JPH09305076A - 画像形成装置とそのクリーニング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】クリーニングブレードを用いるクリーニング装
置において、ブレードエッジの、とくに端部のめくれを
防止する。 【構成】ブレートエッジ部位に回収したトナーを引き寄
せるための機械的乃至磁気的手段を配設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、静電複写機、同
プリンタ等静電転写プロセスを利用するが画像形成装置
及びそのクリーニング装置に関するものである。

【従来技術】

【０００２】上記のような周知の画像形成装置にあって
は、転写の際に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ことが良質の画像を得るための必
須要件である。そしてこのための手段として、像担持体
に弾性クリーニングブレードの一つの端縁を圧接して像
担持体上の残留トナーをかき落とすように構成したクリ
ーニング装置が、構成が簡単、低コストで、しかもトナ
ー除去機能が優れているのでひろく実用されていること
はよく知られている通りである。

【０００３】「図８」はこのようなクリーニング装置の
典型的な一例を示すものである。これについて略述する
と、同図は画像形成装置の像担持体とクリーニング装置
部分のみを示す側面図で、紙面に垂直方向に延設されて
図示矢印方向に回転走行する像担持体１に近接してクリ
ーニング装置が平行に配置してあり、該クリーニング装
置のケーシングＡの像担持体１に対向する側には開口が
形成してある。

【０００４】前記開口には像担持体１の母線方向にクリ
ーニングブレード２が配設してある。該クリーニングブ
レード２は板金２１の一方の端縁に弾性ブレード材２２
を取着して構成してあり、このクリーニングブレードの
前記板金２１がケーシングＡの前記開口に取りつけてあ
る。前記弾性ブレード材２２の自由端縁の一つのエッジ
２２ａが像担持体表面に当接している。この位置は、像
担持体の走行方向にみて不図示の転写部位よりも下流側
にあるものとし、転写部位で発生した残留トナーが前記
クリーニングブレードの位置に到来してこれにかき落と
される。

【０００５】ケーシングＡの前記クリーニングブレード
２の取着された開口縁と対向する開口縁には、ポリエチ
レンテレフタレートなどのフイルムからなるすくいシー
ト３が配設してあり、その先端縁が像担持体に軽く当接
して到来するトナーを通過させるとともに、クリーニン
グブレード２によってかき落とされたトナーはすくいシ
ート３によってケーシングＡ内に誘導されて外部に漏洩
することはない。

【０００６】ところで、クリーニング装置の前記ケーシ
ングＡは剛性材料で形成されているので、その像担持体
１に対向する開口の端縁と像担持体表面との間には適宜
の間隙を設けないわけにはゆかない。該開口を形成する
４つの端縁の内の２つには、前述のように、クリーニン
グブレード２、すくいシート３が配設してあってトナー
の漏出を阻止しており、他の２つの端縁は後述する端部
シールによって閉塞してある。

【０００７】「図９」はクリーニング装置を、像担持体
に対向する開口側からみたところを示すものである。図
示の様に、ブレード材２２の両端部、すくいシート３の
両端部間にわたってケーシングの前記他の２つの端縁に
相当する位置に超高分子ポリエチレンシート、フェル
ト、発泡ポリウレタン等の弾性材からなる端部シール４
が配設してある。

【０００８】以上のような構成のクリーニング装置にあ
っては、ブレード材２２が像担持体表面に対してカウン
タ方向に当接しているので「図１０」に符号Ｆで示すよ
うな力を受ける。像担持体１とブレード材２２の像担持
体への当接エッジ間の摩擦が大きく力Ｆが過大になると
ブレードエッジが該力Ｆ方向に反転して、所謂ブレード
めくれが発生する。ブレードめくれが発生するとブレー
ド材のクリーニング機能が失われて使用不能となってし
まう。

【０００９】この様なブレードめくれはブレード材のと
くに両端から発生し易い。以下「図１１」によってブレ
ードめくれがブレード材の端部から発生し易い原因につ
いて考察する。

【００１０】同図は像担持体１にクリーニングブレード
２が当接しているところを示す説明図である。図におい
て、符号１０１は像担持体１の画像領域で、その両側に
非画像領域１０２が存在し、ブレード材２２のエッジは
その両端部が前記非画像領域に延在している。

【００１１】画像形成動作が行われると、残留トナーの
大部分は前述のような仕方でブレード材２２によって除
去されるが、ごく一部のトナーはブレードエッジ部位に
滞留し、これがブレードエッジと像担持体表面間の摩擦
を緩和する減摩材として作用して前述のようなブレード
めくれの発生を防止する。

【００１２】ところが、ブレードエッジが当接する非画
像領域では、画像領域に比してトナーの量が少なくなら
ざるを得ず、このためブレードエッジの両端部では潤滑
剤として作用するべきトナー量が不足し、像担持体との
間の摩擦力が大きくなってブレードめくれが発生し易
い。一旦ブレードめくれが発生すると、ブレードエッジ
のめくれ部位に隣接する部分が次々に反転して急速にク
リーニング機能が喪失されることになる。

【００１３】また、近来像担持体表面を帯電させる一次
帯電手段として、消費電力が低いこと、オゾンの発生が
少ないことなどの利点から、帯電ローラを用いたものが
多用されるようになってきているが、この様な場合にも
クリーニングブレードのブレードめくれが端部から発生
することがある。これについて、以下「図１２」によっ
て説明する。

【００１４】同図は像担持体１に一次帯電手段たる帯電
ローラ１５が当接しているところを示す要部の正面図で
ある。帯電ローラは良く知られているように弾性材料か
ら形成されていて端部において変形し易く、帯電時に同
図に示すように端部近傍に空隙１０が生ずる。このよう
な空隙が発生すると、帯電バイアスを印加したときこの
部分の放電領域が広くなり、放電量がその他の部分より
も多くなり、空隙部分に対応する像担持体への刺激が大
きくなってその表面が削れ易くなる。

【００１５】その結果、像担持体の当該部分の表面が荒
れてブレードエッジとの間の摩擦が大きくなり、フレー
ドめくれが発生する。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上のような
事態に対処すべくなされたものであって、クリーニング
ブレードを用いたクリーニング装置において、上述のよ
うなブレードめくれの発生を有効に防止して、常時安定
して良好なクリーニングを遂行できるようなクリーニン
グ装置及びこのようなクリーニング装置を具備する画像
形成装置を提供することを目的とするものである。

【００１７】

【課題を解決する技術手段、その作用】上記の目的を達
成するため、本発明は、像担持体に当接する弾性クリー
ニングブレードを具備する画像形成装置のクリーニング
装置において、前記クリーニングブレードの両端に、ブ
レード端部から現像巾を含む位置までの間で、像担持体
への当接エッジに近接してトナーを引き寄せるための引
寄手段を配設してなることを特徴とするクリーニング装
置（１）、または、上記（１）のもにおいて、引寄手段
を、ブレードの像担持体への当接エッジと反対側ブレー
ド面に配設してなる磁性部材で形成したことを特徴とす
るクリーニング装置（２）、または、上記（１）のもの
において、引寄手段を、ブレードの像担持体への当接エ
ッジと反対側ブレード面から該エッジに隣接する端面に
わたって折曲配設してなる磁性部材で形成したことを特
徴とするクリーニング装置（３）、または、上記（１）
のものにおいて、引寄手段を、ブレードの像担持体への
当接エッジの反対側ブレード面に配設してなる導電性ゴ
ムと、これにバイアスを印加する手段で形成してなるこ
とを特徴とするクリーニング装置（４）、または、像担
持体に当接する弾性クリーニングブレードと、回収した
トナーをトナー貯溜部に案内するすくいシートとを具備
する画像形成装置のクリーニング装置において、前記ク
リーニングブレードの両端近傍、前記すくいシートの内
側に回収されたトナーの一部を滞留させる滞留手段を配
設してなることを特徴とするクリーニング装置（５）、
または、上記（５）のものにおいて、滞留手段が、すく
いシートの内側で、ブレード端から現像巾を含む位置ま
での間に配置され、すくいシートよりも高さの低い仕切
り板であることを特徴とするクリーニング装置（６）、
または、上記（５）のものにおいて、滞留手段が、すく
いシートの内側で、ブレード端から現像巾を含む位置ま
での間に配置され、最高高さがすくいシートよりも低
く、回収したトナー貯溜方向に向かって下降するように
傾斜付けられた斜面を設けた多孔質部材からなることを
特徴とするクリーニング装置（７）、または、上記
（７）のものにおいて、多孔質部材がスポンジであるこ
とを特徴とするクリーニング装置（８）、または、上記
（１）乃至（８）のいすれか記載のクリーニング装置を
備えたことを特徴とする画像形成装置のプロセスカート
リッジ（９）、または、上記（１）乃至（８）のいすれ
か記載のクリーニング装置を備えたことを特徴とする画
像形成装置（１０）、または、上記（９）記載のプロセ
スカートリッジを具備することを特徴とする画像形成装
置（１１）である。

【００１８】このように構成することによって、ブレー
ドエッジ全長にわたって均一にトナーわ付着させること
ができ、印字率の低い画像、新品のクリーニングブレー
ドを使用する場合にも潤滑剤として作用するトナー不足
によるブレードめくれを有効に阻止できる。

【実施例】

【００１９】このような構成によって、クリーニングブ
レードのブレードエッジの全長にわたって均一にトナー
を付着でき、印字率の低い画像、新品のクリーニングブ
レードを使用する場合などにおいても、潤滑剤としてブ
レードエッジに付着するトナーの不足によるブレードめ
くれ、クリーニング不良等を好適に回避できる。

【００２０】

【実施例の説明】「図１」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る。前記巣「図８」に示す
クリーニング装置と対応する部位には同一の符号を付し
て示してあり、それらについての説明は省略する（後述
の実施例についても同様）。

【００２１】このクリーニング装置にあっては、ブレー
ド材２２のブレードエッジの裏面両端部位に自発磁化す
る磁性シート６が、「図２」に示すようにブレード材２
２の端部に整合するように貼着してある。

【００２２】前記磁性シート６は、例えば巾２ｍｍ、長
さ２５ｍｍ程度のものとし、材料は回収されたトナーを
吸引付着させ得るものであればとくに限定はない。ま
た、該磁性シートの長さは、その内側端が現像器による
現像巾にかかるように設定することが必須であることは
云うまでもない。余裕をみてさらに現像巾方向に５ｍｍ
程度長くしておくのが好適である。

【００２３】この様な構成とすることによって、像担持
体上の残留トナーがクリーニング装置位置に到来する
と、前記磁性シート６に引き寄せられてブレードエッジ
両端部に達して潤滑剤として作用する。即ち、残留トナ
ーが不足しがちなブレード材両端部位にもトナーが供給
されるので、当該部位の摩擦が増大してブレードめくれ
が発生することを有効に防止できる。

【００２４】なお、磁性シート６が存在する部分からブ
レードエッジをすり抜けるトナー量はごく微量であり、
画像領域外でもあるため画質の劣化を招来するように事
態が生ずることはない。また、前記磁性シートは小型で
あるので、この部分にトナーが大量に蓄積され、ケーシ
ングＡの開口部位にこれが溜ってクリーニング不良を起
こすようなこともない。

【００２５】「図３」は上記の変形を示す斜視図であっ
て、図示のように、磁性シート６が断面Ｌ字状に形成し
てあり、その折曲部がブレード材２２の、像担持体１に
当接しない側のエッジに合致するように接合してある。

【００２６】このように構成してあるから、ブレード材
のエッジでかき落とされたトナーが磁性シートの端縁部
にたまり易く、これがエッジに供給されるので潤滑剤の
供給が十分になりブレードめくれの防止にさらに有効で
ある。

【００２７】「図４」は第２の実施例を示す要部の斜視
図である。この装置にあっては、ブレード材両端部に貼
着した磁性シート７がＴ字状に形成してあり、該磁性シ
ート７は導電性ゴムで形成してあり、これが電源に接続
してあって、磁性シートにトナーの帯電特性とは逆極性
のバイアスを印加するものとする。実際には、負帯電特
性のトナーを用い、導電性ゴムに接地されている像担持
体１に対して約＋１００Ｖになるようにバイアスを印加
した。これによって像担持体上の残留トナーが磁性シー
ト７に引き寄せられて潤滑剤の作用を奏し、ブレードめ
くれの発生阻止に有効であることを確認した。なお、極
性が反対となっている反転成分が多いトナーでは上記と
は反対極性のバイアスを印加すると好適な場合もある。

【００２８】「図５」は本発明の第３の実施例を示すク
リーニング装置の側断面図である。この装置にあって
は、ケーシングＡの内部、すくいシート３に近接した位
置において、ブレード材２２の両端部に対応する位置
に、すくいシート３よりも低い高さの仕切板８が配置し
てある。

【００２９】具体的には、該仕切板８は、ケーシングＡ
底部の入口から４ｍｍで側壁に接するように、長さ３０
ｍｍ、高さ４ｍｍ、巾１ｍｍの板材を取着してある。材
質は金属、プラスチック等適宜のものを利用できる。

【００３０】この様に構成することによって、ブレード
材２２によってかき落とされ、すくいシート３に案内さ
れてケーシングＡ内に回収されたトナーは順次ケーシン
グ内奥側にゆくが、両端部近傍部分に回収されたトナー
は、まず仕切板８によって阻まれてその位置に貯留され
て溢れる状態になり、その後、画像形成動作をくり返す
につれて回収されるトナーは、すくいシート３に沿って
上昇して像担持体１に接触するような位置に溜って行く
ことになる。

【００３１】このように像担持体１に接触する位置に到
来したトナーは再びこれに沿って走行してブレード材２
２にかき落とされる。この様な動作をくり返すことによ
ってブレード材２２の両端部近傍には常時相当量のトナ
ーが貯留されることになり、これがブレードエッジに達
して潤滑剤の機能を奏することによってブレードめくれ
を阻止することができる。

【００３２】この実施例装置では、印字率の低い画像パ
ターンのような残留トナーの量が少ない場合にも、ブレ
ード材端部に適量のトナーを供給することが可能であ
る。また、前記仕切板８の高さをすくいシート３よりも
低く設定することによって、該仕切板８で仕切られたス
ペースに多量のトナーが溜っても、余剰分はケーシング
側に落下するから、過剰のトナーがすくいシート側から
外部に漏出するような事態が生ずるおそれはない。

【００３３】「図６」は本発明の第４の実施例を示すク
リーニング装置の側断面図である。図示の装置ではケー
シングＡの内部、すくいシート３の近傍適所、ブレード
材の両端部に対向する位置に、ウレタン、ＥＰＤＭ等か
らなるスポンジ材９を配設してなるものである。

【００３４】この様な構成となっているので、該スポン
ジ材９の表面の凹凸によって、回収されたトナーがこの
部位に急速に貯留し、ついですくいシート３に沿って上
昇して像担持体１に接触し、再度ブレード材２２に至っ
てかき落とされるような振舞をくり返すことになる。

【００３５】この様なトナーの振舞の過程で一部のトナ
ーがエッジ部分に達して潤滑剤として作用するので、ブ
レードめくれの発生を防止できる。前記スポンジ部材９
としては、長さ３０ｍｍ、ケーシング内スペースに対向
する部分が水平に対して４５度となるように構成する。
またその高さはすくいシート３よりも低くして貯留した
トナーがすくいシートをこえて外部に逸出しないように
するのが好適である。

【００３６】この実施例装置も前述の装置と同様、印字
率の低い画像パターンの場合にもブレード材両端部に十
分なトナーを供給するのに適してている。また、スポン
ジ材の内側面にテーパ部を形成することによって、回収
されたトナーが円滑にケーシング内に流れ易く、この部
分に過剰なトナーが貯留することによるトナーの逸出、
クリーニング不良の発生などを有効に回避できる。

【００３７】「図７」は本発明によるクリーニング装置
をプロセスカートリッジに適用した実施態様を示す概略
側断面図である。紙面に垂直方向に軸線を具備して符号
Ｒ１方向に回転走行する円筒状の像担持体１に周辺に、
図示のカートリッジにあっては帯電ローラ１５、現像ス
リーブ１１をそなえた現像器Ｂ、クリーニングブレード
２を有するクリーニング装置が一体に配設してあり、こ
れらが一体として不図示の画像形成装置本体に着脱自在
に装着できるようになっている。カートリッジとしては
図示のようなものに限定されることはなく、少なくとも
像担持体とクリーニング装置とが一体構成となっていれ
ばよい。

【００３８】このカートリッジを装置本体に装着する
と、像担持体１に対向する位置には本体側に配設された
転写ローラ１３が位置するとともに、カートリッジ側各
部材が装置本体側と機械的、電気的に結合して画像形成
動作が可能となる。

【００３９】画像形成動作自体は周知の画像形成装置と
変りはなく、帯電ローラ１５に印加される帯電バイアス
によって像担持体１表面感光層が一様に帯電し、この帯
電面に不図示の画像信号付与手段から画像信号が投射さ
れて静電潜像が形成される。この潜像が像担持体の回転
につれて現像スリーブ１１に対向する位置に到来する
と、円周方向に複数の極、Ｎ、Ｓを交互に配置した円筒
状の磁石を内装し、矢印Ｒ２方向に回転する該現像スリ
ーブ１１によって搬送され、さらに現像ブレード１２に
よって厚みを規制されたトナーが前記潜像に付着してト
ナー像が形成される。

【００４０】さらに、このトナー像が、前記転写ローラ
１３に対向する転写部位に至ると、この時までに転写部
位に転写材（不図示）が供給され、転写ローラに印加さ
れる転写バイアスによって像担持体１側のトナー像は転
写材に転移し、その後転写材は不図示の定着部位に搬送
されるものとする。

【００４１】転写の際、転写材に転移しなかった一部の
トナーはそのままクリーニング装置に対向する位置似至
り、クリーニングブレード２によって除去されて、像担
持体は次の画像形成動作可能の状態になる。

【００４２】クリーニング装置に配置されたクリーニン
グブレード２の、像担持体に当接する側のエッジ両端部
には、その裏面に、前述の各実施例装置に示したような
磁性部材が配設してあるものとする。

【００４３】上記のようなプロセスカートリッジは、現
像器内のトナーを使い尽くした場合にはこれを装置本体
から取り出し、新しいカートリッジと交換するわけであ
るが、この際、複数部材をカートリッジとして構成した
目的意図からして、その内部各部の調整等は当然ながら
行うことはない。

【００４４】このため通紙枚数が少ないときには像担持
体とこれに当接するブレードエッジ間に存在するトナー
が少なく、これによる潤滑作用が不足してブレードめく
れを発生し易い傾向を免れなかった。

【００４５】これに対してクリーニングブレードに既述
の実施例装置におけるような手段を施すことによって、
ブレードエッ全長にわたって急速にトナーがゆきわたる
のでブレードめくれの発生を有効に阻止できて投資よか
ら安定して良好なクリーニングが遂行できるカートリッ
ジが得られる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画像形成装置の走行する像担持体に当接して像担持体表
面の残留トナーを除去するクリーニングブレードと、除
去されたトナーを回収トナー容器内に誘導するすくいシ
ートとを具備するクリーニング装置において、前記クリ
ーニングブレードの像担持体への当接エッジ裏面両端部
近傍に、除去したトナーを引き寄せる機械的、電気的乃
至磁気的手段を配設してこの部位に積極的にトナーを集
めるようにしたから、像担持体表面に当接するブレード
エッジ全長にわたって均一にトナーが分布して潤滑作用
を行い得るので、ブレードめくれの発生を有効に阻止し
て、常時安定して良好なクリーニング作用が得られ良質
の画像を得るのに顕著な効果がある。

【００４７】さらに、すくいシートの内側に、回収した
トナーの一部を滞留させる手段を設けることによって、
このトナーがすくいシートを介して再度ブレードエッジ
に到達するように構成することによってブレードエッジ
全長にわたって均一なトナー分布を可能とすることによ
ってブレードめくれの発生を阻止し、安定したクリーニ
ング作用が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例たるクリーニング装置の側断
面図

【図２】 同上の磁性シートの貼着態様を示す要部の斜
視図

【図３】 同上変形磁性シートの貼着態様を示す要部の
斜視図

【図４】 本発明の第２の実施例たるクリーニング装置
の要部の斜視図

【図５】 本発明の第３の実施例たるクリーニング装置
の側断面図

【図６】 本発明の第四の実施例たるクリーニング装置
の側断面図

【図７】 本発明をプロセスカートリッジに適用した場
合の該プロセスカートリッジの概略側断面図

【図８】 公知のクリーニング装置の側断面図

【図９】 同上の像担持体側からみたところを示す正面
図

【図１０】 同上クリーニングブレードにかかる力の作
用を示す説明図

【図１１】 同上像担持体とクリーニングブレードの関
係配置を示す説明図

【図１２】 像担持体とこれに当接する帯電ローラの作
用わ示す説明図

【符号の説明】

１ 像担持体 ２ クリーニンクブレード ３ すくいシート ５ トナー ６ 磁性シート ７ 導電性ゴム ８ 仕切板 ９ スポンジ材 １１ 現像スリーブ １２ 現像ブレード １３ 転写ローラ １４ 画像信号 １５ 帯電ローラ ２１ 板金 ２２ ブレード材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴 木 淳 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 鬼 村 正 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 安 藤 温 敏 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】像担持体に当接する弾性クリーニングブレ
   ードを具備する画像形成装置のクリーニング装置におい
   て、 前記クリーニングブレードの両端に、ブレード端部から
   現像巾を含む位置までの間で、像担持体への当接エッジ
   に近接してトナーを引き寄せるための引寄手段を配設し
   てなることを特徴とするクリーニング装置。
2. 【請求項２】引寄手段を、ブレードの像担持体への当接
   エッジと反対側ブレード面に配設してなる磁性部材で形
   成したことを特徴とする「請求項１」記載のクリーニン
   グ装置。
3. 【請求項３】引寄手段を、ブレードの像担持体への当接
   エッジと反対側ブレード面から該エッジに隣接する端面
   にわたって折曲配設してなる磁性部材で形成したことを
   特徴とする「請求項１」記載のクリーニング装置。
4. 【請求項４】引寄手段を、ブレードの像担持体への当接
   エッジの反対側ブレード面に配設してなる導電性ゴム
   と、これにバイアスを印加する手段で形成してなること
   を特徴とする「請求項１」記載のクリーニング装置。
5. 【請求項５】像担持体に当接する弾性クリーニングブレ
   ードと、回収したトナーをトナー貯溜部に案内するすく
   いシートとを具備する画像形成装置のクリーニング装置
   において、 前記クリーニングブレードの両端近傍、前記すくいシー
   トの内側に回収されたトナーの一部を滞留させる滞留手
   段を配設してなることを特徴とするクリーニング装置。
6. 【請求項６】滞留手段が、すくいシートの内側で、ブレ
   ード端から現像巾を含む位置までの間に配置され、すく
   いシートよりも高さの低い仕切り板であることを特徴と
   する「請求項５」記載のクリーニング装置。
7. 【請求項７】滞留手段が、すくいシートの内側で、ブレ
   ード端から現像巾を含む位置までの間に配置され、最高
   高さがすくいシートよりも低く、回収したトナー貯溜方
   向に向かって下降するように傾斜付けられた斜面を設け
   た多孔質部材からなることを特徴とする「請求項５」記
   載のクリーニング装置。
8. 【請求項８】多孔質部材がスポンジであることを特徴と
   する「請求項７」記載のクリーニング装置。
9. 【請求項９】「請求項１」乃至「請求項８」のいすれか
   記載のクリーニング装置を備えたことを特徴とする画像
   形成装置のプロセスカートリッジ。
10. 【請求項１０】「請求項１」乃至「請求項８」のいすれ
    か記載のクリーニング装置を備えたことを特徴とする画
    像形成装置。
11. 【請求項１１】「請求項９」記載のプロセスカートリッ
    ジを具備することを特徴とする画像形成装置。