JP2002207403A

JP2002207403A - クリーニング装置、それを備える電子写真装置、およびそのクリーニング方法

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Publication number: JP2002207403A
Application number: JP2001002116A
Authority: JP
Inventors: Yuji Sawai; 雄次澤井; Mitsuru Takahashi; 充高橋; Katsuhiro Aoki; 勝弘青木; Sadayuki Iwai; 貞之岩井; Hajime Koyama; 一小山
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-01-10
Filing date: 2001-01-10
Publication date: 2002-07-26
Anticipated expiration: 2021-01-10
Also published as: JP3827279B2

Abstract

(57)【要約】【課題】電子写真装置のクリーニング装置において、
像担持体上に残留する、帯電特性の異なる様々なトナー
をきれいに除去する。【解決手段】中間転写体（像担持体）１０上のトナー
をクリーニング部材で除去して中間転写体の表面をクリ
ーニングする電子写真装置のクリーニング装置１７にお
いて、クリーニング部材として、各々異なる極性のバイ
アスを印加する２つのファーブラシ９０・９１を設け
る。そして、例えば中間転写体１０の回転方向上流側の
ファーブラシ９０で（＋）のバイアスを印加し、次いで
下流側のファーブラシ９１で（−）のバイアスを印加し
て中間転写体１０表面をクリーニングする。クリーニン
グ装置１７で完全に除去できなかったトナーは、１次転
写位置で感光体４０ＢＫ側に逆転写する。

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、複写機やプリン
タやファクシミリ、またはそれらの複合機など、２成分
または１成分現像剤を用い、帯電・書込み・現像・転写
・クリーニング等を繰り返して感光体上に逐次トナー画
像を形成し、そのトナー画像を直接、または中間転写体
を介して間接的に転写してシートに画像を記録する電子
写真装置に関する。ならびに、そのような電子写真装置
において、感光体や中間転写体等の像担持体上のトナー
をクリーニング部材で除去して像担持体の表面をクリー
ニングするクリーニング装置、およびクリーニング方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】今日、電子写真装置では、市場からの要
求にともない、カラー複写機やカラープリンタなど、カ
ラーのものが多くなってきている。

【０００３】カラー電子写真装置には、１つの感光体の
まわりに複数色の現像装置を備え、それらの現像装置で
トナーを付着して感光体上に合成トナー画像を形成し、
そのトナー画像を転写してシートにカラー画像を記録す
る、いわゆるリボルバ型のものと、並べて備える複数の
感光体にそれぞれ個別に現像装置を備え、各感光体上に
それぞれ単色トナー画像を形成し、それらの単色トナー
画像を順次転写してシートに合成カラー画像を記録す
る、いわゆるタンデム型のものとがある。

【０００４】リボルバ型とタンデム型とを比較すると、
前者には、感光体が１つであるから、比較的小型化で
き、コストも低減できる利点はあるものの、１つの感光
体を用いて複数回（通常４回）画像形成を繰り返してフ
ルカラー画像を形成するから、画像形成の高速化には限
界がある欠点があり、後者には、逆に大型化し、コスト
高となる欠点はあるものの、画像形成の高速化が可能で
ある利点がある。

【０００５】しかし、最近は、フルカラーもモノクロ並
みのスピードが望まれることから、タンデム型の方が注
目されてきている。

【０００６】タンデム型の電子写真装置には、図１０に
示すように、各感光体１上の画像を転写装置２により、
シート搬送ベルト３で搬送するシートｓに順次転写する
直接転写方式のものと、図９に示すように、各感光体１
上の画像を１次転写装置２によりいったん中間転写体４
に順次転写して後、その中間転写体４上の画像を２次転
写装置５によりシートｓに一括転写する間接転写方式の
ものとがある。

【０００７】直接転写方式のものと間接転写方式のもの
とを比較すると、前者は、感光体１を並べたタンデム型
画像形成装置Ｔの上流側に給紙装置６を、下流側に定着
装置７を配置しなければならず、大型化する欠点があ
る。これに対し、後者は、２次転写位置を比較的自由に
設置することができるから、給紙装置６および定着装置
７をタンデム型画像形成装置Ｔと重ねて配置することが
でき、小型化が可能となる利点がある。

【０００８】また、前者は、大型化しないように定着装
置７をタンデム型画像形成装置Ｔに接近して配置するこ
ととなるから、シートｓがたわむことができる十分な余
裕をもって定着装置７を配置することができず、シート
ｓの先端が定着装置７に進入するときの衝撃とか定着装
置７を通過するときのシート搬送速度差とかで、定着装
置７が後端側の画像形成に影響を及ぼす欠点がある。こ
れに対し、後者は、シートｓがたわむことができる十分
な余裕をもって定着装置７を配置することができるか
ら、定着装置７がほとんど画像形成に影響を及ぼさない
ようにすることができる。

【０００９】このようなことから、最近は、タンデム型
電子写真装置の中の、特に間接転写方式のものが注目さ
れてきている。

【００１０】そして、この種のカラー電子写真装置で
は、図９に示すように、１次転写後に感光体１上に残留
する転写残トナーを、感光体クリーニング装置８で除去
して感光体１表面をクリーニングし、再度の画像形成に
備えていた。また、２次転写後に中間転写体４上に残留
する転写残トナーを、中間転写体クリーニング装置９で
除去して中間転写体４表面をクリーニングし、再度の画
像転写に備えていた。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところが、感光体１や
中間転写体４等の像担持体上のトナーは、感光体クリー
ニング装置８や中間転写体クリーニング装置９で機械的
に掻き落とすだけでは十分なクリーニングを行うことが
できなかった。バイアスを印加してクリーニング部材で
静電的に吸着するものもあるが、像担持体上には様々な
帯電特性のトナーが残留するから、それらをすべてきれ
いに除去することがなかなか難しかった。

【００１２】そこで、この発明の第１の課題は、電子写
真装置のクリーニング装置において、像担持体上に残留
する、帯電特性の異なる様々なトナーをきれいに除去す
ることにある。

【００１３】特に、間接転写方式のタンデム型電子写真
装置にあっては、転写を繰り返すことから、帯電状態が
不安定となって中間転写体４上には一層帯電特性の異な
る様々なトナーが残留することとなる。

【００１４】そこで、この発明の第２の課題は、電子写
真装置のクリーニング装置において、中間転写体上に残
留する、帯電特性の異なる様々なトナーをきれいに除去
することにある。

【００１５】また、クリーニング部材としてクリーニン
グブレードを用いると、中間転写体４を傷め、高価な中
間転写体４の寿命を短くする問題がある。また、摩擦抵
抗が増大して中間転写体４の負荷が増大するとともに、
トナー量の大小によりトルク変動を生じて中間転写体４
が伸縮し、画像に位置ずれを生ずる問題があった。

【００１６】そこで、この発明の第３の課題は、電子写
真装置のクリーニング装置において、加えて、中間転写
体の耐久性を向上するとともに、中間転写体の負荷を軽
減してトルク変動を少なくし、中間転写体の伸縮を防止
して画像の位置ずれを解消することにある。

【００１７】この発明の第４の課題は、電子写真装置の
クリーニング装置において、加えて、２つのクリーニン
グ部材で除去できずに中間転写体上に残ったトナーもき
れいに除去することにある。

【００１８】この発明の第５の課題は、上記課題を解決
した電子写真装置を提供することにある。

【００１９】この発明の第６の課題は、電子写真装置に
おいて、加えて、２つのクリーニング部材で除去して中
間転写体上のトナーを一層きれいに除去することにあ
る。

【００２０】この発明の第７の課題は、電子写真装置に
おいて、加えて、２つのクリーニング部材で除去できず
に中間転写体上に残ったトナーを一層きれいに除去する
ことにある。

【００２１】この発明の第８の課題は、電子写真装置の
クリーニング方法において、第１の課題と同様に、像担
持体上に残留する、帯電特性の異なる様々なトナーをき
れいに除去することにある。

【００２２】この発明の第９の課題は、電子写真装置の
クリーニング方法において、第２の課題と同様に、中間
転写体上に残留する、帯電特性の異なる様々なトナーを
きれいに除去することにある。

【００２３】

【課題を解決するための手段】そのため、請求項１に係
る発明は、上述した第１の課題を達成すべく、像担持体
上のトナーをクリーニング部材で除去して像担持体の表
面をクリーニングする電子写真装置のクリーニング装置
において、クリーニング部材として、各々異なる極性の
バイアスを印加する２つのクリーニング部材を設けてな
る、ことを特徴とする。

【００２４】請求項２に係る発明は、上述した第２の課
題を達成すべく、請求項１に記載のクリーニング装置に
おいて、像担持体が、感光体上から１次転写した画像を
シートに２次転写する中間転写体である、ことを特徴と
する。

【００２５】請求項３に係る発明は、上述した第３の課
題を達成すべく、請求項１または２に記載のクリーニン
グ装置において、２つのクリーニング部材の少なくとも
一方がファーブラシである、ことを特徴とする。

【００２６】請求項４に係る発明は、上述した第４の課
題を達成すべく、請求項２または３に記載のクリーニン
グ装置において、中間転写体の回転方向下流側のクリー
ニング部材に１次転写位置で印加すると同一極性のバイ
アスを印加してなる、ことを特徴とする。

【００２７】請求項５に係る発明は、上述した第５の課
題を達成すべく、電子写真装置において、請求項１ない
し４のいずれか１に記載のクリーニング装置を備えてな
る、ことを特徴とする。

【００２８】請求項６に係る発明は、上述した第６の課
題を達成すべく、請求項５に記載の電子写真装置におい
て、像担持体の回転方向において転写位置の下流であっ
て、クリーニング装置の上流位置に、像担持体上のトナ
ーの極性を揃えるバイアス印加部材を設けてなる、こと
を特徴とする。

【００２９】請求項７に係る発明は、上述した第７の課
題を達成すべく、請求項５に記載の電子写真装置におい
て、クリーニング装置の下流位置であって、１次転写位
置の上流位置に、中間転写体上のトナーを、１次転写位
置で印加するバイアスと同一極性に揃えるバイアス印加
部材を設けてなる、ことを特徴とする。

【００３０】請求項８に係る発明は、上述した第８の課
題を達成すべく、電子写真装置のクリーニング方法にお
いて、像担持体の回転方向上流位置にあるクリーニング
部材でバイアスを印加して像担持体上のトナーを除去し
て後、なおその像担持体上に残留するトナーを、該像担
持体の回転方向下流位置にある別のクリーニング部材
で、異なる極性のバイアスを印加して除去してなる、こ
とを特徴とする。

【００３１】請求項９に係る発明は、上述した第９の課
題を達成すべく、電子写真装置のクリーニング方法にお
いて、中間転写体の回転方向上流位置にあるクリーニン
グ部材でバイアスを印加して中間転写体上のトナーを除
去して後、なおその中間転写体上に残留するトナーを、
該中間転写体の回転方向下流位置にある別のクリーニン
グ部材で、異なる極性のバイアスを印加して除去すると
ともに、なおその中間転写体上に残留するトナーを、そ
の後の１次転写位置で印加するバイアスにより感光体側
に逆転写して中間転写体表面をクリーニングしてなる、
ことを特徴とする。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、この発
明の実施の形態につき説明する。図１は、この発明の一
実施の形態を示すもので、タンデム型間接転写方式のカ
ラー複写機における全体概略構成図である。

【００３３】図中符号１００は複写機本体、２００はそ
れを載せる給紙テーブル、３００は複写機本体１００上
に取り付けるスキャナ、４００はさらにその上に取り付
ける原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）である。

【００３４】複写機本体１００には、中央に、無端ベル
ト状の中間転写体１０を設ける。中間転写体１０は、図
２に示すように、ベース層１１を、例えばフッ素樹脂や
帆布などののびにくい材料でつくり、その上に弾性層１
２を設ける。弾性層１２は、例えばフッ素ゴムやアクリ
ロニトリル−ブタジェン共重合ゴムなどでつくる。その
弾性層１２の表面は、例えばフッ素系樹脂をコーティン
グして平滑性のよいコート層１３で被ってなる。

【００３５】そして、図１に示すとおり、図示例では３
つの支持ローラ１４・１５・１６に掛け回して図中時計
回りに回転搬送可能とする。

【００３６】この図示例では、３つのうち第２の支持ロ
ーラ１５の左に、画像転写後に中間転写体１０上に残留
する残留トナーを除去する中間転写体クリーニング装置
１７を設ける。

【００３７】また、３つのうちの第１の支持ローラ１４
と第２の支持ローラ１５間に張り渡した中間転写体１０
上には、その搬送方向に沿って、ブラック・シアン・マ
ゼンタ・イエロの４つの画像形成手段１８を横に並べて
配置してタンデム画像形成装置２０を構成する。

【００３８】そのタンデム画像形成装置２０の上には、
図１に示すように、さらに露光装置２１を設ける。

【００３９】一方、中間転写体１０を挟んでタンデム画
像形成装置２０と反対の側には、２次転写装置２２を備
える。２次転写装置２２は、図示例では、２つのローラ
２３間に、無端ベルトである２次転写ベルト２４を掛け
渡して構成し、中間転写体１０を介して第３の支持ロー
ラ１６に押し当てて配置し、中間転写体１０上の画像を
シートに転写する。

【００４０】２次転写装置２２の横には、シート上の転
写画像を定着する定着装置２５を設ける。定着装置２５
は、無端ベルトである定着ベルト２６に加圧ローラ２７
を押し当てて構成する。

【００４１】上述した２次転写装置２２には、画像転写
後のシートをこの定着装置２５へと搬送するシート搬送
機能も備えてなる。もちろん、２次転写装置２２とし
て、非接触のチャージャを配置してもよく、そのような
場合は、このシート搬送機能を併せて備えることは難し
くなる。

【００４２】なお、図示例では、このような２次転写装
置２２および定着装置２５の下に、上述したタンデム画
像形成装置２０と平行に、シートの両面に画像を記録す
べくシートを反転するシート反転装置２８を備える。

【００４３】さて、いまこのカラー複写機を用いてコピ
ーをとるときは、原稿自動搬送装置４００の原稿台３０
上に原稿をセットする。または、原稿自動搬送装置４０
０を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に
原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じてそれ
で押さえる。

【００４４】そして、不図示のスタートスイッチを押す
と、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットしたとき
は、原稿を搬送してコンタクトガラス３２上へと移動し
て後、他方コンタクトガラス３２上に原稿をセットした
ときは、直ちにスキャナ３００を駆動し、第１走行体３
３および第２走行体３４を走行する。そして、第１走行
体３３で光源から光を発射するとともに原稿面からの反
射光をさらに反射して第２走行体３４に向け、第２走行
体３４のミラーで反射して結像レンズ３５を通して読取
りセンサ３６に入れ、原稿内容を読み取る。

【００４５】また、不図示のスタートスイッチを押す
と、不図示の駆動モータで支持ローラ１４・１５・１６
の１つを回転駆動して他の２つの支持ローラを従動回転
し、中間転写体１０を回転搬送する。同時に、個々の画
像形成手段１８でその感光体４０を回転して各感光体４
０上にそれぞれ、ブラック・イエロ・マゼンタ・シアン
の単色画像を形成する。そして、中間転写体１０の搬送
とともに、それらの単色画像を順次転写して中間転写体
１０上に合成カラー画像を形成する。

【００４６】一方、不図示のスタートスイッチを押す
と、給紙テーブル２００の給紙ローラ４２の１つを選択
回転し、ペーパーバンク４３に多段に備える給紙カセッ
ト４４の１つからシートを繰り出し、分離ローラ４５で
１枚ずつ分離して給紙路４６に入れ、搬送ローラ４７で
搬送して複写機本体１００内の給紙路４８に導き、レジ
ストローラ４９に突き当てて止める。

【００４７】または、給紙ローラ５０を回転して手差し
トレイ５１上のシートを繰り出し、分離ローラ５２で１
枚ずつ分離して手差し給紙路５３に入れ、同じくレジス
トローラ４９に突き当てて止める。

【００４８】そして、中間転写体１０上の合成カラー画
像にタイミングを合わせてレジストローラ４９を回転
し、中間転写体１０と２次転写装置２２との間にシート
を送り込み、２次転写装置２２で転写してシート上にカ
ラー画像を記録する。

【００４９】画像転写後のシートは、２次転写装置２２
で搬送して定着装置２５へと送り込み、定着装置２５で
熱と圧力とを加えて転写画像を定着して後、切換爪５５
で切り換えて排出ローラ５６で排出し、排紙トレイ５７
上にスタックする。または、切換爪５５で切り換えてシ
ート反転装置２８に入れ、そこで反転して再び転写位置
へと導き、裏面にも画像を記録して後、排出ローラ５６
で排紙トレイ５７上に排出する。

【００５０】一方、画像転写後の中間転写体１０は、中
間転写体クリーニング装置１７で、画像転写後に中間転
写体１０上に残留する残留トナーを除去し、タンデム画
像形成装置２０による再度の画像形成に備える。

【００５１】ここで、レジストローラ４９には、導電性
ゴムローラを用い、バイアスを印加する。径φ１８で、
表面を１ｍｍ厚みの導電性ＮＢＲゴムとする。電気抵抗
はゴム材の体積抵抗で１０Ｅ９Ωcm程度であり、印加電
圧はトナーを転写する側（表側）には−８５０Ｖ程度の
電圧が印加されている。

【００５２】紙裏面側は＋２００Ｖ程度の電圧が印加さ
れているが、特に裏面の紙粉転写を考慮する必要が少な
い場合にはアースになっていても良い。また、印加電圧
として、ＤＣバイアスが印加されているが、これはＤＣ
オフセット成分を持ったＡＣ電圧でも良い。

【００５３】ＡＣ重畳ＤＣバイアスの方が紙表面を均一
に帯電することができる。レジストローラ４９を通過し
た後の紙表面は若干マイナス側に帯電している。よっ
て、中間転写体１０からシートへの転写では、レジスト
ローラ４９に電圧を印加しなかった場合に比べて転写条
件が変わる場合があるので注意が必要である。

【００５４】さて、上述したタンデム画像形成装置２０
において、個々の画像形成手段１８は、詳しくは、例え
ば図３に示すように、ドラム状の感光体４０のまわり
に、帯電装置６０、現像装置６１、１次転写装置６２、
感光体クリーニング装置６３、除電装置６４などを備え
てなる。感光体４０は、図示例では、アルミニウム等の
素管に、感光性を有する有機感光材を塗布し、感光層を
形成したドラム状であるが、無端ベルト状であってもよ
い。

【００５５】図示省略するが、少なくとも感光体４０を
設け、画像形成手段１８を構成する部分の全部または一
部でプロセスカートリッジを形成し、複写機本体１００
に対して一括して着脱自在としてメンテナンス性を向上
するようにしてもよい。

【００５６】画像形成手段１８を構成する部分のうち、
帯電装置６０は、図示例ではローラ状につくり、感光体
４０に接触して電圧を印加することによりその感光体４
０の帯電を行う。

【００５７】現像装置６１は、一成分現像剤を使用して
もよいが、図示例では、磁性キャリアと非磁性トナーと
よりなる二成分現像剤を使用する。そして、その二成分
現像剤を攪拌しながら搬送して現像スリーブ６５に付着
する攪拌部６６と、その現像スリーブ６５に付着した二
成分現像剤のうちのトナーを感光体４０に転移する現像
部６７とで構成し、その現像部６７より攪拌部６６を低
い位置とする。

【００５８】攪拌部６６には、平行な２本のスクリュ６
８を設ける。２本のスクリュ６８の間は、両端部を除い
て仕切り板６９で仕切る（図６参照）。また、現像ケー
ス７０にトナー濃度センサ７１を取り付ける。

【００５９】一方、現像部６７には、現像ケース７０の
開口を通して感光体４０と対向して現像スリーブ６５を
設けるとともに、その現像スリーブ６５内にマグネット
７２を固定して設ける。また、その現像スリーブ６５に
先端を接近してドクタブレード７３を設ける。図示例で
は、ドクタブレード７３と現像スリーブ６５間の最接近
部における間隔は、５００μｍに設定してある。

【００６０】そして、２成分現像剤を２本のスクリュ６
８で攪拌しながら搬送循環し、現像スリーブ６５に供給
する。現像スリーブ６５に供給された現像剤は、マグネ
ット７２により汲み上げて保持し、現像スリーブ６５上
に磁気ブラシを形成する。磁気ブラシは、現像スリーブ
６５の回転とともに、ドクタブレード７３によって適正
な量に穂切りする。切り落とされた現像剤は、攪拌部６
６に戻される。

【００６１】他方、現像スリーブ６５上の現像剤のうち
トナーは、現像スリーブ６５に印加する現像バイアス電
圧により感光体４０に転移してその感光体４０上の静電
潜像を可視像化する。可視像化後、現像スリーブ６５上
に残った現像剤は、マグネット７２の磁力がないところ
で現像スリーブ６５から離れて攪拌部６６に戻る。この
繰り返しにより、攪拌部６６内のトナー濃度が薄くなる
と、それをトナー濃度センサ７１で検知して攪拌部６６
にトナー補給する。

【００６２】ちなみに、図示例では、感光体４０の線速
を２００mm/s、現像スリーブ６５の線速を２４０mm/sと
している。感光体４０の直径を５０ｍｍ、現像スリーブ
６５の直径を１８ｍｍとして、現像行程が行われる。現
像スリーブ６５上のトナー帯電量は、−１０〜−３０μ
C/gの範囲である。感光体４０と現像スリーブ６５の間
隙である現像ギャップＧ_Ｐは、従来の０．８ｍｍから
０．４ｍｍの範囲で設定でき、値を小さくすることで現
像効率の向上を図ることが可能である。

【００６３】感光体４０の厚みを３０μｍとし、光学系
のビームスポット径を５０×６０μｍ、光量を０．４７
ｍＷとしている。また、感光体４０の帯電（露光前）電
位Ｖ _０を−７００Ｖ、露光後電位Ｖ_Ｌを−１２０Ｖとし
て現像バイアス電圧を−４７０Ｖすなわち現像ポテンシ
ャル３５０Ｖとして現像工程が行われるものである。

【００６４】次に、１次転写装置６２は、ローラ状と
し、中間転写体１０を挟んで感光体４０に押し当てて設
ける。別に、ローラ状に限らず、非接触のコロナチャー
ジャなどであってもよい。

【００６５】感光体クリーニング装置６３は、先端を感
光体４０に押し当てて、例えばポリウレタンゴム製のク
リーニングブレード７５を備えるとともに、外周を感光
体４０に接触して導電性のファーブラシ７６を矢示方向
に回転自在に備える。また、ファーブラシ７６にバイア
スを印加する金属製電界ローラ７７を矢示方向に回転自
在に備え、その電界ローラ７７にスクレーパ７８の先端
を押し当てる。さらに、除去したトナーを回収する回収
スクリュ７９を設ける。

【００６６】そして、感光体４０に対してカウンタ方向
に回転するファーブラシ７６で、感光体４０上の残留ト
ナーを除去する。ファーブラシ７６に付着したトナー
は、ファーブラシ７６に対して接触してカウンタ方向に
回転する電界ローラ７７でバイアスを印加して取り除
く。電界ローラ７７は、スクレーパ７８でクリーニング
する。感光体クリーニング装置６３で回収したトナー
は、回収スクリュ７９で感光体クリーニング装置６３の
片側に寄せ、詳しくは後述するトナーリサイクル装置８
０で現像装置６１へと戻して再利用する。

【００６７】除電装置６４は、例えばランプであり、光
を照射して感光体４０の表面電位を初期化する。

【００６８】そして、感光体４０の回転とともに、まず
帯電装置６０で感光体４０の表面を一様に帯電し、次い
でスキャナ３００の読取り内容に応じて上述した露光装
置２１からレーザやＬＥＤ等による書込み光Ｌを照射し
て感光体４０上に静電潜像を形成する。

【００６９】その後、現像装置６１によりトナーを付着
してその静電潜像を可視像化し、その可視像を１次転写
装置６２で中間転写体１０上に転写する。画像転写後の
感光体４０の表面は、感光体クリーニング装置６３で残
留トナーを除去して清掃し、除電装置６４で除電して再
度の画像形成に備える。

【００７０】図４は、図１に示すカラー複写機の要部拡
大図である。同図においては、タンデム画像形成装置２
０の各画像形成手段１８、その画像形成手段１８の各感
光体４０、各現像装置６１、各感光体クリーニング装置
６３、および各画像形成手段１８の感光体４０にそれぞ
れ対向して設ける各１次転写装置６２の各符号の後に、
それぞれブラックの場合はＢＫを、イエロの場合はＹ
を、マゼンタの場合はＭを、シアンの場合はＣを付して
示す。

【００７１】なお、図４中符号７４は、図１および図３
では図示省略するが、各１次転写装置６２間において、
中間転写体１０のベース層１１側に接触して設ける導電
性ローラである。この導電性ローラ７４は、転写時に各
１次転写装置６２により印加するバイアスが、中抵抗の
ベース層１１を介して隣りの各画像形成手段１８に流れ
込むことを阻止するものである。

【００７２】次に、図５および図６には、トナーリサイ
クル装置８０を示す。図５に示すとおり、感光体クリー
ニング装置６３の回収スクリュ７９には、一端に、ピン
８１を有するローラ部８２を設ける。そして、そのロー
ラ部８２に、トナーリサイクル装置８０のベルト状回収
トナー搬送部材８３の一側を掛け、その回収トナー搬送
部材８３の長孔８４にピン８１を入れる。回収トナー搬
送部材８３の外周には一定間隔置きに羽根８５を設けて
なり、その他側は、回転軸８６のローラ部８７に掛け
る。

【００７３】回収トナー搬送部材８３は、回転軸８６と
ともに、図６に示す搬送路ケース８８内に入れる。搬送
路ケース８８は、カートリッジケース８９と一体につく
り、その現像装置６１側の端部に、現像装置６１の前述
した２本のスクリュ６８の１本を入れてなる。

【００７４】そして、外部から駆動力を伝達して回収ス
クリュ７９を回転するとともに、回収トナー搬送部材８
３を回転搬送し、感光体クリーニング装置６３で回収し
たトナーを搬送路ケース８８内を通して現像装置６１へ
と搬送し、スクリュ６８の回転で現像装置６１内に入れ
る。その後、上述したとおり、２本のスクリュ６８です
でに現像装置６１内にある現像剤とともに攪拌しながら
搬送循環し、現像スリーブ６５に供給してドクタブレー
ド７３により穂切りして後、感光体４０に転移してその
感光体４０上の潜像を現像する。

【００７５】トナーは、ポリエステル、ポリオ−ル、ス
チレンアクリル等の樹脂に帯電制御剤（ＣＣＡ）、色剤
を混合し、その周りにシリカ、酸化チタン等の物質を外
添することでその帯電特性、流動性を高めている。添加
剤の粒径は、通常、０．１〜１．５[μｍ]の範囲であ
る。色剤は、カ−ボンブラック、フタロシアニンブル
−、キナクリドン、カ−ミン等を上げることができる。
帯電極性は、図示例では負帯電である。

【００７６】トナーは、ワックス等を分散混合させた母
体トナーに上記種類の添加剤を外添しているものも使用
することができる。ここまでの説明で、トナーは、粉砕
法で作成されたものであるが、重合法等で作成したもの
も使用可能である。一般に重合法、加熱法等で作成され
たトナーは、形状係数を９０％以上に形成することが可
能で、さらに形状による添加剤の被覆率も極めて高くな
る。

【００７７】ここで、形状係数は、本来ならば球形度と
なって、「粒子と同体積の球の表面積／実粒子の表面積
＊１００％」で定義されるが、測定がかなり困難になる
ので、円形度で算出する。その定義は、「粒子と同じ投
影面積を持つ円の周長／実粒子の投影輪郭長さ＊１００
％」とする。そうすると、投影された円が真円に近づく
ほど、１００％に近づくことになる。

【００７８】トナーの体積平均粒径の範囲は、３〜１２
μｍが好適である。図示例では、６μｍとし、１２００
dpi以上の高解像度の画像にも十分対応することが可能
である。

【００７９】磁性粒子は、金属または樹脂をコアとして
フェライト等の磁性材料を含有し、表層はシリコン樹脂
等で被覆されたものである。粒径は、２０〜５０μｍの
範囲が良好である。また、抵抗は、ダイナミック抵抗で
１０^４〜１０^６Ωの範囲が最適である。ただし、測定方
法は、磁石を内包したローラ（φ２０；６００ＲＰＭ）
に坦持して、幅６５ｍｍ、長さ１ｍｍの面積の電極をギ
ャップ０．９ｍｍで当接させ、耐圧上限レベル（高抵抗
シリコンコートキャリアでは４００Ｖから鉄粉キャリア
では数Ｖ）の印加電圧を印加した時の測定値である。

【００８０】現像スリーブ６５は、非磁性の回転可能な
スリーブ状の形状を持ち、内部には複数のマグネット７
２を配設している。マグネット７２は、固定されている
ために現像剤が所定の場所を通過するときに磁力を作用
させられるようになっている。図示例では、現像スリー
ブ６５の直径をφ１８とし、表面はサンドブラストまた
は１〜数mmの深さを有する複数の溝を形成する処理を行
い１０〜３０μｍＲＺの範囲に入るようにあらしてい
る。

【００８１】マグネット７２は、ドクタブレード７３の
箇所から現像スリーブ６５の回転方向にＮ_１、Ｓ_１、Ｎ
_２、Ｓ_２、Ｓ_３の５磁極を有する。マグネット７２で形
成された（トナー＋磁性粒子）は、現像剤として現像ス
リーブ６５上に坦持され、トナーは、磁性粒子と混合さ
れることで規定の帯電量を得る。図示例では、−１０〜
−３０[μＣ／ｇ]の範囲が好適である。現像スリーブ６
５は、現像剤の磁気ブラシを形成した、マグネット７２
のＳ１側の領域に、感光体４０に対向して配設されてい
る。

【００８２】ところで、図示例では、図４に示すよう
に、クリーニング装置１７に、クリーニング部材として
２つのファーブラシ９０・９１を設ける。ファーブラシ
９０・９１は、φ２０ｍｍ、アクリルカーボン、６．２
５Ｄ／Ｆ、１０万本／inch^２、Ｅ＋７Ωのものを使用
し、中間転写体１０に対して接触してカウンタ方向に回
転するように設ける。そして、それぞれのファーブラシ
９０・９１には、不図示の電源から各々異なる極性のバ
イアスを印加する。

【００８３】そのようなファーブラシ９０・９１には、
それぞれ金属ローラ９２・９３を接触して順方向に回転
するように設ける。そして、この例では、中間転写体１
０の回転方向上流側の金属ローラ９２に電源９４から
（−）電圧を印加し、下流側の金属ローラ９３に電源９
５から（＋）電圧を印加する。それらの金属ローラ９２
・９３には、それぞれブレード９６・９７の先端を押し
当てる。

【００８４】そして、中間転写体１０の矢示方向への回
転とともに、はじめ上流側のファーブラシ９０を用いて
例えば（−）のバイアスを印加して中間転写体１０表面
のクリーニングを行う。仮に、金属ローラ９２に−７０
０Ｖ印加すると、ファーブラシ９０は−４００Ｖとな
り、中間転写体１０上の（＋）トナーをファーブラシ９
０側に転移する。除去したトナーをさらに電位差により
ファーブラシ９０から金属ローラ９２に転移し、ブレー
ド９６により掻き落とす。

【００８５】さて、ファーブラシ９０で中間転写体１０
上のトナーを除去するが、中間転写体１０上にはまだ多
くのトナーが残っている。それらのトナーは、ファーブ
ラシ９０に印加される（−）のバイアスにより、（−）
に帯電される。これは、電荷注入または放電により帯電
されるものと考えられる。

【００８６】しかし、次いで下流側のファーブラシ９１
を用いて今度は（＋）のバイアスを印加してクリーニン
グを行うことにより、それらのトナーを除去することが
できる。除去したトナーは、電位差によりファーブラシ
９１から金属ローラ９３に転移し、ブレード９７により
掻き落とす。

【００８７】ブレード９６・９７で掻き落としたトナー
は、不図示のタンクに回収する。トナーリサイクル装置
を用いて現像装置６１に戻すようにしてもよい。

【００８８】さて、ファーブラシ９１でクリーニング後
は、ほとんどのトナーが除去されるが、中間転写体１０
上にはまだ少しのトナーが残っている。それらのトナー
は、ファーブラシ９１に印加される（＋）のバイアスに
より、（＋）に帯電される。しかし、２つのファーブラ
シ９０・９１で除去できずに中間転写体１０上にトナー
が残ったときにも、ブラックの１次転写位置で感光体４
０ＢＫ側に逆転写して感光体クリーニング装置６３ＢＫ
で回収することができる。

【００８９】実験によれば、上流側のファーブラシ９０
で約５０％除去できずに残ったトナーも、下流側のファ
ーブラシ９１で９０％除去できた。２つのファーブラシ
９０・９１で除去できずに中間転写体１０上に残ったト
ナーも、ブラックの１次転写位置で感光体４０ＢＫ側に
ほとんど逆転写することができ、シート上に残像は見ら
れなかった。５万枚のフルカラーコピーを行っても、画
質の低下は見受けられなかった。

【００９０】ところで、上述した図示例では、２次転写
装置２２により転写されずに中間転写体１０上に残った
トナーは、中性から（＋）に帯電されているが、きわめ
て不安定である。よって、上流側のファーブラシ９０で
は、多くのトナーを除去することができない。

【００９１】そこで、図７に示す例では、中間転写体１
０の回転方向において２次転写装置２２の下流であっ
て、クリーニング装置１７の上流位置に、中間転写体１
０の外側に接触して、バイアス印加部材としてバイアス
ローラ１０２を設ける。そして、このバイアスローラ１
０２には、例えば（＋）７００Ｖを印加して中間転写体
１０上に残留するトナーを例えば均一に（＋）帯電させ
る。

【００９２】（＋）帯電されたトナーは、（−）のバイ
アスが印加された上流側のファーブラシ９０により除去
される。実験によると、転写残トナーの約９０％を除去
することができた。上流側のファーブラシ９０により除
去されなかったトナーは、次の（＋）のバイアスが印加
された下流側のファーブラシ９１によりほとんど除去さ
れる。

【００９３】２つのファーブラシ９０・９１により除去
できなかったときにも、上述したように１次転写位置で
逆転写して中間転写体１０表面をクリーニングすること
ができ、クリーニングに十分な余裕をもたせることがで
きる。

【００９４】なお、図７では、図４と対応する部分に
は、図４に用いたと同一の符号を付し、重複説明を省略
する。

【００９５】さて、図７に示す例では、クリーニング装
置１７の上流位置にバイアスローラ１０２を配置した
が、図８に示すように、クリーニング装置１７の下流位
置であって、１次転写位置の上流位置に、中間転写体１
０の外側に接触して、バイアス印加部材としてバイアス
ローラ１０４を設けるようにしてもよい。

【００９６】そして、そのバイアスローラ１０４により
例えば（＋）のバイアスを印加して、中間転写体１０上
のトナーを１次転写位置で印加するバイアスと同一の極
性に揃え、１次転写位置で感光体４０ＢＫ側に確実に逆
転写して感光体クリーニング装置６３ＢＫで回収するこ
とができる。

【００９７】なお、図８でも、図４と対応する部分に
は、図４に用いたと同一の符号を付し、重複説明を省略
する。

【００９８】なお、上述した説明では、中間転写体１０
上のトナーを除去する中間転写体クリーニング装置１７
において、クリーニング部材として、２つのファーブラ
シ９０・９１を設ける場合について説明した。しかし、
感光体４０上のトナーを除去する感光体クリーニング装
置６３にも同様に適用し、クリーニング部材として、各
々異なる極性のバイアスを印加する２つのクリーニング
部材を設けるようにしてもよい。

【００９９】

【発明の効果】以上説明したとおり、請求項１に係る発
明によれば、クリーニング部材として、各々異なる極性
のバイアスを印加する２つのクリーニング部材を設け、
像担持体の回転とともに、はじめ上流側のクリーニング
部材を用いてバイアスを印加して像担持体表面のクリー
ニングを行い、次いで下流側のクリーニング部材を用い
て今度は前とは逆極性のバイアスを印加してクリーニン
グを行うから、シートジャムや環境変動などにより様々
な帯電特性のトナーが像担持体上に残留していても、そ
れらのトナーを機械的に掻き落とすだけでなく、静電的
にも吸着してきれいに除去し、残像の発生を防止するこ
とができる。

【０１００】請求項２に係る発明によれば、像担持体
が、感光体上から１次転写した画像をシートに２次転写
する中間転写体であるから、転写を繰り返して一層様々
な帯電特性のトナーが像担持体上に残留していても、そ
れらのトナーを機械的に掻き落とすだけでなく、静電的
にも吸着してきれいに除去し、残像の発生を防止するこ
とができる。

【０１０１】請求項３に係る発明によれば、２つのクリ
ーニング部材の少なくとも一方がファーブラシであるか
ら、像担持体に傷を付けることなく、高価な像担持体の
耐久性を向上することができ、また像担持体に対する回
転負荷を軽減するとともにトルク変動を少なくし、画質
を向上することができる。中間転写体がベルトであると
き、その伸縮による位置ずれも解消し、一層画質を向上
することができる。

【０１０２】請求項４に係る発明によれば、中間転写体
の回転方向下流側のクリーニング部材に１次転写位置で
印加するバイアスと同一極性のバイアスを印加するか
ら、２つのクリーニング部材で除去できずに像担持体上
にトナーが残ったときにも、残ったトナーを１次転写位
置で印加するバイアスと同一極性に帯電し、１次転写位
置で感光体側に逆転写して感光体クリーニング装置で回
収することができる。

【０１０３】請求項５に係る発明によれば、上記効果を
有するクリーニング装置を備えた電子写真装置を提供す
ることができる。

【０１０４】請求項６に係る発明によれば、像担持体の
回転方向において転写位置の下流であって、クリーニン
グ装置の上流位置にバイアス印加部材を設け、クリーニ
ング装置の手前で像担持体上のトナーの極性を揃えるか
ら、上流側のクリーニング部材で逆極性を印加して像担
持体上のトナーを効率よく除去することができ、仮に除
去し切れないことがあっても次の下流側のクリーニング
部材でさらに逆極性のバイアスを印加して像担持体上の
トナーをほとんど除去することができる。

【０１０５】請求項７に係る発明によれば、中間転写体
の回転方向においてクリーニング装置の下流であって、
１次転写位置の上流位置にバイアス印加部材を設け、ク
リーニング装置でクリーニング後になお中間転写体上に
残留するトナーを１次転写位置で印加するバイアスと同
一極性に揃えるから、１次転写位置で感光体側に確実に
逆転写して感光体クリーニング装置で回収することがで
きる。

【０１０６】請求項８に係る発明によれば、像担持体の
回転方向上流位置にあるクリーニング部材でバイアスを
印加して像担持体上のトナーを除去して後、なおその像
担持体上に残留するトナーを、該像担持体の回転方向下
流位置にある別のクリーニング部材で、異なる極性のバ
イアスを印加して除去するから、シートジャムや環境変
動などにより様々な帯電特性のトナーが像担持体上に残
留していても、それらのトナーを機械的に掻き落とすだ
けでなく、静電的にも吸着してきれいに除去し、残像の
発生を防止することができる。

【０１０７】請求項９に係る発明によれば、中間転写体
の回転方向上流位置にあるクリーニング部材でバイアス
を印加して中間転写体上のトナーを除去して後、なおそ
の中間転写体上に残留するトナーを、該中間転写体の回
転方向下流位置にある別のクリーニング部材で、異なる
極性のバイアスを印加して除去するとともに、なおその
中間転写体上に残留するトナーを、その後の１次転写位
置で印加するバイアスにより感光体側に逆転写して中間
転写体表面をクリーニングするから、２つのクリーニン
グ部材で除去できずに中間転写体上にトナーが残ったと
きにも、残ったトナーを１次転写位置で印加するバイア
スと同一極性に帯電し、１次転写位置で感光体側に逆転
写して感光体クリーニング装置で回収することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施の形態を示すもので、タンデ
ム型間接転写方式のカラー複写機における全体概略構成
図である。

【図２】そのカラー複写機で用いる中間転写体の断面構
成を示す部分拡大断面図である。

【図３】そのカラー複写機で用いるダンデム画像形成装
置の部分拡大構成図である。

【図４】そのカラー複写機の要部拡大構成図である。

【図５】そのカラー複写機で用いるトナーリサイクル装
置を説明する分解斜視図である。

【図６】そのトナーリサイクル装置の現像装置側の破断
斜視図である。

【図７】前記カラー複写機で用いる中間転写体クリーニ
ング装置の他例を示すダンデム画像形成装置の部分拡大
構成図である。

【図８】さらにその他例を示すダンデム画像形成装置の
部分拡大構成図である。

【図９】従来のタンデム型間接転写方式のカラー複写機
におけるダンデム画像形成装置まわりの構成図である。

【図１０】従来のタンデム型直接転写方式のカラー複写
機におけるダンデム画像形成装置まわりの構成図であ
る。

【符号の説明】

１０中間転写体（像担持体）１７中間転写体クリーニング装置１８画像形成手段２０タンデム画像形成装置２２２次転写装置４０感光体（像担持体）６２１次転写装置６３感光体クリーニング装置８０トナーリサイクル装置９０ファーブラシ９１ファーブラシ１０２バイアスローラ（バイアス印加部材）１０４バイアスローラ（バイアス印加部材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者青木勝弘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)発明者岩井貞之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)発明者小山一東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内Ｆターム(参考） 2H032 AA05 AA15 BA09 BA23 BA30 2H134 GA01 GA06 GB02 HB01 HB03 HB07 HB12 HB16 HB18 HD02 JA02 JA11 KB03 KB04 KD04 KD12 KF02 KG04 KH01 KH15 KJ02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体上のトナーをクリーニング部材
で除去して前記像担持体の表面をクリーニングする電子
写真装置のクリーニング装置において、前記クリーニン
グ部材として、各々異なる極性のバイアスを印加する２
つのクリーニング部材を設けてなる、クリーニング装
置。
【請求項２】前記像担持体が、感光体上から１次転写
した画像をシートに２次転写する中間転写体である、請
求項１に記載のクリーニング装置。
【請求項３】前記２つのクリーニング部材の少なくと
も一方がファーブラシである、請求項１または２に記載
のクリーニング装置。
【請求項４】前記中間転写体の回転方向下流側のクリ
ーニング部材に１次転写位置で印加すると同一極性のバ
イアスを印加してなる、請求項２または３に記載のクリ
ーニング装置。
【請求項５】請求項１ないし４のいずれか１に記載の
クリーニング装置を備えてなる、電子写真装置。
【請求項６】前記像担持体の回転方向において転写位
置の下流であって、前記クリーニング装置の上流位置
に、前記像担持体上のトナーの極性を揃えるバイアス印
加部材を設けてなる、請求項５に記載の電子写真装置。
【請求項７】前記クリーニング装置の下流位置であっ
て、１次転写位置の上流位置に、前記中間転写体上のト
ナーを、１次転写位置で印加するバイアスと同一極性に
揃えるバイアス印加部材を設けてなる、請求項５に記載
の電子写真装置。
【請求項８】像担持体の回転方向上流位置にあるクリ
ーニング部材でバイアスを印加して前記像担持体上のト
ナーを除去して後、なおその像担持体上に残留するトナ
ーを、該像担持体の回転方向下流位置にある別のクリー
ニング部材で、異なる極性のバイアスを印加して除去し
てなる、電子写真装置のクリーニング方法。
【請求項９】中間転写体の回転方向上流位置にあるク
リーニング部材でバイアスを印加して前記中間転写体上
のトナーを除去して後、なおその中間転写体上に残留す
るトナーを、該中間転写体の回転方向下流位置にある別
のクリーニング部材で、異なる極性のバイアスを印加し
て除去するとともに、なおその中間転写体上に残留する
トナーを、その後の１次転写位置で印加するバイアスに
より感光体側に逆転写して前記中間転写体表面をクリー
ニングしてなる、電子写真装置のクリーニング方法。