JPH1138852A - クリーニング装置及び画像形成装置並びにプロセスカートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 像担持体から除去したトナーがクリーニング
部へ流入することを防止し、クリーニングを行うクリー
ニング部材の負荷を低減することが可能なクリーニング
装置を提供する。 【解決手段】 トナー像を転写した後に像担持体上に残
留したトナーを除去するクリーニング装置において、像
担持体からトナーをクリーニング容器内に除去するため
のクリーニング部材と、前記クリーニング部材によって
除去されたトナーを送り出すために回転可能な送出部材
と、前記クリーニング部材と前記送出部材の回転中心と
の間に配置され、前記クリーニング容器天面部から少な
くとも前記送出部材の回転軌跡の最頂部よりも下方まで
を遮蔽する遮蔽部材と、を有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプリンタ、複写機、
ファクシミリ装置等の電子写真方式の画像形成に用いら
れるクリーニング装置及びこれを用いた画像形成装置並
びにプロセスカートリッジに関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の画像形成装置において
は、像担持体上に形成したトナー像を記録媒体に転写す
るが、そのトナーは全て転写されるものでなく、僅かな
トナーが像担持体上に残留する。この残留トナーは、例
えば図８に示すようなクリーニング装置によって除去さ
れる。

【０００３】図８に示すクリーニング装置は、クリーニ
ングブレード50を被クリーニング部材である像担持体51
に当接させることにより、像担持体51上に残留したトナ
ーＴを掻き落とし、そのトナーＴが自重でトナー収容部
52へ落下して収容される。

【０００４】一方、クリーニング装置を搭載する画像形
成装置やプロセスカートリッジはスペースの制約を受
け、例えば図９に示すように、トナー収容部52をクリー
ニングブレード50の横方向に設置しなければならない場
合がある。このようなクリーニング装置では、像担持体
51から除去されたトナーＴをトナー収容部52まで送り出
すために、回転式の送出部材53が配置されるのが一般的
である。

【０００５】回転式の送出部材53としては、回転羽根部
材やスポンジローラ、或いは針金を屈曲して形成した撹
拌部材等が用いられるが、十分なトナー搬送力が得ら
れ、且つ安価に製造し得ることから図10に示すような回
転羽根部材が用いられることが多い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、送出部
材53によってトナーＴがクリーニングブレード50の近傍
からトナー収容部52へ搬送される課程で、例えば図11に
示すように、送出部材53の回転半径外のＰ部分にトナー
Ｔが滞留することがある。

【０００７】また、送出部材53の回転によってすくい上
げられたトナーは図11の矢印Ｑに示すように、クリーニ
ングブレード50や像担持体51にはねつけられる。従っ
て、クリーニング部（クリーニングブレード50が像担持
体51に当接する部分）に流入するトナー量が増加してク
リーニングブレード50への負荷が増加する。このトナー
量が多くなると、最悪の場合は前記トナーがクリーニン
グブレード50をすり抜けてしまうおそれがある。これ
は、特に流動性が良い安息角が小さいトナーを使用した
際に発生し易くなる。

【０００８】また、送出部材53の回転によってすくい上
げられたトナーがはねつけられる箇所は、送出部材53の
回転スピードによって変化する。

【０００９】本発明は上記課題を解決するものであり、
その目的は、像担持体から除去したトナーがクリーニン
グ部へ流入することを防止し、クリーニングを行うクリ
ーニング部材の負荷を低減することが可能なクリーニン
グ装置を提供するものである。

【００１０】また、他の目的は、送出部材に付着したト
ナーを除去し、送出部材によるトナー送出力の低下を防
止し得るクリーニング装置を提供するものである。

【００１１】更に、他の目的は、画像形成速度を変化さ
せた場合でも、像担持体から除去したトナーがクリーニ
ング部へ流入することがないクリーニング装置を提供す
るものである。

【００１２】更に、他の目的は、前記クリーニング装置
を用いた画像形成装置、或いはプロセスカートリッジを
提供するものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る代表的な構成は、トナー像を転写した後
に像担持体上に残留したトナーを除去するクリーニング
装置において、像担持体からトナーをクリーニング容器
内に除去するためのクリーニング部材と、前記クリーニ
ング部材によって除去されたトナーを送り出すために回
転可能な送出部材と、前記クリーニング部材と前記送出
部材の回転中心との間に配置され、前記クリーニング容
器天面部から少なくとも前記送出部材の回転軌跡の最頂
部よりも下方までを遮蔽する遮蔽部材と、を有すること
を特徴とする。

【００１４】上記構成にあっては、送出部材によってす
くい上げられたトナーは、遮蔽部材によって遮蔽される
ため、クリーニング部へ流入することはない。このた
め、クリーニング部材の負荷が増加することなく、また
トナーがクリーニング部からすり抜けることを確実に防
止することができる。

【００１５】また、前記回転する送出部材が遮蔽部材に
接触するようにすれば、送出部材へのトナーの付着が防
止され、該送出部材によるトナー送出力の低下を防止す
ることができる。更に、前記遮蔽部材の角度を画像形成
速度に応じて変化させるようにすれば、プロセススピー
ドが変化しても除去トナーを確実にトナー収容部へと送
出することができる。

【００１６】従って、前記クリーニング装置を用いて、
画像形成装置或いはプロセスカートリッジを構成するこ
とにより、像担持体から残留トナーを確実に除去し、高
品位の画像形成することが可能となるものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】次に本発明に係るクリーニング装
置及びこれを用いた画像形成装置並びにプロセスカート
リッジの一実施形態について、図面を参照して説明す
る。

【００１８】〔第１実施形態〕図１乃至図３を参照して
本発明の第１実施形態に係るクリーニング装置及びこれ
を用いた画像形成装置を説明する。尚、図１はクリーニ
ング装置の構成模式説明図であり、図２は送出部材の斜
視説明図、図３はクリーニング装置を用いた画像形成装
置の構成模式説明図である。

【００１９】ここでは、まず画像形成装置の全体構成に
ついて説明し、次にクリーニング装置の構成について説
明する。

【００２０】｛画像形成装置｝この画像形成装置Ａは、
図３に示すように、光学系１から画像情報に基づいた光
像を照射して像担持体である感光体ドラムに磁性体を含
有したトナー像を形成する。そして前記トナー像の形成
と同期して、記録媒体２をカセット３ａからピックアッ
プローラ３ｂ及びレジストローラ対３ｃ等からなる搬送
手段３で搬送し、且つ後述する画像形成部において、前
記感光体ドラムに形成したトナー像を転写手段としての
転写ローラ４に電圧印加することによって記録媒体２に
転写する。

【００２１】更に画像転写後の記録媒体２をガイド板３
ｄでガイドして定着手段５へと搬送する。この定着手段
５はヒータを内蔵する定着ローラ５ａと駆動ローラ５ｂ
からなり、通過する記録媒体２に熱及び圧力を印加して
転写トナー像を定着する。そしてこの記録媒体２を排出
ローラ対３ｅで搬送し、反転搬送経路３ｆを通して排出
部６へと排出する如く構成している。

【００２２】一方、画像形成部は感光層を有する感光体
ドラム７を矢印ａ方向へ回転し、その表面を帯電手段で
ある帯電ローラ８への電圧印加によって一様に帯電し、
前記光学系１からの光像を露光部９を介して感光体ドラ
ム７に露光して潜像を形成し、現像手段10によって現像
するように構成している。

【００２３】この現像手段10は、トナーホッパー10ａ内
のトナーＴ1 をトナー送り部材（図示せず）で送り出
し、固定磁石を内蔵した現像ローラ10ｂを回転させると
共に、現像ブレード10ｃによって摩擦帯電電荷を付与し
たトナー層を現像ローラ10ｂの表面に形成し、そのトナ
ーを前記潜像に応じて感光体ドラム７へ転移させること
によってトナー像を形成して可視像化する。そして転写
ローラ４に前記トナー像と逆極性の電圧を印加してトナ
ー像を記録媒体２に転写した後は、クリーニング装置Ｂ
によって感光体ドラム７に残留したトナーを除去回収す
る。

【００２４】｛クリーニング装置｝前記クリーニング装
置Ｂの構成は、図１に示すように、トナー像転写後に感
光体ドラム７に残留したトナーをクリーニング部材であ
るクリーニングブレード12によってクリーニング容器11
内に掻き落とし、スクイシート13の近傍に堆積した廃ト
ナーＴ2 を図２に示す送出部材である送出羽根14を矢印
ｂ方向へ回転させて送り出す。更に、矢印方向へ回転す
る搬送スクリュー15によって収容部16へと送り込むよう
に構成している。

【００２５】そして、このクリーニング装置Ｂでは、ク
リーニングブレード12の先端と、送出羽根14の回転中心
である軸部14ａの間で、クリーニング容器11の天面部か
ら少なくとも前記送出羽根14の回転により形成される軌
跡のクリーニング容器11の底面部に対する最頂部（図１
の寸法Ｈの領域）よりも下方までを遮蔽する遮蔽部材17
を設けたことを特徴としている。尚、本実施形態におけ
る遮蔽部材17はクリーニング容器11と同様の材質である
プラスチック製の板部材で構成してあるが、この材質は
強度を確保できれば材質は問わない。

【００２６】上記のように遮蔽部材17を設けたクリーニ
ング装置においては、送出羽根14と搬送スクリュー15の
間に堆積したトナーＴ2 の一部は、再び送出羽根14にす
くい取られ、図１の矢印ｃに示すように、クリーニング
ブレード12と感光体ドラム７を覆うように配置された遮
蔽部材17にはねつけられ、再びスクイシート13の近傍に
落下する。

【００２７】上記のように遮蔽部材17を設けることによ
り、送出羽根14の回転によってはねつけられた廃トナー
Ｔ2 がクリーニングブレード12や感光体ドラム７に当た
るのを防止できるため、クリーニング部（クリーニング
ブレード12が感光体ドラム７に当接する部分）に流入す
るトナー量を減少でき、その結果、クリーニングを行う
クリーニングブレード12への負荷を低減することができ
る。このため、クリーニング装置Ｂによるクリーニング
不良を生ずることがなく、安定した画像形成を行うこと
ができるものである。

【００２８】〔第２実施形態〕次にクリーニング装置の
第２実施形態について、図４を参照して説明する。尚、
図４は第２実施形態に係るクリーニング装置の模式説明
図であり、このクリーニング装置を用いる画像形成装置
は前述した第１実施形態と同一構成であるため重複する
説明は省略する。また第１実施形態と同一機能を有する
部材は同一符号を付す。

【００２９】この実施形態に係るクリーニング装置は、
回転する送出羽根14を遮蔽部材17に接触可能に第１実施
形態の送出羽根を遮蔽部材17側へ平行移動させて配置さ
せたことを特徴とするものである。

【００３０】このクリーニング装置でも、感光体ドラム
７からクリーニングブレード12によって回収された廃ト
ナーＴ2 は、前述した第１実施形態のクリーニング装置
と同様の経路を経て収容部16へ収容される。また、送出
羽根14と搬送スクリュー15の間に堆積した廃トナーＴ2
の一部は、再び送出羽根14にすくい取られ、図４の矢印
ｃに示すように、クリーニングブレード12と感光体ドラ
ム７を覆うように配置された遮蔽部材17にはねつけら
れ、再びスクイシート13の近傍に落下する。

【００３１】このとき、送出羽根14は遮蔽部材17に接触
しながら回転する。このため、送出羽根14に付着したト
ナーは、前記接触の際に払い落とされてスクイシート13
の近傍に落下する。

【００３２】この実施形態に係るクリーニング装置にあ
っては、前述した第１実施形態と同様の効果を得られる
ばかりでなく、送出羽根14への廃トナーの付着が最小限
に抑えられ、送出羽根14による廃トナーの送出力低下を
防止することができる。

【００３３】更に、クリーニング部に対して回収された
廃トナーが再度循環することがないために、送出羽根14
をスクイシート13に近づけて配置することが可能とな
り、スクイシート13近傍に堆積した廃トナーＴ2 をより
効率よく収容部16へと送り込むことができる。

【００３４】尚、前記効果は送出部材として羽根部材を
用いた場合に限らず、例えば多孔状の弾性体で構成した
スポンジローラを使用した場合であっても同様に適用し
て同様の効果を得ることができる。

【００３５】〔第３実施形態〕次にクリーニング装置の
第３実施形態について、図５を参照して説明する。尚、
図５は第３実施形態に係るクリーニング装置の模式説明
図であり、この実施形態にあってもクリーニング装置を
用いる画像形成装置は前述した第１実施形態と同一構成
であるため重複する説明は省略する。また第１実施形態
と同一機能を有する部材は同一符号を付す。

【００３６】この実施形態に係るクリーニング装置は、
前述した第１実施形態の構成において、送出羽根14の回
転数に応じて遮蔽部材17の角度を可変手段18によって変
化させることができるようにしたことを特徴とするもの
である。

【００３７】本実施形態においては、感光体ドラム７と
送出羽根14は、それぞれ30rpm 、15rpm で回転するよう
に設定していると共に、画像形成速度を２倍に上げるこ
とができるように設定している。そして、画像形成速度
を２倍にしたときは、感光体ドラム７と送出羽根14の回
転速度はそれぞれ、60rmp 、30rpm になるように制御す
るものである。そして、前記画像形成速度を２倍に上げ
た場合には、可変手段18が動作して遮蔽部材17が図５の
実線に示す位置Ｐ1 から、破線に示す位置Ｐ2へと角度
が変化するように構成してある。

【００３８】上記構成においては、通常の速度で画像形
成しているときは、送出羽根14によって遮蔽部材17には
ねつけられるトナーは図５の矢印ｄに示す状態であり、
これは第１実施形態の場合と同様である。一方、通常速
度の２倍の速度で画像形成すると、感光体ドラム７から
クリーニングブレード12によって除去されるトナーの量
は増加し、また回転速度が速くなる送出羽根14によって
はねつけられるトナーは図５の矢印ｅに示す状態とな
る。このとき、遮蔽部材17がクリーニング部から遠ざか
る方向へ移動することにより、遮蔽部材17と感光体ドラ
ム７に包囲される廃トナーＴ2 の流路が広くなる。ま
た、クリーニング装置Ｂの送出羽根14の回転速度を変化
させた際に、送出羽根14によって遮蔽部材17にはねつけ
られるトナーの飛散方向が変化しても。その方向に応じ
て遮蔽部材17の角度が変化し、該遮蔽部材17がクリーニ
ングブレード12や感光体ドラム７を確実に覆い隠すた
め、クリーニング部に流入するトナー量を確実に抑える
ことができる。

【００３９】このため、画像形成速度を可変に構成し、
クリーニング装置の送出羽根14の回転速度を変化させた
としても、その状態で最適な廃トナーの循環が行われ、
クリーニングブレード12の負荷を低減することができ
る。

【００４０】〔第４実施形態〕次にクリーニング装置の
第４実施形態について、図６を参照して説明する。尚、
図６は第４実施形態に係る画像形成装置の模式説明図で
あり、この実施形態にあっても第１実施形態と同一機能
を有する部材は同一符号を付して重複する説明を省略す
る。

【００４１】前述した第１実施形態では、像担持体とし
てドラム形状の感光体ドラムを用いた例を示したが、こ
の実施形態に係る画像形成装置は像担持体として感光体
ベルト19を用いたことを特徴としている。尚、クリーニ
ング装置は第１実施形態と同一構成のものを用いている
が、第２実施形態又は第３実施形態に係るクリーニング
装置を用いてもよい。

【００４２】この画像形成装置は複数の保持ローラ20に
よって無端の感光体ベルト19が図６の矢印ｆ方向に回転
しながらコロナ帯電器21によりその表面が一様に帯電さ
れる。その後、感光体ベルト19に光学系１からの照射光
によって潜像が形成され、該潜像が現像手段10でトナー
現像され、第１実施形態と同様のプロセスによって画像
形成が行われ、且つトナー像転写後に感光体ベルト19に
残留したトナーはクリーニング装置Ｂによって除去回収
される。

【００４３】このような画像形成装置においても第１実
施形態と同様の効果を得ることができ、廃トナーの回収
不良に起因する出力画像の異常を防止することができ
る。

【００４４】〔第５実施形態〕次にクリーニング装置の
第５実施形態について、図７を参照して説明する。尚、
図７は第１実施形態のクリーニング装置を用いたプロセ
スカートリッジの模式構成説明図である。尚、この実施
形態にあっても第１実施形態と同一機能を有する部材は
同一符号を付して重複する説明を省略する。

【００４５】このプロセスカートリッジＣは画像形成装
置本体に対して着脱可能であって、トナー像を形成する
像担持体である感光体ドラム７と、この感光体ドラム７
に作用するプロセス手段として少なくともトナー像を記
録媒体に転写した後に前記感光体ドラム７に残留したト
ナーを除去するクリーニング装置Ｂを有するものであ
る。

【００４６】尚、本実施形態ではプロセス手段として前
記クリーニング装置Ｂ以外にも、感光体ドラム７を一様
に帯電する帯電手段としての帯電ローラ８、感光体ドラ
ム７に形成された潜像をトナー現像するための現像手段
10をカートリッジ枠体に取り付け、これらが一体的に画
像形成装置本体に対して着脱し得るように構成してい
る。また、このプロセスカートリッジでは、クリーニン
グ装置Ｂとして第１実施形態と同一構成のものを用いて
いるが、第２実施形態又は第３実施形態に係るクリーニ
ング装置を用いてもよい。

【００４７】このようなプロセスカートリッジＣにあっ
ても、第１実施形態等のクリーニング装置で得られる効
果を得ることができ、これを画像形成装置本体に装着し
て画像形成した場合には、クリーニング装置でのトナー
回収不良が抑止され、出力画像の異常等の発生を防止す
ることができるものである。

【００４８】

【発明の効果】本発明は前述のように構成したために、
送出部材によってすくい上げられたトナーは、遮蔽部材
によって遮蔽され、クリーニング部へ流入することはな
い。このため、クリーニング部材の負荷が増加すること
なく、またトナーがクリーニング部からすり抜けること
を確実に防止することができる。

【００４９】また、前記回転する送出部材が遮蔽部材に
接触するようにすれば、送出部材へのトナーの付着が防
止され、該送出部材によるトナー送出力の低下を防止す
ることができる。更に、前記遮蔽部材の角度を画像形成
速度に応じて変化させるようにすれば、プロセススピー
ドが変化しても除去トナーを確実にトナー収容部へと送
出することができる。

【００５０】従って、前記クリーニング装置を用いて、
画像形成装置或いはプロセスカートリッジを構成するこ
とにより、像担持体から残留トナーを確実に除去し、高
品位の画像形成することが可能となるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】クリーニング装置の構成模式説明図である。

【図２】送出部材の斜視説明図である。

【図３】クリーニング装置を用いた画像形成装置の構成
模式説明図である。

【図４】第２実施形態に係るクリーニング装置の模式説
明図である。

【図５】第３実施形態に係るクリーニング装置の模式説
明図である。

【図６】第４実施形態に係る画像形成装置の模式説明図
である。

【図７】第１実施形態のクリーニング装置を用いたプロ
セスカートリッジの模式構成説明図である。

【図８】従来技術に係るクリーニング装置の構成説明図
である。

【図９】送出部材を有する従来技術に係るクリーニング
装置の構成説明図である。

【図１０】送出部材の斜視説明図である。

【図１１】送出部材によってトナーがクリーニング部へ
はねとばされる状態の説明図である。

【符号の説明】

Ａ …画像形成装置 Ｂ …クリーニング装置 Ｔ1 …トナー Ｔ2 …廃トナー １ …光学系 ２ …記録媒体 ３ …搬送手段 ３ａ …カセット ３ｂ …ピックアップローラ ３ｃ …レジストローラ対 ３ｄ …ガイド板 ３ｅ …排出ローラ対 ４ …転写ローラ ５ …定着手段 ５ａ …定着ローラ ５ｂ …駆動ローラ ６ …排出部 ７ …感光体ドラム ８ …帯電ローラ ９ …露光部 10 …現像手段 10ａ …トナーホッパー 10ｂ …現像ローラ 10ｃ …現像ブレード 11 …クリーニング容器 12 …クリーニングブレード 13 …スクイシート 14 …送出羽根 14ａ …軸部 15 …搬送スクリュー 16 …収容部 17 …遮蔽部材 18 …感光体ベルト 19 …保持ローラ 20 …コロナ帯電器

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナー像を転写した後に像担持体上に残
   留したトナーを除去するクリーニング装置において、 像担持体からトナーをクリーニング容器内に除去するた
   めのクリーニング部材と、 前記クリーニング部材によって除去されたトナーを送り
   出すために回転可能な送出部材と、 前記クリーニング部材と前記送出部材の回転中心との間
   に配置され、前記クリーニング容器天面部から少なくと
   も前記送出部材の回転軌跡の最頂部よりも下方までを遮
   蔽する遮蔽部材と、 を有することを特徴とするクリーニング装置。
2. 【請求項２】 前記遮蔽部材は、回転する前記送出部材
   が接触可能な位置に配置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】 前記遮蔽部材は、前記送出部材の回転速
   度に応じて角度を変化可能であることを特徴とする請求
   項１記載のクリーニング装置。
4. 【請求項４】 像担持体に形成したトナー像を記録媒体
   に転写する画像形成装置において、 像担持体にトナー像を形成し、該トナー像を記録媒体に
   転写する画像形成手段と、 前記トナー像転写後に前記像担持体に残留したトナーを
   除去するクリーニング装置を有し、 前記クリーニング装置として請求項１乃至請求項３のい
   ずれか１項記載のクリーニング装置を用いたことを特徴
   とする画像形成装置。
5. 【請求項５】 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、 トナー像を形成する像担持体と、 プロセス手段として、少なくとも前記トナー像を記録媒
   体に転写した後に前記像担持体に残留したトナーを除去
   するクリーニング装置を有し、 前記クリーニング装置として請求項１乃至請求項３のい
   ずれか１項記載のクリーニング装置を用いたことを特徴
   とするプロセスカートリッジ。