JPS6345115B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は電子写真複写機、静電記録装置などの
電子写真装置における転写後の静電潜像担持体上
に残留しているトナーを拭い取るクリーニング装
置に使用されるブラシローラーに関するものであ
る。

（従来技術） 従来、一般的なクリーニング方式としてはフア
ーブラシクリーニング方式が知られている。しか
しながらこの方式はフアーブラシによつて感光体
から除去されたトナー粉末を真空吸引装置によつ
てフイルターバツクに収集するために、装置が大
型化したり、真空吸引装置の騒音が高く、また、
フイルターバツクに収集されるためトナーを再使
用することが困難であつた。

他のクリーニング方式としては、ブレードやロ
ーラーを使用して感光体上の残留トナーを除去す
るものがあるが、それらによつて除去されたトナ
ーをどのようにして搬送するかが重要な点であ
り、これが実用化の採否を決めていたと言つても
過言ではない。従来、第１図及び第２図に示すよ
うなクリーニング装置があつた。

第１図において符号１は感光体ドラムで示矢方
向に回転している。感光体ドラムの下方に移動す
る部分にはクリーニングブレード２がカウンター
方向に取り付けられている。該ブレード２の先端
２ａは鋭角であり、感光体ドラム１上のトナーは
ブレード２によつて除去された後、自重によつて
該ブレード２の上面を下方に落下しケーシング３
の中に貯蔵される。しかしながら、このような先
端が鋭角のブレードは、その製作が難しく、トナ
ーがその上を落下するためブレードが汚れ、交換
時に操作者の手等が汚れてしまう。そして、この
ような方式は、ドラムが下方に移動する部分でな
いと利用出来ず、実用的にはかなり用途の狭いも
のである。

次に、第２図のものは、感光体ドラム１の上方
へ移動する部分にクリーニングブレード４がカウ
ンター方向に取り付けられているもので、トナー
は該クリーニングブレード４を越えて搬送される
ことはない。ブレード４の前方にはシール部材５
が設けられ、一端はケーシング３に取り付けられ
ている。シール部材はマイラー、ポリウレタンゴ
ムのような材質が用いられ、ブレード４に除去さ
れたトナーはシール部材５によつて受け取られて
ケーシング３内に落下する。このシール部材５は
感光体面に圧接されてトナーが洩れないようにし
ているため、感光体上にキヤリヤや金属紛（これ
は主にギヤの噛み合いやチヤージヤーガイドの抜
き差し時の摩耗によつて生じるもの）が存在する
と、これによつて感光体面を傷付けてしまい、画
像上に黒すじ等が発生して画像品質を著しく低下
させていた。

その他、シール部材５に代えて、トナーの帯電
極性とは逆極性のバイアス電圧の印加されたロー
ラーを配置する方式もあるが、ローラーにバイア
ス電圧を印加するため外部電源が必要となり、ま
た、ローラーに付着したトナーをさらに除去する
ための掻き取り板が必要となり機構が複雑であつ
た。これだけでは、トナーの洩れの防止対策は十
分ではない。

（目 的） 本発明は上述の欠点を除去し、感光体を傷付け
ることなくクリーニングされたトナーを確実に回
収して再使用することが出来るようにした新規な
クリーニング装置に使用されるブラシローラーを
提供することを目的とするものである。

（構 成） 以下、本発明の実施例について図面を参照しな
がら詳細に説明する。

第３図は本発明に係るブラシローラーを適用し
たクリーニング装置の断面図である。感光体ドラ
ム６の上方に移動する部分にクリーニング装置７
が配置されており、ケーシング８はその上部に設
けられたガイドレール９ａ，９ｂと複写機本体に
設けられた案内板（図示せず）とによつて複写機
本体から引き出し可能になつている。ケーシング
８内には、該ケーシング側板間に取り付けられた
軸１０に回転自在に軸支されたブレードホルダー
１１と、該ホルダー１１に固設されたクリーニン
グブレード１２と、示矢方向に回転するブラシロ
ーラー１３とシール部材１４とフリツカーバー１
５とトナー搬送用のコイル１６とを有している。
クリーニングブレード１２はその基部１２ａを２
つの金属板１７，１８で挾持されブレード１２を
補強している。ブレード１２はポリウレタンゴム
のような感光体を傷付けないような材質が選択さ
れて使用されている。そして金属板１８はホルダ
ー１１にビス等で固設されており、クリーニング
ブレード１２が摩耗すると、ビスを緩め、カート
リツジ式にクリーニングブレード１２を交換する
ようにすることが出来る。クリーニングブレード
１２の先端は、感光体ドラムの進行方向と順方向
に又はほぼ直角に近い方向を向くように取り付け
られている。ケーシング８の一端部にはシール部
材１４が取り付けられている。このシール部材１
４は感光体ドラム６上の未クリーニングトナーは
通過し得るが、クリーニングブレード１２によつ
て除去されたトナーを通過させないようにする機
能を有していなければならない。シール部材１４
は上記クリーニングブレード１２の幅よりやや大
きめで自由端は感光体ドラム６の進行方向に延び
ている。本実施例ではシール部材として発泡ウレ
タンゴムが使用されている。クリーニングブレー
ド１２とシール部材１４との間にはブラシローラ
ー１３があり、これは反時計方向にゆつくりと回
転する回転円筒１３ａとその周面に植設された多
数の毛足の長いブラシ１３ｂから構成されてい
る。ブラシ１３ｂはフアーブラシ、繊維ブラシが
使用され感光体表面を傷付けないものが選択され
る。ブラシローラー１３は第４図及び第５図に示
すものが使用される。第４図は回転円筒１３ａに
ブラシ１３ｂが螺旋状に植設されているブラシロ
ーラー１３を示すものである。このブラシローラ
ー１３によれば、トナーは感光体ドラム６と接触
した複数のブラシ１３ｂの間の空間を通つて落下
し、一方、第３図においてシール部材１４の先端
部に蓄積したトナーをブラシ１３ｂによつて下方
へ強制的に搬送する。特にブラシ１３ｂを螺旋に
したことによりトナーをブラシ１３ｂに沿つて形
成された螺旋状の溝１３ｃにより回転円筒１３ａ
の軸方向に搬送する役目を持たせ、トナー回収を
容易にしている。即ち、後述するコイル１６のト
ナー搬送方向にトナーをブラシローラー１３によ
つて搬送すればクリーニング装置７からのトナー
排出は短時間ですむ。また、回転円筒１３ａの中
央部を境として左右部分において、ブラシの巻き
方向をそれぞれ逆にして、トナーを中央部に集め
るようなローラーに構成すれば、左右方向に拡が
る傾向のあるトナーを効率よく回収することがで
きる。この場合、円筒状の周面に設けられるもの
は螺旋状のものならばなんでもよい。また、第５
図に示すように回転円筒１３ａの軸方向に延びた
列状のブラシ１３ｃを上下に設けるようにしても
よい。２列に限らず、３列、４列と数を増しても
よい。さらにブラシの単位面積当りの数を少なく
すれば回転円筒１３ａの全周面にブラシを植設す
ることも可能である。

ブラシローラー１３の右方にはフリツカーバー
１５があり、一端はケーシング８に取り付けら
れ、他端はブラシローラー１３のブラシ１３ｂと
係合するように延びている。フリツカーバー１５
はブラシローラー１３の長さとほぼ同じ長さであ
る。ケーシング８の下部はクリーニング手段によ
つて除去されたトナー紛末を収集するように溜部
８ａを形成されていて、この溜部８ａ内には、コ
イル１６が回転可能に設けられている。コイル１
６はヘリカルコイルであり、その中心には回転軸
１９があり図示されない駆動装置に連結されてい
る。コイル１６の一端は上記回転軸１９にスポツ
ト溶接されている。このように先端を軸１９に固
設することによつて搬送されるトナーがコイル先
端で詰ることが防止される。

さて、ブレードホルダー１１の取り付けられた
軸１０にはレバー２０が一体的に設けられ先端に
はピン１２１が付設されている。このピン１２１
と係合する腕を有する逆Ｌ字状の第１リンク２１
が軸２１ａのまわりに回転し得るように設けられ
ている。第１リンク２１の腕２１ｂはストツパー
２２と衝合している。第１リンク２１の他腕２１
ｃにはピン２３が付設されていてそれは第２リン
ク２４の一端に形成された溝２４ａの中に入れら
れている。第２リンク２４の他端には常時第２リ
ンク２４を軸２５のまわりを時計方向に回転させ
るように付勢するばね２６と、第２リンク２４と
ソレノイド２７とに張架されたばね２８とがそれ
ぞれ穴２４ｂに取り付けられている。

次に、本クリーニング装置の動作について説明
する。複写機の電源を入れると数秒間感光体ドラ
ム６が回転するが、その間交流コロナ放電装置の
みが作動して、感光体表面の電位を均一にする。
その時間終了後、機外に複写可能表示をする。次
いで、プリントボタンを押すと各複写ユニツトの
作動が開始されるが、この指令によりソレノイド
２７がONする。ソレノイド２７がONしてプラ
ンジヤーを左方に引くと、第２リンク２４をばね
２６の力に抗して軸２５のまわりを反時計方向に
回転させる。溝２４ａに入つているピン２３は右
方に移動され、第１リンク２１を時計方向に回転
させる。腕２１ｂは上方に移動してレバー２０の
ピン１２１と係合し、レバー２０を軸１０のまわ
りに反時計方向に回転させる。従つて軸１０と一
体のブレードホルダー１１も同方向に回転させら
れ、クリーニングブレード１２を感光体ドラム６
に押し付け、加圧動作が終了する。加圧時でも、
ブレード１２に異常な力が加わり、ブレード１２
を感光体ドラム６から離そうとする時には、ばね
２８の作用によつてその力が吸収される。感光体
ドラム６上に静電潜像が形成され、トナーとキヤ
リヤとから成る２成分現像剤又は磁性トナーのみ
からなる１成分現像剤によつてそれが可視像化さ
れた後、転写装置（図示せず）によつて転写紙に
転写される。転写後転写紙を感光体ドラム６から
分離し、定着して機外に排出する。一方、転写終
了後、感光体ドラム６上には未転写のトナー粉末
が残留しているが、クリーニング装置７によつて
除去される。まず、未クリーニングのトナーはシ
ール部材１４の下方を通過し、一部分はブラシロ
ーラー１３によつて除去されるが、大部分はそこ
を通つてクリーニングブレード１２によつて機械
的に感光体ドラム６表面から除去される。除去さ
れたトナーは自重で感光体ドラム６の表面を落下
する。落下するトナーはブラシローラー１３の回
転力によつて下方に強制的に搬送される。シール
部材１４は上方から落下して来るトナーを掬い上
げ、トナーをシール部材１４と感光体ドラム６と
の間を通過させないようにしている。シール部材
１４の先端は鋭角に形成されていて、トナーの移
動を円滑にしているが、それでもその先端部分に
トナーが蓄積するが、ブラシローラー１３のブラ
シ１３ｂは、このシール部材の少なくとも先端部
分を摺擦するように移動するので部分のトナーを
強制的に搬送する。トナーはシール部材１４の上
面を落下しケーシング８の溜部８ａに収集され
る。ここに集められたトナーはコイル１６の回転
によつて手前側に搬送され、図示しないトナー搬
送パイプを通つて現像装置へ戻され、再使用され
る。ブラシローラー１３はクリーニングが主目的
でないため高速度に回転させる必要もないし、感
光体ドラム６表面に均一にブラシ１３ｂを当接さ
せる必要もないので比較的ゆつくりと回転してお
り、また間欠的に回転させることも可能である。
ブラシローラー１３にフリツカーバー１５が接触
して、ブラシ１３ｂに付着したトナーをブラシ１
３ｂを叩くことによつて除去し、ケーシング溜部
８ａにそれを収集する。

ところで、シール部材１４としは、第６図に示
すようにポリウレタンゴム２９にナイロン系の３
デニールの太さの糸３０を植毛したものが使用で
きる。デニール（Denier）とは生糸・人絹糸の
太さを表わす単位である。糸３０はポリウレタン
ゴム２９の感光体ドラム６と対向する面に主とし
て植毛されていて、感光体ドラム６と適当な圧力
で接触している。また第７図に示すようなポリウ
レタンゴム３１の感光体ドラム６と対向する面に
発泡ウレタンゴム３２を接着してシール部材とし
て使用してもよい。

このようにシール部材として感光体ドラム６と
の間に多数の微小空間を形成していることによつ
て、クリーニング前に感光体ドラム６表面に付着
したキヤリヤ、金属粉、紙粉等の異物を、上記空
間で捕捉吸収するので、シール部材１４にトナー
がクリーニング装置７から洩れないような圧力を
加えても感光体表面を傷付けることはない。そし
て、このような材質であればトナーはこの部分で
移動が阻止されることなく通過する。シール部材
１４を感光体ドラム６の移動方向に延びて略接線
方向に取り付けることは重要である。特に、クリ
ーニング部材としてクリーニングブレードやロー
ラー等を使用している場合には、感光体ドラム６
との機械的摺擦でクリーニングしているので上記
異物がクリーニング部材の所へ持ち来たされると
感光体表面を傷つけることになるがその恐れもな
い。そして、長期間使用するとクリーニングブレ
ード１２及びシール部材１４が摩耗又は寿命が来
るので、使用回数又は稼動時間を計数してそれら
を交換すればよい。その時は、クリーニング装置
７全体を手前に引き出し、機外で簡単に作業を行
なうことが出来る。

そして、クリーニング作用が終了すると除電装
置によつて残留電位を除電し、再び作動工程に入
る。所定の複写サイクルが終了するとソレノイド
２７がOFFし、第３図に示した状態にそれぞれ
の部品が復帰する。この時、クリーニングブレー
ド１２はその自重で感光体ドラム６に軽く圧接し
ていてもよいが、感光体ドラム６から離間させる
ようにした方が都合がよい。即ち、クリーニング
ブレード１２として使用する材料はほとんと結着
剤が使用されていて、これが感光体ドラムと長期
間接触したままになつていると、この作用により
感光体の特性が変化することがあるからである。

クリーニングブレード１２の両端からトナーが
洩れるのを防止するためその両端部には発泡ウレ
タンのシール板３３がそれぞれ設けられている。
感光体ドラム６の支持円筒６ａの両端部に段差を
つけ、ブレード１２の長さと上段部分とを図示の
ように一致させ、シール板３３がブレード１２の
端面と支持円筒６ａの段差部の端部とに接触する
ようにすればトナー洩れを完全に防止することが
出来る。

次に、クリーニング装置７の感光体ドラム６へ
の位置決め方法について説明する。第３図におい
てブレードホルダー１１の回転軸１０は複写装置
の奥側の基準穴（図示せず）に軸支されていて手
前側は第９図に示すように面板３４の穴３５に嵌
挿されている。面板３４の中心には感光体ドラム
６の軸６ｂが、他の穴３６には現像装置３７の現
像ローラーの軸３８がそれぞれ入つており、現像
装置３７、クリーニング装置７、感光体ドラム６
の３者の位置関係がこの面板３４によつて決めら
れる。現像ローラーと感光体との間隙も適正現像
を行なうためには重要であるが、クリーニングの
回転中心と感光体との距離も重要である。特にク
リーニング装置７が着脱自在であると、その距離
を一定に維持しなければならない。この距離が変
化すると、加圧機構によつてクリーニングブレー
ド１２に圧力をかけた時、クリーニング圧が種々
変化し、クリーニング作用に変化を生じてしま
う。

クリーニング装置７を機外に引き出す時には、
この面板３４を取り外してから行なえばよい。

なお、上述の実施例は電子写真複写機の場合に
ついて説明したが静電記録装置等記録体上にトナ
ー粉末像を形成して転写する型式の装置のクリー
ニング装置に全て利用可能である。また、クリー
ニング手段もブレードに限らず、本発明の範囲内
で種々のものが使用可能であることは言うまでも
ない。

（効 果） 以上のように本発明によれば、円筒体の表面に
螺旋状のブラシを植設してあるので、同一部分の
残留トナーを円筒体の軸方向に拡散させて拭い払
うので、同一部分のブラシが汚れるのを防止する
ことができるとともに、ブラシに沿つて形成され
た溝によつて、拭い取られたトナーを円筒体の軸
方向に搬送することができ、効率よく排出するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来のクリーニング装置を
説明するための図、第３図は本発明に係るブラシ
ローラーを適用したクリーニング装置の断面図、
第４図及び第５図は本発明のブラシローラーの斜
視図、第６図及び第７図はシール部材の変形実施
例を示す図、第８図はシール板を使用したクリー
ニング装置の部分断面斜視図、第９図はクリーニ
ング装置を複写機に取り付けた状態を示す正面図
である。 １３……ブラシローラー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 回転円筒の周面に螺旋状にブラシを植設した
   電子写真装置のブラシローラー。