JPH09258623A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 導電性シートの汚染を防止し、印字品質の安
定と長寿命化を図る。 【解決手段】 感光ドラム３の表面を帯電装置４の導電
性シート３１で接触帯電し、露光により静電潜像を形成
し、その静電潜像を可視像化し、記録用紙にその可視像
化されたトナー画像を転写し、感光ドラムの表面に残っ
た未転写トナー等の不要付着物をクリーニング装置８で
除去とする画像形成装置において、クリーニング装置
は、感光ドラムの表面に接触して不要付着物を掻落とす
第１のクリーニングブレード３８と、導電性シート３１
と同一素材で構成し、感光ドラムの導電性シートとの接
触部及び第１のクリーニングブレードとの接触部の間に
接触する第２のクリーニングブレード４１とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真プロセス
機構を備える複写機、レーザプリンタ等の画像形成装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の画像形成装置としては、例えば
レーザプリンタがある。このレーザプリンタは、装置本
体内部に設けた感光ドラムの周りに、帯電部、レーザダ
イオード等の光源を設けた露光装置、現像装置等を配設
してなる電子写真プロセス機構を備える。この感光ドラ
ムの表面を帯電部で帯電し、その感光ドラム表面に露光
装置からの露光により静電潜像を形成し、その静電潜像
を現像装置からのトナーにより可視像化し、搬送された
記録用紙にそのトナー画像を転写し、さらにそのトナー
画像を熱定着して記録用紙に画像形成を行うようになっ
ている。

【０００３】このようなレーザプリンタの中には、上記
帯電部で感光ドラムの表面を帯電する際、導電性ブラシ
や導電性シートで接触帯電する接触帯電方式のものが知
られている。このようなレーザプリンタの感光ドラム近
傍の要部構成を図６に示す。図中、１０１は感光ドラ
ム、１０２はレーザ光による露光に先立って感光ドラム
１０１を一様に帯電させる帯電部、１０３は転写後不要
となったトナーを感光ドラム１０１の表面から除去する
クリーニング装置である。

【０００４】上記帯電装置１０２は、ゴム弾性を有する
シート状の導電性シート１０４、この導電性シート１０
４を支持するための金属性の保持部材１０５、及び導電
性シート１０４と保持部材１０５を導通させる導電性テ
ープ１０６から構成されいる。上記導電性シート１０４
の先端は、適当なニップをもって感光体ドラム１０１と
接触するようになっている。また、上記保持部材１０５
には高圧電源１０７が接続され、帯電バイアス電圧が印
加するようになっている。

【０００５】上記クリーニング装置１０３は、金属性の
支持部材１０８にウレタンゴムなどからなる弾性ブレー
ド１０９を接着させてクリーニングブレードを構成す
る。この弾性ブレード１０９の先端は、感光ドラム１０
１に接触する状態でプリンタ本体に止めネジ１１１によ
り固定されている。また、弾性ブレード１０９は感光体
ドラム１０１上の未転写トナーを掻落とし、図示しない
ケース内収容部に回収している。さらに、弾性ブレード
１０９の感光ドラム１０１回転方向の上流側には、回収
されたトナーの逆流漏れを防ぐためのリカバーシール部
材１１２が感光ドラム１０１に接触する状態で設けられ
ている。

【０００６】このようなレーザプリンタにおいては、印
字時に感光ドラム１０１を図示する矢印方向に回転駆動
させるとともに、高圧電源１０７をオンして帯電バイア
ス電圧を導電性シート１０４に印加する。すると、感光
ドラム１０１は導電性シート１０４に接触しながら回転
するため、露光に先立って表面が一様に帯電される。そ
の後露光、トナー現像、転写が続いて行われ、感光ドラ
ム１０１に残ったトナーは、弾性ブレード１０９によっ
て掻き落とされる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような画
像形成装置においては、クリーニング装置１０３の弾性
ブレード１０９を感光ドラム１０１に接触させて残った
トナーを掻き落とすため、長時間繰返して印字作業を行
わせると、導電性シート１０４が感光ドラム１０１との
接触部でクリーニングブレード１０９をすり抜けたわず
かな微小トナーやシリカなどの外填剤、記録用紙の填料
などが導電性シート１０４に付着して汚れてしまい、そ
の結果放電不良が起こって、感光ドラム１０１の表面を
一様に帯電できなくなり、印字不良を発生させるという
問題があった。

【０００８】また、記録用紙の繊維がクリーニングブレ
ード１０９の当接エッジに乗上げると、上記導電性シー
ト１０４のトナー汚染を加速させ、記録用紙の白地部に
帯電ムラによる黒スジが発生したり、印字ムラが発生す
るという問題もあった。

【０００９】そこで、本発明は、導電性シートの汚染を
防止でき、印字品質の安定と装置の長寿命化を図ること
ができる画像形成装置を提供しようとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の本発明は、静
電潜像保持体の表面を帯電部材で接触帯電し、露光によ
り静電潜像を形成し、その静電潜像を可視像化し、記録
媒体にその可視像化されたトナー画像を転写し、静電潜
像保持体の表面に残った未転写トナー等の不要付着物を
クリーニング装置で除去する画像形成装置において、ク
リーニング装置は、静電潜像保持体の表面に接触して不
要付着物を掻落とす第１のクリーニング部材と、帯電部
材と同一素材で構成し、静電潜像保持体の帯電部材との
接触部及び第１のクリーニング部材との接触部の間で静
電潜像保持体の表面に接触する第２のクリーニング部材
とを設けたものである。

【００１１】請求項２の本発明は、クリーニング装置の
第２のクリーニング部材は、帯電部材と同極性の電圧を
印加する請求項１記載の画像形成装置である。

【００１２】このような構成の本発明においては、例え
ば、記録媒体への転写後、静電潜像保持体に残った未転
写トナー、微小トナーやシリカなどの外填剤、紙の填料
などの不要付着物が第１のクリーング部材をすり抜けた
としても、帯電部材と同一素材で構成された第２のクリ
ーニング部材がそれらを付着回収する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施形態を
図１ないし図３を参照して説明する。

【００１４】図１は、本実施の形態にかかるレーザプリ
ンタの全体構成図で、筐体１のほぼ中央部に感光ドラム
３を配置している。この感光ドラム３は、その表面に感
光層が形成され、図中矢印方向に回転駆動されるように
なっている。

【００１５】この感光ドラム３の周囲には、電子写真プ
ロセス機構として、感光ドラム３の表面の感光層を均一
に帯電させる帯電部４、この帯電部４によって帯電され
た感光層に画像情報に基づいてレーザ光を照射して静電
潜像を形成する露光装置５、上記感光ドラム３の感光層
上に形成された静電潜像にトナーを付着させて現像する
現像装置６、搬送路を搬送される転写紙に現像装置６で
現像された画像を転写する転写部７、感光ドラム３から
トナーを落とすクリーニング装置８を順に配置してい
る。このうち、感光ドラム３、帯電部４、現像装置６、
転写部７、クリーニング装置８は一体化して図２にも示
すプロセスユニット２を構成する。このプロセスユニッ
ト２は、筐体１内に着脱可能に装着されている。

【００１６】上記露光装置５は、図示しないレーザダイ
オードからのレーザ光を操向走査する偏光装置１１が設
けられている。この偏光装置１１は、図１に示すように
ポリゴンモータに多面体のポリゴンミラー１１ａが取付
けられて構成される。このポリゴンミラー１１ｂは、ポ
リゴンモータにより高速で回転し、レーザダイオードか
ら受けたレーザ光を第１のＦθレンズ１２、第１の反射
ミラー１３、第２の反射ミラ１４、第２のＦθレンズ１
５、防塵ガラス１６を介して感光ドラム３の表面へ照射
させるようになっている。

【００１７】上記現像装置６は、図２に示すように容器
１７内に現像ローラ１８、トナー供給ローラ１９、トナ
ー層形成ブレード２０、撹拌パドル２１、トナー２２等
で構成されている。撹拌パドル２１の羽根２１ａは中空
の弾性フィルムで構成され、矢印ｄ方向に回転してトナ
ーを掻き上げ、矢印ｃ方向に回転するトナー供給ローラ
１９にトナーの上表面を押し付けている。

【００１８】トナー供給ローラ１９は、矢印ｂ方向に回
転する現像ローラ１８と接触しつつトナー１２を供給す
るとともに、現像ローラ１８上の現像残りトナーをも掻
き取るようになっている。現像ローラ１８の表面上に
は、トナー層形成ブレード２０が現像ローラ１８の長手
方向にわたって当接しており、均一な薄層となるように
トナーを供給するようになっている。

【００１９】現像ローラ１８は芯金１８ａと弾性を有す
る導電性表面層１８ｂで構成されており、トナー供給ロ
ーラ１９は芯金１９ａと導電性の発泡ウレタン表面層１
９ｂから構成されている。これら現像ローラ１８及びト
ナー供給ローラ１９は高圧電源から適当なバイアス電圧
が印加されるようになっている。

【００２０】上記帯電装置４は、図３にも示すようにゴ
ム弾性を有するシート状の帯電部材としての導電性シー
ト３１と、これを支持するための金属製の保持部材３２
を備える。この導電性シート３１は、その先端部近傍の
腹部が感光ドラム３の軸の下方で弾性的に接触するよう
になっている。また、導電性シート３１は、熱可塑性エ
ーテル系ウレタンを主成分として、カーボンブラックな
どを均一に混練させた後、発泡させてシート状に成形し
て構成される。

【００２１】保持部材３２は、カニゼンメッキを施した
金属のブロック塊で構成される。この保持部材３２は、
上記導電性シート３１の基端を導電性テープ３３で密着
して固定している。また、保持部材３２には高圧電源３
４が接続しており、この高圧電源３４からの電圧（ＡＣ
＋ＤＣ）は、保持部材３２を介して導電性シート３１に
帯電バイアス電圧として印加される。

【００２２】上記クリーニング装置８は、ケース３５内
に金属製の断面Ｌ字形状の支持部材３６の下部を止めネ
ジ３７で固定し、第１のクリーニング部材としての第１
のクリーニングブレード３８を起立した状態でその上端
部が感光ドラム３に当接するように上記支持部材３６の
上部に取付けて構成される。

【００２３】すなわち、支持部材３６の上部に段部を設
け、その段部上に第１のクリーニングブレード３８の基
端部を固定している。この第１のクリーニングブレード
３８は、その先端で感光ドラム３の表面に付着した未転
写トナー等を掻き落とすものであり、弾性ウレタンゴム
などから構成される。この第１のクリーニングブレード
３８で掻き落とされたトナーはケース３５内に設けられ
たトナー収容器３９に回収される。

【００２４】また、上記支持部材３６の起立部の外側面
には第１のクリーニングブレード３８とは別体で、第２
のクリーニング部材としての第２のクリーニングブレー
ド４１が固定されている。この第２のクリーニングブレ
ード４１は、第１のクリーニングブレード３８で掻き落
とせなかった未転写トナーを除去するためのもので、上
記帯電装置４の導電性シート３１と同一の素材で構成さ
れている。このクリーニングブレード４１は、その先端
部が感光ドラム３の表面上に弾性的に接触するように取
付けられている。具体的には、クリーニングブレード４
１の先端部は、感光ドラム３の第１のクリーニングブレ
ード３８と帯電装置４の導電性シート３１との間に、感
光ドラム３の回転方向へ倒れた状態で接触している。

【００２５】上記転写部７は、図１に示すように感光ド
ラム３の上側に配置されている。その転写部７に向けて
上記筐体１の一側部に設けられた給紙部４５から搬送ロ
ーラ４６等の動作によって記録用紙が所定のタイミング
で搬送されるようになっている。

【００２６】搬送された記録用紙は、転写部７により感
光ドラム３のトナー像が転写された後に定着器４７で定
着されるようになっている。そして、定着された記録用
紙は、排紙ローラ４８によって筐体１外に排出されるよ
うになっている。

【００２７】このような構成の本実施の形態において
は、印刷時、感光ドラム３が図３に示す矢印方向に駆動
するとともに、帯電装置４の導電性シート３１には高圧
電源３４から帯電電圧が印加される。これにより、感光
ドラム３の表面は一様に帯電される。続いて、感光ドラ
ム３の表面は印字データに基づいて露光装置５からのレ
ーザ光で露光されて静電潜像が形成され、これをトナー
画像として現像装置６で顕在化される。その後、転写部
７にて用紙等に転写が行われる。

【００２８】このとき、感光ドラム３の表面には未転写
トナーや微砕トナー、シリカなどの外填剤、紙の填料等
が付着している。この未転写トナー等は、クリーニング
装置８の第１のクリーニングブレード３８の先端部で掻
き落とされて回収される。ところが、印刷回数が増す
と、第１のクリーニングブレード３８をすり抜けて感光
ドラム３上に未転写トナー等が残ってしまう場合があ
る。

【００２９】この第１のクリーニングブレード３８をす
り抜けてしまったトナー等は、第２のクリーニングブレ
ード４１に付着して除去される。このため、感光ドラム
３の表面が導電性シート３１との接触部に到達する前
に、感光ドラム３の表面に付着したトナー等はすべて除
去されるようになる。

【００３０】このように、感光ドラム３の表面上で、ク
リーニング装置８の第１のクリーニングブレード３８と
の接触部と帯電装置４の導電性シート３１との接触部と
の間に、第２のクリーニングブレード４１を接触させる
ことにより、第１のクリーニングブレード３８をすり抜
けたトナー等を効率よく除去することができる。このた
め、帯電装置４の導電性シート３１の汚染を防止できる
ことから、帯電電位を安定させることができ、記録用紙
の白地部に帯電ムラによる黒スジや印字ムラの発生を防
止でき、印字品質の安定と装置の長寿命化を図ることが
できる。

【００３１】また、第２のクリーニングブレード４１
は、帯電装置４の導電性シート３１と同一の素材で構成
したため、静電的に未転写トナー等を除去することがで
きる。従って、第１のクリーニングブレード３８よりも
クリーニング性能に優れ、未転写トナー等の除去効率を
向上することができる。

【００３２】さらに、第２のクリーニングブレード４１
を帯電装置４ではなく、クリーニング装置８に取付ける
ため、帯電装置４の導電性シート３１と離間させること
ができる。このため、帯電装置４の導電性シート３１と
干渉してトナー除去効率が低下することを防止すること
ができる。

【００３３】次に、本発明の第２の実施形態を図４を参
照して説明する。なお、本実施の形態において、上記実
施の形態と同一部分については同一符号を付して詳細な
説明を省略する。

【００３４】図４は、本実施の形態にかかるレーザプリ
ンタの感光ドラム３近傍の要部構成を示す図で、現像装
置６や転写装置７等は省略している。本実施の形態にお
いて上記第１の実施形態と異なるのは、帯電装置４の高
圧電源３４の出力を、クリーニング装置８の支持部材３
６にも接続し、第２のクリーニングブレード４１の下方
に付けた導電性テープ４２を介して高圧電源３４の電圧
を第２のクリーニングブレード４１にも印加する点であ
る。

【００３５】このようにすることによって、第２のクリ
ーニングブレード４１の静電的なクリーニング性能を増
加させることができるため、感光ドラム３上のトナー除
去効率をさらに向上することができる。

【００３６】また、第２のクリーニングブレード４１に
帯電電圧を印加させるため、帯電装置４の導電性シート
３１と同様に、感光ドラム３を帯電することができるこ
とから、帯電の機会が増加し、より帯電効果を向上する
こともでき、ドラム帯電電位も安定する。これにより、
印字品質をさらに向上させることができる。

【００３７】次に、本発明の第３の実施形態を図５を参
照して説明する。なお、本実施の形態において、上記実
施の形態と同一部分については同一符号を付して詳細な
説明を省略する。

【００３８】図５は、本実施の形態にかかるレーザプリ
ンタの感光ドラム３近傍の要部構成を示す図で、現像装
置６や転写装置７等は省略している。本実施の形態にお
いて上記第２の実施形態と異なるのは、クリーニング装
置８の支持部材５１に３つの第２のクリーニングブレー
ド５２，５３，５４を取付けるとともに、それぞれに導
電性テープ５５，５６，５７を取付ける点である。これ
により、帯電装置４の高圧電源３４からの電圧は、各導
電性テープ５５，５６，５７を介して第２のクリーニン
グブレード５２，５３，５４にも印加する。

【００３９】このように、第２のクリーニングブレード
５２，５３，５４を複数設けることによって、確実に感
光ドラム３上の未転写トナー等を除去できるため、上記
実施の形態における効果をより一層向上することができ
る。すなわち、さらなる印字品質の安定と長寿命化を図
ることができる。

【００４０】なお、本実施の形態においては、すべての
第２のクリーニングブレード５２，５３，５４に帯電装
置４の高圧電源３４からの電圧を印加するものについて
述べたが、必ずしもこれに限定されるものではなく、第
２の実施の形態のように第２のクリーニングブレード５
２，５３，５４に帯電電圧４の高圧電源３４からの電圧
を印加しない場合であってもよく、またこれら第２のク
リーニングブレード５２，５３，５４の一部に電圧を印
加させるものであってもよい。

【００４１】また、本実施の形態においては、３つの第
２のクリーニングブレード５２，５３，５４を設けたも
のについて述べたが、必ずしもこれに限定されるもので
はなく、第２のクリーニングブレードを２つ、又は４つ
以上設けてもよい。

【００４２】ここで、表１に本発明を実際のレーザプリ
ンタに適用して、実際に印字試験を行い本発明の効果を
確認した結果を示す。

【００４３】

【表１】

【００４４】表１は、具体的には第２のクリーニングブ
レードを取付けない従来の場合、及び各実施の形態の場
合について、１０台の異なるプリンタについてＡ４用紙
へ印字率５％の同一データの印字処理を行わせた結果、
所定の印字枚数ごとに印字品質を目視で確認した結果を
示している。

【００４５】なお、廃トナーを収容するトナー収容器３
９は、印字率５％で最大２００００枚の容量設定である
ため、２００００枚までの印字実験を行った。また、上
記印字品質としては、良好の場合には「○」、１０台の
プリンタのうち１台でも黒すじの発生等の印字不良が発
生した場合は「△」、１０台のプリンタのすべてについ
て印字不良が発生した場合は「×」の記号を付してあ
る。

【００４６】このような実験結果によれば、例えば、第
２のクリーニングブレードが設けられていない従来の場
合（Ａ）には、印字枚数５０００枚までは良好な印字結
果「○」が得られるが、それ以降１２５００枚までは
「△」すなわち一部黒すじ等が発生し、それ以上の印字
枚数では「×」すなわちすべてのプリンタに黒すじ等が
発生している。

【００４７】これに対して、第１の実施形態の場合
（Ｂ）、すなわち第２のクリーニングブレードを１つ設
け、電圧を印加しない場合は、良好な印字結果「○」が
得られる印字枚数は１００００枚までとなり、プリンタ
全体の寿命を従来の２倍に伸ばすことができた。

【００４８】また、第２の実施形態の場合（Ｃ）、すな
わち第２のクリーニングブレードを１つ設け、さらに電
圧を印加した場合は、良好な印字結果「○」が得られる
印字枚数は１５０００枚までとなり、プリンタ全体の寿
命を従来の３倍以上に伸ばすことができた。

【００４９】さらに、第３の実施形態の場合（Ｄ）、す
なわち第２のクリーニングブレードを３つ設け、さらに
電圧を印加した場合は、良好な印字結果「○」が得られ
る印字枚数は２００００枚までのすべてとなり、プリン
タ全体の寿命を従来の４倍以上に伸ばすことができた。

【００５０】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、導
電性シートの汚染を防止でき、印字品質の安定と装置の
長寿命化を図ることができる画像形成装置を提供できる
ものである。

【００５１】また、第２のクリーニングブレードに帯電
電圧を印加することによって、静電的なクリーニング性
能が増加するとともに、帯電の機会が増えてドラム帯電
電位も安定し、印字品質をさらに向上することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の構成を示す全体断面
図。

【図２】図１に示すプロセスユニットの構成を説明する
図。

【図３】図２に示す帯電部とクリーニング装置の構成を
説明する図。

【図４】本発明の第２の実施形態の構成を説明する図。

【図５】本発明の第３の実施形態の構成を説明する図。

【図６】従来の画像形成装置の作用を説明する図。

【符号の説明】

２…感光ドラム（静電潜像保持体） ４…帯電部 ５…露光装置 ６…現像装置 ８…クリーニング装置 ３１…導電性シート（帯電部材） ３８…第１のクリーニングブレード（第１のクリーニン
グ部材） ４１…第２のクリーニングブレード（第２のクリーニン
グ部材）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静電潜像保持体の表面を帯電部材で接触
   帯電し、露光により静電潜像を形成し、その静電潜像を
   可視像化し、記録媒体にその可視像化されたトナー画像
   を転写し、前記静電潜像保持体の表面に残った未転写ト
   ナー等の不要付着物をクリーニング装置で除去する画像
   形成装置において、前記クリーニング装置は、静電潜像
   保持体の表面に接触して不要付着物を掻落とす第１のク
   リーニング部材と、前記帯電部材と同一素材で構成し、
   前記静電潜像保持体の前記帯電部材との接触部及び前記
   第１のクリーニング部材との接触部の間で前記静電潜像
   保持体の表面に接触する第２のクリーニング部材とを設
   けたことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記クリーニング装置の第２のクリーニ
   ング部材は、前記帯電部材と同極性の電圧を印加するこ
   とを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。