JP4221559B2 - Cleaning device 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、複写機、レーザープリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置で用いられるクリーニング装置に係り、特に、ベルト状部材上に残留するトナーを清掃するクリーニング装置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】
近年、電子写真方式を利用したカラープリンタ、カラー複写機等の画像形成装置として、中間転写方式を採用するタイプのものが増えつつある。
かかる中間転写方式を採用したカラー画像形成装置は、例えば感光体ドラムの周囲に、帯電、露光、現像及びクリーニングの各電子写真デバイスを配設する一方、前記感光体ドラムの一次転写位置に対し例えば中間転写ベルトを対向配置し、感光体ドラム上に各色成分（例えばイエロ（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ））トナー像を形成し、この各色成分トナー像を一次転写位置にて一次転写装置の静電的作用により中間転写ベルトに順次一次転写した後、中間転写ベルト上に重ね合わされた合成一次転写像を、二次転写位置にて二次転写装置の静電的作用により用紙やＯＨＰシート等の記録材へ二次転写して、所望のカラー画像を記録材上に形成するようにしたものがある（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、中間転写ベルトから記録材にトナー像を転写する際には、中間転写ベルト上のトナーが全て記録材に転写されるわけではなく、その一部が中間転写ベルトに残留する。そこで、二次転写位置よりも中間転写ベルト走行方向下流側に、中間転写ベルトに残留したトナーを取り除くためのクリーニング装置（ベルトクリーナ）が設けられている。このクリーニング装置には、中間転写ベルト上の残留トナーを掻き取るために、クリーニングのタイミングに合わせてクリーニング部材を接離するようにしたものが用いられる。
ここで、クリーニング部材としては、弾性ブレードやファーブラシ又は導電性ロール等が知られている。
【０００４】
この種のクリーニング装置において、例えばクリーニング部材として弾性ブレードを使用する態様にあっては、弾性ブレードが離間した時に弾性ブレード先端部分に堆積したトナーが中間転写ベルト上に残留し、次プロセスで画像上にブレード跡を発生させるという問題がある。また、長期使用により弾性ブレードと中間転写ベルトとが摩耗し、クリーニング不良・転写効率低下が起こるという問題がある。
また、クリーニング部材としてファーブラシ（ブラシロール）を使用する態様にあっては、装置が大型化・複雑化し、コスト高になるという問題がある。
そこで、これらの問題を解消するという観点からすれば、クリーニング部材として導電性ロール（クリーニングロール）を使用する方式が採用される場合がある。
【０００５】
この種のクリーニングロールを使用したクリーニング方式には、中間転写ベルト上の残留トナーを静電的にクリーニングロールに吸着させるようにして回収する方式（例えば特許文献２，特許文献３参照）と、帯電制御ロールにより中間転写ベルト上の残留トナーの極性を揃えた後に回収用のクリーニングロール（感光体ドラムをも含む）で回収する方式（例えば特許文献４，特許文献５，特許文献６，特許文献７，特許文献８，特許文献９参照）とがある。
【０００６】
【特許文献１】
特開平５−３２３７０４号公報（第３−５頁，図１）
【特許文献２】
特開平１０−３３３４４７号公報（第２−３頁，図１−２）
【特許文献３】
特開平１１−７２２６号公報（第１−６頁，図１，７）
【特許文献４】
特開平１−１０５９８０号公報（第２−３頁，第１図）
【特許文献５】
特開平４−８１７８５号公報（第２−５頁，第１−５図）
【特許文献６】
特開平９−４４００７号公報（第２−５頁，図１−２）
【特許文献７】
特開２０００−３４１３１号公報（発明の実施の形態の欄，図１−３）
【特許文献８】
特開２００１−４２６５５号公報（発明の実施の形態の欄，図１）
【特許文献９】
特開２０００−２８４６０６号公報（発明の実施の形態の欄，図１）
【特許文献１０】
特開平４−６９６８２号公報（第１−１８頁，第１−４図）
【特許文献１１】
特開平８−２６２８７９号公報（第４−６頁，図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、クリーニングロールを使用したクリーニング装置のうち、前者の方式にあっては、トナーと逆極性のバイアス電圧（直流電圧または直流電圧に交流電圧を重畳）を印加してクリーニングロールに吸着させた後、クリーニングロール用ブレードやブラシ等で吸着した残留トナーを掻き落し回収する。
このとき、静電的に吸着することができるトナーは同一極性のトナーとなるが、二次転写残留トナーの帯電分布は必ずしも均一でなく、異なる極性のトナーが混在しているため、回収できないトナーが中間転写ベルト上にとどまり、次の画像形成時に混入するという技術的課題が生ずる。
このため、二次転写残留トナーを充分に回収するために、後者の方式を採用する場合がある。
【０００８】
確かに、後者の方式（極性を揃えた後にトナー回収する方式）では、あらかじめ、帯電制御ロールにより二次転写残留トナーの帯電分布を揃えた後クリーニングロールに吸着させるようにするため、異なる極性のトナーが残留するという技術的課題は小さい。
しかしながら、カラー画像のように、中間転写ベルト上に多くの二次転写残留トナーが残留した場合には、あらかじめ帯電制御ロールにより二次転写残留トナーの帯電分布を揃えようとしても、重層したトナー層のために下層のトナー層まで極性を揃えるということが難しくなる。
【０００９】
また、用紙搬送不良により二次転写されなかったトナーの場合は、さらにトナーが重層しているために、極性を揃え回収するということが難しく、高画質が求められるカラー画像形成装置では画像欠陥につながるという技術的課題がある。更に、カラープリンタ、カラー複写機等の画像形成装置で用いられることがある二成分現像方式の場合は、一成分現像方式に比べて、トナーがキャリアとの摩擦帯電により高い電荷を帯びるため、帯電制御ロールにより二次転写残留トナーの帯電分布を揃えようとしても、帯電分布が幅広くなっていることがあり、十分均一に揃えることが難しく、また、本来の極性と異なる極性に揃えようとするとさらに難しくなり、十分なクリーニングが行われないという技術的課題がある。
【００１０】
また、従来における他のクリーニング方式として、例えばクリーニング部材としてのブラシロールに先立ってトナー回収ロールを配設し、このトナー回収ロールにより物理的にトナーを回収し、一定量のトナーを残留させる方式（二段階トナー回収方式）が提案されている（例えば特許文献１０参照）。
ところが、この態様にあっては、二箇所でトナー回収を行う必要があるため、トナーの回収スペースを二箇所に亘って広く確保しなければならないばかりか、回収したトナーの搬送系を共通化する場合にはレイアウト上の制約も生じてしまう点で好ましいとは言えない。
【００１１】
更に、従来の別のクリーニング方式として、中間転写体に摺擦するブラシを備え、このブラシには中間転写体上のトナーと同極性の電圧を印加することで、ブラシで中間転写体上のトナーを移動させた後、トナーと同極性の電圧を中間転写体に印加することで、中間転写体と感光体とのニップ部で移動したトナーを感光体側に戻す、又は、ブレードにてクリーニングするクリーニング方式も知られている（例えば特許文献１１参照）。
ところが、この種のクリーニング方式にあっては、同極性の電圧が印加されたブラシでトナーを移動させるにしても、中間転写体に対するトナーの静電的付着力を減少させていないために、感光体に戻したり、ブレードクリーニングしようとしても、残留トナーが多い場合には充分に取り除くことが難しい。特に、中間転写体に弾性体のような摩擦係数の高い材料を使用した場合には、ブラシによる中間転写体への回転負荷が大きくなる点で好ましいとは言えない。
【００１２】
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、クリーニングロールを備えた態様において、残留トナーの状況（残留トナー量あるいは残留トナーの種類）に影響されることなく、残留トナーのクリーニング性能を常時良好に保つことができ、しかも、ベルト状部材（例えば中間転写体等）への負荷を軽減することを可能とするクリーニング装置及びこれを用いた画像形成装置を提供する。
【００１３】
【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、ベルト状部材１に残留したトナーＴを清掃するクリーニング装置４であって、残留トナーＴが静電的に吸着せしめられるクリーニングロール５と、このクリーニングロール５の上流側に設けられて前記残留トナーＴ層を基準厚以下に引き伸ばし調整する層厚調整部材６と、前記クリーニングロール５の上流側に設けられ、ベルト状部材１に残留したトナーＴの帯電極性及び帯電量を制御する帯電制御部材７と、層厚調整部材６がベルト状部材１に対して当接、離間するリトラクト機構８と、ベルト状部材１に残留したトナーＴ量を検知する検知手段９と、検知手段９による検知結果に基づいて層厚調整部材６を制御する制御手段１０とを備え、該制御手段１０は、検知手段９が層厚調整部材６による薄層化可能範囲を超える残留トナーＴ量を検知した場合には、前記層厚調整部材６を制御することにより、ベルト状部材１の画像領域外に残留トナーＴを滞留させることを特徴とするものである。
【００１４】
このような技術的手段において、ベルト状部材１には、ベルト状感光体、ベルト状中間転写体など広く含む。
また、本件は、クリーニングロール５を備えたものを対象とするため、クリーニング部材としてブレード、ブラシを単独で使用するものは除外される。
ここで、クリーニングロール５は独立の機能部材であってもよいし、他の機能部材（例えば感光体ドラムなど）と兼用してもよい。
尚、クリーニングロール５には通常クリーニング用バイアスが印加され、ベルト状部材１上の残留トナーＴを静電吸着するようになっている。
【００１５】
また、層厚調整部材６としては、残留トナーＴ層を引き伸ばし調整するものであれば、ブレード状、ロール状など任意の形態でよく、通常はベルト状部材１に所定の押圧力で接触配置されるが、ベルト状部材１に非接触でも、残留トナーＴ層が基準厚を超えた時点で当該残留トナーＴ層に接触する態様や、あるいは、ベルト状部材１裏面に常時接触で、電界カーテンの作用で層厚調整する態様をも含む。
更に、層厚調整部材６としては、図１に示すように、残留トナーＴ層の厚みｄ0を基準厚以下の所定厚ｄ1に調整するものであればよい。
ここでいう「基準厚」とは、トナーの種類（粒径、帯電量など）や帯電制御部材７の帯電能力に応じて適宜選定されるものであり、残留トナーＴ層全体について、帯電制御部材７による帯電極性及び帯電量を所望の状態に制御することが保証可能な厚みを意味する。
【００１６】
また、ベルト状部材１に層厚調整部材６が接触配置される態様にあっては、層厚調整部材６がベルト状部材１に強く押し当てられていると、層厚調整部材６から受ける荷重により残留トナーＴがベルト状部材１に強く押し付けられてしまい、残留トナーＴとベルト状部材１との機械的な吸着力が強くなる。
一方、層厚調整部材６がベルト状部材１に非常に弱く押し当てられていると、層厚調整部材６から受ける荷重により残留トナーＴを移動させる力が働かず、残留トナーＴ層を均一に引き伸ばすことが難しくなり、薄層にすることができない。また、薄層にできた場合にも部分的な斑ができやすくなる。
このため、ベルト状部材１に対する層厚調整部材６の押圧力については、ベルト状部材１及び層厚調整部材６の材質により適切な荷重に設定することが必要である。
【００１７】
また、帯電制御部材７は、残留トナーＴの帯電極性、帯電量を制御するものであれば適宜選定してよく、層厚調整部材６と通常別体であるが、両機能を実現可能であれば、一体的に構成してもよい。
この帯電制御部材７の形態についてはロール状を始め適宜選定して差し支えなく、通常帯電制御部材７には帯電用バイアスが印加される。
【００１８】
更に、層厚調整部材６がベルト状部材１に対して当接、離間するリトラクト機構８を備えるようにすればよい。
ここで、リトラクト機構８は、層厚調整部材６がベルト状部材１に対して当接、離間するものであればよく、例えば機械的又は電気的に層厚調整部材６をリトラクトさせる等適宜設計変更して差し支えない。
このリトラクト機構８によれば、残留トナーＴの層厚調整時にのみ、ベルト状部材１に対して層厚調整部材６を当接させるようにすることができるため、ベルト状部材１に対する負荷が軽減され、ベルト状部材１の劣化や、トナーの変形によるトナー付着を防止することができる。
【００１９】
また、リトラクト機構８は、ベルト状部材１に残留したトナーＴがベルト状部材１に対する層厚調整部材６当接位置Ｘ通過前に、層厚調整部材６がベルト状部材１に当接し、前記残留トナーＴがベルト状部材１に対する層厚調整部材当接位置Ｘ通過後であって、ベルト状部材１上の未転写トナーがベルト状部材１に対する層厚調整部材当接位置Ｘ通過前に、層厚調整部材６がベルト状部材１から離間するように設けることが好ましい。このように、残留トナーＴの通過時には層厚調整部材６がベルト状部材１に当接して残留トナーＴの層厚を調整し、未転写トナー像通過時には層厚調整部材６がベルト状部材１から離間するように設定すれば、作成した画像への影響を抑えると共に、ベルト状部材１に対する層厚調整部材６による負荷を必要最小限にすることができるため、ベルト状部材１の劣化を防止することができる。
尚、ベルト状部材１の劣化防止の観点からは、リトラクト機構８は、層厚調整部材６に限らず、帯電制御部材７やクリーニングロール５にも適用することが好ましい。
【００２０】
また、このような技術的手段において、本発明は、ベルト状部材１に残留したトナーＴ量を検知する検知手段９と、検知手段９による検知結果に基づいて層厚調整部材６を制御する制御手段１０とを備えている。このように、検知手段９により、例えば残留トナーＴの層厚が薄く、残留トナーＴの薄層化を行わなくても、帯電制御部材７により残留トナーＴの帯電量及び帯電分布を制御することが可能であると判断された場合には、制御手段１０により層厚調整部材６のベルト状部材１への当接を行わないように制御することができる。すなわち、層厚調整部材６のベルト状部材１への当接を必要なときにのみ、選択的に行うことができ、ベルト状部材１への負荷を軽減することができる。
ここで、検知手段９による検知方法としては、例えばベルト状部材（感光体や中間転写体等）上の画像濃度を検知する方法、環境やシート等各種条件から求められる転写率によりベルト状部材に残留するトナーＴ量を推定する方法、スキャン情報やコンピュータ等からの出力情報から画像濃度を推定する方法、転写ミスを判別するためのシートジャムを検知する方法、シート面積よりも大きい画像形成が行われたか否かを判断するためのシートサイズや、画像形成装置の各種設定条件に基づいて検知する方法等が挙げられる。
また、制御手段１０は、検知手段９により検知された残留トナーＴ量に基づいて、層厚調整部材６をベルト状部材１に対して当接、離間させるものであれば適宜選定して差し支えないが、例えばコンピュータによる制御等が挙げられる。
【００２１】
更に、本発明は、例えば残留トナーＴ量が層厚調整部材６による薄層化可能範囲を超える量であると検知手段９が検知した場合には、制御手段１０が層厚調整部材６を制御することにより、ベルト状部材１の画像領域外に残留トナーＴを滞留させるものである。
ここで、残留トナーＴが多量である場合には、層厚調整部材６先端に残留トナーＴが堆積し、トナー溜まりが生じる。このとき、ベルト状部材１に残留トナーＴの薄層化を行うための領域が十分にある場合には、層厚調整部材６先端の残留トナーＴも徐々に減少し、トナー溜まりが解消されるが、連続して画像形成を行う際に、次画像への影響を抑えつつ、限られた領域でトナー溜まりを解消することは困難である。
そこで、残留トナーＴ量が多く、層厚調整部材６による薄層化可能範囲を超えるような場合には、画像形成に影響を及ぼさない画像領域外に一時的に残留トナーＴを滞留させるようにすればよい。
【００２２】
また、その後、ベルト状部材１の画像領域外に滞留させた残留トナーＴを回収することが好ましい。
画像領域外に滞留させた残留トナーＴ（以下滞留トナーという。）は、画像形成に影響を及ぼすことはないが、まとまった状態で放置しておくと、静電的に回収することが困難となり、また、トナー汚れや固着の原因となることもあるため、回収することが好ましい。
ここで、滞留トナーの回収は、前記層厚の厚い残留トナーＴの回収方法と同様に、層厚調整部材６により薄層化した後、帯電制御部材７により極性及び帯電量を制御してクリーニングロール５により回収すればよい。
更に、滞留トナーの回収は、例えば一連の画像形成が終了した後に行う、一連の画像形成前に行う、画像形成装置の電源を入れたときに行う、一定の回数画像形成を行った後に行う等、回収のタイミングは適宜選定して差し支えない。 また、このようなタイミングで回収を行えば、画像出力速度が低下する等の不都合を回避することもできる。
【００２３】
更に、本発明は、クリーニング装置４に限られるものではなく、これを用いた画像形成装置をも対象とする。
この場合、本発明は、図１に示すように、トナー像ＴＺが担持されるベルト状部材１と、このベルト状部材１上のトナー像ＴＺを転写媒体２に転写する転写装置３と、ベルト状部材１に残留するトナーＴを清掃するクリーニング装置４とを備えた画像形成装置において、クリーニング装置４として、上述したクリーニング装置を用いるようにしたものである。
この種の画像形成装置において、中間転写型の画像形成装置にあっては、ベルト状部材１を中間転写体として使用する態様が代表的である。
【００２４】
次に、上述したクリーニング装置４の作用について説明する。
例えばベルト状部材１上に形成されたトナー像ＴＺを転写媒体２に転写した後に、ベルト状部材１上には未転写トナーＴが残留するが、この残留トナーＴがクリーニング装置４にて清掃される。
一般に、残留トナーＴを清掃するに当たり、ベルト状部材１にクリーニング用バイアスが印加されたクリーニングロール５を接触しただけでは、残留するトナーＴの帯電分布が幅広く、また、環境が異なれば帯電分布も異なるため、ベルト状部材１からクリーニングロール５への電気的な吸着（トナーの移動）が不安定で十分には行われない。
【００２５】
このため、クリーニングロール５により安定して電気的な吸着（トナーの移動）を行うには、残留トナーＴの極性を揃えるために別途帯電制御部材７を用い、帯電用バイアスを印加し、吸着前の残留トナーＴの帯電極性及び帯電量を制御する。
このとき、単色の場合には、例えば図３（ａ）に示すように、転写後、ベルト状部材１に残留するトナーＴ量も少なく、帯電制御部材７でほとんどの残留トナーＴを静電的に吸着可能な帯電とすることが可能である。
【００２６】
しかしながら、単色のトナー量を１００％とした時に、二色重ねた画像のようにトナー量が２００％となったり、特に三色重ねた画像のようにトナー量が３００％となった場合、言い換えれば、残留トナーＴが厚層の場合には、図３（ｂ）に示すように、転写後、ベルト状部材１に残留するトナーＴ量も増え、帯電制御部材７により残留トナーＴの帯電量を制御しようとしても、下層の残留トナーＴまで静電的に吸着可能な帯電とすることが難しい。
この場合、ベルト状部材１上にある残留トナーＴのうち下層の残留トナーＴはクリーニングロール５側に回収されず、ベルト状部材１側に残存してしまう懸念がある。
【００２７】
そこで、例えば帯電制御部材７の前に層厚調整部材６を設け、この層厚調整部材６にて、帯電制御部材７で静電的に吸着可能な帯電とし得る程度のトナー量（基準厚ｄ以下のトナー量に相当）に残留トナーＴ層を調整することにより、例えば図２（ｂ）に示すように、二色重ねた画像のようにトナー量が２００％となったり、特に三色重ねた画像のようにトナー量が３００％となった場合にも、図２（ａ）に示すように、例えば単色のトナー量と同程度の残留トナーＴの重なり状態となる。
このため、層厚調整部材６を通過した残留トナーＴについては、帯電制御部材７でほとんどの残留トナーＴを静電的に吸着可能な帯電とし得るため、クリーニングロール５により安定して電気的な吸着（トナーの移動）を行うことが可能となる。
【００２８】
また、像形成担持体（例えば感光体）上に形成されたトナー像ＴＺがベルト状部材１（例えば中間転写ベルト）に転写されるとき、層厚調整部材６が中間転写ベルトに接触したままでは、転写画像に触れてしまい、転写画像が乱れてしまう。
このとき、感光体上に形成されたトナー像ＴＺが中間転写ベルトに転写され、層厚調整部材６が中間転写ベルトに接触する位置に来るまでに、リトラクト機構８により、層厚調整部材６が中間転写ベルトから離間させられるため、転写画像の乱れを防止することができる。
更に、検知手段９により、中間転写ベルト上の残留トナーＴの層厚が厚いと判断された場合には、電気的に吸着、回収するためには、層厚調整部材６による薄層化を行うことが必要であるが、例えば、検知手段９により残留トナーＴの層厚が薄いと判断され、そのままでも帯電制御部材７による残留トナーＴの帯電量及び帯電分布を制御可能である場合には、層厚調整部材６による簿層化は不要となる。従って、残留トナーＴの層厚が薄い場合には、検知手段９の検知結果に基づいて制御手段１０がリトラクト機構８にて層厚調整部材６を中間転写ベルトから離間させる。
このように、層厚調整部材６を中間転写ベルトから離間させることにより、層厚調整部材６による中間転写ベルトへの負荷が軽減され、中間転写ベルトの劣化やトナーの変形によるトナー付着を抑えることができる。
【００２９】
更に、層厚の厚い残留トナーＴを簿層化する場合、層厚調整部材６先端部には一時的にトナー溜まりができる。このとき、簿層化のために十分な領域がある場合には、層厚調整部材６先端部の残留トナーＴも徐々に減少し、ついには層厚調整部材６先端のトナー溜まりは解消される。
しかしながら、連続して画像形成を行なう場合の限られた領域で、また連続して画像形成を行う次画像への影響を小さくするために、層厚調整部材６先端に堆積するトナー溜りを処理する必要がある。
そこで、検知手段９により中間転写ベルト上に転写後も残留するトナーＴ量を検知し、層厚調整部材６により残留トナーＴを電気的に吸着し回収可能な量に薄層化した後に、層厚調整部材６先端部に滞留トナーが滞留するトナー量であると判断した場合には、層厚調整部材６先端部の滞留トナーを、画像領域外、すなわち残留トナーＴが層厚調整部材６の中間転写ベルト当接位置を通過した後、中間転写ベルトの転写前のトナー画像が層厚調整部材６の中間転写ベルト当接位置通過前の領域で層厚調整部材６を離間させることにより、滞留トナーを中間転写ベルト上に、まとまった状態で残すようにすればよい。
このとき、中間転写ベルト上に滞留トナーはあるが、画像領域外であるために直に転写画像に影響が及ぶことはない。
しかし、上記のように画像領域外に滞留トナーを残したままにしておくと、まとまった状態となっているためそのままでは静電的に吸着し回収することが難しく、またトナー汚れや固着の原因となることがあるため、回収することが望ましい。
従って、このまとめられた状態の残留トナー（以下、滞留トナー）は、層厚の厚いトナー画像と同様に、そのままでは極性および帯電量を望ましい状態に制御することが難しいため、層厚調整部材６により帯電制御部材７で静電的に吸着可能な帯電とすることが可能なトナー量にトナー層の厚さを簿層化し、クリーニングロール５により吸着し回収することができるようにすることが必要となる。
【００３０】
また、滞留トナーの回収は、残留トナーＴ層を引き伸ばすスペースを確保することができれば回収処理をすることができるので、検知手段９の検知結果に基づいて、一連の画像形成工程の中で、中間転写ベルト一周分画像形成を遅らすことにより簿層化領域を確保する、中間転写ベルト二周分画像形成を遅らすことにより簿層化領域を確保する、更に、任意の位置から画像形成を行えるような方式で中間転写ベルトを用いる場合は、任意の領域分だけ画像形成を遅らすことにより簿層化領域を確保する等、堆積した滞留トナー量の情報に応じて変えることにより、使用者が受ける不利益を小さく抑えながら、滞留トナーの回収処理をすることができる。
【００３１】
【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４は本発明の基本的構成が適用された画像形成装置の実施の形態１を示す概略構成図である。
同図において、画像形成装置は、装置本体１６内に、感光体ドラム１１と、この感光体ドラム１１からトナー像を転写させるために前記感光体ドラム１１に接触配置される中間転写ベルト２０とを有する。
本実施の形態において、感光体ドラム１１は光の照射によって抵抗値が低下する感光層を備えたものであり、この感光体ドラム１１の周囲には、感光体ドラム１１を帯電する帯電装置１２と、帯電された感光体ドラム１１上に各色成分（本例ではイエロ、マゼンタ、シアン、ブラック）の静電潜像を書込む露光装置１３と、感光体ドラム１１上に形成された各色成分潜像を各色成分トナーにて可視像化するロータリ型現像装置１４と、前記中間転写ベルト２０と、感光体ドラム１１上の残留トナーを清掃するクリーニング装置１５とが配設されている。
【００３２】
ここで、帯電装置１２としては、例えば帯電ロールが用いられるが、コロトロンなどの帯電器を用いてもよい。
また、露光装置１３は感光体ドラム１１上に光によって像を書き込めるものであればよく、本例では、例えばＬＥＤを用いたプリントヘッドが用いられるが、これに限られるものではなく、ＥＬを用いたプリントヘッドでも、レーザビームをポリゴンミラーでスキャンするスキャナなど適宜選定して差し支えない。
更に、ロータリ型現像装置１４は各色成分トナーが収容された現像器１４ａ〜１４ｄを回転可能に搭載したものであり、例えば感光体ドラム１１上で露光によって電位が低下した部分に各色成分トナーを付着させるものであれば適宜選定して差し支えなく、使用するトナーも形状、粒径など特に制限はなく、感光体ドラム１１上の静電潜像上に正確に載るものであればよい。尚、本例では、ロータリ型現像装置１４が用いられているが、４台の現像装置を順に並べた配置として用いるようにしてもよい。
更にまた、クリーニング装置１５については、感光体ドラム１１上の残留トナーを清掃するものであれば、ブレードクリーニング方式を採用したもの等適宜選定して差し支えない。
但し、転写率の高いトナーを使用する場合にはクリーニング装置１５を使用しない態様もあり得る。このとき、中間転写ベルト２０上の残留トナーを感光体ドラム１１で回収する方式とした場合には、感光体ドラム１１で回収した感光体ドラム１１上の残留トナーを回収する機構（例えば現像剤を回収可能な現像装置など）が必要となる。
【００３３】
また、中間転写ベルト２０は、図４に示すように、３つの張架ロール２１〜２３に掛け渡されるものであって、ロータリ型現像装置１４とクリーニング装置１５との間に位置する感光体ドラム１１に対応する部位に対向配置されている。
ここで、この中間転写ベルト２０と感光体ドラム１１とは夫々別駆動系で駆動されており、張架ロール２１〜２３のうち、例えば張架ロール２１が駆動ロールとして機能するようになっている。
そして、中間転写ベルト２０が感光体ドラム１１にニップする部位には中間転写ベルト２０の裏側から一次転写装置としての一次転写ロール２５が接触配置されており、所定の一次転写バイアスが印加されている。
更に、中間転写ベルト２０の張架ロール２２に対向した部位には、二次転写装置としての二次転写ロール２６が張架ロール２２をバックアップロールとして対向配置されており、例えば二次転写ロール２６に所定の二次転写バイアスが印加され、バックアップロールを兼用する張架ロール２２が接地されている。
更にまた、中間転写ベルト２０の二次転写部位の下流側で且つ一次転写部位の上流側にはクリーニング装置（ベルトクリーナ）３０が配設されている。
また、用紙などの記録材４０は、供給トレイ４１に収容されており、ピックアップロール４２にて供給された後、レジストロール４３を経て二次転写部位に導かれ、搬送ベルト４４を通じて定着装置５０へ搬送され、更に、搬送ロール４５、排出ロール４６を経て排出トレイ４８へと搬送されるようになっている。
【００３４】
本実施の形態において、中間転写ベルト２０としては、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリプロピレン等の合成樹脂又は各種のゴムに、カーボンブラック等の帯電防止剤を適当量含有させたものが用いられ、その体積抵抗率が１０6〜１０14Ω・ｃｍとなるものが使われている。
ここで、弾性を有する中間転写ベルト（以下必要に応じて弾性中間転写ベルトという）２０としては、導電性弾性層の主基材として、シリコーンゴム、ＮＢＲ、Ｈ−ＮＢＲ、ＣＲ、ＥＰＤＭ、ウレタンゴム等が用いられ、導電性保護層の材料は、摩擦抵抗の低減、電気特性の環境に対する安定性、表面粗さ低減による残留トナークリーニング性の向上といった目的を達成できるものであれば、特に限定されないが、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルの共重合体（ＰＦＡ）、ＰＶｄＦなどのフッ素樹脂系ポリマーを、アルコール可溶性ナイロン系、シリコーン樹脂系、シランカプラー、ウレタン樹脂系のエマルションや有機溶剤に、溶解・分散した塗料を使用することができる。これら保護層は、ディップコート、スプレーコート、静電塗装、ロールコートなどにより、上記の塗料を塗布することにより設けることができる。さらに、保護層に表面処理または研磨を施すことにより離型性、導電性、耐磨耗性、表面クリーニング性を改善することができる。
本例では、例えば弾性中間転写ベルト２０が用いられるものとする。
【００３５】
また、本実施の形態において、二次転写ロール２６及びクリーニング装置（ベルトクリーナ）３０は、中間転写ベルト２０と接離可能に配設されており、カラー画像が形成される場合には、最終色の未定着トナー像が中間転写ベルト２０上に一次転写されるまで、少なくともクリーニング装置３０は中間転写ベルト２０から離間している。
ここで、二次転写ロール２６は、カーボンを分散したウレタンゴムのチューブからなる表面層と、カーボンを分散した発泡ウレタンゴムからなる内部層とを備えており、当該二次転写ロール２６の表面には、フッ素コートが施されている。この二次転写ロール２６は、その体積抵抗率が１０3〜１０10Ω・ｃｍに設定され、ロール径が例えばφ２８ｍｍとなるように形成され、硬度は例えば３０°（アスカＣ）に設定される。
一方、バックアップロール（張架ロール）２２は、カーボンを分散したＥＰＤＭとＮＢＲのブレンドゴムのチューブからなる表面層と、ＥＰＤＭのゴムからなる内部層とを備えており、その表面抵抗率が１０7〜１０10Ω／□、ロール径が例えばφ２８ｍｍとなるように形成され、硬度は例えば７０°（アスカＣ）に設定される。
【００３６】
更に、本実施の形態において、クリーニング装置３０は、図４及び図５に示すように、張架ロール２１に対向する位置にて中間転写ベルト２０に接離自在に接触し且つ中間転写ベルト２０上の残留トナーを静電的に吸着するクリーニングロール３１と、このクリーニングロール３１の上流側に位置する張架ロール２３に対向する位置にて中間転写ベルト２０に接離自在に接触し且つ中間転写ベルト２０上の残留トナーの層厚を調整する層厚調整部材３２と、この層厚調整部材３２の下流側で張架ロール２３に対向する位置にて中間転写ベルト２０に接離自在に接触し且つ中間転写ベルト２０上の残留トナーの帯電極性及び帯電量を制御する帯電制御部材３３とを備えている。
【００３７】
本実施の形態において、クリーニングロール３１には、図５に示すように、クリーニング用バイアスＶBCを印加するためのバイアス電源３５が接続されている。
ここで、クリーニングロール３１としては、ロールの軸としての導電性支持体は鉄・ニッケルメッキ処理鉄・銅・ステンレスなどを用い、導電性弾性体層としてはエピクロロヒドリンゴム・ポリエーテルウレタン・ポリエステルウレタンゴム・クロロプレンゴム・ＮＢＲ・ＥＰＤＭブレンドＮＢＲゴム・ＳＢＲゴム・ブチルゴム等にアルカリ金属・４級アンモニウム塩構造を有する各種アルキルアンモニウム塩を０．０１〜１０％混合させ、表面層に使用されるバインダー樹脂としてはポリエステル・ポリアミド・ポリウレタン・メラミン樹脂・ＰＭＭＡまたはＰＭＢＡのようなアクリル樹脂・ポリビニルブチラール・ポリビニルアセタール・ポリアリレート・ポリカーボネート・フェノキシ樹脂・ポリ尿素・ポリ酢酸ビニル等を挙げることができる。
更に、クリーニングロール３１としては、抵抗値として、体積抵抗率で１０5〜１０11Ω・ｃｍ（１ｋＶ印加時）が望ましいが、これに限定されるものではなく、以下に述べるように金属ロールを使用することも可能である。
例えば弾性中間転写ベルト２０を使用する場合は、中間転写ベルト２０が弾性部材であるため、中間転写ベルト２０とクリーニングロール３１との密着性が上がるため、クリーニングロール３１として鉄・ニッケルメッキ処理鉄・銅・ステンレスなどでできた金属ロールのように硬度の高い部材を使用することもできる。
尚、クリーニングロール３１上には図示外のトナー回収部材が設けられ、クリーニングロール３１に吸着された残留トナーを掻き取り除去するようになっている。また、クリーニングロール３１を使用せず、一次転写部にて中間転写ベルト２０上の残留トナーを静電的に感光体ドラム１１（クリーニングロールとして実質的に機能）に吸着させ、感光体ドラム１１のクリーニング装置１５により回収することも可能である。
【００３８】
また、本実施の形態において、層厚調整部材３２としては層厚調整ブレードが用いられ、この層厚調整ブレード３２には薄層用バイアスＶBHを印加するためのバイアス電源３６が接続されている。
ここで、層厚調整ブレード３２としては、ブレード状のものであれば、導電性部材だけ、絶縁性部材だけ、あるいは、両者を用いて適宜製造して差し支えないが、本実施の形態では、図５に示すように、導電性板材５１の先端側片面を絶縁性被覆材５２で被覆したものが用いられる。
ここで、導電性板材５１としては例えばＳＵＳ板が用いられ、また、絶縁性被覆材５２としては例えばウレタンゴムが用いられ、具体例としては、０．２ｍｍ厚で幅２０ｍｍ（自由長１５ｍｍ）のＳＵＳ板に、０．５ｍｍ厚のウレタンゴムを先端から１０ｍｍの位置まで被覆したものが挙げられる。
【００３９】
そして、この層厚調整ブレード３２の押圧方式としては、ドクター方式でもワイパー方式でも可能であるが、例えば弾性中間転写ベルト２０に対して負荷を小さくするにはワイパー方式が望ましい。
更に、層厚調整ブレード３２の食い込み量、設定角度（中間転写ベルト２０に対して傾斜姿勢角度）、接触面粗さなどについては中間転写ベルト２０の画像形成に問題とならない負荷荷重の範囲で適宜設定するようにすればよい。
具体例としては、弾性中間転写ベルト２０に対して、層厚調整ブレード３２の先端の食い込み量を０．６ｍｍ、設定角度を１０°、接触面粗さを２０Ｒａに設定した態様が挙げられる。
【００４０】
更に、薄層用バイアスＶBHとしては、直流成分のみ、交流成分のみ、あるいは両成分を含むものなどいずれでも差し支えないが、残留トナー層の薄層効果を良好に保つという観点からすれば、少なくとも直流成分を含むバイアス、好ましくは直流成分を重畳した交流成分を含むバイアスがよい。
【００４１】
また、本実施の形態において、図６（ａ）（ｂ）に示すように、クリーニング装置３０は、残留トナーＴ量を検知する検知装置３８及び、この検知装置３８の検知結果に基づいて層厚調整ブレード３２を制御する制御装置３９を備えている。そして、この制御装置３９に制御されることにより、層厚調整ブレード３２は、リトラクト機構６０にて、中間転写ベルトに対して当接、離間するようになっている。
すなわち、リトラクト機構６０は、図６（ａ）（ｂ）に示すように、張架ロール２３に対向配置された略Ｖ字状のリンクアーム６１をその屈曲部を回転中心として支持軸６１ｃで支持すると共に、リンクアーム６１の一端６１ａには層厚調整ブレード３２を設け、支持軸６１ｃを回転中心として、リンクアーム６１が回転することにより、層厚調整ブレード３２が中間転写ベルト２０に当接する位置に常時復帰するように、他端６１ｂを付勢スプリング６２にて付勢したものである。
また、リンクアーム６１の他端６１ｂの付勢スプリング６２と対向する部位にはカム６３が回転自在に設けられ、装置本体１６からの制御信号により動作する図示外のソレノイドによる駆動力により回転し、カム６３の突出片６３ａが他端６１ｂに接触可能となるように設けられている。
更に、カム６３の回転は、検知装置３８の検知結果に基づいて、制御装置３９により制御されるようになっている。
尚、本例ではカム６３を回転させるための駆動手段として、ソレノイドを用いたが、モーター等適宜選定して差し支えない。
【００４２】
また、本実施の形態において、図５に示すように、帯電制御部材３３としては例えば帯電制御ロールが用いられ、この帯電制御ロール３３には帯電用バイアスＶBTを印加するためのバイアス電源３７が接続されている。
ここで、帯電制御ロール３３としては、クリーニングロール３１と同様に構成して差し支えないが、体積抵抗率がクリーニングロール３１より低い、１０2〜１０8Ω・ｃｍ（１ｋＶ印加時）となるものが望ましい。但し、この範囲に限定されるものではなく、前記クリーニングロール３１と同様に、金属ロールを使用することも可能である。
尚、本実施の形態では、層厚調整ブレード３２、帯電制御ロール３３はクリーニングロール３１に対向する張架ロール２１とは異なる張架ロール２３に対向配置されているが、レイアウト上可能であれば、同一の張架ロールに対向させるようにしてもよい。これらのことは、以下の実施の形態においても同様である。
【００４３】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の作動についてクリーニング装置を中心に説明する。
本実施の形態に係る画像形成装置において、感光体ドラム１１上に各色成分トナー像が順次形成され、一次転写位置にて中間転写ベルト２０に順次転写した後、二次転写位置にて記録材４０に一括転写される。
このような作像過程において、中間転写ベルト２０上に残留したトナーＴは、図５に示すように、クリーニング装置（ベルトクリーナ）３０にて回収される。
【００４４】
すなわち、図７に示すように、クリーニング処理が開始されると、まず、中間転写ベルト２０上の残留トナーＴ量が図５に示す検知装置３８により検知される。そして、残留トナーＴの層厚が基準厚ｄ以上か否かが判別され、中間転写ベルト２０上の残留トナーＴが薄層（残留トナーＴの層厚が基準厚ｄ以下）の場合には、図６（ａ）に示すように、層厚調整ブレード３２は中間転写ベルト２０に対して離間した状態を保持し、また、図８（ａ）に示すように、残留トナーＴは層厚調整ブレード３２をそのまま通過した後に、帯電制御ロール３３部位に到達するが、もともと残留トナーＴ層が薄層であるため、帯電制御ロール３３による帯電極性及び帯電量の制御が確実に行われる。
このため、帯電制御ロール３３を経てクリーニングロール３１部位に到達した残留トナーＴは略完全にクリーニングロール３１に静電吸着され、図示外のトナー回収部材にて回収される。
【００４５】
一方、中間転写ベルト２０上の残留トナーＴが厚層（残留トナーＴの層厚が基準厚ｄ以上）の場合には、図８（ｂ）に示すように、中間転写ベルト２０上の残留トナーＴは、層厚調整ブレード３２を通過する段階で、基準厚ｄ（本例では、例えば単色モード時に残留するトナー層厚程度）以下に層厚が調整される。
ここで、層厚の調整は、図９（ａ）に示すように、中間転写ベルト２０上に画像Ｇが転写される際には、層厚調整ブレード３２は中間転写ベルト２０から離間しているが、中間転写ベルト２０上に転写された画像Ｇの終端が層厚調整ブレード３２の当接位置を通過した後であって（同図（ｂ））、残留トナーＴが層厚調整ブレード３２の当接位置を通過する直前までの間に（同図（ｃ））、層厚調整ブレード３２が中間転写ベルト２０に当接し、残留トナーＴを薄く引き延ばす（同図（ｄ））。
また、このとき、制御装置３９による層厚調整ブレード３２の制御は、図６（ｂ）に示すように、リトラクト機構６０にて、図示外のソレノイドからの駆動力により、カム６３が回転すると、その突出片６３ａがリンクアーム６１の他端６１ｂから離れる。そして、付勢スプリング６２の付勢力に沿って、リンクアーム６１が支持軸６１ｃを回転中心として時計回りに回転し、層厚調整ブレード３２が中間転写ベルト２０に当接する。
その後、図９（ｅ）に示すように、中間転写ベルト２０上に転写された画像Ｇの先端が層厚調整ブレード３２の当接位置を通過する直前に、層厚調整ブレード３２は中間転写ベルト２０から離間する。
このため、この層厚調整ブレード３２の下流側に位置する帯電制御ロール３３に、層厚調整された残留トナーＴが到達すると、当該残留トナーＴ層は基準厚ｄ以下であるから、この残留トナーＴは帯電制御ロール３３にて所定の帯電極性及び帯電量に制御される。
よって、帯電制御ロール３３を経てクリーニングロール３１部位に到達した残留トナーＴは略完全にクリーニングロール３１に静電吸着され、図示外のトナー回収部材にて回収される。
【００４６】
◎実施の形態２
次に、本発明に係るクリーニング装置の実施の形態２について説明する。
本実施の形態に係るクリーニング装置の基本的構成は、実施の形態１と略同様であるが、実施の形態１と異なり、検知装置３８が層厚調整ブレード３２による薄層化可能範囲を超える多量の残留トナーＴが存在すると検知した場合に、制御装置３９が層厚調整ブレード３２を制御することにより中間転写ベルト２０上の画像領域外に残留トナーＴを一時的に滞留させ、その後に回収するようになっている。尚、実施の形態１と同様な構成要素については実施の形態１と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
【００４７】
図１０（ａ）（ｂ）は、夫々シートサイズがＡ４サイズ又はＡ３サイズである場合における画像領域と残留トナーＴを滞留させるための画像領域外とを示す説明図である。
例えばＡ４サイズ機を採用する場合には、円筒形の中間転写ベルト２０を展開すると図１０（ａ）に示すように、Ａ４縦の領域に画像が転写されるが、中間転写ベルト２０はＡ４縦サイズよりも長く設けられており、通常、次の画像も略同一の位置から転写される。従って、Ａ４サイズの縦の画像終端から次の画像の先端までの領域（図１０（ａ）に示す画像領域外）を残留トナーＴの滞留領域として使用することができる。
尚、毎回転写位置が異なる方式を採用した画像形成装置においては、例えば画像領域外を記憶させる記憶手段を具備させ、この記憶手段からの情報に基づいて画像領域外を特定するようにすればよい。
【００４８】
また、例えばＡ３サイズ機を採用する場合において、Ａ４横の画像を作成するときには、図１０（ｂ）に示すように、画像領域Ａ，Ｂの２箇所の領域を使用することができるため、画像領域Ａ，Ｂ間の画像領域外Ａ’，Ｂ’を残留トナーを滞留させる滞留領域とすることができるが、サイズの異なる画像を転写するような場合には、事前に滞留トナーの回収を行っておくことが必要となる。
また、画像領域外Ａ’を画像領域外Ｂ’より進行方向において短く設けることにより、画像領域外Ｂ’のみを滞留領域とすることができ、この場合には画像領域外Ｂ’に重なる画像サイズの転写を行うまで、滞留トナーの回収を遅延させることができる。
更に、画像を均等配置しない場合には、薄層化を画像領域Ａ，Ｂの引き伸ばしを画像領域外Ｂ’の領域より長い領域で行うことができる。
更にまた、奇数の画像を転写する場合には、画像領域Ｂも薄層化の領域として使用することができる。
【００４９】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の作動についてクリーニング装置を中心に説明する。
図１１に示すように、クリーニング処理が開始されると、まず、中間転写ベルト２０上の残留トナーＴ量が図５に示す検知装置３８により検知される。そして、残留トナーＴの層厚が基準厚ｄ以上か否かが判別され、中間転写ベルト２０上の残留トナーＴが薄層（残留トナーＴの層厚が基準厚ｄ以下）の場合には、図６（ａ）に示すように、層厚調整ブレード３２は中間転写ベルト２０に対して離間した状態を保持し、残留トナーＴは層厚調整ブレード３２をそのまま通過した後に、帯電制御ロール３３を経てクリーニングロール３１部位に到達した残留トナーＴはクリーニングロール３１に静電吸着され、図示外のトナー回収部材にて回収される。
【００５０】
一方、中間転写ベルト２０上の残留トナーＴが厚層（残留トナーＴの層厚が基準厚ｄ以上）の場合には、図１１に示すように、更に、その層厚が層厚調整ブレード３２による層厚調整許容範囲か否かが判断される。
また、残留トナーＴの層厚が層厚調整許容範囲内である場合には、図６（ｂ）に示すように、層厚調整ブレード３２がリトラクト機構６０にて中間転写ベルト２０に当接し、中間転写ベルト２０上の残留トナーＴは、層厚調整ブレード３２を通過する段階で、基準厚ｄ（本例では、例えば単色モード時に残留するトナー層厚程度）以下に層厚が調整される。
そして、薄層化された残留トナーＴは、帯電制御ロール３３を経てクリーニングロール３１部位に到達、クリーニングロール３１に静電吸着され、図示外のトナー回収部材にて回収される。
【００５１】
これに対して、残留トナーＴの層厚が層厚調整許容範囲を超える場合には、残留トナーＴの層厚調整ブレード３２による薄層化が行われた後、更に、図１２（ａ）に示すように、層厚調整ブレード３２先端に溜まった残留トナーＴ（以下滞留トナーＴ’という）は、同図（ｂ）に示すように、層厚調整ブレード３２がリトラクト機構（図６（ｂ）参照）にて離間することにより、中間転写ベルト２０上の画像領域外（図１０（ａ）（ｂ）参照）に滞留させられる。
そして、同図（ｃ）に示すように、薄層化された残留トナーＴについては、帯電制御ロール３３を経てクリーニングロール３１部位に到達、クリーニングロール３１に静電吸着され、図示外のトナー回収部材にて回収され、画像領域外の滞留トナーＴ’は、静電的な回収が十分に行われず、一部滞留したままの状態となる。
【００５２】
また、図１３（ａ）に示すように、静電的な回収が十分に行われなかった滞留トナーＴ’を放置したままにしておくと、トナー汚れやトナー固着が発生する。このため、例えば一連の画像形成の後に、同図（ｂ）に示すように、リトラクト機構６０（図６（ｂ）参照）にて層厚調整ブレード３２を中間転写ベルト２０に当接し、同図（ｃ）に示すように、滞留トナーＴ’を薄層化させ、更に、同図（ｄ）に示すように、リトラクト機構６０（図６（ａ）参照）にて層厚調整ブレード３２を中間転写ベルト２０から離間させた後、帯電制御ロール３３を経てクリーニングロール３１に静電吸着されるようにすればよい。
【００５３】
本実施の形態によれば、中間転写ベルト２０上に残留したトナーＴ量が多く、層厚調整ブレード３２により簿層化する際に、層厚調整ブレード３２先端にトナー溜まりができる場合でも、中間転写ベルト２０の画像領域外に一時的に残留トナーＴを滞留させ、その後、回収するようにしたので、大量の残留トナーＴが発生した場合にも、残留トナーＴのクリーニング性能を良好に保ちつつ、円滑な次画像形成を行うことができる。
【００５４】
◎実施の形態３
図１４は本発明に係る画像形成装置の実施の形態３を示す概略構成図である。同図において、画像形成装置の基本的構成は、実施の形態１と略同様であるが、実施の形態１と異なり、弾性中間転写ベルト２０は、感光体ドラム１１からトナー像を転写させるために前記感光体ドラム１１に所定の接触領域ｘにて感光体ドラム１１形状に沿うように接触するものである。尚、実施の形態１と同様な構成要素については実施の形態１と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
特に、本例では、中間転写ベルト２０は、４つの張架ロール２１〜２４に掛け渡されるものであって、ロータリ型現像装置１４とクリーニング装置１５との間に位置する感光体ドラム１１面に沿う形で所定の接触領域ｘだけ密着配置されている。
また、本例では、中間転写ベルト２０には独立した駆動系が設けられておらず、この中間転写ベルト２０は、感光体ドラム１１を駆動源とし、感光体ドラム１１との接触領域ｘを介して従動回転するようになっている。
【００５５】
従って、本実施の形態によれば、感光体ドラム１１と弾性中間転写ベルト２０とは比較的広い接触領域ｘにて接触配置されており、しかも、弾性中間転写ベルト２０により弾性押圧されているため、感光体ドラム１１と弾性中間転写ベルト２０との間のタック面圧はそれほど高くなく、しかも、弾性中間転写ベルト２０によるトナー像の包み込み動作が行われ、感光体ドラム１１上のトナー像が弾性中間転写ベルト２０側に一次転写される。
このとき、弾性中間転写ベルト２０への転写画像には、大きなタック面圧によるホロキャラクターなどの画質欠陥はなく、高い転写効率で転写されるため、記録材上のカラー画像品質は極めて良好に保たれる。
【００５６】
また、本実施の形態にあっては、その分、装置構成が簡略化されるほか、クリーニング装置３０を構成する各クリーニング部材（クリーニングロール３１、層厚調整ブレード３２、帯電制御ロール３３）は中間転写ベルト２０に対して過剰な負荷を与えなくて済むため、中間転写ベルト２０に独立の駆動系を設けなくても、中間転写ベルト２０は感光体ドラム１１からの駆動を受けて安定的に従動回転する。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るクリーニング装置によれば、ベルト状部材上に残留するトナーが静電的に回収されるクリーニングロールを有し、このクリーニングロールの上流側に、残留トナーの層厚が基準厚以下に調整せしめられる層厚調整部材、及び、残留トナーの帯電極性、帯電量が制御せしめられる帯電制御部材を設け、また層厚調整部材がベルト状部材に対して当接、離間可能なリトラクト機構を備えるようにしたので、残留トナーの状況（残留トナー量あるいは残留トナーの種類）に影響されることなく、ベルト状部材に対する残留トナーのクリーニング性能を常時良好に保つと共に、ベルト状部材に対する負荷を軽減することができる。
特に、本発明に係るクリーニング装置によれば、ベルト状部材に残留したトナー量を検知する検知手段と、検知手段による検知結果に基づいて層厚調整部材を制御する制御手段とを備え、該制御手段は、検知手段が層厚調整部材による薄層化可能範囲を超える残留トナー量を検知した場合には、前記層厚調整部材を制御することにより、ベルト状部材の画像領域外に残留トナーを滞留させるため、大量の残留トナーが発生した場合にも、残留トナーのクリーニング性能を良好に保ちつつ、円滑な次画像形成を行うことができ、画像出力速度の低下を防止することができる。
【００５８】
更に、このクリーニング装置を用いた画像形成装置にあっては、ベルト状部材を常時清浄に保つことができるため、クリーニング不良に伴う画質欠陥のない、常時良好な画質の画像を容易に得ることができ、また、ベルト状部材に対する負荷に起因する画像乱れ、ベルト状部材の劣化をも防止することができることに加え、大量の残留トナーが発生した場合にも、残留トナーのクリーニング性能を良好に保ちつつ、円滑な次画像形成を行うことができ、画像出力速度の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るクリーニング装置及びこれを用いた画像形成装置の概要を示す説明図である。
【図２】 （ａ）は層厚調整部材を通過した後の残留トナーの状態を示す説明図、（ｂ）は層厚調整部材を設けない場合の残留トナーの状態を示す説明図である。
【図３】 （ａ）は残留トナーが薄層の場合並びに層厚調整部材通過後における残留トナーの回収状態を示す説明図、（ｂ）は残留トナーが厚層の場合（層厚調整部材なし）における残留トナーの回収状態を示す説明図である。
【図４】 実施の形態１に係る画像形成装置を示す説明図である。
【図５】 実施の形態１で用いられるクリーニング装置の詳細を示す説明図である。
【図６】 （ａ）は実施の形態１で用いられる層厚調整ブレードの中間転写ベルト離間時の状態を示す説明図、（ｂ）は同層厚調整ブレードの中間転写ベルト当接時の状態を示す説明図である。
【図７】 実施の形態１で用いられるクリーニング装置の作動を示すフローチャートである。
【図８】 （ａ）は残留トナーが薄層の場合における残留トナーの回収過程を示す説明図、（ｂ）は残留トナーが厚層の場合における残留トナーの回収過程を示す説明図である。
【図９】 （ａ）〜（ｅ）は実施の形態１で用いられる層厚調整ブレードの層厚調整過程を模式的に示す説明図である。
【図１０】 （ａ）は実施の形態１で用いられる中間転写ベルトのＡ４サイズ機の場合における画像領域と画像領域外について示す説明図、（ｂ）は同中間転写ベルトのＡ３サイズ機の場合における画像領域と画像領域外について示す説明図である。
【図１１】 実施の形態２で用いられるクリーニング装置の作動を示すフローチャートである。
【図１２】 （ａ）〜（ｃ）は実施の形態２で用いられる層厚調整ブレードの層厚調整過程及び中間転写ベルトの画像領域外への滞留過程を模式的に示す説明図である。
【図１３】 （ａ）〜（ｄ）は実施の形態２で用いられる層厚調整ブレードの層厚調整過程及び滞留トナーの回収過程を模式的に示す説明図である。
【図１４】 実施の形態３に係る画像形成装置を示す説明図である。
【符号の説明】
１…ベルト状部材，２…転写媒体，３…転写装置，４…クリーニング装置，５…クリーニングロール，６…層厚調整部材，７…帯電制御部材，８…リトラクト機構，９…検知手段，１０…制御手段，Ｔ…残留トナー，ＴＺ…トナー像，Ｘ…層厚調整部材当接位置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cleaning device used in an image forming apparatus such as a copying machine, a laser printer, and a facsimile, and more particularly, to a cleaning device that cleans toner remaining on a belt-like member and an image forming apparatus using the same. .
[0002]
[Prior art]
In recent years, as an image forming apparatus such as a color printer or a color copying machine using an electrophotographic system, a type employing an intermediate transfer system is increasing.
In a color image forming apparatus employing such an intermediate transfer system, for example, charging, exposure, development, and cleaning electrophotographic devices are disposed around the photosensitive drum, while the primary transfer position of the photosensitive drum is, for example, An intermediate transfer belt is arranged oppositely to form each color component (for example, yellow (Y), magenta (M), cyan (C), black (K)) toner image on the photosensitive drum, and each color component toner image is primary. After the primary transfer is sequentially performed on the intermediate transfer belt by the electrostatic action of the primary transfer device at the transfer position, the composite primary transfer image superimposed on the intermediate transfer belt is transferred to the electrostatic transfer of the secondary transfer device at the secondary transfer position. There is a technique in which a desired color image is formed on a recording material by secondary transfer to a recording material such as paper or an OHP sheet by an automatic action (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
By the way, when a toner image is transferred from the intermediate transfer belt to the recording material, not all of the toner on the intermediate transfer belt is transferred to the recording material, and a part of the toner remains on the intermediate transfer belt. Therefore, a cleaning device (belt cleaner) for removing toner remaining on the intermediate transfer belt is provided downstream of the secondary transfer position in the running direction of the intermediate transfer belt. This cleaning device uses a cleaning member that contacts and separates in accordance with the cleaning timing in order to scrape the residual toner on the intermediate transfer belt.
Here, as the cleaning member, an elastic blade, a fur brush, a conductive roll, or the like is known.
[0004]
In this type of cleaning device, for example, in an embodiment in which an elastic blade is used as a cleaning member, toner accumulated on the tip of the elastic blade remains on the intermediate transfer belt when the elastic blade is separated, and the image is printed in the next process. There is a problem of generating blade marks. Further, there is a problem that the elastic blade and the intermediate transfer belt are worn due to long-term use, resulting in poor cleaning and a decrease in transfer efficiency.
Moreover, in the aspect using a fur brush (brush roll) as a cleaning member, there exists a problem that an apparatus becomes large sized and complicated, and becomes high-cost.
Therefore, from the viewpoint of solving these problems, a system using a conductive roll (cleaning roll) as a cleaning member may be employed.
[0005]
The cleaning method using this type of cleaning roll includes a method of collecting residual toner on the intermediate transfer belt by electrostatically adsorbing the toner onto the cleaning roll (see, for example, Patent Document 2 and Patent Document 3), and charging. A system in which the polarity of the residual toner on the intermediate transfer belt is made uniform by the control roll and then collected by a collection cleaning roll (including a photosensitive drum) (for example, Patent Document 4, Patent Document 5, Patent Document 6, Patent Document 7). , Patent Document 8 and Patent Document 9).
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-5-323704 (page 3-5, FIG. 1)
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-333447 (page 2-3, FIG. 1-2)
[Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-7226 (page 1-6, FIGS. 1 and 7)
[Patent Document 4]
JP-A-1-105980 (page 2-3, FIG. 1)
[Patent Document 5]
JP-A-4-81785 (page 2-5, FIG. 1-5)
[Patent Document 6]
Japanese Patent Laid-Open No. 9-44007 (page 2-5, FIG. 1-2)
[Patent Document 7]
JP 2000-34131 A (column of embodiment of the invention, FIG. 1-3)
[Patent Document 8]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-42655 (column of embodiment of the invention, FIG. 1)
[Patent Document 9]
JP 2000-284606 A (column of embodiment of the invention, FIG. 1)
[Patent Document 10]
JP-A-4-69682 (page 1-18, Fig. 1-4)
[Patent Document 11]
JP-A-8-262879 (page 4-6, FIG. 1)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, among the cleaning devices using the cleaning roll, in the former method, after applying a bias voltage (DC voltage or an AC voltage superimposed on the DC voltage) having a polarity opposite to that of the toner, the toner is attracted to the cleaning roll. The residual toner adsorbed by a cleaning roll blade or brush is scraped off and collected.
At this time, toner that can be adsorbed electrostatically becomes toner of the same polarity, but the charge distribution of the secondary transfer residual toner is not necessarily uniform, and toners of different polarities are mixed and cannot be recovered. Remains on the intermediate transfer belt, and a technical problem arises that it is mixed during the next image formation.
For this reason, the latter method may be employed in order to sufficiently recover the secondary transfer residual toner.
[0008]
Certainly, in the latter method (the method of collecting the toner after aligning the polarity), the charge distribution of the secondary transfer residual toner is aligned in advance by the charge control roll and then adsorbed to the cleaning roll. The technical problem that the toner remains is small.
However, when a large amount of secondary transfer residual toner remains on the intermediate transfer belt as in a color image, even if an attempt is made to align the charge distribution of the secondary transfer residual toner with the charge control roll in advance, the superimposed toner layers For this reason, it is difficult to make the polarity uniform up to the lower toner layer.
[0009]
In addition, in the case of toner that has not been secondarily transferred due to paper conveyance failure, it is difficult to align and collect the toner because the toner is further layered, and in color image forming apparatuses that require high image quality, image defects may occur. There is a technical problem of being connected. Furthermore, in the case of a two-component development method that may be used in an image forming apparatus such as a color printer or a color copying machine, the toner is charged with a higher charge due to frictional charging with the carrier than in the one-component development method. Even if it is attempted to align the charge distribution of the secondary transfer residual toner with the control roll, the charge distribution may be wide and difficult to align sufficiently. There is a technical problem that it becomes difficult and sufficient cleaning is not performed.
[0010]
As another conventional cleaning method, for example, a toner collecting roll is provided prior to a brush roll as a cleaning member, and a toner is physically collected by this toner collecting roll to leave a constant amount of toner ( A two-stage toner recovery method has been proposed (see, for example, Patent Document 10).
However, in this embodiment, since it is necessary to collect toner at two locations, it is necessary not only to secure a wide space for collecting toner at two locations, but also to use a common transport system for the collected toner. In this case, it is not preferable in that a layout restriction is generated.
[0011]
Further, as another conventional cleaning method, a brush that rubs against the intermediate transfer member is provided, and a voltage having the same polarity as that of the toner on the intermediate transfer member is applied to the brush, so that the toner on the intermediate transfer member is applied with the brush. After moving the toner, a voltage having the same polarity as that of the toner is applied to the intermediate transfer member, so that the toner moved at the nip portion between the intermediate transfer member and the photosensitive member is returned to the photosensitive member side, or cleaning is performed with a blade. A method is also known (see, for example, Patent Document 11).
However, in this type of cleaning method, even if the toner is moved by a brush to which a voltage of the same polarity is applied, the electrostatic adhesion force of the toner to the intermediate transfer member is not reduced, so that Even when trying to return to the body or blade cleaning, if there is a lot of residual toner, it is difficult to remove it sufficiently. In particular, when a material having a high coefficient of friction such as an elastic body is used for the intermediate transfer member, it cannot be said that it is preferable in that the rotational load on the intermediate transfer member by the brush becomes large.
[0012]
The present invention has been made in order to solve the above technical problem, and in an embodiment provided with a cleaning roll, it is not affected by the status of residual toner (the amount of residual toner or the type of residual toner). Provided are a cleaning device that can maintain good cleaning performance of residual toner at all times, and that can reduce the load on a belt-like member (for example, an intermediate transfer member) and an image forming apparatus using the same. .
[0013]
[Means for Solving the Problems]
  That is, as shown in FIG. 1, the present invention is a cleaning device 4 for cleaning the toner T remaining on the belt-like member 1, a cleaning roll 5 on which the residual toner T is electrostatically adsorbed, and this cleaning. A layer thickness adjusting member 6 provided on the upstream side of the roll 5 to adjust the residual toner T layer to be stretched below a reference thickness, and a toner thickness remaining on the belt-like member 1 provided on the upstream side of the cleaning roll 5. A charge control member 7 that controls the charge polarity and charge amount, and a retract mechanism 8 in which the layer thickness adjusting member 6 contacts and separates from the belt-shaped member 1;And a detection means 9 for detecting the amount of toner T remaining on the belt-like member 1 and a control means 10 for controlling the layer thickness adjusting member 6 based on the detection result by the detection means 9. When the means 9 detects the amount of residual toner T exceeding the possible range of thinning by the layer thickness adjusting member 6, the residual toner outside the image area of the belt-shaped member 1 is controlled by controlling the layer thickness adjusting member 6. Make T stayIt is characterized by this.
[0014]
In such technical means, the belt-shaped member 1 includes a belt-shaped photosensitive member, a belt-shaped intermediate transfer member, and the like.
In addition, since the present case is intended for those provided with the cleaning roll 5, those that use a blade and a brush alone as a cleaning member are excluded.
Here, the cleaning roll 5 may be an independent functional member, or may be combined with another functional member (for example, a photosensitive drum).
A cleaning bias is normally applied to the cleaning roll 5 so that the residual toner T on the belt-like member 1 is electrostatically adsorbed.
[0015]
The layer thickness adjusting member 6 may be of any shape such as a blade shape or a roll shape as long as the residual toner T layer is stretched and adjusted. Usually, the layer thickness adjusting member 6 is placed in contact with the belt-like member 1 with a predetermined pressing force. However, even if the belt-like member 1 is not in contact with the belt-like member 1, the residual toner T layer is in contact with the residual toner T layer when the reference thickness exceeds the reference thickness, or the belt-like member 1 is always in contact with the back surface of the electric field curtain. A mode in which the layer thickness is adjusted by action is also included.
Further, as the layer thickness adjusting member 6, as shown in FIG. 1, any member can be used as long as the thickness d0 of the residual toner T layer is adjusted to a predetermined thickness d1 equal to or less than the reference thickness.
The “reference thickness” here is appropriately selected according to the type of toner (particle size, charge amount, etc.) and the charging ability of the charge control member 7. 7 means a thickness that can guarantee that the charge polarity and charge amount according to 7 can be controlled to a desired state.
[0016]
Further, in the aspect in which the layer thickness adjusting member 6 is disposed in contact with the belt-shaped member 1, the load received from the layer thickness adjusting member 6 when the layer thickness adjusting member 6 is strongly pressed against the belt-shaped member 1. As a result, the residual toner T is strongly pressed against the belt-shaped member 1, and the mechanical adsorption force between the residual toner T and the belt-shaped member 1 is increased.
On the other hand, if the layer thickness adjusting member 6 is pressed against the belt-like member 1 very weakly, the force to move the residual toner T due to the load received from the layer thickness adjusting member 6 does not work, and the residual toner T layer is made uniform. It becomes difficult to stretch and cannot be made into a thin layer. In addition, even if it is made thin, partial spots are likely to occur.
For this reason, the pressing force of the layer thickness adjusting member 6 against the belt-shaped member 1 needs to be set to an appropriate load depending on the material of the belt-shaped member 1 and the layer thickness adjusting member 6.
[0017]
The charge control member 7 may be appropriately selected as long as it controls the charge polarity and charge amount of the residual toner T, and is normally separate from the layer thickness adjusting member 6, but both functions can be realized. For example, they may be integrated.
The form of the charge control member 7 may be appropriately selected such as a roll shape, and a charging bias is normally applied to the charge control member 7.
[0018]
Further, the layer thickness adjusting member 6 may be provided with a retract mechanism 8 that contacts and separates from the belt-like member 1.
Here, the retract mechanism 8 may be any mechanism as long as the layer thickness adjusting member 6 comes into contact with or separates from the belt-like member 1. For example, the retract mechanism 8 is appropriately designed such as mechanically or electrically retracting the layer thickness adjusting member 6. It can be changed.
According to the retract mechanism 8, the layer thickness adjusting member 6 can be brought into contact with the belt-like member 1 only when adjusting the layer thickness of the residual toner T, so the load on the belt-like member 1 is reduced. As a result, it is possible to prevent the belt-like member 1 from deteriorating and toner adhesion due to toner deformation.
[0019]
Further, the retract mechanism 8 is configured so that the layer thickness adjusting member 6 contacts the belt-shaped member 1 before the toner T remaining on the belt-shaped member 1 passes through the contact position X with respect to the belt-shaped member 1. After the residual toner T passes through the layer thickness adjusting member contact position X with respect to the belt-like member 1 and before the untransferred toner on the belt-like member 1 passes through the layer thickness adjustment member contact position X with respect to the belt-like member 1, The layer thickness adjusting member 6 is preferably provided so as to be separated from the belt-like member 1. Thus, when the residual toner T passes, the layer thickness adjusting member 6 contacts the belt-like member 1 to adjust the layer thickness of the residual toner T, and when the untransferred toner image passes, the layer thickness adjusting member 6 becomes the belt-like member 1. If it is set so as to be separated from the belt, the influence on the created image can be suppressed, and the load by the layer thickness adjusting member 6 on the belt-like member 1 can be minimized. can do.
From the viewpoint of preventing deterioration of the belt-shaped member 1, the retract mechanism 8 is preferably applied not only to the layer thickness adjusting member 6 but also to the charge control member 7 and the cleaning roll 5.
[0020]
  In such technical means,The present inventionDetecting means 9 for detecting the amount of toner T remaining on the belt-like member 1 and control means 10 for controlling the layer thickness adjusting member 6 based on the detection result by the detecting means 9 are provided.ing.As described above, the detection unit 9 controls the charge amount and the charge distribution of the residual toner T by the charge control member 7 even if the layer thickness of the residual toner T is thin and the residual toner T is not thinned. If it is determined that the layer thickness adjusting member 6 is not brought into contact with the belt-like member 1, the control means 10 can control so as to prevent the contact. That is, it is possible to selectively carry out the contact of the layer thickness adjusting member 6 with the belt-shaped member 1, and the load on the belt-shaped member 1 can be reduced.
  Here, as a detection method by the detection means 9, for example, a method for detecting an image density on a belt-like member (photosensitive member, intermediate transfer member, etc.), a belt-like member is applied depending on a transfer rate required from various conditions such as environment and sheet. A method for estimating the amount of residual toner T, a method for estimating image density from scan information and output information from a computer, a method for detecting sheet jam to determine transfer errors, and image formation larger than the sheet area are performed. For example, there are a sheet size for determining whether or not it has been detected, a detection method based on various setting conditions of the image forming apparatus, and the like.
  The control means 10 may be appropriately selected as long as the layer thickness adjusting member 6 is brought into contact with or separated from the belt-like member 1 based on the residual toner T amount detected by the detecting means 9. However, control by a computer etc. are mentioned, for example.
[0021]
  Furthermore,The present inventionFor example, when the detection means 9 detects that the residual toner T amount exceeds the thinnable range by the layer thickness adjusting member 6, the control means 10 controls the layer thickness adjusting member 6, thereby forming a belt-like shape. Residual toner T stays outside the image area of member 1Is a thing.
  Here, when the residual toner T is large, the residual toner T accumulates at the tip of the layer thickness adjusting member 6 and toner accumulation occurs. At this time, if the belt-shaped member 1 has a sufficient area for thinning the residual toner T, the residual toner T at the tip of the layer thickness adjusting member 6 also gradually decreases, and the toner accumulation is eliminated. However, when continuously forming an image, it is difficult to eliminate toner accumulation in a limited area while suppressing the influence on the next image.
  Therefore, when the amount of residual toner T is large and exceeds the range in which the layer thickness adjustment member 6 can reduce the thickness, the residual toner T is temporarily retained outside the image area that does not affect image formation. do it.
[0022]
After that, it is preferable to collect the residual toner T staying outside the image area of the belt-like member 1.
Residual toner T staying outside the image area (hereinafter referred to as staying toner) does not affect image formation, but if left in a collective state, it becomes difficult to recover electrostatically. In addition, the toner is preferably collected because it may cause toner contamination and fixation.
Here, the collection of the staying toner is performed by thinning the layer with the layer thickness adjusting member 6 and then controlling the polarity and the charge amount with the charge control member 7 in the same manner as the method for collecting the residual toner T having a large layer thickness. What is necessary is just to collect | recover with the roll 5.
Further, the collection of staying toner is performed, for example, after a series of image formations are completed, performed before a series of image formations, performed when the image forming apparatus is turned on, or performed after a certain number of image formations. The recovery timing may be selected as appropriate. In addition, if collection is performed at such timing, inconveniences such as a decrease in image output speed can be avoided.
[0023]
Further, the present invention is not limited to the cleaning device 4, but also targets an image forming apparatus using the same.
In this case, as shown in FIG. 1, the present invention includes a belt-like member 1 on which a toner image TZ is carried, a transfer device 3 for transferring the toner image TZ on the belt-like member 1 to a transfer medium 2, and a belt. In the image forming apparatus provided with the cleaning device 4 that cleans the toner T remaining on the shaped member 1, the cleaning device described above is used as the cleaning device 4.
In this type of image forming apparatus, in an intermediate transfer type image forming apparatus, a mode in which the belt-like member 1 is used as an intermediate transfer member is representative.
[0024]
Next, the operation of the above-described cleaning device 4 will be described.
For example, after the toner image TZ formed on the belt-like member 1 is transferred to the transfer medium 2, untransferred toner T remains on the belt-like member 1, but this residual toner T is cleaned by the cleaning device 4. The
In general, when cleaning the residual toner T, the charge distribution of the residual toner T is wide only by contacting the cleaning roll 5 to which the cleaning bias is applied to the belt-shaped member 1, and the charge distribution is different if the environment is different. Because of the difference, the electrical adsorption (toner movement) from the belt-like member 1 to the cleaning roll 5 is unstable and not sufficiently performed.
[0025]
For this reason, in order to stably perform the electrical adsorption (toner movement) by the cleaning roll 5, a separate charge control member 7 is used to equalize the polarity of the residual toner T, a charging bias is applied, and before the adsorption. The charge polarity and charge amount of the residual toner T are controlled.
At this time, in the case of a single color, for example, as shown in FIG. 3A, the amount of toner T remaining on the belt-like member 1 is small after transfer, and most of the residual toner T is electrostatically removed by the charge control member 7. It is possible to have a charge that can be adsorbed to the surface.
[0026]
However, when the toner amount of a single color is 100%, the toner amount becomes 200% as in a two-color superimposed image, or particularly when the toner amount becomes 300% as in a three-color superimposed image, in other words. For example, when the residual toner T is a thick layer, as shown in FIG. 3B, the amount of toner T remaining on the belt-like member 1 after the transfer also increases, and the charge control member 7 charges the residual toner T. However, it is difficult to charge the electrostatic discharge even to the residual toner T in the lower layer.
In this case, of the residual toner T on the belt-like member 1, the lower layer residual toner T may not be collected on the cleaning roll 5 side and may remain on the belt-like member 1 side.
[0027]
Therefore, for example, a layer thickness adjusting member 6 is provided in front of the charge control member 7, and this layer thickness adjusting member 6 has a toner amount (reference thickness d) that can be electrostatically attracted by the charge control member 7. By adjusting the residual toner T layer to correspond to the following toner amount), the toner amount becomes 200% as shown in FIG. Even when the toner amount reaches 300% as in the case of an image, as shown in FIG. 2A, for example, the residual toner T is overlapped with the same amount of toner as a single color.
For this reason, the residual toner T that has passed through the layer thickness adjusting member 6 can be charged so that most of the residual toner T can be electrostatically adsorbed by the charge control member 7. Adsorption (toner movement) can be performed.
[0028]
Further, when the toner image TZ formed on the image forming carrier (for example, a photoreceptor) is transferred to the belt-like member 1 (for example, the intermediate transfer belt), the layer thickness adjusting member 6 is not in contact with the intermediate transfer belt. The transferred image is touched and the transferred image is disturbed.
At this time, the toner image TZ formed on the photosensitive member is transferred to the intermediate transfer belt, and the layer thickness adjusting member 6 is moved by the retract mechanism 8 until the layer thickness adjusting member 6 comes into contact with the intermediate transfer belt. Since it is separated from the intermediate transfer belt, the transfer image can be prevented from being disturbed.
Further, when the detection means 9 determines that the layer thickness of the residual toner T on the intermediate transfer belt is thick, the layer thickness adjusting member 6 is used to make the layer thin in order to be electrically attracted and collected. For example, when it is determined that the layer thickness of the residual toner T is thin by the detection unit 9 and the charge amount and the charge distribution of the residual toner T can be controlled by the charge control member 7 as it is, The book layering by the layer thickness adjusting member 6 becomes unnecessary. Therefore, when the layer thickness of the residual toner T is thin, the control unit 10 causes the retract mechanism 8 to separate the layer thickness adjusting member 6 from the intermediate transfer belt based on the detection result of the detection unit 9.
In this way, by separating the layer thickness adjusting member 6 from the intermediate transfer belt, the load on the intermediate transfer belt by the layer thickness adjusting member 6 is reduced, and toner adhesion due to deterioration of the intermediate transfer belt or toner deformation is suppressed. Can do.
[0029]
Further, when the residual toner T having a large layer thickness is formed into a book layer, toner can be temporarily accumulated at the front end of the layer thickness adjusting member 6. At this time, if there is a sufficient area for forming the book layer, the residual toner T at the tip of the layer thickness adjusting member 6 also gradually decreases, and finally the toner pool at the tip of the layer thickness adjusting member 6 is eliminated. .
However, in order to reduce the influence on the next image where image formation is continuously performed in a limited region when image formation is performed continuously, the toner pool deposited at the tip of the layer thickness adjusting member 6 is processed. There is a need.
Therefore, the amount of toner T remaining after the transfer on the intermediate transfer belt is detected by the detection means 9, and the residual toner T is electrically adsorbed by the layer thickness adjusting member 6 and thinned to a recoverable amount. When it is determined that the toner amount stays at the leading end of the thickness adjusting member 6, the staying toner at the leading end of the layer thickness adjusting member 6 is out of the image area, that is, the residual toner T is in the layer thickness adjusting member 6. After passing through the intermediate transfer belt contact position, the toner image before transfer on the intermediate transfer belt stays by separating the layer thickness adjustment member 6 in the region of the layer thickness adjustment member 6 before passing through the intermediate transfer belt contact position. The toner may be left on the intermediate transfer belt in a bundled state.
At this time, there is staying toner on the intermediate transfer belt, but since it is outside the image area, the transferred image is not directly affected.
However, if the staying toner is left outside the image area as described above, it is in a collective state, so that it is difficult to electrostatically attract and collect the toner as it is, and the cause of toner contamination and fixation It is desirable to collect it.
Accordingly, the residual toner (hereinafter referred to as “residual toner”) in the combined state is difficult to control the polarity and the charge amount in a desirable state as it is in the case of the toner image having a large layer thickness. Therefore, it is necessary that the thickness of the toner layer is formed into a book layer that can be electrostatically adsorbed by the charge control member 7 and can be adsorbed and collected by the cleaning roll 5. It becomes.
[0030]
Further, the collection of the staying toner can be performed if the space for extending the residual toner T layer can be ensured. Therefore, based on the detection result of the detection means 9, intermediate toner can be collected during a series of image forming processes. A book layering area is secured by delaying image formation by one rotation of the transfer belt, a book layering area is secured by delaying image formation by two rotations of the intermediate transfer belt, and image formation can be performed from an arbitrary position. When using an intermediate transfer belt in this method, there is a disadvantage that the user receives by changing according to the accumulated toner amount information, such as securing a book layer area by delaying image formation by an arbitrary area. The retained toner can be collected while keeping the amount of toner small.
[0031]
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. 4 shows the present invention.Basic configuration1 is a schematic configuration diagram showing Embodiment 1 of an image forming apparatus to which is applied.
  In the figure, an image forming apparatus includes a photosensitive drum 11 and an intermediate transfer belt 20 disposed in contact with the photosensitive drum 11 for transferring a toner image from the photosensitive drum 11 in an apparatus main body 16. Have.
  In the present embodiment, the photosensitive drum 11 is provided with a photosensitive layer whose resistance value is reduced by light irradiation. Around the photosensitive drum 11, a charging device 12 for charging the photosensitive drum 11 and a charging device 12 are provided. , An exposure device 13 for writing an electrostatic latent image of each color component (in this example, yellow, magenta, cyan, black) on the charged photosensitive drum 11, and each color component latent image formed on the photosensitive drum 11. Are provided with a rotary developing device 14 that visualizes each of the color component toners, an intermediate transfer belt 20, and a cleaning device 15 that cleans residual toner on the photosensitive drum 11.
[0032]
Here, as the charging device 12, for example, a charging roll is used, but a charging device such as a corotron may be used.
The exposure device 13 may be any device that can write an image on the photosensitive drum 11 with light. In this example, for example, a print head using LEDs is used, but the present invention is not limited to this, and EL is used. For example, a scanner that scans a laser beam with a polygon mirror may be selected as appropriate.
Further, the rotary type developing device 14 is rotatably mounted with developing units 14a to 14d that store the respective color component toners. For example, the respective color component toners are attached to a portion of the photosensitive drum 11 where the potential is lowered by exposure. The toner to be used is not particularly limited in shape and particle size, and any toner may be used as long as it can be accurately placed on the electrostatic latent image on the photosensitive drum 11. In this example, the rotary developing device 14 is used, but four developing devices may be arranged in order.
Furthermore, the cleaning device 15 may be appropriately selected as long as it cleans the residual toner on the photosensitive drum 11 and employs a blade cleaning method.
However, there may be a mode in which the cleaning device 15 is not used when toner having a high transfer rate is used. At this time, in the case of a system in which the residual toner on the intermediate transfer belt 20 is collected by the photosensitive drum 11, a mechanism for collecting the residual toner on the photosensitive drum 11 collected by the photosensitive drum 11 (for example, a developer is used). A retrievable developing device is required.
[0033]
Further, as shown in FIG. 4, the intermediate transfer belt 20 is stretched between three stretching rolls 21 to 23, and is a photosensitive drum positioned between the rotary developing device 14 and the cleaning device 15. 11 is opposed to the portion corresponding to 11.
Here, the intermediate transfer belt 20 and the photosensitive drum 11 are driven by separate drive systems, and of the stretching rolls 21 to 23, for example, the stretching roll 21 functions as a driving roll. .
A primary transfer roll 25 as a primary transfer device is disposed in contact with a portion where the intermediate transfer belt 20 nips from the photosensitive drum 11 from the back side of the intermediate transfer belt 20, and a predetermined primary transfer bias is applied. .
Further, a secondary transfer roll 26 as a secondary transfer device is disposed opposite to the tension roll 22 of the intermediate transfer belt 20 with the tension roll 22 as a backup roll, for example, the secondary transfer roll 26. A predetermined secondary transfer bias is applied to the tension roller 22 and the tension roll 22 that also serves as a backup roll is grounded.
Furthermore, a cleaning device (belt cleaner) 30 is disposed on the downstream side of the secondary transfer portion of the intermediate transfer belt 20 and on the upstream side of the primary transfer portion.
A recording material 40 such as paper is accommodated in a supply tray 41, supplied by a pickup roll 42, guided to a secondary transfer portion through a registration roll 43, and then to a fixing device 50 through a conveyance belt 44. It is conveyed and further conveyed to a discharge tray 48 via a conveyance roll 45 and a discharge roll 46.
[0034]
In the present embodiment, as the intermediate transfer belt 20, a synthetic resin such as polyimide, polycarbonate, polyester, polypropylene, or various rubbers containing an appropriate amount of an antistatic agent such as carbon black is used. Resistivity is 106-1014What is Ω · cm is used.
Here, as an intermediate transfer belt 20 having elasticity (hereinafter referred to as an elastic intermediate transfer belt if necessary), silicone rubber, NBR, H-NBR, CR, EPDM, urethane rubber are used as the main base material of the conductive elastic layer. The material of the conductive protective layer is not particularly limited as long as it can achieve the objectives of reducing frictional resistance, stability of electrical characteristics to the environment, and improving residual toner cleaning properties by reducing surface roughness. Is a fluororesin polymer such as polytetrafluoroethylene (PTFE), a copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl ether (PFA), PVdF, alcohol soluble nylon, silicone resin, silane coupler, urethane resin. Use paints dissolved and dispersed in emulsions and organic solvents It can be. These protective layers can be provided by applying the above-mentioned paint by dip coating, spray coating, electrostatic coating, roll coating or the like. Furthermore, by performing surface treatment or polishing on the protective layer, it is possible to improve release properties, conductivity, wear resistance, and surface cleaning properties.
In this example, for example, the elastic intermediate transfer belt 20 is used.
[0035]
In the present embodiment, the secondary transfer roll 26 and the cleaning device (belt cleaner) 30 are disposed so as to be able to come into contact with and separate from the intermediate transfer belt 20, and when a color image is formed, the final color is formed. At least the cleaning device 30 is separated from the intermediate transfer belt 20 until the unfixed toner image is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 20.
Here, the secondary transfer roll 26 includes a surface layer made of a urethane rubber tube in which carbon is dispersed and an inner layer made of foamed urethane rubber in which carbon is dispersed. Is provided with a fluorine coat. The secondary transfer roll 26 has a volume resistivity of 10Three-10TenThe roll diameter is set to, for example, φ28 mm, and the hardness is set to 30 ° (Asuka C), for example.
On the other hand, the backup roll (stretching roll) 22 includes a surface layer made of a tube of EPDM and NBR blend rubber in which carbon is dispersed, and an inner layer made of EPDM rubber, and has a surface resistivity of 107-10TenΩ / □, the roll diameter is formed to be, for example, φ28 mm, and the hardness is set to, for example, 70 ° (Asuka C).
[0036]
Furthermore, in the present embodiment, as shown in FIGS. 4 and 5, the cleaning device 30 is in contact with the intermediate transfer belt 20 at a position facing the stretching roll 21 and is on the intermediate transfer belt 20. The cleaning roller 31 that electrostatically adsorbs the residual toner and the intermediate transfer belt 20 that comes in contact with and separates from the intermediate transfer belt 20 at a position facing the tension roll 23 located upstream of the cleaning roller 31 and the intermediate transfer belt A layer thickness adjusting member 32 for adjusting the layer thickness of the residual toner on the sheet 20, and a contact with and separating from the intermediate transfer belt 20 at a position facing the stretching roll 23 on the downstream side of the layer thickness adjusting member 32; And a charge control member 33 for controlling the charge polarity and charge amount of the residual toner on the intermediate transfer belt 20.
[0037]
In the present embodiment, the cleaning roll 31 has a cleaning bias V as shown in FIG.BCA bias power supply 35 for applying is connected.
Here, the cleaning roll 31 uses iron, nickel-plated iron, copper, stainless steel, etc. as the roll shaft, and the conductive elastic layer as epichlorohydrin rubber / polyether urethane / polyester. Binder used for the surface layer by mixing 0.01-10% of various alkyl ammonium salts with alkali metal / quaternary ammonium salt structure into urethane rubber, chloroprene rubber, NBR, EPDM blend NBR rubber, SBR rubber, butyl rubber, etc. Resins include polyester, polyamide, polyurethane, melamine resin, acrylic resin such as PMMA or PMBA, polyvinyl butyral, polyvinyl acetal, polyarylate, polycarbonate, phenoxy resin, polyurea, polyvinyl acetate, etc. It can be.
Further, the cleaning roll 31 has a volume resistivity of 10 as a resistance value.Five-1011Ω · cm (when 1 kV is applied) is desirable, but the present invention is not limited to this, and a metal roll can also be used as described below.
For example, when the elastic intermediate transfer belt 20 is used, since the intermediate transfer belt 20 is an elastic member, the adhesion between the intermediate transfer belt 20 and the cleaning roll 31 is improved. A member having high hardness such as a metal roll made of copper or stainless steel can also be used.
A toner collecting member (not shown) is provided on the cleaning roll 31 to scrape and remove residual toner adsorbed on the cleaning roll 31. Further, without using the cleaning roll 31, the residual toner on the intermediate transfer belt 20 is electrostatically adsorbed to the photosensitive drum 11 (substantially functions as a cleaning roll) in the primary transfer portion, and the photosensitive drum 11 It can also be collected by the cleaning device 15.
[0038]
In the present embodiment, a layer thickness adjusting blade is used as the layer thickness adjusting member 32, and the layer thickness adjusting blade 32 has a thin layer bias V.BHA bias power source 36 is connected to apply.
Here, as the layer thickness adjusting blade 32, as long as it is blade-shaped, only the conductive member, only the insulating member, or both may be manufactured as appropriate. As shown in FIG. 5, a conductive plate member 51 having one end surface coated with an insulating covering member 52 is used.
Here, as the conductive plate material 51, for example, a SUS plate is used, and as the insulating coating material 52, for example, urethane rubber is used. As a specific example, the thickness is 0.2 mm and the width is 20 mm (free length 15 mm). An example is a SUS plate coated with 0.5 mm thick urethane rubber up to a position of 10 mm from the tip.
[0039]
The pressing method of the layer thickness adjusting blade 32 may be a doctor method or a wiper method. For example, the wiper method is desirable for reducing the load on the elastic intermediate transfer belt 20.
Further, the biting amount of the layer thickness adjusting blade 32, the set angle (inclination posture angle with respect to the intermediate transfer belt 20), the contact surface roughness, and the like are appropriately set within the range of the load that does not cause a problem in image formation of the intermediate transfer belt 20. It should be set.
As a specific example, a mode in which the amount of biting at the tip of the layer thickness adjusting blade 32 is set to 0.6 mm, the set angle is set to 10 °, and the contact surface roughness is set to 20 Ra with respect to the elastic intermediate transfer belt 20 can be cited.
[0040]
Furthermore, bias for thin layer VBHCan be any DC component, only an AC component, or any component containing both components, but from the viewpoint of maintaining a good thin layer effect of the residual toner layer, a bias including at least a DC component, preferably A bias including an AC component on which a DC component is superimposed is preferable.
[0041]
In the present embodiment, as shown in FIGS. 6A and 6B, the cleaning device 30 includes a detection device 38 that detects the amount of residual toner T, and a layer thickness based on the detection result of the detection device 38. A control device 39 for controlling the adjustment blade 32 is provided. Under the control of the control device 39, the layer thickness adjusting blade 32 is brought into contact with and separated from the intermediate transfer belt by the retract mechanism 60.
That is, as shown in FIGS. 6A and 6B, the retract mechanism 60 supports the substantially V-shaped link arm 61 disposed opposite to the tension roll 23 by the support shaft 61c with the bent portion as the rotation center. At the same time, a layer thickness adjusting blade 32 is provided at one end 61a of the link arm 61, and the link arm 61 rotates around the support shaft 61c as a rotation center, so that the layer thickness adjusting blade 32 contacts the intermediate transfer belt 20. The other end 61b is urged by the urging spring 62 so as to return to the normal state.
Further, a cam 63 is rotatably provided at a portion of the other end 61b of the link arm 61 facing the urging spring 62, and is rotated by a driving force by a solenoid (not shown) that operates according to a control signal from the apparatus main body 16. The protruding piece 63a of the cam 63 is provided so as to be able to contact the other end 61b.
Further, the rotation of the cam 63 is controlled by the control device 39 based on the detection result of the detection device 38.
In this example, a solenoid is used as a driving means for rotating the cam 63, but a motor or the like may be selected as appropriate.
[0042]
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 5, for example, a charge control roll is used as the charge control member 33, and the charge control roll 33 has a charging bias VBTA bias power source 37 for applying is connected.
Here, the charge control roll 33 may be configured in the same manner as the cleaning roll 31, but the volume resistivity is lower than that of the cleaning roll 31.2-108What becomes Ω · cm (when 1 kV is applied) is desirable. However, the present invention is not limited to this range, and a metal roll can be used in the same manner as the cleaning roll 31.
In the present embodiment, the layer thickness adjusting blade 32 and the charge control roll 33 are disposed opposite to the tension roll 23 different from the tension roll 21 facing the cleaning roll 31. Alternatively, it may be opposed to the same tension roll. The same applies to the following embodiments.
[0043]
Next, the operation of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described focusing on the cleaning device.
In the image forming apparatus according to the present embodiment, each color component toner image is sequentially formed on the photosensitive drum 11 and sequentially transferred to the intermediate transfer belt 20 at the primary transfer position, and then the recording material 40 at the secondary transfer position. Are collectively transferred.
In such an image forming process, the toner T remaining on the intermediate transfer belt 20 is collected by a cleaning device (belt cleaner) 30 as shown in FIG.
[0044]
That is, as shown in FIG. 7, when the cleaning process is started, first, the residual toner T amount on the intermediate transfer belt 20 is detected by the detection device 38 shown in FIG. Then, it is determined whether or not the layer thickness of the residual toner T is equal to or greater than the reference thickness d. When the residual toner T on the intermediate transfer belt 20 is a thin layer (the layer thickness of the residual toner T is equal to or less than the reference thickness d), As shown in FIG. 6A, the layer thickness adjusting blade 32 maintains a state of being separated from the intermediate transfer belt 20, and as shown in FIG. After passing through 32 as it is, it reaches the charge control roll 33 site. However, since the residual toner T layer is originally a thin layer, the charge polarity and charge amount are reliably controlled by the charge control roll 33.
Therefore, the residual toner T that has reached the cleaning roll 31 through the charge control roll 33 is almost completely electrostatically attracted to the cleaning roll 31 and collected by a toner collecting member (not shown).
[0045]
On the other hand, when the residual toner T on the intermediate transfer belt 20 is a thick layer (the layer thickness of the residual toner T is greater than or equal to the reference thickness d), the residual toner on the intermediate transfer belt 20 is shown in FIG. T passes through the layer thickness adjusting blade 32, and the layer thickness is adjusted to a reference thickness d (in this example, for example, about the thickness of the toner layer remaining in the single color mode) or less.
Here, the layer thickness is adjusted as shown in FIG. 9A when the image G is transferred onto the intermediate transfer belt 20, the layer thickness adjustment blade 32 is separated from the intermediate transfer belt 20. However, after the end of the image G transferred onto the intermediate transfer belt 20 has passed through the contact position of the layer thickness adjusting blade 32 ((b) in the figure), the residual toner T is transferred to the layer thickness adjusting blade 32. The layer thickness adjusting blade 32 comes into contact with the intermediate transfer belt 20 just before passing through the contact position (FIG. (C)), and the residual toner T is stretched thinly (FIG. (D)).
At this time, as shown in FIG. 6B, the control device 39 controls the layer thickness adjusting blade 32 when the cam 63 is rotated by the retract mechanism 60 by a driving force from a solenoid (not shown). The protruding piece 63 a is separated from the other end 61 b of the link arm 61. Then, along the urging force of the urging spring 62, the link arm 61 rotates clockwise around the support shaft 61c, and the layer thickness adjusting blade 32 contacts the intermediate transfer belt 20.
Thereafter, as shown in FIG. 9E, the layer thickness adjusting blade 32 is moved immediately before the leading edge of the image G transferred onto the intermediate transfer belt 20 passes the contact position of the layer thickness adjusting blade 32. 20 apart.
For this reason, when the residual toner T whose layer thickness is adjusted reaches the charge control roll 33 located on the downstream side of the layer thickness adjusting blade 32, the residual toner T layer is equal to or less than the reference thickness d. T is controlled by the charge control roll 33 to a predetermined charge polarity and charge amount.
Accordingly, the residual toner T that has reached the cleaning roll 31 through the charge control roll 33 is electrostatically attracted to the cleaning roll 31 almost completely and is collected by a toner collecting member (not shown).
[0046]
Embodiment 2
Next, a second embodiment of the cleaning device according to the present invention will be described.
The basic configuration of the cleaning device according to the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment. However, unlike the first embodiment, the detection device 38 has a large amount that exceeds the possible range of thinning by the layer thickness adjusting blade 32. When the residual toner T is detected, the control device 39 controls the layer thickness adjusting blade 32 to temporarily retain the residual toner T outside the image area on the intermediate transfer belt 20 and collect it thereafter. It is like that. Components similar to those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment, and detailed description thereof is omitted here.
[0047]
FIGS. 10A and 10B are explanatory diagrams showing the image area and the outside of the image area for retaining the residual toner T when the sheet size is A4 size or A3 size, respectively.
For example, when an A4 size machine is used, when the cylindrical intermediate transfer belt 20 is developed, an image is transferred to the A4 vertical area as shown in FIG. It is longer than the size, and the next image is usually transferred from substantially the same position. Therefore, an area from the end of the vertical image of A4 size to the leading edge of the next image (outside the image area shown in FIG. 10A) can be used as a staying area of the residual toner T.
Note that an image forming apparatus adopting a method in which the transfer position is different every time may be provided with, for example, storage means for storing the outside of the image area, and the outside of the image area may be specified based on information from the storage means. .
[0048]
Further, for example, when an A3 size machine is employed, when creating an A4 horizontal image, two areas of image areas A and B can be used as shown in FIG. The remaining areas A ′ and B ′ outside the image area between areas A and B can be used as a stay area in which the remaining toner stays. However, when transferring images of different sizes, the stay toner is collected in advance. It is necessary to keep it.
Also, by providing the image area outside A ′ shorter in the traveling direction than the image area outside B ′, only the image area outside B ′ can be set as the staying area, and in this case, the image size overlapping the image area outside B ′. It is possible to delay the collection of the staying toner until the transfer of the toner is performed.
Further, in the case where the images are not evenly arranged, the thinning can be performed in a region longer than the region B ′ outside the image region by extending the image regions A and B.
Furthermore, when transferring an odd number of images, the image area B can also be used as a thinned area.
[0049]
Next, the operation of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described focusing on the cleaning device.
As shown in FIG. 11, when the cleaning process is started, first, the residual toner T amount on the intermediate transfer belt 20 is detected by the detection device 38 shown in FIG. Then, it is determined whether or not the layer thickness of the residual toner T is equal to or greater than the reference thickness d. When the residual toner T on the intermediate transfer belt 20 is a thin layer (the layer thickness of the residual toner T is equal to or less than the reference thickness d), As shown in FIG. 6A, the layer thickness adjusting blade 32 keeps a state of being separated from the intermediate transfer belt 20, and the residual toner T passes through the layer thickness adjusting blade 32 as it is, and then passes the charge control roll 33. The residual toner T that has reached the site of the cleaning roll 31 is electrostatically attracted to the cleaning roll 31 and is collected by a toner collecting member (not shown).
[0050]
On the other hand, when the residual toner T on the intermediate transfer belt 20 is a thick layer (the layer thickness of the residual toner T is equal to or greater than the reference thickness d), the layer thickness is further adjusted as shown in FIG. It is determined whether or not the layer thickness adjustment tolerance is satisfied.
When the layer thickness of the residual toner T is within the layer thickness adjustment allowable range, the layer thickness adjustment blade 32 contacts the intermediate transfer belt 20 by the retract mechanism 60 as shown in FIG. When the residual toner T on the intermediate transfer belt 20 passes through the layer thickness adjusting blade 32, the layer thickness is adjusted to a reference thickness d (in this example, for example, about the toner layer thickness remaining in the monochromatic mode) or less.
The thinned residual toner T reaches the cleaning roll 31 through the charge control roll 33, is electrostatically attracted to the cleaning roll 31, and is collected by a toner collecting member (not shown).
[0051]
On the other hand, when the layer thickness of the residual toner T exceeds the allowable layer thickness adjustment range, the residual toner T is thinned by the layer thickness adjustment blade 32, and then further shown in FIG. As shown in FIG. 6B, the residual toner T collected at the tip of the layer thickness adjusting blade 32 (hereinafter referred to as “retained toner T ′”) is moved by the retract mechanism (FIG. 6B). In this case, the image is retained outside the image area on the intermediate transfer belt 20 (see FIGS. 10A and 10B).
As shown in FIG. 6C, the thinned residual toner T reaches the cleaning roll 31 through the charge control roll 33, is electrostatically adsorbed to the cleaning roll 31, and collects toner that is not shown. The staying toner T ′ outside the image area collected by the member is not sufficiently electrostatically collected and remains partially retained.
[0052]
Further, as shown in FIG. 13A, if the staying toner T ′ that has not been sufficiently electrostatically recovered is left unattended, toner contamination and toner sticking occur. For this reason, for example, after a series of image formations, as shown in FIG. 6B, the retracting mechanism 60 (see FIG. 6B) contacts the layer thickness adjusting blade 32 with the intermediate transfer belt 20, and As shown in FIG. 6C, the staying toner T ′ is thinned, and, as shown in FIG. 6D, the retracting mechanism 60 (see FIG. After being separated from the transfer belt 20, it may be electrostatically attracted to the cleaning roll 31 through the charge control roll 33.
[0053]
According to the present exemplary embodiment, the amount of toner T remaining on the intermediate transfer belt 20 is large, and when the layer thickness adjustment blade 32 forms a book layer, even if a toner pool can be formed at the tip of the layer thickness adjustment blade 32, Since the residual toner T is temporarily retained outside the image area of the transfer belt 20 and then recovered, even when a large amount of residual toner T is generated, the cleaning performance of the residual toner T is kept good. Smooth next image formation can be performed.
[0054]
Embodiment 3
FIG. 14 is a schematic configuration diagram showing Embodiment 3 of the image forming apparatus according to the present invention. In the figure, the basic configuration of the image forming apparatus is substantially the same as that of the first embodiment, but unlike the first embodiment, the elastic intermediate transfer belt 20 is used to transfer the toner image from the photosensitive drum 11. The photosensitive drum 11 contacts the photosensitive drum 11 in a predetermined contact area x along the shape of the photosensitive drum 11. Components similar to those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment, and detailed description thereof is omitted here.
In particular, in this example, the intermediate transfer belt 20 is stretched between four stretching rolls 21 to 24 and is placed on the surface of the photosensitive drum 11 positioned between the rotary developing device 14 and the cleaning device 15. A predetermined contact area x is closely arranged along the shape.
Further, in this example, the intermediate transfer belt 20 is not provided with an independent drive system, and this intermediate transfer belt 20 uses the photosensitive drum 11 as a driving source and is in contact with the photosensitive drum 11 via a contact area x. To follow and rotate.
[0055]
Therefore, according to the present embodiment, the photosensitive drum 11 and the elastic intermediate transfer belt 20 are arranged in contact with each other in a relatively wide contact area x, and are elastically pressed by the elastic intermediate transfer belt 20. The tack surface pressure between the photosensitive drum 11 and the elastic intermediate transfer belt 20 is not so high, and the toner image is wrapped by the elastic intermediate transfer belt 20 so that the toner image on the photosensitive drum 11 is elastic. Primary transfer is performed on the intermediate transfer belt 20 side.
At this time, the image transferred to the elastic intermediate transfer belt 20 is not defective in image quality such as a holo character due to a large tack surface pressure, and is transferred with high transfer efficiency, so that the color image quality on the recording material is kept extremely good. Be drunk.
[0056]
Further, in this embodiment, the apparatus configuration is simplified correspondingly, and each cleaning member (cleaning roll 31, layer thickness adjusting blade 32, charge control roll 33) constituting the cleaning apparatus 30 is intermediate. Since it is not necessary to apply an excessive load to the transfer belt 20, the intermediate transfer belt 20 is driven stably from the photosensitive drum 11 without being provided with an independent drive system. Rotate.
[0057]
【The invention's effect】
  As described above, according to the cleaning device of the present invention, the cleaning roller that electrostatically collects the toner remaining on the belt-like member is provided, and the residual toner layer is disposed upstream of the cleaning roller. A layer thickness adjusting member that can adjust the thickness below the reference thickness and a charge control member that controls the charge polarity and charge amount of the residual toner are provided, and the layer thickness adjusting member contacts and separates from the belt-shaped member. Since a possible retract mechanism is provided, the residual toner cleaning performance for the belt-like member is always kept good without being affected by the residual toner status (residual toner amount or residual toner type), and the belt-like shape is maintained. The load on the member can be reduced.
  In particular, according to the cleaning device of the present invention, the cleaning device includes a detecting unit that detects the amount of toner remaining on the belt-like member, and a control unit that controls the layer thickness adjusting member based on a detection result by the detecting unit. When the detecting means detects a residual toner amount exceeding the possible range of thinning by the layer thickness adjusting member, the means controls the layer thickness adjusting member to remove residual toner outside the image area of the belt-shaped member. Therefore, even when a large amount of residual toner is generated, it is possible to form a smooth next image while maintaining good cleaning performance of the residual toner, and to prevent a decrease in image output speed.
[0058]
  Further, in the image forming apparatus using this cleaning device, the belt-like member can be kept clean at all times, so that it is possible to easily obtain an image with always good image quality without any image quality defect due to poor cleaning. In addition to preventing image disturbance and deterioration of the belt-like member due to the load on the belt-like member, the cleaning performance of the residual toner can be maintained well even when a large amount of residual toner is generated. On the other hand, smooth next image formation can be performed, and a decrease in image output speed can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an outline of a cleaning device and an image forming apparatus using the same according to the present invention.
2A is an explanatory diagram illustrating a state of residual toner after passing through a layer thickness adjusting member, and FIG. 2B is an explanatory diagram illustrating a state of residual toner when a layer thickness adjusting member is not provided.
FIGS. 3A and 3B are explanatory diagrams showing a state in which the residual toner is a thin layer and a state in which the residual toner is collected after passing through the layer thickness adjusting member, and FIG. 3B is a case in which the residual toner is a thick layer (no layer thickness adjusting member); FIG.
4 is an explanatory diagram showing an image forming apparatus according to Embodiment 1. FIG.
FIG. 5 is an explanatory view showing details of the cleaning device used in the first embodiment.
6A is an explanatory view showing a state when the layer thickness adjusting blade used in the first embodiment is separated from the intermediate transfer belt, and FIG. 6B is a state when the layer thickness adjusting blade is in contact with the intermediate transfer belt. It is explanatory drawing which shows.
FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the cleaning device used in the first embodiment.
FIG. 8A is an explanatory diagram showing a process for collecting residual toner when the residual toner is a thin layer, and FIG. 8B is an explanatory diagram showing a process for collecting residual toner when the residual toner is a thick layer.
FIGS. 9A to 9E are explanatory views schematically showing a layer thickness adjusting process of the layer thickness adjusting blade used in the first embodiment.
10A is an explanatory view showing an image area and an outside of the image area in the case of an A4 size machine of an intermediate transfer belt used in Embodiment 1, and FIG. 10B is a case of an A3 size machine of the intermediate transfer belt. It is explanatory drawing shown about the image area | region in FIG.
FIG. 11 is a flowchart showing the operation of the cleaning device used in the second embodiment.
12A to 12C are explanatory views schematically showing a layer thickness adjusting process of a layer thickness adjusting blade used in Embodiment 2 and a staying process of an intermediate transfer belt outside an image area.
FIGS. 13A to 13D are explanatory views schematically showing a layer thickness adjusting process and a staying toner collecting process of a layer thickness adjusting blade used in the second embodiment.
FIG. 14 is an explanatory diagram illustrating an image forming apparatus according to a third embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Belt-shaped member, 2 ... Transfer medium, 3 ... Transfer device, 4 ... Cleaning device, 5 ... Cleaning roll, 6 ... Layer thickness adjustment member, 7 ... Charge control member, 8 ... Retract mechanism, 9 ... Detection means, 10 ... control means, T ... residual toner, TZ ... toner image, X ... layer thickness adjusting member contact position

Claims (4)

ベルト状部材に残留したトナーを清掃するクリーニング装置であって、
残留トナーが静電的に吸着せしめられるクリーニングロールと、
このクリーニングロールの上流側に設けられて前記残留トナー層を基準厚以下に引き伸ばし調整する層厚調整部材と、
前記クリーニングロールの上流側に設けられ、ベルト状部材に残留したトナーの帯電極性及び帯電量を制御する帯電制御部材と、
層厚調整部材がベルト状部材に対して当接、離間するリトラクト機構と、
ベルト状部材に残留したトナー量を検知する検知手段と、
検知手段による検知結果に基づいて層厚調整部材を制御する制御手段とを備え、
該制御手段は、検知手段が層厚調整部材による薄層化可能範囲を超える残留トナー量を検知した場合には、前記層厚調整部材を制御することにより、ベルト状部材の画像領域外に残留トナーを滞留させることを特徴とするクリーニング装置。A cleaning device for cleaning toner remaining on a belt-shaped member,
A cleaning roll for electrostatically adsorbing residual toner;
A layer thickness adjusting member that is provided on the upstream side of the cleaning roll and adjusts the residual toner layer to be stretched below a reference thickness;
A charge control member that is provided upstream of the cleaning roll and controls the charge polarity and charge amount of the toner remaining on the belt-like member;
A retract mechanism in which the layer thickness adjusting member contacts and separates from the belt-shaped member ;
Detecting means for detecting the amount of toner remaining on the belt-like member;
Control means for controlling the layer thickness adjusting member based on the detection result by the detection means,
When the detecting means detects a residual toner amount that exceeds the thinnable range of the layer thickness adjusting member, the control means controls the layer thickness adjusting member so as to remain outside the image area of the belt-shaped member. A cleaning device for retaining toner . 請求項１記載のクリーニング装置において、
リトラクト機構は、ベルト状部材に残留したトナーがベルト状部材に対する層厚調整部材当接位置通過前に層厚調整部材がベルト状部材に当接し、前記残留トナーがベルト状部材に対する層厚調整部材当接位置通過後であって、ベルト状部材上の未転写トナーがベルト状部材に対する層厚調整部材当接位置通過前に層厚調整部材がベルト状部材から離間することを特徴とするクリーニング装置。The cleaning device according to claim 1.
The retract mechanism is configured such that the toner remaining on the belt-shaped member contacts the belt-shaped member before the toner passing through the position where the layer-thickness adjusting member contacts the belt-shaped member, and the residual toner adheres to the belt-shaped member. A cleaning device, wherein the layer thickness adjusting member is separated from the belt-like member after passing through the contact position and before the untransferred toner on the belt-like member passes the layer thickness adjusting member contact position with respect to the belt-like member. . 請求項１又は２記載のクリーニング装置において、
ベルト状部材の画像領域外に滞留させた残留トナーを回収することを特徴とするクリーニング装置。The cleaning device according to claim 1 or 2 ,
A cleaning device that collects residual toner remaining outside an image area of a belt-like member. トナー像が担持されるベルト状部材と、このベルト状部材上にトナー像を形成するトナー像形成装置と、このベルト状部材上のトナー像を転写媒体に転写する転写装置と、ベルト状部材に残留するトナーを清掃するクリーニング装置とを備えた画像形成装置において、
クリーニング装置として、請求項１ないし請求項３いずれかに記載のクリーニング装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。A belt-like member on which a toner image is carried, a toner image forming device that forms a toner image on the belt-like member, a transfer device that transfers the toner image on the belt-like member to a transfer medium, and a belt-like member An image forming apparatus including a cleaning device that cleans residual toner,
As the cleaning device, an image forming apparatus characterized by using the cleaning apparatus according to any claims 1 to 3.
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