JP4327151B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真により画像形成を行う複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に適用され、特に、非磁性１現像装置を搭載した画像形成装置において、トナー層規制ブレードに固着したトナーの除去に有効な画像形成装置に関する。

一般に、非磁性１成分現像方法は、トナーが磁性・非磁性を問わず、現像剤担持体上に帯電した１成分トナーの薄層を形成し、現像ローラの回転に伴って、この薄層を潜像の形成された感光体ドラムと対向する現像位置へ搬送することにより感光体ドラムの潜像を顕像化（現像）するものである。この場合、現像ローラ上に均一な帯電で均一な層厚のトナー薄層をいかに安定して形成するかが良好な画像を得るためには重要である。

一般的に、この現像ローラ上のトナー層の帯電及び薄層形成は、所定圧力で現像ローラに押圧されたトナー層規制ブレードにより行なわれる。このトナー層の帯電・薄層形成は、長期の使用によってトナー層規制ブレードヘのトナー固着が生じ、良好なトナー層が形成できず、画像劣化を招く場合がある。すなわち、トナー層規制ブレードは、現像ローラに所定圧力で当接し続けることになり、摩擦熱やその圧力、若しくは装置内温度等の環境要因等によって、トナー層規制ブレードの現像ローラと接触する接触部位やその周辺部において、トナーがブレード表面に付着（固着）してしまう。

この固着物は、初めのころは、表面に薄い膜を張ったようなわずかなものであり、画像形成上も特に問題とはならないレベルであるが、使用を重ねるに従って成長してゆき、やがて画像に悪影響を及ぼすことになる。

すなわち、固着物は、トナー層規制ブレードによるトナーの帯電性を悪化させたり、また、現像ローラとの間のトナーの流入口を塞いでしまったり、あるいは現像ローラとの接触表面に機械的な凹凸を形成することとなり、全体的あるいは局所的なトナー層厚の低下や局所的なすり抜け（層厚増加）を招き、均一なトナー層の形成ができなくなってしまう。その結果、画像上で濃度の低下や、部分的な白筋、あるいは部分的な黒筋（モノクロの場合）等が発生してしまう。

そこで、この問題点を解決するために、トナー層規制ブレードのトナー固着物をクリーニングする現像装置が提案されている（例えば、特許文献１，２等参照）。

この特許文献１の現像装置は、感光体ドラムに対峙して静電潜像を１成分現像剤にて現像する現像装置において、非現像時に現像ローラを現像時とは逆方向に所定角度だけ回転させるように構成されている。ここで、所定角度とは、第１トナー層規制ブレードと第２トナー層規制ブレードとの間の角度であり、この角度は第１図より約１５０度となっている。

また、特許文献２の現像装置は、プリンタ装置の電源オン時に、現像ローラを現像時とは逆方向に１分間連続転させ、その後停止して、現像を開始するようになっている。

このように、現像ローラを現像時とは逆方向に回転させることによって、トナー層規制ブレードに固着したトナーを除去するものはすでに提案されている。
特開昭６１−２４３４７３号公報 特開平４−２８１４７８号公報

しかし、上記特許文献１の現像装置では、逆回転させる角度が１５０度もあるため、現像ローラの逆回転による現像槽からのトナーの流出が問題となる。そのため、現像ローラと現像槽との隙間からのトナー流出を防止するために、上記特許文献１では、現像領域の下流側に第２トナー層規制ブレードが設けられている。すなわち、この第２トナー層規制ブレードは、現像ローラの逆回転によるトナー流出を防止するためだけに設けられている。また、上記特許文献１では、現像ローラの逆回転時に感光体ドラムも逆回転させるのか否かについては全く記載されていない。従って、感光体ドラムが停止状態で現像ローラだけを逆回転させた場合には、その接触面に無用な摩擦が生じるといった問題が発生する。

また、上記特許文献２の現像装置では、現像ローラの逆回転駆動が１分間も続けられるため、上記特許文献１以上に現像ローラの逆回転による現像槽からのトナーの流出が問題となる。しかし、特許文献２の現像装置では、これについての対策は全く行われていない。また、現像ローラの逆回転時に感光体ドラムの駆動用モータもオンするため、現像ローラと感光体ドラムとが接触した状態で逆回転することとなり、両接触面に無用な摩擦が発生するといった問題もあった。

本発明はかかる問題点を解決すべく創案されたもので、その目的は、現像ローラの逆回転によるトナー流出問題や、両接触面の摩擦発生問題を解決して、トナー層規制ブレードに固着したトナーを確実に除去することのできる画像形成装置を提供することにある。

本発明の画像形成装置は、感光体と接触する現像剤担持体の表面のトナー層の厚みを規制するトナー層規制ブレードを有する１成分現像装置を搭載した画像形成装置において、現像剤担持体の稼働終了後(例えば、１ジョブ終了後）の非現像時に前記現像剤担持体を現像時とは逆方向に若干回転させることを特徴とする。

ここで、現像剤担持体の逆回転を現像剤担持体の稼働終了後に行うのは、稼働終了時点でトナー層規制ブレードにトナーが圧縮されており、またその付近の温度が高いため、トナー融着が発生しやすい状況にあるからである。従って、融着したトナーが完全に固化する前に現像剤担持体の若干の逆回転を行うことで、トナー層規制ブレードに圧縮状態で付着しているトナーを確実に除去することが可能となる。

この場合、前記逆回転時の現像バイアス電圧は画像形成時とは逆の０Ｖから＋３００Ｖ印加するのがよい。現像バイアスを０Ｖから＋３００Ｖ印加することで、逆回転時に感光体表面にトナーが付着することを防止することができる。

また、前記現像剤担持体を逆回転させるときに前記感光体も同時に逆回転させるように構成してもよい。現像剤担持体と感光体とはギアトレインで繋がっているため、一つのモータ駆動による制御で現像剤担持体及び感光体の正回転及び逆回転の制御を簡単に行うことができる。これにより、現像剤担持体の逆回転による現像剤担持体と感光体との接触面（現像領域）に無用な摩擦が発生することもなく、逆回転による現像剤担持体や感光体の磨耗等も発生しない。

ここで、前記現像剤担持体表面の逆回転時の移動距離を２〜６ｍｍ程度とする。このように、稼働終了時に現像剤担持体を若干逆回転させるだけで、トナー層規制ブレードに付着または固着したトナーを容易かつ確実に除去することが可能である。

なお、本発明に係わる現像装置では、トナー層規制ブレードは、現像剤担持体の回転方向上流側に設けられた第１トナー層規制ブレードと、回転方向下流側に設けられた第２トナー層規制ブレードの２枚設けられていてもよい。トナー融着はどちらのトナー層規制ブレードでも発生するため、同時にトナー融着を防止することができる。

また、前記現像剤担持体を収納する現像槽の開口部近傍に、先端が前記感光体の表面に接触するようにトナー飛散防止シートを設けた構成とする。トナー飛散防止シートを設けることで、逆回転による現像槽外部へのトナーの流出や飛散等を防止することができる。また、光学部品は感光体の近傍、かつ現像槽の近傍に配置されているが、このようなトナー飛散防止シートを設けることで、光学部品がトナー飛散で汚染されるのを防止することができる。

この場合、前記現像剤担持体表面の逆回転時の移動距離は、現像停止時の位置から、感光体と接触する前記トナー飛散防止シートが前記感光体と非接触状態となる直前までの範囲内とする。このような範囲内とすることで、現像剤担持体を逆回転させたときでも、トナー飛散防止シートは感光体との接触状態を常に維持することができるので、現像槽外部へのトナーの流出や飛散等を確実に防止することができる。

また、前記トナー飛散防止シートが弾性体によって形成されるとともに、その先端が前記感光体の表面に圧接されるように湾曲状に配置された状態において、前記現像剤担持体表面の逆回転時の移動距離は、逆回転によって前記トナー飛散防止シートの湾曲方向が変化しても、前記トナー飛散防止シートの先端と前記感光体表面との圧接線がずれない範囲内とする。このような範囲内とすることで、現像剤担持体を逆回転させたときでも、トナー飛散防止シートは感光体との接触状態を常に維持することができるので、現像槽外部へのトナーの流出や飛散等を防止することができる。

また、前記トナー飛散防止シートが弾性体によって形成されるとともに、その先端が前記感光体の表面に圧接されるように湾曲状に配置された状態において、前記現像槽の固定端と前記感光体の回転中心とを結ぶ直線と前記感光体表面との交線を基準線とするとき、前記現像剤担持体表面の逆回転時の移動距離は、前記トナー飛散防止シートの先端が前記基準線を越えない範囲内としてもよい。このような範囲内とすると、トナー飛散防止シートは現像剤担持体を逆回転させても湾曲方向が変化することがない。湾曲方向が変化するとき、トナー飛散防止シートは自身の弾性力によって先端部が跳ねる可能性があり、跳ねたときには現像槽内部のトナーがトナー飛散防止シートの跳ねる勢いで外部に流出または飛散等する可能性があるが、本発明によればトナー飛散防止シートの湾曲方向が変化することはないので、このような問題は発生しない。つまり、現像槽外部へのトナーの流出や飛散等を確実に防止することができる。

本発明の画像形成装置によれば、現像剤担持体の稼働終了後、すなわち融着したトナーが完全に固化する前に現像剤担持体の若干の逆回転を行うことで、トナー層規制ブレードに圧縮状態で付着しているトナーを確実に除去することができる。この場合、逆回転時の現像バイアス電圧を画像形成時とは逆の０Ｖから＋３００Ｖ印加することで、逆回転時に感光体表面にトナーが付着することを防止することができる。また、現像剤担持体を逆回転させるときに感光体も同時に逆回転させることで、現像剤担持体の逆回転による現像剤担持体と感光体との接触面（現像領域）に無用な摩擦が発生せず、現像剤担持体や感光体の磨耗や傷付き等の発生を抑えることができる。さらに、現像剤担持体を収納する現像槽の開口部近傍に、先端が感光体の表面に接触するようにトナー飛散防止シートを設けることにより、逆回転による現像槽外部へのトナーの流出を確実に防止することができる。

以下、本発明の実施形態に係る現像装置を備えた画像形成装置について、図面を参照して説明する。

−画像形成装置全体の説明−
図１は、本実施形態に係るカラー画像形成装置としてのデジタルカラー複合機（以降、単に「複合機」と称する。）１００の構成を示す概略断面図である。

この複合機１００は、外部から伝達された画像データに応じて、所定のシート（記録用紙）に対して多色及び単色の画像を形成するものであり、露光ユニット１、現像装置２、感光体ドラム３、帯電器５、クリーナユニット４、転写搬送ベルトユニット８、定着ユニット１２、用紙搬送路Ｓ、給紙トレイ１０及び排紙トレイ１５，３３等により構成されている。

なお、本複合機１００において扱われる画像データは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたものである。従って、露光ユニット１（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）、現像装置２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）、感光体ドラム３（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）、帯電器５（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）、クリーナユニット４（４ａ，４ｂ，４ｃ，３ｄ）は各色に応じた４種類の潜像を形成するようにそれぞれ４個ずつ設けられ、それぞれａがブラックに、ｂがシアンに、ｃがマゼンタに、ｄがイエローに設定され４つの画像ステーションが構成されている。感光体ドラム３は、本複合機１００のほぼ中心部に配置（装着）されており、露光ユニット（請求項に記載の光学部品）１はこの感光体ドラム３の近傍に配置されている。

帯電器５は、感光体ドラム３の表面を所定の電位に均一に帯電させるための−（マイナス）帯電手段であり、接触型であるローラ型やブラシ型の帯電器のほか、図１に示すようにチャージャー型の帯電器が用いられる。

露光ユニット１は、発光素子をアレイ状に並べた例えばＥＬやＬＥＤ書込みヘッドや、レーザ照射部及び反射ミラーを備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）を用いる。そして、帯電された感光体ドラム３を、入力される画像データに応じて露光することにより、その表面に、画像データに応じた静電潜像を形成する機能を有するものである。

現像装置２は、それぞれの感光体ドラム上に形成された静電潜像を（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）のトナーにより顕像化するものである。クリーナユニット４は、現像・画像転写後における感光体ドラム上の表面に残留したトナーを、除去・回収するものである。

感光体ドラム３の下方に配置されている転写搬送ベルトユニット８は、転写ベルト７、転写ベルト駆動ローラ７１、転写ベルトテンションローラ７３、転写ベルト従動ローラ７２，７４、転写ローラ６（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）、及び転写ベルトクリーニングユニット９を備えている。

転写ベルト駆動ローラ７１、転写ベルトテンションローラ７３、転写ローラ６、転写ベルト従動ローラ７２，７４等は、転写ベルト７を張架し、転写ベルト７を矢印Ｂ方向に回転駆動させるものである。

転写ローラ６は、転写ベルトユニット８の図示しないハウジングの転写ローラ取付部に回転可能に支持されており、感光体ドラム３のトナー像を、転写ベルト７上に吸着されて搬送されるシート（記録用紙）に転写するための転写バイアスを与えるものである。

転写ベルト７は、それぞれの感光体ドラム３に接触するように設けられている、そして、感光体ドラム３に形成された各色のトナー像をシート（記録用紙）に順次的に重ねて転写することによって、カラーのトナー像（多色トナー像）を形成する機能を有している。この転写ベルトは、厚さ１００μｍ〜１５０μｍ程度のフィルムを用いて無端状に形成されている。

直径３０ｍｍの感光体ドラム３からシート（記録用紙）へのトナー像の転写は、転写ベルト７の裏側に接触している転写ローラ６によって行われる。転写ローラ６には、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加されている。転写ローラは、直径８〜１０ｍｍの金属（例えばステンレス）軸をベースとし、その表面は、導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ，発泡ウレタン等）により覆われているローラである。この導電性の弾性材により、記録紙（シート）に対して均一に高電圧を印加することができる。本実施形態では転写電極として転写ローラ６を使用しているが、それ以外にブラシなども用いられる。

また、感光体ドラム３との接触により転写ベルト７に付着したトナーは、記録紙の裏面を汚す原因となるために、転写ベルトクリーニングユニット９によって除去・回収されるように設定されている。転写ベルトクリーニングユニット９には、転写ベルト７に接触する例えばクリーニング部材としてクリーニングブレードが備えられており、クリーニングブレードが接触する転写ベルト７は、裏側から転写ベルト従動ローラ７４で支持されている。

給紙トレイ１０は、画像形成に使用するシート（記録用紙）を蓄積しておくためのトレイであり、本複合機１００の画像形成部の下側に設けられている。また、本複合機１００の上部に設けられている排紙トレイ１５は、印刷済みのシートをフェイスダウンで載置するためのトレイであり、本複合機の側部に設けられている排紙トレイ３３は、画像形成済みのシートをフェイスアップで載置するためのトレイである。

また、本複合機１００には、給紙トレイ１０のシートを転写搬送ユニット８や定着ユニット１２を経由させて排紙トレイ１５に送るための、Ｓの字形状の用紙搬送路Ｓが設けられている。さらに、給紙トレイ１０から排紙トレイ１５及び排紙トレイ３３までの用紙搬送路Ｓの近傍には、ピックアップローラ１６、レジストローラ１４、定着部１２、搬送方向切換えガイド３４、シートを搬送する搬送ローラ３６等が配されている。

搬送ローラ３６は、シートの搬送を促進・補助するための小型のローラであり、用紙搬送路Ｓに沿って複数個設けられている。ピックアップローラ１６は、給紙トレイ１０の端部に備えられ、給紙トレイ１０から、シートを１枚ずつ用紙搬送路Ｓに供給する呼び込みローラである。

搬送方向切換えガイド３４は、側面カバー３５に回転可能に設けられており、実線で示す状態から破線で示す状態にすることにより、搬送路Ｓの途中からシートを分離し、排紙トレイ３３にシートを排出できるようになっている。実線で示す状態の場合には、シートは定着ユニット１２と側面カバー３５及び搬送切換えガイド３４との間に形成される搬送部Ｓ´（用紙搬送路Ｓの一部）を通り上部の排紙トレイ１５に排出される。

また、レジストローラ１４は、用紙搬送路Ｓを搬送されているシートを一旦保持するものである。そして、感光体ドラム３上のトナー像をシートに良好に多重転写できるように、感光体ドラム３の回転にあわせて、シートをタイミングよく搬送する機能を有している。

すなわち、レジストローラ１４は、図示しないレジスト前検知スイッチの出力した検知信号に基づいて、各感光体ドラム３上のトナー像の先端をシートにおける画像形成範囲の先端に合わせるように、シートを搬送するように設定されている。

定着ユニット１２は、ヒートローラ３１、加圧ローラ３２等を備えており、ヒートローラ３１及び加圧ローラ３２は、シートを挟んで回転するようになっている。

また、ヒートローラ３１は、図示しない温度検出器からの信号に基づき、制御部によって所定の定着温度となるように制御されており、加圧ローラ３３とともにシートを熱圧着することにより、シートに転写された多色トナー像を溶融・混合・圧接し、シートに対して熱定着させる機能を有している。

なお、多色トナー像の定着後のシートは、搬送ローラ３６によって用紙搬送路Ｓの反転排紙経路に搬送され、反転された状態で（多色トナー像を下側に向けて）、排紙トレイ１５上に排出されるようになっている。

−本発明に係わる現像装置の説明−
図２及び図３は、非磁性１成分現像装置（以下、単に「現像装置」という。）の構成例を示す概略図である。

この現像装置２は、現像槽２０と、現像槽２０の上側に着脱自在に装着されたトナーカートリッジ１９とを備えている。トナーカートリッジ１９は、トナーを収納しており、このトナーをトナー補給口１９ａから現像槽２０内に自然落下させて補給するようになっている。

現像槽２０の内部には、現像槽２０の開口部２０ａにおいて感光体ドラム３と対峙する形で直径１６ｍｍの現像ローラ（請求項に記載の現像剤担持体に相当）２１が水平に配置（紙面に対して垂直に配置）されており、この現像ローラ２１に接触する形でトナー供給ローラ２２が水平に配置されている。また、現像ローラ２１には、ローラに付着したトナーの層圧を規制するための第１トナー層規制ブレード２３及び第２トナー層規制ブレード２４が配置されている。そして、このように配置されたトナー供給ローラ２２の上部近傍、及び第１，第２トナー層規制ブレード２３，２４の近傍に、トナーを攪拌搬送するための重り部材であるステンレスシャフト１１０が水平に配置されており、このステンレスシャフト１１０に、コイルスプリング１０１が回動可能かつその回動角度が所定角度に規制された状態で挿入された構成となっている。ただし、このステンレスシャフト１１０及びコイルスプリング１０１の構成は、本願発明の要部ではないので、ここでは詳細な説明を省略する。

第１トナー層規制ブレード２３及び第２トナー層規制ブレード２４は、その基端部側が重ね合わされた状態で、現像槽２０のフレーム部にネジ等６１で固定されており、第１トナー層規制ブレード２３の先端側は、現像ローラ２１の回転方向Ｒ１の上流側に向かって延設された片持ち状に配置されている。そして、その先端部が略Ｖ字状に屈曲形成されており、その屈曲部２３ａが現像ローラ２１の表面に押圧（接触部位Ｆ１）されている。一方、第２トナー層規制ブレード２４の先端側は、現像ローラ２１の回転方向Ｒ１の下流側に向かって延設された片持ち状に配置されている。そして、その中央部で略ヘ字状に屈曲されて、屈曲先端部２４ａが現像ローラ２１の表面に押圧（接触部位Ｆ２）されている。

現像ロ―ラ２１には、 トナー供給ロ一ラ２２が圧接触されており、トナー供給ローラ２２の回転方向としては現像ローラ２１と同方向Ｒ１、すなわち、現像ローラ２１との対向部における両ローラの表面の移動方向が互いに逆方向になるようになっている。

トナー供給ロ―ラ２２には、図示しないバイアス電源から電圧が印加されており、その電圧は、電気的にトナーを現像ローラ２１の方へ押す方向、例えば、負極性トナーであれば、より負極側に大きなバイアス電圧となっている。トナー供給ローラ２２によって摩擦接触帯電されるとともにバイアス電圧によって現像ローラ２１に供給されたトナーは、現像ローラ２１の回転動作によって第１トナー層規制ブレード２３が当接する位置に搬送される。そして、第１トナー層規制ブレード２３によって、現像ローラ２１上のトナーは所定の帯電電荷量と厚みに規制され、さらに第２トナー層規制ブレード２４によって規制された後、現像領域（静電潜像の形成された感光体ドラム３との対向部）に搬送され、現像工程に移行する。

現像工程で使用されなかった現像ローラ２１上の未現像トナーは、現像ローラ２１の回転によって現像層２０内に戻っていくが、トナー供給ローラ２２の手前に設置された電荷除電装置２６によって現像ローラ２１上の残存トナーの帯電電荷が除去され、トナー供給ローラ２２と現像ローラ２１との圧接によって剥離回収されて再利用される。

感光体ドラム３は、導電性基材が接地され、表面電位が例えば−５５０Ｖに帯電された負帯電ドラムであって、図２の矢印方向に周速Ｖａ（例えば、１５０ｍｍ／ｓ）で回転している。

現像ローラ２１は、円筒状部材の表面に、カーボンブラックなどの導電化剤が添加された導電性ウレタンゴムからなる導電性弾性ローラであって、図２の失印方向に周速Ｖｂ（例えば、２２５ｍｍ／ｓ）で回転している。この現像ローラ２１には、図示しない導電性支持体（ステンレス、導電性樹脂など）のシャフトを介して現像バイアス電源によりＥ１（例えば、−３００Ｖ）の電圧が印加されている。

トナー供給ローラ２２は、トナー攪拌と現像後のトナー除去を兼ねた導電性ウレタンフォームからなり、矢印方向に周速Ｖｃ（例えば、１３３ｍｍ／ｓ）で回転している。このトナー供給ローラ２２には、図示しない導電性支持体（ステンレス、導電性樹脂など）のシャフトを介して供給バイアス電源によりＥ２（例えば、−４００Ｖ）の電圧が印加されている。

この供給ローラ２２により負に予備帯電され、現像ローラ２１の表面に移行した非磁性１成分トナーは、現像ローラ２１の回動により第１及び第２トナー層規制ブレード２３，２４が当接する位置へ搬送される。

第１及び第２トナー層規制ブレード２３，２４は、厚み０．１ｍｍの導電性（ステンレス、リン青銅、導電性樹脂など）板状部材であり、上記したように片持ち状の板バネ構造となっており、現像ローラ２１に線圧約１５〜３０ｇｆ／ｃｍで当接している。第１及び第２トナー層規制ブレード２３，２４には、図示しないバイアス電源によりＥ３（例えば、−４００Ｖ）の電圧が印加されている。

現像ローラ２１上のトナー層は、第１及び第２トナー層規制ブレード２３，２４により、トナー付着量及びトナー帯電量が所定量に規制された後、現像ローラ２１の回動により感光体ドラム３と接触対向する現像領域へと搬送され、接触反転現像を行うようになっている。

上記構成の現像装置２において、本発明では、図３に一部を拡大して示すように、現像ローラ２１の上部側を被覆する現像槽２０の上部湾曲フレーム部２０ｂに、開口部２０ａを被覆するようにして、トナー飛散防止シート５１が取り付けられている。すなわち、トナー飛散防止シート５１の基端部５２が上部湾曲フレーム部２０ｂにビス（若しくは接着）等にて固定されており、先端５３が感光体ドラム３の表面４１に接触するように設けられている。トナー飛散防止シート５１は、例えばウレタンフォーム等の弾性体によって形成されており、その先端５３が感光体ドラム３の表面４１に圧接されるように湾曲状に配置（図６中に実線で示す状態に配置）されている。ここで、トナー飛散防止シート５１の固定端中心５２ａから感光体ドラム３の表面４１までの距離を３．５ｍｍとすると、トナー飛散防止シート５１の固定端中心５２ａからの突出長さは４．５ｍｍ程度である。

−装置内部の動作説明−
上記構成の複合機１００の機能ブロック図を図４に示す。図４は、ＬＡＮ２００接続によりユーザ端末３００とネットワークで接続されているＭＦＰ（マルチファンクションプリンタ）を示している。ＭＦＰとは、プリンタ機能以外にもコピーやファクシミリ、スキャナ機能を備えた多機能プリンタのことである。

図４に示したＭＦＰ１００は、画像読取部１０２、画像処理部１０３、画像形成部１０４、制御部１０５、記憶部１０６、ユーザＩ／Ｆ１０７、ネットワークＩ／Ｆ１０８、そして図１で示した排紙トレイ１５，３３、搬送ローラ３６等からなる用紙搬送部１０９からなっている。

画像読取部１０２では、スキャナ機能やコピー機能を使って画像を読み取る。画像処理部１０３では、画像を形成するための信号を補正しながら画像形成部１０４に伝達する。画像形成部１０４では、画像処理部１０３から受け取った信号に基づいて印字を行なう。

記憶部１０６では、外部から受信したり読み込んだ画像データ等を保存する。

ユーザＩ／Ｆ１０７は、タッチパネルやボタンなどからなっており、ユーザに対するメッセージを表示したりユーザからの指示を受ける。

制御部１０５は、ファクシミリ処理部１０５１、印刷データ処理部１０５２、印刷ジョブ管理部１０５３からなっている。

ファクシミリ処理部１０５１は、外部からの通信を受けてデータを復元し画像処理部１０３に伝達する。外部に送信するときには、データを圧縮して送信する。送信する相手先の情報も登録している。

印刷データ処理部１０５２は、言語解析して印刷データを展開し、画像処理部１０３に伝達する。印刷ジョブ管理部１０５３は、出力ジョブキューにより複数の画像形成ジョブの順番を基に管理する。

−本発明に係わるトナー層規制ブレードに固着したトナーの除去処理動作の説明−
上記構成の複合機１００において、本実施形態では、制御部１０５によって印刷ジョブが実行され、印刷ジョブ管理部１０５３によって１つの印刷ジョブが終了したことを確認すると、制御部１０５は、この時点で画像形成処理（すなわち、現像装置に関しては現像処理）を停止し、現像ローラ２１と感光体ドラム３とを、現像時とは逆方向（図３中Ｒ２方向）に若干回転させる。このとき、現像バイアス電圧は画像形成時とは逆の０Ｖから＋３００Ｖ印加する。印刷ジョブ終了時の感光体の表面電位は−２００Ｖから−１００Ｖとなっているため、現像バイアスを０Ｖから＋３００Ｖ印加することで、逆回転時に感光体表面にトナーが付着することを防止することができる。

このような動作により、今回の印刷ジョブにより各トナー層規制ブレード２３，２４の主に上流側に圧縮状態で付着しているトナーがほぐされ、各トナー層規制ブレード２３，２４の上流側に押し戻される形で除去される。

ここで、現像ローラ２１表面の逆回転時の移動距離Ｔは、現像停止時の位置から、トナー飛散防止シート５１の先端５３が、感光体ドラム３の表面４１と非接触状態となる直前までの範囲内とする。具体的には、逆回転によってトナー飛散防止シート５１の湾曲方向が変化しても、トナー飛散防止シート５１の先端５３と感光体ドラム３の表面４１との圧接線Ｌ０（図６参照）がずれない範囲内とする。なお、図６は断面図であるため、圧接線Ｌ０は図６では点として示されているが、実際には、感光体ドラム３の軸芯方向に沿う全長に渡って接触している。

実験の結果、図５に示すように、感光体ドラム３の回転角度で約２２度、感光体ドラム３の表面４１の移動距離（すなわち、現像ローラ２１の表面の移動距離）で約５．７ｍｍ程度の逆回転により、各トナー層規制ブレード２３，２４に付着したトナーを良好に除去することができた。従って、逆回転時の移動距離Ｔとしては、この５．７ｍｍを包含する範囲内において任意に設定すればよい。ただし、実験の結果では逆回転の距離が短いとあまり効果が得られないため、移動距離Ｔは例えば２〜６ｍｍの範囲内に設定することが好ましい。

ここで、図６に示すように、トナー飛散防止シート５１の先端５３と感光体ドラム３の表面４１との圧接線Ｌ０は、現像時には感光体ドラム３が図中Ｒ１方向に回転するため、トナー飛散防止シート５１が実線で示す状態に湾曲する結果、図中Ｌ０ａの位置にある。この状態から、現像停止後の非現像時に感光体ドラム３を図中Ｒ２方向に逆回転させると、トナー飛散防止シート５１の先端５３が感光体ドラム３の回転に追従して移動し、トナー飛散防止シート５１の固定端中心５２ａと感光体ドラム３の回転中心Ｐとを結ぶ直線と、感光体ドラム３の表面４１との交線（基準線）ＬＡを越えると、トナー飛散防止シート５１の湾曲形状が反転して、図中破線で示す状態に湾曲する。このときの圧接線Ｌ０の位置は、図中Ｌ０ｂの位置となる。

つまり、圧接線Ｌ０は、この図６に示す位置Ｌ０ａからＬ０ｂの間は、トナー飛散防止シート５１の弾性力によって感光体ドラム３の回転に追従し、トナー飛散防止シート５１の先端５３が感光体ドラム３の表面４１の当接（圧接）位置からずれることはない。従って、本発明では、現像ローラ２１表面の逆回転時の移動距離Ｔ（すなわち、感光体ドラム３表面の逆回転時の移動距離Ｔに相当：図６参照）を、この圧接線Ｌ０が位置Ｌ０ａから位置Ｌ０ｂまで移動する距離ｔ１の範囲内で任意に設定している。

これにより、移動距離Ｔだけ逆回転しても、トナー飛散防止シート５１の先端５３が感光体ドラム３の表面４１から離れることはなく、また、感光体ドラム３の表面４１の当接位置がずれることもないので、現像槽２０内のトナーが逆回転によって開口部２０ａから外部に流出または飛散等することはない。従って、感光体ドラム３に近接し、かつ現像槽２０に近接して配置されている露光ユニット１がトナー飛散で汚染されるのを回避することができる。

ところで、トナー飛散防止シート５１の上記動作は、トナー飛散防止シート５１の材質や厚み、感光体ドラム３の表面４１への圧接力や湾曲の程度等により、圧接線Ｌ０が基準線ＬＡを越えて逆回転したとき、トナー飛散防止シート５１の湾曲形状が反転するときの反動によって先端５３が弾かれ、感光体ドラム３の表面４１から若干浮く、若しくは当接位置がずれる可能性がある。この場合、その弾き動作によって内部のトナーが外部に流出または飛散する可能性がないとは言えない。

そこで、このようなケースをさらに考慮すれば、逆回転時の移動距離Ｔは、トナー飛散防止シート５１の先端５３が基準線ＬＡを越えない範囲内（すなわち、位置Ｌ０ａから基準線ＬＡまでの距離ｔ２の範囲内）で設定するようにしてもよい。

なお、上記固着トナーの除去処理動作の説明では、除去処理動作を１つの印刷ジョブの終了後に行う構成としているが、このような除去処理動作は、印刷ジョブの終了後に限定されるものではない。例えば、画像形成装置の電源オン時のウォームアップ動作により現像ローラが稼働（回転）している場合には、このウォームアップ動作によってもトナー層規制ブレードにトナーが固着するため、ウォームアップが終了して現像ローラの稼働（回転）が停止した直後も、上記除去処理動作を実行すればよい。すなわち、画像形成装置が有する種々の動作モードにおいて現像ローラが稼働（回転）した場合には、その動作モードの終了後（現像ローラの稼働終了後）に上記除去処理動作を実行すればよい。

本発明は、トナー層規制ブレードを有する現像装置を搭載した複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において、トナー層規制ブレードに固着したトナーを除去するときに好適に利用される。

本発明に係わるカラー画像形成装置としてのデジタルカラー複合機の構成を示す概略断面図である。 非磁性１成分現像装置の構成例を示す概略図である。 図２に示す現像装置の一部を拡大して示す概略図である。 本実施形態のデジタルカラー複合機の機能ブロック図である。 逆回転時の移動距離の実験結果を示す説明図である。 逆回転時のトナー飛散防止シートの変形の様子を示す説明図である。

符号の説明

２ 現像装置
３ 感光体ドラム
２０ 現像槽
２０ａ 開口部
２０ｂ 上部湾曲フレーム部
２０ｃ 上部側フレーム部
２１ 現像ローラ
２２ トナー供給ローラ
２３ 第１トナー層規制ブレード
２３ａ 屈曲部
２４ 第２トナー層規制ブレード
２４ａ 屈曲先端部
２６ 電荷除去装置
４１ 感光体ドラムの表面
５１ トナー飛散防止シート
５２ 基端部
５２ａ 固定端中心
５３ 先端

Claims (8)

1. 感光体と接触する現像剤担持体の表面のトナー層の厚みを規制するトナー層規制ブレードを有する１成分現像装置を搭載した画像形成装置において、
   現像剤担持体の稼働終了後の非現像時に前記現像剤担持体を現像時とは逆方向に若干回転させるとともに、前記逆回転時の現像バイアス電圧を０Ｖから＋３００Ｖ印加することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記現像剤担持体を逆回転させるときに前記感光体も同時に逆回転させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記トナー層規制ブレードが第１トナー層規制ブレードと第２トナー層規制ブレードの２枚設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記現像剤担持体を収納する現像槽の開口部近傍に、先端が前記感光体の表面に接触するようにトナー飛散防止シートが設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 光学部品が前記感光体の近傍に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記現像剤担持体表面の逆回転時の移動距離は、現像停止時の位置から、感光体と接触する前記トナー飛散防止シートが前記感光体と非接触状態となる直前までの範囲内であることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
7. 前記トナー飛散防止シートが弾性体によって形成されるとともに、その先端が前記感光体の表面に圧接されるように湾曲状に配置された状態において、
   前記現像剤担持体表面の逆回転時の移動距離は、逆回転によって前記トナー飛散防止シートの湾曲方向が変化しても、前記トナー飛散防止シートの先端と前記感光体表面との圧接線がずれない範囲内であることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
8. 前記トナー飛散防止シートが弾性体によって形成されるとともに、その先端が前記感光体の表面に圧接されるように湾曲状に配置された状態において、
   前記現像槽の固定端と前記感光体の回転中心とを結ぶ直線と前記感光体表面との交線を基準線とするとき、
   前記現像剤担持体表面の逆回転時の移動距離は、前記トナー飛散防止シートの先端が前記基準線を越えない範囲内であることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。

Images