JP2016071318A - クリーニング装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】付着物が累積し、像担持体へ強固に付着した場合でも、メダカ状汚れを除去する。
【解決手段】像担持体と、像担持体を回転駆動させる駆動手段と、駆動手段の正転又は逆転を制御する制御手段と、像担持体の回転方向上流に配置された第一のクリーニング部と、像担持体の回転方向下流に像担持体に対して接離可能に配置された第二のクリーニング部と、制御手段により逆転制御された駆動手段により像担持体が逆転駆動する際、第二のクリーニング部を像担持体に当接させる接離手段と、を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、クリーニング装置及び画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置に用いられる感光体には帯電プロセスでの放電生成物や、トナーの外添剤成分であるシリカ等が付着する。そして、これらの付着物により、異常画像が出力されることが問題となっている。そのため感光体の表面層を保護し、表面の摩擦係数を低減させ付着物が付着しにくくする狙いで感光体に潤滑剤を塗布する技術が既に知られている。

上記の問題を生じさせている原因の一つとして、メダカ状汚れが知られている。これは、トナーに外添されている添加剤が遊離して感光体表面に付着すると、この付着した添加剤を起点としてトナーが累積し、その累積したトナーは添加剤によってブロックされ、そのトナーが徐々に感光体表面に固着することにしたがって、トナー像の地肌部にメダカ状の画像よりなる汚れが現れ、画像品質が著しく劣化するというものである。

そこで、例えば特許文献１には、上記メダカ状汚れを除去する目的で、第一クリーニングブレードの下流側に研磨剤を分散させた第二のクリーニングブレードを設け、第二のクリーニングブレードの当接時間、当接周期を制御する構成が開示されている。

しかし、例えば特許文献１に記載されたような、今までの付着物除去方法では添加剤等の付着物が累積し、感光体等の像担持体に強固に付着した場合、メダカ状汚れを除去しきれないという問題がある。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであって、付着物が累積し、像担持体へ強固に付着した場合でも、メダカ状汚れを除去することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明は、像担持体と、像担持体を回転駆動させる駆動手段と、駆動手段の正転又は逆転を制御する制御手段と、像担持体の回転方向上流に配置された第一のクリーニング部と、像担持体の回転方向下流に像担持体に対して接離可能に配置された第二のクリーニング部と、制御手段により逆転制御された駆動手段により像担持体が逆転駆動する際、第二のクリーニング部を像担持体に当接させる接離手段と、を備えることを特徴とする。

付着物が累積し、像担持体へ強固に付着した場合でも、メダカ状汚れを除去することが可能となる。

本発明の実施形態における画像形成装置の概略構成図である。 本発明の実施形態における画像形成ユニットの概略構成図である。 メダカフィルミング発生メカニズムについて説明する模式図である。 本発明の第１実施形態におけるクリーニング装置の動作を説明する模式図である。 本発明の実施形態において、出力枚数に応じた感光体上メダカランクの推移をクリーニングブレードのブレード硬度、感光体への当接圧毎に示す模式図である。 本発明の第２実施形態におけるクリーニング装置について説明する模式図である。 本発明の第２実施形態におけるクリーニング装置の変形例について説明する模式図である。 本発明の第３実施形態におけるクリーニング装置について説明する模式図である。 本発明の第３実施形態における処理手順について説明するフローチャートである。 本発明の第４実施形態におけるクリーニング装置について説明する模式図である。 本発明の第４実施形態における処理手順について説明するフローチャートである。 本発明の第４実施形態におけるクリーニング装置の変形例について説明する模式図である。 本発明の第４実施形態におけるクリーニング装置の変形例による処理手順について説明するフローチャートである。

本発明の実施形態の画像形成装置に関し以下図面を用いて説明するが、本発明の趣旨を越えない限り、何ら本実施形態に限定されるものではない。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化乃至省略する。

本実施形態におけるクリーニング装置を有する画像形成装置の概略構成について図１を参照して説明する。また、必要に応じて、図１に示す画像形成ユニット１Ｙを拡大した図２を参照して説明する。

本実施形態における画像形成装置は、イエロー・シアン・マゼンタ・ブラック（以下、Ｙ・Ｃ・Ｍ・Ｋと記す）のトナー像を生成するための４つの画像形成ユニット１Ｙ・１Ｃ・１Ｍ・１Ｋを備えている。これらの画像形成ユニット１は互いに異なる色のＹトナー・Ｃトナー・Ｍトナー・Ｋトナーを用いるが、それ以外の構成は４色共通である。なお、これら４色以外の色のトナー像を生成するための他色トナーをさらに備えるものであってもよい。以下ではＹトナーの画像形成ユニット１Ｙを例にとって説明する。

図２に示すように、画像形成ユニット１Ｙは感光体ユニット２Ｙと現像ユニット７Ｙで構成されており、画像形成装置の本体に対して一体的に着脱可能である。

感光体ユニット２Ｙは、像担持体であるドラム状の感光体３Ｙ、ドラムクリーニング装置４Ｙ、帯電装置５Ｙなどを備えている。帯電装置５Ｙは所定の駆動手段により時計回り方向に回転している感光体３Ｙの表面を例えば−６９０Ｖで一様に帯電する。なお、図２では感光体３Ｙに近接させた帯電ローラ６Ｙに帯電バイアスを印加することで感光体３Ｙの表面を帯電させる方式としているが、帯電ローラ方式以外にも、帯電ブラシ方式やスコロトロン方式を用いても良い。

図１に示すように、画像形成ユニット１の下部には光書き込みユニット２０が設けられている。光書き込みユニット２０は画像情報に基づきレーザー光Ｌを画像形成ユニット１の感光体３に照射する。光書き込みユニット２０の構成として、ここでは光源から発したレーザー光Ｌをモータにより回転駆動されるポリゴンミラー２１で偏向させながら複数のレンズ・ミラーを介して感光体３に照射するものを描いた。しかしこのようなポリゴン走査方式以外にＬＥＤアレイ方式を用いることもできる。

図２に戻り、感光体３Ｙはレーザー光Ｌで露光された領域のみ表面電位が例えば−５０Ｖまで低下し、静電潜像が形成される。静電潜像は感光体３Ｙが回転することで、現像ユニット７Ｙの現像ローラ１２Ｙと対向する現像領域まで搬送される。

現像ユニット７Ｙは、第一の搬送スクリュ８Ｙ、トナー補給口、分散マグ１０１Ｙなどが設けられた第一の現像剤循環搬送通路９Ｙを有する。また、現像ユニット７Ｙは、第二の搬送スクリュ１１Ｙ、透磁率センサからなるトナー濃度センサ１０Ｙ、現像ローラ１２Ｙ、ドクターブレード１３Ｙなどが設けられた第二の現像剤循環搬送通路１４Ｙを有している。現像剤循環搬送通路９Ｙ・１４Ｙは、図２に示す手前と奥の端である両端の連絡口で繋がっており、マイナス帯電性のＹトナーと磁性キャリアからなるＹ現像剤が内包されている。

第一の搬送スクリュ８Ｙは所定の駆動手段で回転し、第一の搬送通路９ＹにあるＹ現像剤を図２の奥側から手前側に搬送する。手前側に搬送されたＹ現像剤は手前側の連絡口で第二の搬送通路１４Ｙへ移動する。第二の搬送スクリュ１１Ｙも同様に回転し、第二の搬送通路１４Ｙに来たＹ現像剤を図２の手前側から奥側へ搬送する。搬送途中のＹ現像剤は第二の搬送通路１４Ｙの底部に固定されたトナー濃度センサ１０Ｙで、そのトナー濃度を検知される。

第二の搬送通路１４Ｙの上方には現像ローラ１２Ｙが第二の搬送スクリュ１１Ｙと平行に配置されている。現像ローラ１２Ｙは、図２で反時計回り方向に回転する非磁性の現像スリーブ１５Ｙと、現像スリーブ１５Ｙに内包された回転しないマグネットローラ１６Ｙで構成される。第二の搬送通路１４Ｙ内を搬送されるＹ現像剤の一部は、マグネットローラ１６Ｙの磁力により現像スリーブ１５Ｙの表面に汲み上げられる。

現像スリーブ１５Ｙには微小な隙間を保持してドクターブレード１３Ｙが対向して設けられており、汲み上げられたＹ現像剤はドクターブレード１３Ｙを通過する際にその層厚、つまり汲み上げ量を規制される。ドクターブレード１３Ｙを通過したＹ現像剤は感光体３Ｙと対向する現像領域まで搬送される。

現像スリーブ１５Ｙに印加された例えば−５５０Ｖ等の現像電位と感光体３Ｙの露光部における例えば−５０Ｖの表面電位の電位差により、現像領域に搬送されたＹ現像剤中のＹトナーのみが感光体３Ｙの露光部のみに付着する。これにより感光体３Ｙ上にＹトナー像が形成される。

現像によりＹトナーを消費したＹ現像剤は第二の搬送通路１４Ｙに戻され、第二の搬送スクリュ１１Ｙで図２の奥側へ搬送され、奥側の連絡口で第一の搬送通路９Ｙに移動する。第一の搬送通路９Ｙに戻ったＹ現像剤はトナー補給口にてトナーを新たに補給される。

トナー補給口の下流には分散マグ１０１Ｙがあり、搬送通路９Ｙから引き寄せられた現像剤が壁を形成している。補給トナーはこの現像剤の壁に塞き止められ、現像剤中に分散する。補給トナーを十分に分散させたＹ現像剤は、再び第一の搬送スクリュ８Ｙで図２の手前側に搬送される。

感光体３Ｙに形成されたＹトナー像は、図１に示す中間転写ベルト４１に中間転写される。中間転写後に感光体３Ｙの表面に残留した廃トナーは、ドラムクリーニング装置４Ｙが除去する。廃トナーが除去された感光体３Ｙは除電装置により除電され、次の画像形成を行うために帯電装置５Ｙへと向かう。

図１に示すように、光書き込みユニット２０の下方には、第一給紙カセット３１、第二給紙カセット３２が設けられている。これらの給紙カセット内には記録紙Ｐが複数枚重ねられた状態で収納されており、一番上の記録紙Ｐには、それぞれ第一給紙ローラ３１ａ、第二給紙ローラ３２ａが当接している。これらの給紙ローラ３１・３２が反時計回りに駆動することで、給紙カセット３１・３２内の一番上の記録紙Ｐが給紙路３３に排出される。

記録紙Ｐは搬送ローラ対３４で上側へ搬送され、レジストローラ対３５の位置で一旦停止した後、適切なタイミングで二次転写ローラ５０と二次転対向ローラ４６の接点である二次転写ニップへと搬送される。

画像形成ユニット１の上方には、中間転写ベルト４１を反時計回りに回転させる中間転写ユニット４０が配置されている。中間転写ユニット４０は中間転写ベルト４１、ベルトクリーニングユニット４２、一次転写ローラ４５Ｙ・４５Ｃ・４５Ｍ・４５、二次転対向ローラ４６、駆動ローラ４７などで構成される。中間転写ベルト４１は駆動ローラ４７により反時計回りに回転する。

４つの一次転写ローラ４５は中間転写ベルト４１を挟み込んで、各々対応する色の感光体３との間に一次転写ニップを形成している。一次転写ローラ４５は中間転写ベルト４１の内側に一次転写バイアスを印加する。一次転写ローラ４５と感光体３の電位差により、感光体３上のトナー像が一次転写ニップ部で中間転写ベルト４１に転写される。

各色の一次転写ニップで、Ｙトナー像・Ｃトナー像・Ｍトナー像・Ｋトナー像が中間転写ベルト４１に順次転写され、中間転写ベルト４１には４色のトナー像を重ね合わせた４色トナー像が形成される。

二次転対向ローラ４６は二次転写ローラ５０と対向する位置に設けられ、両者が中間転写ベルト４１を挟み込むことで二次転写ニップを形成している。中間転写ベルト４１に形成された４色トナー像のタイミングに併せて、レジストローラ対３５が記録紙Ｐを二次転写ニップに搬送する。

二次転対向ローラ４６と二次転写ローラ５０の間には二次転写バイアスが印加されており、その力で中間転写ベルト４１上の４色トナー像は転写紙Ｐへと二次転写される。そして記録紙Ｐの白色と相まって、フルカラーのトナー像となる。二次転写ニップを通過後に中間転写ベルト４１に残留した廃トナーはベルトクリーニングユニットが除去する。

二次転写ニップの上方には定着ユニット６０が設けられている。定着ユニット６０はハロゲンランプなどの発熱源を内包する加圧ローラ６１と、定着ベルトユニット６２で構成されている。さらに定着ベルトユニット６２は定着ベルト６４、ハロゲンランプなどの発熱源を内包する加熱ローラ６３、駆動ローラ６６などで構成されている。

定着ベルト６４は駆動ローラ６６により反時計回りに回転し、加熱ローラ６３により加熱されて一定の温度、例えば１４０℃等に維持される。加圧ローラ６１も時計回りに回転し、内部の発熱源により加熱され一定の温度、例えば１２０℃等に維持される。定着ベルト６４と加圧ローラ６１は当接しており、定着ニップを形成している。

二次転写ニップを通過し、フルカラーのトナー像をのせた記録紙Ｐは、定着ユニット６０内の定着ニップに搬送される。定着ニップで加熱・加圧されることで、フルカラーのトナー像は記録紙Ｐ上に定着する。トナー像が定着した記録紙Ｐは、排紙ローラ対６７を通過して、機外の排紙スタック部６８に排紙される。

なお、中間転写ユニット４０の上方には、Ｙトナー・Ｃトナー・Ｍトナー・Ｋトナーを各々収容する４つのトナーカートリッジ１００Ｙ・１００Ｃ・１００Ｍ・１００Ｋが設けられている。トナーカートリッジ１００内の各色トナーは補給経路を経て、トナー補給口から現像ユニット７に補給される。これらのトナーカートリッジ１００は画像形成ユニット１とは独立して画像形成装置本体に対して着脱可能である。

次に、本実施形態におけるクリーニング装置によって除去されるメダカ状汚れの発生メカニズムの概略について図３を参照して説明する。以下では、メダカ状汚れの発生について、例えば「メダカの成長」などと比喩的に表現して説明する。

図３（ａ）に示すように、転写過程で転写されなかった残トナーや地汚れによるトナーがクリーニングブレード２００に突入すると、それらはクリーニングされ、廃トナー搬送経路へと搬送される。一方、トナーの外添剤であるシリカはトナーから遊離し、クリーニングブレード２００と感光体３のニップ中に入り込み滞留する。

そして、図３（ｂ）に示すように、その後クリーニングブレード２００の接触圧によりシリカが、感光体３に押し付けられると、滞留したシリカが凝集し、感光体３へ付着する。

その後、さらに長期にわたり装置を動作させると、図３（ｃ）に示すようにクリーニングブレード２００により押し付けられたシリカの凝集体（以下、これを「メダカ」と表現する。）が感光体回転方向上流側へ、周方向に連なるように成長していく。初期の段階では異常画像として出力されることはないが、長期にわたり装置を動作させメダカが成長すると、感光体３の一様な帯電を妨げ、トナー像がのらなくなり、白抜け等の異常画像が出力される。

図３（ｂ）に示すメダカは初期の状態では感光体への固着状態は弱く、除去部材等により感光体３から除去しやすい。しかし、図３（ｃ）に示すように、長期にわたり装置を動作させ、メダカが成長した状態の場合、感光体３への固着状態が強くなり除去し難くなる。特に、成長の起点となるメダカの端部は何度もクリーニングブレード２００からの接触圧力をうけているため、上流側のメダカに比べて、感光体３への付着力、付着物の凝集力が大きくなり除去し難くなる。

そこで本実施形態においては、図３（ｃ）の状態までメダカ状汚れが成長した場合でも、画像形成時以外のみ、感光体３を逆転動作させつつ、クリーニングブレード２００をカウンタ式で当接させる等により、メダカ上流側の付着力が弱い箇所から除去することとしている。

［第１実施形態］
本発明の第１実施形態におけるクリーニング装置の動作について図４を参照して説明する。本実施形態におけるクリーニング装置は、像担持体としての感光体３と、感光体３を回転駆動させる駆動モータ等の駆動手段３５０と、駆動手段３５０の正転又は逆転を制御する制御手段３６０を備える。なお、本実施形態では、感光体３が時計回り方向Ｆに回転することを「正転」とし、反時計回り方向Ｒに回転することを「逆転」とする。制御手段３６０は、上記制御を行う制御プログラムを実行するＣＰＵ等を搭載した制御回路等によって実現されるものであればよい。

また、本実施形態におけるクリーニング装置は、感光体３の回転方向上流に配置された第一のクリーニング部としてのクリーニングブレード２１０と、感光体３の回転方向下流に感光体３に対して接離可能に配置された第二のクリーニング部としてのクリーニングブレード２２０を備える。クリーニングブレード２１０及びクリーニングブレード２２０はケース４内に備えられている。なお、本実施形態においては、第１のクリーニング部及び第２のクリーニング部をクリーニングブレードとして記載したが、第１のクリーニング部及び第２のクリーニング部として、ブレードだけでなく、荷電ブラシ等の回転体を感光体３に当接させて清掃する構成を含んでもよい。

本実施形態では、クリーニングブレード２１０が感光体３上の転写残トナーを一様に除去する。クリーニングブレード２１０の先端部（以下「クリーニングエッジ」ともいう。）は、感光体３の回転方向に対し鋭角をなして感光体３の周面に当接する、いわゆるカウンタ方式で当接されることが好ましい。

他方、クリーニングブレード２２０は、図３において説明したメダカ状汚れを発生させるシリカの凝集体を除去する。クリーニングブレード２２０は、感光体３の逆転時に感光体３に対してカウンタ方式で当接されるよう配置されていることが好ましい。

また、ケース４下部には各クリーニングブレードにより除去された付着物を廃トナー経路へと搬送するための廃トナー搬送スクリュ２３０が設置されている。

なお、本実施形態における「上流」とは、例えば、画像形成時に感光体３が時計回り方向Ｆに回転するとして、各クリーニングブレードのブレードエッジが感光体３と接する接点より手前側、図示において上方側をいう。また、本実施形態における「下流」とは、例えば、画像形成時に感光体３が時計回り方向Ｆに回転するとして、各クリーニングブレードのブレードエッジが感光体３と接する接点を過ぎた奥側、図示において下方側をいう。

さらに、本実施形態におけるクリーニング装置は、制御手段３６０により逆転制御された上記駆動手段３５０により感光体３が逆転駆動する際、クリーニングブレード２２０を前記像担持体に当接させる接離手段を備える。

本実施形態においては、接離手段として、例えば、図に示すような弾性手段であるスプリング２２２、ワンウェイ軸受け３１０及びカム３２０を備える。

スプリング２２２は、クリーニングブレード２２０の軸２２１を感光体３の表面方向に付勢してクリーニングブレード２２０に応力を与える弾性手段である。

ワンウェイ軸受け３１０は、例えば特許文献２に記載されているようなワンウェイ軸受けの機構を採用したものであり、感光体３が正転動作したときのみ、その回転力をカム３２０に伝達する。ワンウェイ軸受け３１０は、感光体３における回転軸３３０に装着される。

カム３２０は、感光体３が正転動作し、その回転力が伝達したとき、クリーニングブレード２２０の軸２２１を矢印Ｐ方向に押し上げて、感光体３から離間させるように機能する。これにより、画像形成中の正転動作時において、クリーニングブレード２２０は感光体３から離間され、感光体３が逆転動作する場合は、クリーニングブレード２２０は感光体３に当接される。

本実施形態においては、印刷終了後の付着物除去動作時には感光体３を逆転動作させ、クリーニングブレード２２０を感光体３へ当接させることが好ましい。このとき、感光体３が逆転動作している状態でクリーニングブレード２２０は感光体３に対してカウンタ方式で接する。

なお、クリーニングブレード２２０の作動時期について、本実施形態においては、印刷終了後としたが、これに限定されない。例えば、ある印刷ジョブの実行と別の印刷ジョブとの間でもよいし、印刷開始前の一定時間等の印刷動作時間帯を除く所定の時間帯にクリーニングブレード２２０を動作させてもよい。

本実施形態によれば、除去効率が高くなり、メダカ状汚れを効率的に除去することが可能となる。また、本実施形態によれば、感光体３の周方向に成長したメダカ状汚れの感光体３への付着力の弱い方からクリーニングブレード２２０が突入するため、除去しやすくなる。

また、本実施形態によれば、画像形成時は、クリーニングブレード２２０は感光体３から離間している。これにより、例えば印刷終了後の必要時のみクリーニングブレード２２０が感光体３へ当接されるため、クリーニングブレード２２０や感光体３表面の摩耗を抑えつつ、メダカ状汚れを除去することができる。

次に、本実施形態において、印刷される用紙の出力枚数に応じた感光体上メダカランクの推移について図５（ａ）及び図５（ｂ）を参照して説明する。図５（ａ）は、横軸に出力枚数を、縦軸に感光体３への付着物の程度をランク付けした感光体上メダカランク（以下、単に「メダカランク」という。）をクリーニングブレードのブレード硬度毎に示したものである。本実施形態においては、縦軸に示した「ｍａｘ」がメダカランクの最高ランク、つまり付着物がほとんど付かない感光体３の状態を示している。

同図に示すように、例えばブレード硬度が３．０Ｎ／ｍｍ²以下になると、クリーニングブレードにて感光体３上の付着物を除去できなくなり、経時でメダカが成長するため、メダカランクは出力枚数に応じて下がっていく。他方、ブレード硬度を高くする、例えば５．０Ｎ／ｍｍ²とすると、出力枚数が多くなっても、メダカランクは最高ランク「ｍａｘ」に維持されたままとなるため、メダカが成長する前に付着物を除去することができる。

次に、上述のブレード硬度に代えて、本実施形態におけるクリーニングブレードの感光体３に対する当接圧毎に示した、出力枚数に応じたメダカランクについて図５（ｂ）を参照して説明する。図５（ｂ）は、図５（ａ）同様に、横軸に印刷枚数を、縦軸にメダカランクを示したものである。なお、ランク「ｍａｘ」は一例であり、これ以外の名称を妨げる理由はない。

同図に示すように、感光体３とクリーニングブレードとの当接圧が低いと感光体３上の付着物を除去できなくなり、経時でメダカが成長するため、メダカランクは出力枚数に応じて下がっていく。例えば当接圧を２０ｇ／ｃｍ以上等と高く設定すれば、メダカランクは最高ランク「ｍａｘ」に維持されたままとなるため、メダカが成長する前に付着物を除去することができる。他方、当接圧を１５ｇ／ｃｍ以下に設定すると、クリーニングブレードにて感光体３上の付着物を除去できなくなり、経時でメダカが成長するため、メダカランクは出力枚数に応じて下がっていく。

なお、クリーニングブレード２２０の硬度はクリーニングブレード２１０の硬度よりも高いことが好ましい。このため、例えば、クリーニングブレード２２０はクリーニングブレード２１０とは異なる材料を用いて、クリーニングブレード２２０の先端硬度を、例えば５．０Ｎ／ｍｍ²以上にする等、高くすることが好ましい。

先端の硬度が高いと感光体３の表面に強固に付着したメダカを除去しやすくなるが、ブレードエッジ部が局所的に欠けてしまうことにより、クリーニング不良が生じる。したがって、通常の転写残トナーを除去するために使用するクリーニングブレード２１０よりも、印刷終了後、付着物を除去するときのみ感光体３へ当接されるクリーニングブレード２２０の硬度を高くすることが好ましい。これにより、クリーニングブレード２１０のクリーニング性能を長期にわたって維持しつつ、感光体３上の付着物を除去することができる。

また、クリーニングブレードの硬度を高くすることと共に又は硬度を高くすることに替えて、クリーニングブレード２２０の感光体３に対する当接圧をクリーニングブレード２１０の感光体３に対する当接圧よりも高くすることとしてもよい。

例えば、図４に示したカム３２０にて揺動距離を大きくすることで、クリーニングブレード２２０の感光体３への当接圧を、２０ｇ／ｃｍ以上とする等、高くする。他方、当接圧が高いと強固に付着したメダカを除去しやすくなるが、感光体３の摩耗速度が大きくなり、寿命が短くなる。したがって、通常の転写残トナーを除去するために使用するクリーニングブレード２１０よりも、印刷終了後、付着物を除去するときのみ感光体３へ当接されるクリーニングブレード２２０の当接圧を高くする。これにより、感光体３の寿命を保ちつつ、感光体３上の付着物を除去することができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態におけるクリーニング装置について図６を参照して説明する。本実施形態においては、上述した第１実施形態のクリーニング装置におけるクリーニングブレード２１０、クリーニングブレード２２０の構成に替えて、感光体３の回転方向上流で感光体３に接離する第一のクリーニングエッジ部５２１と、感光体３の回転方向下流で感光体３に接離する第二のクリーニングエッジ部５２２とが、一体に形成されたクリーニングブレード５２０を備えることが特徴となっている。

そして、本実施形態におけるクリーニング装置は、第一のクリーニングエッジ部５２１、第二のクリーニングエッジ部５２２何れか一方を感光体３の周面に対して揺動可能に当接させる揺動手段３８０を備える。本実施形態では、ブレード支持部材５１０の中心５１１を固定支点として、カム機構等により揺動可能とすることが好ましい。

すなわち、第一のクリーニングエッジ部５２１は中心５１１を固定支点として矢印Ａ方向に揺動し、第二のクリーニングエッジ部５２２は中心５１１を固定支点として矢印Ｂ方向に揺動する。揺動手段３８０としては、例えば図４に示したワンウェイ軸受け３１０やカム３２０、スプリング２２２等を利用した公知の手段で構成されるものであればよい。

そして、本実施形態におけるクリーニング装置は、制御手段３６０により逆転制御された駆動手段３５０により感光体３が逆転駆動する際、第二のクリーニングエッジ部５２２が感光体３に当接するように、揺動手段３８０を制御する揺動制御手段３７０を備える。揺動制御手段３７０は、上記制御を行う制御プログラムを実行するＣＰＵ等を搭載した制御回路等によって実現されるものであればよい。

本実施形態によれば、上記の各クリーニングエッジの一方のみを選択的に感光体３に当接することができる。つまり、画像形成時は第一のクリーニングエッジ部５２１のみを感光体３側へ当接させ、画像形成後、第二のクリーニングエッジ部５２２のみを感光体３へ当接させる。その後、感光体３を逆転動作させる。このとき、第二のクリーニングエッジ部５２２は感光体３に対してカウンタ方式で当接されることとなり、除去効率が高く、成長したメダカを効率的に除去することができる。

加えて、本実施形態によれば、クリーニングブレード一本で通常のクリーニングと、メダカ状汚れ除去用のクリーニングの何れにも対応可能である。そのため、低コストで、クリーニング装置の省スペース化を図ることが可能になるという利点がある。

［第２実施形態の変形例］
次に、本発明の第２実施形態におけるクリーニング装置の変形例について図７を参照して説明する。なお、これ以降の説明では、駆動手段３５０により感光体３が逆転駆動する際、揺動手段３８０により第二のクリーニングエッジ部５２２が感光体３に当接することにより、感光体３上のメダカを除去する動作モードを「付着物除去モード１」という。

ところで、付着物除去モード１を経時で繰り返し実行すると、第二のクリーニングエッジ部５２２にはトナーや、シリカの凝集体が堆積・付着していき、除去能力が低下していく。そこで、付着物除去モード１を実行後、以下に説明する「付着物除去モード２Ａ」を実行することが好ましい。

図７に示すように、付着物除去モード２Ａでは、第二のクリーニングエッジ部５２２を感光体３から離間し、ブラシローラ５３０に当接させる。ブラシローラ５３０は回転駆動手段３５５により回転可能であり、第二のクリーニングエッジ部５２２の感光体３からの離間時に第二のクリーニングエッジ部５２２と当接するよう固定配置されている。その後、ブラシローラ５３０を回転駆動させる。これにより、第二のクリーニングエッジ部５２２に付着しているトナーやシリカの凝集体を除去することができ、経時における除去能力を維持することができる。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態におけるクリーニング装置について図８を参照して説明する。本実施形態における感光体３上の付着物を除去する動作モードを「付着物除去モード２Ｂ」という。

付着物除去モード２Ｂでは、揺動制御手段３７０は、第二のクリーニングエッジ部５２２が感光体３に当接され、駆動手段３５０により感光体３が所定時間逆転駆動された後、第二のクリーニングエッジ部５２２を感光体３から離間するように揺動手段３８０を制御する。

そして、揺動手段３８０により、第二のクリーニングエッジ部５２２が感光体３から離間された後、駆動手段３５０は、第二のクリーニングエッジ部５２２と感光体３との接点が第一のクリーニングエッジ部５２１と感光体３との接点よりも感光体３の回転方向上流側となるように感光体３を逆転駆動する。

さらに、揺動制御手段３７０は、駆動手段３５０により感光体３が、第二のクリーニングエッジ部５２２と感光体３との接点が第一のクリーニングエッジ部５２１と感光体３との接点よりも感光体３の回転方向上流側となるように逆転駆動された後、第一のクリーニングエッジ部５２１が感光体３に当接するように揺動手段３８０を制御する。

そして、揺動手段３８０により、第一のクリーニングエッジ部５２１が感光体３に当接された後、駆動手段３５０は、第二のクリーニングエッジ部５２２と感光体３との接点であった位置が第一のクリーニングエッジ部５２１より感光体３の回転方向下流側となるように感光体３を正転駆動する。

より具体的に、図８及び図９を参照して説明すると、本実施形態においては、付着物除去モード１の実行後、揺動手段３８０により、第二のクリーニングエッジ部５２２、第一のクリーニングエッジ部５２１ともに感光体３から離間させる（ステップＳ１）。そして、駆動手段３５０により、感光体３上のＸ位置にあるトナー汚れがＹ位置に達するまで感光体３を逆転駆動させる（ステップＳ２）。次に、揺動手段３８０により、第一のクリーニングエッジ部５２１を感光体３へ当接させる（ステップＳ３）。その後、駆動手段３５０により、Ｙ位置からＸ位置までくるように感光体３を正転駆動させる（ステップＳ４）。

付着物除去モード１の実行後は第二のクリーニングエッジ部５２２と感光体３との接触箇所に除去したトナーが付着している。この付着したトナーが次の画像形成時に感光体３回りの帯電ローラ等を汚してしまう。しかし、本実施形態における付着物除去モード２Ｂを実行することで、感光体３上のトナー汚れは第一のクリーニングエッジ部５２１により除去され、次の画像形成時に感光体３回りの帯電ローラ等の汚れを防止することができる。

［第３実施形態の変形例］
次に、本発明の第３実施形態におけるクリーニング装置の変形例について説明する。本変形例においては、付着物除去モード２Ｂを実行する前に、揺動手段３８０により第二のクリーニングエッジ部５２２を感光体３に当接させたまま、駆動手段３５０により感光体３を正転駆動させる。そして、その後、付着物除去モード２Ｂを実行する。

本変形例によれば、第二のクリーニングエッジ部５２２に付着したトナーやシリカの凝集体を感光体３側へ掻き出すことができる。その後、付着物除去モード２Ｂを実行することで感光体３上に付着しているトナーと第二のクリーニングエッジ部５２２から掻き出したトナーを第一のクリーニングエッジ部５２１で回収することができる。

［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態におけるクリーニング装置について図１０を参照して説明する。本実施形態における感光体３上の付着物を除去する動作モードを「付着物除去モード２Ｃ」という。

本実施形態におけるクリーニング装置は、中間転写体６００を回転駆動させる中間転写体駆動手段３９０と、中間転写体６００を感光体３と接離させる中間転写体接離手段４００と、中間転写体６００に所定のバイアスを印加するバイアス印加手段４１０を備える。

付着物除去モード２Ｃでは、まず、中間転写体接離手段４００は、感光体３から中間転写体６００に転写されたトナー像が記録媒体に二次転写された後、中間転写体６００を感光体３に当接させる。

そして、中間転写体接離手段４００により中間転写体６００が感光体３に当接された後、バイアス印加手段４１０は、中間転写体６００に画像形成時と逆極性のバイアスを印加する。

バイアス印加手段４１０により中間転写体６００に画像形成時と逆極性のバイアスが印加された後、第一のクリーニングエッジ部５２１と感光体３との接点が中間転写体６００と感光体３との接点より感光体３の回転方向上流側となるように、駆動手段３５０により感光体３を逆転駆動するとともに、中間転写体駆動手段３９０により中間転写体６００を逆転駆動する。

そして、駆動手段３５０により感光体３が逆転駆動されるとともに、中間転写体駆動手段３９０により中間転写体６００が逆転駆動された後、中間転写体接離手段４００は中間転写体６００を感光体３から離間させる。

中間転写体６００が感光体３から離間され、揺動制御手段３７０により、第二のクリーニングエッジ部５２２を感光体３に当接し、駆動手段３５０により感光体３を所定時間逆転駆動させた後、中間転写体接離手段４００により中間転写体６００を感光体３に当接させ、バイアス印加手段４１０により中間転写体６００に画像形成時と同極性のバイアスを印加する。

中間転写体６００に画像形成時と同極性のバイアスが印加された後、揺動制御手段３７０は、第一のクリーニングエッジ部５２１が感光体３に当接するように揺動手段３８０を制御する。

揺動手段３８０により第一のクリーニングエッジ部５２１が感光体３に当接された後、第一のクリーニングエッジ部５２１と感光体３の接点であった位置が第一のクリーニングエッジ部５２１より感光体３の回転方向下流側となるように、中間転写体駆動手段３９０により中間転写体６００を正転駆動するとともに、駆動手段３５０により感光体３を正転駆動する。

より具体的に、図１０及び図１１を参照して説明すると、本実施形態においては、印刷終了（ステップＳ１１）後、中間転写体接離手段４００により中間転写体６００を感光体３に当接させ（ステップＳ１２）、バイアス印加手段４１０により画像形成時とは逆極性の転写バイアスを印加する（ステップＳ１３）。

そして、第一のクリーニングエッジ部５２１との接点である感光体３上のＰ位置に付着するトナーがＱ位置にくるまで、駆動手段３５０により感光体３を逆転駆動させるとともに、中間転写体駆動手段３９０により中間転写体６００を逆転駆動させる（ステップＳ１４）。そうすることで、第一のクリーニングエッジ部５２１と感光体３との接点に付着しているトナーを中間転写体６００へ逆転写させることができる。

次に、中間転写体接離手段４００により中間転写体６００を感光体３から離間させ（ステップＳ１５）、付着物除去モード１を実行する（ステップＳ１６）。付着物除去モード１の終了後に、中間転写体接離手段４００により中間転写体６００を当接させ（ステップＳ１７）、画像形成時と同極性の転写バイアスを印加する（ステップＳ１８）。

その後、揺動手段３８０により第一のクリーニングエッジ部５２１を感光体３に当接させると（ステップＳ１９）中間転写体駆動手段３９０により中間転写体６００を正転駆動するとともに、駆動手段３５０により感光体３を正転駆動する（ステップＳ２０）。これにより、中間転写体６００に移したトナーを感光体３へ転写させ、第一のクリーニングエッジ部５２１で回収することができる。

第一のクリーニングエッジ部５２１との接点である感光体３上に付着したトナーは、付着物除去モード１における感光体３の逆転動作によって現像ローラや帯電ローラといった感光体３回りのモジュールを汚してしまう。しかし、本実施形態における付着物除去モード２Ｃを実行することで、汚れの元となるトナーを一度中間転写体６００に移して付着物除去モード１を実行後に、クリーニングブレード５２０で回収することができる。このため、感光体３回りのモジュールを汚すことを防止することができる。

［第４実施形態の変形例］
次に、本発明の第４実施形態におけるクリーニング装置の変形例について図１２及び図１３を参照して説明する。本実施形態における感光体３上の付着物を除去する動作モードを「付着物除去モード２Ｄ」という。

本変形例においては、第４実施形態の構成に、中間転写体６００上の転写残トナーを除去する転写残トナー除去手段６１０を追加している点が特徴となっている。

付着物除去モード２Ｄでは、第一のクリーニングエッジ部５２１と感光体３との接点に付着しているトナーを中間転写体６００へ逆転写させ、中間転写体接離手段４００により中間転写体６００を感光体３から離間させた（ステップＳ１５）後、揺動制御手段３７０により、第一のクリーニングエッジ部５２１が感光体３に当接するように揺動手段３８０が制御されるのと並行に、中間転写体６００と感光体３との接点であった位置が転写残トナー除去手段６１０の位置にくるように中間転写体６００を正転駆動する（ステップＳ２１）。

そして、転写残トナー除去手段６１０により中間転写体６００上の転写残トナーを回収する（ステップＳ２２）。本変形例によれば、付着物除去モード１を長時間実行する場合は、付着物除去モード１と並行して、中間転写体６００上の転写残トナーを回収するため、付着物除去モード１による待機時間を少なくすることができる。

なお、上述した第１実施形態のように、第２実施形態以降の各クリーニング装置においても、第二のクリーニングエッジ部５２２の硬度が第一のクリーニングエッジ部５２１の硬度よりも高くなるようにクリーニングブレード５２０を形成することが好ましい。

また、第二のクリーニングエッジ部５２２の感光体３に対する当接圧が第一のクリーニングエッジ部５２１の感光体３に対する当接圧より高くすべく、クリーニングブレード５２０の揺動を制御することが好ましい。揺動制御については、例えば、上述した第１実施形態にて説明したように制御すればよい。

３ 感光体
４ ケース
２１０、２２０ クリーニングブレード
２２２ スプリング
２３０ 廃トナー搬送スクリュ
３１０ ワンウェイ軸受け
３２０ カム
３３０ 回転軸
３５０ 駆動手段
３６０ 制御手段
３７０ 揺動制御手段
３８０ 揺動手段
３９０ 中間転写体駆動手段
４００ 中間転写体接離手段
４１０ バイアス印加手段
５１０ ブレード支持部材
５１１ 中心
５２０ クリーニングブレード
５２１ 第一のクリーニングエッジ部
５２２ 第二のクリーニングエッジ部
６００ 中間転写体
６１０ 転写残トナー除去手段

特開２００６−２９３２８６号公報 特開平０８−０５４７７２号公報

Claims (10)

1. 像担持体と、
   前記像担持体を回転駆動させる駆動手段と、
   前記駆動手段の正転又は逆転を制御する制御手段と、
   前記像担持体の回転方向上流に配置された第一のクリーニング部と、
   前記像担持体の回転方向下流に前記像担持体に対して接離可能に配置された第二のクリーニング部と、
   前記制御手段により逆転制御された前記駆動手段により前記像担持体が逆転駆動する際、前記第二のクリーニング部を前記像担持体に当接させる接離手段と、
   を備えることを特徴とするクリーニング装置。
2. 前記第二のクリーニング部の硬度は前記第一のクリーニング部の硬度よりも高いことを特徴とする請求項１記載のクリーニング装置。
3. 前記第二のクリーニング部の前記像担持体に対する当接圧を前記第一のクリーニング部の前記像担持体に対する当接圧より高くすることを特徴とする請求項１又は２記載のクリーニング装置。
4. 像担持体と、
   前記像担持体を回転駆動させる駆動手段と、
   前記駆動手段の正転又は逆転を制御する制御手段と、
   前記像担持体の回転方向上流で前記像担持体に接離する第一のクリーニングエッジ部と、前記像担持体の回転方向下流で前記像担持体に接離する第二のクリーニングエッジ部とが、一体に形成されたクリーニング部と、
   前記第一のクリーニングエッジ部、前記第二のクリーニングエッジ部の何れか一方を前記像担持体に対して揺動可能に当接させる揺動手段と、
   前記制御手段により逆転制御された前記駆動手段により前記像担持体が逆転駆動する際、前記第二のクリーニングエッジ部が前記像担持体に当接するように前記揺動手段を制御する揺動制御手段と、
   を備えることを特徴とするクリーニング装置。
5. 前記揺動制御手段は、前記第二のクリーニングエッジ部が前記像担持体に当接され、前記駆動手段により前記像担持体が所定時間逆転駆動された後、前記第二のクリーニングエッジ部を前記像担持体から離間するように前記揺動手段を制御し、
   前記揺動手段により、前記第二のクリーニングエッジ部が前記像担持体から離間された後、前記駆動手段は、前記第二のクリーニングエッジ部と前記像担持体との接点が前記第一のクリーニングエッジ部と前記像担持体との接点よりも前記像担持体の回転方向上流側となるように前記像担持体を逆転駆動し、
   前記揺動制御手段は、前記駆動手段により前記像担持体が、前記第二のクリーニングエッジ部と前記像担持体との接点が前記第一のクリーニングエッジ部と前記像担持体との接点よりも前記像担持体の回転方向上流側となるように逆転駆動された後、前記第一のクリーニングエッジ部が前記像担持体に当接するように前記揺動手段を制御し、
   前記揺動手段により、前記第一のクリーニングエッジ部が前記像担持体に当接された後、前記駆動手段は、前記第二のクリーニングエッジ部と前記像担持体との接点であった位置が前記第一のクリーニングエッジ部より前記像担持体の回転方向下流側となるように前記像担持体を正転駆動する
   ことを特徴とする請求項４記載のクリーニング装置。
6. 中間転写体を回転駆動させる中間転写体駆動手段と、
   前記中間転写体を前記像担持体と接離させる中間転写体接離手段と、
   前記中間転写体に所定のバイアスを印加するバイアス印加手段と、を備え、
   前記中間転写体接離手段は、前記像担持体から前記中間転写体に転写されたトナー像が記録媒体に二次転写された後、前記中間転写体を前記像担持体に当接させ、
   前記中間転写体接離手段により前記中間転写体が前記像担持体に当接された後、前記バイアス印加手段は、前記中間転写体に画像形成時と逆極性のバイアスを印加し、
   前記バイアス印加手段により前記中間転写体に画像形成時と逆極性のバイアスが印加された後、前記第一のクリーニングエッジ部と前記像担持体との接点が前記中間転写体と前記像担持体との接点より前記像担持体の回転方向上流側となるように、前記駆動手段により前記像担持体を逆転駆動するとともに、前記中間転写体駆動手段により前記中間転写体を逆転駆動し、
   前記駆動手段により前記像担持体が逆転駆動されるとともに、前記中間転写体駆動手段により前記中間転写体が逆転駆動された後、前記中間転写体接離手段は前記中間転写体を前記像担持体から離間させ、
   前記中間転写体が前記像担持体から離間され、前記揺動制御手段により、前記第二のクリーニングエッジ部を前記像担持体に当接し、前記駆動手段により前記像担持体を所定時間逆転駆動させた後、前記中間転写体接離手段により前記中間転写体を前記像担持体に当接させ、前記バイアス印加手段により前記中間転写体に画像形成時と同極性のバイアスを印加し、
   前記中間転写体に画像形成時と同極性のバイアスが印加された後、前記揺動制御手段は、前記第一のクリーニングエッジ部が前記像担持体に当接するように前記揺動手段を制御し、
   前記揺動手段により前記第一のクリーニングエッジ部が前記像担持体に当接された後、前記第一のクリーニングエッジ部と前記像担持体の接点であった位置が前記第一のクリーニングエッジ部より前記像担持体の回転方向下流側となるように、前記中間転写体駆動手段により前記中間転写体を正転駆動するとともに、前記駆動手段により前記像担持体を正転駆動することを特徴とする請求項４記載のクリーニング装置。
7. 中間転写体を回転駆動させる中間転写体駆動手段と、
   前記中間転写体を前記像担持体と接離させる中間転写体接離手段と、
   前記中間転写体に所定のバイアスを印加するバイアス印加手段と、
   前記中間転写体上の転写残トナーを除去する転写残トナー除去手段と、を備え、
   前記中間転写体接離手段は、前記像担持体から前記中間転写体に転写されたトナー像が記録媒体に二次転写された後、前記中間転写体を前記像担持体に当接させ、
   前記中間転写体接離手段により前記中間転写体が前記像担持体に当接された後、前記バイアス印加手段は、前記中間転写体に画像形成時と逆極性のバイアスを印加し、
   前記バイアス印加手段により前記中間転写体に画像形成時と逆極性のバイアスが印加された後、前記第一のクリーニングエッジ部と前記像担持体との接点が前記中間転写体と前記像担持体との接点より前記像担持体の回転方向上流側となるように、前記駆動手段により前記像担持体を逆転駆動するとともに、前記中間転写体駆動手段により前記中間転写体を逆転駆動し、
   前記駆動手段により前記像担持体が逆転駆動されるとともに、前記中間転写体駆動手段により前記中間転写体が逆転駆動された後、前記中間転写体接離手段は前記中間転写体を前記像担持体から離間させ、
   前記中間転写体駆動手段は、前記中間転写体が前記像担持体から離間された後、前記揺動制御手段により、前記第一のクリーニングエッジ部が前記像担持体に当接するように前記揺動手段が制御されるのと並行に、前記中間転写体と前記像担持体との接点であった位置が前記転写残トナー除去手段の位置にくるように前記中間転写体を正転駆動することを特徴とする請求項４記載のクリーニング装置。
8. 前記第二のクリーニングエッジ部の硬度は前記第一のクリーニングエッジ部の硬度よりも高いことを特徴とする請求項４から７の何れか１項に記載のクリーニング装置。
9. 前記第二のクリーニングエッジ部の前記像担持体に対する当接圧を前記第一のクリーニングエッジ部の前記像担持体に対する当接圧より高くすることを特徴とする請求項４から８の何れか１項に記載のクリーニング装置。
10. 請求項１から９の何れか１項に記載のクリーニング装置を備えた画像形成装置。

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