JP2011112665A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 廃トナーのすり抜けを防止して画像劣化が起きないようにでき、鳴き音防止のためのトナー補給も十分にできるようにした画像形成装置を提供すること。
【解決手段】 像担持体表面の転写後の残留トナーを除去するクリーニングブレード６と、バイアス電圧を印加してクリーニングを補助する第１のファーブラシ８と、を有する画像形成装置において、転写位置からクリーニング位置に至る過程の第１のファーブラシ上流に、第２のファーブラシ９を設置している。そして、クリーニングブレード部の異常な摩擦状態から発生する振動又は音が規定レベルを超えたとき、第２のファーブラシ９を第１のファーブラシ８の回転方向とは逆に回転させるとともに、第２のファーブラシ９にクリーニング時と逆極性のバイアス電圧を印加することにより除去した廃トナーを像担持体の表面に供給する。
【選択図】 図２

Description

この発明は、電子写真方式を用いた画像形成装置、特に転写後の残留トナーをクリーニングブレードで回収する機能を備えた画像形成装置に関し、さらに詳しくは像担持体としての感光体ドラムや中間転写ベルト等に対して設置したトナークリーニング用ブレード部において、異常な摩擦状態から発生するビビリ音、いわゆる“鳴き音”を解消することが可能な技術に係わるものである。

この種の画像形成装置として、本出願人は先に、感光体ドラムへトナーを付着させクリーニングブレードと感光体ドラムの摩擦力を低減させてクリーニングブレードのビビリ音及びクリーニングブレードのめくれを防止し、また廃トナー（残留トナー）を滑剤として使うことによりトナーの無駄使いを防止し、トナーイールドを満足させることを目的とし、その目的を達成するために、感光体ドラム表面の転写後の残留トナーを除去するクリーニングブレードと、バイアスを印加してクリーニングを補助するファーブラシと、を有する画像形成装置において、前記ファーブラシにクリーニング時とは逆極性のバイアスを印加し、付着しているトナーを前記感光体ドラムに付着させるようにした技術を提案した（特許文献１参照）。

しかし、この技術の場合、ファーブラシで感光体ドラム表面に供給されたトナーは、直後にクリーニングブレードにより全てクリーニングされ、その前段に配置されたファーブラシでのクリーニングが行われないために、大量のトナーがクリーニングブレードのブレードエッジ部に堆積する。そのため、ブレードエッジ部の微少変形によるトナーのすり抜けを起こす原因となっていた。そして、すり抜けトナー部は、画像上に縦スジとなって現れ、画像劣化を引き起こしていた。

また、廃トナーの供給タイミングを転写紙の紙間相当に設定している。そのため、紙間という限定された区間で廃トナーの供給が行われるので、十分な廃トナーの補給ができなくて、安定した運転状態への復帰に時間がかかるという問題がある。

さらに、運転過程において、廃トナー供給のタイミングは、予め設定されたタイミングに決められた量の供給が行われるだけであり、必ずしも適正とは言えない。つまり、鳴き音を防止するのに本来必要な適正補給量に対して一定量を補給するため、不足あるいは過補給になる可能性がある。

一方、クリーニング部材（クリーニングブレード）の振動あるいは音を検知し、事前に設定されたレベル値あるいは前回との比較値において差異が認められる時に、振動抑制制御信号を発する技術も考えられている（特許文献２及び特許文献３参照）。

しかし、プリンタの運転モードの違いや、機器の経時的変動によって振動（音）の発生モードは変動するため、本来対象とするブレード鳴き音が、前記した各種の変動値に埋もれて、その変化が捉えづらく誤認識する可能性がある。また、実機への搭載のためには、小規模にして的確な検出が行える構成が必要である。

そこでこの発明は、前記従来の装置がもつ問題点を解決し、廃トナーのすり抜けを防止して画像劣化が起きないようにでき、鳴き音防止のためのトナー補給も十分にできるようにした画像形成装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、像担持体表面の転写後の残留トナーを除去するクリーニングブレードと、バイアス電圧を印加してクリーニングを補助する第１のファーブラシと、を有する画像形成装置において、転写位置からクリーニング位置に至る過程の第１のファーブラシ上流に、第２のファーブラシを設置し、クリーニングブレード部の異常な摩擦状態から発生する振動又は音が規定レベルを超えたとき、第２のファーブラシを第１のファーブラシの回転方向とは逆に回転させるとともに、第２のファーブラシにクリーニング時と逆極性のバイアス電圧を印加することにより除去した廃トナーを像担持体の表面に供給することを特徴とする。

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、第２のファーブラシに接離するスクレーパが揺動可能に設けられ、このスクレーパは、第２のファーブラシが逆回転すると、第２のファーブラシから離間するとともに、微少な加振動作をしながら廃トナーの汲み上げ供給機能を行うことを特徴とする。

請求項３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、第１、第２のファーブラシにそれぞれ接離する第１、第２のスクレーパが揺動可能に設けられ、これら第１、第２のスクレーパは、第２のファーブラシが逆回転すると、第１、第２のファーブラシから離間するとともに、微少な加振動作をしながら廃トナーの汲み上げ供給機能を行うことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の画像形成装置において、第２のスクレーパの加振動作は、第１のスクレーパよりも長く続くようになっていることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置において、第１、第２のファーブラシ、スクレーパ又は第１、第２のスクレーパは、像担持体側が開放された廃トナーケース内に収容されていることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置において、クリーニングブレード部から発生する振動又は音を検出する検出器と、この検出器からの検出信号を受けて発生周波数帯の基本波のレベル値が規定レベルを超えたか否かを比較する比較器と、この比較器により発生周波数帯の基本波のレベル値が規定レベルを超えたとき第２のファーブラシを逆回転するとともに、第２のファーブラシにクリーニング時と逆極性のバイアス電圧を印加するように制御する制御器とを有することを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の画像形成装置において、検出器は、クリーニングブレードを支持するブレードホルダに設けた加速度ピックアップ又はマイクであることを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項６又は７に記載の画像形成装置において、比較器は、検出器が検出信号として出力する発生周波数帯の基本波のレベル値をＦＦＴ（高速フーリエ変換）処理することを特徴とする。

請求項９に記載の発明は、請求項６ないし８のいずれかに記載の画像形成装置において、制御器は、比較器により発生周波数帯の基本波のレベル値が規定レベルを超えたとき第２のスクレーパを第２のファーブラシから離間させるように制御することを特徴とする。

この発明は、前記のようであって、請求項１に記載の発明によれば、クリーニングブレード部の異常な摩擦状態から発生する振動又は音が規定レベルを超えたとき、第２のファーブラシを第１のファーブラシの回転方向とは逆に回転させるとともに、第２のファーブラシにクリーニング時と逆極性のバイアス電圧を印加することにより除去した廃トナーを像担持体の表面に供給するので、従来起きていた廃トナーのすり抜けを防止して画像劣化が起きないようにすることができるとともに、トナー補給も十分にできて鳴きの発生を抑えることができる。すなわち、第１のファーブラシ手前となる上流側に専用の廃トナー補給機構を設け、滑剤としての廃トナーを供給することによりブレードエッジ部におけるブレードと像担持体表面との摩擦を滑らかにし、像担持体表面の摩擦係数改善を図ることが可能となるので、ブレードエッジ部に大量のトナーが堆積し、その結果、すり抜けによる縦スジ現象が起こるのをなくすことが可能となる。

また、前記のような像担持体表面とブレードとの摩擦状態の改善を少ないスペースと短時間で実現することができる。すなわち、像担持体周りのプロセスにおいて、転写位置とクリーニング位置の区間で廃トナー塗布とクリーニングを実現し、プリント枚数（速度）が落ちることがないようにすることができる。また、プリント時、非プリント時の像担持体の回転時に任意に行えるようにすることができる。さらに、廃トナーの再利用により新トナーを使用しなくともよく、コストを安価に抑えることができる。

請求項２に記載の発明によれば、第２のファーブラシに付随して設けたスクレーパに関し、通常は第２のファーブラシにより回収されるトナーの掻き落としとして作用するのを、廃トナー供給時にはスクレーパの機能を解除して、廃トナー補給性能を上げるように作用させることができる。

請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明によって得られる前記効果を、第１、第２のファーブラシに接離する第１、第２のスクレーパを設けることによっても得ることができる。請求項４に記載の発明によれば、第２のスクレーパの表面に付着するトナーの分散をより長くしてトナーの分散を促進することが可能となる。請求項５に記載の発明によれば、廃トナーケースとその内部に収容した部材が一体となった廃トナー補給機構のプロセスカートリッジ化が可能となり、これにより像担持体に対する取り付けや取り外しが容易になり、保守や点検等にも便利なものとなる。

請求項６ないし９に記載の発明によれば、検知器、比較器、制御器を有する制御系を設けたことにより、鳴き現象の発生とともに、あるいは発生の兆候に応じて、リアルタイムに最適タイミングで最適な量の廃トナーを自動的に供給して、鳴き音の発生を抑えることができる。鳴き音の発生するクリーニングブレード部の基本波となり得る振動周波数、又は発生音周波数を事前に確定しておき、その周波数帯における変動のみを変化値として捉えて、そのための具体的な検出とコントロール（トナー供給と停止）がされる。若干の幅を持たせた周波数帯域のデータのみを分析してレベル値を知ることにより、装置の回路規模を軽減して簡単化を図ることができるとともに、安定性の確保と装置コストの低減化が図れる。鳴き音の発生あるいはその兆候を検出器によって認識したら、そのタイミングで廃トナーを一定量供給して（解消されるまで）像担持体表面とブレードとの摩擦状態を改善し、鳴き音の発生をなくすことができる。

この発明の一実施の形態を示す、画像形成装置の感光体ドラム周りの概略図であって、（Ａ）は通常のクリーニング時、（Ｂ）は廃トナー供給時、のそれぞれ状態を示す。 同上の廃トナー供給の制御構成を示す概略図である。 同上の廃トナー供給時の動作を説明するためのチャートである。 同上の廃トナー供給の制御用周波数を説明するための図面である。 別の実施の形態として示す、中間転写ベルトクリーニング部での、廃トナー供給時の状態を示す概略図である。

以下、図面を参照しながら、この発明の一実施の形態に係る画像形成装置について、説明する。

図１（Ａ）に示すように、像担持体である感光体ドラム１表面の周りには、帯電装置２、書込み用光源３、現像ローラ４、転写装置５、クリーニングブレード６が時計回りに順に配置されている。クリーニングブレード６は感光体ドラム１表面の転写後の残留トナーを除去するもので、ブレードホルダ７で支持されている。転写装置５のある転写位置からクリーニングブレード６のあるクリーニング位置に至る過程にはクリーニングブレード６によるクリーニングを補助する第１のファーブラシ８及び第２のファーブラシ９が、第２のファーブラシ９が感光体ドラム１の回転方向上流側となるように回転可能に配置されている。第１のファーブラシ８及び第２のファーブラシ９はほぼ同径となっている。また、これら第１のファーブラシ８及び第２のファーブラシ９に先端部が接離する第１のスクレーパ１１及び第２のスクレーパ１２が、基端部をそれぞれ支軸１３，１４により枢支されて揺動可能に配設されている。そして、これら第１のファーブラシ８及び第２のファーブラシ９、並びに第１のスクレーパ１１及び第２のスクレーパ１２は、感光体ドラム１側が開放されている断面略逆コ字状の廃トナーケース１５内に収容されている。各々のローラの回転方向は図中に矢印で示した。

通常のクリーニング時には、図１（Ａ）に示すように、第１のファーブラシ８及び第２のファーブラシ９は、感光体ドラム１の回転方向とは逆方向に回転し、この回転により感光体ドラム１表面の転写後の残留トナーを掻き落とすクリーニング機能を果たし、クリーニングブレード６によるクリーニングを補助する。一方、鳴き音防止のためのトナー補給としての廃トナー供給時には、図１（Ｂ）に示すように、第１のファーブラシ８の回転はそのままに、第２のファーブラシ９は第１のファーブラシ８の回転方向とは逆方向に回転し、この回転により後記するように第２のファーブラシ９にクリーニング時と逆極性のバイアス電圧が印加することによりクリーニング時に除去した廃トナーを感光体ドラム１表面に供給する。この際には第１のスクレーパ１１及び第２のスクレーパ１２が揺動し、先端部が第１のファーブラシ８及び第２のファーブラシ９から離間して掻き落とした残留トナーが廃トナーとして供給し易いようにする。なお、図１（Ｂ）においては帯電装置２、書込み用光源３、現像ローラ４、転写装置５は省略している。

さらに詳しく説明すると、クリーニング時、第２のファーブラシ９は、第１のファーブラシ８とともに残留トナーの掻き落としによるクリーニング機能を果たす。すなわち、転写装置５で用紙への転写を完了した後の残留トナーは、第２のファーブラシ９へのバイアス電圧の印加と回転により、該ブラシ周辺のトナーを吸着しつつ感光体ドラム１表面から掻き落とされる。このように第２のファーブラシ９を設置していることにより、通常状態でのクリーニング効果も上げることが可能である。

図１（Ａ）に示すクリーニング時には、第２のファーブラシ９の回転は、矢印で示すように第１のファーブラシ８と同じ方向で、かつ感光体ドラム１の回転と反対方向であり、その先にはブラシ表面のトナーを掻き落とす第２のスクレーパ１２が接触するように設けられている。第２のファーブラシ９又は第２のスクレーパ１２で掻き落とされ除去されたトナーは廃トナーとして、廃トナーケース１５内に蓄積される。同様に、第１のファーブラシ８又は第１のスクレーパ１１によっても残留トナーが除去される。そして、最終的に除去しきれなかったトナーは、クリーニングブレード６のブレードエッジ部に蓄積することになるが、該トナーは第１のファーブラシ８に吸着されて移行し、第１のスクレーパ１１によって掻き落とされて廃トナーケース１５内に蓄積される。

後記するようにクリーニングブレード６部に鳴き音現象が発生し、あるいは鳴き音発生の状況になって、これを後記検出器で検出した場合には、プリント時及び非プリント時にかかわらず、通常状態のクリーニングモードから廃トナーモードへの切り替えが行われる。すなわち、図１（Ｂ）に示す廃トナー供給時には、第２のファーブラシ９の回転は、矢印で示すように第１のファーブラシ８と反対方向で、かつ感光体ドラム１の回転と同じ方向となる。そして、第２のファーブラシ９を廃トナー供給用として作用させ、廃トナーケース１５内における第２のスクレーパ１２の近傍から廃トナーを汲み上げて、感光体ドラム１表面に付着させる。このとき、第２のファーブラシ９の極性は、トナーを吸着させるのとは、反対の極性の電圧を印加し、ブラシ表面のトナーが感光体ドラム１に移行するようにする。つまり、通常の掻き落としでは、トナーが２００Ｖで感光体ドラム１に吸着しているものとすると、逆極性で−２００Ｖを印加する。従って、ここでは−２００Ｖを印加して感光体ドラム１側に移行させる。

第２のファーブラシ９の作用で感光体ドラム１表面に付着した廃トナーは、マイナス帯電させた第１のファーブラシ８で拡散されつつ、クリーニングブレード６に向かう。そして、クリーニングブレード６と感光体ドラム１表面の接触部では極めてミクロな状態において、トナーが摺動することによる滑剤としての機能から、両者間の摩擦係数が最適化（スティックスリップが解消される状態）されて、振動と音が解消されることになる。

図２は、駆動制御系を示す構成図である。第１のファーブラシ８及び第２のファーブラシ９は、パルスモータ１７，１８によりそれぞれ回転駆動されるようになっている。また、第１のスクレーパ１１及び第２のスクレーパ１２は、パルスモータ２１，２２によりそれぞれ揺動駆動されるようになっている。ブレードホルダ７には加速度ピックアップ又はマイク等からなる検出器２３が埋込まれている。２５はＦＦＴ／レベル比較器で、検出器２３で検出した出力をＦＦＴ（高速フーリエ変換）処理し、鳴き音現象の対象となる基本周波数を抽出している。ＦＦＴ／レベル比較器２５からの出力はシステム全体の制御を司るシステムコントローラ２６により制御されるクリーニングコントローラ２７に送られる。クリーニングコントローラ２７は、モータドライバ２８を介して第１のファーブラシ８及び第２のファーブラシ９用のパルスモータ１７，１８、第１のスクレーパ１１及び第２のスクレーパ１２用のパルスモータ２１，２２の駆動を制御する一方、電位ドライバ３１，３２を介して第１のファーブラシ８及び第２のファーブラシ９の電位を制御する。

パルスモータ２１，２２は前記のように第１のスクレーパ１１及び第２のスクレーパ１２を点線位置と実線位置との間を上下に揺動させるだけなので、そのような駆動をさせるものであれば他の駆動部材を用いてもよい。例えば前記のようなパルスモータに代えてソレノイド等を採用することも可能である。また、パルスモータ１８は逆回転もさせるので、正逆転可能な機能を有することが必要である。

クリーニングブレード６と感光体ドラム１の表面間の摩擦係数を最適化するという前記の効果を一層向上させるために、第１のスクレーパ１１及び第２のスクレーパ１２のブラシ表面に対する接触を解除する。これにより、一旦ブラシ側に移行した廃トナーはそのまま感光体ドラム１表面に付着するとともに、スクレーパ付近に蓄積したトナーを、ブラシ表面に付着させながら感光体ドラム１表面に移行させることができる。第１のスクレーパ１１及び第２のスクレーパ１２のブラシ表面に対する接触を解除する機構は、それを取り付けた支軸１３，１４を一定角揺動するように、スクレーパのアーム比を構成し、そのアームにパルスモータ２１，２２を連結して、クリーニングコントローラ２７からの指令によりタイミングをとって動作させることで実現できる。

一方、トナーの凝集特性などから、第２のファーブラシ９の逆回転により第２のスクレーパ１２の近傍に堆積したトナーを汲み上げる際に、ブラシ表面に移行し難い現象が多々発生する。このようなときのために、第２のスクレーパ９に微振動を与えることが有効であり、それによりトナー間の凝集形態が崩れ、いわゆるサラサラした分散状態でトナーが第２のファーブラシ９に吸着されて、感光体ドラム１の表面に移送することが可能になる。そのために本発明では、パルスモータ２１，２２を第１のスクレーパ１１及び第２のスクレーパ１２に連結し、これにより第１のスクレーパ１１及び第２のスクレーパ１２を揺動させ、その先端部を第１のファーブラシ８及び第２のファーブラシ９から離間させるとともに、さらに正逆の微振動を加えることでトナーの分散が促進されるようにしている。それらの動作タイミング関係を図３に示す。

図３によれば、第１のスクレーパ１１及び第２のスクレーパ１２による正逆の微振動は、両スクレーパが離間して間もなく開始し、同期した形で行われるが、その時間は第１のスクレーパ１１のほうが短く、つまり第２のスクレーパ１２の微振動は、第１のスクレーパ１１よりも長く続くようになっている。この理由は、第２のスクレーパ１２の表面に付着するトナーの分散がより長くできて分散の促進が図れるためである。

クリーニングブレード６とそれの支持部材であるブレードホルダ７と、感光体ドラム１表面の摺動部では、それらを含んだ振動又は音の発生周波数帯と、音として知覚されるレベルに関しての相関は、事前に測定されており特定することができる。実際の機種での発生周波数帯は、図４に示すように約５２２Ｈｚであった。この基本周波数帯での発生を抑えれば、それによる２次、３次など高次の振動は自ずと抑えられるので、この基本周波数帯（一定幅の窓を設定）におけるレベルをセンシングの対象となる比較器情報としてセットする。ブレードホルダ７の中央に埋込まれた検出器２３としての加速度ピックアップ又はマイク（いずれも昨今、ＭＥＭＳ技術により製作される超小型なものが存在するのでそれを使用する）の出力は、ＦＦＴ/レベル比較器２５を経由してクリーニングコントローラ２７に入力される。

前記におけるＦＦＴ/レベル比較器２５では、検出器２３の出力を、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）処理し、鳴き音現象の対象となる基本周波数を抽出している。この波形に対し、ピーク値が設定された規定レベルである鳴き音スレッシュレベルを超えた瞬間に、通常状態のクリーニングモードから廃トナーモードへ作用させる。使用する検出器２３はいずれもブレードホルダ７に一体的に固定あるいは埋込みが可能なことが要求されるため、ＭＥＭＳ技術などにより作られる加速度ピックアップ又はマイクを使用するのが好ましい。

ＦＦＴ処理（高速フーリエ変換）を用いた検出形態に関して、取得データに対してリアルタイムに時間軸上の変動を周波数軸上に変換する作業は、回路規模として膨大なものになるため、低価格で小規模なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）には実装できない不都合がある。したがって、実機に搭載するには低コスト構成を考慮しなければならない。検出規模を最少にして効果を得るため、本発明では、事前に既知化された鳴き音の発生周波数帯とレベルに対して、一定の幅を持たせた検出と照合を行い、発生のレベルと判断するようにしている。

前記実施の形態の作用について図３も参照しながら説明する。クリーニングブレード部に鳴き音の発生のない通常状態（通常の運転時：クリーニング時）においては、図１（Ａ）に示すように、第１のスクレーパ１１及び第２のスクレーパ１２は、揺動することなく常時、第１のファーブラシ８及び第２のファーブラシ９に先端部が接触した位置を保つ。また、第１のファーブラシ８及び第２のファーブラシ９は、矢印で示すように互いに同方向の反時計方向（ＣＣＷ）に回転し、バイアス電圧が印加されることにより、転写装置５で用紙への転写を完了した後に該ブラシ周辺に残るトナーを吸着しつつ感光体ドラム１表面からの残留トナーの掻き落としによるクリーニング機能を果たす。このように従来のものに比し、第２のファーブラシ９を設置していることにより、通常状態でのクリーニング効果をより上げることが可能である。

このときのシステムコントローラ２６からの制御としては、ＦＦＴ／レベル比較器２５からの信号が入力されるクリーニングコントローラ２７からモータドライバ２８に対してパルスモータ２１，２２へは駆動停止、パルスモータ１７，１８へは回転駆動の信号が出力される。また、クリーニングコントローラ２７から電位ドライバ３１，３２に対して第１のファーブラシ８及び第２のファーブラシ９へバイアス電圧印加の信号が出力される。これにより、第１のスクレーパ１１及び第２のスクレーパ１２は揺動が止められ、第１のファーブラシ８及び第２のファーブラシ９は共に同方向に回転駆動される。

次に、クリーニングブレード部に鳴き音が発生し、その発生音を検出器２３が検出すると、検出した出力信号がＦＦＴ／レベル比較器２５へ入り、ここで出力信号である音の発生周波数帯の基本波のレベル値が規定レベルを超えているか否かが比較される。そして、レベル値が規定レベルを超えていると、システムコントローラ２６から制御されているクリーニングコントローラ２７がモータドライバ２８に対してパルスモータ２１，２２へは揺動駆動、パルスモータ１８へは逆回転の駆動信号が同時に出力される。パルスモータ１７へはそのまま回転駆動信号が継続される。また、電位ドライバ３２に対してクリーニングコントローラ２７から第２のファーブラシ９へ逆極性のバイアス電圧印加の信号が出力される。これにより、第１のスクレーパ１１及び第２のスクレーパ１２はそれまでの第１のファーブラシ８及び第２のファーブラシ９への接触が解除されて点線位置から実線位置へ揺動して開き、先端部が該ブラシから離れる。

そして、しばらくの後にクリーニングコントローラ２７がモータドライバ２８に対してパルスモータ２１，２２へ駆動信号が出力され、これにより第１のスクレーパ１１及び第２のスクレーパ１２は小刻みな正逆の微振動を繰り返す。この微振動により第１のスクレーパ１１上のトナーはその先端部から下方の第２のスクレーパ１２上に落下し、落下した第２のスクレーパ１２上のトナーはさらにその下方の廃トナーケース１５の底に落下して蓄積されていくことになるが、前記微振動の繰り返しによりトナーはサラサラ感のある状態に分散されるので、トナーは該スクレーパに付着することがない。

一方、第１のファーブラシ８及び第２のファーブラシ９は、第１のファーブラシ８が元のままであるが、第２のファーブラシ９のほうは矢印で示すように逆方向、つまり時計方向（ＣＷ）に回転（逆回転）する。また、第２のファーブラシ９へは逆極性のバイアス電圧が印加されるため、クリーニング時に掻き落とされ廃トナーケース１５の底に蓄積された廃トナーが第２のファーブラシ９によって吸い上げられて感光体ドラム１表面まで移行され、感光体ドラム１表面に供給される。この感光体ドラム１表面に供給された廃トナーが滑剤となりクリーニングブレード６と感光体ドラム１の表面間の摩擦係数が最適化され、鳴き音の発生が解消されることになる。そして、この廃トナーの供給は鳴き音の発生が解消するまで（検出器の出力が規定レベル以下になるまで）継続される。

鳴き音の発生が無くなり、ＦＦＴ／レベル比較器２５で所定レベルと比較されるレベル値が規定レベルを超えなくなると、クリーニングコントローラ２７からモータドライバ２８に対してパルスモータ２１，２２へは駆動停止、パルスモータ１８へは逆回転の駆動停止信号が出力される。また、電位ドライバ３２に対してクリーニングコントローラ２７から第２のファーブラシ９へ元のバイアス電圧印加の信号が出力される。これにより、第１のスクレーパ１１及び第２のスクレーパ１２が振動を停止し、再び第１のファーブラシ８及び第２のファーブラシ９に接触する元の位置に揺動して復帰する。同時に第２のファーブラシ９も逆回転から元の正回転に復帰するとともに、電圧の極性も元に復帰する。

前記のように鳴き音が発生したときに廃トナーが感光体ドラム１に供給され、この供給された廃トナーが滑剤としての機能を果たすことによって感光体ドラム１表面の摩擦係数改善を図ることが可能となるので、従来起きていた廃トナーのすり抜けを防止することができる。そのため、従来すり抜けが原因として起きていた画像劣化をなくすことができる。また、この実施の形態で示したような廃トナーを用いたブレード鳴き音防止機構を用いれば、鳴き音防止のためのトナー補給も十分にできる。

図５は、別の実施の形態を示す。前記実施の形態では廃トナーを用いたブレード鳴き音防止機構を感光体ドラム１に適用したが、この実施の形態では電子写真エンジンの中間転写ベルト（中転ベルト）に適用したものである。図５において、５０は像担持体である中間転写ベルトであり、複数の支持ローラ５１〜５３で支持されている。支持ローラ５３は２次転写ローラ５４のバックアップローラとなっている。５５はベルトテンションローラであり、該ローラの中間転写ベルト５０の走行方向上流側には前記実施の形態と同様なブレード鳴き音防止機構が設置されている。すなわち、５６はクリーニングブレード、５７はブレードホルダ、５８は第１のファーブラシ、５９は第２のファーブラシ、６１は第１のスクレーパ、６２は第２のスクレーパであり、図示省略した駆動制御系を含み、その構成及び機能は前記実施の形態のものと同じようになっている。６５は廃トナーケース、６６は１次転写用の、カラー印刷するための複数の感光体ドラムであり、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色用からなる。

この別の実施の形態において、それぞれ１次転写が完了したトナー像は、２次転写部にて転写ローラ５４によって用紙への転写が行われる。ここでの残留トナーは、その下流に設けられた第２のファーブラシ５９、第１のファーブラシ５８、そしてクリーニングブレード５６へと移行する過程で完全に除去されるが、クリーニングブレード５６と中間転写ベルト５０との接触部で発生するブレード鳴き音防止のために、鳴き音が発生したときに廃トナーが中間転写ベルト５０へ供給される。この場合の廃トナーが供給されるロジックは前記実施の形態と同様であるので、説明の重複を避けるため、省略する。

前記の実施の形態は、好ましい一例を示したにすぎず、この発明は特許請求の範囲に記載した範囲内において、さらに異なる適宜の実施の形態をも含むものである。また、第１のファーブラシ８及び第２のファーブラシ９、第１のスクレーパ１１及び第２のスクレーパ１２の具体的な構成や、駆動制御系の具体的な構成は、必ずしも実施の形態の通りでなくともよく、実施に際しては、適宜好ましい任意の構成に変更、修正することができる。

１ 感光体ドラム（像担持体）
２ 帯電装置
３ 書込み用光源
４ 現像ローラ
５ 転写装置
６ クリーニングブレード
７ ブレードホルダ
８ 第１のファーブラシ
９ 第２のファーブラシ
１１ 第１のスクレーパ
１２ 第２のスクレーパ
１３，１４ 支軸
１５ 廃トナーケース
１７，１８，２１，２２ パルスモータ
２３ 検出器（センサ）
２５ ＦＦＴ／レベル比較器
２６ システムコントローラ
２７ クリーニングコントローラ
２８ モータドライバ
３１，３２ 電位ドライバ
５０ 中間転写ベルト（像担持体）
５６ クリーニングブレード
５８ 第１のファーブラシ
５９ 第２のファーブラシ
６１ 第１のスクレーパ
６２ 第２のスクレーパ

特開２００４−１０９５１３号公報 特許第３１２６６０９号公報 特開２００３−２９５７０７号公報

Claims (9)

1. 像担持体表面の転写後の残留トナーを除去するクリーニングブレードと、バイアス電圧を印加してクリーニングを補助する第１のファーブラシと、を有する画像形成装置において、転写位置からクリーニング位置に至る過程の第１のファーブラシ上流に、第２のファーブラシを設置し、クリーニングブレード部の異常な摩擦状態から発生する振動又は音が規定レベルを超えたとき、第２のファーブラシを第１のファーブラシの回転方向とは逆に回転させるとともに、第２のファーブラシにクリーニング時と逆極性のバイアス電圧を印加することにより除去した廃トナーを像担持体の表面に供給することを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、第２のファーブラシに接離するスクレーパが揺動可能に設けられ、このスクレーパは、第２のファーブラシが逆回転すると、第２のファーブラシから離間するとともに、微少な加振動作をしながら廃トナーの汲み上げ供給機能を行うことを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１に記載の画像形成装置において、第１、第２のファーブラシにそれぞれ接離する第１、第２のスクレーパが揺動可能に設けられ、これら第１、第２のスクレーパは、第２のファーブラシが逆回転すると、第１、第２のファーブラシから離間するとともに、微少な加振動作をしながら廃トナーの汲み上げ供給機能を行うことを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項３に記載の画像形成装置において、第２のスクレーパの加振動作は、第１のスクレーパよりも長く続くようになっていることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置において、第１、第２のファーブラシ、スクレーパ又は第１、第２のスクレーパは、像担持体側が開放された廃トナーケース内に収容されていることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置において、クリーニングブレード部から発生する振動又は音を検出する検出器と、この検出器からの検出信号を受けて発生周波数帯の基本波のレベル値が規定レベルを超えたか否かを比較する比較器と、この比較器により発生周波数帯の基本波のレベル値が規定レベルを超えたとき第２のファーブラシを逆回転するとともに、第２のファーブラシにクリーニング時と逆極性のバイアス電圧を印加するように制御する制御器とを有することを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項６に記載の画像形成装置において、検出器は、クリーニングブレードを支持するブレードホルダに設けた加速度ピックアップ又はマイクであることを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項６又は７に記載の画像形成装置において、比較器は、検出器が検出信号として出力する発生周波数帯の基本波のレベル値をＦＦＴ（高速フーリエ変換）処理することを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項６ないし８のいずれかに記載の画像形成装置において、制御器は、比較器により発生周波数帯の基本波のレベル値が規定レベルを超えたとき第２のスクレーパを第２のファーブラシから離間させるように制御することを特徴とする画像形成装置。

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