JP2003215999A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置の大型化やコストアップを招かずに、感
光体の十分な機械耐久性を有したまま、感光体フィルミ
ングが発生することのないシステムを提供することがで
きる。 【解決手段】 トナー像を転写した後に潜像担持体上に
残留するトナーを除去・回収するために潜像担持体表面
に当接するクリーニングブレードを備えたクリーニング
装置と、制御部と、を備えた画像形成装置において、ク
リーニング装置は、クリーニングブレード２８Ｃ１の当
接位置よりも潜像担持体２５Ｃの回転方向上流側にて潜
像担持体表面に接触するトナー除去ローラ２８Ｃ２を備
え、制御部は、画像形成動作時にはトナー除去ローラを
潜像担持体と同方向に回転させ、画像形成動作以外の任
意の時に、トナー除去ローラを潜像担持体と逆方向に回
転させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ファクシミリ装置等の電子写真式画像形成装置の改
良に関し、特に、潜像担持体のクリーニング手段として
ブラシローラを併用する場合における従来の不具合を解
決した画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機、ファクシミリ装置、プリンタ、
印刷機等の電子写真方式を用いた画像形成装置において
実行される画像形成処理のひとつに感光体クリーニング
処理がある。感光体クリーニング処理は、潜像担持体で
ある感光体表面に形成されたトナー像を紙などの転写媒
体上に転写した後で感光体表面に残留したトナーを除去
して、以後の画像形成に対する悪影響を解消するための
処理である。この感光体クリーニング処理の方式として
ウレタンゴム等の弾性体により形成されたクリーニング
ブレードを感光体表面に当接し、残留トナーを掻き取る
方式が公知である。また、感光体表面に回転するトナー
除去ローラを当接する方式も公知であり、上記クリーニ
ングブレードと併用、または単独でクリーニング処理が
可能である。

【０００３】ここで、複写機、プリンタ等に広く使用さ
れている電子写真方法に用いられる感光体としては、安
価、大量生産性、無公害性等の利点から、有機系の感光
材料が汎用されてきている。しかしながら、有機系感光
体は無機系感光体と比較して耐摩耗性が低く、耐久性の
点で劣っていた。さらに近年では、電子写真システムの
小型化が望まれるようになり、感光体は小径化を余儀な
くされ、耐摩耗性を主とする機械的耐久性が強く要望さ
れているため、耐摩耗性等の耐久性が低い有機系感光体
にとっては不利な状況となっている。また、感光体を用
いたシステム固有の別の問題点としては、上記耐摩耗性
に関する問題の他に、感光体表面に溶融したトナーが固
着したり、その他の成分が感光体表面に付着してしま
う、いわゆる感光体フィルミングの問題がある。感光体
フィルミングの問題は、感光体摩耗の観点で考えると、
感光体表面の摩耗速度が遅すぎるために発生すると考え
ることができ、摩耗・フィルミング両者のバランスを保
つことにより、感光体を用いた画像形成装置のシステム
を適切に成立させることができる。例えば特許第３０９
３４２２号公報に記載の発明では、感光体表面に２本の
トナー除去ローラであるブラシローラを当接し、一方の
ブラシローラは接触部において移動方向が感光体と同じ
方向となるように回転させ、他方のブラシローラは接触
部において移動方向が逆方向となるように構成されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特許第３０９
３４２２号公報に記載の発明では、感光体周囲に２本の
ブラシローラを設ける必要があり、装置全体の大型化は
避けられない。特に、電子写真方式を用いたフルカラー
画像形成装置のうち、単色画像を形成するシステムを４
個並列に設ける、いわゆるタンデム方式の装置では、各
システムが大型化してしまうと、装置全体の大型化と、
装置本体のコストアップをもたらすため、できるだけ各
システムを小型化する必要がある。装置全体、及び各シ
ステムを小型化するためには、単一のブラシローラにて
感光体の耐久性を維持したまま、フィルミングを発生さ
せない十分なクリーニング性能を維持する必要がある。
ブラシローラを感光体との接触部において移動方向が同
じ方向になるように回転させることで、感光体表面に過
剰な摩擦力を与えず、機械的耐久性を維持することがで
きるが、感光体表面よりトナー、及び異物などをクリー
ニングする性能は劣ってしまう。また、ブラシローラを
感光体との接触部において移動方向が逆方向になるよう
に回転させると、クリーニング性能は優れるが、潜像担
持体側の耐久性を維持することができない。上記２つの
相反する要求を満たすために、例えば所定の回転方向
で、ブラシローラの材質・繊維径・植毛密度などの条件
を所定値に限定することにより、ある程度クリーニング
性能と耐久性のバランスを確保することが可能ではある
が、これらの設定条件は雰囲気の温湿度環境・紙種など
に左右される変動要素を含んでいるため、仮に各種条件
を一定に限定したとしても、周辺環境等の変動により悪
影響を受けてクリーニング性能が低下することは避けら
れない。本発明の目的は、従来の潜像担持体及びこれ用
いる画像形成装置における問題に鑑みてなされたもので
あり、装置の大型化やコストアップを招かずに、感光体
の十分な機械的耐久性を維持したまま、感光体フィルミ
ングが発生することのないシステムを提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１の発明は、静電潜像を担持する潜像担持体
と、該静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する
現像装置と、該潜像担持体上のトナー像を転写材上に転
写する転写装置と、トナー像を転写した後に潜像担持体
上に残留するトナーを除去・回収するために潜像担持体
表面に当接するクリーニングブレードを備えたクリーニ
ング装置と、制御部と、を備えた画像形成装置におい
て、前記クリーニング装置は、クリーニングブレードの
当接位置よりも潜像担持体の回転方向上流側にて潜像担
持体表面に接触するトナー除去ローラを備え、前記制御
部は、画像形成動作時にはトナー除去ローラを潜像担持
体と同方向に回転させ、画像形成動作以外の任意の時
に、トナー除去ローラを潜像担持体と逆方向に回転させ
ることを特徴とする。この発明によれば、画像形成動作
時には、トナー除去ローラを潜像担持体と同じ方向に回
転させるので、過剰な摺擦力により潜像担持体表面を擦
過、損傷、摩耗させることなく、付着したトナー、異物
を除去することができる一方で、画像形成動作以外の任
意の時期、例えば所定枚数の画像形成を終了した時期等
に潜像担持体を通常の回転方向へ空回りさせながら（或
いは、停止させつつ）、潜像担持体の通常の回転方向と
は逆方向へトナー除去ローラを回転させるので、フィル
ミングを起こしている付着トナー等を的確に除去するこ
とが可能となる。その結果、クリーニング性を向上しな
がらも、潜像担持体の耐久性の低下を防止することが可
能となる。

【０００６】請求項２の発明は、請求項１において、前
記トナー除去ローラは、導電性を有する弾性部材により
構成されることを特徴とする。トナー除去ローラを導電
性材料により構成することにより、トナー除去効率を高
めることができる。請求項３の発明は、請求項１又は２
において、前記トナー除去ローラは、導電性ブラシロー
ラであることを特徴とする。トナー除去ローラを導電性
を有したブラシローラにより構成することにより、付着
したトナーを除去してブラシ側に付着させる効果を高め
ることができる。請求項４の発明は、請求項１、２又は
３において、前記導電性ブラシローラに所定の直流バイ
アスが印加されていることを特徴とする。直流バイアス
を印加することにより、帯電して強固に付着したトナー
も容易に除去することができる。請求項５の発明は、請
求項１、２、３、又は４において、前記導電性ブラシロ
ーラが接地されていることを特徴とする。接地した導電
性ブラシローラを用いることにより、帯電したトナーを
中性にして除去を容易化することができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図面に示した実施の形態例
により、本発明を説明する。図１は、本発明の実施形態
に係る画像形成装置の一つを示す図であり、同図に示す
画像形成装置は、フルカラー画像を形成可能な複写機あ
るいはプリンタである。なお、本発明の適用対象となる
画像形成装置には、図示説明するカラー画像形成装置の
みならず、単一色の画像を対象とする複写機、プリン
タ、ファクシミリ装置等も勿論含まれる。図１に示した
フルカラー画像形成装置２０は、原稿画像に応じた各色
毎の画像を形成する作像装置２１Ｃ、２１Ｙ、２１Ｍ、
２１ＢＫと、各作像装置２１Ｃ、２１Ｙ、２１Ｍ、２１
ＢＫに対向して配置された転写装置（転写ベルト及び転
写ローラ）２２と、各作像装置２１Ｃ、２１Ｙ、２１
Ｍ、２１ＢＫと転写装置２２とが対向する転写領域に各
種シート状媒体（転写材）を供給するシート状媒体供給
手段としての手差しトレイ２３及び給紙カセット２４
と、手差しトレイ２３及び給紙カセット２４から夫々搬
送されてきたシート状媒体を作像装置２１Ｃ、２１Ｙ、
２１Ｍ、２１ＢＫによる作像のタイミングに合わせて供
給するレジストローラ３０と、転写領域において転写後
のシート状媒体の定着を行う定着装置１と、を備えてい
る。この画像形成装置２０は、一般にコピー等に用いら
れる普通紙と、ＯＨＰシートや、カード、ハガキといっ
た９０Ｋ紙、坪量約１００ｇ／ｍ^２相当以上の厚紙や、
封筒等の熱容量が大きないわゆる特殊シートの何れをも
シート状媒体として用いることが可能である。各作像装
置２１Ｃ、２１Ｙ、２１Ｍ、２１ＢＫは、それぞれシア
ン、イエロー、マゼンタ、ブラックの各色の現像を行う
ものであり、用いるトナーの色が異なるが、各作像装置
の構成は同様であるから、ここでは便宜上、シアン作像
装置２１Ｃの構成を各作像像装置２１Ｃ、２１Ｙ、２１
Ｍ、２１ＢＫの代表例として説明する。シアン作像装置
２１Ｃは、感光体ドラム２５Ｃの回転方向Ａに沿って順
に配置されている帯電装置２７Ｃ、現像装置２６Ｃ、ク
リーニング装置２８Ｃを有し、帯電装置２７Ｃと現像装
置２６Ｃとの間で露光光２９Ｃを受ける周知の構成が用
いられる。図１に示す画像形成装置２０は、転写装置２
２を斜めに配置しているので、水平方向での転写装置２
２の占有スペースを小さくすることができる。各作像装
置２１Ｃ、２１Ｙ、２１Ｍ、２１ＢＫは、図２、図３の
拡大断面図に示す如きユニット構成とされて画像形成装
置２０内に装備されている。図２に示す作像装置ユニッ
ト２１Ｃには、感光体ドラム２５Ｃ（便宜上、作像装置
２１Ｃを対象として説明するので、符号は作像装置２１
Ｃに関連する２５Ｃで示す）、帯電装置２７Ｃ、クリー
ニング装置２８Ｃが配置されている。

【０００８】図２において、クリーニング装置２８Ｃ
は、感光体ドラム２５Ｃに先端縁で接触して残留トナー
を掻き落とすクリーニングブレード２８Ｃ１と、感光体
２５Ｃからトナーを捕獲するとともにクリーニングブレ
ード２８Ｃ１によって掻き落とされたトナーを回収する
ブラシローラ（トナー除去ローラ）２８Ｃ２と、ブラシ
ローラ２８Ｃ２によって回収されたトナーを図示しない
廃トナー収容部に向けて搬送するためのスクリューオー
ガからなる廃トナー搬送手段２８Ｃ３と、で構成されて
いる。なお、トナー除去ローラは、ブラシローラ以外の
ローラであってもよい。ブラシローラ（トナー除去ロー
ラ）２８Ｃ２は、図示しない制御部によって制御される
図示しないモータによって回転駆動され、平常の画像形
成時は図２の中矢印Ｂ方向で示すように感光体ドラム２
５Ｃとの接触部において、感光体２５Ｃと同方向に回転
駆動されている。このように平常の画像形成時には通常
の残留トナー除去動作を実施している。そして、所定の
周期、例えば画像形成装置２０での画像形成枚数が２０
０枚を超えた最初の印刷命令終了時点で、画像形成装置
２０の動作モードが通常モードからフィルミング除去モ
ードに移行し、感光体ドラム２５Ｃとは別の駆動源にて
駆動されているブラシローラ２８Ｃ２が、図３中の矢印
Ｃ方向で示すように感光体ドラム２５Ｃとの接触部にお
いて、感光体ドラム２５Ｃの回転方向とは反対方向に回
転駆動され、感光体ドラム２５Ｃ表面に付着した、トナ
ー、その他の異物を除去する。つまり、フィルミング除
去モードは、画像形成動作以外の時に感光体ドラム２５
Ｃを回転させながら、ブラシローラ２８Ｃ２を逆方向Ｃ
へ回転させるモードである。ブラシローラ２８Ｃ２を構
成するブラシ（植毛）は導電性繊維により形成されてお
り、図示しないバイアス印加手段から所定のバイアスが
印加されるか、或いは接地されている。バイアスを印加
する際の電圧値などは使用するシステム、及びトナー等
に応じて適宜設定することが可能である。導電性繊維か
ら成るブラシローラに直流バイアスを印加することによ
って、帯電したトナー、異物を容易に除去することが可
能となる。また、ブラシローラを接地することによって
も同様に帯電したトナー、異物を容易に除去することが
可能となる。

【０００９】

【発明の効果】本発明によれば、クリーニング用部品の
点数増大による装置の大型化やコストアップを招かず
に、感光体の十分な機械耐久性を有したまま、感光体フ
ィルミングが発生することのないシステムを提供するこ
とができる。請求項１の発明によれば、画像形成動作時
には、トナー除去ローラを潜像担持体と同じ方向に回転
させるので、過剰な摺擦力により潜像担持体表面を擦
過、損傷、摩耗させることなく、付着したトナー、異物
を除去することができる一方で、画像形成動作以外の任
意の時期、例えば所定枚数の画像形成を終了した時期等
に潜像担持体を通常の回転方向へ空回りさせながら（或
いは、停止させつつ）、潜像担持体の通常の回転方向と
は逆方向へトナー除去ローラを回転させるので、フィル
ミングを起こしている付着トナー等を的確に除去するこ
とが可能となる。その結果、クリーニング性を向上しな
がらも、潜像担持体の耐久性の低下を防止することが可
能となる。請求項２の発明によれば、トナー除去ローラ
を導電性材料により構成することにより、トナー除去効
率を高めることができる。請求項３の発明によれば、ト
ナー除去ローラを導電性を有したブラシローラにより構
成することにより、付着したトナーを除去してブラシ側
に付着させる効果を高めることができる。請求項４の発
明によれば、ブラシローラに直流バイアスを印加するこ
とにより、帯電して強固に付着したトナーも容易に除去
することができる。請求項５の発明によれば、接地した
導電性ブラシローラを用いることにより、帯電したトナ
ーを中性にして除去を容易化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態によるクリーニング装置及
び潜像担持体を適用した画像形成装置の一例を説明する
ための模式図である。

【図２】図１に示した画像形成装置での作像装置ユニッ
トを示す模式図である。

【図３】図２に示した作像装置ユニットにおいて、ブラ
シローラの回転方向を変更した状況を示す動作説明図で
ある。

【符号の説明】

２０：画像形成装置、２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｙ、２１Ｂ
Ｋ：作像装置、２５Ｃ、２５Ｍ、２５Ｙ、２５ＢＫ：潜
像担持体である感光体ドラム、２７Ｃ、２７Ｍ、２７
Ｙ、２７ＢＫ：帯電装置、２８Ｃ、２８Ｍ、２８Ｙ、２
８Ｋ：クリーニング装置、２８Ｃ１、２８Ｍ１、２８Ｙ
１、２８Ｋ１：クリーニングブレード、２８Ｃ２、２８
Ｍ２、２８Ｙ２、２８Ｋ２：ブラシローラ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静電潜像を担持する潜像担持体と、該静
   電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置
   と、該潜像担持体上のトナー像を転写材上に転写する転
   写装置と、トナー像を転写した後に潜像担持体上に残留
   するトナーを除去・回収するために潜像担持体表面に当
   接するクリーニングブレードを備えたクリーニング装置
   と、制御部と、を備えた画像形成装置において、 前記クリーニング装置は、クリーニングブレードの当接
   位置よりも潜像担持体の回転方向上流側にて潜像担持体
   表面に接触するトナー除去ローラを備え、 前記制御部は、画像形成動作時にはトナー除去ローラを
   潜像担持体と同方向に回転させ、画像形成動作以外の任
   意の時に、トナー除去ローラを潜像担持体と逆方向に回
   転させることを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記トナー除去ローラは、導電性を有す
   る弾性部材により構成される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】 前記トナー除去ローラは、導電性ブラシ
   ローラであることを特徴とする請求項１、又は２に記載
   の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記導電性ブラシローラに所定の直流バ
   イアスが印加されていることを特徴とする請求項１、２
   又は３に記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記導電性ブラシローラが接地されてい
   ることを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載の画
   像形成装置。