JPH1010864A - 画像形成方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子写真装置における現像機の開口部に設け
られたフィルムシール裏面のトナーの付着・堆積を防止
し、装置内のトナークラウドに起因する汚染を防止し
て、鮮明な画像形成性を確保する。 【構成】 現像機に感光体ドラムと当接するトナークラ
ウド防止のためのフィルムシールを設けた電子写真によ
る画像形成装置において、一連の画像形成工程後に、該
感光体ドラムを逆回転（ｔ２）させ、その後正回転（ｔ
３）させるよう構成し、フィルムシール裏面に付着する
トナーを落下させ、トナークラウドの堆積を防止する。
また、感光体ドラムの逆回転速度をその後の正回転速度
よりも大きくすること、及び上記フィルムシールの裏面
側の摩擦係数を表面側の摩擦係数よりも大きくすること
により、逆回転時のめくれたフィルムシールを正回転時
に確実に元の形状に復帰させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、感光体ドラムに露
光して感光体ドラム上に静電潜像を形成し、該静電潜像
にトナーを吸着させて画像を形成する電子写真技術によ
る画像形成方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図９に電子写真技術による基本的な画像
形成装置の構成を示す。同図に示すように、感光体ドラ
ム１は、通常の画像形成時には矢印ａ方向に回転して帯
電装置２により一様に帯電され、露光装置３によって露
光されて静電潜像を形成し、現像装置４により該静電潜
像にトナーが吸着されて可視化されてトナーによる画像
が形成される。該トナー像は、転写前露光装置５を通過
後、転写装置６において、感光体ドラムに接する記録紙
８上に転写される。記録紙上のトナーはその後図示され
ない定着装置によって定着されるが、記録紙上に転写さ
れなかった未転写トナー及び紙紛等は、クリーニング装
置９内で感光体ドラムに当接して設けられているクリー
ニングブレードにより除去された後、一様露光装置１０
により感光体ドラム１表面の残留電位が除去される。以
上の動作が入力される記録用紙枚数に応じて繰り返され
る。

【０００３】上記のような電子写真装置においては、現
像器４から感光体ドラム１上に供給されるトナーから舞
い上がるトナークラウドが電子写真装置内に付着し、帯
電装置、露光装置や転写装置等を汚損してしまうため、
感光体ドラム上に形成される画像にムラを生じるという
ことがあった。このような問題に対処するために、感光
体ドラムに当接するポリウレタンゴム製のフィルムシー
ルを現像器に設けてトナークラウドが現像器外に飛散し
ないようにしている。現像器に設けたフィルムシール
は、感光体ドラム１表面にその弾力により当接して内部
をシールし、トナーが現像器４内で舞い上がり、飛散し
ても外部に漏出することを防止している。

【０００４】しかしながら、現像器内では、クラウドと
なって飛散したトナー２１は、図２に示すようにフィル
ムシール裏面に付着する。このため、このような状態で
電子写真装置を長時間使用すると、これらの汚染トナー
がフィルムシールの裏面に堆積するようになり、やが
て、現像器のリトラクト時の操作等による何らかの振動
を契機にこれらが剥離して、ボタ落ちとなって、装置内
を汚染したり、用紙上に落下するなどして画像欠陥の原
因となっていた。また、このような原因で、感光体ドラ
ムとフィルムシールとの間にいわば異物が挟まれた状態
で次のジョブまで放置されると、その放置された時間な
どにもよるが、例えば高温、高湿度下においては潜像リ
ークなどのトラブルを発生することとなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
問題を解消すべく案出されたものであり、電子写真によ
る画像形成装置における現像器に設けられたフィルムシ
ール裏面のトナーの付着・堆積を防止し、装置内のトナ
ークラウドに起因する汚染を防止して、鮮明な画像形成
性を確保することをその主たる目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の画像形成方法
は、画像形成プロセスに従って、正回転する感光体ドラ
ム表面に静電潜像を形成し、感光体ドラムに対向配置さ
れた現像器により感光体ドラム表面にトナーを供給して
該静電潜像を可視化すると共に、画像形成終了後に、感
光体を逆回転させる工程と、画像形成終了後の逆回転の
後に感光体ドラムを正回転させる工程とを備え、逆回転
工程により、現像器に設けられ、感光体ドラム表面に当
接して感光体ドラムとの間の間隙をシールするフィルム
シールに対するトナーの付着を防止し、逆回転後の正回
転工程によりフィルムシ−ルの形状正常化を図る構成を
具備する。本発明の画像形成装置は、画像形成プロセス
に従って、その表面に静電潜像及びトナー可視像を形成
する感光体ドラムと、感光体ドラム表面にその先端を当
接して感光体との間の間隙をシールするフィルムシール
を設け、感光体ドラム表面にトナーを供給して静電潜像
を可視化する現像器と、画像形成終了後、感光体ドラム
を画像形成時とは逆方向に回転させる制御信号を出力
し、所定の距離の逆回転後、再度正方向への回転制御信
号を出力する制御装置を具備する。フィルムシールは、
感光体ドラムに対向する表面側の摩擦係数を現像器内側
に対向する裏面側の摩擦係数よりも小さくする、更に、
感光体ドラムは画像形成終了後の逆方向への回転速度を
その後の正方向への回転速度よりも高速する構成を具備
する。

【０００７】本発明の画像形成方法、および装置は画像
形成の一連の工程からなるジョブごとに感光体ドラムを
通常の画像形成時とは逆方向に回転させることにより、
感光体ドラムに当接するフィルムシールが逆回転する感
光体ドラムに接して振動し、或いはそれとの摩擦によっ
て持ち上げられて湾曲した状態になり、フィルムシール
裏面に付着したトナーがボタ落ちするレベルまで堆積す
る前にフィルムシールから剥離して落下するので、前記
したようなボタ落ちによる装置内の汚染や画像欠陥の発
生などのトラブルを解消することができる。

【０００８】また、感光体ドラムを逆回転させることに
より、フィルムシールが持ち上げられた状態や、めくれ
た状態になる場合があるが、このような状態でフィルム
シールを放置すると、フィルムシール自体が変形して正
常なシール性が得られなくなったり、感光体ドラムとの
当接状態が通常の状態よりも強くなっているなどのこと
から、感光体ドラムとフィルムシールとの間にトナーや
紙粉などが介在して固着するなどして高湿度条件下で潜
像リークが発生したりする原因となる。逆回転操作後に
正回転させることで、これら持ち上げられた状態やめく
れた状態になっているフィルムシールを通常の形態に戻
してフィルムシールの変形や潜像リークなどのトラブル
を回避することができる。更に、本発明によれば、感光
体ドラムとフィルムシールとの間に挟まれているトナー
や紙粉などの異物も、これらの感光体ドラムを逆回転・
正回転する操作により除去することができ、これらに起
因する前記トラブルを回避することができる。又、感光
体ドラムの逆回転速度を正回転速度よりも大きくするこ
とで、正回転時の動摩擦係数を大きくしその正回転の距
離を小さくすることができ、感光体ドラムの逆回転時に
めくれたフィルムシールをその後の正回転時に確実に元
の形状に戻すことができる。更に、フィルムシールの裏
面側の摩擦係数を表面側よりも大きくする構成により、
同様の作用・効果が発揮でき、特に、感光体ドラムの逆
回転時にめくれたフィルムシールをその後の正回転時に
確実に元の形状に戻すことができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の態様を図面
を参照して詳細に説明する。図１は画像形成装置の要部
断面図であって、感光体ドラム１に対向して現像器４を
設け、現像器に感光体ドラム１表面にその先端を当接し
て感光体ドラム表面との間の間隙をシールするフィルム
シール２０を設けている。フィルムシール２０は感光体
ドラム１の表面に当接して、その片面すなわち上方の表
面側が感光体ドラム表面に沿う形状で、これらの間隙を
シールしているため、感光体ドラムの回転が通常の正方
向か、又は逆回転かによって、フィルムシールの形状が
変化する。そのフィルムシール２０と感光体ドラム１の
逆回転操作との関係を図３〜５に示す。

【００１０】感光体ドラム１を矢印ａで示す逆回転させ
ることにより、フィルムシール２０には上方に持ち上げ
られる方向に力が働く。感光体ドラム１の逆回転後のフ
ィルムシール２０の形状は、図３〜５のどれかになる。
どの形状になるかは、通常の形状での、フィルムシール
自体のいわゆる腰の強さによるところが大きく、これ
は、フィルムシールの材質、厚さ、感光体ドラムに当接
する角度やフィルムシールを感光体ドラムに当接してラ
ップさせる量等で定まる。その他に、感光体ドラムの逆
回転後のフィルムシール形状を決める要因として、感光
体ドラムの逆回転に対応してフィルムシールに生じる、
その屈曲変形に抵抗する撓み反発力や感光体ドラムの逆
回転距離等がある。

【００１１】図６は感光体ドラム１の逆方向回転（矢印
ａ）、正方向回転（矢印−ａ）によるフィルムシ−ル２
０に及ぼす力を説明する。感光体ドラム１の逆回転によ
り生じる感光体ドラム１とフィルムシール２０の間の摩
擦力（図中Ｆ１）は、感光体ドラム１が逆回転すると、
フィルムシール２０が持ち上げられる方向（めくれさせ
る方向）に働く。この摩擦力Ｆ１がフィルムシール自体
の腰の強さとして元の形状を保とうとする弾性力（図中
Ｆ２）と感光体ドラムの逆回転に対応して生じる撓み反
発力（図中Ｆ３）よりも大きくなると、フィルムシール
２０は感光体ドラム１の逆回転の方向に沿って上方に持
ち上げられ、図４の状態となる。更に感光体ドラムの逆
回転距離が大きくなると図５のようにめくれた状態とな
る。

【００１２】本来フィルムシールの機能は現像器のトナ
ークラウドに対するシール性であり、温度、湿度などの
環境条件によらず、感光体ドラムと密着させて如何にシ
ール性が保たれるかで、フィルムシールの材質や感光体
ドラムへの当接の仕方などが決定される。換言すれば、
これらの条件によりフィルムシールの摩擦係数やフィル
ムシールの腰の強さなどの要件が定まる。すなわち、感
光体ドラムの逆回転時に生じる、図６に示すＦ１、Ｆ２
の力はこれらにより定まる作用であるが、撓み反発力Ｆ
３は、感光体ドラム１が逆回転したときに、その回転に
つれて生じるのであって、その大きさは感光体ドラム１
が逆回転を始める時の加速度によって異なってくる。

【００１３】逆回転時の加速度が大きいと、フィルムシ
ール２０が変形を始める時点でのその相対速度が大きく
なり、動摩擦係数の低下に対して、撓み反発力Ｆ３が相
対的に大きくなるため、フィルムシール２０が通常の形
状を保とうとする力が大きくなり、上方に持ち上げられ
にくくなる。逆に、感光体ドラム１の逆回転の加速度が
小さいと、感光体ドラム１とフィルムシール２０との相
対速度も小さく、摩擦係数が大きいためにフィルムシー
ルの撓み反発力Ｆ３は相対的に小さくなり、フィルムシ
ール２０は上方に持ち上げられやすくなる。このよう
に、感光体ドラム１の逆回転時の加速度を制御すること
で、フィルムシール２０の上方への持ち上げられ易さが
制御できる。

【００１４】感光体ドラム１の逆回転後のフィルムシー
ル２０の形状が図３に示すように通常状態の場合は、感
光体ドラムが逆回転することでこれに当接するフィルム
シール２０が振動してフィルムシール裏面に付着したト
ナー２１が落下する。落下したトナーは、現像ロール上
の現像剤により捕獲され、装置内の汚染の原因となるこ
とはない。また、感光体ドラム１の逆回転によりフィル
ムシール２０が図４のように上方に持ち上げられた場合
や図５のようにめくれた場合も、後述の感光体ドラムの
正転動作でフィルムシールの形状が急激に元に戻される
ので、フィルムシール自体の動きや形状変化が大きくな
り、フィルムシール裏面に付着しているトナーが落下し
易くなる利点を活かすことが可能である。

【００１５】次に、感光体ドラム１を逆回転させた後
の、正転させる動作について説明する。感光体ドラム１
を逆回転させた後のフィルムシール２０の形状は、前述
のようにほぼ３つの形状になる。この内、図３に示すよ
うな通常形状を保ったままであれば、この形状が特にト
ラブルを引き起こすことはないが、図４や図５に示すよ
うなフィルムシール２０が持ち上げられたり、めくれた
りした形状を保ったまま次のジョブまで放置されると、
その放置された時間、温度、湿度などの環境条件にもよ
るが、シール自体が変形して所望のシール性を損なって
しまったり、フィルムシールが通常よりも強く感光体ド
ラムに当接しているために、感光体ドラムとフィルムシ
ールとの間にトナーや紙粉などの異物が介在すると、こ
れらがフィルムシールや感光体ドラムに固着して、特に
高湿度のもとで放置された場合などには、潜像リークな
どの画像欠陥が発生する懸念がある。

【００１６】そこで、フィルムシールが通常形状と異な
る状態で放置されることを防止するために、感光体ドラ
ムの逆回転工程の後に再度、正回転工程を行う。正回転
させることことにより、逆回転によりいったん持ち上げ
られたり、めくられたりしていたフィルムシールが通常
の形状に戻される。このように、常に通常の形状にフィ
ルムシールが保たれることにより、上記のようなトラブ
ルが回避される。

【００１７】また、正回転時にフィルムシール２０が通
常の形状に戻り易いようにするには、以下の方法が有効
である。正回転時の感光体ドラム１の加速度をできるだ
け遅くすることで、フィルムシール２０が正回転前の形
状（逆回転によって生じた形状）を保とうとする力、す
なわち上方に働く撓み反発力Ｆ５が摩擦力に対して相対
的に小さくなり、よって総合的に働く力として、下向き
すなわちフィルムシールが通常の形状に戻る方向に働く
力、すなわち摩擦力Ｆ４、及び弾性力Ｆ６が大きくなる
ので、通常の形状に戻り易くなる。

【００１８】この感光体ドラム１の逆回転工程は、上記
したようにフィルムシール２０が持ち上げられるだけな
ら良いが、完全にめくれてしまうと、めくれる瞬間に裏
面のトナーが上方にまってしまい、露光装置や帯電装置
を汚してしまう懸念があるので、好ましくはめくれない
様にする方が良い。或いは振動を与えてトナーを落下さ
せるため、その回転の加速度を大きくする必要がある
が、正回転時は上記したようにその回転の加速度が逆回
転時よりも小さいことが有利である。その回転距離は逆
回転距離より少なくてよい。これらの逆回転、正回転の
操作は、１回でなく、小刻みに繰り返すことにより、フ
ィルムシールをめくれさせることなく、十分なトナー落
下作用を行うことができる。また、逆回転によりめくれ
た形状になりやすい時には、フィルムシールの裏面側を
摩擦係数が大きい材質とすることにより、感光体ドラム
の正回転により下方に受ける力を大きくして、通常の形
状に戻ろうとする方向に働く力を大きくし、フィルムシ
ールが通常の形状に戻り易くすることができる。

【００１９】図８に本発明の感光体ドラムの回転制御の
タイミングチャートを示す。画像形成装置は、タイミン
グｔ１においてジョブ開始となり、感光体ドラム表面は
正方向への回転につれてその表面が露光される。同様に
感光体の回転につれて現像器の位置においてトナーが供
給され静電潜像が可視化されて現像される。現像後、更
に感光体ドラムの回転につれて転写位置において、トナ
ー像は用紙に転写され、転写残りのトナーはクリーナー
でクリーニングされて、一連の画像形成工程を終了す
る。これら一連のジョブが終了すると、感光体ドラム１
の制御系はタイミングｔ２で逆回転制御信号を出力し、
感光体ドラムは逆回転に入る。所定時間後、タイミング
ｔ３において、正回転制御信号を出力することにより、
感光体ドラムは一定時間正回転した後、タイミングｔ４
で停止する。これらの逆方向及び正方向の回転時間は、
必要により変更することができ、また、前記したよう
に、これらの操作を小刻みに行って、制御することも可
能である。これらの操作以降に、新たなジョブがあれ
ば、タイミングｔ５で同様の工程が繰り返される。

【００２０】本実施例では、感光体ドラムの逆回転、正
回転を１回のジョブごとに行うこととしたが、必ずしも
それに限らず、所定回数のジョブごとや、所定枚数の画
像形成後にこのような操作を行ってもよいことは当然で
ある。これらの感光体ドラムの逆回転及び正回転のタイ
ミングや回転の加速度、回転距離等の制御は、感光体ド
ラムの回転制御系において行ってもよいが、これと別体
の回転モータによる駆動系を用いてセンサーと組み合わ
せて制御してもよい。また、通常の画像形成後に、感光
体ドラム１とフィルムシール２０の間に異物が挟まり、
潜像リークなどのトラブルが発生するケースがあるが、
感光体ドラムの逆回転・正回転操作により、これらのト
ラブルは回避される。

【００２１】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の画像形
成方法および装置によれば、電子写真プロセスによる像
形成において、トナークラウド防止のために感光体ドラ
ムと当接しているフィルムシールを用いている場合に、
通常の画像形成後に感光体ドラムを逆回転させ、更にそ
の後正回転させることにより、フィルムシール裏面にク
ラウドトナーが付着・堆積することがなくなり、よっ
て、フィルムシール裏面からのトナーのボタ落ちによる
装置内の汚染や画像欠陥などのトラブルが防止できる。
更に、フィルムシールは必ず通常の形状に戻され、次の
ジョブまで変形した状態で放置されることはないから、
フィルムシール変形によるシール不良で生じる装置内汚
れや潜像リークなどの画像欠陥を回避することができ
る。また、感光体ドラムを逆回転工程後に正回転工程に
よる操作により、フィルムシールと感光体ドラムとの間
に挟まれた異物の除去も行えるため、フィルムシール裏
面の汚れによるトラブルの防止に加え、フィルムシール
と感光体ドラムとの接触面でのトラブルの発生の防止も
可能となり、信頼性の改善、向上に大きく寄与すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の操作を行うフィルムシールを設けた
電子写真装置の現像器部分の断面図

【図２】 本発明適用前のフィルムシールのクラウドト
ナー付着状態説明図

【図３】 本発明のフィルムシールの通常形状を示す説
明図

【図４】 本発明の感光体ドラム逆回転状態を示す説明
図

【図５】 本発明の感光体ドラム逆回転状態の他の例を
示す説明図

【図６】 感光体ドラム逆回転時にフィルムシールに働
く力の説明図

【図７】 感光体ドラム正回転時にフィルムシールに働
く力の説明図

【図８】 感光体ドラムの回転制御のタイミングチャー
ト

【図９】 従来の電子写真装置の概略図

【符号の説明】

１ 感光体ドラム、 ２ 帯電装置、 ３ 露光装置、
４ 現像装置、 ５転写前露光装置、 ６ 転写装
置、 ７ 転写紙剥離装置、 ８ 記録紙、９ クリー
ニング装置、 １０ 一様露光装置、 ２０ フィルム
シール、 ２１ 付着したクラウドトナー、 Ｆ１ 逆
回転時の摩擦力、 Ｆ２ 逆回転時の弾性力、 Ｆ３
逆回転時の撓み反発力、 Ｆ４ 正回転時の摩擦力、
Ｆ５正回転時の撓み反発力、 Ｆ６ 正回転時の弾性
力。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像形成プロセスに従って、正回転する
   感光体ドラム表面に静電潜像を形成し、感光体ドラムに
   対向配置された現像器により感光体ドラム表面にトナー
   を供給して該静電潜像を可視化する画像形成方法におい
   て、画像形成終了後に、感光体を逆回転させる工程と、
   画像形成終了後の逆回転の後に感光体ドラムを正回転さ
   せる工程とを備え、逆回転工程により、現像器に設けら
   れ、感光体ドラム表面に当接して感光体ドラムとの間の
   間隙をシールするフィルムシールに対するトナーの付着
   を防止し、逆回転後の正回転工程によりフィルムシ−ル
   の形状正常化を図る画像形成方法。
2. 【請求項２】 画像形成プロセスに従って、その表面に
   静電潜像及びトナー可視像を形成する感光体ドラムと、
   感光体ドラムに対向配置されて感光体ドラム表面にトナ
   ーを供給して静電潜像を可視化する現像器と、これらを
   駆動制御する制御装置を備え、 該現像器は、感光体ドラム表面にその先端を当接して感
   光体ドラムとの間隙をシールするフィルムシールを設
   け、該制御装置は、画像形成終了後、感光体ドラムを画
   像形成時とは逆方向に回転させる制御信号を出力し、所
   定の距離の逆回転後、再度正方向への回転制御信号を出
   力するよう構成してなることを特徴とする画像形成装
   置。
3. 【請求項３】 上記フィルムシールは、感光体ドラムに
   対向する表面側の摩擦係数を現像器内側に対向する裏面
   側の摩擦係数よりも小さくしてなる請求項２記載の画像
   形成装置。
4. 【請求項４】 上記感光体ドラムは画像形成終了後の逆
   方向への回転速度を、その後の正方向への回転速度より
   も高速としてなる請求項２記載の画像形成装置。