JPH07230239A - 画像形成装置のクリーニング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 感光体とブレードの摩擦係数が大きくなっ
て、その摩擦でブレードがわん曲変形する状態が生じた
ときに、それを検出してブレードを元の状態に復帰させ
ることが可能な画像形成装置のクリーニング装置をう
る。 【構成】 ドラム状の感光体１の側部に配置されたブレ
ード支持体２にブレード４が取付けられて、感光体１の
回転方向と逆方向に向けて感光体１の表面にブレード４
の先端部が圧接され、かつブレード４の両端部表面にひ
ずみケージ6a,6b が取付けられている。感光体１とブレ
ード４の摩擦係数が大きくなって、その摩擦でブレード
４がわん曲変形しひずみケージ6a,6b の出力が正常値よ
りも大きくなると、制御装置14がスイッチング11を操作
して、現像ローラ９を直流電源10からアース12に切換え
て、感光体の１の非画像領域に現像ローラ９のトナーを
付着させる。感光体の前記トナーをわん曲変形したブレ
ード４に供給して、ブレード４を元の状態に復帰させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、静電写真複写機やファ
クシミリまたはプリンタなどの画像形成装置において、
そのドラム状などの感光体表面の残留トナーを除去する
ブレードを用いたクリーニング装置において、前記ブレ
ードを感光体に対して、その進行方向と逆方向に向けて
配置するカウンター方式のクリーニング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】静電写真複写機その他の画像形成装置に
おける感光体上の残留トナーを除去するクリニーング装
置として、弾性を有する素材で形成されたブレードの先
端エッジ部を前記感光体の表面に圧接させて、そのエッ
ジ部で感光体表面の残留トナーを分離するものが知られ
ている。このブレードを用いたクリーニング装置におい
て、ブレードを感光体の進行方向と逆方向に向けて固定
配置し、その先端エッジ部を感光体の表面に適度に圧接
させるカウンター方式が知られている。このブレードを
用いたカウンター方式のクリーニング装置は、感光体の
表面にブレードのエッジ部が突き当たる状態に配置され
ており、感光体表面の残留トナーを前記エッジ部で剥ぎ
取る状態になるから、残留トナーの量が多いようなとき
にも、その残留トナーを効率よく除去することが可能で
ある。

【０００３】そして、感光体表面の残留トナーをブレー
ドが除去するときに、その除去した残留トナーが感光体
表面とブレードとの間に介在する状態になり、かつこの
感光体表面とブレードとの間に介在する残留トナーが潤
滑剤の役目をするから、感光体表面とブレードとの摩擦
係数が小さくなって、感光体がブレードに対してスムー
ズに進行する。このように、残留トナーが潤滑剤の役目
を果すことで、感光体表面の感光膜に対するブレードの
影響を防止し、かつブレードのエッジ部の摩耗を少なく
してブレードの寿命を長くしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記従来のブレードを
用いたクリーニング装置は、感光体の残留トナーが前記
潤滑剤の役目を果すことが可能な量存在し、かつブレー
ドのエッジ部の摩耗が少ないなどにより、感光体とブレ
ードとの摩擦係数が設定値以下になっている条件下で
は、感光体はブレードに対してスムーズに進行し、かつ
ブレードは配置された状態を維持して、残留トナーの除
去を続行することが可能である。しかし、感光体表面に
残留してブレードに達するトナー量は、原稿の白色部分
と他色部分との比率や環境の変化に伴う転写効率の変化
などにより変動し、例えば、白い部分がかなり多い原稿
の複写を連続して行うなどすると、感光体表面の残留ト
ナーの量が減少してブレードに到達するトナー量が少な
くなり、ブレードに対するトナーの潤滑効果が低下する
ことが生じる。また、カウンター方式のブレードは感光
体の表面に対して比較的強く接触するから、そのエッジ
部の損耗なども生じやすく、かつ感光体の表面粗さも経
時的に変化するから、感光体表面とブレードの摩擦係数
は徐々に大きく変化する。

【０００５】したがって、カウンター方式のブレードを
用いたクリーニング装置において、ブレードの摩耗量が
多くなり、かつ感光体の表面粗さが変化するなどし、更
にブレードに供給される残留トナーの量が減少して、そ
の潤滑効果が不十分になるなどして、感光体表面とブレ
ードの摩擦係数が設定値よりも大きくなることが生じ
る。このように、感光体表面とブレードの摩擦係数が大
きくなると、その摩擦でブレードの先端側部分が、その
長さ方向の端部における先端側から感光体の進行で同方
向に弾性変形でわん曲して、例えば、図６(a),(b),(c),
(d) に示したように、感光体Ａに対してブレードＢが順
次にわん曲移動し巻き上げられて、ブレードＢの先端側
の部分が折り曲げられて感光体Ａの表面に圧接する状態
になることが生じる。

【０００６】図６(a),(b),(c),(d) に示したように、ブ
レードＢの先端部分が感光体Ａの進行方向に折れ曲がる
状態になると、クリーニングが不良になったり、感光体
Ａ表面とブレードＢとの摩擦係数が大きくなって、感光
体Ａの進行に対する負荷が大きくなり過ぎて、感光体Ａ
の駆動機構が破損するようなことも生じるおそれがあ
る。また、感光体Ａ表面とブレードＢに対する影響が大
きくなり、かつブレードによるクリーニングが困難にな
って、画像形成装置の使用が困難になるなどの課題があ
る。

【０００７】本発明は、上記のような課題を解決するも
のであって、前記カウンター方式のブレードを用いたク
リーニング装置において、感光体とブレードの摩擦係数
が大きくなって、その摩擦でブレードの先端側が感光体
の進行方向側に移動して、ブレードが感光体から分離す
る方向にわん曲変形する状態が生じたときに、そのわん
曲変形を検出し、ブレードを元の状態に復帰させること
を可能にして、ブレードと感光体表面などに対する影響
を防ぐことが可能な画像形成装置のクリーニング装置を
うることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の画像形成装置の
クリーニング装置は、弾性を有する素材からなるブレー
ドを感光体の進行方向と逆方向に向けて、そのブレード
の先端側エッジ部を感光体の表面に圧接させた画像形成
装置のクリーニング装置において、感光体と前記ブレー
ドの摩擦係数が大きくなって、その摩擦でブレードの先
端側が感光体の進行方向側に移動し、ブレードが感光体
表面から分離する方向にわん曲変形したときに、そのブ
レードのわん曲変形を検出する変形検出手段が設けら
れ、この変形検出手段の検出信号に基づいて、前記感光
体の非画像領域に現像手段でトナーを付着させて、その
トナーをブレードに供給することを特徴とする。

【０００９】前記ブレードの変形検出手段としては、ひ
ずみゲージまたはリミットスイッチを挙げることができ
る。ひずみゲージはブレードの表面に取付けて、摩擦の
増大に伴うブレードのわん曲変形を検出する。リミット
スイッチは、ブレードの感光体と反対側に配置して、そ
のアクチュエータを前記わん曲変形したブレードの部分
で押して操作させる。ブレードに対するひずみゲージま
たはリミットスイッチなどの変形検出手段の配置位置は
任意に選定することが可能であるが、感光体とブレード
の摩擦の増大に伴って生じるブレードの前記わん曲変形
は、ブレードの長さ方向の各端部側から生じる。したが
って、変形検出手段はブレードの両端のそれぞれに配置
することが適する。

【００１０】前記ブレードの変形検出手段がブレードの
前記わん曲変形を検出したときに、感光体の非画像領域
に現像手段でトナーを付着させる手段としては、前記現
像手段に現像バイアスを印加する直流電源を遮断または
低電圧に調整して、その現像手段の表面に付着したトナ
ーを感光体の非画像領域に付着させる手段がある。ま
た、帯電器で感光体の非画像領域に帯電させて、その非
画像領域に現像手段のトナーを付着させる手段がある。
この帯電器で感光体の非画像領域に帯電させる手段にお
いては、帯電器で帯電させた感光体の非画像領域に照度
を低くした光線を照射して、その非画像領域の前記帯電
荷を少なく調整、または帯電器に印加する電圧を、画像
領域を帯電させる電圧よりも低く、例えば２００〜３０
０Ｖ程度に調整し、その帯電器で感光体の非画像領域を
帯電させて、その帯電荷を少なく調整すれば、その非画
像領域に付着させるトナー量をブレードの潤滑剤として
必要な程度に調整することができ、トナーを効率よく使
用すること可能である。

【００１１】

【作用】前記本発明の画像形成装置のクリーニング装置
は、感光体の進行方向と逆方向に向けて配置されたブレ
ードで感光体表面の残留トナーを除去する。このブレー
ドによる残留トナーの除去によって、ブレードエッジの
摩耗が進行し、かつ感光体表面の残留トナーの量が著し
く減少して、トナーによる感光体とブレードの潤滑効果
が不十分になるなどすると、感光体とブレードの摩擦係
数が設定値以上に大きくなることが生じる。前記ように
摩擦係数が大きくなって、その摩擦でブレードの先端側
が感光体の進行方向側に移動して、ブレードが感光体表
面から分離する方向にわん曲変形することが生じると、
そのブレードのわん曲変形を変形検出手段が検出する。
すると、前記検出信号に基づいて、現像手段が感光体の
非画像領域にトナーを付着させ、そのトナーを感光体が
ブレードに潤滑剤として供給して、感光体とブレードの
摩擦係数を低下させるから、わん曲変形したブレードが
元の状態に復帰する。

【００１２】前記ブレードの変形検出手段としてひずみ
ゲージを使用するときは、そのひずみゲージをブレード
の表面に取付けるから、感光体とブレードの摩擦の増大
に伴って生じるブレードのわん曲変形をひずみゲージが
直接に検出して信号を出力する。変形検出手段としてリ
ミットスイッチを使用したときは、摩擦の増大でブレー
ドに感光体から分離する方向のわん曲変形が生じたとき
に、そのわん曲変形部分がリミットスイッチのアクチュ
エータを押して操作すると、リミットスイッチが検出信
号を出力する。そして、リミットスイッチは、ブレード
とやや間隔をおいて、またはアクチュエータを軽くブレ
ードに接触させた状態で配置するものであって、ブレー
ドの交換に対してリミットスイッチは影響しない。

【００１３】前記ブレードの変形検出手段の出力信号に
基づく、感光体の非画像領域に対する現像手段によるト
ナーの付着を、前記現像手段に現像バイアスを印加する
直流電源を遮断または低電圧に調整して、その現像手段
の表面に付着したトナーを感光体の帯電させていない非
画像領域に付着させれば、そのトナーの付着量をブレー
ドの潤滑剤としては十分な少量にすることが可能であ
る。また、感光体の非画像領域に帯電器で帯電させ、か
つこれに照度を低くした光線を照射した場合、及び帯電
器に印加する電圧を、画像領域を帯電させる電圧よりも
低くした帯電器で感光体の非画像領域を帯電させたとき
も、非画像領域に付着するトナー量をブレードの潤滑剤
として適する少量にすることができる。

【００１４】

【実施例】本発明の画像形成装置のクリーニング装置の
第１実施例を図１〜２について説明する。図１〜２にお
いて、１はドラム状に構成されて回転可能に軸架された
感光体、２は感光体１の表面の側部に配置されたブレー
ド支持体で、その中間部で感光体１の径方向に回動可能
に支軸３で支持されている。４はポリウレタンなどの弾
性変形が可能な素材で帯板状に構成されたブレードで、
このブレード４が感光体１の回転方向と逆方向に向け
て、その端縁部がブレード支持体２の端部に固着され
て、先端側エッジ部が感光体１の表面にカウンター方式
で接触している。５はブレード支持体２のブレード４側
と反対の端部に取付けられたブレード支持体２の付勢ば
ねで、この付勢ばね５がブレード支持体２を介してブレ
ード４を感光体１の表面に圧接している。6a,6b は前記
ブレード４の両端部表面に取付けられた変形検出手段と
してのひずみゲージで、これらがブレード４のわん曲変
形を検出する。

【００１５】７は感光体１の表面と相対して、その軸線
方向に配置された帯電器、８は帯電器７が帯電させた感
光体１の表面を露光する露光装置、９は現像手段として
の現像ローラ、10は現像ローラ９に現像バイアスを印加
する直流電源、11は現像ローラ９と直流電源10との間に
配置されたスイッチングで、このスイッチング11が直流
電源10から現像ローラ９を切り離してアース12に接続す
ることが可能に構成されている。13はひずみゲージ6a,6
b の出力信号を増幅する増幅器で、これが制御装置14に
接続されて、ひずみゲージ6a,6b の出力信号を制御装置
14に入力する。そして、ひずみゲージ6a,6b の出力信号
が正常値よりも大きくなり、かつ感光体１の非画像領域
が現像ニップ部を通過するときに制御装置14が、スイッ
チング11を操作して現像ローラ９を直流電源10から切り
離してアース12に接続するように構成されている。15は
ブレード４が感光体１から除去した残留トナーの回収器
である。

【００１６】前記のように構成された画像形成装置のク
リーニング装置は、感光体１の矢印で示した進行方向と
逆方向に向けて配置されたブレード４が感光体１の表面
の残留トナーを剥ぎ取る状態で除去する。前記残留トナ
ーの除去でブレード４の摩耗量が多くなり、かつこのブ
レード４に供給される残留トナー量の減少その他の条件
に対応して、感光体１とブレード４との摩擦係数が設定
値よりもかなり大きくなることが生じる。このように摩
擦係数が大きくなって、その摩擦でブレード４の先端側
が端部から感光体１の進行方向側に移動して、例えば、
図６(c) に示したように、ブレード４が感光体１の表面
から分離する方向にわん曲変形することが生じると、そ
の変形によるブレード４のひずみをひずみゲージ6a,6b
の両方または一方が検出するから、制御装置14に入力さ
れるひずみゲージ6a,6b の出力信号が正常値よりも大き
くなる。

【００１７】すると、感光体１の非画像領域が現像ニッ
プ部を通過するようになると、制御装置14が信号を出力
してスイッチング11を直流電源10側からアース12側に切
換える。このため、現像ローラ９の電荷がアース12に放
電されるから、感光体１の帯電していない非画像領域に
も現像ローラ９のトナーが少量付着して、そのトナーが
前記わん曲変形したブレード４に供給される。このブレ
ード４に供給されたトナーが潤滑剤になって、感光体１
とブレード４との摩擦係数を小さくする。したがって、
わん曲変形したブレード４が元の直線に近い状態に復帰
する。このように、例えば図６(d) に示したように、ブ
レード４の先端部が感光体１の表面に折れ曲がる以前
に、ブレード４の変形を検出して元の状態に復帰させ
る。前記のように、ブレード４が正常な形態に復帰する
と、制御装置14がスイチッング11をアース12側から直流
電源10側に切換えて、画像形成装置の使用を可能にす
る。

【００１８】前記第１実施例は、直流電源10から現像ロ
ーラ９をアース12にスイッチング11で切換えて、感光体
１の非画像領域に対するトナーの付着を可能にしている
が、スイッチング11のアース12側に直流電源10よりも低
電圧の直流電源を接続して、現像ローラ９に印加する現
像バイアスを低電圧に調整して、感光体１の非画像領域
に対するトナーの付着させることも可能である。

【００１９】また、前記直流電源10の切換えに代えて、
ひずみゲージ6a,6b がブレード４の変形を検出すると、
制御装置14で感光体１の非画像領域に帯電器７で帯電さ
せ、その非画像領域に現像ローラ９でトナーを付着させ
ることも可能である。この場合に、露光装置８の光源
（図示省略）の電圧を低く調整して、照度を低くした光
線を前記帯電させた感光体１の非画像領域に照射し、非
画像領域の帯電荷を小さく調整して付着するトナー量を
ブレード４の潤滑に適する量に少なく調整することもで
きる。また、帯電装置７の電圧をあらかじめ低く調整し
てから、感光体１の非画像領域を帯電させて、それに付
着させるトナー量を前記のように少なく調整することも
可能である。

【００２０】図３〜５は第２実施例である。図３〜５に
おいて、１は感光体、22はブレード支持体で、これが支
軸23で感光体１の径方向に回動可能に支持されている。
24は弾性変形が可能なブレードで、これが感光体１の矢
印で示した回転方向と逆方向に向けて、端縁部が前記ブ
レード支持体22に固着されている。25はブレード支持体
22に固着された重りで、この重り25でブレード支持体22
を付勢して、ブレード24の先端側エッジ部を感光体１の
表面に圧接している。26はブレード支持体22に固着され
た変形検出手段としてのリミットスイッチで、そのアク
チュエータ26aが前記ブレード24の感光体１と反対側の
面に軽く接触している。このリミットスイッチ26はブレ
ード24の長さ方向の両端部に配置されている。他の構成
は、前記第１実施例と同じであるから同符号を付して示
した。

【００２１】前記第２実施例は、感光体１とブレード24
の摩擦係数が大きくなって、その摩擦でブレード24の先
端側が感光体１の進行方向側に移動し、そのブレード24
が、例えば、図５に実線で示したように、感光体１の表
面から分離する方向にわん曲変形すると、そのわん曲変
形部がリミットスイツチ26のアクチュエータ26a を押し
て移動させるから、リミットスイツチ26が検出信号を制
御装置（図示省略）に入力する。すると、制御装置が帯
電器７に印加される電圧を２００〜３００Ｖ程度に低く
調整して、感光体１の非画像領域を帯電させるから、そ
の非画像領域に現像ローラ９がトナーを付着させる。こ
のとき、非画像領域の帯電荷が小さく調整されているか
ら、付着するトナー量は少なくなる。このブレード24に
付着した少量のトナーがわん曲変形したブレード24に潤
滑剤として供給されて、ブレード24が鎖線で示した元の
直線に近い状態に復帰する。ブレード24が元の形態に復
帰すると、制御装置が帯電器７に対する電圧を元の高電
圧、例えば、８００Ｖに復帰させる。感光体１の非画像
領域に対するトナーの付着は、前記第１実施例に示した
他の手段で行うことも可能である。

【００２２】

【発明の効果】本発明の画像形成装置のクリーニング装
置は、上記のように、感光体に対してカウンター方式で
配置したブレードと感光体との摩擦係数が設定値よりも
大きくなって、その摩擦でブレードが感光体から遠くな
る方向にわん曲変形することが生じると、その変形を変
形検出手段で検出し、感光体の非画像領域にトナーを付
着させて、そのトナーで感光体とブレードの摩擦係数を
小さくし、ブレードを元の状態に復帰させる。したがっ
て、ブレードが前記摩擦で感光体表面側に折れ曲がっ
て、ブレード及び感光体表面または感光体の駆動部に対
する影響を未然に防ぐことが可能である。

【００２３】請求項２の画像形成装置のクリーニング装
置は、変形検出手段としてひずみゲージをブレードの表
面に直接取付けて、そのブレードのわん曲変形量を検出
するから、ブレードの変形量を効率よく検出することが
可能である。したがって、ブレードのわん曲変形量が比
較的少ないときに、その変形を検出して元の状態に復帰
させることができ、ブレードの寿命を長くすることが可
能である。

【００２４】請求項３の画像形成装置のクリーニング装
置は、変形検出手段としてリミットスイッチを使用して
おり、そのアクチュエータをブレードに接触またはやや
間隔をおいて配置するから、ブレードのわん曲変形量が
設定量になると、それを的確に検出することができ、ブ
レードを直線の状態に確実に復帰させることが可能であ
る。また、ブレードの交換に対するリミットスイッチの
影響が少なく容易である。

【００２５】請求項４、５、６の各画像形成装置のクリ
ーニング装置は、感光体の非画像領域に付着させるトナ
ー量を、ブレードの潤滑剤に適する程度に調整すること
が可能であるから、トナーを効率よく使用して変形した
ブレードを元の状態に復帰させることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第１実施例の概略構成図である。

【図２】第１実施例のブレードの平面図である。

【図３】第２実施例の概略構成図である。

【図４】第２実施例のリミットスイッチの底面図であ
る。

【図５】第２実施例のブレードの変形検出の説明図であ
る。

【図６】ブレード先端部の折れ曲がり時の説明図であ
る。

【符号の説明】

１：感光体、４：ブレード、6a,6b ：ひずみゲージ、
７：帯電器、８：露光装置、９：現像ローラ、10：直流
電源、24：ブレード、26：リミットスイッチ、26a ：ア
クチュエータ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 21/00 ５２０ (72)発明者 永島 高志 大阪府大阪市中央区玉造１丁目２番28号 三田工業株式会社内 (72)発明者 長浜 均 大阪府大阪市中央区玉造１丁目２番28号 三田工業株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弾性を有する素材からなるブレードを感
   光体の進行方向と逆方向に向けて、そのブレードの先端
   側エッジ部を感光体の表面に圧接させた画像形成装置の
   クリーニング装置において、感光体と前記ブレードの摩
   擦係数が大きくなって、その摩擦でブレードの先端側が
   感光体の進行方向側に移動し、ブレードが感光体表面か
   ら分離する方向にわん曲変形したときに、そのブレード
   のわん曲変形を検出する変形検出手段が設けられ、この
   変形検出手段の検出信号に基づいて、前記感光体の非画
   像領域に現像手段でトナーを付着させて、そのトナーを
   ブレードに供給することを特徴とする画像形成装置のク
   リーニング装置。
2. 【請求項２】 ブレードの変形検出手段としてひずみゲ
   ージがブレードの表面に取付けられたことを特徴とする
   請求項１記載の画像形成装置のクリーニング装置。
3. 【請求項３】 ブレードの変形検出手段としてブレード
   の感光体と反対側にリミットスイッチが配置され、かつ
   感光体とブレードの摩擦でブレードの先端側が感光体の
   進行方向側に移動して、ブレードが感光体表面から分離
   する方向にわん曲変形したときに、そのブレードのわん
   曲変形部がリミットスイッチのアクチュエータを押して
   信号を出力させることを特徴とする請求項１記載の画像
   形成装置のクリーニング装置。
4. 【請求項４】 現像手段に現像バイアスを印加する直流
   電源を遮断または低電圧に調整して、その現像手段で感
   光体の非画像領域にトナーを付着する請求項１〜３のい
   ずれかに記載の画像形成装置のクリーニング装置。
5. 【請求項５】 帯電器が帯電させた感光体の非画像領域
   に照度を低くした光線を照射してから、その非画像領域
   に現像手段でトナーを付着する請求項１〜３のいずれか
   に記載の画像形成装置のクリーニング装置。
6. 【請求項６】 画像領域の電圧よりも低電圧を印加した
   帯電器で感光体の非画像領域に帯電させて、その非画像
   領域に現像手段でトナーを付着する請求項１〜３のいず
   れかに記載の画像形成装置のクリーニング装置。