(57)【要約】【課題】  本発明の目的は複写機内部において不安定になりやすいクリーニングブレードの状態を観察し、不具合の発生を未然に防ぐことができる電子写真画像形成装置を提供することである。【解決手段】  透明なブレードの当接部の反対側から光を導入することで、ニップの位置に応じた潜像を形成し、トナーを用いて現像することで、ニップ位置の検出を行う。これにより実機の中でクリーニングブレードの位置や当接状態を把握することが可能になり、安定なクリーニング状態を確保する。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な感光体と、前記感光体を一定電位に帯電する帯電手段と、前記感光体上の電位に応じた像を形成する現像手段と、前記感光体上を清掃する弾性部材からなる清掃手段と、弾性部材と感光体の当接面を露光する部材と、を有し、前記露光部材を弾性部材の当接部の反対側に設けることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
感光体を帯電した状態で弾性部材の当接面と反対側の面から当接部に露光し、感光体上に弾性部材の当接状態に対応した潜像を作成し、この潜像を前記現像手段により現像することで、弾性部材の当接状態を把握するモードを持つ請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記弾性部材の当接状態に対応して現像された像を、転写材上に転写・定着することにより弾性部材の当接状態を把握することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記弾性部材の当接状態に対応して現像された像を、感光体長手方向に並べて配置したセンサーアレイにより把握することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプリンタ、複写機、ファクシミリ等の電子写真プロセスを用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真プロセス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板状のゴム等の弾性材料を用いるクリーニングブレード方式が広く用いられている。
【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。
【０００４】
このようにして感光体ドラム表面に残ったトナー（以下残留トナーと呼ぶ）は、上述のクリーニングブレードのエッジを鋭角に像担持体に当接させて掻き落とし除去される。クリーニングブレード方式は構成が簡単かつ低コストで、残留トナーの除去性能も優れているという特徴を持つ。しかし、像担持体とクリーニングブレードとの摩擦係数は非常に高いため、トナーなどの粉体が像担持体とクリーニングブレードとの当接部位に介在させて、良好な滑り性を得ている。
【０００５】
従来例としては、例えば特許文献１と特許文献２をあげることが出来る。
【特許文献１】特開２００１−２８２０１号公報
【特許文献２】特開平０８−２８６５７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の従来例によると、以下のような問題があった。
【０００７】
クリーニングブレードの特性は粘弾性特性により規定されるものであり、その動的な挙動は複雑である。クリーニングブレードの押し付け方が弱いと、残留トナーを像担持体から除去しきれず、クリーニング不良が発生してしまう一方、残留トナーを掻き落とすためにクリーニングブレードを像担持体に強く押し当てると、ブレード振動やブレードめくれが発生する。
【０００８】
ブレードめくれは、一度発生すると元に戻ることが無く、複写機として成立しなくなることから確実に発生を抑制しなければならない。ブレードめくれを防止する手法として粉体を定期的にクリーニングブレードに送り潤滑性を保つ手法（特許文献１）などがあるが、最近では像担持体の長寿命化に伴うドラム回転トルクの上昇や、クリーニングするために大きな押し付け圧が必要なトナーを用いるため、容易にブレードめくれが発生してしまう傾向がある。
【０００９】
このブレードめくれが発生する前には、クリーニングブレードがドラム回転方向下流に押し込まれる傾向があることが、検討の結果わかってきた。ただし、クリーニングブレードは長手全体が押し込まれるとは限らず、一部のみが押し込まれることもあり、この場合ドラム回転トルクはほとんど上昇しないにもかかわらず、いきなりブレードめくれにいたるケースもある。よって、ブレードめくれを未然に防ぐためには、感光体のドラム回転トルクを把握するだけでは足りず、クリーニングブレードの当接状態をモニタリング必要がある。
【００１０】
しかしながら、このような摺擦時のクリーニングブレードの当接状態について把握することは難しく、これまでガラスなどの透明部材で構成された円筒を用いて内側から観察する手段（特許文献２）などは存在したが、実際の複写機内に応用できるものではなかった。
【００１１】
本発明は上述の状況に鑑みてなされたものであり、その目的は複写機内部において不安定になりやすいクリーニングブレードの状態を観察し、不具合の発生を未然に防ぐことができる電子写真画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、前記のような目的を達成するために、図１のような構成としている。
【００１３】
請求項１の発明は、回転可能な感光体と、前記感光体を一定電位に帯電する帯電手段と、前記感光体上の電位に応じた像を形成する現像手段と、前記感光体上を清掃する弾性部材からなる清掃手段と、弾性部材と感光体の当接面を露光する部材と、を有し、前記露光部材を弾性部材の当接部の反対側に設けることを特徴とする画像形成装置である。
【００１４】
請求項２の発明は、感光体を帯電した状態で弾性部材の当接面と反対側の面から当接部に露光し、感光体上に弾性部材の当接状態に対応した潜像を作成し、この潜像を前記現像手段により現像することで、弾性部材の当接状態を把握するモードを持つ請求項１に記載の画像形成装置である。
【００１５】
請求項３の発明は、前記弾性部材の当接状態に対応して現像された像を、転写材上に転写・定着することにより弾性部材の当接状態を把握することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置である。
【００１６】
請求項４の発明は、前記弾性部材の当接状態に対応して現像された像を、感光体長手方向に並べて配置したセンサーアレイにより把握することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置である。
【００１７】
感光体は光を受けることによって絶縁体から導体へと変化する物質を含有している。あらかじめ感光体表面を一定の電位で帯電させておくことによって、光が照射された部分のみ電荷を消去し、電位差を発生させることが出来る。
【００１８】
クリーニングブレードに用いられる弾性体にはほぼ透明または半透明のゴム、例えばウレタンゴムなどで出来ていることが多く、光を照射するとその多くを透過する。しかし、クリーニングブレードは除去したトナーに覆われており、感光体と反対側から光を照射しても当接部を露光することは難しい。そこで、クリーニングブレードの感光体との当接部を露光するため、当接部と反対側の面から光を照射する。これにより、クリーニングブレードの内側から照射することで、当接部を露光することが可能になる。
【００１９】
この時露光される形状は、クリーニングブレードの当接状態と対応する。例えばクリーニングブレードが均一に当接している場合には、露光される部分はほぼ直線の形状となり、ほぼ直線の潜像が形成される。一方、クリーニングブレードの当接が不均一な場合には、露光される部分も不均一となる。
【００２０】
以上の手段により、複写機内部において不安定になりやすいクリーニングブレードの状態を、不具合が発生する前に事前に検知し、不具合を未然に防ぐことができる電子写真画像形成装置を提供するという目的が達成される。
【発明の効果】
【００２１】
本発明により、クリーニングブレードの当接状態を実際の複写機内において把握することが可能になり、ブレードめくれ現象の発生を事前に察知し抑制する電子写真画像形成装置を提供することができるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
（実施例１）
図面を参照して本発明の実施形態に係る画像形成装置について詳しく説明する。
【００２３】
図２は本発明の実施形態１に係る画像形成装置の概略図である。クリーニング対象物としては有機物感光体からなる６０ｍｍφ感光体ドラム１を用いた。ここで、感光体ドラム１がどちらの方向に回転したとしても、クリーニングブレード２は感光体ドラム１上の残留トナーを除去可能であるが、図２中の矢印方向に回転する方がクリーニング性が良く、望ましい構成である。感光体ドラム１の回転速度は５０ｍｍ／ｓｅｃとしたが、この値に限られるものではなく、もっと早く回転させる構成も遅く回転させる構成も可能である。
【００２４】
なお、本実施例の系においては、感光体ドラムの回転速度を１０ｍｍ／ｓｅｃ以下にした場合にはクリーニングブレード２が鳴きはじめ、クリーニングブレード２の状態が変わってしまうため測定が行えなかった。
【００２５】
感光体ドラム１を一定の電位に帯電する帯電器４として、本実施例ではスコロトロン帯電器を用いた。ワイヤーバイアスを−４ｋＶ、グリッドバイアスを−７５０Ｖとした。この設定により感光体ドラム１上は約−７２０Ｖで、ほぼ均一な電位となった。現像器５には磁性１成分トナーを供給するものを用いた。現像スリーブの回転速度は８２ｍｍ／ｓｅｃとした。クリーニングブレード２はスプリングによって感光体ドラム１側に押し付けられる構成となっており、厚み２ｍｍ、自由長１０ｍｍ、ウレタンゴム製の板状ブレードを長手全体で１０００ｇで押し付けた。クリーニングブレード２の当接面と反対側の面から露光する部材３としては、光度が２０００ｍｃｄのＬＥＤを長手全体にアレイになるように配置したものを用いた。
【００２６】
クリーニングブレード２の当接状態を可視化するためのモードのシーケンスを図３を用いて説明する。
【００２７】
まず、帯電器４を用いて感光体ドラム１上を一定電位に帯電する。この帯電は感光体ドラムがちょうど一周するまで行う。感光体ドラム１の帯電が終わるまでは現像器５においてバイアスを印加する必要はない。しかし、極性が反転しているトナーが多い場合にはトナーが飛ばないよう、−１００Ｖ程度のバイアスを印加する構成も可能である。
【００２８】
次に帯電器４におけるバイアス印加を止め、クリーニングブレード２において当接面の反対側から露光を行う。これによりクリーニングブレード２の当接状態に対応した潜像が感光体ドラム１上に形成される。本実施例においては０．２秒間露光を行ったが、現像されるトナー像の太さを決めるものであり、この値に限られるものではない。次に現像器５により、帯電器４下を通過した潜像に応じたトナー像を現像する。最後にこのトナー像を転写ローラ６により転写材７に転写し、定着することで画像とする。
【００２９】
本手法により作成されたトナー像のサンプルを図４・図５に示す。図４においては、クリーニングブレード２の当接状態がほぼ安定して感光体ドラム１上に追随している場合のサンプルのイメージである。一方、図５に示したサンプルは、クリーニングブレードの一部においてブレードめくれが発生しかけている場合のサンプルのイメージである。これらのサンプルからわかるように、本発明によりクリーニングブレードの当接状態を把握することが可能となった。
【００３０】
このモードによる出力は、サービスマンが複写機の操作パネルから指示する事により可能となり、異常を検出した場合には、クリーニングブレード２または感光体ドラム１の交換を行う。
【００３１】
（実施例２）
図面を参照して本発明の別の実施形態に係る画像形成装置について詳しく説明する。
【００３２】
図６は本発明の実施形態２に係る画像形成装置の概略図である。本実施例においては、クリーニング装置の上流側に感光体ドラム上トナー濃度を長手全体で計測可能なセンサーアレイ８を設けている以外は実施例１と同構成となっている。１つのセンサーが３０ｍｍの範囲を観測する。このセンサーアレイ８の測定周期は１０ｍｓｅｃとなっている。
【００３３】
本実施例における、クリーニングブレード２の当接状態を把握するためのモードのシーケンスを図７を用いて説明する。
【００３４】
まず、帯電器４を用いて感光体ドラム１上を一定電位に帯電する。この帯電は感光体ドラム１がちょうど一周するまで行う。感光体ドラム１の帯電が終わるまでは現像器５においてバイアスを印加する必要はない。しかし、極性が反転しているトナーが多い場合にはトナーが飛ばないよう、−１００Ｖ程度のバイアスを印加する構成も可能である。
【００３５】
次に帯電器４におけるバイアス印加を止め、クリーニングブレード２において当接面の反対側から露光を行う。これによりクリーニングブレード２の当接状態に対応した潜像が感光体ドラム１上に形成される。本実施例においては０．２秒間露光を行ったが、現像されるトナー像の太さを決めるものであり、この値に限られるものではない。次に現像器５により、帯電器４下を通過した潜像に応じたトナー像を現像する。
【００３６】
次にクリーニングブレード２上流に設けられたセンサーアレイ８によって、現像したトナー像を把握する。この際、ほぼ同時刻（±０．１ｓ以内）にすべてのトナーが通過することを確認することで、クリーニングブレード２の長手方向のばらつきを把握することができる。また、クリーニングブレード２が正常に摺擦している場合におけるトナー像の通過タイミングと、実際に通過したタイミングがどれくらい遅れるかを確認することで、クリーニングブレード２がどれくらい押し込まれているかを把握することができる。
【００３７】
図８には本実施例において、クリーニングブレード２が均一な当接状態を保っている場合と、クリーニングブレード２が押し込まれて当接が不安定になっている場合のセンサーアレイ８への入力値をそれぞれ載せている。これを見ると、異常な状態を正確に把握することが可能であることが見て取れる。
【００３８】
このセンサーアレイ８の出力は、図示しない演算装置において処理され、異常な値と判断された場合には操作部に異常がある旨を通知する。この通知が出た場合には、サービスマンがクリーニングブレード２または感光体ドラム１の交換を行うことにより、予期せぬ複写機の停止を防止することが出来るようになった。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明を説明するための概略構成図。
【図２】本発明の実施形態１に係る画像形成装置の概略図。
【図３】本発明の実施形態１に係るシーケンス説明図。
【図４】本発明の実施形態１により作成された当接状態が安定な場合のトナー像のサンプル。
【図５】本発明の実施形態１により作成された当接状態が不安定な場合のトナー像のサンプル。
【図６】本発明の実施形態２に係る画像形成装置の概略図。
【図７】本発明の実施形態２に係るシーケンス説明図。
【図８】本発明の実施形態２におけるセンサーアレイへの入力値。
【符号の説明】
【００４０】
１  感光体ドラム
２  クリーニングブレード
３  当接部露光部材
４  帯電器
５  現像器
６  転写ローラ
７  転写材
８  センサーアレイ
【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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【図６】
2007108335.tif 000008
【図７】
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【図８】
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