JP3596718B2

JP3596718B2 - 清掃装置

Info

Publication number: JP3596718B2
Application number: JP17979397A
Authority: JP
Inventors: 洋輔西東; 和裕古畑; 隆広菊池; 博文大内; 正人三輪; 康夫菊池
Original assignee: 日立プリンティングソリューションズ株式会社
Priority date: 1997-07-04
Filing date: 1997-07-04
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2017-07-04
Also published as: JPH1124520A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザプリンタや複写機等の画像形成装置に適用される清掃装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レーザプリンタや複写機等の画像形成装置に適用される清掃装置としては、従来から円筒状の支持部材に繊維を植毛してなるたクリーニングブラシを回転させ、感光体等の被清掃体から残留トナーや紙粉等を機械的に除去回収する構成が知られている。近年、装置を小型、低コストとする目的で、図２のように導電性のブラシ１１、回収ローラ１２にバイアス電圧を印加してトナーを除去する構成が多用されている。この構成において、ブラシ１１にはトナーの帯電極性とは逆極性のバイアス電圧１３を印加しており、ブラシ１１から回収ローラ１２にトナーが移動できるように更に高いバイアス電圧１４が印加される。回収ローラ１２に回収されたトナーは、リン青銅等のスクレーパ１５によって掻き落とされる。また、この構成では、逆極性のトナーや帯電しにくい紙粉は、回収ローラ１２に移動できないのでブラシ１１に堆積してしまい清掃不良の原因となる。そこで、フリッカ部材１６，１７は、紙粉やトナーの堆積を防ぐためにブラシ１１内に詰まったトナーや紙粉を叩き落とす役目を持つ。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
これらの構成部品のうち、ブラシ１１、回収ローラ１２、フリッカ部材１６，１７は図の矢印のように回転しているので、Ａのような空気の流れ（気流）が生じる。また、フリッカ部材１６，１７では絶えずブラシ繊維のトナーや紙粉を払い落としているので、この気流Ａによってスクレーパの支持部材Ｂ部１８、ハウジングＣ部１９にトナーや紙粉が付着しやすくなる。トナーや紙粉が付着して堆積すると駆動の際の振動によって、ブラシ１１、回収ローラ１２に落下しやすくなり、落下したトナーや紙粉の塊はブラシ１１から吐き出された際、感光体１表面を摺擦し、タテスジ等の印刷障害の原因を招く。
【０００４】
また、ブラシ１１と感光体１との接触面は開口しているので、感光体１を清掃する際、ブラシ１１が摺擦するのでこの時ブラシ１１の繊維間に溜まったトナーが飛散する。飛散したトナーは、感光体１との間隙を通過して飛散するので、プリンタ内部の部品を汚すことがある。特に帯電器２は、位置的に清掃装置１０から近いために飛散したトナーによって汚染されやすい。コロトロンワイヤ２０にトナーが付着すると、その部分からは、コロナ放電のよるイオンの放出が少ないので部分的に感光体表面上の電位が低くなり、印刷領域をレーザを照射する反転現像の場合、背景部分にトナーが付着する「放電むら」となって現れる。放電むらが短い間隔で生じるような場合は、頻繁に感光体１、帯電器２のワイヤ２０といった消耗品を交換しなければならないので、交換に伴うコストが割高になるという問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、長期にわたって被清掃体の清掃が安定に行える清掃装置を提供し、あわせて消耗品の交換周期を延ばすようにすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、被清掃体と、ハウジング内に回転可能に支持されハウジングに設けられた開口部から一部を露出させたクリーニングブラシと、前記クリーニングブラシに接触しクリーニングブラシに付着したトナー粉等を払い落とすフリッカ部材と、前記クリーニングブラシに接触しクリーニングブラシに付着したトナー粉等を静電的に回収する回収ローラと、前記回収ローラ表面に当接し回収ローラに付着したトナー粉等を掻き落とすブレード部材とを有する清掃装置において、前記ハウジング内のクリーニングブラシの露出側とは反対側に、前記ハウジング内を浮遊するトナー粉等のクリーニングブラシおよび回収ローラへの落下を防ぐ板状の庇部材を前記クリーニングブラシに接触させて設けるとともに、前記庇部材上に落下したトナー粉等を捕集する屈曲部を前記庇部材の先端に形成し、前記ハウジングの開口部において、少なくとも前記クリーニングブラシの回転方向上流部に前記被清掃体と接触するように密閉部材を設け、浮遊するトナー紛等を飛散させないための閉鎖された空間部を形成することにより達成される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例をレーザプリンタに適用した場合を例に図１を用いて説明する。また、被清掃体については、感光体の他に転写ベルト等も考えられるが、本実施例においては感光体として説明する。感光体１表面は、帯電器２によって表面を帯電された後、半導体レーザ等の光学系３によって潜像が形成される。次に現像機４によってトナー像が現像された後、転写器５によって用紙６上に転写される。転写効率（用紙上にトナーが転写される割合）は、環境、印刷用紙によって異なるが、約７０〜８０％が一般的である。転写後の残留したトナー７はプレチャージャ８、イレーズランプ９を通過後、清掃装置１０で除去回収される。連続印刷の場合、このプロセスの繰り返しであるので、清掃装置１０では次の印刷面に汚れを残さないように感光体１上の残留トナー７や紙粉を除去することが望まれる。
【０００８】
清掃装置１０の内部にはトナーや紙粉が浮遊しており、図２のようにスクレーパの支持部材Ｂ部１８、ハウジングＣ部１９にトナーや紙粉が付着しやすくなる。このように堆積したトナーや紙粉は駆動の際の振動によって、ブラシ１１、回収ローラ１２上に落下しやすくなり、落下したトナーや紙粉の塊はブラシ１１から吐き出された際、感光体１表面を摺擦し、タテスジ等の原因となる。特に外国用紙や再生紙は用紙搬送のピックアップローラの摩擦によって紙粉が多く発生する。用紙上に紙粉が発生すると転写の際、感光体に付着するのでこの現象が顕著になる。そこで、図３のようにスクレーパの支持部材Ｂ部１８、ハウジングＣ部１９からブラシ１１、回収ローラ１２上にトナーや紙粉の落下を防ぐために庇部材２１をハウジング内部に設ける構成が特願平８−２６３９００号により提案されている。図３は板状の庇部材２１を設けたものであり、トナーの落下を防ぐことはできるが、Ｄ面２２にフリッカ部材で払い落とされた紙粉やトナーが堆積してしまい、逆にこの紙粉やトナーがブラシ１１、回収ローラ１２上に落下して印刷品質を損なうことになる。
【０００９】
そこで、本発明においては図４に示す庇部材２３のように、先端を屈曲させて設け、フリッカ部材から飛散した紙粉やトナーが図３の庇部材２１のように付着しないようにしている。前記屈曲部分は、落下したトナーを受けとめることができるのでこの点で図３の庇部材２１よりも優れている。従って、図４の庇部材２３は、図２のような従来の庇部材がないもの、あるいは図３のような庇部材２１に比べてトナーや紙粉が原因によるタテスジを防ぐことができる。また、ブラシ１１と感光体１との接触面は開口しているので、この間に図２の矢印Ｅのような空気の流れ２４が生じている。感光体１を清掃する際、ブラシ１１が摺擦するが、この時ブラシ１１の繊維間に溜まったトナーが飛散する。飛散したトナー２６は、感光体１との間隙を通過して飛散するので、プリンタ内部の部品を汚すことがある。特に帯電器２は、位置的に清掃装置１０から近いために飛散したトナーによって汚染されやすい。また、コロトロンワイヤ２０には、感光体１表面を均一に帯電するために高圧が印加されているので、イオンが発生し、飛散したトナーは、このイオンによって吸引されてワイヤ２０に付着する。コロトロンワイヤ２０にトナーが付着すると、その部分からは、コロナ放電の際、イオンの放出が少ないので部分的に感光体表面上の電位が低くなり、印刷領域をレーザを照射する反転現像の場合、背景部分にトナーが付着する「放電むら」がタテスジとなって現れる。感光体１が新品の場合は、ワイヤにトナーが付着しても電位の低下は少ないが、印刷するにつれて劣化すると、ワイヤ汚れによる電位の低下が顕著になる。
【００１０】
このような放電むらは、感光体１や帯電器２のワイヤ２０の寿命の目安とされており、顕著になると、通常は、感光体１、帯電器２のワイヤ２０といった消耗品を交換する。従って、放電むらが短い間隔で生じるような場合は、頻繁に感光体１、帯電器２のワイヤ２０といった消耗品を交換しなければならないので、交換に伴うコストが割高になるという問題がある。
【００１１】
そこで、本発明では、感光体１と対向する清掃装置１０のハウジングに図４のような密閉部材２５を設けて、これを感光体１表面に当接させている。感光体１が回転する際、密閉部材２５も摺動するが、飛散したトナー２６は、密閉部材２５と感光体１との空間に閉じこめられるので、上部方向に飛散するのを防ぐことができる。密閉部材２５は、直接、感光体１に接触させるため、感光体１表面を傷つけないような柔らかい弾性体であることが望まれる。このため、厚さ０．１〜０．５ｍｍのウレタンシートを、感光体１と密閉部材２５との食い込み量を０．５〜３ｍｍくらいにしたところ、感光体を傷つけることなく、トナー飛散を防ぐことができることがわかった。
【００１２】
また、密閉部材２５を当接する代わりに感光体１とのギャップを１〜２ｍｍくらいに離して設定してもよいが、ギャップを管理するために製造上の寸法公差を厳しくする必要があり、更に、このギャップからトナーが飛散するので、帯電器２のワイヤ２０汚れ防止の効果は低下する。
【００１３】
本発明を実機に搭載し寿命評価を行ったところ、クリーナ内部のトナーや紙粉堆積やワイヤ汚れが原因と見られるタテスジは、実用範囲に抑えることができた。クリーナ内部を調査したところ、庇部材２３の屈曲部分にトナーや紙粉が溜まっており、ブラシ１１、回収ローラ１２への落下防止効果があることが立証された。また、帯電器２のコロトロンワイヤ２０汚れも従来の密閉部材２５のないいものと比べると少なく、放電むらも見られなかった。このため、感光体１、コロトロンワイヤ２０等の消耗品の寿命も従来の１．２〜２倍とすることができた。
【００１４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、長期にわたって被清掃体の清掃が安定に行える清掃装置を提供することができる。また、消耗品の交換周期を従来技術に比べて大幅に延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置の概略構成を示す側面断面図。
【図２】従来の清掃装置の側面断面図。
【図３】比較技術の側面断面図。
【図４】本発明の清掃装置の側面断面図。
【符号の説明】
１…感光体、１０…清掃装置、１１…クリーニングブラシ、１２…回収ローラ、１５…ブレード、１６，１７…フリッカ部材、２３…庇部材、２５…密閉部材。

Claims

被清掃体と、
ハウジング内に回転可能に支持されハウジングに設けられた開口部から一部を露出させたクリーニングブラシと、
前記クリーニングブラシに接触しクリーニングブラシに付着したトナー粉等を払い落とすフリッカ部材と、
前記クリーニングブラシに接触しクリーニングブラシに付着したトナー粉等を静電的に回収する回収ローラと、
前記回収ローラ表面に当接し回収ローラに付着したトナー粉等を掻き落とすブレード部材とを有する清掃装置において、
前記ハウジング内のクリーニングブラシの露出側とは反対側に、前記ハウジング内を浮遊するトナー粉等のクリーニングブラシおよび回収ローラへの落下を防ぐ板状の庇部材を前記クリーニングブラシに接触させて設けるとともに、前記庇部材上に落下したトナー粉等を捕集する屈曲部を前記庇部材の先端に形成し、
前記ハウジングの開口部において、少なくとも前記クリーニングブラシの回転方向上流部に前記被清掃体と接触するように密閉部材を設け、浮遊するトナー紛等を飛散させないための閉鎖された空間部を形成したことを特徴とする清掃装置。