(57)【要約】【課題】クリーニング装置と感光体ドラムの表面との間をすり抜けた転写残トナー等を、帯電器の手前で除去して帯電器のトナー付着による帯電不良を起こさせない画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】感光体ドラム５表面の転写残トナーｔを、感光体ドラム５表面を一様に帯電するコロナ帯電方式の帯電器６の上流側で掻き取り除去するクリーニング装置１０を備えた電子写真方式の画像形成装置Ａであって、上記帯電器６とクリーニング装置１０との間に、コロナ帯電方式の第２帯電器１１を配置し、この第２帯電器１１に感光体ドラム５表面の転写残トナーｔと逆極性の電圧を印加することにより、クリーニング装置１０をすり抜けた転写残トナーｔを当該第２帯電器１１に吸引・付着させるようにしたことを特徴とする。【選択図】図２
2008026448.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体ドラム表面の転写残トナーを、感光体ドラム表面を一様に帯電するコロナ帯電方式の帯電器の上流側で掻き取り除去するクリーニング装置を備えた電子写真方式の画像形成装置であって、
上記帯電器とクリーニング装置との間に、コロナ帯電方式の第２帯電器を配置し、この第２帯電器に感光体ドラム表面の転写残トナーと逆極性の電圧を印加することにより、クリーニング装置をすり抜けた転写残トナーを当該第２帯電器に吸引・付着させるようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記第２帯電器に印加する電圧は、その下流側の前記帯電器による感光体ドラム表面の一様帯電に影響を及ぼさない程度の電圧とされていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置において、
前記第２帯電器には、吸引・付着したトナーを除去する為の清掃機構が設けられてい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、感光体ドラム表面の転写残トナーを、帯電器の上流側で掻き取り除去するクリーニング装置を備えた電子写真方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、複写機、ファクシミリ装置、プリンタ或いはこれらの機能を備えた所謂複合機等の画像形成装置に多用されている。このような画像形成装置のうち、２成分（トナーとキャリア）系の現像剤を用いた画像形成装置の場合、感光体ドラムの表面をコロナ帯電方式の帯電器により一様に帯電し、現像、転写を経た後に感光体ドラム表面に残留するトナーをブレードタイプのクリーニング装置によって掻き取り除去するようになされていることが多い。このブレードタイプのクリーニング装置は、ブレードの先側エッジ部を感光体ドラム表面に押し当てて感光体ドラム表面の転写残トナーや付着する紙のタルク等を掻き取り除去する構成とされているが、掻き取られたトナー等の一部が浮遊し、感光体ドラムの回転に伴って移動し、帯電器のグリッド、放電ワイヤ或いは針電極に付着することがある。そのため、感光体ドラム表面に帯電不良が生じ、画像形成に不具合が発生すると言う問題があった。
【０００３】
特許文献１には、クリーニングブレードと感光体ドラムの表面との隙間をすり抜けたトナーが固まりとなって感光体ドラムの表面に再付着することを防止するため、クリーニングブレードを２層構造とし、感光体ドラムの回転方向下流側の面（層）を導電性材料で構成し、この導電性材料にトナーと逆極性の電圧を印加して、上記隙間をすり抜けたトナーをこの導電性材料に吸着・堆積させる（同特許文献の００２４欄参照）ようにしたクリーニング装置が開示されている。
【特許文献１】特開平７−１８１８５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されたクリーニング装置は、クリーニングブレードと感光体ドラムの表面との隙間をすり抜けるトナーを、感光体ドラムの回転方向下流側の面に吸着・堆積させるものであり、この堆積したトナーは、サービスマンによってメンテナンス時等に除去されるとされている。然るに、このように感光体ドラムの回転方向下流側の面に吸着・堆積されたトナーは、サービスマンによってメンテナンス時等に除去されるとは言え、クリーニングブレードは感光体ドラムの表面に接触しているから、その堆積量が増すと一部が遊離して感光体ドラム表面に再付着し、前述のように感光体ドラムの回転に伴って移動して、帯電器のグリッド、放電ワイヤ或いは針電極等に付着すると言う懸念は、なお払拭されるものではなかった。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、クリーニング装置と感光体ドラムの表面との間をすり抜けた転写残トナー等を、帯電器の手前で除去して帯電器のトナー付着による帯電不良を起こさせない画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の画像形成装置は、感光体ドラム表面の転写残トナーを、感光体ドラム表面を一様に帯電するコロナ帯電方式の帯電器の上流側で掻き取り除去するクリーニング装置を備えた電子写真方式の画像形成装置であって、上記帯電器とクリーニング装置との間に、コロナ帯電方式の第２帯電器を配置し、この第２帯電器に感光体ドラム表面の転写残トナーと逆極性の電圧を印加し、クリーニング装置をすり抜けた転写残トナーを当該第２帯電器に吸引・付着させるようにしたことを特徴とする。
【０００７】
本発明において、前記第２帯電器に印加する電圧を、その下流側の前記帯電器による感光体ドラム表面の一様帯電に影響を及ぼさない程度の電圧とすることが望ましい。また、前記第２帯電器には、吸引・付着したトナーを除去する為の清掃機構が設けられていることが望ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の画像形成装置においては、感光体ドラムの表面を一様に帯電する帯電器（以下、主帯電器と言う）の上流側であって、クリーニング装置の下流側に、感光体ドラム表面の転写残トナーと逆極性の電圧が印加されるコロナ帯電方式の第２帯電器が配置されているから、クリーニング装置をすり抜けた転写残トナー、トナー以外の外添剤（ＳｉＯ２やＴｉＯ２）、或いはタルクなどの填料を含む紙粉（以下、これらをトナー等と言う）がこの第２帯電器に吸引され付着する。従って、クリーニング装置をすり抜けたトナー等が、感光体ドラムの回転に伴い下流側に移動して主帯電器のグリッド、放電ワイヤ或いは針電極に付着して帯電不良を起こすようなことがない。
【０００９】
上記第２帯電器に印加される電圧を、その下流側の主帯電器による感光体ドラム表面の一様帯電に影響を及ぼさない程度の電圧とすれば、第２帯電器を通過した感光体ドラム表面に対して主帯電器による一様帯電が適正になされ、その後の静電潜像の形成や現像に不具合を生じることがない。また、第２帯電器に、吸引・付着したトナーを除去する為の清掃機構が設けられている場合は、この清掃機構を適宜操作することによって、第２帯電器の放電ワイヤ或いは針電極、更にはグリッド等に付着したトナー等を除去して、これら電極等によるトナー等の吸引回収能力を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に本発明の最良の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１は本発明の画像形成装置の一実施形態を示す概略的縦断面図、図２は同要部の拡大概念図、図３は第２帯電器とその周辺部の部分切欠断面図、図４は図３におけるＸ−Ｘ線矢視断面図である。
【００１１】
図１の画像形成装置Ａは、電子写真方式の記録部を備えたプリンタを例に採って示しているが、これに限らず、画像読取装置を備えた複写機、ファクシミリ装置或いはこれらの機能を兼ね備えた所謂複合機等であっても良いことは言うまでもない。図において、画像形成装置Ａの装置本体１は、記録紙（用紙）の給紙部２と、電子写真方式の画像記録部３と、印字後の記録紙の排出部４とが、この順序で高さ方向に層積されて構成されている。記録紙の給紙部２は、多数枚の記録紙を堆積収納し得る抜差し可能な給紙カセット２ａと、該給紙カセット２ａの給紙方向前端部に設置された分離給紙ローラ２ｂと、該分離給紙ローラ２ｂの周面に弾接する分離パッド２ｃとよりなる。
【００１２】
画像記録部３は、感光体ドラム５の周囲に、コロナ帯電方式の主帯電器６、ＬＥＤ等からなる露光器７、現像器８、転写ローラ（転写器）９、転写残トナー等のクリーニング装置１０及び第２帯電器１１をこの順序で配したプロセス部と、その下流側の定着器１２とより構成される。これらプロセス部は、露光器７及び転写ローラ９を除き、感光体ドラム５、帯電器６、第２帯電器１１及び残留トナー除去装置１０を一括したドラムユニット５０と、現像剤容器、攪拌器及び現像ローラ等を一括した現像器ユニット８０とよりなるプロセスユニットとされ、ドラムユニット５０及び現像器ユニット８０は、装置本体１に対してその前面側より、個々に或いは両者を何等かの結合手段で結合した状態で着脱可能に装着される。また、露光器７及び転写ローラ９を除く全てのプロセス部を一括してプロセスユニットとすることも可能である。これらプロセスユニットは、消耗品として適宜新品に交換される。ここで、装置本体１の前面側とは、図１における紙面手前側を言い、給紙カセット２ａも装置本体１に対して前面側より抜差し可能とされている。
【００１３】
図例の現像器ユニット８０は、２成分現像剤を用いる方式の現像器であって、樹脂成型された現像剤容器を兼ねる現像器ハウジング８１内にトナーとキャリアを収容し、２本の平行な攪拌・搬送スクリュー８２、８３で攪拌・搬送しながら、供給パドル８４によりバイアス印加された現像ローラ８５に現像剤を供給するよう構成されている。現像器ハウジング８１の外面には磁気センサ８６が付設され、現像器ハウジング８１内のトナー濃度（トナーとキャリアの混合比）が常時検出される。この現像器ユニット８０から離間した位置には、トナーホッパー１３が設置され、上記磁気センサ８６により現像器ハウジング８１内のトナー濃度が低下したことが検出されると、スクリューコンベア（パイプスクリュー）１４を介してトナーが現像器ハウジング８１内に補給される。トナーホッパー１３内には、アジテータ１３ａ及び給送用スクリュー１３ｂが配設されている。
【００１４】
定着器１２の下流側には、切替ゲート４ａ、排出ローラ対４ｂ及び排出トレイ４ｃが連設され、これらによって排出部４が構成される。上記プロセス部の上流側近傍には、レジストローラ対１５が配設され、上記給紙カセット２ａから、分離給紙ローラ２ｂ及び分離パッド２ｃの作用により１枚ずつ分離繰出された記録紙（用紙）は、該レジストローラ対１５によりレジストされて、前記感光体ドラム５と転写ローラ９との対合部に導入される。感光体ドラム５は図２の矢示方向に回転しながら、帯電器６によりその表面が一様にマイナス帯電され、画像情報に基づく光学画像が露光器７によって感光体ドラム５の表面に照射され、感光体ドラム５の表面には静電潜像が形成される。この静電潜像は、感光体ドラム５の表面の光導電体の特性により、光の照射部分の電位が変化し、その他の部位の電位が維持されて形成されるものである。
【００１５】
そして、この静電潜像は、バイアス印加された現像器８で逐次現像されてトナー画像として感光体ドラム５と転写ローラ９との対合部に至る。この現像の際、光の照射により電位が変化した部位には、現像器８との電位差によりトナーが感光体ドラム５に吸引されて黒部分となり、その他の部分にはトナーは吸引されず白部分となって、全体として、画像情報に基づく白黒のトナー画像が形成されるのである。上記レジストローラ対１５は、感光体ドラム５の表面のトナー画像に同期して記録紙がこの対合部に導入されるようレジスト制御されて回転駆動される。
【００１６】
転写ローラ９はバイアス印加されており、感光体ドラム５と対合され且つ矢示方向（感光体ドラム５とウイズ方向）に回転駆動されながら記録紙をニップ搬送し、この間感光体ドラム５の表面のトナー像が記録紙に転写される。感光体ドラム５の表面に残ったトナー等は、クリーニング装置１０で除去・回収される。トナー像が転写された記録紙は、定着器１２に導入され、永久画像として定着された後、切替ゲート４ａを押し上げ、排出ローラ対４ｂを経て排出トレイ４ｃ上に排出される。この一連の記録紙の給送は、給紙カセット２ａからの繰出し直後に略垂直（鉛直）に立ち上がり、排出ローラ対４ｂでは給紙カセット２ａからの繰出し方向とは略１８０度の方向にＵターンするような主給送パスＰに沿ってなされる。このようなレイアウト構成により、装置全体のコンパクト化が図られる。
【００１７】
図例の画像形成装置Ａは、両面記録機能を備えており、上記主給送パスＰの切替ゲート４ａの取付け位置から、前記レジストローラ対１５の上流側で上記主給送パスＰに循環合流する反転給送パスＰ１が形成されている。前記排出ローラ対４ｂは、正逆転可能とされ、また、反転給送パスＰ１には搬送ローラ対１６、１７が配設されており、両面記録する場合は、上記のように片面記録がされた記録紙が主給送パスＰに沿って搬送され、記録紙の後端が排出ローラ対４ｂに至ると、該排出ローラ対４ｂは一旦停止して記録紙の後端をニップする。次いで、排出ローラ対４ｂが逆転し、記録紙はその後端より搬送ローラ対１６、１７によって反転給送パスＰ１を搬送され、主給送パスＰに合流し、レジストローラ対１５に至る。該レジストローラ対１５によってレジストされて、再度感光体ドラム５と転写ローラ９との対合部に導入されてその裏面の記録がなされる。両面記録された記録紙は、その後、上記同様主給送パスＰに沿って排出トレイ４ｃ上に排出される。
【００１８】
図例の画像形成装置Ａは、記録紙の手差機能を更に備えており、装置本体１の側部には上下に開閉可能な手差トレイ１８が付設されている。該手差トレイ１８は、使用しない時は、図２の２点鎖線のように閉止され、把手１８ａをして開閉が可能とされている。該手差トレイ１８の前端部には分離給紙ローラ１８ｂと分離パッド１８ｃとが弾接状態で配設され、その更に下流側には主給送パスＰに合流する手差給送パスＰ２が連設されている。
【００１９】
上記手差トレイ１８を用いて画像記録をする場合、上記把手１８ａをして手差トレイ１８を開け、その上に記録紙をセットし、適宜スタート操作により、手差給紙ローラ１８ｂを作動させる。手差トレイ１８上の記録紙は、分離給紙ローラ１８ｂと分離パッド１８ｃとの作用により１枚ずつ分離されて繰出され、手差給送パスＰ２を搬送され、主給送パスＰに合流する。その後、レジストローラ対１５によってレジストされて、感光体ドラム５と転写ローラ９との対合部に導入されて記録がなされる。手差記録紙に両面記録する場合、記録紙は排出ローラ対４ｂの逆転により、反転給送パスＰ１を搬送され、上記の通りその裏面記録がなされる。記録が完了した記録紙は、排出ローラ対４ｂによって排出トレイ４ｃ上に排出される。
【００２０】
図例のクリーニング装置１０は、ドラムユニット５０のユニット筐体の一部を構成するクリーニング筐体１９と、このクリーニング筐体１９に基部を固着し、先側自由端のエッジ部２０ａを感光体ドラム５の表面に当接させてトナー等を掻き取り除去するクリーニングブレード２０と、クリーニング筐体１９内に設置された収容トナー等の排出手段としての羽根車２１及び排出スクリュー２２とよりなる。クリーニング筐体１９は、除去トナー等の収容容器を兼ね、その一側部に形成された開口部１９ａが感光体ドラム５の表面に沿うよう配置されている。この開口部１９ａの下流側の縁部にクリーニングブレード２０がその基部をして固着されている。また、開口部１９ａの上流側の縁部には収容トナー等の漏出を防止するための掬いシート２３が貼着されている。上記排出スクリュー２２は、前記トナーホッパー１３の装置手前側に付設された廃トナーボックス２４に通じる廃トナー搬送スクリュー２５（いずれも図１参照）に連接され、クリーニング筐体１９内の収容トナー等は、この羽根車２１、排出スクリュー２２ｂ及び廃トナー搬送スクリュー２５を作動させることにより、随時廃トナーボックス２４に排出されるようになされている。クリーニングブレード２０は、例えば、ウレタンスポンジ（ウレタンゴム）等の弾性部材からなり、その先側自由端のエッジ部２０ａは、感光体ドラム５の表面に対して、その回転方向に対向する状態（カウンター状態）で弾性当接している。
【００２１】
上記主帯電器６は、コロナ帯電方式の帯電器であって、感光体ドラム５の軸方向に沿った長尺の箱形帯電器筐体（シルドケース）６ａ内にその長手方向に沿って架設された放電用針電極６ｂを備え、且つ帯電器筐体６ａの感光体ドラム５の表面に近接対峙する開口部にはグリッド６ｃが取付けられている。この主帯電器６には、電圧印加手段６ｄにより約−１２００Ｖの電圧が印加される。主帯電器６とクリーニング装置１０との間には、コロナ帯電方式の第２帯電器１１が配設され、主帯電器６と同様に、箱形帯電器筐体１１ａと、放電用針電極１１ｂと、グリッド１１ｃを備え、電圧印加手段１１ｄにより、＋６００以下の電圧が印加されるようになされている。第２帯電器１１の箱形帯電器筐体１１ａ内には、針電極１１ｂの針先部を挟むように弾接し且つグリッド１１ｃの背面に接する清掃機構２６がその長手方向に沿って往復動可能に設けられている。この清掃機構２６は、シリコーンオイル等を染込ませたフェルト等からなる清掃体２６ａと、これを保持する保持枠２６ｂと、この保持枠２６ｂに固着され、箱形筐体１１ａの側壁部に形成された長手方向に沿うガイドスリット１１ｅより筐体外の突出する操作摘み２６ｃとよりなり、常時は帯電器筐体１１ａ内の一端部に待機保持されている。ガイドスリット１１ｅの開口部には、操作摘み２６ｃのその長手方向に沿った移動を許容するも、ガイドスリット１１ｅを閉塞する弾性閉塞部材１１ｆが取付けられている。
【００２２】
次に、上記構成による画像形成プロセスについて述べる。感光体ドラム５を回転させながら、主帯電器６に電圧印加手段６ｄにより約−１２００Ｖの電圧を印加すると、感光体ドラム５の表面は約−８００Ｖの電位で一様に帯電する。露光器７による光画情報の露光書き込みにより、感光体ドラム５の表面に静電潜像が形成され、現像器８によりトナー像が形成され。感光体ドラム５と転写器９との対合部に用紙を給送して、感光体ドラム５表面のトナー像を用紙に転写する。トナー像が転写された用紙は定着器１２に給送され、トナー像が永久画像として定着される。転写後の感光体ドラム５の表面には、若干の転写残トナーと用紙の成分であるタルク等が付着している。これらの付着トナー等ｔは、感光体ドラム５の回転に伴いクリーニング装置１０に至ると、クリーニングブレード２０のエッジ部２０ａが感光体ドラム５の表面に対して相対摺接しているから、この作用により感光体ドラム５の表面から掻き取られ除去される。掻き取られ除去されたトナーｔは、大半はクリーニング筐体１９内に収容される。収容されたトナー等ｔは、前記羽根車２１及び排出スクリュー２２等の作動によって、随時廃トナーボックス２４に排出され、適宜処理される。
【００２３】
上記のように、感光体ドラム５の表面に付着する転写残トナー等ｔは、大半がクリーニングブレード２０によって掻き取られ、クリーニング筐体１９内に収容されるが、一部がクリーニングブレード２０と感光体ドラム５の表面との間をすり抜ける。クリーニング装置１０の下流側には第２帯電器１１が配設されており、この第１帯電器１１には電圧印加手段１１ｄにより約＋６００Ｖ以下の電圧が印加されている。転写後の感光体ドラム５の表面電位は、転写器９に印加された電圧により約−５０Ｖに低下し、転写残トナー等ｔは約−３００Ｖの電位を保有している。感光体ドラム５の回転に伴ない浮遊するトナー等ｔは、第２帯電器１１の付近に至ると、この電位差により第２帯電器１１のグリッド１１ｃや針電極１１ｂに吸引され付着する。従って、その下流側の主帯電器６付近では、感光体ドラム５の回転に伴うトナー等の浮遊がなく、主帯電器６のグリッド６ｃや、針電極６ｂ等にトナー等が付着することがなく、帯電不良を起こすことがない。この時、第２帯電器１１に印加される電圧は約＋６００Ｖ以下であるから、主帯電器６による感光体ドラム５の表面帯電に影響せず、感光体ドラム５の表面は所定の約−８００Ｖの電位で一様に帯電される。
【００２４】
第２帯電器１１のグリッド１１ｃや針電極１１ｂには、トナー等ｔが時間の経過と共に付着堆積する。このような場合、清掃機構２６の操作摘み２６ｃを把持し、第２帯電器１１の筐体１１ａの長手方向に沿って（図３の矢印）往復摺動させると、清掃体２６ａによって付着トナー等ｔが除去され、グリッド１１ｃや針電極１１ｂは清浄化される。清掃機構２６には除去されたトナー等ｔが溜まるが、上記すり抜けたトナー等ｔはわずかであり、また、第２帯電器１１及び清掃機構２６は、消耗品としてのドラムユニット５０に組み込まれるから、このドラムユニット５０の交換と共に廃棄され、新たな第２帯電器１１及び清掃機構２６によって、上記クリーニング装置１０をすり抜けたトナー等ｔの主帯電器６のグリッド６ｃや針電極６ｂ等に対する付着防止機能が維持される。
【００２５】
尚、現像器として、２成分現像剤を用いる方式を例示したが、これに限らず１成分現像方式の場合にも本発明を適用することができる。また、主帯電器６の印加方式は、例示のものに限定されず、例えば、プラス帯電方式であっても良く、この場合は、転写残トナーもプラス電位を保有するから、第２帯電器１１にはマイナスの電圧が印加される。更に、これらの印加電圧も例示のものに限定されず、装置の設計的事項として適宜変更し得ることも言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の画像形成装置の一実施形態を示す概略的縦断面図である。
【図２】同要部の拡大概念図である。
【図３】第２帯電器とその周辺部の部分切欠断面図である。
【図４】図３におけるＸ−Ｘ線矢視断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
５      感光体ドラム
６      主帯電器
１０    クリーニング装置
１１    第２帯電器
２６    清掃機構
Ａ      画像形成装置
ｔ      トナー等
【図１】
2008026448.tif 000003
【図２】
2008026448.tif 000004
【図３】
2008026448.tif 000005
【図４】
2008026448.tif 000006