JP3861960B2 - Cleaner and image forming apparatus using the same - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式などのクリーニング工程を実現するクリーナに係り、特に、複数の画像形成ユニットにて形成される画像を記録搬送体上に直接若しくは記録材を介して転移する画像形成装置に用いられるものであって、記録搬送体を清掃するクリーナ及びこれを用いた画像形成装置の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来におけるタンデム型画像形成装置としては、例えばイエロ、マゼンタ、シアン、ブラックの各色成分トナー像が形成される複数の画像形成ユニット(例えば電子写真方式を採用)を有し、この画像形成ユニットに対向する部位には例えば一対の張架ロールに掛け渡されて循環搬送する搬送ベルトを配設すると共に、画像形成ユニットに対向する搬送ベルトの背面にコロトロン等の転写デバイスを配設し、前記搬送ベルトに記録材(用紙やOHPシート等)を吸着保持させ、画像形成ユニットにて形成されたトナー像を記録材に転写させるようにしたものが既に知られている(例えば特開平2−163777号公報参照)。
【0003】
ところで、この種の搬送ベルトを用いたベルト搬送方式にあっては、記録材のサイズ選択ミスや記録材のジャム処理に伴って、画像形成ユニットからのトナー像が記録材以外の搬送ベルト上に誤って転移したり、あるいは、プロセスコントロール(画像濃度コントロール)において、搬送ベルト上に各色毎のトナーパッチを転写させ、その濃度をセンサ等で読み取り画像濃度を制御するようにしたり、あるいは、レジストレーションコントロール(以下レジストコントロールと称する)において、搬送ベルト上に各色のラダーパターンを転写させ、ラダーパターンのピッチ等をセンサ等で読み取り、各色トナー像の位置合わせを行うというように、搬送ベルト上に積極的にトナー像を転移させるものがある。
【0004】
このようなタイプにあっては、搬送ベルト上に転移したトナー像をそのままに放置すると、次の記録材の裏面汚れを引き起こすことになるため、これを防止する上で、通常転写ベルト上の転移トナー像を清掃するために、ブレードあるいはブラシ等を用いたベルトクリーナが配設されている。
そして、搬送ベルトの回転動作を阻害しないように、搬送ベルトによる記録材搬送時、言い換えれば、画像形成ユニットによる画像形成動作時には、搬送ベルトからベルトクリーナを一時的に離間させ、非画像形成時に搬送ベルトに当接させてクリーニングサイクルを行う技術も既に提案されている(例えば特開平2−163777号公報参照)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この種の接離タイプのベルトクリーナにあっては、画像形成時にはクリーナを離間させるため、画像形成時に発生し得る背景部(バックグラウンド)のかぶりトナーを適時に除去することができず、搬送ベルトが記録材を搬送する態様であれば記録材の裏面汚れ、あるいは、搬送ベルトが中間転写ベルトである態様であれば記録材の表面汚れが発生する場合がある。
また、ベルトクリーナが接離動作を行うために、ベルトクリーナの退避(リトラクト)動作時にトナーの残留痕が残る場合があり、これによっても、記録材の裏面汚れ若しくは表面汚れが発生する場合がある。
【0006】
このような技術的課題を解決するには、搬送ベルトに対してベルトクリーナを常時接触させる構成を採用すればよいと考えられるが、搬送ベルトにブレードやブラシ等のクリーニング部材を常時接触させたままだと、搬送ベルトやクリーニング部材が経時変化し易く、搬送ベルトやベルトクリーナの寿命を著しく短縮してしまうという技術的課題が生ずる。
【0007】
本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、複数の画像形成ユニットを並列配置し、かつ、記録搬送体側に各画像形成ユニットにて形成された画像を転移するタイプの画像形成装置を前提とし、記録材に対する汚れ現象を有効に回避でき、しかも、装置寿命を十分に延ばすことが可能なクリーナ及びこれを用いた画像形成装置を提供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、図1に示すように、複数の画像形成ユニット1(例えば1a〜1d)を並列配置すると共に、各画像形成ユニット1に対向する部位に循環搬送される記録搬送体2を配設し、この記録搬送体2に直接若しくは記録材3を介して画像形成ユニット1に形成された画像を転移する画像形成装置に用いられ、前記記録搬送体2を清掃するクリーナ5において、記録搬送体2に常時接触するように配設されるクリーニングブラシ6と、このクリーニングブラシ6の記録搬送体2に対する清掃能力を調整する清掃能力調整手段7とを備え、清掃能力調整手段7は、クリーニングブラシ6の記録搬送体2に対する食い込み量を可変調整するものであり、通常作像プロセス後の転写残画像を清掃する通常作像モード時と、作像プロセスを制御する上で記録搬送体2上に制御用画像を形成し記録搬送体2上の制御用画像を直接清掃する作像プロセス制御モード時とで清掃能力を調整し、制御用画像が清掃可能となるように少なくとも作像プロセス制御モード時には通常作像モード時よりも清掃能力を高く設定することを特徴とするものである。
【0009】
この場合において、前記クリーナ5を画像形成装置に組み込む場合には、図1に示すように、記録搬送体2上の汚れ状態に応じて清掃能力調整手段7の清掃能力を制御する清掃能力制御手段8を具備させることが好ましい。
そしてまた、本発明は、上述したクリーナ5を備えた画像形成装置をも対象とする。
【0010】
このような技術的手段において、本願の対象となる画像形成装置は、複数の画像形成ユニット1を並列配置した所謂タンデム型の態様(縦型、横型いずれをも含む)である。
また、画像形成ユニット1の画像形成方式については、電子写真方式、静電記録方式等が用いられ、記録搬送体2に直接若しくは記録搬送体2上の記録材3への画像転移方法についても、電子写真方式や静電記録方式のように、画像形成ユニット1で形成された画像を転写手段4(図1参照)を介して記録材3側へ転写させる方式が主に用いられている。
更に、記録搬送体2については、記録材3を搬送するものに限られるものではなく、記録材3に転写する前に各色成分画像を仮に転移保持する中間転写体であってもよい。そして、記録搬送体2の具体的態様については、ベルト状、ドラム状を問わないが、例えば図1に示すように、複数の画像形成ユニット1を並列配置した所謂タンデム型にあっては、画像形成ユニットの配置及び画像位置合わせの観点より、ベルト状の記録搬送体2が用いられることが多い。
【0011】
また、クリーナ5のレイアウトについては適宜選定して差し支えないが、例えばベルト状の記録搬送体2については少なくとも記録搬送体2を支持するバックアップ部材を必要とするが、部品点数の低減という観点からすれば、例えばベルト状の記録搬送体2の張架ロールをバックアップ部材として利用する態様が好ましい。
【0012】
更に、クリーニングブラシ6としては、記録搬送体2を清掃できるものであれば、ブラシバイアス方式(主としてクリーニングブラシ6にバイアスを印加することによる電気的な力を利用して記録搬送体2を清掃する方式)、ファーブラシ方式(主としてクリーニングブラシ6の腰による機械的な力を利用して記録搬送体2を清掃する方式)など適宜選定して差し支えない。
【0013】
更にまた、清掃能力調整手段7としては、少なくとも接触状態で二段階以上に調整可能であることが必要である。
このときの清掃能力レベルの設定については、クリーナ5本来の清掃能力レベルと、これよりも弱い清掃能力レベルとを含ませることが好ましい。
そして、清掃能力調整手段7は、清掃能力を可変調整するものであれば全て含むものであり、その代表的な態様としては、I.クリーニングブラシ6の記録搬送体2に対する食い込み量(接触圧力)を可変調整する態様、II.ブラシバイアス方式におけるクリーニングブラシ6への印加バイアスを可変調整する態様、III.ファーブラシ方式におけるクリーニングブラシ6の回転数を可変調整する態様、IV.これらを適宜組み合わせた態様などが挙げられるが、本発明にあっては、少なくとも I. を含む態様が採用されている。
【0014】
また、清掃能力制御手段8としては、記録搬送体2上の汚れ状態に応じて清掃能力調整手段7の清掃能力を制御するものであり、「記録搬送体2上の汚れ状態」については、検知手段にて具体的に検知するようにしてもよいが、装置構成の簡略化という観点からすれば、「記録搬送体2上の汚れ状態」と「非画像形成時、画像形成装置で使用される各モード」とを予め対応つけておき、非画像形成時、並びに、画像形成装置で使用される各モード、例えばクリーニングサイクル、画像形成モード、プロセスコントロールモード及びレジストコントロールモードに応じて清掃能力を制御するようにすればよい。
【0015】
尚、クリーナの清掃能力を調整する先行技術として例えば特開平6−95527号公報所載のものがある。
しかしながら、この先行技術は、転写材担持体(本願の記録搬送体に相当)に対してクリーニング部材を接離するタイプを前提とし、画像形成装置で使用される各モードに応じて清掃能力を調整するものであるため、この先行技術には、非画像形成時の清掃能力を調整することは何等想定されておらず、クリーニングブラシが記録搬送体2に常時接触する点、清掃能力調整手段7が非画像形成時を含めて清掃能力を調整するものである点については何等記載されておらず、示唆さえもされていない。
よって、本件発明は、技術的課題及びその解決手段の点で前記先行技術と全く異なるものである。
【0016】
次に、上述した技術的手段の作用について説明する。
図1において、クリーナ5には、記録搬送体2に常時接触するクリーニングブラシ6が配設されている。
そして、清掃能力調整手段7は、このクリーニングブラシ6の記録搬送体2に対する清掃能力を調整する。
例えばクリーニングサイクルのように充分な清掃能力を必要とする場合と、画像形成モードのように充分な清掃能力を必要としない場合とで清掃能力を可変調整する。
更に、清掃能力制御手段8は、記録搬送体2上の汚れ状態に応じて清掃能力調整手段7の清掃能力を制御する。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
◎実施の形態1
図2はこの発明が適用されたカラー画像形成装置の実施の形態1を示す。
同図において、カラー画像形成装置は、本体ハウジング21内に4つの色(本実施の形態ではブラック、イエロ、マゼンタ、シアン)の画像形成ユニット22(具体的には22a〜22d)を縦方向に配列し、その下方には供給用の用紙等の記録材(図示せず)が収容される記録材供給カセット23を配設すると共に、各画像形成ユニット22に対応した箇所には記録材供給カセット23からの記録材の搬送路となる記録材搬送路24を垂直方向に配置したものである。
【0018】
本実施の形態において、画像形成ユニット22(22a〜22d)は、記録材搬送路24の上流側から順に、ブラック用、イエロ用、マゼンタ用、シアン用(配列は必ずしもこの順番とは限らない)のトナー像を形成するものであり、感光体カートリッジ30と、露光ユニット40とを備えている。
ここで、感光体カートリッジ30は、例えば感光体ドラム31と、この感光体ドラム31を予め帯電する帯電ロール32と、帯電された感光体ドラム31上に前記露光ユニット40にて露光形成された静電潜像を対応する色トナー(本実施の形態では例えば負極性)で現像する現像器33と、感光体ドラム31上の残留トナーを除去するクリーナ34とを一体的にカートリッジ化したものである。
一方、露光ユニット40は、ケース41内に図示外の半導体レーザ、ポリゴンミラー42、結像レンズ43及びミラー44を格納し、図示外の半導体レーザからの光をポリゴンミラー42で偏向走査し、結像レンズ43、ミラー44を介して感光体ドラム31上の露光ポイントに光像を導くようにしたものである。
【0019】
更に、本実施の形態では、図2及び図3に示すように、各画像形成ユニット22の各感光体ドラム31に対応した箇所には記録材搬送路24に沿って循環移動する搬送ベルト80が配設されている。
この搬送ベルト80は記録材(図示せず)を静電吸着し得るベルト素材(PET、PVdF等のプラスチックフィルムやウレタン、ウレア等の弾性材など)にて構成されており、場合によってはその表面に106〜1012Ω・cm程度の高抵抗コート層(図示せず)を形成したものである。
そして、この搬送ベルト80は一対の張架ロール81,82(例えば金属ロール,弾性体ロールなど)に掛け渡されており、本実施の形態では、上方側の張架ロール82が駆動ロール、下方側の張架ロール81が従動ロールになっている。
【0020】
更にまた、各画像形成ユニット22の感光体ドラム31に対応した搬送ベルト80の裏面側には転写ロール50(本例では例えば103〜1010Ω・cm)が配設されており、この転写ロール50により感光体ドラム31と搬送ベルト80上の記録材を密着させるようになっている。そして、転写ロール50には図示外の転写バイアス電源が接続されており、所定の転写バイアスが適宜タイミングで印加されるようになっている。
【0021】
また、本実施の形態では、記録材供給カセット23には記録材ピックアップするテイクアウェイロール61が設けられ、このテイクアウェイロール61と最上流画像形成ユニット22aの転写部位との間に位置する記録材搬送路24には記録材所定のタイミングで送出するフィードロール62が設けられている。そして搬送ベルト80の入口部位に吸着ロール90が配設されている。
更に、最下流画像形成ユニット22dの下流側に位置する記録材搬送路24には定着装置64が設けられ、この定着装置64の下流側には記録材排出用の排出ロール66が設けられており、本体ハウジング21の上部に形成された収容トレイ67に排出記録材が収容されるようになっている。尚、図2中、符号65は搬送ベルト80から送出された記録材定着装置64に案内する記録材ガイドである。
【0022】
更にまた、本実施の形態では、図3に示すように、搬送ベルト80の最下流画像形成ユニット22dの下流側で且つ張架ロール82に対向した部位にベルトクリーナ(クリーナ)110が配設されている。
このベルトクリーナ110は、図3及び図4に示すように、クリーナケース112内にクリーニングブラシ113を取付け、このクリーニングブラシ113を搬送ベルト80に常時接触配置し、ブラシ駆動モータ116にて回転駆動するようにしたものである。
本実施の形態では、クリーニングブラシ113としては、回転軸体の周囲に例えばナイロン、ポリプロピレン等のブラシ素材を植設したものが用いられる。
【0023】
特に、本実施の形態では、搬送ベルト80に対するクリーニングブラシ113の食い込み量を調整するポジション変更機構120が設けられている。
このポジション変更機構120は、クリーナケース112を揺動支点111を中心として揺動自在に支持する一方、クリーナケース112の位置決め壁114に当接する偏心カム121を回転自在に設け、更に、クリーナケース112には前記位置決め壁114を偏心カム121側に向けて付勢する付勢スプリング115を取り付けるようにしたものである。
【0024】
本実施の形態において、偏心カム121は断面円形状の一部を切除した形に構成されており、偏心カム121を位置可変モータ122にて回転させることにより、クリーナケース112が揺動し、結果的に、前記クリーニングブラシ113の位置が二段階に可変設定されるようになっている。
ここで、図5(a)(b)に示すように、クリーニングブラシ113の二段階の位置をクリーナポジション:(1)(弱ニップポジションに相当),クリーナポジション:(2)(強ニップポジションに相当)とし、クリーナポジション:(1)時のクリーニングブラシ113の食い込み量をN、クリーナポジション:(2)時のクリーニングブラシ113の食い込み量をMとしたときに、M>N(本例では、例えばNを0.5mm、Mを1.5mmとする)と設定される。
【0025】
次に、本実施の形態において、クリーニングブラシ113の食い込み量をM,Nと二段階に可変設定する理由について説明する。
今、図9に示すように、対向ロール118(例えばe=φ16mm)にクリーニングブラシ113(例えばd=φ24mm)を所定の食い込み量kで配置し、この状態でクリーニングブラシ113を連続的に回転作動させる実験モデルを用意する。
この実験モデルを用いて、クリーニングブラシ113の食い込み量kを一定としたときのブラシ動作時間に対するブラシ径の経時変化を調べたところ、図10に示す結果が得られた。
図10によれば、ブラシの食い込み量kを0.5mm一定としたときに所定の時間を経過するとブラシ径が初期値φ24mmからφ23.5mmに変化(収束)し、また、ブラシの食い込み量kを1.5mm一定としたときに所定の時間を経過するとブラシ径が初期値φ24mmからφ22.5mmに変化(収束)することが確認された。
【0026】
また、図9の実験モデルを用い、ブラシ食い込み量kを一定(例えば、1.5mm)としたときのブラシ径変化に対するブラシニップ幅nの変化を調べたところ、図11に示す結果が得られた。
図11によれば、ブラシ径がイニシャル時のニップ幅nは約7.5mmであるが、前述した図10の如く、例えばブラシ径がφ24mm→φ22.5mmに変化した場合、ブラシニップ幅nも7.5mm→5mmに変化してしまうことが理解される。
従って、ブラシ食い込み量が大きい(例えば、1.5mm)とブラシ径の変化量も大きく、初期的にクリーニング可能であったものが経時変化でブラシニップ幅が減少し、クリーニング不可になってしまう懸念がある。
【0027】
また、図12(a)はToner Coverage100%のベタ画像パッチ(Cin100%)のクリーニング効率のグラフを示し、また、図12(b)はToner Coverage10%のハーフトーン画像パッチ(Cin10%)のクリーニング効率のグラフを示す。
図12(a)によれば、ブラシニップ幅が7mm程度あればクリーニング性はOKであることが理解される。
一方、図12(b)よれば、ブラシニップ幅が2mm程度あればクリーニング性はOKであることが理解される。
すなわち、図12(a)のパッチは例えばプロセスコントロール用のプロコンパッチに相当し、それをクリーニングするには、ニップ幅で7mm必要であり、図12(b)のパッチは背景部(バックグラウンド)かぶりに相当し、それをクリーニングするにはニップ幅で2mmあれば十分であることが理解される。
【0028】
このように、クリーニングブラシ113の経時変化の程度が食い込み量の大きさに依存しており、しかも、使用条件によってクリーニングブラシ113の食い込み量を可変にすることが可能であることから、本実施の形態では、クリーニングブラシ113の食い込み量をM,Nに設定したのである。
【0029】
更に、本実施の形態で用いられるベルトクリーナ110の駆動制御系を図4に示す。
同図において、駆動制御装置130は例えばCPU、RAM、ROM及びI/Oポートからなるマイクロコンピュータシステムにて構成されており、CPUは、搬送ベルト80のベルト駆動モータ(図示せず)からの位置信号を取り込み、クリーニングサイクル、レジコン(レジストコントロールの略)モード、プロコン(プロセスコントロールの略)モード、プリントモードに応じてROM内の駆動制御プログラム(本例では図6〜図8)を実行し、ポジション変更機構120の位置可変モータ122及びクリーニングブラシ113のブラシ駆動モータ116を駆動制御するようにしたものである。
【0030】
尚、本実施の形態では、レジストコントロール用のレジコンマーク(例えばラダーパターンなど)やプロセスコントロール用のプロコンマークが搬送ベルト80上に作成されるようになっており、搬送ベルト80のうち、最下流画像形成ユニット22dの下流側で且つ張架ロール82の手前側に対応した箇所には、プロコンマークあるいはレジコンマークを検知するためのマークセンサ140が配設されている。
【0031】
次に、本実施の形態に係るカラー画像形成装置の作動について説明する。
本実施の形態では、I.クリーニングサイクル、II.レジコンモード、III.プロコンモード、IV.プリントモードの4つの基本動作が行われる。
尚、本実施の形態では、ベルトクリーナ110は、搬送ベルト80が駆動されていない時点(非画像形成時)で、クリーナポジション:(1)に設定されている。
I.クリーニングサイクル
これは、画像形成装置の電源オン直後又はジャム発生後又は数ジョブ毎に搬送ベルト80上のトナー・異物等を除去するために、ベルトクリーナ110を動作させるサイクルである。尚、ジャム発生時の処理についてはプリントモードの中で説明する。
この場合には、駆動制御装置130は、図6に示すように、ポジション変更機構120にてベルトクリーナ110をクリーナポジション:(2)に設定した後に、ベルトクリーナ110をオン(クリーニングブラシ113を回転駆動)させ、クリーニングサイクルが終了した時点でベルトクリーナ110をオフさせる。
従って、クリーニングサイクルにあっては、クリーニングブラシ113の食い込み量は大きく設定されることから、搬送ベルト80上のトナー・異物はベルトクリーナ110のクリーニングブラシ113(クリーナポジション:(2))にて確実に掻き取られ、クリーナケース112内に回収される。
【0032】
II.レジコンモード
これは、カラーの色ずれを補正するために、搬送ベルト80上に例えば各色のラダーパターン(レジコンマーク)を作像し、ラダーパターンのピッチ等をマークセンサ140で読取り、各色のレジストレーションの位置合わせを行うモードである。
この場合には、搬送ベルト80上にトナー像を書かせるために、図7に示すように、上述したクリーニングサイクルと略同様な処理が実行される。
【0033】
III.プロコンモード
これは、画像の濃度を補正するために、搬送ベルト80上に例えば各色のパッチ(プロコンマーク)を作像し、パッチの濃度をマークセンサ140で読み取り、濃度合わせを行うモードである。
この場合にも、搬送ベルト80上にトナー像を書かせるために、図7に示すように、上述したクリーニングサイクルと同様な処理が実行される。
【0034】
IV.プリントモード
これは、通常の画像形成処理を行うモードである。
記録材は吸着ロール90と搬送ベルト80とのニップ部に挟持された後搬送ベルト80に静電吸着される。
この後、記録材は、搬送ベルト80によって搬送され、各画像形成ユニット22(22a〜22d)の転写部位を順次通過すると、感光体ドラム31上の各色成分トナー像は転写ロール50による転写電界によって記録材上に順次転写される。
そして、記録材の先端部が定着装置64に突入して通過し終わると、未定着トナー像が定着された記録材は排出ロール66を通じて収容トレイ67へと排出される。
【0035】
このモードにあっては、駆動制御装置130は、図8に示すように、画像形成信号がオンになった時点で、ポジション変更機構120にてベルトクリーナ110をクリーナポジション:(1)に設定した後に、ベルトクリーナ110をオン(クリーニングブラシ113を回転駆動)させ、画像形成が終了した時点で、ベルトクリーナ110をオフさせる。
このとき、搬送ベルト80上にはかぶりトナーが存在する程度であるため、ベルトクリーナ110はクリーナポジション:(1)に設定され、クリーニングブラシ113の食い込み量は小さいものになっている。
【0036】
ところで、プリントモードの途中で、ジャムが発生した場合には、駆動制御装置130は、図8に示すように、直ちにベルトクリーナ110をクリーナポジション:(2)に設定した後に、クリーニングサイクルを実行し、クリーニングサイクルが終了した時点で、ベルトクリーナ110をクリーナポジション:(1)に設定した後にベルトクリーナ110をオフする。
このように、本実施の形態にあっては、プリントモード(画像形成モード)時と他のモード(クリーニングサイクル,プロコンモード、レジコンモード)とで、クリーニングブラシ113の食い込み量を使い分けることにより、クリーニングブラシ113の延命化が図られる。
【0037】
◎実施の形態2
図13(a)は本発明が適用されるベルトクリーナの実施の形態2を示すものである。
同図において、本実施の形態に係るベルトクリーナ110は、バイアスブラシ方式を示すもので、搬送ベルト80上のトナーを主に電気的な力を利用して除去するものである。
この方式は、張架ロール82に対向してクリーニングブラシ(体積抵抗105〜108程度)113を常時接触配置し、トナーと逆極性のバイアス(例えば+2kv,この時、対向ロールである張架ロール82は接地)を前記クリーニングブラシ113に印加させることにより、トナーを搬送ベルト80上からクリーニングブラシ113へ転移させるものである。
そして、クリーニングブラシ113に付着したトナーは、クリーニングブラシ113に接触しているトナー除去ロール(金属ロール)151にクリーニングブラシ113より高いバイアス(例えば+2.2kv)を印加させることにより、クリーニングブラシ113からトナー除去ロール151上に転移する。
トナー除去ロール151上に転移したトナーは、同ロール151上にブレード152を接触させることにより、機械的な力により同ロール151上からクリーナケース(回収ボックス)112内へ掻き落とされる。
尚、符号153はベルトクリーナ110の位置を変更するポジション変更機構の偏心カムである。
【0038】
本実施の形態において、ベルトクリーナ110は、ポジション変更機構にてクリーナポジションを変更する点で、実施の形態1と同様であるが、これに代えて、あるいは、これと共に、クリーニングブラシ113への印加バイアスを変化させ、クリーニングブラシ113の清掃能力を可変設定するようにすることも可能である。
【0039】
◎実施の形態3
図13(b)は本発明が適用されるベルトクリーナの実施の形態3を示すものである。
同図において、本実施の形態に係るベルトクリーナ110はファーブラシ方式であり、搬送ベルト80上のトナーを主に機械的な力(ブラシの腰)を利用して除去するものである。
この方式は、張架ロール82に対向してクリーニングブラシ113を常時接触させて配置し、このクリーニングブラシ113を高速回転(例えば1600rpm)させ、クリーニングブラシ113の腰により搬送ベルト80からトナーを除去させるものである。
そして、このクリーニングブラシ113に付着したトナーは、同クリーナケース112内に設けられたフリッキング部材(フリッカーバー)155をクリーニングブラシ113に接触させることにより、下方向へ飛散する。
飛散したトナーは、クリーナケース112内に設けられたブロワ(エアー吸入器)156により吸引され、ブロワ156手前にフィルタ157等を設けることによりフィルタ157に回収される。
尚、153はベルトクリーナ110の位置を変更するポジション変更機構の偏心カムである。
【0040】
本実施の形態において、ベルトクリーナ110は、ポジション変更機構にてクリーナポジションを変更する点で、実施の形態1と同様であるが、これに代えて、あるいは、これと共に、クリーニングブラシ113の回転数を変化させ、クリーニングブラシ113の清掃能力を可変設定するようにすることも可能である。
【0041】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数の画像形成ユニットを並列配置し、かつ、記録搬送体側に各画像形成ユニットにて形成された画像を転移するタイプの画像形成装置を前提とし、記録搬送体にクリーニングブラシを常時接触配置するようにしたので、画像形成時に発生する背景部かぶりを常に清掃でき、しかも、トナーなどの残留痕の発生を回避することができ、その分、記録搬送体の表面状態を常にトナーなどの汚れのない良好な状態に維持することが可能になり、記録材に対する裏面汚れなどの汚れ現象を有効に回避することができる。
しかも、本発明によれば、記録搬送体に対するクリーニングブラシの清掃能力を可変調整する清掃能力調整手段を備え、清掃能力調整手段がクリーニングブラシの記録搬送体に対する食い込み量を可変調整するものであり、通常作像プロセス後の転写残画像を清掃する通常作像モード時と、作像プロセスを制御する上で記録搬送体上に制御用画像を形成し記録搬送体上の制御用画像を直接清掃する作像プロセス制御モード時とで清掃能力を調整し、制御用画像が清掃可能となるように少なくとも作像プロセス制御モード時には通常作像モード時よりも清掃能力を高く設定するようにしたので、クリーニングブラシの経時変化を有効に回避することができ、クリーナの装置寿命を十分に延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係るクリーナ及びこれを用いた画像形成装置を示す説明図である。
【図2】 本発明が適用された画像形成装置の実施の形態1の全体構成を示す説明図である。
【図3】 実施の形態1に係るベルトクリーナ(クリーナ)のレイアウト及びクリーナ構成の概要について示す説明図である。
【図4】 実施の形態1に係るベルトクリーナの駆動制御系を示す説明図である。
【図5】 (a)は実施の形態1に係るベルトクリーナのクリーナポジション:(1)の状態を示す説明図、(b)は同クリーナのクリーナポジション:(2)の状態を示す説明図である。
【図6】 実施の形態1に係るベルトクリーナの駆動制御系の具体的処理内容を示すフローチャートである。
【図7】 実施の形態1に係るベルトクリーナの駆動制御系の具体的処理内容を示すフローチャートである。
【図8】 実施の形態1に係るベルトクリーナの駆動制御系の具体的処理内容を示すフローチャートである。
【図9】 クリーニングブラシの食い込み量に関する実験モデルを示す説明図である。
【図10】 図9の実験モデルにおいて、クリーニングブラシの食い込み量を一定にしたときブラシ動作時間に対するブラシ径の経時変化を示すグラフ図である。
【図11】 図9の実験モデルにおいて、クリーニングブラシの食い込み量を一定にしたときのブラシ径変化によるブラシニップ幅の変化の関係を示すグラフ図である。
【図12】 (a)はトナーカバリッジ100%の場合におけるブラシニップ幅に対するクリーニング効率を示す説明図、(b)はトナーカバリッジ10%の場合におけるブラシニップ幅に対するクリーニング効率を示す説明図である。
【図13】 (a)は実施の形態2に係るベルトクリーナの概要を示す説明図、(b)は実施の形態3に係るベルトクリーナの概要を示す説明図である。
【符号の説明】
1(1a〜1d)…画像形成ユニット,2…記録搬送体,3…記録材,4…転写手段,5…クリーナ,6…クリーニングブラシ,7…清掃能力調整手段,8…清掃能力制御手段
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cleaner that realizes a cleaning process such as an electrophotographic method, and more particularly to an image forming apparatus that transfers an image formed by a plurality of image forming units directly onto a recording carrier or via a recording material. The present invention relates to a cleaner that cleans a recording and conveying body and an image forming apparatus using the cleaner.
[0002]
[Prior art]
A conventional tandem type image forming apparatus has, for example, a plurality of image forming units (for example, employing an electrophotographic system) on which toner images of yellow, magenta, cyan, and black color components are formed. For example, a conveyance belt that is circulated and conveyed across a pair of stretching rolls is disposed at a portion that performs the transfer, and a transfer device such as a corotron is disposed on the back surface of the conveyance belt that faces the image forming unit. A recording material (paper, OHP sheet or the like) is adsorbed and held on the recording material, and a toner image formed by an image forming unit is transferred to the recording material (for example, Japanese Patent Laid-Open No. Hei 2-163777). reference).
[0003]
By the way, in the belt conveyance method using this type of conveyance belt, the toner image from the image forming unit is transferred onto the conveyance belt other than the recording material due to the wrong selection of the recording material size or the recording material jam processing. In the process control (image density control), the toner patch for each color is transferred onto the conveyor belt and the density is read by a sensor or the like to control the image density or registration. In the control (hereinafter referred to as registration control), the ladder pattern of each color is transferred onto the conveyance belt, the pitch of the ladder pattern is read with a sensor or the like, and the position of each color toner image is adjusted positively on the conveyance belt. Some toner images are transferred.
[0004]
In such a type, if the toner image transferred on the conveying belt is left as it is, it causes the back surface of the next recording material to be stained. In order to clean the toner image, a belt cleaner using a blade or a brush is provided.
The belt cleaner is temporarily separated from the conveyance belt during the recording material conveyance by the conveyance belt, in other words, during the image forming operation by the image forming unit, so that the rotation operation of the conveyance belt is not hindered. There has already been proposed a technique for performing a cleaning cycle in contact with a belt (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-163777).
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in this type of contact / separation type belt cleaner, since the cleaner is separated at the time of image formation, the background fogging toner that may occur at the time of image formation cannot be removed in a timely manner. If the conveying belt conveys the recording material, the recording material may be stained on the back surface, or if the conveying belt is an intermediate transfer belt, the recording material may be stained on the surface.
Further, since the belt cleaner performs contact / separation operation, there may be a case where the toner remains on the retraction operation of the belt cleaner, and this may cause the back surface contamination or the surface contamination of the recording material. .
[0006]
In order to solve such a technical problem, it is considered to adopt a configuration in which a belt cleaner is always in contact with the conveyor belt, but a cleaning member such as a blade or a brush is always in contact with the conveyor belt. As a result, the conveyor belt and the cleaning member are likely to change with time, resulting in a technical problem that the life of the conveyor belt and the belt cleaner is remarkably shortened.
[0007]
The present invention has been made to solve the above technical problem, and a plurality of image forming units are arranged in parallel, and an image formed by each image forming unit is transferred to the recording carrier side. It is an object of the present invention to provide a cleaner capable of effectively avoiding a stain phenomenon on a recording material, and to sufficiently extend the life of the apparatus, and an image forming apparatus using the same.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  That is, according to the present invention, as shown in FIG. 1, a plurality of image forming units 1 (for example, 1 a to 1 d) are arranged in parallel, and a recording transport body 2 circulated and transported to a portion facing each image forming unit 1. In a cleaner 5 for cleaning the recording / conveying body 2, the recording / conveying body 2 is used to transfer the image formed on the image forming unit 1 directly or via the recording material 3 to the recording / conveying body 2. The cleaning brush 6 is disposed so as to be always in contact with the conveyance body 2, and the cleaning ability adjustment means 7 that adjusts the cleaning ability of the cleaning brush 6 with respect to the recording conveyance body 2.The amount of biting of the cleaning brush 6 into the recording carrier 2 is variably adjusted,In the normal image forming mode for cleaning the transfer residual image after the normal image forming process, and for controlling the image forming process, a control image is formed on the recording carrier 2 and the control image on the recording carrier 2 is directly The cleaning capability is adjusted in the imaging process control mode to be cleaned, and the cleaning capability is set higher than in the normal imaging mode at least in the imaging process control mode so that the control image can be cleaned. To do.
[0009]
In this case, when the cleaner 5 is incorporated in the image forming apparatus, as shown in FIG. 1, a cleaning ability control means for controlling the cleaning ability of the cleaning ability adjusting means 7 in accordance with the dirt state on the recording / conveying member 2. 8 is preferably included.
The present invention is also directed to an image forming apparatus provided with the cleaner 5 described above.
[0010]
In such technical means, the image forming apparatus that is the subject of the present application is a so-called tandem type (including both vertical and horizontal types) in which a plurality of image forming units 1 are arranged in parallel.
In addition, as an image forming method of the image forming unit 1, an electrophotographic method, an electrostatic recording method or the like is used, and an image transfer method to the recording material 2 on the recording material 2 directly or on the recording material 2 is also described. A method of transferring an image formed by the image forming unit 1 to the recording material 3 side via a transfer means 4 (see FIG. 1), such as an electrophotographic method or an electrostatic recording method, is mainly used.
Further, the recording / conveying member 2 is not limited to the one that conveys the recording material 3, and may be an intermediate transfer member that temporarily transfers and holds the respective color component images before being transferred to the recording material 3. The specific form of the recording / conveying body 2 may be either a belt shape or a drum shape. For example, as shown in FIG. 1, in a so-called tandem type in which a plurality of image forming units 1 are arranged in parallel, From the viewpoint of the arrangement of the forming units and the image alignment, the belt-like recording carrier 2 is often used.
[0011]
Further, the layout of the cleaner 5 may be appropriately selected. For example, the belt-like recording / conveying body 2 requires at least a backup member for supporting the recording / conveying body 2, but from the viewpoint of reducing the number of parts. For example, it is preferable to use a tension roll of the belt-like recording / conveying member 2 as a backup member.
[0012]
Further, as long as the cleaning brush 6 can clean the recording / conveying body 2, the recording / conveying body 2 is cleaned by using a brush bias method (mainly using an electric force by applying a bias to the cleaning brush 6. Method), fur brush method (mainly, a method of cleaning the recording and conveying body 2 using a mechanical force by the waist of the cleaning brush 6), and the like.
[0013]
  Furthermore, the cleaning ability adjusting means 7 needs to be adjustable in two or more stages at least in a contact state.
  About the setting of the cleaning capability level at this time, it is preferable to include the original cleaning capability level of the cleaner 5 and a weaker cleaning capability level.
  The cleaning capability adjusting means 7 includes all types that variably adjust the cleaning capability. As a typical mode, I. the amount of biting (contact pressure) of the cleaning brush 6 with respect to the recording carrier 2 II. A mode in which the bias applied to the cleaning brush 6 in the brush bias system is variably adjusted, III. A mode in which the rotation speed of the cleaning brush 6 in the fur brush system is variably adjusted, IV. Aspect etc. are mentionedHowever, in the present invention, at least I. The aspect containing is employ | adopted.
[0014]
The cleaning ability control means 8 controls the cleaning ability of the cleaning ability adjusting means 7 in accordance with the dirt state on the recording / conveying body 2. However, from the viewpoint of simplification of the apparatus configuration, “stained state on the recording carrier 2” and “used in the image forming apparatus during non-image formation”. Each mode ”is associated with each other in advance, and the cleaning ability is controlled according to each mode used in the image forming apparatus, for example, a cleaning cycle, an image forming mode, a process control mode, and a resist control mode. You just have to do it.
[0015]
As a prior art for adjusting the cleaning ability of the cleaner, for example, there is one disclosed in JP-A-6-95527.
However, this prior art is based on the assumption that the cleaning member is in contact with and separated from the transfer material carrier (corresponding to the recording carrier of the present application), and the cleaning ability is adjusted according to each mode used in the image forming apparatus. Therefore, this prior art does not assume any adjustment of the cleaning ability at the time of non-image formation, the point that the cleaning brush always contacts the recording carrier 2, and the cleaning ability adjusting means 7 is provided. There is no description or even suggestion that the cleaning ability is adjusted including during non-image formation.
Therefore, the present invention is completely different from the prior art in terms of technical problems and solutions.
[0016]
Next, the operation of the technical means described above will be described.
In FIG. 1, a cleaning brush 6 that is always in contact with the recording carrier 2 is disposed on the cleaner 5.
The cleaning ability adjusting means 7 adjusts the cleaning ability of the cleaning brush 6 with respect to the recording carrier 2.
For example, the cleaning capability is variably adjusted when a sufficient cleaning capability is required as in a cleaning cycle and when a sufficient cleaning capability is not required as in the image forming mode.
Further, the cleaning ability control means 8 controls the cleaning ability of the cleaning ability adjustment means 7 in accordance with the dirt state on the recording transport body 2.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.
Embodiment 1
FIG. 2 shows Embodiment 1 of a color image forming apparatus to which the present invention is applied.
In the figure, the color image forming apparatus has four image forming units 22 (specifically, 22a to 22d) in a vertical direction in a main body housing 21 (in this embodiment, black, yellow, magenta, and cyan). A recording material supply cassette 23 that accommodates a recording material (not shown) such as paper for supply is disposed below the recording material supply cassette, and a recording material supply cassette is provided at a position corresponding to each image forming unit 22. The recording material conveyance path 24 serving as the recording material conveyance path 23 is arranged in the vertical direction.
[0018]
In the present embodiment, the image forming units 22 (22a to 22d) are for black, yellow, magenta, and cyan in order from the upstream side of the recording material conveyance path 24 (the arrangement is not necessarily in this order). The toner image is formed, and includes a photoconductor cartridge 30 and an exposure unit 40.
Here, the photoconductor cartridge 30 includes, for example, a photoconductor drum 31, a charging roll 32 that precharges the photoconductor drum 31, and a static image formed by exposure on the charged photoconductor drum 31 by the exposure unit 40. A developing device 33 that develops the electrostatic latent image with a corresponding color toner (for example, negative polarity in the present embodiment) and a cleaner 34 that removes residual toner on the photosensitive drum 31 are integrally formed into a cartridge. .
On the other hand, the exposure unit 40 stores a semiconductor laser (not shown), a polygon mirror 42, an imaging lens 43, and a mirror 44 in the case 41, and deflects and scans light from the semiconductor laser (not shown) with the polygon mirror 42. An optical image is guided to an exposure point on the photosensitive drum 31 via the image lens 43 and the mirror 44.
[0019]
Further, in the present embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, a conveyance belt 80 that circulates along the recording material conveyance path 24 is provided at a position corresponding to each photosensitive drum 31 of each image forming unit 22. It is arranged.
The conveying belt 80 is a recording material.(Not shown)It is composed of a belt material that can be electrostatically adsorbed (plastic film such as PET and PVdF, and elastic material such as urethane and urea).6-1012A high resistance coating layer (not shown) of about Ω · cm is formed.
The conveyor belt 80 is stretched between a pair of stretching rolls 81 and 82 (for example, a metal roll, an elastic body roll, etc.). In this embodiment, the upper stretching roll 82 is a drive roll, The tension roll 81 on the side is a driven roll.
[0020]
Furthermore, a transfer roll 50 (for example, 10 in this example) is provided on the back side of the conveyance belt 80 corresponding to the photosensitive drum 31 of each image forming unit 22.Three-10TenΩ · cm), and the recording material on the photosensitive drum 31 and the conveyor belt 80 is transferred by the transfer roll 50.WhenIt comes to stick. A transfer bias power source (not shown) is connected to the transfer roll 50 so that a predetermined transfer bias is applied at an appropriate timing.
[0021]
In the present embodiment, the recording material supply cassette 23 has a recording material.TheA takeaway roll 61 for picking up is provided, and a recording material is provided in the recording material conveyance path 24 located between the takeaway roll 61 and the transfer portion of the most upstream image forming unit 22a.TheA feed roll 62 that is sent out at a predetermined timing is provided. A suction roll 90 is disposed at the entrance portion of the conveyor belt 80.
Further, a fixing device 64 is provided in the recording material conveyance path 24 located on the downstream side of the most downstream image forming unit 22d, and a discharge roll 66 for discharging the recording material is provided on the downstream side of the fixing device 64. The discharged recording material is accommodated in an accommodation tray 67 formed in the upper part of the main body housing 21. In FIG. 2, reference numeral 65 denotes a recording material sent from the conveyor belt 80.TheA recording material guide for guiding the fixing device 64.
[0022]
Furthermore, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, a belt cleaner (cleaner) 110 is disposed on the downstream side of the most downstream image forming unit 22 d of the conveyance belt 80 and at a portion facing the stretching roll 82. ing.
As shown in FIGS. 3 and 4, the belt cleaner 110 has a cleaning brush 113 mounted in a cleaner case 112, the cleaning brush 113 is always in contact with the conveyor belt 80, and is driven to rotate by a brush drive motor 116. It is what I did.
In the present embodiment, as the cleaning brush 113, a brush material made of, for example, nylon or polypropylene is used around the rotating shaft.
[0023]
In particular, in the present embodiment, a position changing mechanism 120 that adjusts the amount of the cleaning brush 113 that bites into the conveyor belt 80 is provided.
The position changing mechanism 120 supports the cleaner case 112 so as to be swingable about the swinging fulcrum 111, and is provided with an eccentric cam 121 that is in contact with the positioning wall 114 of the cleaner case 112 so as to be rotatable. In this embodiment, an urging spring 115 for urging the positioning wall 114 toward the eccentric cam 121 is attached.
[0024]
In the present embodiment, the eccentric cam 121 is formed by cutting away a part of the circular cross section. By rotating the eccentric cam 121 by the position variable motor 122, the cleaner case 112 swings, and as a result Therefore, the position of the cleaning brush 113 is variably set in two stages.
Here, as shown in FIGS. 5A and 5B, the two-stage position of the cleaning brush 113 is set to the cleaner position: (1) (corresponding to the weak nip position), and the cleaner position: (2) (to the strong nip position). Equivalent)), and when the cleaning position: (1), the amount of biting of the cleaning brush 113 is N, and when the cleaning position: (2), the amount of biting of the cleaning brush 113 is M, M> N (in this example, For example, N is set to 0.5 mm and M is set to 1.5 mm).
[0025]
Next, the reason why the amount of biting of the cleaning brush 113 is variably set in two stages, M and N, in the present embodiment will be described.
Now, as shown in FIG. 9, a cleaning brush 113 (for example, d = φ24 mm) is disposed at a predetermined bite amount k on the opposing roll 118 (for example, e = φ16 mm), and the cleaning brush 113 is continuously rotated in this state. Prepare an experimental model.
Using this experimental model, the change over time of the brush diameter with respect to the brush operating time when the amount of biting k of the cleaning brush 113 was made constant was examined, and the result shown in FIG. 10 was obtained.
According to FIG. 10, the brush diameter changes (converges) from the initial value φ24 mm to φ23.5 mm when a predetermined time elapses when the brush biting amount k is constant at 0.5 mm, and the brush biting amount k. It was confirmed that the brush diameter changed (converged) from the initial value of φ24 mm to φ22.5 mm after a predetermined time had elapsed when the value of 1.5 mm was constant.
[0026]
Further, when the change in the brush nip width n with respect to the change in the brush diameter when the brush biting amount k was constant (for example, 1.5 mm) was examined using the experimental model shown in FIG. 9, the result shown in FIG. 11 was obtained. .
According to FIG. 11, the nip width n when the brush diameter is initial is about 7.5 mm. However, as shown in FIG. 10 described above, for example, when the brush diameter changes from φ24 mm to φ22.5 mm, the brush nip width n also becomes 7 mm. It is understood that it changes from 5 mm to 5 mm.
Therefore, if the amount of brush bite is large (for example, 1.5 mm), the amount of change in the brush diameter is also large. is there.
[0027]
FIG. 12A shows a cleaning efficiency graph of a solid image patch (Cin 100%) with Toner Coverage 100%, and FIG. 12B shows a cleaning efficiency of a halftone image patch (Cin 10%) with Toner Coverage 10%. The graph of is shown.
According to FIG. 12A, it is understood that the cleaning performance is OK when the brush nip width is about 7 mm.
On the other hand, according to FIG. 12B, it is understood that the cleaning performance is OK when the brush nip width is about 2 mm.
That is, the patch shown in FIG. 12A corresponds to a process control patch for process control, for example. To clean the patch, 7 mm is required for the nip width, and the patch shown in FIG. It corresponds to fogging and it is understood that a nip width of 2 mm is sufficient to clean it.
[0028]
As described above, the degree of change with time of the cleaning brush 113 depends on the amount of biting, and the amount of biting of the cleaning brush 113 can be made variable depending on the use conditions. In the embodiment, the amount of biting of the cleaning brush 113 is set to M and N.
[0029]
Further, FIG. 4 shows a drive control system of the belt cleaner 110 used in the present embodiment.
In the figure, the drive control device 130 is constituted by a microcomputer system comprising, for example, a CPU, a RAM, a ROM, and an I / O port, and the CPU is positioned from a belt drive motor (not shown) of the conveyor belt 80. Capture the signal, execute the drive control program in the ROM (FIGS. 6 to 8 in this example) in accordance with the cleaning cycle, register control (abbreviation of resist control) mode, process control (abbreviation of process control) mode, and print mode, The position variable motor 122 of the position changing mechanism 120 and the brush drive motor 116 of the cleaning brush 113 are driven and controlled.
[0030]
In this embodiment, a resist control mark for registration control (for example, a ladder pattern) and a process control mark for process control are created on the transport belt 80, and the most downstream of the transport belt 80. A mark sensor 140 for detecting a process control mark or a registration control mark is disposed at a position corresponding to the downstream side of the image forming unit 22d and the front side of the stretching roll 82.
[0031]
  Next, the operation of the color image forming apparatus according to the present embodiment will be described.
  In this embodiment,I.Cleaning cycle,II.Cash register mode,III.Pro-con mode,IV.Four basic operations in the print mode are performed.
  In the present embodiment, the belt cleaner 110 is set to the cleaner position: (1) when the conveyance belt 80 is not driven (during non-image formation).
I.Cleaning cycle
  This is a cycle in which the belt cleaner 110 is operated immediately after the image forming apparatus is turned on, after a jam occurs, or every several jobs, in order to remove toner, foreign matter, and the like on the conveyance belt 80. The processing when a jam occurs will be described in the print mode.
  In this case, as shown in FIG. 6, the drive controller 130 sets the belt cleaner 110 to the cleaner position: (2) by the position changing mechanism 120 and then turns on the belt cleaner 110 (rotates the cleaning brush 113). And the belt cleaner 110 is turned off when the cleaning cycle is completed.
  Accordingly, since the amount of biting of the cleaning brush 113 is set to be large in the cleaning cycle, toner and foreign matter on the conveyor belt 80 are surely detected by the cleaning brush 113 (cleaner position: (2)) of the belt cleaner 110. And is collected in the cleaner case 112.
[0032]
II.Cash register mode
  In order to correct color misregistration, for example, a ladder pattern (registon mark) of each color is formed on the conveyance belt 80, the pitch of the ladder pattern is read by the mark sensor 140, and the registration position of each color is read. This is a mode for performing alignment.
  In this case, in order to cause the toner image to be written on the conveyance belt 80, as shown in FIG. 7, a process substantially similar to the cleaning cycle described above is executed.
[0033]
III.Pro-con mode
  In this mode, in order to correct the density of the image, for example, a patch of each color (Procon mark) is formed on the conveyor belt 80, the density of the patch is read by the mark sensor 140, and the density is adjusted.
  Also in this case, in order to write a toner image on the conveyance belt 80, as shown in FIG. 7, processing similar to the cleaning cycle described above is executed.
[0034]
IV.Print mode
  This is a mode for performing a normal image forming process.
  The recording material is nipped between the suction roll 90 and the conveyance belt 80 and then electrostatically adsorbed to the conveyance belt 80.
  Thereafter, the recording material is conveyed by the conveyance belt 80 and sequentially passes through the transfer portions of the respective image forming units 22 (22a to 22d), so that each color component toner image on the photosensitive drum 31 is transferred by the transfer electric field generated by the transfer roll 50. It is sequentially transferred onto the recording material.
  When the leading end of the recording material enters the fixing device 64 and passes through, the recording material on which the unfixed toner image is fixed is discharged to the storage tray 67 through the discharge roll 66.
[0035]
In this mode, as shown in FIG. 8, the drive control device 130 sets the belt cleaner 110 to the cleaner position: (1) by the position changing mechanism 120 when the image forming signal is turned on. Thereafter, the belt cleaner 110 is turned on (the cleaning brush 113 is driven to rotate), and the belt cleaner 110 is turned off when the image formation is completed.
At this time, since the fog toner is present on the conveying belt 80, the belt cleaner 110 is set to the cleaner position (1), and the amount of biting of the cleaning brush 113 is small.
[0036]
Incidentally, when a jam occurs in the middle of the print mode, the drive control device 130 immediately executes the cleaning cycle after setting the belt cleaner 110 to the cleaner position: (2) as shown in FIG. At the end of the cleaning cycle, the belt cleaner 110 is set to the cleaner position: (1), and then the belt cleaner 110 is turned off.
As described above, according to the present embodiment, cleaning is performed by using the amount of biting of the cleaning brush 113 in the print mode (image formation mode) and in other modes (cleaning cycle, process control mode, and register control mode). The life of the brush 113 is extended.
[0037]
Embodiment 2
FIG. 13 (a) shows a second embodiment of a belt cleaner to which the present invention is applied.
In the figure, a belt cleaner 110 according to the present embodiment shows a bias brush system, and removes toner on the conveyor belt 80 mainly using an electric force.
In this method, a cleaning brush (volume resistance 10) is opposed to the tension roll 82.Five-108The degree of contact of the toner on the conveyor belt 80 is determined by applying a bias having a polarity opposite to that of the toner (for example, +2 kv, where the tension roll 82 as the opposite roll is grounded) to the cleaning brush 113. To the cleaning brush 113.
The toner adhering to the cleaning brush 113 is applied from the cleaning brush 113 by applying a higher bias (for example, +2.2 kv) than the cleaning brush 113 to the toner removing roll (metal roll) 151 in contact with the cleaning brush 113. The toner is transferred onto the toner removing roll 151.
The toner transferred onto the toner removal roll 151 is scraped off from the roll 151 into the cleaner case (collection box) 112 by mechanical force by bringing the blade 152 into contact with the roll 151.
Reference numeral 153 denotes an eccentric cam of a position changing mechanism that changes the position of the belt cleaner 110.
[0038]
In the present embodiment, the belt cleaner 110 is the same as that in the first embodiment in that the cleaner position is changed by the position changing mechanism. However, instead of or in addition to this, application to the cleaning brush 113 is performed. It is also possible to variably set the cleaning capability of the cleaning brush 113 by changing the bias.
[0039]
Embodiment 3
FIG. 13 (b) shows a third embodiment of a belt cleaner to which the present invention is applied.
In the figure, a belt cleaner 110 according to the present embodiment is of a fur brush type and removes toner on the conveyor belt 80 mainly using mechanical force (brush waist).
In this method, the cleaning brush 113 is always placed in contact with the tension roll 82, the cleaning brush 113 is rotated at a high speed (for example, 1600 rpm), and the toner is removed from the conveying belt 80 by the waist of the cleaning brush 113. Is.
The toner adhering to the cleaning brush 113 causes the flicking member (flicker bar) 155 provided in the cleaner case 112 to contact the cleaning brush 113.EspeciallyIt will fly down.
The scattered toner is sucked by a blower (air inhaler) 156 provided in the cleaner case 112, and collected by the filter 157 by providing a filter 157 or the like in front of the blower 156.
Reference numeral 153 denotes an eccentric cam of a position changing mechanism that changes the position of the belt cleaner 110.
[0040]
In the present embodiment, belt cleaner 110 is the same as that in the first embodiment in that the cleaner position is changed by the position changing mechanism. However, instead of this, or together with this, the rotation speed of cleaning brush 113 is changed. It is also possible to variably set the cleaning capability of the cleaning brush 113.
[0041]
【The invention's effect】
  As described above, according to the present invention, on the premise of an image forming apparatus of a type in which a plurality of image forming units are arranged in parallel, and an image formed by each image forming unit is transferred to the recording carrier side, Since the cleaning brush is always placed in contact with the recording carrier, the background fog generated during image formation can always be cleaned, and the occurrence of residual marks such as toner can be avoided. It becomes possible to always maintain the surface state of the body in a good state free from dirt such as toner, and it is possible to effectively avoid the phenomenon of dirt such as backside dirt on the recording material.
  In addition, according to the present invention, the cleaning capability adjusting means for variably adjusting the cleaning capability of the cleaning brush with respect to the recording conveyance body is provided, and the cleaning capability adjusting means is provided.The amount of biting into the recording carrier of the cleaning brush is variably adjusted.In the normal image forming mode for cleaning the transfer residual image after the normal image forming process, and for controlling the image forming process, a control image is formed on the recording carrier and the control image on the recording carrier is directly cleaned. The cleaning ability is adjusted in the image forming process control mode, and the cleaning ability is set higher than in the normal image forming mode at least in the image forming process control mode so that the control image can be cleaned. The change with time of the brush can be effectively avoided, and the life of the cleaner can be sufficiently extended.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view showing a cleaner according to the present invention and an image forming apparatus using the cleaner.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an overall configuration of Embodiment 1 of an image forming apparatus to which the present invention is applied.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an outline of a layout and a cleaner configuration of a belt cleaner (cleaner) according to the first embodiment.
4 is an explanatory view showing a drive control system of a belt cleaner according to Embodiment 1. FIG.
5A is an explanatory view showing a state of a cleaner position of the belt cleaner according to the first embodiment: (1), and FIG. 5B is an explanatory view showing a state of the cleaner position of the cleaner: (2). is there.
FIG. 6 is a flowchart showing a specific processing content of a drive control system of the belt cleaner according to the first embodiment.
7 is a flowchart showing specific processing contents of a drive control system of the belt cleaner according to Embodiment 1. FIG.
FIG. 8 is a flowchart showing specific processing contents of a drive control system of the belt cleaner according to the first embodiment.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing an experimental model regarding the amount of biting of the cleaning brush.
10 is a graph showing a change in the brush diameter over time with respect to the brush operating time when the amount of biting of the cleaning brush is made constant in the experimental model of FIG.
11 is a graph showing the relationship of the change in brush nip width due to the change in brush diameter when the amount of biting of the cleaning brush is made constant in the experimental model of FIG.
12A is an explanatory diagram showing the cleaning efficiency with respect to the brush nip width when the toner coverage is 100%, and FIG. 12B is an explanatory diagram showing the cleaning efficiency with respect to the brush nip width when the toner coverage is 10%.
13A is an explanatory view showing an outline of a belt cleaner according to Embodiment 2, and FIG. 13B is an explanatory view showing an outline of a belt cleaner according to Embodiment 3. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 (1a-1d) ... Image forming unit, 2 ... Recording conveyance body, 3 ... Recording material, 4 ... Transfer means, 5 ... Cleaner, 6 ... Cleaning brush, 7 ... Cleaning ability adjustment means, 8 ... Cleaning ability control means

Claims (7)

複数の画像形成ユニットを並列配置すると共に、各画像形成ユニットに対向する部位に循環搬送される記録搬送体を配設し、この記録搬送体に直接若しくは記録材を介して画像形成ユニットに形成された画像を転移する画像形成装置に用いられ、前記記録搬送体を清掃するクリーナにおいて、
記録搬送体に常時接触するように配設されるクリーニングブラシと、
このクリーニングブラシの記録搬送体に対する清掃能力を調整する清掃能力調整手段とを備え、
清掃能力調整手段は、クリーニングブラシの記録搬送体に対する食い込み量を可変調整するものであり、通常作像プロセス後の転写残画像を清掃する通常作像モード時と、作像プロセスを制御する上で記録搬送体上に制御用画像を形成し記録搬送体上の制御用画像を直接清掃する作像プロセス制御モード時とで清掃能力を調整し、制御用画像が清掃可能となるように少なくとも作像プロセス制御モード時には通常作像モード時よりも清掃能力を高く設定することを特徴とするクリーナ。
A plurality of image forming units are arranged in parallel, and a recording transport body that is circulated and transported to a portion that faces each image forming unit is disposed, and the image forming unit is formed on the recording transport body directly or via a recording material. Used in an image forming apparatus for transferring a transferred image, and in a cleaner for cleaning the recording carrier,
A cleaning brush disposed so as to always contact the recording carrier;
A cleaning ability adjusting means for adjusting the cleaning ability of the cleaning brush with respect to the recording carrier,
The cleaning capacity adjusting means variably adjusts the amount of biting of the cleaning brush into the recording carrier , and controls the image forming process in the normal image forming mode for cleaning the transfer residual image after the normal image forming process. At least image formation so that the control image can be cleaned by adjusting the cleaning capability in the image forming process control mode in which a control image is formed on the recording carrier and the control image on the recording carrier is directly cleaned. A cleaner characterized in that the cleaning capability is set higher in the process control mode than in the normal image formation mode.
請求項1記載のクリーナにおいて、
記録搬送体上の汚れ状態に応じて清掃能力調整手段の清掃能力を制御する清掃能力制御手段を備えたことを特徴とするクリーナ。
The cleaner of claim 1,
A cleaner comprising cleaning ability control means for controlling the cleaning ability of the cleaning ability adjusting means in accordance with the state of dirt on the recording and conveying body.
請求項1又は2記載のクリーナにおいて、
清掃能力調整手段は、少なくとも接触状態で二段階以上に調整可能であることを特徴とするクリーナ。
The cleaner according to claim 1 or 2,
The cleaning ability adjusting means can be adjusted in two or more stages at least in a contact state.
請求項1又は2記載のクリーナのうち、主としてクリーニングブラシにバイアスを印加することによる電気的な力を利用して記録搬送体を清掃する方式において、
清掃能力調整手段は、クリーニングブラシへの印加バイアスを可変調整するものであることを特徴とするクリーナ。
Among the cleaners according to claim 1 or 2, in the method of cleaning the recording transport body mainly using an electric force by applying a bias to the cleaning brush,
The cleaning capability adjusting means variably adjusts the bias applied to the cleaning brush.
請求項1又は2記載のクリーナのうち、主としてクリーニングブラシの腰による機械的な力を利用して記録搬送体を清掃する方式のものにおいて、
清掃能力調整手段は、クリーニングブラシの回転数を可変調整するものであることを特徴とするクリーナ。
Among the cleaners according to claim 1 or 2, wherein the recording carrier is cleaned mainly using mechanical force due to the waist of the cleaning brush.
The cleaning capability adjusting means variably adjusts the rotational speed of the cleaning brush.
請求項2記載のクリーナにおいて、
清掃能力制御手段は、非画像形成時及び画像形成装置で使用される各モードに応じて清掃能力を制御することを特徴とするクリーナ。
The cleaner according to claim 2,
The cleaning capability control means controls the cleaning capability according to each mode used in non-image formation and in the image forming apparatus.
請求項1又は2記載のクリーナを備えたことを特徴とする画像形成装置。  An image forming apparatus comprising the cleaner according to claim 1.
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