(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回動体表面にファーブラシを回転接触させて、回動体表面に付着したトナーをファーブラシで除去するクリーニング装置において、
前記ファーブラシに接触するスクレーパと、
シート搬送路に配置され、シート搬送路を通過するシートを検知するシート検知センサと、
前記回動体表面のトナー濃度を検知するトナー濃度検知センサと、
前記センサが検知したシート枚数が所定枚数に達するか、又は前記トナー濃度検知センサの検知濃度が所定値に達すると前記ファーブラシを逆方向へ回転させる制御手段と、
を備えたことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
トナー像が外周に形成される感光体と、この感光体と共に回動してシートに感光体のトナー像を転写させる転写ベルトと、請求項１に記載のクリーニング装置と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複写機，プリンター，ファクシミリ等の画像形成装置に使用され、トナーが付着する感光体や転写ベルト等の回動体からトナーを取り除くクリーニング装置及び該クリーニング装置を備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真技術を利用した画像形成装置は、シート供給手段から送り出されたシート（紙，プラスチックシート等）に感光体上のトナー画像を転写デバイスで転写し、その後トナーが転写されたシートを定着デバイスで加熱・加圧して、トナーをシートに定着させるようになっている。
【０００３】
図５は、このような画像形成装置の一部を拡大して示すものである。
【０００４】
この図５に示す画像形成装置１は、駆動ローラ２１と従動ローラ２２等に巻掛けられた転写ベルト２６が転写デバイス１０を構成しており、シート３を密着させた転写ベルト２６の背面からトナーと逆極性の電圧を印加して転写を行うものである。
【０００５】
このような転写ベルト２６を使用した転写デバイス１０は、転写の他に、感光体８からのシートの分離と搬送を併せて行うことができるが、転写ベルト２６表面にトナーが付着するので、このトナーを除去するためのクリーニング装置４０が組み合わせて使用される。
【０００６】
図６は、転写ベルト２６表面に付着したトナーを除去するクリーニング装置４０を示すものである。
【０００７】
このクリーニング装置４０は、駆動ローラ２１近傍の転写ベルト２６表面に回転接触するファーブラシ４１と、このファーブラシ４１が除去したトナーを図示しないトナー回収タンク等に回収するトナー回収用のオーガ４２と、これらファーブラシ４１及びオーガ４２を収容すると共に除去トナーを収容するスペースが形成されたケーシング４３と、を備えている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、クリーニング装置４０のファーブラシ４１は、回動する転写ベルト２６に摺接することにより細い繊維４１ｂが撓み変形し、全体の外径が小さくなるため、充分な圧力でもって転写ベルト２６に接触しにくくなる。その結果、ファーブラシ４１によるトナーの除去効果が時間の経過と共に漸減するという問題があった。尚、このような問題は、感光体のトナー除去に使用されるクリーニング装置のファーブラシ等にも存在する。
【０００９】
そこで、本発明は、ファーブラシのトナー除去機能を回復できるようにしたクリーニング装置及び該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を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、回動体表面にファーブラシを回転接触させて、回動体表面に付着したトナーをファーブラシで除去するクリーニング装置であって、前記ファーブラシに接触するスクレーパと、シート搬送路に配置され、シート搬送路を通過するシートを検知するシート検知センサと、前記回動体表面のトナー濃度を検知するトナー濃度検知センサと、前記センサが検知したシート枚数が所定枚数に達するか、又は前記トナー濃度検知センサの検知濃度が所定値に達すると前記ファーブラシを逆方向へ回転させる制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１１】
このような構成の本発明によれば、シート検知センサとトナー濃度センサのいずれか一方が故障しても、他方のセンサが機能することによりファーブラシのトナー除去性能が好ましい状態に維持される。
【００１４】
請求項２の発明は、トナー像が外周に形成される感光体と、この感光体と共に回動してシートに感光体のトナー像を転写させる転写ベルトと、請求項１に記載のクリーニング装置と、を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳述する。
【００１８】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の実施の形態を示す画像形成装置１の概略構成を示すものである。この図１に示すように、給紙トレイ２上に積載されたシート３は、ピックアップローラ４によってフィードローラ５とリバースローラ６のニップ部に送り込まれ、一枚だけが分離されてレジストローラ対７まで搬送される。レジストローラ対７は、感光体８上のトナー画像先端とシート先端が合致するように、シート３を感光体８と転写デバイス１０との間に送り込むようになっている。そして、感光体８と転写デバイス１０との間に送り込まれたシートには、感光体８上のトナー画像が転写される。ここで、感光体８の周囲には、クリーニング装置１１，帯電デバイス１２，現像デバイス１３及び光学ユニット１４が配置されている。
【００１９】
トナー画像が転写されたシートは、定着デバイス１５を構成する加熱ローラ１６と加圧ローラ１７との間に送り込まれ、これら加熱ローラ１６と加圧ローラ１７によって加熱・加圧される。その結果、シートにトナー画像が定着する。そして、定着デバイス１５を通過したシート３は、排出ローラ対１８によって排出トレイ２０上に排出される。
【００２０】
ここで、転写デバイス１０は、駆動ローラ２１，従動ローラ２２，転写ローラ２３，支持ローラ２４，２５及びこれら各ローラに巻掛けられた弾性材製の転写ベルト（回動体）２６とで構成されている。そして、この転写デバイス１０は、感光体８上のトナーと逆極性の電圧を転写ローラ２３に印加し、転写ベルト２６を介してシートにチャージを与えて転写を行うようになっている。
【００２１】
このような転写デバイス１０の構成においては、転写ベルト２６にトナーが付着するので、転写ベルト２６に付着したトナーを除去するクリーニング装置２７が駆動ローラ２１の近傍に配置されている。
【００２２】
図２は、このクリーニング装置２７の第１の実施の形態を示す拡大図である。このクリーニング装置２７は、ファーブラシ２８，スクレーパ３０，オーガ３１及びケーシング３２を備えている。
【００２３】
このうち、ファーブラシ２８は、回転軸２８ａの回りに樹脂製の細い繊維２８ｂを植えたものであり、繊維２８ｂが撓み変形した（毛倒れした）状態で転写ベルト２６に回転接触するようになっている。そして、このファーブラシ２８は、回転軸２８ａがモータ３３に接続されており、モータ３３に電気的に接続されたコントローラ（制御手段）３４で作動制御されるようになっている。ここで、ファーブラシ２８は、通常の印刷時には転写ベルト２６の回動方向と同一方向へ回動するが、後述するファーブラシのメンテナンス時には逆方向へ回動するようになっている。尚、転写ベルト２６の速度（Ｖ１）とファーブラシ２８外周の速度（Ｖ２）が同一（Ｖ１＝Ｖ２）の場合は、ファーブラシ２８が転写ベルト２６に摺接する際の相対速度は２・Ｖ１となる。その結果、ファーブラシ２８と転写ベルト２６とが高速で擦れ合い、転写ベルト２６のトナーが摩擦帯電したファーブラシ２８の先端に付着し、転写ベルト２６のトナーが機械的に除去される。
【００２４】
又、スクレーパ３０は、その先端部３０ａがファーブラシ２８の繊維２８ｂに接触する位置に配置されており、その基部３０ｂがケーシング３２の取付部３２ａにねじ等で固定されている。そして、このスクレーパ３０は、図３に示すように、ファーブラシ２８が逆方向（図中右回り方向）に回転すると、ファーブラシ２８の撓み変形した繊維２８ｂの背面を掻き起こすと共に、繊維２８ｂに付着したトナーを叩き落とすことができる。その結果、ファーブラシ２８は、繊維２８ｂが伸び、外径寸法が元の状態に戻り、充分な圧力でもって転写ベルト２６に接触することができ、トナー除去機能が復元する。
【００２５】
又、オーガ３１は、ファーブラシ２８が転写ベルト２６から掻き落としたトナーを図外のトナー回収容器に搬送するようになっている。
【００２６】
又、ケーシング３２は、ファーブラシ２８及びオーガ３１を回動可能に収容すると共に、ファーブラシ２８が転写ベルト２６から掻き落としたトナーを外部に漏出させない構造になっている。
【００２７】
ここで、図１に示すように、シート搬送路３５には、シート３の通過を検知し、その検知信号をコントローラ３４に出力するシート検知センサ３６が配置されている。又、ファーブラシ２８よりも下流側の位置、即ち、従動ローラ２２側の転写ベルト２６の外表面に対向する位置には、転写ベルト２６の外表面に付着したトナー濃度を検知するトナー濃度検知センサ３７が配置されている。このトナー濃度検知センサ３７は、その検知信号をコントローラ３４に出力するようになっている。
【００２８】
図４は、ファーブラシ２８の回動制御状態を示すフローチャート図である。
先ず、シート搬送路３５を通過するシート枚数が所定枚数（Ｎ枚）に達すると、即ち印刷枚数がＮ枚に達すると（Ｓ１）、コントローラ３４は、シート検知センサ３６からの検知信号に基づいてモータ３３を駆動し、図３に示すように、ファーブラシ２８をトナー除去時の回転方向と逆の方向に回転させる（Ｓ３）。その結果、ファーブラシ２８の毛倒れした繊維２８ｂがスクレーパ３０で掻き起こされると共に、ファーブラシ２８に付着したトナーがスクレーパ３０で叩き落とされ、ファーブラシ２８の外径寸法が元の状態に復元され、ファーブラシ２８のトナー除去機能が回復する。そして、コントローラ３４は、ファーブラシ２８が所定時間逆回転すると（Ｓ４）、モータ３３を停止させて、ファーブラシ２８の機能回復作業を停止する。
【００２９】
又、印刷枚数がＮ枚に達していなくても、トナー濃度検知センサ３７が検知した結果が所定値以上の場合（Ｓ２）、即ち、転写ベルト２６のトナーによる汚れが所定値以上の場合、コントローラ３４は、モータ３３を駆動し、ファーブラシ２８をトナー除去時の回転方向と逆の方向に回転させる（Ｓ３）。その結果、ファーブラシ２８のトナー除去機能が回復する。そして、コントローラ３４は、ファーブラシ２８が所定時間逆回転すると（Ｓ４）、モータ３４を停止させて、ファーブラシ２８の機能を回復作業を停止する。尚、上記したファーブラシ２８の機能回復作業は、一連の印刷作業が終了した後に行われる。
【００３０】
以上のような構成の本実施の形態によれば、ファーブラシ２８が転写ベルト２６表面に回転接触することにより毛倒れを起こしても、ファーブラシ２８をトナー除去時の回転方向と逆方向に回転させることにより、ファーブラシ２８の繊維２８ｂをスクレーパ３０掻き起こし、ファーブラシ２８の外径を復元させることができると共に、ファーブラシ２８に付着したトナーを叩き落とすことができる。したがって、本実施の形態によれば、ファーブラシ２８のトナー除去機能を長期間維持することができる。
【００３１】
尚、以上の各実施の形態は、クリーニング装置２７を転写ベルト２６のトナー除去のために使用する態様を示したが、これに限られず、感光体（回動体）８のトナー除去のためにクリーニング装置１１として使用することができる。更に、中間転写体を使用するような場合には、その中間転写体のトナー除去のために使用することもできる。即ち、本発明のクリーニング装置２７は、回動体表面に付着したトナー除去のために広く適用することができる。
【００３２】
【発明の効果】
請求項１の発明は、印刷枚数に応じて定期的にファーブラシを逆回転させて、ファーブラシのトナー除去機能を回復させることができと共に、回動体表面のトナー濃度が所定値以上になるとファーブラシを逆回転させて、ファーブラシのトナー除去機能を回復させることができるようになっているため、シート検知センサとトナー濃度センサのいずれか一方が故障しても、他方のセンサが機能することによりファーブラシのトナー除去性能を好ましい状態に維持することができる。
【００３３】
請求項２の発明に係る画像形成装置は、請求項１の発明に係るクリーニング装置を備えているため、回動体のトナー除去を長期間良好に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す画像形成装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るクリーニング装置の第１の作動状態図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るクリーニング装置の第２の作動状態図である。
【図４】クリーニング装置の作動制御状態を示すフローチャート図である。
【図５】従来の画像形成装置の概略構成図である。
【図６】従来のクリーニング装置の構成図である。
【符号の説明】
１……画像形成装置、３、……シート、８……感光体（回動体）、１１……クリーニング装置、２６……転写ベルト（回動体）、２７……クリーニング装置、２８……ファーブラシ、３０……スクレーパ、３４……コントローラ（制御手段）、３５……シート搬送路、３６……シート検知センサ、３７……トナー濃度検知センサ
【図１】
0003553384.tif 000002
【図２】
0003553384.tif 000003
【図３】
0003553384.tif 000004
【図４】
0003553384.tif 000005
【図５】
0003553384.tif 000006
【図６】
0003553384.tif 000007