JP2007093676A - クリーニング装置及びこれを搭載した画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転部材表面に適量のトナーを確実に担持させることができ、像担持体表面に対して好適なクリーニング性能を保持することが可能なクリーニング装置を得る。
【解決手段】クリーニング装置８０は、主回転部材である研磨ローラ８２、クリーニングブレード８４、及び補助回転部材である補助ローラ８５を備える。研磨ローラ８２は、感光体ドラム２２に対して所定の力で押し付けて設ける。クリーニングブレード８４は、研磨ローラ８２に対して、感光体ドラム２２回転方向下流側であって、上下方向下側に配置する。これらの研磨ローラ８２とクリーニングブレード８４との間に補助ローラ８５を配置し、感光体ドラム２２、研磨ローラ８２、クリーニングブレード８４、及び補助ローラ８５で囲まれ、トナーが滞留する空間Ｓ１を構成する。これにより、トナーを、補助ローラ８５によって圧力を掛けて、研磨ローラ８２に付着させることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、トナー像を用紙に転写させた後、像担持体表面に残留するトナー等の付着物を除去してクリーニングするクリーニング装置に関する。また、このクリーニング装置を搭載した、複写機やプリンタに代表される電子写真方式の画像形成装置に関する。

複写機やプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置においては、像担持体として感光体ドラムが広く用いられている。感光体ドラムを用いた一般的な画像形成動作は以下のようである。感光体ドラムの表面は帯電装置により所定電位で一様に帯電せしめられ、そこに露光装置のＬＥＤ光等を照射することにより部分的に電位が光減衰して原稿画像の静電潜像が形成される。この静電潜像を現像装置で現像することにより、感光体ドラム表面にトナー像が形成される。そして、このトナー像は、感光体ドラムと転写部材とを接触、或いは近接させて構成した転写領域に用紙を挿通する時に、用紙に転写される。

このような画像形成装置においては、トナー像を用紙に転写させた後、微量のトナーが用紙に転写されずに感光体ドラム表面に付着したまま残留してしまうことがある。この感光体ドラム表面に付着した残留トナーは、次の新たな画像形成の障害となるので、そのクリーニングが必要となる。このような目的で用いられるクリーニング方法としては、感光体ドラム表面に回転部材であるクリーニングローラや回転ブラシ等を押し付けることにより、回転部材に残留トナーを移動させて回収する方法や、感光体ドラム表面にクリーニングブレードを接触させて残留トナーを掻き取る方法、或いはこれらの方法を組み合わせたクリーニング方法が広く知られている。

一方、感光体としてアモルファスシリコン感光体を用いた場合には、その感光体表面に、帯電装置の放電によって放電生成物が付着し易いことが知られている。この放電生成物が水分を吸収すると、感光体表面の電気抵抗が低下して、静電潜像を乱す像流れという不具合が発生することがある。このため、トナーに微量の研磨剤を混入し、回転部材である研磨ローラとクリーニングブレードとを併用して感光体表面に付着した残留トナーを除去するとともに、微量のトナーを研磨ローラ表面に担持させ、このトナーによって感光体表面に付着した放電生成物を研磨するようにしてクリーニングする方法が知られている。

上記のように、回転部材である研磨ローラを用いて感光体ドラム表面に付着した放電生成物の除去を行うクリーニング方法の例を、特許文献１、及び特許文献２に見ることができる。
特開平１０−６３１５７号公報（第２−３頁、図１） 特開２００５−４９６２０号公報（第３−５頁、図１）

特許文献１、及び特許文献２に記載の画像形成装置は、感光体ドラムに接触してその表面を研磨する研磨ローラ（摺擦ローラ）と、そのドラム回転方向下流側に設けられたクリーニングブレードとを備えるとともに、研磨ローラが、感光体ドラム表面から直接除去したり、或いはクリーニングブレードによって除去され移動してきたりしたトナーにより、感光体ドラム表面を研磨するようにしてクリーニングする。しかしながら、このような画像形成装置では、研磨ローラやクリーニングブレードによって感光体ドラム表面から除去されたトナーは、単なる重力の作用により研磨ローラ表面に送られ、付着するので、研磨ローラ表面に付着したとしても、簡単に離れてしまい易い。これにより、研磨ローラ表面に適量のトナーを担持させることが困難になる。その結果、研磨ローラによる感光体ドラム表面の研磨が不十分になり、感光体表面に付着した放電生成物を除去できなくなる可能性が高い。

本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、トナー像を用紙に転写させた後、像担持体表面に残留するトナー等の付着物を除去してクリーニングするクリーニング装置において、研磨剤を含有するトナーにより像担持体表面に付着した付着部を除去する回転部材の表面に適量のトナーを確実に担持させることができ、像担持体表面に対して好適なクリーニング性能を保持することが可能なクリーニング装置を提供することを目的とする。また、このようなクリーニング装置を搭載した高性能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明は、像担持体に接触して回転しつつその表面の付着物を除去する主回転部材と、この主回転部材の像担持体回転方向下流側に設けられ、像担持体に接触してその表面のトナーを掻き取るブレードとを備えたクリーニング装置において、前記主回転部材と、前記ブレードとの間に、補助回転部材を設けるとともに、像担持体と、主回転部材と、ブレードと、補助回転部材とで囲まれ、トナーが滞留する空間を構成して前記補助回転部材を配置することとした。

また、上記構成のクリーニング装置において、前記補助回転部材は、前記主回転部材と、前記ブレードとの双方に接触するとともに、主回転部材との接触箇所における表面が主回転部材表面と同じ方向に移動する向きに回転することとした。

また、上記構成のクリーニング装置において、前記補助回転部材は、前記主回転部材との接触箇所における表面が主回転部材表面と同じ方向に移動する向きに主回転部材よりも遅い速度で回転することとした。

また、上記構成のクリーニング装置において、前記主回転部材は、前記ブレードに対して、上下方向上側に配置されていることとした。

また、上記構成のクリーニング装置において、像担持体から除去したトナーを貯留するものであって、前記ブレード近傍から前記主回転部材回転方向の下流側に向かって延びるトナー受け部材を、主回転部材の近傍に設けることとした。

また、上記構成のクリーニング装置において、前記トナー受け部材は、前記補助回転部材の下方の箇所に、トナー排出口を備えることとした。

また本発明では、上記クリーニング装置を画像形成装置に搭載することとした。

本発明の構成によれば、像担持体に接触して回転しつつその表面の付着物を除去する主回転部材と、この主回転部材の像担持体回転方向下流側に設けられ、像担持体に接触してその表面のトナーを掻き取るブレードとを備えたクリーニング装置において、主回転部材と、ブレードとの間に、補助回転部材を設けるとともに、像担持体と、主回転部材と、ブレードと、補助回転部材とで囲まれ、トナーが滞留する空間を構成して前記補助回転部材を配置することとしたので、主回転部材、またはブレードによって像担持体表面から除去したトナーを、補助回転部材によって圧力を掛けて主回転部材に付着させることができる。これにより、主回転部材表面から、トナーが簡単に離れてしまうのを防止することが可能となる。したがって、主回転部材表面に好適なトナー層を形成することができ、主回転部材による研磨剤を含有するトナーを利用した像担持体表面の研磨を効果的に遂行することができる。その結果、像担持体表面に付着した放電生成物を確実に除去することが可能となり、像担持体表面に対して好適なクリーニング性能を保持することが可能なクリーニング装置を得ることができる。

また、補助回転部材は、主回転部材と、ブレードとの双方に接触するとともに、主回転部材との接触箇所における表面が主回転部材表面と同じ方向に移動する向きに回転することとしたので、主回転部材、またはブレードによって像担持体表面から除去したトナーを、補助回転部材によって圧力を掛けて主回転部材に付着させる時、その圧力を高めることが可能となる。これにより、主回転部材表面から、さらにトナーを離れ難くすることができ、主回転部材表面に適量のトナーを担持させる作用が高められる。したがって、像担持体表面に対するクリーニング性能を向上させることが可能となる。

また、補助回転部材は、主回転部材との接触箇所における表面が主回転部材表面と同じ方向に移動する向きに主回転部材よりも遅い速度で回転することとしたので、像担持体と、ブレードと、主回転部材と、補助回転部材とで囲まれた空間に、トナーを滞留させ易くすることができる。これにより、像担持体表面に残留するトナーが少ない場合でも、滞留させたトナーを像担持体表面のクリーニングに使用することが可能であって、クリーニング性能の低下を防止することができる。

また、主回転部材は、ブレードに対して、上下方向上側に配置されていることとしたので、主回転部材、またはブレードによって像担持体表面から除去したトナーが、主回転部材に付着することなく、すぐ下方に落下するのを、補助回転部材を設けることによって防止することができる。したがって、クリーニング装置のハウジング内上部に主回転部材が設けられ、この主回転部材の下方にブレードが設けられた構造であっても、補助回転部材の作用で、主回転部材による像担持体表面の研磨を効果的に遂行することができ、像担持体表面に付着した放電生成物を確実に除去することが可能となる。

また、像担持体から除去したトナーを貯留するものであって、ブレード近傍から主回転部材回転方向の下流側に向かって延びるトナー受け部材を、主回転部材の近傍に設けることとしたので、トナー受け部材にトナーを貯留することにより、主回転部材の周囲からトナーの主回転部材に対する圧力を高めて、トナーが主回転部材に付着し易くすることが可能となる。したがって、主回転部材表面に適量のトナーを担持させる作用が一層高められ、像担持体表面に対するクリーニング性能をさらに向上させることができる。

また、トナー受け部材は、補助回転部材の下方の箇所に、トナー排出口を備えることとしたので、像担持体と、ブレードと、主回転部材と、補助回転部材とで囲まれた空間において、トナーを、像担持体の方に溢れさせることなく、適量の状態で滞留させておくことができる。このようにして、不必要なトナーを早急、且つ確実にトナー排出口から排出することにより、像担持体表面に対して好適なクリーニング性能を保持することが可能となる。

また本発明では、上記クリーニング装置を画像形成装置に搭載することとしたので、主回転部材表面に適量のトナーを確実に担持させることができ、像担持体表面に対して好適なクリーニング性能を保持することが可能な高性能な画像形成装置を得ることができる。

以下、本発明の実施形態を図１〜図４に基づき説明する。

最初に、本発明の実施形態に係るクリーニング装置を搭載した画像形成装置について、図１を用いてその構造の概略を説明しつつ、画像出力動作を説明する。図１は、画像形成装置の模型的垂直断面正面図である。この画像形成装置は、中間転写ベルトを用いてトナー像を用紙に転写するカラー印刷タイプのものである。

図１に示すように、画像形成装置１の本体２の内部下方には、用紙カセット３が配置されている。用紙カセット３の内部には、印刷前のカットペーパー等の用紙Ｐが積まれて収容されている。そして、この用紙Ｐは、図１において用紙カセット３の左上方に向けて、１枚ずつ分離されて送り出される。用紙カセット３は、本体２の前面側から水平に引き出すことが可能である。

本体２の内部であって、用紙カセット３の左方には、用紙搬送部４が備えられている。用紙カセット３から送り出された用紙Ｐは、用紙搬送部４により本体２の側面に沿って垂直上方に搬送され、二次転写部４０に到達する。

一方、画像形成装置１の上面には原稿送り部５が、その下方には原稿画像読み取り部６が備えられている。使用者が原稿の複写を行う場合には、原稿送り部５に、文字や図形、模様等の画像が描かれた原稿を積載する。原稿送り部５では１枚ずつ分離して原稿が送り出され、原稿画像読み取り部６によってその画像データが読み取られる。この画像データの情報は、用紙カセット３の上方に配置された露光装置であるレーザ照射部７に送られる。レーザ照射部７により、画像データに基づいて制御されたレーザ光Ｒが、画像形成部２０に向かって照射される。

レーザ照射部７の上方には計４台の画像形成部２０が、さらにそれら各画像形成部２０の上方には中間転写体を無端ベルトの形で用いた中間転写ベルト８が備えられている。中間転写ベルト８は、複数のローラに巻き掛けられて支持され、図示しない駆動装置により図１において時計方向に回転する。

４台の画像形成部２０は、中間転写ベルト８の回転方向上流側から下流側に向けて直列に配置されている。４台の画像形成部２０とは、上流側から順に、マゼンタ用の画像形成部２０Ｍ、シアン用の画像形成部２０Ｃ、イエロー用の画像形成部２０Ｙ、及びブラック用の画像形成部２０Ｂである。これらの画像形成部２０にトナーを補うため、画像形成部２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｙ、２０Ｂに対応するトナー供給容器２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｙ、２１Ｂが中間転写ベルト８の上方に設けられ、図示しない搬送手段によりトナーが各画像形成部２０に補給される。なお、以下の説明において、特に限定する必要がある場合を除き、「Ｍ」「Ｃ」「Ｙ」「Ｂ」の識別記号は省略するものとする。

各画像形成部２０では、露光装置であるレーザ照射部７によって照射されたレーザ光Ｒにより原稿画像の静電潜像が作られ、この静電潜像からトナー像が形成される。各画像形成部２０の上方には、中間転写ベルト８を隔てて、一次転写ローラ３１が設けられた一次転写部３０が備えられている。一次転写ローラ３１は、図１において上下方向に移動可能であって、必要に応じて中間転写ベルト８に圧接、離間する。この一次転写ローラ３１が中間転写ベルト８に圧接するに従って、中間転写ベルト８が上方から画像形成部２０に圧接し、画像形成部２０で形成されたトナー像が中間転写ベルト８表面に転写される。そして、中間転写ベルト８の回転とともに所定のタイミングで各画像形成部２０のトナー像が中間転写ベルト８に転写されることにより、中間転写ベルト８表面にはマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの４色のトナー像が重ね合わされたカラートナー像が形成される。

中間転写ベルト８が用紙搬送路に懸かる箇所には、二次転写部４０が配置されている。二次転写部４０は、二次転写ローラ４１を備えている。中間転写ベルト８表面のカラートナー像は、用紙搬送部４によって同期をとって送られてきた用紙Ｐに、中間転写ベルト８と二次転写ローラ４１とが圧接して形成されるニップ部にて転写される。二次転写後、中間転写ベルト８表面に残留するトナーは、中間転写ベルト８に対してマゼンタ用画像形成部２０Ｍの回転方向上流側に設けられた中間転写ベルト８用のクリーニング装置９によりクリーニングされる。

二次転写部４０の上方には、定着部１０が備えられている。二次転写部４０にて未定着トナー像を担持した用紙Ｐは、定着部１０へと送られ、定着ローラと加圧ローラとによりトナー像が加熱、加圧されて定着される。

定着部１０の上方には、分岐部１１が備えられている。定着部１０から排出された用紙Ｐは、両面印刷を行わない場合、分岐部１１から画像形成装置１の胴内に設けられた胴内用紙排出トレイ１２に排出される。

分岐部１１から胴内用紙排出トレイ１２に向かって用紙Ｐが排出されるその排出口部分は、スイッチバック部１３としての機能を果たす。両面印刷を行う場合には、このスイッチバック部１３において、定着部１０から排出された用紙Ｐの搬送方向が切り替えられる。そして、用紙Ｐは、分岐部１１、定着部１０の左方、及び二次転写部４０の左方を通って下方に送られ、再度用紙搬送部４を経て二次転写部４０へと送られる。

続いて、本発明の第１の実施形態に係るクリーニング装置を搭載した画像形成装置１の画像形成部２０周辺の詳細な構成、及びその動作について、図２を用いて説明する。図２は、画像形成部周辺を示す垂直断面部分拡大図である。なお、４色の各画像形成部２０は構造が共通するので、前述のように「Ｍ」「Ｃ」「Ｙ」「Ｂ」の識別記号は省略するものとする。

図２に示すように、画像形成部２０には、その中心に像担持体である感光体ドラム２２が備えられている。そして、感光体ドラム２２の近傍には、その回転方向に沿って順に、帯電装置５０、現像装置６０、除電装置７０、及びクリーニング装置８０が配置されている。一次転写部３０は、感光体ドラム２２の回転方向に沿って、現像装置６０と除電装置７０との間に設けられている。

感光体ドラム２２は、アルミニウム等により構成される導電性ローラ状基体の外側に、真空蒸着等によって無機光導電性材料であるアモルファスシリコンを設けた無機感光体のドラムであって、直径が３０ｍｍである。感光体ドラム２２は、図示しない駆動装置によって、その周速度が用紙搬送速度（例えば１４７ｍｍ／ｓｅｃ）とほぼ同じになるように回転せしめられている。

帯電装置５０は、そのハウジング５１の内側に、感光体ドラム２２に接触する帯電ローラ５２を備えている。帯電ローラ５２は、芯金と、その外側に設けられた導電層と、さらにその外側に設けられた抵抗層とを備えている。帯電ローラ５２は、所定の圧力で感光体ドラム２２に圧接し、感光体ドラム２２の回転に従って回転する。この帯電ローラ５２により、感光体ドラム２２の表面が所定の極性及び電位で一様に帯電せしめられる。このときの帯電電位は、通常は２００〜１０００Ｖ程度である。なお、ハウジング５１内には、感光体ドラム２２に対して帯電ローラ５２を隔てた位置にクリーニングブラシ５３が備えられ、このクリーニングブラシ５３により帯電ローラ５２表面がクリーニングされる。

現像装置６０には、感光体ドラム２２の近傍に、感光体非接触型の現像ローラ６１が設けられている。現像ローラ６１には、感光体ドラム２２の帯電極性と同極性のバイアスが印加される。この現像ローラ６１により、現像剤であるトナーが帯電せしめられるとともに、感光体ドラム２２の表面の静電潜像に飛翔せしめられ、静電潜像が現像される。

トナーとしては、磁性或いは非磁性の一成分系トナーや、磁性キャリアと非磁性トナーとを混合してなる二成分系トナーを使用する。また、感光体ドラム２２表面を研磨するようにしてクリーニングするために、微量の酸化チタン、アルミナ等の粉末を研磨剤としてトナーに混入している。トナーは、トナー供給容器２１（図１参照）に収容され、現像装置６０の箇所まで図示しない搬送手段により搬送されて、スクリュー６２により補給される。なお、現像ローラは感光体接触型のものであっても構わない。

一次転写部３０には、中間転写ベルト８を介して感光体ドラム２２に接触する一次転写ローラ３１が設けられている。一次転写ローラ３１は、芯金３２と、その外側に設けられた導電性弾性層３３とを備えている。導電性弾性層３３は、カーボン等の導電性材料を分散させたポリウレタンゴム等で形成されている。一次転写ローラ３１は、アーム３４を介して図示しないフレームに支持されている。アーム３４はその軸部３４ａを中心として回転可能であって、この回転動作により一次転写ローラ３１が上下に移動する。一次転写ローラ３１は、駆動装置を有することなく、中間転写ベルト８に接触することによって、中間転写ベルト８の回転に従って回転する。

一次転写ローラ３１は、感光体ドラム２２表面のトナー像形成と同期をとって下方に移動して中間転写ベルト８に接触し、これに従って中間転写ベルト８が押し下げられて感光体ドラム２２に接触する。この時、一次転写ローラ３１には、感光体ドラム２２やトナーとは逆極性である負極の転写バイアスが印加される。これにより、トナーが感光体ドラム２２から一次転写ローラ３１に向かって移動しようとして、トナー像が中間転写ベルト８に接触転写される。なお、一次転写ローラ３１が上方に移動すると、中間転写ベルト８は感光体ドラム２２から離間する。

除電装置７０は、感光体ドラム２２の回転方向に沿って、一次転写部３０のさらに下流側に配置されている。除電装置７０は、ＬＥＤ（発光ダイオード）７１と、反射板７２とで構成されている。ＬＥＤ７１は、クリーニング装置８０のハウジング８１の上面に取り付けられている。ＬＥＤ７１の代わりに、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）光源、蛍光灯等を用いることもできる。反射板７２は、ＬＥＤ７１の上方に、ＬＥＤ７１をカバーするように設けられている。除電装置７０は、ＬＥＤ７１の除電光を感光体ドラム２２に照射することにより、その表面の帯電電荷を除去し、次回の画像形成動作時における帯電工程のための準備を整える。

クリーニング装置８０は、感光体ドラム２２の回転方向に沿って、一次転写部３０、除電装置７０のさらに下流側に配置されている。クリーニング装置８０は、そのハウジング８１の内部に、主回転部材である研磨ローラ８２、スクレーパ８３、クリーニングブレード８４、補助回転部材である補助ローラ８５、及び排出手段である排出スクリュー８６を備えている。

主回転部材である研磨ローラ８２は、ハウジング８１内の上部において、その軸部の両端に備えられた図示しない付勢手段により、感光体ドラム２２に対して所定の力で押し付けられて設けられている。研磨ローラ８２は、芯金の周りにエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）を設けた形で構成され、直径が１６ｍｍであり、感光体ドラム２２とほぼ同じ軸線方向長さを有している。

研磨ローラ８２は、モータ等で構成される図示しない駆動手段により回転せしめられる。感光体ドラム２２表面の研磨を効率良く実施するためには、研磨ローラ８２を所定の周速度で回転させる必要がある。これにより、研磨ローラ８２を、感光体ドラム２２との接触箇所における表面が感光体ドラム２２表面と同じ方向に移動する向きに回転させ、研磨ローラ８２の周速度は感光体ドラム２２のそれの１．２倍に設定している。研磨ローラ８２は、感光体ドラム２２表面から残留トナーを回収するとともに、研磨ローラ８２表面に付着した研磨剤を含有するトナーによって感光体ドラム２２表面を研磨するようにしてクリーニングする役目を果たす。

スクレーパ８３は、研磨ローラ８２の上方に、研磨ローラ８２に接触させて設けてられている。スクレーパ８３は、厚さ０．０５ｍｍのステンレス板で構成され、研磨ローラ８２とほぼ同じ軸線方向長さを有している。スクレーパ８３は、研磨ローラ８２表面に付着したトナーのうち余分なものを除去して、トナー層を均一にする役目を果たす。

クリーニングブレード８４は、研磨ローラ８２の感光体ドラム２２回転方向下流側であって、ハウジング８１内における研磨ローラ８２に対して、上下方向下側に配置されている。クリーニングブレード８４は、図示しない付勢手段により感光体ドラム２２に対して所定の力で押し付けられて設けられている。クリーニングブレード８４は、ウレタンゴムで構成された板状の部材であって、感光体ドラム２２とほぼ同じ軸線方向長さを有している。クリーニングブレード８４は、感光体ドラム２２表面に残留したトナー等の付着物を掻き取るようにクリーニングする役目を果たす。

上記研磨ローラ８２とクリーニングブレード８４との間には、図２に示すように、補助回転部材である補助ローラ８５が設けられている。そして、この補助ローラ８５は、感光体ドラム２２と、研磨ローラ８２と、クリーニングブレード８４と、補助ローラ８５とで囲まれ、トナーが滞留する空間Ｓ１を構成するように配置されている。

補助ローラ８５は、ステンレス製のローラであって、研磨ローラ８２の軸線方向長さとほぼ同じ長さを有し、図２において研磨ローラ８２の周面に下方から、またクリーニングブレード８４の側面に左方から接触している。補助ローラ８５は、研磨ローラ８２の駆動手段に連結され、研磨ローラ８２とは異なるギア比で回転せしめられている。これにより、補助ローラ８５は、研磨ローラ８２との接触箇所における表面が研磨ローラ８２表面と同じ方向に移動する向きに、研磨ローラ８２の周速度が補助ローラ８５のそれの１．０５倍になるように、研磨ローラ８２よりも遅い周速度で回転せしめられている。

排出スクリュー８６は、ハウジング８１内において、研磨ローラ８２の下方に設けられている。排出スクリュー８６は、ハウジング８１の内部から画像形成部２０の外部に設けられた廃トナー回収容器（図示せず）まで延びている。排出スクリュー８６は、感光体ドラム２２表面から除去され、クリーニングに使用されたハウジング８１内の廃トナーをハウジング８１の外へ、すなわち廃トナー回収容器へ排出する役目を果たす。

上記のようなクリーニング装置８０は、感光体ドラム２２表面のトナー像が中間転写ベルト８に転写された後、研磨ローラ８２とクリーニングブレード８４とを用いて、感光体ドラム２２表面に残留したトナー等の付着物を除去してクリーニングする。

図２において、研磨ローラ８２とクリーニングブレード８４とによって感光体ドラム２２表面から除去されたトナーは、研磨ローラ８２やクリーニングブレード８４の下方に、重力の作用により移動しようとする。しかしながら、このトナーの移動は補助ローラ８５によって遮られ、感光体ドラム２２と、研磨ローラ８２と、クリーニングブレード８４と、補助ローラ８５とで囲まれた空間Ｓ１にトナーが滞留する。この空間Ｓ１に滞留するトナーは、研磨ローラ８２と補助ローラ８５とが接触し合うニップにおいて、これらのローラの回転に従って適度に圧力が掛けられ、研磨ローラ８２表面に付着する。

そして、研磨ローラ８２は、その表面に付着した、研磨剤を含有するトナーにより感光体ドラム２２表面を研磨する。

一方、図２において、補助ローラ８５近傍の空間Ｓ１からクリーニングブレード８４左側面に沿って補助ローラ８５の下方に溢れたトナー、及び研磨ローラ８２と補助ローラ８５とが接触し合うニップを通過し、研磨ローラ８２に付着しなかった一部のトナーは、下方に移動して排出スクリュー８６の箇所に到達する。排出スクリュー８６の箇所に到達したトナーは、排出スクリュー８６によりハウジング８１の外部へと搬送される。

このようにして、像担持体である感光体ドラム２２に接触して回転しつつその表面の付着物を除去する主回転部材である研磨ローラ８２と、この研磨ローラ８２の感光体ドラム２２回転方向下流側に設けられ、感光体ドラム２２に接触してその表面のトナーを掻き取るクリーニングブレード８４とを備えたクリーニング装置８０において、研磨ローラ８２と、クリーニングブレード８４との間に、補助回転部材である補助ローラ８５を設けるとともに、感光体ドラム２２と、研磨ローラ８２と、クリーニングブレード８４と、補助ローラ８５とで囲まれ、トナーが滞留する空間を構成して前記補助ローラ８５を配置したので、研磨ローラ８２、またはクリーニングブレード８４によって感光体ドラム２２表面から除去したトナーを、補助ローラ８５によって圧力を掛けて研磨ローラ８２に付着させることができる。これにより、研磨ローラ８２表面から、トナーが簡単に離れてしまうのを防止することが可能となる。したがって、研磨ローラ８２表面に好適なトナー層を形成することができ、研磨ローラ８２による研磨剤を含有するトナーを利用した感光体ドラム２２表面の研磨を効果的に遂行することができる。その結果、感光体ドラム２２表面に付着した放電生成物を確実に除去することが可能となり、感光体ドラム２２表面に対して好適なクリーニング性能を保持することが可能なクリーニング装置８０を得ることができる。

そして、補助ローラ８５は、研磨ローラ８２と、クリーニングブレード８４との双方に接触するとともに、研磨ローラ８２との接触箇所における表面が研磨ローラ８２表面と同じ方向に移動する向きに回転するので、研磨ローラ８２、またはクリーニングブレード８４によって感光体ドラム２２表面から除去したトナーを、補助ローラ８５によって圧力を掛けて研磨ローラ８２に付着させる時、その圧力を高めることが可能となる。これにより、研磨ローラ８２表面から、さらにトナーを離れ難くすることができ、研磨ローラ８２表面に適量のトナーを担持させる作用が高められる。したがって、感光体ドラム２２表面に対するクリーニング性能を向上させることが可能となる。

また、補助ローラ８５は、研磨ローラ８２との接触箇所における表面が研磨ローラ８２表面と同じ方向に移動する向きに研磨ローラ８２よりも遅い速度で回転するので、感光体ドラム２２と、クリーニングブレード８４と、研磨ローラ８２と、補助ローラ８５とで囲まれた空間に、トナーを滞留させ易くすることができる。これにより、感光体ドラム２２表面に残留するトナーが少ない場合でも、滞留させたトナーを感光体ドラム２２表面のクリーニングに使用することが可能であって、クリーニング性能の低下を防止することができる。

さらに、研磨ローラ８２は、クリーニングブレード８４に対して、上下方向上側に配置されているので、研磨ローラ８２、またはクリーニングブレード８４によって感光体ドラム２２表面から除去したトナーが、研磨ローラ８２に付着することなく、すぐ下方に落下するのを、補助ローラ８５を設けることによって防止することができる。したがって、クリーニング装置８０のハウジング内８１上部に研磨ローラ８２が設けられ、この研磨ローラ８２の下方にクリーニングブレード８４が設けられた構造であっても、補助ローラ８５の作用で、研磨ローラ８２による感光体ドラム２２表面の研磨を効果的に遂行することができ、感光体ドラム２２表面に付着した放電生成物を確実に除去することが可能となる。

また本発明では、上記クリーニング装置８０を画像形成装置１に搭載したので、研磨ローラ８２表面に適量のトナーを確実に担持させることができ、感光体ドラム２２表面に対して好適なクリーニング性能を保持することが可能な高性能な画像形成装置１を得ることができる。

次に、本発明の第２の実施形態に係るクリーニング装置を搭載した画像形成装置１の画像形成部２０周辺の詳細な構成、及びその動作について、図３、及び図４を用いて説明する。図３は画像形成部周辺を示す垂直断面部分拡大図、図４はクリーニング装置のトナー受け部材を示す部分斜視図である。なお、この実施形態の基本的な構成は、図２を用いて説明した前記第１の実施形態と同じであるので、第１の実施形態と共通する構成要素には前と同じ符号を付し、説明は省略するものとする。また、第１の実施形態同様、４色の各画像形成部２０は構造が共通するので、「Ｍ」「Ｃ」「Ｙ」「Ｂ」の識別記号は省略するものとする。

第２の実施形態において、クリーニング装置８０には、図３に示すように、研磨ローラ８２の近傍に、トナー受け部材８７が設けられている。詳細に言えば、トナー受け部材８７は、研磨ローラ８２の下方、及びクリーニングブレード８４と補助ローラ８５との左方に位置する。

トナー受け部材８７は、図３、及び図４に示すように、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製の湾曲した板状の部材であって、クリーニングブレード８４近傍から研磨ローラ８２回転方向の下流側に向かって延び、研磨ローラ８２の軸線方向長さとほぼ同じ長さを有している。そして、このトナー受け部材８７は、その上部の箇所を残して、ハウジング８１内において、研磨ローラ８２、クリーニングブレード８４、及び補助ローラ８５が配置された空間と、排出スクリュー８６が設けられた空間とを仕切り、感光体ドラム２２から除去したトナーを研磨ローラ８２の周面近傍の空間Ｓ２に貯留するような形で設けられている。なお、トナー受け部材８７の用紙幅方向両端部には、ハウジング８１との間に図示しないシール部材が設けられており、この箇所からトナー受け部材８７に貯留したトナーが漏れないようになっている。

トナー受け部材８７の補助ローラ８５下方の箇所には、図３に示すように、トナー排出口８７ａが設けられている。トナー排出口８７ａは、図４に示すように、長方形状であり、用紙幅方向に複数並べて設けられている。

上記のようなクリーニング装置８０は、感光体ドラム２２表面のトナー像が中間転写ベルト８に転写された後、研磨ローラ８２とクリーニングブレード８４とを用いて、感光体ドラム２２表面に残留したトナー等の付着物を除去してクリーニングする。

図３において、研磨ローラ８２とクリーニングブレード８４とによって感光体ドラム２２表面から除去されたトナーは、研磨ローラ８２やクリーニングブレード８４の下方に、重力の作用により移動しようとする。しかしながら、このトナーの移動は補助ローラ８５によって遮られ、感光体ドラム２２と、研磨ローラ８２と、クリーニングブレード８４と、補助ローラ８５とで囲まれた空間Ｓ１にトナーが滞留する。この空間Ｓ１に滞留するトナーは、研磨ローラ８２と補助ローラ８５とが接触し合うニップにおいて、これらのローラの回転に従って適度に圧力が掛けられ、研磨ローラ８２表面に付着する。

また、研磨ローラ８２と補助ローラ８５とが接触し合うニップを通過し、研磨ローラ８２に付着しなかった一部のトナーは、トナー受け部材８７によって構成される研磨ローラ８２周面近傍の空間Ｓ２に貯留される。トナーは、この空間Ｓ２に貯留されることにより、研磨ローラ８２に対する圧力が高められる。その結果、トナーは、空間Ｓ２において、下方から研磨ローラ８２に付着する。

そして、研磨ローラ８２は、その表面に付着した、研磨剤を含有するトナーにより感光体ドラム２２表面を研磨する。

一方、図３において、補助ローラ８５近傍の空間Ｓ１からクリーニングブレード８４左側面に沿って補助ローラ８５の下方に溢れたトナー、及び研磨ローラ８２周面近傍の空間Ｓ２からトナー受け部材８７内面に沿って補助ローラ８５の下方に溢れたトナーは、トナー受け部材８７のトナー排出口８７ａを通過して排出スクリュー８６の箇所に到達する。また、研磨ローラ８２周面近傍の空間Ｓ２からトナー受け部材８７の上部で溢れたトナーは、ハウジング８１の内壁に沿うような形で下方にこぼれ、排出スクリュー８６の箇所に到達する。排出スクリュー８６の箇所に到達したトナーは、排出スクリュー８６によりハウジング８１の外部へと搬送される。

このようにして、感光体ドラム２２から除去したトナーを貯留するものであって、クリーニングブレード８４近傍から研磨ローラ８２回転方向の下流側に向かって延びるトナー受け部材８７を、研磨ローラ８２の近傍に設けたので、トナー受け部材８７にトナーを貯留することにより、研磨ローラ８２の周囲からトナーの研磨ローラ８２に対する圧力を高めて、トナーが研磨ローラ８２に付着し易くすることが可能となる。したがって、研磨ローラ８２表面に適量のトナーを担持させる作用が一層高められ、感光体ドラム２２表面に対するクリーニング性能をさらに向上させることができる。

また、トナー受け部材８７は、補助ローラ８５の下方の箇所に、トナー排出口８７ａを備えるので、感光体ドラム２２と、クリーニングブレード８４と、研磨ローラ８２と、補助ローラ８５とで囲まれた空間Ｓ１において、トナーを、感光体ドラム２２の方に溢れさせることなく、適量の状態で滞留させておくことができる。このようにして、不必要なトナーを早急、且つ確実にトナー排出口８７ａから排出することにより、感光体ドラム２２表面に対して好適なクリーニング性能を保持することが可能となる。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。

例えば、本発明の実施形態においては、主回転部材である研磨ローラ８２が、クリーニングブレード８４に対して上下方向上側に配置された構造であるが、クリーニングブレード８４に対して上下方向下側に配置された構造であっても構わない。そのような構造であっても、研磨ローラ８２とクリーニングブレード８４との間に補助回転部材である補助ローラ８５を設けることにより、本実施形態と同様の作用、効果を得ることができる。

また、画像形成装置１を、中間転写ベルト８を用いてトナー像を用紙に転写するカラー印刷タイプのものとしたが、画像形成装置の種類はこれに限定されるものではなく、中間転写ベルトを用いない機種や、モノクロ印刷用の機種であっても構わない。

本発明は、トナー像を用紙に転写させた後、像担持体表面に残留するトナー等の付着物を除去してクリーニングするクリーニング装置全般において利用可能である。

本発明の実施形態に係るクリーニング装置を搭載した画像形成装置の模型的垂直断面正面図である。 本発明の第１の実施形態に係るクリーニング装置を搭載した画像形成装置の画像形成部周辺を示す垂直断面部分拡大図である。 本発明の第２の実施形態に係るクリーニング装置を搭載した画像形成装置の画像形成部周辺を示す垂直断面部分拡大図である。 図３に示すクリーニング装置のトナー受け部材の部分斜視図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
８ 中間転写ベルト
２０ 画像形成部
２２ 感光体ドラム（像担持体）
３０ 一次転写部
５０ 帯電装置
６０ 現像装置
７０ 除電装置
８０ クリーニング装置
８１ ハウジング
８２ 研磨ローラ（主回転部材）
８４ クリーニングブレード（ブレード）
８５ 補助ローラ（補助回転部材）
８６ 排出スクリュー（排出手段）
８７ トナー受け部材
８７ａ トナー排出口

Claims (7)

1. 像担持体に接触して回転しつつその表面の付着物を除去する主回転部材と、この主回転部材の像担持体回転方向下流側に設けられ、像担持体に接触してその表面のトナーを掻き取るブレードとを備えたクリーニング装置において、
   前記主回転部材と、前記ブレードとの間に、補助回転部材を設けるとともに、像担持体と、主回転部材と、ブレードと、補助回転部材とで囲まれ、トナーが滞留する空間を構成して前記補助回転部材を配置したことを特徴とするクリーニング装置。
2. 前記補助回転部材は、前記主回転部材と、前記ブレードとの双方に接触するとともに、主回転部材との接触箇所における表面が主回転部材表面と同じ方向に移動する向きに回転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。
3. 前記補助回転部材は、前記主回転部材との接触箇所における表面が主回転部材表面と同じ方向に移動する向きに主回転部材よりも遅い速度で回転することを特徴とする請求項２に記載のクリーニング装置。
4. 前記主回転部材は、前記ブレードに対して、上下方向上側に配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のクリーニング装置。
5. 像担持体から除去したトナーを貯留するものであって、前記ブレード近傍から前記主回転部材回転方向の下流側に向かって延びるトナー受け部材を、主回転部材の近傍に設けたことを特徴とする請求項４に記載のクリーニング装置。
6. 前記トナー受け部材は、前記補助回転部材の下方の箇所に、トナー排出口を備え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。
7. 請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のクリーニング装置を搭載したことを特徴とする画像形成装置。

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