JP3870045B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【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)
- 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。
- 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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