JP2000321934A - 画像形成装置のクリーニング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】画像形成装置に用いる現像剤に研磨用をかねる
外添剤の不足によるクリーニング不良を阻止する。 【解決手段】転写材で消費されるトナー量を検知する手
段と、その検知結果に応じて外添剤を現像手段に供給す
る手段を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、静電複写機、同
ブリンタなど静電転写ブロセスを利用する画像形成装
置、とくにそのクリーニング装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】像担持体表面に形成した静電潜像にトナ
ーを付与してトナー像とし、これを紙などの転写材に転
写する工程をくり返す周知の画像形成装置にあっては、
転写の際すべてのトトナーを像担持体側から転写材に転
移させることは困難であり、一部のトナーが像担持体に
残ることを免れないから、転写の都度、像担持体に残る
残留トナーを充分に除去することが良質の画像を得るた
めの必須要件である。

【０００３】前記の残留トナーを徐喜代する手段として
は、従来から種々なものが提案されているが、ウレタン
ゴムなどの弾性材からなるクリーニングブレードの一つ
の尖鋭なエツジを像担持体表面に、転写部位の下流側に
おいて当接させて、残留となーをかき落とすように構成
したものか、小型で構成が簡単であり、トナー除去機能
も優れているので、広く実用されていることは周知のと
おりである。

【０００４】像担持体表面感光層として有機半導体を用
い、その表面硬化のためにテフロンなどを分散している
場合、像担持体とクリーニングブレードの摩擦が過大に
なるのを防止するため、帯電性を滑らかにするために、
使用当初に像担持体表面を粗にしておくことが提案され
ている。

【０００５】しかしながら、クリーニングブレードは画
像形成作業中、像担持体に当接しているので、その表面
を研磨していることになり、該表面を平滑化し、これに
フレードが密着して摩擦が増大する傾向を免れない。と
くに、少粒径（例えば８μｍ以下）のシナーを用いる場
合には、この傾向が顕著で、像担持体表面の平滑化が深
厚して、ブレードめくれ、びびり振動の発生によるクリ
ーニング不良が発生しやすい。

【０００６】このような事態を回避するためね少粒径の
トナーに粒径０．５μｍ以上の、それ自体で像担持体表
面を適当な粗面に形成する作用を具有する外添剤をトナ
ーに外添して表面をマット化することが提案されてい
る。

【０００７】しかしながら、転写の際、転写部位におい
て転写部材に転写バイアスを印加する際、外添剤にも極
性があるため、像担持体の帯電電位によって、外添剤の
像担持体への付着量が異なり、また、転写材への転移量
も異なるので、クリーニング送致へくる外添剤の量も異
なってくることになる。

【０００８】このため、外添剤が像担持体へ付着しやす
い画像が続くと、現像器内の外添剤が減少して外添機能
が低下し前述のような問題が発生しやすくなる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような事
態に大志よすべくなされたものであって、クリーニング
ブレードと像担持体間の摩擦の上昇を抑制してクリーニ
ングブレードのめくれやクリーニング不良の発生を防止
し、長期にわたって安定して良好なクリーニング機能を
維持できるような画像形成装置のクリーニング装置を提
供することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決する手段】上記の目的を達成するため、本
発明は、走行する像担持体と、該像担持体表面に静電的
にトナー像を形成する現像手段と、該トナー像を静電的
に転写材に転写する転写手段と、転写後も像担持体に残
る残留トナーを除去するクリーニング手段とを具備し、
前記現像手段に外添剤を供給する手段を備えた画像形成
装置において、転写材で消費するトナー量を検知する手
段と、検知結果によって外添剤を現像手段に補給する手
段とを具備することを特徴とする画像形成装置のクリー
ニング装置（１）、または、上記（１）のものにおい
て、画像形成装置が複数の現像手段を備えた多色画像形
成装置であることを特徴とする画像形成装置地のクリー
ニング装置（２）、または、上記（１）または（２）の
ものにおいて、外添剤がトナーと逆極性を有し、その粒
径が０．５μｍ以上であることを特徴とする画像形成装
置のクリーニング装置（３）である。

【００１１】このように構成することによって、ブレー
ドめくれやクリーニング不良ね像担持体とブレード間の
摩擦の増大、像担持体のトルクアップ等を防止し、長期
にわたって安定して良好なクリーニングを行うことがで
きる。

【００１２】本発明においては、画像形成装置の現像器
へトナー補給部位から供給されるトナー補給量を検知
し、画像枚数と前記補給量から外添剤の消費量を算出し
て、これに相当する外添剤を補給できる外典剤補給部材
を設ける。これによって、ブレードめくれやクリーニン
グ不良を回避し、常時安定して良好なクリーニングを遂
行できる画像形成装置が得られる。

【００１３】

【発明の実施の形態】「図１」は本発明の実施例を示す
カラー複写機の構成の概略側面図である。複写機１は紙
面に垂直方向に軸線を有する回転円筒状の像担持体２を
有し、その周辺には、一次帯電器３、夫々イエロートナ
ー、シアントナー、マゼンタトナー、ブラックトナーを
収納した現像器４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４ＢＫを具備する現
像装置４、前除電帯電器６、クリーニング装置７が配設
してある。

【００１４】さらに、前記像担持体２の走行方向、前記
一次帯電器３の下流側に像担持体に静電潜像を形成すめ
ための手段が設けてあり、以下これについて説明する。

【００１５】通常、装置本体頂面に載置されている原稿
２５から到来する画像信号がレンズ２６、撮像素子２７
によって多数の画素に分解されて各画素の濃淡に応じた
光電変換信号が出力され、これが画像信号処理回路２８
によって画素の濃淡に対応する出力レベルの画素画像信
号に変換されてパルス巾変調回路２９に送られる。

【００１６】前記パルイ巾変調回路２９から出力された
レーザ駆動パルスは半導体レーザ３０をパルス巾に応じ
た時間発光させる。

【００１７】さらに云うと、高濃度画素にたいしては低
濃度が疎よりも主走査方向（像担持体軸線にほぼ平行方
向）に長い時間露光され、画素の濃度に対応して潜像の
ドットサイズが異なり、当然ながら高濃度画素のトナー
消費量は低濃度画素のそれよりも大きくなる。「図２」
（ｄ）に低、中、高濃度が疎の静電潜像をそれぞれＬ、
Ｍ、Ｈで示した。

【００１８】レーザ３０から出たレーザ光３０ａは、ポ
リゴンミラー３１、ｆ−Θレンズ３２、反射ミラー３３
を経て、このとき迄に前記一次帯電器３によって一葉に
帯電している像担持体２表面に結像して静電潜像を形成
する。

【００１９】前記像担持体２に近接して転写ドラム５が
配設してある。該転写ドラムには強誘電体からなる転写
シート８が展張してあり、像担持体２と転写ドラム５と
が緊切する転写部位には、転写ドラム５の内側に転写部
材１１が配設してある。

【００２０】以下、カラー画像形成走査について略述す
る。原稿にイエロー成分色による漸増が像担持体２上に
形成され、ついで、該潜像が、像担持体の回転走行によ
って現像装置４が配設されている現像部位に達すると、
現像装置４内のイエロートナーを内臓する現像器４Ｙが
像担持体に接近した作動位置をとり、前記潜像にトナー
が付与されてイェロートナー像ガ形成される。

【００２１】このイエロートナー像が、像担持体の走行
によって、前記転写ドラム５が近接配置された前記転写
部位に達すると、このとき迄に、カセット１６から給紙
ローラ１７によって取り出された転写材Ｐが、搬走路１
８を経て、像担持体２に緊切配置された転写ドラム５に
切金し、転写ドラム側に設けた吸着帯電器９とこれに対
向は位置された対向電極たる導電ローラ１０なよって転
写シート８に吸着されて以後転写ドラムと一体に回転走
行して前記転写部位に達する。なお、図示符号２４は両
面コピーを形成する際に一時的に転写材を保持するカセ
ツトである。

【００２２】転写ドラム５に吸着された転写材Ｐが前記
転写部位に到ると、転写部材１１に転写バイアスが印加
され、よって形成される電界の作用で像担持体側のイエ
ロートナー像は転写材に転移し、以後転写ドラムはその
まま走行する。

【００２３】転写後、像担持体２上の残留トナーはクリ
ーニング装置７によって除去され、一次帯電器３によっ
て再び像担持体表面が帯電され、該帯電面にシアン成分
色による潜像が形成される。

【００２４】コノシアン成分色による潜像が現像部位に
到ると、現像装置内のシアントナーを保持した現像器４
Ｃが作動位置に移動して該潜像にシアントナーを付与し
てシアントナー像が形成される。

【００２５】さらに、このシアントナー像が前記転写部
位に到来すると、このとき迄に転写ドラム５上の転写材
のイエロートナー像部分が転写部位に到来し、転写部材
１１に転写バイアスが印加されて、シアントナー像がイ
エロートナー像に重畳転写される。

【００２６】以後、同様にマゼンタトナー像、ブラック
トナー像が前記転写材に順次重畳転写される。

【００２７】転写を終了した転写材はねその後、除電帯
電器１２、１３の位置で除電され、分離爪１４によって
転写ドラム５から分離され、搬走路１９を経て、定着ロ
ーラ２０、加圧ローラ２２１を具備する定着装置に到
り、ここで加熱、加圧されて各色トナーが融解してカラ
ー画像となるとともに、転写材に定着固定され、排出ロ
ーラ２２を経て排紙トレイ２３に排出される。なお、図
示符号１５は分離時の剥離放電による画質劣化を防止す
るためのＡＣコロナ放電器である。

【００２８】このような装置において、記録剤の画像比
率に応じた量の外添剤を供給するためには、トナー補給
部位から現像装置に補給されるトナー量を知る必要があ
るので、このトナー量検知手段について説明する。前記
パルス巾変調回路２９の出力信号をアンドゲート４７の
一方のに有力端子に、クロックパルス発振器４８のクロ
ックパルス（「図２」の（ｂ）に示すパルス）を他方の
に有力端子に入力する。

【００２９】これによって、前記アンドゲート４７から
は「図２」（ｄ）に示す画像濃度差による、パルス巾
Ｌ、Ｍ、Ｈに対応して、「図２」（ｃ）に示すように、
パルス巾、即ち、画像濃度に応じた数のクロックパルス
が出力される。

【００３０】このクロックパルス数は各画素ごとにカウ
ンタ４９によって積算されてビデオカウンタ数が算出さ
れるる（Ａ４最大ビデオカウント数は３７０７×１
０^６）。従って、カウンタ４９からのビデオカウント数
が原稿１枚のトナー像を形成するに要したトナー量に対
応することになる。

【００３１】この実施例装置では、トナーとは逆極性で
それ自体に像担持体表面をマット化する機能のある外添
剤を用い、白画像領域ではこれが現像されやすいので、
各画素が低濃度が疎、つまり「図２」（ｄ）のＬ時様態
が多い場合に、その外添剤を各現像器に供給する。外添
剤は、各色トナーを収納して逐次現像器にトナーを補給
するための補給槽野位置する部位などに外添剤補給槽を
併設しておけばよい。

【００３２】クロックパルス数を積算してゆき、これ
が、 ［（最大クロロツクパルス数）１０］＞（クロックパル
ス数） これに応じて外添剤を補給する。即ち、原稿１枚のトナ
ー像を形成するまでクロックパルスを積算してゆき、こ
のときの値をＫとして、この値と外添剤消費量基準値Ｋ
ｌとを比較して、 Ｋ＞Ｋｌ となったときに
外添剤を供給するものとする。

【００３３】このように、画像比率によって、マット化
機能を有する外添剤の補給量を調整して常時適正量を補
給できるので、過度の平滑化の進行によるブレードめく
れ、クリーニング不良を防止し、また、像担持体とクリ
ーニングブレードとの摩擦の増大、像担持体のトルクア
ップなどを阻止して安定して良好なクリーニングを遂行
できる。

【００３４】以上、本発明をカラー画像形成装置に適用
した場合について説明したが、本発明がこれに限定され
るものではなく、モノクロ画像形成装置にも適用できる
ものであることは容易に理解できるところて゜あろう。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
素像担持体上に形成した静電潜像にトナーを付与してト
ナー像とし、該トナー像を転写材に転写した後、像担持
体上の残留トナーをクリーニングブレードによって除去
するとともに、トナーに外添剤を供給するように構成し
た画像形成装置において、該外添剤自体に研削機能を具
有させるとともに、その補給量を画像濃度比率によって
制御し、画像による外添剤の消費量を一定にすることに
よって、像担持体とクリーニングブレードとの摩擦の増
大、これによるブレードめくれやクリーニング不良の発
生を有効に防止して、長期にわたって安定して良好なク
リーニングを遂行でき、画質の維持に顕著な効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例を示す画像形成装置の概略側
面図

【図２】 同上装置のカウンタで画像濃度情報をカウン
トする仕方を示す図

【図３】 同上装置の動作を示すフローチャート

【符号の説明】

１ 画像形成装置 ２ 像担持体 ３ 一次帯電器 ４ 現像装置 ５ 転写ドラム ９ 吸着帯電器 １１ 転写部材 １４ 分離爪 １６ カセット ２０ 定着ローラ ２３ 排紙トレイ ２５ 原稿 ２７ 撮像素子 ２８ 画像信号処理回路 ２９ パルス巾変調回路 ３０ レーザ ３１ ポリゴンミラー ３２ ｆ／Θレンズ ３３ 反射鏡 ４９ カウンタ

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【手続補正書】

【提出日】平成１１年６月４日（１９９９．６．４）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】走行する像担持体と、該像担持体表面に静
   電的にトナー像を形成する現像手段と、該トナー像を静
   電的に転写材に転写する転写手段と、転写後も像担持体
   に残る残留トナーを除去するクリーニング手段とを具備
   し、前記現像手段に外添剤を供給する手段を備えた画像
   形成装置において、 転写材で消費するトナー量を検知する手段と、検知結果
   に基づいて外添剤を現像手段に補給する手段とを首する
   ことを特徴とする画像形成装置のクリーニング装置。
2. 【請求項２】画像形成装置が複数の現像手段をそなえた
   多色画像形成装置であることを特徴とする「請求項１」
   記載の画像形成装置のクリーニング装置。
3. 【請求項３】外添剤がトナーとは逆極性を有し、その粒
   径が０．５μｍ以上であることを特徴とする「請求項
   １」または「請求項２」記載の画像形成装置のクリーニ
   ング装置。