JPS63129386A - 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、例えば感光体のような画像形成部材上に残留
する現像剤を除去するためのクリーニング装置に関する
ものである。

（従来の技術） 感光体や絶縁性誘電体被膜等の画像形成部材を用い、こ
れら画像形成部材上に静電潜像を形成して画像形成を行
う画像形成装置が実用化されている。この画像形成装置
では、画像形成部材上の静電潜像をトナー像とし、この
トナー像を普通紙のような記録媒体上に転写して可視像
を形成すると共に、画像形成部材上に残留するトナーを
クリーニング装置により除去し、クリーニングされた画
像形成部材に再度静電潜像を形成して繰り返し画像形成
を行うように構成されている。この画像形成装置では、
トナー像を完全に記録媒体上に転写することができない
ため、転写後に画像形成部材上に残留するトナーを除去
するクリーニング装置の開発が強く要請されている。

画像形成部材上に残留するトナーを除去するクリーニン
グ装置として特公昭５０−３４３４０号公報に記載され
ているクリーニング装置が既知である。この既知のクリ
ーニング装置では、第６図に示すようにゴム状弾性材料
から成るプレート状のクリーニングブレードｌを用い、
このクリーニングブレード１の基部をホルダで支持する
と共にブレードが感光体に近づく方向に湾曲するように
感光体に押し当て、湾曲によって生ずる弾性復元力を利
用してエツジを感光体表面に圧接させている。そして、
走行する感光体からの摩擦力及び残留トナーによる押圧
力がエツジ部に作用したとき、ブレードを感光体方向に
近づ（ように一層湾曲させ、この湾曲による弾性歪みを
利用して残留トナーを除去するように構成されている。

（発明が解決しようとする問題点、） 上述した既知のクリーニング装置では、プレート状の弾
性ゴムブレードを中央部分が感光体に近づく方向に湾曲
するように押し当て、この湾曲によって生ずる弾性復元
力を利用してエツジ部を感光体表面に圧接すると共に、
圧接力と摩擦力との合成力の作用方向を湾曲したブレー
ドの長手方向に正確に一致させねばならない。このため
、ブレードをセッテングする際感光体に対するブレード
の圧接角、湾曲量を正確に決定しなければならず、セッ
テング作用が面倒になる欠点があった。

更に、ブレードに摩擦力が作用するに従ってブレードが
走行する感光体に向けてくい込むように作用するため、
ブレードのエツジ部が感光体に対して一層強く圧接され
、感光体へのダメージが大きく感光体が摩損して感光体
の寿命が短くなる欠点があった。このため、感光体への
ダメージ及びブレード自身の摩耗を防止するためには機
械停止時に圧接を解除するための解除機構を設けなけれ
ばならず、クリーニング装置の構造が複雑化する不都合
が生じてしまう。

従って、本発明の目的は上述した欠点を除去し、感光体
をはじめとする各種の画像形成部材上に付着した現像剤
を比較的小さい圧接力で確実に除去できると共に、クリ
ーニングブレードを比較的容易にセッテングすることが
できるクリーニング装置を提供するものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明によるクリーニング装置は、残留トナーが付着し
ている画像形成部材に弾性ブレード部材を接触させて残
留トナーを除去するクリーニング装置において、弾性材
料より成る弾性脚部、及びこの弾性脚部の一端に形成さ
れ、弾性脚部の長手軸線よりも画像形成部材側に突出し
、画像形成部材と接触するエツジを有する弾性エツジ部
を有するブレード部材と、前記弾性脚部の他端を画像形
成部材の走行方向に見て下流側で支持する支持部材とを
具え、前記弾性エツジ部を走行する画像形成部材に接触
させて摩擦力を作用させたとき前記弾性脚部が画像形成
部材から離れる方向に湾曲させるように構成したことを
特徴とするものである。

（作　用） 本発明では、残留トナーが付着している画像形成部材の
表面に接触してクリーニング点を構成するエツジを弾性
脚部の中心軸線よりも画像形成部相方向に突出配置して
いるから、エツジに作用する摩擦力によって弾性脚部が
画像形成部材から離れる方向に湾曲変位し、この湾曲変
位によって主に弾性脚部に弾性反発力が貯えられる。一
方、画像形成部材上のトナーがエツジ部に当接したとき
ブレードに対して画像形成部材の走行方向に向く押圧力
が作用する。この場合、トナーの押圧力に応じて弾性脚
部が一層湾曲し、残留トナーを画像形成部材の走行方向
とほぼ反対方向に反発しようとする一層大きな弾性反発
力が貯えられ、この弾性反発力によって残留トナーを画
像形成部材表面から効果的にかき落とすことができる。

（実施例） 第１図は本発明によるクリーニング装置を具えるプリン
タ装置の画像形成部の一例の構成を示す線図である。本
例では、画像形成部材として所定の記録幅のベル上状感
光体を用いる。感光体ベルトＩＯを垂直方向にほぼ対向
配置した２本の駆動ローラｌｌａ及びｌｌｂに張架して
矢印ａ方向に走行させる。感光体ベルト１０は、帯電用
チャージャ１２により全面に亘って所定の電位に帯電さ
れてから露光装置１３によって露光され静電潜像が形成
される。

露光装置１３は、例えば、記録幅方向（紙面に垂直方向
）に亘って多数の発光ダイオード素子を直線状に配置し
た発光ダイオードアレイとすることができる。感光体ベ
ルＮＯに形成された静電潜像は現像位置まで移送され、
現像装置１４によって現像され、トナー像が形成される
。このトナー像は転写位置まで移送され、同期搬送され
てくる記録紙１５の背面側に配置した転写シャージャ１
６によって記録紙１５に転写される。転写後、記録紙１
５は矢印す方向に搬送され、定着装置（図示せず）を経
てフェイスダウンした状態で機外に排出される。一方、
転写工程を経た感光体ベルト１０の表面には未転写トナ
ーが残留しているため、この未転写トナーをクリーニン
グ装置１７によって除去する。クリーニング装置１７は
感光体ベルト１０のほぼ記録幅に亘って延在するクリー
ニングブレード１８を有し、このクリーニングブレード
１８の先端エツジ部を走行する感光体ベルト１０に圧接
させると共に感光体ベル）１０をはさんで反対側に規制
板１９を配置し、走行する感光体ベルト１０から残留す
る未転写トナーをかき落とす。かき落とされたトナーは
、ハウジング２０内に配置したスクリューローラ２１に
よってクリーニング装置１７の側方に移送され除去され
る。トナーが除去された感光体ベル）１０は、除電ラン
プ２２によって均一に除電され所定の電位にされ、次の
画像形成動作が繰り返し行われる。このように転写工程
を画像形成装置の垂直方向の頂部で行うことにより、記
録紙を転写後フェイスダウンした状態でほぼ直線状の経
路に沿って記録紙を排出することができ、記録紙の搬送
経路を簡略化することができる利点が達成される。

第２図はクリーニングブレードの詳細な構成を示す断面
図である。クリーニングブレード１８は感光体ベルト１
０の記録幅に亘って延在する弾性チィップ３０と、この
弾性チィップ３０を支持する弾性支持部材３１とを以て
構成し、弾性支持部材３１の端部をホルダ３２に取り付
は装置本体に支持する。弾性チィップ３０は断面形状が
略三角形をした弾性エツジ部３０ａ及び感光体ベルト１
０にほぼ平行に延在する弾性脚部３０ｂを以て構成され
、弾性脚部３０ｂのほぼ全長に亘ってシート状の弾性支
持部３１を埋設する０弾性チィップ３０はウレタンゴム
、ニトリルゴム、ネオプレンゴム、シリコンゴム、天然
ゴム等のゴム様弾性材料で構成され、ゴム硬度（ＪＩＳ
　Ａ）−が３０”〜９０°の範囲の弾性体を用いる。弾
性エツジ部３０ａの感光体ベルト１０と接触する先端部
３０ｃは、２個の面３０ｄ及び３０ｅにより画成される
９０″のエツジとする。そして、クリーニング点３Ｑｃ
から感光体ベルト１０の走行方向に見て感光体ベルトの
上流側の面と弾性チィップ３０の面３０ｄとのなす角度
θ１を６７″とし、感光体ベルト１０の下流側の面と弾
性チィップの面３０ｅとのなす角度θ２を２３゜とし、
エツジ３０ｃを弾性脚部３０ｂの長手軸線よりも感光体
ベルト１０側に突出させる。

弾性支持部材３１は、リン青銅板、ステンレス板、弾性
プラスチック板等の弾性シート材料から成り、その一端
がホルダ３２に固定されると共に感光体ベルト１０の走
行方向の下流側から上流側に向かって感光体ベルト１０
にほぼ平行に延在させる。そして、弾性支持部材３１の
他端に弾性チィップ３０を装着する。従って、クリーニ
ングブレードは、感光体ベルト１０のクリーニング点３
０ｃより下流側で支持されることになる。ホルダ３２を
感光体ベルト１０の画像形成面に直交する方向に対して
所定の位置に位置決め固定し、弾性脚部３０ｂ及び弾性
支持部材３１に生ずる矢印Ｃ方向の弾性復元力を利用し
て弾性チィップ３０のエツジ３０ｃを感光体ベルト１０
に圧接させる。一方、弾性チィップ３０の感光体ベル１
−１０の反対側には規制板１９が対向配置されているの
で、この規制板１９によって走行する感光体ベルト１０
がその走行方向と直交する方向に位置決め規制され、弾
性エツジ部３０ａの先端エツジ３０ｃが走行する感光体
ベル）１０の画像形成面に圧接され、この結果、感光体
ベルト１０の画像形成面に付着している残留トナーが弾
性チィップ３０の先端エツジ部３０ａによってかき落と
されることになる。かき落とされたトナーは弾性エツジ
部３０ａの面３０ｄに蓄積するが、蓄積量が増えるにつ
れて面３０ｄを感光体ベルトから離れる方向に除々に移
動し、ハウジング２０内に落下する。このように、クリ
ーニングブレードをクリーニング点に対して下流側で支
持することにより、感光体ベルト１０が垂直方向の下方
に向けて走行する場合でもかき落としたトナーを速やか
排除することができる。特に、クリーニングブレードが
走行する感光体ベルトに対してほぼ平行に延在する場合
、クリーニングブレードを上流側で支持すると、感光体
ベルトからかき落とされたトナーが感光体ベルトとクリ
ーニングブレードとの間に蓄積してしまい好ましくない
結果が生じてしまう。

第３図ａ及びｂはクリーニングブレードを走行する感光
体ベルト表面に接触させたときの状態を説明する説明図
である。まず、クリーニングブレードをセットする際弾
性エツジ部３０ａを感光体ベルト１０に軽く押し当てエ
ツジ部３０ａ、弾性脚部３０ｂ及び弾性支持部材３１の
弾性復元力を利用してエツジ３０ｃを感光体ベル目０に
圧接させる。このときの圧接力は、感光体ベルト１０と
エツジ３０ｃとの間で適切な摩擦力Ｎを発生させる程度
の大きさで十分である。従って、弾性エツジ部３０ａに
生ずる弾性復元力を主に利用して圧接させることができ
、弾性脚部３０ｂ及び弾性支持部材３１のたわみ量を極
めて小さくすることができる。この状態で感光体ベルト
１０を矢印ａ方向に走行させるとエツジ３０ｃに作用す
る圧接力と、弾性エツジ部３０ａと感光体表面との間の
摩擦係数とで定まる摩擦力Ｆがエツジ３０ｃに作用する
。一方、エツジ３０ｃは弾性脚部３０ｂ及び弾性支持部
材３１の長手軸線ｌに対して距離ｄだけ感光体ベルト方
向に突出すると共に弾性支持部材３１の他端がホルダ３
２に固定されているため、摩擦力Ｆは固定点を中心にし
てブレードの弾性可動部分を反時計方向に変位させるモ
ーメントとして作用する。この結果第３図すに示すよう
に、この摩擦力によって弾性エツジ部３０ａ、弾性脚部
３０ｂ及び弾性支持部材３１が感光体ベルト１０から離
れる方向に湾曲し、この湾曲によって主に弾性脚部３０
ｂ及び弾性支持部材に弾性たわみ力が貯えられ、この弾
性たわみ力が弾性復元力となりエツジ３０ｃを強く感光
体ベルト１０に向けて圧接することになる。感光体ベル
ト１０上の残留トナーは静電力によって感光体ベルト上
に付着しているため、残留トナーが弾性エツジ部に当接
した場合、弾性エツジ部３０ａを感光体走行方向に押圧
する押圧力が作用することになる。しかし、残留トナー
による押圧力が作用しても、残留トナー押圧力に応じて
弾性脚部３０ｂ及び弾性支持部材３１が湾曲変位し、残
留トナーを感光体走行方向とほぼ反対方向に反発しよう
とする一層大きな弾性反発力が貯えられるので、エツジ
３０ｃが感光体ベルト表面に圧接され残留トナーを効果
的にかき落とすことができる。

主に弾性脚部に生ずる湾曲量は、弾性エツジ部を構成す
る弾性ゴム材料の摩擦係数が大きくなればなる程大きく
なり、又ゴム硬度が小さくなる程大きくなり、更に弾性
支持部材がたわみ易い材料程大きくなる。従って、弾性
ゴム材料の摩擦係数及びゴム硬度、及び弾性脚部を構成
する弾性材料の弾性率等に基づいて適切な湾曲変位が生
ずるように設定する。このように構成すれば、エツジ３
０ｃを比較的弱い圧接力で感光体ベルト表面に接触させ
るだけでエツジ３０ｃを感光体表面に確実に圧接するこ
とができるので、感光体ベルトが損傷せずブレード自身
の摩耗も防止することができる。更に、ブレードをセッ
トするに当り弾性脚部及び弾性支持部材をわずかにたわ
ませるだけですむので、ブレードのセフテング作業も容
易になる。更に、本例では弾性脚部３０ｂ及び弾性支持
部材３１を感光体ベルトの走行方向に平行に配置してい
るので、圧接角を以てセットする場合に比ベクリーナボ
ックスを幅方向に小型化できる利点が達成される。

尚、本例では残留トナーが当接する面３０ｄと感光体ベ
ルト１０とのなす角θ１を６７″に設定したが、θ１が
小さくなりすぎるとトナーがエツジ３０ｃをすりぬけ易
くなり、一方θ１が大きくなりすぎると弾性エツジ部の
強度を維持できなくなるため、θ１は５０°〜１１０°
の範囲に設定するのが好適である。また、感光体ベルト
と対向する面３０ｅと感光体ベルトとのなす角θ２を２
３″としたが、θ２が大きくなりすぎると弾性エツジ部
３０ａの強度が弱くなるため、θ２は７″〜４５″の範
囲に設定するのが望ましい。

第４図は本発明によるクリーニング装置の変形例の構成
を示す線図である。本例では画像形成部材として円筒状
のへ１基材の表面に感光体層を形成した感光ドラム４０
を用い、この感光ドラム４０上に残留する残留トナーを
除去する。クリーニングブレード１８は第２図に示すブ
レードと同一構成とし、このブレード１８を感光ドラム
のクリーニング点における接線に対して角度を以て配置
し、ブレード１８の他端をクリーナポックのハウジング
４１に固定する。このようにクリーニングブレードを感
光ドラムに圧接角を以て装着してもブレードのエツジに
作用する摩擦力によって弾性脚部を感光体ドラムから離
れる方向に湾曲させることができ、残留トナーを効果的
にかき落とすことができる。

第５図ａ　”−’　ｅは本発明によるクリーニングブレ
ードの変形例を示す断面図である。第２図で用いた部材
と同一の部材には同一符号を付して説明する。第５図ａ
及びｂには、クリーニングブレード５０の弾性エツジ部
５０ａ及び弾性脚部５０ｂをゴム様弾性材料で一体的に
構成し、弾性脚部５０ｂの端部をホルダ３２に直接固定
した例を示す。このように、ブレードをゴム様弾性材料
で一体的に構成することにより製造コストを安価にする
ことができる。

更に、第５図すに示すようにエツジ部５０ａのエツジ５
０ｃの角度を９０″以下の鋭角とすることもできる。第
５図Ｃに示す実施例では、第２図の弾性チィップ３０か
ら破線で示す部分を除去し、かき落としたトナーが面３
０ｄ上に溜まりに（（シ速やかに除去されるように構成
する。更に、第５図ｄに示す実施例では、弾性チィップ
６０の断面形状を三角形とし、エツジ６０ａと対向する
面６０ｂに弾性支持部材３１の一端を結合する。更に、
第５図ｅに示す実施例では、シート状弾性支持部材７０
の一端に感光体ベルトと接触するエツジを有する弾性チ
ィップ７１を固着し、他端をホルダ３２に固定する。本
例では弾性支持部材７０が弾性脚部として作用し、感光
体ベルトとエツジ７１ａとの間に摩擦力が作用した場合
、弾性支持部材７１が感光体ベルト１０から離れる方向
に湾曲して弾性反発力が貯えられる。

本発明は上述した実施例だけに限定されるものではなく
種々の変形や変更が可能である。例えば上述した実施例
ではプリンタ装置の画像形成装置に適用する例を以て説
明したが、プリンタ装置に限定されず、複写機等の種々
の画像形成装置にも適用することができる。

（発明の効果） 以上説明した本発明の効果を要約すると次の通りである
。

（１）　　感光体ベルト表面に接触しクリーニング点を
構成するエツジを弾性脚部の中心軸線よりも感光体ベル
ト方向に突出配置しているから、エツジに作用する摩擦
力によって弾性脚部が感光体ベルトから離れる方向に湾
曲変位し、この湾曲変位によって弾性反発力が貯えられ
る。そして、残留トナーがエツジに当接したとき感光体
ベルトの走行方向に沿う押圧力がトナーからブレードに
作用するが、残留トナーの押圧力に応じて主に弾性脚部
が一層湾曲し、残留トナーを感光走行方向とほぼ反対方
向に反発しようとする一層大きな弾性反発力が貯えられ
、この弾性反発力によって残留トナーを感光体表面から
効果的にかき落とすことができる。

（２）　　クリーニングブレードをセットする際、ブレ
ードを感光体ベルトに軽く押し当てるｋけで有用な摩擦
力を発生させて弾性脚部を湾曲変位させることができる
ので、エツジ部に作用する圧接力を小さくでき、従って
感光体及びブレードの摩耗を低減することができる。特
にブレードの圧接解除機構が不要となる。

（３）　　フ゛レードをセットする際、フ゛レード自体
をほとんど湾曲させる必要がなく、エツジ部を軽く押し
当てるだけで済み、ブレードのセッテング作業が容易に
なる。

（４）弾性脚部を感光体ベルトの走行方向にほぼ平行に
支持すれば、感光体ベルト表面に対してほぼ垂直の圧接
力を作用させることができ、セッテング作業が一層容易
になる。

（５）　　クリーニングブレードを感光体ベルトの走行
方向に対して下流側で支持する構成としてるので、かき
落としたトナーが多量に溜まることなく速やかに除去す
ることができる。特にプリンタ装置においてはフェイス
ダウンした状態（記録面が下向きになる）で記録紙を機
外に排出する必要があり、転写工程を画像形成装置の垂
直方向の頂部に位置させる構成とすることが望ましい。

この場合画像形成部材が鉛直方向の上方から下方に向か
って走行する位置にクリーニング装置を配置する必要が
あるため、クリーニングブレードを画像形成部材の走行
方向の下流側で支持することは、かき落としたトナーを
除去する上で極めて好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるクリーニング装置を具えるプリン
タ装置の画像形成部の一例の構成を示す線図、 第２図は本発明によるクリーニングブレードの詳細な構
成を示す線図的断面図、 第３図はクリーニングブレードに作用する力の状態を示
す線図、 第４図は本発明によるクリーニング装置の変形例の構成
を示す線図、 第５図ａ　”−ｅは本発明によるクリーニングブレード
の変形例の構成を示す線図的断面図、第６図は従来のク
リーニング装置の構成を示す線図である。 １０・・・感光体ベルト　　　　１８・・・クリーニン
グプレート１９・・・規制板　　　　　　　２０・・・
ハウジング２１・・・スクリューローラ　　３０．６０
．７０・・・弾性チィップ３０ａ、　５０ａ・・・弾性
エツジ部　３０ｂ、　５０ｂ・・・弾性脚部３１・・・
弾性支持部材 第２図 第４図 １０（石ｔドラＡ） 第５図 ａｂ （弾性ＨＬｒ畜ｔ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、残留トナーが付着している画像形成部材に弾性ブレ
   ード部材を接触させて残留トナー を除去するクリーニング装置において、弾 性材料より成る弾性脚部、及びこの弾性脚 部の一端に形成され、弾性脚部の長手軸線 よりも画像形成部材側に突出し、画像形成 部材と接触するエッジを有する弾性エッジ 部を有するブレード部材と、前記弾性脚部 の他端を画像形成部材の走行方向に見て下 流側で支持する支持部材とを具え、前記弾 性エッジ部を走行する画像形成部材に接触 させて摩擦力を作用させたとき前記弾性脚 部が画像形成部材から離れる方向に湾曲さ せるように構成したことを特徴とするクリ ーニング装置。 ２、前記弾性脚部及び弾性エッジ部を有するブレード部
   材をゴム様弾性材料で一体的に 構成したことを特徴とする特許請求の範囲 第１項記載のクリーニング装置。 ３、前記弾性脚部を、弾性シート部材で構成したことを
   特徴とする特許請求の範囲第１ 項記載のクリーニング装置。 ４、前記弾性脚部を弾性エッジ部と共にゴム様弾性材料
   で構成すると共に、そのほぼ全 長に亘って弾性シート部材を埋設させたこ とを特徴とする特許請求の範囲第３項記載 のクリーニング装置。 ５、前記弾性エッジ部の断面形状を、ほぼ三角形とした
   ことを特徴とする特許請求の範 囲第１項から第３項のいずれか１に記載の クリーニング装置。 ６、前記弾性脚部を、画像形成部材の走行方向にほぼ平
   行に延在させたことを特徴とす る特許請求の範囲第１項から第５項のいず れか１に記載のクリーニング装置。