JP2001056586A

JP2001056586A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2001056586A
Application number: JP11233746A
Authority: JP
Inventors: Toru Yoshida; 徹吉田; Shunichiro Shishikura; 俊一郎宍倉; Satoru Torimaru; 悟鳥丸; Naoya Yamazaki; 直哉山崎
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1999-08-20
Filing date: 1999-08-20
Publication date: 2001-02-27

Abstract

(57)【要約】【課題】トナーパッチのクリーニング性に優れた画像
形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】感光体などの表面にテスト用のトナーパ
ッチを形成するトナーパッチ形成手段と、そのトナーパ
ッチ形成手段により形成されたトナーパッチをテスト終
了後に感光体表面から除去するクリーニング部材とを有
する画像形成装置において、そのトナーパッチ形成手段
が、感光体の移動方向Ａの先端部分１１１における移動
方向に交わる幅方向Ｂの長さが、先端部分１１１の先端
１１１ａから後部１１１ｂに向かって次第に増加する形
状のトナーパッチ１１０を形成するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式の複
写機やプリンタなどに用いられる画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式の複写機やプリンタ
などに用いられる画像形成装置の感光体、中間転写体、
用紙搬送部材などの表面に、画像濃度や画像位置の検出
用、現像剤帯電量安定化、または感光体研磨などのテス
ト用に、長方形または帯状のトナーパッチが作成され
る。これらのトナーパッチは、通常、用紙には転写され
ず、画像形成条件のテストのために用いられ、テスト終
了後は、クリーニング部材により感光体、中間転写体、
用紙搬送部材などの表面から除去される。

【０００３】このクリーニング部材としては、例えばク
リーニングブレード方式のものやクリーニングブラシ方
式のものが広く用いられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】クリーニング部材は、
通常の画像形成時には感光体などの上に残留した未転写
のトナー像のみを清掃するだけなので、クリーニング部
材に対する負担もそれほど大きくはないが、トナーパッ
チの除去時には通常の画像形成時よりも大きな負荷がか
かる。特に、最近のフルカラー方式の画像形成装置にお
いては、階調補正を行う目的で高濃度、すなわち層厚の
高いトナーパッチが形成される機会が増えており、この
高濃度パッチは他に転写されることがないためクリーニ
ング部材がすべて除去する必要があり、クリーニング部
材に対する負担が大きい。

【０００５】さらに、最近は画質向上のためにトナー粒
子の微細化が進められトナーパッチが除去されにくくな
る傾向があり、クリーニングブレード方式を採用した場
合、トナーパッチによりクリーニングブレードがめくれ
たり、クリーニングブレードがトナーパッチに乗り上げ
たりしてトナーパッチを完全に除去できないことがあ
る。

【０００６】そこで、従来、次のような対策が講じられ
ている。（１）クリーニング部材の性能をトナーパッチ除去に焦
点を合わせて高性能化する。（２）高濃度のトナーパッチを形成せず、高濃度部分は
中濃度部分の検出値から予測する。しかし、これらの
対策はコストアップや寿命低下を招きやすいという問題
がある。また、別の方法として、特開平１１−１１９４
７８号公報には次のような方法が開示されている。
（３）クリーニング部材の特定の個所にかかる負担を低
減させるため、トナーパッチの形成位置およびトナーパ
ッチ濃度検出用センサー位置を感光体軸方向に移動させ
る。

【０００７】しかし、この方法もコストアップや性能低
下を招くなどの短所がある。

【０００８】本発明は、上記事情に鑑み、トナーパッチ
のクリーニング性に優れた画像形成装置を提供すること
を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の画像形成装置は、所定の方向に移動しながら表面に
トナー像が形成されるトナー像被形成体を備え、そのト
ナー像被形成体上に形成されたトナー像を最終的に所定
の記録シート上に転写して定着することにより上記記録
シート上に画像を形成する画像形成装置において、上記
トナー像被形成体表面にテスト用のトナーパッチを形成
するトナーパッチ形成手段と、上記トナーパッチ形成手
段により形成されたトナーパッチをテスト終了後に上記
トナー像被形成体表面から除去するクリーニング部材と
を有し、上記トナーパッチ形成手段が、上記トナー像被
形成体の移動方向先端部分における移動方向に交わる幅
方向の長さが、その先端部分の先端から先端部分の後部
に向かって次第に増加する形状のトナーパッチを形成す
るものであることを特徴とする。

【００１０】ここで、上記トナーパッチ形成手段が、長
方形の４隅のうち上記トナー像被形成体の移動方向先端
側の２隅の角隅部を丸めた形状のトナーパッチを形成す
るものであることが好ましい。

【００１１】また、上記トナーパッチ形成手段が、長方
形の４隅のうち上記トナー像被形成体の移動方向先端側
の２隅の角隅部を直線的に斜めにカットした形状のトナ
ーパッチを形成するものであることも好ましい態様であ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。

【００１３】図１は、本発明の画像形成装置が適用され
るカラー複写機についての実施形態を示す概略構成図で
ある。

【００１４】図１に示すように、このカラー複写機１
は、表面に静電潜像が形成される感光体ドラム２０と、
感光体ドラム２０の表面を予め帯電する帯電コロトロン
２１と、原稿２２＿２の画像情報を読み取るスキャナ部
２２と、帯電コロトロン２１により帯電された感光体ド
ラム２０上に静電潜像を書込むラスタ走査装置２２＿８
（以下、ＲＯＳと記す）と、静電潜像をキャリアおよび
互いに異なる色のトナーからなる現像剤で現像して感光
体ドラム２０上にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シ
アン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナー像を形成す
る４つの現像器２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋからな
るロータリ現像ユニット２３と、感光体ドラム２０上に
形成されたトナー像を転写ドラム３１に転写する転写コ
ロトロン４２とを備えている。

【００１５】ロータリ現像ユニット２３は、Ｙ，Ｍ，
Ｃ，Ｋの４つの色のトナーが収容される上記の４つの現
像器を回転自在に配設したものであり、適宜切換選択さ
れるように構成されている。スキャナ部２２は、プラ
テン２２＿１上にセットされた原稿２２＿２に光ビーム
を照射する露光ランプ２２＿３と、この露光ランプ２２
＿３を原稿２２＿２領域に亘って移動させるキャリッジ
２２＿４と、露光ランプ２２＿３による原稿２２＿２面
からのビームを所定の経路に沿って導く反射ミラー２２
＿５と、原稿２２＿２面からのビームを各色成分毎のデ
ジタル信号に変換するＣＣＤセンサ２２＿６と、原稿２
２＿２面からのビームをＣＣＤセンサ２２＿６部位に結
像させる結像レンズ２２＿７とから構成されている。

【００１６】ＲＯＳ２２＿８は、上記ＣＣＤセンサ２２
＿６で取り込んだ各色成分の画像データに基づいてレー
ザビームを照射する半導体レーザ２２＿８ａ、半導体レ
ーザ２２＿８ａからのビームを感光体ドラム２０の主走
査方向に亘って振り分け偏向するポリゴンミラー２２＿
８ｂ、半導体レーザ２２＿８ａからのビームを感光体ド
ラム２０の主走査方向ラインに沿って結像させる結像レ
ンズ２２＿８ｃ、およびビーム経路を規制する反射ミラ
ー２２＿８ｄにより構成されている。

【００１７】また、感光体ドラム２０に対する静電潜像
の書込位置と現像位置との間には感光体ドラム２０の帯
電電位を測定する電位計２７が配設される一方、現像位
置と転写位置との間には感光体ドラム２０上に形成され
たテスト用のトナーパッチの濃度を測定する光センサ２
８が配設されている。この光センサ２８はＬＥＤによっ
て感光体ドラム２０を照射し、その反射光量をフォトダ
イオードで測定する反射型の光センサである。

【００１８】さらに、感光体ドラム２０の周辺には、感
光体ドラム２０上の残留トナーを除去するクリーニング
ブレード２５、感光体ドラム２０上の残留電荷を除去す
るイレーズランプ２６が備えられている。

【００１９】転写ドラム３１は、周面に記録シート３０
を巻付け保持し、この記録シート３０に感光体ドラム２
０上の各色成分トナー像を順次多重転写する。この転写
ドラム３１には、記録シート３０保持時に記録シート３
０を帯電させて転写ドラム３１に吸着させる吸着コロト
ロン４１と、感光体ドラム２０上のトナー像を記録シー
ト３０に転写する転写コロトロン４２と、最終色の転写
工程が終了した記録シート３０を除電する転写コロトロ
ン４３と、最終色の転写工程が終了した記録シート３０
上の電荷を除去するクリーニング除電コロトロン４４
と、最終色の転写工程が終了した記録シート３０に付着
した紙粉などを清掃するクリーニングブラシ４５と、記
録シート３０を転写ドラム３１から剥離する時に記録シ
ート３０を内側から押し上げる内押しロール４６と、記
録シート３０を転写ドラム３１から剥離する剥離フィン
ガ４７と、図示外のシート供給カセットから供給された
記録シート３０を各モードに応じた所定のタイミングで
吸着コロトロン４１部位へ搬送するシート搬送系４８と
が設けられている。

【００２０】さらに、このカラー複写機１には、転写工
程の終了した記録シート３０を挿通させ、記録シート３
０上に未定着トナー像を定着させる、内部にヒータが内
蔵された加熱ロール５１と、この加熱ロール５１に圧接
配置される加圧ロール５２とからなる定着器５０が備え
られており、転写ドラム３１からの記録シート３０が案
内プレート５３を介して定着器５０へ搬送されるように
なっている。さらに、定着器５０を通過した記録シート
３０を搬送するフューザ出口ロール５４、定着器５０を
通過した記録シート３０の後端検出用のフューザ出口ス
イッチ５５、定着された記録シート３０が収容される排
出トレイ５６、排出トレイ５６へ記録シート３０を送出
するための出口ロール５７が備えられている。

【００２１】以上のように構成されたカラー複写機１に
おいて、先ず、ユーザがコピースタートスイッチ（図示
せず）を操作すると、原稿２２＿２の走査が開始され、
感光体ドラム２０上にブラックＫに対応する静電潜像の
書き込みが行われる。一方、ロータリ現像ユニット２３
ではブラック現像器２３Ｋが感光体ドラム２０との対向
位置にセットされ、上記ブラックＫに対応する静電潜像
はブラック現像器２３Ｋによって書込タイミングから少
し遅れて現像される。このようにして感光体ドラム２０
上に形成されたブラックＫのトナー像は、転写ドラム３
１上に保持された記録シート３０に転写される。ブラッ
ク現像器２３Ｋによる現像工程が終了すると、転写ドラ
ム３１が１回転サイクルを終了する迄の間に現像器の交
換が行われる。すなわち、ロータリ現像ユニット２３を
９０°回転させることによってイエロー現像器２３Ｙが
感光体ドラム２０との対向位置にセットされる。

【００２２】以降は転写ドラム３１の１回転サイクル毎
にこれらの動作が繰り返され、その度毎にイエローＹ、
マゼンタＭおよびシアンＣのトナー像が感光体ドラム２
０から転写ドラム３１上に保持された記録シート３０に
転写され、記録シート３０上には４色のトナー像による
重ね合わせトナー像が形成される。そして、最終色のシ
アンＣのトナー像の記録シート３０への転写が終了した
後、記録シート３０は転写ドラム３１から剥離され、定
着器５０を経て排出トレイ５６に排出される。

【００２３】以降、コピー設定枚数分だけ上記動作を繰
り返す。

【００２４】以上説明した本実施形態のカラー複写機１
における感光体ドラム２０は、本発明にいうトナー像被
形成体に相当するものであり、また、本実施形態におけ
るＲＯＳ２２＿８およびロータリ現像ユニット２３は、
通常の画像形成サイクルにおけるトナー像形成手段であ
るとともに、本発明にいうトナーパッチ形成手段に相当
するものであり、また、本実施形態におけるクリーニン
グブレード２５は、本発明にいうクリーニング部材に相
当するものである。

【００２５】上記のトナーパッチ形成手段が、感光体ド
ラム２０上に画像情報に基づくトナー画像を形成すると
ともにテスト用のトナーパッチを形成し、クリーニング
ブレード２５が感光体ドラム２０上に残留したトナー像
を除去するとともに、テスト用として感光体ドラム２０
上に形成されたトナーパッチを、テスト終了後に感光体
ドラム２０表面から除去する。

【００２６】図２は、一般的に広く採用されているトナ
ーパッチ形状を示す平面図である。

【００２７】一般的に広く採用されているトナーパッチ
は、図２に示すように長方形の形状を有するものが多
い。長方形の形状は、トナー像被形成体上の限られた領
域にできるだけ大きいトナーパッチを形成するのに適し
ており、しかも、トナーパッチ形成手段がトナーパッチ
をトナー像被形成体上に形成するに際して必要なトナー
パッチ形成用パラメータの情報量が少なくて済むという
利点がある。

【００２８】しかし、この形状を有するトナーパッチ１
００では、トナー像被形成体の移動方向Ａの先端部分に
あたる辺１０１の全長がクリーニング部材に一度に接触
することになるのでクリーニング部材に与える負担が大
きい。特に、前述のように、最近のフルカラー方式の画
像形成装置では層厚の大きいトナーパッチが用いられる
ため、クリーニング部材は大きな衝撃を受けることとな
る。

【００２９】図３は、本実施形態の画像形成装置におけ
るトナーパッチの形状の１例を示す図である。図３に
示すように、このトナーパッチ１１０は、トナー像被形
成体の移動方向Ａの先端部分１１１における移動方向Ａ
に交わる幅方向Ｂの長さが、先端部分１１１の先端１１
１ａから先端部分１１１の後部１１１ｂに向かって次第
に増加する、いわゆるロジスティックカーブ（成長曲
線）状の形状を有している。このような形状のトナーパ
ッチとすることにより、クリーニング部材に最初に接触
するトナーパッチの幅方向Ｂの長さは短くなっているの
で、クリーニング部材に対する負荷を軽減することがで
きる。

【００３０】図４は、図３に示した本実施形態の画像形
成装置におけるトナーパッチの形状の変形例を示す図で
ある。

【００３１】図４に示すように、このトナーパッチ１２
０は、図３に示したトナーパッチ１１０と同様、トナー
像被形成体の移動方向Ａの先端部分１２１における移動
方向Ａに交わる幅方向Ｂの長さが、先端部分１２１の先
端１２１ａから先端部分１２１の後部１２１ｂに向かっ
て次第に増加する形状を有しており、トナーパッチ１１
０と同様の効果を得ることができる。

【００３２】次に、本発明の他の実施形態について説明
する。

【００３３】図５は、第２の実施形態の画像形成装置に
おけるトナーパッチの形状を示す図である。

【００３４】図５に示すように、このトナーパッチ１３
０は、長方形の４隅１３１，１３２，１３３，１３４の
うちトナー像被形成体の移動方向Ａの先端側の２隅１３
１，１３２の角隅部を丸めた形状を有している。このよ
うな形状のトナーパッチとすることにより、クリーニン
グ部材に最初に接触するトナーパッチの幅方向Ｂの長さ
は短くなっているので、クリーニング部材に対する負荷
を軽減することができる。

【００３５】図６は、図５に示した第２の実施形態の画
像形成装置におけるトナーパッチの形状の変形例を示す
図である。

【００３６】図６に示すように、このトナーパッチ１４
０は、図５に示したトナーパッチ１３０と同様、長方形
の４隅１４１，１４２，１４３，１４４のうちトナー像
被形成体の移動方向Ａの先端側の２隅１４１，１４２の
角隅部を丸めた形状を有しており、トナーパッチ１３０
と同様の効果を得ることができる。。

【００３７】図７は、第３の実施形態の画像形成装置に
おけるトナーパッチの形状を示す図である。

【００３８】図７に示すように、このトナーパッチ１５
０は、長方形の４隅１５１，１５２，１５３，１５４の
うちトナー像被形成体の移動方向Ａ先端側の２隅の角隅
部１５１，１５２を直線的に斜めにカットした形状を有
している。トナーパッチの幅方向Ｂの長さは短くなって
いるので、クリーニング部材に対する負荷を軽減するこ
とができる。

【００３９】なお、以上説明した実施形態では、本発明
の画像形成装置を、カラー複写機の感光体上に形成した
トナーパッチを除去する際の適用例について説明した
が、トナー像被形成体は感光体に限られるものではな
く、中間転写体、あるいは用紙搬送部材などいずれのも
のでもよい。

【００４０】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明の画像形
成装置によれば、クリーニング部材に最初に接触するト
ナーパッチの幅方向Ｂの長さが短くなっているのでクリ
ーニング部材に対する負荷が軽減されトナーパッチを容
易に清掃することができ、トナーパッチのクリーニング
性に優れた画像形成装置を実現することができる。従っ
て、高濃度域のトナーパッチを形成することが可能とな
り、ひいては高濃度域の濃度制御性能が向上させること
も可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置が適用されるカラー複写
機についての実施形態を示す概略構成図である。

【図２】一般的に広く採用されているトナーパッチ形状
を示す平面図である。

【図３】本実施形態の画像形成装置におけるトナーパッ
チの形状の１例を示す図である。

【図４】図３に示した本実施形態の画像形成装置におけ
るトナーパッチの形状の変形例を示す図である。

【図５】第２の実施形態の画像形成装置におけるトナー
パッチの形状を示す図である。

【図６】図５に示した第２の実施形態の画像形成装置に
おけるトナーパッチの形状の変形例を示す図である。

【図７】第３の実施形態の画像形成装置におけるトナー
パッチの形状を示す図である。

【符号の説明】

１カラー複写機２０感光体ドラム２１帯電コロトロン２２スキャナ部２２＿１プラテン２２＿２原稿２２＿３露光ランプ２２＿４キャリッジ２２＿５反射ミラー２２＿６ＣＣＤセンサ２２＿７結像レンズ２２＿８ラスタ走査装置（ＲＯＳ）２２＿８ａ半導体レーザ２２＿８ｂポリゴンミラー２２＿８ｃ結像レンズ２２＿８ｄ反射ミラー２３ロータリ現像ユニット２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋ現像器２５クリーニングブレード２６イレーズランプ２７電位計２８光センサ３０記録シート３１転写ドラム４１吸着コロトロン４２，４３転写コロトロン４４除電コロトロン４５クリーニングブラシ４６内押しロール４７剥離フィンガ４８シート搬送系５０定着器５１加熱ロール５２加圧ロール５３案内プレート５４フューザ出口ロール５５フューザ出口スイッチ５６排出トレイ５７出口ロール１００，１１０，１２０，１３０，１４０，１５０
トナーパッチ１０１辺１１１，１２１先端部分１１１ａ，１２１ａ先端１１１ｂ，１２１ｂ後部１３１，１３２，１３３，１３４，１４１，１４２，１
４３，１４４，１５１，１５２，１５３，１５４隅

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鳥丸悟神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者山崎直哉神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社海老名事業所内Ｆターム(参考） 2H027 DA10 EC03 ED28

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の方向に移動しながら表面にトナー
像が形成されるトナー像被形成体を備え、該トナー像被
形成体上に形成されたトナー像を最終的に所定の記録シ
ート上に転写して定着することにより該記録シート上に
画像を形成する画像形成装置において、前記トナー像被形成体表面にテスト用のトナーパッチを
形成するトナーパッチ形成手段と、前記トナーパッチ形
成手段により形成されたトナーパッチをテスト終了後に
前記トナー像被形成体表面から除去するクリーニング部
材とを有し、前記トナーパッチ形成手段が、前記トナー像被形成体の
移動方向先端部分における移動方向に交わる幅方向の長
さが、該先端部分の先端から該先端部分の後部に向かっ
て次第に増加する形状のトナーパッチを形成するもので
あることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記トナーパッチ形成手段が、長方形の
４隅のうち前記トナー像被形成体の移動方向先端側の２
隅の角隅部を丸めた形状のトナーパッチを形成するもの
であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】前記トナーパッチ形成手段が、長方形の
４隅のうち前記トナー像被形成体の移動方向先端側の２
隅の角隅部を直線的に斜めにカットした形状のトナーパ
ッチを形成するものであることを特徴とする請求項１記
載の画像形成装置。