JPH02135487A - 画像形成装置における帯電兼クリーニング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は帯電とクリーニングを同一の装置で行わせるよ
うにした画像形成装置における！？！ｉ兼クリーニング
装置に関するものである。

〔従来の技術〕

電子写真複写機、ファクシミリ、レーザプリンタなどの
電子写真法による画像形成装置では、潜像担持体の表面
に対し、帯電、露光を行って静電潜像を形成し、この静
電潜像を現像剤で顕像化して、この顕像を転写媒体へ転
写したのち、転写に供されなかった現像剤を前記表面か
ら除去して、その表面をクリーニングするようにしてい
る。

第１０図は、このような電子写真プロセスによってコピ
ー紙や記録紙を得る方式の画像形成装置の一従来例を示
すものである。

この画像形成装置では、潜像担持体の一構成例であるド
ラム状感光体１の周りに、この回転方向の順に、帯電装
置２．現像装置４．転写装置５及びクリーニング装置６
等がそれぞれ配備されていて、先ず、帯電装置２により
感光体１の表面が一様に帯電させられる。

この帯電面に対し、露光部３において、電子写真複写機
であればアナログ光学像の投影が行われることにより、
また、レーザプリンタなどであれば、デジタル画像処理
された画像データに基づき、光書き込みが行われること
により、感光体表面に静電潜像が形成される。

この静電潜像は現像装置４の現像剤によって顕像化され
、この顕像は転写装置５によって転写媒体としての転写
紙Ｓに転写され、このあと、転写紙Ｓが定着装置７のと
ころを通ってコピー紙又は記録紙として機外へ排出され
る。一方、転写に供されず、感光体１上に残った現像剤
はクリーニング装置６のクリーニングブレード８によっ
て感光体１の表面から除去されて、その表面がクリーニ
ングされ、このクリーニング面が以後の画像形成に供さ
れる。

このような画像形成装置では、感光体表面の帯電手段と
して、従来より一般的に、コロナ放電を行う形式の帯電
装置が用いられており、これはカーボンを被覆した、例
えばタングステンなどの材種のワイヤを設けたものとな
っているのであるが、感光体を前述の如く帯電させるた
めには、そのワイヤに５ＫＶ程度の高い電圧を印加する
必要がある。

また、従来においては、クリーニング装置として、一般
的にブレードやブラシを用いて潜像担持体上の現像剤を
掻き取る方式が採用されていた。

さらに、従来においては、帯電装置とクリーニング装置
とが別個に設けられる方式が一般的に採用されていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

チャージワイヤに高電圧を印加してコロナ放電を行わせ
る帯電装置による場合、そのコワナ放電時に、感光体や
人体にとって好ましくない二酸化窒素系のガスやオゾン
ガスが発生するおそれがある。

また、ブレードを用いたクリーニング装置による場合、
感光体表面に当接しているブレード先端部に欠けなどを
生じると、クリーニング不良が発生し、画像上、黒すじ
などが出て画像品質を著しく低下させる。

さらに、帯電装置とクリーニング装置とを別個に設ける
構成であると、装置のコンパクト化が困難である上、保
全点検等も面倒になり、また、部品点数も多くなってコ
スト高となる。

本発明の目的は、上述の帯電手段やクリーニング手段に
よらずに、同一の手段で、帯電やクリーニングを共に行
えるようにした、冒頭に記載した形式の画像形成装置に
おける帯電兼クリーニング装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は前述の目的を達成するため、潜像担持体の表面
に対し、帯電、露光を行って静電潜像を形成し、該静電
潜像を現像剤で顕像化して、該顕像を転写媒体へ転写し
たのち、転写に供されなかった現像剤を、前記表面から
除去して、その表面をクリーニングするようにした画像
形成装置において、潜像担持体との接触部における移動
速度が潜像担持体の表面の移動速度よりも相対的に速く
なるように回転駆動され、潜像担持体に接触回転すると
き、前記表面の、転写に供されなかった現像剤を、同表
面から静電的に吸引除去して回収すると共に、潜像担持
体の表面を一様に帯電すべく、同表面の、必要とする帯
電電位よりも高い電圧が印加される、少なくとも潜像担
持体との接触部における体積固有抵抗率が１０６乃至１
０１０Ω・口の導電性回転体を設け、且つ、該導電性回
転体の側に回収せしめた現像剤を導電性回転体から除去
して回収する手段を設けた構成を提案する。

〔実施例〕

以下、実施例について図面を参照して説明する。

第１図において、符号１は先にも述べたように潜像担持
体の一例のドラム状の感光体を示し、この感光体１は矢
印方向に回転駆動されるようになっていて、この回転方
向に対して、転写装置５よりも下流側の位置には帯電兼
クリーニング装置１１が設けられている。この帯電兼ク
リーニング装置１１は導電性回転体１２を有し、この部
分で、転写に供されなかった現像剤のクリーニングと、
感光体１の表面の帯電とを行う。

第２図は導電性回転体１２を具体的に示す。ここに示し
た実施例では、導電性回転体１２として、導電性ブラシ
が用いられている。この導電性回転体１２は体積固有抵
抗率が１０６乃至１０１ｏΩ・１程度の導電性ブラシ１
２ａを、巻き付け、貼り付け、植毛等により導電性心金
１２ｂの周りに固着形成したものとなっている。そして
、導電性ブラシ１２ａは感光体１の表面の移動方向と逆
方向に、同表面に接触しつつ回転するようになっている
。

今、仮に本例における感光体１が負（θ）に帯電するも
のであるとして、この場合には、現像剤（トナー）は正
（Φ）に帯電させられて静電潜像の現像に供される。そ
して、この場合には導電性ブラシ１２ａに対して、負極
性（Ｃ））の電圧を電源２０によって印加する。

感光体１上には転写時において、転写に供されなかった
未転写のトナーＴが残されており、これは０に帯電して
いるため、回転する導電性ブラシ１２ａが上記トナーＴ
と出合うＡ部において、そのブラシ１２ａにより静電的
に感光体表面から吸引除去されてブラシ１２ａの側に回
収される。この場合、当該ブラシ１２ａは当該トナーを
掻き取る機能も同時に達成するため、クリーニング効果
が一層、高められる。

この帯電兼クリーニング装置１１には、導電性回転体１
２の側に回収せしめたトナーを導電性回転体から除去し
て回収するための手段が設けられている。第２図におい
て符号２４で示すものは、この手段の一構成例を成すブ
レード状のトナー回収用の除去部材である。

本例では、かかる除去部材２４が導電性回転体１２を内
設するケース２５自体に一体的に形成されていて、その
除去部材２４は、この部分を導電性ブラシ１２ａが通過
するとき、同ブラシ１２ａに付着した１−ナーを掻き落
として、ケース２５内の排トナー収納部２６内に回収す
る。

一方、かようなりリーニング部Ａよりも、感光体表面の
移動方向上の下流側のＢ部において、ｅ極性の電圧が印
加される導電性ブラシ１２ａにより、感光体の表面が一
様にｅに帯電される。この場合、感光体表面の、必要と
する帯電電位よりも高い電圧が電源２ｏによって導電性
ブラシ１２ａに印加されるようになっている。これは、
その帯電電位と同じ電圧を導電性ブラシ１２ａに印加し
たのでは、必要とする帯電電位を得られなくなるおそれ
があるからである。

第３図に示す実施例は、トナー回収用除去部材として、
導電性ローラ２４Ａを用い、これにスクレーパ２７を当
接させるようにしたものである。

導電性ローラ２４Ａは例えばアルミニウムなどの金属よ
り成っていて、また、スクレーパ２７はリン青銅などの
金属の薄板やポリエステルフィルム板等のものより成っ
ている。

前の実施例と同様に、Φに帯電するトナーを用いるもの
として、導電性ローラ２４Ａには導電性ブラシ１２ａに
印加される電圧（負極性）よりも。

負側に強い負極性の電圧が電源２１によって印加される
ようになっている。一般的に言えば、導電性ローラ２４
Ａへの印加電圧をｖｌとし、導電性ブラシ１２ａへの印
加電圧をｖ２としたとき、■１−Ｖ２＜Ｏとなるように
するのである。このようにすることで、導電性ブラシ１
２ａの方に回収されたトナーは導電性ローラ２４Ａの方
に静電的に移行する。そして、この移行トナーはスクレ
ーパ２７により掻き取られて除去される。

なお、図のように、ケース２５に仕切板２５ａを設ける
と、排出トナー収納部２６内に回収されたトナーを導電
性ブラシ１２ａの方に再付着させないようにすることが
できる。

第４図に示す実施例は、導電性回転体として導電性ロー
ラを用いるようにしたものである。

この導電性ローラ１３は、例えば、ポリウレタン発泡体
にカーボンを分散した導電性発泡体よす成っていて、こ
れにはポリエステルフィルムなどより成るスクレーパ２
４Ｂが当接している。

導電性ローラ１３は感光体１に対し若干喰い込むように
して配設され、電源２０により負極性の電圧が印加され
る。この電圧の大きさは前の例と同じである。

前の例と同様に、Ａ部で感光体１上のトナーＴが静電的
に吸引除去されて回収される。また、Ｂ部で感光体１に
対して帯電が行われる。一方、導電性ローラ１３上に回
収されたトナーはスクレーパ２４Ｂによって除去され、
排トナー収納部２６内に回収される。

第５図に示す実施例は、導電性回転体として導電性ゴム
ローラを用いたものであり、この導電性ゴムローラ１４
は感光体１に接触又は若干量喰い込んでおり、このロー
ラ１４にも、同ローラ上のトナーを除去回収するための
スクレーパ２４Ｂが当接している。そしてこのローラに
も電源２０′によって前述した如き電圧が印加されるよ
うになっている。

導電性回転体として、このような導電性ゴムローラを用
いる場合に、接触余裕度を上げるために若干やわらかめ
の、ＪＩＳＡに基づく硬度が３０度以下のものを使用す
ることが望ましい。ここで接触余裕度というのは、ゴム
ローラが感光体に密接し易い程度のことを言う。

なお、感光体１の線速が速くなる等の理由により、単位
時間当りに、クリーニング部へ導かれるトナーの量が多
く、導電性回転体だけのクリーニング機能が不十分であ
る場合に、例えば、図のようなブレードより成るクリー
ニング補助手段２８を用いるようにしてもよい。

第６図に示す実施例は、導電性発泡体や導電性ゴムなど
より成る導電性ローラ１５，１５を二段にわたって設け
たものであり、導電性ローラが一つのみではクリーニン
グ性及び又び帯電性が不十分である場合に、これに巧く
対応することができる。このような構成は、第２図に示
す導電性ブラシ１２ａを用いる導電性回転体にも適用す
ることができる。結局、いかなる形式の導電性回転体に
も適用することができるのである。

今まで述べた例では、潜像担持体としてドラム状の感光
体を用いたものであるが、第７図は、その潜像担持体と
して符号１′で示すようなベルト状感光体を用いたもの
である。このような感光体を用いると、導電性ローラ１
５の感光体１′に対する接触余裕度がアップするので、
この種の導電性回転体として比較的硬質のローラを用い
ることもできる。

ここで、導電性回転体を代表的に符号１６で表わすもの
として、第８図に示すように、その導電性回転体１６の
回転方向を、この表面の移動方向が感光体１のその移動
方向と同じになるような回転方向としても差しつかえな
い。

然るに、この場合には、導電性回転体１６と感光体１と
の接触部において、感光体１の表面の線速よりも、導電
性回転体１６の表面の線速が大きくなるように、両者の
回転速度を設定する必要がある。今、仮に、これと反対
であるとすると、感光体１上のトナーを導電性回転体１
６の側へ移行させることが能力的に難しくなる上、移行
しないトナーが帯電部Ｂ（第２図、第４図）のところに
いってしまい、感光体に対する帯電を十分に行えなくな
ってしまう。

いずれにしても、導電性回転体を、この表面の移動速度
が感光体の表面の移動速度よりも相対的に速くなるよう
に回転させれば良いのである。

また、導電性回転体を、感光体の表面の移動方向と逆方
向に回転させれば、必然的に、導電性回転体は感光体と
の接触部において、感光体表面の移動速度よりも相対的
に速く回転する。

ところで、導電性回転体としては、少なくとも感光体に
対する接触部における体積固有抵抗率が１０６乃至１０
１０Ω・αの導体であれば良く、これは全ての実施例に
共通しているが、そのうち、１０７から１０”Ω・１程
度の体積固有抵抗率をもつ導体を用いると、その性能を
次の如くさらに有効的に発揮させることができる。

体積固有抵抗率が１０’Ω・■より小さいと、感光体側
に例えばピンホールなどが存在している場合、この部分
でリークを生じ、その周りの部分を絶縁破壊することが
ある。一方、それが１ｏ１１Ω・備より大きいと、帯電
効率が低下するし、また帯電むらを生じ易くなる。１０
’乃至１０ＩｌΩ・ｃｍの体積固有抵抗率の導電性回転
体を用いるようにすることで、そのような不具合を生じ
にくくすることができるのである。

なお、今まで述べた実施例では、例えば、第２図、第３
図に示すように、排トナー収納部２６と導電性回転体１
２とを同一ケース２５内に収めるようにしたものである
が、勿論、両者をユニット的に分割できる構成としても
構わない。また、回収したトナーを当該帯電兼クリーニ
ング装置から現像装置の方へ戻すような構成としても良
い。

この他、導電性回転体として、導電性発泡体ローラや導
電性ゴムローラなどを用いる場合も、スクレーパ２４Ｂ
に代って、第３図に示す導電性ローラ２４Ａを用いるよ
うにしても良い。

また、トナーとしてΦ帯電するものを用いる画像形成装
置の他、トナーとしてθ帯電するものを用いる画像形成
装置にも本発明の適用が可能であることは言うまでもな
い。

ところで、この種の画像形成装置において、現像を反転
現像方式で行うものがある。このような反転現像を行う
画像形成装置では、第９図に示すように、今仮にｅに帯
電する感光体を用いるものとして、露光部３において、
感光体面にレーザドツト光などの点状光が照射されると
、この部分の帯電電荷が消失し、このあと、光の当った
ところにｅに帯電されたトナーＴが付着するようになっ
ている。このようにして現像が行われるのであるが、転
写後において、感光体１上にはｅに帯電した未転写トナ
ーが残されており、これは、−旦、クリーニング前チャ
ージャ１８により極性変換されてΦに帯電される。

その後、電源２０により、先の実施例と同じように、θ
の電圧の印加されている導電性回転体１６によって、Φ
に極性変換されたトナーが導電性回転体１６の側に回収
される。そして、このあと、前の実施例と同様に、導電
性回転体１６により感光体１がｅに一様に帯電させられ
る。

かかる反転現像がなされる画像形成装置において、現像
に供されたトナーについては、反転現像方式でない通常
の現像方式の場合と比して、そのクリーニング性が容易
である上に、露光部自体が現像される方式であるため、
画像とならない他の帯電部に帯電むらを生じても、これ
が画像の方に余り影響することがない。このような点に
鑑み、反転現像方式の画像形成装置においても１本発明
を都合良く適用することができる。

なお、本発明は、潜像担持体として、ドラム状感光体、
ベルト状感光体を用いる画像形成装置や、そのような感
光体以外の潜像担持体を用いる画像形成装置にも広く適
用できることは勿論である。

なお、この種の従来技術として、特公昭６２−２９７８
９号公報、特開昭６０−１０１５７７号公報、特開昭６
２−９４８８４号公報、特開昭６３−１５２７８号公報
等の公知例を挙けることができる。

〔発明の効果〕

本発明の構成によれば、帯電とクリーニングとの両機能
を同一の装置で達成できるので、画像形成装置の一層の
コンパクト化や低コスト化を図ることができる。また、
コロナチャージによる帯電方式でないので、有害なガス
を発生させるおそれもなく、また、クリーニング手段と
しても、ブレード方式によらないので、その欠けなどに
よる黒すじなどが発生しにくくなり、画質を一段と向上
させることができる。さらに、潜像担持体側にピンホー
ルなどの微細な欠損部があっても、その周りを絶縁破壊
するような不具合が発生しにくくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の概略構成図、第２図は上記実
施例の帯電兼クリーニング装置の構成図、第３図は別の
例の帯電兼クリーニング装置の構成図、第４図乃至第６
図は帯電兼クリーニング装置のさらに別の例を各側につ
きそれぞれ示す図、第７図は潜像担持体としてベルト状
感光体を用いた例を示す図、第８図は導電性回転体を感
光体表面の移動方向と同じ方向に回転させる帯電兼クリ
ーニング装置例を示す図、第９図は反転現像方式の画像
形成装置例を示す図、第１０図は従来の画像形成装置例
を示す図である。 １．１′・・・潜像担持体としての感光体１２．１３，
１４，１５，１６・・・導電性回転体２４・・・除去部
材　　２４Ａ・・・導電性ローラ２４Ｂ・・・スクレー
パ 代理人　弁理士　星　野　則　夫 爲

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　潜像担持体の表面に対し、帯電、露光を行って静電潜
   像を形成し、該静電潜像を現像剤で顕像化して、該顕像
   を転写媒体へ転写したのち、転写に供されなかった現像
   剤を、前記表面から除去して、その表面をクリーニング
   するようにした画像形成装置において、 潜像担持体との接触部における移動速度が潜像担持体の
   表面の移動速度よりも相対的に速くなるように回転駆動
   され、潜像担持体に接触回転するとき、前記表面の、転
   写に供されなかった現像剤を、同表面から静電的に吸引
   除去して回収すると共に、潜像担持体の表面を一様に帯
   電すべく、同表面の、必要とする帯電電位よりも高い電
   圧が印加される、少なくとも潜像担持体との接触部にお
   ける体積固有抵抗率が１０＾６乃至１０＾１＾０Ω・ｃ
   ｍの導電性回転体を設け、且つ、該導電性回転体の側に
   回収せしめた現像剤を導電性回転体から除去して回収す
   る手段を設けて成る帯電兼クリーニング装置。