JPS61240267A - 画像形成装置 - 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】 ［発明の技術分野］ 本発明はクリーニング装置を備えた画像形成装置に関す
る。

［発明の技術的背景とその問題点］ 一般に、画像形成装置たとえば電子複写機などにおいて
はその像担持体としての感光体ドラム上に残留した未転
写トナー（現像剤）をクリーニングブレード（清掃部材
）により掻落すようになっている。

ところで、上記感光体ドラムとクリーニングブレードと
の間に大きな摩擦力が存在すると、感光体ドラム面を損
傷したり、トナーのドラムへのフィルミングおよびブレ
ードがストレスのため本来の接触形態を保てず捲れを起
こしたり、摩擦による静電気的な影響のために、例えば
、帯電行程において均一な表面電位が得られず、結果と
して、画像ムラを生じたり、かぶりを生ずることなどが
検討の結果判明した。また、摩擦力を低下させるにはク
リーニングブレード圧力を小さくしてやれば良いが、こ
の場合には本来の機能であるクリーニングが果たせずク
リーニング不良を起こしたり、フィルミングを生じると
いった不都合があった。

そこで、従来においてはブレードと感光体との簡の摩擦
力を低下させる対策として現像剤中にワックスなどのｍ
８１剤を入れることが試みられている。しかしながら、
この場合には使用されたトナー中のワックスなどの潤滑
剤のためにトナーの定着性を悪くしたり、感光体上に薄
くトナーの膜を形成するいわゆるフィルミングを生じた
りする欠点があり画像品質を大きく不安定にし実用化を
阻んでいる。

また、感光体の表面にワックスなどの潤滑剤を塗布する
ことは知られていたが、感光体上にｆｆ１ｌｆｔ剤の膜
厚を感光体の静電特性を阻害せぬ程度の厚さ、すなわち
数百オングストローム程度以下に長期にわたり保つ方法
がなかった。また、ブレードそのそちのを低摩擦係数の
材料に改良する試みも行なわれているが、やはり添加物
による他特性、特に機械的強度の低下の問題が大きい。

また、従来、ブレードクリーニング方式の複写装置にお
いては感光体の硬度がＦｅ　、　Ａｊ！などと比較して
はるかに小さいため（例Ｓｅ系感光体、ビッカース硬度
５０１ｏ／ｍｍ２前後）、静止状態のドラムにブレード
などが接触していると感光体が時間とともに圧力変形す
るというような事態がしばしば生じ画像品質、信頼性な
どを著しく低下させていた。

このため従来ドラム静止時にはブレード、ドラム間の接
触を解除させるような手段が実用的に用いられている。

しかしながら、ブレードを接触させたり、解除させたり
する方式においてはブレード自体がトナーで汚れその汚
れが結果として画像不良を起こすという欠点があった。

また、クリーニングブレードが感光体の上部に位置する
場合にはブレードが解除されるとクリーニングできなか
ったトナーが機体内をしばしば汚すというような欠点を
有していた。さらには、ブレードにこのような動きを与
える結果、感光体との接触精度に狂いも生じやすいとい
う問題があった。

また、感光体ドラムの初期設置においては一般にドラム
上に５μ踊程度のポリフッ化ビニリデン等の潤滑粉を散
布し、ドラムとブレードとの摩擦を小さくする作業がオ
ペレータやサービスマンニょっ、行われる例があるが、
人手による作業のため煩雑で、かつ作業中にドラムに触
れたりして信頼性の面でも問題がある。

この他に初期セツティング時に感光体にトナ一層を形成
する方式が試みられている。これは、第６図に示すよう
に、先ずドラムを回転させ、これと同時に現像バイアス
を逆バイアスとしてＡ期間中に感光体上にトナ一層を形
成した後、ドラムの２回転目におけるＢ期間にブレード
を当接させることによって前記トナ一層を潤滑剤として
利用するものである。しかし、感光体とブレードの接触
部分のうち、トナ一層が形成されていない部分ではやは
り摩擦抵抗が大きく、ブレード捲れ等が起り感光体を損
傷させるという問題がある。

［発明の目的］ 本発明は前記事情に鑑みてなされたものであり、その目
的とする。ところは、比較的簡単な構成でありながら、
上述した問題を解消できるようにしたクリーニング装置
を備えた画像形成装置を提供することにある。

［発明の概要］ 前記目的を達成するために本発明は、保持手段に保持さ
れた清掃部材を像担持体に当接させて清掃を行なうクリ
ーニング装置を有する画像形成装置において、前記清掃
部材の突出長を変えて像担持体への当接面における方向
の当接圧力を位置的に異ならせたことを特徴とするもの
である。

［発明の実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。第
１図乃至第３図は本発明の画像形成装置を適用した電子
複写機の外観部分を示し、図中１は複写機構を内蔵した
複写機本体、２は複写機本体１の右側面部に装着された
給紙カセット、３は複写機本体１の左側面部に装着され
た排紙トレイである。また、複写機本体１の上面には左
右方向（矢印ａ′方向）に往復動自在な原稿台４が設け
られているとともに複写機本体１の上面前端縁部には表
示器５、およびテンキー６・・・、露光設定キー７ａ、
７ｂ、プリントキー８−咎からなる入力キ−を配置した
操作盤１０が設けられている。

上記原稿台４は原稿１１を載置する原稿載置板（ガラス
板）１２とこの上面を覆う原稿カバー１３とを有した構
成となっている。

また、上記給紙カセット２のカセットカバー１４は第３
図に示すように用紙Ｐ′を適宜手差し供給するための手
差し給紙台１５となっている。なお、第３図に示す１６
は電源スィッチである。

つぎに、第３図を参照して電子複写機の内部機構を説明
する。図中２０は複写機本体１内のほぼ中央部に配置さ
れたドラム状感光体（感光体ドラム）であり、感光体ド
ラム２０は図示されない駆動機構により矢印ｂ′方向に
原稿台４と同期して駆動される。まず、帯電器２１によ
り一様に帯電され、露光ランプ２２により一様に照射さ
れた原稿画像を集束性光伝送体く商品名セルフオークレ
ンズアレイ）２３により感光体ドラム２０上に結像させ
静電潜像を形成させるようになっている。

形成された静電潜像は現像ローラ２４Ａを含む現像装置
２４によりトナー像とし転写チャージャ２５側に送り込
まれる。

自動もしくは手差し給紙された用紙Ｐ又はＰ−は給紙装
置２６により給紙され、あらかじめ感光体ドラム２０上
に形成されたトナー像を転写チャージャ２５により用紙
ＰもしくはＰ′上に転写する。さらにＡＣコロナ放電に
よる剥離チャージャ２７により感光体ドラム２０より引
きはがされ搬送路２８を通過して定着装［２９によりト
ナー像を用紙Ｐ（Ｐ”）に溶融定着し排出ローラ３０に
より着脱自在なトレイ３に排出される。一方、用紙Ｐ（
Ｐ”）上にトナー像を転写した後感光体ドラム２０上に
残った残留トナーは清掃装置ｆ（クリーニング装置）３
１により清掃され、露光ランプ２２よりの光を分岐させ
たバイパススリット光３２により感光体ドラム２０上の
電位を一定レベル以下に落とし次のコピー動作可能の状
態とする。

また、３３は冷却装置としてのファンであり機内の発熱
部露光ランプ２２及び定肴装ｗ１２９より発生する熱を
排気している。

複写機本体１内には図示しない上部フレームと下部フレ
ームとが一端部において支軸３７を介して枢支されてい
て両フレームの他端部が所望の角度例えば２５°に開放
できるように構成されている。前記上部フレームには感
光体ドラム２０の周囲に帯電チャージャ２１、集束性光
伝送体２３、露光ランプ２２、現像装置２４．クリーニ
ング装置３１、除電ランプ３２等の各装置が適宜の手段
により取りつけられており、又冷却装置としてのファン
３３、給紙装置２６の給紙ローラ３８、原稿台４も上記
フレームに取りつけられ上部ユニット１Ａを構成してい
る。又給紙カセット２、転写チャージャ２５、剥離チャ
ージャ２７、搬送路２８、形成用ガイド板３９、定着装
＠２９、排出ローラ対３０、トレイ３等の各機構が適宜
の手段により取り付けられて下部ユニット１Ｂを構成し
ている。そして、複写機本体１のフロントカバー１８を
回動させて取外した後図示しない筐体開閉装置を介して
ほぼ用紙Ｐ（ＰＭの搬送路２８にそって開閉できる様に
構成しである。従って用紙Ｐ（Ｐ′）が搬送路２８上に
紙づまりした時でも容易にとりだすことができる様にな
っている。

なお、第３図中５０．５０は給紙カセット２内が自動給
紙された用紙Ｐあるいは手差し給紙された用紙Ｐ−の先
端面の傾きを修正するとともに感光体ドラム２０へのト
ナー像形成動作にタイミングを合せて用紙ＰあるいはＰ
′を転写チャージャ２５に向けて供給するレジストロー
ラ対であり、５１はレジストローラ対５０．５０の直前
に配置された紙検知スィッチである。

５２は給紙スイッチ、５３はトータルカウンタ、５４は
給紙カセット２内の用紙Ｐ・・・が無くなったのを検知
するベーパーエンプティスイッチ、５５は現像装置２４
の現像剤層の厚みを規制するドクター、５６はトナーカ
ートリッジ、５８はトナ、−！麿検知器、５９は現像器
上部カバーであり、これが閉じていないと原稿台４が動
かないようになっている。又この開口部よりトナーカー
トリッジ５６の交換及び現像装置２４の交換９着脱が可
能となっている。

また、６０は高圧トランスで、−そのケーシングと一体
に転写チャージャ２５及び剥離チャージャ２７のシール
ドケースが形成されている。６１は除電ブラシ６２は上
部ユニット１Ａの開閉のために形成された把手、６３は
露光ランプ２２の背部を囲んでいるリフレクタ、６４は
補助リフレクタである。

また、６５はクリーニング装置の清掃部材たるクリーニ
ングブレード６６を感光体ドラム２０に、一定圧で接触
させる為のおもりで図示しないソレノイドにより上記ブ
レードの接離動作をさせる。

尚、６７はクリーニングブレードを保持するブレードホ
ルダ（保持手段）である。

なお、リフレクタ６３、補助リフレクタ６４及び集束性
光伝送体２３は１つのユニットとして組立てられている
。

次に第４図及び第５図を参照して前記クリーニング装置
３１と感光体ドラム２０及び現像ローラ′　　　　　２
４Ａ並びにその周辺の関係について説明する。

第４図において感光ドラムの図示左側にはクリーニング
装＠３１が配置され、図示右側には現像ローラ２４Ａが
配置されており、上部には露光ランプ２２．集束性光伝
送体２３等から成る光学系が配置さ、れている。尚、２
１は帯電チャージャ、２５は転写チャージャ、２７は剥
離チャージャである。

前記クリーニング装置３１はブレードホルダ６７に保持
されたクリーニングブレード６６と、このブレードホル
ダ６７の一端に取付けられたおもり６５を主体として構
成されている。

前記感光体ドムラ２０．クリーニングブレード６６、現
像ローラ２４Ａの関係はその平面図たる第５図に示すよ
うになっており、感光体ドラム内のＸ領域が画像形成に
寄与する領域（顕像領域）であり、残余の両側部分が画
像形成に寄与しない領域（非顕像領域）である。そして
、現像ローラ２４Ａにおけるｙ領域は現像剤が搬送され
る領域であり、前記顕像領域×の長さよりもクリーニン
グブレード６６の長さ１は通常前記領域Ｘ及びｙよりも
長くされている。ここで、ブレードホルダ６７及びこれ
に保持されたクリーニングブレード６６の長手方向の前
記顕像領域Ｘに対応する部分すを顕像対応領域とし、残
余の両側部分ａ、ａを非顕像対応領域と定義する。

次に本発明の特徴たるクリーニング装置の構成の詳細に
ついて説明する。

本発明では第７図（ａ＞に示すように二枚板状の保持手
段たるブレードホルダ６７　（６７Ａ、６７Ｂ）の折曲
垂下部間の挟持部に保持された板状のクリーニングブレ
ード（材質は例えばポリウレタン）６６を備え、前記ブ
レードホルダ６７Ａ。

６７Ｂにおける前記非顕像対応領域ａ、ａに対応する部
分を切欠いて中間部よりも短くなるようにしている。即
ち、クリーニングブレード６６の前記非顕像対応領域ａ
、ａ部分がブレードホルダ６７から大きく突出されるよ
うにしている。尚、６６ａはブレードのエツジ部である
。

第７図（ｂ）は他の実施例を示すものであり、ブレード
ホルダ６７における前記領域ａ、ａ部分のみを外側から
中間に向って広くなるテーパを形成して前記（ａ　）の
場合と同様な機能を持たせるようにしている。

第７図（Ｃ）は更に他の実施例を示すものであり、この
場合は前記（ａ）、（ｂ）とは逆にブレードホルダ６７
の形状を前記ａ領域で長くなるようにし、他の領域が短
くなるようにしたものである。即ち、前記（ａ）、（ｂ
）の場合はクリーニングブレード６６の硬度が余り大き
くない場合に適用するものであるのに対し、同図（Ｃ”
）は硬度が大きい場合に適用される場合である。

次に前記装置の作用を説明する。

感光体ドラム２０は図示しない駆動機構により矢印ｂ′
方向に原稿台４と同期して駆動される。

そして、帯電器２１により一様に帯電が行われ、−露光
ランプ２２により一様に照射された原稿画像を集束性光
伝送体２３により感光体ドラム２０上に結像させ静電潜
像を形成させる。形成された静′ａｌｉｍ像は現像ロー
ラ２４Ａを含む現像装置２４によりトナー像として転写
チャージャ２５側に送り込まれる。

自動もしくは手差し給紙された用紙Ｐ又はＰ′は給紙装
置２６により給紙され、あらかじめ感光体ドラム２０上
に形成されたトナー像を転写チャージャ２５により用紙
ＰもしくはＰ′上に転写する。さらにＡＣコロナ放電に
よる剥離チャージャ２７により感光体ドラム２０より引
きはがされ搬送路２８を通過して定着装置２９によりト
ナー像を用紙Ｐ（Ｐ′）に溶融定着し排出ローラ３０に
より着脱自在なトレイ３に排出される。

一方、用紙Ｐ（ＰＭ上にトナー像を転写した後感光体２
０上に残った残留トナーは清掃装置（クリーニング装置
）３１により清掃され、露光ランプ２２よりの光を分岐
させたバイパススリット光３２により感光体ドラム２０
上の電位を一定レベル以下に落とし次のコピー動作可能
の状態とする。

ここで前記クリーニング装置の作用について述べる。

このクリーニング装置は前述のように転写紙たる用紙Ｐ
（ＰＭに転写されずに感光体ドラム２０上に残留された
未転写トナーをクリーニングするだめのものであって、
ブレードホルダ６７に保持されたクリーニングブレード
６６の先端が感光体ドラム２０の回転方向ｂ′とは逆の
方向に向うように突出して接触することによって上記機
能を果すことになる。次に第８図を参照して前記クリー
ニングブレードのホルダに対する突き出し長さしと接触
（当接）圧力Ｗとの関係について説明する。　同図に示
すように、ホルダ６７に保持されたブレード６６が保持
角Φで保持されて突き出し長さしだけ出ている場合の圧
力Ｗ及び当接面Ｘのエツジ角θは次式［１１ｉ２）で求
められる。当接面Ｘの食い込み量をＭとし、ブレードの
厚みをｔとする。

Ｗ−ＭＥｔ　３　／４　Ｌ３　［ｇｒ／ａｍ］−（１１
θ−の−３Ｍ／２ＬｃｏｓΦ［ｒａｄ　］−（２ここで
Ｅはヤング率 以上のように当接圧力はブレードの当接面方向への突き
出し長さＬに大きく依存し、Ｌが長くなると圧力は弱ま
り、短くなると圧力は強まることになる。

以上のことを前提としてクリーニング装置の作用を説明
する。感光体ドラム２０における前記顕像領域Ｘには前
回迄のコピーサイクルによってトナーが形成されている
ので、これが潤滑剤の役割を成し、この領域とクリーニ
ングブレード６６との当接面の摩擦抵抗は低い。そして
、クリーニングブレード６６の前記非顕像対応領域ａ、
ａ部分はホルダー６７からの突き出し長しが中間部のそ
れより長くなっているので接触（当接）圧力は低く、こ
のため感光体ドラム２０との当接面での摩擦抵抗も低く
なる。この結果、従来のようにブレード６６と感光体ド
ラム２０との間の摩擦ストレスが大きいために生じたブ
レード６６の捲れ、感光体ドラム２０表面の損傷、ドラ
ムフィルミング、ブレードと感光体ドラム２０との間に
存在する摩擦帯電によって生ずる画像不良、更にはブレ
ードとドラムとの間の摩擦ストレスを小さくする事を実
現するためにブレード圧を極力下げるために生じたクリ
ーニング不良、ドラムフィルミング等の欠点を全て解決
することができ、クリーニング装置本来の機能を十分に
発揮できる。

尚、前記説明はクリーニングブレード６６が一般的な硬
度（例えば６０度乃至８０度）を有している場合であっ
て、ホルダ６７の形状を第７図（ａ）、（ｂ）の如く構
成した場合についてであるが、クリーニングブレード６
６の硬度が高い場合（例えば１００度以上）にあっては
、ホルダ６７の形状を第７図（Ｃ）の如く、両端を長く
することによってその部分のブレードの突き出し長りを
短くする。このようにすれば、特にブレード６６の両端
（ａ領域）のブレード捲れを防止することに効果を奏す
る。

次に前述した初期セツティング方式を用いた場合につい
て述べる。例えば最初に感光体ドラムを使用するとか、
感光体ドラムを交換した場合を考えると、顕像領域に対
しても潤滑剤が形成されていないのでＩＩ擦低抵抗大き
くなる問題があるので、前述の如く第１回目の回転時に
顕像ｌｉｔ域にトナーを形成するのであるが、非顕像領
域にはトナーが形成されない。しかるに本発明によれば
、非顕像対応領域ａのブレードの当接圧力を顕像対応領
域のそれと異ならせたため、摩擦ストレスを減少させる
ことができ問題点を解決できる。

［発明の効果］ 以上詳述した本発明によれば、簡単な構成でありながら
、ブレード捲れ、クリーニング不良、フィルミング等の
問題を解決でき、良質な画像を形成することのできる装
置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例装置の外観図、第２図（ａ　
）はその操作部の一態様図、同図（ｂ　）は同図（ａ　
）の部分拡大図、第３図は装置の概略断面図、第４図は
クリーニング装置及びその周囲の断面図、第５図は感光
体ドラム、クリーニングブレード、現像ローラの関係を
示す平面図、第６図は初期セツティング方式のタイムチ
ャート、第７図（ａ）〜（Ｃ）はクリーニングブレード
部分の拡大斜視図、第８図は本発明の目的達成理由説明
図である。 ２０・・・像担持体、２４Ａ・・・現像ローラ、３１・
・・クリーニング装置、６６・・・清掃部材、６７・・
・清掃部材保持手段。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）保持手段に保持された清掃部材を像担持体に当接
   させて清掃を行なうクリーニング装置を有する画像形成
   装置において、前記清掃部材の突出長を変えて像担持体
   への当接面における方向の当接圧力を位置的に異ならせ
   たことを特徴とする画像形成装置。
2. （２）前記保持手段の清掃部材保持部分の形状を変化さ
   せることによつて清掃部材の位置的当接圧力を変えたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の画像形成装
   置。
3. （３）保持手段は、前記像担持体における画像形成に寄
   与する領域以外の領域に対応する範囲の形状が異なって
   いることを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の画
   像形成装置。