JP4804134B2 - クリーニング装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、像担持体に残留したトナーをクリーニングするためのクリーニングブレードを備えたクリーニング装置及びそのクリーニング装置を搭載した電子写真方式の画像形成装置に関する。

電子写真式の画像形成装置においては、感光体、中間転写ベルトなどの像担持体は、用紙に画像を転写した後にその表面に紙粉、トナーなどの異物が残留することがあるので、これをクリーニングするためのクリーニング装置が像担持体に対面して設けられている。クリーニング装置はクリーニングブレードを備えており、このクリーニングブレードと像担持体とを当接させ、像担持体を回転することで両者が摺接して異物が除去されるのである。
特開２００５−７０５２７公報

ところで、クリーニング装置によるクリーニング動作を繰り返してゆくと、クリーニングブレードには異物が付着、蓄積し、この蓄積した異物が外部からの振動・衝撃などによって作像中の潜像上、或いはトナー像上に落ちてしまい、異常画像を引き起こすという不具合が発生する。
本発明は、経時的にクリーニングブレードに付着、蓄積する異物、特にトナーが原因で引き起こされる異常画像の発生を抑制することができるクリーニング装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のクリーニング装置は、像担持体に残留したトナーをクリーニングするためのクリーニング部材と、該クリーニング部材を像担持体面に接離させる接離機構と、該クリーニング部材のバイアスを印加するバイアス印加手段と、該接離機構、及びバイアス印加手段を作動させる制御手段と、を備え、前記制御手段は、所定回数クリーニング動作が行われた後の作像終了時に前記クリーニング部材を前記像担持体に対して複数回接離させると共に、作像、クリーニングの両工程中は、前記バイアス印加手段からトナーと逆極性のバイアスを前記クリーニング部材に印加し、接離動作の工程中は、トナーと同極性のバイアスを前記クリーニング部材に印加することを特徴とする。
また、本発明のクリーニング装置は、像担持体に残留したトナーをクリーニングするためのクリーニング部材と、該クリーニング部材を像担持体面に接離させる接離機構と、該クリーニング部材のバイアスを印加するバイアス印加手段と、該接離機構、及びバイアス印加手段を作動させる制御手段と、を備え、前記制御手段は、所定回数クリーニング動作が行われた後の作像終了時に前記クリーニング部材を前記像担持体に対して複数回接離させると共に、作像、クリーニングの両工程中は、前記バイアス印加手段からトナーと逆極性のバイアスを前記クリーニング部材に印加し、接離動作の工程中は、前記クリーニング部材に印加するバイアスをアースに切り替えることを特徴とする。
本発明の画像形成装置は、前記クリーニング装置を搭載したことを特徴とする。

本発明では、像担持体に残留したトナーをクリーニングするためのクリーニング部材を備えたクリーニング装置において、所定回数クリーニング動作が行われた後の作像終了時に像担持体への接離動作が繰り返されると共に、作像、クリーニング、接離動作の全工程に渡ってクリーニング部材にバイアスが印加されるようになっている。具体的には、作像、クリーニングの両工程中は、トナーと逆極性のバイアスがクリーニング部材に印加され、接離動作の工程中は、トナーと同極性のバイアスがクリーニング部材に印加される。
このことにより、接離動作による振動によりクリーニング部材に付着するトナーを落下させ、クリーニング部材自身をクリーニングすると共に、作像中はクリーニング部材とトナーの吸着力を強めて画像領域へのトナーの落下を防止することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。
図１は本発明のクリーニング装置が搭載される画像形成装置の構成図である。無端ベルト状の感光体（像担持体）１に中間転写ベルト（像担持体）２が当接している。中間転写ベルト２の外周面の適所にはクリーニング装置３が対向して設けてある。一様に帯電された感光体１上には書き込み手段２０によって静電潜像が形成され、この静電潜像に対しては現像手段２１からトナーが供給されてトナー像が形成される。このトナー像は、転写手段２２によって中間転写ベルト２上に転写される。中間転写ベルト２上のトナー像は転写ローラ４により図示しない記録紙上に転写される。
図１に示した画像形成装置は、画像形成部Ａ、書き込み部Ｂ、給紙部Ｃ、定着部Ｄ、排紙部Ｅ、両面装置Ｆとに大別される。画像形成部Ａは、感光体１、中間転写ベルト、クリーニング装置３、現像手段２１、転写手段２２、４等を備える。
給紙部Ｃから給紙された記録紙は２次転写手段４に搬送されて中間転写ベルト２上のトナー像の転写を受け、更に定着部Ｄにおいて未定着トナー像が記録紙上に定着される。定着を受けた記録紙は排紙部Ｅから機外に排出される。両面装置Ｆでは両面コピー等のために用紙を反転させる。

図２は本発明の実施形態に係るクリーニング装置とその周辺部の構成図である。転写ローラ４と、中間転写ベルト２の内側の２次転写対向ローラ５とは中間転写ベルト２を介して圧接されており、そのニップ部が転写部となる。中間転写ベルト２の回転方向(矢印ａ側)にあって転写部の下流側で、かつ感光体１と中間転写ベルト２が当接する一次転写部の上流側にクリーニング装置が配置されている。
クリーニング装置３は、中間転写ベルト２の周面に先端縁にて接離するクリーニングブレード（クリーニング部材）３−１、その下流で中間転写ベルト２に接離するブラシローラ３−２、正のバイアスが印加されブラシローラ３−２に接触する金属製のバイアスローラ３−３、バイアスローラ３−３に接触しバイアスローラ３−３上のトナーを掻き取るブレード３−４を備える。本クリーニング装置３のブラケットは支点３−５を中心に回動可能となっている。このブラケットは図示しないソレノイド（回動機構）によってＯＮ、ＯＦＦされることによって回動し、クリーニングブレード３―１を中間転写ベルト面に対して接離させる。
なお、クリーニングブレード３−１の材質として、導電性のポリウレタンを用いると、後述する本発明の効果が顕著となる。

クリーニング装置３は、作像中は中間転写ベルト２に非接触状態であり、作像が終了すると、クリーニングブレード３−１とブラシローラ３−２が中間転写ベルト２に当接してクリーニング動作が行われる。また前述したように、従来の装置構成では、経時的にクリーニングブレード３−１に異物が付着・蓄積して、この異物が中間転写ベルト２上に落下してしまう。
本発明では、クリーニング装置を中間転写ベルト２に対して繰り返し接離動作させ、クリーニングブレード３−１に付着・蓄積している異物をその振動でふるい落とすクリーニングを実施している。さらに、クリーニング装置３内に配置したバイアス印加手段１０によってクリーニングブレード３−１にバイアスを印加して、クリーニングブレード３−１とその表面に残留したトナーとの保持力を上げることで、トナーの中間転写ベルト２への落下を抑制している。クリーニングブレード３に対するバイアス印加手段１０は、図示しない制御手段（ＣＰＵ）によってＯＮ、オフ制御される。以下、その内容を図３に基いてさらに詳しく説明する。

図３はクリーニング装置の接触・非接触動作（ソレノイドＯＮ／ＯＦＦ）とクリーニングブレードに印加するバイアスのタイミングを示したタイムチャートである。
クリーニング装置３は、作像中は中間転写ベルト２に対して非接触状態である。作像された画像が用紙に転写された後、クリーニング装置３は中間転写ベルト２に接触してベルトクリーニングを行う。ベルトクリーニング中にクリーニングブレード３−１にトナーが付着・蓄積される。
作像、ベルトクリーニングを所定の回数、例えば数十回繰り返した後にクリーニング装置３(のクリーニングブレード３−１)のクリーニング動作である接離動作(中間転写ベルト２への)が行われ、クリーニングブレード３−１に付着している異物はクリーニングブレード３−１から落下し、中間転写ベルト２に再付着され、再びクリーニングされる。
クリーニングブレード３−１に対しては、バイアス印加手段１０から、作像開始時にトナー電荷と逆極性のバイアスが印加される。作像中、ベルトクリーニング時にトナー電荷と逆極性のバイアスをクリーニングブレード３−１に印加することにより、クリーニングブレード３−１とその表面に付着したトナーに静電的引力が生まれ、クリーニングブレード３−１とトナーの付着力は高まる。これにより、作像中の振動、衝撃などによるクリーニングブレード３−１から中間転写ベルト２へのトナー落下を抑制することができる。

クリーニング装置３のクリーニング動作である接離動作では、その振動によって機械的にトナーを落下させているが、接離動作中のクリーニングブレード３−１に印加するバイアスをトナー電荷と同極性のバイアスに切り替えることによって、クリーニングブレード３−１とその表面に付着したトナーに静電的反発力が生じて、トナー落下が容易となる。
また、作像、クリーニングの両工程中は、バイアス印加手段１０からトナーと逆極性のバイアスをクリーニングブレードに印加し、接離動作の工程中は、クリーニングブレードに印加するバイアスをアースに切り替えるように制御してもよい。このようにアース側に切り替えることによっても、クリーニングブレードに付着したトナーは落下するからである。
このように、クリーニングブレード３−１に印加するバイアスを切り替えることによって、クリーニング装置３のクリーニングは機械的かつ静電的に行われ、クリーニング効果は向上する。
なお、上記実施形態では主としてクリーニングブレードを用いたクリーニング動作について説明したが、本発明はブレード状のクリーニング部材に限らずあらゆるタイプのクリーニング部材に適用することができる。

本発明のクリーニング装置が搭載される画像形成装置の構成図である。 本発明の実施形態に係るクリーニング装置とその周辺部の構成図である。 クリーニング装置の接触・非接触動作（ソレノイドＯＮ／ＯＦＦ）とクリーニングブレードに印加するバイアスのタイミングを示したタイムチャートである。

符号の説明

２ 中間転写ベルト(像担持体)
３ クリーニング装置
３−１ クリーニングブレード

Claims (3)

1. 像担持体に残留したトナーをクリーニングするためのクリーニング部材と、該クリーニング部材を像担持体面に接離させる接離機構と、該クリーニング部材のバイアスを印加するバイアス印加手段と、該接離機構、及びバイアス印加手段を作動させる制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、所定回数クリーニング動作が行われた後の作像終了時に前記クリーニング部材を前記像担持体に対して複数回接離させると共に、作像、クリーニングの両工程中は、前記バイアス印加手段からトナーと逆極性のバイアスを前記クリーニング部材に印加し、接離動作の工程中は、トナーと同極性のバイアスを前記クリーニング部材に印加する
   ことを特徴とするクリーニング装置。
2. 像担持体に残留したトナーをクリーニングするためのクリーニング部材と、該クリーニング部材を像担持体面に接離させる接離機構と、該クリーニング部材のバイアスを印加するバイアス印加手段と、該接離機構、及びバイアス印加手段を作動させる制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、所定回数クリーニング動作が行われた後の作像終了時に前記クリーニング部材を前記像担持体に対して複数回接離させると共に、作像、クリーニングの両工程中は、前記バイアス印加手段からトナーと逆極性のバイアスを前記クリーニング部材に印加し、接離動作の工程中は、前記クリーニング部材に印加するバイアスをアースに切り替える
   ことを特徴とするクリーニング装置。
3. 請求項１又は２に記載のクリーニング装置を搭載した
   ことを特徴とする画像形成装置。

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