JP5947764B2 - クリーニング装置、画像形成装置及びトナー崩し部材 - Google Patents

Description

本発明は、クリーニング装置、画像形成装置及びトナー崩し部材に関する。

例えばレーザープリンターや複合機等の画像形成装置は、感光体ドラムの外周面から残留トナーを除去するクリーニング装置を備えている。

特許文献１に記載されているクリーニング装置は、感光体ドラムの外周面に接触しながら感光体ドラムと平行な軸回りに回転するブラシと、ブラシに接触した感光体ドラムの外周面に摺接して感光体ドラムの外周面から残留トナーを分離させるブレードと、感光体ドラムから分離したトナーを搬送するスクリューと、スクリュー及びブラシを収容するケーシングとを備えている。

通常、上記ブレード及びスクリューは互いに離間して配置されているので、感光体ドラムから分離したトナーはブレードとスクリューとの間に滞留しやすい。その滞留したトナーが固まると、ブレードからスクリューへ向かうトナーの流れが阻害されてしまう。

そこで、上記特許文献１のクリーニング装置は、ブレードとスクリューとの間に滞留しているトナーを崩すトナー崩し部材を備えている。トナー崩し部材は、回転するスクリューに接触し続ける弾性シート材により構成され、基端側がケーシングに固定される一方、先端側がブレードとスクリューとの間に配置されている。

そうして、トナー崩し部材は、スクリューが回転することによってトナー崩し部材の先端部が揺動するようになっている。よって、ブレードとスクリューとの間に滞留しているトナーは、トナー崩し部材の先端部によって崩される。

ここで、上記特許文献１のクリーニング装置は、スクリューの回転方向が感光体ドラムの回転方向と同じになっている。そのことにより、スクリューがトナー崩し部材の基端側から先端側へ接触していくようになるので、シート状のトナー崩し部材を安定して揺動させることができる。

特開２００５−７７６７５号公報

しかし、スクリューの回転方向が感光体ドラムの回転方向と同じであると、ブレードによって感光体ドラムから分離されたトナーに対し、スクリューが押し戻すように作用するので、トナーをスクリューへ効率よく搬送することが難しい。

一方、スクリューを逆回転させれば、スクリューが感光体ドラムから分離されたトナーを取り込むように作用するので、トナーの効率的な搬送が可能になる。

ところが、特許文献１に記載されているクリーニング装置においてスクリューを逆回転させると、シート状のトナー崩し部材がスクリューに巻き込まれてしまって、適切にトナーを崩しにくくなる問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ブレードとスクリューとの間に滞留するトナーをスクリューへ効率よく搬送しながらも、ブレードとスクリューとの間のトナーをトナー崩し部材によって適切に崩すことにある。

本発明に係るクリーニング装置は、回転する感光体ドラムの外周面に摺接することによって、該感光体ドラムの外周面に残留しているトナーを上記感光体ドラムから分離させるブレードと、上記感光体ドラムの回転軸と平行な軸部と、該軸部に巻回されたフィンとを有し、上記軸部周りに回転することによって上記ブレードにより上記感光体ドラムから分離されたトナーを搬送するスクリューと、上記スクリューに接触して設けられ、上記スクリューが回転することにより揺動して、上記スクリューと上記ブレードとの間に滞留するトナーを崩すトナー崩し部材と、上記スクリュー及び上記トナー崩し部材を収容するケーシングとを備えている。

上記スクリューの回転方向は、上記感光体ドラムの回転方向とは逆である。上記トナー崩し部材は、基端側が上記ケーシングに対して支持部材を介して固定された第１部分と、該第１部分の先端側において折り返された第２部分とを有し、上記トナー崩し部材と上記支持部材とで略Ｚ形状をなし、上記トナー崩し部材は、上記スクリューの回転に伴って該スクリューのフィンが上記第１部分の基端側から先端側へ接触することで、上記第２部分の先端側が上記ブレードと上記スクリューとの間で揺動し、上記ブレードと上記スクリューとの間に滞留するトナーを崩すように構成されている。

本発明によれば、ブレードとスクリューとの間に滞留するトナーをスクリューへ効率よく搬送しながらも、ブレードとスクリューとの間のトナーをトナー崩し部材によって適切に崩すことができる。

図１は、画像形成装置の概略構造を示す断面図である。 図２は、クリーニング装置、帯電器及び感光体ドラムを示す断面図である。 図３は、クリーニング装置を拡大して示す断面図である。 図４は、トナー崩し部材の外観を示す斜視図である。 図５は、トナー崩し部材及びスクリューを拡大して示す斜視図である。

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。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。

＜画像形成装置＞
図１は、画像形成装置１の概略構造を示す断面図である。画像形成装置１は、例えばタンデム方式のカラープリンターであって、図１に示すように、中間転写ベルト７と、一次転写部８及び二次転写部９と、定着部１１と、光走査装置１５と、複数の画像形成部１６とを備えている。

画像形成装置１の本体２の内部下方には、給紙カセット３が配置されている。給紙カセット３は、その内部に印刷前のカットペーパー等の用紙（図示省略）を積載して収容している。給紙カセット３の側方には、第１用紙搬送部２１が設けられている。第１用紙搬送部２１は、給紙カセット３から送り出された用紙を受け取り、その用紙を上方の二次転写部９へ搬送する。

給紙カセット３の右側方には、手差し給紙部５が設けられている。手差し給紙部５の左方には第２用紙搬送部２２が設けられている。第２用紙搬送部２２は、手差し給紙部５から送り出された用紙等を受け取って第１用紙搬送部２１へ搬送する。

光走査装置１５は、第２用紙搬送部２２の上方に配置され、画像形成装置１が受信した画像データに基づいてレーザー光を画像形成部１６へ照射する。画像形成部１６は、光走査装置１５の上方に設けられている。各画像形成部１６の上方には、無端状の中間転写ベルト７が設けられている。中間転写ベルト７は、複数のローラーに巻き掛けられており、図示しない駆動装置によって回転駆動される。

４つの画像形成部１６は、図１に示すように、中間転写ベルト７に沿って一列に配置されており、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、又はブラック（Ｋ）のトナー像をそれぞれ形成する。

画像形成部１６は、感光体である感光体ドラム３１と、感光体ドラム３１の周囲にそれぞれ配置された帯電器３２、現像装置３３及びクリーニング装置１０とを備えている。

感光体ドラム３１は、不図示の駆動モーターによって回転駆動される。帯電器３２は、不図示の帯電バイアス電源から印加される帯電バイアスによって感光体ドラム３１の外周面を所定の電位に均一に帯電させる。そして、各感光体ドラム３１は、光走査装置１５から出射された光が書き込まれることによって静電潜像が形成されるようになっている。

現像装置３３は、マゼンタのトナー、シアンのトナー、イエローのトナー、又はブラックのトナーをそれぞれ収容しており、各色毎に、感光体ドラム３１の静電潜像にトナーを付着させることによって静電潜像を現像する。そうして、各感光体ドラム３１の静電潜像をトナー像として可視化する。

一次転写部８は、各画像形成部１６の上方にそれぞれ配置されている。一次転写部８は、画像形成部１６により形成されたトナー像を中間転写ベルト７の表面に一次転写する転写ローラーを有している。

ここで、トナー像が中間転写ベルト７に転写された後の感光体ドラム３１の外周面には、残留トナーや電生成物等の異物が付着している。画像形成部１６のクリーニング装置１０は、感光体ドラム３１の外周面を清掃して、上記残留トナーや異物を除去する。

そして、中間転写ベルト７が回転駆動されると共に、所定のタイミングで各画像形成部１６のトナー像が中間転写ベルト７に転写されることによって、中間転写ベルト７の表面には、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの４色のトナー像が互いに重ね合わされたカラートナー像が形成される。

二次転写部９は、図１に示すように、中間転写ベルト７の左側方に配置された転写ローラー１８を有し、転写ローラー１８によって中間転写ベルト７のトナー像を用紙へ転写する。

定着部１１は、二次転写部９の上方に設けられている。二次転写部９と定着部１１との間には、トナー像が二次転写された用紙を定着部１１へ搬送する第３用紙搬送部２３が形成されている。

定着部１１は、各々回転する定着ローラー１９と加圧ローラー２０とを有し、定着ローラー１９及び加圧ローラー２０によって用紙を加熱及び加圧することにより、トナー像を用紙に定着させる。

このように、上記画像形成装置１では、画像データに基づいて光走査装置１５が感光体ドラム３１を光走査することにより、感光体ドラム３１に静電潜像が形成される。その後、感光体ドラム３１の静電潜像は現像装置により各色のトナー像として現像される。次いで、各色のトナー像は一次転写部８によって感光体ドラム３１から中間転写ベルト７に転写される。中間転写ベルト７のトナー像は、二次転写部９において、第１用紙搬送部２１から搬送された用紙に転写される。その後、定着部１１でトナー像が定着された用紙は、用紙排出部２８へ排出される。

＜クリーニング装置＞
図２は、クリーニング装置１０、帯電器３２及び感光体ドラム３１の構造を示している。図３は、クリーニング装置１０を拡大して示している。図４は、トナー崩し部材４４の外観を示している。図５は、トナー崩し部材４４及びスクリュー４３を拡大して示している。

クリーニング装置１０は、図２に示すように、ブラシ４１と、ブレード４２と、スクリュー４３と、トナー崩し部材４４と、ケーシング４５とを備えている。ケーシング４５は、例えば上記ブラシ４１、スクリュー４３及びトナー崩し部材４４を収容している。

ブラシ４１の両端は、ケーシング４５によって回転可能に支持されている。そして、ブラシ４１は、感光体ドラム３１の外周面に接触しながら感光体ドラム３１と平行な軸回りに回転するようになっている。図２において、感光体ドラム３１は反時計回り方向に回転する。一方、ブラシ４１は、感光体ドラム３１とは反対に、時計回り方向に回転する。

ブレード４２は、ブラシ４１に接触した感光体ドラム３１の外周面に当該ブレード４２の側端部が当接するように配置されている。そして、ブレード４２は、回転する感光体ドラム３１の外周面に摺接することによって、感光体ドラム３１の外周面に残留しているトナーを感光体ドラム３１から分離させるようになっている。

スクリュー４３は、図５に示すように、ケーシング４５によって回転可能に支持された軸部４８と、軸部４８に巻回されるように一体形成された螺旋状のフィン４９とを有している。

スクリュー４３は、感光体ドラム３１の回転軸と平行な軸部４８周りに回転する。スクリュー４３の回転方向は、感光体ドラム３１の回転方向とは逆であって、図２で時計回り方向である。そうして、スクリュー４３は、ブレード４２により感光体ドラム３１から分離されたトナーを軸部４８の軸方向に搬送するようになっている。

トナー崩し部材４４は、スクリュー４３に接触して設けられ、スクリュー４３が回転することにより揺動して、スクリュー４３とブレード４２との間に滞留するトナーを崩すように構成されている。トナー崩し部材４４は、例えばＰＥＴ等の弾性を有する帯状のシート材によって構成されている。

したがって、第１部分５１の固定端側である基端側から自由端側である先端側へスクリュー４３のフィン４９が接触していくので、トナー崩し部材４４のスクリュー４３への巻き込みを防止することができる。そして、ブレード４２とスクリュー４３との間に滞留するトナーを、第２部分５２によって好適に崩すことが可能になる。

つまり、本実施形態によると、ブレード４２とスクリュー４３との間に滞留するトナーをスクリュー４３へ効率よく搬送しながらも、ブレード４２とスクリュー４３との間のトナーをトナー崩し部材４４によって適切に崩すことができる。

トナー崩し部材４４は、図２〜図５に示すように、基端側がケーシング４５に対して固定された第１部分５１と、この第１部分５１の先端側において折り返された第２部分５２とを有している。第２部分５２は、第１部分５１よりも長くなっている。よって、第１部分５１の基端側よりもスクリュー４３から離れた領域に滞留するトナーを効率よく崩すことができると共に、第２部分５２がスクリュー４３により一層巻き込まれにくくすることができる。

図４に示すように、複数のトナー崩し部材４４が所定のピッチＡで配置されている。各トナー崩し部材４４は、第１部分５１の基端側において板状の支持部材５０によって支持されている。そして、トナー崩し部材４４と支持部材５０とで略Ｚ形状をなしている（図３及び図４参照）。

ここで、図３に示すように、ケーシング４５には、スクリュー４３に沿って延びるブラケット部５４が取付固定されている。ブラケット部５４は、スクリュー４３に対向する側面が凹曲面に形成されている。一方、ブラケット部５４のスクリュー４３と反対側の側面には、板状のトナー掻き落とし部材５３の基端部が装着されている。

トナー掻き落とし部材５３は、その先端部がブラシ４１に接触しており、ブラシ４１に付着しているトナーを、ブレード４２とスクリュー４３との間へ掻き落とすようになっている。また、トナー掻き落とし部材５３には、複数の開口部（図示省略）が形成されている。そのことにより、トナーがブレード４２側から開口部を介してスクリュー４３側へ通過できるようになっている。

トナー崩し部材４４が取り付けられている支持部材５０は、ブラケット部５４とトナー掻き落とし部材５３との間に挟み込まれている。このことにより、トナー崩し部材４４の第１部分５１は、ケーシング４５に対して支持部材５０を介して固定される一方、第１部分５１の先端側及び第２部分５２は、自由に揺動できるようになっている。

そうして、トナー崩し部材４４は、第２部分５２の先端側がスクリュー４３の回転に伴ってブレード４２とスクリュー４３との間で揺動するように構成されている。そのことにより、第２部分５２の先端側が、ブレード４２とスクリュー４３との間に滞留したトナーを崩すようになっている。

さらに、図５に示すように、トナー崩し部材４４のピッチＡは、スクリュー４３におけるフィン４９のピッチＢと異なっており、ピッチＡがピッチＢよりも大きくなっている。

そのことにより、フィン４９が複数のトナー崩し部材４４を撓ませて揺動させるタイミングをずらせることができる。よって、スクリュー４３を駆動する駆動機構に加わる負荷を分散させることができる。

こうして、ブラシ４１によって掃かれた感光体ドラム３１の外周面には、ブレード４２が摺接する。そのことによって、感光体ドラム３１の外周面に残留しているトナーは、ブレード４２によって感光体ドラム３１から分離して、ブレード４２とスクリュー４３との間に滞留する。滞留するトナーの量が増えると、トナーはブレード４２側からトナー掻き落とし部材５３の開口部を通ってスクリュー４３側へ押し出される。トナー掻き落とし部材５３とスクリュー４３との間に押し出されたトナーは、トナー崩し部材４４によって攪拌されて崩される。

ここで、トナー崩し部材４４にはスクリュー４３のフィン４９が接触している。フィン４９は、スクリュー４３が回転することによって、第１部分５１の基端側から先端側へ接触していく。そのことにより、第２部分５２の先端側がトナー掻き落とし部材５３とスクリュー４３との間で揺動する。よって、トナー掻き落とし部材５３とスクリュー４３との間に押し出されたトナーの固まりは、揺動する第２部分５２によって崩されることとなる。

そうして、ブレード４２側からスクリュー４３側へ押し出されたトナーは、トナー崩し部材４４によって崩されながらスクリュー４３に移動し、このスクリュー４３によって搬送される。

したがって、本実施形態によると、スクリュー４３の回転方向を感光体ドラム３１の回転方向とは逆にしたので、ブレード４２からスクリュー４３へ向かって押し出されたトナーを、その押し出される方向に沿ってスクリュー４３に取り込むことができる。よって、感光体ドラム３１から分離されたトナーをスクリュー４３へ効率よく搬送することができる。

尚、上記実施形態では、カラープリンターを画像形成装置の一例として説明したが、これに限らず、例えば複写機、スキャナ装置、又は複合機等、上記光走査装置１５を備えた他の画像形成装置としてもよい。

以上説明したように、本発明は、クリーニング装置、画像形成装置及びトナー崩し部材について有用である。

１ 画像形成装置
１０ クリーニング装置
３１ 感光体ドラム
４２ ブレード
４３ スクリュー
４４ トナー崩し部材
４５ ケーシング
５１ 第１部分
５２ 第２部分

Claims (5)

1. 回転する感光体ドラムの外周面に摺接することによって、該感光体ドラムの外周面に残留しているトナーを上記感光体ドラムから分離させるブレードと、
   上記感光体ドラムの回転軸と平行な軸部と、該軸部に巻回されたフィンとを有し、上記軸部周りに回転することによって上記ブレードにより上記感光体ドラムから分離されたトナーを搬送するスクリューと、
   上記スクリューに接触して設けられ、上記スクリューが回転することにより揺動して、上記スクリューと上記ブレードとの間に滞留するトナーを崩すトナー崩し部材と、
   上記スクリュー及び上記トナー崩し部材を収容するケーシングとを備え、
   上記スクリューの回転方向は、上記感光体ドラムの回転方向とは逆であり、
   上記トナー崩し部材は、基端側が上記ケーシングに対して支持部材を介して固定された第１部分と、該第１部分の先端側において折り返された第２部分とを有し、
   上記トナー崩し部材と上記支持部材とで略Ｚ形状をなし、
   上記トナー崩し部材は、上記スクリューの回転に伴って該スクリューのフィンが上記第１部分の基端側から先端側へ接触することで、上記第２部分の先端側が上記ブレードと上記スクリューとの間で揺動し、上記ブレードと上記スクリューとの間に滞留するトナーを崩すように構成されている、クリーニング装置。
2. 請求項１に記載のクリーニング装置において、
   上記トナー崩し部材は、上記第２部分が上記第１部分よりも長い、クリーニング装置。
3. 請求項１に記載のクリーニング装置において、
   複数の上記トナー崩し部材が所定のピッチで配置されており、
   上記トナー崩し部材のピッチは、上記スクリューにおけるフィンのピッチと異なっている、クリーニング装置。
4. 感光体ドラムと、
   上記感光体ドラムの外周面を清掃するクリーニング装置とを備えた画像形成装置であって、
   上記クリーニング装置は、回転する感光体ドラムの外周面に摺接することによって、該感光体ドラムの外周面に残留しているトナーを上記感光体ドラムから分離させるブレードと、上記感光体ドラムの回転軸と平行な軸部と、該軸部に巻回されたフィンとを有し、上記軸部周りに回転することによって上記ブレードにより上記感光体ドラムから分離されたトナーを搬送するスクリューと、上記スクリューと上記ブレードとの間に滞留するトナーを崩すためのトナー崩し部材と、上記スクリュー及び上記トナー崩し部材を収容するケーシングとを備え、
   上記スクリューの回転方向は、上記感光体ドラムの回転方向とは逆であり、
   上記トナー崩し部材は、基端側が上記ケーシングに対して支持部材を介して固定された第１部分と、該第１部分の先端側において折り返された第２部分とを有し、
   上記トナー崩し部材と上記支持部材とで略Ｚ形状をなし、
   上記トナー崩し部材は、上記スクリューの回転に伴って該スクリューのフィンが上記第１部分の基端側から先端側へ接触することで、上記第２部分の先端側が上記ブレードと上記スクリューとの間で揺動し、上記ブレードと上記スクリューとの間に滞留するトナーを崩すように構成されている、画像形成装置。
5. 回転する感光体ドラムの外周面に摺接することによって、該感光体ドラムの外周面に残留しているトナーを上記感光体ドラムから分離させるブレードと、上記感光体ドラムの回転軸と平行な軸部と、該軸部に巻回されたフィンとを有し、上記軸部周りにおいて上記感光体ドラムとは逆方向に回転することによって上記ブレードにより上記感光体ドラムから分離されたトナーを搬送するスクリューと、上記スクリューを収容するケーシングとを備えたクリーニング装置に設けられ、
   上記スクリューに接触して設けられると共に上記スクリューが回転することにより揺動して上記スクリューと上記ブレードとの間に滞留するトナーを崩すトナー崩し部材であって、
   基端側が上記ケーシングに対して支持部材を介して固定された第１部分と、
   上記第１部分の先端側において折り返された第２部分とを有し、
   上記支持部材と上記第１部分と上記２部分とで略Ｚ形状をなし、
   上記スクリューの回転に伴って該スクリューのフィンが上記第１部分の基端側から先端側へ接触することで、上記第２部分の先端側が上記ブレードと上記スクリューとの間で揺動し、上記ブレードと上記スクリューとの間に滞留するトナーを崩すように構成されている、トナー崩し部材。
   

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