JP2003057925A

JP2003057925A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2003057925A
Application number: JP2001250740A
Authority: JP
Inventors: Yoshiya Mashita; 佳也眞下; Osamu Handa; 修半田; Tomoki Kutsuwada; 知己轡田; Akihisa Maruyama; 彰久丸山; Katsuya Takenouchi; 勝也竹野内; Masakazu Takahashi; 正和高橋; Noritaka Kuroda; 能孝黒田; Naoyuki Ekusa; 尚之江草; Nobuo Momotake; 信男百武
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2001-08-21
Filing date: 2001-08-21
Publication date: 2003-02-28
Anticipated expiration: 2021-08-21
Also published as: JP4192449B2

Abstract

(57)【要約】【課題】画像形成動作終了後の、クリーニング装置から
の瞬間的なトナー吐出しにより生じるプアクリーニング
を防止した、（ブレード＋ブラシ）クリーニング装置を
用いる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置において、一次帯電器と、感
光体上の残留トナーを除去するブレードと、接地された
導電性ブラシとを有するクリーニング装置とを備え、感
光体は画像形成後に回転を停止するものであって、一次
帯電器は、感光体の回転の停止にあたり、感光体表面
の、一次帯電器により一次帯電された部分が導電性ブラ
シに接触している状態で感光体の回転が停止するタイミ
ング以降まで感光体表面の一次帯電を継続した後に該一
次帯電を停止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真複写機、
レーザービームプリンタ、静電記録装置等の画像形成装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真複写機、レーザービームプリン
タ、ファクシミリ、静電記録装置などの画像形成装置に
おいては、回転駆動される感光体を帯電器により帯電し
た後、書き込み手段により露光して静電潜像を形成し、
この静電潜像を現像手段により現像してトナー像を作成
している。そしてこのトナー像を直接あるいは中間転写
体を介して、用紙などに転写し、定着装置によりそのト
ナー像を定着して用紙上に画像を形成する。一方、転写
されずに感光体上に残ったいわゆる転写残トナーはクリ
ーニング手段によって除去し、再び新たな画像形成プロ
セスに移行する。

【０００３】この転写残トナーを除去するクリーニング
手段としては、ブレードといわれる板状の弾性ゴムで機
械的に残トナーを除去するブレードクリーニング装置が
広く知られている。また、ロール状に構成したクリーニ
ング用のファーブラシに電圧を印加し、そのファーブラ
シで感光体上の転写残トナーを静電的に掻き取る静電ブ
ラシクリーニング装置などが開示されている（特開平６
０−１０１５７５号公報、特開平６３−２４９１８３号
公報、特公平０１−６０１４８号公報）。

【０００４】前者は、構成が非常に単純で低コストであ
り、また広いスペースを必要としないという利点があ
る。しかしながら画像密度が高いカラー画像形成装置や
中速機以上の画像形成装置ではクリーニング性能が不十
分であるという問題がある。

【０００５】後者は、使用初期はクリーニング性能が非
常に高いという利点がある。しかし、トナーなどにより
ブラシが次第に汚染されるとクリーニング性能が急速に
低下するので、金属ロールなどの補助手段をブラシに当
接させることによりブラシからトナーを適宜取り除く必
要がある。またブラシや金属ロールにバイアス電圧を印
加するための複数の電源が必要となり、高コストとなる
上、そのためのスペースが必要となり画像形成装置の小
型化には不向きとなることから、この静電ブラシクリー
ニング装置は一部の高速機を除外すれば、ほとんど利用
されていない。

【０００６】最も汎用性の高いプロセススピード１５０
〜２５０ｍｍ／ｓｅｃの中速機においては、ブレードを
主たるクリーニング手段として用い、ブラシを補助手段
として用いる、（ブレード＋ブラシ）クリーニング装置
が広く採用されている。しかし、この装置におけるブラ
シは、絶縁性または半絶縁性の部材を用い、バイアス電
圧を印加せず、単にトナーを掻き乱し、感光体とトナー
との付着を弱める働きをしたり、あるいは回収経路への
搬送補助材としての作用をするにすぎず、トナーを除去
するクリーナとしてはほとんど機能していない。そこ
で、高速機や、ブレードでのクリーニング性が低い球形
トナーを用いる画像形成装置では、クリーニング性が不
十分となるプアクリーニングが発生してしまう。

【０００７】ブラシにバイアスを印加せずにブラシによ
るクリーニング性を高める方法としては、ブラシに導電
性の素材を用い、且つその一端を接地する構成が考えら
れる。

【０００８】この方法によれば、ブラシにバイアス電圧
を印加せずに、上述した静電ブラシクリーニング装置と
同等の効果が得られるので、ブラシによるトナー回収が
可能となる。

【０００９】図１は、画像形成装置の概略構成例を示す
図である。

【００１０】図１において、感光体１は、モーターによ
り駆動されて所定方向に回転し、帯電器２により均一に
マイナス数百ボルトに帯電される。帯電された感光体１
は、、書き込み手段３により露光され、その感光体１上
には静電潜像が形成され、その静電潜像は、現像器４の
トナーにより現像される。すなわち、現像器４内で攪拌
され負に帯電したトナーは、現像器４にマイナスのバイ
アス電圧が印加されると、静電潜像との間に電位差が生
じるので、感光体１に接近した位置においてその静電潜
像に転移してトナー像を形成することにより現像が行わ
れる。そして、感光体１上のトナー像は、転写手段６か
らプラスのバイアス電圧が印加されると、給紙装置（図
示せず）から搬送されてくる用紙との間に電位差が生じ
るので、用紙上に転写される。用紙上に転写されたトナ
ー像は、定着装置８により加熱とともに加圧され用紙上
に定着されたトナー像からなる画像が形成される。

【００１１】一方、用紙上に転写されずに感光体１上に
残留した残トナーは、一端がシャフトを介して接地され
た導電ブラシローラ５１とブレード５２とにより構成さ
れるクリーニング装置５に突入する。クリーニング装置
５内に突入した残トナーは、その一部は導電ブラシロー
ラ５１により静電的に回収され、残りはブレード５２に
よって感光体１表面から除去される。残トナーの回収が
終了した感光体１は、除電装置７でさらに残電荷が除去
され、次の画像形成プロセスに備える。

【００１２】図２は、画像形成プロセスに関与する各デ
バイスの画像形成動作のタイミングを示すタイミングチ
ャートである。

【００１３】図２に示すように、画像形成プロセスに関
与する各デバイスは、感光体ドラムモータが回転し感光
体が回転を開始し画像形成動作を開始（第１段）した後
に、少なくとも所望の出力画像サイズの画像形成領域に
対応して、感光体の帯電（第２段）、露光（第３段）、
現像（第４段）、用紙への転写（第５段）、そして定着
という画像形成動作を順次実行する。そして、用紙への
転写を終了した感光体は、転写残トナーを回収するクリ
ーニングを行うとともに、残留電荷を除電し（第６
段）、一連の画像形成動作を終了する（第１段、第６
段）。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、画像形
成プロセスに関与する各デバイスが動作終了し、感光体
が空回転する（サイクルアウト）時に、回収されて感光
体クリーニング装置のブラシロールに蓄積されたトナー
が感光体側に吐き出されてしまうという問題がある。

【００１５】この回収されたトナーが感光体側に吐き出
されてしまうという現象は、感光体電位が除電されてゼ
ロ付近になる画像形成動作終了後に、わずかながらマイ
ナスに帯電したブラシと電位がゼロ付近になった感光体
との間に生じた電場により、ブラシ内に蓄積されていた
トナーが感光体側に移動することにより生じるものであ
り、感光体の駆動モータを他のデバイスと共通に用いる
場合や、中間転写体を用いる場合など、画像形成動作が
終了し、露光前工程である帯電を停止させた後に、引き
続き感光体の回転を継続させる画像形成装置に共通に発
生する現象である。

【００１６】クリーニングブレードは経時劣化し、クリ
ーニング性能が徐々に低下するので、ブラシに蓄積して
いたトナーが、瞬間的に集中して感光体に移動し、その
移動したトナーが一気にクリーニングブレードに突入す
ると、ブレードのクリーニング性能をはるかに超えてし
まい、プアークリーニング状態が発生する可能性が極め
て高く、この傾向は、ブレードをすりぬけ易い球形トナ
ー使用の画像形成装置では顕著である。

【００１７】この対策として、画像形成時にも適宜ブラ
シに溜まったトナーを感光体上に戻すことにより、ブラ
シに大量のトナーが溜まらないようにしたり、ブラシに
溜まったトナーを適宜除去することによって改善する方
法が考えられる。

【００１８】しかしながら、トナーはブラシ内に静電的
に付着しているため、そのトナーを感光体上に戻すため
にはブラシ自体にバイアス電圧を印加してブラシの電位
をコントロールする必要があるし、またフリッカーバー
などを用いる機械的手段ではトナーの除去は困難なの
で、新たな補助手段が必要となり、かえってコストアッ
プとなる。

【００１９】本発明は、上記事情に鑑み、画像形成動作
終了後の、クリーニング装置からの瞬間的なトナー吐出
しにより生じるプアクリーニングを、コストアップやス
ペース増をもたらすことなく防止した、（ブレード＋ブ
ラシ）クリーニング装置を用いる画像形成装置を提供す
ることを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決する本
発明の第１の画像形成装置は、所定方向に回転する感光
体表面を一次帯電し、一次帯電後の感光体表面に露光光
を照射することにより該感光体表面に静電潜像を形成
し、該静電潜像をトナーで現像して該感光体上にトナー
像を形成し、該トナー像を、最終的に記録媒体上に転写
および定着することにより該記録媒体上に定着トナー像
からなる画像を形成する画像形成装置において、上記感
光体表面を露光光の照射に先立って一次帯電する一次帯
電器と、上記感光体上に形成されたトナー像が転写され
た後の該感光体表面に残留するトナーを除去する、上記
感光体表面に当接するブレードと、該ブレードよりも該
感光体の回転方向上流側に配備された、該感光体表面に
接するとともに接地された導電性ブラシとを有するクリ
ーニング装置とを備え、上記感光体は画像形成後に回転
を停止するものであって、上記一次帯電器は、上記感光
体の回転の停止にあたり、該感光体表面の、該一次帯電
器により一次帯電された部分が上記導電性ブラシに接触
している状態で該感光体の回転が停止するタイミングも
しくは該タイミング以降まで該感光体表面の一次帯電を
継続した後に該一次帯電を停止するものであることを特
徴とする。

【００２１】また、上記の課題を解決する本発明の第２
の画像形成装置は、所定方向に回転する感光体表面を一
次帯電し、一次帯電後の感光体表面に露光光を照射する
ことにより該感光体表面に静電潜像を形成し、該静電潜
像をトナーで現像して該感光体上にトナー像を形成し、
該トナー像を、最終的に記録媒体上に転写および定着す
ることにより該記録媒体上に定着トナー像からなる画像
を形成する画像形成装置において、上記感光体上に形成
されたトナー像が転写された後の該感光体表面に残留す
るトナーを除去する、上記感光体表面に当接するブレー
ドと、該ブレードよりも該感光体の回転方向上流側に配
備された、該感光体表面に接するとともに接地された導
電性ブラシとを有するクリーニング装置と、上記感光体
の回転方向に関し該感光体上のトナー像が転写される転
写位置よりも下流側かつ上記クリーニング装置よりも上
流側において上記感光体表面を補助帯電する補助帯電器
とを備え、上記感光体は画像形成後に回転を停止するも
のであって、上記補助帯電器は、上記感光体の回転の停
止にあたり、該感光体表面の、該補助帯電器により補助
帯電された部分が上記導電性ブラシに接触している状態
で該感光体の回転が停止するタイミングもしくは該タイ
ミング以降まで該感光体表面の補助帯電を継続した後に
該補助帯電を停止するものであることを特徴とする。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の画像形成装置の
実施形態について説明する。

【００２３】図３は、本発明の画像形成装置の第１の実
施形態を示す概略構成図である。

【００２４】図３に示す画像形成装置は、画像形成部１
００と、出力制御部１１０とを有している。

【００２５】画像形成部１００は、トナー像が形成され
る感光体１と、その感光体１を均一に帯電させる帯電装
置２と、均一に帯電された帯電装置２に露光光を照射し
て静電潜像を形成する露光装置３と、感光体１上の静電
潜像にトナーを付与してトナー像を形成する現像ロール
４ａとトナーとキャリヤからなる２成分現像剤をハウジ
ング４ｃ内で攪拌し、トナーを帯電させるオーガ４ｂと
を有する現像装置４と、感光体上のトナー像を用紙上に
転写する転写装置６と、用紙上に転写されたトナー像を
加熱するとともに加圧する定着装置８と、用紙上にトナ
ー像を転写した後に感光体に残留する残トナーをクリー
ニングする感光体クリーニング装置５と、クリーニング
が終了した感光体１上の残電荷を除電する除電ランプ７
とにより構成されている。なお、感光体クリーニング装
置５の細部については、後述する。

【００２６】出力制御部１１０は、演算処理を行う中央
処理装置（ＣＰＵ）ｌ１１と、情報を記憶するランダム
アクセスメモリ（ＲＡＭ）１１２、リードオンリーメモ
リ（ＲＯＭ）１１３、および不揮発性メモリ１１４があ
り、モータ駆動装置１２１は、中央処理装置（ＣＰＵ）
ｌ１１に直結され、画像形成装置全体の駆動源となるモ
ータの回転制御を行う。帯電電源装置１２２、露光出力
制御装置１２３、現像バイアス電源装置１２４、転写バ
イアス電源装置１２６、および除電ランプ駆動装置１２
７は、入出力端子（１／Ｏターミナル）１１５を介して
中央処理装置（ＣＰＵ）１１１に接続され、帯電電源装
置１１２は、帯電装置２に印加する帯電電圧が制御さ
れ、露光出力制御装置１２３は、露光装置３から感光体
１に照射される露光光強度が制御され、現像バイアス電
源装置１２４は、現像ロール４ａに印加する現像バイア
ス電圧が制御され、転写バイアス電源装置１２６は、転
写装置６に印加する転写バイアス電圧が制御される。ま
た、除電ランプ駆動装置１２７は、除電ランプ７に印加
する電圧が制御される。

【００２７】本実施形態の感光体１は、円柱状のドラム
をなし、表面層がポリカーボネートをバインダーとする
高分子樹脂とトリフェニルアミン系の電荷輸送剤で構成
された赤外線領域に感度を持つ有機感光体が用いられて
いる。帯電装置２には、スコロトロンが用いられ、帯電
電源装置１１２からワイヤーに直流電圧マイナス５ｋ
Ｖ、グリッドに直流電圧マイナス７５０Ｖがそれぞれ印
加され、感光体１表面はマイナス７００Ｖに帯電され
る。その感光体１表面に露光装置３から露光出力制御装
置１２３により光強度が制御された露光光が照射されて
静電潜像を形成する。現像装置４内でマイナスに帯電さ
れたトナーは、現像バイアス電源装置１２４から現像バ
イアス電圧が印加されることにより、感光体上の静電潜
像に付着し、現像されてトナー像となる。現像された感
光体上のトナー像は、転写装置６と感光体１とが接触す
る転写位置にタイミングを合わせて搬送されてくる用紙
Ｐ上に転写バイアス電源装置１２６からバイアス電圧を
印加されて用紙Ｐ上に転写し、定着装置８により定着さ
れる。一方、感光体１上に残った転写残トナーはクリー
ニング装置５に突入後、一端がシャフトを介して接地さ
せたブラシローラ５２とクリーニングブレード５１によ
り、感光体１表面から除去される。さらに、感光体１上
に残留する電荷は、除電ランプ駆動装置１２７から電圧
印加された除電ランプ７により除去され、再び次の画像
形成動作に備える。

【００２８】ここで、本実施形態は、感光体上のトナー
像を用紙に直接転写する直接方式の画像形成装置に基づ
いて説明したが、画像形成装置は、必ずしも直接転写方
式に限定されるものではなく、間接転写方式の画像形成
装置であってもよい。

【００２９】また、画像形成装置全体を１つのモータで
駆動するタイプに限らず、複数のモータで分担して駆動
するタイプであっても、感光体を駆動するモータが、帯
電装置による帯電動作終了後も空回転を継続する場合に
は適用される。

【００３０】図４は、感光体クリーニング装置の詳細構
成を示す図である。

【００３１】図４において、感光体クリーニング装置５
は、感光体１表面に当接するクリーニングブレード５１
と、シャフトを介して接地されるとともに感光体１表面
に接する導電性のクリーニングブラシロール５２と、回
収した残トナーを感光体クリーニング装置５内に封入す
るロアシール５３と、クリーニングブラシロール５２に
付着しているトナーをはたいて落とすブラシフリッカー
バー５４と、感光体クリーニング装置５内に溜まった残
トナーを回収するトナー回収オーガ５５により構成され
ている。

【００３２】図５は、本実施形態の各デバイスの画像形
成動作のタイミングチャートである。

【００３３】図５において、上から第１段は、感光体ド
ラムを駆動するモータの動作、第２段は、帯電装置２に
よる帯電電圧の印加、第３段は、露光装置３からの露光
光の照射、第４段は、現像装置４における現像バイアス
の印加、第５段は、転写装置による転写バイアス電圧の
印加、第６段は、除電ランプによる残電荷の除電動作を
表わし、横軸は各画像形成動作開始から各画像形成動作
の終了までを表わしている。また、感光体が帯電装置で
帯電される位置（Ａ）から現像装置で現像される位置
（Ｃ）まで回転するのに要する時間を、Ｔ_A-Cとし、感
光体が帯電装置で帯電される位置（Ａ）からクリーニン
グブラシロールでクリーニングされる位置（Ｅ）まで回
転するのに要する時間を、Ｔ_A-Eとする。

【００３４】先ず、画像形成動作が開始されると、モー
タ駆動装置により、感光体ドラムを駆動するモータが回
転し（第１段）、現像装置の現像ローラも所定の速度で
回転する。同時に、帯電電源装置により帯電装置に電圧
が印加され、感光体表面が−７００Ｖに帯電され（第２
段）、除電ランプは、除電ランプ駆動装置から電圧印加
されて、残留電荷を除電する（第６段）。さらに、感光
体表面の帯電された部分に露光出力制御装置により光強
度が制御された露光装置から露光光が照射され、感光体
表面に静電潜像が形成される（第３段）。現像装置で
は、トナーとキャリアからなる２成分現像剤がハウジン
グ内に充填され、オーガにより攪拌されることによりト
ナーがマイナス３０μＣ／ｇに帯電されており、感光体
の回転により、静電潜像形成領域が現像ロールに近接す
る現像領域に進入するのと略同時に現像バイアス電源装
置から所定の現像バイアス電圧が印加され、マイナスに
帯電したトナーが静電潜像に付着することにより現像さ
れ、感光体表面にトナー像が形成される（第４段）。

【００３５】続いて、転写装置と感光体とが接触して形
成する転写位置に感光体表面上のトナー像が進入するの
と同時もしくは直前に、転写バイアス電源装置から所定
の転写バイアス電圧が転写装置に印加され、転写位置に
搬送されてくる用紙Ｐにそのトナー像が転写される（第
５段）。

【００３６】一方、露光装置から照射される露光光の光
強度を制御する露光出力制御装置は、静電潜像を形成す
るための露光光の照射が終了するとその動作を停止し
（第３段）、転写装置に転写バイアス電圧を印加する転
写バイアス電源装置は、感光体表面上のトナー像形成領
域が転写位置を通過するタイミングと略同時にその動作
を停止する（第５段）。しかし、帯電装置に電圧を印加
する帯電電源装置、現像装置に現像バイアス電圧を印加
する現像バイアス電源装置、除電ランプに電圧を印加す
る除電ランプ電源装置は、それぞれの画像形成動作が終
了した後も動作を継続している（第２段、第４段、第６
段）。そして、帯電電源装置の出力が停止した後（第２
段）、感光体の表面が非帯電状態に戻った領域が現像領
域に進入するタイミングと略同時に現像バイアス電源装
置の出力が停止され（第４段）、さらに非帯電領域が現
像領域を過ぎてから感光体クリーニング装置のブラシロ
ーラに到達する前に感光体ドラムモータ駆動装置を停止
させる（第１段）。

【００３７】本実施形態では、感光体クリーニング装置
のブラシローラが感光体の帯電された部分と絶えず接触
している状態で、感光体ドラムモータ駆動装置が停止す
るタイミングもしくはそのタイミング以降まで、帯電電
源装置は出力を継続した後にその帯電を終了するので、
画像形成動作終了時におけるブラシからのトナー吐き出
しを防止することができる。

【００３８】なお、本実施形態では、現像バイアス電源
装置についても画像形成動作終了後も帯電装置と同期さ
せて動作させることにより感光体表面へのトナーの大量
転移を防止する必要があるが、ロータリー現像機のよう
に現像時以外には現像領域から現像機が退避する方式で
ある場合には、帯電電源装置の出力を停止した直後に感
光体ドラムモータ駆動装置を停止させても現像機からの
トナーもしくはキャリアの吐き出しは発生することはな
い。

【００３９】次に、本発明の画像形成装置の第２の実施
形態について説明する。

【００４０】図６は、第２の実施形態の画像形成装置を
示す概略構成図である。

【００４１】図６に示す画像形成装置は、画像形成部２
００と、出力制御部２１０とを有している。

【００４２】画像形成部２００は、トナー像が形成され
る感光体１と、その感光体１を均一に帯電させる帯電装
置２と、均一に帯電された帯電装置２に露光光を照射し
て静電潜像を形成する露光装置３と、感光体１上の静電
潜像にトナーを付与してトナー像を形成する現像ロール
４ａとトナーとキャリヤからなる２成分現像剤をハウジ
ング４ｃ内で攪拌しトナーを帯電させるオーガ４ｂと
を、イエロ（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブ
ラック（Ｋ）色それぞれの現像剤ごとに有するロータリ
式現像装置４と、感光体上のトナー像を一旦中間転写ベ
ルトに転写する１次転写装置１６と、感光体１に接触し
ながら循環移動し、感光体から各色トナー像を順次重畳
して転写される中間転写ベルト１０と、中間転写ベルト
１０上に重畳された各色トナー像を搬送路を経て送られ
てくる用紙上に２次転写する２次転写装置１１と、搬送
ベルト１３を経由して搬送されてくる用紙上に２次転写
された各色トナー像を加熱とともに加圧して用紙上に定
着する定着装置８とを備えている。中間転写ベルト１０
の循環移動方向に関し２次転写装置１１の下流側で、１
次転写装置１６の上流側には中間転写ベルト１０に残留
する残トナーをクリーニングする中間転写体クリーニン
グ装置１２を備えている。また、感光体１の回転方向に
関し、１次転写装置１６の下流側には、感光体１上に残
留するトナーの極性をそろえる補助帯電装置９が配置さ
れ、補助帯電装置９の下流には、感光体１に残留するト
ナーをクリーニングする感光体クリーニング装置５が配
置され、さらに感光体クリーニング装置５の下流で、帯
電装置２の上流側には、感光体１に残留する電化を除去
する除電ランプ７が配置されている。中間転写体クリー
ニング装置１２はポリウレタンからなるブレード１２ａ
とブラシローラ１２ｂとを有し、中間転写体１０に対し
て離接可能に配設され、クリーニング時にはブレード１
２ａを設置角度１７度、当接圧２．２ｇ／ｍｍの圧力で
中間転写体１０に当接させる。また、感光体クリーニン
グ装置５は、図４に示したものと同様に、感光体１表面
に当接するクリーニングブレード、シャフトを介して接
地されるとともに感光体１表面に接する導電性のクリー
ニングブラシロール５２、回収した残トナーを感光体ク
リーニング装置内に封入するロアシール５３、クリーニ
ングブラシロール５２に付着しているトナーをはたいて
落とすブラシフリッカーバー５４、感光体クリーニング
装置５内に溜まった残トナーを回収するトナー回収オー
ガ５５を備えている。

【００４３】出力制御部２１０は、演算処理を行う中央
処理装置（ＣＰＵ）２１１と、情報を記憶するランダム
アクセスメモリ（ＲＡＭ）２１２、リードオンリーメモ
リ（ＲＯＭ）２１３、および不揮発性メモリ２１４があ
り、感光体ドラムを駆動する感光体ドラムモータ駆動装
置２３２とロータリ式の現像装置４や定着装置などを駆
動するメインモータ駆動装置２３１は、中央処理装置
（ＣＰＵ）２１１に直結され、それぞれのモータの回転
制御を行う。帯電電源装置２２２、露光出力制御装置２
２３、現像バイアス電源装置２２４、１次転写バイアス
電源装置２２６、２次転写バイアス電源装置２２１、補
助帯電電源装置２２９および除電ランプ駆動装置２２７
は、入出力端子（１／Ｏターミナル）２１５を介して中
央処理装置（ＣＰＵ）２１１に接続され、帯電電源装置
２２２は、帯電装置２に印加する帯電電圧が制御され、
露光出力制御装置２２３は、露光装置３から感光体１に
照射される露光光強度が制御され、現像バイアス電源装
置２２４は、現像ロール４ａに印加する現像バイアス電
圧が制御され、１次転写バイアス電源装置２２６は、１
次転写装置６に印加する転写バイアス電圧が制御され、
２次転写バイアス電源装置２２１は、２次転写装置に対
向するロールに印加する転写バイアス電圧が制御され、
補助帯電電源装置２２９は、補助帯電装置に印加する電
圧を制御される。また、除電ランプ駆動装置２２７は、
除電ランプ７に印加する電圧が制御される。

【００４４】本実施形態における画像形成プロセスは第
１の実施形態とほぼ同じであるが、感光体１上に形成さ
れた各色のトナー像は、１次転写装置１６により中間転
写体１０上に繰り返し転写して重畳され、中間転写体１
０上にフルカラートナー像が形成された後、そのフルカ
ラートナー像は、２次転写装置１１により用紙Ｐ上に一
括転写され、その用紙Ｐ上のフルカラートナー像は、定
着装置８により定着されフルカラー画像がプリントアウ
トする。

【００４５】尚、感光体１上に残った転写残トナーや、
１次転写時に中間転写体１０上から転移した逆転写トナ
ーは、コロトロン方式の補助帯電装置９により帯電極性
が揃えられた後に感光体クリーニング装置５に突入し、
一端をシャフトを介して接地させたブラシローラ５２と
クリーニングブレード５１により、感光体１表面から除
去される。

【００４６】ここで、本実施形態は、感光体上のトナー
像を一旦中間転写体に転写する４サイクルの中間転写方
式の画像形成装置に基づいて説明したが、タンデム式の
ものであってもよい。また、画像形成装置は、必ずしも
中間転写方式に限定されるものではなく、直接転写方式
の画像形成装置であってもよい。また、各デバイスは、
複数のモータで分担して駆動するタイプのものである必
要はなく、補助帯電装置を用いる場合には画像形成装置
全体を１つのモータで回転駆動するタイプのものであっ
ても適用される。

【００４７】図７は、本実施形態の各デバイスの画像形
成動作を示すタイミングチャートである。

【００４８】図７において、上から第１段は、感光体ド
ラムを駆動するモータの動作、第２段は、帯電装置２に
よる帯電電圧の印加、第３段は、露光装置３からの露光
光の照射、第４段は、現像装置における現像バイアスの
印加、第５段は、１次転写装置による１次転写バイアス
電圧の印加、第６段は、２次転写装置による２次転写バ
イアス電圧の印加、第７段は、中間転写体クリーニング
装置の中間転写体への離接、第８段は、補助帯電装置に
よる帯電電荷の付与、第８段は、除電ランプによる残電
荷の除電動作を表わし、横軸は各画像形成動作開始から
各画像形成動作の終了までを表わしている。

【００４９】画像形成動作が開始されると、感光体ドラ
ムモータ駆動装置と、メインモータ駆動装置とにより、
感光体ドラムモータとメインモータが回転を開始し、こ
れにより感光体ドラムが所定の速度で回転し、中間転写
体も所定の速度で循環移動する（第１段）。同時に、帯
電電源装置によりスコロトロン帯電装置に電圧印加が開
始され、感光体表面がマイナス７００Ｖに帯電される
（第２段）。さらに、帯電された帯電領域に対して露光
装置から各色に応じた露光光が照射され、各色に対応し
た静電潜像が形成される（第３段）。現像装置は、Ｙ、
Ｍ、Ｃ、Ｋ色の各現像装置で構成され、各色毎のハウジ
ング内に充填されたトナー及びキャリアからなる２成分
現像剤は、オーガの回転により攪拌されてマイナス３０
〜４０μＣ／ｇ程度に帯電される。感光体上に形成され
た静電潜像が回転するのに応じてロータリー現像機駆動
装置により、対応する色の現像ローラが感光体に近接
し、同時に、現像バイアス電源装置により所定の現像バ
イアス電圧が印加され、マイナスに帯電した色トナーが
静電潜像に付着して現像がなされ色トナー像となる（第
４段）。

【００５０】続いて、感光体に対し１次転写ロールが圧
接されて形成されている１次転写領域に、感光体上の色
トナー像が進入するのと同時もしくは直前に、１次転写
バイアス電源装置により所定の１次転写バイアス電圧が
印加され、中間転写体上にはＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ色のトナー
像が繰り返し転写されて重畳され、中間転写体上にフル
カラートナー像が形成される（第５段）。中間転写体上
に形成されたフルカラートナー像は、２次転写領域に進
入するタイミングと同時または直前に２次転写バイアス
電源装置により所定の２次転写バイアス電圧が印加さ
れ、それとタイミングを合わせて２次転写領域へと搬送
される用紙Ｐにフルカラートナー像は一括して２次転写
される（第６段）。

【００５１】一方、スコロトロン帯電装置に帯電電圧を
印加する帯電電源装置、露光装置から照射される露光光
の光強度を制御する露光出力制御装置、現像機に所定の
現像バイアス電圧を印加する現像バイアス電源装置、１
次転写装置に１次転写バイアス電圧を印加する１次転写
バイアス電源装置は、それぞれの画像形成動作を終了す
るとその動作を停止する。しかし、帯電装置、露光装
置、現像機、および１次転写装置が画像形成動作を停止
しても、補助帯電電源装置、除電ランプ電源装置は、動
作を継続している。そして、補助帯電電源装置および除
電ランプ電源装置は、感光体ドラムモータ駆動装置が感
光体ドラムの回転を停止させるのと略同時に出力を停止
する。

【００５２】本実施形態では、補助帯電電源装置が継続
して出力することにより補助帯電装置が帯電を継続し、
感光体が停止する前に感光体の非帯電部分が感光体クリ
ーニング装置のブラシローラと接触することがないよう
にしたため、画像形成装置の各デバイスが画像形成動作
を終了した後においてもブラシローラから感光体へのト
ナーの吐き出しを防止することができる。

【００５３】次に、本発明の画像形成装置の効果を確認
する試験の結果について説明する。

【００５４】本発明の効果を検証するため、以下のよう
な試験を行った。

【００５５】ＹＭＣＫ各色の各ハーフトーン（７０×４
＝２８０％）トナー像（Ａ３版２枚分相当）を感光体上
に形成し感光体クリーニング装置に突入させる。この時
のクリーニングブラシロールヘのトナーの突入量は約８
００ｍｇであり、その大半はいったんブラシロールに静
電的に回収される。しかし、感光体の帯電状態が終了
し、感光体電位とブラシロール電位が逆転すると、ブラ
シロールに回収されていたトナーが一気に吐き出される
こととなる。そこで、従来の一般的な画像形成動作シー
ケンスと本発明を適用した画像形成動作シーケンスにつ
いて、ブレードからのトナーすり抜け量、すなわちプア
ークリーニング発生の有無について確認した。なお、本
発明の効果をより詳細に解析するため、テストに際して
は劣化ブレードと劣化感光体とを組み合わせ、さらに形
状係数が異なる３種のトナーについて、試験を実施し
た。

【００５６】

【表１】

【００５７】テストに用いたブレードは、ポリウレタン
からなり、直径８４ｍｍ、回転数２００ｋｃｙｃｌｅの
感光体に設置角度２５度、当接圧１．８ｇ／ｍｍで実機
使用されているものを、クリーニング性能が低下するよ
うに設定し直し、優劣を鮮明にさせるため、設定角度２
２度、当接圧１．５ｇ／ｍｍのものを用いて評価した。
感光体は、表面にＲｚ＝２．５μｍ（９点平均）程度の
スクラッチが形成されたものを用い、ブラシは、カーボ
ンファイバーとナイロンの混紡で、電気抵抗は１０²〜
１０⁴Ω、ブラシの密度は５０ｋｆ／ｉｎｃｈのものを
用いた。

【００５８】実験環境は、ブレードの反発弾性が低下す
る、温度１０℃、相対湿度１５％のクリーニングストレ
ス環境下で行った。

【００５９】トナーは、重合法により作成された形状係
数（ＳＦ１）が１００から１４０の試作品の中から３水
準を選択して用いた。

【００６０】試験の結果は、表１に示す通り、従来の画
像形成動作を行った場合は、トナー形状係数が１２０、
１３２、１４５のいずれの場合とも、筋状もしくは帯状
のプアクリーニングが発生したが、本発明を適用した場
合は、トナー形状係数が１３２、１４５の場合はプアク
リーニングが未発生であり、トナー形状係数が１２０の
場合にはプアクリーニングが発生したが、断続的であっ
た。したがって、本発明の画像形成装置を適用すること
により、画像形成動作終了後に発生していたブラシロー
ルからのトナーの吐き出しを効果的に防止することがで
き、クリーニング装置のクリーニング性能が低下した場
合でも継続して使用することができることがわかった。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
装置によれば、クリーニングブラシによるトナー回収機
能と画像形成動作終了後のブラシからの瞬間的なトナー
吐き出し防止の双方を満足させるとともに、コストやス
ペースを費やさずに、長期にわたり安定した画質の画像
を提供することができる。特に、クリーニングには不利
となる球形に近いトナーを用いる画像形成装置において
も、プアクリーニングを有効に防止できる。また、ブラ
シローラを介して感光体に潤滑剤を供給する画像形成装
置においては、感光体の回転動作を停止するまで感光体
表面の帯電状態が保持されるため安定した潤滑剤供給が
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像形成装置の概略構成例を示す図である。

【図２】画像形成プロセスに関与する各デバイスの画像
形成動作のタイミングを示すタイミングチャートであ
る。

【図３】本発明の画像形成装置の第１の実施形態を示す
概略構成図である。

【図４】感光体クリーニング装置の詳細構成を示す図で
ある。

【図５】本実施形態の各デバイスの画像形成動作のタイ
ミングチャートである。

【図６】第２の実施形態の画像形成装置を示す概略構成
図である。

【図７】本実施形態の各デバイスの画像形成動作を示す
タイミングチャートである。

【符号の説明】

１感光体２帯電装置３露光装置４現像装置４ａ現像ロール４ｂオーガ４ｃハウジング５感光体クリーニング装置６転写装置７除電ランプ８定着装置９補助帯電装置１０中間転写ベルト１１２次転写装置１２中間転写体クリーニング装置１３搬送ベルト１６１次転写装置５１クリーニングブレード５２クリーニングブラシ５３ロアシール５４フリッカーバー５５オーガー１００，２００画像形成部１１０，２１０出力制御部１１１，２１１中央処理装置１１２，２１２ランダムアクセスメモリ１１３，２１３リードオンリーメモリ１１４，２１４不揮発性メモリ１１５，２１５入出力端子１２１モータ駆動装置１２２，２２２帯電電源装置１２３，２２３露光出力制御装置１２４，２２４現像バイアス電源装置１２６転写バイアス電源装置１２７，２２７除電ランプ電源装置２２１２次転写バイアス電源装置２２６１次転写バイアス電源装置２３１メインモータ駆動装置２３２感光体ドラムモータ駆動装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者轡田知己神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者丸山彰久神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者竹野内勝也神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者高橋正和神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者黒田能孝神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者江草尚之神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーンテクなかい富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者百武信男神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社海老名事業所内Ｆターム(参考） 2H134 GA01 GB02 HB01 HB03 HB13 HB18 HD01 HD11 KA13 KA24 KB14 KF02 KG01 KG08 KH07 2H200 GA23 GA31 GA41 GA44 GB12 GB13 GB21 GB32 HA12 HA29 HB03 HB26 JA01 JB10 PA10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定方向に回転する感光体表面を一次帯電
し、一次帯電後の感光体表面に露光光を照射することに
より該感光体表面に静電潜像を形成し、該静電潜像をト
ナーで現像して該感光体上にトナー像を形成し、該トナ
ー像を、最終的に記録媒体上に転写および定着すること
により該記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成
する画像形成装置において、前記感光体表面を露光光の照射に先立って一次帯電する
一次帯電器と、前記感光体上に形成されたトナー像が転写された後の該
感光体表面に残留するトナーを除去する、前記感光体表
面に当接するブレードと、該ブレードよりも該感光体の
回転方向上流側に配備された、該感光体表面に接すると
ともに接地された導電性ブラシとを有するクリーニング
装置とを備え、前記感光体は画像形成後に回転を停止するものであっ
て、前記一次帯電器は、前記感光体の回転の停止にあたり、
該感光体表面の、該一次帯電器により一次帯電された部
分が前記導電性ブラシに接触している状態で該感光体の
回転が停止するタイミングもしくは該タイミング以降ま
で該感光体表面の一次帯電を継続した後に該一次帯電を
停止するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】所定方向に回転する感光体表面を一次帯電
し、一次帯電後の感光体表面に露光光を照射することに
より該感光体表面に静電潜像を形成し、該静電潜像をト
ナーで現像して該感光体上にトナー像を形成し、該トナ
ー像を、最終的に記録媒体上に転写および定着すること
により該記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成
する画像形成装置において、前記感光体上に形成されたトナー像が転写された後の該
感光体表面に残留するトナーを除去する、前記感光体表
面に当接するブレードと、該ブレードよりも該感光体の
回転方向上流側に配備された、該感光体表面に接すると
ともに接地された導電性ブラシとを有するクリーニング
装置と、前記感光体の回転方向に関し該感光体上のトナー像が転
写される転写位置よりも下流側かつ前記クリーニング装
置よりも上流側において前記感光体表面を補助帯電する
補助帯電器とを備え、前記感光体は画像形成後に回転を停止するものであっ
て、前記補助帯電器は、前記感光体の回転の停止にあたり、
該感光体表面の、該補助帯電器により補助帯電された部
分が前記導電性ブラシに接触している状態で該感光体の
回転が停止するタイミングもしくは該タイミング以降ま
で該感光体表面の補助帯電を継続した後に該補助帯電を
停止するものであることを特徴とする画像形成装置。