JPH065440B2

JPH065440B2 - クリ−ニング装置

Info

Publication number: JPH065440B2
Application number: JP59143430A
Authority: JP
Inventors: 順一小磯; 三次根本; 丘伊藤
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1984-07-10
Filing date: 1984-07-10
Publication date: 1994-01-19
Anticipated expiration: 2009-01-19
Also published as: JPS6120974A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はセレン等の光導電性感光体またはポリカーボネ
ート等の誘電体をトナー像担持体として用いる静電記録
装置のクリーニング装置の改良に関するものである。

〔従来技術〕

従来の静電記録装置に使用されていたクリーニング装置
の態様を述べるに当り、説明の便宜上、以下電子写真複
写機を例として、その概略を説明する。電子写真複写機
において、記録用紙（転写紙）上にトナー像の転写を終
えて除電されたトナー像担持体（感光体ドラム）は、新
たな複写画像作成のための前処理としてその表面に付着
したいわゆる残留トナーを除去せねばならない。

そのため通常は、トナー像担持体の例えば円筒周面との
接触が保たれた状態下で相対的移動を行い、もって前記
残留トナーを順次担持体表面から剥離しうるようにブレ
ードを初めとする各種クリーニング装置が機内に配設さ
れている。

なかでもブレードクリーニング装置は、その構造が簡単
であるにも拘らず、清掃効率が高く、しかも剥離したト
ナーを飛散・浮遊させない特色を有しているので、近
年、多くの電子写真複写機に採用されている。

しかしながら、その反面ブレードによるクリーニング方
式は、ブレードの先端部によって剥離されたトナーがト
ナー像担持体に沿って自然落下するものの、場合によっ
ては後続するトナー像担持体上にある残留トナーに積重
って、又は後続する担持体上に再付着するという好まし
からざる問題を派生してしまい、こうなると、ブレード
のクリーニング負担を増大させ、クリーニング効率を低
下させてしまうという欠点を持っている。

それがためブレードクリーニング装置におけるこのよう
な欠点を防止し、剥離された前記残留トナーを所定位置
に設けられたトナー処容装置へ搬送するための方法が幾
つか考えられている。その代表的手段方法としては以下
のものがある。

第１の方法は、第１図に示すようにドラム状感光体から
なるトナー像担持体１に自身の先端部一部が圧接してそ
の表面に付着した残留トナーＴをかき落すよう配置され
たブレード２の下方に、ポリエステルフィルム等の弾性
部材からなるトナー除去部材３を前記トナー像担持体１
に軽く圧接して設け、前記ブレード２によって剥離され
たトナーＴが前記トナー像担持体１に再付着するのを防
止するとともに、該トナーＴをトナー収容装置に連なる
捕集部４に誘導するようにした方法がそれであり、装置
としてみた場合構造が簡単ですむことを特長としている
（特公昭54−36501号公報参照のこと）。

しかしながらこの方法は、トナー除去部材３がゴミ・紙
粉などをトナー像担持体１に押圧して損傷を与え、究極
的にコピーされた画質を損うことがある。また、それを
避けるため薄い柔い材料を使用すると高温高湿の環境に
おいて、トナー像担持体と接触するトナー除去部材３の
自由端部がいわゆる波打ち状に変形し、前記トナー像担
持体１の全幅員に亘って密着状態を保つことができず、
剥離したトナーＴがすき間から漏洩した後、トナー像担
持体の表面とそれに対向するハウジング５の一端側とで
形成される隙間５aからクリーニング装置外（ハウジン
グ５aとその内部に配設されているブレード等から成る
構体の総称）に漏れ出して複写機内を汚損する恐れがあ
る。また、トナー自体は温湿度に影響されて凝集しやす
いので、除去後のトナーが前記トナー除去部材３のポリ
エステルフイルム等の弾性部材上に堆積し、次第にトナ
ー像担持体１との接触部まで達することがある。そのた
め、ひどい場合には一旦剥離された残留トナーがトナー
像担持体１上に再付着するようになり、トナーの剥離効
率を低下させたり、トナー像担持体１上にトナーフィル
ミングを生ぜしめる不具合がある。これを防止するた
め、トナー除去部材３を振動させる手段を別設すること
が考えられているがこれは装置を大型化する欠点があ
る。

第２の方法は、第２図に示すように、トナー像担持体１
に圧接してその表面に付着した残留トナーＴをかき落す
よう配設されたブレード２の下方にクロロブレン、EPDM
等の硬質ゴムローラから成るトナー搬送部材13の周面一
部を前記トナー像担持体１に接触して設け、かつその周
速度を同調させ、例えば従動回転させることにより剥離
されたトナーＴを前記トナー像担持体１表面から遠ざけ
る方向搬送させ、しかる後、前記トナー搬送部材周面と
接触しうるように設けたかき落し板14を介してトナー収
容装置に連なる捕集部４に誘導する方法がそれである。

しかしながら、該かき落し板14はそのかき落し効果を高
めるために比較的固い材料で作られているので、前記搬
送部材13の表面を摩耗・損傷し易く、振動や騒音の原因
を惹起する他に、その円滑な回転を妨害し、甚しい時に
は回転を停止させる迄に至ることもある。

更に第３の方法として、第３図に示すような搬送部材と
してブラシローラ23を使用したクリーニング装置が考え
られている。すなわち、トナー像担持体１に圧接してそ
の表面に付着した残留トナーＴをかき落すべく配設され
たブレード２の下方に、ナイロンに多数の毛を円筒状の
芯上に設けてなるブラシローラ23を前記トナー像担持体
１と接触させて設けるとともに、該ブラシの外周にかき
落し板24の先端を接触させて設け、操作時、前記ブレー
ド２によってかき落された残留トナーＴを、回転する前
記ブラシローラ23の繊維の外周上に載せて搬送し、前記
かき落し板24によって除去させた後、捕集部４に落下収
集する方法がそれである。

しかしながら上記第３の方法では、前記ブラシローラ23
と前記トナー像担持体１とは接触部で互いに逆方向に回
転していて、且つ前記かき落し板24による剥離後にブラ
シローラ23上の未除去のトナーが残留し、該ブラシロー
ラ23がトナー像担持体１を摺擦することによるトナーフ
ィルミングが生じ易い。また、ブラシローラ23からトナ
ーをかき落し板24を用いて除去する際に、トナーが飛散
するので、このトナーを速やかに収集するために、クリ
ーニング装置内に吸引機構を用いねばならないので、こ
のため装置が大型化し、騒音も発生する欠点がある。

〔発明の目的〕

本発明は静電潜像を可視化する記録装置、例えば電子写
真複写機における転写工程終了後に、トナー像担持体上
の残留トナーをブレードによってかき落し、更に該ブレ
ードの下方に設けたブラシローラによって前記のかき落
されたトナーを搬送するクリーニング装置を有し、具体
的にはファーブラシクリーニング装置において必須であ
る吸引装置を用いることなく、前記ブラシローラ上のト
ナーを確実に除去し、更に除去された該トナーの飛散・
浮遊によるトナー像担持体側への回り込みを防止し、ト
ナー像担持体を傷つけることなく、トナーフィルミング
を極力防止しうる高性能なクリーニング装置を付加した
静電記録装置を提供することを目的とするものである。

〔発明の構成〕

本発明の装置に係るクリーニング装置は、ブラシローラ
をトナー搬送部材として用いるとともに、該ブラシロー
ラを回転自在となし、且つその周囲の合成繊維素を像担
持体表面に軽圧接せしめるように構成したもので、それ
は、像担持体表面に接触して像担持体上の残留トナーを
剥離する弾性部材からなるトナー剥離部材を配置し、剥
離したトナーが落下する位置で、像担持体の回転方向上
流側にブラシロールを像担持体表面に摺接してなるクリ
ーニング装置において、前記ブラシロールの両側端に設
けたガイドによりブラシ表面の像担持体面への食い込み
量を１mm以下となるように配置し、かつ、このブラシロ
ールを像担持体の回転に従動せしめて回転させ、前記ト
ナー剥離部材によって像担持体表面から除去されて落下
したトナーを受け止めると共に前記落下したトナーおよ
び／または像担持体表面から除去されたトナーを像担持
体より遠ざかる方向にトナーを搬送させ、このブラシロ
ールのブラシ面に圧接および離間してブラシ毛を起倒可
能にする長孔を有する板状のフリッカを配置したことを
特徴とするクリーニング装置によって達成される。

〔実施例〕

以下、添付図面を用いて本発明に係る一実施例を説明す
る。

本発明は前述したブラシを使用する前記第３の方法或い
は装置に改良を行った装置に関するもので、その実施例
を第４図に示す。

図において、31はドラム状の感光体あるいは誘電体から
成る矢示方向に可回転のトナー像担持体（以下、説明の
便宜上、感光ドラムという）であって、その周囲には、
帯電、露光、現像、転写、分離等の公知の処理手段が配
設されている。

電子写真複写機においては、前記露光手段はランプおよ
び結像レンズ等を含む光学系であり、他の記録装置にお
いては陰極線管上に現われる輝点である。又は静電プリ
ンタのごとく、ピン電極で静電荷潜像を直接感光ドラム
上に作成するものであるが、いずれにせよ、形態は幾種
類も考えられ、それら形態が直接本発明に係るものでは
ないことを考慮して、各処理手段についての詳細な説明
および図面は省略する。

30は転写手段の後の感光ドラム31上に残留しているトナ
ーを除去・清掃すべく設けたクリーニング装置全体を示
す。

前記クリーニング装置30は、バネあるいは重錘等の適宜
の手段により時計方向に回転付勢された軸32d上の突起3
2cに、支持部材32aおよび32bによって挾持されて取付け
られているクリーニング用ブレード32（以下、単にブレ
ードという）と、前記感光ドラム31に少くともその回転
中接触しうるように、反時計方向に回転するブラシロー
ラ33と、少くとも該ブラシローラ33の回転中、該ブラシ
ローラ33の外周と接触し、ブラシローラ33を構成する植
毛を少なくとも１回変形させる（撓ませる）ように機能
するフリッカ34等をハウジング37に内蔵してなる。

なお、前記ブレード32、ブラシローラ33、フリッカ34は
実質的に前記感光ドラム31の幅員に相当する長さを有す
るものであり、また前記軸32d、ブラシローラ33、フリ
ッカ34はそれぞれ前記ハウジング37の両側壁（図示せ
ず）に軸支あるいは固着されているものとする。さら
に、前記ハウジング37は、その底部38をトナー収容部と
するものであるが、必要に応じて例えばその底部にスク
リュー等を配設し、ドラムの一方の側に運んだのちトナ
ーリサイクルのためのベルトにより現像装置に戻すよう
にしてもよいこと勿論である。ここで、ブラシ33とフリ
ッカＡとの材質あるいは形状等をより具体的に述べてお
く。ブラシ33の一実施例を表１に示す。

(表１) ブラシの材質……炭素配列有機導電性繊維（例：SA7；東レの商品名）ブラシ毛の長さ…４mm ブラシ毛の太さ…150デニ-ル／30フィラメントブラシ毛の密度45.000フィラメント／インチ平方ブラシの直径……18mm ブラシの周速……トナー像担持体の周速とほぼ同じなお、上記ブラシローラ33は、前記ブレード32の先端に
よって剥離されたトナーの搬送機能を有すると共に、前
記感光ドラム31の周面に擦傷を与えない材質が望まし
く、前記材質の他に、アクリル繊維、例えばカネカロン
（鐘淵化学の商品名）、フッ素樹脂から成る繊維、ある
いはポリアミドから成るナイロン繊維、更にはポリエス
テル樹脂から成る繊維であってもよい。

次にフリッカ34は前記ブラシローラ33の幅員に略相当す
る長方形の開口34aを有する剥離板から成る。フリッカ3
4は前記開口34a内にブラシローラ33の先端部一部が入り
込むようにブラシローラ33と相対関係をもって配設され
ている。従ってブラシローラ33の回転の際、該ブラシロ
ーラ先端部は開口34aの手前側に位置するフリッカ34の
作用によって撓まされ、一方の辺34bを経て開口34aに入
ると弾性復帰するようになり、この時該ブラシローラに
付着しているトナーが除去される。そして、又、開口を
限定する他辺34cで変形し、そこをすぎると再度弾性復
帰して、一度目で除去しきれなかったトナーを除去す
る。

ブラシローラ先端部の開口34a内へのくい込み量、感光
ドラム31との接触度合い、あるいはフリッカ34の厚さ、
またはブラシローラ33の速度、変形の回数等種々の因子
は適宜決定することができる。

第５図は感光体31とブラシローラ33およびフリッカ34の
配置を示す拡大断面図である。また第６図はその斜視図
であり、フリッカ34は図をわかりやすくするため分解し
て離して示す。

第５図において、ブラシローラ33と感光ドラム31との各
外周は軽く当接している。該ブラシローラ33は、トナー
剥離部材として使用されるファーブラシとは異なり、転
写工程後に感光ドラム31の外取に付着する残留トナーか
つ該ブラシローラ33との接触点を通過する際に掻き取る
程の力は不要である。即ち、この接触点の上方に位置す
るトナー剥離部材、例えばブレード32又はファーブラシ
により剥離されたトナーが外部に漏出することを防止
し、かつ該剥離トナーを感光ドラム31より遠ざける方向
に搬送し、そしてブラシローラ33に付着した該剥離トナ
ーがフリッカ34により剥離され清掃されれば良い。

ブラシローラ33は植毛したテープをチューブ33Ａの外周
面にらせん状に巻いて作られるが、その外周部はブラシ
毛33Ｂがやや粗になるため、ブラシローラ33と感光ドラ
ム31とが外接しているのみでは、上方の剥離トナーの一
部がこの接触点からこぼれ落ちるおそれがある。このた
めブラシローラ33を感光ドラム31にやや近づけて、ブラ
シローラ33の喰い込み量ｄが１mm以下になるように配置
する。これによってブラシローラ33と感光ドラム31とが
接触する位置では、ブラシ毛33Ｂの先端付近は僅か倒さ
れて密となり、接触位置でのトナーの漏出は完全に防止
される。なお、ブラシ毛33Ｂは前記（表１）に示さる材
料で作られ、上記喰い込み接触によって、感光ドラム31
の表面が傷つくおそれはない。

上記喰い込み量を常に一定に保つため、ブラシローラ33
の両端に従動ローラ35を同軸に固定し一体構造に配設す
る。従動ローラ35の半径は前記ブラシローラ33の半径よ
り喰い込み量ｄだけ小さい寸法になす。また従動ローラ
33の外周円筒面は摩耗係数の大きな材料又は形状を用
い、感光ドラム31の外周面に外接して滑りを生ずること
なく摩擦力により同一の周速で従動される。

次にクリーニング装置の作用について説明する。転写を
終えた感光ドラム31が矢示方向に回転を続けると、感光
ドラム31上の転写時の残留トナーＴは、クリーニング装
置30のハウジング37内に入り、先ずポリエステルフイル
ム等の薄板39の先端部の間隙を通過し、更に突起部40と
の間隙を通過して、ブラシローラ33との接触位置に到達
する。ここではブラシローラ33のブラシ毛33Ｂの先端は
感光ドラム31の外周面に喰い込み量ｄを保って軽く接触
し、かつ感光ドラム31とブラシローラ33の外周は共に相
対速度ゼロで回転しているから、感光ドラム31の外周面
上に付着した残留トナーは、この接触位置は剥離され
ず、そのままブレード32の圧接位置へ搬送される。

この圧接位置では、前記軸32dによってばね付勢され、
感光ドラム31の表面に対して圧接している前記ブレード
32が、前記感光ドラム31上に残留しているトナーＴをか
き落し該トナーＴを前記ドラム31の周面に沿って落下さ
せる。落下したトナーＴは、前記感光ドラム31とほぼ等
速の周速度で矢示方向に回転するブラシローラ33に受け
止められ、下方に落下・漏洩することなく、前記ブラシ
ローラ33のブラシ毛33Ｂ上に載せられドラム表面から遠
ざかる方向に搬送される。ブラシ33は所定角度回転し、
やがてフリッカ34の開口34aの上の壁面部分に当接し、
順次倒されるように撓むが、更にブラシローラ33が回転
して一方の辺34bを通過し開口34aに達すると、ブラシ毛
33Ｂは加圧力が除去され、前記撓みの時に与えられた弾
性力（復元力）により原形に復帰する。この復帰時にブ
ラシ毛33Ｂ上のトナーＴはブラシ毛33Ｂから離脱しフリ
ッカ34の外方に開口34aを介して放出され、自重により
ハウジング底部38に堆積するようになる。

引続くブラシローラ33の回転は再度、開口を限定する他
辺34cに打ち当てられ撓まされるが、ブラシローラ33の
回転により再び加圧力が解除されて原形に復帰する。こ
の復帰時にブラシ毛33Ｂ上に残存したトナーＴはブラシ
毛33Ｂから離脱・除去され落下してハウジング底部38に
収容される。かくして、ブラシ毛33Ｂに受け止められ、
感光ドラム31より遠ざかる方向に搬送されたトナーＴ
は、フリッカ34により叩き落され、効果的に除去され
る。そして清浄化されたブラシ毛33Ｂは引き続き回転さ
れて再び感光ドラム31との接触位置に至りトナー搬送を
繰返す。

第７図はブラシローラ33のトナー搬送持性を示す図であ
る。図において、感光ドラム31とブラシローラ33とを外
接させたとき、即ち食い込み量ｄをゼロにしたときに
は、曲線Ａで示す如く、ブラシ毛33Ｂの表面密度（Ｆ／
in²）をA₀点以上に増してもトナー搬送量は増さずトナ
ーの漏洩を生ずる。またA₀点以下では曲線Ａの左方の破
線で示すように実用にはならない。次に喰い込み量ｄを
１mmにした場合には曲線Ｂで示すように、ブラシ毛33Ｂ
の表面密度がB₀点付近で最も効果的にトナーを搬送す
る。A₀とB₀とを比較すれば、ブラシ密度が少なくても喰
い込み量ｄを変えることで充分カバーでき、かつトナー
搬送効率を向上させ得ることが判る。これは、小径のブ
ラシローラ33を用い、ブラシ毛33Ｂの長さを長めにした
場合にブラシ密度が低下しても、喰い込み量ｄを適量に
選定すればトナー搬送効率を向上させることができるも
のである。

実験結果によれば、前記表１によるブラシローラ33を喰
い込み量約１mmに設定し、感光ドラム31と相対速度ゼロ
に従動回転せしめ、前記フリッカ34を用いた場合、感光
ドラム31に擦傷や損傷を全く生せず、かつ残留トナーの
除去と外部漏洩防止が達成できることが確認されてい
る。

また、ブラシローラ33をセレン感光ドラムに上記のよう
に圧接し、40℃の温度環境で６日間放置した後でもセレ
ン感光ドラムを変質させることはなかった。従来のスポ
ンジロールを上記条件に設定した場合には１日でセレン
感光ドラムが変質させてしまったのに比べれば本発明の
ブラシローラの効果が明白であった。更に、ブラシロー
ラ33の下方へのトナーこぼれは無く、トナー受け部材と
して充分な性能を示した。更にまた、ブラシローラ33と
感光ドラム31との外周部接触位置での相対速度がゼロで
あるために、感光ドラム31へのトナーフィルミング等も
発生しなかった。

〔発明の効果〕

本発明は、ブレード等のトナー剥離部材によって掻き落
されたトナーを漏洩することなく像担持体に遠ざかる方
向へ搬送し、しかも像担持体を損傷することもないトナ
ー搬送部材たるブラシローラを使用することによって、
常に像担持体に良質のトナー像を形成する優れたクリー
ニング効果をもったクリーニング装置を提供することと
なった。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図は従来の静電記録装置に用いら
れていた各種トナークリーニング装置の断面図、第４図は本発明に係るクリーニング装置の一実施例の断
面図、第５図はその一部を拡大して示した断面図、第６図はその斜視図、第７図はブラシローラのトナー搬送特性を示す図であ
る。 1,31…像担持体（感光ドラム）2,32…ブレード 23，33…ブラシローラ 24…かき落し板 33Ｂ…ブラシ毛 34…フリッカ 35…従動ローラｄ…喰い込み量

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体表面に接触して像担持体上の残留
トナーを剥離する弾性部材からなるトナー剥離部材を配
置し、剥離したトナーが落下する位置で、像担持体の回
転方向上流側にブラシロールを像担持体表面に摺接して
なるクリーニング装置において、前記ブラシロールの両
側端に設けたガイドによりブラシ表面の像担持体面への
食い込み量を１mm以下となるように配置し、かつ、この
ブラシロールを像担持体の回転に従動せしめて回転さ
せ、前記トナー剥離部材によって像担持体表面から除去
されて落下したトナーを受け止めると共に前記落下した
トナーおよび／または像担持体表面から除去されたトナ
ーを像担持体より遠ざかる方向にトナーを搬送させ、こ
のブラシロールのブラシ面に圧接および離間してブラシ
毛を起倒可能にする長孔を有する板状のフリッカを配置
したことを特徴とするクリーニング装置。