(57)【要約】【課題】複雑な構成とすることなく、像担持体表面に付着した、弾性体から発生する異物を除去及び該異物の像担持体表面への付着を防止し、画像不良を防止可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】感光体ドラム３とクリーニング装置７とから構成されたプロセスユニット５１には、該ユニットの未使用であることを示す新品情報が記憶されたＥＥＲ−ＲＯＭ５２が設けられている。制御部３２はＥＥＲ−ＲＯＭ５２から新品情報を読み取ると、感光体ドラム３表面に所定のトナー像を形成すると共に該トナー像を形成する略全てのトナーをクリーニング装置７に供給して、感光体ドラム３及びクリーニング装置７を所定時間作動させることにより異物の除去動作を実行する。【選択図】図３
2009265217.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、該像担持体上に形成された静電潜像をトナー像とする現像手段と、該現像手段により現像されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、前記像担持体に当接し、前記像担持体表面を摺擦しながら残留トナーを回収する弾性体から成るクリーニング部材が設けられたトナー回収手段と、を備えた画像形成装置において、
前記トナー回収手段が未使用であることを示す新品情報が記憶される記憶手段と、
該記憶手段に記憶された情報を読み取り、読み取った情報が前記新品情報であるとき、前記像担持体表面に所定のトナー像を形成すると共に該トナー像を形成する略全てのトナーを前記転写手段により転写することなく前記トナー回収手段に供給して前記像担持体及びトナー回収手段を所定時間作動させることにより前記像担持体表面の異物の除去動作を実行する制御手段と、が設けられたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記像担持体と前記トナー回収手段とはユニットを構成しており、該ユニットに前記記憶手段が配置され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】
前記記憶手段に記憶された情報は書き換え可能なものであり、
前記制御手段は、前記記憶手段に記憶された情報を書き換え可能であり、前記除去動作を実行した後、前記記憶手段に記憶された情報を前記新品情報から前記除去動作が実行されたことを示す旧品情報に書き換え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】
前記クリーニング部材は、前記像担持体に回転可能に当接するクリーニングローラと、該クリーニングローラに対し前記像担持体表面の回転方向下流側に配設されたクリーニングブレードと、から成り、
前記クリーニングローラの周速は、前記像担持体の周速と異なることを特徴とする請求項１〜３のいずれか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、複写機やファクシミリ、或いはプリンタ等の画像形成装置に関し、特に像担持体表面の清掃に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コピー機、プリンタ、ＦＡＸ等の電子写真方式を用いる画像形成装置においては、主に粉末の現像剤（以下、トナーという）が使用されている。そして、感光体ドラム等の像担持体上に、帯電および露光により形成された静電潜像を、現像装置内のトナーによって可視化し、そのトナー像を記録媒体上に転写した後、定着処理を行う画像形成プロセスが一般的に行われている。このような画像形成装置においては、感光体ドラム表面の残留トナーを回収するためのクリーニング装置が搭載されている。
【０００３】
かかるクリーニング装置としては、クリーニングブレードとクリーニングローラを併用し、クリーニングブレードで感光体表面の残留トナーを除去し、クリーニングローラで感光体表面の残留トナーを回収すると共に摺擦して研磨する方法が用いられている。また、クリーニングブレードとしては、ウレタンゴム等の弾性体が用いられ、クリーニングローラとしては金属シャフトの周囲に発泡体層を形成した発泡ウレタンや発泡エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）等の弾性体が用いられている。
【０００４】
しかし、これら弾性体には可塑剤が含まれており、かかる可塑剤が染み出し、クリーニングローラとの接触部において感光体表面に直接付着し、該表面を汚染するおそれがある。このように感光体表面が汚染されると、汚染部分の表面電位が上昇し、画像不良を引き起こすおそれがある。
【０００５】
そこで、可塑剤の付着を防止するための方法が提案されている。例えば、特許文献１には、帯電手段、転写手段及びクリーニング手段の少なくとも１つを、感光体の表面に接触してブリード（染み出し）現象を生じうる接触部材（弾性体）で構成し、制御手段が、非画像形成時に現像手段により金属酸化物を外添剤として含有する現像剤を強制的に感光体上へ吐き出し、表面に現像剤層を形成した感光体を回転させ、現像剤層がクリーニング手段を通過後、感光体と接触部材との接触位置に到達したとき感光体の回転を停止することにより、クリーニング手段により現像剤粒子を感光体表面から除去する一方、該現像剤より粒径の小さい金属酸化物をその表面に残留させると共に上記接触位置に介在させて、ブリード物による感光体表面の汚染を防止し、その後の画像形成を良好に行う方法が開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には、未使用の像担持体とその周囲に配設された画像形成工程を行う部材との間に分離シートを取り外し可能に備えることにより、新品の画像形成装置やプロセスカートリッジが使用されるまでの間、感光体の被帯電面の汚染、損傷が防止され、安定して良質の画像を得る方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００７−１９９５７０号公報
【特許文献２】特開平５−８０５９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１では、感光体と接触部材との間にトナーや金属酸化物を介在させたまま装置本体を輸送若しくは移動等した場合、これらが飛散するおそれがある。また、特許文献２では、分離シートを容易に取り外すための部材等の追加が必要となり、複雑な構成となる或いはコストアップの一因となる等のおそれがある。
【０００８】
また、弾性体等に含まれる可塑剤は、感光体表面に直接付着するだけでなく、例えば出荷前等長期間保管された場合や、高温高湿度下で保管された場合等には、可塑剤が揮発し、空気中に飛散した後、異物として感光体表面に付着し、その表面を汚染する場合がある。この場合、トナーや外添剤がクリーニングローラ表面に付着し、クリーニングローラと感光体との間に入り込めば、かかる揮発性の異物の感光体表面への付着を防止することができる。
【０００９】
しかし、クリーニングブレードやクリーニングローラ等が未使用の場合には、これら部材の表面に対するトナー等の付着量が極めて少ないため、揮発した可塑剤の飛散を防止できず、揮発性の異物が感光体表面に付着し易くなる。特に画像形成装置が未使用である場合、或いはクリーニング装置と感光体ドラムとを含むユニット等が未使用である場合には、保管時に、上記揮発性の異物が感光体表面に付着し易くなる。
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑み、複雑な構成とすることなく、像担持体表面に付着した、弾性体から発生する異物を除去及び該異物の像担持体表面への付着を防止し、画像不良を防止可能な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】
【００１１】
本発明は、像担持体と、該像担持体上に形成された静電潜像をトナー像とする現像手段と、該現像手段により現像されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、前記像担持体に当接し、前記像担持体表面を摺擦しながら残留トナーを回収する弾性体から成るクリーニング部材が設けられたトナー回収手段と、を備えた画像形成装置において、前記トナー回収手段が未使用であることを示す新品情報が記憶される記憶手段と、該記憶手段に記憶された情報を読み取り、読み取った情報が前記新品情報であるとき、前記像担持体表面に所定のトナー像を形成すると共に該トナー像を形成する略全てのトナーを前記転写手段により転写することなく前記トナー回収手段に供給して前記像担持体及びトナー回収手段を所定時間作動させることにより前記像担持体表面の異物の除去動作を実行する制御手段と、が設けられたことを特徴としている。
【００１２】
また本発明は、前記像担持体と前記トナー回収手段とはユニットを構成しており、該ユニットに前記記憶手段が配置されることを特徴としている。
【００１３】
また本発明は、前記記憶手段に記憶された情報は書き換え可能なものであり、前記制御手段は、前記記憶手段に記憶された情報を書き換え可能であり、前記除去動作を実行した後、前記記憶手段に記憶された情報を前記新品情報から前記除去動作が実行されたことを示す旧品情報に書き換えることを特徴としている。
【００１４】
また本発明は、前記クリーニング部材は、前記像担持体に回転可能に当接するクリーニングローラと、該クリーニングローラに対し前記像担持体表面の回転方向下流側に配設されたクリーニングブレードと、から成り、前記クリーニングローラの周速は、前記像担持体の周速と異なることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の第１の構成によれば、弾性体から成るクリーニング部材を有するトナー回収手段が未使用であるとき、像担持体表面に所定のトナー像を形成すると共に該トナー像を形成する略全てのトナーを転写することなくトナー回収手段に供給して像担持体及びトナー供給手段を所定時間作動させ、像担持体表面の異物の除去動作を実行することにより、装置本体やトナー回収手段の保管時やトナー回収手段の交換初期等において、像担持体表面に付着した、弾性体に含まれる可塑剤の染み出しにより発生する異物のみならず、可塑剤の揮発により発生する揮発性の異物も除去することができる。
【００１６】
加えて、クリーニング部材の表面を、トナーやこれに含まれるトナー外添剤等で覆うことができ、可塑剤等が直接像担持体に接触することを防止するのみならず、揮発した可塑剤の空気中への飛散を防止し、揮発性の異物の像担持体への付着を防止することができる。これにより、部材の追加等、複雑な構成とすることなく、像担持体表面に付着した、弾性体から発生する異物の除去及び該異物の像担持体表面への付着を防止し、画像不良の発生を防止することができる。
【００１７】
また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の画像形成装置において、像担持体とトナー回収手段とをユニットとして構成し、該ユニットに記憶手段を配置することにより、像担持体とトナー回収手段とを同時に交換可能となるため、効率的であり、ユニットが装置本体とは別途保管され、かかる保管時に像担持体に付着した場合であっても像担持体表面から異物を除去することができるため、効果的である。
【００１８】
また、本発明の第３の構成によれば、上記第１または第２の構成の画像形成装置において、記憶手段に記憶された情報を書き換え可能なものとし、制御手段により除去動作の実行後、記憶手段に記憶された情報を旧品情報に書き換えることにより、より確実に像担持体表面に対する付着異物の除去及び異物の付着防止を図ることができる。また、無駄な動作が発生せず、より効率的になり作業性も向上する。
【００１９】
また、本発明の第４の構成によれば、上記第１〜第３のいずれかの構成の画像形成装置において、クリーニング部材を、像担持体に回転可能に当接するクリーニングローラと、該クリーニングローラに対し像担持体表面の回転方向下流側に配設されたクリーニングブレードと、から構成し、クリーニングローラの周速を像担持体の周速と異なるものとすることにより、クリーニングローラと像担持体との周速差により像担持体の研磨効果を高め、より効率的且つ効果的に像担持体表面の異物を除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の概略断面図である。この画像形成装置（例えばプリンタ）１００は、感光体ドラム３、現像装置（現像手段）６、クリーニング装置（トナー回収手段）７、トナーコンテナ８、転写ローラ（転写手段）９、給紙機構１０、搬送部１１、定着装置１２、及び排紙部１３等から構成されている。また、感光体ドラム３とクリーニング装置７は、後述するように、プロセスユニット（ユニット）５１（図２参照）としてユニットを構成している。
【００２１】
感光体ドラム３は、例えばアルミドラムに感光層が積層されたものであり、帯電器４により表面を帯電させるようになっている。そして、後述する露光装置５からのレーザビームを受けた表面に、帯電を減衰させた静電潜像を形成する。なお、上記の感光層は、特に限定するものではないが、例えば耐久性に優れるアモルファスシリコン層（ａ−Ｓｉ）や有機感光層（ＯＰＣ）等を用いることができる。
【００２２】
帯電器（帯電チャージャ）４は、放電（例えばコロナ放電）することで感光体ドラム３の表面を帯電させるものである。帯電器４は、例えば細いワイヤ等を有しており、これを電極として高電圧を印加されることで放電するようになっている。露光装置（ＬＳＵ）５は、画像データに基づいて、光ビーム（例えばレーザビーム）を感光体ドラム３に照射し、感光体ドラム３表面に静電潜像を形成させるものである。なお、画像データは不図示のパーソナルコンピュータから後述する制御部３２に送信されたものである。
【００２３】
現像装置６は、感光体ドラム３の静電潜像にトナーを付着させて、トナー像を形成させるものである。なお、現像装置６に収容されている現像剤としては、例えばスチレンアクリル系の磁性１成分から構成される１成分現像剤や、トナー成分とキャリアとから構成される２成分現像剤等が挙げられる。また、トナーには研磨剤である酸化チタン等の金属酸化物から成る外添剤を含有させることができる。ここでは、外添剤として酸化チタンを含有する正帯電トナーを用いることとした。
【００２４】
トナーコンテナ８は、現像装置６内部のトナーが不足するようになれば、現像装置６にトナーを供給するとともに、予備のトナーを貯留しておくものである。転写ローラ９は、感光体ドラム３表面に形成されたトナー像を乱さずに搬送部１１を搬送されてくるシート上に移行（転写）させるものである。
【００２５】
クリーニング装置７は、トナー像がシートに転写等された後に、感光体ドラム３の表面に残ったトナー（残留トナー）を除去するものである。なお、クリーニング装置７の詳細については後述する。給紙機構１０は、画像（トナー像）が印刷されるシート（用紙やＯＨＰ等）を収容するとともに、給紙機構１０から排紙部１３までのシートの通路である搬送部１１にシートを給送するものである。
【００２６】
定着装置１２は、シートに転写されたトナー像を安定な永久像とするものであり、例えば加熱ローラ及び加圧ローラを用いて熱や圧力等のエネルギーを付与することにより、粉体状態のトナー像を溶融させる熱ローラ定着方式が用いられる。排紙部１３は、定着装置１２を経たシート、すなわち永久像が印刷されたシートを収容するものである。
【００２７】
そして、予め入力された画像データに基づいて露光装置５が感光体ドラム３上にレーザビームを発することで、その画像データに基づく静電潜像を感光体ドラム３表面に形成する。その後、現像装置６により静電潜像にトナーを付着させるとともに（トナー像を形成させるとともに）、転写ローラ９によりシート上にそのトナー像が転写される。次に、定着装置１２によりトナー像の転写されたシートに熱及び圧力を加え、永久像とさせるようになっている。
【００２８】
図２は、本発明に用いられる感光体ドラム及びクリーニング装置を備えたプロセスユニットを示す拡大側面断面図であり、図３は、装置本体右側（図２の右側）から見た概略拡大側面図である。
【００２９】
クリーニング装置７は、感光体ドラム３に向かって開口部を有した外装を形成するハウジング７ａと、感光体ドラム３表面の残留トナーを除去するとともに感光体ドラム３表面を摺擦して研磨するクリーニングローラ２１（クリーニング部材）と、感光体ドラム３表面の残留トナーを除去するためのクリーニングブレード２２（クリーニング部材）と、トナー排出手段としての搬送スパイラル２３と、クリーニングローラ２１表面のトナーを所定の層厚とするためのスクレーパ２４と、トナーハウジング７ａ内の廃トナーを外部に漏らさないためのウレタンシール２５と、を含む構成である。
【００３０】
クリーニングローラ２１は、例えば金属シャフトの周囲にローラ体としての弾性体から成る発泡体層を形成した構造から成り、弾性体としては例えば、発泡体層を形成した発泡ウレタンやエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）等とすることができる。クリーニングローラ２１は感光体ドラム３の長手方向に線接触しており、ハウジング７ａの図示しない前後側板に回転自在に軸支されている。
【００３１】
クリーニング装置７が装置本体に装着されると、クリーニングローラ２１の回転軸２１ａが感光体ドラム３の駆動モータ（図示せず）と連結し、該ドラムの回転軸３ａと同一回転軸で回転するギア（図示せず）に、感光体ドラム３との接触面において感光体ドラム３と同一方向に回転するよう、ギア（図示せず）を介して連結される。
【００３２】
クリーニングローラ２１が同時に回転し、感光体ドラム３から回収されたトナーは、クリーニングローラ２１表面上で支持金具２６から突設されたスクレーパ２４によって、層厚が規制される。クリーニングローラ２１の回転方向は、例えば、感光体ドラム３と反対方向（図２の矢印方向）とすることができる。また、後述するようにクリーニングローラ２１の周速（回転速度）を、例えば感光体ドラム３の周速と異なるものとすることもできる。
【００３３】
感光体ドラム３表面の、クリーニングローラ２１との接触面よりも回転方向下流側には、ウレタンゴム等の弾性体から成るクリーニングブレード２２が、感光体ドラム３の長手方向と線接触している。クリーニングブレード２２は、取り付け金具２７を介してハウジング７ａに固定されている。また、クリーニングブレード２２の自由端は、当接部において感光体ドラム３へ食い込んでおり、その当接点において感光体ドラム３の接線方向に対して所定の圧接力で鋭角に取り付けられている。
【００３４】
また、搬送スパイラル２３は、ギヤ（図示せず）を介して上記モータに連結されており、所定の速度で回転駆動する。搬送スパイラル２３が回転することにより、クリーニングローラ２１、クリーニングブレード２２で回収されたハウジング７ａ内のトナーは順次搬送され、ハウジング７ａの底面に設けられたトナー排出口（図示せず）から装置外部に排出される。さらに、感光体ドラム３の回転方向上流側（図３の上側）に位置するハウジング７ａの側板には、トナーがハウジング７ａから外部に漏れないよう、ウレタンシール２５が感光体ドラム３との当接点における接線に対し鋭角になるように取り付けられている。
【００３５】
また、図３に示すように、プロセスユニット５１の装置本体側の端部には、書き換え可能なＥＥＲ−ＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍａｂｌｅ  ＲＯＭ、記憶手段）５２が設けられており、ＥＥＲ−ＲＯＭ５２は、配線５３を介して第１ドロワコネクタ５４に電気的に接続されている。また、第１ドロワコネクタ５４は、装置本体背面部１００ａに設けられた第２ドロワコネクタ５５に嵌め込まれることにより、後述する制御部３２と電気的に接続されるようになっている。
【００３６】
ＥＥＲ−ＲＯＭ５２には、予めプロセスユニット５１が未使用であることを示す新品情報が記憶されている。プロセスユニット５１に記憶される情報として、例えば、０（ゼロ）及び１から成るビット情報を用い、未使用のときにはビット情報を１にする（フラグを立てる）ことにより新品情報とすることができる。しかし、かかる情報は、後述する制御部３２により読み取られ、プロセスユニット５１が未使用であるか否かを判定可能であれば、特に限定されるものではない。
【００３７】
また、後述するように、感光体ドラム３表面の異物の除去動作が終了すると、制御部３２により除去動作が実行されたことを示す旧品情報に書き換えられるようになっている。かかる書き換えは、例えば上記のようなビット情報を用いた場合には、ビット情報を０にする（フラグを下ろす）ことにより旧品情報とすることができるが、特にこれに限定されるものではない。
【００３８】
図４は、第１実施形態の画像形成装置の制御経路を示すブロック図である。図１〜図３と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。画像形成装置１００は、感光体ドラム３とクリーニング装置７とから構成されたプロセスユニット５１、現像装置６、転写ローラ９、定着装置１２、画像入力部３０、ＡＤ変換部３１、制御部３２、記憶部３３、操作パネル３４及びＥＥＲ−ＲＯＭ５２等を含む構成である。
【００３９】
画像入力部３０は、画像形成装置１００がカラー複写機である場合、複写時に原稿を照明するスキャナランプや原稿からの反射光の光路を変更するミラーが搭載された走査光学系、原稿からの反射光を集光して結像する集光レンズ、及び結像された画像光を電気信号に変換するＣＣＤ等から構成される画像読取部であり、画像形成装置１００が図１に示すようなプリンタである場合、パーソナルコンピュータ等から送信される画像データを受信する受信部である。画像入力部３０より入力された画像信号はＡＤ変換部３１においてデジタル信号に変換された後、記憶部３３内の画像メモリ４０に送出される。
【００４０】
記憶部３３は、画像メモリ４０、ＲＡＭ４１、及びＲＯＭ４２を備えており、画像メモリ４０は、画像入力部３０から入力され、ＡＤ変換部３１においてデジタル変換された画像信号を記憶し、制御部３２に送出する。ＲＡＭ４１及びＲＯＭ４２は、制御部３２の処理プログラムや処理内容等を記憶する。
【００４１】
また、ＲＡＭ４１（或いはＲＯＭ４２）には、ＥＥＲ−ＲＯＭ５２が未使用であるか否かを判定するための判定用データが格納されている。また、後述する感光体ドラム３表面の異物の除去動作を行うために予め設定された帯電器４の印加電圧、露光装置５の露光量、現像装置６からのトナー供給量、転写ローラ９への印加電圧、感光体ドラム３及びクリーニングローラ２１の周速及び回転時間、除去動作の回数等の除去動作用データが格納されている。
【００４２】
操作パネル３４は、複数の操作キーから成る操作部と、設定条件や装置の状態等を表示する表示部（いずれも図示せず）とから構成されており、ユーザが印刷条件等の設定を行う他、例えば画像形成装置１００がファクシミリ機能を有する場合は、記憶部３３にファクシミリ送信先を登録し、さらに登録された送信先の読み出しや書き換えを行う等の種々の設定にも使用される。
【００４３】
制御部３２は、例えば中央処理装置（ＣＰＵ）であり、設定されたプログラムに従って、画像形成時において、画像入力部３０、感光体ドラム３、現像装置６、クリーニング装置７、転写ローラ９、定着装置１２、及び給紙機構１０（図１参照）からの用紙の搬送等を全般的に制御するとともに、画像入力部３０から入力された画像信号を、必要に応じて変倍処理或いは階調処理して画像データに変換する。露光装置５は、処理後の画像データに基づいてレーザ光を照射し、感光体ドラム３上に潜像を形成する。
【００４４】
さらに制御部３２は、操作パネル３４のキー操作等により除去動作を実行する除去モードが設定されると、ＥＥＲ−ＲＯＭ５２からの出力信号を受信し、記憶部３３に記憶された情報を読み取る機能、かかる読み取り結果に基づいて記憶部３３から上記判定用データを読み込んでプロセスユニット５１が未使用か否かを判定する機能、記憶手段３３から除去動作用データを読み込んでこれらを設定する機能、除去動作を実行する機能を有している。
【００４５】
また、制御部３２は、除去動作の実行後、ＥＥＲ−ＲＯＭ５２のデータを新品情報から旧品情報に書き換える機能を有している。なお、除去モードは、プロセスユニット５１の装着時や、装置の電源ＯＮ時に自動的に設定されるようにしてもよい。
【００４６】
図５は、第１実施形態の画像形成装置における除去動作の手順を示すフローチャートである。以下、図１〜図４を参照しながら、図５のステップに従い除去動作について説明する。
【００４７】
プロセスユニット５１が長期間保管、或いは高温高湿度条件下で保管された場合等には、前述の通り、クリーニングローラ２１及びクリーニングブレード２２等を形成する上記弾性体に含まれる可塑剤が染み出し、若しくは揮発することにより、感光体ドラム３を汚染する汚染物質等の異物が発生し、感光体ドラム３ａに付着する。かかる異物が感光体ドラム３ａに付着すると、画像不良が生じるため、以下の除去動作により異物の除去及び付着防止を行うこととする。
【００４８】
装置本体を起動すると、制御部３２によりＥＥＲ−ＲＯＭ５２に記憶された情報の読み取りが開始され（ステップＳ１）、読み取った情報が記憶部３３から読み込まれた判定用データと比較され、プロセスユニット５１が未使用か否かが判定される（ステップＳ２）。ＥＥＲ−ＲＯＭ５２から読み取った情報が新品情報であり、プロセスユニット５１が未使用と判定されると、制御部３２は、記憶部３３から除去動作用データを読み込み、感光体ドラム３及びクリーニングローラ２１を回転させると共に、帯電器４、露光装置５及び現像装置６を作動させ、感光体ドラム３表面に所定のトナー像を形成する（ステップＳ３）。
【００４９】
さらに、制御部３２は、転写ローラ９によるトナー（正帯電）と同極性の正の転写電圧の印加を実行し、トナー像を形成する略全てのトナーを、感光体ドラム３から転写ローラ９へ転写することなく感光体ドラム３表面に担持された状態でクリーニング装置７に供給する（ステップＳ４）。供給されたトナーはクリーニング装置７に回収される。そして、制御部３２は、クリーニング装置７にトナーが回収された後もさらに感光体ドラム３及びクリーニングローラ２１を所定時間回転させる（ステップＳ５）。
【００５０】
これにより、回収されたトナーは、スクレーパ２４によりクリーニングローラ２１表面に所定の層厚に規制された後、感光体ドラム３とクリーニングローラ２１とのニップに供され、クリーニングローラ２１が感光体ドラム３を摺擦することにより、感光体ドラム３表面に付着した異物を除去することができる。ここで、クリーニングローラ２１の周速は、例えば感光体ドラム３の周速の１．２倍とすることができる。
【００５１】
そして、上記ステップＳ３〜Ｓ５までを１回とし、予め設定された所定回数に到達したか否かが制御部３２により判定される（ステップＳ６）。所定回数に到達した場合、制御部３２は、ＥＥＲ−ＲＯＭ５２のデータを、新品情報から旧品情報に書き換えた後（ステップＳ７）、終了する。一方、ステップＳ６で所定回数に到達していないと判定されれば、ステップＳ３に戻り、以後、所定回数に到達するまでステップＳ３〜ステップＳ５を繰り返す。また、ステップＳ２で未使用と判定されなければ、そのまま終了する。
【００５２】
なお、クリーニングローラ２１によって回収されなかった感光体ドラム３上のトナーは、クリーニングブレード２２によって掻き取られ、スクレーパ２４によって規制されなかったトナーと共に、搬送スパイラル２３によってハウジング７ａから排出される。
【００５３】
ここでは、一旦プロセスユニット５１が装置本体に装着されても、その後保守や清掃等のため、交換以外で装置本体から脱離される場合もあることを想定し、装置本体起動時に除去モードが設定されることとした。しかし、プロセスユニット５１が装着されたことをトリガーとして、制御部３２によりＥＥＲ−ＲＯＭ５２の読み取りが開始されるよう除去モードを設定する等、ユーザの使用状況等に応じ、除去モードを適宜設定すればよい。
【００５４】
このように、プロセスユニット５１が未使用のときには、現像装置６からトナーを供給して感光体ドラム３表面に所定のトナー像を形成すると共に、該トナー像を形成する略全てのトナーを転写ローラ９により転写することなくクリーニング装置７に供給し、感光体ドラム３及びクリーニング装置７を所定時間作動させることにより、感光体ドラム３表面の異物を除去することとした。
【００５５】
これにより、装置本体やプロセスカートリッジ５１の保管、特に長期保管や高温高湿度条件下での保管等によって生じ、感光体ドラム３表面に直接付着した異物に加え、揮発性の異物を感光体ドラム３から除去することができる。さらに、クリーニングローラ２１及びクリーニングブレード２２の表面をトナーや外添剤で覆うことができるため、可塑剤等が直接像担持体に接触することを防止するのみならず、揮発した可塑剤が空気中へ放出されることを防止し、揮発性の異物の感光体ドラム３への付着も防止することができる。
【００５６】
従って、部材の追加等、複雑な構成とすることなく、感光体ドラム３表面に付着した、弾性体から発生する異物の除去及び該異物の感光体ドラム３への付着を防止し、画像不良の発生を防止することができる。なお、本発明のクリーニング部材には、ウレタンシール２５のようなシール部材等、その他クリーニングに必要な部材も含まれ、これら部材を形成する弾性体から上記異物が発生する場合にも、付着異物の除去及び付着防止を行うことができる。
【００５７】
また、本実施形態では、クリーニングローラ２１の周速を感光体ドラム３の周速と異なるものとすることにより、クリーニングローラ２１と感光体ドラム３との周速差により、クリーニングローラ２１の研磨効果を高めることができ、より効率的且つ効果的に感光体ドラム３表面に付着した異物を除去することができる。
【００５８】
しかし、クリーニングローラ２１と感光体ドラム３との周速差を生じさせることができれば、クリーニングローラ２１の周速を感光体ドラム３より遅くすることもできる。また、両者の周速は、同じ周速とすることもでき、特に限定されるものではない。また、ここではクリーニングローラ２１と感光体ドラム３の回転方向を反対方向としたが、かかる回転方向は同じ方向とすることもでき、特に限定されるものではない。
【００５９】
また、本実施形態では、書き換え可能なＥＥＲ−ＲＯＭを用い、制御部３２により、除去動作実行後、ＥＥＲ−ＲＯＭに記憶された情報を新品情報から旧品情報に書き換えたため、より確実に感光体ドラム３表面に対して付着した異物の除去及び異物の付着防止を図ることができる。加えて、無駄な動作が発生せず、より効率的になり作業性も向上する。しかし、記憶手段はＥＥＲ−ＲＯＭに限定されるものではなく、書き換え不可能なＲＯＭ等を適宜用いることもできる。
【００６０】
また、本実施形態では、感光体ドラム３とクリーニング装置７をプロセスユニット５１としてユニット化したため、感光体ドラム３とクリーニング装置７を同時に交換することができ、効率的である。加えて、プロセスユニット５１が装置本体とは別途保管され、かかる保管時に異物が感光体ドラム３表面に付着した場合であっても、かかる付着異物を除去すると共に異物の付着を防止することができ、効果的である。
【００６１】
しかし、感光体ドラム３及びクリーニング装置７は、かかる構成に特に限定されるものではなく、その他の構成部材とユニット化をすることも、感光体ドラム３とクリーニング装置７とを別体とすることもできる。
【００６２】
図６は、本発明の第２実施形態の画像形成装置に用いられる感光体ドラム及びクリーニング装置を装置本体右側から見た概略拡大側面図である。本実施形態では、図６に示すように、感光体ドラム３をハウジング３ｂに配設し、クリーニング装置７と別体とした。また、ＥＥＲ−ＲＯＭ５２をクリーニング装置７に配設した。
【００６３】
これにより、装置本体納入後最初の起動時、若しくはクリーニング装置７が新たに装着（交換）されたとき等において、上記同様、除去動作を行うことにより、感光体ドラム３表面の異物を除去し、クリーニングローラ２１及びクリーニングブレード２２の表面をトナー等で覆うことができる。これにより、クリーニングローラ２１及びクリーニングブレードとの接触や揮発によって感光体ドラム３に付着した上記異物の除去及び、該異物の感光体ドラム３への付着を防止することができる。その他の構成は第１実施形態と全く同様であるため、説明を省略する。
【００６４】
なお、ここではクリーニング装置７にのみＥＥＲ−ＲＯＭ５２を配置したが、これに加えて感光体ドラム３にＥＥＲ−ＲＯＭ５２を配置することもできる。これにより、感光体ドラム３が新たに装着（交換）されたときにも上記同様、除去動作が実行されるため、交換前に感光体ドラム３に付着した付着物等の除去、或いは、交換後、装置本体を起動するまでに付着した上記異物等の除去等が可能となる。
【００６５】
その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では正帯電トナーを用いたが、負帯電トナーを用いることもできる。かかる場合、転写ローラ９に負の転写電圧を印加すれば、現像装置６から供給された略全ての負帯電トナーを転写することなくクリーニング装置７に供給することができる。
【００６６】
また、上記実施形態においては、モノクロ印刷用の画像形成装置に適用したが、他の画像形成装置に適用することもでき、特に限定されるものではない。例えば、モノクロ複写機や、中間転写方式のタンデム型画像形成装置、直接転写式のタンデム型画像形成装置、といったカラープリンタやカラー複写機等にも適用することが可能である。
【実施例】
【００６７】
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明は、本実施例に限定されるものではない。
【００６８】
本発明の第１実施形態の画像形成装置を用いた。感光体ドラム３として、外径３０ｍｍ、軸方向の有効画像形成領域が３００ｍｍ以下の有機感光体ドラムを用いた。また、クリーニングブレードは、厚さ２．２ｍｍの板状ウレタンゴムから形成し、クリーニングローラ２１のローラ体は、肉厚２ｍｍ、外径１４ｍｍのＥＰＤＭゴムの発泡体から形成した。また、感光体ドラム３の周速を１００ｍｍ／ｓｅｃとし、クリーニングローラ２１の周速は、感光体ドラム３の周速の１．２倍に設定した。また、トナーとして正帯電トナーを用いた。
【００６９】
そして、プロセスユニット５１を予め４０℃９０％環境下に１週間放置した後、装置本体に装着し、上記除去動作を実行することなくグレー画像を出力したところ、画像濃度が薄くなる部分があり、形成画像に濃淡が発生した。感光体ドラム３表面における画像の薄くなった部分には、クリーニングローラ２１のウレタンゴム及びクリーニングブレード２２のＥＰＤＭゴムに含まれる可塑剤に由来する異物が付着しており、かかる異物が原因で画像不良が生じたことがわかった。
【００７０】
そこで、上記環境条件に放置したプロセスユニット５１を装置本体に装着した後、上記除去動作を実行することとした。除去動作において、トナー像が画像形成領域以上となるよう、トナー像の感光体ドラム３の回転方向長さを１００ｍｍ（感光体ドラム３の略１周分）、軸方向幅を３００ｍｍとした。また、かかるトナー像が形成されるよう、帯電器４、露光装置５及び現像装置６の現像条件を設定した。また、転写ローラ９にはトナーと同極性である正の転写電圧を印加し、転写ローラ９にトナー像を転写することなく略全てのトナーをクリーニング装置７に供給することとした。
【００７１】
そして、感光体ドラム３及びクリーニングローラ２１の回転を開始し、上記トナー像の形成及び、略全てのトナーのクリーニング装置７への供給を行い、回転開始から２分経過後に感光体ドラム３及びクリーニング装置７を停止した。これを１サイクルとし、かかるサイクルを表１に示す回数だけ繰り返した後、上記同様グレー画像を出力し、画像不良の発生状況を調べた。上記サイクルの繰り返し回数と画像不良の発生状況との関係を表１に示す。なお、表１に示す０回においては、上記した、除去動作を実行せずグレー画像を出力したときの結果を示す。
【００７２】
【表１】
2009265217.tif 000003
×：画像不良発生
○：画像不良発生なし
【００７３】
表１の結果、上記サイクルを２回繰り返すことにより、画像不良が解消さることがわかった。これにより、クリーニング装置７を含むプロセスユニット５１が未使用のとき、上記除去動作を行うことにより、保管時に感光体ドラム３に付着していた異物を除去すると共に、クリーニングローラ２１及びクリーニングブレード２２をトナーや外添剤で覆って異物の感光体ドラム３への付着を防止することができ、画像不良を防止できることがわかった。
【００７４】
ここでは、特に揮発性の異物が付着し易い有機感光体ドラムを用いたため、除去動作による画像不良の防止がより効果的となったが、感光体としてその他ａ−Ｓｉにも適用可能であり、感光体は特に限定されるものではない。また、感光体ドラム３及びクリーニングローラ２１の回転時間は、現像装置６からのトナー供給から所定時間とする等、適宜設定することができる。
【００７５】
また、上記サイクルの回数や、上記感光体ドラム３、クリーニングローラ２１、クリーニングブレード２２の構成や、除去動作における操作条件、現像条件等は、予備実験等により適宜設定することができ、本実施例に特に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明は、本発明は、像担持体と、該像担持体上に形成された静電潜像をトナー像とする現像手段と、該現像手段により現像されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、前記像担持体に当接し、前記像担持体表面を摺擦しながら残留トナーを回収する弾性体から成るクリーニング部材が設けられたトナー回収手段と、を備えた画像形成装置において、前記トナー回収手段が未使用であることを示す新品情報が記憶される記憶手段と、該記憶手段に記憶された情報を読み取り、読み取った情報が前記新品情報であるとき、前記像担持体表面に所定のトナー像を形成すると共に該トナー像を形成する略全てのトナーを前記転写手段により転写することなく前記トナー回収手段に供給して前記像担持体及びトナー回収手段を所定時間作動させることにより前記像担持体表面の異物の除去動作を実行する制御手段と、が設けられたものである。
【００７７】
これにより、部材の追加等、複雑な構成とすることなく、像担持体表面に付着した、弾性材料から発生する異物の除去及び該異物の像担持体表面への付着を防止し、画像不良の発生を防止することができる。また、像担持体とトナー回収手段とをユニットとして構成し、該ユニットに記憶手段を配置することにより、像担持体とトナー回収手段とを同時に交換可能となるため、効率的であり、ユニットが装置本体とは別途保管され、かかる保管時に像担持体に付着した場合であっても像担持体表面から異物を除去することができるため、効果的である。
【００７８】
また、記憶手段に記憶された情報を書き換え可能とし、制御手段により除去動作の実行後、記憶手段に記憶された情報を新品情報から旧品情報に書き換えることにより、より確実に像担持体表面に対する付着した異物の除去及び異物の付着防止を図ることができると共に、無駄な動作が発生せず、より効率的になり作業性も向上する。
【００７９】
また、クリーニング部材を、像担持体に回転可能に当接するクリーニングローラと、該クリーニングローラに対し像担持体表面の回転方向下流側に配設されたクリーニングブレードと、から構成し、クリーニングローラの周速を像担持体の周速と異なるものとすることにより、クリーニングローラと像担持体との周速差により像担持体の研磨効果を高め、より効率的且つ効果的に像担持体表面の異物を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】は、本発明の第１実施形態の画像形成装置の構成を示す概略断面図である。
【図２】は、第１実施形態の画像形成装置に用いられる感光体ドラム及びクリーニング装置から成るプロセスユニットを示す、概略拡大断面図である。
【図３】は、第１実施形態の画像形成装置に用いられる感光体ドラム及びクリーニング装置から成るプロセスユニットを示す、装置本体右側から見た概略拡大側面図である。
【図４】は、第１実施形態の画像形成装置の制御経路を示すブロック図である。
【図５】は、第１実施形態の画像形成装置の除去動作の手順を示すフローチャートである。
【図６】は、本発明の第２実施形態の画像形成装置に用いられる感光体ドラム及びクリーニング装置を示す、装置本体右側から見た概略拡大側面図である。
【符号の説明】
【００８１】
３              感光体ドラム（像担持体）
６              現像装置（現像手段）
７              クリーニング装置（トナー回収手段）
９              転写ローラ（転写手段）
２１            クリーニングローラ（クリーニング部材）
２２            クリーニングブレード（クリーニング部材）
３２            制御部（制御手段）
５１            プロセスユニット（ユニット）
５２            ＥＥＲ−ＲＯＭ（記憶手段）
５４            第１ドロワコネクタ
５５            第２ドロワコネクタ
１００          画像形成装置
【図１】
2009265217.tif 000004
【図２】
2009265217.tif 000005
【図３】
2009265217.tif 000006
【図４】
2009265217.tif 000007
【図５】
2009265217.tif 000008
【図６】
2009265217.tif 000009