JP4386157B2

JP4386157B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP4386157B2
Application number: JP2001253404A
Authority: JP
Inventors: 惣一郎西村; 毅高見
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2001-08-23
Filing date: 2001-08-23
Publication date: 2009-12-16
Anticipated expiration: 2021-08-23
Also published as: JP2003066798A; US6813468B2; US20030039495A1

Description

【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コロナ帯電器及びそれを使用する画像形成装置に関する。
【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、感光体ドラムと、その感光体ドラムの周りに、帯電器、スキャナ装置、現像ローラおよび転写ローラとが、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、帯電器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】
しかるに、クリーナレス方式において、転写後に残存トナーが多量に発生した場合には、残存トナーが現像ローラによって回収しきれずに、次に感光体ドラム上に形成される可視像に対してその残存トナーの影響が現われて、画像にゴーストを生じる場合がある。そのため、このようなクリーナレス方式が採用されるプロセスユニットにおいては、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、感光体ドラムと接触するように設けて、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している。
【０００５】
ところで、他方、印刷中に感光体ドラムに付着した用紙の紙粉を除去する手段として、例えば、特開平９−１２７８４４号公報では、前記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、クリーニングローラに導電性を有するブラシ部材を摺接させる一方、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。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、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があった。
【０００７】
そこで、本発明は、クリーニングローラに対して回転する２次ローラを当接させることにより、紙粉除去性能を高くでき、高い印字品質を保持できる画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【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に記載の発明の画像形成装置は、感光体と、前記感光体の周囲に、その回転方向の上流側から順に、帯電手段と現像手段と転写手段とを備えて画像形成動作を行なう画像形成装置において、前記転写手段よりも前記感光体の回転方向下流側且つ前記帯電手段よりも上流側に設けられ、前記感光体の周面に摺接して前記感光体上の残存トナー及び紙粉を有する異物を除去する第１ローラと、この第１ローラに対峙させた第２ローラと、前記第１ローラへの電圧印加手段と、第２ローラへの電圧印加手段と、前記転写手段への電圧印加手段と、前記第１ローラに付着した異物のうち残存トナーとは異なる帯電極性を持つ紙粉を電界によって前記第２ローラの表面に移動させるように前記各電圧印加手段を制御する制御手段とを備え、前記現像手段は、前記感光体上の残存トナーを回収可能に構成され、前記制御手段は、前記第１ローラに前記異物を回収するときには前記転写手段の表面電位よりも前記転写手段に対向する前記感光体の位置の表面電位が低くなるように前記転写手段へ印加される電圧を制御することで、前記感光体の表面電位を前記第１ローラの表面電位よりも高くし、さらに、前記第１ローラに回収した前記異物のうちの残存トナーを前記感光体上に吐出させるときは前記転写手段の表面電位よりも前記転写手段に対向する前記感光体の位置の表面電位が高くなるように前記転写手段へ印加される電圧を制御することで、前記感光体の表面電位を前記第１ローラの表面電位よりも低くするものである。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記第２ローラの表面に摺接して異物を掻き取るための摺接部材を設けたものである。
【００１０】
そして、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記摺接部材はスポンジ、または不織布等の多孔性を有する部材にて構成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記制御手段は、感光体上のトナーを吸引するときと吐き出すときとで第１ローラに印加する電圧の極性を変更可能に制御し、且つ前記第１ローラと第２ローラとの間の電界の向きが、第１ローラに印加する電圧を切替えても変化しないような電圧を第２ローラに印加するように制御することを特徴とするものである。
【００１２】
さらに、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の画像形成装置において、前記感光体の周速に対して第１ローラの周速を大きく設定し、且つ第１ローラと第２ローラとの周速を略同一とし、且つ両ローラの接触部での周面の移動方向を同方向とするように構成したものである。
【００１３】
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画像形成装置において、前記第１ローラの表面は多孔性を有する弾性部材にて構成されているものである。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の画像形成装置において、前記第２ローラは導電性を有し、表面が滑らかに形成されているものである。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の画像形成装置において、前記第１ローラは、機械的な掻き落とし力と静電的な吸引力とを合わせた力でトナーを有する異物を吸引可能であり、第２ローラは、静電的な吸引力を主として、前記第１ローラから前記紙粉のみを選択的に吸引可能に構成されているものである。
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【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、図４はタイムチャートである。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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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２５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。
【００２２】
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。
【００２３】
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２２、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。
【００２４】
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２６内に、感光体としての感光体ドラム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としてのクリーニングローラ５１、２次ローラ５２及び摺接部材５３等を備えている。
【００２５】
現像カートリッジ２８は、ドラムケース２６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。
【００２６】
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〜Ｃ４）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。
【００２７】
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３４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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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３１に供給され、この時、供給ローラ３３と現像ローラ３１との間で正に摩擦帯電され、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３１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。
【００３２】
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、その表面部分が、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。
【００３３】
帯電手段としてのスコロトロン型帯電器２９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、図示しない帯電電源によりオン・オフされる。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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、後で詳述するが、転写時には、後述する転写バイアス印加電源５４から転写バイアス（転写順バイアス）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。
【００３７】
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４１、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。
【００３８】
このレーザプリンタ１では、転写ローラ３０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。
【００３９】
さらに、このようなクリーナレス方式での残存トナーの回収において、このレーザプリンタ１では、上記したように、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、クリーナ装置としてのクリーニングローラ５１、２次ローラ５２及び摺接部材５３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。
【００４０】
第１ローラとしてのクリーニングローラ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とクリーニングローラ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の周速に対してクリーニングローラ５１の周速を速くして、後述するトナー吐き出しのバイアスを印加しているときには、そのバイアスによってトナー以外の異物である紙粉をクリーニングローラ５１側に移行させて除去し、トナーの吸い込みのバイアスを印加しているときには、感光体ドラム２７の表面に対して速い周速でクリーニングローラ５１を摺接させて機械的に、前記異物である紙粉を掻き落とす効果を持たせるものである。具体的には、感光体ドラム２７の周速に対してクリーニングローラ５１の周速を略１．５倍程度に設定する。
【００４１】
このクリーニングローラ５１は、金属製のローラ軸に、導電性のゴム材料等の柔らかく多孔性を有するローラが被覆されている。より具体的には、クリーニングローラ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等の発泡ゴム材料から形成されている。発泡ゴム材料の硬度はasker-Ｃで３５度程度である。このように、発泡ゴム材料を使用することにより、クリーニングローラ５１の表面積が大きくなり、前記バイアスによる紙粉（異物）の除去効果が大きくなり、且つ紙粉（異物）を機械的に掻き取る効果も大きくなる。
【００４２】
このクリーニングローラ５１には、クリーニングバイアス印加電源５５から、基準電位としての正バイアスと、負バイアスとが選択的に印加されるように構成されており、画像形成動作時における用紙３への転写時には、負バイアスが印加され、その間、残存トナーを電気的に吸引し続ける一方、用紙３への非転写時、すなわち、順次画像が形成される用紙３の間には、正バイアスが印加されることにより、その電気的に吸引した残存トナーを、再び感光体ドラム２７上に電気的に吐出することによって、画像形成動作中に生じる残存トナーを電気的に一時回収するようにしている。なお、非転写時に感光体ドラム２７上に電気的に吐出された残存トナーは、感光体ドラム２７の回転により、スコロトロン型帯電器２９と対向した時に、必要により正極性に帯電され、現像ローラ３１と対向した時に、この現像ローラ３１によって回収される。
【００４３】
そのため、このレーザプリンタ１では、このようなクリーニングローラ５１を設けることによって、たとえば、環境、耐久、その他の転写状態の変化によって、転写後に、現像ローラ３１だけでは回収しきれない程、残存トナーが多量に発生した場合においても、このクリーニングローラ５１によって残存トナーを一時的に回収することで、次に感光体ドラム２７上に形成される可視像に対して残存トナーの影響を少なくして、画像にゴーストなどが生じないようにしている。
【００４４】
さらに、前記第１ローラとしてのクリーニングローラ５１に対して第２ローラとしての２次ローラ５２を平行状に配置し、クリーニングローラ５１と２次ローラとの接触部において、両ローラの周面の移動方向が同一方向となるように回転駆動させる。この２次ローラ５２は、感光体ドラム２７からクリーニングローラ５１に移行したトナー中に混在している紙粉等の異物を除去・回収して、クリーニングローラ５１から感光体ドラム２７にトナーを吐き出すときに感光体ドラム２７の紙粉を戻さないようにするためのものである。
【００４５】
２次ローラ５２は金属製の回転軸の回りに表面がニッケルメッキされた金属ローラ部等の導電性を有する材料が装着されたものである。そして、２次ローラ５２とクリーニングローラ５１とは、その当接側で同じ向きに連れ回りするように回転させる。図２においてクリーニングローラ５１を時計方向回りとするとき、２次ローラ５２は反時計回り方向とし、略同じ周速に設定する。クリーニングローラ５１の表面には、前述したように、所定の極性（実施形態では正極性）のトナーと、異物である紙粉（通常負極性）とが付着しているから、クリーニングローラ５１と２次ローラ５２とに周速差を設けると、前記トナーまでもが掻き取られることになり、このトナーをクリーニングローラ５１から感光体ドラム２７に戻すことが不能となる。クリーニングローラ５１と２次ローラ５２とを同じ周速にすることで、前記の掻き取り作用が発生せず、しかも後述するように、クリーニングローラ５１の電位より２次ローラ５２の電位を高くすることで、クリーニングローラ５１から２次ローラ５２の表面に紙粉が簡単に移ることができるのである。
【００４６】
さらに、この２次ローラ５２の周面に付着した紙粉を除去するための摺接部材５３を、２次ローラ５２の周面の一側にその軸線と略平行状に摺接配置するものであり、摺接部材５３はスポンジや不織布等の多孔質状に表面積が大きく且つ柔らかい材料にて構成する。２次ローラ５２における滑らかで固い表面に静電気のみで付着している紙粉を摺接部材５３で掻き取り、からめ捕った後、摺接部材５３から２次ローラ５２の表面に戻さないようにするためである。
【００４７】
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およびクリーニングローラ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。
【００４８】
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５５、２次ローラバイアス印加電源５９および、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及び２次ローラバイアス印加電源５９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。図４は各部分のタイミングチャートである。
【００４９】
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。
【００５０】
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３１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。
【００５１】
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３０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。
【００５２】
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。
【００５３】
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９００〜１０００Ｖとされる。
【００５４】
また、クリーニングバイアス印加電源５５は、クリーニングローラ５１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、クリーニングバイアス印加電源５５からクリーニングローラ５１に印加されるクリーニングバイアスが、負バイアスと正バイアスとに選択的に印加されるように構成されている。負バイアスは、画像形成動作中の転写時、すなわち、転写順バイアスが転写ローラ３０に印加されている時であって、用紙３に可視像が転写されている間に、転写後の残存トナーを電気的に吸引して一時的に回収するために、第１表面電位（約２００〜４００Ｖ）よりも低く設定されており、より具体的には、−２００Ｖに設定されている。また、正バイアスは、画像形成動作中の非転写時、すなわち、転写順バイアスが転写ローラ３０に印加されている時であって、順次画像が形成される用紙３の間に、その電気的に吸引した残存トナーを、再び感光体ドラム２７上に電気的に吐出するために、第１表面電位（約２００〜４００Ｖ）よりも高く設定されており、より具体的には、７００Ｖに設定されている。
【００５５】
他方、２次ローラバイアス印加電源５９は、２次ローラ５２のローラ軸に接続されており、２次ローラバイアス印加電源５９から２次ローラ５２に印加されるバイアスは、前記クリーニングローラ５１と２次ローラ５２との間での電界の向きが、クリーニングローラ５１に印加する電圧を切り替えても変化しないように制御回路５４の制御を実行する。具体的には、クリーニングローラ５１が正バイアス（７００Ｖ）のとき（トナー吐き出し時）には、２次ローラ５２は７５０〜８００Ｖ程度に設定され、クリーニングローラ５１が負バイアス（−２００Ｂ）のとき（トナー吸い込み時）には、２次ローラ５２が０Ｖ〜−１００Ｖ程度になるように設定されている。
【００５６】
次に、このレーザプリンタ１において、図４を参照して、画像形成動作前におけるクリーニングローラ（ＣＬＮローラ）５１および転写ローラ３０のクリーニング動作、画像形成動作時におけるクリーニングローラ５１によるトナーの一時回収動作および、クリーナ装置５０（クリーニングローラ５１と２次ローラ５２摺接部材５３）による紙粉除去動作について説明する。
【００５７】
まず、電源投入時には、画像形成動作に先立って、クリーニングローラ５１に回収され残存しているトナーや、転写ローラ３０に付着しているトナーのクリーニング動作、並びに紙粉除去動作が行なわれる。すなわち、電源がオンされると、メインモータがオンされるとともに、スコロトロン型帯電器２９がオンされた後、転写ローラ３０がフロート状態（電源オフであって、接触している感光体ドラム２７の電位と同じ電位状態）のまま、クリーニングローラ５１（ＣＬＮローラ）に負バイアス（−２００Ｖ）が印加され、２次ローラ５２にはそれよりも電位の高い負バイアス（−１００Ｖ）が印加される。
【００５８】
これにより、クリーニングローラ５１に付着している正極性のトナーと負極性の紙粉等の異物とのうち、正極性のトナーはクリーニングローラ５１に付着されたまま、負極性の紙粉等の異物は電位の高い２次ローラ５２に移行する。このとき、クリーニングローラ５１と２次ローラ５２とは同じ周速で連れ回り方向に回転するので、クリーニングローラ５１の表面に対して２次ローラ５２が機械的な掻き落とし作用が発生せず、従って、クリーニングローラ５１の表面のトナーは２次ローラ５２によって掻き落とされることがないのである。そして、この２次ローラ５２に対して不織布製等の摺接部材５３が当接しているから、滑らかな表面の２次ローラ５２上の紙粉等の異物は、摺接部材５３にて掻き落とされて捕捉できるから、２次ローラ５２から異物が確実に除去されるのである。
【００５９】
次いで、転写ローラ３０に転写逆バイアスが印加され、その印加された部位がクリーニングローラ５１に達するタイミングで、クリーニングローラ５１（ＣＬＮローラ）に正バイアス（７００Ｖ）が印加される一方、２次ローラ５２にはそれよりも高い電位の正バイアス（８００Ｖ）が印加される。これにより、前述と同じく、正極性のトナーはクリーニングローラ５１に付着されたまま、負極性の紙粉等の異物は電位の高い２次ローラ５２に移行し、その異物は摺接部材５３にて掻き落とされて捕捉できるから、２次ローラ５２から異物が確実に除去されるのである。これ以降の状態でも上記のようにしてクリーニングローラ５１及び２次ローラ５２が回転しているかぎり、紙粉等の異物の除去作業は続行しつづけるのである。
【００６０】
他方、感光体ドラム２７の表面は、スコロトロン型帯電器２９によって約９００Ｖに帯電された後、その帯電された感光体ドラム２７の表面が、転写逆バイアスが印加されている転写ローラ３０と接触した時には、転写逆バイアスが、転写ローラ３０と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いことから、その転写ローラ３０に付着しているトナーが感光体ドラム２７上に電気的に吐出され、これによって、転写ローラ３０のクリーニングが行なわれる。そして、この転写逆バイアスが印加されている転写ローラ３０と接触した後の感光体ドラム２７の表面電位が、第２表面電位（約９００〜１０００Ｖ）とされる。
【００６１】
次いで、その第２表面電位とされた感光体ドラム２７の表面が、正バイアスが印加されているクリーニングローラ５１と接触した時には、そのクリーニングローラ５１と対向接触する直前の第２表面電位（約９００〜１０００Ｖ）が、クリーニングローラ５１に印加されている正バイアス（７００Ｖ）よりも高いことから、転写ローラ３０から感光体ドラム２７上に電気的に吐出されたトナーが、クリーニングローラ５１によって電気的に吸引され、このクリーニングローラ５１によって一時的に回収される。
【００６２】
次いで、クリーニングローラ５１に正バイアスを印加したまま、転写ローラ３０の転写バイアスを、転写逆バイアスから転写順バイアスに切り替える。そうすると、スコロトロン型帯電器２９によって約９００Ｖに帯電されている感光体ドラム２７の表面が、転写順バイアスが印加されている転写ローラ３０と接触した後には、転写順バイアスが、転写ローラ３０と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いことから、その接触後の感光体ドラム２７の表面電位が、第１表面電位（約２００〜４００Ｖ）とされる。次いで、その第１表面電位とされた感光体ドラム２７の表面が、正バイアスが印加されているクリーニングローラ５１と接触した時には、そのクリーニングローラ５１と対向接触する直前部位の第１表面電位（約２００〜４００Ｖ）が、クリーニングローラ５１に印加されている正バイアス（７００Ｖ）よりも低いことから、このクリーニングローラ５１によって一時的に回収されているトナーが、感光体ドラム２７の表面上に電気的に吐出され、これによって、クリーニングローラ５１のクリーニングが行なわれる。
【００６３】
そして、クリーニングローラ５１に正バイアスを印加したまま、再度、転写ローラ３０の転写バイアスを、転写順バイアスから転写逆バイアスに切り替えると、上記と同様に、転写ローラ３０に付着しているトナーが、感光体ドラム２７上に電気的に吐出され、これによって、転写ローラ３０のクリーニングが行なわれるとともに、その感光体ドラム２７の表面電位が、第２表面電位（約９００〜１０００Ｖ）とされ、その後、転写ローラ３０から感光体ドラム２７上に電気的に吐出されたトナーが、クリーニングローラ５１によって再び電気的に吸引される。
【００６４】
さらに、クリーニングローラ５１に正バイアスを印加したまま、転写ローラ３０の転写バイアスを、転写逆バイアスから転写順バイアスに切り替えると、感光体ドラム２７の表面が第１表面電位（約２００〜４００Ｖ）とされた後、クリーニングローラ５１によって一時的に回収されているトナーが、感光体ドラム２７の表面上に電気的に吐出され、これによって、クリーニングローラ５１のクリーニングが行なわれる。なお、クリーニングローラ５１から感光体ドラム２７の表面上に電気的に吐出されたトナーは、スコロトロン型帯電器２９によって正帯電された後、現像ローラ３１によって回収される。
【００６５】
そのため、このような画像形成動作前におけるクリーニング動作によれば、クリーニングローラ５１に正バイアスを印加した状態で、制御回路５４による切替スイッチ５７の切り替えによって、転写ローラ３０に対して転写逆バイアスを印加すれば、転写ローラ３０に付着しているトナーが感光体ドラム２７上に電気的に吐出されることにより、転写ローラ３０のクリーニングを行なうことができ、一方、転写ローラ３０に対して転写順バイアスを印加すれば、クリーニングローラ５１によって回収され残存しているトナーが電気的に吐出されることにより、クリーニングローラ５１のクリーニングを行なうことができる。
【００６６】
したがって、クリーニングローラ５１に、クリーニングバイアスを正バイアスと負バイアスとに選択的に印加せずとも、転写ローラ３０に印加する転写バイアスを切り替えるのみで、感光体ドラム２７の表面電位を切り替えることによって、クリーニングローラ５１によるトナーの電気的な吸引および吐出を行なうことができるので、電源構成を簡略化して、コストの低減化を図ることができながら、クリーニングローラ５１のクリーニング動作を確実に行なうことができる。
【００６７】
また、クリーニングローラ５１に印加するクリーニングバイアスの切り替えによって、トナーの電気的な吸引および吐出を行なう場合には、除電ランプにより一定のレベルまで下げられた感光体ドラム２７におけるクリーニングローラ５１と対向接触する直前の表面電位が基準とされるので、除電ランプが必須の構成となるが、このように感光体ドラム２７におけるクリーニングローラ５１と対向接触する直前の表面電位を切り替えることによって、クリーニングローラ５１によるトナーの電気的な吸引および吐出を行なえば、そのような除電ランプを必須の構成とする必要がなく、装置構成の簡略化によるコストの低減化を図ることができる。
【００６８】
次いで、このようなクリーニングローラ５１のクリーニング動作が終了した後に、用紙３に画像を形成する画像形成動作が行なわれる。
【００６９】
画像形成動作時には、図４に示すように、引き続き、メインモータおよびスコロトロン型帯電器２９がオンされた状態で、転写ローラ３０に転写順バイアスが印加されるとともに、現像ローラ３１に現像バイアスが印加される。そして、１枚目の用紙３への転写時、つまり、１枚目の用紙３が感光体ドラム２７と転写ローラ３０との間を通過している間には、クリーニングローラ５１には、負バイアス（−２００Ｖ）が印加され、２次ローラ５２には、負バイアス（−１００Ｖ）が印加される。そうすると、感光体ドラム２７におけるクリーニングローラ５１と対向接触する直前の表面電位が第１表面電位（非露光部で約２００〜４００Ｖ、露光部で約５０〜１００Ｖ）とされる一方で、クリーニングローラ５１には、負バイアス（−２００Ｖ）が印加されているので、転写後に感光体ドラム２７上に残存しているトナーは、その表面がクリーニングローラ５１と接触した時に、クリーニングローラ５１によって電気的に吸引され、このクリーニングローラ５１によって一時的に回収される。つまり、感光体ドラム２７における用紙３と接触する表面部分が、クリーニングローラ５１と接触している間中、クリーニングローラ５１は、その接触する感光体ドラム２７の表面上の残存トナーを電気的に吸引し続ける。
【００７０】
一方、現像ローラ３１と感光体ドラム２７との接触部が用紙３への非現像領域となるタイミング、つまり、順次画像が形成される用紙３の間、より具体的には、１枚目の用紙３への現像が終了し、次の２枚目の用紙３への現像が開始されるまでの間に相当する領域が上記接触部に達するタイミングで、クリーニングローラ５１には、正バイアスが印加される。そうすると、転写ローラ３０にはそのまま転写順バイアスが印加されているので、感光体ドラム２７におけるクリーニングローラ５１と対向接触する直前の表面電位は、そのまま第１表面電位とされている一方で、クリーニングローラ５１には、正バイアス（７００Ｖ）が印加され、２次ローラ５２には正バイアス（８００Ｖ）が印加されるので、電気的に吸引した残存トナーが、再び感光体ドラム２７に電気的に吐出される。つまり、感光体ドラム２７における現像されない表面部分が、クリーニングローラ５１と接触している間中、クリーニングローラ５１によって回収されている残存トナーが、その接触する感光体ドラム２７の表面上に電気的に吐出され続ける。
【００７１】
そのため、このようなクリーニングローラ５１による電気的な吸引および吐出によって、上記したように、転写後に、現像ローラ３１だけでは回収しきれない程、残存トナーが多量に発生した場合においても、このクリーニングローラ５１によって残存トナーを一時的に回収することで、次に感光体ドラム２７上に形成される可視像に対して残存トナーの影響を少なくして、画像にゴーストなどが生じないようにすることができる。
【００７２】
そして、このような画像形成動作が所定枚数の用紙３について行なわれた後には、現像バイアスがオフされた後に、クリーニングローラ５１には再び正バイアスが印加されることにより、最後の用紙３の転写中に電気的に吸引した残存トナーが、再び感光体ドラム２７に電気的に吐出され、その後、クリーニングバイアス、転写順バイアスが順次オフされた後に、メインモータおよびスコロトロン型帯電器２９がオフされ、これによって、レーザプリンタ１の動作が終了する。
【００７３】
そして、このレーザプリンタ１では、転写ローラ３０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が、このレーザプリンタ１では、クリーニングローラ５１のクリーニング動作時において、クリーニングローラ５１にクリーニングバイアスを選択的に印加することなく、感光体ドラム２７の表面電位を、第１表面電位と第２表面電位とに切り替えることによって、クリーニングローラ５１によるトナーの電気的な吸引および吐出を行なっている。そのため、電源構成を簡略化して、コストの低減化を図ることができながら、クリーニングローラ５１のクリーニング動作を確実に行なうことができ、さらには、除電ランプを必須の構成とする必要もなく、装置構成の簡略化によるコストの低減化が図られている。したがって、このレーザプリンタ１では、簡易な構成により、装置構成の小型化およびコストの低減化を図ることができるとともに、良好な画像形成を長期にわたって達成することができる。
【００７４】
なお、以上の説明においては、画像形成動作前のクリーニングローラ５１のクリーニング動作時において、切替スイッチ５７を、定電圧電源５９および定電流電源５８のいずれにも接続しないフロート状態として転写バイアスを印加せずに、スコロトロン型帯電器２９をオンするとともに、スキャナユニットから照射するレーザビームをオン・オフすることによって、感光体ドラム２７の表面電位を第１表面電位と第２表面電位とに切り替えるようにしたが、転写ローラ３０に印加する転写バイアスを転写逆バイアスと転写順バイアスとに切り替えることによって、感光体ドラム２７の表面電位を第１表面電位と第２表面電位とに切り替えるようにしても良い。
【００７５】
なお、本実施形態では、正帯電トナーを用いた場合について説明したが、負帯電トナーを用いることもできる。その場合、帯電手段、現像手段、転写手段、クリーニングローラ５１、２次ローラ５２に印加する電圧の極性を前記実施形態と逆にする必要がある。そして、負帯電トナーを用いた実施形態では、正極性の紙粉のみが２次ローラ５２にて除去されるのである。
【００７６】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１に記載の発明の画像形成装置は、感光体と、前記感光体の周囲に、その回転方向の上流側から順に、帯電手段と現像手段と転写手段とを備えて画像形成動作を行なう画像形成装置において、前記転写手段よりも前記感光体の回転方向下流側且つ前記帯電手段よりも上流側に設けられ、前記感光体の周面に摺接して前記感光体上の残存トナー及び紙粉を有する異物を除去する第１ローラと、この第１ローラに対峙させた第２ローラと、前記第１ローラへの電圧印加手段と、第２ローラへの電圧印加手段と、前記転写手段への電圧印加手段と、前記第１ローラに付着した異物のうち残存トナーとは異なる帯電極性を持つ紙粉を電界によって前記第２ローラの表面に移動させるように前記各電圧印加手段を制御する制御手段とを備え、前記現像手段は、前記感光体上の残存トナーを回収可能に構成され、前記制御手段は、前記第１ローラに前記異物を回収するときには前記転写手段の表面電位よりも前記転写手段に対向する前記感光体の位置の表面電位が低くなるように前記転写手段へ印加される電圧を制御することで、前記感光体の表面電位を前記第１ローラの表面電位よりも高くし、さらに、前記第１ローラに回収した前記異物のうちの残存トナーを前記感光体上に吐出させるときは前記転写手段の表面電位よりも前記転写手段に対向する前記感光体の位置の表面電位が高くなるように前記転写手段へ印加される電圧を制御することで、前記感光体の表面電位を前記第１ローラの表面電位よりも低くするものである。
従って、感光体上の異物を第１ローラによって一旦全て除去したのち、第１ローラと第２ローラとの間に作用させる電界力により特定の帯電極性を有する異物のみを選択して第２ローラに移行させて除去するので、極性が異なる２種類の異物のうちの特定の異物のみを確実に除去できるという効果を奏する。
また、本発明に従えば、第１ローラのクリーニング動作時において、第１ローラにクリーニングバイアスを選択的に印加することなく、感光体の表面電位を、第１表面電位と第２表面電位とに切り替えることによって、第１ローラによるトナーの電気的な吸引および吐出を行なっている。そのため、電源構成を簡略化して、コストの低減化を図ることができながら、第１ローラのクリーニング動作を確実に行なうことができる。さらには、除電ランプを必須の構成とする必要もなく、装置構成の簡略化によるコストの低減化を図ることができるという効果を奏する。
【００７７】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記第２ローラの表面に摺接して異物を掻き取るための摺接部材を設けたものである。第２ローラに移行させた異物をそれに摺接させた摺接部材にて機械的に除去できるから、第２ローラに異物が蓄積せず、絶えず新しい状態（異物のない状態）の表面を第１ローラと対面させることができ、第１ローラに異物が戻るのを確実に防止できるから、異物除去の効率を高めることができるという効果を奏する。
【００７８】
そして、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記摺接部材はスポンジ、または不織布等の多孔性を有する部材にて構成されているので、当該摺接部材の多孔部分に異物を機械的にからめ捕って保持でき、第２ローラに異物が戻ることを確実に防止でき、且つ摺接部材での異物の保持能力が大きいから、長期間の使用に耐えることができて経済的であるという効果を奏する。
【００７９】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像形成装置において、第１ローラへの電圧印加手段と、第２ローラへの電圧印加手段と、制御手段とを備え、該制御手段は、感光体上のトナーを吸引するときと吐き出すときとで第１ローラに印加する電圧の極性を変更可能に制御するので、感光体の画像領域で転写後に残存したトナーを第１ローラに一旦回収し、非画像領域にてそのトナーを再び感光体上に吐き出すことにより、トナーの無駄な消費を防止できる。そして、本発明では、前記第１ローラと第２ローラとの間の電界の向きが、第１ローラに印加する電圧を切替えても変化しないような電圧を第２ローラに印加するするように制御することを特徴とするものであるから、トナーの極性と異物の極性とが異なる場合に、前記第１ローラにトナーと共に回収された異物（紙粉）だけを、電界力にて第２ローラに選択的に除去できるから、異物除去のための構造が前記第１ローラに少なくとも第２ローラを付加するだけの簡単な構成で実現できるから製造コストも低減できるという効果を奏する。
【００８０】
さらに、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の画像形成装置において、前記感光体の周速に対して第１ローラの周速を大きく設定したので、感光体から第１ローラにトナーを吸引する動作時には、第１ローラとの周速差により感光体上の異物を機械的に掻き取ることができる一方、第１ローラと第２ローラとの周速を略同一とし、且つ両ローラの接触部での周面の移動方向を同方向とするように構成したものであるから、第１ローラにトナーと異物とが混合していても、両ローラの周速差にて第２ローラで機械的にトナーを掻き取ることがなく、電界力にて異物のみを選択的に移行できるのでトナーの無駄な消費を防止できるという効果を奏する。
【００８１】
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画像形成装置において、前記第１ローラの表面は多孔性を有する弾性部材にて構成されているものであるから、第１ローラの表面積が大きくなり、電界力によるトナー及び異物除去効果が向上すると共に、感光体に対する第１ローラの接触面積が大きくなるから、機械的な除去効果も向上できるという効果を奏する。
【００８２】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の画像形成装置において、前記第２ローラは導電性を有し、表面が滑らかに形成されているものであるので、第１ローラに付着した極性の異なるトナーと異物とを機械的に第２ローラに掻き取る作用を無くすことができ、電界力によって異物のみを第２ローラに付着できると共に、第２ローラに摺接させた摺接部材での異物の掻き取り作用も向上できるという効果を奏する。
【００８３】
請求項８に記載の発明は、請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の画像形成装置において、前記第１ローラは、機械的な掻き落とし力と静電的な吸引力とを合わせた力でトナー及び紙粉を有する異物を吸引可能であり、第２ローラは、静電的な吸引力を主として、前記第１ローラから前記紙粉のみを選択的に吸引可能に構成されているものであるから、第１ローラに回収したトナーは第２ローラに移行させることなく、感光体に戻すことができる一方、第１ローラに付着した異物である紙粉のみを第２ローラに移行させることができる。
【００８４】
【００８５】
そして、請求項１に記載の発明では、前記感光体の周囲には、その回転方向の上流側から順に、帯電手段と現像手段と転写手段と、クリーナ装置における第１ローラとが配置されているものであり、これによりクリーナレス方式のプロセスユニットを構成できるから、トナーの無駄な消費を無くしつつ、画像形成装置をコンパクトにでき、且つ廉価にな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。
【図４】プロセスユニットの作動状態を示すタイミング図である。
【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クリーニングローラ（ＣＬＮローラ）
５２２次ローラ
５３摺接部材
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
５９２次ローラバイアス印加電源

Claims

感光体と、前記感光体の周囲に、その回転方向の上流側から順に、帯電手段と現像手段と転写手段とを備えて画像形成動作を行なう画像形成装置において、
前記転写手段よりも前記感光体の回転方向下流側且つ前記帯電手段よりも上流側に設けられ、前記感光体の周面に摺接して前記感光体上の残存トナー及び紙粉を有する異物を除去する第１ローラと、
この第１ローラに対峙させた第２ローラと、
前記第１ローラへの電圧印加手段と、第２ローラへの電圧印加手段と、前記転写手段への電圧印加手段と、
前記第１ローラに付着した異物のうち残存トナーとは異なる帯電極性を持つ紙粉を電界によって前記第２ローラの表面に移動させるように前記各電圧印加手段を制御する制御手段とを備え、
前記現像手段は、前記感光体上の残存トナーを回収可能に構成され、
前記制御手段は、前記第１ローラに前記異物を回収するときには前記転写手段の表面電位よりも前記転写手段に対向する前記感光体の位置の表面電位が低くなるように前記転写手段へ印加される電圧を制御することで、前記感光体の表面電位を前記第１ローラの表面電位よりも高くし、
さらに、前記第１ローラに回収した前記異物のうちの残存トナーを前記感光体上に吐出させるときは前記転写手段の表面電位よりも前記転写手段に対向する前記感光体の位置の表面電位が高くなるように前記転写手段へ印加される電圧を制御することで、前記感光体の表面電位を前記第１ローラの表面電位よりも低くすることを特徴とする画像形成装置。
前記第２ローラの表面に摺接して前記異物を掻き取るための摺接部材を設けたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記摺接部材はスポンジ、または不織布等の多孔性を有する部材にて構成され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。
前記制御手段は、感光体上のトナーを吸引するときと吐き出すときとで第１ローラに印加する電圧の極性を変更可能に制御し、且つ前記第１ローラと第２ローラとの間の電界の向きが、第１ローラに印加する電圧を切替えても変化しないような電圧を第２ローラに印加するように制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
前記感光体の周速に対して第１ローラの周速を大きく設定し、且つ第１ローラと第２ローラとの周速を略同一とし、且つ両ローラの接触部での周面の移動方向を同方向とするように構成したことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
前記第１ローラの表面は多孔性を有する弾性部材にて構成されていることを特徴とする、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
前記第２ローラは導電性を有し、表面が滑らかに形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の画像形成装置。
前記第１ローラは、機械的な掻き落とし力と静電的な吸引力とを合わせた力でトナー及び紙粉を有する異物を吸引可能であり、第２ローラは、静電的な吸引力を主として、前記第１ローラから前記紙粉のみを選択的に吸引可能に構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の画像形成装置。