JP2993293B2

JP2993293B2 - クリーナレス画像形成装置

Info

Publication number: JP2993293B2
Application number: JP4260240A
Authority: JP
Inventors: 剛広小川
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 1992-09-29
Filing date: 1992-09-29
Publication date: 1999-12-20
Anticipated expiration: 2014-12-20
Also published as: JPH06110359A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばファクシミリ装
置や複写機やプリンタ等に適用されるクリーナレス画像
形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種のクリーナレス画像形成装置で
は、露光器により感光体としての感光ドラム上に静電潜
像が形成されるとともに、その静電潜像には現像器によ
ってトナーが付着され、そのトナーが転写器により記録
紙上に転写されるようになっている。そして、転写後の
感光ドラム上に残留するトナーは、感光ドラムの外周面
に対向配置された導電性ブラシ等よりなるメモリ除去部
材により掻き乱されて、感光ドラム上に一様に分散され
る。その後、感光ドラム上に分散された残留トナーは、
前記現像器による感光ドラムへのトナーの付着動作と同
時に、静電吸引力により現像器で回収される。このよう
に、残留トナーを回収するための専用のクリーナを設け
ることなく、現像器により現像動作とクリーニング動作
とを行うため、上記装置はクリーナレス画像形成装置と
呼ばれる。

【０００３】又、前記メモリ除去部材による残留トナー
の掻き乱し動作に伴って、そのメモリ除去部材上に多量
のトナーが滞留すると、メモリ除去部材による残留トナ
ーの分散効果が小さくなり、現像器によるトナー回収を
充分に行い得なくなる。そして、次順の画像形成時にお
いて、感光ドラム上の回収されなかった残留トナーが残
像として記録紙上に印刷されてしまうことがある。

【０００４】このため、従来のクリーナレス画像形成装
置では、画像形成プロセスの開始前或いは終了後に、メ
モリ除去部材に付着したトナーの除去、即ちメモリ除去
部材のクリーニングが行われるようになっている。負帯
電ドラム感光ドラムでは、このクリーニングは、転写器
により感光ドラムを所定のプラス電位に帯電させるとと
もに、メモリ除去部材への電圧印加をオフさせて同除去
部材を接地電位にする。そして、その感光ドラム上の電
位とメモリ除去部材の電位との差に基づいて、メモリ除
去部材上のトナーを静電吸引力により感光ドラム上に吸
着させることにより行われる。その後、前述したよう
に、メモリ除去部材により感光ドラム上のトナーが掻き
乱されるとともに、そのトナーが現像器で回収される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記メモリ除去部材の
クリーニング時において、感光ドラムは転写器からのコ
ロナ放電によりプラス帯電されるが、このクリーニング
時には感光ドラム上に用紙が存在しないため、感光ドラ
ム上の光導電膜は放電コロナに直接晒される。従って、
そのプラス帯電により光導電膜は劣化する。ところが、
従来装置においては、そのコロナ放電による感光ドラム
の帯電を、感光ドラムの回転数に関係なく、所定時間感
光ドラムを回転させて行うようにしていた。

【０００６】即ち、従来装置においては、転写器からの
放電コロナが、感光ドラム上に一様に例えば２回ずつ照
射されるというわけではなく、３回照射される箇所も発
生する。そのため、感光ドラム上の光導電膜の劣化状態
が一様でなくなり、光導電膜上におけるトナー画像の形
成能力に差ができるものであった。つまり、感光ドラム
上において、放電コロナが多数回照射された箇所では、
少数回照射された箇所と比較して、光導電膜の劣化が大
きく、その部分では静電潜像が確実に形成されなくて、
記録紙上に印刷された画像の品質が低下するという問題
があった。

【０００７】本発明は上記問題点を解消するためになさ
れたものであって、その目的は、メモリ除去部材のクリ
ーニング時において、感光体上に一様にコロナ放電を行
うことができ、感光体の劣化状態にムラが生じるおそれ
がないクリーナレス画像形成装置を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めにこの発明では、コロナ放電により感光体を帯電さ
せ、その帯電電位とメモリ除去部材の電位との差に基づ
いてメモリ除去部材上のトナーを感光体上へ吸着させ
て、同除去部材のクリーニングを行うクリーナレス画像
形成装置において、感光体の特定回転位置を検出する検
出手段と、メモリ除去部材のクリーニングのために感光
体を帯電させるとき、前記検出手段による検出に基づい
て、感光体を１回転の整数倍だけ回転させて帯電させる
ように制御する制御手段とを設けたものである。

【０００９】

【作用】従って、本発明によれば、検出手段により、感
光体の特定回転位置が検出され、その検出に基づいて、
制御手段により、感光体はその１回転の整数倍だけ回転
されて帯電される。そのため、感光体上には一様にコロ
ナ放電が行われ、感光体の劣化状態にムラが生じること
がない。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面に
基づいて説明する。図４に示すように、装置ケース１内
のほぼ中央には、画像形成プロセスを行う感光体として
の感光ドラム２が、図１に示す駆動モータ３４により積
極回転可能に支持され、その外周面には光導電膜３が形
成されている。帯電器４は前記光導電膜３を所定電位に
一様帯電させる。露光器５は光の照射により、感光ドラ
ム２上に所定電位の静電潜像を形成させる。

【００１１】現像器６はトナーＴを収容するためのトナ
ーケース７と現像ローラ８とを有している。そして、こ
の現像ローラ８により、トナーＴに所定電位が付与さ
れ、その電位と前記静電潜像の電位との差に基づいて、
静電潜像にトナーＴが付着されて、静電潜像が顕像化さ
れる。

【００１２】給紙カセット９は前記装置ケース１内の下
部に着脱可能に装着され、この給紙カセット９内には多
数の記録紙Ｙが積層状態で収容されている。給紙ローラ
１０は給紙カセット９の用紙送り出し側に対向配置さ
れ、同ローラ１０の回転により、給紙カセット９内から
記録紙Ｙが１枚ずつ送り出される。そして、送り出され
た記録紙Ｙは用紙ガイド１１，１２及び一対の送りロー
ラ１３を介して前記感光ドラム２の下部に移送される。

【００１３】転写器１４及びガイドローラ１５は、用紙
移送経路を挟んで前記感光ドラム２と対向配置されてい
る。そして、このガイドローラ１５により感光ドラム２
上に記録紙Ｙが密着されるとともに、転写器１４により
その密着部に所定電位が付与され、その電位と前記トナ
ー画像の電位との差に基づいて、トナー画像が記録紙Ｙ
上に転写される。即ち、図２に示すように、転写器１４
内には放電ワイヤ１４ａが配置され、その放電ワイヤ１
４ａに通電を行うことにより、コロナ放電が行われて、
前記密着部に所定電位が付与されるようになっている。

【００１４】除電ランプ１６は転写後の感光ドラム２の
外周面を露光して除電する。清掃ブラシ１７は転写後の
感光ドラム２上に付着している紙粉等を取り除く。導電
性ブラシよりなるメモリ除去部材としてのメモリ除去ブ
ラシ１８は、感光ドラム２の外周面に対向配置され、転
写後の感光ドラム２上に残留するトナーＴを掻き乱し
て、感光ドラム２上に一様に分散させる。このメモリ除
去ブラシ１８には、所定電位が付与される。又、前記現
像器６は現像動作と並行して、メモリ除去ブラシ１８に
より分散された残留トナーＴを、静電吸引力により回収
するクリーニング動作も行う。

【００１５】加熱定着器１９は前記感光ドラム２の用紙
送り出し側に配設され、加熱ローラ２０と、その加熱ロ
ーラ２０に用紙移送経路を挟んで接触する加圧ローラ２
１とを備えている。そして、記録紙Ｙが用紙ガイド２２
を経て、この加熱ローラ２０と加圧ローラ２１との間に
送り込まれて、記録紙Ｙ上のトナー画像が加熱定着され
る。画像定着を終了した記録紙Ｙは、用紙ガイド２３及
び一対の送りローラ２４を介して排紙トレイ２５上に排
出される。

【００１６】図２及び図３に示すように、感光ドラム２
の一端外周の光導電膜３が形成されていない部分には、
１つのマグネット２６が固定されている。検出手段とし
ての磁気センサ２７は、転写器１４の感光ドラム回転方
向の手前位置において、マグネット２６の回転域と対向
するように配置されている。そして、感光ドラム２の回
転に伴い、マグネット２６が磁気センサ２７と対向する
位置にくると、磁気センサ２７はマグネット２６からの
磁気を検出して、検出信号を出力する。

【００１７】次に、このクリーナレス画像形成装置の主
要構成部分の回路構成を説明する。図１に示すように、
ＣＰＵ（中央処理装置）３１には、装置全体の動作を制
御するためのプログラムを記憶したＲＯＭ（リードオン
リメモリ）３２、及び各種データを一時的に記録するＲ
ＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３３が接続されてい
る。

【００１８】前記ＣＰＵ３１には前記磁気センサ２７か
らの検出信号が入力される。又、ＣＰＵ３１からは、前
記感光ドラム２の回転用駆動モータ３４、除電ランプ１
６、及び露光器５に対して、それぞれドライバ３５，３
６，３７を介して作動又は停止信号が出力される。更
に、ＣＰＵ３１は、ドライバ３８，３９，４０を制御し
て、転写器１４、メモリ除去ブラシ１８、帯電器４、及
び現像器６に所定の電位を所定のタイミングで与える。
尚、同図に示すように、この実施例では、転写器１４及
びメモリ除去ブラシ１８には、共通のドライバ３８を介
して所定電位が与えられるようになっている。

【００１９】そして、ＣＰＵ３１は、画像形成動作の開
始前或いは終了後に、クリーニング動作を行わせる。
尚、この実施例では、画像形成動作の終了後にクリーニ
ング動作を行うこととする。又、本実施例ではＣＰＵ３
１及びＲＯＭ３２により制御手段が構成されている。

【００２０】即ち、図５に示すように、画像形成動作が
終了された時点では、駆動モータ３４、帯電器４、現像
器６の現像バイアス、除電ランプ１６、及びメモリ除去
ブラシ１８のメモリ除去バイアスは未だオンされてお
り、転写器１４のみオフされる。

【００２１】この状態で、駆動モータ３４により感光ド
ラム２が回転され、マグネット２６が磁気センサ２７と
対向する位置にきて、磁気センサ２７から最初の検出信
号が出力されると（Ｐ１）、その検出信号がＣＰＵ３１
に入力される。すると、ＣＰＵ３１は、転写器１４をオ
ンさせてコロナ放電を開始させ、感光ドラム２上の光導
電膜３を所定のプラス電位に帯電させる。それととも
に、メモリ除去バイアスをオフさせ、メモリ除去ブラシ
１８への電圧印加を停止させて、同ブラシ１８を零電位
にする。即ち、図６に示すように、感光ドラム２上の電
位とメモリ除去ブラシ１８の電位との差に基づいて、メ
モリ除去ブラシ１８上のトナーＴが静電吸引力により感
光ドラム２上に吸着され、メモリ除去ブラシ１８のクリ
ーニングが行われる。

【００２２】その後、ＣＰＵ３１は、前記磁気センサ２
７から２回目の検出信号の入力（Ｐ２）を経て３回目の
検出信号を入力すると（Ｐ３）、即ち転写器１４をオン
させた時点から感光ドラム２が２回転されると、メモリ
除去バイアスをオンさせて、メモリ除去ブラシ１８を所
定のプラス電位にさせる。つまり、前述のメモリ除去ブ
ラシ１８のクリーニングは感光ドラム２の２回転分行わ
れる。

【００２３】その後、ＣＰＵ３１は、磁気センサ２７か
ら４回目の検出信号を入力すると（Ｐ４）、転写器１４
をオフさせる。すると、前記クリーニングにより感光ド
ラム２上に静電吸着されたトナーＴが、メモリ除去ブラ
シ１８により掻き乱されるとともに、現像器６により同
ブラシ１８によって掻き乱されたトナーＴが回収され
て、感光ドラム２の外周面のクリーニングが行われる。
つまり、前述のメモリ除去ブラシ１８のクリーニングが
感光ドラム２の２回転分行われた後に、感光ドラム２が
更に１回転されてから、感光ドラム２の外周面のクリー
ニングが行われる。

【００２４】即ち、メモリ除去バイアスは、転写器１４
と共通のドライバ３８からメモリ除去ブラシ１８に与え
られる。そのため、メモリ除去バイアスが図５のＰ３の
時点でオンされても、所定電位のメモリ除去バイアスを
発生するためには、ドライバ３８に設けられた図示しな
いコンデンサの充電を行う期間が必要となる。つまり、
Ｐ３でメモリ除去バイアスがオンされてから、Ｐ４で転
写器１４がオフされるまでの感光ドラム２が１回転され
る間は、所定電位のメモリ除去バイアスを発生するため
の、コンデンサの充電期間となる。

【００２５】そして、ＣＰＵ３１は、磁気センサ２７か
ら５回目の検出信号の入力（Ｐ５）を経て６回目の検出
信号を入力すると（Ｐ６）、即ち転写器１４をオフさせ
た時点から感光ドラム２が２回転されると、駆動モータ
３４、帯電器４、現像バイアス、除電ランプ１６、及び
メモリ除去バイアスをオフさせて、クリーニング動作を
終了させる。

【００２６】次に、前記のように構成されたクリーナレ
ス画像形成装置の作用を図５〜図７に基づいて説明す
る。さて、このクリーナレス画像形成装置では、ＣＰＵ
３１の制御のもとで、図７のフローチャートに示すよう
な動作が行われる。即ち、画像形成動作が終了されると
（ステップＳ１）、マグネット２６が磁気センサ２７と
対向する位置にきて、磁気センサ２７から最初の検出信
号が入力されるのが待たれる（ステップＳ２）。そし
て、最初の検出信号が入力されると、転写器１４がオン
されてコロナ放電が開始され、感光ドラム２上の光導電
膜３が所定のプラス電位に帯電される（ステップＳ
３）。それとともに、メモリ除去バイアスがオフされ、
メモリ除去ブラシ１８への電圧印加が停止されて、同ブ
ラシ１８が零電位にされる（ステップＳ４）。すると、
感光ドラム２上の電位とメモリ除去ブラシ１８の電位と
の差に基づいて、メモリ除去ブラシ１８上のトナーＴが
静電吸引力により感光ドラム２上に吸着され、メモリ除
去ブラシ１８のクリーニングが行われる。

【００２７】その後、前記磁気センサ２７から３回目の
検出信号が入力されると、メモリ除去バイアスがオンさ
れて、メモリ除去ブラシ１８が所定のプラス電位にされ
る（ステップＳ５〜Ｓ６）。即ち、前述のメモリ除去ブ
ラシ１８のクリーニングは感光ドラム２の２回転分行わ
れる。

【００２８】そして、磁気センサ２７から４回目の検出
信号が入力されると、転写器１４がオフされる（ステッ
プＳ７〜Ｓ８）。すると、前記クリーニングにより感光
ドラム２上に静電吸着されたトナーＴが、メモリ除去ブ
ラシ１８により掻き乱されるとともに、現像器６により
その掻き乱されたトナーＴが回収されて、感光ドラム２
の外周面のクリーニングが行われる。即ち、前述のメモ
リ除去ブラシ１８のクリーニングが感光ドラム２の２回
転分行われた後に、感光ドラム２が更に１回転されてか
ら、感光ドラム２の外周面のクリーニングが行われる。

【００２９】そして、磁気センサ２７から６回目の検出
信号が入力されると、駆動モータ３４、帯電器４、現像
バイアス、除電ランプ１６、及びメモリ除去バイアスが
オフされて、クリーニング動作が終了される（ステップ
Ｓ９〜Ｓ１０）。

【００３０】以上のように、この実施例のクリーナレス
画像形成装置では、クリーニング動作時において、転写
器１４による感光ドラム２上へのコロナ放電が、感光ド
ラム２の丁度３回転分行われる。即ち、前記従来装置と
は異なり、感光ドラム２上への放電コロナの照射を、単
に所定時間行うのではなくて、磁気センサ２７による感
光ドラム２上のマグネット２６の検出に基づいて、正確
に感光ドラム２の所定回転数分行うようにしている。例
えば、図２に示すように、放電コロナの照射が感光ドラ
ム２上の転写器１４と対向する位置Ｐo から開始される
と、その終了も位置Ｐo となり、終了位置が位置Ｐo の
手前や後方になることがない。

【００３１】従って、感光ドラム２上の光導電膜３には
放電コロナがムラなく一様に照射されるので、光導電膜
３の劣化状態も一様になる。そのため、光導電膜３上に
静電潜像を安定して形成することができ、記録紙Ｙ上に
安定した品質の画像を形成することができる。又、長期
の使用に際して、光導電膜３が劣化してきても、その劣
化状態が一様であるため、記録紙Ｙ上に印刷された画像
の劣化状態も一様となり、劣化の激しい箇所が部分的に
生じて、出力画像が非常に見にくくなるということもな
い。

【００３２】尚、この発明は、前記実施例に限定される
ものではなく、例えば以下のような態様で具体化するこ
とも可能である。（１）転写器１４以外の機器、例えばメモリ除去ブラシ
１８や帯電器４等の近傍にも磁気センサ２７を配置し
て、その磁気センサ２７によるマグネット２６の検出に
基づいて、各機器のオン／オフを制御するように構成す
ること。（２）検出手段として、磁気センサ２７の代わりにホト
センサを使用すること。この場合には、感光ドラム２上
にマグネット２６を設ける代わりに、例えば黒い印を付
けて、ホトセンサによりその黒印を検出するようにす
る。（３）メモリ除去バイアスを、転写器１４と共有のドラ
イバ３８と別に設けられたドライバを介して、メモリ除
去ブラシ１８に付与するように構成すること。この場合
には、コンデンサの充電期間（図５のＰ３〜Ｐ４）が不
要になる。

【００３３】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、メ
モリ除去部材のクリーニング時において、感光体上に一
様にコロナ放電を行うことができ、感光体の劣化状態に
ムラが生じるおそれがないという優れた効果を発揮す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化したクリーナレス画像形成装置
の一実施例であり、その主要構成部分の回路構成を示す
ブロック図である。

【図２】感光ドラムに対向配置された転写器及び磁気セ
ンサを示す部分拡大断面図である。

【図３】感光ドラムに対するマグネット及び磁気センサ
の配置構成を示す部分斜視図である。

【図４】クリーナレス画像形成装置の断面図である。

【図５】クリーナレス画像形成装置の動作時のタイムチ
ャートである。

【図６】クリーナレス画像形成装置の各機器部の設定電
位を示す図である。

【図７】クリーナレス画像形成装置の動作を示すフロー
チャートである。

【符号の説明】

２…感光体としての感光ドラム、１８…メモリ除去部材
としてのメモリ除去ブラシ、２６…マグネット、２７…
検出手段としての磁気センサ、３１…制御手段としての
ＣＰＵ、３２…制御手段としてのＲＯＭ、Ｔ…トナー。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 21/00 370 - 540 G03G 15/00 303 G03G 21/00 G03G 21/10 - 21/12 G03G 13/14 - 13/16 G03G 15/14 - 15/16 103

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】コロナ放電により感光体を帯電させ、そ
の帯電電位とメモリ除去部材の電位との差に基づいてメ
モリ除去部材上のトナーを感光体上へ吸着させて、同除
去部材のクリーニングを行うクリーナレス画像形成装置
において、感光体の特定回転位置を検出する検出手段
と、メモリ除去部材のクリーニングのために感光体を帯
電させるとき、前記検出手段による検出に基づいて、感
光体を１回転の整数倍だけ回転させて帯電させるように
制御する制御手段とを設けたクリーナレス画像形成装
置。