JPH117223A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像形成装置の感光体ユニットにおいて、メ
モリ除去ブラシにトナーが付着することを防止し、感光
体の残留メモリの除去作用を良好に行い得るようにす
る。 【解決手段】 感光体ユニット２０に配置する感光体２
１に対しては、一様な帯電を行う帯電ローラ２２と、残
留メモリの除去を行うメモリ除去ブラシ２３とを配置
し、現像器の現像ローラと転写ローラ２６とを各々の電
圧印加手段に接続して設ける。前記装置において、コピ
ーサイクル終了後に、転写ローラの電位を維持し、現像
バイアスをプラスに変更し、前記ブラシと帯電ローラを
アースに接続すると、メモリ除去ブラシに付着している
トナーは、感光体を介して現像ローラに移転される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、クリーニング装置
を設けない画像形成装置のプロセス装置において、感光
体に対応させて配置するブラシ状の部材からトナーを除
去する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般の電子写真方式を用いた画像形成装
置においては感光体ドラムや、感光体ベルト等の感光体
を用いており、前記感光体を一様に帯電させる帯電器、
感光体の表面に光を照射して静電潜像を形成するための
露光装置、その静電潜像にトナーを付着させてトナー画
像を形成させる現像器、および、感光体に形成したトナ
ー画像を用紙に転写する転写器としての転写ローラを備
えている。前記現像器においては、トナー容器内部でト
ナーを攪拌しながら送り出す攪拌器（アジテータ）と、
感光体に対してトナーを供給するための現像ローラを配
置しており、前記現像ローラではブレードによりローラ
の表面にトナーの薄層を形成させ、感光体に形成した静
電潜像に向けてトナーの供給の動作を良好に行わせる。

【０００３】そして、前記感光体に形成した静電潜像に
対して、トナーを付着させることによりトナー画像が形
成され、そのトナー画像を用紙に転写する際には、転写
コロトロンを用いてコロナ放電により行っている。ま
た、感光体から用紙にトナー画像を転写した後で、前記
ドラムの表面に残留するトナーは、コロトロンからの放
電により付着力を弱めてから、ブレードやブラシ状の部
材により掻き取り、回収トナー収容容器に貯留させ、前
記トナー回収用の容器を定期的に交換するようにしてい
る。ところが、前述したようなトナーを回収する方式の
画像形成装置では、クリーニング装置を感光体に対応さ
せて配置する必要があるために、その装置の設置スペー
スを装置内部に必要とすることの他に、クリーニング装
置のブレード等のメンテナンスが面倒である等の問題が
ある。

【０００４】そこで、前述したようなクリーニング装置
の問題を解消するために、クリーナレス画像形成装置を
設けることが提案されている。前記クリーナレス画像形
成装置においては、用紙にトナー画像を転写した後で、
感光体の表面に残留するトナーを、現像器に戻して再び
使用するようにしているもので、クリーニング装置を装
備せずに装置を構成することができるために、画像形成
装置のプロセス装置の構造を簡素化できるという特徴が
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記クリーナレス画像
形成装置においては、感光体に残留するトナーを除去す
るためには、コロトロンからの放電によりトナーの感光
体に付着する電位を変化させる手段を用いているために
コロトロンによるオゾンが発生する問題を解消すること
ができない。これに対して、帯電ローラまたはブラシを
用いる場合には、放電現象を用いないのであるから、オ
ゾンの問題を解消することが可能である。また、トナー
画像を用紙に転写した後で、感光体の表面に残留するト
ナーの付着力を弱めるためのメモリ除去ブラシを用いる
こと、および、トナー画像を用紙に転写する位置でも転
写コロトロンに代えて、転写ローラを使用すること等も
考えられている。

【０００６】ところが、前記メモリ除去ブラシは常時感
光体に接触するものであり、帯電用のローラ部材でも用
紙の切れ目の部分では感光体に接する状態で、それぞれ
の放電作用を行うものであるから、前記メモリ除去ブラ
シの表面がトナーにより汚れやすいという別の問題が発
生する。そして、前記メモリ除去ブラシや帯電部材の表
面が汚れると、それ等の部材での帯電能力が低下するた
めに、画像の白地が汚れてくる等の問題も発生するため
に、コピーの品質が低下する欠点がでる。

【０００７】本発明は、前述したような感光体に接する
メモリ除去ブラシや帯電部材の汚れの問題を解消するも
ので、メモリ除去ブラシや帯電部材に対するクリーニン
グの動作を、各部材に対する印加電圧と電位とを制御す
るのみで行い得るような画像形成装置を提供することを
目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、感光体に対応
させて、帯電部材とメモリ除去ブラシとを設けた感光体
ユニットに関する。本発明の請求項１においては、画像
転写プロセスの後で、画像転写部材をプラスに維持し帯
電部材とメモリ除去ブラシとをアースに接続し、前記帯
電部材もしくはメモリ除去ブラシに付着残留するトナー
を感光体に戻す動作を行うことを特徴とする。したがっ
て、感光体に対して転写ローラから印加されるプラスの
電位により、帯電部材もしくはメモリ除去ブラシに付着
残留するトナーを感光体に向けて移転させ、感光体から
現像器に向けて移転させる作用を促進できる。

【０００９】請求項２の発明では、前記感光体ユニット
において、現像器の電位をプラスに設定して、感光体に
回収されたトナーを現像器に戻すことを特徴とする。そ
して、現像器の現像ローラに対するトナーの移転作用を
より良好に行わせることができる。請求項３の発明で
は、前記帯電部材もしくはメモリ除去ブラシに残留する
トナーの除去の動作を、コピー作成の前段階処理時およ
び／または後段階処理時に行うことを特徴とする。した
がって、前記帯電部材もしくはメモリ除去ブラシに残留
するトナーの除去の動作を、定期的に行うことにより、
コピーの汚れの増加を防止でき、コピーの品質を向上さ
せることが可能になる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の画像形成装置の
全体の構成を、図１にしたがって説明する。画像形成装
置１には、その本体の下部に給紙カセット２を装着して
給紙を行う手段を設けている。前記給紙カセット２には
用紙を載置して揺動するボトムプレート２ａと、用紙の
分離を行うための分離爪２ｂとを設けている。また、給
紙カセットからの給紙のためにピックアップローラ３を
設けており、前記ローラ３としては、半月ローラを用い
ている。前記給紙カセットから送り出した用紙を案内す
る用紙搬送路には、搬送ローラ装置４、５を配置し、転
写ローラ２６による画像転写部の下流部には定着装置２
８を設けて、排出ローラ装置２９を介してコピーを排出
させるようにする。そして、用紙の搬送に際して、前記
搬送ローラ装置により感光体２１に形成されるトナー画
像にタイミングを合わせて用紙を送り、転写ローラ２６
から電圧を印加することにより、感光体に形成したトナ
ー画像を用紙に転写するように構成している。

【００１１】本実施例に示す画像形成装置においては、
給紙カセット２からの用紙搬送路の途中の部分に、装置
本体の側板７を開閉可能に設けて、用紙搬送路での紙詰
り等が生じた際に、側板と一体に設けたガイド板を開い
てジャム処理を行う際等に使用する。また、前記側板７
の上部分に設けた開口を介して手差しトレイ６を設け
て、その給紙路に対応させて手差し給紙ローラ８を配置
し、レジストローラ装置５に向けて用紙を送る別の給紙
系統を構成している。さらに、前記用紙搬送路には、用
紙の検知のためのセンサＳ１、Ｓ２等を配置して、前記
センサの検知情報を用いて用紙搬送路内における用紙の
搬送の制御を行う。

【００１２】前記画像形成装置本体において、そのフレ
ームの上部に配置するプロセスユニットは、現像器ユニ
ット１０と感光体ユニット２０とを組み合わせて構成し
ているもので、前記プロセスユニットを構成する２つの
ユニット１０、２０は、装置本体の上部に設けた上蓋部
材９を支点９ａを介して開いた状態で、上側に向けて取
出すことができるように設けられている。また、前記上
蓋部材９には、感光体に対して画像の書き込みを行うた
めの画像書き込み装置２５を取り付けており、前記上蓋
部材９を閉じた状態で、感光体２１に対する画像書き込
み装置の書き込み位置に自動的に設定される。

【００１３】前記プロセスユニットに設ける現像器ユニ
ット１０は、１成分トナーを収容するトナー容器１１内
でトナーの攪拌を行う攪拌器１２と、感光体に対応させ
て配置する現像ローラ１４、および、前記現像ローラ１
４に対してトナーを帯電させながら供給する供給ローラ
１３と、現像ローラ１４の表面に付着させたトナーを薄
層として形成するブレード１５とを配置している。前記
供給ローラ１３と現像ローラ１４とは、圧接される状態
で同一方向に駆動されることにより、２つのローラの間
でトナーを摩擦により帯電させ、現像ローラの表面にト
ナーを付着させるようにする。そして、前記現像ローラ
１４の表面に付着されたトナーはブレード１５により一
定の厚さの薄層として形成され、感光体２１に対する現
像位置に向けて露出される。

【００１４】前記現像器ユニットと組み合わせられる感
光体ユニット２０では、感光体２１と、前記感光体に対
して一様な帯電を行わせるための帯電ローラ２２とメモ
リ除去ブラシ２３とを設けており、前記感光体２１は本
体フレームのアースに接続されて接地されている。ま
た、前記感光体ユニット２０のフレームの下部にはシー
ルを設け、フレームの内部で発生するトナークラウドが
画像転写部に漏れ出すことがないようにする。

【００１５】前述したように構成してなるプロセスユニ
ットにおいて、現像器ユニット１０に設ける供給ローラ
１３は、軸にスポンジ状の導電性を有する弾性体または
導電性の繊維を有する植毛体を所定の厚さで設けた弾性
体ローラとして構成することができる。そして、前記供
給ローラ１３の軸には、図示を省略した給電部材から、
−６００〜−７００Ｖ、望ましくは−６５０Ｖ前後の値
のバイアス電圧が印加される。また、前記現像ローラ１
４はステンレス等の金属製のローラ軸に、導電性のゴム
（シリコンゴム、ウレタンゴム、ＮＢＲ）を所定の厚さ
で被覆したもので構成されているもので、そのローラ表
面を平滑なものとして構成する。前記現像ローラ１４に
対しては、−３００〜−４００Ｖ、望ましくは−３５０
Ｖ前後の値のバイアス電圧が印加される。また、前記現
像ローラ１４に対して配置するブレード１５は、現像ロ
ーラ１４の表面に形成するトナーの薄層の均一に設定す
るためのものであり、ウレタン樹脂シートまたはステン
レス製の板部材からなるバネ性を有するものとして構成
する。そして、前記ブレード１５に対しては、−６００
Ｖ〜−７００Ｖの範囲、望ましくは−６５０Ｖ前後の値
のバイアス電圧が印加される。

【００１６】前記供給ローラ１３と現像ローラ１４との
軸芯間距離は、２つのローラの半径の合計よりも若干小
さく設定されており、両ローラを同一方向（矢印Ｘ方
向）に回転させることにより、両ローラの接触部では圧
接されながら反対方向に摺動される状態となる。そし
て、両ローラの摩擦作用と各々のローラに印加されてい
る電圧の差により、両ローラ間でトナーが帯電されると
ともに、現像ローラ１４の表面にトナーが付着される。
さらに、前記現像ローラ１４の表面に付着されたトナー
をブレード１５により均一な厚さに形成して感光体に向
けて露出させ、感光体に形成された静電潜像にトナーを
移転させてトナー画像を形成する。

【００１７】前記現像器ユニット１０に組み合わせて配
置する感光体ユニット２０には、感光体２１と、表面が
植毛部材等により構成されるブラシローラのような帯電
ローラ２２と、トナー画像を用紙に転写した後で感光体
表面に残留するトナーを掻き乱すためのメモリ除去ブラ
シ２３とを設けている。そして、感光体２１に対して画
像書き込み装置２５を配置して画像の書き込みを行うと
ともに、感光体に形成したトナー画像を転写ローラ２６
から印加する電圧により用紙に転写する。

【００１８】前記画像書き込み装置２５はＬＥＤアレイ
ヘッドより構成されるもので、画像情報出力装置からの
情報にもとづいて、ＬＥＤを発光させて感光体に光を照
射する。前記感光体２１の表面はアースされた光導電体
よりなるもので、帯電ローラ２２により−６００Ｖ〜−
８００Ｖの帯電が行われ、画像書き込み装置２５より光
が照射された部位、すなわち画像情報の黒に対する部分
の電位が−８０Ｖ程度以下となり、光の照射部位と非照
射部位（画像情報の白に対応する部分）とで電位差が生
じ、画像情報に対応する静電潜像が形成される。また、
前記メモリ除去ブラシ２３は、フアーブラシのような非
常に柔らかい導電性のブラシ部材により構成されるもの
で、＋３００Ｖ程度の電圧が印加されて、感光体表面に
残留するトナーの帯電電位を変えて付着力を弱めるとと
もに、前記ブラシによりトナーを掻き乱して分散させ、
現像ローラに向けて移転され易いようにする。

【００１９】前記感光体に形成される静電潜像に対し
て、現像ローラ１４の表面に付着している略−３５０Ｖ
に帯電しているトナーが接すると、トナーは感光体２１
の表面の光照射部位に吸引され、感光体の表面にはトナ
ー画像が形成される（反転現像）。前記トナー画像の転
写位置では、用紙の裏面から転写ローラ２６により＋５
００〜＋３ｋＶのバイアス電圧が印加されることによっ
て、用紙にトナー画像が転写される。前記トナー画像が
転写された用紙は、感光体の回転により定着器１８に向
けて送られる。また、前記トナー画像を用紙に転写した
後で、感光体の表面に残留するトナーは、メモリ除去ブ
ラシ２３により掻き乱されて感光体の表面に分散される
とともに、帯電ブラシ２２により感光体の表面の帯電と
同じ電位に帯電される。そして、感光体が現像ローラ１
４に接する位置で、両者の間の電位差により現像ローラ
１４側に移転され、容器部から新たに供給されるトナー
に混合されて再使用される。

【００２０】

【実施例】前記感光体ユニット２０の各構成部材は、図
２に詳細に示されるように配置されるもので、感光体２
１に対して現像器の現像ローラ１４が接しており、感光
体に形成された静電潜像に対してトナーを付着させる。
前記感光体２１の帯電部に配置される帯電ローラ２２と
メモリ除去ブラシ２３は、それぞれの印加電圧を供給す
る電源に接続されており、感光体に対して所定の値の電
圧を印加する。前記メモリ除去ブラシ２３は、導電性の
フレーム部材２３ａに支持されて、ブラシの先端部を感
光体表面に軽く接触させる状態に配置しており、前記フ
レーム２３ａを介して電圧を印加させるようにする。

【００２１】前記転写ローラ２６に対しても所定の値の
プラス電圧を印加する給電回路を設け、感光体の軸はア
ースに接続している。前記感光体ユニット２０において
は、メモリ除去ブラシ２３の下部にシール部材として、
プラスチック製のシート部材等を配置して、フレーム内
部で発生するトナークラウドがフレームの下部から漏れ
出すことがないようにする。また、帯電ローラ２２の感
光体回転方向下流側に対しても、必要に応じてシール部
材を配置することができる。前記各構成部材に対する電
位の印加回路に対して、コピー作成時には、各電源部材
から各々所定の電圧が印加されて、感光体に帯電させて
から静電潜像を形成し、その静電潜像をトナー画像とし
て可視像化してから、転写ローラ２６からの電圧の印加
により用紙にトナー画像を転写する動作を行う。

【００２２】前記コピー作成時に、トナー画像を用紙に
転写した後で、感光体の表面に残留するトナーを掻き乱
すためのメモリ除去ブラシ２３では、トナーが付着して
汚れが発生し、そのメモリ除去ブラシによるメモリ除去
機能が低下するという問題が発生する。そこで、本発明
においては、図３のタイミングチャートに示すように、
各電圧印加部材に対する電圧印加作用を変更して、メモ
リ除去ブラシに対するトナー除去作用を行わせるように
する。前記図３に示す例において、通常のコピー作成時
には用紙センサが用紙の検知信号にもとづいて、感光体
２１に対する画像の書き込みの動作を行って、転写ロー
ラにより用紙にトナー画像を転写し、残留メモリをメモ
リ除去ブラシ２３により除去する動作を行わせる。

【００２３】前記感光体ユニットにおいて、用紙の後端
部が通過したことをセンサの信号により検知してから、
所定の時間ｔ１経過すると、用紙の後端部が画像転写部
を通過し終えるので、その後時間ｔ２経過後にメモリ除
去ブラシに対するトナー除去の作業をＴ時間の間だけ行
うようにする。前記メモリ除去ブラシに対するトナー除
去作業を行う場合には、感光体の回転を継続し、転写ロ
ーラに対する電圧はそのまま印加し続け、メモリ除去ブ
ラシ２３と帯電ローラ２２は接地（電位を０）するとと
もに、現像器に対するバイアス電圧をプラスに切り換え
る。

【００２４】そして、前述したような電圧印加回路を構
成することにより、メモリ除去ブラシに付着しているト
ナーは、転写ローラによりプラスの弱い電位に帯電され
た感光体に移転し、現像ローラと接する位置で、プラス
の強い電位に帯電している現像ローラに向けて移転する
ことになる。したがって、前記メモリ除去ブラシに対す
るトナー除去作用を所定の時間行うことによって、メモ
リ除去ブラシからは残留トナーを除去することができ、
次のコピー作成サイクルに対しては、メモリ除去ブラシ
に汚れがない状態で対処させることができる。

【００２５】なお、本発明のメモリ除去ブラシ清掃作用
は、コピー作成サイクルの終了の都度行うことができる
が、その他に、コピー作成のサイクルの始めのタイミン
グで行うこともできる。その場合には、画像形成装置の
メインスイッチをオンにしてから、コピー作成の動作の
前の任意の段階で、画像形成装置に設けている制御装置
のプログラムにしたがって、メモリ除去ブラシに対する
トナー除去作業を行わせるようにする。また、前記メモ
リ除去ブラシの清掃作業は、コピーサイクルの前と後の
段階で、任意のタイミングを設定して実施することも可
能であり、一定の枚数のコピー作成毎にメモリ除去ブラ
シ清掃作業を行わせるように、制御装置にその作業のプ
ログラムを設定することが可能である。

【００２６】

【発明の効果】本発明の装置は、前述したように構成し
ているものであるから、画像形成プロセスの後で、画像
転写部材をプラスに維持して帯電部材とメモリ除去ブラ
シとをアースに接続し、前記帯電部材もしくはメモリ除
去ブラシに付着残留するトナーを感光体に戻す動作を行
うので、感光体に対して転写ローラから印加されるプラ
スの電位により、メモリ除去ブラシに付着残留するトナ
ーを感光体に向けて移転させ、感光体から現像器に向け
て移転させる作用を促進できる。また、前記感光体ユニ
ットにおいて、現像器の電位をプラスにして、感光体に
回収されたトナーを現像器に戻す動作を行うことによ
り、現像器の現像ローラに対するトナーの移転作用をよ
り良好に行わせることができる。さらに、前記帯電部材
もしくはメモリ除去ブラシに残留するトナーの除去の動
作を、コピー作成の前段階処理時および／または後段階
処理時に行うプログラムにしたがって行う場合には、前
記帯電部材もしくはメモリ除去ブラシに残留するトナー
の除去の動作を、定期的に行うことにより、コピーの汚
れが増加することを防止でき、コピーの品質を向上させ
ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の画像形成装置の構成を示す説明図で
ある。

【図２】 図１のプロセスユニットと電圧印加装置の構
成の説明図である。

【図３】 電圧印加の動作を示すタイミングチャートで
ある。

【符号の説明】

１ 画像形成装置、 ２ 給紙カセット、 ３
ピックアップローラ、４・５ 搬送ローラ装置、 ９
上蓋部材、 １０ 現像器ユニット、１１ ト
ナー容器、 １２ 攪拌器、 １３ 供給ローラ、
１４ 現像ローラ、 １５ ブレード， ２０
感光体ユニット、２１ 感光体、 ２２ 帯電ロー
ラ、 ２３ メモリ除去ブラシ、２５ 画像書き込
み装置、 ２６ 転写ローラ、 ２８ 定着装置、

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体に対応させて、帯電部材とメモリ
   除去ブラシとを設けた感光体ユニットにおいて、 画像転写プロセスの後で、画像転写部材をプラスに維持
   し帯電部材とメモリ除去ブラシとをアースに接続し、前
   記帯電部材もしくはメモリ除去ブラシに付着残留するト
   ナーを感光体に戻す動作を行うことを特徴とする画像形
   成装置。
2. 【請求項２】 前記感光体ユニットにおいて、現像器の
   電位をプラスに設定して、感光体に回収されたトナーを
   現像器に戻すことを特徴とする請求項１に記載の画像形
   成装置。
3. 【請求項３】 前記帯電部材もしくはメモリ除去ブラシ
   に残留するトナーの除去の動作を、コピー作成の前段階
   処理時および／または後段階処理時に行うことを特徴と
   する請求項１または２に記載の画像形成装置。