JP4530028B2 - 画像形成装置、およびクリーニングブレードのめくれ防止方法 - Google Patents

画像形成装置、およびクリーニングブレードのめくれ防止方法 Download PDF

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Description

本発明は、転写紙等の転写材を搬送する無端状転写手段にトナー像の転写材への転写後
等に付着するトナーあるいはトナー像を搬送する無端状転写手段にトナー像の転写材への
転写後に残留するトナーをそれぞれ除去するクリーニングブレードのめくれ防止装置、こ
れを備えた、静電複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真装置からなる画像形成装
置、およびクリーニングブレードのめくれ防止方法の技術分野に関する。
従来、電子写真装置からなる画像形成装置においては、無端状転写手段である無端状の
転写ベルトで搬送される転写紙等の転写材に感光体のトナー像を転写する画像形成装置が
知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載の画像形成装置では、
トナー像の転写材への転写後、あるいは転写材のジャムの発生等により転写ベルトに付着
するトナー（トナー母粒子および外添剤）を、転写ベルトに当接するクリーニングブレー
ドで除去している。その場合、クリーニングブレードの両端部にトナーが送られないと、
次第にクリーニングブレードの両端部にめくれが生じるようになる。
そこで、特許文献１に記載の画像形成装置では、定期的に通常の転写材に転写されるト
ナー像の画像形成領域外の領域にブレードめくれ防止用トナー像を形成し、ブレードめく
れ防止用トナー像を転写ベルトでクリーニングブレードの両端部に供給している。そして
、供給されたブレードめくれ防止用トナー像のトナー母粒子および外添剤を潤滑剤として
作用させることで、クリーニングブレードのめくれを防止することができる。
特開平７−３３４０１２号公報。
しかしながら、特許文献１に記載の画像形成装置では、クリーニングブレードの両端部
にトナーを供給する際に、一々、ブレードめくれ防止用トナー像を形成しなければならな
い。このため、通常の画像形成とは関係ない余分なトナーを必要とし、その分、トナー消
費量が多くなってしまう。また、ブレードめくれ防止用トナー像の形成のための制御等が
必要となり、画像形成の制御が煩雑となる。
更に、特許文献１には、ブレードめくれ防止用トナー像を形成するために、通常の転写
材への画像形成のための画像形成手段とは別に、専用のもう１組の画像形成手段を設ける
ことが具体的に記載されている。しかし、このように専用の画像形成手段を設けたのでは
、装置全体が大型になるばかりでなく、コストが高くなってしまう。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、ブレードめく
れ防止用トナー像を形成することなく、無端状転写部材のクリーニングブレードのめくれ
を効果的にかつ簡単に防止することのできるクリーニングブレードのめくれ防止装置、こ
れを備えた画像形成装置、およびクリーニングブレードのめくれ防止方法を提供すること
である。
前述の課題を解決するために、本発明に係るクリーニングブレードのめくれ防止装置お
よびクリーニングブレードのめくれ防止方法によれば、クリーニング回収部材の幅＜中間
転写部材クリーニングブレードの幅＜像担持体クリーニング部材の幅Ｗに設定される。こ
れにより、転写後に像担持体に付着するトナーの一部を、通常の画像形成領域外の像担持
体クリーニング部材の両端部に堆積させることができる。したがって、像担持体クリーニ
ング部材にバイアスを印加して、像担持体クリーニング部材の両端部のトナーを像担持体
に移動し、かつ像担持体に移動したトナーを無端状転写部材を介して無端状転写部材クリ
ーニングブレードの両端部に供給することができる。これにより、供給されたトナーが潤
滑剤として作用するので、無端状転写部材の両端部のめくれを効果的に防止することがで
きる。
特に、特許文献１に記載のようにブレードめくれ防止用トナー像を形成しないので、余
分なトナーを必要とせず、トナー消費量を抑制しつつ無端状転写部材クリーニングブレー
ドのめくれを効率よく防止することができる。しかも、ブレードめくれ防止用トナー像の
形成のための制御等が不要となり、画像形成の制御を煩雑にすることなく、無端状転写部
材クリーニングブレードのめくれを簡単に防止できる。
更に、特許文献１に記載のようにブレードめくれ防止用トナー像を形成するための専用
の画像形成手段を不要にできる。したがって、装置全体が大型になるのを阻止できるとと
もに、コスト増大を抑制できる。
一方、本発明に係る画像形成装置によれば、本発明のクリーニングブレードのめくれ防
止装置を備えている。したがって、無端状転写部材クリーニングブレードのびびりや無端
状転写部材クリーニングブレードによる無端状転写部材の不均一なクリーニングが抑制で
き、長期にわたって安定した良好な画質の画像を簡単な構成で得ることができる。
以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１は、本発明にかかる画像形成装置の実施の形態の一例を模式的にかつ部分的に示す
図である。
図１に示すように、この例の画像形成装置１は静電潜像およびトナー像が形成される像
担持体である感光体２を備えている。感光体２の外周近傍には、感光体２を帯電する帯電
装置３が配設されている。更に、感光体２の外周近傍には、この帯電装置３から感光体２
の回転方向α（図１では、時計回り）側に、順次、感光体２に静電潜像を書き込む露光装
置４、感光体２の静電潜像をトナーで現像する現像装置５、感光体２のトナー像を無端状
転写部材である中間転写ベルト６に転写する一次転写装置７、および感光体クリーニング
装置８がそれぞれ配設されている。また、一次転写装置７から中間転写ベルト６の回転方
向β（図１では、反時計回り）側に、二次転写装置９が設けられているとともに、二次転
写装置９から中間転写ベルト６の回転方向β側で一次転写装置７の手前に中間転写ベルト
クリーニング装置１０が設けられている。なお、この例の画像形成装置１は、図示しない
が従来一般的な画像形成装置と同様に、二次転写装置９より転写紙等の転写材１１の搬送
方向γ側に定着装置が設けられる。また、二次転写装置９より転写材１１の搬送方向γと
逆方向側に転写紙収容カセットが設けられる。更に、転写紙収容カセットから二次転写装
置９および定着装置。を通って排紙トレイに転写材１１が搬送される転写材搬送装置が設
けられる。
この例の感光体２は感光体ドラムからなり、従来公知の感光体ドラムと同様に円筒状の
金属素管の外周面に所定膜厚の感光層が形成されている。この感光体２における金属素管
には、例えばアルミニウム等の導電性の管が用いられるとともに、感光層には、従来公知
の有機感光体が使用される。もちろん、感光体２に感光体ドラム以外の他の感光体を用い
ることもできる。
この例の帯電装置３は、感光体２に接触してこの感光体２を帯電する帯電ローラ３ａを
有している。この帯電ローラ３ａに帯電バイアスが印加されることで感光体２が一様帯電
される。なお、帯電装置３は帯電ローラ３ａによる接触帯電に限定されることはなく、接
触帯電あるいは非接触帯電を行う公知のどのような帯電装置をも用いることができる。
露光装置４は、例えばレーザ光等の光を感光体２に照射することでこの感光体２に静電
潜像を書き込むものである。なお、露光装置４は他の公知のどのような帯電装置をも用い
ることができる。
現像装置５は、現像ローラ５ａ上に所定の層厚に規制されたトナーを、この現像ローラ
５ａによって感光体２の方へ搬送し、かつ搬送したトナーで感光体２上の静電潜像を現像
して感光体２上にトナー像を形成するものである。
一次転写装置７は、例えば転写ローラ７ａで感光体２上のトナー像を中間転写ベルト６
に転写するものである。
中間転写ベルト６は無端ベルトとして構成されている。この中間転写ベルト６は、図示
しないモータの駆動力が伝達されるベルト駆動ローラ１２と従動ローラ１３との間に張架
されてる。
感光体クリーニング装置８は、導電性の像担持体クリーニング部材である感光体クリー
ニングブラシ８ａと、導電性のクリーニング回収部材であるクリーニング回収ローラ８ｂ
、回収ローラのクリーニング部材である回収ローラクリーニングブレード８ｃとを有して
いる。
導電性の感光体クリーニングブラシ８ａは多数のブラシ毛８ａ1を有しており、公知の
帯電用のブラシローラを用いることができる。感光体クリーニングブラシ８ａは感光体２
の表面に、この感光体２の回転方向αに直交しかつ感光体２の幅方向（感光体２の回転軸
方向）に接触して回転可能に設けられる。その場合、感光体２の表面の移動方向と感光体
クリーニングブラシ８ａの表面の移動方向とは任意に設定できる。しかし、感光体２の表
面の移動方向と感光体クリーニングブラシ８ａの表面の移動方向とが互いに逆方向になる
ようにすることが好ましい。
この感光体クリーニングブラシ８ａには、図示しないバイアス印加装置によりバイアス
が印加される。そして、感光体クリーニングブラシ８ａは、図２に実線で示すようにトナ
ーの帯電位と逆極性のバイアスが印加された状態（バイアス正規時）で回転しつつブラシ
毛８ａ1が感光体２の表面を摺擦することで、一次転写後の感光体２上の転写残りトナー
をブラシ毛８ａ1で捕集するようになっている。
また、同図に実線で示すように感光体クリーニングブラシ８ａは、印加されるバイアス
が反転される（バイアス反転時）ことで、捕集したトナーを感光体２に移動させる（戻す
）ようになっている。このバイアスの反転を行うタイミングは任意に設定することができ
る。例えば、バイアス反転タイミングは、パッチ動作終了時（装置のスイッチオン時）、
３％以下の低濃度パターン連続印字の場合で印字枚数１００枚ごと、あるいは一定枚数（
例えば、通常時５００枚ごと）印字後にバイアスの反転を予め設定された所定の時間実行
するように設定される。
また、導電性のクリーニング回収ローラ８ｂは公知の帯電用の導電性ローラを用いるこ
とができる。このクリーニング回収ローラ８ｂは感光体クリーニングブラシ８ａのブラシ
毛８ａ1に、この感光体クリーニングブラシ８ａの回転方向に直交しかつ感光体クリーニ
ングブラシ８ａの幅方向（感光体クリーニングブラシ８ａの回転軸方向）に接触して設け
られる。このクリーニング回収ローラ８ｂにも、図示しないバイアス印加装置によりバイ
アスが印加される。そして、図２に点線で示すようにトナーの帯電位と逆極性のバイアス
（このときの感光体クリーニングブラシ８ａのバイアスより大きなバイアス）が印加され
た状態で回転しつつ感光体クリーニングブラシ８ａのブラシ毛８ａ1と摺擦することで、
感光体クリーニングブラシ８ａの捕集トナーを所定量回収するようになっている。また、
同図に点線で示すようにクリーニング回収ローラ８ｂは、感光体クリーニングブラシ８ａ
のバイアスの反転時に印加されるバイアスを０にされることで、感光体クリーニングブラ
シ８ａからトナーをクリーニング回収ローラ８ｂに引き寄せないようにして感光体２に移
動しやすくするようになっている。
更に、回収ローラクリーニングブレード８ｃは公知のクリーニングブレードを用いるこ
とができる。この回収ローラクリーニングブレード８ｃは、クリーニング回収ローラ８ｂ
の表面に、このクリーニング回収ローラ８ｂの回転方向に直交しかつクリーニング回収ロ
ーラ８ｂの幅方向（クリーニング回収ローラ８ｂの回転軸方向）に接触して設けられる。
そして、回収ローラクリーニングブレード８ｃはクリーニング回収ローラ８ｂの表面を摺
擦することで、感光体クリーニングブラシ８ａに移動しないでクリーニング回収ローラ８
ｂに堆積したトナーを除去してクリーニング回収ローラ８ｂをクリーニングするようにな
っている。
二次転写装置９は、例えば転写ローラ９ａで中間転写ベルト６上のトナー像を転写材１
１に転写するものである。
中間転写ベルトクリーニング装置１０は、中間転写ベルト６の表面にこの中間転写ベル
ト６の移動方向βに直交するように接触する、無端状転写部材クリーニングブレードであ
る中間転写ベルトクリーニングブレード１０ａを有している。この中間転写ベルトクリー
ニングブレード１０ａは中間転写ベルト６に離間当接可能に（離接可能に）設けられてい
る。もちろん、中間転写ベルトクリーニングブレード１０ａは中間転写ベルト６に常時当
接するように設けれることもできる。そして、この中間転写ベルトクリーニングブレード
１０ａは中間転写ベルト６の表面を摺擦することで、二次転写後の中間転写ベルト６上の
転写残りトナーを除去して中間転写ベルト６をクリーニングするようになっている。
ところで、図３に示すようにこの例の画像形成装置１では、中間転写ベルトクリーニン
グブレード１０ａの幅（中間転写ベルト６の幅方向の長さ）Ｗb1が、感光体クリーニング
ブラシ８ａの幅（感光体クリーニングブラシ８ａの回転軸方向の長さ）Ｗbrより小さく設
定されている。また、中間転写ベルトクリーニングブレード１０ａの幅Ｗb1が、クリーニ
ング回収ローラ８ｂの幅（クリーニング回収ローラ８ｂの回転軸方向の長さ）Ｗrより大
きく設定されている（すなわち、Ｗr＜Ｗb1＜Ｗbr）。そして、中間転写ベルトクリーニ
ングブレード１０ａの幅方向中心、感光体クリーニングブラシ８ａの幅方向中心、および
クリーニング回収ローラ８ｂの幅方向中心が互いに一致するように、これらの中間転写ベ
ルトクリーニングブレード１０ａ、感光体クリーニングブラシ８ａ、およびクリーニング
回収ローラ８ｂが配置される。
なお、感光体２の幅および中間転写ベルト６の幅は、いずれも感光体クリーニングブラ
シ８ａの幅より大きければ任意に設定できる。その場合、感光体２の幅および中間転写ベ
ルト６の幅は互いに同じに設定することもできるし、互いに異なるように設定することも
できる。また、現像ローラ５ａによる現像領域の幅および露光装置４による露光領域の幅
は、いずれも、クリーニング回収ローラ８ｂの幅Ｗrと同じかあるいはこの幅Ｗrより小さ
く設定される。その場合、これらの現像領域の幅および露光領域の幅は互いに同じに設定
することもできるし、現像領域の幅が露光領域の幅より大きくなるように設定することも
できる。
このように構成されたこの例の画像形成装置１においては、従来の一般的な中間転写ベ
ルトを有する画像形成装置と同様に、画像形成動作時、感光体２が帯電装置３によって一
様に帯電される。次いで、一様帯電された感光体２に、この感光体２に対する露光装置４
の露光によって静電潜像が書き込まれる。次に、感光体２上の静電潜像が現像装置５によ
って現像され、感光体２上にトナー像が形成される。この感光体２上のトナー像が一次転
写装置７によって中間転写ベルト６上に転写される。この中間転写ベルト６上に転写され
たトナー像は二次転写装置９によって紙等の転写材１１に転写される。転写材１１に転写
されたトナー像は定着装置によって定着され、転写材１１に画像が形成される。
一方、この画像形成動作時には、感光体クリーニングブラシ８ａおよびクリーニング回
収ローラ８ｂには、トナーと逆極性のバイアスが印加される。したがって、一次転写後に
感光体２上に残留する転写残りトナーが感光体クリーニングブラシ８ａによって効果的に
捕集される。感光体クリーニングブラシ８ａに捕集されたトナーはクリーニング回収ロー
ラ８ｂによって回収される。そして、クリーニング回収ローラ８ｂ上に回収されたトナー
は回収ローラクリーニングブレード８ｃによって除去され、クリーニング回収ローラ８ｂ
がクリーニングされる。
また、二次転写後に中間転写ベルト６上に残留する転写残りトナーは中間転写ベルトク
リーニング装置１０の中間転写ベルトクリーニングブレード１０ａによって除去され、中
間転写ベルト６がクリーニングされる。
ところで、この例の画像形成装置１では、クリーニング回収ローラ８ｂの幅Ｗr＜中間
転写ベルトクリーニングブレード１０ａの幅Ｗb1＜感光体クリーニングブラシ８ａの幅Ｗ
brに設定されている。したがって、感光体クリーニングブラシ８ａの幅Ｗbrに感光体２か
ら捕集されたトナーがクリーニング回収ローラ８ｂで回収される際に、クリーニング回収
ローラ８ｂが当接しない感光体クリーニングブラシ８ａの領域（感光体クリーニングブラ
シ８ａの両端とクリーニング回収ローラ８ｂの両端との間の感光体クリーニングブラシ８
ａの領域）に付着するトナーは回収されず、感光体クリーニングブラシ８ａのこの領域（
つまり、感光体クリーニングブラシ８ａの両端部）に堆積するようになる。その場合、感
光体２の表面の移動方向と感光体クリーニングブラシ８ａの表面の移動方向とが互いに逆
方向になるようにすると、感光体クリーニングブラシ８ａのトナーの堆積の進行を早くす
ることができる。
その場合、前述のように感光体クリーニングブラシ８ａに印加するバイアスが予め設定
されたタイミングで反転させる。このとき、クリーニング回収ローラ８ｂに印加するバイ
アスもほぼ０に設定される。すると、感光体クリーニングブラシ８ａの両端部に堆積した
トナーが感光体２に移動して、感光体クリーニングブラシ８ａから除去される。そして、
感光体２に移動したトナーは中間転写ベルト６の両側縁部に一次転写装置７で転写され、
その後、中間転写ベルト６により中間転写ベルトクリーニングブレード１０ａの方へ搬送
される。
中間転写ベルト６の両側縁部に付着するトナー中間転写ベルトクリーニングブレード１
０ａの両端部に位置するようになる。このようにして、中間転写ベルトクリーニングブレ
ード１０ａの両端部に、ごく少量のトナー（トナー母粒子および外添剤）が供給される。
これにより、中間転写ベルトクリーニングブレード１０ａの両端部に供給された少量のト
ナー母粒子および外添剤が中間転写ベルトクリーニングブレード１０ａと中間転写ベルト
６との間の潤滑剤として作用することにより、中間転写ベルトクリーニングブレード１０
ａの両端部のめくれが防止される。
このようにして、この例では、像担持体１と、一次転写装置７と、感光体クリーニング
ブラシ８ａと、感光体クリーニングブラシ８ａにバイアスを印加するバイアス印加装置と
、クリーニング回収ローラ８ｂと、中間転写ベルトクリーニングブレード１０ａとにより
、クリーニングブレードめくれ防止装置が構成されている。
この例のクリーニングブレードのめくれ防止装置およびクリーニングブレードのめくれ
防止方法によれば、クリーニング回収ローラ８ｂの幅Ｗr＜中間転写ベルトクリーニング
ブレード１０ａの幅Ｗbl＜感光体クリーニングブラシ８ａの幅Ｗbrに設定している。これ
により、転写後に感光体２に付着するトナーの一部を、通常の画像形成領域外の感光体ク
リーニングブラシ８ａの両端部に堆積させることができる。したがって、感光体クリーニ
ングブラシ８ａにバイアスを印加して、感光体クリーニングブラシ８ａの両端部のトナー
を感光体２に移動し、かつ感光体２に移動したトナーを中間転写ベルト６を介して中間転
写ベルトクリーニングブレード１０ａの両端部に供給することができる。これにより、供
給されたトナーが潤滑剤として作用するので、中間転写ベルトクリーニングブレード１０
ａの両端部のめくれを効果的に防止することができる。
その場合、特許文献１に記載のようにブレードめくれ防止用トナー像を形成しないので
、余分なトナーを必要とせず、トナー消費量を抑制しつつ中間転写ベルトクリーニングブ
レード１０ａのめくれを効率よく防止することができる。しかも、ブレードめくれ防止用
トナー像の形成のための制御等が不要となり、画像形成の制御を煩雑にすることなく、中
間転写ベルトクリーニングブレード１０ａのめくれを簡単に防止できる。
更に、特許文献１に記載のようにブレードめくれ防止用トナー像を形成するための専用
の画像形成手段を不要にできる。したがって、装置全体が大型になるのを阻止できるとと
もに、コスト増大を抑制できる。
更に、中間転写ベルトクリーニングブレード１０ａと中間転写ベルト６に離接可能に設
けると、中間転写ベルトクリーニングブレード１０ａがめくれ易くなる。したがって、こ
の例の画像形成装置１のように中間転写ベルトクリーニングブレード１０ａのめくれを防
止することで、中間転写ベルトクリーニングブレード１０ａと中間転写ベルト６に離接可
能に設けた場合に、クリーニングブレード１０ａのめくれをより効果的に防止することが
できる。
一方、本発明に係る画像形成装置１によれば、このようなクリーニングブレードのめく
れ防止装置を備えている。したがって、中間転写ベルトクリーニングブレード１０ａのび
びりや中間転写ベルトクリーニングブレードによる中間転写ベルト６の不均一なクリーニ
ングを抑制でき、長期にわたって安定した良好な画質の画像を簡単な構成で得ることがで
きる。
なお、本発明は、前述の実施の形態の例に限定されることはなく、特許請求の範囲に記
載されている事項の範囲で種々変更が可能である。例えば、前述の実施の形態の例では、
中間転写ベルトを用いた画像形成装置に本発明を適用して説明しているが、本発明は、特
許文献１に記載の画像形成装置のように感光体のトナー像が転写される転写紙を搬送する
無端状の転写ベルトを備える画像形成装置にも適用することができる。また、本発明は、
転写ドラム等の無端状の転写部材を備える画像形成装置を始め、無端状転写部材とこの無
端状転写部材に当接して無端状転写部材をクリーニングするクリーニングブレードとを備
える画像形成装置であれば、どのような画像形成装置にも適用することができる。
本発明にかかる画像形成装置の実施の形態の一例を模式的にかつ部分的に示す図である。 感光体クリーニングブラシおよびクリーニング回収ローラへそれぞれ印加されるバイアスを説明する図である。 この例の画像形成装置の各部材の幅の大小関係を示す図である。
符号の説明
１…画像形成装置、２…感光体、３…帯電装置、４…露光装置、５…現像装置、６…中間
転写ベルト、７…一次転写装置、８…感光体クリーニング装置、８ａ…感光体クリーニン
グブラシ、８ｂ…クリーニング回収ローラ、８ｃ…回収ローラクリーニングブレード、９
…二次転写装置、１０…中間転写ベルトクリーニング装置、１０ａ…中間転写ベルトクリ
ーニングブレード、１１…転写材

Claims (4)

  1. 静電潜像を現像することでトナー像が形成される像担持体と、
    前記像担持体に残留するトナーを捕集する像担持体クリーニング部材と、
    該像担持体クリーニング部材が捕集したトナーを回収するクリーニング回収部材と、
    前記像担持体クリーニング部材が捕集したトナーを前記像担持体に移動させるバイアス印加手段と、
    前記像担持体クリーニング部材から前記像担持体に移動させたトナーを転写部材に移動させる転写手段と、
    前記転写部材に付着するトナーを除去する転写部材クリーニングブレードと、を少なくとも備え、
    前記像担持体クリーニング部材の幅、前記転写部材クリーニングブレードの幅、およびクリーニング回収部材の幅が、
    クリーニング回収部材の幅＜転写部材クリーニングブレードの幅＜像担持体クリーニング部材の幅
    に設定されており、
    前記像担持体クリーニング部材のトナーのうち、前記クリーニング回収部材で回収されないトナーを、前記バイアス印加手段と前記転写手段とを制御することにより前記転写部材クリーニングブレードに供給することを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記転写部材クリーニングブレードが、前記転写部材に離接可能に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
  3. 前記像担持体クリーニング部材が、ブラシであることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
  4. トナー像の転写後の像担持体に残留するトナーを捕集する像担持体クリーニング部材の幅、像担持体からトナーが移動される無端状転写部材に当接してこの無端状転写部材をクリーニングするクリーニングブレードの幅、および像担持体クリーニング部材のトナーを回収するクリーニング回収部材の幅を、
    クリーニング回収部材の幅＜無端状転写部材クリーニングブレードの幅＜像担持体クリーニング部材の幅
    に設定し、前記像担持体クリーニング部材のトナーのうち、前記クリーニング回収部材で回収されないトナーを、前記像担持体クリーニング部材にバイアスを印加して前記像担持体に移動させ、前記像担持体に移動したトナーを前記無端状転写部材で前記無端状転写部材クリーニングブレードの両端部に供給することで、前記無端状転写部材クリーニングブレードのめくれを防止することを特徴とするクリーニングブレードのめくれ防止方法。
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