JPH04159588A

JPH04159588A - 画像形成装置における像流れ防止方法

Info

Publication number: JPH04159588A
Application number: JP28654990A
Authority: JP
Inventors: Ryoichi Tsuruoka; 亮一鶴岡
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1990-10-24
Filing date: 1990-10-24
Publication date: 1992-06-02

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、電子写真複写機、プリンター、ファクシミリ
等の静電潜像を現像するためにトナーを用いる画像形成
装置における像流れ防止方法に関し、特に、クリーニン
グ手段とその上流に配置されたトナーデスターバ用ブラ
シとを備えたクリーニング装置を用いる画像形成装置に
おける像流れ防止方法に関する。

〔従来の技術〕

最近、電子写真複写機においてセレン等の無機系の感光
体の代わりにＯＰＣと呼ばれる有機系の感光体が用いら
れるようになってきている。ＯＰＣ感光体は、第８図（
ａ）に示すように、導電性基体ＣＢ上にアンダーコート
層ＵＣＬ、電荷発生層ＣＧＬ、電荷輸送層ＣＴＬを順に
設けた３層構造のもの、又は、第８図（ｂ）に示すよう
に、導電性基体ＣＢ上に電荷発生層ＣＧＬ、電荷輸送層
ＣＴＬの順に設けた２層構造のものものがあり、積層型
感光体である。アンダーコート層ＵＣＬ、電荷発生層Ｃ
ＧＬは通常１μｍ以下の膜厚、電荷輸送層ＣＴＬは１０
〜３０μｍの膜厚である。これらの層の中、クリーニン
グ部材や現像部材が直接接触する電荷輸送層ＣＴＬは有
機材料であるため、一般には脆弱で磨耗しやすい。この
磨耗の原因としては、現像系、複写用紙との接触等もあ
るが、クリーニング部材（ブレード、ファーブラシ）に
よる場合が最も大きい。このた約、帯電性等の電気特性
や耐オゾン性の他に、磨耗し難く傷の付き難いバインダ
ーポリマーが選択される。−船釣には、ポリカーボネー
ト樹脂、ポリエステル樹脂、メタアクリル樹脂等が用い
られる。

ところで、ＯＰＣ感光体とブレードクリーナーとを組み
合わせた画像形成装置においてよく見られる現象として
、「フィルミング」と「像流れ」がある。「フィルミン
グ」はＯＰＣ感光体表面にトナー中の成分が付着し、徐
々に成長してその部分が光減衰しなくなり、高電位とな
ってプリントアウトする現象である。特に磁性−成分現
像方式によく見られ、高温高湿下で同一パターンの原稿
を繰り返し複写すると発生しやすい。また、「像流れ」
は高温高湿下で発生する静電欠落に原因する画像の欠落
現象である。これは、■転写用紙に含まれるタルク、ロ
ジン、澱粉等の紙粉が転写工程で感光体表面に付着し、
クリーニングブレードにより感光体に強くこすりつけら
れてしまい、■これが高湿下で吸水し、さらに、■コロ
ナ放電装置からは常時多量の放電生成物（ＮＯ，，０３
）が発生しており、この中の水溶性の成分が感光体表面
に付着した紙粉の中に溶は込んでイオン解離し、感光体
表面の電気抵抗が極端に低下して潜像が沿面リークして
しまうこと、０３つの条件■〜■が重なったときに起こ
る現象であり、特に、高温高湿下で起こる現象である。

この中何れか１つの条件を取り除くことにより、「像流
れ」は防止できるが、■の水分は用紙が供給してしまう
ので、取り除き難い。また、■の放電生成物も防止し難
い。また、仮に■と■を除いても、■のタルクが感光体
表面に付着すると、「タルクかぶり」とよばれる地肌か
ぶりが発生する。上記■の条件をなくして、「像流れ」
を防止するためには、クリーニングブレード側ではブレ
ードを構成するウレタンゴムの硬度を高くするか、又は
、ブレードの圧力を上げることにより、感光体表面をよ
り強く摺擦して感光体表面の付着物を機械的に掻き落と
すことが有効である。ところが、クリーニングブレード
だけでこの掻き落とし効果を得ようとすると、必然的に
電荷輸送層ＣＴＬをより積極的に削るような使い方とな
り、感光体の傷悪化や前述のような問題が発生してしま
う。このような状況の下に、タルク付着による「像流れ
」と「タルクかぶつ」の防止策として、クリーニングブ
レードの上流に未転写トナーや紙粉を感光体から除去又
は感光体上でかき乱して付着力を弱めるトナーデスタ−
バー用ブラシを用いるものを、本出願人がすでに提案し
ている（実願昭６２−５２０８８号、実開昭６３−１６
０５７６号）。デスタ−パーブラシの感光体への機械的
な当接状態のパラメータを適切に選択することにより、
クリーニングブレードの圧接力や硬度を必要最低限にす
ることができると共に、デスタ−パーブラシそのものに
よる電荷輸送層ＣＴＬの磨耗を最小限に抑えることが可
能となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記のようなりリーニングブレードの上
流に未転写トナーや紙粉を感光体から除去又は感光体上
でかき乱して付着力を弱めるトナーデスタ−バー用ブラ
シを用いるクリーニング装置においても、形成する画像
の感光体進行方向に垂直な方向（トナーデスタ−バー用
ブラシの軸方向）の平均的な像密度分布に大きな不均一
が存在するとく特に、用紙側縁部及びプリンターにおい
て顕著であり、像密度が低いケースが多い。）、平均的
に像密度が小さい領域に対応して感光体進行方向に筋状
に「検流れ」が発生することが分かった。

したがって、本発明の目的は、特にＯＰＣ感光体ドラム
を用いる電子写真複写機、プリンター、ファクシミリ等
の画像形成装置であって、クリーニング手段とその上流
に配置されたトナーデスタ−バー用ブラシとを備えたク
リーニング装置を用いる画像形成装置において、平均的
に像密度が小さい領域に対応して感光体進行方向に筋状
に生じる「検流れ」を防止する方法を提供することであ
る。

〔課頚を解決するための手段〕

本発明は、上記したような平均的に像密度が小さい領域
に対応して感光体進行方向に筋状に生じる「検流れ」の
原因を追求した結果完成されたものであり、上記目的を
達成する本発明の画像形成装置における検流れ防止方法
は、移動する感光体上の残留トナーをりｌＪ＝ングする
ために、感光体に近接して配置されたクリーニング手段
とその上流の位置にて感光体に接して回転する樹脂性の
毛が植毛されて形成されたロール状トナーデスタ−バー
用ブラシとを備えたクリーニング装置を有する画像形成
装置において、感光体上に静電潜像が形成された累積す
るＮ枚の画像の感光体移動方向に垂直な方向の平均像密
度分布ｇ　（ｘ）を求め、検流れを生じさせない一定の
像密度値Ａからこのようにして求めた平均像密度分布ｇ
　（ｘ）を差し引き、その差Ａ−ｇ（ｘ）（ただし、こ
の値がゼロ以下の場合はこの差をゼロとする。）に所定
の係数Ｃを掛けて得られた分布を有するトナー供給のた
めの像の静電潜像を、前記累積するＮ枚の画像の静電潜
像形成後に感光体上に形成して、トナーによる現像後に
転写せずに前記クリーニング装置によりその現像トナー
を回収させて、前記トナーデスタ−バー用ブラシの軸方
向に均一に所定量以上の現像トナーを供給することを特
徴とする方法である。

この場合、前記トナー供給のための像の静電潜像は、感
光体上の転写画像形成領域間のインターイメージ部に形
成する場合と、Ｎ枚の画像形成後に強制的に感光体上に
形成する場合とがある。

そして、このようなトナー供給のための像の静電潜像形
成は、累積する一定のＮ枚の画像の静電潜像形成後に定
期的に行うようにしてもよいが、前記差Ａ−ｇ（ｘ）が
所定の値を越えない限り行わず、この差が所定の値を越
えた時点で不定期に行うようにしてもよい。

〔作用〕

本発明の画像形成装置における検流れ防止方法によると
、感光体上に静電潜像が形成された累積するＮ枚の画像
の感光体移動方向に垂直な方向の平均像密度分布ｇ（ｘ
）を求め、検流れを生じさせない一定の像密度値Ａから
このようにして求めた平均像密度分布ｇ　（ｘ）を差し
引き、その差Ａ　−ｇ（ｘ）（ただし、この値がゼロ以
下の場合はこの差をゼロとする。）に所定の係数Ｃを掛
けて得られた分布を有するトナー供給のための像の静電
潜像を、前記累積するＮ枚の画像の静電潜像形成後に感
光体上に形成して、トナーによる現像後に転写せずに前
記クリーニング装置によりその現像トナーを回収させて
いるので、トナーデスタ−バー用ブラシには軸方向に均
一に、累積するＮ枚の画像形成による残留トナーとその
後のトナー供給のための像形成によって回収されたトナ
ーとが合わさって回収され、その植毛された樹脂性の毛
の間にこの回収されたトナーが侵入して付着して毛が立
って機械的な硬さが増し、また、毛倒れ防止により、感
光体上に付着したタルクを軸方向の何れの部分において
も充分に除去できるようになり、さらにまた、トナーデ
スタ−バー用ブラシ中に均一に取り込まれたトナーが順
次クリーニング手段（例えば、クリーニングブレード）
に安定して供給され、クリーニング手段でこのトナーを
クリーニングすると同時に、タルクが除去できる。以上
のブラシとクリーニング手段の２つの相乗効果により、
タルクが平均像密度の低い部分に付着して「像流れ」を
発生させるのを防止することができる。

〔実施例〕

次に、添付の図面を参照にしながら本発明の画像形成装
置における像流れ防止方法を実施例について説明する。

本発明の像流れ防止方法を適用する画像形成装置の１例
の全体構成を第１図に示す。第１１！ｌの装置は２色カ
ラー複写機の例である。この装置は、装置に固定された
露光装置１１０の外、ｏＰＣ感光体ドラム３、クリーニ
ング装置３０及び帯電装置６１からなる感光体ユニット
１、現像器ユニッ）９２ａ、９２ｂ、転写器ユニット１
１１、定着器ユニット１１２、用紙トレー１００を含み
、これらユニットそれぞれが独立に装置の前面方向へ引
出し可能に構成されていて、紙詰まり、掃除等のメイン
テナンスのために各ユニットを装置から取り外すことが
できるようになっている。そして、感光体ユニット１は
、例えば１０万枚のコピー毎に新しいものと交換する形
式に構成されている。

１０万枚のコピーの間、本発明のクリーニング装置によ
って感光体ドラムから回収される残留トナーは、自動的
に確実に感光体ユニット中に回収、収容され、ユーザー
が感光体ユニット中に回収される残留トナーに接するこ
とはない。この複写機は、第１図において、プラテン８
１の下方部には露光ランプ８２と共にミラー８３．８４
．８５．８７．８８．８９及びレンズ８６等の露光光学
系が配置され、プラテン８１上の原稿８０の走査に際し
て、露光ランプ８２から照射された光の原稿８０面での
反射光がミラー８３．８４．８５、レンズ８６、さらに
ミラー８７．８８．８９を介して感光体ドラム３の露光
位置に導かれるようになっている。感光体ドラム３の周
囲には画像形成プロセスを実行すべく、帯電器６１、カ
ラートナー用の第一現像器９２ａ１黒トナー用の第二現
像器９２ｂ、転写器９３、剥離コロトロン９４が配置さ
れ、さらに、後段には剥離爪９５、感光体ドラム３表面
と接して回転するトナーデスタ−バー用ブラシ１７と感
光体ドラム３表面と摺動状態となるクリーニングブレー
ド２３とを有したクリーニング装置３０が配置されてい
る。また、第一現像器９２ａの前段には感光体ドラム３
のインクイメージ部での光除電を行なうインターイメー
ジランプ９７が配置されており、さらに、クリーニング
ブレード２３と帯電装置６１の間にイレーズランプ１１
３が設けられている。インターイメージランプ９７は、
例えば感光体ドラム３の軸方向に多数の発光ダイオード
を密に並べて構成された発光ダイオードアレイからなり
、軸方向に所望の強度分布を有する光を発光できるもの
である。そして、用紙トレー１００から送り出された用
紙が給紙搬送経路１０２を介して転写位置（転写器９３
、剥離コロトロン９４配置位置）へ供給され、トナー像
転写後、搬送路１０４を介して定着器１０５へ送られて
像定着がなされる。その後、この定着がなされた用紙が
排出搬送経路１０６を介してトレー１０８へ排出される
。なお、定着器１０５の後段には、多重コピーあるいは
裏面コピーのために一度像定着された用紙を中間トレー
（図示路）に帰還させる帰還搬送路１０３が設けられて
おり、制御系からの指令によりゲート１０７が排出搬送
経路１０６と帰還搬送格絡１０３との間での用紙の振分
けを行なっている。

第２図に第１図に示した複写機の感光体ユニットエの感
光体ドラムの回転軸に垂直にとった断面を、また、第３
図に第２図の線ｍ−ｍ’についてとった断面を示す。図
において、感光体ドラム３には両端にダイキャスト族の
円筒状側板５と７が嵌め込まれており、感光体ドラム３
と側板５と７によって仕切られた空間によって残留トナ
ーを収容する第１の容器４を構成している。感光体ドラ
ム３の装置奥側の側板７の中心には一体に回転軸９が設
けられていて、感光体ユニット１のハウジング１１に軸
受を介して回転自在に取り付けられている。手前側の側
板５の中心には円形開口が設けられ、ハウジング１１か
らユニット内側に突出している円筒部１３に軸受を介し
て回転自在に嵌め込まれている。また、奥側の側板７の
外周には歯車１５が切られていて、ユニツ）１を装置本
体に前面から押し込んでセットした時、装置本体側のド
ラム回転駆動歯車（図示なし）と噛み合うようになって
いる。なお、装置本体に、ハウジング１１から外へ突出
している回転軸９の先端が嵌め込まれる位置決め穴（図
示なし）と、ユニット１のハウジング１１に設けられた
位置決め穴１６に嵌合する軸（図示なし）とが設けられ
ており、ユニット１を装置本体に押し込んでセットした
時の位置決め機構を構成している。

感光体ドラム３０両端に設けられたハウジング１１の延
長側壁間に軸受を介して回転自在にロール状のトナーデ
スタ−バー用ブラシ（以下、補助ブラシと言う。）１７
が取り付けられており、図示矢印のように、感光体ドラ
ム３に対する接触位置において感光体ドラム３の移動方
向と同じ方向にこの補助ブラシ１７が回転することによ
り、転写装置によって転写されずにドラム３に残留して
いるトナー、複写用紙から出たタルク、紙粉等を除去し
てこれらが感光体表面に付着することによって複写画像
の像流れ、カブリ等が生じて画像が悪化するのを防止し
、またトナーが感光体表面に付着して取れなくなるフィ
ルミングが生じるのを防止すると共に、補助ブラシ１７
内に停留しているトナーの一部をクリーニングブレード
２３に常時潤滑剤として供給している。補助ブラシ１７
は回転軸１９の全周に例えばポリプロピレン等の樹脂性
の毛を高密度に植設してロール状に形成したものであり
、その回転軸１９の後端（装置奥側）には歯車２１が固
定されており、後述のトナー搬送回転パドル２７の回転
駆動用の歯車２９と噛み合っている。さらに、感光体ド
ラム３と補助ブラシ１７との接触点より下流には、ハウ
ジング１１に一辺が固定され他辺がドラム３にその回転
方向に対して鋭角で接するように弾性クリーニングブレ
ード２３が設けられており、補助ブラシ１７によって掻
き残されたトナー、タルク、紙粉等を感光体ドラム３か
ら掻き落とすようになっている。

また、補助ブラシ１７に付着しているトナーを下側に掻
き落とすための掻き落とし部材２２が後述の隔壁３２に
取り付けられていて、その先端が補助ブラシ１７に接し
ている。さらに、補助ブラシ１７及びクリーニングブレ
ード２３によってハウジング１１の底板２５上に掻き落
とされた残留トナーをクリーニング装置３０から離れる
方向に搬送するために、ハウジングｌｌ内の補助ブラシ
１７の後側（ドラム３から遣い側）に、それと平行にト
ナー搬送回転パドル２７が軸受を介して回転自在に設け
られている。回転バドル２７の軸後端には歯車２９が固
定されていて、補助ブラシ１７回転用の歯車２１と噛み
合っており、回転パドル２７及び補助ブラシ１７は図示
の矢印方向に回転する。ところで、ハウジング１１は、
補助ブラシ１７、クリーニングブレード２３及びトナー
搬送回転パドル２７からなるクリーニング装置３ｏの後
側に、残留トナーを収容する第２の容器であるトナー回
収ボックス３１を形成しており、クリーニング装置３０
とトナー回収ボックス３１は隔壁３２によって一部が分
離されている。隔壁３２に一端が固定され下方へ伸びる
ように弾性の板状部材３４が設けられており、その下端
は回転バドル２７の平面に弾接している。回転パドル２
７は、図示のように断面が正多角形をしており、図示矢
印の方向に回転することにより、補助ブラシ１７の後側
に溜まる残留トナーをトナー回収ボックス３１中へ掻き
出す作用をする。この断面多角形の面に先端が弾接して
いる板状部材３４は、その面に付着したトナーを掻き落
とす作用と、トナー回収ボックス３１中に溜まったトナ
ーが再びクリーニング装置３０の中に戻るのを防止する
作用をしている。

トナー回収ボックス３１の底近傍の後側ハウジング１１
には回転自在に回転軸３３が設けられており、そのトナ
ー回収ボックス３１側には、ストリップ状の板状部材を
その面の法線が円筒の軸方向を向くようにしてつる巻き
状（螺旋状）に形成した弾性のあるトナー搬送オーガー
３５が同軸に固定されている。また、回転軸３３の後端
にはオーガー回転用の歯車３７が、所定以上のトルクが
掛かった時に連結が切れるトルクリミッタ−機構３８を
介して、取り付けられている。トナー搬送オーガー３５
はトナー回収ボックス３１の底に沿ってトナー搬送回転
パドル２７等と平行に延びており、その先端はハウジン
グ１１の前側の壁に設けられた円形開口３９を通して突
出する長さになっている。円形開口３９とハウジング１
１から突出している円筒部１３の内側の孔４１との間は
、トナー搬送オーガー３５の断面より僅かに大きい内径
を有するバイブ４３によって連結されており、円形開口
３９を通して突出したトナー搬送オーガー３５はこのバ
イブ４３に沿って曲がり、その先端４５はドラム３内空
間４に突出している。トナー搬送オーガー３５は上記し
たように可撓性の螺旋バネの形状をしており、これを回
転させると、その羽根の間に入ってきたトナーを螺旋ポ
ンプの原理により軸方向に搬送する作用をするものであ
る。したがって、トナー回収ボックス３１内でこれを回
転させることにより、トナー回収ボックス３１内の底に
ある残留トナーをバイブ４３に沿ってドラム３内の空間
４へ搬送することができる。

なお、トナー搬送オーガー３５回転用の歯車３７と回転
パドル２７回転用の歯車２９との両者は、ハウジング１
１の後側の壁に回転自在に設けられている駆動用歯車４
７に係合してあり、駆動用歯車４７は、感光体ユニット
１を装置本体にセットした時、本体に設けられた駆動歯
車（図示なし）と係合して、クリーニングブラシ１７、
トナー搬送回転パドル２７、トナー搬送オーガー３５を
回転させる。トナー搬送オーガー３５としては、上記し
たように螺旋バネの形状のものの外、例えば螺旋状の板
状突起を周囲に有する可撓性のワイヤーであってもよい
。

トナー回収ボックス３１内には、その中に収容された残
留トナーが所定量以上になった場合に、溜まったトナー
によって下から浮揚するフロート部材４９が設けられて
おり、フロート部材４９の上部には不透明の遮蔽部材５
１が一体に設けられている。そして、ハウジング１１の
上部には、フロート部材４９が浮揚して上昇した時に、
その遮蔽部材５１が下から入り込む空間を構成している
透明壁よりなる突出部５３が設けられている。−方、装
置本体には、感光体ユニット１をセットした時にこの突
出部５３が入り込む溝５５が設けてあり、溝５５の両側
には対向して発光素子５７と受光素子５９が設けである
。したがって、トナー回収ボックス３１内の残留トナー
が所定量以上になると、フロート部材４９がその表面に
追従するように上昇し、その遮蔽部材５１も共に上昇す
る。

この遮蔽部材５１が突出部５３内を上昇し、ある高さに
なると、発光素子５７から出て突出部５３を貫通して受
光素子５９に達している光路を遮断することになる。し
たがって、この遮断を検知することにより、トナー回収
ボックス３１が回収された残留トナーによって満杯にな
ったことを検知することができる。この満杯検知機構６
０の詳細については、本出願人が先に実願昭６１−１３
２７００号として出願しており、その公開公報である実
開昭６３−３９２５９号公報を参照されたい。

なお、満杯検知機構６０としては、上記のものに限らず
、公知の種々の形式のものを用いることができるのは明
らかであろう。

なお、第２図において、感光体ユニット１には、クリー
ニングブレード２３の下流に、クリーニング後の感光体
ドラムに潜像形成用の一様帯電をするための帯電器６１
が一体に設けられている。

以上のような構成のクリーニング装置を備えた感光体ユ
ニットの作用を説明する。

帯電器６１によって一様に帯電された感光体ドラム３は
、露光部１１０において像露光が行われ、感光体ドラム
３表面に静電潜像が形成される。次に、現像器９２ａ又
は９２ｂによって静電潜像の電荷と反対極性に帯電され
たトナーが感光体ドラム３表面に接触され、トナー像が
形成される。二のトナー像は、次の位置に設けられてい
る転写装置１１１において、感光体ドラム３の周速と等
速度で搬送されてきた用紙に接触され、この用紙上に転
写される。トナー像が転写された用紙は定着装置１１２
へ搬送され、トナー襟が用紙に固定され、装置から排出
される。

一方、感光体ドラム３はクリーニング装置３０に達し、
転写装置１１１によって転写されずにその表面に残留し
ているトナーは、回転するロール状の補助ブラシ１７に
よって下から掻き上げるようにして除去される。除去さ
れたトナーの一部は、補助ブラシ１７に付着して掻き落
とし部材２２の位置に達し、補助ブラシ１７がこの掻き
落とし部材２２に衝突する際に弾き飛ばされてハウジン
グ１１の底板２５上に掻き落とされる。また、補助ブラ
シ１７によって除去されたトナーの一部及び補助ブラシ
１７内に停留しているトナーの一部は、クリーニングブ
レード２３側へ飛散され、クリーニングブレード２３の
潤滑剤として常時供給される。補助ブラシ１７は、残留
トナーのみならず、複写用紙から発生して感光体ドラム
３表面に付着し、像流れ、カブリ等の複写画像の悪化の
原因になるタルク、紙粉等を除去する作用をする。上記
補助ブラシ１７によって掻き落とされずに感光体ドラム
３上に残っているトナーは、クリーニングブレード２３
によって掻き落とされ、同様にハウジング１１の底板２
５上に落下する。なお、クリーニングブレード２３は、
ポリウレタンゴムのような弾性体で構成され、図示のよ
うに感光体ドラム３の回転方向に対して鋭角をなしてそ
の表面に接するように１董されているので、潤滑剤がな
い場合、感光体ドラム３との摩擦により感光体ドラム３
の周速方向（図示矢印方向）に巻き込まれてブレード捲
れ、チャタリングを起こし、クリーニング手段としての
作用をしなくなってしまうことが発生する。したがって
、上記のように補助ブラシ１７から除去されたトナーの
一部を常時潤滑剤としてクリーニングブレード２３に供
給するようにする構成は、特にブレード状のクリーニン
グ手段を採用するクリーニング装置においては重要なこ
とである。なお、補助ブラシ１７の回転方向を図示の場
合とは反対方向にし、感光体ドラム３との接触点におい
て相互に反対方向に移動するようにすることも考えられ
る。

補助ブラン１７とクリーニングブレード２３によって掻
き落とされてハウジング１１の底板２５上に溜まった残
留トナーは、この位置で回転しているトナー搬送回転バ
ドル２７によって、クリーニング装置３０に隣接して設
けられたトナー回収ボックス３１中へ掻き出される。ト
ナー回収ボックス３１内に掻き出された残留トナーは、
トナー回収ボックス３１内の底近傍の望ましくはトナー
搬送回転パドル２７０近くに設けられたトナー搬送オー
ガー３５の回転によって、パイプ４３を経て感光体ドラ
ム３内の空間４へ搬送される。なお、トナー搬送オーガ
ー３５は、パイプ４３内においても、その弾性により撓
んだまま軸の周りで回転して残留トナーを軸方向へ搬送
することができる。

この間、トナー回収ボックス３１内に掻き出された残留
トナーは、トナー搬送オーガー３５によって順次感光体
ドラム３内の空間４へ搬送されるので、トナー回収ボッ
クス３１内には残留トナーが溜まらない。感光体ドラム
３内の空間４に残留トナーが充満してくると、トナー搬
送オーガー３５に大きな抵抗が掛り始める。この抵抗が
所定の大きさ以上になると、トナー搬送オーガー３５の
回転軸３３のとオーガー回転用の歯車３７との間に設け
られたトルクＩＪ　ミツター機構３８が作用して、トナ
ー搬送オーガー３５は回転しなくなり、感光体ドラム３
内の空間４への残留トナーの搬送は止まる。そのため、
トナー搬送回転パドル２７によって掻き出される残留ト
ナーは、トナー回収ボックス３１の中に溜まり始める。

この中に収容される残留トナーが所定量以上になると、
フロート部材４９がその表面に追従するように上昇し、
その遮蔽部材５１も共に上昇する。この遮蔽部材５１が
突出部５３内を上昇し、ある高さになると、発光素子５
７から出て突出部５３を貫通して受光素子５９に達して
いる光路を遮断することになり、これによってトナー回
収ボックス３１が回収された残留トナーによって満杯に
なったことを検知することができる。この信号によって
複写装置を止めるようにしてもよいが、発光素子５７か
ら受光素子５９に至る光路を遮蔽部材５１が最初に遮断
する位置において、トナー回収ボックス３１内に残留ト
ナーをさらに所定量だけ収容できる余地を残すように構
成し、この信号を、所定枚数のコピー後に、感光体ドラ
ム３内の空間４及びトナー回収ボックス３１が回収され
た残留トナーで満杯になることを警告するウオーニング
信号として使用するようにすることもできる。こうして
残留トナーで満杯になった感光体ユニット１は新しいも
のと交換される。

ところで、ｏｐｃｇ光体を用い、トナーとして磁性−成
分トナーを用いる場合、感光体ユニット１を新しいもの
と交換した場合の複写枚数に対する「像流れ」及び「タ
ルクかぶつ」の推移を調べた。その結果を第４図に示す
。この測定は、「像流れ」及び「タルクかぶり」につし
）で、５段階のグレード評価によって測定した。なお、
感光体ドラム３の径は８４ｍｍ、感光体ドラム３の周速
に対する補助ブラシ１７の周速の比は１．６、補助ブラ
シ１７の感光体ドラム３に対するニップ量は１．０ｍｍ
であり、補助ブラシ１７としては、外径１９ｍｍ、軸径
６ｍｍであり、毛の材料はポリプロピレン樹脂で、１７
デニールのものであり、密度は６万本／　Ｉｎ　’　、
バイルハイドは５．　５ｍｍであるものを用い、クリー
ニングブレード２３としては、熱硬化法ポリウレタンか
らなり、硬度７０°Ｈｓ、幅１０ｍｍ、厚さ２ｍｍ、第
２図に示した接触角θが２２°のものを用いた。また、
トナーをクリーニング装置へ供給するために、インター
イメージ部に幅２ｍｍの黒帯を形成し、原稿としては白
い紙を用いた。第４図から明らかなように、クリーニン
グ装置３０を新しくした場合、数百枚の複写をする間に
、感光体３に対するタルク付着量は複写枚数の増加に伴
って増加していく。

そして、複写枚数が３百枚程度になると「像流れ」が生
じ始め、８百枚程度のとき最悪になる。

その後、タルク付着量は減少し始め、１千５百枚程度に
なると「像流れ」は殆ど問題なくなる。このようなりリ
ーニング装置交換時の感光体に対するタルク付着量の推
移の原因を調べた結果、「像流れ」の原因は補助ブラシ
１７にあることが分かった。

すなわち、補助ブラシ１７は、先にも述べたように、感
光体ドラム３に対して接触しながら回転することにより
、転写装置によって転写されずにドラム３に残留してい
るトナー、複写用紙から出たタルク、紙粉等を除去して
これらが感光体表面に付着することによって複写画像の
像流れ、カブリ等が生じて画像が悪化するのを防止し、
またトナーが感光体表面に付着して取れなくなるフィル
ミングが生じるのを防止すると共に、補助ブラシ１７内
に停留しているトナーの一部をクリーニングブレード２
３に常時潤滑剤として供給する作用をするため、トナー
デスタ−バー用ブラシ１７中に均一に取り込まれたトナ
ーが順次クリーニングブレード２３に安定して供給され
、ブレードエツジでこのトナーをクリーニングすると同
時に、タルクが除去できる。しかしながら、感光体ユニ
ット１を新しいものに取り替えると、当然ながらこの補
助ブラシ１７も新しいものになる。新しい補助ブラシ１
７の植毛された高密度の樹脂性の毛の間には未だ回収さ
れたトナーが侵入しておらず、感光体ドラム３に接触す
るとその毛はねてしまい、このような状態では、補助ブ
ラシ１７及びクリーニングブレード２３の上記したタル
ク等を除去する能力は充分に発揮できない。したがって
、補助ブラシ１７が新品の間は、感光体３に対する用紙
からのタルク付着量が補助ブラシ１７のタルク掻き落と
し量を上回るので、第４図のように数百枚の複写をする
間に、感光体３に対するタルク付着量は複写枚数の増加
に伴って増加して行き、そのタルクによって複写枚数が
３百枚程度になると「像流れ」が生じ始める。しかし、
ある程度の枚数の複写を行うと、補助ブラシ１７の植毛
された毛の間に回収されたトナーが侵入して付着し、毛
倒れを少なくし、また、毛が立って機械的な硬さが増し
、タルク等の除去能力が高まり、また、付着している磁
性−成分トナー自身も硬度が高くタルク等の除去能力を
有しているので、補助ブラシ１７及びクリーニングブレ
ード２３のタルク掻き落とし量が感光体３に対する用紙
からのタルク付着量を上回り始め、この点を越えると、
タルり付着量は減少し始め、１千５百枚程度になりタル
ク付着量は問題になる程度以下になり、「像流れ」の問
題が殆どなくなる。なお、補助ブラシ１７の植毛された
毛の間にトナーを侵入させて機械的な硬さを増し、タル
ク等の除去能力を高める代わりに補助ブラシ１７の植毛
の毛の硬度を上げることも考えられるが、こうするとＯ
ＰＣ感光体３の磨耗が激しくなり、その寿命が短くなる
問題点がある。

上３己のようにして分かった「像流れ」発生のメカニズ
ムから、感光体ドラム３の軸方向に平均的な像密度分布
に大きな不均一が存在する画像形成動作を続けると、平
均的に像密度が小さい領域において筋状の「像流れ−１
が発生しやすいことが理解できる。すなわち、例えばプ
リンターのように行及び行間の位置が殆ど固定的に使用
される場合、行間が対応する領域においては残留トナー
が殆どクリーニング装置３０に供給されず、補助ブラシ
１７の植毛された毛の間にトナーが侵入してその機械的
な硬さが増し、さらにまた、補助ブラシ１７中に均一に
取り込まれたトナーが順次クリーニングブレード２３に
安定して供給され、ブレードエツジでこのトナーをクリ
ーニングすると同時に、タルク等を除去する能力が高ま
ることがない。したがって、行間が対応する感光体表面
に「像流れ」の原因になるタルク等の紙粉が付着したま
まで除去されないため、筋状の「像流れ」が発生するこ
とになる。このような平均的な像密度分布の不均一に基
づく「像流れ」を防止するには、上記したように補助ブ
ラシ１７の植毛の毛の硬度を上げることも考えられるが
、ＯＰＣ感光体３の磨耗の点から好ましくない。また、
積橋的に補助ブラシ１７の軸方向に均一にトナーを常時
供給することも考えられるが、トナー消費量が増大する
と共に、クリーニング装置３０による回収トナーの量が
増え、１つの感光体ユニット１で例えば１０万枚もの多
数のコピーができなくなり、やはり好ましいものではな
い。

そこで、本発明においては、補助ブラシの軸方向におけ
る形成画像の平均的な像密度分布の不均一を補う量の現
像トナーを補助ブラシに供給するようにする。ここで、
平均的な像密度分布とは、単数又は複数の画像の感光体
進行方向に垂直な方向の平均的な像密度分布を意味する
ものである。

このような平均的な像密度分布を得るには、露光を電気
的な画像信号に基づいて行うプリンター、ファクシミリ
等においては、形成画像の感光体ドラム軸方向の画像信
号を所定枚数分積算してメモリーに入れて平均化するこ
とにより簡単に求まる。

また、原稿像を感光体上に光学的に投影する第１図に例
示したような複写機においては、原稿８０をスリット走
査するミラー８３近傍、又は、感光体ドラム３の露光位
置近傍に例えばＣＣＤからなるラインセンサーを配置し
て、原稿をスリット状に読み取って得られる画像信号に
より、同様にして平均的な像密度分布を得ることができ
る。さらに、別の方法としては、現像器９２ｂと転写器
９３の間で感光体ドラム３表面に形成されたトナー像を
直接読み取り、上記と同様にして平均的な像密度分布を
得ることもできる。

このようにして検出された平均的な像密度分布をｇ　（
ｘ）とする。ここで、Ｘは感光体軸方向の距離とする。

第５図に平均的な像密度分布ｇ　（ｘ）の１例を示す。

この分布の不均一を補うために、ｇ（ｘ）の所定の値へ
からの差Ａ−ｇ（Ｘ）に対応する静電潜像を感光体ドラ
ム３に形成し、トナーで現像して転写せずにクリーニン
グ装置の補助ブラシ１７に供給するようにする。ただし
、Ａ−ｇ（Ｘ）がゼロ又は負の場合はその必要はない。

このへの値は太きけれ大きい程よいと言えるが、余り大
きくすると、トナー消費量が増大すると共に、クリーニ
ング装置３０による回収トナーの量が増えてしまうので
、できるだけ小さく選択する必要がある。しかし、「像
流れ」を生じない最低の像密度は、補助ブラシの構造、
材質、トナーの特性、トナーの転写率等、機種に依存す
るので、この値Ａは実験に基づいて決定せざるを得ない
。通常の複写画像の中央部における平均的像密度は３〜
７バーセントであり、このような領域においては通常「
像流れ」は生じないから、Ａは３〜７パ一セント程度に
選択すればよい。そして、Ａ−ｇ（ｘ）に転写率を考慮
して決定される係数Ｃを掛けた平均的像密度の静電潜像
を形成して、トナーで現像して、転写せずにクリーニン
グ装置の補助ブラシ１７に供給すると、補助ブラシ１７
の植毛された毛の間に軸方向に均一にトナーが侵入して
その機械的な硬さが増し、さらにまた、補助ブラシ１７
中に均一に取り込まれたトナーが順次クリーニングブレ
ード２３に安定して供給され、ブレードエツジでこのト
ナーをクリーニングすると同時に、タルク等を除去する
。

このようにして、タルク等の除去能力が何れの部分にお
いても確保され、像密度が低いことにより部分的にタル
ク等が付着して「像流れ」が発生することがなくなる。

ここで、係数Ｃは、転写器９３による転写率をＴとする
なら、１−Ｔと決めればよいことは明らかであろう。

さて、このような現像トナーを補助ブラシ１７へ供給す
るためのトナー像形成については、種々の方法がある。

第１の方法は、インターイメージランプ９７を用いる方
法がある。インターイメージランプ９７は、感光体表面
のイメージ領域間の一様帯電電荷を放電するために、イ
ンターイメージ部において点灯されるものであるが、こ
の消灯によってインターイメージ部に残留する電荷によ
り形成される潜像の現像トナー像の像密度が（Ａ−ｇ（
ｘ）−）　ｘ　（１−Ｔ）になるように、軸方向に分布
を持たせてインターイメージランプ９７の消灯時間を制
御することにより、所望の密度の現像トナーが供給され
る。このインターイメージ部の軸方向に分布を有する像
としては、一定幅の中間調を有する光量分布像として形
成してもよいが、−様な黒濃度で幅が所望の像密度に比
例して変化する像として形成するのが現実的である。こ
のような軸方向に分布を有するインターイメージランプ
９７の消灯を各インターイメージ部において毎回行うよ
うにしてもよいが、何枚かに１度、例えば数枚に１度行
うようにするのが望ましい。第１図に示したような複写
機をこのように構成したときの各工程のタイミングチャ
ートを第６図に示す。

複写開始以降の帯電器６１、露光ランプ８２、現像器９
２、転写装置１１１、クリーニング装置３０の動作は通
常と同様であるが、インターイメージランプ９７につい
ては、Ｎ枚（数枚）の複写まではインターイメージ部を
点灯してその部分の除電を行っている。しかし、Ｎ枚の
複写後、１枚目からＮ枚目までの画像の軸方向の平均像
密度ｇ（ｘ）を求め、Ｎ枚での平均像密度が（Ａ　−ｇ
（ｘ））　Ｘ（１−Ｔ）になるように、インターイメー
ジ部において軸方向に分布を持たせてインターイメージ
ランプ９７の消灯時間を制御することにより、Ｎ枚の平
均的な像密度分布の不均一を補う−の現像トナーを補助
ブラシ１７に供給するようにする。

そして、このようなサイクルを常時繰り返せばよい。な
お、インターイメージ部においては、当然ながら転写器
９３と剥離コロトロン９４からなる転写装置１１１は不
動作とする。

像分布を補うために現像トナーを補助ブラシ１７へ供給
するための第２の方法としては、複数枚（例えば、５０
〜２００枚）Ｎの複写後にそれまでの画像の軸方向の平
均像密度ｇ（Ｘ）を求め、複写機を強制的に現像トナー
供給モードに移し、例えば露光ヘッドを利用して（ファ
クシミリ、プリンター等の場合）イメージ部に枚数Ｎ当
たりの平均像密度が（Ａ−ｇ（ｘ））　Ｘ　（１−Ｔ）
になるように露光して潜像を形成し、これを現像してト
ナー像にして転写しないで、Ｎ枚の平均的な像密度分布
の不均一を補う量の現像トナーを補助ブラシ１７に供給
するようにしてもよい。このような強制的な割り込みモ
ードは、必ずしも所定複写枚数毎に行う必要はなく、現
像トナーを供給するための像密度（Ａ　−ｇ（ｘ））　
ｘ　（１−Ｔ）の最大値が所定の値を越えた場合にのみ
行うようにしてもよい。こうすると、平均像密度に偏り
が少ない複写を続け行う場合には、上記のような強制的
な現像トナー供給モードには余り頻繁には移らないが、
平均像密度に偏りが多い複写を続は行う場合には、現像
トナー供給モードに頻繁に移ることになる。この場合の
各工程のタイミングチャートを第７図に示す。複写開始
以降、Ｎ枚までの帯電器、露光装置、インターイメージ
ランプ、現像器、給紙系、転写装置、クリーニング装置
の動作は通常と同様であるが、Ｎ＋１枚目において、強
制的な現像トナー供給モードが割り込み、露光装置によ
り上記のような像密度を補う分布像の露光が行われ、転
写紙の給紙系、転写装置を動作させないで、感光体上の
分布像の現像をし、これをクリーニング装置の補助ブラ
シに与えるようにすることにより、タルク等を除去する
のに充分で均一な現像トナーが供給される。

以上、本発明の画像形成装置における像流れ防止方法を
いくつかの実施例について説明してきたが、本発明はこ
れらの実施例に限定されるものではなく、種々の変形が
可能である。例えば、感光ドラムの代わりに無端の感光
ベルトを用いる画像形成装置に適用することもできる。

〔発明の効果〕

本発明の画像形成装置における像流れ防止方法において
は、感光体上に静電潜像が形成された累積するＮ枚の画
像の感光体移動方向に垂直な方向の平均像密度分布ｇ　
（ｘ）を求め、像流れを生じさせない一定の像密度値Ａ
からこのようにして求めた平均像密度分布ｇ　（ｘ）を
差し引き、その差Ａ　−ｇ（ｘ）（ただし、この値がゼ
ロ以下の場合はこの差をゼロとする。）に所定の係数Ｃ
を掛けて得られた分布を有するトナー供給のための像の
静電潜像を、前記累積するＮ枚の画像の静電潜像形成後
に感光体上に形成して、トナーによる現像後に転写せず
に前記りｌＪ＝ング装置によりその現像トナーを回収さ
せているので、トナーデスタ−バー用ブラシには軸方向
に均一に、累積するＮ枚の画像形成による残留トナーと
その後のトナー供給のための像形成によって回収された
トナーとが合わさって回収され、その植毛された樹脂性
の毛の間にこの回収されたトナーが侵入して付着して毛
が立って機械的な硬さが増し、また、毛倒れ防止により
、感光体上に付着したタルクを軸方向の何れの部分にお
いても充分に除去できるようになり、さらにまた、トナ
ーデスタ−バー用ブラシ中に均一に取り込まれたトナー
が順次クリーニング手段（例えば、クリーニングブレー
ド）に安定して供給され、クリーニング手段でこのトナ
ーをクリーニングすると同時に、タルクが除去できる。

以上のブラシとクリーニング手段の２つの相乗効果によ
り、タルクが平均像密度の低い部分に付着して「像流れ
」を発生させるのを防止することができる。

以上のように、本発明の画像形成装置にあける像流れ防
止方法によれば、画像形成装置に特別の変形を施すこと
なく、又は、わずかのプログラム変更により、また、特
別の材料を用いることなしに、簡単な手法により、平均
像密度の低い部分に発生する「像流れ」を防止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の像流れ防止方法を適用する画像形成装
置の１例の全体構成図、第２図は第１図に示した複写機
の感光体ユニットの感光体ドラムの回転軸に垂直にとっ
た断面図、第３図は第２図の線ｌ−ｌ１１’についてと
った断面図、第４図は儒流れ発生のメカニズムを調べる
ために感光体ユニットを新しいものと交換した場合の複
写枚数に対する像流れ及びタルクかぶりの推移を示すた
めの図、第５図は平均的な像密度分布の１例を示す図、
第６図は本発明の１実施例の方法を第１図の複写機に適
用する場合の各工程のタイミングチャート、第７図は本
発明の別の実施例の方法を複写機に適用する場合の各工
程のタイミングチャート、第８図はＯＰＣ感光体の断面
図である。１・・・感光体ユニット、３・・・感光ドラム、４・・
・感光ドラム内の空間、５．７・・・円筒状側板、９・
・・回転軸、１１・・・ハウジング、１３・・・ハウジ
ングからユニット内側に突出している円筒部、１５・・
・側板の外周には切られた歯車、１６・・・位置決め穴
、１７・・・トナーデスタ−バー用ブラシ、１９・・・
トナーデスタ−バー用ブラシの回転軸、２１・・・トナ
ーデスターバー用ブラシの回転軸に固定された歯車、２
２・・・掻き落とし部材、２３・・・クリーニングブレ
ード、２５・・・ハウジングの底板、２７・・・トナー
搬送回転パドル、２９・・・トナー搬送回転パドル回転
駆動用歯車、３０・・・クリーニング装置、３１・・・
トナー回収ボックス、３２・・・クリーニング装置とト
ナー回収ボックスの間の隔壁、３３・・・回転軸、３４
・・・板状部材、３５・・・トナー搬送オーガー、３７
・・・オーガー回転用の歯車、３８・・・トルクリミッ
タ−機構、３９・・・ハウジングの前側の壁に設けられ
た円形開口、４１・・・孔、４３・・・パイプ、４５・
・・オーガーの先端、４７・・・ハウジングの後側の壁
に回転自在に設けられている駆動用歯車、４９・・・フ
ロート部材、５１・・・遮蔽部材、５３・・・透明壁よ
りなる突出部、５５・・・突出部が入り込む溝、５７・
・・発光素子、５９・・・受光素子、６０・・・満杯検
知機構、６１・・・帯電器、８０・・・原稿、８１・・
・プラテン、８２・・・露光ランプ、８３．８４．８５
．８７．８８．８９・・・ミラー、８６・・・レンズ、
９２ａ・・・カラートナー用の第一現像器、９２ｂ・・
・黒トナー用の第二現像器、９３・・・転写器、９４・
・・剥離コロトロン、９５・・・剥離爪、９７・・・イ
ンターイメージランプ、１００・・・用紙トレー、１０
２・・・給紙搬送経路、１０３・・・帰還搬送路、１０
４・・・搬送路、１０５・・・定着器、１０６・・・排
出搬送経路、１０８・・・トレー、１０７・・・ゲート
、１１０・・・露光装置、１１１・・・転写器ユニット
、１１２・・・定着器ユニット、１１３・・・イレーズ
ランプ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）移動する感光体上の残留トナーをクリーニングす
るために、感光体に近接して配置されたクリーニング手
段とその上流の位置にて感光体に接して回転する樹脂性
の毛が植毛されて形成されたロール状トナーデスターバ
ー用ブラシとを備えたクリーニング装置を有する画像形
成装置において、感光体上に静電潜像が形成された累積
するＮ枚の画像の感光体移動方向に垂直な方向の平均像
密度分布ｇ（ｘ）を求め、像流れを生じさせない一定の
像密度値Ａからこのようにして求めた平均像密度分布ｇ
（ｘ）を差し引き、その差Ａ−ｇ（ｘ）（ただし、この
値がゼロ以下の場合はこの差をゼロとする。）に所定の
係数Ｃを掛けて得られた分布を有するトナー供給のため
の像の静電潜像を、前記累積するＮ枚の画像の静電潜像
形成後に感光体上に形成して、トナーによる現像後に転
写せずに前記クリーニング装置によりその現像トナーを
回収させて、前記トナーデスターバー用ブラシの軸方向
に均一に所定量以上の現像トナーを供給することを特徴
とする画像形成装置における像流れ防止方法。
（２）前記トナー供給のための像の静電潜像を感光体上
の転写画像形成領域間のインターイメージ部に形成する
ことを特徴とする請求項１記載の面像形成装置における
像流れ防止方法。
（３）前記トナー供給のための像の静電潜像をＮ枚の画
像形成後に強制的に感光体上に形成することを特徴とす
る請求項１記載の画像形成装置における像流れ防止方法
。
（４）前記Ｎ枚が常に一定の値であることを特徴とする
請求項１から３の何れか１項記載の画像形成装置におけ
る像流れ防止方法。
（５）前記差Ａ−ｇ（ｘ）が所定の値を越えない限り、
前記トナー供給のための像の静電潜像の形成動作を行わ
ず、前記差Ａ−ｇ（ｘ）が所定の値を越えた時点で前記
トナー供給のための像の静電潜像の形成動作を行うこと
を特徴とする請求項１から３の何れか１項記載の画像形
成装置における像流れ防止方法。