JPH1145036A - 画像形成装置のクリーニング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決課題】 クリーニングブレードに紙粉等が挟まっ
た場合でも、コピー上の黒筋や汚れ等の発生を防止する
ことができるのは勿論のこと、クリーニングブラシを逆
転させることに伴ってバンデイングやコピー汚れが発生
したり、あるいは像担持体の表面に磨耗や傷等が発生す
るのを確実に防止可能な画像形成装置のクリーニング装
置を提供することを課題とする。 【解決手段】 画像が形成される像担持体の表面に接触
するように配置されたクリーニング用ブレードとクリー
ニング用ブラシとを備えた画像形成装置のクリーニング
装置において、画像形成動作終了時に、前記像担持体を
作像動作中とは逆方向に微小量だけ動作させるように制
御するとともに、当該動作時においてクリーニング用ブ
ラシは回転させないように構成して課題を解決した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電子写真複写機
やプリンタ等の電子写真方式を応用した画像形成装置に
使用されるクリーニング装置に関し、更に詳しくは転写
後の像担持体上に残留したトナーや紙粉等を除去するク
リーニング装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の電子写真複写機やプリン
タ等の電子写真方式を応用した画像形成装置としては、
例えば、図６に示すように、感光体ドラム１００上に形
成されたトナー像１０１を、転写帯電器１０２によって
感光体ドラム１００の表面へと所定のタイミングで搬送
される転写用紙１０３上に転写するとともに、分離帯電
器１０４の除電によってトナー像が転写された転写用紙
１０２を、感光体ドラム１００の表面から剥離して定着
処理を行なうように構成されたものがあるが、感光体ド
ラム１００の表面に残留したトナーや転写用紙１０２の
紙粉等を除去するために、クリーニングブラシ１０５
と、クリーニングブレード１０６とからなるクリーニン
グ装置が用いられている。なお、図中、１０７はクリー
ニング装置からトナー等がこぼれるのを防止するための
フィルム状のシール部材を示している。

【０００３】しかし、上記クリーニング装置において
は、画像形成動作を繰り返し行っている間に、クリーニ
ングブラシ１０５で除去しきれなかった紙粉１０８が、
図７及び図８に示すように、クリーニングブレード１０
６の先端に挟まってしまう場合がある。このように、ク
リーニングブレード１０６の先端に紙粉１０８が挟まっ
てしまうと、クリーニングブレード１０６のエッジを変
形させるとともに、クリーニングブレード１０６の磨耗
を促進し、クリーニングブレード１０６及び感光体ドラ
ム１００の表面にダメージを与え、結果として残留トナ
ーがクリーニングブレード１０６をすり抜けることによ
るコピー画像の汚れや、感光体ドラム１００の表面の傷
によるコピー画像上の黒筋等を発生させるという問題点
があった。

【０００４】そこで、かかるクリーニング装置に回収さ
れた紙粉１０８によるクリーニングブレード１０６のダ
メージに起因するコピー画像の汚れや、コピー画像上の
黒筋等の発生を防止する手段として、特開平４−２７４
４７６号公報に開示されているように、画像形成動作終
了時にその動作中とは逆方向に感光体ドラム等の像担持
体を逆転させ、クリーニングブレード１０６のエッジに
挟まった紙粉１０８を除去し、クリーニングブラシ１０
５によって除去するようにした技術が、既に提案されて
おり、又同様のことが実際に行われている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術の場合には、次のような問題点を有している。す
なわち、上記特開平４−２７４４７６号公報に係る画像
形成装置のクリーニング装置において提案されている技
術と同様の手段を、クリーニングブレード１０６とクリ
ーニングブラシ１０５により構成されるクリーニング装
置において採用すると、次のような問題点を生じる。感
光体ドラム１００とクリーニングブラシ１０５は、通
常、連動して回転駆動するように構成されているため、
感光体ドラム１００を逆転させるとクリーニングブラシ
１０５も同時に逆転することになる。そして、上記クリ
ーニング装置においては、画像形成終了時に、画像形成
時とは逆方向に感光体ドラム１００を回転させ、クリー
ニングブレード１０６のエッジに挟まった紙粉１０８を
除去し、そのままの状態で感光体ドラム１００及びクリ
ーニングブラシ１０５を停止させると、図９（ａ）
（ｂ）に示すように、画像形成時とは逆方向にクリーニ
ングブラシ１０５のブラシ繊維が倒れたまま放置される
ことになる。そのため、クリーニングブラシ１０５の感
光体ドラム１００と接触して停止した部分のブラシ繊維
のみが、通常の回転方向と逆方向に湾曲した状態と成
る。

【０００６】このように、クリーニングブラシ１０５の
一部のブラシ繊維のみが逆方向に湾曲した状態となる
と、次の画像形成時に、図９（ｂ）に示すように、この
通常の回転方向と逆方向に湾曲したブラシ繊維の部分
が、感光体ドラム１００の表面に接触すると、他の部分
とは接触状態が異なるため、感光体ドラム１００の回転
に対して微小な振動を与えることになる。その結果、変
形したクリーニングブラシ１０５は、図１０に示すよう
に、次の画像形成時にブラシの回転ピッチに等しいピッ
チのバンデイング（帯状の濃淡部分）を生じさせ、画像
欠陥の原因となるという問題点が生じていた。このバン
デイングと呼ばれる画像欠陥は、レーザービーム等によ
ってドット状に画像露光を行う場合に、特に顕著に現れ
る。

【０００７】また、上記特開平４−２７４４７６号公報
に開示されているように、クリーニングブラシ１０５を
逆転させると、図１１に示すように、ブラシ１０５に近
接して配置され、回収トナーがクリーニング装置から漏
れることを防止するためのフィルムシール１０７をブラ
シ内側へ巻き込む危険性もあり、この場合には回収トナ
ー等がフィルムシール１０７から漏れ、コピー汚れを発
生させるという問題点が生じる。

【０００８】さらに、上記特開平４−２７４４７６号公
報に開示されているように、クリーニングブラシ１０５
を逆転させると、図１２に示すように、フィルムシール
１０７がブラシ１０５の内側に巻き込まれたまま放置さ
れる危険性があるため、フィルムシール１０７の先端部
が変形して彎曲したり折れ曲がったりし、クリーニング
ブラシ１０５が正転する画像形成時には、図１３に示す
ように、フィルムシール１０７の先端部が変形した状態
で感光体ドラム１００の表面に接触する。そのため、フ
ィルムシール１０７の先端部が変形すると、このフィル
ムシール１０７先端の変形部に回収されたトナー等が溜
まり、フィルムシール１０７の先端部が不規則的な状態
で感光体ドラム１００の表面に接触することになり、感
光体ドラム１００の磨耗を加速させるとともに、感光体
ドラム１００の表面に傷を発生させ、画質欠陥の原因と
なるという問題点もあった。

【０００９】そこで、この発明は、上記従来技術の問題
点を解決するためになされたものであり、その目的とす
るところは、クリーニングブレードに紙粉等が挟まった
場合でも、コピー上の黒筋や汚れ等の発生を防止するこ
とができるのは勿論のこと、クリーニングブラシを逆転
させることに伴ってバンデイングやコピー汚れが発生し
たり、あるいは像担持体の表面に磨耗や傷等が発生する
のを確実に防止可能な画像形成装置のクリーニング装置
を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】すなわち、請求項１に記
載された発明は、画像が形成される像担持体の表面に接
触するように配置されたクリーニング用ブレードとクリ
ーニング用ブラシとを備えた画像形成装置のクリーニン
グ装置において、画像形成動作終了時に、前記像担持体
を作像動作中とは逆方向に微小量だけ動作させるように
制御するとともに、当該動作時においてクリーニング用
ブラシは回転させないように構成したことを特徴とする
画像形成装置のクリーニング装置である。

【００１１】また、請求項２に記載された発明は、前記
像担持体を逆転させる量は、少なくとも当該像担持体の
クリーニング用ブレードが当接していた位置が、クリー
ニング用ブラシと当接する位置まで移動する量であるこ
とを特徴とする請求項１記載の画像形成装置のクリーニ
ング装置である。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下にこの発明を図示の実施の形
態に基づいて説明する。

【００１３】図１はこの発明に係るクリーニング装置を
適用した画像形成装置の一実施の形態を示すものであ
る。

【００１４】図１において、１は像担持体としての感光
体ドラムを示すものであり、この感光体ドラム１として
は、例えば、有機系の光導電性物質を用いた感光体が用
いられ、当該感光体ドラム１は、図示しない駆動手段に
よって矢印方向Ａに沿って所定の回転速度で駆動される
ようになっている。この感光体ドラム１の表面は、スコ
ロトロン等からなる一次帯電器２によって所定の電位に
均一に帯電される。その後、上記感光体ドラム１の表面
には、画像情報に基づいて画像露光を行う図示しないＲ
ＯＳ（Raster Output Scanner ）等からなる画像露光
手段によって、画像情報に応じてレーザー光ＬＢが走査
露光され、静電潜像が形成される。上記感光体ドラム１
上に形成された静電潜像は、図示しない現像器の現像ロ
ール３によって現像され、トナー像となる。さらに、上
記感光体ドラム１の表面に形成されたトナー像は、転写
補助帯電器４による帯電を受けて補助帯電された後、図
示しない給紙カセットから搬送ロール５及びレジストロ
ール６を介して、感光体ドラム１の表面へと所定のタイ
ミングで搬送される転写用紙７上に、転写帯電器８の帯
電によって転写される。上記の如くトナー像が転写され
た転写用紙７は、剥離帯電器９によって除電されて、感
光体ドラム１の表面から剥離され、搬送ベルト１０を介
して図示しない定着器へと搬送され、この定着器によっ
てトナー像が熱及び圧力によって転写用紙７上に定着さ
れ、装置の外部に設けられた図示しない排出トレイ上に
排出される。

【００１５】ところで、上記の如くトナー像が転写用紙
７上に転写された後の感光体ドラム１は、クリーニング
装置１１によって残留トナーや紙粉等が除去され、次の
画像形成工程に備えるようになっている。

【００１６】このクリーニング装置１１は、図１に示す
ように、当該クリーニング装置のハウンジング１２の内
部に通常は矢印方向Ａに沿って回転可能に配設されたク
リーニングブラシ１３と、当該クリーニング装置のハウ
ンジング１２の外部に、クリーニングブラシ１３よりも
下流側に取り付けられたウレタンゴム等からなるクリー
ニングブレード１４とを備えている。これらのクリーニ
ングブラシ１３及びクリーニングブレード１４は、感光
体ドラム１の表面に所定の圧接力で接触するように、感
光体ドラム１を除去した状態では、感光体ドラム１の表
面側に所定の長さだけ突出するように配置されており、
当該クリーニングブラシ１３及びクリーニングブレード
１４の先端部分は、通常、感光体ドラム１の表面に当接
することにより、彎曲した状態に変形している。

【００１７】また、上記クリーニング装置のハウンジン
グ１２には、クリーニングブラシ１３よりも感光体ドラ
ム１の回転方向上流側の入口部に、クリーニングブラシ
１３等によって除去された回収トナー等が外部に漏れる
のを防止するためのフィルム状のシール部材１５が設け
られている。このフィルムシール１５は、感光体ドラム
１の回転中および停止中に、クリーニング装置１１の内
部に回収されたトナー等が下面よりコピー上または機内
に落下することを防ぐために設けられており、感光体ド
ラム１の表面とは適度に面接触するように取り付けら
れ、クリーニングブラシ１３と近接した位置に配置され
ている。さらに、上記クリーニング装置のハウンジング
１２には、クリーニングブラシ１３の奥側に、回収され
たトナー等を図示しない回収ボックスへと搬送するオー
ガ等からなる回収トナー搬送手段１６が配設されてい
る。

【００１８】ところで、この実施の形態に係るクリーニ
ング装置では、画像形成動作終了時に、像担持体を作像
動作中とは逆方向に微小量だけ動作させるように制御す
るととに、当該動作時においてクリーニング用のブラシ
は回転させないように構成したものである。

【００１９】また、前記像担持体を逆転させる量は、少
なくとも当該像担持体のクリーニング用ブレードが当接
していた位置が、クリーニング用ブラシと当接する位置
まで移動する量に設定される。

【００２０】すなわち、上記の如く構成される画像形成
装置において、感光体ドラム１は、通常の画像形成動作
時には、図１に示すように、図示しない駆動手段によっ
て矢印方向Ａに沿って所定の回転速度で駆動されるよう
になっているが、当該感光体ドラム１は、駆動手段を通
常の画像形成時とは逆方向に回転駆動させることによ
り、作像動作中とは逆方向Ｂに所定量だけ動作可能とな
っている。

【００２１】また、上記クリーニング装置１１のクリー
ニングブラシ１３は、通常、感光体ドラム１を回転駆動
する駆動手段からギアまたはベルトを介して駆動力が伝
達されることにより、矢印方向Ａに沿って所定の回転速
度で駆動されるようになっている。

【００２２】この実施の形態では、クリーニングブラシ
１３を回転駆動するため、このクリーニングブラシ１３
の回転軸２０には、図２に示すように、感光体ドラム１
を回転駆動する駆動手段から駆動力が伝達されるギア２
１が取り付けられている。そして、上記クリーニングブ
ラシ１３の回転軸２０とギア２１との連結部には、ギア
２１の内面に所定の中心角度に渡って扇形状に形成され
た凹部２２が設けられているとともに、クリーニングブ
ラシ１３の回転軸２０には、ギア２１の内面に形成され
た凹部２２と係合するピン２３が突設されている。その
ため、上記クリーニングブラシ１３は、通常の回転方向
である矢印方向Ａに回転する場合には、ギア２１の凹部
２２の端面が回転軸２０に突設けられたピン２３と直ち
に係合して、感光体ドラム１を回転駆動する駆動手段か
らギアを介して駆動力が伝達され、矢印方向Ａに回転駆
動されるようになっている。これに対して、上記クリー
ニングブラシ１３は、通常の回転方向である矢印方向Ａ
と逆方向Ｂに回転する場合には、回転軸２０に突設けら
れたピン２３がギア２１の凹部２２の角度だけ回転した
ときにはじめて、ギア２１の凹部２２の端面と係合する
ため、感光体ドラム１を逆転させた場合でも、ギアの凹
部の中心角に対応した角度だけは、逆方向Ｂに回転しな
いように構成されている。

【００２３】図３は上記の如く構成される画像形成装置
の制御回路を示すブロック図である。

【００２４】図３において、３０はＣＰＵであり、この
ＣＰＵ３０は、図示しないＲＯＭに記憶されたプログラ
ムやＲＡＭに記憶されたデータ等に基づいて、画像形成
動作を制御するものである。３１は感光体ドラム１やク
リーニングブラシ１３等を回転駆動するメインモータ、
３２はこのメインモータ３１をＣＰＵ３０の指令に基づ
いて回転駆動するメインモータ駆動回路である。３３は
上記メインモータ３１の回転軸に装着され、メインモー
タの回転状態を検出するメインモータエンコーダであ
る。

【００２５】以上の構成において、この実施の形態に係
る画像形成装置のクリーニング装置では、次のようにし
て、クリーニングブレードに紙粉等が挟まった場合で
も、コピー上の黒筋や汚れ等の発生を防止することがで
きるのは勿論のこと、クリーニングブラシを逆転させる
ことに伴ってバンデイングやコピー汚れが発生したり、
あるいは像担持体の表面に磨耗や傷等が発生するのを確
実に防止可能となっている。

【００２６】すなわち、上記の如く構成される画像形成
装置では、図１及び図４に示すように、コピー動作を開
始すると（ステップ１）、感光体ドラム１を正方向であ
るＡ方向に沿って回転駆動し（ステップ２）、この感光
体ドラム１上に形成されたトナー像を転写用紙７上に転
写した後、当該感光体ドラム１上に残留したトナーや、
当該感光体ドラム１上に付着した転写用紙７の繊維であ
る紙粉等を除去するため、クリーニング装置１１が設け
られている。このクリーニング装置１１では、感光体ド
ラム１の表面に圧接しながら、当該感光体ドラム１の回
転方向Ａと同じ方向Ａに所定の回転速度で回転するクリ
ーニングブラシ１３によって、残留トナーや紙粉等を除
去するとともに、当該クリーニングブラシ１３によって
除去しきれなかった残留トナーや紙粉等を、クリーニン
グブラシ１３の下流側に配設され、感光体ドラム１の表
面に圧接するクリーニングブレード１４によって掻き取
ることにより、除去するようになっている。

【００２７】ところで、上記クリーニング装置１１にお
いては、画像形成動作を繰り返し行っている間に、クリ
ーニングブラシ１３で除去しきれなかった紙粉が、図７
及び図８に示すように、クリーニングブレード１４の先
端に挟まってしまう場合がある。このように、クリーニ
ングブレード１４の先端に紙粉が挟まってしまうと、ク
リーニングブレード１４のエッジを変形させるととも
に、クリーニングブレード１４の磨耗を促進し、クリー
ニングブレード１４及び感光体ドラム１の表面にダメー
ジを与え、結果として残留トナーがクリーニングブレー
ド１４をすり抜けることによるコピー画像の汚れや、感
光体ドラム１の表面の傷によるコピー画像上の黒筋等を
発生させる原因となる。

【００２８】そこで、この実施の形態では、図４に示す
ように、コピー動作が終了したときに、コピー動作終了
信号を検知すると（ステップ３）、感光体ドラム１の正
転を停止させ（ステップ４）、感光体ドラム１を通常の
画像形成動作時とは逆方向に微小量（感光体ドラム１表
面の移動量にして３〜１０ｍｍ程度）だけ回転させた後
（ステップ５）、当該感光体ドラム１の逆転動作を停止
させる（ステップ６）。

【００２９】こうすることによって、クリーニングブレ
ード１４の先端に挟まった紙粉は、感光体ドラム１の逆
転時に、当該感光体ドラム１の表面に付着した状態で移
動するため、クリーニングブレード１４の先端から確実
に除去される。また、上記感光体ドラム１が逆転する量
は、少なくともクリーニングブレード１４からクリーニ
ングブラシ１３までの距離に相当する量に設定されてい
るため、クリーニングブレード１４の先端から除去され
た紙粉は、クリーニングブラシ１３の位置まで移動し、
次の画像形成時に回転駆動されるクリーニングブラシ１
３によって感光体ドラム１の表面から確実に除去され
る。

【００３０】また、上記実施の形態では、図２に示すよ
うに、感光体ドラム１を逆転させる際に、クリーニング
ブラシ１３は停止したままの状態となるように構成され
ているので、感光体ドラム１を逆転させてもクリーニン
グブラシ１３は逆転することがないので、クリーニング
ブラシ１３のブラシ繊維が通常の回転方向とは逆方向に
倒れたままの状態で放置されることがない。そのため、
クリーニングブラシ１３のブラシ繊維の一部が、感光体
ドラム１を逆転させることによって通常の回転方向とは
逆方向に彎曲した状態となることがないので、クリーニ
ングブラシ１３が感光体ドラム１の表面に不均一に接触
することによるバンデイング（帯状の濃淡部分）の発生
を確実に防止することができる。

【００３１】このように、上記実施の形態によれば、感
光体ドラム１を逆転させてブレード１４のエッジに挟ま
った紙粉を除去する際に、クリーニングブラシ１３を含
むクリーニング装置１１において、クリーニングブラシ
１３を逆転させた場合に、ブラシ１３の繊維が逆方向Ｂ
に毛倒れしたまま放置されることによるブラシピッチで
のバイデイングの悪化、ブラシ１４と極く近接して設け
られるフィルムシール１５の巻き込みによるトナーこぼ
れや、フィルムシール１５の変形によっておこるドラム
傷を防止することができる。バンデイングについては、
デジタル処理により画像を作成するプロセスにおいて特
に有効であるといえる。また、クリーニングブレード１
４と感光体ドラム１の当接部に溜まった異物をブラシ１
３の当接部まで移動させることで、クリーニングブラシ
１３の動作時にその異物を除去することができる。

【００３２】実施の形態２ 図５はこの発明の実施の形態２を示すものであり、前記
実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して説明す
ると、この実施の形態２では、感光体ドラムを逆転する
際に、クリーニングブラシが逆転するのを確実に防止す
るように構成されている。

【００３３】すなわち、この実施の形態２では、図５に
示すように、クリーニングブラシ１３の回転軸３０の端
部にブレーキ用のデイスク４０が取り付けられており、
このブレーキ用のデイスク４０を所定のタイミングでソ
レノイド４１によって駆動されるブレーキパッド４２で
挟持することにより、クリーニングブラシ１３が逆転す
るのを確実に防止するようになっている。このように構
成することにより、クリーニングブラシ１３のブラシ繊
維の一部が、感光体ドラム１を逆転させることによって
通常の回転方向とは逆方向に彎曲した状態となることが
ないので、クリーニングブラシ１３が感光体ドラム１の
表面に不均一に接触することによるバンデイング（帯状
の濃淡部分）の発生を一層確実に防止することができ
る。

【００３４】なお、ブレーキ用のデイスク４０やソレノ
イド４１等の代わりに、通常の電磁クラッチやワンウエ
イクラッチ等をクリーニングブラシ１３の回転軸３０に
取り付け、クリーニングブラシ１３が逆転するのを確実
に防止するように構成しても良い。

【００３５】その他の構成及び作用は、前記実施の形態
と同一であるので、その説明を省略する。

【００３６】

【発明の効果】以上の通り、この発明によれば、クリー
ニングブレードに紙粉等が挟まった場合でも、コピー上
の黒筋や汚れ等の発生を防止することができるのは勿論
のこと、クリーニングブラシを逆転させることに伴って
バンデイングやコピー汚れが発生したり、あるいは像担
持体の表面に磨耗や傷等が発生するのを確実に防止可能
な画像形成装置のクリーニング装置を提供することが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１はこの発明に係るクリーニング装置を適
用した画像形成装置の一実施の形態を示す構成図であ
る。

【図２】 図２はクリーニングブラシ駆動部の説明図で
ある。

【図３】 図３はメインモータの駆動制御回路を示すブ
ロック図である。

【図４】 図４は画像形成動作開始から終了までの動作
を説明するフローチャートである。

【図５】 図５はブラシ逆転防止機構の実施の形態２の
説明図である。

【図６】 図６は従来の画像形成装置を示す構成図であ
る。

【図７】 図７はクリーニングブレードの先端部を示す
説明図である。

【図８】 図８はクリーニングブレードの先端部を示す
斜視図である。

【図９】 図９（ａ）（ｂ）はクリーニングブラシの毛
倒れの状態をそれぞれ示す説明図である。

【図１０】 図１０はクリーニングブラシの毛倒れによ
るバンデイングの状態を示す説明図である。

【図１１】 図１１はフィルムシールの位置を示す説明
図である。

【図１２】 図１２はクリーニングブラシの逆転による
フィルムシールの巻き込みを示す説明図である。

【図１３】 図１３はフィルムシールの変形による感光
体ドラム表面との接触状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１、１００：感光体ドラム、２：一次帯電器、３：現像
ロール、４：転写補助帯電器、５：搬送ロール、６：レ
ジストロール、７、１０３：転写用紙、８、１０２：転
写帯電器、９、１０４：剥離帯電器、１０：搬送ベル
ト、１１：クリーニング装置、１２：ハウジング、１
３、１０５：クリーニングブラシ、１４、１０６：クリ
ーニングブレード、１５、１０７：フィルムシール、１
６：回収トナー搬送手段、２０：クリーニングブラシ回
転軸、２１：ブラシ駆動ギア、２２：ギア内面凹部、２
３：ピン、４０：デイスク、４１：ソレノイド。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像が形成される像担持体の表面に接触
   するように配置されたクリーニング用ブレードとクリー
   ニング用ブラシとを備えた画像形成装置のクリーニング
   装置において、画像形成動作終了時に、前記像担持体を
   作像動作中とは逆方向に微小量だけ動作させるように制
   御するとともに、当該動作時においてクリーニング用ブ
   ラシは回転させないように構成したことを特徴とする画
   像形成装置のクリーニング装置。
2. 【請求項２】 前記像担持体を逆転させる量は、少なく
   とも当該像担持体のクリーニング用ブレードが当接して
   いた位置が、クリーニング用ブラシと当接する位置まで
   移動する量であることを特徴とする請求項１記載の画像
   形成装置のクリーニング装置。