JPH09244498A

JPH09244498A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH09244498A
Application number: JP8046120A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Kikuchi; 和彦菊地
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1996-03-04
Filing date: 1996-03-04
Publication date: 1997-09-19
Anticipated expiration: 2016-03-04
Also published as: JP3788820B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は感光体に対するクリーニングブレード
の圧接力を印字／非印字状態で可変することにより、Ｏ
ＰＣ感光体の膜削れ量に低く押さえることができるよう
にした画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明はレーザ露光装置４０により形成さ
れた潜像に現像剤を供給して顕像化する現像器４６と、
この現像器４６により現像された顕像を用紙に転写させ
る転写チャージャー４８と、前記感光体ドラム４４に設
定圧力で圧接し、前記転写チャージャー４８による顕像
転写後、前記感光体ドラム４４上に残留した現像剤を除
去するクリーニングブレード８１と、このクリーニング
ブレード８１の前記感光体ドラム４４に対する圧接力を
感光体ドラム４４上の残留現像剤の除去が必要な間にお
いては設定圧力とし、それ以外は設定圧力よりも低圧に
可変するソレノイド８９とを具備してなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば、レーザ
プリンタや複写機として適用される画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】レーザプリンタや複写機は感光体ドラム
を備え、この感光体ドラム上に現像剤像を形成する。感
光体ドラム上に形成された現像剤像は転写チャージャー
により用紙に転写される。また、この現像剤像の転写後
に感光体ドラム上に残留した現像剤はクリーニングブレ
ードにより掻落とされて除去される。

【０００３】ところで、近年、環境等の問題から感光体
の材料として、一部の高速機を除いてセレンからＯＰＣ
（有機）への移行が進んでいる。しかしながら、ＯＰＣ
感光体はクリーニングブレードとの摺接による膜削れが
大きくて寿命が短く、特に、装置の小型化に伴って、感
光体の径が小径化されると、感光体寿命が短くなる。

【０００４】そこで、従来においては、感光体ドラムに
対してクリーニングブレードを接離自在に設け、必要な
ときのみクリーニングブレードを感光体ドラムに接触さ
せ、不必要なときは、クリーニングブレードを感光体ド
ラムから離間させたり、あるいは、感光体ドラムの駆動
を断続させて感光体の膜削れを低下させるようにしてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、クリー
ニングブレードを接離する方法については、ブレード離
間時の感光体へのトナー付着やトナー飛散という問題が
あった。また、感光体の駆動を制御する方法では、駆動
装置が複雑化し、特に、デジタルＰＰＣのように高画質
を目指す装置の場合には、感光体ドラムにフライホイー
ルを直結する場合が多く、感光体ドラムの駆動をオンー
オフするには専用のモータが必要になる。

【０００６】さらに、感光体ドラムを停止させるとき
は、現像器もほぼ同時に止めないとキャリアが付着する
ため、駆動系が複雑化してしまう。そこで、本発明は像
担持体に対する除去部材の圧接力を残留現像剤の除去の
必要がある間と、それ以外とで可変することにより、像
担持体の膜削れ量を低下させることができるようにした
画像形成装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、請求項１記載のものは、回転する像担持体上
に現像剤像を形成し、この現像剤像を被転写材に転写さ
せる像形成手段と、前記像担持体に設定圧力で圧接し、
前記被転写材に対する現像剤像の転写後、前記像担持体
上に残留した現像剤を除去する除去部材と、この除去部
材の前記像担持体に対する圧接力を前記像担持体上の残
留現像剤の除去が必要な第１の期間においては設定圧力
とし、前記第１の期間以外の第２の期間においては設定
圧力よりも低圧に可変する可変手段とを具備する。

【０００８】請求項２記載のものは、回転する像担持体
上に潜像を形成する潜像形成手段と、この潜像形成手段
により形成された潜像に現像剤を供給して顕像化する現
像手段と、この現像手段により現像された顕像を被転写
材に転写させる転写手段と、前記像担持体に設定圧力で
圧接し、前記転写手段による顕像転写後、前記像担持体
上に残留した現像剤を除去する除去部材と、この除去部
材の前記像担持体に対する圧接力を少なくとも前記潜像
形成手段により潜像を形成するときは第１の期間におい
て設定圧力とし、前記第１の期間以外の第２の期間にお
いては設定圧力よりも低圧に可変する可変手段とを具備
する。

【０００９】請求項３記載のものは、回転する像担持体
上に潜像を形成する潜像形成手段と、この潜像形成手段
により形成された潜像に現像剤を供給して顕像化する現
像手段と、この現像手段により現像された顕像を被転写
材に転写させる転写手段と、前記像担持体に設定圧力で
圧接し、前記転写手段による顕像転写後、前記像担持体
上に残留した現像剤を除去する除去部材と、この除去部
材の前記像担持体に対する圧接力を少なくとも被転写材
の搬送方向の後端部に対応する前記像担持体の部位が前
記除去部材を通過するまでの第１の期間においては設定
圧力とし、前記第１の期間以外の第２の期間においては
設定圧力より低圧に可変する可変手段と、を具備する。

【００１０】請求項４記載のものは、回転する像担持体
上に現像剤像を形成し、この現像剤像を被転写材に転写
させる像形成手段と、前記像担持体に設定圧力で圧接
し、前記被転写材に対する現像剤像の転写後、前記像担
持体上に残留した現像剤を除去する除去部材と、この除
去部材の前記像担持体に対する圧接力を前記像担持体上
の残留現像剤の除去が必要な第１の期間においては設定
圧力とし、前記第１の期間以外の第２の期間においては
設定圧力よりも低圧に可変する可変手段とを具備し、前
記除去部材は付勢部材により付勢されて前記像担持体に
圧接され、前記可変手段は前記付勢部材の付勢力を変更
することにより、前記除去部材の圧接力を可変する。

【００１１】請求項５記載のものは、回転する像担持体
上に現像剤像を形成し、この現像剤像を被転写材に転写
させる像形成手段と、前記像担持体に設定圧力で圧接
し、前記被転写材に対する現像剤像の転写後、前記像担
持体上に残留した現像剤を除去する除去部材と、この除
去部材の前記像担持体に対する圧接力を前記像担持体上
の残留現像剤の除去が必要な第１の期間においては設定
圧力とし、前記第１の期間以外の第２の期間においては
設定圧力よりも低圧に可変する可変手段とを具備し、前
記像担持体の径をＤ［ｍ］、除去部材の設定時の線圧を
Ｐｈ［Ｎ／ｍ］、除去部材の低圧時の線圧をＰ１［Ｎ／
ｍ］とし、像担持体の径Ｄが１０≦Ｄ≦６０［ｍｍ］の
とき、前記可変手段による除去部材の低圧時の圧力Ｐ１
［Ｎ／ｍ］の範囲を［０．７５ー（５／１０００）×
Ｄ］×Ｐｈ＜Ｐ１＜０．７５×Ｐｈとする。

【００１２】請求項６記載のものは、回転する像担持体
上に現像剤像を形成し、この現像剤像を被転写材に転写
させる像形成手段と、前記像担持体に設定圧力で圧接
し、前記被転写材に対する現像剤像の転写後、前記像担
持体上に残留した現像剤を除去する除去部材と、この除
去部材の前記像担持体に対する圧接力を前記像担持体上
の残留現像剤の除去が必要な第１の期間においては設定
圧力とし、前記第１の期間以外の第２の期間においては
設定圧力よりも低圧に可変する可変手段とを具備し、前
記像担持体上に形成された顕像を複数枚の被転写材に連
続的に転写する場合、前記像担持体上の被転写材間に相
当する部位に対し、前記除去部材を設定圧力で圧接させ
る。

【００１３】請求項７記載のものは、回転する像担持体
上に現像剤像を形成し、この現像剤像を被転写材に転写
させる像形成手段と、前記像担持体に設定圧力で圧接
し、前記被転写材に対する現像剤像の転写後、前記像担
持体上に残留した現像剤を除去する除去部材と、この除
去部材の前記像担持体に対する圧接力を前記像担持体上
の残留現像剤の除去が必要な第１の期間においては設定
圧力とし、前記第１の期間以外の第２の期間においては
設定圧力よりも低圧に可変する可変手段とを具備し、前
記可変手段による除去部材の低圧状態から設定圧力への
切り替えタイミングは、前記潜像形成手段による像露光
開始時よりＴｃ（ｓｅｃ）以前に行うものとし、ｆ
（ｘ、ｙ）：ｘとｙのどちらか大きい方の数値、ｔｃ：
負荷トルク増大に伴う制御応答時間ｋ×（Ｐｈ／Ｐ１）
／（ｍ×Ｄ）、ｔｅ：除去部材位置から像露光位置まで
の通過時間πＤα／（Ｖｐ×３６０）、Ｄ：像担持体径
［ｍ］、ｖｐ：像担持体周速度［ｍ／ｓｅｃ］、Ｐｈ：
除去部材線圧（設定時）［Ｎ／ｍ］、Ｐ１：除去部材線
圧（低圧時）［Ｎ／ｍ］、α：像担持体上の除去部材か
ら露光位置までの角度［ｒｅｇ］、ｋ：比例定数５×１
０^-4、ｍ：像担持体質量［Ｎ］としたとき、前記Ｔｃの
範囲をＴｃ＞ｆ（ｔｃ，ｔｅ）とする。

【００１４】本発明は、像担持体の回転時において、像
担持体に対する除去部材の圧接力を像担持体上の残留現
像剤の除去が必要な間だけ設定圧力とし、それ以外は設
定圧力よりも低圧に可変することにより、除去部材の圧
接による像担持体の削れ量を低下させ、小径の像担持体
においても、ほぼ２倍程度の径の像担持体の寿命を実現
できるようにする。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示した一実
施の形態を参照しながら、詳細に説明する。図２はデジ
タル複写機を示すもので、このデジタル複写機は装置本
体１０を備え、この装置本体１０内には、後述する読み
取り手段として機能するスキャナ４、および画像形成手
段として機能する画像形成部６が設けられている。

【００１６】装置本体１０の上面には、図示しないコン
トロールパネル、および、読取対象物、つまり原稿Ｄが
載置される透明なガラスからなる原稿載置台１２が設け
られている。また、装置本体１０の上面には、原稿載置
台１２上に原稿を自動的に送る自動原稿送り装置７（以
下ＡＤＦと称する）が配設されている。このＡＤＦ７
は、原稿載置台１２に対して開閉可能に配設され、原稿
載置台１２に載置された原稿Ｄを原稿載置台１２に密着
させる原稿押さえとしても機能する。

【００１７】ＡＤＦ７は、原稿Ｄがセットされる原稿ト
レイ８、原稿の有無を検出するエンプティセン９、原稿
トレイから原稿を一枚ずつ取り出すピックアップローラ
１４、取り出された原稿を搬送する給紙ローラ１５、原
稿の先端を整位するアライニングローラ対１６、原稿載
置台１２のほぼ全体を覆うように配設された搬送ベルト
１８を備えている。そして、原稿トレイ８に上向きにセ
ットされた複数枚の原稿は、その最下の頁、つまり、最
終頁から順に取り出され、アライニングローラ対１６に
より整位された後、搬送ベルト１８によって原稿載置台
１２の所定位置へ搬送される。

【００１８】ＡＤＦ７において、搬送ベルト１８を挟ん
でアライニングローラ対１６と反対側の端部には、反転
ローラ２０、非反転センサ２１、フラッパ２２、排紙ロ
ーラ２３が配設されている。後述するスキャナ４により
画像情報の読み取られた原稿Ｄは、搬送ベルト１８によ
り原稿載置台１２上から送り出され、反転ローラ２０、
フラッパ２２、および排紙ローラ２３を介してＡＤＦ７
上面の原稿排紙部２４上に排出される。原稿Ｄの裏面を
読み取る場合、フラッパ２２を切換えることにより搬送
ベルト１８によって搬送されてきた原稿Ｄは、反転ロー
ラ２０によって反転された後、再度搬送ベルト１８によ
り原稿載置台１２上の所定位置に送られる。

【００１９】装置本体１０内に配設されたスキャナ４
は、原稿載置台１２に載置された原稿Ｄを照明する蛍光
灯等の光源２５および原稿Ｄからの反射光を所定の方向
に偏向する第１のミラー２６を有し、これらの光源およ
び第１のミラーは、原稿載置台１２の下方に配設された
第１のキャリッジ２７に取り付けられている。第１のキ
ャリッジ２７は原稿載置台１２と平行に移動可能に配置
され、図示しない歯付きベルト等を介して駆動モータに
より、原稿載置台の下方を往復移動される。

【００２０】また、原稿載置台１２の下方には、原稿載
置台と平行に移動可能な第２のキャリッジ２８が配設さ
れている。第２のキャリッジ２８には、第１のミラー２
６により偏向された原稿Ｄからの反射光を順に偏向する
第２及び第３のミラー３０、３１が互いに直角に取り付
けられている。第２のキャリッジ２８は、第１のキャリ
ッジ２７を駆動する歯付きベルト等により、第１のキャ
リッジ２７に対して従動されるとともに、第１のキャリ
ッジに対して、１／２の速度で原稿載置台１２に沿って
平行に移動される。

【００２１】また、原稿載置台１２の下方には、第２の
キャリッジ２８上の第３のミラー３１からの反射光を集
束する結像レンズ３２と結像レンズにより集束された反
射光を受光して光電変換するＣＣＤセンサ３４とが配設
されている。結像レンズ３２は、第３のミラー３１によ
り偏向された光の光軸を含む面内に、駆動機構を介して
移動可能に配設され、自身が移動することで反射光を所
望の倍率で結像する。そして、ＣＣＤセンサ３４は、入
射した反射光を光電変換し、読み取った原稿Ｄに対する
電気信号を出力する。

【００２２】一方、画像形成部６は、潜像形成手段とし
て作用するレーザ露光装置４０を備えている。レーザ露
光装置４０は、光源としての半導体レーザ４１と、半導
体レーザ４１から出射されたレーザ光を連続的に偏向す
る走査部材としてのポリゴンミラー３６と、ポリゴンミ
ラーを後述する所定の回転数で回転駆動する走査モータ
としてのポリゴンモータ３７と、ポリゴンミラーからの
レーザ光を偏向して後述する感光体ドラムへ導く光学系
４２と、を備えている。このような構成のレーザ露光装
置４０は、装置本体１０の後述する支持フレームに固定
および支持されている。

【００２３】半導体レーザ４１は、スキャナ４により読
み取られた原稿Ｄの画像情報、あるいはファクシミリ送
受信文書情報に応じたオン・オフ制御され、このレーザ
光はポリゴンミラー３６及び光学系４２を介して感光体
ドラムへ向けられ、感光体ドラム周面を走査することに
よりドラム周面上に静電潜像を形成する。

【００２４】また、画像形成部６は、装置本体１０のほ
ぼ中央に配設された像担持体としての回転自在な感光体
ドラム４４を有し、感光体ドラム周面は、レーザ露光装
置４０からのレーザ光により露光され、所望の静電潜像
が形成される。感光体ドラム４４の周囲には、ドラム周
面を所定の電荷に帯電させる帯電チャージャ４５、感光
体ドラム周面上に形成された静電潜像に現像剤としての
トナーを供給して所望の画像濃度で現像する現像器４
６、後述する用紙カセットから給紙された被転写材、つ
まり、コピー用紙Ｐを感光体ドラムから分離させるため
の剥離チャージャ４７を一体に有し、感光体ドラムに形
成されたトナー像を用紙Ｐに転写させる転写チャージャ
４８、感光体ドラム周面からコピー用紙を剥離する剥離
爪４９、感光体ドラム周面に残留したトナーを清掃する
清掃装置５０、および、感光体ドラム周面の除電する除
電器５１が順に配置されている。

【００２５】装置本体１０内の下部には、それぞれ装置
本体から引出し可能な上段カセット５２、中段カセット
５３、下段カセット５４が互いに積層状態に配設され、
各カセット内にはサイズの異なるコピー用紙が充填され
ている。これらのカセットの側方には大容量フィーダ５
５が設けられ、この大容量フィーダには、使用頻度の高
いサイズのコピー用紙、例えば、Ａ４サイズのコピー用
紙が約３０００枚収納されている。また、大容量フィー
ダ５５の上方には、手差しトレイ５６を兼ねた給紙カセ
ット５７が脱着自在に装着されている。

【００２６】装置本体１０内には、各カセットおよび大
容量フィーダ５５から感光体ドラム４４と転写チャージ
ャ４８との間に位置した転写部を通って延びる搬送路５
８が形成され、搬送路の終端には定着装置６０が設けら
れている。定着装置６０に対向した装置本体１０の側壁
には排出口６１が形成され、排出口には排紙トレイ６２
が装着されている。

【００２７】上段カセット５２、中段カセット５３、下
段カセット５４、給紙カセット５７の近傍および大容量
フィーダ５５の近傍には、カセットあるいは大容量フィ
ーダから用紙を一枚ずつ取り出すピックアップローラ６
３がそれぞれ設けられている。また、搬送路５８には、
ピックアップローラ６３により取り出されたコピー用紙
Ｐを搬送路５８を通して搬送する多数の給紙ローラ対６
４が設けられている。

【００２８】搬送路５８において感光体ドラム４４の上
流側にはレジストローラ対６５が設けられている。レジ
ストローラ対６５は、取り出されたコピー用紙Ｐの傾き
を補正するとともに、感光体ドラム４４上のトナー像の
先端とコピー用紙Ｐの先端とを整位させ、感光体ドラム
周面の移動速度と同じ速度でコピー用紙Ｐを転写部へ給
紙する。レジストローラ対６５の手前、詰まり、給紙ロ
ーラ対６４側には、コピー用紙Ｐの到達を検出するアラ
イニング前センサ６６が設けられている。

【００２９】ピックアップローラ６３により各カセット
あるいは大容量フィーダ５５から１枚ずつ取り出された
コピー用紙Ｐは、給紙ローラ対６４によりレジストロー
ラ対６５へ送られる。そして、コピー用紙Ｐは、レジス
トローラ対６５により先端が整位された後、転写部に送
られる。転写部において、感光体ドラム４４上に整形さ
れた現像剤像、つまり、トナー像が、転写チャージャ４
８により用紙Ｐ上に転写される。トナー像の転写された
コピー用紙Ｐは、剥離チャージャ４７及び剥離爪４９の
作用により感光体ドラム４４周面から剥離され、搬送路
５８の一部を構成する搬送ベルト６７を介して定着装置
６０に搬送される。そして、定着装置６０によって現像
剤像がコピー用紙Ｐに溶融定着された後、コピー用紙Ｐ
は、給紙ローラ対６８および排紙ローラ対６９により排
出口６１を通して排紙トレイ６２上へ排出される。

【００３０】搬送路５８の下方には、定着装置６０を通
過したコピー用紙Ｐを反転して再びレジストローラ対６
５へ送る自動両面装置７０が設けられている。自動両面
装置７０は、コピー用紙Ｐを一時的に集積する一時集積
部７１と、搬送路５８から分岐し、定着装置６０を通過
したコピー用紙Ｐを反転して一時集積部７１に導く反転
路７２と、一時集積部に集積されたコピー用紙Ｐを一枚
ずつ取り出すピックアップローラ７３と、取り出された
用紙を搬送路７４を通してレジストローラ対６５へ給紙
する給紙ローラ７５と、を備えている。また、搬送路５
８と反転路７２との分岐部には、コピー用紙Ｐを排出口
６１あるいは反転路７２に選択的に振り分ける振り分け
ゲート７６が設けられている。

【００３１】両面コピーを行う場合、定着装置６０を通
過したコピー用紙Ｐは、振り分けゲート７６により反転
路７２に導かれ、反転された状態で一時集積部７１に一
時的に集積された後、ピックアップローラ７３および給
紙ローラ７５により、搬送路７４を通してレジストロー
ラ対６５へ送られる。そして、コピー用紙Ｐはレジスト
ローラ対６５により整位された後、再び転写部に送ら
れ、コピー用紙Ｐの裏面にトナー像が転写される。その
後、コピー用紙Ｐは、搬送路５８、定着装置６０及び排
紙ローラ対６９を介して排紙トレイ６２上に排紙され
る。

【００３２】ところで、感光体ドラム４４の成形材料と
しては、近年、環境等の問題から、一部の高速機を除い
てセレンからＯＰＣ（有機）への移行が進んでいる。し
かしながら、ＯＰＣ感光体は清掃装置５０の後述する除
去部材としてのクリーニングブレード（以下、ブレード
という）８１による膜削れが感光体の寿命に大きく影響
を及ぼし、また、装置の小型化を目指す際には、どうし
ても、感光体の小径化が不可欠となり、この場合には、
特に、感光体の寿命が短いものとなる。

【００３３】また、上記ＯＰＣ感光体の膜削れ量は図３
のグラフを見てわかるように、複写モード（１枚間欠か
多数枚間欠か）に大きく依存される。図３のグラフは横
軸に間欠枚数、縦軸に膜削れ量を示しているが、間欠枚
数が少ないほど膜削れ量が増大し、１枚間欠モードで最
大となる。

【００３４】通常の感光体寿命の複写枚数設定において
は複写モードを５枚間欠前後程度に設定することが多
く、実際に１〜３枚間欠ではライフコピー枚数に到達し
ないことになる。

【００３５】通常使用においては、問題ないレベルと考
えられるが、特定ユーザによって月間複写枚数が極端に
少ないところではあり得る設定である。図４および図５
は、複写モードによる感光体寿命の差を説明するための
タイミングチャートを示す。

【００３６】図４は極端な例として、１枚間欠モード
時、図５は２枚以上の連続複写モード時のドラム周辺の
動作制御タイミングを示している。１枚間欠モードにお
いて、図４の中の斜線部で示す部分が各動作で発生する
のに対して、複数枚の複写モードにおいては複数枚毎に
１度、前記の斜線部の部分が発生することになるため、
間欠の枚数が増えるほど感光体ドラム４４の回転する時
間が減少し、ひいては膜削れも少なくなり寿命が延びる
ことになる。

【００３７】以上述べたように、本発明の意図するとこ
ろは、装置の小型化に伴って感光体が小径化になるほど
寿命が短くなってしまうという欠点を補うものである。
また、ＯＰＣ感光体の寿命はクリーニングブレード８１
による膜削れ量に依存されるため、ブレード８１の荷重
を必要時以外のときは荷重を減少させることにより、膜
削れを最小に低下させることで感光体の寿命を大幅に改
善するようにしたものである。

【００３８】図１は本発明における清掃装置５０の周辺
構成を示すものである。清掃装置５０内には、ＯＰＣ
（有機）感光体ドラム４４の外周に下端部を当接させる
ウレタン等からなる除去部材としてのクリーニングブレ
ード８１が設けられている。感光体ドラム４４上に形成
されたトナー像が、被転写材としての用紙Ｐに転写チャ
ージャー４８により転写されたのち、感光体ドアム４４
上に残ったトナーはブレード８１により掻き落とされ
る。ブレード８１の下方部には、ブレード８１により掻
き落とされたトナーを受けるリカバーブレード８２が設
けられている。

【００３９】清掃装置５０の内底部には、トナー収納部
８３及び回収したトナーを外部に搬送するオーガ８４が
設けられている。ブレード８１は金属製のホルダ８５の
一端部側に保持され、ホルダ８５は支軸８５ａにより回
動自在に保持されている。ホルダ８５の他端部側には付
勢部材としての引っ張りバネ８６を介してリンク８７の
一端部が接続されている。リンク８７はその略中央部が
支軸８８により回動自在に支持され、リンク８７の他端
部側には可変手段としてソレノイド８９が接続されてい
る。

【００４０】ソレノイド８９に電圧が供給されない時に
は、リンク８７が上方へ回動されて引っ張りバネ８６の
引っ張り力が低下され、感光体ドラム４４に対するブレ
ード８１の接触圧は通常のクリーニング設定圧力よりも
低圧の状態になる。

【００４１】逆に、ソレノイド８９に電圧が供給される
時には、リンク部８７が下方に回動されて引っ張りバネ
８６の引っ張り力が上昇され、感光体ドラム４４に対す
るブレード８１の接触圧は通常のクリーニング設定圧力
の状態になる。

【００４２】図６は、感光体ドラム４４の径Ｄに対する
クリーニング不良発生時のブレード８１にかかる線圧を
プロットしたものである。横軸に感光体径Ｄ、縦軸に通
常設定時のブレード線圧Ｐｈに対する比をとったもので
あり、図に示すように感光体径Ｄが大きくなるほどクリ
ーニング不良にたいするマージンが大きくなることがわ
かる。

【００４３】また、感光体径Ｄが１０ｍｍ前後から６０
ｍｍ前後においては、ほぼ比例関係となることがわかっ
た。したがって、前述のブレード加圧の制御において、
低圧の条件はクリーニング不良にならないレベルの線圧
条件が必要であるため、低圧時のブレード線圧Ｐ１は図
６のグラフより、［０．７５ー（５／１０００）×Ｄ］×Ｐｈ＜Ｐ１であることが必要である。

【００４４】また、低圧時のブレード線圧Ｐ１の上限は
感光体の膜削れ量に効果的な値でなくてはならない。図
７にブレード線圧をパラメータとした１枚間欠複写モー
ド時の膜削れ量の推移グラフを示す。

【００４５】グラフを見てわかるように、所定のライフ
以上を実現するにはＰ１＜０．７５×Ｐｈという条件が必要となる。

【００４６】以上から、低圧時のブレード線圧Ｐ１は［０．７５ー（５／１０００）×Ｄ］×Ｐｈ＜Ｐ１＜
０．７５×Ｐｈの範囲が望ましく、この範囲に設定することにより、ク
リーニング不良等の不良画像が発生せず、かつ感光体長
寿命化を図ることができる。

【００４７】次に、ブレード８１の荷重制御のタイミン
グについて説明する。図８及び図９は、本発明に係わる
一実施の形態における感光体周辺の１枚間欠および多数
枚間欠複写モードにおけるタイミングチャートを示して
いる。

【００４８】複写スタート信号により、まず、少なくと
も感光体ドラム４４を駆動するメインモータがオンし、
感光体ドラム４４が回転し、用紙Ｐの搬送に同期して潜
像を形成するための帯電およびレーザ露光制御が行われ
る。

【００４９】このとき、ブレード８１はメインモータ回
転以前に通常設定荷重から低荷重に切り替えられてお
り、レーザ露光する時間よりもＴｃ時間前に再びブレー
ド荷重を低荷重から通常荷重に切り替えられる。

【００５０】また、最終の用紙が通過後には転写残りト
ナーが感光体ドラム４４上のブレード当接位置を通過す
るまでの時間（Ｔｊ）、ブレード荷重を通常荷重のまま
維持することにより、クリーニング不良に対するマージ
ンが増大する。

【００５１】さらに、複数枚間欠モード時の感光体４４
上の各用紙との間隔においてもブレード８１の荷重制御
は可能であるが、実際には搬送される用紙の間隔が十分
広い場合に限られ、また、感光体ドラム４４に周期的な
負荷変動を与えることになるため好ましくない。

【００５２】このような制御により、従来の複写制御と
比較すると図８および図９に示すフローチャートの斜線
で示した部分が膜削れに対して有利となる時間である。
前記ブレード荷重を低荷重から通常荷重に切り替えるタ
イミング時間Ｔｃは、ブレード８１の位置から像露光位
置間での通過時間及び負荷トルク増大に伴う制御応答時
間に関係する。

【００５３】第一に、ブレード荷重が低荷重状態におい
てもクリーニング不良が発生しない条件の荷重で設定し
ているが、何らかの異常で感光体ドラム４４上にトナー
が付着している場合を考慮すると、感光体ドラム４４に
像形成する以前にはブレード荷重を通常設定荷重に戻さ
なくてはならない。

【００５４】すなわち、ブレード荷重切り替えるタイミ
ング時間Ｔｃは感光体ドラム４４上のブレード位置から
像露光位置までの通過時間ｔｅ［ｓｅｃ］よりも大きく
なくてはならない。

【００５５】したがって、図１に示すように感光体ドラ
ム４４上のブレード８１の位置から像露光位置までの角
度をα［ｄｅｇ］としたとき、次式で与えられる関係に
することにより不具合を未然に防ぐことが可能となる。

【００５６】Ｔｃ＞ｔｅただしｔｅ＝πＤα／（Ｖｐ×３６０）第二に、ブレード荷重を低荷重から通常荷重に切り替え
る際、感光体ドラム４４に対して外部より外乱として負
荷変動が与えられるため、図１０に示すような回転変動
を通常状態に制御されるまでの応答時間ｔｃ［ｓｅｃ］
が必要となる。

【００５７】Ｔｃ＞ｔｃすなわち、理論的には感光体ドラム４４のイナーシャ
（ｍＤ² ）が大きいほど応答時間ｔｃは小さくなり、負
荷トルクの変動比分（Ｐｈ／Ｐ１］×Ｄ／２］）が大き
いほど応答時間ｔｃが大きくなるため、数１により求め
られると仮定した。

【００５８】

【数１】数１を整理すると、数式２になる。

【００５９】

【数２】

【００６０】図１１は上記左辺と、右辺とをグラフにプ
ロットしたものである。図１１を見てわかるように、パ
ラメータによりバラツキはあるものの上限と下限の線分
の領域内におさまることがわかった。

【００６１】したがって、応答時間ｔｃは図１１に示す
上限の時間よりも長く設定すれば問題ないことがわか
る。すなわち、図１１のグラフによる上限の線分の比例
定数は５×１０^-4となり、回転変動を通常状態に制御さ
れるまでの応答時間ｔｃ［ｓｅｃ］は次式の範囲に設定
すればよい。

【００６２】ｔｃ＞ｋ×（Ｐｈ／Ｐ１）×Ｌ（ｍ×Ｄ）但し、ｋ＝５×１０^-4 故に、第一および第二の条件から、前記ブレード荷重を
低荷重から通常荷重に切り替えるタイミング時間Ｔｃ
は、ブレード位置から像露光位置までの通過時間ｔｅ及
び負荷トルク増大に伴う制御応答時間ｔｃのうち大きい
方の値よりも大きく設定する必要があるため、Ｔｃは次
式で与えられる範囲に設定することにより、感光体ドラ
ム４４の回転変動に影響を与えることなく、ジッタの少
ない画像を提供するとともに感光体ドラム４４の長寿命
化を実現できる画像形成装置を提供できる。

【００６３】Ｔｃ＞ｆ（ｔｃ，ｔｅ）ｆ（ｘ、ｙ）：ｘとｙのどちらか大きい方の数値なお、本発明の実施の形態においては、感光体径Ｄ＝３
０ｍｍ、感光体周速Ｖｐ＝１２５ｍｍ／ｓｅｃ、通常ブ
レード線圧Ｐｈ＝３．４Ｎ／ｍ、低圧時ブレード線圧Ｏ
１＝２．２Ｎ／ｍで制御を行うことにより、１枚間欠複
写モードにおいても感光体ライフを満足できるＯＰＣ膜
削れ量を実現できた。

【００６４】

【発明の効果】本発明は以上説明したように、像担持体
の回転時において、像担持体に対する除去部材の圧接力
を像担持体上の残留現像剤の除去が必要な間において
は、設定圧力とし、それ以外は設定圧力よりも低圧に可
変するから、除去部材の圧接による像担持体の削れ量を
低下でき、小径の像担持体においてもほぼ２倍程度の径
の像担持体の寿命を実現できる。

【００６５】したがって、従来のように、像担持体から
クリーニングブレードを離間させるものとは異なり、ト
ナーを付着させたり、あるいは、トナーを飛散させると
いったことがない。

【００６６】また、像担持体の駆動を制御するものと異
なり、駆動系が複雑化しないとともに、像担持体の回転
をオンーオフするための専用の駆動源を必要とすること
もなく、構成的に簡略化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態である感光体の周辺構成
を示す図。

【図２】画像形成装置の内部構造を示す断面図。

【図３】コピーする用紙の間欠枚数とＯＰＣ感光体の膜
削れ量の関係を示すグラフ。

【図４】複写モードによる感光体寿命の差を説明するた
めのタイミングチャート。

【図５】複写モードによる感光体寿命の差を説明するた
めのタイミングチャート。

【図６】感光体径に対するクリーニング不良発生時のブ
レードに作用する線圧をプロットしたグラフ図。

【図７】ブレード線圧をパラメータとした１枚間欠複写
モードの膜削れ量の推移を示すグラフ図。

【図８】感光体周辺の１枚間欠におけるタイミングチャ
ート図。

【図９】感光体周辺の多数枚間欠モードにおけるタイミ
ングチャート図。

【図１０】感光体の回転変動が通常状態に制御されるま
での応答時間ｔｃを説明するための概念図。

【図１１】感光体の回転変動が通常状態に制御されるま
での応答時間ｔｃ［ｓｅｃ］の特性を示すグラフ図。

【符号の説明】

Ｄ…原稿、Ｐ…コピー用紙、４…スキャナ、６…画像形
成部、７…ＡＤＦ、８…原稿トレイ、９…エンプティセ
ン、１０…装置本体、１２…原稿載置台、１３…、１４
…ピックアップローラ、１５…給紙ローラ、１６…アラ
イニングローラ対、１８…搬送ベルト、２０…反転ロー
ラ、２１…非反転センサ、２２…フラッパ、２３…排紙
ローラ、２４…原稿排紙部、２５…光源、２６…第１の
ミラー、２７…第１のキャリッジ、２８…第２のキャリ
ッジ、３０…第２のミラー、３１…第３のミラー、３２
…結像レンズ、３４…ＣＣＤセンサ、え３６…ポリゴン
ミラー、３７…ポリゴンモータ、４０…レーザ露光装置
（潜像形成手段）、４１…半導体レーザ、４２…光学
系、４４…感光体ドラム、４５…帯電チャージャ、４６
…現像器、４７…剥離チャージャ、４８…転写チャージ
ャ、４９…剥離爪、５０…清掃装置、８１…ブレード、
８５ａ…回動点、８６…加圧手段（バネ）、８４…オー
ガ、８２…リカバーブレード、８３…トナー収納部、８
５…ホルダ、５１…除電器、５２…上段カセット、５３
…中段カセット、５４…下段カセット、５５…大容量フ
ィーダ、５６…手差しトレイ、５７…給紙カセット、５
８…搬送路、６０…定着装置、６１…排出口、６２…排
紙トレイ、６３…ピックアップローラ、６４…給紙ロー
ラ対、６５…レジストローラ対、６６…アライニング前
センサ、６７…搬送ベルト、６８…給紙ローラ対、６９
…排紙ローラ対、７０…自動両面装置、７１…一時集積
部、７２…反転路、７３…ピックアップローラ、７４…
搬送路、７５…給紙ローラ、７６…振り分けゲート、８
７…リンク部、８９…ソレノイド（可変手段）。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転する像担持体上に現像剤像を形成し、
この現像剤像を被転写材に転写させる像形成手段と、前記像担持体に設定圧力で圧接し、前記被転写材に対す
る現像剤像の転写後、前記像担持体上に残留した現像剤
を除去する除去部材と、この除去部材の前記像担持体に対する圧接力を前記像担
持体上の残留現像剤の除去が必要な第１の期間において
は設定圧力とし、前記第１の期間以外の第２の期間にお
いては設定圧力よりも低圧に可変する可変手段と、を具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】回転する像担持体上に潜像を形成する潜像
形成手段と、この潜像形成手段により形成された潜像に現像剤を供給
して顕像化する現像手段と、この現像手段により現像された顕像を被転写材に転写さ
せる転写手段と、前記像担持体に設定圧力で圧接し、前記転写手段による
顕像転写後、前記像担持体上に残留した現像剤を除去す
る除去部材と、この除去部材の前記像担持体に対する圧接力を少なくと
も前記潜像形成手段により潜像を形成するときは第１の
期間において設定圧力とし、前記第１の期間以外の第２
の期間においては設定圧力よりも低圧に可変する可変手
段と、を具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】回転する像担持体上に潜像を形成する潜像
形成手段と、この潜像形成手段により形成された潜像に現像剤を供給
して顕像化する現像手段と、この現像手段により現像された顕像を被転写材に転写さ
せる転写手段と、前記像担持体に設定圧力で圧接し、前記転写手段による
顕像転写後、前記像担持体上に残留した現像剤を除去す
る除去部材と、この除去部材の前記像担持体に対する圧接力を少なくと
も被転写材の搬送方向の後端部に対応する前記像担持体
の部位が前記除去部材を通過するまでの第１の期間にお
いては設定圧力とし、前記第１の期間以外の第２の期間
においては設定圧力より低圧に可変する可変手段と、を具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】回転する像担持体上に現像剤像を形成し、
この現像剤像を被転写材に転写させる像形成手段と、前記像担持体に設定圧力で圧接し、前記被転写材に対す
る現像剤像の転写後、前記像担持体上に残留した現像剤
を除去する除去部材と、この除去部材の前記像担持体に対する圧接力を前記像担
持体上の残留現像剤の除去が必要な第１の期間において
は設定圧力とし、前記第１の期間以外の第２の期間にお
いては設定圧力よりも低圧に可変する可変手段と、を具備し、前記除去部材は付勢部材により付勢されて前記像担持体
に圧接され、前記可変手段は前記付勢部材の付勢力を変
更することにより、前記除去部材の圧接力を可変するこ
とを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】回転する像担持体上に現像剤像を形成し、
この現像剤像を被転写材に転写させる像形成手段と、前記像担持体に設定圧力で圧接し、前記被転写材に対す
る現像剤像の転写後、前記像担持体上に残留した現像剤
を除去する除去部材と、この除去部材の前記像担持体に対する圧接力を前記像担
持体上の残留現像剤の除去が必要な第１の期間において
は設定圧力とし、前記第１の期間以外の第２の期間にお
いては設定圧力よりも低圧に可変する可変手段と、を具備し、前記像担持体の径をＤ［ｍ］、除去部材の設定時の線圧
をＰｈ［Ｎ／ｍ］、除去部材の低圧時の線圧をＰ１［Ｎ
／ｍ］とし、像担持体の径Ｄが１０≦Ｄ≦６０［ｍｍ］
のとき、前記可変手段による除去部材の低圧時の圧力Ｐ１［Ｎ／
ｍ］の範囲を［０．７５ー（５／１０００）×Ｄ］×Ｐｈ＜Ｐ１＜
０．７５×Ｐｈとしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】回転する像担持体上に現像剤像を形成し、
この現像剤像を被転写材に転写させる像形成手段と、前記像担持体に設定圧力で圧接し、前記被転写材に対す
る現像剤像の転写後、前記像担持体上に残留した現像剤
を除去する除去部材と、この除去部材の前記像担持体に対する圧接力を前記像担
持体上の残留現像剤の除去が必要な第１の期間において
は設定圧力とし、前記第１の期間以外の第２の期間にお
いては設定圧力よりも低圧に可変する可変手段と、を具備し、前記像担持体上に形成された顕像を複数枚の被転写材に
連続的に転写する場合、前記像担持体上の被転写材間に
相当する部位に対し、前記除去部材を設定圧力で圧接さ
せることを特徴とする記載の画像形成装置。
【請求項７】回転する像担持体上に現像剤像を形成し、
この現像剤像を被転写材に転写させる像形成手段と、前記像担持体に設定圧力で圧接し、前記被転写材に対す
る現像剤像の転写後、前記像担持体上に残留した現像剤
を除去する除去部材と、この除去部材の前記像担持体に対する圧接力を前記像担
持体上の残留現像剤の除去が必要な第１の期間において
は設定圧力とし、前記第１の期間以外の第２の期間にお
いては設定圧力よりも低圧に可変する可変手段と、を具備し、前記可変手段による除去部材の低圧状態から設定圧力へ
の切り替えタイミングは、前記潜像形成手段による像露
光開始時よりＴｃ（ｓｅｃ）以前に行うものとし、ｆ（ｘ、ｙ）：ｘとｙのどちらか大きい方の数値ｔｃ：負荷トルク増大に伴う制御応答時間ｋ×（Ｐｈ／Ｐ１）／（ｍ×Ｄ）ｔｅ：除去部材位置から像露光位置までの通過時間 πＤα／（Ｖｐ×３６０）Ｄ：像担持体径［ｍ］ｖｐ：像担持体周速度［ｍ／ｓｅｃ］Ｐｈ：除去部材線圧（設定時）［Ｎ／ｍ］Ｐ１：除去部材線圧（低圧時）［Ｎ／ｍ］ α ：像担持体上の除去部材から露光位置までの角度［ｒｅｇ］ｋ：比例定数５×１０^-4 ｍ：像担持体質量［Ｎ］としたとき、前記Ｔｃの範囲はＴｃ＞ｆ（ｔｃ，ｔｅ）であることを特徴とする画像形成装置。