JP2720987B2

JP2720987B2 - クリーニング装置

Info

Publication number: JP2720987B2
Application number: JP63232940A
Authority: JP
Inventors: 直人徳武
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1988-09-16
Filing date: 1988-09-16
Publication date: 1998-03-04
Anticipated expiration: 2013-03-04
Also published as: JPH0279890A

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
ーを排除するのに適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８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９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10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
ずることがなく、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転写されずにクリーニン
グ部材と対抗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、圧着解除動作を行う必要がある。しかし、上記ク
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った後、クリ
ーニングブレードを圧着解除し長時間その状態を保つ
と、残留トナーがクリーニングブレードに固着し、次回
のクリーニング性能が劣化するという問題があった。

また、装置停止時にブレードを解除したドラムの箇所
にトナーが残り、次の画像形成に悪影響を与えるといっ
た不具合もあった。

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で画像を汚すことなく、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、かつ、像形成
体に対する作動開始及び作動解除は、像形成体の回転方
向の非画像領域にて行われる第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、か
つ、像形成体上で前記クリーニングブレードが作動解除
される部分を次の記録の非画像領域にするように構成
し、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、記録終了後には、像
形成体の回転が停止した後に、像形成体の回転方向の非
画像領域にて、クリーニングブレードの作動解除がなさ
れる。像形成体でクリーニングブレードが作動解除され
た部分は、次の記録の非画像領域になる。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。
像形成体に対するクリーニングブレードの作動開始も、
像形成体の回転方向の非画像領域にて行われる。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）帯電される帯
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。8a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、8bは
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、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11aを解除した際の
ドラム上に残された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の回転方向と逆方向に回転駆動され
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即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と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、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り
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,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早
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、転写極の動作停止時期は、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。
画像形成装置の起動時（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
ナー像と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が作動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の作動解除によるトナー
残をかき落とすのに必要な時間当接されれば十分であ
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、作業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即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
トナー像の後端即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によって、前述と同様にしてかき落
とされる（第５図）。そして、第２画像形成終了後、
即ち、本発明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11
a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）。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。以上のようにして、ド
ラム３に対するクリーニングブレード11aの作動開始及
び作動解除は、ドラム３の回転方向の非画像領域にて行
われる。

第６図は、ドラム３の画像形成領域と装置停止時のト
ナー残りとの関係を示す説明図である。この図のＹは次
の画像形成の領域、Ｘはブレード解除時に発生するトナ
ー残（すじ状の残留トナーのパターン）である。このよ
うに、ブレード解除時に発生するトナー残を次の画像領
域以外（非画像領域）になるようにすることで、次に形
成する画像を汚すことはない。

また、第７図は記録終了によりドラム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に作動解除した場合、クリ
ーニングブレード11aの稜線（ドラム３への当接部をな
す角部）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11
aがドラム３に再度圧着しても、（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
とはなく、圧着状態が安定し、クリーニング不良は発生
しない。尚、クリーニングブレード11aの作動解除時に
は、ドラムい３上に、厚い層でなる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
の残留トナーが厚い層のまま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の稜線に付着する
ことによって、クリーニング効果を低下させる事態は回
避できる。

尚、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
時、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すること
によって、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。

しかも、像形成体に対するクリーニングブレードの作
動開始及び作動解除は、像形成体の回転方向の非画像領
域にて行われ、かつ、記録終了時は像形成体上の次コピ
ーの非画像領域でクリーニングブレードの作動解除が行
われるようにしたので、像形成体に付着した残留トナー
で次に記録される画像を汚す恐れもない。

よって、多色像形成時において像形成体に付着した残
留トナーで画像を汚すことなく、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８図乃至第10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、か
つ、像形成体に対する作動開始及び作動解除は、像形成
体の回転方向の非画像領域にて行われる第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、かつ、像形成体上で
前記クリーニングブレードが作動解除される部分を次の
記録の非画像領域にするように構成し、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。