JP2007328167A - 画像形成装置の清掃方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
従来の画像形成装置のクリーニングブラシは、常に一定速度で回転していたためにクリーニングブラシの使用初期や一定期間使用後にクリーニングブラシが磨耗している等の清掃能力が不十分な状態では、感光ドラム上の残留トナーを清掃しきれず清掃不良が発生する恐れがあった。
【解決手段】
本発明は、クリーニングブラシの使用量を制御部内にあるカウンタによって計測し、クリーニングブラシの使用量に応じてクリーニングブラシの回転数を可変制御することによりクリーニングブラシの長寿命化を達成する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、像担持体上に形成した潜像を現像して被転写体上に転写するプリンタや複写機などの画像形成装置に係り、特にクリーニングブラシを備えた画像形成装置に関するものである。

背景技術及び従来例について、図１及び図２を用いて説明する。
図１は画像形成装置の概略構成図を示す電子写真方式プリンタの概要部を示してある。プリンタのほぼ中心部には、像担持体としての感光体ドラム２が図中矢印方向に回転自在に配置されている。感光体ドラム２は、例えば円筒形の金属ドラムの外周面上に有機感光体（ＯＰＣ）層を形成している。

感光体ドラム２の周囲には、感光体ドラム２の表面を所定の電位に均一に帯電させる帯電器８、画像信号に応じたレーザービームを射出して感光体ドラム２表面を露光走査し、感光体ドラム２表面上に静電潜像を形成する露光装置１２、静電潜像に現像剤としてのトナー７を供給して可視像化する現像機６、感光体ドラム２表面上に形成されたトナー像を被転写媒体としての用紙１０上に転写する転写器１１、用紙１０上に転写されずに感光体ドラム２上に残留したトナー２をクリーニングするクリーニング装置９が、感光体ドラム２の回転方向に沿って順次配置されている。

クリーニング装置は、感光体ドラム２表面に接触した状態で回転するドラム状のクリーニングブラシ１、クリーニングブラシ１を正逆転方向に回転させるモータ３、モータ３の回転速度及び回転方向を制御する制御基板４、クリーニングブラシ１が回収したトナーを一時的に溜めておくクリーナハウジング９、クリーナハウジング９のトナー２を吸引する図示しないブロアモータを備えている。

クリーニングブラシ１は、その回転軸を中心にして放射状に延びた多数本の繊維を有し、感光体ドラム２に対向した繊維の先端部位が感光体ドラム２表面に押し付けられて配置されている。

上記のように構成されたプリンタは以下のように動作する。まず、感光体ドラム２の表面が、帯電器８によって所定の電位に帯電される。そして、帯電された感光体ドラム２表面が露光装置１２によって露光走査され、感光体ドラム２表面上に静電潜像が形成される。この静電潜像が感光体ドラム２の回転によって移動され、現像機６によって帯電トナーが供給されて現像される。

次に、現像機６によって現像されたトナー像と共に感光体ドラム２表面の電位が均一にされ、転写器８が対向された転写領域へトナー像が移動される。この時、搬送タイミングを制御された用紙１０が感光体ドラム２表面上のトナー像と同期して転写領域に向けて搬送される。そして、転写器１１を介して、感光体ドラム２表面上のトナー像が用紙１０上に転写される。

トナー像が転写された用紙１０は感光体ドラム２表面から剥離され、図示しない定着装置へと搬送され、ここで転写されたトナー像が溶融されて用紙１０上に定着される。

一方、用紙１０上に転写されずに感光体ドラム２表面上に残留したトナー及び紙紛等は、感光体ドラム２の回転によって、クリーニング装置を通過される。クリーニング装置を通過される残留トナー等は、感光体ドラム２表面に接触した状態で回転されているクリーニングブラシ１によって掻き落とされ、クリーニングブラシ１の繊維に付着される。この時、クリーニングブラシ１の摺接によって感光体ドラム２の表面が除電される。クリーニングブラシ１の繊維に付着された残留トナー等はクリーナハウジング９内に弾き飛ばされ、図示しないブロアによってトナー回収装置に搬送される。

クリーニング装置を通過された感光体ドラム２表面は、図示しない除電ランプ等によって感光体ドラム２表面上に残留した電荷がさらに除去されて、感光体ドラム２表面の電位が均一且つ低電位にされて、次のプロセスに備えられる。

ここで、本例のようなクリーニングブラシ１を備えたプリンタにおいては、感光体ドラム２に押し付けられているクリーニングブラシ１の繊維先端の状態がトナー７の回収に大きく影響する。例えば、クリーニングブラシ１が未使用（＝新品）の状態ではクリーニングブラシ１の先端は整っており、一定期間使用後のようにクリーニングブラシ１先端に繊維のふくらみ（繊維のバラケ）が無いため、感光体ドラム２表面上に残ったトナー７の回収（＝清掃）能力は低い。感光体ドラム２表面に残留トナー７が清掃しきれないと、次のプロセスで次の用紙に転写されるための静電潜像と共に、次の用紙に転写されてしまう。

図１に従来のクリーニングブラシ１の使用量（ｈ）と回転数（ｒｐｍ）を表した図を示す。クリーニングブラシ１の使用開始から、クリーニングブラシ１が寿命に達して交換されるＴｆ（ｈ）まで、同一の回転数Ａ（ｒｐｍ）で使用されていた。

あるいは特許文献１に示すように、現像時の振動を防止するために回収部材（クリーニングブラシ）を減速し結果として長寿命化を図るものもある。

特開平１１−３２７４０９号公報

従来のクリーニングブラシは、常に一定速度で回転しているために、クリーニングブラシが初期的な状態ではクリーニングブラシの先端に広がりが無く整っており、一定期間使用後のような清掃能力を得ることが出来ない。一方クリーニングブラシの寿命値付近ではクリーニングブラシの先端が磨耗し、十分な清掃能力を得ることが出来ない。これによって、残留トナーを清掃しきれずに感光体ドラム表面にトナーが残る清掃不良が発生する恐れがあった。清掃不良が発生すると、ドラム表面のトナーが本来印刷されるべきではない次頁以降の用紙に誤印字されてしまう印刷不正のような大きな問題をもたらす。

本発明の目的は、簡潔な構成によりクリーニングブラシ寿命を最大に延ばし、清掃不良による印刷不正を低減することである。

本発明は、制御部によってクリーニングブラシの使用量（動作量）を計測し、クリーニングブラシの使用量に応じてクリーニングブラシの清掃能力が低い初期状態では回転数を上げて清掃能力を増加させ、クリーニングブラシの清掃能力が高くなった時はクリーニングブラシ先端の磨耗を抑えるために回転数を下げるというように、リーニングブラシの状態に応じてその回転数を可変制御することにより達成する。

本発明によれば、クリーニングブラシが初期的状態（未使用に等しい状態）でクリーニングブラシ先端のバラケが少なく、一定期間使用後の部品に比べてクリーニング能力が劣る状態でも清掃能力を維持することが出来る。

また、クリーニングブラシの清掃能力が上昇したときには、クリーニングブラシ先端の磨耗を防ぐためにクリーニングブラシの回転数を落とす。更にその後、クリーニングブラシを一定期間使用し清掃能力が落ちてくる場合にクリーニングブラシの回転数を上げて清掃能力の低下を防止する。これにより、クリーニングブラシ寿命期間を延ばし、コスト削減効果を得ることが出来る。

クリーニングブラシの回転数を可変制御する手段を持ち、制御部のマイクロプログラムの簡単な変更だけで、初期的なクリーニングブラシの清掃能力不足や、一定の使用期間を超えた後の清掃能力不足を補うためにクリーニングブラシの回転数を可変制御することが可能になる。

発明の実施の形態について、図１、図３を用いて説明する。図３は本発明の実施の形態を示すタイムチャートである。クリーニングブラシ１の使用開始からＴ１（ｈ）までは、クリーニングブラシ１の回転数は、Ｄ（ｒｐｍ）で回転させる。ここでは、クリーニングブラシ１のブラシ先端が整っていることから感光体ドラム２表面の清掃能力が劣ることを補うために、クリーニングブラシ１の動作時間にして１（ｈ）以下程度の使用期間のみＤ（ｒｐｍ）とする。

その後、クリーニングブラシ１のブラシ先端が適度にバラケ、初期の状態に比べて清掃能力が向上した状態では、回転数をＢ（ｒｐｍ）に低下させる。これは、必要以上にクリーニングブラシ１の回転数を上げずに、クリーニングブラシ１の磨耗を防ぐことを目的とする。

次に、Ｂ（ｒｐｍ）で一定期間使用した後（Ｔ２（ｈ）経過後）は、クリーニングブラシ１のブラシ先端の磨耗が進み、Ｔ１からＴ２までの期間に比べて感光ドラム２表面の清掃能力が低下するため、回転数をＣ（ｒｐｍ）に増加させて清掃能力の低下を防ぐ。

更に、一定期間使用後のクリーニングブラシ１の寿命に近い状態（Ｔ３（ｈ）経過後）では、回転数をＤ（ｒｐｍ）に増加させ清掃能力の低下を防ぐ。

これにより、クリーニングブラシ１の使用量に応じた回転数で回転させること及び、クリーニングブラシの寿命間近になっても、クリーニングブラシ１の回転数を増加させることで、クリーニングブラシ１の寿命を延ばすことが出来、結果的にコストを低減することが出来る。

ここで、クリーニングブラシ１の使用量の計測は、図１に示した制御基板４内に実装されたカウンタ回路５によって、計測される。このカウンタ回路５は、論理回路だけではなく、ソフトウェアを用いても同等の役割を果たすことが出来る。

本発明の一例を示す画像形成装置の概略構成を示す図である。 従来例のクリーニングブラシの動作の一例を示すタイミングチャートである。 本発明のクリーニングブラシの動作の一例を示すタイミングチャートである。

符号の説明

１はクリーニングブラシ、２は感光体ドラム、３はＤＣモータ、４はモータ制御回路、５はカウンタ回路、６は現像機、７はトナー、８は帯電器、９はトナー回収装置、１０は用紙、１１は転写器、１２は露光装置である。

Claims (3)

1. 像担持体表面に回転しながら接触して残留トナーを清掃するドラム状のクリーニングブラシと、前記クリーニングブラシを駆動する駆動部と、前記駆動部の回転を制御するとともにクリーニングブラシの使用量を計測する制御部とを有する画像形成装置において、前記クリーニングブラシの使用量に応じて回転数を可変制御することを特徴とする画像形成装置の清掃方法。
2. 前記クリーニングブラシの使用開始から一定期間は、クリーニングブラシの回転数を通常の回転数よりも早く回転させることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置の清掃方法。
3. 前記クリーニングブラシの使用開始から一定期間経過後は、使用量に伴って徐々にクリーニングブラシの回転速度を早くすることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置の清掃方法。
   

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