JP2001066959A - クリーニング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ブレードやローラに対するトナーの固着を防止
する。 【解決手段】クリーニング装置２０に、画像形成装置の
制御部３０によって制御されるローラ電源部１５、ロー
ラ駆動部１６及びブレード電源部２２を設けた。ローラ
駆動部１６は感光体１の回転時及び回転停止後の所定時
間内においてローラ１３を回転駆動し、ブレード電源部
２２は感光体１の回転中にトナーの正常な帯電極性と同
極性のバイアス電圧をブレード２１に印加し、ローラ電
源部１５は感光体１の回転中にトナーの正常な帯電極性
と逆極性のバイアス電圧をローラ１３に印加し、感光体
１が停止した後にバイアス電圧の極性を反転する。感光
体１に残留した正常帯電トナーは、感光体１の回転中に
ローラ１３に移動し、感光体１の停止中にバイアス電圧
による静電気力及びローラ１３の回転による遠心力によ
ってローラ１３の周面から離脱する。感光体１に残留た
不良帯電トナーは感光体１の回転中にブレード２１によ
って機械的に除去される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】この発明は、電子写真法によ
る画像形成プロセスを実行する複写機等の画像形成装置
に用いられ、記録媒体にトナー像を転写した後の像担持
体の表面から残留トナーを除去するクリーニング装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機やレーザプリンタ等の画像形成装
置において実行される電子写真方式による画像形成プロ
セスは、帯電、露光、現像、転写、クリーニング、定着
及び除電等の各工程によって構成される。この画像形成
プロセスが実行される画像形成装置のプロセス部は、図
６に示すように、一定の速度で矢印Ａ方向に移動する像
担持体である感光体ドラム１の表面に対向して帯電器
２、現像器４、転写器５、クリーニング装置及び除電器
７を配置するとともに、記録媒体Ｐの搬送方向における
感光体ドラム１と転写器５との間の下流側に定着装置８
を配置して構成されている。像担持体として円筒形状の
感光体ドラム１を使用する場合、画像形成プロセス中に
おいて感光体ドラム１は一定の速度で回転駆動される。
また、記録媒体Ｐとしては一般に用紙が用いられる。

【０００３】感光体ドラム１は、金属又は樹脂製の導電
性基体の表面に、下引層及び感光層をこの順に形成した
ものである。感光層は、下引層の内側のキャリア発生層
と外側のキャリア移動層とによって構成される。帯電器
２によって単一極性の電荷が付与された感光体ドラム１
の表面は、図外の露光装置から照射された画像光３によ
る露光を受る。キャリア発生層において画像光３の露光
を受けた部分にはキャリアが発生し、このキャリアが感
光体ドラム１の表面に帯電している電荷をキャンセルす
ることにより、感光体ドラム１の表面に画像光３に応じ
た静電潜像が形成される。

【０００４】露光工程を終了した感光体ドラム１の表面
は現像器４に対向し、感光体ドラム１の表面に形成され
た静電潜像は現像器４から供給されるトナーが静電吸着
することによってトナー像に顕像化される。現像工程を
終了した感光体ドラム１の表面は、転写器５に対向す
る。感光体ドラム１と転写器５との間には、感光体ドラ
ム１の回転に同期して図外の給紙部から用紙Ｐが給紙さ
れている。転写器５のコロナ放電により、感光体ドラム
１の表面に静電吸着力によって担持されていたトナーが
用紙Ｐの表面に移動し、用紙Ｐの表面にトナー像が転写
される。トナー像が転写された用紙Ｐは、定着装置８に
おいて加熱及び加圧を受け、トナー像が溶融して用紙Ｐ
の表面に堅牢に定着する。

【０００５】転写工程を終了した感光体ドラム１の表面
は、回転を継続することにより帯電器、現像器、転写器
及び除電器に順次対向し、画像形成プロセスに繰り返し
使用されるが、現像工程において感光体ドラム１の表面
に静電吸着したトナーの全てが転写工程において用紙Ｐ
の表面に転写されるわけではなく、転写工程を終了した
感光体ドラム１の表面には用紙Ｐに転写されなかったト
ナーが残留している。また、転写工程を終了した感光体
ドラム１の表面には、用紙Ｐとの接触によって用紙Ｐに
含まれていた紙粉やタルク等の異物が付着している。こ
れら残留トナーや異物が感光体ドラム１の表面に付着し
たままの状態で次の画像形成プロセスを実行すると、感
光体ドラム１の表面における静電潜像及びトナー像の形
成状態に支障を来し、用紙Ｐ上における画質の劣化を招
く。

【０００６】このため、転写工程を終了した感光体ドラ
ム１の表面をクリーニング装置６に対向させ、感光体ド
ラム１の表面から残留トナーや異物を除去する。残留ト
ナーや異物が除去された感光体ドラム１の表面は、除電
器７による残留電荷の除去を受けた後に帯電器２に対向
し、次の画像形成プロセスに繰り返し使用される。

【０００７】クリーニング装置６は、一例として図７に
示すように、ブレード７１、回転ブラシ７２、フリッカ
７３及び搬送オーガ７４を備えている。ブレード７１
は、開口部から露出した先端部おいて感光体ドラム１の
表面における軸方向の略全域に当接し、感光体ドラム１
の表面の残留トナー及び異物を掻き落とす。回転ブラシ
７２は、ブレード７１が掻き落とした残留トナー及び異
物を搬送オーガ７４に導く。フリッカ７３は、回転ブラ
シ７２に付着した残留トナー及び異物を除去する。搬送
オーガ７４は、残留トナー及び異物を図外の廃棄容器又
は回収機構に搬送する。回収機構は、異物から分別され
た残留トナーを現像器４内に回収する。

【０００８】このような感光体ドラム１の表面に当接す
るブレード７１を備えたクリーニング装置６では、ブレ
ード７１における感光体ドラム１との当接部に残留トナ
ーが固着すると感光体ドラム１の表面のクリーニング機
能が低下し、感光体ドラム１の表面から残留トナー及び
異物を確実に除去することができなくなる。

【０００９】そこで、特開平５−２６５３６０号公報に
は、導電性を有するブレードに交流バイアス電圧を印加
し、ブレードに付着した残留トナーを除去するようにし
た構成が開示されている。また、特開平９−２５１２６
４号公報には、感光体ドラムの表面に当接する導電性ブ
ラシローラ、導電性ブラシローラに周面が接触するロー
ラ状電極、及び、ローラ状電極の周面に当接する掻き落
とし手段を設け、導電性ブラシローラにトナーの適正な
帯電極性と同極性のバイアス電圧を印加することによっ
て感光体ドラムの表面に付着した残留トナーのうち、適
正な帯電極性と逆極性に帯電したトナーのみを導電性ブ
ラシローラ、ローラ状電極及び掻き落とし手段を介して
感光体ドラムの表面から除去するようにし、残留トナー
のうち正常に帯電したトナーを現像器に回収して後の現
像工程において再使用するようにした構成が開示されて
いる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
５−３６５３６０号公報に開示された構成では、ブレー
ドの表面からトナーを完全に除去することはできず、長
期間の使用によってブレードにおける感光体表面との当
接部分にトナーが固着し、感光体表面に対するクリーニ
ング機能が低下して画質の劣化を招く問題がある。

【００１１】また、特開平９−２５１２６４号公報に開
示された構成では、導電性ブラシローラにトナーの固着
を生じることはないが、構造及び制御が煩雑化し、コス
トの上昇を生じる問題がある。

【００１２】この発明の目的は、構造及び制御の著しい
煩雑化を伴うことなくブレードに対するトナーの固着を
長期間にわたって確実に防止することができるクリーニ
ング装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するための手段として、以下の構成を備えてい
る。

【００１４】(1) トナー像を記録媒体に転写した後の像
担持体の表面に当接するブレードを備えたクリーニング
装置において、像担持体の表面の移動方向におけるブレ
ードの当接位置の上流側でトナー像を記録媒体に転写し
た後の像担持体の表面に当接するローラと、像担持体の
移動時及び像担持体の移動停止後の所定時間内にローラ
を回転させるローラ駆動部と、回転中のローラにバイア
ス電圧を印加する電源部であって像担持体が移動してい
る間と停止している間とにおいてバイアス電圧の極性を
反転させるローラ電源部と、を設けたことを特徴とす
る。

【００１５】この構成においては、トナー像を記録媒体
に転写した後の像担持体の表面に、ローラ及びブレード
がこの順に当接し、像担持体の移動時及び移動停止後の
所定時間内においてローラが回転するとともに、回転中
のローラに対して像担持体が移動している間と停止して
いる間とにおいて逆極性のバイアス電圧が印加される。
したがって、転写工程終了後の像担持体の表面に残留し
たトナーは、ローラによって電気的に像担持体の表面か
ら除去された後にブレードによって機械的に像担持体の
表面から除去される。また、像担持体が停止した後には
像担持体の移動している間と逆極性のバイアス電圧が印
加されたローラが所定時間内において継続して回転し、
像担持体の表面からローラの周面に移動したトナーはバ
イアス電圧による静電気力及びローラの回転による遠心
力によってローラの周面から離脱する。

【００１６】(2) 前記ローラ電源部は、像担持体が移動
している間にトナーの正常な帯電極性と逆極性のバイア
ス電圧を印加することを特徴とする。

【００１７】この構成においては、像担持体が移動して
いる間においてトナーの正常な帯電極性と逆極性のバイ
アス電圧がローラに印加され、像担持体が停止している
間においてトナーの正常な帯電極性と同極性のバイアス
電圧がローラに印加される。したがって、像担持体の移
動中には、正常な極性に帯電している残留トナーが像担
持体の表面からローラの周面に移動するとともに、逆極
性に帯電している残留トナーがブレードによって像担持
体の表面から掻き落とされる。また、像担持体の停止後
における所定時間内には、像担持体の表面からローラの
周面に移動した正常な極性に帯電した残留トナーがロー
ラの周面から離脱し、像担持体の表面とローラの周面と
の間に残留トナーが存在しなくなる。

【００１８】(3) 前記所定時間は、ローラが１回転する
間の時間より長い時間であることを特徴とする。

【００１９】この構成においては、像担持体の移動が停
止した後に、ローラが少なくとも１回転し、この間にお
いて像担持体の移動時とは逆極性のバイアス電圧がロー
ラに印加される。したがって、ローラの周面の全周から
残留トナーが離脱する。

【００２０】(4) 前記ブレードは導電性を有し、ブレー
ドにローラのバイアス電圧と逆極性のバイアス電圧をブ
レードに印加するブレード電源部を設けたことを特徴と
する。

【００２１】この構成においては、ローラに印加される
バイアス電圧と逆極性のバイアス電圧がブレードに印加
される。したがって、像担持体の移動中にローラによっ
て除去される残留トナーと逆極性に帯電した残留トナー
が、ブレードによって機械的及び電気的に除去される。

【００２２】(5) 前記ブレード電源部は、像担持体が移
動している間においてブレードに直流バイアス電圧を印
加することを特徴とする。

【００２３】この構成においては、像担持体が移動して
いる間にローラに印加されるバイアス電圧と逆極性のバ
イアス電圧がブレードに印加される。したがって、像担
持体の表面におけるブレードとの当接位置が変化してい
る間にのみブレードにバイアス電圧が印加され、像担持
体の表面におけるブレードとの当接位置が変化しない状
態でブレードにバイアス電圧が印加されることがない。

【００２４】(6) 前記ローラ電源部は、像担持体とロー
ラとの間の電位差を放電開始電圧以下にすることを特徴
とする。

【００２５】この構成においては、ローラに対するバイ
アス電圧の印加によって像担持体とローラとの間に放電
現象を生じることがない。したがって、像担持体の表面
に部分的な感光特性の低下や放電熱による損傷を与える
ことがない。

【００２６】(7) 前記ローラ駆動部は、ローラの周面が
像担持体の表面との当接位置において像担持体の表面の
移動方向と逆方向に移動する方向にローラを回転させる
ことを特徴とする。

【００２７】この構成においては、像担持体の表面の移
動方向と逆方向にローラの周面が移動する。したがっ
て、像担持体の表面の残留トナーには像担持体の表面の
移動方向における上流側に押し戻す方向の力がローラの
周面から作用し、像担持体の表面とローラの周面との当
接部分に残留トナーが停まることがなく、残留トナーは
摩擦熱によって溶融することがない。

【００２８】(8) 前記ローラ駆動部は、像担持体の表面
の移動速度より速い周速でローラを回転させることを特
徴とする。

【００２９】この構成においては、ローラによって像担
持体の表面から除去された残留トナーに対して、ローラ
の周面の移動方向に像担持体の表面の移動方向への移動
力よりも大きな移動力が作用する。したがって、像担持
体の表面から除去された残留トナーは、ローラの周面が
移動する方向に移動する。

【００３０】(9) 前記ローラは、導電性を有する弾性材
料によって構成したことを特徴とする。

【００３１】この構成においては、像担持体の表面にロ
ーラの周面が弾性接触する。したがって、ローラの周面
が像担持体の表面の比較的広い範囲に略均一な弾性力に
よって圧接する。

【００３２】

【発明の実施の形態】図１（Ａ）及び（Ｂ）は、この発
明の第１及び第２の実施形態に係るクリーニング装置の
構成を示す概略図である。この発明の実施形態に係るク
リーニング装置は、図６に示した構成と同様のプロセス
部において用いられる。図１（Ａ）に示す第１の実施形
態に係るクリーニング装置１０は、この発明の像担持体
である感光体ドラム１の周面において、感光体ドラム１
の矢印Ａ方向の回転方向における転写器５の対向位置よ
りも下流側の位置に対向している。クリーニング装置１
０のハウジング１１は、感光体ドラム１に対向する側面
に開口部１１ａが形成されている。ハウジング１１内に
は、ブレード１２が固定されているとともに、ローラ１
３及び攪拌搬送部材１４が軸支されている。また、クリ
ーニング装置１０は、ローラ１３に所定のバイアス電圧
を印加するローラ電源部１５、及び、ローラ１３を矢印
Ｂ方向に回転駆動するローラ駆動部１６を備えている。

【００３３】ブレード１２は、上端においてハウジング
１１の開口部１１ａの上縁に固定され、下端において感
光体ドラム１の周面に所定の弾性力によって圧接してい
る。ブレード１２の素材としては、感光体ドラム１の表
面に損傷を与えない程度の柔軟性を備え、感光体ドラム
１の表面に圧接する材料を用いる。攪拌搬送部材１４
は、ハウジング１１内のブレード１２の下方において矢
印Ｃ方向に回転し、ブレード１２によって感光体ドラム
１の表面から掻き落とされた残留トナーを攪拌してこれ
に流動性を与え、開口部１１ａの近傍における残留トナ
ーの滞留を防止する。

【００３４】ローラ１３は、導電性を有する弾性材料を
素材として矢印Ｂ方向に回転し、ハウジング１１の開口
部１１ａから露出する周面の一部が感光体ドラム１の周
面においてブレード１２の圧接位置の上流側にする位置
に当接している。ローラ１３は、一例として、導電性を
有する金属製の円柱状又は円筒状の基体の周面に、ゴム
硬度が１５°〜７０°（ＪＩＳ−Ｋ６３０１のＡ型硬度
計による測定値）で体積抵抗率が１０⁶ 〜１０¹⁶Ωｃｍ
である導電性ゴムを巻回して構成したものとすることが
できる。

【００３５】図１（Ｂ）に示す第２の実施形態に係るク
リーニング装置２０は、第１の実施形態に係るクリーニ
ング装置１０のブレード１２に代えて、導電性を有する
弾性材料を素材とするブレード２１を備え、このブレー
ド２１に所定のバイアス電圧を印加するブレード電源部
２２を備えたものである。その他の構成はクリーニング
装置１０と同様である。ブレード２１は、ポリカチオン
重合体のＴＣＮＱ錯体、スルホニウムニトロフェノレー
ト錯体又はポリチアジール等の導電性弾性材料を素材と
して形成する。また、ウレタンゴム等の合成ゴムにカー
ボンブラックや銀等の導電性物質の粉末を混在させた導
電性ゴムを用いてブレード２１を形成することもでき
る。ブレード２１は、体積抵抗率を１０³ 〜１０⁹ Ωｃ
ｍ程度とすることが好ましい。

【００３６】なお、感光体ドラム１の表面にトナー像を
形成する際に使用する現像剤は、トナーのみからなる１
成分現像剤であるか、トナーとキャリアとからなる２成
分現像剤であるかを問わない。また、１成分現像剤を使
用する場合に、磁性トナーであるか非磁性トナーである
か、及び、重合トナーであるか粉砕トナーであるかを問
わない。

【００３７】図２は、上記クリーニング装置を含む画像
形成装置の制御部の要部の構成を示すブロック図であ
る。上記第２の実施形態に係るクリーニング装置２０を
プロセス部に備えた画像形成装置の制御部３０の内部に
は、ローラ電圧制御部３１、ローラ駆動制御部３２及び
ブレード電圧制御部３３が構成されている。ローラ電圧
制御部３１には、ローラ１３にバイアス電圧を印加する
ローラ電源部１５が接続されている。ローラ駆動制御部
３２には、ローラ１３を回転駆動するローラ駆動部１６
が接続されている。ブレード電圧制御部３３には、ブレ
ード２１にバイアス電圧を印加するブレード電源部２２
が接続されている。

【００３８】制御部３０内には、制御部３１〜３３以外
にも、プロセス部の帯電器、露光部、現像器、転写器、
除電器及び定着装置等を制御する制御部が構成されてお
り、給紙部やスキャナ部を制御する制御部が構成されて
いる場合もある。

【００３９】この構成により、ローラ電源部１５は、ロ
ーラ電圧制御部３１から出力される駆動信号に基づいて
トナーの正常な帯電極性と同極性及び逆極性のバイアス
電圧をローラ１３に選択的に印加する。ローラ駆動部１
６は、モータ又はモータとローラ１３との間に配置され
たクラッチを含み、ローラ駆動制御部３２から出力され
る駆動信号に基づいてモータ又はクラッチを駆動し、ロ
ーラ１３に選択的に矢印Ｂ方向の回転力を供給する。ブ
レード電源部２２は、ブレード電圧制御部３３から出力
される駆動信号に基づいてトナーの正常な帯電極性と逆
極性のバイアス電圧をブレード２１に印加する。

【００４０】なお、第１の実施形態に係るクリーニング
装置１０をプロセス部に含む画像形成装置では、制御部
にブレード電圧制御部３３を設ける必要はない。

【００４１】図３は、上記クリーニング装置をプロセス
部に含む画像形成装置の制御部における処理手順の一部
を示すフローチャートである。制御部３０は、プリント
キー等の操作によって画像形成プロセスの開始が指示さ
れると、感光体ドラム１を矢印Ａ方向に回転させ、帯電
器、現像器、転写器及び除電器を所定のタイミングで駆
動する。これによって、感光体ドラム１の表面に対し
て、帯電器から単一極性の電荷を付与する帯電工程、露
光部からの画像光の照射によって静電潜像を形成する露
光工程、現像器からのトナーの供給によって静電潜像を
トナー像に顕像化する現像工程、及び、転写器からの静
電気力によってトナー像を記録媒体Ｐに転写する転写工
程が行われる。

【００４２】画像形成プロセスを開始した制御部３０
は、クリーニング装置２０の制御として、ローラ１３の
回転駆動を開始し（ｓ１）、ローラ１３にトナーの正常
な帯電極性と逆極性のバイアス電圧を印加し（ｓ２）、
ブレード２１にトナーの正常な帯電極性と同極性のバイ
アス電圧を印加する（ｓ３）。これによって、転写工程
を終了した後にクリーニング装置２０に対向する感光体
ドラム１の表面は、先ず、ローラ１３により、転写工程
において記録媒体Ｐの表面に転写されなかった残留トナ
ーのうち正常な帯電極性と同極性に帯電した正常帯電ト
ナーの除去を受ける。次いで、感光体ドラム１の表面
は、ブレード２１により、残留トナーのうち正常な帯電
極性と逆極性に帯電した不良帯電トナー、及び、ローラ
１３によって除去されなかった正常帯電トナーの一部の
除去を受ける。

【００４３】感光体ドラム１の表面は、クリーニング装
置２０によるクリーニング工程を終了した後に除電器に
よって残留電荷を除去する除電工程を受け、１頁分の画
像データについての画像形成プロセスが終了するまで感
光体ドラム１の表面に対して帯電工程、露光工程、現像
工程、転写工程、クリーニング工程及び除電工程が繰り
返し実行される。制御部３０は、１頁分の画像データに
ついての画像形成プロセスが終了すると（ｓ４）、設定
部数分の画像形成プロセスが完了したか否かの判別（ｓ
５）、及び、次頁の画像データが存在するか否かの判別
（ｓ６）を行い、指定された頁数の画像データの全てに
ついて設定された部数分の画像形成プロセスを繰り返し
実行する。

【００４４】指定された頁数の画像データの全てについ
て設定された部数分の画像形成プロセスを完了すると、
制御部３０は、感光体ドラム１の回転駆動を停止すると
ともに（ｓ７）、ブレード２１に対するバイアス電圧の
印加を停止し（ｓ８）、ローラ１３に印加するバイアス
電圧の極性を切り換え（ｓ９）、所定時間が経過するま
でローラ１３の回転を継続する（ｓ１０，ｓ１１）。制
御部３０は、所定時間が経過したときにクリーニング装
置２０の制御を終了する。これによって、指定された頁
数の画像データの全てについて設定された部数分の画像
形成プロセスが完了し、感光体ドラム１が停止した後
に、ローラ１３がトナーの正常な帯電極性と同極性のバ
イアス電圧が印加された状態で所定時間にわたって回転
する。

【００４５】なお、制御部３０は、感光定ドラム１の回
転駆動の停止時に、プロセス部のクリーニング装置２０
以外の各部の動作も停止する。

【００４６】また、ブレード電源部２２を備えていない
クリーニング装置１０によってプロセス部を構成する場
合には、ｓ３及びｓ８の処理は行わない。

【００４７】図４は、上記クリーニング装置の制御にお
けるタイミングチャートである。感光体ドラム１が回転
している間においては、図３に示したフローチャートの
ｓ１〜ｓ３の処理により、ローラ１３が回転駆動される
とともに、ローラ１３にはトナーの正常な帯電極性と逆
極性の＋４００Ｖのバイアス電圧が印加され、ブレード
１２にはトナーの正常な帯電極性と同極性の−５００Ｖ
のバイアス電圧が印加される。一方、感光体ドラム１が
回転を停止した後に所定時間ｔが経過するまでの間にお
いては、ｓ８〜ｓ１１の処理により、ローラ１３の回転
駆動が継続されるとともに、ローラ１３にはトナーの正
常な帯電極性と同極性の−１００Ｖのバイアス電圧が印
加され、ブレード１２にはバイアス電圧は印加されな
い。

【００４８】これによって、感光体ドラム１が回転して
いる間には、図５（Ａ）に示すように、転写工程終了後
に感光体ドラム１の表面に残留している正常帯電トナー
６１の多くが、ローラ電源部１５から逆極性のバイアス
電圧を印加されているローラ１３の周面に静電吸着し、
感光体ドラム１の表面から除去される。この時、ローラ
１３に印加されているバイアス電圧は、感光体ドラム１
の表面に残留している正常帯電トナー６１を矢印Ｄ方向
に移動させる方向の電界を生じさせる。これによって、
ローラ１３による感光体ドラム１の表面からの正常帯電
トナー６１の除去が促進される。

【００４９】このとき、ローラ１３は感光体ドラム１の
矢印Ａ方向の回転方向と同方向の矢印Ｂ方向に回転駆動
され、ローラ１３の周面は感光体ドラム１との対向位置
において感光体ドラム１の表面と逆方向に移動する。こ
のため、残留トナー６１，６２がローラ１３の周面と感
光体ドラム１の表面との当接範囲に位置している時間が
短くなり、ローラ１３の周面と感光体ドラム１の表面と
の間に発生する摩擦熱によって残留トナー６１，６２が
溶融することがない。

【００５０】なお、感光体ドラム１の表面に残留した不
良帯電トナー６２は、ローラ１３によって除去されなか
った正常帯電トナー６１′とともにブレード２１によっ
て感光体ドラム１の表面から除去される。これについて
は後述する。

【００５１】ローラ１３によって感光体ドラム１の表面
から除去された正常帯電トナー６１は、逆極性のバイア
ス電圧を印加されたローラ１３の周面に静電吸着する。
このため、感光体ドラム１の回転の停止とともにローラ
１３の回転を停止すると、感光体ドラム１の表面におい
てローラ１３が当接する部分に残留していた正常帯電ト
ナー６１は、ローラ１３の周面によって感光体ドラム１
の表面に押圧され、感光体ドラム１の表面に固着し、後
の画像形成時に画質を劣化させる。

【００５２】そこで、この発明では、感光体ドラム１の
停止後に所定時間ｔにおいてローラ１３を継続して回転
させるとともに、ローラ１３にトナーの正常な帯電極性
と逆極性のバイアス電圧を印加する。これによって、図
５（Ｂ）に示すように、ローラ１３の周面に付着した正
常帯電トナー６１にはバイアス電圧によってローラ１３
の周面から離脱する方向の静電気力が作用するととも
に、ローラ１３の回転によって遠心力が作用する。した
がって、ローラ１３に正常帯電トナー６１が固着するこ
とがなく、後の画像形成プロセス時においてもローラ１
３により残留トナー（正常帯電トナー）を感光体ドラム
１の表面から確実に除去することができる。また、感光
体ドラム１の表面とローラ１３の周面との間に残留トナ
ーが停まることを防止できる。

【００５３】なお、所定時間ｔにおいてローラ１３に印
加するバイアス電圧は、感光体ドラム１の表面との間で
放電現象を生じない−１００Ｖ程度とすることにより、
感光体ドラム１の感光特性の劣化や損傷を防止すること
ができる。

【００５４】また、所定時間ｔとして、ローラ１３が少
なくとも１回転する時間を設定することにより、ローラ
１３の周面に付着した正常帯電トナー６１をローラ１３
の周面の全周にわたって確実に離脱させることができ
る。

【００５５】転写工程終了後に回転を継続している感光
体ドラム１の表面に残留した不良帯電トナー６２及び正
常帯電トナー６１の一部は、感光体ドラム１の表面から
除去されることなくローラ１３との当接位置を通過す
る。即ち、感光体ドラム１の回転中においてローラ１３
に印加されるバイアス電圧は、不良帯電トナー６２の帯
電極性と同極性であり、ローラ１３に印加されたバイア
ス電圧が形成する電界は不良帯電トナー６２をローラ１
３の周面から離間させる方向に作用する。また、感光体
ドラム１の表面に残留した正常帯電トナー６１のなかに
は、現像工程及び転写工程における機械的なストレスに
よって小径化し、帯電量が増加することによって感光体
ドラム１の表面に対する吸着力を増したものがある。こ
のように、不良帯電トナー６２のみならず、正常帯電ト
ナー６１であってもローラ１３によって感光体ドラム１
の表面から除去できないものがある。

【００５６】第１の実施形態に係るクリーニング装置１
０では、ローラ１３との対向位置を通過した残留トナー
は、ブレード１２の当接力のみによって機械的に感光体
ドラム１の表面から除去される。これに対して第２の実
施形態に係るクリーニング装置２０では、ローラ１３と
の対向位置を通過した残留トナーは、ブレード電源部２
２からバイアス電圧を印加されたブレード２１の静電気
力によって電気的にも感光体ドラム１の表面から除去さ
れる。

【００５７】このとき、感光体ドラム１が回転している
間においてのみブレード１２にトナーの正常な帯電極性
と同極性のバイアス電圧を印加することにより、ローラ
１３との対向位置を通過した正常帯電トナー６１′が帯
電している電荷を中和し、感光体ドラム１の表面に対す
る吸着力を減少させるとともに、正常帯電トナー６１′
がブレード１２の表面に固着しないようにしている。こ
れによって、感光体ドラム１の表面に当接するブレード
１２により、ローラ１３との対向位置を通過した正常帯
電トナー６１′を不良帯電トナー６２とともに感光体ド
ラム１の表面から確実に除去することができる。

【００５８】また、感光体ドラム１の表面におけるブレ
ード１２との当接位置が変化している間にのみブレード
１２にバイアス電圧が印加され、感光体ドラム１の表面
におけるブレード１２との当接位置が変化しない状態で
ブレード１２にバイアス電圧が印加されることがないた
め、ブレード１２に比較的大きなバイアス電圧を印加す
る場合でも感光体ドラム１とブレード１２と当接位置に
おいて微小放電による感光体ドラム１の表面の損傷やブ
レード１２の表面におけるトナーの固着を生じることが
ない。

【００５９】なお、ブレード１２に印加するバイアス電
圧は、正常帯電トナー６１′を確実に除去することがで
き、かつ、感光体ドラム１に対する電気的なダメージを
発生しないことを条件として、絶対値で３００Ｖ〜７０
０Ｖの範囲に設定すべきである。

【００６０】また、ローラ１３の周速を感光体ドラム１
の周速よりも速くすることにより、ローラ１３による感
光体ドラム１の表面からの正常帯電トナー６１の除去効
率を向上させることができ、感光体ドラム１の回転中に
ローラ１３との対向位置を通過する正常帯電トナー６１
を少なくし、ブレード１３の負担を軽減することができ
る。

【００６１】即ち、小径化による帯電量の増加によって
感光体ドラム１の表面に対する付着力が増した残留トナ
ーを感光体ドラム１の表面から確実に除去するために
は、感光体ドラム１の表面とローラ１３の周面との相対
速度を大きくする必要がある。ここで、感光体ドラム１
の回転速度は画像光の走査速度や用紙の搬送速度と無関
係に高速化することはできない。そこで、感光体ドラム
１の表面とローラ１３の周面との相対速度を向上するた
めには、ローラ１３の回転速度を速くする必要がある。

【００６２】一方、ローラ１３によって感光体ドラム１
の表面から除去した残留トナーは、感光体ドラム１の表
面に融着することを防止するために感光体ドラム１の表
面とローラ１３の周面との当接位置から素早く移動させ
る必要がある。そこで、感光体ドラム１の表面から除去
した残留トナーに感光体ドラム１の表面から与えられる
移動力よりも大きな移動力をローラ１３から与え、残留
トナーをローラ１３の周面の移動にともなって移動させ
なければならない。

【００６３】したがって、ローラ１３の周速を感光体ド
ラム１の周速よりも速くすることにより、感光体ドラム
１の表面とローラ１３の周面との相対速度を速くして感
光体ドラム１の表面から残留トナーを確実に除去するこ
とができるとともに、感光体ドラム１の表面から除去し
た残留トナーに感光体ドラム１の表面から与えられる移
動力よりも大きな移動力をローラ１３から供給してロー
ラ１３の回転方向によって規定される位置に残留トナー
を搬送することができる。

【００６４】

【発明の効果】この発明によれば、以下の効果を奏する
ことができる。

【００６５】(1) トナー像を記録媒体に転写した後の像
担持体の表面に、ローラ及びブレードをこの順に当接さ
せ、像担持体の移動時及び移動停止後の所定時間内にお
いてローラを回転させるとともに、回転中のローラに対
して像担持体が移動している間と停止している間とにお
いて逆極性のバイアス電圧を印加することにより、転写
工程終了後の像担持体の表面に残留したトナーを、ロー
ラによって電気的に像担持体の表面から除去した後にブ
レードによって機械的に像担持体の表面から除去するこ
とができ、感光体ドラムの表面から残留トナーを完全に
除去することがてきる。また、像担持体が移動を停止し
た後には像担持体の移動時と逆極性のバイアス電圧を印
加したローラを所定時間内において継続して回転させる
ことにより、像担持体の表面からローラの周面に移動し
たトナーをローラの周面から確実に離脱させることがで
き、ローラを残留トナーの除去に繰り返し使用すること
ができる。

【００６６】(2) 像担持体が移動している間においてト
ナーの正常な帯電極性と逆極性のバイアス電圧をローラ
に印加し、像担持体が停止している間においてトナーの
正常な帯電極性と同極性のバイアス電圧をローラに印加
することにより、像担持体が移動している間には、正常
な極性に帯電している残留トナーを像担持体の表面から
ローラの周面に移動させることができるとともに、逆極
性に帯電している残留トナーをブレードによって像担持
体の表面から掻き落とすことができる。また、像担持体
が移動を停止した後における所定時間内には、像担持体
の表面からローラの周面に移動した正常な極性に帯電し
た残留トナーをローラの周面から離脱させることがで
き、像担持体の表面とローラの周面との間に残留トナー
が存在しないようにして像担持体の表面に対するトナー
の固着を確実に防止できる。

【００６７】(3) 像担持体の移動が停止した後に、ロー
ラを少なくとも１回転させ、この間において像担持体の
移動時とは逆極性のバイアス電圧をローラに印加するこ
とにより、ローラの周面の全周から残留トナーを確実に
離脱させることができる。

【００６８】(4) 像担持体が移動している間にローラの
バイアス電圧と逆極性のバイアス電圧をブレードに印加
することにより、ローラによって除去できなかった残留
トナーを、ブレードによって機械的及び電気的に除去で
きる。

【００６９】(5) 像担持体が移動している間にローラに
印加されるバイアス電圧と逆極性のバイアス電圧をブレ
ードに印加することにより、像担持体の表面におけるブ
レードとの当接位置が変化しない状態でブレードにバイ
アス電圧を印加しないようにし、ブレードに比較的大き
なバイアス電圧を印加する場合でも像担持体とブレード
と当接位置に微小放電による像担持体の表面の損傷やブ
レードの表面へのトナーの固着を確実に防止できる。

【００７０】(6) ローラに対するバイアス電圧の印加に
よって像担持体とローラとの間に放電現象を生じないよ
うにすることにより、像担持体の表面に部分的な感光特
性の低下や放電熱による損傷を与えることがなく、画像
形成状態の低下を防止することができる。

【００７１】(7) 像担持体の表面の移動方向と逆方向に
ローラの周面を移動させることにより、像担持体の表面
の残留トナーに像担持体の表面の移動方向における上流
側に押し戻す方向の力をローラの周面から作用させ、像
担持体の表面とローラの周面との当接部分に残留トナー
が停まることがないようにし、残留トナーが摩擦熱によ
って溶融することによる像担持体の表面への固着を防止
できる。

【００７２】(8) ローラの周面を像担持体の表面よりも
速い速度で移動させることにより、小径化による単位体
積当たりの帯電量の増加によって像担持体の表面に対す
る吸着力を増した残留トナーを像担持体の表面から確実
に除去することができるとともに、像担持体の表面から
除去した残留トナーをローラの周面の移動方向に移動さ
せて像担持体の表面に残留トナーが再付着したり融着す
ることを確実に防止し、ローラの回転方向によって規定
される搬送位置に残留トナーを確実に搬送することがで
きる。

【００７３】(9) 像担持体の表面にローラの周面を弾性
接触させることにより、ローラの周面を像担持体の表面
の比較的広い範囲に略均一な弾性力によって圧接させる
ことができ、ローラによって像担持体の表面から残留ト
ナーをより確実に除去することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１及び第２の実施形態に係るクリ
ーニング装置の構成を示す概略図である。

【図２】上記クリーニング装置を含む画像形成装置の制
御部の要部の構成を示すブロック図である。

【図３】上記クリーニング装置をプロセス部に含む画像
形成装置の制御部における処理手順の一部を示すフロー
チャートである。

【図４】上記クリーニング装置の制御におけるタイミン
グチャートである。

【図５】上記クリーニング装置によって感光体ドラムの
表面から残留トナーを除去する状態を示す図である。

【図６】従来のクリーニング装置を含むプロセス部の構
成を示す図である。

【図７】従来のクリーニング装置の構成を示す図であ
る。

【符号の説明】

１−感光体ドラム（像担持体） １０，２０−クリーニング装置 １２，２１−ブレード １３−ローラ １５−ローラ電源部 １６−ローラ駆動部 ２２−ブレード電源部 ６１，６１′−正常帯電トナー（残留トナー） ６２−不良帯電トナー（残留トナー）

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トナー像を記録媒体に転写した後の像担持
   体の表面に当接するブレードを備えたクリーニング装置
   において、 像担持体の表面の移動方向におけるブレードの当接位置
   の上流側でトナー像を記録媒体に転写した後の像担持体
   の表面に当接するローラと、像担持体の移動時及び像担
   持体の移動停止後の所定時間内にローラを回転させるロ
   ーラ駆動部と、回転中のローラにバイアス電圧を印加す
   る電源部であって像担持体の移動中と移動停止中とにお
   いてバイアス電圧の極性を反転させるローラ電源部と、
   を設けたことを特徴とするクリーニング装置。
2. 【請求項２】前記ローラ電源部は、像担持体の移動時に
   トナーの正常な帯電極性と逆極性のバイアス電圧を印加
   することを特徴とする請求項１に記載のクリーニング装
   置。
3. 【請求項３】前記所定時間は、ローラが１回転する間の
   時間より長い時間であることを特徴とする請求項１又は
   ２に記載のクリーニング装置。
4. 【請求項４】前記ブレードは導電性を有し、ブレードに
   ローラの印加電圧と逆極性の直流バイアス電圧をブレー
   ドに印加するブレード電源部を設けたことを特徴とする
   請求項１乃至３のいずれかに記載のクリーニング装置。
5. 【請求項５】前記ブレード電源部は、像担持体の移動中
   においてブレードに直流バイアス電圧を印加することを
   特徴とする請求項４に記載のクリーニング装置。
6. 【請求項６】前記ローラ電源部は、像担持体の停止中に
   おける像担持体とローラとの間の電位差を放電開始電圧
   以下にすることを特徴とするクリーニング装置。
7. 【請求項７】前記ローラ駆動部は、ローラの周面が像担
   持体の表面との当接位置において像担持体の表面の移動
   方向と逆方向に移動する方向にローラを回転させること
   を特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のクリー
   ニング装置。
8. 【請求項８】前記ローラ駆動部は、像担持体の表面の移
   動速度より速い周速でローラを回転させることを特徴と
   する請求項１乃至７のいずれかに記載のクリーニング装
   置。
9. 【請求項９】前記ローラは、導電性を有する弾性体によ
   って構成したことを特徴とする請求項１乃至８のいずれ
   かに記載のクリーニング装置。