JP3673738B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ等において像担持体表面を清掃するクリーニング装置を備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置におけるクリーニング装置において、像担持体を清掃するクリーニング部材としてクリーニングブレードを有するものが知られている。
【０００３】
例えば電子写真方式の画像形成装置においては、帯電プロセス、露光プロセス、現像プロセスの各画像形成プロセスを経て感光体ドラム（像担持体）上にトナー像を形成し、このトナー像を転写プロセスによって感光体ドラム上から転写材（例えば紙）上に転写される。この転写プロセスにおいて、感光体ドラム上のトナー像を構成するトナーは、そのすべてが転写されるわけではなく、少量のトナーが感光体ドラム表面に残る。このようにして感光体ドラム表面に残ったトナー（以下「残留トナー」という。）は、上述のクリーニングブレードによって除去される。
【０００４】
図１２に示すように、クリーニングブレード６１のエッジ６１ａを感光体ドラム１１表面に当接させ、これにより感光体ドラム１１表面に付着している残留トナーを掻き取るのである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来例によると、以下のような問題があった。
【０００６】
図１２に示すように、感光体ドラム１１に当接されているクリーニングブレード６１のエッジ６１ａ近傍には、感光体ドラム１１表面から掻き取った残留トナーが凝集している。通常、凝集した残留トナーは、ある程度の大きさでクリーニング装置のクリーニング容器（不図示）に落下するため問題になることはない。
【０００７】
ところが、近年の画像形成装置の高速化により感光体ドラム１１の周速度（プロセススピード）が上昇した影響と環境条件とによっては、凝集した残留トナー（以下、凝集塊と称す）が落下せず成長を続け、クリーニングブレード６１のエッジ６１ａのニップＮをすり抜けてしまう現象が発生することが判明した。問題とは、こうしてすり抜けた残留トナーは、次の画像形成時に後続の転写材（シート材）に筋状に転写されるため画像不良となってしまうという問題である。
【０００８】
クリーニングブレードのクリーニング性向上の手段としては、特開平６−４０１４号公報、特開平１１−１７４９２２号公報に提案されているように、クリーニングブレードに圧電素子による振動を印加する方法がある。しかし、この方法は、耐久によって劣化するクリーニングブレードに圧電素子を付けているため、劣化したクリーニングブレードの交換時に圧電素子も同時に交換されてしまい、コストアップになる。また、凝集し、成長した凝集塊を除去するのに十分な振動を与えるのが難しい等の欠点がある。また、特開平９−１６０４５５号に提案されているような、クリーニングブレードに、衝突振動を加える方法は、凝集塊を除去するのに十分な振動を与えることが可能かもしれないが、衝突振動が入力されたときのクリーニングブレードの挙動によっては残留トナーのすり抜けなどの弊害が考えられる。
【０００９】
また、特開２０００−１１２１８７では連続画像形成が所定の枚数以上のときに、所定の枚数の画像形成ごとに、感光体ドラムの回転を一時停止させることにより、クリーニング部材の形状が、感光体ドラムの回転から停止の経過の際にわずかに変化することにより、感光体ドラムとクリーニング部材とのニップ部の形状が変化する。これにより、感光体ドラムの回転を一旦停止させることにより、ニップ部の形状が変化し、これにより、ニップ部に固着されつつあるトナーをニップ部から落下させることができる方法も考えられているが、この方法では間欠に画像形成を行う場合に生ずる軽微の凝集塊の除去は可能であるが、連続画像形成で成長し続ける凝集塊を完全に除去することに関しては万全とは言い難い。
【００１０】
また、両面連続で画像形成を行った場合には、一度定着器により定着された転写材に対して、二面目の画像形成を行うことになるため、転写材の熱により感光体ドラムの表面温度が上昇する。そのため、両面連続で画像形成を行った後に長時間放置した場合には、感光体ドラムとクリーニングブレードとのニップ部に凝集した凝集塊は感光体ドラムの表面温度のために凝固し易くなる。それはトナーの温度特性によるためである。
【００１１】
そこで、本発明は、上述事情に鑑みてなされたものであり、大きなコストアップを伴なうことなく、像担持体上の残留トナーを良好に除去することのできるクリーニング装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の代表的な構成は、像担持体と、前記像担持体上に形成されたトナー像を転写材に転写する転写手段と、トナー像を転写材に定着する定着手段と、前記定着手段の温度を検出する検出手段と、前記像担持体に当接して転写残トナーを除去するクリーニングブレードと、前記クリーニングブレードを振動させる加振手段と、を有する画像形成装置において、電源投入時、前記定着手段の検出温度に応じて前記加振手段による加振動作を行うか否かを決定することを特徴とする。
【００１３】
また上記目的を達成するための本発明のその他の構成は、像担持体と、前記像担持体上に形成されたトナー像を転写材に転写する転写手段と、トナー像を転写材に定着する定着手段と、前記定着手段の温度を検出する検出手段と、前記像担持体に当接して転写残トナーを除去するクリーニングブレードと、前記クリーニングブレードを振動させる加振手段と、を有する画像形成装置において、画像形成可能な状態への復帰時、前記定着手段の検出温度に応じて前記加振手段による加振動作を行うか否かを決定することを特徴とする。
【００１４】
上記構成によれば、大きなコストアップを伴なうことなく、像担持体とクリーニングブレードの当接部近傍に凝集した残留トナーを良好に除去することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の説明では、まず参考例について説明し、次いで本発明に係る実施の形態について説明する。また、各図面において同一の符号を付したものは、同一の構成又は作用をなすものであり、これらについての重複説明は適宜省略した。
【００１６】
〔第１参考例〕
まず図面を参照して第１参考例に係るクリーニング装置を備えた画像形成装置について詳しく説明する。
【００１７】
［画像形成装置］
図１に、画像形成装置の一例を示す。同図に示す画像形成装置は、レーザビームプリンタであり、同図はその概略構成を示す縦断面である。なお、以下では、クリーニング装置１７（後述）がクリーニング対象とするクリーニング対象物が、感光体ドラム１１である場合を例に説明する。
【００１８】
同図に示すレーザビームプリンタ（以下「画像形成装置」という。）は、プリンタ部（画像形成部）１と、リーダ部（画像読取部）２とを備えている。
【００１９】
このうちプリンタ部１には、像担持体としてドラム型の電子写真感光体（以下「感光体ドラム」という。）１１が配設されており、感光体ドラム１１の周囲には、その回転方向（矢印方向）に沿ってほぼ順に、一次帯電器（一次帯電手段）１２、露光装置（露光手段）１３、現像器（現像手段）１４、転写帯電器１５、分離帯電器１６、クリーニング装置（クリーニング手段）１７が配設されている。また、転写材（例えば紙）Ｐの搬送方向に沿ってその上流側から順に、給紙カセット１８ａ，１８ｂ、給紙ローラ１９ａ，１９ｂ、レジストローラ２０、搬送ベルト２１、定着ローラ２２ａと加圧ローラ２２ｂとを有する定着器（定着手段）２２、そして、排出ローラ２３が配設されている。
【００２０】
一方、リーダ部２には、プラテンガラス３１、原稿押圧板３２、光源３３、反射ミラー３４ａ，３４ｂ，３４ｃ、レンズ３５、ＣＣＤ（光電変換素子）３６、画像処理部３７等が配設されている。
【００２１】
上述構成の画像形成装置は、プリンタ部１において、感光体ドラム１１が駆動手段（不図示）によって矢印方向に所定のプロセススピード（周速度）、ここでは４８０ｍｍ／ｓｅｃで回転駆動され、その表面が一次帯電器１２によって所定の極性・電位に均一に帯電される。一方、リーダ部２においては、プラテンガラス３１上に載置されて原稿押圧板３２によって押圧された原稿（不図示）は、その画像面（下面）が光源３３によって照射され、その反射光が反射ミラー３４ａ，３４ｂ，３４ｃによって反射され、さらにレンズ３５を透過してＣＣＤ３６に入力される。こうしてＣＣＤ３６に入力された光は、画像処理部３７によって種々の周知の画像処理が施された後、電気信号３８に変換され、画像情報として、プリンタ部１側の露光装置１３に入力される。
【００２２】
露光装置１３のレーザスキャナ１３ａは、画像情報に応じて変調され、反射ミラー１３ｂを介して、上述の露光後の感光体ドラム１１表面を露光する。この露光により、感光体ドラム１１表面に静電潜像が形成される。
【００２３】
この静電潜像は、現像器１４によって現像される。現像器１４には、現像剤（トナー）が収納されており、このトナーは、現像スリーブ１４ａに現像バイアスを印加することにより、感光体ドラム１１表面の静電潜像に付着されて静電潜像をトナー像として現像する。
【００２４】
こうして感光体ドラム１１上に形成されたトナー像は転写材Ｐに転写される。転写材Ｐは、給紙カセット１８ａ又は給紙カセット１８ｂから給紙ローラ１９ａ又は給紙ローラ１９ｂによって給紙され、レジストローラ２０によって感光体ドラム１１上のトナー像とタイミングを合わせるようにして、感光体ドラム１１と転写帯電器１５との間の転写部に供給される。感光体ドラム１１上のトナー像は、転写帯電器１５に転写バイアスを印加することで、転写材Ｐ上に転写される。
【００２５】
トナー像転写後の転写材Ｐは、分離帯電器１６によって感光体ドラム１１表面から分離され、搬送ベルト２１によって定着器２２に搬送され、ここで定着ローラ２２ａ、加圧ローラ２２ｂによって加熱、加圧されて表面にトナー像が定着された後、排出ローラ２３によって画像形成装置本体外部に排出される。
【００２６】
一方、トナー像転写後の感光体ドラム１１は、転写時に転写材Ｐに転写されないで表面に残った残留トナー（付着物）がクリーニング装置１７によって除去され、次の画像形成に供される。なお、クリーニング装置１７については後に詳述する。
【００２７】
なお、図１中には、原稿押圧板３２の上部には、プラテンガラス３１上に自動的に原稿を供給し、またプラテンガラス３１上から自動的に原稿を排出する自動原稿送り装置３９を二点鎖線で示している。
【００２８】
［クリーニング装置］
次に、図２を参照して、クリーニング装置１７について詳述する。なお、図２は、感光体ドラム１１の長手方向（軸方向）に直角な方向の、クリーニング装置１７の縦断面図である。
【００２９】
クリーニング装置１７は、フレーム（第１のフレーム）４１、フレーム（第２のフレーム）４２、クリーニングブレード（クリーニング部材）４３、マグネットローラ４４、搬送スクリュー４５、シート４６、ホルダ４７、シャフト４８，４９、引っ張りバネ（付勢手段）５０、そして加振手段５１を備えている。
【００３０】
このうちクリーニングブレード４３は、板状の弾性体によって形成されており、ホルダ４７をフレーム４１にねじ止めすることにより、フレーム４１とホルダ４７との間に挟持されるように保持されている。クリーニングブレード４３は、その１つのエッジ４３ａを感光体ドラム１１表面に当接させている。当接方向は、感光体ドラム１１表面の移動方向（矢印方向）に対してカウンタ方向である。フレーム４１におけるクリーニングブレード４３の裏面との接触面４１ａ、及びホルダ４７におけるクリーニングブレード４３の端面との接触面４７ａは、高精度に加工され、また高い位置精度で配置されている。したがって、クリーニングブレード４３は、上述の接触面４１ａ，４７ａにその一部を接触させた状態で、ホルダ４７によって挟持することで、感光体ドラム１１に対して高い位置精度が実現できるようになっている。クリーニングブレード４３を保持しているフレーム４１は、加振手段５１も保持している。
【００３１】
フレーム４１は、フレーム４２に対してシャフト４８を介して揺動自在に取り付けられている。ここでは感光体ドラムの長手方向に揺動自在の構成であるが、長手方向に揺動がされない構成にすることも可能である。上述の引っ張りバネ５０は、一方の端部がフレーム４２の一部に連結され、また、他方の端部がフレーム４１の一部に取り付けられている。したがって、フレーム４１は、この引っ張りバネ５０により、シャフト４８を中心にして同図中の反時計回りに付勢されている。これにより、クリーニングブレード４３のエッジ４３ａが適度な押圧力で感光体ドラム１１表面に当接されている。
【００３２】
フレーム４２は、感光体ドラム１１から遠い側において下方に延設され、また下部において感光体ドラム１１に向かって延設されている。フレーム４２のこの部分によって、上述のマグネットローラ４４及び搬送スクリュー４５が回転自在に支持されている。これらマグネットローラ４４、搬送スクリュー４５は、駆動手段（不図示）によって回転駆動されるようになっている。
【００３３】
マグネットローラ４４は、クリーニングブレード４３の下方に配置されていて、その表面に、クリーニングブレード４３によって掻き落とされた残留トナーによるトナー層を形成している。このトナー層の厚さの規定はシート４６及びシャフト４９で行っている。マグネットローラ４４は、感光体ドラム１１の長手方向（母線に沿った方向）にトナー層を接触させることで感光体ドラム１１表面にトナーを再コートする。これは、再コートせずに残留トナーをクリーニングブレード４３によって掻き落とした場合の弊害、すなわち残留トナーのある部分とない部分とでクリーニングブレード４３と感光体ドラム１１との摩擦力が異なりクリーニングブレード４３に不要なビビリ（細かい振動）が発生するという弊害を防止するためである。このように残留トナーを感光体ドラム１１の長手方向に再コートすることでクリーニングブレード４３と感光体ドラム１１との摩擦力を長手方向で安定させることができるため、クリーニングブレード４３のビビリを防止できる。残留トナーは再コートされたトナーとともにクリーニングブレード４３によって掻き落とされ、マグネットローラ４４で回収される。
【００３４】
マグネットローラ４４の回転方向は、図２に示すように感光体ドラム１１に対して順方向であることが望ましいが、感光体ドラム１１に対して逆方向である場合にも同様の効果を得ることが可能である。
【００３５】
シート４６はシャフト４９に当接されている。シート４６は、マグネットローラ４４に回収され、トナー層を形成するのに余分な残留トナーを搬送スクリュー４５へ送る機能がある。搬送スクリュー４５は残留トナーを図示しないトナー回収容器へ搬送する。
【００３６】
［加振手段］
図４に、加振手段５１の構成を示す。
【００３７】
加振手段５１は、モータ５２と、その出力軸５２ａに取り付けられた錘５３と、ケース５４とを備えている。モータ５２は、制御手段としての制御回路５５と接続された状態で、上述のケース５４内に収納され、固定されている。さらに、内側にモータ５２が固定されたケース５４は、図１に示すように、フレーム４１に固定されている。錘５３は、その重心が出力軸５２ａに対して一方に偏った状態で固定されているため、制御回路５５によってモータ５２の出力軸５２ａが回転駆動されると、モータ５２から振動が発生する。この振動がケース５４、フレーム４１に伝播し、さらにクリーニングブレード４３に伝播する。ケース５４は、モータ５２にトナーが進入するのを防止する機能、及びモータ５２を拘束することでフレーム４１へ振動を効率的に伝播する機能がある。なお、前記制御回路５５は、感光体ドラム１１を回転駆動するためのドラムモータ５６にも接続されており、感光体ドラム１１の回転を制御している。
【００３８】
上述構成の加振手段５１は、クリーニングブレード４３に対して凝集塊を除去するのに十分な振動を与えることができる構成であれば、上述構成に限定されるものではない。
【００３９】
また、加振手段５１は、クリーニング装置１７のフレーム４１の長手方向の中央に１個配置しても効果があるが、この場合には、クリーニングブレード４３の端部まで有効に振動を伝播するには大きな振動が必要になる。このため、図５に示すように、加振手段５１をフレーム４１の長手方向の両端部に配置するなど、複数配置することで比較的小さな振動でクリーニングブレード４３にムラなく振動を伝播させることが可能になる。この場合には、加振手段５１は、フレーム４１の長手方向の中心Ｌを基準に両端側に振り分けた位置に配置してクリーニングブレード４３の感光体ドラム１１への当接圧のバラツキが小さくなるようにすることが望ましい。
【００４０】
なお、上述のクリーニングブレード４３は、長期使用に伴なう摩耗により、クリーニング性能が次第に低下していく。したがって適宜な時期に交換が必要となる。このときでも、上述のような構成であれば、ホルダ４７を外すだけで簡単にクリーニングブレード４３のみを交換することができ、交換に要する部品代、及び交換工数を最小限に抑えられることに加えて、フレーム４１の接触面４１ａの面精度によってクリーニングブレード４３の取り付け面精度を保証できるため、安定性が増すように工夫されている。加振手段５１による振動入力時のクリーニングブレード４３の挙動の再現性も増すためにも取り付けの状態が安定していることは重要である。
【００４１】
［ブレードエッジ部］
図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に、感光体ドラム１１表面とクリーニングブレード４３のエッジ４３ａとの当接部（ニップ）Ｎの拡大図を示す。
【００４２】
感光体ドラム１１に当接しているクリーニングブレード４３のエッジ４３ａには、図３（ａ）に示すように、感光体ドラム１１表面から掻き取った残留トナーが凝集している。図３（ｂ）に示すように、凝集した残留トナーが成長し続けると、クリーニングブレード４３のエッジ４３ａと感光体ドラム１１表面との間のニップＮをすり抜けて、このトナーが転写材Ｐに付着して画像不良となるおそれがある。このため、成長し凝集塊となった残留トナーをクリーニングブレード４３のエッジ４３ａから除去することが必要となる。
【００４３】
そこで、加振手段５１（図２参照）を動作させてフレーム４１を介してクリーニングブレード４３に振動を伝播させることにより（図３（ｃ））、クリーニングブレード４３のエッジ４３ａから、画像不良が発生する前に残留トナーの凝集塊を除去するようにしている（図３（ｄ））。ところで、加振手段５１を動作させると、その振動がクリーニングブレード４３を介して感光体ドラム１１にも伝播するため、画像形成中に行うことは望ましくない。感光体ドラム１１が回転中に加振手段５１を動作させると、クリーニングブレード４３のエッジ４３ａが振動により感光体ドラム１１から部分的に離間するため、感光体ドラム１１上の転写残トナーがクリーニングブレード４３からすり抜け、画像不良が発生する。従って、加振手段５１を動作させるタイミングは感光体ドラム１１が完全に停止しているときである必要がある。
【００４４】
画像形成装置が動作から停止段階に移行した時に、感光体ドラム１１が完全に停止するまでには、感光体ドラム１１は慣性のためにしばらく回転を行う。従って、感光体ドラム１１を停止させる信号が発した時間から感光体ドラム１１が完全に停止する時間までは所定の時間を要する。
【００４５】
そこで、ここでは加振手段５１の動作タイミングを以下に示す。
【００４６】
［シーケンス］
（１）定着装置
ここで、定着装置の説明をする。図６において、２２ａは定着ローラ、２２ａ１は加熱手段、２２ｂは加圧ローラ、２２ｂ１は芯金である。２２ｃは定着ローラの表面温度を検知する温度検知手段である。なお、ここでは、図６に示す構成の定着装置を例示しているが、これに限定されるものではなく、例えば定着ローラと加圧ローラに加熱手段がある定着装置、フィルムを採用したフィルム定着装置、電磁誘導加熱定着装置等の他の温度検知手段を有している定着装置であっても同等の効果を有する。
【００４７】
また、温度検知手段は定着ローラの表面温度に限られず、加圧ローラの表面温度、フィルム定着装置においてはヒータ近辺の表面温度、フィルム表面温度等のその他の定着装置に関する温度を検知するものであっても問題はない。
【００４８】
（２）加振手段の動作の判断
加振手段５１の動作を行うか否かの判断手法を説明する。温度検知手段２２ｃより検知された温度、ここでは定着ローラ２２ａの表面温度、をまず検知する。検知した温度が、所定の温度ｔ１以下の場合は通常は画像形成可能の温度に達するまで、加熱手段２２ａ１により定着ローラ２２ａの加熱を行う。また、加熱を行う際には、最初は停止状態で加熱を行い、その後所定の温度ｔ２に達した後に前多回転を行う加熱方法が通例である。ここでは、定着ローラ２２ａの表面温度を画像形成時には１９０℃、所定の温度ｔ１を１８０℃、所定の温度ｔ２を１７０℃とする。
【００４９】
なお、上記例示した温度とは異なる温度であっても、加振手段５１の動作判断手法は同様である。
【００５０】
（３）加振手段の動作のタイミング
（３−１）前多回転後に加振手段が動作する場合
前多回転後に加振手段５１が動作する場合のシーケンスを以下に説明する。
【００５１】
定着器２２の温度検知手段２２ｃが所定の温度に達した時点で、少なくとも定着ローラ２２ａ及び加圧ローラ２２ｂが回転し始める場合に、少なくとも感光体ドラム１１が回転するものとする（以下、前多回転と称す）。その場合、定着ローラ２２ａ等と感光体ドラム１１が回転し始めるタイミングは必ずしも同時である必要はない。ここでは、所定の温度は１７０℃とする。
【００５２】
図７のフローチャート及び図８のタイミングチャートに示すように、ドラムが回転中にドラムを停止させるドラム信号が発せられた後に、ドラムモータへの通電がストップする。そのため、感光体ドラム１１は停止することになるが、感光体ドラム１１の慣性による回転が残存するため、通電無から所定時間であるＡ秒後に停止することになる。なお、所定時間Ａの値だが、その値は感光体ドラム１１のトルク、プロセススピード等の影響を受けるために一概には言えないが、約０．５秒〜２秒前後である。もちろんそれ以外の値を採用することは何ら効果等に影響を及ぼすことはなく、可能である。
【００５３】
従って、上記の感光体ドラム１１の慣性による回転を考慮して、ドラム信号がＯＮからＯＦＦになった時間からＢ秒後（所定のタイミング）に加振手段５１の動作を行うことにより感光体ドラム１１の停止時に加振手段５１の動作が可能になる。
【００５４】
なお、図８中Ｃ秒は加振手段５１の動作時間であり、その値は任意である。ここでは約０．７秒動作させることとする。
【００５５】
ここで、加振手段５１が動作する、感光体ドラム１１停止後の所定のタイミングであるＢ秒の値は、例えば（Ａ秒＋０．１秒〜１秒前後）とすることができる。ここで、０．１秒〜１秒のどの値をとるかは機種により異なり、もちろんそれ以上の値を採用することは何ら効果等に影響を及ぼすことはなく、可能である。
【００５６】
また、Ｄ秒は加振手段５１が動作する場合の動作間の時間である。このＤの値は任意であり、ここでは、例えば約１秒とする。また、この時間はＤ秒＞０秒であれば、どの値を採用しようと効果は何らかわらない。
【００５７】
（３−２）前多回転前に加振手段が動作する場合
前多回転前に加振手段５１が動作する場合のシーケンスを以下に説明する。
【００５８】
本シーケンスの場合は、前記前多回転を行う前に加振手段５１を動作させるのものであり、動作させるタイミングとしては温度検知手段２２ｃにより検知された温度が所定の温度、例えば１５０℃に達した時とする。なお、本シーケンスでは動作させるタイミングを定着器の温度としたが、その他の信号により所定のタイミングで動作させたとしても、加振手段５１の動作による効果は何ら影響しない。
【００５９】
図９のタイミングチャートに示すように、定着器２２の温度検知手段２２ｃによる温度が１５０℃に達するまでは、感光体ドラム１１は停止中である。その後、温度検知手段２２ｃによる温度が１５０℃に達した後、Ｅ秒後に加振手段５１が動作する。なお、Ｅの値だが、温度が１５０℃に達したと同時に加振手段５１が動作しても問題はないため、Ｅの値は０秒以上の任意の値で問題はない。ここでは例えば約０．５秒とする。
【００６０】
なお、図９中Ｃ秒は加振手段５１の動作時間であり、その値は任意である。ここでは約０．７秒動作させることとする。
【００６１】
また、Ｄ秒は加振手段５１が動作する場合の動作間の時間である。このＤの値は任意であり、ここでは、例えば約１秒とする。また、この時間はＤ秒＞０秒であれば、どの値を採用しようと効果は何らかわらない。
【００６２】
そして、前記加振手段５１の動作後、定着器２２の温度検知手段２２ｃが所定の温度に達した時点で、少なくとも定着ローラ２２ａ及び加圧ローラ２２ｂが回転し始める場合に、少なくとも感光体ドラム１１が前多回転する。その場合、定着ローラ２２ａ等と感光体ドラム１１が回転し始めるタイミングは必ずしも同時である必要はない。ここでは、所定の温度は１７０℃とする。
【００６３】
上記構成によれば、クリーニングブレード４３に対して付着物を除去するのに十分な振動を与えることができ、且つクリーニングブレード４３に振動が入力されたときの付着物のすり抜けを防止でき、また大きなコストアップを伴なうことなく、感光体ドラム１１上の付着物を良好に除去することができる。
【００６４】
〔第２参考例〕
次に第２参考例に係るクリーニング装置を備えた画像形成装置について詳しく説明する。ここでは、複数回、加振手段５１が動作する時、それぞれの動作時間が異なる場合を示す。なお、画像形成装置、クリーニング装置、加振手段の概略構成は前述した第１参考例と同様である。
【００６５】
［加振手段の動作のタイミング］
第２参考例では前多回転後に加振手段が動作する場合を示すが、前多回転前に加振手段が動作する場合においても、前述した第１参考例と同様に第２参考例の構成は成り立つものとする。
【００６６】
定着器２２の温度検知手段２２ｃが所定の温度に達した時点で、少なくとも定着ローラ２２ａ及び加圧ローラ２２ｂが回転し始める場合に、少なくとも感光体ドラム１１が回転するものとする（以下、前多回転と称す）。その場合、定着ローラ２２ａ等と感光体ドラム１１が回転し始めるタイミングは必ずしも同時である必要はない。ここでは、所定の温度は１７０℃とする。
【００６７】
図１０のタイミングチャートに示すように、ドラムが回転中にドラムを停止させるドラム信号が発せられた後に、ドラムモータへの通電がストップする。そのため、感光体ドラム１１は停止することになるが、感光体ドラム１１の慣性による回転が残存するため、通電無から所定時間であるＡ秒後に停止することになる。なお、所定時間Ａの値だが、その値は感光体ドラム１１のトルク、プロセススピード等の影響を受けるために一概には言えないが、約０．５秒〜２秒前後である。もちろんそれ以外の値を採用することは何ら効果等に影響を及ぼすことはなく、可能である。
【００６８】
従って、上記の感光体ドラム１１の慣性による回転を考慮して、ドラム信号がＯＮからＯＦＦになった時間からＢ秒後（所定のタイミング）に加振手段５１の動作を行うことにより感光体ドラム１１の停止時に加振手段５１の動作が可能になる。
【００６９】
なお、図１０中Ｃ１〜Ｃ３秒は加振手段５１のそれぞれの動作時間であり、その値は任意である。ここではＣ１を約０．７秒、Ｃ２を約０．８秒、Ｃ３を約０．９秒動作させることとする。
【００７０】
なお、それぞれの動作時間に関しては、画像形成装置等の動作を考慮して任意に設定することもできる。
【００７１】
ここで、加振手段５１が動作する、感光体ドラム１１停止後の所定のタイミングであるＢ秒の値は、例えば（Ａ秒＋０．１秒〜１秒前後）とすることができる。ここで、０．１秒〜１秒のどの値をとるかは機種により異なり、もちろんそれ以上の値を採用することは何ら効果等に影響を及ぼすことはなく、可能である。
【００７２】
また、Ｄ秒は加振手段５１が動作する場合の動作間の時間である。このＤの値は任意であり、ここでは、例えば約１秒とする。また、この時間はＤ秒＞０秒であれば、どの値を採用しようと効果は何らかわらない。
【００７３】
なお、ここでは、感光体ドラム１１の前多回転前に加振手段５１が所定のタイミングで複数回動作し、且つそれぞれの動作時間が異なる場合のみ説明したが、これに限定されるものではなく、前述した第１参考例と同様に、感光体ドラム１１の前多回転後に、前述の如き、加振手段５１が所定のタイミングで複数回動作し、且つそれぞれの動作時間が異なるようにしても同様の効果が得られる。
【００７４】
上記構成によれば、クリーニングブレード４３に対して付着物を除去するのに十分な振動を与えることができ、且つクリーニングブレード４３に振動が入力されたときの付着物のすり抜けを防止でき、また大きなコストアップを伴なうことなく、感光体ドラム１１上の付着物を良好に除去することができる。
【００７５】
〔第１実施形態〕
次に本発明の第１実施形態に係るクリーニング装置を備えた画像形成装置について詳しく説明する。本実施形態は、定着器２２の温度検知手段２２ｃにより検知された温度に応じて、加振手段５１の動作する回数が決定され、前多回転後あるいは前多回転前に決定された回数分を加振手段５１が動作するものである。なお、画像形成装置、クリーニング装置、加振手段の概略構成は前述した参考例と同様である。
【００７６】
［加振手段の動作回数の決定］
加振手段５１の動作する回数の決定のフローチャートを図１１に示す。
【００７７】
まず、所定のタイミングで定着器２２の温度検知手段２２ｃの温度を検知する。所定のタイミングとは、例えば、電源を投入した時、スタンバイ状態から復帰した時、紙が搬送部等で紙詰まりを起こした後の復帰時、エラーの発生後の復帰時等である。かかる所定のタイミングで定着器２２の温度が検知された場合、この温度が１００℃以下の場合には加振手段５１の動作回数を５回、また、１００℃から１５０℃のときには加振手段５１の動作回数を３回、また、１５０℃から１９０℃のときには加振手段５１の動作回数を１回、また、１９０℃以上のときは０回とする。また、定着器２２の画像形成時の温度は、本実施形態では２００℃とする。この決定された回数分を加振手段５１が動作した後に画像形成が可能な状態になる。なお、この温度および回数は一例を示しただけであり、もちろん他の温度及び回数を設定しても効果は変わらない。
【００７８】
［加振手段の動作のタイミング］
本実施形態では、決定された回数分を加振手段５１が動作するシーケンスは、前述した第１参考例あるいは第２参考例に示すように、前多回転後或いは前多回転前に加振手段が動作する場合と同様に本実施形態の構成は成り立つものとする。
【００７９】
本実施形態によれば、加振手段５１の動作回数を減らすことが可能であり、このことから加振手段５１の長期間の使用を可能とするものである。
【００８０】
〔他の実施形態〕
前述した実施形態では、モノクロ画像が形成可能な画像形成装置を例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、カラー画像が形成可能な画像形成装置のクリーニング装置に本発明を適用しても同様の効果を得ることができる。
【００８１】
また前述した実施形態では、画像形成装置として複写機を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばプリンタ、ファクシミリ装置、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置や、転写材担持体としての転写搬送ベルトを使用し、該転写搬送ベルトに担持されたシート等の転写材に各色のトナー像を順次重ねて転写する画像形成装置、像担持体に形成されたトン像を中間転写体に一旦転写して担持し、該中間転写体に担持されたトナー像を転写材に対して一括して転写する画像形成装置であっても良く、該画像形成装置のクリーニング装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。
【００８２】
また前述した実施形態では、クリーニング対象物として、画像形成装置における回転体である像担持体（感光体ドラム）を例示し、該感光体ドラムの付着物を除去するクリーニング装置に本発明を適用した場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、前記転写材担持体や前記中間転写体等のその他のクリーニング対象物の付着物を除去するクリーニング装置に本発明を適用しても同様の効果を得ることができる。
【００８３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、大きなコストアップを伴うことなく、像担持体とクリーニングブレードとの当接部近傍に凝集した残留トナーを振り落とすことができるので、前記残留トナーがクリーニングブレードをすり抜けるといったクリーニング不良を防止することができる。特に画像形成装置を長期放置した場合に除去しにくい凝集した残留トナーを効率よく除去することができ、前記残留トナーがクリーニングブレードをすり抜けるといったクリーニング不良をより効果的に防止することができる。
【００８４】
また、本発明によれば、クリーニング不良に起因して転写材が汚染されるような画像不良を有効に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図２】本発明に係るクリーニング装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、クリーニングブレードのエッジの近傍に凝集したトナーを振動によって除去するようすを説明する拡大図である。
【図４】加振手段を構成するモータ及びケースの斜視図である。
【図５】フレームに２個の加振手段を取り付けた状態を示す斜視図である。
【図６】第１参考例における定着装置の断面図である。
【図７】第１参考例の前多回転に関するフローチャートである。
【図８】第１参考例における前多回転後のシーケンスである。
【図９】第１参考例における前多回転前のシーケンスである。
【図１０】第２参考例における前多回転後のシーケンスである。
【図１１】第１実施形態における加振手段の回数を決定するフローチャートである。
【図１２】従来のクリーニングブレードのエッジの近傍にトナーが凝集するようすを示す拡大図である。
【符号の説明】
Ｌ …中心
Ｎ …ニップ
Ｐ …転写材
１ …プリンタ部
２ …リーダ部
１１ …感光体ドラム
１２ …一次帯電器
１３ …露光装置
１３ａ …レーザスキャナ
１３ｂ …反射ミラー
１４ …現像器
１４ａ …現像スリーブ
１５ …転写帯電器
１６ …分離帯電器
１７ …クリーニング装置
１８ａ，１８ｂ …給紙カセット
１９ａ，１９ｂ …給紙ローラ
２０ …レジストローラ
２１ …搬送ベルト
２２ …定着器
２２ａ …定着ローラ
２２ａ１ …加熱手段
２２ｂ …加圧ローラ
２２ｂ１ …芯金
２２ｃ …温度検知手段
２３ …排出ローラ
３１ …プラテンガラス
３２ …原稿押圧板
３３ …光源
３４ａ，３４ｂ，３４ｃ …反射ミラー
３５ …レンズ
３６ …ＣＣＤ
３７ …画像処理部
３９ …自動原稿送り装置
４１ …フレーム
４１ａ …接触面
４２ …フレーム
４３ …クリーニングブレード
４３ａ …エッジ
４４ …マグネットローラ
４５ …搬送スクリュー
４６ …シート
４７ …ホルダ
４７ａ …接触面
４８，４９ …シャフト
５０ …引っ張りバネ
５１ …加振手段
５２ …モータ
５２ａ …出力軸
５３ …錘
５４ …ケース
５５ …制御回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ等において像担持体表面を清掃するクリーニング装置を備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置におけるクリーニング装置において、像担持体を清掃するクリーニング部材としてクリーニングブレードを有するものが知られている。
【０００３】
例えば電子写真方式の画像形成装置においては、帯電プロセス、露光プロセス、現像プロセスの各画像形成プロセスを経て感光体ドラム（像担持体）上にトナー像を形成し、このトナー像を転写プロセスによって感光体ドラム上から転写材（例えば紙）上に転写される。この転写プロセスにおいて、感光体ドラム上のトナー像を構成するトナーは、そのすべてが転写されるわけではなく、少量のトナーが感光体ドラム表面に残る。このようにして感光体ドラム表面に残ったトナー（以下「残留トナー」という。）は、上述のクリーニングブレードによって除去される。
【０００４】
図１２に示すように、クリーニングブレード６１のエッジ６１ａを感光体ドラム１１表面に当接させ、これにより感光体ドラム１１表面に付着している残留トナーを掻き取るのである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来例によると、以下のような問題があった。
【０００６】
図１２に示すように、感光体ドラム１１に当接されているクリーニングブレード６１のエッジ６１ａ近傍には、感光体ドラム１１表面から掻き取った残留トナーが凝集している。通常、凝集した残留トナーは、ある程度の大きさでクリーニング装置のクリーニング容器（不図示）に落下するため問題になることはない。
【０００７】
ところが、近年の画像形成装置の高速化により感光体ドラム１１の周速度（プロセススピード）が上昇した影響と環境条件とによっては、凝集した残留トナー（以下、凝集塊と称す）が落下せず成長を続け、クリーニングブレード６１のエッジ６１ａのニップＮをすり抜けてしまう現象が発生することが判明した。問題とは、こうしてすり抜けた残留トナーは、次の画像形成時に後続の転写材（シート材）に筋状に転写されるため画像不良となってしまうという問題である。
【０００８】
クリーニングブレードのクリーニング性向上の手段としては、特開平６−４０１４号公報、特開平１１−１７４９２２号公報に提案されているように、クリーニングブレードに圧電素子による振動を印加する方法がある。しかし、この方法は、耐久によって劣化するクリーニングブレードに圧電素子を付けているため、劣化したクリーニングブレードの交換時に圧電素子も同時に交換されてしまい、コストアップになる。また、凝集し、成長した凝集塊を除去するのに十分な振動を与えるのが難しい等の欠点がある。また、特開平９−１６０４５５号に提案されているような、クリーニングブレードに、衝突振動を加える方法は、凝集塊を除去するのに十分な振動を与えることが可能かもしれないが、衝突振動が入力されたときのクリーニングブレードの挙動によっては残留トナーのすり抜けなどの弊害が考えられる。
【０００９】
また、特開２０００−１１２１８７では連続画像形成が所定の枚数以上のときに、所定の枚数の画像形成ごとに、感光体ドラムの回転を一時停止させることにより、クリーニング部材の形状が、感光体ドラムの回転から停止の経過の際にわずかに変化することにより、感光体ドラムとクリーニング部材とのニップ部の形状が変化する。これにより、感光体ドラムの回転を一旦停止させることにより、ニップ部の形状が変化し、これにより、ニップ部に固着されつつあるトナーをニップ部から落下させることができる方法も考えられているが、この方法では間欠に画像形成を行う場合に生ずる軽微の凝集塊の除去は可能であるが、連続画像形成で成長し続ける凝集塊を完全に除去することに関しては万全とは言い難い。
【００１０】
また、両面連続で画像形成を行った場合には、一度定着器により定着された転写材に対して、二面目の画像形成を行うことになるため、転写材の熱により感光体ドラムの表面温度が上昇する。そのため、両面連続で画像形成を行った後に長時間放置した場合には、感光体ドラムとクリーニングブレードとのニップ部に凝集した凝集塊は感光体ドラムの表面温度のために凝固し易くなる。それはトナーの温度特性によるためである。
【００１１】
そこで、本発明は、上述事情に鑑みてなされたものであり、大きなコストアップを伴なうことなく、像担持体上の残留トナーを良好に除去することのできるクリーニング装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の代表的な構成は、像担持体と、前記像担持体上に形成されたトナー像を転写材に転写する転写手段と、トナー像を転写材に定着する定着手段と、前記定着手段の温度を検出する検出手段と、前記像担持体に当接して転写残トナーを除去するクリーニングブレードと、前記クリーニングブレードを振動させる加振手段と、を有する画像形成装置において、電源投入時、前記定着手段の検出温度に応じて前記加振手段による加振動作を行うか否かを決定することを特徴とする。
【００１３】
また上記目的を達成するための本発明のその他の構成は、像担持体と、前記像担持体上に形成されたトナー像を転写材に転写する転写手段と、トナー像を転写材に定着する定着手段と、前記定着手段の温度を検出する検出手段と、前記像担持体に当接して転写残トナーを除去するクリーニングブレードと、前記クリーニングブレードを振動させる加振手段と、を有する画像形成装置において、画像形成可能な状態への復帰時、前記定着手段の検出温度に応じて前記加振手段による加振動作を行うか否かを決定することを特徴とする。
【００１４】
上記構成によれば、大きなコストアップを伴なうことなく、像担持体とクリーニングブレードの当接部近傍に凝集した残留トナーを良好に除去することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の説明では、まず参考例について説明し、次いで本発明に係る実施の形態について説明する。また、各図面において同一の符号を付したものは、同一の構成又は作用をなすものであり、これらについての重複説明は適宜省略した。
【００１６】
〔第１参考例〕
まず図面を参照して第１参考例に係るクリーニング装置を備えた画像形成装置について詳しく説明する。
【００１７】
［画像形成装置］
図１に、画像形成装置の一例を示す。同図に示す画像形成装置は、レーザビームプリンタであり、同図はその概略構成を示す縦断面である。なお、以下では、クリーニング装置１７（後述）がクリーニング対象とするクリーニング対象物が、感光体ドラム１１である場合を例に説明する。
【００１８】
同図に示すレーザビームプリンタ（以下「画像形成装置」という。）は、プリンタ部（画像形成部）１と、リーダ部（画像読取部）２とを備えている。
【００１９】
このうちプリンタ部１には、像担持体としてドラム型の電子写真感光体（以下「感光体ドラム」という。）１１が配設されており、感光体ドラム１１の周囲には、その回転方向（矢印方向）に沿ってほぼ順に、一次帯電器（一次帯電手段）１２、露光装置（露光手段）１３、現像器（現像手段）１４、転写帯電器１５、分離帯電器１６、クリーニング装置（クリーニング手段）１７が配設されている。また、転写材（例えば紙）Ｐの搬送方向に沿ってその上流側から順に、給紙カセット１８ａ，１８ｂ、給紙ローラ１９ａ，１９ｂ、レジストローラ２０、搬送ベルト２１、定着ローラ２２ａと加圧ローラ２２ｂとを有する定着器（定着手段）２２、そして、排出ローラ２３が配設されている。
【００２０】
一方、リーダ部２には、プラテンガラス３１、原稿押圧板３２、光源３３、反射ミラー３４ａ，３４ｂ，３４ｃ、レンズ３５、ＣＣＤ（光電変換素子）３６、画像処理部３７等が配設されている。
【００２１】
上述構成の画像形成装置は、プリンタ部１において、感光体ドラム１１が駆動手段（不図示）によって矢印方向に所定のプロセススピード（周速度）、ここでは４８０ｍｍ／ｓｅｃで回転駆動され、その表面が一次帯電器１２によって所定の極性・電位に均一に帯電される。一方、リーダ部２においては、プラテンガラス３１上に載置されて原稿押圧板３２によって押圧された原稿（不図示）は、その画像面（下面）が光源３３によって照射され、その反射光が反射ミラー３４ａ，３４ｂ，３４ｃによって反射され、さらにレンズ３５を透過してＣＣＤ３６に入力される。こうしてＣＣＤ３６に入力された光は、画像処理部３７によって種々の周知の画像処理が施された後、電気信号３８に変換され、画像情報として、プリンタ部１側の露光装置１３に入力される。
【００２２】
露光装置１３のレーザスキャナ１３ａは、画像情報に応じて変調され、反射ミラー１３ｂを介して、上述の露光後の感光体ドラム１１表面を露光する。この露光により、感光体ドラム１１表面に静電潜像が形成される。
【００２３】
この静電潜像は、現像器１４によって現像される。現像器１４には、現像剤（トナー）が収納されており、このトナーは、現像スリーブ１４ａに現像バイアスを印加することにより、感光体ドラム１１表面の静電潜像に付着されて静電潜像をトナー像として現像する。
【００２４】
こうして感光体ドラム１１上に形成されたトナー像は転写材Ｐに転写される。転写材Ｐは、給紙カセット１８ａ又は給紙カセット１８ｂから給紙ローラ１９ａ又は給紙ローラ１９ｂによって給紙され、レジストローラ２０によって感光体ドラム１１上のトナー像とタイミングを合わせるようにして、感光体ドラム１１と転写帯電器１５との間の転写部に供給される。感光体ドラム１１上のトナー像は、転写帯電器１５に転写バイアスを印加することで、転写材Ｐ上に転写される。
【００２５】
トナー像転写後の転写材Ｐは、分離帯電器１６によって感光体ドラム１１表面から分離され、搬送ベルト２１によって定着器２２に搬送され、ここで定着ローラ２２ａ、加圧ローラ２２ｂによって加熱、加圧されて表面にトナー像が定着された後、排出ローラ２３によって画像形成装置本体外部に排出される。
【００２６】
一方、トナー像転写後の感光体ドラム１１は、転写時に転写材Ｐに転写されないで表面に残った残留トナー（付着物）がクリーニング装置１７によって除去され、次の画像形成に供される。なお、クリーニング装置１７については後に詳述する。
【００２７】
なお、図１中には、原稿押圧板３２の上部には、プラテンガラス３１上に自動的に原稿を供給し、またプラテンガラス３１上から自動的に原稿を排出する自動原稿送り装置３９を二点鎖線で示している。
【００２８】
［クリーニング装置］
次に、図２を参照して、クリーニング装置１７について詳述する。なお、図２は、感光体ドラム１１の長手方向（軸方向）に直角な方向の、クリーニング装置１７の縦断面図である。
【００２９】
クリーニング装置１７は、フレーム（第１のフレーム）４１、フレーム（第２のフレーム）４２、クリーニングブレード（クリーニング部材）４３、マグネットローラ４４、搬送スクリュー４５、シート４６、ホルダ４７、シャフト４８，４９、引っ張りバネ（付勢手段）５０、そして加振手段５１を備えている。
【００３０】
このうちクリーニングブレード４３は、板状の弾性体によって形成されており、ホルダ４７をフレーム４１にねじ止めすることにより、フレーム４１とホルダ４７との間に挟持されるように保持されている。クリーニングブレード４３は、その１つのエッジ４３ａを感光体ドラム１１表面に当接させている。当接方向は、感光体ドラム１１表面の移動方向（矢印方向）に対してカウンタ方向である。フレーム４１におけるクリーニングブレード４３の裏面との接触面４１ａ、及びホルダ４７におけるクリーニングブレード４３の端面との接触面４７ａは、高精度に加工され、また高い位置精度で配置されている。したがって、クリーニングブレード４３は、上述の接触面４１ａ，４７ａにその一部を接触させた状態で、ホルダ４７によって挟持することで、感光体ドラム１１に対して高い位置精度が実現できるようになっている。クリーニングブレード４３を保持しているフレーム４１は、加振手段５１も保持している。
【００３１】
フレーム４１は、フレーム４２に対してシャフト４８を介して揺動自在に取り付けられている。ここでは感光体ドラムの長手方向に揺動自在の構成であるが、長手方向に揺動がされない構成にすることも可能である。上述の引っ張りバネ５０は、一方の端部がフレーム４２の一部に連結され、また、他方の端部がフレーム４１の一部に取り付けられている。したがって、フレーム４１は、この引っ張りバネ５０により、シャフト４８を中心にして同図中の反時計回りに付勢されている。これにより、クリーニングブレード４３のエッジ４３ａが適度な押圧力で感光体ドラム１１表面に当接されている。
【００３２】
フレーム４２は、感光体ドラム１１から遠い側において下方に延設され、また下部において感光体ドラム１１に向かって延設されている。フレーム４２のこの部分によって、上述のマグネットローラ４４及び搬送スクリュー４５が回転自在に支持されている。これらマグネットローラ４４、搬送スクリュー４５は、駆動手段（不図示）によって回転駆動されるようになっている。
【００３３】
マグネットローラ４４は、クリーニングブレード４３の下方に配置されていて、その表面に、クリーニングブレード４３によって掻き落とされた残留トナーによるトナー層を形成している。このトナー層の厚さの規定はシート４６及びシャフト４９で行っている。マグネットローラ４４は、感光体ドラム１１の長手方向（母線に沿った方向）にトナー層を接触させることで感光体ドラム１１表面にトナーを再コートする。これは、再コートせずに残留トナーをクリーニングブレード４３によって掻き落とした場合の弊害、すなわち残留トナーのある部分とない部分とでクリーニングブレード４３と感光体ドラム１１との摩擦力が異なりクリーニングブレード４３に不要なビビリ（細かい振動）が発生するという弊害を防止するためである。このように残留トナーを感光体ドラム１１の長手方向に再コートすることでクリーニングブレード４３と感光体ドラム１１との摩擦力を長手方向で安定させることができるため、クリーニングブレード４３のビビリを防止できる。残留トナーは再コートされたトナーとともにクリーニングブレード４３によって掻き落とされ、マグネットローラ４４で回収される。
【００３４】
マグネットローラ４４の回転方向は、図２に示すように感光体ドラム１１に対して順方向であることが望ましいが、感光体ドラム１１に対して逆方向である場合にも同様の効果を得ることが可能である。
【００３５】
シート４６はシャフト４９に当接されている。シート４６は、マグネットローラ４４に回収され、トナー層を形成するのに余分な残留トナーを搬送スクリュー４５へ送る機能がある。搬送スクリュー４５は残留トナーを図示しないトナー回収容器へ搬送する。
【００３６】
［加振手段］
図４に、加振手段５１の構成を示す。
【００３７】
加振手段５１は、モータ５２と、その出力軸５２ａに取り付けられた錘５３と、ケース５４とを備えている。モータ５２は、制御手段としての制御回路５５と接続された状態で、上述のケース５４内に収納され、固定されている。さらに、内側にモータ５２が固定されたケース５４は、図１に示すように、フレーム４１に固定されている。錘５３は、その重心が出力軸５２ａに対して一方に偏った状態で固定されているため、制御回路５５によってモータ５２の出力軸５２ａが回転駆動されると、モータ５２から振動が発生する。この振動がケース５４、フレーム４１に伝播し、さらにクリーニングブレード４３に伝播する。ケース５４は、モータ５２にトナーが進入するのを防止する機能、及びモータ５２を拘束することでフレーム４１へ振動を効率的に伝播する機能がある。なお、前記制御回路５５は、感光体ドラム１１を回転駆動するためのドラムモータ５６にも接続されており、感光体ドラム１１の回転を制御している。
【００３８】
上述構成の加振手段５１は、クリーニングブレード４３に対して凝集塊を除去するのに十分な振動を与えることができる構成であれば、上述構成に限定されるものではない。
【００３９】
また、加振手段５１は、クリーニング装置１７のフレーム４１の長手方向の中央に１個配置しても効果があるが、この場合には、クリーニングブレード４３の端部まで有効に振動を伝播するには大きな振動が必要になる。このため、図５に示すように、加振手段５１をフレーム４１の長手方向の両端部に配置するなど、複数配置することで比較的小さな振動でクリーニングブレード４３にムラなく振動を伝播させることが可能になる。この場合には、加振手段５１は、フレーム４１の長手方向の中心Ｌを基準に両端側に振り分けた位置に配置してクリーニングブレード４３の感光体ドラム１１への当接圧のバラツキが小さくなるようにすることが望ましい。
【００４０】
なお、上述のクリーニングブレード４３は、長期使用に伴なう摩耗により、クリーニング性能が次第に低下していく。したがって適宜な時期に交換が必要となる。このときでも、上述のような構成であれば、ホルダ４７を外すだけで簡単にクリーニングブレード４３のみを交換することができ、交換に要する部品代、及び交換工数を最小限に抑えられることに加えて、フレーム４１の接触面４１ａの面精度によってクリーニングブレード４３の取り付け面精度を保証できるため、安定性が増すように工夫されている。加振手段５１による振動入力時のクリーニングブレード４３の挙動の再現性も増すためにも取り付けの状態が安定していることは重要である。
【００４１】
［ブレードエッジ部］
図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に、感光体ドラム１１表面とクリーニングブレード４３のエッジ４３ａとの当接部（ニップ）Ｎの拡大図を示す。
【００４２】
感光体ドラム１１に当接しているクリーニングブレード４３のエッジ４３ａには、図３（ａ）に示すように、感光体ドラム１１表面から掻き取った残留トナーが凝集している。図３（ｂ）に示すように、凝集した残留トナーが成長し続けると、クリーニングブレード４３のエッジ４３ａと感光体ドラム１１表面との間のニップＮをすり抜けて、このトナーが転写材Ｐに付着して画像不良となるおそれがある。このため、成長し凝集塊となった残留トナーをクリーニングブレード４３のエッジ４３ａから除去することが必要となる。
【００４３】
そこで、加振手段５１（図２参照）を動作させてフレーム４１を介してクリーニングブレード４３に振動を伝播させることにより（図３（ｃ））、クリーニングブレード４３のエッジ４３ａから、画像不良が発生する前に残留トナーの凝集塊を除去するようにしている（図３（ｄ））。ところで、加振手段５１を動作させると、その振動がクリーニングブレード４３を介して感光体ドラム１１にも伝播するため、画像形成中に行うことは望ましくない。感光体ドラム１１が回転中に加振手段５１を動作させると、クリーニングブレード４３のエッジ４３ａが振動により感光体ドラム１１から部分的に離間するため、感光体ドラム１１上の転写残トナーがクリーニングブレード４３からすり抜け、画像不良が発生する。従って、加振手段５１を動作させるタイミングは感光体ドラム１１が完全に停止しているときである必要がある。
【００４４】
画像形成装置が動作から停止段階に移行した時に、感光体ドラム１１が完全に停止するまでには、感光体ドラム１１は慣性のためにしばらく回転を行う。従って、感光体ドラム１１を停止させる信号が発した時間から感光体ドラム１１が完全に停止する時間までは所定の時間を要する。
【００４５】
そこで、ここでは加振手段５１の動作タイミングを以下に示す。
【００４６】
［シーケンス］
（１）定着装置
ここで、定着装置の説明をする。図６において、２２ａは定着ローラ、２２ａ１は加熱手段、２２ｂは加圧ローラ、２２ｂ１は芯金である。２２ｃは定着ローラの表面温度を検知する温度検知手段である。なお、ここでは、図６に示す構成の定着装置を例示しているが、これに限定されるものではなく、例えば定着ローラと加圧ローラに加熱手段がある定着装置、フィルムを採用したフィルム定着装置、電磁誘導加熱定着装置等の他の温度検知手段を有している定着装置であっても同等の効果を有する。
【００４７】
また、温度検知手段は定着ローラの表面温度に限られず、加圧ローラの表面温度、フィルム定着装置においてはヒータ近辺の表面温度、フィルム表面温度等のその他の定着装置に関する温度を検知するものであっても問題はない。
【００４８】
（２）加振手段の動作の判断
加振手段５１の動作を行うか否かの判断手法を説明する。温度検知手段２２ｃより検知された温度、ここでは定着ローラ２２ａの表面温度、をまず検知する。検知した温度が、所定の温度ｔ１以下の場合は通常は画像形成可能の温度に達するまで、加熱手段２２ａ１により定着ローラ２２ａの加熱を行う。また、加熱を行う際には、最初は停止状態で加熱を行い、その後所定の温度ｔ２に達した後に前多回転を行う加熱方法が通例である。ここでは、定着ローラ２２ａの表面温度を画像形成時には１９０℃、所定の温度ｔ１を１８０℃、所定の温度ｔ２を１７０℃とする。
【００４９】
なお、上記例示した温度とは異なる温度であっても、加振手段５１の動作判断手法は同様である。
【００５０】
（３）加振手段の動作のタイミング
（３−１）前多回転後に加振手段が動作する場合
前多回転後に加振手段５１が動作する場合のシーケンスを以下に説明する。
【００５１】
定着器２２の温度検知手段２２ｃが所定の温度に達した時点で、少なくとも定着ローラ２２ａ及び加圧ローラ２２ｂが回転し始める場合に、少なくとも感光体ドラム１１が回転するものとする（以下、前多回転と称す）。その場合、定着ローラ２２ａ等と感光体ドラム１１が回転し始めるタイミングは必ずしも同時である必要はない。ここでは、所定の温度は１７０℃とする。
【００５２】
図７のフローチャート及び図８のタイミングチャートに示すように、ドラムが回転中にドラムを停止させるドラム信号が発せられた後に、ドラムモータへの通電がストップする。そのため、感光体ドラム１１は停止することになるが、感光体ドラム１１の慣性による回転が残存するため、通電無から所定時間であるＡ秒後に停止することになる。なお、所定時間Ａの値だが、その値は感光体ドラム１１のトルク、プロセススピード等の影響を受けるために一概には言えないが、約０．５秒〜２秒前後である。もちろんそれ以外の値を採用することは何ら効果等に影響を及ぼすことはなく、可能である。
【００５３】
従って、上記の感光体ドラム１１の慣性による回転を考慮して、ドラム信号がＯＮからＯＦＦになった時間からＢ秒後（所定のタイミング）に加振手段５１の動作を行うことにより感光体ドラム１１の停止時に加振手段５１の動作が可能になる。
【００５４】
なお、図８中Ｃ秒は加振手段５１の動作時間であり、その値は任意である。ここでは約０．７秒動作させることとする。
【００５５】
ここで、加振手段５１が動作する、感光体ドラム１１停止後の所定のタイミングであるＢ秒の値は、例えば（Ａ秒＋０．１秒〜１秒前後）とすることができる。ここで、０．１秒〜１秒のどの値をとるかは機種により異なり、もちろんそれ以上の値を採用することは何ら効果等に影響を及ぼすことはなく、可能である。
【００５６】
また、Ｄ秒は加振手段５１が動作する場合の動作間の時間である。このＤの値は任意であり、ここでは、例えば約１秒とする。また、この時間はＤ秒＞０秒であれば、どの値を採用しようと効果は何らかわらない。
【００５７】
（３−２）前多回転前に加振手段が動作する場合
前多回転前に加振手段５１が動作する場合のシーケンスを以下に説明する。
【００５８】
本シーケンスの場合は、前記前多回転を行う前に加振手段５１を動作させるのものであり、動作させるタイミングとしては温度検知手段２２ｃにより検知された温度が所定の温度、例えば１５０℃に達した時とする。なお、本シーケンスでは動作させるタイミングを定着器の温度としたが、その他の信号により所定のタイミングで動作させたとしても、加振手段５１の動作による効果は何ら影響しない。
【００５９】
図９のタイミングチャートに示すように、定着器２２の温度検知手段２２ｃによる温度が１５０℃に達するまでは、感光体ドラム１１は停止中である。その後、温度検知手段２２ｃによる温度が１５０℃に達した後、Ｅ秒後に加振手段５１が動作する。なお、Ｅの値だが、温度が１５０℃に達したと同時に加振手段５１が動作しても問題はないため、Ｅの値は０秒以上の任意の値で問題はない。ここでは例えば約０．５秒とする。
【００６０】
なお、図９中Ｃ秒は加振手段５１の動作時間であり、その値は任意である。ここでは約０．７秒動作させることとする。
【００６１】
また、Ｄ秒は加振手段５１が動作する場合の動作間の時間である。このＤの値は任意であり、ここでは、例えば約１秒とする。また、この時間はＤ秒＞０秒であれば、どの値を採用しようと効果は何らかわらない。
【００６２】
そして、前記加振手段５１の動作後、定着器２２の温度検知手段２２ｃが所定の温度に達した時点で、少なくとも定着ローラ２２ａ及び加圧ローラ２２ｂが回転し始める場合に、少なくとも感光体ドラム１１が前多回転する。その場合、定着ローラ２２ａ等と感光体ドラム１１が回転し始めるタイミングは必ずしも同時である必要はない。ここでは、所定の温度は１７０℃とする。
【００６３】
上記構成によれば、クリーニングブレード４３に対して付着物を除去するのに十分な振動を与えることができ、且つクリーニングブレード４３に振動が入力されたときの付着物のすり抜けを防止でき、また大きなコストアップを伴なうことなく、感光体ドラム１１上の付着物を良好に除去することができる。
【００６４】
〔第２参考例〕
次に第２参考例に係るクリーニング装置を備えた画像形成装置について詳しく説明する。ここでは、複数回、加振手段５１が動作する時、それぞれの動作時間が異なる場合を示す。なお、画像形成装置、クリーニング装置、加振手段の概略構成は前述した第１参考例と同様である。
【００６５】
［加振手段の動作のタイミング］
第２参考例では前多回転後に加振手段が動作する場合を示すが、前多回転前に加振手段が動作する場合においても、前述した第１参考例と同様に第２参考例の構成は成り立つものとする。
【００６６】
定着器２２の温度検知手段２２ｃが所定の温度に達した時点で、少なくとも定着ローラ２２ａ及び加圧ローラ２２ｂが回転し始める場合に、少なくとも感光体ドラム１１が回転するものとする（以下、前多回転と称す）。その場合、定着ローラ２２ａ等と感光体ドラム１１が回転し始めるタイミングは必ずしも同時である必要はない。ここでは、所定の温度は１７０℃とする。
【００６７】
図１０のタイミングチャートに示すように、ドラムが回転中にドラムを停止させるドラム信号が発せられた後に、ドラムモータへの通電がストップする。そのため、感光体ドラム１１は停止することになるが、感光体ドラム１１の慣性による回転が残存するため、通電無から所定時間であるＡ秒後に停止することになる。なお、所定時間Ａの値だが、その値は感光体ドラム１１のトルク、プロセススピード等の影響を受けるために一概には言えないが、約０．５秒〜２秒前後である。もちろんそれ以外の値を採用することは何ら効果等に影響を及ぼすことはなく、可能である。
【００６８】
従って、上記の感光体ドラム１１の慣性による回転を考慮して、ドラム信号がＯＮからＯＦＦになった時間からＢ秒後（所定のタイミング）に加振手段５１の動作を行うことにより感光体ドラム１１の停止時に加振手段５１の動作が可能になる。
【００６９】
なお、図１０中Ｃ１〜Ｃ３秒は加振手段５１のそれぞれの動作時間であり、その値は任意である。ここではＣ１を約０．７秒、Ｃ２を約０．８秒、Ｃ３を約０．９秒動作させることとする。
【００７０】
なお、それぞれの動作時間に関しては、画像形成装置等の動作を考慮して任意に設定することもできる。
【００７１】
ここで、加振手段５１が動作する、感光体ドラム１１停止後の所定のタイミングであるＢ秒の値は、例えば（Ａ秒＋０．１秒〜１秒前後）とすることができる。ここで、０．１秒〜１秒のどの値をとるかは機種により異なり、もちろんそれ以上の値を採用することは何ら効果等に影響を及ぼすことはなく、可能である。
【００７２】
また、Ｄ秒は加振手段５１が動作する場合の動作間の時間である。このＤの値は任意であり、ここでは、例えば約１秒とする。また、この時間はＤ秒＞０秒であれば、どの値を採用しようと効果は何らかわらない。
【００７３】
なお、ここでは、感光体ドラム１１の前多回転前に加振手段５１が所定のタイミングで複数回動作し、且つそれぞれの動作時間が異なる場合のみ説明したが、これに限定されるものではなく、前述した第１参考例と同様に、感光体ドラム１１の前多回転後に、前述の如き、加振手段５１が所定のタイミングで複数回動作し、且つそれぞれの動作時間が異なるようにしても同様の効果が得られる。
【００７４】
上記構成によれば、クリーニングブレード４３に対して付着物を除去するのに十分な振動を与えることができ、且つクリーニングブレード４３に振動が入力されたときの付着物のすり抜けを防止でき、また大きなコストアップを伴なうことなく、感光体ドラム１１上の付着物を良好に除去することができる。
【００７５】
〔第１実施形態〕
次に本発明の第１実施形態に係るクリーニング装置を備えた画像形成装置について詳しく説明する。本実施形態は、定着器２２の温度検知手段２２ｃにより検知された温度に応じて、加振手段５１の動作する回数が決定され、前多回転後あるいは前多回転前に決定された回数分を加振手段５１が動作するものである。なお、画像形成装置、クリーニング装置、加振手段の概略構成は前述した参考例と同様である。
【００７６】
［加振手段の動作回数の決定］
加振手段５１の動作する回数の決定のフローチャートを図１１に示す。
【００７７】
まず、所定のタイミングで定着器２２の温度検知手段２２ｃの温度を検知する。所定のタイミングとは、例えば、電源を投入した時、スタンバイ状態から復帰した時、紙が搬送部等で紙詰まりを起こした後の復帰時、エラーの発生後の復帰時等である。かかる所定のタイミングで定着器２２の温度が検知された場合、この温度が１００℃以下の場合には加振手段５１の動作回数を５回、また、１００℃から１５０℃のときには加振手段５１の動作回数を３回、また、１５０℃から１９０℃のときには加振手段５１の動作回数を１回、また、１９０℃以上のときは０回とする。また、定着器２２の画像形成時の温度は、本実施形態では２００℃とする。この決定された回数分を加振手段５１が動作した後に画像形成が可能な状態になる。なお、この温度および回数は一例を示しただけであり、もちろん他の温度及び回数を設定しても効果は変わらない。
【００７８】
［加振手段の動作のタイミング］
本実施形態では、決定された回数分を加振手段５１が動作するシーケンスは、前述した第１参考例あるいは第２参考例に示すように、前多回転後或いは前多回転前に加振手段が動作する場合と同様に本実施形態の構成は成り立つものとする。
【００７９】
本実施形態によれば、加振手段５１の動作回数を減らすことが可能であり、このことから加振手段５１の長期間の使用を可能とするものである。
【００８０】
〔他の実施形態〕
前述した実施形態では、モノクロ画像が形成可能な画像形成装置を例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、カラー画像が形成可能な画像形成装置のクリーニング装置に本発明を適用しても同様の効果を得ることができる。
【００８１】
また前述した実施形態では、画像形成装置として複写機を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばプリンタ、ファクシミリ装置、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置や、転写材担持体としての転写搬送ベルトを使用し、該転写搬送ベルトに担持されたシート等の転写材に各色のトナー像を順次重ねて転写する画像形成装置、像担持体に形成されたトン像を中間転写体に一旦転写して担持し、該中間転写体に担持されたトナー像を転写材に対して一括して転写する画像形成装置であっても良く、該画像形成装置のクリーニング装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。
【００８２】
また前述した実施形態では、クリーニング対象物として、画像形成装置における回転体である像担持体（感光体ドラム）を例示し、該感光体ドラムの付着物を除去するクリーニング装置に本発明を適用した場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、前記転写材担持体や前記中間転写体等のその他のクリーニング対象物の付着物を除去するクリーニング装置に本発明を適用しても同様の効果を得ることができる。
【００８３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、大きなコストアップを伴うことなく、像担持体とクリーニングブレードとの当接部近傍に凝集した残留トナーを振り落とすことができるので、前記残留トナーがクリーニングブレードをすり抜けるといったクリーニング不良を防止することができる。特に画像形成装置を長期放置した場合に除去しにくい凝集した残留トナーを効率よく除去することができ、前記残留トナーがクリーニングブレードをすり抜けるといったクリーニング不良をより効果的に防止することができる。
【００８４】
また、本発明によれば、クリーニング不良に起因して転写材が汚染されるような画像不良を有効に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図２】本発明に係るクリーニング装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、クリーニングブレードのエッジの近傍に凝集したトナーを振動によって除去するようすを説明する拡大図である。
【図４】加振手段を構成するモータ及びケースの斜視図である。
【図５】フレームに２個の加振手段を取り付けた状態を示す斜視図である。
【図６】第１参考例における定着装置の断面図である。
【図７】第１参考例の前多回転に関するフローチャートである。
【図８】第１参考例における前多回転後のシーケンスである。
【図９】第１参考例における前多回転前のシーケンスである。
【図１０】第２参考例における前多回転後のシーケンスである。
【図１１】第１実施形態における加振手段の回数を決定するフローチャートである。
【図１２】従来のクリーニングブレードのエッジの近傍にトナーが凝集するようすを示す拡大図である。
【符号の説明】
Ｌ …中心
Ｎ …ニップ
Ｐ …転写材
１ …プリンタ部
２ …リーダ部
１１ …感光体ドラム
１２ …一次帯電器
１３ …露光装置
１３ａ …レーザスキャナ
１３ｂ …反射ミラー
１４ …現像器
１４ａ …現像スリーブ
１５ …転写帯電器
１６ …分離帯電器
１７ …クリーニング装置
１８ａ，１８ｂ …給紙カセット
１９ａ，１９ｂ …給紙ローラ
２０ …レジストローラ
２１ …搬送ベルト
２２ …定着器
２２ａ …定着ローラ
２２ａ１ …加熱手段
２２ｂ …加圧ローラ
２２ｂ１ …芯金
２２ｃ …温度検知手段
２３ …排出ローラ
３１ …プラテンガラス
３２ …原稿押圧板
３３ …光源
３４ａ，３４ｂ，３４ｃ …反射ミラー
３５ …レンズ
３６ …ＣＣＤ
３７ …画像処理部
３９ …自動原稿送り装置
４１ …フレーム
４１ａ …接触面
４２ …フレーム
４３ …クリーニングブレード
４３ａ …エッジ
４４ …マグネットローラ
４５ …搬送スクリュー
４６ …シート
４７ …ホルダ
４７ａ …接触面
４８，４９ …シャフト
５０ …引っ張りバネ
５１ …加振手段
５２ …モータ
５２ａ …出力軸
５３ …錘
５４ …ケース
５５ …制御回路
Claims (4)
- 像担持体と、前記像担持体上に形成されたトナー像を転写材に転写する転写手段と、トナー像を転写材に定着する定着手段と、前記定着手段の温度を検出する検出手段と、前記像担持体に当接して転写残トナーを除去するクリーニングブレードと、前記クリーニングブレードを振動させる加振手段と、を有する画像形成装置において、
電源投入時、前記定着手段の検出温度に応じて前記加振手段による加振動作を行うか否かを決定することを特徴とする画像形成装置。 - 像担持体と、前記像担持体上に形成されたトナー像を転写材に転写する転写手段と、トナー像を転写材に定着する定着手段と、前記定着手段の温度を検出する検出手段と、前記像担持体に当接して転写残トナーを除去するクリーニングブレードと、前記クリーニングブレードを振動させる加振手段と、を有する画像形成装置において、
画像形成可能な状態への復帰時、前記定着手段の検出温度に応じて前記加振手段による加振動作を行うか否かを決定することを特徴とする画像形成装置。 - 前記加振手段は前記像担持体から離間する方向に前記クリーニングブレードを振動させることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
- 前記定着手段の検出温度に応じて加振動作回数を変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
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