クリーニング装置、および画像形成装置
【課題】ファーブラシローラと回収ローラ間のニップ出口でフリッキングによって飛散したトナーを、外部に噴出させないクリーニング装置を提供する。
【解決手段】ケーシングの開口部から一部が露出して中間転写体８に接触するように配置された、残留トナーを取り除くためのブラシローラ１１１と、取り除かれたトナーをブラシローラから回収する回収ローラ１１２と、回収されたトナーを掻き落とすブレード１１３と、ブラシローラの、回収ローラとの接触部Ｎから下部にかけての面の所定部位から、ケーシング内側の下壁１１６の所定部位にかけて配置され、トナーが開口部から外部へ流出することを阻止するトナー阻止部材１２０とを備える。ブラシローラ１１１は、その下部が開口部に向かって移動する向きに回転し、トナー阻止部材１２０は、ブラシローラと当接する部分から開口部に向かうにしたがってブラシローラの表面から徐々に離れていく形状をしている。
【解決手段】ケーシングの開口部から一部が露出して中間転写体８に接触するように配置された、残留トナーを取り除くためのブラシローラ１１１と、取り除かれたトナーをブラシローラから回収する回収ローラ１１２と、回収されたトナーを掻き落とすブレード１１３と、ブラシローラの、回収ローラとの接触部Ｎから下部にかけての面の所定部位から、ケーシング内側の下壁１１６の所定部位にかけて配置され、トナーが開口部から外部へ流出することを阻止するトナー阻止部材１２０とを備える。ブラシローラ１１１は、その下部が開口部に向かって移動する向きに回転し、トナー阻止部材１２０は、ブラシローラと当接する部分から開口部に向かうにしたがってブラシローラの表面から徐々に離れていく形状をしている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、複写機、およびファクシミリなどの画像形成装置、および画像形成装置に用いるクリーニング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、マゼンダ、イエロー、シアン、ブラックの４つの画像形成部が別々に設けられたタンデム型の画像形成装置が用いられている。このようにトナー色毎に、画像形成部が別々に設けられた、タンデム型の画像形成装置では、１ドラム方式の場合と比べて画像形成のスピードを早くすることが出来る。
【０００３】
図９は、このようなタンデム型のフルカラー複写機の部分構成図である。図９には、ブラック画像形成部３０１、イエロー画像形成部３０２、シアン画像形成部３０３およびマゼンダ画像形成部３０４が設けられている。各画像形成部は、感光体ドラム３０１ａ、３０２ａ、３０３ａ、３０４ａ、および各感光体ドラムに各色のプラスに帯電したトナーを供給する現像ローラ３０１ｂ、３０２ｂ、３０３ｂ、３０４ｂを有している。また、各感光体ドラムに対向して、一次転写時にマイナスの電荷に帯電する一次転写ローラ３１１、３１２、３１３、３１４が配置されている。
【０００４】
また、感光体ドラムと一次転写ローラの間に、中間転写ベルト３１５が設けられている。この中間転写ベルト３１５の回転方向（図中矢印参照）を基準として、ブラック画像形成部３０１の下流側近傍には、中間転写ベルト３１５を押圧するように二次転写ローラ３１６が設けられている。なお、二次転写ローラ３１６に対向して、中間転写ベルト３１５の内側に配置されている駆動ローラ３１７によって中間転写ベルト３１５は回転される。
【０００５】
また、マゼンダ画像形成部３０４の上流側近傍には、二次転写時に用紙に転写されず中間転写ベルト３１５上に残留したプラス帯電のトナーを除去するためのクリーニング装置４００が設けられている。
【０００６】
図１０に、クリーニング装置４００部分の拡大構成図を示す。
【０００７】
このクリーニング装置４００には、マイナスに帯電したファーブラシローラ４０１が設けられている。このファーブラシローラ４０１は、ローラの外周に一定の長さのブラシが配置されたものであり、ブラシが中間転写ベルト３１５に接触して回転することによってトナーを取り除く。
【０００８】
また、ファーブラシローラ４０１によって取り除かれたトナーを回収するための回収ローラ４０２が設けられており、この回収ローラ４０２の表面からトナーを取り除くゴムブレード４０３が配置されている。また、回収されたトナーを廃トナーボトル（図示せず）へと搬送するための搬送スパイラル４０５が、ゴムブレード４０３の下方に配置されている。なお、クリーニング装置４００の下側には、画像形成部３０１〜３０４を収容している筐体があるため、搬送スパイラル４０５をファーブラシローラ４０１の下方には配置できず、図１０に示すように、搬送スパイラル４０５はファーブラシローラ４０１の水平方向に配置されている。
【０００９】
また、中間転写ベルト３１５の内側には、ファーブラシローラ４０１と対向して、従動ローラ３１９が設けられており、従動ローラ３１９の上流側であって、駆動ローラ３１７の下流側には、中間転写ベルト３１５にテンションをかけるためのテンションローラ３２０が設けられている。
【００１０】
このような画像形成装置において、現像ローラ３０１ｂ、３０２ｂ、３０３ｂ、３０４ｂ上のトナーはプラスに帯電されているため、用紙上にトナー画像を転写する際には、二次転写ローラ３１６に、表面がマイナスに帯電するように電圧が印加される。
【００１１】
上記二次転写ローラ３１６による二次転写後に、転写されずに中間転写ベルト３１５上に残留したトナーは、ファーブラシローラ４０１との物理的接触および静電力によって取り除かれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００２−２７８３９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、図１０に示すような構成のクリーニング装置４００では、回収しきれなかった残留トナーがケーシング開口部から噴き出して中間転写ベルト３１５に再付着し、画像汚れが発生する問題があった。
【００１４】
すなわち、中間転写ベルト３１５上の残留トナー量が多い場合には、図１０に示す構成のクリーニング装置４００では、ファーブラシローラ４０１と回収ローラ４０２のニップ部で残留トナーを回収しきれず、ファーブラシローラ４０１のブラシ毛のフリッキングによりニップ部出口でブラシ中のトナーが飛散し、クリーニング装置４００のケーシングの下壁に堆積してしまう。そして、このケーシング内に堆積したトナーが、ケーシング開口部からクリーニング装置４００外へ噴き出して中間転写ベルト３１５に再付着し、その再付着したトナーによって画像汚れが発生してしまう。
【００１５】
例えば、ファーブラシローラ４０１と回収ローラ４０２のニップ部出口でフリッキングによって飛散するトナーを減少させるために、帯状パイル織物の巻きつけ角度の最適化を図ることにより、ファーブラシローラのブラシ毛の倒れ方向をフリッキングの少ない方向にした構造のクリーニング装置などが提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかし、特許文献１に記載のクリーニング装置を用いることによりフリッキングによって飛散するトナーを減少させることができるものの、ケーシング開口部から噴き出すトナーを抑制することはできない。
【００１６】
本発明は、上記従来のクリーニング装置の課題を考慮して、ファーブラシローラと回収ローラ間でフリッキングによって飛散したトナーを外部へ噴出させないクリーニング装置および画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上述した課題を解決するために、第１の本発明は、
像担持体表面または中間転写体表面に向けた開口部を有するケーシングと、
前記開口部から一部が露出して、前記像担持体または前記中間転写体に接触するように前記ケーシング内に配置された、残留トナーを取り除くためのブラシローラと、
前記ケーシング内に配置され、前記取り除かれたトナーを前記ブラシローラから回収するための回収ローラと、
前記ケーシング内に配置され、前記回収ローラで回収されたトナーを掻き落とすブレードと、
前記ケーシング内に配置され、前記ブレードで掻き落とされたトナーを廃トナー回収部へ運ぶ廃トナー搬送部と、
前記ブラシローラの、前記回収ローラとの接触部から下部にかけての面の所定部位から、前記ケーシング内側の下壁面の所定部位にかけて配置され、前記トナーが前記開口部から外部へ流出することを阻止するトナー阻止部材とを備え、
前記ブラシローラは、前記下部が前記開口部に向かって移動する向きに回転し、
前記トナー阻止部材は、前記ブラシローラと当接する部分から前記開口部に向かうにしたがって前記ブラシローラの表面から徐々に離れていく形状をしている、クリーニング装置である。
【００１８】
また、第２の本発明は、
前記トナー阻止部材は、シート状の弾性部材であり、その一方の縁部が、前記下壁面の前記開口部近傍に固定されており、前記一方の縁部に対向する他方の縁部が、前記下壁面に立設された立壁、前記下壁面または前記廃トナー搬送部に固定されており、少なくとも中央部の一部が前記ブラシローラの表面に当接することにより、前記一方の縁部から前記ブラシローラの表面に沿って湾曲し、その後逆方向に湾曲して前記他方の縁部に達している、第１の本発明のクリーニング装置である。
【００１９】
また、第３の本発明は、
前記トナー阻止部材は、導電性を有し、接地されている、第２の本発明のクリーニング装置である。
【００２０】
また、第４の本発明は、
前記トナー阻止部材は、前記中央部の他の一部が前記回収ローラにも当接している、第２の本発明のクリーニング装置である。
【００２１】
また、第５の本発明は、
前記トナー阻止部材は、起毛部材であり、前記ブラシローラの前記下部に対向する前記下壁面に植毛されている、第１の本発明のクリーニング装置である。
【００２２】
また、第６の本発明は、
前記起毛部材の上面は、前記ブラシローラの表面の湾曲形状に沿った湾曲面を有している、第５の本発明のクリーニング装置である。
【００２３】
また、第７の本発明は、
前記起毛部材の毛は、少なくとも前記開口部寄りの一部が前記開口部方向に倒れている、第５の本発明のクリーニング装置である。
【００２４】
また、第８の本発明は、
前記起毛部材の毛は、導電性を有し、接地されている、第５の本発明のクリーニング装置である。
【００２５】
また、第９の本発明は、
前記起毛部材は、毛が基布部に植毛されており、前記基布部の上に低反発弾性体の層が形成されている、第５の本発明のクリーニング装置である。
【００２６】
また、第１０の本発明は、
前記ブラシローラは、ブラシ毛が基布に植毛されており、前記基布の上に低反発弾性体の層が形成されている、第１の本発明のクリーニング装置である。
【００２７】
また、第１１の本発明は、
表面にトナー画像が形成される感光体ドラムと、
第１の本発明のクリーニング装置と、
記録媒体に転写されたトナー画像を定着させる定着部とを備えた画像形成装置である。
【発明の効果】
【００２８】
本発明により、ファーブラシローラと回収ローラ間でフリッキングによって飛散したトナーを外部へ噴出させないクリーニング装置および画像形成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態１および２における複写機の正面の構成断面図
【図２】本発明の実施の形態１における複写機の中間転写ベルト近傍の構成図
【図３】本発明の実施の形態１における第１の構成のクリーニング装置の拡大構成図
【図４】本発明の実施の形態１における第２の構成のクリーニング装置の拡大構成図
【図５】（ａ）本発明の実施の形態１における第３の構成のクリーニング装置の拡大構成図、（ｂ）本発明の実施の形態１における第３の構成のクリーニング装置のファーブラシローラの基布部分の拡大図
【図６】本発明の実施の形態２における第１の構成のクリーニング装置の拡大構成図
【図７】本発明の実施の形態２における第２の構成のクリーニング装置の拡大構成図
【図８】本発明の実施の形態２における第３の構成のクリーニング装置の拡大構成図
【図９】従来の複写機の中間転写ベルト近傍の構成図
【図１０】従来の複写機のクリーニング装置部分の拡大構成図
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下に、本発明にかかる画像形成装置の一実施例である複写機について、図面を参照しながら説明する。
【００３１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における複写機の正面の構成断面図である。図１に示すように、本実施の形態１の複写機１は、底部に画像形成される用紙を収納するための２つの給紙カセット２を備えている。また、複写機１は、その上部に、露光ランプ、レンズ、ミラー等により原稿の画像を読み取る画像読み取り部３を備えている。
【００３２】
また、本実施の形態１の複写機１は、タンデム方式を用いたカラー複写機であり、水平方向に順に配置されたブラック画像形成部４、イエロー画像形成部５、シアン画像形成部６、およびマゼンダ画像形成部７を備えている。そして、これら画像形成部によって形成された画像を重ね合わせるための中間転写ベルト８が配置されている。
【００３３】
また、中間転写ベルト８上で重ね合わされたトナー画像を用紙に転写する二次転写ローラ９と、転写されたトナー画像を用紙に定着させる定着部１０が設けられている。さらに、トナー画像が定着された用紙が排出される排出トレイ１３が画像読み取り部３の下側に設けられている。なお、トナー画像を転写する用紙が、本発明の記録媒体の一例にあたる。
【００３４】
次に、画像形成部について説明するが、４つの画像形成部４、５、６、７の基本的構成は同じであるため、マゼンダ画像形成部７を例に挙げて説明する。
【００３５】
図２に、中間転写ベルト８近傍の拡大構成図を示す。
【００３６】
図１および図２に示すように、マゼンダ画像形成部７は、感光体ドラム７０、帯電器７１、現像器７２およびクリーニング部７３等から構成されている。また、４つの画像形成部４、５、６、７の、各々の帯電器によって帯電された各々の感光体ドラムの表面を光走査することによって静電潜像を形成するレーザースキャナーユニット（以下、ＬＳＵと呼ぶ）１２が、画像形成部の下方に設けられている。また、中間転写ベルト８を挟んで感光体ドラム７０に対向するように一次転写ローラ１７が配置されている。また、現像器７２は、プラスの極性に帯電しトナーを感光体ドラム７０の表面に供給するために、感光体ドラム７０に当接して配置されている現像ローラ７５を有している。
【００３７】
この感光体ドラム７０と一次転写ローラ１７の間、感光体ドラム６０と一次転写ローラ１６の間、感光体ドラム５０と一次転写ローラ１５の間、および感光体ドラム４０と一次転写ローラ１４の間を通すように、中間転写ベルト８が一次転写ローラ１４、１５、１６、１７に捲き掛けられている。なお、プラスに帯電したトナーを中間転写ベルト８上に一次転写するため、一次転写ローラ１４、１５、１６、１７には、表面がマイナスに帯電するように電圧が印加されている。
【００３８】
なお、中間転写ベルト８が、本発明の中間転写体の一例にあたり、感光体ドラム４０、５０、６０、７０がそれぞれ、本発明の像担持体の一例にあたる。
【００３９】
図２に示すように、中間転写ベルト８の回転方向を基準にしてブラック画像形成部４の下流側近傍に、中間転写ベルト８を押圧するように二次転写ローラ９が配置されている。また、二次転写ローラ９に対向するように、中間転写ベルト８の内側には駆動ローラ２１が設けられている。この駆動ローラ２１は接地されている。
【００４０】
また、マゼンダ画像形成部７の上流側近傍には中間転写ベルト８の表面の残留トナーを取り除くためのクリーニング装置１１が配置されている。なお、このクリーニング装置１１に対向するように、中間転写ベルト８の内側には従動ローラ２２が設けられている。さらに、従動ローラ２２の上流側であって駆動ローラ２１の下流側には、中間転写ベルト８にテンションをかけるためのテンションローラ２３が配置されている。
【００４１】
次に、本実施の形態１の、第１の構成のクリーニング装置１１の構成について説明する。図３は、本実施の形態１の、第１の構成のクリーニング装置１１の構成図である。
【００４２】
図２および図３に示すように、クリーニング装置１１は、中間転写ベルト８を挟んで従動ローラ２２に対向して配置されているファーブラシローラ１１１と、ファーブラシローラ１１１と当接して配置されている回収ローラ１１２と、回収ローラ１１２上のトナーを取り除くためのゴム製のブレード１１３とを備えている。また、ゴム製のブレード１１３の下方には、回収されたトナーを廃トナーボトル（図示せず）に搬送するための搬送スパイラル１１５が配置されている。
【００４３】
ケーシング内面には、ブレード１１３によって回収ローラ１１２から掻き落とされたトナーが、搬送スパイラル１１５が配置されている廃トナー搬送部分からケーシングの開口部側へ移動しないように、立壁１１７が設けられている。そして、弾性シート１２０が、ファーブラシローラ１１１の表面に沿って湾曲し、その後逆方向に湾曲する形状で、ホルダ１２１および１２２によって、ケーシングの下壁１１６の開口部近傍と立壁１１７に固定されている。弾性シート１２０は、その対向する縁部をそれぞれホルダ１２１および１２２によって固定した後、ファーブラシローラ１１１を取り付けることによって、図３に示すような形状となる。ホルダ１２１および１２２は、両面テープなどでよい。
【００４４】
図３に示すように、ファーブラシローラ１１１は、その下部がケーシングの開口部方向に移動するように回転し、弾性シート１２０は、ファーブラシローラ１１１と接触している部分から開口部側に向かって徐々に離れていくような形状となっている。
【００４５】
なお、弾性シート１２０が、本発明のシート状の弾性部材の一例にあたり、ファーブラシローラ１１１の表面と接触している部分が、本発明の、シート状の弾性部材の中央部の一部の一例にあたる。また、ファーブラシローラ１１１が、本発明のブラシローラの一例にあたり、搬送スパイラル１１５が配置されているケーシング部分が、本発明の廃トナー搬送部の一例にあたる。
【００４６】
回収ローラ１１２の軸受けは、片方が導電性であり、この軸受けを通して回収ローラ１１２に電圧を供給する電圧印加部（図示せず）が設けられている。
【００４７】
一方、ファーブラシローラ１１１の軸受けは非導電性となっており、回収ローラ１１２に印加した電圧はロス無くクリーニング電圧として作用できるようになっている。感光体ドラム４０、５０、６０、７０に供給されるトナーはプラスに帯電しているため、ファーブラシローラ１１１の表面がマイナスに帯電するように、回収ローラ１１２に電圧が印加されている。なお、ファーブラシローラ１１１に対向して配置している従動ローラ２２は接地されている。
【００４８】
ファーブラシローラ１１１は、クリーニング装置１１のケーシングの開口部から一部露出してブラシ毛が中間転写ベルト８に接触しており、表面がマイナスに帯電したファーブラシローラ１１１が、そのブラシ毛が中間転写ベルト８に接触しながら回転することにより、中間転写ベルト８上の残留トナーを物理的接触および静電力によって取り除く。そして、ファーブラシローラ１１１によって取り除いたトナーが、回転する回収ローラ１１２と接触するニップ部Ｎで回収ローラ１１２に回収され、その回収されたトナーがブレード１１３によって掻き落とされ、その掻き落とされたトナーが搬送スパイラル１１５によって廃トナーボトル（図示せず）に搬送される。
【００４９】
本実施の形態１のクリーニング装置１１の主要な構成の具体例について以下に説明する。
【００５０】
このようなファーブラシローラ１１１としては、材質がナイロン、外径が１７ｍｍ、毛長さが４．５ｍｍ、繊度が６Ｄ（デニール）、原糸抵抗が１１．５（ｌｏｇΩ）、ブラシ密度が１２０ＫＦ／ｉｎｃｈ２のものを用いることが出来る。また、回収ローラ１１２としては、外径が１３ｍｍの材質がＳＵＳで形成されたものを用いることが出来る。また、回収ローラ１１２には、クリーニングバイアスとして−２０μＡの電流が流される。
【００５１】
次に、本実施の形態１の第１の構成のクリーニング装置１１におけるクリーニング動作について説明する。
【００５２】
図１０の従来の構成で説明したように、中間転写ベルト８上からファーブラシローラ１１１が取り除く残留トナー量が多くなると、ファーブラシローラ１１１のブラシ毛のフリッキングにより、回収ローラ１１２とのニップ部Ｎの出口でトナーが飛散する現象が生じる。
【００５３】
弾性シート１２０がファーブラシローラ１１１の表面に接触するように配置されているので、この場合にニップ部Ｎの出口で飛散したトナーがケーシングの開口部から噴出するのを阻止する。ニップ部Ｎの出口で飛散したトナーは、再度ファーブラシローラ１１１のブラシ毛に付着して回収ローラ１１２によって回収される。また、弾性シート１２０が、ファーブラシローラ１１１の表面から開口部に向かって徐々に離れる形状をしていることにより、弾性シート１２０から離れる位置でファーブラシローラ１１１のブラシ毛のフリッキングが起こらないので、ブラシ毛に付着したトナーがケーシング開口部から噴出することが無い。
【００５４】
このように、図３に示すような形状の弾性シート１２０を設けたことにより、ファーブラシローラ１１１と回収ローラ１１２とのニップ部Ｎの出口からフリッキングにより飛散したトナーの外部への噴出を防止できる。
【００５５】
なお、弾性シート１２０として、導電性のシートを用いて接地させるようにしてもよい。導電性のシートを用いることにより、ニップ部Ｎの出口で飛散したトナーが再度ファーブラシローラ１１１に付着し易くなる。
【００５６】
また、弾性シート１２０の一方の縁部を立壁１１７に固定することとしたが、弾性シート１２０をファーブラシローラ１１１の表面に沿って接触させ、開口部に向かって徐々に離れる形状にできれば、立壁１１７を設けずに、弾性シート１２０の一方の縁部を下壁１１６や廃トナー搬送部分のケーシング内面に固定するようにしてもよい。
【００５７】
次に、本実施の形態１の、第２の構成のクリーニング装置１１の構成について説明する。図４は、本実施の形態１の第２の構成のクリーニング装置１１の構成図である。図３と同じ構成部分には、同じ符号を用いている。
【００５８】
図４に示す第２の構成のクリーニング装置１１の弾性シート１２３の固定されている２つの縁部間の長さは、図３に示した弾性シート１２０の固定されている２つの縁部間の長さよりも長く、ファーブラシローラ１１１の表面に沿って接触するとともに、回収ローラ１１２の表面にも沿って接触している。
【００５９】
なお、弾性シート１２３が、回収ローラ１１２と接触している部分が、本発明の、シート状の弾性部材の中央部の他の一部の一例にあたる。
【００６０】
弾性シート１２３がファーブラシローラ１１１の表面に沿って接触しているので、図３に示した第１の構成のクリーニング装置１１と同様の効果が得られるとともに、回収ローラ１１２の表面に沿って接触しているので、ブレード１１３によって回収ローラ１１２から掻き落とされたトナーが、搬送スパイラル１１５が配置されている廃トナー搬送部分から、弾性シート１２３と回収ローラ１１２が接触している部分よりも開口部側へ移動するのを阻止できる。
【００６１】
次に、本実施の形態１の、第３の構成のクリーニング装置１１の構成について説明する。図５（ａ）は、本実施の形態１の第３の構成のクリーニング装置１１の構成図である。図３と同じ構成部分には、同じ符号を用いている。
【００６２】
図５（ａ）に示す第３の構成のクリーニング装置１１は、ファーブラシローラ１２４の構成が、図３のファーブラシローラ１１１と異なる。
【００６３】
図５（ｂ）は、第３の構成のクリーニング装置１１のファーブラシローラ１２４の基布部分の拡大断面図を示している。
【００６４】
図３に示したファーブラシローラ１１１は、基布にブラシ毛を植毛した構成であるが、ファーブラシローラ１２４は、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すようにブラシ毛を植毛した基布の上を低反発弾性フォームで覆い、基布の上に低反発弾性体層１２５を形成している。なお、低反発弾性体とは、反発弾性（ＪＩＳ Ｋ ６４００−３）が１０％以下の材質である。
【００６５】
ファーブラシローラ１２４のブラシ毛の根元部分に低反発弾性体層１２５を設けているので、倒れたブラシ毛が戻るまでの回復時間が、低反発弾性体層１２５を設けていないファーブラシローラ１１１の場合よりも長くなる。その結果、中間転写ベルト８上からファーブラシローラ１２４が取り除く残留トナー量が多くなった場合でも、回収ローラ１１２とのニップ部Ｎの出口におけるファーブラシローラ１２４のブラシ毛のフリッキングによるトナーの飛散を抑制できる。
【００６６】
図５（ａ）に示すように、ファーブラシローラ１２４と弾性シート１２０の構成を組み合わせることにより、より効果的に、クリーニング装置１１内部から外部へのトナーの噴出を防止できる。
【００６７】
（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２の第１の構成のクリーニング装置１１の構成図である。図３と同じ構成部分には、同じ符号を用いている。
【００６８】
本実施の形態２のクリーニング装置１１を備える複写機の構成は実施の形態１と同様であり、本実施の形態２の複写機の正面の構成断面図は図１の通りであり、中間転写ベルト８近傍の拡大構成図は図２と同様である。
【００６９】
ここでは、図３に示した実施の形態１のクリーニング装置１１と異なる部分について説明する。
【００７０】
実施の形態１において弾性シート１２０を設けた代わりに、本実施の形態２のクリーニング装置１１では、下壁１１６の内側表面に起毛部１３０を設けている。
【００７１】
起毛部１３０は、ブラシ毛が植毛されており、そのブラシ毛の先端部分がファーブラシローラ１１１の表面、すなわちファーブラシローラ１１１のブラシ毛と接触するように配置されている。
【００７２】
図６に示すように、ファーブラシローラ１１１は、その下部がケーシングの開口部方向に移動するように回転し、起毛部１３０のブラシ毛は、ファーブラシローラ１１１と接触している部分から開口部側に向かって徐々に離れていくように配置されている。
【００７３】
なお、起毛部１３０が、本発明の起毛部材の一例にあたる。
【００７４】
起毛部１３０の具体例として、材質がナイロン、毛長さが２．０ｍｍ、繊度が２Ｄ（デニール）、ブラシ密度が２４０ＫＦ／ｉｎｃｈ２のものを用いることが出来る。
【００７５】
起毛部１３０がファーブラシローラ１１１の表面に接触するように配置されていることにより、ニップ部Ｎの出口で飛散したトナーがケーシングの開口部から噴出するのを阻止する。ニップ部Ｎの出口で飛散したトナーは、再度ファーブラシローラ１１１のブラシ毛に付着して回収ローラ１１２によって回収される。また、起毛部１３０が、ファーブラシローラ１１１の表面から開口部に向かって徐々に離れるように配置されていることにより、起毛部１３０から離れる位置でファーブラシローラ１１１のブラシ毛のフリッキングが起こらないので、ファーブラシローラ１１１のブラシ毛に付着したトナーがケーシング開口部から噴出することが無い。
【００７６】
図６に示すような起毛部１３０を設けたことにより、ファーブラシローラ１１１と回収ローラ１１２とのニップ部Ｎの出口からフリッキングにより飛散したトナーの外部への噴出を防止できる。
【００７７】
なお、起毛部１３０のブラシ毛として、導電性の毛を用いて接地させるようにしてもよい。導電性の毛を用いることにより、ニップ部Ｎの出口で飛散したトナーが再度ファーブラシローラ１１１に付着し易くなる。
【００７８】
次に、本実施の形態２の、第２の構成のクリーニング装置１１の構成について説明する。図７は、本実施の形態２の第２の構成のクリーニング装置１１の構成図である。図６と同じ構成部分には、同じ符号を用いている。
【００７９】
図６に示す第１の構成では、起毛部１３０のブラシ毛の長さを均一の長さとしたのに対し、図７に示す第２の構成では、起毛部１３１のブラシ毛の長さを、ファーブラシローラ１１１の表面に沿うように変化させている。すなわち、ファーブラシローラ１１１の表面と下壁１１６との間隔が最も小さくなる位置で起毛部１３１のブラシ毛の長さが最も短くなるようにブラシ毛の長さを変化させている。
【００８０】
なお、起毛部１３１のブラシ毛の先端で形成される、ファーブラシローラ１１１の表面に接触する上面部分が、本発明の、ブラシローラの表面の湾曲形状に沿った湾曲面の一例にあたる。
【００８１】
このような構成にすることにより、ファーブラシローラ１１１のブラシ毛と起毛部１３１のブラシ毛との接触量を均一にできるので、ファーブラシローラ１１１の表面が起毛部１３１から離れる際のフリッキングの発生を、より抑制できる。
【００８２】
したがって、図６に示した第１の構成に比べて、より効果的に外部へのトナーの噴出を防止できる。
【００８３】
次に、本実施の形態２の、第３の構成のクリーニング装置１１の構成について説明する。図８は、本実施の形態２の第３の構成のクリーニング装置１１の構成図である。図５（ａ）と同じ構成部分には、同じ符号を用いている。
【００８４】
図８に示す第３の構成のクリーニング装置１１は、図５（ａ）で説明した構成のファーブラシローラ１２４を用いている。また、下壁１１６に配置する起毛部１３２を、図５（ｂ）で説明したような、ブラシ毛を植毛している基布の上に低反発弾性体層１３３を形成させた構成としている。
【００８５】
起毛部１３２のブラシ毛の根元部分に低反発弾性体層１３３を設けているので、倒れたブラシ毛が戻るまでの回復時間が、低反発弾性体層を設けていない起毛部１３０の場合よりも長くなる。その結果、ファーブラシローラ１２４が開口部に向かって離れていく部分でのフリッキングを防止でき、より効果的に、クリーニング装置１１内部から外部へのトナーの噴出を防止できる。また、ファーブラシローラ１２４のブラシ毛の根元部分にも低反発弾性体層１２５を設けているので、中間転写ベルト８上からファーブラシローラ１２４が取り除く残留トナー量が多くなった場合でも、回収ローラ１１２とのニップ部Ｎの出口におけるファーブラシローラ１２４のブラシ毛のフリッキングによるトナーの飛散を抑制できる。
【００８６】
なお、図８の構成では、ファーブラシローラとして、基布の上に低反発弾性体層１２５を形成したファーブラシローラ１２４を用いることとしたが、低反発弾性体層１２５を設けていない構成のファーブラシローラ１１１を用いてもよい。
【００８７】
また、図８で示した起毛部１３２の構成に、図７で示したブラシ毛の長さを変化させる構成を組み合わせてもよい。
【００８８】
また、本実施の形態２の各構成において、ファーブラシローラとの間で生じるフリッキングをより抑制するために、起毛部１３０〜１３２のブラシ毛がケーシングの開口部方向に倒れた構成としてもよい。この場合、起毛部１３０〜１３２のブラシ毛のうち、開口部寄りのブラシ毛だけが開口部方向に倒れた構成であってもよい。
【００８９】
なお、各実施の形態では、中間転写ベルト８上の残留トナーを除去するクリーニング装置１１について説明したが、感光体ドラム４０、５０、６０、７０用のクリーニング部４３、５３、６３、７３、すなわち像担持体用のクリーニング部についても、本発明の構成を適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明に係るクリーニング装置および画像形成装置は、ファーブラシローラと回収ローラ間でフリッキングによって飛散したトナーを外部へ噴出させない効果を有し、プリンタ、複写機およびファクシミリなどの画像形成装置、およびそれらに用いるクリーニング装置等として有用である。
【符号の説明】
【００９１】
１ 複写機
２ 給紙カセット
３ 画像読み取り部
４ ブラック画像形成部
５ イエロー画像形成部
６ シアン画像形成部
７ マゼンダ画像形成部
８ 中間転写ベルト
９ 二次転写ローラ
１０ 定着部
１１ クリーニング装置
１２ ＬＳＵ
１３ 排出トレイ
１４、１５、１６、１７ 一次転写ローラ
２１ 駆動ローラ
２２ 従動ローラ
２３ テンションローラ
４０、５０、６０、７０ 感光体ドラム
４３、５３、６３、７３ クリーニング部
４５、５５、６５、７５ 現像ローラ
７１ 帯電器
７２ 現像器
１１１、１２４ ファーブラシローラ
１１２ 回収ローラ
１１３ ブレード
１１５ 搬送スパイラル
１１６ 下壁
１１７ 立壁
１２０、１２３ 弾性シート
１２１、１２２ ホルダ
１２５、１３３ 低反発弾性体層
１３０、１３１、１３２ 起毛部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、複写機、およびファクシミリなどの画像形成装置、および画像形成装置に用いるクリーニング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、マゼンダ、イエロー、シアン、ブラックの４つの画像形成部が別々に設けられたタンデム型の画像形成装置が用いられている。このようにトナー色毎に、画像形成部が別々に設けられた、タンデム型の画像形成装置では、１ドラム方式の場合と比べて画像形成のスピードを早くすることが出来る。
【０００３】
図９は、このようなタンデム型のフルカラー複写機の部分構成図である。図９には、ブラック画像形成部３０１、イエロー画像形成部３０２、シアン画像形成部３０３およびマゼンダ画像形成部３０４が設けられている。各画像形成部は、感光体ドラム３０１ａ、３０２ａ、３０３ａ、３０４ａ、および各感光体ドラムに各色のプラスに帯電したトナーを供給する現像ローラ３０１ｂ、３０２ｂ、３０３ｂ、３０４ｂを有している。また、各感光体ドラムに対向して、一次転写時にマイナスの電荷に帯電する一次転写ローラ３１１、３１２、３１３、３１４が配置されている。
【０００４】
また、感光体ドラムと一次転写ローラの間に、中間転写ベルト３１５が設けられている。この中間転写ベルト３１５の回転方向（図中矢印参照）を基準として、ブラック画像形成部３０１の下流側近傍には、中間転写ベルト３１５を押圧するように二次転写ローラ３１６が設けられている。なお、二次転写ローラ３１６に対向して、中間転写ベルト３１５の内側に配置されている駆動ローラ３１７によって中間転写ベルト３１５は回転される。
【０００５】
また、マゼンダ画像形成部３０４の上流側近傍には、二次転写時に用紙に転写されず中間転写ベルト３１５上に残留したプラス帯電のトナーを除去するためのクリーニング装置４００が設けられている。
【０００６】
図１０に、クリーニング装置４００部分の拡大構成図を示す。
【０００７】
このクリーニング装置４００には、マイナスに帯電したファーブラシローラ４０１が設けられている。このファーブラシローラ４０１は、ローラの外周に一定の長さのブラシが配置されたものであり、ブラシが中間転写ベルト３１５に接触して回転することによってトナーを取り除く。
【０００８】
また、ファーブラシローラ４０１によって取り除かれたトナーを回収するための回収ローラ４０２が設けられており、この回収ローラ４０２の表面からトナーを取り除くゴムブレード４０３が配置されている。また、回収されたトナーを廃トナーボトル（図示せず）へと搬送するための搬送スパイラル４０５が、ゴムブレード４０３の下方に配置されている。なお、クリーニング装置４００の下側には、画像形成部３０１〜３０４を収容している筐体があるため、搬送スパイラル４０５をファーブラシローラ４０１の下方には配置できず、図１０に示すように、搬送スパイラル４０５はファーブラシローラ４０１の水平方向に配置されている。
【０００９】
また、中間転写ベルト３１５の内側には、ファーブラシローラ４０１と対向して、従動ローラ３１９が設けられており、従動ローラ３１９の上流側であって、駆動ローラ３１７の下流側には、中間転写ベルト３１５にテンションをかけるためのテンションローラ３２０が設けられている。
【００１０】
このような画像形成装置において、現像ローラ３０１ｂ、３０２ｂ、３０３ｂ、３０４ｂ上のトナーはプラスに帯電されているため、用紙上にトナー画像を転写する際には、二次転写ローラ３１６に、表面がマイナスに帯電するように電圧が印加される。
【００１１】
上記二次転写ローラ３１６による二次転写後に、転写されずに中間転写ベルト３１５上に残留したトナーは、ファーブラシローラ４０１との物理的接触および静電力によって取り除かれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００２−２７８３９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、図１０に示すような構成のクリーニング装置４００では、回収しきれなかった残留トナーがケーシング開口部から噴き出して中間転写ベルト３１５に再付着し、画像汚れが発生する問題があった。
【００１４】
すなわち、中間転写ベルト３１５上の残留トナー量が多い場合には、図１０に示す構成のクリーニング装置４００では、ファーブラシローラ４０１と回収ローラ４０２のニップ部で残留トナーを回収しきれず、ファーブラシローラ４０１のブラシ毛のフリッキングによりニップ部出口でブラシ中のトナーが飛散し、クリーニング装置４００のケーシングの下壁に堆積してしまう。そして、このケーシング内に堆積したトナーが、ケーシング開口部からクリーニング装置４００外へ噴き出して中間転写ベルト３１５に再付着し、その再付着したトナーによって画像汚れが発生してしまう。
【００１５】
例えば、ファーブラシローラ４０１と回収ローラ４０２のニップ部出口でフリッキングによって飛散するトナーを減少させるために、帯状パイル織物の巻きつけ角度の最適化を図ることにより、ファーブラシローラのブラシ毛の倒れ方向をフリッキングの少ない方向にした構造のクリーニング装置などが提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかし、特許文献１に記載のクリーニング装置を用いることによりフリッキングによって飛散するトナーを減少させることができるものの、ケーシング開口部から噴き出すトナーを抑制することはできない。
【００１６】
本発明は、上記従来のクリーニング装置の課題を考慮して、ファーブラシローラと回収ローラ間でフリッキングによって飛散したトナーを外部へ噴出させないクリーニング装置および画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上述した課題を解決するために、第１の本発明は、
像担持体表面または中間転写体表面に向けた開口部を有するケーシングと、
前記開口部から一部が露出して、前記像担持体または前記中間転写体に接触するように前記ケーシング内に配置された、残留トナーを取り除くためのブラシローラと、
前記ケーシング内に配置され、前記取り除かれたトナーを前記ブラシローラから回収するための回収ローラと、
前記ケーシング内に配置され、前記回収ローラで回収されたトナーを掻き落とすブレードと、
前記ケーシング内に配置され、前記ブレードで掻き落とされたトナーを廃トナー回収部へ運ぶ廃トナー搬送部と、
前記ブラシローラの、前記回収ローラとの接触部から下部にかけての面の所定部位から、前記ケーシング内側の下壁面の所定部位にかけて配置され、前記トナーが前記開口部から外部へ流出することを阻止するトナー阻止部材とを備え、
前記ブラシローラは、前記下部が前記開口部に向かって移動する向きに回転し、
前記トナー阻止部材は、前記ブラシローラと当接する部分から前記開口部に向かうにしたがって前記ブラシローラの表面から徐々に離れていく形状をしている、クリーニング装置である。
【００１８】
また、第２の本発明は、
前記トナー阻止部材は、シート状の弾性部材であり、その一方の縁部が、前記下壁面の前記開口部近傍に固定されており、前記一方の縁部に対向する他方の縁部が、前記下壁面に立設された立壁、前記下壁面または前記廃トナー搬送部に固定されており、少なくとも中央部の一部が前記ブラシローラの表面に当接することにより、前記一方の縁部から前記ブラシローラの表面に沿って湾曲し、その後逆方向に湾曲して前記他方の縁部に達している、第１の本発明のクリーニング装置である。
【００１９】
また、第３の本発明は、
前記トナー阻止部材は、導電性を有し、接地されている、第２の本発明のクリーニング装置である。
【００２０】
また、第４の本発明は、
前記トナー阻止部材は、前記中央部の他の一部が前記回収ローラにも当接している、第２の本発明のクリーニング装置である。
【００２１】
また、第５の本発明は、
前記トナー阻止部材は、起毛部材であり、前記ブラシローラの前記下部に対向する前記下壁面に植毛されている、第１の本発明のクリーニング装置である。
【００２２】
また、第６の本発明は、
前記起毛部材の上面は、前記ブラシローラの表面の湾曲形状に沿った湾曲面を有している、第５の本発明のクリーニング装置である。
【００２３】
また、第７の本発明は、
前記起毛部材の毛は、少なくとも前記開口部寄りの一部が前記開口部方向に倒れている、第５の本発明のクリーニング装置である。
【００２４】
また、第８の本発明は、
前記起毛部材の毛は、導電性を有し、接地されている、第５の本発明のクリーニング装置である。
【００２５】
また、第９の本発明は、
前記起毛部材は、毛が基布部に植毛されており、前記基布部の上に低反発弾性体の層が形成されている、第５の本発明のクリーニング装置である。
【００２６】
また、第１０の本発明は、
前記ブラシローラは、ブラシ毛が基布に植毛されており、前記基布の上に低反発弾性体の層が形成されている、第１の本発明のクリーニング装置である。
【００２７】
また、第１１の本発明は、
表面にトナー画像が形成される感光体ドラムと、
第１の本発明のクリーニング装置と、
記録媒体に転写されたトナー画像を定着させる定着部とを備えた画像形成装置である。
【発明の効果】
【００２８】
本発明により、ファーブラシローラと回収ローラ間でフリッキングによって飛散したトナーを外部へ噴出させないクリーニング装置および画像形成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態１および２における複写機の正面の構成断面図
【図２】本発明の実施の形態１における複写機の中間転写ベルト近傍の構成図
【図３】本発明の実施の形態１における第１の構成のクリーニング装置の拡大構成図
【図４】本発明の実施の形態１における第２の構成のクリーニング装置の拡大構成図
【図５】（ａ）本発明の実施の形態１における第３の構成のクリーニング装置の拡大構成図、（ｂ）本発明の実施の形態１における第３の構成のクリーニング装置のファーブラシローラの基布部分の拡大図
【図６】本発明の実施の形態２における第１の構成のクリーニング装置の拡大構成図
【図７】本発明の実施の形態２における第２の構成のクリーニング装置の拡大構成図
【図８】本発明の実施の形態２における第３の構成のクリーニング装置の拡大構成図
【図９】従来の複写機の中間転写ベルト近傍の構成図
【図１０】従来の複写機のクリーニング装置部分の拡大構成図
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下に、本発明にかかる画像形成装置の一実施例である複写機について、図面を参照しながら説明する。
【００３１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における複写機の正面の構成断面図である。図１に示すように、本実施の形態１の複写機１は、底部に画像形成される用紙を収納するための２つの給紙カセット２を備えている。また、複写機１は、その上部に、露光ランプ、レンズ、ミラー等により原稿の画像を読み取る画像読み取り部３を備えている。
【００３２】
また、本実施の形態１の複写機１は、タンデム方式を用いたカラー複写機であり、水平方向に順に配置されたブラック画像形成部４、イエロー画像形成部５、シアン画像形成部６、およびマゼンダ画像形成部７を備えている。そして、これら画像形成部によって形成された画像を重ね合わせるための中間転写ベルト８が配置されている。
【００３３】
また、中間転写ベルト８上で重ね合わされたトナー画像を用紙に転写する二次転写ローラ９と、転写されたトナー画像を用紙に定着させる定着部１０が設けられている。さらに、トナー画像が定着された用紙が排出される排出トレイ１３が画像読み取り部３の下側に設けられている。なお、トナー画像を転写する用紙が、本発明の記録媒体の一例にあたる。
【００３４】
次に、画像形成部について説明するが、４つの画像形成部４、５、６、７の基本的構成は同じであるため、マゼンダ画像形成部７を例に挙げて説明する。
【００３５】
図２に、中間転写ベルト８近傍の拡大構成図を示す。
【００３６】
図１および図２に示すように、マゼンダ画像形成部７は、感光体ドラム７０、帯電器７１、現像器７２およびクリーニング部７３等から構成されている。また、４つの画像形成部４、５、６、７の、各々の帯電器によって帯電された各々の感光体ドラムの表面を光走査することによって静電潜像を形成するレーザースキャナーユニット（以下、ＬＳＵと呼ぶ）１２が、画像形成部の下方に設けられている。また、中間転写ベルト８を挟んで感光体ドラム７０に対向するように一次転写ローラ１７が配置されている。また、現像器７２は、プラスの極性に帯電しトナーを感光体ドラム７０の表面に供給するために、感光体ドラム７０に当接して配置されている現像ローラ７５を有している。
【００３７】
この感光体ドラム７０と一次転写ローラ１７の間、感光体ドラム６０と一次転写ローラ１６の間、感光体ドラム５０と一次転写ローラ１５の間、および感光体ドラム４０と一次転写ローラ１４の間を通すように、中間転写ベルト８が一次転写ローラ１４、１５、１６、１７に捲き掛けられている。なお、プラスに帯電したトナーを中間転写ベルト８上に一次転写するため、一次転写ローラ１４、１５、１６、１７には、表面がマイナスに帯電するように電圧が印加されている。
【００３８】
なお、中間転写ベルト８が、本発明の中間転写体の一例にあたり、感光体ドラム４０、５０、６０、７０がそれぞれ、本発明の像担持体の一例にあたる。
【００３９】
図２に示すように、中間転写ベルト８の回転方向を基準にしてブラック画像形成部４の下流側近傍に、中間転写ベルト８を押圧するように二次転写ローラ９が配置されている。また、二次転写ローラ９に対向するように、中間転写ベルト８の内側には駆動ローラ２１が設けられている。この駆動ローラ２１は接地されている。
【００４０】
また、マゼンダ画像形成部７の上流側近傍には中間転写ベルト８の表面の残留トナーを取り除くためのクリーニング装置１１が配置されている。なお、このクリーニング装置１１に対向するように、中間転写ベルト８の内側には従動ローラ２２が設けられている。さらに、従動ローラ２２の上流側であって駆動ローラ２１の下流側には、中間転写ベルト８にテンションをかけるためのテンションローラ２３が配置されている。
【００４１】
次に、本実施の形態１の、第１の構成のクリーニング装置１１の構成について説明する。図３は、本実施の形態１の、第１の構成のクリーニング装置１１の構成図である。
【００４２】
図２および図３に示すように、クリーニング装置１１は、中間転写ベルト８を挟んで従動ローラ２２に対向して配置されているファーブラシローラ１１１と、ファーブラシローラ１１１と当接して配置されている回収ローラ１１２と、回収ローラ１１２上のトナーを取り除くためのゴム製のブレード１１３とを備えている。また、ゴム製のブレード１１３の下方には、回収されたトナーを廃トナーボトル（図示せず）に搬送するための搬送スパイラル１１５が配置されている。
【００４３】
ケーシング内面には、ブレード１１３によって回収ローラ１１２から掻き落とされたトナーが、搬送スパイラル１１５が配置されている廃トナー搬送部分からケーシングの開口部側へ移動しないように、立壁１１７が設けられている。そして、弾性シート１２０が、ファーブラシローラ１１１の表面に沿って湾曲し、その後逆方向に湾曲する形状で、ホルダ１２１および１２２によって、ケーシングの下壁１１６の開口部近傍と立壁１１７に固定されている。弾性シート１２０は、その対向する縁部をそれぞれホルダ１２１および１２２によって固定した後、ファーブラシローラ１１１を取り付けることによって、図３に示すような形状となる。ホルダ１２１および１２２は、両面テープなどでよい。
【００４４】
図３に示すように、ファーブラシローラ１１１は、その下部がケーシングの開口部方向に移動するように回転し、弾性シート１２０は、ファーブラシローラ１１１と接触している部分から開口部側に向かって徐々に離れていくような形状となっている。
【００４５】
なお、弾性シート１２０が、本発明のシート状の弾性部材の一例にあたり、ファーブラシローラ１１１の表面と接触している部分が、本発明の、シート状の弾性部材の中央部の一部の一例にあたる。また、ファーブラシローラ１１１が、本発明のブラシローラの一例にあたり、搬送スパイラル１１５が配置されているケーシング部分が、本発明の廃トナー搬送部の一例にあたる。
【００４６】
回収ローラ１１２の軸受けは、片方が導電性であり、この軸受けを通して回収ローラ１１２に電圧を供給する電圧印加部（図示せず）が設けられている。
【００４７】
一方、ファーブラシローラ１１１の軸受けは非導電性となっており、回収ローラ１１２に印加した電圧はロス無くクリーニング電圧として作用できるようになっている。感光体ドラム４０、５０、６０、７０に供給されるトナーはプラスに帯電しているため、ファーブラシローラ１１１の表面がマイナスに帯電するように、回収ローラ１１２に電圧が印加されている。なお、ファーブラシローラ１１１に対向して配置している従動ローラ２２は接地されている。
【００４８】
ファーブラシローラ１１１は、クリーニング装置１１のケーシングの開口部から一部露出してブラシ毛が中間転写ベルト８に接触しており、表面がマイナスに帯電したファーブラシローラ１１１が、そのブラシ毛が中間転写ベルト８に接触しながら回転することにより、中間転写ベルト８上の残留トナーを物理的接触および静電力によって取り除く。そして、ファーブラシローラ１１１によって取り除いたトナーが、回転する回収ローラ１１２と接触するニップ部Ｎで回収ローラ１１２に回収され、その回収されたトナーがブレード１１３によって掻き落とされ、その掻き落とされたトナーが搬送スパイラル１１５によって廃トナーボトル（図示せず）に搬送される。
【００４９】
本実施の形態１のクリーニング装置１１の主要な構成の具体例について以下に説明する。
【００５０】
このようなファーブラシローラ１１１としては、材質がナイロン、外径が１７ｍｍ、毛長さが４．５ｍｍ、繊度が６Ｄ（デニール）、原糸抵抗が１１．５（ｌｏｇΩ）、ブラシ密度が１２０ＫＦ／ｉｎｃｈ２のものを用いることが出来る。また、回収ローラ１１２としては、外径が１３ｍｍの材質がＳＵＳで形成されたものを用いることが出来る。また、回収ローラ１１２には、クリーニングバイアスとして−２０μＡの電流が流される。
【００５１】
次に、本実施の形態１の第１の構成のクリーニング装置１１におけるクリーニング動作について説明する。
【００５２】
図１０の従来の構成で説明したように、中間転写ベルト８上からファーブラシローラ１１１が取り除く残留トナー量が多くなると、ファーブラシローラ１１１のブラシ毛のフリッキングにより、回収ローラ１１２とのニップ部Ｎの出口でトナーが飛散する現象が生じる。
【００５３】
弾性シート１２０がファーブラシローラ１１１の表面に接触するように配置されているので、この場合にニップ部Ｎの出口で飛散したトナーがケーシングの開口部から噴出するのを阻止する。ニップ部Ｎの出口で飛散したトナーは、再度ファーブラシローラ１１１のブラシ毛に付着して回収ローラ１１２によって回収される。また、弾性シート１２０が、ファーブラシローラ１１１の表面から開口部に向かって徐々に離れる形状をしていることにより、弾性シート１２０から離れる位置でファーブラシローラ１１１のブラシ毛のフリッキングが起こらないので、ブラシ毛に付着したトナーがケーシング開口部から噴出することが無い。
【００５４】
このように、図３に示すような形状の弾性シート１２０を設けたことにより、ファーブラシローラ１１１と回収ローラ１１２とのニップ部Ｎの出口からフリッキングにより飛散したトナーの外部への噴出を防止できる。
【００５５】
なお、弾性シート１２０として、導電性のシートを用いて接地させるようにしてもよい。導電性のシートを用いることにより、ニップ部Ｎの出口で飛散したトナーが再度ファーブラシローラ１１１に付着し易くなる。
【００５６】
また、弾性シート１２０の一方の縁部を立壁１１７に固定することとしたが、弾性シート１２０をファーブラシローラ１１１の表面に沿って接触させ、開口部に向かって徐々に離れる形状にできれば、立壁１１７を設けずに、弾性シート１２０の一方の縁部を下壁１１６や廃トナー搬送部分のケーシング内面に固定するようにしてもよい。
【００５７】
次に、本実施の形態１の、第２の構成のクリーニング装置１１の構成について説明する。図４は、本実施の形態１の第２の構成のクリーニング装置１１の構成図である。図３と同じ構成部分には、同じ符号を用いている。
【００５８】
図４に示す第２の構成のクリーニング装置１１の弾性シート１２３の固定されている２つの縁部間の長さは、図３に示した弾性シート１２０の固定されている２つの縁部間の長さよりも長く、ファーブラシローラ１１１の表面に沿って接触するとともに、回収ローラ１１２の表面にも沿って接触している。
【００５９】
なお、弾性シート１２３が、回収ローラ１１２と接触している部分が、本発明の、シート状の弾性部材の中央部の他の一部の一例にあたる。
【００６０】
弾性シート１２３がファーブラシローラ１１１の表面に沿って接触しているので、図３に示した第１の構成のクリーニング装置１１と同様の効果が得られるとともに、回収ローラ１１２の表面に沿って接触しているので、ブレード１１３によって回収ローラ１１２から掻き落とされたトナーが、搬送スパイラル１１５が配置されている廃トナー搬送部分から、弾性シート１２３と回収ローラ１１２が接触している部分よりも開口部側へ移動するのを阻止できる。
【００６１】
次に、本実施の形態１の、第３の構成のクリーニング装置１１の構成について説明する。図５（ａ）は、本実施の形態１の第３の構成のクリーニング装置１１の構成図である。図３と同じ構成部分には、同じ符号を用いている。
【００６２】
図５（ａ）に示す第３の構成のクリーニング装置１１は、ファーブラシローラ１２４の構成が、図３のファーブラシローラ１１１と異なる。
【００６３】
図５（ｂ）は、第３の構成のクリーニング装置１１のファーブラシローラ１２４の基布部分の拡大断面図を示している。
【００６４】
図３に示したファーブラシローラ１１１は、基布にブラシ毛を植毛した構成であるが、ファーブラシローラ１２４は、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すようにブラシ毛を植毛した基布の上を低反発弾性フォームで覆い、基布の上に低反発弾性体層１２５を形成している。なお、低反発弾性体とは、反発弾性（ＪＩＳ Ｋ ６４００−３）が１０％以下の材質である。
【００６５】
ファーブラシローラ１２４のブラシ毛の根元部分に低反発弾性体層１２５を設けているので、倒れたブラシ毛が戻るまでの回復時間が、低反発弾性体層１２５を設けていないファーブラシローラ１１１の場合よりも長くなる。その結果、中間転写ベルト８上からファーブラシローラ１２４が取り除く残留トナー量が多くなった場合でも、回収ローラ１１２とのニップ部Ｎの出口におけるファーブラシローラ１２４のブラシ毛のフリッキングによるトナーの飛散を抑制できる。
【００６６】
図５（ａ）に示すように、ファーブラシローラ１２４と弾性シート１２０の構成を組み合わせることにより、より効果的に、クリーニング装置１１内部から外部へのトナーの噴出を防止できる。
【００６７】
（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２の第１の構成のクリーニング装置１１の構成図である。図３と同じ構成部分には、同じ符号を用いている。
【００６８】
本実施の形態２のクリーニング装置１１を備える複写機の構成は実施の形態１と同様であり、本実施の形態２の複写機の正面の構成断面図は図１の通りであり、中間転写ベルト８近傍の拡大構成図は図２と同様である。
【００６９】
ここでは、図３に示した実施の形態１のクリーニング装置１１と異なる部分について説明する。
【００７０】
実施の形態１において弾性シート１２０を設けた代わりに、本実施の形態２のクリーニング装置１１では、下壁１１６の内側表面に起毛部１３０を設けている。
【００７１】
起毛部１３０は、ブラシ毛が植毛されており、そのブラシ毛の先端部分がファーブラシローラ１１１の表面、すなわちファーブラシローラ１１１のブラシ毛と接触するように配置されている。
【００７２】
図６に示すように、ファーブラシローラ１１１は、その下部がケーシングの開口部方向に移動するように回転し、起毛部１３０のブラシ毛は、ファーブラシローラ１１１と接触している部分から開口部側に向かって徐々に離れていくように配置されている。
【００７３】
なお、起毛部１３０が、本発明の起毛部材の一例にあたる。
【００７４】
起毛部１３０の具体例として、材質がナイロン、毛長さが２．０ｍｍ、繊度が２Ｄ（デニール）、ブラシ密度が２４０ＫＦ／ｉｎｃｈ２のものを用いることが出来る。
【００７５】
起毛部１３０がファーブラシローラ１１１の表面に接触するように配置されていることにより、ニップ部Ｎの出口で飛散したトナーがケーシングの開口部から噴出するのを阻止する。ニップ部Ｎの出口で飛散したトナーは、再度ファーブラシローラ１１１のブラシ毛に付着して回収ローラ１１２によって回収される。また、起毛部１３０が、ファーブラシローラ１１１の表面から開口部に向かって徐々に離れるように配置されていることにより、起毛部１３０から離れる位置でファーブラシローラ１１１のブラシ毛のフリッキングが起こらないので、ファーブラシローラ１１１のブラシ毛に付着したトナーがケーシング開口部から噴出することが無い。
【００７６】
図６に示すような起毛部１３０を設けたことにより、ファーブラシローラ１１１と回収ローラ１１２とのニップ部Ｎの出口からフリッキングにより飛散したトナーの外部への噴出を防止できる。
【００７７】
なお、起毛部１３０のブラシ毛として、導電性の毛を用いて接地させるようにしてもよい。導電性の毛を用いることにより、ニップ部Ｎの出口で飛散したトナーが再度ファーブラシローラ１１１に付着し易くなる。
【００７８】
次に、本実施の形態２の、第２の構成のクリーニング装置１１の構成について説明する。図７は、本実施の形態２の第２の構成のクリーニング装置１１の構成図である。図６と同じ構成部分には、同じ符号を用いている。
【００７９】
図６に示す第１の構成では、起毛部１３０のブラシ毛の長さを均一の長さとしたのに対し、図７に示す第２の構成では、起毛部１３１のブラシ毛の長さを、ファーブラシローラ１１１の表面に沿うように変化させている。すなわち、ファーブラシローラ１１１の表面と下壁１１６との間隔が最も小さくなる位置で起毛部１３１のブラシ毛の長さが最も短くなるようにブラシ毛の長さを変化させている。
【００８０】
なお、起毛部１３１のブラシ毛の先端で形成される、ファーブラシローラ１１１の表面に接触する上面部分が、本発明の、ブラシローラの表面の湾曲形状に沿った湾曲面の一例にあたる。
【００８１】
このような構成にすることにより、ファーブラシローラ１１１のブラシ毛と起毛部１３１のブラシ毛との接触量を均一にできるので、ファーブラシローラ１１１の表面が起毛部１３１から離れる際のフリッキングの発生を、より抑制できる。
【００８２】
したがって、図６に示した第１の構成に比べて、より効果的に外部へのトナーの噴出を防止できる。
【００８３】
次に、本実施の形態２の、第３の構成のクリーニング装置１１の構成について説明する。図８は、本実施の形態２の第３の構成のクリーニング装置１１の構成図である。図５（ａ）と同じ構成部分には、同じ符号を用いている。
【００８４】
図８に示す第３の構成のクリーニング装置１１は、図５（ａ）で説明した構成のファーブラシローラ１２４を用いている。また、下壁１１６に配置する起毛部１３２を、図５（ｂ）で説明したような、ブラシ毛を植毛している基布の上に低反発弾性体層１３３を形成させた構成としている。
【００８５】
起毛部１３２のブラシ毛の根元部分に低反発弾性体層１３３を設けているので、倒れたブラシ毛が戻るまでの回復時間が、低反発弾性体層を設けていない起毛部１３０の場合よりも長くなる。その結果、ファーブラシローラ１２４が開口部に向かって離れていく部分でのフリッキングを防止でき、より効果的に、クリーニング装置１１内部から外部へのトナーの噴出を防止できる。また、ファーブラシローラ１２４のブラシ毛の根元部分にも低反発弾性体層１２５を設けているので、中間転写ベルト８上からファーブラシローラ１２４が取り除く残留トナー量が多くなった場合でも、回収ローラ１１２とのニップ部Ｎの出口におけるファーブラシローラ１２４のブラシ毛のフリッキングによるトナーの飛散を抑制できる。
【００８６】
なお、図８の構成では、ファーブラシローラとして、基布の上に低反発弾性体層１２５を形成したファーブラシローラ１２４を用いることとしたが、低反発弾性体層１２５を設けていない構成のファーブラシローラ１１１を用いてもよい。
【００８７】
また、図８で示した起毛部１３２の構成に、図７で示したブラシ毛の長さを変化させる構成を組み合わせてもよい。
【００８８】
また、本実施の形態２の各構成において、ファーブラシローラとの間で生じるフリッキングをより抑制するために、起毛部１３０〜１３２のブラシ毛がケーシングの開口部方向に倒れた構成としてもよい。この場合、起毛部１３０〜１３２のブラシ毛のうち、開口部寄りのブラシ毛だけが開口部方向に倒れた構成であってもよい。
【００８９】
なお、各実施の形態では、中間転写ベルト８上の残留トナーを除去するクリーニング装置１１について説明したが、感光体ドラム４０、５０、６０、７０用のクリーニング部４３、５３、６３、７３、すなわち像担持体用のクリーニング部についても、本発明の構成を適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明に係るクリーニング装置および画像形成装置は、ファーブラシローラと回収ローラ間でフリッキングによって飛散したトナーを外部へ噴出させない効果を有し、プリンタ、複写機およびファクシミリなどの画像形成装置、およびそれらに用いるクリーニング装置等として有用である。
【符号の説明】
【００９１】
１ 複写機
２ 給紙カセット
３ 画像読み取り部
４ ブラック画像形成部
５ イエロー画像形成部
６ シアン画像形成部
７ マゼンダ画像形成部
８ 中間転写ベルト
９ 二次転写ローラ
１０ 定着部
１１ クリーニング装置
１２ ＬＳＵ
１３ 排出トレイ
１４、１５、１６、１７ 一次転写ローラ
２１ 駆動ローラ
２２ 従動ローラ
２３ テンションローラ
４０、５０、６０、７０ 感光体ドラム
４３、５３、６３、７３ クリーニング部
４５、５５、６５、７５ 現像ローラ
７１ 帯電器
７２ 現像器
１１１、１２４ ファーブラシローラ
１１２ 回収ローラ
１１３ ブレード
１１５ 搬送スパイラル
１１６ 下壁
１１７ 立壁
１２０、１２３ 弾性シート
１２１、１２２ ホルダ
１２５、１３３ 低反発弾性体層
１３０、１３１、１３２ 起毛部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体表面または中間転写体表面に向けた開口部を有するケーシングと、
前記開口部から一部が露出して、前記像担持体または前記中間転写体に接触するように前記ケーシング内に配置された、残留トナーを取り除くためのブラシローラと、
前記ケーシング内に配置され、前記取り除かれたトナーを前記ブラシローラから回収するための回収ローラと、
前記ケーシング内に配置され、前記回収ローラで回収されたトナーを掻き落とすブレードと、
前記ケーシング内に配置され、前記ブレードで掻き落とされたトナーを廃トナー回収部へ運ぶ廃トナー搬送部と、
前記ブラシローラの、前記回収ローラとの接触部から下部にかけての面の所定部位から、前記ケーシング内側の下壁面の所定部位にかけて配置され、前記トナーが前記開口部から外部へ流出することを阻止するトナー阻止部材とを備え、
前記ブラシローラは、前記下部が前記開口部に向かって移動する向きに回転し、
前記トナー阻止部材は、前記ブラシローラと当接する部分から前記開口部に向かうにしたがって前記ブラシローラの表面から徐々に離れていく形状をしている、クリーニング装置。
【請求項２】
前記トナー阻止部材は、シート状の弾性部材であり、その一方の縁部が、前記下壁面の前記開口部近傍に固定されており、前記一方の縁部に対向する他方の縁部が、前記下壁面に立設された立壁、前記下壁面または前記廃トナー搬送部に固定されており、少なくとも中央部の一部が前記ブラシローラの表面に当接することにより、前記一方の縁部から前記ブラシローラの表面に沿って湾曲し、その後逆方向に湾曲して前記他方の縁部に達している、請求項１に記載のクリーニング装置。
【請求項３】
前記トナー阻止部材は、導電性を有し、接地されている、請求項２に記載のクリーニング装置。
【請求項４】
前記トナー阻止部材は、前記中央部の他の一部が前記回収ローラにも当接している、請求項２に記載のクリーニング装置。
【請求項５】
前記トナー阻止部材は、起毛部材であり、前記ブラシローラの前記下部に対向する前記下壁面に植毛されている、請求項１に記載のクリーニング装置。
【請求項６】
前記起毛部材の上面は、前記ブラシローラの表面の湾曲形状に沿った湾曲面を有している、請求項５に記載のクリーニング装置。
【請求項７】
前記起毛部材の毛は、少なくとも前記開口部寄りの一部が前記開口部方向に倒れている、請求項５に記載のクリーニング装置。
【請求項８】
前記起毛部材の毛は、導電性を有し、接地されている、請求項５に記載のクリーニング装置。
【請求項９】
前記起毛部材は、毛が基布部に植毛されており、前記基布部の上に低反発弾性体の層が形成されている、請求項５に記載のクリーニング装置。
【請求項１０】
前記ブラシローラは、ブラシ毛が基布に植毛されており、前記基布の上に低反発弾性体の層が形成されている、請求項１に記載のクリーニング装置。
【請求項１１】
表面にトナー画像が形成される感光体ドラムと、
請求項１に記載のクリーニング装置と、
記録媒体に転写されたトナー画像を定着させる定着部とを備えた画像形成装置。
【請求項１】
像担持体表面または中間転写体表面に向けた開口部を有するケーシングと、
前記開口部から一部が露出して、前記像担持体または前記中間転写体に接触するように前記ケーシング内に配置された、残留トナーを取り除くためのブラシローラと、
前記ケーシング内に配置され、前記取り除かれたトナーを前記ブラシローラから回収するための回収ローラと、
前記ケーシング内に配置され、前記回収ローラで回収されたトナーを掻き落とすブレードと、
前記ケーシング内に配置され、前記ブレードで掻き落とされたトナーを廃トナー回収部へ運ぶ廃トナー搬送部と、
前記ブラシローラの、前記回収ローラとの接触部から下部にかけての面の所定部位から、前記ケーシング内側の下壁面の所定部位にかけて配置され、前記トナーが前記開口部から外部へ流出することを阻止するトナー阻止部材とを備え、
前記ブラシローラは、前記下部が前記開口部に向かって移動する向きに回転し、
前記トナー阻止部材は、前記ブラシローラと当接する部分から前記開口部に向かうにしたがって前記ブラシローラの表面から徐々に離れていく形状をしている、クリーニング装置。
【請求項２】
前記トナー阻止部材は、シート状の弾性部材であり、その一方の縁部が、前記下壁面の前記開口部近傍に固定されており、前記一方の縁部に対向する他方の縁部が、前記下壁面に立設された立壁、前記下壁面または前記廃トナー搬送部に固定されており、少なくとも中央部の一部が前記ブラシローラの表面に当接することにより、前記一方の縁部から前記ブラシローラの表面に沿って湾曲し、その後逆方向に湾曲して前記他方の縁部に達している、請求項１に記載のクリーニング装置。
【請求項３】
前記トナー阻止部材は、導電性を有し、接地されている、請求項２に記載のクリーニング装置。
【請求項４】
前記トナー阻止部材は、前記中央部の他の一部が前記回収ローラにも当接している、請求項２に記載のクリーニング装置。
【請求項５】
前記トナー阻止部材は、起毛部材であり、前記ブラシローラの前記下部に対向する前記下壁面に植毛されている、請求項１に記載のクリーニング装置。
【請求項６】
前記起毛部材の上面は、前記ブラシローラの表面の湾曲形状に沿った湾曲面を有している、請求項５に記載のクリーニング装置。
【請求項７】
前記起毛部材の毛は、少なくとも前記開口部寄りの一部が前記開口部方向に倒れている、請求項５に記載のクリーニング装置。
【請求項８】
前記起毛部材の毛は、導電性を有し、接地されている、請求項５に記載のクリーニング装置。
【請求項９】
前記起毛部材は、毛が基布部に植毛されており、前記基布部の上に低反発弾性体の層が形成されている、請求項５に記載のクリーニング装置。
【請求項１０】
前記ブラシローラは、ブラシ毛が基布に植毛されており、前記基布の上に低反発弾性体の層が形成されている、請求項１に記載のクリーニング装置。
【請求項１１】
表面にトナー画像が形成される感光体ドラムと、
請求項１に記載のクリーニング装置と、
記録媒体に転写されたトナー画像を定着させる定着部とを備えた画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−１７００２０（Ｐ２０１０−１７００２０Ａ）
【公開日】平成２２年８月５日（２０１０．８．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１４２５０（Ｐ２００９−１４２５０）
【出願日】平成２１年１月２６日（２００９．１．２６）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月５日（２０１０．８．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月２６日（２００９．１．２６）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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