JPH0658583B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、クリーニング手段に改良を行った像担持体上
の残留トナーを除去するクリーニング装置を有する画像
形成装置に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に転写型電子写真複写機等の画像形成装置において
は、光導電性感光層を外周面に有する回転ドラム式の像
担持体を使用し、該像担持体を回転せしめながら前記感
光層に静電潜像を形成してトナーにより現像し、得られ
たトナー像を記録用紙に転写することが行われる。転写
を終えた後の像担持体の外周面は、付着した残留トナー
をクリーニング装置によって剥離、清掃され再び静電潜
像を形成して新たな画像による転写が行われることゝな
る。

このような残留トナーの付着した像担持体の短時間内に
おける効率の良いクリーニング方法としてクリーニング
用ブレードを使用したいわゆるブレードクリーニング装
置が多く用いられる。

該ブレードクリーニング装置は、ポリウレタン、シリコ
ン、ポリブタジエン等の硬質ゴム板から成るクリーニン
グ用ブレードをバネ等の弾性部材を利用して付勢して該
ブレードの稜線（エッヂ部）を前記像担持体に圧接した
状態に保ち、該像担持体の自転に伴ってその周面上の残
留トナーをかき落すよう構成した装置である。

ブレードクリーニング装置は、このようにその構造が簡
単にもかゝわらず、清掃効果が極めて高く、かつトナー
は飛散せずに掻き落されるのでその回収が容易であり、
従って他の機構部に漏洩、飛散して支障を与えるような
こともない優れたクリーニング手段と言うことが出来
る。

然しながらクリーニングブレードが像担持体表面に継続
して摺接するときは、像担持体表面を損傷し、ブレード
のエッヂ部を磨耗させ、長期に亘るクリーニングを不可
能とする欠点を有している。このためにブレード部材を
可動とし、転写後の残留トナーが付着した像担持体がク
リーニング部に来たときのみブレード部材を像担持体に
摺接するようにし、それ以外はブレード部材を像担持体
表面から退避させるようにしたクリーニング装置があら
われるようになった、このような技術手段は像担持体表
面を傷つけず、ブレードの寿命を長くする効果を有して
いるが、このようなブレード部材を像担持体に圧着・解
除するクリーニング装置にあっては、ブレード部材が像
担持体から解除された際にブレード部材のエッヂ部に貯
えられていた剥離されたトナーが像担持体上に残り、次
の新たな画像と重複し、画像を乱すという問題があっ
た。ブレード以外のローラタイプその他でも圧接又は圧
接解除時同様な問題が生ずる危険性あり。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、ブレード部材等の感光体などの像担持体へ当
接してクリーニング作用を施すクリーニング手段が像担
持体に圧着・解除を行うようにしたクリーニング装置に
おいて、像担持体上の残留トナーを効果的にクリーニン
グすることを可能とすると共に感光体表面を傷つけず
に、クリーニング残トナー以外の強力付着物（例えば、
ブレードをもくぐり抜ける様な偏平状紙粉など、）を除
去し、感光体の寿命を高めながら良質の画像を形成する
ことのできる画像形成装置の提供を目的としたものであ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、像形成体上に潜像を形成する潜像形成手段
と、該潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、
該トナー像を記録紙上に転写する転写手段と、転写を終
えた像形成体上に残留するトナーを除去するクリーニン
グ手段とを像形成体の周囲に配設した画像形成装置にお
いて、該クリーニング手段は前記像形成体をクリーニン
グするブレードを用いた第１のクリーニング手段と、像
形成体の移動方向に関しこの第１のクリーニング手段の
下流に配置されたクリーニングローラよりなる第２のク
リーニング手段とを有し、第１のクリーニング手段及び
第２のクリーニング手段は前記像形成体に当接一解除動
作するよう構成し、第１のクリーニング手段の当接及び
／又は解除動作に基づいて第２のクリーニング手段は当
接一解除動作を行い、第１のクリーニング手段の当接及
び／又は解除動作を行った部位の前記像形成体が第２の
クリーニング手段に達する際は第２のクリーニング手段
は所定時間前記像形成体に当接していることを特徴とす
る画像形成装置によって達成される。

〔作用〕

本発明は、例えばその内層に低硬度のスポンジ部材、外
層には高硬度のソリッド状シリコンゴム等を配したゴム
ローラとか発泡状の弾性ローラなどを、像担持体の走行
方向に見てブレード部材の下流側に設け、かつ該弾性ク
リーニングローラは像担持体に対して圧接・回転あるい
は退避する機能を有し、前記のブレード部材（第１のク
リーニング手段に相当する）が像担持体に対して離間し
退避する際に像担持体上のブレードのクリーニング部に
残ったトナー等を前記の弾性クリーニングローラが清掃
するようにしたものである。

なお特開昭６０−１１２０８４号公報による提案は、ブ
レード部材の下流に圧接するクリーニングローラを設け
るようにしたもので、該提案はクリーニングローラを設
けた位置については本発明によるクリーニングローラと
同じくするが、クリーニングローラを設けた目的及び構
成を本発明とは異にするものである。即ち、該提案は像
担持体から退避可能としたものではなく、該提案は像担
持体面をブレードと共に終始摺擦するようにしたもの
で、像担持体面を劣化させ、感光体の寿命を縮めるとい
う欠点を有するものである。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図ないし第４図に示す。

先ず第３図によって本発明にかゝわるクリーニング装置
をカラー画像形成装置に適用した場合について機能の全
般について説明する。

第３図において、Ａは読み取りユニット、Ｂは書き込み
ユニット、Ｃは画像形成部、Ｄは給紙部である。

読み取りユニットＡにおいては、１はプラテンガラス
で、原稿２はこのプラテンガラス１上に置かれる。原稿
２は、スライドレール３上を移動するキャリッジ４に設
けられた螢光灯５及び６によって照明される。可動ミラ
ーユニット８にはミラー９及び９′がもうけられスライ
ドレール３上を移動し、キャリッジ４に設けられている
第１ミラー７との組み合わせでプラテンガラス１上の原
稿２の光像をレンズ読み取りユニット20へ導出する。

キャリッジ４及び可動ミラーユニット８はステピングモ
ータ10によりワイヤ15を介して駆動されるプーリ11，1
2，13，14により、それぞれＶ及び1/2Ｖの速度で同方向
に駆動される。プラテンガラス１の両端部裏面側には標
準白色板16，17が設けられ、原稿読み取り走査開始前及
び走査終了後に標準白色信号が得られるように構成され
ている。

レンズ読み取りユニット20はレンズ21、プリズム22、第
１読み取り基板24、レッドチャンネル（以下Ｒ−chとい
う）CCD 25、第２読み取り基板26、シアンチャンネル
（以下Ｃ−chという）CCD 27から構成される。第１ミラ
ー７、ミラー９、ミラー９′により伝達された原稿光像
はレンズ21により集束され、プリズム22内に設けられた
ダイクロイックミラーによりＲ−ch像とＣ−ch像とに分
離され、第１読み取り基板24上に設けられたＲ−ch CCD
25及び第２読み取り基板26上に設けられたＣ−ch CCD
27の受光面のそれぞれ結像される。

前記螢光灯５，６はカラー原稿の読み取りに際して光源
にもとづく特定の色の強調や減衰を防ぐため市販の温白
色系螢光灯が用いられ、またチラツキ防止のため40KHz
の高周波電源で点灯され管壁の定温保持あるいはウォー
ムアップ促進のためポジスタ使用のヒータで保温されて
いる。

前記Ｒ−ch CCD 25及びＣ−ch CCD 27から出力された画
像信号は、信号処理部において信号処理される。信号処
理部において、後述するトナーの色に応じ色分離された
色信号が出力され、書き込みユニットＢに入力される。

書き込みユニットＢでは半導体レーザで発生されたレー
ザービームは駆動モータ30により回転されるポリゴンミ
ラー32より回転走査され、Ｆθレンズ36を経て反射鏡37
により光路を曲げられて像担持体たる感光体ドラム40の
表面上に投射され輝線を形成する。

走査が開始されるとビームがインデックスセンサによっ
て検知され、第１の色信号によるビームの変調が開始さ
れる。変調されたビームは、帯電器41により予め一様に
帯電されている感光体ドラム40上を走査する。レーザビ
ームによる主走査と感光体ドラム40の回転による副走査
によりドラム表面に第１の色に対応する潜像が形成され
てゆく。この潜像は例えば赤色トナーの装填された現像
器43により現像されて、ドラム表面に赤色トナー像が形
成される。得られたトナー像は、ドラム面に保持された
まま、感光体ドラム表面より離間・退避しているクリー
ニング装置46の下を通過し、つぎのコピーサイクルには
いる。感光体ドラム40は帯電器41により一様に帯電され
る。

次いで信号処理部から出力された第２の色信号が書き込
みユニットＢに入力され、前記の第１の色信号の場合と
同様にしてドラム表面への書き込みが行なわれ潜像が形
成される。潜像は第２の色、例えば青色のトナーを装填
した現像器44によって現像される。この青色トナー像は
すでに形成されている前記ドラム面上の赤色トナー像に
重ねて形成される。

45は黒色トナーを有する現像器で、信号処理部で発生さ
れる制御信号に基づいてドラム表面上に黒色トナー像を
形成する。これら現像器43，44，45のスリーブには交流
及び直流のバイアスが印加され、２成分現像剤によるジ
ャンピング現像が行なわれ、接地された感光体ドラム40
には非接触で現像が行なわれている。

このようにして現像された第１の色信号によるトナー像
と第２の色信号によるトナー像、及び黒トナー像で現像
されたトナー像の重ねあわされた像は、転写極50により
給紙部の給送ベルト62、給送ローラ63により送られてき
た転写体である記録紙61上に転写される。トナー像を転
写された転写紙は分離極51により感光体から分離され、
さらに定着器52へ搬送されて定着されカラーハードコピ
ーが得られる。

かくして転写を終了した感光体ドラム40は、第１図に示
す本発明のクリーニング装置46によって周面上に残留し
た不要のトナーを除去されるようになっている。

第１図において、47はクリーニング作用時には前記感光
体ドラム40の周面に圧接される第１のクリーニング部材
たるクリーニングブレードであり、49は前記クリーニン
グブレード47の下流に配置されて該クリーニングブレー
ド47の圧接時および圧接解除時にそれぞれ所定の時間同
じく感光体ドラム40の周面に圧接される弾性クリーニン
グローラである。

前記弾性クリーニングローラ49は、その支持軸49ａが感
光体ドラム40の回転軸40ａと平行に軸架された回転軸70
に固定されているストップレバー71によって移動可能に
支持されていて、該ストップレバー71の反時計方向の回
転によって前記弾性クリーニングローラ49を感光体ドラ
ム40の周面に圧接することが出来るようになっている。
なお前記ストップレバー71は、前記弾性クリーニングロ
ーラ49の両側端部にそれぞれ設けられていて該クリーニ
ングローラ49を感光体ドラム40の周面に正しく並行させ
ている。

一方、前記ストップレバー71の一方の先端71ａに係合す
る位置には、歯車81を一体とした切込部80ａをもつカム
板80が回転可能に設けられていて、画像形成装置本体か
ら導入された駆動軸90上の歯車91から、歯車92を経た上
バネクラッチ93を介したフリクシヨン接続によって駆動
回転されるようになっている。

前記駆動軸90の回転は、さらに前記歯車81から中間歯車
82を介して前記回転軸70の端部に固定した歯車72に対し
ても伝達されるもので、従って前記弾性クリーニングロ
ーラ49は、前記回転軸70に取付けた歯車73と前記支持軸
49ａに取付けた歯車74との噛合によって自転されるよう
にも構成されている。

また前記ストップレバー71の他方の先端71ｂには、ソレ
ノイド100のプランジャ101が接続していて、該ソレノイ
ド100がONとなるとプランジャ101が作動して引張バネ75
によってピン76に当接して停止している前記ストップレ
バー71を反時計方向に回動して前述した如く前記弾性ク
リーニングローラ49を感光体ドラム40の周面に圧接させ
ると同時に前記ストップレバー71の先端71ａが前記カム
板80の切込部80ａをその係合から開放するようにもなっ
ている。

第１図は、感光体ドラム40に対する帯電・露光・現像と
転写等のコピープロセスが行われている状態にあって前
記クリーニングブレード47、弾性クリーニングローラ49
が何れも感光体ドラム40の周面から離間して退避した位
置に保たれており、一方、前記駆動軸90の回転も前記カ
ム板80の係止によってバネクラッチ93が作用しないため
前記弾性クリーニングローラ49に伝達されていない状態
を示している。

次にその作動について説明すると感光体ドラム40周面上
の転写を終了したトナー画像の先端が前記クリーニング
ブレード47の位置に達する以前に該クリーニングブレー
ド47はその圧着機構（図示せず）によって感光体ドラム
40の周面に圧接して残留トナーの剥離を始めるが、同時
に前記ソレノイド100がONとなって前記ストップレバー7
1を反時計方向に回動させる。

従って、前記カム板80はその係止が解除されて前記駆動
軸90の時計方向の駆動回転により前記バネクラッチ93を
介して反時計方向に回転され前述した各歯車82，72，7
3，74を経て前記弾性クリーニングローラ49を時計方向
に回転しつゝ感光体ドラム40の周面に圧接させる。

その結果、クリーニングブレード47の圧接時に発生する
トナー粉やトナー塊が、その搬送方向と相反する方向に
大きな相対的な速度差をもって回転する前記弾性クリー
ニングローラ49の擦過作用によって効率良く除去される
ことゝとなる。

同様にしてクリーニングブレード47の圧接解除時にも前
記ソレノイド100が再びONとして周面上に取残したトナ
ー粉やトナー塊を除去することにより感光体ドラム40の
効率の良いクリーニング作用が行われることゝなる。

第２図は前記弾性クリーニングローラ49の構成の一例を
示したもので金属製の支持軸49ａの周面に硬度20゜程度
の発泡性ウレタン樹脂を肉厚３mmにライニングした弾性
状の外層49ｂを形成し、それを約200grの圧接荷重をも
って感光体ドラム40の周面に対し３mm程度のニップ量を
もつよう構成し、その条件にて回転方向を前述した如く
感光体ドラム40と相反する方向に対しドラム40の２分の
１の周速にて回転した結果前記クリーニングブレード47
によって剥離された滞留トナーの他、前述した紙粉、タ
ルク、ロジンの他コロナ生成による異物の除去が極めて
効果的に行われ、しかも感光体に対する損傷が頗る軽微
であることが確認された。

本発明のクリーニング装置を備えたカラー画像形成装置
におけるカラー画像形成のシーケンスを第４図のタイム
チャートによって説明すると、回転を始めるに当って、
若干の時間先行して帯電が始められた感光体ドラム40
は、第１回の周期において前記第１の色信号による像露
光とそれより時間ｘ遅れた現像Ｉの処理を受けたあと第
２回の周期に入り前記第２の色信号による像露光とそれ
より時間ｙ遅れた現像IIの処理を受けてさらに第３回の
周期において黒色信号による像露光と時間ｚ遅れて現像
IIIの処理を経てカラー画像を構成するようになってい
る。

こゝで、時間ｘ，ｙ，ｚは感光体ドラム40が像露光位置
からそれぞれの現像処理を受ける位置に達する迄に要す
る時間であり同じくｍは像露光位置から転写極50に達す
る迄に要する時間、ｎは像露光位置からクリーニング装
置46に到達する迄に要する時間である。またｌは原稿の
全画像面が像露光あるいは現像処理位置等の定点を通過
するに要する時間であって、それら像露光、現像処理あ
るいは転写、クリーニング等の作用は破線をもって示す
ように前記時間ｌの前後に若干余裕をもった時間の間、
作動されるようになっている。

すなわち、本発明のクリーニング装置においては、ブレ
ード47は前記時間ｌの前後に若干余裕を含めた時間、作
動されるが前記弾性クリーニングローラ49は前記ブレー
ド47の作動開始時と全画像面をクリーニングし終った時
からそれぞれ約１秒間にわたって作動されるようになっ
ている、勿論この時間は、適宜変更できる。それ以外の
間前記弾性クリーニングローラ49は前述したバネクラッ
チ93の滑りとソレノイド100のOFFとによって第１図に示
す如く感光体ドラム40の周面から離間して退避した位置
に保たれて画像形成中には作動されないようになってい
る。

なお本実施例においては本発明のクリーニング装置をカ
ラー画像形成装置に適用した場合を示したが、その他一
般の単色の画像形成装置のクリーニング手段として使用
することも可能で本実施例における場合と同様の効果が
得られるものである。

〔発明の効果〕

本発明により、ブレードによるクリーニング方式をクリ
ーニング手段とする画像形成装置においても感光体を損
傷・劣化させることなくして取残したトナーの他紙粉や
異物等の除去が可能となってその結果画質の優れた画
像、特にカラー画像形成装置に使用されることにより色
彩鮮度の良いカラー画像を実現することの出来る優れた
クリーニング装置が提供されることゝとなった。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明のクリーニング装置の要部
図。第３図および第４図は前記クリーニング装置を備え
たカラー画像形成装置の構成図とその作動のタイムチャ
ート。 40……感光体ドラム、46……クリーニング装置 47……クリーニングブレード 49……弾性クリーニングローラ 70……回転軸、71……ストップレバー 72,73,74,81,82,91,92……歯車 80……カム板、90……駆動軸 93……バネクラッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田村 明彦 東京都八王子市石川町2970番地 小西六写 真工業株式会社内 (72)発明者 早川 和志 東京都八王子市石川町2970番地 小西六写 真工業株式会社内 審査官 平井 聡子 (56)参考文献 実開 昭55−68160（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】像形成体上に潜像を形成する潜像形成手段
   と、該潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、
   該トナー像を記録紙上に転写する転写手段と、転写を終
   えた像形成体上に残留するトナーを除去するクリーニン
   グ手段とを像形成体の周囲に配設した画像形成装置にお
   いて、 該クリーニング手段は前記像形成体をクリーニングする
   ブレードを用いた第１のクリーニング手段と、像形成体
   の移動方向に関しこの第１のクリーニング手段の下流に
   配置されたクリーニングローラよりなる第２のクリーニ
   ング手段とを有し、 第１のクリーニング手段及び第２のクリーニング手段は
   前記像形成体に当接一解除動作するよう構成し、 第１のクリーニング手段の当接及び／又は解除動作に基
   づいて第２のクリーニング手段は当接一解除動作を行
   い、 第１のクリーニング手段の当接及び／又は解除動作を行
   った部位の前記像形成体が第２のクリーニング手段に達
   する際は第２のクリーニング手段は所定時間前記像形成
   体に当接していることを特徴とする画像形成装置。