JP2007079126A - 像担持体クリーニング方法及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】クリーニングブレード周囲温度条件に拘らず、クリーニングブレードと像担持体との間に噛み込まれる異物を除去してクリーニング不良を抑制でき、しかも、クリーニングブレード捲くれの発生も抑制でき、これらにより長期にわたり該クリーニングブレードに所望のクリーニング性能を発揮させることができる像担持体クリーニング方法及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】クリーニングブレード８１と像担持体４０との間に噛み込まれる紙粉等の異物除去にあたり、像担持体４０を逆転動作させるに先立ち、正転駆動される像担持体表面にブレード捲くれ防止用トナー（例えばトナーパッチｔｐ）を供給し、トナー供給後で、且つ、供給トナーｔｐがブレード８１へ到達する前に像担持体４０の回転を停止させ、その後に異物除去のために像担持体４０を逆転動作させる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ機、これらの２以上を組み合わせた複合機等の画像形成装置における像担持体のクリーニング方法及びかかるクリーニング方法を実施可能の画像形成装置に関する。

画像形成装置では、一般的には、表面が移動するように駆動される像担持体の該表面を帯電装置で帯電させ、該帯電域に画像露光装置から、形成しようとする画像に応じた露光を施して静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置により現像して可視トナー像を形成し、該可視トナー像を転写装置にて被転写体に転写する。

かかる画像形成装置は、モノクロ画像形成装置と２色以上のトナーを用いて画像形成できるカラー画像形成装置（代表的なものはフルカラー画像形成装置）に大別できる。
モノクロ画像形成装置では、一般的には、像担持体上に形成されるトナー像は、転写装置により直接、被転写体である記録媒体上に転写され、定着される。転写により像担持体上に残留するトナーや記録媒体粉（例えば紙粉）等の異物を含む残留物はクリーナにより像担持体から除去される。

カラー画像形成装置としては、所謂４サイクル型カラー画像形成装置やタンデム型カラー画像形成装置等が知られている。
４サイクル型カラー画像形成装置は、例えば、感光体のような第１の像担持体表面を帯電させ、その帯電域に画像露光を施して静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置で現像してトナー像を形成する。かかるトナー像形成においては、互いに異なる色のトナーを収容した複数の現像器を順次用いて、順次異なる色のトナー像を該像担持体上に形成する。さらに、該像担持体上に形成されるトナー像を、１次転写装置を用いて順次、重ねて第２の像担持体上に１次転写し、かくして形成される第２像担持体上の多重トナー像を２次転写装置で、被転写体である記録媒体に２次転写し、定着させて、カラー画像を得る。
第２の像担持体に記録媒体を保持させ、この記録媒体に、第１の像担持体上に形成されるトナー像を、順次、重ねて転写して多重トナー像を形成する装置もある。

タンデム型のカラー画像形成装置では、例えば、感光体のような第１の像担持体、その表面を帯電させる帯電装置、画像露光装置、第１像担持体上の静電潜像を現像する現像器等を含む画像形成部が、トナーの色に応じて複数、第２の像担持体に沿って順次配置されており、各画像形成部において第１の像担持体上に形成されるトナー像は、１次転写装置により第２の像担持体に重ねて１次転写され、該第２像担持体上の多重トナー像が２次転写装置により被転写体である記録媒体に２次転写され、定着される。
第２の像担持体に記録媒体を保持させ、この記録媒体に、各画像形成部において第１の像担持体上に形成されるトナー像を、順次、重ねて転写して多重トナー像を形成する装置もある。

４サイクル型カラー画像形成装置であれ、タンデム型カラー画像形成装置であれ、第２の像担持体は、一般的には、中間転写ベルト等の中間転写部材である。

４サイクル型カラー画像形成装置であれ、タンデム型カラー画像形成装置であれ、１次転写後、感光体のような第１の像担持体上に残留する残留物は該像担持体に対して設けられたクリーナで清掃され、２次転写後、第２像担持体上に残留する残留物、或いは第２像担持体上に保持される記録媒体に多重トナー像が形成され、該記録媒体が取り除かれたあとの該第２像担持体上の残留物は該像担持体に対して設けられたクリーナにより清掃される。
かかるクリーナには種々のタイプのものがあるが、代表例として、回転駆動される像担持体表面に接触して該像担持体上の残留物を清掃するクリーニングブレードを利用するものを挙げることができる。

モノクロ画像形成装置であれ、カラー画像形成装置であれ、静電潜像を形成する感光体のような像担持体はドラム型の場合もあるが、回転駆動されるベルト型の場合（像担持体ベルトの場合）もある。また、中間転写部材は、ベルト型の中間転写ベルトである場合が多いが、ドラム型の中間転写部材の場合もある。

モノクロ画像形成装置であれ、カラー画像形成装置であれ、採用されている現像装置については、トナーを主体とする所謂一成分現像剤を用いて現像を行うものと、トナー及びキャリアを主体とする所謂二成分現像剤を用いて現像を行うものとに大別される。

ところで、画像形成装置のプリント動作時、とりわけ連続プリント動作時には、記録媒体から発生する記録媒体粉（例えば記録紙から発生する紙粉）、装置内で発生する噴煙トナーの凝集物、回転部材の軸受けの削り粉などの異物が像担持体に付着する。これら付着物は、像担特休の回転とともに前記クリーナへ搬送され、転写残トナーなどと一緒に清掃される。

このとき、クリーナとして、像担持体表面に接触配置されるクリーニングブレードにより像担持体表面を清掃するものを採用している場合、像担持体表面とこれに接触するブレードエッジ部との間に前記付着異物の一部が噛み込まれ、その位置に止まってしまう場合がある。この状態でさらにプリント動作を継続すると、異物噛み込み部周辺では、クリーニングブレードは像担持体に十分に圧接されず、微小な隙間が形成され、その隙間をトナーがすり抜けることで、クリーニング不良（拭き残し）が発生する。
図６は紙粉等の異物の噛み込みによりクリーニング不良（拭き残し）が発生する様子を模式的に示している。

そこで、十分なクリーニング性能を維持するために、クリーニングブレードと像担持体の間に噛み込まれた異物をそこから離脱させるように、プリント動作の合間等に像担持体を逆回転動作させることが提案されている（特開平９−２１１９２４号公報参照）。

また、通常、クリーニングブレードと像担持体の間にはトナーよりも小さい粒子（主にトナーの添加物）による静止層が形成され、この静止層は、クリーニングブレードと像担特体との摩擦力を低減していると同時に、トナーがクリーニングブレードをすり抜けて下流側へ搬送されないように、換言すれば、クリーニング不良が発生しないように機能する。

しかし、異物噛み込み防止或いは噛み込み異物の除去のための像担持体を逆転動作させた場合、クリーニングブレードと像担持体の間の異物が除去されると同時に、前記静止層を形成している微粒子の一部も除去されてしまい、次の像担持体の正回転開始時にクリーニングブレードと像担持体との摩擦力がわずかに増加する。

ここで、クリーニングブレードの材料特性である反発弾性が高くなる（換言すれば、ブレードが柔らかくなる）ような高温条件下では、摩擦力のわずかな増加であっても、クリーニングブレードエッジ部は像担持体の回転方向に大きく変形することになり、最悪の場合、ブレード捲れが発生し、十分なクリーニング性能を発揮できなくなる。
図７はクリーニングブレードエッジ部に捲くれが発生する様子を模式的に示している。

そこで、かかるブレード捲れ発生を防止するために、高温条件下では像担持体の逆回転動作を行わないようにすることが提案されている（特開２０００−３０５４４０号公報参照）。

特開平９−２１１９２４号公報 特開２０００−３０５４４０号公報

ところが、特開２０００−３０５４４０号公報に記載されているように、特に高温条件下でプリント動作を継続する場合、異物噛み込みを除去するための像担持体逆転動作は行わないとすると、異物噛み込みによるクリーニング不良（拭き残し）が発生してしまう。

また、特に高温条件下ではなく、従って異物除去のために像担持体を逆転動作させ、その後該像担持体を正回転開始させるときにおいても、既述のクリーニングブレード捲れの危険性は依然としてあり、温度条件や印字モードによってはブレード捲れが発生してしまう可能性がある。

そこで本発明は、表面が移動するように回転駆動される像担持体と、正転駆動される該像担持体の表面に接触して該像担持体を清掃するクリーニングブレードとの組み合わせを少なくとも一つ含み、該像担持体及びクリーニングブレードの組み合わせのうち少なくとも一つにおいて、該クリーニングブレードと像担持体との間に噛み込まれる異物の除去にあたり、該像担持体を該クリーニングブレードに対し相対的に逆転動作させる画像形成装置における像担持体クリーニング方法であって、クリーニングブレード周囲温度条件に拘らず、クリーニングブレードと像担持体との間に噛み込まれる異物を除去してクリーニング不良を抑制でき、しかも、クリーニングブレード捲くれの発生も抑制でき、これらにより長期にわたり該クリーニングブレードに所望のクリーニング性能を発揮させることができる像担持体クリーニング方法を提供することを課題とする。

また本発明は、表面が移動するように回転駆動される像担持体と正転駆動される該像担持体の表面に接触して該像担持体を清掃するクリーニングブレードとの組み合わせを少なくとも一つ含み、該像担持体及びクリーニングブレードの組み合わせのうち少なくとも一つにおいて、該クリーニングブレードと像担持体との間に噛み込まれる異物の除去にあたり、該像担持体を該クリーニングブレードに対し相対的に逆転動作させる画像形成装置であって、クリーニングブレード周囲温度条件に拘らず、クリーニングブレードと像担持体との間に噛み込まれる異物を除去してクリーニング不良を抑制でき、しかも、クリーニングブレード捲くれの発生も抑制でき、これらにより長期にわたり該クリーニングブレードに所望のクリーニング性能を発揮させることができる画像形成装置を提供することを課題とする。

本発明は次の像担持体クリーニング方法及び画像形成装置を提供する。
（１）像担持体クリーニング方法
表面が移動するように回転駆動される像担持体と、正転駆動される該像担持体の表面に接触して該像担持体を清掃するクリーニングブレードとの組み合わせを少なくとも一つ含み、該像担持体及びクリーニングブレードの組み合わせのうち少なくとも一つにおいて、該クリーニングブレードと像担持体との間に噛み込まれる異物の除去にあたり、該像担持体を該クリーニングブレードに対し相対的に逆転動作させる画像形成装置における像担持体クリーニング方法であり、該異物除去のために該像担持体を該クリーニングブレードに対し相対的に逆転動作させるにあたり、該逆転動作に先立ち、正転駆動される該像担持体表面にクリーニングブレード捲くれ防止用トナーを供給し、該トナー供給後であって該供給されたトナーがクリーニングブレードへ到達する前に該像担持体の回転を停止させ、その後に異物除去のために該像担持体を逆転動作させる像担持体クリーニング方法。

（２）画像形成装置
表面が移動するように回転駆動される像担持体と、正転駆動される該像担持体の表面に接触して該像担持体を清掃するクリーニングブレードとの組み合わせを少なくとも一つ含み、該像担持体及びクリーニングブレードの組み合わせのうち少なくとも一つにおいて、該クリーニングブレードと像担持体との間に噛み込まれる異物の除去にあたり、該像担持体を該クリーニングブレードに対し相対的に逆転動作させる画像形成装置であり、該異物除去のために該像担持体を該クリーニングブレードに対し相対的に逆転動作させるにあたり、該逆転動作に先立ち、該像担持体表面にクリーニングブレード捲くれ防止用トナーを供給するトナー供給手段と、該トナー供給手段による該トナー供給後に像担持体回転を停止させ、その後、像担持体を逆転動作させる手段とを含む画像形成装置。

本発明に係る像担持体クリーニング方法及び画像形成装置のそれぞれにおいて、「像担持体をクリーニングブレードに対し相対的に逆転動作させる」とは、定位置に止まっているクリーニングブレードに対し、像担持体を逆転動作させる場合、正転動作している像担持体の表面移動方向と同方向に該像担持体表面移動速度より高速でクリーニングブレードを移動させることで、像担持体が該ブレードに対し相対的に逆転動作する結果となる場合等のいずれでもよいことを意味している。

本発明に係る像担持体クリーニング方法及び画像形成装置によると、クリーニングブレードと像担持体との間に噛み込まれる異物の除去を行う、少なくとも一つのクリーニングブレードと像担持体との組み合わせにおいては、該異物の除去にあたり、像担持体をクリーニングブレードに対して相対的に逆転動作させるが、その際、該逆転動作に先立って、正転駆動されている像担持体の表面にクリーニングブレード捲くれ防止用トナーを供給する。画像形成装置においては、トナー供給手段が該トナー供給を行う。

そして、かかるクリーニングブレード捲くれ防止用トナーの供給後、該供給されたトナーがクリーニングブレードへ到来する前に像担持体回転が一旦停止され、その後、像担持体がクリーニングブレードに対し相対的に逆転される。この像担持体逆転動作によりブレードと像担持体との間に噛み込まれていた異物はブレードから除去される。この逆転動作のあと、再び像担持体を正転させることで、クリーニングブレードによる通常の像担持体清掃が行われる。

本発明に係る像担持体クリーニング方法及び画像形成装置においても、異物除去のために像担持体をクリーニングブレードに対し相対的に逆転動作させるときには、該ブレードと像担持体との間に形成されていた、トナーよりも小さい粒子（微粒子）（主にトナーの添加物）からなる静止層における該微粒子の一部も除去されてしまうことがある。

しかし、像担持体の逆転のあとの正転により、該逆転前に像担持体に供給されていたブレード捲くれ防止用のトナーがクリーニングブレードへ到来し、該供給されたトナーと共にある微粒子（主にトナーの添加物）が、像担持体とクリーグブレードとの間の静止層を修復し或いは形成する。かくして、該静止層による摩擦低減効果によりクリーニングブレード捲くれが抑制される。クリーニング不良も抑制される。

像担持体へクリーニングブレード捲くれ防止用トナーを供給した後の像担持体逆転開始のタイミングは、供給されたトナーがクリーニングブレードに到達する直前であることが望ましい。そうすることで、該逆転後の正転において、供給されたトナーが速やかにクリーニングブレードに到達して、それだけ確実にクリーニングブレード捲くれが抑制される。

かくして、本発明に係る像担持体クリーニング方法及び画像形成装置によると、クリーニングブレードの捲くれ易さを左右するクリーニングブレードの反発弾性を変動させるブレード周囲温度条件に拘らず、クリーニングブレードと像担持体との間に噛み込まれる異物を除去してクリーニング不良を抑制でき、しかも、クリーニングブレード捲くれの発生も抑制でき、これらにより長期にわたり該クリーニングブレードに所望のクリーニング性能を発揮させることができる。

本発明に係る像担持体クリーニング方法及び画像形成装置では、ブレード周囲温度条件に拘らず、クリーニングブレードと像担持体との間に噛み込まれる異物を除去するのであるが、一般的に採用されるブレード材料では、ブレードが高温になると反発弾性が増加し、柔らかくなり、ブレード捲くれが発生し易くなる。従って、クリーニングブレード捲くれ防止用トナーの供給は、供給するときには、周囲温度条件に拘らずクリーニングブレード捲くれを防止可能な一定量を供給するようにしてもよいが、トナーの節約のために、クリーニングブレード周囲温度に応じた、クリーニングブレード捲くれ防止可能の供給量で供給するようにしてもよい。

かかるトナー供給量制御のために、画像形成装置においては、クリーニングブレードの周囲温度を検出する温度検出手段を設けるとともに、前記のトナー供給手段が、該温度検出手段により検出されるクリーニングブレード周囲温度に応じた、クリーニングブレード捲くれ防止可能の供給量で、像担持体表面にブレード捲くれ防止用トナーを供給するように、該トナー供給手段を制御する制御部を設けることができる。

クリーニング捲くれ防止用トナーの供給は、例えば、クリーニングブレードと像担持体との相互接触部に沿ってライン状或いは帯状等に設けてもよく、或いは、捲くれが発生しやすいブレード部分に対応するように像担持体表面の移動方向を横切る方向における１又は２以上の部分に供給してもよい。

いずれにしても、クリーニングブレード捲くれ防止用トナーの供給は、例えば、像担持体表面上にクリーニングブレード捲くれ防止用トナーからなるパッチ画像を形成することで行うことができる。また、作像プロセスを変更して、像担持体表面上にクリーニングブレード捲くれ防止用トナーとして用いるカブリトナーを付着させることで行うことも可能である。

これに関し、画像形成装置における前記トナー供給手段は、例えば、像担持体表面上にクリーニングブレード捲くれ防止用トナーからなるパッチ画像を形成することで該クリーニングブレード捲くれ防止用トナーを供給するものでもよく、作像プロセスを変更して、前記像担持体表面上にクリーニングブレード捲くれ防止用トナーとして用いるカブリトナーを付着させるものでもよい。

本発明において、前記の「表面が移動するように回転駆動される像担持体と、正転駆動される該像担持体の表面に接触して該像担持体を清掃するクリーニングブレードとの組み合わせを少なくとも一つ含む画像形成装置」は、モノクロ画像形成装置でも、カラー画像形成装置でもよい。

モノクロ画像形成装置では、前記の「クリーニングブレードと像担持体との間に噛み込まれる異物の除去を行うクリーニングブレードと像担持体の組み合わせ」として、「感光体ドラムのような静電潜像担持体とこれを清掃するクリーニングブレードの組み合わせ」を指摘できる。

カラー画像形成装置では、前記の「クリーニングブレードと像担持体との間に噛み込まれる異物の除去を行うクリーニングブレードと像担持体の組み合わせ」として、「感光体ドラムのような静電潜像担持体とこれを清掃するクリーニングブレードの組み合わせ」及び（又は）「該静電潜像担持体上に形成されるトナー像が転写される、像担持体の一種である中間転写部材とこれを清掃するクリーニングブレードの組み合わせ」（或いは、「該静電潜像担持体上に形成されるトナー像が転写される記録媒体を保持する像担持体とこれを清掃するクリーニングブレードの組み合わせ」）を挙げることができる。

以上説明したように本発明によると、表面が移動するように回転駆動される像担持体と、正転駆動される該像担持体の表面に接触して該像担持体を清掃するクリーニングブレードとの組み合わせを少なくとも一つ含み、該像担持体及びクリーニングブレードの組み合わせのうち少なくとも一つにおいて、該クリーニングブレードと像担持体との間に噛み込まれる異物の除去にあたり、該像担持体を該クリーニングブレードに対し相対的に逆転動作させる画像形成装置における像担持体クリーニング方法であって、クリーニングブレード周囲温度条件に拘らず、クリーニングブレードと像担持体との間に噛み込まれる異物を除去してクリーニング不良を抑制でき、しかも、クリーニングブレード捲くれの発生も抑制でき、これらにより長期にわたり該クリーニングブレードに所望のクリーニング性能を発揮させることができる像担持体クリーニング方法を提供することができる。

また本発明によると、表面が移動するように回転駆動される像担持体と正転駆動される該像担持体の表面に接触して該像担持体を清掃するクリーニングブレードとの組み合わせを少なくとも一つ含み、該像担持体及びクリーニングブレードの組み合わせのうち少なくとも一つにおいて、該クリーニングブレードと像担持体との間に噛み込まれる異物の除去にあたり、該像担持体を該クリーニングブレードに対し相対的に逆転動作させる画像形成装置であって、クリーニングブレード周囲温度条件に拘らず、クリーニングブレードと像担持体との間に噛み込まれる異物を除去してクリーニング不良を抑制でき、しかも、クリーニングブレード捲くれの発生も抑制でき、これらにより長期にわたり該クリーニングブレードに所望のクリーニング性能を発揮させることができる画像形成装置を提供することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る画像形成装置の１例を示している。図１のカラー画像形成装置Ａはタンデム型のカラープリンタであり、駆動ローラ３１とこれに対向するローラ（従動ローラ）３２に巻き掛けられた無端転写ベルト（中間転写ベルト）４０を有している。転写ベルト４０は、モータＭ１（図２参照）により回転駆動される駆動ローラ３１により、画像形成時には図中反時計方向（図中矢印方向）である正転方向に回転駆動される。逆転方向に回転駆動することもできる。駆動ローラ３１には２次転写ローラ５０が臨んでいる。２次転写ローラ５０の上方には定着装置６００が設置されている。

２次転写ローラ５０は図示省略の押圧装置によりベルト４０に向け押され、ベルト４０の回動に従動するか、或いは、後述するようにベルト４０とローラ５０の間へ送り込まれて搬送される記録媒体Ｓに従動して回転する。また、図示省略の後退駆動装置によりベルト４０から離間させることもできる。

クリーナＣＬは、クリーナケース８２に保持されたクリーニングブレード８１を含むものである。クリーニングブレード８１は、ベルト４０の、対向ローラ３２に巻き掛けられた部分に接触配置されており、転写ベルト４０上の２次転写残留物を除去清掃する。

前記の中間転写ベルト４０は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂にカーボンを分散させて、表面抵抗値を１×１０⁷ Ω／□〜１×１０¹²Ω／□程度に調整したものである。なお、中間転写ベルト４０はこれに限定されるものではなく、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリイミド（ＰＩ）樹脂、ウレタン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリアミド樹脂（ナイロン系樹脂）等の樹脂や、シリコンゴム、ウレタンゴム等の弾性材、又はこれらに導電粉体やカーボンを分散させることで抵抗調整を行った材料から形成したものでもよい。

ローラ３１、３２の間には転写ベルト４０に沿って、ローラ３２から３１に向けて、イエロー画像形成部Ｙ、マゼンタ画像形成部Ｍ、シアン画像形成部Ｃ及びブラック画像形成部Ｋがこの順序で配置されている。

各画像形成部は、静電潜像担持体としてドラム型の感光体１１を備えており、該感光体の周囲に帯電装置１２、画像露光装置１３、現像装置１４、１次転写ローラ２０及び感光体上の１次転写残トナー等を除去するクリーナ１５がこの順序で配置されている。１次転写ローラ２０は転写ベルト４０を間にして感光体１１に対向している。１次転写ローラ２０はベルト４０の回転に従動回転する。

かかる１次転写ローラ２０、前記の２次転写ローラ５０やベルト巻き掛けローラ３１、３２には、アルミニウム又はその合金や鉄などからなる金属性のローラ或いは芯金の外周面を、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、ウレタンゴム、シリコンゴムなどの弾性材料に導電粉体やカーボンを分散させることで抵抗値を１×１０⁹ Ω・ｃｍ以下に調整した材料で被覆したローラを用いることができる。

各画像形成部における感光体１１は、本例では負帯電性の感光体であり、現像装置１４は、本例では負帯電性トナーを主体とし、該トナーに流動性微粒子等を添加した１成分現像剤を用いて、感光体１１上に形成される静電潜像を、現像バイアス電圧が印加される現像ローラ１４１で反転現像する。

かかるトナーとしては、粒径が７μｍ以下、好ましくは、４．５μｍ以上６．５μｍ以下の重合トナーを例示できるが、これに限定されるものではなく、粉砕トナー等も用いることができる。
なお、現像装置としては、上記の一成分現像装置ではなく、トナーとキャリアを主体とする現像剤を用いる２成分現像装置であってもよい。

各画像形成部には、図示を省力しているが、感光体駆動モータ、現像ローラ駆動モータ、帯電装置用電源、現像装置用のバイアス電源等が付随している。
１次転写ローラ２０へは１次転写バイアス電源ＰＷ１から、２次転写ローラ５０へは２次転写バイアス電源ＰＷ２から、それぞれ所定のタイミングで転写電圧が印加される（図２参照）。

図２はプリンタＡの制御回路の概略をブロック図で示している。図２に示すように、各画像形成部の感光体駆動モータ、現像ローラ駆動モータ、帯電装置電源、現像装置用のバイアス電源、画像露光装置等は、画像形成装置動作を制御する制御部Ｃｏｎｔの指示のもとに動作する。

タイミングローラ対７１、７２等は媒体搬送ローラ駆動モータＭ２により、中間転写ベルトの駆動ローラ３１はモータＭ１により、それぞれ、制御部Ｃｏｎｔの指示のもとに所定のタイミングで所定方向に回転駆動される。
また、１次転写バイアス電圧電源ＰＷ１、２次転写バイアス電圧電源ＰＷ２も、それぞれ、制御部Ｃｏｎｔの指示のもとに所定のタイミングで対応する転写ローラへ転写電圧を印加する。
定着装置６００も制御部Ｃｏｎｔの指示のもとに所定のタイミングで動作する。

制御部Ｃｏｎｔには、以上のほか、ユーザーが画像形成開始（プリント開始）を指示する信号（プリントコマンド）を制御部Ｃｏｎｔへ入力するプリントキー、画像形成枚数等を指定するテンキー等や、制御部Ｃｏｎｔからの情報を表示する表示部等が搭載された操作パネルＰＡが接続されている。図示省略の各種センサによる記録媒体検出情報も制御部Ｃｏｎｔに入力される。

このプリンタＡによると、制御部Ｃｏｎｔの指示のもとに次のように画像形成プロセスが実行される。画像形成は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの画像形成部のうち１又は２以上を用いて行われる。

画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫのすべてを用いてフルカラー画像を形成する場合を例にとると、先ず、イエロー画像形成部Ｙにおいてイエロートナー像が形成され、これが転写ベルト４０に１次転写される。

すなわち、イエロー画像形成部Ｙにおいて、感光体１１が図中時計方向に回転駆動される。そして、帯電装置電源から帯電電圧が印加された帯電装置１２にて表面が一様に所定電位に帯電せしめられた感光体１１の該帯電域に画像露光装置１３からイエロー画像用の画像露光が施され、感光体１１上にイエロー用静電潜像が形成される。この静電潜像はイエロートナーを有する現像装置１４の、現像バイアス電圧が印加された現像ローラ１４１にて現像されて可視イエロートナー像となり、該トナー像が、１次転写電圧を印加された１次転写ローラ２０にて転写ベルト４０上に転写される。

同様にして、マゼンタ画像形成部Ｍにおいてマゼンタトナー像が形成されて転写ベルト４０に転写され、シアン画像形成部Ｃにおいてシアントナー像が形成されて転写ベルト４０に転写され、ブラック画像形成部Ｋにおいてブラックトナー像が形成されて転写ベルト４０に転写される。

イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像はこれらが中間転写ベルト４０上に重ねて転写されるタイミングで形成される。
かくして転写ベルト４０上に形成された多重トナー像は転写ベルト４０の回動により２次転写ローラ５０へ向け移動する。

一方、記録媒体（本例では記録紙）Ｓが図示省略の記録媒体収容カセットから媒体供給ローラ（図示省略）にて引き出され、タイミングローラ対７１、７２へ供給される。
このようにタイミングローラ対のところへ供給された記録紙Ｓは、中間転写ベルト４０にて送られてくる多重トナー像に合わせて、転写ベルト４０と２次転写ローラ５０とのニップ部に供給され、２次転写バイアス電圧が印加された２次転写ローラ５５にて該多重トナー像が記録紙Ｓ上に２次転写される。その後記録紙Ｓは定着装置６００に通され、そこで多重トナー像が加熱加圧下に記録紙Ｓに定着され、ひき続き、図示省略の搬送ローラ対及び排出ローラ対にて排出トレイに排出される。

各画像形成部において１次転写後感光体１１上に残留する１次転写残トナー等はクリーナ１５により清掃除去される。また、２次転写後、転写ベルト４０上に残留する２次転写残トナー等はクリーナＣＬにより清掃除去される。

かかるプリンタＡにおいて、例えば連続プリントを行った場合、中間転写ベルト４０上に付着した紙粉などの異物は、ベルト４０の正転動作によりクリーナＣＬに搬送されて２次転写残トナー等の残留トナーと一緒に清掃されるべきであるところ、実際には、紙粉等の異物の一部がクリーニングブレード８１と転写ベルト４０の間に挟み込まれる場合がある。その状態のままプリント動作を継続すると、挟み込まれた異物のある部位及びその周辺部位においてクリーニング不良（拭き残し）が発生する。

プリンタＡでは、かかる異物の噛み込みを防止するために、制御部Ｃｏｎｔの指示のもとに、プリント動作の合間に、クリーニングブレード捲くれ防止用トナーを転写ベルト４０上に供給する。

かかるクリーニングブレード捲くれ防止用トナーの供給は、制御部Ｃｏｎｔの指示のもとに、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの画像形成部のうち少なくとも一つにおいて感光体１１上にクリーニングブレード捲くれ防止用トナーパッチ画像を形成し、これを中間転写ベルト４０上に転写することで行える。ここでは、トナーパッチがクリーナＣＬの直前へ到達するに要する時間を考慮して、ベルト回転方向において上流側へ逆上ってクリーナＣＬに最も近い画像形成部、すなわち本例ではブラック画像形成部Ｋにより形成する。なお、ベルト４０上に形成されるトナーパッチがクリーナＣＬへ搬送されるときには、制御部Ｃｏｎｔの指示のもとに、図示省略の後退駆動装置が２次転写ローラ５０をベルト４０から離間させる。

かかるベルト４０上のトナーパッチは、ここでは、図３に例示するように、クリーニングブレード８１と中間転写ベルト４０との相互接触部が延在している方向にわたって、換言すれば、ベルト４０の幅方向にわたって、長方形状の帯状に、或いはライン状に形成される。しかし、ブレード捲れが発生しやすいクリーニングブレード８１の部位（例えばブレード端部）に対応させて形成してもよい。

そして、図４に模式的に示すように、ベルト４０上に形成されたトナーパッチｐｔがベルト４０の正転動作によりクリーニングブレード８１に到達する直前に、換言すれば、トナーパッチ形成開始からベルト４０上のトナーパッチｔｐがブレード８１に到達する直前位置まで移動するに要する時間が経過すると、制御部Ｃｏｎｔの指示のもとにベルト４０を一旦停止させ、その後にひき続きベルト４０を逆転動作させる。このベルト逆転動作により噛み込まれていた紙粉等の異物を除去する。

異物除去のためのベルト４０の逆転動作量は、予め実験等により定めておくことができる。異物除去に要求されるベルト４０の逆転動作量をもたらすベルト逆転動作の後は、ベルト正転動作を許す。

かかる異物除去のためのベルト４０の逆転動作においては、ブレード８１とベルト４０との間に形成されていた、トナーよりも小さい粒子（微粒子）（主にトナーの添加物）からなる静止層における該微粒子の一部も除去されてしまうことがある。

しかし、プリンタＡでは、ベルト逆転動作後のベルト正転動作により、ベルト４０上に形成されていたトナーパッチｔｐのトナーが、該トナーに添加された微粒子とともにクリーングブレード８１へ到来し、ベルト４０とブレード８１との間の静止層を修復し或いは形成する。かくして、該静止層による摩擦低減効果によりクリーニングブレード捲くれが抑制される。静止層欠陥によるクリーニング不良も抑制される。

ところで、クリーニングブレード材の反発弾性は図５に例示するように温度依存のある特性を示す。低温環境下では反発弾性が低くなり（固くなり）、高温環境下では反発弾性が高くなる（柔らかくなる）。つまり、クリーニングブレード８１のエッジ部は低温環境下では中間転写ベルト４０との摩擦力による引き込まれは小さく、逆に高温環境下では引き込まれが大きい。このエッジ部の引き込まれが限界まで達すると、クリーニングブレード８１は下流側に大きく捲れてしまい、クリーニング性能が著しく低下する。

従来画像形成装置による実験例では、室内温度が３０℃に固定された恒温室内で連続プリントを行い、ブレード捲れ防止用トナーパッチを形成しない状態で、中間転写体の逆回転動作後のブレード捲れの発生とブレード温度との関係を求めたところ、クリーニングブレード付近の温度が４０℃以上になったときにブレード捲れが発生した。そのときのブレード材の反発弾性は約６４％であった。また、そのまま連続プリントを続けると、機内温度は４０℃、クリーニングブレード付近の温度は４５℃で飽和した。これにより、機内温度は室温より１０℃上昇して飽和し、クリーニングブレード付近の温度は室温よりも１５℃上昇して飽和することが分かった。

この実験例では、ブレード材の反発弾性の温度特性により、クリーニングブレード付近の温度が４０℃未満、つまり機内温度が３５℃未満であれば、ブレード捲れ防止用トナーパッチを形成しない状態でも中間転写体の逆回転動作後にブレード捲れが発生することはほとんど無いことになる。

そこで、前記プリンタＡでは、トナーパッチｔｐの形成に要するトナーの消費量を低減するために、クリーニングブレード８１の反発弾性を左右する機内温度（従ってクリーニングブレード周辺温度）を検知してブレード捲れ防止用トナーパッチの作製条件を制御してもよい。

さらに言えば、図１に破線で示すように、機内温度を検出する温度センサＴＳを設け、ここで検出される温度情報を制御部Ｃｏｎｔに入力し、制御部Ｃｏｎｔは、センサＴＳからの検出温度が、例えば、余裕をみて、３０℃以上であれば画像形成部にブレード捲れ防止用トナーパッチを形成させ、３０℃未満の場合にはトナーパッチ形成を指示しないか、或いは、機内温度３０℃以上の場合よりトナー量を減らしてトナーパッチを形成させてもよい。

なお、機内温度とクリーニングブレード付近の温度の関係は温度センサの位置や画像装置形態により変化し、またブレード材の反発弾性の温度特性もブレード材固有のものであるから、前記トナーパッチ制御のための基準機内温度は、前記３０℃に限定されるものではない。
また、より高温時（例えば４０℃以上）ではトナーパッチの量をより増やしてもかまわない。

以上の説明では、クリーニングブレード捲れ防止用トナーの供給はトナーパッチ形成により行ったが、次のようにしてクリーニングブレード捲れ防止用トナーを供給してもよい。
すなわち、クリーニングブレード捲れ防止用トナー供給を、トナーパッチ形成のための専用の画像データによる露光、現像によりトナーパッチを形成して行うのではなく、画像形成部における作像条件（作像プロセス）を制御してカブリトナーを生成することで行うのである。

例えば、通常の作像条件では帯電装置１２による感光体表面電位を−８００Ｖ、現像バイアス電位を−４５０Ｖ（カブリマージン ３５０Ｖ）とすると、カブリマージンを減らすことでカブリトナー現像することができるので、例えば、カブリマージンを１００Ｖにするように、感光体表面電位及び（又は）現像バイアス電位を制御してカブリトナーを生成させることができる。

なお、異物除去時、ブレード８１を転写ベルト４０回転方向に対し逆方向に移動させてもよい。また、異物除去時にブレード８１をベルト４０から離間させてもよい。
また、プリンタＡでは、異物除去のために、定位置のブレード８１に対し、転写ベルト４０を逆転動作させたが、例えば図１に破線で示すように、クリーナＣＬの駆動装置８０を設け、これにより、クリーナＣＬを、従ってクリーニングブレード８１を、転写ベルト４０に対し相対的に移動させてもよい。

以上説明した画像形成装置はタンデム型のフルカラープリンタＡであったが、本発明は、４サイクル型のカラー画像形成装置等の各種カラー画像形成装置や、モノクロ画像形成装置にも適用可能である。例えば、モノクロ画像形成装置における感光体ドラムのような静電潜像担持体とその表面に接触して該像担持体を清掃するクリーニングブレードとの組み合わせに対しても本発明を適用できる。

本発明は、画像形成装置において、像担持体とこれに接触配置されるクリーニングブレードとの間に噛み込まれる異物を除去するとともに異物除去後のブレード捲れを抑制し、長期にわたり、該クリーニングブレードにクリーニング性能を発揮させることに利用できる。

本発明に係る画像形成装置例の構成の概略を示す図である。 図１に示す画像形成装置の制御回路の概略を示すブロック図である。 中間転写ベルトへのトナーパッチ形成例を示す図である。 クリーニングブレードに噛み込まれた異物を除去する様子を模式的に示す図である。 クリーニングブレード材の反発弾性の温度依存性の例を示す図である。 クリーニングブレードに噛み込まれた異物による像担持体のクリーニング不良の様子を模式的に示す図である。 クリーニングブレード捲くれが発生する様子を模式的に示す図である。

符号の説明

Ａ 画像形成装置（カラープリンタ）
Ｙ イエロー画像形成部
Ｍ マゼンタ画像形成部
Ｃ シアン画像形成部
Ｋ ブラック画像形成部
１１ 感光体
１２ 帯電装置
１３ 画像露光装置
１４ 現像装置
１４１ 現像ローラ
１５ クリーナ
２０ １次転写ローラ
３１ 駆動ローラ
３２ 対向ローラ（従動ローラ）
４０ 中間転写ベルト
５０ ２次転写ローラ
６００ 定着装置
７１、７２ タイミングローラ対
ＣＬ クリーナ
８１ クリーニングブレード
８２ クリーナケース
８０ クリーナ駆動装置
Ｃｏｎｔ 制御部
Ｍ１ ベルト駆動ローラ用モータ
Ｍ２ 媒体搬送ローラ駆動モータ
ＰＷ１ １次転写バイアス電圧電源
ＰＷ２ ２次転写バイアス電圧電源
ＰＡ 操作パネル
ＴＳ 温度センサ
Ｓ 記録媒体

Claims (10)

1. 表面が移動するように回転駆動される像担持体と、正転駆動される該像担持体の表面に接触して該像担持体を清掃するクリーニングブレードとの組み合わせを少なくとも一つ含み、該像担持体及びクリーニングブレードの組み合わせのうち少なくとも一つにおいて、該クリーニングブレードと像担持体との間に噛み込まれる異物の除去にあたり、該像担持体を該クリーニングブレードに対し相対的に逆転動作させる画像形成装置における像担持体クリーニング方法であり、該異物除去のために該像担持体を該クリーニングブレードに対し相対的に逆転動作させるにあたり、該逆転動作に先立ち、正転駆動される該像担持体表面にクリーニングブレード捲くれ防止用トナーを供給し、該トナー供給後であって該供給されたトナーがクリーニングブレードへ到達する前に該像担持体の回転を停止させ、その後に異物除去のために該像担持体を逆転動作させることを特徴とする像担持体クリーニング方法。
2. 前記クリーニングブレード捲くれ防止用トナーの供給は、該クリーニングブレードの周囲温度に応じた、クリーニングブレード捲くれ防止可能の供給量で供給する請求項１記載の像担持体クリーニング方法。
3. 前記クリーニングブレード捲くれ防止用トナーの供給は、前記像担持体表面上にクリーニングブレード捲くれ防止用トナーからなるパッチ画像を形成することで行う請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 前記クリーニングブレード捲くれ防止用トナーの供給は、作像プロセスを変更して、前記像担持体表面上にクリーニングブレード捲くれ防止用トナーとして用いるカブリトナーを付着させることで行う請求項１又は２記載の像担持体クリーニング方法。
5. 前記画像形成装置は静電潜像担持体及び該静電潜像担持体上に形成されるトナー像が転写される中間転写部材を含んでおり、前記クリーニングブレードと像担持体との間に噛み込まれる異物の除去にあたり像担持体をクリーニングブレードに対し相対的に逆転動作させる像担持体及びクリーニングブレードの組み合わせにおける該像担持体は該中間転写部材である請求項１から４のいずれかに記載の像担持体クリーニング方法。
6. 表面が移動するように回転駆動される像担持体と正転駆動される該像担持体の表面に接触して該像担持体を清掃するクリーニングブレードとの組み合わせを少なくとも一つ含み、該像担持体及びクリーニングブレードの組み合わせのうち少なくとも一つにおいて、該クリーニングブレードと像担持体との間に噛み込まれる異物の除去にあたり、該像担持体を該クリーニングブレードに対し相対的に逆転動作させる画像形成装置であり、該異物除去のために該像担持体を該クリーニングブレードに対し相対的に逆転動作させるにあたり、該逆転動作に先立ち、該像担持体表面にクリーニングブレード捲くれ防止用トナーを供給するトナー供給手段と、該トナー供給手段による該トナー供給後に像担持体回転を停止させ、その後、像担持体を逆転動作させる手段とを含むことを特徴とする画像形成装置。
7. 前記異物除去のために像担持体をクリーニングブレードに対し相対的に逆転動作させる像担持体とクリーニングブレードの組み合わせにおける該クリーニングブレードの周囲温度を検出する温度検出手段と、前記トナー供給手段が、該温度検出手段により検出されるクリーニングブレード周囲温度に応じた、クリーニングブレード捲くれ防止可能の供給量で、該像担持体表面にクリーニングブレード捲くれ防止用トナーを供給するように、該トナー供給手段を制御する制御部とを含んでいる請求項６記載の画像形成装置。
8. 前記トナー供給手段は、前記像担持体表面上にクリーニングブレード捲くれ防止用トナーからなるパッチ画像を形成することで該クリーニングブレード捲くれ防止用トナーを供給する請求項６又は７記載の画像形成装置。
9. 前記トナー供給手段は、作像プロセスを変更して、前記像担持体表面上にクリーニングブレード捲くれ防止用トナーとして用いるカブリトナーを付着させる請求項６又は７記載の画像形成装置。
10. 静電潜像担持体及び該静電潜像担持体上に形成されるトナー像が転写される中間転写部材を含んでおり、前記クリーニングブレードと像担持体との間に噛み込まれる異物の除去にあたり像担持体をクリーニングブレードに対し相対的に逆転動作させる像担持体及びクリーニングブレードの組み合わせにおける該像担持体は該中間転写部材である請求項６から９のいずれかに記載の画像形成装置。