JP2001147628A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リサイクルされる回収トナーの品質を向上さ
せ、繰り返し使用しても黒ベタ部の白抜けの無い安定し
た品質の画像を提供すること。 【解決手段】 感光体のクリーニング装置によって回収
されたトナーをリサイクルする手段を備えた画像形成装
置であって、トナーが記録材に転写される前に、記録材
の印刷面を物理的手段によってクリーニングすることを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、レーザー
ビームプリンタ等の電子写真方式を用いた画像形成装置
に関し、詳しくは、トナーリサイクル機構を有した画像
形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電子写真プロセスを用いた複写
機、プリンター、複合機等に搭載される画像形成装置に
おいて、感光体のクリーニング装置で回収されたトナー
をリサイクルする装置は、これまでに幾つかの提案がな
されている。しかし、感光体のクリーニング装置で回収
されたトナーは、紙粉・紙添加剤・塵等の異物混入によ
って、トナー転写率が低下し黒ベタ部の白抜け画像が発
生して画像品質を低下させるという不具合が生じること
が多く、あまり実用化は進んでいない。特に、記録材と
して紙を用いた場合、近年の古紙含有率の高い再生紙や
高速化された給紙プロセスによって、記録紙上の紙粉や
紙添加剤の発生が増加し、特に記録紙が給紙ローラーに
接触する部分は紙粉や紙添加剤の遊離が顕著になり、益
々画像品質を維持するのが困難な状況下にある。

【０００３】また、記録材上の異物低減策として、トナ
ー転写工程前に記録材幅に設けられた金属ロールを記録
材に接触するように同方向に同速度で回転させ、金属ロ
ールに付着した異物を金属ロールに接するように設けた
高分子フィルムからなるスクレーバーで掻き取る方法が
提案されている。しかしながら、このような方法では記
録材上のごく一部の異物しか除去できず、またスクレー
バー上の異物は貯まる一方であり、繰り返し使用した場
合にはスクレーバーが劣化して金属ロールとの間に異物
が入り込み、粗大化した異物を記録材上に圧着させて画
像品質を著しく低下させる問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の画像形成装置の
多くは、記録材に転写されずに感光体のクリーニング装
置で回収されたトナーをリサイクルする手段を持たず、
新規トナーの約１０％程度が回収トナーとして廃棄され
てきた。また、一部の画像形成装置で実用化されたトナ
ーリサイクル手段は、感光体のクリーニング装置で回収
されて現像機に搬送された回収トナーが新規トナーに比
べて紙粉や紙添加剤等の異物を多く含んでいるため、そ
れら異物によってトナー転写率が低下し、黒ベタ部の白
抜け画像が発生して画像品質を低下させるという不具合
が生じる。更に、感光体上に付着したタルク等は、高湿
度下で顕著に低抵抗化して像流れを起こすと共に、感光
体上のトナーフィルミングを誘引する原因となってい
る。特に高解像度化が求められている近年の画像形成装
置に於いては、繰り返し使用による画像品質低下は実用
上好ましくないものである。そして、環境保護の観点か
らも、回収トナーをリサイクルする事が望まれる。

【０００５】そこで、本発明の目的は、トナーをリサイ
クルする電子写真プロセスの画像形成装置において、ト
ナー転写工程前に記録材上の異物を除去する事で、リサ
イクルされる回収トナーの品質を高め、繰り返し使用し
ても黒ベタ部の白抜けの無い安定した品質の画像を提供
する事である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、トナーリ
サイクル機構を有する電子写真プロセスを用いた画像形
成装置において、高分子ゴム等からなる給紙ローラーや
搬送ローラーによって前記画像形成装置内に導かれた記
録材の印刷面のクリーニングが、トナー転写前にブラシ
・不織布等によって物理的に行われる手段を備える事に
より達成される。

【０００７】すなわち本発明は、感光体のクリーニング
装置によって回収されたトナーをリサイクルする手段を
備えた画像形成装置であって、トナーが記録材に転写さ
れる前に、記録材の印刷面を物理的な手段によってクリ
ーニングすることを特徴とするものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照して説明する。図１には、本発明によるレーザ
ープリンターの要部の概略構成を示す。感光体１の周り
には、帯電手段２・光書き込み手段３・現像手段４・転
写手段５・クリーニング手段６を備える。感光体１の回
転に伴い帯電手段２で一様に帯電し、次いで光書き込み
手段３でレーザー光による書き込みを行い、現像手段４
でトナーを付着して感光体上に現像する。記録材表面の
クリーニングは、図示しない給紙ローラー等によって、
紙やＯＨＰ等の記録材を搬送ローラー１６ａ／１６ｂま
で送り込み、搬送ローラー１６ａ／１６ｂ間に記録材の
先端部分が挟み込まれた事を図示しないセンサーで感知
させることでクリーニング手段７が作動し、記録材表面
の異物除去を開始する。ここで、搬送ローラー１６ａ／
１６ｂに挟み込まれた部分の記録材表面はクリーニング
手段７によってはクリーニングされないが、その部分は
非印字領域幅に抑えることで最小限の影響に留めること
ができる。

【０００９】本図１中には、クリーニング手段７の略配
置位置のみを示した。クリーニング手段７は、記録材が
その下方に搬送されてきた時に記録材と接触しない位置
に待機させておき、記録材の先端部分が搬送ローラー１
６ａ／１６ｂ間に挟み込まれることによりクリーニング
部材が記録材と接触するようにする。また、クリーニン
グ手段７は外部とアースがとれていることが望ましい。
記録材の除電は、必要に応じてクリーニング手段７に除
電部材を取り付けたり、除電機能を持たせた搬送ローラ
ー１６ａ／１６ｂ、あるいは、１７ａ／１７ｂにより除
電することができる。クリーニングされた記録材は、感
光体１の下方に送り込んで、記録材に感光体１上に形成
した前記画像を転写手段５を用いて転写する。画像を転
写された記録材は、図示しない定着手段で定着され、図
示しない排出部に搬送される。

【００１０】一方、画像転写後の感光体１表面は、クリ
ーニング手段６によって表面上に残留するトナー等のク
リーニングが行われる。クリーニング手段６は、図中に
示したクリーニングブレード９を備える。このクリーニ
ングブレード９は、その先端を感光体１の表面に押し当
てて感光体１上の残留トナーを掻き落とす。掻き落とさ
れた回収トナーは、回収トナー搬送手段１０によって現
像手段４に搬送されて、新規トナーと混合されてリサイ
クルされる。回収トナー搬送手段１０は、回収されたト
ナーを現像手段４に搬送する搬送パイプに導く搬送部材
と、搬送パイプ内に設けた搬送部材によって構成され
る。これら搬送部材は、回収トナーを確実に搬送できる
構造であればどのような構造であってもよい。また、記
録材のクリーニング手段７は、少なくとも現像領域幅以
上の長手方向に配置され、記録材上の異物除去手段とし
てブラシ・不織布・織布・粘着材等の物理的な手段の何
れかを有している。

【００１１】図２は、記録材のクリーニング手段７の異
物除去手段としてブラシを用いた一例である。図中の記
録材のクリーニングブラシ１１の材質は、記録材の印刷
品質を損なわないものであればよく、ブラシ径・ブラシ
毛の太さや形状は任意に選択する事ができるが、装置の
小型化と記録材の材質を考えるとブラシ径は１０〜３０
ｍｍ、ブラシ毛の断面径が０．１〜１ｍｍ、ブラシ断面
形状が略円形で毛の先端が丸めてあることが望ましい。
ブラシは、搬送ローラー１６ａ／１６ｂに記録材が挟み
込まれると同時に記録材上に回転しながらブラシ毛の先
端が１〜１０ｍｍ接面し、その回転方向は搬送ローラー
の回転と逆方向に回転し、回転速度は搬送ローラーとほ
ぼ同等又はそれ以上であることが望ましい。記録材の後
端が搬送ローラー１７ａ／１７ｂを通過してブラシによ
るクリーニング点を通過するのとほぼ同時にブラシを回
転させながら記録材上から持ち上げ、次の記録材が搬送
ローラー１６ａ／１６ｂに送り込まれるまで待機させる
が、次の記録材の搬送が一定時間無い場合はブラシの回
転を止めて待機させるようにしておくことが望ましい。

【００１２】記録材のクリーニング手段７には、記録材
のクリーニングブラシ１１のブラシ毛先端が１〜１０ｍ
ｍ程度当たる位置に塵取りの役目と回収した異物の逆流
を阻止する役目を兼ねた異物導入板１２と、ブラシ毛に
付いた異物を除去するための分離板１３をブラシ長手幅
と同じあるいは若干長い幅で設ける。この異物導入板１
２と分離板１３の形状はブラシに付いた異物を回収・除
去するのに適したものであればよく、その材質も金属・
樹脂等から任意に選択できる。異物導入板１２は、記録
材の印刷面に接しないように配置することが望ましく、
その間隔は０．１〜３ｍｍとすることが好ましい。何故
なら、印刷面と接していると異物導入板によって印刷面
を傷つける可能性があり、印刷面との間隔が３ｍｍより
も大きいと異物回収能力が著しく低下するからである。

【００１３】回収された異物は、記録材のクリーニング
手段７に取り付けた異物回収容器１４に貯められる。こ
の異物回収容器１４は、脱着可能に取り付けて回収した
異物除去を手軽に行える構造とする事もできるし、異物
回収容器１４内に図示しない異物搬送手段を設けて、別
途設けた図示しない異物回収容器に異物を搬送する事も
できる。この図示しない異物搬送手段は、回収トナー搬
送手段１０と同様の構成とすることも可能である。

【００１４】図３は、記録材のクリーニング手段７の異
物除去手段として不織布を用いた形態の一例である。不
織布１８は、支持部材２０の対称位置に蒲鉾型に取り付
けられ、不織布内部の蒲鉾型の支持部材はゴム、スポン
ジ等の弾性部材で構成される。この不織布の長手方向幅
は記録材と同等以上に配置し、支持部材２０は中心に取
り付けたジャーナル１９を中心に回転できる構造となっ
ている。このとき、支持部材２０は、ジャーナル１９と
共に回転しても、固定されたジャーナル１９の周りを回
転してもよい。記録材のクリーニングは、プリンター内
に供給された記録材が、搬送ローラー１６ａ／１６ｂに
挟み込まれると同時に、図示しないセンサーが感知して
記録材上に不織布が接することで開始される。この際、
不織布は記録材に１〜５ｍｍ接することが望ましい。不
織布の接圧が１ｍｍ未満であるとクリーニング性が劣
り、５ｍｍより大きいと記録材の搬送障害や記録材表面
を痛めやすくなるからである。

【００１５】不織布面と記録材面が垂直に位置するよう
にして待機している支持部材２０は、記録材が搬送ロー
ラー１６ａ／１６ｂに記録材の先端が挟み込まれるとき
に合わせて、ジャーナル１９を中心に搬送ローラーとは
逆方向に９０°回転させて不織布１８を記録材上に接す
るように作動する。そして、記録材の後端が搬送ローラ
ー１７ａ／１７ｂを通過して不織布によるクリーニング
点を通過するまで不織布は一定の圧力で記録材と接し、
クリーニングが終了すると図示しないセンサーが感知し
て、支持体２０が搬送ローラーと逆方向に９０°回転し
て記録材上から不織布が離れ、次の記録材が搬送ローラ
ー１６ａ／１６ｂに送り込まれるまでは不織布面が記録
材面と垂直になるようにして待機させる。次の記録材が
搬送ローラー１６ａ／１６ｂに送り込まれると、前の記
録材をクリーニングした不織布とは反対側の不織布が新
たな記録材上に接することになる。

【００１６】また、不織布１８のクリーニング機構を設
けることもでき、図３に例示した次のような機構が考え
られる。記録材をクリーニングしている不織布と反対側
の不織布、即ち、前の記録材をクリーニングした不織布
は記録材と水平の位置に上を向いて待機状態にあり、こ
の不織布に接するように配置したクリーニング部材、例
えばブラシ等を長手方向に不織布と同じか或いは若干長
めに設ける。不織布上に付着している紙粉等の異物は、
このブラシ等のクリーニング部材によって清掃される
が、このクリーニング部材は搬送ローラーと同じ方向に
回転し、回転速度は任意に設定できるが搬送ローラーと
同じ速度にした方が装置の簡便性上好ましく、回転する
クリーニング部材によって不織布上から掻き出された異
物は、異物導入板２２によって回収スペース１４内に貯
蔵される。この異物回収スペース１４は、異物の廃棄が
しやすいように回収スペースのみを脱着可能とすること
もできるし、ブラシ等のクリーニング部材２１と異物導
入板２２とカートリッジ化したユニットとして脱着可能
とすることもできる。クリーニング部材２１と異物導入
板２２は、不織布に１〜３ｍｍ程度押し込まれているこ
とが好ましく、何故なら１ｍｍ未満であるとクリーニン
グ部材２１が回転したときに異物導入板２２と不織布間
に隙間ができて異物が回収しにくくなり、３ｍｍより大
きいと不織布表面を痛める危険性が高くなるからであ
る。また、クリーニング部材２１は、図示しないセンサ
ーを配置して不織布と接しているときだけ回転するよう
にすることが望ましい。

【００１７】図４は、記録材のクリーニング手段７の異
物除去手段として不織布を用いた別の形態の一例であ
る。不織布１８は、支持部材２０に蒲鉾型に取り付けら
れ、不織布内部の蒲鉾型の支持部材はゴム、スポンジ等
の弾性部材で構成される。この不織布の長手方向幅は記
録材と同等以上に配置し、支持部材２０は上下できる機
構を有し、記録材をクリーニングするときだけ記録材表
面に接触できる構造となっている。記録材のクリーニン
グは、プリンター内に供給された記録材が、搬送ローラ
ー１６ａ／１６ｂに挟み込まれると、図示しないセンサ
ーによって記録材上に不織布が接する機構とすることで
開始される。この際、不織布は記録材に１〜５ｍｍ接す
ることが望ましい。不織布の接圧が１ｍｍ未満であると
クリーニング性が劣り、５ｍｍより大きいと記録材の搬
送障害や記録材表面を痛めやすくなるからである。そし
て、記録材の後端が搬送ローラー１７ａ／１７ｂを通過
して不織布によるクリーニング点を通過するまで不織布
は一定の圧力で記録材と接し、クリーニング点を通過し
て次の記録材の先端がクリーニング点付近にくると、図
示しないセンサーに感知させて、支持部材２０が上方に
移動して記録材上から不織布が離れ、次の記録材が搬送
ローラー１６ａ／１６ｂに送り込まれるまでは記録材と
非接触の状態で待機させる。次の記録材が搬送ローラー
１６ａ／１６ｂに送り込まれると、図示しないセンサー
が感知して、再び支持部材と共に不織布が下降して新た
な記録材上に接することになる。

【００１８】また、不織布１８のクリーニング機構を設
けることもでき、図４に例示した次のような機構が考え
られる。不織布が記録材と接触する位置の下部に、記録
材の搬送路の一部として不織布のクリーニング部材を取
り付ける。記録材をクリーニングした不織布は、記録材
がクリーニング点を通過した後、次の記録材の先端がク
リーニング点にくるまでの間は、不織布は記録材のいな
くなった搬送路上を押しつけている。その際、記録材の
搬送路上に不織布と接するようにクリーニング部材、例
えばブラシを長手方向に不織布と同じか或いは若干長め
に設ける。クリーニング部材としては、ブラシの他に、
スポンジブラシ、スポンジや不織布を巻き付けた弾性ロ
ーラー等が挙げられる。不織布上に付着している紙粉等
の異物は、クリーニング部材２１によって清掃される
が、このクリーニング部材２１は記録材の搬送ローラー
と同じ方向に回転し、回転速度は任意に設定できるが搬
送ローラーと同じ速度にした方が装置の簡便性上好まし
く、回転するクリーニング部材によって不織布上から掻
き出された異物は、異物導入板２２によって回収スペー
ス１４内に貯蔵される。この異物回収スペース１４は、
異物廃棄しやすいように回収スペースのみを脱着可能と
することもできるし、ブラシ等のクリーニング部材２１
と異物導入板２２とカートリッジ化したユニットとして
脱着可能とすることもできる。また、クリーニング部材
２１は、図示しないセンサーを配置して不織布と接して
いるときだけ回転するようにすることが望ましい。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、印刷される記録材
は、記録材のクリーニング手段で記録材の印刷面上の紙
粉・塵等の異物を除去した後に、感光体下方に送り込ま
れて記録材上にトナーが転写される。その際、記録材上
の紙粉・塵等の異物を前記クリーニング手段によって予
め除去してあるため、それら異物が感光体表面に付着す
る事がない。そのため、転写手段でトナー像を転写した
後の感光体上に残留するトナーを感光体のクリーニング
手段によって回収し、その回収トナーを搬送部材によっ
て現像手段に搬送し、新規トナーと混合してリサイクル
しても、トナーの転写率が低下する事による黒ベタ部の
白抜け画像等の発生を防止でき、繰り返し印刷を行って
も高品質の回収トナーで良好な画像を形成する画像形成
装置を提供する事ができる。

【００２０】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるレーザープリンタの要部の概略構
成を示す記録材と垂直方向の断面図。

【図２】本発明による記録材のクリーニング機構のブラ
シを用いた一例の概略を説明する記録材と垂直方向の断
面図。

【図３】本発明による記録材のクリーニング機構の不織
布を用いた一例の概略を説明する記録材と垂直方向の断
面図。

【図４】本発明による記録材のクリーニング機構の不織
布を用いた別の形態の一例の概略を説明する記録材と垂
直方向の断面図。

【符号の説明】

１：感光体 ２：帯電手段 ３：光書き込み手段 ４：現像手段 ５：転写手段 ６：感光体のクリーニング手段 ７：記録材のクリーニング手段 ８：回収トナー ９：クリーニングブレード １０：回収トナー搬送手段 １１：記録材のクリーニングブラシ １２：異物導入板 １３：分離板 １４：異物回収容器 １５：回収された記録材上の異物 １６ａ／１６ｂ，１７ａ／１７ｂ：記録材の搬送ローラ
ー １８：不織布 １９：ジャーナル ２０：支持材 ２１：不織布のクリーニング部材 ２２：異物導入板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体のクリーニング装置によって回収
   されたトナーをリサイクルする手段を備えた画像形成装
   置であって、トナーが記録材に転写される前に、記録材
   の印刷面を物理的な手段によってクリーニングすること
   を特徴とする画像形成装置。