JP3977907B2

JP3977907B2 - Image forming apparatus

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Publication number: JP3977907B2
Application number: JP28574197A
Authority: JP
Inventors: 富啓安; 野英俊矢; 木忠浩鈴; 川信人横
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1997-10-17
Filing date: 1997-10-17
Publication date: 2007-09-19
Anticipated expiration: 2017-10-17
Also published as: JPH11119516A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静電複写機，レーザープリンター等の電子写真プロセスを用いる画像形成装置に関し、特に、その像担持体の、クリ−ニングおよび帯電に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６に、電子写真プロセスを用いる従来の一形式の画像形成装置の概要を示す。像担持体である感光体ドラム１は、導体１ｂの表面に感光体１ａを塗布することによって形成され、図６中の矢印方向に回転する。この画像形成装置では次のような手順で、画像の形成を行う：
１）帯電ロ−ラ２で、感光体１ａの表面を所望の電位に帯電する，
２）露光装置７で、感光体１ａを露光して、所望の画像に対応する静電潜像を、感光体１ａ上に形成する，
３）現像装置８で、静電潜像を、トナーによって現像し、感光体１ａ上にトナー像を形成する，
４）転写ロ−ラ１３で、感光体１ａ上のトナー像を、不図示の搬送手段によって搬送される紙などの転写紙１５上に、転写する，
５）クリーニング装置で、転写紙１５に転写されず感光体１ａ上に残ったトナーを清掃する，
６）トナー像を転写された転写紙１５は、不図示の定着器へと搬送され、定着器が転写紙を加熱，加圧し、これにより転写紙１５上のトナーが転写紙に定着する。
【０００３】
感光体ドラム１は図６中の矢印の方向に回転するため、上記の１）から６）の手順を繰り返すことによって、感光体１ａ上に所望の画像（トナ−像）が形成され、それが転写紙１５に転写される。
【０００４】
一般に従来の画像形成装置では、クリーニング装置と帯電器とを別々に配置して、それぞれ単一の機能を持たせていた。従来のクリーニング装置としては、弾性体ブレードを感光体に当接させる方法が一般的である。
【０００５】
図７は従来の、ブレ−ド方式のクリーニング装置３の例を表したものである。ブレード３ａは、厚さ２［ｍｍ］で、長さが３００［ｍｍ］、支持部材３ｂによって支持され、支持部材先端からの突き出し量が８［ｍｍ］になるように調整される。また、ブレード３ａの支持角（感光体ドラム１の接線方向に対してのブレードの角度）は２０°、食い込み量が１．２［ｍｍ］になるように配置してある。ブレード３ａを構成する材料はウレタンゴムである。
【０００６】
また、帯電装置としては、従来からのスコロトロンなどのコロナ帯電装置のほかに、いわゆる接触帯電装置が広く用いられている。接触帯電装置は、感光体に帯電部材を接触させ、この帯電部材に電圧を印加することによって感光体の帯電を行う。
【０００７】
図８は、従来の接触帯電装置の一例であり、その断面図を表している。帯電ロ−ラ２は、直径５〜２０［ｍｍ］、長さ約３００［ｍｍ］であり、弾性層２ａを導体２ｂの上に形成してある。感光体ドラム１は直径３０〜８０［ｍｍ］、長さ約３００［ｍｍ］であり、感光体１ａを導体１ｂ上に形成してある。帯電ロ−ラ２は、回転する感光体ドラム１に対して接触し、従動回転する。帯電ロ−ラ２の弾性層２ａは、抵抗率が１０^７〜１０^９［Ωｃｍ］の材料から構成される。また、帯電ロ−ラ２の表面（弾性層２ａの表面）には、膜厚が１０〜２０［μｍｍ］程度の表面保護層が形成されている場合もある。帯電ロ−ラ２には、帯電電源４によって帯電電圧を印加し、感光体１ａの帯電を行う。帯電電圧は、直流で−１．０〜−１．５［ｋＶ］である。
【０００８】
しかし、クリーニング装置と帯電装置とを別々に設ける従来の画像形成装置では、次のような問題が発生する：
１：クリーニングスペースと帯電スペースとの両方が必要であるため、画像形成装置全体を小型化する上でネックとなっている，
２：クリーニング装置と帯電装置とが別々の部品であるため、部品点数の増加や、部品を構成する材料の増加などから、画像形成装置全体でのコストアップにつながる。
【０００９】
このような問題を解決する方法として、クリーニング装置と帯電装置との両方の機能を、兼用させたクリーニング・帯電兼用装置が提案されている。例えば特開昭５６−１６５１６６号公報には、感光体に接触してそれを清掃するファーブラシまたはブレードをカーボン繊維などの導電性材料で形成し、それに、感光体を帯電するのに必要な電圧を印加して帯電を行なう構成が開示されている。帯電装置そのものを別体として装備する必要がないため、小型化，価格の低減をはかることができる。
【００１０】
特開平０７−９２７６７号公報には、帯電およびクリーニングに導電性のブレードを用い、ブレードの電気抵抗の範囲（１０^６〜１０^９［Ωｃｍ］）、感光体への接触圧力の範囲（１．５［ｇ／ｍｍ］以上）、現像材の粒子径の範囲（５［μｍ］以下の個数比率が２０％以下）、ブレードのエッジ角度（５°〜１３°）を規定したクリーニング・帯電兼用装置が提案されている。
【００１１】
クリーニング・帯電兼用装置では、上述のような画像形成装置を小型化する上でネックとなっていたスペースの問題や、部品点数の増加などに伴うコストアップの問題を、同時に解消することができる。
【００１２】
図９に、従来のクリーニング・帯電兼用装置の一例を示す。ブレード３ａは導電性弾性体で形成され、感光体１に対して当接される。このブレードの厚さは２［ｍｍ］で、長さが３００［ｍｍ］、支持部材先端からの突き出し量が８［ｍｍ］、ブレードの支持角は２０°、食い込み量が１．２［ｍｍ］になるように配置してある。また、ブレードはウレタンゴムをベースにカーボンやイオン導電材を分散させて、抵抗率を１０^６〜１０^９に調整してある。ブレード３ａには、帯電電源４によって帯電電圧を印加し、感光体１の帯電を行う。帯電電圧は、直流で−１．５〜−２．０［ｋＶ］である。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のクリーニング・帯電兼用装置では、長期間使用した場合次のような問題が発生する。本来、転写後に、感光体上に付着している転写残トナーは、クリーニングブレードによって除去されるはずである。しかし、実際にはわずかずつではあるがクリーニングブレードを通り抜けるトナーが存在する。これは、ブレード自体わずかな振動や、感光体の回転開始時や停止時にブレードへかかる振動などが、原因であると考えられる。クリーニング・帯電兼用装置においても、やはりブレードを通り抜けるトナーが存在する。クリーニング・帯電兼用装置では、特にブレードを通り抜けるトナーが問題となる。ブレードを通り抜けたトナーの一部は、ブレードの、感光体に対向する表面に付着する。長期間の使用によって、ブレードにトナーが積層して付着するようになると、ブレードと感光体との間で起こる放電が、トナーを介した異常放電となり、感光体を均一に帯電することができなくなる。このためこの付着したトナーが原因となって、異常画像が発生するといった問題がある。
【００１４】
トナーがブレードに付着する理由は次のように考えられる。いわゆるネガポジ現像の画像形成装置では、転写後の感光体上の残留トナーの中に、転写時の放電などが原因となってプラス（感光体の帯電極性とは逆極性）に帯電したトナーが存在する。また、ブレードの通過時にも、ブレードとの摩擦によって、プラスに帯電したトナーが存在するようになる。そして、このようなプラスに帯電したトナーが、クリーニング・帯電兼用のブレードを通り抜けた場合、このトナーがマイナスの高電圧を印加されたクリーニング・帯電兼用のブレードの感光体と対向する表面に、付着する。また、いわゆるポジポジ現像では、トナー自体が本来プラスに帯電しているため、クリーニング・帯電兼用のブレードを通り抜けたトナーは、ブレードに付着する。そして、このブレードに付着したトナーが、長時間の使用によってブレードの表面に積層するため、ブレードと感光体との間で起こる放電が均一ではなくなり、感光体を均一に帯電することができなくなる。
【００１５】
このような問題に対して、転写残トナーを、クリーニング・帯電兼用装置を通過する前にあらかじめ、ブレードに印加する電圧の極性と、同じ極性に帯電させることによって、ブレードに付着するトナーを低減する方法も提案されている（特開平０７−３２５４５９号公報）。この特開平０７−３２５４５９号公報には、帯電クリーニング兼用ブレードより上流側に、帯電極性と同じ極性に残留トナーを帯電するシ−トを設けることが開示されている。残留トナーが帯電極性と同極性に帯電するので、帯電・クリーニング兼用ブレード（の先端エッジ）をすり抜けても、該ブレードの、感光体に対向する面（感光体の帯電のための放電が起こる面）に付着しにくくなる。この結果、感光体の均一帯電が長期にわたって確保される。
【００１６】
本発明は、クリーニング・帯電兼用のブレードを用いる画像形成装置において、長期にわたって感光体を均一に帯電することを可能とし、この信頼性をより高くすることを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
（１）移動可能な像担持体(1)の表面に接触してこの像担持体上の残留トナーを除去するとともに、この像担持体に画像形成用の帯電を行うための導電性ブレード(3a)と、該導電性ブレードに前記画像形成用の帯電を行うための電圧を印加する帯電電源(4a)とを有する画像形成装置において、
前記像担持体の移動方向に対して前記導電性ブレード(3a)よりも上流側に装備した、トナー汚染を防止するための導電性入り口シール(5)と、前記入り口シール(5)に、前記像担持体に画像形成用の帯電を行なう極性と同極性の電圧を印加するシール電源(6)と、前記導電性ブレードの電位を、該導電性ブレードの、前記像担持体に対向する表面に付着したトナーを前記像担持体に戻す清掃電位に切換える電位切換手段(4b〜4d,64,60)、を備え、清掃時には、該入り口シール (5) には画像形成用の帯電を行う極性と同極性の電圧を印加しつつ、該導電性ブレード (3a) への印加電圧を清掃電位に切換える、ことを特徴とする。なお、理解を容易にするためにカッコ内には、図面に示し後述する実施例の対応要素の符号又は対応事項を、参考までに付記した。
【００１８】
これによれば、導電性ブレード(3a)が像担持体のクリーニングと帯電に共用であるので、画像形成装置全体を小型化することが可能であり、部品点数，部品材料が低減し、コストダウンが可能である。
【００１９】
入り口シール(5)が残留トナーを帯電極性と同極性に帯電するので、残留トナーが像担持体(1)にひかれてブレード（3a）に付着しにくく、ブレード(3a)へのトナー付着が少い。加えて、導電性ブレード(3a)の電位を、その付着物を離す電位すなわち清掃電位に切換える電位切換手段(4b〜4d,64,60)を備えるので、この電位切換手段にて導電性ブレード(3a)の電位を帯電電位(-1.8kV)から清掃電位(0,+0.5kV又は交流1.0kV)に切換えると、入り口シール(5)によって帯電（マイナスに帯電）した像担持体(1a)が、ブレード(3a)へと進入するが、前記切換えにより、像担持体(3a)側がマイナスの高電位になり、ブレード(3a)に付着したプラスに帯電したトナーが、像担持体(1a)へと引き寄せられる(図2上の仮想線)。この結果、ブレード(3a)の、像担持体(1a)と対向する表面に付着したトナーが除去される（ブレード清掃行程）。
【００２０】
このように、電位切換手段(4b〜4d,64,60)にてブレード(3a)の、像担持体(1a)に対向する表面に付着したトナーの清掃を積極的に行うことが可能になる。ブレード(3a)との摩擦による残留トナ−のプラス帯電が入り口シール(5)による像担持体(3a)への帯電電圧(-1.2kV)の印加により、抑止され、摩擦帯電による残留トナーのブレードへの吸着がなく、逆に清掃電圧の印加によりブレード(3a)の表面に付着したトナーが像担持体(3a)に吸引されて像担持体(3a)に移るので清掃効果が高い。このブレード清掃行程を適宜実行することにより、トナーがブレード(3a)の感光体と対向する表面に積層することがなくなり、長期にわたって感光体を均一に帯電することが可能である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
（２）前記清掃電位は、像担持体の基層導体の電位(アース)と同一である。これによれば、ブレード(3a)に付着したトナーの清掃を行うための清掃電位を像担持体の電位(アース)にしてあるため、特別な電源を用意する必要がない。このため、簡易な構成で、かつコスト高にもならずに、ブレード(3a)に付着したトナーの清掃を行うことができ、長期にわたって感光体を均一に帯電することが可能である。
【００２２】
（３）前記清掃電位は、前記像担持体に画像形成用の帯電を行なう極性(-1.8kV)とは逆極性の電位(+0.5kV)である。これによれば、清掃電位が像担持体の帯電を行う電位と逆極性であるため、ブレード清掃行程では、ブレード(3a)と像担持体との間に形成される電界がより大きくなる。このため、より強力な電界でブレード(3a)の表面に付着したトナーの清掃が行なわれ、長期にわたって感光体を均一に帯電することが可能である。
【００２３】
（４）前記清掃電位は、交流電位(交流1.0kV)である。これによれば、交流電位(交流1.0kV)をブレード(3a)に印加するので、ブレード(3a)に付着したトナーに電気的な振動が加わり、ブレード(3a)から離れやすくなり、清掃効果がより大きくなる。この結果、長期にわたって、感光体を均一に帯電することが可能である。
【００２４】
（５）前記電位切換手段(4b〜4d,64,60)は、前記像担持体(1)の画像形成予定領域の外領域が前記導電性ブレード(3a)の位置にあるときにそれに清掃電位を印加する。これによれば、繰返し画像形成の間の非画像形成領域でブレード清掃が行なわれ、ブレード(3a)を清浄に維持する効果が高い。
【００２５】
（６）前記電位切換手段(4b〜4d,64,60)は、設定回数(10枚)以上の画像形成ごとに清掃電位に切換える。これによれば、ブレード(3a)が清浄に維持される。また、設定回数の画像形成ごとにブレードの清掃を行うため、清掃動作の回数を必要最小限に設定することができる。
【００２６】
（７）前記電位切換手段(4b〜4d,64,60)は、画像形成開始指示(スタ−ト信号)に応答して清掃電位に切換える。これによれば、画像形成の際には常に、ブレード(3a)の、感光体と対向する表面にトナーが付着していない状態で画像形成のための帯電が行なわれ、ブレード(3a)のトナーの汚れによる異常画像を生ずる可能性が低い。
【００２７】
（８）前記電位切換手段(4b〜4d,64,60)は、画像形成の終了時（エンドサイクル中）に清掃電位に切換える。これによれば、長期間の画像形成停止によってトナーがブレード(3a)に固着するようなことが起こらず、ブレード(3a)のトナーの汚れによる異常画像を生ずる可能性が低い。
【００２８】
（９）前記電位切換手段(4b〜4d,64,60)は、前記像担持体(1)の、転写紙接触予定領域の外領域が前記導電性ブレード(3a)の位置にあるときにそれに清掃電位を印加する。これによれば、ブレ−ド清掃行程が、いわゆる紙間に相当する部分で行なわれる。このため、ブレード(3a)から像担持体へ移動したトナー（清掃されたトナー）が、現像装置を通過して転写装置に達した場合でも、転写紙上に転写されることがない。すなわち清掃したトナーが転写紙を汚すことがない。
【００２９】
本発明の他の目的および特徴は、図面を参照した以下の実施例の説明より明らかになろう。
【００３０】
【実施例】
−第１実施例−
図１に、本発明の一実施例の機構主要部の概要を示す。像担持体である感光体ドラム１は導体１ｂの表面に感光体１ａを塗布することによって形成され、図１中の矢印方向に回転する。本実施例では、感光体ドラム１の周速は１８０［ｍｍ／ｓｅｃ］である。クリーニング・帯電兼用装置２は、導電性弾性体から形成されるクリーニング・帯電兼用のブレード３と、それに帯電電圧と清掃電圧を選択的に印加する電源４と、入り口シ−ル５と、それにシ−ル電圧を印加する電源６とから構成される。ブレード３には、電源４によって電圧を印加し、感光体の帯電を行う。電源４は、感光体ドラム１上の感光体１ａに画像形成用の帯電を行う帯電電圧（−１．８［ｋＶ］）と、ブレード３の、感光体１ａに対向する表面に付着したトナーを清掃する清掃電圧（０［ｋＶ］：アース電位）とを、ブレ−ド３に切り替え印加することが可能である。切り替えのタイミングについては、後で説明する。
【００３１】
感光体移動方向に関してブレード３の上流側には、導電性部材によって形成される入り口シール５が配置されている。この入り口シール５には、電源６によってシール電圧を印加する。シール電圧は−１．２［ｋＶ］である。
【００３２】
露光装置７は、ブレ−ド３で均一に帯電された感光体の表面上に、目的の画像に対応した光を照射することによって、静電潜像を形成する。露光装置７の光源はレーザーダイオードであり、ポリゴンミラーによってレーザービームを感光体上に照射しながら走査していく。
【００３３】
現像装置８は、現像ローラ９と現像剤１０と電源１１とによって構成される。
現像ローラ９に現像電圧（−０．６［ｋＶ］）を印加することによって、感光体１ａ上の静電潜像が現像され、感光体１ａ上にトナー像が形成される（いわゆる反転現像）。また、現像剤１０はキャリアとトナーとによって構成される２成分現像剤である。本実施例で現像剤１０は２成分現像剤であるが、１成分現像剤であってもかまわない。
【００３４】
転写装置１２は、感光体１ａ上のトナー像を不図示の給紙装置から搬送された転写破１５に転写する。転写装置１２は転写ローラ１３と電源１４とからなり、電源１４から転写ローラに電圧を印加する。印加する電圧は定電流制御とし、２０［μＡ］である。
【００３５】
転写紙１５は、不図示の定着器に搬送され、転写紙５上のトナー像が転写紙１５に定着される。
【００３６】
図２に、図１に示すブレード３および電源４の構成を示す。ブレード３は、弾性導電体ブレード３ａを金属支持部材３ｂに装着したものである。ブレード３ａは、厚さ２［ｍｍ］、長さ３００［ｍｍ］で、支持部材３ｂによって支持され、支持部材先端からの突き出し量が８［ｍｍ］になるように調整される。また、ブレードの支持角は２０°、食い込み量が１．２［ｍｍ］になるように配置してある。ブレード３ａを構成する材料は、ウレタンゴムベースの導電性弾性体である。これは、ウレタンゴムにハロゲン化物，アルカリ金属塩などのイオン性化合物を添加することによって、導電性を付与したものである。ブレード３ａを構成する材料は、上述のもの以外であってもよい。たとえば、ゴムや樹脂などに導電性を付与したものであってもよい。また、カーボンなどを添加した電子性導電化材料であってもよい。
【００３７】
電源４は、帯電電源４ａ，清掃電源４ｂおよび切換リレ−（接片４ｃとリレ−コイル４ｄ）で構成されており、切換リレ−の接片４ｃが、後述の、入出力インタ−フェ−ス６４およびリレ−ドライバを介して、ＣＰＵ６０の指示に応じて帯電電源４ａ側又は清掃電源４ｂ側に切換えられる。なお、この第１実施例では、清掃電圧は機器ア−ス電位であり、清掃電源４ｂは単なる機器ア−ス接続線である。ＣＰＵ６０が接片４ｃを帯電電源４ａ側に切換えることにより、ブレ−ド３ａに帯電電圧（−１．８［ｋＶ］）が加わるが、ＣＰＵ６０が接片４ｃを清掃電源４ｂ側に切換えることにより、ブレード３ａに清掃電圧（０［ｋＶ］：アース電位）が加わる。
【００３８】
入り口シール５は、厚さ０．２［ｍｍ］、長さ３００［ｍｍ］で、不図示の支持部材によって支持される。入り口シール５の支持方法は、ブレード３ａほど厳密である必要はない。入り口シール５の、支持部材からの突きだし量、支持角，くい込み量などは適当でよく、ブレード３ａで感光体ドラム１より分離されたトナーが上流側（感光体回転方向に対して上流側）に飛散するのを防止することができればかまわない。また、入り口シール５を構成する材料は導電性の材料である。プラスチック，樹脂，ゴムなどをベースにしたイオン導電化材料やカーボン分散の電子性導電化材料などどのようなものであってもよい。入り口シール５には、感光体ドラム１が回転している間、シ−ル電圧（−１．２［ｋＶ］）が印加される。
【００３９】
図３に、図１に示す画像形成装置の制御系の概略構成を示す。まず、ＣＰＵ６０，ＲＡＭ６１，ＲＯＭ６２，EEPROM６７（不揮発メモリ），入出力ポートバッファアンプ６３，６４等からなるマイクロコンピュータを用いた制御部が設けられており、ＣＰＵ６０のＴ×Ｄ，Ｒ×Ｄ，ＣＰ２端子間でシリアル通信することにより、ＡＤＦ８０および露光装置７を制御する。このシリアル通信は、ＰＣ２の出力がＨレベルの時はＡＤＦ８０と前記制御部とが交信を行い、ＰＣ２の出力がＬレベルの時は露光装置７と前記制御部とが交信を行うように構成されている。ここで、ＡＤＦ８０のマイクロコンピュータは、複写機の制御部から送信されてくるデータにより、原稿の給排紙処理及びジャム検知を行う。一方、露光装置７のマイクロコンピュータは、前記制御部から送信されてくるデータにより、スキャナやミラーを駆動制御する。なお、ＣＰＵ６０に用紙選別手段や用紙再利用手段や不良印刷防止手段や搬送再開手段等がファームウェアなどで形成されている。
【００４０】
なお、感光体ドラム１の回転に同期して、その微小角度の回転につき１パルスの同期パルスをパルス発生器６５が発生し、前記制御部は、ここでは、同期パルス発生器６５が発生するパルスのカウント値に基づいて、転写紙の給紙制御，原稿給紙制御および画像形成処理（特にタイミング制御）を行なう。該同期パルスは、パルス発生器６５が、感光体ドラム１の回転に同期して発生してＣＰＵ６０に与える。ＣＰＵ６０は、１パルスの到来毎に割込処理を実行して到来パルス数をカウントアップし、カウント値をタイミングテ−ブル（カウント値対イベントの関係をメモリしたテ−ブル）のカウント値と対比して、テ−ブルの１つのカウント値に合致していると、該カウント値に宛てられているイベント（画像形成要素のオン／オフ）を実行する。
【００４１】
図４に、ＣＰＵ６０の制御動作の概要を示す。電源が投入されるとＣＰＵ６０は、内部レジスタ，カウンタ，タイマ等を待機状態の値に設定し、機構ユニットに対する入，出力ポ−トには、待機時の信号レベルを設定する（ステップ１）。以下、カッコ内には、「ステップ」という語を省略してステップ番号のみを表記する。
【００４２】
初期化（１）を終えるとＣＰＵ６０は、機構ユニットの状態を読み込み、異常（画像形成を開始しえない状態）の有無をチェックして（２，３）、異常がある場合それを操作ボ−ド６６に表示する（４）。異常がないと、定着器のヒ−タに通電を開始して、目標温度を待機時の値に設定して、該目標温度へのウォ−ムアップを開始し、「帯電印加電圧設定」（Ｖａｃ１）を実行する。その間およびその後定着温度が待機温度になっているかをチェックする。待機温度になっていないと待機温度になるのを待つ。待機温度になると、操作表示部にレディ（画像形成可）を表示し、操作ボ−ド６６にオペレ−タ操作があるとそれを読込む（５）。ここで記録枚数入力，記録倍率入力，記録濃度入力等々、入力があったものをレジスタに書込む。なお、レジスタとは、ＣＰＵ６０の内部メモリ又はＲＡＭ６１又はEEPROM６７に割り当てているメモリ領域である。
【００４３】
入力読取（５）でスタ−ト入力があると、その旨を操作ボ−ド６６に表示して、ＣＰＵ６０は、定着器８の目標温度を、定着処理用の高い温度に更新し（これにより定着温度制御を行なうドライバが定着ヒ−タの通電電流を高レベルに切換える）、感光体ドラム１の回転駆動および除電ランプの点灯（除電露光）を開始し、１画像形成（一枚の画像記録）のための、帯電，露光，イレ−ス，給紙，現像，転写等の開始，終了タイミングを、すでに入力されている記録モ−ド（入力がないときは標準モ−ド）に対応してタイミングテ−ブルに設定して１コピ−サイクル（１画像形成処理）を実行し（６，７）、記録済枚数カウンタを１カウントアップする（６，７）。
【００４４】
この「１コピ−サイクル」（７）の中でＣＰＵ６０は、帯電（ブレード３による），露光，現像および転写のプロセス制御を実行する。第１回の「１コピ−サイクル」（７）の中の帯電プロセスでは、ＣＰＵ６０は、帯電電源４ａをオンにし、リレ−接片４ｃを帯電電源４ａ側に接続してブレード３ａに帯電電圧を印加するが、帯電プロセスを終えるとリレ−接片４ｃを清掃電源４ｂ側に接続してブレード３ａに清掃電圧を印加する。その後の「１コピ−サイクル」（７）では、帯電プロセス開始タイミングでリレ−接片４ｃを帯電電源４ａ側に切換え、そして帯電プロセス終了タイミングでリレ−接片４ｃを清掃電源４ｂ側に切換える。
【００４５】
「１コピ−サイクル」（７）を終えると６０は、「ブレ−ドクリ−ニング」の実行タイミングを定めるための累算カウンタＣｎを１カウントアップする（Ｂｐ１）。そして累算カウンタＣｎのカウントデ−タをチェックして（Ｂｐ２）、それが１０以上の数を示すものであると、累算カウンタＣｎをクリアして（Ｂｐ３）、「ブレ−ドクリ−ニング」（Ｂｐ４）を実行する。
【００４６】
累算カウンタＣｎのデ−タが１０に達しないとき、又は、「ブレ−ドクリ−ニング」（Ｂｐ４）を実行したときは、記録済枚数カウンタの値が設定枚数（連続コピ−設定値）以上かをチェックして（８）、設定枚数に達していないと「１コピ−サイクル」（７）に進む。設定枚数に達すると、定着器の目標温度を待機時の値に戻し、感光体，転写ロ−ラ，ブレ−ド３ａのクリ−ニング等、後処理（エンドサイクル）を設定し（９）、操作ボ−ド６６に入力があるのを待つ（５）。操作ボ−ド６６からスタ−ト入力が無く、エンドサイクルが終了すると、感光体ドラム１の回転駆動を停止し、かつ除電ランプを消灯し、そこでエンドサイクルを停止する（１０，１１）。すなわち、機構ユニットを待機状態（停止）とする。
【００４７】
上記「ブレ−ドクリ−ニング」（Ｂｐ４）に進んだとき、上述の「１コピ−サイクル」（７）の中での帯電プロセス終了タイミングでリレ−接片４ｃが清掃電源４ｂ側に切換えられているので、ブレ−ド３ａはリレ−接片４ｃにより清掃電源４ｂに接続されている。すなわちブレード３ａの清掃行程が行なわれている。「ブレ−ドクリ−ニング」（Ｂｐ４）ではドラム回転同期パルス（図３の６５の出力）のカウントアップを開始し、カウント値がドラム１の数回転相当の設定値以上になると、そこで「ブレ−ドクリ−ニング」（Ｂｐ４）を終了する。すなわちステップ８に進む。
【００４８】
上述のエンドサイクルの設定（９）で、帯電電源４ａはオフにされるが、リレ−接片４ｃは清掃電源４ｂ側に接続されているので、エンドサイクルの間も、ブレード３ａの清掃行程が継続する。シ−ル電源６は、リレ−接片４ｃを清掃電源４ｂ側に接続するタイミングよりも、感光体１ａの入り口シ−ル５／ブレ−ド３間の周長を感光体１ａが移動する時間分早いタイミングでオンされ、感光体１ａを画像形成のために帯電するべく、リレ−接片４ｃを帯電電源４ａ側に接続するタイミングよりも、感光体１ａの入り口シ−ル５／ブレ−ド３間の周長を感光体１ａが移動する時間分早いタイミングでオフにされる。すなわち、ブレ−ド３ａの清掃行程の間ブレード３ａ直下を通過する感光体面が、入り口シ−ル５を通過する間だけ、シ−ル電圧を入り口シ−ル５に印加する。
【００４９】
以上により、第１実施例では、「１コピ−サイクル」（７）の中で、１画像形成のための感光体１ａの帯電を終了してから次の画像形成のために感光体１ａを帯電する直前までの非画像形成域においてブレ−ド清掃行程が実施されると共に、１０回の画像形成ごとに、「ブレ−ドクリ−ニング」（Ｂｐ４）によって感光体ドラム１の数回転に渡ってブレ−ド清掃行程（Ｂｐ４）が実施され、しかもエンドサイクルの間もブレ−ド清掃行程が実施される。
【００５０】
ブレ−ド清掃行程の間、入り口シ−ル５には−１．２［ｋＶ］の電圧が、ブレ−ド３ａには０［ｋＶ］（機器ア−ス電位）が印加される。ただし、ブレード３ａの表面に付着したトナーを清掃するための電圧は、上述の値でなくてもよく、ブレ−ド３ａに付着したトナーが清掃できるような電圧であればどのようなものであってもよい。また、ブレード３ａの清掃を行う間だけ、入り口シール５に前述の値（−１．２［ｋＶ］）の電圧を印加するが、ブレード３ａの清掃を行う間以外であっても、入り口シール５に該電圧を印加してもかまわないし、入り口シール５には常時電圧を印加しておいてもかまわない。すなわち感光体ドラム１の回転駆動の間、連続して該電圧を印加しておいてもよい。
【００５１】
−第２実施例−
第２実施例の画像形成装置は、画像形成装置の構成，クリーニング・帯電兼用装置の構成，クリーニング・帯電兼用ブレードの構成などはすべて第１実施例と同じである。第２実施例の画像形成装置と第１実施例の画像形成装置との違いは、清掃電圧が、感光体１ａの帯電を行う帯電電圧とは逆極性であることである。具体的には、清掃電源４ｂが＋０．５［ｋＶ］の電圧を、リレー接片４ｃを介してブレ−ド３ａに印加する。なお帯電電圧は第１実施例と同じく−１．８［ｋＶである。
【００５２】
第２実施例の画像形成装置でも、入り口シール５にはシ−ル電圧（−１．２［ｋＶ］）を印加する。また第２実施例の画像形成装置での、クリーニング・帯電兼用装置２の電圧印加の切り替えのタイミングや入り口シール５の電圧印加の切り替えのタイミングは第１実施例と同じである。つまり、入り口シール５によって帯電させられた感光体１ａが、ブレード３ａを通過している間、ブレード３ａに清掃電圧を印加する。
【００５３】
−第３実施例−
第３実施例の画像形成装置は、画像形成装置の構成，クリーニング・帯電兼用装置２の構成および材料などはすべて第１実施例と同じである。第３実施例の画像形成装置の、第１実施例との違いは、清掃電源が交流電圧を発生し、これをリレ−接片４ｃを介してブレ−ド３ａに印加する点である。具体的には、清掃電圧は、振幅が１．０［ｋＶ］（いわゆるピークｔｏピーク値）、周波数が１［ｋＨｚ］のｓｉｎ波である。第３実施例の画像形成装置でも、入り口シール５にはシ−ル電圧（−１．２［ｋＶ］）を印加する。また、第３実施例の画像形成装置での、クリーニング・帯電兼用ブレード３ａへの電圧印加の切り替えのタイミングや入り口シール５への電圧印加の切り替えのタイミングは第１実施例と同じである。
【００５４】
−第４実施例−
第４実施例の画像形成装置は、画像形成装置の構成，クリーニング・帯電兼用装置２の構成および材料などはすべて第１実施例と同じである。第４実施例の第１実施例との違いは、ブレード３ａに印加する電圧の切り替え（清掃電圧への切り替え）を、画像形成のスタ−ト時および紙間で行なうようにした点である。
【００５５】
画像形成のスタート時とは、画像形成装置が１枚以上の画像形成動作を開始する際の、最初の１枚目の画像形成を行う直前を意味する。つまり、第４実施例の画像形成装置では、スタ−ト信号が発生し一連の画像形成動作を開始する直前に、ブレード３ａに印加する電圧を清掃電圧に切り替えて、クリーニング・帯電兼用のブレード３ａの清掃を行う。
【００５６】
また、紙間とは、画像形成装置が１枚以上の画像形成を行う際の、感光体１ａ上での紙と紙の間に相当する部分であり、非画像形成領域の一部分である。実施例４の画像形成装置でも、入り口シール５には電圧（−１．２［ｋＶ］）を印加する。クリーニング・帯電兼用のブレード３ａに印加する帯電電圧は−１．８［ｋＶ］、ブレード３ａの清掃電圧は０［ｋＶ］である。
【００５７】
図５に、第４実施例のＣＰＵ６０の制御動作の概要を示す。この第４実施例のＣＰＵ６０は、スタ−ト入力を読取ると、感光体ドラム１を駆動して、リレ−接片４ｃを清掃電源４ｂ側に接続し、シ−ル電源６をオンにして、「ブレ−ドクリ−ニング」（Ｂｐ４）を実行する。この内容は前述の第１実施例のものと同様である。この第４実施例の「１コピ−サイクル」（７）の中で、１画像形成のための感光体１ａの帯電を終了してから次の画像形成のために感光体１ａを帯電する直前までの非画像形成域内の、転写紙１５が接触する予定領域の外、すなわち紙間においてブレ−ド清掃行程が実施される。その他の処理は、図５に示す第１実施例のものと同様であり、この実施例でも、エンドサイクルの間もブレ−ド清掃行程が実施される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の、画像形成機構主要部の概要を示す横断面図である。
【図２】図１に示す電源４およびブレ−ト３ａの構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示す画像形成装置の電装部のシステム構成を示すブロック図である。
【図４】図３に示すＣＰＵ６０の制御動作の概要を示すフロ−チャ−トである。
【図５】本発明の第４実施例のＣＰＵ６０の制御動作の概要を示すフロ−チャ−トである。
【図６】従来の接触帯電方式の画像形成装置の１つの概要を示す横断面図である。
【図７】従来のクリーニング・帯電兼用ブレード３の横断面図である。
【図８】従来の帯電ロ−ラ２の横断面図である。
【図９】従来のクリーニング・帯電兼用装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
４ａ：帯電電源
４ｂ：清掃電源[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic process such as an electrostatic copying machine or a laser printer, and more particularly to cleaning and charging of an image carrier.
[0002]
[Prior art]
  FIG. 6 shows an outline of a conventional image forming apparatus using an electrophotographic process. The photosensitive drum 1 as an image carrier is formed by applying the photosensitive member 1a to the surface of the conductor 1b, and rotates in the direction of the arrow in FIG. In this image forming apparatus, an image is formed in the following procedure:
1) The surface of the photoreceptor 1a is charged to a desired potential by the charging roller 2.
2) The exposure device 7 exposes the photosensitive member 1a to form an electrostatic latent image corresponding to a desired image on the photosensitive member 1a.
3) The developing device 8 develops the electrostatic latent image with toner to form a toner image on the photoreceptor 1a.
4) The transfer roller 13 transfers the toner image on the photoconductor 1a onto a transfer paper 15 such as a paper transported by a transport means (not shown).
5) Clean the toner remaining on the photosensitive member 1a without being transferred to the transfer paper 15 with a cleaning device.
6) The transfer paper 15 to which the toner image has been transferred is conveyed to a fixing device (not shown), and the fixing device heats and pressurizes the transfer paper, whereby the toner on the transfer paper 15 is fixed to the transfer paper.
[0003]
  Since the photosensitive drum 1 rotates in the direction of the arrow in FIG. 6, a desired image (toner image) is formed on the photosensitive member 1a by repeating the above steps 1) to 6). Transferred onto the transfer paper 15.
[0004]
  In general, in a conventional image forming apparatus, a cleaning device and a charger are separately arranged to have a single function. As a conventional cleaning device, a method of bringing an elastic blade into contact with a photosensitive member is common.
[0005]
  FIG. 7 shows an example of a conventional blade type cleaning device 3. The blade 3a has a thickness of 2 [mm], a length of 300 [mm], is supported by the support member 3b, and is adjusted so that the protruding amount from the front end of the support member is 8 [mm]. The support angle of the blade 3a (the angle of the blade with respect to the tangential direction of the photosensitive drum 1) is 20 °, and the amount of biting is 1.2 [mm]. The material constituting the blade 3a is urethane rubber.
[0006]
  As a charging device, a so-called contact charging device is widely used in addition to a conventional corona charging device such as a scorotron. The contact charging device charges a photosensitive member by bringing a charging member into contact with the photosensitive member and applying a voltage to the charging member.
[0007]
  FIG. 8 is an example of a conventional contact charging device, and shows a cross-sectional view thereof. The charging roller 2 has a diameter of 5 to 20 [mm] and a length of about 300 [mm], and an elastic layer 2a is formed on the conductor 2b. The photosensitive drum 1 has a diameter of 30 to 80 [mm] and a length of about 300 [mm], and the photosensitive member 1a is formed on the conductor 1b. The charging roller 2 is in contact with the rotating photosensitive drum 1 and is driven to rotate. The elastic layer 2a of the charging roller 2 has a resistivity of 10⁷-10⁹It is composed of [Ωcm] material. Further, a surface protective layer having a film thickness of about 10 to 20 [μmm] may be formed on the surface of the charging roller 2 (surface of the elastic layer 2a). A charging voltage is applied to the charging roller 2 by a charging power source 4 to charge the photoreceptor 1a. The charging voltage is −1.0 to −1.5 [kV] in direct current.
[0008]
  However, in the conventional image forming apparatus in which the cleaning device and the charging device are separately provided, the following problems occur:
1: Since both a cleaning space and a charging space are required, it is a bottleneck in reducing the size of the entire image forming apparatus.
2: Since the cleaning device and the charging device are separate parts, an increase in the number of parts and an increase in materials constituting the parts lead to an increase in the cost of the entire image forming apparatus.
[0009]
  As a method for solving such a problem, there has been proposed a cleaning / charging combined device that combines the functions of both the cleaning device and the charging device. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-165166 discloses that a fur brush or blade that contacts and cleans a photoreceptor is formed of a conductive material such as carbon fiber, and a voltage necessary for charging the photoreceptor. A configuration in which charging is performed by applying a voltage is disclosed. Since it is not necessary to equip the charging device itself as a separate body, it is possible to reduce the size and the cost.
[0010]
  In JP-A-07-92767, a conductive blade is used for charging and cleaning, and the electric resistance range of the blade (10⁶-10⁹[Ωcm]), the range of contact pressure to the photoreceptor (1.5 [g / mm] or more), the range of the particle diameter of the developer (number ratio of 5 [μm] or less is 20% or less), the edge of the blade There has been proposed a cleaning / charging combined device that defines an angle (5 ° to 13 °).
[0011]
  In the cleaning / charging apparatus, it is possible to simultaneously solve the problem of the space that has become a bottleneck in downsizing the image forming apparatus as described above and the problem of the cost increase accompanying the increase in the number of parts.
[0012]
  FIG. 9 shows an example of a conventional cleaning / charging device. The blade 3 a is formed of a conductive elastic body and is in contact with the photoreceptor 1. The thickness of this blade is 2 [mm], the length is 300 [mm], the protruding amount from the tip of the support member is 8 [mm], the support angle of the blade is 20 °, and the biting amount is 1.2 [mm]. It is arranged to become. Also, the blade has a resistivity of 10 by dispersing carbon and ionic conductive material based on urethane rubber.⁶-10⁹It has been adjusted to. A charging voltage is applied to the blade 3 a by a charging power source 4 to charge the photosensitive member 1. The charging voltage is −1.5 to −2.0 [kV] in direct current.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
  The conventional cleaning / charging apparatus has the following problems when used for a long period of time. Originally, the transfer residual toner adhering to the photoreceptor after the transfer should be removed by the cleaning blade. In practice, however, there is toner that passes through the cleaning blade, although only a little at a time. This is considered to be caused by slight vibration of the blade itself or vibration applied to the blade at the start or stop of rotation of the photosensitive member. Even in the cleaning / charging apparatus, there is also toner that passes through the blade. In the cleaning / charging apparatus, toner that passes through the blade is particularly problematic. Part of the toner that has passed through the blade adheres to the surface of the blade that faces the photoreceptor. When toner is laminated and adhered to the blade over a long period of use, the discharge that occurs between the blade and the photoconductor becomes an abnormal discharge through the toner, and the photoconductor cannot be uniformly charged. . Therefore, there is a problem that an abnormal image occurs due to the adhered toner.
[0014]
  The reason why the toner adheres to the blade is considered as follows. In a so-called negative-positive development image forming apparatus, toner that is positively charged (reverse to the charged polarity of the photoconductor) is present in the residual toner on the photoconductor after transfer due to discharge during transfer. To do. Even when the blade passes, positively charged toner is present due to friction with the blade. When such a positively charged toner passes through the cleaning / charging blade, the toner adheres to the surface of the cleaning / charging blade to which the negative high voltage is applied facing the photoreceptor. To do. In so-called positive / positive development, since the toner itself is originally positively charged, the toner passing through the cleaning / charging blade adheres to the blade. Since the toner adhered to the blade is laminated on the surface of the blade over a long period of use, the discharge generated between the blade and the photoconductor is not uniform, and the photoconductor cannot be uniformly charged.
[0015]
  To solve this problem, the toner remaining on the blade is reduced by charging the transfer residual toner to the same polarity as the voltage applied to the blade in advance before passing through the cleaning / charging device. A method has also been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 07-325459). Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-325459 discloses that a sheet for charging the residual toner with the same polarity as the charging polarity is provided on the upstream side of the charging cleaning blade. Since the residual toner is charged to the same polarity as the charging polarity, even if it passes through the charging / cleaning blade (tip edge), the surface of the blade facing the photoconductor (the surface on which discharge for charging the photoconductor occurs) ). As a result, uniform charging of the photoreceptor is ensured over a long period of time.
[0016]
  SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to make it possible to uniformly charge a photosensitive member over a long period of time in an image forming apparatus using a cleaning / charging blade, and to increase this reliability.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
  (1) A conductive blade (3a) for contacting the surface of the movable image carrier (1) to remove residual toner on the image carrier and charging the image carrier for image formation And a charging power source (4a) for applying a voltage for performing charging for image formation to the conductive blade,
  A conductive entrance seal (5) for preventing toner contamination, installed on the upstream side of the conductive blade (3a) with respect to the moving direction of the image carrier, and the entrance seal (5), A seal power source (6) that applies a voltage of the same polarity as that for charging the image carrier for image formation, and a potential of the conductive blade is applied to the surface of the conductive blade facing the image carrier. A potential switching means (4b to 4d, 64, 60) for switching to a cleaning potential for returning the adhered toner to the image carrier.When cleaning, the entrance seal (Five) While applying a voltage of the same polarity as the polarity for charging for image formation, the conductive blade (3a) Switch the applied voltage to the cleaning potential,It is characterized by that. In addition, in order to make an understanding easy, the code | symbol or corresponding matter of the corresponding element of the Example shown in drawing and mentioned later in parentheses is added for reference.
[0018]
  According to this, since the conductive blade (3a) is commonly used for cleaning and charging of the image carrier, it is possible to reduce the size of the entire image forming apparatus, reducing the number of parts and parts material, and reducing the cost. Is possible.
[0019]
  Since the entrance seal (5) charges the residual toner to the same polarity as the charged polarity, the residual toner is attracted to the image carrier (1) and hardly adheres to the blade (3a), and the toner adheres less to the blade (3a). Yes. In addition, since there is provided a potential switching means (4b-4d, 64, 60) for switching the potential of the conductive blade (3a) to a potential for separating the adhered matter, that is, a cleaning potential, the conductive blade ( When the potential of 3a) is switched from the charged potential (-1.8 kV) to the cleaning potential (0, +0.5 kV or AC 1.0 kV), the image carrier (1a) charged (negatively charged) by the entrance seal (5) is The blade (3a) enters, but due to the switching, the image carrier (3a) side becomes a negative high potential, and the positively charged toner attached to the blade (3a) is transferred to the image carrier (1a). Is drawn (virtual line in FIG. 2). As a result, the toner adhering to the surface of the blade (3a) facing the image carrier (1a) is removed (blade cleaning process).
[0020]
  In this way, it becomes possible to positively clean the toner adhering to the surface of the blade (3a) facing the image carrier (1a) by the potential switching means (4b-4d, 64, 60). . The positive charging of the residual toner due to friction with the blade (3a) is suppressed by applying the charging voltage (-1.2kV) to the image carrier (3a) by the entrance seal (5), and the residual toner blade due to frictional charging In contrast, the blade (3a)tableSince the toner adhering to the surface is sucked by the image carrier (3a) and transferred to the image carrier (3a), the cleaning effect is high. By appropriately performing this blade cleaning process, toner is not stacked on the surface of the blade (3a) facing the photoconductor, and the photoconductor can be uniformly charged over a long period of time.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  (2) The cleaning potential is applied to the image carrier.Of the base layer conductorPotential (earth)Same asIt is one. According to this, since the cleaning potential for cleaning the toner adhering to the blade (3a) is set to the potential (ground) of the image carrier, it is not necessary to prepare a special power source. Therefore, the toner adhering to the blade (3a) can be cleaned with a simple configuration and without increasing the cost, and the photoreceptor can be uniformly charged over a long period of time.
[0022]
  (3) The cleaning potential is a potential (+0.5 kV) having a polarity opposite to the polarity (−1.8 kV) for charging the image carrier for image formation. According to this, since the cleaning potential is opposite in polarity to the potential for charging the image carrier, the electric field formed between the blade (3a) and the image carrier is larger in the blade cleaning process. For this reason, the toner adhering to the surface of the blade (3a) is cleaned with a stronger electric field, and the photoreceptor can be uniformly charged over a long period of time.
[0023]
  (4) The cleaning potential is an alternating potential (alternating current 1.0 kV). According to this, since an alternating potential (alternating current 1.0 kV) is applied to the blade (3a), electrical vibration is applied to the toner adhering to the blade (3a), and it is easy to separate from the blade (3a), which has a cleaning effect. Become bigger. As a result, the photosensitive member can be uniformly charged over a long period of time.
[0024]
  (5) The potential switching means (4b to 4d, 64, 60) has a cleaning potential when the outer area of the image forming scheduled area of the image carrier (1) is at the position of the conductive blade (3a). Apply. According to this, blade cleaning is performed in the non-image forming area during repeated image formation, and the effect of keeping the blade (3a) clean is high.
[0025]
  (6) The potential switching means (4b to 4d, 64, 60) switches to the cleaning potential every time the image is formed a set number of times (10 sheets) or more. According to this, the blade (3a) is kept clean. Further, since the blade is cleaned every time the set number of times of image formation, the number of cleaning operations can be set to the minimum necessary.
[0026]
  (7) The potential switching means (4b-4d, 64, 60) switches to the cleaning potential in response to an image formation start instruction (start signal). According to this, at the time of image formation, the blade (3a) is charged for image formation in a state where the toner is not attached to the surface of the blade (3a) facing the photoreceptor, and the toner of the blade (3a) There is a low possibility of producing an abnormal image due to dirt.
[0027]
  (8) The potential switching means (4b to 4d, 64, 60) switches to the cleaning potential at the end of image formation (during the end cycle). According to this, the toner does not stick to the blade (3a) due to the stop of image formation for a long period of time, and there is a low possibility that an abnormal image due to the dirt of the toner on the blade (3a) is generated.
[0028]
  (9) The potential switching means (4b to 4d, 64, 60) is provided when the outer area of the image carrier (1) outside the planned contact area of the transfer paper is at the position of the conductive blade (3a). Apply cleaning potential. According to this, the blade cleaning process is performed at a portion corresponding to a so-called paper gap. For this reason, even when the toner (cleaned toner) moved from the blade (3a) to the image carrier passes through the developing device and reaches the transfer device, it is not transferred onto the transfer paper. That is, the cleaned toner does not stain the transfer paper.
[0029]
  Other objects and features of the present invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the drawings.
[0030]
【Example】
  -1st Example-
  FIG. 1 shows an outline of a main part of a mechanism according to an embodiment of the present invention. A photosensitive drum 1 as an image bearing member is formed by applying the photosensitive member 1a to the surface of the conductor 1b, and rotates in the direction of the arrow in FIG. In this embodiment, the peripheral speed of the photosensitive drum 1 is 180 [mm / sec]. The cleaning / charging device 2 includes a cleaning / charging blade 3 formed of a conductive elastic body, a power source 4 for selectively applying a charging voltage and a cleaning voltage thereto, an entrance seal 5, and a sheath. And a power source 6 for applying a voltage. A voltage is applied to the blade 3 by a power source 4 to charge the photoreceptor. The power source 4 supplies a charging voltage (-1.8 [kV]) for charging the photosensitive member 1a on the photosensitive drum 1 for image formation and toner attached to the surface of the blade 3 facing the photosensitive member 1a. A cleaning voltage to be cleaned (0 [kV]: ground potential) can be switched and applied to the blade 3. The switching timing will be described later.
[0031]
  An inlet seal 5 formed of a conductive member is disposed on the upstream side of the blade 3 with respect to the photosensitive member moving direction. A seal voltage is applied to the entrance seal 5 by a power source 6. The seal voltage is −1.2 [kV].
[0032]
  The exposure device 7 forms an electrostatic latent image by irradiating light corresponding to a target image on the surface of the photosensitive member uniformly charged by the blade 3. The light source of the exposure device 7 is a laser diode, and scans while irradiating the photosensitive member with a laser beam by a polygon mirror.
[0033]
  The developing device 8 includes a developing roller 9, a developer 10, and a power source 11.
By applying a developing voltage (−0.6 [kV]) to the developing roller 9, the electrostatic latent image on the photoreceptor 1a is developed, and a toner image is formed on the photoreceptor 1a (so-called reverse development). . The developer 10 is a two-component developer composed of a carrier and toner. In this embodiment, the developer 10 is a two-component developer, but may be a one-component developer.
[0034]
  The transfer device 12 transfers the toner image on the photoreceptor 1a to a transfer break 15 conveyed from a paper supply device (not shown). The transfer device 12 includes a transfer roller 13 and a power source 14, and applies a voltage from the power source 14 to the transfer roller. The applied voltage is constant current control and is 20 [μA].
[0035]
  The transfer paper 15 is conveyed to a fixing device (not shown), and the toner image on the transfer paper 5 is fixed to the transfer paper 15.
[0036]
  FIG. 2 shows the configuration of the blade 3 and the power supply 4 shown in FIG. The blade 3 is obtained by mounting an elastic conductor blade 3a on a metal support member 3b. The blade 3a has a thickness of 2 [mm] and a length of 300 [mm], is supported by the support member 3b, and is adjusted so that the protruding amount from the front end of the support member is 8 [mm]. The support angle of the blade is 20 °, and the biting amount is 1.2 [mm]. The material constituting the blade 3a is a urethane rubber-based conductive elastic body. This is one in which conductivity is imparted by adding an ionic compound such as a halide or an alkali metal salt to urethane rubber. The material constituting the blade 3a may be other than those described above. For example, rubber or resin may be provided with conductivity. Further, an electronic conductive material to which carbon or the like is added may be used.
[0037]
  The power source 4 includes a charging power source 4a, a cleaning power source 4b, and a switching relay (contact piece 4c and relay coil 4d). The switching relay contact piece 4c is an input / output interface, which will be described later. 64 and the relay driver are switched to the charging power source 4a side or the cleaning power source 4b side in accordance with an instruction from the CPU 60. In the first embodiment, the cleaning voltage is the equipment ground potential, and the cleaning power source 4b is a simple equipment ground connection line. When the CPU 60 switches the contact piece 4c to the charging power source 4a side, a charging voltage (-1.8 [kV]) is applied to the blade 3a, but when the CPU 60 switches the contact piece 4c to the cleaning power source 4b side, A cleaning voltage (0 [kV]: ground potential) is applied to the blade 3a.
[0038]
  The entrance seal 5 has a thickness of 0.2 [mm] and a length of 300 [mm], and is supported by a support member (not shown). The support method of the inlet seal 5 does not have to be as strict as the blade 3a. The amount of protrusion of the entrance seal 5 from the support member, the support angle, the amount of biting, etc. may be appropriate, and the toner separated from the photoreceptor drum 1 by the blade 3a is upstream (upstream with respect to the photoreceptor rotation direction). It does not matter if it can be prevented from scattering. The material constituting the entrance seal 5 is a conductive material. Any material such as an ion conductive material based on plastic, resin, rubber or the like or an electronic conductive material dispersed in carbon may be used. A seal voltage (−1.2 [kV]) is applied to the entrance seal 5 while the photosensitive drum 1 is rotating.
[0039]
  FIG. 3 shows a schematic configuration of a control system of the image forming apparatus shown in FIG. First, a control unit using a microcomputer including a CPU 60, a RAM 61, a ROM 62, an EEPROM 67 (nonvolatile memory), an input / output port buffer amplifier 63, 64, and the like is provided, and T × D, R × D, CP2 terminals of the CPU 60 are provided. The ADF 80 and the exposure apparatus 7 are controlled by serial communication between them. This serial communication is configured such that when the output of the PC 2 is at the H level, the ADF 80 communicates with the control unit, and when the output of the PC 2 is at the L level, the exposure apparatus 7 communicates with the control unit. ing. Here, the microcomputer of the ADF 80 performs document supply / discharge processing and jam detection based on data transmitted from the control unit of the copying machine. On the other hand, the microcomputer of the exposure apparatus 7 drives and controls the scanner and the mirror based on the data transmitted from the control unit. Note that the CPU 60 is formed with firmware or the like, such as paper sorting means, paper reuse means, defective printing prevention means, and transport resumption means.
[0040]
  In synchronization with the rotation of the photosensitive drum 1, the pulse generator 65 generates one synchronization pulse per minute rotation, and the control unit here is a pulse generated by the synchronization pulse generator 65. Based on the count value, transfer paper feed control, document feed control, and image formation processing (particularly timing control) are performed. The synchronization pulse is generated by the pulse generator 65 in synchronization with the rotation of the photosensitive drum 1 and is given to the CPU 60. The CPU 60 executes an interrupt process every time one pulse arrives, counts up the number of incoming pulses, and compares the count value with the count value of the timing table (the table storing the relationship between the count value and the event). If the count value matches one count value of the table, an event (image forming element on / off) addressed to the count value is executed.
[0041]
  FIG. 4 shows an outline of the control operation of the CPU 60. When the power is turned on, the CPU 60 sets internal registers, counters, timers, and the like to standby state values, and sets standby signal levels to the input and output ports for the mechanism unit (step 1). Hereinafter, in parentheses, the word “step” is omitted and only the step number is written.
[0042]
  When the initialization (1) is completed, the CPU 60 reads the state of the mechanism unit, checks whether there is an abnormality (a state where image formation cannot be started) (2, 3), and if there is an abnormality, the operation button (4). If there is no abnormality, the heater of the fixing device is energized, the target temperature is set to a standby value, warming up to the target temperature is started, and “charging charge voltage setting” (Vac1 ). During and after that, it is checked whether the fixing temperature is the standby temperature. If it is not at the standby temperature, it waits for the standby temperature to be reached. When the standby temperature is reached, “ready” (image formation is possible) is displayed on the operation display section, and if an operator operation is performed on the operation board 66, it is read (5). Here, the input such as recording number input, recording magnification input, recording density input, etc. is written in the register. The register is a memory area allocated to the internal memory of the CPU 60 or the RAM 61 or the EEPROM 67.
[0043]
  When there is a start input in the input reading (5), the fact is displayed on the operation board 66, and the CPU 60 updates the target temperature of the fixing device 8 to a high temperature for fixing processing (accordingly, A driver for controlling the fixing temperature switches the energizing current of the fixing heater to a high level), starts rotating the photosensitive drum 1 and turns on the discharging lamp (static discharge exposure), and forms one image (recording one image) The start and end timings for charging, exposure, erasing, paper feeding, development, transfer, etc., correspond to the recording mode that has already been input (the standard mode when there is no input). The timing table is set, one copy cycle (one image forming process) is executed (6, 7), and the recorded number counter is incremented by one (6, 7).
[0044]
  In this "1 copy cycle" (7), the CPU 60 executes process control of charging (by the blade 3), exposure, development and transfer. In the charging process in the first “1 copy cycle” (7), the CPU 60 turns on the charging power source 4a, connects the relay contact piece 4c to the charging power source 4a side, and applies a charging voltage to the blade 3a. However, when the charging process is completed, the relay contact piece 4c is connected to the cleaning power source 4b side and a cleaning voltage is applied to the blade 3a. In the subsequent "1 copy cycle" (7), the relay contact piece 4c is switched to the charging power source 4a side at the charging process start timing, and the relay contact piece 4c is switched to the cleaning power source 4b side at the charging process end timing.
[0045]
  When the “one copy cycle” (7) is completed, 60 increments the accumulation counter Cn for determining the execution timing of “blade cleaning” by one (Bp1). Then, the count data of the accumulation counter Cn is checked (Bp2). If it indicates a number of 10 or more, the accumulation counter Cn is cleared (Bp3), and “blade cleaning” ( Bp4) is executed.
[0046]
  When the data of the accumulation counter Cn does not reach 10 or when “Blade Cleaning” (Bp4) is executed, the value of the recorded number counter is equal to or greater than the set number (continuous copy set value). Is checked (8), and if the set number has not been reached, the process proceeds to "1 copy cycle" (7). When the set number of sheets is reached, the target temperature of the fixing device is returned to the standby value, and post-processing (end cycle) such as cleaning of the photosensitive member, transfer roller, and blade 3a is set (9), Wait for an input to the operation board 66 (5). When there is no start input from the operation board 66 and the end cycle is completed, the rotation of the photosensitive drum 1 is stopped, and the static elimination lamp is turned off, and the end cycle is stopped (10, 11). That is, the mechanism unit is set in a standby state (stopped).
[0047]
  When the process proceeds to the “blade cleaning” (Bp4), the relay contact piece 4c is switched to the cleaning power source 4b side at the charging process end timing in the “1 copy cycle” (7). Therefore, the blade 3a is connected to the cleaning power source 4b by the relay contact piece 4c. That is, the cleaning process of the blade 3a is performed. In “Blade Cleaning” (Bp4), the drum rotation synchronization pulse (output of 65 in FIG. 3) starts counting up, and when the count value becomes equal to or greater than a set value corresponding to several rotations of the drum 1, The “cleaning” (Bp4) is terminated. That is, the process proceeds to step 8.
[0048]
  Although the charging power source 4a is turned off in the above-described end cycle setting (9), the relay contact piece 4c is connected to the cleaning power source 4b, so that the cleaning process of the blade 3a is not performed even during the end cycle. continue. The seal power source 6 takes time for the photosensitive member 1a to move around the circumference of the inlet seal 5 / blade 3 of the photosensitive member 1a rather than the timing of connecting the relay contact piece 4c to the cleaning power source 4b side. It is turned on at an earlier timing, and in order to charge the photoreceptor 1a for image formation, the entrance seal 5 / blade of the photoreceptor 1a is earlier than the timing at which the relay contact piece 4c is connected to the charging power supply 4a side. The peripheral length between the three is turned off at an earlier timing by the time the photosensitive member 1a moves. That is, the seal voltage is applied to the entrance seal 5 only while the surface of the photoreceptor passing under the blade 3 a during the cleaning process of the blade 3 a passes the entrance seal 5.
[0049]
  As described above, in the first embodiment, in “1 copy cycle” (7), after charging of the photoconductor 1a for forming one image is completed, the photoconductor 1a is charged for forming the next image. A blade cleaning process is performed in the non-image forming area until immediately before the image forming operation, and every 10 image formations, the “blade cleaning” (Bp4) is performed over several rotations of the photosensitive drum 1. -A blade cleaning process (Bp4) is performed, and a blade cleaning process is also performed during the end cycle.
[0050]
  During the blade cleaning process, a voltage of -1.2 [kV] is applied to the inlet seal 5 and 0 [kV] (equipment ground potential) is applied to the blade 3a. However, the voltage for cleaning the toner adhering to the surface of the blade 3a may not be the above-mentioned value, and any voltage can be used as long as the toner adhering to the blade 3a can be cleaned. May be. Further, the voltage of the above-mentioned value (−1.2 [kV]) is applied to the inlet seal 5 only while the blade 3a is being cleaned, but the inlet seal 5 is not used even while the blade 3a is being cleaned. The voltage may be applied to the inlet seal 5 or a voltage may be applied to the inlet seal 5 at all times. That is, the voltage may be applied continuously during the rotation of the photosensitive drum 1.
[0051]
  -Second Example-
  The configuration of the image forming apparatus of the second embodiment is the same as that of the first embodiment in the configuration of the image forming apparatus, the configuration of the cleaning / charging combined device, the configuration of the cleaning / charging combined blade. The difference between the image forming apparatus of the second embodiment and the image forming apparatus of the first embodiment is that the cleaning voltage is opposite in polarity to the charging voltage for charging the photoreceptor 1a. Specifically, the cleaning power supply 4b applies a voltage of +0.5 [kV] to the blade 3a via the relay contact piece 4c. The charging voltage is −1.8 [kV] as in the first embodiment.
[0052]
  Also in the image forming apparatus of the second embodiment, a seal voltage (-1.2 [kV]) is applied to the entrance seal 5. Further, in the image forming apparatus of the second embodiment, the timing of switching the voltage application of the cleaning / charging device 2 and the timing of switching the voltage application of the entrance seal 5 are the same as in the first embodiment. In other words, the cleaning voltage is applied to the blade 3a while the photosensitive member 1a charged by the entrance seal 5 passes through the blade 3a.
[0053]
  -Third Example-
  The image forming apparatus of the third embodiment is the same as that of the first embodiment in the configuration of the image forming apparatus, the configuration and materials of the cleaning / charging device 2. The difference between the image forming apparatus of the third embodiment and the first embodiment is that the cleaning power source generates an AC voltage and applies it to the blade 3a via the relay contact piece 4c. Specifically, the cleaning voltage is a sin wave having an amplitude of 1.0 [kV] (so-called peak-to-peak value) and a frequency of 1 [kHz]. Also in the image forming apparatus of the third embodiment, a seal voltage (-1.2 [kV]) is applied to the entrance seal 5. In the image forming apparatus according to the third embodiment, the timing for switching the voltage application to the cleaning / charging blade 3a and the timing for switching the voltage application to the entrance seal 5 are the same as those in the first embodiment.
[0054]
  -Fourth embodiment-
  The image forming apparatus of the fourth embodiment is the same as that of the first embodiment in the configuration of the image forming apparatus, the configuration and materials of the cleaning / charging device 2. The difference of the fourth embodiment from the first embodiment is that the voltage applied to the blade 3a is switched (switching to the cleaning voltage) at the start of image formation and between sheets.
[0055]
  The start of image formation means immediately before the first first image is formed when the image forming apparatus starts one or more image forming operations. In other words, in the image forming apparatus of the fourth embodiment, immediately before the start signal is generated and a series of image forming operations are started, the voltage applied to the blade 3a is switched to the cleaning voltage, and the blade 3a serving as both cleaning and charging is used. Clean.
[0056]
  Further, the paper interval is a portion corresponding to a space between the paper on the photosensitive member 1a when the image forming apparatus forms one or more images, and is a part of the non-image forming region. Also in the image forming apparatus of Example 4, a voltage (−1.2 [kV]) is applied to the entrance seal 5. The charging voltage applied to the cleaning / charging blade 3a is -1.8 [kV], and the cleaning voltage of the blade 3a is 0 [kV].
[0057]
  FIG. 5 shows an outline of the control operation of the CPU 60 of the fourth embodiment. When the CPU 60 of the fourth embodiment reads the start input, it drives the photosensitive drum 1, connects the relay contact piece 4c to the cleaning power supply 4b side, turns on the seal power supply 6, and turns on the seal power supply 6. "Blade cleaning" (Bp4) is executed. This content is the same as that of the first embodiment. In the "1 copy cycle" (7) of the fourth embodiment, from the end of charging of the photoconductor 1a for forming one image to just before charging of the photoconductor 1a for forming the next image. In this non-image forming area, the blade cleaning process is performed outside the area where the transfer paper 15 contacts, that is, between the paper. The other processes are the same as those in the first embodiment shown in FIG. 5, and in this embodiment, the blade cleaning process is also performed during the end cycle.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an outline of a main part of an image forming mechanism according to a first embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing the configuration of a power supply 4 and a brace 3a shown in FIG.
3 is a block diagram showing a system configuration of an electrical component of the image forming apparatus shown in FIG.
4 is a flowchart showing an outline of a control operation of a CPU 60 shown in FIG.
FIG. 5 is a flowchart showing an outline of a control operation of a CPU 60 according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing one outline of a conventional contact charging type image forming apparatus.
7 is a cross-sectional view of a conventional cleaning / charging blade 3. FIG.
8 is a cross-sectional view of a conventional charging roller 2. FIG.
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a conventional cleaning / charging device.
[Explanation of symbols]
4a: Charging power source
4b: Cleaning power supply

Claims

A conductive blade for contacting the surface of the movable image carrier to remove residual toner on the image carrier, and charging the image carrier for image formation; and In an image forming apparatus having a charging power source that applies a voltage for charging for image formation,
A conductive entrance seal for preventing toner contamination, which is provided upstream of the conductive blade in the moving direction of the image carrier, and the entrance seal, the image carrier is charged for image formation. A sealing power source that applies a voltage of the same polarity as the polarity of the cleaning, and a cleaning potential for returning the toner attached to the surface of the conductive blade facing the image carrier to the image carrier. A potential switching means for switching to a voltage , and during cleaning, the voltage applied to the conductive blade is switched to the cleaning potential while applying a voltage of the same polarity as that for charging for image formation to the entrance seal. An image forming apparatus.

The cleaning potential is the potential and the same substrate layer conductor of an image carrier, an image forming apparatus according to claim 1.

The image forming apparatus according to claim 1, wherein the cleaning potential is a potential having a polarity opposite to a polarity for charging the image carrier for image formation.

The image forming apparatus according to claim 1, wherein the cleaning potential is an AC potential.