JPH0131629B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電子複写機等におけるクリーニング
装置に関するものである。

画像担持体（例えば感光体）に形成されたトナ
ー像を転写シートに転写する形式の電子複写機ま
たは静電記録装置においては、転写後の画像担持
体にトナーが残存するため、これを清掃して、次
の複写画像に汚れを生ぜせしめないようにする必
要がある。

このような被清掃体である画像担持体を清掃す
るために、従来からフアーブラシ、ブレード、マ
グネツト、ウエツブ等を用いた各種クリーニング
装置が知られている。特にフアーブラシ、ブレー
ドを用いたクリーニング装置は、マグネツト、ウ
エツブ等によるクリーニング装置と較べ高速性に
優れている等の理由により多く用いられている。

フアーブラシを備えたクリーニング装置は、画
像担持体がセレン感光体等の如く比較的表面の柔
かいものであつても傷が付きにくく、またキヤリ
ア、紙粉等の異物が残留トナーに混つたり、感光
体表面に凸部がある場合でも良好なるクリーニン
グが可能である。しかしながら、フアーブラシを
構成している毛のトナー捕獲量は、ほゞ定まつて
おり、その捕獲以上のトナーが残留したときはク
リーニング不良となる。このようなクリーニング
不良を解消するためには、ブラシからのトナー放
出効率を高めるために、ブラシの回転数を上げ、
遠心力を利用してトナーを放出させ、かつこれを
強力なエアーバキユームで回収していた。しか
し、これらの方法ではトナーの飛散を防止するた
めの装置が複雑かつ大型化する欠点があり、更に
フアーブラシクリーニングは経時使用によつてト
ナーフイルミングを発生せしめ、またクリーニン
グ前に感光体の除電が必要であるとの不具合があ
つた。

一方、ブレードを備えたクリーニング装置は、
ブレードで画像担持体上の残留トナーを掻き落す
構成のため装置自体がコンパクトにでき、しかも
クリーニング効率も良く、トナーの飛散も少な
い。更には、トナーフイルミング等のトラブル、
クリーニング前の除電等の工程が必要としない等
の種々のメリツトを有しており、このため広く用
いられている。しかしながら、ブレード方式のク
リーニング装置における最大の弱点は、画像担持
体の表面性によりクリーニング性を大きく依存す
ることである。例えば、画像担持体の表体に凸部
があつたり、キヤリア、紙粉等の異物がブレード
と画像担持体と間に挾つたりすると、局部的にク
リーニング不良を生じる。この結果、コピーに異
常スジとなつて現われるだけでなく、クリーニン
グ不良となつて画像担持体に残留したトナーによ
り、機内を汚染され、画像担持体の回りの除電、
帯電不良を発生せしめ、これによりコピー画質を
更に悪化させる。

従つて、ブレードクリーニングにおけるクリー
ニング不良を解消するためには、画像担持体の表
面に凸部をなくすこと及び異物がクリーニング部
に混入しないようにすることが必要とされている
が、凸部のない画像担持体を製造するのは、技術
的に非常に困難であり、コストアツプも避けられ
ない。また、キヤリア、紙粉等の異物混入もジヤ
ム等があれば容易に避けられないのが現状であ
る。

更にブレード方式のクリーニング装置において
は、ブレードエツジの早期摩耗も避けることがで
きない。即ち、画像担持体の表面は比較的柔かい
ため、これを傷付けないようにするにはブレード
自体が柔かい材質のもの、例えば弾性ゴム材より
作られていることに起因する。そして、ブレード
のエツジが使用によつて約20〜50μ程度摩耗すれ
ばクリーニング不良を起し、上記と同様な不具合
を生じる。

このようなブレードクリーニングは、ブレード
の耐久性においても問題があり、従つてブレード
の摩耗を軽減せしめる種々の方法が提案されてい
る。例えば、潤滑剤を用いて、摩耗を軽減させる
ことが提案されているが、この方法は画像品質上
に大きな問題がある。また、ブレードのクリーニ
ング負担を軽くして摩耗を軽減しようという考え
がある。これは、ブレードの手前にクリーニング
補助手段を設け、残留トナーの50乃至80％を取除
くように構成している。しかし、この方法でもク
リーニング性を決定するのはブレードであり、ブ
レードエツジが摩耗した時点でクリーニング不良
が起るといの不具合があつた。

本発明は、上述した従来の欠点を除去し、クリ
ーニング性及び耐久性が良好なクリーニング装置
を提供することを目的とする。

以下、本発明の実施例を添付図面に従つて説明
する。

第１図において、符号１は感光体ドラムとして
構成された画像担持体であり、この感光体ドラム
１は図示してない機枠に回転可能に支承され矢印
Ａ方向へ回転する。ドラム１の周りには、帯電、
露光、現像、転写の各装置（図示せず）が配設さ
れ、転写後に感光体ドラム１に付着した残留トナ
ーは、本発明に係るクリーニング装置２によつて
清掃される。

第１図及び第２図において、クリーニング装置
２は感光体ドラム１に沿つて延びるケーシング３
を有し、このケーシング内には、回転するドラム
１の表面に先端を当接してトナーを掻き落すブレ
ード４と、ドラム１の表面に接しかつ矢印Ｂ方向
へ回転してトナーを拭き取るフアーブラシ５と、
ブレード４で掻き落されるトナーのトナー留りを
防止し、トナーの移送を安定、増進させ得るアジ
テータ６と、フアーブラシ５に拭き取られたトナ
ーを吸着して捕集するトナー捕集装置７と、ブレ
ード４及びフアーブラシ５により清掃されたトナ
ーをケーシング外へ排出するトナー排出用スクリ
ユー８として構成されたトナー排出手段とが配設
されている。ケーシング３と、これに内設された
上記諸要素４、５、６、７、８は一つのユニツト
を成している。

上記ブレード４は弾性材料、例えばゴムで作ら
れ、ドラム１のほゞ全幅近くに亘つて当接できる
細長形に構成されている。このブレード４は、ブ
レードホルダー９に保持され、ブレードホルダー
９はホルダー本体１０と、このホルダー本体１０
にブレード押し付け固定する押え部材１０ａとか
ら成り、押え部材１０ａはねじによりホルダー本
体に着脱可能に固定されている。ブレード本体１
０は、支軸１１に固着され、支軸１１は第２図に
示す如く、ケーシング３の各端壁、即ち第１ケー
シング端壁１２、第２ケーシング端壁１３とに
夫々形成された軸受孔に夫々支承されている。

上記フアーブラシ５は、駆動するロール１４
と、このロールに無数の植毛された毛１５とを有
し、毛１５は導電性繊維、レーヨン等より作られ
ている。そしてフアーブラシ５はブレード４より
も若干長くドラム１のほゞ全幅に亘つて毛が接す
るように構成されている。フアーブラシ５をドラ
ム１の幅方向にてブレード４よりも長くすること
により、ブレード両端側より発生するクリーニン
グもれを防止する用をなす。ロール１４は、第
１、第２ケーシング端壁１２，１３に夫々回転自
在に支承された支軸１６にネジにより固定されて
いる。

上記アジテータ６は、第１図に示すようにブレ
ードクリーニング部の近傍へ延びる舌１７ａを有
する揺動板１７と、この揺動板を支承する支承部
材１８とを有し、この支承部材は、第２図に示す
ように両端にて弾性板１９を介して第１、第２ケ
ーシング端壁１２，１３に固定されている。この
場合、弾性板１９は板ばね材、例えばステンレス
板より作られ、本実施例では上記揺動板１７及び
支承部材１８もステンレス板で作られている。

このアジテータ６は、後述する駆動系と駆動連
結されたアジテータ揺動手段２０により、揺動さ
れる。このアジテータ揺動手段は、上記弾性板１
９に一端を固定された作動ピン２１と、この作動
ピンを軸方向における往復運動を行い得るカム体
２２とを具備し、作動ピン２１は第１ケーシング
端壁１２に形成された案内孔１２ａに遊嵌されて
カム体２２に他端が当接している。カム体２２の
作用面は、斜面に形成され、弾性板１９が垂直状
態のとき、即ち弾性板１９が弾性変形されていな
い状態のとき、作動ピン２１の他端がカム体２２
の最遠部、即ち第２図において最右側部に当接す
るように設定されている。そして、カム体２２が
駆動系により回転されるとき、カム体２２により
作動ピンは弾性板１９の作用に抗して第２図の左
方へ移動し、カム体２２が１回転すると弾性板１
９の作用により、再び初期の位置に復帰する。

上記フアーブラシ５に拭き取られたトナーを吸
着して捕集するトナー捕集装置７は、フアーブラ
シに拭き取られこれに付着したトナーを叩き落す
フリツカー部材２３と、このフリツカー部材に落
されたトナーを静電吸着する吸着ローラ２４と、
吸着ローラ２４に吸着しているトナーを剥ぎ取る
ピツクオフ部材２５とからなり、上記フリツカー
部材２３は第１図に示すようにケーシング３に固
定されている。吸着ローラ２４は、フリツカー部
材２３の近傍に配設され、後述する駆動系により
第１図において時計方向に回転する。この吸着ロ
ーラ２４には、トナーの電荷と逆極性のバイアス
が印加され、フリツカー部材で落されたトナーが
静電吸着される。ピツクオフ部材２５は一端を固
定し、その他端側の自由端縁が吸着ローラ２４周
面の全幅に亘つて圧接し、吸着ローラ２４に付着
したトナーを剥し取る。このピツクオフ部材２５
は弾性材料、例えばゴム等で作ることが望まし
い。

ケーシング３の底部には、トナー排出用スクリ
ユー８が配設されている。このスクリユーは、一
端第１ケーシング端壁１２に回転自在に支承さ
れ、他端は第２ケーシング端壁１３に固定された
円筒２６に嵌合されてその先端の排出口２６ａま
で延在している。この円筒２６の径はスクリユー
８の径より若干大きい程度に設定され、この構成
により、ケーシング内に起る正圧、即ちフアーブ
ラシ５の回転による正圧を減圧し、排出口２６ａ
でのトナー飛散を防止している。なお、排出口２
６ａには例えばトナー収容箱（図示せず）が設置
されている。

上記の如き諸要素と共にユニツトを成したケー
シング３には、トナーがケーシング外へ洩出する
ことを防止するシール部材が固定配設されてい
る。シール部材としては、第１図に示すようにド
ラム１のほゞ全長に亘つてこれと平行に延在し、
その先端がドラム表面に当接する落下防止シール
２７と、第３図に示すようにケーシング３に沿つ
てドラム表面に当接するサイドシール２８とが設
けられている。この落下防止シール２７及びサイ
ドシール２８も弾性材料、例えばゴムで作ること
が望ましい。

また、ケーシング３には、その上端にガイドレ
ール２９が固定され、このガイドレール２９は機
枠（図示せず）に設けられたガイド部材３０の案
内溝３０ａに係合されてケーシング３の出入れを
可能としている。

上記ブレード４は、常時ドラム１に圧接させる
必要はなく、少なくとも複写工程時に圧接させる
だけで用は足りる。このため、本発明に係るクリ
ーニング装置はブレード４のドラム１への圧接と
圧接解除とに切換えられ得る加圧手段を設けてい
る。

第３図において、上記ブレードホルダー９を固
定した支軸１１には、第２ケーシング端壁１３の
ケーシング外側にて第１加圧レバー３２が固定さ
れ、この加圧レバーの一端には加圧解除用のバネ
３３が係止されている。第１加圧レバー３２の他
端にはピン３４が取付けられ、このピンに下側か
ら第２加圧レバー３５の一端が当接している。第
２加圧レバー３５は枢ピン３６に枢着され、他端
にピン３７が取付けられている。このピン３７
は、第３加圧レバー３８の一端に形成された係合
溝３８ａに係合されている。第３加圧レバー３８
は枢ピン３９に枢着され、他端には一端を固定し
たバネ４０の他端が係止され、第３加圧レバー３
８を時計方向へ回動習性を与えている。また、第
３加圧レバー３８の他端には、上記バネ４０と反
対方向に作用するバネ４１の一端が係止され、こ
のバネ４１の他端は、ブレード加圧用のソレノイ
ド（図示せず）のプランジヤーに係止されてい
る。

上記の如く構成されたブレード加圧手段は、ソ
レノイドが励磁されると、第３加圧レバー３８が
枢ピン３９を中心として反時計方向に回動し、こ
の回動に伴つて第２加圧レバー３５を枢ピン３６
を中心に時計方向へ回動させる。第２加圧レバー
３５が時計方向へ回動すると、その一端（下端
側）が持ち上げられる。このとき、第１加圧レバ
ー３２はバネ３３に抗して支軸１１を中心として
反時計方向へ回動する。この回動は、第１加圧レ
バー３２及びブレードホルダー９は支軸１１に固
定されていることにより、ブレード４がドラム１
に圧接させる。

また、ソレノイドが消磁されると、第３及び第
２加圧レバー３８，３５はバネ４０の作用によつ
て上記とは夫々逆の方向に回動し、第３加圧レバ
ー３２もバネ３３の作用により逆の方向、即ち支
軸１１を中心として時計方向へ回動する。この回
動によりブレード４はドラム１に離れる。なお、
第１加圧レバー３２には、大径孔３２ａが形成さ
れ、この大径孔３２ａに第２ケーシング端壁１３
に固定された小径ピン４２が遊嵌され、加圧手段
の動きを規制している。

次に第２図及び第４図を用いて、フアーブラシ
５、吸着ローラ２４、アジテータ６、スクリユー
９の駆動系について説明する。

第２図及び第４図において、図示しない駆動装
置と駆動連結された駆動軸４３第１歯車４４及び
第２歯車４５が固定されている。第１歯車４４は
ドラム駆動歯車４６と噛み合い、第２歯車４５は
支軸１６に固定されたフアーブラシ駆動歯車４７
と噛み合つている。支軸１６には、第３歯車４８
が固定され、この第３歯車４８に吸着ローラ２４
のローラ軸２４ａに固定された吸着ローラ駆動歯
車４９が噛み合つている。また、第３歯車４８
は、中間歯車５０を介してアジテータ駆動歯車５
１と噛み合い、このアジテータ駆動歯車５１に上
記カム体２２が一体化されている。アジテータ駆
動歯車５１はスクリユー８の軸に固定されたスク
リユー駆動歯車５２と噛み合つている。

上記の如く構成されたクリーニング装置の作動
態様について説明する。

第１図において、転写後の感光体ドラム１に
は、若干のトナーが残存は避けられず、このよう
な残留トナーはドラム１の回転に伴つてクリーニ
ング装置２へ送られて来る。この残留トナーは、
そのすべてがブレード４により掻き落され、そし
て、アジテータ６の揺動によつて速やかにスクリ
ユー８へ送られる。スクリユー８へ送られたトナ
ーはスクリユー８の回転に伴つてトナー収容器へ
と排出される。なお、ブレードクリーニングにお
いて、ブレードエツジ付近にトナー塊ができるこ
とがあり、これができるとクリーニング不良の原
因の一つとなるが、本発明に係るクリーニング装
置はアジテータ６を設けていることにより、この
ような不具合を解消する。即ち、トナーは揺動板
１７の舌１７ａによりトナー塊となる以前に落さ
れる。

残留トナーは、通常上記の如くして清掃される
が、経時使用によりブレードエツジが摩耗した場
合、またはドラム表面に凸部があつた場合には、
ブレードクリーニングはクリーニング不良を起す
こととなる。本発明に係るクリーニング装置は、
このようなクリーニング不良がブレードで起つて
もフアーブラシ５によつて清掃される。即ち、ブ
レード４のドラム移動方向後方にはフアーブラシ
５が配設されており、ブレードを通り越した残留
トナーはここで確実に清掃される。

このフアーブラシ５で拭き取られその毛１５に
捕獲されたトナーは、フアーブラシ５の回転によ
りほゞ半周した所でフリツカー部材２３で叩き落
される。このとき、フリツカー部材２３の近傍に
は、トナーの電荷と逆極性のバイアスを印加した
吸着ローラ２４が配設され、フリツカー部材２３
で叩き落されたトナーは吸着ローラ２４に静電吸
着される。吸着ローラ２４は、上記した駆動系に
より第１図において時計方向に回転されており、
吸着されたトナーはピツクオフ部材２５によつて
強制的に剥離され、かくしてトナーは下方へ落ち
る。

ピツクオフ部材２５で落されたトナーはアジテ
ータ６の揺動板１７が舌１７ａと反対側部分にお
いてもケーシング３に近接する位置まで延在して
いるため、スクリユー８の手前で溜まることなく
送られる。このようにフアーブラシ５で拭き取ら
れたトナーは直ちに排出され、上記毛に溜まるこ
とが殆どなく、従つてトナーの飛散もなくなる。

上記の如く、残留トナーは、ブレード及びフア
ーブラシ５によつて確実に清掃され、清掃された
トナーも速やかにスクリユー８へ送られて排出さ
れる。

第５図は、本発明の別の実施例を示すものであ
り、本実施例では画像担持体がシート感光体５３
として構成されている。シート感光体５３は不回
転のドラム５４に巻掛けられ、ローラ５５，５６
を介してドラム内部に設けた巻取り装置（図示せ
ず）によつて巻取り、巻外しされる。

クリーニング装置２′は、ケーシング３′内にブ
レード４′、フアーブラシ５′、アジテータ６′、
トナー捕集装置７′及びスクリユー８′を備え、こ
れらは上記実施例と同様に構成されている。この
クリーニング装置２′はブレード４′がシート感光
体５３に圧接され、フアーブラシ５′は上記ロー
ラ５５，５６間に位置しドラム５４の一部を構成
された境目板５７に接している。

上記構成によれば、シート感光体５３をブレー
ド４′が、そして境目板をフアーブラシ５′が清掃
し、このようなシート感光体においてもブレード
によるクリーニングが可能となつた。この形式の
感光体は従来、ブレードでの境目板の清掃ができ
ないため（境目板は不動であるから）、ブレード
によるクリーニングが必然的に採用されなかつ
た。また、境目板の清掃をしないと、この残留ト
ナーによる機内の汚染（除電チヤージヤー、帯電
チヤージヤー及び転写チヤージヤー等の汚染）を
起し、各種の画像形成上の不具合を生じ、結果的
にコピー上に各種異常画像を生じさせるという欠
点が生ずる。上記実施例によれば、境目板はフア
ーブラシによつて清掃されるためこのような不具
合は全く生じない。

以上の如く、本発明に係るクリーニング装置
は、ブレードと、これの画像担持体移動方向後方
にフアーブラシを備えたことにより、ブレードと
フアーブラシが夫々有していた諸欠点を補い良好
なるクリーニング性が得られる。また、ブレード
とフアーブラシは一つのケーシング内に配設して
いるため、トナー排出装置等を併用でき、比較的
コンパクトはクリーニング装置を提供できる。

なお、本発明は、各種形式のカラー複写機にお
いても当然適用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るクリーニング装置の側面
断面図、第２図はその展開断面図、第３図はブレ
ード加圧手段を示す側面図、第４図は駆動系を示
す側面図、第５図は別の実施例を示す説明図であ
る。 １……感光体ドラム、４……ブレード、５……
フアーブラシ、２３……フリツカー部材、２４…
…静電吸着用ローラ、２５……ピツクオフ部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 転写後の画像担持体に付着した残留トナーを
   清掃する、電子複写機等におけるクリーニング装
   置において、前記画像担持体に当接して前記残留
   トナーを掻落すブレードと、画像担持体の移動方
   向に対し該ブレードの後方に配設され残留トナー
   を拭き取るフアーブラシと、フアーブラシに拭き
   取られたトナーを捕集するトナー捕集装置とが一
   つのケーシング内に設けられ、前記トナー捕集装
   置が前記フアーブラシに拭き取られたトナーを落
   すフリツカー部材と、該フリツカー部材に落され
   たトナーを静電吸着する吸着ローラと、該吸着ロ
   ーラに吸着されたトナーを剥ぎ取るピツクオフ部
   材とからなることを特徴とする前記クリーニング
   装置。 ２ 上記トナー捕集装置に捕集されるトナーと、
   上記ブレードに掻き落されるトナーとが、上記ケ
   ーシング内下方に設けられたトナー排出手段によ
   りケーシング外に排出される、特許請求の範囲第
   １項記載のクリーニング装置。 ３ 上記トナー排出手段の上方にアジテータを配
   設し、該アジテータが複数枚の揺動板を有し、該
   揺動板がブレードエツジ近傍からこれと対向する
   ケーシング壁と近接する位置まで延在する、特許
   請求の範囲第１項及び第２項に記載のクリーニン
   グ装置。