JPS62244081A - 画像形成装置におけるクリ−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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は複写機等の画像形成装置、とりわけ像担持体上
へ複数回の像書込みによって像担持体上へ画像の形成を
行う形式のカラー画像形成装置のクリーニング装置に関
する。

〔発明の背景〕

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
たトナー像を記鋒６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と
なる。とりわけモノカラーの画像の合成によってカラー
画像を形成するカラー画像形成装置においては、像担持
体の周縁に各色のトナーを装填した複数個の現像器が配
列されていて像担持体の一回転毎に形成される各色に対
応した潜像を非接触形式で現像し、像担持体の複数回の
回転によって多色のカラーによるトナー画像を構成する
ようになっている。

このトナー画像は被転写体である記録紙に転写されたあ
と一般の画像形成装置と同様にクリーニング装置の作用
によってその残留トナーを剥離、除去されることとなる
が、クリーニング作用は、周知の如く画像形成面に対す
るブレード部材や他のクリーニング部捌の圧接（当接を
含む）作用によって行われるようになっているためトナ
ー画像の形成中や転写以前に作用させることが出来ず従
ってその間像担持体に対して離間した位置に保たれてお
り、転写を終えたトナー画像の先端がクリーニング装置
に達する直前に前記ブレード部材の圧接が開始され、ト
ナー画像の後端が通過した直後その圧接が解除される形
式がとられている。

従来から各種のクリーニング装置が提案されているなか
でブレードクリーニング装置は、その構造が最もＩ７１
単にもかかわらず清掃効率が高く、しかも離脱したトナ
ーを飛散、浮遊させない特色を有しているので多くの電
子写真装置に採用されている。

しかしながらその反面、ブレードによって離脱されだト
ナーは像担持体ドラム表面に沿って自然落Ｆして再び前
記像担持体上の残留トナーに櫃重なって付着する結果と
なり、ブレードのクリーニング負担を増大させるだけで
なく、トナーの回収にも支障を来すという欠点を持って
いる。また落丁したトナーがクリーニング装置外に洩出
し外部を汚染してしまう欠点もある。

ブレードクリーニング装置におけるこのような欠点を解
消する手段として、クリーニングブレードの上流に該ク
リーニングブレードによって離脱し、像担持体の表面を
落ドしているトナーを除去するためのマイラーブレード
を前記像担持体ドラム表面に摺接するように設けたもの
や、前記クリーニングブレードの上流に発泡プラスチッ
クなどから成る発泡ロールを上記と同様に前記像担持体
ドラム表面に慴接するよう設は前記像担持体に従動せし
めて回転するようにしたものがあるが、いずれも離脱し
たトナーを再び前記像担持体表面に押圧してトナーの被
膜化を発生させたり、トナー洩れを起して装置の故障の
原因となったシ、あるいは像担持体の損傷、劣化を招く
などの欠点があった。上記の欠点を除き、クリーニング
ブレードで剥離したトナーを回収する装置について提案
されている（特公昭４７−４２３４０　）。

それは像担持体に対してクリーニングブレードとともに
、導電性材料から成るトナー回収ローラを前記クリーニ
ングブレードの上流に前記像担持体の表面から僅かに隔
てて回転可能に併設し、前記トナー回収ローラの周速度
の大きさと間隙部での移動方向を、前記像担持体の周速
度及び移動方向と同じになるようにする。前記トナー回
収ローラにはトナーの有する電荷とは反対極性でかつ、
トナーを前記トナー回収ローラの表面に吸引するのに十
分な電位を印加するため直流高圧電源が接続されている
。

この装置によれは像担持体上の残留トナーを殆んど完全
に除去し、かつ、前記像担持体の表面に損傷を与えるこ
とが少なく、トナーこぼれを防止し、安定した性能を長
期間保持できる、となっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら前記特公昭４７−４２３４０号公報には、
クリー二／グブレードとトナー回収ローラとの相互位置
関係あるいは像担持体の表面と前記トナー回収ローラと
のギャップ量と前記トナー回収ローラに印加する電圧と
の相互関係などについての詳細な記載がなく、厳密性に
欠け、実用上その性能を発揮させることができなかった
のを受け、特開昭００−２０２１８３号公報において上
記の各点を明確にするための実験を行い、最適値を求め
、この値によって高電圧を印加したトナー回収ローラを
有するりＩＪ　＋　ニング装置を構成し、像担持体を損
傷することなく、該像担持体上の残留トナーを殆んど完
全に除去し得る装置を提供するのを可能にしたが、前記
クリーニング装置の組上り上での各部拐の累積誤差によ
るゆがみや精度不足から前記トナー回収ローラと前記像
担持体との間のギャップ量を均一にすることができず相
互に短絡するなどの問題を生じることがあった。

本発明は上記の如き問題点を解決するためになされたも
のであって、像担持体上に残存するトナー等を除去する
クリーニング装置において、導電性のトナー回収ローラ
と像担持体間のギャップに均一な電界を形成せしめ、像
担持体上の残留トナーを殆んど完全に除去し得る装置を
提供するのを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的は、画像形成装置の像担持体上に残イｒする
トナー等を除去するクリーニング装置において、前記像
担持体表面から主体的にトナーを掻き落して除去するク
リーニング手段と、該クリーニング手段の上流側に前記
像担持体表口から僅かに隔てて回転可能に配置された帯
電可能な導電性ローラと、該導電性ローラの両端部に設
けられ該ローラの外径より僅かに大きな外径を有する絶
縁性コロとを備え、前記絶縁性コロを前記像担持体の非
画像部に当接せしめるように構成されていることを特徴
とする画像形成装置におけるクリーニング装置によって
達成される。

〔作　用〕

本発明は、金属性の導電性ローラを、像担持体の走行方
向に見て主体的にトナーを掻き落して除去するブレード
部材の上流側に前記像担持体の表面から僅か隔てて回転
可能に設け、かつ前記導電性ローラの両端部に該ローラ
の外径より僅かに大きな外径を有する絶縁性コロを備え
、前記絶縁性コロは前記像担持体の非画像部に当接せし
められるように構成されているので、前記導電性ローラ
と前記像担持体との間には前記絶縁性コロの外径と前記
導電性ローラの外径とによって決まる均一なギャップが
構成されて、電圧が印加された前記導電性ローラと前記
像担持体の間に均一な電界が形成されるようにしたもの
である。主体的にトナーを掻き落とす手段としては他に
ブラシ、磁気ブラシ、ローラ等がある。

〔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図によって本発明のカラー画像形成装置の機能
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）Ａにおいては、ｌ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
られた蛍光灯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′が設けられスライドレ
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ソ）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、ステッピン
グモータＩＯＫより、ワイヤ１５を介して駆動されるプ
ーリ１１．１２．１３．１４により、それぞれＶ及び％
Ｖ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／又は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ゾ）２０はレンズ２１、プリズムｎ
、第１読み取り基板２４、レッドチャンネル（以下Ｒ−
ｃｈという）ＣＣＤ２５、第２読み取り基板２Ｇ、／ア
ンチヤンネル（以下Ｃ−ａｈという）　ＣＣＤ２７から
構成される。第１ミラー７、ミラー９、ミラー９′によ
シ伝達された原稿光像はレンズ２１により集束され、第
１読み取り基板２４上に設けられたＲ−ｃｈｃｃＤ２５
、及び第２読み取シ基板２６上に設けられたＣ　−ｃｈ
　ＣＣＤ　２７の受光面にそれぞれ結像される。

前記蛍光灯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
色系蛍光灯が用いられ、またチラッキ防止のため４０　
ＫＨｚの高周波電源で点灯され管壁の定温保持あるいは
ウオームアツ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−ｅｈｃｃＤ２５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）Ｈ
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、ＦＯｖンズ３６を経て反
射鏡３７によシ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
に帯電されている像担持体４０上を走査する。レーザビ
ームによる主走査と像担持体４０の回転による副走査に
よシ像担持体表面に第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によシ現像されて、像担持体表面に赤色トナー像
が形成される。得られたトナー像は、像担持体面に保持
されたまま、像担持体表面より離間・退避しているクリ
ーニング装置４６の丁を通過し、つぎのコピーサイクル
にはいる。像担持体４０は帯電器４１によシ一様に帯電
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）Ｂに入力され、前記の第１の色信号の場合と
同様にして像担持体表面への書き込みが行わｈ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像担持体面上の赤色トナー
像の上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像担持体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、接地された像担
持体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ｆ５２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５１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鎌紙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５２によシ像担持体
から分離され、さらに定着器５３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像担持体４０には第１図に示す
本発明にかかわるりＩＪ−ニング手段を設えたクリーニ
ング装置４６が作用して周面上に残留した不要のトナー
を除去するようになっている。

前記クリーニング装置４６におけるクリーニング手段と
して前記像担持体ドラム４００回転方向（矢印ｒｔ−以
って示す）の下流方向からクリーニングローラ４９、ブ
レード４７それに両端に絶縁性コロ４８を配した導電性
金属ローラ艶の各クリーニング部材を前記像担持体ドラ
ム４０の周面に臨ませた状態でクリーニングケース４６
ｍに収容し配置しである。

絶縁性コロ４８の材質としては、絶縁性の樹脂例えばポ
リアセタール樹脂、ポリカーボネイト等がある。

前記ブレード４７は、板状のウレタンゴム製であｘイフ
ｌ／＋　ｋ’−ｈ　７１＋７−／１７．　ＩＦ　Ｆ　ｆ
ｉ−ｔ−ｍｕ嘴而面ｒｋ＋飢されて前記像担持体ドラム
４０の周面を圧接するようになっており、また前記クリ
ーニングローラ４９は耐摩耗性の発泡ウレタン樹脂製で
あって前記ブレード４７の圧接及び圧接解除に際して駆
動装置４９ｍの作用によって所定の時間に限って時計方
向に回転しつつ感光体ドラムの周面を圧接するように構
成されている。

トナー受はローラとして前記ブレードｌＩ７の上流に配
された前記導電性ローラ５ｏはその両端に該ローラの外
径（ここでは８ｍｍφとした）より僅かに大きな絶縁性
コロ４８（ここでは８．４ｍｌとした）を配し、該コロ
４８は前記像担持体４０の非画像部に当接せしめられる
ので該像担持体４０の周面に対して極く僅かな前記絶縁
性コロ４８の外径と前記導電性ローラ父の外径によって
決まる一定した間隙を保りた位置で反時計方向の回転と
所定の印加電圧を加えることが出来るような構成になっ
ている。そしてこのロー２は直流でバイアスされている
。本実施例では外径差の半分０．２ｓｔｉのギャップで
行ない、よいＭＩＪＪＩ　−ＡＺ　＋　１Ａｈ　＋　−
ｆｒ　Ｎ　＋　？”　１７）　ＩＩ　−−ｖプＭ　ロー
　９　ＦＩＱと像担持体４０が非接触であれば０１５ｍ
ｍ以下でよい。

第２図にはその要部のみを示した斜視図である。

従って前述した各クリーニング部材によるクリーニング
工程について記すと、転写を終了したトナー画像の先端
が前記ブレード４７に達する以前に前記ブレードホルダ
４７ａの作用によって該ブレードｌ１７の前記像担持体
４０への圧接がなされて残留トナーの剥離・落丁が始ま
る。前記絶縁性コロ４８によって前記像担持体４０から
一定のギャップを保った前記導電性ローラ（２）は印加
電圧によりてトナーを吸着する極性に極めて均一に帯電
され前記ブレード４７が剥離し落下するトナーを効果的
に吸着し反時計方向に搬送しスクレーパ５０ｍによって
掻き落してトナー搬送路４６ｂに送シ込むことが出来る
ようになっている。尚、コロ４８は像担持体４０に対し
て従動するように回動可能となっていてもよい。

さらに前記ブレード４７の圧接によるクリーニング作用
の開始時と、クリーニング作用を終えて圧接を解除する
場合に、前記クリーニングローラ４９の回転圧接が作用
してドラム４０の周面とブレード４７の間に取り残され
る少量のトナーを除去して像担持体たる感大体ドラム４
００周面を充分に清掃し、次の露光に備えるようになっ
ている。

このように本発明においては前記像担持体４０の表面か
ら主体的にトナーを掻き落して除去するクリーニング手
段の上流側に導電性金属ローラをトナー受はローラとし
て前記像担持体４０の周面から僅かなしかも一定したギ
ャップを保ちながら配し、除去されたトナーの回収を可
能としている。

かかるクリーニング手段を備えた本発明のカラー画像形
成装置におけるカラー画像形成の７−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像担持体４
０は、１回転目において前記第１の色信号による像露光
開始とそれより時間Ｘだけ遅れた現像■の処理を受けた
あと２回転目に入り前記第２の色信号による像露光開始
とそれより時間ｙだけ遅れた現像Ｈの処理を受けてさら
に３回転目において黒色信号による像露光開始と時間２
だけ遅れて現像■の処理を経てカラートナー像を構成す
るようになっている。

ここで、時間ｘｓ　ｙｓ　Ｚは像担持体４０のある位置
（図では画像先端）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あるいはそれ以
内の時間であり同じくｍは像露光位置から転写極５１に
達する迄に要する時間あるいはそれ以内の時間、ｎは像
露光位置からクリーニング装置４ＧＩＣ到達する迄に要
する時間あるいはそれ以内の時間である。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。

すなわち前述の実施例では、ブレード４７は前記時間Ｅ
の前後に若干余裕を含めた時間、作動され前記クリーニ
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。本発明に係る導電性ローラ父に対
する電圧印加のタイミンクは前記ブレード４７の作動と
同一であってもよ〈又電圧を常時印加しておいてもよい
。

また実施例では赤、青、黒の３色で現像するプロセスに
ついて説明したが他の色もしくは４色以上の場合でも用
いることができる。この場合第４図の３回転めのシーケ
ンスを最終回転時に行なうようにすればよい。

〔発明の効果〕

以上の説明に明らかな如く本発明の画像形成装置におけ
るクリーニング装置は、前記像担持体表面から主体的に
トナーを掻き落して除去するクリーニング手段と、前記
像担持体の回転方向に対して上流側に該像担持体表面か
ら僅かに隔てて回転可能に配置された帯電可能な導電性
ローラと、該導電性ローラの両端部に設けられ該ローラ
の外径より僅か大きな外径を有する絶縁性コロと備え、
前記絶縁性コロを前記像担持体の非画像部に当接せしめ
る構成となっている結果、前記像担持体表面と前記導電
性コロとの間は均一なギャップが保たれ従って相互間に
発生する電界は理想的な値をとり得るので前記クリーニ
ング手段で前記像担持体表面上より掻き落された残存ト
ナーは極めて効率よく回収されるほか、各部材の累積誤
差によるゆがみや精度不足が原因で生ずる前記導電性ロ
ーラと前記像担持体間の不均一なギャップを防止できる
ため、相互間のギャップが大きくなった時に発生する回
収機能の低下及び相互間の短絡によって生じる絶縁破壊
やギャップの不均一の影響を防止しようと電圧を上げす
ぎた場合の絶縁破壊によって生じる落雷現象で前記像担
持体の劣化や損傷を招いたりする゛こともなく、総じて
画質がよく正確なコピーの得られる画像形成装置におけ
るクリーニング装置が提供されることとなった。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の画像形成装置におけるク
リーニング装置の断面図及び要部斜視図。第３図は前記
クリーニング装置を備えた画像形成装置の構成図、第４
図はその作動のタイムチャートである。 ４０・・・像担持体　　　　４６・・・りＩＪ−ニング
装置ｌ１７・・・クリーニングブレード ｌ１８・・・絶縁性コロ　　　４９・・クリー二ノグロ
ーラ関・・・導電性ローラ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 画像形成装置の像担持体上に残存するトナー等を除去す
   るクリーニング装置において、前記像担持体表面から主
   体的にトナーを掻き落して除去するクリーニング手段と
   、該クリーニング手段の上流側に前記像担持体表面から
   僅かに隔てて回転可能に配置された導電性ローラと、該
   導電性ローラの両端部に設けられ該ローラの外径より僅
   か大きな外径を有する絶縁性コロとを備え、前記絶縁性
   コロを前記像担持体の非画像部に当接せしめることによ
   り、前記導電性ローラと前記像担持体間のギャップに均
   一な電界を形成せしめることを特徴とする画像形成装置
   におけるクリーニング装置。