(57)【要約】【課題】クリーニングブレードのめくれやバンディングの発生を防止した画像形成装置。【解決手段】同一に形成された複数のクリーニングブレードと、像担持体の表面に圧接しているクリーニングブレードを退避させ、退避しているクリーニングブレードを前記像担持体の表面に圧接させるように切り換える切換手段と、前記クリーニングブレードの使用期間を計測する計測手段と、前記クリーニングブレードが寿命に達するまでの使用期間内に前記クリーニングブレードを切り換えるための切換タイミングを記憶する記憶手段と、前記切換タイミングに基づき前記切換手段に前記クリーニングブレードを切り換えさせるべく制御する制御手段と、を備えたこと。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一に形成された複数のクリーニングブレードと、
像担持体の表面に圧接しているクリーニングブレードを退避させ、退避しているクリーニングブレードを前記像担持体の表面に圧接させるように切り換える切換手段と、
前記クリーニングブレードの使用期間を計測する計測手段と、
前記クリーニングブレードが寿命に達するまでの使用期間内に前記クリーニングブレードを切り換えるための切換タイミングを記憶する記憶手段と、
前記切換タイミングに基づき前記切換手段に前記クリーニングブレードを切り換えさせるべく制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記記憶手段は、複数回の切換タイミングを記憶す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】
前記切換手段は、複数の前記クリーニングブレードが回転可能な支持軸に固定されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記計測手段は、前記像担持体の回転時間を計時することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記計測手段は、記録紙のプリント枚数を計測することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
全ての前記クリーニングブレードを新規なクリーニングブレードに交換する際に、同時に前記像担持体も新規な像担持体に交換することを促す注意書きを有することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項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、中間転写ベルト等の表面に圧接して付着したトナーや紙粉等を除去するクリーニング装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの諸機能を備えた複合機等の電子写真方式の画像形成装置において、カラー画像を形成する場合には、原稿色に対応したＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの潜像を４個の感光体ドラムに形成し、顕像化された４色の画像を無端状の中間転写ベルトに一次転写した後、記録材上に二次転写して、記録材上に転写された画像を定着して排紙している。
【０００３】
以上の如き画像形成装置においては、転写後に像担持体としての感光体ドラムや中間転写ベルトに付着して残留したトナーを除去するクリーニング装置が設けられている。
【０００４】
代表的なクリーニング方式として、クリーニングブレードを用いる方式がある。これは回転する中間転写ベルト等の外周面にウレタンゴム等から板状に形成されたクリーニングブレードのエッジ部を当接させて、トナーを掻き落として除去する方式である。そして、掻き落としたトナーをクリーニング装置内に設けた搬送スクリューによりクリーニング装置外に搬送し、更に搬送スクリューを内蔵した管状の搬送手段によって所定の搬送先まで搬送する。なお、トナーを廃棄する場合は回収容器に搬送し、トナーを再利用する場合は現像装置に搬送する。
【０００５】
ここで、クリーニングブレードの寿命は画像形成装置の他の部材の寿命と比較して短いので、定期的にクリーニングブレードを交換する必要がある。このために、複数のクリーニングブレードを回転可能な支持軸に固定し、使用済みのクリーニングブレードから新規のクリーニングブレードに切り換えられるように構成し、クリーニングブレードを交換するインターバルを長くした画像形成装置が特許文献１に記載されている。
【０００６】
また、特許文献２と同様の構成にしてクリーニングブレードを自動的に交換し、自動交換前のクリーニングブレードには硬い材質のものを用い、自動交換後のクリーニングブレードには軟らかい材質のものを用いるようにして、クリーニングブレードや感光体を長時間劣化させないようにした画像形成装置が特許文献２に記載されている。
【特許文献１】特開平６−９５４４８号公報
【特許文献２】特開２００２−１６９４３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
像担持体としての中間転写ベルト等はクリーニングブレードより数倍の寿命がある。従って、長く使用して古くなった中間転写ベルトに新規なクリーニングブレードを用いることがあり得る。しかし、古い中間転写ベルトは疵が付いていたり、トナーや紙粉等が付着していたりしている。一方、新しいクリーニングブレードにおいては、エッジ部が摩耗していないので、中間転写ベルトへ圧接する圧力が大きい。このため、古い中間転写ベルトと新しいクリーニングブレードを組み合わせると、密着性が不均一になってクリーニングブレードのめくれやバンディングが発生する虞がある。
【０００８】
なお、上述の特許文献１、２においては、クリーニングブレードを交換するタイミングについては具体的に記載されておらず、まして上記の課題については記載されていない。
【０００９】
本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、複数のクリーニングブレードを切り換え可能に設け、これらのクリーニングブレードを適切なタイミングで複数回切り換えて使用することにより、古い像担持体と新しいクリーニングブレードの組み合わせが生じないように構成して、クリーニングブレードのめくれやバンディングの発生を防止した画像形成装置を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の画像形成装置は、
同一に形成された複数のクリーニングブレードと、
像担持体の表面に圧接しているクリーニングブレードを退避させ、退避しているクリーニングブレードを前記像担持体の表面に圧接させるように切り換える切換手段と、
前記クリーニングブレードの使用期間を計測する計測手段と、
前記クリーニングブレードが寿命に達するまでの使用期間内に前記クリーニングブレードを切り換えるための切換タイミングを記憶する記憶手段と、
前記切換タイミングに基づき前記切換手段に前記クリーニングブレードを切り換えさせるべく制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の画像形成装置によれば、複数のクリーニングブレードを切り換え可能に設け、これらのクリーニングブレードを適切なタイミングで複数回切り換えて使用することにより、古い像担持体と新しいクリーニングブレードの組み合わせが生じないように構成されるので、クリーニングブレードのめくれやバンディングの発生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】
【００１２】
以下に本発明の画像形成装置に関する実施の形態を図を参照して説明する。
【００１３】
先ず、画像形成装置の一例を図１の構成図に基づいて説明する。
【００１４】
本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。
【００１５】
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、中間転写ベルト６、給紙搬送手段及び定着装置９等からなる。
【００１６】
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又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。
【００１７】
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、露光手段３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋに送られる。
【００１８】
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の周囲に帯電手段２Ｙ、露光手段３Ｙ、現像手段４Ｙ及びクリーニング手段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の周囲に帯電手段２Ｍ、露光手段３Ｍ、現像手段４Ｍ及びクリーニング手段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の周囲に帯電手段２Ｃ、露光手段３Ｃ、現像手段４Ｃ及びクリーニング手段８Ｃを配置している。黒（Ｋ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｋは、感光体ドラム１Ｋの周囲に帯電手段２Ｋ、露光手段３Ｋ、現像手段４Ｋ及びクリーニング手段８Ｋを配置している。そして、帯電手段２Ｙと露光手段３Ｙ、帯電手段２Ｍと露光手段３Ｍ、帯電手段２Ｃと露光装置３Ｃ、及び帯電手段２Ｋと露光装置３Ｋは、潜像形成手段を構成する。
【００１９】
なお、現像手段４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒（Ｋ）の小粒径のトナーとキャリアからなる２成分現像剤を内包する。
【００２０】
中間転写ベルト６は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持されている。
【００２１】
定着装置９は、加熱された加熱ローラ９１と加圧ローラ９２との間に形成されたニップ部で記録紙（記録材）Ｐ上のトナー像を加熱・加圧して定着する。
【００２２】
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により逐次転写されて（１次転写）、カラー画像合成されたトナー像が形成される。給紙カセット２０内に収容された記録紙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、転写手段７Ａに搬送され、記録紙Ｐ上にカラー画像が転写される（２次転写）。カラー画像が転写された記録紙Ｐは定着装置９において加熱・加圧され、記録紙Ｐ上のカラートナー像が定着される。その後、排紙ローラ２４に挟持されて機外の排紙トレイ２５上に載置される。
【００２３】
一方、転写手段７Ａにより記録紙Ｐにカラー画像を転写した後、記録紙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１００により残留トナーが除去される。
【００２４】
なお、以上はカラー画像を形成する画像形成装置であったが、モノクロ画像を形成する画像形成装置であってもよい。
【００２５】
次に、本発明に係わるクリーニングブレードを自動的に切り換える切換手段を有するクリーニング装置１００の構成を図２及び図３に基づいて詳細に説明する。図２はクリーニング装置１００の縦断面図、図３はクリーニング装置１００の側面図である。なお、図２は図３におけるＡ−Ａ断面図でもある。
【００２６】
先ず、クリーニング装置１００の構成を説明する。
【００２７】
ハウジング１０１にはブレード切換ユニット１１０、ユニット回動軸１０２、ブレード退避モータ１０３、トナー供給ブラシ１０４、フリッカー１０５、回収スクリュー１０６、シール部材１０７等が保持されている。
【００２８】
切換手段としてのブレード切換ユニット１１０はウレタンゴム等から板状に形成された２枚のクリーニングブレード１１１を有している。そして、一方のクリーニングブレード１１１はエッジが中間転写ベルト６の回転方向と反対方向（カウンター方向）に向いた状態で中間転写ベルト６に圧接しており、他方のクリーニングブレード１１１は中間転写ベルト６から退避している。また、２枚のクリーニングブレード１１１は夫々Ｌ型に形成された２枚のブレードホルダー１１２により狭着・保持されている。これらの中央にはブレード回転軸１１３が配置され、夫々のブレードホルダー１１２は支持ピン１１４によりブレード回転軸１１３に固定されている。ブレード回転軸１１３はステッピングモータであるブレード切換モータ１１５により適宜回転可能であるので、ブレードホルダー１１２及びクリーニングブレード１１１も回転可能であり、所望のクリーニングブレード１１１を中間転写ベルト６に圧接させることができる。
【００２９】
また、クリーニングブレード１１１、ブレードホルダー１１２及びブレード回転軸１１３等はケーシング１１６に固定されている。ケーシング１１６はユニット回動軸１０２に軸支され、且つ、ケーシング１１６にはウエイト板１１７が固定されている。従って、ブレード切換ユニット１１０はウエイト板１１７の重力によってユニット回動軸１０２を中心とした回転モーメントが付与され、クリーニングブレード１１１のエッジが中間転写ベルト６の表面に一定の圧力を持って圧接する。
【００３０】
トナー供給ブラシ１０４は、表面にブラシを有しており、不図示の回転手段により回転する。
【００３１】
フリッカー１０５は、樹脂板やステンレス板から形成され、一端がトナー供給ブラシ１０４に当接し、他端がハウジング１０１に固定されている。
【００３２】
回収スクリュー１０６は、外周にスクリューを有しており、不図示の回転手段により回転する。
【００３３】
シール部材１０７は、一端がハウジング１０１に固定され、他端がトナー供給ブラシ１０４に当接し、トナーが漏出することを防止している。
【００３４】
次に、クリーニング装置１００の動作について説明する。
【００３５】
中間転写ベルト６上のトナー像を記録紙Ｐに二次転写した後に、中間転写ベルト６にはトナーが残留したり、紙粉が付着したりしている。これらのトナーや紙粉をクリーニングブレード１１１により掻き落とし、中間転写ベルト６をクリーニングする。掻き落とされたトナーは中間転写ベルト６に接触回転しているトナー供給ブラシ１０４に付着し、更にフリッカー１０５によってハウジング１０１の下部に掻き落とされ、回収スクリュー１０６によってクリーニング装置１００外へ搬送される。搬送されたトナーは不図示の回収容器に回収されて廃棄される。
【００３６】
ここで、画像形成装置の使用に伴って内部の各部材は劣化してゆくので、適宜各部材を新規の部材に交換する必要がある。この点において、クリーニングブレード１１１の寿命は例えば１００時間であるが、上述のクリーニング装置１００においては２枚のクリーニングブレード１１１を備えているので、一方のクリーニングブレード１１１が摩耗したときには、ブレード切換モータ１１５により他方のクリーニングブレード１１１に切り換えることができる。従って、２００時間後にクリーニングブレード１１１を新しいものに交換すればよい。
【００３７】
一方、中間転写ベルト６の寿命は２００時間以上ある。
【００３８】
従って、一方のクリーニングブレード１１１を連続して１００時間使用し、その後、他方のクリーニングブレード１１１に切り換えたとすると、１００時間使用した古い中間転写ベルト６のクリーニングに新しいクリーニングブレード１１１を用いることになる。この結果、「発明が解決しようとする課題」で述べた如く、クリーニングブレード１１１のめくれやバンディングが発生する虞がある。
【００３９】
このような問題に対処すべくクリーニング装置１００を制御する手段を前述の図１〜図３に図４及び図５を加えて以下に説明する。図４はクリーニングブレード１１１の切換のタイミングを示す図であり、図５はクリーニングブレード１１１の切換のための主要部材のブロック図である。
【００４０】
図４はクリーニングブレード１１１が使用期間内に摩耗する状態を示すグラフである。横軸はクリーニングブレード１１１の使用時間（Ｈ）を示し、縦軸はクリーニングブレード１１１のエッジが所定量まで削れて摩耗し、使用不可能になったときを１００％とした摩耗量の比率である。
【００４１】
クリーニングブレード１１１のエッジの摩耗量は使用時間に対して一定でなく、５時間後に２０％摩耗し、１０時間後に４０％摩耗し、２５時間後に６０％摩耗し、５０時間後に８０％摩耗し、１００時間後に１００％摩耗して寿命になる。
【００４２】
従って、２枚のクリーニングブレード１１１の一方を１１１Ａとし、他方を１１１Ｂとすれば、先ず一方のクリーニングブレード１１１Ａを５時間使用し、５時間経過後にブレード切換モータ１１５により自動的に他方のクリーニングブレード１１１Ｂに切り換え、５時間使用する。その後、再び自動的にクリーニングブレード１１１Ａに切り換えて５時間使用し、合計１０時間使用した後、自動的にクリーニングブレード１１１Ｂに切り換え、５時間使用して合計１０時間使用する。以下同様に、クリーニングブレード１１１Ａに切り換えて１５時間（合計２５時間）使用した後、クリーニングブレード１１１Ｂに切り換え、１５時間使用（合計２５時間）使用する。更に、再びクリーニングブレード１１１Ａに切り換えて２５時間（合計５０時間）使用した後、クリーニングブレード１１１Ｂに切り換え、２５時間使用（合計５０時間）使用する。最後に、再びクリーニングブレード１１１Ａに切り換えて５０時間使用すると合計１００時間になって、クリーニングブレード１１１Ａは寿命となる。その後、クリーニングブレード１１１Ｂに切り換え、５０時間使用すると合計１００時間になって、クリーニングブレード１１１Ｂも寿命となる。
【００４３】
そして、クリーニングブレード１１１Ａ、１１１Ｂの双方が寿命となった時点で、双方のクリーニングブレード１１１Ａ、１１１Ｂを新規なクリーニングブレードと交換する。また、この交換時に、中間転写ベルト６も新規なものと交換する。
【００４４】
このようにクリーニングブレード１１１が寿命に達するまでの使用期間内にクリーニングブレード１１１を切り換える切換タイミングとしての複数の切換時間（上述の５、１０、２５、５０、１００時間）を予め設定し、使用時間が切換時間に達する度にクリーニングブレード１１１を切り換えるように制御する。これにより、双方のクリーニングブレード１１１Ａ、１１１Ｂが等しく摩耗するので、古い中間転写ベルト６と新規なクリーニングブレード１１１とが組み合わさることがなく、クリーニングブレード１１１のめくれやバンディングが発生することがない。
【００４５】
なお、上記切換時間は一例であって、実際には使用する定着装置を予め実験して適切な切換時間及び切換回数を設定すればよい。
【００４６】
この制御は図５に示すＣＰＵ等からなる制御手段２０１が行う。即ち、経時手段２０３（計測手段）が中間転写ベルト６の回転時間を計時して、クリーニングブレード１１１の使用時間とする。また、上述の如きクリーニングブレード１１１の切換時間を記憶手段２０２に予め記憶しておく。そして、経時手段２０３が経時した使用時間と記憶手段２０２が記憶している切換時間とに基づいて、制御手段２０１はブレード切換モータ１１５の回転を制御して、上述の如きクリーニングブレード１１１の切り換えを行う。
【００４７】
なお、２枚のクリーニングブレード１１１Ａ、１１１Ｂの双方が寿命になったときは、ステップモータであるブレード退避モータ１０３を回転させる。これによってユニット回動軸１０２が回動して、図６（Ａ）に示すクリーニングブレード１１１が中間転写ベルト６に圧接した状態から、図６（Ｂ）に示すクリーニングブレード１１１が中間転写ベルト６より離間した状態になる。この図６（Ｂ）の状態で、２枚のクリーニングブレード１１１をそれぞれ新規なクリーニングブレードに交換する。交換後は不図示のスイッチの操作でブレード退避モータ１０３が逆転し、図６（Ｂ）に示す状態から図６（Ａ）の状態に復帰する。なお、復帰後はブレード退避モータ１０３の回転力はなくなり、ウエイト板１１７の重力によって生ずるモーメントにより、一方の新規なクリーニングブレードが中間転写ベルト６に圧接する。
【００４８】
この際に中間転写ベルト６も新規なものと交換するのであるが、中間転写ベルト６の交換を忘れないように、交換を促す注意書きを画像形成装置に設けることが望ましい。
【００４９】
なお、以上の説明では２枚のクリーニングブレード１１１を設けたが、２枚に限定する必要はなく、３枚以上であってもよい。クリーニングブレード１１１の枚数が多ければ、総寿命が延び、新規なクリーニングブレードに交換するインターバルが長くなる。
【００５０】
また、以上の構成では記憶手段２０２が異なる時間である複数の切換時間を記憶したが、１つの切換時間のみを記憶し、その時間に達したときはクリーニングブレード１１１を切り換え、更に記憶した同じ切換時間が経過する度にクリーニングブレード１１１を切り換えるように制御してもよい。
【００５１】
また、以上の構成では中間転写ベルト６の回転時間を計時してクリーニングブレード１１１の使用時間としたが、記録紙Ｐのプリント枚数を計測してクリーニングブレード１１１の使用時間としてもよい。従って、双方を含めた場合は経時手段でなく計測手段となる。
【００５２】
また、クリーニングする像担持体としては中間転写ベルトに限定されるものではなく、感光体ドラムであってもよい。更に、転写ローラにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】画像形成装置の構成図である。
【図２】クリーニング装置の縦断面図である。
【図３】クリーニング装置の側面図である。
【図４】クリーニングブレードの切換のタイミングを示す図である。
【図５】クリーニングブレードの切換のための主要部材のブロック図である。
【図６】クリーニングブレードが中間転写ベルト６に圧接した状態と離間した状態を示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
６  中間転写ベルト
１００  クリーニング装置
１０２  ブレード回動軸
１０３  ブレード退避モータ
１１０  ブレード切換ユニット
１１１  クリーニングブレード
１１３  ブレード回転軸
１１５  ブレード切換モータ
２０１  制御手段
２０２  記憶手段
２０３  経時手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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