(57)【要約】【課題】接離自在に構成されたベルトクリーニング装置においても、不必要に多くのトナーを消費したり、ユーザビリティの低下を招くことなく、常に良好なクリーニング性能を維持する画像形成装置のクリーニング装置を提供すること。【解決手段】ブレード上流部にマグネットローラを設ける。又、両者の着脱タイミングを最適化する。【選択図】図３
2006078884.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２個の現像器を選択的に使用して、磁性トナーと非磁性トナーとによる画像を像担持体表面に形成し、該像担持体表面に形成したトナー像を第２の像担持体に転写する画像形成装置の、該第２の像担持体担持体の残留トナーを除去するための、エッジ部が前記表面に当接するクリーニングブレードと、クリーニングブレードを前記表面から接離させるクリーニングブレード変位駆動手段とを具備したクリーニング装置において、
被クリーニング体の表面の移動方向に対し、該クリーニングブレードよりも上流側に設けられ、表面に該磁性トナーによる磁気ブラシを形成するように配設したマグネットローラを有することを特徴とする画像形成装置のクリーニング装置。
【請求項２】
前記マグネットローラ表面の磁性トナーによる磁気ブラシが、前記クリーニングブレードに同期して被クリーニング部材から接離させることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置のクリーニング装置。
【請求項３】
前記マグネットローラ表面の磁性トナーによる磁気ブラシが、前記クリーニングブレードの接離動作開始前に被クリーニング部材から接離させることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置のクリーニング装置。
【請求項４】
磁性トナーを前記マグネットローラに供給する磁性トナー供給手段を有することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の画像形成装置のクリーニング装置。
【請求項５】
前記磁性トナー供給手段とは、前記像担持体を磁性トナーにて現像し、前記クリーニング装置に回収させることにより、該クリーニング装置内の前記マグネットローラに磁性トナーを供給するものであることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置のクリーニング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置のクリーニング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、複写機、ファクシミリ等のカラーの画像形成装置において、中間転写体としてベルト状の中間転写ベルトを使用したものが知られている。
【０００３】
例えば、中間転写ベルトを使用した４色フルカラーの画像形成装置では、感光ドラム上に第１色目（例えば、イエロー）のトナー像を形成し、このトナー像を中間転写ベルト上に一次転写する。同様の一次転写を、残りの３色、第２色目のマゼンタ、第３色目のシアン、第４色目のブラックについても繰り返し、これにより中間転写ベルト上で４色のトナー像を重ね合わせる。こうして中間転写ベルト上で重ね合わされたトナー像は、紙等の転写材に一括で二次転写され、その後、転写材上に定着される。
【０００４】
このような中間転写ベルトは、繰り返し使用されるため、二次転写時に転写材に転写されないで表面に残ったトナー（転写残トナー）を除去することが必要となる。
【０００５】
ところで、本出願人は、現像方式の最も優れたものの１つとして、一成分磁性トナーを用い、非接触で交番電界を印加して現像させる一成分ジャンピング現像法を提案し、既に出願しているが、これは、二成分現像法のように現像剤のトナーとキャリアの混合比を制御する煩わしさがない、キャリアの劣化と言う問題もない、長期に亙って安定して画像が得られる、以上のような大きな利点を有している。
【０００６】
しかし、その一成分磁性トナー中に配合する磁性体の色が一般的に黒色のために、上記の一成分ジャンピング現像法は、一成分磁性トナーとしてブラックトナーを使用する場合には、非常に好適に適用できるが、マゼンタトナー、シアントナー、イエロートナーのような着色トナーを使用する場合は、現在のところ適用が難しい。従って、マゼンタ、シアン、イエロー等の現像には、非磁性トナーとキャリアを混合した二成分現像剤を用い、現像スリーブ上にその現像剤薄層の磁気ブラシを形成して感光ドラムに接触させ、交番電界を印加して現像させる現像法（ジャンピング＆ブラシ現像法）の方が適している。
【０００７】
又、フルカラー複写機であっても白黒複写機を兼用させて使用する場合は、ブラック現像器の使用頻度が非常に高くなるため、ブラックのステーションに一成分ジャンピング現像法を用いることが特に有効になる。
【０００８】
転写残トナーを除去する手段としては、構造が簡単で、安価なことから、クリーニングブレードが広く使用されている。クリーニングブレードは、ゴム等の弾性材料を板状に形成したものである。このクリーニングブレードのエッジ部を、感光ドラム表面の移動方向に対してカウンタ方向に弾性的に当接させる。この当接により、中間転写ベルト表面に付着している転写残トナーを機械的に掻き取るようにしている。  
ここで、クリーニングブレードは、中間転写ベルトに対し接離自在に構成されている。図１にクリーニング装置の着脱動作を示す。図１のように、画像形成動作開始時にベルトに当接され、一定期間ベルトが回転しベルト上の付着物を除去後、感光体から中間転写ベルト上にトナー像を順次転写しているときは中間転写ベルトから離隔している。転写部を通過したカラー像転写後の、中間転写ベルト上のカラー像形成領域（クリーニング領域）の先端部が、クリーニングブレードに到達する前に、中間転写ベルトに当接してベルト上の転写残トナーを除去するようになっている。
【０００９】
そして、中間転写ベルト上のカラー像形成領域、即ち、クリーニング領域の後端部が、クリーニングブレードの部位をそれぞれ通過した後、クリーニングブレードが中間転写ベルトから離隔するようになっている。
【００１０】
【特許文献１】特開平０５−３２３８３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
一般に、このようなクリーニングブレードを有するクリーニング装置においては、クリーニングブレードによって掻き落とされてエッジ部近傍に滞留している転写残トナーが、中間転写ベルトの回転によって、再びクリーニングブレードのエッジ部に少量ずつ供給されることにより、即ち、中間転写ベルトとクリーニングブレードとの間に粉体が介在することにより摩擦力を低減し、これにより、クリーニングブレードの捲れ等の無い安定した良好なクリーニング性能を得るようにしている。
【００１２】
しかしながら、従来例に示したような接離自在に構成されたクリーニングブレードの場合では、クリーニングブレードがベルトより離脱する際、エッジ部近傍に滞留している転写残トナーも同時に離脱、若しくは、飛散等により消滅してしまう。このため、再びクリーニングブレードが、ベルトに当接した際には、潤滑材として寄与していた転写残トナーが、クリーニングブレードのエッジ部近傍に存在しないまま、ベルトとクリーニングブレードが摺擦することとなる。つまり、両者の摩擦力が高いまま摺擦することでクリーニングブレードのエッジ部がベルト走行体表面上に追従することなく跳ね上がり、トナーのすり抜け、ベルト走行体表面上へのトナーのすり付け（トナー融着、フィルミング）が起こり、更には、異音（ブレード鳴き）や異常振動（ビビリ）が発生したり、エッジ部がベルト走行体の回転方向に沿うように反転するいわゆるブレードめくれが発生する他、エッジ部やベルト走行体の表面が破損（ブレードエッジ欠け、ベルト走行体表面の傷）する可能性もある。
【００１３】
特に、図1のAの部分のように、画像転写前のクリーニング時には、転写残トナーも供給されないため、上記の問題が発生し易い。又、画像濃度が低い画像形成時においても、転写残トナーが少なく、潤滑材が枯渇したまま回転することなり、上記の問題が発生し易い。
【００１４】
又、クリーニングブレードを使用する画像形成装置では、主走査方向の帯状トナー像を形成し、このトナー像をクリーニングブレードまで到達させることによって摩擦力を軽減する対策が一般的に採られている。例えば、数千枚等の一定枚数毎にトナー帯をブレードエッジ部に供給することで、常にブレードエッジ部に潤滑材としてのトナーを保持することができるものである。
【００１５】
しかしながら、この方法であると、接離自在に構成されたクリーニングブレードの場合では、上述のように、クリーニングブレードがベルトより離脱する際、潤滑材として寄与するトナーが離脱してしまうため、着脱の度に帯状トナーを供給しなければならなくなる。  そのため、必要以上のトナーを消費しなければならないばかりか、クリーニングブレードがベルトに当接するタイミングで、帯状トナーを送ることが必要となり、動作時間が長くなる等のユーザビリティの低下を招く。
【００１６】
本発明は、上述事情に鑑みてなされたものであり、接離自在に構成されたベルトクリーニング装置においても、不必要に多くのトナーを消費したり、ユーザビリティの低下を招くことなく、常に良好なクリーニング性能を維持する画像形成装置のクリーニング装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
請求項１記載の発明は、少なくとも２個の現像器を選択的に使用して、磁性トナーと非磁性トナーとによる画像を像担持体表面に形成し、該像担持体表面に形成したトナー像を第２の像担持体に転写する画像形成装置の、該第２の像担持体担持体の残留トナーを除去するための、エッジ部が前記表面に当接するクリーニングブレードと、クリーニングブレードを前記表面から離隔させるクリーニングブレード変位駆動手段とを具備したクリーニング装置において、被クリーニング体の表面の移動方向に対し、該クリーニングブレードよりも上流側に設けられ、表面に該磁性トナーによる磁気ブラシを形成するように配設したマグネットローラを有することを特徴とする。
【００１８】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置のクリーニング装置において、前記マグネットローラ表面の磁性トナーによる磁気ブラシが、前記クリーニングブレードに同期して被クリーニング部材から接離させることを特徴とする。
【００１９】
請求項３記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置のクリーニング装置において、前記マグネットローラ表面の磁性トナーによる磁気ブラシが、前記クリーニングブレードの接離動作開始前に、被クリーニング部材から接離させることを特徴とする。
【００２０】
請求項４記載の発明は、請求項１及び２、３に記載の画像形成装置のクリーニング装置において、磁性トナーを前記マグネットローラに供給する磁性トナー供給手段を有することを特徴とする。
【００２１】
請求項５記載の発明は、請求項４に記載の画像形成装置のクリーニング装置において、前記磁性トナー供給手段とは、前記像担持体を磁性トナーにて現像し、前記クリーニング装置に回収させることにより該クリーニング装置内の前記マグネットローラに磁性トナーを供給するものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によると、接離自在に構成されたベルトクリーニング装置においても、クリーニングブレードの上流部にマグネットローラを具備することで、画像形成動作開始時のトナー帯シーケンス等を行うことなく、常に良好なクリーニング性能を維持することが可能となり、同時にユーザビリティの低下を招くことを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。尚、各図面において同一の符号を付したものは、同一の構成又は作用をなすものであり、これらについての重複説明は適宜省略した。
＜実施の形態１＞
図２に本発明に係る画像形成装置の一例を示す。同図に示す画像形成装置は、電子写真方式のレーザプリンタであり、同図はその概略構成を示す縦断面図である。
（１）画像形成装置
先ず、図２を参照して、画像形成像担持体全体の構成及び動作の概略を説明する。
【００２４】
図２に示す画像形成装置１は、画像形成装置本体２内に、ドラム型の電子写真感光体（以下「感光ドラム」と言う）３を備えている。
【００２５】
本実施の形態においては、感光ドラム３は、導電性を有する円筒状のドラム基体の外周面に、感光層を塗工することによって形成されている。ここで、ドラム基体は、例えば、アルミニウム、ステンレス等によって形成することができる。又、感光層は、ドラム基体側となる内側に、チタニルフタロシアニン顔料を用いた電荷発生層を有し、外側にビスフェノールＺ型ポリカーボネートをバインダーとする電荷輸送層を有するＯＰＣ（有機光半導体）感光層を使用した。尚、感光層としては、上述のＯＰＣに代えて、Ａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）やＳｅ（セレン）を使用することもできる。感光ドラム３は、駆動手段（不図示）によって矢印Ａ方向に所定のプロセススピード（周速度）で回転駆動される。
【００２６】
感光ドラム３は、その表面が帯電器（帯電手段）４によって帯電される。本実施の形態では、帯電器４として、感光ドラム３の表面に非接触で対向配置されたコロナ放電器を使用している。これに代えて、感光ドラム３表面に当接された帯電ローラや磁気帯電ローラを使用しても良い。帯電器４には、帯電バイアス印加電源（不図示）によって帯電バイアスが印加される。これにより、感光ドラム表面は、所定の極性・電位に一様に帯電される。
【００２７】
帯電後の感光ドラム表面には、露光装置（露光手段）５によって静電潜像が形成される。露光装置５は、レーザ光Ｌを発光するレーザ発振器６、レーザ光を反射するポリゴンミラー、反射ミラー７等を有している。露光装置５は、画像情報に応じて感光ドラム表面を露光し、露光部分の電荷を除去して静電潜像を形成する。
【００２８】
感光ドラム上の静電潜像は、現像装置（現像手段）８によって現像される。現像装置８は、回転自在なロータリ１０と、これに搭載された４個の現像器、即ち、イエロー用の現像器１１Ｙ、マゼンタ用の現像器１１Ｍ、シアン用の現像器１１Ｃ、ブラック用の現像器１１Ｂｋとを有している。各現像器１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂｋは、現像ローラ１２を有しており、又、それぞれの色の現像剤が収納されている。本実施の形態では、現像剤は、イエロー、マゼンタ、シアンは、キャリヤと非磁性トナーとを主とする二成分現像剤を使用している。ブラックに関しては、磁性トナーの現像剤を使用している。      
現像装置８は、感光ドラム３上の静電潜像の現像に供される色の現像器（図１ではイエローの現像器１１Ｙ）がロータリ１０の回転によって感光ドラム３表面に対向する現像位置に配置される。そして、現像ローラ１２に対して現像バイアス印加電源（不図示）により印加される現像バイアスによって、感光ドラム３上の静電潜像にトナーを付着させ、トナー像として現像する。
【００２９】
感光ドラム３上に形成されたトナー像は、中間転写体としての中間転写ベルト１３上に一次転写される。中間転写ベルト１３は、無端状に形成されたベルトであり、３本のローラ、即ち、駆動ローラ１４、従動ローラ１５、二次転写対向ローラ１６に掛け渡されており、駆動ローラ１４の矢印Ｂ方向の回転により、矢印Ｃ方向に回転駆動（走行）される。中間転写ベルト１３の内側には、一次転写ローラ１７が配設されている。一次転写ローラ１７は、中間転写ベルト１３を裏面側から感光ドラム３表面に押し付けている。これにより、感光ドラム３と中間転写ベルト１３との間には、一次転写ニップ部Ｎ１が形成される。この一次転写ローラ１７は、一次転写バイアス印加電源（不図示）によって帯電バイアスが印加されることにより、感光ドラム３上のトナー像を中間転写ベルト１３上に一次転写させる。これにより、中間転写ベルト１３上にイエローのトナー像が形成される。
【００３０】
トナー像の一次転写後の感光ドラム３は、ドラムクリーニング装置（ドラムクリーニング手段）１８によってクリーニングされる。ドラムクリーニング装置１８は、感光ドラム３表面に当接されたドラムクリーニングブレード２０を有しており、トナー像の一次転写後に感光ドラム表面に残ったトナー（一次転写残トナー）をこのドラムクリーニングブレード２０によって除去している。
【００３１】
こうしてクリーニングされた感光ドラム３は、帯電から始まる次の色（マゼンタ）の画像形成に供される。
【００３２】
以上説明した帯電、露光、現像、一次転写、クリーニングの一連の各画像形成プロセスを残りの３色、すなわちマゼンタ、シアン、ブラックのトナーについても行い、中間転写ベルト１３上で４色のトナー像を重ね合わせる。
【００３３】
中間転写ベルト１３上の４色のトナー像は、転写前帯電器２１によって電荷を整えられた後、二次転写ローラ２２によって記録材Ｐ上に二次転写される。二次転写ローラ２２は、前述の二次転写対向ローラ１６との間に中間転写ベルト１３を挟み込んで、中間転写ベルト１３との間に二次転写ニップ部Ｎ２を形成している。画像形成装置本体２の下部には、多数の記録材Ｐが収納された給紙カセット２３が装着されている。給紙カセット２３内の記録材Ｐは、給紙ローラ２４によって１枚ずつ給紙され、搬送ローラ２５によって搬送され、更にレジストローラ（不図示）によって一旦停止された後、中間転写ベルト１３上のトナー像とタイミングを合わせるようにして、二次転写ニップ部Ｎ２に供給される。二次転写ニップ部Ｎ２に供給された記録材Ｐは、二次転写ローラ２２に二次転写バイアスが印加されることにより、その表面に４色のトナー像が一括で二次転写される。
【００３４】
トナー像の二次転写後の記録材Ｐは、搬送ベルト２６によって定着装置２７に搬送され、ここで加熱・加圧されて表面にトナー像が定着される。記録材Ｐは、その後、ガイド２８に沿って搬送され、排紙ローラ３０によって、画像形成装置本体２上面の排紙トレイ３１上に排出される。
【００３５】
一方、トナー像の二次転写後の中間転写ベルト１３は、記録材Ｐに転写されずに表面に残ったトナー（二次転写残トナー）がベルトクリーニング装置３２によって除去され、次の画像形成に供される。
【００３６】
図３に上記ベルトクリーニング装置の概略図を示す。
枠体に取り付けられたクリーニングブレード１７における一方の端縁の１つのエッジがベルトの表面に圧接して、転写後の残留トナーを掻き落とす。クリーニングブレード１７のベルト７の走行方向にみて、上流側には、マグネットローラ１６が配設してあり、矢印で示すように中間体ベルト１３と同方向に駆動している。現像器11Ｂkによって磁性トナーが供給されてゆくと、回収された回収磁性トナーの一部は、マグネットローラ１６の表面に、トナー層である磁気ブラシ１６ａを形成する。形成されたトナー層から成る磁気ブラシとベルトの摺擦により、ベルト表面に一定量の磁性トナーが常に付与される。
【００３７】
クリーニングブレード17は、紙等の転写材へ転写されずに中間体ベルト１３の表面に残留したトナー及びマグネットローラ１６上のトナー層から付与されたトナーを除去する。
【００３８】
又、クリーニングブレード、マグネットローラには各々ベルトに対する接離機構（図示せず）が設けられており、画像形成動作に合わせて適宜、着脱動作を同時に行う。
【００３９】
従来例にて、図１に示したように、従来技術では、ブレードがベルトに接した直後の画像形成前クリーニングが最も厳しい条件であり、トナー帯シーケンスを挿入していた。そのため、トナー帯シーケンスの時間だけ動作時間が延びてしまっていた。更に、無駄にトナー消費量を増大させていた。
【００４０】
それに対して、本実施の形態のような構成であれば、ブレードがベルトに接した段階、即ち、ブレードエッジ部に潤滑剤としてのトナーが枯渇した状態においても、直ちにマグネットローラよりトナーが供給されるため、潤滑剤としてのトナーが枯渇することがなく、クリーニングブレードがベルトに接した直後にトナー帯シーケンスを実行する必要がない。これにより、トナー帯シーケンスによる動作時間の拡大を回避することができる。
【００４１】
更には、トナー帯シーケンスによって、マグネットローラ上にトナーを補充する際にも、ユーザビリティの低下を招かない箇所、例えば、画像形成動作終了時、スタンバイ中等、に行うことが可能となる。
＜実施の形態2＞
本実施例の形態においては、クリーニングブレードとマグネットローラのベルトからの離脱タイミングが同じではない点で、実施の形態１と異なっている。
【００４２】
実施の形態１のように、ベルトからの着脱動作を、クリーニングブレードとマグネットローラとを同じタイミングにすると、接触動作時には、ブレードとマグネットローラ間のベルト上には、潤滑剤としてのトナーが供給されておらず、少なからずブレードエッジ部にダメージを与えることとなる。逆に、離脱動作時には、ブレードとマグネットローラ間のベルト上には、潤滑剤としてのトナーが残存したまま、ブレードが離脱してしまうため、そのトナーが画像等を汚す原因となってしまう可能性がある。そこで、本実施の形態のように、クリーニングブレードとマグネットローラの着脱動作タイミングをずらすことで、よりマグネットローラによるトナー供給の効果が高まる。
【００４３】
具体的には、離脱動作時には、先にマグネットローラを離脱させ、離脱時にマグネットローラがベルトに接していたベルト上の箇所がブレードを通過後にブレードを離脱させる。
同様に、接触動作時では、先にマグネットローラを接触させ、接触時にマグネットローラがベルトに接したベルト上の箇所がブレード接触部を通過時にブレードを接触させる。このようにすることで、ブレード接触時には、常に潤滑剤としてのトナーがブレードエッジに存在することができ、且つ、画像を汚す等の問題も解決できる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】クリーニング装置の着脱動作を示す模式図である。
【図２】実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図３】ベルトクリーニング装置の構成を示す拡大縦断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１      画像形成装置
２      画像形成装置本体
３      感光体（感光ドラム）
８      現像手段（現像装置）
１３    像担持体（中間転写ベルト）
１７    転写手段（転写ローラ）
３５    クリーニング部材（クリーニングブレード）
４０    エッジ部
Ｐ      他部材（記録材）
【図１】
2006078884.tif 000003
【図２】
2006078884.tif 000004
【図３】
2006078884.tif 000005