JPH09311603A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 像担持体表面に付着しているコロナ生成物を
除去してコロナ生成物による画質劣化、クリーニングブ
レードめくれ、クリーニングブレード跡の発生等を防い
で像担持体及びクリーニング手段の耐久性向上を図るこ
とができる画像形成装置を提供すること。 【構成】 感光ドラム（像担持体）２と、一次帯電器
（帯電手段）３と、感光ドラム２を露光するための露光
手段と、感光ドラム２に形成された静電潜像を現像する
ための現像装置（現像手段）１と、現像像を転写材（被
記録材）Ｐに転写させるための転写ドラム（転写手段）
５と、感光ドラム２上に残留した現像剤を除去するため
のクリーニング装置（クリーニング手段）７と、転写像
を転写材Ｐに定着させるための定着装置（定着手段）２
０と、感光ドラム２の表面状態を検知する表面状態検知
手段と、感光ドラム２の表面を研磨するための磁気ブラ
シ（研磨手段）６を有する画像形成装置において、前記
表面状態検知手段により検知された前記感光ドラム２の
表面状態に応じて前記磁気ブラシ６を動作せしめる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、静電転写プロセス
を利用する静電複写機、静電プリンタ等の画像形成装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】像担持体表面に静電的に形成した静電潜
像にトナーを供給してトナー像とし、このトナー像を紙
等の転写材に転写する工程を繰り返す周知の画像形成装
置においては、転写に際して全てのトナーを像担持体か
ら転写材に転移させることは困難であり、若干のトナー
が像担持体に残るのは避けられないため、この残留トナ
ーを転写の都度十分にクリーニングする必要がある。

【０００３】ところで、クリーニング手段については従
来から種々の提案がなされているが、ウレタンゴム等の
弾性体材料から成るクリーニングブレードに形成された
尖鋭なエッジを像担持体表面の転写部位よりも下流側
（像担持体の走行方向に対して下流側）に圧接せしめて
残留トナーを掻き取るようにしたものは、構造が簡単で
小型であり、コスト的にも有利である等の理由から、従
来から広く実用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のクリーニング手段は以下のような欠点を有してい
た。

【０００５】即ち、画像形成時に行われるコロナ放電に
より発生するコロナ生成物等を完全に掻き取ることは非
常に難しく、像担持体上のコロナ生成物が空気中の水分
を吸収して画像を乱すことがある。特に、クリーニング
ブレードと像担持体との摩擦を軽減するための周方向の
溝及び連続運転による像担持体上の溝（傷）にコロナ生
成物が付着し、この付着したコロナ生成物が画質劣化を
招く場合がある。

【０００６】又、像担持体上に付着したコロナ生成物に
より像担持体表面の粘性が増加してクリーニングブレー
ドの滑りが悪くなり、該クリーニングブレード自体がめ
くれてしまったり、クリーニングブレードの振動が大き
くなって像担持体上にその跡が残ってしまうという問題
があった。

【０００７】従来、コロナ生成物による画質劣化が生じ
た場合、コロナ生成物の影響を除去するために像担持体
の内側にドラムヒータを設置し、該ドラムヒータによっ
て像担持体を加熱してその温度を高めることによって像
担持体表面上の水分を蒸発させ、コロナ生成物の水分吸
収による画質劣化を防止する方法、若しくは本体から像
担持体を取り出し、像担持体表面を水拭きしてコロナ生
成物を像担持体表面から拭き取る方法等が採られてき
た。

【０００８】しかしながら、ドラムヒータは高価であっ
て、消費電力も大きいという問題があり、又、直接像担
持体を本体から取り出して水拭きする場合はダウンタイ
ムが長く、拭くときに像担持体表面に傷を付けてしまっ
たり、像担持体上に不純物を付けてしまう可能性があっ
た。

【０００９】又、クリーニングブレードめくれやクリー
ニングブレード跡については、これらが発生した後に気
付くため、像担持体やクリーニングブレードの交換で対
処する意外に方法はなかった。

【００１０】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、像担持体表面に付着している
コロナ生成物を除去してコロナ生成物による画質劣化、
クリーニングブレードめくれ、クリーニングブレード跡
の発生等を防いで像担持体及びクリーニング手段の耐久
性向上を図ることができる画像形成装置を提供すること
にある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、像担持体と、該像担持体を
帯電させるための帯電手段と、帯電した像担持体を露光
するための露光手段と、露光により像担持体に形成され
た静電潜像を現像するための現像手段と、現像像を被記
録材に転写させるための転写手段と、該転写手段により
転写されないで像担持体上に残留した現像剤を除去する
ためのクリーニング手段と、転写像を被記録材に定着さ
せるための定着手段と、像担持体の表面状態を検知する
表面状態検知手段と、像担持体表面を研磨するための研
磨手段を有する画像形成装置において、前記表面状態検
知手段により検知された前記像担持体の表面状態に応じ
て前記研磨手段を動作せしめることを特徴とする。

【００１２】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記表面状態検知手段は、前記像担持体を
駆動するモーター電流を検知するものとされることを特
徴とする。

【００１３】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記研磨手段を磁気ブラシ又はファーブラ
シで構成したことを特徴とする。

【００１４】請求項４記載の発明は、請求項１，２又は
３記載の発明において、前記研磨手段は画像形成以外の
タイミングで動作するものとしたことを特徴とする。

【００１５】請求項５記載の発明は、請求項２，３又は
４記載の発明において、前記研磨手段は、最大モーター
電流と所定の電流値との差が所定値を超えた場合に動作
するものとしたことを特徴とする。

【００１６】請求項６記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記研磨手段を磁気ブラシで構成し、該磁
気ブラシにＡＣ重畳のＤＣバイアスを印加することを特
徴とする。

【００１７】請求項７記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記研磨手段をＤＣバイアスのみ印加され
る磁気ブラシで構成したことを特徴とする。

【００１８】従って、本発明によれば、表面状態検知手
段により検知された像担持体の表面状態に応じて研磨手
段を動作せしめて像担持体表面を研磨するようにしたた
め、像担持体表面に付着しているコロナ生成物を除去し
てコロナ生成物による画質劣化、クリーニングブレード
めくれ、クリーニングブレード跡の発生等を防いで像担
持体及びクリーニング手段の耐久性向上を図ることがで
きる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００２０】＜実施の形態１＞図１は本発明の実施の形
態１に係る画像形成装置（フルカラー複写機）の概略構
成を示す断面面、図２は同画像形成装置の磁気ブラシ部
分の断面図である。

【００２１】図１に示すフルカラー複写機１の本体内に
は、像担持体である感光ドラム２が矢印方向に回転可能
に軸支されており、該感光ドラム２の周囲には一次帯電
器３、現像装置４、転写ドラム５、磁気ブラシ６、クリ
ーニング装置７等の画像形成手段が配設されている。

【００２２】上記感光ドラム２は一次帯電器３によって
均一に帯電され、例えばレーザビーム露光装置等を用い
た不図示の露光手段によって色分解された光像又はこれ
に相当する光像が感光ドラム２上に照射されることによ
って、該感光ドラム２の周面に静電潜像が形成される。
そして、この静電潜像は前記現像装置４によって現像さ
れてトナー像として可視像化される。

【００２３】上記現像装置４はマゼンタ、シアン、イエ
ロー及びブラックの４色のトナーを各別に収納する４個
の現像器４Ｍ，４Ｃ，４Ｙ，４ＢＫを内蔵しており、該
現像装置４においては、所望の現像器４Ｍ（４Ｃ，４
Ｙ，４ＢＫ）を感光ドラム２の外周面に接離させて該感
光ドラム２上に形成された前記静電潜像の現像が行われ
る。そして、感光ドラム２上に形成されたトナー像は、
前記転写ドラム５に担持されて図示矢印方向に搬送され
る転写材Ｐに転写される。

【００２４】尚、画像転写後に感光ドラム２上に残留す
るトナー（残留トナー）は、感光ドラム２の回転方向下
流側に配置された前記クリーニング装置７によって回収
される。

【００２５】ところで、前記転写ドラム５は、その外周
面に転写シート８が貼着されており、転写材Ｐを転写シ
ート８に吸着保持せしめるための転写材吸着手段を内部
に有している。転写材吸着手段は、感光ドラム２のトナ
ー像とは逆特性の電荷を転写シート８の反面側に付与す
る吸着用帯電器９と、転写ドラム５の外側に設けられた
導電ローラ１０を含んで構成されている。尚、導電ロー
ラ１０は接地されており、吸着用帯電器９の対向電極に
なるとともに、転写材Ｐに電荷を注入してこれを転写シ
ート８に静電吸着させる作用をなす。

【００２６】又、転写ドラム５内の感光ドラム２との圧
接位置に相当する箇所には、転写シート８にトナーと反
対極性の電荷を付与するための転写用帯電器１１が設け
られている。そして、転写ドラム５の内外には、画像転
写後の転写材Ｐの転写シート８に対する吸着力を弱める
ための一対のＡＣコロナ放電器１２，１３が転写シート
８を挟んで相対向して設けられおり、これらのＡＣコロ
ナ放電器１２，１３より転写ドラム５の回転方向下流側
には分離爪１４が設けられている。

【００２７】更に、上記外側のＡＣコロナ放電器１３に
隣接してＡＣコロナ放電器１５が設けられており、該Ａ
Ｃコロナ放電器１５は転写材Ｐを転写シート８から分離
する際に生ずる剥離放電による画像乱れを防止するため
にＡＣコロナ放電を行う。

【００２８】一方、カセット１６に収容された転写材Ｐ
はピックアップローラ１７によって最上位のものから１
枚ずつ給送され、レジストローラ対１８によって感光ド
ラム２上に形成されたトナー像と同期して転写ドラム５
に搬送される。そして、転写ドラム５に搬送された転写
材Ｐは、導電ローラ１０及び吸着用帯電器９間を通過す
る際に転写ドラム５の転写シート８に吸着保持されて搬
送され、転写ドラム５と感光ドラム２の圧接部を通過す
る際に転写用帯電器１１によってトナー像の転写を受け
る。このようにしてトナー像の転写を受けた転写材Ｐ
は、転写ドラム５に担持されたまま搬送され、ＡＣコロ
ナ放電器１２，１３を通過する際に吸着力が弱められ、
分離爪１４によって転写ドラム５の転写シート８上から
分離される。

【００２９】而して、転写ドラム５から分離された転写
材Ｐは、搬送ベルト１９によって下流側に搬送され、定
着装置２０の定着ローラ２０ａと加圧ローラ２０ｂ間を
通過する際にトナー像の加熱定着を受ける。そして、片
面画像形成時には、画像定着後の転写材Ｐは、排出ロー
ラ対２２によって装置外の排出トレイ２３に排出され
る。

【００３０】又、両面画像形成時には、画像定着後の転
写材Ｐは、排出ローラ対２２によって装置内の両面カセ
ット２４に一次保存される。そして、両面カセット２４
に一次保存された転写材Ｐは、不図示の両面カセットピ
ックアップローラによって再び最上位のものから１枚ず
つ給送され、前述と同様の画像形成動作が繰り返されて
裏面にも画像形成される。

【００３１】ところで、前記磁気ブラシ６は感光ドラム
研磨装置であって、これは感光ドラム２の表面と前記ク
リーニング装置７のクリーニングブレード７ａとの摩擦
力を測定するための不図示の感光ドラムモーター電流検
知手段によって検知された電流値が所定の範囲外にある
場合にのみ動作するよう構成されている。

【００３２】ここで、所定の電流値の範囲は、通常、不
図示の感光ドラムモーターの電流値とトルクの相関表に
基づいて次のように決定される。

【００３３】即ち、先ず、当該フルカラー複写機１の通
常動作時のモーター電流を測定し、このモーター電流と
相関表から初期画像形成時における最大トルクを求め、
このときのモーター電流をＩmax とする。又、基本とな
るモーター電流をＩmotor 、クリーニング不良・クリー
ニングめくれ・クリーニングブレード跡等が発生しない
電流ラティチュードをｉmax としたとき、Ｉmotor がＩ
max とｉmax の和（Ｉmax ＋ｉmax ）よりも小さいと
き、つまり、次式；

【００３４】

【数１】Ｉmotor ＜Ｉmax ＋ｉmax … （１） が成立するときには、磁気ブラシ６は作動しない。

【００３５】そして、Ｉmotor がＩmax とｉmax の和
（Ｉmax ＋ｉmax ）よりも大きいとき、つまり、次式；

【００３６】

【数２】Ｉmotor ＞Ｉmax ＋ｉmax … （２） が成立するときに磁気ブラシ６が作動する。

【００３７】図２に磁気ブラシ６の構成の詳細を示す
が、該磁気ブラシ６は感光ドラム２に近接配置されてお
り、感光ドラム２に対向する側に開口部を有している。
そして、この開口部にはマグネットローラ２６が配設さ
れており、このマグネットローラ２６の外周側にはアル
ミニウム、ステンレス鋼、チタン鋼等の非磁性材料から
成るスリーブ２７が回転可能に配設されている。

【００３８】又、磁気ブラシ６内にはキャリアである磁
性粒子２８が収納されており、該磁性粒子２８は前記マ
グネットローラ２６の作用によってスリーブ２７に吸着
されて逐次感光ドラム２の被研磨部位に供給される。

【００３９】尚、感光ドラム２表面の感光層の材質とし
ては、α−Ｓｅ、ＣｄＳ、ＺｎＯ₂、ＯＰＣ、α−Ｓｉ
等の公知のものを使用することができるが、感光層とし
て機械的強度の低いＯＰＣ感光体を用いる場合には本発
明の適用が特に有効となる。

【００４０】而して、前記スリーブ２７と感光ドラム２
の間にはＡＣ重畳のＤＣバイアスが印加されるが、この
ようなＡＣバイアスの印加によって感光ドラム２表面上
とスリーブ２７表面上の間隙で磁性粒子２８の往復運動
が起こり、スリーブ２７と感光ドラム２が単に当接走行
しているときに比べて電界によって磁性粒子２８が感光
ドラム２表面を叩く力が増加することになる。尚、磁気
ブラシ６は研磨動作を行っていないときには感光ドラム
２より離れており、研磨動作を行うときにのみ感光ドラ
ム２に当接するように構成されている。

【００４１】次に、磁気ブラシ６の動作について説明す
る。

【００４２】感光ドラムモーター電流検知手段によって
検知された電流値Ｉmotor が前記（１）式にて示す範囲
にある場合には、磁気ブラシ６は動作しない。

【００４３】一方、検知された電流値Ｉmotor が前記
（２）式の範囲にある場合には、次の画像形成動作に入
る前に、画像形成以外のタイミングで磁気ブラシ６によ
る研磨動作が開始される。即ち、磁気ブラシ６は感光ド
ラム２に当接せしめられるが、該磁気ブラシ６はこれの
スリーブ２７に担持された磁性粒子２８による穂が感光
ドラム２に接して該感光ドラム２を摺擦する程度に当接
され、感光ドラム２が回転駆動されつつ該磁気ブラシ６
のスリーブ２７も回転駆動される。

【００４４】上記動作を所定時間行った後、磁気ブラシ
６を感光ドラム２より離して磁気ブラシ６による研磨動
作を終了する。そして、その後、通常の画像形成動作を
開始し、検知された電流値Ｉmotor が前記（２）式にて
示す範囲になった場合には、磁気ブラシ６による前記研
磨動作が再び実行される。

【００４５】以上のように、本実施の形態によれば、感
光ドラム２の表面に付着しているコロナ生成物を磁気ブ
ラシ６によって除去し、コロナ生成物による画質劣化の
防止、クリーニングブレード７ａのめくれ防止、クリー
ニングブレード跡の発生防止等を実現して感光ドラム２
及びクリーニングブレード７ａの耐久性を高めることが
可能となる。

【００４６】尚、本実施の形態では、スリーブ２７と感
光ドラム２の間にＡＣ重畳のＤＣバイアスを印加した
が、穂を形成しているキャリアが感光ドラム２に付着し
ないようなＤＣバイアスのみを印加しても、本実施の形
態よりも多少効果が落ちるものの、十分な研磨効果を得
ることができ、且つ、コストダウンを図ることができ
る。

【００４７】＜実施の形態２＞次に、本発明の実施の形
態２を図３及び図４に基づいて説明する。尚、図３は本
発明の実施の形態２に係る画像形成装置（フルカラー複
写機）の概略構成を示す断面面、図４はファーブラシの
構成と作用を示す断面図であり、これらの図においては
図１及び図２に示したと同一要素には同一符号を付して
おり、以下、それらについての説明は省略する。

【００４８】本実施の形態においては、感光ドラム研磨
装置としてファーブラシ６’を用いており、このファー
ブラシ６’は、不図示の感光ドラムモーター電流検知手
段によって検知した電流値が所定の範囲外にある場合に
のみ画像形成時以外のタイミングで動作するよう構成さ
れている。

【００４９】ここで、通常、不図示の感光ドラムモータ
ーの電流値とトルクの相関表に基づいて次のように決定
される。

【００５０】即ち、先ず、当該フルカラー複写機１の通
常動作時のモーター電流を測定し、このモーター電流と
相関表から初期画像形成時における最大トルクを求め、
このときのモーター電流をＩmax とする。又、基本とな
るモーター電流をＩmotor 、クリーニング不良・クリー
ニングめくれ・クリーニングブレード跡等が発生しない
電流ラティチュードをｉmax としたとき、Ｉmotor がＩ
max とｉmax の和（Ｉmax ＋ｉmax ）よりも小さいと
き、つまり、次式；

【００５１】

【数３】Ｉmotor ＜Ｉmax ＋ｉmax … （３） が成立するときには、ファーブラシ６’は作動しない。

【００５２】そして、Ｉmotor がＩmax とｉmax の和
（Ｉmax ＋ｉmax ）よりも大きいとき、つまり、次式；

【００５３】

【数４】Ｉmotor ＞Ｉmax ＋ｉmax … （４） が成立するときにファーブラシ６’が作動する。

【００５４】図４にファーブラシ６’の構成の詳細と作
用を示すが、該ファーブラシ６’はは研磨動作時以外は
図４（ｂ）に示すように感光ドラム２から離間してお
り、研磨動作を行うときには、図４（ａ）に示すよう
に、感光ドラム２に当接するよう構成されている。

【００５５】ところで、ファーブラシ６’の動作タイミ
ングについては、実施の形態１における磁気ブラシ６の
それと同様に、感光ドラムモーター電流検知手段によっ
て検知された電流値Ｉmotor が前記（４）式にて示す範
囲にある場合には、次の画像形成動作に入る前に、画像
形成以外のタイミングでファーブラシ６’による研磨動
作が開始する。即ち、先ず、ファーブラシ６’は感光ド
ラム２に当接せしめられるが、該ファーブラシ６’はこ
れの繊維が感光ドラム２に接して該感光ドラム２を摺擦
する程度に当接され、感光ドラム２が回転駆動されつつ
該ファーブラシ６’も回転駆動される。

【００５６】上記動作を所定時間行った後、ファーブラ
シ６’を感光ドラム２より離してファーブラシ６’によ
る研磨動作を終了する。そして、その後、通常の画像形
成動作を開始し、検知された電流値Ｉmotor が前記
（４）式にて示す範囲になった場合には、ファーブラシ
６’による前記研磨動作が再び実行される。

【００５７】尚、ファーブラシ６’が回転する場合、該
ファーブラシ６’を格納している容器内の吸引口から容
器内のエアーを吸引することにより、ファーブラシ６’
から飛散する不純物を吸引口から回収することができ
る。又、図４に示すように、ファーブラシ６’には、こ
れに付着している不純物を取り除くためのブレード６
ａ’が設けられている。

【００５８】而して、本実施の形態においても、感光ド
ラム２の表面に付着しているコロナ生成物をファーブラ
シ６’によって除去し、コロナ生成物による画質劣化の
防止、クリーニングブレード７ａのめくれ防止、クリー
ニングブレード跡の発生防止等を実現して感光ドラム２
及びクリーニングブレード７ａの耐久性向上を図ること
ができる。

【００５９】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、表面状態検知手段により検知された像担持体の
表面状態に応じて研磨手段を動作せしめて像担持体表面
を研磨するようにしたため、像担持体表面に付着してい
るコロナ生成物を除去してコロナ生成物による画質劣
化、クリーニングブレードめくれ、クリーニングブレー
ド跡の発生等を防いで像担持体及びクリーニング手段の
耐久性向上を図ることができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置（フ
ルカラー複写機）の概略構成を示す断面面である。

【図２】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置（フ
ルカラー複写機）の磁気ブラシ部分の断面図である。

【図３】本発明の実施の形態２に係る画像形成装置（フ
ルカラー複写機）の概略構成を示す断面面である。

【図４】本発明の実施の形態２に係る画像形成装置（フ
ルカラー複写機）のファーブラシ部分の断面図である。

【符号の説明】

１ フルカラー複写機（画像形成装置） ２ 感光ドラム（像担持体） ３ 一次帯電器（帯電手段） ４ 現像装置（現像手段） ５ 転写ドラム（転写手段） ６ 磁気ブラシ（研磨手段） ６’ ファーブラシ（研磨手段） ７ クリーニング装置（クリーニング手段） ２０ 定着装置（定着手段） Ｐ 転写材（被記録材）

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体と、該像担持体を帯電させるた
   めの帯電手段と、帯電した像担持体を露光するための露
   光手段と、露光により像担持体に形成された静電潜像を
   現像するための現像手段と、現像像を被記録材に転写さ
   せるための転写手段と、該転写手段により転写されない
   で像担持体上に残留した現像剤を除去するためのクリー
   ニング手段と、転写像を被記録材に定着させるための定
   着手段と、像担持体の表面状態を検知する表面状態検知
   手段と、像担持体表面を研磨するための研磨手段を有す
   る画像形成装置において、 前記表面状態検知手段により検知された前記像担持体の
   表面状態に応じて前記研磨手段を動作せしめることを特
   徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記表面状態検知手段は、前記像担持体
   を駆動するモーター電流を検知するものであることを特
   徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記研磨手段は、磁気ブラシ又はファー
   ブラシで構成されることを特徴とする請求項１記載の画
   像形成装置。
4. 【請求項４】 前記研磨手段は画像形成以外のタイミン
   グで動作することを特徴とする請求項１，２又は３記載
   の画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記研磨手段は、最大モーター電流と所
   定の電流値との差が所定値を超えた場合に動作すること
   を特徴とする請求項２，３又は４記載の画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記研磨手段は磁気ブラシで構成され、
   該磁気ブラシにはＡＣ重畳のＤＣバイアスが印加される
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
7. 【請求項７】 前記研磨手段は、ＤＣバイアスのみ印加
   される磁気ブラシで構成されることを特徴とする請求項
   １記載の画像形成装置。