JPH0795216B2 - 画像形成装置のクリーニング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （１）発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は静電複写機、同プリンタなど、静電転写プロ
セスを利用する画像形成装置、とくにそのクリーニング
装置に関するものである。

（従来技術と解決すべき課題） 像担持体表面に形成した可転写トナー像を、紙を主とす
る転写材に転写する工程をくり返す周知の画像形成装置
にあっては、転写の都度、転写に寄与せず像担持体に残
る残留トナーを十分に除去する必要がある。

そして、このような残留トナーをクリーニングする手段
として、ゴムなどの弾性材料からなるクリーニングブレ
ードが、構成が簡単で小型であってコスト的に有利であ
り、トナー除去機能も優れているので広く実用されてい
るが、反面、クリーニングブレードは、転写材たる紙か
ら発生する微細な紙粉、ロジン、タルクなどの析出物、
装置内高圧部材の存在に起因するコロナ生成物など、像
担持体に付着、吸湿して画質の劣化を招来する異物で像
担持体に付着したものの除去には、かならずしも十分な
効果を挙げ得なかった。

そこで、上述のような異物を除去する手段として、シリ
コンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、ポリエチレンゴ
ムなどの弾性材料で形成したクリーニングローラを像担
持体表面に圧接して、これと適宜の相対速度をもって摺
擦させ、さらに該ローラにスクレーパを当接してなるク
リーニング手段が提案されている。

このような手段は、クリーニングブレードによっては除
去できない上述のような異物の除去に有効であり、これ
は、スクレーパがクリーニングローラに当接して摩擦帯
電することによって、該ローラの表面電位がある値に維
持されて、その静電的作用によってトナーその他の異物
が除去されるものであることが知られている。

ところが、このようにクリーニングローラが帯電するよ
うに構成すると、画像形成装置の作動を一旦停止した
後、再び作動させると、停止中、クリーニングローラが
像担持体に当接していた部分に相当する部位の画像が劣
化する、所謂ローラ跡と称せられる欠陥を生ずる。

ローラ跡の発生する原因については必ずしも明瞭ではな
いが、このような装置では、その停止中もクリーニング
ローラの表面電位が比較的高く、これによって像担持体
感光層にトラップが誘起され、このため、次に装置を作
動させた場合に、像担持体の当該部分の帯電電位が不十
分になることに起因するものと考えられる。

このような事態の発生を阻止するべく、クリーニングロ
ーラの芯金に、摩擦帯電による電位の極性と反対極性の
バイアスを印加して、クリーニングローラの表面電位の
上昇を阻止するような手段が考えられるが、このように
することによって、装置の停止に起因するローラ跡の発
生は防止できるが、画像形成工程終了後、一定時間休止
し、再び作動させると、連続１万枚通紙頃から、フィル
ミング、画像流れなどの発生が見られ、クリーニング作
用の劣化が表われた。

これは、作動中クリーニングローラの表面電位を低く維
持しているために、静電的吸着作用によるトナーその他
の異物を除去する機能の低下を来すためであると考えら
れる。

本発明はこのような事態に対処すべくなされたものであ
って、上述のようなクリーニングローラを使用するクリ
ーニング装置を備えた画像形成装置において、画像形成
装置の作動中にはクリーニングローラを高電位に維持す
るとともに、停止時近傍の時点において、作動中にクリ
ーニングローラに生ずる電荷と逆極性のバイアスを印加
して前記電荷を中和除電することによって、良好なクリ
ーニング機能を奏するとともに、作業を一時停止したの
ちに再稼動してもローラ跡を発生することなく良質の画
像を得られるようなクリーニング装置を提供することを
目的とするものである。

（２）発明の構成 （課題を解決する技術手段、その作用） 上記の目的を達成するため、本発明は、像担持体表面を
圧接摺擦する弾性クリーニングローラと、該クリーニン
グローラに当接するスクレーパをそなえたクリーニング
装置において、前記クリーニングローラの停止時に、該
ローラと前記スクレーパとの摩擦によって蓄積される電
荷とは逆極性のバイアス電圧を前記クリーニングローラ
に印加する手段をそなえてなることを特徴とするもので
ある。

このように構成することによって、クリーニングローラ
と、これに当接するスクレーパとをそなえて、両者の摩
擦帯電によってトナーその他の異物を除去するようにし
たクリーニング装置において、クリーニング機能を維持
しながら、停止後しばらくしてから再稼動するさいに生
ずるローラ跡と称せられる画像欠陥の発生を有効に防止
することが可能である。

（実施例の説明） 第１図は本発明によるクリーニング装置構成を示す側面
図であって、紙面に垂直方向に軸線を有し、矢印Ａ方向
に回転する円筒状の像担持体１に平行にクリーニング装
置２が配設してあり、これに取り付けられたクリーニン
グブレード３の一方の端縁の一つのエッジが像担持体１
表面に圧接して、不図示の転写位置に置いて転写材に転
移せず像担持体に残る残留トナーをかき落とすものとす
る。

前記クリーニングブレード３の、像担持体１の走行方向
に見て上流側に弾性クリーニングローラ４が配設してあ
り、これが、不図示の適宜の駆動源によって、前記像担
持体と相対速度で圧接摺擦して、トナーならびに前述の
ような異物を除去するものとする。

像担持体１からかき落とされたトナー等は、クリーニン
グローラ４に付着して搬送され、スクレーパ５によって
除去されてトナー貯溜部に至り、また、このときスクレ
ーパ５と該ローラ４の摩擦による帯電の極性を適当に設
定することによって、前述のようにこのローラ４が静電
的にも像担持体側のトナー等を吸着除去することにな
る。

なお、像担持体１の周辺には、一次帯電器、画像信号付
与手段、現像器、転写手段その他画像形成に必要な部材
が配設してあることは勿論であるが、それらは本発明に
は直接は関係がないので省略してある。

前記クリーニングローラ４は、芯金4aのまわりにシリコ
ンスポンジからなる内層4b、その外側にソリッド状のウ
レタンゴムからなる外層4cを形成してなり、前記芯金4a
が、図示のようにスイッチ７と定電圧電源８に接続して
ある。

画像形成作動中は、図示のように、スイッチ７は開放と
なっていて、これによって、スクレーパ５との摩擦によ
ってクリーニングローラ４の表面電位が上昇してある値
に維持され、前述のように、像担持体１表面のトナー等
を除去する作用をする。

画像形成作業が完了して、各部が停止すると、これに応
動してスイッチ７が閉成され、電源８によってクリーニ
ングローラ４には、そのときまでに該ローラに蓄積され
た摩擦電荷とは逆極性のバイアスが印加され、これによ
って、クリーニングローラの電位は急激に減衰するの
で、その後画像形成作業を再開した場合にローラ跡の発
生を阻止することが可能である。

このように、本発明によるクリーニング装置を使用する
ことによって、装置の作動中はクリーニングローラの表
面電位をある値に維持して、像担持体側のトナー等を効
果的に除去するとともに、停止中は該ローラの電位を減
衰させて、次回以降の画像にローラ跡が発生するのを阻
止することが出来る。

次に実験例について説明する。

像担持体として直径100mm、周速330mm/secのOPC感光体
（一次帯電は負極性）を用い、トナーには正帯電性の１
成分系トナーを使用した。

クリーニング装置は、前記第１図々示構成のもので、弾
性クリーニングローラとしては、直径4mmのステンレス
製の芯金9aに直径16mmのシリコンスポンジからなる内層
4b、その外側に硬度約45（アスカーＣ 荷重300gr）厚
み2mmのウレタンゴム層4cを形成し、全体として直径20m
mとし、周速200mm/secとした。

定電圧電源８は定格200±20Vのもので、スイッチ側を正
として接続した。

上記のものと比較するため、クリーニング装置として、
前記第１図の図示の装置から、スイッチ７と電源８を除
去して、常時クリーニングローラに４摩擦帯電による電
位がかかる他は同図と同様の構成のものを使用した。

上記のようなクリーニング装置を使用し、以下のような
手段で画像の評価を行なった。

モードＩ・・999枚連続コピー 評価モード モードII・・60分間放置 モードIII・・中間調コピー後、さらに１
万枚連続コピー 被複写物についてはとくに限定せず、はじめに999枚連
続コピーを行なった後、60分間休止し、さらに、中間調
画像を数枚コピーしてローラ跡を評価した。その後、当
初の被複写物を連続１万枚コピーしてクリーニング効果
（フィルミング、画像流れの有無）の評価を行なった。

その結果を表１に示す。また、第２図は上記の場合の、
クリーニングローラの表面電位の時間的変化を示すもの
である。

第３図は本発明の他の実施例を示すクリーニング装置の
側面図であって、前記第１図々示の装置と対応する部分
には同一の符号を付して示してあり、それらにいての説
明は省略する。

図示の装置においては、クリーニングローラ４の芯金4a
が、切替スイッチ7aを介して電源８に接続してある。

該スイッチ7aは、電源８に接続する端子ｂと、アースさ
れている端子ａとを有し、画像形成装置の稼動中は端子
ａに、休止中は端子ｂに接続されるものとする。

この装置によって、前記実施例の場合と同様の評価を行
なった。

これによると、クリーニング効果ついてはとくに差異は
認められなかったが、ローラ跡の防止については、本実
施例の装置のほうが、前記実施例の場合より有効である
結果を示した。

このことを、第４図に示すクリーニングローラの表面電
位の経時変化を示すグラフによって検討する。

この実施例装置では、稼動中クリーニングローラ４の芯
金4aは端子ａを介してアースされているために、摩擦帯
電による電荷の一部がリークし、ローラ４の表面電位
が、前述の実施例のようにフロートの状態にある場合よ
りも若干低い値に維持されることになる。

このために、装置が停止して芯金4aに逆バイアスが印加
された場合、ローラ４の表面電位は、前述実施例の場合
よりも速やかに減衰するから、これによってローラ跡の
発生防止機能もすぐれているものと考えられる。

第５図は本発明のさらに他の実施例を示すクリーニング
装置の側断面図である。

この装置においても前記各実施例と対応する部分には同
様の符合を付して示してあり、クリーニングローラ４の
芯金4aが可変型定電圧素子９に接続してある。

このように構成することによって、画像形成装置の稼動
時および停止時にそれぞれ最適のバイアス電圧を印加す
ることができる。

この装置における稼動時および停止時に印加する電圧を
E₁、E₂として行なった実験結果を第２表に示す。評価方
法は前記実施例の場合と同様である。

これによれば、ローラ跡に関しては、稼動時に印加する
バイアス電圧E₁を高く設定するほうが、ローラ表面電位
を低めに抑えることができ、したがって停止後の電位の
減衰も迅速であって有効であるが、反面、クリーニング
効果については稼動中の印加バイアスが高すぎると、ク
リーニング作用に要求される電位が維持し難くなってク
リーニング機能の劣化がみられた。

（３）発明の効果 以上説明したように、本発明によるときは、弾性クリー
ニングローラを使用するクリーニング装置において、そ
のクリーニング機能を維持したまま、いったん停止した
後に再稼動した場合のローラ跡を有効に防止して、良質
の画像を得るのに資するところが大である。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の実施例たるクリーニング装置の側断面
図、 第２図は同上クリーニングローラ表面電位の時間的変化
を示すグラフ、 第３図は他の実施例を示すクリーニング装置の側断面
図、 第４図は同上クリーニングローラの表面電位の時間的変
化を示すグラフ、 第５図はさらに他の実施例を示すクリーニング装置の側
断面図である。 １……像担持体、２……クリーニング装置、３……クリ
ーニングブレード、４……弾性クリーニングローラ、５
……スクレーパ、７、7a……スイッチ、８……定電圧電
源、９……可変型定電圧素子。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】像担持体表面を圧接摺擦する弾性クリーニ
   ングローラと、該クリーニングローラに当接するスクレ
   ーパをそなえたクリーニング装置において、 前記クリーニングローラの停止時に、該ローラと前記ス
   クレーパとの摩擦によって蓄積される電荷とは逆極性の
   バイアス電圧を前記クリーニングローラに印加する手段
   をそなえてなる画像形成装置のクリーニング装置。
2. 【請求項２】クリーニングローラにバイアス電圧を印加
   する手段が、該ローラの作動時には、該ローラを接地す
   る手段を具有する特許請求の範囲第１項記載のクリーニ
   ング装置。