JP2011017862A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成動作を開始する前に、像担持体上の放電生成物等を除去して、異常出力画像の発生を防止する。
【解決手段】回動する像担持体と、前記像担持体に当接するブラシローラと、前記像担持体に当接するブレードと、前記ブレードが前記像担持体に対し当接圧を減圧又は離間する機構を有する画像形成装置において、少なくとも画像形成動作を開始する前に一定時間前記ブレードを減圧又は離間させた状態で、前記ブラシローラを回転させることを特徴とする画像形成装置。
【選択図】図７

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の静電複写プロセスによって画像形成する画像形成装置に関し、特に、感光体等の像担持体に付着する異物による像流れなどの出力画像の異常を防止し、良好な画像を得られるようにする技術に関するものである。

フルカラーの画像を形成することが出来る多色画像形成装置には、感光体上の可視像を直接記録用紙等に転写する直接転写方式のものと、感光体と感光体上の可視像を各色毎に一旦転写される中間転写体を備えているものがある。この場合、感光体上で各色毎に可視像を形成し、この可視像を中間転写体上に色毎に一旦転写され、順次重ねられた可視像は、その後一括して転写紙に転写される。

そして、用いられるトナーにはおいては、小粒径化が進み、その流動性確保のために、様様な添加剤の追加が行われている。このようなトナーを使用した場合に、小粒径化されたトナーに含まれる添加剤に対して、感光体上や中間転写体等の像担持体から完全にクリーニングすることができないと、感光体表面に添加剤がフィルミングして残留してしまうことになる。

この現象により、経時での画像の劣化が生じてしまう。そこでクリーニング部材としてのクリーニングブレードの清掃能力向上のため、材質や寸法精度の向上にも努めている。
また潤滑剤をブラシで削り感光体表面に塗布し、さらに塗布ブレードを用いて、塗布ムラをなくしてフィルミング防止を行っている。

潤滑剤はトナーが感光体表面に塗布されることにより、削りとられ、再度塗布の繰り返しを行っている。しかし、潤滑剤の塗布ブレードには潤滑剤を均すための機能はあるが、クリーニングして回収する機能がないために経時で余分な潤滑剤が溜まっていく。溜まった潤滑剤はある程度の量になるとブレードがすり抜けてしまう。このため部分的に潤滑剤が過剰なところが発生し、異常画像となることがある。また実際の画像は作像の面積比率がかなり異なっており、比率が高い画像では再度塗布量を増やしたいし、低い画像時ではそれほど塗布しなくてよいことになる。そこで特許文献１に示されているように、作像中に塗布ブラシの回転をＯＮ／ＯＦＦして塗布量を制御する方式が提案されているが、実際に感光体面上の潤滑剤の状態はわからないため、必要以上に潤滑剤を塗布していることもありえる。

感光体の放電生成物には帯電器から発生するオゾンと空気中の水分が反応し、付着したその部分だけ低抵抗となり帯電不良となるため、いわゆる画像流れと異常画像になる。この現象は空気中の水分量が多いときに発生しやすい現象であり、作像後や放置後に付着するため高温高湿のとき（絶対水分量が多いとき）に発生しやすい。このため感光体に付着した放電生成物を作像前に取り除くことが必要である。

そこで、感光体表面についた添加剤のフィルミングや帯電器の放電で発生する放電生成物等をクリーニングブラシによって削り取っている。然しながら、この場合感光体表面に付着している異物を感光体とブラシを回転させて削ることになるため、クリーニングブレードや潤滑剤塗布ブレードと異物が摺擦することにより異常磨耗や欠けが生じる慮れがあり、異常画像や部品の寿命を縮めることとなって好ましくない。また、削り取る動作時間が長くなると、立ち上りまでの時間が長くなり、印刷物の生産性が悪くなるという問題がある。

本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、画像形成動作を開始する前に、像担持体上の放電生成物等を除去して、異常出力画像の発生を防止することを目的とする。放電生成物等の除去に際して、ブレードが像担持体から離間しているため、ブレードが異物と摺擦することによって発生する異常磨耗や欠けを防止しつつ、ブラシによって放電生成物を除去することができる。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、回動する像担持体と、前記像担持体に当接するブラシローラと、前記像担持体に当接するブレードと、前記ブレードが前記像担持体に対し当接圧を減圧又は離間する機構を有する画像形成装置において、少なくとも画像形成動作を開始する前に一定時間前記ブレードを減圧又は離間させた状態で、前記ブラシローラを回転させることを特徴とする。この発明によれば、画像形成動作を開始する前に、ブレードが像担持体から離間しているため、ブレードが異物と摺擦することによって発生する異常磨耗や欠けを防止しつつ、ブラシによって放電生成物を除去することができる。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、一定時間前記ブレードを減圧又は離間させた状態で、前記ブラシローラを回転させる付着物剥離モードを備えることを特徴とする。請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記付着物剥離モード実行時のブラシの回転速度は、画像形成動作時よりも速く制御されることを特徴とする。回転速度を速くすることにより、画像形成動作の立ち上り時間を短くすることができる。

また、請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の画像形成装置において、画像形成装置の本体電源が入る毎に、前記付着物剥離モードを実行することを特徴とする。一般に、画像形成装置が放置されたときに放電生成物が像担持体に付着しやすいため、この発明のように、画像形成装置の電源が入る毎に、ブラシによる放電生成物除去動作を行うことによって、異常画像の発生を抑制することができる。

また、請求項５に記載の発明は、請求項２又は３に記載の画像形成装置において、画像形成装置内の湿度を検知する湿度検知手段を設け、前記湿度検知手段の検知結果に基づいて、設定された湿度以上の場合に画像形成装置動作を開始する前に、前記付着物剥離モードを実行することを特徴とする。一般に、高温高湿のときに放電生成物の像担持体への付着が発生しやすいため、この発明のように、湿度の検知結果に基づいて、ブラシによる放電生成物除去動作を行うことによって、異常画像の発生を抑制することができる。

また、請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像形成装置において、前記ブレードにコーテングが施されており耐トルク性及び耐摩耗性を向上させたことを特徴とする。

そして、請求項７に記載の発明は、回動する像担持体と、潤滑剤とその潤滑剤を前記像担持体に塗布するブラシローラと、塗布された潤滑剤をさらに前記像担持体にきれいに塗布する潤滑剤塗布ブラシローラ並びに塗布ブレードと、前記担持体上に残留するトナー等の付着物を剥離し清掃するクリーニングブラシローラおよびクリーニングブレードと、装置の外気湿度を検知する湿度検知手段と、前記塗布ブレードと前記クリーニングブレードを前記像担持体から離間させる機構を有した画像形成装置形成装置において、前記塗布ブレードと前記クリーニングブレードの前記像担持体からの離間、当接動作を、前記検知手段が検出した湿度並びに前記潤滑剤塗布ブラシローラおよび前記クリーニングブラシローラの回転数に応じて制御する制御手段を備えることを特徴としている。

請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の画像形成装置において、前記像担持体は感光体であることを特徴とする。また、請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の画像形成装置において、前記感光体を一様に帯電させる帯電手段と、帯電させられた前記感光体を情報に応じて露光して潜像を形成する露光手段と、潜像を帯電したトナー粒子で現像する現像手段とを備え、トナー粒子として、液体媒体中でモノマー又はプレポリマーを重合反応又は重付加反応させることで母体樹脂が製造されたトナーを用いることを特徴とする。

また、請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の画像形成装置において、前記感光体と潤滑剤と潤滑剤塗布ブラシローラと潤滑剤塗布ブレードとクリーニングブレードとを一体に形成されたユニットとして画像形成装置本体から着脱可能なプロセスカートリッジとして形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、画像形成動作を開始する前に、ブレードが像担持体から離間してブラシを回転させているため、ブレードが異物と摺擦することによって発生する異常磨耗や欠けを防止しつつ、ブラシによって放電生成物等を除去することができ、異常出力画像の発生が防止される。

本発明の一実施の形態を示すもので、タンデム型間接転写方式のカラー画像形成装置の構成例を示す概略図である。 画像形成装置の一部である感光体周囲の構成例を詳細に示めす概略図である。 クリーニングブレードカム接離ブラケット、塗布ブレードカム接離ブラケットとそれに対応するそれぞれのカムの構成例を示す概略図である。 クリーニングブレード、塗布ブレードを加圧、減圧する機構例を示す概略図である。 クリーニングブレード、塗布ブレードをそれぞれ加圧、減圧する機構例を示す概略図である。 第１実施形態における特徴的動作を模式的に示したタイムチャートである。 第２実施形態の特徴的動作を模式的に示したタイムチャートである。 第３実施形態の特徴的動作を模式的に示したタイムチャートである。 第４実施形態の特徴的動作を模式的に示したタイムチャートである。

［第１実施形態］
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態につき詳細に説明する。
図１は、この発明の第１の実施形態を示すもので、タンデム型間接転写方式のカラー画像形成装置の構成例を示す概略図である。図中符号１００は複写機本体、２００はそれを載せる給紙テーブル、３００は複写機本体１００上に取り付けるスキャナ、４００はさらにその上に取り付ける原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）である。

複写機本体１００には、中央に、無端ベルト状の中間転写体１０を設ける。そして、図１に示すとおり、図示例では３つの支持ローラ１４・１５・１６に掛け回して図中時計回りに回転搬送可能とする。この図示例では、３つのうち第２の支持ローラ１５の左に、画像転写後に中間転写体１０上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニング装置１７を設ける。
また、３つのうちの第１の支持ローラ１４と第２の支持ローラ１５間に張り渡した中間転写体１０上には、その搬送方向に沿って、ブラック・シアン・マゼンタ・イエロの４つの画像形成手段１８を横に並べて配置してタンデム画像形成装置２０を構成する。そのタンデム画像形成装置２０の上には、図１に示すように、さらに露光装置２１を設ける。

一方、中間転写体１０を挟んでタンデム画像形成装置２０と反対の側には、２次転写装置２２を備える。２次転写装置２２は、図示例では、２つのローラ２３間に、無端ベルトである２次転写ベルト２４を掛け渡して構成し、中間転写体１０を介して第３の支持ローラ１６に押し当てて配置し、中間転写体１０上の画像をシートに転写する。

２次転写装置２２の横には、シート上の転写画像を定着する定着装置２５を設ける。定着装置２５は、無端ベルトである定着ベルト２６に加圧ローラ２７を押し当てて構成する。上述した２次転写装置２２には、画像転写後のシートをこの定着装置２５へと搬送するシート搬送機能も備えてなる。もちろん、２次転写装置２２として、非接触のチャージャを配置してもよく、そのような場合は、このシート搬送機能を併せて備えることは難しくなる。
なお、図示例では、このような２次転写装置２２および定着装置２５の下に、上述したタンデム画像形成装置２０と平行に、シートの両面に画像を記録すべくシートを反転するシート反転装置２８を備えている。

さて、いまこのカラー複写機を用いてコピーをとるときは、原稿自動搬送装置４００の原稿台３０上に原稿をセットする。または、原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じてそれで押さえる。
そして、不図示のスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス３２上へと移動して後、他方コンタクトガラス３２上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ３００を駆動し、第１走行体３３および第２走行体３４を走行する。そして、第１走行体３３で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第２走行体３４に向け、第２走行体３４のミラーで反射して結像レンズ３５を通して読取りセンサ３６に入れ、原稿内容を読み取る。

また、不図示のスタートスイッチを押すと、不図示の駆動モータで支持ローラ１４・１５・１６の１つを回転駆動して他の２つの支持ローラを従動回転し、中間転写体１０を回転搬送する。同時に、個々の画像形成手段１８でその感光体４０を回転して各感光体４０上にそれぞれ、ブラック・イエロ・マゼンタ・シアンの単色画像を形成する。そして、中間転写体１０の搬送とともに、それらの単色画像を順次転写して中間転写体１０上に合成カラー画像を形成する。

一方、不図示のスタートスイッチを押すと、給紙テーブル２００の給紙ローラ４２の１つを選択回転し、ペーパーバンク４３に多段に備える給紙カセット４４の１つからシートを繰り出し、分離ローラ４５で１枚ずつ分離して給紙路４６に入れ、搬送ローラ４７で搬送して複写機本体１００内の給紙路４８に導き、レジストローラ４９に突き当てて止める。あるいは、給紙ローラ５０を回転して手差しトレイ５１上のシートを繰り出し、分離ローラ５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路５３に入れ、同じくレジストローラ４９に突き当てて止める。そして、中間転写体１０上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ４９を回転し、中間転写体１０と２次転写装置２２との間にシートを送り込み、２次転写装置２２で転写してシート上にカラー画像を記録する。

画像転写後のシートは、２次転写装置２２で搬送して定着装置２５へと送り込み、定着装置２５で熱と圧力とを加えて転写画像を定着して後、切換爪５５で切り換えて排出ローラ５６で排出し、排紙トレイ５７上にスタックする。または、切換爪５５で切り換えてシート反転装置２８に入れ、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録して後、排出ローラ５６で排紙トレイ５７上に排出する。一方、画像転写後の中間転写体１０は、中間転写体クリーニング装置１７で、画像転写後に中間転写体１０上に残留する残留トナーを除去し、タンデム画像形成装置２０による再度の画像形成に備える。

図２は、画像形成装置の一部である感光体周囲の構成例を詳細に示す概略図である。さて、上述したタンデム画像形成装置２０において、個々の画像形成手段１８は、詳しくは、例えば図２に示すように、ドラム状の感光体４０のまわりに、帯電装置６０、現像装置６１、１次転写装置６２、感光体クリーニング装置６３、除電装置６４などを備えてなる。感光体４０は、図示例では、アルミニウム等の素管に、感光性を有する有機感光材を塗布し、感光層を形成したドラム状であるが、無端ベルト状であってもよい。なお、図示省略するが、少なくとも感光体４０を設け、更に画像形成手段１８を構成する部分の全部又は一部でプロセスカートリッジを形成し、複写機本体１００に対して一括して着脱自在な構成としてメンテナンス性を向上するようにしてもよい。

画像形成手段１８を構成する部分のうち、帯電装置６０は、図示例ではローラ状につくり、感光体４０に接触して電圧を印加することによりその感光体４０の帯電を行う。この帯電装置６０には、非接触のコロナチャージャを用いても良い。

帯電装置６０の帯電ローラは、電源に接続されており、所定の電圧が印加される。その電圧は、直流（ＤＣ）電圧のみでもよいが、ＤＣ電圧に交流（ＡＣ）電圧を重畳させた電圧であることが好ましい。ＡＣ電圧を印加することにより、感光体４０表面をより均一に帯電することができる。ＤＣ電圧にＡＣ電圧を重畳させることが、更に、オゾンの発生を少なくし、感光体４０の均一な帯電を可能にすることから好ましい。帯電ローラは、感光体４０に対して接触させるか、又は１０〜５００μｍの微小な間隙をもって配設される。

感光体４０の厚みを３０μｍとし、光学系のビームスポット径を５０×６０μｍ、光量を０．４７ｍＷとしている。また、感光体４０の帯電（露光前）電位Ｖ０を−７００Ｖ、露光後電位ＶＬを−１２０Ｖとして現像バイアス電圧を−４７０Ｖすなわち現像ポテンシャル３５０Ｖとして現像工程が行われるものである。

次に、１次転写装置６２は、ローラ状とし、中間転写体１０を挟んで感光体４０に押し当てて設ける。なお、１次転写装置６２は、別にローラ状に限らず、非接触のコロナチャージャなどであってもよい。

本実施形態における感光体クリーニング装置６３は、通常作像時には先端を感光体４０に押し当てて残留トナーのクリーニングを行うための、例えばポリウレタンゴム製のクリーニングブレード７５を備えるとともに、外周を感光体４０に接触させて導電性のファーブラシ７６を矢示方向に回転自在に備える。また、クリーニングブレード７５の下流に位置して感光体４０に潤滑剤を塗布するための潤滑剤塗布ブラシ４０ａと塗布ブレード７７が配設されている。装置稼動中、通常作像時には、クリーニングブレード７５と塗布ブレード７７は感光体４０に対しある一定の食い込み量をもって当接するように適度の圧力を掛け、感光体の残留トナーのクリーニングや潤滑剤４０ｂの塗布を行っている。クリーニングブレード７５と塗布ブレード７７は、後で詳述するように、感光体４０に対して離間（もしくは減圧）させることが可能に構成されている。

そして画像形成過程では、感光体４０の回転とともに、まず帯電装置６０で感光体４０の表面を一様に帯電し、次いでスキャナ３００の読み取り内容に応じて上述した露光装置２１からレーザやＬＥＤ等による書込み光Ｌを照射して感光体４０上に静電潜像を形成する。その後、現像装置６１によりトナーを付着してその静電潜像を可視像化し、その可視像を１次転写装置６２で中間転写体１０上に転写する。

画像転写後の感光体４０の表面は、感光体クリーニング装置６３で残留トナーを除去して清掃される（クリーニング工程）。装置稼動中、通常作像時には、クリーニングブレード７５と塗布ブレード７７は感光体４０に対し適度の圧力を掛け当接させて感光体４０の残留トナーのクリーニングや潤滑剤４０ｂの塗布を行っている。この状態のままであると、機械が動作していない時なども、各々のブレードが感光体４０に対して食い込んだ状態のままなので（変形させた状態）、ブレード自体がへたり、変形することとなり、クリーニングや塗布の能力が低下する。

そこで、本実施形態の画像形成装置では、感光体クリーニング装置６３のクリーニングブレード７５と塗布ブレード７７は、一連の画像形成処理が終了すると、カム機構を用いた可動機構（接離機構）により感光体４０から離間し当接状態が解除されてブレード負荷が軽減される。これらブレードの接離機構については後で別途詳述する。なお、可動機構は感光体４０への当接圧を減圧するのみの構成でも良く、略同様のブレード負荷軽減効果を得ることができる。残留トナーを除去後、感光体４０の表面は、除電装置６４で除電されて再度の画像形成に備える。

図２の概略図で示した例では画像形成手段１８がプロセスカートリッジとして構成されたものであり、画像形成装置１００本体から取り外し交換可能である。潜像担持体である感光体４０と各プロセス手段として帯電手段である帯電モジュール６０、現像手段である現像モジュール６１、クリーニング手段であるクリーニングモジュール６３を備え個別に交換することができる。プロセスカートリッジ１８を画像形成装置１００本体から取り外した状態で、感光体４０、帯電モジュール６０、現像モジュール６１、クリーニングモジュール６３は、モジュール単位で新しいものと交換可能である。また、各モジュールはそれ自体でサービスマン、ユーザによる取り扱いが可能である。

また各種のセンサ手段が設けられている。センサ手段としては、プロセスカートリッジ１８内の温湿度を検知するための温湿度センサ６５、感光体４０の電位を検知する電位センサ６６、現像後の感光体４０上の現像されたトナー量を検知するトナー濃度センサ６７を配設してある。

温湿度センサ６５は、プロセスカートリッジ１８に配置され、正の温度特性を有する、例えば、白金、タングステン、ニクロム、カンタル、又は負の温度係数を有する、例えば、ＳｉＣ（炭化けい素）、ＴａＮ（窒化タンタル）等の微細線もしくは薄膜、サーミスタ等の微小感温素子による検出素子によって検知する。この温湿度センサ６５は、図２に示すように、プロセスカートリッジ１８の上部に配設してあるが、枠体上であればこの位置に限定されるものではない。

電位センサ６６は、プロセスカートリッジ枠体１８に配置され、電位検知部と既知の制御部とで構成されるが、電位センサ６６は被測定物の感光体４０表面から１〜３ｍｍの間隔をおいて配設することで、感光体４０の表面電位を検知することができる。この電位センサ６６を、図２に示すように、プロセスカートリッジ１８の上部で、帯電モジュール６０と現像モジュール６１の間であって、露光するレーザ光の下流側に配設している。この位置で、パッチ状のベタ黒部になる潜像を形成した感光体４０の電位を検知し、検知した信号が図示しない信号線（ハーネス）を通して画像形成装置１００本体の制御部に送信され、この制御部で現像モジュール６１が印加する現像バイアスの大きさを決定し、電源を制御して電圧を印加する。この電位センサ６６は、上記位置に限定されるものではなく、白地背景部となる感光体４０の電位を検知して、ベタ黒部を形成するレーザ光の光量、露光時間を制御してもよい。

トナー濃度検出センサ（以下、「Ｐセンサ」と記す。）６７は、プロセスカートリッジ１８に配置され、感光体４０上の画像形成領域外に形成されたベタ黒部の潜像をトナーで可視像化し、このベタ黒部のトナー付着量を画像濃度として光学的に検知し、検知結果を信号として制御部へ送信する。Ｐセンサ６７は、図示しない発光素子（例えば、ＬＥＤ）と受光素子とで構成され、ベタ黒部からの反射した発光素子の光量を受光素子がとらえて感光体４０上のトナー量を得る。この感光体４０上のトナー量を検知して、制御部に記録されているテーブルから、現像モジュール６１内に収容されている現像剤のトナー濃度を決定する。このＰセンサ６７は、現像モジュール６１の下流側に設ける。

このように感光体４０に関係する各センサをカートリッジ枠体１８に配置することにより、高価なセンサを無駄にすることなく、センサ手段の有効利用を図り、各プロセス手段の交換を個別に容易にすることができる。また、交換可能な各プロセス手段を安価にすることができる。

また、図示しない信号線ハーネスはプロセスカートリッジ１８の奥側にまとめて、プロセスカートリッジ１８の奥側に設ける図示しないコネクタ部に一括接続させ、このコネクタ部から画像形成装置１００の本体コネクタ部に接続させる。プロセスカートリッジ１８の奥側にはコネクタ部が形成され、画像形成装置１００本体側の電気回路と接続される。このコネクタ部には、上述したセンサから伸びたハーネスが取り付けられる。

この他に、プロセスカートリッジ１８には、例えば、転写前除電装置６８を配設しても良い。転写前除電装置６８は転写領域の上流側に設けられて、感光体４０上の電荷を減衰させることで、転写しやすくする。また除電装置６４は、例えばランプであり、光を照射して感光体４０の表面電位を初期化する。また、除電装置６４は感光体４０上に転写されなかった残留トナーをクリーニングしやすくする。これらは発光手段としては、発光ダイオード（ＬＤ）、ＬＥＤ、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）、蛍光灯等を配設し、いずれも感光体４０を露光して感光体４０上の電荷を減衰させることができる。発光手段は、ＥＬ又はＬＤが好ましく、さらに、構造が簡単である、ＥＬを用いることが一層好ましい。また、帯電装置６０の上流側に帯電前除電装置を設けても良い。感光体４０の残留電位を消去して、感光体４０を一様に帯電させることができる。

感光体クリーニング装置６３は、前述したように、クリーニングブレード７５とファーブラシ７６、そして潤滑剤塗布ブラシ４０ａと塗布ブレード７７を含み構成されている。潤滑剤塗布ブラシ４０ａは感光体４０の幅方向に長く伸びる中心軸４０ｄの外周に設けられた多数の毛を有している。潤滑剤塗布ブラシ４０ａは、その先端部が感光体４０の表面に、そのほぼ全幅にわたって接触している。中心軸４０ｄは図２の紙面に垂直に伸び、その支持部材であるクリーニングケースの前後の側板に回転自在に支持され、図示されていない駆動装置とそこに接続されているクラッチによって、適宜な方向に回転駆動される（クラッチがON時回転し、OFFは回転しない）。

図２では感光体４０はＡ方向に回転し、潤滑剤塗布ブラシ４０ａはＢ方向に回転している。回転している潤滑剤塗布ブラシ４０ａはスプリング４０ｃによって加圧された固形潤滑剤４０ｂに接触することにより、固形潤滑剤４０ｂを少しずつ掻きとる。潤滑剤塗布ブラシ４０ａに移行した潤滑剤は、潤滑剤塗布ブラシ４０ａに接触しながらＡ方向に駆動される感光体４０に塗布される。また潤滑剤塗布ブラシ４０ａによって感光体４０に塗布された潤滑剤はさらに、塗布ブレード７７によって感光体４０に均一に塗布される。

固形潤滑剤４０ｂとしては、例えば乾燥した固体疎水性潤滑剤が用いられ、その代表例としては、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸鉛、ステアリン酸鉄、ステアリン酸ニッケル、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸銅、ステアリン酸ストロンチウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸カドミウム、ステアリン酸マグネシウム、オレイン酸亜鉛、オレイン酸マンガン、オレイン酸鉄、オレイン酸コバルト、オレイン酸鉛、オレイン酸マグネシウム、オレイン酸銅、パルチミン酸亜鉛、パルチミン酸コバルト、パルチミン酸銅、パルチミン酸マグネシウム、パルチミン酸アルミニウム、パルチミン酸カルシウム、カプリル酸鉛、カプロン酸鉛、リノレン酸亜鉛、リノレン酸コバルト、リノレン酸カルシウム、及びコリノレン酸カドミウムのような比較的高次の脂肪酸などをあげることが出来る。また、カルナバワックスのような天然ワックスを用いることも出来る。

図のように感光体４０に残留したトナーを除去するクリーニングブレード７５は、クリーニングカム接離ブラケット７８と共に、加圧スプリング８４にて回転中心８２を中心として回転し、感光体４０に対して加圧されている。また、潤滑剤塗布ブラシ４０ａによって感光体４０に塗布された潤滑剤を感光体４０に均一に塗布するための塗布ブレード７７は、潤滑剤４０ｂおよび塗布ブレードカム接離ブラケット７９と共に一体となって図示しないガイド機構により規制されて上下動可能になっており、図では外力が加わらないときは自重により感光体４０に対して加圧されている。

クリーニングブレード７５および塗布ブレード７７に夫々に係接しているクリーニングブレードカム接離ブラケット７８および塗布ブレードカム接離ブラケット７９はそれぞれカム８０、８１回転によって上下する。カム８０、８１は本体の図示していないモータと連結しており、モータの回転によってカム８０、８１も回り、クリーニングブレード７５および塗布ブレード７７を夫々に感光体４０に対して減圧、又は離間させる。

たとえば、クリーニングブレード７５は作像時、スプリング８４によって引っ張られているため、感光体４０に対して加圧している。このときクリーニングブレード７５用のカム８０は下死点側にいて、クリーニングカム接離ブラケット７８と接触していない。そしてカム８０が回転し、上死点に来たときクリーニングカム接離ブラケット７８がカム８０によって持ち上げられ、クリーニングブレード７５は感光体４０に対して減圧、又は離間することとなる。

一方、潤滑剤塗布ブレード７７は潤滑剤４０ｂ、塗布ブレード接離カムブラケット７９と一体となっており、自重で下向きに付勢されているため、図３に示すように作像時はカム８１が上死点にいて潤滑剤塗布ブレード７７を加圧し、非作像時は下死点側にいて、潤滑剤塗布ブレード７７は感光体４０に対して減圧、又は離間している。

図２ではカム８０、８１が一体に示されているが横から見ると、図４の様な取付け位置で同一軸に離間して固定されており、お互いのカム８０，８１と接離部材が干渉しないで機能するようになっている。このように一体化することで、駆動のスペースを小さくでき、また、ひとつの駆動で出来るのでコストダウンにもなる。なお、一体化した構成を例示しているが、これは別々のカムで駆動を別々に持っていて別個に回転制御可能に構成しても良い。

また、カムの形状を変えることで片方が加圧しているときにもう一方を減圧、あるいはその逆と言うように加圧、減圧のタイミングをずらすことが出来る。例えば、初期状態の時のように、作像はしないが潤滑剤のみ塗布したい場合、つまり塗布ブレード７７は加圧して、クリーニングブレード７５は加圧を必要としない場合は２つのカムの取付け位置関係(カム形状)を図５のようにして回転角度を制御することにより接離のタイミングをずらすことが出来、クリーニングブレード７５のみを減圧、又は離間状態にすることができる。

ところで、画像形成装置においては感光体に残留トナーや異物が付着するので除去のため感光体クリーニング装置が設けられている。既に述べたが、帯電装置６０では、オゾンが発生し、特に帯電装置６０に非接触のコロナチャージャを用いた場合、高圧のチャージの放電によってより多くのオゾンを生成する。このオゾンと空気中の水分が反応することによって発生する放電生成物が感光体に付着し、その部分だけ低抵抗となり帯電不良となるため、いわゆる画像流れといわる異常画像になる。この現象は空気中の水分量が多いときに発生しやすい現象であるため、高温高湿のとき（絶対湿度が多いとき）に発生しやすい。こうした感光体４０に付着した放電生成物等を作像前に取り除くことが必要である。

そこで、本実施形態では、感光体４０の通常のクリーニング過程以外にも付着物剥離モードを備えるようにし、感光体４０に放電生成物等が付着し易い場合に実行するようにしている。本実施形態における、付着物剥離モードでは、クリーニングブレード７５と塗布ブレード７７を、感光体４０から離間した（あるいは減圧した）状態にし、これと同期して感光体４０を回転させるとともにクリーニングブラシ７６を回転させる。既に離間した状態になっている場合は、その状態を保ち、感光体４０を回転させるとともにクリーニングブラシ７６を回転させる。この時、クリーニングブラシ７６の回転数を作像過程における規定回転数より増すことにより、感光体４０に付着している放電生成物をより早く削り取るようにしている。

付着物剥離モードの実行タイミングについて説明する。図６は、実施形態装置稼動中における要部の特徴的動作を模式的に示したタイムチャートである。図６に示すように、電源ON時に、クリーニングブレード７５と塗布ブレード７７を、感光体４０から離間し（あるいは減圧）、これと同期して感光体４０を回転させるとともにクリーニングブラシ７６を高速回転させる（付着物剥離モード）。そして、一定時間の離間後、クリーニングブレード７５と塗布ブレード７７を感光体４０に当接させ、かつ、クリーニングブラシ７６の通常の回転数に戻し、削り取った付着物をクリーニングブレード７５によって回収する。

また、装置稼動中は、装置に装着している温湿度センサ（図示していない）によって温湿度を検知し、そこから絶対湿度を計算し、設定してある絶対湿度より値が大きい場合には、上述したと同様に付着物剥離モードを実行し付着物を回収する。これにより、装置稼動中を通じて常に正常な画像を提供することが出来る。なお、付着物剥離モードにおけるクリーニングブラシ７６の回転数増加量は絶対湿度の値によって可変することもできる。

なお、ブレードの離間、当接の制御が上述したのとは異なり、クリーニングブレード７５と塗布ブレード７７が、常態では当接している構成の場合にも同様タイミングで同等の付着物剥離モードを実行させることが可能であり、この場合には付着物剥離モード実行時に、クリーニングブレード７５と塗布ブレード７７を、感光体４０から離間し、感光体４０とクリーニングブラシ７６を回転させ（クリーニングブラシ７６は高速回転が好ましい）、一定時間経過後に離間していたクリーニングブレード７５と塗布ブレード７７を再び感光体４０に当接させて、また、クリーニングブラシ７６の通常の回転数に戻し、削り取った付着物をクリーニングブレード７５によって回収した後に回転を停止し待機するよう構成することで同様の効果が得られ、常に正常な画像を提供することが出来る。

［第２実施形態］
上述した、付着物剥離モードは、上述したタイミング以外に行うようにしても良い。図７は、温湿度センサ（図示していない）によって温湿度を検知し、設定してある絶対湿度より値が大きい場合に、（その後に指示された）画像形成時に作像時直前に付着物剥離モードを行うようにした、第２の実施形態の画像形成装置における、装置稼動中の特徴的動作を模式的に示したタイムチャートである。なお、本例では、付着物剥離モード時にクリーニングブレード７５による回収は行わない。画像形成装置の全体構成や画像形成時の基本動作は、第１実施形態と同様であるとし、説明は省略する。

図７に示すように、電源ON時に付着物剥離モードが実行され、また装置稼動中には装置に装着している温湿度センサによって温湿度を検知して、検出値から絶対湿度を計算し、得られた値が設定してある絶対湿度以下であれば従来通り作像動作を行うが、設定してある絶対湿度より大きい場合には直前に一定短時間だけ付着物剥離モードを実行した後に２つのブレードを当接させた状態にして作像動作を行う。すなわち、一定時間の離間後クリーニングブレード７５と塗布ブレード７７を再び感光体４０に当接させ、また、クリーニングブラシ７６の通常の回転数に戻し、削り取った付着物をクリーニングブレード７５によって回収した後、作像動作を行う。第２実施形態の場合も、付着物剥離モードを備えたことによって装置稼動中は常に正常な画像を提供することが出来る。

［第３実施形態］
本発明の第３の実施形態について説明する。画像形成装置の全体構成や基本動作は、これまでの実施形態と同様として説明は省略し、付着物剥離モードについてのみ説明する。

本実施形態では、装置電源ON時に温湿度センサの検出結果に基づいて付着物剥離モードを実行するか否かが決定され、また、温湿度センサの検出結果に拘わらず、作像時の直前には、付着物剥離モードが実行される。図８にタイムチャートで示した例では、電源ON時には、温湿度センサの出力により算出される絶対湿度が設定してある絶対湿度より大きいので、一定短時間だけ付着物剥離モードを実行している。もし、絶対湿度が設定値以下の場合には、電源ON時の付着物剥離モード実行は行われない。電源ON後は、画像形成時毎に作像時直前に付着物剥離モードを行うようにしている。

［第４実施形態］
より構成の簡素化を図った、本発明の第４の実施形態について、図９に示すタイムチャートにより説明する。この実施形態では、装置の温湿度環境は反映させないで、図９に示すように、電源ON時に必ず付着物剥離モードが実行され、また、電源ON後は、画像形成時毎に作像時直前に付着物剥離モードを行う。他の用途に必要で無ければ、温湿度センサとその関連部は不要となる。この実施形態によれば、構成、制御が簡略化でき、正常な画像を提供することが出来る。

以上説明したように、各実施形態によれば、画像形成動作を開始する前に、ブレードが像担持体から離間しているため、ブレードが異物と摺擦することによって発生する異常磨耗や欠けを防止しつつ、ブラシによって放電生成物等を除去することができる。また、その際にブラシの回転数を高めるようにすることで、画像形成動作の立ち上り時間を短くすることができている。

上述した各実施形態は、本発明の好適な実施の形態の例を示すものであり、本発明はそれに限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。例えば、各実施形態では、温湿度センサを用いて絶対湿度を算出して、一定時間前記ブレードを減圧又は離間させた状態で、前記ブラシローラを回転させる付着物剥離モードの実行の要否に反映させているが、より簡易な構成として、単に湿度のみを適宜センサで検出するようにして湿度検出値により付着物剥離モードの要否を決定するようにしても良い。

１０ 中間転写体
１４ 支持ローラ
１５ 支持ローラ
１６ 支持ローラ
１７ 中間転写体クリーニング装置
１８ 画像形成手段（プロセスカートリッジ）
２０ タンデム画像形成装置
２１ 露光装置
２２ ２次転写装置
２３ ローラ
２４ ２次転写ベルト
２５ 定着装置
２６ 定着ベルト
２７ 加圧ローラ
２８ シート反転装置
３６ 読取りセンサ
４０ 感光体
４０ａ 潤滑剤塗布ブラシ
４０ｂ 固形潤滑剤
４０ｃ スプリング
４０ｄ 中心軸
４８ 給紙路
４９ レジストローラ
５０ 給紙ローラ
５１ 手差しトレイ
５２ 分離ローラ
５３ 手差し給紙路
５５ 切換爪
５６ 排出ローラ
５７ 排紙トレイ
６０ 帯電装置（帯電モジュール）
６１ 現像装置（現像モジュール）
６２ １次転写装置
６３ 感光体クリーニング装置（クリーニングモジュール）
６４ 除電装置（クリーニング前除電装置）
６５ 温湿度センサ
６６ 電位センサ
６７ トナー濃度センサ
６８ 転写前除電装置
７５ クリーニングブレード（クリーニング部材）
７６ クリーニングブラシ（ファーブラシ）
７７ 塗布ブレード
７８ クリーニングカム接離ブラケット
７９ 塗布ブレードカム接離ブラケット
８０ カム
８１ カム
８３ 回転中心
８４ 加圧スプリング
１００ 画像形成装置（複写機）本体
２００ 給紙テーブル
３００ スキャナ
４００ 原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）

特開２００２−２６８４５２号公報

Claims (10)

1. 回動する像担持体と、
   前記像担持体に当接するブラシローラと、
   前記像担持体に当接するブレードと、
   前記ブレードが前記像担持体に対し当接圧を減圧又は離間する機構を有する画像形成装置において、
   少なくとも画像形成動作を開始する前に一定時間前記ブレードを減圧又は離間させた状態で、前記ブラシローラを回転させることを特徴とする画像形成装置。
2. 一定時間前記ブレードを減圧又は離間させた状態で、前記ブラシローラを回転させる付着物剥離モードを備えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記付着物剥離モード実行時のブラシの回転速度は、画像形成動作時よりも速く制御されることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 画像形成装置の本体電源が入る毎に、前記付着物剥離モードを実行することを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。
5. 画像形成装置内の湿度を検知する湿度検知手段を設け、
   前記湿度検知手段の検知結果に基づいて、設定された湿度以上の場合に画像形成装置動作を開始する前に、前記付着物剥離モードを実行することを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。
6. 前記ブレードにコーテングが施されており耐トルク性及び耐摩耗性を向上させたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
7. 回動する像担持体と、
   潤滑剤とその潤滑剤を前記像担持体に塗布するブラシローラと、
   塗布された潤滑剤をさらに前記像担持体にきれいに塗布する潤滑剤塗布ブラシローラ並びに塗布ブレードと、
   前記担持体上に残留するトナー等の付着物を剥離し清掃するクリーニングブラシローラおよびクリーニングブレードと、
   装置の外気湿度を検知する湿度検知手段と、
   前記塗布ブレードと前記クリーニングブレードを前記像担持体から離間させる機構を有した画像形成装置形成装置において、
   前記塗布ブレードと前記クリーニングブレードの前記像担持体からの離間、当接動作を、前記湿度検知手段が検出した湿度並びに前記潤滑剤塗布ブラシローラおよび前記クリーニングブラシローラの回転数に応じて制御する制御手段を備えることを特徴とした画像形成装置。
8. 前記像担持体は感光体であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
9. 前記感光体を一様に帯電させる帯電手段と、帯電させられた前記感光体を情報に応じて露光して潜像を形成する露光手段と、潜像を帯電したトナー粒子で現像する現像手段とを備え、
   トナー粒子として、液体媒体中でモノマー又はプレポリマーを重合反応又は重付加反応させることで母体樹脂が製造されたトナーを用いることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記感光体と潤滑剤と潤滑剤塗布ブラシローラと潤滑剤塗布ブレードとクリーニングブレードとを一体に形成されたユニットとして画像形成装置本体から着脱可能なプロセスカートリッジとして形成されていることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。

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