(57)【要約】【課題】未給紙状態において、感光体表面を清掃するためのトナーを感光体表面に付着させてクリーニング装置に供給し、付着したこの清掃用トナーをクリーニングブレードによって掻き取り回収することによって感光体表面を清掃する画像形成装置において、クリーニングブレードへのトナー供給量を少なくしながら、感光体表面に付いた付着物を効果的に除去する。【解決手段】給紙サイズを検知する給紙サイズ検知手段をさらに設け、直前に給紙された転写紙のサイズをこの給紙サイズ検知手段によって検知する。そして、この転写紙における感光体軸方向の中央部に対応する感光体部分９２よりも両端部に対応する感光体部分９１に前記清掃用トナーを多く付着させて感光体表面を清掃する。【選択図】  図３
2004252030.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体表面を帯電させる帯電装置と、該帯電装置で帯電された感光体表面に潜像を形成する露光装置と、研磨剤を含有するトナーで感光体表面の前記潜像を現像する現像装置と，現像によって形成された感光体表面のトナー像を転写紙に転写する転写装置と，該転写装置による転写後の感光体表面に残留しているトナーを掻き取るクリーニングブレードを有するクリーニング装置と、未給紙状態を検知する給紙検知手段とを備え、
未給紙状態において、感光体表面を清掃するためのトナーを感光体表面に付着させて前記クリーニング装置に供給し、付着したこの清掃用トナーを前記クリーニングブレードによって掻き取り回収することによって感光体表面を清掃する画像形成装置において、
給紙サイズを検知する給紙サイズ検知手段をさらに備え、直前に給紙された転写紙のサイズをこの給紙サイズ検知手段によって検知し、この転写紙における感光体軸方向の中央部に対応する感光体部分よりも両端部に対応する感光体部分に前記清掃用トナーを多く付着させて感光体表面を清掃することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記両端部に対応する感光体部分の前記清掃用トナーの付着量が、前記中央部に対応する感光体部分の付着量に対して１．１〜１０倍の範囲である請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
感光体表面から転写紙を分離するための分離爪をさらに備え、この分離爪が接触する感光体部分には前記清掃用トナーを付着させない請求項１又は２記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子複写機やプリンタ等の画像形成装置に関し、より詳細にはトナーの研磨作用を利用してクリーニングブレードで感光体表面の付着物を削り取り、感光体表面に発生するフィルミングや感光体表面の劣化の防止する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
感光体表面にトナー成分や紙粉などが付着するいわゆるフィルミングがこれまでから問題とされていた。感光体表面にフィルミングが発生すると、その部分の帯電電位が下がるため感光体表面の潜像以外の部分にもトナーが付着し、転写紙の背景部分が薄黒くなる。
【０００３】
このようなフィルミングを防止するためこれまでから種々の提案がなされている。例えば特許文献１では、所定の水分量以上且つ所定枚数の画像形成を行った場合に、トナーの黒帯を感光体上に形成してクリーニングブレードにトナーを供給し、トナーの研磨作用を利用してクリーニングブレードで感光体表面の付着物を削り取る技術が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−１８１３２１号公報（
【００５７】〜
【００６３】、図２１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、資源の有効活用という観点から、複写機やプリンタなどの画像形成装置における再生紙の使用が近年急激に増加している。転写部材として再生紙を用いた場合、再生紙の両端部（すなわち切断面）からタルク成分などが漏れ落ち感光体表面に付着する。このため、再生紙の両端部に対応する感光体部分に付着物が多く付き、この部分にフィルミングが発生しやすい。
【０００６】
一方、前記提案技術では感光体上に、軸方向に同じ幅のトナー帯を形成するため、再生紙の両端部に対応する感光体部分に多く付いた付着物を十分に除去するためには、前記トナー帯を太くしてクリーニングブレードへのトナー供給量を増やす必要がある。
【０００７】
しかしながら前記トナー供給量の増加はトナー消費量の増加に直結し利用者にとっては好ましくない。また、感光体と転写紙を分離するための分離爪が接触する感光体部分にトナーが載っていると、分離爪が媒体となってトナーが転写紙に付着し転写紙が汚れるという問題が生じる。
【０００８】
本発明はこのような従来の問題に鑑みてなされたものであり、クリーニングブレードへのトナー供給量を少なくしながら、感光体表面に付いた付着物を効果的に除去することをその目的とするものである。
【０００９】
また本発明の目的は、分離爪に付着したトナーによって転写紙が汚れないようにすることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、感光体表面を帯電させる帯電装置と、該帯電装置で帯電された感光体表面に潜像を形成する露光装置と、研磨剤を含有するトナーで感光体表面の前記潜像を現像する現像装置と，現像によって形成された感光体表面のトナー像を転写紙に転写する転写装置と，該転写装置による転写後の感光体表面に残留しているトナーを掻き取るクリーニングブレードを有するクリーニング装置と、未給紙状態を検知する給紙検知手段とを備え、未給紙状態において、感光体表面を清掃するためのトナーを感光体表面に付着させて前記クリーニング装置に供給し、付着したこの清掃用トナーを前記クリーニングブレードによって掻き取り回収することによって感光体表面を清掃する画像形成装置において、給紙サイズを検知する給紙サイズ検知手段をさらに備え、直前に給紙された転写紙のサイズをこの給紙サイズ検知手段によって検知し、この転写紙における感光体軸方向の中央部に対応する感光体部分よりも両端部に対応する感光体部分に前記清掃用トナーを多く付着させて感光体表面を清掃することを特徴とする画像形成装置が提供される。
【００１１】
ここで、クリーニングブレードへのトナー供給量を一層少なくしながら、感光体表面の付着物を除去するには、前記両端部に対応する感光体部分の前記清掃用トナーの付着量を、前記中央部に対応する感光体部分の付着量の１．１〜１０倍の範囲にするのが好ましい。
【００１２】
また、分離爪が媒体となって転写紙がトナーで汚れるのを防止するには、分離爪が接触する感光体部分には清掃用トナーを付着させないようにするのが望ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明者は、クリーニングブレードにトナーを供給し、トナーの研磨作用を利用してクリーニングブレードで感光体表面の付着物を削り取る画像形成装置において、クリーニングブレードへのトナー供給量を少なくし且つ感光体表面に付いた付着物を効果的に除去できないか鋭意検討を重ねた結果、感光体表面の付着物が付きやすい部分のトナー供給量を増やす一方、付着物の付きにくい部分のトナー供給量を減らせばよいという一見単純でありながら未だ何人も実施していない着想を得、本発明をなすに至った。
【００１４】
以下、本発明の画像形成装置について図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す模式図である。帯電装置２によって感光体１の表面が一様に帯電される。つぎに露光装置３によって感光体１の表面に静電潜像が形成される。そして、現像装置４によって前記静電潜像にトナーが付着され可視像化される。転写装置５によって、感光体１上のトナー像は転写紙Ｐに転写される。そして分離爪６の助けを借りて感光体１から転写紙Ｐが分離される。転写紙Ｐ上のトナー像は、その後図示しない定着装置において熱及び圧力が加えられて転写紙Ｐ上に溶融定着する。一方、感光体１上に残存する、転写しなかったトナーは、クリーニング装置７においてクリーニングブレード７１で掻き取り除去される。そして除電装置８によって感光体表面の電荷が除去され次の画像形成が行われる。
【００１５】
このような構成の画像形成装置において、感光体表面に付いたタルク成分などの付着物を感光体表面から除去する場合には、転写紙が給紙されていない時に感光体表面に清掃用トナーを付着させてクリーニングブレードに供給する。感光体の回転によってクリーニングブレードに到達した清掃用トナーはここで塞き止められ、クリーニングブレードからの押圧力によって感光体表面を研磨する。これにより感光体表面に付いたタルク成分などの付着物が除去される。
【００１６】
ここで重要なことは、直前に給紙された転写紙の、感光体軸方向の両端部に対応する感光体部分に、中央部に対応する感光体部分よりも多くの清掃用トナーを載せることにある。これにより、タルクなどの付着物が多く付いた転写紙の両端部に対応する部分には多くの清掃用トナーが供給されると同時に、付着物があまり付いていない転写紙の中央部に対応する部分には少しの清掃用トナーしか供給されないので、清掃用トナーの使用量を抑えながら感光体表面の付着物を効率的に除去が可能となる。
【００１７】
感光体表面に清掃用トナーを載せて清掃する時期は未給紙時である。すなわち連続画像形成状態においては転写紙と転写紙との間隙や一連の画像形成が終了した後などである。あるいは画像形成枚数を積算するための枚数カウント手段を設けて所定枚数の画像形成がなされる毎に感光体表面に清掃用トナーを載せるようにしてもよい。図２に、本発明の画像形成装置の構成ブロック図を示す。給紙検知手段１１によって未給紙状態である信号が制御部１０に送られると、制御部１０は、直前に給紙された転写紙のサイズを給紙サイズ検知手段１２から入手する。そして帯電装置２を動作させて感光体表面を帯電させ、露光装置３において前記転写紙のサイズに合わせて、転写紙の両端部に対応する感光体部分が中央部に対応する感光体部分よりも多くの清掃用トナーが載るように静電潜像を形成する。静電潜像の具体的な形状については後述する。
【００１８】
形成された静電潜像は現像装置４においてトナーで現像される。そして感光体上に付着したこの清掃用トナーは感光体の回転によって転写部へ運ばれる。通常の画像形成の場合には、転写装置５によってトナー極性と逆極性の電荷が発生され、感光体上のトナーが転写紙に転写するが、感光体表面を清掃する場合には転写装置５を作動させずに、感光体上の清掃用トナーをそのままクリーニング装置７へ至らせる。そして、クリーニング装置７におけるクリーニングブレードによって感光体上の清掃用トナーが塞き止められ、クリーニングブレードからの押圧力が加えられることにより、感光体表面に付いた付着物を清掃用トナーが研磨除去する。
【００１９】
ここで、感光体上に形成するクリーニング用の静電潜像の一例を図３に示す。図３は、感光体表面を展開した図である。この図はＡ４タテ用紙に連続画像形成している場合に、その用紙間で清掃用トナーのための静電潜像９を形成したときの図である。この静電潜像９では、転写紙の両端部に対応する感光体部分９１の感光体回転方向の長さを、転写紙の中央部に対応する感光体部分９２の長さよりも長くすることによってトナー付着量を調整している。また、感光体部分９３，９３’は、分離爪が実際に接触している位置に左右に余裕を持たせた領域であって、この領域は静電潜像を形成しないようにしてある。
【００２０】
図４に、Ａ４ヨコ用紙に画像形成している場合に、清掃用トナーのための静電潜像９’を形成したときの図を示す。この図から理解されるように、クリーニング用の静電潜像の感光体軸方向の幅は、直前に給紙された転写紙のサイズによって変わる。給紙された転写紙のサイズによって、転写紙の両端部に対応する感光体部分および中央部に対応する部分がそれぞれ変わるからである。
【００２１】
クリーニング用の静電潜像の他の形態としては、図５（ａ）に示すような露光走査線方向に潜像形成部分が最大２つとなるように形成してもよい。また、これまで説明した静電潜像では電位を同じにして感光体回転方向の面積を変えることによってトナー付着量を調整していたが、図５（ｂ）に示すように、前記面積は同じにして静電潜像の電位を部分的に変えることによりトナー付着量を調整しても構わない。例えば、反転現像法の場合には、転写紙の両端部に対応する感光体部分９１の表面電位を小さくする一方、転写紙の中央部に対応する感光体部分９２の表面電位を大きくする。これにより現像バイアスとの電位差が感光体部分９１では大きくなって多くのトナーが付着し、反対に感光体部分９２では前記電位差が小さくなって感光体部分９１よりも少ない量のトナーしか付着しないようになる。
【００２２】
転写紙の両端部に対応する感光体部分の清掃用トナーの付着量は、転写紙の中央部に対応する感光体部分の１．１〜１０倍とするのが好ましい。具体的な付着量としては０．１〜１ｍｇ／ｃｍ２の範囲が好ましい。０．１ｍｇ／ｃｍ２よりも多いとトナー付着量に対応するだけの清掃効果が得られない一方、０．１ｍｇ／ｃｍ２よりも少ないと十分な清掃効果が得られないからである。
【００２３】
このような清掃用トナーは、現像装置内に貯留されている現像用トナーをそのまま用いることができる。ただし、感光体表面を研磨する作用を付与するため、トナーには研磨剤を含有させる必要がある。研磨剤としては従来公知のものが使用でき、例えばシリカ、酸化チタン、アルミナなどが挙げられる。研磨剤の粒径としては０．０１〜０．５μｍの範囲が好ましい。またトナーへの添加量としては、添加前のトナーに対して０．０１〜１．５ｗｔ％の範囲で添加するのが好ましい。トナーへの添加方法としては、外添および内添のいずれでもよい。また、用いるトナーは一成分系、二成分系のいずれであってもよく、さらには磁性、非磁性のいずれであってもよい。
【００２４】
本発明で使用するクリーニングブレードとしては従来公知のものを使用でき、感光体の種類や周速などによりその線圧や圧接角を適宜調整すればよい。一般にクリーニングブレードの線圧としては８〜４０ｇ／ｃｍの範囲が好ましい。線圧が８ｇ／ｃｍよりも小さいとトナーの研磨効果を利用した感光体表面の研磨が行えず、反対に線圧が４０ｇ／ｃｍよりも大きいと感光体表面が必要以上に研磨され感光体寿命が短くなるからである。また、クリーニングブレードの圧接角は１５〜３０°の範囲が好ましい。圧接角が１５°未満であると十分な研磨効果が得られず、圧接角が３０°を超えるとクリーニングブレードが捲れ上がることがあるからである。
【００２５】
感光体表面の研磨効果を向上させる観点から、クリーニングブレードを感光体軸方向に揺動させるようにしても構わない。またクリーニングブレード及び感光体の長寿命化などの観点から、クリーニングブレードを感光体に対して当接・離間可能に設け、感光体が回転していないとき等にはクリーニングブレードを感光体から離間させるようにしてもよい。
【００２６】
【実施例】
実施例
研磨剤としてシリカ（体積平均中心粒径：０．０２μｍ）０．５ｗｔ％と酸化チタン（体積平均中心粒径：０．１μｍ）０．０１ｗｔ％をトナー重量に対して外添した二成分系非磁性トナー（体積平均中心粒径：１０．５μｍ）を用いて、京セラミタ社製ディジタル複写機「ＫＭ−４５３０」によりＡ４用紙タテ給紙で耐刷試験を行った。なお、画像形成がされる度に清掃用トナーを感光体上に載せ感光体表面の清掃を行った。またクリーニング用の静電潜像は図６に示す形状のものであった。この結果、耐刷枚数が８万枚に至るまで感光体表面にフィルミングは発生しなかった。
【００２７】
比較例
清掃用トナーを感光体上に載せなかった以外は実施例と同様にして耐刷試験を行った。この結果、耐刷枚数が３万枚のところで感光体表面にフィルミングが発生した。
【００２８】
【発明の効果】
本発明の画像形成装置では、給紙サイズを検知する給紙サイズ検知手段をさらに設け、直前に給紙された転写紙のサイズをこの給紙サイズ検知手段によって検知し、転写紙における感光体軸方向の中央部に対応する感光体部分よりも両端部に対応する感光体部分に清掃用トナーを多く付着させて感光体表面を清掃するようにしたので、クリーニングブレードへのトナー供給量を少なくしながら、感光体表面に付いた付着物を効果的に除去できる。
【００２９】
前記両端部に対応する感光体部分の前記清掃用トナーの付着量を、前記中央部に対応する感光体部分の付着量の１．１〜１０倍の範囲にすると、クリーニングブレードへのトナー供給量を一層少なくしながら、感光体表面の付着物を除去することができる。
【００３０】
また、分離爪が接触する感光体部分には清掃用トナーを付着させないようにすると、分離爪が媒体となって転写紙がトナーで汚れるのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】本発明の画像形成装置の制御ブロック図の一例である。
【図３】感光体表面を展開してクリーニング用の静電潜像の一例を示した図である。
【図４】クリーニング用の静電潜像の他の例を示した図である。
【図５】クリーニング用の静電潜像の他の例を示した図である。
【図６】実施例で用いたクリーニング用の静電潜像の図である。
【符号の説明】
１  感光体
２  帯電装置
３  露光装置
４  現像装置
５  転写装置
６  分離爪
７  クリーニング装置
８  除電装置
９，９’，９”  クリーニング用の静電潜像
Ｐ  転写紙
１０  制御部
１１  給紙検知手段
１２  給紙サイズ検知手段
７１  クリーニングブレード
９１  転写紙の両端部に対応する感光体部分
９２  転写紙の中央部に対応する感光体部分
９３，９３’  分離爪の接触領域に対応する感光体部分
【図１】
2004252030.tif 000003
【図２】
2004252030.tif 000004
【図３】
2004252030.tif 000005
【図４】
2004252030.tif 000006
【図５】
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【図６】
2004252030.tif 000008