(57)【要約】【課題】ファーブラシの植毛密度やパイル長さを過剰設定することなく、高いクリーニング性能を確保しつつ、画像ジッタの発生を防ぐことができるクリーニング装置を提供すること。【解決手段】パイルが植毛された帯状の基布を芯材の表面に螺旋状に巻き付けて構成される複数のファーブラシを回転させながら中間転写ベルト（像担持体）に接触させて該中間転写ベルト上に残留する転写残トナーを除去するクリーニング装置において、前記各ファーブラシの基布間の隙間Ｌの位相を前記中間転写ベルトへの接触位置に対してＸだけ互いにずらす。【選択図】図３
2011232559.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイルが植毛された帯状の基布を芯材の表面に螺旋状に巻き付けて構成される複数のファーブラシを回転させながら像担持体に接触させて該像担持体上に残留する転写残トナーを除去するクリーニング装置において、
前記各ファーブラシの基布間の隙間の位相を前記像担持体への接触位置に対して互いにずらしたことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
請求項１記載のクリーニング装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のファーブラシを回転させながら像担持体に接触させて該像担持体上の転写残トナーを除去するクリーニング装置及びこれを備える複写機やプリンタ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電子写真方式によって用紙にフルカラー画像を形成するカラー画像形成装置においては、複数の感光ドラム等の像担持体に形成されたマゼンタ、シアン、イエロー及びブラックのトナー像を中間転写ベルト上に順次重ねて１次転写することによってフルカラートナー像を形成し、このフルカラートナー像を適当なタイミングで供給される用紙上に２次転写することが行われる。そして、フルカラートナー像が転写された用紙は、定着装置において加熱及び加圧によるフルカラートナー像の定着を受けた後に機外に排出される。
【０００３】
ところで、フルカラートナー像が用紙上に２次転写された後の中間転写ベルト上には用紙に転写されない転写残トナーが不可避的に残留するため、この中間転写ベルト上の転写残トナーは、次の画像形成に備えてクリーニング装置によって除去される。
【０００４】
上記クリーニング装置には例えばファーブラシが使用されるが、このファーブラシは、図４に示すように中抵抗のパイル２４ａが植毛された幅Ｗの帯状の基布２４ｂを芯材２４ｃの表面に螺旋状に巻き付けて構成されており、このファーブラシ２４をこれに電圧を印加しつつ回転させることによって中間転写ベルト上の転写残トナーが電気的及び機械的に除去される。尚、このファーブラシ２４によるクリーニング方式は、クリーニングブレードによって中間転写ベルトから転写残トナーを掻き取りながら像担持体に接触させて該像担持体上に残留する転写残トナーを除去するクリーニング方式よりもクリーニング性が低いため、高速機等では複数のファーブラシ２４を配置する場合もある。
【０００５】
斯かるファーブラシを用いたクリーニング装置に関して特許文献１には、ファーブラシのパイル（毛）を軸心に対して所定角度（３°〜８７°）傾斜させることによって、ファーブラシの植毛密度を上げることなく像担持体に対するパイル（毛）の押圧力の変化を抑え、モータの負荷変動を防いで画像ジッタと騒音の発生を抑えるようにした構成が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３４１７１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、図４に示すようにパイル２４ａが植毛された帯状の基布２４ｂを芯材２４ｃの表面に螺旋状に巻き付けて構成されるファーブラシ２４は、隣設する基布２４ｂの間に隙間Ｌが不可避的に生ずる。これは図５に示すように帯状の基布２４ｂの幅方向両端までパイル２４ａを植毛することが困難であるためであって、パイル２４ａを基布２４ｂの幅方向両端部まで植毛すると端部のパイル２４ａが抜けてしまう可能性がある。尚、図５は図４のＢ部拡大詳細図である。
【０００８】
而して、隣設する基布２４ｂ間に隙間Ｌが生じているファーブラシ２４を回転させながら像担持体表面に接触させて該像担持体上に残留する転写残トナーを除去する場合、ファーブラシ２４の隙間Ｌが発生している箇所では植毛密度が低下するため、転写残トナーの除去性能が劣るという問題があった。
【０００９】
上記問題を解決する手段として、ファーブラシ２４の植毛密度やパイル２４ａの長さを高く設定し、植毛密度が低下する箇所が生じないようにする方法が考えられるが、このような方法ではファーブラシ２４の隙間Ｌが生じていない部分では植毛密度が過剰となるため、余分な回転駆動トルクが必要となり、画像ジッタに対して悪影響を及ぼすという問題が発生する。
【００１０】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、ファーブラシの植毛密度やパイル長さを過剰設定することなく、高いクリーニング性能を確保しつつ、画像ジッタの発生を防ぐことができるクリーニング装置と高質画像を安定して得ることができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、パイルが植毛された帯状の基布を芯材の表面に螺旋状に巻き付けて構成される複数のファーブラシを回転させながら像担持体に接触させて該像担持体上に残留する転写残トナーを除去するクリーニング装置において、前記各ファーブラシの基布間の隙間の位相を前記像担持体への接触位置に対して互いにずらしたことを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の画像形成装置は、請求項１記載のクリーニング装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の発明によれば、複数の各ファーブラシの基布間の隙間の位相を像担持体への接触位置に対して互いにずらしたため、一方のファーブラシの隙間が発生している箇所におけるクリーニング性能の低下は他方のファーブラシの隙間が発生していない部分によって補われ、隙間によってクリーニング性能が低下する領域が拡散される。このため、ファーブラシの植毛密度やパイル長さを過剰設定することなく、高いクリーニング性能を確保することもができる。又、ファーブラシの植毛密度やパイル長さを過剰設定する必要がないため、ファーブラシの回転駆動トルクが増加することがなく、画像ジッタへの悪影響が生ずることもない。
【００１４】
請求項２記載の発明によれば、像担持体上に残留する転写残トナーがファーブラシを用いたクリーニング装置によって効果的に除去されるため、高質画像が安定的に得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る画像形成装置（カラーレーザープリンタ）の側断面図である。
【図２】本発明に係るベルトクリーニング装置の構成図（図１のＢ部拡大詳細図）である。
【図３】本発明に係るベルトクリーニング装置の２つのファーブラシの隙間の位相を中間転写ベルトへの接触位置に対して示す図である。
【図４】ファーブラシの正面図である。
【図５】図４のＢ部拡大詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１７】
［画像形成装置］
図１は本発明に係る画像形成装置の一形態としてのカラーレーザープリンタの断面図であり、図示のカラーレーザープリンタはタンデム型であって、その本体１００内の中央部には、マゼンタ画像形成ユニット１Ｍ、シアン画像形成ユニット１Ｃ、イエロー画像形成ユニット１Ｙ及びブラック画像形成ユニット１Ｋが一定の間隔でタンデムに配置されている。
【００１８】
上記各画像形成ユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋには、像担持体である感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄがそれぞれ配置されており、各感光ドラム２ａ〜２ｄの周囲には、帯電ローラ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ、現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ、１次転写ローラ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ及びドラムクリーニング装置６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄがそれぞれ配置されている。
【００１９】
ここで、前記感光ドラム２ａ〜２ｄは、ドラム状の感光体であって、不図示の駆動モータによって図示矢印方向（時計方向）に所定のプロセススピードで回転駆動される。又、前記帯電ローラ３ａ〜３ｄは、各感光ドラム２ａ〜２ｄに接触して従動回転することによって各感光ドラム２ａ〜２ｄの表面をそれぞれ所定の電位に均一に帯電させるものである。
【００２０】
更に、前記現像装置４ａ〜４ｄは、マゼンタ（Ｍ）トナー、シアン（Ｃ）トナー、イエロー（Ｙ）トナー、ブラック（Ｋ）トナーをそれぞれ収容しており、各感光ドラム２ａ〜２ｄ上に形成された各静電潜像に各色のトナーを付着させて各静電潜像を各色のトナー像として可視像化するものである。
【００２１】
又、前記１次転写ローラ５ａ〜５ｄは、各１次転写部にて無端状の像担持体である中間転写ベルト７を介して各感光ドラム２ａ〜２ｄに当接可能に配置されている。ここで、中間転写ベルト７は、駆動ローラ８と２つのテンションローラ９との間に張設されて各感光ドラム２ａ〜２ｄの上面側に走行可能に配置されており、前記駆動ローラ８は、２次転写部において中間転写ベルト７を介して２次転写ローラ１０に当接可能に配置されている。又、テンションローラ９の近傍には本発明に係るベルトクリーニング装置１１が設けられており、該クリーニング装置１１は、中間転写ベルト７に接触しつつ図示矢印方向に回転する２つのファーブラシ２４，２５を備えている。尚、ベリルトクリーニング装置１１の詳細は後述する。
【００２２】
更に、装置本体１００内の各画像形成ユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋの下方にはレーザースキャナユニット（ＬＳＵ）１２が配置され、その下方の本体１００の底部には給紙カセット１３が着脱可能に設置されている。そして、給紙カセット１３には複数枚の不図示の用紙が積層収容されており、この給紙カセット１３の近傍には、給紙カセット１３から用紙を取り出すピックアップローラ１４と、取り出された用紙を分離して搬送パスＳへと１枚ずつ送り出すフィードローラ１５とリタードローラ１６が設けられている。
【００２３】
又、装置本体１００の側部を上下方向に延びる前記搬送パスＳには、用紙を搬送する搬送ローラ対１７と、用紙を一時待機させた後に所定のタイミングで前記駆動ローラ８と中間転写ベルト７との当接部である２次転写部へと供給するレジストローラ対１８が設けられている。尚、搬送パスＳの横には、用紙の両面に画像を形成する場合に使用される別の搬送パスＳ’が形成されており、この搬送パスＳ’には複数の反転ローラ対１９が適当な間隔で設けられている。
【００２４】
更に、装置本体１００内の一側部に縦方向に配置された前記搬送パスＳは、装置本体１００の上面に設けられた排紙トレイ２０まで延びており、その途中には定着装置２１と排紙ローラ対２２，２３が設けられている。
【００２５】
次に、以上の構成を有するカラーレーザープリンタによる画像形成動作について説明する。
【００２６】
画像形成開始信号が発せられると、各画像形成ユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋにおいて各感光ドラム２ａ〜２ｄが図示矢印方向（時計方向）に所定のプロセススピードで回転駆動され、これらの感光ドラム２ａ〜２ｄは、帯電ローラ３ａ〜３ｄによって一様に帯電される。又、レーザースキャナユニット１２は、各色毎のカラー画像信号によって変調されたレーザー光を出射し、そのレーザー光を各感光ドラム２ａ〜２ｄの表面に照射し、各感光ドラム２ａ〜２ｄ上に各色のカラー画像信号に対応した静電潜像をそれぞれ形成する。
【００２７】
そして、先ず、マゼンタ画像形成ユニット１Ｍの感光ドラム２ａ上に形成された静電潜像に、該感光ドラム２ａの帯電極性と同極性の現像バイアスが印加された現像装置４ａによってマゼンタトナーを付着させ、該静電潜像をマゼンタトナー像として可視像化する。このマゼンタトナー像は、感光ドラム２ａと転写ローラ５ａとの間の１次転写部（転写ニップ部）において、トナーと逆極性の１次転写バイアスが印加された転写ローラ５ａの作用によって、図示矢印方向に回転駆動されている中間転写ベルト７上に１次転写される。
【００２８】
上述のようにしてマゼンタトナー像が一次転写された中間転写ベルト７は、次のシアン画像形成ユニット１Ｃへと移動する。そして、シアン画像形成ユニット１Ｃにおいても、前記と同様にして、感光ドラム２ｂ上に形成されたシアントナー像が１次転写部において中間転写ベルト７上のマゼンタトナー像に重ねて転写される。
【００２９】
以下同様にして、中間転写ベルト７上に重畳転写されたマゼンタ及びシアントナー像の上に、イエロー及びブラック画像形成ユニット１Ｙ，１Ｋの各感光ドラム２ｃ，２ｄ上にそれぞれ形成されたイエロー及びブラックトナー像が各１次転写部において順次重ね合わせられ、中間転写ベルト７上にはフルカラーのトナー像が形成される。尚、中間転写ベルト７上に転写されないで各感光ドラム２ａ〜２ｄ上に残留する転写残トナーは、各ドラムクリーニング装置６ａ〜６ｄによって除去され、各感光ドラム２ａ〜２ｄは次の画像形成に備えられる。
【００３０】
そして、中間転写ベルト７上のフルカラートナー像の先端が中間転写ベルト７と２次転写ローラ１０間の２次転写部（転写ニップ部）に達するタイミングに合わせて、給紙カセット１３からピックアップローラ１４とフィードローラ１５及びリタードローラ１６によって搬送パスＳへと送り出された用紙がレジストローラ対１８によって２次転写部へと搬送される。そして、２次転写部に搬送された用紙に、トナーと逆極性の２次転写バイアスが印加された２次転写ローラ１０によってフルカラーのトナー像が中間転写ベルト７から一括して二次転写される。
【００３１】
而して、フルカラーのトナー像が転写された用紙は、定着装置２１へと搬送され、フルカラーのトナー像が加熱及び加圧されて用紙の表面に熱定着され、トナー像が定着された用紙は、排紙ローラ対２２，２３によって排紙トレイ２０上に排出されて一連の画像形成動作が完了する。尚、用紙上に転写されないで中間転写ベルト７上に残留する転写残トナーは、前記ベルトクリーニング装置１１によって除去され、中間転写ベルト７は次の画像形成に備えられる。
【００３２】
［クリーニング装置］
次に、本発明に係る前記ベルトクリーニング装置１１の詳細を図２〜図５に基づいて説明する。
【００３３】
図２は本発明に係るベルトクリーニング装置の構成図（図１のＢ部拡大詳細図）、図３は同ベルトクリーニング装置の２つのファーブラシの隙間の位相を中間転写ベルトへの接触位置に対して示す図、図４はファーブラシの正面図、図５は図４のＢ部拡大詳細図である。
【００３４】
本発明に係るベルトクリーニング装置１１は、図２に示すように、前記２つのファーブラシ２４，２５に転写電圧を印加しつつ、両ファーブラシ２４，２５を中間転写ベルト７の回転方向と同方向（順方向）に回転させながら中間転写ベルト７に接触させることによって、該中間転写ベルト７上に残留する転写残トナーを電気的及び機械的に除去して中間転写ベルト７をクリーニングするものである。尚、各ファーブラシ２４，２５によって中間転写ベルト７から掻き取られた転写残トナーは、不図示のクリーニングローラによって回収され、回収された転写残トナーは、不図示のクリーニングブレードによって掻き取られて不図示の回収ローラへと搬送されて回収される。
【００３５】
ここで、一方のファーブラシ２４の構成を図４に示すが、このファーブラシ２４は、太さ６Ｄの中抵抗のナイロン系材料から成る長さ４ｍｍのパイル２４ａが密度１２０ＫＦ／ｉｎｃｈ２ で植毛された幅Ｗの帯状の基布２４ｂを芯材２４ｃの表面に螺旋状に巻き付けて構成されており、隣設する基布２４ｂの間には図５にも示すように隙間Ｌが生じている。このファーブラシ２４と中間転写ベルト７との距離は、長さ４ｍｍのパイル２４ａの中間転写ベルト７への食い込み量が１．３ｍｍとなるように設定されている。尚、他方のファーブラシ２５も同様に構成されているため、これについての説明は省略する。
【００３６】
而して、隣設する基布２４ｂ間に隙間Ｌが生じているファーブラシ２４を回転させながら中間転写ベルト７の表面に接触させて該中間転写ベルト７上に残留する転写残トナーを除去する場合、ファーブラシ２４の隙間Ｌが発生している箇所では植毛密度が低下するため、転写残トナーの除去性能が劣るという問題があることは前述の通りである。
【００３７】
そこで、本発明は、２つのファーブラシ２４，２５の隙間Ｌの位相を中間転写ベルトへの接触位置に対して図３に示すＸだけ互いにずらしたことを特徴としている。
【００３８】
従って、本発明に係るベルトクリーニング装置１１によれば、２つのファーブラシ２４，２５の隙間Ｌの位相を中間転写ベルト７への接触位置に対して図３に示すＸだけ互いにずらしたため、一方のファーブラシ２４（２５）の隙間Ｌが発生している箇所におけるクリーニング性能の低下は他方のファーブラシ２５（２４）の隙間Ｌが発生していない部分によって補われ、隙間Ｌによってクリーニング性能が低下する領域が拡散される。このため、ファーブラシ２４，２５の植毛密度やパイル２４ａの長さを過剰設定することなく、高いクリーニング性能が確保される。そして、ファーブラシ２４，２５の植毛密度やパイル２４ａの長さを過剰設定する必要がないため、各ファーブラシ２４，２５の回転駆動トルクが増加することがなく、画像ジッタへの悪影響が生ずることもない。
【００３９】
而して、本発明に係るベルトクリーニング装置１１を備えた図１に示すカラーレーザープリンタによれば、中間転写ベルト７上に残留する転写残トナーがファーブラシ２４，２５を用いたクリーニング装置１１によって効果的に除去されるため、高質なフルカラー画像が安定的に得られる。
【００４０】
尚、以上は本発明をカラーレーザープリンタ及びこれに備えられたベルトクリーニング装置に対して適用した形態について説明したが、本発明は、カラー複写機等の他の任意のカラー画像形成装置、或いはモノクロの画像形成装置とこれに備えられたクリーニング装置に対しても同様に適用可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００４１】
１Ｍ            マゼンタ画像形成ユニット
１Ｃ            シアン画像形成ユニット
１Ｙ            イエロー画像形成ユニット
１Ｋ            ブラック画像形成ユニット
２ａ〜２ｄ      感光ドラム
３ａ〜３ｄ      帯電ローラ
４ａ〜４ｄ      現像装置
５ａ〜５ｄ      転写ローラ
６ａ〜６ｄ      ドラムクリーニング装置
７              中間転写ベルト（トナー像担持体）
８              駆動ローラ
９              テンションローラ
１０            ２次転写ローラ（転写ローラ）
１１            ベルトクリーニング装置
１２            レーザースキャナユニット（ＬＳＵ）
１３            給紙カセット
１４            ピックアップローラ
１５            フィードローラ
１６            リタードローラ
１７            搬送ローラ対
１８            レジストローラ対
１９            搬送ローラ対
２０            排紙トレイ
２１            定着装置
２２，２３      排紙ローラ対
２４            ファーブラシ
２４ａ          ファーブラシのパイル
２４ｂ          ファーブラシの基布
２４ｃ          ファーブラシの芯材
２５            ファーブラシ
１００          画像形成装置本体
Ｌ              ファーブラシの隙間
Ｓ，Ｓ’        搬送パス
Ｗ              ファーブラシの基布の幅
Ｘ              ファーブラシの隙間の位相差
【図１】
2011232559.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2011232559.tif 000006
【図５】
2011232559.tif 000007