JP2004157176A

JP2004157176A - Image forming apparatus

Info

Publication number: JP2004157176A
Application number: JP2002320238A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Kawahara; 真一川原; Satoshi Takano; 聡高野; Toshihiro Sugiyama; 敏弘杉山; Hiroshi Saito; 洋斉藤; Koichi Ishii; 宏一石井
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-11-01
Filing date: 2002-11-01
Publication date: 2004-06-03

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus having a structure that improves efficiency in removing impurities left on an image carrier without making the structure complicated and prevents the interior of the apparatus from being soiled or damaged during the removal. <P>SOLUTION: The image forming apparatus 1 includes a cleaning device 7 for removing toner, paper dust, and other impurities left on an image carrier after transfer, with a cleaning member. In the image forming apparatus 1, the cleaning member 9 has the structure 100 in which the contact pressure of the member 9 on the surface of the image carrier can be varied and the member 9 remains in contact with the image carrier with pressure equal to or lower than contact pressure that enables scraping of the impurities before and after the stop of the image carrier after image formation. The image carrier 2 is once driven in a direction that is the reverse to the direction of the movement assigned to image formation before it is operated for image formation and then stopped. Subsequently, the image carrier 2 is moved in a forward direction and in the reverse direction at least one time. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クリーニング装置および画像形成装置に関し、さらに詳しくは、潜像担持体上に残留する現像剤に含まれるトナーや紙粉等の異物をクリーニングブレードを用いて除去する構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタや複写機あるいはファクシミリ装置などの電子写真プロセスを用いる画像形成装置においては、像担持体をなす感光体に対して帯電工程、画像書き込み工程が実行されることにより感光体上に静電潜像が形成され、その静電潜像が現像工程においてトナーを用いて可視像処理される。
トナーにより可視像処理されたトナー像は転写紙などの記録媒体に対して転写工程により静電転写され、転写されたトナーが定着工程において定着されて複写物とされる。
【０００３】
転写工程において感光体上から転写紙に転写されるトナー像は、転写されたトナーの全てが転写紙に転写されることが画像再現性において有利となるが、実際にはトナーの一部が未転写のまま感光体上に残留することもある。
【０００４】
転写後の感光体は、新たな潜像形成に先立ち、残留する電荷と共に感光体表面に付着しているトナーや紙粉あるいはロジンやＭｇ，Ａｌ，さらにはＫやＮａ等の転写紙に含まれている添加剤を除去するクリーニング工程に供される。
上述した添加剤は、転写紙だけではなく、トナーにおいても母体となる樹脂成分の他に帯電特性や定着性さらには流動性などを始めとするトナーに要求される各種特性を満足させるために含有されており、トナーや紙粉だけでなくこれら添加剤も感光体表面に付着することになる。
従来、クリーニング工程では感光体表面に圧接するポリウレタンなどの弾性を有した部材からなるクリーニングブレードを設け、このクリーニングブレードのエッジを所定の当接圧力により感光体表面に圧接させてトナーや紙粉あるいは上述した添加剤を掻き取るようになっている。
【０００５】
しかし、上述したクリーニングブレードによるクリーニング工程が繰り返されると、感光体表面とこれに圧接しているクリーニングブレードとの間に紙粉などの異物が挟み込まれて堆積する傾向が発生し、感光体表面に対するクリーニングブレードの圧接状態が変化して十分なクリーニング効果を維持することができなくなる虞がある。上記両者の間に挟み込まれるものとしては、紙粉だけでなく、トナーの塊などもあり、これら挟み込まれたものが増加していくとブレードにより掻き取られるべきトナーが両者の間に生じる隙間を通過してしまい、クリーニング効率が低下して感光体の地肌汚れなどにより異常画像を発生する原因となる。ちなみにトナーの塊が挟み込まれた場合には塊の両脇から感光体表面に残存する未転写トナーがすり抜けてしまい、クリーニングされないまま残ることになる。
【０００６】
一方、クリーニングブレードは感光体表面に対して所定の当接圧力により圧接しているが、きわめて小さい接触面積で接触しているクリーニングブレードのエッジ部分ではかなりの強さの圧力が作用しており、これによって次のような問題も生じる。
クリーニングブレードのエッジ部分では、異物が挟み込まれたままで継続してクリーニングが行われると、その異物により感光体表面が傷つけられたりあるいは感光体表面にトナーが押圧接触されることによるトナーフィルミング、つまり、トナーの薄層が感光体表面に形成されてしまう現象が生じてしまい、感光体表面での光電特性、特に、帯電特性が悪化して画像品質を悪化させることになる。
【０００７】
従来、クリーニングブレードの当接による不具合を解消するための構成として、画像形成工程が終了した時点で感光体が停止した際にクリーニングブレードの当接圧力を弱めたりあるいは当接を解除すると共に感光体を画像形成時とは逆方向に移動させる構成（例えば、特許文献１，２）、感光体を画像形成終了後に逆転させた後、正転させて停止する構成（例えば、特許文献３）がある。
【０００８】
いずれの特許文献に示された構成も画像形成終了後に感光体を逆転させることによりクリーニングブレードのエッジに挟み込まれている異物への圧力が解除されることにより異物の除去を促進しようとする構成が用いられている。
【０００９】
【特許文献１】
特開２０００−１５５５１４号公報（「００３０」欄、図５）
【特許文献２】
特開平０５−１１９６８７号公報（「００１１」欄、図１）
【特許文献３】
特開平０７−１７５３９４号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特許文献に開示されている構成には、次のような問題がある。例えば、クリーニング装置には、特許文献２に示されているように、クリーング装置からトナーが漏洩して周辺部が汚染されるのを防ぐ目的で感光体の移動方向においてトナーの落下が発生するクリーニング装置入り口側に封止シールを設ける場合がある。
このような構成を対象として感光体を逆転させる場合、封止シールを設けていない引用文献１の構成、および封止シールを設けた特許文献２の構成では、逆転量を大きくしてブレードに堆積している残留トナーの除去効率を上げるようにすると、それまでクリーニング装置と対面していた感光体の位置がクリーニング装置入り口側を越えてしまうことがある。このため、クリーニング装置入り口を越えた感光体上のトナーが自重によりあるいはシールとの摺擦により落下しやすくなる。
特にトナーが落下した場合には、クリーニング装置の近傍にシートの分離部材や濃度センサが配置されていると、それら部材に付着して堆積することがあり、シートの汚損や濃度センサの出力異常を招く。
分離爪へのトナーの付着はシートと分離部材との摺擦抵抗を変化させることにより分離不良や付着しているトナーをシートの逆転写させてシートを汚染させる結果となる。また、濃度センサへのトナーの付着堆積が発生すると、トナー濃度の制御が不能となり、濃度低下や濃度過多など、実際の画像とは異なる濃度の異常画像が得られることになる。
【００１１】
感光体に付着しているトナーは、クリーニングブレードやクリーニングブラシなどのクリーニング部材に対向していた感光体の表面の方がこれ以外の表面に比べてトナーの付着量が多く、この位置がクリーニング装置入り口側を越えると大量のトナーが零れ落ちることになり、上述した不具合が発生しやすくなる。
【００１２】
一方、感光体に付着しているトナーを除去する場合、感光体表面の摩擦係数が低いほど掃き落としやすくなることでトナーを除去しやすいことから摩擦係数が高いと除去効率が低くなる。特に、摩擦係数（μ）が０．２以上であるとクリーニング特性が悪化することが本発明者の実験により確認されている。
【００１３】
摩擦係数はクリーニングブレードとの間で発生する摩擦エネルギーに影響し、摩擦エネルギーが高いと、トナーが感光体表面に融着する場合があり、これによりクリーニングブレードでの除去効率が低下する。特に、使用されるトナーが高解像度を達成される目的で小粒径である場合、トナーの熱容量が小さいことに起因して融着しやすくなる。この結果、感光体表面から除去されないトナーが生じることになる。
【００１４】
感光体上で融着などによってクリーニングされないトナーはフィルミングと称される薄層化を生じる。フィルミングはクリーニングブレードで除去できなかったトナーが感光体表面に堆積する現象であり、感光体表面を対象として実施される帯電、現像、転写およびクリーニングという各工程での感光体表面での特性悪化が影響して正常に行うことができなくなるという不具合を招く。
【００１５】
フィルミングは感光体表面の硬度に影響されており、表面硬度が低い場合にはブレードによる研磨作用で感光体表面が新たな面に更新されることで発生しにくいが、表面硬度が高く表面の摩耗が少ないアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）系材料を用いた感光体や、少なくとも最表面に無機粒子を含む感光体等を用いた場合に表面研磨が難しいことによりフィルミングの解消が困難となる。
【００１６】
さらに、逆転時でのクリーニングブレードと感光体との間の異物挟持圧力解除により両者間から異物を取り除く構成においては、逆転時にクリーニングブレードがそれまでと反対側に反り返るのを利用してクリーニングエッジに挟み込まれて堆積している異物の挟み込みを解除することができる反面、正転復帰されると再度異物を挟み込める状態となり、逆転から正転に転じるだけあるいは逆転のみでは完全に異物の挟み込みを完全に解消することが難しいのが現状である。特に、クリーニングブレードの先端、つまり感光体表面側に位置する先端端面の縁部（エッジ）のうちで感光体の移動方向下流側に位置する縁部（エッジ）を感光体表面に当接させる場合にはこの現象が顕著となることが本発明者の実験により確認されている。
【００１７】
本発明の目的は、上記従来の画像形成装置、特にクリーニング工程での問題に鑑み、構成の複雑化を招くことなく像担持体上からの残留異物の除去効率を高めると共に除去する際に装置内部の汚損などを生じさせないようにできる構成を備えた画像形成装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、転写後の像担持体に残存しているトナーや紙粉などの異物をクリーニング部材により除去するクリーニング装置を備えた画像形成装置において、上記クリーニング部材は、上記像担持体表面に対する接触圧力を変更可能に設けられ、画像形成終了時に上記像担持体が停止する前後で掻き取り可能な接触圧力以下に減圧した状態で上記像担持体に接触した状態を維持される構成を備え、上記像担持体は、画像形成処理のために動作する前に一旦画像形成処理時での移動方向と逆方向に駆動されて停止させられ、その後、少なくとも１回の正方向移動および逆方向移動を行う構成とされていることを特徴としている。
【００１９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明に加えて、上記クリーニング部材は、上記像担持体の逆転時に掻き取り可能な接触圧力以下に減圧されることを特徴としている。
【００２０】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明に加えて、上記クリーニング部材は、上記像担持体に対向する開口を有し、該開口の縁部のうちで上記像担持体の画像形成時での移動方向上流側に位置する縁部に上記異物の漏洩防止部材が配置されている筐体からなるクリーニング装置内に設けられ、上記像担持体の逆方向移動時の移動量は、上記クリーニングブレードに当接している位置が上記現像装置における漏洩防止部材からはみ出さない量に設定されていることを特徴としている。
【００２１】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のうちの一つに記載の発明に加えて、上記クリーニング部材は、像担持体に当接可能なブレード若しくはブラシが用いられることを特徴としている。
【００２２】
請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のうちの一つに記載の発明に加えて、上記クリーニング部材としてブレードが用いられる場合、該ブレードは、上記像担持体に対向する端面のうちで、該像担持体の移動方向上流側に位置する縁部を該像担持体表面に当接させる構成とされていることを画像形成装置。
【００２３】
請求項６記載の発明は、請求項１乃至５のうちの一つに記載の発明に加えて、上記クリーニング部材としてブレードが用いられた場合の接触圧力は、画像形成回数に応じて変更可能であることを特徴としている。
【００２４】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の発明に加えて、上記クリーニングブレードの接触圧力は、残留するトナーの掻き取り圧力およびこの圧力以下において複数の圧力が設定可能であることを特徴としている。
【００２５】
請求項８記載の発明は、請求項６記載の発明に加えて、上記クリーニングブレードは、上記画像形成終了時に行われる像担持体の逆転時において該像担持体に接触する圧力が段階的に変化する構成を備えていることを特徴としている。
【００２６】
請求項９記載の発明は、請求項１乃至８のうちの一つに記載の発明に加えて、上記クリーニング部材としてブラシが用いられる場合、該ブラシは、先端がループ状に形成され、上記像担持体に対する接触面圧が５０ｇｆ／ｃｍ^２以上に設定されていることを特徴としている。
【００２７】
請求項１０記載の発明は、請求項１乃至９のうちの一つに記載の発明に加えて、上記像担持体は、その表面の摩擦係数（μ）が０．２以上に設定されていることを特徴としている。
【００２８】
請求項１１記載の発明は、請求項１０記載の発明に加えて、上記像担持体は、アモルファスシリコンが用いられていることを特徴としている。
【００２９】
請求項１２記載の発明は、請求項１０記載の発明に加えて、上記像担持体は、少なくとも最表面層に無機粒子を含有していることを特徴としている。
【００３０】
請求項１３記載の発明は、請求項１乃至１２のうちの一つに記載の発明に加えて、上記像担持体およびクリーニング部材に加えて、こら以外の画像形成処理に係る装置の少なくとも一つが選択的に上記感光体およびクリーニング部材とともに一つのカートリッジに装備されていることを特徴としている。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示した実施例に基づき本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の実施形態を説明するための実施例による画像形成装置を示す模式図であり、同図に示す画像形成装置には、潜像担持体にクリーニングブレードを当接させてトナーや紙粉などの異物を掻き取ることができるクリーニング装置が備えられている。また、同図に示す画像形成装置は、画像情報に対応した光書き込みが可能なプリンタである。
本発明は、画像形成装置として、上述したプリンタのみでなく複写機やファクシミリ装置あるいは印刷機を対象とすることも可能である。
【００３２】
図１においてプリンタ１は、潜像担持体としてドラムが用いられる感光体（以下、感光体ドラムという）２を備えており、感光体ドラム２の周囲には、回転過程において画像形成処理を実行するための帯電装置３，書き込み装置（図１では光路のみが示されている）４，現像装置５，転写装置６およびクリーニング装置７がそれぞれ配置されている。
【００３３】
本実施形態における感光体ドラム２は、表面硬度が高く摩耗の少ないアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）あるいは最表面層に無機粒子を含有する構成を備えており、表面での摩擦係数（μ）が０．２以上に設定されている。
プリンタ１では、感光体ドラム２の回転過程において、帯電装置３による一様帯電処理後、画像情報に応じた光書き込みによって感光体ドラム２に静電潜像が形成され、静電潜像が現像装置５から供給されるトナーにより可視像処理されてトナー像が形成される。
トナー像は、転写装置６を介して図示しない給紙装置から繰り出された転写紙に対して静電転写され、図示しない定着装置に搬送されて定着されることにより画像出力物とされる。
【００３４】
転写後の感光体ドラム２は、クリーニング装置７と対面することにより残留するトナーや紙粉および種々の添加物等の残留物が除去されると共に残留電荷も除去されたうえで帯電装置３による一様帯電が行われて再度の画像形成処理に備えられる。
【００３５】
図１においてクリーニング装置７は、感光体ドラム２に対峙する開口部を備えたユニット７Ａ内で感光体ドラム２の回転方向上流側にクリーニングブラシ８がそして下流側にはポリウレタンン製のクリーニングブレード９が感光体ドラム２と常時接触した状態でそれぞれ配置されている。
クリーニング装置７におけるユニット７Ａには、感光体ドラム２から回収されたトナーをリサイクルトナーとして再使用するための搬送パイプ１０に向けて送り込むための回収コイル１１，ユニット７Ａにおける感光体ドラム２の回転方向（移動方向）上流側入り口を封止する漏洩防止部材としてのシール１２およびユニット７Ａ内の圧力抜き部７Ｂがそれぞれ設けられている。なお、図１において符号１３は現像剤濃度を検知する際に用いられる濃度センサを、また符号１４は感光体ドラム２から転写紙を分離するための分離爪をそれぞれ示している。
【００３６】
クリーニングブラシ８は、回転可能なローラ表面に植毛されてループ状の先端形状とされたブラシ構造とされ、感光体ドラム２に対する接触面圧が５０ｇｆ／／ｃｍ^２以上に設定されている。この場合にいう接触面圧は、感光体ドラム２に対して狙いとする食い込み量を確保したときにブラシに生じる反力に相当している。つまり、図５に示すように、平坦面の支持台上にブラシ（図５において基布と植毛部とを含む）を配置し、このブラシに対してこれに対向する平面が単位面積（１ｃｍ^２）を有する棒材などで所定の食い込み量、この場合には１．５ｍｍ食い込ませた場合に生じるブラシの反力の大きさに相当している。
図５では、平面の面積が１．５ｃｍ^２とされた棒材をブラシに押し当てた場合を対象としているが、より大きな面積の平面を押し当ててブラシに食い込ませ、その反力の大きさをその面積で除算して単位面積あたりでの反力の大きさを得るようにしても良い。これにより、感光体ドラム２の表面にブラシが接触すると、ファーブラシを用いた場合と違って、感光体表面での残留異物の掃き取りに必要な反力を確保できると共に、感光体表面の損傷を低減することができる。特に、ブラシを用いた残留異物の除去性が高められるとそれだけクリーニングブレードでの掻き取り負荷を軽減することができ、クリーニングブレードの押し付け作用によるフィルミングの発生が抑制できる。
【００３７】
本実施形態では、画像形成終了後に再度画像形成を行うためあるいはプリンタ１の始動時等のように感光体ドラム２が回転動作を開始する前に、一旦感光体ドラム２を動作させて停止させ、再度動作させた後、待機のために停止させるようになっている。以下、この回転制御の詳細について説明する。
【００３８】
感光体ドラム２は、画像形成のために回転する前に画像形成処理時の移動方向（以下、これを正方向という）とは逆方向に移動し、少なくとも１回の正方向および逆方向移動を行うようになっている。つまり、感光体ドラム２が画像形成処理のための回転開始前に逆転した状態で停止するようになっている。例えば、感光体ドラム２を対象とした場合の移動が回転であるので、画像形成処理が終了した場合でいうと、画像形成処理終了−逆転−正転−逆転−停止という回転サイクルやこの回転サイクルを２回（画像形成終了−逆転−正転−逆転−正転−逆転−停止）あるいは３回（画像形成終了−逆転−正転−逆転−正転−逆転−正転−逆転−停止等のように複数回繰り返す行程が設定されている。
【００３９】
感光体ドラム２の回転制御は、図３に示す制御部２０により実施されるようになっており、制御部２０は、本実施形態と関連する構成として、入力側に操作部２１，画像形成回数カウンタ２２が接続され、出力部には感光体ドラム２の駆動部（図３ではドラム駆動部と表示してある）２Ａが接続されている。
【００４０】
制御部２０では、操作部２１において設定された画像形成回数の設定あるいは図示しないが始動スイッチの操作のいずれかにより感光体ドラムの回転開始耳朶ｒかどうかを判別する。この判別処理を行う際には、画像形成回数が設定された場合を対象とすると、画像形成回数カウンタ２２からの計数値に基づき画像形成終了時の判別を行うことで感光体ドラム２の回転制御を実行し、始動スイッチが投入されてプリンタ１の初期処理が開始された場合にはその処理時での感光体ドラム２の回転停止が行われた際に感光体ドラム２の回転制御を実行するようになっている。
【００４１】
逆方向への移動の際の移動量は、クリーニングブレード９に対面している感光体ドラム２の表面がシール１２を超えない量に設定され、本実施形態では、回転動作時間でいうと、４０〜６０ｍｓとされている。この回転動作時間では、周速にもよるが、概ね１０〜１５ｍｍ程度の移動量が得られる値とされ、この値とすることにより回転量が多くなった場合に発生するクリーニングブレード９の摩耗や欠けを防ぐようになっている。
【００４２】
感光体ドラム２が少なくとも２回、画像形成時とは逆方向に回転することにより、クリーニングブレード９と感光体ドラム２との間に挟み込まれていた異物は、感光体ドラム２表面のエッジとの対向位置が遠ざかるとともに両部材間での挟持圧力が解放されることになるので、図４（Ａ）に示すように、正転時にクリーニングブレード９のエッジと感光体ドラム２との間に異物が挟み込まれていた状態から、図４（Ｂ）に示すように、エッジと感光体ドラム２とによる挟み込みが解除された状態となり、クリーニングブレード９のエッジと感光体ドラム２の表面との間に挟み込まれていた異物が両者間から離れて両者間から除去されることになる。
【００４３】
待機のための停止状態は、逆転状態であるので、クリーニングブレード９のエッジが正転時とは逆向きに反り返っており、エッジが画像形成時のような異物を挟み込む状態となっていないことになり、これによっても異物の除去性を維持することができる。しかも、逆方向移動の際には、シール１２を超えない移動量が設定されていることにより、感光体ドラム２表面のトナーを始めとする残留異物がシール１２により摺擦されることがないので、残留異物の自重による落下や摺擦による剥落が生じないようにできる。
【００４４】
一方、本実施形態におけるクリーニング装置７には、クリーニングローラ８と共に、感光体ドラム２から残留付着物を除去するために用いられているクリーニングブレード９にも特徴があり、特に、クリーニングブレード９が感光体ドラム２の逆転時に接触圧力を減圧した状態に維持でき、しかも減圧された接触圧力が変更できるようになっている。
【００４５】
図１において、感光体ドラム２に対するクリーニング行程を実行するクリーニング装置７には、クリーニングブラシ８とともに感光体ドラム２上の残留異物を除去するためのクリーニングブレード９が設けられており、図１で示す構成では、感光体ドラム２およびクリーニング装置７を含む画像形成処理に用いられる装置が、図１および図２において符号Ｐで示すように、画像形成装置に対して着脱可能に設けられているカートリッジ内に装備されている。
【００４６】
図１においてクリーニングブレード９は、感光体ドラム２の回転方向下流側の縁を感光体ドラム２に対向させて、いわゆるカウンタ当接により感光体ドラム２上の残留付着物を掻き取る構成を備えている。
【００４７】
クリーニングブレード９は、ブラケット９Ａを用いることにより感光体ドラム２に対して揺動可能に設けられており、揺動端支点９Ｂを境にしてブレード９側と異なる揺動端側にはソレノイドなどの圧力調整手段１００が設けられている。ブラケット９Ａは、図示しない弾性付勢手段によりクリーニングブレード９を常時感光体ドラム２に対して所定圧力、この場合には、残留異物の掻き取りが行える圧力で接触する習性が付与されている。
【００４８】
圧力調整手段１００は、弾性付勢手段を利用して感光体ドラム２に接触しているクリーニングブレード９の圧力を減圧するための手段であり、作動時、クリーニングブレード９が感光体ドラム２から離れる向きにブラケット９Ａを揺動させる。この場合の減圧量としては、掻き取りに必要な接触圧力よりも弱い圧力でクリーニングブレード９が感光体ドラム２に接触する圧力に設定されており、後述する感光体ドラム２の移動方向の切り換え形態に応じて減圧状態を維持できるようになっている。
【００４９】
本実施形態では、画像形成終了後に感光体ドラム２が回転を停止する前後において、感光体ドラム２が画像形成時とは逆方向方向に回転した際に、圧力調整手段１００が作動して減圧動作が実行される。これにより、クリーニングの際にクリーニングブレード９により感光体ドラム２の表面から掻き取られた残留異物がクリーニングブレード９からの接触圧力により拘束されて挟まれたままであっても、拘束状態が解除されてその残留異物除去されることになる。
【００５０】
感光体ドラム２の逆転が終了すると、再度の画像形成のために感光体ドラム２が正転することになり、この場合のタイミングに合わせて圧力調整手段１００は初期状態に復帰することとなり、ここに、クリーニングブレード９が残留異物を掻き取り可能な圧力で感光体ドラム２に接触する。これにより、感光体ドラム２が逆転するときにクリーニングブレード９が減圧されるので、感光体ドラム２の表面での摩擦係数の設定により挟み込まれていた異物が感光体表面の移動に追随して移動することと相俟って、感光体ドラム２の表面との間に挟み込まれたままの残留異物が除去される。
【００５１】
次に、クリーニングブレード９の減圧方式について説明する。
クリーニングブレード９は、感光体ドラム２の逆転時に減圧される方式として、次の方式が選択される。
（Ａ）画像形成終了時に行われる感光体ドラム２の逆転移動量により感光体ドラム２の周面が移動する過程で掻き取りに必要な圧力よりも弱い圧力に変更する。（Ｂ）画像形成回数に応じて感光体ドラム２の逆転時での接触圧力を変更する。（Ｃ）逆転時での接触圧力を複数設定する。
（Ｄ）感光体ドラム２の逆転時に段階的に接触圧力を変更する。
【００５２】
（Ａ）に挙げた選択方式は、図１に示した圧力調整手段１００としてソレノイドなどの励磁、非励磁という２形態の設定による２段階の圧力設定が用いられる。
（Ｂ）〜（Ｄ）に挙げた方式は、図示しないが、圧力調整手段１００として、ストローク変化が可能なカムが用いられる。
【００５３】
（Ｂ）〜（Ｄ）の方式において、（Ｂ）に挙げた方式は、次の理由に基づく。画像形成終了時毎に感光体ドラム２に対する接触圧力を弱めた状態でクリーニングブレード９を感光体ドラム２に接触させることにより残留異物の除去が可能であるものの、比較的短時間での逆転時に全ての残留異物を除去できない場合もある。そこで、除去できなかった残留異物の堆積量が画像形成回数の増加に比例することを前提として、その回数が増加するに従い、接触圧力を弱める度合いを大きくする。これにより、残留付着物の堆積が生じているような場合には、堆積量に応じてその堆積を解消する条件を設定する。
【００５４】
（Ｃ）および（Ｄ）に挙げた方式は、（Ｂ）に挙げた条件を用いる理由を踏襲するものであるが、例えば、ソレノイドを圧力調整手段１００として用いた場合のように、接触圧力が２段階であると、弱められた状態から掻き取りに必要な圧力に復帰した場合、クリーニングブレード９が感光体ドラム２に対して急激な圧力変化を起こした状態で接触することになり、クリーニングブレード９に対する負荷の急変による変形などの機械的な不具合を生じる。そこで、掻き取りに必要な圧力に復帰する場合には、感光体ドラム２に対してソフトランディングを行わせることによりクリーニングブレード９の変形および感光体ドラム２表面への衝撃を防止するようになっている。しかも、接触圧力を弱める場合にも複数の圧力および段階的な圧力設定により、感光体ドラム２に対するクリーニング状態にあるクリーニングブレード９が感光体ドラム２の逆転時開始時期から徐々に接触圧力を弱めるようにすると、掻き取られた残留異物の回収状態を急変させることなく、堆積している残留異物を徐々に除去することができる。これにより、回収された残留異物がその掻き取り状態を急に解消されてしまった場合に零れ落ちてしまうのを防ぎながら堆積した残留異物を除去することができるようになる。
【００５５】
さらに、この実施形態においては、カムを用いることでクリーニングブレード９の接触圧力を変更することができるが、その変更に際しての変更速度なども調整して感光体ドラム２から掻き取られた残留異物が無用に零れ落ちて飛散するような事態を防ぎながら堆積した残留異物の除去を確実に行えるようにすることもできる。
【００５６】
（Ａ）〜（Ｄ）に挙げた方式は図３に示す制御部２０において実行され、制御部２０からの信号が圧力調整手段１００に対してブレード駆動部２Ｂを介して出力されるようになっている。
【００５７】
本実施形態は以上のような構成であるから、感光体ドラム２が画像形成処理を終了すると、上述した回転モードにより逆転後停止する。逆転時にはクリーニングブレード９が掻き取り可能な接触圧力よりも弱い圧力に減圧されており、これにより、クリーニングブレード９と感光体ドラム２の表面との間に挟み込まれている異物への挟持圧力が緩和若しくは解除されるので、クリーニングブレード９の先端に堆積している異物の除去が可能となる。従って、異物がクリーニングブレード９と感光体表面との間に挟み込まれたままとなることがないので、ブレード先端に堆積した異物の存在によってクリーニングブレード９をすり抜ける異物が発生するのも抑えることができるので、フィルミングの発生をなくすことができる。しかも、感光体ドラム２の逆転量がクリーニングブレード９に対面していた感光体ドラム表面がシール１２を超えない量とされているので、シール１２を越える感光体表面のトナーを始めとする異物がクリーニング装置周辺部に零れ落ちることがない。これにより、クリーニング装置近傍に配置されている分離爪１４や濃度センサ１３への汚損を防ぐことができる。
【００５８】
本実施形態における感光体ドラム２の回転制御により、感光体ドラム２の表面で同じ位置がエッジと常に対向している場合に発生する異物の挟み込みの継続が解消され、感光体ドラム２の表面に対するクリーニングブレード９の長手方向での均一接触が可能となる。この結果、感光体ドラム２が回転し始める際には、改めてクリーニングブレード９による異物の掻き取りが行われるので、エッジの当接位置を異物がすり抜けてしまうということがなくされてクリーニング効率を高めてフィルミングの発生が抑制されることになる。
【００５９】
【発明の効果】
請求項１および２記載の発明によれば、画像形成のために潜像担持体が動作する前、つまり画像形成処理が終了して次の画像形成処理が再開される前および始動時などにおいて潜像担持体として用いられる感光体が動作する前に一旦画像形成処理時での移動方向と逆方向に駆動されて停止させられ、その後、少なくとも１回の正方向移動および逆方向移動を行う構成とされ、しかもその時点ではクリーニング部材が掻き取り可能な接触圧力以下に減圧されているので、掻き取りのための接触圧力により感光体表面との間に挟み込まれていた残留付着物が容易に脱去することができる。これにより、クリーニングブレードに挟み込まれたままとなっている残留付着物の除去が確実に行えることになる。
【００６０】
請求項３記載の発明によれば、上記クリーニング部材は、上記像担持体に対向する開口を有し、該開口の縁部のうちで上記像担持体の画像形成時での移動方向上流側に位置する縁部に上記異物の漏洩防止部材が配置されている筐体からなるクリーニング装置内に設けられ、上記像担持体の逆方向移動時の移動量は、上記クリーニングブレードに当接している位置が上記現像装置における漏洩防止部材からはみ出さない量に設定されているので、漏洩防止部材を越えてしまうことがない。これにより、漏洩防止部材とトナーとの摺擦が回避されて摺擦によるトナーの落下を防止でき、落下により装置内部のクリーニング装置周辺部への汚損を防止することができる。
【００６１】
請求項４記載の発明によれば、クリーニング部材が像担持体と接触可能なブレードあるいはブラシで構成されている場合においても像担持体の移動方向を切り換えることによりクリーニング部材の一方向への癖付けが解消されて良好の接触状態を維持させることができる。
【００６２】
請求項５記載の発明によれば、クリーニングブレードがクリーニング部材として用いられた場合、その先端の縁部のうちで画像処理時での像担持体の移動方向下流側の縁部が像担持体に接触する構成であるので、掻き取り効率を向上させて残留付着物の回収を効率よく行うことができると共に、このようなブレードを対象とした場合においても、像担持体の移動方向切換と減圧処理により先端に付着堆積している掻き取りトナーを良好に取り除くことができる。
【００６３】
請求項６乃至８記載の発明によれば、クリーニングブレードの接触圧力が複数あるいは段階的に変更できるようになっているので、残留付着物の堆積量に応じてクリーニングブレードと感光体ドラムとの間の拘束力を調整してその間に挟まれているままの残留付着物の拘束力の強さ加減により除去能力を発揮させることができると共に、クリーニングブレードへの負荷急変による変形あるいは掻き取られた残留付着物が零れ落ちてしまうような不具合を解消しながら堆積している残留付着物の除去を図ることが可能となる。
【００６４】
請求項９記載の発明によれば、クリーニング部材としてブラシが用いられる場合、該ブラシは、先端がループ状に形成され、上記像担持体に対する接触面圧が５０ｇｆ／ｃｍ^２以上に設定されているので、像担持体表面に残留する異物の掃き取りに必要な反力を得ることができると共に感光体表面への損傷をなくすことができる。しかも異物の掃き取りに必要な反力が得られることで異物の除去効率が高められることによりクリーニングブレードとの組み合わせ構成とした場合には、クリーニングブレードでの掻き取り負荷、つまり、像担持体表面に対する接触圧力を低減させてブレードの押しつけにより発生するフィルミングをなくすことが可能となる。
【００６５】
請求項１０記載の発明によれば、感光体の表面摩擦係数（μ）がμ＝０．２以上とされているので、極端に摩擦係数を低くするような作業が必要ないので、潤滑剤の供給などの特別な摩擦係数低減構造を不要にしてコスト上昇を防止することが可能となる。
【００６６】
請求項１１および１２記載の発明によれば、感光体としてその表面層がクリーニング部材により掻き取りにくい材質で構成され、特に、請求項１１記載の発明では高硬度が得られるアモルファスシリコンまた請求項１２記載の発明では無機粒子を含む材質とされることにより感光体の長寿命化、膜厚変化による特性変化の抑制さらには表面の損傷防止が可能となり、表面性が悪化した場合に発生する残留付着物の擦りつけによる堆積を防止できる。しかも、このようなクリーニング部材で削り取りにくい高硬度の材質を感光体に用いた場合でも、クリーニング部材としてブレードあるいはグブラシを用いるだけで像担持体上からの残留付着物の回収が可能となる。
【００６７】
請求項１３記載の発明によれば、感光体およびクリーニング装置さらには画像形成処理に係る装置の少なくとも一つが選択的に感光体およびクリーニング装置と共に一つのカートリッジに装備されているので、作像部が複数接地されているような場合には各作像部毎に保守点検および交換が可能となり、装置全体の作像部を一括して保守点検あるいは交換する場合に比べてコスト上昇を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を説明するための模式図である。
【図２】図１に示した実施形態に用いられるカートリッジの作用を説明するための斜視図である。
【図３】図１に示した画像形成装置に用いられる感光体ドラムの制御構成を説明するためのブロック図である。
【図４】図３に示した制御構成による感光体ドラムとクリーニングブレードとの関係を説明するための図であり、（Ａ）は正方向の移動時を、（Ｂ）は逆方向の移動時をそれぞれ示す。
【図５】ブラシの接触面圧の意味を説明するための模式図である。
【符号の説明】
１プリンタ
２感光体ドラム
２Ａ感光体ドラムの駆動部
７クリーニング装置
８クリーニングローラ
９クリーニングブレード
２０制御部
２１操作部
２２画像形成回数カウンタ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a cleaning device and an image forming apparatus, and more particularly, to a configuration for removing foreign matters such as toner and paper dust contained in a developer remaining on a latent image carrier using a cleaning blade.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In an image forming apparatus using an electrophotographic process such as a printer, a copying machine, or a facsimile machine, an electrostatic latent image is formed on a photoconductor by executing a charging process and an image writing process on the photoconductor serving as an image carrier. Is formed, and the electrostatic latent image is subjected to visible image processing using toner in a developing step.
The toner image subjected to the visible image processing with the toner is electrostatically transferred to a recording medium such as transfer paper in a transfer step, and the transferred toner is fixed in a fixing step to form a copy.
[0003]
In the toner image transferred from the photoconductor to the transfer paper in the transfer process, it is advantageous in terms of image reproducibility that all of the transferred toner is transferred to the transfer paper, but in practice, a part of the toner is not transferred. It may remain on the photoreceptor as it is transferred.
[0004]
Prior to the formation of a new latent image, the photoreceptor after transfer is contained together with the remaining charges in toner, paper powder, rosin, Mg, Al, and transfer paper such as K and Na, which are adhered to the photoreceptor surface. It is subjected to a cleaning step of removing the additive.
The above-mentioned additives are contained not only in the transfer paper but also in the toner in order to satisfy various characteristics required for the toner, such as charging characteristics, fixing properties, and fluidity, in addition to the resin component serving as a base. Therefore, not only the toner and paper powder but also these additives adhere to the surface of the photoreceptor.
Conventionally, in a cleaning process, a cleaning blade made of an elastic member such as polyurethane that is pressed against the surface of a photoreceptor is provided, and the edge of the cleaning blade is pressed against the surface of the photoreceptor with a predetermined contact pressure to remove toner, paper powder, or the like. The above-mentioned additive is scraped off.
[0005]
However, when the above-described cleaning process using the cleaning blade is repeated, foreign matter such as paper dust is trapped between the surface of the photoconductor and the cleaning blade pressed against the surface of the photoconductor. There is a possibility that the pressure contact state of the cleaning blade changes and a sufficient cleaning effect cannot be maintained. There are not only paper dust but also a lump of toner as the material sandwiched between the two, and as the amount of such material increases, the toner to be scraped off by the blade forms a gap between the two. This causes the cleaning efficiency to decrease and causes an abnormal image due to background contamination of the photoreceptor. By the way, when a lump of toner is caught, untransferred toner remaining on the surface of the photoreceptor slips from both sides of the lump, and remains without being cleaned.
[0006]
On the other hand, the cleaning blade is in pressure contact with the surface of the photoreceptor by a predetermined contact pressure, but a considerable pressure is applied to an edge portion of the cleaning blade in contact with an extremely small contact area. This causes the following problem.
At the edge portion of the cleaning blade, if the cleaning is continuously performed while the foreign matter is sandwiched, the foreign matter may damage the surface of the photoconductor or the toner is contacted with the toner by pressing the surface of the photoconductor. In addition, a phenomenon in which a thin layer of toner is formed on the surface of the photoreceptor occurs, and the photoelectric characteristics on the surface of the photoreceptor, particularly, the charging characteristics are deteriorated, thereby deteriorating the image quality.
[0007]
Conventionally, as a configuration for solving the problem caused by the contact of the cleaning blade, the contact pressure of the cleaning blade is reduced or the contact is released when the photosensitive member is stopped at the time when the image forming process is completed. (For example, Patent Literatures 1 and 2), a configuration in which the photoreceptor is rotated in the reverse direction after image formation is completed, and then rotated forward and stopped (for example, Patent Literature 3). .
[0008]
The configuration disclosed in any of the patent documents has a configuration in which the photoreceptor is rotated in reverse after image formation to release the pressure on the foreign material sandwiched between the edges of the cleaning blade, thereby promoting the removal of the foreign material. Used.
[0009]
[Patent Document 1]
JP-A-2000-155514 ("0030" column, FIG. 5)
[Patent Document 2]
JP 05-119687 A (“0011” column, FIG. 1)
[Patent Document 3]
JP 07-175394 A
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, the configuration disclosed in the above patent document has the following problems. For example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-163, the cleaning device includes a cleaning device in which toner drops in a moving direction of a photoconductor for the purpose of preventing toner from leaking from a cleaning device and contaminating a peripheral portion. In some cases, a sealing seal is provided on the entrance side of the device.
In the case of reversing the photoreceptor for such a configuration, in the configuration of the cited document 1 in which the sealing seal is not provided and in the configuration of the patent document 2 in which the sealing seal is provided, the amount of reversal is increased and the deposition on the blade is performed. If the efficiency of removing the remaining toner is increased, the position of the photoconductor facing the cleaning device may be beyond the entrance of the cleaning device. Therefore, the toner on the photoreceptor that has passed through the entrance of the cleaning device easily falls due to its own weight or rubbing with the seal.
In particular, when the toner drops, if a sheet separating member or a density sensor is disposed near the cleaning device, the sheet may adhere to and accumulate on those members, causing contamination of the sheet and abnormal output of the density sensor. Invite.
Adhesion of the toner to the separation claw results in defective separation or reverse transfer of the attached toner by changing the sliding friction resistance between the sheet and the separation member, thereby contaminating the sheet. Further, when toner adheres and accumulates on the density sensor, it becomes impossible to control the toner density, and an abnormal image having a density different from the actual image such as a density reduction or an excessive density is obtained.
[0011]
The amount of toner adhering to the photoreceptor is larger on the surface of the photoreceptor facing the cleaning member such as a cleaning blade or a cleaning brush than on other surfaces. If the amount exceeds the entrance side, a large amount of toner will be spilled, and the above-described problem is likely to occur.
[0012]
On the other hand, when removing the toner adhering to the photoreceptor, the lower the coefficient of friction of the surface of the photoreceptor is, the easier it is to sweep off the toner. In particular, it has been confirmed by experiments by the present inventors that the cleaning characteristics deteriorate when the friction coefficient (μ) is 0.2 or more.
[0013]
The coefficient of friction affects the frictional energy generated between the cleaning blade and the toner. If the frictional energy is high, the toner may be fused to the surface of the photoreceptor, thereby reducing the efficiency of removal by the cleaning blade. In particular, when the used toner has a small particle size for the purpose of achieving high resolution, the toner easily fuses due to a small heat capacity of the toner. As a result, toner that is not removed from the photoconductor surface is generated.
[0014]
Toner that is not cleaned on the photoreceptor by fusing or the like causes a thinning called filming. Filming is a phenomenon in which toner that cannot be removed by the cleaning blade accumulates on the surface of the photoreceptor, and the characteristics of the surface of the photoreceptor deteriorate in the charging, development, transfer, and cleaning steps performed on the surface of the photoreceptor. Causes a problem that normal operation cannot be performed.
[0015]
Filming is affected by the hardness of the photoreceptor surface.If the surface hardness is low, the photoreceptor surface is unlikely to be renewed by the polishing action of the blade, but the surface hardness is high. When a photoreceptor using an amorphous silicon (a-Si) -based material with little wear or a photoreceptor containing inorganic particles at least on the outermost surface is used, it is difficult to polish the surface, so that it is difficult to eliminate filming.
[0016]
Further, in a configuration in which the foreign matter is removed from the cleaning blade and the photoconductor by releasing the foreign substance sandwiching pressure between the cleaning blade and the photoreceptor at the time of the reverse rotation, the cleaning blade warps to the opposite side at the time of the reverse rotation to the cleaning edge. While it is possible to release the foreign material that has been trapped and accumulated, it is possible to release the foreign material once it has returned to normal rotation. It is currently difficult to resolve the problem. In particular, when the edge (edge) of the tip of the cleaning blade, that is, the edge of the tip end surface located on the photoconductor surface side, which is located on the downstream side in the moving direction of the photoconductor, is brought into contact with the photoconductor surface. It has been confirmed by experiments of the present inventor that this phenomenon becomes significant.
[0017]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to improve the efficiency of removing residual foreign substances from an image bearing member without complicating the configuration and to remove the inside of the apparatus in view of the problems in the conventional image forming apparatus, particularly in the cleaning process. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus provided with a configuration capable of preventing the occurrence of contamination or the like.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus provided with a cleaning device for removing foreign matters such as toner and paper dust remaining on the image carrier after transfer with the cleaning member, wherein the cleaning member is provided with the image carrier. A structure in which the contact pressure with respect to the body surface is provided so as to be changeable, and the state in which the image carrier is kept in contact with the image carrier at a reduced pressure below the contact pressure at which the image carrier can be scraped off before and after the image formation is stopped at the end of image formation. The image carrier is temporarily driven and stopped in the direction opposite to the moving direction during the image forming process before operating for the image forming process, and thereafter, at least once in the forward direction and in the reverse direction. It is characterized in that it is configured to perform directional movement.
[0019]
According to a second aspect of the present invention, in addition to the first aspect, the cleaning member is reduced to a contact pressure that can be scraped off when the image carrier is rotated in the reverse direction.
[0020]
According to a third aspect of the present invention, in addition to the first or second aspect, the cleaning member has an opening opposed to the image carrier, and the edge of the opening has the opening of the image carrier. The cleaning device is provided in a cleaning device including a housing in which the leakage prevention member for foreign matter is disposed at an edge located on the upstream side in the moving direction at the time of image formation. The position in contact with the cleaning blade is set so as not to protrude from the leakage preventing member in the developing device.
[0021]
According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the first aspect of the present invention, the cleaning member uses a blade or a brush that can contact the image carrier. .
[0022]
According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the first aspect of the present invention, in the case where a blade is used as the cleaning member, the blade is an end face facing the image carrier. The image forming apparatus according to claim 1, wherein an edge located on the upstream side in the moving direction of the image carrier is brought into contact with the surface of the image carrier.
[0023]
According to a sixth aspect of the present invention, in addition to the first aspect of the present invention, the contact pressure when a blade is used as the cleaning member can be changed according to the number of image formations. It is characterized by having.
[0024]
According to a seventh aspect of the present invention, in addition to the sixth aspect of the present invention, a plurality of pressures can be set as the contact pressure of the cleaning blade, and the pressure at which the remaining toner is scraped off and below this pressure. I have.
[0025]
According to an eighth aspect of the present invention, in addition to the sixth aspect, the cleaning blade has a stepwise change in a pressure contacting the image carrier when the image carrier reversely rotates at the end of the image formation. It is characterized by having a configuration to perform.
[0026]
According to a ninth aspect of the present invention, in addition to the first aspect of the invention, when a brush is used as the cleaning member, the brush has a tip formed in a loop shape, and The contact pressure against the carrier is 50 gf / cm ² It is characterized by being set as described above.
[0027]
According to a tenth aspect of the present invention, in addition to the one of the first to ninth aspects, the surface of the image carrier has a coefficient of friction (μ) of 0.2 or more. It is characterized by:
[0028]
According to an eleventh aspect of the present invention, in addition to the tenth aspect, the image carrier is made of amorphous silicon.
[0029]
According to a twelfth aspect of the present invention, in addition to the tenth aspect, the image bearing member contains inorganic particles in at least the outermost surface layer.
[0030]
According to a thirteenth aspect of the present invention, in addition to the first aspect of the present invention, in addition to the image carrier and the cleaning member, at least one of the apparatuses relating to image forming processing other than the above is provided. The cartridge is optionally provided together with the photosensitive member and the cleaning member in one cartridge.
[0031]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on examples shown in the drawings.
FIG. 1 is a schematic view showing an image forming apparatus according to an example for explaining an embodiment of the present invention. In the image forming apparatus shown in FIG. A cleaning device capable of scraping foreign substances such as paper and paper dust is provided. The image forming apparatus shown in FIG. 1 is a printer capable of optical writing corresponding to image information.
The present invention can be applied not only to the above-described printer but also to a copying machine, a facsimile machine, or a printing machine as an image forming apparatus.
[0032]
In FIG. 1, a printer 1 includes a photoconductor (hereinafter, referred to as a photoconductor drum) 2 using a drum as a latent image carrier, and performs an image forming process around the photoconductor drum 2 in a rotation process. A charging device 3, a writing device (only the optical path is shown in FIG. 1), a developing device 5, a transfer device 6, and a cleaning device 7 are provided.
[0033]
The photoreceptor drum 2 in the present embodiment has a structure in which amorphous silicon (a-Si) having high surface hardness and low abrasion or containing inorganic particles in the outermost surface layer has a friction coefficient (μ) of 0 on the surface. .2 or more.
In the printer 1, during the rotation of the photosensitive drum 2, after the uniform charging process by the charging device 3, an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 2 by light writing according to image information, and the electrostatic latent image is developed. The visible image is processed by the toner supplied from the device 5 to form a toner image.
The toner image is electrostatically transferred to a transfer sheet fed from a sheet feeding device (not shown) via the transfer device 6, and is conveyed to a fixing device (not shown) to be fixed to be an image output.
[0034]
After the transfer, the photosensitive drum 2 faces the cleaning device 7 to remove the remaining toner, paper powder, and various additives, and to remove the residual charge. The charging is performed in the same manner to prepare for the image forming process again.
[0035]
In FIG. 1, a cleaning device 8 includes a cleaning brush 8 on the upstream side in the rotation direction of the photosensitive drum 2 and a cleaning blade 9 made of polyurethane on the downstream side in a unit 7A having an opening facing the photosensitive drum 2. Are always in contact with the photosensitive drum 2 respectively.
The unit 7A of the cleaning device 7 includes a collection coil 11 for feeding the toner collected from the photosensitive drum 2 toward a transport pipe 10 for reuse as recycled toner, and a rotation direction of the photosensitive drum 2 in the unit 7A. (Movement direction) A seal 12 as a leakage prevention member for sealing the upstream entrance and a pressure release portion 7B in the unit 7A are provided. In FIG. 1, reference numeral 13 denotes a density sensor used for detecting the developer density, and reference numeral 14 denotes a separation claw for separating transfer paper from the photosensitive drum 2.
[0036]
The cleaning brush 8 has a brush-like structure in which the surface of the rotatable roller is planted with a brush to form a loop-shaped tip, and the contact surface pressure against the photosensitive drum 2 is 50 gf // cm. ² It is set above. The contact surface pressure in this case corresponds to a reaction force generated in the brush when the target bite amount with respect to the photosensitive drum 2 is secured. In other words, as shown in FIG. 5, a brush (including a base cloth and a flocked portion in FIG. 5) is arranged on a flat support table, and a plane opposed to the brush has a unit area (1 cm). ² ), Which corresponds to a predetermined bite amount, in this case, the magnitude of the reaction force of the brush generated when biting is performed by 1.5 mm.
In FIG. 5, the plane area is 1.5 cm. ² It is intended for the case where the bar material is pressed against the brush, but a flat surface with a larger area is pressed and cut into the brush, the magnitude of the reaction force is divided by the area, and the per unit area The magnitude of the reaction force may be obtained. Thus, when the brush comes into contact with the surface of the photoreceptor drum 2, unlike the case where a fur brush is used, the reaction force required for sweeping out residual foreign substances on the photoreceptor surface can be secured, and the photoreceptor surface can be damaged. Can be reduced. In particular, as the removal of the residual foreign matter using the brush is enhanced, the scraping load on the cleaning blade can be reduced accordingly, and the occurrence of filming due to the pressing action of the cleaning blade can be suppressed.
[0037]
In the present embodiment, the photosensitive drum 2 is once operated and stopped before the photosensitive drum 2 starts rotating, such as when the image formation is performed again after the image formation is completed or when the printer 1 is started. After operating again, it is stopped for standby. Hereinafter, the details of the rotation control will be described.
[0038]
The photoreceptor drum 2 moves in a direction opposite to a moving direction during image forming processing (hereinafter referred to as a forward direction) before rotating for image formation, and performs at least one forward and backward movement. Is supposed to do it. That is, the photosensitive drum 2 is stopped in a state where the photosensitive drum 2 is rotated in the reverse direction before the rotation for the image forming process is started. For example, since the movement when the photosensitive drum 2 is targeted is rotation, if the image forming process is completed, a rotation cycle of image formation process end-reverse rotation-forward rotation-reverse rotation-stop or this rotation cycle Twice (end of image formation-reverse rotation-forward rotation-reverse rotation-forward rotation-reverse rotation-stop) or three times (end of image formation-reverse rotation-forward rotation-reverse rotation-forward rotation-reverse rotation-forward rotation-reverse rotation-stop, etc.) The process is repeated a plurality of times as described above.
[0039]
The rotation control of the photosensitive drum 2 is performed by a control unit 20 shown in FIG. 3, and the control unit 20 includes an operation unit 21 on the input side and a number of image formations as a configuration related to the present embodiment. The counter 22 is connected, and a drive unit (shown as a drum drive unit in FIG. 3) 2A of the photosensitive drum 2 is connected to the output unit.
[0040]
The control unit 20 determines whether the rotation of the photosensitive drum is the earlobe r by either setting the number of image formations set in the operation unit 21 or operating a start switch (not shown). When performing this determination processing, when the number of image formations is set, the rotation control of the photosensitive drum 2 is performed by performing determination at the time of completion of image formation based on the count value from the image formation number counter 22. When the start switch is turned on and the initial processing of the printer 1 is started, the rotation control of the photosensitive drum 2 is executed when the rotation of the photosensitive drum 2 is stopped during the processing. It has become.
[0041]
The amount of movement in the reverse direction is set so that the surface of the photosensitive drum 2 facing the cleaning blade 9 does not exceed the seal 12. In the present embodiment, the amount of movement is 40 in terms of the rotational operation time. ６０60 ms. In this rotation operation time, although it depends on the peripheral speed, a movement amount of about 10 to 15 mm is obtained. By setting this value, abrasion of the cleaning blade 9 that occurs when the rotation amount increases and It is designed to prevent chipping.
[0042]
By rotating the photosensitive drum 2 at least twice in the direction opposite to the direction of image formation, the foreign matter caught between the cleaning blade 9 and the photosensitive drum 2 is separated from the edge of the surface of the photosensitive drum 2 by the foreign matter. As the opposing position moves away and the clamping pressure between the two members is released, as shown in FIG. 4 (A), foreign matter is present between the edge of the cleaning blade 9 and the photosensitive drum 2 during normal rotation. From the state of being sandwiched, as shown in FIG. 4B, the state of being sandwiched between the edge and the photosensitive drum 2 is released, and is sandwiched between the edge of the cleaning blade 9 and the surface of the photosensitive drum 2. The foreign matter that has been removed is removed from the space between the two.
[0043]
Since the stop state for standby is a reverse rotation state, the edge of the cleaning blade 9 is warped in a direction opposite to that in the normal rotation, and the edge is not in a state where foreign matter is caught as in image formation. Thus, the removability of the foreign matter can be maintained. In addition, during the backward movement, since the amount of movement that does not exceed the seal 12 is set, residual foreign substances such as toner on the surface of the photosensitive drum 2 are not rubbed by the seal 12. In addition, it is possible to prevent the remaining foreign matter from falling due to its own weight or coming off due to rubbing.
[0044]
On the other hand, the cleaning device 7 according to the present embodiment is characterized by a cleaning blade 9 used for removing the residual deposits from the photosensitive drum 2 together with the cleaning roller 8. When the body drum 2 rotates in the reverse direction, the contact pressure can be maintained in a reduced state, and the reduced contact pressure can be changed.
[0045]
In FIG. 1, a cleaning device 7 that performs a cleaning process on the photosensitive drum 2 is provided with a cleaning blade 9 for removing residual foreign matter on the photosensitive drum 2 together with a cleaning brush 8, as shown in FIG. In the configuration, as shown by a symbol P in FIGS. 1 and 2, a device used for image forming processing including the photosensitive drum 2 and the cleaning device 7 is provided in a cartridge detachably provided to the image forming device. Is equipped with
[0046]
In FIG. 1, the cleaning blade 9 has a configuration in which the edge on the downstream side in the rotation direction of the photosensitive drum 2 faces the photosensitive drum 2 and scrapes off the residual deposits on the photosensitive drum 2 by so-called counter contact. I have.
[0047]
The cleaning blade 9 is provided so as to be swingable with respect to the photosensitive drum 2 by using a bracket 9A, and a solenoid or the like is provided at a swing end side different from the blade 9 side with respect to the swing end fulcrum 9B. Pressure adjusting means 100 is provided. The bracket 9A has a habit of constantly contacting the cleaning blade 9 with the photosensitive drum 2 at a predetermined pressure, in this case, a pressure at which the residual foreign matter can be scraped off, by an elastic urging means (not shown).
[0048]
The pressure adjusting unit 100 is a unit for reducing the pressure of the cleaning blade 9 that is in contact with the photosensitive drum 2 by using an elastic urging unit. When the cleaning blade 9 is operated, the cleaning blade 9 separates from the photosensitive drum 2. The bracket 9A is swung in the direction. The pressure reduction amount in this case is set to a pressure at which the cleaning blade 9 comes into contact with the photosensitive drum 2 at a pressure weaker than the contact pressure required for scraping, and a moving direction switching mode of the photosensitive drum 2 described later. The pressure reduction state can be maintained in accordance with the pressure.
[0049]
In the present embodiment, when the photosensitive drum 2 rotates in the direction opposite to the direction in which the image is formed before and after the photosensitive drum 2 stops rotating after the image formation is completed, the pressure adjusting unit 100 operates and the pressure reducing operation is performed. Is executed. As a result, even if the residual foreign matter scraped from the surface of the photosensitive drum 2 by the cleaning blade 9 during cleaning is restrained by the contact pressure from the cleaning blade 9 and is still caught, the restrained state is released. The remaining foreign matter is removed.
[0050]
When the reverse rotation of the photosensitive drum 2 is completed, the photosensitive drum 2 rotates forward for the image formation again, and the pressure adjusting means 100 returns to the initial state at the timing in this case. Then, the cleaning blade 9 comes into contact with the photosensitive drum 2 at a pressure at which the residual foreign matter can be scraped off. As a result, the pressure of the cleaning blade 9 is reduced when the photosensitive drum 2 rotates in the reverse direction, so that the foreign matter trapped by the setting of the friction coefficient on the surface of the photosensitive drum 2 moves following the movement of the photosensitive member surface. In conjunction with this, the residual foreign matter that has been sandwiched between the photosensitive drum 2 and the surface thereof is removed.
[0051]
Next, a decompression method of the cleaning blade 9 will be described.
The following method is selected as the method of reducing the pressure of the cleaning blade 9 when the photosensitive drum 2 rotates in the reverse direction.
(A) The pressure is changed to a pressure lower than the pressure required for scraping in the process of moving the peripheral surface of the photosensitive drum 2 by the amount of reverse rotation of the photosensitive drum 2 performed at the end of image formation. (B) The contact pressure at the time of reverse rotation of the photosensitive drum 2 is changed according to the number of times of image formation. (C) A plurality of contact pressures at the time of reverse rotation are set.
(D) The contact pressure is changed stepwise when the photosensitive drum 2 rotates in the reverse direction.
[0052]
In the selection method described in (A), two-stage pressure setting is performed as the pressure adjusting means 100 shown in FIG. 1 by setting two types of excitation and non-excitation of a solenoid or the like.
In the methods described in (B) to (D), although not shown, a cam capable of changing a stroke is used as the pressure adjusting means 100.
[0053]
In the methods (B) to (D), the method described in (B) is based on the following reason. When the cleaning blade 9 is brought into contact with the photosensitive drum 2 in a state where the contact pressure on the photosensitive drum 2 is weakened every time image formation is completed, the remaining foreign matter can be removed. May not be able to remove the remaining foreign matter. Therefore, assuming that the accumulation amount of the remaining foreign matter that cannot be removed is proportional to the increase in the number of times of image formation, the degree of reducing the contact pressure is increased as the number of times increases. As a result, in the case where the accumulation of the residual deposits occurs, a condition for eliminating the accumulation is set according to the amount of the accumulation.
[0054]
Although the methods described in (C) and (D) follow the reason for using the conditions described in (B), for example, as in the case where a solenoid is used as the pressure adjusting means 100, the contact pressure is reduced. In the case of two stages, when the pressure returns to the pressure required for scraping from the weakened state, the cleaning blade 9 comes into contact with the photosensitive drum 2 in a state where a sudden pressure change occurs, and the cleaning blade 9 causes a mechanical failure such as deformation due to a sudden change in the load. Therefore, when returning to the pressure necessary for scraping, the photosensitive drum 2 is subjected to soft landing to prevent deformation of the cleaning blade 9 and impact on the surface of the photosensitive drum 2. I have. In addition, even when the contact pressure is reduced, the cleaning blade 9 in the cleaning state for the photosensitive drum 2 gradually reduces the contact pressure from the start time of the reverse rotation of the photosensitive drum 2 by setting a plurality of pressures and stepwise pressures. Accordingly, the deposited residual foreign matter can be gradually removed without suddenly changing the state of collecting the scraped residual foreign matter. This makes it possible to remove the deposited residual foreign matter while preventing the collected residual foreign matter from falling down when the scraping state is suddenly eliminated.
[0055]
Further, in this embodiment, the contact pressure of the cleaning blade 9 can be changed by using a cam, but the change speed at the time of the change is also adjusted to remove the residual foreign matter scraped from the photosensitive drum 2. It is also possible to reliably remove the deposited foreign matter while preventing a situation in which the particles are spilled unnecessarily and scattered.
[0056]
The methods described in (A) to (D) are executed in the control unit 20 shown in FIG. 3, and a signal from the control unit 20 is output to the pressure adjusting unit 100 via the blade driving unit 2B. ing.
[0057]
Since the present embodiment has the above configuration, when the photosensitive drum 2 completes the image forming processing, the photosensitive drum 2 stops after the reverse rotation in the above-described rotation mode. At the time of reverse rotation, the pressure is reduced to a pressure weaker than the contact pressure at which the cleaning blade 9 can be scraped off, so that the pressure applied to the foreign matter interposed between the cleaning blade 9 and the surface of the photosensitive drum 2 is reduced. Alternatively, the foreign matter accumulated on the tip of the cleaning blade 9 can be removed. Therefore, since the foreign matter does not remain between the cleaning blade 9 and the surface of the photoreceptor, the generation of the foreign matter that slips through the cleaning blade 9 due to the presence of the foreign matter deposited on the blade tip can be suppressed. Therefore, occurrence of filming can be eliminated. In addition, since the amount of reverse rotation of the photosensitive drum 2 is set such that the surface of the photosensitive drum facing the cleaning blade 9 does not exceed the seal 12, foreign matter such as toner on the photosensitive surface exceeding the seal 12 is removed. It does not spill around the cleaning device. This can prevent the separation claw 14 and the density sensor 13 disposed near the cleaning device from being stained.
[0058]
The rotation control of the photosensitive drum 2 according to the present embodiment eliminates the continuation of the foreign substance sandwiching that occurs when the same position on the surface of the photosensitive drum 2 always faces the edge. Uniform contact in the longitudinal direction of the cleaning blade 9 becomes possible. As a result, when the photosensitive drum 2 starts to rotate, the foreign matter is scraped off again by the cleaning blade 9, so that the foreign matter does not slip through the contact position of the edge, and the cleaning efficiency is improved. As a result, the occurrence of filming is suppressed.
[0059]
【The invention's effect】
According to the first and second aspects of the present invention, before the latent image carrier is operated for image formation, that is, before the image forming process is completed and the next image forming process is restarted, at the time of starting, etc. A configuration in which the photoconductor used as the image carrier is once driven and stopped in a direction opposite to the moving direction in the image forming process before operating, and then performs at least one forward movement and one backward movement. At this time, since the cleaning member has been reduced in pressure to a level lower than the contact pressure at which the cleaning member can be scraped off, the residual adhering matter trapped between the photosensitive member surface and the photoreceptor surface is easily removed by the contact pressure for scraping. can do. As a result, it is possible to reliably remove the remaining deposits that are still sandwiched between the cleaning blades.
[0060]
According to the third aspect of the present invention, the cleaning member has an opening facing the image carrier, and an upstream edge of the edge of the opening in a moving direction of the image carrier during image formation. The image carrier is provided in a cleaning device including a housing in which the foreign matter leakage prevention member is disposed at an edge portion of the cleaning device. Is set so as not to protrude from the leakage prevention member in the developing device, and therefore does not exceed the leakage prevention member. Thereby, the friction between the leakage prevention member and the toner can be avoided, so that the toner can be prevented from falling due to the friction, and the fall can be prevented from contaminating the cleaning device peripheral portion inside the apparatus.
[0061]
According to the fourth aspect of the present invention, even when the cleaning member is configured by a blade or a brush that can contact the image carrier, the movement direction of the image carrier is switched to form the cleaning member in one direction. Is eliminated and a good contact state can be maintained.
[0062]
According to the fifth aspect of the present invention, when the cleaning blade is used as a cleaning member, an edge on the downstream side in the moving direction of the image carrier at the time of image processing among the edges at the tip thereof is attached to the image carrier. Because of the contacting structure, the scraping efficiency can be improved and the residual deposits can be efficiently collected, and even when such a blade is targeted, the moving direction of the image carrier is switched and the pressure is reduced. Thereby, the scraping toner adhering and accumulating on the leading end can be satisfactorily removed.
[0063]
According to the present invention, the contact pressure of the cleaning blade can be changed plurally or stepwise, so that the contact pressure between the cleaning blade and the photosensitive drum can be changed in accordance with the amount of residual deposits. By adjusting the restraining force of the cleaning blade, the removal ability can be exhibited by adjusting the strength of the restraining force of the residual deposits interposed therebetween. It is possible to remove the accumulated residual deposit while eliminating the problem that the deposit falls down.
[0064]
According to the ninth aspect of the invention, when a brush is used as the cleaning member, the tip of the brush is formed in a loop shape, and the contact surface pressure on the image carrier is 50 gf / cm. ² With the above setting, it is possible to obtain a reaction force necessary for sweeping out foreign substances remaining on the surface of the image carrier and to eliminate damage to the surface of the photoconductor. In addition, when a reaction force required for sweeping foreign matter is obtained, the efficiency of foreign matter removal is enhanced, and the cleaning blade is used in combination with the cleaning blade. Filming caused by pressing the blade can be eliminated by reducing the contact pressure with the blade.
[0065]
According to the tenth aspect of the present invention, since the surface friction coefficient (μ) of the photoreceptor is set to μ = 0.2 or more, it is not necessary to extremely reduce the friction coefficient. This eliminates the need for a special friction coefficient reduction structure such as supply, thereby preventing an increase in cost.
[0066]
According to the eleventh and twelfth aspects of the present invention, the surface layer of the photoreceptor is made of a material that is difficult to be scraped off by a cleaning member. In the described invention, the material containing inorganic particles makes it possible to prolong the life of the photoreceptor, suppress a change in characteristics due to a change in film thickness, and prevent the surface from being damaged. Deposition due to rubbing of the kimono can be prevented. In addition, even when a high-hardness material that is not easily scraped off by the cleaning member is used for the photosensitive member, it is possible to collect the remaining deposits from the image carrier only by using a blade or a brush as the cleaning member.
[0067]
According to the thirteenth aspect of the present invention, at least one of the photoconductor and the cleaning device and at least one of the devices related to the image forming process are selectively mounted on one cartridge together with the photoconductor and the cleaning device. When a plurality of grounding units are connected, maintenance and inspection and replacement can be performed for each image forming unit, so that cost increase can be suppressed as compared with a case where the image forming units of the entire apparatus are collectively maintained and inspected or replaced. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view for explaining the operation of the cartridge used in the embodiment shown in FIG.
FIG. 3 is a block diagram for explaining a control configuration of a photosensitive drum used in the image forming apparatus shown in FIG.
4A and 4B are diagrams for explaining the relationship between the photosensitive drum and the cleaning blade according to the control configuration shown in FIG. 3; FIG. 4A illustrates a case of moving in a forward direction, and FIG. Are respectively shown.
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the meaning of the contact surface pressure of the brush.
[Explanation of symbols]
1 Printer
2 Photoconductor drum
2A Photoreceptor drum drive
7 Cleaning device
8 Cleaning roller
9 Cleaning blade
20 control unit
21 Operation unit
22 Image formation counter

Claims

In an image forming apparatus including a cleaning device that removes foreign matters such as toner and paper powder remaining on the image carrier after transfer by a cleaning member,
The cleaning member is provided so as to be capable of changing a contact pressure with respect to the surface of the image carrier, and is provided on the image carrier in a state where the pressure is reduced to a contact pressure that can be scraped before and after the image carrier stops at the end of image formation. With a configuration that is maintained in contact, the image carrier is driven and stopped once in a direction opposite to the moving direction during the image forming process before operating for the image forming process, and thereafter, at least An image forming apparatus configured to perform one forward movement and one backward movement.

The image forming apparatus according to claim 1,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the pressure of the cleaning member is reduced to a contact pressure lower than a contact pressure at which the image carrier can be scraped when the image carrier is rotated in the reverse direction.

The image forming apparatus according to claim 1, wherein
The cleaning member has an opening facing the image carrier, and prevents leakage of the foreign matter at an edge of the opening that is located on an upstream side in a moving direction of the image carrier during image formation. The amount of movement of the image carrier in the reverse direction, which is provided in a cleaning device including a housing in which the member is disposed, is such that the position in contact with the cleaning blade protrudes from the leakage prevention member in the developing device. An image forming apparatus characterized in that the amount is set to an amount not to be changed.

The image forming apparatus according to claim 1, wherein
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the cleaning member is a blade or a brush that can contact an image carrier.

The image forming apparatus according to claim 1, wherein
In the case where a blade is used as the cleaning member, the blade makes an edge portion, which is located on the upstream side in the moving direction of the image carrier, of the end surface facing the image carrier abut on the surface of the image carrier. An image forming apparatus having a configuration.

The image forming apparatus according to claim 1, wherein
An image forming apparatus, wherein a contact pressure when a blade is used as the cleaning member can be changed according to the number of times of image formation.

The image forming apparatus according to claim 6,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein a plurality of pressures can be set as the contact pressure of the cleaning blade and a pressure at which the remaining toner is scraped off and below this pressure.

The image forming apparatus according to claim 6,
The image forming apparatus is characterized in that the cleaning blade has a configuration in which the pressure in contact with the image carrier changes stepwise when the image carrier is reversed at the end of the image formation.

The image forming apparatus according to claim 1, wherein
When a brush is used as the cleaning member, the brush has a tip formed in a loop shape, and a contact surface pressure with the image carrier is set to 50 gf / cm ² or more.

The image forming apparatus according to claim 1, wherein
An image forming apparatus, wherein the friction coefficient (μ) of the surface of the image carrier is set to 0.2 or more.

The image forming apparatus according to claim 10,
An image forming apparatus, wherein the image carrier is made of amorphous silicon.

The image forming apparatus according to claim 10,
An image forming apparatus, wherein the image carrier contains inorganic particles at least in the outermost surface layer.

The image forming apparatus according to claim 1, wherein
An image forming apparatus wherein at least one of the apparatuses related to the image forming process other than the image carrier and the cleaning member is selectively provided in one cartridge together with the photoconductor and the cleaning member. .