JPH06324611A - クリーニング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 感光体等に対するクリーニングブレードの接
離回数が多い場合においてもトナーの飛散による機内汚
損を最小限に抑えてメンテナンス手数の増大と画質の劣
化を防止したクリーニング装置を提供する。 【構成】 像担持体９、１９からトナーを除去する除去
手段２２−１、２２−１と、除去したトナーを搬送する
トナー搬送スクリュー１０２と、これらの構成要素を収
納する筐体１００と、該筐体を含む各構成要素を一体的
に該像担持体表面から接離する機構を備えたクリーニン
グ装置において、像担持体から該筐体を含む各構成要素
が離間する時にトナー搬送スクリューを作動させるよう
に制御する制御部を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真プロセスを利用
した画像形成装置に用いられるクリーニング装置の改良
に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電
子写真プロセスを利用した画像形成装置は、感光体上に
形成したトナー像を記録紙上に転写、定着することによ
り画像形成を行っているが、転写後の感光体表面にはト
ナー等が残留する為、次の作像に供する為にはこれを除
去するクリーニング工程が必要となる。このため、転写
位置の下流側にはクリーニング装置が配置される。この
クリーニング装置としては、ブレード、ブラシを感光体
表面に接触させることにより残留トナーを除去し、除去
したトナーを回収タンク等に回収する構成を有するもの
が一般的である。また、感光体から中間転写体上に一旦
転写したトナー画像を記録紙上に転写する構成を有する
場合には、該中間転写体にブレード等を接することによ
り、クリーニングを行っている。

【０００３】感光体上或は中間転写体上で複数色のトナ
ー像を重ねてからこれを記録紙上に転写するカラー複写
機においては、感光体等の上に全ての色のトナー像を形
成するまで感光体等を連続回転する必要があるが、連続
回転中にクリーニングを行うと既形成のトナー像が除去
されるので、一連のトナー像形成工程が完了するまでは
クリーニング装置は感光体等の表面から退避した状態に
保持されている。そして、一回の転写が終了した時点で
初めてクリーニング装置のブレード等が感光体等の表面
に接触して残留トナーの除去を行う。このようにカラー
複写機においては、一回の作像工程毎にブレードが感光
体等から離れる為、ブレードにより掻取られたトナーが
機内に飛散する量が多くなる。また、白黒コピー機にお
いてもブレード解除回数が増大すると、それに比例して
トナーの飛散量が増大して機内を汚損し、メンテナンス
の手数を増大する。また、汚れが悪化した場合には転写
チャージャ等を汚し、画像劣化を惹起する原因となる。

【０００４】

【発明の目的】本発明は上記に鑑みてなされたものであ
り、感光体等に対するクリーニングブレードの接離回数
が多い場合においてもトナーの飛散による機内汚損を最
小限に抑えてメンテナンス手数の増大と画質の劣化を防
止したクリーニング装置を提供することを目的としてい
る。

【０００５】

【発明の構成】上記目的を達成するため、本発明は、像
担持体からトナーを除去する除去手段と、除去したトナ
ーを搬送するトナー搬送スクリューと、これらの構成要
素を収納する筐体と、該筐体を含む各構成要素を一体的
に該像担持体表面から接離する機構を備えたクリーニン
グ装置において、上記像担持体から該筐体を含む各構成
要素が離間する時に上記トナー搬送スクリューを作動さ
せるように制御する制御部を備えたこと、像担持体から
トナーを除去する除去手段と、除去したトナーを搬送す
るトナー搬送スクリューと、これらの構成要素を収納す
る筐体と、該筐体を含む各構成要素を一体的に該像担持
体表面から接離する機構を備えたクリーニング装置にお
いて、筐体に形成した開口に負圧形成用のファンを設け
ると共に、前記制御部は上記像担持体から該筐体を含む
各構成要素が離間する時に上記ファンを作動させるよう
に制御すること、上記開口は上記トナー搬送スクリュー
の直上位置にある筐体壁面に形成されると共に、該開口
に設けた上記ファンの内側にはフィルタを配置し、上記
クリーニング装置が上記像担持体から進退する時の振動
によって該フィルタに付着したトナーがトナー搬送スク
リュー上に落下するように構成したことを特徴とする。

【０００６】以下、添付図面に示した実施例により本発
明を詳細に説明する。図１は本発明のクリーニング装置
を適用するカラー複写装置の構成説明図であり、図２は
感光体、中間転写ベルト廻りの拡大図である。カラー画
像読取り装置（以下、カラースキャナーと称する）１
は、コンタクトガラスＣＧ上の原稿３の画像面に照明ラ
ンプ４から照射した光の反射光を、ミラー群５、及びレ
ンズ６を介してカラーセンサ７に結像して、原稿のカラ
ー画像情報を、例えばＢｌｕｅ，Ｇｒｅｅｎ，Ｒｅｄの
色分解光毎に読取り、これを電気的な画像信号に変換す
る。そして、このカラースキャナー１によって得たＢ、
Ｇ、Ｒの色分解画像信号強度レベルを元にして、画像処
理部（図示しない）で色変換処理を行い、Ｂｌａｃｋ
（以下、Ｂｋという）、Ｃｙａｎ（以下、Ｃという）、
Ｍａｇｅｎｔａ（以下、Ｍという）、Ｙｅｌｌｏｗ（以
下、Ｙという）のカラー画像データを得る。

【０００７】次いでカラー画像記録装置（以下、カラー
プリンタと称する）２によって、Ｂｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙの顕
像化を行い、これを重ね合わせて４色フルカラー画像を
形成する。

【０００８】次に、カラープリンター２の概要を説明す
る。書込み光学ユニット８は、カラースキャナー１から
のカラー画像データを光信号に変換して、原稿画像に対
応した光書込みを行い、感光体ドラム（像担持体）９に
静電潜像を形成する。感光体ドラム９は、矢印の如く反
時計方向に回転するが、その廻りには感光体クリーニン
グユニット（クリーニング前除電器を含む）１０、除電
ランプ１１、帯電器１２、電位センサ１３、Ｂｋ現像器
１４、Ｃ現像器１５、Ｍ現像器１６、Ｙ現像器１７、現
像濃度パターン検知器１８、中間転写ベルト１９等が配
置されている。各現像器は、静電潜像を現像するために
現像剤を感光体９に対向させる様回転する現像スリーブ
（１４−１、１５−１、１６−１、１７−１）と、現像
剤を汲み上げ、攪拌するために回転する現像パドル及び
現像剤のトナー濃度検知センサ等で構成されている。現
像動作の順序（カラー画像形成順序）を、Ｂｋ，Ｃ，
Ｍ，Ｙの例について以下説明する。但し、画像形成順序
はこれに限定されるものではない。

【０００９】コピー動作が開始されると、カラースキャ
ナ１で所定のタイミングからＢｋ画像データの読取りが
スタートし、この画像データに基づきレーザ光による光
書込み、潜像形成が始まる。（以下、Ｂｋ画像データに
よる静電潜像をＢｋ潜像と称す。Ｃ、Ｍ、Ｙについても
同じ）このＢｋ潜像の先端部から現像可能とすべく、Ｂ
ｋ現像器１４の現像位置に潜像先端部が到達する前に現
像スリーブ１４−１を回転開始してＢｋ潜像をＢｋトナ
ーで現像する。そして以後、Ｂｋ潜像領域の現像動作を
続けるが、Ｂｋ潜像後端部がＢｋ現像位置を通過した時
点で現像不作動状態にする。これは少なくとも次のＣ画
像データによるＣ潜像先端部が到達する前に完了させ
る。

【００１０】さて、感光体９に形成したＢｋトナー像
は、これを感光体と等速駆動されている中間転写ベルト
１９の表面に転写する（以下、感光体から中間転写ベル
トへのトナー像転写をベルト転写と称する）。ベルト転
写は、感光体９と中間転写ベルト１９とが接触した状態
において、転写バイアスローラ２０に所定のバイアス電
圧を印加することで行う。なお、中間転写ベルト１９に
は感光体９に順次形成するＢｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙのトナー像
を同一面に順次位置合わせして４色重ねのベルト転写画
像を形成し、その後記録紙に一括転写を行う。なお、中
間転写ベルトユニットの構成・動作については後述す
る。

【００１１】ところで感光体９側ではＢｋ工程の次にＣ
工程に進むが、所定のタイミングからカラースキャナー
１によるＣ画像データ読取りが始まり、その画像データ
によるレーザ光書込みでＣ潜像形成を行う。Ｃ現像器１
５はその現像位置に対して先のＢｋ潜像後端部が通過し
た後で且つＣ潜像の先端が到達する前に現像スリーブ１
５−１を回転開始してＣ潜像をＣトナーで現像する。以
後、Ｃ潜像領域の現像を続けるが、潜像後端部が通過し
た時点で先のＢｋ現像器の場合と同様に現像不作動状態
にする。これもやはり次のＭ潜像先端部が到達する前に
完了させる。なお、Ｍ及びＹの工程については、夫々の
画像データ読取り・潜像形成・現像の各動作が上述のＢ
ｋ・Ｃの工程と同様であるので説明は省略する。

【００１２】次に、中間転写ベルトユニットについて説
明する。中間転写ベルト（像担持体）１９は、駆動ロー
ラ２１、ベルト転写バイアスローラ２０、及び従動ロー
ラ群に張架されており、図示していない駆動モータによ
り後述の如く駆動制御される。ベルトクリーニングユニ
ット２２は、ブラシローラ（除去手段）２２−１、ゴム
ブレード（除去手段）２２−２、及びベルトからの接離
機構２２−３等で構成されており、一色目のＢｋ画像を
ベルト転写した後の、２、３、４色目をベルト転写して
いる間は、接離機構２２−３によってベルト面から離間
させておく。紙転写ユニット２３は、紙転写バイアスロ
ーラ２３−１、ローラクリーニングブレード２３−２、
及びベルトからの接離機構２３−３等で構成されてい
る。該バイアスローラア２３−１は、通常はベルト１９
面から離間しているが、中間転写ベルト１９面に形成さ
れた４色の重ね画像を記録紙に一括転写する時にタイミ
ングをとって接離機構２３−３で押圧され、該ローラ２
３−１に所定のバイアス電圧を印加して紙への転写を行
う。

【００１３】尚、記録紙２４は、給紙ローラ２５、レジ
ストローラ２６によって、中間転写ベルト面の４色重ね
画像の先端部が紙転写位置に到達するタイミングに合わ
せて給紙される。中間転写ベルト面から４色重ねトナー
像を一括転写された記録紙２４は、紙搬送ユニット２７
で定着器２８に搬送され、所定温度にコントロールされ
た定着ローラ２８−１と加圧ローラ２８−２でトナー像
を溶融定着してコピートレイ２９に搬出されてフルカラ
ーコピーを得る。なお、ベルト転写後の感光体９は、感
光体クリーニングユニット１０で表面をクリーニングさ
れ、また除電ランプ１１で均一に除電を受ける。また、
記録紙２４にトナー像を転写した後の中間転写ベルト１
９はクリーニングユニット２２を再び接離機構２２−３
で押圧して表面をクリーニングされる。上記においては
４色フルカラーを得るコピーモードを説明したが、これ
以外の多色モードの場合は、指定された色と回数の分に
ついて上記と同様の動作を行うことになる。また、単色
コピーの場合は所定枚数が終了するまでの間その色の現
像器のみを現像作動状態にして、中間転写ベルト１９は
感光体９面に接触したまま往動方向に一定速駆動し更に
ベルトクリーナ２２もベルト１９に接触したままの状態
でコピー動作を行う。

【００１４】図３及び図４は本発明のクリーニング装置
（クリーニングユニット）２２の具体的構成説明図であ
り、図３はクリーニング中（加圧状態）、図４は退避中
の状態を示している。クリーニング装置２２の筐体１０
０内には上記ブラシローラ２２−１、ゴムブレード２２
−２を配置すると共に、筐体１００の底部に位置する凹
所１０１内には紙面と直交する方向にトナー搬送スクリ
ュー１０２がその軸心を中心として回転自在に支持され
ている。スクリュー１０２は制御部からの制御信号によ
って駆動用モータを駆動することによって回転し、ブラ
シローラ、ブレードによって掻取られ落下してきたトナ
ーを紙面と直交する方向へ搬送して図示しない回収部に
回収するものである。また、凹所１０１からほぼ垂直に
延びる壁面には開口１０３が形成されると共に該開口１
０３の外側にはファン１０４、内側にはフィルタ１０５
が夫々配置される。

【００１５】図３に示したクリーニング中は、クリーニ
ングブラシ２２−１が回転している為、ベルト１９表面
から掻取られたトナーが飛散して筐体１００中を舞い、
気流が乱れてユニット内圧が高くなっている。この状態
で図４の如く加圧を解除すると、トナーはベルト１９と
筐体との間の間隙から外部へ吹き出して行き、機内を汚
損することになる。その対策としてクリーニング終了後
しばらく時間の経過を待ってから加圧を解除すれば、ト
ナー飛散量をある程度は減少できるが、かなりの量は依
然として機内に噴出する。また、このように加圧解除を
遅らせると、カラーコピーの処理速度が大幅に低下する
ため、加圧解除のタイミングの迅速化の要請を優先する
ならば、トナー飛散を受忍する必要があった。また、他
の対策として筐体に空気抜きを形成して筐体１００内の
内圧を低下することも考えられるが、筐体内では気流が
乱れている為加圧を解除した時にかなりの量のトナーは
依然として外部に漏れ出る。

【００１６】そこで本発明の第１実施例では、回収トナ
ーの搬送手段であるスクリュー１０２を高速で回転させ
ることにより、筐体１００内を常時負圧（筐体外の機内
圧との比較）にしておき、加圧解除時においてもスクリ
ューを回転させ続けて負圧を維持することにより、加圧
解除時に筐体外へトナーが噴出しないように、スクリュ
ー駆動用のモータを制御するようにした。このように構
成することにより、加圧解除の頻度が高くなってもトナ
ー飛散量を減少することが可能となる。

【００１７】次に、本発明の第２実施例では、ファン１
０４により強制的に筐体１００の内圧を負圧にして加圧
解除時にトナーが噴出することを防止する。即ち、ブラ
シ及びブレードによって回収されたトナーの多くは搬送
スクリュー１０２によって筐体外へ排出されるが、筐体
内に浮遊したトナーだけをいち早くファン１０４によて
筐体外へ向けて吸引し、筐体外への排出前にフィルタ１
０５に吸着せしめる。ファン１０４の存在目的は、トナ
ー回収ではなく、負圧を生成して浮遊トナーを吸着除去
させる点に存する。

【００１８】なお、フィルタ１０５に付着したトナーは
これを除去、回収しないと、早いペースで堆積して目詰
まりを起こし、開口１０３を閉塞する原因となる。しか
し、一定周期ごとにフィルタを交換することも面倒であ
る。そこで、本発明では、フィルタ１０５を搬送スクリ
ュー１０２の直上位置に配置することにより、フィルタ
ーに堆積したトナーがスクリュー１０２上に落下し易く
している。即ち、トナーはクリーニング装置の加圧、加
圧解除時の接離動作の振動によってスクリュー上に落下
してそのまま筐体外へ搬送されるので、フィルタが目詰
まりを起こすことが無く継続的に使用を続けることがで
きる。また、スクリューの回転時にフィルタを含む開口
１０３の縁部がスクリューの回転力によって振動するよ
うに構成したり、ファンの回転力によってフィルタが振
動するように構成することにより、フィルタに付着した
トナーを落下させるようにしてもよい。また、フィルタ
を筐体外から着脱可能に構成すれば、ユーザによるフィ
ルタの交換、清掃が容易になるし、また筐体外に突出し
たフィルタの一部をユーザが振動せしめることにより付
着したトナーを落下させるようにしてもよい。

【００１９】なお、図３、図４では接離機構２２−３の
具体的構成を示していないが、これは常法通り、ソレノ
イド、モータ、バネ等を用いて筐体１００を付勢、付勢
解除し得るように構成すれば良い。上記実施例では転写
ベルトを用いた例を示したが、本発明は感光体から直接
転写を行うタイプに用いるクリーニング装置にも適用で
きる。

【００２０】

【発明の効果】以上の様に本発明は感光体や転写ベルト
上に進退自在に接触して表面の残留トナー等を除去する
クリーニング装置において、クリーニング装置をベルト
等に対して加圧、加圧解除する回数が多い場合における
トナーの機内飛散を防止する為に、クリーニング装置内
の搬送スクリューを高速回転して筐体内を負圧にした
り、ファンによって負圧を生成するようにしたので、優
れたトナー飛散防止効果を発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用する画像形成装置の一例を示す
図。

【図２】図１の作像部の拡大図。

【図３】クリーニング装置の全体構成を示す拡大図であ
り、加圧時の状態を示す。

【図４】加圧解除時の状態を示す拡大図。

【符号の説明】

２２ ベルトクリーニングユニット（クリーニング装
置）、２２−１ ブラシローラ（除去手段）、２２−２
ゴムブレード（除去手段）、２２−３ 接離機構、１
００ 筐体、１０１ 凹所、１０２ トナー搬送スクリ
ュー、１０３ 開口、１０４ ファン、１０５ フィル
タ、

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体からトナーを除去する除去手段
   と、除去したトナーを搬送するトナー搬送スクリュー
   と、これらの構成要素を収納する筐体と、該筐体を含む
   各構成要素を一体的に該像担持体表面から接離する機構
   を備えたクリーニング装置において、上記像担持体から
   該筐体を含む各構成要素が離間する時に上記トナー搬送
   スクリューを作動させるように制御する制御部を備えた
   ことを特徴とするクリーニング装置。
2. 【請求項２】 像担持体からトナーを除去する除去手段
   と、除去したトナーを搬送するトナー搬送スクリュー
   と、これらの構成要素を収納する筐体と、該筐体を含む
   各構成要素を一体的に該像担持体表面から接離する機構
   を備えたクリーニング装置において、筐体に形成した開
   口に負圧形成用のファンを設けると共に、前記制御部は
   上記像担持体から該筐体を含む各構成要素が離間する時
   に上記ファンを作動させるように制御することを特徴と
   するクリーニング装置。
3. 【請求項３】 上記開口は上記トナー搬送スクリューの
   直上位置にある筐体壁面に形成されると共に、該開口に
   設けた上記ファンの内側にはフィルタを配置し、上記ク
   リーニング装置が上記像担持体から進退する時の振動に
   よって該フィルタに付着したトナーがトナー搬送スクリ
   ュー上に落下するように構成したことを特徴とする請求
   項２記載のクリーニング装置。