JP2003162193A

JP2003162193A - 画像形成装置

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Publication number: JP2003162193A
Application number: JP2001358932A
Authority: JP
Inventors: Nobuhito Yokogawa; 信人横川
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-11-26
Filing date: 2001-11-26
Publication date: 2003-06-06
Anticipated expiration: 2021-11-26
Also published as: JP3803055B2

Abstract

(57)【要約】【課題】クリーニング手段に用いられるブレード状部
材や像担持体の長寿命化を図るとともに、そのブレード
状部材の捲れを抑制することである。【解決手段】転写ベルト６０に対向した状態で表面移
動するクリーニングローラ７１と、そのクリーニングロ
ーラの表面に付着したトナーをそのローラ表面に当接し
て除去する除去ブレード７２とを設け、非画像形成動作
期間中にクリーニングローラの軸方向における除去ブレ
ードの当接幅にわたるトナー入力用画像を作像手段１Ｙ
により転写ベルト上に作成する。これにより、通常の画
像形成動作を妨げずに、除去ブレードの当接幅全域にわ
たってトナーを入力でき、ブレード捲れを抑制すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ファクシミリ等の画像形成装置に係り、詳しくは、
画像形成動作期間中にトナーが付着し得るトナー付着部
材に対向した状態で表面移動し、そのトナー付着部材上
に付着したトナーを表面に付着させて除去するクリーニ
ング部材と、クリーニング部材の表面に付着したトナー
をクリーニング部材表面に当接して除去する除去ブレー
ドとを有するクリーニング手段を備えた画像形成装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、感光体ドラム等の像担持体（トナ
ー付着部材）上に付着した残留トナーをクリーニングす
る手段としては、一般に、クリーニングブレードを像担
持体の表面移動方向に対してカウンタ方向に当接させ、
その像担持体表面上の残留トナーを取り去るものが用い
られている。このようなクリーニング手段においては、
クリーニングブレードが像担持体表面と摩擦摺動するこ
とにより、クリーニングブレードの捲れ（以下、「ブレ
ード捲れ」という。）が発生することがある。そのた
め、従来からブレード捲れを防止するための対策が種々
提案されている。例えば、特開２００１−４２７２４号
公報では、クリーニングブレードにて取り去ったトナー
を、そのクリーニングブレードのエッジ部分に堆積させ
つづけ、そのトナーによりクリーニングブレードと像担
持体表面との間の摩擦を低減し、ブレード捲れを防止す
る画像形成装置が提案されている。また、例えば、特開
平１０−１７７３３０号公報では、クリーニングブレー
ドと像担持体表面との間の摩擦を低減するために像担持
体表面に潤滑剤を供給する画像形成装置が提案されてい
る。これらの公報では、感光体ドラムに対するクリーニ
ングについて説明されているが、転写ベルトなどに対す
るクリーニングについても同様に利用することができ
る。

【０００３】しかし、このように像担持体上のトナーを
クリーニングブレードによって直接掻き取る場合、その
クリーニングブレードのエッジ部分を比較的高い圧力で
像担持体表面に押し当てるため、そのエッジ部分及び像
担持体表面の磨耗量が大きい。そのため、クリーニング
ブレード及びそのクリーニング対象である像担持体の寿
命が比較的短くなるという不具合があった。このような
不具合を解消する方法としては、像担持体に対して金属
ローラ等のクリーニングローラを対向させ、そのクリー
ニングローラにバイアスを印加して静電力等により像担
持体上のトナーを除去するものがある。この方法におい
ては、そのクリーニングローラ表面に付着したトナーを
除去するために、そのローラ表面に除去ブレードを当接
させる構成を採用することが多い。このような構成にお
いては、クリーニングローラと像担持体との間の摩擦が
少ないため、クリーニングブレードを用いる場合より
も、クリーニング対象である像担持体の寿命を延ばすこ
とができる。しかも、クリーニングローラと像担持体と
の対向領域を１回だけ通過する間に像担持体上からクリ
ーニングローラによって回収できるトナーの量は、クリ
ーニングブレードを用いた場合に比べて少ないので、そ
のクリーニングローラ表面と除去ブレードとの当接圧
を、クリーニングブレードと像担持体との当接圧よりも
小さく設定しても、クリーニングローラ表面から十分に
トナーを除去することができる。したがって、除去ブレ
ードの寿命も、クリーニングブレードより長くなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、除去ブレー
ドを備えたクリーニングローラを用いる場合、上述した
クリーニングブレードと同様に、その除去ブレードのブ
レード捲れが発生する。しかも、クリーニングローラ表
面に当接する除去ブレードのブレード捲れは、像担持体
表面に当接するクリーニングブレードよりも発生しやす
いという問題があった。以下、その理由について説明す
る。

【０００５】一般に、正常な画像形成動作時であって
も、正規に帯電しないまま像担持体上に残留するトナー
や転写残トナーなどが像担持体表面に僅かながら付着す
る。このように付着したトナーは、像担持体の表面移動
に伴ってクリーニングブレードやクリーニングローラの
対向部まで搬送され、像担持体表面から除去されること
になる。したがって、画像形成動作時において、クリー
ニングブレードやクリーニングローラには、ある程度ト
ナーが供給されることになる。ここで、本発明者による
実験の結果、ブレードが当接する像担持体上の当接部を
通過するトナーの量が多く、ブレードのエッジ部分に入
力されるトナー量が多くなるほど、その後にブレード捲
れが生じるまでの時間が長くなることが確認されてい
る。

【０００６】クリーニングブレードを用いた場合には、
画像形成動作により像担持体上に付着したほとんど全て
トナーが、像担持体上の当接部を通過するときにクリー
ニングブレードにより回収されるため、そのエッジ部分
に入力されるトナー量は多く、画像形成を行うほどクリ
ーニングブレードのエッジ部分に溜まるトナーが多くな
る。その結果、クリーニングブレードを用いた場合に
は、画像形成動作時又は画像形成動作以外の時のブレー
ド捲れは比較的生じにくいものと考えられる。これに対
して、除去ブレードを備えたクリーニングローラを用い
る場合、画像形成動作により像担持体上に付着したトナ
ーは、クリーニングローラを介して除去ブレードのエッ
ジ部分に入力されるが、そのエッジ部分に入力されるト
ナー量はクリーニングブレードの場合に比べて少ない。
このため、クリーニングブレードを用いた場合よりも、
画像形成動作時又は画像形成動作以外の時のブレード捲
れが生じやすくなる。

【０００７】尚、上述した問題は、感光体ドラムや中間
転写体等の像担持体上のトナーを除去する場合に限ら
ず、画像形成動作期間中にトナーが付着し得る紙搬送ベ
ルト等のトナー付着部材に対してクリーニングを行う場
合でも同様である。

【０００８】本発明は、上記問題に鑑みなされたもので
あり、その目的とするところは、像担持体やクリーニン
グ手段に用いられるブレード状部材の長寿命化を図ると
ともに、そのブレード状部材の捲れを抑制することが可
能な画像形成装置を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、画像形成動作期間中にトナーが
付着し得るトナー付着部材に対向した状態で表面移動
し、該トナー付着部材上に付着したトナーを表面に付着
させて除去するクリーニング部材と、該クリーニング部
材の表面に付着したトナーを該クリーニング部材表面に
当接して除去する除去ブレードとを有するクリーニング
手段を備えた画像形成装置において、非画像形成動作期
間中に、上記クリーニング部材の表面移動方向に直交す
る方向における上記除去ブレードの当接幅にわたって、
該クリーニング部材表面における該除去ブレードが当接
する当接部にトナーを付与するトナー付与手段を有する
ことを特徴とするものである。この画像形成装置におい
ては、画像形成動作期間中にトナーが付着し得るトナー
付着部材に対向した状態で表面移動し、そのトナー付着
部材上に付着したトナーを表面に付着させて除去するク
リーニング部材と、そのクリーニング部材の表面に付着
したトナーをクリーニング部材表面に当接して除去する
除去ブレードとを有するクリーニング手段を備えてい
る。このようなクリーニング手段としては、感光体ドラ
ムや中間転写体等の像担持体をクリーニングするもの
や、最終的に画像が形成される記録材を搬送するための
搬送ベルト等をクリーニングするものなどがある。ここ
で、本請求項の画像形成装置では、通常、当接部にトナ
ーが供給されない非画像形成動作期間中に、トナー付与
手段により、クリーニング部材表面における除去ブレー
ドが当接する当接部にトナーを付与する。よって、その
トナーにより非画像形成動作期間中における除去ブレー
ドとクリーニング部材表面との摩擦を低減し、除去ブレ
ードのブレード捲れを抑制することができる。更に、除
去ブレードの当接部の一部、特に当接部の両端部分にト
ナーが不足すると、その部分でブレード捲れが生じるこ
ともあるが、本請求項の画像形成装置では、クリーニン
グ部材の表面移動方向に直交する方向における除去ブレ
ードの当接幅にわたってトナーを付与するので、除去ブ
レードの当接部の一部で生じるブレード捲れをも抑制す
ることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、画像形成装置で
ある電子写真方式のカラーレーザプリンタ（以下、「レ
ーザプリンタ」という。）に適用した実施形態について
説明する。図２は、本実施形態に係るレーザプリンタの
概略構成図である。このレーザプリンタは、マゼンタ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）の各
色の画像を形成するための４組の作像手段１Ｍ，１Ｃ，
１Ｙ，１Ｋ（以下、各符号の添字Ｍ、Ｃ、Ｙ、Ｋは、そ
れぞれマゼンタ、シアン、イエロー、黒用の部材である
ことを示す。）が、転写材としての転写紙の移動方向
（図中の矢印Ａ方向）における上流側から順に配置され
ている。この作像手段１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋはそれぞ
れ、像担持体としての感光体ドラム１１Ｍ，１１Ｃ，１
１Ｙ，１１Ｋを有する感光体ユニットと、現像ユニット
とを備えている。また、各作像手段１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，
１Ｋの配置は、各感光体ユニット内の感光体ドラムの回
転軸が平行になるように且つ転写紙移動方向に所定のピ
ッチで配列するように、設定されている。

【００１１】また、本レーザプリンタは、上記作像手段
１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋのほか、光書込ユニット２、給
紙カセット３，４、各感光体ドラム１１に対向する転写
部に向けて転写紙を搬送する転写搬送ベルトからなる転
写ベルト６０を有する転写ユニット６、その転写ベルト
６０に転写紙を供給する一対のローラからなるレジスト
ローラ５、ベルト定着方式の定着ユニット７、排紙トレ
イ８等を備えている。また、本レーザプリンタは、図示
していない手差しトレイ、トナー補給容器、廃トナーボ
トル、両面・反転ユニット、電源ユニットなども備えて
いる。

【００１２】上記光書込ユニット２は、光源、ポリゴン
ミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を備え、画像デー
タに基づいて各感光体ドラム１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙ，
１１Ｋの表面にレーザ光を走査しながら照射する。

【００１３】また、図２中の一点鎖線は、転写紙の搬送
経路を示している。給紙カセット３，４から給送された
転写紙は、図示しない搬送ガイドによってガイドされな
がら搬送ローラで搬送され、レジストローラ５が設けら
れている一時停止位置に送られる。転写紙は、レジスト
ローラ５により所定のタイミングで転写ベルト６０に供
給され、各感光体ドラム１１に対向する各転写部を通過
するように搬送される。これにより、各作像手段１Ｍ，
１Ｃ，１Ｙ，１Ｋによって形成された各感光体ドラム１
１上のトナー像が、転写紙上に順次重ね合わされて転写
され、転写紙上にカラー画像が形成される。このカラー
画像が形成された転写紙は、定着ユニット７でトナー像
が定着された後、排紙トレイ８上に排出される。

【００１４】図３は、上記作像手段１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，
１Ｋのうち、イエローの作像手段１Ｙの概略構成を示す
拡大図である。他の作像手段１Ｍ，１Ｃ，１Ｋについて
もそれぞれ同じ構成となっているので、それらの説明は
省略する。図３において、作像手段１Ｙは、上述したよ
うに、感光体ユニット１０Ｙ及び現像ユニット２０Ｙを
備えている。感光体ユニット１０Ｙは、感光体ドラム１
１Ｙのほか、その感光体ドラム表面をクリーニングする
揺動可能な感光体クリーニング手段としてのクリーニン
グブレード１３Ｙ、その感光体ドラム表面を一様帯電す
る非接触型の帯電ローラ１５Ｙ等を備えている。また、
感光体ドラム表面に潤滑剤を塗布するとともに、感光体
ドラム表面を除電する機能を有する潤滑剤塗布兼除電ブ
ラシローラ１２Ｙも備えている。この潤滑剤塗布兼除電
ブラシローラ１２Ｙは、ブラシ部が導電性繊維で構成さ
れ、その芯金部には除電バイアスを印加するための図示
しない除電用電源が接続されている。

【００１５】上記構成の感光体ユニット１０Ｙにおい
て、感光体ドラム１１Ｙの表面は、電圧が印加された帯
電ローラ１５Ｙにより一様帯電される。この感光体ドラ
ム１１Ｙの表面に、上記光書込ユニット２で変調及び偏
向されたレーザ光が走査されながら照射されると、感光
体ドラム１１Ｙの表面に静電潜像が形成される。この感
光体ドラム１１Ｙ上の静電潜像は、後述の現像ユニット
２０Ｙで現像されてイエローのトナー像となる。転写ベ
ルト６０上の転写紙１００が通過する転写部Ｐｔでは、
感光体ドラム１１Ｙ上のトナー像が転写紙１００に転写
される。トナー像が転写された後の感光体ドラム１１Ｙ
の表面は、潤滑剤塗布兼除電ブラシローラ１２Ｙで所定
量の潤滑剤が塗布されるとともに除電された後、クリー
ニングブレード１３Ｙでクリーニングされ、次の静電潜
像の形成に備えられる。

【００１６】上記現像ユニット２０Ｙは、上記静電潜像
を現像するための現像剤として、磁性キャリア及び負帯
電のトナーを含む二成分現像剤を使用している。また、
この現像ユニット２０Ｙは、現像ケース２１Ｙの感光体
ドラム側の開口から一部露出するように配設された現像
剤担持体としての現像ローラ２２Ｙや、搬送スクリュウ
２３Ｙ，２４Ｙ、現像ドクタ２５Ｙ、トナー濃度センサ
（Ｔセンサ）２６Ｙ、粉体ポンプ２７Ｙ等を備えてい
る。

【００１７】図３において、現像ケース２１Ｙ内に収容
された現像剤は、搬送スクリュウ２３Ｙ，２４Ｙで撹拌
搬送されることにより摩擦帯電される。そして、該現像
剤の一部が現像ローラ２２Ｙの表面に担持され、現像ド
クタ２５Ｙで層厚が規制された後、感光体ドラム１１Ｙ
と対向する現像位置に搬送される。現像位置では、現像
ローラ２２Ｙ上の現像剤中の帯電トナーにより、感光体
ドラム１１Ｙ上の静電潜像が現像される。現像ケース２
１Ｙ内の現像剤のトナー濃度は、上記トナー濃度センサ
２６Ｙで検知され、必要に応じて粉体ポンプ２７Ｙによ
りトナーが補給される。

【００１８】図４は、上記転写ユニット６の概略構成図
である。この転写ユニット６の転写ベルト６０の材質と
しては、例えばＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）を用
いることができる。この転写ベルト６０は、４つの接地
された支持ローラ６１、６２、６３、６４により回転自
在に張架されている。転写紙移動方向下流側の出口ロー
ラ６２は、転写ベルト６０を摩擦駆動する駆動ローラで
あり、図示しない駆動源に接続されている。この出口ロ
ーラ６２により転写ベルト６０が矢印方向に回転するこ
とによって、各作像手段の感光体ドラム１１Ｍ，１１
Ｃ，１１Ｙ，１１Ｋに対向する各転写部に向けて、転写
紙１００が担持搬送される。

【００１９】また、各転写部において転写電界を形成す
る転写電界形成手段として、転写バイアス印加部材６７
Ｍ，６７Ｃ，６７Ｙ，６７Ｋが設けられている。これら
の転写バイアス印加部材６７Ｍ，６７Ｃ，６７Ｙ，６７
Ｋは、転写ベルト６０の裏面に接触するように各感光体
ドラム１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙ，１１Ｋに対向して、各
色のトナー像を転写するための転写ニップを形成してい
る。本実施形態で用いている転写バイアス印加部材６７
Ｍ，６７Ｃ，６７Ｙ，６７Ｋは、マイラ製の固定ブラシ
からなり、各転写バイアス電源９Ｍ，９Ｃ，９Ｙ，９Ｋ
から、転写バイアスとして上記トナーの帯電極性とは逆
極性の正電圧が印加されるように構成されている。この
転写バイアス印加部材６７Ｍ，６７Ｃ，６７Ｙ，６７Ｋ
を介して印加された転写バイアスにより、転写ベルト６
０に転写電荷が付与され、各転写部において感光体ドラ
ム１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙ，１１Ｋの表面と転写ベルト
６０との間に所定強度の転写電界が形成される。

【００２０】また、上記転写ユニット６には、転写ベル
ト６０を各感光体ドラム１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙ，１１
Ｋに押圧するバックアップローラ６８Ｍ，６８Ｃ，６８
Ｙ，６８Ｋが設けられており、各転写部の転写紙移動方
向上流側で転写ベルト６０を感光体ドラム１１Ｙの周面
の一部に巻き付けている。これにより、上記転写ニップ
における転写紙１００と各感光体ドラムとの接触圧が高
められて、各転写部における各トナー像の転写効率が高
められる。

【００２１】また、上記転写ユニット６の支持ローラ６
１との対向部には、転写材吸着用電極部材として、転写
ベルト６０に接触対向するように、静電吸着ローラ６５
が設けられている。この静電吸着ローラ６５は、芯金上
に導電性発泡弾性体層が形成されたものである。この弾
性体層の材料としては、例えば、固有抵抗率１０⁵Ωｃ
ｍのクロロプレインゴムを用いることができる。この静
電吸着ローラ６５には、バイアス印加手段として、転写
紙吸着用の電源６５ａ及び逆極性用の電源６５ｂから選
択的に電圧が印加されるようになっている。転写紙吸着
用の電源６５ａは、定電流制御方式の電源であり、トナ
ーの正規極性とは逆のプラス極性の電荷を転写紙に付与
する。本実施形態では、支持ローラ６１に流れる電流
が、例えば、プラス１５μＡになるように制御される。
この転写紙吸着用の電源６５ａから電源が供給されてい
る状態の静電吸着６５と支持ローラ６１との間を通過し
た転写紙は、転写ベルト６０上に静電吸着される。ま
た、逆極性用の電源６５ｂは、定電圧制御方式の電源で
あり、転写ベルト６０上の正規極性であるマイナスに帯
電しているトナーの電荷を増加させたり、プラス帯電し
ている逆極性トナーをマイナス極性に反転させたり、静
電吸着ローラ６５の表面に付着しているマイナス帯電ト
ナーを転写ベルト６０の表面に転移させ、静電吸着ロー
ラ６５をクリーニングしたりするためのものである。本
実施形態では、吸着ローラ６５に対して、例えば、マイ
ナス２ｋＶの定電圧を印加する。なお、静電吸着ローラ
６５へ印加する電圧の切り替えは図示を省略した本体制
御部により行われる。

【００２２】また、上記転写ユニット６において、転写
ベルト６０の２つの支持ローラ６３，６４により張架さ
れている部位には、転写ベルト６０の表面に付着した付
着トナーを除去するバイアスクリーニング方式のクリー
ニング手段としてのバイアスクリーナー７０が配設され
ている。このバイアスクリーナー７０は、転写ベルト６
０の表面に対向配置された導電性のクリーニングローラ
７１と、クリーニングローラ７１と転写ベルト６０との
間に負極性の帯電トナーをクリーニングローラ７１側に
移動させるためのバイアスをクリーニングローラ７１に
印加してクリーニング電界を形成するためのクリーニン
グバイアス印加手段としてのクリーニングバイアス電源
７５が設けられている。また、クリーニングローラ７１
に付着したトナーをそのローラ表面から除去するための
除去ブレード７２も設けられている。この除去ブレード
７２は、クリーニングローラ７１の軸方向における画像
領域幅よりも僅かに広い当接幅で、クリーニングローラ
７１の表面に当接するように配置されている。また、転
写ベルト６０を介してクリーニングローラ７１に対向す
る位置には、ばね７４により付勢された対向ローラ７３
が設けられている。

【００２３】次に、本発明の特徴部分である上記レーザ
プリンタにおける転写ベルト６０のクリーニング動作に
ついて説明する。本実施形態に係るレーザプリンタは、
バイアスクリーナー７０により転写ベルト６０上に付着
したトナーを除去するクリーニングモードと、バイアス
クリーナー７０に設けられる除去ブレード７２に強制的
にトナーを入力して除去ブレード７２の捲れを予防する
ためのトナー入力モードとを有している。

【００２４】上記クリーニングモードでは、クリーニン
グローラ７１に、クリーニングバイアス電源７５からク
リーニングバイアスとして、例えば、１５μＡに定電流
制御された正電圧が印加される。これにより、転写ベル
ト６０の表面とクリーニングローラ７１との間に、負帯
電トナーをクリーニングローラ７１側に移動させるクリ
ーニング電界が形成される。そして、画像形成動作時に
転写ベルト６０の表面に付着した負帯電トナーは、その
クリーニング電界から静電力を受けてクリーニングロー
ラ７１に転移し、転写ベルト６０の表面がクリーニング
される。このようにしてクリーニングローラ７１に転移
したトナーは、そのクリーニングローラ７１の表面に当
接する除去ブレード７２によって掻き取られ、クリーニ
ングローラ７１表面から除去される。

【００２５】このように転写ベルト６０上に付着したト
ナーをクリーニングローラ７１に転移させてクリーニン
グする構成の場合、例えば、紙詰まり等が発生して転写
ベルト６０上にトナー像が転写されてしまうようなこと
が起きると、１回のクリーニングローラ７１によるトナ
ー除去では転写ベルト６０上のトナーをすべて取り去る
ことは非常に困難である。そのため、このように転写ベ
ルト６０上に大量のトナーが付着した場合、転写ベルト
６０を適当回数回転させて全てのトナーを除去する。こ
れは、プロセスコントロール用に作像したパターンや色
合わせ用に作成したパターンを転写ベルト６０上に作成
する場合も同様である。但し、通常の画像形成動作によ
り転写ベルト６０上に付着したトナーは、１回のクリー
ニングローラ７１によるトナー除去により十分にクリー
ニングすることが可能である。

【００２６】ここで、クリーニングローラ７１と転写ベ
ルト６０とが対向するクリーニング領域を転写ベルト６
０上のトナーが通過することで、クリーニングローラ７
１に当接する除去ブレード７２のエッジ部分に入力され
るトナー量が最も多いのは、紙詰まり等が発生して転写
ベルト６０上にトナー像が転写されてしまったときであ
る。しかし、このようにして転写ベルト６０上に大量に
付着したトナーは、クリーニングブレードを用いた場合
にはクリーニング領域を１回通過するだけで除去できる
が、クリーニングローラ７１では複数回クリーニング領
域を通過させて除去することになる。そのため、除去ブ
レード７２が除去しなければならないトナーの量は、転
写ベルト６０から直接トナーを除去するクリーニングブ
レードの場合よりも非常に少ないものとなる。その結
果、クリーニングローラを用いた場合には、除去ブレー
ド７２の当接圧をクリーニングブレードの場合よりも低
く設定でき、これによりブレードエッジの磨耗を抑える
ことができるため、その寿命も長く設定することができ
る。

【００２７】ところが、画像形成動作が連続して行われ
たとき、除去ブレード７２のエッジ部分には、ほとんど
トナーが入力されない状態が続くことになる。そのた
め、連続した画像形成動作が続くと、ブレードのエッジ
部分に滞留するトナーが次第になくなっていき、最終的
にはブレード捲れが生じる事態に陥ることになる。そこ
で、本実施形態では、このようなブレード捲れを抑制す
るため、非画像形成動作期間中に、除去ブレード７２に
強制的にトナーを入力するトナー入力モードを実行す
る。

【００２８】このトナー入力モードでは、トナー付与手
段として、４組の作像手段１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋのう
ちの１つを使用する。尚、本実施形態では、トナー付与
手段として、通常の画像形成を行う作像手段を利用する
が、クリーニングローラ７１の軸方向における除去ブレ
ード７２の当接幅にわたってトナーを付与できるもので
あれば、トナー入力モード専用のトナー付与装置を設け
てもよい。また、このトナー入力モードではどの色の作
像手段を用いても良いが、本実施形態では、４組の作像
手段１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋのうち、イエローのトナー
像を作成するための作像手段１Ｙを使用する。これは、
トナー入力モードにおいて転写ベルト６０に作像したト
ナーがクリーニングローラ７１で除去しきれず、その残
留トナーが次の画像形成動作に係る転写紙の裏面に付着
しても目立たないようにするためである。

【００２９】また、安定してブレード捲れを防止するた
めには、トナー入力モードは、例えば、所定枚数の画像
形成動作が行われた後、所定時間が経過した後のよう
に、定期的に実行するのが望ましい。また、トナー入力
モードのタイミングは、通常の画像形成動作を妨げない
範囲で、非画像形成動作時であればいつでもよいが、ト
ナー入力モードを完了するにはある程度の時間を要する
ため、比較的長い時間画像形成動作が行われない期間に
設定することが望ましい。具体的には、電源投入直後の
期間、定着ユニット７等の装置各部のウォームアップ期
間、プロセスコントロールのための期間などに含めて又
はこれらの期間の前後に連続させて、トナー入力モード
を実行するようにする。尚、プロセスコントロールと
は、一般的に画像形成装置においては画像形成条件を常
に適正に設定するための制御を意味し、具体的には、ト
ナー付着量や感光体ドラム１１の表面電位の検知結果に
対して、光書込ユニット２の発光量、感光体ドラム１１
の帯電電位、現像バイアスおよびトナー補給量等を設定
する制御のほか、本明細書では、各感光体ドラム１１
Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙ，１１Ｋから転写紙へ転写される各
色トナー像の位置合わせ（色合わせ）する制御も含まれ
る。

【００３０】図１は、トナー入力モードを、プロセスコ
ントロール又は色合わせのための期間中に実行する場合
のタイミングチャートであり、図５は、転写ベルト６０
上のパターン画像又は色合わせ画像とトナー入力用画像
との位置関係を示す説明図である。プロセスコントロー
ル又は色合わせのための期間では、図１（ａ）に示すよ
うに、まず、各作像手段１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋを用い
て転写ベルト６０上にパターン画像又は色合わせ画像を
作成し、その後、パターンの濃度検出又は位置検出等を
行い、最適な現像バイアスや転写バイアスの設定又は作
像タイミングの設定を行う。プロセスコントロール又は
色合わせのための期間においてパターンの濃度検出や位
置検出等を行った後は、図１（ｃ）に示すように、転写
ベルト６０上に作成されたパターン画像又は色合わせ画
像をクリーニングローラ７１により除去する。これによ
り、除去ブレード７２にはトナーが入力されることにな
るが、通常、パターン画像又は色合わせ画像は、トナー
消費量を必要最小限に抑えるため、転写ベルト６０の表
面移動方向に直交する方向の画像領域幅いっぱいに作成
されることはない。そのため、プロセスコントロール又
は色合わせにより、除去ブレード７２の当接幅の一部に
はトナーが入力されるが、トナーが入力されない部分で
はいずれブレード捲れが生じることになる。

【００３１】そこで、本実施形態では、図１（ｂ）に示
すように、プロセスコントロール又は色合わせのための
期間中において、パターン画像又は色合わせ画像を転写
ベルト６０上に作成した直後に、作像手段１Ｙにより、
トナー入力用画像を作成する。このようにして転写ベル
ト６０上に作成されたトナー入力用画像は、プロセスコ
ントロール又は色合わせのための期間中のクリーニング
ローラ７１によるトナー除去により、パターン画像又は
色合わせ画像ととも転写ベルト６０から除去される。こ
のようなタイミングでトナー入力モードを実行すれば、
トナー入力モードだけのために、転写ベルト６０上にト
ナー入力用画像を作成したり、これをクリーニングした
りする期間を設ける必要がなくなり、効率的にブレード
捲れを抑制することができる。

【００３２】図６は、トナー入力用画像の幅を説明する
ために、通常の画像形成動作により画像が形成される画
像領域、除去ブレードの当接幅及びトナー入力用画像の
幅を、転写ベルト６０上に仮想的に示した説明図であ
る。本実施形態では、図示のように、画像領域幅全域よ
りも僅かに広い幅をもつトナー入力用画像を形成する。
このトナー入力用画像の幅は、クリーニングローラ７１
に当接する除去ブレード７２の当接幅と同じか、それ以
上とする。これにより、トナー入力用画像を構成するト
ナーは、クリーニングローラ７１により除去されること
で、最終的に除去ブレード７２の当接幅全域わたって入
力されることになる。

【００３３】尚、本実施形態では、パターン画像又は色
合わせ画像を転写ベルト６０上に作成した直後にトナー
入力用画像を作成する場合について説明したが、転写ベ
ルト６０の表面移動方向に直交する方向の画像領域幅全
域にわたるパターン画像又は色合わせ画像を作成すれ
ば、そのパターン画像又は色合わせ画像をトナー入力用
画像として兼用することもできる。

【００３４】また、トナー入力用画像を構成するトナー
の中には、感光体ドラム１１Ｙから転写ベルト６０上に
転写されるときの転写バイアス等により極性反転を起こ
し、正極性に帯電されているものが存在することもあ
る。この場合、バイアス印加されたクリーニングローラ
７１によりクリーニング電界では、その極性反転を起こ
した正帯電トナーをクリーニングローラ７１側に転移さ
せることができない。よって、その極性反転を起こした
転写ベルト６０上のトナーは、クリーニングローラ７１
によりクリーニングされずに転写ベルト６０上に残留す
ることになってしまう。そこで、本実施形態では、作像
手段１Ｙによりトナー入力用画像が転写ベルト６０上に
作成された後、そのトナー入力用画像を構成するトナー
がすべて正常な極性である負極性となるように電荷を付
与する電荷付与手段を設けている。

【００３５】この電荷付与手段は、トナー入力用画像を
転写ベルト６０上に作成するトナー付与手段よりも、転
写ベルト６０の表面移動方向下流側に、その転写ベルト
６０に対向するように配置される。本実施形態では、ト
ナー付与手段としての作像手段１Ｙよりも転写ベルト６
０の表面移動方向下流側に位置する作像手段１Ｋと、こ
れに対応する転写ユニット６の転写バイアス印加部材６
７Ｋとにより、電荷付与手段が構成されている。すなわ
ち、作像手段１Ｙによりトナー入力用画像が転写ベルト
６０上に作成された後、そのトナー入力用画像が作像手
段１Ｋの転写部を通過するときに、転写バイアス印加部
材６７Ｋに逆極性用の電源６５ｂによりバイアスを印加
する。これにより、作像手段１Ｋの転写部を通過したト
ナー入力用画像を構成するトナーは、すべて負極性に帯
電した状態となり、クリーニングローラ７１にすべて転
移させることができ、クリーニング残りを防ぐことがで
きる。尚、トナー入力用画像を構成するトナーの極性を
揃えるための電荷を付与する電荷付与手段を、別個独立
に設けてもよい。

【００３６】また、本発明者は、実験の結果、除去ブレ
ード７２を備えたクリーニングローラ７１を用いる場
合、低温低湿の条件下であれば、トナー入力モードを実
行しなくてもブレード捲れが発生しないことを確認し
た。よって、本実施形態のレーザプリンタでは、温度及
び湿度を検出する温湿度検出手段としての温湿度センサ
を設けている。そして、この温湿度センサの検出の結
果、ブレード捲れが発生しない環境すなわち低温低湿の
環境にあると判断した場合には、トナー入力モードを実
行しない。これにより、無駄なトナー消費を抑えること
ができる。

【００３７】また、本実施形態では、トナー入力モード
で作成するトナー入力用画像は、感光体ドラム１１Ｙ上
にトナー入力用画像に対応する静電潜像を形成した後、
これを現像して転写ベルト６０上に転写する構成として
いるが、静電潜像を形成せずに単なるバイアス現像にて
感光体ドラム上にトナーを付着させ、これを転写ベルト
６０上に転写する構成としてもよい。また、転写ベルト
６０の表面移動方向におけるトナー入力用画像の長さ
は、トナー入力モードの実行間隔に応じて適切な長さに
決める。具体的には、所定枚数の画像形成動作により除
去ブレード７２のエッジ部分に入力されるトナー総量か
ら、除去ブレード７２のブレード捲れが発生するまでの
期間を実験的に求め、トナー入力モードの実行間隔とと
もにトナー入力用画像の長さを決定する。この場合、ト
ナー入力モードの実行間隔が長いほどトナー入力用画像
の長さも長くなり、トナー入力モードの実行間隔が短い
ほどトナー入力用画像の長さは短くて済む。

【００３８】以上、本実施形態によれば、画像形成動作
期間中にトナーが付着し得るトナー付着部材としての転
写ベルト６０に対向した状態で表面移動し、その転写ベ
ルト６０上に付着したトナーを表面に付着させて除去す
るクリーニング部材としてのクリーニングローラ７１
と、そのクリーニングローラ７１の表面に付着したトナ
ーをそのローラ表面に当接して除去する除去ブレード７
２とを有するクリーニング手段としてのバイアスクリー
ナー７０を備えた画像形成装置としてのレーザプリンタ
に、非画像形成動作期間中にクリーニングローラ７１の
表面移動方向に直交する方向（軸方向）における除去ブ
レード７２の当接幅にわたって、そのローラ表面におけ
る除去ブレード７２が当接する当接部にトナーを付与す
るトナー付与手段としての作像手段１Ｙ及び転写ユニッ
ト６の転写バイアス印加部材６７Ｙを設けたので、通常
の画像形成動作を妨げずに、除去ブレード７２の当接幅
全域にわたってブレード捲れを抑制することができる。
また、転写ベルト６０上にトナーを付着させ、その転写
ベルト６０上に付着したトナーをクリーニングローラ７
１の表面に付着させて除去することで、除去ブレード７
２の当接部にトナーを付与するトナー付与手段として、
作像手段１Ｙを用い、その作像手段１Ｙにより転写ベル
ト６０上に付着させたトナーの付着量又は付着位置に基
づいてプロセスコントロールを行うプロセスコントロー
ル手段としての図示しない制御部を設ければ、上述した
ように、プロセスコントロール用のパターン画像又は色
合わせ画像を、除去ブレード７２のブレード捲れ防止用
のトナー入力用画像として兼用でき、無駄なトナー消費
を抑えつつ、時間的な効率を高めることができる。ま
た、非画像形成動作期間中に転写ベルト６０上に付着さ
せたトナーの付着量又は付着位置に基づいて、プロセス
コントロールを行うプロセスコントロール手段としての
図示しない制御部を設け、上記実施形態のように、その
制御部によりプロセスコントロールが行われる間に、作
像手段１Ｙにより除去ブレード７２の当接部にトナーを
付与すれば、時間的な効率を高めることができる。ま
た、上記実施形態のように、像担持体としての転写紙上
に複数色のトナー像をそれぞれ形成する複数のトナー像
形成手段としての作像手段１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋを有
し、上記トナー付与手段として、上記複数の作像手段１
Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋのうちの１つを兼用してトナー入
力用画像を形成すれば、２以上の作像手段１Ｍ，１Ｃ，
１Ｙ，１Ｋを用いてトナー入力用画像を形成する場合に
比べて、無駄なトナー消費を抑えることができる。特
に、上記トナー付与手段として、イエローのトナー像を
形成する作像手段１Ｙを兼用すれば、そのトナーがクリ
ーニングローラ７１で除去しきれず、次の画像形成動作
により作成される画像や転写紙の裏面などに付着して
も、他色に比べて目立たず、クリーニングローラ７１で
除去しきれずに残留したトナーによる影響を少なくする
ことができる。また、上記実施形態のように、転写ベル
ト６０上にトナーを付着させ、その転写ベルト６０上に
付着したトナーをクリーニングローラ７１の表面に付着
させて除去することで、除去ブレード７２の当接部にト
ナーを付与するトナー付与手段として、作像手段１Ｙを
用い、その作像手段１Ｙにより転写ベルト６０上に付着
したトナーをクリーニングローラ７１側に移動させるた
めのクリーニング電界を形成する電界形成手段としての
クリーニングローラ７１、対向ローラ７３及びクリーニ
ングバイアス電源７５と、作像手段１Ｙにより転写ベル
ト６０上にトナーを付着させた後、そのトナーが上記ク
リーニング電界を受けることでクリーニングローラ７１
側に移動するような電荷（負極性電荷）を、そのトナー
に付与する電荷付与手段としての作像手段１Ｋ及び転写
ユニット６の転写バイアス印加部材６７Ｋを設けること
で、作像手段１Ｙにより不均一に帯電したトナーが転写
ベルト６０上に作成された場合であっても、クリーニン
グローラ７１により確実に転写ベルト６０から除去する
ことができる。よって、除去ブレード７２に確実に所望
量のトナーを入力させることができる。また、上記実施
形態ののように、温度を検出する温度検出手段及び湿度
を検出する湿度検出手段としての温湿度センサを設け、
その温湿度センサによる検出の結果、温度、湿度ともに
所定値以下である低温低湿環境下であるとき、トナー入
力モードを実行せず、作像手段１Ｙによるトナー入力用
画像の形成を行わないことで、ブレード捲れが生じない
低温低湿環境下における無駄なトナー消費を抑えること
ができる。

【００３９】尚、本実施形態においては、感光体ドラム
１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙ，１１Ｋ上に形成したトナー像
を転写紙上に直接形成する構成について説明したが、例
えば、感光体ドラム１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙ，１１Ｋ上
に形成したトナー像を、一旦中間転写体上に転写した
後、その中間転写体上のトナー像を転写紙上に転写する
構成の画像形成装置でも同様である。また、本実施形態
では、４つの感光体ドラム１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙ，１
１Ｋを用いたいわゆるタンデム方式の画像形成装置につ
いて説明したが、単一の感光体ドラムを有するモノクロ
又はカラーの画像形成装置でも同様である。また、本実
施形態では、本発明を転写ベルト６０に対するクリーニ
ング手段に適用した場合について説明したが、感光体ド
ラム１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙ，１１Ｋや中間転写体等の
像担持体に対するクリーニング手段に適用することも可
能である。

【００４０】

【発明の効果】請求項１乃至７の発明によれば、クリー
ニングブレードではなく表面移動するクリーニング部材
を用い、通常の画像形成動作を妨げずにそのクリーニン
グ部材表面に当接する除去ブレードの当接幅全域にわた
ってブレード捲れを抑制することができるので、像担持
体やクリーニング手段に用いられるブレード状部材（除
去ブレード）の長張寿命化を図るとともに、そのブレー
ド状部材の捲れを抑制することができるという優れた効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に係るレーザプリンタにおけるトナー
入力モードを、プロセスコントロール又は色合わせのた
めの期間中に実行する場合のタイミングチャート。

【図２】同レーザプリンタの概略構成図。

【図３】同レーザプリンタの作像手段の概略構成を示す
拡大図。

【図４】同レーザプリンタの転写ユニットの概略構成
図。

【図５】同レーザプリンタにおける転写ベルト上のパタ
ーン画像又は色合わせ画像とトナー入力用画像との位置
関係を示す説明図。

【図６】通常の画像形成動作により画像が形成される画
像領域、除去ブレードの当接幅及びトナー入力用画像の
幅を、転写ベルト上に仮想的に示した説明図。

【符号の説明】

１作像手段６転写ユニット１１感光体ドラム２０現像ユニット６０転写ベルト７０バイアスクリーナー７１クリーニングローラ７２除去ブレード７５クリーニングバイアス電源

───────────────────────────────────────────────────── 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 21/14 Ｇ０３Ｇ 21/00 ３１８３７２Ｆターム(参考） 2H027 DA13 DE07 ED27 EF09 2H030 AA05 AB02 AD03 AD17 BB44 BB46 BB53 BB63 2H134 GA01 GA10 GB02 HA11 HA16 HD00 HD17 KB13 KC10 KD08 KF03 KG07 KH15 LA01 2H200 FA01 FA02 GA23 GA47 GB13 HA02 HB12 JA02 JB06 JB42 LB02 LB03 LB15 LB17 LB39 PA05 PB27 PB28

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像形成動作期間中にトナーが付着し得る
トナー付着部材に対向した状態で表面移動し、該トナー
付着部材上に付着したトナーを表面に付着させて除去す
るクリーニング部材と、該クリーニング部材の表面に付
着したトナーを該クリーニング部材表面に当接して除去
する除去ブレードとを有するクリーニング手段を備えた
画像形成装置において、非画像形成動作期間中に、上記
クリーニング部材の表面移動方向に直交する方向におけ
る上記除去ブレードの当接幅にわたって、該クリーニン
グ部材表面における該除去ブレードが当接する当接部に
トナーを付与するトナー付与手段を有することを特徴と
する画像形成装置。
【請求項２】請求項１の画像形成装置において、上記ト
ナー付与手段は、上記トナー付着部材上にトナーを付着
させ、該トナー付着部材上に付着したトナーを上記クリ
ーニング部材表面に付着させて除去することで、上記当
接部にトナーを付与するものであり、上記トナー付与手
段により上記トナー付着部材上に付着させたトナーの付
着量又は付着位置に基づいて、プロセスコントロールを
行うプロセスコントロール手段を有することを特徴とす
る画像形成装置。
【請求項３】請求項１の画像形成装置において、非画像
形成動作期間中に、上記トナー付着部材上に付着させた
トナーの付着量又は付着位置に基づいて、プロセスコン
トロールを行うプロセスコントロール手段を有し、上記
トナー付与手段は、上記プロセスコントロール手段によ
りプロセスコントロールが行われる間に、上記当接部に
トナーを付与することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】請求項１、２又は３の画像形成装置におい
て、像担持体上に複数色のトナー像をそれぞれ形成する
複数のトナー像形成手段を有し、上記トナー付与手段と
して、上記複数のトナー像形成手段のうちの１つを兼用
することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】請求項４の画像形成装置において、上記ト
ナー付与手段として兼用するトナー像形成手段は、イエ
ローのトナー像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６】請求項１、２、３、４又は５の画像形成装
置において、上記トナー付与手段は、上記トナー付着部
材上にトナーを付着させ、該トナー付着部材上に付着し
たトナーを上記クリーニング部材表面に付着させて除去
することで、上記当接部にトナーを付与するものであ
り、上記トナー付与手段によりトナー付着部材上に付着
したトナーをクリーニング部材側に移動させるためのク
リーニング電界を形成する電界形成手段と、上記トナー
付与手段によりトナー付着部材上にトナーを付着させた
後、該トナー付与手段によりトナー付着部材上に付着し
たトナーが上記クリーニング電界を受けることでクリー
ニング部材側に移動するような電荷を該トナーに付与す
る電荷付与手段とを有することを特徴とする画像形成装
置。
【請求項７】請求項１、２、３、４、５又は６の画像形
成装置において、温度を検出する温度検出手段と、湿度
を検出する湿度検出手段とを有し、上記温度検出手段の
検出結果が所定値以下であり、かつ、上記湿度検出手段
の検出結果が所定値以下であるとき、上記トナー付与手
段によるトナー付与を行わないことを特徴とする画像形
成装置。