JPH05313451A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 弾性ブレードを低圧力で像担持体に当接して
も多量の現像剤を完全に清掃できる。 【構成】 紙ジャム後は画像形成前に像担持体の同一面
を３回以上弾性ブレードで摺擦する。 【効果】 像担持体の摩耗が少なくなり、傷もつきにく
くなり長寿命となる。像担持体を駆動する負荷が減るの
で画像形成装置の小型化、低コスト化、低騒音化が容易
となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真法に基づいた画
像形成装置に関し、さらに詳しくは弾性ブレードを用い
て像担持体表面を清掃する清掃手段を有する画像形成装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】 像担持体表面に形成した静電的潜像
にトナーを現像し、このトナー像を紙などの記録媒体に
転写し、このようにして転写した像を定着固定するいわ
ゆる電子写真プロセスを用いた画像形成装置は例えば複
写機やプリンタとして広く実用化されている。

【０００３】このような画像形成装置においては、転写
効率が１００％ではないこと、転写されない逆極性トナ
ーの存在、などの理由により転写後の像担持体表面には
トナーが残留する。この残留トナーは画像形成の障害と
なるため除去し像担持体表面を清掃する必要がある。そ
の清掃手段として従来からファーブラシや磁気ロールを
用いるものが提案・実用化されてきたが、なかでも弾性
ブレードを用いるものは、簡素な装置構成で信頼性の高
い清掃効果が得られるため広く商品に採用されている。
これは具体的にはウレタンゴムのような耐摩耗性の高い
材料でブレードを作り、高精度に管理されたブレード稜
線を像担持体表面に所定の当接角度と当接荷重で圧接す
ることによってシール効果を発現させ、残留トナーをは
じめとする像担持体上の異物を除去するものである。

【０００４】この弾性ブレードを用いた清掃方法におい
ては、一般的に当接荷重を高めることにより清掃効果も
高めることができる。しかしながら当接荷重を高くする
ことにより像担持体表面の摩耗が促進され、また該表面
に傷が付く可能性も高くなる。また像担持体の駆動負荷
が増大し、駆動能力の高い駆動装置ひいては電源の高容
量化あるいは装置の大型化を招いた。

【０００５】以上の理由により当接荷重は、極力低荷重
であることが望まれる。画像形成装置においては必ずし
も正常な印刷が行われるわけではなく、記録媒体の搬送
不良、いわゆるジャムによる異常動作が発生することが
時としてある。すなわち記録媒体としては主に紙が用い
られるが、この紙が何らかの理由により搬送経路の途中
で止まってしまった場合などには、転写部には紙が供給
されないにも拘らず像担持体表面上にはトナー像が現像
されてしまう。そしてこのトナー像は清掃手段で除去す
ることになる。この場合現像トナー全てが清掃手段に突
入するため、ブレードが低荷重で設定してあるとシール
しきれずにトナーがすり抜けてしまい、次の印刷工程に
おいてすり抜けたトナーが紙に転写されてしまうといっ
た問題があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の問題点
に鑑み、清掃手段での像担持体への負荷が少なく、しか
も異常動作時にも正常に像担持体表面を清掃できる画像
形成装置を、ほとんど機構の変更やコストアップを招く
ことなく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】本発明による画像形成装
置は、像担持体に弾性ブレードを圧接しこの像担持体と
弾性ブレードの相対移動により像担持体表面上の不要物
質を除去する清掃手段を有する画像形成装置であって、
記録媒体が正常に供給搬送されなかった直後の画像形成
において、その画像形成に先立ち像担持体表面の同一個
所を３回以上弾性ブレードによって摺擦することを特徴
とする。

【０００８】弾性ブレードにより像担持体表面を清掃す
る場合、その清掃能力は弾性ブレードの当接圧力と当接
角度によって支配される。図２に弾性ブレードと像担持
体の設定状態図を示す。像担持体１に対してウレタンゴ
ムからなるクリーニングブレード１０が当接してある。
当接稜線の単位長さ当たりの荷重すなわち当接圧力をｐ
とし、当接点における像担持体接平面とクリーニングブ
レード１０のなす角をθとする。θは５゜から４０゜程
度の範囲で使用可能である。ｐについては５ｇ／ｃｍか
ら７０ｇ／ｃｍ程度が使用可能である。ｐは小さすぎる
とトナーがクリーニングブレード１０の当接稜線からす
り抜けてしまい、大きすぎると像担持体１とクリーニン
グブレード１０とのあいだでスティックスリップ現象が
発生する。また使用可能な範囲においても低圧力側にお
いては、多量のトナーが像担持体上に残留していた場合
には清掃しきれず、高圧力側においては多量のトナーに
対しても清掃能力はあるが、像担持体表面に形成してあ
る感光層の摩耗が激しく、また感光層を傷つけやすい。

【０００９】本発明者はｐを低圧力側に設定した場合で
も、ある条件下では多量の残留トナーを清掃できること
を見いだした。すなわち、多量の残留トナーが像担持体
上にあった場合でもその状態が継続されなければ、複数
回像担持体表面を清掃することにより残留トナーを完全
に除去できる。

【００１０】図３に像担持体回転回数と像担持体上の残
留トナー量の関係図を示す。ここで像担持体回転回数と
は像担持体上の同一個所がクリーニングブレードの当接
稜線を通過した回数をあらわす。すなわち０回の残留ト
ナー量で清掃を開始し、その後像担持体にはトナー供給
がなされない状態で清掃を続けた状態での残留トナー量
を示している。また０回の残留トナー量は最高現像量に
設定してある。図３によれば１回から２回の清掃ではま
だ完全に清掃しきれないが、３回清掃すれば完全に清掃
できる。ｐの値がおよそ２０ｇ／ｃｍ以下の場合に図３
のような特性を示した。最高現像量とは全面黒印字の場
合となるが、当然通常の印刷においてはこのトナー量が
そのまま清掃手段へ突入することはなく、例えば紙ジャ
ムなどの記録媒体搬送不良により転写部に紙が供給され
ずに現像した場合にこのトナー量が清掃手段に突入する
ことになる。しかしこのような状態は突発的なものであ
り継続することはない。そのため紙ジャムなどにより多
量の残留トナーが清掃手段に突入した場合でも、３回以
上清掃すれば完全に清掃できる。

【００１１】図２は当接角θを鋭角となるように設定し
た方式いわゆるリーディングエッジ方式の清掃状態を示
しておりその場合を前提に説明してきたが、θが鈍角と
なる方式いわゆるトレール方式でも上述の内容は同様に
あてはまる。

【００１２】紙ジャムなどの記録媒体搬送系の異常は通
常の画像形成装置においては常時監視しており検出可能
である。また紙などの記録媒体の供給は、供給動力は像
担持体の動力と兼用している場合がほとんどであるが、
その動作は電磁クラッチなどにより選択的に動作して
る。そのため、記録媒体搬送不良を検出後、記録媒体を
供給せずに像担持体のみを駆動することは容易に可能で
ある。

【００１３】

【実施例】

（実施例１）図１は本発明を適用する画像形成装置の断
面概観図である。直径３０ｍｍの像担持体１の表面を帯
電器２で一様に帯電し、露光装置３で潜像を形成する。
現像装置４の現像剤担持体５表面には現像剤６が供給さ
れ、潜像が現像される。像担持体１上のトナー像は転写
装置７により記録紙８上に転写され定着装置（図示せ
ず）により定着される。像担持体１上の残留トナーはク
リーナ９のクリーニングブレード１０で除去される。そ
の後像担持体１表面は除電器１１により除電される。

【００１４】クリーニングブレード１０は当接角θが１
０゜、当接圧力ｐが８ｇ／ｃｍとなるように設置した。

【００１５】図４に図１の画像形成装置の動作シーケン
スをあらわすフローチャートを示す。

【００１６】印字指令が出ると、まず紙ジャム後の印字
かどうかを確認する。もし紙ジャム後でなければ通常の
給紙を開始し印字が始まる。もし紙ジャム後の印字であ
れば一旦クリーニング動作を行い、その後給紙を開始し
印字する。ここでクリーニング動作とは例えば給紙は行
わずに像担持体１を回動させる動作であり、像担持体１
を３回転させる。クリーニング動作を実行する場合は、
紙ジャム後であるので像担持体１上には多量の現像剤６
が付着している可能性が高い。しかし、クリーニング動
作により像担持体１の同一面が３回クリーニングブレー
ドを通過し、またクリーニング動作中は印字動作は行わ
れないので像担持体１表面に新たな現像剤６が供給され
ることもなく、図３に示す関係に基づき像担持体１表面
は完全に清掃される。

【００１７】このように設定した画像形成装置を用いて
５０００枚の印字を行いその途中で故意に紙ジャムを発
生させた。紙ジャムを無作為に１００回発生させたがそ
の後の印字において紙上に汚れは発生せず良好な印字が
得られた。

【００１８】また、このように画像形成装置を動作させ
ることは、その動作プログラムの変更のみで対処できた
ので、なんら装置を追加することもなくコストアップを
生じることもなく実現できた。

【００１９】像担持体１の感光層の損傷を調べるために
２００００枚耐久印字試験を行った。

【００２０】試験後感光層の摩耗量は１μｍであり、画
像に影響を与える傷は認められなかった。

【００２１】（実施例２）図１に示す画像形成装置にお
いて、給紙動作開始後像担持体１が２回転してから潜像
形成動作が始まるように給紙位置（図示せず）から転写
装置７までの紙搬送経路と、転写部への記録紙８の突入
タイミングを設定した。クリーニング動作は図４のシー
ケンスによるがこの時の像担持体１の回転数を１回転と
した。このようにすれば通常の印字でも像担持体１は２
回転しているので実質的には３回転分のクリーニング動
作が実現できることになる。

【００２２】このように設定した画像形成装置を用いて
５０００枚の印字を行いその途中で故意に紙ジャムを発
生させた。紙ジャムを無作為に１００回発生させたがそ
の後の印字において紙上に汚れは発生せず良好な印字が
得られた。

【００２３】また、このように画像形成装置を動作させ
ることは、その動作プログラムの変更のみで対処できた
ので、なんら装置を追加することもなくコストアップを
生じることもなく実現できた。

【００２４】（比較例）実施例１と同様の画像形成装置
において、クリーニングブレード１０の当接角θを２０
゜、当接圧力ｐを５０ｇ／ｃｍとし、紙ジャム時のクリ
ーニング動作は行わない装置動作プログラムとした。当
接圧力ｐを高めたために画像形成装置の駆動モータ（図
示せず）の負荷が増え、より高トルクのモータに変更す
る必要が生じた。また駆動時の動作音も大きくなった。

【００２５】実施例１と同様の紙ジャム試験を行ったと
ころ良好な結果となった。続いて耐久印字試験を行った
ところ感光層が６μｍ摩耗し画像上有害な傷が発生し
た。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば清掃
手段による像担持体への負荷を極力少なくしても、紙ジ
ャム後にも良好な印字が得られ、装置の駆動負荷を軽減
することにより装置の低コスト化、小型化、低騒音化が
容易となる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例による画像形成装置の断面
概観図。

【図２】 弾性ブレードと像担持体の設定状態図を示す
図。

【図３】 像担持体回転回数と像担持体上の残留トナー
量の関係図。

【図４】 本発明の画像形成装置の動作シーケンスをあ
らわすフローチャート。

【符号の説明】

１ 像担持体 ２ 帯電器 ３ 露光装置 ４ 現像装置 ５ 現像剤担持体 ６ 現像剤 ７ 転写装置 ８ 記録紙 ９ クリーナ １０ クリーニングブレード １１ 除電器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体に弾性ブレードを圧接し前記像
   担持体と前記弾性ブレードの相対移動により前記像担持
   体表面上の不要物質を除去する清掃手段を有する画像形
   成装置であって、記録媒体が正常に供給搬送されなかっ
   た直後の画像形成において、その画像形成に先立ち前記
   像担持体表面の同一個所を３回以上前記弾性ブレードに
   よって摺擦することを特徴とする画像形成装置。