(57)【要約】【課題】電子写真方式におけるクリーニング方式のひとつであるブレードクリーニング装置でクリーニング不良およびブレード欠けを防止するようにした画像形成装置を提供する。【解決手段】潜像を担持する像担持体と、帯電手段と、潜像を書き込む露光手段と、潜像にトナーを供給し、可視像化する現像手段と、可視像を転写媒体に転写する転写手段と、転写後の像担持体表面をクリーニングするクリーニングブレードとを少なくとも備える画像形成装置において、像担持体表面の非作像領域で逆帯電トナーを入力させる。【選択図】図３
2011081304.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像を担持する像担持体と、該像担持体表面に均一に帯電を施す帯電手段と、帯電した像担持体の表面を画像データに基づいて露光し、潜像を書き込む露光手段と、像担持体表面に形成された潜像にトナーを供給し、可視像化する現像手段と、像担持体表面の可視像を転写媒体に転写する転写手段と、転写後の像担持体表面をクリーニングするクリーニングブレードとを少なくとも備える画像形成装置において、
前記像担持体表面の非作像領域で逆帯電トナーを入力させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記逆帯電トナーが一定比率で含まれている補給トナーを前記現像手段に補給す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、電子写真方式を用いた複写機、プリンタあるいはそれらの複合機等の画像形成装置、および、これに採用される感光体に残留した残留トナーを除去するクリーニングブレード装置をもつ画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真方式の画像形成方法は、潜像担持体である感光体の表面に放電によって電荷を与える帯電工程と、帯電した感光体表面を露光して静電潜像を形成する露光工程と、感光体表面に形成された静電潜像にトナーを供給して付着させ現像する現像工程と、感光体表面のトナー像を被転写体表面に転写する転写工程と、被転写体表面のトナー像を定着する定着工程と、転写工程後に像担持体表面に残留するトナーを除去するクリーニング工程とからなる。
【０００３】
最近のクリーニング装置は構造が簡単で安価であることから、クリーニングブレードを用いたものが多く、さらには、クリーニング機能そのものから、クリーニングブレードを感光体の回転方向の上流側に向けたカウンター当接方式が主流となっている。これは、小粒径化、球形化が進んだトナーを用いた場合には、一般的なクリーニングブレード方式では良好なクリーニングを行うことが難しくなってくるためである。
【０００４】
こうしたクリーニングブレード方式では、クリーニングブレードは像担持体表面を摺擦しながらトナーを除去するが、像担持体との摩擦抵抗によりクリーニングブレードのエッジの部分が変形するため、像担持体とクリーニングブレードの間には微小な空間が生じる。小粒径のトナーであるほど、この空間に侵入しやすい。また、侵入したトナーが球形に近い形状であるほど、トナーに回転モーメントが発生してこの空間で転がりやすいので、クリーニングブレードを押し上げて、クリーニングブレードと像担持体との間にもぐり込みやすくなる。
【０００５】
これを防止するために、ブレードを強い当接圧で感光体に押し付けることが行われトナーのもぐり込みを阻止している。そのためクリーニングブレードを強い当接圧で感光体に押し付けることによって像担持体やクリーニングブレードの磨耗が進み、寿命が極端に短くなり、クリーニングブレードのめくれが発生し、スジ状あるいは帯状のクリーニング不良を引き起こしてしまう不具合が生ずる。
【０００６】
そこで、従来技術ではトナーおよびトナーの外添剤であるシリカによって像担持体とクリーニングブレードとの間に働く摩擦抵抗を低減する潤滑効果に着目し、クリーニングブレードや像担持体の使用履歴によってクリーニングブレードと像担持体の潤滑性を向上させるトナー帯の作像頻度を変更するものや（例えば特許文献１参照）、また画像面積率が所定以下の場合、トナー帯を入力するもの（例えば特許文献２参照）が提案されており、クリーニングブレードの磨耗、クリーニングブレードのめくれを防止していた。
【０００７】
然しながら、上に挙げた如き従来の方式ではクリーニングブレードや像担持体の使用履歴の蓄積、画像面積率等の検出と、複雑で詳細な条件設定が必要になり、またトナー帯の作像時期が少しでも遅くなったり、少しでもクリーニングブレードへの供給トナー量が少ないとクリーニングブレードの磨耗、クリーニングブレードのめくれが発生していた。反対に、頻繁にトナー帯を作像したり、供給トナー量を多くすると、不必要にトナーを使用することになりトナーが無駄になってしまう不都合がある。また、トナー帯を作成する作像プロセスが必要であるため、プリントや印刷を休止せざるをえなくなり、印刷の生産性にも影響を与えてしまっていた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記した従来技術の問題点に鑑みなされたもので、トナーの潤滑効果を活かし、安定したクリーニングを行うことが可能で、像担持体やクリーニングブレードの磨耗やめくれを防止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】
【０００９】
上記した課題を解決するために、請求項１に記載の本発明は、潜像を担持する像担持体と、該像担持体表面に均一に帯電を施す帯電手段と、帯電した像担持体の表面を画像データに基づいて露光し、潜像を書き込む露光手段と、像担持体表面に形成された潜像にトナーを供給し、可視像化する現像手段と、像担持体表面の可視像を転写媒体に転写する転写手段と、転写後の像担持体表面をクリーニングするクリーニングブレードとを少なくとも備える画像形成装置において、前記像担持体表面の非作像領域で逆帯電トナーを入力させることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記逆帯電トナーが一定比率で含まれている補給トナーを前記現像手段に補給することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、潜像担持体上の露光部・非露光部のどちらにも常にトナーを供給でき、その結果、クリーニングブレード上均一にトナーを供給できる。そのトナーの潤滑効果により安定したクリーニングが行え、像担持体やクリーニングブレードの磨耗やめくれを防止することが出来る。
【００１２】
加えて、トナー帯を特別に作像する必要はなく、露光部・非露光部どちらにもトナーをつけることができるため、クリーニングブレードや像担持体の使用履歴の蓄積、画像面積率等の検出と、複雑で詳細な条件設定が不要になる。トナー帯を特別に作像する必要はないため、トナー帯を作成する作像プロセスが不必要になり、装置の生産性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明を適用した実施形態の画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】同じ画像形成装置のトナー画像形成処理主要部の構成例を模式的に示した拡大断面図である。
【図３】感光体（像担持体）の表面上における面画像部と面非画像部の夫々の電位分布を模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら、本発明を適用した実施形態として、有機感光体、通常トナーにマイナス帯電トナー、２成分現像方式を用いた電子写真方式の、単色の画像形成装置について詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明を適用した第一の実施形態の画像形成装置を示す概略構成図である。図２は同じ画像形成装置の（未定着）トナー画像形成処理に主として関わる主要部（以下、画像形成部１２０と言う）の概略構成を模式的に示した拡大断面図である。この画像形成装置は像担持回転体（感光体ドラム）を含み構成されたモノクロ画像用の画像形成部１２０を備え、画像情報に対応した潜像を像担持回転体に光書き込みをして現像してトナー顕像を得た後に、転写紙の表面に転写し、転写画像を定着して画像形成を行うことが可能な複写機である。ただし、図１では、画像形成部１２０は、単にブロックとして示し詳細構成は省略してある（詳細構成については図２を参照）。なお、画像形成部１２０を除いた部分は、全て既に良く知られた一般的な構成であり、同等のものが公知文献に多数例示されているので、以下の説明では符号が付された部分も含めて複写機の細部についての説明は省略する。
【００１６】
まず、本実施形態として挙げた複写機全体の構成について極簡略に触れる。図１の概略構成図に示すように、この複写機は、複写機本体１００と、この複写機本体１００を載置する給紙テーブル２００と、その複写機本体１００上に取り付けるスキャナ３００と、このスキャナ３００の上部に取り付けられる原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）４００とから構成されている。複写機本体１００の略中央部分には後で詳述する画像形成部１２０が配置され、その下流には定着装置２５が配設されている。画像形成部１２０以外は一般的な構成になっている。なお、装置各部を制御する制御手段として制御部１６０が備わっている（構成は周知であり本明細書では特には説明しない）。制御部１６０は、実際には、複数の制御用機能部が適宜に分散配置されている。
【００１７】
画像形成のための各部の構成と画像形成動作について詳しく説明する。図２を参照すると、要部である画像形成部１２０は、潜像を担持する像担持体としての有機感光体１（以下、単に感光体１）を備えている。この感光体１を中心に、周囲にはその円筒側面に沿って感光体の回転方向に、マイナス帯電を行う帯電器２、帯電した感光体１に露光を行い感光体１上に静電潜像を形成する静電潜像パターン書き込み手段としての光学器３、感光体１上に形成された静電潜像に現像バイアスを印加することにより現像を行う現像装置４、現像装置４にトナーを供給するトナー供給手段としての補給装置５、現像された現像画像を転写紙６に静電転写する転写器７、転写残トナーを清掃する（感光体用）クリーニングブレード８、除電手段（不図示）がこの順序で配置されている。図中では、感光体１の回転方向を矢印A、転写紙６の搬送方向を矢印Bで示す。
【００１８】
本実施形態では、前記潜像担持体である感光体の表面に放電によって電荷を与える帯電工程と、感光体表面に形成された静電潜像にトナーを供給して現像する現像工程において、静電潜像の電界特性と潜像を形成するトナーの帯電特性に着目し、潜像を形成するトナーとは逆極の帯電特性を持つトナー（以下逆帯電トナーと略す）を現像工程に入力することにより、通常は現像されない非露光部（バックグランド）に逆帯電トナーを現像する。
【００１９】
図２において、帯電器２によって帯電した感光体１は、光学器３により露光され、被露光領域（以下、露光部と記す）は図３に示すごとく露光部電位VLとなり潜像を形成する。露光を受けなかった領域（便宜的に非画像部と記す）表面電位はVDを保つ。
【００２０】
現像装置では、図２に示すように、装置内の現像剤担持体が、帯電したトナーを保持した状態で、感光体１の面と接触あるいは非接触状態の現像ニップを形成する。露光後の感光体１に現像バイアスVBを印加する現像装置４より、｜VB-VL｜の現像ポテンシャルが形成される。
【００２１】
このときプラス帯電の逆帯電トナーが、トナー補給装置５内に、通常トナーと混在しており、現像装置４に供給されている。このため、露光部では、通常トナーが、感光体１の向き（向いている方向）に、力を受け現像される。従って、露光部の潜像は通常のマイナス帯電トナーによって現像される。逆帯電トナーは、図３に示すごとく現像バイアスVBと表面電位VDの電位差により、｜VD-VB|の地肌ポテンシャルが形成され、表面電位VD部に現像される。
【００２２】
本実施形態において、現像工程に逆帯電トナーを入力する具体的な方法は、時前に通常トナーに逆帯電トナーを一定量混合するもので、現像装置へ供給機構を単純にできる。加えて混入量を調整することにより、非露光部への逆帯電トナーの現像量を調節することが可能となっている。
【００２３】
このようにして、感光体１上には、露光部に通常トナー、表面電位VD部に逆帯電トナーが存在することになる。そして次の工程として、転写器７による電界により、プラスの電荷を印加されると、通常トナーはマイナスに帯電しているため転写紙６へと転写されるが、逆帯電トナーはプラスの帯電のため反発力が生じて転写紙６には転写されることはない。
【００２４】
こうして、転写工程後には感光体１上には、露光部に残った通常トナーの転写残トナーと表面電位VD部に残留した逆帯電トナーが存在し、清掃を行うクリーニングブレード８に常に安定してトナーが供給され、そのトナーの潤滑効果によって、常に安定したクリーニングが行え、また、感光体（像担持体）１の摩耗やクリーニングブレード８の磨耗やめくれを防止することができる。
【００２５】
以上説明したように、実施形態によれば、クリーニング工程に際して、クリーニング対象である感光体（潜像担持体）１上に、露光部・非露光部にトナーと逆帯電トナーが被着した状態で入力され、クリーニングブレード８上には常に一定量のトナーが供給されるから、クリーニングブレード８の磨耗、クリーニングブレードのめくれが発生することを有効に防止でき、長期にわたり高画質な画像を得ることが可能となる。
【００２６】
なお、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。本発明は、画像形成装置として、上述した複写機のみでなく各色用の画像形成部をタンデム状に配置した多色画像形成装置等においても、個々の画像形成部毎に本発明を適用することができる。更には、プリンタやファクシミリ装置あるいは複合機（ＭＦＰ）を対象として実施することも可能である。なお、感光体がプロセスカートリッジに組み込まれている場合も含む。
【符号の説明】
【００２７】
１    感光体
２    帯電器
３    光学器
４    現像装置
５    補給装置
６    転写紙
７    転写器
８    クリーニングブレード
１２０    画像形成部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２８】
【特許文献１】特開２００５−２５０２１５号公報
【特許文献２】特開２００６−１３９１１１号公報
【図１】
2011081304.tif 000003
【図２】
2011081304.tif 000004
【図３】
2011081304.tif 000005