JP3228549B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、ファクシミ
リ、プリンター等の画像形成装置に係り、詳しくは、回
転ローラ、回転ベルト等の接触帯電回転体を被帯電体に
当接させて被帯電面を帯電処理する接触帯電器を備えた
画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、複写機、ファクシミリ、プリン
ター等の画像形成装置において、感光体、誘電体等の像
担持体、その他転写材等の被帯電体を帯電処理する手段
としては従来よりコロナ放電器が広く利用されている。
コロナ放電器は像担持体等の被帯電体面を所定の電位に
均一に帯電処理する手段として有効である。しかし、高
電圧電源（ＤＣ５〜８ｋＶ）を必要としたり、コロナ発
生時にオゾンを比較的多く発生したり、電力的にも効率
が悪い等の問題点を有している。

【０００３】上記の問題を解決するために、従来この種
の装置としては、帯電部材を被帯電体に当接させて相対
移動させて被帯電体面に電荷を直接注入して所定の電位
に帯電する接触帯電装置が知られている。この装置にお
いては、被帯電体である像担持体面に残留するトナー
が、該帯電部材である接触帯電回転体面に付着及び定着
してしまう場合があった。このように該接触帯電回転体
面にトナーが固着すると、該接触帯電回転体の機能が失
われ、その定着部分においては該像担持体への帯電が不
可能となり、該像担持体面の帯電が不均一になるという
問題があった。

【０００４】そこで、従来、上記の接触帯電回転体面に
固着しているトナーを除去する方法として、該接触帯電
回転体面に近接して、ブレード、ファーブラシ、交流電
圧を印加したタングステンワイヤー等のクリーニング素
子を設け、該クリーニング素子により除去されたトナー
を受け皿等で回収するものが知られている（例えば、特
開昭５８ー１９４０６１号公報参照）。

【０００５】また、上記の接触帯電回転体面に固着して
いるトナー等を、スポンジ材でクリーニングするものも
知られている（例えば、特開平３ー１０１７６８号公報
参照）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前者の従来
技術の構成によれば、像担持体面のクリーニング用のク
リーニング装置及び廃トナーの保管容器とは別に、該接
触帯電回転体面のクリーニング用のクリーニング装置及
び廃トナーの保管容器を設けているので、該像担持体周
辺の構造が複雑になり、小型化が困難であるばかりでな
く、廃トナーを廃棄するためのメンテナンス時間が余分
にかかるというという問題点があった。また、画像形成
中に、該接触帯電回転体面への上記クリーニング素子の
摺擦によるクリーニングを行なうので、そのクリーニン
グ中の振動が該像担持体や露光光学系等へ伝わり、ブレ
画像が生じて鮮明な画像が得られないという問題点もあ
った。

【０００７】また、後者の従来技術の構成によれば、上
記スポンジ材の容量を大きくできないため、該スポンジ
材の交換頻度が多くなって煩わしく、また、高速化が困
難であるという問題点があった。

【０００８】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その第１の目的は、像担持体周辺の構造を複雑
にする必要のない簡便で安価な接触帯電回転体面のクリ
ーニング手段を有する画像形成装置を提供することであ
る。また、その第２の目的は、像担持体周辺の構造を複
雑にする必要のない簡便で安価な接触帯電回転体面のク
リーニング手段を有し、かつ、ブレのない鮮明な画像が
得られる画像形成装置を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、請求項１の画像形成装置は、像担持体の表面
を接触帯電回転体により帯電する接触帯電器と、該像担
持体面の付着物を除去するクリーニング装置とを備えた
画像形成装置において、該接触帯電回転体へのクリーニ
ング部材の摺擦により除去される該接触帯電回転体面の
付着物が、該像担持体面の移動方向において該像担持体
と該接触帯電回転体との接触位置より下流側の該像担持
体面上に落下するように、該クリーニング部材を設け、
上記クリーニング部材の上記接触帯電回転体面への圧接
及び離間を制御する手段と、上記接触帯電回転体面への
上記クリーニング部材の摺擦の前に、上記像担持体の所
定範囲の表面を、該摺擦により該接触帯電回転体面から
除去される付着物の帯電極性と逆極性に帯電する手段と
を設けることを特徴とするものである。

【００１０】

【００１１】

【００１２】また、請求項２の画像形成装置は、上記像
担持体の帯電された上記所定範囲の表面が、該像担持体
と上記接触帯電回転体との接触位置を通過している時
に、該接触帯電回転体面への上記クリーニング部材の摺
擦を行なう手段を設けることを特徴とするものである。

【００１３】また、請求項３の画像形成装置は、上記像
担持体の回転駆動とともに、上記接触帯電回転体面への
上記クリーニング部材の摺擦を行なう手段を設けること
を特徴とするものである。

【００１４】また、請求項４の画像形成装置は、上記接
触帯電回転体面への上記クリーニング部材の摺擦により
除去され上記像担持体面上に付着し上記クリーニング装
置へ移動した付着物を、該クリーニング装置により除去
することを特徴とするものである。

【００１５】また、請求項５の画像形成装置は、上記接
触帯電回転体面への上記クリーニング部材の摺擦の終了
後、かつ、上記像担持体面上に付着した付着物の上記ク
リーニング装置による除去の開始前に、該像担持体面を
除電する手段を設けることを特徴とするものである。

【００１６】また、上記第２の目的を達成するために、
請求項６の画像形成装置は、作像プロセス以外のタイミ
ングで、上記接触帯電回転体面への上記クリーニング部
材の摺擦を行なう手段を設けることを特徴とするもので
ある。

【００１７】

【作用】本発明の請求項１の画像形成装置においては、
接触帯電回転体面へのクリーニング部材の摺擦により除
去される該接触帯電回転体面の付着物が、該像担持体面
の移動方向において像担持体と該接触帯電回転体との接
触位置より下流側の該像担持体面上に落下するように、
該クリーニング部材を設けている。これにより、該接触
帯電回転体面に付着していたトナーやゴミ等は、該クリ
ーニング部材で除去され、該像担持体面上の一定の領
域、すなわち該像担持体面の移動方向において該像担持
体と該接触帯電回転体との接触位置より下流側である該
像担持体面上に落下し付着する。そして、上記接触帯電
回転体面への上記クリーニング部材の摺擦の前に、上記
像担持体の所定範囲の表面を、該摺擦により除去される
該接触帯電回転体面から除去されるトナー等の付着物の
帯電極性と逆極性に帯電する手段を設けている。これに
より、該接触帯電回転体から除去され該像担持体面上に
落下しようとしているトナー等が該像担持体面上に静電
吸着されるような電界が該像担持体面の近傍に発生す
る。

【００１８】

【００１９】

【００２０】また、請求項２の画像形成装置において
は、該該像担持体の帯電された該所定範囲の表面が、該
像担持体と該接触帯電回転体との接触位置を通過してい
る時に、該接触帯電回転体面への該クリーニング部材の
摺擦を行なう手段を設けている。これにより、該接触帯
電回転体から除去され該像担持体面上に落下しようとし
ているトナー等が、該トナー等の帯電極性と逆極性に帯
電している該像担持体面に静電吸着する。

【００２１】また、請求項３の画像形成装置において
は、上記像担持体の回転駆動とともに、上記接触帯電回
転体面への上記クリーニング部材の摺擦を行なう手段を
設けている。これにより、上記接触帯電回転体面への上
記クリーニング部材の摺擦により除去され上記像担持体
面上に付着した付着物は、該付着物を回収・保管する装
置である上記クリーニング装置等の位置へ移送される。

【００２２】また、請求項４の画像形成装置において
は、上記接触帯電回転体面への上記クリーニング部材の
摺擦により除去され上記像担持体面上に付着し移送され
た付着物を、上記クリーニング装置により除去する。こ
れにより、該接触帯電回転体上の付着物を除去したもの
の回収・保管と、作像プロセスの実行によって生じた該
像担持体面上の付着物の回収・保管とを、１台の該クリ
ーニング装置で行なうことができる。

【００２３】また、請求項５の画像形成装置において
は、上記接触帯電回転体面への上記クリーニング部材の
摺擦の終了後、かつ、上記像担持体面上に付着した付着
物の上記クリーニング装置による除去の開始前に、該像
担持体面を除電する手段を設けている。これにより、該
像担持体面上に静電吸着しているトナー等の除電が行な
われ、該トナーに対する該像担持体面からの静電吸着力
が弱くなり、該トナー等が除去されやすくなる。

【００２４】また、請求項６の画像形成装置において
は、上記画像形成装置の作像プロセス以外のタイミング
で、該接触帯電回転体面への該クリーニング部材の摺擦
を行なう手段を設けている。これにより、該画像形成装
置の作像プロセス中は、該クリーニング部材が該接触帯
電回転体から離間し、該クリーニング部材の該接触帯電
回転体への摺擦に伴う振動が発生しない。

【００２５】

【実施例】以下、本発明を画像形成装置である電子写真
複写機（以下、複写機という）に適用した一実施例につ
いて説明する。図１は、本実施例に係る複写機の概略構
成図であり、画像形成作用中の状態を示している。像担
持体である感光体ドラム１は矢印方向に回転する。一
方、帯電回転体である導電性の帯電ローラ（半導体）２
は、感光体ドラム１に圧接されて矢印方向に回転し、電
源２ａにより電圧が印加され、感光体ドラム１面を所定
の極性に帯電処理する。次に、帯電された感光体ドラム
１面に光像Ｌを照射し、該光像に対応した潜像を形成す
る。該潜像は現像器３により現像され、搬送ローラ４に
より搬送される転写紙Ｐ上に転写ローラ５により転写さ
れる。このとき転写ローラ５には、電源５ａによりトナ
ーの帯電極性と逆極性の電圧が印加されている。転写が
終了した感光体ドラム１面は、除電器６により除電さ
れ、クリーニング装置である感光体クリーナ７によりク
リーニングされて、画像形成プロセスを終了する。この
感光体クリーナ７は、クリーニングブレード７ａ、回収
されたトナー等の搬送手段７ｂ、回収されたトナーの回
収容器７ｃ等により構成されている。

【００２６】本実施例では、上記の帯電ローラ２面をク
リーニングするために、帯電ローラ２に近接した位置に
板状の帯電ローラクリーナ２ｂを設けている。帯電ロー
ラクリーナ２ｂは支点２ｃを中心に揺動し、バネ２ｄで
常に矢印方向に付勢されている。帯電ローラクリーナ２
ｂは、ソレノイド２ｅをＯＮすることにより矢印方向に
作動し、帯電ローラ２面に圧接される。この帯電ローラ
クリーナ２ｂは、帯電ローラ２から除去されたトナー及
びゴミ等が、感光体ドラム１と帯電ローラ２との接触位
置より下流側すなわち該接触位置から見て回転方向側の
感光体ドラム１面上に落下するように設けられている。
帯電ローラ２が回転しているときに帯電ローラクリーナ
２ｂが帯電ローラ２面に圧接されると、この帯電ローラ
クリーナ２ｂは帯電ローラ２面を摺擦することになる。
これにより、帯電ローラ２面に付着していたトナー及び
ゴミ等は帯電ローラ２面上から除去され、感光体ドラム
１と帯電ローラ２との接触位置より下流側すなわち該接
触位置から見て回転方向側の感光体ドラム１面上に落下
する。なお、図１は、ソレノイド２ｅをＯＦＦにしてい
る状態を示している。

【００２７】図２は、本実施例の複写機における帯電ロ
ーラ２のクリーニングにおけるタイミング図である。以
下、図２を参照しながら、本実施例の複写機における帯
電ローラ２のクリーニングを説明する。

【００２８】図３は、作像プロセス終了後で、帯電ロー
ラ２のクリーニング開始直前の上記複写機の状態を示し
ている。該作像プロセスが終了すると、感光体ドラム１
の回転が一旦停止し、図示しない帯電ローラクリーニン
グモードの指示が行なわれ、帯電ローラ２の電源２ａが
ＯＮにされて帯電ローラ２と感光体ドラム１とが回転し
始める。このとき感光体ドラム１は１回転又はそれ以上
回転し、また、電源２ａにより帯電ローラ２にはトナー
等の帯電極性と逆極性の電圧が印加されている。これに
より、感光体ドラム１面の所定の領域がトナー等の極性
と逆極性に帯電される。

【００２９】次に、ソレノイド２ｅがＯＮにされ、図３
に示すように帯電ローラクリーナ２ｂが帯電ローラ２に
圧接する。これにより、帯電ローラクリーナ２ｂは帯電
ローラ２面を摺擦するようになり、帯電ローラ２面上に
付着していたトナー又はゴミ等が離脱し、感光体ドラム
１面上に落下する。落下したトナー等は、トナー等の帯
電極性と逆極性に帯電された感光体ドラム１面上に静電
吸着力によって付着する。

【００３０】また、上記帯電ローラクリーナ２ｂの摺擦
と同時に、帯電ローラ２のバイアス電源２ａはＯＦＦに
されるか、又はトナーの帯電極性と同極性の電圧を帯電
ローラ２に印加する。これにより、帯電ローラ２面上に
付着したトナー等に静電反発力が生じ、クリーニング効
率が上がる。図４は、帯電ローラ２のクリーニング中の
上記複写機の状態を示している。図４中のＳ点は、帯電
ローラ２のクリーニング開始時に帯電ローラ２が対向し
ていた感光体ドラム１面の位置を示す。また、図５中の
Ｃ点及びＤ点は、それぞれ感光体クリーナ７のクリーニ
ングブレード７ａ、及び除電器６の位置を示す。

【００３１】次に、帯電ローラ２が２回転したときにソ
レノイド２ｅをＯＦＦにする。これにより、帯電ローラ
２面のほぼ完全なクリーニングが終了する。図５は、帯
電ローラ２のクリーニング終了直後の上記複写機の状態
を示している。図５中のＥ点は、帯電ローラ２のクリー
ニング終了時に帯電ローラ２が対向していた感光体ドラ
ム１面の位置を示す。

【００３２】次に、感光体ドラム１面上のＳ点が除電器
６の位置Ｄ点を通過する直前に、除電器６の電源６ａを
ＯＮにする。これにより、感光体ドラム１面上のＳ点か
らＥ点までの領域に吸着しているトナー等に対して除電
が行なわれ、トナー等の感光体ドラム１面上への静電吸
着力が弱くなり、クリーニング効果がより確実になる。
さらに、既存の除電器６をそのまま利用しているため、
コストダウンが図られる。

【００３３】さらに、感光体ドラム１の回転により、感
光体ドラム１面上に付着しているトナー等は感光体クリ
ーナ７の位置まで移動し、クリーニングブレード７ａに
より除去される。この除去されたトナー等は、トナー搬
送器７ｂにより運ばれてトナー回収容器７ｃに回収され
る。

【００３４】最後に、感光体ドラム１面上のＥ点がＣ点
を通過すると、感光体クリーナ７の動作が終了し、感光
体ドラム１の回転が停止し、帯電ローラクリーニングモ
ードが終了する。

【００３５】以上、本実施例によれば、帯電ローラ２か
ら除去されたトナー等を、感光体ドラム１面上で搬送し
既存の感光体クリーナ７で回収するため、帯電ローラ２
のクリーニング用に新たに搬送手段や回収容器を設ける
必要がない。したがって、感光体ドラム１周辺の構造を
複雑化することなく帯電ローラ２をクリーニングでき、
複写機の小型化やコストダウンに有利である。

【００３６】なお、本実施例では、帯電ローラ２のクリ
ーニングを複写機の作像プロセス後に行なっているが、
作像プロセス前に行なってもよい。また、本実施例で
は、帯電ローラ２から除去され感光体ドラム１面上で搬
送されたトナー等を、感光体クリーナ７で回収している
が、この既存の感光体クリーナ７とは別に、該トナー等
の回収・保管手段を設けてもよい。また、本実施例で
は、帯電ローラ２から除去され感光体ドラム１面上に付
着しているトナー等に対して、除電器６による除電を行
なっているが、この既存の除電器６とは別に、該トナー
に対する除電手段を設けてもよい。

【００３７】

【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、上記接触
帯電回転体面に付着していたトナー及びゴミ等は除去さ
れ、その除去されたトナー等は、上記像担持体面上の一
定の領域、すなわち該像担持体の移動方向において該像
担持体と該接触帯電回転体との接触位置より下流側であ
る該像担持体面上に落下し付着する。したがって、該接
触帯電回転体面から除去されたトナー等が確実に該像担
持体面上に付着し、該接触帯電回転体面に再付着しない
という優れた効果がある。さらに、その後の該トナー等
の移送及び回収のために、既存の該像担持体及びクリー
ニング装置等を利用できるので、新たに該トナーの移送
手段や回収・保管手段等を設ける必要がなく、該像担持
体周辺の構造の複雑化及びコストアップを防止でき、複
写機の小型化を達成できるという優れた効果もある。ま
た、上記接触帯電回転体から除去され上記像担持体面上
に落下しようとしているトナー等が該像担持体面上に静
電吸着されるような電界が該像担持体面上の近傍に発生
するので、該像担持体面上に落下した該トナー等が転写
部等へ飛散しないという優れた効果がある。

【００３８】

【００３９】

【００４０】また、請求項２に係る発明によれば、該接
触帯電回転体から除去され該像担持体面上に落下しよう
としているトナー等が、該トナー等の帯電極性と逆極性
に帯電している該像担持体面上に静電吸着するので、該
像担持体面上に落下したトナー等が、転写部等へ飛散せ
ず、その後に、確実に該トナーを回収・保管する装置ま
で移送できるという優れた効果がある。

【００４１】また、請求項３に係る発明によれば、上記
接触帯電回転体面への上記クリーニング部材の摺擦によ
り除去され上記像担持体面上に付着したトナー等は、そ
れを回収・保管する装置である上記クリーニング装置等
の位置へ移送される。したがって、該接触帯電回転体か
ら除去したトナー等を、上記クリーニング装置等のよう
な該トナー等を回収・保管する装置まで移送する手段を
別に設ける必要がなく、さらに該像担持体周辺の構造の
複雑化をしなくてすみ、複写機の小型化ができ、またコ
ストアップを防ぐことができるという優れた効果があ
る。

【００４２】また、請求項４に係る発明によれば、該接
触帯電回転体上のトナー等を除去したものの回収と、作
像プロセスの実行によって生じた該像担持体面上のトナ
ー等の回収とを、１台のクリーニング装置で行なうこと
ができる。したがって、該接触帯電回転体のクリーニン
グ用に除去したトナー等の搬送手段や回収容器を設ける
必要がなくなり、さらに該像担持体周辺の構造の複雑化
をしなくてすみ、複写機の小型化ができ、またコストア
ップを防ぐことができるという優れた効果がある。

【００４３】また、請求項５に係る発明によれば、上記
像担持体面上に静電吸着しているトナー等の除電が行な
われ、該トナー等に対する該像担持体面からの静電吸着
力が弱くなり、該トナー等が除去されやすくなる。した
がって、クリーニング効果がより確実になり、また、既
存の除電器をそのまま利用できるためコストダウンを達
成できるという優れた効果がある。

【００４４】また請求項６に係る発明によれば、上記画
像形成装置の作像プロセス中には、該クリーニング部材
が該接触帯電回転体から離間し、該クリーニング部材の
該接触帯電回転体への摺擦に伴う振動が発生しないの
で、ブレのない鮮明で均一な画像を形成できるという優
れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る複写機の作像プロセス中における
概略構成図。

【図２】帯電ローラ２のクリーニングにおけるタイミン
グ図。

【図３】実施例に係る複写機の作像プロセス終了後、か
つ、帯電ローラ２のクリーニング開始直前の状態におけ
る概略構成図。

【図４】実施例に係る複写機の帯電ローラ２のクリーニ
ング中における概略構成図。

【図５】実施例に係る複写機の帯電ローラ２のクリーニ
ング終了直後の状態における概略構成図。

【符号の説明】

１ 感光体ドラム ２ 帯電ロ
ーラ ２ａ バイアス電源 ２ｂ 帯電ロ
ーラクリーナ ２ｃ 支点 ２ｄ バネ ２ｅ ソレノイド ３ 現像器 ４ 搬送ローラ ５ 転写器 ６ 除電器 ７ クリー
ニング装置 ７ａ クリーニングブレード ７ｂ トナー
搬送器 ７ｃ トナー回収容器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 21/10

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】像担持体の表面を接触帯電回転体により帯
   電する接触帯電器と、該像担持体面上の付着物を除去す
   るクリーニング装置とを備えた画像形成装置において、 該接触帯電回転体へのクリーニング部材の摺擦により除
   去される該接触帯電回転体面上の付着物が、該像担持体
   面の移動方向において該像担持体と該接触帯電回転体と
   の接触位置より下流側の該像担持体面上に落下するよう
   に、該クリーニング部材を設け、 上記クリーニング部材の上記接触帯電回転体面への圧接
   及び離間を制御する手段と、 上記接触帯電回転体面への上記クリーニング部材の摺擦
   の前に、上記像担持体の所定範囲の表面を、該摺擦によ
   り該接触帯電回転体面から除去される付着物の帯電極性
   と逆極性に帯電する手段とを設け ることを特徴とする画
   像形成装置。
2. 【請求項２】上記像担持体の帯電された上記所定範囲の
   表面が、該像担持体と上記接触帯電回転体との接触位置
   を通過している時に、該接触帯電回転体面への上記クリ
   ーニング部材の摺擦を行なう手段を設けることを特徴と
   する請求項１の画像形成装置。
3. 【請求項３】上記像担持体の回転駆動とともに、上記接
   触帯電回転体面への上記クリーニング部材の摺擦を行な
   う手段を設けることを特徴とする請求項２の画像形成装
   置。
4. 【請求項４】上記接触帯電回転体面への上記クリーニン
   グ部材の摺擦により除去され上記像担持体面上に付着し
   上記クリーニング装置へ移動した付着物を、該クリーニ
   ング装置により除去することを特徴とする請求項３の画
   像形成装置。
5. 【請求項５】上記接触帯電回転体面への上記クリーニン
   グ部材の摺擦の終了後、かつ、上記像担持体面上に付着
   した付着物の上記クリーニング装置による除去の開始前
   に、該像担持体面を除電する手段を設けることを特徴と
   する請求項４の画像形成装置。
6. 【請求項６】作像プロセス以外のタイミングで、上記接
   触帯電回転体面への上記クリーニング部材の摺擦を行な
   う手段を設けることを特徴とする請求項２又は３の画像
   形成装置。