JP2003066799A

JP2003066799A - クリーナ装置及びそれを備えたプロセスユニット

Info

Publication number: JP2003066799A
Application number: JP2001254110A
Authority: JP
Inventors: Shogo Sato; 正吾佐藤
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2001-08-24
Filing date: 2001-08-24
Publication date: 2003-03-05

Abstract

(57)【要約】【課題】紙粉除去能力を維持できるクリーナ装置を提
供する。【解決手段】回転周面の表面が滑らかで、気泡が表面
に開放されないような導電性弾性体からなる紙粉除去ロ
ーラ５１に、トナーが感光体ドラム２７の方向に向かう
ような電界を形成するためのバイアスを印加して、紙粉
のみを紙粉除去ローラ５１の滑らかな表面に引きつけ
る。紙粉除去ローラ５１の回転周面の一側には、繊維部
材からなる摺擦部材５３を押しつけ、紙粉除去ローラ５
１の表面に付着した紙粉を摺擦部材５３の繊維部材にて
からめ捕り、保持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザプリンタな
どの電子写真方式の画像形成手段におけるクリーナ装置
及びそれを備えたプロセスユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、レーザプリンタなどの画像形
成装置には、被帯電体である感光体ドラムと、その感光
体ドラムの周りに、帯電装置、スキャナ装置、現像装置
および転写装置とが、感光体ドラムの回転方向に従って
順次設けられているプロセスユニットが備えられてい
る。感光体ドラムの表面は、その感光体ドラムの回転に
伴なって、まず、帯電装置により一様に帯電された後、
スキャナ装置からのレーザービームの高速走査により露
光され、所定の画像データに基づく静電潜像が形成され
る。一方、このプロセスユニットには、現像装置の現像
ローラに供給するためのトナーが収容されており、現像
ローラには、そのトナーが供給されて、薄層として現像
ローラ上に担持されている。そのため、現像ローラの回
転により、その現像ローラ上に担持されているトナー
が、感光体ドラムと対向する時に、感光体ドラムの表面
上に形成されている静電潜像に供給され、選択的に担持
されることによって可視像が形成される。その後、感光
体ドラムの表面上に担持された可視像は、転写装置であ
る転写ローラと対向して、用紙が感光体ドラムと転写ロ
ーラとの間を通る間に、その用紙に転写される。

【０００３】このような画像形成装置において、用紙に
転写された後に感光体ドラム上に残存するトナーを、現
像ローラによって再び回収する、いわゆるクリーナレス
方式によって、トナーを回収するものが知られている。
このようなクリーナレス方式によって感光体ドラム上の
残存トナーを回収すれば、ブレードなどのクリーナ装置
や、廃トナーの貯留手段を設ける必要がないため、装置
構成の簡略化、小型化およびコストの低減化を図ること
ができる。

【０００４】この方式では、紙から出る紙粉がトナーと
共に現像器に回収され、その紙粉が起因となる印字不良
が発生した。特に印字用紙に酸性紙が使用されると、酸
性紙含まれるパルプ繊維や填料であるタルクが現像器に
混入されることによって、著しい印字不良が発生する。
パルプ繊維は非磁性１成分の現像器に混入されると、ト
ナー層規制用のブレードと現像ローラとの間に挟まっ
て、ブレードにダメージを与えたり、パルプ繊維にまと
わりついたトナーと一緒にブレードを通過して、白ベタ
に印刷されるという印字不良を起こす。

【０００５】タルクはかなり強い負帯電性の物質である
ので、正帯電トナーを使用したプロセスにおいては、現
像器にタルクが混入すると、印字カブリの原因となる。
また、負帯電トナーを使用したプロセスにおいても、同
様に印字カブリの原因となったり、カブリとまではいか
なくても、トナーの帯電量が高くなり過ぎて、画像濃度
の低下を引き起こすという問題があった。

【０００６】そこで、例えば、特開平９−１２７８４４
号公報では、感光体ドラムの回転方向における転写ロー
ラの下流側に、さらに、導電性の弾性体からなるクリー
ニングローラを、感光体ドラムの表面に摺擦するように
設けて、画像形成動作において、用紙への転写時には、
クリーニングローラに感光体ドラムの表面電位よりも低
いバイアス（負バイアス）を印加して、感光体ドラム上
に残存するトナーを一時的に回収する一方、用紙への非
転写時、つまり、順次画像が形成される用紙の間には、
感光体ドラムの表面電位よりも高いバイアス（正バイア
ス）を印加して、クリーニングローラによって一時的に
回収されているトナーを感光体ドラム上に吐出し、その
戻されたトナーを現像ローラによって回収するように構
成し、このクリーニングローラによって一時的に回収さ
れたトナーに混じった紙粉を除去する手段として、当該
クリーニングローラを、体積固有抵抗率が中抵抗値を示
す発泡体により構成し、このクリーニングローラを感光
体ドラムの回転方向に対してカウンタ方向に回転駆動さ
せ、さらに、クリーニングローラの表面に導電性を有す
るブラシ部材を摺擦させる一方、該ブラシ部材には、ク
リーニングローラと同電位にする電圧を印加したり、ク
リーニングローラによって一時的に回収されたトナーと
同極性の電圧を印加することを提案している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、クリー
ニングローラが発泡体であるため、その開放された気泡
中に紙粉が絡め取られて保持する能力が高いため、前記
ブラシにより紙粉を気泡から掻き取り難くなり、クリー
ニングローラ内に紙粉が蓄積され、当該クリーニングロ
ーラの紙粉除去能力が低下する。また、前記ブラシでク
リーニングローラの表面の気泡部分を擦った時に、紙
粉、特にパルプ繊維が毛羽立った状態でクリーニングロ
ーラの表面に付着したままとなるので、これにより、感
光体ドラムの表面に筋状のトナー抜け部が発生したり、
紙粉が感光体ドラムの表面に再度付着してしまうという
問題もあった。さらに、前記ブラシ部材は植設の密度が
荒いため、クリーニングローラの回転周面全体に一様に
ブラシの先端が当接できず、紙粉除去の効率が悪いとい
う問題もあった。

【０００８】本発明は、前記従来の問題点を改良すべく
なされたものであり、紙粉除去性能を高くできるクリー
ナ装置、及びこの装置を備えて高い印字品質を保持でき
るプロセスユニットを提供することを目的とするもので
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明のクリーナ装置は、画像形成
装置における像担持体上の移動方向のうち転写手段より
下流側で像担持体に接触するローラ手段と、該ローラ手
段に接触する摺擦部材とからなるクリーナ装置におい
て、前記ローラ手段は、表面が多孔性を有しない導電性
弾性体もしくは、表面が多孔性を有しない導電性の発泡
体にて構成し、該ローラ手段の回転周面に対して前記摺
擦部材を押圧付勢したものである。

【００１０】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載のクリーナ装置において、前記ローラ手段には、
像担持体との間で、トナーに像担持体方向の力が働く電
界であり、像担持体上の紙粉にローラ手段方向の力が働
く電界を形成するためのバイアスを印加することを特徴
とするものである。

【００１１】そして、請求項３に記載の発明は、請求項
２に記載のクリーナ装置において、前記転写手段には、
前記像担持体上のトナーに、当該像担持体と転写手段と
の間の用紙に向かう力が働く電界を形成するためのバイ
アスが印加され、ローラ手段は、前記像担持体の表面の
移動方向において、転写手段の下流であって、前記現像
手段の上流に配置されていることを特徴とするものであ
る。

【００１２】請求項４に記載の発明は、請求項２または
３に記載のクリーナ装置において、前記バイアス印加の
電圧はローラ手段と像担持体との間に放電が発生しない
程度に設定したものである。

【００１３】請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請
求項４のいずれかに記載のクリーナ装置において、前記
摺接手段は、繊維部材を不織布、織物、編み物等のシー
ト状に形成したものにて構成したものである。

【００１４】請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請
求項５のいずれかに記載のクリーナ装置において、像担
持体は感光体であり、該感光体とローラ手段との間に相
対的速度差を有するように設定したものである。

【００１５】さらに、請求項７に記載の発明の画像形成
装置用のプロセスユニットは、前記請求項１乃至請求項
６のいずれかに記載のクリーナ装置を備えたことを特徴
とするものである。

【００１６】請求項８に記載の発明の画像形成装置は、
前記請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のクリーナ
装置及びプロセスユニットを備えたことを特徴とするも
のである。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の画像形成装置と
してのレーザプリンタの一実施形態を示す概略側断面
図、図２は画像形成部（プロセスユニット）の要部拡大
側断面図、図３はプロセスユニットの電源構成を示すブ
ロック図である。図１において、レーザプリンタ１は、
本体ケーシング２内に、記録媒体としての用紙３を給紙
するためのフィーダ部４や、給紙された用紙３に所定の
画像を形成するための画像形成部５などを備えている。

【００１８】フィーダ部４は、本体ケーシング２内の底
部に、着脱可能に装着される給紙トレイ６と、給紙トレ
イ６内に設けられた用紙押圧板７と、給紙トレイ６の一
端側端部の上方に設けられる給紙ローラ８および給紙パ
ット９と、給紙ローラ８に対し用紙３の搬送方向の下流
側に設けられる紙粉取りローラ１０、搬送ローラ１１
と、搬送ローラ１１に対し用紙３の搬送方向の下流側に
設けられるレジストローラ１２とを備えている。

【００１９】用紙押圧板７は、用紙３を積層状にスタッ
ク可能とされ、給紙ローラ８に対して遠い方の端部にお
いて揺動可能に支持されることによって、近い方の端部
が上下方向に移動可能とされており、また、その裏側か
ら図示しないばねによって上方向に付勢されている。そ
のため、用紙押圧板７は、用紙３の積層量が増えるに従
って、給紙ローラ８に対して遠い方の端部を支点とし
て、ばねの付勢力に抗して下向きに揺動される。給紙ロ
ーラ８および給紙パット９は、互いに対向状に配設さ
れ、給紙パット９の裏側に配設されるばね１３によっ
て、給紙パット９が給紙ローラ８に向かって押圧されて
いる。用紙押圧板７上の最上位にある用紙３は、用紙押
圧板７の裏側から図示しないばねによって給紙ローラ８
に向かって押圧され、その給紙ローラ８の回転によって
給紙ローラ８と給紙パット９とで挟まれた後、１枚毎に
給紙される。給紙された用紙３は、紙粉取りローラ１０
にて紙粉がある程度取り除かれた後、搬送ローラ１１に
よって、レジストローラ１２に送られる。レジストロー
ラ１２は、１対のローラから構成されており、用紙３を
所定のレジスト後に、画像形成部５に送るようにしてい
る。

【００２０】なお、このフィーダ部４は、さらに、マル
チパーパストレイ１４と、マルチパーパストレイ１４上
に積層される用紙３を給紙するためのマルチパーパス側
給紙ローラ１５およびマルチパーパス側給紙パット２５
とを備えており、マルチパーパス側給紙ローラ１５およ
びマルチパーパス側給紙パット２５は、互いに対向状に
配設され、マルチパーパス側給紙パット２５の裏側に配
設されるばねによって、マルチパーパス側給紙パット２
５がマルチパーパス側給紙ローラ１５に向かって押圧さ
れている。マルチパーパストレイ１４上に積層される用
紙３は、マルチパーパス側給紙ローラ１５の回転によっ
てマルチパーパス側給紙ローラ１５とマルチパーパス側
給紙パット２５とで挟まれた後、１枚毎に給紙されて前
記レジストローラ１２に送られる。

【００２１】画像形成部５は、スキャナユニット１６、
プロセスユニット１７、定着部１８などを備えている。

【００２２】スキャナユニット１６は、本体ケーシング
２内の上部に設けられ、レーザ発光部（図示せず。）、
回転駆動されるポリゴンミラー１９、レンズ２０及び２
２、反射鏡２１などを備えており、レーザ発光部から発
光される所定の画像データに基づくレーザビームを、鎖
線で示すように、ポリゴンミラー１９、レンズ２０、反
射鏡２１、レンズ２２の順に通過あるいは反射させて、
後述するプロセスユニット１７における像担持体の一例
としての感光体ドラム２７の表面上に高速走査にて照射
させている。

【００２３】プロセスユニット１７は、スキャナユニッ
ト１６の下方に配設され、図２に示すように、本体ケー
シング２に対して着脱自在に装着されるドラムケース２
６内に、感光体ドラム２７、現像カートリッジ２８、ス
コロトロン型帯電器２９、転写手段としての転写ローラ
３０、後に詳述するクリーナ装置５０としての紙粉除去
ローラ５１及び摺擦部材５３等を備えている。

【００２４】現像カートリッジ２８は、ドラムケース２
６に対して着脱自在に装着されており、現像剤担持体と
しての現像ローラ３１、層厚規制ブレード３２、供給ロ
ーラ３３およびトナーボックス３４などを備えている。

【００２５】トナーボックス３４内には、現像剤とし
て、正帯電性の非磁性１成分のトナーが充填されてい
る。このトナーとしては、重合性単量体、たとえば、ス
チレンなどのスチレン系単量体や、アクリル酸、アルキ
ル（Ｃ１〜Ｃ４）アクリレート、アルキル（Ｃ１〜Ｃ
４）メタアクリレートなどのアクリル系単量体を、懸濁
重合などの公知の重合方法によって共重合させることに
より得られる重合トナーが使用されている。このような
重合トナーは、球状をなし、流動性が極めて良好であ
る。なお、このようなトナーには、カーボンブラックな
どの着色剤やワックスなどが配合されるとともに、流動
性を向上させるために、シリカなどの外添剤が添加され
ている。その粒子径は、約６〜１０μｍ程度である。

【００２６】そして、トナーボックス３４内のトナー
は、トナーボックス３４の中心に設けられる回転軸３５
に支持されるアジテータ３６の矢印方向（図２で反時計
方向）への回転により、攪拌されて、トナーボックス３
４の側部に開口されたトナー供給口３７から放出され
る。なお、トナーボックス３４の側壁には、トナーの残
量検知用の窓３８が設けられており、回転軸３５に支持
されたクリーナ３９によって清掃される。

【００２７】トナー供給口３７の側方位置には、供給ロ
ーラ３３が矢印方向（図２で時計方向）に回転可能に配
設されており、また、この供給ローラ３３に対向して、
現像ローラ３１が矢印方向（図２で時計方向）に回転可
能に配設されている。そして、これら供給ローラ３３と
現像ローラ３１とは、そのそれぞれがある程度圧縮する
ような状態で互いに当接されている。

【００２８】供給ローラ３３は、金属製のローラ軸に、
導電性の発泡材料からなるローラが被覆されている。ま
た、現像ローラ３１は、金属製のローラ軸に、導電性の
ゴム材料からなるローラが被覆されている。より具体的
には、現像ローラ３１のローラ部分は、カーボン微粒子
などを含む導電性のウレタンゴムまたはシリコーンゴム
からなるローラ本体の表面に、フッ素が含有されている
ウレタンゴムまたはシリコーンゴムのコート層が被覆さ
れている。なお、現像ローラ３１には、図示しない現像
バイアス印加電源から現像バイアスが印加される。

【００２９】また、現像ローラ３１の近傍には、層厚規
制ブレード３２が配設されている。この層厚規制ブレー
ド３２は、金属の板ばね材からなるブレード本体の先端
部に、絶縁性のシリコーンゴムからなる断面半円形状の
押圧部４０を備えており、現像ローラ３１の近くにおい
て現像カートリッジ２８に支持されて、押圧部４０がブ
レード本体の弾性力によって現像ローラ３１上に圧接さ
れるように構成されている。

【００３０】そして、トナー供給口３７から放出される
トナーは、供給ローラ３３の回転により、現像ローラ３
１に供給され、この時、供給ローラ３３と現像ローラ３
１との間で正極性に摩擦帯電され、さらに、現像ローラ
３１上に供給されたトナーは、現像ローラ３１の回転に
伴って、層厚規制ブレード３２の押圧部と現像ローラ３
１との間に進入し、ここでさらに十分に摩擦帯電され
て、一定厚さの薄層として現像ローラ３１上に担持され
る。

【００３１】感光体の一例としての感光体ドラム２７
は、現像ローラ３１の側方位置において、その現像ロー
ラ３１と対向するような状態で矢印方向（図２で反時計
方向）に回転可能に配設されている。この感光体ドラム
２７は、ドラム本体が接地されるとともに、その表面部
分（感光層）は、例えば、α−Si:H等のアモルファスシ
リコン系、ＣｄＳの硫化カドミウム系、ＺｎＯ等の参加
亜鉛系、ＡｓＳｅ３等のセレン系の材料、もしくは有
機系感光体材料、例えば、ポリカーボネートなどから構
成される正帯電性の感光層により形成されている。な
お、この感光体ドラム２７は、図示しないメインモータ
からの動力によって回転駆動されるように構成されてい
る。

【００３２】帯電手段としてのスコロトロン型帯電器２
９は、感光体ドラム２７の上方に、感光体ドラム２７に
接触しないように、所定の間隔を隔てて配設されてい
る。スコロトロン型帯電器２９は、タングステンなどの
帯電用ワイヤ（後述する放電ワイヤ５３）からコロナ放
電を発生させる正帯電用のスコロトロン型の帯電器であ
り、感光体ドラム２７の表面を一様に正極性に帯電させ
るように構成されている。また、このスコロトロン型帯
電器２９は、帯電電源によりオン・オフされる。

【００３３】そして、感光体ドラム２７の表面は、その
感光体ドラム２７の回転に伴なって、まず、スコロトロ
ン型帯電器２９により一様に正帯電された後、スキャナ
ユニット１６からのレーザービームの高速走査により露
光され、所定の画像データに基づく静電潜像が形成され
る。

【００３４】次いで、現像ローラ３１の回転により、現
像ローラ３１上に担持されかつ正帯電されているトナー
が、感光体ドラム２７に対向して接触する時に、感光体
ドラム２７の表面上に形成される静電潜像、すなわち、
一様に正帯電されている感光体ドラム２７の表面のう
ち、レーザービームによって露光され電位が下がってい
る露光部分に供給され、選択的に担持されることによっ
て可視像化され、これによって反転現像が達成される。

【００３５】転写ローラ３０は、感光体ドラム２７の下
方において、この感光体ドラム２７に対向するように配
置され、ドラムケース２６に矢印方向（時計方向）に回
転可能に支持されている。この転写ローラ３０は、金属
製のローラ軸に、イオン導電性のゴム材料からなるロー
ラが被覆されており、転写時には、転写バイアス印加電
源５８から転写バイアス（転写順バイアス、感光体ドラ
ム２７上のトナーに転写ローラ３０方向の力が働く電界
を形成するバイアス）が印加されるように構成されてい
る。そのため、感光体ドラム２７の表面上に担持された
可視像は、用紙３が感光体ドラム２７と転写ローラ３０
との間を通る間に用紙３に転写される。

【００３６】定着部１８は、図１に示すように、プロセ
スユニット１７の側方下流側に配設され、加熱ローラ４
１、加熱ローラ４１を押圧する押圧ローラ４２、およ
び、これら加熱ローラ４１および押圧ローラ４２の下流
側に設けられる１対の搬送ローラ４３を備えている。加
熱ローラ４１は、金属製で加熱のためのハロゲンランプ
を備えており、プロセスユニット１７において用紙３上
に転写されたトナーを、用紙３が加熱ローラ４１と押圧
ローラ４２との間を通過する間に熱定着させ、その後、
その用紙３を搬送ローラ４３によって、排紙パス４４に
搬送するようにしている。排紙パス４４に送られた用紙
３は、排紙ローラ４５に送られて、その排紙ローラ４５
によって排紙トレイ４６上に排紙される。

【００３７】このレーザプリンタ１では、転写ローラ３
０によって用紙３に転写された後に感光体ドラム２７の
表面上に残存する残存トナーを、現像ローラ３１によっ
て回収する、いわゆるクリーナレス方式によって残存ト
ナーを回収するようにしている。このようなクリーナレ
ス方式によって感光体ドラム２７の表面上の残存トナー
を回収すれば、ブレードなどのクリーナ装置や廃トナー
の貯留手段を設ける必要がないため、装置構成の簡略
化、小型化およびコストの低減化を図ることができる。

【００３８】さらに、このようなクリーナレス方式での
紙粉除去のためのクリーナ装置として、プリンタ１で
は、プロセスユニット１７のドラムケース２６内に、図
２及び図３に示すように、ローラ手段としての紙粉除去
ローラ５１と、これに摺擦する摺擦部材５３等が設けら
れている。以下に、このクリーナ装置の構成について詳
述する。

【００３９】紙粉除去ローラ５１は、金属製のローラ軸
に、導電性のゴム材料等の柔らかい弾性体、例えば内部
に多孔性を有するが表面（回転周面）には気泡が開放さ
れていない（多孔性を有しない）、滑らかな表面状態の
ローラが被覆されている。より具体的には、紙粉除去ロ
ーラ５１のローラ部分は、導電性のシリコーンゴム、ウ
レタンゴム、ＥＰＤＭ等の発泡ゴム材料または発泡を有
しないゴム材料から形成されている。ゴム材料の硬度は
asker-Ｃで３５度程度である。このように、弾性材料
（ゴム材料）を使用することにより、像担持体である感
光体ドラム２７の周面に一定程度の幅のニップ領域を形
成するように押圧できる。

【００４０】紙粉除去ローラ５１は、感光体ドラム２７
の側方位置、より具体的には、感光体ドラム２７の回転
方向における転写ローラ３０より下流側であって、か
つ、スコロトロン型帯電器２９の上流側において、感光
体ドラム２７と接触するように、ドラムケース２６内に
おいて矢印方向（図２の時計方向）に回転可能に支持さ
れている。換言すると、感光体ドラム２７と紙粉除去ロ
ーラ５１との摺接箇所において、同一方向に回転する。
そして、感光体ドラム２７と紙粉除去ローラ５１とに一
定程度の周速比率を持たせることにより、感光体ドラム
２７に紙粉除去ローラ５１を摺擦したとき、感光体ドラ
ム２７の表面層を薄く機械的に研削できることにより、
感光体ドラム２７の表面（感光層）のフィルミング（ト
ナーに含まれる樹脂、オイル成分等による薄膜が感光体
ドラム２７の表面に形成された状態のもの）を研削する
効果を持たせるものである。具体的には、感光体ドラム
２７の周速に対して紙粉除去ローラ５１の周速を略１．
５倍程度に速くなるように設定する。

【００４１】さらに、この紙粉除去ローラ５１の周面に
付着した紙粉を除去するための摺擦手段としての摺擦部
材５３を、紙粉除去ローラ５１の周面の一側にその軸線
と略平行状に配置し、付勢手段５２の付勢力により摺擦
部材５３を紙粉除去ローラ５１の周面一側に押圧付勢す
る。摺擦部材５３は不織布、織物、編み物等の繊維性部
材をシート状に形成したものからなり、この繊維性部材
により、紙粉除去ローラ５１における滑らかな表面に静
電気のみで付着している紙粉を効果的にからめ捕り、紙
粉除去ローラ５１の表面に戻さないようにすることがで
きるように構成されている。なお、付勢手段５２はスポ
ンジもしくはゴム等の弾性材料であっても良いし、ばね
手段であっても良い。

【００４２】図３は、このレーザプリンタ１のプロセス
ユニット１７の電源構成を示すブロック図である。図２
及び図３において、このレーザプリンタ１のプロセスユ
ニット１７には、上記したように、スコロトロン型帯電
器２９、現像ローラ３１、転写ローラ３０および紙粉除
去ローラ５１が、感光体ドラム２７の周りにおいて、そ
の感光体ドラム２７の回転方向に従って順次配置されて
いる。

【００４３】そして、このレーザプリンタ１において
は、帯電電源５６、現像バイアス印加電源５７、転写バ
イアス印加電源５８、クリーニングバイアス印加電源５
５、制御手段としての制御回路５４が設けられており、
これら帯電電源５６、現像バイアス印加電源５７、転写
バイアス印加電源５８、クリーニングバイアス印加電源
５５が制御回路５４に接続され、制御回路５４によって
各電源が制御されるように構成されている。

【００４４】すなわち、帯電電源５６は、スコロトロン
型帯電器２９に接続されており、制御回路５４の制御に
よって、帯電電源５６がスコロトロン型帯電器２９に対
してオン・オフされるように構成されている。なお、こ
のレーザプリンタ１においては、帯電電源５６のオンに
より、スコロトロン型帯電器２９がオンされると、それ
に対向する感光体ドラム２７の表面電位が、約９００Ｖ
に帯電されるように設定されている。

【００４５】現像バイアス印加電源５７は、現像ローラ
３１のローラ軸に接続されており、制御回路５４の制御
によって、現像バイアス印加電源５７から現像ローラ３
１に印加される現像バイアスが、オン・オフされるよう
に構成されている。

【００４６】転写バイアス印加電源５８は、転写ローラ
３０のローラ軸に接続されており、制御回路５４の制御
によって、転写バイアス印加電源５８から転写ローラ３
０に印加される転写バイアスが、第１バイアスとしての
転写順バイアスと、第２バイアスとしての転写逆バイア
スとに選択的に切り替えられるように構成されている。
より具体的には、この転写バイアス印加電源５８は、選
択切替手段としての切替スイッチ６０と、第１バイアス
印加手段としての定電流電源６１と、第２バイアス印加
手段としての定電圧電源６２とを備えている。切替スイ
ッチ６０は、転写ローラ３０のローラ軸に接続されると
ともに、その切替スイッチ６０に、定電流電源６１およ
び定電圧電源６２が選択的に接続されている。そして、
制御回路５４の制御によって、切替スイッチ６０が、転
写ローラ３０に接続される電源を、定電流電源６１と定
電圧電源６２とに選択的に切り替えることによって、転
写ローラ３０に印加される転写バイアスが、定電流電源
６１からの転写順バイアスと、定電圧電源６２からの転
写逆バイアスとに選択的に切り替えられるように構成さ
れている。

【００４７】転写順バイアスは、定電流電源６１の定電
流制御によって印加され、転写ローラ３０の表面電位
が、その転写ローラ３０に対向接触する直前の感光体ド
ラム２７の表面電位よりも低くなるように設定されてい
る。そのため、転写ローラ３０に転写順バイアスを印加
すれば、感光体ドラム２７と転写ローラ３０との間を通
過する用紙３に、感光体ドラム２７に形成されている可
視像を良好に転写することができる。また、この転写順
バイアスは、より具体的には、−１２μＡの定電流で設
定されている。これによって、たとえば、転写ローラ３
０に対向接触する直前の感光体ドラム２７の表面電位
が、スコロトロン型帯電器２９からの帯電によって約９
００Ｖに設定されている場合には、転写順バイアスが印
加されている転写ローラ３０と対向接触した後において
は、その感光体ドラム２７の表面電位、すなわち、第１
表面電位が、約２００〜４００Ｖとされる。

【００４８】このように、正帯電トナーを用いた場合、
転写ローラ３０は負極性のバイアスが印加され、転写ロ
ーラ３０と対向した感光体ドラム２７は正極性となって
いるので、用紙３上に存在する正極性の紙粉と負極性の
紙粉とのうち、負極性の紙粉が感光体ドラム２７に付着
する。

【００４９】また、転写逆バイアスは、定電圧電源６２
の定電圧制御によって印加され、転写ローラ３０の表面
電位が、その転写ローラ３０に対向接触する直前の感光
体ドラム２７の表面電位よりも高くなるように設定され
ている。そのため、転写ローラ３０に転写逆バイアスを
印加すれば、画像形成動作中において転写ローラ３０に
付着したトナーを、感光体ドラム２７上に電気的に吐出
させることができる。また、この転写逆バイアスは、よ
り具体的には、＋１．６ｋＶの定電圧で設定されてい
る。これによって、たとえば、転写ローラ３０に対向接
触する直前の感光体ドラム２７の表面電位が、スコロト
ロン型帯電器２９からの帯電によって約９００Ｖに設定
されている場合には、転写逆バイアスが印加されている
転写ローラ３０と対向接触した後においては、その感光
体ドラム２７の表面電位、すなわち、第２表面電位が、
約＋９００Ｖとされる。

【００５０】他方、紙粉除去ローラ５１には、クリーニ
ングバイアス印加電源５５から、所定の正バイアスが印
加されるように構成されており、正極性のトナーに、紙
粉除去ローラ５１から感光体ドラム２７の方向に向かう
力が常時働くような電界を形成するようなバイアスであ
り、そのバイアスにより負極性の紙粉のみが紙粉除去ロ
ーラ５１に吸引される。その場合、紙粉除去ローラ５１
と感光体ドラム２７との間で放電現象が発生しないよう
な電位差とすべきである。具体的には、感光体ドラム２
７の第１表面電位約＋２００〜４００Ｖよりも高い＋７
００Ｖ程度の電圧を印加する。

【００５１】前記放電現象が発生すると、負極性の紙粉
が正極性となったり、正極性のトナーが負極性になる等
して、紙粉除去ローラ５１の紙粉除去能力が悪化するか
らである。

【００５２】なお、転写逆バイアスは印字していない時
に印加されるので、この転写逆バイアス印加時には、感
光体ドラム２７上の紙粉は紙粉除去ローラ５１に取り除
かれ、さらに、紙粉除去ローラ５１上の紙粉は摺擦部材
５３によって取り除かれているため、転写逆バイアスが
印加されて、感光体ドラム２７が約＋９００Ｖであって
も、紙粉除去ローラ５１から感光体ドラム２７に紙粉が
逆戻りすることはない。

【００５３】また、転写逆バイアスが印加されて、感光
体ドラム２７の表面電位が第２表面電位（約＋９００
Ｖ）となっている領域が紙粉除去ローラ５１に接してい
る間は、紙粉除去ローラ５１には＋９００Ｖ〜＋１００
０Ｖのバイアスに切替えられ（切替え手段は図示せ
ず）、転写ローラ３０から吐出された感光体ドラム２７
上のトナーは、紙粉除去ローラ５１に吐出されることは
ない。

【００５４】上記のようなバイアスが印加されている
と、導電性材料で、且つ表面が滑らかな（表面が多孔性
でない）紙粉除去ローラ５１の表面には負極性の紙粉が
電界の力にて吸引されるが、該ローラの内部には紙粉が
潜りこまず、その表面の紙粉は、繊維材料製の摺擦部材
５２にて全てからめ捕られるから、紙粉除去ローラ５１
から感光体ドラム２７の表面に戻ることがなく、紙粉除
去の性能、効率が長期間にわたって低下しないという効
果を奏するのである。

【００５５】本発明では、像担持体は、前記の感光体ド
ラム２７ばかりでなく、ベルト状であっても良い。ま
た、カラー画像形成のための像担持体（中間担持ロー
ラ）に対して前記紙粉除去ローラ５１を摺擦するように
配置しても良い。

【００５６】なお、本実施形態では、正帯電トナーを用
いたが、負帯電トナーを用いても良く、この場合、帯電
手段、現像手段、転写手段、紙粉除去ローラ５１に印加
する電圧の極性を逆にすれば良い。

【００５７】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１に記載の発
明のクリーナ装置は、画像形成装置における像担持体上
の移動方向のうち転写手段より下流側で像担持体に接触
するローラ手段と、該ローラ手段に接触する摺擦部材と
からなるクリーナ装置において、前記ローラ手段は、表
面が多孔性を有しない導電性弾性体もしくは、表面が多
孔性を有しない導電性の発泡体にて構成し、該ローラ手
段の回転周面に対して前記摺擦部材を押圧付勢したもの
である。このように、ローラ手段の回転周面は滑らかで
開放状の気泡が存在しないから、像担持体からローラ手
段に移行した紙粉がローラ手段の内径側に潜り込むこと
がなく、摺擦部材により簡単に除去でき、ローラ手段の
紙粉除去能力が長期間にわたって維持でき、また、ロー
ラ手段から像担持体に紙粉が戻ってしまうことがないの
で、印字性能が悪化しないという効果を奏する。

【００５８】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載のクリーナ装置において、前記ローラ手段には、
像担持体との間で、トナーに像担持体方向の力が働く電
界であり、像担持体上の紙粉にローラ手段方向の力が働
く電界を形成するためのバイアスを印加することを特徴
とするものであるから、紙粉を電界の力だけでローラ手
段に引きつけて移行させるので、トナーを像担持体側に
残したまま、紙粉のみをローラ手段へ効果的に移行させ
ることができるという効果を奏する。

【００５９】そして、請求項３に記載の発明は、請求項
２に記載のクリーナ装置において、前記転写手段には、
前記像担持体上のトナーに、当該像担持体と転写手段と
の間の用紙に向かう力が働く電界を形成するためのバイ
アスが印加され、ローラ手段は、前記像担持体の表面の
移動方向において、転写手段の下流であって、前記現像
手段の上流に配置されていることを特徴とするものであ
る。

【００６０】従って、トナーと逆極性の紙粉を、請求項
２に記載のバイアスで像担持体から取り除くことができ
るので、現像を良好に行うことができる。

【００６１】請求項４に記載の発明は、請求項２または
３に記載のクリーナ装置において、前記バイアス印加の
電圧はローラ手段と像担持体との間に放電が発生しない
程度に設定したものである。放電現象が発生すると、負
極性の紙粉が正極性となったり、正極性のトナーが負極
性になる等して、紙粉除去のためのローラ手段の紙粉除
去能力が悪化するからである。

【００６２】請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請
求項４のいずれかに記載のクリーナ装置において、前記
摺接手段は、繊維部材を不織布、織物、編み物等のシー
ト状に形成したものにて構成したものであるから、ロー
ラ手段の滑らかな表面に付着している紙粉を摺擦部材の
繊維部材により効果的にからめ捕り、且つ保持できて、
紙粉をローラ手段側に戻すことがなく、紙粉除去作用を
長期間持続できるという効果を奏する。

【００６３】請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請
求項５のいずれかに記載のクリーナ装置において、像担
持体は感光体であり、該感光体とローラ手段との間に相
対的速度差を有するように設定したことにより、ローラ
手段により感光体の表面のフィルミングを無くするよう
に研削できてき印字性能を長期間良好に維持できるとい
う効果を奏する。

【００６４】さらに、請求項７に記載の発明の画像形成
装置用のプロセスユニットは、前記請求項１乃至請求項
６のいずれかに記載のクリーナ装置を備えたことを特徴
とするものであるから、紙粉除去能力が長期間維持で
き、印字性能が劣化しないプロセスユニットを需要者に
提供できるという効果を奏する。

【００６５】請求項８に記載の発明の画像形成装置は、
前記請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のクリーナ
装置及びプロセスユニットを備えたことを特徴とするも
のであるから、紙粉除去能力が長期間維持でき、印字性
能が劣化しない画像形成装置を提供できるという効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置としての、レーザプリン
タの一実施形態を示す概略側断面図である。

【図２】図１に示すレーザプリンタのプロセスユニット
を示す要部側断面図である。

【図３】プロセスユニットの電源及び制御装置を示すブ
ロック図である。

【符号の説明】

１レーザプリンタ３用紙１７プロセスユニット２７感光体ドラム２９スコロトロン型帯電器３０転写ローラ３１現像ローラ５１紙粉除去ローラ５２押圧手段５３摺擦部材５４制御手段としての制御回路５５クリーニングバイアス印加電源５６帯電電源５７現像バイアス印加電源５８転写バイアス印加電源

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１３年８月３０日（２００１．８．３
０）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】明細書

【発明の名称】クリーナ装置及びそれを備えたプロセ
スユニット

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【０００２】

【０００７】

【０００９】

【００１６】請求項８に記載の発明の画像形成装置は、
前記請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のクリーナ
装置又はプロセスユニットを備えたことを特徴とするも
のである。

【００１７】

【００５３】また、転写逆バイアスが印加されて、感光
体ドラム２７の表面電位が第２表面電位（約＋９００
Ｖ）となっている領域が紙粉除去ローラ５１に接してい
る間は、紙粉除去ローラ５１には＋９００Ｖ〜＋１００
０Ｖのバイアスに切替えられ（切替え手段は図示せ
ず）、転写ローラ３０から吐出された感光体ドラム２７
上のトナーは、紙粉除去ローラ５１に吸引されることは
ない。

【００５７】

【００６５】請求項８に記載の発明の画像形成装置は、
前記請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のクリーナ
装置又はプロセスユニットを備えたことを特徴とするも
のであるから、紙粉除去能力が長期間維持でき、印字性
能が劣化しない画像形成装置を提供できるという効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

【符号の説明】１レーザプリンタ３用紙１７プロセスユニット２７感光体ドラム２９スコロトロン型帯電器３０転写ローラ３１現像ローラ５１紙粉除去ローラ５２押圧手段５３摺擦部材５４制御手段としての制御回路５５クリーニングバイアス印加電源５６帯電電源５７現像バイアス印加電源５８転写バイアス印加電源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像形成装置における像担持体上の移動
方向のうち転写手段より下流側で像担持体に接触するロ
ーラ手段と、該ローラ手段に接触する摺擦部材とからな
るクリーナ装置において、前記ローラ手段は、表面が多孔性を有しない導電性弾性
体もしくは、表面が多孔性を有しない導電性の発泡体に
て構成し、該ローラ手段の回転周面に対して前記摺擦部
材を押圧付勢したことを特徴とするクリーナ装置。
【請求項２】前記ローラ手段には、像担持体との間
で、トナーに像担持体方向の力が働く電界であり、像担
持体上の紙粉にローラ手段方向の力が働く電界を形成す
るためのバイアスを印加することを特徴とする請求項１
に記載のクリーナ装置。
【請求項３】前記転写手段には、前記像担持体上のト
ナーに、当該像担持体と転写手段との間の用紙に向かう
力が働く電界を形成するためのバイアスが印加され、ロ
ーラ手段は、前記像担持体の表面の移動方向において、
転写手段の下流であって、前記現像手段の上流に配置さ
れていることを特徴とする請求項２に記載のクリーナ装
置。
【請求項４】前記バイアス印加の電圧はローラ手段と
像担持体との間に放電が発生しない程度に設定したこと
を特徴とする請求項２または３に記載のクリーナ装置。
【請求項５】前記摺接手段は、繊維部材を不織布、織
物、編み物等のシート状に形成したものにて構成されて
いることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載
のクリーナ装置。
【請求項６】像担持体は感光体であり、該感光体とロ
ーラ手段との間に相対的速度差を有するように設定した
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のク
リーナ装置。
【請求項７】前記請求項１乃至請求項６のいずれかに
記載のクリーナ装置を備えたことを特徴とする画像形成
装置用のプロセスユニット。
【請求項８】前記請求項１乃至請求項７のいずれかに
記載のクリーナ装置及びプロセスユニットを備えたこと
を特徴とする画像形成装置