JPH03168678A - 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、クリーニング装置、特に、画像形成装置の感
光体ドラム上のトナーをクリーニングするためのクリー
ニング装置に関する． 〔従来の技術及びその課題〕 画像形１ｆｉ．装置、たとえば複写機やレーザプリンタ
では一般に、回転する感光体ドラム上に静電潜像を形成
し、その潜像をトナーで現像し、得られたトナー画像を
転写紙に転写するようになっている．そして、転写工程
後に感光体ドラム上に残されたトナーは、クリーニング
装置によって除去される。

前記感光体ドラムとして、最近、有機系の感光体を用い
た感光体ドラムが採用されている．ところが、この種の
感光体ドラムは表面強度が比較的低いため、クリーニン
グ装置のブレードによって感光体層が早期に削られてし
まうという問題が発生する．感光体層が削られて薄くな
るということは、表面電位が下がる、あるいは感度が早
くなる方向へ変化するといった問題に繋がり、その結果
として感光体ドラムの寿命が短くなってしまう．そこで
、その問題を解消するために、感光体ドラムに対するブ
レードの圧接力を弱く設定すれば、酸化された表面層が
除去されないため、有機感光体の酸化に基づいて感光体
ドラムの帯電性が劣化する． 本発明の目的は、強度が比較的低い感光体で構威された
感光体ドラムを長期間安定して使用することができるク
リーニング装置を提供することにある． 〔課題を解決するための手段〕 本発明に係るクリーニング装置は、回転する感光体ドラ
ムを用いて画像を形成する画像形成装置において、感光
体ドラム上のトナーをクリーニングするための装置であ
る．この装置は、感光体ドラムの表面に圧接するブレー
ドと、ブレードの圧接力を調整する調整手段と、感光体
ドラムの表面電位を検出する検出手段と、検出手段によ
る検出結果に基づいて調整手段を制御する制御手段とを
備えている． 〔作用〕 本発明に係るクリーニング装置では、ブレードが、画像
形成装置の感光体ドラムに圧接することにより、感光体
ドラム上のトナーをクリーニングする。

ブレードの圧接力は、調整手段によって調整される．こ
の調整手段は、検出手段による検出結果に基づいて、制
御手段により制御される．検出手段による検出の結果、
感光体ドラムに対するブレードの圧接力が高すぎると判
断された場合には、ブレードの圧接力が調整手段によっ
て低められる。

また、ブレードの圧接力が低すぎると判断された場合に
は、調整手段によってブレードの圧接力が高められる．
この結果、感光体ドラムの表面強度が比較的低かったと
しても、ブレードの圧接力が適切な値に調整されるので
、感光体ドラムを長期にわたり安定して使用することが
できる．〔実施例〕 第１図は、本発明の一実施例を採用した複写機の一例を
示している． 第１図において、複写機本体１の上面には、原稿台２が
固定されており、原稿台２上には開閉自在の原稿押え３
が配置されている。複写機本体１の図右側には、バイパ
ストレイ４と、１対の給紙カセット５．６とが着脱自在
に装着されている．複写機本体ｌの図左側には、複写済
の用紙が排出される徘紙トレイ７が装着されている．複
写機本体ｌの内部において、その上部には原稿読み取り
のための露光装置８が設けられている．この露光装［８
は、光源，ξラー等から構或されている．また、複写機
本体１の中央部には、静電潜像が形威される感光体ドラ
ム９が配置されている．ここでは、感光体ドラム９は、
たとえば有機感光体によって構或されている．感光体ド
ラム９の周囲には、感光体ドラム９を所定の電荷に帯電
させる主帯電装Ｗ１０、静電潜像を現像する現像装置ｌ
ｌ、用紙にトナー像を転写するための転写装置１２、感
光体ドラム９から用紙を分離するための用紙分離装１１
３、及び感光体ドラム９上の残留トナーを除去するクリ
ーニング装置１４が配置されている． バイパストレイ４及び給紙カセット５．６と感光体ドラ
ム９等によって構威される画像形成部との間、及びその
画像形戒部よりも下流側には、それぞれ、用紙を搬送す
る給紙搬送路ｌ７及び排紙搬送路１８が設けられている
．給紙カセット５．６の給紙搬送路１７側端部には、給
紙カセット５．６内の用紙を給紙搬送路ｌ７側に１枚ず
つ送るための給紙ローラ１６ａ，１６ｂが設けられてい
る．また、排紙搬送路１８と徘紙トレイ７との間には、
搬送されてきた用紙上の転写像を定着するための定着装
置２０と、定着後の用紙を排出するための排出口−ラｌ
９とが配置されている． 前記クリーニング装置１４は、クリーニング部１４ａと
、クリー二冫グ部１４ａで掻き落とされたトナーを外部
に排出するためのスクリューコンベア１４ｂと、それら
を収納するためのハウジング１４ｃとを有している． 第２図に示すように、クリーニング部１４ａは、感光体
ドラム９に圧接するブレード２１を有している．ブレー
ド２１は、たとえばシリコンゴムからなる弾性部材であ
り、感光体ドラム９の中心線と平行な方向に延びている
．ブレード２１の基部（上端部）は、ブレードホルダ２
２に固定されている。ブレードホルダ２２の上端は、ハ
ウジング１４ｃ（第１図）に回転自在に支持された支軸
２３に固定されている．なお、支軸２３の回転中心は、
感光体ドラム９の中心と平行である．支軸２３には、さ
らにカムフォロワ２４の基部が固定されている．カムフ
ォロワ２４は、感光体ドラム９から離れる方向に、支軸
２３から突出するように延びている。そのカムフォロワ
２４の突出部２４ａの上面には、カム２５が圧接してい
る．カム２５の回転中心には、ステッピングモータ２６
の出力軸が固定されている。また、突出部２４ａには、
ハウジング１４ｃ　（第１図）に設けられたピンに上端
が係止されたスプリング２７の下端が連結されている．
スプリング２７は伸長状態で配置されており、これによ
って突出部２４ａは常時上方に付勢されている． 第３図に示すように、カム２５はその回転中心０．が偏
心して配置されている．また、カム２５のカム面２５ａ
（外周面）は、回転中心０１に最も近い部分から始まる
切欠き面２８を有している．そして、カム２５のカム面
２５ａは、切欠き面２８の一端から矢印Ｘ方向にいくに
したがって回転中心Ｏｌから徐々に遠ざかるように設定
されている．このカム面２５ａに、第２図のカムフォロ
ワ２４の突出部２４ａが当接している．なお、カム面２
５ａ中心みＯＩに最も近いａ位置においても、最小限の
クリーニング効果は維持されるように、カム而２５ａの
形状が設定されている．さらに、この複写機は、第４図
に示すような制御部３０を有している．制御部３０は、
ＣＰＵ３１，ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３３及びＩ／Ｏポート
３４を備えたマイクロコンピュータを含んでいる．制御
部３０のＩ／Ｏボート３４には、ＡＤ変換器３５を介し
て表面電位計３６が接続されている．表面電位計３６は
、第１図に示すように、露光装置８の感光体ドラム９上
の入射位置と現像装置１１との間において、感光体ドラ
五〇の表面近傍に配置されている．また、上述のステッ
ピングモータ２６は、ドライバー３７を介してＩ／Ｏボ
ート３４に接続されている．さらに、Ｉ／Ｏボート３４
には、複写機本体ｌの上面に設けられたキーパネル３８
や他の入出力部が接続されている．なお、ＲＡＭ３３に
は不揮発性のメモリが含まれている．この．ＲＡＭ３３
の不揮発性メモリには、感光体ドラム９の使用回数を複
写枚数に換算して記憶するトータルカウンターＴＴと、
ブレード調整時期の算出のために使用されるカウンター
ＣＴと、ステッピングモータ２６によるカム２５の設定
位置を記憶するカム位置ＰＮとのための記憶領域が設け
られている。なお、この複写機では、未使用の段階で、
トータルカウンターＴＴ及びカウンターＣＴにはＯがセ
ットされており、カム位置ＰＮには第３図のカム面２５
ａのＣ位置がセットされている． 次に、第５Ａ図〜第５Ｃ図に示す制御フローチャートに
したがって、上述の実施例の動作を説明する． 図示しないメインスイッチをＯＮすれば、第５Ａ図のス
テップＳ１において、複写枚数を１に設定したり、定着
装置２０を所定温度にセットしたリする等の初期設定が
行われる．次に、ステップＳ２では、キーパネル３日の
プリントキーが押されたか否かを判断する．プリントキ
ーが押されていなければステップＳ３に移行し、感光体
ドラム９の取替え時期がきているか否かを判断する．こ
こでは、トータルカウンターＴＴがドラム９の寿命とし
ての所定枚数（通常１０万枚前後）に達したか否かが判
断される．判断がＮｏであればステップＳ４に移行する
．ステップＳ４では、メンテナンス時等にサービスマン
等によってリセットモードへの移行が指示されたか否か
を判断する．リセットモードへの移行が指示されていな
ければステップＳ５に移行する．ステップＳ５では、複
写枚数の再設定等の他の処理が必要に応じて行われる．
ステップＳ５での処理が終わればステップＳ２に戻る． ここで、複写動作の開始のためにキーパネル３８のプリ
ントキーが押されれば、プログラムはステップＳ２から
ステップＳ６に移行する．ステップＳ６では、第５Ｂ図
に示す複写動作サブルーチンが実行される． 第５Ｂ図のステップＳ７では、カウンターＣＴがインク
リメントされる．ステップＳ８では、トータルカウンタ
ーＴＴがインクリメントされる．次に、ステップＳ９で
は、ブレード２１の圧接力の調整時期に達したか否かを
判断する．この判断は、複写枚数に換算して行われ、カ
ウンターＣＴＯ値がたとえば２０００に達しているか否
かによって判断される．ブレード調整時期に達していな
ければステップ５１０に移行する．ステップＳｌＯでは
、複写動作が開始される。次に、ステップＳ１１におい
てカム２５を指定位ｙｌＰＮにステッピングモータ２６
によってセットする．初期の状態では、この結果、カム
２５のカム面２５ａのＣ部分が突出部２４ａに当接する
．これによって、回転中心Ｏ，からカム面２５ａまでの
距離に応じた圧接力で、ブレード２ｌが感光体ドラム９
に圧接する．続いて、ステップ３１２において残りの複
写動作が行われる． 一連の複写動作においては、まず、給紙カセット５，６
等から指定された用紙が感光体ドラム９側に給紙される
とともに、露光装置８によって原稿台２に＠置された原
稿の゜画像情報が読み込まれる．また、得られた画像情
報が感光体ドラム９を用いて供給された用紙に転写され
、さらに画像が転写された用紙が定着装置２０において
定着処理された後、排紙トレイ７に排出される．転写工
程の終わった感光体ドラム９の表面は、クリーニング装
ｆｆＬＪ内でクリーニング処理される．この場合には、
クリーニング装置１４のブレード２ｌが感光体ドラム９
の表面に圧接することにより、感光体ドラム９の表面に
付着した残留トナーを除去する．除去された残留トナー
はスクリューコンベア１４ｂによって外部に排出される
。なお、ブレード２ｌが圧接した状態で感光体ドラム９
が回転することにより、ブレード２１はトナーの除去に
加えて感光体ドラム９の表面を僅かに削り取る。

これによって、感光体ドラム９の表面の酸化層が除去さ
れ、感光体ドラム９の表面には常に新鮮な有機感光体が
露出する．これによって、良好な複写動作が行われる． ステップ３１３では、指定された所望枚数の複写動作が
終了したか否かが判断される．判断がＮＯであれば、再
びステップ３７以下の処理が行われる．ステップＳ１３
での判断がＹｅｓとなればステップＳ１４に移行する．
ステップ３１４では、ステッピングモータ２６によりカ
ム２５を回動させ、切欠き而２８を突出部２４ａ側に配
置する．これによって、突出部２４ａはスプリング２７
によって上方に持ち上げられ、支軸２３が回動して、ブ
レード２１が感光体ドラム９から分離される．この結果
、ブレード２１が感光体ドラム９に対して長期間圧接す
ることによる感光体ドラム９の劣化が防止される．ステ
ップＳ１４での処理が終われば第５Ａ図のメインルーチ
ンに戻る．上述のような複写動作を繰り返せば、ブレー
ド２ｌに．より感光体ドラム９は徐々に削り取られ、そ
の帯電能力は徐々に低下する．ここで、主帯電装置１０
による帯電動作によって得られる感光体ドラム９の表面
電位とコピー枚数との関係の一例を第６図に示す．なお
、第６図の表面電位は、表面電位計３６において得られ
る電位である．また、第６図において、破線Ａは感光体
ドラム９の使用可能限界を示す電位であり、破線Ａ以下
の表面電位では正常な複写動作が行えない．一点Ｉ￥線
Ｂは、カム面２５ａのＣ部分を用いた圧接力でブレード
２１を使用した場合に生じる感光体ドラム９の表面電位
の変化の一例を示している。二点鎖線Ｃは、この複写機
における感光体ドラム９の理想的な表面電位の変化を示
している。

第６図を参照して、最初のコピー枚数２０００枚までは
、感光体ドラム９の表面電位の変化（実線Ｄ）は一点鎖
線Ｂに従う。コピー枚数が２０００枚に達すれば、第５
Ｂ図のステップＳ９での判断がＹｅｓとなる．この結果
、プログラムはステップＳ１５に移行し、第５Ｃ図のブ
レード調整サブルーチンが実行される． 第５Ｃ図において、ステップＳ１６では、表面電位計３
６を用いて感光体ドラム９の表面電位が測定される。次
に、ステップＳＩＴにおいて、測定された表面電位と、
あらかじめＲＯＭ３２に記憶された理想的な表面電位の
変化（第６図の二点鎖線Ｃに相当）との比較がなされる
．次に、ステップ３１Ｂでは、ステップＳ１７における
比較の結果に基づいて、ブレード２ｌの圧接力が高すぎ
るか否かを判断する。ブレード２１の圧接力が高すぎた
場合にはステップＳ１９に移行し、ブレード２１の圧接
力を低くする方向に、カム位！ＰＮを１ステップ変更す
る。たとえば、カム位１ｆＰＮがＣ位置に設定されてい
る場合には、ｂ位置に変更される。ステップ３１９での
処理が終わればステップＳ２０に移行する。ステップ３
１８において判断がＮｏの場合には、直接ステップ５２
０に移行する。ステップＳ２０では、ブレード２ｌの圧
接力が低すぎるか否かを判断する．判断がＹｅＳの場合
はステップ３２１に移行し、ブレード２１の圧接力が高
くなる方向に、カム位置ＰＮを１ステップ変更する。た
とえば、カム位置ＰＮがＣ位置の場合には、ｄ位置に変
更される．ステップＳ２１での処理が終わればステップ
Ｓ２２に移行する。ステップＳ２０での判断がＮＯの場
合は、そのままステップ３２２に移行する．第６図の例
では、ステップＳ１７での比較の結果、表面電位の低下
が早すぎ、ブレード２ｌの圧接力が高すぎると判断され
る．したがって、プログラムは、ステップ３１Ｂからス
テップ３１９に移行して、ブレード２ｌの圧接力を低め
る方向にカム位ｆｉＰＮが変更される．ステップＳ２２
では、次のブレード調整時期をカウントするため、カウ
ンターＣＴがリセットされる．ステップＳ２２での処理
が終われば第５Ｂ図のメインルーチンに戻る。

第６図の例の場合には、最初のブレード調整によって、
ブレード２１の圧接力がより小さくなる方向にカム位置
ＰＮが１ステップ変更される。その結果、表面電位の低
下速度は減少する．次のブレード調整時期（コピー枚数
４０００枚目）においても、実線Ｄで示されるように、
まだブレード２ｌの圧接力が高すぎると判断されるので
、さらにブレード２１の圧接力を低める方向にカム位置
ＰＮが変更される．さらに次のブレード調整時期（コピ
ー枚数６０００枚目）では、理想的な表面電位の変化（
第６図の二点鎖線Ｃ）よりも実際の感光体ドラム９の表
面電位の方が高くなっているので、ブレード２１の圧接
力が高くなる方向にカム位置ＰＮが変更される。このよ
うに、上述の実施例では、所定のコピー枚数ごとにブレ
ード調整が表面電位の変化を基準に行われるので、ブレ
ード２１による感光体ドラム９の圧接力が理想に近い状
態に保持される。したがって、感光体ドラム９のブレー
ド２１による削り取り量が過剰となったり過少となった
りすることが防止され、長期にわたり感光体ドラム９の
状態を良好に維持することができる。

複写機の使用が進み、感光体ドラム９が使用限界に達す
ればプログラムは第５Ａ図のステップＳ３からステップ
Ｓ２３に移行し、キーパネル３８のドラム寿命表示が点
灯される．ドラム寿命表示が点灯すれば、使用者は感光
体ドラム９の取替え時期であることがわかる．サービス
マンにより感光体ドラム９が新しいものと取り替えられ
たときには、リセットモードが指定され、プログラムは
ステップＳ４からステップ３２４に移行する。ステップ
Ｓ２４では、トータルカウンターＴＴ及びカウンターＣ
ＴがそれぞれＯにセットされ、カム位置ＰＮがＣ位置に
セットされる．ステップＳ２４での処理が終われば再び
メインルーチンに戻る．〔他の実施例〕 （ａ）　　ブレード２１の圧接力を変更する手段として
は、上述のカム２５に限定されることはない。たとえば
、多角形のカムを用いることにより、ブレード２ｌの圧
接力を変化させてもよい．また、ブレード２ｌに荷重を
付与するための重りを移動させることにより、ブレード
２ｌの圧接力を変化させることもできる． （ｂ）　　表面電位計３６に代え゛ζ、主帯電装置１０
と露光装置８からの入射位置との間に表面電位計を配置
し、それによって表面電位を計測してもよい．また、主
帯電装ｚｉｏとしてスコロトロンを使用した場合には、
そのグリッド電流の変化を利用することもできる．この
グリッド電流は、感光体ドラム９の帯電特性に応じて変
化するからである．また、現像装ｉｆｌｌよりも下流側
に設けられた反射型フォトセンサによって、感光体ドラ
ム９の表面の画像濃度を検出することにより、感光体ド
ラム９の帯電特性の変化を検出してもよい．（Ｃ）　　
ブレード調整を２０００枚ごとの定間隔で行わず、各コ
ピー動作ごとに表面電位測定及びその比較を行い、ブレ
ード圧の制御を行うようにしてもよい． 〔発明の効果〕 本発明に係るクリーニング装置は、上述のような調整手
段と検出手段と制御手段とを備えている．この結果、本
発明によれば、感光体ドラムとして表面強度の比較的低
いものを使用した画像形威装置であっても、感光体ドラ
ムを長期にわたり安定して使用することができるように
なる．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例が採用された複写機の縦断面
概略図、第２図はそのクリーニング部の縦断斜視部分図
、第３図はそのカムの正面拡大図、第４図はその制御部
の概略ブロック図、第５Ａ図，第５Ｂ図，第５Ｃ図はそ
の制御フローチャート、第６図はコピー処理枚数と表面
電位との関係を示すグラフである。 １４・・・クリーニング装置、１４ａ・・・クリーニン
グ部、２１・・・ブレード、２５・・・カム、２６・・
・ステッピングモー夕、３０・・・制御部、３６・・・
表面電位計．

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転する感光体ドラムを用いて画像を形成する画
   像形成装置において、前記感光体ドラム上のトナーをク
   リーニングするためのクリーニング装置であって、 前記感光体ドラムの表面に圧接するブレードと、前記ブ
   レードの圧接力を調整する調整手段と、前記感光体ドラ
   ムの表面電位を検出する検出手段と、 前記検出手段による検出結果に基づいて前記調整手段を
   制御する制御手段と、 を備えたクリーニング装置。