ドラムユニット及びこれを搭載した画像形成装置
【課題】製造コストの低廉化や省スペース化を達成可能なドラムユニット及びこれを搭載した画像形成装置を提供する。
【解決手段】その駆動によって画像形成面(76)にトナー像を形成する感光体ドラム(18)と、画像形成面から残留トナーを掻き落とすクリーニング部材(52)と、掻き落とされた残留トナーをケーシング(81)から回収容器(84)に回収させるトナー回収部(80)とを具備し、トナー回収部は、ケーシング内の残留トナーを回収容器に向けて搬送するスクリュー(86)と、ケーシングに設置されており、スクリューの一端側(87)を回転自在に支持するブッシュ(90)と、ケーシングと回収容器との間のトナー搬送路(82)を開閉可能に構成されており、スクリューの他端側(88)を回転自在に支持する軸受部(96)を有した回収シャッター(92)とを備える。
【解決手段】その駆動によって画像形成面(76)にトナー像を形成する感光体ドラム(18)と、画像形成面から残留トナーを掻き落とすクリーニング部材(52)と、掻き落とされた残留トナーをケーシング(81)から回収容器(84)に回収させるトナー回収部(80)とを具備し、トナー回収部は、ケーシング内の残留トナーを回収容器に向けて搬送するスクリュー(86)と、ケーシングに設置されており、スクリューの一端側(87)を回転自在に支持するブッシュ(90)と、ケーシングと回収容器との間のトナー搬送路(82)を開閉可能に構成されており、スクリューの他端側(88)を回転自在に支持する軸受部(96)を有した回収シャッター(92)とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー像を媒体に出力するドラムユニット及びこれを搭載した画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の画像形成装置では電子写真方式が用いられており、帯電器が感光体ドラムを予め帯電し、露光器がドラムの画像形成面に光を照射すると、この画像形成面には静電潜像が形成される。また、現像器はトナーを担持しており、このトナーが静電潜像に付着してトナー像が形成される。そして、このトナー像が用紙に転写及び定着される。
【０００３】
ここで、画像形成装置で次回のトナー像を用紙に転写するためには、前回の転写後に画像形成面を清掃し、残留したトナーを画像形成面から除去する必要がある。
具体的には、感光体ドラムの回転方向で視て媒体との転写位置の下流側には、クリーニングブレードが設けられており、当該ブレードが画像形成面に当接すると、残留したトナーが画像形成面から除去可能になる。そして、この除去されたトナーは回収容器に回収される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−３０３３１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来の技術では、製造コストの低廉化が困難になるとの問題がある。上記技術では、スクリューが残留トナーを搬送しているが、このスクリューの両端はケーシングの軸受部にそれぞれ回転自在に支持されており、回収シャッターの他、軸受部が別途必要になって装置の部品点数が増加するからである。
【０００６】
また、当該技術のスクリューの端部はケーシングから突出しているため、装置が大型になるとの懸念もある。
そこで、本発明の目的は、上記課題を解消し、製造コストの低廉化や省スペース化を達成可能なドラムユニット及びこれを搭載した画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための第１の発明は、その駆動によって画像形成面にトナー像を形成する感光体ドラムと、画像形成面から残留トナーを掻き落とすクリーニング部材と、掻き落とされた残留トナーをケーシングから回収容器に回収させるトナー回収部とを具備し、トナー回収部は、ケーシング内の残留トナーを回収容器に向けて搬送するスクリューと、ケーシングに設置されており、スクリューの一端側を回転自在に支持するブッシュと、ケーシングと回収容器との間のトナー搬送路を開閉可能に構成されており、スクリューの他端側を回転自在に支持する軸受部を有した回収シャッターとを備える。
【０００８】
第１の発明によれば、ドラムユニットは、感光体ドラム、クリーニング部材、及びトナー回収部を備えており、クリーニング部材は、感光体ドラムの画像形成面から残留トナーを掻き落とし、トナー回収部が、この掻き落とされた残留トナーをケーシングから回収容器に回収する。
ここで、このトナー回収部はスクリューを用いて残留トナーを搬送しており、スクリューの一端側はブッシュで回転自在に支持される。
【０００９】
これに対し、このスクリューの他端側は回収シャッターの軸受部で回転自在に支持され、スクリューの両端が回転支持されている。よって、スクリューの外径部分がケーシングの内壁に接触せず、このスクリューの回転は安定する。
また、回収シャッターがトナー搬送路の開閉機能の他、スクリューの軸受機能も兼ねているため、シャッターとは別に軸受を設ける場合に比して、ユニットの部品点数の増加を抑え、その製造コストの低廉化を図ることができる。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明の構成において、
回収シャッターは、ケーシングの端面を閉塞する内壁面を有し、軸受部が内壁面からケーシングの内部にのみ向けて突出して形成されていることを特徴とする。
第２の発明によれば、第１の発明の作用に加えてさらに、軸受部が回収シャッターの内壁面からケーシングの内部に向けて突出していることから、内壁面の裏側、つまり、外壁面には何等の突起も形成されない。よって、ユニットの省スペース化が確実に達成される。
【００１１】
第３の発明は、第１や第２の発明のドラムユニットを搭載した画像形成装置であることを特徴とする。
第３の発明によれば、第１や第２の発明の作用に加えてさらに、上述したドラムユニットを搭載すれば、製造コストの低廉化や省スペース化を図れるので、画像形成装置の製造コストの低廉化や小型化にも寄与する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、回収シャッターがスクリューの軸受機能を兼ねているため、製造コストの低廉化や省スペース化を達成可能なドラムユニット及びこれを搭載した画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施例のプリンタの概略構成図である。
【図２】図１のドラムユニットの外観斜視図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線から視た矢視断面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線から視た矢視断面図である。
【図５】図４のスクリューの外観斜視図である。
【図６】図４の回収シャッターの外観斜視図である。
【図７】図１のドラムユニットによる廃棄トナーの流れの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１には、画像形成装置の一例であるカラー印刷可能なプリンタ１の構造が概略的に示されている。同図に示された断面はプリンタ１の左側面からみたものである。このため、プリンタ１の前面は同図中の右側に、背面は左側にそれぞれ位置する。
【００１５】
同図に示されるように、プリンタ１の装置本体２の上方には排紙トレイ３６が設けられ、このトレイ３６の近傍には、使用者の各種操作に供される複数の操作キーや、各種情報を表示する画面を配置したフロントカバー５が設けられている。
また、この装置本体２の下方には給紙カセット４が配置され、その収容部４０には、枚葉の用紙が積層された状態で収納されている。同図で視て収容部４０の右上方にはローラ４６が設けられる。
【００１６】
そして、用紙は、同図においてカセット４の右上方に向けて送出され、この送出された用紙は、装置本体２の内部でプリンタ１の前面に沿って上方に向けて搬送される。
また、カセット４は、プリンタ１の前面側、つまり、図１において右方向に向けて引き出し可能に構成されており、この引き出した状態にて、カセット４内に新たな用紙を補充したり、用紙を別の種類の用紙に入れ替え可能となる。
【００１７】
装置本体２の内部には、カセット４からの用紙搬送方向で見て下流側に搬送ローラ１０、レジストローラ１４、画像形成部１６及び転写部３０が順番に配置されている。
画像形成部１６には４個のドラムユニット１７が並設され、各ユニット１７には感光体ドラム１８がそれぞれ設けられている（図２）。このドラム１８は回転自在に設置され、図示しない駆動モータによって図１の時計回りにそれぞれ駆動する。また、本実施例のドラム１８は、その表面に非晶質シリコン系の層を有したａ−Ｓｉドラムである。
【００１８】
また、このドラム１８とカセット４との間には露光器１５が備えられており、この露光器１５からは、レーザ光が各ドラム１８に向けてそれぞれ照射される（図１）。そして、これら図１，３に示されるように、各ドラム１８の周囲の適宜位置には、帯電器２０、現像器２４、中間転写ローラ１３やクリーニング部５０がそれぞれ設けられている。なお、この図３では、中間転写ベルト１２や現像器２４等の図示を省略している。
【００１９】
この帯電器２０は、ドラム１８に接する帯電ローラ２１、及びローラ２１の表面を研磨摺擦する摺擦ローラ２２を有し、図２に示されたユニット１７のハウジング４７の下部に位置し、ドラム１８の画像形成面７６を一様に帯電させる。
また、図１，３で視ると、現像器２４はユニット１７の左方にそれぞれ配置され、ドラム１８に対峙する現像ローラを有する。この現像ローラは図示しない駆動モータによって同図の反時計回りに駆動する。
【００２０】
再び図１に戻り、中間転写ベルト１２は各ドラム１８の上方に配置され、この転写ベルト１２とトレイ３６との間には４個のトナーコンテナ２３が配設されている。これら各コンテナ２３は、プリンタ１の背面側から前面側に向けて、イエロー用、マゼンタ用、シアン用、そして、ブラック用の順に配設され、このブラック用のコンテナの容量が最も大きく構成されている。
【００２１】
転写部３０には転写ローラ３１が備えられ、このローラ３１は中間転写ベルト１２に対して斜め下方から圧接可能に構成されている。
そして、これらベルト１２とローラ３１とは、４個の各トナーコンテナ２３から供給されたトナーを用い、トナー像を用紙に転写するためのニップ部を形成させる。
【００２２】
また、用紙搬送方向で見て転写部３０の下流側には、定着部３２、排出分岐部３４及びトレイ３６が順番に配置されている。
本実施例では、転写部３０と手差しトレイ３との間に両面印刷ユニット３８が形成されている。このユニット３８は、排出分岐部３４から装置本体２の前面側で分岐して下方に向けて延び、レジストローラ１４の上流側に連結している。
【００２３】
ここで、本実施例のクリーニング部５０は、ドラム１８の回転方向で視て中間転写ローラ１３との転写位置の下流側にて、図３に示されるように、画像領域用クリーニングブレード（クリーニング部材）５２、摺擦ローラ５６、両端用クリーニングブレード５８やトナー回収部８０を有する。
摺擦ローラ５６は、図示しない駆動モータによって同図の反時計回りに駆動し、トナー像が転写された後の画像形成面７６をトレール方向で摺擦研磨する。
【００２４】
これにより、摺擦ローラ５６は、画像形成面７６の非晶質シリコン系の層に付着する残留トナーなどを除去する。
画像領域用クリーニングブレード５２は、ハウジング４７に固定される亜鉛鋼板の本体や、この本体に熱溶着されたポリウレタンゴム製のブレード部からなり、ドラム１８の回転方向で視てローラ５６の下流側にて、ドラム１８の回転軸線に沿って配置されており（図３）、このブレード部がカウンタ方向で接し、画像形成面７６に付着した残留トナーなどを掻き取っている。
【００２５】
なお、この画像形成面７６は、図２に示されるように、ドラム１８の中央部分が該当し、その外側には非画像形成面７８，７８がドラム１８の全周に亘って存在している。そして、本実施例では、上述した現像ローラとドラム１８とのギャップは、この現像ローラに設けられ、ドラム１８に連れ回るギャップ規制コロと非画像形成面７８との接触によって設定されている。
【００２６】
つまり、非画像形成面７８，７８は、この規制コロに接する箇所になり、当該箇所にもトナーを付着させないための工夫が必要になる。
そこで、本実施例では両端用クリーニングブレード５８，５８をハウジング４７に設け、非画像形成面７８，７８に付着したトナーをそれぞれカウンタ方向で掻き取り可能に配置している。
【００２７】
一方、上述した画像領域用クリーニングブレード５２や摺擦ローラ５６によって画像形成面７６から掻き取られた残留トナーは、トナー回収部８０から図７の回収容器８４に集められる。
より詳しくは、トナー回収部８０は、図３で視てドラム１８の右側に位置するケーシング８１を有し、このケーシング８１の内部に、画像領域用クリーニングブレード５２や摺擦ローラ５６の他、スクリュー８６が配置されている。
【００２８】
このスクリュー８６は、同図で視て画像領域用クリーニングブレード５２の右側であって、摺擦ローラ５６の下側に設置されており、ドラム１８の回転軸線方向に沿って延びている。
具体的には、スクリュー８６は、このドラム１８の回転軸線方向に沿って延びた軸の周壁に、螺旋状の羽根部８９を有している（図４，５）。
【００２９】
また、この図４，５において軸の左端には駆動端部（一端側）８７が設けられており、その先端が図示しない駆動モータに連結されている。また、この駆動端部８７は、図２で視てケーシング８１の左奥側、換言すれば、図４で視てケーシング８１の左側に設置された円筒形のブッシュ９０に回転自在に支持される。
【００３０】
一方、駆動端部８７の反対側、すなわち、図５で視た軸の右端には、当該軸よりも小径の従動端部（他端側）８８がスクリュー８６の回転軸線方向に向けて突出しており、軸の左端の他、当該軸の右端も回転自在に支持される。
詳しくは、図４で視てケーシング８１の右側には、カップ形状の回収シャッター９２が配置されている。
【００３１】
このシャッター９２は、その円形の開口がケーシング８１の内部を向くように配置され、図６（ａ）に示されるように、当該開口の周縁は周壁９３に連なり、この周壁９３の周縁は円形の外壁面９５に連なり、当該外壁面９５がシャッター９２の有底部分をなす。
また、周壁９３の適宜位置には連結片９７が放射方向に向けて突出している。この周壁９３において、連結片９７の反対側にはトナー開口９８が周壁９３を貫通して形成されており（同図（ｂ））、ケーシング８１内の残留トナーは下方に向けて送出される（図４）。
【００３２】
さらに、このトナー開口９８の近傍には、ケーシング８１の突起に係合する溝９９が形成され（図６（ｂ））、シャッター９２がケーシング８１から脱落するのを防止する。
そして、このシャッター９２は図２，４のバネ１００の付勢力に応じてスクリュー８６の回転軸線回りに回動可能に構成されており、ドラムユニット１７を装置本体２から上方に向けて引き上げた場合には、連結片９７がバネ１００の付勢力によって回動する。これにより、トナー開口９８も回動して下方位置からずれるため、ケーシング８１の内部が密閉される。
【００３３】
これに対し、ドラムユニット１７を降ろして装置本体２に装着した場合には、連結片９７は、ケーシング８１の接合部に当接し、バネ１００の付勢力に抗して上記とは反対側に向けて回動する。よって、トナー開口９８は下方位置に戻り、ケーシング８１の内部が開放される。
そして、本実施例の回収シャッター９２は、スクリュー８６を回転自在に支持する機能も備えている。
【００３４】
より具体的には、図６に示されるように、面一の外壁面９５の裏側にはケーシング８１の内部を塞ぐ内壁面９４が設けられており、この内壁面９４に軸受部９６が形成されている。つまり、この軸受部９６は、内壁面９４からケーシング８１の内部にのみ向けて突出し、従動端部８８を回転自在に支持する。
ユニット１７が装置本体２に装着された状態において、上記駆動モータが駆動すると、スクリュー８６の両端が回転可能に支持され、その羽根部８９が回転し、この羽根部８９周辺のトナーはトナー開口９８に向けて集められる。
【００３５】
続いて、トナー開口９８からトナー搬送路８２に向かうトナーは、図７に下向きの矢印で示される如く進む。次いで、トナー搬送路８２の下方には、このスクリュー８６の回転軸線に対して略直交する方向に向けて延びた図示しない他のスクリューが設けられており、トナー搬送路８２のトナーは当該他のスクリューによってプリンタ１の前面側と背面側とを結ぶ方向に向けて搬送され、回収容器８４に集められる。
【００３６】
上記ドラムユニット１７を搭載したプリンタ１が印刷を行う際は、カセット４からローラ４６により用紙が１枚ずつ分離して送出される。送出された用紙はレジストローラ１４に到達する。このローラ１４は、用紙の斜め送りを矯正しつつ、画像形成部１６で形成されるトナー画像との画像転写タイミングを計りながら、用紙を所定の給紙タイミングにて転写部３０へと送出する。
【００３７】
一方、各感光体ドラム１８に対しては、まず、帯電器２０がドラム１８の画像形成面７６をそれぞれ帯電する。次いで、露光器１５が画像形成面７６にレーザ光をそれぞれ照射すると、各画像形成面７６には静電潜像が作られ、この静電潜像から各色のトナー像が形成される。
各トナー画像は転写部３０にて用紙に転写される。なお、トナー像の形成時などに非画像形成面７８に飛散したトナーや、画像形成面７６に残留したトナーはクリーニング部５０で除去される。
【００３８】
その後、用紙は未定着トナー画像を担持した状態で定着部３２に向けて送られ、この定着部３２にて加熱及び加圧され、トナー像が定着される。次いで、定着部３２から送出された用紙は排出ローラ３５を介して排紙トレイ３６に排出され、高さ方向に積層される。
【００３９】
この片面印刷に対し、両面印刷を行う場合には、定着部３２から排出された用紙は、排出分岐部３４でその搬送方向が切り替えられる。つまり、片面に印刷された用紙は装置本体２内に引き戻され、両面印刷ユニット３８に搬送される。続いて、この用紙はレジストローラ１４の上流側に向けて送出され、転写部３０に向けて再び送られる。これにより、用紙の未だ印刷がされていない方の面にトナー像が転写される。
【００４０】
以上のように、本実施例によれば、ドラムユニット１７は、感光体ドラム１８、画像領域用クリーニングブレード５２、及びトナー回収部８０を備えており、このクリーニングブレード５２は、ドラム１８の画像形成面７６から残留トナーを掻き落とし、トナー回収部８０が、この掻き落とされた残留トナーをケーシング８１から回収容器８４に回収する。
【００４１】
ここで、このトナー回収部８０はスクリュー８６を用いて残留トナーを搬送しており、スクリュー８６の駆動端部８７はブッシュ９０で回転自在に支持されるのに対し、このスクリュー８６の従動端部８８は回収シャッター９２の軸受部９６で回転自在に支持され、スクリュー８６の両端が回転支持されている。よって、羽根部８９がケーシング８１の内壁に接触せず、このスクリュー８６の回転は安定する。
【００４２】
また、回収シャッター９２がトナー搬送路８２の開閉機能の他、スクリュー８６の軸受機能も兼ねているため、シャッターとは別に軸受を設ける場合に比して、ユニット１７の部品点数の増加を抑え、その製造コストの低廉化を図ることができる。
さらに、軸受部９６が回収シャッター９２の内壁面９４からケーシング８１の内部に向けて突出していることから、内壁面９４の裏側、つまり、外壁面９５には何等の突起も形成されない。よって、ユニット１７の省スペース化が確実に達成される。
【００４３】
さらにまた、上述したドラムユニット１７を搭載すれば、製造コストの低廉化や省スペース化を図れるので、プリンタ１の製造コストの低廉化や小型化にも寄与する。
本発明は、上記実施例に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。
【００４４】
例えば、上記実施例では、トナー像が転写位置にて中間転写ベルトに転写しているものの、このトナー像は、転写位置で用紙に転写するものであっても良い。
また、この実施例では画像形成装置としてプリンタに具現化した例を示しているが、本発明の画像形成装置は、複合機、複写機やファクシミリ等にも当然に適用可能である。
【００４５】
そして、これらいずれの場合にも上記と同様に、製造コストの低廉化や省スペース化を達成できるとの効果を奏する。
【符号の説明】
【００４６】
１ プリンタ（画像形成装置）
１７ ドラムユニット
１８ 感光体ドラム
４７ ハウジング
５０ クリーニング部
５２ 画像領域用クリーニングブレード（クリーニング部材）
７６ 画像形成面
８０ トナー回収部
８１ ケーシング
８２ トナー搬送路
８４ 回収容器
８６ スクリュー
８７ 駆動端部（一端側）
８８ 従動端部（他端側）
９０ ブッシュ
９２ 回収シャッター
９４ 内壁面
９６ 軸受部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー像を媒体に出力するドラムユニット及びこれを搭載した画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の画像形成装置では電子写真方式が用いられており、帯電器が感光体ドラムを予め帯電し、露光器がドラムの画像形成面に光を照射すると、この画像形成面には静電潜像が形成される。また、現像器はトナーを担持しており、このトナーが静電潜像に付着してトナー像が形成される。そして、このトナー像が用紙に転写及び定着される。
【０００３】
ここで、画像形成装置で次回のトナー像を用紙に転写するためには、前回の転写後に画像形成面を清掃し、残留したトナーを画像形成面から除去する必要がある。
具体的には、感光体ドラムの回転方向で視て媒体との転写位置の下流側には、クリーニングブレードが設けられており、当該ブレードが画像形成面に当接すると、残留したトナーが画像形成面から除去可能になる。そして、この除去されたトナーは回収容器に回収される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−３０３３１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来の技術では、製造コストの低廉化が困難になるとの問題がある。上記技術では、スクリューが残留トナーを搬送しているが、このスクリューの両端はケーシングの軸受部にそれぞれ回転自在に支持されており、回収シャッターの他、軸受部が別途必要になって装置の部品点数が増加するからである。
【０００６】
また、当該技術のスクリューの端部はケーシングから突出しているため、装置が大型になるとの懸念もある。
そこで、本発明の目的は、上記課題を解消し、製造コストの低廉化や省スペース化を達成可能なドラムユニット及びこれを搭載した画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための第１の発明は、その駆動によって画像形成面にトナー像を形成する感光体ドラムと、画像形成面から残留トナーを掻き落とすクリーニング部材と、掻き落とされた残留トナーをケーシングから回収容器に回収させるトナー回収部とを具備し、トナー回収部は、ケーシング内の残留トナーを回収容器に向けて搬送するスクリューと、ケーシングに設置されており、スクリューの一端側を回転自在に支持するブッシュと、ケーシングと回収容器との間のトナー搬送路を開閉可能に構成されており、スクリューの他端側を回転自在に支持する軸受部を有した回収シャッターとを備える。
【０００８】
第１の発明によれば、ドラムユニットは、感光体ドラム、クリーニング部材、及びトナー回収部を備えており、クリーニング部材は、感光体ドラムの画像形成面から残留トナーを掻き落とし、トナー回収部が、この掻き落とされた残留トナーをケーシングから回収容器に回収する。
ここで、このトナー回収部はスクリューを用いて残留トナーを搬送しており、スクリューの一端側はブッシュで回転自在に支持される。
【０００９】
これに対し、このスクリューの他端側は回収シャッターの軸受部で回転自在に支持され、スクリューの両端が回転支持されている。よって、スクリューの外径部分がケーシングの内壁に接触せず、このスクリューの回転は安定する。
また、回収シャッターがトナー搬送路の開閉機能の他、スクリューの軸受機能も兼ねているため、シャッターとは別に軸受を設ける場合に比して、ユニットの部品点数の増加を抑え、その製造コストの低廉化を図ることができる。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明の構成において、
回収シャッターは、ケーシングの端面を閉塞する内壁面を有し、軸受部が内壁面からケーシングの内部にのみ向けて突出して形成されていることを特徴とする。
第２の発明によれば、第１の発明の作用に加えてさらに、軸受部が回収シャッターの内壁面からケーシングの内部に向けて突出していることから、内壁面の裏側、つまり、外壁面には何等の突起も形成されない。よって、ユニットの省スペース化が確実に達成される。
【００１１】
第３の発明は、第１や第２の発明のドラムユニットを搭載した画像形成装置であることを特徴とする。
第３の発明によれば、第１や第２の発明の作用に加えてさらに、上述したドラムユニットを搭載すれば、製造コストの低廉化や省スペース化を図れるので、画像形成装置の製造コストの低廉化や小型化にも寄与する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、回収シャッターがスクリューの軸受機能を兼ねているため、製造コストの低廉化や省スペース化を達成可能なドラムユニット及びこれを搭載した画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施例のプリンタの概略構成図である。
【図２】図１のドラムユニットの外観斜視図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線から視た矢視断面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線から視た矢視断面図である。
【図５】図４のスクリューの外観斜視図である。
【図６】図４の回収シャッターの外観斜視図である。
【図７】図１のドラムユニットによる廃棄トナーの流れの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１には、画像形成装置の一例であるカラー印刷可能なプリンタ１の構造が概略的に示されている。同図に示された断面はプリンタ１の左側面からみたものである。このため、プリンタ１の前面は同図中の右側に、背面は左側にそれぞれ位置する。
【００１５】
同図に示されるように、プリンタ１の装置本体２の上方には排紙トレイ３６が設けられ、このトレイ３６の近傍には、使用者の各種操作に供される複数の操作キーや、各種情報を表示する画面を配置したフロントカバー５が設けられている。
また、この装置本体２の下方には給紙カセット４が配置され、その収容部４０には、枚葉の用紙が積層された状態で収納されている。同図で視て収容部４０の右上方にはローラ４６が設けられる。
【００１６】
そして、用紙は、同図においてカセット４の右上方に向けて送出され、この送出された用紙は、装置本体２の内部でプリンタ１の前面に沿って上方に向けて搬送される。
また、カセット４は、プリンタ１の前面側、つまり、図１において右方向に向けて引き出し可能に構成されており、この引き出した状態にて、カセット４内に新たな用紙を補充したり、用紙を別の種類の用紙に入れ替え可能となる。
【００１７】
装置本体２の内部には、カセット４からの用紙搬送方向で見て下流側に搬送ローラ１０、レジストローラ１４、画像形成部１６及び転写部３０が順番に配置されている。
画像形成部１６には４個のドラムユニット１７が並設され、各ユニット１７には感光体ドラム１８がそれぞれ設けられている（図２）。このドラム１８は回転自在に設置され、図示しない駆動モータによって図１の時計回りにそれぞれ駆動する。また、本実施例のドラム１８は、その表面に非晶質シリコン系の層を有したａ−Ｓｉドラムである。
【００１８】
また、このドラム１８とカセット４との間には露光器１５が備えられており、この露光器１５からは、レーザ光が各ドラム１８に向けてそれぞれ照射される（図１）。そして、これら図１，３に示されるように、各ドラム１８の周囲の適宜位置には、帯電器２０、現像器２４、中間転写ローラ１３やクリーニング部５０がそれぞれ設けられている。なお、この図３では、中間転写ベルト１２や現像器２４等の図示を省略している。
【００１９】
この帯電器２０は、ドラム１８に接する帯電ローラ２１、及びローラ２１の表面を研磨摺擦する摺擦ローラ２２を有し、図２に示されたユニット１７のハウジング４７の下部に位置し、ドラム１８の画像形成面７６を一様に帯電させる。
また、図１，３で視ると、現像器２４はユニット１７の左方にそれぞれ配置され、ドラム１８に対峙する現像ローラを有する。この現像ローラは図示しない駆動モータによって同図の反時計回りに駆動する。
【００２０】
再び図１に戻り、中間転写ベルト１２は各ドラム１８の上方に配置され、この転写ベルト１２とトレイ３６との間には４個のトナーコンテナ２３が配設されている。これら各コンテナ２３は、プリンタ１の背面側から前面側に向けて、イエロー用、マゼンタ用、シアン用、そして、ブラック用の順に配設され、このブラック用のコンテナの容量が最も大きく構成されている。
【００２１】
転写部３０には転写ローラ３１が備えられ、このローラ３１は中間転写ベルト１２に対して斜め下方から圧接可能に構成されている。
そして、これらベルト１２とローラ３１とは、４個の各トナーコンテナ２３から供給されたトナーを用い、トナー像を用紙に転写するためのニップ部を形成させる。
【００２２】
また、用紙搬送方向で見て転写部３０の下流側には、定着部３２、排出分岐部３４及びトレイ３６が順番に配置されている。
本実施例では、転写部３０と手差しトレイ３との間に両面印刷ユニット３８が形成されている。このユニット３８は、排出分岐部３４から装置本体２の前面側で分岐して下方に向けて延び、レジストローラ１４の上流側に連結している。
【００２３】
ここで、本実施例のクリーニング部５０は、ドラム１８の回転方向で視て中間転写ローラ１３との転写位置の下流側にて、図３に示されるように、画像領域用クリーニングブレード（クリーニング部材）５２、摺擦ローラ５６、両端用クリーニングブレード５８やトナー回収部８０を有する。
摺擦ローラ５６は、図示しない駆動モータによって同図の反時計回りに駆動し、トナー像が転写された後の画像形成面７６をトレール方向で摺擦研磨する。
【００２４】
これにより、摺擦ローラ５６は、画像形成面７６の非晶質シリコン系の層に付着する残留トナーなどを除去する。
画像領域用クリーニングブレード５２は、ハウジング４７に固定される亜鉛鋼板の本体や、この本体に熱溶着されたポリウレタンゴム製のブレード部からなり、ドラム１８の回転方向で視てローラ５６の下流側にて、ドラム１８の回転軸線に沿って配置されており（図３）、このブレード部がカウンタ方向で接し、画像形成面７６に付着した残留トナーなどを掻き取っている。
【００２５】
なお、この画像形成面７６は、図２に示されるように、ドラム１８の中央部分が該当し、その外側には非画像形成面７８，７８がドラム１８の全周に亘って存在している。そして、本実施例では、上述した現像ローラとドラム１８とのギャップは、この現像ローラに設けられ、ドラム１８に連れ回るギャップ規制コロと非画像形成面７８との接触によって設定されている。
【００２６】
つまり、非画像形成面７８，７８は、この規制コロに接する箇所になり、当該箇所にもトナーを付着させないための工夫が必要になる。
そこで、本実施例では両端用クリーニングブレード５８，５８をハウジング４７に設け、非画像形成面７８，７８に付着したトナーをそれぞれカウンタ方向で掻き取り可能に配置している。
【００２７】
一方、上述した画像領域用クリーニングブレード５２や摺擦ローラ５６によって画像形成面７６から掻き取られた残留トナーは、トナー回収部８０から図７の回収容器８４に集められる。
より詳しくは、トナー回収部８０は、図３で視てドラム１８の右側に位置するケーシング８１を有し、このケーシング８１の内部に、画像領域用クリーニングブレード５２や摺擦ローラ５６の他、スクリュー８６が配置されている。
【００２８】
このスクリュー８６は、同図で視て画像領域用クリーニングブレード５２の右側であって、摺擦ローラ５６の下側に設置されており、ドラム１８の回転軸線方向に沿って延びている。
具体的には、スクリュー８６は、このドラム１８の回転軸線方向に沿って延びた軸の周壁に、螺旋状の羽根部８９を有している（図４，５）。
【００２９】
また、この図４，５において軸の左端には駆動端部（一端側）８７が設けられており、その先端が図示しない駆動モータに連結されている。また、この駆動端部８７は、図２で視てケーシング８１の左奥側、換言すれば、図４で視てケーシング８１の左側に設置された円筒形のブッシュ９０に回転自在に支持される。
【００３０】
一方、駆動端部８７の反対側、すなわち、図５で視た軸の右端には、当該軸よりも小径の従動端部（他端側）８８がスクリュー８６の回転軸線方向に向けて突出しており、軸の左端の他、当該軸の右端も回転自在に支持される。
詳しくは、図４で視てケーシング８１の右側には、カップ形状の回収シャッター９２が配置されている。
【００３１】
このシャッター９２は、その円形の開口がケーシング８１の内部を向くように配置され、図６（ａ）に示されるように、当該開口の周縁は周壁９３に連なり、この周壁９３の周縁は円形の外壁面９５に連なり、当該外壁面９５がシャッター９２の有底部分をなす。
また、周壁９３の適宜位置には連結片９７が放射方向に向けて突出している。この周壁９３において、連結片９７の反対側にはトナー開口９８が周壁９３を貫通して形成されており（同図（ｂ））、ケーシング８１内の残留トナーは下方に向けて送出される（図４）。
【００３２】
さらに、このトナー開口９８の近傍には、ケーシング８１の突起に係合する溝９９が形成され（図６（ｂ））、シャッター９２がケーシング８１から脱落するのを防止する。
そして、このシャッター９２は図２，４のバネ１００の付勢力に応じてスクリュー８６の回転軸線回りに回動可能に構成されており、ドラムユニット１７を装置本体２から上方に向けて引き上げた場合には、連結片９７がバネ１００の付勢力によって回動する。これにより、トナー開口９８も回動して下方位置からずれるため、ケーシング８１の内部が密閉される。
【００３３】
これに対し、ドラムユニット１７を降ろして装置本体２に装着した場合には、連結片９７は、ケーシング８１の接合部に当接し、バネ１００の付勢力に抗して上記とは反対側に向けて回動する。よって、トナー開口９８は下方位置に戻り、ケーシング８１の内部が開放される。
そして、本実施例の回収シャッター９２は、スクリュー８６を回転自在に支持する機能も備えている。
【００３４】
より具体的には、図６に示されるように、面一の外壁面９５の裏側にはケーシング８１の内部を塞ぐ内壁面９４が設けられており、この内壁面９４に軸受部９６が形成されている。つまり、この軸受部９６は、内壁面９４からケーシング８１の内部にのみ向けて突出し、従動端部８８を回転自在に支持する。
ユニット１７が装置本体２に装着された状態において、上記駆動モータが駆動すると、スクリュー８６の両端が回転可能に支持され、その羽根部８９が回転し、この羽根部８９周辺のトナーはトナー開口９８に向けて集められる。
【００３５】
続いて、トナー開口９８からトナー搬送路８２に向かうトナーは、図７に下向きの矢印で示される如く進む。次いで、トナー搬送路８２の下方には、このスクリュー８６の回転軸線に対して略直交する方向に向けて延びた図示しない他のスクリューが設けられており、トナー搬送路８２のトナーは当該他のスクリューによってプリンタ１の前面側と背面側とを結ぶ方向に向けて搬送され、回収容器８４に集められる。
【００３６】
上記ドラムユニット１７を搭載したプリンタ１が印刷を行う際は、カセット４からローラ４６により用紙が１枚ずつ分離して送出される。送出された用紙はレジストローラ１４に到達する。このローラ１４は、用紙の斜め送りを矯正しつつ、画像形成部１６で形成されるトナー画像との画像転写タイミングを計りながら、用紙を所定の給紙タイミングにて転写部３０へと送出する。
【００３７】
一方、各感光体ドラム１８に対しては、まず、帯電器２０がドラム１８の画像形成面７６をそれぞれ帯電する。次いで、露光器１５が画像形成面７６にレーザ光をそれぞれ照射すると、各画像形成面７６には静電潜像が作られ、この静電潜像から各色のトナー像が形成される。
各トナー画像は転写部３０にて用紙に転写される。なお、トナー像の形成時などに非画像形成面７８に飛散したトナーや、画像形成面７６に残留したトナーはクリーニング部５０で除去される。
【００３８】
その後、用紙は未定着トナー画像を担持した状態で定着部３２に向けて送られ、この定着部３２にて加熱及び加圧され、トナー像が定着される。次いで、定着部３２から送出された用紙は排出ローラ３５を介して排紙トレイ３６に排出され、高さ方向に積層される。
【００３９】
この片面印刷に対し、両面印刷を行う場合には、定着部３２から排出された用紙は、排出分岐部３４でその搬送方向が切り替えられる。つまり、片面に印刷された用紙は装置本体２内に引き戻され、両面印刷ユニット３８に搬送される。続いて、この用紙はレジストローラ１４の上流側に向けて送出され、転写部３０に向けて再び送られる。これにより、用紙の未だ印刷がされていない方の面にトナー像が転写される。
【００４０】
以上のように、本実施例によれば、ドラムユニット１７は、感光体ドラム１８、画像領域用クリーニングブレード５２、及びトナー回収部８０を備えており、このクリーニングブレード５２は、ドラム１８の画像形成面７６から残留トナーを掻き落とし、トナー回収部８０が、この掻き落とされた残留トナーをケーシング８１から回収容器８４に回収する。
【００４１】
ここで、このトナー回収部８０はスクリュー８６を用いて残留トナーを搬送しており、スクリュー８６の駆動端部８７はブッシュ９０で回転自在に支持されるのに対し、このスクリュー８６の従動端部８８は回収シャッター９２の軸受部９６で回転自在に支持され、スクリュー８６の両端が回転支持されている。よって、羽根部８９がケーシング８１の内壁に接触せず、このスクリュー８６の回転は安定する。
【００４２】
また、回収シャッター９２がトナー搬送路８２の開閉機能の他、スクリュー８６の軸受機能も兼ねているため、シャッターとは別に軸受を設ける場合に比して、ユニット１７の部品点数の増加を抑え、その製造コストの低廉化を図ることができる。
さらに、軸受部９６が回収シャッター９２の内壁面９４からケーシング８１の内部に向けて突出していることから、内壁面９４の裏側、つまり、外壁面９５には何等の突起も形成されない。よって、ユニット１７の省スペース化が確実に達成される。
【００４３】
さらにまた、上述したドラムユニット１７を搭載すれば、製造コストの低廉化や省スペース化を図れるので、プリンタ１の製造コストの低廉化や小型化にも寄与する。
本発明は、上記実施例に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。
【００４４】
例えば、上記実施例では、トナー像が転写位置にて中間転写ベルトに転写しているものの、このトナー像は、転写位置で用紙に転写するものであっても良い。
また、この実施例では画像形成装置としてプリンタに具現化した例を示しているが、本発明の画像形成装置は、複合機、複写機やファクシミリ等にも当然に適用可能である。
【００４５】
そして、これらいずれの場合にも上記と同様に、製造コストの低廉化や省スペース化を達成できるとの効果を奏する。
【符号の説明】
【００４６】
１ プリンタ（画像形成装置）
１７ ドラムユニット
１８ 感光体ドラム
４７ ハウジング
５０ クリーニング部
５２ 画像領域用クリーニングブレード（クリーニング部材）
７６ 画像形成面
８０ トナー回収部
８１ ケーシング
８２ トナー搬送路
８４ 回収容器
８６ スクリュー
８７ 駆動端部（一端側）
８８ 従動端部（他端側）
９０ ブッシュ
９２ 回収シャッター
９４ 内壁面
９６ 軸受部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
その駆動によって画像形成面にトナー像を形成する感光体ドラムと、
前記画像形成面から残留トナーを掻き落とすクリーニング部材と、
該掻き落とされた残留トナーをケーシングから回収容器に回収させるトナー回収部とを具備し、
該トナー回収部は、
前記ケーシング内の残留トナーを前記回収容器に向けて搬送するスクリューと、
前記ケーシングに設置されており、該スクリューの一端側を回転自在に支持するブッシュと、
前記ケーシングと前記回収容器との間のトナー搬送路を開閉可能に構成されており、前記スクリューの他端側を回転自在に支持する軸受部を有した回収シャッターと
を備えることを特徴とするドラムユニット。
【請求項２】
請求項１に記載のドラムユニットであって、
前記回収シャッターは、前記ケーシングの端面を閉塞する内壁面を有し、前記軸受部が該内壁面から前記ケーシングの内部にのみ向けて突出して形成されていることを特徴とするドラムユニット。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のドラムユニットを搭載したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
その駆動によって画像形成面にトナー像を形成する感光体ドラムと、
前記画像形成面から残留トナーを掻き落とすクリーニング部材と、
該掻き落とされた残留トナーをケーシングから回収容器に回収させるトナー回収部とを具備し、
該トナー回収部は、
前記ケーシング内の残留トナーを前記回収容器に向けて搬送するスクリューと、
前記ケーシングに設置されており、該スクリューの一端側を回転自在に支持するブッシュと、
前記ケーシングと前記回収容器との間のトナー搬送路を開閉可能に構成されており、前記スクリューの他端側を回転自在に支持する軸受部を有した回収シャッターと
を備えることを特徴とするドラムユニット。
【請求項２】
請求項１に記載のドラムユニットであって、
前記回収シャッターは、前記ケーシングの端面を閉塞する内壁面を有し、前記軸受部が該内壁面から前記ケーシングの内部にのみ向けて突出して形成されていることを特徴とするドラムユニット。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のドラムユニットを搭載したことを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−２５６７４１（Ｐ２０１０−２５６７４１Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１０８７４２（Ｐ２００９−１０８７４２）
【出願日】平成２１年４月２８日（２００９．４．２８）
【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１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月２８日（２００９．４．２８）
【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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