JP2002189395A - クリーニング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 感光体上の廃トナーを除去し易いようにし
て、確実に廃トナーを回収するクリーニング装置を提供
する。 【解決手段】 電子写真プロセスにおける感光体１上に
残留する転写後の残留トナーを除去するクリーニング１
０装置において、感光体１転写プロセスの下流に、前記
残留トナーの極性をキャンセルする手段２３と、極性が
キャンセルされたトナーを吸引する手段２９を備え、極
性をキャンセルするのがイオナイザーであるクリーニン
グ装置１０である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、クリーニング装置
に関し、さらに詳しくは、トナーの極性をキャンセルす
る手段により、トナーを吸引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】感光体ドラム（像担持体）に形成された
トナー像を記録紙（転写材）に転写する一般的な電子写
真記録方式では、転写後に当該像担持体に残留する残留
トナーを除去する必要がある。従来、この残留トナーを
除去するクリーニング手段として、像担持体表面にクリ
ーニングブレードを圧接して残留トナーを機械的に掻き
落とす方法や、ブラシにより掻き落とす方法等が採られ
ている。このクリーニングブレード等によりかき落とさ
れた残留トナーは、廃トナーボックス内に落ち込み収納
されるようになっている。

【０００３】図４は従来例における電子写真プロセスの
概略構成図である。感光体ドラム１の外面周囲には、当
該感光体ドラム１の回転方向に帯電装置２，露光装置
３，現像装置４，転写装置５，感光体ドラム用クリーニ
ング装置１０及び除電装置９がこの順で配設されてい
る。このうち、帯電装置２は、感光体ドラム１の表面を
帯電する機能を備えている。露光装置３は、露光によっ
て静電潜像を形成する機能を備えている。現像装置４
は、静電潜像の電位ギャップによりトナーを感光体ドラ
ム１に付着させる機能を備えている。転写装置５は、感
光体ドラム１の表面に形成されたトナー画像を記録紙８
に転写する機能を備えている。また、感光体ドラム用ク
リーニング装置１０は、感光体ドラム１に当接して当該
感光体ドラム１に残留する転写後の残留トナーを除去す
るクリーニングブレード７と、このクリーニングブレー
ド７により掻き落とされた廃トナーを収納する廃トナー
ボックス６とを備えている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例にあっては、クリーニング手段により像担持体表面
から機械的にかき落とされたトナーが、廃トナーボック
ス内に収納される際に噴霧状に舞う事態が生ずる。かか
る場合、この噴霧状に舞ったトナーが、わずかな隙間か
ら廃トナーボックス外に漏れ出し、電子写真プロセス回
りのデバイス（例えば帯電器や露光器等）をはじめ装置
内部を汚染してしまう問題点がある。また、このように
電子写真プロセス回りのデバイスや装置内部が汚染され
ることにより、印字不良の原因となる問題点がある。例
えば、帯電器が汚染された場合帯電不良を引き起こし印
字に黒スジが発生し、露光器が汚染された場合文字欠落
や印字濃度不足を発生することが明かとなっている。さ
らに汚染が進んだ場合には、装置そのものが故障すると
いう問題点がある。

【０００５】本発明は、従来技術の問題点に鑑みてなさ
れたものであり、その課題は、感光体上の廃トナーを除
去し易いようにして、確実に廃トナーを回収するクリー
ニング装置を提供するにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題を解
決するために、請求項１に記載の発明は、電子写真プロ
セスにおける感光体上に残留する転写後の残留トナーを
除去するクリーニング装置において、 感光体転写プロ
セスの下流に、前記残留トナーの極性をキャンセルする
手段と、 極性がキャンセルされたトナーを吸引する手
段を備えた クリーニング装置とする。

【０００７】これにより、転写が行われた感光体上のト
ナーは、極性がプラス、マイナスばらばらのトナーが残
留しており、それらのトナーの感光体表層での吸着力に
は差が生じる。従って、極性キャンセル室内でそれらの
極性をキャンセルする必要がある。極性がキャンセルさ
れたトナーは吸着力が非常に弱くなるため、小さな力で
表面から引き離すことが可能となる。さらに下流に設置
したバキューム室により、吸着力が弱くなったトナーを
エアーの吸引力で吸い込む。これは、クリーニング装置
は感光体と構造的に非接触に形成されているため、感光
体に傷等のダメージを与えず、感光体の寿命を永くする
ことができる。また、残留トナーの吸着力を弱めて吸着
するためトナーを確実に除去できる。また、トナーの吸
着がエアーによるためトナー飛散が最小限にできる。さ
らに、各機能構造体が一体形成されているため、機構が
コンパクトで交換可能で精度確保が用意であり、メンテ
ナンスし易い。

【０００８】また、請求項２に記載の発明は、 前記極
性をキャンセルする手段は、プラスイオンとマイナスイ
オンが同時に発生する手段を備え、 前記イオンを送風
手段により吹き付ける 請求項１に記載のクリーニング
装置とする。プラスイオンとマイナスイオンが同時に発
生する手段は、最も一般的にはイオナイザーであり、そ
れを極性キャンセル室内に設けて、プラス、マイナスの
イオンを発生し、そのイオンを感光体に吹き付け、各極
性の逆のイオンそれぞれのトナーの極性をキャンセルす
る。これにより、イオンを送風手段により吹き付けるた
め均一な吹き付けができ、極性を同一にすることができ
る。それにより感光体への吸着力が除去され、後工程で
のトナーのエアーによる吸引除去が容易かつ確実にでき
る。

【０００９】また、請求項３に記載の発明は、 前記極
性をキャンセルする手段とトナーを吸引する手段が同一
駆体に一体的に形成され、 該駆体に空気の送風と吸引
の手段が組み込まれている 請求項２に記載のクリーニ
ング装置とする。クリーニング装置は、感光体上の廃ト
ナーを各種手段により回収する機能であり、感光体近傍
に配置される。そして廃トナーを一定周期で破棄する必
要から、クリーニング装置そのものの構造を小型に、し
かもメンテナンスしやすい構造にすることが重要であ
る。そのためには、構造体を一体化することが必須であ
り、特に本発明では前記極性をキャンセルする手段と、
トナーを吸引する手段がそれぞれ近くに一体化している
ことが必要である。ここでは、一体化のハウジング構造
により効率良くコンパクトなエアー流路が形成出来る。
また、一体型交換可能で、メンテナンス後の再装着時も
容易に精度を確保してセットできる。

【００１０】また、請求項４に記載の発明は、 前記吸
引する手段が前記感光体と非接触に形成されている 請
求項１記載のクリーニング装置とする。クリーニング装
置は前記感光体にブレードを当接して感光体上の不要ト
ナーを掻き落とすのが従来の技術である。この方法は最
も単純で確実であるが、種々の問題を含んでいる。一つ
には感光体に機械的にブレードが接触してるため、感光
体表面に傷がつき感光体の寿命を短くしている。また、
長時間ブレードを使用しているとブレード面にトナーが
付着して定期的に交換する必要が出てくる。さらにブレ
ードがトナーを機械周辺にまき散らし、機械を汚染して
しまう。また、ブレードの圧力で感光体の負荷が大きく
なる。従って、ブレードの当接による問題を解決する一
つの方法は非接触にすることが最も確実である。ここで
は、感光体に接触するものがないので、感光体表面を傷
付けることがないので、感光体の寿命を永くすることが
できる。また感光体を駆動する負荷を軽くすることがで
きる。

【００１１】また、請求項５に記載の発明は、 前記極
性をキャンセルする手段とトナーを吸引する手段との間
に隔壁が形成されている 請求項１ないし４のいずれか
に記載のクリーニング装置とする。イオナイザーにより
発生されたイオンは、空気より比重が重いため箱状の物
で周囲を囲われていないとイオンが下に逃げてしまう。
そのイオンを感光体上の残留トナーに効率良く接触させ
るためエアーでイオンを吹き付ける方法が最も良い。か
かる方法により、極性をキャンセルされたトナーがバキ
ューム室の上に来た時は、そのトナーの吸着力は非常に
弱いため、少ない吸引力で吸引することができる。この
時イオンを吹き付ける場所と、バキューム室が隔壁がな
く一体構造であると、それぞれのエアーが混ざり合って
効率を悪くしてしまう。ここでは、ケーシング内に設け
られた隔壁により、エアーの送風と吸引を同時に行い極
性キャンセルと吸引の機能をさせる事が出来る。両機能
を分離させる事なく一体化したハウジングで実現でき
る。

【００１２】また、請求項６に記載の発明は、 電子写
真プロセスにおける感光体上に残留する転写後の残留ト
ナーを除去するクリーニング装置において、 感光体転
写プロセスの下流に、前記残留トナーの極性をキャンセ
ルする手段と、 極性がキャンセルされたトナーを吸引
する手段を備え、 前記トナーを吸引する手段に前記感
光体と当接するブレードが設けられている クリーニン
グ装置とする。前記のイオンにより極性がキャンセルさ
れたトナーは、非常に弱い吸着力で感光体に吸着してい
るため、ほとんどのトナーはエアーにより吸着できる
が、フィルミングにより発生した頑固な付着物を除去す
るには、機械的なブレードによる方法が良い。従って、
クリーニングユニットのバキューム室内に非常に弱い圧
力のブレードを設けてトナーの除去効果を向上させる。
ここでは、残トナーは極性キャンセル、吸引の工程で除
去されるがフィルミングにより発生した頑強な付着物
を、ブレードの僅かなコンタクト力により除去する事が
可能となる。ブレードのみで行うクリーニングに比較す
れば非常に小さな接触力で済み感光体寿命に与える影響
力は非常に少なくて済む。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示した実施の
形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施の形態に
記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相
対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲
をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎ
ない。

【００１４】図１は、本発明の第１の実施の形態のクリ
ーニング装置の全体構成図である。この構成は、感光体
１、パルス制御回路２１、一体化ケーシング２２、極性
キャンセル室２３、バキューム室２４、隔壁２５、イオ
ナイザー２６、送風チューブ２７、トナー吸引チューブ
２８、吸引トナークリーニング機構２９から構成されて
いる。感光体１は、ＯＰＣによる材質で、ドラム状かベ
ルト状の感光体であり、図の矢印の方向に移動する。本
感光体１上にはプラスとマイナスの図示しない転写装置
により転写された後の残留トナーが示されている。一体
化ケーシング２２は、極性キャンセル室２３とバキュー
ム室２４が一体に形成され、隔壁２５により分離されて
いる。また、極性キャンセル室２３には吸引トナークリ
ーニング機構２９の送風機構から送風チューブ２７が接
続されており、パルス制御回路２１に接続されたイオナ
イザー２６が形成されている。バキューム室２４には吸
引トナークリーニング機構２９の吸引機構からトナー吸
引チューブ２８が接続されている。

【００１５】次に、本実施の形態の動作について説明す
る。電子写真プロセスにおいては、感光体１上には図示
しない現像装置により可視像化されたトナー像が形成さ
れ、その像を転写装置により記録紙側にトナーを転写し
て記録紙に画像を記録する。理想的には感光体上のトナ
ーは全て記録紙側に転写して、感光体上には残留しない
筈だが、実際は、若干のトナーが残留する。その原因は
種々あるが、一つには転写装置の能力が低く、感光体上
のトナーの帯電力の方が強い場合である。他の原因とし
て考えられるのは、感光体表面上の細かい傷等によりそ
の傷の中に堆積したトナーが残留することである。

【００１６】いずれにしても、残留トナーを完全に無く
すことは困難であり、一般的な方法としてその残留トナ
ーを転写後に除去する方法が採られる。本実施の形態で
は、感光体上の残留トナーは図のようにプラスとマイナ
スの極性を持ったトナーがランダムに付着している。従
って、まず極性キャンセル室２３に形成したイオナイザ
ー２６でイオンを発生させる。イオナイザー２６は図２
で詳細は後述するが、電極２０に高圧の電圧をかけ、空
気を電離してイオン化し、プラスとマイナスのイオンを
発生させる。イオンは空気より重いのでそのままだとト
ナーと反応しにくいので、吸引トナークリーニング機構
２９の送風機構から送風チューブ２７を通してエアーを
吹き付け、その力でイオンがトナーと反応して各極性を
キャンセルする。

【００１７】そのキャンセルされたトナーは非常に弱い
吸着力で感光体と吸着してるため、次に、バキューム室
２４上に来た時にそのトナーはトナー吸引チューブ２８
で吸引される。トナー吸引チューブ２８は吸引トナーク
リーニング機構２９の吸引機構に接続されている。前記
の吸引トナークリーニング機構２９は、吸引機構に接続
された前記のトナー吸引チューブ２８で吸引したトナー
を、クリーニング機構でトナーを除去した後、送風機構
に接続された送風チューブ２７で送風している。このよ
うにして本発明の実施の形態によれば、感光体上の残留
トナーの極性をキャンセルして、吸着力を弱め、その後
そのトナーをエアーにより吸着するものであり、クリー
ニング機構のどの部分も感光体に接触することなくトナ
ーを確実に除去することができる。

【００１８】図２は、本実施の形態で使用するイオナイ
ザーの構成を表す図である。イオナイザーには図の
（Ａ），（Ｂ）の２つのタイプがあり、（Ａ）はプラス
とマイナスのイオンをそれぞれ個別の電極から発生する
タイプであり、パルスＤＣ制御回路３４から交互にプラ
スの高圧電源３０とマイナスの高圧電源３１にパルスを
印加して、電極３２と３３にイオンを発生させる。
（Ｂ）は１本の電極からプラスとマイナスのイオンを発
生するタイプであり、プラスの高圧電源３０とマイナス
の高圧電源３１の出力は１本の電極３５に接続され、パ
ルスＡＣ制御回路３６からの位相角度に応じてプラスと
マイナスのイオンが発生される。

【００１９】図３は、本発明の第２の実施の形態のクリ
ーニング装置の全体構成図である。図３において、図１
に示した実施の形態と同等の部分は、同じ参照番号が付
せられているので重複する説明は省略する。本実施の形
態の図１に示した実施の形態と相違する点は、バキュー
ム室２４内にブレード４０を形成した点である。前記で
述べた通り、理想的には感光体上のトナーは全て記録紙
側に転写して、感光体上には残留しない筈だが、実際
は、若干のトナーが残留する。その原因は種々あるが、
一つには転写装置の能力が低く、感光体上のトナーの帯
電力の方が強い場合である。他の原因として考えられる
のは、感光体表面上の細かい傷等によりその傷の中に堆
積したトナーが残留すること（フィルミング）である。
いずれにしても、残留トナーを完全に無くすことは困難
であり、一般的な方法としてその残留トナーを転写後に
除去する方法が採られる。

【００２０】第１の実施の形態で、ほとんどの残留トナ
ーを除去することが可能であるが、フィルミングにより
発生した頑強な付着物は、やはり機械的な手段により除
去する方法しかない。しかし、本発明の主旨はあくまで
も非接触によるクリーニング方式であり、その主旨を逸
脱しないように実現することが望ましい。そこで、本実
施の形態におけるブレード４０は、前記のバキューム機
構がない場合の接触圧より弱い力で当接しても、ブレー
ドのみで行うクリーニングに比較すれば非常に小さな当
接力で済み、感光体寿命に与える影響力は非常に少なく
て済む。この理由は、前記第１の実施の形態と組み合わ
せてブレード４０を使うためである。

【００２１】

【発明の効果】以上記載のごとく本発明によれば、請求
項１に記載のクリーニング装置では、前記感光体と構造
的に非接触に形成されているため、前記感光体に傷等の
ダメージを与えず、感光体の寿命を永くすることができ
る。また、残留トナーの吸着力を弱めて吸着するためト
ナーを確実に除去できる。また、トナーの吸着がエアー
によるためトナー飛散が最小限にできる。さらに、前記
各機能構造体が一体形成されているため、機構がコンパ
クトで交換可能で精度確保が用意であり、メンテナンス
し易い。また、請求項２に記載のクリーニング装置で
は、イオンを送風手段により吹き付けるため均一な吹き
付けができ、極性を同一にすることができる。それによ
り感光体への吸着力が除去され、後工程でのトナーのエ
アーによる吸引除去が容易かつ確実にできる。また、請
求項３に記載のクリーニング装置では、一体化のハウジ
ング構造により効率良くコンパクトなエアー流路が形成
出来る。また、一体型交換可能で、メンテナンス後の再
装着時も容易に精度を確保してセット出来る。また、請
求項４に記載のクリーニング装置では、感光体に接触す
るものがないので、感光体表面を傷付けることがないの
で、感光体の寿命を永くすることができる。また感光体
を駆動する負荷を軽くすることができる。また、請求項
５に記載のクリーニング装置では、ケーシング内に設け
られた隔壁により、エアーの送風と吸引を同時に行い極
性キャンセルと吸引の機能をさせる事が出来る。両機能
を分離させる事なく一体化したハウジングで実現でき
る。さらに、請求項６に記載のクリーニング装置では、
残トナーは極性キャンセル、吸引の工程で除去されるが
フィルミングにより発生した頑強な付着物を、ブレード
の僅かなコンタクト力により除去する事が可能となる。
ブレードのみで行うクリーニングに比較すれば非常に小
さな接触力で済み感光体寿命に与える影響力は非常に少
なくて済む。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態のクリーニング装置
の全体構成図である。

【図２】本発明の本実施の形態で使用するイオナイザー
の構成を表す図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態のクリーニング装置
の全体構成図である。

【図４】従来例における電子写真プロセスの概略構成図
である。

【符号の説明】

１ 感光体 ２ 帯電装置 ３ 露光装置 ４ 現像装置 ５ 転写装置 ６ 廃トナーボックス ７ ブレード ８ 記録紙 １０ 感光体用クリーニング装置 ２０ 電極 ２１ パルス制御回路 ２２ 一体化ケーシング ２３ 極性キャンセル室 ２４ バキューム室 ２５ 隔壁 ２６ イオナイザー ２７ 送風チューブ ２８ トナー吸引チューブ ２９ 吸引トナークリーニング機構 ４０ ブレード

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子写真プロセスにおける感光体上に残
   留する転写後の残留トナーを除去するクリーニング装置
   において、 感光体転写プロセスの下流に、前記残留トナーの極性を
   キャンセルする手段と、 極性がキャンセルされたトナーを吸引する手段を備えた
   ことを特徴とするクリーニング装置。
2. 【請求項２】 前記極性をキャンセルする手段は、プラ
   スイオンとマイナスイオンが同時に発生する手段を備
   え、 前記イオンを送風手段により吹き付けることを特徴とす
   る請求項１に記載のクリーニング装置。
3. 【請求項３】 前記極性をキャンセルする手段とトナー
   を吸引する手段が同一駆体に一体的に形成され、 該駆体に空気の送風と吸引の手段が組み込まれているこ
   とを特徴とする請求項２に記載のクリーニング装置。
4. 【請求項４】 前記吸引する手段が前記感光体と非接触
   に形成されていることを特徴とする請求項１記載のクリ
   ーニング装置。
5. 【請求項５】 前記極性をキャンセルする手段とトナー
   を吸引する手段との間に隔壁が形成されていることを特
   徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のクリーニ
   ング装置。
6. 【請求項６】 電子写真プロセスにおける感光体上に残
   留する転写後の残留トナーを除去するクリーニング装置
   において、 感光体転写プロセスの下流に、前記残留トナーの極性を
   キャンセルする手段と、 極性がキャンセルされたトナーを吸引する手段を備え、 前記トナーを吸引する手段に前記感光体と当接するブレ
   ードが設けられていることを特徴とするクリーニング装
   置。