JP2008304585A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】像坦持体ベルトの表面の残留トナーを弾性クリーニングブレードで除去するに際し、ブレードエッジに付着したまま成長したブレード磨耗片を確実に除去する。
【解決手段】所定方向へ進行する中間転写ベルト１０の表面１０ｆにクリーニングブレード１８のブレードエッジ１８ｂを摺接させてベルト表面の残留トナーＰを除去するに際し、中間転写ベルトの表面に、ブレードエッジがベルト表面に摺接した状態でベルトが逆方向へ進行することにより、ブレードエッジを乗り上げさせながらその背面側から正面側へ通過し得る所定高さの段部を設けておき、中間転写ベルトを正規の進行方向とその逆方向へ選択的に進行させ得る駆動モータを制御ユニットで制御し、所定タイミングで、ブレードエッジがベルト表面に摺接した状態で、前記段部がブレードエッジの背面側から正面側へ少なくとも１回通過するまで、中間転写ベルトを逆方向へ進行させる。
【選択図】図６

Description

本発明は、モノクロ画像やカラー画像を形成する、例えば複写機，ファクシミリ装置，プリンタ或いはこれらの複合機などに適用可能な電子写真方式の画像形成装置、及びかかる画像形成装置における像坦持体ベルトのクリーニング方法に関する。

周知のように、電子写真方式の画像形成装置では、帯電された像坦持体（例えばドラム状あるいは無端ベルト状の感光体）の表面を露光して静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置から供給したトナー粒子により現像して、感光体上にトナー画像を形成し、このトナー画像を転写装置によって用紙に転写することで画像形成が行われる。尚、かかる転写装置として、無端ベルト状の像坦持体ベルト（いわゆる中間転写ベルト）を備え、各色の感光体上のトナー画像を１次転写ローラで中間転写ベルト上に逐次転写（１次転写）することで合成されたカラー画像を形成し、このカラー画像を２次転写ローラで用紙上に転写（２次転写）するようにしたものが知られている。

前記の転写工程を終えた感光体あるいは中間転写ベルトの表面には未転写のトナー粒子が残留するため、この残留トナーを次回の画像形成プロセスに先立って除去しておくことが必要になる。このような転写残留トナー等を感光体や中間転写ベルトの表面から除去し清浄化する手段（クリーニング手段）としては、ゴム若しくは軟質樹脂等の弾性材料でなるクリーニングブレードを用いて対象表面から転写残留トナー等を掻き落とす方法が、安価で且つ操作も簡便であり、一般に幅広く採用されている。

無端ベルト状の感光体（感光体ベルト）や中間転写ベルトなどの像坦持体ベルト上の転写残トナー等をクリーニングブレードで掻き落として清掃する場合、クリーニングブレードのベルト表面に対する摺接部（ブレードエッジ）は、進行するベルト表面との摺擦によって磨耗し、この磨耗片がブレードエッジに付着したまま成長することがある。特に、ブレード材質の硬度が比較的低く、且つ、ブレード材質とベルト材質の所謂ＳＰ（溶解性パラメータ）値が近い場合には、この傾向が顕著となり、ときには磨耗片が十数μｍ程度にまで成長する場合もある。

このようなブレード磨耗片の成長は、ブレードエッジのベルト進行方向における下流側、つまり掻き落とされた転写残トナーが溜まるブレードエッジ正面側とは逆のブレードエッジ背面側、で生じることになる。
そして、成長した磨耗片がブレードエッジとベルト表面との間に噛み込むと、ブレードエッジのベルト表面に対する摺接圧力がベルト幅方向について不均一となり、トナー粒子の擦り抜け等のクリーニング不良が発生するという問題がある。

ブレード磨耗片の付着・成長の問題を直接に意識したものではないが、例えば特許文献１，２及び３には、クリーニングブレードの先端やその裏側に付着または堆積したトナーや紙粉あるいはタルク等の物質を除去することを企図して、一定条件でベルトを常用時とは逆方向に駆動することが開示されている。

特許文献１に開示された画像形成装置では、像坦持体としての感光体ベルト若しくは中間転写ベルトについて、画像形成終了時、ベルト回転終了後に当該ベルトを逆進させることにより、クリーニングブレードの先端にトナーや紙粉等が付着・蓄積された状態のままでベルトの回転が停止することがなくなり、クリーニングブレードのクリーニング性能が略初期状態に維持できるとされている。
しかし、この特許文献１の画像形成装置では、クリーニングブレードの先端（ブレードエッジ）にトナーや紙粉等が付着・蓄積された状態のままでベルトの回転が停止することは防止できるものの、付着・蓄積されたトナーや紙粉等は、ベルト逆転駆動によってクリーニングブレードから解放されるだけで、ベルト逆進動作時にこれらトナーや紙粉等をベルト表面から積極的に除去する手段は設けられていない。従って、この場合、ベルト逆転駆動によってクリーニングブレードから解放されたトナーや紙粉等は、ベルトが再びクリーニングブレードと対向する位置に搬送されて来たときに除去されることになる。かかる構成では、ブレードエッジの正規のベルト進行方向における下流側でブレードエッジに付着したまま成長したブレード磨耗片を除去することは無理である。

また、特許文献２に開示された画像形成装置では、像坦持体としての感光体ベルト若しくは中間転写ベルトについて、正規の方向へ駆動した後、一時逆方向へ駆動し、再び正規の方向へ駆動するが、この逆方向への駆動開始から再度正規の方向にベルトが駆動されて逆方向駆動の開始位置に戻るまでに、ベルトとクリーニングブレードとをベルト幅方向へ相対移動させるようにしている。かかる構成を採用することにより、クリーニングブレードに欠け等の微少欠陥があっても、かかる微少欠陥がある部分でベルト上のトナーや紙粉が掻き落とされずに残留することを防止できるとされている。
しかし、この場合においても、ベルトを逆方向へ駆動し、ベルトとクリーニングブレードとをベルト幅方向へ相対移動させるだけであるので、ブレードエッジの正規のベルト進行方向における下流側でブレードエッジに付着したまま成長したブレード磨耗片を除去することはできない。

更に、特許文献３に開示された画像形成装置には、像坦持体としての中間転写ベルトについて、ベルト駆動ローラの上流側の近傍にクリーニングブレードを圧接させるようにした構成が開示されている。かかる構成を採用することにより、ベルト逆転時のベルト張力の一瞬の低下に伴って、ベルトのブレードエッジ当接部分が撓んだ状態に変形し、その状態でベルトが逆転することで、ブレードエッジ背面側がベルト表面で摺擦され、このブレードエッジ背面側に付着・堆積したタルク等を除去できるとされている。
しかし、ブレードエッジ背面側がベルト表面で摺擦されるのは、ベルト逆転時の一瞬であり、また、ベルト表面によるブレードエッジに対する摺擦力もベルトの撓みを利用しただけのものであり余り大きくできない。従って、ブレードエッジの正規のベルト進行方向における下流側でブレードエッジに付着したまま成長したブレード磨耗片を除去するには不十分である。
特開平１０−１０９３９号公報 特開２００５−３９８３号公報 特開２００１−３５０３８４号公報

以上のように、何れの先行技術においても、ブレードエッジの正規のベルト進行方向における下流側でブレードエッジに付着したまま成長したブレード磨耗片を確実に除去することはできず、従って、かかる磨耗片がブレードエッジとベルト表面との間に噛み込むことによるクリーニング不良の発生を防止することは難しいという問題があった。

そこで、この発明は、無端状の像坦持体ベルトの表面の残留トナーを弾性部材で成るクリーニングブレードで除去するようにした画像形成装置について、正規のベルト進行方向における下流側でブレードエッジに付着したまま成長したブレード磨耗片を確実に除去することができるようにすることを目的としてなされたものである。

このため、本発明に係る画像形成装置は、表面にトナー像を坦持して所定方向へ進行する無端状の像坦持体ベルトと、該像坦持体ベルトの表面に摺接する摺接部を有し像坦持体ベルト表面の残留トナーを除去する弾性部材で成るクリーニングブレードと、前記像坦持体ベルトを前記所定方向とその逆方向へ選択的に進行させ得る駆動装置と、該駆動装置を制御する制御装置とを備えた画像成形装置であって、
前記像坦持体ベルト表面には、前記クリーニングブレード摺接部が前記像坦持体ベルト表面に摺接した状態で像坦持体ベルトが前記逆方向へ進行することにより、前記クリーニングブレード摺接部を乗り上げさせながら、前記所定方向から見たクリーニングブレード摺接部の背面側から正面側へ通過し得る所定高さの段部が設けられており、
前記制御装置は、所定タイミングで、前記クリーニングブレードの摺接部が前記像坦持体ベルトの表面に摺接した状態で、前記段部が前記摺接部の背面側から正面側へ少なくとも１回通過するまで、前記像坦持体ベルトが前記逆方向へ駆動されるように前記駆動装置を制御する、ことを特徴としたものである。

また、本発明に係る画像形成装置におけるクリーニング方法は、表面にトナー像を坦持して所定方向へ進行する無端状の像坦持体ベルトと、該像坦持体ベルトの表面に摺接する摺接部を有し像坦持体ベルト表面の残留トナーを除去する弾性部材で成るクリーニングブレードと、前記像坦持体ベルトを前記所定方向とその逆方向へ選択的に進行させ得る駆動装置と、該駆動装置を制御する制御装置とを備えた画像成形装置における像坦持体ベルトのクリーニング方法であって、
前記像坦持体ベルト表面に、前記クリーニングブレード摺接部が前記像坦持体ベルト表面に摺接した状態で像坦持体ベルトが前記逆方向へ進行することにより、前記クリーニングブレード摺接部を乗り上げさせながら、前記所定方向から見たクリーニングブレード摺接部の背面側から正面側へ通過し得る所定高さの段部を設けておき、
通常時は、前記クリーニングブレードの摺接部が前記像坦持体ベルトの表面に摺接した状態で、像坦持体ベルトを前記所定方向へ進行させ、
所定タイミングで、前記クリーニングブレードの摺接部が前記像坦持体ベルトの表面に摺接した状態で、前記段部が前記摺接部の背面側から正面側へ少なくとも１回通過するまで、前記像坦持体ベルトを前記逆方向へ駆動する、ことを特徴としたものである。

本発明によれば、クリーニングブレード摺接部が像坦持体ベルト表面に摺接した状態で、像坦持体ベルトを正規の進行方向とは逆方向へ進行させ、像坦持体ベルト表面に設けた段部にクリーニングブレード摺接部を乗り上げさせながら、前記段部を摺接部の背面側から正面側へ少なくとも１回通過させることができる。これにより、クリーニングブレード摺接部に像坦持体ベルトの正規の進行方向における下流側で摺接部に付着したまま成長したブレード磨耗片が存在する場合には、前記段部が摺接部を乗り上げさせながら背面側から正面側へ通過する際に、前記ブレード磨耗片を段部で確実に掻き落とすことができる。従って、かかる磨耗片がクリーニングブレード摺接部と像坦持体ベルト表面との間に噛み込むことによるクリーニング不良の発生を有効に防止することができる。

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置１の構成を概略的に示す説明図である。この図に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１は、トナー画像を表面上に担持する例えばドラム状の感光体２（感光体ドラム）を備えており、この感光体ドラム２は、付設の駆動モータ（不図示）によって矢印Ａの方向（図１において時計回り方向）に回転可能とされている。

感光体ドラム２の周囲には、その回転方向に略沿って上流側から順に、帯電装置３，露光装置４，現像ユニット５が配置されている。また、この現像ユニット５よりも下流側では、一次転写ローラ１１により押圧された、像坦持体ベルトとしての無端状の転写ベルト１０（中間転写ベルト）が感光体ドラム２の表面に密着しており、更にその下流側には、感光体ドラム２の表面をクリーニングする感光体ドラム用の第１クリーニング装置７が配置されている。

前記帯電装置３は、感光体ドラム２の外周面を所定の電位に一様に帯電させるもので、例えばコロナ帯電装置などを用いることができる。また、感光体ドラム２の回転方向において帯電装置３の下流側に位置する露光装置４は、感光体ドラム２の外周面に選択的に光を照射して露光を行い、感光体ドラム上に２に静電潜像を形成するものである。

現像ユニット５は、感光体ドラム２の外周面に形成された静電潜像を現像してトナー画像を形成するもので、本実施形態では、それぞれ異なる色の現像剤を有する４個の現像器６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋを周方向に配置したドラム型の、所謂４サイクル方式のものが採用されている。この現像ユニット５を回転させることで、逐次各色の現像器を感光体ドラム２に当接させて感光体ドラム２上にトナー画像を形成するようになっている。
このため、前記現像ユニット５は、感光体ドラム２上の静電潜像に、それぞれＹ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（ブラック）の４色のトナー（現像剤）を供給してトナー画像を形成（現像）する現像器６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋを周方向に９０度毎に配置した回動可能なドラム型のユニットとして構成されている。

かかる現像ユニット５は従来公知のもので、その内部構造等は具体的には図示しなかったが、各現像器６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋは、現像ユニット５の回転位置によって感光体ドラム２に当接可能な現像ローラ（不図示）を有し、この現像ローラの表面に均一に付着させたトナーを感光体２の静電潜像に付着させる。
現像ユニット５は、画像形成の際に、感光体ドラム２上にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色の画像を逐次形成するために、図１における矢印Ｂの方向に回転する。尚、画像形成装置１が画像を形成していないときには現像ユニット５は待機状態にあり、この待機状態では、現像ユニット５は、何れの現像ローラも感光体２に当接しない回転位置で停止状態に維持される。

前記一次転写ローラ１１は、中間転写ベルト１０を感光体ドラム２に押圧し、中間転写ベルト１０が感光体ドラム２に密着した状態で感光体ドラム２表面を通過する際に、感光体ドラム２上に形成されたトナー画像を中間転写ベルト１０上に転写するように構成されている。
感光体ドラム用の第１クリーニング装置７は、感光体ドラム２上のトナー画像が中間転写ベルト１０に転写された後に感光体ドラム２上に残留するトナーを除去するためのもので、感光体ドラム２上の残留トナーを回収するハウジング７ｈと、感光体ドラム２に当接して設けられるクリーニングブレード８とを備え、感光体ドラム２上に残留するトナーをクリーニングブレード８によって掻き落としてハウジング７ｈ内に回収するようになっている。

中間転写ベルト１０は、２つのローラ１２，１３の外周部に支持される無端状のベルトであり、ローラ１２に付設された駆動モータ１６によって矢印Ｄの方向に回転駆動される。この駆動モータ１６は、後で詳しく説明するように、選択的に正逆回転可能で、中間転写ベルト１０を正規の方向（矢印Ｄ方向）とその逆方向へ選択的に進行させることができるものである。前記一次転写ローラ１１は、この中間転写ベルト１０の内側に配置されている。尚、中間転写ベルト１０の内側に配置された残り２個のローラ１４，１５は共に、ベルト張力調整用のものである。

中間転写ベルト１０の回転方向（ベルト回転方向）において一次転写ローラ１１よりも下流側には二次転写ローラ１９が配設され、この二次転写ローラ１９は、感光体ドラム２から中間転写ベルト１０に一次転写されたトナー画像を記録媒体としての用紙（不図示）に二次転写するもので、図１において往復矢印Ｓで示すように、二次転写を行うときに中間転写ベルト１０と接触状態となり、それ以外のときには中間転写ベルト１０から離隔した状態にある。

ベルト回転方向において前記二次転写ローラよりも下流側には、中間転写ベルト１０上のトナー画像が用紙に転写された後に転写ベルト１０上に残留するトナーを除去するために、中間転写ベルト用の第２クリーニング装置１７が設けられている。
この第２クリーニング装置１７は、中間転写ベルト１０上の残留トナーを回収するハウジング１７ｈと、中間転写ベルト１０に当接して設けられるクリーニングブレード１８とを備え、転写ベルト１０上に残留するトナーをクリーニングブレード１８によって掻き落としてハウジング１７ｈ内に回収するようになっている。

前記画像形成装置１は、例えばマイクロコンピュータを主要部として構成された制御ユニットＣＵを備えており、この制御ユニットＣＵにより当該画像形成装置１の構成要素の作動制御が行われるようになっている。前述のローラ１２に付設された駆動モータ１６も、制御ユニットＣＵに信号授受可能に接続されている。

以上のように構成された画像形成装置１では、外部からの画像信号を受けると、前記制御ユニットＣＵが作像データの展開を行うと共に、帯電装置３によって感光体ドラム２が一様に帯電された後に、露光装置４によって感光体ドラム２の画像形成領域にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色に対応する静電潜像が形成される。次いで、現像ユニット５が回転しつつ、前記静電潜像に対するＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色のトナー画像を感光体ドラム２上に逐次形成する。感光体ドラム２上に形成されたトナー画像は、一次転写ローラ１１によって中間転写ベルト１０上に順次転写（一次転写）され、重ね合わされることで、カラー画像が形成される。この中間転写ベルト１０に形成されたカラー画像が、二次転写ローラ１９によって所定の用紙に転写（二次転写）されるようになっている。

中間転写ベルト１０上のカラー画像が用紙に転写された後に中間転写ベルト１０に残留したトナー（転写残トナー）は、第２クリーニング装置１７のクリーニングブレード１８によって掻き落とされ、ハウジング１７ｈ内に回収される。
本実施形態では、所謂４サイクル方式の現像システムにより画像形成が行われる関係上、この画像形成過程では、中間転写ベルト１０上で４色の重ね合わせを行うために、図１において往復矢印Ｅで示すように、第２クリーニング装置１７の（従って、クリーニングブレード１８の）中間転写ベルト１０に対する離隔／圧接動作が、所定のタイミングで繰り返される。つまり、クリーニングブレード１８は、画像形成時は中間転写ベルト１０から離隔しており、４色の画像が重ね合わされ、用紙へ転写された後のタイミングで前記中間転写ベルト１０に圧接されるようになっている。

前記中間転写ベルト１０は、一般に良く用いられている例えばポリカーボネート樹脂を材料として成形加工によって製作されたものである。このポリカーボネート樹脂の硬度は、ロックウェル硬さでＭ６０〜Ｍ７５程度である。
一方、クリーニングブレード１８は、一般に良く用いられている例えばポリウレタンゴムを材料として製作されたものであり、このポリウレタンゴムの硬度は、ＪＩＳ Ｋ６３０１の規定に基づく測定法で約７０前後とされている。また、ポリウレタンのＳＰ（溶解性パラメータ）値は約１０程度である。尚、このＳＰ値とは、溶剤などへの溶け易さを示す一つの指標として数値化されたもので、凝集エネルギー密度（ＣＥＤ：Cohesive Energy Density）の平方根で表される。このＣＥＤとは、１ミリリットル（ｍｌ）のものを蒸発させるのに要するエネルギー量を示すものである。

前記中間転写ベルト１０上の転写残トナー等を弾性部材としてのクリーニングブレード１８で掻き落として清掃する場合、前述のように、クリーニングブレード１８のベルト表面に対する摺接部（ブレードエッジ）は、進行するベルト表面との摺擦によって磨耗し、この磨耗片が、ブレードエッジのベルト進行方向における下流側（ブレードエッジ背面側）で、ブレードエッジに付着したまま成長することがある。特に、クリーニングブレード１８のブレード材質の硬度が７０前後と低いので、ブレード材質のＳＰ値（約１０）に近いＳＰ値（例えば、８〜１２程度）のベルト材料を用いる場合には、この傾向がより顕著となるおそれがある。

そして、成長した磨耗片がブレードエッジとベルト表面との間に噛み込むと、ブレードエッジのベルト表面に対する摺接圧力がベルト幅方向について不均一となり、トナー粒子の擦り抜け等のクリーニング不良が発生するという問題がある。
本実施形態では、所謂４サイクル方式の現像システムが採用されており、前述のように画像形成過程では、クリーニングブレード１８の中間転写ベルト１０に対する離隔／圧接動作が繰り返されるので、この離隔動作の後に圧接動作を行う際に、ブレード磨耗片のブレードエッジとベルト表面との間への噛み込みが生じ易くなっている。

図２から図４は、クリーニングブレードが中間転写ベルトから離隔した後に、圧接動作を行った際に、ブレード磨耗片がブレードエッジとベルト表面との間に噛み込む様子を模式的に示す一連の説明図である。
図２に示すように、中間転写ベルト１０の正規方向（矢印Ｄ方向）への進行に伴って、クリーニングブレード１８のブレードエッジ１８ｂが中間転写ベルト１０の表面１０ｆに摺接しながら、転写残トナーＰを掻き落とし、この掻き落とされた転写残トナーＰが、ブレードエッジ１８ｂのベルト進行方向Ｄにおける上流側（ブレードエッジ正面側）に溜まっていく。このとき、ブレードエッジ１８ｂは進行するベルト表面との摺擦によって磨耗し、この磨耗片１８ｍが、ブレードエッジ１８ｂのベルト進行方向Ｄにおける下流側（ブレードエッジ背面側）で、ブレードエッジ１８ｂに付着したまま成長する場合がある。

このように成長した磨耗片１８ｍが付着した状態で、クリーニングブレード１８が、ベルト表面１０ｆから図３における矢印Ｆ方向へ一旦離隔され、その後、図４における矢印Ｇに示されるように、再びベルト表面１０ｆに対して圧接させられると、ブレード磨耗片１８ｍが、ブレードエッジ１８ｂとベルト表面１０ｆとの間に噛み込んでしまう場合がある。このようなブレード磨耗片１８ｍの噛み込みが生じると、ブレードエッジ１８ｂのベルト表面１０ｆに対する摺接圧力がベルト幅方向について不均一となり、トナー粒子Ｐの擦り抜け等のクリーニング不良が発生するのである。かかるトナー粒子Ｐの擦り抜けが生じると、ブレード磨耗片１８ｍを噛み込んだ部分の両側で拭き残しによるスジ状の印刷不良として表れることになる。

本実施形態では、中間転写ベルト１０の表面１０ｆに、ブレードエッジ１８ｂがベルト表面１０ｆに摺接した状態で中間転写ベルト１０が正規の進行方向（矢印Ｄ方向）とは逆の方向へ進行することにより、ブレードエッジ１８ｂを乗り上げさせながら該ブレードエッジ１８ｂの背面側から正面側へ通過し得る所定高さの段部が設けられており、この段部を利用して、ブレード磨耗片１８ｍを確実に掻き落とすようにしている。

すなわち、図５に示すように、中間転写ベルト１０には、ベルト素材の終端部どうしを重ね合わせて接合した継ぎ目部Ｊが形成されており、この継ぎ目部Ｊでは、ベルト素材の厚さ（例えば１５０μｍ程度）に対応した高さの段部Ｈが構成されている。この段部Ｈはベルト素材の終端部どうしを重ね合わせて形成されているため、段部Ｈはベルト搬送方向と直交する方向に延びる縦壁面を有している。この縦壁面は、クリーニングブレード１８の背面側と対向する向きに形成されている。

クリーニングブレード１８は、一端側に前記ブレードエッジ１８ｂを備える一方、他端側の端部１８ａ（図１参照）が第２クリーニング装置１７のハウジング１７ｈに固定されることで片持ち支持されており、ブレード支持端部１８ａは、ブレードエッジ１８ｂの中間転写ベルト１０の表面１０ｆとの接触点よりもクリーニングブレード１８の背面側（つまり、中間転写ベルト１０の正規の進行方向（矢印Ｄ方向）における下流側）に位置している。また、前記段部Ｈは、その基端Ｈ２よりも先端Ｈ１の方が前記クリーニングブレード１８の支持端部１８ａに近い側（図５における下側）に位置している。

そして、中間転写ベルト１０が正規方向へ進行中に段部Ｈがブレードエッジ１８ｂを通過する場合には、ブレードエッジ１８ｂは段部Ｈの先端Ｈ１側から基端Ｈ２側へ落ち、ブレードエッジ１８ｂは段部Ｈの該基端Ｈ２と面一のベルト表面上に変位する。これに伴って、クリーニングブレード１８は、その支持端部１８ａを中心にしてベルト側へ揺動する。このようにして、段部Ｈがブレードエッジ１８ｂの正面側から背面側へ通過する。
従って、前記段部Ｈは、中間転写ベルト１０が正規の方向（矢印Ｄ方向）に進行している限りは、ブレードエッジ１８ｂが段部Ｈから落ちることによる若干の衝撃をクリーニングブレード１８に及ぼすことはあっても、噛み込んだ異物を掻き取るような作用を生じることはない。

しかしながら、例えば画像形成の終了後などに、図６に示すように、中間転写ベルト１０を正規の進行方向（図５の矢印Ｄ方向）とは逆の方向（矢印Ｒ方向）へ進行させることにより、前記段部Ｈにブレードエッジ１８ｂを乗り上げさせながら、段部Ｈをブレードエッジ１８ｂの背面側から正面側へ（つまり、矢印Ｒ方向へ）通過させることができる。このように中間転写ベルト１０が逆方向へ進行してブレードエッジ１８ｂが前記段部Ｈに乗り上げる際には、クリーニングブレード１８は，その背面が段部Ｈの先端Ｈ１で押圧されてブレード支持端部１８ａを中心に反ベルト側へ揺動する。これに伴って、クリーニングブレード摺接部１８ｂは段部Ｈの先端Ｈ１側へ変位し、該先端Ｈ１と面一のベルト表面と摺接するようになる。

ブレードエッジ１８ｂの背面側に付着したまま成長したブレード磨耗片１８ｍが存在する場合には、前記段部Ｈがブレードエッジ１８ｂを乗り上げさせながら背面側から正面側へ通過する際に、前記ブレード磨耗片１８ｍを段部Ｈで確実に掻き落とすことができる。従って、かかる磨耗片１８ｍがブレードエッジ１８ｂとベルト表面１０ｆとの間に噛み込むことによるクリーニング不良の発生を有効に防止することができるのである。

この場合、中間転写ベルト１０に形成されている継ぎ目部Ｊの段部Ｈを利用してブレード磨耗片１８ｍを掻き落とすので、かかる作用を行う段部をあらためて別途に設ける必要はなく、簡単かつ低コストで上述の作用効果を奏することができる。

前述のように、クリーニングブレード１８はポリウレタンゴム製（硬度：ＪＩＳ Ｋ６３０１に基づく測定法で約７０前後）であり、これに対して中間転写ベルト１０はポリカーボネート樹脂製（硬度：ロックウェル硬さでＭ６０〜Ｍ７５程度）であるので、両者間には大きな硬度差がある。従って、段部Ｈがブレードエッジ１８ｂを乗り上げさせながら背面側から正面側へ通過する際に、ブレード磨耗片１８ｍを段部Ｈで削り落とすようにして、確実に掻き落とすことができる。

中間転写ベルト１０の前記継ぎ目部Ｊの位置は予め把握することができるので、この継ぎ目部Ｊ及びその近傍に感光体ドラム２のトナー画像が転写されることがないように設定されている。すなわち、ブレード磨耗片１８ｍを掻き落とす前記段部Ｈは、転写が行われる領域と干渉することのない領域、つまり、画像形成領域を除く領域に設定されているので、中間転写ベルト１０を用いた画像形成に支障を来すことはない。

このような中間転写ベルト１０の逆進は、前記制御ユニットＣＵからの制御信号により、駆動モータ１６を通常時とは逆方向へ回転駆動させることにより行われる。
中間転写ベルト１０を逆進させるタイミングとしては、所要の画像形成を全て終えた後であることが好ましい。或いは、所定枚数（例えば数千枚）の印字を終える毎に行うようにしても良い。

中間転写ベルト１０の逆進は、前記段部Ｈがブレードエッジ１８ｂの背面側から正面側へ（つまり、矢印Ｒ方向へ）、少なくとも１回通過させるまで継続されるように、駆動モータ１６が制御される。
段部Ｈの高さ、中間転写ベルト１０とクリーニングブレード１８との硬度差、クリーニングブレード１８のベルト表面１０ｆに対する接触角度と段部Ｈの角度の関係、中間転写ベルト１０逆進のタイミング、或いは逆進時のベルト進行速度などについて、段部Ｈによりブレード磨耗片１８ｍを確実に掻き落とすことができる条件が整っている場合には、前記段部Ｈがブレードエッジ１８ｂの背面側から正面側へ（つまり、矢印Ｒ方向へ）１回だけ通過するように、中間転写ベルト１０を逆進させれば良い。

前記の各条件によっては、中間転写ベルト１０の正進（正規の方向への進行）および逆進を繰り返すことで、前記段部Ｈがブレードエッジ１８ｂの背面側から正面側へ複数回繰り返して通過するようにしても良い。この場合、中間転写ベルト１０をわざわざ１回転させる必要はなく、段部Ｈがブレードエッジ１８ｂの背面側から正面側へ通過するポイントの前後で、正進および逆進を繰り返せば良い。

前記段部Ｈの角度は、ベルト表面１０ｆに対して直角に近いほどブレード磨耗片１８ｍを掻き落とす効果が大きく好ましいのであるが、段部Ｈの高さが十分にある場合には、ブレードエッジ１０ｂの乗り上げを促進する観点から、ベルト逆進時に前側が次第に低くなるように傾斜を持たせても良い。この場合、クリーニングブレード１８のベルト表面１０ｆに対する接触角度は一般に２０〜３０度であるので、傾斜角度はそれよりも大きく設定する必要がある。従って、段部Ｈの傾斜角度は、少なくとも３０度以上、好ましくは４５度以上（９０度以下）に設定すれば良い。

前記段部Ｈの高さは、１０μｍ以上であることが望ましい。段部Ｈの高さが１０μｍ以上であれば、中間転写ベルト１０を逆進させるタイミングは、数十回のベルト１０の正進に対して１回程度の逆進で、ブレード磨耗片１８ｍを掻き落とす効果が生じる。特に、段部Ｈの高さが２０μｍ以上であれば、中間転写ベルト１０の正進回数に対する逆進の頻度を更に少なくすることができる。この中間転写ベルト１０の逆進の頻度が高くなると、ブレードエッジ１８ｂの磨耗が促進され、却ってクリーニングブレード１８の寿命を短くするおそれもある。

一方、段部Ｈの高さが過大で２００μｍを越える場合には、中間転写ベルト１０を逆進させる頻度は少なくすることはできるものの、ブレードエッジ１０ｂに加わる力が過大となり、局部的な欠損を生じさせる場合がある。
以上より、段部Ｈの高さとしては、２０μｍ以上で且つ２００μｍ以下の範囲内で設定することが望ましい。

また、中間転写ベルト１０を逆進させる際のベルト進行速度は、速いほどブレード磨耗片１８ｍを掻き落とす効果が大きい。段部Ｈの高さが１０μｍ程度であれば、ブレード磨耗片１８ｍを掻き落とす効果を確実に発現させる観点からは、ベルト速度は１００ｍｍ／秒程度以上に設定することが望ましい。しかし、段部Ｈの高さが十分であれば、逆進の速度は遅くしても良い。但し、中間転写ベルト１０の逆進速度が過度に遅くなると、段部Ｈでブレード磨耗片１８ｍを引きちぎる（若しくは削り落とす）ことができず、ブレード磨耗片１８ｍをベルト表面１０ｆとブレードエッジ１０ｂの間に巻き込むだけの結果になる可能性がある。従って、この中間転写ベルト１０の逆進速度の最低値は、段部Ｈの高さに応じて設定することが望ましい。

尚、ブレード磨耗片１８ｍの成長は、ブレードエッジ１８ｂに到達するトナー粒子Ｐの量によっても影響を受ける。従って、画像パターンなどに応じて、中間転写ベルト１０の逆進頻度等を適宜調整することが望ましい。更に、高温高湿の環境下ではブレード磨耗片１８ｍの成長が加速されるので、このような環境条件に応じて、中間転写ベルト１０の逆進頻度等を適宜調整することが更に望ましい。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
尚、以下の説明において、前記第１の実施形態における場合と同様の構成を備え同様の作用をなすものには、同一の符号を付し、それ以上の説明は省略する。
図７は、本発明の第２の実施形態に係る中間転写ベルト２０の段部の概略構成を示す断面図である。この図に示すように、第２の実施形態では、中間転写ベルト２０の表面２０ｆに、ベルト逆進方向（矢印Ｒ方向）向かって高くなる傾斜部２６を有する鋸刃状の段部２２が形成されている。各段部２２は、前記傾斜部２６と、この傾斜部２６の頂部からベルト表面２０ｆに対して略直角に立ち下がる縦壁部２４とで構成されている。この縦壁部２４は、第１の実施形態における段部Ｈの縦壁と同様の作用をなすものである。換言すれば、ベルト正進方向において下流側に傾斜部２６が形成され上流側に縦壁部２４が形成された段部２２が４つ続けて形成されている。

本実施形態では、中間転写ベルト２０が正進する際には、ブレードエッジ１８ｂが各段部２２の傾斜部２６に沿って相対移動することで、比較的滑らかに各段部２２を通過することができ、ブレードエッジ１８ｂの磨耗を抑制することができる。一方、中間転写ベルト２０が図７に示されるように逆進する際には、各段部２２の縦壁部２４によってブレード磨耗片１８ｍを効果的に掻き落とすことができる。尚、図７の例では、段部２２が複数設けられているが、かかる段部２２を１個だけ設けるようにしても良い。

この第２の実施形態に係る中間転写ベルト２０では、前記段部２２は、ベルト成形型に対応する表面形状を設けておくことにより、ベルト２０の成形によって同時に形成することができる。このように、中間転写ベルト２０として、継ぎ目部のない所謂シームレスタイプのものを用いる場合でも、ブレード磨耗片１８ｍを効果的に掻き落とす段部２２を設けることができる。

図８は、本発明の第３の実施形態に係る中間転写ベルト３０の段部の概略構成を示す断面図である。この第３の実施形態は前記第２の実施形態の変形例をなすもので、中間転写ベルト３０の段部３２は、成形によるものではなく、切削加工等の機械加工によって形成されている。
この場合、縦壁部３４の頂部（つまり、傾斜部３６の頂部）は、ベルト表面３０ｆよりも高くすることは一般にできないが、段部３２の形状や縦壁部３４自体の高さが同等であれば、第２の実施形態における場合と同様の作用効果を奏することが可能である。

図９は、本発明の第４の実施形態に係る中間転写ベルト４０の段部の概略構成を示す断面図である。この図に示すように、第４の実施形態では、中間転写ベルト４０の表面４０ｆに、所定厚さのシート材４１を貼り付けることによって、段部４２が後付けで設けられている。この貼付は、接着剤を用いて、或いは溶着により行うことができる。
この段部４２には、ベルト逆進方向（矢印Ｒ方向）向かって高くなる傾斜部４６が設けられると共に、傾斜部４６と反対側の端部に縦壁部４４が形成されている。従って、段部４２の形状に関して、第２及び第３の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。しかも、本実施形態では、ベルト４０の成形とは別工程でシート材４１を作製し、後付けで段部４２を形成するので、段部４２を設定する位置の精度や段部４２の形状精度をより高めることができる。

尚、以上の実施形態は、ブレード磨耗片１８ｍを効果的に掻き落とす段部を中間転写ベルトに設ける場合についてのものであったが、本発明は、かかる場合に限定されるものではなく、例えば、感光体を無端状のベルトで構成し像坦持体ベルトとした場合について、その転写残トナーを除去するクリーニングブレードのブレードエッジに付着するブレード磨耗片を掻き落として除去する場合にも、有効に適用できるものである。
このように、本発明は、例示された実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能であることは言うまでもない。

本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の構成を概略的に示す説明図である。 ブレード磨耗片がブレードエッジとベルト表面との間に噛み込む様子を模式的に示す一連の説明図の一部である。 ブレード磨耗片がブレードエッジとベルト表面との間に噛み込む様子を模式的に示す一連の説明図の一部である。 ブレード磨耗片がブレードエッジとベルト表面との間に噛み込む様子を模式的に示す一連の説明図の一部である。 第１の実施形態に係る中間転写ベルトの段部の構成を概略的に示す断面図である。 前記段部がブレード磨耗片を掻き落とした状態を示す断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る中間転写ベルトの段部の構成を概略的に示す断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る中間転写ベルトの段部の構成を概略的に示す断面図である。 本発明の第４の実施形態に係る中間転写ベルトの段部の構成を概略的に示す断面図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
２ 感光体ドラム
１０，２０，３０，４０ 中間転写ベルト（像坦持体ベルト）
１０ｆ，２０ｆ，３０ｆ，４０ｆ ベルト表面
１６ 駆動モータ
１８ クリーニングブレード
１８ａ ブレード支持端部
１８ｂ ブレードエッジ（摺接部）
１８ｍ ブレード磨耗片
２２，３２，４２，Ｈ 段部
２４，３４，４４ 縦壁部
２６，３６，４６ 傾斜部
４１ シート材
ＣＵ 制御ユニット
Ｊ 継ぎ目部
Ｐ トナー粒子
Ｈ１ 段部の先端
Ｈ２ 段部の基端

Claims (9)

1. 表面にトナー像を坦持して所定方向へ進行する無端状の像坦持体ベルトと、該像坦持体ベルトの表面に摺接する摺接部を有し像坦持体ベルト表面の残留トナーを除去する弾性部材で成るクリーニングブレードと、前記像坦持体ベルトを前記所定方向とその逆方向へ選択的に進行させ得る駆動装置と、該駆動装置を制御する制御装置とを備えた画像成形装置であって、
   前記像坦持体ベルト表面には、前記クリーニングブレード摺接部が前記像坦持体ベルト表面に摺接した状態で像坦持体ベルトが前記逆方向へ進行することにより、前記クリーニングブレード摺接部を乗り上げさせながら、前記所定方向から見たクリーニングブレード摺接部の背面側から正面側へ通過し得る所定高さの段部が設けられており、
   前記制御装置は、所定タイミングで、前記クリーニングブレードの摺接部が前記像坦持体ベルトの表面に摺接した状態で、前記段部が前記摺接部の背面側から正面側へ少なくとも１回通過するまで、前記像坦持体ベルトが前記逆方向へ駆動されるように前記駆動装置を制御する、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記クリーニングブレードは、一端側に前記摺接部を有すると共に他端側の支持部で片持ち支持され、該クリーニングブレード支持部は、前記摺接部と前記像坦持体ベルトとの接触点よりもクリーニングブレードの前記背面側に位置しており、
   前記段部は、その基端よりも先端の方が前記クリーニングブレード支持部に近い側に位置し、
   前記像坦持体ベルトが前記逆方向へ進行して前記クリーニングブレード摺接部が前記段部に乗り上げる際には、前記クリーニングブレードはその背面が前記段部の先端で押圧され前記支持部を中心に揺動して、前記クリーニングブレード摺接部が前記段部の先端側へ変位する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記像坦持体ベルトは、感光体上のトナー画像を１次転写し、該１次転写したトナー画像を所定の記録媒体に２次転写させる中間転写ベルトであり、
   前記段部は、画像形成領域を除く領域に設けられている、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記段部は、ベルトの継ぎ目部で形成されていることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の画像形成装置。
5. 前記段部は、前記逆方向に向かって高くなる傾斜部を有する鋸刃状に形成されていることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の画像形成装置。
6. 前記段部は、ベルト上に貼り付けられた所定厚さのシート材で形成されていることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の画像形成装置。
7. 前記段部の前記所定高さは、２０μｍ以上で且つ２００μｍ以下であることを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の画像形成装置。
8. 前記クリーニングブレードは、第２の所定タイミングで、前記前記像坦持体ベルトから離間させられることを特徴とする請求項１から７の何れかに記載の画像形成装置。
9. 表面にトナー像を坦持して所定方向へ進行する無端状の像坦持体ベルトと、該像坦持体ベルトの表面に摺接する摺接部を有し像坦持体ベルト表面の残留トナーを除去する弾性部材で成るクリーニングブレードと、前記像坦持体ベルトを前記所定方向とその逆方向へ選択的に進行させ得る駆動装置と、該駆動装置を制御する制御装置とを備えた画像成形装置における像坦持体ベルトのクリーニング方法であって、
   前記像坦持体ベルト表面に、前記クリーニングブレード摺接部が前記像坦持体ベルト表面に摺接した状態で像坦持体ベルトが前記逆方向へ進行することにより、前記クリーニングブレード摺接部を乗り上げさせながら、前記所定方向から見たクリーニングブレード摺接部の背面側から正面側へ通過し得る所定高さの段部を設けておき、
   通常時は、前記クリーニングブレードの摺接部が前記像坦持体ベルトの表面に摺接した状態で、像坦持体ベルトを前記所定方向へ進行させ、
   所定タイミングで、前記クリーニングブレードの摺接部が前記像坦持体ベルトの表面に摺接した状態で、前記段部が前記摺接部の背面側から正面側へ少なくとも１回通過するまで、前記像坦持体ベルトを前記逆方向へ駆動する、
   ことを特徴とする像坦持体ベルトのクリーニング方法。

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