JPH10319808A

JPH10319808A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH10319808A
Application number: JP9132169A
Authority: JP
Inventors: Satoru Haneda; 哲羽根田
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1997-05-22
Filing date: 1997-05-22
Publication date: 1998-12-04

Abstract

(57)【要約】【課題】像形成体上の転写残トナーのクリーニング手
段による回収、排出と、クリーニング手段より排出され
た像形成体上の付着トナーの現像手段での回収とが良好
に行われる画像形成装置を提供すること。【解決手段】画像形成域ではトナーと逆極性のバイア
スの印加によりローラ上に転写残トナーを一旦回収し、
非画像形成域ではトナーと同極性のバイアスの印加によ
りローラ上のトナーを像形成体上に排出し、帯電手段に
よる再帯電と現像手段による現像バイアスとにより像形
成体上の排出トナーを現像手段へと回収するもので、ク
リーニング手段へ転写残トナーを回収する工程におい
て、像形成体を光除電すると共に、クリーニング手段よ
り像形成体に転写残トナーを排出する工程において、像
形成体を光除電することを特徴とする画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ＦＡＸ等の画像形成装置で、像形成体の周辺に帯電
手段、像露光手段、現像手段等を配置して画像形成を行
う電子写真方式の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式の画像形成装置の一
方式として、像形成体の周辺に帯電手段、像露光手段及
び現像手段を配置し、帯電手段による像形成体への帯電
と像露光手段による像露光手段とにより像形成体上に潜
像を形成し、該潜像を現像手段による接触反転現像によ
り画像形成を行う画像形成装置が用いられる。

【０００３】一方トナーの有効利用のため、画像形成の
後、像形成体上に残った転写残トナーをクリーニング手
段によりクリーニングし、該クリーニングトナーをスク
リュウパイプ等を用いて現像手段に搬送し、現像工程で
再使用するトナーリサイクル方法が一般的に用いられて
いる。しかしながら、このスクリュウパイプを用いてク
リーニングトナーを搬送するトナーリサイクル方法は機
構が複雑となるため、クリーニング手段としてローラ状
の部材を用い、像担持体上の画像部の転写残トナーを一
旦像形成体より該ローラ状のクリーニング手段に回収
し、非画像部においてクリーニング手段上のトナーを再
度像形成体に排出（付着）させ現像手段へと運び、現像
手段により像形成体上のトナーを現像手段内部に回収し
再利用する方法が特開平８−１６６７５０号公報、同８
−１５２８３２号公報、同８−６４５４号公報、同６−
５１６７２号公報等により提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記提
案によるクリーニング手段においては、像形成体上の転
写残トナーの像形成体への付着力が強くクリーニング手
段への転写残トナーの回収が良好に行われなかったり、
クリーニング手段より像形成体への排出トナー（付着ト
ナー）の像形成体との付着力が強く現像手段での像形成
体よりのトナー回収が良好に行われないという問題が生
じる。

【０００５】本発明は上記の問題点を改良し、像形成体
上の転写残トナーのクリーニング手段への回収と、回収
トナーのクリーニング手段より像形成体への排出と、ク
リーニング手段より排出された像形成体上の付着トナー
の現像手段での回収とが良好に行われる画像形成装置を
提供することを目的とする。

【０００６】また、ローラ状のクリーニング手段へのト
ナー付着が場所により均一でなく、付着層の厚い場所と
薄い場所とが生じ回収能力にばらつきが生じ、特に付着
層の厚い場所でのクリーニング手段の回収能力が低下す
るという問題が生じる。また、上記提案のクリーニング
手段においては、クリーニング手段より像形成体へのト
ナー排出能力が低く、像形成体へのトナー付着が良好に
行われないという問題も生じる。

【０００７】本発明はさらに上記の問題点を改良し、ク
リーニング手段のトナー回収能力が向上され、またクリ
ーニング手段より像形成体へのトナー排出能力が向上さ
れた画像形成装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、像形成体の
外周面に帯電手段、像露光手段及び現像手段を配設し、
前記像形成体に対し帯電、像露光及び反転接触現像を行
い前記像形成体上にトナー像を形成し、前記トナー像を
転写材上に転写した後、前記像形成体と当接し当接部に
おいて前記像形成体と同方向に回転するローラ状のクリ
ーニング手段により前記像形成体上の転写残トナーをク
リーニングする画像形成装置において、前記クリーニン
グ手段が弾性を有するローラ部材であり、画像形成域で
は前記クリーニング手段へクリーニングローラ用クリー
ニングバイアスとしてトナーと逆極性のトナー回収バイ
アスの印加により前記クリーニング手段上に前記転写残
トナーを一旦回収し、非画像形成域では前記クリーニン
グ手段にクリーニングローラ用クリーニングバイアスと
してトナーと同極性のトナー排出バイアスの印加により
前記クリーニング手段上のトナーを前記像形成体上に排
出し、前記帯電手段による再帯電と前記現像手段による
クリーニング用現像バイアスとにより前記像形成体上の
排出トナーを前記現像手段へと回収するもので、前記ク
リーニング手段へ前記転写残トナーを回収する工程にお
いて、前記像形成体を光除電すると共に、前記クリーニ
ング手段より前記像形成体に前記転写残トナーを排出す
る工程において、前記像形成体を光除電することを特徴
とする画像形成装置によって達成される（第１の発
明）。

【０００９】また、上記目的は、像形成体の外周面に帯
電手段、像露光手段及び現像手段を配設し、前記像形成
体に対し帯電、像露光及び反転接触現像を行い前記像形
成体上にトナー像を形成し、前記トナー像を転写材上に
転写した後、前記像形成体と当接し当接部において前記
像形成体と同方向に回転するローラ状のクリーニング手
段により前記像形成体上の転写残トナーをクリーニング
する画像形成装置において、前記クリーニング手段が弾
性を有するローラ部材であり、画像形成域では前記クリ
ーニング手段へクリーニングローラ用クリーニングバイ
アスとしてトナーと逆極性のトナー回収バイアスの印加
により前記クリーニング手段上に前記転写残トナーを一
旦回収し、非画像形成域では前記クリーニング手段にク
リーニングローラ用クリーニングバイアスとしてトナー
と同極性のトナー排出バイアスの印加により前記クリー
ニング手段上のトナーを前記像形成体上に排出し、前記
帯電手段による再帯電と前記現像手段によるクリーニン
グ用現像バイアスとにより前記像形成体上の排出トナー
を前記現像手段へと回収するもので、前記クリーニング
手段に用いられるローラ状回転部材の回転速度は前記像
形成体の回転速度と１〜１０％の速度差を有することを
特徴とする画像形成装置によって達成される（第２の発
明）。

【００１０】また、上記目的は、像形成体上に付着した
転写残トナーを、前記像形成体と当接し前記像形成体と
の当接部において前記像形成体と同方向に回転するロー
ラ状のクリーニング手段に一旦回収後、再度像形成体上
に排出する画像形成装置において、前記クリーニング手
段に当接するトナー均し用部材を設けることを特徴とす
る画像形成装置によって達成される（第３の発明）。

【００１１】また、上記目的は、像形成体上に付着した
転写残トナーを、前記像形成体と当接し前記像形成体と
の当接部において前記像形成体と同方向に回転するロー
ラ状のクリーニング手段に一旦回収後、再度像形成体上
に排出する画像形成装置において、前記クリーニング手
段に当接するトナー排出用部材が前記クリーニング手段
と前記像形成体との接触位置より前記クリーニング手段
の回転方向上流側で且つ先端を前記像形成体側に向けて
配置され、排出時には前記トナー排出用部材と前記クリ
ーニング手段との間に振動電界を印加し、回収時には前
記振動電界を停止することを特徴とする画像形成装置に
よって達成される（第４の発明）。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。なお、本願の記載は請求項の技術的範囲や用語の
意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の
実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示
すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限
定するものではない。

【００１３】本発明の画像形成装置の一実施形態の画像
形成プロセスおよび各機構の構成、機能について、図１
ないし図６を用いて説明する。図１は、本発明の画像形
成装置の一実施形態を示すレーザプリンタの断面構成図
であり、図２は、クリーニング手段の拡大図であり、図
３は、クリーニング手段のクリーニングローラ用クリー
ニングバイアスの作動域を示す図であり、図４は、転写
残トナーの現像手段への回収方法を示す図であり、図５
は、クリーニング手段の構造の第１の例を示す側断面図
であり、図６は、クリーニング手段の構造の第２、第３
の例を示す断面図であり、図６（Ａ）は、クリーニング
手段の構造の第２の例を示す断面図であり、図６（Ｂ）
は、クリーニング手段の構造の第３の例を示す断面図で
ある。

【００１４】図１ないし図４によれば、像形成体として
の感光体ドラム１０は、例えば周速（線速度）１５０ｍ
ｍ／ｓｅｃで図１に矢印で示す方向に駆動回転され、コ
ロナ帯電装置としてのスコロトロン帯電器１１により周
面に対しトナーと同極性（本実施形態においてはマイナ
ス極性）のコロナ放電により一様に帯電された後、像露
光手段としての露光光学系１２により画像信号に基づい
た像露光が行われる。露光光学系１２は不図示のレーザ
光源から発光されるレーザ光を回転多面鏡１２ｂにより
回転走査し、ｆθレンズ１２ｃ、反射ミラー１２ｄ等を
経て感光体ドラム１０上に潜像が形成される。

【００１５】トナー或いはトナーとキャリアとで構成さ
れる一成分現像剤または二成分現像剤により現像する現
像手段である現像器１３が設けられていて、感光体ドラ
ム１０に形成された潜像の現像が現像剤を担持する現像
スリーブ１３ａによって行われる。現像は現像スリーブ
１３ａと感光体ドラム１０との間にトナーと同極性（本
実施形態においてはマイナス極性）の直流の現像バイア
スが印加された接触の反転現像にて行われる。上記現像
剤に用いられるトナーとしては後述する転写残トナーの
回収効率の良い球形トナーが好ましく用いられる。

【００１６】転写材である転写紙Ｐが転写材収納手段で
ある給紙カセット１５より、送り出しローラ１５ａによ
り送り出され、給送ローラ１５ｂにより給送されてタイ
ミングローラ１５ｃへ搬送される。

【００１７】記録紙Ｐは、タイミングローラ１５ｃの駆
動によって、感光体ドラム１０上に形成されたトナー画
像と同期がとられて、駆動ローラ１４ｄと従動ローラ１
４ｅとテンションローラ１４ｉとに張架される転写ベル
ト１４ａが設けられた転写手段としての転写ベルト装置
１４によって感光体ドラム１０と転写ベルト１４ａとの
間に形成されるニップ部（転写域）１４ｂへと給送さ
れ、転写ベルト１４ａを挟んで感光体ドラム１０と対向
して設けられ、トナーと逆極性（本実施形態においては
プラス極性）の転写電圧が印加される転写器１４ｃによ
り感光体ドラム１０の周面上の像が一括して記録紙Ｐ上
に転写される。

【００１８】転写手段としては、直接像形成体と対峙す
るコロナ転写器を用いられると転写材が無い場合のトナ
ー或いは転写材が有ってもその外側のトナーに対しコロ
ナ放電によりトナー極性を反転してしまい（本実施形態
においてはプラス極性としてしまい）、後述するトナー
と逆極性（本実施形態においてはプラス極性）のバイア
スが印加されるクリーニング手段での像形成体上の転写
残トナーの回収を困難にさせる。上記の転写ベルトや転
写ローラでは、転写材外のトナーが極性反転されること
なくマイナス極性のままで転写手段側へ転写され、クリ
ーニング手段での負荷が軽減されるので転写ベルトや転
写ローラが好ましく用いられる。

【００１９】転写材分離手段としての分離器１４ｈによ
り転写ベルト装置１４から分離した記録紙Ｐは、少なく
とも一方のローラの内部にヒータを有する加熱用定着ロ
ーラ１７ａと圧着ローラ１７ｂとを有する定着装置１７
へと搬送され、加熱用定着ローラ１７ａと、圧着ローラ
１７ｂとの間で熱と圧力とを加えられることにより記録
紙Ｐ上の付着トナーが定着され、排紙ローラ１８により
装置外部へ排出される。

【００２０】トナー像が形成させる領域である画像形成
領域の転写後の感光体ドラム１０の周面上の転写残トナ
ー領域に残ったトナーは除電手段としての光除電器１６
により光除電され、感光体ドラム１０の電位レベルが略
ゼロとされた後、クリーニング装置１００にいたり、感
光体ドラム１０に当接しクリーニングローラ用クリーニ
ングバイアスＥ１により図２の実線にて示すトナーと逆
極性（本実施形態においてはプラス極性）の３００〜１
５００Ｖのトナー回収バイアスが印加されるクリーニン
グ手段としてのクリーニングローラ１１０によってクリ
ーニングローラ１１０の外周面上に回収される。転写残
トナー領域での転写残トナーが完全に回収されるよう
に、トナー回収バイアス印加領域を画像形成領域よりも
両側端をやや長く形成する。

【００２１】光除電器１６の光除電により感光体ドラム
１０の電位レベルが略ゼロとされ感光体ドラム１０への
転写残トナーの静電的な吸着力が弱められ、転写残トナ
ーが移動し易く、転写残トナーのトナーと逆極性（プラ
ス極性）のトナー回収バイアスが印加されるクリーニン
グローラ１１０への転写が容易となり回収効率が向上さ
れる。

【００２２】また、クリーニングローラ１１０の回転速
度と感光体ドラム１０の回転速度とに速度差を設けクリ
ーニングローラ１１０を感光体ドラム１０よりずらせて
強制駆動回転させ感光体ドラム１０上の転写残トナーの
付着力を機械的に弱めトナーの移動を容易にさせる。感
光体ドラム１０に対するクリーニングローラ１１０の速
度差としては１〜１０％が好ましく、１％未満であると
付着力を弱める効果が充分でなく、１０％を越えると速
度差が大きすぎ、トナーの飛散や像形成体へのトナーフ
ィルミングが起こり易く好ましくない。クリーニングロ
ーラ１１０の回転速度が感光体ドラム１０の回転速度よ
り１〜１０％速めの方が、感光体ドラム１０にクリーニ
ングローラ１１０が食い込んでトナーが取るようにさ
れ、感光体ドラム１０上のトナーが零れず、好ましい。

【００２３】クリーニングローラ１１０に付着された回
収トナーがクリーニング装置１００のクリーニングケー
シング１１２に取付けられたトナー均し用部材としての
弾性を有するトナー均し用板１１１によりトナー層を均
一とされる。このトナー均し用部材はトナー極性を変え
ない摩擦帯電性のものが選択される。トナー均し用板１
１１によりトナー層が均一とされることにより、クリー
ニングローラ１１０へのトナー回収が効率的に行われ
る。局所的にトナーがクリーニングローラ１１０へ付着
すると、トナーの電荷のためにクリーニングバイアスが
十分に印加されず、また像形成体との摩擦力も低下す
る。このためにトナー層を均一とすることが望ましい。
また、後述するクリーニングローラ１１０より感光体ド
ラム１０へのトナー排出をも容易とさせる。トナー均し
用板１１１としては樹脂フィルム、マイラー等が用いら
れる。

【００２４】次に、転写残トナー領域通過後の画像形成
領域間の非画像形成領域においてクリーニングローラ用
クリーニングバイアスＥ１を、図２の点線にて示すトナ
ーと同極性（本実施形態においてはマイナス極性）の３
００〜１５００Ｖが印加されるトナー排出バイアスに切
替え感光体ドラム１０上にクリーニングローラ１１０上
の回収トナーを排出（付着）させる。この際、トナー排
出バイアス印加領域はトナー回収バイアス印加領域間で
あり、画像形成領域間（非画像形成領域）よりもやや短
く設定されるが、クリーニングローラ１１０の周長（１
周分の長さ）をトナー排出バイアス印加領域よりも短く
設定し、クリーニングローラ１１０上の回収トナーが全
て感光体ドラム１０上に排出（付着）されるようにす
る。この際、感光体ドラム１０には光除電器１６による
光除電が行われる。光除電により感光体ドラム１０の電
位レベルは略ゼロとされ排出トナーの感光体ドラム１０
への付着を容易とする。

【００２５】１１３はクリーニング装置１００よりのト
ナーこぼれ防止のため、感光体ドラム１０側の先端部が
感光体ドラム１０に近接してクリーニングケーシング１
１２に設けられたフィルム部材である。フィルム部材１
１３としてはウレタンゴムやブラシ等が用いられる。

【００２６】図４の（ａ）に示すように、電位レベルを
略ゼロとされた感光体ドラム１０上にトナー層が形成さ
れる。付着トナーはトナー排出バイアスによりマイナス
極性をもって感光体ドラム１０に付着しており、トナー
層の電位レベルは略−５０Ｖ程度である。

【００２７】続いて、排出トナーが付着された感光体ド
ラム１０に帯電手段としてのスコロトロン帯電器１１に
よりトナーと同極性（本実施形態においてはマイナス極
性）の直流電圧により感光体ドラム１０の表面電位が−
７５０Ｖに再帯電が行われると、図４の（ｂ）に示すよ
うに、内訳は感光体ドラム１０の表面の電位レベルが例
えば−６５０Ｖ程度に帯電され、付着しているトナー層
の電位レベルは再帯電により少し上昇し−１００Ｖ程度
となる。

【００２８】この状態で再帯電され感光体ドラム１０に
付着された排出トナーが現像器１３に至り、図４の
（ｃ）に示すように、感光体電位より低いトナーと同極
性（本実施形態においてはマイナス極性）の−１００〜
−６５０Ｖのクリーニング用現像バイアスが印加された
現像器１３の現像スリーブ１３ａの現像剤に擦過され
て、感光体ドラム１０上より現像器１３へとクリーニン
グ（回収）される。この際、トナーが全て回収されなく
ても、次の画像形成域には使用しないので画像上の問題
は生じない。また、このクリーニング用現像バイアスは
画像形成時の反転現像に用いる現像バイアスと同じ或い
は低めの値に設定することによりトナーを現像スリーブ
１３ａに引付ける。

【００２９】クリーニング装置１００、スコロトロン帯
電器１１及び現像器１３により残留トナーを除去された
感光体ドラム１０は再びスコロトロン帯電器１１によっ
て一様帯電を受け、次の画像形成サイクルにはいる。

【００３０】上記の説明におけるクリーニングローラ１
１０によるトナー回収及びトナー排出において、除電手
段としての光除電器１６による光除電が無いと感光体電
位が凹凸を有しているため、特に画像形成領域のエッジ
部でのトナー付着力が低減されない。そのため光除電を
行い感光体電位を平滑化し、均一で高い回収或いは排出
を可能とさせる。この方が現像手段でのトナー回収も容
易とさせる。また、トナーは静電的な電気力により感光
体ドラム１０に吸着されており、再帯電時に帯電手段を
汚すことがないので帯電手段として帯電ローラを用いる
ことも可能となる。

【００３１】また、クリーニング手段による排出トナー
を感光体ドラム１０より現像器１３へ回収し易いよう
に、現像方法としては二成分磁気ブラシ現像、一成分磁
気ブラシ現像或いは一成分非磁性現像が用いられる。ま
た、現像剤に用いられるトナーは高画質が可能な球形の
重合トナー（球形トナー）が好ましく、球形であるため
感光体ドラム１０への機械的付着力が小さく、また粒子
の静電的な付着力も小さく、粉砕トナー（不定形トナ
ー）と比較して高い回収効率と高い排出効率とを有す
る。従来、一般的なゴムブレードでのクリーニングの
際、ブレードより擦り抜けが生じ易いとされる球形トナ
ーを用いることが可能となる。

【００３２】上記の実施形態において、クリーニング手
段としてのクリーニングローラ１１０では像形成体との
適度な接触圧力の機械的特性と過不足のない電荷量を転
写残トナーに与える電気的特性とが重要となる。

【００３３】機械的特性として、クリーニングローラ１
１０の像形成体との接触圧力と回収効率との関係では、
一般に接触圧力が大きくなると、回収効率が増加して回
収ばらつきも小さくなる。しかし、接触圧力が過剰にな
ると画像形成領域内部や端部での部分的なクリーニング
不良が生じる。この現象は、感光体ドラム１０の表面に
トナー層が押し付けられて転写残トナーが凝集し、機械
的付着力が増加することによる。特に、クリーニングロ
ーラ１１０の圧力が高すぎる場合や、トナー層が厚い場
合や、トナー流動性が悪い場合等に発生し易い。このた
め、クリーニング手段であるクリーニングローラ１１０
としては、転写残トナーに凝集を与えないソフトな弾性
を有する特性が必要となり、図５に示す電気と機械特性
とを機能分離させた構成のローラが好ましい。１１０ａ
は金属シャフトであり、１１０ｂは導電性スポンジ、１
１０ｃはスポンジゴム、１１０ｄは導電層、１１０ｅは
導電層１１０ｄの外周面を覆う抵抗層とによりクリーニ
ングローラ１１０が構成される。

【００３４】また、クリーニング抜けが、強い機械的付
着力によることから、前述したようにクリーニングロー
ラ１１０と感光体ドラム１０との間に速度差を設け、ト
ナーを感光体ドラム１０の移動方向にずらして感光体ド
ラム１０と転写残トナー間の機械的付着力を弱め、クリ
ーニング抜けを低減させる。例えば感光体ドラム１０の
速度が１５０ｍｍ／ｓｅｃの場合、数％程度の速度差を
設けると、クリーニング抜けが大幅に低減でき、感光体
ドラム１０の速度が８０〜３５０ｍｍ／ｓｅｃの場合、
前述したように１〜１０％の速度差が好ましい。

【００３５】電気的特性としてクリーニングローラ１１
０のローラ抵抗の選定が重要である。ローラ抵抗が低く
すぎると、感光体ドラム１０とクリーニングローラ１１
０との接触部で異常放電が発生し、電流の集中により感
光体ドラム１０の破壊が発生する場合がある。ローラ抵
抗が小さいと、高温高湿環境下では顕著に回収効率が低
下する。これは、低抵抗ローラではローラからトナーに
逆電荷が注入され易く、トナー帯電量が低下して静電力
が弱くなるためである。逆に、高抵抗ローラでは、トナ
ーに加わる電界が低下して回収効率が低下する。クリー
ニングローラ１１０の最適体積抵抗値範囲は１０⁸〜１
０¹²Ω・ｃｍである。

【００３６】クリーニングローラ１１０或いは転写材と
しての記録紙Ｐの抵抗値は雰囲気により２桁程度変化
し、それに伴い回収特性が変化する。このため、環境変
動に対して定電圧制御では、回収を安定に行うことがで
きない。一方、定電流制御では環境変動に強く安定した
回収が行われる。或いは、良好な回収が可能なクリーニ
ングローラ１１０の適性電流値から、演算処理として例
えばＲＯＭテーブルに記憶された印加電圧の選択によっ
て定電圧制御を行う方法をとることも可能である。

【００３７】クリーニング手段の他の構成としては、図
６（Ａ）に示すように、金属シャフト１２０ａの外周
に、厚さ５ｍｍ、表面粗さＲｚ＝８μｍ以下で、硬度３
０〜６０度（ＡｓｋｅｒＣ：アスカＣゴム硬度測定器
による）、体積抵抗値１０⁴〜１０¹⁰Ω・ｃｍの導電性
のウレタンゴム１２０ｂを設け、ウレタンゴム１２０ｂ
の外周面上に、厚さ約２０μｍ、表面粗さＲｚ＝５μｍ
以下の半導電性のフッ素樹脂コート層１２０ｃを設けた
クリーニングローラ１２０を用いることも可能である。

【００３８】また、図６（Ｂ）に示すように、金属シャ
フト１３０ａの外周に、セル径１００〜２００μｍのＥ
ＰＤＭ（ｅｔｈｙｌｅｎｅｐｒｏｐｙｌｅｎｅｄｉ
ｅｎｅｒｕｂｂｅｒ）発泡体に導電粉を分散して、硬
度２５〜４０度（ＡｓｋｅｒＣ：アスカＣゴム硬度測定
器による）、体積抵抗値１０⁸〜１０¹²Ω・ｃｍで外径
１７ｍｍのゴム層１３０ｂによる１層構成のクリーニン
グローラ１３０を用いることも可能である。

【００３９】上記の実施形態において、クリーニング手
段としてのクリーニングローラの像形成体への総圧は
０．５〜２ｋｇで保持されることが好ましい。また、ジ
ャム時のクリーニングローラへのトナー付着を防止する
ために、プリント前に非側画像形成領域でトナーと同極
性（本実施形態においてはマイナス極性）の約３００〜
１５００Ｖの直流電圧のトナー排出バイアスをクリーニ
ングローラに印加して、静電的にクリーニングローラよ
り像形成体に付着トナーを排出する。また、前述したバ
イアス制御により各種転写材、各環境に対して安定な回
収特性を得るようにさせる。クリーニングローラの良好
な回収、排出作動をなさせるため、環境変動、像形成体
の汚染、像形成体へのソフトな接触、像形成体の電気的
・機械的損傷、ヒステリシスロス、クリーニングローラ
のクリーニング等を考慮して常に安定を得ることが重要
となり、像形成体の汚染或いはヒステリシスロスの点か
らクリーニングローラの退避機構を設けることが好まし
い。

【００４０】クリーニング手段による回収トナー内の異
物除去の方法について図７及び図８を用いて説明する。
図７は、異物除去の第１の例を示す図であり、図８は、
異物除去の第２の例を示す図である。

【００４１】図７によれば、前述したように感光体ドラ
ム１０よりの転写残トナーがクリーニングローラ１１０
に回収され、トナー均し用部材としての弾性を有するト
ナー均し用板２１１により均一に均されるが、図２にて
説明した機構ではトナーと共に回収された例えば紙粉や
ごみ等の異物がクリーニングローラ１１０上で均され感
光体ドラム１０に付着し易い。このため、クリーニング
装置２００のクリーニングケーシング２１２に、クリー
ニングローラ１１０の感光体ドラム１０との接触部と反
対側でクリーニングローラ１１０の回転方向と逆向する
トナー均し用部材としてのトナー均し用板２１１を配設
し、トナー均し用板２１１の先端部とクリーニングロー
ラ１１０との外側の間に回収トナーの滞留部Ｓ１１を設
ける。

【００４２】クリーニングローラ１１０と当接するトナ
ー均し用板２１１の、クリーニングローラ１１０の反対
側の側部にトナー均し用板２１１を仕切り用の部材とし
て空間部Ｓ２１を設け、滞留部Ｓ１１に滞留するトナー
より弾き出される例えば紙粉やごみ等の異物を、トナー
均し用板２１１の側面下部の空間部Ｓ２１に落下させ
る。異物がクリーニングローラ１１０より別れて除去、
回収される。

【００４３】２１３はクリーニング装置２００よりのト
ナーこぼれ防止のため、感光体ドラム１０側の先端部が
感光体ドラム１０に近接してクリーニングケーシング２
１２に設けられたフィルム部材である。

【００４４】上記図７において、トナー均し用板２１１
としては樹脂フィルム、マイラー等が用いられ、フィル
ム部材２１３としてはウレタンゴムやブラシ等が用いら
れる。

【００４５】図８によれば、上述したように感光体ドラ
ム１０よりの転写残トナーがクリーニングローラ１１０
に回収され、トナー均し用部材としての弾性を有するト
ナー均し用板３１１により均一に均されるが、図２にて
説明した機構ではトナーと共に回収された例えば紙粉や
ごみ等の異物がクリーニングローラ１１０上で均され感
光体ドラム１０に付着し易い。このため、クリーニング
装置３００のクリーニングケーシング３１２に、クリー
ニングローラ１１０の下部でクリーニングローラ１１０
の回転方向に沿って、回収トナーを均一化するトナー均
し用部材としてのトナー均し用板３１１を配設し、トナ
ー均し用板３１１の先端部とクリーニングローラ１１０
との内側の間に回収トナーの滞留部Ｓ１２を設ける。

【００４６】クリーニングローラ１１０と当接するトナ
ー均し用板３１１の滞留部Ｓ１２の側下に空間部Ｓ２２
を設け、滞留部Ｓ１２に滞留するトナーより弾き出され
る例えば紙粉やごみ等の異物を空間部Ｓ２２に落下させ
る。異物がクリーニングローラ１１０より別れて除去、
回収される。

【００４７】３１３はクリーニング装置３００よりのト
ナーこぼれ防止のため、感光体ドラム１０側の先端部が
感光体ドラム１０に近接してクリーニングケーシング３
１２に設けられたフィルム部材である。

【００４８】上記図８において、トナー均し用板３１１
としては樹脂フィルム、マイラー等が用いられ、フィル
ム部材３１３としてはウレタンゴムやブラシ等が用いら
れる。

【００４９】上記の図７及び図８において、クリーニン
グ手段であるクリーニングローラとしては、図６にて説
明したローラ部材が用いられることは勿論である。

【００５０】トナー排出用部材について図９及び図１０
を用いて説明する。図９は、トナー排出用部材を示す図
であり、図１０は、トナー排出用部材とトナー均し用部
材とを併用する例を示す図である。

【００５１】図９によれば、感光体ドラム１０と対向し
て感光体ドラム１０に当接するクリーニングローラ１１
０を有するクリーニング装置４００を設け、クリーニン
グローラ１１０と感光体ドラム１０との接触位置よりク
リーニングローラ１１０の回転方向上流側で且つ先端を
感光体ドラム１０側に向け、クリーニングローラ１１０
に当接するトナー排出用部材としての弾性を有するトナ
ー排出用板４１１をクリーニングケーシング４１２に設
ける。

【００５２】４１１ａはトナー排出用板４１１の感光体
ドラム１０側の先端部に設けられた排出電極であり、４
１３はクリーニング装置４００よりのトナーこぼれ防止
のため、感光体ドラム１０側の先端部が感光体ドラム１
０に近接してクリーニングケーシング４１２に設けられ
たフィルム部材である。トナー排出用板４１１は回収ト
ナーを均一化する均し用部材としても作用する。

【００５３】図２及び図３にて説明したと同様に、画像
形成域ではクリーニング手段としてのクリーニングロー
ラ１１０へクリーニングローラ用クリーニングバイアス
Ｅ１によりトナーと逆極性（本実施形態においてはプラ
ス極性）のトナー回収バイアスの印加によりクリーニン
グローラ１１０上に転写残トナーを一旦クリーニングロ
ーラ１１０に回収し、非画像形成域ではクリーニングロ
ーラ１１０にクリーニングローラ用クリーニングバイア
スＥ１を切替えてトナーと同極性（本実施形態において
はマイナス極性）のトナー排出バイアスを印加しクリー
ニングローラ１１０上のトナーを感光体ドラム１０に排
出し、クリーニングローラ１１０による転写残トナーの
回収、排出が行われるが、クリーニングローラ１１０に
よるトナー回収時にはトナー排出用板４１１の排出電極
４１１ａのトナー排出電極バイアスＥ２の印加を停止し
フローティングとし、クリーニングローラ１１０による
トナー排出時にはトナー排出用板４１１の排出電極４１
１ａのトナー排出電極バイアスＥ２を切替えトナーと同
極性（本実施形態においてはマイナス極性）の３００〜
１５００Ｖの直流電圧に交流電圧を重畳したバイアス電
圧を印加し、交流電圧の振動電界によりトナー排出を行
う。周波数１００Ｈｚ〜１０ｋＨｚでＶ_P-Pが３００〜
３０００Ｖの交流電圧が用いられる。

【００５４】排出時、排出電極４１１ａのトナー排出電
極バイアスＥ２にトナーと同極性の直流電圧に交流電圧
を重畳したバイアス電圧を印加することで、図９に曲線
矢印にて示すように、クリーニングローラ１１０より排
出されなかったトナーが、交流電圧の振動電界により剥
がされクラウドとなって感光体ドラム１０へと押出され
て排出され、また、回収時、排出電極４１１ａのトナー
排出電極バイアスＥ２を交流電圧の振動電界を停止しフ
ローティングとすることで、クリーニングローラ用クリ
ーニングバイアスＥ１のトナーと逆極性のトナー回収バ
イアスにより転写残トナーがクリーニングローラ１１０
に有効に引付けられトナー回収が良好に行われる。

【００５５】また、図１０に示すように、感光体ドラム
１０と対向して感光体ドラム１０に当接するクリーニン
グローラ１１０を有するクリーニング装置５００を設
け、クリーニング装置５００のクリーニングケーシング
５１２に前記図９にて説明したトナー排出用部材として
の弾性を有するトナー排出用板４１１と、先端部に排出
電極４１１ａが設けられたトナー均し用部材としての弾
性を有するトナー均し用板１１１とをクリーニングロー
ラ１１０に当接して配設し、前述したと同様の作用によ
り転写残トナーの回収、トナー層の均一化及びトナー排
出を良好に行わせることも可能である。

【００５６】４１１ａはトナー排出用板４１１の感光体
ドラム１０側の先端部に設けられた排出電極であり、５
１３はクリーニング装置４００よりのトナーこぼれ防止
のため、感光体ドラム１０側の先端部が感光体ドラム１
０に近接してクリーニングケーシング５１２に設けられ
たフィルム部材である。トナー排出用板４１１はトナー
均し用板１１１と共に回収トナーを均一化する均し用部
材としても作用する。

【００５７】上記の図９及び図１０において、クリーニ
ング手段であるクリーニングローラとしては、図６にて
説明したローラ部材が用いられることは勿論である。

【００５８】

【発明の効果】請求項１によれば、光除電により像形成
体上の転写残トナーの像形成体との静電的付着力が弱め
られ、クリーニング手段への像形成体上の転写残トナー
の回収が容易に行われ、クリーニング手段による像形成
体よりのクリーニングトナーを良好にクリーニング手段
へと回収することが可能となり、また、クリーニング手
段上の回収トナーの像形成体への良好な排出が可能とな
ると共に、帯電手段による再帯電と現像手段によるクリ
ーニング用現像バイアスとによりクリーニング手段より
像形成体上への排出トナーを現像手段へと容易に回収す
ることが可能となる。

【００５９】請求項２によれば、クリーニング手段への
像形成体上の転写残トナーの回収、排出がより容易とな
る。

【００６０】請求項３によれば、クリーニング手段と像
形成体との回転速度差により像形成体上の転写残トナー
の像形成体との機械的付着力が弱められてクリーニング
手段への像形成体上の転写残トナーの回収が容易に行わ
れ、クリーニング手段による像形成体よりのクリーニン
グトナーを良好にクリーニング手段へと回収することが
可能となり、また、クリーニング手段上の回収トナーの
像形成体への良好な排出が可能となる。

【００６１】請求項４によれば、クリーニング手段への
像形成体上の転写残トナーの回収、排出がより容易とな
る。

【００６２】請求項５によれば、クリーニング手段への
付着トナーが均一化され、排出能力が向上され画像ゴー
ストが防止される。

【００６３】請求項６によれば、クリーニングトナー内
の異物が良好に除去される。

【００６４】請求項７ないし９によれば、クリーニング
手段よりのトナー排出能力が向上される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一実施形態を示すレー
ザプリンタの断面構成図である。

【図２】クリーニング手段の拡大図である。

【図３】クリーニング手段のクリーニングローラ用クリ
ーニングバイアスの作動域を示す図である。

【図４】転写残トナーの現像手段への回収方法を示す図
である。

【図５】クリーニング手段の構造の第１の例を示す側断
面図である。

【図６】クリーニング手段の構造の第２、第３の例を示
す断面図である。

【図７】異物除去の第１の例を示す図である。

【図８】異物除去の第２の例を示す図である。

【図９】トナー排出用部材を示す図である。

【図１０】トナー排出用部材とトナー均し用部材とを併
用する例を示す図である。

【符号の説明】

１０感光体ドラム１１スコロトロン帯電器１２露光光学系１３現像器１００，２００，３００，４００，５００クリーニン
グ装置１１０，１２０，１３０クリーニングローラ１１１，２１１，３１１トナー均し用板４１１トナー排出用板Ｅ１クリーニングローラ用クリーニングバイアスＥ２トナー排出電極バイアスＳ１１，Ｓ１２滞留部Ｓ２１，Ｓ２２空間部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＧ０３Ｇ 21/00 ３７２

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像形成体の外周面に帯電手段、像露光手
段及び現像手段を配設し、前記像形成体に対し帯電、像
露光及び反転接触現像を行い前記像形成体上にトナー像
を形成し、前記トナー像を転写材上に転写した後、前記
像形成体と当接し当接部において前記像形成体と同方向
に回転するローラ状のクリーニング手段により前記像形
成体上の転写残トナーをクリーニングする画像形成装置
において、前記クリーニング手段が弾性を有するローラ部材であ
り、画像形成域では前記クリーニング手段へクリーニングロ
ーラ用クリーニングバイアスとしてトナーと逆極性のト
ナー回収バイアスの印加により前記クリーニング手段上
に前記転写残トナーを一旦回収し、非画像形成域では前記クリーニング手段にクリーニング
ローラ用クリーニングバイアスとしてトナーと同極性の
トナー排出バイアスの印加により前記クリーニング手段
上のトナーを前記像形成体上に排出し、前記帯電手段による再帯電と前記現像手段によるクリー
ニング用現像バイアスとにより前記像形成体上の排出ト
ナーを前記現像手段へと回収するもので、前記クリーニング手段へ前記転写残トナーを回収する工
程において、前記像形成体を光除電すると共に、前記ク
リーニング手段より前記像形成体に前記転写残トナーを
排出する工程において、前記像形成体を光除電すること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記現像手段に用いられる現像剤のトナ
ーが球形トナーであることを特徴とする請求項１に記載
の画像形成装置。
【請求項３】像形成体の外周面に帯電手段、像露光手
段及び現像手段を配設し、前記像形成体に対し帯電、像
露光及び反転接触現像を行い前記像形成体上にトナー像
を形成し、前記トナー像を転写材上に転写した後、前記
像形成体と当接し当接部において前記像形成体と同方向
に回転するローラ状のクリーニング手段により前記像形
成体上の転写残トナーをクリーニングする画像形成装置
において、前記クリーニング手段が弾性を有するローラ部材であ
り、画像形成域では前記クリーニング手段へクリーニングロ
ーラ用クリーニングバイアスとしてトナーと逆極性のト
ナー回収バイアスの印加により前記クリーニング手段上
に前記転写残トナーを一旦回収し、非画像形成域では前記クリーニング手段にクリーニング
ローラ用クリーニングバイアスとしてトナーと同極性の
トナー排出バイアスの印加により前記クリーニング手段
上のトナーを前記像形成体上に排出し、前記帯電手段による再帯電と前記現像手段によるクリー
ニング用現像バイアスとにより前記像形成体上の排出ト
ナーを前記現像手段へと回収するもので、前記クリーニング手段に用いられるローラ状回転部材の
回転速度は前記像形成体の回転速度と１〜１０％の速度
差を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】前記現像手段に用いられる現像剤のトナ
ーが球形トナーであることを特徴とする請求項３に記載
の画像形成装置。
【請求項５】像形成体上に付着した転写残トナーを、
前記像形成体と当接し前記像形成体との当接部において
前記像形成体と同方向に回転するローラ状のクリーニン
グ手段に一旦回収後、再度像形成体上に排出する画像形
成装置において、前記クリーニング手段に当接するトナー均し用部材を設
けることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】前記トナー均し用部材と前記クリーニン
グ手段との間に滞留部を設け、前記滞留部の側部に前記
滞留部よりクリーニングトナー内の異物を落下させる空
間を設けることを特徴とする請求項５に記載の画像形成
装置。
【請求項７】像形成体上に付着した転写残トナーを、
前記像形成体と当接し前記像形成体との当接部において
前記像形成体と同方向に回転するローラ状のクリーニン
グ手段に一旦回収後、再度像形成体上に排出する画像形
成装置において、前記クリーニング手段に当接するトナー排出用部材が前
記クリーニング手段と前記像形成体との接触位置より前
記クリーニング手段の回転方向上流側で且つ先端を前記
像形成体側に向けて配置され、排出時には前記トナー排
出用部材と前記クリーニング手段との間に振動電界を印
加し、回収時には前記振動電界を停止することを特徴と
する画像形成装置。
【請求項８】排出時、前記クリーニング手段にはトナ
ーと同極性の直流電圧を印加し、前記トナー排出用部材
には交流電圧を印加することを特徴とする請求項７に記
載の画像形成装置。
【請求項９】回収時、前記クリーニング手段にはトナ
ーと逆極性の直流電圧を印加し、前記トナー排出用部材
はフローティングとすることを特徴とする請求項７に記
載の画像形成装置。