JP2622990B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （１）発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は、静電複写機、同プリンタなど静電記録プ
ロセスを利用する画像形成装置に関するものである。

（従来技術と解決すべき課題） 像担持体表面に静電潜像を形成したのち、これにトナ
ーを供給して該潜像を顕像化し、このトナー像に紙など
シート状の転写材を当接して、該転写材に前記トナー像
を静電的に転写する工程を包含する画像形成装置は従来
から周知である。

第３図はこのような画像形成装置の典型的なものの構
成を略示するものであって、紙面に垂直方向にのびてい
て、矢印Ａ方向に回転する感光体１の表面感光層が、一
次帯電器２によって一様に帯電され、これに原稿面を照
射する光の反射光、画像変調されたレーザビームなどに
よる画像露光４が行なわれて静電潜像が形成される。

感光体の回転につれて前記潜像が現像器５の位置に来
ると、これからトナーが供給されて前記潜像が顕像化さ
れてトナー像が形成される。

さらにこのトナー像が転写帯電器７を有する転写部位
に達すると、これにタイミングを合せて搬送路６から転
写材（不図示）が該転写部位に供給され、転写帯電器の
作用で感光体のトナー像は転写材に転移された後、転写
材はトナー像を担持したまま不図示の定着部位に搬送さ
れる。

転写のさいに転写材に転移せず感光体に残る残留トナ
ーはクリーニング装置８に至って、これに装着されてい
る弾性クリーニングブレード8aによってかき落し除去さ
れ、さらに、前除電ランプ９によって残留電荷が除去さ
れて、感光体は次の画像形成工程に入り得る状態とな
る。

ところで、上記のような構成の画像形成装置において
は、前記クリーニングブレードの、感光体に当接するブ
レードエッジ部に常時適量のトナーが存在していること
が好ましいことが判明している。

勿論、このトナーの量があまり多くなると、溜ってい
るトナーがエッジ長手方向に横走りして、クリーニング
装置から溢出し、転写材が画像形成装置内各部を汚染す
るおそれがあるなどの不都合が生ずるが、反対に、たと
えば、トナー消費量の少ない白地部分の多い原稿を多数
連続コピーしたりすると、残留トナーの発生も少なくな
り、その結果ブレードエッジ部に溜るトナーの量が過少
になり、ブレードと感光体との間の摩擦が大きくなっ
て、ブレードエッジのびびれによるクリーニング不良や
ブレードめくれが発生しやすくなる。

また、転写材として、多く使用されている紙の場合、
これから発生する微細な紙粉、析出するロジン、タルク
などクリーニングしにくい物質の量がトナーの量に比し
て相対的に多くなり、これによって感光体を損傷した
り、クリーニング不良を発生するおそれがある。

ところで、前述のような画像形成装置においては、バ
ックスキャンや原稿台の枠部分などが像露光されること
によって、画像領域外にトナーが付着することを阻止す
るべく、ブランク露光ランプ３を配設し、これを紙間部
で点灯して非画像領域にトナーが付着することを阻止す
るような手段が講じられていることがよく知られてい
る。

そこで、前述のように、画像部分から発生するトナー
の量が過少であるような場合、このランプの点灯をオフ
としてこの部分に、帯状にトナーを付着させ、このトナ
ーをそのままクリーニング装置まで搬送して、ブレード
エッジ部にトナーを供給するようなものが提案されてい
る。

このような手段によって、ブレードエッジ部分に貯溜
されるべきトナーの過少の問題を回避するのに一定の効
果を期待できるが、従来の仕方は、種々な条件を勘案し
て、最も前記の帯状のトナーを必要とする条件を想定し
てこれに合致するようにトナー量を設定するのが普通で
あった。

元来、上記の帯状のトナー量は、コピーモード、転写
材の種類、温湿度など環境特性、原稿の種類などによっ
てブレードエッジに貯溜されるべき適正量が異なるべき
であるのに、上述のような次第であるために、必要以上
にトナーを消費する場合が多くなることを避けられな
い。

このため、たとえば、カートリッジ方式の装置にあっ
ては、トナーの収容量に限界があるので、感光体の寿命
が来る前に、トナーがなくなって、これによってカート
リッジ自体の寿命が限定されるような事態が生ずること
になる。

また、前述のように、紙間部分の帯状トナーの量は、
一般的にいうと必要量以上であることが多いので、ブレ
ードエッジに貯溜されるトナーが過剰になりがちで、こ
れによる前述のような不都合が生じやすい。

さらに、前記帯状トナー部の形成は、画像形成プロセ
スと同様の仕方で行なわれるので、画像部分におけると
同様に、環境条件によって左右されることになる。

したがって、低湿環境下で、トナー消費量の少ないコ
ピーを多数とって、現像装置内のトナーの帯電が異常に
高くなるような事態においては、トナーが感光体に転移
しにくくなるので、現像部位においては濃度低下やカブ
リを生じやすくなり、ブレードエッジに供給されるべき
トナーの量も不足する傾向となり、また、このような環
境下では、感光体とトナーの静電吸着力も強くなってい
るので、クリーニングしにくくなる。高湿時には、現像
部位において、トナーの摩擦帯電が起きにくいから、ト
ナー成分中の帯電しやすい部分のみが感光体に転移して
トナー成分のバランスが異なってきて濃度低下が起りや
すく、クリーニングしにくい成分のみがクリーニングブ
レードまで行く傾向となる。このように、高湿、低湿時
にはクリーニングのしにくい状態が発生し、紙間に形成
されるトナー帯のトナーの量も少なくなりがちでクリー
ニング不良を起しがちとなる。

本発明は以上のような現状に鑑みてなされたものであ
って、環境条件の変化によって、前回転、後回転を含む
紙間位置に形成さけるトナー帯のトナーの量を調整し
て、クリーニング不良を生ずることなく、トナーを無駄
に消費することを避けることができ、常時安定したクリ
ーニングを実行できるような画像形成装置を提供するこ
とを目的とするものである。

（２）発明の構成 （課題を解決する技術手段、その作用） 上記の目的を達成するため、本発明は、像担持体と、
転写後、該像担持体に残る残留トナーを除去するクリー
ニングブレードと、環境湿度検知手段と、前記像担持体
の画像形成領域外に付着させるトナー量を、前記環境湿
度検知手段の検知結果によって、高湿度時には低湿度時
よりも増加するように変化させる付着トナー量可変手段
と、を具備することを特徴とする画像形成装置である。

このように構成することによって、クリーニングブレ
ードのエッジ部に、常時適量のトナーを保持して安定し
たクリーニング作用を奏せしめ得る。

（実施例の説明） なお以下に説明する実施例は、画像領域外の部分に付
着させたトナーをクリーニングブレードに搬送するよう
に構成した画像形成装置であって、環境条件によって前
記トナーの量を変化させる手段を備えてなるものであ
る。ここで、環境条件とは湿度又は（及び）温度を云う
ものとする。

前述のような画像形成装置によって、種々な条件によ
って画像形成実験を行なった結果を以下の各表に示す。

第１表は、常湿において国内製転写紙を、“シングル
連続”、即ち、１枚コピーしたのち数秒休止、をくり返
し実行する仕方で画像形成を行なったときの、トナー帯
形成巾と、その回数、即ち何枚コピーごとにトナー帯を
１回入れるかの制御を検討した従来例である。

上表で○印は良好な結果を、×印は不良を示すもの
で、点線の右側領域では、トナー不足でクリーニング不
良を発生した。また、鎖線より左側領域では、トナー過
剰によって、転写紙搬送部位、転写部位近傍にトナーの
落下が生じた。点線、鎖線の意味は以下同様とする）。

第２表は、転写紙として、北欧製のもの（大きさ11×
17インチ）のものを使用した以外、環境条件、コピーモ
ード、コピー濃度などすべて同条件で、トナー帯を形成
させる回数と巾を制御した場合の実施態様を示す。

外国製の転写紙であるので、紙粉が多くクリーニング
しにくいので、トナー帯には多量のトナーが要ることが
判り、その境界が点線で示されている。

第３表は、低湿環境（25℃、10％RH）で、国産紙を用
い、シングル連続コピーでテストを行なった。このよう
な場合、前述のように、コピー濃度は小さく（0.9）よ
り、良好なクリーニングを行なえる範囲（○印部分）
が、前記第１表の場合よりも左方にずれている、換言す
ると、紙間トナー帯により多量のトナーをる供給するこ
とによって良好なクリーニング作用が得られることが判
る。また、トナーの量を増しても、第１表の場合より
も、トナーの溢出も発生しにくい。

第４表は、転写紙として、外国製のものを使用したほ
かは、第３表の場合と同様の条件でテストを行なった結
果である。

転写紙に紙粉が多く、コピー濃度も低いので（0.9）
クリーニングしにくく、第３表の場合よりさらに多量の
トナーを必要とすることが判る。

なお、トナーに溢出落下が発生する範囲は、前例とさ
したる差異はない。

第５表に、連続コピーを行なうほかは前記第１表の場
合と同様の条件でのテスト結果を示す。

上表から判るように、国産紙であるので紙粉が少な
く、連続コピーのために、コピー動作ごとの前回転、後
回転もないので、トナーが充分供給されてクリーニング
不良を起さないためのトナーの必要量は、同様に点線で
範囲を示すように少量ですんだ。

一方、トナーの溢出落下は、小幅にトナー帯を形成す
るように制御しても、一回あたりのトナー量が多いので
充分間に合うことが判る。

第１図は、本発明による、環境条件によって、紙間の
トナー帯のトナー量を制御する実施例を示すものであ
り、図示のものにおいては、湿度の変化に対応するよう
に構成してある。

湿度センサによって環境切替スイッチが、第６表に示
すように、トナー帯のトナー量を制御するモードが選択
される。

ついで、その出力信号によって、トナー帯の回数と巾
が得られるようにトナー帯形成手段が制御される。

このトナー帯形成手段としては、たとえば、ブランク
露光、現像バイアスなどを利用することができ、これら
を制御してトナー帯の形成回数、巾が設定される。

以上湿度に対応する場合について説述したが、これ以
外の要素、たとえば、温度あるいは原稿の状態、転写材
の種類など必要に応じて種々な外的条件に応動させるこ
とが可能であることは容易に理解できるところであろ
う。

夏と冬のように、温度、湿度などが総体として大きく
変化するような場合には、第２図に示すように、環境切
替スイッチの切替えによって、ブランク露光などのトナ
ー帯形成手段を制御して、環境に合致するようにセット
しておくこともできる。

（３）発明の効果 以上説明したように、本発明によるときは、クリーニ
ングブレードによるクリーニング装置をそなえた画像形
成装置において、常時該ブレードエッジに適量のトナー
を供給することを可能としてクリーニング不良やブレー
ドめくれの発生を回避し、安定したクリーニング機能を
維持できるとともに、例えばトナー消費量の少ない原
稿、低湿環境下における画像の濃度低下カブリの発生を
も阻止することができ、良質の画像を得るに資するとこ
ろが大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すブロック図、 第２図は他の実施態様を示すブロック図、 第３図は本発明を適用するに適した画像形成装置の構成
を示す概略側面図である。 １……感光体、２……一次帯電器、３……ブランク露光
ランプ、４……画像信号付与手段、６……搬送路、７…
…転写帯電器、８……クリーニング装置、8a……クリー
ニングブレード。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】像担持体と、 転写後、該像担持体に残る残留トナーを除去するクリー
   ニングブレードと、 環境湿度検知手段と、 前記像担持体の画像形成領域外に付着させるトナー量
   を、前記環境湿度検知手段の検知結果によって、高湿度
   時には低湿度時よりも増加するように変化させる付着ト
   ナー量可変手段と、 を具備することを特徴とする画像形成装置。