JPH0772774A - クリーナレス画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 メモリ除去部材のクリーニングをより確実に
行えるようにし、転写画像の品質が早期に低下すること
を防止して、感光体等を含むユニットの長寿命化を図る
こと。 【構成】 操作パネル２８上のクリーニングキー２８ａ
を操作すると、ＣＰＵ（中央処理装置）３１は、転写器
１６により感光ドラム上を所定のプラス電位に帯電させ
るとともに、メモリ除去ブラシ２０を接地電位に保持す
る。その結果、感光ドラム上の電位とメモリ除去ブラシ
２０の電位との差に基づいて、メモリ除去部材２０上の
トナーが、感光ドラム上に静電吸着され、メモリ除去ブ
ラシ２０のクリーニングが行われる。又、ＣＰＵ３１
は、帯電器６により感光ドラム上を所定のマイナス電位
に帯電させるとともに、給紙ローラを回転させて、給紙
カセット内から記録紙を送り出させる。そして、転写器
１６により、感光ドラム上のトナーを記録紙上に転写さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、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、帯電器により感光体としての感光ドラムの外周面が
一様帯電され、露光器によりその感光ドラム上に静電潜
像が形成される。又、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。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転写されてしまうことがある。

【０００４】このため、上記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等に、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。この
クリーニングは、例えば、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】ところが、メモリ除去
部材上のトナーを感光ドラム上に吸着させて、同除去部
材上のトナーを除去しても、その後、感光ドラム上のト
ナーをメモリ除去部材で掻き乱して現像器で回収するこ
とにより、メモリ除去部材上には再びトナーが付着す
る。つまり、メモリ除去部材上のトナーを感光ドラム上
に吸着させた後、現像器で回収するようにしても、メモ
リ除去部材のクリーニングを完全に行うことはできな
い。

【０００６】従って、このような場合には、トナーがメ
モリ除去部材上に次第に滞留して、同除去部材に対する
クリーニング効果も徐々に低下する。その結果、前述し
たように、メモリ除去部材による残留トナーの分散効果
が小さくなって、感光ドラム上の残留トナーの回収を充
分に行い得なくなり、感光ドラムがトナーで汚れて早期
に劣化することになる。そして、このことは、転写画像
の品質の低下を早期に招く結果となり、ひいては、感光
ドラムのユニットを早期に交換する必要が生じるという
問題がある。

【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
ーニングをより確実に行うことができ、転写画像の品質
が早期に低下することを防止して、感光体等を含むユニ
ットの長寿命化を図ることができる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、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
リーニングを行う装置において、前記クリーニング動作
時に、帯電器及び転写器を作動させるとともに、用紙の
給送動作を行わせて、感光体上のトナーを用紙上に転写
するように制御する制御手段を設けたものである。

【０００９】

【作用】従って、本発明によれば、メモリ除去部材のク
リーニング動作時には、制御手段により、帯電器及び転
写器が作動されるとともに、用紙の給送動作が行われ
て、感光体上のトナーが用紙上に転写される。そのた
め、メモリ除去部材上のトナーは、用紙を介して装置の
外部へ確実に排出され、再びメモリ除去部材上に付着す
ることがないので、メモリ除去部材のクリーニングを確
実に行うことができる。

【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２に示すように、装置ケース１は
上面を開放したほぼ箱型に形成され、その上面開口部に
は蓋体２が支軸３により開閉回動可能に取り付けられて
いる。装置ケース１の前部傾斜面は、各種操作キーや液
晶表示部を有する操作パネル２８となっている。

【００１１】感光ドラムユニット２７は装置ケース１内
のほぼ中央部に着脱可能に装着されている。感光体とし
ての感光ドラム４は感光ドラムユニット２７内に、図１
に示す駆動モータ３６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５が形成されている。帯電器６
は同じく感光ドラムユニット２７内に配設され、コロナ
放電により前記光導電膜５を所定電位に一様帯電させ
る。露光器７は蓋体２内に取着され、蓋体２を装置ケー
ス１上の閉鎖位置に回動配置した状態で、この露光器７
により感光ドラム４上に光が照射されて、感光ドラム４
上に所定電位の静電潜像が形成される。

【００１２】現像器８は感光ドラム４の後部外周と対向
するように、装置ケース１内に着脱可能に装着されてい
る。この現像器８は、トナーＴを収容するためのトナー
ケース９と、そのトナーケース９上に着脱可能に装着さ
れたトナーカートリッジ１０と、感光ドラム４と近接対
向するようにトナーケース９内の下端開口部に配設され
た現像ローラ１１とを備えている。そして、この現像ロ
ーラ１１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き、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。磁気セ
ンサよりなるトナーセンサ２９はトナーケース９の外面
側に着脱可能に取り付けられ、トナーケース９内のトナ
ーＴの残量に対応した検出信号を、後述するＣＰＵ３１
へ出力する。

【００１３】給紙カセット１２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１２内に
は多数枚の記録紙Ｐが積層状態で収容されている。給紙
ローラ１３は給紙カセット１２の記録紙送り出し側に対
向配置され、同ローラ１３の回転により、給紙カセット
１２内から記録紙Ｐが１枚ずつ送り出される。そして、
送り出された記録紙Ｐは、用紙ガイド１４及び一対の送
りローラ１５を介して前記感光ドラム４の下部に移送さ
れる。尚、給紙ローラ１３及び送りローラ１５は、それ
ぞれ図１に示す電磁クラッチ４１，４２を介して、前記
感光ドラム４回転用の駆動モータ３６に作動連結されて
いる。

【００１４】転写器１６及びガイドローラ１７は、用紙
移送経路を挟んで前記感光ドラム４と対向配置されてい
る。そして、このガイドローラ１７により感光ドラム４
上に記録紙Ｐが密着されるとともに、転写器１６からの
コロナ放電によりその密着部に所定電位が付与され、そ
の電位と前記感光ドラム４上の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Ｐ上に転写される。

【００１５】除電ランプ１８は、転写後の感光ドラム４
の外周面を露光して、その表面電位を下げるとともに、
電位の分布を均一化する。清掃ブラシ１９は前記感光ド
ラムユニット２７内に配設され、転写後の感光ドラム４
上に付着している紙粉等を取り除く。導電性ブラシより
なるメモリ除去ブラシ２０は同じく感光ドラムユニット
２７内に配設され、転写後の感光ドラム４上に残留する
トナーＴを掻き乱して、感光ドラム４上に一様に分散す
る。尚、前記現像器８は現像動作と並行して、メモリ除
去ブラシ２０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。

【００１６】加熱定着器２１は前記感光ドラム４の用紙
送り出し側に配設され、前記駆動モータ３６により積極
回転可能な加熱ローラ２２と、その加熱ローラ２２に用
紙移送経路を挟んで圧接する加圧ローラ２３とを備えて
いる。加熱ローラ２２の内部には棒状のハロゲンランプ
２２ａが挿入されている。そして、記録紙Ｐが用紙ガイ
ド２４を経てこの加熱ローラ２２と加圧ローラ２３との
間に送り込まれて、記録紙Ｐ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Ｐは、用紙ガイド２
５を経て排出トレイ２６上に排出される。

【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憶するＲ
ＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３３が接続されてい
る。又、ＣＰＵ３１には入出力インターフェース回路３
４が接続されている。

【００１８】前記操作パネル２８には、後述するクリー
ニング動作を開始させるためのクリーニングキー２８ａ
が設けられ、このキー２８ａが操作されると、操作信号
がインターフェース回路３４を介してＣＰＵ３１に入力
される。又、このＣＰＵ３１には、インターフェース回
路３４を介して、前記トナーセンサ２９からの検出信号
が入力される。そして、ＣＰＵ３１は、この検出信号の
入力に基づいて、現像器８のトナーケース９内のトナー
Ｔの残量を監視し、その残量が所定量以下になった場合
には、操作パネル２８上の液晶表示部にその旨の表示を
行わせる。

【００１９】前記ＣＰＵ３１は、インターフェース回路
３４及びドライバ３５を介して、前記駆動モータ３６を
駆動制御する。又、ＣＰＵ３１は、インターフェース回
路３４及びドライバ４３，４４を介して、前記給紙ロー
ラ１３用の電磁クラッチ４１及び送りローラ１５用の電
磁クラッチ４２の断続を制御する。更に、ＣＰＵ３１
は、入力画データに基づいて、前記露光器７を構成する
多数のＬＥＤを選択的に発光させるとともに、インター
フェース回路３４を介して、前記除電ランプ１８のオン
／オフを制御する。

【００２０】又、ＣＰＵ３１は、インターフェース回路
３４を介して高圧発生回路（ＨＶＰＳ）３７，３８，３
９を制御して、前記転写器１６、メモリ除去ブラシ２
０、帯電器６、及び現像器８の現像ローラ１１に、所定
の電位を所定のタイミングで与える。尚、メモリ除去ブ
ラシ２０には、高圧発生回路３７から転写器１６を介し
て所定電位が与えられるようになっている。又、ＣＰＵ
３１は、インターフェース回路３４及び点灯回路４０を
介して、前記加熱定着器２１のハロゲンランプ２２ａの
オン／オフを制御する。

【００２１】そして、ＣＰＵ３１は、画像形成動作の開
始前或いは終了後に、メモリ除去ブラシ２０のクリーニ
ング動作を行わせる。尚、本実施例では、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。即ち、
画像形成動作が終了した後、ＣＰＵ３１は高圧発生回路
３７を制御して、転写器１６により感光ドラム４の表面
を所定のプラス電位に帯電させるとともに、メモリ除去
ブラシ２０への電圧印加を停止させて、同ブラシ２０を
接地電位にする。その結果、感光ドラム４の表面電位と
メモリ除去ブラシ２０の電位との差に基づいて、メモリ
除去部材２０に付着滞留しているトナーＴが、静電吸引
力により感光ドラム４上に吸着され、メモリ除去ブラシ
２０のクリーニングが行われる。

【００２２】又、本実施例では、ＣＰＵ３１及びＲＯＭ
３２により、制御手段が構成されている。即ち、前記操
作パネル２８上のクリーニングキー２８ａが操作される
と、ＣＰＵ３１は前記のようなメモリ除去ブラシ２０の
クリーニング動作とともに、記録紙Ｐの給送動作を行わ
せ、感光ドラム４上に吸着されたトナーＴを記録紙Ｐ上
に転写させる。具体的には、ＣＰＵ３１は、ドライバ３
５を制御して駆動モータ３６を駆動させて、感光ドラム
４を回転させるとともに、高圧発生回路３８，３７を制
御して帯電器６及び転写器１６をオンさせる。このと
き、ＣＰＵ３１は、メモリ除去ブラシ２０及び現像器８
への電圧印加を行わない。更に、ＣＰＵ３１は、ドライ
バ４３，４４を制御して電磁クラッチ４１，４２を作動
させて、給紙ローラ１３及び送りローラ１５と駆動モー
タ３６とを作動連結させ、それらローラ１３，１５を回
転させる。尚、このとき、ＣＰＵ３１は、点灯回路４０
を制御して加熱定着器２１のハロゲンランプ２２ａをオ
ンさせるとともに、除電ランプ１８もオンさせる。

【００２３】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説明する。先ず、画像形成動作
の終了後に行われるクリーニング動作について、図５の
タイミングチャート及び図４に従って説明する。さて、
時刻ｔ11において画像形成動作が終了されると、転写器
１６が一旦オフされる。尚、駆動モータ３６、帯電器
６、現像器８への現像バイアス、除電ランプ１８、及び
メモリ除去ブラシ２０へのメモリ除去バイアスは未だオ
ンされている。

【００２４】その後、時刻ｔ12において転写器１６が再
びオンされるとともに、メモリ除去ブラシ２０へのメモ
リ除去バイアスがオフされ、時刻ｔ13においてメモリ除
去バイアスがオンされる。つまり、図４にも示すよう
に、時刻ｔ12から時刻ｔ13の間、転写器１６により感光
ドラム４の表面が所定のプラス電位に帯電されるととも
に、メモリ除去ブラシ２０が接地電位に保持される。従
って、この時刻ｔ12から時刻ｔ13の間に、感光ドラム４
上の電位とメモリ除去ブラシ２０の電位との差に基づい
て、メモリ除去部材２０に付着滞留しているトナーＴ
が、感光ドラム４上に静電吸着され、メモリ除去ブラシ
２０のクリーニングが行われる。

【００２５】続いて、時刻ｔ14において転写器１６がオ
フされ、前記時刻ｔ13においてオンされたメモリ除去バ
イアスは、時刻ｔ15においてオフされる。従って、時刻
ｔ14から時刻ｔ15の間に、前記クリーニングにより感光
ドラム４上に静電吸着されたトナーＴが、メモリ除去ブ
ラシ２０により掻き乱されるとともに、現像器８により
回収されて、感光ドラム４の外周面のクリーニングが行
われる。そして、時刻ｔ15において、メモリ除去バイア
スとともに、駆動モータ３６、帯電器６、現像バイア
ス、及び除電ランプ１８もオフされて、クリーニング動
作が終了される。

【００２６】尚、メモリ除去バイアスは、転写器１６と
共通の高圧発生回路３７に設けられた図示しないコンデ
ンサを介して、メモリ除去ブラシ２０に与えられる。そ
のため、メモリ除去バイアスが時刻ｔ13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、コンデンサの充電を行う期間が必要となる。つま
り、時刻ｔ13から時刻ｔ14の間は、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
なっている。

【００２７】次に、操作パネル２８上のクリーニングキ
ー２８ａの操作に基づいて行われるクリーニング動作に
ついて、図６のタイミングチャート、図３及び図４に従
って説明する。さて、現像器８のトナーケース９内のト
ナー残量が所定量以下になって、操作パネル２８上の液
晶表示部にその旨の表示が行われた場合には、先ず蓋体
２を開放回動させる。そして、この状態で、トナーカー
トリッジ１０をトナーケース９上から取り外すととも
に、同ケース９上にトナーＴが収容された新しいトナー
カートリッジ１０を装着する。これにより、トナーケー
ス９内へのトナーＴの補給が行われる。

【００２８】又、このようなトナーＴの補給作業時にお
いて、蓋体２を開放させた状態で装置ケース１内から現
像器８を取り出し、その後蓋体２を一旦閉鎖するととも
に、操作パネル２８上のクリーニングキー２８ａを操作
する。すると、図６に示すように、時刻ｔ21において駆
動モータ３６がオンされて感光ドラム４が回転されると
ともに、帯電器６、転写器１６、及び除電ランプ１８が
オンされ、時刻ｔ22においてそれらはオフされる。そし
て、この時刻ｔ21から時刻ｔ22の間、メモリ除去バイア
ス及び現像バイアスは、オフ状態で保持される。尚、図
示しないが、この時刻ｔ21から時刻ｔ22の間、電磁クラ
ッチ４１，４２の作動により、給紙ローラ１３及び送り
ローラ１５と駆動モータ３６とが作動連結されて、それ
らローラ１３，１５も回転されるとともに、加熱定着器
２１のハロゲンランプ２２ａもオンされる。

【００２９】従って、図３及び図４に示すように、転写
器１６により感光ドラム４の表面が所定のプラス電位に
帯電されるとともに、メモリ除去ブラシ２０が接地電位
に保持される。その結果、感光ドラム４上の電位とメモ
リ除去ブラシ２０の電位との差に基づいて、メモリ除去
部材２０に付着滞留しているトナーＴが、感光ドラム４
上に静電吸着され、メモリ除去ブラシ２０のクリーニン
グが行われる。

【００３０】又、給紙ローラ１３の回転により、給紙カ
セット１２内から記録紙Ｐが１枚ずつ送り出されるとと
もに、送り出された記録紙Ｐが、送りローラ１５を介し
て感光ドラム４の下部に移送される。このとき、帯電器
６と対応する位置を通過した感光ドラム４の表面は、同
帯電器６により所定のマイナス電位に帯電される。従っ
て、ガイドローラ１７による感光ドラム４と記録紙Ｐと
の密着部に、転写器１６により所定のプラス電位が付与
されると、その電位と感光ドラム４上の電位との差に基
づいて、感光ドラム４上のトナーＴが記録紙Ｐ上に転写
される。その後、記録紙Ｐが加熱ローラ２２と加圧ロー
ラ２３との間に送り込まれて、同記録紙Ｐ上のトナーＴ
が加熱定着され、画像定着を終了した記録紙Ｐは、排出
トレイ２６上に排出される。

【００３１】尚、前述のクリーニング動作は、記録紙Ｐ
の１枚分行うようにしてもよいし、或いは複数枚分行う
ようにしてもよい。以上のように、この実施例におい
て、クリーニングキー２８ａの操作に基づいて行われる
クリーニング動作時には、メモリ除去ブラシ２０に付着
滞留しているトナーＴが感光ドラム４上に吸着されると
ともに、感光ドラム４上に吸着されたトナーＴが記録紙
Ｐ上に転写されて、同記録紙Ｐが装置外部へ排出され
る。従って、画像形成終了後に行われる通常のクリーニ
ング動作のように、メモリ除去ブラシ２０上のトナーＴ
を感光ドラム４上に吸着させた後、現像器８で回収する
ようにした場合と比較して、メモリ除去ブラシ２０のク
リーニングをより確実に行うことができる。

【００３２】そのため、トナーＴがメモリ除去ブラシ２
０上に次第に滞留するというおそれがなく、同ブラシ２
０の残留トナーＴの分散能力を長期に亘って維持するこ
とができる。その結果、感光ドラム４の早期劣化を防止
することができて、長期に亘って高品質な転写画像を得
ることができ、ひいては、感光ドラムユニット２７の長
寿命化を図ることができる。

【００３３】尚、クリーニングキー２８ａの操作は、こ
の実施例のように現像器８を取り外した状態で行うこと
が望ましいが、必ずしも現像器８を取り外した状態で行
う必要はなく、現像器８の装着状態で行ってもよい。
又、前記実施例では、クリーニングキー２８ａの操作
を、トナー補給時に行っているが、必要に応じて、トナ
ー補給時以外のときに適宜行ってもよい。

【００３４】尚、本発明は前記実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、各部の構
成を例えば以下のように変更して具体化することも可能
である。 （１）記録紙Ｐの総印字枚数が所定枚数に達する毎に、
操作パネル２８上の液晶表示部に、メモリ除去ブラシ２
０のクリーニングを促す旨の表示を行うようにするこ
と。 （２）本発明を、ファクシミリ装置や複写機やプリンタ
等の各種の画像形成装置に具体化すること。

【００３５】

【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をより確実に行うことがで
き、転写画像の品質が早期に低下することを防止して、
感光体等を含むユニットの長寿命化を図ることができる
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
ブロック回路図である。

【図２】クリーナレス画像形成装置の断面図である。

【図３】クリーニングキーの操作に基づいて行われるク
リーニング動作を説明するための概略図である。

【図４】クリーナレス画像形成装置の各要素の電位関係
を示す説明図である。

【図５】画像形成動作の終了後に行われるクリーニング
動作を説明するためのタイミングチャートである。

【図６】クリーニングキーの操作に基づいて行われるク
リーニング動作を説明するためのタイミングチャートで
ある。

【符号の説明】

４…感光体としての感光ドラム、６…帯電器、１３…給
紙ローラ、１５…送りローラ、１６…転写器、２０…メ
モリ除去部材としてのメモリ除去ブラシ、３１…制御手
段を構成するＣＰＵ、３２…制御手段を構成するＲＯ
Ｍ、３６…駆動モータ、Ｐ…記録紙、Ｔ…トナー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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
   ングを行う装置において、前記クリーニング動作時に、
   帯電器及び転写器を作動させるとともに、用紙の給送動
   作を行わせて、感光体上のトナーを用紙上に転写するよ
   うに制御する制御手段を設けたクリーナレス画像形成装
   置。