JP2000075746A - クリーニング装置及びプロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】ドラムカートリッジ側の漏れを防止するため
に、すくいシートが所定の先端位置で確実に機能できる
よう位置精度を高くし、更に漏れを起こす可能性のある
ドラムカートリッジの長手方向全域に渡って現像剤を回
収しうるクリーニング装置を提供する。 【解決手段】 現像剤像を担持する像担持体上に残留す
る現像剤残留物を掻き落とすクリーニング部材１６と、
前記現像剤残留物を収納する収納容器１４と、前記掻き
落とした現像剤をすくい取り前記収納容器に回収するす
くいシート１８と、前記収納容器に取りつけられ前記ク
リーニング部材の両端部に位置すると共に前記像担持体
と接触する端部シール材４０とを有するクリーニング装
置において、前記すくいシート及び前記端部シール材の
下方に前記現像剤残留物のすくい受け部材４２を有し、
該すくい受け部材の長手幅は前記すくいシートと前記端
部シール材を含む長手幅よりも広いことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式ある
いは静電記録方式における像担持体のクリーニング装
置、及びこれを用いたプロセスカートリッジ及び画像形
成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】プリンタ、ファクシミリなどの画像形成
装置に採用される電子写真記録方式は、帯電手段によっ
て帯電された像担持体に露光して潜像を形成し、潜像を
現像剤で顕像化し、これを記録紙等の記録媒体に転写し
定着させるという方法を用いている。その装置構成とし
ては、像担持体、帯電手段、現像手段、クリーニング
部、クリーニング容器等を一体構造にまとめてカートリ
ッジ化することによって、現像剤と像担持体の部品交換
を可能とし、メンテナンスを容易にしたものが実用化さ
れている。

【０００３】そして近年では、像担持体の寿命が延び画
像形成枚数が増える傾向にあるため、供給能力に制限が
生じる現像手段を独立なユニットとし、従来の一体型カ
ートリッジを現像カートリッジと像担持体、帯電手段、
クリーニング部とからなるドラムカートリッジの二つに
分けるというカートリッジ構成を取る傾向にある。

【０００４】またモノカラープリンタのように一色のみ
でなく、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック各色の
現像剤の入った現像手段を持つフルカラープリンタも実
用化されている。このようなフルカラープリンタは各色
の現像剤を像担持体上に現像する必要があることから現
像手段が像担持体に接触と離間を繰り返す機構を有し、
接触時に過大な衝撃が像担持体と現像手段とに加わると
いう欠点がある。このため現像剤の漏れや飛散防止がよ
り困難なものとなっている。また近年、高精細な画像を
得るため現像剤が微粒子化し、現像剤の特性としても漏
れ防止がより困難になっている。

【０００５】現像剤の漏れ防止のために、ドラムカート
リッジ側では第一にすくいシートを確実に機能させるこ
とが重要である。すくいシートは像担持体からクリーニ
ング部材により掻き落とされた現像剤をすくい取って回
収していることから、すくいシートから現像剤を漏らさ
ないためにはすくいシートの特に先端位置の取りつけ精
度を高くし、またすくいシート自体の波打ちも抑える必
要がある。すくいシートは像担持体と接触し現像剤をす
くい取るので、接触個所に隙間があるとここから漏れが
生じるからである。

【０００６】従ってすくいシートの取りつけ構成として
は、すくいシートを温度変化や外力に対して変形しにく
い板金部材に取りつけ、この板金部材をクリーニング容
器に取りつけるという手段をとっていた。また板金部材
とクリーニング容器との間の隙間には、この個所の現像
剤漏れを防止するために弾性を有するシール部材を配置
していた。

【０００７】またすくいシートから現像剤が漏れた場合
には、漏れた現像剤が画像を汚してしまうため画質が低
下してしまうおそれがある。このためすくいシート両端
には端部シールを設け、像担持体に接触してクリーニン
グ容器からの現像剤を防止すると同時に像担持体の両端
を清掃するよう構成する場合がある。しかしこの端部シ
ールからも現像剤がこぼれ落ちる可能性があり、装置内
部にこの現像剤を受けて収納するすくい受け部材を設け
ていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしすくいシートを
上記構成で取りつけると、すくいシート板金はシール部
材を押しつぶす形でクリーニング容器に固定しているた
め、板金であってもこの圧力で反りが生じ、すくいシー
トにも同様の反りが反映されることが考えられた。従っ
て従来よりもすくいシートの位置精度を高くしようとし
た場合、変形を抑えるためにすくいシート板金に十分な
強度を持たせる必要があった。

【０００９】また従来、すくい受け部材は主として現像
カートリッジ側に設けられており、ドラムカートリッジ
側に設けられていた場合もドラムカートリッジの長手幅
の一部を受けるに過ぎなかった。このため長手幅全域に
渡って漏れが生じた場合には、全ての現像剤を受けるの
に不充分である場合があった。

【００１０】本発明は上記課題を解決し、ドラムカート
リッジ側の漏れを防止するために、すくいシートが所定
の先端位置で確実に機能できるよう位置精度を高くし、
更に安全のため漏れた現像剤が印字画像を汚すことがな
いよう漏れを起こす可能性のあるドラムカートリッジの
長手幅全域に渡って現像剤を回収しうるクリーニング装
置を提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係るクリーニング装置及びプロセスカート
リッジ及び画像形成装置の代表的な構成は、現像剤像を
担持する像担持体上に残留する現像剤残留物を掻き落と
すクリーニング部材と、前記現像剤残留物を収納する収
納容器と、前記掻き落とした現像剤をすくい取り前記収
納容器に回収するすくいシートと、前記収納容器に取り
つけられ前記クリーニング部材の両端部に位置すると共
に前記像担持体と接触する端部シール材とを有するクリ
ーニング装置において、前記すくいシート及び前記端部
シール材の下方に前記現像剤残留物のすくい受け部材を
有し、該すくい受け部材の長手幅は前記すくいシートと
前記端部シール材を含む長手幅よりも広いことを特徴と
する。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明に係るクリーニング装置の
実施形態について、図を用いて説明する。図１は本実施
形態に係る画像形成装置の全体構成図、図２は本実施形
態にかかるドラムカートリッジの構成図、図３はクリー
ニング装置の正面図、図４は端部シールを説明する図、
図５はすくいシートの側面図、図６乃至図８はすくいシ
ートの周辺の詳細を説明する図である。

【００１３】［全体構成］図１に示す画像形成装置１は
カラー画像形成装置の一形態であるレーザープリンタで
ある。画像形成装置１は図に示すように、一定速度で回
転する像担持体15と、固定の黒現像手段21Ｋと三つのカ
ラー現像手段を有する回転現像手段20とからなる画像形
成部と、画像形成部で現像され重畳されたカラー画像を
保持し給送部から給送された記録媒体Ｓに更に転写する
中間転写体９とを有している。カラー画像を転写された
記録媒体Ｓは定着部25に搬送して熱と圧力を加えること
により定着させ、排出ローラによって装置上面の排出部
37へと排出する。なお、上記回転可能なカラー現像手段
及び固定の黒現像手段は、画像形成装置１本体に対して
個別に着脱可能に構成されている。次に上記画像形成装
置１の各部の構成について順次詳細に説明する。

【００１４】ドラムカートリッジ13は、像担持体15と、
該像担持体15のホルダーを兼ねるクリーニング容器14と
一体的に構成したものである。このドラムカートリッジ
13は装置本体に対して着脱自在に支持され、像担持体15
の寿命にあわせて容易にユニット交換可能となってい
る。本実施形態において像担持体15は直径約60mmのアル
ミシリンダーの外側に有機光導電体層を塗布して構成
し、クリーニング容器14に回転自在に取りつけている。
像担持体15の周上にはクリーニング部材であるクリーナ
ブレード16、一次帯電手段17が配置され、また図示しな
い駆動モータの駆動力により画像形成動作に応じて回転
駆動される。なお、クリーニング容器14については後述
する。

【００１５】一次帯電手段17は接触帯電方法を用いたも
のであり、導電性ローラを像担持体15に当接させてい
る。この導電性ローラに電圧を印加することによって像
担持体15の表面を一様に帯電させることができる。

【００１６】上記像担持体15への露光はスキャナー部30
から行われる。すなわち画像信号がレーザーダイオード
に与えられると、このレーザーダイオードは画像信号に
対応する画像光をポリゴンミラー31へ照射する。このポ
リゴンミラー31は図示しないスキャナーモータによって
高速回転し、ポリゴンミラー31で反射した画像光が結像
レンズ32及び反射ミラー33を介して一定速度で回転する
像担持体15の表面を選択的に露光しその結果像担持体上
に静電潜像を形成する。

【００１７】現像手段は上記静電潜像を可視像化するた
めに、イエロー現像手段20Ｙ、マゼンタ現像手段20Ｍ、
シアン現像手段20Ｃの各色現像手段を有する回転現像手
段20と、一個の黒現像手段21Ｋとから構成される。

【００１８】黒現像手段21Ｋは固定現像手段であり、像
担持体15に対向した位置にスリーブ21KSを像担持体15に
対し微小間隔を以って配置し、像担持体15にブラックト
ナーによる可視像を形成する。黒現像手段21Ｋは容器内
のトナーを送り機構によって送り込み、スリーブ21KSの
外周に圧接された塗布ブレード21KBによって図示時計方
向に回転するスリーブ21KSの外周にトナーを薄層塗布
し、且つトナーへ電荷を付与する。またスリーブ21KSに
現像バイアスを印加することにより、像担持体15の静電
潜像に対応してトナー現像を行う。

【００１９】回転現像手段20は、軸22を中心として回転
する現像ロータリー23に夫々着脱可能に支持され、画像
形成に際しては各現像手段が軸22を中心に回転移動し、
所定の現像手段が像担持体15に対向した位置で回転を停
止する。更にスリーブ20YS、20MS、20CSが像担持体15に
対し微小間隔（300 μｍ程度）を以って対向するよう位
置決めした後に、像担持体15の静電潜像に対応して可視
像を形成する。カラー画像形成時には中間転写体９の一
回転ごとに現像ロータリー23が回転し、イエロー現像手
段20Ｙ、マゼンタ現像手段20Ｍ、シアン現像手段20Ｃ、
次いで黒現像手段21Ｋの順で現像工程がなされ、各色ご
とに中間転写体９に転写されて重畳される。中間転写体
９にトナー像を転写した後に像担持体15上に残留した現
像剤残留物、すなわち廃トナーは、後述するクリーニン
グ手段によって除去される。

【００２０】図１ではイエロー現像手段20Ｙが像担持体
ユニットに対向した位置に位置決め静止している状態を
示している。イエロー現像手段20Ｙは容器内のトナーを
送り機構によって塗布ローラ20YRへ送り込み、図示時計
方向に回転する塗布ローラ20YR及びブレード20YBによっ
て、図示時計方向に回転するスリーブ20YSの外周にトナ
ーを薄膜塗布し、且つトナーへ電荷を付与（摩擦帯電）
する。そして潜像が形成された像担持体15と対向したス
リーブ20YSに現像バイアスを印加することにより、潜像
に応じて像担持体15上にトナー現像を行う。同様にマゼ
ンタ現像手段20Ｍ、シアン現像手段20Ｃにおいても各色
の画像形成を行う。

【００２１】また各回転現像手段のスリーブ20YS、20M
S、20CSは、各現像手段が現像位置に回転移動されたと
きプリンター本体に設けられた各色現像用高圧電源及び
駆動と接続されており、各色現像手段ごとに順次選択的
に電圧が印加され駆動が接続される。

【００２２】中間転写体９は像担持体15の外周速度と同
期して図示時計回りに回転し、カラー画像形成時には各
現像手段により可視化された像担持体15上のトナー画像
を四回（ＣＭＹＫ四色の各画像）にわたり多重転写を受
ける。また多重転写を受けた中間転写体９は電圧を印加
された転写ローラ10と記録媒体Ｓを挟持搬送することに
より、記録媒体Ｓに中間転写体９上のカラートナー像を
一括転写する。

【００２３】本実施形態に係る中間転写体９は直径180m
m のアルミシリンダー12の外周を中抵抗スポンジや中抵
抗ゴム等の弾性層11で覆った構成をしている。この中間
転写体９は回転可能に支持され、一体的に固定された図
示しないギヤによって駆動を伝達されて回転する。

【００２４】記録媒体Ｓは装置本体下方に設けられたカ
セット２に積載されており、ピックアップローラ３によ
って送出され、給送ローラ４とリタードローラ５によっ
て一枚ずつに分離された後に、給紙ガイド６に案内され
て搬送され、レジストローラ８に送られる。レジストロ
ーラ８は記録媒体Ｓを静止待機させる非回転の動作と記
録媒体Ｓを中間転写体９に向けて搬送する回転の動作と
を所定のシーケンスにて行い、記録媒体Ｓの斜行を矯正
すると共に中間転写体９と同期して記録媒体Ｓを搬送す
る。

【００２５】中間転写体９には金属軸に中抵抗発泡弾性
体を巻いた転写ローラ10が離接可能に設けられている。
この転写ローラ10は中間転写体９上に四色のトナー像を
形成している間、すなわち中間転写体９が複数回転する
間は、その画像を乱さぬよう図中実線で示す如く中間転
写体９から離れて位置している。そして中間転写体９上
にカラートナー像を形成し終わった後記録媒体Ｓが搬送
されてくると、図示しないカムにより図中破線にて示す
如く記録媒体Ｓを介して中間転写体９に所定の圧力で付
勢される。

【００２６】この時同時に転写ローラ10にはバイアスが
印加され、中間転写体９上のトナー像は記録媒体Ｓに転
写される。ここで中間転写体９と転写ローラ10とは各々
駆動されているため、両者に挟まれた状態の記録媒体Ｓ
は転写工程が行われると同時に、次工程である定着部25
に向けて所定の速度で搬送される。

【００２７】定着部25は上記記録媒体Ｓ上に転写された
トナー画像を定着させるものであり、熱を加えるための
定着ローラ26と、記録媒体Ｓを定着ローラ26に圧接させ
るための加圧ローラ27とから構成されている。各ローラ
26、27は中空ローラであって各々内部にヒータ28、29を
有し、回転駆動されて記録媒体Ｓを搬送するよう構成さ
れている。

【００２８】すなわちトナー像を保持した記録媒体Ｓは
定着ローラ26と加圧ローラ27とによって搬送されると共
に熱と圧力を加えられることにより、トナー画像が記録
媒体Ｓに定着される。画像を定着された記録媒体Ｓは搬
送ローラ34、搬送ローラ35によって搬送され、排出ロー
ラ36によって排出部37に排出、積載され、画像形成が終
了する。

【００２９】［クリーニング容器］ドラムカートリッジ
13のクリーニング容器14について、図２を用いて説明す
る。上記した如くドラムカートリッジ13は像担持体15と
クリーニング容器14とから構成されており、像担持体15
から除去した廃トナーをクリーニング容器14に蓄えるも
のである。クリーニング容器14に蓄えられる廃トナーの
量は像担持体15の寿命より早く満たされることはなく、
像担持体15の寿命交換時に一体に交換処理される。

【００３０】クリーニング処理はクリーニング容器14に
取り付けられたクリーナブレード16と、クリーニングブ
ラシ19とによって行われる。像担持体15上の廃トナーは
すくいシート18をすり抜けてクリーニング容器14内に入
り込み、まずクリーニングブラシ19によって、次にクリ
ーナブレード16によって掻き落とされる。掻き落とされ
た廃トナーはすくいシート18によってすくい取られ、ク
リーニング容器14内に回収される。クリーニングブラシ
19内に入り込んだ廃トナーはスクレーパ38によって掻き
落とされ堆積する。堆積した廃トナーはスクリュー39に
よってクリーニング容器14の奥側へと搬送される。

【００３１】図３に示すように、クリーナブレード16の
両端には端部シール40を設け、クリーニング容器14に貼
り付けている。端部シール40は像担持体15と接触するこ
とでクリーニング容器14内のトナーの漏れを防止し、ま
た像担持体15端部の清掃も同時に行っている。図４に示
すように端部シール40は二層からなり、繊維がシート上
に植え付けられ像担持体15と当接する表層47、弾力を得
るための発泡体層48から構成されている。

【００３２】すくいシート18はクリーニング容器14の開
口部49に位置し、トナーを回収するものである。図６に
示すように、すくいシート18はすくい板金41に取り付け
られている。またすくいシート18の下方には、すくい受
けシート43とすくい受け板金44とからなるすくい受け部
材42が配置されている。このすくい受け部材42はすくい
板金41に固定されており、すくい板金41の補強に利用し
ている。

【００３３】図５に示すように、すくい板金41はクリー
ニング容器14にシール部材45を介して取り付けられてい
る。シール部材45は発泡体にて形成され、その長手幅は
すくい板金41の長手幅全域にわたっている。シール部材
45の厚みはすくい板金41とクリーニング容器14との間の
隙間よりも大きく、すくい板金41取り付けの際につぶさ
れて、すくい板金41に対して圧力を及ぼしている。しか
しここですくい板金41がすくい受け部材42によって補強
されているために、反りが生じることが無く、長手幅全
域にわたって高い位置精度を確保することができる。

【００３４】ここで図３に示すように、すくい受けシー
ト43とすくい受け板金44の長手幅αは、すくいシート18
と端部シール40からなる長手幅βよりも広く、クリーニ
ング容器14から漏れてこぼれ落ちる廃トナーを長手幅全
域にわたってもらさず回収することができる。

【００３５】また図５に示すように、すくい受け部材42
の先端50を、すくいシート18と像担持体15との接点51か
ら鉛直下方に下ろした線よりも像担持体側にあるように
配置している。これにより接点51からこぼれ落ちた廃ト
ナーを、すくい受けシート43とすくい受け板金44とから
なる回収スペース46に、確実に回収することができる。

【００３６】

【発明の効果】上記説明した如く、本発明に係るクリー
ニング装置においては、すくいシート下方に該すくいシ
ート及び端部シール材の長手幅よりも幅の広い受け部材
を配置したことにより、現像剤残留物がこぼれおち記録
媒体を汚すことがない。

【００３７】またすくい受け部材のすくい受け板金をす
くいシートのすくい板金に固定することにより、部品点
数を増やすことなく容易にすくい板金を補強することが
できた。これによりすくい板金が下側のシール部材から
の圧力で反ることを抑えることができ、すくいシートが
所定の位置で確実に機能できるよう長手幅全域にわたっ
て位置精度を確保することができた。

【００３８】またすくい受け部材の先端をすくいシート
と像担持体との接点の鉛直下方よりも像担持体側に配置
したことにより、この接点からこぼれ落ちた現像剤残留
物を確実に回収することができ、更に記録媒体の汚れを
減少させることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態に係る画像形成装置の全体構成図で
ある。

【図２】本実施形態にかかるドラムカートリッジの構成
図である。

【図３】クリーニング装置の正面図である。

【図４】端部シールを説明する図である。

【図５】すくいシートの側面図である。

【図６】すくいシートの周辺の詳細を説明する図であ
る。

【図７】すくいシートの周辺の詳細を説明する図であ
る。

【図８】すくいシートの周辺の詳細を説明する図であ
る。

【符号の説明】

Ｓ …記録媒体 １ …画像形成装置 ２ …カセット ３ …ピックアップローラ ４ …給送ローラ ５ …リタードローラ ６ …給紙ガイド ８ …レジストローラ ９ …中間転写体 10 …転写ローラ 11 …弾性層 12 …アルミシリンダー 13 …ドラムカートリッジ 14 …クリーニング容器 15 …像担持体 16 …クリーナブレード 17 …一次帯電手段 18 …すくいシート 19 …クリーニングブラシ 20 …回転現像手段 20Ｃ …シアン現像手段 20Ｍ …マゼンタ現像手段 20Ｙ …イエロー現像手段 21Ｋ …黒現像手段 22 …軸 23 …現像ロータリー 25 …定着部 26 …定着ローラ 27 …加圧ローラ 28 …ヒータ 29 …ヒータ 30 …スキャナー部 31 …ポリゴンミラー 32 …結像レンズ 33 …反射ミラー 34 …搬送ローラ 35 …搬送ローラ 36 …排出ローラ 37 …排出部 38 …スクレーパ 39 …スクリュー 40 …端部シール 41 …すくい板金 42 …すくい受け部材 43 …すくい受けシート 44 …すくい受け板金 45 …シール部材 46 …回収スペース 47 …表層 48 …発泡体層 49 …開口部 50 …先端 51 …接点

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村山 一成 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H034 BA01 BD00 BF00 CA04

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像剤像を担持する像担持体上に残留す
   る現像剤残留物を掻き落とすクリーニング部材と、前記
   現像剤残留物を収納する収納容器と、前記掻き落とした
   現像剤をすくい取り前記収納容器に回収するすくいシー
   トと、前記収納容器に取りつけられ前記クリーニング部
   材の両端部に位置すると共に前記像担持体と接触する端
   部シール材とを有するクリーニング装置において、 前記すくいシート及び前記端部シール材の下方に前記現
   像剤残留物のすくい受け部材を有し、該すくい受け部材
   の長手幅は前記すくいシートと前記端部シール材を含む
   長手幅よりも広いことを特徴とするクリーニング装置。
2. 【請求項２】トナー像を担持する像担持体上に転写後に
   残留する現像剤残留物を掻き落とすクリーニング部材
   と、前記現像剤残留物を収納する収納容器と、前記掻き
   落とした現像剤をすくい取り前記収納容器に回収するす
   くいシートと、前記収納容器に取りつけられ前記すくい
   シートを支持する板金部材と、前記収納容器と前記板金
   部材との間に配置したシール部材とを有するクリーニン
   グ装置において、 前記すくいシート下方に前記現像剤残留物のすくい受け
   部材を有し、前記すくい受け部材を前記板金部材に取り
   付けることにより該板金部材を補強したことを特徴とす
   るクリーニング装置。
3. 【請求項３】 前記すくい受け部材の前記像担持体側の
   端部は、前記すくいシートと前記像担持体との接点の鉛
   直下方よりも該像担持体側に位置していることを特徴と
   する請求項１又は請求項２記載のクリーニング装置。
4. 【請求項４】 少なくとも現像剤像を担持する像担持体
   と、請求項１乃至請求項３の何れか１項記載のクリーニ
   ング装置とを有することを特徴とする画像形成装置のプ
   ロセスカートリッジ。
5. 【請求項５】 静電潜像を形成する像担持体と、前記静
   電潜像を現像し現像剤像を可視像化する現像手段と、前
   記像担持体から前記現像剤像を記録媒体に転写する転写
   手段と、転写後の前記像担持体上に残留する現像剤残留
   物を清掃する請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の
   クリーニング装置とを有することを特徴とする画像形成
   装置。