(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の支持回転体に支持されて回転するベルト部材と、
前記支持回転体の軸方向における長さが前記ベルト部材よりも短く、前記ベルト部材に当接して前記ベルト部材に付着したトナーをクリーニングするクリーニング手段と、
回転する前記ベルト部材を前記軸方向で移動させるステアリング手段と、
前記ベルト部材の前記軸方向の位置を検知する検知手段と、
画像形成時に、前記検知手段の検知結果に基づいて前記ステアリング手段を制御して、前記軸方向において前記ベルト部材よりも短い前記ベルト部材の第１の範囲で前記クリーニング手段が前記ベルト部材に当接するように、前記ベルト部材を前記軸方向に移動させる第１制御手段と、
前記検知手段の検知結果に基づいて前記ステアリング手段を制御して、前記軸方向において前記第１の範囲より長い前記ベルト部材の第２の範囲で前記クリーニング手段が前記ベルト部材に当接するように、前記ベルト部材を前記軸方向に移動させる第２制御手段と、を備える画像形成装置において、
前記第２制御手段は、非画像形成時に前記ステアリング手段を制御して前記ベルト部材の前記第２の範囲の一方の端部を前記クリーニングブレードに到達させた状態で、前記ベルト部材を１周以上回転させ、その後前記ステアリング手段を制御して前記第２の範囲の他方の端部を前記クリーニングブレードに到達させた状態で、前記ベルト部材を１周以上回転させるクリーニングモードを実行可能であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記ベルト部材は、一次転写されたトナー像を担持して二次転写部で記録材と重ね合わせる中間転写ベルトであって、
前記第２制御手段は、記録材のジャム処理後の復帰動作にて、前記ステアリング手段を制御して前記ベルト部材の前記第２の範囲の一方の端部を前記クリーニングブレードに到達させ、その後前記ステアリング手段を制御して前記第２の範囲の他方の端部を前記クリーニングブレードに到達させることを特徴とする請求項１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、中間転写ベルト又は記録材搬送ベルトを搭載した画像形成装置に関し、詳しくは、ステアリング制御を伴うベルト部材の縁汚れをクリーニングする制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
中間転写ベルトに担持させた複数色のトナー像を記録材へ一括二次転写するフルカラー画像形成装置が実用化されている。また、記録材搬送ベルトに担持させた記録材へ単色のトナー像を順番に転写して、記録材上で重ね合わせるフルカラー画像形成装置が実用化されている。
【０００３】
中間転写ベルト、記録材搬送ベルトといったベルト部材をステアリング制御して、回転するベルト部材の位置を、支持回転体の軸方向の所定範囲に動的に位置決める画像形成装置が実用化されている。
【０００４】
特許文献１には、記録材搬送ベルトの直線区間にブラック、シアン、マゼンタ、イエローの画像形成部を配置した画像形成装置が示される。ここでは、複数のローラに掛け回された記録材搬送ベルトを内側からステアリングローラで突き出させ、ステアリングローラの傾斜角度をモータで調整して、回転する記録材搬送ベルトをローラの軸方向の所定範囲に位置決めしている。
【０００５】
特許文献２には、中間転写ベルトの直線区間にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部を配置した画像形成装置が示される。ここでは、中間転写ベルトの縁を検知するベルトエッジ検知センサの出力に基づいてステアリングローラの傾き角度を調整して、中間転写ベルトをステアリング制御する。
【０００６】
ステアリング制御を行うベルト部材を搭載した画像形成装置では、通常、ベルト部材からトナーを除去するクリーニング装置のクリーニング領域は、ベルト部材の幅よりも短く設定されている。
【０００７】
クリーニングブレードを用いる場合、クリーニングブレードの先端にトナーが供給されない画像形成領域の外側では、トナーが潤沢に供給される内側領域に比較して摺擦状態が不安定になるからである。
【０００８】
また、クリーニング部材の摺擦長さを画像形成領域、現像領域に合わせて最小限にすれば、クリーニング部材の摩擦抵抗を減らしてベルト部材の駆動電力を節約できるからである。
【０００９】
また、ステアリング制御に伴う往復移動でクリーニング領域がベルト部材の外側へ定常的にはみ出すと、クリーニングブレードのエッジの損傷、ファーブラシの脱毛、クリーニングウエブの撚れといった不具合が生じるからである。
【００１０】
特許文献３には、回転して中間転写ベルトに接触する一対のファーブラシに極性の異なる高電圧を印加して、中間転写ベルトに付着したトナーを静電的に吸着除去する静電クリーニング装置が示される。
【００１１】
【特許文献１】特開平６−５６２９４号公報
【特許文献２】特開２００２−２９９９号公報
【特許文献３】特開２００２−２０７４０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ベルト部材の縁領域は、画像形成領域、現像領域の外側に位置していても、長年月の稼動やトナー交換の繰り返しによって少しずつ次第にトナーや紙粉が付着する。クリーニング装置によるクリーニングを逃れてベルト部材の縁領域を連れ回りするトナーや紙粉は、小さな衝撃や空気の流れで簡単に画像形成領域に移動して、画像汚れや粒子状の画像欠陥の原因となる。
【００１３】
このため、定期的なメンテナンスの際に、普段はクリーニングされないベルト部材の縁領域を手作業にてクリーニングする必要があった。また、上述した不具合を回避できるようなクリーニング装置から離れた位置に、ベルト部材の縁領域だけをクリーニングする専用のクリーニング装置を設けている場合もある。
【００１４】
しかし、手作業で定期的にクリーニングを行う場合、クリーニングが手遅れになる場合がある。トナー載り量の多いフルカラー画像を大量に連続形成した場合、機体内の定常的なトナー飛散量が増えて、ベルト部材の縁領域の汚れが急速に進行するからである。
【００１５】
また、ベルト部材の縁領域に専用のクリーニング装置を設ける場合、部品点数、メンテナンス箇所が増加して画像形成装置の小型化、メンテナンスコストの軽減に逆らう結果となる。
【００１６】
本発明は、専用のクリーニング装置や定期的なメンテナンス作業を要することなく、ベルト部材の縁領域をクリーニングして画像汚れ等を防止できる画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の画像形成装置は、複数の支持回転体に支持されて回転するベルト部材と、前記支持回転体の軸方向における長さが前記ベルト部材よりも短く、前記ベルト部材に当接して前記ベルト部材に付着したトナーをクリーニングするクリーニング手段と、回転する前記ベルト部材を前記軸方向で移動させるステアリング手段と、前記ベルト部材の前記軸方向の位置を検知する検知手段と、画像形成時に、前記検知手段の検知結果に基づいて前記ステアリング手段を制御して、前記軸方向において前記ベルト部材よりも短い前記ベルト部材の第１の範囲で前記クリーニング手段が前記ベルト部材に当接するように、前記ベルト部材を前記軸方向に移動させる第１制御手段と、前記検知手段の検知結果に基づいて前記ステアリング手段を制御して、前記軸方向において前記第１の範囲より長い前記ベルト部材の第２の範囲で前記クリーニング手段が前記ベルト部材に当接するように、前記ベルト部材を前記軸方向に移動させる第２制御手段とを備えたものである。そして、前記第２制御手段は、非画像形成時に前記ステアリング手段を制御して前記ベルト部材の前記第２の範囲の一方の端部を前記クリーニングブレードに到達させた状態で、前記ベルト部材を１周以上回転させ、その後前記ステアリング手段を制御して前記第２の範囲の他方の端部を前記クリーニングブレードに到達させた状態で、前記ベルト部材を１周以上回転させるクリーニングモードを実行可能である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の画像形成装置では、非画像形成時に、ステアリング手段を制御して、画像形成時の移動範囲の両方の外側位置の間でベルト部材を幅方向に移動させる。これにより、外側位置から画像形成時の片側の移動範囲を差し引いた長さ分、画像形成時よりもクリーニング手段によるクリーニング範囲が拡大する。
【００１９】
これにより、画像形成時に、クリーニング手段のクリーニング範囲の外側に蓄積したトナーを、非画像形成時に、同じクリーニング手段によって除去することができる。
【００２０】
従って、専用のクリーニング装置や定期的なメンテナンス作業を要することなく、ベルト部材の縁領域をクリーニングして、縁領域に蓄積したトナー等に起因する画像汚れ等を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明のいくつかの実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。本発明は、ステアリング機構を用いてベルト部材を幅方向に往復移動させて、ベルト部材の両方の縁領域をクリーニングする限りにおいて、各実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。
【００２２】
従って、中間転写ベルトを用いる画像形成装置に限らず、記録材搬送ベルトに担持された記録材へトナー像を転写する画像形成装置でも実施できる。ベルト部材に沿って複数の感光ドラムを配置したタンデム型の画像形成装置のみならず、１個の感光ドラムを配置した１ドラム型の画像形成装置でも実施できる。ベルトクリーニング装置は、クリーニングブレード方式のみならず、静電クリーニング装置、ウエブクリーニング装置に置き換えてもよく、複数の方式を組み合わせて使用してもよい。
【００２３】
本実施形態では、トナー像の形成／転写に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途で実施できる。
【００２４】
なお、特許文献１に示される画像形成装置の一般的な事項については、図示を省略して重複する説明を省略する。
【００２５】
＜第１実施形態＞
図１は第１実施形態の画像形成装置の構成の説明図、図２は画像形成部及び二次転写部の構成の説明図である。
【００２６】
図１に示すように、第１実施形態の画像形成装置１００は、中間転写ベルト９の直線区間に、４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄを配列したタンデム型フルカラー複写機である。
【００２７】
画像形成部Ｐａでは、感光ドラム１ａにイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト９に一次転写される。画像形成部Ｐｂでは、感光ドラム１ｂにマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト９のイエロートナー像に重ねて一次転写される。画像形成部Ｐｃ、Ｐｄでは、それぞれ感光ドラム１ｃ、１ｄにシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて同様に中間転写ベルト９に順次重ねて一次転写される。
【００２８】
中間転写ベルト９に一次転写された四色のトナー像は、二次転写部Ｔ２へ搬送されて記録材Ｐへ一括二次転写される。二次転写部Ｔ２で四色のトナー像を二次転写された記録材Ｐは、定着装置２５で加熱加圧を受けて表面にトナー像を定着された後に、画像形成装置１００の外部へ排出される。
【００２９】
分離装置２２は、給紙カセット２０からピックアップローラ２１によって引き出された記録材Ｐを１枚ずつに分離して、レジストローラ２３へ向かって送り出す。
【００３０】
レジストローラ２３は、停止状態で記録材Ｐを受け入れて待機させ、中間転写ベルト９に担持されたトナー像にタイミングを合わせて記録材Ｐを挟持搬送して、二次転写部Ｔ２へ送り込む。
【００３１】
画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは、付設された現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄで用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は同一に構成される。以下では、画像形成部Ｐａについて説明し、他の画像形成部Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄについては、説明中の符号末尾のａを、ｂ、ｃ、ｄに読み替えて説明されるものとする。
【００３２】
図２に示すように、画像形成部Ｐａは、感光ドラム１ａの周囲に、帯電装置２ａ、露光装置３ａ、現像装置４ａ、一次転写ローラ５ａ、クリーニング装置６ａを配置する。
【００３３】
感光ドラム１ａは、アルミニウム製シリンダの外周面に、帯電極性が負極性の有機光導電体層（ＯＰＣ）を塗布して構成される。感光ドラム１ａは、不図示の駆動モータから駆動力を伝達して、３００ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピードで矢印Ｒ１方向に回転する。
【００３４】
帯電装置２ａは、感光ドラム１ａに帯電ローラを圧接して従動回転させ、電源Ｄ３から帯電ローラに直流電圧と交流電圧とを重畳した電圧を印加して、感光ドラム１ａの表面を一様な負極性の電位に帯電する。
【００３５】
露光装置３ａは、イエローの分解色画像を展開した走査線画像データをＯＮ−ＯＦＦ変調したレーザービームを回転ミラーで走査して、帯電した感光ドラム１ａの表面に画像の静電像を書き込む。
【００３６】
現像装置４ａは、トナーに磁性キャリアを混合した二成分現像剤を攪拌してトナーを負極性に帯電させる。帯電したトナーは、固定磁極４ｊの周囲で感光ドラム１ａとカウンタ方向に回転する現像スリーブ４ｓに穂立ち状態で担持されて、感光ドラム１ａを摺擦する。
【００３７】
電源Ｄ４は、負極性の直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を現像スリーブ４ｓに印加して、現像スリーブ４ｓよりも相対的に正極性となった感光ドラム１ａの静電像へトナーを移動させて、静電像を反転現像する。
【００３８】
一次転写ローラ５ａは、感光ドラム１ａとの間に中間転写ベルト９を挟み込んで、感光ドラム１ａと中間転写ベルト９との間に一次転写部Ｔ１を形成する。
【００３９】
一次転写ローラ５ａは、直径８ｍｍの芯金と、厚さ４ｍｍの導電性ウレタンスポンジ層からなる。５Ｎ（５００ｇｆ）の荷重下で５０ｍｍ／ｓｅｃの周速で回転させた一次転写ローラ５ａを接地電位の金属ローラに接触させて、芯金に５００Ｖの電圧を印加して電流を測定した結果、抵抗値は、１０５Ω（２３度Ｃ５０％ＲＨ）であった。
【００４０】
電源Ｄ１は、一次転写ローラ５ａのローラ軸に正極性の直流電圧を印加して、負極性に帯電して感光ドラム１ａに担持されたトナー像を、一次転写部Ｔ１を通過する中間転写ベルト９へ電気的に移動させる。
【００４１】
クリーニング装置６ａは、クリーニングブレードを感光ドラム１ａに摺擦して、一次転写部Ｔ１を通過して感光ドラム１ａの表面に残留した転写残トナーを除去する。
【００４２】
二次転写ローラ１１は、中間転写ベルト９を介してバックアップローラ１０に圧接して、中間転写ベルト９と二次転写ローラ１１との間に二次転写部Ｔ２を形成する。中間転写ベルト９のトナー像に重ね合わせて記録材Ｐが二次転写部Ｔ２を通過する過程で、中間転写ベルト９から記録材へトナー像が移動する。
【００４３】
バックアップローラ１０は、ステンレス製の円筒材料で形成されて接地電位に接続されている。
【００４４】
二次転写ローラ１１は、ステンレス製のローラ軸１１ａの外周に弾性層１１ｂを配置している。弾性層１１ｂは、発泡性の合成ゴム材料（ＮＢＲ）に、イオン導電性抵抗制御剤であるステアリルトリメチルアンモニウムを分散して、体積抵抗が１０６〜１０８Ω・ｃｍに調整されている。
【００４５】
電源Ｄ２は、正極性の定電圧を二次転写ローラ１１のローラ軸１１ａへ印加して、バックアップローラ１０と中間転写ベルト９と記録材Ｐと二次転写ローラ１１との直列回路に転写電流を流す。転写電流の一部が中間転写ベルト９のトナー載り部を流れて、中間転写ベルト９から記録材Ｐへのトナーの移動に関与する。
【００４６】
＜中間転写ベルト＞
図１に示すように、ベルト部材の一例である中間転写ベルト９は、一次転写部Ｔ１で一次転写されたトナー像を担持して、記録材Ｐへの二次転写が行われる二次転写部Ｔ２へ搬送する。中間転写ベルト９は、従動ローラ１２、駆動ローラ１３、ステアリングローラ４０、及びバックアップローラ１０に支持され、駆動ローラ１３に駆動されて３００ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピードで矢印Ｒ２方向に回転する。中間転写ベルト９は、テンションローラを兼ねたステアリングローラ４０によって５０Ｎ（５ｋｇｆ）の張力を付与されている。
【００４７】
中間転写ベルト９は、ＰＣ、ＰＥＴ、ＰＶＤＦのような誘電体樹脂材料を用いて、幅３７０ｍｍ、周長９００ｍｍ、厚さ１００μｍの無端状に形成されている。中間転写ベルト９の体積抵抗率は、１０８．５Ω・ｃｍ（ＪＩＳ−Ｋ６９１１法準拠プローブを使用、印加電圧１００Ｖ、印加時間６０ｓｅｃ、２３度Ｃ５０％ＲＨ）に調整されている。しかし、他の材料、体積抵抗率、および厚み等のものでも構わない。
【００４８】
ベルトクリーニング装置１９は、ポリウレタンゴムのクリーニングブレード１９ｂを中間転写ベルト９に摺擦させて、二次転写部Ｔ２を通過して中間転写ベルト９に残留した転写残トナーを除去する。ベルトクリーニング装置１９におけるクリーニングブレード１９ｂの当接圧は、１０Ｎ（１０００ｇｆ）とした。
【００４９】
＜ステアリング機構＞
図３はステアリング機構の平面図、図４はステアリングカムの説明図、図５はステアリング機構の動作の説明図である。図４中、（ａ）はカム曲線、（ｂ）は回動角とカム変位の関係、（ｃ）は回動角と寄り速度の関係である。図５中、（ａ）は手前側から反転した状態、（ｂ）は奥側から反転した状態である。
【００５０】
図１に示すように、ステアリング機構３０は、ステアリングカム３３、４３を回転させることによって、回動軸３４を中心にして一対の支持アーム３５、４５をねじるように回転させる。これにより、支持アーム３５、４５の先端に軸支されたステアリングローラ４０が傾斜して、中間転写ベルト９の巻き付き角度を変化させ、回転する中間転写ベルト９を駆動ローラ１３の軸方向に移動させる。
【００５１】
図３に示すように、一対の支持アーム３５、４５は、ベルトユニットフレーム５５、５６に固定した回動軸３４に、それぞれ回動自在に取り付けられている。
【００５２】
手前側の支持アーム３５は、先端側に取り付けたガイドレール３７によって、ローラアーム３８を支持アーム３５に沿った方向へスライドして移動可能に支持している。ローラアーム３８は、スプリング３６によって外側へ突き出す方向に付勢されて、中間転写ベルト９に上述した張力を付与している。
【００５３】
奥側の支持アーム４５は、先端側に取り付けたガイドレール４７によって、ローラアーム４８を支持アーム４５に沿った方向へスライドして移動可能に支持している。ローラアーム４８は、スプリング４６によって外側へ突き出す方向に付勢されて、中間転写ベルト９に上述した張力を付与している。
【００５４】
ベルトユニットフレーム５５、５６に両持ち軸支されたカム軸４４は、ステアリングモータ５３に駆動されて、ステアリングカム３３、４３を一体に回転させる。ステアリングモータ５３は、パルスモータで構成され、入力信号の正負に応じた回転方向に、入力されたパルス数に応じた回転角度だけ回転して停止し、回転角を保持する。
【００５５】
検知手段の一例であるベルト位置検知センサ５１、５２は、実際には、中間転写ベルト９の内側に配置されてベルトエッジを検知する。制御部１１０は、ベルト位置検知センサ５１、５２の検知結果に基いてステアリングローラ４０の傾斜角度を制御する。
【００５６】
ベルト位置検知センサ５１、５２は、レンズで収束した赤外光を照射して中間転写ベルト９の内側面からの反射光を検知する。ベルト位置検知センサ５１、５２は、通常の寄り制御に用いる内側検知部と、ベルトエッジクリーニング制御に用いる外側検知部とをそれぞれ備えている。
【００５７】
第１制御手段の一例である通常の寄り制御では、ベルト位置検知センサ５１の内側検知部と、ベルト位置検知センサ５２の内側検知部との間を中間転写ベルト９が往復移動するように、ステアリングローラ４０の傾斜角度が自動調整される。
【００５８】
第２制御手段の一例であるベルトエッジクリーニング制御では、ベルト位置検知センサ５１の外側検知部と、ベルト位置検知センサ５２の外側検知部との間を中間転写ベルト９が往復移動するように、ステアリングローラ４０の傾斜角度が自動調整される。
【００５９】
第１制御手段としての機能と第２制御手段としての機能とは、制御部１１０の処理する共通のプログラムフローの別部分によって実現されている。
【００６０】
図４の（ａ）に示すように、ステアリングカム３３は、カム軸４４を中心に回転して、側面形状の凹凸に従って支持アーム（３５：図３）を回動させる。図示しないステアリングカム（４３：図３）は、ステアリングカム３３と対称に形成されて、対称に取り付けられている。
【００６１】
ステアリングカム３３を、右回りを正方向として角度θ回転させると、図４の（ｂ）に示すように、カム変位Ｘが次第に増加して、図４の（ｃ）に示すように、中間転写ベルト（９：図３）のベルト寄り速度がリニアに増加する。このとき、ステアリングカム３３も一体に回転して、カム変位を次第に減少させ、図３に示す支持アーム４５を支持アーム３５と反対方向に回転させる。
【００６２】
図５の（ａ）に示すように、制御部１１０は、ベルト位置検知センサ５１が中間転写ベルト９からの反射光を検知すると、中間転写ベルト９が手前側の寄り位置の限界に達したと判断する。制御部１１０は、ステアリングモータ５３を作動させて、ステアリングカム３３、４３を回転してステアリングローラ４０を傾斜させることにより、中間転写ベルト９の寄り方向を矢印方向に反転して、奥側への移動を開始させる。
【００６３】
図５の（ｂ）に示すように、制御部１１０は、ベルト位置検知センサ５２が中間転写ベルト９からの反射光を検知すると、中間転写ベルト９が奥側の寄り位置の限界に達したと判断する。制御部１１０は、ステアリングモータ５３を作動させて、ステアリングカム３３、４３を図５の（ａ）とは逆方向に回転して、ステアリングローラ４０を図５の（ａ）とは逆方向に傾斜させる。これにより、中間転写ベルト９の寄り方向を矢印方向に反転して、手前側への移動を開始させる。
【００６４】
＜ベルトエッジクリーニング制御＞
図６はベルトエッジクリーニング制御の説明図、図７はベルト位置検知センサの説明図、図８はベルトエッジクリーニングにおけるステアリング制御の説明図、図９はベルトエッジクリーニング制御のフローチャートである。
【００６５】
図６に示すように、第１実施形態では、ステアリングローラ４０のステアリングローラ幅３７０ｍｍに対して、中間転写ベルト９のベルト幅は３６０ｍｍである。
【００６６】
連続画像形成時、中間転写ベルト９は、ベルト位置検知センサ５１の内側検知部５１ｉとベルト位置検知センサ５２の内側検知部５２ｉとの間を往復移動する。内側検知部５１ｉと内側検知部５２ｉとの間に±５ｍｍの振幅を持たせて、手前側限界位置Ｄ１と奥側限界位置Ｄ２との間で中間転写ベルト９がステアリング制御される。
【００６７】
画像形成領域は、Ａ３横送りに対応して３００ｍｍに設定され、図１に示すベルトクリーニング装置１９のクリーニングブレード１９ｂは、３３０ｍｍの長さを有する。
【００６８】
従って、クリーニングブレード１９ｂは、中間転写ベルト９の中央の３３０ｍｍ±５ｍｍのクリーニング清掃可能域をクリーニングするが、両縁から１０ｍｍづつの領域をクリーニングしない。トナーが潤沢に供給されて摩擦負荷が少ない範囲でクリーニングブレード１９ｂを摺擦させることで、中間転写ベルト９の走行が安定し、中間転写ベルト９の駆動電力も節約されるからである。
【００６９】
ここで、クリーニングブレード１９ｂの長さを３５０ｍｍにすれば、通常の寄り制御に伴って中間転写ベルト９の３６０ｍｍの幅全体をクリーニング可能である。
【００７０】
しかし、画像形成領域の外側では、トナーがクリーニングブレード１９ｂの先端に供給されないので、クリーニングブレード１９ｂの摺擦が不安定になる。高速のプロセススピードでは、クリーニングブレード１９ｂがびびり振動を生じてクリーニング性能を低下させる可能性がある。画像形成領域のトナーが、通常の寄り制御では、クリーニングブレード１９ｂの隅々に行き渡らない。
【００７１】
このため、画像形成を連続して長時間継続すると、中間転写ベルト９の両縁から１０ｍｍづつの領域に、トナー、紙粉、外添剤、ほこり等が次第に蓄積して連れ回るようになる。
【００７２】
トナー交換、ジャム処理、二次転写ローラ交換、クリーニング装置の部品交換、メンテナンス等に際して、機体内に舞ったトナーが、中間転写ベルト９に付着する場合もある。
【００７３】
そこで、第１実施形態では、連続画像形成が５００枚を越えると、画像形成を中断して、ベルトエッジクリーニング制御を実行する。
【００７４】
ベルトエッジクリーニング制御時、中間転写ベルト９は、外側位置に対応して設けられた、ベルト位置検知センサ５１の外側検知部５１ｅとベルト位置検知センサ５２の外側検知部５２ｅとの間を往復移動する。外側検知部５１ｅがベルトエッジを検知する手前側限界位置Ｅ１と外側検知部５２ｅがベルトエッジを検知する奥側限界位置Ｅ２との間で、中間転写ベルト９が、±１５ｍｍの振幅を持たせてステアリング制御される。
【００７５】
これにより、図１に示すベルトクリーニング装置１９のクリーニングブレード１９ｂは、中間転写ベルト９の中央の３３０ｍｍ±１５ｍｍ＝３６０ｍｍの全幅領域を往復してクリーニングする。５００枚の画像形成を通じて付着させたトナーを潤滑剤として、中間転写ベルト９の縁領域でもクリーニングブレード１９ｂを安定して摺擦させることによって、トナー、紙粉等が効率的に除去される。
【００７６】
図７に示すように、通常の寄り制御では、画像形成時の移動範囲に対応して設けられたベルト位置検知センサ５１の内側検知部５１ｉが反射光を検知したタイミングで、中間転写ベルト９が反対側へ移動開始される。このとき、図４に示すように、ステアリングカム３３（４３）は、０度を中心とする±３度〜±１０度の範囲で緩やかに回転され、カム変位Ｘは０．１ｍｍ〜０．３ｍｍである。
【００７７】
これによって、中間転写ベルト９は緩やかに幅方向の移動を停止して緩やかに反対方向への移動を開始し、その後もごく小さな移動速度で反対方向へ移動し続ける。画像形成時に、中間転写ベルト９が大きな移動速度で幅方向に移動すると、図１に示す画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄのトナー像が幅方向に位置ずれして画像品質が低下するからである。通常の寄り制御では、数１０分〜数時間と言った長い周期で中間転写ベルト９が手前側限界位置Ｄ１から奥側限界位置Ｄ２へゆっくり移動する。
【００７８】
これに対して、ベルトエッジクリーニング制御が開始されると、図４に示すように、ステアリングカム３３（４３）は、０度から見たこれまでの回転角度側へ最大切り角度の９０度が回転され、カム変位Ｘは３ｍｍに達する。これにより、それまでの寄り方向へ移動速度を高めて中間転写ベルト９を移動させ、その方向の限界位置へ速く到達させる。数１０分〜数時間を待たないで、ベルトエッジクリーニング制御を速やかに終了して、早期に連続画像形成へ復帰させるためである。
【００７９】
そして、ベルト位置検知センサ５１の外側検知部５１ｅが反射光を検知したタイミングで、外側検知部５１ｅの出力が反射と透過との中間状態となるように、通常の寄り制御の±１０度の反転回転を繰り返す。このようにして、中間転写ベルト９の縁を手前側限界位置Ｅ１に位置決めた状態で、中間転写ベルト９を一周以上回転させて、縁領域を一周漏れなくクリーニングする。
【００８０】
その後、直ちに、ステアリングカム３３（４３）を、奥側限界位置Ｅ２へ向かわせる角度側へ最大切り角度の９０度回転して、中間転写ベルト９を奥側限界位置Ｅ２へ速やかに移動させる。
【００８１】
そして、例えば、ベルト位置検知センサ５２の外側検知部５２ｅが反射光を検知したタイミングで、外側検知部５２ｅの出力が反射と透過との中間状態となるように、通常の寄り制御と同様な±１０度の反転を繰り返す。このようにして、中間転写ベルト９の縁を奥側限界位置Ｅ２に位置決めた状態で中間転写ベルト９を一周以上回転させて、反対側の縁領域も一周漏れなくクリーニングする。
【００８２】
図８の（ａ）に示すように、画像形成時は、中間転写ベルト９が手前側限界位置Ｄ１と奥側限界位置Ｄ２との間で往復移動するので、クリーニング清掃可能領域の外側にクリーニングされない領域が形成されて、トナー等を付着・蓄積する。
【００８３】
しかし、非画像形成時は、ベルトエッジクリーニング制御の広い振幅の両端位置で中間転写ベルト９をそれぞれ１周以上保持する。
【００８４】
図３を参照して図９に示すように、制御部１１０は、規定枚数の一例である５００枚に達すると（Ｓ１１のＹＥＳ）、画像形成を中断して（Ｓ１２）、ベルトエッジクリーニング制御を開始する。
【００８５】
制御部１１０は、中間転写ベルト９を奥側限界位置Ｅ２へ移動させ（Ｓ１３）、中間転写ベルト９を奥側限界位置Ｅ２へ位置決めて１周回転させる（Ｓ１４）。
【００８６】
図８の（ｂ）に示すように、ベルトエッジクリーニング制御で、中間転写ベルト９を奥側限界位置Ｅ２まで移動させると、中間転写ベルト９の手前側の縁領域がクリーニング清掃可能領域に重なってクリーニングされる。
【００８７】
制御部１１０は、１周回転し終わると（Ｓ１４）、中間転写ベルト９を手前側限界位置Ｅ１へ移動させ（Ｓ１５）、中間転写ベルト９を手前側限界位置Ｅ１へ位置決めて１周回転させる（Ｓ１６）。
【００８８】
図８の（ｃ）に示すように、ベルトエッジクリーニング制御で、中間転写ベルト９を手前側限界位置Ｅ１まで移動させると、中間転写ベルト９の奥側の縁領域がクリーニング清掃可能領域に重なってクリーニングされる。
【００８９】
制御部１１０は、１周回転し終わると（Ｓ１６）、中間転写ベルト９を手前側限界位置Ｄ１と奥側限界位置Ｄ２との間へ移動させ（Ｓ１７）、通常のステアリング制御へ復帰させる（Ｓ１８）。
【００９０】
制御部１１０は、中断した画像形成を再開して（Ｓ１９）、ジョブが終了するまで（Ｓ２０のＮＯ）、画像形成（Ｓ１９）を含む一連の制御（Ｓ１１〜Ｓ１９）を繰り返す。
【００９１】
以上説明したように、第１実施形態によれば、中間転写ベルト９の幅方向のベルト寄りを検知してステアリングローラ４０の傾斜角を制御する寄り制御を利用して、中間転写ベルト９の縁領域の汚れを清掃できる。ステアリングローラ４０の傾動角度を大きくして、クリーニングブレード１９ｂのクリーニング可能域が縁領域に達するまで中間転写ベルト９を移動させることで、速やかに両方の縁領域を清掃完了できる。
【００９２】
＜第１実施形態の変形例＞
図１０は変形例１の制御のフローチャートである。変形例１は、図１〜図８に示す画像形成装置１００において、図９の制御の一部を置き換えて実施されるので、図１０中、図９と共通するステップには共通の符号を付して重複する説明を省略する。
【００９３】
図１に示すように、画像形成装置１００がジャムを起こして自動停止すると、操作者が機体を開いてジャムシートを取り除き、機体を元に戻す。
【００９４】
図３を参照して図１０に示すように、制御部１１０は、ジャムシートの除去作業完了を検知すると（Ｓ２１のＹＥＳ）、ジャム処理後の復帰動作として復帰回転を開始する（Ｓ２２）。この復帰回転において、第１実施形態で説明したステップＳ１３〜Ｓ１６の制御を実行する。
【００９５】
図１に示すように、第１実施形態では、前回のベルトエッジクリーニング制御からの連続画像形成が規定枚数に達すると、画像形成を中断してベルトクリーニング制御を実行した。
【００９６】
変形例２では、画像形成装置１００がジョブを受信して連続画像形成を開始した後に規定時間（１２０分）が経過すると、図９のフローチャートのステップＳ１２〜Ｓ２０の制御を実行する。
【００９７】
変形例３では、画像形成装置１００がジョブを受信して連続画像形成を実行し、ジョブ終了後に、中間転写ベルト９及び感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを空回転させる復帰動作の後回転を実行する。この後回転において、図１０のフローチャートのステップＳ２２〜Ｓ１６の制御を実行する。
【００９８】
変形例４では、操作者が画像形成装置１００のトナー交換を完了すると、画像形成装置１００は、トナー交換後の復帰動作として復帰回転を実行する。この復帰回転において、図１０のフローチャートのステップＳ２２〜Ｓ１６の制御を実行する。
【００９９】
第１実施形態では、中間転写ベルト９をクリーニングするために、クリーニングブレード１９ｂを被清掃面に摺擦させるベルトクリーニング装置１９を設置している。
【０１００】
変形例５では、ベルトクリーニング装置１９を静電クリーニング装置に置き換える。特許文献３に示されるように、静電クリーニング装置は、回転して中間転写ベルトに接触する一対のファーブラシに極性の異なる高電圧を印加して、中間転写ベルトに付着したトナーを静電的に吸着除去するものを採用できる。その他の静電クリーニング装置を採用してもよい。
【０１０１】
第１実施形態では、中間転写ベルト９のベルトエッジを検知するために、それぞれ内側検知部と外側検知部とを有する一対のベルト位置検知センサを使用した。
【０１０２】
内側検知部でベルトエッジを検知してからステアリングローラを逆方向へ傾斜させるまでのタイムラグを、通常の寄り制御より大きく設定することで、ベルトエッジクリーニング制御に必要な大きな振幅を確保してもよい。
【０１０３】
中間転写ベルト９の幅方向の位置を検知するセンサは、ベルト部材に設けた指標マークを検知するセンサに置き換えてもよい。検知手段は、独立した内側検知部と外側検知部とを設ける代わりに、中間転写ベルト９の幅方向の位置を連続的に検知して、位置に応じて異なる出力を発生するエンコーダでもよい。
【０１０４】
ところで、中間転写ベルトを用いる画像形成装置では、主に画像形成領域がクリーニング部材によってトナー等を除去、清掃される。このため、クリーニング部材が当接していないベルト部材の縁領域を直接清掃することはできず、現像装置、クリーニング装置、感光ドラム等から飛散したトナーや紙紛が浮遊して、中間転写ベルトの縁領域に付着することがある。
【０１０５】
これに対して、中間転写ベルトの縁領域をクリーニングするためには、クリーニング部材の長さを中間転写ベルトの幅以上にすることが必要である。もしくは、クリーニング部材の長さを中間転写ベルトの幅から通常の寄り制御の振幅を差し引いた長さ以上とする必要がある。
【０１０６】
しかし、クリーニングブレードの場合、ベルト部材の縁領域がトナーの載らない非画像形成領域であるために、摩擦係数が局所的に増大して、高いプロセススピードの機種ではクリーニングブレードの先端が局所的に熱劣化する。摩擦係数が高いと、クリーニングブレードの接触状態が不安定になり、振動を生じてクリーニング性能が低下したり、ブレード部分のめくれや破損等を生じたりする。クリーニングブレードからベルト部材へ大きな負荷がかかって、ベルト部材の走行に影響を及ぼす場合もある。
【０１０７】
第１実施形態及び変形例１〜５によれば、既存のステアリング機構３０を用いた簡単な制御の変更によって、この問題が解決される。
【０１０８】
＜第２実施形態＞
図１１は第２実施形態の画像形成装置の構成の説明図である。第２実施形態は、ステアリング制御されるベルト部材が記録材搬送ベルトである以外は、ベルト部材のベルトエッジクリーニング制御に関して第１実施形態と同様に構成され、同様に制御される。従って、図１０中、第１実施形態と共通する構成には、図１と共通の符号を付して重複する説明を省略する。
【０１０９】
図１０に示すように、第２実施形態の画像形成装置２００は、記録材搬送ベルト９Ｈの直線区間に、４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄを配列したタンデム型フルカラー複写機である。
【０１１０】
画像形成部Ｐｄでは、感光ドラム１ｄにブラックトナー像が形成されて記録材搬送ベルト９Ｈに担持された記録材Ｐに転写される。画像形成部Ｐｃでは、感光ドラム１ｃにシアントナー像が形成されて記録材搬送ベルト９Ｈに担持された記録材Ｐ上のブラックトナー像に重ねて転写される。画像形成部Ｐｂ、Ｐａでは、それぞれ感光ドラム１ｂ、１ａにマゼンタトナー像、イエロートナー像が形成されて、同様に、記録材搬送ベルト９Ｈに担持された記録材Ｐ上のトナー像に順次重ねて転写される。
【０１１１】
４色のトナー像を順次転写された記録材Ｐは、分離帯電器８を通過する過程で記録材搬送ベルト９Ｈへの静電吸着を解除され、駆動ローラ１３で記録材搬送ベルト９Ｈから曲率分離される。四色のトナー像を転写された記録材Ｐは、定着装置２５で加熱加圧を受けて表面にトナー像を定着された後に、画像形成装置２００の外部へ排出される。
【０１１２】
分離装置２２は、給紙カセット２０からピックアップローラ２１によって引き出された記録材Ｐを１枚ずつに分離して、転写帯電器２３Ｈへ向かって送り出す。
【０１１３】
転写帯電器２３Ｈは、記録材Ｐを帯電させた状態で記録材搬送ベルト９Ｈへ受け渡して静電吸着させる。
【０１１４】
転写帯電器２３Ｈは、ブレード、ローラ、ブラシのような転写帯電部材を用いた接触帯電器を用いることができる。接触帯電器では、オゾンレス、温湿度環境変動に強い、高画質等のメリットがある。
【０１１５】
転写帯電器２３Ｈは、転写時に寄与する電流を適正電流で一定にすると画像が安定することが知られている。そこで、記録材Ｐの種類（厚さ、材質等）や吸湿条件等により、体積抵抗値が変化した場合にも一定電流が得られるように定電流制御を行うことが一般的である。
【０１１６】
分離帯電器８は、記録材搬送ベルト９Ｈの回転方向の下流側で、４色のトナー像を転写された記録材Ｐを非接触に除電して、記録材搬送ベルト９Ｈに対する静電吸着力を減衰させる。特に、低湿環境では、記録材Ｐが乾燥して電気抵抗が高くなるため、記録材搬送ベルト９Ｈとの静電吸着力が大きくなり、分離帯電器８の効果は大きくなる。分離帯電器８は、トナー像未定着の状態で記録材Ｐを帯電させるため、非接触帯電器が用いられる。
【０１１７】
分離帯電器８の出力は、ピーク間電圧Ｖｐｐが１０ｋＶで、周波数が５００Ｈｚ程度の交流電圧が使われる。また、トナー飛散などの画像不良防止のため、交流出力に１００μＡ程度のプラス、又はマイナスの直流成分が重畳される。
【０１１８】
記録材搬送ベルト９Ｈは、ＰＣ、ＰＥＴ、ＰＶＤＦのような誘電体樹脂によって構成される。第２実施形態では、体積抵抗率１０１３〜１０１８Ω・ｃｍ（ＪＩＳ−Ｋ６９１１法準拠プローブを使用、印加電圧１００Ｖ、印加時間６０ｓｅｃ、２３度Ｃ５０％ＲＨ）、厚みｔ＝１００μｍのＰＩ樹脂を採用した。しかし、他の材料、体積抵抗率、及び厚みのものでも構わない。
【０１１９】
画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは、図２を参照して第１実施形態で説明したとおりである。ただし、図２に示す二次転写部Ｔ２は存在せず、一次転写ローラ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄは、転写ローラ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄと読み替える。
【０１２０】
記録材搬送ベルト９Ｈには、クリーニングウエブ２７を摺擦させて記録材搬送ベルト９Ｈをクリーニングするウエブクリーニング装置２６が付設されている。
【０１２１】
クリーニングウエブ２７は、ロール状の姿で供給ローラ２６ａに装填される。
【０１２２】
クリーニングローラ２６ｂは、供給ローラ２６ａから引き出したクリーニングウエブ２７を、所定の圧力で記録材搬送ベルト９Ｈの表面に押し付けて摺擦させる。
【０１２３】
巻き取りローラ２６ｃは、クリーニングローラ２６ｂでトナー等が付着したクリーニングウエブ２７を巻き取る。
【０１２４】
ウエブクリーニング装置２６は、２５枚の画像形成を行うごとにクリーニングウエブ２７を供給ローラ２６ａから２ｍｍ引き出して、使用済み部分を巻き取りローラ２６ｃへ回収する。
【０１２５】
ウエブクリーニング装置２６は、接地電位に接続された不図示の除電ローラを用いて、記録材搬送ベルト９Ｈの残留電荷を除去する。除電ローラに２〜４ｋＶ程度の高圧を印加して、記録材搬送ベルト９Ｈを除電するだけでなく、逆電位に帯電させて転写終了時の記録材搬送ベルト９Ｈの電位が小さくなるようにしてもよい。
【０１２６】
＜ベルトエッジクリーニング制御＞
第２実施形態の画像形成装置２００では、図３に示すように構成されたステアリング機構３０を用いて、通常の寄り制御と、ベルトエッジクリーニング制御とを実行する。
【０１２７】
図８に示すように、記録材搬送ベルト９Ｈにおける画像形成領域、クリーニング清掃可能領域、ステアリングローラ４０の関係が設定される。図３に示すベルト位置検知センサ５１、５２は、通常の寄り制御で用いる内側限界位置Ｄ１、Ｄ２の外側で、ベルトエッジクリーニング制御で用いる外側限界位置Ｅ１、Ｅ２を検知する。
【０１２８】
図９に示すように、第２実施形態では、前回のベルトエッジクリーニング制御以降の連続画像形成枚数が５００枚に達すると（Ｓ１１のＹＥＳ）、画像形成を中断して（Ｓ１２）、ベルトエッジクリーニング制御（Ｓ１３〜Ｓ１６）を実行する。ベルトエッジクリーニング制御（Ｓ１３〜Ｓ１６）が終了すると、記録材搬送ベルト９Ｈを通常の寄り制御の範囲に戻して（Ｓ１７）、画像形成を再開する（Ｓ１９）。
【０１２９】
ベルトエッジクリーニング制御の開始時期としては、画像形成開始から所定時間の経過後、記録材のジャム処理後、画像形成終了後の後回転時としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１３０】
【図１】第１実施形態の画像形成装置の構成の説明図である。
【図２】画像形成部及び二次転写部の構成の説明図である。
【図３】ステアリング機構の平面図である。
【図４】ステアリングカムの説明図である。
【図５】ステアリング機構の動作の説明図である。
【図６】ベルトエッジクリーニング制御の説明図である。
【図７】ベルト位置検知センサの説明図である。
【図８】ベルトエッジクリーニングにおけるステアリング制御の説明図である。
【図９】ベルトエッジクリーニング制御のフローチャートである。
【図１０】変形例１の制御のフローチャートである。
【図１１】第２実施形態の画像形成装置の構成の説明図である。
【符号の説明】
【０１３１】
１ａ  感光ドラム
２ａ  帯電装置
３ａ  露光装置
４ａ  現像装置
５ａ  一次転写ローラ
６ａ  クリーニング装置
９、９Ｈ  ベルト部材（中間転写ベルト、記録材搬送ベルト）
１９  クリーニング手段（ベルトクリーニング装置）
２０  給紙カセット
２５  定着装置
４０  ステアリング手段（ステアリングローラ）
５１、５２  ベルト検知手段（ベルト位置検知センサ）
１００、２００  画像形成装置
１１０  第１制御手段、第２制御手段（制御部）
【図１】
0005178082.tif 000002
【図２】
0005178082.tif 000003
【図３】
0005178082.tif 000004
【図４】
0005178082.tif 000005
【図５】
0005178082.tif 000006
【図６】
0005178082.tif 000007
【図７】
0005178082.tif 000008
【図８】
0005178082.tif 000009
【図９】
0005178082.tif 000010
【図１０】
0005178082.tif 000011
【図１１】
0005178082.tif 000012