(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体表面を帯電させる帯電手段と、像担持体表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、形成された静電潜像をトナー現像する現像手段と、現像されたトナー像を転写する転写手段と、像担持体表面に残留したトナーを掻き落とすクリーニングブレード及びクリーニングブレードの先端エッジより高い位置まで延び、クリーニングブレードで掻き落とされたトナーの一部を像担持体表面に摺擦するように堆積させる堆積部材からなるクリーニング手段とを備えた画像形成装置であって、
黒部と白部の面積の割合を変えた複数の印字パターンから所定の印字パターンを選択する選択手段及び転写手段の転写バイアスを制御する転写バイアス制御手段を備え、
前記選択手段で選択した印字パターンで静電潜像を形成してトナー現像し、前記転写バイアス制御手段により転写バイアスを制御して転写媒体へ転写するトナー量を調整してクリーニングブレード部へ到達するトナー量を調節し、転写後に像担持体表面に残留したトナーを前記クリーニングブレードにより掻き落として堆積部材に堆積させ、堆積したトナーが像担持体表面とクリーニングブレードとの接触部に溜まるとともに、前記クリーニングブレードの先端部が堆積したトナーに埋没するようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は像担持体表面の残留トナーを掻き落とすクリーニング部材と像担持体との接触部の摩擦を低減するようにした画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
像担持体表面とエッジが接触してトナーを除去するクリーニングブレードの下方に像担持体表面にゆるやかに圧接したフィルム状のすくいシートと、これに対向して滞留壁とを配置し、クリーニングブレードで除去されたトナーをすくいシートと滞留壁の間のスペースに堆積させ、堆積したトナーを像担持体表面にソフトに接触させてすくいシートをすり抜けてくる紙粉をトラップするものが提案されている（特開平１ー１６１２８８号公報）。
【０００３】
また、すくいシートと回動可能な堆積用板とでクリーニングブレードで掻き落としたトナーを堆積し、堆積したトナーを像担持体表面にソフトに接触させてすくいシートをすり抜けてくる紙粉をトラップし、堆積用板を回動させることにより、堆積したトナーをケーシング低部に落下させるようにしたものも提案されている（特開平５ー１２７５７７号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来のものでは、すくいシート近傍にトナーをどのように、何時溜めるのかについては開示されておらず、画像形成装置の使い方によってはトナーの堆積が不十分となり、そのため有効に紙粉をトラップすることができず、紙粉が直接当たってクリーニングブレードを傷め、画像にスジ状の汚れがでる可能性がある。
【０００５】
本発明は上記課題を解決するものであり、像担持体表面と接触する堆積トナーを効果的に確保し、紙粉をトラップし、像担持体とクリーニング手段との接触部の摩擦の低減化を図れるようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そのために本発明は、像担持体表面を帯電させる帯電手段と、像担持体表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、形成された静電潜像をトナー現像する現像手段と、現像されたトナー像を転写する転写手段と、像担持体表面に残留したトナーを掻き落とすクリーニングブレード及びクリーニングブレードの先端エッジより高い位置まで延び、クリーニングブレードで掻き落とされたトナーの一部を像担持体表面に摺擦するように堆積させる堆積部材からなるクリーニング手段とを備えた画像形成装置であって、
黒部と白部の面積の割合を変えた複数の印字パターンから所定の印字パターンを選択する選択手段及び転写手段の転写バイアスを制御する転写バイアス制御手段を備え、
前記選択手段で選択した印字パターンで静電潜像を形成してトナー現像し、前記転写バイアス制御手段により転写バイアスを制御して転写媒体へ転写するトナー量を調整してクリーニングブレード部へ到達するトナー量を調節し、転写後に像担持体表面に残留したトナーを前記クリーニングブレードにより掻き落として堆積部材に堆積させ、堆積したトナーが像担持体表面とクリーニングブレードとの接触部に溜まるとともに、前記クリーニングブレードの先端部が堆積したトナーに埋没するようにしたことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【０００８】
電子写真プロセスを利用した複写機、プリンタ等の画像形成装置の分野では、高画質化（トナー小粒径化）、高速化、長寿命化の傾向があり、特にトナーの小粒径化に伴い、トナーの流動性の低下を防止すべくシリカ、チタン酸化物等の流動性向上剤（無機物質）を過剰に添加しており、そのため、トナーのクリーニング性が悪化する傾向になっている。クリーニング性を向上（確保）するには、クリーニングブレードの当接圧アップ、当接角度アップが必要になるが、このようにしてクリーニング性を向上させると、ブレードと像担持体表面間の摩擦力が増加し、クリーニングブレードがめくれてしまうという問題が生じる。特に、残留トナーが少ない画像パターンや高温高湿環境下においてめくれが発生し易い。
【０００９】
このめくれ問題に対し、本出願人はクリーニングブレードと像担持体との接触部にトナーを溜めることにより、ブレードと像担持体表面間の摩擦力を低めに安定させることを提案しており、これにより、クリーニングブレードの当接圧、当接角度をきつくし、クリーニング性を確保した上でめくれの問題も解決でき、クリーナーの性能を大きく向上させることができる。そこで、本発明では、紙粉等の異物対策、クリーニングブレードのめくれ対策を問わず、トナーの溜め方について工夫したものである。
【００１０】
図１は本発明の画像形成装置の全体構成を示す概略図、図２は本発明のクリーニング装置を説明する図である。
ドラム状の感光体１は図示しない駆動源により矢印Ｄ方向に回転駆動される。感光体１の外周には、帯電ローラ２が配置され、感光体１に当接回転しながら感光体１の表面を一様に帯電する。一様に帯電された感光体１は図示しない潜像形成手段によって、第１色目として、例えばイエローの画像情報に応じて選択的に走査露光され、イエロー用の静電潜像が形成される。静電潜像が記録された感光体１の回転方向下流側には、現像剤としてそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーを貯蔵して現像手段４，５，６，７が配置され、形成されたイエロー用の静電潜像はイエロー現像手段４のみが感光体１と当接して現像することでイエローのトナー像が形成される。
【００１１】
トナー像が形成された感光体１の回転方向下流側には、感光体１に隣接して中間転写ベルト８が配置される。中間転写ベルト８は駆動ローラ９、バックアップローラ１０、テンションローラ１１、皺取りローラ１２に掛け回されており、感光体１の周速度と同一速度で駆動されている。また、感光体１の駆動力を駆動ローラ９に伝達することにより、感光体１と中間転写ベルト８を同期駆動させている。一次転写ローラ１３は中間転写ベルト８を介して感光体１側に付勢されており、中間転写ベルト８が感光体１と一次転写ローラ１３によって挟持される一次転写位置において、図示しない高圧電源から一次転写ローラ１３へ電圧が供給されることで、イエローのトナー像が中間転写ベルト８の表面に転写される。中間転写ベルト８にイエローのトナー像を転写した感光体１はさらに矢印Ｄ方向へ回転し、クリーニングブレード１６によって表面に残留するトナーが掻き取られ、再び画像形成が可能となる。なお、帯電前に感光体電位をリセットする除電手段を動作させてもよい。こうして同様の手順を第２色目から第４色目の画像に対して繰り返し行うことで、中間転写ベルト８の上に４色のトナー像が順次重ね合わせて記録される。
【００１２】
クリーニングブレード１６はクリーニングブレード支持板金１５でケース１４内に取り付けられてその先端が感光体１の表面に当接している。また、クリーニングブレード１６に対向してケース１４内の下方にすくいシート１７が取り付けられ、クリーニングブレード１６で掻き落とされた残留トナーがケース外へ漏れないようにしている。また、すくいシートとは別にトナー堆積用部材１８がクリーニングブレード１５の先端エッジより高い位置まで延びるように設けられ、掻き取られたトナーを堆積し、堆積したトナーが感光体１の表面とクリーニングブレードとの接触部にも溜まるようにしている。
【００１３】
すなわち、図２に示すように、すくいシート１７、トナー堆積部材１８、感光体１の表面で形成されるスペース内にトナー２０が堆積し、クリーニングブレード１６の先端部がトナーに埋没する状態となり、感光体１の表面とクリーニングブレードとの接触部にトナーが存在するため、両者間の摩擦力を低めに安定させることができる。また、通常はクリーニングブレード先端からクラウドが発生するが、その部分はトナーに埋没しているためクラウドの発生が防止され、器外の汚染を防止することができる。
【００１４】
次に、トナー堆積部材でトナーを溜める方法について説明する。
クリーニングブレードへトナーを効率的に供給するには、例えば、黒パターンで静電潜像を形成して感光体をべた現像し、転写バイアスを印加しないで、現像されたトナーのほとんどをクリーニングブレード部へ到達させることである。しかし、このような方法であまりにも大量のトナーをクリーナに供給すると、クリーニング不良が起こり、ほとんどのトナーがクリーニングブレードを通り抜けてしまい、トナー堆積部材にトナーを溜めることができない恐れがある。
【００１５】
そこで、本発明では、例えば、図３に示すようにべたの部分３０と白の部分３１とからなる複合パターンを用いて適度な量のトナーがクリーナへ供給されるようにする。このようなパターンによれば、べた部分３０と白部分３１の面積の割合を変えることにより、自由にクリーニングブレード部へのトナー供給量を調節することができる。
【００１６】
また、図４に示すように、網点模様からなるハーフパターン４０を使用して、適度な量のトナーがクリーナへ供給されるようにしてもよい。この場合も、網点の黒ドットの面積比を変更することにより、自由にクリーニングブレード部へのトナー供給量を調節することができる。
【００１７】
図５は複合パターンによりトナー量を調節してトナー溜めを行う場合のフローを示す図である。
黒べた部分と白部分の割合が異なる複数の印字パターン１、２……ｎを用意しておき、この中から特定の印字パターンを選択する（Ｓ１）。次いで、選択した印字パターンに基づいて静電潜像を形成し（Ｓ２）、トナー現像し（Ｓ３）、クリーニングブレード部へ供給してこのトナーを掻き落とし、トナー堆積部材で堆積するトナー溜め処理を行う（Ｓ４）。このように印字パターンを選択することにより、クリーニングブレード部へ到達するトナー量を調節することができるので、クリーニング不良を起こさないようにしてトナー溜めを行うことができる。なお、転写バイアスを加えないようにすることにより、現像されたトナーのほとんどがクリーニングブレード部へ到達し、トナーを効率よく供給することができる。
【００１８】
図６は転写バイアス制御によりトナーを調節してトナー溜めを行う場合のフローを示す図である。
まず、所定印字パターンを選択して静電潜像を形成する（Ｓ１１〜１２）。このときの印字パターンは任意であり、図３、図４で示したようなパターン、或いはべたのパターンであってもよい。次いで、トナー現像し（Ｓ１３）、その後転写を行い（Ｓ１４）、その後、トナー溜め処理を行う（Ｓ１５）。本発明の実施例では、中間転写ベルトを使用しているが、もちろん、用紙への転写であってもよい。この転写に際しては転写バイアスを制御して転写するトナー量を調節する。この転写バイアス制御によりクリーニングブレード部へ到達するトナーの量が調節され、クリーニング不良を起こさないようにしてトナー溜めを行うことができる。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、複数の印字パターンの中から所定の印字パターン、例えば、べたと白の複合パターンやハーフパターンのような印字パターンを選択して静電潜像を形成してトナー現像し、クリーニングブレード部へ到達するトナーの量を調節し、クリーニング不良を起こさないようにしてトナー溜めを行うことができる。
【００２０】
また、転写バイアスを制御してクリーニングブレード部へ到達するトナーの量を調節し、クリーニング不良を起こさないようにしてトナー溜めを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の画像形成装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】  本発明のクリーニング装置を説明する図である。
【図３】  べたと白の複合パターンを示す図である。
【図４】  ハーフパターンを示す図である。
【図５】  複合パターンによりトナー量を調節してトナー溜めを行う場合のフローを示す図である。
【図６】  転写バイアス制御によりトナーを調節してトナー溜めを行う場合のフローを示す図である。
【符号の説明】
１…感光体、２…帯電ローラ、４，５，６，７…現像手段、８…中間転写ベルト、９…駆動ローラ、１０…バックアップローラ、１１…テンションローラ、１２…皺取りローラ、１３…一次転写ローラ、１４…ケース、１５…クリーニングブレード支持板金、１６…クリーニングブレード、１７…すくいシート、１８…トナー堆積用部材、１９…保持部材、２０…堆積トナー、３０…べた部分、３１…白部分。
【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】
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