JPH05165294A

JPH05165294A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH05165294A
Application number: JP3351217A
Authority: JP
Inventors: Nobuhiro Hayashi; 信弘林
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1991-12-13
Filing date: 1991-12-13
Publication date: 1993-07-02

Abstract

(57)【要約】【目的】画像形成装置の構成、先行する画像のトナー消
費量の変化などに対応して、クリーニング装置に供給さ
れるトナーが不足したり過剰になったりすることを回避
して安定したクリーニングを遂行出来るようにする。【構成】転写材が搬送されるさいに表面を摺擦する部
位、先行画像のトナー消費量によって非画像領域トナー
像に付与されるトナー量を変化させる手段を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の目的】

【産業上の利用分野】この発明は、静電複写機、同プリ
ンタなど、静電転写プロセスを利用する画像形成装置に
関するものである。

【０００２】

【従来技術と解決すべき課題】「図３」は本発明を適用
するに適した公知の画像形成装置の構成を略示する側面
図であって、紙面に垂直方向に軸線を有して矢印Ａ方向
に回転する円筒状の像担持体１の表面感光層が一次帯電
器２によって一様に帯電され、これに画像信号３が照射
されて静電潜像が形成される。

【０００３】像担持体１の回転にともなってこの潜像
が、現像器４が配置された現像部位に到達すると、これ
から供給されたトナーが前記潜像に付着してトナー像が
形成される。

【０００４】さらに像担持体の回転によってこのトナー
像が、転写帯電器６が配置された転写部位に到来する
と、これにタイミングを合わせて、カセットから給紙ロ
ーラ１５の作用で取り出された転写材１６が前記転写部
位に供給され、これとともに転写帯電６によって転写バ
イアスが印加され、像担持体側のトナー像は転写材１６
に転移する。

【０００５】ついでトナー像を担持するこの転写材１６
は分離帯電器７ａの作用で像担持体１から分離し、さら
に搬送路７ｂを経て不図示の定着部位に至るものとす
る。

【０００６】一方、転写部位で転写材に転移しなかった
残留トナーはそのまま進行してクリーニング装置８に至
り、クリーニングブレード９によって除去されて再び画
像形成工程に入る位置に復する。

【０００７】クリーニング装置８におけるクリーニング
手段として示されているクリーニングブレードは、構成
が簡単でトナー除去機能もすぐれているので広く実用さ
れているが、反面転写材として多用されている紙から排
出される微細な紙粉、ロジン、タルクなどの析出物、装
置内の高圧部材の存在に起因する窒素酸化物などで像担
持体に付着した各種異物などに対しては除去機能が十分
でないので、図示の場合、クリーニングブレードの上流
側（像担持体の走行方向にみて）にゴムなどの弾性材料
からなるクリーニングローラ１０を像担持体１に摺擦し
て上記のような異物を除去するように構成してある。

【０００８】ところで上述のようなクリーニング装置に
おける各クリーニング部材は、これが像担持体に当接す
る部分に若干量のトナーが存在することによって、これ
が潤滑剤の作用をして元来像担持体との間に相当の大き
い摩擦作用があるにかかわらず円滑に摺擦クリーニング
が行なわれるものである。

【０００９】上記のような潤滑剤として作用させるべ
く、クリーニングブレードの像担持体への当接エッジ部
分、クリーニングローラの像担持体への当接部位に維持
されるトナーは、基本的には、先行する画像形成動作に
よって得られた残留トナーであり、このトナーは画像密
度、転写材サイズなどによって像担持体の軸線方向には
不均一に存在するので、前記各クリーニング手段の長手
方向には摺擦クリーニング機能が不均一となり、クリー
ニング機能にもムラが生ずることになり、像担持体表面
の損傷、画質の劣化などの問題が発生する。

【００１０】このような問題を回避するための手段とし
て、従来から前回転時、紙間などの非画像領域部分に線
状のトナー像を形成してこのトナーをクリーニング装置
に送り込んで潤滑用のトナーとして利用するようなもの
が提案されている。

【００１１】しかしながら、このような手段で形成する
線状のトナー像は一様な巾に形成されているので、局部
的な像担持体の損傷、画像欠陥の発生などには効果が十
分でなかったのが実情である。例えば、非画像領域に像
担持体軸線方向に、巾２mmの均一なトナー像を形成し
て、プロセススピード１７０mm、像担持体としてＯＰＣ
感光体を使用した場合、約５万枚通紙すると、「図７」
において、カセットから給紙ローラ１５を用いて転写材
を取り出すさい、この給紙ローラが転写材に当接する部
分の画像にスジが表われ、この状態で環境を３０℃、９
０％ＲＨとするとその部分に画像流れが発生することが
判明した。

【００１２】またこのとき、クリーニング装置の内部を
みると、クリーニングブレードの給紙ローラに対応する
部分に多量の紙粉が存在し、像担持体表面も当該部分の
削れが少ないことが確認された。

【００１３】像担持体に形成するトナー像の巾を４mmと
して同様の通紙を行なうと、１０万枚通紙後も特に問題
はなかったが、クリーニング装置によって回収されるト
ナー量が前記の場合に比して約１．７倍となり、廃トナ
ーの発生量が過大となって実用的ではないと云わざるを
得なかった。

【００１４】本発明はこのような事態に対処すべくなさ
れたものであって、前述のような非画像領域に形成する
トナー像の巾を、紙粉等がとくに多くなるなど画質に影
響するような部位の非画像領域トナー像の巾を大きくし
てトナー量を増大させ、乃至は転写残りのトナー量を消
費トナー量から推定して非画像領域トナー像の大きさを
変化させて摺擦クリーニング作用を上げ、像担持体の損
傷や画像流れなどの画像欠陥の生ずるおそれが少なく、
廃トナーの量も極力抑制出来るような画像形成装置を提
供することを目的とするものである。

【００１５】

【発明の構成】

【課題を解決する技術手段、その作用】上記の目的を達
成するため、本発明は、走行する像担持体表面に形成し
たトナー像を転写材に転写した後、転写残りのトナーを
クリーニング手段によって除去し、前記像担持体の前回
転時、紙間などの非画像領域に形成したトナー像をその
ままクリーニング装置に搬送、供給してクリーニング手
段のクリーニング機能を維持するように構成した画像形
成装置において、クリーニング機能の劣化が推認される
像担持体表面の位置又は（及び）時期に形成される非画
像領域のトナー像のトナー量を他の部位のトナー量とは
異ならせる手段をそなえたことを特徴とするものであ
る。

【００１６】このように構成することによって、とくに
トナーの使用量を増大することなく画像形成装置の構成
自体あるいは画像密度の変化にかかわらず、常時クリー
ニングブレードなどのクリーニング手段に適量のトナー
を供給して安定したクリーニングを遂行することができ
る。

【００１７】

【実施例の説明】本発明の実施態様を前記「図７」に示
すような画像形成装置に適用した場合について説明す
る。前述の説明に付言すると、符号１３は非画像領域の
不要な電荷を除去するために設けられたＬＥＤアレイ
で、また、符号１４は転写材の分離を確保するための分
離補助手段たる分離爪である。

【００１８】「図１」は本発明による、上記画像形成装
置の作動を示すシーケンスダイヤグラムである。これに
ついて説明すると、同図は２枚のコピーを連続コピーす
る場合を示しており、コピーボタンを押してコピーを開
始すると、像担持体１が前回転をを開始し、これととも
にＬＥＤアレイが全面点灯して像担持体上の電荷を除去
し、転写材１６が給紙ローラ１５によって搬送されて転
写部位野上流地点で停止している。

【００１９】上記前回転時には、同時に一次帯電器２に
帯電バイアスが印加されて像担持体表面が一様に帯電さ
れる。またこの間にＬＥＤアレイ１３が、カセットなど
転写材貯溜部から転写材を取り出す給紙ローラ１５に対
応する部分においては２ｔ秒間、その他の部分ではｔ秒
間消灯する。前記消灯時間２ｔ秒は、特に２ｔ秒に限定
されるものではなく、転写材の長手方向の位置のバラツ
キなどを考慮して適宜に設定すればよい。

【００２０】このように構成することによって、「図
２」に示す像担持体１の展開図から分かるように、前回
転の非画像領域に、給紙ローラ１５に相当する部位の長
さ（転写材の走行方向にみて）の長い部分２２を有する
トナー像２０が形成され、このトナー像はそのままクリ
ーニング部位に搬送されてクリーニングブレード９、ク
リーニングローラ１０に至って、以後の好適な摺擦クリ
ーニング機能の維持に寄与することになるとともに、後
続する転写材の給紙ローラに対応する部分には、他の部
分よりも多量のトナーが供給されるので、前述のような
給紙ローラ対応部分の像担持体が損傷したり、画像欠陥
が発生することを阻止できる。

【００２１】１枚目の画像形成と２枚目のそれとの間の
紙間位置において前記前回転時と同様に小時間ＬＥＤア
レイを消灯して同様のトナー像を形成することによって
前記と同様の作用を奏せしめることが可能となる。

【００２２】最後の画像形成作業が終了した後、後回転
に入ってから帯電器２、現像バイアスなどが順次オフさ
れ、その後像担持体の駆動、ＬＥＤアレイが同時にオフ
して一連の動作が完了する。

【００２３】「図３」に示すような装置において、プロ
セススピード１７０mm/secの場合、ブランク露光用のＬ
ＥＤアレイ１３をｔ＝０．０１秒オフすることによっ
て、画像流れ、像担持体の損傷、フィルミングなどを防
止出来ることを確認した。

【００２４】以上説述した作用効果は、クリーニングブ
レードのみでも、クリーニングローラとしてマグネット
ローラ、ファーブラシを利用する装置においても同様で
あり、また、非画像領域に形成するトナー像の給紙部の
巾とその他の部分の巾の関係も前記のような２：１に限
らず、プロセススピード、給紙方法など装置の構成機能
によって適宜に設定することができる。

【００２５】さらに、上記の実施例装置では、非画像領
域のトナー像のトナー量を多くする部位を一つの給紙手
段に対応する部位と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、複数の給紙手段を
有し、像担持体の長手方向にみてそれらの位置を異にす
るような場合にも、各給紙手段たるローラの位置に対応
するように非画像領域トナー像の巾広部分を大きくすれ
ばよい。また給紙ローラ対応部分のみならず転写材の重
送を阻止するためのリタードローラに対応する部分、転
写材が像担持体に接触摺擦する部材に対応する部分、紙
粉の付着しやすい転写材端部位置など適宜の部位に本発
明を適用できることは容易に理解できるところであろ
う。また、前非画像領域トナー像ならびにその巾広部分
の形成は、これをすべての紙間で実行する必要はなく、
数コピーに１回あるいは、ある位置では像担持体軸線方
向全域に矩形棒状に、他の位置では給紙ローラ対応部分
のみにというように数枚のコピーで必要な非画像領域ト
ナー像を形成するようにることも可能である。

【００２６】つぎに転写のこりのトナー量を消費トナー
量から推定して非画像領域トナー像の大きさを変化させ
るような実施態様について説明する。この場合にも前記
「図７」に示すような画像形成装置に適用するものとす
る。

【００２７】「図３」は複写動作のシーケンスを示すも
のであり、このものは、ＬＥＤ１３によるブランク露光
のオン・オフ態様のみが前記「図１」のものと異ってい
て、消灯時間２ｔに相当する部分を欠如しているほかは
前記「図１」に示すものと同様であるので詳細な説明は
省略する。したがって非画像領域トナー像２０は「図
４」に示すように均一な巾の棒状に形成されることにな
る。

【００２８】ここで前記「図７」に示す画像形成装置の
現像器の構成について略述する。「図５」は該現像器を
像担持体側からみたところを示す要部の正面図で、現像
スリーブ３１をそなえた第１ホッパ３２とこれにトナー
を供給する第２ホッパ３３、該第１ホッパ３２内のトナ
ー量を検知する検知素子３４を有している。第１ホッパ
内のトナーが少なくなると、これを検知して不図示の制
御手段によって第２ホッパから所定量のトナーが第１ホ
ッパ３２に供給されるものとする。

【００２９】次に「図６」によってＬＥＤアレイ１３の
消灯時間ｔを決定する仕方について説明する。

【００３０】同図はＡ４サイズのコピーを６回行なった
場合のシーケンスを示すもので、Ａ４サイズのコピー１
枚の転写に要する時間をａ秒、トナー消費量を判定する
時間の単位を２ａ秒、トナー消費量が標準の場合のＬＥ
Ｄアレイの消灯時間をｔ₁ 秒、Ａ４サイズのコピー１枚
の標準トナー消費量をＣ／２gr、第２ホッパ３３のトナ
ー補給量をＣgrとする。

【００３１】１枚目と２枚目のコピー時間２ａ秒中に第
２ホッパ３３を（ｂ₁ ＋ｂ₂ ）秒作動させることによる
トナー補給量はＣ（ｂ₁ ＋ｂ₂ ）gr（＞Ｃ）となるの
で、トナー消費量が多いと判断して３枚目のコピーの先
端の紙間非画像領域のトナー像のトナー量を減らすた
め、消灯時間はｔ₁ ／２秒と短くしてある。

【００３２】つぎの４枚目のＬＥＤアレイの消灯時間
は、２枚目、３枚目の２ａ秒間のトナー補給量によって
決定され、図示の場合はＣｂ₂ gr（＜Ｃ）であるのでＬ
ＥＤアレイの消灯時間はｔ₁ 秒となる。なおＣｂ₃ ＜Ｃ
で、以下同様の動作をくり返すものとする。

【００３３】前記「図７」に示すような画像形成装置に
おいて、像担持体１をプロセススピード１７０mm／sec
で走行させた場合、ブランク露光のＬＥＤアレイ１３の
消灯時間ｔ₁ を０．０１秒、第２ホッパ３３のトナー補
給量をＣ＝０．１gr／sec 、ブランク露光の消灯時間を
ｔ₁ ／２に変更する場合の第２ホッパ３３の最低駆動時
間をｂ＝１秒として画像比率の違うコピー１０万枚通紙
を行なったが画像流れ、像担持体の損傷、フィルミング
などの発生はなく、廃トナー量も、常時一定の非画像領
域トナー像を画像部位に先行して形成する従来の場合に
比して８割弱に抑えることが出来た。

【００３４】以上先行する画像のトナー消費量が多いこ
とを検知して非画像領域トナー像のトナー量を制御する
場合について説明したが、反対に先行する画像のトナー
量が少ないことを検知して非画像領域トナー像のトナー
量を増大させるようにすること、あるいは以上の両者を
併用することも可能である。また、以上の場合は所定時
間内のトナー消費量を検知してこれを基準としていた
が、１コピー毎のトナー消費量を検知し、その後回転時
に非画像領域トナー像を形成するようにすればリアルタ
イムで廃トナー量を制御でき、またトナー消費量を判定
する時間を長くとり、複数枚のコピーごとに相当分の非
画像領域トナー像を形成するようにしてもよい。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は静電転写
プロセスを利用する画像形成装置であって、前回転時、
紙間などの非画像領域にトナー像を形成し、これに使用
したトナーをクリーニング装置に搬送して、クリーニン
グブレードなどのクリーニング手段の機能を良好に維持
するようにしたものにおいて、画像形成装置の構成、先
行する画像の画像密度によるトナー消費量などによって
クリーニング装置の機能が損なわれるのを有効に阻止し
て、常時必要なトナーをクリーニング装置に供給すると
ともに、廃トナーの発生量を可及的に少なくすることを
も可能とするものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施態様を示すタイミングチャート

【図２】像担持体表面に形成される非画像領域トナー像
の状態を示す像担持体の展開図

【図３】本発明の他の実施態様を示すタイミングチャー
ト

【図４】像担持体表面に形成される非画像領域トナー像
の状態を示す像担持体の展開図

【図５】現像器の要部を示す正面図

【図６】上記現像器の作動を示すタイミングチャート

【図７】本発明を適用するに適した画像形成装置の構成
を示す概略側面図

【符号の説明】

１像担持体２一次帯電器３画像信号４現像器５転写材搬送路６転写帯電器７ａ分離帯電器７ｂ搬送路８クリーニング装置９クリーニングブレード１０クリーニングローラ１５給紙ローラ３１現像スリーブ３２第１ホッパ３３第２ホッパ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】走行する像担持体表面に形成したトナー像
を転写材に転写した後、転写残りのトナーをクリーニン
グ手段によって除去し、前記像担持体の前回転時、紙間
などの非画像領域に形成したトナー像をそのままクリー
ニング装置に搬送、供給してクリーニング手段のクリー
ニング機能を維持するように構成した画像形成装置にお
いて、クリーニング機能の劣化が推認される像担持体表
面の位置又は（及び）時期に形成される非画像領域のト
ナー像のトナー量を他の部位のトナー量とは異ならせる
手段をそなえた画像形成装置。
【請求項２】非画像領域トナー像のトナー量を異ならし
める手段が、転写材表面を搬送のために摺擦する手段の
配置位置に対応する手段である「請求項１」記載の画像
形成装置。
【請求項３】非画像領域トナー像のトナー量を異ならし
める手段が、先行する画像のトナー消費量に対応する手
段である「請求項１」記載の画像形成装置。