JPH0594120A

JPH0594120A - クリーニング装置

Info

Publication number: JPH0594120A
Application number: JP28230791A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Sanpei; 敦史三瓶
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1991-10-02
Filing date: 1991-10-02
Publication date: 1993-04-16

Abstract

(57)【要約】【目的】吸引ファン及びフィルタを用いることなく、
現像剤の飛散防止及び回収ができ、クリーニングの際の
ブラシ及び回収ローラにかける電界を得るのに、ブラシ
及びローラへのバイアス電源を要せず、繰返し使用され
る感光体の表面を絶えず奇麗にできるとともに、装置の
小型化及び低価格化が図れるようにする。【構成】現像剤の像が形成される感光体ドラムの表面
をクリーニングするクリーニング装置において、未転写
の現像剤が存在する感光ドラム４の表面を所定電位に帯
電させる未転写現像剤除電装置１２と、未転写現像剤除
電装置によって帯電された感光ドラムの表面に接触し
て、回動する電気抵抗を有する導電性クリーニングブラ
シ２５と、導電性クリーニングブラシに接触して回動
し、静電接地をした導電性ローラ２６とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複写機等の感光体の表面
に残留している未転写の現像剤を除去するクリーニング
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機等の電子写真プロセスを利
用した画像形成装置において、転写後に感光体の表面に
残留している現像剤を除去する手段として、ファーブラ
シ式のクリーニング装置が知られている。この装置はフ
ァーブラシを感光体の表面に摺擦するように配置し、予
め除電された感光体の表面に残留している未転写の現像
剤をこのファーブラシによって機械的に払い落すように
している。この際、ファーブラシには摩擦帯電によって
一部の現像剤が付着するが、それ以外の電気的吸引力は
作用しないため、摩擦帯電による静電力だけでは付着力
が弱く、ファーブラシを繰返し使用していると、ファー
ブラシが保持できる現像剤の許容範囲を越える事態を生
じ、逆に現像剤を飛散させて感光体の表面を汚すおそれ
がある。このため、このファーブラシ式のクリーニング
装置には、飛散した現像剤を吸引する吸引ファンと、こ
れら現像剤を捕獲し溜めておくフィルタとが設けられて
いる。

【０００３】しかしながら、クリーニング装置に吸引フ
ァン及びフィルタを設けると、クリーニング装置が機体
中で占める範囲が大きくなり、機体が大型になる。ま
た、フィルタを定期的に交換しなければならないという
問題があった。

【０００４】

【発明の目的】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、飛散した現像剤を吸引す
る吸引ファン及び現像剤を捕獲し溜めておくフィルタを
用いることなく、現像剤の飛散防止及び回収ができ、繰
返し使用される感光体の表面を絶えずきれいにできると
ともに、装置の小型化及び低価格化が図れるようにした
クリーニング装置を提供することにある。

【０００５】

【発明の構成】本発明は上記の問題を解決するために、
電子写真プロセスを利用した画像形成装置の感光体ドラ
ムの表面から残留トナーを除去するクリーニング装置に
おいて、該残留トナーが存在する前記感光ドラムの表面
を所定電位に帯電させる未転写現像剤除電装置と、前記
未転写現像剤除電装置によって帯電された感光ドラムの
表面に接触して回動する電気抵抗を有する導電性クリー
ニングブラシと、該導電性クリーニングブラシに接触し
て回動し静電接地した導電性ローラとを具備すること、
前記導電性クリーニングブラシを電気的に浮遊させたこ
と、前記導電性クリーニングブラシの前記電気抵抗を、
前記感光体ドラムの表面に残留するトナーを吸収し且
つ、前記導電性ローラへ離送する電界を生ぜしめ得る範
囲に設定すること、更には前記未転写現像剤除電装置に
よって帯電される前記感光体ドラムの表面の電位を負極
性としたことを特徴としている。

【０００６】

【作用】上記構成を有する結果、感光体の表面に残留し
ている未転写の現像剤を感光体の表面と導電性クリーニ
ングブラシ間に印加される電界により当該クリーニング
ブラシに吸着し、吸着された現像剤を当該クリーニング
ブラシと静電接地した導電性ローラ間に印加される電界
による当該導電性ローラへ回収する。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。

【０００８】図１は本発明のクリーニング装置を適用し
た複写機の基本構成図を示す。

【０００９】符号１は複写機本体であり、本体１の上面
にはコンタクトガラス等の原稿載置台２が設けられてい
るとともに、原稿載置台２に載置された原稿を押える押
えゴム板３が取付けられている。本体１内の略中央部に
は、複写工程に伴って回転する円筒状の感光体４が軸支
されている。感光体４と原稿載置台２との間にはランプ
５、集束性光伝送体６等からなる露光系７が設けられ、
原稿載置台２上にある原稿を感光体４の回転と同期的し
て移動照射し、その反射光を感光体４の表面に導いて、
原稿像を結像するようになっている。この結像位置から
感光体４の回転方向に沿って順に、現像装置９、転写装
置10、除電ランプ11、未転写現像剤除電装置12、後述す
るクリーニング装置13、感光体除電装置14、帯電装置15
が配設されている。

【００１０】図２の要部拡大図に示すように未転写現像
剤除電装置12には感光体４の表面に対向して所定の電圧
がかけられた放電用グリッド16が付設され、このグリッ
ドのマイナス放電を安定化するためのパルス電源17Ａ
と、未転写現像剤が存在する感光体４の表面を負極性に
バイアスをかける負電源17Ｂが配置されている。

【００１１】現像装置９は露光系７によって、感光体４
の表面に形成される原稿の静電潜像に現像剤としてトナ
ーを付着させて、静電潜像を現像可視化し、トナー像を
形成する。転写装置10は感光体４の表面に形成されるト
ナー像を複写紙Ｐに転写するものであり、クリーニング
装置13は感光体４の表面に残留する未転写のトナーを除
去するものである。

【００１２】また、複写機本体１の底部には、複写紙Ｐ
を収容する着脱自在なカセット18と、複写機Ｐを給紙す
る給紙ローラ19とからなる給紙装置20が設けられてい
る。さらに、本体１の底部には、定着装置21及び搬出ロ
ーラ22が設けられ、転写装置10によって画像が転写され
た複写紙Ｐを定着した後、トレイ23に搬出するようにな
っている。

【００１３】図２は図１に示す本発明のクリーニング装
置13、未転写現像除電装置12の具体的構成を示したもの
である。クリーニング装置13の枠体13a には感光体４の
表面に対向して開口部24が配設されている。開口部24か
ら一部外周部に突出して感光体４の表面に接する導電性
クリーニングブラシ25が設けられ、当該ブラシ25に接す
るトナーを回収するための導電性ローラ26、このローラ
26に接するブレード27、ブレード27によってかき落とさ
れて落下回収されたトナーを装置外に排出する回収コイ
ル28が設けられている。導電性クリーニングブラシ25は
ステンレス又はアルミニウムの芯金29に導電性繊維、た
とえば、カーボンを含有した化学繊維を植毛したブラシ
で、ブラシ繊維の比抵抗は105 〜1010Ω・cm とするのが
望ましい。当該ブラシ25の芯金29は電気的に浮遊状態に
なっている。導電性ローラ26は表面を研磨したステンレ
ス等の導電性ローラで、表面にテフロンをコーティング
した構成である。回転軸兼用の芯体30の電位はグランド
レベルに固定されてる。31は導電性クリーニングブラシ
25に付着した紙粉を当該ブラシ25との接触により機械的
に取り除く紙粉取りである。

【００１４】以上の構成を有した本発明のクリーニング
装置の動作を説明する。

【００１５】図１において図示しない操作スイッチを操
作することにより、感光体４が矢印Ｒで示す方向に回転
するとともに、各種装置が稼動する。帯電装置15によっ
て、感光体４の表面に負の静電荷が与えられ、露光系７
の画像露光によってこれを減衰させ、静電潜像を形成す
る。この静電潜像は現像装置９において負電荷を帯電し
たトナーを吸着して現像可視化され、トナー像が形成さ
れる。このトナー像は転写装置10によってトナーの電荷
と逆極性、すなわち、正の荷電を受け、搬送されてきた
被写紙Ｐに転写され、定着装置21によって永久定着され
る。

【００１６】一方、図２に示す転写されずに感光体４の
表面に残留している未転写のトナーTaは極性が正に反転
する等、バラバラな帯電量をもっている。また、トナー
層の下の感光体の電位にもむらがあり、図３(a) に示す
横軸に感光体向表面の位置、縦軸に感光体の表面電位を
とって表現した電位曲線Ａのように不均一である。次の
工程で、除電ランプ11により光を照射すると、感光体４
の表面の電位は図３(a) に示す電位曲線Ｂのように０
（零）ボルト付近に収束する。トナーの帯電量は多少変
化するが、依然としてバラついている。次の工程で、未
転写現像剤除電装置12によって、トナーと同極性、即ち
負の直流電源17Ｂを印加し、トナー単位量の電荷を負の
所定の一定値、たとえば、−５マイクロクローン／ｇに
収束させる。この直流電流17Ｂにより印加される直流負
電圧に重畳させてパルス電源17Ａにより、負のパルス電
圧を印加する。このパルス電圧は放電用グリッド16が感
光体４の表面に向けて放電する放電状態を安定化し、ト
ナーの単位電荷量を所定値に収束させる機能を有する。
この機能により、トナーTbを除去できる条件が単位トナ
ーごとに均一化され、後に実行されるクリーニング動作
に有効に作用する。

【００１７】次にトナーTbはクリーニング装置の導電性
クリーニングブラシ25の毛体25Ａに摺擦される。このと
き毛体25Ａは芯金29が電気的に浮遊しているので感光体
４の表面の負の電位と導電性ローラ26の芯体30が電気的
に固定されているグランドレベル（零電位）との電位差
と毛体25Ａの電気抵抗に基づいて毛体25Ａが負に帯電
し、感光体４の表面とトナーTbとの間に作用する静電引
力よりも強い静電力を毛体25Ａに作用させて、トナーTb
を毛体25Ａに吸着する。導電性クリーニングブラシ25の
反時計方向への回転に伴ってトナーTbを導電性ローラ26
側へ移動する。導電性クリーニングブラシ25とトナーTb
との間にはブラシ25がトナーTbを吸着する方向への電界
がかかっているため、トナーTbの飛散を防止でき、これ
により、繰返し使用される感光体４の表面を絶えずきれ
いにできる。

【００１８】毛体25Ａに吸着されたトナーは、紙粉取り
30と当接して毛体25Ａに付着した紙粉とともに機械的に
除去され回収される。次に毛体25Ａに電気的に吸着して
いるトナーは導電性ローラ26に摺擦する。このとき、導
電性ローラ26は芯体30を介してグランドレベルの電位に
固定されているため、相対的に強い静電引力をトナーと
の間に作用させトナーを吸着し回収する。従って、導電
性クリーニングブラシ25に許容量以上のトナーを吸着保
持させることなく、トナーの飛散を一層効果的に防止で
きる。そして、導電性ローラ26に回収されたトナーはブ
レード27によってかき落され、その後、廃トナーは回収
コイル28によって装置外に排出されるか、再度現像装置
９に戻し再利用される。

【００１９】トナーが除去された感光体４の表面は感光
体除電装置14によって除電され、このようにして１周期
の複写工程が完了する。

【００２０】感光体４の表面と導電性ローラ26との電位
差とクリーニングの良好度を表わすクリーニングランク
との関係、すなわち、クリーニング特性を図３(b) に示
す。横軸には導電性ローラ26の電位から感光体４の表面
の電位を減算した電位差（ボルト）をとり、縦軸にはク
リーニングランクをとる。同図のクリーニング特性が示
すように、所定の電位差の範囲内でクリーニングランク
は良好になる。本発明では、図２に示する導電性ローラ
の電位をグランドレベルに固定し、未転写現像剤除電装
置12によって感光体４の表面の電位を負の電位、たとえ
ば、図３(a) に示す電位曲線Ｃのように−300 ボルトに
設定することによって導電性ローラ26と感光体４の表面
の電位との電位差300 ボルトを確保し、良好なクリーニ
ングを実行することが可能である。未転写現像剤除電装
置12によって、導電性ローラの電位をグランドレベルに
固定できるように、感光体４の表面にクリーニング特性
が良好となる範囲の電位差を確保できる負のバイアスを
印加することによって、導電性ローラ26及び導電性クリ
ーニングブラシ25に負のバイアス電位をかけるための電
源を要しない。

【００２１】以上のように、感光体４から除去され導電
性クリーニグブラシ25に付着したトナーを静電力により
導電性ローラ26へ回収するので、吸引ファン及びフィル
タを用いることなく、トナーの飛散防止及び回収ができ
る。また、バイアス電源がなくてもトナーを吸着し、離
送することができる電界を確保することができる。これ
により繰返し使用される感光体４の表面を絶えずきれい
にできるとともに、装置の小型化及び低価格化を図るこ
とができる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
感光体から除去され、クリーニングブラシに付着した現
像剤を静電引力により離送し、ローラへ回収し、また、
これらブラシ及びローラに電界をかけるためのバイアス
電源を要しない。さらに、感光体の表面を負に帯電させ
クリーニングの際のトナーも負に帯電させているので、
ブラシに一旦吸着されたトナーが感光体の表面に再付着
することがない。

【００２３】従って、繰返し使用される感光体表面を絶
えずきれいにできるとともに、装置の小型化及び低価格
化が図れる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用する複写機の基本構成を示す縦断
面図である。

【図２】本発明のクリーニング装置の構成を示す縦断面
である。

【図３】(a) 及び(b) は感光体表面の電位の状態を示す
状態図及びクリーニング特性を示す特性図である。

【符号の説明】

４…感光体、８…表面、10…転写装置、11…除電器、12
…未転写現像剤除電装置、17Ａ…パルス電源、17Ｂ…直
流電源、25…導電性クリーニングブラシ、26…導電性ロ
ーラ、27…ブレード、28…回収コイル、29…芯金、30…
芯体、

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子写真プロセスを利用した画像形成装
置の感光体ドラムの表面から残留トナーを除去するクリ
ーニング装置において、該残留トナーが存在する前記感
光ドラムの表面を所定電位に帯電させる未転写現像剤除
電装置と、前記未転写現像剤除電装置によって帯電され
た感光ドラムの表面に接触して回動する電気抵抗を有す
る導電性クリーニングブラシと、該導電性クリーニング
ブラシに接触して回動し静電接地した導電性ローラとを
具備することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】前記導電性クリーニングブラシを電気的
に浮遊させたことを特徴とする請求項１記載のクリーニ
ング装置。
【請求項３】前記導電性クリーニングブラシの前記電
気抵抗を、前記感光体ドラムの表面に残留するトナーを
吸収し且つ、前記導電性ローラへ離送する電界を生ぜし
め得る範囲に設定することを特徴とする請求項１又は請
求項２記載のクリーニング装置。
【請求項４】前記未転写現像剤除電装置によって帯電
される前記感光体ドラムの表面の電位を負極性としたこ
とを特徴とする請求項１記載のクリーニング装置。