JP2002365991A - クリーニング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ブラシロールが像担持体を摺擦することによっ
てトナークラウドが発生しても、接触タイプのシール部
材やトナークラウド吸引のためのファン等を設けること
なく、かかるトナークラウドが複写機やプリンタ等の画
像形成装置内に拡散するのを防止することができ、製造
コストの低下を図りつつ、画像形成装置内の清浄化をも
図ることが可能なクリーニング装置を提供する。 【解決手段】記録シート又は中間転写体へトナー像を転
写した後の像担持体の表面に付着する残留トナーを除去
するクリーニング装置であって、ブラシロールの周囲を
ケーシングで取り囲むと共に、このケーシングに隣接し
てトナーの補集室を形成し、ケーシングと像担持体との
隙間から漏れ出したトナークラウドを上記トナー補集室
に吹き込ませ、かかるトナー補集室の内壁にトナーを付
着させて補集するように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真複写機や
レーザビームプリンタ等の画像形成装置において、トナ
ー像転写後の感光体ドラムや中間転写体に残留するトナ
ーを清掃するためのクリーニング装置に係り、詳細に
は、クリーニング動作時に発生するトナークラウドが画
像形成装置内に拡散するのを防止するための改良に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電子写真複写機やレーザビーム
プリンタ等の画像形成装置においては、画像データに応
じて感光体ドラムの表面にトナー像を形成した後、かか
るトナー像を記録シートに転写し、転写されたトナー像
を記録シートに加熱定着することで記録画像を得てい
る。また、近年のフルカラー複写機、フルカラレーザビ
ームプリンタにおいては、感光体ドラム上に形成したト
ナー像を中間転写体に一次転写し、かかる中間転写体上
でイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの４色のト
ナー像を重ね合わせ、これら合成トナー像を記録シート
に一括して二次転写することでフルカラー記録画像を形
成するものも知られている。

【０００３】トナー像の転写効率は感光体ドラムや中間
転写体の表面状態、温度・湿度の変化に伴う記録シート
や中間転写体の抵抗値の変動に影響を受けるので、これ
を常に１００％に保つことは困難であり、トナー像の転
写元である感光体ドラムや中間転写体の表面にはトナー
像の転写後にもトナーが残留付着している。このため、
従来より、感光体ドラム、中間転写体といった像担持体
に対しては、トナー像の転写部位の下流側にクリーニン
グ装置が設けられ、次のトナー像の形成に先立って像担
持体上の残留トナーの除去が行われている。

【０００４】かかるクリーニング装置としては、弾性ゴ
ムブレードを感光体ドラムの表面に押し当て、残留トナ
ーを機械的な力で除去するものが広く使用されている。
このブレード方式のクリーニング装置は駆動部を必要と
しないので、機構的に単純であり、安価であるといった
利点があるが、ゴムブレードがトナーのみを除去するの
ではなく、被清掃体である像担持体の表面をも僅かずつ
削り取っているので、感光体ドラムの感光層等に対する
ダメージで大きく、感光体ドラムの寿命が短くなってし
まうといった欠点がある。特に、近年では小型化の観点
から感光体ドラムの小径化が著しく、同一のプリント枚
数に対する感光体ドラムの回転数も増える傾向にあるの
で、このブレード方式では感光体ドラムの寿命が益々短
命化してしまう。

【０００５】一方、ブレード方式以外のクリーニング装
置としては、無数の摺擦毛を植えたブラシローラを像担
持体に接触させ、このブラシロールを高速回転させるこ
とで残留トナーを機械的に除去する所謂ファーブラシ方
式が知られている。かかるブラシロールはモータによっ
て回転駆動されており、被清掃体である像担持体との線
速度比を大きく設定することによりトナーの捕獲効率を
高めることができるようになっている。このファーブラ
シ方式のクリーニング装置は前述のブレード方式と比較
して像担持体のダメージが少なく、その分だけ感光体ド
ラムの長寿命化を期待することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このファーブ
ラシ方式はブラシロールが像担持体の表面を摺擦してい
ることから、トナーが雰囲気中に漂う所謂トナークラウ
ドが発生し易く、このトナークラウドに対して何らの対
策も施さない場合には画像形成装置内の機器にトナーが
付着してしまい、かかる画像形成装置内を搬送される記
録シートがトナーによって汚れてしまうという問題点が
あった。また、トナークラウドが画像形成装置外へ排出
されることになり、室内の汚染や人体への影響も懸念さ
れる。

【０００７】また、従来のクリーニング装置では、トナ
ーが付着したブラシロールの摺擦毛をフリッカーバに叩
きつけ、かかるトナーをブラシロールから強制的に叩き
落として回収するように構成されており、ブラシロール
が多くのトナーを保持したままの状態で回動を続けると
いうことはなかった。しかし、最近ではクリーニング装
置の小型化に鑑み、トナーの回収機構を具備しないクリ
ーニング装置も提案されている（特開２００１−０７５
４４８号公報）。この新たなクリーニング装置では、ト
ナー像の形成及び転写の邪魔にならないよう、画像形成
ジョブ中はブラシロールが残留トナーを一時的に保持す
るように働く一方、画像形成ジョブの合間にはブラシロ
ールが保持していたトナーを像担持体へ吐き出し、これ
をトナー像の転写と同様に下流側のロールへと転移させ
ていき、最終段のロールに対して設けられたクリーニン
グ装置で回収するように構成されている。このため、ブ
ラシロールは既に像担持体から除去した残留トナーを保
持した状態で回動を続けており、従来のクリーニング装
置に比べ、像担持体を摺擦した際により多くのトナーク
ラウドが発生し易い。

【０００８】従来、クリーニング装置で発生したトナー
クラウドが画像形成装置内に充満するのを防止する方法
としては、プラシロールの周囲をケーシングで取り囲む
と共に、かかるケーシングの縁部には像担持体に接触す
るシール部材を設け、ブラシロールの摺擦によって発生
したトナークラウドが上記ケース外に漏れ出るのを防止
する方法や、ファンによってクリーニング装置の周辺雰
囲気を吸引し、フィルタによってトナーを除去する方法
が多用されている。

【０００９】しかし、前者の場合にはシール部材を接触
させることでトナークラウドが漏れ出す隙間を塞ぐた
め、像担持体の摩耗が問題となる。また、後者の場合に
はファンや吸引ダクトが必要となり、製造コストが嵩む
他、画像形成装置の小型化の妨げになるといった問題点
があった。

【００１０】本発明はこのような問題点に鑑みなされた
ものであり、その目的とするところは、ブラシロールが
像担持体を摺擦することによってトナークラウドが発生
しても、接触タイプのシール部材やトナークラウド吸引
のためのファン等を設けることなく、かかるトナークラ
ウドが複写機やプリンタ等の画像形成装置内に拡散する
のを防止することができ、製造コストの低下を図りつ
つ、画像形成装置内の清浄化をも図ることが可能なクリ
ーニング装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のクリーニング装置では、ブラシロールの周
囲をケーシングで取り囲むと共に、このケーシングに隣
接してトナーの補集室を形成し、ケーシングと像担持体
との隙間から漏れ出したトナークラウドを上記トナー補
集室に吹き込ませ、かかるトナー補集室の内壁にトナー
を付着させて補集するように構成した。

【００１２】図４は本発明の構成を簡略的に示したもの
であり、図中の符号１００は感光体ドラムや中間転写体
等、付着トナーの清掃が要求される像担持体、符号１０
１はブラシロール、符号１０２はブラシロール１０１を
取り囲むケーシング、符号１０３はトナー補集室であ
る。トナークラウドはブラシロール１０１による像担持
体１００の摺擦によって発生し、また、かかる摺擦によ
って加速されるので、上記トナー補集室１０３はブラシ
ロール１０１による摺擦方向の下流側に設けた。これに
より、ケーシング１０２と像担持体１００との隙間から
噴き出すトナークラウドをトナー補集室１０３に導くこ
とができる。また、上記トナー補集室１０３は、ケーシ
ング１０２の一部をなすと共に先端が像担持体１００と
隙間を介して対向する離隔壁１０４と、この離隔壁１０
４を挟んで上記ブラシロール１０１と反対側に設けられ
ると共にやはり先端が像担持体１００と隙間を介して対
向するシール壁１０５との間に形成した。

【００１３】トナークラウドはブラシロール１０１の摺
擦によって加速され、離隔壁１０４と像担持体１００と
の隙間からトナー補集室１０３に噴き出すが、かかるト
ナー補集室１０３内に拡がることでその勢いが失われ、
トナーはトナー補集室１０３内を漂って離隔壁１０４や
シール壁１０５といったトナー補集室１０３の内壁に付
着することになる。その結果、シール壁１０５と像担持
体１００との隙間からトナーを大量に含んだトナークラ
ウドが外部に漏れ出すのを防止することができるもので
ある。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
のクリーニング装置を詳細に説明する。図１は本発明の
クリーニング装置を備えたフルカラーレーザビームプリ
ンタを示すものである。尚、図１中の矢印は、各回転部
材の回転方向を示している。

【００１５】このフルカラープリンタは、図１に示すよ
うに、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー
（Ｙ）、ブラック（Ｋ）用の各感光体ドラム１１，１
２，１３，１４と、これら感光体ドラム１１，１２，１
３，１４ に接触する一次帯電用の帯電ロール２１，２
２，２３，２４と、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イ
エロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色のレーザ光３１，
３２，３３，３４を照射する図示しないレーザ光学ユニ
ットと、現像装置４１，４２，４３，４４と、上記４つ
の感光体ドラム１１，１２，１３，１４のうちの２つの
感光体ドラム１１，１２に接触する第１の一次中間転写
ドラム５１及び他の２つの感光体ドラム１３，１４に接
触する第２の一次中間転写ドラム５２と、上記第１、第
２の一次中間転写ドラム５１，５２に接触する二次中間
転写ドラム５３と、この二次中間転写ドラム５３に接触
する最終転写ロール６０とで、その主要部が構成されて
いる。

【００１６】これらの構成のうち、各感光体ドラム１１
〜１４、帯電ロール２１〜２４、現像器４１〜４４、第
１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２及び二次中
間転写ドラム５３は単一の画像形成ユニット１として一
体化されており、例えば感光体ドラムの劣化等によって
画像品質が低下する場合等には、この画像形成ユニット
１をそのまま交換するようになっている。

【００１７】感光体ドラム１１，１２，１３，１４は、
共通の接平面Ｍを有するように一定の間隔をおいて配置
されている。また、第１の一次中間転写ドラム５１及び
第２の一次中間転写ドラム５２は、各回転軸が該感光体
ドラム１１，１２，１３，１４軸に対し平行かつ所定の
対象面を境界とした面対象の関係にあるように配置され
ている。さらに、二次中間転写ドラム５３は、該感光体
ドラム１１，１２，１３，１４と回転軸が平行であるよ
うに配置されている。

【００１８】各色毎の画像情報に応じた信号は、図示し
ない画像処理ユニットによりラスタライジングされて図
示しないレーザ光学ユニットに入力される。このレーザ
光学ユニットでは、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イ
エロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色のレーザ光３１，
３２，３３，３４が変調され、対応する色の感光体ドラ
ム１１，１２，１３，１４に照射される。

【００１９】上記各感光体ドラム１１，１２，１３，１
４の周囲では、周知の電子写真方式による各色毎の画像
形成プロセスが行なわれる。まず、上記感光体ドラム１
１，１２，１３，１４としてはＯＰＣ感光体を用いた感
光体ドラムが用いられ、これらの感光体ドラム１１，１
２，１３，１４の表面は約−８００ＶのＤＣ電圧を印加
した帯電ロール１２，２２，３２，４２によって、例え
ば約−３００Ｖ程度に一様に帯電される。尚、この実施
例では上記帯電ロールに対してＤＣ成分のみを印加して
いるが、ＡＣ成分をＤＣ成分に重畳するように構成する
こともできる。

【００２０】このようにして一様な表面電位を具備した
感光体ドラム１１，１２，１３，１４の表面には、露光
装置としてのレーザ光学ユニットによってシアン
（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック
（Ｋ）の各色に対応したレーザ光３１，３２，３３，３
４が照射され、各色毎の入力画像情報に応じた静電潜像
が形成される。レーザ光学ユニットで静電潜像が書き込
まれることにより、感光体ドラム１１，１２，１３，１
４上の画像露光部の表面電位は−６０Ｖ以下程度にまで
除電される。

【００２１】また、上記感光体ドラム１１， １２，
１３， １４の表面に形成されたシアン（Ｃ）、マゼン
タ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色に対
応した静電潜像は、対応する色の現像装置４１，４２，
４３，４４によって現像され、感光体ドラム１１，１
２，１３，１４上にシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イ
エロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像として
可視化される。各現像装置４１，４２，４３，４４に
は、それぞれ色の異なったシアン（Ｃ）、マゼンタ
（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）色のトナー及
びキャリアからなる現像剤が充填されている。これらの
現像装置４１，４２，４３，４４は、不図示のトナー補
給装置からトナーが補給されると、この補給されたトナ
ーは、オーガー４０４で充分にキャリアと攪拌されて摩
擦帯電される。現像ロール４０１の内部には、複数の磁
極を所定の角度に配置したマグネットロール（不図示）
が固定した状態で配置されている。この現像ロール４０
１に現像剤を搬送するパドル４０３によって、当該現像
ロール４０１の表面近傍に搬送された現像剤は、現像剤
量規制部材４０２によって現像部に搬送される量が規制
される。

【００２２】上記現像ロール４０１上に供給されたトナ
ーは、マグネットロールの磁力によって、キャリアとト
ナーで構成された磁気ブラシ状となっており、この磁気
ブラシが感光体ドラム１１，１２，１３，１４と接触し
ている。この現像ロール４０１にＡＣ＋ＤＣの現像バイ
アス電圧を印加して、現像ロール４０１上のトナーを感
光体ドラム１１，１２，１３，１４上に形成された静電
潜像に現像することにより、トナー像が形成される。こ
の実施例では、この現像バイアス電圧はＡＣが４ｋＨ
ｚ、１．５ｋＶｐｐで、ＤＣが−２３０Ｖ程度である。

【００２３】次に、上記各感光体ドラム１１，１２，１
３，１４上に形成されたシアン（Ｃ）、マゼンタ
（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナ
ー像は、第１の一次中間転写ドラム５１及び第２の一次
中間転写ドラム５２上に、静電的に一次転写される。感
光体ドラム１１，１２上に形成されたシアン（Ｃ）およ
びマゼンタ（Ｍ）色のトナー像は、第１の一次中間転写
ドラム５１上に、感光体ドラム１３，１４上に形成され
たイエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）色のトナー像は、第
２の一次中間転写ドラム５２上に、それぞれ転写され
る。従って、第１の一次中間転写ドラム５１上には、感
光体ドラム１１または１２のどちらから転写された単色
像と、感光体ドラム１１及び１２の両方から転写された
２色のトナー像が重ね合わされた二重色像が形成される
ことになる。また、第２の一次中間転写ドラム５２上に
も、感光体ドラム１３，１４から同様な単色像と二重色
像が形成される。

【００２４】上記第１及び第２の一次中間転写ドラム５
１，５２上に感光体ドラム１１，１２，１３，１４から
トナー像を静電的に転写するために必要な表面電位は、
＋２５０〜５００Ｖ程度である。最適な表面電位はトナ
ーの帯電状態や雰囲気温度、湿度によって変動するが、
トナーの帯電量が−２０〜−３５μＣ／ｇ の範囲内に
あり、常温常湿環境下にある場合には、第１及び第２の
一次中間転写ドラム５１，５２の表面電位は、＋３８０
Ｖ程度が望ましい。また、第１、第２の一次中間転写ド
ラム５１，５２はその抵抗値が１０⁸ Ω程度に設定され
ており、ＦｅやＡｌ等からなる金属パイプを導電性シリ
コーンゴム等の低抵抗弾性層（Ｒ＝１０ ² 〜１０³ Ω）
で被覆して形成されている。更に、この低抵抗弾性層の
表面には高離型層として厚さ３〜１００μｍのフッ素ゴ
ム層が設けられておりシランカップリング剤系の接着剤
（プライマ）で接着されている。尚、高離型層の抵抗値
はＲ＝１０⁵ 〜１０⁹ Ω程度である。

【００２５】この後、第１、第２の一次中間転写ドラム
５１，５２上に形成された単色又は二重色のトナー像
は、二次中間転写ドラム５３上に静電的に二次転写され
る。従って、二次中間転写ドラム５３上には、単色像か
らシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブ
ラック（Ｋ）色の四重色像までの最終的なトナー像が形
成されることになる。

【００２６】この二次中間転写ドラム５３上へ第１及び
第２の一次中間転写ドラム５１，５２からトナー像を静
電的に転写するために必要な表面電位は、＋６００〜１
２００Ｖ程度である。最適な表面電位は一次転写の時と
同様にトナーの帯電状態や雰囲気温度、湿度によって変
動する。また、転写に必要なのは、第１及び第２の一次
中間転写ドラム５１，５２と二次中間転写ドラム５３と
の間の電位差であるので、第１及び第２の一次中間転写
ドラム５１，５２の表面電位に応じた値に設定すること
が必要である。上述のように、トナーの帯電量が−２０
〜−３５μＣ／ｇの範囲内にあり、常温常湿環境下であ
って、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２の
表面電位が＋３８０Ｖ程度の場合には、二次中間転写ド
ラム５３の表面電位は、＋８８０Ｖ程度、つまり第１及
び第２の一次中間転写ドラム５１，５２と二次中間転写
ドラム５３との間の電位差は、＋５００Ｖ程度に設定す
ることが望ましい。

【００２７】この実施例で用いる二次中間転写ドラム５
３は第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２と同
じ外径に形成され、抵抗値は１０¹¹Ω程度に設定され
る。また、上記二次中間転写ドラム５３も一次中間転写
ドラムと同様に、ＦｅやＡｌ等からなる金属パイプを厚
さ０．１〜１０ｍｍ程度の導電性シリコーンゴム等の低
抵抗弾性層（Ｒ＝１０² 〜１０³ Ω）で被覆して形成さ
れており、低抵抗弾性層の表面は厚さ３〜１００μｍの
フッ素ゴムからなる高離型層に被覆されている。ここ
で、二次中間転写ドラム５３の抵抗値は、第１及び第２
の一次中間転写ドラム５１，５２よりも高く設定する必
要がある。そうしないと、二次中間転写ドラム５３が第
１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２を帯電して
しまい、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２
の表面電位の制御が難しくなる。

【００２８】最後に、上記二次中間転写ドラム５３上に
形成された単色像から四重色像までの最終的なトナー像
は、最終転写ロール６０によって、用紙搬送路Ｐを通る
用紙に三次転写される。この用紙は、不図示の紙送り工
程を経て用紙搬送ロール９０を通過し、二次中間転写ド
ラム５３と最終転写ロール６０のニップ部に送り込まれ
る。この最終転写工程の後、用紙上に形成された最終的
なトナー像は、定着器７０によって定着され、一連の画
像形成プロセスが完了する。

【００２９】このように構成された本実施例のレーザビ
ームプリンタでは、各感光体ドラム１１，１２，１３，
１４及び一次中間転写ドラム５１，５２に対してクリー
ニング装置が配置されている。

【００３０】先ず、感光体ドラム１１に対して配置され
たクリーニング装置は、金属製回転軸の周囲に導電性の
摺擦毛が起立した第１ブラシロール２１５を備えてお
り、帯電ロール２１に対するトナーの付着を防止するた
め、感光体ドラム１１の回転方向に関して帯電ロール２
１の上流側に位置している。また、この第１ブラシロー
ル２１５にはクリーニングバイアスが印加されりてお
り、各転写部位において極性反転したトナーを感光体ド
ラム１１の表面から一時的に回収し、後述するクリーニ
ングモードが開始される迄の間、かかるトナーを保持す
るようになっている。すなわち、トナーは現像装置４１
内において（−）極性に帯電しており、各転写行程にお
いては、トナー像がより電位の高い方向へ向けて転写さ
れていくことになる。しかし、かかるトナー像が各転写
工程の転写部位を繰り返し通過する際、パッシェン放電
や電荷注入により、（−）帯電しているトナーの一部が
逆極性、すなわち（＋）極性に反転して帯電してしまう
ことがあり、このように極性反転したトナーは次工程へ
転写されず、上流側へ逆流していくことになる。そし
て、最終的には感光体ドラム１１へ転移し、ひいては帯
電ロール２１に付着することになる。上記第１ブラシロ
ール２１５はこのような極性反転したトナーを帯電ロー
ル２１の手前で捕え、帯電ロール２１に対する付着を防
止するために設けられている。従って、トナー像の作像
時においては、感光体ドラム１１の表面電位−３００Ｖ
よりも低い電位である−４００Ｖが上記第１ブラシロー
ル２１５に印加されている。また、この第１ブラシロー
ル２１５には何ら駆動手段が設けられておらず、かかる
第１ブラシロール２１５は摺擦毛と感光体ドラム１１と
の間に作用する摩擦力によって感光体ドラム１１の回転
に連れ回っている。

【００３１】尚、以上の説明では感光体ドラム１１に対
して設けられた第１ブラシロール２１５について説明し
たが、他の感光体ドラム１２，１３，１４に対しても同
じ構造の第１ブラシロール２１６，２１７，２１８が設
けられている。

【００３２】一方、一次中間転写ドラム５１，５２に対
しては、やはり金属製回転軸の周囲に導電性の摺擦毛が
起立した第２ブラシロール２２０，２２１が夫々配置さ
れている。これらの第２ブラシロール２２０は二次転写
の終了後に一次中間転写ドラム５１の表面に残留したト
ナーを感光体ドラム１２の手前側でブロックする位置
に、第２ブラシロール２２１は二次転写の終了後に一次
中間転写ドラム５２の表面に残留したトナーを感光体ド
ラム１４の手前側でブロックする値に夫々配置されてい
る。また、これら第２ブラシロール２２０，２２１には
クリーニングバイアスが印加されているが、その極性は
第１ブラシロール２１５に印加されていたものと逆極性
である。一次転写では各感光体ドラムが１色のトナー像
のみを一次中間転写ドラム５１，５２に転写しているこ
とから、転写効率をある程度高めに設定することがで
き、残留トナーを敢えて回収するクリーニング装置を設
けずとも、作像上は大きな支承は生じず、また、各現像
器４１，４２，４３，４４において混色が発生すること
もない。しかし、二次転写では互いに重なり合った２色
分のトナー像を二次中間転写ドラム５３へ転写するの
で、転写されずに一次中間転写ドラム５１，５２に残留
するトナーも多く、かかる残留トナーをクリーニング装
置で回収しない場合には、次に転写されるトナー像にゴ
ーストが発生してまうからである。このため、一次中間
転写ドラム５１，５２に対して配置した第２ブラシロー
ル２２０，２２１には、＋６００Ｖ程度のクリーニング
バイアスが印加されている。また、これら第２ブラシロ
ール２２０，２２１にも何ら駆動手段が設けられておら
ず、第１ブラシロール２１５と同様、摺擦毛と一次中間
転写ドラム５１，５２との間に作用する摩擦力によって
一次中間転写ドラム５１，５２の回転に連れ回ってい
る。

【００３３】また、二次中間転写ドラム５３に対しても
三次転写で残留したトナーを除去するための第３ブラシ
ロール２３０が配置されている。このブラシロール２３
０は図示外のモータによって二次中間転写ドラム５３の
回転方向と対向する方向へ回転駆動されている。これ
は、４色のトナー像を記録シートＰに一括転写する三次
転写では二次中間転写ドラム５３に残留するトナーが多
く、譬えクリーニングバイアスを印加しても、ブラシロ
ール２３０を従動回転させただけでは残留トナーを捕獲
しきれないからである。特に、ＯＨＰ用シート等の高抵
抗の記録シートに対してトナー像の三次転写を行う場合
には、二次中間転写ドラム５３と転写ロール６０との間
に所定の大きさの転写電流を得るため、かかる転写ロー
ル６０に対してより大きな転写バイアスを印加する必要
があり、トナーは極性反転はしないまでもその帯電量が
弱まってしまい、記録シートに転写されずに二次中間転
写ドラム５３上の残留トナーとなってしまう量も多い。

【００３４】上記第１ブラシロール２１５，２１６，２
１７，２１８、第２ブラシロール２２０，２２１、及び
第３ブラシロール２３０は夫々対向する感光体ドラム１
１，１２，１３，１４、一次中間転写ドラム５１，５
２、二次中間転写ドラム５３からトナーを捕獲するもの
の、捕獲したトナーを排出するための機械的構成を何ら
具備していない。従って、トナー像が繰り返し形成され
ると、捕獲したトナーが各ブラシロールの摺擦毛の間か
ら溢れ出てしまうことになる。そこで、本実施例のプリ
ンタでは、各ブラシロールによって捕獲されたトナーを
回収するため、印字動作前、印字動作後、連続印字時の
所定枚数毎など、ある所定のタイミングで以下のような
クリーニング動作を行ない、転写ロール６０に対して設
けた最終クリーニング装置８０で回収するようにしてい
る。

【００３５】このクリーニング動作においては、先ず、
帯電ロール２１，２２，２３，２４、第１ブラシロール
２１５，２１６，２１７，２１８、感光体ドラム１１，
１２，１３，１４、一次中間転写ドラム５１，５２、二
次中間転写ドラム５３、最終転写ロール６０に対し、最
終転写ロール６０が最もマイナス電位が高くなるよう
に、順々に電位勾配をつけた電圧を印加し、これによっ
て印字動作中に第１ブラシロール２１５，２１６，２１
７，２１８に回収保持された逆極性の（＋）帯電トナー
を、最終転写ロール６０まで順々に転移させ、最終転写
ロール６０に接触して設けた最終クリーニング装置８０
によって回収するように構成されている。この最終クリ
ーニング装置８０ではシリコンゴム等の弾性体からなる
クリーニングブレード８０１が転写ロール６０の周面に
接しており、転写ロール６０に転移したトナーを該クリ
ーニングブレード８０１によって削ぎ落とし、装置内に
回収するようになっている。従って、このようなクリー
ニング動作が開始されると、第１ブラシロール２１５，
２１６，２１７，２１８に一時的に保持されていた
（＋）帯電トナーは感光体ドラム１１，１２，１３，１
４上に吐き出され、第１ブラシロール２１５，２１６，
２１７，２１８は清浄な状態に復帰することになる。

【００３６】また、このようにして（＋）帯電トナーの
クリーニングが終了すると、トナー像の作像時と同じ電
位が帯電ロール２１，２２，２３，２４、感光体ドラム
１１，１２，１３，１４、一次中間転写ドラム５１，５
２、二次中間転写ドラム５３、最終転写ロール６０に与
えられる一方、第２ブラシロール及び第３ブラシロール
には作像時と逆極性の電位が与えられ、今度は第２ブラ
シーロール２２０，２２１及び第３ブラシロール２３０
に付着している（−）帯電トナーのクリーニングが行わ
れる。すなわち、第２ブラシロール２２０，２２１及び
第３ブラシロール２３０に対して作像時と逆極性の電位
を与えることにより、これらブラシロールに保持されて
いたトナーは一次中間転写ドラム５１，５２及び二次中
間転写ドラム５３上に吐き出され、通常のトナー像の転
写と同様に二次中間転写ドラム５３を経由して最終転写
ロール６０へ到達し、最終クリーニング装置８０によっ
て回収される。

【００３７】このようなクリーニング動作を定期的に実
行することにより、第１、第２及び第３ブラシロールに
捕獲されていたトナーはいずれの極性のものも最終クリ
ーニング装置８０によって回収され、これらブラシロー
ルの清浄化が図られることになる。

【００３８】以上の説明から明らかなように、この実施
例のレーザビームプリンタでは、トナー像の作像中は第
１、第２及び第３ブラシロール２１５〜２１８，２２
０，２２１，２３０が感光体ドラム１１〜１４や中間転
写体５１〜５３から除去したトナーを保持した状態で回
転を続け、また、前述のクリーニングモードではこれら
ブラシロールが一旦捕獲したトナーを感光体ドラム１１
〜１４や中間転写体５１〜５３へはき出しながら回転を
続けるので、これらブラシロールの周囲にはトナークラ
ウドが発生し易い。特に、トナー像の三次転写では前述
の如く多くの残留トナーが発生してしまうので、第３ブ
ラシロール２３０はより多くのトナーを捕獲したままの
状態で二次中間転写ドラム５３の摺擦を行うことにな
り、しかも第３ブラシロール２３０は他のブラシロール
２１５〜２１８，２２０，２２１と異なり二次中間転写
ドラム５３をその周面の移動方向とは逆方向に摺擦して
いるので、この第３ブラシロール２３０の周囲には他の
ブラシロールに比べてトナークラウドが発生し易い。こ
のため、第３ブラシロール２３０の回転により発生する
トナークラウドを如何にして拡散させずに封じ込めるか
がトナーによる機内汚染を防止する上で重要となる。

【００３９】図２は第３ブラシロール２３０の周辺の構
造を示した拡大断面図である。この第３ブラシロール２
３０は周囲を取り囲む略矩形状のケーシング６１内に収
容されており、両軸端が軸受（図示せず）を介してこの
ケーシング６１に支承されると共に、一方の軸端にはモ
ータからの回転動力が入力されるギヤ（図示せず）が取
り付けられている。ケーシング６１内には第３ブラシロ
ール２３０の軸方向と平行に離隔壁６２が立設されてお
り、ケーシング６１内を第３ブラシロール２３０の収容
空間６３とこれに隣接するトナー補集室６４とに区分し
ている。この離隔壁６２の先端は二次中間転写ドラム５
３と所定の隙間（例えば１ｍｍ程度）を介して対向して
いる。また、かかるトナー補集室６４は第３ブラシロー
ルに対し、かかる第３ブラシロール２３０による二次中
間転写ドラム５３の摺擦方向の下流側に位置している。

【００４０】上記トナー補集室６４は離隔壁６２とこの
離隔壁６２を挟んでブラシロール２３０と反対側に設け
られたシール壁６５との間に形成されている。かかるシ
ール壁６５はＰＥＴ等の樹脂フィルムをケーシング６１
に貼り付けて構成されており、その先端は二次中間転写
ドラム５３をトナー補集室６４から覆うように上記離隔
壁６２の方向へ延びている。そして、シール壁６５の先
端は離隔壁と同程度の間隔を有して二次中間転写ドラム
５３と対向する一方、離隔壁６２の先端とも同程度の間
隔（例えば０．５〜１ｍｍ程度）を有して対向し、トナ
ー補集室６４の入口を構成している。このため、トナー
補集室６４は入口の開口幅に比べて内部の幅が大きく形
成されており、二次中間転写ドラム５３に面した入口開
口に向けて窄まった形状に形成されている。

【００４１】また、上記ケーシング６１には第３ブラシ
ロール２３０の軸方向と平行な支軸６６が設けられてお
り、かかる支軸６６は画像形成ユニット１の筐体に対し
て回転自在に支承されている。従って、第３ブラシロー
ル２３０のケーシング６１は画像形成ユニットの筐体に
対して開閉自在に設けられており、二次中間転写ドラム
のクリーニングを行う場合には、図２に示すようにブラ
シロール２３０が二次中間転写ドラム５３に接するクリ
ーニング位置に設定される一方、ブラシロールの清掃等
のメインテナンス作業を行う際には、図３に示すように
ケーシング６１が画像形成ユニット１の筐体１ａから離
脱したサービス位置に設定することができるようになっ
ている。このとき、シール壁６５の先端は、二次中間転
写ドラム５３の回転中心と支軸６６を結んだ仮想線（図
２中に一点鎖線で表示）よりも第３ブラシロール２３０
側に突出しており、ケーシング６１をクリーニング位置
とサービス位置との間で揺動させても、かかるシール壁
６５の先端が二次中間転写ドラム５３に接触することが
ないようになっている。

【００４２】ケーシング６１が図２に示すクリーニング
位置に設定された状態でブラシロール２３０が二次中間
転写ドラム５３を摺擦すると、かかる摺擦によってトナ
ークラウドが発生し、特に摺擦位置の直後、すなわち摺
擦位置と離隔壁６２との間には高い圧力のトナークラウ
ドが滞留する。このため、収容空間６３内で発生したト
ナークラウドは離隔壁６２と二次中間転写ドラム５３の
隙間を通してトナー補集室６４の入口付近に噴き出すこ
とになる。このとき、離隔壁と二次中間転写ドラムとの
隙間が所謂「絞り」の役割を果たすので、かかる隙間を
通過したトナークラウドはトナー補集室内に広く拡散
し、結果としてトナーはトナー補集室の内壁に付着する
ことになる。これにより、離隔壁と二次中間転写ドラム
との隙間から噴き出したトナークラウドの殆どをトナー
補集室内に導いて、かかるトナークラウドに含まれる浮
遊トナーを捕獲することができ、シール壁と二次中間転
写ドラムとの隙間から大量のトナークラウドが外部に漏
れ出すのを防止することが可能となる。

【００４３】また、この実施例では、二次中間転写ドラ
ム５３がブラシロール２３０による摺擦方向とは逆方向
へ回転していることから、譬えトナー補集室の内壁に付
着したトナーが二次中間転写ドラム上に落下してしまう
ことがあっても、かかるトナーは再度ブラシロールによ
って二次中間転写ドラムから除去されるので、二次中間
転写ドラムを用いたトナー像の二次転写及び三次転写に
は何ら影響が及ぶことはない。

【００４４】従って、このようにブラシロールの収容空
間に対してトナー補集室を隣接させている本実施例のク
リーニング装置によれば、像担持体としての二次中間転
写ドラムに対しては何らケーシングとの間を密封する接
触シール部材を設ける必要がなく、また、ファンを用い
てケーシング内のトナークラウドを強制的に吸引すると
いった複雑な構成も一切不要である。これにより、二次
中間転写ドラムの摩耗による短命化を防止することがで
きると共に、製造コストをも低く抑えることが可能とな
る。

【００４５】また、ケーシングをクリーニング位置から
サービス位置に設定することにより、トナー補集室の内
部にどの程度の量のトナーが付着しているのかを確認す
ることができ、仮に大量のトナーが付着してしまってい
るのであれば、サービス位置に設定されたケーシングを
画像形成ユニット１の筐体１ａから取り外し、ケーシン
グそのものの清掃を行うことも可能である。

【００４６】更に、上記シール壁６５を導電性部材から
形成し、これを接地するように構成すれば、シール壁６
５と二次中間転写ドラム５３との隙間から僅かな浮遊ト
ナーが外部に漏れ出した場合であっても、シール壁６５
の外側に対して浮遊トナーが付着するのを防止すること
ができる。仮に、シール壁に付着していたトナーが二次
中間転写ドラム５３上に落下すると、これが記録シート
上に汚れとなって現れたり、また、かかるトナーが逆極
性に帯電している場合には、落下したトナーが一次中間
転写ドラム５１，５２、感光体ドラム１１〜１４へと逆
に転写されていき、第１ブラシロール２１５〜２１８を
汚すことになる。従って、シール壁６５の外側に対する
トナー付着を防止することは重要である。

【００４７】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明のクリ
ーニング装置によれば、ブラシロールの周囲をケーシン
グで取り囲むと共に、このケーシングに隣接してトナー
の補集室を形成し、ケーシングと像担持体との隙間から
漏れ出したトナークラウドを上記トナー補集室に吹き込
ませ、かかるトナー補集室の内壁にトナーを付着させて
補集するように構成しているので、ブラシロールが像担
持体を摺擦することによってトナークラウドが発生して
も、接触タイプのシール部材やトナークラウド吸引のた
めのファン等を設けることなく、かかるトナークラウド
が複写機やプリンタ等の画像形成装置内に拡散するのを
防止することができ、製造コストの低下を図りつつ、画
像形成装置内の清浄化をも図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のクリーニング装置を適用したフルカ
ラーレーザビームプリンタの構成を示す概略図である。

【図２】 本発明のクリーニング装置の実施例を示す断
面図である。

【図３】 クリーニング装置のケーシングをサービス位
置に設定した状態を示す断面図である。

【図４】 本発明のクリーニング装置の構成を示す概略
図である。

【符号の説明】

２３０…ブラシロール、５３…二次中間転写ドラム（像
担持体）、６１…ケーシング、６２…離隔壁、６４…ト
ナー補集室、６５…シール壁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H134 GA01 GB02 HB01 HB08 HB09 HB18 HF16 JA05 JB01 KA33 KB02 KC10 KF01 KF02 KF06 KF08 KG08 KH07 KH09 KH15 KH16 KJ02

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録シート又は中間転写体へトナー像を
   転写した後の像担持体の表面に付着する残留トナーを除
   去するクリーニング装置であって、 上記像担持体の表面を回転しながら摺擦するブラシロー
   ルと、このブラシロールの周囲を取り囲むケーシング
   と、このケーシングの一部をなすと共にこのブラシロー
   ルによる像担持体の摺擦方向の下流側に該ブラシロール
   と隣接して設けられ、先端が像担持体と隙間を介して対
   向する離隔壁と、この離隔壁を挟んで上記ブラシロール
   と反対側に設けられると共に先端が像担持体と隙間を介
   して対向するシール壁と、これら離隔壁とシール壁との
   間に設けられると共に上記像担持体に向けてのみ開口し
   たトナー補集室と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】 上記ブラシロールにはクリーニングバイ
   アスが印加され、かかるブラシロールと像担持体との電
   位差に基づいて、該ブラシロールが像担持体に付着した
   残留トナーを除去し、または保持していたトナーを像担
   持体上に放出することを特徴とする請求項１記載のクリ
   ーニング装置。
3. 【請求項３】 上記像担持体はブラシロールによる摺擦
   方向とは逆方向へ回転し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。
4. 【請求項４】 上記シール壁は導電性部材から形成され
   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】 上記ケーシングがブラシロールと平行な
   支軸を中心として揺動し、像担持体のクリーニングを実
   行するためのクリーニング位置、トナー補集室及びブラ
   シロールの清掃を行うためのサービス位置の双方へ自在
   に設定されると共に、かかるサービス位置では上記離隔
   壁とシール壁の先端が像担持体と所定の隙間を保って位
   置決めされることを特徴とする請求項１記載のクリーニ
   ング装置。
6. 【請求項６】 上記シール壁の先端は、上記支軸と像担
   持体の回転中心とを結んだ仮想線よりもブラシロール側
   に突出していることを特徴とする請求項５記載の画像形
   成装置。