JPH09258527A

JPH09258527A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH09258527A
Application number: JP9603196A
Authority: JP
Inventors: Akira Asami; 彰浅見
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-03-25
Filing date: 1996-03-25
Publication date: 1997-10-03

Abstract

(57)【要約】【課題】画像形成装置の感光体上にほとんどトナーが
付着しない状態で帯電ローラのクリーニングができるよ
うにする。【解決手段】長時間の電源オフと判断される場合、感
光体ドラム１、除電ランプ１４、イレーサ４をほぼ同時
にオンとし、転写ベルト９を感光体ドラム１の線速より
若干遅く回転させ、現像ローラ８を停止させたままか、
作像モード時の１／２の回転数で回転させ、１分間だけ
感光体ドラム１を回転させる。１分間トナーをまったく
送らないクリーニングを行ったところで、現像ローラ
８、転写ベルト９の加圧及び駆動、イレーサ５、除電ラ
ンプ１４、感光体ドラム１を順次停止させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は複写装置、ファクシ
ミリ、プリンタ等の画像形成装置に関し、特に接触帯電
のために帯電ローラを用いるものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真複写機、レーザビームプ
リンタ等の電子写真プロセスを用いた画像記録装置にお
いては、静電潜像担持体としての感光体や転写材等の被
帯電部材表面を一様に帯電する方法としては、コロナ放
電を利用したコロトロンやスコロトロンを用いるのが一
般的であった。これは、タングステン等の金属細線に５
〜１ＯＫＶの高電圧を印加して、局所的な空気の絶縁破
壊によるコロナ放電現象を起こし、発生したイオンを被
帯電部材表面に移動させて帯電させるものである。

【０００３】ところが、コロトロンやスコロトロンはコ
ロナ放電を利用するために発生するオゾンが多くオゾン
フィルター等のオゾン除去装置を必要としたり、印加す
る電圧が高く電源が大型、高価なものとなる等の欠点が
あった。

【０００４】そこで近年、導電性ゴムを用いたローラ帯
電が盛んに研究され、一部で実用化されるようにもなっ
た（例えば、特開昭５４−１５０１３１号、特開昭５６
−１３２３５６号公報等参照）。これは、導電性金属の
芯金に、カーボンブラックや金属粉末等の導電材料を分
散させた導電性ゴムを導電性接着剤を介して固定し、そ
の金属芯金に０．５〜２ＫＶ程度の電圧を印加しつつ、
感光体等の帯電部材表面に圧接、転動させることで帯電
を行うものである。

【０００５】この帯電ローラを用いた帯電装置では、印
加電圧が小さくてすむので、電源が小型、安価なものが
使用できるとともに、オゾンがほとんど発生しない等の
利点がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが接触帯電のた
めに用いる帯電ローラは、被帯電体である感光体表面に
所定の押圧力をもって接触させて帯電を実行するため、
感光体面上の各所の付着異物を拾って汚れやすい。例え
ば転写式の画像形成装置ではクリーニング手段で清掃除
去されるべき像担持体面上の転写残りの残留現像剤（ト
ナー）、トナーに外添されるサブミクロンオーダー（１
μｍ以下）のシリカ粒子、樹脂微粉、転写紙の紙粉やタ
ルク分、その他の付着異物の一部がクリーニング手段を
くぐり抜けてしまったとき、それが感光体の帯電手段と
して感光体に接触している帯電ローラの位置へ至り、帯
電ローラに付着して汚すことがある。帯電ローラの表面
が汚れると、帯電ムラが生じ、黒スジ、白スジ等の異常
画像が発生する。

【０００７】帯電ローラを汚染させる主要なものはトナ
ーであり、その多くは上述のようにクリーニングブレー
ドを通過する粒径の小さなものが大部分を占める。クリ
ーニングブレードを通過するトナーには、転写残トナ
ー、地肌部のかぶりトナー等があるが、特にかぶりトナ
ーは帯電していないものも多く、ほとんど物理的にロー
ラーに付着するため、静電気的なクリーニングもあまり
有効とはいえない。

【０００８】特開平４−６０６６号公報に開示の技術で
は、帯電ローラのクリーニング部材の材質をローラ付着
部とは逆極性に摩擦帯電するものを選んでいる。しかし
帯電ローラを汚すトナーの大部分はほとんど帯電してい
ないため、静電気を利用したクリーニングはあまり効果
が大きくない。特開平６−１９２７６号公報に開示の技
術でも、感光体と帯電ローラ間の電位差を利用して帯電
ローラのクリーニングを行うようにしているが、同様の
不具合がある。特開平５−１０７８８１号公報に開示の
技術では、プロセスユニットを引き出すたびに帯電ロー
ラが清掃されるようになっているが、清掃の頻度が少な
い。特開平５−１８８７３８号公報に開示の技術では、
帯電ローラが所定のタイミングで感光体から離れ、清掃
部材に当接されて回転駆動されクリーニングされる。し
かしカムやソレノイドなどそのためだけの部材、スペー
スが必要となってしまう。特開平５−２９７６９０号公
報に開示の技術では、ローラ状のスポンジを帯電ローラ
に圧接させて従動回転させることでクリーニングしてい
る。しかし作像時のみクリーニングしているだけで定期
的にクリーニングモードを設けているわけではないた
め、結局少しずつ汚れは蓄積されてしまう。特開平５−
３１３４５２号公報に開示の技術では、機械休止時に停
電ローラが感光体に圧接されている場合にローラにつく
跡（異物付着）をクリーニングするために、電源投入後
プリント前に空回転を５回以上させている。しかし現像
ローラが回転しているとドラム状の地肌部にかぶり、ト
ナーが付着しているため汚れを入力しながら拭き取って
いる状態となり完全なクリーニングにはならない。本発
明は上記従来の諸問題問題点を解決することを目的とす
る。

【０００９】また感光体上に著しく付着したトナーが少
ないまま感光体を長時間回転させると、感光体のクリー
ニングブレードがカウンター方向に当接されている場
合、ブレードめくれを生じる。本発明は現像ローラを止
めて帯電ローラのクリーニングを行う画像形成装置にお
ける上記の問題点を解決することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の画像形成装置の
うち請求項１に係るものは、帯電ローラ、該帯電ローラ
のクリーニング手段、現像ローラ、感光体、該感光体の
クリーニング装置を備える画像形成装置において、非画
像形成時に上記現像ローラを停止させて上記感光体を回
転させる帯電ローラクリーニングモードを設けたことを
特徴とする。

【００１１】同請求項２に係るものは、上記帯電ローラ
クリーニングモード実行時には、現像ローラ上の現像剤
の穂切りを行うことを特徴とする。

【００１２】同請求項３に係るものは、上記感光体の回
転方向に対してトレーリング方向に上記クリーニング装
置のクリーニングブレードを配したことを特徴とする。

【００１３】同請求項４に係るものは、転写ベルトまた
は転写ローラを備え、上記帯電ローラクリーニングモー
ド実行時には、上記転写ベルトまたは転写ローラを上記
感光体に当接させ、上記感光体の線速と線速差を付けて
回転させることを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態及び実施例】以下本発明の実施の形
態を図面に沿って説明する。図１は本発明に係る画像形
成装置の一実施形態の要部を概念的に示す図である。図
中１は感光体ドラム（例えばＯＰＣ感光体）で、例えば
径８ｍｍのＳＵＳの芯金上に３ｍｍ厚のエピクロルヒド
リンゴムの弾性層及びフッ素樹脂の表面層を形成してな
る帯電ローラ２によって帯電される。帯電ローラ２に
は、クリーニング部材としてスポンジ３を押し付けてあ
る。また図示せぬ電源より例えば１．６ＫＶの電圧を印
加し、感光体１を接触帯電するようになっている。感光
体ドラム１の表面には露光ランプ４により潜像を形成
し、イレーサ５により不要部位の電位を消去する。感光
体ドラム１上の潜像は、現像剤であるトナーを静電吸着
させることによって顕像化する。トナーは、トナーホッ
パー６からパドル７によって現像ローラ８側に飛ばさ
れ、磁力によって現像ローラ８に担持搬送されて感光体
ドラム１に送られる。なお、パドル７の回転数を落とす
ことで現像ローラ８上のトナーの穂切りをすることがで
きる。

【００１５】感光体ドラム１の下面には、図示せぬ給紙
トレイから搬送路を通って送られてくる転写紙を感光体
ドラム１に接触させつつ搬送する転写ベルト９が設けて
ある。転写紙はこの転写ベルト９に静電気的に吸着さ
れ、感光体ドラム１の下に送られ、感光体ドラム１上に
顕在化されたトナー像が転写される。感光体ドラム１上
のトナー像は、転写バイアスローラ１０によって転写ベ
ルト９に与えられた電荷と感光体ドラム１の間にできた
転写電界によって、転写ベルト９上に静電気的に吸着さ
れた転写紙に転写される。

【００１６】ところで、トナー像の転写の際、感光体ド
ラム１上の画像部の一部のトナーと地肌部の大部分のト
ナーは転写されずに感光体ドラム１上に残ったままにな
る。これは必ずしも転写条件が不適切なためではなく、
トナーと感光体ドラム１との静電気力以外の付着力が大
きいことが主な原因であるため、現像しているかぎり転
写残トナーおよびかぶりトナーをゼロにすることは非常
に難しい。転写紙は転写ベルト９にかなり強く吸着され
ているため転写ベルト９と感光体ドラム１に線速差を付
ければ、そのせん断力によってトナーと感光体ドラム１
との付着力を下げられ、従って転写率を上げられるが、
同時にかぶりトナーの転写も増えてしまうため、作像時
に転写ベルト９と感光体ドラム１に線速差を付けること
はできない。

【００１７】図中１１はクリーニング装置で、感光体ド
ラム１に付着した残トナーや他の付着物を除去するクリ
ーニングブラシ１２とクリーニングブレード１３を備え
ている。残トナーは、クリーニングブレード１３によっ
てクリーニングされる。しかし特に小粒径トナーの場合
には、クリーニングブレード１３を擦抜けることもあ
り、感光体ドラム１上のトナーをゼロにすることはでき
ない。クリーニングブレード１３は、その向きをトレー
リング（感光体ドラム１の回転方向に対して引きずる方
向）側に押圧してある。クリーニング能力のみではカウ
ンター側に押圧したほうが有利であるが、感光体ドラム
１上に全くトナーがないまま回転させるとブレードめく
れ等が発生してしまうためトレーリング方向に向けてあ
る。クリーニングされた感光体ドラム１は、除電ランプ
１４によって除電され、作像工程が再び繰り返される。

【００１８】本実施形態においては、上述の感光体ドラ
ム１、現像ローラ８、転写ベルト９を別個のモーター１
５、１６、１７で駆動するようになっている。現像ロー
ラ８の駆動は例えばクラッチを介して感光体ドラム１の
駆動系から駆動力を受けるようにすることもできる。帯
電ローラ２は駆動源を持たず、感光体ドラム１に連れ回
りしている。具体的な図示は省略するが、現像装置のパ
ドル７の駆動源は現像ローラ８の駆動から取っている。
また各モーター１５、１６、１７は、それぞれ制御手段
１８、１９、２０によりＣＰＵ２１と接続して回転制御
されるようになっている。

【００１９】図２に本実施形態の動作を示す。メインス
イッチ投入後（ステップ１）、図示せぬ定着ローラサー
ミスタの温度が１００℃以下の温度であることを検知し
た場合は、長時間機械の電源が切れている（例えば朝一
番）と考えて、以下の帯電ローラクリーニングモードに
入る（ステップ２）。

【００２０】まず感光体ドラム１を駆動するモーター１
５と除電ランプ１４、イレーサ４をほぼ同時にオンとす
る（ステップ３、４、５）。除電ランプ１４、イレーサ
４をオンにしないと、感光体ドラム１上の残像や摩擦に
よる帯電が残って現像されてしまう可能性があるためで
ある。なお感光体ドラム１を＋に摩擦帯電する場合には
帯電ローラ２によって感光体ドラム１を＋に帯電させる
必要がある。

【００２１】次に転写ベルト９を駆動するモーター１７
をスタートさせ（ステップ６）、図示せぬソレノイドに
よって感光体ドラム１に押し付けさせる（ステップ
７）。転写ベルト９のこのモードにおける線速は、感光
体ドラム１の線速より３％遅くする。これは感光体ドラ
ム１上にわずかに残ったトナーも完全に拭き取り、かつ
線速差をつけすぎて感光体ドラム１や転写ベルト９を摩
耗させないためである。もちろん機械条件によって最適
値の多少がある。

【００２２】さらに現像ローラ８を停止させたままか、
あるいは現像ローラ８を作像モードの際の１／２の回転
数で回転させ（ステップ８）、１分間だけ感光体ドラム
１を回転させる（ステップ９）。現像ローラ８を停止さ
せたままの場合、はじめのうちわづかに感光体ドラム１
上にトナーが付着するが、すぐにまったく付着しなくな
る。現像ローラ８を作像モードの１／２の回転数で回転
させた場合は、パドル７が現像ローラ８にほとんど剤を
送らなくなるため、数回転で現像ローラ８上に剤がなく
なる（パドル７の径や現像ローラ８の相対的な位置関
係、現像剤の量によって穂切りに必要な回転数は異な
る。）。

【００２３】１分間トナーをまったく送らないクリーニ
ングを行ったところで（ステップ１０、１１）、現像ロ
ーラ８を駆動するモーター１６の停止（ステップ１
２）、転写ベルト９を駆動するモーター１７の停止（ス
テップ１２）、転写ベルト９の加圧の停止（ステップ１
３）、転写ベルト９の駆動オフ（ステップ１４）、イレ
ーサ５のオフ（ステップ１５）、除電ランプのオフ（ス
テップ１６）、そして感光体ドラム１の駆動モーター１
５の停止（ステップ１７）を行い、帯電ローラ２のクリ
ーニングを終了する。

【００２４】機械条件によって、帯電ローラ２の汚れ方
は異なるが、汚れ方がひどいシステムの場合はクリーニ
ング時間を長くすることでほぼ完全なクリーニングが可
能となる。また使用枚数に従って帯電ローラ２のクリー
ニング時間を長くしもよい。なお本実施形態は転写ベル
ト９を用いている例であるが、転写ローラであっても同
様である。転写ベルト９と感光体ドラム１の線速差は、
転写ベルト９の方が速くても構わない。現像ローラ８を
作像時と同じ回転数で回転させていたとしても、転写ベ
ルト９を線速差をつけて回転させるだけである程度清掃
ができる。

【００２５】

【発明の効果】請求項１の画像形成装置においては、現
像ローラを停止させて感光体を回転させる帯電ローラの
クリーニングモードを設けたので、感光体上にほとんど
トナーが付着しない状態で帯電ローラのクリーニングが
でき、そのため帯電ローラの表面を常に汚れのない状態
に保つことが可能になるという効果がある。

【００２６】請求項２の画像形成装置においては、現像
ローラの穂切りを行って帯電ローラのクリーニングモー
ドを実行するため、感光体上にはまったくトナーが付着
せず、帯電ローラへのトナー入力がまったくない状態で
ローラのクリーニングができ、このため帯電ローラの表
面を非常にきれいな状態に保つことが可能になるという
効果がある。

【００２７】請求項３の画像形成装置においては、クリ
ーニングブレードをトレーリング方向に押圧しているた
め、感光体上にまったくトナーが付着しない帯電ローラ
クリーニングモードを長時間実行しても、クリーニング
ブレードがめくれることなく帯電ローラの清掃を行うこ
とができるという効果がある。

【００２８】請求項４の画像形成装置においては、帯電
ローラクリーニングモード実行中に転写ベルトまたは転
写ローラを感光体ドラムと線速差をつけて回転させてい
るため、例えばドラム上に付着したわずかな紙粉などの
付着物の拭き取ってしまうため、帯電ローラの清掃をよ
り完全に行うことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施形態の要部
を概念的に示す図である。

【図２】図１の装置の動作のフローチャートである。

【符号の説明】

１感光体ドラム２帯電ローラ３スポンジ４露光ランプ５イレーサ６トナーホッパー７パドル８現像ローラ９転写ベルト１０転写バイアスローラ１１クリーニング装置１２クリーニングブラシ１３クリーニングブレード１４除電ランプ１５、１６、１７モーター１８、１９、２０モーターの制御手段２１ＣＰＵ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】帯電ローラ、該帯電ローラのクリーニン
グ手段、現像ローラ、感光体、該感光体のクリーニング
装置を備える画像形成装置において、非画像形成時に上
記現像ローラを停止させて上記感光体を回転させる帯電
ローラクリーニングモードを設けたことを特徴とする画
像形成装置。
【請求項２】上記帯電ローラクリーニングモード実行
時には、現像ローラ上の現像剤の穂切りを行うことを特
徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項３】上記感光体の回転方向に対してトレーリ
ング方向に上記クリーニング装置のクリーニングブレー
ドを配したことを特徴とする請求項１または２の画像形
成装置。
【請求項４】転写ベルトまたは転写ローラを備え、上
記帯電ローラクリーニングモード実行時には、上記転写
ベルトまたは転写ローラを上記感光体に当接させ、上記
感光体の線速と線速差を付けて回転させることを特徴と
する請求項１ないし３のいずれかの画像形成装置。