JPH0950218A - クリーニング装置ならびにクリーニング方法およびこのクリーニング装置を利用した画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】この発明は、長期に渡って安定な画像濃度を提
供できる画像形成装置を提供することにある。 【解決手段】この発明の画像形成装置に利用されるクリ
ーニング装置４８は、所定の抵抗値を有する導電性ブラ
シと導体からなるシャフトにより形成されたブラシ４８
ａの導電性ブラシの自由端に導体からなり機械的な分離
力を提供するフリッカーバー４８ｅを接触させ、シャフ
トおよびフリッカーバーのそれぞれに、実質的に同一の
極性および大きさを有する電圧を印加し、導電性ブラシ
の抵抗値により引き起される電圧降下により提供される
自由端での電圧と分離装置に印加されている電圧との間
の電位差により、導電性ブラシに静電的に吸着された現
像剤と逆の極性の異物を、導電性ブラシから分離するこ
とを特徴とする。

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、静電写真プロセ
スを用いて原稿の画像を用紙に複写する画像形成装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】画像形成装置、たとえば、静電式複写装
置は、複写対象物すなわち原稿の画像を読取る画像読取
部、読取部により読取られた画像に対応する複製像を形
成する画像形成部、及び、画像形成部を介して形成され
た画像を恒久的に保存するために利用される用紙を給送
する用紙搬送部を含んでいる。

【０００３】画像読取部は、原稿が載置される載置台、
載置台に載置された原稿を照明する照明ランプ、及び、
照明ランプによって照明された原稿の反射光を画像形成
部に案内する複数の反射ミラーなどを有している。

【０００４】画像形成部は、原稿の画像に対応する潜像
が形成される感光体ドラム、感光体ドラムに形成された
潜像を現像してトナー像を形成する現像装置、感光体ド
ラム上のトナー像を用紙に転写する転写装置および用紙
に転写されずに感光体ドラムに残った未転写トナーを回
収するクリーニング装置などを有している。

【０００５】用紙搬送部は、用紙を保持するカセット、
用紙を１枚ずつ給送するための複数のローラならびに案
内部材および感光体ドラム上のトナー像の位置と用紙の
先端とを整合させるアライニングローラなどを有してい
る。

【０００６】クリーニング装置は、一般に、未転写トナ
ーを回収するためのブレードと用紙から生じるトナー以
外の異物たとえば紙かすなどを回収するクリーニングブ
ラシとを有している。

【０００７】ブレードは、たとえば、所定の硬度を有す
る板状のゴムにより形成され、感光体ドラムの外周面に
所定の角度で圧接されることで感光体ドラムに残ったト
ナーを掻き落とすために利用される。

【０００８】クリーニングブラシは、ロール状に形成さ
れ、トナーと同極性に帯電されることで、トナーに対し
て逆極性に帯電されることの多い紙かすなどを回収する
ために利用される。なお、紙かすなどのトナー以外の異
物がトナーに対して逆極性に帯電される理由は、転写装
置により用紙にトナーを転写する際に、感光体ドラムに
引き寄せられているトナーを用紙に引き付けるために、
トナーと逆極性の電荷が与えられることに起因してい
る。

【０００９】ところで、クリーニングブラシには、トナ
ーと逆極性の電荷が与えられることにより、回収したト
ナー以外の異物が恒久的に付着することが知られてい
る。このことから、クリーニングブラシの先端部にフリ
ッカーバーと呼ばれる掻落とし機構を配置して、クリー
ニングブラシに付着した紙かすを機械的に取り除く方法
が提案されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たフリッカーバーが利用された場合であっても、複写枚
数の累積すなわち複写装置が稼働した時間の程度によ
り、クリーニングブラシの先端に、紙かすなどの異物が
強固に付着する問題がある。ブラシの先端に付着した紙
かすの量がある量すなわち飽和量に達すると、引き続く
複写によって生じる紙かすは、回収不能となる。

【００１１】この場合、ブラシにより回収されなかった
異物がブレードと感光体ドラムとの間に詰まることによ
りクリーニング不良を引き起こす問題がある。また、異
物がブレードを通過して現像装置まで案内された場合に
は、現像装置内のトナーの帯電量が変化され、最適な画
像濃度が提供できなくなる問題がある。この発明の目的
は、長期に渡って安定な画像濃度を提供できる画像形成
装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記問題点
に基づきなされたもので、導体により形成されたシャフ
トと、前記シャフトを中心軸として前記シャフトの周囲
に延出され、前記シャフトに所定の電圧が印加された場
合に、前記シャフトに接する側と反対の自由端で所定の
電圧降下を提供可能な所定の抵抗値が与えられた導電性
部材と、前記導電性部材の前記自由端と接するよう配置
され、前記シャフトに印加される電圧と実質的に同一の
電圧が印加されることで、前記導電性部材の前記自由端
との間に所定の電位勾配を生じさせる電位勾配発生手段
とを有するクリーニング装置を提供するものである。

【００１３】また、この発明によれば、導体により形成
されたシャフトと、前記シャフトを中心軸として前記シ
ャフトの周囲に延出され、前記シャフトに所定の電圧が
印加された場合に、前記シャフトに接する側と反対の自
由端で所定の電圧降下を提供可能な所定の抵抗値が与え
られた導電性部材と、前記導電性部材の前記自由端と接
するよう配置され、前記シャフトに印加される電圧と同
一の電圧が印加されることで、前記導電性部材の前記自
由端との間に所定の電位勾配を生じさせる電位勾配発生
手段と、前記シャフトと前記電位勾配発生手段のそれぞ
れに、実質的に、同一の電圧を供給する電圧供給手段と
を有するクリーニング装置が提供される。

【００１４】さらに、この発明によれば、所定の抵抗値
が与えられた複数の導電性の繊維体を含み、シャフトを
中心軸としてブラシ状に配置され、像担持体の外周面と
接触する接触位置で、シャフトに接する側と反対の自由
端が像担持体の外周面が移動される方向と同一の方向に
移動可能に形成され、シャフトを介して現像剤と同一の
極性に帯電されることで、像担持体の外周およびその近
傍の現像剤とは異なる極性の電位に帯電された異物を静
電的に吸着して回収する回収手段と、この回収手段の前
記シャフトと同一の極性に帯電され、前記回収手段の前
記繊維体の前記自由端により静電的に回収された異物
を、前記繊維体の前記自由端との機械的接触および前記
繊維体の前記自由端との間の電位勾配により、前記繊維
体の前記自由端から分離する分離手段と、前記回収手段
の前記シャフトおよび前記分離手段のそれぞれに、実質
的に同一の電圧を供給する電圧供給手段とを有するクリ
ーニング装置が提供される。またさらに、この発明によ
れば、所定の抵抗値を有する導電性ブラシと導体からな
るシャフトにより形成されたブラシ装置の導電性ブラシ
の自由端に導体からなり機械的な分離力を提供する分離
装置を接触させ、シャフトおよび分離装置のそれぞれ
に、実質的に同一の極性および大きさを有する電圧を印
加し、導電性ブラシの抵抗値により引き起される電圧降
下により提供される自由端での電圧と分離装置に印加さ
れている電圧との間の電位差により、導電性ブラシに静
電的に吸着された現像剤と逆の極性の異物を、導電性ブ
ラシから分離することを特徴とするクリーニング装置が
提供される。さらにまた、この発明によれば、所定の抵
抗値を有する導電性ブラシと導体からなるシャフトによ
り形成されたブラシ装置の導電性ブラシの自由端に導体
からなり機械的な分離力を提供する分離装置を接触さ
せ、シャフトおよび分離装置のそれぞれに、実質的に同
一の極性および大きさを有する電圧を印加し、導電性ブ
ラシの抵抗値により引き起される電圧降下により提供さ
れる自由端での電圧と分離装置に印加されている電圧と
の間の電位差により、導電性ブラシに静電的に吸着され
た現像剤と逆の極性の異物を、導電性ブラシから分離す
ることを特徴とするクリーニング方法が提供される。ま
たさらに、この発明によれば、潜像を保持する像担持体
と、この像担持体により保持される潜像に現像剤を供給
することで現像剤像を形成する現像手段と、前記像担持
体の外周面およびその近傍の現像剤以外の異物を静電的
に吸着して回収する回収手段と、像担持体の外周面に静
電的に付着している現像剤を掻き落とす掻き落とし手段
と、前記回収手段に静電的に付着した異物を前記回収か
ら機械的に分離する分離手段とを含むクリーニング手段
と、前記回収手段と前記分離手段のそれぞれに、前記分
離手段から前記回収手段に向けて電位勾配を生じるよう
所定のバイアス電圧を供給する電圧供給手段とを有する
画像形成装置が提供される。

【００１５】さらにまた、この発明によれば、潜像を保
持する像担持体と、この像担持体により保持される潜像
に現像剤を供給することで現像剤像を形成する現像手段
と、所定の抵抗値が与えられた導電性部材からなり前記
電圧供給手段からバイアス電圧を受けとる受電端と前記
分離手段と接触される自由端とを有し、前記像担持体の
外周面およびその近傍の現像剤以外の異物を静電的に吸
着して回収する回収手段と、像担持体の外周面に静電的
に付着している現像剤を掻き落とす掻き落とし手段と、
前記回収手段に印加されるバイアス電圧と同一のバイア
ス電圧が印加されることで前記回収手段の前記自由端と
の間に所定の電位差を生じさせることにより、前記回収
手段に静電的に付着した異物を前記回収手段から機械的
に分離する分離手段と、を含むクリーニング手段と、前
記回収手段と前記分離手段のそれぞれに、前記分離手段
から前記回収手段に向けて電位勾配を生じるよう、前記
現像手段に収容されている前記現像剤に与えられる現像
バイアス電圧の極性と同一の極性かつ同一の大きさのバ
イアス電圧であって、実質的に前記現像バイアス電圧と
同一のバイアス電圧を供給する電圧供給手段とを有する
画像形成装置が提供される。

【００１６】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、導電性ブラシの自由端に導体からなり
機械的な分離力を提供する分離装置を接触させ、シャフ
トおよび分離装置のそれぞれに、実質的に同一の極性お
よび大きさを有する電圧を印加し、導電性ブラシの抵抗
値により引き起される電圧降下により提供される自由端
での電圧と分離装置に印加されている電圧との間の電位
差により、導電性ブラシに静電的に吸着された現像剤と
逆の極性の異物を分離して回収できる。

【００１７】また、この発明のクリーニング装置によれ
ば、分離手段とシャフトに印加されるバイアス電圧は、
実質的に同一であることから、バイアス電源装置の構造
が簡略化されるとともに個数が低減される。

【００１８】さらに、この発明の画像形成装置は、クリ
ーニング装置の分離手段とシャフトに印加されるバイア
ス電圧は、現像装置に現像バイアス電圧を供給する現像
バイアス電源装置と実質的に同一であることから、バイ
アス電源装置の個数および部品コストが低減される。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いてこの発明の実
施の形態を説明する。図１に示されるように、画像形成
装置すなわち複写装置２は、複写対象物すなわち原稿Ｄ
が載置される原稿テーブル１０、及び、原稿テーブル１
０に対して開閉可能に形成され、原稿テーブル１０に載
置された原稿Ｄを原稿テーブル１０に密着させる原稿押
さえ１２を有している。

【００２０】原稿テーブル１０の下方すなわち装置２の
内側には、原稿テーブル１０と平行に移動可能に形成さ
れ、原稿Ｄからの反射光を所定の方向に案内する第一キ
ャリッジ１４が配置されている。

【００２１】第一キャリッジ１４は、図示しないパルス
モータによって、原稿テーブル１０に沿って往復動され
る。第一キャリッジ１４には、原稿テーブル１０に載置
された原稿Ｄを照明する照明ランプ１６、照明ランプ１
６から発生される照明光を原稿Ｄに向けて反射する反射
板１８、及び、原稿Ｄからの反射光を所定の方向に向か
って折曲げる第１ミラー２０が一体に形成されている。
なお、照明ランプ１６は、図２を用いて後述するランプ
レギュレータに接続され、図示しない操作パネルから入
力される露光量に対応するさまざなな光量を提供可能に
調整されたランプレギュレータからのランプ電圧により
点灯される。

【００２２】第１ミラー２０により反射された反射光が
案内される方向には、第１ミラー２０で折曲げられた原
稿Ｄからの反射光を直角に、かつ、連続して折曲げる第
２ミラー２２および第３ミラー２４が配置されている。
第２ミラー２２および第３ミラー２４は、第二キャリッ
ジ２６に固定されている。

【００２３】第二キャリッジ２６は、第一キャリッジ１
４を駆動する図示しない歯付きベルトなどによって第一
キャリッジ１４に対して従動されるとともに、第一キャ
リッジ１４に対し、１／２の速度で原稿テーブル１０と
平行に移動される。

【００２４】第一キャリッジ１４の下方であって第二キ
ャリッジ２６を介して折返された光の光軸を含む面内の
所定の位置には、第３ミラー２４で反射された反射光を
所定の倍率で結像させるレンズ２８、及び、レンズ２８
により所定の倍率に対応する集束性が与えられた上記反
射光の光路をさらに折り返す第４ミラー３０および第５
ミラー３２が配置されている。

【００２５】レンズ２８は、図示しない駆動機構を介し
て移動可能に形成され、第二キャリッジ２６からの反射
光に集束性を与えるとともに、自身が移動することによ
り反射光を所定の倍率で結像させる。

【００２６】第４ミラー３０および第５ミラー３２は、
相互に直角に配置され、レンズ２８が移動されたことに
よる光路長すなわち原稿テーブル１０と後述する感光体
ドラムとの間の距離の変動を、自身が移動することによ
り補正する。なお、第４ミラー３０および第５ミラー３
２は、ミラー保持枠３４に保持されている。

【００２７】第５ミラー３２により反射された反射光が
案内される方向には、反射光を後述する感光体ドラムの
所定の位置に集束させるための露光ミラー３６が配置さ
れている。

【００２８】露光ミラー３６を介して伝達された光が照
射される位置であって、複写装置２の概ね中央には、記
録媒体すなわち感光体ドラム３８が配置されている。な
お、感光体ドラム３８は、図示しないモータにより所定
の速度で矢印の方向に回転される。

【００２９】感光体ドラム３８の表面には、露光ミラー
３６からの光すなわち露光光都市手伝達された原稿の画
像に対応する画像が形成される。感光体ドラム３８の周
囲には、感光体ドラム３８が回転される方向に沿って、
ドラム３８に所定の電荷を帯電させる帯電装置４０、図
示しない操作パネルから入力された用紙のサイズあるい
は画像形成倍率、及び、編集処理、たとえば、マスキン
グあるいはトリミングにより指定された領域に対応する
画像形成領域の外側または内側に相当するドラム３８上
の電荷を消去するＬＥＤ消去アレイ４２、ドラム３８に
形成された静電潜像にトナーを供給することで現像する
現像装置４４、現像装置４４によりドラム３８に提供さ
れたトナーとドラム３８との間の静電吸着力を低減する
転写前除電ランプ４５、ドラム３８に形成されたトナー
像を用紙に転写させるとともに、トナー像が転写される
際にドラム３８に静電的に吸着された用紙をドラム３８
から分離させるための転写分離装置４６、及び、ドラム
３８の表面に残ったトナーをかき落とすとともに、ドラ
ム３８の表面に残った電荷を除去するクリーニング除電
装置４８などが順に配置されている。

【００３０】感光体ドラム３８は、筒状に形成されたア
ルミニウム管の外周に、たとえば、セレン (Ｓｅ) など
の光導電性部材が所定の厚さに形成されたものであっ
て、帯電装置４０により所定の電位が与えられた状態で
光が照射されることにより、光が照射された領域の電位
が減衰され、光が照射された領域とそれ以外の領域との
電位差を静電潜像として保持する。

【００３１】帯電装置４０は、周知のコロトロンあるい
はスコロトロンなどに代表されるコロナ放電装置であっ
て、感光体ドラム３８の外周面に、たとえば、−６００
ボルト (以下、 [Ｖ] と示す) の表面電位を与える。

【００３２】現像装置４４は、所定の厚さに規制された
トナー層を保持して感光体ドラム３８の外周にトナーを
搬送する現像ローラ４４ａ、現像ローラ４４ａおよびト
ナーを収容するハウジング４４ｂを有している。ハウジ
ング４４ｂには、トナーを撹拌することで、トナーを所
定の極性に帯電させる第１および第２の撹拌ローラ４４
ｃおよび４４ｄが配置されている。

【００３３】転写前除電ランプ４５は、図２を用いて後
述するランプ点灯回路を介して所定の光量の光を発生す
るよう点灯され、現像装置４４によりドラム３８に提供
されたトナーとドラム３８との間の静電吸着力を低減す
るために利用される。

【００３４】転写分離装置４６は、後述する用紙カセッ
トから給紙されたコピー用紙に、感光体ドラム３８に形
成されたトナー像を転写する転写チャージワイヤ４６
ａ，用紙に転写されたトナー像と用紙を感光体ドラム３
８から分離させる剥離チャージワイヤ４６ｂを有してい
る。

【００３５】クリーニング除電装置４８は、金属性のシ
ャフトに所定の抵抗値が与えられた導電性の繊維が配列
され、図２を用いて後述する回収バイアス電圧電源を介
して所定の回収バイアス電圧が印加されるクリーニング
ブラシ４８ａ、たとえば、所定の硬度を有するゴムが板
状に形成されたクリーニングブレード４８ｂ、図２を用
いて後述するランプ点灯回路を介して所定の光量の光を
発生するよう点灯される除電ランプ４８ｃ、クリーニン
グブレード４８ｂにより掻き落とされたトナーを図示し
ない回収部に搬送するトナー回収オーガ４８ｄ、及び、
クリーニングブラシ４８ａの先端を外周と仮定するとき
に外周から距離ｄだけブラシ４８ａの内側に位置するよ
う配置され、クリーニングブラシ４８ａにより感光体ド
ラムの外周面から分離されたトナー以外の異物たとえば
用紙Ｐにより生じる紙かすなどをクリーニングブラシ４
８ａから取り除くフリッカーバー (はたき棒) ４８ｅを
有している。なお、フリッカーバー４８ｅがブラシ４８
ａの外径よりも内側に位置される距離ｄは、ブラシ４８
ａの外周から１ないし３ミリメートル (以下、 [ｍｍ]
と示す) に、より好ましくは、１．５ないし２ [ｍｍ]
に規定される。

【００３６】クリーニングブラシ４８ａは、感光体ドラ
ムが回転される方向と逆の方向に、回転される。すなわ
ち、ブラシ４８ａの先端部をブラシの外周面と仮定する
と、感光体ドラム３８の外周面とブラシの外周面とが接
する位置では、それぞれの外周は、同一の方向に回転さ
れる。

【００３７】ブラシの外周面が移動される速度 (ブラシ
周速) は、感光体ドラムの外周面の速度 (ドラム周速)
に比較して所定の範囲内に規定される。感光体ドラム３
８が回転される方向の上流に対応する位置であって、こ
の実施例では装置２の右方には、感光体ドラム３８に形
成された画像すなわちトナー像が転写されるための用紙
を保持する第１および第２の用紙カセット５０ａおよび
５０ｂがスロット５２ａおよび５２ｂにより着脱可能に
保持されている。

【００３８】感光体ドラム３８とスロット５２ａ (カセ
ット５０ａ) との間には、用紙カセット５０ａから用紙
を１枚ずつ引出す給紙ローラ５４ａ、及び、給紙ローラ
５４ａおよび給紙ローラ５４ｂを介して引出された用紙
を感光体ドラム３８へ送出するための搬送ローラ５６ａ
が配置されている。同様に、感光体ドラム３８とスロッ
ト５２ｂ (カセット５０ｂ) との間には、用紙カセット
５０ｂから用紙を１枚ずつ引出す給紙ローラ５４ｂ、及
び、給紙ローラ５４ｂを介して引出された用紙を感光体
ドラム３８へ送出するための搬送ローラ５６ｂが配置さ
れている。

【００３９】感光体ドラム３８と各搬送ローラ５６ａお
よび搬送ローラ５６ｂとの間には、それぞれのカセット
から取出された用紙の傾きを補正するとともに、感光体
ドラム３８上のトナー像の先端と用紙の先端とを整合さ
せ、感光体ドラム３８の外周面の移動速度と同じ速度で
用紙を給送するタイミングローラ５８が配置されてい
る。なお、タイミングローラ５８のカセット寄りには、
それぞれのカセットから取出された用紙がタイミングロ
ーラ５８に接近したこと、タイミングローラ５８を介し
て用紙が停止されていること、及び、タイミングローラ
５８で停止された用紙が所定の時間内で後述する定着装
置に向けて搬送されたことすなわち装置２内部における
用紙の詰まり (ＪＡＭ) を検出するためのアライニング
スイッチ５８ａが配置されている。

【００４０】感光体ドラム３８が回転される方向に沿っ
て転写装置４６の下流に対応する位置には、感光体ドラ
ム３８上に形成されたトナー像が転写された用紙を搬送
する搬送装置６０、用紙に転写されたトナーを加熱する
ことで溶融させ、用紙に定着させる定着装置６２、及
び、トナー像が定着された用紙を装置２の外部へ排出さ
せる一対の排出ローラ６４を有している。

【００４１】定着装置６２は、ローラ表面が互いに圧接
されたヒートローラ対を含み、ローラ相互間を用紙が通
過される際に用紙に保持されているトナーを加熱するこ
とでトナー像を溶融させつつトナー像と用紙とを加圧す
ることで、用紙にトナー像を固定させる。

【００４２】図２には、図１に示されている複写装置の
制御をするための周辺の電子回路および電装部品との接
続が示されている。図２に示されるように、複写装置２
は、主制御部としてのメインＣＰＵ１００を有してい
る。

【００４３】メインＣＰＵ１００には、予め決められて
いる数値データ、たとえば、複写装置２を動作させるた
めの制御データなどが記憶されている読みだし専用メモ
リすなわちＲＯＭ１０２、図示しない操作パネルを介し
て入力される複写枚数あるいは複写倍率などの複写条件
データが一時的に記憶されるランダムアクセスメモリす
なわちＲＡＭ１０４、及び、複写装置２が組立てられる
際に入力される調整データ、たとえば、露光ランプ１６
を点灯させる基準電圧、帯電装置４０を付勢するための
後述する帯電装置の出力電圧などが記憶される不揮発性
メモリすなわちＮＶＭ１０６などが接続されている。

【００４４】また、メインＣＰＵ１００には、露光ラン
プ１６を所定の明るさで点灯させるランプレギュレータ
１１０、帯電装置４０を付勢する帯電電源装置１１２、
現像装置４４の現像ローラ４４ａに所定の大きさの現像
バイアス電圧を提供する現像バイアス電源装置１１４、
転写前除電ランプ４５および除電ランプ４８ｃを点灯さ
せるランプ点灯回路１１６、及び、フリッカーバー４８
ｅおよびクリーニングブラシ４８ａに所定の大きさの回
収バイアス電圧を与える回収バイアス電源装置１１８が
接続されている。

【００４５】メインＣＰＵ１００には、また、クリーニ
ング装置４８のブレード４８ｄを動作させるための図示
しないクリーニングソレノイドなどに代表される電磁要
素を付勢するメカニカルコントローラ１２０、転写剥離
装置４６の転写チャージワイヤ４６ｂに所定の転写電圧
を供給する転写電源装置１２２、転写剥離装置４６の剥
離チャージワイヤ４６ｃに所定の交流電圧を供給する剥
離電源装置１２４、及び、たとえば、レジスト前センサ
５８ａなどに代表されるさまざまなセンサからの信号を
メインＣＰＵ１００に入力するための入力回路１２６な
どが接続されている。

【００４６】次に、この発明の複写装置２の動作の特徴
を説明する。図１を参照すれば、画像形成装置すなわち
複写装置２では、原稿テーブル１０に載置された複写対
象物すなわち原稿Ｄに記録されている画像情報は、原稿
押さえ１２により原稿テーブル１０に密着されたのち、
照明ランプ１６および反射板１６を介して照明されるこ
とにより生じる反射光として、第一キャリッジ１４の第
１ミラー１８、第二キャリッジ２６の第２ミラー２２お
よび第３ミラー２４、レンズ２８、ミラー保持枠３４に
保持されている第４ミラー３０および第５ミラー３２、
及び、露光ミラー３６を順に通過されて、帯電装置４０
およびＬＥＤ消去アレイ４２により、予め所定の電位が
与えられるとともに、所定の大きさの画像形成可能領域
が確保されている感光体ドラム３８に案内される。

【００４７】感光体ドラム３８に案内された原稿Ｄから
の反射光すなわち画像情報は、ドラム３８により、画像
情報に対応した静電潜像に変換される。ドラム３８上の
静電潜像は、現像装置４４により供給されるトナーによ
りトナー像として現像されたのち、転写分離装置４６に
より、スロット５２ａおよび５２ｂに挿入されている用
紙カセット５０ａおよび５０ｂのいづれかから、給紙ロ
ーラ５４ａまたは５４ｂ、搬送ローラ５６ａまたは５６
ｂおよびタイミングローラ５８を介して供給される用紙
に、転写される。

【００４８】トナー像が転写された用紙は、搬送装置６
０を介して定着装置６２に搬送されたのち、定着装置６
２によりトナー像すなわちトナーが固着されて、排出ロ
ーラ６４により装置２の外部へ案内される。

【００４９】一方、トナー像を用紙に引き渡した感光体
ドラム３８は、クリーニング装置４８により表面に残っ
た電荷およびトナーが除去されたのち、再び、次の画像
形成に利用される。

【００５０】なお、複写枚数が２以上の場合あるいは次
の原稿が供給された場合には、上記一連の複写動作が繰
り返される。より詳細には、原稿テーブル１０に原稿Ｄ
がセットされたのち図示しない操作パネルの図示しない
複写開始キーがオンされることで、モータ駆動回路１１
２により図示しないメインモータが回転され、感光体ド
ラム３８および現像装置４４の詳述しない現像ローラが
所定の速度で回転される。

【００５１】同時に、帯電電源装置１１２により帯電装
置４０に所定の電圧が印加され、感光体ドラム３８の表
面に所定の表面電位が提供される。また、現像バイアス
電源装置１１４により、現像装置４４の現像ローラ４４
ａに所定の現像バイアス電圧が印加される。なお、現像
装置４４のハウジング４４ｂに収容されているトナー
は、第１および第２の撹拌ローラ４４ｃおよび４４ｄに
よる撹拌により、たとえば、−２０ないし３０マイクロ
クーロン／グラム (以下、 [μＣ／ｇ] と示す)に、摩
擦帯電される。

【００５２】一方、帯電装置４０の詳述しないワイヤ
(スコロトロン) に印加される主帯電出力は、おおむね
−６キロボルト (以下、 [ｋＶ] と示す) ドラム３８へ
の流れ込み電流が数十ないし数百マイクロアンペア (以
下、 [μＡ] と示す) を提供するよう設定される。ま
た、詳述しないグリッドスクリーンに印加されるバイア
ス電圧は、おおむね−７００ボルト (以下、 [Ｖ] と示
す) である。これにより、帯電装置４０を介して帯電さ
れた感光体ドラム３８の対応部分が図示しないメインモ
ータにより回転されて後述する露光ミラー３６により原
稿Ｄからの反射光が照射される露光位置に移動された時
点での感光体ドラム３８の未露光部表面電位は、おおむ
ね−６００ [Ｖ] に設定される。また、現像装置４４の
現像ローラに印加される現像バイアス電圧は、おおむね
−２００ないし−２５０ [Ｖ] に設定される。

【００５３】この状態で、ランプレギュレータ１１０を
介して第一キャリッジ１４の照明ランプ１６が所定の電
圧で点灯され、ＣＰＵ１００の制御により所定のタイミ
ングで第一キャリッジ１４が原稿テーブル１０に沿って
移動される。これにより、原稿テーブル１０にセットさ
れている原稿Ｄの画像情報が照明ランプ１６からの照明
光により照明され、原稿Ｄの画像情報の明暗に対応して
異なる反射光量の反射光に変化された画像情報光が第１
ミラー２０に反射される。

【００５４】第１ミラー２０に案内された原稿Ｄの画像
情報を含む原稿Ｄからの反射光は、第２ミラー２４およ
び第３ミラー２６により順に反射され、レンズ２８によ
り所定の倍率が与えられる。レンズ２８により所定の倍
率が与えられた原稿Ｄの反射光は、第４ミラー３０およ
び第５ミラー３２によりさらに反射され、露光ミラー３
６を介して、ＬＥＤ消去アレイ４２により画像形成可能
領域 (幅方向長さ) の表面電位が制限されている感光体
ドラム３８に照射される。

【００５５】感光体ドラム３８に案内された原稿Ｄから
の反射光は、感光体ドラム３８の未露光部表面電位に対
して、原稿Ｄの画像情報の明暗に対応する静電潜像を提
供する。すなわち、−６００ [Ｖ] に帯電されている感
光体ドラム３８に、原稿Ｄの画像の画像濃度に対応する
光の明暗に基づいて、−６００ [Ｖ] のままの未露光部
とミラー３６を介して光が照射されることにより表面電
位が減衰された露光部とが形成されて、感光体ドラム３
８上で、静電潜像として保持される。

【００５６】感光体ドラム３８に形成された静電潜像
は、図示しないメインモータの回転にともなって、現像
装置４４と対向される現像領域に案内され、現像装置４
４の現像ローラ４４ａに印加されている現像バイアス電
圧と感光体ドラム３８の未露光部電位および露光部電位
のそれぞれの電位差に応じて所定量のトナーが提供され
て、露光部電位に対応する画像濃度を有するトナー像に
変換 (現像) される。

【００５７】感光体ドラム３８上のトナー像は、感光体
ドラム３８の回転にともなってさらに移動され、ランプ
点灯回路１１６により所定の光量で点灯された転写前除
電ランプ４５により、感光体ドラム３８の外周面に現像
ローラ４４ａにより供給されたトナー像との間の静電的
な吸着力が低減される (除電される) 。

【００５８】転写前除電ランプ４５からの除電光により
除電されたトナー像は、さらに、転写剥離装置４６と対
向される転写領域に案内される。この転写位置におい
て、タイミングローラ５８により感光体ドラム３８上の
トナー像の先端位置とカセットから給送された用紙の先
端とが整合された用紙に、用紙の背面から、転写電源装
置１２２により付勢される転写剥離装置４６の転写チャ
ージワイヤ４６ｂからトナーと逆極性の電荷が与えられ
る。引き続いて、剥離電源装置１２４により付勢される
転写剥離装置４６の剥離チャージワイヤ４６ｃにより所
定の大きさの交流電圧が供給される。

【００５９】このようにして、感光体ドラム３８のトナ
ー像が用紙に転写され、トナー像が転写された用紙は、
搬送装置６０を介して定着装置６２に搬送され、定着装
置６２によりトナー (トナー像) が溶融定着されて、装
置２の外部に排出される。

【００６０】一方、転写位置において転写剥離装置４６
によりトナー像を用紙に転写した感光体ドラム３８の外
周面は、引き続き回転されて、クリーニング装置４８に
案内される。

【００６１】クリーニング装置４８に案内された感光体
ドラム３８の外周面には、周知のように、転写位置にお
いて転写剥離装置４６により転写されなかった未転写ト
ナーならびに異物すなわち用紙から生じる紙かすあるい
は添加物 (トナーに対して不純物となる) が付着してい
る。

【００６２】感光体ドラム３８の回転とともにクリーニ
ング装置４８に案内された異物は、回収バイアス電源装
置１１８により、図３を用いて後述する所定の極性の電
位が与えられているクリーニングブラシ４８ａによっ
て、ドラム３８の表面から分離される。ブラシ４８ａに
よりドラム３８から分離された異物は、ブラシ４８ａに
静電的に吸着されて、クリーニング装置４８のハウジン
グの内側に案内される。一方、ドラム３８の外周面に残
った未転写トナーは、クリーニングブレード４８ｂによ
り、ハウジング内に掻き落とされる。

【００６３】クリーニングブラシ４８ａに静電的に吸着
された異物は、クリーニングブラシ４８ａの外径よりも
距離ｄだけ内側に挿入されたフリッカーバー４８ｅによ
り機械的に除去される (ハウジング内に落下あるいはフ
リッカーバー４８ｅに堆積される) 。なお、フリッカー
バー４８ｅによっても除去できなかった異物は、ブラシ
４８ａの回転に伴なって感光体ドラム３８の外周面に戻
されるが、実際には、ブラシ４８ａの周囲を浮遊してい
るトナーとともに、たとえば、クリーニングブレードに
４８ｂと感光体ドラム３８の外周面との間の潤滑剤とし
て機能することから、実質的な不具合が生じることはな
い。

【００６４】次に、クリーニングブラシ４８ａに印加す
べき電位の大きさと極性について説明する。図３を参照
すれば、クリーニング装置４８に案内されたドラム３８
の外周面に付着しているトナー以外の異物は、トナーを
用紙に転写する転写工程において、感光体ドラム３８の
潜像に付着しているトナーを用紙に転写するためのトナ
ー自身に与えられている電荷の極性と逆の極性のコロナ
放電により、トナーと逆極性に帯電されていると考えら
れる。

【００６５】すなわち、この発明の実施の形態によれ
ば、トナーは、負に帯電されることから、異物は、正に
帯電される。従って、クリーニング装置４８のクリーニ
ングブラシ４８ａに、回収バイアス電源装置１１８から
トナーと同極性すなわち負の回収バイアス電圧を与える
ことで、ほとんどの異物を静電的に回収可能となる。

【００６６】しかしながら、フリッカーバー４８ｅによ
りクリーニングブラシ４８ａに回収されたブラシ上の異
物を除去した場合であっても、複写枚数の累積すなわち
複写装置が稼働した合計時間に起因して、既に説明した
ように、ブラシに異物が強固に付着することが知られて
いる。

【００６７】このことから、回収バイアス電源装置１１
８によりフリッカーバー４８ｅにも回収バイアス電圧を
印加し、フリッカーバー４８ｅとブラシ４８ａとの間に
電位勾配を生じさせて、ブラシ４８ａからフリッカーバ
ー４８ｅに、異物を静電的に移動するものとする。

【００６８】ところで、ブラシ４８ａの導電性の繊維
は、所定の抵抗値を有することから、ブラシ４８ａの抵
抗値を最適化することで、ブラシ４８ａのシャフトとフ
リッカーバー４８ｅとに、実質的に、同一のバイアス電
圧を与えた場合であっても、ブラシ４８ａの先端部とフ
リッカーバー４８ｅとの間に所定の電位差が生じる。詳
細には、フリッカーバー４８ｅとブラシ４８ａのシャフ
トとに、それぞれ、同一の回収バイアス電圧を印加した
場合、ブラシ４８ａの先端部の電圧は、導電性の繊維が
有する抵抗値に応じて電圧降下された電圧となることか
ら、回収バイアス電源装置１１８に直接接続されたフリ
ッカーバー４８ｅの電圧に比較して、少なくとも数１０
[Ｖ] 低い電圧となる。従って、単一の回収バイアス電
源装置１１８により、所定の電位差を提供可能となる。

【００６９】このことから、ブラシ４８ａにより感光体
ドラム３８から分離された異物は、フリッカーバー４８
ｅによりブラシ４８ａからはたき落とされたのち、今度
は、より電位の高いフリッカーバー４８ｅに、静電的に
吸着される。従って、ブラシ４８ａにより感光体ドラム
３８から分離された異物のほとんどは、再び、ブラシ４
８ａに回収されることなくクリーニング装置４８のハウ
ジング内に落下され、あるいは、フリッカーバー４８ｅ
に、静電的に吸着される。

【００７０】図４は、フリッカーバー４８ｅに印加する
回収バイアス電圧の大きさをパラメータとして、ブラシ
４８ａに利用される導電性ブラシの抵抗値とブラシ４８
ａの先端に付着した異物の量が飽和量に達することで好
ましくない画像が生じやすくなるまでの複写可能枚数と
の関係を示すグラフである。

【００７１】図４に示されるように、フリッカーバー４
８ｅに印加する回収バイアス電圧の極性をトナーと同極
性の負とし、電圧の大きさを、１００ [Ｖ] 〜３００
[Ｖ]に設定することで、 (合計の) 複写可能枚数が増大
されることが認められる。

【００７２】なお、図４から、ブラシ４８ａの導電性の
繊維の抵抗値が低い場合には、図３を用いて説明したフ
リッカーバー４８ｅとブラシ４８ａとの間の電位勾配の
大きさが不十分となり、ブラシ４８ａに残存する異物の
量が増大されること、及び、ブラシ４８ａの導電性の繊
維の抵抗値が高い場合には、ブラシ４８ａの繊維によっ
て生じる電圧降下が増大されることから、ブラシ４８ａ
が異物を回収できる能力 (静電力) が減少することが認
められる。このことから、ブラシ４８ａの繊維の抵抗値
は、好ましくは、１０⁵ ないし１０⁹ の範囲内に規定さ
れる。

【００７３】なお、ブラシ４８ａの繊維の抵抗値と回収
バイアス電圧の大きさを最適化することで、回収バイア
ス電源装置１１８と現像バイアス電源装置１１４とを共
通にしても良いことはいうまでもない。

【００７４】

【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、導電性ブラシの自由端に導体からな
り機械的な分離力を提供する分離装置を接触させ、シャ
フトおよび分離装置のそれぞれに、実質的に同一の極性
および大きさを有する電圧を印加し、導電性ブラシの抵
抗値により引き起される電圧降下により提供される自由
端での電圧と分離装置に印加されている電圧との間の電
位差により、導電性ブラシに静電的に吸着された現像剤
と逆の極性の異物を分離して回収できる。

【００７５】また、この発明のクリーニング装置によれ
ば、分離手段とシャフトに印加されるバイアス電圧は、
実質的に同一であることから、バイアス電源装置の構造
が簡略化されるとともに個数が低減される。

【００７６】さらに、この発明の画像形成装置は、クリ
ーニング装置の分離手段とシャフトに印加されるバイア
ス電圧は、現像装置に現像バイアス電圧を供給する現像
バイアス電源装置と実質的に同一であることから、バイ
アス電源装置の個数および部品コストが低減される。

【００７７】またさらに、現像装置の現像剤に混入され
る虞れのある異物を確実に回収できることから、現像剤
を交換しなければならない頻度が低減される。さらにま
た、クリーニングブレードの近傍には、潤滑剤として機
能する適量の異物を提供可能であることから、クリーニ
ングブレードの損傷あるいは感光体ドラムへの傷の発生
が低減される。これにより、複写可能な複写枚数が増大
され、複写コストが低減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態が適用される複写装置を
示す概略断面図。

【図２】図１に示した複写装置の制御の一例を示す概略
ブロック図。

【図３】図１に示した複写装置の感光体ドラムとクリー
ニング装置の周辺を詳細に示す部分拡大図。

【図４】図３に示したクリーニング装置に適したブラシ
の抵抗値とバイアス電圧との関係を示すグラフ。

【符号の説明】

２…複写装置、１０…原稿テーブル、１２…原稿押さ
え、１４…第一キャリッジ、１６…照明ランプ、１８…
反射板、２０…第１ミラー、２２…第２ミラー、２４…
第３ミラー、２６…第二キャリッジ、２８…レンズ、３
０…第４ミラー、３２…第５ミラー、３４…ミラー保持
枠、３６…露光ミラー、３８…感光体ドラム、４０…帯
電装置、４２…ＬＥＤ消去アレイ、４４…現像装置、４
５…転写前除電ランプ、４６…転写分離装置、４８…ク
リーニング装置、４８ａ…クリーニングブラシ、４８ｂ
…クリーニングブレード、４８ｃ…除電ランプ、４８ｄ
…トナー回収オーガ、４８ｅ…フリッカーバー、５０
ａ，５０ｂ…スロット、５２ａ，５２ｂ…カセット、５
４ａ，５４ｂ…給紙ローラ、５６ａ，５６ｂ…搬送ロー
ラ、５８…タイミングローラ、５８ａ…アライニングス
イッチ、６０…搬送ベルト、６２…定着装置、６４…排
出ローラ、１００…ＣＰＵ、１０２…ＲＯＭ、１０４…
ＲＡＭ、１２６…ＮＶＭ、１１０…ランプレギュレー
タ、１１２…帯電電源装置、１１４…現像バイアス電源
装置、１１６…ランプ点灯回路、１１８…回収バイアス
電源装置、１２０…メカニカルコントローラ、１２２…
転写電源装置、１２４…剥離電源装置、１２６…入力回
路、Ｄ…原稿。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】導体により形成されたシャフトと、 前記シャフトを中心軸として前記シャフトの周囲に延出
   され、前記シャフトに所定の電圧が印加された場合に、
   前記シャフトに接する側と反対の自由端で所定の電圧降
   下を提供可能な所定の抵抗値が与えられた導電性部材
   と、 前記導電性部材の前記自由端と接するよう配置され、前
   記シャフトに印加される電圧と実質的に同一の電圧が印
   加されることで、前記導電性部材の前記自由端との間に
   所定の電位勾配を生じさせる電位勾配発生手段と、を、
   有するクリーニング装置。
2. 【請求項２】導体により形成されたシャフトと、 前記シャフトを中心軸として前記シャフトの周囲に延出
   され、前記シャフトに所定の電圧が印加された場合に、
   前記シャフトに接する側と反対の自由端で所定の電圧降
   下を提供可能な所定の抵抗値が与えられた導電性部材
   と、 前記導電性部材の前記自由端と接するよう配置され、前
   記シャフトに印加される電圧と同一の電圧が印加される
   ことで、前記導電性部材の前記自由端との間に所定の電
   位勾配を生じさせる電位勾配発生手段と、 前記シャフトと前記電位勾配発生手段のそれぞれに、実
   質的に、同一の電圧を供給する電圧供給手段と、を、有
   するクリーニング装置。
3. 【請求項３】所定の抵抗値が与えられた複数の導電性の
   繊維体を含み、シャフトを中心軸としてブラシ状に配置
   され、像担持体の外周面と接触する接触位置で、シャフ
   トに接する側と反対の自由端が像担持体の外周面が移動
   される方向と同一の方向に移動可能に形成され、シャフ
   トを介して現像剤と同一の極性に帯電されることで、像
   担持体の外周およびその近傍の現像剤とは異なる極性の
   電位に帯電された異物を静電的に吸着して回収する回収
   手段と、 この回収手段の前記シャフトと同一の極性に帯電され、
   前記回収手段の前記繊維体の前記自由端により静電的に
   回収された異物を、前記繊維体の前記自由端との機械的
   接触および前記繊維体の前記自由端との間の電位勾配に
   より、前記繊維体の前記自由端から分離する分離手段
   と、 前記回収手段の前記シャフトおよび前記分離手段のそれ
   ぞれに、実質的に同一の電圧を供給する電圧供給手段
   と、を、有するクリーニング装置。
4. 【請求項４】所定の抵抗値を有する導電性ブラシと導体
   からなるシャフトにより形成されたブラシ装置の導電性
   ブラシの自由端に導体からなり機械的な分離力を提供す
   る分離装置を接触させ、シャフトおよび分離装置のそれ
   ぞれに、実質的に同一の極性および大きさを有する電圧
   を印加し、導電性ブラシの抵抗値により引き起される電
   圧降下により提供される自由端での電圧と分離装置に印
   加されている電圧との間の電位差により、導電性ブラシ
   に静電的に吸着された現像剤と逆の極性の異物を、導電
   性ブラシから分離することを特徴とするクリーニング装
   置。
5. 【請求項５】所定の抵抗値を有する導電性ブラシと導体
   からなるシャフトにより形成されたブラシ装置の導電性
   ブラシの自由端に導体からなり機械的な分離力を提供す
   る分離装置を接触させ、シャフトおよび分離装置のそれ
   ぞれに、実質的に同一の極性および大きさを有する電圧
   を印加し、導電性ブラシの抵抗値により引き起される電
   圧降下により提供される自由端での電圧と分離装置に印
   加されている電圧との間の電位差により、導電性ブラシ
   に静電的に吸着された現像剤と逆の極性の異物を、導電
   性ブラシから分離することを特徴とするクリーニング方
   法。
6. 【請求項６】潜像を保持する像担持体と、 この像担持体により保持される潜像に現像剤を供給する
   ことで現像剤像を形成する現像手段と、 前記像担持体の外周面およびその近傍の現像剤以外の異
   物を静電的に吸着して回収する回収手段と、像担持体の
   外周面に静電的に付着している現像剤を掻き落とす掻き
   落とし手段と、前記回収手段に静電的に付着した異物を
   前記回収から機械的に分離する分離手段と、を含むクリ
   ーニング手段と、 前記回収手段と前記分離手段のそれぞれに、前記分離手
   段から前記回収手段に向けて電位勾配を生じるよう所定
   のバイアス電圧を供給する電圧供給手段と、を、有する
   画像形成装置。
7. 【請求項７】潜像を保持する像担持体と、 この像担持体により保持される潜像に現像剤を供給する
   ことで現像剤像を形成する現像手段と、 所定の抵抗値が与えられた導電性部材からなり前記電圧
   供給手段からバイアス電圧を受けとる受電端と前記分離
   手段と接触される自由端とを有し、前記像担持体の外周
   面およびその近傍の現像剤以外の異物を静電的に吸着し
   て回収する回収手段と、像担持体の外周面に静電的に付
   着している現像剤を掻き落とす掻き落とし手段と、前記
   回収手段に印加されるバイアス電圧と同一のバイアス電
   圧が印加されることで前記回収手段の前記自由端との間
   に所定の電位差を生じさせることにより、前記回収手段
   に静電的に付着した異物を前記回収手段から機械的に分
   離する分離手段と、を含むクリーニング手段と、 前記回収手段と前記分離手段のそれぞれに、前記分離手
   段から前記回収手段に向けて電位勾配を生じるよう、前
   記現像手段に収容されている前記現像剤に与えられる現
   像バイアス電圧の極性と同一の極性かつ同一の大きさの
   バイアス電圧であって、実質的に前記現像バイアス電圧
   と同一のバイアス電圧を供給する電圧供給手段と、を、
   有する画像形成装置。