JP2005234411A - クリーニング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 感光体ドラムの周面の残留トナーをファーブラシによってより確実に除去する。
【解決手段】 感光体ドラム４の周面におけるブレード４０の上流側に設けられ、感光体ドラム４と平行に配されたブラシ軸５１回りの順回転で先端が感光体ドラム４の周面と摺接するファーブラシ５０が所定のケーシング３０内に装着された状態で感光体ドラム４の周面に対向配置され、ケーシング３０内には、先端側がブレード４０の先端とファーブラシ５０の周面との間に位置した状態で基端側がケーシング３０の内壁面に固定され、且つ先端がファーブラシ５０内に没入した撓み付与部材８０が設けられ、この撓み付与部材８０は、ファーブラシ５０の感光体ドラム４周面との当接位置より上流側であって、当該撓み付与部材８０と干渉して撓んだ後のファーブラシ５０のブラシ毛５２の先端が感光体ドラム４の周面に叩き付けられ得る位置に設けられている。
【選択図】 図６

Description

本発明は、複写機やファクシミリ装置、あるいは各種のプリンタ等の画像形成装置に設けられた感光体ドラム周面の清浄化処理のために用いられるクリーニング装置に関するものである。

従来、特許文献１に記載されているような感光体ドラムのクリーニング装置が知られている。このクリーニング装置は、感光体ドラムの周面に形成されたトナー像が用紙に転写された後、同周面に付着している残留トナー（残留トナーがプラスに帯電している場合には、当該残留トナーに用紙中のマイナスに帯電し易いタルクが付着し易い。特に粗悪な用紙を使用するとその傾向が著しくなる。）を除去して清浄化するためのものであり、開口が感光体ドラムの周面に対向するように形成された所定のケーシング内に、感光体ドラムと平行なブラシ軸回りに順方向（感光体ドラムの回転方向と逆方向）に回転駆動するファーブラシと、感光体ドラムの回転方向におけるファーブラシの下流側に先端が感光体ドラムの周面と摺接するように設けられたブレードと、これらブレードによって除去されファーブラシによって回収された回収残留トナーを系外に運び出すスクリューフィーダとが装着されて形成されている。

そして、ブレードによって感光体ドラムの周面から掻き落された残留トナーは、その下方位置で感光体ドラムの周面と接触しながら順方向に駆動回転しているファーブラシに一旦受けられたのち遠心力で感光体ドラムと反対方向に向けて投げ出され、スクリューフィーダによってケーシングから系外に搬出されるようになっている。

また、ケーシングの内壁面には、櫛状の残留トナー堆積防止部材（フリッカ）がその櫛歯の先端をファーブラシ内に没入させた状態で取り付けられ、このフリッカと回転しているファーブラシとの摺接干渉によって、残留トナーがファーブラシ内に堆積することを防止するようになされている。

なお、同様のクリーニング装置であって、ファーブラシを二連で設けるものが特許文献２にも記載されている。
特開平６−１０２８０１号公報 特開平６−２８２２０８号公報

ところで、特許文献１に記載のクリーニング装置は、感光体ドラムの真横に設けられ、ファーブラシで除去された感光体ドラム周面の残留トナーがファーブラシを挟んで感光体ドラムの周面と対向した位置に設けられたスクリューフィーダによって系外に運び出されるようになっているため、捕捉されたファーブラシ中の残留トナーをスクリューフィーダへ向けて叩き落すべく、フリッカは、感光体ドラムの周面とは相当離間したスクリューフィーダの近傍に設けられている。

したがって、フリッカとの干渉でファーブラシに捕捉された残留トナーのスクリューフィーダへの移行は良好に行われるが、感光体ドラムの周面はファーブラシで撫ぜられるだけであるため、感光体ドラムの周面からの残留トナーの除去が思わしくないという問題点が存在する。

また、近年、画像形成装置のコンパクト化が種々図られており、特許文献２のもののように、従来感光体ドラムの真横に配置されていたクリーニング装置を感光体ドラムの上方に配置することが行われる場合があるが、このような位置にクリーニング装置が置かれると、ブレードの水平面に対する角度が小さくなって水平状態に近づくため、ブレードによって掻き取られ順回転しているファーブラシによって戻された残留トナーがブレード近辺に従来にも増して堆積し易くなるという新たな問題点が提起される。

かかる問題点を解消するために、特許文献２に記載されたクリーニング装置は、ファーブラシが略水平なブレードの上方位置において二連で設けられ、感光体ドラムの周面に当接している方のファーブラシによって捕捉された残留トナーを連設されたもう一方のファーブラシで残留トナー収納部へ送り込むようになされている。そして、フリッカは、ブレードの上面からファーブラシの軸心に向うように突設され、これによってファーブラシに捕捉された直後の残留トナーがフリッカとの干渉で叩き落とされるようになっている。

しかしながら、フリッカがファーブラシの回転方向の下流側に設けられているため、フリッカと干渉して撓んだファーブラシがその復元力で感光体ドラムの周面に影響を与えることがないため、特許文献１と同様に感光体ドラムの周面からの残留トナーの除去が思わしくないという問題点が存在する。

本発明は、かかる状況に鑑みなされたものであって、感光体ドラムの周面の残留トナーをファーブラシによってより確実に除去することができるクリーニング装置を提供することを目的としている。

請求項１記載の発明は、感光体ドラムの周面に付着した残留トナーを掻き取るブレードと、感光体ドラムの周面における前記ブレードの上流側に設けられ、感光体ドラムと平行に配されたブラシ軸回りの順回転でブラシ毛の先端が感光体ドラムの周面と摺接するファーブラシとが所定のケーシング内に装着された状態で感光体ドラムの周面に対向配置されてなるクリーニング装置において、前記ケーシング内には、基端側がケーシングの内壁面に固定され、且つ先端が前記ファーブラシ内に没入することにより回転しているブラシ毛に撓みを与える撓み付与部材が設けられ、前記撓み付与部材は、前記ファーブラシの前記感光体ドラム周面との当接位置より回転方向上流側であって、当該撓み付与部材と干渉して撓んだ後のブラシ毛の先端が感光体ドラムの周面を叩き付け得る位置に設けられていることを特徴とするものである。

かかる構成を採用したことにより、感光体ドラムと反対方向に回転しているブラシ毛は、撓み付与部材との干渉でファーブラシの回転方向と反対方向に向けて一旦撓み、先端が撓み付与部材から外れると、撓んでいたブラシ毛がしなった状態で元に復元して感光体ドラムの周面を叩打するため、このときの衝撃で感光体ドラムの周面に付着していた残留トナーが感光体ドラムの周面から浮き立たされ、ブラシ毛の間に捕捉されて回収される。

したがって、従来のファーブラシは、ブラシ毛が感光体ドラムの周面をただ撫ぜるだけであったことから、感光体ドラムの周面からの残留トナーの除去が不十分となり、これによって、特に再生紙を使用した場合、紙粉の付着した残留トナーがブレードの位置にまで到達し、紙粉中の填料である炭酸カルシウムやタルク等の硬度の高い物質がブレードによって感光体ドラムの周面にフィルム状に押し付けられることで感光体ドラムの周面を傷付け、当該傷部分に残留トナーが堆積していく、いわゆるフィルミングが発生していたが、かかる不都合は有効に防止される。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記撓み付与部材は、前記ブラシ軸の軸心と前記感光体ドラムの回転中心とを結んだ線を基準として、前記軸心周りに上流側へ向けて９０°以内の位置に設けられていることを特徴とするものである。

かかる構成を採用したことにより、撓み付与部材と干渉したブラシ毛は、空振りのない状態で感光体ドラムの周面を叩打する。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、前記撓み付与部材は、平板状部材によって形成されているとともに、少なくともブラシ毛と接する部分がブラシ毛の延びる方向を基準としてファーブラシの回転方向に所定角度傾斜していることを特徴とするものである。

かかる構成を採用したことにより、ブラシ毛は、その先端が先ず撓み付与部材の上面側に当接した後、撓みながら先端が撓み付与部材の先端縁部に到達し、その後先端が撓み付与部材の先端縁部を外れて感光体ドラムの周面を叩打することになる。

請求項１記載の発明によれば、撓み付与部材は、ファーブラシの感光体ドラム周面との当接位置より上流側であって、当該撓み付与部材と干渉した後のブラシ毛の先端が感光体ドラムの周面を叩き付ける位置に設けられているため、ブラシ毛は感光体ドラムの周面と当接するに際し、常に同周面を叩打することになり、これによって感光体ドラムの周面に付着していた残留トナーを有効に除去することができる。したがって、周面からの残留トナーの除去が不十分であると、特に再生紙を使用した場合に、紙粉の付着した残留トナーがブレードの位置にまで到達してフィルミングが発生し、フィルミング部分が帯電され難いために画像カブリが発生するような不具合を防止することができる。

請求項２記載の発明によれば、撓み付与部材は、ブラシ軸の軸心と前記感光体ドラムの回転中心とを結んだ線を基準として、前記軸心周りに上流側へ向けて９０°以内の位置に設けられているため、撓み付与部材と干渉したブラシ毛は、空振りのない状態で感光体ドラムの周面を叩打することになり、空振りにより感光体ドラム周面の付着残留トナーが除去されなくなるような不都合の発生を確実に防止することができる。

請求項３記載の発明によれば、撓み付与部材は、平板状部材によって形成されているとともに、少なくともブラシ毛と接する部分がブラシ毛の延びる方向を基準としてファーブラシの回転方向に所定角度傾斜しているため、ブラシ毛は、その先端が先ず撓み付与部材の上面側に当接した後、撓みながら先端が撓み付与部材の先端縁部に到達し、その後先端が撓み付与部材の先端縁部を外れて感光体ドラムの周面を叩打することになり、ブラシ毛の一部が撓み付与部材の先端縁部と衝突することによってその部分が折れ曲がり、これによってブラシ毛に癖がつくような不都合の発生を確実に防止することができる。

図１は本発明に係るクリーニング装置が適用された胴内排出型の複写機（画像形成装置）１の概略構成を説明するための説明図である。図１に示すように、複写機１では、コピー動作を行う場合、複写機本体１００内の像形成部１３０において、帯電ユニット３により図中のＡ方向に回転する小径の感光体ドラム４が一様に帯電され、原稿読取部５で読み取られた原稿画像データに基づく露光ユニット（レーザ走査ユニット等）８からのレーザビームにより感光体ドラム４上に静電潜像が形成され、現像ユニット７により静電潜像に現像剤（以下、トナーという）が付着されてトナー像が形成される。この現像ユニット７へのトナーの供給はトナーコンテナ６から行われる。

上記のようにトナー像が形成された感光体ドラム４に向けて、用紙が給紙機構９から用紙搬送路１０およびレジストローラ対１４を経由して像形成部１３０に搬送され、この像形成部１３０において転写ローラ１１（画像転写部）により感光体ドラム４の表面におけるトナー像が用紙に転写される。そして、トナー像が転写された用紙は感光体ドラム４から分離され、定着ローラ対１２ａを有する定着部１２に搬送されてトナー像が定着される。定着部１２を通過した用紙は、複数方向に分岐した用紙搬送路１３に送られて、用紙搬送路１３の分岐点に設けられた複数の経路切換ガイドを有する経路切換機構２１，２２，２３によって搬送方向が振り分けられ、そのまま（或いは、用紙搬送路１７に送られて両面コピーされた後に）、第１排出トレイ１０２ａ、第２排出トレイ１０２ｂまたは第３排出トレイ１０２ｃのいずれかに排紙される。

本実施形態においては、クリーニング装置２０が、感光体ドラム４の回転方向における転写ローラ１１の下流側であって、感光体ドラム４の頂部位置に設けられているとともに、これに続いて帯電ユニット３、露光ユニット８、現像ユニット７が感光体ドラム４の回転方向に向けて順次配設され、感光体ドラム４の左側にクリーニング装置２０等が配設されないことによって、その分、複写機本体１００のコンパクト化に貢献し得るようになっている。

また、図示しないが、感光体ドラム４の表面の残留電荷を除去する除電装置がクリーニング装置２０の下流側に設けられている。さらに、給紙機構９は、複写機本体１００に着脱自在に取り付けられ、用紙を収納する複数の給紙カセット９１，９２と、その上方に設けられるスタックバイパス（手差しトレイ）９３とを備えてなり、これらは用紙搬送路１０によって感光体ドラム４および現像ユニット７等からなる像形成部１３０に繋がっている。

用紙搬送路１３は、具体的には、定着ローラ対１２ａの下流側において、まず左右に二股状に分岐し、一方の経路（図１では右方向に分岐する経路）は第１排出トレイ１０２ａに連通するように構成されている。そして、他方の経路（図１では左方向に分岐する経路）は搬送ローラ対１４１を経由して、上下二股に分岐し、一方の経路（図１では上方向に分岐する経路）は第２排出トレイ１０２ｂに連通するように構成されている。これに対し、他方の経路（図１では下方向に分岐する経路）は、上記分岐点の直下において二股に分岐し、一方の経路は排出ローラ対１４４を経由して第３排出トレイ１０２ｃに用紙を排出するように構成されている一方、他方の経路は用紙搬送路１７に連通するように構成されている。

図２は、本発明に係るクリーニング装置２０の一部切欠き分解斜視図であり、図３は、その一部切欠き組立て斜視図である。また、図４は、図３に示すクリーニング装置２０の側面視の断面図であり、図５は、ファーブラシ５０、スクリューフィーダ６０、トナー掻き落し部材７０および撓み付与部材８０の相対的な位置関係を示す平面視の説明図である。なお、図２〜図５において、Ｘ−Ｘ方向を幅方向、Ｙ−Ｙ方向を前後方向といい、特に−Ｘ方向を左方、＋Ｘ方向を右方、−Ｙ方向を前方、＋Ｙ方向を後方という。

これらの図に示すように、クリーニング装置２０は、感光体ドラム４の周面の残留トナーを掻き取るブレード４０と、感光体ドラム４の周面における前記ブレード４０の上流側（感光体ドラム４の回転方向（時計方向）を基準とした上流側であって、図２における前方）に設けられたファーブラシ５０と、前記ブレード４０によって掻き取られ、このファーブラシ５０によって感光体ドラム４の表面から拭き取られた回収トナーを系外に排出するスクリューフィーダ（回収トナー搬送部材）６０と、前記ファーブラシ５０内にトナーが溜り込まないようにファーブラシ５０が保持しているトナーを掻き落すトナー掻き落し部材７０と、ブラシ毛５２に撓みを付与する撓み付与部材８０とが感光体ドラム４の上方位置に配されたケーシング３０に装着されることによって構成されている。

前記ケーシング３０は、感光体ドラム４の周面に長手方向で対応し得るように幅方向に長尺に形成され、図４に示すように、側面視で二瘤状に形成されたトナー回収部３１と、このトナー回収部３１の後方に延設された帯電ユニット保持部３４とを備えている。

前記トナー回収部３１は、二瘤状の前方のものからなる側面視で上部が円弧状に形成されたファーブラシ装着部３２と、このファーブラシ装着部３２から後方に向けて延設された同円弧状を呈するスクリューフィーダ装着部３３とからなっている。ファーブラシ装着部３２の前方位置には、円弧状の部分から感光体ドラム４の方向に向けて延設された前壁３２１が形成されているとともに、スクリューフィーダ装着部３３の後方位置には、円弧状の部分から感光体ドラム４へ向けて延設されて後壁３３１が設けられている。

前記前壁３２１の内面側には、撓み付与部材８０の基端側の縁部を接着剤を介して嵌め込む幅方向に長尺の嵌込み溝３２２が設けられている。

前記後壁３３１の下端縁部には、後方に向けて延設された、ケーシング３０の幅方向の全長に亘るフランジ部３３２が設けられているとともに、このフランジ部３３２の下面側にブレード４０およびトナー掻き落し部材７０を取り付けるための側面視でＬ字状を呈した装着板３５が固定されている。この装着板３５は、前後幅寸法がフランジ部３３２のそれより長尺に設定された装着板本体３５１と、この装着板本体３５１の後縁部から上方に向けて折り曲げられることによって形成した折り曲げ部３５２とからなっている。

前記装着板本体３５１には、長手方向に向けて所定ピッチで前後方向に延びる複数の長孔３５３が穿設されている一方、前記フランジ部３３２には、長孔３５３に対応した位置にねじ孔３３３が螺設され、ビスＢを前記長孔３５３を介してねじ孔３３３に螺着し締結することによって装着板３５がフランジ部３３２に固定されるようになっている。そして、ビスＢを緩めた状態で装着板３５を前後動させることにより、装着板３５の前端縁（後述の突設縁３５４）のフランジ部３３２からの突出量を調節し得るようになっている。

かかる装着板３５の前端部は、当該装着板３５がフランジ部３３２に固定された状態で後壁３３１から前方に向かって突出した幅方向に延びる突設縁３５４が設けられ、この突設縁３５４の下面側に前記ブレード４０がねじ止めその他で固定されるとともに、同上面側にトナー掻き落し部材７０がねじ止めその他で固定されるようになっている。

また、トナー回収部３１の幅方向の各端部には、側壁３１１がそれぞれ設けられ、これによってケーシング３０は、下面側に感光体ドラム４の周面に対向した幅方向に長尺の矩形状の開口が形成された状態になっている。

そして、前記各側壁３１１には、ファーブラシ装着部３２の円弧状を呈した天井部の曲率中心位置に、ファーブラシ５０をトナー回収部３１内に装着するためのファーブラシ用貫通孔３１２が穿設されているとともに、スクリューフィーダ装着部３３の円弧状を呈した天井部の曲率中心位置には、スクリューフィーダ６０をトナー回収部３１内に装着するためのスクリューフィーダ用貫通孔３１３が穿設されている。

かかるケーシング３０のトナー回収部３１内の下部位置であって、ブレード４０、ファーブラシ５０およびスクリューフィーダ６０によって囲繞された空間に、感光体ドラム４から掻き落されて回収された回収トナーを一時的に貯留するトナー一時貯留空間３１０が形成されている。

前記帯電ユニット保持部３４は、フランジ部３３２から後方に向けて所定形状を呈した状態で延設されている。かかる帯電ユニット保持部３４に前記帯電ユニット３が装着されている。ケーシング３０をトナー回収部３１と帯電ユニット保持部３４とで構成することにより複写機１のコンパクト化に寄与し得るようにしている。

前記ブレード４０は、時計方向に向けて回転している感光体ドラム４のトナー画像転写処理が終了した周面に残留している紙粉の付着した残留トナーを掻き取るものである。かかるブレード４０は、幅方向の長さ寸法が感光体ドラム４の有効長と等しくなるように長さ設定されているとともに、突設縁３５４に固定された状態でその前端縁部が感光体ドラム４の周面に当接するように前後幅寸法が設定されている。

前記ファーブラシ５０は、順方向に回転（感光体ドラム４の回転に追随するように感光体ドラム４の回転方向と反対方向に向かう回転）することによって、ブレード４０が感光体ドラム４の周面から掻き取った掻き取りトナーをスクリューフィーダ６０に向けて掃き送るものであり、ブラシ軸５１と、このブラシ軸５１の全周から径方向に向けて突設された多数のブラシ毛５２とを備えて構成されている。

かかるファーブラシ５０は、ブラシ軸５１の両端部がケーシング３０の一対の側壁３１１にそれぞれ穿設された前記ファーブラシ用貫通孔３１２に嵌挿されることによってケーシング３０のファーブラシ装着部３２内に装着されるようになっている。かかるファーブラシ５０のブラシ毛５２は、ファーブラシ５０がファーブラシ装着部３２に装着された状態でその先端が感光体ドラム４の周面に当接し得るように長さ寸法が設定されている。したがって、このファーブラシ５０が順回転することによって、ブレード４０で掻き取られた感光体ドラム４周面の残留トナーが、系外に漏洩することなくスクリューフィーダ６０に向けて掃き送られることになる。

前記スクリューフィーダ６０は、ブレード４０により掻き取られ、ファーブラシ５０により掃き送られた回収トナーをその回転によって系外に搬出するためのものであり、フィーダ軸６１と、このフィーダ軸６１に同心で一体に付設されたスパイラルフィン６２とを備えて構成されている。かかるスクリューフィーダ６０は、フィーダ軸６１の両端部がケーシング３０の一対の側壁３１１にそれぞれ穿設された前記スクリューフィーダ用貫通孔３１３に嵌挿されることによってケーシング３０のスクリューフィーダ装着部３３内に装着されるようになっている。

前記スパイラルフィン６２は、径寸法がスクリューフィーダ装着部３３の円弧状を呈した天井部内面側の曲率半径より僅かに短めに寸法設定され、これによって回収トナーを効率的に排出し得るようになっている。かかるスパイラルフィン６２のフィーダ軸６１回りの回転によってスクリューフィーダ装着部３３の一方の端部に送り込まれた回収トナーは、トナー回収部３１の下面開口から系外に排出され、図略の回収容器に回収されるようになっている。

そして、ケーシング３０の近傍には、駆動モータや各種のギヤが組み合わされて形成した動力伝達手段等からなる図略の駆動手段が設けられ、この駆動手段の駆動力がブラシ軸５１およびフィーダ軸６１に伝達されることにより、ファーブラシ５０およびスクリューフィーダ６０が駆動回転するようになっている。

前記トナー掻き落し部材７０は、感光体ドラム４の周面から掻き落されたトナーがファーブラシ５０の多数のブラシ毛５２間に留まって固まってしまうのを防止するためのものであり、前後幅寸法がスパイラルフィン６２の直径より大きく寸法設定されているとともに、長さ寸法（左右幅寸法）がケーシング３０の一対の側壁３１１間の内寸法より僅かに短く寸法設定されている。

かかるトナー掻き落し部材７０は、その後端縁が前記装着板３５の突設縁３５４の上面側にねじ止めその他で固定されている。前記突設縁３５４は、上面側が前方に向かって若干先上りに形成され、これによってトナー掻き落し部材７０は、前方に向かって先上り状態になっている。突設縁３５４に固定されたトナー掻き落し部材７０は、装着板３５を前後動させることによってフランジ部３３２からの突出量を調節することができる。

そして、このようなトナー掻き落し部材７０の前方位置には、ブレード４０とトナー掻き落し部材７０との間に溜まった回収トナーをスクリューフィーダ６０に向かわせるための複数個の角孔７１が穿設されている。

前記撓み付与部材８０は、ブラシ軸５１回りに順方向（図４における反時計方向）に回転しているブラシ毛５２に対して一旦撓みを付与し、この撓みの復元によって感光体ドラム４周面をブラシ毛５２で叩打させるためのものであり、ブラシ毛５２と干渉するように前壁３２１から突設された板状体によって形成されている。

かかる撓み付与部材８０は、ファーブラシ５０の前記感光体ドラム４周面との当接位置より上流側であって、当該撓み付与部材８０と干渉して撓んだ後のブラシ毛５２の先端が感光体ドラムの周面を叩き付けることができる位置である、ファーブラシ装着部３２の前壁３２１に設けられているのである。

具体的には、撓み付与部材８０は、例えばアルミニウム合金などの金属材料や、硬質の合成樹脂材料によって形成され、前壁３２１に凹設された幅方向に延びる嵌込み溝３２２に例えば接着剤を介して圧入されることによってファーブラシ装着部３２の前壁３２１に固定されている。

図６は、撓み付与部材８０のファーブラシ５０および感光体ドラム４に対する相対位置関係を示す説明図である。なお、図６におけるＹによる方向表示は、図２の場合と同様である。この図に示すように、撓み付与部材８０は、感光体ドラム４の中心Ｏ１とブラシ軸５１の軸心Ｏ２とを結ぶ直線Ｌ１と、この直線Ｌ１に直交し、かつ、ブラシ軸５１の軸心Ｏ２通って前方に延びる直線Ｌ２との間、すなわち、直線Ｌ１と直線Ｌ２とで形成される角度αが９０°以内の位置に先端（後端）がブラシ毛５２に没入する状態で設けられている。

このようにされるのは、直線Ｌ１を基準として角度α（９０°）を越える位置に撓み付与部材８０が設けられた場合には、撓み付与部材８０との干渉で一旦撓んだブラシ毛５２が感光体ドラム４の周面に到達するまでの間に元の状態に復元してしまい、ブラシ毛５２で感光体ドラム４の周面を叩打することができなくなるからである。

また、撓み付与部材８０は、少なくともブラシ毛５２と接する部分がブラシ毛５２の延びる方向（すなわちブラシ軸５１の径方向）を基準としてファーブラシ５０の回転方向に所定角度傾斜している。具体的には、当該撓み付与部材８０の上面前端縁部８１と、ブラシ軸５１の軸心Ｏ２とを結ぶ直線L３（つまりブラシ毛５２の延びる方向）より下方に位置するように、すなわち、ケーシング３０の前壁３２１からの撓み付与部材８０の突出方向と、同一起点からのファーブラシ５０の径方向へ向う直線L４とによって形成される角度βが１８０°以下の角度になるように傾斜姿勢が設定されている。

このようにされるのは、角度βが１８０°を越えると、ブラシ軸５１回りに反時計方向に回転しているブラシ毛５２は、その中間位置が撓み付与部材８０の後端縁部の上方の角に先ず衝突するため、衝突した部分に折れ曲がりの癖が付いてしまうばかりか、長期間に亘る衝突の繰り返しでブラシ毛５２が折損してしまうことがあるという不都合が生じるからである。

これに対し、角度βを１８０°以下に設定しておくと、ブラシ毛５２は、その先端部分がまず撓み付与部材８０の上面に衝突し、ファーブラシ５０の回転に伴って先端側から順次中央部へ向けて撓み付与部材８０に対する当接状態が進行していくため、ブラシ毛５２に折れ癖が付いたり折損するような不都合の発生が有効に防止されるのである。

角度βが１８０°以下であることを前提として、ブラシ毛５２の延びる方向（直線Ｌ４）に対する撓み付与部材８０の傾斜角度をγ（γ＝１８０°−β）とすると、この傾斜角度γは、５°〜３０°の範囲内に設定するのが好ましい。その理由は、傾斜角度γが５°未満であると、回転によって若干撓んでいるブラシ毛５２が撓み付与部材８０の先端の角部に衝突してブラシ毛５２を損傷させる可能性があるからであり、傾斜角度が３０°を越えると、回転によって撓み付与部材８０と干渉したブラシ毛５２を良好に撓ませることができず、これによってブラシ毛５２が感光体ドラム４の周面を叩打し得なくなるからである。

そして、ファーブラシ５０がブラシ軸５１の軸心O２回りに順方向（図６における反時計方向）に回転すると、ブラシ毛５２が撓み付与部材８０と干渉することにより一旦下に凸の状態で撓み、この撓んだブラシ毛５２が撓み付与部材８０の先端縁部から外れると、その復元力によってブラシ毛５２の先端が感光体ドラム４の周面を叩打するため、これによる衝撃で感光体ドラム４の周面に付着していた残留トナーＰが浮き立たされ、これによって感光体ドラム４の周面に付着していた残留トナーＰが効果的に取り除かれることになる。

そして、感光体ドラム４から取り除かれ、ブラシ毛５２の間に保持された残留トナーＰは、下流側でブラシ毛５２がトナー掻き落し部材７０と干渉することによる衝撃で振るい落とされ、スクリューフィーダ６０（図３）によって系外へ排出される。

本発明に係るクリーニング装置２０は、以上詳述したように、感光体ドラム４の周面の残留トナーＰを掻き取るブレード４０と、感光体ドラム４の周面におけるブレード４０の上流側に設けられ、感光体ドラム４と平行に配されたブラシ軸５１回りの順回転で先端が感光体ドラム４の周面と摺接するファーブラシ５０とが所定のケーシング３０内に装着された状態で感光体ドラム４の周面に対向配置されてなるものであり、ケーシング３０内には、先端側がブレード４０の先端とファーブラシ５０の周面との間に位置した状態で基端側がケーシング３０の内壁面に固定され、且つ先端がファーブラシ５０内に没入した撓み付与部材８０が設けられ、撓み付与部材８０は、ファーブラシ５０の感光体ドラム４周面との当接位置より上流側であって、当該撓み付与部材８０と干渉して撓んだ後のファーブラシ５０のブラシ毛５２の先端が感光体ドラム４の周面に叩き付けられ得る位置に設けられている。

かかるクリーニング装置２０によれば、感光体ドラム４と反対方向に回転しているファーブラシ５０のブラシ毛５２は、撓み付与部材８０との干渉でファーブラシ５０の回転方向と反対方向に向けて一旦撓み、先端が撓み付与部材８０から外れると、撓んでいたファーブラシ５０のブラシ毛５２がしなった状態で元に復元して感光体ドラム４の周面を叩打するため、このときの衝撃で感光体ドラム４の周面に付着していた残留トナーＰが感光体ドラム４の周面から浮き立たされ、ファーブラシ５０のブラシ毛５２の間に捕捉されて回収される。

したがって、従来のファーブラシ５０は、そのブラシ毛５２が感光体ドラム４の周面をただ撫ぜるだけであったことから、感光体ドラム４の周面からの残留トナーＰの除去が不十分となり、これによって残留トナーがブレード４０の位置まで到達し、ブレード４０によって感光体ドラム４の周面にフィルム状に押し付けられる、いわゆるフィルミングが発生していたが、本発明に係るクリーニング装置２０によれば、かかる不都合の発生を有効に防止することができる。

このように、本発明に係るクリーニング装置２０によれば、撓み付与部材８０は、ファーブラシ５０の感光体ドラム４周面との当接位置より上流側であって、当該撓み付与部材８０と干渉した後のファーブラシ５０のブラシ毛５２の先端が感光体ドラム４の周面を叩き付ける位置に設けられているため、ファーブラシ５０のブラシ毛５２は感光体ドラム４の周面と当接するに際し、常に同周面を叩打することになり、これによって感光体ドラム４の周面に付着していた残留トナーＰが有効に除去される。したがって、周面からの残留トナーＰの除去が不十分な場合、この残留トナーＰによってトナー画像の転写される用紙が汚染されるような不都合の発生を有効に防止することができる。

また、撓み付与部材８０は、ブラシ軸５１の軸心Ｏ２と感光体ドラム４の中心Ｏ１とを結んだ直線Ｌ１を基準として、ブラシ軸５１の軸心Ｏ２周りに上流側へ向けて９０°以内の位置に設けられているため、撓み付与部材８０と干渉したファーブラシ５０のブラシ毛５２は、空振りのない状態で感光体ドラム４の周面を叩打することが可能になり、空振りにより感光体ドラム４周面の付着残留トナーＰが除去されなくなるような不都合の発生を回避することができる。

さらに、撓み付与部材８０は、少なくともブラシ毛５２と接する部分がブラシ毛５２の延びる方向を基準としてファーブラシ５０の回転方向に所定角度γだけ傾斜している（すなわち、ケーシング３０からの突出方向がファーブラシ５０の径方向に対してファーブラシ５０の回転方向と反対方向に１８０°以下の角度βで交差している）ため、ファーブラシ５０のブラシ毛５２は、その先端が先ず撓み付与部材８０の上面側に当接した後、撓みながら先端が撓み付与部材８０の先端縁部に到達し、その後先端が撓み付与部材８０の先端縁部を外れて感光体ドラム４の周面を叩打することになる。したがって、ファーブラシ５０のブラシ毛５２の一部が撓み付与部材８０の先端縁部と衝突することによってその部分が折れ曲がり、これによってファーブラシ５０のブラシ毛５２に癖が付いたり折損するような不都合の発生を確実に防止することができる。

（１）上記の実施形態においては、クリーニング装置２０は、複写機１のコンパクト化を図るために、感光体ドラム４の上方位置に配されているが、本発明は、クリーニング装置２０を感光体ドラム４の上方に配することに限定されるものではなく、複写機１のコンパクト化を犠牲にする場合には、感光体ドラム４の側部に設けてもよい。

（２）上記の実施形態においては、ケーシング３０は、トナー回収部３１と帯電ユニット保持部３４とから構成され、クリーニング装置２０および帯電ユニット３を同一のケーシング３０に保持させるようにしているが、こうする代わりに、各画像形成装置の特性やローカルコンディションに応じてクリーニング装置２０および帯電ユニット３のそれぞれについて専用のケーシングを採用するようにしてもよい。

（３）上記の実施形態においては、スクリューフィーダ６０のフィーダ軸６１にトナー掻き落し部材７０と干渉する回転翼を設け、スクリューフィーダ６０の回転に応じた回転翼のトナー掻き落し部材７０に対する干渉によって当該トナー掻き落し部材７０を間欠的に弾性変形させるようにしてもよい。こうすることによってスクリューフィーダ６０の回転でトナー掻き落し部材７０が震えるため、ブラシ毛５２に保持された残留トナーＰの放出がより効果的に行われる。

本発明に係るクリーニング装置２０の効果を確認するために、同一の複写機１について、そのクリーニング装置２０に本発明に係る撓み付与部材８０を採用した場合（実施例）と、撓み付与部材８０を本発明の条件で採用しなかった場合（採用しない場合および感光体ドラム４の中心Ｏ１とブラシ軸５１の軸心Ｏ２とを結ぶ直線Ｌ１に対するブラシ軸５１の軸心Ｏ２中心とした撓み付与部材８０の設置位置の角度が９０°を超えた場合）（比較例）とで、複写機１の印写試験により得られた画像に変化があるか否かを確認する比較試験を実施した。実施例では、感光体ドラム４の中心Ｏ１とブラシ軸５１の軸心Ｏ２とを結ぶ直線Ｌ１に対する撓み付与部材８０の設置角度および撓み付与部材８０のブラシ毛５２に対する食込み量を種々変更し、これによって最適の条件を見出すようにした。

この試験で使用した複写機１は、京セラミタ株式会社製の「ＫＭ−１６２０（１６ｐｐｍ機）」であり、感光体ドラム４は、外径寸法が３０ｍｍのものであった。また、ファーブラシ５０は、ブラシ毛５２がポリアミド製のもので外径寸法が１２．５ｍｍ（ブラシ毛５２の長さ寸法は２．７５ｍｍ）のものを使用した。また、ファーブラシ５０のブラシ毛５２先端の線速度と、感光体ドラム４の周面の線速度との比は、「１．１：１」に設定した。

トナー掻き落し部材７０は、ステンレススチール（ＳＵＳ３１６）製の厚み寸法が０．３ｍｍのものを採用した。実施例で使用する撓み付与部材８０としては、トナー掻き落し部材７０と同様の仕様のものを採用した。この撓み付与部材８０は、感光体ドラム４の中心Ｏ１とブラシ軸５１の軸心Ｏ２とを結ぶ直線Ｌ１からファーブラシ５０の回転方向の反対側４０°の位置に設けている。

このような条件に設定された複写機１により、紙粉の発生が多い再生紙を用いて実際に複写処理を行い、フィルミングによるカブリが何枚目の用紙に現れるかを調べた。試験結果を表１に示す。

表１に示すとおり、実施例の場合、９０°以内に設定された撓み付与部材８０の設置角度、撓み付与部材８０のブラシ毛５２に対する食込み量および撓み付与部材８０の厚み寸法に拘らず、複写枚数が３０，０００枚になってからカブリが発生しているのに対し、比較例の場合には、撓み付与部材８０の採用（但し、撓み付与部材８０の設置角度は９０°を超えた１００°に設定されている）、非採用に拘らず複写枚数２０，０００枚でカブリが発生している。

このことは、撓み付与部材８０の設置角度を９０°以内に設定する本願発明が優れていることを示している。

本発明に係るクリーニング装置が適用された画像形成装置の一実施形態を示す説明図である。 本発明に係るクリーニング装置の一部切欠き分解斜視図である。 図２に示すクリーニング装置の一部切欠き組立て斜視図である。 図３に示すクリーニング装置の側面視の断面図である。 ファーブラシ、スクリューフィーダ、トナー掻き落し部材および撓み付与部材の相対的な位置関係を示す平面視の説明図である。 撓み付与部材のファーブラシおよび感光体ドラムに対する相対位置関係を示す説明図である。

符号の説明

１ 複写機（画像形成装置）
３ 帯電ユニット ４ 感光体ドラム
６ トナーコンテナ ７ 現像ユニット
８ 露光ユニット ９ 給紙機構
１０ 用紙搬送路 １１ 転写ローラ
１２ 定着部 １２ａ 定着ローラ対
１３ 用紙搬送路 １４ レジストローラ対
１７ 用紙搬送路 ２１，２２，２３ 経路切換機構
１００ 複写機本体 １０２ａ 第１排出トレイ
１０２ｂ 第２排出トレイ １０２ｃ 第３排出トレイ
１３０ 像形成部 １４１ 搬送ローラ対
１４４ 排出ローラ対 ９１，９２ 給紙カセット
９３ スタックバイパス（手差しトレイ）
２０ クリーニング装置 ３０ ケーシング
３１ トナー回収部 ３１０ トナー一時貯留空間
３１１ 側壁 ３１２ ファーブラシ用貫通孔
３１３ スクリューフィーダ用貫通孔
３２ ファーブラシ装着部 ３２１ 前壁
３３ スクリューフィーダ装着部 ３３１ 後壁
３３２ フランジ部 ３３３ ねじ孔
３４ 帯電ユニット保持部 ３５ 装着板
３５１ 装着板本体 ３５２ 折り曲げ部
３５３ 長孔 ３５４ 突設縁
４０ ブレード ５０ ファーブラシ
５１ ブラシ軸 ５２ ブラシ毛
６０ スクリューフィーダ ６１ フィーダ軸
６２ スパイラルフィン ７０ トナー掻き落し部材
７１ 角孔 ８０ 撓み付与部材
８１ 上面前端縁部 Ｂ ビス
Ｏ１ 感光体ドラム４の中心 Ｏ２ ブラシ軸５１の軸心
Ｌ１ 感光体ドラム４の中心とブラシ軸の軸心とを結ぶ直線
Ｌ２ ブラシ軸の軸心から直線Ｌ１に対し９０°で前方に向う直線
Ｐ 残留トナー

Claims (3)

1. 感光体ドラムの周面に付着した残留トナーを掻き取るブレードと、感光体ドラムの周面における前記ブレードの上流側に設けられ、感光体ドラムと平行に配されたブラシ軸回りの順回転でブラシ毛の先端が感光体ドラムの周面と摺接するファーブラシとが所定のケーシング内に装着された状態で感光体ドラムの周面に対向配置されてなるクリーニング装置において、
   前記ケーシング内には、基端側がケーシングの内壁面に固定され、且つ先端が前記ファーブラシ内に没入することにより回転しているブラシ毛に撓みを与える撓み付与部材が設けられ、
   前記撓み付与部材は、前記ファーブラシの前記感光体ドラム周面との当接位置より回転方向上流側であって、当該撓み付与部材と干渉して撓んだ後のブラシ毛の先端が感光体ドラムの周面を叩き付け得る位置に設けられていることを特徴とするクリーニング装置。
2. 前記撓み付与部材は、前記ブラシ軸の軸心と前記感光体ドラムの回転中心とを結んだ線を基準として、前記軸心周りに上流側へ向けて９０°以内の位置に設けられていることを特徴とする請求項１記載のクリーニング装置。
3. 前記撓み付与部材は、平板状部材によって形成されているとともに、少なくともブラシ毛と接する部分がブラシ毛の延びる方向を基準としてファーブラシの回転方向に所定角度傾斜していることを特徴とする請求項１または２記載のクリーニング装置。

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