JPS61240273A - 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（Ｗ４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ｍｓ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、かぶりを蛋することなどが
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間の摩擦
力を低下させる対策として現像剤中にワックスなどの潤
滑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、感光体上に薄い
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ザる
ことは知られていたが、感光体上に潤滑剤の膜厚を感光
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　、Ａｔ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５０　ｋｇ／
　ｎ＋ｍ２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ち生じやすいとい
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５μｍ程度のポリフッ化ご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によって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１ 前記目的を達成するために本発明は、像担持体に清掃部
材の先端部を当接させて清掃を行なうり　　　　　２リ
ーニング装置を備えた画像形成装置において、清掃部材
の弾性係数を部分的に異ならせて像担持体への当接面方
向の当接圧力を位置的に異ならせたごとを特徴とするも
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、複写様本体１の工面には左
右方向（矢印ａ−一方向に往復動自在な原稿台４が設け
ら。−Ｃ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等からなる入カキ−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１１１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す一方向に
原稿台４と同期して１　　　　　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（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を含む現像器＠
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（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（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２
０上の電位を一部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及び定着装置２９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［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
置２９、排出ローラ対３０１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１ａ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（Ｐ′）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
するペ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はトナー濃度検知器、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が一勅
かないようになつている。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１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２４Ａ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
装置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、２１
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Ｘの長さよりもクリーニン
グブレード６６の長さ乏は通常前記領域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。

次に第７図及び第８図を参照して前記クリーニング装置
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６６における前記非顕像対応領
域ａ、ａ部分６６”、６６−の弾性係数を第７図（ｂ）
の様に変化させている。すなわち、顕像対応領域すの境
界部から両側に遠ざかるに従って順次弾性係数が小さく
なるように構成している。具体的には例えば、クリーニ
ングブレード６６としてポリウレタンを用いた場合、こ
れはポリエステルを主成分としてイソシアネートを含み
、かつ架橋剤が含まれることによって組成されているの
で、硬化剤たるイソシアネートと架橋剤の混合比を順次
具ならせて行くことによって構成することができる。

第８図＜ａ　）は他の実施例を示すものであり、これは
クリーニングブレード６６を弾性係数の大きい材料ブロ
ック６６Ａ（例えばポリウレタン）と、弾性係数の小さ
い材料ブロック６６８．６６Ｂ（例えばシリコンブレー
ド）とを用意して相互に接着等の手段を用いて組合せた
ものである。この場合には同図（ｂ）に示すように、顕
像対応領域すの弾性係数分布に対して両側の非顕像対応
領域ａ、ａ部分が段差を介して小さくなる如き分布が得
られる。かかる場合にはａ領域では距離に応じて弾性係
数が順次変化することはないが、ａ領域内で更に複数の
ブロックに分割して相互に少しづつが変化するように構
成すれば、第７図（ｂ　）のような特性を得ることがで
きる。

以上のようなりリーニングブレード６６では、弾性係数
の大きい材料で作られたｂ領域は当接圧力が大きいが、
弾性係数の小さいａ領域での当接圧力は小さくなる。

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。形成された静電潜像は現像ローラ２４Ａ
を含む現像装［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［２９によりト
ナー像を用紙Ｐ（Ｐｌ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
２０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２
０上の電位を一部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
（Ｐ”）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ためのものであって
、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。

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×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部分は領域すよりも弾性係数が小さく構成されている
。

このため、接触（当接）圧力は低く、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。

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摩擦抵抗が大きくなる問題が
あるので、前述の如く第１回目の回転時に顕像領域にト
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図及び第８図は共に本発明のクリーニング装
置の一実施例を示すものであり、各図（ａ）は斜視図、
（ｂ　）は弾性係数と当接位置との関係を示す特性図で
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、第６図 ■番ローラ ワ１．−．．．　　　　Ｂ 第７図 フ゛シー）掻 第８図 （ｂ）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）像担持体に清掃部材の先端部を当接させて清掃を
   行なうクリーニング装置を備えた画像形成装置において
   、清掃部材の弾性係数を部分的に異ならせて像担持体へ
   の当接面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）清掃部材は、像担持体との当接部のうち、像担持
   体における画像形成に寄与する部分以外の領域に対応す
   る範囲の弾性係数が他の部分と異なっていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の画像形成装置。
3. （３）硬度の異なる領域内において弾性係数の変化は距
   離に対応して順次変化していることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項又は第２項記載の画像形成層。
4. （４）弾性係数の異なる複数のブロックを組合せて清掃
   部材を構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   乃至第３項のいずれか１項に記載の画像形成装置。