JP2023183932A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の小型化と低コスト化を図りつつ、像担持体に付着した糊等の異物の除去性を向上させた画像形成装置を提供する。【解決手段】正回転と逆回転の回転が可能であり、トナー像を担持する像担持体２と、前記像担持体の回転に連れ回ることが可能であり、前記像担持体の表面に接触して前記像担持体の表面を帯電する帯電部材３と、前記像担持体の表面と前記帯電部材の表面を清掃する清掃部材１０１と、を備え、前記清掃部材は、前記像担持体と前記帯電部材の間に挟まれた状態で前記像担持体の表面及び前記帯電部材の表面に接触して前記像担持体の清掃を行う第１位置と、前記帯電部材のみに接触して前記帯電部材の清掃を行う第２位置とに移動可能であり、前記第１位置又は前記第２位置にある状態で前記像担持体の回転方向が切り替わった場合、前記第１位置から前記第２位置に移動する、又は、前記第２位置から前記第１位置に移動することを特徴とする。【選択図】図５

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

従来より、電圧の印加された帯電ローラ等の帯電部材を感光体（像担持体）の表面に接触させることにより、像担持体を帯電させる方式を用いた画像形成装置が知られている。

このような画像形成装置では、感光体と帯電ローラの表面に付着しているトナーを清掃する技術がある。従来の技術では、例えば感光体上に付着しているトナーをクリーニングブレード等のクリーニング手段で清掃することが知られている。近年、装置の小型化等の観点から、感光体のクリーニングを専用に行うクリーニング手段を備えない、いわゆるクリーナーレス方式が提案されている。

特許文献１では、感光体と帯電ローラを清掃する目的で、感光体と帯電ローラ両方に接触するブラシローラで清掃を実施する構成が開示されている。

しかしながら、従来技術のように、感光体をクリーニングするクリーニングブレードを有していない場合、感光体に糊等の異物が付着した場合、付着した異物（付着物とも称する）を除去できないという問題がある。特許文献１のようにブラシローラで清掃する場合であっても、ブラシローラでは感光体への押し付け力が弱いため、感光体上の付着物を十分に除去しにくい。

付着物の清掃に関して、ブラシローラを感光体に押し当てるなどして付着物を除去する試みも考えられる。しかしこの場合、ブラシローラを押し当てるための機構が必要になるだけでなく、ブラシローラを離間させるための離間機構を別途設ける必要が生じる。常時ブラシローラが感光体に接触すると、ブラシローラに付着した転写残トナーを除去する必要が生じ、このための離間機構が必要になる。この場合、装置の大型化やコストの増加が生じてしまう。

そこで本発明は、装置の小型化と低コスト化を図りつつ、像担持体に付着した糊等の異物の除去性を向上させた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、正回転と逆回転の回転が可能であり、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体の回転に連れ回ることが可能であり、前記像担持体の表面に接触して前記像担持体の表面を帯電する帯電部材と、前記像担持体の表面と前記帯電部材の表面を清掃する清掃部材と、を備え、前記清掃部材は、前記像担持体と前記帯電部材の間に挟まれた状態で前記像担持体の表面及び前記帯電部材の表面に接触して前記像担持体の清掃を行う第１位置と、前記帯電部材のみに接触して前記帯電部材の清掃を行う第２位置とに移動可能であり、前記第１位置又は前記第２位置にある状態で前記像担持体の回転方向が切り替わった場合、前記第１位置から前記第２位置に移動する、又は、前記第２位置から前記第１位置に移動することを特徴とする。

本発明によれば、装置の小型化と低コスト化を図りつつ、像担持体に付着した糊等の異物の除去性を向上させた画像形成装置を提供することができる。

本発明の画像形成装置の一実施形態を説明するための図である。 本発明の画像形成装置の別の実施形態を説明するための図である。 本発明の画像形成装置の別の実施形態を説明するための図である。 本発明の画像形成装置の別の実施形態を説明するための図である。 本発明の画像形成装置の別の実施形態を説明するための図である。 感光体が正回転をしている場合の清掃部材の位置の一例を示す図である。 感光体が逆回転をしている場合の清掃部材の位置の一例を示す図である。 清掃動作の一例を説明するための図である。

以下、本発明に係る画像形成装置について図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。

本発明の画像形成装置は、正回転と逆回転の回転が可能であり、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体の回転に連れ回ることが可能であり、前記像担持体の表面に接触して前記像担持体の表面を帯電する帯電部材と、前記像担持体の表面と前記帯電部材の表面を清掃する清掃部材と、を備え、前記清掃部材は、前記像担持体と前記帯電部材の間に挟まれた状態で前記像担持体の表面及び前記帯電部材の表面に接触して前記像担持体の清掃を行う第１位置と、前記帯電部材のみに接触して前記帯電部材の清掃を行う第２位置とに移動可能であり、前記第１位置又は前記第２位置にある状態で前記像担持体の回転方向が切り替わった場合、前記第１位置から前記第２位置に移動する、又は、前記第２位置から前記第１位置に移動することを特徴とする。

本発明によれば、装置の小型化と低コスト化を図りつつ、像担持体に付着した糊等の異物の除去性を向上させた画像形成装置を提供することができる。
以下、像担持体を感光体とも称して説明する。

まず、図１を参照して、本実施形態の画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。図１は、本発明を適用する画像形成装置の一実施形態を示す概略構成図であり、例としてモノクロ画像形成装置としている。画像形成装置本体１００には、作像ユニットとしてのプロセスユニット１が着脱可能に装着されている。

プロセスユニット１は、例えば、感光体２、帯電ローラ３、現像装置４等を備える。
感光体２は、表面に画像を担持する像担持体の一例である。像担持体は静電潜像担持体と称されてもよい。帯電ローラ３は、感光体２の表面を帯電させる帯電部材の一例である。現像装置４は、感光体２上の潜像を可視画像化する現像手段の一例である。
なお、清掃部材１０１は後述する。

また、感光体２に対向する位置に、感光体２の表面を露光する露光手段としてのＬＥＤヘッドアレイ６が設けられている。

また、現像剤収容器としてのトナーカートリッジ７が、プロセスユニット１が備える現像装置４の上面（装着部）に対して着脱可能に設けられている。トナーカートリッジ７は、その容器本体２２に、現像装置４へ補給する現像剤であるトナーを収容するトナー収容部８を有する。

さらに、本実施形態のトナーカートリッジ７は、感光体２から除去されたトナー（廃トナー）を回収するトナー回収部９も一体的に有している。

また、画像形成装置は、転写装置１０、給紙装置１１、定着装置１２、排紙装置１３を備える。転写装置１０は、記録媒体としての用紙に画像を転写する。給紙装置１１は、用紙を供給する。定着装置１２は、用紙に転写された画像を定着させる。排紙装置１３は、用紙を装置外へ排出する。

転写装置１０は、転写部材としての転写ローラ１４を備える。
転写ローラ１４は、プロセスユニット１を装置本体１００に装着した状態で感光体２と当接しており、両者の当接部において転写ニップが形成されている。
また、転写ローラ１４は、電源に接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が印加されるようになっている。

給紙装置１１は、給紙カセット１５、給紙ローラ１６を備える。給紙カセット１５は、用紙Ｐを収容している。給紙ローラ１６は、給紙カセット１５に収容されている用紙Ｐを給送する。

また、給紙ローラ１６に対して用紙搬送方向下流側には、一対のレジストローラ１７が設けられている。レジストローラ１７は、タイミングローラの一例であり、搬送タイミングを計って用紙を二次転写ニップへ搬送する。

なお、用紙Ｐには、厚紙、はがき、封筒、普通紙、薄紙、塗工紙（コート紙やアート紙等）、トレーシングペーパ等も含まれる。また、用紙以外の記録媒体として、ＯＨＰシートやＯＨＰフィルム等を用いることも可能である。

定着装置１２は、定着部材としての定着ローラ１８と、加圧部材としての加圧ローラ１９とを備える。定着ローラ１８は、ヒータ等の加熱源によって加熱される。加圧ローラ１９は、定着ローラ１８側へ加圧されて定着ローラ１８に当接し、その当接箇所において定着ニップを形成する。

排紙装置１３は、一対の排紙ローラ２０を備える。排紙ローラ２０によって装置外に排出された用紙は、排紙トレイ２１上に積載される。排紙トレイ２１は、例えば装置本体１００の上面を凹ませて形成される。

続けて、図１を参照しつつ、本実施形態に係る画像形成装置の作像動作について説明する。作像動作が開始されると、感光体２が回転駆動され、帯電ローラ３によって感光体２の表面が所定の極性に一様に帯電される。そして、読取装置又はコンピュータ等からの画像情報に基づいて、ＬＥＤヘッドアレイ６からの露光により、感光体２の帯電面に静電潜像が形成される。感光体２上に形成された静電潜像に、現像装置４によってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像として顕像化（可視像化）される。

また、作像動作が開始されると、給紙ローラ１６が回転駆動を開始し、給紙カセット１５から用紙Ｐが送り出される。送り出された用紙Ｐは、レジストローラ１７によって搬送を一旦停止される。その後、所定のタイミングでレジストローラ１７の回転駆動を開始し、感光体２上のトナー画像が転写ニップに達するタイミングに合わせて、用紙Ｐを転写ニップへ搬送する。

このとき、転写ローラ１４には、感光体２上のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加されており、これにより、転写部において転写電界が形成されている。そして、この転写電界によって、感光体２上のトナー画像が用紙Ｐ上に転写される。

トナー画像が転写された用紙Ｐは、定着装置１２へと搬送される。用紙Ｐは、定着ローラ１８と加圧ローラ１９との間の定着ニップを通過することにより加熱及び加圧されて、用紙Ｐ上のトナー画像が定着される。そして、用紙Ｐは、排紙ローラ２０によって装置外に排出され、排紙トレイ２１上にストックされる。

なお、本発明は上記の構成に限られるものではなく、中間転写ベルト等を用いた二次転写を行う画像形成装置であってもよい。

次に、クリーナーレス方式の画像形成装置における画像形成やトナー回収等について説明する。
本実施形態の画像形成装置は、感光体をクリーニングするクリーニング手段（例えばクリーニングブレード）を用いない構成にしている。この場合、装置の小型化等の利点がある。感光体をクリーニングするクリーニング手段を用いない方式をクリーナーレス方式とも称する。例えば上述の図１に示す画像形成装置の例は、クリーナーレス方式である。本実施形態の画像形成装置では、感光体上に残留した転写残トナーを現像手段（現像装置と称してもよい）により回収できる。

図２は、クリーナーレス方式の画像形成装置における画像を形成する処理の一例を説明する図である。なお、帯電部材としては、例えば帯電ローラを用いることができ、以下の説明では帯電ローラを例に挙げて説明している。

まず帯電ローラ３は、像担持体としての感光体２を一様に帯電させる。本例の帯電ローラ３は、感光体２と当接するように配置され、例えば直流電圧を感光体２に印加する。本例における帯電は、接触式ＤＣ帯電方式としている。

露光装置２１は、感光体２に露光光Ｌを露光し、感光体２に静電潜像を形成する。露光装置２１としては、特に制限されるものではないが、例えばＬＥＤを用いる。

現像ローラ７２は、現像装置６１が備える現像剤担持体の一例である。現像ローラ７２は、印加手段により現像バイアスが印加されて、トナー２００を感光体２に供給する。これにより、感光体２上にトナー像（可視像とも称する）が形成される。

現像装置６１は、例えば攪拌ローラ７３を有しており、現像装置６１内でトナーを攪拌してもよい。撹拌ローラ７３の回転方向は、適宜選択することができ、また現像ローラ７２と接触してもよいし、非接触でもよい。

転写ローラ６２は、感光体２上のトナー像を記録紙１０５に転写する。
除電ランプ６４は、感光体２の電位を除電する。例えば除電光ＱＬを照射して除電する。

上記の構成がクリーナーレス方式の画像形成装置の基本構成である。このような装置では、転写工程の後に、感光体２をクリーニングするクリーニンググレード等のクリーニング手段を備えていない。

特に制限されるものではないが、図２に示す例では、例えば、現像ローラ７２に－３００Ｖが印加され、帯電ローラ３に－１２００Ｖが印加される。例えば、感光体２は、除電されることで表面が－５０Ｖ程度になり、帯電されることで表面が－５００Ｖ程度になる。

なお、図２、図３、図４Ａ、図４Ｂでは、クリーニングブラシ１６１（回収ブラシなどと称してもよい）を用いて説明している。本実施形態における画像形成装置は、例えば図５、図６に示す例のように、クリーニングブラシ１６１の代わりに清掃部材１０１を用いてもよいし、クリーニングブラシ１６１を残したまま清掃部材１０１を追加してもよい。

ここで、図２に示す例におけるトナーの流れの一例について説明する。説明のために、トナーの位置や状態によって図中のトナーの符号を変えている。
現像ローラ７２は、トナー２００を担持し、現像ローラ７２に担持されたトナー２００が感光体２に供給される。感光体２に供給されたトナーは、静電潜像に応じてトナー像（可視像）を形成する（トナー２０１）。感光体２上のトナー２０１は、記録紙１０５に転写される。記録紙１０５に転写されたトナー２０２は、後の工程で記録紙１０５に定着される。

転写工程で転写されたなかったトナーは、転写残トナー２０３として感光体２上に残留する。除電工程を経た後、転写残トナー２０３は、感光体２と帯電ローラ３の当接箇所（もしくは近傍）で帯電ローラ３に付着する。転写残トナー２０３のうち、帯電ローラ３に付着しないトナー２０６も存在し、このトナー２０６は感光体２上に残留したままとなる。このトナー２０６は、後述のように、現像ローラ７２により回収される。

次に、クリーナーレス方式の画像形成装置における転写残トナーの回収方法の一例について図３、図４Ａ、図４Ｂを用いて説明する。

図３は、図２の後の状態を説明するための模式図であり、印字中の状態を模式的に示した図である。ここでいう印字中とは、装置を稼働させた状態を意味し、記録紙にトナーを転写する処理のみならず、記録紙にトナーを転写する準備を行う処理を含む。図３は、前の記録紙への転写と、次の記録紙への転写との間に行う処理を説明する図である。

図２で説明したように、転写工程で転写されたなかったトナーは、転写残トナー２０３として感光体２上に残留する。図３中、転写ローラ６２の下流側に、感光体２上に転写残トナー２０３が残留していることが図示されている。

前の記録紙１０５に対して転写を行った後、除電ランプ６４により感光体２の表面が除電される。これにより、帯電ローラ３と感光体２との間の電位差が広がり、帯電前に帯電ローラ３と感光体２との間で放電が発生する。図中、放電を模式的に図示している。

帯電前の放電により、転写残トナー２０３はマイナスに帯電する（図３では不図示）。転写残トナー２０３においては、帯電前の放電により、例えばマイナスに帯電するもの、微少なプラスに帯電したままのものが存在する。微少なプラスのままの転写残トナー２０３は、帯電ローラ３と感光体２が当接する箇所（もしくは近傍）で帯電ローラ３に付着する。帯電ローラ３に付着したトナーは、トナー２０４として図示している。

なお、図中の矢印ａは、感光体２上の転写残トナー２０３が帯電ローラ３に付着することを模式的に図示している。感光体２上の転写残トナー２０３が帯電ローラ３に付着することを、移動するなどと称してもよい。

本例の画像形成装置は、帯電ローラ３に付着したトナーを回収するクリーニングブラシ１６１を有している。帯電ローラ３に付着したプラスのトナー２０４は、クリーニングブラシ１６１により回収される。図中の矢印ｂは、帯電ローラ３上のトナー２０４がクリーニングブラシ１６１により回収されることを模式的に図示している。帯電ローラ３上のトナー２０４がクリーニングブラシ１６１により回収されることを、移動するなどと称してもよい。

クリーニングブラシ１６１には回収バイアスが印加される。回収バイアスの値としては、特に制限されるものではなく、適宜選択することができる。

感光体２上の転写残トナー２０３のうち、マイナスに帯電したトナーは、帯電ローラ３に付着せず、感光体２上に残留したままとなる。このトナーは、トナー２０６として図示している。なお、トナー２０３とトナー２０６はどちらも転写残トナーである。

感光体２上に残留したトナー２０６は、現像ローラ７２により回収される。現像ローラ７２により回収されたトナーは、トナー２０８として図示している。現像ローラ７２により回収されることを、移動するなどと称してもよい。感光体２と現像ローラ７２との間を通過するトナー２０６は、感光体２と現像ローラ７２との電位差により現像ローラ７２側に移動する。図中の矢印ｃは、感光体２上のトナー２０６が現像ローラ７２により回収されることを模式的に図示している。

上記のように現像ローラ７２で回収するには、特に制限されるものではないが、例えば各部材の電位を調整する方法が挙げられる。一例としては例えば、除電後の感光体２の表面を－５０Ｖ、帯電ローラ３を－１１００Ｖ、クリーニングブラシ１６１を－１３００Ｖ、帯電後の感光体２の表面を－５００Ｖ、現像ローラ７２を－３００Ｖにすることが挙げられる。図２では、この例となるように電位を図示しているが、これに限られるものではない。

本発明の画像形成装置において、クリーニングブラシ１６１は備えられていてもよいし、備えられていなくてもよい。後述の清掃部材が必須の要件である。

次に、図４Ａと図４Ｂを用いて、装置立下げ時のトナーの動きと、トナー回収の一例について説明する。

図３で説明したように、帯電前の放電時にマイナスにならかったプラスの転写残トナー２０３（トナー２０６も同様）は、帯電ローラ３に付着し、クリーニングブラシ１６１に回収される。印字中は、この回収が繰り返されるため、プラスに帯電したトナー２０７がクリーニングブラシ１６１に蓄積する。

装置立下げ時には、クリーニングブラシ１６１と帯電ローラ３との電位差を調整し、微少なプラスに帯電したトナー２０７を帯電ローラ３側に移動させる。これを図中の矢印ｄで示している。

帯電ローラ３に移動したトナー２０５は、帯電ローラ３と感光体２との電位差により、感光体２に移動する。これを図中の矢印ｅで示している。この移動したトナーは、図中、トナー２０９として示している。なお、装置立下げ時には、除電ランプ６４による感光体２の除電が行われないため、これを考慮して帯電ローラ３と感光体２の電位差を調整する。

感光体２上のプラスに帯電したトナー２０９は、現像ローラ７２に回収されず、そのまま現像ローラ７２を通過する。さらに、トナー２０９は転写ローラ６２を通過する。このように、装置立下げ時には、感光体２上に、プラスに帯電したトナー２０９が存在することになる。

感光体２の帯電度合いによっては、現像ローラ７２から感光体２にトナーが移動する、いわゆるトナー落ちが生じる場合がある。これを図中の矢印ｆで示している。図のような電位であれば、矢印ｆで示すトナー落ちは生じないと考えられる。

図３、図４Ａ及び図４Ｂにおいて、感光体２上には、トナー２０３、２０６、２０９が図示されている。これらは全て転写残トナーとして考慮される。トナー２０９は、転写残トナー２０３がクリーニングブラシ１６１に回収された後、再度、感光体２上に移動したものであるが、このようなトナーも転写残トナーに含めてよい。

図４Ａに示す例のようにトナーが移動するには、特に制限されるものではないが、例えば各部材の電位を調整する方法が挙げられる。例えば、クリーニングブラシ１６１の電位を－１５０Ｖ、帯電ローラ３の電位を－３５０Ｖ、感光体２の表面の電位を５００Ｖ、現像ローラ７２の電位を＋２５０Ｖにすることが挙げられる。図４Ａでは、この例となるように電位を図示しているが、これに限られるものではない。

次に、装置立下げにおいて、感光体２上のトナーが回収されることについて図４Ｂを用いて説明する。図４Ｂは図４Ａの続きである。

図示するように、所定のタイミングで除電ランプ６４により感光体２の除電を行う。除電を行うことにより、帯電ローラ３と感光体２との間の電位差が広がり、帯電ローラ３と感光体２との間で放電が発生する。図中、放電を模式的に図示している。なお、図示する除電は、画像形成のために行う除電ではなく、トナー回収のために行う除電である。

上記の放電により、トナー２０９はマイナスに帯電する。なお、図３と同様に、トナー２０９のうち、マイナスに帯電されず、プラスに帯電したままのトナーについては、帯電ローラ３に付着し、クリーニングブラシ１６１により回収される（図中の矢印ｇ、ｈ）。

上記の放電によりマイナスに帯電したトナー２０９は、帯電ローラ３に移動せずに感光体２上に留まる。そして、マイナスに帯電したトナー２０９は、現像バイアスが印加された現像ローラ７２により回収される（図中の矢印ｉ）。現像ローラ７２により回収されたトナーは、図中、トナー２０８として示している。

図４Ｂに示す例のようにトナーが移動するには、特に制限されるものではないが、例えば各部材の電位を調整する方法が挙げられる。例えば、クリーニングブラシ１６１の電位を－１３００Ｖ、帯電ローラ３の電位を－１１００Ｖ、除電後の感光体２の表面を－５０Ｖ、感光体２の表面の電位を５００Ｖ、現像ローラ７２の電位を－３００Ｖにすることが挙げられる。図４Ｂでは、この例となるように電位を図示しているが、これに限られるものではない。

本実施形態の画像形成装置では、上記のようなクリーナーレス方式を採用することができる。上記のようなクリーナーレス方式は、トナーの帯電特性を制御し、各プロセスで電界にてトナーを移動させて回収する方法である。これにより、帯電ローラ３のトナー汚れを防止している。

上記のようなクリーナーレス方式の画像形成装置とすることで、感光体をクリーニングするクリーニングブレードを備える必要がなく、装置の小型化や部品の省略等の利点が得られる。しかし、感光体上に付着した残トナーは清掃され、回収されるが、感光体に糊等の異物が付着した場合の清掃は上記の方式では難しい。このように感光体に糊等の異物が付着する要因としては例えば以下が考えられる。記録媒体に糊等の異物が付着している場合、記録媒体が転写ニップを通過する際に感光体に糊等の異物が付着する。また、二次転写のように、感光体が記録媒体と接触しない構成であっても他の部材を介して糊等の異物が付着する場合がある。

付着した異物（付着物とも称する）の清掃に関して、ブラシローラを感光体に押し当てるなどして付着物を除去する試みも考えられる。しかしこの場合、ブラシローラを押し当てるための機構が必要になるだけでなく、ブラシローラを離間させるための離間機構を別途設ける必要が生じる。常時ブラシローラが感光体に接触すると、ブラシローラに付着した転写残トナーを除去する必要が生じ、このための離間機構が必要になる。例えば、付着物の除去の際にはブラシローラを感光体に押し当て、ブラシローラに付着した転写残トナーを除去する際にはブラシローラを感光体から離間させるといった機構を設ける必要が生じる。また、ブラシローラに転写残トナーが付着するすることを防止するために、必要がない場合には感光体から離間させておくなどの機構が必要になる。このような機構を設ける場合、装置の大型化やコストの増加が生じてしまう。

そこで、本発明では、感光体と帯電ローラとの間に清掃部材を挟み込むことで感光体に対して清掃部材が押し付けられ、これにより感光体に付着した糊等の異物を効果的に除去するようにしている。しかし、清掃部材が感光体と帯電ローラとの間にあると帯電ローラが感光体を適切な電位に帯電させることができないため、清掃部材の離間動作が必要となる。清掃部材に離間動作をさせるための離間機構を別途設けると、装置の大型化、コスト増となってしまう。そこで、更に本発明では、感光体の回転方向によって清掃部材の離間動作を行うようにし、装置の大型化やコスト増加を防止している。これにより、従来技術よりも小型化、低コスト化を図りつつ、感光体に付着した糊等の異物を除去することができる。

本実施形態における清掃部材は、像担持体と帯電部材の間に挟まれた状態で像担持体の表面及び帯電部材の表面に接触して像担持体の清掃を行う第１位置と、帯電部材のみに接触して帯電部材の清掃を行う第２位置とに移動可能としている。そして、本実施形態における清掃部材は、第１位置又は第２位置にある状態で像担持体の回転方向が切り替わった場合、第１位置から第２位置に移動する、又は、第２位置から第１位置に移動する。

また本実施形態では、一つの清掃部材により感光体と帯電ローラの清掃を行えるとともに、第１位置と第２位置との切り替えを感光体の回転方向によって実施しているため、従来技術よりも小型化、低コスト化につながる。

本実施形態の一例について、図５及び図６を用いて説明する。
図５は、感光体２（像担持体）が正回転している場合の概略図であり、清掃部材１０１が第２位置にある場合の例である。図６は、感光体２（像担持体）が逆回転している場合の概略図であり、清掃部材１０１が第１位置にある場合の例である。

感光体２の正回転と逆回転については、適宜選択が可能であり、例えば、画像形成動作時における感光体の回転方向を正回転とする。以下、画像形成動作時における感光体の回転方向を正回転として説明するが、本発明はこれに限られず、画像形成動作時における感光体の回転方向を逆回転と称してもよい。

図５に示すように、本例の画像形成装置には、清掃部材１０１が備えられている。また、本例において、清掃部材１０１は、支持部材１０２（固定部材と称してもよい）によって支持されている。支持部材１０２は、筐体１０３に支持されている。

図５では、帯電ローラ３が感光体２に連れ回っている状態を示しており、清掃部材１０１が第２位置にある状態を示している。清掃部材１０１が第２位置にある場合、清掃部材１０１は帯電ローラ３のみに接触して帯電ローラ３の清掃を行う。

筐体１０３は、支持部材１０２を支持することができればよく、特に制限されるものではないが、例えば、感光体２や帯電ローラ３を支持する部材等を用いることができる。

清掃部材１０１としては、例えば、フェルト、ブラシ等の清掃性がある部材を用いることができる。ブラシとしては、例えば植毛ブラシが挙げられる。

支持部材１０２としては、例えば、弾性変形が可能な部材であることが好ましい。このような部材には、例えば樹脂を用いることができ、例えばＰＥＴ等の弾性がある材質を用いることができる。支持部材１０２には、ある程度厚みのあるＰＥＴシート等も用いることができる。支持部材１０２として、弾性変形が可能な部材を用いることで、帯電ローラ３に清掃部材１０１を押し付けやすくなる。また、支持部材１０２として弾性変形が可能な部材を用いる場合、後述のように、清掃部材１０１が感光体２と帯電ローラ３の間に挟まれる位置にあるときにも清掃部材１０１を所定の位置にとどめやすくなる。

図示する例において、感光体２が正回転をしている状態で清掃を行う場合、支持部材１０２は、清掃部材１０１を帯電ローラ３に一定の力で押し付けている。清掃部材１０１が帯電ローラ３に押し付けられていることで、帯電ローラ３の回転方向に、帯電ローラ３と清掃部材１０１の摩擦力Ａ’が働く。図中、摩擦力Ａ’を白矢印で模式的に示している。また、支持部材１０２の変形による反発力Ａを白矢印で模式的に示している。

帯電ローラ３と清掃部材１０１の摩擦力Ａ’と、支持部材１０２の反発力Ａとがつり合うことで、清掃部材１０１は図中の位置にとどまる。これにより、帯電ローラ３が回転しているときでも清掃部材１０１が帯電ローラ３の清掃を行うことができる。このときに、清掃部材１０１が感光体２と接触すると、感光体２への帯電が不安定になり、異常画像が発生してしまう。このため、清掃部材１０１が感光体２に接触しないように反発力Ａが設定されている。

上記について補足する。支持部材１０２は、弾性変形により、清掃部材１０１を帯電ローラ３に接触させている。帯電ローラ３は回転しているため、帯電ローラ３と清掃部材１０１が接触することで、摩擦力Ａ’が生じる。摩擦力Ａ’の方向は、清掃部材１０１を押し戻す方向であり、清掃部材１０１が帯電ローラ３から離れる方向に作用する力である。支持部材１０２は、清掃部材１０１が帯電ローラ３から離れないようにするため、弾性力により反発力Ａを清掃部材１０１に印加する。このような反発力Ａにより、清掃部材１０１が帯電ローラ３に押し付けられた状態になる。そして、摩擦力Ａ’と反発力Ａがつり合うことで、清掃部材１０１は図中の位置にとどまることができる。ただし、清掃部材１０１が完全に静止している必要はなく、帯電ローラ３の回転により、ある程度振動してもよい。
これらの状態や動作については、清掃部材１０１は、感光体２が正回転している場合、帯電ローラ３に接触する側に支持部材１０２により力が付与される、と表現してもよい。

図６は、感光体２が逆回転している状態を示す図であり、帯電ローラ３が感光体２に連れ回っている状態を示す図である。逆回転していることを示すため、回転方向を破線で示している。また、図６は、清掃部材１０１が第１位置にある状態を示している。清掃部材１０１が第１位置にある場合、清掃部材１０１は、感光体２と帯電ローラ３の間に挟まれた状態で感光体２の表面及び帯電ローラ３の表面に接触して感光体２の清掃を行う。

このように、清掃部材１０１が感光体２と帯電ローラ３の間に挟まれた状態で感光体２と帯電ローラ３を清掃することで、清掃部材１０１は、帯電ローラ３により感光体２に押し当てられ、感光体２に付着した糊等の異物を除去することができる。また、除去された異物は、清掃部材１０１に取り込まれることで回収することができる。

第１位置にある清掃部材１０１は感光体２と帯電ローラ３の間に挟まれて清掃するため、清掃部材１０１は、感光体２と接触する面及び帯電ローラ３と接触する面の両面がフェルトや植毛ブラシ等の材質になっていることが好ましい。

図示する例において、感光体２が逆回転をしている状態で清掃を行う場合、清掃部材１０１と帯電ローラ３が接触することにより、帯電ローラ３の回転方向（図中の破線）に摩擦力Ｂ’が働く。この摩擦力Ｂ’により、清掃部材１０１は感光体２と帯電ローラ３の間に移動し、感光体２と帯電ローラ３に挟まれる。このように、清掃部材１０１が感光体２と帯電ローラ３に挟まれることで、帯電ローラ３が感光体２から離れた状態になるとともに、清掃部材１０１は帯電ローラ３により感光体２に押し当てられる。

摩擦力Ｂ’は、清掃部材１０１を帯電ローラ３と感光体２の間に引き込む力となり、
支持部材１０２から何らの力も生じさせない場合、例えば支持部材１０２までもが帯電ローラ３と感光体２の間に引き込まれてしまう。そのため、清掃部材１０１が感光体２と帯電ローラ３に挟まれている場合、支持部材１０２は弾性力により反発力Ｂを生じさせ、支持部材１０２が帯電ローラ３に接触しないようにする。この反発力Ｂと摩擦力Ｂ’とがつり合うことで、清掃部材１０１は図中の位置にとどまることができる。ただし、清掃部材１０１が完全に静止している必要はなく、感光２と帯電ローラ３の回転により、ある程度振動してもよい。
これらの状態や動作については、清掃部材１０１は、感光体２が逆回転している場合、帯電ローラ３から離れる側に支持部材１０２により力が付与される、と表現してもよい。

図６に示す逆回転時では、清掃部材１０１が感光体２と帯電ローラ３の間に挟まることで、帯電ローラ３と感光体２が離れることとなる。帯電ローラ３が感光体２と離れることで、感光体２が帯電することができず、逆回転時の感光体２上の帯電が不安定になってしまう。この場合、逆回転時に現像装置からトナーが感光体２側へ移動してしまうトナー落ちが生じるおそれがある。また、トナー落ちが生じると、正回転時に画像を形成する場合に異常画像が生じるおそれがある。

これらを考慮し、清掃部材１０１は、導電性であることが好ましい。清掃部材１０１が導電性である場合、清掃部材１０１が帯電ローラ３と感光体２の間にあり、帯電ローラ３と感光体２が離れた場合でも、清掃部材１０１を介して感光体２を帯電させることができる。これにより、逆回転時の感光体２上の帯電を安定させることができ、トナー落ちや異常画像を防ぐことができる。

清掃部材１０１を導電性にするには、例えば、清掃部材１０１について導電性静電植毛シート等の材質を用いること、導電性樹脂等の部材を用いること等が挙げられる。

本実施形態では、図５に示す正回転時における清掃部材１０１の位置（第２位置）と、図６に示す逆回転時における清掃部材１０１の位置（第１位置）とが、感光体２の正回転と逆回転によって切り替わる。例えば、感光体２が正回転をして図５に示す状態になっていたときに、感光体２が逆回転に変わった場合、図６に示す状態になる。また例えば、
感光体２が逆回転をして図６に示す状態になっていたときに、感光体２が正回転に変わった場合、図５に示す状態になる。このように、感光体２の回転によって清掃部材１０１の清掃位置を切り替えることができる。

本実施形態では、感光体２及び帯電ローラ３が正回転しているときには、清掃部材１０１は帯電ローラ３のみに接触して帯電ローラ３を清掃する。また、感光体２及び帯電ローラ３が逆回転しているときには、回転の負荷により清掃部材１０１が移動し、清掃部材１０１は感光体２と帯電ローラ３の間に挟み込まれ、帯電ローラ３の力圧力によって感光体２に押し付けられ、感光体２の表面を清掃する。一つの清掃部材により感光体と帯電ローラの清掃を行えるとともに、清掃位置の切り替え動作を感光体の回転方向によって実施することで小型及び低コストとした装置構成で感光体に付着した異物を除去できる。

感光体の正回転と逆回転が切り替わるタイミングとしては、特に制限されるものではなく、適宜選択することができる。また、後述の清掃動作のように、正回転と逆回転を複数回交互に切り替えてもよい。また、異常画像が発生した場合に、ユーザー操作によって感光体を逆回転させて感光体の清掃を行うようにしてもよい。この他にも、印刷動作後（画像形成後）に定期的に感光体を逆回転させて自動的に清掃動作をさせるようにしてよい。このように定期的に清掃動作をさせることで、異物による異常画像の発生を予防することができる。

本実施形態における清掃部材１０１は、図２等に示すクリーナーレス方式の画像形成装置におけるクリーニングブラシ１６１の代わりに設けることができる。そのため、印字中に帯電ローラ３に付着したトナーは、清掃部材１０１、例えばブラシの毛に回収させることができる。

また、装置立下げ時において清掃部材１０１から帯電ローラ３側へトナーを移動させることができる。すなわち、本実施形態における清掃部材１０１は、図４Ａ及び図４Ｂにおける、装置立下げ時と同じ動作が可能であり、清掃部材１０１から帯電ローラ３を介して現像装置にトナーを回収させることができる。このようなトナー回収については、清掃部材１０１を導電性にすることで、より回収させやすくなる。

本実施形態では、クリーニングブラシ１６１の代わりに清掃部材１０１を設けることを想定しているが、本発明はこれに限られず、クリーニングブラシ１６１と清掃部材１０１をあわせて用いてもよい。この場合、清掃部材１０１をすり抜けたトナーをクリーニングブラシ１６１で回収することができ、感光体２や転写ローラにおけるトナー回収性が向上する。

また本発明は、クリーナーレス方式の画像形成装置に適用されることが好ましいが、本発明はこれに限られない。感光体２をクリーニングするクリーニング手段が設けられた画像形成装置に本発明を適用してもよい。例えば、感光体２をクリーニングするクリーニングブレードが設けられた画像形成装置に、本実施形態における清掃部材１０１を設けてもよい。

次に、本実施形態における清掃動作について一例を説明する。
本実施形態において、清掃時の回転動作については、逆回転を継続して実施することでも効果が得られるが、逆回転と正回転を適宜切り替えて清掃を行うことにより、清掃性が向上する。例えば、一成分現像器で現像ローラと感光体の駆動が連結されているユニットの場合、逆回転を連続させた場合、現像ユニットにおける入口シール等からトナー漏れが生じる可能性がある。そのようなユニットについては、逆回転と正回転を適宜切り替えることで入口シールからのトナー漏れを防ぐことができる。

なお、入口シールとは、例えば、現像ローラの下部に設けられるＰＥＴマイラー等の部品である。入口シールは、現像ローラの下部からのトナー漏れを防いでいる。現像ローラが逆回転を続けると、入口シールからトナー漏れが生じる可能性がある。そのため、逆回転と正回転を適宜切り替えることにより、このようなトナー漏れを抑制できる。なお、図１中、入口シールを符号７４で模式的に示している。

清掃動作においては、例えば、逆回転と正回転を交互に繰り返し、かつ、正回転の量を逆回転の量よりも多くすることで、入口シールからのトナー漏れを防ぐことができるとともに、感光体の全周を清掃することができる。

図７は、清掃動作の一例における感光体の回転動作の例を説明するための図である。
図中、縦軸は回転動作を行う順序を示しており、横軸は感光体の周上の位置を示している。また、白矢印を正回転とし、黒矢印を逆回転としている。

本実施形態では、感光体上の所定の点をＡとしたとき、正回転と逆回転を交互に繰り返してＡが正回転の方向に１周する清掃動作を行うことが好ましい。これにより、トナー落ちをより防ぐことができる。また、感光体の１周分の清掃を行うことで、感光体のどこに異物が付着していても清掃することができる。

図７に示す例は、正回転と逆回転を交互に繰り返し、所定の点Ａが正回転の方向に１周した場合の例である。図中の破線は感光体の１周を示しており、４回の正回転を行った後、点Ａが１周したことを示している。正回転の方向に１周する清掃動作を行うことで、清掃部材１０１が感光体２と帯電ローラ３の間に挟まれる位置（第２の位置）で感光体２を１周することになるため、感光体に付着した異物を漏れなく除去することができる。

このような清掃動作を行うタイミングとしては、例えば、異常画像が発生した場合に、ユーザー操作によって清掃を行うようにしてもよい。この他にも、印刷動作後（画像形成後）に定期的に自動的にこのような清掃動作をさせるようにしてよい。このような清掃動作における正回転時には、画像を形成せずに、感光体を正回転させる。そのため、図７に示す清掃動作の例においては、正回転させた場合に画像形成は行わない。

また図７に示す清掃動作の例において、感光体が正回転する距離と、感光体が逆回転する距離との関係が下記の所定の関係を満たすことが好ましい。
すなわち、清掃部材が第１位置にあるときの感光体が回転する距離を第１回転量とし、清掃部材が第２位置にあるときの感光体が回転する距離を第２回転量としたとき、１回の清掃動作において、
第１回転量＜第２回転量＜第１回転量×２
を満たすことが好ましい。
この場合、感光体の周上に対して、隙間なく逆回転動作を入れることができ、感光体の全域を漏れなく清掃することができる。このため、逆回転時のトナー落ちをより確実にふせぐことができる。

本発明の態様は、例えば、以下のとおりである。
＜１＞正回転と逆回転の回転が可能であり、トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体の回転に連れ回ることが可能であり、前記像担持体の表面に接触して前記像担持体の表面を帯電する帯電部材と、
前記像担持体の表面と前記帯電部材の表面を清掃する清掃部材と、を備え、
前記清掃部材は、前記像担持体と前記帯電部材の間に挟まれた状態で前記像担持体の表面及び前記帯電部材の表面に接触して前記像担持体の清掃を行う第１位置と、前記帯電部材のみに接触して前記帯電部材の清掃を行う第２位置とに移動可能であり、前記第１位置又は前記第２位置にある状態で前記像担持体の回転方向が切り替わった場合、前記第１位置から前記第２位置に移動する、又は、前記第２位置から前記第１位置に移動することを特徴とする画像形成装置。
＜２＞前記正回転は、画像形成動作時における前記像担持体の回転方向であり、
前記清掃部材は、清掃を行う際、前記像担持体が正回転をしている場合には前記第２位置で清掃を行い、前記像担持体が逆回転をしている場合には前記第１位置で清掃を行うことを特徴とする＜１＞に記載の画像形成装置。
＜３＞前記正回転は、画像形成動作時における前記像担持体の回転方向であり、
前記清掃部材は、清掃を行う際、前記像担持体が前記正回転で回転しているときに前記第２位置にあり、当該清掃部材が前記第２位置にある状態で前記像担持体が逆回転になったときに当該清掃部材が前記第１位置に移動することを特徴とする＜１＞又は＜２＞に記載の画像形成装置。
＜４＞前記正回転は、画像形成動作時における前記像担持体の回転方向であり、
前記清掃部材は、清掃を行う際、前記像担持体が前記逆回転で回転しているときに前記第１位置にあり、当該清掃部材が前記第１位置にある状態で前記像担持体が正回転になったときに当該清掃部材が前記第２位置に移動することを特徴とする＜１＞又は＜２＞に記載の画像形成装置。
＜５＞前記像担持体をクリーニングするクリーニングブレードを備えないことを特徴とする＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の画像形成装置。
＜６＞前記像担持体上の所定の点をＡとしたとき、前記正回転と前記逆回転を交互に繰り返して前記Ａが正回転の方向に１周する清掃動作を行うことを特徴とする＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の画像形成装置。
＜７＞前記清掃部材が前記第１位置にあるときの前記像担持体が回転する距離を第１回転量とし、前記清掃部材が前記第２位置にあるときの前記像担持体が回転する距離を第２回転量としたとき、１回の前記清掃動作において、第１回転量＜第２回転量＜第１回転量×２を満たすことを特徴とする＜６＞に記載の画像形成装置。
＜８＞前記清掃動作は、定期的に又はユーザーからの指示により実行されることを特徴とする＜６＞又は＜７＞に記載の画像形成装置。
＜９＞前記清掃部材は、導電性であることを特徴とする＜１＞から＜８＞のいずれかに記載の画像形成装置。
＜１０＞前記清掃部材は、弾性変形が可能な支持部材により支持されており、清掃を行う際、前記像担持体が正回転している場合、前記帯電部材に接触する側に前記支持部材により力が付与され、前記像担持体が逆回転している場合、前記帯電部材から離れる側に前記支持部材により力が付与されることを特徴とする＜１＞から＜９＞のいずれかに記載の画像形成装置。

２ 感光体
３ 帯電ローラ
１０１ 清掃部材
１０２ 支持部材
１０３ 筐体

特開２００８－１８０９０２号公報

Claims (10)

1. 正回転と逆回転の回転が可能であり、トナー像を担持する像担持体と、
   前記像担持体の回転に連れ回ることが可能であり、前記像担持体の表面に接触して前記像担持体の表面を帯電する帯電部材と、
   前記像担持体の表面と前記帯電部材の表面を清掃する清掃部材と、を備え、
   前記清掃部材は、前記像担持体と前記帯電部材の間に挟まれた状態で前記像担持体の表面及び前記帯電部材の表面に接触して前記像担持体の清掃を行う第１位置と、前記帯電部材のみに接触して前記帯電部材の清掃を行う第２位置とに移動可能であり、前記第１位置又は前記第２位置にある状態で前記像担持体の回転方向が切り替わった場合、前記第１位置から前記第２位置に移動する、又は、前記第２位置から前記第１位置に移動することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記正回転は、画像形成動作時における前記像担持体の回転方向であり、
   前記清掃部材は、清掃を行う際、前記像担持体が正回転をしている場合には前記第２位置で清掃を行い、前記像担持体が逆回転をしている場合には前記第１位置で清掃を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記正回転は、画像形成動作時における前記像担持体の回転方向であり、
   前記清掃部材は、清掃を行う際、前記像担持体が前記正回転で回転しているときに前記第２位置にあり、当該清掃部材が前記第２位置にある状態で前記像担持体が逆回転になったときに当該清掃部材が前記第１位置に移動することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記正回転は、画像形成動作時における前記像担持体の回転方向であり、
   前記清掃部材は、清掃を行う際、前記像担持体が前記逆回転で回転しているときに前記第１位置にあり、当該清掃部材が前記第１位置にある状態で前記像担持体が正回転になったときに当該清掃部材が前記第２位置に移動することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記像担持体をクリーニングするクリーニングブレードを備えないことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
6. 前記像担持体上の所定の点をＡとしたとき、前記正回転と前記逆回転を交互に繰り返して前記Ａが正回転の方向に１周する清掃動作を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
7. 前記清掃部材が前記第１位置にあるときの前記像担持体が回転する距離を第１回転量とし、前記清掃部材が前記第２位置にあるときの前記像担持体が回転する距離を第２回転量としたとき、１回の前記清掃動作において、第１回転量＜第２回転量＜第１回転量×２を満たすことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記清掃動作は、定期的に又はユーザーからの指示により実行されることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
9. 前記清掃部材は、導電性であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
10. 前記清掃部材は、弾性変形が可能な支持部材により支持されており、清掃を行う際、前記像担持体が正回転している場合、前記帯電部材に接触する側に前記支持部材により力が付与され、前記像担持体が逆回転している場合、前記帯電部材から離れる側に前記支持部材により力が付与されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

Images