(57)【要約】【課題】  クリーニングブレードによる転写残トナーの除去効率、すなわち感光体表面のクリーニング性能を保ちながら、クリーニングブレードの振動に起因するクリーニングブレードの鳴き発生を防止し、ないしは効果的に抑制できる画像形成装置を提供する。【解決手段】  クリーニングブレードの抵抗値からクリーニングブレード付近の温湿度環境状態を予測することができ、その環境に適した帯電電圧値を選択して印加することでブレード鳴き、及び砂地画像の発生を防ぐことができる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像坦持体に該像坦持体面を帯電処理する工程を含み、該像坦持体が回転駆動されながら該像坦持体面にトナー像が形成され、該トナー像を転写材に転写する転写装置と、トナー像転写後の該像坦持体面に付着する転写残トナーを除去して該像坦持体面を清掃するクリーニング装置とを具備し、該クリーニング装置が該像坦持体面に当接して転写残トナーを除去するクリーニング部材を有している画像形成装置において、該クリーニング部材が非画像形成領域に接触しているときに該クリーニング部材に直流定電流を印加し、その時の直流電圧値を検知することにより該クリーニング部材の温度を予測してクリーニング部材に印加する電圧を制御する手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項1において、該クリーニング部材はクリーニングブレードであり、材質は温度により抵抗が変動する導電性ゴム部材であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項1において、該クリーニングブレードの温度により帯電の印加電圧を選択して印加することが可能であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項1において、該クリーニングブレードが低温であると検知したとき、プリント前回転時間を延長することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転駆動されながら表面にトナー像が形成される像坦持体と、そのトナー像を転写材に転写する転写装置と、トナー像転写後の像坦持体面に付着する転写残トナーを除去して像坦持体面を清掃するクリーニング装置とを具備し、該クリーニング装置が像坦持体面に当接して転写残トナーを除去するクリーニングブレードを有している画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子複写機、ファクシミリ、プリンタ或いはこれらの少なくとも２つの機能を備えた複合機などとして構成される上記形式の画像形成装置は従来から周知であり、この形式の画像形成装置においては、クリーニング装置のクリーニングブレードによって像担持体表面に付着する転写残トナーを効率よく除去でき、高品質なトナー像を形成することが可能である。
【０００３】
ところが、クリーニング部材としてクリーニングブレードを用いると、被帯電体としての像坦持体表面に当接したクリーニングブレード部分が、回転する像坦持体表面から受ける外振力によって振動し、その振動に起因して、一般に「ブレード鳴き」或いは単に「鳴き」と称せられている異音が発生し、画像形成装置を使用している操作者に対して不快感を与えるおそれがある。
【０００４】
そこで、ドラム状に構成された像坦持体の内部に制振材や重量物を内包させ、その感光体の固有振動数を調整することによって像坦持体の振動を抑制し、鳴きの発生を防止する画像形成装置が提案されている。
【０００５】
ところが、この構成によると、像坦持体に制振材や重量物を付加するので、そのコストが増大するだけでなく、その全体の重量が大きくなり、像坦持体を画像形成装置本体に対して着脱するときの作業性が低下する。
【０００６】
特に、ブレード鳴きは環境依存が非常に大きく、クリーニングブレードのゴム性が弱くなり、クリーニングブレードとドラムとの摩擦係数が高くなる高温高湿環境、帯電電流量が多く流れる高湿環境等で発生することが多い。
【０００７】
また、環境により帯電電圧値の可変を行っていない従来機では、高温高湿環境で帯電電流が過剰に流れてしまい、ブレード鳴きを助長させることがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、上述した従来の欠点を回避できると共に、クリーニングブレードによる転写残トナーの除去効率、すなわち像坦持体表面のクリーニング性能を保ちながら、クリーニングブレードの振動に起因する当該クリーニングブレードの鳴き発生を防止し、ないしは効果的に抑制できる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明は、像坦持体に該像坦持体面を帯電処理する工程を含み、該像坦持体が回転駆動されながら該像坦持体面にトナー像が形成され、該トナー像を転写材に転写する転写装置と、トナー像転写後の該像坦持体面に付着する転写残トナーを除去して該像坦持体面を清掃するクリーニング装置とを具備し、該クリーニング装置が該像坦持体面に当接して転写残トナーを除去するクリーニング部材を有している画像形成装置において、該クリーニング部材が非画像形成領域に接触しているときに該クリーニング部材に直流定電流を印加し、その時の直流電圧値を検知することにより該クリーニング部材の温度を予測してクリーニング部材に印加する電圧を制御する手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１において、該クリーニング部材はクリーニングブレードであり、材質は温度により抵抗が変動する導電性ゴム部材であることを特徴とする。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１において、該クリーニングブレードの温度により帯電の印加電圧を選択して印加することが可能であることを特徴とする。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項１において、該クリーニングブレードが低温であると検知したとき、プリント前回転時間を延長することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように本発明によれば、新たに環境センサーを追加することなく、クリーニングユニット内の、特にはクリーニングブレードの温度をクリーニングブレードの抵抗変動から直接的に検知することができるので検知精度も良く、コスト的にも非常に有利に画像形成装置を提供することができる。
【００１４】
また、クリーニングブレードの抵抗値からクリーニングブレード付近の温湿度環境状態を予測することができるので、その環境に適した帯電電圧値を選択して印加することでブレード鳴き、及び砂地画像の発生を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面で詳細に説明する。
【実施例１】
【００１６】
図1は画像形成装置の一例を示す部分断面概略図である。画像形成プロセスとしては、まず帯電ローラ2により像担持体12を所定の所定の一定電圧に帯電させてから、露光装置4にて画像を形成するポイントを露光させ、所定の電位に低下させる。
【００１７】
このときの帯電ローラ2への印加電圧は-670Vで像担持体12を-650Vに帯電させる。そして、現像スリーブ5上のトナーを低下させた像担持体12上の電位と現像スリーブ5に印加する電位との差、つまり電界の作用を利用し帯電されているトナーを像担持体12上へ付着させる。像担持体12に付着したトナーは所定の転写領域に搬送され、転写ローラ6に定電圧制御による転写バイアス11を印加することにより、給紙手段から搬送された紙等の転写材Pに転写させる。  
【００１８】
定電圧制御による転写バイアス11は前回転中に定電流3.7μAを印加し、出力した電圧に応じて可変する。可変範囲は1.7kVから4.5kVである。そして、転写材P上に転写されたトナーは定着ローラ8によって定着される。トナー像転写後の像担持体12の表面には、転写材Pに転写されずに残された転写残トナーが付着しており、かかる転写残トナーはクリーニングブレード9によりクリーニングユニット10内に掻き落とされ回収される。
【００１９】
図2は本発明のクリーニング装置の拡大詳細図であり、ここに示したクリーニングユニット10は、画像形成装置本体に対して不動に支持されていて、先端エッジ部16が像坦持体表面に当接し、かつ像坦持体の軸方向に長く延びたクリーニングブレード9を有している。
【００２０】
クリーニングブレード9の材質は、例えばNBR系ゴムのような温度により抵抗変動する導電性ゴム部材を使用する。このNBR系ゴムは温度が高いほど抵抗が低下するという温度特性を持っている。クリーニングブレード9に対しては、定電圧、定電流制御可能な電源14によって、所定の時点で所定の電流を印加するようになっているものとする。
【００２１】
上記で説明した画像形成プロセスの中で、本発明では、CPU15が転写バイアス11に転写ON信号を送ると同時に電源14にクリーニングブレードバイアスON信号を送り、これによって後述するような定電流制御が実行されるものとする。
【００２２】
電源14は、クリーニングブレードバイアスON信号を受けると、クリーニングブレード9に定電流、図示の装置においては3.7μAの定電流を印加する。その時にクリーニングブレード9にかかる直流電圧値によりクリーニングブレード9の昇温状態、温度環境を予測し、そこから印加する帯電電圧値を選択する。
【００２３】
図４は、例として3環境において帯電電圧値を1600V、1750V、1900Vとしたときのブレード鳴きのレベルとクリーニング不良のレベルをまとめたものである。
【００２４】
ブレード鳴きは両面印刷を連続100枚行ったときの前記レベルを比較して良否を判断し、クリーニング不良は5000枚の印刷を保証しているCRGで3％の印字率のチャートを7500枚印刷するまでにクリーニング不良が発生したか否かを良否の基準としている。図４から高温高湿環境になるほど、そして帯電電圧値が高くなるほどブレード鳴きのレベルが悪くなることがわかる。
【００２５】
図３は、クリーニングブレード9の温度と直流電圧値の関係である。例えば、クリーニングブレード9の温度が18℃未満の範囲の直流電圧値であれば、例えば1900Vの帯電電圧値を印加して帯電不良による砂地画像の発生を防いでいる。
【００２６】
そして、クリーニングブレード9の温度が、例えば18℃以上25℃未満の場合は図４からもわかるように例えば1900V帯電電圧を印加すると、ブレード鳴きでNGとなるので帯電電圧値を1750Vに選択して印加する。
【００２７】
クリーニングブレード9の温度が、例えば25℃以上の場合は1750V、1900Vにするとブレード鳴きでNGになるので帯電電圧値として1600Vを選択して印加する。このようにすれば、新たに環境センサーを追加することなく、クリーニングユニット10内の、特にはクリーニングブレード9の温度をクリーニングブレード9の抵抗変動から直接的に検知することができるので検知精度も良く、コスト的にも非常に有利になる。
【００２８】
また、クリーニングブレード9の抵抗値からクリーニングブレード9付近の温湿度環境状態を予測することができるので、その環境に適した帯電電圧値を選択して印加することでブレード鳴き、及び砂地画像の発生を防ぐことができる。
【実施例２】
【００２９】
以下、本発明の実施例２について説明する。尚、実施例1と同様の部分については説明を省略する。
【００３０】
実施例1で述べたように図４に帯電電圧値とブレード鳴き及びクリーニング不良発生の関係を示してあるが、10℃／10％の環境で1600Vの帯電電圧値を印加すると、特定のタイミングでクリーニング不良が発生する。
【００３１】
特定のタイミングとは、初期やエンジンを停止して数時間経過した後に印刷を行ったときで、このタイミングで印刷を行うと、クリーニングユニット10内温度が低いためにクリーニングブレード9のゴム性能が低下してしまっていることが原因で、クリーニング不良が発生してしまうことがある。
【００３２】
そこで、図3のクリーニングブレード9の温度が例えば10℃未満の領域である場合は、プリント前回転時間を通常よりも例えば10秒延長することで、クリーニングブレード9のゴム性能を復元してクリーニングユニット10内温度の低温時におけるクリーニングブレード9のゴム性能低下によるすり抜け等のクリーニング不良の防止を行う。
【００３３】
即ち本発明は、実施例１，２に示したように、クリーニングブレード9にクリーニングブレード9の温度に応じた直流電圧値を検知するための直流定電流を印加すると同時に、その直流電圧値からクリーニングブレード部材に印加する帯電電圧値を選択して印加し、高温高湿環境で余分に像坦持体に流れる帯電電流量を抑えることで、帯電電流とブレードの振動による共振を低減させてブレード鳴きを抑えている。
【００３４】
また、検知電圧値によりクリーニングブレード9が低温であると判断した場合は、プリント前回転時間を延長し、温度環境を上昇させて低下したクリーニングブレード9のゴム性能をある程度復元させることで、すり抜け等のクリーニング不良を防ぐこともできる。
【００３５】
以上、述べたように本発明はブレード鳴き及びクリーニング不良の発生源であるクリーニングブレード9で直接クリーニングブレード9の抵抗値から温度を予測して検知するので精度良くブレード鳴き及びクリーニング不良を防ぐことができ、新たに環境検知手段を追加することなく環境を検知することができるのでコストアップという問題も回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】画像形成装置の一例を示す部分断面概略図
【図２】本発明のクリーニング装置の拡大詳細図
【図３】クリーニングブレードの温度と直流電圧値の関係
【図４】環境別における帯電電圧値の大きさがブレード鳴き、クリーニング不良に与える影響度
【符号の説明】
【００３７】
１  画像形成装置
２  帯電ローラ
３  現像装置（現像手段）
４  露光装置（露光手段）
５  現像スリーブ
６  転写ローラ
７  カートリッジ
８  定着ローラ
９  クリーニングブレード
１０  クリーニングユニット
１１  転写バイアス
１２  像担持体
１３  スクイシート
１４  電源
１５  CPU
１６  先端エッジ部
Ｐ  転写材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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