(57)【要約】【課題】本発明の課題は、像担持体の表面とブレードとの間に溜まる残留トナーを効果的に除去し、クリーニング不良の発生を防止して転写ムラのない綺麗な画像を得ることができる画像形成装置を得ることである。【解決手段】潜像担持体３から転写体１０にトナー像を転写した後、転写体１０に転写されずに潜像担持体３上に残留したトナーをクリーニングするクリーニング装置１３を備えた画像形成装置１において、クリーニング装置１３は、残留トナー４０を掻き取るクリーニングブレード４１と、クリーニングブレード４１の上流側に設けられたブラシローラ４７とを備え、潜像担持体３は逆転駆動可能に設けた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像担持体から転写体にトナー像を転写した後、転写体に転写されずに潜像担持体上に残留したトナーをクリーニングするクリーニング手段を備えた画像形成装置において、クリーニング手段は、潜像担持体上の残留トナーを掻き取るクリーニングブレードと、転写体の搬送方向におけるクリーニングブレードの上流側に設けられたトナー除去手段とを備え、潜像担持体は逆転駆動可能であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
転写体は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写体であり、中間転写体から重ね画像を転写材に一括転写してフルカラー画像を得ることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
クリーニング手段は、トナーフィルミング防止機能を有する塗布剤を潜像担持体表面に塗布する塗布剤塗布手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
トナー除去手段は導電性繊維からなるブラシローラであり、ブラシローラが塗布剤塗布手段を兼ねていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
ブラシローラは、潜像担持体の逆転駆動したときに回転することを特徴とする請求項３又は４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
塗布剤は、ステアリン酸亜鉛を主成分とする潤滑油添加剤であることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項７】
ブラシローラの電気抵抗値は、１０１３Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする請求項４乃至６の何れかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
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するものであり、特に潜像担持体上の残留トナーのクリーニングに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電子写真方式を用いた画像形成装置としては、回転可能に支持された潜像担持体上に複数の異なった色のトナー像を順次形成する度に、各色の現像画像を中間転写体上に重ねて転写させることにより一次転写を行った後で、中間転写体上の一次転写画像を一括して転写材に二次転写する中間転写方式の画像形成装置が知られている。
【０００３】
この中間転写方式では、中間転写体上にトナー画像を形成するため用紙に転写した後、中間転写体上に残った残留トナーをクリーニングするクリーニング手段が必要となる。
【０００４】
一方、中間転写体上に転写されずに潜像担持体上に残ったトナーをクリーニングするクリーニング手段も必要であるが、潜像担持体のクリーニング手段は潜像担持体に対して固定できる場合が多いため、クリーニング方式として比較的コストの安いポリウレタン等の弾性体からなるブレードを用いることが多い。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−３３７５４２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来技術のように、ブレードで機械的にトナーをクリーニングする方法では、潜像担持体の表面とブレードとの間に残留トナーが溜まりやすく、この状態で残留トナーが搬送されると、残留トナーがブレードに掻き取られずに、そのまますり抜けてしまうおそれがあり、クリーニング不良が発生しやすく、綺麗な画像を得ることが難しいという問題がある。
【０００７】
本発明の課題は、潜像担持体の表面とブレードとの間に溜まる残留トナーを効果的に除去し、クリーニング不良の発生を防止して転写ムラのない綺麗な画像を得ることができる画像形成装置を得ることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、潜像担持体から転写体にトナー像を転写した後、転写体に転写されずに潜像担持体上に残留したトナーをクリーニングするクリーニング手段を備えた画像形成装置において、クリーニング手段は、潜像担持体上の残留トナーを掻き取るクリーニングブレードと、転写体の搬送方向におけるクリーニングブレードの上流側に設けられたトナー除去手段とを備え、潜像担持体は逆転駆動可能であることを特徴とする。
【０００９】
この請求項１に記載の発明では、画像形成時には潜像担持体上に形成されたトナー像は、潜像担持体から転写体に転写される。転写体に転写されずに潜像担持体上に残った残留トナーは、クリーニングブレードで掻き取られて潜像担持体上から除去される。
【００１０】
潜像担持体表面とクリーニングブレードの先端との間には、残留トナーが溜まりやすいが、本発明では潜像担持体を画像形成処理時の駆動とは反対方向に駆動させることで、クリーニングブレードの先端から残留トナーが剥がれ、クリーニングブレードの上流側に設けられたトナー除去手段により残留トナーを掻き取ることができる。
【００１１】
このように、潜像担持体表面とクリーニングブレードの先端との間に溜まる残留トナーを除去することで、クリーニング不良の発生を防止でき、転写ムラのない綺麗な画像を得ることができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、転写体は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写体であり、中間転写体から重ね画像を転写材に一括転写してフルカラー画像を得ることを特徴とする。
【００１３】
この請求項２に記載の発明では、請求項１記載の発明と同様の効果を奏するとともに、カラー画像の形成時に、中間転写体に転写されずに潜像担持体上に残留したトナーが潜像担持体表面とクリーニングブレードの先端との間に溜まることが考えられるが、請求項１に記載と同様な動作をクリーニング手段が行うことで、クリーニングブレードの先端に溜まった残留トナーを除去することができ、転写ムラのない綺麗なカラー画像を得ることができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、クリーニング手段は、トナーフィルミング防止機能を有する塗布剤を潜像担持体表面に塗布する塗布剤塗布手段をさらに備えていることを特徴とする。
【００１５】
この請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載の発明と同様の作用効果を奏するとともに、塗布剤塗布手段によりトナーフィルミング防止機能を有する塗布剤を潜像担持体上に塗布するので、トナーフィルミングの生成による転写率の低下及びブレードの巻き込み等を防止することが可能となる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の発明において、トナー除去手段は導電性繊維からなるブラシローラであり、ブラシローラが塗布剤塗布手段を兼ねていることを特徴とする。
【００１７】
この請求項４に記載の発明では、請求項１乃至３の何れかに記載の発明と同様の作用効果を奏するとともに、ブラシローラに電荷を付与することで、潜像担持体上に残留したトナーを静電気的に除去することができ、ブレードのような機械的な掻き取りのみでクリーニングする場合に比べて、残留トナーの掻き取りを効果的に行うことができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項３又は４に記載の発明において、ブラシローラは、潜像担持体の逆転駆動したときに回転することを特徴とする。
【００１９】
この請求項５に記載の発明では、請求項３又は４に記載の発明と同様の作用効果を奏するとともに、潜像担持体の逆転駆動に連動してブラシローラが回転するので、ブラシローラの先端と潜像担持体の表面とが互いに擦るような動きになり、潜像担持体上に張り付いた残留トナーを効果的に除去することができる。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、塗布剤は、ステアリン酸亜鉛を主成分とする潤滑油添加剤であることを特徴とする。
【００２１】
この請求項６に記載の発明では、請求項３に記載の発明と同様の作用効果を奏するとともに、塗布剤としてステアリン酸亜鉛を主成分とするものを用いるので、塗布性が良好で塗布ムラを防止できる。
【００２２】
請求項７に記載の発明は、請求項４乃至６の何れかに記載の発明において、ブラシローラの電気抵抗値は、１０１３Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする。
【００２３】
この請求項７に記載の発明では、請求項４乃至６の何れかに記載の発明と同様の作用効果を奏するとともに、ブラシローラの電気抵抗値を１０１３Ω・ｃｍ以下とすることで、潜像担持体上の残留トナーを静電気的により効果的に除去することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１は図３に係る画像形成装置のクリーニング装置を拡大して示す断面図であり、残留トナーがクリーニングブレードの先端に溜まったときの状態を示す図、図２は図１の状態から残留トナーがブラシローラの位置に移動したときの状態を示す図である。図３は本実施の形態に係る画像形成装置の全体を示す断面図である。
【００２５】
本実施の形態に係るカラー画像形成装置１は、ベルト状の潜像担持体３と、潜像担持体３上に潜像パターンを形成する書き込み装置５と、形成された静電潜像を複数色のトナーにより顕像化する現像装置７と、潜像担持体３上に形成したトナー像が転写される中間転写体９と、カラー画像がプリントされる用紙の搬送手段１１とから構成されている。
【００２６】
潜像担持体３には、ベルトを支持する各ローラ３Ａ、３Ｂ、３Ｃが設けられており、図示しない駆動モータにより駆動制御される。潜像担持体３の周囲には、潜像担持体３上に帯電を行う帯電器４、潜像担持体３上の残留トナーをクリーニングするクリーニング装置１３が設けられている。
【００２７】
書き込み装置５は、光源５Ａと、レンズ５Ｂと、反射ミラー５Ｃ等を有しており、スキャナからの画像データを光信号に変換して、原稿画像に対応した光書き込みを行い、潜像担持体３に静電潜像を形成する。現像装置７は、４色の現像器１５から構成されており、現像器１５には潜像担持体３の表面に接触させて回転する現像スリーブ１７と、現像器１５を押圧して潜像担持体３に接触させるためのカム１９が設けられている。各現像器１５にはイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの現像剤が収容されている。
【００２８】
搬送手段１１は、用紙を収容する給紙トレー２１と、手差しによる給紙を行う手差し給紙ユニット２３、給紙トレー２１又は給紙ユニット２３から用紙を１枚ずつ送り出す給紙ローラ２５，２７、給紙ローラ２５から搬送された用紙をレジストローラ対２９に搬送する搬送ローラ３１、用紙を一旦停止させた後、所定のタイミングで送り出すレジストローラ対２９、中間転写体９のベルト面に形成された４色の重ねトナー像を用紙に転写させる転写ローラ３３、所定温度にコントロールされた定着ローラ及び加圧ローラとからなる定着装置３５、定着された用紙を外部に排出させる排紙ローラ３７等から構成されている。
【００２９】
中間転写体９は、各ローラ９Ａ、９Ｂ、９Ｃが転写ベルト１０に張架されて構成されており、図示しない駆動ローラによって駆動制御されている。そして、潜像担持体３に順次形成された４色重ねの画像を転写ベルト１０上に形成し、転写紙に一括転写する。
【００３０】
図中の５０は、中間転写体９から転写紙に一括転写したあとに、転写ベルト１０上に残ったトナーを除去するクリーニング装置である。クリーニング装置５０は、支点を回転中心として回転（円弧）運動しクリーニング装置５０内のブラシローラが中間転写体９と接触・非接触を繰り返すことができるようになっている。
【００３１】
潜像担持体３のクリーニング装置１３は、中間転写体９に転写されずに潜像担持体３上に残った残留トナー４０をクリーニングするものであり、潜像担持体３のベルト表面に接触する位置に、ポリウレタン等の弾性体からなるクリーニングブレード４１と、その上流側にブラシローラ４７が設けられている。また、クリーニング装置１３には、クリーニングブレード４１によって掻き落とされた残留トナーを所定の方向に搬送する搬送スクリュー４３と、残留トナー４０を収納するトナー収納部４５とを設けている。
【００３２】
クリーニング装置１３は、トナーフィルミング防止のための塗布剤４４を備えており、ブラシローラ４７が塗布剤４４に接触して回転しつつ、潜像担持体３上に塗布剤４４を供給している。
【００３３】
塗布剤４４は、微粒子であるステアリン酸亜鉛を主成分とする潤滑油添加剤を固形化したもので、自重でブラシローラ４７に接触して配置されており、クリーニング装置１３内に設けられたガイドによって、ある程度の自由度を保ちつつガイドされている。
【００３４】
また、ブラシローラ４７には、ローラに接触する図示しないバイアスローラが設けられており、バイアスローラに直流電圧を印加してブラシローラ５１を帯電させている。尚、ブラシローラ４７のブラシ繊維は導電性繊維からなり、その電気抵抗値は１０１３Ω・ｃｍ以下であり、ブラシローラ５１に残留トナー４０の除去に十分な電荷が付与され、潜像担持体３上の残留トナー４０をブラシローラ４７で効果的に掻き取るようにしている。
【００３５】
次に、上述した構成に基づき本実施の形態の作用を説明する。画像形成時には潜像担持体３の表面は帯電器４によって所定の電位に帯電する。そして、書き込み装置５は、スキャナからの画像データを光信号に変換して、原稿画像に応じた光書き込みを行い、潜像担持体３上に潜像パターンを形成する。
【００３６】
次に所定の色の現像器７を潜像担持体３に近接させることにより、潜像担持体３上に所定色の静電潜像を現像する。潜像担持体３上のトナー像はＰ１部にて中間転写体９に転写される。
【００３７】
同様に他の３色についても、潜像担持体３上のトナー像は中間転写体９に転写され、中間転写体９上で４色のトナー像が重ねられ、その後一括して紙等の転写材に転写される。転写材へ転写された後、転写ベルト１０上に残ったトナーは、中間転写体９の上部に設けられたクリーニング装置５０によって、クリーニングされる。
【００３８】
また、潜像担持体３から中間転写体９に転写されずに潜像担持体３上に残った残留トナー４０は、クリーニングブレード４１で掻き取られて潜像担持体３上から除去される。クリーニングブレード４１によって掻き落とされた残留トナー４０は、搬送スクリュー４３によりクリーニング装置１３の下部に設けられたトナー収納部４５内に収納される。
【００３９】
潜像担持体３表面とクリーニングブレード４１の先端との間には、残留トナー４０が溜まりやすい。そこで、本実施の形態では、画像形成処理の終了後に潜像担持体３を画像形成処理時の駆動とは反対方向（図中矢印Ｂ方向）に駆動させ、ブレード４１の先端に溜まった残留トナー４０をブレード４１から離し、クリーニングブレード４１の上流側に設けられたブラシローラ４７により、残留トナー４０を掻き取っている。このとき、潜像担持体３を移動させる距離（Ｌ）は、クリーニングブレード４１の先端とブラシローラ４７のニップ部の先端との距離（Ｌ１）よりも長く設定することで、前述したクリーニングブレード４１の先端に溜まった残留トナー４０をブラシローラ４７によって、確実に落とすことができる。
【００４０】
潜像担持体３の逆転駆動の際には、これに連動させてブラシローラ４７を回転させることで、残留トナー４０をより強力に掻き落とすことができる。さらに、ブラシローラ４７の回転開始のタイミングについては、残留トナー４０がブラシローラ４７のニップ部後端４９を通過する直前に設定することが望ましい。ブラシローラ４７の回転時間はできるだけ少なくする方がトナー飛散を少なく、且つ塗布剤４４の消耗を最小限にとどめることができるからである。
【００４１】
以上のように、潜像担持体３表面とクリーニングブレード４１の先端との間に溜まった残留トナーを除去することで、クリーニング不良の発生を防止でき、転写ムラのない綺麗な画像を得ることができる。
【００４２】
また、ブラシローラ４７が回転することによって、塗布剤４４が潜像担持体３上に塗布されるので、トナーフィルミングの生成による転写率の低下及びブレードの巻き込み等を防止することが可能となる。
【００４３】
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。上述の実施形態は本発明の画像形成装置をカラー複写機等について説明したが、モノカラーの複写機やプリンタ、ＦＡＸなどに係るものでも良い。
【００４４】
また、潜像担持体３の逆転駆動は、１回の画像形成終了後に行うのみならず、所定のカウント数を超えるごとに行うようにしても良い。
【００４５】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明では、潜像担持体を画像形成処理時の駆動とは反対方向に駆動させることで、クリーニングブレードの先端から残留トナーが剥がれ、クリーニングブレードの上流側に設けられたトナー除去手段により残留トナーを除去することができ、クリーニング不良の発生を防止して、転写ムラのない綺麗な画像を得ることができる。
【００４６】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明と同様の効果を奏するとともに、クリーニングブレードの先端に溜まった残留トナーを除去することができ、転写ムラのない綺麗なカラー画像を得ることができる。
【００４７】
請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載の発明と同様の効果を奏するとともに、トナーフィルミング防止機能を有する塗布剤を潜像担持体上に塗布するので、トナーフィルミングの生成による転写率の低下及びブレードの巻き込み等を防止することが可能となる。
【００４８】
請求項４に記載の発明では、請求項１乃至３の何れかに記載の発明と同様の効果を奏するとともに、ブラシローラに電圧を印加することで、潜像担持体上に残留したトナーを静電気的にクリーニングすることができ、ブレードのような機械的な掻き取りのみでクリーニングする場合に比べて、残留トナーの掻き取りを効果的に行うことができる。
【００４９】
請求項５に記載の発明では、請求項３又は４に記載の発明と同様の効果を奏するとともに、潜像担持体の逆転駆動に連動してブラシローラが回転するので、ブラシローラの先端と潜像担持体の表面とが互いに擦るような動きになり、潜像担持体上に張り付いた残留トナーを効果的に除去することができる。
【００５０】
請求項６に記載の発明では、請求項３に記載の発明と同様の効果を奏するとともに、塗布剤としてステアリン酸亜鉛を主成分とするものを用いるので、塗布性が良好で塗布ムラを防止できる。
【００５１】
請求項７に記載の発明では、請求項４乃至６の何れかに記載の発明と同様の作用効果を奏するとともに、ブラシローラの電気抵抗値を１０１３Ω・ｃｍ以下とすることで、潜像担持体上の残留トナーを静電気的により効果的に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図３に示す画像形成装置のクリーニング装置を拡大して示す断面図であり、残留トナーがクリーニングブレードの先端に溜まっている状態を示す図である。
【図２】図１の状態から残留トナーがブラシローラの位置に移動したときの状態を示す図である。
【図３】本実施の形態に係る画像形成装置の全体を示す断面図である。
【符号の説明】
１          画像形成装置
３          潜像担持体
９          中間転写体（転写体）
１３        クリーニング装置（クリーニング手段）
４１        クリーニングブレード
４４        塗布剤
４７        ブラシローラ（トナー除去手段、塗布剤塗布手段）
【図１】
2004325621.tif 000003
【図２】
2004325621.tif 000004
【図３】
2004325621.tif 000005