(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置に用いられる回転体をクリーニングするクリーニング装置であって、
前記回転体に付着したトナーを除去するブレードと、
前記ブレードを前記回転体から離間する方向に振動させる加振手段と、
雰囲気の温湿度を検知する検知手段と、を有し、
前記回転体が回転を停止しているとき前記加振手段により前記ブレードを振動させるか否かを前記検知手段の検知結果に応じて決定することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
前記加振手段の動作回数を前記検知手段の検知結果に応じて変更することを特徴とする請求項１のクリーニング装置。
【発明の詳細な説明】
【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及びこれ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１４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１４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】
この環境による影響は、外気の温度が高いと悪化する方向にあると共に、外気の湿度が低いと悪化する方向にある。この原因としては以下のことが考えられる。まず温度が高い場合には、トナーの熱特性により温度が上昇するにしたがって、トナーが溶融状態になるために、トナー間の凝集が強固になることが考えられる。さらに、近年では省エネルギーのために、低融点トナーが使用されるようになり、かかる低融点トナーではこの傾向が顕著になる。一方、湿度が低い場合には、トナー間の静電吸引力が強まるためにトナー間の凝集度が上がるためと考えられる。
【０００９】
また、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。
【００１０】
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。
【００１１】
また、凝集塊を除去する方法を設ける手段を製品に投入する際には長寿命化を図ることがコストの低減に不可欠である。
【００１２】
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と共に、クリーニングブレードのエッジ部に凝集した残留トナーを除去するための手段の長寿命化を図ることである。
【００１３】
【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、画像形成装置に用いられる回転体をクリーニングするクリーニング装置であって、前記回転体に付着したトナーを除去するブレードと、前記ブレードを前記回転体から離間する方向に振動させる加振手段と、雰囲気の温湿度を検知する検知手段と、を有し、前記回転体が回転を停止しているとき前記加振手段により前記ブレードを振動させるか否かを前記検知手段の検知結果に応じて決定することを特徴とする。
【００１６】
上記構成によれば、クリーニング部材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、且つクリーニング部材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、像担持体上の付着物を良好に除去することができる。更に、クリーニング部材のエッジ部に凝集した付着物を除去する加振手段の長寿命化を図ることができる。
【００１７】
【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、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。
【００１８】
〔第１実施形態〕
図面を参照して本発明の第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。
【００１９】
［画像形成装置］
図１に、本発明に係る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、本発明に係るクリーニング装置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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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）、本実施形態では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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
［クリーニング装置］
次に、図２を参照して、本発明に係るクリーニング装置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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。本実施形態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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
［温度検知手段］
図１に温度検知手段７１を示す。本実施形態の温度検知手段７１は主として、外気の温度を検知するものである。従って、温度検知手段７１を取り付ける位置は必ずしもクリーニングブレード４３の近傍に設ける必要はなく、図示するようにクリーニングブレード４３から離れた位置に設けても問題はない。ただし、定着器２２近傍に設置することは、定着器２２の温度の影響を受けるために好ましくない。
【００３９】
なお、前記温度検知手段７１の検知情報は、後述する、図５に示す制御手段としての制御回路５５に送られ、該制御回路５５はこの検知情報に基づいて加振手段５１の動作を制御する。
【００４０】
［温度と凝集塊の関係］
温度と凝集塊の関係を図４に示す。なお、凝集塊の高さは図１４に示すように、クリーニングブレードのエッジ部から凝集塊の先端部分の直線の長さＨとする。温度と凝集塊との関係は温度が上昇すると凝集塊の高さは増加することがわかる。なお、本実験は加振手段を用いていない場合の結果である。
【００４１】
ここで、本実験の検討方法を示す。本実験は、プロセススピード４８０ｍｍ／ｓｅｃの画像形成装置において、画像比率が４％である原稿を使用して、５０万枚耐久した後のクリーニングブレードのエッジ部の凝集塊の高さを測定した。この結果から外気の温度が上昇すると凝集塊の高さが増す傾向にあることがわかる。
【００４２】
ここで、廃トナーが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ときの凝集塊の高さに関しては、上記５０万枚の耐久の結果より、凝集塊の高さが０．５ｍｍ以上になる場合に発生するとの検討結果を得ることができた。
【００４３】
従って、本検討を踏まえて、温度検知手段に検知された外気の温度が高温域にあると考えられる場合は、温度検知手段により検知された温度が２８℃以上であるものとする。
【００４４】
［加振手段］
図５に、本実施形態の加振手段５１の構成を示す。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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６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。
【００４８】
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、上述のような本実施形態の構成であれば、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。
【００４９】
［ブレードエッジ部］
図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に、本実施形態における感光体ドラム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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
そこで、本実施形態では加振手段５１の動作タイミングを以下に示す。
【００５４】
［シーケンス］
以下、加振手段５１が動作するタイミングについて説明する。
【００５５】
本実施形態では、温度検知手段７１より検知された温度が所定の温度（本実施形態では前述した２８℃）以上の場合には、以下のシーケンスにより加振手段５１が動作する。
【００５６】
ただし、以下のシーケンスは加振手段５１が動作する一例であり、前記検知温度が所定の温度である２８℃以上の場合には、以下のすべてのシーケンスにより加振手段を動作させる必要はなく、いずれか１つのシーケンスを選択しての動作であっても構わない。また、以下の複数のシーケンスを選択して動作させることができるのはもちろんである。
【００５７】
（１）朝一番に加振手段を動作させる場合
例えば、朝一番に電源を投入すると、朝一番の場合は定着器の温度が所定の温度に達していないため、定着器の温度が所定の温度に達するため、まず定着ローラ及び加圧ローラを停止状態で加熱し、その後両ローラを空回転させるのが通例である。両ローラを空回転させる際には感光体ドラム１１も同時に回転させることも通例である。
【００５８】
この構成にて加振手段５１を動作させるタイミングは、感光体ドラム１１の停止後にすることがタイミングを取りやすい点で有効である。もちろん、感光体ドラム１１が回転を行う前に加振手段５１を動作させることによる効果等に関してはかわることはない。
【００５９】
図７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。
【００６０】
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。
【００６１】
なお、図７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。本実施形態では約０．７秒動作させることとする。
【００６２】
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。
【００６３】
（２）画像形成を中断して加振手段が動作する場合
ここで、画像形成動作の中断について説明をする。連続画像形成が所定の枚数例えば１０００枚以上の連続画像形成の際に、所定の枚数、本実施形態では例えば１０００枚の画像形成ごとに、感光体ドラム１１の回転を一時停止させることにより、クリーニングブレード４３の形状が、感光体ドラム１１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１１とクリーニングブレード４３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１１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効果がある。しかし、更にクリーニングブレード４３のエッジ４３ａに凝集した残留トナーを除去するために、本実施形態では上記画像形成動作の中断の際に加振手段５１を動作させるものである。
【００６４】
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及び中断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、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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。本実施形態では約０．７秒動作させることとする。
【００６７】
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。
【００６８】
その後、加振手段５１の動作終了後、Ｄ秒後に画像形成動作を継続すべく、感光体ドラム１１が再回転する。ここで、Ｄ秒の値であるが、加振手段５１の動作終了と同時にドラムの回転信号をＯＮさせることは、加振手段５１の振動による残留振動がある可能性があるため、所定の時間の間隔を有することが望ましい。
【００６９】
従って、その所定時間の間隔にあたるＤ秒の値は０．１〜１秒前後であればよい。なお、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。
【００７０】
（３）ワイヤー清掃時に加振手段が動作する場合
画像形成動作を中断してコロナ帯電器（一次帯電器１２）のワイヤーを清掃する動作時に加振手段５１を動作させる場合のシーケンスを示す。
【００７１】
ここで、画像形成動作を中断してコロナ帯電器のワイヤーを清掃する動作について説明をする。連続画像形成が所定の枚数、例えば２０００枚以上の連続画像形成の際に、所定の枚数、本実施形態では例えば２０００枚の画像形成ごとに、コロナ帯電器のワイヤーを清掃する必要が生ずる。所定枚数おきにコロナ帯電器のワイヤー清掃を行わない場合には、ワイヤーの汚れにより放電ムラを生ずることになり、その結果、感光体ドラム１１上の電位不均一や転写ムラ等の問題が生ずる。従って、所定の枚数を連続が像形成する際には、一時画像形成動作を中断して、かかるワイヤー清掃を行うことが通例である。従って、本実施形態ではワイヤー清掃による画像形成動作の中断を利用してクリーニングブレード４３のエッジ４３ａに凝集した残留トナーを除去するために、加振手段５１を動作させるものである。
【００７２】
図９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及び中断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、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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。本実施形態では約０．７秒動作させることとする。
【００７５】
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。
【００７６】
その後、加振手段５１の動作終了後、Ｅ秒後にコロナ帯電器のワイヤー清掃の動作を行う。ここで、Ｅ秒の値であるが、加振手段５１の動作終了と同時にワイヤー清掃（ワイヤーの清掃手段）をＯＮさせても、問題はなく０秒〜１秒前後であればよい。なお、０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。
【００７７】
なお、本実施形態では感光体ドラム１１の回転終了後に加振手段５１を動作させ、その後にワイヤー清掃を行う手順を用いたが、ドラム回転終了後にワイヤー清掃を行い、その後に加振手段５１を動作させる手順を用いても、効果等は同一であり、何ら問題は生じない。
【００７８】
上述したように、本実施形態によれば、必要な温度の環境下でのみ加振手段５１を動作させることで、加振手段５１の長寿命化及び適正画像の維持を図ることができる。
【００７９】
〔第２実施形態〕
次に本発明の第２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。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実施形態と同様である。
【００８０】
［湿度検知手段］
図１０に湿度検知手段７２を示す。本実施形態の湿度検知手段７２は主として、外気の湿度を検知するものである。従って、湿度検知手段７２を取り付ける位置は必ずしもクリーニングブレードの近傍に設ける必要はなく、図示するようにクリーニングブレードから離れた位置に設けても問題はない。ただし、定着器近傍に設置することは、定着器の温度及び湿度の影響を受けるために好ましくない。
【００８１】
なお、前記湿度検知手段７２の検知情報は、後述する、図５に示す制御手段としての制御回路５５に送られ、該制御回路５５はこの検知情報に基づいて加振手段５１の動作を制御する。
【００８２】
［湿度と凝集塊の関係］
湿度と凝集塊の関係を図１１に示す。凝集塊の高さは図１５に示すように、クリーニングブレードのエッジ部から凝集塊の先端部分の直線の長さＨとする。なお、本実験の結果は加振手段を採用していない状態での結果である。湿度と凝集塊との関係は湿度が少なくなると凝集塊の高さは増加することがわかる。
【００８３】
ここで、本実験の検討方法を示す。本実験は、プロセススピード４８０ｍｍ／ｓｅｃの画像形成装置において、画像比率が４％である原稿を使用して、５０万枚耐久した後のクリーニングブレードのエッジ部の凝集塊の高さを測定した。この結果から外気の湿度が低下すると凝集塊の高さが増す傾向にあることがわかる。
【００８４】
ここで、廃トナーが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ときの凝集塊の高さに関しては、上記５０万枚の耐久の結果より、凝集塊の高さが０．５ｍｍ以上になる場合に発生するとの検討結果を得ることができた。
【００８５】
従って、本検討を踏まえて、湿度検知手段に検知された外気の湿度が低湿域にあると考えられる場合は、湿度検知手段により検知された湿度が３０％以下であるものとする。
【００８６】
［シ−ケンス］
以下、加振手段５１が動作するタイミングについて説明する。加振手段５１が動作するシーケンスについては前述した第１実施形態と同様に考えられる。
【００８７】
本実施形態では、湿度検知手段７２より検知された湿度が所定の湿度（本実施形態では前述した３０％）以下の場合には、第１実施形態に示すシーケンスにより加振手段５１が動作する。
【００８８】
ただし、第１実施形態に示すシーケンスは加振手段５１が動作する一例であり、前記検知湿度である所定の湿度である３０％以下の場合には、前述したすべてのシーケンスにより加振手段を動作させる必要はなく、いずれか１つのシーケンスを選択しての動作であっても構わない。また、前述した複数のシーケンスを選択して動作させることができるのはもちろんである。
【００８９】
上述したように、本実施形態によれば、必要な湿度の環境下でのみ加振手段を動作させることで、加振手段の長寿命化及び適正画像の維持を図ることができる。
【００９０】
〔第３実施形態〕
次に本発明の第３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。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実施形態と同様である。
【００９１】
本実施形態では温度検知手段７１及び湿度検知手段７２により温度と湿度の双方が検知された場合の加振手段５１を動作させるか否かを判断する場合を示す。その一例を示すフローチャートを図１２に示す。
【００９２】
なお、前記温度検知手段７１及び湿度検知手段７２の検知情報は、後述する、図５に示す制御手段としての制御回路５５に送られ、該制御回路５５はこの検知情報に基づいて加振手段５１の動作を制御する。
【００９３】
本実施形態ではまず温度検知手段７１により検知された温度が２８℃以上か否かを判断し、２８℃以上であれば加振手段５１は動作し、２８℃未満であれば加振手段５１は動作しないとする。次に、２８℃未満の場合に、湿度検知手段７２により検知された湿度が３０％以上であるか否かを判断する。検知された湿度が３０％以上の場合には加振手段５１は動作するものとし、３０％未満の場合には加振手段５１は動作しないものとする。
【００９４】
ここで、温度検知手段７１及び湿度検知手段７２により検知される外気の温度及び湿度の値の選択については、電源投入時に検知された値を画像形成装置が動作可能である状態では維持される他、所定の時間毎に検知された値を採用する場合、所定の枚数毎に検知された値を採用する場合等、いずれを選択しても効果に影響はしない。
【００９５】
［シ−ケンス］
加振手段５１が動作するシーケンスについては第１実施形態と同様に考えられる。
【００９６】
本実施形態では、図１２に示すフローチャートにしたがって加振手段５１の動作が決定された場合には、第１実施形態に示すシーケンスにより加振手段５１が動作する。
【００９７】
ただし、第１実施形態に示すシーケンスは加振手段５１が動作する一例であり、前述したすべてのシーケンスにより加振手段５１を動作させる必要はなく、いずれか１つのシーケンスを選択しての動作であっても構わない。また、前述した複数のシーケンスを選択して動作させることができるのはもちろんである。
【００９８】
上述したように、本実施形態によれば、不必要な環境で加振手段を動作させないことで、加振手段の長寿命化及び適正画像の維持を図ることができる。
【００９９】
〔第４実施形態〕
次に本発明の第４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。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実施形態と同様である。
【０１００】
本実施形態では温度検知手段７１及び湿度検知手段７２により温度と湿度の双方が検知された場合の加振手段５１を動作させる回数を決定する場合を示す。その一例を示すフローチャートを図１３に示す。
【０１０１】
なお、前記温度検知手段７１及び湿度検知手段７２の検知情報は、後述する、図５に示す制御手段としての制御回路５５に送られ、該制御回路５５はこの検知情報に基づいて加振手段５１の動作を制御する。
【０１０２】
本実施形態ではまず湿度検知手段７２により検知された湿度が３０％以下か否かを判断し、３０％以下であれば更に２０％以下であるか否かを判断し、２０％以下であれば更に１０％以下か否かを判断する。その結果、１０％以下であれば加振手段５１は５回動作し、１０％〜２０％以下の場合には３回動作し、２０％〜３０％以下の場合には１回動作する。次に、湿度が３０％より大きい場合には、温度検知手段７１により検知された温度により、加振手段５１の動作回数が決定される。湿度の場合と同様に、２８℃〜３２℃以下の場合は加振手段５１は１回動作し、３２℃以上の場合には５回動作する。また、温度が２８℃未満の場合には加振手段５１は動作しないものとする。
【０１０３】
ここで、温度検知手段７１及び湿度検知手段７２により検知される外気の温度及び湿度の値の選択については、電源投入時に検知された値を画像形成装置が動作可能である状態では維持される他、所定の時間毎に検知された値を採用する場合、所定の枚数毎に検知された値を採用する場合等、いずれを選択しても効果に影響はしない。
【０１０４】
［シ−ケンス］
加振手段５１が動作するシーケンスについては第１実施形態と同様に考えられる。
【０１０５】
本実施形態では、図１３に示すフローチャートにしたがって加振手段５１の動作が決定された場合には、第１実施形態に示すシーケンスにより加振手段５１が動作する。
【０１０６】
ただし、第１実施形態に示すシーケンスは加振手段５１が動作する一例であり、前述したすべてのシーケンスにより加振手段５１を動作させる必要はなく、いずれか１つのシーケンスを選択しての動作であっても構わない。また、前述した複数のシーケンスを選択して動作させることができるのはもちろんである。
【０１０７】
また、環境により決定された回数を加振手段が常に動作させる必要はなく、例えば、朝一番の電源投入時にのみその回数を動作させ、それ以外の場合には常に１回のみ動作させるという場合も可能である。
【０１０８】
上述したように、本実施形態によれば、更なる加振手段の動作の適正化を図ることができ、その結果、加振手段の長寿命化及び適正画像の維持を図ることができる。
【０１０９】
〔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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
【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、クリーニング対象物とクリーニング部材との当接部近傍に凝集した付着物を振り落とすことができるので、前記付着物がクリーニング部材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。
【０１１３】
更に、本発明によれば、必要な環境下でのみ加振手段を動作させることで、或いは環境に応じて加振手段の動作を選択することにより、加振手段の長寿命化及び適正画像の維持を図ることができる。
【０１１４】
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】本発明に係る第１実施形態の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】外気の温度と凝集塊の高さとの関係を示す図である。
【図５】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６】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７】第１実施形態における前多回転後の加振手段の動作シーケンスである。
【図８】第１実施形態における画像形成動作の中断における加振手段の動作シーケンスである。
【図９】第１実施形態における加振手段の画像形成動作のワイヤー清掃による中断における動作シーケンスである。
【図１０】本発明に係る第２実施形態の画像形成装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図１１】外気の湿度と凝集塊の高さとの関係を示す図である。
【図１２】外気の温度及び外気の湿度を検知した時の加振手段の動作に関するフローチャートである。
【図１３】外気の温度及び外気の湿度を検知した時にそれ応じて加振手段の動作回数が決定される場合の加振手段の動作に関するフローチャートである。
【図１４】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
２２ｂ …加圧ローラ
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
３８  …電気信号
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
５６  …ドラムモータ
７１  …温度検知手段
７２  …湿度検知手段
【図１】
0003673737.tif 000002
【図２】
0003673737.tif 000003
【図３】
0003673737.tif 000004
【図４】
0003673737.tif 000005
【図５】
0003673737.tif 000006
【図６】
0003673737.tif 000007
【図７】
0003673737.tif 000008
【図８】
0003673737.tif 000009
【図９】
0003673737.tif 000010
【図１０】
0003673737.tif 000011
【図１１】
0003673737.tif 000012
【図１２】
0003673737.tif 000013
【図１３】
0003673737.tif 000014
【図１４】
0003673737.tif 000015