(57)【要約】【課題】簡易な構成で残留トナーがクリーニングブレードを擦り抜けることを抑制することができ、これによりクリーニング不良を抑制することのできる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】前記画像形成装置は、画像形成部により形成されたトナー像を担持する像担持体と、クリーニングバックアップローラを含む複数のローラに張架され、前記像担持体から一次転写されたトナー像を用紙に二次転写する無端状の中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトを挟み前記クリーニングバックアップローラと対向して配設され、前記中間転写ベルトの表面をクリーニングするクリーニングブレードを備えたクリーニング装置と、を有し、前記クリーニングバックアップローラの表面は、弾性を有する材料で形成されていることを特徴とする。【選択図】図２
2011154261.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成部により形成されたトナー像を担持する像担持体と、
クリーニングバックアップローラを含む複数のローラに張架され、前記像担持体から一次転写されたトナー像を用紙に二次転写する無端状の中間転写ベルトと、
前記中間転写ベルトを挟み前記クリーニングバックアップローラと対向して配設され、前記中間転写ベルトの表面をクリーニングするクリーニングブレードを備えたクリーニング装置と、を有し、
前記クリーニングバックアップローラの表面は、弾性を有する材料で形成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記弾性を有する材料は、ポリウレタン樹脂（ＰＵ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、ウレタンゴム（ＵＲ），ニトリルゴム（ＮＢＲ）の何れかであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記複数のローラの内、前記クリーニングバックアップローラを除く何れか１つのローラが前記中間転写ベルトの片寄り調整機能を有するステアリングローラであるとともに、前記中間転写ベルトの巻き付け角は前記ステアリングローラより前記クリーニングバックアップローラが小さいことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関し、詳しくは、中間転写ベルトのクリーニングに関する。
【背景技術】
【０００２】
中間転写ベルトを用いた画像形成装置としては、像担持体上に形成したトナー像を中間転写ベルトの表面に転写し、中間転写ベルト上のトナー像を用紙に転写するものが知られている。このような画像形成装置では、像担持体上に形成された所定極性に帯電しているトナー像を、静電気力を利用して中間転写ベルトに転写した後、転写された中間転写ベルト上のトナー像を、静電気力を利用して用紙に転写する。
【０００３】
特に、中間転写ベルトを用いた画像形成装置は、像担持体上に形成したトナー像を中間転写ベルト上に重ね合わせることができるので、カラー画像を用紙に形成するカラー画像形成装置に広く応用されている。このカラー画像形成装置では、像担持体に形成した各色のトナー像を中間転写ベルトに重ね合わせて転写した後、この重ね合わせトナー像を、静電気力を利用して用紙に一括転写される。
【０００４】
しかしながら、トナー像を用紙へ転写する際に、一部のトナーが転写されずに中間転写ベルトに残留する場合がある。このため、画像形成装置にはこの残留トナーをクリーニングするためのクリーニング装置が設けられている。クリーニング装置としては、各種方式のものが知られているが、クリーニングブレードを備えたものが広く用いられている。
【０００５】
上記クリーニングに関し、クリーニングブレードを備え、少なくも像担持体と当接する部分を除く像担持体の回転方向上流側のクリーニングブレード面に導電性乃至半導電性からなる層領域部を設け、この層領域部を、前記クリーニングブレードを支持する支持部材に電気的に導通させたクリーニング装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、転写ベルトを中抵抗のゴムなどの弾性体で構成し、用紙に転写されずに転写ベルトに付着しているトナーを静電吸着可能な部材を、転写ベルトに接触させた構成のクリーニング装置が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１３４１５９号公報
【特許文献２】特開２００２−３６５９２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１は、クリーニングブレードで除去される像担持体表面の帯電した残留トナーが、クリーニングブレードに静電吸着し更に飛散することを防止し、これにより、クリーニング不良を防止するものである。
【０００９】
特許文献２は、トナーを静電吸着可能な部材を転写ベルトに接触させ、転写ベルトに付着している残留トナーを前記部材で静電吸着し、クリーニングするものである。
【００１０】
しかしながら、像形成装置内においては、トナーやキャリア、紙粉等の機内浮遊物（異物）が生じ、画像形成プロセスの経過とともに、機内浮遊物が中間転写ベルトに付着し、微小な異物となることがある。
【００１１】
また、中間転写ベルトには画像形成に影響しないような微小な傷等で中間転写ベルトの表面に凹凸が生じ、表面が変形することがある。
【００１２】
クリーニングブレード方式のクリーニング装置では、このような中間転写ベルト上に付着した異物、中間転写ベルトの表面の変形が原因となり、クリーニングブレードの中間転写ベルトと圧接する部分が撓み変形することがある。このため、残留トナーがクリーニングブレードを擦り抜け、クリーニング不良を生じることがある。
【００１３】
特許文献１では、このような異物、中間転写ベルトの表面の変形に対する対策は行っておらず、クリーニング不良を招く恐れがあった。また、クリーニングブレードを多層化するため構成が複雑になった。
【００１４】
特許文献２では、このような異物、中間転写ベルトの表面の変形に対する対策は行っておらず、クリーニング不良を招く恐れがあった。また、静電吸着可能な部材とクリーニングブレードを組み合わせることも可能であるが、構成が複雑となり装置のコストアップを招く。
【００１５】
本発明は、上記状況に鑑みなされたもので、簡易な構成で残留トナーがクリーニングブレードを擦り抜けることを抑制することができ、これによりクリーニング不良を抑制することのできる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。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的は下記の構成により達成される。
【００１７】
１．画像形成部により形成されたトナー像を担持する像担持体と、
クリーニングバックアップローラを含む複数のローラに張架され、前記像担持体から一次転写されたトナー像を用紙に二次転写する無端状の中間転写ベルトと、
前記中間転写ベルトを挟み前記クリーニングバックアップローラと対向して配設され、前記中間転写ベルトの表面をクリーニングするクリーニングブレードを備えたクリーニング装置と、を有し、
前記クリーニングバックアップローラの表面は、弾性を有する材料で形成されていることを特徴とする画像形成装置。
【００１８】
２．前記弾性を有する材料は、ポリウレタン樹脂（ＰＵ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、ウレタンゴム（ＵＲ），ニトリルゴム（ＮＢＲ）の何れかであることを特徴とする前記１に記載の画像形成装置。
【００１９】
３．前記複数のローラの内、前記クリーニングバックアップローラを除く何れか１つのローラが前記中間転写ベルトの片寄り調整機能を有するステアリングローラであるとともに、前記中間転写ベルトの巻き付け角は前記ステアリングローラより前記クリーニングバックアップローラが小さいことを特徴とする前記１または２に記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【００２０】
上記により、異物、変形によるクリーニングブレードの変形を抑制し、中間転写ベルトとクリーニングブレードの密着性の低下を抑制することができる。これにより、残留トナーの擦り抜けを抑制することができ、クリーニング不良を抑制することができる。また、不良画像の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る画像形成装置の例を示す概略図である。
【図２】クリーニング装置の近傍の部分図である。
【図３】本発明における残留トナーの擦り抜けを示す模式図である。
【図４】従来例における残留トナーの擦り抜けを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に本発明に係る画像形成装置の実施の形態について図を参照して説明する。なお、本発明は、以下に限定されるものではない。
【００２３】
図１は、本発明に係るクリーニング装置を備えた画像形成装置の一例を示す概略図である。
【００２４】
本発明に係る画像形成装置は画像形成装置本体ＧＨと画像読取装置ＹＳとから構成される。画像形成装置本体ＧＨは、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ、無端ベルト状の中間転写体である中間転写ベルト６を有する中間転写ユニット６０、転写装置７０、給紙搬送手段及び定着装置８０、排紙装置９０等からなる。
【００２５】
画像形成装置本体ＧＨの上部には、自動原稿送り装置２０１と原稿画像走査露光装置２０２から成る画像読取装置ＹＳが設置されている。自動原稿送り装置２０１の原稿台上に載置された原稿ｄは搬送手段により搬送され、原稿画像走査露光装置２０２の光学系により原稿の片面または両面の画像が走査露光され、ラインイメージセンサＣＣＤに読み込まれる。
【００２６】
ラインイメージセンサＣＣＤにより光電変換されて形成された信号は、画像処理部において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等が行われた後、露光装置３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋに送られる。
【００２７】
イエロー（Ｙ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｙは、感光体ドラム１Ｙの周囲に帯電装置２Ｙ、露光装置３Ｙ、現像装置４Ｙ及びクリーニング装置８Ｙを配置している。マゼンタ（Ｍ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｍは、感光体ドラム１Ｍの周囲に帯電装置２Ｍ、露光装置３Ｍ、現像装置４Ｍ及びクリーニング装置８Ｍを配置している。シアン（Ｃ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｃは、感光体ドラム１Ｃの周囲に帯電装置２Ｃ、露光装置３Ｃ、現像装置４Ｃ及びクリーニング装置８Ｃを配置している。黒（Ｂｋ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｋは、感光体ドラム１Ｋの周囲に帯電装置２Ｋ、露光装置３Ｋ、現像装置４Ｋ及びクリーニング装置８Ｋを配置している。そして、帯電装置２Ｙと露光装置３Ｙ、帯電装置２Ｍと露光装置３Ｍ、帯電装置２Ｃと露光装置３Ｃ、及び帯電装置２Ｋと露光装置３Ｋは、潜像形成手段を構成する。
【００２８】
図１では、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋをそれぞれ単体で図示したが、実機では感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋ、この感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋを支持する感光体フレーム及び他の構成部材でドラムユニットとして構成され配置される。
【００２９】
中間転写ベルト６は、クリーニングバックアップローラ（以下、バックアップローラと略す）６１を含む複数のローラに張架され、回動可能に支持されている。
【００３０】
定着装置８０は、芯金上に弾性体層を有する第１加圧ローラ８３と、内部に加熱手段を有する加熱ローラ８２と、第１加圧ローラ８３と加熱ローラ８２の間に張架された無端状の定着ベルト８１と、第１加圧ローラ８３と対向する位置に定着ベルト８１に圧接可能に配設され、定着ニップ部を形成する第２加圧ローラ８４と、を備え、未定着画像を担持する用紙Ｐの未定着トナー面が定着ベルト８１と接触する向きで定着ニップ部を通過することで未定着トナーを用紙Ｐに、加熱・加圧して定着する。
【００３１】
かくして、画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋより形成された各色の画像は、回動する中間転写ベルト６上に転写手段７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋにより逐次重ね合わせて転写されて（一次転写）、カラー画像が合成された画像が形成される。給紙カセット２０内に収容された用紙Ｐは、給紙手段２１により給紙され、給紙ローラ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、レジストローラ２３等を経て、転写装置７０に搬送され、用紙Ｐ上にカラー画像が転写される（二次転写）。カラー画像が転写された用紙Ｐは定着装置８０において加熱・加圧され、用紙Ｐ上のカラー画像が定着される。その後、排紙装置９０の排紙ローラ９１、ピンチローラであるコルゲーションローラ９２に挟持されて機外の排紙トレイ２５上に載置される。
【００３２】
一方、転写装置７０により用紙Ｐにカラー画像を転写した後、用紙Ｐを曲率分離した中間転写ベルト６は、クリーニング装置８Ａにより残留トナーが除去される。
【００３３】
次に、バックアップローラ６１とクリーニング装置８Ａについて説明する。
【００３４】
図２は、クリーニング装置８Ａ近傍の部分図である。
【００３５】
バックアップローラ６１は、芯金の外周面に弾性を有する材料（以下、弾性材料という）で形成された弾性層６１１を有する。芯金には、例えばステンレス、アルミニウム等の金属が好ましく用いられる。弾性層６１１は、芯金の外周面に弾性材料をコーティングして形成される。
【００３６】
前記弾性材料は、ポリウレタン樹脂（ＰＵ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、ウレタンゴム（ＵＲ），ニトリルゴム（ＮＢＲ）の何れかであることが、耐久性、弾性性能の維持のため好ましい。
【００３７】
本実施の形態では、弾性材料にポリウレタン樹脂を用い、コーティング厚は３５μｍであり、摩擦係数はμ＝０．８〜１．０である。
【００３８】
クリーニング装置８Ａは、中間転写ベルト６を挟みバックアップローラ６１と対向する位置に配設されたクリーニングブレード８１１を備える。クリーニングブレード８１１は、支持軸８１３に回転可能に支持された支持アーム８１２に取り付けられる。付勢部材８１４は、クリーニングブレード８１１の端部を中間転写ベルト６に押し付け、中間転写ベルト６に圧接する。付勢部材８１４は、例えばバネが用いられる。
【００３９】
中間転写ベルト６に圧接されたクリーニングブレード８１１は、中間転写ベルト６上に付着しているトナーや異物を掻き落とす。
【００４０】
クリーニングブレード８１１の材質としては、ゴム、金属等が用いられるが、弾性体であるゴムが好ましく用いられる。ゴム材料としてはウレタンゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム、クロロピレンゴム、ブタジエンゴム等が知られているが、これらの内、ウレタンゴムは他のゴムに比して摩耗特性が優れている点で好ましい。
【００４１】
バックアップローラ６１の近傍で、中間転写ベルト６の回動方向上流側には、中間転写ベルト６を挟んで対向するようにトナー受けシート８１６とシート補助ローラ９１７とが配設されている。これで、中間転写ベルト６から掻き落としたトナーがクリーニング装置８Ａから漏れることを防止している。トナー受けシート８１６は、例えばＰＥＴシートが用いられる。
【００４２】
回収スクリュー９１８は、中間転写ベルト６から掻き落としたトナー、異物等を本体背面（図面裏方向）にある回収トレイに搬送する。
【００４３】
次に、前述の異物、変形による残留トナーの擦り抜けについて、異物を例にして説明する。
【００４４】
図３は、本発明における異物Ｍによる残留トナーの擦り抜けを示す模式図であり、弾性層６１１をコーティングしたバックアップローラ６１、中間転写ベルト６、クリーニングブレード８１１を中間転写ベルト６の回動方向上流側（図２の図面下方向）から中間転写ベルト６の幅方向を見た図である。
【００４５】
図４は、図３と同じ方向から見た従来例での異物Ｍによる残留トナーの擦り抜けを示す模式図である。図４のバックアップローラ６２は、金属製で弾性層をコーティングしておらず、金属表面である。即ち、中間転写ベルト６は金属面と接触している。
【００４６】
なお、図３及び図４において、各部の寸法関係は説明のため拡大、縮尺しており、実際の寸法関係を示すものではない。
【００４７】
前述のように、画像形成装置内においては、トナーやキャリア、紙粉等の機内浮遊物（異物）が生じ、画像形成プロセスの経過とともに、機内浮遊物が中間転写ベルトに付着し、微小な異物Ｍとなることがある。
【００４８】
中間転写ベルト６に付着した異物Ｍが、クリーニングブレード８１１と接触し直ぐに掻き落とされた場合には、図３及び図４に示す状態にはならず、中間転写ベルト６とクリーニングブレード８１１の密着性は保たれ、擦り抜ける残留トナーも生じない。
【００４９】
しかしながら、掻き落とされなかった異物Ｍは、中間転写ベルト６とクリーニングブレード８１１の間に入り込み、中間転写ベルト６とクリーニングブレード８１１の密着性を低下させる。
【００５０】
図４の例では、上述のように、バックアップローラ６２には弾性層をコーティングしておらず、中間転写ベルト６は金属面と接触している。図４に示すように、異物Ｍが中間転写ベルト６とクリーニングブレード８１１の間に入り込んだ時、異物Ｍはクリーニングブレード８１１にバックアップローラ６２方向に押し付けられ、中間転写ベルト６に潜り込む。しかし、その量は僅かであり、異物Ｍの中間転写ベルト６表面から突き出る部分（突出部分）は、ほぼ異物の形状となる。
【００５１】
このため、クリーニングブレード８１１の変形が大きく、中間転写ベルト６とクリーニングブレード８１１の密着性が低下する。即ち、図４における隙間Ｓが大きくなり、残留トナーの擦り抜けが多くなる。このため、クリーニング不良を生じやすくなり、不良画像を生じやすくなる。
【００５２】
本発明においては、上述のように、バックアップローラ６１に弾性層６１１をコーティングしている。図３に示すように、異物Ｍが中間転写ベルト６とクリーニングブレード８１１の間に入り込んだ時、異物Ｍはクリーニングブレード８１１にバックアップローラ６１方向に押し付けられ、中間転写ベルト６を介して弾性層６１１に潜り込む。このため、異物Ｍの中間転写ベルト６表面から突き出る部分（突出部分）が図４に示す場合よりも小さくなる。これにより、クリーニングブレード８１１の変形が抑制され、中間転写ベルト６とクリーニングブレード８１１の密着性の低下が抑制される。即ち、図３における隙間Ｓを小さくすることができるため、残留トナーの擦り抜けを抑制することができ、クリーニング不良を抑制することができる。これにより、不良画像の発生を防止することができる。
【００５３】
上記のことは、前述の中間転写ベルト６の表面に生じた変形に対しても同様である。
【００５４】
ここで、中間転写ベルト６を張架する複数のローラの内、バックアップローラ６１を除く何れか１つのローラを中間転写ベルト６の片寄り（蛇行）調整機能（以下、ステアリング機能ともいう）を持たせたステアリングローラとすることがある。本実施の形態では、図１に示すようにステアリングローラ６３を備えている。この場合、バックアップローラ６１の中間転写ベルト６の巻き付け角θ（図２参照）を、ステアリングローラ６３の中間転写ベルト６の巻き付け角（不図示）より小さくすることが好ましい。
【００５５】
バックアップローラ６１には、弾性層６１１がコーティングされているため、金属表面の場合より摩擦係数が大きくなる。このため、バックアップローラ６１にもステアリング機能が生じ、バックアップローラ６１の中間転写ベルト６の巻き付け角θがステアリングローラ６３の中間転写ベルト６の巻き付け角と同等或いは大きいとステアリングローラ６３によるステアリング機能を減じてしまうことがある。
【００５６】
これを防止するため、上記のようにバックアップローラ６１の中間転写ベルト６の巻き付け角θ（図２参照）を、ステアリングローラ６３の中間転写ベルト６の巻き付け角（不図示）より小さくする。即ち、バックアップローラ６１に生じるステアリング機能をステアリングローラ６３のステアリング機能よりも小さくすることが好ましい。
【００５７】
上記により、残留トナーの擦り抜けを抑制することができ、クリーニング不良を抑制することができる。これにより、不良画像の発生を防止することができる。
【符号の説明】
【００５８】
ＧＨ  画像形成装置本体
ＹＳ  画像読取装置
Ｐ  用紙
１０、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ  画像形成部
６  中間転写ベルト
６１、６２  バックアップローラ
６３  ステアリングローラ
６１１  弾性層
７０  転写装置
８０  定着装置
９０  排紙装置
８１１  クリーニングブレード
８１２  支持アーム
８１３  支持軸
８１４  付勢部材
Ｍ  異物
Ｓ  隙間
【図１】
2011154261.tif 000003
【図２】
2011154261.tif 000004
【図３】
2011154261.tif 000005
【図４】
2011154261.tif 000006