JP3213301B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機や、プリン
タ、ファクシミリ等に用いられている電子写真方式を用
いた画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】転写可能のトナー像を形成した像担持体
表面に、紙を主とするシート状の転写材を当接させ、静
電的に該トナー像を転写材に転写したのち、この転写材
を像担持体から分離させる工程をくり返す周知の画像形
成装置においては、転写に寄与せず、転写材分離後も像
担持体表面に残る残留トナーをその都度除去する必要が
ある。

【０００３】このための残留トナー除去手段としては従
来から幾多の手段が提案実施されているが、ウレタンゴ
ムなどの弾性材料からなる板状のクリーニングブレード
の、一つのエッジを像担持体に圧接して残留トナーをか
き落すようなものが、その構成が簡単で小型コンパクト
であり、トナー除去機能もすぐれているので、広範に実
用されていることは周知のとおりである。

【０００４】もっとも、このようなクリーニング手段も
長期の使用によって、エッジ部分に貯ったトナーが落下
せずに固化してブレードを持ち上げてクリーニング機能
の低下を招来したり、このトナーが像担持体に付着融着
をもたらして画質劣化の原因となったり種々な不都合を
生ずることを免かれることはできない。

【０００５】また、感光体表面の付着物を除去する手段
として、スポンジ層の上に弾性ゴムを被覆した弾性ロー
ラ等が知られている。弾性ローラは、特に高湿下で画像
流れの原因となる帯電器のコロナ放電による生成物や紙
粉等の除去に効果的である。しかし、弾性ローラは感光
体表面に強く圧接し、その表面を摺擦しているため感光
体周方向にスジ削れを生じ、コピー画像にスジが生じ、
やはり画像劣化の原因となることがあった。

【０００６】このような不都合を回避するため、クリー
ニングブレードや弾性ローラをその長手方向に適宜のス
トロークで往復動させるように構成したものが提案され
ている。

【０００７】この方法により、クリーニングブレードの
エッジに一種の刺激を与えてトナーが貯留したり、異物
が付着することを防止している。

【０００８】また、弾性ローラの場合には感光体周方向
のスジ削れを防止するのに効果をあげている。例えばク
リーニングブレードを像担持体の長手方向に往復動させ
ているものに特開昭62−105181号公報がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな短時間の往復動の繰り返し摺擦が像担持体表面に長
期間にわたって負荷されるために、像担持体表面性が劣
化し、潜像形成に悪影響を及ぼし、耐久画像品質の低下
を発生させている。

【００１０】さらに、このようなクリーニングブレード
或いは、弾性ローラを往復運動させると、特に運動方向
の反転時に感光体等に振動をあたえることを免れず、ズ
レ等により画質の劣化を招くことがあった。また、特に
レーザ・プリンタやデジタル複写機、デジタルカラー複
写機等のようにレーザー光の微小なスポットで感光体表
面を走査して潜像を形成するような場合にはスポットの
位置がブレて潜像に乱れを生じ画質劣化を招くことが多
々生じた。

【００１１】特に、フルカラー複写機のように感光体へ
各色の現像を数回施し、その都度各色のトナー像を転写
材担持体（以下転写ドラムと呼ぶ）に保持した転写材に
転写する複写機においてはクリーニングブレードや弾性
ローラの往復運動による振動で転写ズレによる画質低下
が生じた。

【００１２】本発明の目的は、像担持体に対してクリー
ニング手段を往復運動させることによる利点を維持しつ
つ、それによる像担持体の振動や像担持体の表面劣化の
発生をできる限り阻止し、さらに、上記のような像担持
体の振動や像担持体の表面劣化の発生を阻止することで
画像ブレのない良好な画像を得、又、耐久画質の向上を
図り、装置の特性を有効に生かせる画像形成装置を提供
することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の目的を達成する
構成は、移動する像担持体面に潜像を形成する潜像形成
手段と、該潜像形成手段によって形成された潜像を現像
する現像手段と、前記像担持体に当接することにより、
像担持体面をクリーニングするクリーニング手段と、該
クリーニング手段を像担持体長手方向に往復動させる往
復動手段と、該往復動手段の作動を制御する制御手段と
を有する画像形成装置において、前記制御手段は、前記
像担持体に潜像が形成される期間、前記クリーニング手
段が単一の方向にのみ摺動するよう前記往復手段を制御
することを特徴とする。

【００１４】この構成によれば、クリーニング手段運動
に起因する振動を防ぐことができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】〈実施の形態１〉図３は本発明を
適用するに適した静電転写プロセスを利用するレーザビ
ームプリンタを示す概略側面図である。

【００１６】紙面に垂直方向にのび、矢印方向に回転す
る像担持体３０１の表面感光層が、一次帯電器３０２に
よって一様に帯電される。この帯電された像担持体３０
１面に、画像情報を電気信号に変換してそれに応じて変
調されたレーザービーム３０３がレーザビームスキャナ
ーより光照射されて静電潜像が形成される。ここで光照
射するためにＬＥＤアレイや液晶シャッタアレイ等を使
用しても良い。

【００１７】この潜像に、現像器３０４によってトナー
が供給されて前記潜像が顕像化されてトナー像となり、
ついで搬送路３０５によって該トナー像とタイミングを
合わせて搬送される転写材Ｐに、転写分離帯電器３０６
の作用によって転写されたのち、転写材は像担持体から
分離され、さらに搬送路３０８に沿って次工程に搬送さ
れるものとする。

【００１８】このようなものにおいて、転写後の位置に
配設されたクリーニング装置３０７内のクリーニングブ
レード３０９は、像担持体３０１に圧接しながらその軸
線方向（紙面に垂直方向）に往復動するようになってい
る。

【００１９】図２はブレードを往復動させる手段の一例
を示すものであって、鎖線で示すクリーニング装置３０
７内のクリーニングブレード３０９は、該装置内におい
て、ばね３１１によって図示左方に偏倚されている軸３
１０に支持されている。

【００２０】該軸３１０の左端はカム３１２に当接して
おり、このカムが制御手段たる制御回路３１４によって
制御されるモータ３１３によって駆動されて前記軸３１
０、したがってブレード３０９を往復動させることにな
る。

【００２１】上記のような装置を図１のシーケンスに示
すように各部を作動させるものとする。

【００２２】同図は連続して２枚の画像形成を実行する
場合を示すもので、ブレードの往復動は、装置の前回転
時、後回転時にのみ行ない、画像形成時にはこれを停止
している。ここで、画像形成時とは潜像形成・現像・転
写の全工程をさしている。

【００２３】実験には、像担持体として８０φのアモル
ファスシリコン感光体を用い、その周速を１８０ｍｍ／
ｓｅｃ、ブレード圧２０ｇｒ／ｃｍ、その往復動のスト
ローク（移動距離）を２ｍｍ、速度３ｍｍ／ｓｅｃとし
て行った。

【００２４】このような作動を行なうことによって、ブ
レードの往復動に基づく解像度の低下、ハーフトーン部
分のピッチむらを防止することができた。

【００２５】図４はクリーニング装置３０７内にクリー
ニングブレード３０９とブレード３０９により感光体３
０１移動方向上流側に配置された弾性ローラ３１０とが
感光体３０１に圧接している。弾性ローラ３１０は矢印
方向に回転すると共に、先の実施の形態で示したブレー
ドと同様にその軸方向に往復運動するように構成してあ
る。弾性ローラ３１０は、特に高湿下で画像流れの原因
となるコロナ放電器によるコロナ生成物や紙粉等の除去
に効果的である。

【００２６】図５に弾性ローラ３１０の往復運動のシー
ケンスを示す。図５は、１枚の画像形成を実行する場合
を示すもので、弾性ローラ３１０の往復動は装置の前回
転時、後回転時のみ行ない、画像形成時（潜像形成、現
像、転写の全工程）には停止している。

【００２７】実験は、感光体として８０φのＡ−Ｓｉ感
光体を用い、その周速を１８０ｍｍ／ｓｅｃとした。弾
性ローラは外径１８φであり、ローラの単位長さあたり
６０ｇ／ｃｍの押圧で感光体に圧接させ、約１６０ｍｍ
／ｓｅｃの周速で回転させた。弾性ローラ往復動は、ス
トローク２ｍｍ、速度０．５ｍｍ／ｓｅｃとした。ロー
ラの構成は芯金６φの上にスポンジ層を形成し表層に硬
度５０°（ＪＩＳＡ）のウレタンゴムを被覆したものを
使用した。

【００２８】このような作動を行なうことにより、ブレ
ードの往復動にもとづく解像度の低下、ハーフトーン部
分のピッチムラ、ブレ等を防止することが出来た。

【００２９】ここで像担持体をクリーニングするのは、
ブレード３０９と弾性ローラ３１０の両方を使用してい
るが、弾性ローラ３１０のみでも使用することはでき
る。

【００３０】但し、図１、５、６、７におけるクリーニ
ングブレードの像担持体上の長手方向におけるブレード
の動作は、非画像形成時と画像形成時で異なり、非画像
形成時ではブレードは往復動しているが、画像形成領域
に入ると、像担持体長手方向におけるブレードの摺動方
向は、単方向に限定され、この領域におけるブレードの
反転動作は行なわれない（各図では、ブレードがストロ
ーク長だけ移動後、停止する部分も単方向領域に含まれ
ている）。 〈実施の形態２〉 図１，図５を参照すると転写終了後にブレード３０９あ
るいは弾性ローラ３１０の往復動を再開しているが、転
写ズレ等が起きず画質に悪影響がなければ現像終了後に
往復動の作動をさせても良いし、現像による像のブレが
なければ潜像形成終了後に往復動の作動をさせることも
可能である。図６は現像工程終了後に作動を開示させて
いる例である。 〈実施の形態３〉 また、図１に示すように、連続コピー時の感光体におけ
る画像形成と次の画像形成との間でブレード３０９を停
止しているが、画質へ影響がないならば例えば図７に示
すように１枚目の現像の終了後から２枚目の潜像形成が
開始するまでブレード９または弾性ローラ３１０の往復
作動を行なわせても良い。

【００３１】次に、転写材は除電器３２０により転写ド
ラム３１８との吸着力を弱められ、分離爪３２１によっ
て転写ドラム３１８から分離され、定着器３１６によっ
てトナー像が加熱される。

【００３２】また、感光体は一色の現像毎にクリーニン
グ３０７のクリーニングブレード３０９によってクリー
ニングされる。転写ドラム３１８は、ブラシ３１５によ
って飛散トナー等がクリーニングされるように構成され
ている。

【００３３】さて、前述のように、フルカラーコピーの
場合、一色毎に現像・転写が繰り返され、４色の重ね合
わせでコピーが完成される。従って、単色機に比べブレ
等による画質低下、さらに転写材への転写ブレ・ズレ等
は極力避けねばならない。

【００３４】この場合も、先に述べた実施の形態のよう
にクリーニングブレード３０９により各色毎に同様なシ
ーケンスにより画質の維持が可能である。勿論、本複写
機において、クリーニングブレード３０９の他に弾性ロ
ーラを有していても同じことである。 〈実施の形態４〉以上示してきたシーケンスの変改が、
前記図２に示すような手段においても、周知の制御手段
の範囲内において、制御回路３１４の信号出力の制御に
よってモータの回転数を変えることによって容易にでき
るものであることは自明であろう。

【００３５】また、以上の実施の形態において弾性ロー
ラ３１０の感光体への押圧力を非画像形成時よりも画像
形成時で弱めても良い。

【００３６】図８は本発明をフルカラー複写機に適用し
た場合の概略図である。感光体３０１の回りに帯電器３
０２及び露光装置３０３を配置し、前記実施の形態と同
様に電子写真プロセスによって感光体に静電潜像が形成
される。該潜像は各々異なる色の現像剤を有した複数の
現像ユニット３０４Ｙ（イエロー），３０４Ｍ（マゼン
タ）、３０４Ｃ（シアン）、３０４Ｂ（ブラック）から
成る現像装置３０４によって現像され感光体３０１上に
て顕画化される。

【００３７】一方、転写紙等の転写紙Ｐは給紙手段３１
７によって転写ドラム３１８に供給される。転写ドラム
に支持された転写材は転写帯電器３１９によって、顕画
化されたトナー像を転写される。この時、第１色めが感
光体に現像され転写材にトナー像が転写され、次に、第
２色めが現像され転写されるという様に、フルカラーコ
ピーの場合、４回（４色分）の現像・転写という工程が
行われる。

【００３８】又、潜像形成がレーザー光で行われるデジ
タル機について説明したが、ランプにより行われるアナ
ログ機でも同様であることは勿論である。

【００３９】以上の実施の形態では像担持体としてアモ
ルファスシリコンを用いているが、アモルファスシリコ
ンは耐久性に優れているため長期間使用可能である。こ
のように、アモルファスシリコンは長期にわたって使用
するためブレードあるいは弾性ローラをレシプロしてク
リーニング性を良好にする本発明に適している。しかし
ながら、それに限らず像担持体としては従来から知られ
ているＺｎＯ，ＣｄＳ，Ｓｅ，ＯＰＣ等の感光体も使用
できるし、感光層をもっていない絶縁ドラムを使っても
良い。

【００４０】また、本実施の形態で像担持体のクリーニ
ング手段としてブレード、ローラを使用しているが、ブ
ラシも適用可能である。

【００４１】以上説明したように、本発明によれば、像
担持体に潜像が形成される期間、クリーニング手段が単
一の方向にのみ摺動するよう往復手段を制御するように
したので、画像形成時の像担持体の振動や表面劣化の促
進をできる限り阻止し、画像ブレがなく、耐久画質の向
上した画像を得ることができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態によるタイミング・シーケ
ンスを示す図

【図２】本発明の実施の形態であるクリーニングブレー
ドの往復動を制御する構成の一例を示す概略図

【図３】本発明を適用したレーザビームプリンタを示す
概略図

【図４】本発明の他の実施の形態で、クリーニング装置
がブレードとローラを有している画像形成装置の概略図

【図５】本発明の実施の形態によるタイミング・シーケ
ンスを示す図

【図６】本発明の実施の形態によるタイミング・シーケ
ンスを示す図

【図７】本発明の実施の形態によるタイミング・シーケ
ンスを示す図

【図８】本発明を適用したフルカラーを示す概略図

【符号の説明】

３０１…像担持体 ３０９…クリーニングブレード ３１０…弾性ロー
ラ ３１４…制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前山 龍一郎 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 江藤 正和 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 校條 健 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−33176（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 21/10 - 21/12 G03G 21/00 370 - 540 G03G 21/14

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動する像担持体面に潜像を形成する潜
   像形成手段と、該潜像形成手段によって形成された潜像
   を現像する現像手段と、前記像担持体に当接することに
   より、像担持体面をクリーニングするクリーニング手段
   と、該クリーニング手段を像担持体長手方向に往復動さ
   せる往復動手段と、該往復動手段の作動を制御する制御
   手段とを有する画像形成装置において、前記 制御手段は、前記像担持体に潜像が形成される期
   間、前記クリーニング手段が単一の方向にのみ摺動する
   よう前記往復手段を制御することを特徴とする画像形成
   装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記制御手段は、前
   記像担持体に潜像が形成されてその潜像が現像される期
   間、前記クリーニング手段が単一の方向にのみ摺動する
   よう前記往復手段を制御することを特徴とする画像形成
   装置。
3. 【請求項３】 請求項１において、前記装置は前記像担
   持体面の現像像を転写材に転写する転写手段を有し、前
   記制御手段は、前記像担持体に潜像が形成されてからそ
   の潜像が現像されて転写されるまでの期間、前記クリー
   ニング手段が単一の方向にのみ摺動するよう前記往復手
   段を制御することを特徴とする画像形成装置。