(57)【要約】【課題】専用の部品を追加すること無く、しかも生産性を犠牲にすることなくクリーニングデバイス端部における劣化を抑制することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】感光体ドラム２２に対向配置されて感光体ドラム２２を帯電させる帯電デバイス２３と、感光体ドラム２２に形成された潜像を現像剤を用いて現像する現像デバイス２４と、感光体ドラム２２に残存する未転写現像剤を除去するために感光体ドラム２２の全幅以上に跨って当接されたクリーニングブレード３７と、を備え、感光体ドラム２２の進行方向と直交する画像形成領域幅よりも外側で且つ現像可能領域幅よりも内側に相当する位置に対応する帯電デバイス２３の少なくとも一部に、帯電デバイス２３による画像形成時の印加電圧で放電されない又は他の部分よりも極端に放電量が少ない放電制御領域２８ａが設けられている。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に対向配置されて前記像担持体を帯電させる帯電デバイスと、前記像担持体に形成された潜像を現像剤を用いて現像する現像デバイスと、前記像担持体に残存する未転写現像剤を除去するために前記像担持体の帯電領域以上に跨って当接されたクリーニングデバイスと、を備えた画像形成装置において、
前記像担持体の進行方向と直交する画像形成領域幅よりも外側で且つ現像可能領域幅よりも内側に相当する位置に対応する前記帯電デバイスの少なくとも一部に、該帯電デバイスによる画像形成時の印加電圧で放電されない又は他の部分よりも極端に放電量が少ない放電制御領域が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記放電制御領域は、前記像担持体の進行方向に沿って少なくとも１箇所以上に設けられると共に、その放電制御領域の面積又は体積が設定印字率の０．２％付近の割合で設けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記放電制御領域は、前記像担持体の進行方向に沿って少なくとも１箇所以上に設けられると共に、その放電制御領域全幅が周長の０．５％以上の割合で設けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定方向に回転又は回動移動する像担持体の全幅以上に跨って当接されて像担持体に残存する未転写現像剤を除去するクリーニングデバイスを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、所定方向に回転（ドラム状）又は回動移動（ベルト状）する感光体等の像担持体の表面には、像担持体に残存する転写後の未転写現像剤を除去するために像担持体の全幅以上に跨ってクリーニングブレード等のデバイスが当接されている。
【０００３】
この際、クリーニングブレードの端部付近では、未転写現像剤量が減少することによる像担持体とクリーニングブレードとの摩擦力の上昇を低減しないと、クリーニングブレードの端部が劣化してしまうという問題が生じていた。
【０００４】
そこで、このようなクリーニングブレード端部の劣化を抑制するため、例えば、クリーニングブレード端部に潤滑剤を塗布したり（例えば、特許文献１参照）、所定のタイミング（例えば、紙間や印字終了後等）にて転写像とは別の現像を像担持体の表面に形成して現像剤をクリーニングブレード端部に供給するものが知られている。
【特許文献１】特開２００２−０４９２７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記の如く構成された画像形成装置にあっては、例えば、潤滑剤を供給する構成では、潤滑剤をクリーニングブレード端部に供給するための新たな部材が追加されることで備品コストが高騰してしまうという問題が生じていた。
【０００６】
また、所定のタイミングにて転写像とは別の現像を像担持体の表面に形成して現像剤をクリーニングブレード端部に供給する構成では、次の画像形成処理までの間に像担持体の表面電位を安定させるまでに時間を要する等といった生産性に悪影響を及ぼし易いといった問題が生じていた。
【０００７】
そこで、本発明は、上記事情を考慮し、専用の部品を追加すること無く、しかも生産性を犠牲にすることなくクリーニングデバイス端部における劣化を抑制することができる画像形成装置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】
【０００８】
本発明の画像形成装置は、像担持体に対向配置されて前記像担持体を帯電させる帯電デバイスと、前記像担持体に形成された潜像を現像剤を用いて現像する現像デバイスと、前記像担持体に残存する未転写現像剤を除去するために前記像担持体の帯電領域以上に跨って当接されたクリーニングデバイスと、を備えた画像形成装置において、前記像担持体の進行方向と直交する画像形成領域幅よりも外側で且つ現像可能領域幅よりも内側に相当する位置に対応する前記帯電デバイスの少なくとも一部に、該帯電デバイスによる画像形成時の印加電圧で放電されない又は他の部分よりも極端に放電量が少ない放電制御領域が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
この際、前記放電制御領域は、前記像担持体の進行方向に沿って少なくとも１箇所以上に設けられると共に、その放電制御領域の面積又は体積が設定印字率の０．２％付近の割合で設けられているのが好ましい。
【００１０】
また、前記放電制御領域は、前記像担持体の進行方向に沿って少なくとも１箇所以上に設けられると共に、その放電制御領域全幅が周長の０．５％以上の割合で設けられているのが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の画像形成装置は、専用の部品を追加すること無く、しかも生産性を犠牲にすることなくクリーニングデバイス端部における劣化を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について、図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は本発明の一実施形態に係る画像形成装置の説明図、図２は本発明の一実施形態に係る画像形成装置の要部の断面図、図３（Ａ）は本発明の一実施形態に係る画像形成装置における像担持体の斜視図、図３（Ｂ）は本発明の一実施形態に係る画像形成装置における像担持体の側面図、図４は本発明の一実施形態に係る画像形成装置における放電制御領域の説明図、図５は本発明の一実施形態に係る画像形成装置における放電制御領域の断面形状パターンの説明図である。
【００１４】
図１に示すように、画像形成装置１は、本体２の内部下方に引き出し可能に配置されて印刷前の転写紙（図示せず）が積載収容される給紙カセット３と、給紙カセット３に積載収納された転写紙を最上位のものから１枚ずつ分離搬送する給紙搬送部４と、給紙カセット３とは別に本体２の側壁面から起倒可能に設けられて転写紙（図示せず）が積載収容可能な手差トレイ５と、手差トレイ５に積載収納された転写紙を最上位のものから１枚ずつ分離搬送する手差給紙搬送部６と、本体２の底面に設置されたオプション等の追加給紙カセット（図示せず）に積載収納された転写紙が搬送される給紙搬送部７と、各給紙搬送部４，６，７から搬送された転写紙に転写するための画像を形成する画像形成部８と、画像形成部８で形成された画像を転写紙に転写する二次転写部９と、転写後のトナー像を転写しに定着させる定着部１０と、本体２の天面として共有すると共に排出部１１から排出された定着後の転写紙を積載する積載部１２と、転写紙の裏面に画像形成を行う場合に二次転写部９へと転写紙をスイッチバックする反転経路１３と、を備えている。
【００１５】
画像形成部８では、例えば、外部コンピュータ（図示せず）等から送信された印刷データを受信し、その印刷データに含まれる画像データがレーザ照射部１４で受信・処理される。
【００１６】
レーザ照射部１４は、画像データに基づいて制御されたレーザ光Ｌを、ベルト状の中間転写体１５の下方にタンデム方式で配置された複数の画像形成デバイス１６に向かって照射する。
【００１７】
中間転写ベルト１５は、複数のローラに巻き掛けられて支持され、図示しない駆動装置により所定方向に回動移動（図１の矢印参照）する。また、中間転写ベルト１５は、合成樹脂からなる基層表面にゴム層を積層した弾性ベルトで構成される。材質としては、基層にポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）とクロロプレンゴム（ＣＲ）、コーティングにシリコンとウレタン、及びポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）とウレタンを使用している。
【００１８】
画像形成デバイス１６は、中間転写ベルト１５の回動移動方向に沿うように、回動移動方向上流側から下流側に向けて一列にタンデム方式で配置されている。この４台の画像形成デバイス１６は、例えば、上流側から順に、マゼンタ用、シアン用、イエロー用、ブラック用の順に配置され、これらの画像形成デバイス１６には、各色に対応する現像剤供給容器及び搬送手段（図示せず）により、現像剤（トナー）が補給される。
【００１９】
各画像形成デバイス１６は、露光手段であるレーザ照射部１４によって照射されたレーザ光Ｌにより原稿画像の静電潜像が形成され、この静電潜像からトナー像が現像される。また、そのトナー像は、各画像形成デバイス１６の上方に備えられた一次転写部１７で、中間転写ベルト１５表面に一次転写される。そして、中間転写ベルト１５の回動移動によって、所定のタイミングで各画像形成デバイス１６のトナー像が中間転写ベルト１５に転写されることにより、中間転写ベルト１５表面には画像データに応じたマゼンタ・シアン・イエロー・ブラックの４色のトナー像が重ね合わされたカラートナー像が形成される。
【００２０】
一方、二次転写部９は二次転写ローラ１８を備え、中間転写ベルト１５の表面に形成されたカラートナー像は、中間転写ベルト１５と二次転写ローラ１８との圧接に伴う転写紙のニップ搬送時の転写バイアスの印加によって転写される。
【００２１】
この際、二次転写後の、中間転写ベルト１５の表面に残留する未定着トナー等の付着物は、二次転写部９とは反対側に配置されたクリーニングデバイス１９によってクリーニングされる。
【００２２】
定着部１０は、二次転写部９にて未定着トナー像を担持した転写紙を、加熱ローラ（又は加熱ベルト）２０と加圧ローラ（又は加圧ベルト）２１とのニップ搬送によってトナー像を加熱・加圧して定着する。
【００２３】
画像形成デバイス１６は、本実施の形態においては、マゼンタ・シアン・イエロー・ブラック用として実質的に同一のものが用いられており、図２に示すように、その中心に像担持体としてのドラム状の感光体ドラム２２を備えている。
【００２４】
感光体ドラム２２の近傍には、その回転方向に沿って、帯電デバイス２３、現像デバイス２４、除電デバイス２５、クリーニングデバイス２６が配置されている。尚、一次転写部１７は、感光体ドラム２２の回転方向に沿って、現像デバイス２４と除電デバイス２５との間に設けられている。
【００２５】
感光体ドラム２２は、画像形成装置１内の用紙搬送方向と直角をなす用紙幅方向、すなわち図２の紙面奥行き方向に延び、その軸線方向を水平にして配置されている。また、感光体ドラム２２は、アルミニウム等により構成される導電性ローラ状基体の外側に、真空蒸着等によって無機光導電性材料であるアモルファスシリコンの感光層を設けた無機感光体ドラムで、本実施の形態では、直径は３０ｍｍである。さらに、感光体ドラム２２は、図示しない駆動装置によって、その周速度が転写紙搬送速度（例えば、１５０ｍｍ／ｓ）と略同じとなるように回転される。
【００２６】
帯電デバイス２３は、ハウジング２７の内部に、感光体ドラム２２に接触する帯電ローラ２８を備えている。
【００２７】
帯電ローラ２８は、所定の圧力で感光体ドラム２２に圧接し、感光体ドラム２２の回転に従って回転する。また、帯電ローラ２８は感光体ドラム２２の表面を所定の極性及び電位で一様に帯電（例えば、帯電電位２００〜１０００Ｖ程度）する。さらに、帯電ローラ２８の表面は、ハウジング２７内に配置されたクリーニングブラシ２９によってクリーニングされる。一方、帯電ローラ２８は、例えば、図３に示すように、その端部に帯電ローラ２７による画像形成時の印加電圧で放電されない又は他の部分よりも極端に放電量が少ない放電制御領域２８ａが設けられている。
【００２８】
この放電制御領域２８ａは、例えば、図４に示すように、感光体ドラム２２の進行方向と直交する画像形成領域幅よりも外側で且つ現像可能領域幅よりも内側に相当する位置に対応した一箇所以上の一部に設けられ、本実施の形態においては、その表面を略円弧状に凹陥させることにより、帯電ローラ２８による画像形成時の印加電圧よりも極端に放電量が少ない放電制御領域２８ａを形成している。
【００２９】
尚、放電制御領域２８ａは、感光体ドラム２２の進行方向に沿って少なくとも１箇所以上に設けられると共に、例えば、帯電ローラ２８の直径を１２ｃｍとした場合、本実施の形態においては、幅３．０ｍｍ、周長さ２．０ｍｍ、深さ０．１ｍｍとされ、その放電制御領域の面積又は体積が設定印字率の０．２％付近の割合に設定されている。尚、ここでの設定印字率とは、感光体ドラム２２の大きさ（例えば、Ａ４サイズ対応・Ａ３サイズ対応等）や処理速度等によって予め設定されている平均印字率を利用する。また、放電制御領域２８ａは、上述した印字率を基準としてその面積（又は体積）等を決定する他、例えば、感光体ドラム２２の進行方向に沿って少なくとも１箇所以上に設けられると共に、その放電制御領域全幅が周長の０．５％以上の割合（角度等で算出）で設けても良い。さらに、放電制御領域２８ａの端面の凹陥形状は、例えば、図５（Ａ）に示した円弧状の他、図５（Ｂ）に示すコ字状や、図５（Ｃ）に示すＶ字状等、その形状は限定されるものではない。
【００３０】
現像デバイス２４は、そのハウジング３０の内部に、現像ローラ３１と、供給スクリュー３２，３３とを備えている。この現像ローラ３１は、現像方式が接触或いは非接触であって、感光体ドラム２２の近傍に設けられている。また、現像ローラ３１には、感光体ドラム２２の帯電極性と同極性のバイアスが印加される。この現像ローラ３１により、現像剤であるトナーが帯電せしめられるとともに、感光体ドラム２２の表面の静電潜像に移動せしめられ、静電潜像が現像される。
【００３１】
尚、現像デバイス２４は、現像剤として、磁性キャリアと非磁性トナーとを混合してなる二成分系トナーを使用するが、磁性或いは非磁性の一成分系トナーを使用するタイプのものであっても構わない。また、感光体ドラム２２の表面を研磨するようにしてクリーニングするために、微量の酸化チタンやアルミナ等の粉末を研磨剤としてトナーに混入している。トナーは、トナー供給容器（図示せず）に収容され、現像デバイス２４の箇所まで図示しない搬送手段により搬送されて、供給スクリュー３２，３３によりハウジング３０の内部に補給される。
【００３２】
除電デバイス２５は、感光体ドラム２２の回転方向に沿って、一次転写部１７の下流側に配置されている。除電デバイス２５には、ＬＥＤ（発光ダイオード）等が用いられ、必要に応じて反射板３４とで構成されている。また、除電デバイス２５は、クリーニングデバイス２６のハウジング３５の上面に取り付けられている。尚、除電デバイス２５は、ＬＥＤの代わりに、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）光源、蛍光灯等を用いることもできる。また、反射板３４は、除電デバイス２５の上方に、除電デバイス２５をカバーするように設けられている。除電デバイス２５は、除電デバイス２５の除電光を感光体ドラム２２に照射することにより、その表面の帯電電荷を除去し、次回の画像形成動作時における帯電工程のための準備を整える。
【００３３】
クリーニングデバイス２６は、感光体ドラム２２の回転方向に沿って、除電デバイス２５よりもさらに下流側に配置されている。クリーニングデバイス２６は、ハウジング３５の内部に、回転部材であるクリーニングローラ３６、クリーニングブレード３７、トナー受け部材３８、排出スクリュー３９を備えている。
【００３４】
クリーニングローラ３６は、ハウジング３５内の上部において、その軸部の両端に備えられた図示しない付勢手段により、感光体ドラム２２に対して所定の力で押し付けられて設けられている。また、クリーニングローラ３６は、例えば、芯金の周りにエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）を設けた形で構成され、直径は１６ｍｍ、感光体ドラム２２とほぼ同じ軸線方向長さ（幅）を有している。さらに、クリーニングローラ３６は、モータ等で構成される図示しない駆動手段により回転される。この際、クリーニングローラ３６の周速度は、感光体ドラム２２表面の研磨を効率良く実施するように設定される。
【００３５】
クリーニングブレード３７は、クリーニングローラ３６の感光体ドラム２２の回転方向下流側であって、ハウジング３５内におけるクリーニングローラ３６に対して、上下方向下側に配置され、感光体ドラム２２の表面に残留したトナーなどの付着物を掻き取るようにクリーニングする役割を果たす。また、クリーニングブレード３７は、図示しない付勢手段により感光体ドラム２２に対して所定の力で押し付けられて設けられている。そして、クリーニングブレード３７は、例えば、ウレタンゴムで構成され、ドラム軸線方向に延びる板のような直方体形状の部材であって、感光体ドラム２２の帯電域端部よりも幅広に設定されている（図４参照）。
【００３６】
トナー受け部材３８は、クリーニングローラ３６の直下であって、クリーニングブレード３７と排出スクリュー３９との間に配置されている。トナー受け部材３８は、例えば、ステンレス（ＳＵＳ）製の薄い板状の部材を折り曲げるなどして構成され、クリーニングブレード３７近傍からクリーニングローラ３６回転方向の下流側に向かって、クリーニングローラ３６の周面に沿って延びる樋状をなし、クリーニングローラ３６の軸線方向長さとほぼ同じ長さを有している。
【００３７】
そして、このトナー受け部材３８は、その上部の箇所を残して、ハウジング３５内において、クリーニングローラ３６及びクリーニングブレード３７が配置された空間と、排出スクリュー３９が設けられた空間とを仕切り、感光体ドラム２２表面から除去したトナーをクリーニングローラ３６の周面近傍の空間に貯留し易くなるような形にして設けられている。
【００３８】
尚、トナー受け部材３８には、アース線のような接地部材が接続され、トナー受け部材３８及びトナー受け部材３８の内側に貯留されたトナーから電荷を除去する。
【００３９】
排出スクリュー３９は、ハウジング３５内において、クリーニングローラ３６の下方に設けられている。また、排出スクリュー３９は、ハウジング３５の内部から画像形成デバイス１６の外部に設けられた廃トナー回収容器（図示せず）まで延在され、感光体ドラム２２の表面から除去されてクリーニングに使用されたハウジング３５内の廃トナー等をハウジング３５の外へ、すなわち廃トナー回収容器へ排出する役割を果たす。
【００４０】
上記のようなクリーニングデバイス２６は、感光体ドラム２２表面のトナー像が中間転写ベルト１５に転写された後、クリーニングローラ３６とクリーニングブレード３７とを用いて、感光体ドラム２２表面に残留したトナーなどの付着物を除去してクリーニングする。
【００４１】
この際、帯電ローラ２８に設けられた放電制御領域２８ａには、クリーニングブレード３７の端部への潤滑剤として利用するためのトナーが堆積され、このトナーによってクリーニングブレード３７の端部の劣化が抑制されている。
【００４２】
すなわち、放電制御領域２８ａは、帯電ローラ２８を回転しながら感光体ドラム２２を帯電する場合、非印字領域に相当する帯電領域の一部を放電させないようにすることにより、クリーニングブレード３７の端部にのみ適度にトナーを潤滑剤として供給することが可能となる。
【００４３】
これにより、図４に示した、現像域端部から用紙最大幅端部までの領域にドット状に現像させることができ、しかも、印字領域外なので出力画像に悪影響を及ぼすことが無い。また、潤滑剤としてのトナー消費量はごく僅かであり、例えば、帯電ローラ２８の直径を１２ｍｍ、帯電ローラ２８の１周につき片側端部で６ｍｍ２の現像をさせるとき、２１０ｍｍ／ｓでＡ４横４０枚出力する実機で換算した場合、印字率は０．１６％である。
【００４４】
帯電ローラ２８の一部を放電させない方法としては、上述したように、放電させたくない箇所の導電ゴムを切り欠いて凹陥させる他、絶縁塗料を塗布しても良い。尚、凹陥させる場合には、切り欠きの他、帯電ローラ２８のゴム焼成の金型に突起をつけて成型することも可能である。
【００４５】
このように、放電制御領域２８ａに堆積してクリーニングブレード３７の端部へと供給された潤滑剤としてのトナーは、ブレード両端部から内側領域へと搬送され、潤滑剤がブレードエッジ全体へと行き渡るようになるため、感光体ドラム２２の全体のクリーニング負荷の低減に寄与することになる。
【００４６】
帯電ローラ２８の端部の一部を切り欠いて放電制御領域２８ａを形成することにより、感光体ドラム２２との距離が増し、印字中の高圧印加では感光体ドラム２２には放電を行わないこととなる。
【００４７】
同時に、画像形成動作中に安定してクリーニングブレード３７の両端エッジ部に潤滑剤が供給されるため、低印字率の画像が続いてもブレード端部と感光体ドラム２２との摩擦力が低減され、クリーニングブレード３７の端部の巻き上がりを抑制することができる。
【００４８】
また、クリーニングブレード３７の端部に潤滑剤としてのトナーを供給するための専用の部材追加や制御は不要であり、部品点数の削減並びに部品コストの削減に貢献することができる。
【００４９】
また、クリーニングブレード３７の端部に潤滑剤が供給されることで、トナーの外添剤のすり抜けが軽減され、帯電ローラ２８の白化等に起因する画像不具合も抑制することができる。
【００５０】
ところで、上記実施の形態では、本発明の画像形成装置をカラープリンタに適用して説明したが、例えば、モノクロプリンタや複合機等の画像形成装置全般に適用することができることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の説明図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の要部の断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る画像形成装置を示し、（Ａ）は像担持体の斜視図、（Ｂ）は像担持体の側面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る画像形成装置における放電制御領域の説明図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る画像形成装置における放電制御領域の断面形状パターンの説明図である。
【符号の説明】
【００５２】
２２…感光体ドラム（像担持体）
２３…帯電デバイス
２４…現像デバイス
３７…クリーニングブレード（クリーニングデバイス）
２８…帯電ローラ
２８ａ…放電制御領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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