(57)【要約】【課題】転写後の残留トナーを帯電させても、像担持体表面の膜減りを抑制して耐久性を向上する。【解決手段】転写後に感光体２上に付着する残留トナークリーニング用帯電器１０でトナーと同極性に帯電される。また、これと同時に、第１および第２除電器１１,１２で感光体２の第１および第２除電幅が露光され、除電される。これにより、クリーニング用帯電器１０による帯電動作と、第１および第２除電器１１,１２による露光動作が同時に行われる。クリーニング用帯電器１０によって電荷が付与された残留トナーは、トナーと逆極性のバイアス電圧が印加されているクリーニング部材９で感光体２から回収される。これにより、トナーの帯電時に感光体が帯電されても第１および第２除電器１１,１２で除電されるので感光体２の膜減りが低減する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
転写後の像担持体に残留する残留トナーを帯電するクリーニング用帯電器と、前記クリーニング用帯電器による帯電と同時に前記像担持体の前記クリーニング用帯電器による帯電幅の少なくとも一部を露光することで除電する除電器と、バイアス電圧が印加されて、前記クリーニング用帯電器によって帯電された残留トナーを回収するクリーニング部材とを少なくとも備えていることを特徴とする像担持体のクリーニング装置。
【請求項２】
前記クリーニング用帯電器は、トナーと同極性の前記電荷を前記残留トナーに付与することを特徴とする請求項１記載の像担持体のクリーニング装置。
【請求項３】
前記除電器は、少なくとも前記クリーニング用帯電器より前記像担持体の回転方向上流側から前記像担持体を露光することを特徴とする請求項１または２記載の像担持体のクリーニング装置。
【請求項４】
前記除電器は、前記クリーニング用帯電器の背後より前記像担持体を露光することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１記載の像担持体のクリーニング
【請求項５】
前記クリーニング部材は、トナーと逆極性のバイアス電圧を印加されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１記載の像担持体のクリーニング装置。
【請求項６】
静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電装置と、前記像担持体に静電潜像を書き込む露光装置と、前記像担持体上の静電潜像をトナーで現像して前記像担持体上にトナー像を形成する現像装置と、前記像担持体上のトナー像を転写する転写装置と、前記像担持体上の転写残りのトナーを除去するクリーニング装置とを少なくとも備え、
前記クリーニング装置は請求項１ないし５のいずれか１記載のクリーニング装置であることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転写後に像担持体に残留する残留トナーをバイアス電圧で回収する像担持体のクリーニング装置と、このクリーニング装置を備えた、静電複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真装置からなる画像形成装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置において、転写後の感光体上の残留トナーに電荷を付与し、この残留トナーをクリーニングブラシで回収するクリーニング装置が提案されている（例えば、特許文献１等参照）。この特許文献１に記載のクリーニング装置は、クリーニングブラシより感光体の回転方向上流側近傍に電荷付与部材を備えている。
【０００３】
そして、電荷付与部材で残留トナーに電荷を付与してこの残留トナーの電位を制御することで、クリーニングブラシの静電吸着力を高めている。これにより、クリーニングブラシ単独よりクリーニング効率を高くでき、残留トナーを効果的に回収する良好なクリーニングが可能となる。
【０００４】
ところで、従来、画像形成装置においては、感光体表面を繰り返し帯電させると、イオンの感光体への衝突が繰り返されるので、感光体表面が膜減りし易いことが知られている（例えば、特許文献２等参照）。
【特許文献１】特開昭６３−２４９１８７号公報。
【特許文献２】特開２００５−３０１２０１号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のクリーニング装置では、電荷付与部材で残留トナーを帯電させると同時に、感光体表面も帯電してしまう。このため、特許文献２に記載されているように感光体表面が膜減りして、感光体の膜厚が減少してしまう。したがって、特許文献１に記載のクリーニング装置では、感光体の耐久性を損なうおそれがあるという技術的課題がある。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、転写後の残留トナーを帯電させても、像担持体表面の膜減りを抑制して耐久性を向上することのできる像担持体のクリーニング装置およびこれを備える画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述の課題を解決するために、本発明に係る像担持体のクリーニング装置では、転写後の像担持体に残留する残留トナーを帯電するクリーニング用帯電器と、前記クリーニング用帯電器による帯電と同時に前記像担持体の前記クリーニング用帯電器による帯電幅の少なくとも一部を露光することで除電する除電器とが設けられる。これにより、クリーニング用帯電器から放出された電子が像担持体表面に衝突するのを抑制できる。したがって、クリーニング用帯電器で残留トナーのみを選択的にかつ効果的に帯電することができる。その結果、クリーニング部材で残留トナーを効率よく回収することができ、像担持体２のクリーニング性を向上することができる。
【０００８】
また、クリーニング用帯電器からの電子の像担持体表面への衝突を抑制できることから、像担持体表面の電気的なストレスを小さくすることができる。これにより、クリーニング用帯電器による帯電が行われても、像担持体の膜減りを抑制でき、像担持体の耐久性を向上することができる。
【０００９】
特に、クリーニング用帯電器により、トナーと同極性の電荷を残留トナーに付与することで、残留トナーをより一層効率よく回収することができる。
また、除電器により、少なくともクリーニング用帯電器より像担持体の回転方向上流側から像担持体を露光することで、クリーニング用帯電器による像担持体の電荷を効果的に除去できる。
【００１０】
更に、クリーニング用帯電器の背後より像担持体を露光することで、像担持体のクリーニング時の帯電同時除電の構成を簡単にできる。
更に、クリーニング部材にトナーと逆極性のバイアス電圧を印加することで、残留トナーを更に効果的に除去することができる。
【００１１】
一方、本発明の画像形成装置によれば、本発明の像担持体のクリーニング装置を備えている。これにより、像担持体のクリーニング性を向上することができるとともに、像担持体の耐久性を向上することができることから、長期にわたって安定した良好な画質を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１は、本発明にかかる画像形成装置の実施の形態の一例を模式的にかつ部分的に示す図である。
【００１３】
図１に示すように、この例の画像形成装置１は静電潜像およびトナー像が形成される像担持体である感光体２を備えている。感光体２の周囲には、感光体２の回転方向（図１では、時計回り）上流側から、順次、感光体２を帯電する帯電装置３、感光体２に静電潜像を書き込む露光装置４、感光体２の静電潜像をトナーで現像する現像装置５、感光体２のトナー像を転写紙や中間転写媒体等の転写媒体６に転写する転写装置７、および転写後の感光体２上に付着する残留トナー等の異物を回収するクリーニング装置８を備えている。
【００１４】
この例の感光体２は感光体ドラムからなり、従来公知の感光体ドラムと同様に円筒状の金属素管の外周面に所定膜厚の感光層が形成されている。この感光体２における金属素管には、例えばアルミニウム等の導電性の管が用いられるとともに、感光層には、従来公知の有機感光体が使用される。
【００１５】
帯電装置３は、例えば帯電ローラで感光体２に対して帯電を行うものである。
露光装置４は、例えばレーザ光等の光を感光体２に照射することでこの感光体２に静電潜像を書き込むものである。
現像装置５は、現像ローラ上に所定の層厚に規制されたトナーを、この現像ローラによって感光体２の方へ搬送し、かつ搬送したトナーで感光体２上の静電潜像を現像して感光体２上にトナー像を形成するものである。
【００１６】
転写装置７は、例えば転写ローラ６ａで感光体２上のトナー像を転写紙や中間転写媒体等の転写媒体６に転写するものである。そして、画像形成装置１は、トナー像が転写媒体６である転写紙に転写される場合には、転写紙上のトナー像を図示しない定着装置によって定着し、この転写紙に画像を形成する。また、トナー像が転写媒体６である中間転写媒体に転写される場合には、中間転写媒体上のトナー像を更に転写紙に転写した後、転写紙上のトナー像を図示しない定着装置で定着し、転写紙に画像を形成する。
【００１７】
クリーニング装置８は、クリーニング部材９と、このクリーニング部材９の感光体回転方向上流側に配設されたクリーニング用帯電器１０と、このクリーニング部材９の感光体回転方向上流側に配設された第１除電器１１と、クリーニング部材９の感光体回転方向下流側に配設された第２除電器１２とを備えている。
【００１８】
クリーニング部材９はトナーと逆極性のバイアス電圧が印加されて、感光体２上に付着する残留トナーをバイアス電圧による静電吸着力で感光体２から除去し回収するものである。このクリーニング部材９には、例えば導電性ゴムローラ、金属ローラ、あるいは導電性ブラシローラ等の導電性部材が用いられる。
【００１９】
クリーニング用帯電器１０はトナーと同極性のバイアス電圧が印加されて、感光体２上に付着する残留トナーにトナーと同極性の電荷を付与するものである。このクリーニング用帯電器１０には、例えば、ワイヤーコロナ帯電器や、導電性ゴムローラ、金属ローラ、あるいは導電性ブラシローラ等の導電性ローラや、導電性透明樹脂フィルム等の放電部材が用いられる。
【００２０】
第１および第２除電器１１,１２はともに同じ露光器であり、転写後の感光体２を露光することで感光体表面の電荷を除去するものである。図２に示すように、感光体２の回転方向上流側に配置される第１除電器１１は、クリーニング用帯電器１０による帯電動作時での感光体２の帯電幅より若干感光体２の回転方向上流側からこのクリーニング用帯電器１０の帯電幅の一部または全部が含まれる第１除電幅を除電１光量（破断線で図示）で露光するようになっている。したがって、この第１除電器１１の露光により、感光体２の第１除電幅の電荷を除去する。
【００２１】
また、感光体２の回転方向下流側に配置される第２除電器１２は、クリーニング用帯電器１０による帯電動作時での感光体２の帯電幅の一部または全部からクリーニング用帯電器１０の帯電幅より若干感光体２の回転方向下流側の第２除電幅を除電２光量（一点鎖線で図示）で露光するようになっている。したがって、この第２除電器１２の露光により、感光体２の第２除電幅の電荷を除去する。その場合、第１および第２除電器１１,１２は、少なくともそれらの第１および第２除電幅の一部が重なるように設置されている。これにより、第１および第２除電幅からなる全体の除電幅が、クリーニング用帯電器１０の帯電幅の全部を含むようになっている。
【００２２】
このように構成されたこの例の感光体２のクリーニング装置８においては、転写後の感光体２をクリーニングする際、クリーニング用帯電器１０、第１および第２除電器１１,１２、クリーニング部材９がそれぞれ作動される。すると、転写後に感光体上に付着する残留トナーがクリーニング用帯電器１０でトナーと同極性に帯電される。このとき、クリーニング用帯電器１０の帯電動作で感光体２も帯電されるようになる。また、これと同時に、第１および第２除電器１１,１２で感光体２の第１および第２除電幅が露光される。これにより、感光体２の第１および第２除電幅が除電される。すなわち、クリーニング用帯電器１０による帯電動作と、第１および第２除電器１１,１２による露光動作が同時に行われる。
【００２３】
このとき、クリーニング用帯電器１０による感光体２の帯電幅が第１および第２除電幅からなる感光体２の除電幅の全部を含んでいる。これにより、クリーニング用帯電器１０による感光体２の帯電幅が帯電と同時に除電される。したがって、除電ありでの感光体表面電位は、図２に実線で示す除電なしでの感光体表面電位に比べて、点線で示すように低減する。このとき、除電後の感光体表面電位が基準電圧（例えば、ー１００Ｖ）より低くなるように、第１および第２除電器１１,１２の光量が、クリーニング用帯電器１０による感光体２への帯電量に対して制御される。この感光体２の基準電位は、感光体２がその電位の電荷を繰り返し印加された場合、長期的に膜減りを生じて、感光体２が劣化すると考えられる電位である。
【００２４】
また、この感光体２の基準電位は、その感光体２の材質等によって決まるものであり、設計する際に既知の値である。したがって、第１および第２除電器１１,１２の光量は、使用する感光体２のクリーニング用帯電器１０による感光体２への帯電量および基準電位とに基づいて決定される。
【００２５】
クリーニング用帯電器１０によって電荷が付与された残留トナーは、その電位が制御されて、感光体２の回転に伴ってクリーニング部材９の方へ移動する。そして、トナーと逆極性のバイアス電圧が印加されているクリーニング部材９がその静電吸着力で残留トナーを感光体２から除去して回収する。
【００２６】
この例の感光体２のクリーニング装置８を備えた画像形成装置１における他の作動は従来の一般的な電子写真方式による画像形成装置の作動と同じであるので、その説明は省略する。
【００２７】
この例の感光体２のクリーニング装置８によれば、クリーニング用帯電器１０による帯電と第１および第２除電器１１,１２による露光とを、クリーニング用帯電器１０の帯電幅で同時に行うので、クリーニング用帯電器１０から放出された電子が感光体表面に衝突するのを抑制できる。これにより、クリーニング用帯電器１０で残留トナーのみを選択的にかつ効果的に帯電することができる。したがって、クリーニング部材９で残留トナーを効率よく回収することができ、感光体２のクリーニング性を向上することができる。
【００２８】
また、クリーニング用帯電器１０からの電子の感光体表面への衝突を抑制できることから、感光体表面の電気的なストレスを小さくすることができる。これにより、クリーニング用帯電器１０による帯電が行われても、感光体２の膜減りを抑制でき、感光体の耐久性を向上することができる。
【００２９】
特に、クリーニング用帯電器１０により、トナーと同極性の電荷を残留トナーに付与することで、残留トナーをより一層効率よく回収することができる。
また、第１および第２除電器１１,１２により、少なくともクリーニング用帯電器１０より感光体２の回転方向上流側から感光体２を露光することで、クリーニング用帯電器１０による感光体１０の電荷を効果的に除去できる。
【００３０】
更に、クリーニング部材９にトナーと逆極性のバイアス電圧を印加することで、残留トナーを更に効果的に除去することができる。
そして、感光体２のクリーニング性を向上することができるとともに、感光体の耐久性を向上することができることから、この例の画像形成装置１によれば、長期にわたって安定した良好な画質を実現することができる。
【００３１】
図３（ａ）ないし（ｊ）は、それぞれ本発明に係る像担持体のクリーニング装置の実施に形態の他の例を模式的に示す図である。
図３（ａ）に示す例は、クリーニング装置８のクリーニング用帯電器１０としてワイヤーによる帯電器が用いられる。そして、ワイヤーにより感光体２が帯電されると同時にこのワイヤーの背後から除電器により感光体２が露光されるようになっている。したがって、この例では、１つの除電器が設けられる。
【００３２】
この例のクリーニング装置８によれば、クリーニング用帯電器１０の背後より感光体２を露光することで、感光体２のクリーニング時の帯電同時除電を実行する構成を簡単にすることができる。
この例のクリーニング装置８の他の構成および他の作用効果は、前述の図１に示す例と同じである。
【００３３】
図３（ｂ）に示す例は、クリーニング装置８のクリーニング用帯電器１０として図１に示す例のワイヤーコロナ帯電器が用いられる。しかし、この例では、ワイヤーコロナ帯電器におけるガイドのワイヤ背後に位置する部分に、スリットが形成されている。図１に示す例と同様にワイヤーコロナ帯電器により感光体２が帯電される。これと同時に、図３（ａ）に示す例と同様にワイヤーコロナ帯電器の背後から除電器によりスリットを通して感光体２が露光されるようになっている。したがって、この例でも、１つの除電器が設けられる。この例のクリーニング装置８の他の構成および他の作用効果は、前述の図１に示す例と同じである。
【００３４】
図３（ｃ）に示す例は、クリーニング装置８のクリーニング用帯電器１０として図３（ｂ）に示す例と同じワイヤーコロナ帯電器が用いられる。また、この例では、図３（ｂ）に示す例と同様にワイヤーコロナ帯電器の背後から除電器によりスリットを通して感光体２が露光されるようになっている。更に、この例では、ワイヤーコロナ帯電器の感光体回転方向上下流側に一対のミラーが配設されている。これらのミラーによっても、除電器により発せられた除電光が反射されて、ワイヤーコロナ帯電器の感光体回転方向上下流側からワイヤーコロナ帯電器の帯電幅を含む感光体の領域に露光するようになっている。したがって、この例でも、１つの除電器が設けられる。この例のクリーニング装置８の他の構成および他の作用効果は、前述の図１に示す例と同じである。
【００３５】
図３（ｄ）に示す例は、クリーニング装置８のクリーニング用帯電器１０として図３（ｂ）に示す例と同じワイヤーコロナ帯電器が用いられる。また、この例では、図３（ｂ）に示す例と同様にワイヤーコロナ帯電器の背後から除電器によりスリットを通して感光体２が露光されるようになっている。更に、この例では、図１に示す例と同様にワイヤーコロナ帯電器の感光体回転方向上下流側に一対の除電器が配設されている。これら一対の除電器によっても、各除電器により発せられた除電光が、ワイヤーコロナ帯電器の感光体回転方向上下流側からワイヤーコロナ帯電器の帯電幅を含む感光体の領域に露光するようになっている。この例のクリーニング装置８の他の構成および他の作用効果は、前述の図１に示す例と同じである。
【００３６】
図３（ｅ）に示す例は、クリーニング装置８のクリーニング用帯電器１０として導電性ローラ帯電器が用いられる。その場合、導電性ローラは感光体に当接していてこの感光体を接触帯電するようになっている。導電性ローラとしては、ゴムローラや金属ローラが用いられる。また、この例では、導電性ローラ帯電器の感光体回転方向上流側に１つの除電器が配設されている。この除電器により発せられた除電光が、導電性ローラ帯電器の感光体回転方向上流側のみから導電性ローラ帯電器の帯電幅を含む感光体の領域に露光するようになっている。この例のクリーニング装置８の他の構成および他の作用効果は、前述の図１に示す例と同じである。
【００３７】
図３（ｆ）に示す例は、クリーニング装置８のクリーニング用帯電器１０として図３（ｅ）に示す例と同様の導電性ローラが用いられる。その場合、この例では、導電性ローラは感光体から離間していて、感光体を非接触帯電するようになっている。この例のクリーニング装置８の他の構成および他の作用効果は、前述の図１および図３（ｅ）に示す例と同じである。
【００３８】
図３（ｇ）に示す例は、クリーニング装置８のクリーニング用帯電器１０として可撓性の導電性透明フィルムを用いている。この導電性透明フィルムが感光体に弾性的に接触することで感光体を帯電するようになっている。そして、導電性透明フィルムにより感光体２が帯電されると同時にこの導電性透明フィルムの背後から除電器により感光体２が露光されるようになっている。この例のクリーニング装置８の他の構成および他の作用効果は、前述の図１に示す例と同じである。
【００３９】
図３（ｈ）に示す例は、クリーニング装置８のクリーニング用帯電器１０として導電性ブラシローラ帯電器が用いられる。この導電性ブラシローラで感光体を帯電するようになっている。また、この例では、導電性ブラシローラ帯電器の感光体回転方向上流側に１つの除電器が配設されている。この除電器により発せられた除電光が、導電性ブラシローラ帯電器の感光体回転方向上流側のみから導電性ブラシローラ帯電器の帯電幅を含む感光体の領域に露光するようになっている。この例のクリーニング装置８の他の構成および他の作用効果は、前述の図１に示す例と同じである。
【００４０】
図３（ｉ）に示す例は、クリーニング装置８のクリーニング用帯電器１０として導電性ブラシローラ帯電器が用いられる。その場合、この導電性ブラシローラは、多数の導電性ブラシとこれらの導電性ブラシの間に介在する所定数の導光性ブラシ毛とを有している。これらの導光性ブラシ毛が除電器として用いられる。そして、これらの導光性ブラシ毛を通して発せられた除電光が導電性ブラシローラ帯電器の帯電幅を含む感光体の領域に露光するようになっている。この例のクリーニング装置８の他の構成および他の作用効果は、前述の図１に示す例と同じである。
【００４１】
図３（ｊ）に示す例は、クリーニング装置８のクリーニング用帯電器１０として導電性ブラシローラ帯電器が用いられる。その場合、この導電性ブラシローラは多数の導電性ブラシを有しているとともに、ローラ本体に所定数の発光部材を有している。これらの発光部材が除電器として用いられる。そして、これらの発光部材で発せられた除電光が導電性ブラシローラ帯電器の帯電幅を含む感光体の領域に露光するようになっている。この例のクリーニング装置８の他の構成および他の作用効果は、前述の図１に示す例と同じである。
【００４２】
なお、前述の各例では、図２に示すように除電器の除電幅をクリーニング用帯電器１０の帯電幅より若干大きく設定するものとしているが、逆にクリーニング用帯電器１０の帯電幅を除電器の除電幅より若干大きく設定することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明にかかる画像形成装置の実施の形態の一例を模式的にかつ部分的に示す図である。
【図２】帯電および除電による感光体表面電位を説明する図である。
【図３】（ａ）ないし（ｊ）は、それぞれ本発明に係る像担持体のクリーニング装置の実施に形態の他の例を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
１…画像形成装置、２…感光体、３…帯電装置、４…露光装置、５…現像装置、６…転写媒体、７…転写装置、８…クリーニング装置、９…クリーニング部材、１０…クリーニング用帯電器、１１…第１除電器、１２…第２除電器
【図１】
2008242140.tif 000003
【図２】
2008242140.tif 000004
【図３】
2008242140.tif 000005