JPH09244499A - 帯電ローラのクリーニング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 帯電ローラに局部的に異物が付着することを
防止して、帯電の均一化を図る。 【解決手段】 帯電ローラ２と感光体１との接触部より
回転方向上流側で、ロールブラシ（回転清掃部材）１０
を、帯電ローラ２および感光体１の双方に接触させる。
ロールブラシ１０は、感光体１と逆方向（連れ回りする
方向）でかつ帯電ローラ２と同方向に回転させ、まず感
光体１上で局部的に固まっている異物を分散、浮上、ま
たは吸着し、更に続いて帯電ローラ２に付着した異物を
ロールブラシ１０で除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、接触帯電式の帯
電ローラによって感光体を帯電する電子写真方式の画像
形成装置において、帯電ローラの表面に局部的に異物が
付着することによる帯電むらを防止するための帯電ロー
ラのクリーニング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の画像形成装置において
は、コロナ放電により感光体を帯電するコロナ帯電器が
広く使用されている。しかし、コロナ放電器は、一般に
放電ワイヤに印加する電圧が５ＫＶ以上必要なため、安
全性，経済性の点で問題があり、また、放電の際に発生
するオゾンが問題となっている。

【０００３】このため、最近では、例えば、帯電ローラ
を用いたローラ帯電器（接触帯電器）がコロナ帯電器に
代わって実用化されてきている。ローラ帯電器は、電圧
の印加された帯電ローラを感光体の表面に接触させるこ
とにより、感光体を帯電させる方式のもので、コロナ放
電器と比較して低電圧でよく、オゾンの発生量が少ない
等の利点がある一方、帯電の均一性に関して信頼性が低
いという欠点があった。

【０００４】帯電の均一性に大きく影響する要因の一つ
として、帯電ローラが感光体に接触していることから、
感光体表面に残留していたトナー等の異物が転移してし
まうことが知られている。このように異物が帯電ローラ
の表面に付着すると、異物の付着部分では感光体を適正
に帯電することができず、帯電むらとなってしまう。

【０００５】そこで、帯電ローラにクリーニングブレー
ド等の清掃手段を接触又は近接させ、この清掃手段によ
って帯電ローラに付着した異物を欠き落し、帯電ローラ
の表面を清掃する発明が各種提案されている（例えば、
特開昭５８−１９４０６１号公報，特開平３−２２８０
８１号公報参照）。

【０００６】また、特開平５−２６５３０７号公報に
は、帯電ローラの表面および感光体の表面に清掃部材を
接触させ、かつこの清掃部材を長手方向（軸方向）に摺
動させることにより、帯電ローラの表面に付着した異物
をこの清掃部材で除去する発明が開示されている

【０００７】さらに、特開平６−１０２８００号公報に
は、感光体（像担持体）のクリーニングブラシ（すなわ
ち、本体クリーニング装置のクリーニングブラシ）を帯
電ローラにも接触させ、このクリーニングブラシによっ
て帯電ローラの表面に付着した異物をも除去しようとす
る発明が開示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、クリーニング
ブレード等の清掃手段を単に帯電ローラの表面に接触ま
たは近接させるだけで、帯電ローラに付着した異物の全
てを長期間にわたり除去し続けることは困難であり、局
部的に異物が残存するおそれがあった。このような局部
的な異物の付着は、斑点状やすじ状の帯電むら、ひいて
は画像欠陥を引き起こす。この種の画像欠陥は特に目に
つきやすく、画像品質を著しく低下させる原因となって
いた。

【０００９】特開平５−２６５３０７号公報の発明は、
清掃部材を摺動させることにより異物の除去能力を向上
させている。しかしながら、その摺動方向が長手方向
（軸方向）であるため、摺動速度によっては帯電ローラ
に異物が残存するおそれもあった。

【００１０】さらに、特開平６−１０２８００号公報の
発明では、本体クリーニング装置のクリーニングブラシ
を帯電ローラの清掃にも利用する構成のため、部品コス
トが少なく経済的なメリットがあるものの、一のクリー
ニングブラシで感光体と帯電ローラの双方を清掃するに
は限界がある。特に、本来、感光体のクリーニングを目
的としているため、感光体と同方向にクリーニングブラ
シを回転させて感光体上の異物を欠き取る構成となって
いる。このため、感光体と連れ回りする方向に回転する
帯電ローラに対しては、クリーニングブラシが逆方向
（すなわち、連れ回りする方向）に回転することとな
り、帯電ローラに付着した異物を確実に欠き取ることが
できるか否かは疑問がある。

【００１１】このように、従来、帯電ローラに付着した
異物を完全に除去することで帯電むらを防止しようとす
る観点から、各種の発明がなされているが、いずれも完
全に異物を除去できるか否か疑問であり、仮に異物を除
去できなかった場合には、局部的な異物の残存により、
斑点状やすじ状といった目につきやすい画像欠陥の原因
となる帯電むらを生じさせるおそれがあった。この発明
は、このような事情に鑑みてなされたもので、帯電ロー
ラに局部的に異物が付着することを防止して、帯電の均
一化を図ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めにこの発明は、感光体に接触するとともに該感光体と
逆方向に回転する帯電ローラのクリーニング装置におい
て、帯電ローラと感光体の接触部よりも回転方向上流側
で、帯電ローラおよび感光体に接触するとともに、帯電
ローラと同方向でかつ感光体と逆方向に回転する回転清
掃部材を備えたことを特徴としている。

【００１３】上記回転清掃部材は、感光体と逆方向（す
なわち、感光体と連れ回りする方向）に回転する。した
がって、感光体に対しては異物を除去するというより感
光体の表面上で局部的に固まっている異物を分散した
り、浮き上がらせ、または吸着するように主として作用
する。そして、帯電ローラに転移した異物を、帯電ロー
ラと同方向（すなわち、帯電ローラの表面を欠き取る方
向）に回転する同回転清掃部材によって除去する。

【００１４】ここで、回転清掃部材と帯電ローラとの間
の接触圧は、回転清掃部材と感光体との間の接触圧より
も大きくすることが好ましい。このようにすれば、帯電
ローラに対しては異物の除去能力が向上し、一方、感光
体に対しては、表面の傷つきを防止することができる。
例えば、感光体表面にすじ状の傷がついた場合、その傷
の隙間にトナー等の異物が詰まり、局所的な異物となっ
て帯電ローラに転移する可能性がある。ゆえに、感光体
の傷つき防止は、帯電むらの防止と直結する課題とな
る。

【００１５】また、回転清掃部材の周速を、感光体の周
速とほぼ等しくすれば、感光体表面への傷つきを一層確
実に防止することができる。帯電ローラの表面に付着し
たトナー等の異物は、帯電ローラの印加電圧と同極性に
帯電する。そこで、帯電ローラと回転清掃部材との間に
電位差を設けるようにすれば、帯電ローラの印加電圧と
同極性に帯電した異物が、回転清掃部材との間の電位差
によって帯電ローラから離間しやすくなる。その結果、
帯電ローラの表面に付着していた異物を回転清掃部材に
よって除去しやすくなる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照して詳細に説明する。図１はこの発明の
実施形態に係る帯電ローラのクリーニング装置を装着し
た画像形成装置の概要を示す構成図である。まず、この
図を参照して画像形成装置の概要を説明する。ドラム状
の感光体１の周囲には、帯電部Ａ，光書き込み部Ｂ，現
像部Ｃ，転写部Ｄ，クリーニング部Ｅ，除電部Ｆ等が設
けてあり、感光体１の表面は図の時計方向への回転によ
ってこれら各部を通過する。

【００１７】帯電部Ａでは、帯電ローラ２が図示しない
直流高圧電源から一定の電圧を印加されて帯電し、図の
反時計方向に回転している。この帯電ローラ２は、感光
体１の表面と全幅にわたって接触しており、いわゆる接
触帯電方式にて感光体１の表面を一様に帯電する。光書
き込み部Ｂでは、原稿画像の読取り部（図示せず）から
送られてきた光学的な画像情報が感光体１の表面に光書
き込みされ、これによって感光体１の表面に原稿画像に
対応した静電潜像が形成される。

【００１８】現像部Ｃでは、現像装置３によって感光体
１の表面にトナーが供給され、静電潜像を顕像化したト
ナー像に変える。その後、転写部Ｄにおいて、レジスト
ローラ４により感光体１の回転とタイミングを同期させ
て、転写紙が、感光体１表面と転写ベルト５の間に供給
される。転写ベルト５には、バイアス印加ローラ６によ
って感光体１表面と逆極性にバイアス電圧が印加されて
おり、これによって感光体１表面上のトナー像が転写紙
に転写される。トナー像を転写された転写紙は、図示し
ない定着部へと搬送されて、そこでトナー像を定着され
た後、排出トレイへと排出される。

【００１９】転写終了後、感光体１の表面はクリーニン
グ部Ｅに至り、クリーニング装置７によって残留トナー
等の異物を欠き落され、さらに除電部Ｆにおいて除電ラ
ンプ８により残留電荷が消去されて、一回の画像形成工
程が済む。

【００２０】この実施形態では、図２に拡大して示すよ
うに、帯電部Ａの上流側に回転清掃部材としてのロール
ブラシ１０が設けてある。ロールブラシ１０には、回転
軸を中心に放射状にブラシ毛１０ａが植毛されており、
このブラシ毛１０ａが、帯電ローラ２および感光体１に
全幅にわたってそれぞれ接触している。ここで、帯電ロ
ーラ２および感光体１へのロールブラシ１０の接触部位
は、帯電ローラ２が感光体１に接触する部位よりも回転
方向上流側となっている。

【００２１】ロールブラシ１０は、帯電ローラ２および
感光体１の回転軸と平行な回転軸周りに、図１の反時計
方向（すなわち、帯電ローラ２と同方向で、感光体１と
逆方向）に回転する。したがって、帯電ローラ２との接
触部では互いに逆向きに移動するため、ロールブラシ１
０は帯電ローラ２に対し表面を欠き取るように作用す
る。一方、感光体１との接触部では互いに連れ回りする
方向に移動する。

【００２２】このロールブラシ１０は、クリーニング装
置７によって除去できなかった感光体１上の異物を、ま
ず感光体１上で分散（均一化）する。これにより感光体
１の表面に異物が局部的に集中して付着することを防止
する。さらに、感光体１から帯電ローラ２に転移した異
物を欠き取り除去する機能を有している。

【００２３】すなわち、現像装置３により吹き付けられ
た感光体１上のトナーは、その約８０〜９５％が転写部
Ｄにおいて転写紙に転写されるが、残りのトナーは残留
トナーとしてクリーニング部Ｅへ送られる。この残留ト
ナーのほとんどは、クリーニング装置７によって欠き取
り除去されるが、完全に除去することは難しく、非常に
微量ではあるが感光体１に付着したままクリーニング部
Ｅを通過してしまう。特に、感光体１の表面に微細な傷
が付いていると、この傷中に異物が入り込み、クリーニ
ング装置７では除去しきれない可能性が高い。

【００２４】このようにしてクリーニング部Ｅを通過し
てきた感光体１表面上の異物が、局部的に集中している
と、それが帯電ローラ２にそのまま転移した場合、局部
的な帯電むらを形成し、画像品質を著しく劣化させる原
因となる。つまり、局部的に斑点状やすじ状に形成され
た画像欠陥は、目につきやすく全体の画像を低品質なも
のにしてしまう。

【００２５】そこで、まずロールブラシ１０の接触によ
って、感光体１上の異物を分散して局部的な異物の集中
をなくす。ここで、ロールブラシ１０は、感光体１と逆
方向に回転、すなわち連れ回りする方向に回転している
ので、欠き取り作用は少ないものの、適度にたわんだブ
ラシ毛１０ａの跳ね上り等により、充分に異物を分散さ
せることができる。また、連れ回りする方向に回転する
結果、感光体１の表面を傷めるおそれもない。

【００２６】次に、感光体１表面に分散した異物は、そ
の一部が帯電ローラ２に付着する。この帯電ローラ２に
付着した異物は、ロールブラシ１０によって欠き取り除
去される。ロールブラシ１０は、帯電ローラ２と同方向
に回転し、接触部では互いに逆向きに移動するので、充
分に異物を欠き取ることができる。なお、帯電ローラ２
に付着せずそのまま感光体１上に残った異物は、現像部
Ｃにおいて回収される。

【００２７】さて、この実施形態では、ロールブラシ１
０の帯電ローラ２および感光体１に対する接触圧は、少
なくとも感光体１への接触圧に比べ、帯電ローラ２への
接触圧を大きくしてある。これにより、帯電ローラ２と
の接触によるブラシ毛１０ａのたわみ量ｄ₁は、感光体
１との接触によるブラシ毛１０ａのたわみ量ｄ₂よりも
大きくなる。その結果、帯電ローラ２に対する異物の欠
き取り作用を大きなものとし、一方、感光体１に対して
は一層確実に傷付きを防止することができる。

【００２８】また、ロールブラシ１０の回転速度は、周
速が感光体１の周速とほぼ等しくなるように制御してあ
る。これによって感光体１との間のすべりが抑制され、
感光体１の表面の傷つきを防止している。ロールブラシ
１０の回転は、図示しない駆動モータ等の駆動手段によ
って行なうが、感光体１との間に適度な摩擦力があれ
ば、感光体１の回転に連れ回りさせてもよい。

【００２９】さらに、帯電ローラ２に付着した異物は、
帯電ローラ２と同極性に帯電して、帯電ローラ２に吸着
された状態となっている。そこで、この帯電状態を解消
し異物を除去しやすくする目的で、この実施形態ではロ
ールブラシ１０を導電性材料で形成し、かつ帯電ローラ
２との間に電位差を設けた構成にしてある。

【００３０】図３はロールブラシ１０と帯電ローラ２の
間に電位差を設ける構成例を示している。すなわち、帯
電ローラ２は直流電源９と接続されて一定の電圧が印加
されているが、さらに帯電ローラ２とロールブラシ１０
とを抵抗Ｒを介して接続することで、両者間に電位差を
設けることができる。なお、図３に示した構成以外に
も、例えば、回転清掃部材をアースすることで帯電ロー
ラ２との間に電位差を設けることができる。

【００３１】なお、この発明は上述した実施形態に限定
されるものではない。例えば、回転清掃部材は、ブラシ
毛を有するロールブラシに限定されるものではなく、円
柱状のスポンジローラ等、帯電ローラと感光体とに接触
し、かつ回転することのできる各種清掃部材を適用する
ことができる。例えば、回転清掃部材をスポンジローラ
で形成した場合には、感光体の表面で局部的に固まって
いる異物を浮き上がらせあるいは吸着し、続いて帯電ロ
ーラに転移した異物を擦り取ることにより、局部的な異
物の付着を防止する。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明のクリー
ニング装置によれば、回転清掃部材によってまず感光体
上で局部的に固まっている異物を分散、浮上、または吸
着し、更に続いて帯電ローラに付着した異物を回転清掃
部材で除去するので、帯電ローラに局部的に異物が付着
したままとなるおそれがなく、均一な帯電を実現するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施形態に係る帯電ローラのクリー
ニング装置を装着した画像形成装置の概要を示す構成図
である。

【図２】図１におけるロールブラシの感光体および帯電
ローラへの接触部を拡大して示す図である。

【図３】ロールブラシと帯電ローラの間に電位差を設け
る例を示す構成図である。

【符号の説明】

１：感光体 ２：帯電ローラ ３：現像装置 ４：レジストローラ ５：転写ベルト ６：バイアス印加ローラ ７：クリーニング装置 ８：除電ランプ １０：ロールブラシ（回転清掃部材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横山 雅人 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 内田 俊之 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体に接触するとともに該感光体と逆
   方向に回転する帯電ローラのクリーニング装置におい
   て、前記帯電ローラと感光体の接触部よりも回転方向上
   流側で、前記帯電ローラおよび感光体に接触するととも
   に、前記帯電ローラと同方向でかつ前記感光体と逆方向
   に回転する回転清掃部材を備えたことを特徴とする帯電
   ローラのクリーニング装置。
2. 【請求項２】 請求項２記載の帯電ローラのクリーニン
   グ装置において、前記回転清掃部材と帯電ローラとの間
   の接触圧を、前記回転清掃部材と感光体との間の接触圧
   よりも大きくすることを特徴とする帯電ローラのクリー
   ニング装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の帯電ローラのク
   リーニング装置において、前記回転清掃部材の周速を前
   記感光体の周速とほぼ等しくすることを特徴とする帯電
   ローラのクリーニング装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか一項に記載し
   た帯電ローラのクリーニング装置において、前記帯電ロ
   ーラと前記回転清掃部材との間に電位差を設けるように
   したことを特徴とする帯電ローラのクリーニング装置。