JPH04120580A - 画像形成装置のクリーニング装置 - 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】 （１）発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は、静電複写機、同プリンタなど静電転写プロ
セスを利用する画像形成装置、とくにそ小り目−一・ノ
ｄネ大暦？−聞ナスｔ、／７’ｌでネＡ（従来技術と解
決すべき課題） 上記のような周知の画像形成装置にあっては、転写の都
度、転写材に転移せず像担持体に残る残留トナーを十分
に除去する必要があり、このためのクリーニング手段と
して、従来からウレタンゴムなどの弾性材料からなるク
リーニングブレードの端縁のエツジを像担持体表面に圧
接して、残留トナーをかき落とすようなものが、構成が
簡単で小型であり、コスト的にも有利であるのでひろく
実用されていることはよく知られているとおりである。

第５図は、回転円筒状の像担持体をそなえた画像形成装
置に適用されたクリーニング装置の典型的な構成を示す
概略側断面図である。

紙面に垂直方向に軸線を有し、図示矢印Ａ方向に回転す
る円筒状の像担持体１に近接して、クリーニング装置２
が平行に配置されており、該クリー’ｌｌｆ猛賛串漁珀
憔仕１１７話向ナス１１１１１小朋口蔗には、ハウジン
グ６３に取着されたブレード支持部材６２に接着され、
自由端縁の一つのエツジが像担持体１にカウンタ方向に
圧接しているクリーングブレード６１が配設されており
、不図示の転写部位において像担持体に転移しなかった
残留トナー７１をかき落とし、これをハウジング６３内
に順次回収する。

像担持体の走行方向にみて、クリーニングブレード６１
の上流側には、マイラーなどの弾性部材からなるすくい
シート６４が配設してあり、前記ブレード６１によって
かき落とされたトナーをハウジング６３の底面部６５に
案内してゆく。

なお、云う迄もなく、像担持体１０周辺には、その表面
を一様に帯電させる一次帯電器、この帯電面に画像信号
を付与して静電潜像を形成する画像信号付与手段、該潜
像にトナーを供給してトナー像を形成する現像手段、こ
のトナー像を転写材に転移させる転写手段など画像形成
に要する部材が配設されているが、これらは本発明には
直接関係かないので省略しである。

上述のような構成を備えているので、クリーニングブレ
ード６１によって像担持体から除去された廃トナー７２
はす（いシート６４によって図示矢印すの方向に順次進
行してゆく。

廃トナーが次第にハウジング６３内に蓄積されてゆ（と
、このトナーは、ついにはハウジングの後壁６６に到達
し、さらに矢印Ｃの方向に進行傾向となる。

ところで、図示のような公知のクリーニング装置におい
ては、ハウジング６３の後壁６６がほぼ垂直ないしは上
方に行くにしたがって像担持体に接近するように形成し
であるのが普通であるので、以下に説述するような欠点
を免れなかった。

画像形成作業がくり返されるにしたがって、ハウジング
６３内に貯留されるトナーは、前述のようにハウジング
６３の後壁６６に衝突し、ついで矢印Ｃのように上方に
進行するが、このとき後壁６６近傍のトナーには、他に
重力Ｇと後壁６６に対する垂直方向の抗力Ｎに比例した
摩擦力μＮかが作用する。

この場合、重力Ｇは前記矢印Ｃとは反対方向に作用する
し、後壁６６近傍のトナーには後続するトナーによる圧
力が作用するので、後壁６６に対水 する垂直抗力Ｎはハウジング低壁におけるそれよりも大
きくなるため、μＮも大きい値になる。

このような事由で後壁近傍のトナーは極めて動き難くな
り、回収されたトナーがハウジング内部で奥のほうから
順次停滞貯溜される傾向となって、ついには、クリーニ
ングブレード、すくいシートを内方から押圧するように
なる。

すくいシートが押圧されると、これが強（像担持体に圧
接されて、像担持体表面を搬送されてくる残留トナーが
クリーニングブレードまで達せ直向各部を汚染する（ト
ナーのボタ落ち）という間穎が生ずる。

またクリーニングブレードが押圧されると、ブレードエ
ツジが局部的に像担持体から引き離されてトナーが除去
されず像担持体にすし状のトナー汚れ（クリーニング不
良）を生じ、これが転写材に付着して画質劣化の原因と
なる。

本発明はこのような事態に対処すべ（なされたものであ
って、残留トナーの除去にクリーニングブレードを使用
し、これによってハウジング内にトナーを回収するよう
に構成したクリーニング装置において、回収したトナー
をハウジング内部で円滑に流動させるようにして、クリ
ーニングブレとすくいシートなどの作用に悪影響を及ぼ
すことな（常時安定して良好なりリーニングを行ない得
るようなり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。

（課顕を解決する技術手段、その作用）（実施例の説明
） 第１図は本発明の実施例を示すクリーニング装置の側断
面図であって、紙面に垂直方向に延在して矢Ｅｒ］Ａ方
向に回転走行する円筒状の像担持体１に平行にクリーニ
ング装置６が配設しである。

画像形成工程について略述すると、直径３０ｍｍのアル
ミシリンダ表面に心、電荷発生層としてスチレン樹脂を
バインダとしてフタロシアン系顔料を分散したもの、電
荷輸送層としてポリカーボネート樹脂をバインダとして
ヒドラゾン系化合物を分散したものを用いて、厚み２０
μｍの有機感光層を形成し、プロセススピード４７　ｍ
ｍ／　ｓｅｃで走行させ、帯電器によって一様に負帯電
した。

この帯電面に、画像変調されたレーザビーム、スリット
露光などの画像信号を付与して静電潜像を形成し、さら
にこの潜像に、スチレンアクリルにマグネタイトを混入
した平均粒径約８μｍのトナーにコロイダルシリカを１
．２％添加した磁性１成分系現像剤を与えてトナー像を
形成する。

このトナー像が、像担持体に転写帯電器が対向して配置
されて形成される転写部位に到来すると、これにタイミ
ングを合わせて該転写部位に転写材が供給されて、像担
持体側のトナー像は転写材に転移する。

その後、転写材は像担持体から分離されて定着部位に搬
送され、転写のさい転写材に移行しなかった残留トナー
はクリーニング装置６に至って像担持体から除去されて
、像担持体は、次の画像形成工程に入り得る状態となる
。

上記のように発生した残留トナーが回収されるクリーニ
ング装置６は、第１図に示すように、像担持体１に対向
する側に開口部を備えたフェノール樹脂製の容器６３を
備え、前記開口部には、容器６３に支持されている金属
製支持部材６２に取着され、一方の端縁の一つのエツジ
を像担持体表面に圧接したクリーニングブレード６１が
設けである。

該クリーニングブレード６１は厚み２ｍｍ、硬度６５°
　（ＪＩＳ　Ａ）のウレタンゴムからなり、像担持体１
に対して、切線方向に対して２０’でカウンタ方向に当
接している。

像担持体１の走行方向にみてクリーニングブレード６１
よりも上流側、容器開口部の端部にはすくいシート６４
が配設しである。

該す（いシート６４は厚み５０μｍのＰＥＴシトからな
り、図示のように像担持体に対して順方向に当接してお
り、クリーニングブレード６１によってかき落とされた
トナーを矢印すのように誘導し、前記第５区の場合と同
様に、このように誘導されるトナーは順次容器６３の奥
の方向に進行するものとする。

図示の装置では、容器６３の後壁６６は、上方に行くに
したがって、像担持体１から遠ざかるように、垂直ｔＲ
ｎに対して角度θ（θ〉１５°）だけ傾いて形成しであ
る。

て このように構成しあるから、容器内で、その後壁６６に
沿って矢印Ｃにしたがって移動するトナーについて考え
ると、これには、前述のように、重力Ｇと垂直抗力Ｎに
比例する摩擦力μＮが作用するが、後壁６６が傾斜して
いるために、実際作用する重力の成分はＧ　ｃｏｓθと
なって、θが大きくなるにしたがって小さくなり、トナ
ーが矢印Ｃ方向に搬送され易（なる。

また、奥側のトナーが搬送されやすいので、これには後
続するトナーによる圧力が集中することもなく、垂直抗
力Ｎもθが太き（なるにしたがって急激に小さくなって
、矢印Ｃと反対方向に作用する摩擦力μＮも小さくなっ
て、容器内でのトナーの還流が円滑に行なわれ、回収ト
ナー量が多くなっても、クリーニングブレード６１、す
くいシート６４へ、前述のような悪影響を及ぼすことが
なく、常呂安定したクリーニング機能を維持できる。

次に実験例について説明する。

第１図に示すクリーニング装置において、像担持体表面
から容器６３の後壁６６までの距離（底面側）を３０ｍ
ｍ、角度θを、−１０°、Ｏ。

５″’　　　１０’　　　１５°、２０°、３０″とし
た場合の、前述の”トナーのボタ落ち”と°゛クリーニ
ング不良−の評価を行なった。

実験は画像印字率５％のＡ４原稿を１２０００枚通紙し
てその結果を観察したもので、その結果を下表に示す。

また、プリント中における容器内のトナーの貯溜状態を
観察すると、θが１０°以下では、容器内奥側の上部（
第１区にハツチングｄで示した部分）にはトナーが円滑
に運ばれていない状態が見られたが、１５°以上の場合
では、より多（のトナーが該部にも十分に運ばれている
ことが確認された。

以上から、θを１５°以上とすることによってトナーの
ボタ落ち、クリーニング不良の発生を有効に阻止し得る
ことが分かる。

上記の装置においては、ブレード材としてウレタンを利
用したが、その他シリコンゴムなどを用いることも可能
である。

また、トナーとして平均粒径約８μｍのものを使用した
が、粒径が５〜２０ＬＬｍのトナーに対して本発明が有
効であり、粒径が小さいトナーではブレード６１に対す
る押圧力によってクリーニング不良が発生しやすいので
、このような場合に本発明がとくに有効であることが確
認されている。

添加するシリカは粒子が固いのでブレード６１に対する
押圧力が大きくなると像担持体表面を損傷するおそれが
あるが、このような場合にも本発明の効果は顕著である
。

この実施例のように、感光層にポリカーボネート樹脂を
使用した場合には、感光層は損傷しに（いが、スチレン
樹脂、アクリル樹脂など損傷しやすい材料を使用した場
合にも本発明が有効である。

トナー容器としては、フェノール樹脂以外にもスチレン
樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリカーボ樹
脂、塩化ビニルなど種々なものが利用でき、また、トナ
ーの帯電特性と同極の帯電特性を有するものを使用する
のが、摩擦が小さくなるので好ましい。

第２図は本発明の他の実施態様を示すもので、前記実施
例の装置と対応する部分には同一の百号を付して示して
あり、それらについての説明は必要ない限り省略する。

トナー容器６３の低壁面は、奥行き方向はぼ中間位置に
垂直状の壁部６５゛を形成し、その奥に底面６５″′を
形成してあり、該底面の奥に、垂直線ｎに対して、像担
持体かも遠ざかる方向に傾斜した後壁６６を設けである
。

像担持体表面から後壁６６までの距離３０ｍｍの容器に
おいて、像担持体側から１５ｍｍの位置に上記のような
垂直壁部６５°を形成し、奥側の底面部６５”を、クリ
ーニングブレード６１の像担持体への当接エツジよりも
３ｍｍ（＝ｘ）低くし、後壁６６の傾きθを２５°とし
て、印字率５％のＡ４原稿で１２０００枚の通紙テスト
を行なったところ、トナーボタ落ち、クリーニング不良
は発生せず、終始良好なりリーニングを行なうことが巳
来た。

このように、容器内の底面に垂直状の部分など不整形の
部分が存在じても、後壁を像担持体から遠ざかる方向に
傾斜させることによって回収トナを円滑に還流させ、ト
ナーの、クリーニングブレード、す（いシートに対する
押圧力による悪影響を回避して良好なりリーニングを行
なうことが出来る。

なお前述の距離Ｘが１ｍｍ以下であると若干のクリーニ
ング不良を発生したので、Ｘは２ｍｍ以上、好ましくは
３ｍｍ以上とするのが好適である。

また、前述の垂直状の壁部６５゛は可能ならば像担持体
から遠ざかる方向に傾斜を付することによってよりクリ
ーニング効果を向上させることができ、りｌ）−ニング
装置よりもさらに上流側にある不図示の転写部位側から
みたクリーニング装置のトナー容器の形状を、転写部位
側の構成によって適宜に変形構成することが可能である
。

第３区は本発明を、像担持体、−広帯電器、現像器、ク
リーニング装置を一体としてプロセスカートリッジとし
たレーザビームプリンタに適用した実施態様を示すもの
である。

区はカートリッジをプリンタ本体１０内に装着した場合
を示す概略側面図であって、この状態において、−広帯
電器２によって像担持体表面が一様に帯電され、この帯
電面にレーザスキャナー３１によって画像変調されたレ
ーザビーム３が照射されて静電潜像が形成され、これに
現像器４からトナーが供給されてトナー像となり、像担
持体１と転写帯電器５とが対向する転写部位に前記トナ
ー像が到来すると、レジストローラ対８によってこれに
タイミングを合わせて転写材（不図示）が転写部位に供
給されて、トナー像は転写材に転移する。

その後、転写材は定着部位９に搬送されてトナー像が転
写材に定着固定されて装置外に排出され、転写材に転移
しなかった残留トナーは、像担持体１の回転にともなっ
てクリーニング装置６の位置に至ってこれによって除去
されて、次の画像形成工程に入り得る状態となる。

クリーニング装置６には、前述の実施例の場合と同様に
クリーニングブレード６１、すくいシトロ４が設けられ
、トナー容器６３の後壁６６は、図示のようなプリンタ
内に装着した状態では鉛直線から、像担持体から遠ざか
る方向に２５゜遠ざかるように傾斜している。

像担持体１、−広帯電器２、現像器４、クリーニング装
置６は、図示鎖線で囲繞しているように一体としてカー
トリッジに構成してあって、装置本体１０に対して着脱
自在となっているものとする。

第４図は上記のカートリッジ部分を装置本体から取り出
して水平面に載置したところを示している。

図示のように、カートリッジは現像器４、クリーニング
装置６に形成した脚部４１．６７によって載置され、こ
のときクリ−ニゲ装置の後壁６６は鉛直線から１５°の
傾斜を有するようになっている。

このように構成することによって、装置が作動中に良好
なりリーニングを継続して行ない得るとともに、カート
リッジを外部に取り出した場合にも、トナー容器６３内
のトナーが、クリーニングブレード６１、すくいシート
６４の方向に移動することがなく、これら部材に不当な
押圧作用を及ぼすことがないので、再び装置本体に装着
した場合にも、トナーのボタ落ち、クリーニング不良が
発生することがない。

上記のカートリッジでは現像器、帯電器も一体となって
いるものについて述べたが、少な（とも像担持体とクリ
ーニング装置とが一体となっている場合にも同効である
ことは直ちに理解できるところであろう。

（３）発明の詳細 な説明したように、本発明によるときは、像担持体に圧
接するクリーニングブレードと、これによって像担持体
から除去したトナーを前記クリーニングブレードを取着
したトナー容器に収納する様に構成したクリーニング装
置において、クリーニングブレードによってトナー容器
に回収されたトナーの、容器内における円滑な移動を可
能ならしめ、回収トナーがクリーニングブレード、すく
いシートなどを内側から押圧することによる、トナーの
ボタ落ち、クリーニング不良などの不都合の発生を阻止
し、常時安定して良好なりリーニング機能を維持して、
良質の画像を得るのに顕著な効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施態様を示すクリーニング装置の概
略側断面メ、 第２図は他の実施態様を示す側断面図、第３図はさらに
他の実施態様を示す側断面図、第４図は同上のカートリ
ッジ部分のみを取り巳して示した側断面図、 第５図は公知のクリーニング装置の構成、作用を説明す
る要部の概略側断面図である。 １・・・像担持体、２・・・−広帯電器、４・・・現像
器、６・・・クリーニング装置、６１・・・クリーニン
グブレード、６３・・・容器、６６・・・後壁。 第 図 第 区 第 θ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 像担持体にクリーニングブレードのエッジを当接して残
   留トナーを除去し、除去したトナーを、該クリーニング
   ブレードを支持するトナー回収容器に捕集するように構
   成した画像形成装置のクリーニング装置において、 前記トナー回収容器の後壁を、上部にゆくにしたがって
   像担持体から遠ざかる方向に傾斜してなるクリーニング
   装置。