JP5073463B2 - クリーニング装置、像担持体ユニット及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に用いられるクリーニング装置、並びにこれを備えた画像形成装置及び像担持体ユニットに関するものである。

従来、被清掃体としてトナー像転写後の感光体上に残留したトナー等の不要物を除去するクリーニング手段としては、ゴム製のブレードを感光体に当接させてトナーを除去するブレードクリーニング方式のものが知られている。また、ブレードクリーニング方式のクリーニング装置では、クリーニングブレードに対して感光体の表面移動方向上流側にブラシローラを配置して、クリーニング補助として用いる場合もある。

また、クリーニング装置としては、感光体の表面からクリーニングされたトナー等の不要物をトナー回収コイル等の排出部材によって、クリーニング装置のユニットの外の搬送経路に搬送するものがある。ユニットの外の搬送経路に搬送された不要物は、現像装置や廃トナーボトル等へ送られる。特許文献１に記載のクリーニング装置は、トナー回収コイルによって感光体の軸方向端にトナーを搬送し、この軸方向の端部からユニットの外に排出し、ユニットの外に設けた搬送経路によって現像装置にトナーを戻して再利用している。また、特許文献１に記載のクリーニング装置は、クリーニング部材として、クリーニングブレードを備え、クリーニングブレードに対して感光体の表面移動方向上流側にブラシローラを配置している。

クリーニングブレードによってクリーニングされたトナーはクリーニングブレードが感光体に当接する位置の下方に落下する。しかし、特許文献１のようにクリーニング装置でクリーニングしたトナーを感光体の軸方向の端部で装置外部の搬送経路にトナーを受渡す構成では、クリーニングブレードが感光体に当接する位置の直下にトナー回収コイルを配置することは困難である。これは以下の理由による。すなわち、トナー回収コイルの下流端部では搬送経路への受渡しの構成やコイルへの駆動を伝達する構成などある程度の配置スペースが必要である。しかし、感光体周りには、クリーニングの他に、帯電、現像、転写等の各ユニットを配置する必要があり、クリーニング装置のみに大きなスペースを割くことができないからである。
このため、クリーニングブレードによってクリーニングされたトナーをトナー回収コイルが搬送力を付与する領域（以下、排出搬送路と呼ぶ）まで搬送する搬送部材が必要である。特許文献１に記載のクリーニング装置では、クリーニングブレードが感光体に当接する位置の直下にブラシローラが配置されているおり、クリーニングブレードによってクリーニングされたトナーはブラシローラ上に落下する。このような構成であれば、トナー回収コイルの上方でブラシローラに付着したトナーをブラシローラから離間させる機構を設けることにより、ブラシローラを搬送部材としても機能させることが可能である。

特開平２００５−３３８８８０号公報

しかしながら、ブラシローラは、ブラシ繊維を織り金属軸に巻き、接着させ、さらに、起毛等複雑な処理が必要なため、コスト高になるという問題がある。このようなブラシローラを備えずクリーニングブレード単品で、クリーニング部材を構成したクリーニング装置がある。このようなクリーニング装置としては、潤滑剤の塗布等によりブレードによるクリーニング性を向上させることでブラシローラを不要としたものや、コストとクリーニング性とのバランスでブラシローラを不要としたもの等がある。
ブラシローラを備えないクリーニング装置の場合、排出搬送路までクリーニングブレードでクリーニングしたトナーを搬送させる搬送手段を別に設ける必要があるが、ブラシローラよりも安価の部材であることが求められる。

クリーニング装置として、クリーニングブレードで除去してユニットの外に搬送したトナーを現像装置に搬送して再利用する構成について説明したが、ユニットの外に搬送したトナーは廃トナーとして廃トナーボトルに搬送する構成であっても同様の問題を生じ得る。また、クリーニング装置がクリーニングする被清掃体が感光体である構成について説明したが、被清掃体としては感光体に限るものではなく、中間転写体や転写搬送体など、トナー等の不要物が付着し得る表面移動体のクリーニング装置であれば同様の問題が生じ得る。また、クリーニング部材としてはブレード状のものに限るものではない。被清掃体の表面に接触し、この接触位置に対して被接触体の表面移動方向上流側で不要物をせき止める、または、表面移動方向上流側に向かって掻き落とすことによって被清掃体をクリーニングし、クリーニングした不要物を被清掃体の表面から離間させるクリーニング部材であれば生じ得る問題である。

本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、ブラシローラよりも安価な構成で、クリーニング部材によってクリーニングされた不要物を排出部材が搬送力を付与する領域まで搬送することができるクリーニング装置、並びにこれを備えた画像形成装置及び像担持体ユニットを提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、表面移動する被清掃体の表面に接触し該被清掃体の表面をクリーニングするクリーニング部材と、該クリーニング部材のクリーニングによって被清掃体の表面から離間した該不要物を搬送してクリーニング装置の外部に排出する排出部材と、該被清掃体の表面から離間した該不要物を、該排出部材が搬送力を付与する領域に搬送する搬送部材を有するクリーニング装置において、該搬送部材は、該被清掃体の表面における表面移動方向と直行する方向に平行な回転軸を中心に回転し、弾性材料からなる羽根部を備え、該回転軸を中心に該羽根部を回転させることによって該不要物を搬送する羽根部材であり、上記排出部材は、上記被清掃体の表面における表面移動方向と直行する方向に平行な方向に上記不要物を搬送してクリーニング装置の外部に排出するものであって、らせん状の羽根部を備え、回転することにより搬送対象に対して回転軸方向に搬送力を付与する排出オーガであり、上記排出オーガの回転軸方向について、該排出オーガが上記羽根部材の上記羽根部と対向し、該羽根部材によって上記不要物が受け渡される領域では、上記排出オーガが搬送力を付与する領域を形成する排出搬送路形成部材は、該排出オーガの上方が開放された形状であり、該排出オーガの下流側端部の近傍で、該羽根部の回転軸方向端部よりも外側の該羽根部材と該排出オーガとが対向し、該羽根部材によって該不要物が受け渡されない領域では、該排出搬送路形成部材は該排出オーガの上方を覆う形状であることを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１のクリーニング装置において、上記排出部材が搬送力を付与する領域の上方で上記羽根部の径方向端部に接触して該羽根部にフリッカー運動を行わせるフリッカー部材を備え、該フリッカー部材は弾性材料から成ることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２のクリーニング装置において、上記羽根部は、上記回転軸を中心として径方向に伸びた辺と、該回転軸の軸方向に伸びた辺とを備える板形状であることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１、２または３のクリーニング装置において、上記クリーニング部材は、上記被清掃体の表面における表面移動方向と直行する方向に平行な方向に延在する一辺が該被清掃体表面に当接するように配置されるクリーニングブレードであることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１、２、３または４のクリーニング装置において、上記クリーニング部材が、ポリウレタンゴムからなることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１、２、３、４または５のクリーニング装置において、上記羽根部が、ポリウレタンゴムからなることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１、２、３、４、５または６のクリーニング装置において、上記フリッカー部材が、ポリウレタンゴムからなることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項１、２、３、４、５、６または７のクリーニング装置において、らせん状の上記羽根部のピッチの幅が、上記排出オーガの回転軸方向について一様ではなく、該排出オーガの下流側端部の近傍のピッチが最長であることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、潜像担持体と、該潜像担持体を帯電せしめる帯電手段と、該潜像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体上の静電潜像をトナーにより現像しトナー像化する現像手段と、該潜像担持体上のトナー像を転写体又は記録媒体に転写する転写手段と、転写後の該潜像担持体を被清掃体として表面に付着した転写残トナーを除去する潜像担持体クリーニング手段とを有する画像形成装置において、該潜像担持体クリーニング手段として、請求項１、２、３、４、５、６、７または８のクリーニング装置を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、被清掃体である像担持体と少なくとも該像担持体表面をクリーニングするクリーニング手段とを一体に支持し、画像形成装置本体に対して着脱自在な像担持体ユニットにおいて、該クリーニング手段として、請求項１、２、３、４、５、６、７または８のクリーニング装置を用いたことを特徴とするものである。

上記請求項１乃至１０の発明においては、回転軸を中心に回転する羽根部材であれば、回転軸となる部材に羽根部を固定するなど、ブラシローラに比べて簡易な構造であり、ブラシローラよりも安価に作成可能である。また、羽根部が被清掃体の表面における表面移動方向と直行する方向に平行な回転軸を中心に回転することによって、不要物を被清掃体の表面から離れる方向に搬送することができる。そして、クリーニング部材によってクリーニングされた不要物の落下する位置が搬送元で、排出部材が搬送力を付与する領域の上方が搬送先となるように羽根部材を配置することによって、クリーニングされた不要物を排出部材が搬送力を付与する領域まで搬送することができる。

請求項１乃至１０の発明によれば、ブラシローラよりも安価な構成で、クリーニング部材によってクリーニングされた不要物を排出部材が搬送力を付与する領域まで搬送することができるという優れた効果がある。
また、特に請求項１の構成を備える発明によれば、羽根部とフリッカー部材とが弾性材料からなることにより、羽根部のフリッカー運動のために羽根部とフリッカー部材とが衝突するときの衝撃を軽減することができる。この衝撃が大きいと、衝撃による振動が感光体や現像部等に伝達し、羽根部とフリッカー部材とが衝突するタイミングで画像に乱れが生じるショックジターと呼ばれる画像不良が生じるおそれがある。このため、羽根部とフリッカー部材とが衝突するときの衝撃を軽減することにより、ショックジターの発生を防止することができる。

以下、本発明を、電子写真方式のタンデム型カラー画像形成装置である電子写真複写機（以下、単に複写機５００という。）に適用した実施形態について説明する。
図１は、複写機５００を示す概略構成図である。複写機は、複写装置本体（以下、プリンタ部１００という）、給紙テーブル（以下、給紙部２００という）、プリンタ部１００上に取り付けるスキャナ（以下、スキャナ部３００という）、スキャナ部３００上に取り付ける原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）（以下、原稿搬送部４００という）からなっている。また、複写機５００内の各装置の動作を制御する図示しない制御部も備えている。

プリンタ部１００は、その中央に中間転写体としての中間転写ベルト１０を備えている。中間転写ベルト１０は、支持ローラ１４、１５、１６に掛け回され、図中時計回りに表面移動可能となっている。そして、中間転写ベルト１０に対向するように、表面にブラック・イエロー・マゼンタ・シアンのうち１色のトナー像をそれぞれ担持する潜像担持体としての４つの感光体３（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）を備えている。
感光体３（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）のまわりには、感光体３（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）の表面を一様に帯電する帯電手段である帯電装置４（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）や、トナー像を形成するための現像手段である現像装置５（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）を備えている。更に、一次転写後の感光体３（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）表面に残留しているトナーを除去するクリーニング装置６（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）も備えている。
そして、感光体３（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）、現像装置５（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）、帯電装置４（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）、及び、クリーニング装置６（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）からなるトナー像形成部である作像装置１（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）を構成している。また、４つの作像装置１（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）を横に並べて配置してタンデム画像形成ユニット２０を構成する。
支持ローラ１５と中間転写ベルト１０を挟んで対向するように、トナー像を記録体としての転写紙上に転写した後の中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去するベルトクリーニング装置１７を備えている。また、プリンタ部１００は、タンデム画像形成ユニット２０の上方に露光装置２１を備えている。

中間転写ベルト１０の内側で各感光体３（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）と中間転写ベルト１０を挟んで対向する位置には、一次転写ローラ８（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）を備えている。一次転写ローラ８（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）は中間転写ベルト１０を挟んで感光体３（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）に押し当てて設けられ、一次転写部を形成している。

一方、中間転写ベルト１０を挟んでタンデム画像形成ユニット２０と反対の側には、二次転写装置２９を備える。二次転写装置２９は、二次転写ローラ２２と二次転写ベルト張架ローラ２３との間に、二次転写ベルト２４を掛け渡して構成している。二次転写装置２９は、二次転写ローラ２２が支持する位置で、二次転写ベルト２４が中間転写ベルト１０を介して支持ローラ１６に押し当てられている。そして、二次転写ベルト２４と中間転写ベルト１０との間で二次転写部としての二次転写ニップ部を形成するように配置されている。

二次転写装置２９の図中左側には、転写紙上の転写画像を定着する定着装置２５を備えている。定着装置２５は、無端ベルトである定着ベルト２６に加圧ローラ２７を押し当てて構成する。また、上述した二次転写装置には、二次転写ニップ部でトナー像の転写を受けた転写紙を定着装置２５へと搬送する転写紙搬送機能も備えてなる。

二次転写装置２９および定着装置２５の下には、上述したタンデム画像形成ユニット２０と平行に、転写紙の両面に画像を記録すべく転写紙を反転する転写紙反転装置２８を備えている。これによって、転写紙の片面に画像定着後に、切換爪５５で転写紙の進路を転写紙反転装置２８側に切り換え、そこで反転させて再び二次転写ニップ部に転写紙を搬送し、トナー像を転写させた後、排紙トレイ５７上に排紙させることができる。

スキャナ部３００は、コンタクトガラス３２上に載置された原稿の画像情報を読取センサ３６で読み取り、読み取った画像情報をこの制御部に送る。

不図示の制御部は、スキャナ部３００から受け取った上記画像情報に基づき、プリンタ部１００の露光装置２１内に配設された図示しないレーザーやＬＥＤ等を制御して感光体３に向けてレーザー書き込み光Ｌを照射させる。この照射により、感光体３の表面には静電潜像が形成され、この潜像は所定の現像プロセスを経由してトナー像に現像される。

給紙部２００は、ペーパーバンク４３に多段に備える給紙カセット４４、給紙カセット４４から転写紙を繰り出す給紙ローラ４２、繰り出した転写紙を分離して給紙路４６に送り出す分離ローラ４５、プリンタ部１００の本体側給紙路４８に転写紙を搬送する搬送ローラ４７等を備えている。

レジストローラ４９は、それぞれ給紙カセット４４又は手差しトレイ５１に載置されている転写紙を１枚だけ排出させ、中間転写体としての中間転写ベルト１０と二次転写装置２９との間に位置する二次転写ニップ部に送る。

複写機５００において、カラー画像のコピーをとるとき、原稿搬送部４００の原稿台３０上に原稿をセットするか、又は原稿搬送部４００を開いてスキャナ部３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットして原稿搬送部４００を閉じることで原稿を押さえる。
そして、不図示のスタートスイッチを押すと、原稿搬送部４００に原稿をセットしたときは原稿をコンタクトガラス３２上へと搬送して後、他方コンタクトガラス３２上に原稿をセットしたときは直ちに、スキャナ部３００を駆動し、第一走行体３３及び第二走行体３４を走行する。そして、第一走行体３３が備える光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第二走行体３４に向け、第二走行体３４のミラーで反射して結像レンズ３５を通して読取センサ３６に入れ、原稿の画像情報を読み取る。

帯電装置４（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）によって感光体３（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）の表面が一様に帯電され、スキャナ部３００で読み取られた画像情報を色分解して、露光装置２１によって各色毎に感光体３（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）にレーザー書き込みがなされる。これにより、感光体３（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）表面上に静電潜像を形成する。例えば、Ｃ（シアン）の画像形成に行いて説明する。感光体３Ｃの表面に形成された静電潜像は、現像装置５ＣによってＣトナーを潜像にあわせて現像し、単色のトナー像を形成する。同様にして、順次Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（黒）の順で各作像装置１（Ｍ，Ｙ，Ｋ）でも同様にして感光体３上で単色のトナ−像を形成する。このように、各感光体３上にトナー像を形成させるとともに、上記画像情報に応じたサイズの転写紙を給紙させるべく、給紙ローラのうち１つを作動させる。
また、これと同時に、不図示の駆動モータで支持ローラ１４、１５１６のうちの１つを回転駆動して他の二つの支持ローラを従動回転し、中間転写ベルト１０を回転搬送する。そして、中間転写ベルト１０の搬送とともに、感光体３（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）上の単色のトナー像を順次転写して中間転写ベルト１０上に合成カラー画像を形成する。

一方、給紙部２００では給紙ローラ４２のうちの１つを選択回転し、給紙カセット４４の１つから転写紙を繰り出し、分離ローラ４５で１枚ずつ分離して給紙路４６に入れ、搬送ローラ４７で複写機本体であるプリンタ部１００内の本体側給紙路４８に導き、この転写紙Ｐをレジストローラ４９に突き当てて止める。又は、手差し給紙ローラ５０を回転して手差しトレイ５１上の転写紙を繰り出し、手差し分離ローラ５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路５３に入れ、同じくレジストローラ４９に突き当てて止める。
そして、中間転写ベルト１０上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ４９を回転し、中間転写ベルト１０と二次転写ローラ２２との対向部である二次転写ニップ部に転写紙を送り込む。そして、ニップに形成されている転写用電界や当接圧力などの影響によってカラー画像を二次転写して転写紙上にカラー画像を記録する。

二次転写ニップ部でカラー画像の転写を受けた後の転写紙は、二次転写装置２９の二次転写ベルト２４で定着装置２５へと送り込まれ、定着装置２５で加圧ローラ２７と定着ベルトとによる加圧力と熱の付与によりカラー画像を定着される。その後、排出ローラ５６で排出され、排紙トレイ５７上にスタックされる。また、転写紙の両面に画像形成する場合、転写紙は、カラー画像を定着された後、切換爪５５で切り換えて転写紙反転装置２８に搬送される。そこで反転されて再び二次転写ニップ部へと導かれ、裏面にも画像を記録して後、排出ローラ５６で排紙トレイ５７上に排出される。
一方、二次転写ニップ部で転写紙にカラー画像を転写した後の中間転写ベルト１０の表面は、残留する残留トナーがベルトクリーニング装置１７によって除去され、タンデム画像形成ユニット２０による再度の画像形成に備える。

４つの作像装置１（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）は、収容されるトナーの色が異なる以外は、同じ構成、動作であるので、以下添字（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）を省略して説明する。図２は、作像装置１の概略説明図である。図２に示すように、作像装置１は、ユニット枠体２に感光体３と、プロセス手段として帯電装置４、現像装置５、クリーニング装置６などを一体的に備えて、プロセスカートリッジとして装置本体から着脱可能となっている。本実施形態では、プロセスカートリッジとしての作像装置１そのものを交換するようになっているが、感光体３、帯電装置４、現像装置５、クリーニング装置６のような単位で新しいものと交換するような構成でもよい。

図２に示すように、作像装置１のクリーニング装置６は、潤滑剤であるステアリン酸亜鉛を固形化した固形潤滑剤６４と、潤滑剤塗布部材として潤滑剤を感光体３表面上に塗布する塗布ブラシ６２とを有する。
クリーニング装置６は、感光体３の表面移動方向上流側から順に、回収羽根６３及びクリーニングブレード６１、塗布ブラシ６２、そして、均しブレード６６を備える。なお、クリーニングブレード６１と均しブレード６６とはゴムブレードである。
クリーニング装置６では、不図示の駆動源によって回転軸６３ｃを中心に図３中の反時計回り方向回転駆動する回収羽根６３を有し、回収羽根６３とクリーニングブレード６１とによって、感光体３の表面をクリーニングするクリーニング部を構成している。

潤滑剤の塗布はブラケットに保持された固形潤滑剤６４が潤滑剤加圧スプリング（不図示）により塗布ブラシ６２に加圧して行う。そして、感光体３の表面に接触して回転する塗布ブラシ６２により固形潤滑剤６４を削って感光体３上に塗布する。クリーニングブレード６１によって転写残トナーの除去がなされた感光体３表面上に、塗布ブラシ６２によって潤滑剤を塗布する。潤滑剤の塗布がなされた感光体３表面は、カウンター方式で当接する均しブレード６６によって潤滑剤が均され、感光体３表面上の潤滑剤が緻密な塗布状態となる。

クリーニングブレード６１は回転自在に保持された図示しないホルダに固定されており、感光体３の回転方向に対してカウンター支持されている。また、クリーニングブレード６１によって感光体３上から除去されたトナーは、回収羽根６３によってトナー回収コイル６５に搬送され、トナー回収コイル６５によってクリーニング装置６の外に排出される。

クリーニング装置としては、クリーニング装置のユニット内に廃トナー収容部を設け、感光体の表面からクリーニングされたトナー等の不要物を廃トナー収容部に蓄積するものがある。しかし、このようなクリーニング装置では、廃トナー収容部のトナー収容量の上限まで不要物が蓄積されると、クリーニング装置のユニットを交換する必要が生じ、クリーニング装置を構成する部材が寿命に到達していなくても交換することがあるため、好ましくない。また、交換のサイクルを長くするためにトナー収容部の容量を大きくすると、クリーニング装置の大型化につながり、好ましくない。

また、クリーニング装置としては、特許文献１のようにクリーニングブレードの設置位置に対して、感光体の表面移動方向上流側で、この設置位置の下方にブラシローラを設けるものがある。しかしながら、ブラシローラは、ブラシ繊維を織り金属軸に巻き、接着させ、さらに、起毛等複雑な処理が必要なため、コスト高になるという問題がある。また、ブラシローラはクリーニング補助の機能としては優れるが、トナーを搬送する搬送部材としての能力だけで考えると、ブラシ毛一本一本の間をトナーが抜けることが可能であるので、搬送能力はさほど高くない。

次に本実施形態の特徴部について説明する。
図３は、クリーニング装置６のクリーニング部を説明する説明図であり、図２で示したクリーニング装置６が備える固形潤滑剤６４、塗布ブラシ６２、及び、均しブレード６６は図３では省略する。また、図４は、回収羽根６３の作成例の説明図である。
図３に示すように、排出部材であるトナー回収コイル６５が搬送力を付与する領域であるトナー回収搬送路６８はクリーニングブレード６１が感光体３に接触する位置に対して鉛直方向下側には配置されていない。すなわち、トナー回収コイル６５及びトナー回収搬送路６８は、被清掃体である感光体３の表面やクリーニングブレード６１から離れた位置に配置されている。このため、クリーニングしたトナーを回収してクリーニング装置６の外に搬送させる上では不利なレイアウトとなっている。
このため、本実施形態のクリーニング装置６のクリーニング部では、トナー回収コイル６５と感光体３との間にトナーを搬送する搬送部材として機能する羽根部材としての回収羽根６３を配置している。回収羽根６３としては、図４（ａ）に示すように、金属軸６３ｂを断面が小判形状となるように加工し、羽根部６３ａとなる弾性を有するシート部材を貼り付けて作成することができる。

また、図４（ａ）に示すように、羽根部６３ａは、回転軸６３ｃを中心として径方向（図４（ａ）中の矢印Ａ方向）に伸びた辺と、回転軸６３ｃの軸方向（図４中の矢印Ｂ方向）に伸びた辺とを備えている。そして、弾性材料から成る羽根部６３ａが回転軸６３ｃを中心に回転することによって不要物を搬送する。
なお、図４中の斜線部が貼り付け面を示している。また、回収羽根６３としては、図４（ｂ）に示すように、板金６３ｄの平面部分に弾性を有するシート部材を貼り付けて羽根部６３ａとしても良い。また、本実施形態の羽根部６３ａに用いるシート部材しては、弾性材料としてポリウレタンゴムからなるシート部材を用いる。

クリーニング装置６では、感光体３の表面上の転写残トナー等の不要物は、クリーニングブレード６１によってクリーニングされて、感光体３の表面から離間し、クリーニングブレード６１の下方に落下する。
落下した不要物は図３中の破線で示す回収羽根６３の投影領域に至り、回収羽根６３が回転軸６３ｃを中心に図３中の反時計回り方向に回転駆動することによって、不要物は回収羽根６３とともに回転運動する。また、クリーニング装置６は、回収羽根６３の羽根部６３ａに接触し、且つ、トナー回収搬送路６８の上方となる位置にフリッカー部材６９を備えておいる。そして、羽根部６３ａがフリッカー部材６９に衝突し、フリッカー運動することにより、回収羽根６３からトナー回収コイル６５への不要物の受渡しを効率よく行うことができる。

本実施形態のクリーニング装置６では、クリーニングブレード６１によってクリーニングされ、感光体３の表面から離間したトナーをトナー回収コイル６５が配置されたトナー回収搬送路６８まで搬送する搬送部材として回収羽根６３を有する。回収羽根６３は回転軸となる金属軸６３ｂに羽根部６３ａとなるシート部材を貼り付けて固定することで作成することができ、ブラシローラに比べて簡易な構成であり、ブラシローラよりも安価に作成が可能である。これにより、ブラシローラよりも安価な構成で、クリーニングブレード６１によってクリーニングされた転写残トナー等の不要物をトナー回収搬送路６８まで搬送することができる。

また、ブラシローラによる不要物の搬送は、ブラシローラのブラシ毛一本一本の間をトナーが抜けることが可能であるので、搬送能力はさほど高くない。一方、本実施形態のクリーニング装置６では、回収羽根６３による搬送している。羽根部６３ａは、回転軸６３ｃを中心として径方向（図４中の矢印Ａ方向）に伸びた辺と、回転軸６３ｃの軸方向（図４中の矢印Ｂ方向）に伸びた辺とを備えているため、回転軸６３ｃを中心に回転することによって、不要物を感光体３の表面から離れる方向に搬送することができる。また、羽根部６３ａの図４中の矢印Ａ方向に伸びた辺と、矢印Ｂ方向に伸びた辺とで形成される面（図４では平面）によって不要物に搬送力を付与するため、ブラシ毛一本一本の間を不要物が抜けることが可能なブラシローラよりも効率の良い搬送を行うことができる。

回収羽根６３は、構成上１回転に１回〜数回のフリッカー部材６９への衝突が存在する。これは回収羽根６３を構成する羽根部６３ａの枚数にもよる（本実施形態では１回転に２回）が、羽根部６３ａによって搬送する形態のため必然的に生じてくる。フリッカー部材６９への衝突がクリーニングユニットであるクリーニング装置６や、プロセスカートリッジである作像装置１全体に振動を発生させ、画像に周期的な異常を発生させるショックジターと呼ばれる画像不良の要因となってしまう。このショックジターは従来の白黒機ではさほど問題にならなかったが、近年の高画質化・カラー化の流れにおいては、極めて大きな問題となる。よって、クリーニング装置６としては、ショックジター等の画像不良を発生させずにコストの安い回収羽根により高効率搬送を実現させることが望まれる。

本実施形態のクリーニング装置６では、回収羽根６３を衝突させるフリッカー部材６９として、弾性材料からなる部材を用いている。回収羽根６３の羽根部６３ａを弾性材料からなるシート部材を用い、フリッカー部材６９も弾性材料からなる部材を用いることにより、回収羽根６３の羽根部６３ａがフリッカー部材６９に衝突したときの衝撃の発生を抑えることが可能となる。
また、羽根部６３ａ及びフリッカー部材６９に用いる弾性材料としては、本実施形態のクリーニング装置６では、ポリウレタンゴムをシート状に成型させたシート部材を用いている。
弾性材料からなるシート部材としてはＰＥＴシートを用いていることも可能であるが、ポリウレタンゴムは他のゴム材料よりも耐久性が高いため、ポリウレタンゴムからなるシート部材を用いることにより、本発明の特徴部を備えたクリーニング装置６で耐久性が高い構成を実現することができる。

次に、トナー回収コイル６５の搬送方向下流端部近傍におけるクリーニング装置６の構成について説明する。
図５は、クリーニング装置６における回収羽根６３及びトナー回収コイル６５を配置した部分の斜視説明図である。また、図６は、クリーニング装置６のトナー回収コイル６５の搬送方向下流端部近傍を上方から見た模式図である。
回収羽根６３によってトナー回収搬送路６８に搬送された転写残トナー等の不要物は、トナー回収コイル６５によって図５及び図６中の矢印Ｅ方向に搬送される。クリーニング装置６におけるトナー回収コイル６５の搬送方向（矢印Ｅ方向）の下流側端部に到達した不要物は、クリーニング装置６のケーシング６ｃの上記下流側端部側の壁面に設けられたトナー排出口６８ａから外部に排出される。トナー排出口６８ａではトナー回収コイル６５が中を通っており、不要物をクリーニング装置６の外部に排出する。クリーニング装置６の外部に排出された不要物は矢印Ｄで示すように下方に落下し、不図示の廃トナー搬送手段によって不図示の廃トナー回収ボトルに搬送される。なお、上面図である図６では矢印Ｄで示す方向は横方向であるが、実際は紙面手前側から奥に向かう方向の下方に落下する。

トナー回収搬送路６８では、トナー回収コイル６５の下方をケーシング形状によって樋形状を持たせており、トナー回収コイル６５を回転させることによってトナーを搬送させることができる。トナー回収搬送路６８内では、転写残トナー等の不要物は一方向に送られるため、送られる下流側では、上流から送られてきた不要物と回収羽根６３から新たに搬送された不要物が交わり、搬送する不要物の量が増加する。この状態で、トナーの流動性が悪い場合、送るべき不要物の量が一定以上となると、回収羽根６３を配置する部分とトナー回収搬送路６８とを仕切るケーシングを乗り越えて、不要物が回収羽根６３側へと溢れる現象が発生するおそれがある。回収羽根６３側へ不要物が溢れると、クリーニング装置６内の汚れが悪化し、クリーニング装置６から感光体３表面への不要物の再付着となるおそれがある。このような再付着が生じると、クリーニングブレード６１でクリーニングできる不要物の量を超えて、クリーニングブレード６１の当接部をすり抜けてしまい、クリーニング不良となるおそれがある。

このような不要物がトナー回収搬送路から溢れる現象は、ブラシローラを使用した時には起きなかった。これは、ブラシローラを使用する構成では、ブレードからのトナー量が多いとき、一時的にブラシの中に蓄えられていたが、回収羽根の使用により、ブレ-ドからのトナーが一気にトナー回収搬送路６８に向かい、トナーあふれが出ることとなったことが原因と考えられる。

なお、クリーニング装置６内の図中矢印Ｃで示す領域は、不要物が回収羽根６３によってトナー回収搬送路６８には来ない領域である。
このため、本実施形態のクリーニング装置６では、図７に示すように、トナー回収コイル６５の搬送方向下流端側について、回収羽根６３から供給される廃トナーがなくなる領域（図中の領域Ｃ）の上流側端部からトナー回収コイル６５の上方を覆う蓋部６８ｃを備えている。蓋部６８ｃは図６中の網掛け部分を覆うように設けられている。蓋部６８ｃを備えることにより、トナー回収搬送路６８の断面が上方にも覆いがある形状、すなわちトンネル形状となり、トナー回収コイル６５の搬送方向端部である領域Ｃにおける転写残トナー等のトナー回収搬送路６８からの溢れを起こさせない構成としている。

次に、トナー回収コイルの搬送能力について説明する。
上述したように、トナー回収搬送路６８内では、トナー回収コイル６５が搬送すべき不要物の量は、トナー回収コイル６５の搬送方向下流に行くに従い増加していき、トナー回収搬送路６８から不要物が溢れる原因となる。
このような不具合は、トナー回収コイル６５の搬送方向下流に行くに従って、トナー回収コイル６５の搬送能力を上げることにより、スムーズなトナー排出を行うことによって不要物が溢れる現象の発生を抑制することができる。

図８は、搬送方向下流側ほどトナー回収コイル６５の搬送能力を上げる構成の一例の説明図である。
図８に示すように、クリーニング装置６では、トナー回収コイル６５として平板形状の断面を有するコイルを用い、このコイルピッチをトナー排出口６８ａに近づくに従い、ピッチを長くしている。具体的には、トナー回収コイル６５の搬送方向（図８中の矢印Ｅ方向）について、上流側のピッチＰ１に対して下流側のピッチＰ２の方が大きくなるようにトナー回収コイル６５を形成する。
搬送方向下流側ほどピッチを広くする構成としては、ピッチ幅を徐々に広くする構成でも良いし、ある長さごとにピッチ幅を変えていってもかまわない。また、コイル断面も円断面でも、樹脂成型品であっても同様の効果が得られる。
本実施形態のクリーニング装置６では、トナー回収コイルの搬送方向上流側端部でピッチ幅を６［ｍｍ］、下流側端部でピッチ幅を８［ｍｍ］としている。この関係は、実際の装置において、トナー回収搬送路６８内の廃トナー量を上流側、下流側で比較してバランスをとるのが適当である。
また、図７を用いて説明した蓋部６８ｃを備える構成と、図８を用いて説明したトナー回収コイル６５の搬送方向下流側ほどピッチ幅を広げる構成とを組み合わせることにより、不要物が溢れる現象をより確実に防止することができ、転写残トナー等の不要物を効率的に排出することができる。

本実施形態のクリーニング装置６では、被清掃体の表面に接触するクリーニング部材として、クリーニングブレード６１を用いる構成について説明したが、クリーニング部材としてはこれに限るものではない。例えば、被清掃体の表面に接触し、接触位置よりも被清掃体の表面移動方向上流側に向けて不要物を掻き落とすブラシローラであっても良い。このような構成であれば、ブラシローラはトナー回収搬送路まで不要物を搬送する機能は要さず、不要物を掻き落とす機能に特化した構成であれば良いので、ブラシローラの形状及びレイアウトの自由度が向上する。また、不要物を回収羽根で搬送することにより、ブラシローラで搬送する構成に比べて、効率の良い搬送を行うことができる。
また、回収羽根６３の配置としては、図３に示すように感光体３に対して非接触となる構成に限らず、羽根部６３ａが感光体３の表面に接触する構成であっても良い。
また、排出部材としては、トナー回収コイル６５のようにコイル状のものに限らず、回転軸にらせん状の羽根を取り付けたスクリュ状のものを用いてもよい。

本実施形態では、４色トナーの各色に対応した各感光体３のクリーニング手段として、各作像装置が備えるクリーニング装置６に本発明を適用した構成について説明した。本発明の特徴部を備えるクリーニング装置を適用可能なクリーニング手段としては本実施形態で説明した構成に限るものではない。例えば、被清掃体が感光体である場合は、単色の画像形成装置が備える一つの感光体のクリーニング手段や、カラーの画像形成装置であっても一つの感光体に複数の現像装置が対向し、一つの感光体で４色の画像を形成する画像形成装置の感光体のクリーニング手段としても適用可能である。
また、本発明の特徴部を備えたクリーニング装置がクリーニングする被清掃体としては感光体に限るものではない。例えば、中間転写体である中間転写ベルトのクリーニング装置や、転写紙に画像の転写が成される位置から定着位置まで転写紙を搬送する転写搬送ベルトのクリーニング装置にも適用可能である。

以上、本実施形態によれば、クリーニング装置６は、表面移動する被清掃体である感光体３の表面に接触し、その接触位置の感光体３の表面移動方向上流側で感光体３上のトナーなどの不要物をせき止めて感光体３の表面をクリーニングするクリーニング部材であるクリーニングブレード６１を有する。また、感光体３の表面から離れた位置に配置され、クリーニングブレード６１のクリーニングによって感光体３の表面から離間した不要物を搬送してクリーニング装置６の外部に排出する排出部材であるトナー回収コイル６５を有する。また、感光体３表面から離間した不要物をトナー回収コイル６５が搬送力を付与する領域であるトナー回収搬送路６８に搬送する搬送部材として、感光体３の表面における表面移動方向と直行する方向（ドラム状の感光体３の軸方向）に平行な回転軸６３ｃを中心に回転する羽根部６３ａを備え、回転軸６３ｃを中心に羽根部６３ａを回転させることによって不要物を搬送する羽根部材である回収羽根６３を有する。回転軸６３ｃを中心に回転する回収羽根６３であれば、回転軸となる金属軸６３ｂに羽根部６３ａとなるシート部材を固定するという、ブラシローラに比べて簡易な構造であり、ブラシローラよりも安価に作成可能である。また、羽根部６３ａが感光体３回転軸に平行な回転軸６３ｃを中心に回転することによって、不要物を感光体３の表面から離れる方向に搬送することができる。そして、クリーニングブレード６１によってクリーニングされた不要物の落下する位置が搬送元で、トナー回収搬送路６８の上方が搬送先となるように回収羽根６３を配置することによって、クリーニングされた不要物をトナー回収搬送路６８まで搬送することができる。このため、クリーニング装置６であれば、ブラシローラよりも安価な構成で、クリーニングブレード６１によってクリーニングされた不要物をトナー回収搬送路６８まで搬送する構成を実現することができる。

また、羽根部６３ａとフリッカー部材６９とが弾性材料からなることにより、羽根部６３ａのフリッカー運動のために羽根部６３ａとフリッカー部材６９とが衝突するときの衝撃を軽減することができる。この衝撃が大きいと、衝撃による振動が感光体３や現像装置５等に伝達し、羽根部６３ａとフリッカー部材６９とが衝突するタイミングで画像に乱れが生じるショックジターと呼ばれる画像不良が生じるおそれがある。このため、羽根部６３ａとフリッカー部材６９とが衝突するときの衝撃を軽減することにより、ショックジターの発生を防止することができる。

また、クリーニング装置６において、羽根部６３ａは、回転軸６３ｃを中心として径方向（図４中の矢印Ａ方向）に伸びた辺と、回転軸６３ｃの軸方向（図４中の矢印Ｂ方向）に伸びた辺とを備える板形状である。これら２つの辺で形成される平面によって不要物に搬送力を付与するため、ブラシ毛一本一本の間を不要物が抜けることが可能なブラシローラよりも効率の良い搬送を行うことができる。

また、クリーニング部材として、感光体３の表面における表面移動方向と直行する方向に平行な方向に延在する一辺が感光体３表面に当接するように配置されるクリーニングブレード６１であることことにより、ブレードを当接させるという簡易な構成でクリーニングを行うことができる。

また、クリーニング部材であるクリーニングブレード６１、羽根部６３ａ及びフリッカー部材の弾性材料として、ポリウレタンゴムを用いることにより、本発明の特徴部を備えたクリーニング装置６で耐久性が高い構成を実現することができる。

また、排出部材として、感光体３の回転軸方向に平行な方向に不要物を搬送してクリーニング装置６の外部に排出するものであって、らせん状の羽根部を備え、回転することにより搬送対象に対して回転軸方向に搬送力を付与する排出オーガとしてのトナー回収コイルである。排出部材としてコイル状のものを用いることにより、トナーを排出する構成を簡易、且つ、省スペースな構成で実現することができる。

また、トナー回収コイル６５が搬送力を付与する領域であるトナー回収搬送路６８を形成する排出搬送路形成部材であるケーシング６ｃの樋形状部分は、トナー回収コイル６５の回転軸方向について、トナー回収コイル６５が回収羽根６３の羽根部６３ａと対向し、回収羽根６３によって不要物が受け渡される領域では、該排出オーガの上方が開放された形状である。一方、この樋形状部分のトナー回収コイル６５の下流側端部の近傍の領域Ｃでは、ケーシング６ｃはトナー回収コイル６５の上方を覆う形状である蓋部６８ｃを備えることにより、領域Ｃにおける転写残トナー等のトナー回収搬送路６８からの溢れを起こさせない構成を実現することができる。

また、トナー回収コイル６５のらせん状の羽根部のピッチ幅が、の回転軸方向について一様ではなく、トナー回収コイル６５の下流側端部の近傍のピッチ幅が最長である。これにより、トナー回収コイル６５の搬送方向下流に行くに従って、トナー回収コイル６５の搬送能力を上げることにより、スムーズなトナー排出を行うことによって不要物が溢れる現象の発生を抑制することができる。

また、画像形成装置である複写機５００は、潜像担持体である感光体３、感光体３の表面を一様に帯電せしめる帯電手段としての帯電装置４、及び、感光体３上に静電潜像を形成する潜像形成手段である露光装置２１を有する。また、複写機５００は、感光体３上の静電潜像をトナーにより現像しトナー像化する現像手段である現像装置５、感光体３上のトナー像を転写体である中間転写ベルト１０に転写する転写手段である一次転写ローラ８を有する。そして、転写後の感光体３の表面に付着した転写残トナーを除去する潜像担持体クリーニング手段としてクリーニング装置６を有する。不要物を良好にトナー回収搬送路６８に搬送することができるので、クリーニング装置６内でトナーが増加して感光体３に再付着することを防止することができ、良好なクリーニング性を維持することができる。

また、作像装置１を、感光体３と少なくともクリーニング装置６とを一体に支持し、複写機５００本体に対して着脱自在な像担持体ユニットであるプロセスカートリッジを構成することにより、感光体３回りの機器を同時に交換することができるので、交換時の操作性が高まり、メンテナンス上の効率が向上する。

本実施形態に係る複写機の概略構成図。 ４つある作像装置の一つの概略説明図。 クリーニング装置のクリーニング部を説明する説明図。 回収羽根の作成例の説明図で。 回収羽根及びトナー回収コイルを配置した部分の斜視説明図。 クリーニング装置のトナー回収コイルの搬送方向下流端部近傍を上方から見た模式図。 蓋部を設けたクリーニング装置におけるトナー回収スクリュの搬送方向下流側近傍の拡大説明図。 搬送方向下流側ほどトナー回収コイルの搬送能力を上げる構成の一例の説明図。

符号の説明

１ 作像装置
３ 感光体
４ 帯電装置
５ 現像装置
６ クリーニング装置
６ｃ ケーシング
８ 一次転写ローラ
１０ 中間転写ベルト
１４ 支持ローラ
１７ ベルトクリーニング装置
２０ タンデム画像形成ユニット
２１ 露光装置
２２ 二次転写ローラ
２３ 二次転写ベルト張架ローラ
２４ 二次転写ベルト
２５ 定着装置
２６ 定着ベルト
２７ 加圧ローラ
２８ 転写紙反転装置
２９ 二次転写装置
３０ 原稿台
３２ コンタクトガラス
３３ 第一走行体
３４ 第二走行体
３５ 結像レンズ
３６ 読取センサ
４２ 給紙ローラ
４３ ペーパーバンク
４４ 給紙カセット
４５ 分離ローラ
４６ 給紙路
４７ 搬送ローラ
４８ 本体側給紙路
４９ レジストローラ
５０ 手差し給紙ローラ
５１ 手差しトレイ
５２ 手差し分離ローラ
５３ 手差し給紙路
５５ 切換爪
５６ 排出ローラ
５７ 排紙トレイ
６１ クリーニングブレード
６２ 塗布ブラシ
６３ 回収羽根
６３ａ 羽根部
６３ｂ 金属軸
６３ｃ 回転軸
６３ｄ 板金
６４ 固形潤滑剤
６５ トナー回収コイル
６６ 均しブレード
６８ トナー回収搬送路
６８ａ トナー排出口
６８ｃ 蓋部
６９ フリッカー部材
１００ プリンタ部
２００ 給紙部
３００ スキャナ部
４００ 原稿搬送部
５００ 複写機

Claims (10)

1. 表面移動する被清掃体の表面に接触し該被清掃体の表面をクリーニングするクリーニング部材と、
   該クリーニング部材のクリーニングによって被清掃体の表面から離間した該不要物を搬送してクリーニング装置の外部に排出する排出部材と、
   該被清掃体の表面から離間した該不要物を、該排出部材が搬送力を付与する領域に搬送する搬送部材を有するクリーニング装置において、
   該搬送部材は、該被清掃体の表面における表面移動方向と直行する方向に平行な回転軸を中心に回転し、弾性材料からなる羽根部を備え、該回転軸を中心に該羽根部を回転させることによって該不要物を搬送する羽根部材であり、
   上記排出部材は、上記被清掃体の表面における表面移動方向と直行する方向に平行な方向に上記不要物を搬送してクリーニング装置の外部に排出するものであって、
   らせん状の羽根部を備え、回転することにより搬送対象に対して回転軸方向に搬送力を付与する排出オーガであり、
   上記排出オーガの回転軸方向について、該排出オーガが上記羽根部材の上記羽根部と対向し、該羽根部材によって上記不要物が受け渡される領域では、上記排出オーガが搬送力を付与する領域を形成する排出搬送路形成部材は、該排出オーガの上方が開放された形状であり、
   該排出オーガの下流側端部の近傍で、該羽根部の回転軸方向端部よりも外側の該羽根部材と該排出オーガとが対向し、該羽根部材によって該不要物が受け渡されない領域では、該排出搬送路形成部材は該排出オーガの上方を覆う形状であることを特徴とするクリーニング装置。
2. 請求項１のクリーニング装置において、
   上記排出部材が搬送力を付与する領域の上方で上記羽根部の径方向端部に接触して該羽根部にフリッカー運動を行わせるフリッカー部材を備え、該フリッカー部材は弾性材料から成ることを特徴とするクリーニング装置。
3. 請求項１または２のクリーニング装置において、
   上記羽根部は、上記回転軸を中心として径方向に伸びた辺と、該回転軸の軸方向に伸びた辺とを備える板形状であることを特徴とするクリーニング装置。
4. 請求項１、２または３のクリーニング装置において、
   上記クリーニング部材は、上記被清掃体の表面における表面移動方向と直行する方向に平行な方向に延在する一辺が該被清掃体表面に当接するように配置されるクリーニングブレードであることを特徴とするクリーニング装置。
5. 請求項１、２、３または４のクリーニング装置において、
   上記クリーニング部材が、ポリウレタンゴムからなることを特徴とするクリーニング装置。
6. 請求項１、２、３、４または５のクリーニング装置において、
   上記羽根部が、ポリウレタンゴムからなることを特徴とするクリーニング装置。
7. 請求項１、２、３、４、６または６のクリーニング装置において、
   上記フリッカー部材が、ポリウレタンゴムからなることを特徴とするクリーニング装置。
8. 請求項１、２、３、４、５、６または７のクリーニング装置において、
   らせん状の上記羽根部のピッチの幅が、上記排出オーガの回転軸方向について一様ではなく、該排出オーガの下流側端部の近傍のピッチが最長であることを特徴とするクリーニング装置。
9. 潜像担持体と、
   該潜像担持体を帯電せしめる帯電手段と、
   該潜像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
   該潜像担持体上の静電潜像をトナーにより現像しトナー像化する現像手段と、
   該潜像担持体上のトナー像を転写体又は記録媒体に転写する転写手段と、
   転写後の該潜像担持体を被清掃体として表面に付着した転写残トナーを除去する潜像担持体クリーニング手段とを有する画像形成装置において、
   該潜像担持体クリーニング手段として、請求項１、２、３、４、５、６、７または８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。
10. 被清掃体である像担持体と少なくとも該像担持体表面をクリーニングするクリーニング手段とを一体に支持し、画像形成装置本体に対して着脱自在な像担持体ユニットにおいて、
    該クリーニング手段として、請求項１、２、３、４、５、６、７または８のクリーニング装置を用いたことを特徴とする像担持体ユニット。

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