JP2005250405A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、清掃手段において異物が集積する部材のリフレッシュを行うことで、異物の回収機能を維持することが可能な画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【解決手段】感光体ドラム１９に接触して紙粉等の異物を除去するクリーニングローラ３５、クリーニングローラ３５から異物を回収する回収ローラ３６を設けて、感光体ドラム１９の表面に付着した異物を回収して蓄積する。回収ローラ３６及びスポンジ体３７との間に集積した異物は、回収ローラ３６の逆回転により掻き出して回収スペース３８に収容したり、回収ローラ３６及びスポンジ体３７に電圧を印加して分散させるようにすることで、異物が同じ場所に継続して集積することを抑止する。
【選択図】図２

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置において、現像器を交換可能に装着する画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置としては、像担持体として例えば感光体ドラムを用いて、その表面に静電潜像を形成し、静電潜像にトナーを付着させて可視像化し用紙に転写する−といった画像形成を行うものが知られている。こうした画像形成装置では、感光体ドラムの表面に紙粉等の異物が付着することが避けられず、異物を付着させたままにしておくと画質の低下等のトラブルに原因となるため、速やかに感光体ドラムから除去する必要がある。

紙粉等の異物を除去する方法としては、例えば、特許文献１には、像担持体上に残留するトナー等を除去するファーブラシと、ファーブラシと接触してトナーや紙粉を吸着するバイアスローラと、バイアスローラの表面に摺接してトナー等を除去するスクレーパとを備えたクリーニング装置が記載されている。また、特許文献２には、導電性繊維部材からなるファーブラシにより感光体ドラム上の残留トナーを捕獲し、回収ローラに電圧を印加して残留トナーを回収ローラに静電回収するクリーニング装置が記載されている。また、特許文献３には、感光ドラム上の紙粉を捕捉するための１次クリーニングローラと、１次クリーニングローラに捕捉された紙粉を補足するための２次クリーニングローラと、２次クリーニングローラによって捕捉された紙粉を貯留するための紙粉貯留部とを設けた点が記載されている。
特開平７−２８３７０号公報 特開２００２−３５１２７９号公報 特開２００３−２９５７２０号公報

上述したように、感光体ドラムの表面に付着した紙粉等の異物は、画質低下の原因となるため、速やかに除去する必要があるが、除去された異物は外部に排出することないため、そのままクリーニング機構内に蓄積されていくことになる。特に、上述した先行文献に記載された、感光体ドラムに接触するファーブラシ等のクリーニングローラから異物を回収する回収ローラやスクレーパ等の部材に異物が集積して、異物の回収機能が悪化してくるようになる。

そこで、本発明は、清掃手段において異物が集積する部材のリフレッシュを行うことで、異物の回収機能を維持することが可能な画像形成装置を提供することを目的とするものである。

本発明に係る画像形成装置は、像担持体と、該像担持体の表面に静電潜像を形成し該静電潜像にトナーを付着させて可視像化する記録手段と、前記像担持体の表面に付着した異物を除去して回収する清掃手段と、前記像担持体を回転制御するとともに用紙に画像形成するように前記各手段を制御する制御手段とを備えた画像形成装置において、前記清掃手段は、前記像担持体の表面に付着した異物を除去するクリーニングローラと、該クリーニングローラに付着した異物を回収する回収ローラと、該回収ローラに付着した異物を掻き取るスポンジ体とを有しており、前記制御手段は、前記回収ローラを逆回転させる回転制御手段を備えていることを特徴とする。

本発明に係る別の画像形成装置は、像担持体と、該像担持体の表面に静電潜像を形成し該静電潜像にトナーを付着させて可視像化する記録手段と、前記像担持体の表面に付着した異物を除去して回収する清掃手段と、前記像担持体を回転制御するとともに用紙に画像形成するように前記各手段を制御する制御手段とを備えた画像形成装置において、前記前記清掃手段は、前記像担持体の表面に付着した異物を除去するクリーニングローラと、該クリーニングローラに付着した異物を回収する回収ローラと、該回収ローラに付着した異物を掻き取る導電性のスポンジ体とを有しており、前記制御手段は、前記回収ローラ及び前記スポンジ体に印加する電圧を制御する電圧制御手段を備えていることを特徴とする。さらに、前記制御手段は、前記回収ローラを逆回転させる回転制御手段を備えていることを特徴とする。

上記のような構成を有することで、スポンジ体と回収ローラとの間に集積した紙粉等の異物を回収ローラの逆回転により積極的に掻き出して回収スペース等に収容するようにしているので、異物の集積を抑止して回収機能の悪化を防止することができる。

また、回収ローラ及びスポンジ体に印加する電圧を制御する電圧制御手段を設けることで、回収ローラからスポンジ体への異物の転移を促進したり、逆にスポンジ体から回収ローラへの異物の転移を促進して、異物の集積が同じ場所に継続して行われないようにし、異物の集積を分散させることができる。そして、その際に回収ローラを逆回転すれば、より効果的に異物の集積場所から異物を掻き出すことができるようになる。

以下、本発明に係る実施形態について詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に本発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。

図１は、本発明に係る画像形成装置全体の概略断面図である。画像形成装置１の上部には用紙排出トレイ１０が設けられ、その下部には、記録部２及び給紙部３が配されている。

給紙部３では、給紙カセット１１が配置されており、フラッパ１２に所定のサイズの用紙が複数枚積載されている。給紙カセット１１の右端部には、ピックアップローラ１３が配置されている。フラッパ１２は、積載された用紙の上面がピックアップローラ１３に圧接するように、図示しないバネ部材により上方に付勢されている。この状態でピックアップローラ１３が回転駆動すると、摩擦力により用紙が１枚ずつ用紙搬送路に給紙されるようになる。

給紙された用紙は、まずフィードローラ１４及びプレスローラ１５により記録部２に搬送される。記録部２では、搬送された用紙に記録するために、現像器１６、清掃手段１７、コロナ帯電器１８、感光体ドラム１９、転写ローラ２０、露光ヘッド２１及び定着ローラ２２が備えられている。清掃手段１７は、転写後の感光体ドラム１９の表面に付着した残留トナーや紙粉等の異物を捕捉して感光体ドラム１９の表面を清掃する。コロナ帯電器１８は、コロトロンからの放電により感光体ドラム１９の表面を一様に帯電する。一様に帯電された感光体ドラム１９に、露光ヘッド（ＬＥＤヘッド）２１で画像記録信号に応じて露光することで静電潜像が形成される。そして、現像器１６内のトナーを感光体ドラム１９に形成された静電潜像に転移させて、静電潜像を可視像化する。転写ローラ２０は、用紙を挟んで感光体ドラム１９と対向する位置に設置されており、所定の電圧が印加されると感光体ドラム１９表面に形成されたトナー像が用紙に転写される。そして、転写されたトナー像は、定着ローラ２２及びプレスローラ２３によって挟持されて加熱・プレスされ用紙に定着される。定着された用紙は、排紙ローラ２４及びプレスローラ２５の間に挟持されて用紙排出トレイ１０に搬出される。

また、装置本体の側面には、手差し給紙機構及び反転搬送機構が設けられており、手差し給紙を行う場合には、側面カバー２６を開いて給紙ローラ２７に用紙を差し込むことで行われる。差し込まれた用紙は、給紙ローラ２７によりフィードローラ１４及びプレスローラ１５に搬送されて記録動作が行われる。また、反転搬送を行う場合には、片面に記録した用紙が一旦排紙ローラ２４及びプレスローラ２５の間に挟持されて搬出された後排紙ローラ２４を逆回転して反転搬送路に搬送して、フィードローラ２８及びプレスローラ２９、フィードローラ３０及びプレスローラ３１の２対の搬送ローラにより下方に向けて搬送する。そして、再度フィードローラ１４及びプレスローラ１５に搬送されてもう一方の面に記録動作が行われ、用紙の両面に記録されるようになる。

図２は、図１における記録部２に関する一部拡大断面図を示している。上述したように、感光体ドラム１９の周囲には、現像器１６、清掃手段１７、コロナ帯電器１８及び転写ローラ２０が配置されており、コロナ帯電器１８と現像器１６との間の隙間に、露光ヘッド２１からレーザー光が画像記録信号に応じて感光体ドラム１９の表面に照射されるようになっている。現像器１６には現像ローラ３２が設けられており、現像ローラ３２は補給室内のトナーが供給ローラ３３を介して供給されて表面にほぼ均一なトナー層が形成され、感光体ドラム１９の表面に接触することで、トナーが転移するようになっている。

清掃手段１７は、保持フレーム３４の内部に、クリーニングローラ３５、回収ローラ３６及びスポンジ体３７が配設されて構成されている。クリーニングローラ３５は、感光体ドラム１９に圧接してその表面に付着した紙粉等の異物（図２では黒い点で模式的に図示）を除去するもので、ウレタンやシリコン等の材料からなる導電性のスポンジが用いられる。回収ローラ３６は、クリーニングローラ３６に圧接してその表面に付着した異物を回収するもので、ステンレス等の金属材料が用いられる。クリーニングローラ３５が柔軟性のある材質で作成されている場合回収ローラ３６に金属のような硬い材質のものを用いることで、クリーニングローラ３５に回収ローラ３６を圧接して効率よく異物を転移させることができる。スポンジ体３７は、回収ローラ３６に摺接してその表面に付着した異物を回収して蓄積するもので、ウレタンやシリコン等の材料からなる導電性のスポンジが使用される。回収された異物は回収スペース３８に蓄積されるとともに、スポンジ体３７の内部にも異物が入り込んで蓄積される。紙粉等の異物は軽いために、スポンジ体３７と回収ローラ３６との間に集積していき、次第に回収ローラ３６に沿うように溜まっていく。紙粉等の異物が落下してクリーニングローラ３５に付着するのを防止するために落下防止シート３９が保持フレーム３４に取り付けられており、その先端が回収ローラ３６に近接して配置されている。

図３は、記録部２における回路構成を示す概略図である。記録動作全体の制御を行う記録制御部４０は、コロナ帯電器１８に所定の電圧を印加する帯電電圧印加回路４１、現像ローラ３２及び供給ローラ３３に所定の電圧を印加する現像電圧印加回路４２、クリーニングローラ３５、回収ローラ３６及びスポンジ体３７に所定の電圧を印加するクリーニング電圧印加回路４３に制御信号を送信してそれぞれの部材の電圧制御を行う。なお、記録制御部４０は、転写ローラ２０や定着ローラ２２等の部材の電圧制御も行うようになっているが、本実施形態では省略している。また、記録制御部４０は、画像信号に基づいてＬＥＤヘッド２１の露光制御を行うとともに、回収ローラの回転駆動を行う回収ローラ駆動回路４４を制御して回収ローラの正逆回転を制御する。回収ローラの正逆回転機構としては、例えば、回収ローラを独立して回転駆動する機構を設けたり、記録部全体の駆動機構に組み込み場合には、クラッチ機構を接続して駆動回路４４によりクラッチ機構を切り換えることで正逆回転させるようにしてもよい。

図４は、清掃手段１７を示す拡大図である。クリーニングローラ３５から回収ローラ３６に転移した紙粉等の異物は、スポンジ体３７と回収ローラ３６との間の接触部分４５に集積されていく。接触部分４５では、通常の記録動作時（図２参照）に回収ローラ３６が反時計回りに回転するため、異物が掻き取られて左方の部分に集積するようになる。そして、左方の部分に集積が進むと、スポンジ体３７の内部に異物が入り込みスポンジ体３７の掻き取り効果が悪化してくる。また、紙粉等の異物は軽いため、回収スペース３８に収容されることなく、次第に回収ローラ３６に沿って異物が溜まるようになり、落下防止シート３９から漏れ出してクリーニングローラ３５に付着してしまうおそれがある。

そこで、回収ローラ駆動回路４４を駆動制御して、図４に示すように、回収ローラ３６を逆回転させて時計回りに回転させると、接触部分４５に集積した異物が掻き出されて回収スペースに収容されるようになる。その際に、スポンジ体３７の内部に入り込んだ異物も回収ローラ３６の逆回転により掻き出されることから、スポンジ体３７の掻き取り効果を回復することができる。

また、回収ローラ３６及びスポンジ体３７に電圧を印加して異物の集積を分散させることもできる。図５は、各部材の印加電圧制御を示した概略図である。図５では、クリーニングローラ３５に＋８００Ｖ、回収ローラ３６に＋９００Ｖ、スポンジ体３７に＋１０００Ｖの電圧を印加するように制御している。紙粉等の異物は、一般に負電位に帯電しやすい特性を有しており、そのため、電位差がある場合にはより高電圧の部位に引き寄せられるようになる。したがって、クリーニングローラ３５から回収ローラ３６への異物の転移及び回収ローラ３６からスポンジ体３７への異物の転移が効率よく行われるようになる。特に、回収ローラ３６に付着した異物をスポンジ体３７に転移させて再び回収ローラ３６に戻ることを防止することができる。また、回収ローラ３６に沿って異物が溜まっていくことも抑止することが可能となる。

図６は、各部材の別の印加電圧制御を示した概略図である。この例では、回収ローラ３６に＋９００Ｖ、スポンジ体３７に＋８００Ｖの電圧を印加するようにしている。そのため、スポンジ体３７から回収ローラ３６に異物が引き寄せられるようになり、回収ローラ３６が時計回りに回転すると、異物が効率よく掻き出されるようになる。

以上のように、回収ローラ３６及びスポンジ体３７に電圧を印加して適宜電位差を持たせるようにすれば、異物が同じ場所に集積するのを防止して分散させることができる。こうした電圧制御動作は、画像形成処理以外の、装置の起動処理時、画像形成の前処理時又は後処理時に行うようにすれば、回収ローラ３６及びスポンジ体３７の回収機能を悪化させることなく長期間にわたって維持することができる。

本発明に係る実施形態に関する画像形成装置全体の概略断面図である。 記録部に関する一部拡大図である。 記録部の回路構成に関する概略図である。 清掃手段に関する一部拡大図である。 各部材の電圧印加制御を示す概略図である。 各部材の別の電圧印加制御を示す概略図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
２ 記録部
３ 給紙部
17 清掃手段
18 コロナ帯電器
19 感光体ドラム
20 転写ローラ
21 露光ヘッド
32 現像ローラ
35 クリーニングローラ
36 回収ローラ
37 スポンジ体

Claims (3)

1. 像担持体と、該像担持体の表面に静電潜像を形成し該静電潜像にトナーを付着させて可視像化する記録手段と、前記像担持体の表面に付着した異物を除去して回収する清掃手段と、前記像担持体を回転制御するとともに用紙に画像形成するように前記各手段を制御する制御手段とを備えた画像形成装置において、前記清掃手段は、前記像担持体の表面に付着した異物を除去するクリーニングローラと、該クリーニングローラに付着した異物を回収する回収ローラと、該回収ローラに付着した異物を掻き取るスポンジ体とを有しており、前記制御手段は、前記回収ローラを逆回転させる回転制御手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
2. 像担持体と、該像担持体の表面に静電潜像を形成し該静電潜像にトナーを付着させて可視像化する記録手段と、前記像担持体の表面に付着した異物を除去して回収する清掃手段と、前記像担持体を回転制御するとともに用紙に画像形成するように前記各手段を制御する制御手段とを備えた画像形成装置において、前記前記清掃手段は、前記像担持体の表面に付着した異物を除去するクリーニングローラと、該クリーニングローラに付着した異物を回収する回収ローラと、該回収ローラに付着した異物を掻き取る導電性のスポンジ体とを有しており、前記制御手段は、前記回収ローラ及び前記スポンジ体に印加する電圧を制御する電圧制御手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
3. 前記制御手段は、前記回収ローラを逆回転させる回転制御手段を備えていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。

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