(57)【要約】【課題】流動性の低下した廃トナーや少量ずつの入力に起因するクリーニング部の廃トナー詰まりを、アジテータ設置による振動などの副作用を起こすことなく防止する。【解決手段】クリーニング装置１４、１８内にトナーの壁が形成されやすい条件である、印刷物の画像を形成するトナーの付着量が少ない場合を検知する手段として転写ベルト１１上のトナー量を検知するトナー付着量検知センサＳ１を設ける。トナーの壁が形成されやすい条件のもう一つであるトナーの流動性が悪化した場合を検知する手段として機器内の温度を検知する温度検知センサＳ２を設ける。これらのセンサは通常設置されているものを利用でき、これらのセンサが検知した情報から温度が高い場合とトナー付着量が少ない場合を複合的に判断し、トナー詰まりのリスクが高まった時にクリーニング装置内に任意のトナー像を入力してトナーの壁を崩し、トナー詰まりを未然に防止する。【選択図】図６
2016109822.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレードクリーニング方式のクリーニング装置を有した電子写真方式の画像形成装置において、
少なくとも一つの像担持体と、
トナー像を前記像担持体に形成する現像装置と、
画像形成装置本体内の温度を検知する温度センサと、
画像形成における像担持体へのトナー付着量を検知するトナー付着量センサと、
前記温度センサ、前記トナー付着量センサによって検知した情報から前記クリーニング装置のトナー詰まりリスクを判断し、前記現像装置により、トナー詰まりの発生を防止するためのトナー像を前記像担持体に形成させる手段とを備える、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記現像装置に、トナー詰まりの発生を防止するための前記トナー像について、少なくとも該トナー像の幅、大きさ、形成タイミングを任意に設定できることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
中間転写体として中間転写ベルトを備え、前記クリーニング装置は該中間転写ベルトをクリーニングするベルトクリーニング装置であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記像担持体は感光体ドラムであり、前記クリーニング装置は該感光体ドラムをクリーニングするドラムクリーニング装置であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記現像装置が二次転写ローラを備え、前記クリーニング装置は該二次転写ローラをクリーニングする二次転写クリーニング装置であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項６】
電子写真方式の画像形成装置において、
感光体ドラムや中間転写体の像担持体にトナー像を形成可能な現像装置と、前記像担持体をクリーニングするためのブレードクリーニング方式のクリーニング装置とを備え、
前記感光体ドラムや前記中間転写体の像担持体上のトナー濃度の履歴と、画像形成装置の使用環境温度の情報から前記クリーニング装置内のトナー詰まりに対するリスクを判断する手段を有するとともに、
前記現像装置により、前記リスクが高まった際にトナー像を前記像担持体に形成し、該トナー像を形成するトナーを前記クリーニング装置へと入力することで前記クリーニング装置のトナー詰まりを未然に防止する、
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、電子写真方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置に用いられるブレード方式のクリーニング装置は、トナー担持体をブレードで掻き取ることで表面に残った転写残トナー（廃トナー）をクリーニングする装置である。この種のクリーニング装置は、像担持体を掻き取るブレードと、このブレードからトナーを受け取って搬送スクリュへ受け渡すブラシローラと、廃トナーを搬送するスクリュ部材を有する。また、このブラシローラ上のトナーを弾き飛ばすためのフリック材と、スクリュ部材が保持したトナーをこぼさないようにするケース部材とがある。
【０００３】
図１、２は、電子写真方式の画像形成装置に設けられるクリーニング機構の基本的な構成について示す図である。
図１は一般的なクリーニング機構の例として二次転写部の機構を説明した図である。転写ベルト１１から転写ローラ１７へと付着した廃トナーを２次転写クリーニング装置１８が備えたクリーニングブレード１８ａで掻き取る。掻き取った廃トナーは、搬送手段であるスクリュ部１８ｂへ落としている。
【０００４】
図２は転写ベルト１１のクリーニング機構を説明した図である。転写ベルト１１に付着した廃トナーを転写ベルトクリーニング装置１４が備えたクリーニングブレード１４ａで掻き取る。掻き取った廃トナーは、ブラシローラ１４ｂ上に落とした後、フリッカ１４ｃによって搬送手段であるスクリュ部１４ｄまで飛ばす構成となっている。図中１０１ａは画像形成装置本体のケース部材である。
【０００５】
しかし、これらの構成では廃トナーがブラシ部材（例えば図１のブラシローラ１４ｂ）から廃トナーの搬送手段（例えば図１のスクリュ部１８ｂ、同図２のスクリュ部１４ｄ）に到達するまでの間に、ケース部材（例えば図２のケース部材１０１ａ）の壁面等に一定量以上付着し、堆積し、トナー詰まりが発生することがある。このトナー詰まりの発生を防止する構成として、壁面等に付着している廃トナーを落とすためにフリック部材（例えば図２のフリッカ１４ｃ）とスクリュ部材の間にアジテータを設置する技術が知られている。
【０００６】
図３、図４は、クリーニング機構内部に形成されるトナー壁と公知の壁崩し機構について説明するための図である。また図５は、アジテータの外観を示す図である。ブラシローラ１４ｂによって運ばれた廃トナーは搬送手段であるスクリュ部１４ｄへ飛ばされる。このとき、温度上昇によって流動性が悪化した状態であったり、ごく少量ずつの量が入力され続けたりした場合、スクリュ部１４ｄによって搬送されずに、ケース部材１０１ａの壁面などに付着したまま留まることがある。そういった状態の廃トナーがスクリュ部１４ｄへ繰り返し入力され続けると、堆積して徐々に成長していき、最終的にはクリーニング手段であるクリーニングブレード１４ａと搬送手段であるスクリュ部１４ｄとの間を遮断する壁となってしまう（図３：符号ＷＴがトナーの壁を示す）。
【０００７】
従来はこういった不具合への対応として、上述のように壁ＷＴを崩すためのアジテータ１４ｅを設置する等、物理的な力や振動エネルギーを利用して壁を崩す手法がとられている。しかし、アジテータの動作自体が振動源となって画像へ悪影響を及ぼしたり、アジテータの配置によってはトナーの壁を完全には防ぎきれない場合もあった。
【０００８】
また、アジテータは摩耗や動作不良の回避のためにブラシ部材へは接触しないように設置する必要がある。そのため、廃トナーの流動性が温度上昇などにより低下したり、スクリュ部材へのトナー入力量が非常に少量ずつであったりすると、ブラシとアジテータの間の領域にトナーが滞りやすくなり、トナー詰まりを防止できない場合があった。
【０００９】
この点を解決する技術として、特許文献１に記載のように、良好なクリーニング性を持続させる目的で画像領域外にブレード幅に近似したトナー像を形成し、それを像担持体とクリーニングブレードとの潤滑剤の代わりに使用することが提案されている。
【００１０】
しかし特許文献１に記載の内容では、クリーニングブレードの幅に近似したトナー像の入力頻度や量などは、環境温度やクリーニング装置に対する廃トナー入力量によって制御されていないので、トナーの流動性低下や入力量が少量ずつであることに起因したトナー詰まりを防止することはできていなかった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、ブレードクリーニング方式のクリーニング装置に対してトナーを入力して画像形成装置の壁面に堆積している廃トナーを崩し、アジテータに頼らなくともトナー詰まりを未然に防止可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る画像形成装置は、ブレードクリーニング方式のクリーニング装置を有した電子写真方式の画像形成装置において、少なくとも一つの像担持体と、トナー像を前記像担持体に形成する現像装置と、画像形成装置本体内の温度を検知する温度センサと、画像形成における像担持体へのトナー付着量を検知するトナー付着量センサと、前記温度センサ、前記トナー付着量センサによって検知した情報から前記クリーニング装置のトナー詰まりリスクを判断し、前記現像装置により、トナー詰まりの発生を防止するためのトナー像を前記像担持体に形成させる手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、流動性の低下した廃トナーや少量ずつの入力に起因するブレードクリーニング方式のクリーニング装置の廃トナー詰まりを、アジテータの設置に伴う振動などの副作用を起こすことなく防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】電子写真方式の画像形成装置に設けられるクリーニング機構の基本的な構成について示す図であって、一般的なクリーニング機構の例として二次転写部の機構を説明した図である。
【図２】同じく転写ベルトのクリーニング機構を説明した図である。
【図３】クリーニング機構内部に形成されるトナー壁と従来の壁崩し機構（廃トナークリーニング機構内部に形成されるトナー壁）について説明する図である。
【図４】クリーニング機構内部に形成されるトナー壁と従来の壁崩し機構（クリーニング機構内部に設けられるアジテータの例）について説明する図である。
【図５】図４に示したアジテータの一例の外観図である。
【図６】画像形成装置の本体内の各種装置の配置図である。
【図７】本発明を適用可能な画像形成装置の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお、以下の説明においては、図１ないし図５に示したものと同一ないし類似の構成要素については、同一の符号を付して説明する。
本発明は、例えば任意のタイミングでブレードクリーニング方式のクリーニング装置に対して適量のあるいは多量のトナーを入力することで、画像形成装置の機器（例えば画像形成装置本体）の壁面に堆積している廃トナーを崩し、アジテータに頼らなくともトナー詰まりを未然に防止可能とする。
【００１６】
既述のように、クリーニング装置におけるアジテータを設ける部位でのトナー詰まりは、温度上昇などにより流動性の低下したトナーがケース壁面に少量ずつ付着することで徐々にトナーの壁が形成される。一度形成されたトナーの壁は外部からの力が加わらない限り徐々に成長していき、トナーの搬送経路を塞いでしまうまでに成長するとトナー詰まりを起こしてしまう。トナーの壁が形成される条件としては流動性が低下したトナーが少量ずつ入力される時が最も不利であり、トナーの入力量が一定以上であると形成されづらいことがわかっている。また、一度トナーの壁が形成されても、短期間で多量のトナーが入力されると入力されたトナーの勢いによりトナーの壁が崩れ、リフレッシュされることが分かっている。
【００１７】
本発明は上述のプロセスを利用し、感光体ドラムや中間転写ベルト等の像担持体上のトナー濃度の履歴と、機器の使用環境温度の情報から、クリーニング装置内のトナー詰まりに対するリスクを判断する。そして、リスクが高まった際に任意の量のトナーを像担持体に形成し、クリーニング装置へと入力することでトナー詰まりを未然に防止する。
【００１８】
すなわち、ブレード方式のクリーニング装置を有した電子写真方式の画像形成装置において、以下の特徴を有する。例えば画像形成装置本体等の機器内の温度を検知する温度センサと、画像形成における前記のような像担持体のトナー付着量を検知するトナー付着量センサと、これら温度センサとトナー付着量センサによって検知した情報からクリーニング装置内に入力するトナー量を判断する。そして、現像装置により任意のトナー像を像担持体に形成する。要するに、感光体ドラムや中間転写ベルト等の像担持体上のトナー濃度の履歴と、機器の使用環境温度の情報から、クリーニング装置内のトナー詰まりに対するリスクを判断する。そして、リスクが高まった際に任意の量のトナー像を像担持体に形成し、クリーニング装置へと入力することでトナー詰まりを未然に防止することが特徴になっている。
【００１９】
以下本発明の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。
図６は画像形成装置本体内の構成について示す概念図である。図中２０は感光体ドラム、Ｓ１はトナー付着量検知センサ、Ｓ２は温度検知センサである。
【００２０】
クリーニング装置１４、１８内にトナーの壁が形成されやすい条件として、１つはクリーニング装置内へのトナー入力がごく少量な場合、つまり、印刷物の画像を形成するトナーの付着量が少ない場合がある。これを検知する手段として転写ベルト１１上のトナー量を検知するトナー付着量検知センサＳ１を設けている、このセンサは画像の品質を向上させるために常にベルト上のトナー濃度を現像機側にフィードバックさせる目的で通常設置されていることが多い。トナーの壁が形成されやすい条件のもう一つは温度上昇によりトナーの流動性が悪化した場合、つまり機器内の温度が高い場合である。これを検知する手段として機器内の温度を検知する温度検知センサＳ２を設けている。この温度検知センサＳ２も機内の冷却などを制御する目的で通常設置されていることが多い。
【００２１】
これらのセンサＳ１、Ｓ２から温度が高い場合とトナー付着量が少ない場合を複合的に判断する。例えばアンド条件を満たすことを判断する。そして、トナー詰まりのリスクが高まった時に、定期的にまたは間欠的にクリーニング装置１４、１８内に任意のトナー像を入力することでトナーの壁を崩し、トナー詰まりを未然に防止する。
【００２２】
なお、上述したクリーニング装置は、ベルトクリーニング装置、感光体ドラムをクリーニングするドラムクリーニング装置、二次転写ローラをクリーニングする二次転写クリーニング装置とすることができる。またトナー詰まりの発生を防止するためのトナー像の幅、大きさ、形成タイミングを任意に設定できる構成とすることが好ましい。
【００２３】
図７は本発明を適用可能な画像形成装置の概略構成を示す図である。
画像形成装置１００は、複写機、プリンタ、ファクシミリの複合機であってフルカラーの画像形成を行うことが可能になっているカラーデジタル複合機である。他の画像形成装置、すなわち、モノクロ機や、複写機、プリンタ、ファクシミリの単体、あるいは複写機とプリンタとの複合機等他の複合機であっても良い。画像形成装置１００は、プリンタとして用いられる場合には、外部から受信した画像情報に対応する画像信号に基づき画像形成処理を行なう。これは画像形成装置１００がファクシミリとして用いられる場合も同様である。
【００２４】
画像形成装置１００は、一般にコピー等に用いられる普通紙の他、ＯＨＰシートや、カード、ハガキ等の厚紙や、封筒等の何れをも記録シートであるシート状の記録媒体としてこれに画像形成を行なうことが可能である。画像形成装置１００は、記録媒体としての記録体である記録紙たる転写紙の両面に画像形成可能な両面画像形成装置でもある。
【００２５】
画像形成装置１００の本体１０１は、上下方向において中央位置を占めプリンタ部として機能する。本体１０１の上側に、原稿を読み取るスキャナとしてのスキャナ部である読取装置２１および原稿を積載された原稿を読取装置２１に向けて送り出すＡＤＦといわれる原稿自動搬送装置である自動原稿給紙装置２２が位置する。本体１０１の下側に、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫを有する。また、像搬送体としての被転写体である中間転写ベルト１１との間に向けて搬送される転写紙を積載した給紙装置であるシート給送装置２３も有する。
【００２６】
画像形成装置１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に色分解された色にそれぞれ対応する像としての画像を形成可能な複数の第１の像担持体としての感光体である感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫを備える。詳細には感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫを並設したタンデム構造を採用したタンデム型の画像形成装置である。感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは、互いに同一径である。そして、画像形成装置１００の本体１０１の内部のほぼ中央部に配設された無端ベルトである中間転写体たる中間転写ベルトとしての第２の像担持体である中間転写ベルト１１の外周面側すなわち作像面側に、等間隔で並んでいる。
【００２７】
中間転写ベルト１１は、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに対峙しながら図中時計方向である矢印Ａ１方向に移動可能となっている。各感光体ドラム２０Ｙ〜２０ＢＫに形成され、各感光体ドラム２０Ｙ〜２０ＢＫ上に担持された可視像、すなわちトナー像は、矢印Ａ１方向に移動する中間転写ベルト１１に対して重畳転写される。その後、重畳転写されたトナー像は転写紙に一括転写される。このように画像形成装置１００は中間転写方式である間接転写方式を採用している。よって画像形成装置１００はタンデム型間接転写方式の電子写真装置となっている。
【００２８】
中間転写ベルト１１に対する重畳転写は、中間転写ベルト１１がＡ１方向に移動する過程において行われる。各感光体ドラム２０Ｙ〜２０ＢＫに形成されたトナー像が、中間転写ベルト１１の同じ位置に重ねて転写される。そのため、転写チャージャとしての転写用帯電手段たる１次転写装置（１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫ）を備える。これらは、中間転写ベルト１１を挟んで各感光体ドラム２０Ｙ〜２０ＢＫのそれぞれに対向する位置に配設され、中間転写ベルト１１の内周面に接触配置されている。これら１次転写ローラ１２Ｙ〜１２ＢＫによる電圧印加によって、Ａ１方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして、各感光体ドラム２０Ｙ〜２０ＢＫの真下の位置、すなわち１次転写位置である転写位置にて転写が行われる。
【００２９】
各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは、Ａ１方向の上流側からこの順で並設されている。各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を形成するための、画像形成ユニットとしての画像ステーション６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫに備えられている。画像ステーション６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫは、Ａ１方向に沿って並べられ、タンデム画像形成部を構成している。
【００３０】
画像形成装置１００は、４つの画像ステーション６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫによって構成される画像形成部としての画像形成手段である作像部６０を備える。また各感光体ドラム２０Ｙ〜２０ＢＫの下方に対向して配設され、中間転写ベルト１１を備えた中間転写ユニットであるベルトユニットとしての転写ユニットたる転写ベルトユニット１０を備える。さらに、中間転写ベルト１１上のトナー像を転写紙に転写する第２の転写手段としての２次転写装置である転写部材たる２次転写ローラ１７を備える。２次転写ローラ１７は、中間転写ベルト１１を挟んで作像部６０と反対の側において、中間転写ベルト１１に対向して配設され、中間転写ベルト１１に当接し、中間転写ベルト１１への当接位置において中間転写ベルト１１と同方向に回転する。またさらに、２次転写ローラ１７によって中間転写ベルト１１上のトナー像を転写されたシートを搬送する記録媒体搬送手段である記録媒体搬送装置７６と、２次転写ローラ１７をクリーニングする２次転写クリーニング装置１８とを有している。
【００３１】
画像形成装置１００はまた、画像ステーション６０Ｙ〜６０ＢＫの上方に対向して配設された書き込み手段である光書き込み装置としての光書込ユニットたる露光装置である光走査装置８を備える。また、シート給送装置２３から搬送されてきた転写紙を、画像ステーション６０Ｙ〜６０ＢＫによるトナー像の形成タイミングに合わせた所定のタイミングで、中間転写ベルト１１と２次転写ベルト５との間に向けて繰り出すレジストローラ対１３を備える。さらに、転写紙の先端がレジストローラ対１３に到達したことを検知する図示しないセンサを有している。
【００３２】
画像形成装置１００はまた、記録媒体搬送装置７６によって中間転写ベルト１１上のトナー像を転写された状態で搬送されてきた転写紙が進入し、転写紙にトナー像を定着させるためのベルト定着方式の定着ユニットとしての定着手段である定着装置６を備える。また、定着済みの転写紙を本体１０１外に排出する排紙経路と再度レジストローラ対１３に向けて搬送する反転経路とを備え転写紙を何れかの経路に搬送する排紙ユニット７９を備える。さらに、２次転写ローラ１７、２次転写クリーニング装置１８、記録媒体搬送装置７６を備える。またさらに、定着装置６の下方に、作像部６０と平行に配設された再給紙ユニットとしてのシート反転装置である両面ユニット９６を有している。両面ユニット９６は、転写紙の両面に画像を記録すべく、排紙ユニット７９が一方の面に画像を形成された転写紙を反転経路に搬送した場合に、その転写紙をスイッチバックして上下反転させ、再度、レジストローラ対１３に向けて搬送する。
【００３３】
画像形成装置１００はまた、本体１０１外部に配設され画像形成済みの転写紙を積載するスタック部としての排紙トレイ７５と、図１における本体１０１の右側面に配設された手差し給紙装置３３とを有している。また、画像形成装置１００の操作を行う図示しない操作パネルと、画像形成装置１００全体の動作を制御する制御部としての制御手段９９と、図示しない廃トナータンクと、図示しない前面パネル等を有している。
【００３４】
本発明は以上説明した実施形態に限定されるものではなく、多くの変形が本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１０      ：転写ベルトユニット
１１      ：中間転写ベルト
１２      ：１次転写ローラ
１３      ：レジストローラ対
１４      ：転写ベルトクリーニング装置
１４ａ    ：クリーニングブレード
１４ｂ    ：ブラシローラ
１４ｃ    ：フリッカ
１４ｄ    ：スクリュ部
１４ｅ    ：アジテータ
１５      ：駆動ローラ
１６      ：従動ローラ
１７      ：２次転写ローラ
１８      ：２次転写クリーニング装置
１８ａ    ：クリーニングブレード
１８ｂ    ：スクリュ部
２０      ：感光体ドラム
２１      ：読取装置
２２      ：自動原稿給紙装置
２３      ：シート給送装置
３３      ：手差し給紙装置
５３      ：ダクト
６０      ：作像部
６０      ：画像ステーション
６３      ：加圧ローラ
６５      ：定着ローラ
７３      ：斥力ローラ
７５      ：排紙トレイ
７６      ：記録媒体搬送装置
７９      ：排紙ユニット
９６      ：両面ユニット
９９      ：制御手段
１００    ：画像形成装置
１０１    ：本体
１０１ａ  ：ケース部材
Ｓ１      ：トナー付着量検知センサ
Ｓ２      ：温度検知センサである。
ＷＴ      ：トナーの壁
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３６】
【特許文献１】特開平０３−００７９７７号公報
【図１】
2016109822.tif 000003
【図２】
2016109822.tif 000004
【図３】
2016109822.tif 000005
【図４】
2016109822.tif 000006
【図５】
2016109822.tif 000007
【図６】
2016109822.tif 000008
【図７】
2016109822.tif 000009