(57)【要約】【課題】クリーニング部材を保持する保持部材に付着物が堆積するのを抑制できるクリーニング装置、及び、そのクリーニング装置を備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】被クリーニング部材１０の表面に、上記表面に対向する端面と側面とで形成される稜線部を当接し、被クリーニング部材の表面に付着した付着物を除去する板状のクリーニング部材２０と、クリーニング部材の上記表面に対向する側面の反対側の側面と自身の側面とを接触させてクリーニング部材を保持する板状の保持部材２２とを備え、被クリーニング部材上から除去された付着物が自重で落下する落下経路内でクリーニング部材を保持するように保持部材を設けたクリーニング装置１９において、保持部材のクリーニング部材と被クリーニング部材とが当接している側の端部に、上記端部の端面とクリーニング部材に接している側面とでなす角が鋭角となるテーパー形状を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被クリーニング部材の表面に、該表面に対向する端面と側面とで形成される稜線部を当接し、該被クリーニング部材の表面に付着した付着物を除去する板状のクリーニング部材と、
該クリーニング部材の該表面に対向する側面の反対側の側面と自身の側面とを接触させて該クリーニング部材を保持する板状の保持部材とを備え、
該クリーニング部材によって該被クリーニング部材上から除去された該付着物が自重で落下する落下経路内で該クリーニング部材を保持するように装置本体に対して該保持部材が設けられたクリーニング装置において、
該保持部材の該クリーニング部材と該被クリーニング部材とが当接している側の端部に、該端部の端面と該クリーニング部材に接している側面とでなす角が鋭角となるようなテーパー形状を設けることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
請求項１のクリーニング装置において、
少なくとも、上記保持部材の上記端面を絶縁部材で覆うことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項３】
請求項１のクリーニング装置において、
上記クリーニング部材によって除去された上記付着物は所定の帯電極性で帯電しており、
上記保持部材に電圧を印加する電圧印加手段を有することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項４】
請求項３のクリーニング装置において、
上記電圧印加手段が、少なくとも、上記クリーニング部材によって除去された上記付着物の所定の帯電極性と同極性の電圧を上記保持部材に印加するように構成したことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項５】
請求項３のクリーニング装置において、
上記電圧印加手段が、上記クリーニング部材によって除去された上記付着物の所定の帯電極性と同極性の電圧及び逆極性の電圧を、上記保持部材に印加するように構成したことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項６】
請求項３、４または５のクリーニング装置において、
上記電圧印加手段が上記保持部材に電圧を印加するのは、少なくとも、上記クリーニング部材によって上記被クリーニング部材から上記付着物の除去がなされるクリーニング動作が行われている間であることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項７】
請求項３、４、５または６のクリーニング装置において、
上記電圧印加手段が、上記クリーニング部材によって除去された上記付着物の所定の帯電極性と同極性の電圧及び逆極性の電圧を複数回にわたって上記保持部材に印加するように構成したことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項８】
請求項５、６または７のクリーニング手段において、
上記電圧印加手段によって上記保持部材に電圧を印加する電圧印加時間は、上記クリーニング部材によって除去された上記付着物の所定の帯電極性と逆極性の電圧よりも同極性の電圧のほうが長いことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項９】
トナー像を担持する像担持体と、
該像担持体上に該トナー像を形成するトナー像形成手段と、
該像担持体に付着した少なくともトナーを除去するクリーニング手段とを備えた画像形成装置において、
該クリーニング手段として、請求項１、２、３、４、５、６、７または８のクリーニング装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項９の画像形成装置において、
上記電圧印加手段によって上記保持部材に電圧を印加する電圧印加時間と、上記像担持体上に形成されたトナー像の面積とが比例関係を満たすように構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項９または１０の画像形成装置において、
上記像担持体上に形成されるトナー像の面積を逐次記憶しておく記憶手段を有しており、該記憶手段に記憶された該面積の累計が所定の値に達した際に、上記電圧印加手段によって上記保持部材に所定の時間、電圧を印加するように構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項９、１０または１１の画像形成装置において、
上記像担持体と転写ニップを形成し、上記像担持体に担持されたトナー像を該転写ニップに向かって搬送されてくる転写材に転写する転写手段と、
該転写材が装置本体内で搬送不能となったのを検知する検知手段とを有しており、
該検知手段によって該転写材の搬送不能を検知した後に、上記電圧印加手段が上記保持部材に電圧を印加するように構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
被クリーニング部材の表面に、該表面に対向する端面と側面とで形成される稜線部を当接し、該被クリーニング部材の表面に付着した付着物を除去する板状のクリーニング部材と、
該クリーニング部材の該表面に対向する側面の反対側の側面と自身の側面とを接触させて該クリーニング部材を保持する板状の保持部材とを備え、
該クリーニング部材によって該被クリーニング部材上から除去された該付着物が自重で落下する落下経路内で該クリーニング部材を保持するように装置本体に対して該保持部材が設けられたクリーニング装置において、
該保持部材に該付着物が堆積し難いような構成としたことを特徴とするクリーニング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタなどの画像形成装置に設けられるクリーニング装置、及び、そのクリーニング装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、感光体や中間転写体などの像担持体を備えた画像形成装置においては、像担持体上に付着した残留トナーなどを回収するクリーニング装置が設けられている。
【０００３】
特許文献１に記載の画像形成装置では、クリーニング装置のハウジングに取り付けられたクリーニング部材によって像担持体上から回収したトナーを、トナーの自重によって落下させて上記ハウジングの内部空間に形成されたトナー収容部に収容している。
【０００４】
図１０は、画像形成装置に設けられるクリーニング装置２００の一例を示す概略構成図である。像担持体２０４の表面に付着したトナーは、クリーニング装置本体に対して支持されたブレードホルダ２０２に保持されたクリーニングブレード２０１によって書き取られる。クリーニングブレード２０１によって書き取られたトナーは、自重によってクリーニング装置本体内に設けられたトナー収容部２０３に向かって落下しトナー収容部２０３内に収容される。
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１９９３５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図１０に示すように、像担持体２０４から除去されたトナーがトナー収容部２０３に向かって落下する落下経路内にブレードホルダ２０２が設けられていると、その落下してくるトナーがブレードホルダ２０２に付着する。経時でブレードホルダ２０２にトナーが付着すると、ブレードホルダ２０２にトナーが堆積する。特に、ブレードホルダ２０２の端面２０２ａがトナー落下方向上流側に面しているので、その端面２０２ａにトナーが堆積し易い。ブレードホルダ２０２にトナーが堆積すると、ブレードホルダ２０２と装置本体内壁との間でトナーが架橋しトナーの落下経路が塞がれ、クリーニングブレード２０１によって像担持体２０４から除去されたトナーがクリーニング装置内から溢れ出してしまうといった問題が生じる。
【０００７】
クリーニング装置にブレードホルダを振動させる振動手段を設けて、その振動手段よりブレードホルダを振動させることでブレードホルダに付着したトナーを除去することは可能である。しかしながら、ブレードホルダを振動させるとブレードホルダが保持しているクリーニングブレードも振動することになる。このように、クリーニングブレードが振動すると、像担持体上をクリーニング部材によって良好にクリーニングできるように予め像担持体に対して位置決めされたクリーニングブレードの位置がずれてしまう。そのため、クリーニングブレードによって像担持体上を良好にクリーニングできなくなってしまう。
【０００８】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、クリーニング部材を保持する保持部材に付着物が堆積するのを抑制できるクリーニング装置、及び、そのクリーニング装置を備えた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、被クリーニング部材の表面に、該表面に対向する端面と側面とで形成される稜線部を当接し、該被クリーニング部材の表面に付着した付着物を除去する板状のクリーニング部材と、該クリーニング部材の該表面に対向する側面の反対側の側面と自身の側面とを接触させて該クリーニング部材を保持する板状の保持部材とを備え、該クリーニング部材によって該被クリーニング部材上から除去された該付着物が自重で落下する落下経路内で該クリーニング部材を保持するように装置本体に対して該保持部材が設けられたクリーニング装置において、該保持部材の該クリーニング部材と該被クリーニング部材とが当接している側の端部に、該端部の端面と該クリーニング部材に接している側面とでなす角が鋭角となるようなテーパー形状を設けることを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１のクリーニング装置において、少なくとも、上記保持部材の上記端面を絶縁部材で覆うことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１のクリーニング装置において、上記クリーニング部材によって除去された上記付着物は所定の帯電極性で帯電しており、上記保持部材に電圧を印加する電圧印加手段を有することを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３のクリーニング装置において、上記電圧印加手段が、少なくとも、上記クリーニング部材によって除去された上記付着物の所定の帯電極性と同極性の電圧を上記保持部材に印加するように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項４のクリーニング装置において、上記電圧印加手段が、上記クリーニング部材によって除去された上記付着物の所定の帯電極性と同極性の電圧及び逆極性の電圧を、上記保持部材に印加するように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項３、４または５のクリーニング装置において、上記電圧印加手段が上記保持部材に電圧を印加するのは、少なくとも、上記クリーニング部材によって上記被クリーニング部材から上記付着物の除去がなされるクリーニング動作が行われている間であることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項３、４、５または６のクリーニング装置において、上記電圧印加手段が、上記クリーニング部材によって除去された上記付着物の所定の帯電極性と同極性の電圧及び逆極性の電圧を複数回にわたって上記保持部材に印加するように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項５、６または７のクリーニング手段において、上記電圧印加手段によって上記保持部材に電圧を印加する電圧印加時間は、上記クリーニング部材によって除去された上記付着物の所定の帯電極性と逆極性の電圧よりも同極性の電圧のほうが長いことを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、トナー像を担持する像担持体と、該像担持体上に該トナー像を形成するトナー像形成手段と、該像担持体に付着した少なくともトナーを除去するクリーニング手段とを備えた画像形成装置において、該クリーニング手段として、請求項１、２、３、４、５、６、７または８のクリーニング装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項９の画像形成装置において、上記電圧印加手段によって上記保持部材に電圧を印加する電圧印加時間と、上記像担持体上に形成されたトナー像の面積とが比例関係を満たすように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項９または１０の画像形成装置において、上記像担持体上に形成されるトナー像の面積を逐次記憶しておく記憶手段を有しており、該記憶手段に記憶された該面積の累計が所定の値に達した際に、上記電圧印加手段によって上記保持部材に所定の時間、電圧を印加するように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項９、１０または１１の画像形成装置において、上記像担持体と転写ニップを形成し、上記像担持体に担持されたトナー像を該転写ニップに向かって搬送されてくる転写材に転写する転写手段と、該転写材が装置本体内で搬送不能となったのを検知する検知手段とを有しており、該検知手段によって該転写材の搬送不能を検知した後に、上記電圧印加手段が上記保持部材に電圧を印加するように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、被クリーニング部材の表面に該表面と対向する端面と側面とで形成される稜線部を当接し、該被クリーニング部材の表面に付着した付着物を除去する板状のクリーニング部材と、該クリーニング部材の該表面と対向する側面の反対側の側面と自身の側面とを接触させて該クリーニング部材を保持する板状の保持部材とを備え、該クリーニング部材によって該被クリーニング部材上から除去された該付着物が自重で落下する落下経路内で該クリーニング部材を保持するように装置本体に対して該保持部材が設けられたクリーニング装置において、該保持部材に該付着物が堆積し難いような構成としたことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項１乃至請求項１２の発明においては、保持部材の該クリーニング部材と該被クリーニング部材とが当接している側の端部にテーパー形状を設けおり、言い換えれば、上記端部の端面を斜面形状にしている。これにより、クリーニング部材によって被クリーニング部材から除去され落下経路を自重で落下し上記端面に到達した付着物が、上記端面に沿って下方に滑り落ち易くなる。よって、上記端面を斜面形状にしていない場合よりも、上記端面に付着物が堆積し難くくなり、その分、保持部材に堆積する付着物を低減させることができる。
請求項１３の発明においては、保持部材に付着物が堆積し難いような構成としたことで、経時で保持部材に堆積する付着物を低減させることができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上、本発明によれば、クリーニング部材を保持する保持部材に堆積する付着物を低減できるという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を、画像形成装置である電子写真方式のタンデム型のカラープリンタ（以下、単に「プリンタ」という。）に適用した一実施形態について説明する。
図２は、本実施形態に係るプリンタの概略構成図である。
本実施形態のプリンタは、装置中央に中間転写ユニット５１を装置本体に対して脱着可能に備えている。中間転写ユニット５１は、二次転写対向ローラでもある駆動ローラ１２、テンションローラ１３、２本の支持ローラ１４，１５を備え、これらのローラで像担持体である中間転写ベルト１０を張架している。なお、本実施形態では、駆動ローラ１２は図示しない駆動モータによって駆動されており、プロセス速度が１５０［ｍｍ／ｓ］となるように調整されている。
【００１３】
中間転写ベルト１０は、後述する感光体１からのトナー像を転写可能とする抵抗値を有している。詳しく説明すると、中間転写ベルト１０はＰＶＤＦ（フッ化ビニルデン）、ＥＴＦＥ（エチレン−四フッ化エチレン共重合体）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＣ（ポリカーボネート）等を単層または複数層に構成し、カーボンブラック等の導電性材料を分散させ、その体積抵抗率を１０８［Ωｃｍ］〜１０１２［Ωｃｍ］、且つ、表面抵抗率を１０９［Ωｃｍ］〜１０１３［Ωｃｍ］の範囲となるように調整されている。
【００１４】
なお、必要に応じ中間転写ベルト１０の表面に離型層をコートしても良い。コートに用いる材料としては、ＥＴＦＥ（エチレン−四フッ化エチレン共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリ四フッ化エチレン）、ＰＶＤＦ（フッ化ビニルデン）、ＰＥＡ（パ−フルオロアルコキシフッ素樹脂）、ＦＥＰ（四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体）、ＰＶＦ（フッ化ビニル）等のフッ素樹脂が使用できるが、これに限定されるものではない。
【００１５】
中間転写ベルト１０の製造方法は注型法、遠心成形法等があり、必要に応じてその表面を研磨しても良い。
【００１６】
中間転写ベルト１０の体積抵抗率が上述した範囲を超えると、転写に必要なバイアスが高くなるため、電源コストの増大を招くため好ましくない。また、転写工程、転写紙剥離工程などで中間転写ベルト１０の帯電電位が高くなり、且つ、自己放電が困難になるため除電手段を設ける必要が生じる。また、体積抵抗率及び表面抵抗率が上記範囲を下回ると、帯電電位の減衰が早くなるため自己放電による除電には有利となるが、転写時の電流が面方向に流れるためトナー飛び散りが発生してしまう。したがって、本実施形態における中間転写ベルト１０の体積抵抗率及び表面抵抗率は上記範囲内となるようにしている。
【００１７】
なお、体積抵抗率及び表面抵抗率の測定は、高抵抗抵抗率計（三菱化学社製：ハイレスタＩＰ）にＨＲＳプローブ（内側電極直径５．９ｍｍ、リング電極内径１１ｍｍ）を接続し、中間転写ベルト１０の表裏に１００Ｖ（表面抵抗率は５００Ｖ）の電圧を印加して１０秒後の測定値を用いた。
【００１８】
本実施形態のプリンタは、この中間転写ベルト１０の下方の移動領域に沿って４つの画像形成ユニットを備えている。各画像形成ユニットは、潜像担持体としての感光体１、感光体表面をクリーニングブレード３でクリーニングするクリーニング手段としてのクリーニング装置２、帯電手段としての帯電装置４、現像手段としての現像装置９などを備えている。なお、図中符号５は、図示を省略した装置下部に配置されている、感光体１上に潜像を形成する潜像形成手段を構成する光書込装置からの書込光を示す。
【００１９】
また、このプリンタは、中間転写ユニット５１の各感光体１と対向するベルト部分の裏面に付勢バネ１７によって付勢された転写バイアスローラ１１が当接している。この転写バイアスローラ１１には電源１００と電源１０１とにより所定の転写バイアスが印加されており、本実施形態においては、＋１８００［Ｖ］が印加されるように設定されている。
【００２０】
また、駆動ローラ１２に巻き付くベルト部分の表面に対向して二次転写ローラ２１が設けられており、電源１０２によって所定の２次転写バイアスが印加される。駆動ローラ１２に巻き付いた中間転写ベルト１０のベルト部分と二次転写ローラ２１との間が二次転写部となる。
【００２１】
二次転写ローラ２１はＳＵＳ鋼等の金属製芯金上に、導電性材料によって１０６［Ω］〜１０１０［Ω］の抵抗値に調整されたウレタン等の弾性体を被覆することで構成されている。
【００２２】
ここで、二次転写ローラ２１の抵抗値が上記範囲を超えると電流が流れ難くなるため、必要な転写性を得る為にはより高電圧を印加しなければならなくなり、電源コストの増大を招く。また、高電圧を印加するため転写部ニップ前後の空隙にて放電が起こる為、ハーフトーン画像上に放電による白ポチ抜けが発生する。逆に、二次転写ローラ２１の抵抗値が上記範囲を下回ると同一画像上に存在する複数色画像部分（例えば３色重ね像）と単色画像部分との転写性が両立できなくなる。これは、二次転写ローラ２１の抵抗値が低い為、比較的低電圧で単色画像部分を転写するのに十分な電流が流れるが、複数色画像部分を転写するには単色画像部分に最適な電圧よりも高い電圧値が必要となるため、複数色画像部分を転写できる電圧に設定すると単色画像部分では転写電流過剰となり転写効率の低減を招くからである。
【００２３】
なお、二次転写ローラ２１の抵抗値測定は、導電性の金属製板に二次転写ローラ２１を設置し、芯金両端部に片側４．９［Ｎ］（両側で合計９．８［Ｎ］）の荷重を掛けた状態にて、芯金と前記金属製板との間に１０００［Ｖ］の電圧を印加した時に流れる電流値から算出した。
【００２４】
また、二次転写ローラ２１は図示しない駆動ギヤによって駆動力が与えられており、その周速は中間転写ベルト１０の周速に対して、略同一となるよう調整されている。
【００２５】
プリンタには、ストックされている記録材としての転写紙２５を給紙する給紙ローラ２６、搬送ローラ対２７、レジストローラ２８、定着手段としての定着装置３０、排紙ローラ３２なども設けられている。
【００２６】
プリンタでは、各画像形成ユニットにおける各感光体１上に図示しない光書込装置によって形成された潜像を各現像装置９により現像し、それぞれ、ブラック（Ｂｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色トナー像が形成される。そして、これらのトナー像は各感光体１上か中間転写ベルト１０上へ順次重ね合わさせて転写され、中間転写ベルト１０上にフルカラートナー像が形成される。また、転写紙２５が給紙ローラ２６、転写紙搬送ローラ２７、レジストローラ２８によって、中間転写ベルト１０上のフルカラートナー像の先端部が二次転写位置に到達するタイミングに合わせて給紙されており、中間転写ベルト１０上のフルカラートナー像は二次転写ローラ２１により転写紙２５に転写される。なお、本実施形態では、二次転写バイアスは定電流で制御されており、その設定値を＋３０［μＡ］とした。フルカラートナー像が転写された転写紙２５は、図示しない除電手段によって除電された後に定着装置３０へ搬送され、定着装置３０によりフルカラートナー像が転写紙２５に定着される。その後、転写紙２５は排紙ローラ対３２で装置上部のスタック部に排紙される。また、プリンタ内で紙詰まり（ジャム）が生じた場合、プリンタに設けられた、ＣＰＵやメモリーなどから構成される図示しない制御装置によって、転写紙２５の搬送にかかる各ローラの回転トルクの変動などが検知され、その検知結果に基づいてプリンタに設けた図示しない表示部に紙詰まりが生じた旨のメッセージを表示する。ユーザは、プリンタに設けられた開閉扉を開けることで、プリンタ内に設けられた転写紙２５の搬送路にアクセスすることができ、プリンタ内で詰まった転写紙２５を取り除く作業を行うことができる。この作業が終了した後に開閉扉を閉じることで、通常の画像形成動作を行うことが可能となる。
【００２７】
次に、本発明の特徴部であるクリーニングユニット１９について説明する。
【００２８】
［実施例１］
プリンタには、中間転写ベルト１０の表面に付着したトナーなどの粉体をクリーニングするベルトクリーニングユニット１９が設けられている。図１に、ベルトクリーニングユニット１９周辺の拡大図を示す。ベルトクリーニングユニット１９には、ウレタンゴムよりなるクリーニングブレード２０が、金属部材からなるブレードホルダ２２に保持されて配置されいる。また、クリーニングブレード２０近傍の中間転写ベルト１０とベルトクリーニングユニット１９との対向箇所には開口部が設けられており、クリーニングブレード２０を中間転写ベルト１０に押し当てて、トナーを堰き止めて中間転写ベルト１０上から除去したトナーを上記開口部からベルトクリーニングユニット１９内に落下させて廃トナータンクに収容する構成となっている。
【００２９】
ブレードホルダ２２は、クリーニングブレード２０により除去された残留トナーが堆積しないよう、ブレ−ホルダ２２のクリーニングブレード２０と中間転写ベルト１０とが当接する側の端部がテーパ形状となっている。言い換えれば、上記端部の端面を斜面形状にしている。これにより、クリーニングブレード２０によって除去され落下してくる廃トナーがブレードホルダ２２の斜面を滑り落ちていく。よって、ブレードホルダ２２の端部に廃トナーが堆積し難くなる。したがって、経時でブレードホルダ２２にトナーが堆積し、ブレードホルダ２２とベルトクリーニングユニット本体内壁との間でトナーが架橋して落下経路を塞いでしまい、クリーニングブレード２０によって中間転写ベルト１０から除去されたトナーがベルトクリーニングユニット１９内から溢れ出してしまうのを抑制することができる。
【００３０】
また、クリーニングブレード２０の端部をテーパ形状にしても、トナーは帯電しているため、ブレードホルダ２２にトナーが電気的に引き寄せられ、斜面を残留トナーが滑り落ちず堆積し易くなる。そのため、ブレードホルダ２２として、表面が絶縁部材によって覆われた金属部材からなるブレードホルダ２２を用いてもよい。これにより、、ブレードホルダ２２にトナーが静電的な力によって引き寄せられるのを抑制することができ、上記斜面を廃トナーが滑り落ち易くなり、上記斜面にトナーが堆積してしまうのをより抑制することができる。なお、少なくともブレードホルダ２２の上記斜面を上記絶縁部材によって覆うことで上述したような効果が得られる。また、当然ながら上記絶縁部材で覆うブレードホルダ２２の表面が多くなるほど、その分、トナーが静電的な力によってブレードホルダ２２に引き寄せられてブレードホルダ２２に吸着してしまうのを抑制することができる。
【００３１】
なお、本実施例においては、絶縁部材で表面が覆われていない金属製のブレードホルダ２２に電圧印加装置１０３から所定の電圧が印加されるように構成しており、ブレードホルダ２２に電圧を印加することで静電的な反発力によりブレードホルダ２２に付着した廃トナーを積極的にブレードホルダ２２から落下させる。本実施例では、電圧印加装置１０３によってブレードホルダ２２に＋１０００［Ｖ］及び−１０００［Ｖ］の電圧を印加するように設定されている。なお、電圧印加装置１０３によってブレードホルダ２２に印加する電圧は、少なくともクリーニングブレード２０によって中間転写ベルト１０から除去された廃トナーの主な帯電極性と同極性の電圧を印加すれば良い。
【００３２】
電圧印加装置１０３によってブレードホルダ２２に電圧を印加するのは、クリーニングブレード２０によって中間転写ベルト１０のクリーニングがなされているクリーニング動作中に行うのが良い。上記クリーニング動作後だけにブレードホルダ２２に電圧を印加するように構成した場合、ブレードホルダ２２に堆積した廃トナーが、その堆積した廃トナーの重量が重くなりすぎたり、ブレードホルダ２２に固着したりするなどによって、ブレードホルダ２２に電圧を印加しても静電的な反発力によりブレードホルダ２２から廃トナーを除去し難くなる。そのため、上記クリーニング動作中にブレードホルダ２２に電圧を印加してブレードホルダ２２に付着した廃トナーを随時除去することで、ブレードホルダ２２に堆積した廃トナーの重量が重くなったり、ブレードホルダ２２に固着したりするのを抑制でき、静電的な反発力によってブレードホルダ２２から廃トナーを良好に除去することができ、トナーの架橋を防止することができる。
【００３３】
ベルトクリーニングユニット１９には、クリーニングブレード２０によって中間転写ベルト１０をクリーニングし易くするために、潤滑剤塗布部材１５２により中間転写ベルト１０の表面へ塗布される固形潤滑剤１５５が設けられている。
【００３４】
潤滑剤には、直鎖状の炭化水素構造を持つ、脂肪酸金属塩を用いる。脂肪酸金属塩としては、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、オレイン酸から選択される少なくとも１種以上の脂肪酸を含有し、亜鉛、アルミニウム、カルシウム、マグネシウム、リチウムから選択される少なくとも１種以上の金属を含有する脂肪酸金属塩が挙げられる。とりわけその中でもステアリン酸亜鉛は、工業的規模で生産されかつ多方面での使用実績があることから、コスト、品質安定性及び信頼性で、最も好ましい材料である。ただし、一般に工業的に使われている高級脂肪酸金属塩は、その名称の化合物単体組成ではなく、多かれ少なかれ類似の他の脂肪酸金属塩、金属酸化物及び遊離脂肪酸を含むものであり、本実施形態での脂肪酸金属塩もその例外ではない。
【００３５】
これらの潤滑剤は微量ずつ、粉体の形態で供給されるのであるが、その具体的な方法としては、ブラシなどの潤滑剤塗布部材１５２によりブロック上に固形成形された潤滑剤を削り取って塗布する方法や、トナーに外添して供給する方法等がある。ただし、トナーに外添して潤滑剤を供給する場合、その供給量が出力する画像面積に依存し、常にベルト表面全面に供給することはできない。そのため、簡易な装置構成で、且つ、ベルト表面全面に安定に潤滑剤を供給しようとした場合、本実施形態のように固形潤滑剤１５５をブラシ状の潤滑剤塗布部材１５２で削り取って塗布する方法が良い。
【００３６】
本実施形態では、固形潤滑剤１５５を潤滑剤塗布部材１５２で削り取るために、スプリングのような弾性体である潤滑剤加圧手段１５３により固形潤滑剤１５５を１［Ｎ］〜４［Ｎ］の力で潤滑剤塗布部材１５２に圧接する。
【００３７】
固形潤滑剤１５５の幅は、画像幅よりも広く設定する必要があるため、３０４［ｍｍ］以上とする。潤滑剤塗布部材１５２の幅は、固形潤滑剤１５５を均一に削り取る為に、固形潤滑剤１５５の幅よりも大きくとる必要がある。
【００３８】
なお、本実施形態に用いたトナーは重合法によって生成された重合トナーである。更に本実施形態に用いるトナーの形状係数ＳＦ−１は１００〜１８０、形状係数ＳＦ−２は１００〜１８０の範囲にあることが好ましい。図４は形状係数ＳＦ−１を説明するために、図５は形状係数ＳＦ−２を説明するために、トナーの形状を模式的に表した図である。
【００３９】
形状係数ＳＦ−１は、トナー形状の丸さの割合を示すものであり数１で表され、トナーを２次元平面に投影してできる形状の最大長ＭＸＬＮＧの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００π／４を乗じた値である。ＳＦ−１の値が１００の場合トナーの形状は真球となり、ＳＦ−１の値が大きくなるほど不定形になる。
【数１】
2010019988.tif 000003
【００４０】
また、形状係数ＳＦ−２は、トナー形状の凹凸の割合を示すものであり数２で表され、トナーを２次元平面に投影してできる図形の周長ＰＥＲＩの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００π／４を乗じた値である。ＳＦ−２の値が１００の場合トナー表面に凹凸が存在しなくなり、ＳＦ−２の値が大きくなるほどトナー表面の凹凸が顕著になる。
【数２】
2010019988.tif 000004
【００４１】
なお、形状係数の測定は、走査型電子顕微鏡（Ｓ−８００：日立製作所製）でトナーの写真を撮り、これを画像解析装置（ＬＵＳＥＸ３：ニレコ社製）に導入して解析して計算した。
【００４２】
トナーの形状が球形に近くなると、トナーとトナーあるいはトナーと感光体、との接触状態が点接触になるために、トナー同士の吸着力は弱くなる。したがって流動性が高くなり、また、トナーと感光体との吸着力も弱くなって、転写率が高くなる。なお、形状係数ＳＦ−１と形状係数ＳＦ−２とのいずれかが１８０を超えると、転写率が低下するとともに転写手段に付着した場合のクリーニング性も低下するため好ましくない。
【００４３】
また、トナー粒径は体積平均粒径で４［μｍ］〜１０［μｍ］の範囲であることが望ましい。これよりも小粒径の場合には現像時に地汚れの原因となったり、流動性が悪化し、さらに凝集しやすくなるので中抜けが発生しやすくなる。逆に、これよりも大粒径の場合にはトナー飛び散りや解像度悪化により、高精細な画像を得ることができない。本実施形態では、トナー粒径の体積平均粒径が６．５［μｍ］のものを用いた。
【００４４】
次に、電圧印加装置１０３によってブレードホルダ２２に電圧を印加するタイミングなどを以下に示した各実施例で説明する。
【００４５】
［実施例２］
図５は、ブレードホルダ２２への電圧印加タイミングを示したタイミングチャートであり、本実施例においては、パタンＡ、パタンＢ及びパタンＣの３つのパタンの各タイミングでブレードホルダ２２に電圧を印加する制御を行うことができる。図５の横軸は時間、縦軸の１番上のプロファイルは、図示しないメインモータのＯＮ・ＯＦＦを示しており、ＯＮは画像形成中であり、ＯＦＦは非画像形成時であることを意味する。また、クリーニングブレード２０によって掻き落とされた廃トナーの帯電状態が主として正極性であるとする。
【００４６】
パタンＡでは、メインモータＯＮのタイミングと同時に、廃トナーと同極性の電圧＋１０００［Ｖ］を電圧印加装置１０３からブレードホルダ２２に印加し、画像形成終了時にブレードホルダ２２への電圧印加を終了する。このように廃トナーと同極性の電圧をブレードホルダ２２に印加することによって、ブレードホルダ２２に付着した正極性に帯電する廃トナーはブレードホルダ２２から静電的な反発力を受けてブレードホルダ２２から離間し落下する。
【００４７】
パタンＢでは、画像形成終了まではパタンＡと同様の電圧印加装置１０３による電圧印加をブレードホルダ２２に対し行うが、画像形成終了後に廃トナーの主とする帯電極性と逆極性の電圧−１０００［Ｖ］をブレードホルダ２２に印加する。なお、電圧印加時間は、廃トナーと逆極性の電圧より同極性の電圧印加の方が長く、本実施例では２倍の時間印加している。
【００４８】
中間転写ベルト１０上の残留トナーは、一次転写部や二次転写部などで印加される転写バイアスによって電荷が注入されており、正帯電と負帯電との両方の状態のトナーが混在する。そのため、ブレードホルダ２２に電圧印加装置１０３によって両極性の電圧を印加することにより、ブレードホルダ２２に付着した正帯電の廃トナーと負帯電の廃トナーとの両方が、ブレードホルダ２２から静電的な反発力を受けてブレードホルダ２２から離間し落下するので、ブレードホルダ２２の除去性能を高めることができる。
【００４９】
また、廃トナーと同極性の電圧印加時間を逆極性の電圧印加時間よりも長くすることで、逆極性の電圧を印加した場合に正規帯電した廃トナーがブレードホルダ２２に付着する現象を防ぐことができる。
【００５０】
パタンＣでは、パタンＢの動作を複数回に分割して繰り返し行う。本実施例では繰り返し回数を３回とした。電圧印加装置１０３によるブレードホルダ２２への電圧印加により廃トナーへの電荷注入が生じ帯電極性が変化してしまう場合がある。そのため、正極性及び負極性の電圧印加を繰り返しブレードホルダ２２に対して行うことにより、ブレードホルダ２２への電圧印加による廃トナーへの電荷注入により廃トナーの帯電極性が変化したとしても、その変化した後の帯電極性と同極性の電圧がブレードホルダ２２に印加されることで、ブレードホルダ２２から静電的な反発力を受けてブレードホルダ２２から離間し落下するので、ブレードホルダ２２に付着した廃トナーの除去性能を高めることができる。
【００５１】
［実施例３］
図６は、横軸を形成される画像の画像面積率［％］であり、Ａ３サイズの画像を１００［％］とした際の値である。縦軸はブレードホルダ２２への電圧印加加算時間を示している。
【００５２】
Ａ３サイズの画像が形成される際は、画像形成終了後に電圧印加装置１０３によってブレードホルダ２２に１秒間電圧を追加印加することでブレードホルダ２２に付着した廃トナーを除去することが可能である。
【００５３】
図７に本実施例のタイミングチャートを示す。画像面積率４０［％］の場合には、画像形成終了後にブレードホルダ２２へ０．４秒間にわたって電圧印加装置１０３により、＋１０００［Ｖ」と−１０００［Ｖ］とを交互に印加する。この際、＋１０００［Ｖ］の印加時間は、−１０００［Ｖ］の印加時間の２倍とした。
【００５４】
また、画像面積率２０［％］の場合も同様に、画像形成終了後にブレードホルダ２２へ０．２秒間にわたって電圧印加装置１０３により、＋１０００［Ｖ」と−１０００［Ｖ］とを交互に印加する。
【００５５】
中間転写ベルト１０上の残留トナーは形成される画像の画像面積率が高くなるほど残留量が多くなる。そのため、中間転写ベルト１０上の残留トナーが通常よりも多くなった場合に、クリーニングブレード２０によって掻き取られた廃トナーがブレードホルダ２２に付着する量も多くなり、電圧印加装置１０３によるブレードホルダ２２への電圧印加時間を一定にしていると、ブレードホルダ２２に付着した廃トナーをブレードホルダ２２から充分に落とせなくなる。
【００５６】
本実施例では、画像面積率に比例して電圧印加時間が決定されるので、多量の廃トナーがベルトクリーニングユニット１９内に入力されブレードホルダ２２に多量の廃トナーが付着した場合でも、ブレードホルダ２２に付着した廃トナーを静電的な反発力によりブレードホルダ２２から充分に除去することができる。
【００５７】
また、形成される画像の画像面積を装置本体に設けた図示しない制御装置に設けられたメモリーなどの記憶部に逐次記憶しておき、画像面積の累計が所定の値に到達した際に、電圧印加装置１０３によりブレードホルダ２２へ所定の時間電圧を印加するようにしても良い。画像を多く形成するほど、経時でクリーニングブレード２０によって除去された廃トナーの量が多くなる。そのため、ブレードホルダ２２に経時で廃トナーが堆積し、その堆積量が所定の値を超えると、電圧印加装置１０３によってブレードホルダ２２に電圧を印加しても静電的な反発力によってブレードホルダ２２に堆積した廃トナーを除去することができなくなる。
【００５８】
よって、形成された画像の画像面積の累計が所定の値に達した際に、電圧印加装置１０３によってブレードホルダ２２に所定の時間、電圧を印加することで、ブレードホルダ２２に付着した廃トナーをブレードホルダ２２から除去不可能になる前に除去することができ、トナーの架橋を防止することができる。
【００５９】
［実施例４］
図８に、紙詰まりが生じた際の電圧印加タイミングを示す。図８中のドアＳＷはプリンタの開閉扉のＳＷであり、ＯＦＦ時は扉が開いた状態、ＯＮ時は扉が閉まった状態である。ジャム処理を終了し扉を閉めた際、ドアＳＷはＯＮとなり、ドアＳＷからＯＮになったという信号をプリンタ本体に設けた図示しない制御装置が受けてメインモータを回転させる。メインモータが回転すると共に電圧は印加され、メインモータが止まった後も印加をし、図６で示す画像面積率と電圧印加加算時間との関係から求まるメインモータ停止後の印加時間にて電圧を印加した後、印加電圧が０［Ｖ］となる。
【００６０】
この動作により、紙ジャム時に未転写となって中間転写ベルト１０上に多量に残留した残留トナーがベルトクリーニングユニット１９内に入力されブレードホルダ２２に多量の廃トナーが付着した場合でも、ブレードホルダ２２に付着した廃トナーを静電的な反発力によりブレードホルダ２２から充分に除去することができる。
【００６１】
［実施例５］
図９は、図１に示す感光体１付近を拡大した拡大図であり、本発明を感光体１のクリーニング装置２に適用した実施例である。クリーニングブレード３により感光体１から掻き落とされブレードホルダ７１に付着した廃トナーは、ブレードホルダ７１に電源１０４によって印加される電圧により静電的な反発力をうけてブレードホルダ７１から除去され、クリーニング装置２の底部に向かって自重で落下し、廃トナー搬送スクリュ７２によって、図示しない廃トナータンクに搬送される。
【００６２】
本実施例のように、感光体１のクリーニング装置２として、上述した中間転写ベルト１０の表面をクリーニングするベルトクリーニングユニット１９に適用した各実施例の構成を有するクリーニング装置２を用いても、同様の効果を得ることができる。
【００６３】
以上、本実施形態によれば、被クリーニング部材である中間転写ベルト１０の表面に、上記表面に対向する端面と側面とで形成される稜線部を当接し、中間転写ベルト１０の表面に付着した付着物であるトナーを除去する板状のクリーニング部材であるクリーニングブレード２０と、クリーニングブレード２０の上記表面に対向する側面の反対側の側面と自身の側面とを接触させてクリーニングブレード２０を保持する板状の保持部材であるブレードホルダ２２とを備え、クリーニングブレード２０によって中間転写ベルト１０上から除去されたトナーが自重で落下する落下経路内でクリーニングブレード２０を保持するように装置本体に対してブレードホルダ２２が設けられたクリーニング装置であるベルトクリーニングユニット１９において、ブレードホルダ２２のクリーニングブレード２０と中間転写ベルト１０とが当接している側の端部に、上記端部の端面とクリーニングブレード２０に接している側面とでなす角が鋭角となるようなテーパー形状を設けている。本実施形態においては、ブレードホルダ２２のクリーニングブレード２０と中間転写ベルト１０とが当接している側の端部にテーパー形状を設けおり、言い換えれば、上記端部の端面を斜面形状にしている。これにより、クリーニングブレード２０によって中間転写ベルト１０から除去され落下経路を自重で落下し上記端面に到達したトナーが、上記端面に沿って下方に滑り落ち易くなる。よって、上記端面を斜面形状にしていない場合よりも、上記端面にトナーが堆積し難くくなり、その分、ブレードホルダ２２に堆積するトナーを低減させることができる。したがって、経時でブレードホルダ２２にトナーが堆積し、ブレードホルダ２２と装置本体内壁との間でトナーが架橋して落下経路を塞いでしまい、クリーニングブレード２０によって中間転写ベルト１０から除去されたトナーがベルトクリーニングユニット１９から溢れ出してしまうのを抑制することができる。
また、本実施形態によれば、少なくとも、ブレードホルダ２２の上記端面を絶縁部材で覆うことで、トナーが静電的な力によってブレードホルダ２２に引き寄せられなくなり、上記端面を滑り落ち易くすることができる。
また、本実施形態によれば、クリーニングブレード２０によって除去されたトナーは所定の帯電極性で帯電しており、ブレードホルダ２２に電圧を印加する電圧印加手段である電圧印加装置１０３を有することで、静電的な力によって積極的にブレードホルダ２２からトナーを除去することができる。
また、本実施形態によれば、電圧印加装置１０３が、少なくとも、クリーニングブレード２０によって除去されたトナーの所定の帯電極性であるプラス極性と同極性の電圧をブレードホルダ２２に印加するように構成したことで、プラス極性に帯電したトナーを静電的な反発力によってブレードホルダ２２から除去することができる。
また、本実施形態によれば、電圧印加装置１０３が、クリーニングブレード２０によって除去されたトナーの所定の帯電極性であるプラス極性と同極性の電圧及び逆極性の電圧を、ブレードホルダ２２に印加するように構成したことで、プラス極性に帯電したトナーとマイナス極性に帯電したトナーとを、静電的な反発力によってブレードホルダ２２から除去することができる。
また、本実施形態によれば、電圧印加装置１０３がブレードホルダ２２に電圧を印加するのは、少なくとも、クリーニングブレード２０によって中間転写ベルト１０からトナーの除去がなされるクリーニング動作が行われている間であることで、上記クリーニング動作に伴い次々とブレードホルダ２２に付着するトナーが随時除去される。これにより、ブレードホルダ２２に堆積した廃トナーの重量が重くなったり、ブレードホルダ２２に固着したりするのを抑制でき、静電的な反発力によってブレードホルダ２２から廃トナーを良好に除去することができ、よりトナーの架橋を防止することができる。
また、本実施形態によれば、電圧印加装置１０３が、クリーニングブレード２０によって除去されたトナーの所定の帯電極性であるプラス極性と同極性の電圧及び逆極性の電圧を複数回にわたってブレードホルダ２２に印加するように構成したことで、ブレードホルダ２２への電圧印加によるトナーへの電荷注入によりトナーの帯電極性が変化したとしても、その変化した後の帯電極性と同極性の電圧がブレードホルダ２２に印加されることで、ブレードホルダ２２から静電的な反発力を受けてブレードホルダ２２からトナーが離間し落下するので、ブレードホルダ２２に付着したトナーの除去性能を高めることができる。
また、本実施形態によれば、電圧印加装置１０３によってブレードホルダ２２に電圧を印加する電圧印加時間は、クリーニングブレード２０によって除去されたトナーの所定の帯電極性であるプラス極性と逆極性の電圧よりも同極性の電圧のほうが長い。これにより、上述したように、上記除去されたトナーは主にプラス極性に帯電しているので、逆極性（マイナス極性）の電圧をブレードホルダ２２に印加している間に、プラス極性に帯電している多くのトナーがブレードホルダ２２に静電的な力によって吸着してしまうのを抑制することができる。
また、本実施形態によれば、像担持体である中間転写ベルト１０と、中間転写ベルト１０上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、中間転写ベルト１０に付着した少なくともトナーを除去するクリーニング手段とを備えた画像形成装置において、該クリーニング手段として、本発明のベルトクリーニングユニット１９を用いることで、ベルトクリーニングユニット１９に設けられたブレードホルダ２２に付着したトナーを除去し、ブレードホルダ２２とベルトクリーニングユニット本体の内壁との間でトナーが架橋するのを防止することができるので、ベルトクリーニングユニット１９からトナーが漏れ出すのが抑えられ、さらにメンテナンス回数の少ない画像形成装置を提供することができる。
また、本実施形態よれば、電圧印加装置１０３によってブレードホルダ２２に電圧を印加する電圧印加時間と、中間転写ベルト１０上に形成されたトナー像の面積とが比例関係を満たすように構成したことで、上記面積の大きいトナー像が形成され中間転写ベルト１０上からクリーニングブレード２０によって除去されるトナーの量が多くなり、ブレードホルダ２２に多量のトナーが落下してきても、静電的な反発力によりブレードホルダ２２からトナーを充分に除去することができる。
また、本実施形態によれば、中間転写ベルト１０上に形成されるトナー像の面積を逐次記憶しておく記憶手段を有しており、記憶手段に記憶された上記面積の累計が所定の値に達した際に、電圧印加装置１０３によってブレードホルダ２２に所定の時間、電圧を印加するように構成したことで、上述したように、ブレードホルダ２２に付着したトナーが固着するなどして、ブレードホルダ２２から除去できなくなる前に、静電的な力によってトナーをブレードホルダ２２から除去することができる。
また、本実施形態によれば、中間転写ベルト１０と転写ニップを形成し、中間転写ベルト１０に担持されたトナー像を転写ニップに向かって搬送されてくる転写材である転写紙２５に転写する転写手段と、転写紙２５がプリンタ本体内で搬送不能となったのを検知する検知手段である上記制御装置とを有しており、上記制御装置によって転写紙２５の搬送不能を検知した後に、電圧印加装置１０３がブレードホルダ２２に電圧を印加するように構成した。これにより、紙ジャム時に未転写となって中間転写ベルト１０上に多量に残留した残留トナーがベルトクリーニングユニット１９内に入力されブレードホルダ２２に多量のトナーが付着した場合でも、ブレードホルダ２２に付着したトナーを静電的な反発力によりブレードホルダ２２から充分に除去することができる。
また、本実施形態によれば、被クリーニング部材である中間転写ベルト１０の表面に上記表面と対向する端面と側面とで形成される稜線部を当接し、中間転写ベルト１０の表面に付着した付着物であるトナーを除去する板状のクリーニング部材であるクリーニングブレード２０と、クリーニングブレード２０の上記表面と対向する側面の反対側の側面と自身の側面とを接触させてクリーニングブレード２０を保持する板状の保持部材であるブレードホルダ２２とを備え、クリーニングブレード２０によって中間転写ベルト１０上から除去されたトナーが自重で落下する落下経路内でクリーニングブレード２０を保持するように装置本体に対してブレードホルダ２２が設けられたクリーニング装置であるベルトクリーニングユニット１９において、ブレードホルダ２２にトナーが堆積し難いような構成としたことで、上述したように、経時でブレードホルダ２２にトナーが堆積し、ブレードホルダ２２と装置本体内壁との間でトナーが架橋して落下経路を塞いでしまい、クリーニングブレード２０によって中間転写ベルト１０から除去されたトナーがベルトクリーニングユニット１９から溢れ出してしまうのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の特徴部であるベルトクリーニングユニット近傍の拡大図。
【図２】本実施形態に係るプリンタの構成概略図。
【図３】形状係数ＳＦ−１を説明するためにトナー形状を模式的に表した模式図。
【図４】形状係数ＳＦ−２を説明するためにトナー形状を模式的に表した模式図。
【図５】実施例２におけるブレードホルダへの電圧印加のタイミングチャート。
【図６】画像の面積率と電圧印加時間との関係を示したグラフ。
【図７】実施例３におけるブレードホルダへの電圧印加のタイミングチャート。
【図８】実施例４におけるブレードホルダへの電圧印加のタイミングチャート。
【図９】感光体付近の拡大図である。
【図１０】従来のクリーニング装置の一例を示す概略構成図。
【符号の説明】
【００６５】
１      感光体
２      クリーニング装置
３      クリーニングブレード
９      現像装置
１０    中間転写ベルト
１９    ベルトクリーニングユニット
２０    クリーニングブレード
２２    ブレードホルダ
７１    ブレードホルダ
１０３  電圧印加装置
１０４  電源
【図１】
2010019988.tif 000005
【図２】
2010019988.tif 000006
【図３】
2010019988.tif 000007
【図４】
2010019988.tif 000008
【図５】
2010019988.tif 000009
【図６】
2010019988.tif 000010
【図７】
2010019988.tif 000011
【図８】
2010019988.tif 000012
【図９】
2010019988.tif 000013
【図１０】
2010019988.tif 000014