JPS63301984A - 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」二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５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１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
近づく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
ドの長平方向に正確に一致させねばならない。このため
、ブレードをセソ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ソテ
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
が生じていた。

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ソテングすることが
できるクリーニング装置を提供するものである。

更に、本発明は、クリーニングブレードにより除去した
トナーがブレードの側端部を経て外部に飛散するのが防
止され、フェイスダウン型プリンタ装置に好適なりリー
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、弾性材料より成る弾
性脚部と、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エツジ部とを有し、前記弾性脚
部の他端が、ほぼ上方から下方に向って走行する画像形
成部材の下流側で支持されているブレード部材を具え、
前記エツジを構成しエツジにより除去されたトナーが一
旦貯積する面の画像記録幅を超えた位置に弾性材料より
成るサイドシール部を形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材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。

更に、本発明では、画像形成部材がほぼ上方から下方に
向けて走行する位置にクリーニングブレードを配置し、
ブレード部材のエツジを構成し工ソジにより除去された
トナーが一旦蓄積する上面の画像記録幅を超えた位置の
両側にサイドシール部を形成する。ブレード上に貯積し
たトナーは記録幅方向の側端部に向けて移動する特性が
あり、ブレードの側端部を経て外部に飛散してしまう。

このため、本発明ではブレード部材のエツジにより除去
されたトナーが一旦蓄積する面の画像記録幅を超える位
置の両側に、蓄積したトナーをクリーナボックスに導く
ためのサイドシールを設ける。

このサイドシールにより側端部方向に移動するトナーが
クリーナボックス内に導かれ、側端部を経て外部に飛散
するのを有効に防止することができる。更に、各サイド
シールの内側にトナーをクリーナボックス内に導くため
の溝部を形成すれば、ブレード上に貯積したトナーを一
層速やかにクリーナボックス内に導くことができる。こ
のように構成すれば、画像形成部材が上方から下方に向
けて走行する位置にクリーニング装置を配置するフェイ
スダウン型プリンタ装置に用いるクリーニング装置に極
めて有効である。

（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ヘルド状感
光体を用いる。感光体へルト１０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
ルト１０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
１６によって記録紙１５に転写される。転写後、記録紙
１５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ヘル）１０の表面には未転写ト
ナーが残留しているため、この残留トナーを′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へルト１０に圧
接させると共に感光体ベル目０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から残留ト
ナーをかき落とす。かき落とされたトナーは、クリーナ
ボックス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ト１０は、除電ランプ２
２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
像形成装置の鉛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
持部材３１を埋設する。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（ＪＩ
Ｓ　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　３０
ｃから感光体へル目０の走行方向に見て感光体ヘルドの
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、感光体ベル目０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へルト１０の走
行方向の下流側から上流側に向がって感光体ベルト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３ｏを装着する。従って、クリーニ
ングブレードは、感光体ヘルド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
感光体へル目０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ｌＯに
圧接させる。一方、弾性チィップ３０の感光体ベルト１
０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
ト１０の画像形成面に圧接され、この結果、感光体ベル
目０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３０
ａ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徐々に移動し、
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に排除
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、感光体ヘル
ド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　−ｗ　ｃは上述したクリーニングブレードの
外観構成を示す斜視図である。プリンタ装置においては
フェイスダウン（記録面を下向きとする）した状態で記
録紙を機外に排出するのが原則である。このフェイスダ
ウン型プリンタにおいては転写工程を画像形成部材の走
行経路の頂部に配置するのが理想な設計である。この理
想的な設計においては、クリーナ装置を感光体ヘルドＩ
Ｏが上方から下方に向けて走行する位置に配置しなけれ
ばならず、この場合エツジによりかき落されたトナーが
クリーニングブレード１８のエツジを構成する上面３０
ｃｌ上に若干蓄積する。この蓄積したトナーは少量であ
るが、記録幅方向の側部に向けて広がる傾向にあるため
、蓄積した１−ナーが面３０ｄ上で側端部まで広がらな
いうちにクリーナボックス２０内に回収する必要がある
。このため本発明では第３図ａに示すように、クリーニ
ングブレード１８のエツジ３０ｃを構成する上面３０ｄ
上の画像記録幅を超えた位置の両側にシール部材４１及
び４２を取り付ける。これらシール部材４１及び４２は
弾性ゴム材料で構成し、装着時に感光体ベルトと対向す
る面４１ａ及び４２ａを感光体ベルト１０に当接させる
。このように構成すれば、上面３０ｄ上に蓄積したトナ
ーが側方に移動してもシール部材４１及び４２の各内側
面４１ｂ及び４２ｂによりブレードの背面方向に導かれ
、速やかにブレード１８の背面側を経てクリーナボック
ス内に落下させて回収することができる。更に、上面３
０ｄ上に蓄積したトナーを一層速やかに回収するため、
第３図すに示すように面３０ｄのシール部材４１及び４
２の内側の位置に溝部４３及び４４を形成することがで
きる。これら溝部４３及び４４を形成すれば、シール部
材４１及び４２の内側に貯ったトナーが溝部４３及び４
４を経てクリーナボックス２ｏ内に速やかに導かれ、側
端部まで移動してくるトナーがシール部材４１及び４２
の内側に貯まり遍ぎて外部に飛散するのを有効に防止す
ることができる。尚、第３図Ｃに示すように上面３０ｄ
に多数の溝部を形成することもできる。また、サイドシ
ール４１ａ及び４１ｂはクリーニングブレードと一体的
に構成することもでき、又は別体構造とすることもでき
る。

別体構造とした場合、クリーニングブレードに直接接着
等によって固定してもよく、クリーナボックス側に固着
してもよい。

第４図ａ及びｂはクリーニングブレードを走行する感光
体ヘルド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を感光体へルト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を感光体ベルト１０
に圧接させる。このときの圧接力は、感光体ベルトＩＯ
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。この状態で感光体ヘル
ド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３２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４図すに示す
ように、この摩擦力によって弾性エツジ部３０８１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
３０ｂ及び弾性支持部材３１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
強く感光体へルト１０に向けて圧接することになる。感
光体ベルト１０上に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３０ａに当接した場合、弾性エツジ部を感光体走行方
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が感光体ヘルド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、弾性工・７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
３０ｃ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
ン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、ブレードのセソテング作業も
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θ、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θ、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と感光体ヘルドとのなす角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。

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。

更に、上述した実施例では画像形成部材としてベルト状
感光体を用いたが、ＡＡ基材の外周面に感光体層を形成
した感光体ドラム等の種々の画像形成部材を用いること
ができる。

更に、上述した実施例ではクリーニングブレードを弾性
ゴム部材とシート状弾性部材との別体構造としたが、弾
性ゴムの一体構造体とすることもできる。

（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）感光体ヘルド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だけで有用な摩擦
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）　　ブレードをセントする際、ブレード自体をほ
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、ブレードのセソ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、セソ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。

（６）　　クリーニングブレードのエツジでかき落とし
たトナーが貯まる面の画像記録幅を超えた位置にシール
部材を装着すると共に、シール部材の装着位置の内側に
かき落としたトナーをクリーナボックス内に導くための
溝部が形成されているから、クリーニングブレード上に
貯積し側方部まで移動　′してくるトナーを溝部を経て
クリーナボックス内に速やかに回収することができる。

この結果ブレードの側端部を経てトナーが外部に飛散す
るのを有効に防止することができる。従って、画像形成
部材が上方から下方に向けて走行する位置にクリーニン
グブレードを配置しても、画像形成部材上の残留トナー
をクリーナボックス内に確実に回収でき、フェイスダウ
ン型のプリンタ装置に用いるクリーニング装置に有効で
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ａ　”−ｃはクリーニングブレードの外観構成を
示す斜視図、 第４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５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・・・感光体へルト　　　１７・・・クリーニング
装置１８・・・クリーニングブレード ２０・・・クリーナボックス　３０・・・弾性チィップ
３１・・・弾性支持部材　　　３２・・・ホルダ４１、
４２・・・サイドシール　４３．４４・・・溝部特許出
願人　　ニラポン・ケンチック・カイシャ・リミテッド

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と、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
   有するエッジ部とを有し、前記弾性脚部の他端が、ほぼ
   上方から下方に向って走行する画像形成部材の下流側で
   支持されているブレード部材を具え、このブレード部材
   の前記エッジを構成しエッジにより除去されたトナーが
   一旦貯積する面の画像記録幅を超えた位置に弾性材料よ
   り成るサイドシール部を形成したことを特徴とするクリ
   ーニング装置。 ２、前記ブレード部材のサイドシールの内側の位置に、
   貯積したトナーを画像形成部材から離れた位置に導くた
   めの溝部が形成されている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。