JPH0317678A - 転写型記録装置のクリーニング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 像担持体上の静電潜像をトナーで可視像化し、記録媒体
に転写・定着する転写型記録装置の、像担持体上の可視
像を記録媒体に転写した後に、該像担持体表面を清掃す
るクリーニング装置に関し、長時間の使用に渡って良好
なクリーニング性能を維持できるクリーニング装置を実
現することを目的とし、 像担持体上の静電潜像をトナーで可視像化し、記録媒体
に転写し、定着する、転写型記録装置の、前記可視像の
転写後に像担持体上に残留した不要なトナーを、軸芯上
に多孔質体を被着した弾性ローラを接触することによっ
て除去するクリーニング装置において、 すくなくとも表面部分の前記多孔質体の気孔径が、前記
トナーの平均粒径の２倍以下であるように構成する。

〔産業上の利用分野〕

情報処理システムにおける出力装置として、像担持体上
の静電潜像をトナーで可視像化し、記録媒体に転写・定
着する転写型記録装置が昔及している。

本発明は、前記の像担持体上の可視像を記録媒体に転写
した後に、該像担持体表面を清掃するクリーニング装置
に関する。

〔従来の技術〕

（１）転写型記録装置の概要 第４図は、電子写真式転写型記録装置の概要を説明する
図である。

この装置は、感光ドラム１が図上反時計方向に回転する
ことにより、次の手順で記録動作を行う。

■像担持体である感光ドラム１の表面を、帯電器２で一
様に帯電する。

■露光手段３によって、記録情報に応じた光を感光ドラ
ムｌに照射し、該感光ドラム１表面に静電潜像を形戒す
る。

■現像器４において、現像剤５を磁気ローラ６で搬送し
、該現像剤５と感光ドラム１とを接触させることによっ
て、該感光ドラム１上の静電潜像に応じてトナー粒子を
付着させ、可視像化する。

■記録祇９を搬送ローラ７で搬送し、待期ローラ８の圧
接部に突き当てる。

■感光ドラム１が所定の角度まで回転したときに、図に
示されない制御装置が待期ローラ８を回転起動し、該感
光ドラム１上の像の位置と記録紙９の位置とが所定の位
置で同期するように該記録祇９を搬送開始する。

■感光ドラム１上の可視像を、転写器ｌＯによって記録
紙９に静電転写する。

■感光ドラム１から剥離した記録紙９を、記録紙搬送ベ
ルト１２によって定着器ｌ３へ搬送する。

■記録紙９を２つのローラ１４，１５との間を通過させ
、該記録紙９上のトナーを定着する。

■転写の完了した感光ドラムｌを、除電器１１で除電す
る。

［相］感光ドラム１上に残留するトナーを、クリーナｌ
６で除去する。

以上によって記録動作が一巡する。

本発明は、前記クリーナ（クリーニング装置）に関する
ものである。

（２）従来のクリーニング装置 クリーニング装置としては、ファーブラシや弾性ブレー
ド、磁気ブラシ等をクリーニング手段として用いること
が知られている。

しかし、ファーブラシによってクリーニングする場合は
、安定したクリーニング性能を長時間維持することが困
難である事、弾性ブレードによってクリーニングする場
合は、除去したトナーの回収を円滑に行う為の設置場所
に対する制限がある事、また、使用する感光体の種類に
よっては離脱機構が必要になる事、磁気ブラシによって
クリーニングする場合は、構造が複雑になる事、等々の
問題があった。

そこで、前記のような問題を解決するために、多孔質体
を表面に被着した弾性ローラによってクリーニングする
装置を用いている。

第５図は、弾性ローラを用いたクリーニング装置を説明
する図で、クリーニング装置を感光ドラムの軸心方向か
ら見た図である。

本クリーニング装置は、感光ドラムｌに対して、多孔質
体から成る弾性ローラｌ７を適度の強度で接触させるこ
とによって、該感光ドラムｌ上の残留トナーを除去する
ものである。

この場合、弾性ローラｌ７の回転方向は、感光ドラムｌ
との接触点において逆方向となるようにしている。また
、弾性ローラ１７に付着した不要トナーを該弾性ローラ
ｌ７から除去するために、該弾性ローラｌ７に対して掻
き取り板１８を適度の線圧で接触させている。そして、
掻き取り板１８で掻き取ったトナーを、スクリュウロー
ラ１９で搬送回収する。

すなわち、感光ドラムｌ上に残留している不要トナーを
弾性ローラ１７上に移し取り、その移し取ったトナーを
掻き取り板ｌ８で掻き落とし、スクリュウローラ１９で
回収するものである。

〔発明が解決しようとする課題］ しかし、弾性ローラ１７に目詰まりを生じるという問題
がある。

第６図は、多孔質体とトナーの侵入を説明する図で、（
ａ）は弾性ローラを感光ドラムの軸心方向から見た図、
（ｂ）は多孔質体表面の拡大断面図、である。

同図（ａ）に示すように、感光ドラムＬに対して、弾性
ローラｌ７の多孔質体２１を接触させることによって、
残留トナーを除去する。

ところが、前記弾性ローラ１７を長時間使用することに
よって、同図（ｂ）に示すように多孔質体２１の気孔２
２の中にトナー２３が侵入し、目詰まりを生じる。

このトナー２３による目詰まりは、多孔質体２ｌの表面
層だけではなく、記録装置が記録を重ねるたびに多孔質
体２ｌの内部へ進行して行き、掻き取り板ｌ８でも掻き
取ることができなくなり、やがて、気孔２２がトナー２
３で一杯になるのである。

ちなみに、トナー２３の平均粒径が１０ｕｎ程度である
のに対し、多孔質体２ｌの気孔径は２５０μｍ程度であ
る， 多孔質体２１にこのような目詰まりを生じると、感光ド
ラムｌ上の残留トナーを完全に移し取ることができなく
なり、十分なクリーニング性能を維持することができな
くなる。また、多孔質体２１の弾性も低下するために、
クリーニング性能の低下が一層急速に進むことになる。

その結果、クリーニング漏れしたトナーが、次の記録動
作時に記録紙上に転写されて現れることになり、記録品
質の低下を招いている。

本発明の技術的課題は、多孔質体を軸芯に被着した弾性
ローラを、残留トナーのクリーニング手段とする装置に
おける以上のような問題を解消し、トナーを気孔の内部
へ進行し難くすることによって、長時間の使用に渡って
良好なクリーニング性能を維持できるクリーニング装置
を実現することにある。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は、本発明の基本原理を説明する図で、（ａ）は
弾性ローラを感光ドラムの軸心方向から見た図、（ｂ）
は多孔質体表面の拡大断面図、である。

本発明は、多孔質体２１ａの気孔の大きさを、トナー２
３が侵入し難い大きさとしたところに特徴がある。

すなわち、像担持体１ａの可視像を転写した後に、該像
担持体１ａ上に残留した不要なトナー２３を、軸芯２０
上に多孔質体２１ａを被着した弾性ローラ１７ａを接触
することによって除去するクリーニング装置において、
すくなくとも表面部分の前記多孔質体２１ａの気孔径を
、前記トナー２３の平均粒径の２倍以下とするものであ
る。

〔作用〕

多孔質体２１ａの気孔２２ａは、部分的に見ると該多孔
質体２１ａの中において不規則に分布・交雑しているが
、広い部分に渡って見ると一様に平均化して分布してい
る。そこで、代表的例図によって作用を説明する。

第２図は、作用を説明する図で、多孔質体の表面拡大断
面図である。

多孔質体２１ａの気孔２２ａの径をｒ１とし、トナー２
３の粒径をｒ２とすると、ｒ＋＜２ｒｚである。

すなわち、トナー２３が１個の場合は、容易に気孔２２
ａに入ることができる。しかし、トナー２３が複数個の
場合は、同図に示すように気孔２２ａの中で該トナー２
３相互が支え合う状態となり、多孔質体２１ａ内部の気
孔に入れなくなる。また、気孔２２ａは互いに重なるよ
うに形成されているので、トナー２３は多孔質体２１ａ
の内部の気孔に進行できなくなる。

したがって、トナー２３が多孔質体２１ａの内部に進行
しなくなり、第ｌ図（ｂ）に示すように、トナー２３を
該多孔質体２１ａの表面だけに止めることができる， その結果、多孔質体２１ａの弾性が損なわれることがな
く、また、表面層におけるトナー２３は、掻き取り板で
簡単に除去できるので、長期間に渡って良好なクリーニ
ング性能を維持することができる。

また、このような作用は、多孔質体２１ａの表面部分の
みを、前記したｒ＋＜２ｒｚの条件とすることによって
実現することができるが、多孔質体２１ａ全体をｒｌ＜
２ｒｚの条件としても実現できる。

〔実施例〕

第３図は、実施例を説明する図で、印刷枚数と残留トナ
ー量の関係を説明する図である。

同図の横軸は印刷枚数を示し、縦軸は残留．トナー量を
示している。

（１）クリーニング性能の評価方法 クリーニング性能の評価は、印刷枚数に対する残留トナ
ー量の増加量を求めることによって行うことができる。

すなわち、残留トナー量はクリーニング性能を示す指標
となるものであり、次の手順にしたがって定量的に測定
．した。

■印字率４％のパターンの連続印刷を行う。

■１０００枚毎にｌ　ｃｍ角の黒ベタパターンを印刷し
、クリーニング装置通過後の黒ベタパターン部分の像担
持体上に残留しているトナー像を、住友スリーエム■製
のスコッチメンデイングテープで引き剥がす。

■前記■のテープを白紙に貼りつけ、マクベス製のＯＤ
メータで光学濃度を測定する。

以上の手順である。

尚、良好なクリーニング性能の限界は、ＯＤ値で０．０
２５以下と判断している。

（２）多孔質体の気孔径とクリーニング性能本実施例で
は、東洋ポリマー■製の多孔質体（商品名：ルビセル）
を使用し、クリーニング性能の評価を行った。

第３図に示す特性曲線（ａ）〜（ｄ）は、平均粒径ｌＯ
μｍのトナーを使用し、多孔質体の気孔径ごとにクリー
ニング性能を測定した結果であり、（ａ）は平均気孔径
が５〜１５μｍ　、（ｂ）は平均気孔径が８０−１２０
　ｕｔｓ　，　（ｃ）は平均気孔径が２００〜３００μ
ｍ　，　（ｄ）は平均気孔径が８００−１２００μｍ　
、である。

同図（ｂ）に示すように、多孔質体の気孔径が１００μ
ｍ以下で、印刷枚数６０００枚までの良好なクＩＪ一ニ
ング性能が得られるた。

しかし、同図（ａ）に示すように、多孔質体の気孔径を
５〜１５μｍとすれば、印刷枚数１００００枚以上に渡
って、極めて優れたクリーニング性能を得ることができ
る。

また、本実施例に用いた多孔質体は、高分子ポリウレタ
ン樹脂を基材としているため、耐摩耗性にも優れており
、多孔質体の表面が摩耗することによって生じる印字障
害も、大幅に低下した。

他方、同図（ｃ）は従来の多孔質体であり、クリーニン
グ性能の限界は約４５００枚、同図（ｄ）は気孔径が極
端に大きい場合であり、クリーニング性能の限界は約１
０００枚、である。

（３）多孔質体の電気抵抗値とクリーニング性能本実施
例では、多孔質体に体積抵抗１０７Ω・ｃｍの導電性材
料を用いているが、これは、前記の多孔質体の機械的な
掻き取りだけでなく、静電的なクリーニング効果も付加
するためである。

第７図は、静電力によるクリーニングを説明する図で、
（ａ）　は弾゛性ローラを感光ドラムの軸心方向から見
た図、（ｂ）は（ａ）の拡大図、である。

すなわち、金属シャフ｝　２０ａを接地電位に保つこと
によって、転写器や除電器の影響を受けて正負ランダム
に帯電した残留トナー２３を、静電力によって多孔質体
２ｌｂに吸着し、クリーニングするようにもしたもので
ある。

（発明の効果〕 以上のように本発明によれば、像担持体上の残留トナー
を、多孔質体を軸芯に被着した弾性ローラによって除去
する際に、多孔質体の気孔内部へトナーが侵入・進行し
難くなるので、多孔質体の目詰まりや弾性低下が解消さ
れ、長時間の使用に渡って良好なクリーニング性能を維
持できるクリーニング装置を実現することができる。

その結果、長期間に渡って良質の記録品質が得られる転
写型記録装置を、安価に実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の基本原理を説明する図で、（ａ）は
弾性ローラを感光ドラムの軸心方向から見た図、（ｂ）
は多孔質体表而の拡大断面図、第２図は、作用を説明す
る図で、多孔質体の表面拡大断面図、 第３図は、実施例を説明する図で、印刷枚数と残留トナ
ー量の関係を説明する図、 第４図は、電子写真式転写型記録装置の概要を説明する
図、 第５図は、弾性ローラを用いたクリーニング装置を説明
する図で、クリーニング装置を感光ドラムの軸心方向か
ら見た図、 第６図は、多孔質体とトナーの侵入を説明する図で、（
ａ）は弾性ローラを感光ドラムの軸心方向から見た図、
（ｂ）は多孔質体表面の拡大断面図、第７図は、静電力
によるクリーニングを説明する図で、（ａ）は弾性ロー
ラを感光ドラムの軸心方向から見た図、（ｂ）は（ａ）
の拡大図、である。 図において、■は感光ドラム、２は帯電器、３は露光手
段、４は現像器、５は現像剤、６は磁気ローラ、７は１
般送ローラ、８は待期ローラ、９は記録紙、１０は転写
器、１１は除電器、■２は記録紙搬送ヘルト、１３は定
着器、１４．１５はローラ、１６はクリーナ、１７．　
１７ａは弾性ローラ、１８は掻き取り板、１９はスクリ
ュウｌコーラ、２０は軸芯、２０ａは金属シャフト、２
１．２１ａ，２ｌｂは多孔質体、２２．　２２ａは気孔
、２３はトナー、をそれぞれ示している。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 像担持体上の静電潜像をトナーで可視像化し、記録媒体
   に転写し、定着する、転写型記録装置の、前記可視像の
   転写後に像担持体（１ａ）上に残留した不要なトナー（
   ２３）を、軸芯（２０）上に多孔質体（２１ａ）を被着
   した弾性ローラ（１７ａ）を接触することによって除去
   するクリーニング装置において、すくなくとも表面部分
   の前記多孔質体（２１ａ）の気孔径が、前記トナー（２
   ３）の平均粒径の２倍以下であることを特徴とする転写
   型記録装置のクリーニング装置。