JPH02103079A - クリーニング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、電子写真複写機等の静電記録装置のクリーニ
ング装置に係り、詳細には清掃部材と補助清掃部材とに
よって像形成体上の残留トナーを除去するクリーニング
装置に関する。

【従来の技術】

一般に転写型電子写真複写機等の静電記録装置において
は、光導電性感光層を外周面に有する回転ドラム式の像
形成体を使用し、該像形成体を回転させながら前記感光
層に静電潜像を形成してトナーにより現像し、得られた
トナー像を記録用紙に転写することが行われる。転写を
終えた後の像形成体の外周面は、付着した残留トナーを
クリーニング装置によって剥離・清掃され再び静電潜像
を形成して新たな画像による転写が行われることとなる
。 前記クリーニング装置の作用は周知の如く像形成体面に
対するブレード部材や他のクリーニング部材の圧接（当
接を含む）作用によって行われるようになっている。 例えば代表的なりリーニング方式としてブレードクリー
ニング方式があげられる。該ブレードクリーニング方式
では、像形成体の周面にブレード部材のエツジを圧接さ
せて周面に付着するトナーを強制的に剥離する形式のも
のである。該クリーニング方式は構造が簡単でしかもク
リーニング効果が高いという特徴をもつため広く採用さ
れている。 このブレードクリーニング方式は、像形成体に対するブ
レードの圧接の方法によって更に二つの形式に分類でき
る。その一つは、ブレードが像形成体に圧接する圧接点
と像形成体の回転中心とを結んだ線に対して、該ブレー
ドが像形成体の回転方向の下流側にある場合であり、他
の一つは、ブレードが前記圧接点と前記回転中心とを結
んだ線に対して、該ブレードが像形成体の回転方向の上
流側にある場合である。 これら二つの形式は、それぞれブレードが像形成体上の
残留トナーを剥離する様子を現して該ブレードが前記圧
接点よりも下流側に設置される場合をカウンタータイプ
（対抗型又は逆行を）と称し、又ブレードが該圧接点よ
りも上流側に設置される場合をトレイルタイプ（順行型
又はひきずり型）と称する。 前記カウンタータイプの場合は、像形成体からの掻き取
り能力が高い反面、像形成体を傷つけ易い。又前記トレ
イルタイプの場合は、像形成体に対して損傷を与えるこ
とが少ない反面、残留トナーの除去能力の点に於いて若
干不足ぎみであるというそれぞれの長短所を有するもの
である。

【発明が解決しようとする問題点】

前記トレイルタイプのブレードクリーニング方式の場合
、特に像形成体に対して損傷を与えることが少ないとい
う特徴がある反面、残留トナーの除去能力が若干不足ぎ
みであり、更にブレードの先端部と像形成体との間に形
成される楔形状空間にトナーが溜まり易いという欠点を
有するものである。この為に、ブレードを像形成体表面
から退避させる際に、ブレード先端に溜まっているトナ
ーが像形成体表面に付着して、そのままクリーニング装
置外に運びだされて散乱し、像形成体の周辺機器を汚染
したり、次の像形成体手段の像形成工程の障害となる。 例えば次工程の帯電器にトナーが付着して、電圧印加が
不完全になるという問題が生じる。また、クリーニング
後に像形成体表面に残留した廃トナーが、現像装置内に
混入して現像性を損ねることがある。 とりわけ、複数のトナー像を像形成体上に重ね合わせて
カラー画像を形成するカラー画像形成装置においては、
トナー像の重ね合わせの過程で、先のトナー像の損傷を
避けるためブレードの像形成体への圧接を解除する必要
がある。このため前記ブレードの圧接・解除の際、像形
成体に付着していたトナーがそのまま像形成体上に残留
してクリーニング装置外に運び出されて、像形成体の周
辺部材を汚染したり、次の像形成の障害となるなどの問
題があった。 この問題を解決するため、例えば、特開昭６１−１９３
１７６号公報に、像形成体上で各色トナー像を重ね合わ
せる多色画像形成装置におけるクリーニング装置が提案
されている。 上記クリーニング装置は、クリーニングブレードに対し
て像形成体表面の移動方向の下流に回転ブラシを配置し
、クリーニングブレードの圧接解除後に、上記回転ブラ
シの像形成体への圧接解除を行わせるものである。 上記クリーニング装置では、クリーニングブレードと回
転ブラシとは異なったタイミングで圧接解除する必要が
あり、機構および制御が複雑である。また、クリーニン
グ装置が大型となる欠点がある。

【問題点を解決するための手段】

本発明は上記の如き従来技術の欠点に鑑みなされたもの
であって、像形成体に対して損傷を与えないような方法
で、クリーニングブレードを像形成体表面から圧接解除
を行う場合において、像形成体表面に付着したトナー溜
まりが、クリーニング装置を通り抜けて像形成体周辺に
トナー汚染を生じることのないよう、像形成体表面の残
留トナーを良好に除去できるクリーニング手段を達成し
、クリーニング能力を維持・向上せしめて鮮明で優れた
画像を得ることができる静電記録装置におけるクリーニ
ング装置を提供することを目的とするものである。 上記目的は像形成体と、該像形式体の残余トナーを摺擦
する清掃部材と、該清掃部材の像形成体側の面と該像形
成体の表面とで形成される楔形状空間に先端が沿う形状
に構成された補助清掃部材と、該補助清掃部材を移動又
は振動させる駆動源とを有するクリーニング装置によっ
て達成される。 また本発明によるクリーニング装置は前記清掃部材がク
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
。 更に前記クリーニングブレードは像形成体の移動方向下
流側に向かうように配設されていることを特徴としてい
る。 マタ、クリーニングブレードはゴム弾性体であることを
特徴としている 更に前記補助清掃部材は繊維状物質からなることを特徴
としている。 また、補助清掃物材はループ状繊維ブラシからなること
を特徴としている。 更に補助清掃物材はスポンジ状物質からなることを特徴
としている。 また、補助清掃物材は導電性物質からなることを特徴と
している。 更に前記補助清掃物材の移動または振動は前記像形成体
の回転軸と平行であることを特徴としている。

【実施例】

本発明の一実施例を第１図ないし第４図に示す。 先ず第４図によって本発明に係る多色画像形成装置の機
能の全般について説明する。 第４図は多色画像形成装置の主要構成を示したものでＡ
は画像読取り系、Ｂはレーザ書込み系の各ユニット、ま
たＣは画像形成部、Ｄは給紙部であり、次のプロセスに
よりカラー画像が形成されるようになっている。 前記読取り系Ａにおいて１１は原稿台で、該原稿台１１
に収められた原稿は水平方向にスライドするキャリッジ
１２に取付られたハロゲンランプ１３によって照明され
る。可動ミラーユニットＩ５にはミラー１６および１７
が取付られていて、同じく水平方向にスライドして、前
記キャリッジ１２に取付られているミラー１４との組合
せで原稿の光像をレンズ読取り部２０へ導出する。 前記キャリッジ１２と前記可動ミラーユニット１５はス
テッピングモータに接続するワイヤ（何れも図示せず）
を介して駆動され、それぞれＶおよび１／２Ｖの速度に
て同方向にスライド移動されるものである。 前記レンズ読取り部２０はレンズ２１．プリズム２２、
第１読取り基板２４、レッドチャンネル（以下Ｒ−ｃｈ
という）ＣＣＤ２５、第２読取り基板２６、シアンチャ
ンネル（以下Ｃ−ｃｈという）ＣＣＤ２７から構成され
る。 前記ミラー１４．１６および１７により伝達された原稿
の光像は前記レンズ２１により集束され、プリズム２２
内に設けられたグイクロイックミラーによりＲ−ｃ、ｈ
像とＣ−ｃｈ像とに分離され、第１読取り基板２４上に
設けられたＲ　−ｃｈｃ　ＣＤ　２５および第２読取り
基板２６上に設けられたＣ　−ｃｈＣＣＤ　２７の受光
面にそれぞれ結像される。 前記Ｒ−ｃｈｃ　ＣＤ　２５およびＣ−ｃｈｃ　ＣＤ　
２７から出力された画像信号は、信号処理部において信
号処理される。信号処理部において、トナーの色に応じ
色分離された色信号が出力され、露光手段である前記レ
ーザ書込み系ユニットＢに入力される。 レーザ書込み系ユニットＢにおいては半導体レーザ（図
示せず）で発生されたレーザビームは駆動モータ３１に
より回転されるポリゴンミラー３２により回転走査され
、Ｆθレンズ３３を経てミラー３４により光路を曲げら
れて、予め帯電手段たる帯電器３５によって電荷を印加
された像形成体（感光体ドラム）３０の周面上に投射さ
れ、輝線を形成する。 一方では走査が開始されるとビームがインデックスセン
サによって検知され、第１の色信号によるビームの変調
が開始され、変調されたビームが前記像形成体３０の周
面上を走査する。従ってレーザビームによる主走査と像
形成体３０の回転による副走査により像形成体３０の周
面上に第１の色に対応する潜像形成されていく。この潜
像は現像手段のうち例えば赤色トナー（顕像媒体）の装
填された現像器３６により現像されて、ドラム表面にト
ナー像が形成される。得られたトナー像はドラム面に保
持されたまま像形成体の周面より引き離されている清掃
手段たるクリーニング装置１５０の下を通過し、つぎの
コピーサイクルに入る。 すなわち、前記像形成体３０は前記帯電器３５により再
び帯電され、次いで信号処理部から出力された第２の色
信号が前記書込み系ユニッｌ−Ｂに入力され、前述した
第１の色信号の場合と同様にしてドラム表面への書込み
が行われ潜像が形成される。 潜像は第２の色として例えば青色のトナーを装填した現
像器３７によって現像される。 この青色のトナー像はすでに形成されている前述の赤色
トナー像の存在下に形成される。 ３８は黒色トナーを有する現像器で、信号処理部で発生
される制御信号に基づいてドラム表面に黒色のトナー像
を形成する。これら各現像器３６．３７゜３８のスリー
ブには交流および直流のバイアスが印加され、接地され
た像形成体３０には非接触で現像が行われるようになっ
ている。 かくして像形成体３０の周面上に形成されたカラー画像
は転写手段として設けられた転写極４０において、前記
給紙部りより給紙ベルｌ−４１，給送ローラ４２により
送られてきた記録媒体たる記録紙に転写される。トナー
像を転写された記録紙は分離極４３によりドラム表面か
ら分離されて、搬送ベルト４４を介して定着装置４５に
搬入され画像の定着を行う。 一方、記録紙をドラム周面より分離した像形成体３０に
は、前記クリーニング装置５０の清掃部材５１が接触し
て残留したトナーの除去を行い、その終了を待って再び
ドラム周面より引き離され、新たな画像形成のプロセス
に入る。 次に前述した各主要構成部分のレイアウトについて説明
すると第４図に示す如く、前記画像読取り系Ａは独立し
た専用の筺体ｌに収容され後述する本体２の上部に載置
して取付けられている。 前記本体２には、前記書込み系Ｂ、画像形成部Ｃ１給紙
部り等からなる画像記録系に組込まれ筺体ｌに接続する
可撓性のケーブル群を介して、前記画像読取り系Ａから
の色信号を受けるようになっている。 前記本体２においては、はぼ中央に像形成体３０が位置
しその右周面に面して前記各現像器３６．３７゜３８が
それぞれ水平状態で配置され、一方左周面には前記帯電
器３５と前記クリーニング装置５０が配置されている。 前記像形成体３０．各現像器３６．３７．３８．それに
クリニング装置５０は何れも本体２に固定した前後−対
の基板に直接取付けられることなく、本体２に対し挿脱
可能に組込まれた支持部材３に軸受支持あるいは着脱可
能に取付けられている。 前記支持部材３は、本体２に対しそれぞれ複数個のポー
ルとレールから構成される左右一対のガイド部材４によ
り容易に取出し、取付出来るようになっている。 前記支持部材３は本体２の基板に対して懸架状態にて保
持させる構造とすることにより、本体２に取付られるモ
ータ等から前記像形成体３０、各現像器あるいはクリー
ニング装置５０に伝達される振動やショックが大幅に緩
和、吸収されて、かりに若干伝達されるとしても各機材
が−様な振動、ショックを受けることになるので例えば
複数現像器と像形成体とは相対的に−様な状態で保持さ
れているので画像形成上大きな支障を来すことはない。 特に支持部材３に像形成体３０とクリーニング装置５０
を一体的に保持することにより重ね合わせ現像画像形成
のクリーニング装置に行われねばならぬ清掃部材５１の
接離時、又は圧接時の微妙な圧着の仕方、圧接状態、加
重条件等への振動・衝撃等の悪影響が緩和・吸収される
。 第１図は本発明の清掃部材と補助清掃部材とを備えたク
リーニング装置の断面図である。 同図において、クリーニング装置５０は、主体的にクリ
ーニング動作を行う清掃部材５１．該清掃部材５１と協
働して補助的にクリーニング動作を行う補助清掃部材５
２、該補助清掃部材５２を像形成体３０の回転軸と平行
に移動又は振動させる為の駆動スクリュー５３、トナー
搬送スクリュー５４等を枠体５５に内設し、揺動軸５６
、遮蔽板５７、偏芯カム５８、引張りバネ５９等を該枠
体５５に外設する構造となっている。 上記清掃部材５１は、厚さ約５ｍｍの硬質ウレタンゴム
にて構成され、実質的に前記像形成体３０の幅員に相当
する長さを有し、ホルダー５１Ａによって挟持されてい
る。該ホルダー５１Ａは前記枠体５５に固定されていて
、該枠体５５がクリーニング装置５０下方の揺動軸５６
によって揺動して、クリーニング動作時には、前記清掃
部材５１の先端が、前記像形成体３０の表面に対しトレ
イルタイプで所定圧で圧接し、清掃部材５１は図示のよ
うに弾性変形して湾曲する。 補助清掃部材５２は、アルミニューム等の導電性パイプ
に導電性のループ状毛体５２Ａが植設されている。該毛
体５２Ａの材質はカーボンを混入した、常温で１０’−
１０１２０・ｃｍの抵抗値を有するループ状の繊維であ
り、その両端が前記導電性パイプに接合されている。 該補助清掃部材５２は、バイアス電圧電源６０によって
直流２００ｖの電圧を印加させることが可能である。 該バイアス電圧は、トナーとは逆極性にループ状ブラシ
毛体５２Ａを帯電させ、静電引力を像形成体３０の表面
のトナーに作用させて該トナーをループ状ブラシ毛体に
吸着させる作用をなす。 該補助清掃部材５２のループ状ブラシ毛体５２Ａの先端
部は、清掃部材５１と像形成体３０との圧接時に該清掃
部材５１の像形成体３０の側の面と該像形成体３０の表
面とで形成される楔形状空間に沿うようにその弾性で同
様な楔形に変形されるので、清掃部材５１が像形成体３
０に圧接されているときもその先端部まで入り込み、且
つ駆動スクリュー５３にてその軸方向に移動又は振動せ
しめられるので像形成体３０表面の残留トナーを効果的
に清掃することができる。又、補助清掃部材５２は駆動
スクリュー５３によって移動あるいは振動されるので、
その長さは像形成体３０の幅員と同じである必要はなく
、より短い寸法であってもよい。又、ループ状ブラシ毛
体５２Ａは繊維である必要はなく、弾性を有する導電性
スポンジ等でもよい。 前記補助清掃部材５２の下方即ち前記クリーニング装置
５０の下方部付近にはトナー搬送スクリュー５４が配設
されてあり、前記補助清掃部材５２から該トナー搬送ス
クリュー５４上に落下したトナーは、導管６１を経て下
方の廃トナーボツクス６２内に収容される。 また、枠体５５の下方端部で像形成体３０に近接した側
には、遮蔽板５７の基部が固着されている。該遮蔽板５
７は、ポリエチレン・テレフタレート（ＰＥＴ）を基板
とした弾性薄板であり、その先端部は像形成体３０の表
面に軽圧接または近接し、クリーニング装置５０内のト
ナー漏出を防止している。 前記トナー搬送スクリュー５４の下方には、揺動軸５６
が外設されていて、枠体５５を揺動可能に支持している
。 一方、前記支持部材３の一部には、回転軸５８Ａが回転
自在に架設されている。該回転軸５８Ａの一端は図示し
ない駆動源に接続され、中央付近には偏芯カム５８が固
定されている。また、上記支持部材３と、枠体５５との
間には引張りバネ５９が張設されている。 クリーニング装置５０への圧接解除信号により、駆動源
からの動力が回転軸５８Ａに伝達されると、偏芯カム５
８は回転し、引張りバネ５９の張力によって、枠体５５
は揺動軸５６を中心に矢示Ａ方向に傾動する。 第２図（Ａ）はクリーニング装置５ｏの傾動過程を示す
断面図である。この過程で、まず補助清掃部材５２の外
周、即ちループ状ブラシ毛体５２Ａの先端部は、像形成
体３０の表面から離間し空隙をつくる。同時に像形成体
３０の表面に圧接していて湾曲していた清掃部材５１は
自らの弾性復元力によって、原形に復帰しその一端は回
転する像形成体３ｏに軽圧接する。 クリーニング装置５０が引き続き傾動されて、第２図（
Ｂ）に示す停止位置に到達する過程では、クリーニング
ブレード５１の先端部は、像形成体３０の表面から離間
し、空隙を形成する。 この離間状態において、像形成体３ｏの表面に形成され
た第１のトナー像（例えば赤色トナー像）は、引き離さ
れたクリーニング装置５ｏとの間隙を通過し、つぎのコ
ピーサイクルに移行する。同様にして、第２のトナー像
（例えば青色トナー像）もすでに形成されている前述の
赤色トナー像の存在下に形成されて、クリーニング装置
５０の間隙を通過する。これら未転写の各トナー像通過
は、クリーニング装置が離間しているため、クリーニン
グ部材によってトナー像が乱されることはない。 最後に像形成体３０の表面に第３のトナー像（黒色のト
ナー像）が形成され、転写極４ｏにおいて記録紙Ｐ上に
これら第１１第２、第３の各トナー像が同時に転写され
る。 これに先立って、クリーニング装置５０は、偏芯カム５
８の回転によって揺動軸を中心にして最初の起立状態に
復帰する。まず、クリーニングブレード５１の先端部が
像形成体３０の表面に接触しく第２図（Ａ）参照）、次
第に湾曲して所定の角度および圧力で回転中の像形成体
３０に圧接する（第１図参照）。 補助清掃部材５２は、清掃部材５１が像形成体３０への
上記圧接途上において回転中の像形成体３０に接するよ
うになっている。 前記補助清掃部材５２とトナー搬送スクリュー５４との
駆動は、像形成体３０への圧接・解除と同期して行うこ
とが好ましい。 例えば像形成体３０周囲に設けられた歯車と、補助清掃
部材５２の駆動スクリュー５３に設けられた歯車とを、
クラッチ等の動力結合手段を会して結合しておき、クリ
ーニング装置５０の清掃部材５１．補助清掃部材５２を
象形成体３０に圧接するとき、動力接続することにより
効果的に実行することができる。 あるいは、任意のタイミングで駆動させる目的で、クリ
ーニング装置５０の揺動軸５６と、トナー搬送スクリュ
ー５４の回転軸と、補助清掃部材５２の駆動スクリュー
５３とを歯車等の動力伝達手段により結合して、駆動回
転してもよい。 前述の如き、本発明によるクリーニング装置を備えた多
色画像形成装置における多色画像形成のシーケンスを第
３図のタイムチャートによって説明すると、回転を始め
るに当たって、若干の時間先行して帯電が始められた像
形成体３０は一回転口において前記第１の色信号による
像露光開始とそれにより時間Ｘだけ遅れた現像１　（３
６）の処理を受ける。像形成体３０は２回転目において
前記第２の色信号による像露光開始とそれにより時間ｙ
だけ遅れた現像ＩＩ　（３７）の処理を受ける。更に、
３回転目において黒色信号による像露光開始と時間２だ
け遅れて現像Ｉ　（３８）の処理を経て多色トナー像を
構成するようになっている。 ここで、時間ｘ、ｙ、ｚは像形成体３０のある位置（図
では画像先端）が像露光位置からそれぞれの現像処理を
受ける位置に達するまでに要する時間あるいはそれ以内
の時間であり、同じくｍは像露光位置から転写極４０に
達するまでに要する時間あるいはそれ以内の時間、ｎは
像露光位置からクリーング装置５０に達するまでに要す
る時間あるいはそれ以内の時間である。また１２＋１原
稿の全画像面が像露光あるいは現像処理位置等の定点を
通過するに要する時間であって、それら像露光、現像処
理あるいは転写、クリーニング等の作用は破線をもって
示すように前記時間Ｑの前後に若干余裕をもった時間の
間、作動されるようになっている。

【発明の効果】

以上の説明に明らかなように、本発明によるクリーニン
グ装置では、クリーニング動作時および像形成体３０へ
の清掃部材近接時に、補助清掃部材は清掃部材先端と像
形成体との間の楔状空間において運動し、停留するトナ
ーを撹乱し除去するため、清掃部材先端部およびこれに
対応する位置の像形成体表面にトナー溜まりを生じさせ
ない。 これによって、清掃部材先端部に生じるトナーの固着を
防止できる。これは従来の清掃部材揺動機構を必要とせ
ず、トナー除去の信頼性は著しく向上し、清掃部材の長
寿命化や像形成体の損傷の低減が図られる。 また、従来、清掃部材の圧接を解除したときに生じる像
形成体表面のトナー溜まりによるクリーニング不良が原
因で画像が損なわれるという問題点は、本発明のクリー
ニング装置によって全く解消し、長期にわたって高品質
の画像を得ることができる。 これは、清掃部材の圧着・解除を必要とする画像形成装
置、特に多色画像形成装置に優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のクリーニング装置のクリーニング動作
状態を示す断面図、第２図（Ａ）は該クリーニング装置
の後退過程を示す断面図、第２図（Ｂ）は後退停止状態
のクリーニング装置の断面図、第３図は多色画像形成の
タイムチャート、第４図は本発明に係る多色画像形成装
置の構成図である。 ３・・・支持部材 ３０・・・像形成体（感光体ドラム） ５０・・・クリーニング装置 ５１・・・清掃部材 ５２Ａ・・・ループ状ブラ ５３・・・駆動スクリュー ５４・・・トナー搬送スク ５５・・・枠体 ５７・・・遮蔽板 ５８Ａ・・・回転軸 ６０・・・バイアス電圧電源 ６１・・・導管 Ｓ・・・楔状空間部 ６２・・・廃 リ　　ュ　− ５６・・・揺動軸 ５８・・・偏芯カム ５９・・・引張りバネ シ毛体 ５２・・・補助清掃部材 トナーボッ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 像形成体と、該像形成体の残余トナーを摺擦する清掃部
   材と、該清掃部材の像形成体側の面と該像形成体の表面
   とで形成される楔形状空間に先端が沿う形状に構成され
   た補助清掃部材と、該補助清掃部材を移動又は振動させ
   る駆動源とを有するクリーニング装置。