JPS59218477A - ブレ−ドクリ−ニング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、電子写真装置の電荷保持部材上に形成した
トナー像を記録紙上に転写した後の、残留トナーを除去
するために用いるブレードクリーニング装置に関する。

一般に、電子写真装置においては、再使用される電荷保
持部材、例えば、電子写真感光体ドラム上に静電潜像を
形成し、この静電潜像に現像剤を作用させてトナー像を
形成した後に、記録紙上にこれを転写、定着して最終画
像を得るように構成されている。この際、電荷保持部材
は再使用するために、転写後残留するトナーを除去する
必要があり、この除去手段としては、ファーブラシクリ
ーナー、マグネトブラシクリーナー、ウェブクリーナー
、プレー°ドクリーナー等が適用されてきた。

ブレードクリ−１ナーを用いたブレードクリーニング装
置は、クリーニング作用が確実で、且つ小型に構成する
ことができ、また、クリーニングで回収したトナーを再
利用しゃすい利点があシ、最も多く使用されている。

ブレードクリーニング装置においては、ブレードの使用
態様は、大別して二つの形態がある。その一つは、電荷
保持部材とブレード先端の接触点において、電荷保持部
材に対して引いた接線の進入側部分と、グレードの長さ
方向の軸線とによって形成される角度が、９０°以上に
なるようにブレードを電荷保持部材上に当接する方式で
あり、他の一つは、その角度が９０°以下になるように
当接する方式である。

前者のブレードの当接方式は、米国特許第３，８５９．
６９１号明細書等で知られてお９、第１図（５）に示し
たブレードの当て方は、との当接方式を示すものである
。すなわち、第１図囚に於いて、１はドラム状の電荷保
持部材で、矢印方向に回動するように構成されている。

２はブレードアッセンブリで、３はゴム等で作られた弾
性体ブレード、４はブレードホルダー、５はブレードホ
ルダ４の支持軸である。電荷保持部材１とブレード３の
先端が接触する点で、電荷保持部材１に対して引いた接
線の進入側部分Ｘと、ブレード３の長手方向の軸線Ｙと
のなす角度をβとすると、図示の状態では、βは９０°
よシ大きな値となっている。同接触点における接線又と
ブレード先端面３′のなす角度をαとすると、図示の状
態では、αは９０°に近い値になっている。このような
ブレードの当て方は、電荷保持部材１の回転によって、
ブレード３が電荷保持部材面に食い込む方向の力が発生
することと、ブレード先端面３′と接線Ｘとの角度αを
９０°に近い値とすることができるために、ブレード３
によって除去されたトナーがブレード３から容易に離脱
すると共に、ブレード３がトナーを電荷保持部材面に擦
り込むような作用をせず、良好なりリーニング性能が得
られる利点がある。

しかしながら、この第１図（５）に示した方式のブレー
ドクリーニング装置においては、電荷保持部材面上にト
ナーが微量でも存在する場合は、トナーが潤滑剤の作用
をなすために問題を生じないが、未使用電荷保持部材や
溶剤によって清掃された電荷保持部材等を用いる場合に
は、現像部を通過しない電荷保持部材部分がブレード３
と接触すると、強い摩擦力でブレード３の先端が電荷保
持部材の回転方向に引かれて、第１図（Ｂ）に示すよう
に、プレード３自体が屈曲変形してしまう欠点があり、
これを防止するためには、電荷保持部材面上に潤滑剤を
供給してから使用する等の対策が必要であった。

一方、ブレードの他の当接方式は、特公昭４４−２０３
４号公報などで知られておシ、これを第１図（０）に示
す。このブレード当接方式は、ブレード３の先端が電荷
保持部材１と接する位置において、電荷保持部材に対し
て引いた接線の進入側部分Ｘとブレード３の軸線Ｙとの
なす角度βが９００以下であることによって特徴ずけら
れるものであシ、そのブレードの当接方式においては、
電荷保持部材ｌが矢印方向に回動すると、ブレード先端
は電荷保持部材１の回転方向に押出されて湾曲し、ブレ
〒ド３が逃げるようになり、第１図（Ｂ）に示したよう
な屈曲変形は生じない利点はあるけれども、ブレード先
端を強く電荷保持部材上に押付けにくいことと、ブレー
ド先端側面３″と接線Ｘとのなす角度α′が小さくなる
ために、ブレード３によって掻き取られたトナーが脱落
しにくく、また、掻き取られたトナーがブレード３によ
って電荷保持部材面に擦込まれるような状態となって、
不充分なりリーニング性能しか得られない。更に、クリ
ーニングトナー中にキャリア等の硬い粒子が含まれると
きには、電荷保持部材に著しい損傷を与える欠点がある
。

第１図ρ）における角度βを９０°に近づけるにしたが
って、上記欠点は減少する傾向が見られるが、角度βが
７０°前後よシ大きくした場合、ブレード３の先端部が
ドラム回転方向に引かれて変形すると、ブレードの接触
圧が極端に減少して不安定な圧力状態となって、ブレー
ドが振動したシする欠点を生じ、またζ接触圧を強める
と必然的に角度α′が小さくなってしまい、所望の効果
を得ることができない。

第１図ρ）に示した従来の構成のクリーニング装置を用
いての実験によれば、不満足ではあるが、実用的に採用
゛しうるブレードの角度βは７０°以上であシ、また、
ブレードが振動しないための角度βは８０°以下ヤあシ
、その許容される角度設定領域がきわめて狭く、また、
この条件下におけるクリーニング性能は、第１図への当
接方式に比べて劣るものである。なお、ブレード先端部
の角度α′は正確には測定し難いが、上記角度βよシ約
１００位小さな値となっているものと観察推定される。

本願発明は、従来のブレードクリーニング装置の上記諸
欠点を解消すべくなされたもので、先端部近傍に空洞部
を形成した平板状の弾性体からなるブレードを用い、特
定な角度関係で電荷保持部材に圧接させることにより、
ブレードの屈曲変形や、ブレード端縁部及び電荷保持一
部材の損傷を防止しつつ良好なりリーニング性能が得ら
れるようにしたブレードクリーニング装置を提供するこ
とを目的とするものである。

以下実施例に基づき本願発明の詳細な説明する。

第２図（５）は、本願発明の一実施例の概略断面図で、
第２図（Ｉ３）は、第２図（５）に示した実施例に用い
るブレードアセンブリの断面図である。第２図（５）、
（１３）において、４．５は第１図（５）等で示した従
来のものと同様な構成のブレードホルダー、及びブレー
ドホルダー支持軸であり、６は本願発明特有の構成のブ
レードである。７は該ブレード６の先端部で、電荷保持
部材に接する端部、８は前記ブレードの後端部で、ブレ
ードホルダー４に挟持される端部、９はブレード６の先
端部７近傍に形成された空洞部、１０は電荷保持部材１
と接触するブレード６の端縁部、１１はブレード６の電
荷保持部材進入側面、１２は側面１１と反対側の側面を
それぞれ示している。なお、Ｙはブレード６の長手方向
の軸線である。

第２図（５）は、電子写真感光体ドラム等のドラム状電
荷保持部材１にブレード６の先端部７を押し当てて、使
用状態に保持した態様を示している。

電荷保持部材１が電子写真感光体である場合には、電荷
保持部材１０周辺には、図示していないが、コロナ帯電
装置、像露光装置、現像装置、トナー像転写装置、用紙
剥離装置が反時計方向にこの順序で配置され、ブレード
クリーニング装置は、用紙剥離装置とコロナ帯電装置の
間に配置されるものである。電荷保持部材１は矢印方向
に回転するものであり、電荷保持部材１にブレード６の
先端部７が接触する位置において、電荷保持部材１に対
して引いた接線の進入側部分をＸとし、ブレード６の軸
線Ｙと接線Ｘのなす角をβとする。βを９０゜より小さ
くなるようにブレード６を電荷保持部材１に圧接すると
、ブレード６の先端部７の電荷保持部材進入側の端縁部
１０が、電荷保持部材１に接するが、ブレード６の内部
には空洞部９が形成されているために、ブレード６は該
空洞部９を押しつぶす方向に変形しやすくなっておシ、
ブレード先端部７はその端縁部１０のみならず、全体的
にブレードホルダ一方向に湾曲する。この湾曲時の端縁
部１０におけるブレード６の下側面に対する接線をＺと
し、接線Ｚと接線Ｘのなす角度をα１とする。

ブレード６を、角度βを９０°より小さくして電荷保持
部材１に圧接すると、ブレード先端部７はその端縁部１
０のみならず全体的に湾曲するが、ブレード６の先端部
７の他の端縁部１３には直接外力が加わらないから、ブ
レード６の湾曲状態は、第１図（５）に示したブレード
３の先端側面の湾曲と同じような態様となる。その結果
、角度α１は、第１図（５）に示した角度αと同様な９
ｏ０に近い大きさの角度とすることができ、角度βより
も大きな値とすることができる。また、ブレード６内の
空洞部９によって、ブレード先端部７は空洞部が設けら
れていない場合に比べて湾曲しゃすくなっているので、
ブレードの端縁部１ｏを同じ強さで電荷保持部材面に圧
接させる条件で比較するとき、ブレード６の材質をより
硬質のものにすることができる。

したがって、ブレード全体の剛性を大きくすることがで
きるから、空洞部９による先端部７の撓み易さの増加効
果と相俟って、電荷保持部材１が回転すると、ブレード
端縁部１ｏは電荷保持部材面に食い込むように作用する
と同時に、ブレード先端部７の湾曲によって、角度α１
も大きな値となり、第１図（５）に示したブレードの当
接方式と同様に、良好なりリーニング効果を得ることが
できる。しかも、電荷保持部材１が未使用品であったり
、あるいは、溶剤によって清掃したものであって、ブレ
ード６と電荷保持部材表面の摩擦力が増加し、ブレード
６に対し電荷保持部材回転方向への強い力が作用した場
合でも、角度βを９０°以下にしておけば、ブレード全
体が、第１図（０）に示したもののように撓んで、この
作用力を弱めることができ、第１図（Ｂ）に示す従来の
もののような屈曲変形を生ずるととはない。！、た、ブ
レードの断面形状と材質の選択によって、ブレード先端
部の湾曲特性やブレード全体としての撓み特性は、任意
に設定することができ、電荷保持部材の材質、表面特性
に合わせて、良好なりリーニング特性を確保し、第１図
（０）に示すものの如き、電荷保持部材への傷の発生を
防止することができる。

また、この本願発明の実施例に示したものにおいては、
ブレード先端の角度αｌを、良好なりリーニング性能が
得られる値と考えられる７０°以上に設定しても、ブレ
ードの逃げが生じないために、ブレード先端圧力が安定
してお９、ブレードが振動するようなことは防止できる
。また、ブレード圧力を増加させた場合においては、ブ
レード先端部における角度α１は、よシ９０°に近い値
となシ、良好なりリーニング効果を得るだめの圧力と角
度において、より好ましい条件を満たすことができる０ 本願発明は、ブレード先端部近傍に空洞部を形成するこ
とによって、ブレード先端部を変形させ所望の効果を得
るものであり、第２図（５）、（Ｉ３）に示した実施例
におけるブレードの空洞部は、薄層状の断面形状を有し
ていて、且つブレードの電荷保持部材進入側の側面に接
近する方向に片寄らせて形成させたことによって、良好
なブレード先端部の湾曲特性と、ブレード全体の剛性を
確保しているものであるが、空隙部の形状等はこれに限
られず、種々の形態をとることができ、それによりブレ
ード先端部の変形特性も適宜変化させることができる。

第３図（５）は、ブレード先端部の湾曲性を損うことな
く、ブレード全体の剛性を増加させたブレードアセンブ
リを用いた本願発明の他の実施例を示す。第３図（Ｂ）
は、この実施例に用いるブレードアセンブリの外力が加
わる前の態様を示す断面図である。この実施例は、ブレ
ード全体の剛性を増加させるために、ブレード１４の先
端部１４′に、縦と横の寸法を略等しく構成した空洞部
１５を設けた点に特徴があるものである。第３図（５）
に示すように、ブレード先端部１４′の湾曲性は空洞部
１５の存在によって十分に得られ、且つ、ブレードの厚
さ方向断面が、第２図（５）、（１３）に示したブレー
ドのように空洞部によって広い範囲に亘って分断されて
いないことと、円筒状などの如く、縦、横の寸法の略等
しい断面形状の空洞部を形成するものであるため、ブレ
ードの長さ方向の寸法を短くできることにより、ブレー
ド全体の剛性は大きく増加させることができる。

ブレード全体の剛性を更に増大させたりする剛性の調整
喚　第４図（５）、（Ｉ３）に示す実施例、すなわち、
平板状ブレード１６の電荷保持部材進入側と反対の側面
１６′に沿って、ブレードホルダー１７と一体の剛性部
材１７′を、ブレード先端部に向けて配置した構成によ
って達成される。この実施例においても、ブレード先端
部の湾曲態様は、第４図（５）に示すように、第２図（
５）、第３図（５）に示した実施例と同様な状態となっ
て、良好なりリーニング性能を得ることができる。但し
、ブレード全体の湾曲は剛性部材１７′によって阻止さ
れるから、ブレード端縁部１６″に電荷保持部材の回転
方向に向う強い力が作用した場合に、この力を弱める効
果は発生しにくくなる。しかしながら、角度βが９０°
以下であり、しかも剛性部材１７′も配置されているか
ら、ブレード１６が、第１図（１３）に示すように、屈
曲変形してしまうおそれは全くない。

この構成において、ブレードホルダー１７を強固に固定
しておいた場合に、ブレード端縁部１６″に強い力が作
用して・、該端縁部１６″を損傷したり、電荷保持部材
１の表面を損傷するようなときには、第４図（５）に示
すように、ブレードホルダー１７を固定せずに、ブレー
ドホルダー支持軸１８に回動可能に取付け、ブレードホ
ルダー１７の剛性部材１７′の背面に、固定部材１９′
に保持したスプリングの如き与圧手段１９を圧接さぜ、
必要なブレード圧を得ると同時に、ブレード端縁部１６
″や電荷保持部材１を損傷から保護するように構成する
こともできる。

ブレードは通常ポリウレタンゴム等ｐ材料で構成される
ことが多いが、容易に製作できるような種々の断面形状
のものを、本願発明に適用することができる。例えば、
第５図に示したブレード２０の一部に挿入される挿入部
２２′を備えたブレードホルダー２２と組合わせて、ブ
レードアセンブリを構成することによって、空洞部２１
′を形成するようにしたものである。この開口溝２１を
有するブレード２０は、空洞部となる開口溝２１を形成
する際の型の除去が容易であって、ブレード製造上好適
な形状のものである。

同様に、第６図に示したものは、第５図に示したものと
同一構成のブレード２３に、簡単な形状のブレードホル
ダー２４を組合わせたもので、ブレード２３の一方の側
片部２３′をホルダー２４の両支片２４′、冴″で挟持
し、他方の側片部２３″は、一方のホルダー支片２４″
の側面に接着剤２５で固着して、空洞部２６を形成する
ようにしたものであり、第５図に示したものと同様な効
果が得られる。

第７図（５）は、ブレード先端部に空洞部を設けてブレ
ード先端部の変形特性を変化させて、所望のクリーニン
グ性能を得、且つブレードの過度の変形や、ブレード端
縁部及び電荷保持部材の損傷を防止するようにした、本
願発明の他の実施例を示す。乙の実施例においては、第
７図（Ｂ）に示すように、ブレード２７の先端部に形成
されている空洞部２８は、矩形断面、又は円形断面、あ
るいは、その他の任意の断面形状であってもよいが、こ
の空洞部２８は、ブレード２７の厚さｔの方向に対して
略中間に位置することと、空洞壁とブレード先端面２９
との間の寸法ｔ１に対し、空洞壁とブレード側面３０と
の間の寸法ｔ２が小さくなるように構成される必要があ
る。そして、第７四回に示すように、ブレード２７をホ
ルダー３１に取付けたブレードアセンブリ３２は、プレ
゛−ド軸線Ｙとブレードと電荷保持部材の接触点におけ
る接線Ｘとのなす角度βが、９０゜以下となるように配
設される。ブレードの動作状態においては、ブレード２
７の端縁部２７′に作用する力によって、ブレード先端
部２７″は変形するが、ブレード２７の前記条件を満た
すように形成された断面形状の空洞部２８によって、そ
の変形は空洞壁とブレード側面３０との間の厚さの薄い
部分に集中して発生し、しかも、この変形はブレード２
７の上側面側と下側面側でほぼ等しい大きさとなるため
に、ブレード先端部２７″は、第７図（Ｉ３）に示した
外力を加えない場合における位置から、第７図（５）に
示した位置に、平行移動することになる。その結果角度
α１は角度βとほぼ等しい値となり、角度βを９０゜に
近ずけることによって、良好なりリーニング性能を確保
するだめの角度α１を得ることができ、また、ブレード
端縁部２７′に加わる過度の外力に対しては、ブレード
端縁部２７′における角度α１を維持したまま、この外
力を弱める方向にブレード２７の先端部２デ′が変形し
、ブレード端縁部２７′及び電荷保持部材１に損傷を与
えることなく、良好なりリーニング性能を確保させるこ
とができる。

第７図（ｑは、ブレードの製作を容易にし、第７図の）
に示したブレードアセンブリと同一の効果が得られるよ
うにしたブレードアセンブリの他の構成例である。ブレ
ード３３はコ字型の断面形状を有し、単独では空洞部を
形成しないが、板状のブレードホルダー３４をブレード
３３の開口部より、所定の空隙を残すように挿入し、コ
字状ブレード３３の両側片部３３′、３３′をブレード
ホルダー３４の両側面に接着剤３５で接着することによ
り、空洞部３６が形成されるものである。この場合も、
第５図又は第６図に示したものと同様に、ブレード３３
は極めて容易に製作することができる。

以上いくつかの実施例を示したが、本願発明はこれらに
限られ・ず、その要旨の範囲内で他の異なる実施態様を
とシ得るものである。例えば、第４図（Ｂ）、第５図及
び第６図においては、ブレードの剛性を増加させるため
に、ブレードホルダーと一体に形成した剛性部材をブレ
ードの側面に配置したものを示したが、この剛性部材を
ブレードよりも剛性が大きいが、弾力性も保有している
素材で形成し、ブレード端縁部に作用する過度の摩擦力
によって、ブレード全体が変位しうるようにすると同時
に、必要なブレード圧を得られるように構成することも
できる。かかる中間的な弾力性は、金属薄板やプラスチ
ック板をブレード側面に配設することによって、容易に
得ることができる。

以上実施例に基づき詳細に説明したように、本願発明は
、先端部近傍に空洞部を形成した平板状の弾性体からな
るブレードの後端部をブレードホルダで保持し、該ブレ
ードの先端部の電荷保持部材進入側端縁部を電荷保持部
材に圧接させ、該圧接点における電荷保持部材に対する
接線の進入側部分と、ブレード軸線とのなす角度が９０
°以下になり、且つ、前記接線の進入側部分と、ブレー
ドの電荷保持部材進入側側面とのなす角度が９０°近く
になるように配設させたので、ブレードの屈曲変形や、
ブレード端縁部及び電荷保持部材の損傷を防止しながら
、良好なりリーニング性能を得ることができる。

また、前記空洞部を電荷保持部材進入側側面に片寄らせ
て形成させることによシ、ブレード先端部を容易に湾曲
させ、ブレード端縁部における角度α１を大きくするこ
とができるので、電荷保持部材の回転に伴ってブレード
が電荷保持部材面に食い込むような力が発生し、きわめ
て良好なりリーニング性能が得られる。

また、前記空洞部を、その縦、横の寸法がほぼ等しい断
面形状を有するように形成することにより、ブレード先
端部の湾曲性を損わずに、ブレード全体の剛性を増加さ
せることができ、クリーニングに必要とするブレード圧
力を容易に発生させることができる。

また、ブレードの一側面上に剛性部材を配置することに
より、ブレード圧力は剛性部材で発生させることがで陥
るから、ブレードの材質はブレード先端部における湾曲
変形性能のみを重視して選定でき、一層良好なりリーニ
ング性能が得られる。

また、前記空洞部を、ブレードの厚さ方向に対称形をな
し、゛且つ空洞壁とブレード側面との間の寸法が、空洞
壁とブレード先端面との間の寸法より小さくなるように
構成することにょシ、ブレードと電荷保持部材の設定位
置が多少変化して、ブレード先端部に加わる圧力が変化
しても、常にブレード端縁部は良好な角度で電荷保持部
材と接触させることができ、また、ブレード端縁部にお
ける角度α１を、ブレード軸線に基づく角度βによって
正確に決定することができるので、良好なりリーニング
性能を得るだめの組立が容易になるなどの効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１区間、（Ｂ）、（ｑは、従来のブレードクリーニン
グ装置を示す断面図、第２図（５）、（Ｂ）は、本願発
明の実施例と、その実施例に用いるだめのブレードアセ
ンブリの断面図、第３図（５）、（Ｂ）は、本願発明の
他の実施例とそのブレードアセンブリの断面図、第４図
（５）、（Ｂ）は、同じく他の実施例とそのブレードア
センブリの断面図、第５図及び第６図は、第４図（５）
に示した実施例に用いるブレードアセンブリの他の構成
例の断面図、第７図（５）は、本願発明の更に他の実施
例の断面図、第７図（１３）、（０）は、第７図（５）
に示した実施例に用いるブレードアセンブリの断面図を
示す。 図において、■は電荷保持部材、４はブレードホルダー
、５はホルダー支持軸、６はブレート、９は空洞部、１
４．１６はブレード、１５は空洞部、１７はブレードホ
ルダー、１７’は剛性部材、１９は与圧手段、２０．２
３はブレード、２１は開口溝、２１′、２６は空洞部、
２７．３３はブレード、路、３６は空洞部を示す。 特許出願人　　オリンパス光学工業株式会社南１図 （Ｃ） 東２図 （Ａ） 南３図　　　　　　　　、。 （Ａ）　　　　　　　　　　　　　　　　（Ａ）（Ｂ）
　　　　　　　　　　　　　（Ｂ）菊５図 １ 第７ （Ａ） 懇 畜６図 （Ｂ） （Ｃ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 再使用される電荷保持部材上に形成したトナー像を記録
   紙上に転写した後に残留するトナーを、電荷保持部材か
   ら除去するだめのクリーニング装置において、先端部近
   傍に空洞部を形成した平板状の弾性体からなるブレード
   の後端部をブレードホルダーで保持し、該ブレードの先
   端部の電荷保持部材の進入側の端縁部を電荷保持部材に
   圧接させ、該圧接点における電荷保持部材に対する接線
   の進入側部分と、ブレードの長手方向の軸線とのなす角
   度が９０°以下になり、且つ、前記接線の進入側部分と
   、前記ブレードの電荷保持部材進入側の側面とのなす角
   度が９０°近へるように配設させたことを特徴とするブ
   レードクリーニング装置。