(57)【要約】【課題】転写搬送ベルトに付着した不要なトナーをクリーニングするクリーニング装置をすり抜けた残留トナーが生じても、前記残留トナーが転写紙裏面に転写することを防止し、これにより転写紙の汚れを防止するクリーニング装置を提供する。【解決手段】転写搬送ベルト上に付着した負帯電したトナーと逆極性の電圧が印可され前記転写搬送ベルトの表面と接触し回転する第１ブラシロールでトナーのクリーニング行い、更に、前記第１ブラシロールをすり抜けた前記転写搬送ベルト上のトナーを、該トナーと同極性の電圧が印可され前記転写搬送ベルトの表面と接触し回転する第２ブラシロールで帯電量増加して、負極性で、且つ大きな帯電量とする。【選択図】図４
2008058778.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成部で形成された像担持体のトナー画像を、転写材を載置搬送しながら前記転写材に転写する複数の支持部材に支持された転写搬送ベルトのクリーニングを行うクリーニング装置において、
前記転写搬送ベルトの表面に付着したトナーと逆極性の電圧が印可されるとともに、前記転写搬送ベルトの表面と接触しながら回転し、前記転写搬送ベルトの表面に付着したトナーを除去する第１ブラシロールと、
前記第１ブラシロールに対し前記転写搬送ベルトの移動方向下流側に配設され、前記トナーと同極性の電圧が印可されるとともに、前記転写搬送ベルトの表面と接触しながら回転し、前記第１ブラシロールをすり抜け前記転写搬送ベルトの表面に付着しているトナーの帯電量を増加する第２ブラシロールとを有することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
前記第２ブラシロールの抵抗値は、前記第１ブラシロールの抵抗値より低いことを特徴とする請求項１に記載のクリーニング装置。
【請求項３】
前記第１ブラシロール及び前記第２ブラシロールに前記転写搬送ベルトを介して対向配置される前記支持部材は接地されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のクリーニング装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかに記載のクリーニング装置を有す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、ブラシロールを用い、転写搬送ベルトに付着したトナーを除去するクリーニング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式による画像形成装置では、像担持体（以下、感光体ともいう）上にトナー像を形成し、このトナー像を転写材（以下、転写紙ともいう）上に転写した後、トナー像を保持した転写紙を定着手段により定着する。そして、定着後、画像形成された転写紙は前記画像形成装置より排出される。
前記転写は、感光体に対して前記転写搬送ベルトを介して対向配置された転写部材からなる転写部に、前記転写紙を転写搬送ベルトで載置搬送しながら通すことにより、前記感光体に形成されたトナー像が前記転写紙に転写され行われる。
【０００３】
前記転写搬送ベルトは、通常は表面にトナー像を直接形成することはないので、不要トナーにより汚されることは少ないが、転写紙間で感光体上に作成する、画像コントロール用のパッチ及び感光体クリーニング補助用の黒帯等の画像の部分では、転写部材を非転写状態としても、前記感光体と前記転写搬送ベルトが接触しているため、前記感光体上のトナーが前記転写搬送ベルトに転写することがある。また、前記感光体に地かぶりトナーがあると、前記トナーが前記転写搬送ベルトに転写することがある。
【０００４】
上記のような転写搬送ベルトに付着した不要のトナーは、次の転写紙の裏面に転写して汚れを引き起こすことがある。したがって、前記転写搬送ベルトに付着した不要のトナーを除去する前記転写搬送ベルトのクリーニングが必要となる。
【０００５】
前記クリーニングには、ブレード方式、ブラシロールにファーブラシを用いたファーブラシ方式が一般的に用いられている。ブレード方式は、ゴムブレードのような弾性体ブレードを転写搬送ベルトに押し付け、機械的にトナーを掻き落としクリーニングを行う。一方ファーブラシ方式は、表面に毛ブラシを張り付けた円筒形基材を回転させながら転写搬送ベルト上のトナーに接触させ、同時にブラシロールにトナーと逆極性の電圧を印加して、静電的に吸引しつつ掻き取りクリーニングを行う。前記ブレード方式は、ブレードのめくれ等耐久性に懸念がある。このため、接触負荷がより少ないファーブラシ方式が適している。
【０００６】
しかしながら、前記転写搬送ベルトに付着したトナーは全体としては一方の極性、例えば負帯電となるが、個々のトナーにおいては、帯電量の大小及び逆極性（正帯電）のトナーが存在する。図２は代表的な負帯電性トナーの帯電量分布図である。前述のファーブラシ方式では、トナーを静電的にブラシロールで吸引させてクリーニングするため、ブラシロールに印加する極性（正帯電）と逆極性（負帯電）のトナーはクリーニングが可能となる。しかし、前記トナーと逆極性（正帯電）及び帯電量の小さいトナーはクリーニングされずにブラシロールをすり抜け、次の転写紙の裏面に付着して汚れを引き起こすことがある。
【０００７】
前記転写搬送ベルトのクリーニングに関し、トナーの付着したベルト状部材表面に当接配置される導電性のクリーニング部材（クリーニングローラ）と、該ベルト状部材を介して該クリーニング部材に対向配置される導電性の対向部材（付勢ローラ）との間にクリーニング電界を形成するとともに、対向部材が弾性を有し、クリーニング部材と対向部材がベルト状部材を介して圧接する装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−４０８９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記特許文献１は、クリーニングローラにトナーの帯電極性とは逆極性の電圧を印加して上記クリーニング電界を形成し、この電界により、ベルト状部材に付着したトナーをクリーニングローラ材側に移動させ、ベルト状部材表面をクリーニングする。更に、クリーニング部材とベルト状部材の接触圧をほぼ一定に維持してクリーニング性能を良好に維持する。これにより、転写材搬送部材のクリーニング不良の発生を防ぎ、転写材の裏汚れ等の不具合を防止するものである。
【０００９】
しかしながら、前述のようにトナーと逆極性（正帯電）及び帯電量の小さいトナーはクリーニングされずにクリーニングローラをすり抜け、次の転写紙の裏面に付着して汚れを引き起こすことがある。特許文献１では、このクリーニングローラをすり抜けるトナーについての観点はなく、対応についての示唆は記されていない。
【００１０】
本発明は上記状況に鑑みなされたもので、転写搬送ベルトに付着した不要なトナーをクリーニングするとともに、クリーニング装置をすり抜けた残留トナーが生じても、前記残留トナーが次の転写紙裏面に転写することを防ぎ、これにより転写紙の汚れを防止するクリーニング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】
【００１１】
上記目的は、下記の構成により達成される。
１．画像形成部で形成された像担持体のトナー画像を、転写材を載置搬送しながら前記転写材に転写する複数の支持部材に支持された転写搬送ベルトのクリーニングを行うクリーニング装置において、前記転写搬送ベルトの表面に付着したトナーと逆極性の電圧が印可されるとともに、前記転写搬送ベルトの表面と接触しながら回転し、前記転写搬送ベルトの表面に付着したトナーを除去する第１ブラシロールと、前記第１ブラシロールに対し前記転写搬送ベルトの移動方向下流側に配設され、前記トナーと同極性の電圧が印可されるとともに、前記転写搬送ベルトの表面と接触しながら回転し、前記第１ブラシロールをすり抜け前記転写搬送ベルトの表面に付着しているトナーの帯電量を増加する第２ブラシロールとを有することを特徴とするクリーニング装置。
２．前記第２ブラシロールの抵抗値は、前記第１ブラシロールの抵抗値より低いことを特徴とする１に記載のクリーニング装置。
３．前記第１ブラシロール及び前記第２ブラシロールに前記転写搬送ベルトを介して対向配置される前記支持部材は接地されていることを特徴とする１又は２に記載のクリーニング装置。
４．１乃至３の何れかに記載のクリーニング装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１２】
上記構成によれば、第１ブラシロールをすり抜けた転写搬送ベルト上のトナーを、第２ブラシロールで掻き取り除去を行うとともに、除去できなかった残留トナーを同極性（一方の極性）で、且つ帯電量を大きくすることにより、残留トナーが前記転写ベルト側に引きつけられ次の転写紙の裏面へ転写することを防ぐことができる。これにより、前記転写紙の裏面の汚れ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】
【００１３】
以下に本発明に係るクリーニング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。
【００１４】
図１は、本発明のクリーニング装置が適用可能な画像形成装置の一例を示す図である。
【００１５】
図１に示す画像形成装置１は、デジタル方式による画像形成装置であって、画像読取り部Ａ、画像処理部Ｂ、画像形成部Ｃ、転写紙搬送手段としての転写紙搬送部Ｄから構成されている。なお、本実施の形態では、トナーは前述の一方の極性として負帯電される。
【００１６】
画像読取り部Ａの上部には原稿を自動搬送する自動原稿送り手段が設けられていて、原稿載置台１１上に載置された原稿は原稿搬送ローラ１２によって１枚宛分離搬送され読み取り位置１３ａにて画像の読み取りが行われる。原稿読み取りが終了した原稿は原稿搬送ローラ１２によって原稿排紙皿１４上に排出される。
【００１７】
一方、プラテンガラス１３上に置かれた場合の原稿の画像は走査光学系を構成する照明ランプ及び第１ミラーから成る第１ミラーユニット１５の読み取り動作と、Ｖ字状に位置した第２ミラー及び第３ミラーから成る第２ミラーユニット１６の同方向への移動によって読み取られる。
【００１８】
読み取られた画像は、投影レンズ１７を通してラインセンサである撮像素子ＣＣＤの受光面に結像される。撮像素子ＣＣＤ上に結像されたライン状の光学像は順次電気信号（輝度信号）に光電変換されたのちＡ／Ｄ変換を行い、画像処理部Ｂにおいて濃度変換、フィルタ処理などの処理が施された後、画像データは一旦メモリに記憶される。
【００１９】
画像形成部Ｃでは、画像形成ユニットとして、像担持体であるドラム状の感光体２１と、その外周に、該感光体２１を帯電させる帯電手段２２、現像手段２３、前記感光体２１の感光体クリーニング装置２６及び光除電手段としてのＰＣＬ（プレチャージランプ）２７が配置されている。
【００２０】
更に、転写搬送ベルト７１、転写部材７２、転写搬送ベルト７１をクリーニングするクリーニング装置７３が配置されている。
【００２１】
回転する感光体２１へは帯電手段２２による一様な帯電（負帯電）がなされた後、像露光手段３０としての露光光学系により画像処理部Ｂのメモリから呼び出された画像信号に基づいた像露光が行われる。書き込み手段である像露光手段３０としての露光光学系は図示しないレーザダイオードを発光光源とし、回転するポリゴンミラー３１、ｆθレンズ３４、シリンドリカルレンズ３５を経て反射ミラー３２により光路が曲げられ主走査がなされるもので、感光体２１に対してＡｏの位置において像露光が行われ、感光体２１の回転（副走査）によって静電潜像が形成される。
【００２２】
感光体２１上の静電潜像は現像手段２３によって反転現像が行われ、感光体２１の表面に可視像のトナー像が形成される。
【００２３】
転写紙搬送部Ｄでは、画像形成ユニットの下方に転写紙Ｐが収納された転写紙収納手段としての給紙ユニット４１（Ａ）、４１（Ｂ）、４１（Ｃ）が設けられ、また側方には手差し給紙を行う手差し給紙ユニット４２が設けられていて、それらの何れかから選択された転写紙Ｐは案内ローラ４３によって搬送路４０に沿って給紙され、給紙される転写紙Ｐの傾きと偏りの修正を行う対の給紙レジストローラ４４によって転写紙Ｐは一時停止を行ったのち再給紙が行われ、搬送路４０、転写前ローラ４３ａ、給紙経路４６及び進入ガイド板４７に案内され、転写搬送ベルト７１に送られる。
【００２４】
感光体２１上のトナー画像が転写位置Ｂｏにおいて転写部材７２により、転写搬送ベルト７１に載置搬送される転写紙Ｐに転写される。転写部材７２は転写紙Ｐに対して感光体２１上のトナーと逆極性（正極性）の帯電を行い、トナー像を転写紙Ｐに転写させる。また、転写搬送ベルト７１も逆極性（正極性）の帯電となる。
【００２５】
更に、前記転写紙Ｐは感光体２１面より分離し、転写搬送ベルト７１により定着手段５０に搬送される。
【００２６】
定着手段５０は定着ローラ５１と加圧ローラ５２とを有しており、転写紙Ｐを定着ローラ５１と加圧ローラ５２との間を通過させることにより、加熱、加圧によってトナーを定着させる。トナー画像の定着を終えた転写紙Ｐは排紙トレイ６４上に排出される。
【００２７】
以上は転写紙の片側への画像形成を行う状態を説明したものであるが、両面複写の場合は排紙切換部材１７０が切り替わり、転写紙案内部１７７が開放され、転写紙Ｐは破線矢印の方向に搬送される。
【００２８】
更に、搬送機構１７８により転写紙Ｐは下方に搬送され、転写紙反転部１７９によりスイッチバックさせられ、転写紙Ｐの後端部は先端部となって両面複写用給紙ユニット１３０内に搬送される。
【００２９】
転写紙Ｐは両面複写用給紙ユニット１３０に設けられた搬送ガイド１３１を給紙方向に移動し、給紙ローラ１３２で転写紙Ｐを再給紙し、転写紙Ｐを搬送路４０に案内する。
【００３０】
再び、上述したように感光体２１方向に転写紙Ｐを搬送し、転写紙Ｐの裏面にトナー画像を転写し、定着手段５０で定着した後、排紙トレイ６４に排紙する。
【００３１】
次に、本発明に係る転写搬送ベルト７１及び転写搬送ベルト７１をクリーニングするクリーニング装置７３について説明する。
【００３２】
図３は、転写搬送ベルト及びクリーニング装置７３の近傍を示す部分図である。
【００３３】
転写搬送ベルト７１は、駆動ローラ７１１及び従動ローラ７１２に張架されるとともに、駆動手段（不図示）により矢印Ｂ方向に駆動され、転写紙Ｐを載置搬送する。転写搬送ベルト７１の張架に際し、必要に応じ転写搬送ベルト７１に緊張を与える緊張手段、例えばテンションローラ等を設けてもよい。
【００３４】
転写搬送ベルト７１の内側にあって、感光体２１に対向する位置には、転写紙Ｐを正に帯電させて転写紙Ｐに感光体２１の表面上のトナーを転写させる転写部材７２が配設されている。本実施の形態では、転写部材７２として転写ローラを用いている。転写部材７２は、正の電圧が印加され、転写紙Ｐに圧力を加えながら回転する。これにより、転写紙Ｐには、感光体２１に形成されたトナー像が転写される。
【００３５】
図４はクリーニング装置７３の拡大図である。
【００３６】
クリーニング装置７３の転写搬送ベルト７１の移動方向上流側に、転写搬送ベルト７１の表面と接触し回転するトナーと逆極性（正極性）の電圧が印可される導電性繊維からなる第１ブラシロール７３１と、クリーニング装置７３の転写搬送ベルト７１の移動方向下流側に、転写搬送ベルト７１の表面と接触し回転するトナーと同極性（負極性）の電圧が印可される導電性繊維からなる第２ブラシロール７３２とが、駆動ローラ７１１と対向する位置に転写搬送ベルト７１を介して配設されている。第１ブラシロール７３１及び第２ブラシロール７３２はそれぞれ駆動手段（不図示）により矢印方向に回転駆動される。前記回転駆動の方向は、前記矢印方向に限るものではなく逆方向とすることも可能である。また、第１ブラシロール７３１及び第２ブラシロール７３２が転写搬送ベルト７１に接触する幅は、転写搬送ベルト７１が載置搬送する転写紙Ｐの最大幅より大きく設定される。
【００３７】
転写搬送ベルト７１に付着したトナーは、第１ブラシロール７３１により静電的に吸引されつつ掻き取られ除去される。除去されたトナーは図の下部（搬送スクリュー７３３方向）に落下し、搬送スクリュー７３３により所定方向に搬送されトナー回収部（不図示）に収納される。しかしながら、負帯電のトナーは吸引されるが、前記負帯電のトナーでも帯電量の小さいトナー及び正帯電のトナーは吸引、掻き取られず第１ブラシロール７３１をすり抜けるものが生ずる。
【００３８】
第１ブラシロール７３１をすり抜けたトナーは、一部は第２ブラシロール７３２で吸引及び掻き取られ除去され、図の下部（搬送スクリュー７３３方向）に落下し、搬送スクリュー７３３により所定方向に搬送されトナー回収部（不図示）に収納される。一方、第２ブラシロール７３２で除去されなかったトナーは、第２ブラシロール７３２で負帯電に帯電量増加され、負帯電量が大きな状態で転写搬送ベルト７１上に残留トナーとして付着して、転写搬送ベルト７１の移動にともない転写紙Ｐの載置位置方向に移動し、更に転写位置Ｂｏ方向に移動する。
【００３９】
第２ブラシロール７３２の抵抗値は、第１ブラシロール７３１の抵抗値より低いことが好ましい。これにより、第１ブラシロール７３１では放電が起きにくくなり、第１ブラシロール７３１とトナーの電位差が維持でき、第１ブラシロール７３１へのトナーの静電的な吸着を効率よく行うことができる。また、第２ブラシロール７３２では放電が起きやすくなり、トナーの帯電量増加を効率よく行うことができる。
【００４０】
前記残留トナーは、第２ブラシロール７３２で負帯電の帯電量増加がされるため、転写搬送ベルト７１との付着力が大きくなっている。このため転写搬送ベルト７１に転写紙Ｐを載置しても、転写搬送ベルト７１の前記残留トナーが転写紙Ｐの裏面に転写することを防ぐことができ、転写紙Ｐの裏面の汚れを防止することができる。
【００４１】
更に、転写搬送ベルト７１は前記残留トナーを付着したまま第１ブラシロール７３１方向に移動する。前記残留トナーは、前述のように負帯電に帯電量増加され、負帯電量が大きな状態になっているため、第１ブラシロール７３１で容易に静電的に吸引されつつ掻き取られ転写搬送ベルト７１から除去される。
【００４２】
駆動ローラ７１１は、接地（ＧＮＤ）されていることが好ましい。これにより、転写紙Ｐの転写搬送ベルト７１から定着手段５０への搬送において、転写搬送ベルト７１と転写紙Ｐの吸着力を低減させ、分離を容易にでき、転写紙Ｐの定着手段５０への搬送を円滑に行うことができる。
＜実施例１、２＞
図１に示す画像形成装置を用いて、トナーが付着した転写搬送ベルト７１のクリーニングをクリーニング装置７３で行い、転写搬送ベルト７３の汚れと転写紙Ｐの裏面汚れ及び転写紙Ｐの分離性を評価した。
【００４３】
転写紙Ｐ間で作成する画像コントロール用のパッチを感光体２１上に作成し、それによりトナーが付着した転写搬送ベルト７１のクリーニングをクリーニング装置７３で行った。次に転写搬送ベルト７１で転写紙Ｐを載置搬送しながら転写位置Ｂｏを通過させ転写紙Ｐを転写搬送ベルト７１から分離し定着手段５０で定着し排紙し、転写紙Ｐの裏面の汚れを目視で観察した。転写搬送ベルト７１は、更にクリーニング装置７３でクリーニングを行った後、汚れを目視で観察した。分離性は、転写紙Ｐの詰まりの有無及び排紙された転写紙Ｐのしわ、折れ等の発生の有無を目視で観察した。
転写紙Ｐを５０枚通紙して評価した。
【００４４】
評価は、下記とした。
ベルト及び転写紙の汚れの評価
汚れが認められないもの                ：○
汚れは認められるが実用上支障がないもの：△
汚れが認められ実用上も支障があるもの  ：×
転写紙の分離性評価
５０枚中にしわ、折れ、詰まりがなし                ：○
５０枚中にしわ、折れ、詰まりの何れかが１枚以上発生：△
また、表１の実施例１、２に示すように第１ブラシロール７３１に＋１００Ｖ〜＋５００Ｖ、第２ブラシロール７３２に−１００Ｖ〜−５００Ｖの電圧を印可し、実施例１は駆動ローラ７１１は接地（ＧＮＤ）とし、実施例２は駆動ローラ７１１は非接地（Ｆｌｏａｔ）とした。
＜参考例１、２＞
参考例１、２として、表１の参考例１、２に示すように第１ブラシロール７３１、第２ブラシロール７３２及び駆動ローラ７１１の印加電圧及び接地の条件を変更して評価を行った。なお、これ以外の条件は、実施例と同等である。
【００４５】
実施例及び参考例の評価結果を表１に示す。
【００４６】
【表１】
2008058778.tif 000003
【００４７】
表１に示すように、実施例１、２では、転写搬送ベルト７１のクリーニングは良好であり、また転写紙Ｐの裏面の汚れも認められない。また、実施例１、２に示すように印加電圧の設定可能領域も広く取ることが可能であり、湿度等の環境状況の変化によるによるトナーの付着状態の変化に対応することが可能である。
【００４８】
しかしながら、実施例２では、転写紙の分離性の故障が見られた。実施例２では駆動ローラ７１１が非接地であるため転写搬送ベルト７１と転写紙Ｐの吸着力を低減させることができず、転写紙Ｐの分離に影響する懸念がある。このことから、駆動（対向）ローラは転写紙の分離性の観点からも実施例１のように接地（ＧＮＤ）することが好ましい。
【００４９】
参考例１、２では、印加電圧の設定可能領域が狭く湿度等の環境状況の変化によるトナーの付着状態の変化に対応することが困難である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に係るクリーニング装置が適用可能な画像形成装置の図である。
【図２】負帯電性トナーの帯電量分布図である。
【図３】転写搬送ベルト及びクリーニング装置７３の近傍を示す部分図である。
【図４】図４はクリーニング装置の拡大図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  画像形成装置
２１  感光体
２２  帯電手段
２３  現像手段
２６  感光体クリーニング装置
３０  像露光手段
５０  定着手段
７１  転写搬送ベルト
７１１  駆動ローラ
７１２  従動ローラ
７２  転写部材
７３  クリーニング装置
７３１  第１ブラシロール
７３２  第２ブラシロール
７３３  搬送スクリュー
Ｐ  転写紙
【図１】
2008058778.tif 000004
【図２】
2008058778.tif 000005
【図３】
2008058778.tif 000006
【図４】
2008058778.tif 000007