(57)【要約】【課題】クリーニング部材の自動交換直後に発生する黒スジを防止し、常に高品質のコピー画像を長期に亘って維持することが可能な画像形成装置を提供すること。【解決手段】制御部はプリント枚数が所定の枚数に達したことを検知すると、クリーニング装置のクリーニング部材の自動交換動作を行い、クリーニング部材の自動交換動作の終了後に、像担持体上にハーフトーン画像を形成し、ハーフトーン画像は転写を行わずにクリーニング部材によるクリーニングを行い、その後は、新たな画像形成が実行可能となることを特徴とする画像形成装置。【選択図】　　　　図４
2004037712.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体表面の転写残トナーを除去する複数のクリーニング部材を有するクリーニング装置と、クリーニング部材を自動的に交換することを可能とする自動交換手段とを有する画像形成装置において、
制御部はプリント枚数が所定の枚数に達したことを検知すると、前記クリーニング装置のクリーニング部材の自動交換動作を行い、
前記クリーニング部材の自動交換動作の終了後に、前記像担持体上にハーフトーン画像を形成し、前記ハーフトーン画像は転写を行わずに前記クリーニング部材によるクリーニングを行い、その後は、新たな画像形成が実行可能となることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の電子写真方式のクリーニング装置を備える画像形成装置に関し、特にクリーニング装置のクリーニング部材の自動交換を行う画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の電子写真方式を用いるクリーニング装置を備えた画像形成装置において、感光体ドラム（像担持体）の転写残トナーを除去するために、ポリウレタン等の弾性体を用いるクリーニング部材（クリーニングブレード）が使用されており、このクリーニングブレードのエッジの損耗によるクリーニング不良を防止するためにクリーニング装置に複数のクリーニングブレードを備え、定期的にクリーニングブレードを交換する装置が、例えば特開昭５１−３２３３５号公報、特開昭５８−６８７７６号公報、特開昭６１−１０３１８０号公報、実開昭５５−１２２４１号公報、実開昭６０−６８５７１号公報等に開示されている。
【０００３】
また、使用状況によって耐久性が異なるクリーニングブレードをテンキーで予め設定した任意のコピー数において自動交換する制御方法を、本出願人は特開平６−１４８９７４号公報等にて提案した。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平６−１４８９７４号公報等にて提案のクリーニングブレードの自動交換制御では、交換時の衝撃でブレードホルダから感光体ドラム（像担持体）面に落下したトナーが現像ウレタンシートに付着し、該付着トナーが次の画像形成時に感光体ドラム上の静電潜像に付着して、黒スジが発生するという問題が起こる。
【０００５】
本発明は上記の問題点を解決し、クリーニング部材の自動交換直後に発生する黒スジを防止し、常に高品質のコピー画像を長期に亘って維持することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、像担持体表面の転写残トナーを除去する複数のクリーニング部材を有するクリーニング装置と、クリーニング部材を自動的に交換することを可能とする自動交換手段とを有する画像形成装置において、制御部はプリント枚数が所定の枚数に達したことを検知すると、前記クリーニング装置のクリーニング部材の自動交換動作を行い、前記クリーニング部材の自動交換動作の終了後に、前記像担持体上にハーフトーン画像を形成し、前記ハーフトーン画像は転写を行わずに前記クリーニング部材によるクリーニングを行い、その後は、新たな画像形成が実行可能となることを特徴とする画像形成装置によって達成される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施の形態を説明する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限定するものではない。
【０００８】
（１）本発明の適用される画像形成装置の一例を図１に示す。
図１によれば、画像形成装置は、画像処理後のデータに従って像担持体としての感光体ドラム１０上に像露光を行う像露光手段としての露光装置１２と、感光体ドラム１０及びその周囲に、帯電手段としての帯電極１１、現像剤担持体を有する磁気ブラシ型現像装置からなる現像手段としての現像器１３、転写分離手段としての転写分離極１４、クリーニング手段としてのクリーニング装置１９等の画像形成手段を有している。
【０００９】
不図示の画像読取装置により読み取られ、メモリに格納されている画像データが画像形成に応じて呼び出され、当該画像データに従って、例えばレーザ光学系を用いる露光装置１２により感光体ドラム１０上に像露光が行われる。
【００１０】
当該像露光に先立ち、矢印で示す時計方向に回転される感光体ドラム１０は、帯電極１１のコロナ放電作用により所定の表面電位を付与されているが、像露光による潜像部位の電位が露光量に応じて減じ、結果として、画像データに応じた静電潜像が感光体ドラム１０上に形成される。
【００１１】
静電潜像は、現像器１３に設けられる現像剤担持体としての現像ローラ（符番なし）により、帯電極性と同極性（本実施形態においては現像に使用されるトナー極性をマイナス極性とし、帯電極性をマイナス極性とする）のトナーを用いて反転現像され、可視化されたトナー像とされる。また図に示すように、現像器１３には、現像位置に対して感光体ドラム１０の回転方向上流側に、後述する現像ウレタンシート１３ｂが設けられる。
【００１２】
一方、感光体ドラム１０上のトナー像の先端部が転写分離極１４の転写領域に到達する前に、給紙トレイ（不図示）内の転写材としての記録紙Ｐが、送り出しローラ（不図示）により給送されてレジストローラ１６に到達し、先端規制される。
【００１３】
記録紙Ｐは、トナー像、即ち感光体ドラム１０上の画像領域と重畳するように、同期を取って回転を開始するレジストローラ１６により転写分離極１４の転写領域に向けて搬送される。
【００１４】
転写領域において、感光体ドラム１０上のトナー像は転写分離極１４の転写コロナ放電により記録紙Ｐ上への転写が行われ、該記録紙Ｐは転写分離極１４の分離コロナ放電による除電により感光体ドラム１０から分離される。
【００１５】
トナー像が転写された記録紙Ｐは、定着装置（不図示）に至り、定着装置の定着ニップ部で加圧と加熱とにより、トナー像を形成するトナー粉末が記録紙Ｐ上に溶融定着され、当該記録紙Ｐは、装置外部に排紙される。
【００１６】
転写後の感光体ドラム１０の周面上に残った転写残トナーは、例えば導電性ブラシを用いるクリーニングローラ１９１ｃと、クリーニング部材としてのクリーニングブレード１９１ａを備えるブレードユニット１９０とからなるクリーニング装置１９によりクリーニングされ、該クリーニング装置１９内に回収され、搬送スクリュー１９１ｈにより不図示のトナー回収容器に回収される。また、ブレードユニット１９０には交換用のクリーニング部材としてのクリーニングブレード１９１ｂが設けられる。
【００１７】
感光体ドラム１０上の転写残トナーがクリーニング装置１９により回収された後、画像形成装置は次の画像形成サイクルに入る。
【００１８】
なお、上記画像形成装置の説明においては、モノクロ画像形成にて説明したが、カラー画像を形成する場合も本発明に含まれるものである。
【００１９】
（２）クリーニング装置に設けられるブレードユニットの構造とクリーニング部材の交換とについて図２（Ａ）に基づき説明する。なお図２（Ｂ）は、クリーニング部材の圧着位置、圧着解除位置および微圧着位置を示す図２（Ａ）の部分拡大図である。
【００２０】
クリーニング装置１９のブレードユニット１９０は、複数のクリーニング部材、例えば２個のクリーニングブレード１９１ａ、１９１ｂと、該２個のクリーニング部材を保持するブレード保持部材としてのブレードホルダ１９１ｄ、１９１ｅと、ブレードホルダ１９１ｄおよびブレードホルダ１９１ｅの取付部材であるブレード回転軸１９１ｆとにより構成される。
【００２１】
クリーニング部材としてのクリーニングブレード１９１ａおよびクリーニングブレード１９１ａは、それぞれ、例えば厚さが２〜３ｍｍ程度の長方形のウレタン樹脂を用いるものであり、感光体ドラム１０とに圧着するエッジ部が先鋭な直線にて形成されている。
【００２２】
ブレード保持部材としてのブレードホルダ１９１ｄおよびブレードホルダ１９１ｅは、それぞれ、例えば厚さが１〜２ｍｍ程度の鉄板やステンレス板やアルミ板を用いた断面Ｌ型の金属部材より構成される。
【００２３】
上記ブレード保持部材の取付部材としてのブレード回転軸１９１ｆは、例えば外径が１０〜１５ｍｍ程度のステンレス棒やアルミ棒を用いた金属性の棒材により構成され、該ブレード回転軸１９１ｆに、図に示すように、クリーニングブレード１９１ａが取り付けられたブレードホルダ１９１ｄと、クリーニングブレード１９１ｂが取り付けられたブレードホルダ１９１ｅとが、それぞれネジ（符号なし）により、ブレード回転軸１９１ｆに対称的に取り付けられている。
【００２４】
上記ブレードユニット１９０は、例えば側板１９１ｓにてユニット回転軸１９１ｇに回動可能に取り付けられており、後段において詳述するクリーニングブレードの自動交換（ブレード自動交換）時に、ユニット回転軸駆動モータＭａの回転により、ユニット回転軸１９１ｇが所定の角度、例えば１５°程度実線矢印で示す時計方向に回転され、クリーニングブレード１９１ａは、図２（Ｂ）に１点鎖線で示す微圧着位置から実線で示す圧着解除位置となる。上記圧着解除位置において、クリーニングブレードの自動交換（ブレード自動交換）が行われ、ブレード自動交換時に、ブレードユニット１９０が、ブレード回転軸駆動モータＭｂの回転により、ユニット回転軸１９１ｇを中心として、先に感光体ドラム１０に圧着されていたクリーニングブレード１９１ａが、所定の角度、例えば１８０°実線矢印で示す反時計方向に回転され、新たなクリーニングブレード１９１ｂが先のクリーニングブレード１９１ａの位置に入れ替わる。
【００２５】
また当該所定の角度、例えば１５°程度１点鎖線矢印で示す反時計方向に回転され、しかる後、ブレードユニット１９０が、ユニット回転軸１９１ｇを中心として、ユニット回転軸駆動モータＭａにより、１点鎖線矢印で示す反時計方向に、交換位置検知センサの検知する所定の角度、例えば１５°回転され、圧着位置に位置決めされ、クリーニングブレード１９１ｂは、図２（Ｂ）に実線で示す圧着解除位置から２点鎖線で示す圧着位置となる。圧着位置から圧着解除位置への所定の角度の回転、および圧着解除位置から圧着位置への所定の角度の回転は、交換位置検知センサ（不図示）の検知に基づいて行われ、その後微圧着位置検知センサの検知によって、図２（Ｂ）に１点鎖線で示す使用位置（微圧着位置）に、クリーニングブレード１９１ｂが感光体ドラム１０へ微圧着される。このようにしてブレード自動交換が行われる。このブレード自動交換はクリーニング性の低下したクリーニングブレードを新たなクリーニングブレードと交換するために行われる。
【００２６】
（３）図３のブロック図に示す制御によって、図４のフローチャートに従った、クリーニング部材の自動交換（ブレード自動交換）について説明する。
【００２７】
通常は、図１にて説明したように、帯電、像露光、現像、転写分離およびクリーニング等により画像形成を行う。本発明は該画像形成におけるプリント枚数が後述する所定の枚数に達した時にブレード自動交換を行う機能をもつものである。
【００２８】
プリントがスタート（ＳＴＡＲＴ）されると（Ｓ１０１）、１プリント毎に枚数カウンタ２０３がプリント枚数を積算する（Ｓ１０２）。制御部２０１は、該積算結果を記憶部２０２のＲＡＭ内に積算枚数として記憶させ、記憶部２０２のＲＡＭに記憶された該積算枚数が記憶部２０２のＲＯＭ内に記憶される所定の枚数、例えば２５万枚に達したか否かの検知を行う（Ｓ１０３）。記憶部２０２のＲＡＭ内の積算枚数が所定の枚数に達していないと検知した時（Ｎｏの時）、制御部２０１は、プリントと枚数の積算とを継続して繰り返して行い（Ｓ１０４）、制御部２０１が記憶部２０２のＲＡＭに記憶された該積算枚数が記憶部２０２のＲＯＭ内に記憶される所定の枚数、例えば２５万枚に達したと検知した時（Ｙｅｓの時（Ｓ１０５））、好ましくは一連のプリントＪＯＢが終了された後、制御部２０１は、例えば画像形成装置の操作部（不図示）にクリーニングブレードの自動交換信号２０８を発し（Ｓ１０６）、同時に感光体ドラム（像担持体）の停止を行う（Ｓ１０７）。該感光体ドラムの停止時に、帯電、像露光、現像、転写分離およびクリーニング等の手段も停止させる（Ｓ１０７）。制御部２０１は、感光体ドラムの回転を停止した後、記憶部２０２のＲＯＭ内のブレード自動交換プログラムＰ１を呼び出し、ブレード自動交換の信号を出力し、ブレード自動交換２０５を行わせる（Ｓ１０８）。
【００２９】
本発明においてはブレード自動交換は、ブレードめくれ防止の機能を有したブレード自動交換で、このブレード自動交換の動作は次のプロセスによって行われる。
【００３０】
▲１▼ユニット回転軸駆動モータ２０６を回転させ、ブレードユニットを圧着解除位置まで回転させて、クリーニングブレードを感光体ドラムから圧着解除（離間）させる。
【００３１】
▲２▼ブレード回転軸駆動モータ２０７を回転させ、クリーニングブレードの回転を行い、使用済みのクリーニングブレードを新たな（未使用の）クリーニングブレードに置き換える。
【００３２】
▲３▼ブレード回転軸駆動モータ２０７を微圧着位置まで回転させる。
▲４▼制御部２０１の制御により、画像形成手段２０４を用い、感光体ドラム（像担持体）を回転させ、帯電、像露光、転写分離等は行わず、現像バイアスのみで、帯状のブレードめくれ防止のためのハーフトーン画像（未転写のハーフトーン画像）を感光体ドラム上に作成する。
【００３３】
▲５▼ブレードめくれ防止のためのハーフトーン画像が、新たなクリーニングブレードの位置まできたら、感光体ドラムの回転を停止させる。
【００３４】
▲６▼ユニット回転軸駆動モータ２０６を回転させ、ブレードユニットを圧着位置まで回転させて、新たなクリーニングブレードを感光体ドラムに圧着させる。
【００３５】
▲７▼感光体ドラムを再度回転させ、感光体ドラム上の残りのトナー像（ハーフトーン画像）をクリーニングする。
【００３６】
▲８▼感光体ドラムを停止し、ユニット回転軸駆動モータ２０６を回転させ、新たなクリーニングブレードを、画像形成時に適正な圧着となる微圧着位置まで回転させる。
【００３７】
上記により、新たなクリーニングブレードの先端部に、感光体ドラムとクリーニングブレードとの摩擦係数を小さくするための潤滑剤としてのトナー（ブレードめくれ防止のための未転写のハーフトーン画像によるトナー）が付着し、新たなクリーニングブレードのブレードバウンディングやブレードめくれが防止される。
【００３８】
しかしながら、上記▲６▼の感光体ドラムの回転の際に、クリーニングブレードの自動交換時の衝撃でブレードホルダから感光体ドラム（像担持体）面に落下したトナーが現像ウレタンシート上の端部に付着する現象に加えて、クリーニングブレード圧着前に通過したハーフトーン画像の一部が現像ウレタンシートに付着してしまう。
【００３９】
続いて画像形成される画像形成時において写真画像や空等のグレイ調のハーフトーン画像を有すると、該ハーフトーン画像の静電潜像部分に、これらの現像ウレタンシート上の端部の付着トナーが付着してしまい、その上に現像の際のトナーが重ね合わせて現像され黒スジ発生の原因となる。
【００４０】
本発明においては、この黒スジの発生を防止するために、続けて以下のシーケンスを行う。
【００４１】
制御部２０１は、所定のタイミングで感光体ドラムを駆動し（Ｓ１０９）、所定の現像バイアス値による現像バイアスのみで、感光体ドラム上に黒スジ防止のためのハーフトーン画像（未転写ハーフトーン画像）の静電潜像を作成し（Ｓ１１０）、転写を行わずに新たなクリーニングブレードにより感光体ドラム上の黒スジ防止のためのハーフトーン画像（未転写ハーフトーン画像）をクリーニングする。この際、黒スジ発生の原因となる現像ウレタンシート端部の線状の付着トナーが、感光体ドラム上の上記未転写ハーフトーン画像の静電潜像に吸着されて、その後の画像形成における黒スジの発生が防止される。
【００４２】
黒スジ防止のためのハーフトーン画像（未転写ハーフトーン画像）のクリーニング終了後、感光体ドラムを停止（Ｓ１１１）し、ブレード自動交換シーケンスを終了（ＥＮＤ）させる（Ｓ１１２）。この後、新たな画像形成が実行可能となる。
【００４３】
なお、上記の黒スジ防止のためのハーフトーン画像（未転写ハーフトーン画像）の作成工程は１枚でもよく、また複数枚でもよい。また上述したように、プリント中に予め設定されたブレード自動交換の所定の枚数を越えた場合は、そのプリントＪＯＢの終了後（画像形成終了後）のクリーニングブレードの交換を行うことが好ましい。
【００４４】
また、上記ブレード自動交換時には、ブレードホルダから帯電器にもごく少量のトナーが飛散し、放電ワイヤに付着して放電ムラによる白スジ（感光体ドラムの主走査方向の直交する方向の白スジ）が発生することがあるので、公知の手動或いは自動によるワイヤ清掃方法を用いて清掃することがより好ましい。
【００４５】
【発明の効果】
本発明によれば、クリーニング部材の自動交換直後に発生する黒スジが防止され、常に高品質のコピー画像を長期に亘って維持する画像形成装置の提供が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる画像形成装置の一実施の形態の要部断面構成図である。
【図２】図１のブレードユニットの構造とクリーニング部材の交換とを説明するためのブレードユニット近傍の部分拡大図である。
【図３】本発明に係わるクリーニング部材の自動交換の制御ブロック図である。
【図４】本発明に係わるクリーニング部材の自動交換のフローチャートである。
【符号の説明】
１０　感光体ドラム
１１　帯電極
１２　露光装置
１３　現像器
１４　転写分離極
１６　レジストローラ
１９　クリーニング装置
１９０　ブレードユニット
１９１ａ，１９１ｂ　クリーニングブレード
１９１ｄ，１９１ｅ　ブレードホルダ
１９１ｆ　ブレード回転軸
１９１ｇ　ユニット回転軸
１９１ｓ　側板
Ｐ　記録紙
【図１】
2004037712.tif 000003
【図２】
2004037712.tif 000004
【図３】
2004037712.tif 000005
【図４】
2004037712.tif 000006