JPH05107988A - クリーニング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型化、低コスト化を図る。特性の異なるト
ナーを効率よく除去し、クリーニング性を向上する。 【構成】 感光体２上のトナーを静電的に掻き取るファ
ーブラシ１６と、ファーブラシ１６に付着したトナーを
回収する回収ローラ１７と、回収ローラ１７に付着した
トナーを掻き落すスクレーパ１８を１組設ける。クリー
ニング工程を複数回連続で行うモードを設ける。クリー
ニング工程１回毎に、ファーブラシ１６と回収ローラ１
７に印加する電圧の極性を逆転させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複写機やプリンタ、ファ
クシミリ等の電子写真装置の感光体上に残留する未転写
トナーを導電性繊維植設ブラシ（ファーブラシ）による
静電的吸引力によってクリーニングするようにしたクリ
ーニング装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真装置では、一般に、感光体上に
静電潜像を形成し、この静電潜像にトナーを付着させて
原稿像に基づくトナー像を作るが、転写工程において、
トナー像が転写紙に転写された後の感光体上には、通
常、未転写トナーが残留するため、この未転写トナーを
次のプロセス動作の前にクリーニングすることが必要と
なる。

【０００３】かかる感光体上のトナーをクリーニングす
るためのクリーニング装置として静電ブラシクリーニン
グ装置がある。この静電ブラシクリーニング装置の一つ
として、２本のファーブラシにそれぞれ正極性と逆極性
の電圧を印加し、感光体上に残留する正極性トナーと負
極性トナーを同時に除去するようにした方式がある。し
かしながら、この方式の場合、２本のファーブラシが必
要であってクリーニング装置全体が大型となるため、１
本のファーブラシに２つの絶縁性植毛で分離された２つ
の導電性植毛領域を設け、一方の導電性領域に正、他の
導電性領域に負の電圧を印加し、１本のファーブラシで
正負の極性トナーを吸着できるようにして小型化を図っ
た方式が提案されている（特公平１−３８３１４号）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記提案さ
れている方式の場合には、ファーブラシ自体やバイアス
印加機構などが複雑化するため高価であると共に、回収
ローラやスクレーパが少なくとも２つ必要であることか
ら小型化には限度があり、更に、スクレーパが消耗品の
場合、交換サイクルは同じで作業が２倍になるという欠
点がある。

【０００５】又、感光体上にカラートナーによる色重ね
をして転写紙に一括して転写する方式のカラー電子写真
装置に採用した場合には、ファーブラシ単独で特性の異
なる複数種の未転写トナーを一度にクリーニングしなけ
ればならないので、そのバイアス条件の最適化が困難で
あり、且つ未転写トナーの残留量も多いためクリーニン
グにかかる負荷も大きかった。

【０００６】そこで、本発明は、小型化、低コスト化を
図ると共に、特性の異なるカラートナーをも効率よく除
去することができるようなクリーニング装置を提供しよ
うとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、電子写真装置の感光体上に残留する未転
写トナーを静電的に掻き取るファーブラシと、該ファー
ブラシに付着したトナーを静電的に回収する回収ローラ
と、該回収ローラに付着したトナーを掻き落すスクレー
パとを有するクリーニング装置において、感光体クリー
ニング工程を複数回連続で行うモードを設け、且つ該ク
リーニング工程１回毎に、上記ファーブラシと回収ロー
ラに印加する電圧の極性を逆転させるようにした構成と
する。

【０００８】又、カラー電子写真装置の場合には、カラ
ー画像形成時のみ感光体クリーニング工程を複数回連続
で行うモードを設け、且つ該クリーニング工程１回毎
に、上記ファーブラシと回収ローラに印加する電圧の極
性を逆転させるようにした構成とするとよい。

【０００９】更に、複数回モードにより行う感光体クリ
ーニング工程の１回毎に、ファーブラシと回収ローラに
印加する電圧値を変えるようにしてもよい。

【００１０】又、ファーブラシなどに加えてクリーニン
グブレードを有する場合、転写紙が感光体から離脱して
未転写トナーがクリーニングブレードの位置を通過した
後に、ファーブラシに印加する電圧を逆極性とすると共
にクリーニングブレードを感光体上から離反させ、感光
体が１回転以上してから機械を停止するようにした構成
とすることができる。

【００１１】

【作用】１組のファーブラシ、回収ローラ、スクレーパ
の組み合わせによる簡単な構成で正帯電トナーと逆帯電
トナーの両方を除去できるようになり、小型化、低コス
ト化が図れる。

【００１２】又、カラー画像モード時のみ複数回クリー
ニングを行わせるようにすると、クリーニング性能を向
上しながら印字効率を向上できることになる。

【００１３】更に、１回のクリーニング毎にバイアス値
を変えるようにすると、特性の異なるカラートナーを効
率よく除去できることになる。

【００１４】又、ファーブラシと共にクリーニングブレ
ードを有するクリーニング装置において、転写紙が通過
した後にファーブラシの電圧を逆極性とすると共にクリ
ーニングブレードを感光体から離反させて感光体を１回
転以上回転させるようにすると、クリーニングブレード
のエッジに溜まった異物を除去できると共に、ファーブ
ラシ上のトナーを感光体に再付着させることができてフ
ァーブラシの清掃を行うことができるようになる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。先ず、図１はカラーレーザープリンタの一例を示
すもので、次の如きプロセスにて画像形成が行われる。
すなわち、帯電チャージャ１によって帯電させられた感
光体２に光書込部３により黒の画像信号をスキャニング
露光してネガの静電潜像を形成し、その静電潜像に、イ
エロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラッ
ク（ＢＬ）の各カラートナーを有する現像装置４によっ
てブラック（ＢＬ）のトナーを接触させてトナー像を形
成する。なお、このとき、ブラック以外のトナーは飛翔
しないような状態に調整されている。続いて、除電・Ｐ
ＣＣチャージャー５により感光体２上の静電潜像を除電
する。このとき、クリーニング装置６は感光体から離れ
た状態にある。次に、ブラック（ＢＬ）のトナー像の形
成方法と同じ方法により、帯電、露光、現像、除電のプ
ロセスを繰り返し、感光体２上にイエロー（Ｙ）、マゼ
ンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）のトナー像を順次重畳形成
し、すべてのトナー現像が終了した後、カセット７から
給紙コロ８により供給された転写紙９を、レジストロー
ラ１０によりタイミングをとって上記トナー像に重ね合
わせて、転写チャージャー１１によって転写紙９にトナ
ー像を静電転写し、しかる後、定着装置１２により画像
定着した転写紙９を排紙ローラ１３で排紙トレイ１４上
に排出させるようにしてある。一方、静電転写後に感光
体２上に残留している未転写トナーは、感光体２に接触
させたクリーニング装置６によって除去されることによ
りカラー画像形成の１サイクルが完了するようにしてあ
る。上記クリーニング装置６は未転写トナー像クリーニ
ング後、再び感光体２から離間する。なお、１５は外カ
バーを示す。

【００１６】かかるカラーレーザープリンタにおけるク
リーニング装置６を、図２及び図３に示す如く構成す
る。すなわち、導電性繊維を植毛したローラ形状として
なり感光体２上に残留している未転写トナーを静電的に
掻き取るようにしたファーブラシ１６と、該ファーブラ
シ１６に付着したトナーを静電的に吸着して回収するよ
うにファーブラシ１６に１〜２ｍｍ喰い込ませて配置し
た回収ローラ１７と、該回収ローラ１７に付着したトナ
ーを掻き落すスクレーパ１８と、該スクレーパ１８によ
り掻き落したトナーをクリーニングケーシング２０外へ
搬送する回収コイルローラ１９と、カラー画像重畳時に
ファーブラシ１６を感光体２から離間させるように本体
部とケーシング２０との間に張設したスプリング２１
と、トナー像転写後に軸２２を中心としてケーシング２
０を回動させることによりファーブラシ１６を感光体２
に当接させるようにケーシング２０の外壁部に取り付け
た板ばね２３に回転可能に接触させた偏心コロ２４とを
有する構成において、カラー画像形成時のみに感光体ク
リーニング工程を複数回連続で行うモードを設け、且つ
該クリーニング工程１回毎に、上記ファーブラシ１６と
回収ローラ１７に印加する電圧の極性を逆転させるよう
にした構成とし、カラー画像を感光体２上に重畳してい
るときは、図２に示す如く、ファーブラシ１６は待期位
置にあり、感光体２上のトナー画像が転写紙９上に転写
された後は、偏心コロ２４を図２の状態から１８０゜回
転させることによりケーシング２０をスプリング２１に
抗し軸２２を中心に図上反時計方向へ回動させて図３に
示す如くファーブラシ１６を感光体２上に接触させ、摺
擦させることによってクリーニングさせるようにし、ク
リーニング終了後は、偏心コロ２４を更に１８０゜回転
させることにより上記ファーブラシ１６を再び待期位置
へ戻すようにする。なお、ファーブラシ１６の感光体２
への喰い込み量は、偏心コロ２４の軸２５の両端部に有
する図示しないギャップコロが感光体２に当接すること
で維持される。又、板ばね２３はこのギャップコロを感
光体２に押し付ける役目を果たす。

【００１７】次に、上記構成としたクリーニング装置６
によるトナー除去の様子を図４及び図５を参照して説明
する。

【００１８】図４に示す如く、転写紙上に転写された後
に感光体２上に残留している未転写トナーは、除電・Ｐ
ＣＣチャージャー５によって正極性のＤＣ電圧とＡＣ電
圧がチャージされ、正極性（実施例では負帯電）に均一
に帯電させられる。このとき、ファーブラシ１６には正
の直流電圧＋Ｖ₁（通常、約＋２００〜＋３００Ｖ）が
印加されている。したがって、クリーニング装置６に入
ってきた正極性のトナー２６ａはファーブラシ１６に掻
き取られながら静電吸着される。この際、回収ローラ１
７には更に高い電圧（約＋３００〜＋５００Ｖ）が印加
されているので、正極性のトナー２６ａはファーブラシ
１６から回収ローラ１７に移動して付着し、スクレーパ
１８によって掻き落されて回収コイルローラ１９によっ
てケーシング２０外へ排出される。

【００１９】上記において、単色現像の場合は、転写残
留トナーも多くないが、カラー画像形成時は、感光体２
上に一度に２〜４種類のトナーが重畳されるため、転写
残留トナー量も多い。そのため、クリーニング後でも、
逆極性トナー２６ｂが多く、上記のクリーニングバイア
スでは除去しにくい。そこで、カラー現像時には、正極
性トナー２６ａをクリーニングした後、もう一度感光体
２を回転させ、逆極性トナー２６ｂを除去するようにす
る。この場合、図５に示す如く、ファーブラシ１６には
負の直流電圧−Ｖ₁を印加して、ファーブラシ１６に入
ってきた逆極性トナー２６ｂを吸着させる。このとき、
回収ローラ１７には、ファーブラシ１６よりも更に高い
電圧−Ｖ₂を印加しておき、ファーブラシ１６上のトナ
ー２６ｂを回収ローラ１７で回収させる。

【００２０】このように、同一のクリーニング装置６に
おいて、ファーブラシ１６と回収ローラ１７に印加する
電圧の極性を逆転させ、感光体を２回クリーニングする
ことによって低コスト、小型で良好なクリーニング効果
が得られる。なお、単色のプリンタや複写機において、
同様に２回クリーニングをさせるようにしてもよい。

【００２１】ところで、上記バイアス電圧Ｖ₁、Ｖ₂はト
ナー特性と密接な関係があり、そのトナー特性によって
最適値が異なる。そのため、複数種類のトナーを一度に
クリーニングするには、それぞれの特性に合ったバイア
ス値でクリーニングすると、より効率よくトナーを除去
できることになる。そこで、本発明においては、カラー
画像転写時のみ、感光体２を複数回クリーニングし、そ
れぞれのトナー最適値にバイアス電圧（電流）をコント
ロールするよう構成する。これにより、逆帯電トナーも
逆バイアスで除去できるので良好なクリーニング性能が
得られる。

【００２２】次に、図６は本発明の別の実施例を示すも
ので、上記実施例におけるクリーニング装置６に対し
て、ファーブラシ１６よりも感光体２の移動方向の下流
側で感光体２の表面にエッジ２７ａが接触するように配
置したクリーニングブレード２７を付加した構成とし、
且つ転写紙が感光体２から離脱して未転写トナー２６が
クリーニングブレード２７の位置を通過した後に、ファ
ーブラシ１６に印加する電圧を逆極性とすると共にクリ
ーニングブレード２７を感光体２上から離反させ、感光
体２が１回転以上してから機械を停止するようにした構
成としたものである。

【００２３】かかる構成とすることにより、ファーブラ
シ１６の清掃を行うことができて耐久性をアップさせる
ことができると共に、ファーブラシ１６の交換時に、ト
ナー落下や飛散、汚れを防止することができる。又、ブ
レード２７の解除によりブレードエッジ２７ａ部にたま
った異物（紙粉等）やトナー２６を解除できてクリーニ
ング性能を維持でき、ファーブラシ１６に逆バイアスを
印加することにより、感光体２にファーブラシ１６上の
トナー２６を再吸着させて、感光体２上に付着しやすい
紙粉吸着を防止し、黒点の発生を押さえる効果を合わせ
もつことができ、更に、再コピースタート時に感光体２
上にトナー２６があることからブレード２７の巻き込み
や欠けなどの防止に効果がある。

【００２４】図６の実施例について詳述すると、上記の
ようなファーブラシ１６を用いるクリーニング装置にお
いては、感光体２の機能を長期に亘って維持する上か
ら、感光体２に付着するトナー２６を除去する能力に
優れること、ファーブラシ１６から感光体２上にトナ
ー２６を極力再付着させないようにすること、感光体
２上のトナーフィルミングや微細な紙粉などを極力起さ
せないようにすること、などの能力が要求される。

【００２５】トナー２６の除去能力を高めるのに最も効
果的な方策は、ファーブラシ１６に印加されるバイアス
電圧を高くすることであるが、このようにすると今度は
ファーブラシ２６側から感光体上の残留トナー２６に対
して電荷注入などが行われてしまい、そのトナー２６は
極性が反転し、ファーブラシ１６に一旦付着しているト
ナー２６が感光体２の方に再付着し、画像上の地汚れな
どを生じ易くなる。

【００２６】これは、ファーブラシ１６の繊維のカット
された平滑な端末が感光体に対して摺擦する方式となっ
ているため、その端末のエッジ部にリークを生じ易くな
り、トナーへの電荷注入が行われ易くなったり、あるい
は、その平滑な端末部との間で接触帯電を生じ易くなっ
たりすることに起因するものであると考えられている。
事実、ファーブラシ１６が新品であるときは、かような
傾向が顕著になり、ファーブラシ１６の長期的な使用に
伴って、ブラシ繊維の端末エッジ部がＲ状に摩耗してゆ
くと、次第に、上記したような電荷注入などが起きにく
くなっている。

【００２７】そこで、本発明においては、上述した如
く、転写紙の後端が感光体２を通過し未転写トナー２６
がクリーニングブレード２７を通過後、直流電源Ｅ₁、
Ｅ₂の極性を逆極性（図では負極性電源）として、クリ
ーニングブレード２７を感光体２から離脱させ、感光体
２が１回転以上回動後、機械を停止させるよう構成する
ことにより、コピー終了後にファーブラシ１６内のトナ
ー２６を電位的に感光体２上に付着させ清掃すると共
に、ブレードエッジ２７ａ部にたまったトナー２６、紙
粉等の異物の解除とメダカ防止も兼ねるようにした。

【００２８】なお、本発明は上記実施例のみに限定され
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内にお
いて種々変更を加え得ることは勿論である。

【００２９】

【発明の効果】以上述べた如く、本発明によれば、電子
写真装置の感光体上に残留する未転写トナーを静電的に
掻き取るファーブラシと、該ファーブラシに付着したト
ナーを静電的に回収する回収ローラと、該回収ローラに
付着したトナーを掻き落すスクレーパとを有するクリー
ニング装置において、感光体クリーニング工程を複数回
連続で行うモードを設け、且つ該クリーニング工程１回
毎に、上記ファーブラシと回収ローラに印加する電圧の
極性を逆転させるよう構成したので、１組のファーブラ
シ、回収ローラ及びスクレーパという簡単な構成で正帯
電トナーと逆帯電トナーの両方を除去でき、装置全体の
小型化、低コスト化を図ることができる。

【００３０】又、カラー電子写真装置用とした場合、カ
ラー画像形成時のみクリーニング工程を複数回連続で行
うモードを設け、且つそのクリーニング工程１回毎に、
ファーブラシと回収ローラの印加電圧を逆転させるよう
に構成することにより、クリーニング性能を向上させる
ことができる。すなわち、黒画像（単色）モード時は１
回のクリーニング工程であるので、黒画像時に複数回ク
リーニングする場合に比して性能を向上でき、印字効率
も向上させることができる。

【００３１】更に、複数回モードにより行うクリーニン
グ工程の１回毎に、ファーブラシと回収ローラに印加す
る電圧の値を変えるようにした構成とすることにより、
特性の異なるカラートナーも効率よく除去することがで
きる。

【００３２】更に又、クリーニングブレードを付加した
構成のクリーニング装置において、転写紙が感光体から
離脱して未転写トナーがクリーニングブレードの位置を
通過した後に、ファーブラシに印加する電圧を逆極性と
すると共にクリーニングブレードを感光体上から離反さ
せ、感光体が１回転以上してから機械を停止するように
した構成とすることにより、メンテナンス時にファーブ
ラシ内に残っているトナーを電位的に感光体上に付着さ
せることができてファーブラシを清掃することができる
と共に、ブレードエッジ部にたまっているトナーや紙粉
などの異物を解除することができる、という優れた効果
を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】電子写真装置の一例を示すカラーレーザープリ
ンタの概略図である。

【図２】本発明のクリーニング装置の一実施例を示す概
要図である。

【図３】図２とは異なる作動状態を示す概要図である。

【図４】正極性トナーを吸着除去している状態を示す概
略図である。

【図５】逆極性トナーを吸着除去している状態を示す概
略図である。

【図６】本発明の別の実施例を示す概要図である。

【符号の説明】

２ 感光体 ６ クリーニング装置 ９ 転写紙 １６ ファーブラシ １７ 回収ローラ １８ スクレーパ ２６ トナー ２７ クリーニングブレード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三砂 奈緒美 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 荒井 誠 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 高橋 貞夫 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 田中 勝 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 山口 俊隆 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子写真装置の感光体上に残留する未転
   写トナーを静電的に掻き取るファーブラシと、該ファー
   ブラシに付着したトナーを静電的に回収する回収ローラ
   と、該回収ローラに付着したトナーを掻き落すスクレー
   パとを有するクリーニング装置において、感光体クリー
   ニング工程を複数回連続で行うモードを設け、且つ該ク
   リーニング工程１回毎に、上記ファーブラシと回収ロー
   ラに印加する電圧の極性を逆転させるよう構成したこと
   を特徴とするクリーニング装置。
2. 【請求項２】 感光体上に色の異なる複数のトナー像を
   重畳して形成した後に転写紙に一括して転写するように
   してあるカラー電子写真装置における感光体上に残留す
   る未転写トナーを静電的に掻き取るファーブラシと、該
   ファーブラシに付着したトナーを静電的に回収する回収
   ローラと、該回収ローラに付着したトナーを掻き落すス
   クレーパとを有するクリーニング装置において、カラー
   画像形成時のみ感光体クリーニング工程を複数回連続で
   行うモードを設け、且つ該クリーニング工程１回毎に、
   上記ファーブラシと回収ローラに印加する電圧の極性を
   逆転させるよう構成したことを特徴とするクリーニング
   装置。
3. 【請求項３】 複数回モードにより行う感光体クリーニ
   ング工程の１回毎に、ファーブラシと回収ローラに印加
   する電圧値を変えるよう構成した請求項２記載のクリー
   ニング装置。
4. 【請求項４】 電子写真装置の感光体上に残留する未転
   写トナーを静電的に掻き取るファーブラシと、該ファー
   ブラシに付着したトナーを静電的に回収する回収ローラ
   と、該回収ローラに付着したトナーを掻き落すスクレー
   パと、上記ファーブラシよりも感光体移動方向の下流側
   で感光体の表面に接触配置したクリーニングブレードと
   を有するクリーニング装置において、転写紙が感光体か
   ら離脱して未転写トナーがクリーニングブレードの位置
   を通過した後に、ファーブラシに印加する電圧を逆極性
   とすると共にクリーニングブレードを感光体上から離反
   させ、感光体が１回転以上してから機械を停止するよう
   構成したことを特徴とするクリーニング装置。