JPH0540372A - 画像形成ユニツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 クリーニング装置におけるファーブラシロー
ラ２４の感光体ドラム１４への食い込み量を一定に維持
する。 【構成】 クリーニング装置１０のファーブラシローラ
２４の軸２５の両端部に、それぞれ突き当てコロ２６，
２６を回動自在でかつスラスト方向で移動自在に取り付
ける。各突き当てコロ２６のボス周面に回動自在にピン
５０ａを備えたリング５０を取り付ける。このピン５０
ａを、回転軸３４上に固定されている円筒カム２９の溝
２９ａに摺動可能に入れ込む。更に、回転軸３４の前後
端部に清掃コロ２８を固定して設ける。そして、軸２５
のギヤ３２と噛み合うギヤ３０を介して回転軸３４上の
円筒カム２９を回転させ、この周面の溝に係合するピン
５０ａを介して突き当てコロ２６をスラスト方向に揺動
させて、感光体ドラム１４上での当接範囲を広げる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、ファクシミ
リ、プリンター等の画像形成装置の、クリーニング装
置、現像装置等の画像形成ユニットに係り、詳しくは、
回転ローラ部材の軸と潜像担持体表面と距離を一定に維
持するために、該回転ローラ部材の軸部にコロを設け、
該コロを潜像担持体表面に当接させる画像形成ユニット
における該回転ローラ部材の軸と潜像担持体表面との距
離を一定に維持する為の機構の改良に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の画像形成ユニットであるク
リーニング装置としては、クリーニング部材としてファ
ーブラシを用い、該ファーブラシを周面に植設してなる
クリーニングローラを、ブラシ部が潜像担持体表面に所
定量食い込むように対向させた状態で、所定方向に回転
駆動して潜像担持表面を摺擦して残留トナーを除去する
ものが知られている。また、磁性のクリーニングキャリ
アを磁石を内蔵したスリーブ上に担持して磁気ブラシを
形成し、該磁気ブラシをクリーニング部材として用いる
クリーニング装置も知られている。また、この種の画像
形成ユニットである現像装置としては、現像ローラを潜
像担持体表面に所定間隙をおいて対向させ、該現像ロー
ラ周面に担持した現像剤を潜像担持体表面の潜像に供給
して、潜像を現像している。いずれにしても、クリーニ
ングローラ等と潜像担持体との距離を一定に維持するこ
とが、クリーニング性等を一定に維持する上で重要であ
る。

【０００３】そこで、クリーニングローラ等の軸に所定
外径の突き当てコロを取り付け、該コロの周面を潜像担
持体表面に当接させることによって、両者の距離を一定
に維持することが行なわれている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の突き
当てコロを用いた距離管理の構成においては、潜像担持
体表面の同じ個所（例えば、ドラム状の潜像担持体の場
合にはドラム軸方向の同じ個所）に突き当てコロが当接
する構造になっていたので、突き当てコロが当接する潜
像担持体表面が摩耗、劣化し、クリーニングローラ等と
潜像担持体との距離が変化してしまうという問題点があ
った。特に、潜像担持体として有機感光体（ＯＰＣ）を
用いたものにおいては、比較的軟らかい感光層になるの
で、表面が剥離しやすく、上記距離が変化しやすかっ
た。また、現像装置等の潜像担持体と所定距離をおいて
配設される他の装置においても、同様の突き当てコロを
用いた距離管理を行なっている場合には、潜像担持体表
面の摩耗で、該他の装置における潜像担持体との距離も
変化してしまっていた。また、装置内の飛散トナーが突
き当てコロと潜像担持体表面の当接部に進入する場合に
は、進入したトナーが突き当てコロ周面または潜像担持
体周面に次第に多量に固着していき、上記距離が変化し
てしまっていた。これを防止する為に、突き当てコロと
潜像担持体表面の当接部よりも潜像担持体表面移動方向
上流側に潜像担持体表面に接触するマイラー等からなる
スクレーパを設け、これにより、潜像担持体表面を清掃
することも行なわれているが、スクレーパには摩耗によ
る寿命があり、交換性も悪く、経時的に性能を維持する
のは困難であった。

【０００５】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、回転ローラ部材の軸
と潜像担持体表面と距離を一定に維持するために、該回
転ローラ部材の軸部にコロを設け、該コロを潜像担持体
表面に当接させる画像形成ユニットにおいて、潜像担持
体表面の摩耗を抑えて、比較的長期間にわたり、回転ロ
ーラ部材の軸と潜像担持体表面と距離を一定に維持する
ことが出来る画像形成ユニットを提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、回転ローラ部材の軸と潜像担持体表面
と距離を一定に維持するために、該回転ローラ部材の軸
部にコロを設け、該コロを潜像担持体表面に当接させる
画像形成ユニットにおいて、該コロを該軸部のスラスト
方向に移動自在に取付け、かつ、該コロを該スラスト方
向に揺動させる揺動機構と、該コロの周面を清掃する清
掃部材とを設けたことを特徴とするものである。

【０００７】

【作用】本発明の画像形成ユニットは、揺動機構で回転
ローラ部材の軸部に設けられて潜像担持表面に当接され
るコロを、該軸部にスラスト方向に揺動させ、これによ
り、該コロの潜像担持体表面上の当接位置を分散し、ま
た、清掃部材で該コロの周面を清掃するように作用する
ものである。

【０００８】

【実施例】本発明をカラー電子写真プリンターにおける
クリーニング装置に適用した実施例について説明する。
まず、全体の概略構成を示す図３を用いて、該プリンタ
ー全体の概略について説明する。矢印反時計周りに回転
駆動されている潜像担持体であるドラム状の感光体（以
下、感光体ドラムという）１４の表面を、帯電チャージ
ャ１１によって帯電後、光書込装置１２で黒（ＢＬ）の
画像信号をスキャニング露光し、ネガの潜像（画線部が
露光されて、感光体の表面電位が減衰した状態）を形成
する。その潜像を現像装置１３の黒現像器ＢＬ（黒トナ
ーの用いるもの）で現像し、感光体ドラム１４上に黒の
トナー像を形成する。このとき、現像装置１３における
黒現像器ＢＬ以外の現像器Ｙ，Ｍ，Ｃ（それぞれイエロ
ー、マゼンタ、シアンのトナーを用いるもの）は、トナ
ーが飛翔しない状態に制御されている。そして、除電・
ＰＣＣチャージャ９で感光体ドラム１４をチャージし、
感光体ドラム１４上の黒（ＢＬ）の潜像を除電する。こ
のときクリーニング装置１０は感光体ドラム１４から離
れて不作動状態にある。次に黒（ＢＬ）のトナー像を形
成した方法と同様の方法により、帯電、露光、現像、除
電のプロセスを繰り返し、感光体ドラム１４上にＹ，
Ｍ，Ｃ（イエロー、マゼンタ、シアン）のトナー像を順
次重ね合わせて形成する。全てのトナー現像が完了した
後、給紙コロ３，レジストローラ４によって搬送されて
きた転写紙２に、転写チャージャ５によってトナー像を
静電転写する。転写紙２に転写したトナー像は定着ロー
ラ６の加熱で定着された後、排紙ローラ７によって排紙
トレイ８上に排出される。一方、静電転写後、感光体ド
ラム１４上に残留したトナー像は、感光体ドラム１４に
圧接して作動状態にあるクリーニング装置１０によって
除去され、カラー画像形成の１サイクルが完了する。こ
のクリーニング装置１０は残留トナー像のクリーニング
後、感光体ドラム１４から離間して不作動状態にされ
る。

【０００９】次に、図１（ａ），（ｂ）を用いてクリー
ニング装置１０について詳述する。図１（ａ）はクリー
ニング装置１０のケーシング２０内の概略構成を示す正
面図であり、図１（ｂ）はクリーニング装置１０のケー
シング２０の前後の概略構成を示す側面図である。図１
（ａ）において、クリーニング装置１０のケーシング２
０内には、感光体ドラム１４周面を摺擦してクリーニン
グを行なう為のファーブラシローラ２４、該ファーブラ
シローラ２４のブラシ部に食い込んでトナーを除去する
為のバイアスローラ２１、該バイアスローラ２１周面か
らトナーを掻き落とす為のスクレーパ１９、該スクレー
パでバイアスローラ２１から掻き落とされたトナーをケ
ーシング２０の外に排出する為のコイルスプリング２２
が設けられている。そして、該ケーシング２０の両下端
縁部には、トナー飛散防止の為のシール部材３０が設け
られ、また、後述する、ケーシング揺動の為の支持軸２
２及び突き当てコロ２６（図１（ｂ）参照）揺動の為の
回転軸２４がケーシング２０内を貫通して設けられてい
る。ここで、上記ファーブラシローラ２４は、ステンレ
ス又はアルミのローラ２４ａの周面に導電性繊維（例え
ば”東レ製商品名ＳＡ−７等）を植毛して形成される。
該ブラシローラ２４のブラシ部に対する上記バイアスロ
ーラ２１の食い込み量は１〜２mm程度に設定されてい
る。そして、ファーブラシローラ２４とバイアスローラ
２１とは互いに同方向に回転駆動される。

【００１０】クリーニング装置１０のケーシング２０の
上部には、上記ファーブラシローラ２４が感光体ドラム
１４周面に所定量で食い込む作動位置と、上記ファーブ
ラシローラ２４が感光体ドラム１４周面から離間する不
作動位置を取り得るように、ケーシング全体を上記支持
軸２３のまわりで揺動させる為の揺動機構が設けられて
いる。該揺動機構は、ケーシング２０に上記支持軸２３
まわりで時計回りの回動力を与える引っ張りスプリング
５１と、駆動軸１７に取り付けられた偏心コロ１６と、
自由端部が該偏心コロ１６周面に圧接し、基端部がケー
シング２０の上面に固定された板バネ１８とから構成さ
れている。このケーシング２０の揺動について説明する
と、まず、カラー画像を感光体ドラム１４上に重ね合わ
せて形成している期間は、ファーブラシローラ２４が感
光体ドラム１４周面から離間した不作動位置を取るよう
に、偏心コロ１６の回動位置を、変位量が最小になる位
置にする。そして、感光体ドラム１４上のトナーが転写
紙２に転写後、偏心コロ１６は回転軸１７を中心に１８
０°回転する。すると、ケーシング２０が引っ張りスプ
リング５１の力に逆らって回転軸２３を中心に図中反時
計方向に回動し、図２に示すように、ファーブラシロー
ラ２４が感光体ドラム１４に所定の食い込み量で接して
その周面を摺擦する状態になる。この食い込み量は、フ
ァーブラシローラ２４の両端軸に取り付けられて感光体
ドラム１４に当接するギャップ維持用の突き当てコロ２
６の外径等で決まり、０．５〜２mmが望ましい。板バネ
１８はこの突き当てコロ２６を感光体ドラム１４におし
付ける役目を果たす。クリーニング終了時は偏心コロ１
６が更に１８０°回転し、ケーシング２０は引っ張りス
プリング５１の力で回転軸２３を中心に時計方向に回転
し、ファーブラシローラ２４は感光体ドラム１４から離
間する。

【００１１】次に、図１（ｂ）を用いてクリーニング装
置１０のケーシング２０の前後の概略構成について説明
する。図１（ｂ）は、突き当てコロ２６が感光体ドラム
１４に当接し、感光体ドラム１４にある食い込み量で摺
擦しているところである。ファーブラシローラ２４の軸
（以下、ブラシ軸という）２５は、ケーシングの前後側
板で回動自在に支持され、さらに側板の外側まで伸びて
いる。このうち前側板３１ａより外側（機械前側）のブ
ラシ軸２５にギア３２が固定されており、該ギア３２が
図示しない駆動ギアから回転力を受けて、ファーブラシ
ローラ２４が回転する。ブラシ軸２５の前後側板よりも
外側には、それぞれ突き当てコロ２６が回動自在でかつ
スラスト方向で移動自在に取り付けられている。各突き
当てコロ２６は、ファーブラシローラ２４より小さい径
のコロで、上述のようにその径でファーブラシローラ２
６への食い込み量が決まる。そして、突き当てコロ２６
には機械中央よりにボスが形成されており、このボスの
先端部の周面に形成された溝にリング５０が回動自在に
嵌め込まれている。このリング５０の一部にピン５０ａ
が形成され、このピン５０ａは図示しない係止部材で常
に上方を向くように支持され、突き当てコロ２６が回転
しても常に上方を向くようになっている。そして、この
ピン５０ａが、上記回転軸３４上に固定されている円筒
カム２９の溝２９ａに摺動可能に入り込んでいる。この
円筒カム２９の溝２９ａは前後の円筒カム２９，２９
で、図１（ｂ）に示すように対称になるように形成され
ている。この回転軸３４の前側板３０ａと前側の円筒カ
ム２９との間には上記ギヤ３３と噛み合う従動ギヤ３０
が固定されている。更に、回転軸３４の前後端部の円筒
カム２９の外側には、突き当てコロ２６の周面清掃用部
材である清掃コロ２８が固定されている。この清掃コロ
２８の表層はフェルト、スポンジ等からなり、全体の形
状は中央が膨らんだ太鼓状が望ましいが円筒形でも良
い。そして、回転軸３４の更に外側に脱着可能に取り付
けられたリング２７をはすずことで、ワンタッチで交換
可能になっている。

【００１２】以上の構成で、図示しない駆動ギヤが回さ
れて、ブラシ軸２５上のギヤ３２及びブラシ軸２５を介
してファーブラシローラ２４が回転する。このときギア
３２と噛み合っている従動ギア３０を介して回転軸３４
が回転し、これに固定されている両円筒カム２９，２９
が回転する。これにより、円筒カム２９周面の溝２９ａ
に入っているピン２９ａを介して突き当てコロ２６がス
ラスト方向に対称的に揺動される。このとき、突き当て
コロ２６の端面で感光体ドラム１４表面のトナーをスラ
スト方向に押しやって、突き当てコロ２６周面が当接す
る感光体ドラム１４表面部分からトナー、ゴミを除去し
て清掃する。尚、図１（ｂ）は、突き当てコロ２６が最
もクリーニングユニットの側板側にきているときの状態
を示している。突き当てコロ２６が最もクリーニング装
置側板３１から離れて外側にきたときは突き当てコロ２
６と清掃コロ２８は接せず、内側に入ってくると、突き
当てコロ２６の周面が清掃コロ２８の周面で摺擦され
て、突き当てコロ２６上のトナーやゴミが除去される。
このように清掃コロ２８を突き当てコロ２６の周面に常
時摺擦させるのではなく、断続的に摺擦させるようにし
たのは、清掃コロ２８を突き当てコロ２６に常時摺擦さ
せるより、清掃コロ２８の摩耗やへたりを少なくして清
掃コロ２８の寿命を増すとともにクリーニング性を向上
させる為である。

【００１３】尚、感光体ドラム１４表面の突き当てコロ
２６当接部の清掃は、従来のように突き当てコロ２６当
接部よりも感光体ドラム１４移動方向における上流側に
スクレーパを当接しても良いし、図２（ａ）又は（ｃ）
に示すように、突き当てコロ２６の周面に溝を付けるこ
とでトナーやゴミを該溝の中に入れ込み、突き当てコロ
２６の周面と感光体ドラム１４表面との圧接部にトナー
が挾まらないようにしても良い。ここで図２（ａ）と
（ｂ）は突き当てコロ２６の周面にブラシ軸２５と垂直
方向に溝を形成した例を示す斜視図と断面図であり、
（ｃ）は同周面にブラシ軸２５と３０〜６０°の角度で
溝を形成した例を示す斜視図である。

【００１４】また、突き当てコロ２６の周面を感光体ド
ラム表面の突き当てコロ２６当接部分の材質よりもトナ
ーが付着しやすい材料で形成すれば、感光体ドラム１４
の該当接部に付着したトナーを、まず突き当てコロ２６
の周面に移転させ、次に該突き当てコロ２６の周面から
清掃コロ２８で除去することによって、突き当てコロ２
６の周面のみならず、感光体ドラム１４の該当接部に付
着したトナーも除去することによって、クリーニングフ
ァーブラシ２４と感光体ドラム１４との距離を一層良好
に維持することが出来る。

【００１５】

【発明の効果】本発明によれば、揺動機構で回転ローラ
部材の軸部に設けられて潜像担持表面に当接されるコロ
を、該軸部にスラスト方向に揺動させ、これにより、該
コロの潜像担持体表面上の当接位置を分散するので、潜
像担持体表面の摩耗を従来に比して少なくすることがで
きる。また、清掃部材で該コロの周面を清掃するので、
該コロ周面へのトナー固着を防止できる。これにより、
回転ローラ部材の軸と潜像担持体表面と距離を、従来に
比してより長期にわたって一定に維持できるという優れ
た効果がある。更に、上記コロの周面に潜像担持体表面
上のトナーを取り込める溝を形成すれば、該溝に潜像担
持体表面の上記コロが当接する部分からトナーを該溝に
取り込んで、該当接する部分にトナーが挾まらないよう
にするので、回転ローラ部材の軸と潜像担持体表面と距
離が変化するのを防止できる。更に、画像形成ユニット
であるクリーニング装置において、上記ローラ回転部材
として、芯ローラの周面にファーブラシを多数植設され
たファーブラシローラを用い、かつ、上記コロとして、
外径が該芯ローラの外径よりも小さくものを用いれば、
ファーブラシ部の潜像担持体表面に対する食い込み量を
従来に比してより長期にわたって一定に維持できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は実施例にクリーニング装置の主にケー
シング内の概略構成を示す正面図、（ｂ）は同クリーニ
ング装置の主にケーシング外の概略構成を示す右側面
図。

【図２】（ａ）は同クリーニング装置の変形例に係る突
き当てコロの斜視図、（ｂ）は同突き当てコロの正面
図、（ｃ）は同クリーニング装置の他の変形例に係る突
き当てコロの斜視図。

【図３】同クリーニング装置を用いたカラー電子写真プ
リンターの概略構成を示す正面図。

【符号の説明】

１ 給紙カセット ，２ 転写
紙 ３ 給紙コロ ，４ レジ
ストローラ ５ 転写チャージャ ，６ 定着
ローラ ７ 排紙ローラ ，８ 排紙
トレイ ９ 除電・ＰＣＣチャージャ ，１０ クリ
ーニング装置 １１ 帯電チャージャ ，１２ 光書
込装置 １３ 現像装置（４色） ，１４ 感光
体ドラム １５ 外カバー ，１６ 偏心
コロ １７ 回転軸 ，１８ 板バ
ネ １９ スクレーパ ，２０ ケー
シング ２１ バイアスローラ ，２２ 回収
コイル ２３ 回転軸 ，２４ ファ
ーブラシローラ ２５ ブラシ軸 ，２６ 突き
当てコロ ２７ リング ，２８ 清掃
コロ ２９ 円筒カム ，２９ａ 溝 ３０ ギア ，３１ 側板 ３２ ギア ，３３ シー
ル ３４ 軸 ，５０ リン
グ ５０ａ ピン

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転ローラ部材の軸と潜像担持体表面と距
   離を一定に維持するために、該回転ローラ部材の軸部に
   コロを設け、該コロを潜像担持体表面に当接させる画像
   形成ユニットにおいて、 該コロを該軸部のスラスト方向に移動自在に取付け、か
   つ、該コロを該スラスト方向に揺動させる揺動機構と、
   該コロの周面を清掃する清掃部材とを設けたことを特徴
   とする画像形成ユニット。
2. 【請求項２】上記コロの周面に潜像担持体表面上のトナ
   ーを取り込める溝を形成したことを特徴とする請求項１
   の画像形成ユニット。
3. 【請求項３】上記清掃部材をスラスト方向中央部が膨ら
   んだ太鼓状に形成したことを特徴とする請求項１の画像
   形成ユニット。
4. 【請求項４】上記ローラ回転部材として、芯ローラの周
   面にファーブラシを多数植設されたファーブラシローラ
   を用い、 かつ、上記コロとして、外径が該芯ローラの外径よりも
   小さいものを用いたことを特徴とする請求項１の画像形
   成ユニットであるクリーニング装置。