００２５】
スクレーパ１９は、シート状部材（フィルム状部材）よりなり、基端がケーシング１６の下面に固定され、先端がクリーナローラ１８に摺擦するように設けられている。このスクレーパ１９はまた、スクレーパ上のトナーが搬送スクリュー２０に向かうように傾斜配置されている。
【００２６】
搬送スクリュー２０は、図３及び図４に示されるように、スクリュー径が相異なるスクリュー大径部２０ａと、スクリュー小径部２０ｂと、から構成されており、図１における時計回りに回転駆動するように設けられている。スクリュー大径部２０ａは、上記ケーシング１６内に配置され、スクリュー小径部２０ｂは、側板１６ｃに設けられた貫通孔１６ｄを通してケーシング１６外に突出するように配置されている。側板１６ｃ外面には、上記貫通孔１６ｄと同軸上にパイプ２１が固定されており、このパイプ２１内に上記スクリュー小径部２０ｂが挿入配置されている。
【００２７】
このスクリュー小径部２０ｂとパイプ２１との間の隙間及び上記スクリュー大径部２０ａとクリーナベース１６ａとの間の隙間は、トナー搬送を良好に行い得る所定隙間に設定されている。
【００２８】
上記ケーシング１６外のスクリュー径が小径にされている理由は従来技術で述べた通りであり、装置本体の小型化を図るためにケーシング１６のトナー排出口付近に配置されたモータやソレノイド、ギヤ等の各種部品との干渉を避けるためである。
【００２９】
さて、上述した側板１６ｃ内面であって上記貫通孔１６ｄの周囲には、本発明の特徴をなす円弧状のカバー１６ｅが内方に所定距離突出するように設けられている。すなわち、搬送スクリュー２０の径変化部分２０ｃよりトナー搬送方向上流側近傍のスクリュー大径部の側方を覆うように、円弧状のカバー１６ｅが設けられている。この円弧状のカバー１６ｅが位置する側方位置は、搬送スクリュー２０の回転によって上記径変化部２０ｃ近傍からスクレーパ１９側に飛散するトナーの飛散経路を遮る位置である。このカバー１６ｅは、本実施形態においては、側板１６ｃに一体に設けられているが、別部材として側板１６ｃに固定されていても勿論良い。
【００３０】
次に、このように構成されたクリーニング装置の作用について説明する。感光体ドラム４上の未転写トナーは、当該感光体ドラム４の回転に伴ってクリーナブレード１７により掻き落とされ、この掻き落とされたトナーは、クリーナローラ１８に回収され、このクリーナローラ１８に回収されたトナーは、当該クリーナローラ１８の回転に伴ってスクレーパ１９により掻き落とされて搬送スクリュー２０の大径部２０ａに導かれる。
【００３１】
スクリュー大径部２０ａに導かれたトナーは、搬送スクリュー２０の回転駆動に従ってトナー搬送方向下流側に搬送され、スクリュー小径部２０ｂを介してさらに下流側に搬送されて、クリーニング装置後方の外部に設けられたトナー回収箱（不図示）に排出・回収される。
【００３２】
この時、搬送されるトナー２２は、図５に示されるように、搬送スクリュー２０の図示時計回りの回転に従って、その上面位置がスクリュー軸を中心として図示時計回りに略４５°傾いており、スクリュー大径部２０ａでは、図５（ａ）に示されるように、その上面位置がスクリュー軸下方に凡そ位置し、スクリュー小径部２０ｂでは、図５（ｂ）に示されるように、その上面位置がスクリュー軸中心に凡そ達するように位置している。すなわち、これら部位では、トナー２２は飛散することなく下流に向って搬送される。
【００３３】
一方、上記径変化部２０ｃでは、当該径変化部２０ｃが搬送の抵抗となってトナー２２が滞留し、この滞留したトナー２２の上面位置が、図８に示されるように、スクリュー軸を越えて位置することとなって、当該トナー２２が搬送スクリュー２０の回転に従って、矢印Ｘで示されるようにスクレーパ１９側に向って飛散する。従来技術では、この飛散したトナーが、スクレーパ１９に堆積し、スクリュー大径部２０ａへのトナー回収が妨げられて、クリーニング機能が低下したり、スクレーパ１９とクリーナローラ１８との間に飛散トナーが堆積し当該飛散トナーの堆積量が過大になって、図９に示されるように、スクレーパ１９の強度の弱い端部１９ａがめくれ変形を起こし、このめくれ変形を起こした端部１９ａからトナーが矢印Ｙ（図８参照）で示される経路を通ってケーシング１６外に漏出し落下して、機内や記録紙の画像を汚すといった問題があった。
【００３４】
しかしながら、本実施形態においては、上述したように、トナーの飛散経路を遮る位置にカバー１６ｅが設けられているため、スクレーパ１９側に向って飛散しようするトナーは完全にカバー１６ｅにより遮断され再度スクリュー大径部２０ａに回収されて下流側に搬送され、その結果スクレーパ１９における飛散トナーの堆積が防止され、上述した問題点を解消できるようになっている。
【００３５】
図６は本発明の他の実施形態に係るクリーニング装置を表した横断面図であり、先の実施形態と同一なもの及び同一機能を果たすものに対しては同一符号が付してある。
【００３６】
この実施形態にあっては、先の実施形態で説明したクリーナローラ１８及びスクレーパ１９に代えて、シート状のトナーシール部材２３が用いられている。このトナーシール部材２３は、上端部が感光体ドラム４に近接すると共に、クリーナブレード１７により掻き落とされたトナーをスクリュー大径部２０ａに導くように設けられている。
【００３７】
このようなクリーニング装置にも、先の実施形態で説明したのと同様なカバー１６ｅが設けられているため、トナーシール部材２３側に向って飛散しようするトナーは完全にカバー１６ｅにより遮断される。従って、トナーシール部材２３でのトナー堆積がなく、クリーニング機能の低下が防止されていると共に、トナーシール部材２３と感光体ドラム４との間に飛散トナーが堆積し当該飛散トナーの堆積量が過大になって、トナーシール部材２３の強度の弱い端部がめくれ変形を起こし、このめくれ変形を起こした端部から矢印Ｚで示されるようにトナーが漏出し落下して、機内や記録紙の画像を汚すといったことも防止されている。すなわち、先の実施形態と同様な効果を得ることができるようになっている。
【００３８】
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であるというのはいうまでもなく、例えば、図３に示した搬送スクリュー２０の径変化部分２０ｃよりトナー搬送方向上流側近傍の大径部及びカバー１６ｅを、図７に示されるように、トナー搬送方向上流側から下流側に向かって先細りとなるテーパ形状に構成しても良い。このように構成した場合には、先の実施形態で説明した搬送スクリュー２０の径変化部分でのトナー滞留が減じられるため、当該部分でのトナー搬送が、より良好に行われるようになる。また、図３に示した搬送スクリュー２０の径変化部分２０ｃより上流側近傍の大径部またはカバー１６ｅの少なくとも何れか一方を、トナー搬送方向上流側から下流側に向かって先細りとなるテーパ形状に構成しても、同様な効果を期待できる。
【００３９】
また、上記実施形態においては、必要最小限を覆うとしてカバー１６ｅを円弧状としているが、シート状部材１９，２３へのトナー飛散を完璧に防ぐように、搬送スクリュー２０の径変化部分２０ｃより上流側近傍の大径部の周囲全体を覆うようにしても良い。
【００４０】
なお、本発明は、複写機を始めとして、ファクシミリ、プリンタ等の多種多様な画像形成装置に対しても同様に適用することができるというのはいうまでもない。
【００４１】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１にかかる画像形成装置のクリーニング装置は、搬送スクリューの径変化部分で滞留したトナーが、搬送スクリューの回転によりシート状部材側に向かって飛散しようとしても、搬送スクリューの径変化部分よりトナー搬送方向上流側近傍の大径部の側方に設けたカバーによって、その飛散を遮り、シート状部材での飛散トナーの堆積を防止し得るように構成したものであるから、クリーニング機能を向上することが可能となると共に、トナーが漏出しての落下による機内や記録紙の画像の汚れを防止することが可能となる。
【００４２】
また、請求項２の画像形成装置のクリーニング装置は、搬送スクリューの径変化部分よりトナー搬送方向上流側近傍の大径部及びカバーの少なくとも一方を、トナー搬送方向上流側から下流側に向かって先細りとなるテーパ形状に構成し、搬送スクリューの径変化部分でのトナー滞留を減じて、該径変化部分でのトナー搬送を、より良好に行い得るように構成したものであるから、上述した効果を一層高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した画像形成装置の一例としての複写機を表した横断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るクリーニング装置を表した横断面図である。
【図３】図２中の搬送スクリュー及びその近傍部品を表した平面断面図である。
【図４】同上搬送スクリュー及びその近傍部品を表した分解斜視図である。
【図５】同上搬送スクリューにより搬送されるトナーの様子を表したものであり、（ａ）はスクリュー大径部での搬送トナーの様子を表した横断面説明図、（ｂ）はスクリュー小径部での搬送トナーの様子を表した横断面説明図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係るクリーニング装置を表した横断面図である。
【図７】本発明のさらに他の実施形態に係るクリーニング装置の要部を表した平面断面図である。
【図８】従来技術におけるクリーニング装置の問題点を表した横断面説明図である。
【図９】図８中のシート状部材の斜視図である。
【符号の説明】
４ 像担持体
１６ ケーシング（クリーニング装置外郭）
１６ｅ カバー
１８ クリーナローラ
１９ スクレーパ（シート状部材）
２０ 搬送スクリュー
２０ａ 搬送スクリュー大径部
２０ｂ 搬送スクリュー小径部
２０ｃ 搬送スクリューの径変化部分
２２ トナー
２３ トナーシール部材（シート状部材）

Claims (2)

1. スクリュー径が相異なるスクリュー大径部とスクリュー小径部とを有し、前記スクリュー大径部がクリーニング装置内に配置され、前記スクリュー小径部が前記クリーニング装置の側板に設けられた貫通孔を通して外方に突出するように配置された搬送スクリューを備え、
   画像形成装置の像担持体表面から除去したトナーを、前記クリーニング装置内に配置されたシート状部材を介して前記スクリュー大径部に回収し、この回収したトナーを搬送スクリューの回転によって搬送して前記側板の貫通孔を通して外部に排出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の大径部から小径部への径変化部分の近傍であって前記スクリュー大径部の側方を覆うカバーを、前記貫通孔の周囲における前記側板から前記クリーニング装置の内方に所定距離突出するように設けて前記シート状部材側へのトナー飛散を遮るように構成したことを特徴とする画像形成装置のクリーニング装置。
2. 前記搬送スクリューの径変化部分よりトナー搬送方向上流側近傍の前記大径部及び前記カバーの少なくとも一方を、トナー搬送方向上流側から下流側に向かって先細りとなるテーパ形状に構成したことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置のクリーニング装置。

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