JP2883921B2 - Cleaning device for image forming apparatus - Google Patents

Cleaning device for image forming apparatus

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JP2883921B2 JP3950590A JP3950590A JP2883921B2 JP 2883921 B2 JP2883921 B2 JP 2883921B2 JP 3950590 A JP3950590 A JP 3950590A JP 3950590 A JP3950590 A JP 3950590A JP 2883921 B2 JP2883921 B2 JP 2883921B2
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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、プリンター、ファクシミ
リ等の静電潜像を現像するためにトナーを用いる画像形
成装置用のクリーニング装置に関し、特に、クリーニン
グ手段とその上流に配置されたトナーデスターバ用ブラ
シとを備えた画像形成装置用クリーニング装置に関す
る。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cleaning apparatus for an image forming apparatus using a toner for developing an electrostatic latent image such as an electrophotographic copying machine, a printer, and a facsimile, and more particularly, to a cleaning apparatus. The present invention relates to a cleaning device for an image forming apparatus, comprising a cleaning unit and a brush for a toner disturber disposed upstream thereof.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

最近、電子写真複写機においてセレン等の無機系の感
光体の代わりにOPCと呼ばれる有機系の感光体が用いら
れるようになってきている。OPC感光体は、第12図
(a)に示すように、導電性基体CB上にアンダーコート
層UCU、電荷発生層CGL、電荷輸送層CTLを順に設けた3
層構造のもの、又は、第12図(b)に示すように、導電
性基体CB上に電荷発生層CGL、電荷輸送層CTLの順に設け
た2層構造のものがあり、積層型感光体である。アンダ
ーコート層UCL、電荷発生層CGLは通常1μm以下の膜
厚、電荷輸送層CTLは10〜30μmの膜厚である。これら
の層の中、クリーニング部材や現像部材が直接接触する
電荷輸送層CTLは有機材料であるため、一般には脆弱で
磨耗しやすい。この磨耗の原因としては、現像系、複写
用紙との接触等もあるが、クリーニング部材(ブレー
ド、ファーブラシ)による場合が最も大きい。このた
め、帯電性等の電気特性や耐オゾン性の他に、磨耗し難
く傷の付き難いバインダーポリマーが選択される。一般
的には、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、メ
タアクリル樹脂等が用いられる。
Recently, an organic photoconductor called OPC has been used in electrophotographic copying machines instead of an inorganic photoconductor such as selenium. As shown in FIG. 12 (a), the OPC photoreceptor has an undercoat layer UCU, a charge generation layer CGL, and a charge transport layer CTL sequentially provided on a conductive substrate CB.
As shown in FIG. 12 (b), there is a two-layer structure in which a charge generation layer CGL and a charge transport layer CTL are provided in this order on a conductive substrate CB. is there. The undercoat layer UCL and the charge generation layer CGL usually have a thickness of 1 μm or less, and the charge transport layer CTL has a thickness of 10 to 30 μm. Of these layers, the charge transport layer CTL, which is in direct contact with the cleaning member and the developing member, is an organic material, and is generally fragile and easily worn. The causes of the wear include the development system and the contact with the copy paper, but the cleaning member (blade, fur brush) is the largest. For this reason, a binder polymer that is hard to be worn and hard to be damaged is selected in addition to electric characteristics such as charging property and ozone resistance. Generally, polycarbonate resin, polyester resin, methacrylic resin and the like are used.

このような積層型のOPC感光体では、その感度は、電
荷発生層CGLでのキャリアー生成効率と、電荷輸送層CTL
へのキャリアー注入効率、及び電荷輸送層CTLでのキャ
リアー易動度(mobility)で決まる。高感度化のために
は、キャリアー生成効率の高い電荷発生層CGL材料と、
キャリアー易動度が大きく電荷発生層CGL材料と適合性
のよい電荷輸送層CTL材料との組み合わせが必要であ
る。また、感度の安定化には、キャリアー生成効率やキ
ャリアー易動度、キャリアー注入効率が電場や温度に対
する依存性の少ないことが重要である。ところで、明部
電位レベルの低電場領域で、キャリアー生成効率やキャ
リアー注入効率が落ちるものが一般的であるが、感光体
の種類によっては落ちにくいものも存在する。このよう
な感光体の場合には、クリーニング系等による電荷輸送
層CTL磨耗により明部電位が上昇して地肌カブリ等が発
生してしまうことがある(すなわち、感度変化が発生す
る。)。このような電荷輸送層CTLの膜減りによりバッ
クグラウンド部のカブリが出るメカニズムを簡単に説明
する。感光体にコロナ放電したとき、感光体表面に電荷
がのることにより感光体は帯電する。感光体にのった単
位面積当たりの電荷をQ、感光体の単位面積当たりの静
電容量をCとすると、これらと表面電位Vとの間に、 Q=CV −− の関係が成り立つ。静電容量Cは、感光体の比誘電率を
ε、真空の誘電率をε、感光体の膜厚(ほとんど電荷
輸送層CTLの膜厚に相当)をlとすると、単位面積当た
り、 C=ε・ε0/l −− となる。式、より、 Q=ε・ε・V/l −− となる。式において、前述のように、電荷輸送層CTL
がクリーニング系等により磨耗した膜厚が小さくなった
場合について考えてみる。スコロトロンにより帯電電位
Vが膜厚にかかわらずほぼ一定に保たれている場合、感
光体表面上の電荷量Qは、式で、電荷輸送層CTLの膜
厚lの逆数の一次式となる。膜厚が薄い程表面の電荷量
Qは大きるなり、明電位部レベルでは、ある光量(露光
量)が入射したとき、この相対的に増加した電荷量を中
和するにはより多くの露光量が必要となる。キャリアー
生成効率が電場に依存しないような感光体の場合、相対
露光量と表面電位との関係は第13図に示すようにほぼ直
線となる。具体例として、電荷輸送層CTL膜厚を22μ
m、暗部電位を−700V、明部電位を−150Vに設定した条
件では、単位膜厚当たり(すなわち、1μm当たり)の
電位の変化率は、相対光量1.0を照射したとき、 (700−150)/22=25V/μm となる。スコロトロンを用いて、暗部電位を常時(即
ち、膜厚が低下したときも)−700Vに帯電させたとき、
特に明部電位近傍では、膜減り1μm当り25V明部電位
が上昇してしまうことになり、地肌カブリが発生しやす
るなる。すなわち、電荷輸送層CTLの膜減りにより、感
度が変化してしまうことになる。キャリアの生成効率は
電場依存性を持つが、CPCの材料によって依存性が様々
に異なる。電場依存性が大きくなると、膜厚が薄い場
合、帯電電位一定条件下での電場が大きくなり、生成効
率が大きくなる。この分の感度の増加によって上記の膜
厚低下による見かけ上の感度低下を補う方向に作用する
が、通常使用されているOPC感材では、膜厚減少による
電荷量の増加の寄与の方が大きく、結果的に明部電位は
上昇する。
The sensitivity of such a stacked OPC photoreceptor depends on the carrier generation efficiency in the charge generation layer CGL and the charge transport layer CTL
And the mobility of carriers in the charge transport layer CTL. In order to increase the sensitivity, a charge generation layer CGL material with high carrier generation efficiency,
It is necessary to combine a charge generation layer CGL material having a large carrier mobility with a charge transport layer CTL material having good compatibility. To stabilize the sensitivity, it is important that the carrier generation efficiency, carrier mobility, and carrier injection efficiency have little dependence on an electric field or temperature. By the way, the carrier generation efficiency and the carrier injection efficiency are generally low in the low electric field region of the light portion potential level, but there are some photoconductors which are hardly reduced depending on the type of the photoconductor. In the case of such a photoreceptor, the light-portion potential may increase due to abrasion of the charge transport layer CTL due to a cleaning system or the like, causing background fog or the like (that is, a change in sensitivity). A brief description will be given of a mechanism in which the fogging of the background portion occurs due to the decrease in the thickness of the charge transport layer CTL. When corona discharge occurs on the photoreceptor, the photoreceptor is charged by the charge on the photoreceptor surface. Assuming that the charge per unit area on the photoreceptor is Q and the capacitance per unit area of the photoreceptor is C, a relationship of Q = CV −− is established between these and the surface potential V. Assuming that the relative permittivity of the photoconductor is ε, the permittivity of vacuum is ε 0 , and the thickness of the photoconductor (which is almost equivalent to the thickness of the charge transport layer CTL) is 1, the capacitance C is C per unit area. = Ε · ε 0 / l −− From the formula, Q = ε · ε 0 · V / l −− In the formula, as described above, the charge transport layer CTL
Let us consider a case where the film thickness worn by the cleaning system or the like is reduced. When the charging potential V is kept substantially constant irrespective of the film thickness by the scorotron, the amount of charge Q on the surface of the photoreceptor is expressed by a formula, which is a linear expression which is the reciprocal of the film thickness 1 of the charge transport layer CTL. The thinner the film thickness, the larger the amount of charge Q on the surface. At a light potential portion level, when a certain amount of light (exposure amount) is incident, more exposure is needed to neutralize the relatively increased amount of charge. Amount is required. In the case of a photoreceptor in which the carrier generation efficiency does not depend on the electric field, the relationship between the relative exposure amount and the surface potential becomes almost a straight line as shown in FIG. As a specific example, the charge transport layer CTL film thickness is 22 μm.
m, the dark area potential is -700 V, and the bright area potential is -150 V, the rate of change of the potential per unit film thickness (that is, per 1 μm) is as follows when a relative light amount of 1.0 is applied: (700-150) / 22 = 25V / μm. When using a scorotron to charge the dark area potential to -700 V at all times (that is, even when the film thickness is reduced),
In particular, in the vicinity of the light portion potential, the film thickness decreases and the 25V light portion potential per 1 μm increases, and the background fog is likely to occur. That is, the sensitivity changes due to the decrease in the thickness of the charge transport layer CTL. The carrier generation efficiency has an electric field dependence, but the dependence varies depending on the material of the CPC. When the electric field dependence increases, when the film thickness is small, the electric field under a constant charging potential condition increases, and the generation efficiency increases. This increase in sensitivity acts in a direction that compensates for the apparent decrease in sensitivity due to the decrease in film thickness described above. As a result, the light portion potential increases.

ところで、OPC感光体とブレードクリーナーとを組み
合わせた画像形成装置においてよく見られる現象とし
て、「フィルミング」と「像流れ」がある。「フィルミ
ング」はOPC感光体表面にトナー中の成分が付着し、徐
々に成長してその部分が光減衰しなくなり、高電位とな
ってプリントアウトする現象である。特に磁性一成分現
像方式によく見られ、高温高湿下で同一パターンの原稿
を繰り返し複写すると発生しやすい。また、「像流れ」
は高温高湿毛で発生する画像の欠落現象である。これ
は、転写用紙に含まれるタルク、ロジン、澱粉等の紙粉
が転写工程で感光体表面に付着し、クリーニングブレー
ドにより感光体に強くこすりつけられてしまい、これが
高湿下で吸水し、さらに、コロナ放電装置からは常時多
量の放電生成物(NOx、O3)が発生しており、この中の
水溶性の成分が感光体表面に付着した紙粉の中に溶け込
んでイオン解離し、感光体表面の電気抵抗が極端に低下
して潜像が沿面リークしてしまうことにより発生するも
のである。これらの防止策として、クリーニングブレー
ド側ではブレードを構成するウレタンゴムの硬度を高く
するか、又は、ブレードの圧力を上げることにより、感
光体表面をより強く摺擦して感光体表面の付着物を機械
的に掻き落とすことが有効である。ところが、クリーニ
ングブレードだけでこの掻き落とし効果を得ようとする
と、必然的に電荷輸送層CTLをより積極的に削るような
使い方となり、感光体の傷悪化や前述のような問題が発
生してしまう。以上の様々な問題の抜本的な解決策とし
て、クリーニングブレードの上流に未転写トナーや紙粉
を感光体から除去又は感光体上でかき乱して付着力を弱
めるトナーデスターバー用ブラシを用いるものを、本出
願人がすでに提案している(実願昭62−52088号、実開
昭63−160576号)。デスターバーブラシの感光体への機
械的な当接状態のパラメータを適切に選択することによ
り、クリーニングブレードの圧接力や硬度を必要最低限
にすることができると共に、デスターバーブラシそのも
のによる電荷輸送層CTLの磨耗を最小限に抑えることが
可能となる。
By the way, there are "filming" and "image deletion" as phenomena often seen in an image forming apparatus in which an OPC photosensitive member and a blade cleaner are combined. "Filming" is a phenomenon in which the components in the toner adhere to the surface of the OPC photoreceptor, grow gradually, the light does not attenuate, and a high potential is printed out. In particular, it is often seen in the magnetic one-component developing system, and is likely to occur when an original having the same pattern is repeatedly copied under high temperature and high humidity. Also, "image flow"
Is a phenomenon in which images are missing due to high-temperature and high-moisture hair. This is because paper powder such as talc, rosin, and starch contained in the transfer paper adheres to the surface of the photoreceptor during the transfer process, and is strongly rubbed against the photoreceptor by a cleaning blade, which absorbs water under high humidity. A large amount of discharge products (NO x , O 3 ) are constantly generated from the corona discharge device, and the water-soluble components in this discharge into the paper powder attached to the photoreceptor surface, dissociate the ions, This is caused by the fact that the electric resistance on the body surface is extremely reduced and the latent image leaks along the surface. As a countermeasure for these, on the cleaning blade side, the hardness of the urethane rubber constituting the blade is increased, or the pressure of the blade is increased, so that the surface of the photoreceptor is rubbed more strongly to remove deposits on the surface of the photoreceptor. It is effective to scrape off mechanically. However, if the cleaning blade alone is used to obtain the scraping effect, the charge transport layer CTL is inevitably used in a more aggressive manner, resulting in deterioration of the photoreceptor and the problems described above. . As a drastic solution to the various problems described above, a method using a toner deter bar brush that removes untransferred toner and paper powder from the photoconductor or disturbs the photoconductor to weaken the adhesion upstream of the cleaning blade, The applicant has already proposed (Japanese Utility Model Application No. 62-52088, Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 63-160576). By properly selecting the parameters of the mechanical contact state of the deter bar brush to the photoreceptor, the pressing force and hardness of the cleaning blade can be minimized, and the charge transport layer by the dester bar brush itself. The wear of the CTL can be minimized.

以上のような知見の下に、CPC感光体の磨耗の原因を
検討した結果、次のようなことが分かった。現像方式
の点では、磁性一成分トナーを用いる場合と二成分トナ
ーを用いる場合を比較すると、磁性一成分トナーを用い
る方が約2倍のスピードで感光体を磨耗させる。この原
因は、磁性一成分トナーには通常重量%で30〜60%の磁
性粉(鉄粉)が含まれていることによる。このトナーが
クリーニング部材で感光体表面から除去されるとき、そ
の硬さが高いため感光体をより削りやすいことによると
考えられる。プロセススピード(感光体の周速)が速
くとも遅くとも感光体の磨耗はほとんど同じである。
感光体の回転時間が長くなるほど、すなわちコピー枚数
が多くなるほど磨耗が大きい。クリーニング装置への
トナー供給量の大小(例えば、黒部の多い原稿を多数枚
複写する場合等)には、感光体の磨耗はほとんど関係な
い。クリーニング手段として感光体の回転方向に対し
て鋭角で接するように取り付けられたブレードを用いる
場合、ブレードの圧力に比例して感光体は磨耗する。
上記した本出願人の先の提案(実願昭62−52088号、実
開昭63−160576号)のように、クリーニングブレードの
上流において、残留トナーを掻き混ぜて感光体から残留
トナー、複写用紙から出たタルク、紙粉等を除去すると
共に、下流のクリーニングブレードに常時トナーの一部
を潤滑剤として供給して、潤滑剤がないためにクリーニ
ングブレードと感光体表面の摩擦が高くなりすぎてクリ
ーニングブレードが感光体方向に巻き込まれる現象であ
るブレード捲れ、チャタリングを防ぐためのトナーデス
ターバー用ブラシ(以下、補助ブラシと言う。)を用い
る場合、この補助ブラシの周速と感光体の周速の関係、
及び、補助ブラシの感光体に対する押し込み量(ニップ
量)が最も感光体の磨耗の大小に関係する量である。
Based on the above findings, the following were found as a result of examining the causes of wear of the CPC photoreceptor. In terms of the developing method, when the magnetic one-component toner is used and the two-component toner is used, the use of the magnetic one-component toner causes the photoreceptor to wear at about twice the speed. This is because the magnetic one-component toner usually contains 30 to 60% by weight of magnetic powder (iron powder). It is considered that when the toner is removed from the surface of the photoreceptor by the cleaning member, the photoreceptor is more easily scraped due to its high hardness. Regardless of whether the process speed (the peripheral speed of the photoconductor) is high or low, the wear of the photoconductor is almost the same.
The wear increases as the rotation time of the photoconductor increases, that is, as the number of copies increases. When the amount of toner supplied to the cleaning device is large or small (for example, when a large number of originals having many black portions are copied), the wear of the photoconductor is hardly related. When a blade attached so as to be in contact with the rotation direction of the photoconductor at an acute angle is used as the cleaning means, the photoconductor is worn in proportion to the pressure of the blade.
As described above by the applicant of the present invention (Japanese Utility Model Application No. Sho 62-52088 and Japanese Utility Model Application Laid-Open No. Sho 63-160576), the residual toner is agitated at the upstream of the cleaning blade to remove the residual toner from the photoreceptor and copy paper. Removes talc, paper dust, etc. from the surface, and always supplies a part of the toner as a lubricant to the downstream cleaning blade, and the friction between the cleaning blade and the photoconductor surface becomes too high because there is no lubricant. When a brush for toner deter bar (hereinafter referred to as an auxiliary brush) for preventing blade turning and chattering, which is a phenomenon in which the cleaning blade is caught in the direction of the photoconductor, the peripheral speed of the auxiliary brush and the peripheral speed of the photoconductor are used. connection of,
In addition, the amount (nip amount) of pushing the auxiliary brush against the photoconductor is the amount most relevant to the degree of wear of the photoconductor.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

ところで、数センチメートルから10センチメートル以
内の外径を有する短径のOPC感光体ドラムを用い、その
ライフを長くしようとすればする程(例えば10万枚以上
の複写)、上記した感光体の磨耗による問題は重大な問
題となる。同じCPC感光体を用いる大量複写可能な装置
において、例えば長尺の感光体ベルトを用いる場合は、
感光体ベルト全周に数枚分の潜像がのるから、上記感光
体磨耗の問題は必ずしも大きな問題とは言いがたい。し
かしながら、上記したように短径のOPC感光体ドラムに
あっては、通常ドラム外周に1枚分以下の潜像しかのら
ないから、上記したようなOPC感光体ベルトを用いるも
のの数倍の速度で画像が悪化する、すなわち数分の1の
枚数の複写しかできないことになる。
By the way, the shorter the OPC photoreceptor drum having an outer diameter of several centimeters to less than 10 centimeters, the longer the life of the drum (for example, 100,000 or more copies), The problem due to wear becomes a serious problem. In an apparatus capable of mass copying using the same CPC photoconductor, for example, when using a long photoconductor belt,
Since several latent images are placed on the entire circumference of the photoreceptor belt, the problem of the photoreceptor abrasion is not necessarily a major problem. However, as described above, a short-diameter OPC photosensitive drum usually has only one latent image or less on the outer periphery of the drum, so the speed is several times faster than that using an OPC photosensitive belt as described above. The image deteriorates, that is, only a few copies can be made.

そのため、特に、短径のOPC感光体ドラムを用いる画
像形成装置において、感光体に近接して配置されたクリ
ーニングブレード等のクリーニング手段と前述の目的の
ためにその上流の位置にて感光体に接してその移動方向
に回転する補助ブラシとからなるクリーニング装置を用
いる場合には、補助ブラシの周速と感光体の周速の関
係、及び、補助ブラシの感光体に対するニップ量を最適
にする必要がある。しかしながら、従来、OPC感光体の
ライフは長くとも5万枚から8万枚のレベルであったた
め、このような感光体磨耗の観点からこれらのパラメー
タを最適にするということは行われていなかった。
Therefore, in particular, in an image forming apparatus using an OPC photosensitive drum having a short diameter, a cleaning means such as a cleaning blade arranged in close proximity to the photosensitive member is brought into contact with the photosensitive member at a position upstream thereof for the above-mentioned purpose. When using a cleaning device including an auxiliary brush that rotates in the moving direction, it is necessary to optimize the relationship between the peripheral speed of the auxiliary brush and the peripheral speed of the photoconductor, and the nip amount of the auxiliary brush with respect to the photoconductor. is there. However, conventionally, the life of an OPC photoconductor has been at the level of 50,000 to 80,000 sheets at the longest, so that these parameters have not been optimized from the viewpoint of such abrasion of the photoconductor.

したがって、本発明の目的は、特に短径のOPC感光体
ドラムを用いる電子写真複写機、プリンター、ファクシ
ミリ等の画像形成装置のクリーニング装置であって、ク
リーニング手段とその上流に配置された補助ブラシとを
備えたクリーニング装置において、補助ブラシの本来の
作用を維持させつつこの補助ブラシによる感光体の磨耗
を最小限に抑えるための条件、手段を提供することであ
る。なお、感光体は、必ずしも短径のOPC感光体ドラム
に限られるものではなく、また、クリーニング手段は必
ずしもクリーニングブレードに限られるものではない。
Therefore, an object of the present invention is to provide a cleaning device for an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine, a printer, and a facsimile that uses an OPC photosensitive drum having a short diameter, and a cleaning unit and an auxiliary brush disposed upstream thereof. An object of the present invention is to provide conditions and means for minimizing abrasion of the photoreceptor by the auxiliary brush while maintaining the original operation of the auxiliary brush. The photoconductor is not necessarily limited to a short-diameter OPC photoconductor drum, and the cleaning unit is not necessarily limited to a cleaning blade.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明は、上記したような感光体の磨耗の原因を追求
した結果完成されたものであり、上記目的を達成する本
発明の画像形成装置用クリーニング装置は、移動する潜
像担持体上の残留トナーを清掃するための画像形成装置
用クリーニング装置において、潜像担持体に近接して配
置されたクリーニング手段と、その上流の位置にて潜像
担持体に接してその移動方向に回転するロール状トナー
デスターバー用ブラシとを備え、潜像担持体の移動速度
x mm/secに対するトナーデスターバー用ブラシの周速の
比をyとするとき、 60/x+1≦y≦1.8 の条件を満足するように前記周速比yが設定されている
ことを特徴とするものである。
The present invention has been completed as a result of pursuing the cause of the abrasion of the photoreceptor as described above. In a cleaning device for an image forming apparatus for cleaning a toner, a cleaning unit arranged in close proximity to a latent image carrier and a roll-shaped member which is in contact with the latent image carrier at a position upstream thereof and rotates in the moving direction thereof A moving speed of the latent image carrier, including a toner
When the ratio of the peripheral speed of the brush for toner deter bar to x mm / sec is y, the peripheral speed ratio y is set so as to satisfy the condition of 60 / x + 1 ≦ y ≦ 1.8. Things.

この条件に加えて、潜像担持体に対する前記ロール状
トナーデスターバー用ブラシのニップ量を0.4mm以上1.2
mm以下に設定すると、潜像担持体の磨耗をさらに少なく
することができる。
In addition to this condition, the nip amount of the roll-shaped toner deter bar brush with respect to the latent image carrier is set to 0.4 mm or more and 1.2 mm or more.
When the thickness is set to be equal to or less than mm, the wear of the latent image carrier can be further reduced.

このクリーニング装置は、潜像担持体としてOPC感光
体を用い、クリーニング手段としてクリーニングブレー
ドを用いる画像形成装置に適用する場合に最も効果的で
ある。
This cleaning device is most effective when applied to an image forming apparatus using an OPC photosensitive member as a latent image carrier and a cleaning blade as a cleaning means.

さらに感光体の磨耗を少なくするには、前記ロール状
トナーデスターバー用ブラシを潜像担持体のトナー像領
域以外の位置において潜像担持体から離間するように構
成するか、又は、潜像担持体の移動速度とほぼ同じに変
速するように構成するとよい。
In order to further reduce the wear of the photosensitive member, the roll-shaped toner deter bar brush may be configured to be separated from the latent image carrier at a position other than the toner image area of the latent image carrier, or It is preferable that the speed be changed so as to be substantially the same as the movement speed of the body.

〔作用〕[Action]

本発明においては、潜像担持体に近接して配置された
クリーニング手段とその上流の位置にて潜像担持体に接
してその移動方向に回転するロール状トナーデスターバ
ー用ブラシとによってクリーニング装置を構成し、潜像
担持体の移動速度x mm/secに対するトナーデスターバー
用ブラシの周速比yを 60/x+1≦y≦1.8 と設定することにより、トナーデスターバー用ブラシの
役割である潜像担持体から残留トナー、複写用紙から出
たタルク、紙粉等を除去すると共に、下流のクリーニン
グブレードに常時回収トナーの一部を潤滑剤として供給
するという作用を損なわずに、潜像担持体の磨耗を最小
限の抑えることができる。
In the present invention, the cleaning device is provided by a cleaning unit disposed in close proximity to the latent image carrier and a brush for a roll-shaped toner deter bar that is in contact with the latent image carrier at a position upstream thereof and rotates in the moving direction. By setting the peripheral speed ratio y of the toner deter bar brush to the moving speed x mm / sec of the latent image carrier to be 60 / x + 1 ≦ y ≦ 1.8, the latent image serving as the toner deter bar brush It removes residual toner, talc, paper dust, etc. from the copy paper from the carrier, and always supplies a portion of the recovered toner to the downstream cleaning blade as a lubricant. Wear can be minimized.

〔実施例〕〔Example〕

次に、添付の図面を参照にしながら本発明を実施例に
ついて説明する。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

本発明のクリーニング装置を用いる画像形成装置の1
例の全体構成は、装置に固定された露光装置の外、OPC
感光体ドラム、本発明のクリーニング装置及び帯電装置
からなる感光体ユニット、現像器ユニット、転写器ユニ
ット、定着器ユニット、用紙トレーを含み、これらユニ
ットそれぞれが独立に装置の前面方向へ引出し可能に構
成されていて、紙詰まり、掃除等のメインテナンスのた
めに各ユニットを装置から取り外すことができるように
なっている。そして、感光体ユニットは、例えば10万枚
のコピー毎に新しいものと交換する形式に構成されてい
る。10万枚のコピーの間、本発明のクリーニング装置に
よって感光体ドラムから回収される残留トナーは、自動
的に確実に感光体ユニット中に回収、収容され、ユーザ
ーが感光体ユニット中に回収される残留トナーに接する
ことはない。
1 of an image forming apparatus using the cleaning device of the present invention
The overall configuration of the example consists of an OPC
Including a photoreceptor drum, a photoreceptor unit comprising a cleaning device and a charging device of the present invention, a developing unit, a transfer unit, a fixing unit, and a paper tray, each of which can be independently pulled out toward the front of the apparatus. Each unit can be removed from the apparatus for maintenance such as paper jams and cleaning. The photoreceptor unit is configured to be replaced with a new one every 100,000 copies, for example. During 100,000 copies, the residual toner collected from the photoconductor drum by the cleaning device of the present invention is automatically and reliably collected and stored in the photoconductor unit, and the user is recovered in the photoconductor unit. It does not come into contact with the residual toner.

第1図に本発明の1実施例のクリーニング装置を有す
る感光体ユニット1の感光体ドラムの回転軸に垂直にと
った断面を、また、第2図に第1図の線II−II′につい
てとった断面を示す。図において、感光体ドラム3には
両端にダイキャスト製の円筒状側板5と7が嵌め込まれ
ており、感光体ドラム3と側板5と7によって仕切られ
た空間によって残留トナーを収容する第1の容器4を構
成している。感光体ドラム3の装置奥側の側板7の中心
には一体に回転軸9が設けられていて、感光体ユニット
1のハウジング11に軸受を介して回転自在に取り付けら
れている。手前側の側板5の中心には円形開口が設けら
れ、ハウジング11からユニット内側に突出している円筒
部13に軸受を介して回転自在に嵌め込まれている。ま
た、奥側の側板7の外周には歯車15が切られていて、ユ
ニット1を装置本体に前面から押し込んでセットした
時、装置本体側のドラム回転駆動歯車(図示なし)と噛
み合うようになっている。なお、装置本体に、ハウジン
グ11から外へ突出している回転軸9の先端が嵌め込まれ
る位置決め穴(図示なし)と、ユニット1のハウジング
11に設けられた位置決め穴16に嵌合する軸(図示なし)
とが設けられており、ユニット1を装置本体に押し込ん
でセットした時の位置決め機構を構成している。
FIG. 1 shows a cross section taken perpendicular to the rotation axis of the photoconductor drum of the photoconductor unit 1 having the cleaning device according to one embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a line II-II 'in FIG. The section taken is shown. In the drawing, cylindrical side plates 5 and 7 made of die-cast are fitted at both ends of the photosensitive drum 3, and a first space for storing residual toner is defined by a space partitioned by the photosensitive drum 3 and the side plates 5 and 7. The container 4 is constituted. A rotating shaft 9 is integrally provided at the center of the side plate 7 on the rear side of the photoconductor drum 3 and is rotatably attached to a housing 11 of the photoconductor unit 1 via a bearing. A circular opening is provided at the center of the side plate 5 on the front side, and is rotatably fitted via a bearing to a cylindrical portion 13 projecting from the housing 11 to the inside of the unit. A gear 15 is cut on the outer periphery of the rear side plate 7 so that when the unit 1 is pushed into the apparatus main body from the front and set, the gear 15 meshes with a drum rotation drive gear (not shown) on the apparatus main body side. ing. A positioning hole (not shown) into which the tip of the rotating shaft 9 protruding out of the housing 11 is fitted into the apparatus main body, and a housing of the unit 1.
Shaft (not shown) that fits into positioning hole 16 provided in 11
And constitute a positioning mechanism when the unit 1 is pushed into the apparatus main body and set.

感光体ドラム3の両端に設けられたハウジング11の延
長側壁間に軸受を介して回転自在にロール状のトナーデ
スターバー用ブラシ(以下、補助ブラシと言う。)17が
取り付けられており、図示矢印のように、感光体ドラム
3に対する接触位置において感光体ドラム3の移動方向
と同じ方向にこの補助ブラシ17が回転することにより、
転写装置によって転写されずにドラム3に残留している
トナー、複写用紙から出たタルク、紙粉等を除去してこ
れらが感光体表面に付着することによって複写画像の流
れ、コメット、カブリ等が生じて画像が悪化するのを防
止し、またトナーが感光体表面に付着して取れなくなる
フィルミングが生じるのを防止すると共に、補助ブラシ
17内に停留しているトナーの一部をクリーニングブレー
ド23に常時潤滑剤として供給している。補助ブラシ17は
回転軸19の全周に例えばポリプロピレン等の樹脂性の毛
を高密度に植設してロール状に形成したものであり、そ
の回転軸19の後端(装置奥側)には歯車21が固定されて
おり、後述のトナー搬送回転パドル27の回転駆動用の歯
車29と噛み合っている。さらに、感光体ドラム3と補助
ブラシ17との接触点より下流には、ハウジング11に一辺
が固定され他辺がドラム3にその回転方向に対して鋭角
で接するように弾性クリーニングブレード23が設けられ
ており、補助ブラシ17によって掻き残されたトナー、タ
ルク、紙粉等を感光体ドラム3から掻き落とすようにな
っている。また、補助ブラシ17に付着しているトナーを
下側に掻き落とすための掻き落とし部材22が後述の隔壁
32に取り付けられていて、その先端が補助ブラシ17に接
している。さらに、補助ブラシ17及びクリーニングブレ
ード23によってハウジング11の底板25上に掻き落とされ
た残留トナーをクリーニング装置30から離れる方向に搬
送するために、ハウジング11内の補助ブラシ17の後側
(ドラム3から遠い側)に、それと平行にトナー搬送回
転パドル27が軸受を介して回転自在に設けられている。
回転パドル27の軸後端には歯車29が固定されていて、補
助ブラシ17回転用の歯車21と噛み合っており、回転パド
ル27及び補助ブラシ17は図示の矢印方向に回転する。と
ころで、ハウジング11は、補助ブラシ17、クリーニング
ブレード23及びトナー搬送回転パドル27からなるクリー
ニング装置30の後側に、残留トナーを収容する第2の容
器であるトナー回収ボックス31を形成しており、クリー
ニング装置30とトナー回収ボックス31は隔壁32によって
一部分が分離されている。隔壁32に一端が固定され下方
へ伸びるように弾性の板状部材34が設けられており、そ
の下端は回転パドル27の平面に弾接している。回転パド
ル27は、図示のように断面が正多角形をしており、図示
矢印の方向に回転することにより、補助ブラシ17の後側
に溜まる残留トナーをトナー回収ボックス31中へ掻き出
す作用をする。この断面多角形の面に先端が弾接してい
る板状部材34は、その面に付着したトナーを掻き落とす
作用と、トナー回収ボックス31中に溜まったトナーが再
びクリーニング装置30の中に戻るのを防止する作用をし
ている。
A roll-shaped toner deter bar brush (hereinafter referred to as an auxiliary brush) 17 is rotatably mounted via a bearing between extended side walls of a housing 11 provided at both ends of the photosensitive drum 3, and is shown by an arrow in the figure. By rotating the auxiliary brush 17 in the same direction as the moving direction of the photosensitive drum 3 at the contact position with respect to the photosensitive drum 3,
The toner remaining on the drum 3 without being transferred by the transfer device, talc, paper dust and the like from the copy paper are removed and adhere to the surface of the photoreceptor, so that the flow of the copy image, comet, fog, etc. This prevents the image from deteriorating due to the occurrence of the toner, and prevents the filming that the toner adheres to the surface of the photoconductor and cannot be removed.
A part of the toner stagnated in 17 is always supplied to the cleaning blade 23 as a lubricant. The auxiliary brush 17 is formed by implanting resinous bristles such as polypropylene at a high density all around the rotary shaft 19 in a roll shape, and has a rear end (rear side of the device) of the rotary shaft 19. The gear 21 is fixed, and meshes with a gear 29 for rotationally driving the toner transport rotary paddle 27 described later. Further, an elastic cleaning blade 23 is provided downstream of the contact point between the photosensitive drum 3 and the auxiliary brush 17 so that one side is fixed to the housing 11 and the other side contacts the drum 3 at an acute angle with respect to the rotation direction. The auxiliary brush 17 scrapes off toner, talc, paper dust, and the like left from the photosensitive drum 3. Further, a scraping member 22 for scraping the toner adhered to the auxiliary brush 17 downward is formed by a partition wall described later.
The tip is in contact with the auxiliary brush 17. Further, in order to transport the residual toner scraped onto the bottom plate 25 of the housing 11 by the auxiliary brush 17 and the cleaning blade 23 in a direction away from the cleaning device 30, the rear side of the auxiliary brush 17 in the housing 11 (from the drum 3). On the far side), a toner conveying rotary paddle 27 is provided in parallel with the toner conveying rotary paddle 27 via a bearing.
A gear 29 is fixed to the rear end of the shaft of the rotary paddle 27 and meshes with the gear 21 for rotating the auxiliary brush 17, so that the rotary paddle 27 and the auxiliary brush 17 rotate in the direction of the arrow shown in the figure. By the way, the housing 11 forms a toner collection box 31, which is a second container for storing residual toner, on the rear side of the cleaning device 30 including the auxiliary brush 17, the cleaning blade 23, and the toner conveying rotary paddle 27. The cleaning device 30 and the toner collection box 31 are partially separated by a partition wall 32. An elastic plate-like member 34 is provided so that one end is fixed to the partition wall 32 and extends downward, and the lower end thereof is in elastic contact with the plane of the rotary paddle 27. The rotating paddle 27 has a regular polygonal cross section as shown in the figure, and has the function of scraping residual toner accumulated on the rear side of the auxiliary brush 17 into the toner collecting box 31 by rotating in the direction of the arrow shown in the figure. . The plate-like member 34, whose tip is in elastic contact with the surface of the polygonal cross section, has a function of scraping off the toner adhered to the surface and a function of returning the toner accumulated in the toner collection box 31 to the inside of the cleaning device 30 again. Has the effect of preventing.

トナー回収ボックス31の底近傍の後側ハウジング11に
は回転自在に回転軸33が設けられており、そのトナー回
収ボックス31側には、ストリップ状の板状部材をその面
の法線が円筒の軸方向を向くようにしてつる巻き状(螺
旋状)に形成した弾性のあるトナー搬送オーガー35が同
軸に固定されている。また、回転軸33の後端にはオーガ
ー回転用の歯車37が、所定以上のトルクが掛かった時に
連結が切れるトルクリミッター機構38を介して、取り付
けられている。トナー搬送オーガー35はトナー回収ボッ
クス31の底に沿ってトナー搬送回転パドル27等と平行に
延びており、その先端はハウジング11の前側の壁に設け
られた円形開口39を通して突出する長さになっている。
円形開口39とハウジング11から突出している円筒部13の
内側の孔41との間は、トナー搬送オーガー35の断面より
僅かに大きい内径を有するパイプ43によって連結されて
おり、円形開口39を通して突出したトナー搬送オーガー
35はこのパイプ43に沿って曲がり、その先端45はドラム
3内空間4に突出している。トナー搬送オーガー35は上
記したように可撓性の螺旋バネの形状をしており、これ
を回転させると、その羽根の間に入ってきたトナーを螺
旋ポンプの原理により軸方向に搬送する作用をするもの
である。したがって、トナー回収ボックス31内でこれを
回転させることにより、トナー回収ボックス31内の底に
ある残留トナーをパイプ43に沿ってドラム3内の空間4
へ搬送することができる。なお、トナー搬送オーガー35
回転用の歯車37と回転パドル27回転用の歯車29との両者
は、ハウジング11の後側の壁に回転自在に設けられてい
る駆動用歯車47に係合しており、駆動用歯車47は、感光
体ユニット1を装置本体にセットした時、本体に設けら
れた駆動歯車(図示なし)と係合して、クリーニングブ
ラシ17、トナー搬送回転パドル27、トナー搬送オーガー
35を回転させる。トナー搬送オーガー35としては、上記
したように螺旋バネの形状のものの外、例えば螺旋状の
板状突起を周囲に有する可撓性のワイヤーであってもよ
い。
A rotating shaft 33 is rotatably provided on the rear housing 11 near the bottom of the toner collection box 31. On the toner collection box 31 side, a strip-shaped plate-like member is formed with a normal to the surface. An elastic toner conveying auger 35 formed in a helical shape (spiral shape) so as to face the axial direction is coaxially fixed. Further, a gear 37 for auger rotation is attached to the rear end of the rotation shaft 33 via a torque limiter mechanism 38 which is disconnected when a predetermined torque or more is applied. The toner transport auger 35 extends in parallel with the toner transport rotary paddle 27 and the like along the bottom of the toner recovery box 31, and has a tip projecting through a circular opening 39 provided in a front wall of the housing 11. ing.
The circular opening 39 and the hole 41 inside the cylindrical portion 13 projecting from the housing 11 are connected by a pipe 43 having an inner diameter slightly larger than the cross section of the toner conveying auger 35, and projecting through the circular opening 39. Auger for conveying toner
35 is bent along the pipe 43, and its tip 45 projects into the space 4 inside the drum 3. As described above, the toner conveying auger 35 has a shape of a flexible helical spring, and when it is rotated, the toner conveying auger 35 acts to convey the toner that has entered between the blades in the axial direction by the principle of a helical pump. Is what you do. Therefore, by rotating the toner collection box 31 in the toner collection box 31, the residual toner at the bottom in the toner collection box 31 is removed along the pipe 43 into the space 4 in the drum 3.
Can be transported to The toner transport auger 35
Both the rotating gear 37 and the rotating paddle 27 are engaged with a driving gear 47 rotatably provided on a rear wall of the housing 11, and the driving gear 47 is When the photoreceptor unit 1 is set in the apparatus main body, the photoreceptor unit 1 is engaged with a driving gear (not shown) provided in the main body, and the cleaning brush 17, the toner conveying rotary paddle 27, the toner conveying auger
Rotate 35. The toner transport auger 35 may be, for example, a flexible wire having a helical plate-shaped protrusion around the toner in addition to the helical spring-shaped one as described above.

トナー回収ボックス31内には、その中に収容された残
留トナーが所定量以上になった場合に、溜まったトナー
によって下から浮揚するフロート部材49が設けられてお
り、フロート部材49の上部には不透明の遮蔽部材51が一
体に設けられている。そして、ハウジング11の上部に
は、フロート部材49が浮揚して上昇した時に、その遮蔽
部材51が下から入り込む空間を構成している透明壁より
なる突出部53が設けられている。一方、装置本体には、
感光体ユニット1をセットした時にこの突出部53が入り
込む溝55が設けてあり、溝55の両側には対向して発光素
子57と受光素子59が設けてある。したがって、トナー回
収ボックス31内の残留トナーが所定量以上になると、フ
ロート部材49がその表面に追従するように上昇し、その
遮蔽部材51も共に上昇する。この遮蔽部材51が突出部53
内を上昇し、ある高さになると、発光素子57から出て突
出部53を貫通して受光素子59に達している光路を遮断す
ることになる。したがって、この遮断を検知することに
より、トナー回収ボックス31が回収された残留トナーに
よって満杯になったことを検知することができる。この
満杯検知機構60の詳細については、本出願人が先に実願
昭61−132700号として出願しており、その公開公報であ
る実開昭63−39259号公報を参照されたい。なお、満杯
検知機構60としては、上記のものに限らず、公知の種々
の形式のものを用いることができるのは明らかであろ
う。
In the toner collection box 31, a float member 49 is provided that floats from below by the accumulated toner when the residual toner contained in the toner collection box 31 has reached a predetermined amount or more. An opaque shielding member 51 is provided integrally. Further, a projection 53 made of a transparent wall is provided on the upper part of the housing 11 and forms a space into which the shielding member 51 enters from below when the float member 49 floats and rises. On the other hand,
A groove 55 into which the projecting portion 53 enters when the photoconductor unit 1 is set is provided, and a light emitting element 57 and a light receiving element 59 are provided on both sides of the groove 55 so as to face each other. Therefore, when the amount of residual toner in the toner collection box 31 exceeds a predetermined amount, the float member 49 rises so as to follow its surface, and the shielding member 51 also rises. This shielding member 51 is
When it rises inside and reaches a certain height, an optical path that exits the light emitting element 57 and penetrates the protruding portion 53 and reaches the light receiving element 59 is blocked. Therefore, by detecting this interruption, it is possible to detect that the toner collection box 31 is full with the collected residual toner. For details of the fullness detection mechanism 60, refer to Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 63-39259, which was previously filed by the present applicant as Japanese Utility Model Application No. 61-132700. It should be apparent that the fullness detection mechanism 60 is not limited to the above-described one, and various known types can be used.

なお、第1図において、感光体ユニット1には、クリ
ーニングブレード23の下流に、クリーニング後の感光体
ドラムに潜像形成用の一様帯電をするための帯電器61が
一体に設けられている。
In FIG. 1, the photoreceptor unit 1 is integrally provided with a charger 61 for uniformly charging the cleaned photoreceptor drum for forming a latent image downstream of the cleaning blade 23. .

以上のような構成の本発明の1実施例のクリーニング
装置を備えた感光体ユニットの作用を説明する。
The operation of the photoreceptor unit having the cleaning device having the above-described configuration according to the embodiment of the present invention will be described.

帯電器61によって一様に帯電された感光体ドラム3
は、図示していない露光部において像露光が行われ、感
光体ドラム3表面に静電潜像が形成される。次に、図示
していない現像装置において、静電潜像の電荷と反対極
性に帯電されたトナーが感光体ドラム3表面に接触さ
れ、トナー像が形成される。このトナー像は、次の位置
に設けられている図示していない転写装置において、感
光体ドラム3の周速と等速度で搬送されてきた用紙に接
触され、この用紙上に転写される。トナー像が転写され
た用紙は定着装置へ搬送され、トナー像が用紙に固定さ
れ、装置から排出される。
The photosensitive drum 3 uniformly charged by the charger 61
The image exposure is performed in an exposure unit (not shown), and an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 3. Next, in a developing device (not shown), the toner charged to the opposite polarity to the charge of the electrostatic latent image is brought into contact with the surface of the photosensitive drum 3 to form a toner image. The toner image contacts a sheet conveyed at the same speed as the peripheral speed of the photosensitive drum 3 and is transferred onto the sheet in a transfer device (not shown) provided at the next position. The sheet on which the toner image has been transferred is conveyed to a fixing device, where the toner image is fixed on the sheet and discharged from the apparatus.

一方、感光体ドラム3はクリーニング装置30に達し、
転写装置によって転写されずにその表面に残留している
トナーは、回転するロール状の補助ブラシ17によって下
から掻き上げるようにして除去される。除去されたトナ
ーの一部は、補助ブラシ17に付着して掻き落とし部材22
の位置に達し、補助ブラシ17がこの掻き落とし部材22に
衝突する際に弾き飛ばされてハウジング11の底板25上に
掻き落とされる。また、補助ブラシ17によって除去され
たトナーの一部及び補助ブラシ17内に停留しているトナ
ーの一部は、クリーニングブレード23側へ飛散され、ク
リーニングブレード23の潤滑剤として常時供給される。
補助ブラシ17は、残留トナーのみならず、複写用紙から
発生して感光体ドラム3表面に付着し、像流れ、コメッ
ト、カブリ等の複写画像の悪化の原因になるタルク、紙
粉等を除去する作用をする。上記補助ブラシ17によって
掻き落とされずに感光体ドラム3上に残っているトナー
は、クリーニングブレード23によって掻き落とされ、同
様にハウジング11の底板25上に落下する。なお、クリー
ニングブレード23は、ポリウレタンゴムのような弾性体
で構成され、図示のように感光体ドラム3の回転方向に
対して鋭角をなしてその表面に接するように配置されて
いるので、潤滑剤がない場合、感光体ドラム3との摩擦
により感光体ドラム3の周速方向(図示矢印方向)に巻
き込まれてブレード捲れ、チャタリングを起こし、クリ
ーニング手段としての作用をしなくなってしまうことが
発生する。したがって、上記のように補助ブラシ17から
除去されたトナーの一部を常時潤滑剤としてクリーニン
グブレード23に供給するようにする構成は、特にブレー
ド状のクリーニング手段を採用するクリーニング装置に
おいては重要なことである。なお、補助ブラシ17の回転
方向を図示の場合とは反対方向にし、感光体ドラム3と
の接触点において相互に反対方向に移動するようにする
ことも考えられるが、このような方向を選択すると、上
記のようにクリーニングブレード23へ潤滑剤としてトナ
ーの一部を供給することができなくなると共に、感光体
との当たり具合が強く感光体を傷つけ易くなり、補助ブ
ラシ17の下側のフィルムシール部へのトナー溜まりが多
くなるためトナーが溢れやすくなり、また、掻き落とし
部材22の適当な配置位置を見出し難くなる等の問題があ
るため、本実施例においては補助ブラシ17はこのような
方向には回転させていない。
On the other hand, the photosensitive drum 3 reaches the cleaning device 30,
The toner remaining on the surface without being transferred by the transfer device is removed by a rotating roll-shaped auxiliary brush 17 as if scraped up from below. Part of the removed toner adheres to the auxiliary brush 17 and is scraped off by the scraping member 22.
And when the auxiliary brush 17 collides with the scraping member 22, the auxiliary brush 17 is flipped off and scraped onto the bottom plate 25 of the housing 11. In addition, a part of the toner removed by the auxiliary brush 17 and a part of the toner remaining in the auxiliary brush 17 are scattered toward the cleaning blade 23 and are always supplied as a lubricant for the cleaning blade 23.
The auxiliary brush 17 removes not only residual toner but also talc, paper dust, and the like, which are generated from copy paper and adhere to the surface of the photoreceptor drum 3 and cause deterioration of a copied image such as image flow, comet, and fog. Works. The toner remaining on the photosensitive drum 3 without being scraped off by the auxiliary brush 17 is scraped off by the cleaning blade 23 and similarly falls onto the bottom plate 25 of the housing 11. The cleaning blade 23 is made of an elastic material such as polyurethane rubber, and is arranged at an acute angle with respect to the rotation direction of the photosensitive drum 3 so as to be in contact with the surface thereof, as shown in FIG. When there is no photosensitive drum 3, friction with the photosensitive drum 3 causes the photosensitive drum 3 to be caught in the peripheral speed direction (in the direction of the arrow in the drawing), causing the blade to be turned up, causing chattering and no longer functioning as a cleaning unit. . Therefore, the configuration in which a part of the toner removed from the auxiliary brush 17 is always supplied to the cleaning blade 23 as a lubricant as described above is important especially in a cleaning device employing blade-shaped cleaning means. It is. It is conceivable that the rotation direction of the auxiliary brush 17 is opposite to that shown in the drawing, and the auxiliary brush 17 is moved in the opposite direction at the point of contact with the photosensitive drum 3. However, if such a direction is selected, As described above, it becomes impossible to supply a part of the toner as a lubricant to the cleaning blade 23, the contact with the photoconductor becomes strong, and the photoconductor is easily damaged. In this embodiment, the auxiliary brush 17 is moved in such a direction because there is a problem that the toner is easily overflown due to an increase in the amount of toner accumulated in the toner, and it is difficult to find an appropriate arrangement position of the scraping member 22. Is not rotated.

補助ブラシ17とクリーニングブレード23によって書き
落とされてハウジング11の底板25上に溜まった残留トナ
ーは、この位置で回転しているトナー搬送回転パドル27
によって、クリーニング装置30に隣接して設けられたト
ナー回収ボックス31中へ掻き出される。トナー回収ボッ
クス31内に掻き出された残留トナーは、トナー回収ボッ
クス31内の底近傍の望ましくはトナー搬送回転パドル27
の近くに設けられたトナー搬送オーガー35の回転によっ
て、パイプ43を経て感光体ドラム3内の空間4へ搬送さ
れる。なお、トナー搬送オーガー35は、パイプ43内にお
いても、その弾性により撓んだまま軸の周りで回転して
残留トナーを軸方向へ搬送することができる。この間、
トナー回収ボックス31内に掻き出された残留トナーは、
トナー搬送オーガー35によって順次感光体ドラム3内の
空間4へ搬送されるので、トナー回収ボックス31内には
残留トナーが溜まらない。感光体ドラム3内の空間4に
残留トナーが充満してくると、トナー搬送オーガー35に
大きな抵抗が掛り始める。この抵抗が所定の大きさ以上
になると、トナー搬送オーガー35の回転軸33のとオーガ
ー回転用の歯車37との間に設けられたトルクリミッター
機構38が作用して、トナー搬送オーガー35は回転しなく
なり、感光体ドラム3内の空間4への残留トナーの搬送
は止まる。そのため、トナー搬送回転パドル27によって
掻き出される残留トナーは、トナー回収ボックス31の中
に溜まり始める。この中に収容される残留トナーが所定
量以上になると、フロート部材49がその表面に追従する
ように上昇し、その遮蔽部材51も共に上昇する。この遮
蔽部材51が突出部53内を上昇し、ある高さになると、発
光素子57から出て突出部53を貫通して受光素子59に達し
ている光路を遮断することになり、これによってトナー
回収ボックス31が回収された残留トナーによって満杯に
なったことを検知することができる。この信号によって
複写装置を止めるようにしてもよいが、発光素子57から
受光素子59に至る光路を遮蔽部材51が最初に遮断する位
置において、トナー回収ボックス31内に残留トナーをさ
らに所定量だけ収容できる余地を残すように構成し、こ
の信号を、所定枚数のコピー後に、感光体ドラム3内の
空間4及びトナー回収ボックス31が回収された残留トナ
ーで満杯になることを警告するウオーニング信号として
使用するようにすることもできる。こうして残留トナー
で満杯になった感光体ユニット1は新しいものと交換さ
れる。
Residual toner written off by the auxiliary brush 17 and the cleaning blade 23 and accumulated on the bottom plate 25 of the housing 11 is transferred to the toner transport rotary paddle 27 rotating at this position.
Accordingly, the toner is scraped into a toner collection box 31 provided adjacent to the cleaning device 30. Residual toner scraped into the toner collection box 31 is desirably removed from the toner conveyance rotation paddle 27 near the bottom of the toner collection box 31.
Is transported to the space 4 in the photosensitive drum 3 via the pipe 43 by the rotation of the toner transport auger 35 provided near the photosensitive drum 3. The toner transport auger 35 can rotate around the shaft and transport the residual toner in the axial direction while being bent by the elasticity even in the pipe 43. During this time,
The residual toner scraped into the toner collection box 31 is
Since the toner is transferred to the space 4 in the photosensitive drum 3 sequentially by the toner transfer auger 35, the residual toner does not accumulate in the toner collection box 31. When the space 4 in the photosensitive drum 3 is filled with the residual toner, a large resistance starts to be applied to the toner conveying auger 35. When the resistance becomes equal to or larger than a predetermined value, a torque limiter mechanism 38 provided between the rotation shaft 33 of the toner transport auger 35 and the auger rotation gear 37 acts, and the toner transport auger 35 rotates. The conveyance of the residual toner to the space 4 in the photosensitive drum 3 stops. Therefore, the residual toner scraped out by the toner transport rotation paddle 27 starts to accumulate in the toner collection box 31. When the amount of the residual toner contained therein exceeds a predetermined amount, the float member 49 rises so as to follow its surface, and the shielding member 51 also rises. When the shielding member 51 rises inside the protruding portion 53 and reaches a certain height, the light path that exits the light emitting element 57 and penetrates the protruding portion 53 to reach the light receiving element 59 is cut off, whereby the toner It is possible to detect that the collection box 31 is filled with the collected residual toner. This signal may be used to stop the copying apparatus. However, at a position where the shielding member 51 first blocks the optical path from the light emitting element 57 to the light receiving element 59, the residual toner is further stored in the toner collection box 31 by a predetermined amount. This signal is used as a warning signal that warns that the space 4 in the photosensitive drum 3 and the toner collection box 31 will be full with the collected residual toner after a predetermined number of copies. It can also be used. The photoconductor unit 1 thus filled with the residual toner is replaced with a new one.

ところで、前にも述べたように、OPC感光体を用い、
上記のような構成のクリーニング装置30を採用する場
合、感光体の電荷輸送層CTLの磨耗の大小は、補助ブラ
シ17の周速と感光体ドラム3の周速の関係、及び、補助
ブラシ17の感光体ドラム3に対するニップ量に大きく依
存することが分かった。この点を説明する。まず、第3
図は、10万枚の複写後の電荷輸送層CTLの磨耗量をクリ
ーニングブレード23の感光体3に対する圧力を変数とし
て調べた結果を示す図である。この図は、感光体ドラム
3の径を84mm(ほぼA4判の縦の長さの外周を有する。)
とし、感光体ドラム3周の周速をx mm/sec、補助ブラシ
17の周速をz mm/secとした時に比z/xを補助ブラシ17の
周速比yと定義し、この値yが1.2であり、補助ブラシ1
7の感光体ドラム3に対するニップ量を第4図に示すよ
うに補助ブラシ17の感光体ドラム3表面に対する押し込
み量と定義し、このニップ量が1.0mmの時のグラフであ
る。なお、補助ブラシ17としては、外径19mm、軸径6mm
であり、毛の材料はポリプロピレン樹脂で、17デニール
のものであり、密度は6万本/in2、パイルハイトは5.5m
mであるものを用いた。また、クリーニングブレード23
としては、熱硬化性ポリウレタンからなり、硬度70゜H
s、幅10mm、厚さ2mm、第1図に示した接触角θが22゜の
ものを用いた。第3図から明らかなように、クリーニン
グブレード23の圧力に比例して電荷輸送層CTLが磨耗す
る。しかしながら、この圧力が1.0gf/mm以下になるとク
リーニング不良が発生するため、クリーニングブレード
23の圧力はこれより小さくできない。
By the way, as mentioned before, using an OPC photoconductor,
When the cleaning device 30 having the above-described configuration is employed, the degree of wear of the charge transport layer CTL of the photoconductor depends on the relationship between the peripheral speed of the auxiliary brush 17 and the peripheral speed of the photoconductor drum 3, and It has been found that it largely depends on the nip amount with respect to the photosensitive drum 3. This point will be described. First, the third
The figure shows the result of examining the amount of wear of the charge transport layer CTL after copying 100,000 sheets using the pressure of the cleaning blade 23 on the photoconductor 3 as a variable. In this figure, the diameter of the photoreceptor drum 3 is 84 mm (having an outer periphery of a vertical length of approximately A4 size).
And the peripheral speed of the photosensitive drum 3 is x mm / sec.
When the peripheral speed of 17 is z mm / sec, the ratio z / x is defined as the peripheral speed ratio y of the auxiliary brush 17, and this value y is 1.2,
The nip amount of the photosensitive drum 3 of No. 7 is defined as the pushing amount of the auxiliary brush 17 against the surface of the photosensitive drum 3 as shown in FIG. 4, and is a graph when the nip amount is 1.0 mm. The auxiliary brush 17 has an outer diameter of 19 mm and a shaft diameter of 6 mm.
The material of the hair is polypropylene resin, 17 denier, density is 60,000 / in 2 , pile height is 5.5m
What was m was used. Also, cleaning blade 23
Made of thermosetting polyurethane, hardness 70 ゜ H
s, a width of 10 mm, a thickness of 2 mm, and a contact angle θ of 22 ° shown in FIG. 1 were used. As is apparent from FIG. 3, the charge transport layer CTL is worn in proportion to the pressure of the cleaning blade 23. However, if this pressure is less than 1.0 gf / mm, cleaning failure will occur.
23 pressure cannot be less than this.

次に、10万枚の複写後の電荷輸送層CTLの磨耗量を補
助ブラシ17の周速比yを変数として調べた結果を第5図
に示す。条件は第3図の場合とほぼ同じであるが、この
場合には、クリーニングブレード23の感光体3に対する
圧力を1.2gf/mmとした。第5図から、補助ブラシ17の周
速比yが1.0の時に電荷輸送層CTLの磨耗量が最小で、そ
れよりも大きくても小さくても磨耗量は増え、周速比y
が1.8を越えると電荷輸送層CTLの磨耗量は急激に大きく
なることが分かる。第3図のクリーニングブレード23の
圧力による磨耗量を差し引いて考えると、補助ブラシ17
による磨耗量の増大がいかに急激であるかが分かろう。
周速比yが1.0の時は、感光体ドラム3の周速xと補助
ブラシ17の周速zが等しくなるのであるから、磨耗量が
ほとんどなく最小となり、周速比yが1.0から増減する
と補助ブラシ17が感光体ドラム3表面を擦ることになる
から、磨耗量が増えて行くと考えられ、納得がいく結果
である。以上のことから、周速比yは、 y≦1.8 ……… の条件を満足する必要がある。
Next, FIG. 5 shows the result of examining the amount of wear of the charge transport layer CTL after copying 100,000 sheets using the peripheral speed ratio y of the auxiliary brush 17 as a variable. The conditions are almost the same as in the case of FIG. 3, but in this case, the pressure of the cleaning blade 23 on the photoreceptor 3 is 1.2 gf / mm. From FIG. 5, it can be seen that when the peripheral speed ratio y of the auxiliary brush 17 is 1.0, the amount of wear of the charge transport layer CTL is minimum, and the amount of wear increases even if it is larger or smaller.
It can be seen that when the value exceeds 1.8, the amount of wear of the charge transport layer CTL increases rapidly. Considering the amount of wear caused by the pressure of the cleaning blade 23 in FIG.
It can be seen how rapidly the increase in the amount of abrasion due to is caused.
When the peripheral speed ratio y is 1.0, the peripheral speed x of the photosensitive drum 3 and the peripheral speed z of the auxiliary brush 17 are equal. Since the auxiliary brush 17 rubs the surface of the photoreceptor drum 3, it is considered that the amount of abrasion increases, which is a satisfactory result. From the above, the peripheral speed ratio y needs to satisfy the following condition: y ≦ 1.8.

ところで、上記したように、補助ブラシ17の大きな役
割は、感光体ドラム3上の残留トナーを掻き落とすこと
以外に、感光体ドラム3表面に複写用紙のタルクが付着
して複写画像の悪化を防止することである。補助ブラシ
17の周速比yを変数とし、プロセス速度(感光体ドラム
3の周速x)をパラメータとして、このタルク付着量を
調べた結果を第6図に示す。このグラフは酸性紙(タル
ク含有)を白紙コピーで1000枚走行後の感光体タルク付
着量を、5段階のグレード評価をしたものであり、その
他の条件は第5図の場合と同様である。この図から、感
光体ドラム3と補助ブラシ17の周速が等しくなるy=1
においてブラシ3の掻き取り力が最も弱くなり、プロセ
ス速度を変化させたとき周速比yを一律に変化させると
必ずしも良い結果が得られず、また、プロセス速度xと
補助ブラシ17の周速zの差を60mm/sec以上にとる必要が
あることが分かる。具体的には、プロセス速度xが100m
m/secの時、周速比yが1.6以上でなければ感光体ドラム
3表面にタルクが急速に付着する。プロセス速度xが20
0mm/secの時、周速比yが1.3以上でなければならない。
同様に、xが300mm/secの時、yが1.2以上、xが400mm/
secの時、yが1.15以上でなければならない。これをx
を横軸、yを縦軸にしてプロットすると、第7図のよう
な○となり、これらの○を結ぶと、 y=60/x+1 の曲線になり、感光体ドラム3表面にタルクが付着して
複写画像が悪化しないためには、 y≧60/x+1 …… の条件を満足する必要があると言うことができる。第7
図に上記との両者の条件を満足する領域を示すと、
斜線で示した領域となる。
By the way, as described above, the role of the auxiliary brush 17 is not only to scrape off the residual toner on the photosensitive drum 3 but also to prevent the talc of the copy paper from adhering to the surface of the photosensitive drum 3 to prevent the deterioration of the copied image. It is to be. Auxiliary brush
FIG. 6 shows the result of examining the talc adhesion amount using the peripheral speed ratio y of 17 as a variable and the process speed (the peripheral speed x of the photosensitive drum 3) as a parameter. In this graph, the amount of photoreceptor talc adhering after 1000 sheets of acidic paper (containing talc) was printed as a blank copy was evaluated in five grades, and the other conditions were the same as those in FIG. From this figure, y = 1 at which the peripheral speeds of the photosensitive drum 3 and the auxiliary brush 17 become equal.
In this case, the scraping force of the brush 3 becomes the weakest, and when the process speed is changed, if the peripheral speed ratio y is changed uniformly, a good result is not always obtained, and the process speed x and the peripheral speed z of the auxiliary brush 17 are not always obtained. It is understood that it is necessary to take a difference of 60 mm / sec or more. Specifically, the process speed x is 100 m
At m / sec, unless the peripheral speed ratio y is 1.6 or more, talc rapidly adheres to the surface of the photosensitive drum 3. Process speed x is 20
At 0 mm / sec, the peripheral speed ratio y must be 1.3 or more.
Similarly, when x is 300 mm / sec, y is 1.2 or more and x is 400 mm / sec.
In sec, y must be greater than or equal to 1.15. This is x
Is plotted on the horizontal axis and y on the vertical axis, the circles are as shown in FIG. 7, and when these circles are connected, a curve of y = 60 / x + 1 is obtained, and talc adheres to the surface of the photosensitive drum 3. It can be said that the condition y ≧ 60 / x + 1... Must be satisfied so that the copied image does not deteriorate. Seventh
The figure shows the region that satisfies both of the above conditions.
This is the area indicated by hatching.

さて、感光体の電荷輸送層CTLの磨耗の大小は、前記
したように補助ブラシ17の感光体ドラム3に対するニッ
プ量にも大きく依存する。第8図は10万枚の複写後の電
荷輸送層CTLの磨耗量を補助ブラシ17の感光体ドラム3
に対するニップ量を変数として調べた結果を示す図であ
る。この場合には補助ブラシ17の周速比yを1,2として
いる。この図から、ニップ量が1.2mmを越えるとCTLの磨
耗量が急激に大きくなることが分かる(第3図のクリー
ニングブレード23による磨耗量を差し引いて考えればよ
く分かる)。図から明らかなように、望ましくは1.0mm
以下のニップ量がよい。しかしながら、ニップ量が0.4m
mより小さくなると、感光体ドラム3表面に付着するタ
ルクの量が増え、また感光体表面にトナーが付着するフ
ィルミィング現像が発生するため、この値未満にするこ
とはできない。
The degree of wear of the charge transport layer CTL of the photoreceptor largely depends on the nip amount of the auxiliary brush 17 with respect to the photoreceptor drum 3 as described above. FIG. 8 shows the amount of wear of the charge transport layer CTL after copying 100,000 sheets.
FIG. 9 is a diagram showing a result of an investigation using a nip amount as a variable with respect to FIG. In this case, the peripheral speed ratio y of the auxiliary brush 17 is 1,2. From this figure, it can be seen that when the nip amount exceeds 1.2 mm, the abrasion amount of the CTL sharply increases (this is well understood by subtracting the abrasion amount due to the cleaning blade 23 in FIG. 3). As is clear from the figure, preferably 1.0 mm
The following nip amount is good. However, the nip amount is 0.4m
If it is smaller than m, the amount of talc adhering to the surface of the photoconductor drum 3 increases, and filming development in which toner adheres to the surface of the photoconductor drum occurs.

なお、補助ブラシ17に用いる毛の太さ、材質等によっ
てCTL磨耗量は変化するが、第5図〜第8図に示した傾
向は同様である。
The amount of CTL wear varies depending on the thickness, material, and the like of the bristle used for the auxiliary brush 17, but the tendency shown in FIGS. 5 to 8 is the same.

以上のように、補助ブラシ17の周速比yの条件を設定
し、また、補助ブラシ17のニップ量を選択することによ
り、OPC感光体の磨耗を可能な限り少なくできるが、こ
れらとは別に、又は、これらに加えて、感光体ドラム3
表面にトナー像が形成されていない時期又は位置におい
て、補助ブラシ17を感光体ドラム3から離間させるか、
又はその回転周速度を磨耗が最も少ない速度へ変速する
ことによって、感光体の磨耗量をより少なくできる。す
なわち、第9図のタイミングチャートに示すように、主
帯電、像露光、現像、転写時間(長さ)がいずれも等し
く複写用紙の長さに相当する場合、この時間だけ補助ブ
ラシ17を感光体ドラム3に接触させるようにする。補助
ブラシ17が感光体に接触しなければ、第5図、第8図か
らも明らかなように、感光体の電荷輸送層CTLの磨耗量
は最も少なくなる。したがって、第9図のタイミングに
従って補助ブラシ17を感光ドラム3に離接させるように
すればよい。そのためには、例えば第10図、第11図に示
したような構成を採用すればよい。すなわち、第2図の
場合は回転パドル27の軸後端に固定された歯車29に補助
ブラシ17回転用の歯車21が直接噛み合っており、かつ、
補助ブラシ17の回転軸19はハウジング11に対して揺動可
能ではなかった。これに対して、第10図、第11図の場合
は、回転軸19は、ソレノイド74のプランジャー75に一端
が取り付けられ軸77を中心に揺動可能なリンク73の他端
に回転可能に取り付けられている。そして、歯車29に対
して歯車21は直接噛み合っておらず、間にアイドラー歯
車71、72は上記のリンク73が揺動可能に取り付けられた
軸77を中心に回転するように配置されている。また、リ
ンク73の一端には戻しバネ76が取り付けられていて、ソ
レノイド74の付勢が切れたときに、第10図においてリン
ク73を反時計方向に揺動させるようになっている。この
ような構成なので、第9図のクリーニングを行うタイミ
ングの時のみソレノイド74を付勢すると、プランジャー
75が第10図において右側に引き込まれ、これに伴ってリ
ンク73が時計方向に回転し、その他端に取り付けられた
回転軸19の周囲の補助ブラシ17が感光ドラム3に接触す
ることになる。補助ブラシ17の感光ドラム3に対するニ
ップ量は、回転軸19の両側に取り付けられたトラッキン
グロール78、78′によって決まる。回転軸19がこのよう
に揺動しても、リンク73の揺動中心がアイドラー歯車72
の回転中心が一致しているため、歯車29から歯車21へ到
る歯車の噛み合いは外れないので、駆動用歯車47からの
回転力は補助ブラシ17へ伝達され続ける。ソレノイド74
の付勢が切れると、戻しバネ76の力によってリンク73が
反時計方向に揺動し、補助ブラシ17は感光ドラム3から
離れることになる。また、第11図に示したように、歯車
列とは反対の側(装置手前側)にもリンク73と同様のリ
ンク73′を回転軸19と軸77の間に設け、補助ブラシ17の
感光ドラム3に対する離接を確実にしている。なお、補
助ブラシ17を感光ドラム3に当てっ放しにすると、その
ブラシの毛の一部がへったってしまい、このへたり部が
回転中の補助ブラシ17の振動の原因になり、この振動が
感光ドラム3に伝わり、画質を劣化させる一因になる
が、上記のような離接構造とすることにより、この問題
点は解決される。
As described above, by setting the condition of the peripheral speed ratio y of the auxiliary brush 17 and selecting the nip amount of the auxiliary brush 17, the wear of the OPC photoconductor can be reduced as much as possible. Or in addition to these, the photosensitive drum 3
At a time or position where a toner image is not formed on the surface, the auxiliary brush 17 is separated from the photosensitive drum 3 or
Alternatively, the wear amount of the photoreceptor can be further reduced by shifting the rotational peripheral speed to a speed at which wear is minimized. That is, as shown in the timing chart of FIG. 9, when the main charging, image exposure, development, and transfer times (lengths) are all equal and correspond to the length of the copy paper, the auxiliary brush 17 The drum 3 is brought into contact. If the auxiliary brush 17 does not come into contact with the photoconductor, the amount of wear of the charge transport layer CTL of the photoconductor is minimized, as is clear from FIGS. Therefore, the auxiliary brush 17 may be moved toward and away from the photosensitive drum 3 in accordance with the timing shown in FIG. For this purpose, for example, a configuration as shown in FIGS. 10 and 11 may be employed. That is, in the case of FIG. 2, the gear 21 fixed to the rear end of the shaft of the rotary paddle 27 is directly meshed with the gear 21 for rotating the auxiliary brush 17, and
The rotation shaft 19 of the auxiliary brush 17 was not swingable with respect to the housing 11. On the other hand, in the case of FIGS. 10 and 11, the rotating shaft 19 has one end attached to the plunger 75 of the solenoid 74 and is rotatable about the other end of the link 73 that can swing around the shaft 77. Installed. The gear 21 is not directly meshed with the gear 29, and the idler gears 71 and 72 are disposed so as to rotate about a shaft 77 on which the link 73 is swingably mounted. A return spring 76 is attached to one end of the link 73, and when the bias of the solenoid 74 is cut off, the link 73 is pivoted counterclockwise in FIG. With such a configuration, when the solenoid 74 is energized only at the timing of performing the cleaning shown in FIG.
10, the link 73 rotates clockwise, and the auxiliary brush 17 around the rotating shaft 19 attached to the other end comes into contact with the photosensitive drum 3. The nip amount of the auxiliary brush 17 with respect to the photosensitive drum 3 is determined by tracking rolls 78 and 78 'attached to both sides of the rotating shaft 19. Even if the rotating shaft 19 swings in this way, the swing center of the link 73 is
Since the rotation centers of the gears coincide with each other, the engagement of the gears from the gear 29 to the gear 21 is not disengaged, so that the rotational force from the driving gear 47 is continuously transmitted to the auxiliary brush 17. Solenoid 74
Is released, the link 73 swings counterclockwise by the force of the return spring 76, and the auxiliary brush 17 separates from the photosensitive drum 3. As shown in FIG. 11, a link 73 'similar to the link 73 is provided between the rotation shaft 19 and the shaft 77 on the side opposite to the gear train (on the front side of the apparatus). The separation and contact with the drum 3 are ensured. If the auxiliary brush 17 is left on the photosensitive drum 3, a part of the bristles of the brush will be curled, and the set part will cause vibration of the rotating auxiliary brush 17. Although this is transmitted to the photosensitive drum 3 and contributes to deterioration of the image quality, this problem can be solved by adopting the separation structure as described above.

また、第5図から明らかなように、補助ブラシ17の周
速比yが1.0の時に電荷輸送層CTLの磨耗量は最小であ
り、しかもこの磨耗量は補助ブラシ17を感光体ドラム3
から離した場合とほぼ同じであるから、補助ブラシ17を
上記のように感光体ドラム3に接離させる代わりに、第
9図のタイミングに従って補助ブラシ17の回転速度を2
段に変速するようにしてもよい。すなわち、トナー像領
域の時には第7図の斜線領域のいずれかの速度で補助ブ
ラシ17を回転させ、それ以外の時には感光体ドラム3の
周速とほぼ同じ周速になるように補助ブラシ17の回転速
度を変速する。このためには周知のいずれかの変速機構
を用いればよい。例えば、回転軸19に歯数の異なる2個
の歯車を同軸に固定し、一方、回転軸19と平行に配置し
た駆動軸に歯数の異なる2個の歯車を回転自在に取り付
け、それぞれを固定軸19の歯車と噛み合わせておく。そ
して、電磁クラッチを用いて駆動軸に同軸のいずれかの
歯車を選択的にこの駆動軸に固定するようにすればよ
い。
As is apparent from FIG. 5, when the peripheral speed ratio y of the auxiliary brush 17 is 1.0, the amount of wear of the charge transport layer CTL is minimal, and the amount of wear is small.
In this case, the rotation speed of the auxiliary brush 17 is set to 2 according to the timing shown in FIG. 9 instead of moving the auxiliary brush 17 to and away from the photosensitive drum 3 as described above.
You may make it change into a step. That is, in the toner image area, the auxiliary brush 17 is rotated at any speed in the shaded area in FIG. 7, and in other cases, the auxiliary brush 17 is rotated so as to have a peripheral speed substantially equal to the peripheral speed of the photosensitive drum 3. Change the rotation speed. For this purpose, any known transmission mechanism may be used. For example, two gears with different numbers of teeth are coaxially fixed to the rotating shaft 19, while two gears with different numbers of teeth are rotatably mounted on a drive shaft arranged in parallel with the rotating shaft 19, and each is fixed. The gear of the shaft 19 is engaged. Then, any gear coaxial with the drive shaft may be selectively fixed to the drive shaft using an electromagnetic clutch.

なお、以上の説明においては、感光体は、OPCの短径
の感光体ドラムとして説明してきたが、必ずしも短径の
OPC感光体ドラムに限られるものではなく、例えばベル
ト状の感光体であっても本発明を適用することが可能で
ある。また、クリーニング手段としてはクリーニングブ
レードを用いることを前提としていたが、この点もこれ
に限定されるものではなく、例えばクリーニングブラ
シ、又は、本実施例のクリーニングブレードとは取り付
け角度が逆のワイパーブレードクリーナー等も用いるこ
とが可能である。
In the above description, the photoconductor has been described as a photoconductor drum having a short diameter of the OPC.
The present invention is not limited to the OPC photoconductor drum, but may be applied to, for example, a belt-shaped photoconductor. Further, it was assumed that a cleaning blade was used as the cleaning means, but this point is not limited to this. For example, a cleaning brush or a wiper blade having an installation angle opposite to that of the cleaning blade of the present embodiment is used. It is also possible to use a cleaner or the like.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明においては、潜像担持体に近接して配置された
クリーニング手段とその上流の位置にて潜像担持体に接
してその移動方向に回転するロール状トナーデスターバ
ー用ブラシとによってクリーニング装置を構成し、潜像
担持体の移動速度x mm/secに対するトナーデスターバー
用ブラシの周速比yを 60/x+1≦y≦1.8 と設定することにより、トナーデスターバー用ブラシの
役割である潜像担持体から残留トナー、複写用紙から出
たタルク、紙粉等を除去すると共に、下流のクリーニン
グブレードに常時回収トナーの一部を潤滑剤として供給
するという作用を損なわずに、潜像担持体の磨耗を最小
限の抑えることができる。
In the present invention, the cleaning device is provided by a cleaning unit disposed in close proximity to the latent image carrier and a brush for a roll-shaped toner deter bar that is in contact with the latent image carrier at a position upstream thereof and rotates in the moving direction. By setting the peripheral speed ratio y of the toner deter bar brush to the moving speed x mm / sec of the latent image carrier to be 60 / x + 1 ≦ y ≦ 1.8, the latent image serving as the toner deter bar brush It removes residual toner, talc, paper dust, etc. from the copy paper from the carrier, and always supplies a portion of the recovered toner to the downstream cleaning blade as a lubricant. Wear can be minimized.

これに加えて、潜像担持体に対する前記ロール状トナ
ーデスターバー用ブラシのニップ量を0.4mm以上1.2mm以
下に設定して、潜像担持体の磨耗をさらに少なくするこ
とができる。
In addition, by setting the nip amount of the roll-shaped toner deter bar brush to the latent image carrier at 0.4 mm or more and 1.2 mm or less, the wear of the latent image carrier can be further reduced.

このクリーニング装置は、潜像担持体としてOPC感光
体を用い、クリーニング手段としてクリーニングブレー
ドを用いる画像形成装置に適用する場合に最も効果的で
ある。
This cleaning device is most effective when applied to an image forming apparatus using an OPC photosensitive member as a latent image carrier and a cleaning blade as a cleaning means.

さらに感光体の磨耗を少なくするには、前記ロール状
トナーデスターバー用ブラシを潜像担持体のトナー像領
域以外の位置において潜像担持体から離間するように構
成するか、又は、潜像担持体の移動速度とほぼ同じに変
速するように構成するとよい。
In order to further reduce the wear of the photosensitive member, the roll-shaped toner deter bar brush may be configured to be separated from the latent image carrier at a position other than the toner image area of the latent image carrier, or It is preferable that the speed be changed so as to be substantially the same as the movement speed of the body.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の第1実施例のクリーニング装置を備え
た感光体ユニットの感光ドラムの回転軸に垂直にとった
断面図、第2図は第1図の線II−II′についてとった断
面図、第3図は電荷輸送層CTLの磨耗量をクリーニング
ブレードの感光体に対する圧力を変数としてとった結果
を示す図、第4図は補助ブラシの感光体ドラムに対する
ニップ量を説明するための図、第5図は電荷輸送層CTL
の磨耗量を補助ブラシの周速比yを変数としてとった結
果を示す図、第6図は補助ブラシの周速比yを変数とし
プロセス速度をパラメータとしてタルク付着量をとった
結果を示す図、第7図はプロセス速度xを変数として本
発明により許容される補助ブラシの周速比yの範囲を示
す図、第8図は電荷輸送層CTLの磨耗量を補助ブラシの
感光体ドラムに対するニップ量を変数として調べた結果
を示す図、第9図は第1図の感光体ユニットを用いる画
像形成装置に本発明の別の実施例のクリーニング装置を
適用した場合のタイミングチャート、第10図は本発明に
より補助ブラシを感光体ドラムに離接させる場合の構成
の要部を示す側面図、第11図は第10図の構成の線A−A
に沿った断面図、第12図はOPC感光体の断面図、第13図
は4電荷輸送層CTLの膜厚をパラメータとしたときの相
対露光量と表面電位との関係を示すための図である。 1……感光体ユニット、3……感光ドラム、4……感光
ドラム内の空間、5、7……円筒状側板、9……回転
軸、11……ハウジング、13……ハウジングからユニット
内側に突出している円筒部、15……側板の外周には切ら
れた歯車、16……位置決め穴、17……トナーデスターバ
ー用ブラシ、19……トナーデスターバー用ブラシの回転
軸、21……トナーデスターバー用ブラシの回転軸に固定
された歯車、22……掻き落とし部材、23……クリーニン
グブレード、25……ハウジングの底板、27……トナー搬
送回転パドル、29……トナー搬送回転パドル回転駆動用
歯車、30……クリーニング装置、31……トナー回収ボッ
クス、32……クリーニング装置とトナー回収ボックスの
間の隔壁、33……回転軸、34……板状部材、35……トナ
ー搬送オーガー、37……オーガー回転用の歯車、38……
トルクリミッター機構、39……ハウジングの前側の壁に
設けられた円形開口、41……孔、43……パイプ、45……
オーガーの先端、47……ハウジングの後側の壁に回転自
在に設けられている駆動用歯車、49……フロート部材、
51……遮蔽部材、53……透明壁よりなる突出部、55……
突出部が入り込む溝、57……発光素子、59……受光素
子、60……満杯検知機構、61……帯電器、71、72……ア
イドラー歯車、73……リンク、74……ソレノイド、75…
…プランジャー、76……戻しバネ、77……軸、78、78′
……トラッキングロール
FIG. 1 is a sectional view taken along a line perpendicular to the rotation axis of a photosensitive drum of a photosensitive unit having a cleaning device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II 'of FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view, and FIG. 3 is a view showing the result of taking the amount of wear of the charge transport layer CTL by using the pressure of the cleaning blade on the photoconductor as a variable. FIG. 4 is a diagram for explaining the nip amount of the auxiliary brush with respect to the photoconductor drum. Figure 5 shows the charge transport layer CTL
FIG. 6 is a diagram showing a result obtained by taking the amount of wear of the auxiliary brush as a variable with the peripheral speed ratio y of the auxiliary brush, and FIG. FIG. 7 is a diagram showing the range of the peripheral speed ratio y of the auxiliary brush permitted by the present invention with the process speed x as a variable. FIG. 8 is a graph showing the wear amount of the charge transport layer CTL on the nip of the auxiliary brush with respect to the photosensitive drum. FIG. 9 is a diagram showing the result of an examination using the amount as a variable, FIG. 9 is a timing chart when the cleaning device of another embodiment of the present invention is applied to the image forming apparatus using the photoreceptor unit of FIG. 1, and FIG. FIG. 11 is a side view showing a main part of a configuration in a case where the auxiliary brush is moved toward and away from the photosensitive drum according to the present invention.
12 is a cross-sectional view of the OPC photoreceptor, and FIG. 13 is a view showing the relationship between the relative exposure and the surface potential when the thickness of the four charge transport layers CTL is used as a parameter. is there. 1 photoconductor unit, 3 photoconductor drum, 4 space in photoconductor drum, 5, 7 cylindrical side plate, 9 rotating shaft, 11 housing, 13 inside housing from housing Protruding cylindrical portion, 15 ... gear cut on the outer periphery of side plate, 16 ... positioning hole, 17 ... brush for toner deter bar, 19 ... rotating shaft of brush for toner deter bar, 21 ... toner Gears fixed to the rotation shaft of the brush for the deter bar, 22: scraping member, 23: cleaning blade, 25: bottom plate of housing, 27: toner transport rotary paddle, 29: toner transport rotary paddle rotary drive , A cleaning device, 31 a toner collecting box, 32 a partition wall between the cleaning device and the toner collecting box, 33 a rotating shaft, 34 a plate member, 35 a toner conveying auger, 37 ...... Auger Diversion of gear, 38 ......
Torque limiter mechanism, 39: circular opening provided in front wall of housing, 41: hole, 43: pipe, 45:
Auger tip, 47 ... a driving gear rotatably provided on the rear wall of the housing, 49 ... a float member,
51 ... Shielding member, 53 ... Projection made of transparent wall, 55 ...
Groove into which projecting part enters, 57: Light emitting element, 59: Light receiving element, 60: Full detection mechanism, 61: Charger, 71, 72 ... Idler gear, 73 ... Link, 74 ... Solenoid, 75 …
… Plunger, 76 …… return spring, 77 …… axis, 78, 78 '
…… Tracking roll

フロントページの続き (72)発明者 小林 幹男 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼ ロックス株式会社海老名事業所内 (56)参考文献 特開 昭60−168183(JP,A) 特開 昭60−168182(JP,A) 特開 昭61−107369(JP,A) 特開 平1−170976(JP,A) 特開 昭63−221376(JP,A) 特開 昭63−88572(JP,A) 特開 昭59−19984(JP,A) 実開 昭63−178868(JP,U) 実開 平2−10561(JP,U) 実開 昭63−160576(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03G 21/00 - 21/12 Continued on the front page (72) Inventor Mikio Kobayashi 2274 Hongo, Ebina-shi, Kanagawa Prefecture Fuji Xerox Co., Ltd. Ebina Works (56) References JP-A-60-168183 (JP, A) JP-A-60-168182 (JP) JP-A-61-36969 (JP, A) JP-A-1-170976 (JP, A) JP-A-63-221376 (JP, A) JP-A-63-88572 (JP, A) 59-19984 (JP, A) Japanese Utility Model 63-178868 (JP, U) Japanese Utility Model 2-10561 (JP, U) Japanese Utility Model 63-160576 (JP, U) (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) G03G 21/00-21/12

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】移動する潜像担持体上の残留トナーを清掃
するための画像形成装置用クリーニング装置において、
潜像担持体に近接して配置されたクリーニング手段と、
その上流の位置にて潜像担持体に接してその移動方向に
回転するロール状トナーデスターバー用ブラシとを備
え、潜像担持体の移動速度x mm/secに対するトナーデス
ターバー用ブラシの周速の比をyとするとき、 60/x+1≦y≦1.8 の条件を満足するように前記周速比yが設定されている
ことを特徴とする画像形成装置用クリーニング装置。
1. A cleaning device for an image forming apparatus for cleaning residual toner on a moving latent image carrier, comprising:
Cleaning means arranged in proximity to the latent image carrier,
A roller-shaped toner deter bar brush that rotates in the moving direction in contact with the latent image carrier at a position upstream thereof, and a peripheral speed of the toner deter bar brush with respect to the moving speed x mm / sec of the latent image carrier. Wherein the peripheral speed ratio y is set so as to satisfy the following condition: 60 / x + 1 ≦ y ≦ 1.8.
【請求項2】潜像担持体に対する前記ロール状トナーデ
スターバー用ブラシのニップ量を0.4mm以上1.2mm以下に
設定したことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置
用クリーニング装置。
2. The cleaning device for an image forming apparatus according to claim 1, wherein the nip amount of the brush for the roll-shaped toner deter bar with respect to the latent image carrier is set to 0.4 mm or more and 1.2 mm or less.
【請求項3】潜像担持体としてOPC感光体を用いること
を特徴とする請求項1又は2記載の画像形成装置用クリ
ーニング装置。
3. The cleaning device according to claim 1, wherein an OPC photosensitive member is used as the latent image carrier.
【請求項4】クリーニング手段としてクリーニングブレ
ードを用いることを特徴とする請求項1から3のいずれ
か1項に記載の画像形成装置用クリーニング装置。
4. The cleaning device for an image forming apparatus according to claim 1, wherein a cleaning blade is used as the cleaning means.
【請求項5】前記ロール状トナーデスターバー用ブラシ
を潜像担持体のトナー像領域以外の位置において潜像担
持体から離間するように構成したことを特徴とする請求
項1から4のいずれか1項に記載の画像形成装置用クリ
ーニング装置。
5. The toner brush according to claim 1, wherein the brush for the toner debar bar is separated from the latent image carrier at a position other than the toner image area of the latent image carrier. 2. The cleaning device for an image forming apparatus according to claim 1.
【請求項6】前記ロール状トナーデスターバー用ブラシ
の周速を潜像担持体のトナー像領域以外の位置において
潜像担持体の移動速度とほぼ同じに変速するように構成
したことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に
記載の画像形成装置用クリーニング装置。
6. The apparatus according to claim 1, wherein the peripheral speed of the roll-shaped toner deter bar brush is changed to be substantially the same as the moving speed of the latent image carrier at a position other than the toner image area of the latent image carrier. The cleaning device for an image forming apparatus according to claim 1, wherein:
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