JPS5995579A - 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】 技術分野 本発明はブレードクリーニング装置、詳しくは表面に残
留トナーを付着した状態で移動される被クリーニング体
、例えばトナー像転写型電子写真複写機中の電子写真感
光体ドラム等の表面に対して先端を圧接されることによ
り、被クリーニング体の表面の残留トナーを被クリーニ
ング体の表面から除去するクリーニングブレードを有す
るブレードクリーニング装置に関するものである。

従来技術 前記の如きクリーニング装置においては、クリ−ニング
装置自体の雰囲気温度が４０°Ｃ程度に上昇された場合
、クリーニング動作中にブレードの先端が肢クリーニン
グ体の移動によって振動されることとなり、騒音（ブレ
ードの振動音）を発生するという不具合がある。このた
め、この種のクリーニング装置においては、ブレードと
ブレードホルダとの間に振動絶縁部材を設ける等して、
前記騒音発生を軽減する対策を講することが一般的に行
われている。

しかしながら、この様な対策を講じたにせよ、ブレード
の先端の振動は防止されぬために前記騒音発生は完全に
解消される訳でもなく、また、前記雰囲気温度が４５°
程度にまで上昇された場合、前記騒音は使用者に不快感
を与える程度の大きさにまでなってしまうことが経験さ
れている。そこで、この様な問題を改善するための方法
の一例として、既に、前記ブレードホルダに制動部材を
設け、ブレードの振動をこの制動部材に伝えて両者の干
渉作用で振動を抑える様に構成したものが提案されてい
る。しかしながら、このものでは干渉作用で振動を減衰
するのであるから、制動部材は自由状態に保持する必要
があり、さらに制動部材の材質として金属等の減衰の少
ないものを用いることが必要とされ、これでは構成的に
複雑で微調整等を必要とし、実用的ではない。

発明の目的 本発明の目的は、ブレードの振動を簡単な構成にて効果
的に除去することのできるブレードクリーニング装置を
提供することにある。

発明の要旨 以上の目的を達成するため、本発明に係るブレードクリ
ーニング装置は、振動減衰材をクリーニングブレードの
先端に対して実質的に当接させることにより、振動減衰
材を介してクリーニングブレードの先端を被クリーニン
グ体の表面に対して押圧すると共に、前記当接状態を雰
囲気温度に依存して変化させる減衰材当接手段を設けた
ものである。即ち、本発明は、ブレードの被クリーニン
グ体の表面への接触部分（先端）が細かく振動すること
に着目し、その先端に振動減衰材を配置当接せしめてブ
レードの振動を減衰させようとするのである。

実施例 第１図ないし第４図は本発明に係るブレードクリーニン
グ装置の一実施例を示し、トナー像転写型電子写真複写
機内に組み込まれたもので、感光体ドラム（１）は矢印
（利方向に回転駆動され、このクリーニング装置に至る
際の表面には前工程にて転写紙に転写されなかった残留
トナーが付着している。

このクリーニング装置は、概略、外部ケーシング（２）
とクリーニングブレード（１０）と、トナーシール板（
２３）とからなり、ブレード（１０）にて感光体ドラム
（１）の表面から掻き落された残留トナーはトナー搬送
コイル（２２）の第１図中矢印（ｂ１方向への回転にて
図示しない現像装置に戻される。

外部ケーシング（２）は図示しないフレームに感光体ド
ラム（１）と一定の距離をもって設置されている。

ブレード保持部材（５）は外部ケーシング（２）内に設
置されており、外部ケーシング（２）の側壁に固定した
ピン（３）を支点として揺動自在である。ブレード（１
０）はブレードホルダ（１１）の段部（１２月こ貼り付
けられ、このホルダ（１１）の先端には振動減衰材（１
３）がブレード（１０）の先端に対向するように貼り付
けである。そして、クリーニング装置の非作動時、即ち
図示しない機構によってホルダ（１１）が反矢印（ｅ）
方向に揺動されることによりブレード（１０）の先端が
感光体ドラム（１）の表面に非圧接状態（第２図参照）
とされる際において、フ゛レード（１０）と振動減衰材
（１３）との間には一定の間隙（１４）が形成される様
になっている。一方、ホルダ（１１）は中央部にて１個
の支持ねじ（１５）を前記保持部材（５）に螺着するこ
とによりブレード保持部材（５）上に揺動自在に取付け
られている。即ち、−／シー１’（１０）はホルダ（１
１）とともに支持ねじ（１５）を支点として保持部材（
５）上で揺動自在である。これは、ブレード（１０）の
先端部を感光体ドラム（１）の表面巾方向に均一に圧接
させるためである。また、ブレード保持部材（５）から
第１図中右方に突出したボルト（６）の端部と外部ケー
シング（２）に固定したピン（４）との間にはコイルス
プリング（７）が張設されている。このスプリング（７
）による矢印（ｄｉ方向の引張り力にてブレード保持部
材（５）はピン（３）を支点として矢印（Ｃ１方向に付
勢され、ブレード（１０）の先端が感光体ドラム（１）
の表面に圧接される。この場合、ブレード（１０）の先
端は若干上方に撓んだ状態で９０°以下、具体的には６
０°〜９０゜の圧接角（θ）〔感光体ドラム（１）の移
動方向において、ブレード（１０）の上流側に位置する
感光体ドラム（１）の表面とブレード（１０）とがなす
角〕をもって感光体ドラム（１）の表面に圧接する様に
設定されている。ブレード（１０）の先端は前記撓りに
よってはじめて振動減衰材（１３）に当接し、結果的に
、振動減衰材（１３）を介して、ホルダ（１１）の先端
部にて感光体ドラム（１）の表面に押圧されることとな
る。

さらに、トナー回収用ケーシング（２ｏ）は上方に開口
したトナー捕集溝（２１）を有し、その前面部にはポリ
エステルフィルムからなるトナーシール板（２３）が設
置され、トナーシール板（２３）の先端部は感光体ドラ
ム（１）の表面に軽圧接触している。前記トナー捕集溝
（２１）は感光体ドラム（１）のｌ】方向に渡って設け
られ、その内部には前記トナー搬送コイル（２２）が回
転可能に設置されている。

以上の構成において、矢印ｔａ＋方向に回転駆動され、
現像、転写工程を終えた感光体ドラム（１）の表面に残
るトナーは、ブレード（１０）の先端にて掻き落される
。このときブレード（１０）の先端に生じようとする振
動は振動減衰材（１３）にて吸収除去されるため実質的
には生じ得ない。掻き落された残留トナーはトナーシー
ル板（２３）の内面側に沿ってトナー捕集ａ（２１）内
に落下し、矢印（ｂ１方向に回転駆動されるトナー搬送
コイル（２２）にて図示しないトナー搬送パイプを通じ
て現像装置まで搬送され、静電潜像の現像のため再使用
に供される。

ここで、本発明者らの行なった実験の条件゛“及びその
結果について詳述する。

■ブレード 材質：　ポリウレタンゴム 厚さくＬｌ）：　　５關 幅：　　３３０ｍｍＣ感光体ドラム軸方向）突出長さく
１１）：　　ｌＦ３ｍｍ 硬度＝７３度（Ｊ　Ｉ　ＳＡ） 圧接角（θ）ニア７゜ 散逸率：　　９Ｘ１０−２（３０°Ｃ）エツジ圧接力’
　　５．２ｇ／Ｍｍ ■振動減衰材 材質：　ポリウレタンゴム 厚さくＬ２）：　　３関 幅：　　３３０ＲｍＣ感光体ドラム軸方向）長さく　７
！２　）　：　　５　ａｍ 硬度＝６５度（ＪＩＳＡ） 、散逸率：　　４Ｘ１０　”　（３０°Ｃ）■ブレード
と振動減衰材との間隙 （ａｌ）：　　ｔ、５７ｍｍ 以上の条件において、本発明音らのランニングテストに
よれば、６万枚の複写を行なってもブレードの振動音（
騒音）は発生しなかった。しかも、防振の結果、ブレー
ド先端の摩耗も改善され、６万枚の複写という長期に渡
って良好なりリーニング効果が維持されることも確認さ
れている。ちなみに、振動減衰材を設置しない従来のも
のでは、振動音が頻繁に発生し、２万枚の複写でブレー
ド先端の摩耗に伴うクリーニング不良が発生する。

また、ブレードの振動音の発生と雰囲気温度とは密接な
関係があり、振動減衰材を設置しなければ、雰囲気温度
が４０度を超えると振動音が発生し出すことか確認され
ており、本発明の如く振動減衰材を設置すれは、雰囲気
温度か５５度であっても振動音は発生しなかった。

特に、ブレードの非圧接状態においてブレードと振動減
衰材との間に間隙か設けられているのでブレード先端の
撓りが有効に利用され、ブレード先端の感光体ドラム軸
方向における圧接が均一となる。ただし、この間隙は１
．０〜３．Ｑｍｍ、好ましくは１．３〜１．７ｍｍが適
当である。即ち、１．０朋以下であると、ブレードの撓
りによる均一接触効果がなくなると共に、感光体ドラム
回転駆動に際して過大トルクが生ずることとなり、３．
Ｑｍｍ以上で母あると、振動減衰材をブレードに対して
圧接させるために、実際上圧接角（０）が小さくなって
しまい、十分なりリーニング性能が得られなくなるから
である。

用いれば良好な効果を得ることができ、その硬度は３０
〜８５度（Ｊ　’Ｉ　Ｓ　Ａ　）以内であればよく、最
適値は４０〜６０度（ＪＩＳＡ）である。また、その厚
さは１．Ｑｍｍ以上、最適値は３．０麗以上である。

ここで、ブレードと振動減衰材の条件の−っである散逸
率について説明する。

散逸率とは複素弾性率の減衰項であり、たいていの減衰
項はこれによって表わされる。

複素弾性率Ｅ米は、 Ｅ’＝Ｅ’＋　ｉＥ”−ＩＥ米１　■Ｓ　δ＋ｉ　　Ｉ
Ｅ米Ｉ　　Ｓｉｎ　　δＥ／＝ｌＥ米ｌ　ＣＯ５δ：　
実数部 Ｅ“−ＩＥ米ｌ　Ｓｉｎδ：　虚数部 δ：　応力と歪との間の位相角 前記虚数部は材料が変形するとき熱として散逸されるエ
ネルギー量を決定する減衰項であり、損失弾性率と呼ば
れる。

散逸率はＥ’／Ｅ／て定義され、 Ｅ／　Ｅ’＝　ｔａｎδ 従ってｔａｎδが大きい程減衰が大きい。

本発明では、振動減衰材がブレードよりも散逸率の大き
い粘弾性体であることが好ましい。ただし、硬度が変わ
ると散逸率も変わるため、振動減衰材はブレードと硬度
に関してのみ異る同一材料であってもよいのである。

なお、振動減衰材としては前述したポリウレタンゴム以
外にクロロブレンゴム等広く粘弾性体を使用することが
できるが、高減衰能金属であってもよい。高減衰能金属
とは、金属の強度と防振特性という相矛盾した性質を両
立させたもので、現在のところＦｅ−Ｃｒ系合金を中心
として各種の添加元素を加えたものがサイレンタロイ（
商品名二東京芝浦電気株式会社）の名の下に供給されて
いる。この高減衰能金属は前記実施例で振動減衰材（１
３）に代えて使用することができる。

なお、前記振動減衰材（１３）は、必ずしもホルダ（１
１）に対して一体的に取付ける必要はない。

例えば、振動減衰材（１３）をブレード（１０）の先端
に貼着しておき、この振動減衰材（１３）の貼着されて
いるブレード（１０）の部分をホルダ（１１）によって
押圧する様にして振動減衰材（１３）をブレード（１０
）の先端に対して実質的に当接させてもよい。または、
振動減衰材（１３）をクリーニング装置のケーシングに
対して固定する様にしてもよい。但しこの場合−、ブレ
ード（１０）かピン（３）を中心に揺動可能とされてい
る関係上、振動域は材（１３）もブレード（１０）の揺
動に連動して作動位置と退避位置との間を移動すること
が望まれる。

あるいは、ブレード（１０）を揺動可能に支持する構成
を廃止することが望まれる。また一方、振動減衰材（１
３）をホルダ（１１）の感光体ドラム（１）側の先端に
片持固定された可撓性板の先端部分に貼着してもよい。

この場合、ホルダ（１１）は後記のホルダ（１１’）の
如き形状とすることが必要である。

ところで、前記実施例につき本発明者が多くの実験を行
って確認したところによると、意外なことにも、クリー
ニング装置の雰囲気温度が２５〜３０６Ｃという比較的
低い温度にある場合には、第５図に示される如く、クリ
ーニング装置が作動された際にも、ブレード（１０）と
振動減衰材（１３）との間に微小間１（１４’）が形成
されていることが判った。即ち、クリーニング装置が作
動状態とされ、ブレード（１０）が感光体ドラム（１）
の表面に対して圧接されて撓むにも拘わらず、振動減衰
材（１３）かブレード（１０）の先端に当接しないとい
うことが判った。

また併せて、この間ＩＩ（１４’）、即ち前記ブレード
（１０）の先端部と振動減衰材（１３）との距離（ｇｌ
が前記雰囲気温度に依存して変化し、雰囲気温度が上昇
されることにより消滅することも判った。

そして、これらによ−リ、前記実施例では極めて優れた
効果が得られることも確認されることとなった。このこ
とにつき第６〜８図を参照しながら説明すると次の通り
である。なお、前記雰囲気温度とは、クリーニング装置
の組込まれている複写機内部の特にクリーニング装置近
傍の温度のことであり、複写機が連続的に使用されるこ
とにより、通常容易に４０〜５０°Ｃ程度にまで上昇す
るものである。

第６図は前記実施例におけるブレード（１０）の性質を
調べる際に使用したクリーニング装置を示すものであり
、ブレードホルダ（１１’）として、前記実施例におけ
るホルダ（１１）の感光体ドラム（１）側の一部を取り
除かれたものを用−いている以外は前記実施例と同一で
ある。本発明者は、この装置を用いて、装置作動時、即
ち、感光体ドラム（１１１／ｌ（矢印ｔａ＋方向に回転
駆動されると共に、その表面に対してブレード（１０）
の先端が圧接されている際に生ずるブレード（１０）の
撓り量（ｄｉをダイヤルゲージで測定し、第７図に示さ
れる如く、この撓り量（ｄｌがクリーニング装置の雰囲
気温度に依存して変化することを確認している。前記ブ
レード（１ｏ）の性質がこの様に雰囲気温度に依存して
変化する直接の原因としては、発明者の解析によれば、
ブレード（１０）の材質のヤング率が雰囲気温度の上昇
に伴って低下することが挙けられている。

この第７図に示される如きブレード（１０）の雰囲気温
度に依存した性質の変化、即ち、前記撓み量ｆｄ）の変
化から明らかな様に、前記雰囲気温度が略３４°Ｃ以下
の場合、ブレード（１０）と振動減衰材（１３）との間
の前記間隙（ａｌ）が１．５７１Ｈ＋とされているのに
対し、前記撓り量（ａ＋　ｏｉそれ以下の値となり、ブ
レード（１０）の先端に対する振動減衰材（１３）の当
接は生じない。これに対し、３４°Ｃ以上の場合、前記
撓り量ｉｄｌが前記間隙（ａｌ）の値以上となり、その
傾向は雰囲気温度の上昇と共に強まる。このため、前記
雰囲気温度が３４８Ｃを越えるに従って、振動減費材（
１３）のブレード（１０）に対する当接が生じ、しかも
その際、振動減衰材（１３）を介してブレード（１０）
の先端が感光体ドラムは）の表面に対して押圧される程
度が強められることとなる。

そして、このことは、前記振動減衰材（１３）によるブ
レード（１０）の先端の振動発生を防止する効果が、前
記雰囲気温度に依存して変化され、しかも、雰囲気温度
３４°Ｃ以下ではその効果がなくなるという結果をもた
らす。この結果は、前記クリーニング装置において次の
様な利点となっテ現われることとなる。

前記実施例のブレード（１ｏ）に関しては、本発明者が
確認したところによると、振動減衰材（１３）を省略し
ても、雰囲気温度が略４ｏ０ｃ以下では知覚し得る程度
の騒音は発生せず、４００ｃを越えた場合に、雰囲気温
度の上昇と共に騒音発生が急激に生じるということが判
っている。このため、前記実施例においては、振動減衰
材（１３）によるブレード（１０）の先端の振動防止効
果は、雰囲気温度が略４０　’Ｃになる程度から生じる
様になれは良く、また、その効果は雰囲気温度の上昇に
従って強められることが理想的である。ところが、この
様な前記実施例におけるブレード（１ｏ）の振動防止効
果に対する要求は、前記実施例における構成によっても
たらされる前記の如き結果によって完全に満されている
のである。このため、前記実施例においては極めて効率
の良いブレード（１ｏ）の振動防止が行われることとな
り、前述の如く、雰囲気温度が例え５５°Ｃにまで上昇
されたにせよ騒音が生じ得ないので施る。

なお、一般的に言って、雰囲気温度が３０°Ｃ以下では
ブレード（１０）に対する振動発生防止策を全く講する
必要はなく、また逆に、少なくとも雰囲気温度が４１６
ｃ以上では前記振動発生防止策を必ず講する必要かある
ことか経験されており、このことから、少なくとも、前
記実施例においては、前記雰囲気温度が３０°Ｃ以下で
は振動減衰部材（１３）とブレード（１０）との当接か
解除され、また、４１°Ｃ以上では前記当接か確実に行
われる様に前記間隙（ａｌ）の値を設定することか望ま
しいと考えられる。

一方、前記実施例における構成によってもたらされる前
記の如き結果に関連して、前記実施例においては、感光
体ドラム（１）の回転駆動トルクが必要以上に増大しな
いという利点か得られる。第８図は、雰囲気温度と感光
体ドラｌ、（１）の回転駆動トルクとの関係を示すグラ
フであり、曲線（Ａ、ｌは第６図に示されるクリーニン
グ装置における前記関係を、曲線向は前記実施例におけ
る前記関係を、また、曲線（Ｃ）は前記間隙（ａｌ）を
１．００　ａｍとした場合の前記関係を各々示す。なお
、前記間隙（ａｌ）かｉ、ｏｏ　ｍｒｎとされている場
合、クリーニング装置作動時において、雰囲気温度に拘
わらず、振動減衰材（１３）はブレード（１０）に必ず
当接することとなる。第８図から明らかな様に、振動減
衰材（１３）のブレード（１０）との当接は、感光体ド
ラム（１）の回転駆動トルクの増加をもたらすものであ
り、ブレード（１０）の先端の振動発生を防止する必要
もない時点、即ち雰囲気温度が低温である時点て前記当
接が生ずる様にしておくと、曲線（Ｃ１の如く前記トル
クの増大が雰囲気温度の上昇に伴い著しいのに対し、前
記実施例においては、前述の如き構成のため、曲線（Ｉ
３）の如く、その増大が必要最小限に抑えられる。なお
、感光体ドラム（１）の回転駆動トルクのみについて言
えば、第６図に示されるクリーニング装置が最も良いの
であるか、この装置に関しては、ブレード（１０）の先
端の振動発生を防止するための対策は講じられておらす
、ブレード（１０）の振動に伴う不快な騒音発生は何ら
防止され得ない。

発明の効果 本発明に係るブレードクリーニング装置においては、振
動減衰材をクリーニングブレードの先端に対して実質的
に当接させることにより、振動減衰材を介してクリーニ
ングブレードの先端か被クリーニング体の表面に対して
押圧されると共に、前記当接状態か雰囲気温度に依存し
て変化するため、ブレードの振動を前記振動減衰材にて
効果的に除去することができ、振動音の発生もない。し
かも、構成的に極めて簡単であり、微調整等の煩雑な手
間も必要ない。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明に係るブレードクリーニン
グ装置の一実施例を示し、第１図はその内部構造を示す
作動時の断面図、第２図は非作動時の断面図、第３図は
斜視図、第４図は要部の断面図である。また、第５図は
雰囲気温度が低い際に、クリーニング装置が作動された
場合における前記実施例の内部状態を示す図面、第６図
は前記実施例におけるブレードの性質を調べる際に使用
したクリーニング装置の要部を示す図面、第７図は雰囲
気温度に依存したブレードの性質変化を具体的に示すグ
ラフ、第８図は雰囲気温度と感光体ドラムの回転駆動ト
ルクとの関係を示すグラフである。 （１）・・感光体ドラム、（１０）・・クリーニングブ
レード、　　（１１）・・・ブレード保持部材、　　（
１３）・・振動減衰材、　　（１４）、（１４’　）・
・間隙。 出願人　　ミノルタカメラ株式会社 第１図 第Ｚ図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　表面に残留トナーを付着しｔコ状態で移動される
   被クリーニング体の表面に対して先端が圧接可能なりリ
   ーニングブレードと、被クリーニング体の表面に付着し
   ている残留トナーをその表面から除去すべく、前記被ク
   リーニング体の表面に対してクリーニングブレードを圧
   接する手段と、ブレードの先端に対して実質的に当接可
   能な振動減衰材と、振ｉ１ｉ１ＪＭ衰材をクリーニング
   ブレードの先端に対して実質的に当接させることにより
   、振動減衰材を介してクリーニングブレードの先端を被
   クリーニング体の表面に対して押圧すると共に、前記当
   接状態を雰囲・気温度に依存して変化さぜる減衰材当接
   手段とを備えたことを特徴とするブレードクリーニング
   装置。 ２　振動減衰材が、ブレードの材質よりも散逸率の大き
   な粘弾性体からなることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載のブレードクリーニング装置。 ３、減衰材当接手段か、雰囲気温度が少なくとも３０°
   Ｃ以下の場合、振動減衰材とクリーニングブレードの先
   端との当接状態を解除することを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載のブレードクリーニング装置。