JPH06308865A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トナー像転写後、感光体ドラム表面に残留す
るトナーを回収して現像装置へ戻すことができ、しかも
該回収残留トナーから逆荷電トナーを除いたうえで、現
像装置へ戻すことができ、従来の大掛かりなリサイクル
手段を採用することなく簡単に戻すことができる画像形
成装置を提供する。 【構成】 転写紙Ｓへのトナー像転写後、感光体ドラム
１上に残留するトナーを磁気ブラシローラ６１にてクリ
ーニングするようにし、ローラ６１には、残留トナーク
リーニング時、残留トナー回収バイアス電圧を印加し、
非クリーニング時、回収した残留トナーを感光体ドラム
へ戻し転移させるバイアス電圧を印加する一方、ローラ
６１に回収されたトナーから逆荷電トナーを回収ローラ
６２に回収する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真方式の複写機、
プリンタ等の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の複写機、プリンタ等の画
像形成装置によると、静電潜像担持体の表面が帯電装置
により帯電され、その帯電域に光学系から原稿画像に対
応する画像露光がなされて静電潜像が形成され、この静
電潜像が現像装置により現像されて可視トナー像とな
り、これが転写装置により転写材上に転写され、定着装
置により定着される。トナー像転写後、静電潜像担持体
上に残留するトナーは、クリーナによりクリーニングさ
れる。

【０００３】前記クリーナにより集められた残留トナー
は、そのまま廃棄されることもあるが、リサイクル手段
により現像装置へ戻されることもある。前記クリーナと
しては、代表的には、静電潜像担持体の移動表面に当接
して残留トナーを掻き取るクリーニングブレードを備え
たものを挙げることができるが、このほかブラシクリー
ナが採用されることもある。

【０００４】ブラシクリーナとしては、導電性ブラシ毛
を周囲に有する回転ブラシローラのほか、トナーと磁性
キャリアからなる二成分現像剤における該キャリアのよ
うな磁性粒子を、図５に例示するように、回転するマグ
ネットローラ９１表面に磁気ブラシの態様で保持するも
のがある。いずれにしても、ブラシクリーナでは、この
ブラシ部分で静電潜像担持体表面ＰＣを摺擦しつつ、該
ブラシ部分に残留トナーを回収するバイアス電圧９２を
印加して残留トナーをクリーニングする。

【０００５】これらクリーナのうちブレードクリーナ
は、ブレードエッジにより静電潜像担持体の表面を摩耗
させ、表面粗れを引き起こし易く、また、静電潜像担持
体表面の移動速度が高速になると対応し難い面があり、
また、ブレードエッジに残留トナーが溜まり、凝集し易
く、さらに、高画質化のために小粒径トナーを用いる場
合は十分なクリーニングを行えない等の問題がある。特
に、静電潜像担持体の削れ粉を発生させるので、また、
凝集トナーを発生させるので、トナーを現像装置へ戻し
てリサイクル使用するには問題が多い。

【０００６】この点、ブラシクリーナは、ブレードクリ
ーナにおける前記多くの問題点を解決し易い。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記ブ
ラシクリーナにおいても、このクリーナに回収したトナ
ーを再使用する上で、なお次のような問題がある。すな
わち、トナー像を転写、定着させる前記転写材として、
通常は転写紙が使用されるが、転写紙には、一般に、填
料としてタルク、カオリン、炭酸カルシウム等が添加さ
れている。これら填料は、トナー像転写のために転写紙
が静電潜像担持体表面に接触する際、該静電潜像担持体
に付着し、トナーと混じり合い、その結果、残留トナー
の荷電状態が不安定となり、逆荷電トナーが発生する。

【０００８】このような逆荷電トナーが再利用される
と、カブリ等の画像不良、トナーの周囲飛散等の問題を
引き起こす。従来のブレードクリーナでもそうである
が、ブラシクリーナでもこの問題は解決されない。ま
た、以上の問題とは別に、ブレードクリーナでもそうで
あるが、ブラシクリーナにおいても、クリーナに回収し
たトナーを現像装置へ戻すには、そのための大掛かりな
リサイクル手段が必要となる。

【０００９】そこで本発明は、静電潜像担持体の表面を
帯電させ、該帯電域に画像露光して静電潜像を形成し、
該潜像を現像装置により現像して可視トナー像とし、該
トナー像を転写材上に転写、定着させ、前記トナー像転
写後、前記静電潜像担持体上に残留するトナーをブラシ
クリーナにてクリーニングする画像形成装置であって、
トナー像転写後、静電潜像担持体に残留するトナーを回
収して現像装置へ戻すことができ、しかも該回収残留ト
ナーから逆荷電トナーを除いたうえで現像装置へ戻すこ
とができ、従来の大掛かりなリサイクル手段を採用する
ことなく簡単に戻すことができる画像形成装置を提供す
ることを課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本発
明の画像形成装置は、前記クリーナのブラシと前記静電
潜像担持体との間に、前記残留トナークリーニング時
に、該残留トナーを前記静電潜像担持体から前記クリー
ナブラシへ回収するバイアス電圧を印加し、非クリーニ
ング時に、該ブラシクリーナに回収した残留トナーを前
記静電潜像担持体へ戻し転移させるバイアス電圧を印加
する手段と、前記クリーナブラシに臨設され、該ブラシ
から逆荷電トナーを回収するための部材と、前記回収部
材に逆荷電トナー回収用バイアス電圧を印加する手段
と、前記ブラシクリーナから前記静電潜像担持体に戻し
転移された残留トナーを前記現像装置に回収するバイア
ス電圧を該現像装置に印加する手段とを備えたことを特
徴とする。

【００１１】ここでブラシクリーナとしては、導電性ブ
ラシ毛を周囲に有するファーブラシローラのような回転
可能のブラシローラ、磁性粒子を回転可能のマグネット
ローラ表面に磁気ブラシの態様で保持する磁気ブラシロ
ーラ等が考えられる。かかるクリーナのブラシから逆荷
電トナーを回収するための回収部材としては、代表的に
は該ブラシに接触回転可能のトナー回収ローラを挙げる
ことができる。

【００１２】

【作用】本発明画像形成装置によると、従来の画像形成
装置と同様に画像形成がなされる。トナー像が転写材に
転写されたのち、静電潜像担持体上に残留するトナー
は、ブラシクリーナにおいて残留トナー回収バイアス印
加のもとに該クリーナブラシに回収される。

【００１３】該ブラシに取り込まれたトナーのうち逆荷
電トナーは、逆荷電トナー回収バイアスを印加された回
収部材に移行せしめられる。かくしてクリーナブラシに
残った正規帯電トナーはトナー戻し転移用のバイアス印
加のもとに静電潜像担持体に戻され、静電潜像担持体表
面の移動とともに現像装置へ到来し、そこでトナー回収
バイアスを印加された現像装置へ回収され、再使用に供
される。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は１実施例の概略構成を示している。図１の
画像形成装置は複写機であり、感光体ドラム１を備えて
いる。感光体ドラム１の周囲には、帯電チャージャ２、
現像装置３、転写チャージャ４、分離チャージャ５、磁
気ブラシクリーナ６及びイレーサ７を順次配置してあ
る。

【００１５】感光体ドラム１の上方には原稿画像をスキ
ャンし、原稿画像に対応する画像露光Ｌを感光体ドラム
１表面に行う光学系８がある。転写チャージャ４の上流
側には図示しない給紙部があり、そこから転写紙Ｓがタ
イミイングローラ対８に、さらに転写領域へ送られる。
分離チャージャ５の下流側には図示しない定着装置があ
り、さらにその下流側に図示しない排紙ローラ及び排紙
トレイがある。

【００１６】現像装置３は、ここでは正帯電性のトナー
と磁性キャリアからなる二成分現像剤を用いるものであ
る。ブラシクリーナ６は磁気ブラシローラ６１を含み、
これには切換スイッチＳＷ６を介して残留トナー回収の
ためのバイアス電圧を印加する電源６１ａ又はトナー戻
し転移のためのバイアス電圧を印加する電源６１ｂが選
択的に接続される。

【００１７】磁気ブラシローラ６１は磁石体Ｍｇの周囲
をスリーブＳＬが回転するように構成したもので、前記
キャリアと同じ磁性粒子をスリーブＳＬ上に磁気ブラシ
の態様で保持するもので、この磁気ブラシは感光体ドラ
ム１表面に接触している。磁石体Ｍｇは回転させても、
固定配置してもよいが、ここでは固定されている。ま
た、ローラ６１には逆荷電トナー回収のための回転可能
のトナー回収ローラ６２が臨設され、磁気ブラシに常時
接触している。

【００１８】トナー回収ローラ６２には逆荷電トナー回
収用のバイアス電圧を印加する電源６２ｂが接続されて
いる。また、ローラ６２にはその表面に回収した逆荷電
トナーをクリーナケース６０中に掻き落とすスクレーパ
６３が当接している。なお、感光体ドラム１表面とスリ
ーブＳＬとの間隙、並びにスリーブＳＬとトナー回収ロ
ーラ６２との間隙はそれぞれ約０．５ｍｍに設定されて
いる。

【００１９】現像装置３には切換スイッチＳＷ３を介し
て現像バイアス印加のための電源３ａ又は磁気ブラシロ
ーラ６１から感光体ドラム１上に戻し転移されたトナー
を現像装置へ回収するためのバイアス印加用の電源３ｂ
を接続できる。感光体ドラム１、磁気ブラシローラ６１
及び逆荷電トナー回収ローラ６２はいずれもメインモー
タＭにて図中矢印ＣＣＷ方向に回転駆動される。

【００２０】現像装置３は図示しない現像モータにて駆
動される。この複写機によると、モータＭにてシステム
速度２５０ｍｍ／ｓｅｃで回される感光体ドラム１表面
が帯電装置２にて約−６００Ｖに一様に帯電され、その
帯電域に光学系８から画像露光Ｌされ、静電潜像が形成
される。この静電潜像は現像時電源３ａ（−２００Ｖ）
に接続された現像装置３により現像されてトナー像とな
り、転写領域へ到来する。一方、送られてきた転写紙Ｓ
がタイミングローラ対８により感光体ドラム１上のトナ
ー像と同期をとって転写領域へ送り込まれ、ここで転写
チャージャ４により、トナー像を転写される。

【００２１】トナー像を転写された転写紙Ｓは分離チャ
ージャ５にて感光体ドラム１から分離され、トナー像を
定着されてのち、機外へ排出される。トナー像転写後、
感光体ドラム１表面に残留するトナーは、スイッチＳＷ
６にて予め残留トナー回収用電源６１ａ（−３００Ｖ）
に接続された磁気ブラシローラ６１の磁気ブラシに摺擦
され、それに取り込まれ、回収される。ドラム１上に残
留する電荷はイレーサ７により消去される。

【００２２】このように磁気ブラシローラ６１に回収さ
れた残留トナーのうち逆極性（ここでは負）に帯電した
逆荷電トナーは電源６２ｂ（＋５００Ｖ）に接続された
トナー回収ローラ６２に回収され、スクレーパ６３にて
掻き取られる。かくして、逆荷電トナーが除去された磁
気ブラシローラ６１上の正規帯電残留トナーは、１枚の
複写が終了すると、ローラ６１がスイッチＳＷ６にてト
ナー戻し転移用の電源６１ｂ（＋５００Ｖ）に切り換え
接続されることで感光体ドラム１表面に戻し転移され
る。

【００２３】感光体ドラム１に転移した残留トナーは、
該ドラムの回転に伴って現像装置３へ到来し、ここで予
めトナー回収用バイアス電源３ｂ（−４００Ｖ）に接続
された現像装置３における磁気ブラシにより摺擦されて
回収され、再使用される。以上説明した複写機各部の動
作タイミングを図４のタイミングチャートに示す。

【００２４】なお、ブラシクリーナ６から感光体ドラム
１へ残留トナーを戻し転移させる際には、トナー回収ロ
ーラ６２の回転及び該ローラへの回収バイアスの印加を
停止してもよい。また、感光体ドラム１へのトナー戻し
転移及び現像装置３への回収は、画像形成に影響のない
画像形成前、像間、画像形成後等の非画像部に対し行え
ばよい。

【００２５】いずれにしても、前記実施例によると、従
来の磁気ブラシローラをそのまま利用でき、従ってそれ
だけ安価に済み、また、残留トナーを現像装置３へ戻す
にあたり大掛かりなリサイクル装置が不要であるととも
に残留トナーを全量廃棄するための大きい廃棄用ボトル
が不要であるから、装置全体をそれだけコンパクト化で
き、安価に済ませることができる。

【００２６】また、クリーニングにより回収した残留ト
ナーを磁気ブラシローラ６１により攪拌できるので、そ
の際に未荷電トナーの荷電立ち上げや荷電安定化を実施
できる。また、逆荷電トナーを回収除去するようにし
て、現像装置３へリサイクルすることを抑制するので、
逆荷電トナーが現像装置３に戻されたときに生じるカブ
リ等の画像不良、カブリによる残留トナーの増加及びそ
れに基づくクリーング性能の低下が抑制され、トナー飛
散も抑制される。

【００２７】さらに、転写紙１枚毎に少量で残留トナー
をリサイクルできるので、現像装置３中でのトナーの再
生も無理なく行うことができる。なお、本発明は前記実
施例に限定されるものではなく、他にも様々の態様で実
施できる。例えば、図２に示すように、感光体ドラム１
表面の移動方向において磁気ブラシローラ６１より上流
側にクリーニングブレード６４を設け、これを例えばリ
ンク機構６５を介してソレノイド６６により駆動できる
ようにし、残留トナークリーニング時は、感光体ドラム
１表面に当接させ、非クリーニング時はそこから退避さ
せるようにしてもよい。このようなブレード６４を設け
ると、残留トナークリーニングは主としてこのブレード
６４により行われ、非クリーニング時（非画像部のタイ
ミングで）、ブレード６４が感光体ドラム１から退避す
ることで、ブレード６４によりせき止められていたトナ
ーが磁気ブラシローラ６１に至り、ここへ回収される。
その後は図１の装置におけると同様に処理される。この
ブレード６４を設けると、それだけクリーニング性能が
向上する。

【００２８】かかるブレード６４の感光体ドラム１への
圧接力は、下流側に磁気ブラシローラ６１が控えている
ので、従来のブレードクリーナにおけるブレードの圧接
力より弱めることが可能であり、それだけブレード６４
の寿命を長びかせることができる。また、図３に示すよ
うに、磁気ブラシローラ６１の上流側に、磁気ブラシロ
ーラ６１のブラシ及び感光体ドラム１に接して図中ＣＣ
Ｗ方向に（或いはこれと逆に）回転するローラクリーナ
６７を設けるとともに、これに残留トナー回収用バイア
ス電圧を印加する電源６８を接続するように構成しても
よい。このようにすると、感光体ドラム１上の残留トナ
ーはこのローラ６７に回収され、さらに該ローラから磁
気ブラシローラ６１にも移行し、磁気ブラシローラ６１
に移行したトナーについては図１の装置と同様に処理さ
れ、現像装置３へ戻される。この場合も、ローラクリー
ナ６７を採用しただけクリーニング性能が向上する。こ
のローラクリーナ６７は、例えば、少なくとも表層部が
発泡ウレタン等からなる発泡柔軟性ローラであって導電
性を付与されたもので構成でき、表面性としては、でき
るだけ滑らかなものが好ましいが、多少の凹凸があって
もよい。また、このような凹凸には前記キャリアのよう
な粒子を含ませ、感光体ドラム１表面をリフレッシュで
きるようにしてもよい。また、感光体ドラム表面のリフ
レッシュのために研磨材を含めておくことも考えられ
る。ローラクリーナ６７とローラ６１のスリーブＳＬと
の間隙は例えば約０．５ｍｍ程度でよい。

【００２９】さらに、いずれの場合においても、感光体
ドラム１に接触又は接近状態にある帯電装置２、イレー
サ７等を、必要に応じ、非クリーニング時、感光体ドラ
ムから一定距離退避させる手段を設けておいてもよい。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によると、静
電潜像担持体の表面を帯電させ、該帯電域に画像露光し
て静電潜像を形成し、該潜像を現像装置により現像して
可視トナー像とし、該トナー像を転写材上に転写、定着
させ、前記トナー像転写後、前記静電潜像担持体上に残
留するトナーをブラシクリーナにてクリーニングする画
像形成装置であって、トナー像転写後、静電潜像担持体
に残留するトナーを回収して現像装置へ戻すことがで
き、しかも該回収残留トナーから逆荷電トナーを除いた
うえで、現像装置へ戻すことができ、従来の大掛かりな
リサイクル手段を採用することなく簡単に戻すことがで
きる画像形成装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例の概略構成を示す図である。

【図２】本発明の他の実施例の一部の概略構成を示す図
である。

【図３】本発明のさらに他の実施例の一部の概略構成を
示す図である。

【図４】図１の実施例における装置各部の動作状態を示
すタイミングチャートである。

【図５】従来例の説明図である。

【符号の説明】

１ 感光体ドラム ２ 帯電装置 ３ 現像装置 ＳＷ３ 電源切換えスイッチ ３ａ 現像バイアス印加用電源 ３ｂ トナー回収用バイアス印加電源 ４ 転写チャージャ ５ 分離チャージャ ６ ブラシクリーナ ６０ クリーナケース ６１ 磁気ブラシローラ Ｍｇ 磁石体 ＳＬ スリーブ ＳＷ６ 電源切換えスイッチ ６１ａ 残留トナー回収バイアス印加電源 ６１ｂ 残留トナー戻し転移バイアス印加電源 ６２ 逆荷電トナー回収ローラ ６２ｂ 逆荷電トナー回収バイアス印加電源 ６３ スクレーパ ６４ ブレード ６５ リンク機構 ６６ ソレノイド ６７ ローラクリーナ ６８ 残留トナー回収バイアス印加電源

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静電潜像担持体の表面を帯電させ、該帯
   電域に画像露光して静電潜像を形成し、該潜像を現像装
   置により現像して可視トナー像とし、該トナー像を転写
   材上に転写、定着させ、前記トナー像転写後、前記静電
   潜像担持体上に残留するトナーをブラシクリーナにてク
   リーニングする画像形成装置において、前記クリーナの
   ブラシと前記静電潜像担持体との間に、前記残留トナー
   クリーニング時に、該残留トナーを前記静電潜像担持体
   から前記クリーナブラシへ回収するバイアス電圧を印加
   し、非クリーニング時に、該ブラシクリーナに回収した
   残留トナーを前記静電潜像担持体へ戻し転移させるバイ
   アス電圧を印加する手段と、前記クリーナブラシに臨設
   され、該ブラシから逆荷電トナーを回収するための部材
   と、前記回収部材に逆荷電トナー回収用バイアス電圧を
   印加する手段と、前記ブラシクリーナから前記静電潜像
   担持体に戻し転移された残留トナーを前記現像装置に回
   収するバイアス電圧を該現像装置に印加する手段とを備
   えたことを特徴とする画像形成装置。