JP2720986B2

JP2720986B2 - クリーニング装置

Info

Publication number: JP2720986B2
Application number: JP63227916A
Authority: JP
Inventors: 直人徳武
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1988-09-12
Filing date: 1988-09-12
Publication date: 1998-03-04
Anticipated expiration: 2013-03-04
Also published as: JPH0274978A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、電子写真複写機等の画像形成装置において
像形成体をクリーニングするために使用されるクリーニ
ング装置に関し、更に詳しくは、像形成体上の残留トナ
ーを排除するに的したクリーニング装置に関する。

（発明の背景）従来のカラー複写機は、像形成体であるドラム状ある
いはベルト状の感光体が１回転する毎に潜像形成，現
像，転写の各工程を繰り返し行うことによって、原稿に
対応した多色の原稿画像（以下多色像という）を記録
紙，中間転写体等の転写材上に形成するようにしたもの
である。この多色像は、感光体が１回転する毎に単色の
トナーによって形成される単色トナー像を順次転写材上
において合成することによって形成される。この様子を
第９図に示す。このため、各単色トナー像を転写ずれを
生じること無く合成することが困難であって、合成され
る多色像は色ずれを生じやすいという問題点がある。ま
た、転写材を感光体の回転と同期して転写位置に複数回
繰り返して搬送する必要があることから、転写材を搬送
する装置が複雑になるといった問題点も生じる。

この様な問題点を解決するものとして、感光体上に原
稿に対応した多色トナー像を合成し、この多色トナー像
を１回の転写によって転写材上に転写して所定の多色像
を形成するようにしたカラー複写機等の画像形成装置が
開発されつつある。例えば、第10図に示すように感光体
が複数回回転する間に、潜像形成と現像とを繰り返して
感光体上に多色トナー像を合成した後、１回の転写によ
って転写材上に転写して所定の多色像を形成するように
したカラー複写機が提案されている。

また、第11図に示すような、感光体が複数回回転する
間に、潜像形成を１回行った後、感光体が１回転するご
とに順次異なった単色のカラートナーで現像を行って原
稿に対応した多色トナー像を合成し、この多色トナー像
を１回の転写によって転写材上に転写して所定の多色像
を形成するようにしたカラー複写機も提案されている。

これらのカラー複写機は、感光体上において原稿に対
応した多色トナー像が形成され、１回の転写によって多
色像を形成するものであるため、各色像間の色ずれを生
ずることなく、また転写材を搬送する装置は従来のもの
より簡単になる。

（発明が解決しようとする課題）ところで、転写後の感光体には転写に利用されなかっ
たトナー（以下残留トナーという）が付着している場合
がある。この残留トナーを次の画像形成までに除去しな
いと、転写材を汚損して複写品質を低下させることにな
る。

しかしながら、この種の装置に適したクリーニング装
置が開発されていない。例えば、従来の画像形成装置に
おいて使用されているクリーニング装置は、ブレード，
ブラシ，磁気ブラシ等のクリーニング部材を像形成体に
常時接触するように設けたものである。従って、前述し
たカラー複写機に適用する際には、感光体が１回転する
毎に現像される単色トナー像が形成されずにクリーニン
グ部材と対向する位置を通過するため、各単色トナー像
はクリーニング部材と接触して像が乱されることになる
ので、圧着解除動作を行なう必要がある。しかし、上記
のクリーニング部材のうちの一つであるクリーニングブ
レードの圧着解除動作を像形成体の回転中に行なった
後、クリーニングブレードを解除して長時間休止させる
と、残留トナーがブレードに固着し、次回愛のクリーニ
ング性能が劣化するという問題があった。

本発明は上記した問題点に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、多色像形成時において像形成体
に付着した残留トナーを除去し良好にクリーニングする
ことのできるクリーニング装置を実現することにある。

（課題を解決するための手段）上記課題を解決する本発明は、像形成体が複数回回転
する間に複数の静電潜像を順次現像することによりトナ
ー像を像形成体上に合成した後に、合成したトナー像を
転写材に転写して原稿画像を形成する画像形成装置にお
いて使用されるクリーニング装置であって、像形成体上
の残留トナーを排除するために、像形成体に対して作動
及び作動解除をなし得るように設けられた第１クリーニ
ング部材であるクリーニングブレードと、該クリーニン
グブレードよりも像形成体の回転方向下流側に位置し、
像形成体上の残留トナーを排除するために、像形成体に
対して作動及び作動解除をなし得るように設けられた第
２クリーニング部材とを有し、記録終了時には、像形成
体の回転停止後に前記クリーニングブレードの作動解除
がなされ、記録開始時には、前記クリーニングブレード
の作動開始に先立って、前記第２クリーニング部材の作
動が一定時間だけなされるように構成したことを特徴と
するものである。

（作用）本発明のクリーニング装置では、記録終了時には、像
形成体の回転が停止した後に、クリーニングブレードの
作動解除がなされる。又、記録開始時には、クリーニン
グブレードの作動開始に先立って、第２クリーニング部
材の作動が一定時間だけなされる。ここで、連続コピー
をする場合には、最終枚目のコピーを得るための記録が
終了した時を記録終了時という。

（実施例）以下図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明す
る。

まず第２図を用いて複写機の全体の構成を説明する。
この図において、１は原稿画像を光学的に読取り、色分
解した後に電気信号に変換する読取り部である。２は読
取り部１で読み取られた信号に応じて半導体レーザによ
りドラムに書き込み（露光）を行う書き込み部、３はレ
ーザビームにより書き込まれた部分（静電潜像）にトナ
ー像が形成される感光体としてのドラム、４はコロナ放
電によりドラム３に一様に−（マイナス）帯電させる帯
電極、5a,5b,5cはドラム１の表面に形成された静電潜像
上に各色のトナーの可視像を形成するための現像装置で
ある。例えば、5a,5b,5cはそれぞれ赤，青，黒のトナー
により現像を行うものである。６はトナーの転写効率，
ペーパーの分離効率を向上させるためにドラム３に光を
照射して表面電位を低下させる転写前露光部（PTL）で
ある。７は転写紙Ｐをドラム３方向に搬送するための給
紙部である。この給紙部７は、転写紙Ｐを１枚ずつ分離
して繰り出す第１給紙ローラ7aと、繰り出された転写紙
Ｐをドラム３上のトナー像と同期するように給紙する第
２給紙ローラ7bとを有している。８は、コロナ放電によ
りドラム上のトナーを転写紙Ｐに移し換える転写極8a、
ドラム１に密着している転写紙Ｐを交流放電により分離
する分離極8bからなる転写・分離極である。９はドラム
１から分離された転写紙Ｐを搬送する搬送部、10は熱，
圧力によりトナーを転写紙Ｐに融着させる定着部であ
る。11はドラム３上の残留トナーをブレード等により取
り除くクリーニング装置、12は次コピーに備えるために
ドラム３全面に光を照射し残留電位を消去する帯電前露
光装置（PCL）、13はクリーニング部11により除去され
た残留トナーを回収するためのトナー回収部である。

第１図は本発明の一実施例の要部の構成を示す構成図
である。この図において、３はレーザビームにより書き
込まれた部分にトナー像が形成されるドラム、11はドラ
ム３上の残留トナーをブレードにより取り除くクリーニ
ング装置である。11aはドラム３上に残留しているトナ
ーを落とすためのクリーニングブレードである。このク
リーニングブレード11aは第１のクリーニング部材を構
成している。11bは、クリーニングブレードで除去しき
れないドラム上のトナーを落とすためのウレタン系，ク
ロロプレン系等のスポンジローラからなるクリーニング
ローラである。このクリーニングローラ11bはクリーニ
ングブレード11aよりもドラム３の回転方向下流側に配
置され、ドラム３の回転方向と同じ回転方向（互いの接
触面では逆方向になるよう）に回転駆動される。また、
このクリーニングローラ11bが第２のクリーニング部材
を構成している。11cはクリーニングブレード11aでかき
落としたトナーがクリーニング部11から外へ出ないよう
に静電的に捕集するシールドローラである。このシール
ドローラ11cにはDC500Vがバイアスとして印加されてい
る。

ここで、第１図及び第２図を使用してカラー複写機の
動作の概略を説明する。

まず、ドラム３が矢印方向に回転を始め、帯電極４に
よってドラム表面は一様に帯電される。そして、書き込
み部２によりドラム３上に像露光がなされて第１（赤）
の静電潜像が形成される。

この静電潜像は赤のトナーが装填された現像器5aによ
っって反転現像がなされ、赤のトナー像が形成される。

このとき、現像器5b,5c,給紙部7,転写・分離極８は作
動していない。また、クリーニング装置11のクリーニン
グブレード11a,クリーニングローラ11bは解除されてお
り、ドラム３上のトナー像を損傷しないようになってい
る。

この後、ドラム３は再び帯電，露光（青）が行われ
る。そして、現像器5bによる反転現像が行われて、青の
トナー像が前記赤のトナー像に続けて形成される。

このとき、現像器5a,5c,給紙部7,転写・分離極８は作
動していない。また、クリーニング装置11のクリーニン
グブレード11a,クリーニングローラ11bは解除されてお
り、ドラム３上のトナー像を損傷しないようになってい
る。

更に、ドラム３は再び帯電，露光（黒）が行われる。
そして、現像器5cによる反転現像が行われて、黒のトナ
ー像が前記赤，青のトナー像に続けて形成される。

このようにしてトナー像が形成されたドラム３は、転
写前露光装置６により除電効果をもった露光がなされ
る。

このとき、転写紙Ｐが第１給紙ローラ7aにより１枚ず
つ繰り出され、第２給紙ローラ7bによってドラムの３色
トナー像の回転に同期して送り出される。そして、転写
極8aにより３色トナー像が転写紙Ｐに転写される。

トナー像が転写された転写紙Ｐは分離極8bにより分離
され、搬送部９により定着部10に搬送されて、トナーが
定着された後装置外に排出される。

一方、転写紙Ｐを分離されたドラム３はそのまま回転
を続け、その表面はクリーニング装置11によりクリーニ
ングされて次の画像形成に備える。従って、クリーニン
グ装置11のクリーニングブレード11aは、トナー像が形
成された領域の先端、すなわち、画像領域の先端がクリ
ーニングブレード11aとドラム３の当接部を通過する前
にドラム面に圧着されており、ドラム３上の残留トナー
を除去するようになっている。

第３図はクリーニングブレード11aの圧着／解除の様
子を示す説明図である。この図に示すように、ブレード
カム11eの回転により、ブレード軸11dを中心にして、ホ
ルダーF1及びF2に挾まれたクリーニングブレード11aが
ドラム面に対して圧着状態若しくは解除状態に駆動され
る。この駆動は、CPUにより制御されたモータにより行
われる。

第４図はクリーニングローラ11bの圧着／解除の様子
を示す説明図である。この図に示すように、クリーニン
グローラカム11fの回転により、クリーニングローラ11b
がドラム面に対して圧着状態若しくは解除状態に駆動さ
れる。この駆動も、CPUにより制御されたモータによっ
て行われる。

次に、第５図のタイムチャートを参照して各部の動作
タイミングについて説明する。尚、ここではドラム３が
像露光される位置を通過する時点を基準とするドラムの
回転数を基準時間軸として表した作動状態を示し、原稿
画像を３色（赤，青，黒）で形成し、２枚のコピー（以
下、第１原稿画像，第２原稿画像という）を得る場合に
ついて説明する。

ドラム３は、スタート指令後第1,第２原稿画像の形成
を終了して停止されるまでに２回転の予備回転が行わ
れ、各原稿画像を形成するための各３回転を合わせて８
回転を定速で回転するよう制御される。尚、予備回転
は、画像形成過程の前後各１回転行うよう制御されてい
る。

帯電極４は、ドラム３が予備回転を終了するよりも速
い時間、すなわちドラム３が帯電極４の位置から像露光
Ｌの位置に到達する所要時間に相当する時間分速い時間
に動作を開始し、第1,第２原稿画像の形成に相当した帯
電を行った後停止するよう制御される。像露光Ｌはドラ
ム３が１回転するごとに、原稿の赤部分，青部分，黒部
分からの投影光をドラム３に照射し、原稿の各部分に対
応した潜像を同一画像領域に形成するように制御され
る。a₁,b₁,c₁は第１原稿画像の形成過程における露光で
ある。同じく、a₂,b₂,c₂は第２原稿画像の形成過程にお
ける露光である。

ドラム３が１回転する毎に現像器5a,現像器5b,現像器
5cが順次作動し、各色の潜像が現像され、３色トナー像
が合成される。尚、各現像器5a,5b,5cは、像露光Ｌが開
始した後、ドラム３が像露光Ｌが行われる位置から各現
像器の動作位置に到達する所要時間後に動作を開始し、
潜像（画像領域）の長さに相当する時間経過した後に停
止するように制御されている。

転写極8aは、黒の現像器5cが動作を開始した後、ドラ
ム３が現像器5cの位置から転写極8aの位置に到達する直
前に動作を開始し、黒トナー像の後端が転写極8aを通過
した後に動作を停止するように制御されている。尚、転
写極の動作開始時期は、青トナー像の後端が転写極の位
置を通過した後、合成された３色トナー像の先端が転写
極の位置に到達するまでの間であればいずれの時点であ
っても良い。また、転写極が動作停止時期は、３色トナ
ー像の後端が転写極の位置を通過した後、次の原稿画像
の赤色トナー像の先端が転写極の位置に到達するまでの
間であればいずれの時点であっても良い。但し、３色ト
ナー像の後端が通過した直後が望ましい。

次に、クリーニング装置11の動作について説明する。
画像形成装置起動時（記録開始時）は、クリーニングロ
ーラ11bを圧着し（第５図）、直後にこれを解除した
後に、クリーニングブレード11aを圧着する（第５図
）ようにしている。すなわち、第１クリーニング部材
であるクリーニングブレード11aと第２クリーニング部
材であるクリーニングローラ11bとが同時に圧着するこ
とはない。

そして、圧着したクリーニングブレード11aは、赤ト
ナー像の先端がクリーニングブレード11aに対向する位
置にくる直前までに解除される（第５図）。従って、
第５図中の時間ｘは、ドラム３の現像器5aとクリーニン
グブレード11aとに対向する位置間の周長をドラム３の
周速で除算した時間以下の時間に相当する。

この解除（第５図）によるトナー残は、クリーニン
グブレード11aが解除された後に所定の短時間当接され
て解除されるクリーニングローラ11bによってかき落と
される（第５図）。クリーニングローラ11bは、クリ
ーニングブレード11aの解除によるトナー残をかき落と
すのに必要な時間当接されれば充分であり、赤トナー像
の先端がクリーニングローラ11bに対向する位置に来る
直前までに解除されることは勿論である。再びクリーニ
ングブレード11aの接触動作が行われるタイミングは、
青トナー像の後端がクリーニングブレード11aに対向す
る位置を通過した直後から３色トナー像の残留トナーの
先端、すなわち、画像領域の先端がクリーニングブレー
ド11aに対向する位置にくる直前までの時間のいずれの
時刻であってもよい（第５図）。従って、第５図中の
時間ｙは、ドラム３の現像器5bとクリーニングブレード
11aとに対向する位置間の周長をドラム３の周速で除算
した時間以上の時間に相当する。

そして、圧着したクリーニングブレード11aは、残留
トナー像の後端、すなわち、画像領域の後端が通過した
直後から次の画像形成のための赤トナー像の先端がクリ
ーニングブレード11aに対向する位置にくる直前までの
間に解除される（第５図）。この解除によるトナー残
は、クリーニングローラ11bにより前述の場合と同様に
かき落とされる（第５図）。そして、第２画像形成終
了後、すなわち、本実施例でいう記録時に再びクリーニ
ングブレード11aの接触動作が行われるタイミングは、
第１画像形成後と同様に青トナー像の後端がクリーニン
グブレード11aに対向する位置を通過した直後から３色
トナー像の残留トナーの先端がクリーニングブレード11
aに対向する位置にくる直前までの時間のいずれの時刻
であってもよい。（第５図）。そして、圧着したクリ
ーニングブレード11aは、ドラム３の回転が停止してか
ら解除される。（第５図）。また、ドラム３の回転が
停止するタイミングは、３色トナー像の転写が終了した
後であれば実質的に問題ないことは勿論である。

ここで、本実施例でクリーニングブレード11aとクリ
ーニングローラ11bとを同時に圧着しない理由および本
実施例においてドラム３の回転を停止してからクリーニ
ングブレード11aを解除する理由を説明する。

第６図は、クリーニングブレード11aとクリーニング
ローラ11bとが同時に圧着している場合を参考のために
説明する説明図である。この図に示すように、クリーニ
ングローラ11bでかき落とされたトナーＴはクリーニン
グブレード11aとドラム３との間にたまるため、クリー
ニングブレードの振動によりトナーＴがドラム面に付着
して画像汚れとなる恐れがある。また、クリーニングブ
レード11aの稜線にトナーが付着して、再度圧着したと
きにクリーニング不良の原因になることもある。そこ
で、本実施例では、第１クリーニング部材であるクリー
ニングブレード11aと第２クリーニング部材であるクリ
ーニングローラ11bとが同時に圧着することはないよう
にしてある。

また、第７図は記録終了時ドラム３を停止した後にク
リーニングブレード11aを解除し、その後、再度圧着し
た場合を示す説明図である。（Ｂ）に示すように、ドラ
ム３の回転が停止した後解除した場合、クリーニングブ
レード11aの稜線（クリーニングブレード11aのドラム３
への当接部、即ち、ドラム３に当接する先端の角部）
は、清浄な状態に保たれている。従って、画像形成装置
が長時間休止された後、クリーニングブレード11aが再
度圧着しても、（Ｃ）に示すようにクリーニングブレー
ド11aの稜線にトナーが固着することなく、圧着状態が
安定し、クリーニング不良は発生しない。

これに対し、第８図（Ｂ）に示すように、記録終了
時、ドラム３の回転中にクリーニングブレード11aを解
除すると、トナーＴが下流方向に移動して、クリーニン
グブレード11aの稜線にトナーＴが付着する。このた
め、（Ｃ）に示すように画像形成装置が長時間休止され
た後、再度圧着したときにクリーニングブレード11aの
稜線に固着されたトナーによって圧着状態が安定せずク
リーニング不良を引き起こす。

そこで、本発明では、ドラム３の停止後にクリーニン
グブレード11aを解除するようにした。これにより、ク
リーニング不良を防止することができる。

尚、クラーニングブレード11aの作動解除時には、ド
ラム３上に残留トナーのすじ状のパターンが生じてしま
う。しかし、上記構成においては、このすじ状の残留ト
ナーは記録開始時のクリーニングローラ11bの作動によ
り除かれる。このため、すじ状の残留トナーがそのまま
の状態でクリーニングブレード11aに到達してクリーニ
ングブレード11aの稜線に付着し、クリーニング効果を
低下させる事態は回避できる。

以上の説明では、３色原稿画像を形成する複写機につ
いて説明したが、２色以上あるいは単色であっても、上
記クリーニング装置を適用し得ることはいうまでもな
い。

（発明の効果）以上詳細に説明したように、本発明では、第１クリー
ニング部材であるクリーニングブレードの他に、該クリ
ーニングブレードよりも像形成体の回転方向下流側に位
置する第２クリーニング部材を設け、記録終了時には、
像形成体の回転停止後にクリーニングブレードの作動解
除がなされるように構成したことにより、作動解除後の
クリーニングブレードの稜線は清浄な状態に保たれるた
め、再度クリーニングブレードを像形成体に圧着した
後、圧着状態が安定し、クリーニング不良は生じない。

さらに、記録開始時には、クリーニングブレードの作
動開始に先立って、第２クリーニング部材の作動が一定
時間だけなされるように構成したことにより、クリーニ
ングブレードの作動解除時に像形成体上に残留トナーの
すじ状のパターンが生じても、このすじ状の残留トナー
は記録開始時の第２クリーニング部材の作動により除か
れるため、すじ状の残留トナーがそのままの状態でクリ
ーニングブレードに到達してクリーニングブレードの稜
線に付着して、クリーニング効果を低下させる事態を避
けることができる。

よって、多色像形成時において像形成体に付着した残
留トナーを除去し良好にクリーニングできるクリーニン
グ装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示す構成図、第２図
は複写機の概略構成を示す構成図、第３図はクリーニン
グブレードの構成を示す構成図、第４図はクリーニング
ローラの構成を示す構成図、第５図は複写機の各部の動
作タイミングを示すタイムチャート、第６図はクリーニ
ングローラとクリーニングブレードの状態を説明する説
明図、第７図及び第８図はクリーニングブレードとドラ
ムの関係を示す説明図、第９図乃至第11図は従来の多色
像形成の流れを説明する説明図である。１……読み取り部、２……書き込み部３……ドラム、４……帯電極 5a……現像器（赤）、5a……現像器（青） 5a……現像器（黒）、６……転写前露光部７……給紙部、7a……第１給紙ローラ 7b……第２給紙ローラ、８……転写・分離極９……搬送部、10……定着部 11……クリーニング装置 11a……クリーニングブレード 11b……クリーニングローラ 11c……シールドローラ 11d……ブレード軸、11e……ブレードカム 11f……クリーニングローラカム 12……帯電前露光部、13……トナー回収部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】像形成体が複数回回転する間に複数の静電
潜像を順次現像することによりトナー像を像形成体上に
合成した後に、合成したトナー像を転写材に転写して原
稿画像を形成する画像形成装置において使用されるクリ
ーニング装置であって、像形成体上の残留トナーを排除するために、像形成体に
対して作動及び作動解除をなし得るように設けられた第
１クリーニング部材であるクリーニングブレードと、該クリーニングブレードよりも像形成体の回転方向下流
側に位置し、像形成体上の残留トナーを排除するため
に、像形成体に対して作動及び作動解除をなし得るよう
に設けられた第２クリーニング部材とを有し、記録終了時には、像形成体の回転停止後に前記クリーニ
ングブレードの作動解除がなされ、記録開始時には、前
記クリーニングブレードの作動開始に先立って、前記第
２クリーニング部材の作動が一定時間だけなされるよう
に構成したことを特徴とするクリーニング装置。