JP3870045B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、像担持体の表面を清掃するクリーニング装置を備えた、プリンタ、複写機、ファクシミリなどの画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタ、複写機、ファクシミリなどの画像形成装置にて用いられるクリーニング装置において、例えば、クリーニング対象物である像担持体を清掃するクリーニング部材として、板状の弾性体にて形成されるクリーニングブレードを有するものが知られている。
【０００３】
例えば、電子写真方式の画像形成装置においては、帯電プロセス、露光プロセス、現像プロセスの各画像形成プロセスを経て、像担持体として例えばドラム型の電子写真感光体（感光ドラム）上にトナー像を形成し、このトナー像を転写プロセスによって感光ドラム上から被転写体として記録材、例えば記録用紙、ＯＨＰシートなどに転写する。この転写プロセスにおいて、感光ドラム上のトナー像を構成するトナーは、その全てが記録材に転写されるわけではなく、少量のトナーが感光ドラム表面に残る。このようにして感光ドラム表面に残ったトナー（以下、「残留トナー」と呼ぶ。）は、クリーニングブレードによって除去される。
【０００４】
図９に示すように、クリーニングブレード６１は、そのエッジ６１ａを感光ドラム１１表面に当接させることにより、感光ドラム１１の表面に付着している残留トナーを掻き取る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来クリーニングブレード６１を備えたクリーニング装置には、以下のような問題があった。
【０００６】
図９に示すように、感光ドラム１１に当接されているクリーニングブレード６１のエッジ６１ａの近傍には、感光ドラム１１の表面から掻き取った残留トナーが凝集している。通常、凝集した残留トナーは、ある程度の大きさでクリーニング装置のクリーニング容器（図示せず）に落下するため問題になることはない。
【０００７】
ところが、近年の画像形成装置の高速化により感光ドラム１１の周速度（プロセススピード）が上昇したことによる影響と環境条件とによっては、凝集した残留トナーが落下せず成長を続け、クリーニングブレード６１のエッジ６１ａと感光ドラム１１との当接部であるニップＮ（クリーニング部位）をすり抜けてしまう現象が発生することが判明した。
【０００８】
こうしてニップＮをすり抜けた残留トナーが次の画像形成時に後続の記録材（シート材）に筋状に転写され、画像不良となる問題がある。
【０００９】
クリーニングブレードのクリーニング性向上の手段としては、特開平６−４０１４号公報、特開平１１−１７４９２２号公報に提案されているように、クリーニングブレードに圧電素子による振動を印加する方法がある。しかし、この方法は、耐久によって劣化するクリーニングブレードに圧電素子を取り付けているため、劣化したクリーニングブレードの交換時に圧電素子も同時に交換されてしまい、コストアップになる。又、この方法では、凝集し、成長した残留トナーを除去するのに十分な振動を与えるのが難しいなどの欠点がある。
【００１０】
特開平９−１６０４５５号公報に提案されているような、クリーニングブレードに衝突振動を加える方法は、凝集し、成長した残留トナーを除去するのに十分な振動を与えることが可能かもしれないが、衝突振動が入力された際のクリーニングブレードの挙動によっては、残留トナーのすり抜けなどの弊害が考えられる。
【００１１】
又、クリーニングブレードのエッジ近傍に凝集した残留トナーを除去する方法として、クリーニングブレードの支持部材に加振器を配設し、画像形成が所定の回数行われる毎にこの加振器を動作してエッジ部の残留トナーを振り落とす方法もある。
【００１２】
しかしながら、上述のような従来技術では、クリーニングブレードのエッジ近傍の残留トナーを十分に除去するためには、クリーニングブレードに十分な振動を与えることが必要であるため、以下のような問題が生じていた。
【００１３】
図９に即して説明すると、クリーニングブレード６１に強い振動を加えると、エッジ６１ａの部位に凝集していた残留トナーが振動によってニップＮを越えた部位６１ｂ、即ち、感光ドラム１１の表面の移動方向においてニップＮの下流側のクリーニングブレード６１上に移動する。
【００１４】
そして、このような加振工程を実施した後の最初の画像形成工程時に、クリーニングブレード６１のエッジ６１ａを通過した後の感光ドラム１１の静電潜像、即ち、トナー像の転写後の感光ドラム１１上の残留潜像に、クリーニングブレード６１のニップＮを越えた部位（以下、「エッジ下流部」と呼ぶ。）６１ｂ上に付着したトナーが飛翔し、感光ドラム１１の１回転後の画像に画像欠陥を発生させることがある。
【００１５】
本発明者らの検討によって、上述のようなクリーニングブレード６１に加えた振動による画像欠陥は、以下のメカニズムによって発生することが判明した。
【００１６】
つまり、振動によってクリーニングブレード６１のエッジ下流部６１ｂに付着したトナーは、現像時に現像手段によってトナーに与えられた電荷を保持したままである。従って、クリーニングブレード６１を通過してくる感光ドラム１１上の電位が形成する電界の強さによっては、このエッジ下流部６１に付着したトナーは感光ドラム１１に飛翔する可能性を持った状態で付着している。
【００１７】
現像手段の現像部位のように、近接した２つの導体である現像剤担持体と感光ドラム１１とが形成する電界は非常に強いが、クリーニングブレード６１のエッジ下流部６１ｂでは、感光ドラム１１に近接対向する電極が存在しないため、たとえ感光ドラム１１の表面電位が画像暗部電位であったとしも、トナーが飛翔するほどの強い電荷は生じない。
【００１８】
しかし、例えば線状の画像のように、電位が急激に変化するような電位の谷を持った静電潜像の場合は、この電位の谷の部分に局部的に強い閉電界が生じ、クリーニングブレード６１のエッジ下流部６１ｂに付着したトナーは、その閉電界によって感光ドラム１１へ飛翔する。
【００１９】
こうして、クリーニングブレード６１に加えた振動によってクリーニングブレード６１のエッジ下流部６１ｂに付着していたトナーは、次の画像形成のために形成された感光ドラム１１上の静電潜像に含まれる線画像のエッジ部のように、強い閉電界を生じた部分に飛翔し、感光ドラム１１の１回転後の画像と一緒に転写材上に転写されてしまう。これにより、画像中に欠陥を発生させてしまうのである。
【００２０】
従って、本発明の目的は、クリーニング部材のクリーニング能力を常に安定した状態に保ち、且つ、クリーニング部材に加えた振動による弊害をも除去することのできる画像形成装置を提供することである。
【００２１】
本発明の他の目的は、クリーニング部材の先端に凝集した残留トナーを振動によって効率良く除去して、画像形成中にトナーがクリーニング部材をすり抜けるような不具合を防止すると共に、クリーニング部材に振動を加えることによって、クリーニング部材の像担持体表面との当接部より像担持体の移動方向において下流側に移動したトナーを適時除去することが可能な画像形成装置を提供することである。
【００２２】
本発明の他の目的は、上記クリーニング部位での不具合を防止することで、斯かる不具合に起因して記録材が汚染されるような画像不良を有効に防止することのできる画像形成装置を提供することである。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、第１の本発明は、像担持体と、前記像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記像担持体に当接して前記像担持体上に付着した現像剤を除去するためのクリーニング部材と、振動条件が異なる振動を前記クリーニング部材に加えることが可能な加振手段と、を有し、前記加振手段により前記クリーニング部材を振動させる加振工程と次の画像形成工程との間に、所定の静電潜像パターンを前記静電潜像形成手段により前記像担持体に形成する画像形成装置であって、前記加振工程における振動条件に応じて前記所定の静電潜像パターンが異なる画像形成装置において、少なくとも画像形成装置の電源投入後最初の画像形成工程までの間の所定期間に行う加振工程と、所定の画像形成回数毎に行う加振工程とで、前記クリーニング部材に加える振動の条件を変化させることを特徴とする画像形成装置である。
【００２５】
第２の本発明によれば、像担持体と、前記像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記像担持体に当接して前記像担持体上に付着した現像剤を除去するためのクリーニング部材と、振動条件が異なる振動を前記クリーニング部材に加えることが可能な加振手段と、を有し、前記加振手段により前記クリーニング部材を振動させる加振工程と次の画像形成工程との間に、所定の静電潜像パターンを前記静電潜像形成手段により前記像担持体に形成する画像形成装置であって、前記所定の静電潜像パターンは、前記像担持体の移動方向に対して直角の方向に伸びる線状の静電潜像であり、前記加振工程において前記クリーニング部材に加えた振動の回数に応じて、前記線状の静電潜像の本数を変化させることを特徴とする画像形成装置が提供される。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。尚、各図面において、同一の構成又は作用をなす要素には同一の符号を付している。
【００２８】
実施例１
図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施例である電子写真複写機（レーザービームプリンタ）の概略構成を示す。図１の画像形成装置は、プリンタ部（画像形成部）１と、リーダ部（画像読取り部）２とを備えている。
【００２９】
プリンタ部１には、像担持体としてドラム型の電子写真感光体、即ち、感光ドラム１１が配設されている。感光ドラム１１の周囲には、図中矢印にて示すその回転方向に沿ってほぼ順に、一次帯電手段としての一次帯電器１２、露光手段としての露光装置１３、現像手段としての現像器１４、転写手段としての転写帯電器１５、分離帯電器１６、クリーニング部材であるクリーニング装置１７が配設されている。又、例えば記録用紙、ＯＨＰシートなどの記録材Ｐの搬送方向に沿って、その上流側から順に、給紙カセット１８ａ、１８ｂ、給紙ローラ１９ａ、１９ｂ、レジストローラ２０、搬送ベルト２１、定着ローラ２２ａと加圧ローラ２２ｂとを有する定着手段たる定着器２２、排出ローラ２３が配設されている。
【００３０】
一方、リーダ部２には、プラテンガラス３１、原稿押圧板３２、光源３３、反射ミラー３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、レンズ３５、ＣＣＤ（光電変換素子）３６、画像処理部３７などが配設されている。
【００３１】
上述の構成を有する本実施例の画像形成装置の動作を説明すると、先ずプリンタ部１において、感光ドラム１１が駆動手段（図示せず）によって矢印方向に所定のプロセススピード（周速度）、本実施例では４８０ｍｍ／ｓｅｃで回転駆動され、その表面が一次帯電器１２によって所定の極性・電位に均一に帯電される。
【００３２】
一方、リーダ部２においては、プラテンガラス３１上に載置されて原稿押圧板３２によって押圧された原稿（図示せず）は、その画像面（下面）が光源３３によって照射され、その反射光が反射ミラー３４ａ、３４ｂ、３４ｃによって反射され、更にレンズ３５を透過してＣＣＤ３６に入力される。こうしてＣＣＤ３６に入力された光は、画像処理部３７によって種々の周知の画像処理が施された後、電気信号３８に変換され、画像情報としてプリンタ部１側の露光装置１３に入力される。
【００３３】
露光装置１３のレーザスキャナ１３ａは、画像情報に応じて変調され、反射ミラー１３ｂを介して、均一帯電された感光ドラム１１の表面を露光する。この露光により、感光ドラム１１の表面に静電潜像が形成される。こうして、露光装置１３は、帯電された感光ドラム１１を露光することで静電潜像を形成する静電潜像形成手段として機能する。
【００３４】
感光ドラム１１に形成された静電潜像は、次いで現像器１４によって現像される。現像器１４には、現像剤（トナー）が収納されている。このトナーは、現像剤担持体としての現像スリーブ１４ａによって感光ドラム１１との対向部（現像部位）に搬送され、現像スリーブ１４ａに現像バイアスを印加することにより、感光ドラム１１表面の静電潜像に付着される。こうして、感光ドラム１１に形成された静電潜像をトナー像として現像する。
【００３５】
記録材Ｐは、給紙カセット１８ａ又は給紙カセット１８ｂから給紙ローラ１９ａ又は給紙ローラ１９ｂによって給紙され、レジストローラ２０によって感光ドラム１１上のトナー像とタイミングを合わせるようにして、感光ドラム１１と転写帯電器１５との間の転写部に供給される。
【００３６】
こうして、感光ドラム１１上に形成されたトナー像は、転写帯電器１５に転写バイアスを印加することで、記録材Ｐ上に転写される。
【００３７】
トナー像が転写された後の記録材Ｐは、分離帯電器１６によって感光ドラム１１の表面から分離され、搬送ベルト２１によって定着器２２に搬送される。そして、未定着のトナー像を担持した記録材Ｐは、定着器２２が備えた定着ローラ２２ａ、加圧ローラ２２ｂによって加熱、加圧され、その表面にトナー像が定着される。その後、記録材Ｐは排出ローラ２３によって画像形成装置本体外部に排出される。
【００３８】
又、トナー像の転写後の感光ドラム１１の表面に付着した付着物である、転写時に記録材Ｐに転写されないで表面に残った残留トナーは、クリーニング装置１７によって除去され、感光ドラム１１は次の画像形成に供される。クリーニング装置１７の詳細については後述する。
【００３９】
尚、図１には、原稿押圧板３２の上部に、プラテンガラス３１上に自動的に原稿を供給し、又プラテンガラス３１上から自動的に原稿を排出する自動原稿送り装置３９を二点鎖線で示している。
【００４０】
次に、図２を参照して、本実施例の画像形成装置が備えたクリーニング装置１７について更に説明する。図２は、感光ドラム１１の長手方向（軸方向）に直角な方向のクリーニング装置１７の縦断面を示す。
【００４１】
クリーニング装置１７は、クリーニング部材の支持部材である第１のフレーム４１、クリーニング容器を形成する第２のフレーム４２、クリーニング部材であるクリーニングブレード４３、マグネットローラ４４、廃トナー搬送部材である搬送スクリュー４５、シート４６、クリーニング部材の保持部材であるホルダ４７、第１、第２のシャフト４８、４９、付勢手段としての引っ張りばね５０、加振手段５１を備えている。
【００４２】
クリーニングブレード４３は板状の弾性体によって形成されており、ホルダ４７を第１のフレーム４１にねじ止めすることにより第１のフレーム４１とホルダ４７との間に挟持されて保持されている。クリーニングブレード４３は、その先端（自由端）の感光ドラム１１側の１つのエッジ４３ａを感光ドラム１１の表面に当接させている。当接方向は、感光ドラム１１表面の移動方向（矢印方向）に対してカウンタ方向である。
【００４３】
クリーニングブレード４３の感光ドラム１１に向かう面を表側とすると、第１のフレーム４１におけるクリーニングブレード４３の裏面との接触面４１ａ、及びホルダ４７におけるクリーニングブレード４３の端面（固定端側）との接触面４７ａは高精度に加工され、又高い位置精度で配置されている。従って、クリーニングブレード４３は、上述の接触面４１ａ、４７ａにその一部を接触させた状態で第１のフレーム４１とホルダ４７とによって挟持することで、感光ドラム１１に対して高い位置精度が実現できるようになっている。クリーニングブレード４３を保持している第１のフレーム４１は、詳しくは後述する加振手段５１をも保持している。
【００４４】
第１のフレーム４１は、第２のフレーム４２の上板部４２Ａに対して第１のシャフト４８を介して揺動自在に取り付けられている。本実施例では長手方向に揺動自在の構成であるが、長手方向に揺動がされない構成にすることも可能である。
【００４５】
引っ張りばね５０は、一方の端部が第２のフレーム４２の一部に連結され、又、他方の端部が第１のフレーム４１の一部に取り付けられている。従って、第１のフレーム４１は、この引っ張りばね５０により、第１のシャフト４８を中心にして図２中の反時計回りに付勢されている。これにより、クリーニングブレード４３のエッジ４３ａが適度な押圧力で感光ドラム１１の表面に当接されている。
【００４６】
第２のフレーム４２は、感光ドラム１１から遠い側において下方に延設され、又下部において感光ドラム１１に向かって延設されている底板部４２Ｂを有する。第２のフレーム４２のこの底板部４２Ｂによって、マグネットローラ４４及び搬送スクリュー４５が回転自在に支持されている。これらマグネットローラ４４、搬送スクリュー４５は、駆動手段（図示せず）によって回転駆動されるようになっている。
【００４７】
第２のフレーム４２は上板部４２Ａと底板部４２Ｂとを備えてクリーニング容器を形成している。
【００４８】
マグネットローラ４４は、クリーニングブレード４３の下方に配置されていて、その表面に、クリーニングブレード４３によって掻き落とされた残留トナーによるトナー層を形成している。このトナー層の厚さの規定は第２のシャフト４９で行っている。
【００４９】
マグネットローラ４４は、感光ドラム１１の長手方向（軸方向）にトナー層を接触させることで感光ドラム１１の表面にトナーを再コートする。これは、再コートせずに残留トナーをクリーニングブレード４３によって掻き落とした場合の弊害、即ち、残留トナーのある部分とない部分とでクリーニングブレード４３と感光ドラム１１との摩擦力が異なり、クリーニングブレード４３に不要なビビリ（細かい振動）が発生するという弊害を防止するためである。このように残留トナーを感光ドラム１１の長手方向に均一に再コートすることでクリーニングブレード４３と感光ドラム１１との摩擦力を長手方向で安定させることができるため、クリーニングブレード４３のビビリを防止できる。残留トナーは再コートされたトナーと共にクリーニングブレード４３によって掻き落とされ、マグネットローラ４４で回収される。
【００５０】
マグネットローラの回転方向は、図２中矢印にて示すように、感光ドラム１１の表面の移動方向（矢印方向）に対して順方向であることが望ましいが、感光ドラム１１の表面の移動方向に対して逆方向である場合にも同様の効果を得ることが可能である。
【００５１】
シート４６は第２のシャフト４９に当接されている。シート４６は、マグネットローラ４４に回収されてトナー層を形成するのに余分な残留トナーを搬送スクリュー４５へ送る機能がある。搬送スクリュー４５は残留トナーをトナー回収容器（図示せず）へ搬送する。
【００５２】
次に、図４を参照して、加振手段５１について説明する。加振手段５１は、モータ５２と、その出力軸５２ａに取り付けられた錘５３と、ケース５４とを備えている。モータ５２は、加振手段制御回路（図６）と接続された状態でケース５４内に収納され、固定されている。更に、内側にモータ５２が固定されたケース５４は、図２に示すように、第１のフレーム４１に固定されている。
【００５３】
錘５３は、その重心が出力軸５２ａに対して一方に偏った状態で固定されているため、制御回路によってモータ５２の出力軸５２ａが回転駆動されると、モータ５２から振動が発生する。この振動がケース５４、第１のフレーム４１に伝播し、更にクリーニングブレード４３に伝播する。ケース５４は、モータ５２にトナーが進入するのを防止する機能、及びモータ５２を拘束することで第１のフレーム４１へ振動を効率的に伝播する機能がある。
【００５４】
尚、加振手段５１は、クリーニングブレード４３の先端に付着した残留トナーの凝集塊を除去するのに十分な振動を与えることができる構成であれば、上述の構成に限定されるものではない。
【００５５】
又、加振手段５１は、クリーニング装置１７の第１のフレーム４１の長手方向の中央に１個配置しても効果があるが、この場合には、クリーニングブレード４３の端部まで有効に振動を伝播するには大きな振動が必要になる。このため、図５に示すように、加振手段５１を第１のフレーム４１の長手方向の両端部に配置するなど、複数配置することで比較的小さな振動でクリーニングブレード４３にムラなく振動を伝播させることが可能になる。この場合には、加振手段５１は、第１のフレーム４１の長手方向の中心Ａを基準に、両端側に振り分けた位置（中心Ａから略等距離）に配置してクリーニングブレード４３の感光ドラム１１への当接圧のバラツキが小さくなるようにすることが望ましい。
【００５６】
又、本実施例では、加振手段５１とクリーニングブレード４３とは別体とされ、個別に交換できるようになっている。これにより、クリーニングブレード４３、或いは加振手段５１の交換によるコストアップを抑え、又交換作業性もよい。
【００５７】
図３は、感光ドラム１１の表面とクリーニングブレード４３のエッジ４３ａとの当接部であるニップＮ近傍を拡大して示している。
【００５８】
感光ドラム１１に当接しているクリーニングブレード４３のエッジ４３ａには、図３（ａ）に示すように、感光ドラム１１の表面から掻き取った残留トナーが凝集している。図３（ｂ）に示すように、凝集した残留トナーが成長し続けると、クリーニングブレード４３のエッジ４３ａと感光ドラム１１の表面との間のニップＮをすり抜けて、このすり抜けたトナーが記録材Ｐに付着して画像不良となる虞がある。このため、エッジ４３ａから、成長し凝集塊となった残留トナーを除去することが必要となる。
【００５９】
そこで、加振手段５１を動作させて第１のフレーム４１を介してクリーニングブレード４３に振動を伝播させることにより（図３（ｃ））、クリーニングブレード４３のエッジ４３ａから、画像不良が発生する前に残留トナーの凝集塊を除去するようにしている（図３（ｄ））。
【００６０】
ところで、加振手段５１を動作させると、その振動がクリーニングブレード４３を介して感光ドラム１１にも伝播するため、画像形成中に行うことは望ましくない。又、感光ドラム１１が回転中に加振手段５１を動作させると、クリーニングブレード４３のエッジ４３ａが振動により感光ドラム１１から部分的に離間するため、感光ドラム１１上の残留トナーがクリーニングブレード４３からすり抜け、このトナーが記録材Ｐに転写されて画像不良が発生する。従って、加振手段５１を動作させるタイミングにおいては、感光ドラム１１が完全に停止している必要がある。
【００６１】
画像形成装置が動作から停止段階に移行する際、感光ドラム１１が完全に停止するまでには、慣性のために感光ドラム１１はしばらく回転を行う。従って、制御装置（図６）が感光ドラム１１を停止させる信号を発した時間から感光ドラム１１が完全に停止する時間までには、所定の時間を要する。
【００６２】
次に、本実施例における加振手段５１の加振動作のタイミングとその後の画像形成装置の動作について説明する。図６は加振手段５１の制御態様を模式的に示し、図７は本実施例における加振手段５１の動作シーケンスを示す。
【００６３】
図６に示すように、本実施例の画像形成装置は、画像形成装置全体の動作を制御する制御装置３と、加振手段５１のモータ５２の回転を制御する加振機手段制御回路４と、画像形成動作の回数をカウントするページカウンタ５を具備する。
【００６４】
ページカウンタ５のカウント数は、画像形成装置全体の電源をオン／オフするメインスイッチ６をオンとすると同時に制御装置３によってリセットされる。ページカウンタ５は、記録材１枚に対して画像形成が行われる毎にページ数をカウントする。そして、そのカウント数が１０００ページになると、ページカウンタ５から制御装置３にその旨を示す１０００枚カウント信号が送られる。又、それと同時に、制御装置３によって再びページカウンタ５はリセットされる。
【００６５】
１０００枚カウント信号を受け取った制御装置３は、リーダ部２、一次帯電器１２、レーザスキャナ１３ａ、現像器１４などの動作を順次停止した後、最後に感光ドラム１１の回転を停止させる。
【００６６】
制御手段３は、感光ドラム１１を停止させるための信号、即ち、感光ドラム１１を駆動するモータ（図示せず）への通電を停止させるための停止信号を発した１秒後（期間Ａ）に加振手段制御回路４にモータ５２の回転を開始させるためのモータスタート信号を送る。感光ドラム１１の回転駆動系の慣性を考慮すると、感光ドラム１１の停止信号を発した直後ではなく、完全に停止するまで感光ドラム１１が慣性で回転する時間（期間Ｂ）を予め計測し、その時間に０．１〜０．５秒（期間Ｃ）加えた時間（期間Ａ）の後に加振手段５１を振動させることが重要である。
【００６７】
モータスタート信号を受け取った加振手段制御回路４は、モータ５２に１秒間（期間Ｄ）通電を行い、加振手段５１を振動させる。これにより、加振手段５１の振動がクリーニングブレード４３に伝播して、その先端のエッジ４３ａに凝集した残留トナーを振るい落とす。
【００６８】
次に、制御装置３は感光ドラム１１の回転、一次帯電器１２、露光装置１３、現像器１４などの動作を順次再開するが、出力したい画像、即ち、本実施例ではリーダ部２で読み込んだ画像に対応した静電潜像の形成を行う前に、レーザスキャナ１３ａの１回の点滅（期間Ｅ）によって、感光ドラム１１上に感光ドラム１１の回転軸と平行方向に伸びる幅２ｍｍの直線状の静電潜像パターンを形成する。この静電潜像パターンの感光ドラム１１の回転軸と平行方向の長さは、例えばニップＮの長手長さと同等の長さ、感光ドラム１１上の画像形成領域全域に亘る長さとすればよい。
【００６９】
この静電潜像パターンは、感光ドラム１１上で急峻な電位の勾配（段差）を形成し、局部的に強い閉電界を生じさせる。従って、クリーニングブレード４３のエッジ下流部４３ｂに付着したトナーは、この静電潜像パターンに応じて感光ドラム１１に飛翔する。
【００７０】
つまり、上述したように、加振手段５１でクリーニングブレード４３を振動させた後に、直ちに通常の画像形成を行うと、線状の画像などの静電潜像（トナー像の転写後の残留潜像）に、加振工程でクリーニングブレード４３のエッジ下流部４３ｂに移動して付着したトナーが飛翔し、このトナーが記録材Ｐに転写されて画像不良となることがある。従って、これを防止するために、加振手段５１によりクリーニングブレード４３を振動させる工程と、次の画像形成工程との間に、ダミーの直線状の静電潜像パターンを形成する。
【００７１】
制御装置３は、この直線状の静電潜像パターンがクリーニング部位（ニップＮ）を２回通過した後に（期間Ｆ）、リーダ部２での画像読み取り動作、感光ドラム１１を中心とする各部位でのトナー像の形成、記録材Ｐの供給動作などの通常の画像形成動作を再開させる。
【００７２】
直線状の静電潜像パターンがクリーニング部位を２回通過した後に通常の画像形成動作を再開する理由は、１回目の通過時にクリーニングブレード４３のエッジ下流部４３ｂから感光ドラム１１上に飛翔して付着したトナーが、２回目の通過時にクリーニング部位（ニップＮ）で除去されるのを待つためである。従って、この直線状の潜像パターンのクリーニング部位通過待ちのための感光ドラム１１の回転数は２回以上であればよい。
【００７３】
その後、ページカウンタ５のカウント数が再び１０００ページになった後、前述と同様のシーケンスでクリーニングブレード４３に振動が加えられる。
【００７４】
こうして、画像形成動作１０００ページ毎にクリーニングブレード４３のエッジ部４３ａに凝集した残留トナーを振動で振り落とす。そして、その振動よってクリーニングブレード４３のエッジ下流部４３ｂに移動してしまうトナーを、次の画像形成工程の前に感光ドラム１１上に形成するダミーの線状の静電潜像パターンで除去する。これにより、常に良好なクリーニング工程が実行できると同時に、クリーニングブレード４３の振動に伴う画像欠陥の発生を未然に防止するとこができる。
【００７５】
以上、本実施例によれば、簡易な構成にて大きなコストアップを伴うことなく、クリーニングブレード４３の先端のエッジに滞留して凝集した残留トナーが画像形成中にクリーニングブレード４３をすり抜けるような不具合を防止すると同時に、クリーニングブレード４３に振動を加えたことによる弊害をも防止することができる。
【００７６】
実施例２
次に、本発明の他の実施例を説明する。本実施例の画像形成装置の基本構成は、実施例１と同様である。従って、実施例１の画像形成装置と同様の構成、機能を有する要素には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。
【００７７】
本実施例では、実施例１で説明した画像形成動作１０００ページ毎に行うクリーニングブレード４３の加振工程に加え、画像形成装置のメインスイッチ６をオンとした後の最初の画像形成動作の前にも、クリーニングブレード４３に振動を加える場合について説明する。図７は、本実施例における加振手段５１の動作シーケンスを示す。
【００７８】
クリーニングブレード４３のエッジ部４３ａに凝集する残留トナーは、長時間感光ドラム１１が停止した状態が続くと、その凝集度が増してしまう。そのため、例えば前日の画像形成動作によって凝集した残留トナーは、夜間の放置中に固まってしまい、１秒間の振動をクリーニングブレード４３に１回加えるだけでは十分に除去できない場合がある。
【００７９】
そこで、本実施例では、通常、長時間の放置後である可能性が考えられるメインスイッチ６のオン時には、定着器２２の定着ローラー２２ａの加熱中（以下、「ウォームアップ中」と呼ぶ。）に、所定のタイミングで制御装置３から加振手段制御回路４に２秒間隔で５回のモータスタート信号を送る。ウォームアップ中の所定のタイミングとは、感光ドラム１１が停止しているときであれば、任意のタイミングでよい。本実施例では、１回のモータスタート信号に対して１秒間のモータ５２への通電が行われる。これにより、加振手段５１は２秒間隔（それぞれ期間Ｇ）で１秒間（それぞれ期間Ｄ）の振動を５回行う。
【００８０】
このように、クリーニングブレード４３に加える振動を反復することで、例えば夜間放置中に固くなったエッジ部４３ａの残留トナーを確実に除去することができる。
【００８１】
一方、クリーニングブレード４３に加わる振動の回数が増したことで、クリーニングブレード４３のニップ下流部４３ｂに移動してしまうトナーの量も増大する虞がある。多量のトナーがニップＮの下流側に付着した場合、このトナーを除去するためのダミーの静電潜像として、１本の直線状の静電潜像パターンでは付着トナーの全てを取り除くことができない場合がある。
【００８２】
そこで、本実施例では、メインスイッチ６をオンとした後のウォームアップ中に５回の振動をクリーニングブレード４３に加えた場合には、加振工程終了後のウォームアップ中に、制御装置３が感光ドラム１１の回転、一次帯電器１２、露光装置１３、現像器１４などの動作を順次スタートした後、レーザスキャナ１３ａが５回点滅（それぞれ期間Ｅ）して、感光ドラム１１上に感光ドラム１１の回転軸と平行方向に伸びる幅２ｍｍの直線状の静電潜像パターンを５本形成する。
【００８３】
その後、制御装置３は、５本目の直線状の静電潜像パターンがクリーニング部位（ニップＮ）を２回通過した後に、一次帯電器１２、レーザスキャナ１３ａ、現像器１４などの動作を順次停止した後、感光ドラム１１の回転を停止させる（期間Ｆ）。５本目の直線状の静電潜像パターンがニップＮを２回通過するのを待つ理由は、実施例１と同様である。
【００８４】
ウォームアップの時間が不用意に長くならないように、加振手段５１の振動開始から直線状の静電潜像パターン形成までの動作がウォームアップ中に完了することを考慮して、最初のモータスタート信号を発するタイミングを決定することが望ましい。
【００８５】
こうして、ウォームアップを終了した画像形成装置は、いつでも画像形成動作が可能な状態となる。
【００８６】
そして、実施例１と同様にして、画像形成動作回数が１０００ページに到達する毎に感光ドラム１１を停止して、１回のクリーニングブレード４３の加振動作と、１本のダミーの直線状の静電潜像パターンの形成を繰り返す。
【００８７】
ここで、画像形成動作１０００ページ毎に５回の加振動作と５本の直線状のダミー静電潜像パターンの形成を行わないのは、画像形成動作の中断時間を最小限に止めるためである。
【００８８】
本実施例によれば、メインスイッチ６をオンとした後のウォームアップ中の時間を利用し、効果的にクリーニングブレード４３のエッジ部４３ａの残留トナーを除去することができ、且つ、振動を加えたことによる弊害を確実に防止することができる。又、画像形成動作中には、最小限の時間で同様な効果を得ることができる。
【００８９】
上述にて明らかなように、クリーニングブレード４３を振動させる工程と、次の画像形成工程との間に、加振手段５１によりクリーニングブレード４３へ加える振動の条件、本実施例ではクリーニングブレード４３に加えた振動の回数に対応して、異なった静電潜像パターン、本実施例では本数の異なる線状の静電潜像を感光ドラム１１に形成する。これにより、振動によりクリーニングブレード４３のエッジ下流部４３ｂに移動して付着したトナー量に応じて、そのトナーを有効に除去することができる。
【００９０】
以上、本実施例によれば、簡易な構成にて大きなコストアップを伴うことなく、たとえ長期の使用停止によりクリーニングブレード４３の先端のエッジに滞留して凝集した残留トナーの凝集度が増しているような場合でも、これを効果的に除去し、画像形成中にクリーニングブレード４３をトナーがすり抜けるような不具合を防止することができる。同時に、クリーニングブレード４３に振動を加えたことによる弊害をも防止することができる。
【００９１】
又、本実施例によれば、加振手段５１によりクリーニングブレード４３へ加える振動の条件、例えば反復回数に応じて、加振工程と次の画像形成工程との間に感光ドラム１１に異なったダミーの静電潜像パターン、例えば本数を変化させた線状の静電潜像パターンなどを形成することで、クリーニングブレード４３のエッジ下流部４３ｂに付着したトナーを確実に除去することができる。
【００９２】
以上、本発明を具体的実施例に則して説明したが、本発明は上記各実施例に限定されるものではないことを理解されたい。
【００９３】
上記各実施例では加振手段５１の１回の振動を１秒間とし、振動回数を１回（画像形成動作中）と５回（ウォームアップ中）の組合せとしたが、トナーの特性、画像形成装置のプロセススピード（周速度）、クリーニングブレードの材質などの設計条件に応じて適切な振動時間を選択することができる。
【００９４】
又、クリーニングブレード４３を振動させる工程と、次の画像形成工程との間に形成する線状の静電潜像パターンの幅は、上記各実施例における２ｍｍに限定するものではないし、加える振動が弱い場合は線状の静電潜像パターンを形成しない組合せを含んでいてもよい。
【００９５】
静電潜像パターンは急激な電位の段差があることだけが不可欠な条件である。従って、例えばこの静電潜像パターンの感光ドラム１１の進行方向の幅は１００ｍｍ以上であっても本発明の効果は十分に得られる。
【００９６】
更に、画像形成動作中にクリーニングブレード４３に振動を加えるタイミングも画像形成回数１０００ページ毎に限定するものではなく、設計事項として自由度を与えても十分な効果が得られることは言うまでもない。
【００９７】
一例として、メインスイッチ６をオンとした後のウォームアップ中の加振工程では、０．５秒間の振動を５回、その後の線状の静電潜像パターンは幅１２０ｍｍのものを３本として、画像形成回数が５００ページ毎に０．５秒間の振動を１回、その後の線状の静電潜像パターンは形成しないという組合せでもよい。
【００９８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、クリーニング部材の先端に凝集した残留トナーを振動によって効率良く除去して、画像形成中にクリーニング部材をトナーがすり抜けるような不具合現象を防止すると共に、クリーニング部材に振動を加えることによって、クリーニング部材の像担持体との当接部より像担持体の移動方向において下流側に移動したトナーを適時除去することが可能である。又、本発明によれば、上記クリーニング部位での不具合を防止することで、斯かる不具合に起因して記録材が汚染されるような画像不良を有効に防止することができる。従って、本発明によれば、クリーニング部材のクリーニング能力を常に安定した状態に保ち、且つ、クリーニング部材に加えた振動による弊害をも除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略構成を示す縦断面図である。
【図２】図１の画像形成装置が備えたクリーニング装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図３】クリーニングブレードのエッジの近傍に凝集したトナーを振動によって除去する様子を説明するための、クリーニングブレードと感光ドラムとのニップ近傍の拡大図である。
【図４】加振手段を構成するモータ及びケースの斜視図である。
【図５】フレームに２個の加振手段を取り付けた状態を示す斜視図である。
【図６】加振手段の制御態様を説明するためのブロック図である。
【図７】加振手段の動作シーケンスの一実施例を示すチャート図である。
【図８】加振手段の動作シーケンスの他の実施例を示すチャート図である。
【図９】従来のクリーニングブレードのエッジ近傍にトナーが凝集する様子を示す、クリーニングブレードと感光ドラムとのニップ近傍の拡大図である。
【符号の説明】
１１ 感光ドラム（クリーニング対象物）
１３ 露光装置（静電潜像形成手段）
１４ 現像器（現像手段）
１７ クリーニング装置（クリーニング手段）
４１ 第１のフレーム（クリーニング部材の支持部材）
４２ 第２のフレーム（クリーニング容器）
４３ クリーニングブレード（クリーニング部材）
５０ 引っ張りばね（付勢手段）
５１ 加振手段
５２ モータ
５２ａ モータの出力軸
５３ 錘
Ｎ 当接部（ニップ）
Ｐ 記録材（シート材）

Claims (2)

1. 像担持体と、前記像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記像担持体に当接して前記像担持体上に付着した現像剤を除去するためのクリーニング部材と、振動条件が異なる振動を前記クリーニング部材に加えることが可能な加振手段と、を有し、前記加振手段により前記クリーニング部材を振動させる加振工程と次の画像形成工程との間に、所定の静電潜像パターンを前記静電潜像形成手段により前記像担持体に形成する画像形成装置であって、前記加振工程における振動条件に応じて前記所定の静電潜像パターンが異なる画像形成装置において、少なくとも画像形成装置の電源投入後最初の画像形成工程までの間の所定期間に行う加振工程と、所定の画像形成回数毎に行う加振工程とで、前記クリーニング部材に加える振動の条件を変化させることを特徴とする画像形成装置。
2. 像担持体と、前記像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記像担持体に当接して前記像担持体上に付着した現像剤を除去するためのクリーニング部材と、振動条件が異なる振動を前記クリーニング部材に加えることが可能な加振手段と、を有し、前記加振手段により前記クリーニング部材を振動させる加振工程と次の画像形成工程との間に、所定の静電潜像パターンを前記静電潜像形成手段により前記像担持体に形成する画像形成装置であって、前記所定の静電潜像パターンは、前記像担持体の移動方向に対して直角の方向に伸びる線状の静電潜像であり、前記加振工程において前記クリーニング部材に加えた振動の回数に応じて、前記線状の静電潜像の本数を変化させることを特徴とする画像形成装置。

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