JP6394403B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

従来、接触帯電部材で像担持体の表面を帯電させる画像形成装置が知られており、例えば特許文献１には、接触帯電部材への異物の付着を防止して帯電性能を保つため、トナーの通常の帯電極性とは逆極性に帯電している異物をリフレッシャに静電的に付着させる技術が開示されている。

特開２００４−３４１１０６号公報

従来の接触帯電器では、リフレッシャを用いても、経時によって帯電器に異物が付着してしまい、帯電性能が低下する場合があった。また、帯電器にクリーニング装置を装着しても、帯電性能が低下する場合があった。本発明は、クリーニング装置を装着した帯電器を汚染度合を検出せずに用いる場合に比較して、帯電器の帯電性能を保つことを目的とする。

請求項１に係る画像形成装置は、
帯電された表面に形成される粉体の画像を保持する像保持体と、
上記画像を形成する形成器と、
上記像保持体から記録媒体上へと上記画像を転写する転写機と、
上記画像が転写された後の上記像保持体の表面に線状に接触してその表面を擦ることでその表面を清掃する清掃部材と、
上記清掃部材で清掃された後の上記像保持体の表面に接触してその表面を、上記記録媒体に対応した第１領域を超えた第２領域まで帯電させる帯電器と、
上記帯電器の、上記第１領域を帯電させる第１部分を清掃し、上記第２領域を帯電させる第２部分については少なくとも一時的には清掃しない部分清掃器と、
上記第２部分の汚染度合いを確認する確認器と、
上記確認器によって確認された汚染度合いが、予め決められた基準を超えた場合に、上記清掃部材で清掃される前の上記像保持体の表面に上記粉体を付与する付与器と、
を備えたことを特徴とする。

請求項２に係る画像形成装置は、
上記付与器によって上記粉体が上記像保持体の表面に付与された場合に上記第２部分を一時的に清掃する一時的清掃器を備えたことを特徴とする。

請求項３に係る画像形成装置は、
上記部分清掃器が、上記付与器によって上記粉体が上記像保持体の表面に付与された場合に上記第２部分側へと一時的に移動することで上記一時的清掃器としても働くものであることを特徴とする。

請求項１に係る画像形成装置によれば、部分清掃器や付与器を有さない場合に較べ、帯電器の帯電性能を保つことができる。

請求項２に係る画像形成装置によれば、一時的清掃器を備えない場合に較べ上記粉体付与の制御が安定する。

請求項３に係る画像形成装置によれば、上記部分清掃器と上記一時的清掃器を別々に備える場合に較べて部品点数を削減することができる。

本発明の画像形成装置の一実施形態であるプリンタの概略構成図である。 帯電器の周辺を詳細に示した図である。

本発明の実施形態について、以下図面を参照して説明する。

図１は、本発明の画像形成装置の一実施形態であるプリンタの概略構成図である。

図１に示すプリンタ１０はモノクロプリンタであり、プリンタ１０外で作成された、画像を表す画像信号が、不図示の信号ケーブル等を介して入力される。プリンタ１０には、このプリンタ１０内の各構成要素の動きを制御する制御部１１が備えられており、画像信号はこの制御部１１に入力される。そして、プリンタ１０では、この制御部１１の制御の下で画像信号に基づく画像の形成が行われる。

プリンタ１０の下部には用紙トレイ２１が備えられていて、用紙トレイ２１には、用紙Ｐが積み重なった状態に収容されている。用紙トレイ２１は、用紙Ｐの補給のために、引出し自在に構成されている。

用紙トレイ２１内の用紙Ｐは、ピックアップロール２２およびさばきロール２３により待機ロール２４へと送られる。待機ロール２４に到達した用紙Ｐは、搬送のタイミングが調整されてさらに搬送される。

このプリンタ１０には、矢印Ａで示す向きに回転する円柱状の感光体１２が待機ロール２４の上方に備えられている。そして、この感光体１２の周囲に、帯電器１３、露光器１４、現像器１５、転写器１６、および感光体クリーナ１７が配備されている。感光体１２が本発明に言う像保持体の一例に相当し、帯電器１３が本発明に言う帯電器の一例に相当する。露光器１４と現像器１５とを併せたものが本発明に言う形成器の一例に相当し、転写器１６が本発明に言う転写機の一例に相当する。

帯電器１３は感光体１２の表面を帯電させ、露光器１４は、制御部１１から送られてくる画像信号に従って感光体１２の表面を露光して静電潜像を形成する。静電潜像は現像器１５により現像されてトナー像が形成される。ここで、露光器１４は、レーザ光を光源とするものであってもよく、あるいは、ＬＥＤ等を光源とするものであってもよい。また、現像器１５は、トナーとキャリアが混ざったいわゆる２成分現像剤を用いるものであってもよく、あるいはトナーが主成分の現像剤を用いるものであってもよい。

ここで、上記の待機ロール２４は、感光体１２上のトナー像が、転写器１６に対面した位置に達するタイミングに合わせてその位置に到達するように用紙Ｐを送り出す。そして、感光体１２上のトナー像は、転写器１６の作用を受け、その送り出されてきた用紙Ｐ上に転写される。

トナー像の転写後に感光体１２上に残存するトナー（残留トナー）は、感光体クリーナ１７により、感光体１２から取り除かれる。感光体クリーナ１７にはゴム製のクリーニングブレード１７０が備えられていて、そのクリーニングブレード１７０は円柱状の感光体１２が延びている方向に沿って延びた長尺の板形状を有している。そして、感光体１２に沿って延びた一辺で感光体１２に線状に接触している。感光体１２に接触したこの一辺のことを便宜上、クリーニングブレード１７０のエッジと称する場合がある。クリーニングブレード１７０は固定されているのに対して感光体１２は回転しているため、クリーニングブレード１７０はエッジで感光体１２の表面を擦ることになり、それによって感光体１２の表面から不要物（残留トナー、トナーに混ざっていた外添材、用紙Ｐに由来する紙粉など）を掻き取って除去する。このようなクリーニングブレード１７０は、本発明に言う清掃部材の一例に相当する。

トナー像の転写を受けた用紙Ｐは、さらに矢印Ｂ方向に進み、定着器１８による加熱
および加圧を受けてその用紙Ｐ上にトナー像が定着される。その結果、用紙Ｐ上には定着トナー像からなる画像が形成される。

定着器１８を通過した用紙Ｐは、排出器１９に向かって矢印Ｃ方向に進み、さらに、その排出器１９によってさらに矢印Ｄ方向に送られて排紙台２０上に排出される。

次に、上述した帯電器１３の詳細について説明する。

図２は、帯電器１３の周辺を詳細に示した図である。

図２には、帯電器１３と感光体１２とクリーニングブレード１７０を図１の左上方から見下ろした場合に相当する概略配置が示されている。

帯電器１３には、感光体１２表面に接触して連れ回る帯電ロール１３１と、帯電ロール１３１の表面を清掃する帯電器クリーナ１３２が備えられている。帯電器クリーナ１３２は、回転軸１３６の周囲に螺旋状のクリーニング部材１３７が固定された構造となっており、帯電ロール１３１と連れ回ることで帯電ロール１３１の表面から不要物を除去する。回転軸１３６の一端には押しバネ１３５が配備され、他端にはプッシュ型のソレノイド１３４が配備されている。

感光体１２の長さは、プリンタ１０で使用が想定されている最大の用紙幅ＷＰを超す長さになっており、感光体１２の表面は、用紙Ｐに対応していてトナー画像が形成される第１の領域１２１と、用紙Ｐに対応しない第２の領域１２２とに分けられる。クリーニングブレード１７０の長さは感光体１２の全長に相応した長さとなっており、第１の領域１２１と第２の領域１２２の両方について不要物を除去する。

また、帯電ロール１３１の長さも感光体１２の全長に相応した長さとなっており、帯電ロール１３１は、第１の領域１２１を帯電させる第１部分１３１ａと、第２の領域１２２を帯電させる第２部分１３１ｂとに分けられる。一方、帯電器クリーナ１３２のクリーニング部材１３７は、帯電ロール１３１の第１部分１３１ａに相応した長さを有しており、通常はソレノイド１３４がオフなので第１部分１３１ａのみを清掃する。そして、帯電器１３には、帯電ロール１３１の第２部分１３１ｂの表面から距離を置いて光学センサ１３３が配備されている。この光学センサ１３３は、帯電ロール１３１の第２部分１３１ｂの表面に光を照射して反射光量を測定するものであり、反射光量の測定によって第２部分１３１ｂの汚染度合いが確認される。汚染度合いを表した測定信号は図１に示す制御部１１へと送られる。帯電器クリーナ１３２が、本発明にいう部分清掃器の一例に相当し、光学センサ１３３が、本発明にいう確認器の一例に相当する。

ところで、クリーニングブレード１７０により感光体１２表面から不要物が掻き取られる際には、掻き取られた不要物の一部がクリーニングブレード１７０のエッジに沿って滞留して、トナーダムや外添材ダム等と称される滞留体を形成する。この滞留体の存在によって不要物が確実に掻き取られることになり、クリーニングブレード１７０による清掃能力の維持には滞留体の維持が重要となっている。

滞留体が維持されている場合には、不要物がクリーニングブレード１７０をすり抜けることも少なく、帯電器１３に向かった不要物は帯電器クリーナ１３２で除去されるので帯電器１３の汚れは低く維持されて帯電性能も維持される。しかし、例えば低濃度の画像が連続して形成された場合などは滞留体が縮小してクリーニングブレード１７０の清掃能力が低下してしまう。そのような清掃能力の低下が続くと、帯電器１３に向かう不要物が増加して帯電器クリーナ１３２による清掃能力を超えてしまい帯電能力の低下を招く。その結果、すじ状の画像欠陥を生じる場合がある。

感光体１２上の不要物は主に第１領域１２１に付着しており、クリーニングブレード１７０をすり抜けた不要物は、多くが帯電ロール１３１の第１部分１３１ａへと向かい、僅かな一部が第２部分１３１ｂに向かうことになる。このように第２部分１３１ｂに向かう不要物の量は、第１部分１３１ａへと向かう不要物の量に対応しているが、第２部分１３１ｂは帯電器クリーナ１３２で清掃されないので、第２部分１３１ｂの汚染度合いは、クリーニングブレード１７０をすり抜けた不要物の量を敏感に反映することになる。そして、滞留体の縮小などでクリーニングブレード１７０の清掃能力が低下した場合には、初期の段階でも第２部分１３１ｂの汚染度合いが大幅に増加し、帯電器クリーナ１３２の清掃能力に充分な余力が残っているうちに光学センサ１３３によって確実に検知される。つまり、第２部分１３１ｂの汚染度合いの確認によってクリーニングブレード１７０における滞留体の維持状況が間接的に確認されることになる。

光学センサ１３３による測定値が第２部分１３１ｂの汚染度合いの大幅な上昇を表している場合には、用紙Ｐに転写する画像の形成の合間に、図１に示す制御部１１から露光器１４に帯状の画像を表した画像信号が送られ、現像器１５による現像によって感光体１２上にトナーバンドが形成される。このトナーバンドは、制御部１１による転写器１６の電位制御によって転写器１６をそのまま通過して感光体クリーナ１７へと向かい、クリーニングブレード１７０のエッジに到達して滞留体を形成する。これによりクリーニングブレード１７０の清掃能力は、帯電器クリーナ１３２の清掃能力に充分な余力が残っているうちに回復し、帯電器１３の汚れは低く保たれ、帯電性能も維持されることとなる。露光器１４と現像器１５とを併せたものは、本発明にいう付与器の一例にも相当する。

トナーバンドが形成されるとその後、制御部１１による制御でソレノイド１３４がオンになって帯電器クリーナ１３２の回転軸１３６を押す。その結果、帯電器クリーナ１３２は帯電ロール１３１の第２部分１３１ｂ側へとシフトして第２部分１３１ｂの表面から不要物が除去される。これにより、クリーニングブレード１７０の清掃能力が低下した場合に生じる第２部分１３１ｂでの汚染度合いの上昇を感知する感度が維持されることとなり、トナーバンドを発生させるべきタイミングの制御が安定する。また、第２部分１３１ｂの清掃のために別の清掃手段を設けるのではなく、通常は第１部分１３１ａのみを清掃している帯電器クリーナ１３２をシフトさせる構造が採用されているので部品点数が少なくて構造が簡素となっている。

なお、上記実施形態では、画像形成装置の一例としてモノクロプリンタを示して説明したが、本発明の画像形成装置は、カラープリンタであっても良く、あるいは、ファクシミリやコピー機や複合機であってもよい。

また、上記実施形態では、本発明にいう転写機の一例として、感光体上に形成されたトナー像を記録媒体上に直接転写するタイプの転写器を示して説明したが、本発明にいう転写機は、感光体上から中間転写体などを介して間接的に記録媒体上にトナー像を転写する間接転写式のものであってもよい。

また、上記実施形態では、本発明にいう付与器の一例として、露光器１４および現像器１５を併せたものを示して説明したが、本発明にいう付与器は、露光器１４および現像器１５とは別に設けられたものであってもよい。例えば、画像の転写後、クリーニング前の部分で像保持体上に粉体を付与するものが考えられる。

１０ プリンタ
１１ 制御部
１２ 感光体
１３ 帯電器
１３１ 帯電ロール
１３２ 帯電器クリーナ
１３３ 光学センサ
１４ 露光器
１５ 現像器
１６ 転写器
１７ 感光体クリーナ
１７０ クリーニングブレード
１８ 定着器

Claims (3)

1. 帯電された表面に形成される粉体の画像を保持する像保持体と、
   前記画像を形成する形成器と、
   前記像保持体から記録媒体上へと前記画像を転写する転写機と、
   前記画像が転写された後の前記像保持体の表面に線状に接触して該表面を擦ることで該表面を清掃する清掃部材と、
   前記清掃部材で清掃された後の前記像保持体の表面に接触して該表面を、前記記録媒体に対応した第１領域を超えた第２領域まで帯電させる帯電器と、
   前記帯電器の、前記第１領域を帯電させる第１部分を清掃し、前記第２領域を帯電させる第２部分については少なくとも一時的には清掃しない部分清掃器と、
   前記第２部分の汚染度合いを確認する確認器と、
   前記確認器によって確認された汚染度合いが、予め決められた基準を超えた場合に、前記清掃部材で清掃される前の前記像保持体の表面に前記粉体を付与する付与器と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記付与器によって前記粉体が前記像保持体の表面に付与された場合に前記第２部分を一時的に清掃する一時的清掃器を備えたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記部分清掃器が、前記付与器によって前記粉体が前記像保持体の表面に付与された場合に前記第２部分側へと一時的に移動することで前記一時的清掃器としても働くものであることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。

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