JP3298331B2 - クリーニング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、静電複写機やプリンタ
等の画像形成装置にかかり、特にその感光体あるいは中
間転写体等の像担持体上のトナー像を記録媒体に転写し
た後の前記像担持体上に残存するトナーを除去するクリ
ーニング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機やプリンタ等の画像形成装置は、
原稿画像を光学的に走査する原稿走査部と、前記原稿走
査部で走査した原稿情報に基づいて潜像を形成すると共
に前記潜像をトナーを用いて現像したトナー像を担持す
る感光体（感光体ドラムあるいは感光体ベルト）上のト
ナー像を転写媒体に転写することにより、あるいは前記
感光体上のトナー像を中間転写体（転写ドラムあるいは
転写ベルト）に一端転写し、さらにこれを転写媒体に転
写することにより、原稿画像の複写を得るものである。

【０００３】この種の画像形成装置には、上記像担持体
である感光体あるいは中間転写体上のトナー像を転写媒
体に転写した後に当該像担持体上に残存するトナーを除
去するクリーナー装置を備えている。図６は本発明を適
用する画像形成装置の一例を説明する要部模式図であっ
て、１は感光体ドラム、２は中間転写ベルト、２ａ，２
ｂ，２ｃはロール、３はブレード、４は帯電器、５は画
像書込み装置、６は現像ユニット、７は一次転写器、８
は感光体クリーナー、９は二次転写器、１０は転写用紙
トレー、１１は転写用紙、１２は定着器である。

【０００４】同図において、感光体ドラム１は帯電器４
によって一様に帯電され、画像書込み装置５で画像によ
り変調されたレーザビームで走査されて、画像の書込み
が行われる。この書込みにより、感光体ドラム１には静
電潜像が形成される。この静電潜像は現像ユニット６で
トナー現像されて所謂トナー像として顕像化される。

【０００５】感光体１に担持されたトナー像はロール２
ａ，２ｂ，２ｃに周回して駆動される中間転写ベルト２
と接する一次転写部位において一次転写器７によって当
該中間転写ベルト２に転写される。中間転写ベルト２に
担持されたトナー像は二次転写部位に設置された二次転
写器９により、転写用紙トレー１０から給紙された転写
用紙１１に転写される。トナー像が転写された転写用紙
１１は定着器１２において加熱／加圧処理で定着され排
出される。

【０００６】上記中間転写ベルト２は、転写用紙にトナ
ー像を転写した後、次の画像形成のために、クリーニン
グ装置によってその表面に残存したトナーが除去され
る。この残存トナーは、当該中間転写ベルト２に摺接す
るクリーニング装置を構成するブレード３で掻き取られ
る。上記ブレード３はポリウレタンゴム等の比較的硬い
弾性材で構成されており、中間転写ベルト２の幅方向に
わたって設置されて画像形成動作では当該中間転写ベル
ト２から退避した位置にあり、転写動作が終了した時点
で中間転写ベルト２の表面に摺接するようにコントロー
ルされる。

【０００７】なお、図示した画像形成装置は所謂フルカ
ラー複写機であって、感光体１上に形成される複数色に
対応する静電潜像を現像ユニット６を構成するＹ（イエ
ロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン、またはサイア
ン），ＢＫ（黒）の各現像器６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄで
順次現像することによって、フルカラーのトナー像を形
成する。

【０００８】図７は従来のクリーニング装置における中
間転写ベルトとブレードの配置構成の説明図である。同
図に示したように、クリーニング装置を構成するブレー
ド３はその長手方向両端部３’、３”を回転可能に支持
されており、その背面の略々中間位置に偏心カム１５が
設置されている。画像形成動作中は、偏心カム１５はそ
の短径側のカム面をブレードを中間転写ベルト２から退
避させた状態に保持している。

【０００９】クリーニング動作を実行する場合には、偏
心カム１５を回転させて、その長径側のカム面をブレー
ド背面に位置させることで、ブレード３を中間転写ベル
ト２の表面に向けて平行に移動させ、中間転写ベルト２
の幅に沿って均一に摺接させる。これにより、中間転写
ベルト２の移動に伴ってその表面に残存したトナーを掻
き取る。

【００１０】図８はクリーニング装置のブレードが中間
転写ベルトから退避した状態を示す図７の矢印Ａ方向か
らみた模式図であって、１６はクリーニング装置、１７
は支軸、１８はスプリング、矢印ａは中間転写ベルトの
回転方向、矢印ｂとｃはクリーニング装置の移動方向、
図６と同一符号は同一部分に対応する。同図に示したよ
うに、ブレード３はクリーニング装置１６に支持され、
支点１７でスプリング１８により偏心カム１５に圧接さ
れている。この退避状態では、偏心カム１５は、その短
径側のカム面をクリーニング装置１５に当接しており、
クリーニング装置１６は矢印ｃ方向で待機して、感光ド
ラム１からのトナー像が転写されて転写用紙への転写動
作等の画像形成動作が実行される。

【００１１】図９はクリーニング装置のブレードが中間
転写ベルトに摺接した状態を示す図７の矢印Ａ方向から
みた模式図であって、図示しない制御部からクリーニン
グ指令が発せられると偏心カム１５が、その長径側のカ
ム面がクリーニング装置１６の背面に来るように回転す
る。これにより、クリーニング装置１６が中間転写ベル
ト２方向（矢印ｂ）に押され、そのブレード３が中間転
写ベルト２の全幅にわたって押し付けられて摺接しなが
ら残存したトナーを掻き落とす。

【００１２】このようにして中間転写ベルトの残存トナ
ーをクリーニングして次の画像形成に備える。なお、こ
の種のクリーニング装置を開示したものとしては、例え
ば特開平４−６９６８２号公報、実開昭５９−１６６２
６０号公報を挙げることができる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術におい
ては、クリーニング装置のブレードが中間転写体である
中間転写ベルトに押し付けられて摺接する際に両者間に
摩擦力が生じ、中間転写ベルトの回転方向の駆動負荷が
増大して回転速度が低下する。中間転写ベルトの駆動
は、構成の簡素化と同期取りの目的で感光体と同一の駆
動源を用いているのが一般的である。そのため、クリー
ニング装置のブレードが中間転写ベルトに押し付けられ
た時に、その急激な負荷変動のため感光体の回転速度が
一瞬遅くなる。

【００１４】感光体は高い回転精度が必要であるため、
一般にはサーボモータを用いて駆動される。しかし、上
記した急激な摩擦力の発生による一瞬の負荷変動には対
応しきれない。そのため、転写用紙へのトナー像の転写
が終了してクリーニングを開始する際に、次の画像の一
色目の画像形成が始まっていると、感光体から中間転写
ベルトへのトナー像の転写位置にズレを生じる。また、
中間転写ベルトから記録媒体への二次転写中にも同様の
ズレを生じる。

【００１５】また、感光体から転写された一色目の画像
先端がクリーニング装置に到達する以前にクリーニング
装置を退避させる必要があるが、この際に上記の急激な
負荷変動があると二色目のトナー像の転写中に感光体と
中間転写ベルトの同期ズレで色ズレが発生する。一般
に、フルカラーの画像形成装置においては、各色画像の
ズレは大略１００μｍ以下でなければ画質欠陥として目
視で認識されるが、上記の負荷変動に起因する色画像間
のズレは１００μｍを越えてしまい、画質劣化が発生す
る。

【００１６】なお、クリーニング装置のブレードが中間
転写体に摺接および退避するタイミングで画像形成工程
をスキップさせることも考えられるが、これではコピー
の生産性が大きく低下してしまう。本発明の目的は、上
記従来技術の問題点を解消し、クリーニング装置のブレ
ードが中間転写体に摺接し、それから離脱して退避する
際の中間転写体にかかる急激な負荷変動をなくして高品
質の画像を得るようにした画像形成装置のクリーニング
装置を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】図１は本発明による画像
形成装置のクリーニング装置の要部構成を説明する模式
図であって、１は感光体、２は中間転写体、２ａ，２
ｂ，２ｃは中間転写体を架張し駆動するロール、３はク
リーニング装置を構成するブレード、３ａは枢支手段、
３ｂはブレード揺動手段である。

【００１８】上記目的を達成するために、請求項１に記
載の第１の発明は、静電潜像を形成すると共にこの静電
潜像をトナーを用いて現像したトナー像を担持する感光
体と、前記感光体上に担持されたトナー像を一次転写す
る中間転写体と、前記中間転写体上のトナー像を記録媒
体に二次転写した後に当該中間転写体上に残存するトナ
ーを除去するクリーナー装置とを少なくとも有し、前記
クリーナー装置を、前記中間転写体２の幅方向に接触し
て当該中間転写体２上の残存トナーを掻き取り除去する
ブレード３と、前記ブレード３の一端を回動可能に支持
する枢支手段３ａと、前記ブレード３の前縁全体が前記
中間転写体２から退避する第１位置と前記ブレード３の
前記一端から前記他端に至る前縁が前記一端側から前記
他端側に向けて漸近的に前記中間転写体２方向に接近す
る如き移動を伴って前記ブレード３の前縁全体が前記中
間転写体３に接触する第２位置との間で前記ブレード３
を揺動させるブレード揺動手段３ｂとから構成したこと
を特徴とする。

【００１９】また、請求項２に記載の第２の発明は、上
記第１の発明における前記ブレード揺動手段３ｂを、前
記ブレード３の他端に設置して前記ブレード３を前記中
間転写体２方向に進退させる偏心カム機構から構成した
ことを特徴とする。なお、本発明は上記した中間転写体
である中間転写ベルトのクリーニングに限るものではな
く、ドラム状の中間転写体を用いた画像形成装置、ある
いは中間転写体を有しない画像形成装置すなわち感光体
上に直接４色重ね合わせて形成したトナー像を直接転写
用紙に転写する方式の画像形成装置における上記感光体
上の残存トナーのクリーニングにも適用できるものであ
る。

【００２０】

【作用】上記第１の発明の構成において、クリーニング
装置を構成するブレード３を、その一端を枢支し、他端
を中間転写体２に対して揺動させる揺動機構３ｂによっ
て摺接および退避させる構成としたことで、上記ブレー
ド３が中間転写体２の表面に対して上記枢支側から中間
転写体２の幅方向に沿って上記揺動機構３ｂ側に徐々に
摺接させ、かつ徐々に退避させることができ、急激な負
荷変動を招くことがなく、駆動用のサーボモータによる
回転速度を一定に制御でき、生産性を低下させることな
く高画質の画像形成を行うことが可能となる。

【００２１】すなわち、上記第１の発明の構成におい
て、感光体１は書込み手段により静電潜像が形成させる
と共にこの静電潜像をトナーを用いて現像したトナー像
を担持する。前記中間転写体２は前記感光体１上に担持
されたトナー像を一次転写して担持し、転写用紙に二次
転写する。

【００２２】クリーニング装置は前記中間転写体２上の
トナー像を記録媒体に二次転写した後に当該中間転写体
２上に残存するトナーを除去する。クリーニング装置は
ブレード３を備え、前記中間転写体２の幅方向に接触し
て当該中間転写体２上の残存トナーを掻き取り除去す
る。枢支手段３ａは前記ブレード３の一端を回動可能に
支持し、前記ブレード揺動手段３ｂは前記ブレード３の
前縁全体が前記中間転写体２から退避する第１位置と前
記ブレード３の前記一端から前記他端に至る前縁が前記
一端側から前記他端側に向けて漸近的に前記中間転写体
２方向に接近する如き移動を伴って前記ブレード３の前
縁全体が前記中間転写体３に接触する第２位置との間で
前記ブレード３を揺動させる。

【００２３】また、上記第２の発明の構成において、偏
心カム機構は上記第１の発明における前記ブレード揺動
手段３ｂを前記中間転写体２に対して進退させる。な
お、中間転写体を有しない画像形成装置に適用する場合
は、上記の二次転写を無視し、かつ中間転写体を感光体
と読替える。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の実施例につき、図面を参照し
て詳細に説明する。図２は本発明による画像形成装置の
クリーニング装置の構成を模式的に示す要部構造図であ
って、（ａ）は要部斜視図、（ｂ）は偏心カムの説明図
である。同図において、２は中間転写ベルト、２ａはロ
ール、３はブレード、３ａは枢支手段である枢支機構、
３ｂは揺動手段である揺動機構、３ｃは揺動軸、３ｄは
中間転写ベルト２の面に対向する長軸をもつ揺動溝、３
ｅは枠体、１５は偏心カム、１６はクリーニング装置、
１８はクリーニング装置本体３０を退避位置に付勢する
スプリング、３０はクリーニング装置本体、３１はブレ
ード固定手段（ブラケット）である。

【００２５】中間転写ベルト２はロール２ａに周回して
矢印方向に回転移動する。このロール２ａ対向し中間転
写ベルト２を挟んだ位置に、クリーニング装置１６が中
間転写体の幅方向に設置される。クリーニング装置１６
はクリーニング装置本体３０とこのクリーニング装置本
体に取付けられたブレード固定手段３１とブレード固定
手段３１で固定され中間転写ベルト２の全幅にわたって
延在するブレード３とを有し、クリーニング装置本体３
０の一端に枢支機構３ａが、また他端にブレード揺動手
段である揺動機構３ｂが設けられている。

【００２６】揺動機構３ｂは、クリーニング装置本体３
０から突出する揺動軸３ｃと装置枠に固定された枠体３
ｅに形成された揺動溝３ｄと偏心カム１５とスプリング
１８、および図示しない偏心カム駆動機構とから構成さ
れる。上記揺動軸３ｃは揺動溝３ｄに摺動可能に挿着さ
れており、偏心カム１５によって退避位置イ（第１位
置）と摺接位置ロ（第２位置）に摺動される。

【００２７】偏心カム１５は（ｂ）に示したように、そ
の回転により短径のカム面１５イがクリーニング装置本
体３０の背面に接しているときにはブレード３が退避位
置にあり、長径のカム面１５ロがクリーニング装置本体
３０の背面に接しているときにはブレード３が中間転写
ベルト２に摺接する位置になる。上記退避位置から摺接
位置へのブレード３の移動は、当該ブレード３の枢支側
端部３イから揺動機構側端部３ロに沿って漸進的に、す
なわち中間転写ベルト２の表面にブレード３が徐々に接
するように行われる。

【００２８】なお、偏心カムに代えて他の駆動機構を採
用することもできる。図３は本発明の実施例におけるブ
レード揺動を行うための他の揺動機構としてのリンク機
構の説明図であって、１５ａは回転コロ、１５ｂはリン
ク、１５ｃは揺動アーム、１５ｄは支点である。同図に
おいて、回転コロ１５ａとリンク１５ｂおよび回転コロ
１５ａとリンク１５ｂとを一端に取付けた揺動アーム１
５ｃを有し、揺動アーム１５ｃの他端を支点１５ｄとし
たリンクアーム機構を構成する。

【００２９】上記の機構において、リンク１５ｂをメカ
ニカルクラッチ等を介してで回転させることで、揺動ア
ーム１５ｃはその支点１５ｄを中心としてクリーニング
装置本体の背面に当接する回転コロ１５ａを矢印１５イ
のブレード退避位置から矢印１５ロのブレード摺接位置
に揺動する。なお、ブレードの揺動を行うために、上記
の他に既知の揺動機構を採用できることは言うまでもな
い。

【００３０】図４は本発明による画像形成装置のクリー
ニング装置の構成を説明する模式図であって、図２と同
一符号は同一部分に対応する。クリーニング装置のブレ
ード３は中間転写ベルト２に対して傾斜して配置され、
その幅方向の一端は揺動中心である枢支点３ａで枢支さ
れ、他端は偏心カム１５を含む揺動機構３ｂに支持され
ている。

【００３１】ブレード３の幅はＷ、ブレード３の一端か
ら枢支点３ａまでの距離（支点距離）はＷ₁ 、ブレード
３の他端から偏心カム当接点までの距離（作用点距離）
はＷ ₂ 、ブレード３の中間転写方向高さすなわち中間転
写ベルト２との摺接点と退避位置での離間位置との距離
はＷ₃ である。偏心カム１５の前記図２で説明した回転
駆動により、上記ブレード３はその一端側から他端側に
向かって徐々に中間転写ベルト２の表面に摺接して行
く。

【００３２】図５は本発明による画像形成装置のクリー
ニング装置の動作説明図であって、以下、図４と共に本
発明によるクリーニング装置の動作を説明する。まず、
クリーニング装置は、図４の揺動中心である枢支点３ａ
を支点としてスプリング１８の付勢によりそのブレード
３は中間転写ベルト２と離間した退避位置にある（図４
および図５の（ａ））。

【００３３】中間転写体２上の未定着トナー像を転写用
紙に転写後、当該中間転写ベルトのクリーニングを行う
際、偏心カム１５の回転を開始する。このとき、ブレー
ド３はその枢支点３ａ側の一端において中間転写体２に
点接触し（図５の（ｂ））、偏心カム１５の回転に伴っ
て撓みながら徐々に接触幅が増加して行く（図５の
（ｃ））。

【００３４】偏心カム１５がその最大長径のカム面をク
リーニング装置の背面に接触させたとき、当該偏心カム
１５は回転を停止する。この状態で、ブレード３の全幅
が中間転写ベルト２に摺接する（図５の（ｄ））。ブレ
ード３の全幅が中間転写ベルト２に摺接した状態で中間
転写ベルト２の残留トナーがブレード３の掻き取り効果
で除去されてクリーニングされる。

【００３５】掻き取られたトナーはクリーニング装置の
図示しない回収機構でトナー回収ブレードに搬送され
る。上記クリーニング動作が終了すると、偏心カム１５
が再び回転し、そのカム効果でブレード３は撓みを減少
させながら中間転写ベルト２から徐々に離間し、退避位
置に戻る（図４および図５の（ａ））。

【００３６】このように、本実施例によれば、クリーニ
ング装置のブレードが中間転写ベルトに摺接および離間
する際に当該中間転写ベルトに対して衝撃を及ぼすこと
がないので、回転機構に急激な負荷変動を招くことがな
い。したがって、感光体から中間転写ベルトへのトナー
像の転写位置にズレをもたらすことなく高画質のコピー
を得ることができる。

【００３７】なお、前記したように、本発明は感光体に
残存するトナーの除去、あるいは中間転写体を有しない
方式の画像形成装置において、その感光体に残留するト
ナーの除去にも同様に適用できるものである。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、中
間転写体の駆動機構に急激な負荷変動を及ぼすことがな
く、駆動用のサーボモータによる回転速度を一定に制御
でき、また生産性を低下させることもなく、従来技術の
ごときクリーニング動作での画像形成動作のスキップの
必要もないので、生産性の低下をもたらすことなく高品
質の画像を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による画像形成装置のクリーニング装
置の要部構成を説明する模式図である。

【図２】 本発明による画像形成装置のクリーニング装
置の構成を模式的に示す要部構造図である。

【図３】 本発明の実施例におけるブレード揺動を行う
ための他の揺動機構としてのリンク機構の説明図であ
る。

【図４】 本発明による画像形成装置のクリーニング装
置の構成を説明する模式図である。

【図５】 本発明による画像形成装置のクリーニング装
置の動作説明図である。

【図６】 本発明を適用する画像形成装置の一例を説明
する要部模式図である。

【図７】 従来のクリーニング装置における中間転写ベ
ルトとブレードの配置構成の説明図である。

【図８】 クリーニング装置のブレードが中間転写ベル
トから退避した状態を示す図７の矢印Ａ方向からみた模
式図である。

【図９】 クリーニング装置のブレードが中間転写ベル
トに摺接した状態を示す図７の矢印Ａ方向からみた模式
図である。

【符号の説明】

１・・・・感光体、２・・・・中間転写ベルト、２ａ，
２ｂ，２ｃ・・・・ロール、３・・・・ブレード、３ａ
・・・・枢支手段である枢支機構、３ｂ・・・・揺動手
段である揺動機構、３ｃ・・・・揺動軸、３ｄ・・・・
揺動溝、３ｅ・・・・枠体、１５・・・・偏心カム、１
６・・・・クリーニング装置、１８・・・・クリーニン
グ装置装置本体を退避位置に付勢するスプリング、３０
・・・・クリーニング装置本体、３１・・・・ブレード
固定手段（ブラケット）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/16 G03G 21/10

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静電潜像を形成すると共にこの静電潜像
   をトナーを用いて現像したトナー像を担持する感光体
   と、前記感光体上に担持されたトナー像を一次転写する
   中間転写体と、前記中間転写体上のトナー像を記録媒体
   に二次転写した後に当該中間転写体上に残存するトナー
   を除去するクリーナー装置とを少なくとも有し、 前記クリーナー装置を、前記中間転写体の幅方向に接触
   して当該中間転写体上の残存トナーを掻き取り除去する
   ブレードと、前記ブレードの一端を回動可能に支持する
   枢支手段と、前記ブレードの前縁全体が前記中間転写体
   から退避する第１位置と前記ブレードの前記一端から前
   記他端に至る前縁が前記一端側から前記他端側に向けて
   漸近的に前記中間転写体方向に接近する如き移動を伴っ
   て前記ブレードの前縁全体が前記中間転写体に接触する
   第２位置との間で前記ブレードを揺動させるブレード揺
   動手段とから構成したことを特徴とする画像形成装置の
   クリーニング装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記ブレード揺動手
   段を、前記ブレードの他端に設置して前記ブレードを前
   記中間転写体方向に進退させる偏心カム機構から構成し
   たことを特徴とする画像形成装置のクリーニング装置。