JP2002341627A

JP2002341627A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2002341627A
Application number: JP2001150087A
Authority: JP
Inventors: Takahiko Tokumasu; 貴彦徳増; Kenji Sugiura; 健治杉浦; Toru Nakano; 徹仲野
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-05-18
Filing date: 2001-05-18
Publication date: 2002-11-29

Abstract

(57)【要約】【課題】帯電装置によって像担持体を帯電し、その帯
電面を露光して静電潜像を形成し、その静電潜像を重合
法トナーによってトナー像として可視像化し、そのトナ
ー像を転写材に転写し、その転写後に像担持体上に付着
する転写残トナーをクリーニング装置によって除去する
画像形成装置において、帯電装置の帯電部材がトナーで
汚されることを防止する。【解決手段】クリーニング装置１２のクリーニング部
材として、像担持体上の転写残トナーを静電的に吸引す
るクリーニング部材１９を用い、像担持体１を帯電する
帯電部材として、像担持体１の表面から離れた近接帯電
部材１３を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、像担持体を帯電
し、その帯電面を露光して静電潜像を形成し、該静電潜
像をトナー像として可視像化し、該トナー像を転写材に
転写し、トナー像を転写したあとの像担持体上に残留す
る転写残トナーを除去して該像担持体をクリーニングす
る画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子複写機、プリンタ、ファクシミリ、
或いはこれらの少なくとも２つの機能を備えた複合機な
どとして構成される上記形式の画像形成装置は従来より
周知である。この種の画像形成装置によって形成される
画像の品質を向上させるには、トナーの小粒径化、トナ
ー粒径の均一化、及びトナーの球形化を高めることが重
要である。このような要求を満たすトナーとして、重合
法トナーが知られており、かかるトナーを用いることに
よって、画像品質を効果的に向上させることができる。

【０００３】ところが、従来の画像形成装置に上述の重
合法トナーを用いると、トナー像を転写したあとに像担
持体上に残留する転写残トナーをクリーニング部材によ
って除去するとき、そのトナーの除去効率、すなわちク
リーニング効率が低下する。例えば、クリーニング部材
として、エッジ部が像担持体表面に圧接したクリーニン
グブレードを用いた場合、像担持体のクリーニング時
に、像担持体表面とクリーニングブレードのエッジ部と
の間で転写残トナーが最密充填状態となり、像担持体に
対して強い付着力を持った１層目のトナーと２層目のト
ナーとが互いに滑り１層目のトナーが像担持体表面に付
着したまま、クリーニングブレードのエッジ部を通過し
てしまうことがある。

【０００４】一方、近年の画像形成装置においては、像
担持体を帯電する帯電部材として、像担持体表面に当接
し、像担持体との間に放電を生ぜしめて像担持体を帯電
する接触型の帯電部材が多用されている。かかる帯電部
材を用いると、その放電時に発生するオゾンの量を少な
くできる利点が得られる。

【０００５】ところが、このような接触型の帯電部材を
用いた場合、上述のように重合法トナーを採用すること
に伴ってクリーニング効率が低下し、帯電部材を通過し
てしまう転写残トナーの量が増えると、そのトナーが帯
電部材に付着して帯電部材がトナーで汚されてしまうた
め、当該帯電部材の帯電機能が低下し、その寿命が縮め
られる欠点を免れない。特に、クリーニング部材として
クリーニングブレードを用いた場合、像担持体に対する
エッジ部の圧接力が局部的に低下したとき、その部分を
通過する転写残トナーの量が多くなるので、その通過ト
ナーにより帯電部材の汚れが部分的に激しくなる。この
ように帯電部材の汚れが部分的に著しくなると、像担持
体表面に対する帯電効率も局部的に低下し、トナー像の
画質が部分的に劣化するため、これが目立つようにな
る。従って、トナーにより部分的に汚れ、その汚れが著
しくなった帯電部材は新たな帯電部材と交換する必要が
あるが、従来の画像形成装置においては、比較的早期に
帯電部材の部分的な汚れが発生してしまうため、帯電部
材の寿命が短くなる欠点を免れなかった。

【０００６】また、ウレア結合を有する変成されたポリ
エステルを少なくともトナーバインダーとして含有し、
内部に微分散されたワックスを含有したほぼ球形状の乾
式球形トナーも、前述の重合法トナーと同様の性質を有
しており、かかる乾式球形トナーを用いると、高品質な
画像を形成できる。しかも転写材に転写されたトナー像
を定着装置により定着するとき、比較的低い温度でトナ
ー像を定着でき、さらに定着部材にトナーが移行するホ
ットオフセット現象を抑えることができる。さらに、こ
の乾式球形トナーをフルカラー画像を形成する画像形成
装置に用いると、画像の色再現性、透明性及び光沢安定
性を高めることができる。ところが、この乾式球形トナ
ーを用いた場合にも、その粒径が小さいがため、重合法
トナーを用いた場合と全く同様な問題が発生する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
した従来の欠点を除去した冒頭に記載した形式の画像形
成装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、冒頭に記載した形式の画像形成装置におい
て、前記静電潜像を可視像化するトナーとして重合法ト
ナーを用いると共に、前記転写残トナーを除去するクリ
ーニング部材として、像担持体上の転写残トナーを静電
的に吸引するクリーニング部材を用い、像担持体を帯電
する帯電部材として、像担持体表面に接触せずに近接配
置された近接帯電部材を用いたことを特徴とする画像形
成装置を提案する（請求項１）。

【０００９】その際、前記クリーニング部材は、少なく
とも像担持体に接触する部分が弾性体により構成された
弾性ローラより成ると有利である（請求項２）。

【００１０】また、上記請求項１に記載の画像形成装置
において、前記クリーニング部材は、像担持体に接触す
るブラシを有するブラシローラより成ると有利である
（請求項３）。

【００１１】さらに、上記請求項１乃至３のいずれかに
記載の画像形成装置において、前記クリーニング部材
は、その像担持体との接触部が、像担持体表面の移動方
向と同方向に移動する向きに回転すると共に、該接触部
が、該像担持体表面の移動速度とは異なる速度で移動す
るように回転すると有利である（請求項４）。

【００１２】また、上記請求項1乃至3のいずれかに記載
の画像形成装置において、前記クリーニング部材は、そ
の像担持体との接触部が、像担持体表面の移動方向と逆
方向に移動する向きに回転すると有利である（請求項
５）。

【００１３】さらに、上記請求項1乃至５のいずれかに
記載の画像形成装置において、前記クリーニング部材
は、像担持体表面に接触しながら、該像担持体表面の移
動方向に対してほぼ直交する向きに揺動すると有利であ
る（請求項６）。

【００１４】また、上記請求項１乃至６のいずれかに記
載の画像形成装置において、前記近接帯電部材をクリー
ニングするクリーナを具備すると有利である（請求項
７）。

【００１５】さらに、上記請求項７に記載の画像形成装
置において、回転可能な近接帯電部材を用いると共に、
前記クリーナとして、少なくとも近接帯電部材に接触す
る部分が弾性体より成る弾性クリーナを用いると有利で
ある（請求項８）。

【００１６】また、上記請求項７に記載の画像形成装置
において、回転可能な近接帯電部材を用いると共に、前
記クリーナとして、少なくとも近接帯電部材に接触する
部分が弾性体より成り、かつ回転可能に支持された弾性
ローラを用いると有利である（請求項９）。

【００１７】さらに、上記請求項８又は９に記載の画像
形成装置において、前記クリーナの弾性体が発泡体より
成ると有利である（請求項１０）。

【００１８】また、上記請求項１０に記載の画像形成装
置において、前記発泡体の気泡が連続気泡であると有利
である（請求項１１）。

【００１９】さらに、上記請求項７に記載の画像形成装
置において、回転可能な近接帯電部材を用いると共に、
前記クリーナが近接帯電部材に接触するブラシを備えた
ブラシクリーナより成ると有利である（請求項１２）。

【００２０】また、上記請求項７に記載の画像形成装置
において、回転可能な近接帯電部材を用いると共に、前
記クリーナが近接帯電部材に接触するブラシを備え、か
つ回転可能なブラシローラより成ると有利である（請求
項１３）。

【００２１】さらに、上記請求項７、９、１０、１１又
は１３に記載の画像形成装置において、前記クリーナ
は、その近接帯電部材との接触部が、近接帯電部材表面
の移動方向と同方向に移動する向きに回転すると共に、
該接触部が、近接帯電部材表面の移動速度とは異なる速
度で移動するように回転すると有利である（請求項１
４）。

【００２２】また、上記請求項７、９、１０、１１又は
１３に記載の画像形成装置において、前記クリーナは、
その近接帯電部材との接触部が、近接帯電部材表面の移
動方向と逆方向に移動する向きに回転すると有利である
（請求項１５）。

【００２３】さらに、上記請求項７乃至１５のいずれか
に記載の画像形成装置において、前記クリーナは、近接
帯電部材に接触しながら、像担持体表面の移動方向に対
してほぼ直交する向きに揺動すると有利である（請求項
１６）。

【００２４】また、上記請求項１乃至１６のいずれかに
記載の画像形成装置において、前記像担持体表面の移動
方向に関し、前記トナー像の転写が行われる転写位置よ
りも下流側であって、前記クリーニング部材が像担持体
表面をクリーニングするクリーニング位置よりも上流側
の像担持体表面部分に付着する転写残トナーの帯電極性
を揃えるためのトナー帯電手段を設けると有利である
（請求項１７）。

【００２５】さらに、上記請求項１乃至１７のいずれか
に記載の画像形成装置において、前記像担持体上に有彩
色のトナー像が形成されるように構成されていると有利
である（請求項１８）。

【００２６】また、上記請求項１乃至１８のいずれかに
記載の画像形成装置において、前記転写材が中間転写体
より成り、前記像担持体から中間転写体に一次転写され
たトナー像が、最終の転写材に二次転写されるように構
成されていると有利である（請求項１９）。

【００２７】さらに、請求項１乃至１９のいずれかに記
載の画像形成装置において、前記重合法トナーに代え、
又は該重合法トナーと共に、ウレア結合を有する変成さ
れたポリエステルを少なくともトナーバインダーとして
含有し、内部に微分散されたワックスを含有したほぼ球
形状の乾式球形トナーを用いると有利である（請求項２
０）。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態例を図面
に従って詳細に説明する。

【００２９】図１は単色画像を得る画像形成装置の一例
を示す概略図であり、ここに示した画像形成装置は、ド
ラム状の感光体より成る像担持体１を有している。複数
のローラに巻きかけられて走行駆動されるベルト状の感
光体より成る像担持体を用いることもできる。

【００３０】画像形成動作時に、像担持体１は図１にお
ける時計方向に回転駆動され、その表面が矢印Ａ方向に
移動する。このとき像担持体表面に除電ランプ４からの
光が照射され、その表面が初期化され、次いで帯電装置
５によって像担持体表面が所定の極性に帯電される。こ
の例では、像担持体１がマイナス極性に帯電されるもの
とする。帯電装置５については後に詳しく説明する。

【００３１】帯電装置５によって帯電された像担持体表
面には、露光装置の一例であるレーザ書き込みユニット
６から出射する光変調されたレーザ光Ｌが照射される。
このように帯電装置５によって帯電された像担持体１の
帯電面が露光されることにより、その像担持体表面に静
電潜像が形成される。本例の画像形成装置では、レーザ
光Lの照射された像担持体表面部分の電位の絶対値が低
下し、この部分が静電潜像（画像部）となり、レーザ光
の照射されない像担持体表面部分が地肌部となる。かか
る静電潜像は、現像装置７を通るとき、所定の極性、図
の例ではマイナス極性に帯電された乾式のトナーによっ
て、トナー像として可視像化される。この例では、トナ
ーとして黒色のトナーが用いられている。

【００３２】一方、像担持体１に対置された転写装置８
と像担持体１との間に、所定のタイミングで、例えば転
写紙より成る転写材Ｐが給送され、このとき像担持体上
に形成されたトナー像が転写材Ｐ上に静電的に転写され
る。トナー像を転写された転写材Ｐは、引き続き定着装
置９の定着ローラ１０と加圧ロ―ラ１１の間を通り、こ
のとき熱と圧力の作用によってトナー像が転写材上に定
着される。転写材に転写されずに像担持体表面に残され
た転写残トナーは、クリーニング装置１２によって除去
される。

【００３３】上述のように、本例の画像形成装置は、像
担持体を帯電し、その帯電面を露光して静電潜像を形成
し、該静電潜像をトナー像として可視像化し、該トナー
像を転写材に転写し、トナー像を転写したあとの像担持
体上に残留する転写残トナーを除去して該像担持体をク
リーニングするように構成されている。

【００３４】図１に例示した帯電装置５は、移動する像
担持体１の表面に対向配置された帯電部材１３と、その
帯電部材１３に電圧を印加する電源１４とを有し、この
電源１４により、帯電部材１３に帯電電圧が印加され、
帯電部材１３と像担持体表面との間に放電が生ぜしめら
れ、該像担持体表面が所定の極性に帯電される。帯電電
圧としては、直流電圧、又は直流電圧に交流電圧を重畳
した電圧が用いられる。

【００３５】また、図１に示した現像装置７は、乾式の
現像材Dを収容した現像ケース１６と、その現像ケース
１６に回転自在に支持された現像ローラ１７とを有して
おり、現像材Dとしては、トナーとキャリアを有する二
成分系現像剤又はキャリアを有さない一成分系現像剤が
用いられる。かかる現像剤Dが、回転する現像ローラ１
７の周面に担持されて搬送され、該現像ローラ１７と像
担持体１との間の現像領域において、前述の如くマイナ
スに帯電されたトナーが静電潜像に静電的に移行し、そ
の潜像がトナー像として可視像化される。

【００３６】また、転写装置８には像担持体上の転写前
のトナー像の帯電極性と逆極性、図の例ではプラス極性
の帯電電圧が印加され、これによって像担持体上のトナ
ー像が転写材に静電的に転写される。

【００３７】さらに、クリーニング装置１２は、クリー
ニングケース１５と、トナー搬送部材１８と、後に詳し
く説明するクリーニング部材１９とを有し、そのクリー
ニング部材により像担持体表面から転写残トナーが除去
される。除去された転写残トナーは、クリーニングケー
ス１５内に落下し、トナー搬送部材１８によってクリー
ニングケース１５外に搬出される。

【００３８】ここで、転写材Pに転写されて定着された
画像の品質を高めるため、静電潜像を可視像化するトナ
ーとして重合法トナーが用いられている。この重合法ト
ナーは、その粒径が小さいため、従来の画像形成装置に
おいては、クリーニング部材による転写残トナーの除去
効率、すなわちクリーニング効率が低下し、これによっ
て帯電部材がトナーによって早期に汚され、その寿命が
縮められる欠点を免れなかった。

【００３９】そこで、本例の画像形成装置においては、
転写残トナーを除去するクリーニング部材として像担持
体上の転写残トナーを静電的に吸引するクリーニング部
材１９が用いられている。かかるクリーニング部材１９
は、後述するように各種形態で構成できるものである
が、図１に示したクリーニング部材１９は、図２に拡大
して示すように、芯金２０と、その芯金２０のまわりに
固定された弾性体２１より成る弾性ローラ２２によって
構成されている。芯金２０がクリーニングケース１５に
回転自在に支持され、かつその芯金２０に電源２３によ
って像担持体上の転写残トナーを弾性ローラ２２の側に
静電的に吸引できる極性、図１に示した例ではプラス極
性の直流電圧が印加される。或いは、この直流電圧に交
流電圧を重畳した電圧をクリーニング部材１９に印加す
ることもできる。弾性体２１としては、例えばソリッド
ゴム又は軟質な発泡体などを用いることができる。

【００４０】像担持体上の転写残トナーは粒径の小なる
重合法トナーより成るが、上述の如く転写残トナーを静
電的に吸引するクリーニング部材１９を用いることによ
り、その転写残トナーを効率よく像担持体表面から除去
することができ、従来のように、クリーニング部材の一
部を局部的に多量の転写残トナーが通り抜ける不具合を
防止できる。クリーニング部材１９に対して、前述のよ
うに直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加すると、
特に像担持体上の転写残トナーの除去効率を高めること
ができる。また、電圧を印加したクリーニング部材１９
を用いることにより、像担持体表面の残留電荷を均す作
用も得られる。

【００４１】図２に示した弾性ローラ２２より成るクリ
ーニング部材１９は、その弾性体２１の表面が像担持体
１の表面に接触するので、転写残トナーを掻き取る働き
もなし、転写残トナーの除去効率を一層高めることがで
きる。その反面、クリーニング部材１９の弾性体２１が
像担持体表面に接触するので、その接触によって像担持
体表面に傷がつけられる不具合も阻止できる。

【００４２】像担持体上の転写残トナーを静電的に吸引
する弾性ローラは、図１に示したものに限らず、各種形
態に構成でき、要は、少なくとも像担持体に接触する部
分が弾性体２１により構成されたものであればよい。

【００４３】一方、像担持体１を帯電する帯電部材１３
としては、図４に拡大して示すように、像担持体表面に
接触せずに近接配置された帯電部材、すなわち近接帯電
部材１３が用いられている（図５乃至図７に示した画像
形成装置においても同じ）。かかる近接帯電部材１３
に、前述の如く帯電電圧が印加され、その近接帯電部材
１３と像担持体１との間に放電が生ぜしめられ、像担持
体表面が所定の極性、図の例ではマイナス極性に帯電さ
れる。

【００４４】像担持体表面から微小ギャップGをあけて
像担持体に対向配置された近接帯電部材１３を用いるこ
とにより、クリーニング部材１９によって転写残トナー
を全て除去しきれず、極く少量のトナーがクリーニング
部材１９を通過して近接帯電部材１３のところに移動し
てきても、そのトナーが近接帯電部材１３の表面に付着
することを効果的に防止できる。クリーニング部材１９
を通過した転写残トナーの一部は、像担持体表面から離
れて飛散することがあるが、近接帯電部材１３は像担持
体表面から離間しているので、その飛散トナーが近接帯
電部材１３に付着する力も弱く、近接帯電部材１３への
飛散トナーの付着も効果的に抑制することができる。

【００４５】上述のように、本例の画像形成装置におい
ては、重合法トナーが用いられているが、転写残トナー
を除去するクリーニング部材として、像担持体上の転写
残トナーを静電的に吸引するクリーニング部材を用いる
と共に、像担持体を帯電する帯電部材として、像担持体
表面に接触せずに近接配置された近接帯電部材を用いる
という２つの構成を採用することによって、近接帯電部
材にトナーが付着することを効果的に抑え、特に近接帯
電部材に局部的に多量のトナーが付着することを阻止す
ることができる。これにより、長期に亘って、像担持体
表面を均一に帯電でき、重合法トナーの利点を最大限に
生かし、高品質な画像を形成することができる。

【００４６】図１及び図４に示した具体例、及び後述す
る図５乃至図７に示した具体例においては、近接帯電部
材１３として円柱状の帯電ローラが用いられ、その帯電
ローラが矢印B方向に回転しながら、像担持体表面を帯
電するように構成されているが、近接帯電部材１３が停
止したまま像担持体を帯電するように構成してもよい。
また、帯電ローラ以外の近接帯電部材、例えばブラシ又
はブレードなどからなる近接帯電部材を用いることもで
きる。いずれの形態の近接帯電部材を用いた場合にも、
その近接帯電部材と像担持体表面との間のギャップG
は、１０μｍ乃至１５０μｍであることが好ましい。

【００４７】上述の如き近接帯電部材ではなく、像担持
体表面に接触する接触型の帯電部材を用いると、その帯
電部材にトナーが付着しやすくなるだけでなく、像流れ
と称せられている異常画像が発生するおそれがあり、ま
た像担持体の摩耗量が増大してその寿命が縮められる欠
点を生じ、さらに像担持体表面に接触する帯電部材がト
ナーや紙粉を像担持体表面に擦り付けるので、帯電部材
の汚れが一層著しくなる欠点が発生するが、上述のよう
な近接帯電部材を用いることによって、このような欠点
の発生も防止することができる。また、チャージワイヤ
を有し、像担持体表面からの距離が前述の１５０μmよ
りも大きいコロナ放電器より成る帯電装置を用いると、
チャージワイヤに高電圧を印加する必要があるだけでな
く、放電に伴って多量のオゾンが発生するおそれがある
が、前述の近接帯電部材を用いれば、このような不具合
の発生も防止できる。

【００４８】図３は、クリーニング部材１９が、像担持
体１の表面に接触するブラシ２４を有するブラシローラ
２２Aにより構成された例を示す。ここに示したブラシ
２４は、その基端部が芯金２０Aに固定され、その芯金
２０Aがクリーニングケースに回転自在に支持されてい
る。また芯金２０Aに対して所定極性の電圧、図の例で
はプラス極性の直流電圧、又はその直流電圧に交流電圧
を重畳した電圧が印加され、像担持体上の転写残トナー
が静電的にクリーニング部材１９に吸引される。しか
も、ブラシ２４は像担持体表面に接触しているので、そ
の機械的な作用で、転写残トナーの除去効率を一層高め
ることができる。その上、ブラシ２４が像担持体表面に
過度に強く当ることはないため、像担持体表面に傷がつ
けられる不具合も阻止できる。

【００４９】また、例えば、転写材の搬送トラブル（ジ
ャム）が発生し、その転写材の除去後に画像形成装置の
作動が再開されたとき、転写材に転写されなかった像担
持体上のトナー像が図３に示したクリーニング部材１９
に進入してくることがあるが、このような場合、そのト
ナー量が多いため、クリーニング部材１９によって全て
のトナーを除去できなくなることもある。ところが、こ
の場合も、像担持体に接触するブラシ２４がそのトナー
を散らす働きをなすので、次に形成されるトナー像の地
汚れ発生を効果的に抑えることができる。またブラシロ
ーラ２２Aは、図２に示した弾性ロ―ラ２２よりもコス
トが低い利点も有している。

【００５０】図２に示した弾性ローラ２２より成るクリ
ーニング部材１９も、また図３に示したブラシローラ２
２Ａより成るクリーニング部材１９も、クリーニングケ
ース１５に回転自在に支持されているが、その回転方向
は矢印Ｃ１,Ｃ２で示すようにいずれの方向であっても
よい。

【００５１】その際、クリーニング部材１９は、その像
担持体１との接触部が、矢印Ｃ１で示すように像担持体
表面の移動方向Ａと同方向に移動する向きに回転すると
共に、その接触部が、像担持体表面の移動速度とは異な
る速度で移動するように回転すると、クリーニング部材
１９と像担持体表面との摺擦力を高め、転写残トナーの
除去効率を高めることができる。

【００５２】同様に、クリーニング部材１９は、その像
担持体１との接触部が、矢印Ｃ２で示すように像担持体
表面の移動方向Ａと逆方向に移動する向きに回転するよ
うに構成しても、クリーニング部材１９と像担持体表面
との摺擦力を高め、転写残トナーの除去効率を高めるこ
とができる。

【００５３】上述した各構成を採用した場合、クリーニ
ング部材１９を図示していない駆動装置によって回転駆
動する必要がある。これに対し、図２及び図３に示した
クリーニング部材１９を、像担持体表面の移動に従動さ
せて連れ回りさせるように構成してもよく、この場合に
はクリーニング部材１９を駆動する装置は不要である。
このようにクリーニング部材１９を連れ回りさせた場
合、転写残トナーの除去効率はやや低下するが、像担持
体とクリーニング部材１９との間に作用する力が小さく
なるので、像担持体表面の摩耗を抑え、かつクリーニン
グ部材１９の寿命を伸ばすことが可能となる。

【００５４】さらに、クリーニング部材１９が、像担持
体表面に接触しながら、該像担持体表面の移動方向Ａに
対してほぼ直交する向きに揺動するように構成すると、
像担持体上に転写残トナーが局部的に多量に付着してい
るときも、そのトナーを揺動するクリーニング部材１９
によって拡散できるので、像担持体表面をより一層均一
にクリーニングすることができる。クリーニング部材１
９を揺動させる駆動手段の具体例については後に明らか
にする。

【００５５】図２及び図３にクリーニング部材１９の例
を示したが、他の形態のクリーニング部材を用いること
もできる。例えばゴムなどの弾性材料よる成るクリーニ
ングブレードを用い、その先端エッジ部を像担持体表面
に圧接させると共に、該クリーニングブレードに、像担
持体上の転写残トナーを吸引できる極性の電圧を印加し
てもよい。かかるクリーニングブレードによっても、掻
き取り力のほかに、静電気力によって転写残トナーを除
去できるので、その除去効率が高められる。但し、クリ
ーニングブレードを用いると、像担持体表面に紙粉やト
ナーなどが薄膜状に固着するトナーフィルミングが発生
しやすくなり、その意味では、図２及び図３に示した如
き弾性ローラまたはブラシローラから成るクリーニング
部材１９を用いるほうが有利である。

【００５６】ところで、図１乃至図３に示したクリーニ
ング部材１９を用いることによって、像担持体表面のク
リーニング効率を高めることができるが、それでもわず
かなトナーがクリーニング部材１９を通過し、そのトナ
ーが飛散し、当該飛散トナーが近接帯電部材１３の表面
に付着することを完全に阻止することは困難である。こ
のようにして近接帯電部材１３に付着したトナーを放置
したとすると、経時的に近接帯電部材の汚れが進み、そ
の帯電機能が低下するおそれがある。

【００５７】そこで、図４乃至図７に示したように、近
接帯電部材１３をクリーニングするクリーナ２５を設
け、近接帯電部材１３に付着したトナーを除去するよう
に構成することが好ましい。

【００５８】図４に示した例では、回転可能な近接帯電
部材１３が用いられているが、かかる近接帯電部材１３
をクリーニングするクリーナ２５として、少なくとも近
接帯電部材１３の表面に接触する部分が弾性体２６より
成る弾性クリーナ２８が用いられている。この弾性体２
６はホルダ２７に保持されて固定配置されている。近接
帯電部材１３が矢印Ｂ方向に回転することにより、クリ
ーナ２５の弾性体２６が近接帯電部材１３の表面に摺接
し、これによって近接帯電部材１３の表面に付着したト
ナーが除去される。

【００５９】図５に示した画像形成装置においても、回
転可能な近接帯電部材１３が用いられているが、その近
接帯電部材１３をクリーニングするクリーナ２５とし
て、少なくとも近接帯電部材１３に接触する部分が弾性
体２６Ａより成り、かつ回転可能に支持された弾性ロー
ラ２８Ａが用いられている。弾性体２６Ａは芯金２７の
外周面に固定され、その芯金が図示していない支持体に
回転自在に支持されていて、弾性ローラ２８Ａは、少な
くとも近接帯電部材１３の清掃時に、矢印Ｅ１又はＥ２
方向に回転しながら、近接帯電部材１３の表面に摺接
し、その表面に付着したトナーを除去する。このように
回転するクリーナ２５を用いると、その周面が順次、近
接帯電部材１３に接触しながら該近接帯電部材１３を清
掃するので、図４に示した固定型の弾性クリーナ２８の
ように常に同じ面が近接帯電部材１３に接触したクリー
ナよりも、近接帯電部材のクリーニング効率を高め、し
かもそのクリーナの寿命を伸ばすことが可能となる。

【００６０】図４及び図５に示したクリーナ２５の弾性
体２６，２６Ａは、ソリッドゴムなどから構成すること
もできるが、軟質な発泡体により構成されていると、近
接帯電部材１３のクリーニング効率を高め、しかもその
近接帯電部材１３の周面に傷をつける不具合を防止でき
る。

【００６１】また、弾性体２６，２６Ａを構成する発泡
体の気泡は連続気泡であっても独立気泡であってもよい
が、これが連続気泡であると、近接帯電部材１３に対す
るクリーニング能力を特に高めることができる。

【００６２】図６に示した画像形成装置においても、回
転可能な近接帯電部材１３が用いられているが、この近
接帯電部材１３を清掃するクリーナ２５は、近接帯電部
材１３に接触するブラシ２９を備えたブラシクリーナ２
８Ｂより成り、ブラシ２９はその基端部が不動に固定さ
れたホルダ２７Ｂに固定されている。近接帯電部材１３
が回転することにより、ブラシ２９が近接帯電部材１３
の表面に摺接し、その表面を清掃する。かかるブラシク
リーナ２８Ｂは、図５に示した弾性ローラ２８Ａよりも
低コストで製造することができる。

【００６３】図７に示した例においても、回転可能な近
接帯電部材１３が用いられていて、これを清掃するクリ
ーナ２５が、近接帯電部材１３に接触するブラシ２９Ａ
を備え、かつ回転可能なブラシローラ２８Ｃより成る。
ブラシ２９Ａは、その基端部が芯金２７Ｃに固定され、
その芯金２７Ｃが図示していない支持体に回転可能に支
持されている。ブラシローラ２８Ｃは、少なくとも近接
帯電部材１３の清掃時に、矢印Ｅ１又はＥ２で示す方向
に回転しながら、近接帯電部材１３の表面を清掃する。
かかるブラシローラ２８Ｃを用いると、そのブラシ２９
Ａが近接帯電部材１３の周面に順次、接触するので、図
６に示したブラシクリーナ２８Ｂよりも寿命を伸ばすこ
とができる。

【００６４】図５及び図７に示したクリーナ２５の回転
方向は適宜設定でき、またそのクリーナ２５が近接帯電
部材１３の回転に従動して連れ回りするように構成する
こともできるが、このようにクリーナ２５を連れ回りさ
せるとクリーナ２５と近接帯電部材１３の摺擦力が弱く
なり、近接帯電部材１３に対するクリーニング機能が低
下する。

【００６５】そこで、クリーナ２５は、その近接帯電部
材１３との接触部が、図５及び図７に矢印Ｅ１で示す如
く、近接帯電部材表面の移動方向Ｂと同方向に移動する
向きに回転すると共に、その接触部が、近接帯電部材表
面の移動速度とは異なる速度で移動するように回転する
ことが好ましい。

【００６６】同じ理由により、クリーナ２５は、その近
接帯電部材１３との接触部が、図５及び図７に矢印Ｅ２
で示した如く、近接帯電部材表面の移動方向Ｂと逆方向
に移動する向きに回転することも有利である。

【００６７】クリーナ２５を図示していない駆動装置に
よって上述の各方向に回転駆動することによって、クリ
ーナ２５と近接帯電部材１３とを摺擦させ、近接帯電部
材１３に対する清掃能力を高めることができる。但し、
クリーナ２５と近接帯電部材１３との相対速度が大きく
なり過ぎると、クリーナ２５と近接帯電部材１３の劣化
が促進されるので、この点も考慮に入れて両者の回転速
度を設定することが好ましい。

【００６８】また、図４乃至図７に示したクリーナ２５
が、近接帯電部材１３に接触しながら、像担持体表面の
移動方向Ａに対してほぼ直交する向きに揺動するように
構成すると、近接帯電部材１３に付着したトナーをその
長手方向に分散させて該トナーを除去できるので、近接
帯電部材１３の汚れが部分的に著しくなって、像担持体
に帯電むらが発生することをより一層確実に防止でき
る。

【００６９】図８は、図４に示した弾性クリーナ２８を
上述のように揺動させる駆動装置の一例を示す。図８に
おいて、弾性クリーナ２８の弾性体２６は、近接帯電部
材１３に接触し、その弾性体２６を支持するホルダ２７
は、その長手方向各端部が、固定配置されたケース３０
に矢印で示す如くその長手方向に摺動自在に支持されて
いる。また、ホルダ２７に固定されたガイド突起３１
が、ケース３０に形成されたガイド孔３２に摺動自在に
嵌合し、ガイド突起３１と、ケース３０の突起３３と
に、引張ばね３４の各端部が係止され、これによって弾
性クリーナ２８は図８の右方に付勢されている。また近
接帯電部材１３の芯軸にはカム３５が固定され、そのカ
ム３５のカム面にホルダ２７の右端部が圧接している。
近接帯電部材１３が回転すると、カム３５も回転するの
で、ホルダ２７が近接帯電部材１３の長手方向に往復動
し、弾性クリーナ２８が揺動する。

【００７０】図６に示したブラシクリーナ２８Ｂも上述
したところと同様にして揺動させることができる。

【００７１】図９は図５に示した弾性ローラ２８Ａを揺
動させる駆動装置の一例を示す。ここに示した例におい
ては、近接帯電部材１３（図９には示さず）に接触する
弾性ローラ２８Ａの芯金２７Ａにカム３６が固定され、
このカム３６が、図示していないばねによって、不動に
固定された固定部材３７に圧接している。弾性ローラ２
８Ａが回転すると、固定部材３７に圧接したカム３６も
一緒に回転するので、弾性ローラ２８Ａは近接帯電部材
に接触したまま、その長手方向に揺動する。

【００７２】前述のように、図２及び図３に示したクリ
ーニング部材１９を揺動させることが好ましいが、この
ようにクリーニング部材１９を揺動させる駆動装置も、
例えば図９に示した装置と同様に構成することができ
る。すなわち、図９に示した弾性ローラ２８Ａの代わり
にクリーニング部材１９を配置して、当該クリーニング
部材１９をその軸線方向に揺動させるのである。

【００７３】図４乃至図７に示したクリーナ２５以外の
クリーナを用いることもでき、例えば不織布や低硬度の
合成樹脂より成るクリーナを近接帯電部材に接触させて
その近接帯電部材を清掃することもできる。

【００７４】また、近接帯電部材１３に帯電電圧が印加
されていない時に、上述した各クリーナに対して、近接
帯電部材１３上のトナーをクリーナ側に静電的に吸引で
きる極性の直流電圧、又はその直流電圧に交流電圧を重
畳した電圧を印加して近接帯電部材１３に対するクリー
ニング能力を高めるように構成することもできる。

【００７５】そころで、図１に示した現像装置７によっ
て像担持体上に形成されたトナー像のトナー帯電極性
は、本例の場合はマイナスであり、かかるトナー像が転
写装置８によって転写材Ｐに転写される。このとき転写
装置８にはプラス極性の転写電圧が印加されるため、転
写位置を通過した像担持体上の転写残トナーは、本来の
マイナス極性に帯電したもののほかに、その帯電極性が
プラスに反転したものも存在する。図２及び図３に示し
た例では、マイナスに帯電した転写残トナーの方が、プ
ラスに帯電した転写残トナーよりも多くなるとの前提
で、クリーニング部材１９に対しプラス極性の電圧を印
加したが、プラス極性に帯電した転写残トナーの方が多
くなるときは、クリーニング部材１９に対しマイナス極
性の電圧を印加することが好ましい。

【００７６】また、クリーニング部材１９によって除去
される前の転写残トナーの帯電極性を強制的に揃え、そ
の帯電極性と逆極性の電圧をクリーニング部材１９に印
加すると、その除去効率を高めることができる。すなわ
ち、図１に示すように、像担持体表面の移動方向Ａに関
し、トナー像の転写が行われる転写位置よりも下流側で
あって、クリーニング部材１９が像担持体表面をクリー
ニングするクリーニング位置よりも上流側の像担持体表
面部分に付着する転写残トナーの帯電極性を揃えるため
のトナー帯電手段３８を設けるのである。ここに示した
トナー帯電手段３８はコロナ放電器より成り、その放電
作用によって像担持体上の転写残トナーの帯電極性をマ
イナスに揃えるように構成されている。このようにマイ
ナス極性に揃えられた転写残トナーを、プラス極性の電
圧が印加されたクリーニング部材１９によって、効率よ
く像担持体表面から静電的に除去することができる。

【００７７】また、像担持体上の転写残トナーに接触す
るブラシを有し、そのブラシに所定極性の電圧が印加さ
れ、転写残トナーの帯電極性をその所定極性に揃えるよ
うに構成されたトナー帯電手段などを用いることもでき
る。

【００７８】図１に示した画像形成装置においては、現
像装置７によって像担持体上に黒色のトナー像を形成し
たが、現像装置７の現像ケース１６に有彩色の重合法ト
ナーを収容することにより、像担持体上に有彩色のトナ
ー像を形成することができる。その際、帯電部材が局部
的にトナーで汚され、像担持体表面に帯電むらが発生
し、これに起因して、像担持体上のトナー像に濃度むら
が生じたとき、そのトナー像が黒色であるときよりも、
有彩色のトナー像である場合のほうが濃度むらが目立
ち、画質劣化が顕著なものとして現れる。従って、トナ
ー像の濃度むらを抑えるための上述の全ての構成は、像
担持体上に有彩色のトナー像を形成する場合に特に好適
に適用することができる。カラー画像を形成するカラー
画像形成装置に上述の各構成を採用すると特に有利であ
る。

【００７９】図１０はカラー画像形成装置の一例を示す
概略図であり、ここに示した画像形成装置は、イエロー
トナー像が形成される第１の像担持体１Ｙ、マゼンタト
ナー像が形成される第２の像担持体１Ｍ、シアントナー
像が形成される第３の像担持体１Ｃ、及び黒色トナー像
が形成される第４の像担持体１ＢＫが設けられている。
各トナー像は重合法トナーにより形成される。各像担持
体上に各色のトナー像が、図１に示した画像形成装置の
場合と全く同様にして形成され、その各トナー像は、転
写ベルト３９上に担持されて搬送される転写材Ｐ上に順
次、重ね合わされて転写される。トナー像転写後の各像
担持体は、クリーニング装置によってそれぞれクリーニ
ングされ、４色のトナー像を転写された転写材Ｐが図示
していない定着装置を通るとき、そのトナー像が転写材
上に定着される。図１０においては、第４の像担持体１
ＢＫのまわりに設けられる、図１と同様の各作像要素に
のみ、図１と同じ符号を付してある。

【００８０】上述のカラー画像形成装置に、前述の各構
成を採用することにより、高品質なカラー画像を得るこ
とができる。

【００８１】また、１つの像担持体上に異なった色のト
ナー像、例えばイエロートナー像、マゼンタトナー像、
シアントナー像、及び黒色トナー像を順次形成し、その
各トナー像を像担持体表面に接触した無端ベルト又はド
ラムより成る中間転写体上に重ね合わせ状態で順次一次
転写し、次いでその重ね合わせトナー像を最終の転写材
に一括して二次転写するカラー画像形成装置も周知であ
る。この画像形成装置の場合には、像担持体からトナー
像を転写される転写材が、転写紙などの最終転写材では
なく、中間転写体より成り、像担持体からその中間転写
体に一次転写されたトナー像が、転写紙などから成る最
終の転写材に二次転写される。この形式の画像形成装置
においては、中間転写体に一次転写されたトナー像の一
部のトナーが像担持体表面に逆転写されることがあり、
このため、従来のこの種の画像形成装置において、重合
法トナーを用いると、像担持体を帯電する帯電部材にト
ナーが特に付着しやすくなり、これが早期にトナーによ
って汚されるおそれが高かった。この形式の画像形成装
置に、前述の各構成を採用することにより、従来の欠点
を除去し、高品質な画像を形成することができる。

【００８２】以上説明した各画像形成装置においては、
像担持体上にトナー像を形成するトナーとして、重合法
トナーを用いたが、先にも説明したように、ウレア結合
を有する変成されたポリエステルを少なくともトナーバ
インダーとして含有し、内部に微分散されたワックスを
含有したほぼ球形状の乾式球形トナーも、重合法トナー
と同様な性質を有し、高品質な画像を形成することがで
きる。ところが、従来の画像形成装置に、この乾式球形
トナーを用いると、重合法トナーを用いた場合と同様な
不具合が発生するおそれがあった。そこで、重合法トナ
ーに代え、又はその重合法トナーと共に、上述の乾式球
形トナーを用いた場合にも、前述の各構成を採用するこ
とにより、クリーニング部材の寿命を伸ばすことが可能
となる。

【００８３】

【発明の効果】請求項１乃至１９に係る各発明によれ
ば、像担持体上の転写残トナーの除去効率を高め、近接
帯電部材がトナーで汚され難くして、その近接帯電部材
の寿命を伸ばすことができ、重合法トナーを用いた利点
を最大限に生かすことができる。

【００８４】請求項２０に係る発明によれば、像担持体
上の転写残トナーの除去効率を高め、近接帯電部材がト
ナーで汚され難くして、その近接帯電部材の寿命を伸ば
すことができ、乾式球形トナーを用いた利点を最大限に
生かすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像形成装置の一例を示す概略図である。

【図２】図１に示したクリーニング装置の拡大断面図で
ある。

【図３】クリーニング部材としてブラシローラを用いた
クリーニング装置を示す、図２と同様な断面図である。

【図４】図１に示した帯電装置の拡大図である。

【図５】近接帯電部材用のクリーナとして弾性ローラを
用いた帯電装置を示す、図４と同様な図である。

【図６】近接帯電部材用のクリーナとしてブラシクリー
ナを用いた帯電装置を示す、図４と同様な図である。

【図７】近接帯電部材用のクリーナとしてブラシローラ
を用いた帯電装置を示す、図４と同様な図である。

【図８】クリーナを揺動させる駆動装置の一例を示す部
分断面図である。

【図９】クリーナを揺動させる駆動装置の他の例を示す
部分断面図である。

【図１０】カラー画像形成装置の一例を示す概略図であ
る。

【符号の説明】

１像担持体１Ｙ像担持体１Ｍ像担持体１Ｃ像担持体１ＢＫ像担持体１３近接帯電部材１９クリーニング部材２１弾性体２２弾性ローラ２２Ａブラシローラ２４ブラシ２５クリーナ２６弾性体２６Ａ弾性体２８弾性クリーナ２８Ａ弾性ローラ２８Ｂブラシクリーナ２８Ｃブラシローラ２９ブラシ２９Ａブラシ３８トナー帯電手段Ｐ転写材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｇ 9/08 ３８４３８１ (72)発明者仲野徹東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内Ｆターム(参考） 2H005 AA01 AA06 AB03 AB06 CA08 CA14 CA18 2H134 GA01 GA02 GB02 HA01 HA05 HA09 HB01 KG01 KG04 KG07 KG08 KH07 KJ02 2H200 GA12 GA23 GA44 GA47 GB13 GB15 HA11 HA28 HB12 HB20 JA01 JB10 JC03 LB02 LB09 LB12 LB15 LB35 LB40 MA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体を帯電し、その帯電面を露光し
て静電潜像を形成し、該静電潜像をトナー像として可視
像化し、該トナー像を転写材に転写し、トナー像を転写
したあとの像担持体上に残留する転写残トナーを除去し
て該像担持体をクリーニングする画像形成装置におい
て、前記静電潜像を可視像化するトナーとして重合法トナー
を用いると共に、前記転写残トナーを除去するクリーニ
ング部材として、像担持体上の転写残トナーを静電的に
吸引するクリーニング部材を用い、像担持体を帯電する
帯電部材として、像担持体表面に接触せずに近接配置さ
れた近接帯電部材を用いたことを特徴とする画像形成装
置。
【請求項２】前記クリーニング部材は、少なくとも像
担持体に接触する部分が弾性体により構成された弾性ロ
ーラより成る請求項1に記載の画像形成装置。
【請求項３】前記クリーニング部材は、像担持体に接
触するブラシを有するブラシローラより成る請求項１に
記載の画像形成装置。
【請求項４】前記クリーニング部材は、その像担持体
との接触部が、像担持体表面の移動方向と同方向に移動
する向きに回転すると共に、該接触部が、該像担持体表
面の移動速度とは異なる速度で移動するように回転する
請求項1乃至3のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】前記クリーニング部材は、その像担持体
との接触部が、像担持体表面の移動方向と逆方向に移動
する向きに回転する請求項1乃至3のいずれかに記載の画
像形成装置。
【請求項６】前記クリーニング部材は、像担持体表面
に接触しながら、該像担持体表面の移動方向に対してほ
ぼ直交する向きに揺動する請求項１乃至５のいずれかに
記載の画像形成装置。
【請求項７】前記近接帯電部材をクリーニングするク
リーナを具備する請求項１乃至６のいずれかに記載の画
像形成装置。
【請求項８】回転可能な近接帯電部材を用いると共
に、前記クリーナとして、少なくとも近接帯電部材に接
触する部分が弾性体より成る弾性クリーナを用いた請求
項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】回転可能な近接帯電部材を用いると共
に、前記クリーナとして、少なくとも近接帯電部材に接
触する部分が弾性体より成り、かつ回転可能に支持され
た弾性ローラを用いた請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項１０】前記クリーナの弾性体が発泡体より成
る請求項８又は９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】前記発泡体の気泡が連続気泡である請
求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】回転可能な近接帯電部材を用いると共
に、前記クリーナが近接帯電部材に接触するブラシを備
えたブラシクリーナより成る請求項７に記載の画像形成
装置。
【請求項１３】回転可能な近接帯電部材を用いると共
に、前記クリーナが近接帯電部材に接触するブラシを備
え、かつ回転可能なブラシローラより成る請求項７に記
載の画像形成装置。
【請求項１４】前記クリーナは、その近接帯電部材と
の接触部が、近接帯電部材表面の移動方向と同方向に移
動する向きに回転すると共に、該接触部が、近接帯電部
材表面の移動速度とは異なる速度で移動するように回転
する請求項７、９、１０、１１又は１３に記載の画像形
成装置。
【請求項１５】前記クリーナは、その近接帯電部材と
の接触部が、近接帯電部材表面の移動方向と逆方向に移
動する向きに回転する請求項７、９、１０、１１又は１
３に記載の画像形成装置。
【請求項１６】前記クリーナは、近接帯電部材に接触
しながら、像担持体表面の移動方向に対してほぼ直交す
る向きに揺動する請求項７乃至１５のいずれかに記載の
画像形成装置。
【請求項１７】前記像担持体表面の移動方向に関し、
前記トナー像の転写が行われる転写位置よりも下流側で
あって、前記クリーニング部材が像担持体表面をクリー
ニングするクリーニング位置よりも上流側の像担持体表
面部分に付着する転写残トナーの帯電極性を揃えるため
のトナー帯電手段を設けた請求項１乃至１６のいずれか
に記載の画像形成装置。
【請求項１８】前記像担持体上に有彩色のトナー像が
形成される請求項１乃至１７のいずれかに記載の画像形
成装置。
【請求項１９】前記転写材が中間転写体より成り、前
記像担持体から中間転写体に一次転写されたトナー像
が、最終の転写材に二次転写される請求項１乃至１８の
いずれかに記載の画像形成装置。
【請求項２０】前記重合法トナーに代え、又は該重合
法トナーと共に、ウレア結合を有する変成されたポリエ
ステルを少なくともトナーバインダーとして含有し、内
部に微分散されたワックスを含有したほぼ球形状の乾式
球形トナーを用いた請求項１乃至１９のいずれかに記載
の画像形成装置。