(57)【要約】【課題】  トナーバンドがブレードを通過した直後の摩擦が緩和された画像形成装置を提供する。【解決手段】  トナー像を表面に保持するトナー像保持体と、トナー像保持体上にトナー像を形成するトナー像形成部と、トナー像保持体上に保持されたトナー像を被転写体上に転写する転写器と、トナー像保持体の、トナー像転写後の領域に接触してトナー像保持体上に残存するトナーを掻き取るブレードと、トナー像保持体由来のトナー像を記録媒体上に定着する定着器と、トナー像形成部と転写器を制御して、トナー像保持体上にトナーバンドを形成させるとともに転写器による転写作用を禁止してトナーバンドをブレードに掻き取らさせるトナーバンド形成制御部とを備え、このトナーバンド形成制御部が、トナー像保持体の回転方向について、単位面積あたりのトナー量がトナーバンドの下流側端部よりも上流側端部の方が相対的に少ないトナーバンドを形成させる。【選択図】        図２
2013072916.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像の形成を受けて該トナー像を表面に保持するトナー像保持体と、
前記トナー像保持体上にトナー像を形成するトナー像形成部と、
前記トナー像保持体上に保持されたトナー像を被転写体上に転写する転写器と、
前記トナー像保持体の、トナー像転写後の領域に接触して該トナー像保持体上に残存するトナーを掻き取るブレードと、
前記トナー像保持体由来のトナー像を記録媒体上に定着する定着器と、
前記トナー像形成部と前記転写器を制御して、前記トナー像保持体上にトナーバンドを形成させるとともに該転写器による転写作用を禁止して該トナーバンドを前記ブレードに掻き取らさせるトナーバンド形成制御部とを備え、
前記トナーバンド形成制御部が、前記トナー像保持体の回転方向について、単位面積あたりのトナー量が前記トナーバンドの下流側端部よりも上流側端部の方が相対的に少ないトナーバンドを形成させるものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記トナーバンド形成制御部が、前記回転方向について、単位面積あたりのトナー量が前記トナーバンドの下流側端部から上流側端部に向かって徐々に低下したトナーバンドを形成させるものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置には、トナー像を表面に保持するトナー像保持体と、そのトナー像を被転写体上に転写する転写器と、トナー保持体の、トナー像転写後の領域に接触して残存するトナーを掻き取るブレードとを備えた構成のものがある。
【０００３】
このような構成の画像形成装置の場合、トナー像保持体とブレードとの間が高摩擦状態となるのを避ける必要がある。このため、トナー像保持体上にトナーバンドを形成し、そのトナーバンドを潤滑剤としてトナー像保持体とブレードとの接触箇所に供給することが行われている。
【０００４】
ここで、特許文献１には、トナー像保持体上のトナー像形成領域どうしの中間部分に、そのトナー像保持体の回転軸方向について長さの短いトナーバンドを順次形成することが開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、中間転写ベルト上の残存トナーを掻き取るブレードを備えた構成において、中間転写ベルトへのトナーバンドの転写効率を下げることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１１９５５９号公報
【特許文献２】特開２００５−１４０９４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、トナーバンドがブレードを通過した直後の摩擦が緩和された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】
【０００８】
請求項１の画像形成装置は、
トナー像の形成を受けて該トナー像を表面に保持するトナー像保持体と、
トナー像保持体上にトナー像を形成するトナー像形成部と、
トナー像保持体上に保持されたトナー像を被転写体上に転写する転写器と、
トナー像保持体の、トナー像転写後の領域に接触してトナー像保持体上に残存するトナーを掻き取るブレードと、
トナー像保持体由来のトナー像を記録媒体上に定着する定着器と、
トナー像形成部と転写器を制御して、トナー像保持体上にトナーバンドを形成させるとともに転写器による転写作用を禁止してトナーバンドをブレードに掻き取らさせるトナーバンド形成制御部とを備え、
上記トナーバンド形成制御部が、トナー像保持体の回転方向について、単位面積あたりのトナー量がトナーバンドの下流側端部よりも上流側端部の方が相対的に少ないトナーバンドを形成させるものであることを特徴とする。
【０００９】
請求項２は、請求項１の画像形成装置において、上記トナーバンド形成制御部が、トナー像保持体の回転方向について、単位面積あたりのトナー量がトナーバンドの下流側端部から上流側端部に向かって徐々に低下したトナーバンドを形成させるものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の画像形成装置によれば、トナー像保持体の回転方向について一様なトナー量のトナーバンドを形成した場合と比べ、ブレードを通過した直後の摩擦が緩和される。
【００１１】
請求項２の画像形成装置によれば、その摩擦がさらに良好に緩和される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の画像形成装置の一実施形態としてのプリンタの概略構成図である。
【図２】感光体とクリーニングブレード、およびその感光体上に形成されたトナーバンドを示した模式図である。
【図３】感光体上に形成されたトナーバンドを感光体を横から見て示した模式図である。
【図４】トナーバンドの濃度パターンを示した図である。
【図５】感光体とクリーニングブレードとの間の摩擦力の違いによるクリーニングブレードの形状変化を示した模式図である。
【図６】図４に一点鎖線で示す比較例としての、カバレッジ１００％の一様なトナーバンドを採用したときの、図５に示す歪センサの値の変化を示した図である。
【図７】図４に実線で示す実施例としての、カバレッジが徐々に低下したトナーバンドを採用したときの、図５に示す歪センサの他の変化を示した図である。
【図８】トナーバンドの各種パターンを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を説明する。
【００１４】
図１は、本発明の画像形成装置の一実施形態としてのプリンタの概略構成図である。
【００１５】
このプリンタ１０には例えば図示しないコンピュータやスキャナ等から画像信号が入力され、このプリンタ１０では、制御部１１による制御の下で、以下のようにして、入力されてきた画像信号に基づく画像が形成される。
【００１６】
このプリンタ１０の下部には、２台の用紙トレイ２１が収容されている。
【００１７】
これらの用紙トレイ２１には、各用紙トレイ２１ごとに例えば寸法の異なる用紙Ｐが積み重なった状態に収容されている。各用紙トレイ２１は、用紙Ｐの補給のために、引出し自在に構成されている。
【００１８】
それら２台の用紙トレイ２１のうちの、例えば画像の寸法に適合した寸法の用紙Ｐ、あるいは、設定されている寸法の用紙Ｐが収容されている用紙トレイ２１から、用紙Ｐがピックアップロール２２により送り出される。送り出された用紙Ｐは、さばきロール２３により１枚ずつに分離され、その分離された１枚の用紙Ｐが上方に搬送されてその用紙Ｐの先端が待機ロール２４に至る。待機ロール２４は、それ以降の搬送のタイミングを調整して用紙Ｐを送り出す役割りを担っており、この待機ロール２４に到達した用紙Ｐは、その待機ロール２４によりそれ以降の搬送のタイミングが調整されてさらに搬送される。
【００１９】
このプリンタ１０には、待機ロール２４の上方に、矢印Ａで示す向きに回転する感光体１２が備えられている。そして、この感光体１２の周囲に、帯電器１３、露光器１４、現像器１５、転写器１６、およびクリーニングブレード１７が配備されている。
【００２０】
感光体１２は、円筒形状を有し、帯電により電荷を保持し露光によりその電荷を放出してその表面に静電潜像が形成される。
【００２１】
帯電器１３は、感光体１２の表面をある帯電電位に帯電する。
【００２２】
また、露光器１４には画像信号が入力され、露光器１４からはその画像信号に応じて変調された露光光が出力される。感光体１２は、この露光光による露光を受け、感光体１２の表面に静電潜像が形成される。
【００２３】
さらに感光体１２は、露光光による露光を受けて表面に静電潜像が形成された後、現像器１５による現像を受ける。現像器１５にはトナーとキャリアとを有する現像剤が収容されており、その現像剤はオーガ１５ａによって撹拌され、現像ロール１５ｂによってその現像剤中のトナーが感光体１２に供給されることで現像が行われる。この現像により、感光体１２の表面にトナー像が形成される。また、このプリンタ１０は、トナーが収容されたトナータンク１８を有し、現像器１５内のトナーが消費されて減ってくると、そのトナータンク１８内のトナーがトナー供給部１９を通って現像器１５に補充される。
【００２４】
ここで、上記の待機ロール２４は、感光体１２上のトナー像が、転写器１６に対面した位置に達するタイミングに合わせて用紙Ｐがその位置に到達するように、用紙Ｐを送り出す。そして、感光体１２上のトナー像は、転写器１６の作用を受け、その送り出されてきた用紙Ｐ上に転写される。
【００２５】
トナー像の転写後に感光体１２上に残存するトナーは、クリーニングブレード１７により掻き取られることにより、感光体１２から取り除かれる。
【００２６】
トナー像の転写を受けた用紙Ｐは、さらに搬送され、定着器３０による加熱および加圧を受けてその用紙Ｐ上に定着トナー像からなる画像が形成される。
【００２７】
定着器３０を通過した用紙Ｐは、さらに搬送されて排紙台２６上に排出される。
【００２８】
ここで、本実施形態における感光体１２は、本発明にいうトナー像保持体の一例に相当し、帯電器１３、露光器１４、現像器１５、トナータンク１８、およびトナー供給部１９を合わせたものが、本発明にいうトナー像形成部の一例に相当する。さらに、本実施形態における転写器１６、クリーニングブレード１７、および定着器３０が、本発明にいう、それぞれ転写器、ブレード、および定着器の各一例に相当する。
【００２９】
また、本発明にいうトナーバンド形成制御部は、本実施形態では制御部１１がその役割りを担っている。この役割りについては後述する。
【００３０】
図２は、感光体とクリーニングブレード、およびその感光体上に形成されたトナーバンドを示した模式図である。また図３は、感光体上に形成されたトナーバンドを感光体を横から見て示した模式図である。
【００３１】
図２に示すクリーニングブレード１７はゴム材料等で形成され、上述の通り、感光体１２の表面に接して、その感光体１２に形成されたトナー像が転写器１６により転写された後の感光体１２に残存するトナーを掻き取る役割りを担っている。このため、このクリーニングブレード１７は、感光体１２と適度な摩擦力を持って接している必要があるが、稼動中に高摩擦状態となって、クリーニングブレード１７の、感光体１２との接触部分が感光体１２の回転方向（矢印Ａ方向）に引き込まれることがある。これを回避するために、制御部１１（図１参照）は、例えば電源オン時や、所定枚数の画像形成を行なうたびごとなど、様々なイベントを契機として、感光体１２上にトナーバンド５０を形成させる。このトナーバンド５０は、図３に示すように感光体１２の回転軸方向（図３の左右方向）には一様に帯状に延びたトナーパターンである。制御部１１は、感光体１２上にトナーバンド５０を形成するときは転写器１６の動作を禁止し、トナーバンド５０が感光体１２上から転写されないように制御する。すると、このトナーバンド５０は、感光体１２の回転に伴って、クリーニングブレード１７が感光体１２に接触した部分に到達し、クリーニングブレード１７により掻き取られる。ただし、クリーニングブレード１７により完全に掻き取られてしまう訳ではなく、トナーやその一部の成分が感光体１２上に多少残存し、それが潤滑剤として作用する。
【００３２】
図４は、トナーバンド５０の濃度パターンを示した図である。横軸ｘは、図２，図３にも示すように、感光体１２の回転方向と同一の方向を示しており、図４の左側が回転方向上流側、右側ほど回転方向下流側（クリーニングブレード１７に先に到達する側）である。
【００３３】
ここで、図１に示すプリンタ１０では、感光体１２上に網点による濃度パターンのトナー像が形成される。その網点に関し、感光体１２上、単位面積あたりトナーが付着している面積の比率を「カバレッジ」と称する。カバレッジ１００％は、その領域全面が隈無くトナーで埋められており、カバレッジ５０％は、その領域の１／２の面積を占めるようにトナーが分散していることを意味している。
【００３４】
本実施形態では、図４に実線で示すトナーバンド５０が採用されている。すなわち、このトナーバンド５０は、感光体１２の回転方向下流側（矢印ｘ方向先端側；クリーニングブレード１７に先に到達する側）から回転方向上流側に向かって、カバレッジが１００％→５０％→２０％→１０％と、トナー量を徐々に減少させたパターンとなっている。これは、クリーニングブレード１７には、トナーバンド５０の先端（回転方向下流側先端）が到達すると先ずはトナーが大量に供給され、感光体１３の回転に従ってクリーニングブレード１７へのトナー供給量が徐々に下がることを意味している。
【００３５】
これに対し、図４に一点鎖線で示すトナーバンド５０’は、比較例であって、感光体１２の回転方向の先端から後端までカバレッジ１００％のトナーバンドである。トナーバンド５０とトナーバンド５０’の効果上の相違については後述する。
【００３６】
図５は、感光体とクリーニングブレードとの間の摩擦力の違いによるクリーニングブレードの形状変化を示した模式図である。
【００３７】
図５（Ａ）〜（Ｄ）の各図には、クリーニングブレード１７に、歪センサ５１が取り付けられている状態が示されている。この歪センサ５１は、クリーニングブレード１７の形状変化の程度を計測するものである。
【００３８】
図５（Ａ）は感光体１２が停止している状態を示している。この図５（Ａ）では、歪センサ５１は、図５（Ａ）〜（Ｄ）の中で歪み（クリーニングブレード１７の形状変化）が最も小さい値を示している。
【００３９】
図５（Ｂ）は、感光体１２が矢印Ａ方向に回転しているが、感光体１２とクリーニングブレード１７との間は低摩擦の正常な状態にある。歪センサ５１は停止時（図５（Ａ））の次に歪みが小さいことを示している。
【００４０】
図５（Ｃ）は、感光体１２が矢印Ａ方向に回転し、感光体１２とクリーニングブレード１７との間が高摩擦となった状態を示している。このとき、クリーニングブレード１７の、感光体１２に接触している先端部分は、感光体１２の回転方向（矢印Ａ方向）に引き込まれた状態となり、その先端部分がかなり大きく変形している。歪センサ５１は、図５（Ｂ）の場合よりもさらに大きく歪んでいることを示している。
【００４１】
図５（Ｄ）は、図５（Ｃ）の高摩擦状態が続き、ついには、クリーニングブレード１７の先端部分が矢印Ａ方向に捲れた（反転した）状態となっている。
【００４２】
図６は、図４に一点鎖線で示す比較例としての、カバレッジ１００％の一様なトナーバンドを採用したときの、図５に示す歪センサの値の変化を示した図である。
【００４３】
また図７は、図４に実線で示す実施例としての、カバレッジが徐々に低下したトナーバンドを採用したときの、図５に示す歪センサの他の変化を示した図である。
【００４４】
これらの図６および図７は、感光体１２とクリーニングブレード１７との間の摩擦が上昇するストレス条件の下で行った実験結果である。
【００４５】
摩擦が上昇するストレス条件としては、低カバレッジの画像が連続していること、環境が高温多湿であること、プリンタ１０の機内温度が上昇するプリントモードであること、などが挙げられる。ここでは、図６（比較例：トナーバンド５０’）と図７（実施例：トナーバンド５０）とで、これらの点において同一のストレス条件を採用している。
【００４６】
カバレッジ１００％の一様なトナーバンド５０’（図４参照）の場合、図６に示すように、感光体１２が停止した状態から回転を開始すると、クリーニングブレード１７の先端部分が少し引き込まれた状態となる、そこで、ここではトナーバンド５０’を感光体１２上に導入する。時点ａは、そのトナーバンド５０’の先端が、クリーニングブレード１７の、感光体１２との接触点に到達した時点、時点ｂは、そのトナーバンド５０’の終端がその接触点を通過した時点である。
【００４７】
図６に示す比較例の場合、摩擦を低減すべくトナーバンド５０’を導入したにもかかわらず、そのトナーバンド５０’がクリーニングブレード１７の接触点を通過した後、クリーニングブレード１７の先端部分がさらに大きく引き込まれている。これは、トナーバンド５０’の終端がクリーニングブレード１７を通過すると（時点ｂ）、その時点でトナーがいきなりなくなったため大きな摩擦変動が起こり、クリーニングブレード１７が捲れ方向（矢印Ａ方向）に引き込まれたものと考えられる。ここでは、その段階で感光体１２の回転を停止させたため、クリーニングブレード１７の先端部分は図５（Ｄ）に示す捲れの状態までは至っていないが、感光体１２を停止させずに回転を続けると捲れが発生することも確認している。
【００４８】
これに対し、カバレッジを１００％→５０％→２０％→１０％と変化させたトナーバンド５０（図４参照）の場合、図７に示すように、感光体１２が停止した状態から回転を開始すると、先ずは図６の場合と同様、クリーニングブレード１７の先端部分が少し引き込まれた状態となる。そこで、ここではトナーバンド５０を感光体１２上に導入する。図６の場合と同じく、時点ａは、そのトナーバンド５０の先端が、クリーニングブレード１７の、感光体１２との接触点に到達した時点、時点ｂは、そのトナーバンド５０の終端がその接触点を通過した時点である。
【００４９】
図７に示す実施例の場合、図６に示す比較例と対比すると明らかなように、トナーバンド５０が通過した後、図６に示すような引き込まれ現象は発生せず、トナーバンド５０導入前よりも引き込まれの程度が低下している。これはトナーバンド５０の終端がクリーニングブレード１７を通過した時点（時点ｂ）でのトナー量の変化が少なく、この時点での大きな摩擦変動の発生が抑えられたためと考えられる。
【００５０】
図８は、トナーバンドの各種パターンを示した図である。
【００５１】
上述の実施形態（実施例）では、カバレッジを階段状に減少させたトナーバンドを採用しているが、トナーバンドのパターンは、そのような階段状に減少させるパターンに限定されるものではない。
【００５２】
例えば、図８（Ａ）に示すようにカバレッジが先端から後端に向かって滑らかに低下するトナーバンド５０Ａであってもよく、図８（Ｂ）に示すように、先端から途中までは一定のカバレッジであって後端に近い部分のカバレッジが低下するトナーバンド５０Ｂであってもよい。これらのトナーバンド５０Ａ，５０Ｂのいずれの場合も、トナーバンドの後端がクリーニングブレード１７を通過する時点（図７に示す時点ｂ）でのトナー量の変化が小さく、したがってクリーニングブレード１７の引き込まれを抑えることができる。
【００５３】
尚、ここでは、本発明を図１に示すプリンタ１０に適用した例について説明したが、本発明は、例えばトナー像を中間転写体を介在させて記録媒体に転写するタイプの画像形成装置にも適用することができる。その場合に、本発明は、静電潜像の形成やトナーによる現像を受ける感光体上のトナーを除去するブレードに適用することができるだけでなく、中間転写体上のトナーを除去するブレードを備えた構成におけるそのブレードに適用することもできる。そのときには、中間転写体が本発明にいうトナー像保持体の一例に相当し、中間転写体上にトナー像を形成するまでの間に作用する、図１に示すプリンタ１０における感光体１２等を含めた構成が、本発明にいうトナー像形成部の一例に相当する。また、このときには、中間転写体上のトナー像を記録媒体に転写する転写器が本発明にいう転写器の一例に相当する。
【符号の説明】
【００５４】
１０        プリンタ
１１        制御部
１２        感光体
１３        帯電器
１４        露光器
１５        現像器
１６        転写器
１７        クリーニングブレード
１８        トナータンク
１９        トナー供給部
２１        用紙トレイ
２４        待機ロール
２６        排紙台
３０        定着器
５０，５０’，５０Ａ，５０Ｂ        トナーバンド
５１        歪センサ
【図１】
2013072916.tif 000003
【図２】
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【図３】
2013072916.tif 000005
【図４】
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【図５】
2013072916.tif 000007
【図６】
2013072916.tif 000008
【図７】
2013072916.tif 000009
【図８】
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