JPH05341643A

JPH05341643A - クリーナレス画像形成装置

Info

Publication number: JPH05341643A
Application number: JP4177569A
Authority: JP
Inventors: Daishi Konishi; 題詞小西
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 1992-06-10
Filing date: 1992-06-10
Publication date: 1993-12-24

Abstract

(57)【要約】【目的】メモリ除去部材を用いるクリーナレス画像形
成装置において、感光ドラム上に残留するトナーを十分
に回収できる構成を提供する。【構成】（Ａ）は、ジャムの発生がなかった場合、
（Ｂ）は、ジャムの発生があった場合のタイムチャート
である。ｔ₁で、感光ドラム用駆動モータ、帯電器、除
電ランプがオンされる。ｔ₂で、現像器の現像バイアス
は、画像形成時より高い電位に設定される。また、画像
形成動作が終了したｔ₅において、転写器の電源はオフ
されるが、現像器の現像バイアスは、同様に高い電位に
シフトされる。ｔ₆からｔ₇において、転写器の電源を
オン、メモリ除去部材の電位をオフにして、メモリ除去
部材に滞留しているトナーを感光ドラム上に静電吸着さ
せる。記録動作の前後において、現像バイアスを高くす
ることにより、感光ドラム上の残留トナーを、効率よく
現像器に回収できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、像担持体に露光して静
電潜像を形成し、着色粉により現像して、記録媒体に転
写する形式の画像形成装置、特に、メモリ除去部材を用
いた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】像担持体として感光ドラムを用いた従来
の画像形成プロセスを説明する。感光ドラムを帯電器で
均一に帯電することによりプロセスが開始され、ついで
露光手段により静電潜像が形成される。露光は、光学系
を用いたスリット露光や、画像信号で変調されたレーザ
ビームなどにより行なわれる。次に、現像器で着色粉で
あるトナーにより潜像を現像し、転写器で記録紙に転写
し、画像形成が行なわれる。転写後に感光ドラムに残留
するトナーは、クリーナーでクリーニングされる。クリ
ーナーとしては、ブレードが用いられ、残留トナーを掻
き落として、搬送スクリュー等を用いて、外部のトナー
回収ボックスに送り出している。

【０００３】このようなブレードによる掻き落とし方式
のクリーナーは、回収ボックスのための空間を必要と
し、トナー回収ボックスの満杯を監視しなければならな
い。また、ブレードにより、感光ドラムの表面に疵がつ
き易く、感光ドラムの寿命を短くする問題もある。

【０００４】掻き落としブレードを用いないクリーニン
グ方式も提案されている、特開昭６４−２０５８７号公
報に記載された画像形成装置においては、メモリ除去部
材が用いられている。図４は、その像担持体周辺の概略
構成図である。図中、１は感光ドラム、２は帯電器、３
は露光部、４は現像ローラ、５は現像器のバイアス電
源、６はメモリ除去部材、７はメモリ除去部電源、８は
転写器、８ａはコロナワイヤー、８ｂはグリッド、９は
高圧電源、１０はバリスタ、１１は記録紙である。

【０００５】記録を行なうには、印字開始信号により、
感光ドラム１が回転し、帯電器２で帯電される。帯電電
位は、図６に示すＶ0 、例えば、−７００Ｖである。露
光部３は、ドットイメージデータにより変調されたレー
ザビームが感光ドラム１上を走査露光して、静電潜像を
形成する。

【０００６】図５（Ａ）は、感光ドラム１上に残留した
トナーが存在している場合の帯電状態の説明図である。
感光ドラム１が、帯電電位Ｖ0 に帯電されるから、残留
トナーａ，ｂも同じ電位Ｖ0 に帯電される。残留トナー
ａ，ｂの下の感光体も同じ電位Ｖ0 に帯電される。

【０００７】図５（Ｂ）は、露光状態の説明図である。
露光部分は、図６の露光電位ＶC となる静電潜像を形成
するから、その部分における残留トナーｂも露光電位Ｖ
C となる。露光部分における残留トナーは、それが小さ
い面積に、例えば、１粒づつに分散されている場合には
残留トナーの下の感光体も感光される。大きい面積に集
合されて存在する場合には、その下の感光体には、露光
不足を生じる。しかし、露光不足部分が、周囲の露光さ
れた部分に付着したトナーによって埋められてしまう程
度の場合には、残留トナーの集合は問題とならない。し
たがって、後述するように、メモリ除去部材によって、
残留したトナーが、露光に問題とならない程度に分散さ
れていれば、残留トナーは、実質的に無視してよいこと
になる。

【０００８】現像器４は、現像電位ＶB1、例えば、−４
５０Ｖで潜像を現像する。図５（Ｃ）に示すように、現
像器中のトナーが露光部分に現像されて付着する。露光
部分における残留トナーｂは、残留したままとなるが、
問題はない。非露光部分における残留トナーａは、図示
しない現像器に戻り、クリーニングが達成できる。帯電
電位Ｖ0 と現像電位ＶB1との差、ＶCL＝ＶB1−Ｖ0 をクリーニング電位と呼ぶことにする。

【０００９】この例では、転写は、スコロトロン型のチ
ャージャーを用いて行なわれる。スコロトロン型を用い
ることによって、コロナワイヤー８ａには、高圧電源９
から５ｋＶ以上の電圧をかけることができ、放電を安定
させることができる。グリッド８ｂには、バリスタ１０
が接続され、コロナ電流の一部により、定電圧、例え
ば、５６０Ｖを発生する。したがって、グリッド電位
は、５６０Ｖとなる。転写電位により現像されたトナー
は、記録紙１１に転写され、図示しない定着装置により
転写されたトナーが定着され、記録紙が排出される。転
写により、感光ドラムは、露光部分において、転写後電
位ＶT 、例えば、１００Ｖとなる。なお、非露光部分
は、０〜−８０Ｖ程度となる。

【００１０】次に、感光ドラム１には、メモリ除去部電
源７に接続されたメモリ除去部材６によって、メモリ除
去電位ＶM が与えられる。メモリ除去電位ＶM は、１０
０〜７００Ｖが適当である。メモリ除去部材６として
は、ブラシが用いられる。メモリ除去部材６は、残留ト
ナーを一旦静電的に吸着し、その後感光ドラム１へ自然
にはき出して付着位置を変えて、感光ドラム１上に再現
像する。この再現像作用によって、結果的に残留トナー
のパターンが拡散され、上述したように、残留トナーは
次に行なわれる露光に障害となることはなく、また、非
露光部の残留トナーは、現像と同時に現像器に回収さ
れ、結果的にクリーニングが行なわれたことになる。

【００１１】このように、メモリ除去部材６が吸着した
残留トナーを現像器に回収するが、この回収が不十分
で、メモリ除去部材６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拡散作用が十分に行
なわれなくなり、現像器への回収が不十分となる。この
ため、記録の前後において、クリーニング工程を設け
て、現像バイアスによって、感光ドラム１上の残留トナ
ーを回収することも行なわれているが、十分ではない。
特に、記録紙がジャムを起こした場合には、転写されな
い多量のトナーが感光ドラム１上に残留し、次回の記録
時に汚れを生じやすいという問題があった。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した問
題点を解決するためになされたもので、メモリ除去部材
を用いるクリーナレス画像形成装置において、感光ドラ
ム上に残留するトナーを十分に回収できる構成を提供す
ることを目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、像担持体を帯
電する帯電手段と、前記像担持体に静電潜像を形成する
ための露光手段と、前記静電潜像を着色粉により現像す
る現像手段と、現像された着色粉を記録媒体に転写する
転写手段と、前記像担持体に接して残留着色粉を乱すメ
モリ除去部材を有する画像形成装置において、記録動作
の前及び／又は記録動作の後において、前記現像手段の
バイアス電位を記録中のバイアス電位より高い電位にシ
フトさせるよう制御する制御手段を設けたことを特徴と
するものである。

【００１４】また、現像手段のバイアス電位を高い電位
にシフトさせた期間の少なくとも一部の期間において、
メモリ除去部材の電位を低い電位、例えば、０電位とす
るように制御する制御手段を設けることができる。

【００１５】

【作用】本発明によれば、クリーナレス画像形成装置に
おいて、記録動作の前及び／又は記録動作の後におい
て、現像手段のバイアス電位を記録中のバイアス電位よ
り高い電位にシフトさせることにより、トナーをより吸
着するようにし、感光ドラム上の残留トナーを十分に回
収することができる。

【００１６】また、現像手段のバイアス電位をシフトさ
せた期間の少なくとも一部の期間において、メモリ除去
部材の電位を低い電位、例えば、０電位とすることによ
り、メモリ除去部材に滞留するトナーを効率的に感光ド
ラム上にはき出させることができる。

【００１７】

【実施例】図１は、本発明の画像形成装置の一実施例の
概略構成図である。図中、１は感光ドラム、２は帯電
器、３は露光部、４は現像ローラ、６はメモリ除去部
材、８は転写器、１１は記録紙、１２は除電ランプ、１
３は清掃ブラシ、１４は現像器、１５はトナーケース、
１６は攪拌具、１７はトナー、１８は給紙カセット、１
９は押上レバー、２０は押上スプリング、２１は押上
板、２２は分離爪、２３は給紙ローラ、２４は用紙ガイ
ド、２５は給紙センサ、２６は送りローラ、２７はガイ
ドローラ、２８は加熱ローラ、２９は加圧ローラ、３０
は排紙センサ、３１は送りローラ、３２はスタッカ、３
３は装置ケースである。また、露光部３には、レーザビ
ームの走査により方法や、液晶シャッターによる方法
等、適宜の露光手段が適用される。メモリ除去部材６に
は、固定ブラシ、回転ブラシ、ローラー、ブレード等を
用いることができる。

【００１８】帯電、露光、現像、転写、メモリ除去のプ
ロセスについては、図４乃至図６で説明したと同様であ
る。現像器１４は、トナー１７を収容したトナーケース
１５と現像ローラ４から構成され、トナー１７を攪拌す
る攪拌具１６が設けられている。なお、除電ランプ１２
は、転写後の感光ドラム１の外周面を露光して、除電を
するためのものである。また、清掃ブラシ１３は、転写
後の感光ドラム１に付着した紙粉等を取り除くために設
けられたものである。

【００１９】図１における記録紙の移送動作について説
明する。記録紙１１は、給紙カセット１８内に収納さ
れ、前部は押上板２１上に載置されている。押上板２１
は、押上スプリング２０と押上レバー１９によって上方
に付勢され、記録紙１１を給紙ローラ２３の下面に接す
るようにしている。また、記録紙１１の先端部は、分離
爪２２によって押さえられている。

【００２０】記録動作に際しては、帯電、露光、現像、
転写の動作とタイミングをとって、給紙ローラー２３の
回転により、最上部の記録紙が給紙カセット１８から取
り出され、用紙ガイド２４に案内されて、送りローラ２
６からガイドローラ２７により、感光ドラム１に密着さ
れ、転写器８からの電界により、像形成されたトナー
が、記録紙に転写される。ついで、加熱ローラ２８と加
圧ローラ２９よりなる定着器によって、転写されたトナ
ーが、記録紙に定着され、送りローラ３１から、スタッ
カ３２に排出される。

【００２１】この実施例では、記録紙の移送経路に２つ
のセンサが設けられ、記録紙の通過を監視している。給
紙センサ２５は、給紙された記録紙の先端を検出する。
給紙指令から、所定時間に給紙センサ２５からの検出信
号が得られない場合は、給紙ジャムの信号を発する。排
紙センサ３０は、定着後の記録紙の先端および後端を検
出する。後端の検出は、排紙センサ３０からの検出信号
が消滅したことによって行なう。給紙センサ２５から先
端信号が検出された後、所定時間内に排紙センサ３０か
ら先端信号が検出されない場合、また、排紙センサ３０
から先端信号が検出された後、所定時間内に排紙センサ
３０から後端信号が検出されない場合は、紙詰まりによ
るジャムとなる。

【００２２】図２は、制御系のブロック図である。図
中、２は帯電器、３は露光部、６はメモリ除去部材、８
は転写器、１２は除電ランプ、１４は現像器、２５は給
紙センサ、３０は排紙センサ、３４はＣＰＵ、３５はＲ
ＡＭ、３６はＲＯＭ、３７はタイマ、３８は感光ドラム
用駆動モータ、３９は給紙ローラ用駆動モータ、４０〜
４７はそれぞれドライバである。

【００２３】ＣＰＵ３４は、印刷指令信号を受けると、
ＲＯＭ３６に記憶されたプログラムを読み出し、感光ド
ラム用駆動モータ３８の駆動を開始し、帯電器２、除電
ランプ１２、露光部３、現像器１４、転写器８、メモリ
除去部材６等を、所定のシーケンスで駆動し、それに同
期して給紙ローラ用駆動モータ３９を駆動する。また、
給紙センサ２５、排紙センサ３０からの信号とタイマ３
７の出力とにより、判断して、ジャムの発生を監視す
る。ジャムが発生した場合は、画像形成を中止するとと
もに、それを表示、あるいは、警報する。

【００２４】図３は、図１，図２で説明したクリーナレ
ス画像形成装置の動作の一実施例を示すタイムチャート
である。図３（Ａ）は、ジャムの発生がなかった場合、
図３（Ｂ）は、ジャムの発生があった場合のタイムチャ
ートである。印刷指令信号がＣＰＵに入力されると、時
刻ｔ₁において、感光ドラム用駆動モータがオンされ、
同時に帯電器２と除電ランプ１２がオンされる。帯電器
２のオンにより、感光ドラム１の表面電位は、Ｖ0 （−
７００Ｖ）となる。感光ドラム用駆動モータ３８が所定
回転速度に達した時刻ｔ₂において、現像器１４の現像
バイアスは、所定の現像バイアスであるＶB1（−４５０
Ｖ）より高い電位ＶB2、例えば、−２００Ｖに設定され
る。メモリ除去部材６には、クリーニング電位ＶM （＋
６００Ｖ）が印加される。時刻ｔ₃において、転写器８
の電源がオンされ、露光が開始され、印字が行なわれ
る。同時に、現像器１４の現像バイアスは、ＶB1（−４
５０Ｖ）に設定される。露光部分の感光ドラム１の表面
電位は、ＶC （−１００Ｖ）となり、転写後の感光ドラ
ム１の表面電位はＶT （＋１００Ｖ）となる。画像形成
動作が終了した時刻ｔ₅において、転写器８の電源はオ
フされるが、現像器１４の現像バイアスは、ＶB2（−２
００Ｖ）にシフトされる。したがって、メモリ除去部材
６からはき出され拡散された感光ドラム１上の残留トナ
ーは、現像器１４に効率よく回収される。

【００２５】この実施例では、さらに、メモリ除去部材
６のクリーニングも行なうようにした。すなわち、時刻
ｔ₆において、転写器８の電源をオンにして、感光ドラ
ム１の表面電位をＶT （＋１００Ｖ）にするとともに、
メモリ除去部材６の電位をオフ（０Ｖ）にして、その電
位差により、メモリ除去部材６に滞留しているトナーを
感光ドラム１上に静電吸着させる。時刻ｔ₇において、
転写器８の電源をオフにし、メモリ除去部材６に再びク
リーニング電位ＶM （＋６００Ｖ）を印加し、感光ドラ
ム１上に静電吸着された残留トナーをかき乱し、現像器
１４の現像バイアスＶB2（−２００Ｖ）により、残留ト
ナーを現像器１４に回収する。時刻ｔ₈において、感光
ドラム用駆動モータがオフされ、慣性により時刻ｔ₉に
おいて、感光ドラム用駆動モータが停止する。この時点
において、帯電器３，現像器１４，メモリ除去部材６の
電源がオフされ、印字動作が終了する。

【００２６】時刻ｔ₆〜ｔ₈におけるクリーニング動作
は、画像形成動作の前に行なってもよく、あるいは、前
後に行なうようにしてもよい。しかし、メモリ除去部材
６のクリーニングは、画像形成動作の後に行なっておく
のがよい。装置の不使用の長時間において、メモリ除去
部材６にトナーを滞留させたままにしておくと、固まっ
たりして、除去しにくくなることがあるからである。ま
た、画像形成動作の前に行なうことは、画像形成動作の
開始までの待ち時間を長くするから、必ずしも得策では
ない。

【００２７】しかし、ジャムが発生して、画像形成動作
が中止された後の最初の画像形成動作を行なう場合に
は、転写されないトナーが、感光ドラム１上に多量に残
留していることがある。したがって、ＣＰＵ３４は、ジ
ャム発生後の最初の画像形成動作においては、図３
（Ａ）で説明したタイムチャートによるシーケンス動作
ではなく、図３（Ｂ）に示したタイムチャートの動作を
行なうプログラムで制御を行なう。すなわち、印刷指令
信号が与えられて動作を開始する時刻ｔ₁において、帯
電器２，除電ランプ１２をオンにするとともに、転写器
８の電源もオンにする。メモリ除去部材６のクリーニン
グ電位は零電位としておく。感光ドラム用駆動モータが
所定回転速度に到達した時刻ｔ₂に現像器１４の現像バ
イアスを、ＶB2（−２００Ｖ）にする。時刻ｔ₃におい
て、転写器８の電源をオフにし、メモリ除去部材６にク
リーニング電位ＶM （＋６００Ｖ）を印加し、感光ドラ
ム１上に静電吸着された残留トナーをかき乱し、現像器
１４の現像バイアスＶB2（−２００Ｖ）により、残留ト
ナーを現像器１４に回収する。その後、時刻ｔ₄におい
て、画像形成動作を開始する。したがって、ジャムによ
り、多量にメモリ除去部材６および感光ドラム１に残留
したトナーは、画像形成動作前に十分に現像器１４に回
収することができる。時刻ｔ₄以後の動作は、図３
（Ａ）と同様であるので、説明を省略する。

【００２８】なお、上述した電圧値は、例示であって、
トナーの特性等により適宜の電圧値が設定されるもので
ある。また、上述の説明は、感光ドラムとして負帯電用
のＯＰＣを用いて説明したものであり、感光ドラムを負
帯電することを前提として、電位の大小関係を記述し
た。したがって、電位の大小関係は、通常の意味に解さ
れるべきものではなく、正帯電のＯＰＣを用いた場合に
は、本明細書においては、電位の大小関係は、上述した
ものと逆の関係として理解されるべきものである。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、クリーナレス画像形成装置において、記録動
作の前及び／又は記録動作の後において、現像手段のバ
イアス電位を記録中のバイアス電位より高い電位にシフ
トさせることにより、感光ドラム上の残留トナーを効率
よく、現像器に回収でき、記録紙上に回収不能のトナー
による汚れを生じることがない画像形成装置を実現でき
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のクリーナレス画像形成装置の一実施例
の概略構成図である。

【図２】図１のクリーナレス画像形成装置の制御系のブ
ロック図である。

【図３】図１のクリーナレス画像形成装置の動作の一実
施例を示すタイムチャートである。

【図４】クリーナレス画像形成装置の像担持体周辺の概
略構成図である。

【図５】メモリ除去部材のクリーニング作用の説明図で
ある。

【図６】電位配分の説明図である。

【符号の説明】

１感光ドラム２帯電器、３露光部４現像ローラ６メモリ除去部材８転写器１４現像器２５給紙センサ２８加熱ローラ３０排紙センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体を帯電する帯電手段と、前記像
担持体に静電潜像を形成するための露光手段と、前記静
電潜像を着色粉により現像する現像手段と、現像された
着色粉を記録媒体に転写する転写手段と、前記像担持体
に接して残留着色粉を乱すメモリ除去部材を有する画像
形成装置において、記録動作の前及び／又は記録動作の
後において、前記現像手段のバイアス電位を記録中のバ
イアス電位より高い電位にシフトさせるよう制御する制
御手段を設けたことを特徴とするクリーナレス画像形成
装置。