(57)【要約】【課題】効率的且つ十分に像担持体の汚れを除去することが可能な画像形成装置及びそのクリーニング方法を提供する。【解決手段】画像形成装置は、原稿画像を読取る原稿画像読取手段と、原稿画像読取手段により読込まれた原稿画像に対応するトナー像を表面に担持する像担持手段と、像担持手段の表面に接触し、像担持手段表面に残留するトナー及び付着物を除去する除去手段と、像担持手段と除去手段との線速差を変更する線速差変更手段と、を有する。任意の回転速度及び回転方向に変更可能な除去手段により、像担持手段表面に残留したトナー及び付着物を効率的且つ十分に除去する。【選択図】図１
2010026100.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿画像を読取る原稿画像読取手段と、
前記原稿画像読取手段により読込まれた原稿画像に対応するトナー像を表面に担持する像担持手段と、
前記像担持手段の表面に接触し、前記像担持手段表面に残留するトナー及び付着物を除去する除去手段と、
前記像担持手段と前記除去手段との線速差を変更する線速差変更手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記原稿画像読取手段により読込まれた原稿画像の画像面積率を算出する画像面積率算出手段をさらに有し、
前記線速差変更手段は、前記画像面積率算出手段により算出された画像面積率に基づいて線速差を変更することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記原稿画像の枚数を検知する枚数検知手段をさらに有し、
前記線速差変更手段は、前記枚数検知手段により検知された原稿画像の枚数に基づいて前記線速差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。
【請求項４】
前記除去手段を駆動する駆動手段と、
前記像担持体手段を駆動する像担持体駆動手段と、を有すること特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
原稿画像の画像面積率を算出するステップと、
前記算出するステップにより算出された画像面積率に基づいて、前記原稿画像に対応するトナー像を表面に担持する像担持手段と前記像担持手段表面に残留するトナー及び付着物を除去する除去手段との線速差を変更するステップと、
前記変更するステップにより変更された線速差で前記像担持手段表面に残留するトナー及び付着物を除去するステップと、を有することを特徴とする画像形成装置のクリーニング方法。
【請求項６】
前記原稿画像の枚数を検知するステップをさらに有し、
前記変更するステップは、前記算出するステップにより算出された画像面積率と前記検知するステップにより検知された枚数とに基づいて、前記像担持手段と前記除去手段との線速差を変更することを特徴とする請求項５記載の画像形成装置のクリーニング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像担持体表面に残留したトナー及び付着物を除去する画像形成装置及びそのクリーニング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置において、像担持体表面に残留したトナーを除去するために、ブラシローラを回転させる方式が知られている。この方式では、回転するブラシローラのブラシが像担持体表面に接触するので、像担持体表面がブラシから受ける外力によって比較的早期に摩耗するおそれがある。摩耗が発生すると、転写材に転写された画像が乱され画質が劣化してしまう。
【０００３】
このような不具合を防止するには、像担持体表面の線速度とその表面に接触するブラシローラのブラシの線速度との差を小さくし、像担持体表面に大きな外力が作用しないようにすることが望ましい。一方、像担持体表面にトナー像を形成するトナーには、添加剤が外添されており、かかる添加剤がトナーから遊離すると、これが像担持体表面に付着する。
【０００４】
このことで、像担持体表面に付着した添加剤を起点として、トナーが累積して堆積し、その累積したトナーは添加剤によってブロックされ、そのトナーが徐々に像担持体表面に固着する。かかるトナーの固着が発生すると、トナー像の地肌部にメダカ状の画像より成る汚れが現われ、その画像品質が劣化する。例えば、像担持体表面にメダカ状トナー汚れが発生すると通紙用紙に出力される画像にはメダカ状の汚れによりトナーが帯電されず白抜けの画像が発生し易くなる。このような汚れの発生を防止するには、ブラシローラのブラシと像担持体との間の前述の速度差を大きく設定し、像担持体表面に大きな外力を与え、その表面に固着したトナーを掻き取るようにすればよい。
【０００５】
ところが、ブラシローラのブラシと像担持体表面の間の線速度の差を大きく設定すると、今度は、前述のように、像担持体表面の摩耗が促進され、これによる画質の劣化が発生する。このように、ブラシと像担持体表面との速度差を小さくすれば、メダカ状の汚れが発生し、逆にその速度差を大きくすると像担持体表面の摩耗による画質劣化が発生するという問題がある。
【０００６】
上記問題を解決するために、例えば、電源投入後に所定時間が経過すると、ブラシローラの回転数を特定の回転数に変化さることにより、２種類の線速差を利用してメダカ除去を行う技術が開示されている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２００６−０５８６９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記技術では、２種類の回転速度を切替えるのみであり、２種類の線速差では像担持体表面の摩耗による画質劣化を抑え、効率的且つ十分に像担持体表面のトナー汚れを除去することが困難であるという問題があった。
【０００８】
また、このような場合、像担持体表面の清掃で一時的に問題は解消するが、継続的な回復は見込めないので最終的には像担持体の交換をして対処しなければならない。像担持体は交換部品ではあるがこれらの部品の中では高価な部類であるため交換頻度が高いと印刷頁あたりの単価が高くなりユーザ負担が大きくなるという問題がある。
【０００９】
本発明はこのような実情を鑑みてなされたものであり、効率的且つ十分に像担持体の汚れを除去することが可能な画像形成装置及びそのクリーニング方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の画像形成装置は、原稿画像を読取る原稿画像読取手段と、原稿画像読取手段により読込まれた原稿画像に対応するトナー像を表面に担持する像担持手段と、像担持手段の表面に接触し、像担持手段表面に残留するトナー及び付着物を除去する除去手段と、像担持手段と除去手段との線速差を変更する線速差変更手段と、を有することを特徴とする。
【００１１】
本発明の画像形成装置は、原稿画像の枚数を検知する枚数検知手段をさらに有し、線速差変更手段は、枚数検知手段により検知された原稿画像の枚数に基づいて線速差を変更することを特徴とする。
【００１２】
本発明の画像形成装置は、原稿画像の枚数を検知する枚数検知手段をさらに有し、線速差変更手段は、枚数検知手段により検知された原稿画像の枚数に基づいて線速差を変更することを特徴とする。
【００１３】
本発明の画像形成装置は、除去手段を駆動する駆動手段と、像担持体手段を駆動する像担持体駆動手段と、を有すること特徴とする。
【００１４】
本発明の画像形成装置のクリーニング方法は、原稿画像の画像面積率を算出するステップと、算出するステップにより算出された画像面積率に基づいて、原稿画像に対応するトナー像を表面に担持する像担持手段と像担持手段表面に残留するトナー及び付着物を除去する除去手段との線速差を変更するステップと、変更するステップにより変更された線速差で像担持手段表面に残留するトナー及び付着物を除去するステップと、を有することを特徴とする。
【００１５】
本発明の画像形成装置のクリーニング方法は、原稿画像の枚数を検知するステップをさらに有し、変更するステップは、算出するステップにより算出された画像面積率と検知するステップにより検知された枚数とに基づいて、像担持手段と除去手段との線速差を変更することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、任意の回転速度及び回転方向に何度でも変更可能な残留トナー及び付着物を除去する手段を有するので、効率的且つ十分に像担持体の汚れを除去することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に本発明の実施形態の例について、図面を用いて詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本実施形態に係る画像形成装置の例を示す部分断面図である。図示するように、本実施形態に係る画像得形成装置は、感光体１、帯電装置２、現像装置３、転写部５、転写装置６、クリーニング装置７、除電装置１７、を有する。また、クリーニング装置７は、クリーニングケース８、クリーニングブレード９、ブラシローラ１０、を有する。
【００１９】
図１に示す画像形成装置においては、図示していない画像形成装置本体の機枠に像担持体の一例であるドラム状の感光体１がその中心軸線のまわりに回転自在に支持され、図示していないプリントボタンが押されると、感光体１は図１の符号Ａで示された時計方向に回転駆動される。
【００２０】
このとき、その感光体１の表面は、帯電装置２によって所定の極性に均一に帯電され、その帯電面には図示していない書き込み手段から原稿画像の光像Ｌが照射される。このように、感光体１の表面が露光されることによって、感光体の表面に原稿画像に対応した静電潜像が形成される。この静電潜像は現像装置３を通過するとき、トナー像として可視像化される。そして回転駆動される感光体１の表面にトナー像が形成される。
【００２１】
一方、図示していない給紙部から転写材の一例である転写紙４が給送され、その転写紙４が、感光体１上のトナー像に整合するタイミングで矢印Ｃ方向に給送される。このとき転写部５において、感光体１表面に形成されたトナー像が転写装置６の作用によって転写紙４の表面に転写される。この転写紙４は引き続き矢印方向Ｃ方向に搬送されて感光体１から離れ、図示していない定着装置に搬送される。ここで、転写紙４上に転写されたトナー像がその転写紙４に定着される。このようにして転写紙４はコピー紙として装置外へ排出される。
【００２２】
一方、トナー像転写後の感光体１表面には転写紙４に転写されなかった転写残留トナーＴが付着しており、この転写残留トナーＴは、クリーニング装置７によって除去され、感光体１の表面が清掃される。その清掃後の感光体１の表面は除電装置１７により除電作用を受けて初期化され、引き続き前述の動作が実行され、次の転写紙上にトナー像が転写される。
【００２３】
画像形成装置は、回転駆動されつつ表面にトナー像が形成される感光体１よりなる像担持体と、その像担持体表面に形成されたトナー像を転写紙４よりなる転写材に転写する転写装置６と、トナー像転写後の像担持体表面に付着する転写残留トナーＴを除去して像担持体表面を清掃するクリーニング装置７とを備えている。
【００２４】
クリーニング装置７は、図２にも示すようにクリーニングケース８と、クリーニングブレード９と、ブラシローラ１０と、図示されていないトナー排出材を有する。クリーニングブレード９は、ゴムなどの弾性材によって構成され、その基端部は取付けブラケットを介してクリーニングケース８に固定支持され、その自由端側の先端エッジ部が感光体１の表面に圧接している。
【００２５】
また、ブラシローラ１０は、クリーニングケース８内に収容されていて、感光体１と平行に延びる剛体により構成された芯軸１３と、その芯軸１３のまわりに設けられたブラシ１４を有している。芯軸１３は、クリーニングケース８の前後の側壁に回転自在に支持され回転している。ブラシローラ１０の回転方向は、図２における時計方向であっても、また反対方向であってもよいが、図示した例では反時計方向に回転駆動されるものとする。このようにしてブラシローラ１０は、そのブラシ１４がトナー像転写後の感光体１表面に接触しながら回転する。クリーニングブレード９とブラシローラ１０は、感光体１の軸方向における画像領域、すなわち転写残留トナーＴが付着する領域全体に亘って、図の紙面に対して垂直な方向に長く延びている。
【００２６】
転写残留トナーＴがクリーニング装置７に運ばれてくると、その転写残留トナーＴはクリーニングブレード９の先端エッジでせき止められて感光体１の表面から掻き取られる。これにより、クリーニング装置７よりも下流側の感光体表面にトナーが付着することが防止される。すなわち、感光体１の表面が清掃される。クリーニングブレード９により掻き取られた転写残留トナーは下方に落下してブラシローラ１０のブラシ１４に受け止められ、そのブラシローラ１０の回転によって、感光体表面から離れる向きに搬送される。
【００２７】
回転するブラシローラ１０のブラシ１４も、トナー像転写後の感光体表面に接触して、転写残留トナーＴを掻き取る作用をなす。上述のように、図示した画像形成装置のクリーニング装置７は、回転駆動される芯軸１３と、そのまわりに設けられたブラシ１４とを有するブラシローラ１０を具備し、該ブラシローラ１０は、そのブラシ１４がトナー像転写後の像担持体表面に接触しながら回転する。
【００２８】
（実施形態１）
上述したように、トナー像を形成する、本実施形態に係るトナー中には添加剤が外添されており、しかも転写紙４にも添加剤が含まれている。このような添加剤が経時にてトナーや転写紙から遊離すると、感光体１の表面に付着する。すると、この添加剤は微粒子であるため、クリーニングブレード９によって感光体表面から除去することが困難となる。付着した添加剤を起点にして残留トナーＴが蓄積し徐々に累積したトナーによって感光体表面には大きなトナーの固着が発生する。すると、光の照射によって地肌部を決定する画像形成装置においては、上記トナーの固着した部分では、感光体１が帯電されないので、転写紙上には、画像抜けが発生する。この画像抜けは感光体１の周長に相当するピッチで転写紙上に現れる。一般に感光体に付着したメダカ状の汚れは原稿画像面積率が高いほど付き易く逆に面積率が低いほど像担持体表面に付き難い。
【００２９】
図３〜図５は、本実施形態に係る感光体１の線速度とブラシローラ１０の線速度の線速比の例を示す図である。本実施形態に係るブラシローラ１０は、ブラシローラ１０を回転駆動させる駆動手段により、任意の回転速度に何度でも変更することが可能である。
【００３０】
例えば、図３に示すように画像面積率が０〜６％の場合には、感光体１の線速度とブラシローラ１０の線速度との差である線速差を、感光体１：ブラシローラ１０＝１：１としている。また、図４に示すように、画像面積率が６〜２０％の場合には線速差を、感光体１：ブラシローラ１０＝１：１．１〜２としている。また、図５に示すように、画像面積率が２０％以上の場合には線速差を、感光体１：ブラシローラ１０＝１：−１〜−２とし、感光体１とブラシローラ１０が反対方向に回転するようにしている。
【００３１】
本実施形態により、画像面積率に基づいてブラシローラ１０の回転速度及び回転方向を変更することで、状態に適応した線速差に変更することが可能となるため、効率的且つ十分にメダカ状の汚れを除去することが可能となる。
【００３２】
尚、本実施形態では、画像面積率に基づいて３段階に線速差を変更する例を挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、何段階にでも任意に変更することが可能である。また、本実施形態では画像面積率に基づいて感光体１とブラシローラ１０の線速差を変更する例を挙げて説明したが、画像面積率だけでなく、温度、湿度やその他様々な条件等に基づいて線速差を変更することが可能であり、フレキシブルに対応することが可能となる。
【００３３】
（実施形態２）
メダカ状の汚れは感光体１とブラシローラ１０との線速差が少なければ除去し難く、逆に大きければ除去し易い。一般的に、メダカ状の汚れは高密度印刷や低温低湿において発生しやすい。上述したように、メダカ状の汚れは感光体１上に残留した添加剤を起点に発生するが、高密度印刷すなわち画像面積率が高い印刷では、感光体１上に残留する添加剤が増加するため、低密度印刷すなわち画像面積率が低い印刷に比べて発生しやすくなる。
【００３４】
図６は、本実施形態に係る画像形成装置の感光体１とブラシローラ１０との線速差と、画像面積率と、の関係例を示す図である。本実施形態では、図６に示すように、図示されていない読取装置により原稿画像の面積率を計算し、その割合に基づいた感光体１とブラシローラ１０との線速差を持つ。また、ブラシローラ１０は感光体１とは別の駆動を持つ。
【００３５】
本実施形態により、読取装置により原稿画像の面積率を計算しその割合で感光体１とブラシローラ１０との線速差を持つことでメダカ状の汚れを解消することが可能となる。また、ブラシローラ１０の駆動源を感光体モータと分けることで、原稿画像の画像面積率に対応し駆動することが可能となり、像担持体上ではメダカ状の汚れを転写紙面上では画像抜けの発生を抑えることが可能となる。
【００３６】
（実施形態３）
画像面積率が例えば６％であっても、連続稼動ではトナー入力が断続的になるのでクリーニング不足になる場合がある。そこで、本実施形態では、原稿の読取およびパネルでの印刷枚数により総印刷枚数の総数判別し、印刷枚数及び画像面積率に基づいて線速差を変更する。
【００３７】
本実施形態により、画像面積率だけでなく印刷枚数にも基づいて感光体１とブラシローラ１０との線速差を変更するので、より適当なクリーニング動作によりメダカ状の汚れの付着を防ぐことが可能となる。
【００３８】
尚、本実施形態では印刷枚数と画像面積率に基づいて感光体１とブラシローラ１０との線速差を変更する例を挙げて説明したが、これに限定されるものはなく、様々な条件の組み合わせに基づいて適当な線速差を決定することが可能である。
【００３９】
以上好適な実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上述した画像形成装置及びそのクリーニング方法に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であるということは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本実施形態に係る画像形成装置の例を示す部分断面図である。
【図２】本実施形態に係る画像形成装置の例を示す部分断面図である。
【図３】本実施形態に係る感光体とブラシローラの線速比の例を示す図である。
【図４】本実施形態に係る感光体とブラシローラの線速比の例を示す図である。
【図５】本実施形態に係る感光体とブラシローラの線速比の例を示す図である。
【図６】本実施形態に係る画像形成装置の感光体とブラシローラとの線速差と、画像面積率と、の関係例を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１    感光体
２    帯電装置
３    現像装置
４    転写紙
５    転写部
６    転写装置
７    クリーニング装置
８    クリーニングケース
９    クリーニングブレード
１０    ブラシローラ
１３    芯軸
１４    ブラシ
１７    除電装置
Ｌ    光像
Ｔ    転写残留トナー
【図１】
2010026100.tif 000003
【図２】
2010026100.tif 000004
【図３】
2010026100.tif 000005
【図４】
2010026100.tif 000006
【図５】
2010026100.tif 000007
【図６】
2010026100.tif 000008