JP3352441B2 - クリーニング装置、及び画像形成装置 - 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、像担持体表面をク
リーニングするためのブレード部材を備えた複写機、レ
ーザプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】複写機、レーザプリンタ、ファクシミリ
等の画像形成装置においては、一般に、感光ドラム（像
担持体）表面に静電潜像を形成し、この静電潜像にトナ
ーを付着させてトナー像として現像（可視像化）し、さ
らに、このトナー像を紙等の転写材に転写した後、加熱
して定着させる。このような画像形成装置においては、
トナー像転写後の感光ドラム表面には、転写材に転写さ
れなかったトナー（転写残トナー）や紙粉（紙の繊維や
紙成分の一部）などが付着している。これら付着物は、
クリーニング装置によって感光ドラムから除去し回収し
ている。

【０００３】このようなクリーニング装置として、感光
ドラム表面にクリーニングブレード（クリーニング部
材）を当接させることによって、像担持体表面から付着
物を掻き取るものがよく知られている。

【０００４】また、上述のクリーニング装置に補助装置
を設け、クリーニング機能をさらに安定させるクリーニ
ング装置もある。例えば、補助部材として、感光ドラム
の回転方向に沿ってのクリーニングブレードの下流側に
磁気トナーブラシ（トナー供給手段）を配設し、この磁
気トナーブラシによってクリーニングブレードが感光ド
ラム表面から掻き落としたトナーを再度、クリーニング
ブレードに供給するものである。この再供給により、感
光ドラム表面とクリーニングブレードとの間のニップに
常時、ほぼ一定量のトナーが供給され、ニップにおける
両部材の摩擦係数が安定し、クリーニング性能が安定す
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
磁性トナーブラシを有する画像形成装置においては、感
光ドラム表面にトナーの付着（静電的な付着もあわせ
て、この減少を「融着」とする。）を起こしやすい状況
では、融着の解消能力が低いという問題がある。この原
因は、感光ドラム表面の凹凸等の条件により感光ドラム
表面にトナーが付着した場合に、感光ドラム表面とクリ
ーニングブレードとの間のニップで除去されるトナーよ
りも、磁性トナーブラシにより融着部に供給されるトナ
ーの方が多くなり、結果として融着が成長することによ
るものと考えられる。この現象は、特に高温高湿環境で
発生しやすいことが知られており、また、感光ドラムに
対するトナーの付着現象であるから、感光ドラム表面の
状態も大きく影響する。したがって、耐久時間の長い感
光ドラムを、高温高湿環境下で使用する場合に特に融着
現象が発生しやすい。

【０００６】本発明は、上述事情に鑑みてなされたもの
であり、像担持体（上述では感光ドラム）に対するトナ
ーの融着を防止するようにしたクリーニング装置、及び
画像形成装置を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明は、転写工程後に感光体表面から残留トナーを除去す
るクリーニング装置であって、前記感光体表面に当接さ
れて、この感光体表面の残留トナーを掻き取るために弾
性部材で構成したクリーニングブレードと、前記感光体
表面の移動方向にみて前記クリーニングブレードの上流
側に配設され、前記クリーニングブレードにより掻き取
られたトナーを前記感光体表面に付着させることで、前
記クリーニングブレードの当接部にトナーを供給するト
ナー供給手段と、を有し、前記トナー供給手段は、移動
する前記感光体表面を介して前記クリーニングブレード
の当接部にトナーを供給する第１のモードと、移動する
前記感光体表面にトナーを供給しない第２のモードとに
切り替える切り替え手段を、有し、 前記切り替え手段
は、画像形成装置本体のメインスイッチがオンになった
ときに、前記第２のモードが選択可能であり、前記第２
のモードが選択された場合、前記第２のモードが選択さ
れてから所定時間経過後、前記第１のモードを選択す
る、ことを特徴とする。

【０００８】また、本発明は、前記のクリーニング装置
を用いた画像形成装置を提供する。上述の目的を達成す
るための請求項２２に係る本発明は、像担持体（感光
体）と、前記像担持体に当接し前記像担持体をクリーニ
ングするブレード部材（クリーニングブレード）と、前
記像担持体の回転方向についての前記ブレード部材の上
流側でかつ転写部の下流側に配置されたトナー供給手段
であって、前記ブレード部材の当接部まで搬送されるト
ナーを前記像担持体に供給するトナー供給手段と、前記
トナー供給手段のトナー供給量を制御する制御手段と、
を備える画像形成装置において、前記制御手段は、第１
のモードと、前記第１のモードよりもトナー供給量の少
ない第２のモードとを選択する切り替え手段を備え、前
記切り替え手段は、前記ブレード部材が装着されている
画像形成装置本体のメインスイッチがオンになったとき
に、前記第２のモードを選択可能であり、前記第２のモ
ードが選択された場合、前記第２のモードが選択されて
から所定時間経過後、前記第１のモードを選択する、こ
とを特徴とする。

【０００９】〔作用〕上述構成のクリーニング装置によ
ると、感光体表面とクリーニングブレードとの当接部に
トナーを供給する第１のモードと、供給しない第２のモ
ードとを選択することができるので、クリーニングブレ
ードを感光体表面に安定して当接させることと、トナー
の供給過多による融着を防止することとを両立させるこ
とができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面に沿って、本発明の実
施の形態について説明する。

【００１１】〈実施の形態１〉図１に、本発明に係る画
像形成装置の一例を示す。なお、同図は、画像形成装置
（例えば、複写機、レーザプリンタ）の概略構成を模式
的に示す縦断面図である。

【００１２】同図に示す画像形成装置は、像担持体とし
て、ドラム型の電子写真感光体（以下「感光ドラム」と
いう。）１を備えている。感光ドラム１は、アルミニウ
ム製等のドラム基体の表面にＯＰＣ（有機光半導体）等
の感光層を設けて構成されている。感光ドラム１は、ド
ラム駆動モータ（不図示）によって矢印Ｒ１方向に所定
のプロセススピード（例えば、３４０mm／sec ）で回転
駆動される。

【００１３】感光ドラム１表面は、帯電装置２によって
帯電される。同図に示す帯電装置２は、スコロトロンタ
イプのものであり、感光ドラム１表面に対向するように
配置されている。この帯電装置２に帯電バイアス印加電
源（不図示）によって帯電バイアスを印加することによ
り、感光ドラム１表面は、所定の極性、所定の電位に均
一に帯電される。

【００１４】感光ドラム１の回転方向（矢印Ｒ１方向）
についての帯電装置２の下流側には、露光手段３が配設
されている。露光手段３としては、例えば、レーザスキ
ャナが使用される。レーザスキャナは、画像情報に応じ
てオン／オフ制御されたレーザ光Ｌにより、帯電後の感
光ドラム１表面を走査露光することで、レーザ光照射部
分の電荷を除去して静電潜像を形成する。

【００１５】露光手段３のさらに下流側には、現像装置
４が配設されている。現像装置４には、マグネット（磁
界発生手段）を内側に有する現像ローラ４ａが設けられ
ている。現像ローラ４ａは、現像容器４ｂ内に貯蔵され
ているトナー５を摩擦帯電させて表面に薄層担持し、感
光ドラム１表面に対向する現像位置まで搬送する。現像
ローラ４ａには、現像バイアス印加電源（不図示）によ
って現像バイアスが印加され、これにより、現像位置に
搬送されたトナー５は静電潜像に付着されてこれをトナ
ー像として現像する。

【００１６】ここで、トナー５について詳述する。本発
明で使用するトナーは磁性トナー（磁性を有するトナ
ー）であり、スチレン−ブチルメタクリレート−ジメチ
ルアルミノエチルメタクリレート（重量比７：２．５：
０．５）共重合体１００重量部、ＢＥＴ表面積５ｍ^２／
ｇでモース硬度５．５のマグネタイト４０重量部、及び
重量平均分子量１５０００で沸点ｎ−ヘキサン抽出分２
０重量パーセントのポリプロピレン３重量部を混合し、
ロールミルにて１６０℃で溶融混練した。冷却後、ハン
マーミルにて粗粉砕した後、ジェット粉砕機にて微粉砕
した。次いで、風力分級機を用いて分級し、体積平均粒
径がおよそ７．５μｍの黒色微粉体を黒色磁性トナーと
して得た。

【００１７】一方、乾式法で合成されたシリカ微粉体
（比表面積およそ１３０ｍ^２／ｇ）１００重量部を攪拌
しながら側鎖にアミンを有するシリコーンオイル（２５
℃における粘度７０ｃｐｓ、アミン当量８３０）１２重
量部を噴霧し、温度をおよそ２５０℃に保持して６０分
間処理した。生成した処理シリカのトリボ電荷量は＋１
３０μｃ／ｇだった。このシリカの硬度はモース硬度で
６．０であった。

【００１８】磁性トナー１００重量部に、上記の側鎖に
アミンを有するシリコーンオイルで処理したシリカ微粉
体０．４重量部及び０．０５重量部のポリフッ化ビニリ
デン（ＰＶＤＦ）を外添して磁性トナーとした。

【００１９】上述の現像装置４の下流側には転写ガイド
６と転写分離帯電器７が配置されており、転写ガイド６
によって転写分離帯電器７と感光ドラム１との間の転写
部Ｔに紙等の転写材８が給紙される。転写分離帯電器７
は、コロナ放電を利用してトナー像の感光ドラム１から
転写材８への転写、及びトナー像が転写された転写材８
の感光ドラム１からの分離を行うものである。なお、転
写に利用するコロナ放電（転写バイアス）はトナー５と
逆極性のものであり、分離に利用するコロナ放電（分離
バイアス）はトナー５と同極性のものである。これらは
それぞれ転写バイアス印加電源、分離バイアス印加電源
（不図示）によって印加される。

【００２０】また、感光ドラム１の回転方向に沿っての
転写部Ｔの下流側には、本発明に係るクリーニング装置
９が配設されており、このクリーニング装置９は、トナ
ー像転写後に感光ドラム１上に残留するトナー（転写残
トナー）を回収するものである。

【００２１】図２に、クリーニング装置９の詳細を示
す。なお、同図は、クリーニング装置９の構成を示す縦
断面図（感光ドラム１の母線に直交する方向の縦断面
図）である。

【００２２】クリーニング装置９は、クリーニング手段
Ａと、トナー供給手段Ｂとを備えており、後に詳述する
ように、クリーニング手段Ａによって掻き取ったトナー
を画像形成装置本体内の回収ボックス（不図示）に回収
するものであるが、掻き取ったトナーの一部は回収しな
いでトナー供給手段Ｂによって所定のタイミングで潤滑
剤としてクリーニング手段Ａに供給するものである。

【００２３】以下詳述する。

【００２４】クリーニング手段Ａは、板状の弾性部材に
よって形成されたクリーニングブレード９ｂを有してい
る。クリーニングブレード９ｂは、軸９ｋを中心に揺動
する保持器９ｍによって保持されており、この保持器９
ｍがばね（引っ張りばね）９ｃによって矢印Ｒｋ方向に
付勢されるのに伴って、感光ドラム１表面に所定の当接
圧で当接されている。当接部分には、感光ドラム１の母
線に沿って直線状のニップＮが形成される。ニップＮ
は、感光ドラム１の側部（図２においては左側部）に形
成されている。したがって、感光ドラム１表面に付着し
ている転写残トナーは、クリーニングブレード９ｂによ
ってニップＮにて掻き取られ、その自重によって下方に
落下するようになっている。

【００２５】トナー供給手段Ｂは、トナー担持部材とし
てクリーニングローラ９ｅを有している。クリーニング
ローラ９ｅは、感光ドラム１表面の移動方向に沿っての
クリーニングブレード９ｂの上流側で、かつこのクリー
ニングブレード９ｂの下方に配置されている。クリーニ
ングローラ９ｅは、マグネットをローラ状に形成したマ
グネットローラであり、感光ドラム１の矢印Ｒ１方向と
は逆の矢印Ｒｅ方向に回転される（したがって、感光ド
ラム１表面とクリーニングローラ９ｅ表面との移動方向
は両者の最近接部において同じになる。）。クリーニン
グローラ９ｅは、感光ドラム１に接触されないで離間さ
れており、クリーニングローラ９ｅ表面と感光ドラム１
表面との間には、ギャップａ_１（例えば、２mm）が設け
てある。上述の、クリーニングブレード９ｂによって掻
き落とされ、落下したトナーは、クリーニングローラ９
ｅの表面に担持されて矢印Ｒｅ方向に移動される。

【００２６】図２中におけるクリーニングローラ９ｅの
左方には、ドクターローラ９ｆが配置され、このドクタ
ーローラ９ｆのさらに左方には、トナーバッファ部材９
ｇが配置されており、そして、これらの下方には、トナ
ー搬送スクリュー９ｄが配置されている。ドクターロー
ラ９ｆは、非磁性の丸棒で構成されており、クリーニン
グローラ９ｅの回転方向矢印Ｒｅ方向と同じ矢印Ｒｆ方
向に回転する（したがって、クリーニングローラ９ｅ表
面とドクターローラ９ｆ表面の最近接部における移動方
向は反対になる。）。ドクターローラ９ｆは、これ自体
の回転によるトナー搬送能力は低いものであり、また、
トナーバッファ部材９ｇは、ドクターローラ９ｆ側が下
方に傾斜している。したがって、クリーニングローラ９
ｅとドクターローラ９ｆとトナーバッファ部材９ｂとに
よって窪み状のトナー溜まり９ｊが形成される。ドクタ
ーローラ９ｆ表面とクリーニングローラ９ｅ表面との間
には、上述のギャップａ_１（２mm）よりも大きいギャッ
プａ_２（例えば、２．５mm）が設けてある。

【００２７】ドクターローラ９ｆ表面とトナーバッファ
部材９ｇの先端との間には、間隙９ｈが設けられ、ま
た、トナーバッファ部材９ｇの基端側にはスリット９ｉ
が設けられており、上述のトナー溜まり９ｊに溜まった
トナーのうち余剰なものは、これら間隙９ｈ、スリット
９ｉから下方のトナー搬送スクリューに向けて落下する
ようになっている。トナー搬送スクリュー９ｄは、矢印
Ｒｄ方向に回転することにより、トナーを画像形成装置
本体内の廃トナー回収ボックス（不図示）に搬送するも
のである。

【００２８】つづいて、上述構成のクリーニング装置９
の動作について説明する。

【００２９】感光ドラム１上に付着した転写残トナーは
ニップＮにおいてクリーニングブレード９ｂによって掻
き取られ、クリーニングローラ９ｅ上に落下して付着す
る。クリーニングローラ９ｅ上に付着したトナーは、そ
の回転によってドクターローラ９ｆ側へ搬送される。こ
こで、トナーはトナーバッファ部材９ｇによって堰き止
められて一時的に滞留し、その後、間隙９ｈやスリット
９ｉからトナー搬送スクリュー９ｄに向かって落下す
る。こうして落下したトナーは、トナー搬送スクリュー
９ｄの矢印Ｒｄ方向の回転によって廃トナー回収ボック
スに回収される。

【００３０】上述の感光ドラム１は周速３４０mm／sec
で矢印Ｒ１方向に、クリーニングローラ９ｅは後述する
第１のモードでは周速３０mm／sec で矢印Ｒｅ方向に、
また、ドクターローラ９ｆは周速３mm／sec で矢印Ｒｆ
方向に、そして、トナー搬送スクリュー９ｄは適宜な回
転数で矢印Ｒｄ方向に回転する。

【００３１】上述のクリーニングローラ９ｅ及びドクタ
ーローラ９ｆの回転により、クリーニングローラ９ｅの
磁力によってその表面に担持され搬送されるトナーは、
前述のように、クリーニングローラ９ｅ表面とドクター
ローラ９ｆ表面との間のギャップａ_２（２．５mm）によ
って、クリーニングローラ９ｅ表面における層厚が２．
５mmに規制される。この状態でさらにクリーニングロー
ラ９ｅが回転すると、２．５mmに層厚規制されたトナー
は、感光ドラム１表面とのギャップａ_１に搬送され、こ
のギャップａ_１が２mmであることに基づき、感光ドラム
１表面に接触し付着されて、感光ドラム１表面にコート
される。コートされたトナーは、感光ドラム１の回転に
より、感光ドラム１表面に当接されているクリーニング
ブレード９ｂのニップＮに供給され、クリーニングブレ
ード９ｂの一様な滑り性を確保している。この際、上述
のトナー溜まり９ｉは適量のトナーを一時滞留させるこ
とにより、クリーニングローラ９ｅ表面に拘束されるト
ナー量を安定させ、最終的には感光ドラム１の表面に一
様なトナーコートを形成し、ニップＮに供給されるトナ
ー量を安定させて、クリーニングブレード９ｂの一様な
滑り性を確保している。このように、トナー溜まり９ｉ
はトナーコートを安定させ、クリーニングブレード９ｂ
の「めくれ」や「ビビリ」等を防止する重要な役目を果
たしている。

【００３２】上述のクリーニングブレード９ｂの反発弾
性率は、温度に対して図３に示すように変化する特性を
有している。一般に、クリーニングブレード９ｂの反発
弾性率が低いと、クリーニングブレード９ｂ外部からの
衝撃に対する応答性が低く、例えば平滑な平面上に突起
がある場合、その突起に対してクリーニングブレード９
ｂの感光ドラム１への当接部は変形速度が遅く、当接部
は突起に強く衝突して突起を削り取る。したがって、感
光ドラム１表面の細かい凹凸がクリーニングブレード９
ｂによって削り取られ、感光ドラム１の表面層が全体的
に研磨される。

【００３３】一方、クリーニングブレード９ｂの反発弾
性率が高い場合には、クリーニングブレード９ｂが感光
ドラム１表面の突起に当たると、その感光ドラム１への
当接部が素早く変形するために突起への衝撃は弱く、ク
リーニングブレード９ｂの当接部は突起を乗り越える。
また、突起に限らず、感光ドラム１表面に付着したトナ
ーに対してもクリーニングブレード９ｂは同様に作用
し、クリーニングブレード９ｂの付着解消能力は低く、
感光ドラム１表面の凹凸に対するクリーニングブレード
９ｂ自体のダメージは少ない。

【００３４】本実施の形態においては、原則として、感
光ドラム１を回転駆動したときには、クリーニングロー
ラ９ｅは３０mm／sec の速さで回転させて、このクリー
ニングローラ９ｅから感光ドラム１表面を介してクリー
ニングブレード９ｂのニップＮに一定量以上のトナーを
供給する。これを第１のモードとする。

【００３５】しかし、以下のような場合は、画像形成装
置（画像形成装置本体）のメインスイッチ投入後に第２
のモードを選択して、ニップＮにトナーを供給しないよ
うにする。

【００３６】クリーニングブレード９ｂの雰囲気温度
（周囲温度）が低い場合、例えば、まだ機内昇温（画像
形成装置本体内の温度上昇）が起こる前には、クリーニ
ングブレード９ｂは反発弾性率が低い状態で感光ドラム
１に当接されており、この状態で感光ドラム１はドラム
駆動モータ（不図示）によって駆動され、仮に感光ドラ
ム１の表面に融着トナーが存在する場合には、クリーニ
ングブレード９ｂの付着トナーへの衝突によって付着ト
ナーが感光ドラム１から削り取られやすくなる。この、
雰囲気温度が低いときには、第２のモードを選択し、感
光ドラム１を回転させ、一方、クリーニングローラ９ｅ
を停止させる。これにより、クリーニングローラ９ｅか
ら感光ドラム１表面に対するトナーの供給量を停止す
る。

【００３７】クリーニングブレード９ｂの雰囲気温度が
低く、かつ感光ドラム１のみ一定時間回転するタイミン
グとしては、図４に示すように、画像形成装置本体のメ
インスイッチを入れた直後から２分間とする。機内昇温
によりクリーニングブレード９ｂの温度が４５℃付近ま
で上昇するが、画像形成装置の未使用時は基本的に画像
形成装置本体の雰囲気温度とクリーニングブレード９ｂ
の温度は等しい。前者の４５℃付近の場合、クリーニン
グブレード９ｂの反発弾性は、図３から２５％であるこ
とがわかり、後者の場合（雰囲気温度が２０℃と仮定）
は７％である。なお、上述の例については、特にフロー
チャートは示さないが、後述の図５のフローチャートに
おけるＳ２を、「雰囲気温度が所定温度以下」というス
テップに置き換え、さらに、所定温度を適宜に設定すれ
ば、上述の例においても、図５のフローチャートをその
まま流用することができる。

【００３８】また、このような第２のモードから第１の
モードへ移行するにシーケンスを稼働させる条件として
は、画像形成装置本体使用環境の大気中水分量が１５ｇ
／kg（Ａｉｒ）以上の場合がある。いわゆる高温高湿環
境下において融着現象が発生し易くなるからである。ト
ナーが吸湿すると感光ドラム１との親和性が高まり、ま
た、感光ドラム１表面自体もまた反応しやすくなること
による。

【００３９】この場合、図５のフローチャートに示すよ
うに、メインスイッチをＯＮし（Ｓ１）、大気中水分量
が１５ｇ／kg（Ａｉｒ）以上（Ｓ２）のときは、２分
間、第２のモードを選択して、ニップＮにトナーを供給
しないようにする。その後、第１のモードを選択し（Ｓ
４）、スタンバイ状態（Ｓ５）となる。なお、大気中水
分量が１５ｇ／kg（Ａｉｒ）未満の場合には、Ｓ２から
Ｓ６に移って第１のモードを選択する。つまり、第２の
モードを選択しないようにしている。図６に、第２のモ
ードを選択しない場合のタイムチャートを示す。

【００４０】〈実施の形態２〉本実施の形態において
は、図５に示すように、ドクターローラ９ｆを、クリー
ニングローラ９ｅに対して移動可能に構成し、クリーニ
ングローラ９ｅとドクターローラ９ｆとのギャップａ_２
を変化させることで、第１のモードと第２のモードとを
実現するようにしている。

【００４１】図５に示すように、例えば、その日の朝に
初めてメインスイッチを入れたとき（朝一空回転時）に
ドクターローラ９ｆをクリーニングローラ９ｅ方向に移
動させ、クリーニングローラ９ｅ上の磁性トナーのコー
ト層の層厚を減少させ、感光ドラム１に対してトナーの
付着がない状態をつくる。このような状態を作り出すこ
とでも、本発明を達成することができる。

【００４２】画像形成装置のメイン駆動モータ（不図
示）により、感光ドラム１の駆動とクリーニングローラ
９ｅの駆動が行われている場合においては、実施の形態
１は、成り立たない。

【００４３】そこで、感光ドラム１とクリーニングロー
ラ９ｅの双方が回転しているにもかかわらず、感光ドラ
ム１上にトナーの再コートがなされないようにするため
には、クリーニングローラ９ｅ上のトナーが感光ドラム
１表面に接触しなければよい。接触により、再コートが
達成されているからである。

【００４４】本実施の形態に使用したクリーニングロー
ラ９ｅ周りの構成は、通常の画像形成装置使用時等には
クリーニングローラ９ｅの周囲と感光ドラム１表面との
ギャップａ_１が２．０mmであるのに対して、ドクターロ
ーラ９ｆ表面とクリーニングローラ９ｅ表面とのギャッ
プａ_２が２．５mmであり、ギャップａ_２で形成されたク
リーニングローラ９ｅ上のトナーの層が感光ドラム１に
対して０．５mmの侵入量を有することとなっていた。

【００４５】これに対して、感光ドラム１へのトナーの
コートを防止する場合には、ドクターローラ９ｆの位置
をソレノイド磁石（図６参照）等を使用してクリーニン
グローラ９ｅ方向へ１．０mm移動させることでギャップ
ａ_２を２．５mmから１．５mmと、ギャップａ_１の２．０
mmよりも小さくして、クリーニングローラ９ｅ上のトナ
ーの層が感光ドラム１表面と接触しないようにすること
ができる。

【００４６】なお、本実施の形態は再コートをしないこ
ととする構成を作り出すためのものであり、再コートを
しないタイミングとしては、実施の形態１と同様とす
る。本実施の形態２においても、実施の形態１と同様の
効果を上げることができる。

【００４７】〈実施の形態３〉画像形成装置本体のメイ
ンスイッチを入れた直後、一定時間に現像装置４の現像
ローラ４ａを回転せしめ、トナーの帯電量を上昇させる
ということがよく行われている。これは、現像ローラ４
ａ上のトナーの帯電量をあらかじめ上昇させることで、
その日の朝の最初（以下「朝一」という。）の画像形成
から良好な画像形成を達成することを目的とする。

【００４８】しかし、本発明において現像装置４の現像
ローラ４ａを回転させることは、結果として感光ドラム
１上にトナーを供給することとなる。現像装置４の現像
ローラ４ａ上のトナーが帯電し、感光ドラム１に対して
静電吸着することとなるからである。

【００４９】本実施の形態においては、一定時間、感光
ドラム１にトナーのコートがない状態でクリーニングブ
レード９ｂと当接させることが目的であることから、こ
の間に感光ドラム１上に微少とはいえトナーの付着があ
ることは本発明が狙う効果を低減することとなる。

【００５０】そこで、本実施の形態においては、前述の
実施の形態１、２においてさらに、朝一の画像形成を良
好なものとしつつ、かつ本発明の効果を維持せしめるも
のである。前述の実施の形態１、２において朝一空回転
時に現像装置４の現像ローラ４ａの回転を同期させ、そ
の上で画像形成時の現像方向と逆のバイアスを印加す
る。これにより、感光ドラム１上に現像装置４によるト
ナーの供給はない状態で、かつ朝一から良好な画像を形
成することが可能となる。

【００５１】具体的には、現像に関して本実施の形態に
おいては、使用したトナーはポジ帯電の磁性トナーであ
り、そのため現像ローラ４ａ内にマグネットローラを有
し、トナーの搬送には磁気力も用いており、現像時も電
気的及び磁気的な力で現像を行っているものであるが、
ここでは詳述しない。

【００５２】上述の構成にて通常の画像形成時には、帯
電装置２による帯電後の感光ドラム１表面の電位が約４
００Ｖとなるように帯電条件を設定し、べた露光後の電
位は５０Ｖとなるように露光量を調整し、現像装置４に
おける現像バイアスのＡＣ成分は１．０ｋＶ_ＰＰ、周波
数２．７ｋHz、Ｄｕｔｙ４０％の矩形波し、直流成分の
電圧は２８０Ｖとしている。これに対して、画像形成装
置本体のメインスイッチを入れた直後の一定時間に現像
装置４の現像ローラ４ａが回転する間においては、現像
バイアスのＡＣ成分は発生させず、直流成分の電圧は−
１００Ｖとする。また、帯電装置２による帯電は行わ
ず、感光ドラム１へはクリーニング装置９の下流側に設
置されている前露光装置１０（図１参照）により表面電
位は５０Ｖ以下にされている。

【００５３】よって、感光ドラム１表面の電位が現像装
置４の現像ローラ４ａに比して１５０Ｖ高く、トナーが
有する電荷によりトナーは、現像装置４の現像ローラ４
ａに引き寄せられることとなり、感光ドラム１へのトナ
ー付着は防止される。これは、現像装置４の現像ローラ
４ａが回転することにより発生する遠心力に対して磁場
・電場による吸引力が勝っていることから達成できるも
のである。なお、本実施の形態で使用した現像装置４の
現像ローラ４ａの表面の磁束密度は１０００ガウスであ
る。

【００５４】〈実施の形態４〉前述の実施の形態におい
ては、画像形成装置本体のメインスイッチＯＮ時に必ず
２分間、感光ドラム１のみ回転が行われることとしてい
た。

【００５５】しかし、わずかの間のみメインスイッチを
ＯＦＦしていただけ、又は、故障等により一時的に電力
の供給を中断していた場合等において、再度メインスイ
ッチを入れる度に感光ドラム１を２分間回転させること
は、非効率的である。先に感光ドラム１のみの回転が行
われてから、あまり多く画像形成されていない場合に
は、本発明により除去しようとするトナーの付着現象が
発生すらしていないし、機内温度が下がっていないた
め、クリーニングブレード９ｂのトナーの付着除去能力
も低いので、いわば無駄に感光ドラム１の回転が行われ
ていることとなる。

【００５６】そこで、機内温度と深く関わる定着装置
（不図示）の温度を検知してメインスイッチＯＮ時に定
着装置の温度が一定以下の場合にのみ「感光ドラムのみ
の回転」を一定時間行うこととする。

【００５７】具体的には画像形成時の温調温度が２００
℃である定着装置の温度が１００℃以下である場合には
「感光ドラム１のみの回転」を２分間行うこととする。
なお、定着装置には、温調のためにサーミスタが設けら
れており、これにより定着温度を検知することが可能で
ある。また、本実施の形態で使用した画像形成装置が有
する定着装置は、その装置の熱容量の関係から、２０℃
雰囲気環境下において２００℃から１００℃まで温度が
下がるのに約１時間かかる。

【００５８】これらをもって、必要に応じて「感光ドラ
ム１のみの回転」を行うこととする。なお、本実施の形
態の記載は「感光ドラム１のみの回転」と記載し、実施
の形態１の構成を基礎としている。しかし、実施の形態
２に記載しているクリーニングローラ９ｅ上のトナーの
層厚を薄くした状態での駆動にも応用することができる
のはもちろんである。

【００５９】〈実施の形態５〉前述の実施の形態１で
は、第１のモードとして、原則として感光ドラム１を１
回転駆動したときは、クリーニングローラ９ｅを３０mm
／sec の周速で回転させ、このクリーニングローラ９ｅ
から感光ドラム１表面を介して、クリーニングブレード
９ｂのニップＮに所定量のトナーを供給しており、これ
を第１のモードと称していた。

【００６０】本実施の形態４においては、この実施の形
態１で行った「トナーの供給を止める」のではなく、
「トナーの供給量を減じる」状態を第２のモードとして
いる。すなわち、実施の形態１では、雰囲気温度が低い
場合に行う第２のモードにおいて、ここでは次のように
行うことでトナーの供給量を減じた。

【００６１】具体的には、実施の形態１の装置構成にお
いて、まず、画像形成装置本体のメインスイッチの投入
後に第２のモードを選択するが、このときクリーニング
ローラ９ｅを駆動して、周速を３mm／sec で矢印Ｒｅ方
向に回転させる。この低速回転により上記ニップＮへの
トナー供給量は、通常の供給量の約１０％に減じること
が可能となった。

【００６２】〈実施の形態６〉前述の実施の形態４にお
いては、第２のモードが選択されているときには、クリ
ーニングローラ９ｅの回転を減速することとしている。
しかし、画像形成装置の構成上、クリーニングローラ９
ｅの回転速度を複数有することが難しい場合も想定でき
る。この場合には、感光ドラム１の回転とクリーニング
ローラ９ｅの回転駆動が別駆動源作動可能に構成して、
第２のモードが選択された場合に、感光ドラム１のみが
回転することとする。このことにより、前述の実施の形
態１と同様の効果が得られる。感光ドラム１へのトナー
供給量は、極端に減少する一方、感光ドラム１に、クリ
ーニングローラ９ｅ上にコートされているトナーが一定
のニップをもって当接しているので、そのニップ形状に
寄与しているトナーが感光ドラム１のみの回転により、
徐々に、クリーニングブレード９ｂと感光ドラム１との
ニップＮに搬送されることとなるからである。これによ
りニップＮへのトナーの供給量は、通常の供給量の約
０．５％に減じることができた。

【００６３】なお、上記実施の形態において、装置内の
温度や湿度の検知は、従来の装置でも適用されている温
度検知センサや湿度検知センサを利用するものである。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
感光体表面とクリーニング手段の弾性部材とのニップ
に、トナーを供給する第１のモードとトナーを供給しな
い第２のモードとを切り替えることにより、クリーニン
グブレードを感光体に安定して当接させてクリーニング
性能を安定させることができる一方、トナーの供給過多
による融着を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像形成装置の概略構成を示す縦断面図。

【図２】実施の形態１のクリーニング装置の構成を示す
縦断面図。

【図３】温度とクリーニングブレードの反発弾性率との
関係を示す図。

【図４】実施の形態１におけるクリーニングローラの動
作タイミングを示す図。

【図５】実施の形態２のクリーニング装置の構成を示す
縦断面図。

【図６】実施の形態２における、ドクターローラ変更用
ソレノイドの動作タイミングを示す図。

【図７】実施の形態１の、クリーニング装置の動作を示
すフローチャート。

【図８】実施の形態１における第２のモードを選択しな
い場合のクリーニングローラの動作タイミングを示す
図。

【符号の説明】

１ 感光体（感光ドラム） ２ 帯電装置 ３ 露光手段 ４ 現像装置 ４ａ 現像ローラ ５ トナー ７ 転写装置（転写分離帯電器） ８ 他部材（転写材） ９ クリーニング装置 ９ｂ クリーニングブレード（ブレード部材） ９ｅ トナー担持部材（クリーニングローラ） ９ｆ ドクターローラ Ａ クリーニング手段 Ｂ トナー供給手段 Ｎ ニップ ａ１ トナー担持部材と像担持体とのギャップ ａ２ トナー担持部材とドクターローラとのギ
ャップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 21/00

Claims (24)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 転写工程後に感光体表面から残留トナー
   を除去するクリーニング装置において、 前記感光体表面に当接されて、この感光体表面の残留ト
   ナーを掻き取るために弾性部材で構成したクリーニング
   ブレードと、 前記感光体表面の移動方向にみて前記クリーニングブレ
   ードの上流側に配設され、前記クリーニングブレードに
   より掻き取られたトナーを前記感光体表面に付着させる
   ことで、前記クリーニングブレードの当接部にトナーを
   供給するトナー供給手段と、を有し、 前記トナー供給手段は、移動する前記感光体表面を介し
   て前記クリーニングブレードの当接部にトナーを供給す
   る第１のモードと、移動する前記感光体表面にトナーを
   供給しない第２のモードとに切り替える切り替え手段
   を、有し、 前記切り替え手段は、 画像形成装置本体のメインスイッ
   チがオンになったときに、前記第２のモードが選択可能
   であり、前記第２のモードが選択された場合、前記第２
   のモードが選択されてから所定時間経過後、前記第１の
   モードを選択する、 ことを特徴とするクリーニング装置。
2. 【請求項２】 前記トナー供給手段は、表面にトナーを
   担持するとともにこのトナーを前記感光体表面に接触さ
   せて付着させるトナー担持部材で構成する、ことを特徴
   とする請求項１に記載のクリーニング装置。
3. 【請求項３】 前記トナー担持部材に担持されるトナー
   は磁性を有するトナーであり、前記トナー担持部材は、
   磁性を有するトナーを磁力によって表面に担持する回転
   体である、ことを特徴とする請求項２に記載のクリーニ
   ング装置。
4. 【請求項４】 前記切り替え手段は、前記トナー担持部
   材の回転を駆動するか駆動しないかを切り替える手段で
   ある、ことを特徴とする請求項２に記載のクリーニング
   装置。
5. 【請求項５】 前記切り替え手段は、前記トナー担持部
   材上に担持されるトナーの層厚を、前記トナー担持部材
   と前記感光体とのギャップよりも厚くしたり薄くしたり
   するトナー層厚変更手段を有する、 ことを特徴とする請求項２に記載のクリーニング装置。
6. 【請求項６】 前記第２のモードは、使用環境雰囲気中
   の水分量が所定量よりも多いときに選択される、 ことを特徴とする請求項１に記載のクリーニング装置。
7. 【請求項７】 前記第２のモードは、前記クリーニング
   装置が装着されている画像形成装置の使用終了後におけ
   る使用していない時間が、ある一定以上の時間であると
   きに選択される、 ことを特徴とする請求項１に記載のクリーニング装置。
8. 【請求項８】 前記画像形成装置を使用していない時間
   は、定着装置の温度を検知することで判断する、 ことを特徴とする請求項７に記載のクリーニング装置。
9. 【請求項９】 前記感光体の駆動時で、かつ前記第２の
   モードが選択された場合において、前記感光体に形成し
   た潜像を現像する現像装置の現像バイアスに、現像時と
   は反対極性の現像バイアス電圧を印加する、 ことを特徴とする請求項１に記載のクリーニング装置。
10. 【請求項１０】 感光体に転写後に残留するトナーをク
    リーニング手段で除去する画像形成装置であって、 無端移動する感光体と、 前記感光体表面を均一に帯電する帯電手段と、 静電潜像を形成するために、帯電後の前記感光体表面を
    露光する露光手段と、 前記静電潜像にトナーを付着させて現像する現像手段
    と、 前記感光体上のトナー像を他部材に転写する転写手段
    と、 転写後の前記感光体表面に残ったトナーを除去するた
    め、前記感光体表面に当接された弾性部材で構成したク
    リーニングブレードと、前記感光体表面の移動方向にみ
    て前記クリーニングブレードの上流側に配設され、前記
    クリーニングブレードにより掻き取られたトナーを前記
    感光体表面に付着させて前記クリーニングブレードの当
    接部にトナーを供給するためのトナー供給手段と、前記
    トナー供給手段により移動中の前記感光体表面を介し、
    前記クリーニングブレードの当接部にトナーを供給する
    第１のモードと、前記トナー供給手段により移動中の前
    記感光体表面にトナーを供給しない第２のモードとに切
    り替える切り替え手段とを有するクリーニング手段と、
    を備え、前記切り替え手段は、 画像形成装置本体のメインスイッ
    チがオンになったときに、前記第２のモードが選択可能
    であり、前記第２のモードが選択された場合、前記第２
    のモードが選択されてから所定時間経過後、前記第１の
    モードを選択する、 ことを特徴とする画像形成装置。
11. 【請求項１１】 前記第２のモードを設定するために、
    環境雰囲気中の水分量を測定する手段を備える、 ことを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 【請求項１２】 前記第２のモードを設定するために、
    定着手段の温度を検知する手段を備える、 ことを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
13. 【請求項１３】 転写工程後に感光体表面から残留トナ
    ーを除去するクリーニング装置において、 前記感光体表面に当接されて、この感光体表面の残留ト
    ナーを掻き取るために弾性部材で構成したクリーニング
    ブレードと、 前記感光体表面の移動方向にみて前記クリーニングブレ
    ードの上流側に配設され、前記クリーニングブレードに
    より掻き取られたトナーを前記感光体表面に付着させる
    ことで、前記クリーニングブレードの当接部にトナーを
    供給するトナー供給手段と、を有し、 前記トナー供給手段は、移動する前記感光体表面を介し
    て前記クリーニングブレードの当接部にトナーを供給す
    る第１のモードと、移動する前記感光体表面に供給する
    トナー量を減じる第２のモードとに切り替える切り替え
    手段を、有し、 前記切り替え手段は、 画像形成装置本体のメインスイッ
    チがオンになったときに、前記第２のモードが選択可能
    であり、前記第２のモードが選択された場合、前記第２
    のモードが選択されてから所定時間経過後、前記第１の
    モードを選択する、 ことを特徴とするクリーニング装置。
14. 【請求項１４】 前記トナー供給手段は、表面にトナー
    を担持するとともにこのトナーを前記感光体表面に接触
    させて付着させるトナー担持部材で構成する、 ことを特徴とする請求項１３に記載のクリーニング装
    置。
15. 【請求項１５】 前記トナー担持部材に担持されるトナ
    ーは磁性を有するトナーであり、前記トナー担持部材
    は、磁性を有するトナーを磁力によって表面に担持する
    回転体である、 ことを特徴とする請求項１４に記載のクリーニング装
    置。
16. 【請求項１６】 前記切り替え手段は、前記トナー担持
    部材の回転速度を第１のモードよりも減じるか、又は駆
    動させないかを切り替える手段である、 ことを特徴とする請求項１４に記載のクリーニング装
    置。
17. 【請求項１７】 前記切り替え手段は、前記トナー担持
    部材上に担持されるトナーの層厚を、前記トナー担持部
    材と前記感光体とのギャップよりも厚くしたり薄くした
    りするトナー層厚変更手段を有する、 ことを特徴とする請求項１４に記載のクリーニング装
    置。
18. 【請求項１８】 前記第２のモードは、使用環境雰囲気
    中の水分量が所定量よりも多いときに選択される、 ことを特徴とする請求項１３に記載のクリーニング装
    置。
19. 【請求項１９】 前記第２のモードは、前記クリーニン
    グ装置が装着されている画像形成装置の使用終了後にお
    ける使用していない時間が、ある一定以上の時間である
    ときに選択される、 ことを特徴とする請求項１３に記載のクリーニング装
    置。
20. 【請求項２０】 前記画像形成装置を使用していない時
    間は、定着装置の温度を検知することで判断する、 ことを特徴とする請求項１９に記載のクリーニング装
    置。
21. 【請求項２１】 前記感光体の駆動時で、かつ前記第２
    のモードが選択された場合において、前記感光体に形成
    した潜像を現像する現像装置の現像バイアスに、現像時
    とは反対極性の現像バイアス電圧を印加する、 ことを特徴とする請求項１３に記載のクリーニング装
    置。
22. 【請求項２２】 感光体に転写後に残留するトナーをク
    リーニング手段で除去する画像形成装置であって、 無端移動する感光体と、 前記感光体表面を均一に帯電する帯電手段と、 静電潜像を形成するために、帯電後の前記感光体表面を
    露光する露光手段と、 前記静電潜像にトナーを付着させて現像する現像手段
    と、 前記感光体上のトナー像を他部材に転写する転写手段
    と、 転写後の前記感光体表面に残ったトナーを除去するた
    め、前記感光体表面に当接された弾性部材で構成したク
    リーニングブレードと、前記感光体表面の移動方向にみ
    て前記クリーニングブレードの上流側に配設され、前記
    クリーニングブレードにより掻き取られたトナーを前記
    感光体表面に付着させて前記クリーニングブレードの当
    接部にトナーを供給するためのトナー供給手段と、前記
    トナー供給手段により移動中の前記感光体表面を介し、
    前記クリーニングブレードの当接部にトナーを供給する
    第１のモードと、前記トナー供給手段による移動中の前
    記感光体表面へのトナー供給量を減じる第２のモードと
    に切り替える切り替え手段とを有するクリーニング手段
    と、を備え、前記切り替え手段は、 画像形成装置本体のメインスイッ
    チがオンになったときに、前記第２のモードが選択可能
    であり、前記第２のモードが選択された場合、前記第２
    のモードが選択されてから所定時間経過後、前記第１の
    モードを選択する、 ことを特徴とする画像形成装置。
23. 【請求項２３】 前記第２のモードを設定するために、
    環境雰囲気中の水分量を測定する手段を備える、 ことを特徴とする請求項２２に記載の画像形成装置。
24. 【請求項２４】 前記第２のモードを設定するために、
    定着手段の温度を検知する手段を備える、 ことを特徴とする請求項２２に記載の画像形成装置。