JP4086175B2

JP4086175B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP4086175B2
Application number: JP2001004199A
Authority: JP
Inventors: 洋斉藤; 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: 2008-05-14
Anticipated expiration: 2021-01-11
Also published as: JP2002207410A

Description

【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、ケーシングと、該ケーシングの内部に設けられていて、被クリーニング体の表面に当接するブラシローラと、前記被クリーニング体表面の移動方向に関して、前記ブラシローラよりも下流側に位置し、かつ前記ケーシングと被クリーニング体との間の隙間を塞いだ状態で、該被クリーニング体の表面に当接するクリーニングブレードとを有し、該クリーニングブレードと前記ブラシローラとによって、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具備する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に形成された排気用の開口部に配置された通気性のフィルターと、前記ケーシングの内部を吸引して、前記ケーシングと被クリーニング体との間の隙間から該ケーシング内に流入した空気を前記フィルタを通して画像形成装置本体外に排出させる排気ファンと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）。
【０００８】
また、上記請求項１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ブレードに、冷気を供給する冷却手段を有し、該クリーニングブレード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２）。
【０００９】
さらに、上記請求項２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ブレードに導く吸気ダクトとを有していると有利である（請求項３）。
【００１０】
また、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ファン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４）。
【００１１】
さらに、上記請求項４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５）。
【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８，９，１０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１３、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２０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１６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４０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と、そのケーシング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４８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。ブラシローラ４８は、ケーシング４６の内部に設けられ、クリーニングブレード４７は、感光体１２の表面の移動方向に関して、ブラシローラ４８よりも下流側に位置し、かつケーシング４６と感光体１２との間の隙間を塞いだ状態で感光体１２の表面に当接している。
【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４６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５２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４６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、排気ファン５５の作用によりクリーニング装置１６のケーシング内に流入した空気がフィルタ５３を通して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１６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５１Ａ，５１Ｂにそれぞれ分かれる。一方のダクト部分５１Ａに流入した空気は、矢印Ｆ５で示すように、感光体１２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４５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。
【００４５】
請求項２に係る発明によれば、クリーニング装置のクリーニングブレード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、排気ファン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３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４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５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
４７クリーニングブレード
４８ブラシローラ
５０排気ダクト
５１吸気ダクト
５２開口部
５３フィルタ
５５排気ファン
５７吸引ファン
６０壁
６１壁
Ｇ隙間

Claims

ケーシングと、該ケーシングの内部に設けられていて、被クリーニング体の表面に当接するブラシローラと、前記被クリーニング体表面の移動方向に関して、前記ブラシローラよりも下流側に位置し、かつ前記ケーシングと被クリーニング体との間の隙間を塞いだ状態で、該被クリーニング体の表面に当接するクリーニングブレードとを有し、該クリーニングブレードと前記ブラシローラとによって、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具備する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に形成された排気用の開口部に配置された通気性のフィルターと、前記ケーシングの内部を吸引して、前記ケーシングと被クリーニング体との間の隙間から該ケーシング内に流入した空気を前記フィルタを通して画像形成装置本体外に排出させる排気ファンとを設けたことを特徴とする画像形成装置。
前記クリーニング装置のクリーニングブレードに、冷気を供給する冷却手段を有し、該クリーニングブレードを冷却した後の空気を前記排気ファンによって画像形成装置本体外に排出する請求項１に記載の画像形成装置。
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ブレードに導く吸気ダクトとを有する請求項２に記載の画像形成装置。
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ファンにより画像形成装置本体外に排出する請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
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４に記載の画像形成装置。