(57)【要約】【課題】ブレード捲れが発生しても、簡易手段によって元の状態に修復し、クリーニングブレードを長期間継続して使用することができる長寿命の画像形成装置を提供する。【解決手段】像担持体としての中間転写ベルト３２に付着した不要なトナーをベルト３２にカウンタ方向に当接するクリーニングブレード３３で除去する画像形成装置において、クリーニングブレード３３をベルト３２から離間させる手段３７と、ベルト３２とクリーニングブレード３３の摺動負荷を検知する負荷検知手段と、負荷検知手段によって検知したベルト３２とクリーニングブレード３３との摺動負荷が所定値以上となった場合に、ベルト３２の駆動を一旦停止させ、クリーニングブレード３３をベルト３２から離間させ、その後、ベルト３２を逆方向に所定距離駆動させる制御手段を有する。【選択図】図３
2007148108.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に付着した不用なトナーを前記像担持体にカウンタ方向に当接するクリーニングブレードを用いて除去する画像形成装置において、
前記像担持体と前記クリーニングブレードとの摺動負荷を検知する負荷検知手段と、
この負荷検知手段によって検出した摺動負荷が所定値以上となった場合に、前記像担持体の駆動を一旦停止させ、逆方向に所定距離駆動させる制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
像担持体上に付着した不要なトナーを前記像担持体にカウンタ方向に当接するクリーニングブレードを用いて除去する画像形成装置において、
前記クリーニングブレードを前記像担持体から離間させる手段と、
前記像担持体と前記クリーニングブレードとの摺動負荷を検知する負荷検知手段と、
前記負荷検知手段によって検出した摺動負荷が所定値以上となった場合に、前記像担持体の駆動を停止させ、前記クリーニングブレードを像担持体から離間させる制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
像担持体上に付着した不要なトナーを前記像担持体にカウンタ方向に当接するクリーニングブレードを用いて除去する画像形成装置において、
前記クリーニングブレードを前記像担持体から離間させる手段と、
前記像担持体と前記クリーニングブレードとの摺動負荷を検知する負荷検知手段と、
前記負荷検知手段によって検出した摺動負荷が所定値以上となった場合に、前記像担持体の駆動を一旦停止させ、前記クリーニングブレードを像担持体から離間させ、前記像担持体を逆方向に所定距離駆動させる制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記像担持体と前記クリーニングブレードとの摺動負荷を検知する負荷検知手段は、
前記像担持体を駆動する駆動手段の出力電流検出装置であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記駆動手段の出力電流値が定常電流値の２倍以上になったときに、前記制御手段が作動するように設定されていることを特徴とする請求項４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、プリンタ等に用いられる電子写真プロセスを利用した画像形成装置に係り、特に、像担持体表面に残留するトナーを取り除くクリーニングブレードの寿命を延命することができる画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
粉体トナーを用いた電子写真方式を採用した画像形成装置においては、近年、画質を向上させることを目的として、重合トナーの採用及び／又はトナー粒子径の小粒径化が進んでいる。このようなトナーの改良によって、例えば、感光体ドラム、中間転写ベルト等に付着した不要トナーを除去するクリーニング工程は従来に比べてより困難なものとなった。
そこで、クリーニング性を高めるために、ブレード材料自体の改良等が行われているが、像担持体とクリーニングブレードの当接圧をアップさせる方向にあり、従来に比べてブレード捲れが発生する危険性が高くなっている。
一方、画像のカラー化が進み、画像形成装置においては中間転写方式が主流になりつつある。中間転写方式は、各色毎に感光体ドラムで作像したトナー画像を一次転写手段によって順次中間転写体である、例えば無端ベルト上に転写してトナー画像を重ね合せるものであるが、中間転写ベルト上に付着した不要トナーを除去するためのクリーニングブレードは、感光体上に付着した不要トナーを除去するためのクリーニングブレードに比べてブレード捲れが発生する可能性が高い。これは、感光体上には、現像手段からある程度の地汚れトナーが常に供給されているため、この地汚れトナーがクリーニングブレードと像担持体である感光体の摺動負荷を低減する役目を果たすのに対し、中間転写体上へは感光体からの地汚れトナーが十分に移行しないので、条件によっては、摺動負荷が増大し、ブレードが捲れる場合があることに起因している。特に、高温環境においては、クリーニングブレード自体の弾性が低下してブレード捲れが発生し易くなる。
また、ブレード捲れは、ブレードエッジから起こり易く、画像が中央に集中して端部付近の画像面積率が低くなると、更にブレード捲れが発生し易くなる。
【０００３】
このような、クリーニングブレードに関する問題を解決するための従来技術として、例えば特許文献１には、画像形成装置におけるブレード鳴きを防止しながら、同時にブレード先端に付着した紙粉等の異物を除去してブレード寿命を長くする像担持体回転制御装置を提供することを目的として開発された装置であって、像担持体の回転とともに、その表面上に形成したトナー像を転写材上に転写して後、クリーニングブレードを用いて該像担持体上の転写残トナーを除去し、画像形成動作を終了して前記像担持体の回転を停止させる画像形成装置において、転写バイアスの印加停止後であって前記像担持体の回転停止前に逆回転制御を開始して前記像担持体を逆回転する制御手段を備えた像担持体回転制御装置が開示されている。
また、特許文献２には、クリーニングブレードの摺動負荷に応じてトナーを適宜供給し、ブレードの巻き込みやベルトフィルミングを未然に防止できる画像形成装置におけるクリーニング方法を提供することを目的として開発された技術であって、感光体ドラム上に当接したクリーニングブレードの当接角度をセンサで検出し、クリーニングブレードと感光体表面との摺動負荷を検知し、負荷が所定以上となった場合に、現像バイアスによる地汚れトナー量及び転写バイアスによる紙間でのトナー量を調整し、クリーニングブレードへのトナー入力量を調整する方法が開示されている。この方法によれば、クリーニングブレードへのトナー入力量を調整することによって、クリーニングブレードと感光体の摺動負荷を調整し、ブレード捲れを回避できるということである。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２５８７１３号公報
【特許文献２】特開平１１−１１９６２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来技術は、クリーニングブレードの当接角度を検知するためのセンサが必要とされ、構成が複雑になり、コストアップにつがなるという問題がある。
また、地汚れトナー量を調整しても、画像上の地汚れレベルも悪化するという問題がある。更に、中間転写方式においては、中間転写ベルト上には地汚れトナーは移行し難いために、摺動負荷を低減する効果はあまり期待することはできないという問題もある。
本発明は、係る従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、所謂ブレード捲れが発生しても、容易な手段で自動的に元の状態に修復し、クリーニングブレードも寿命を延ばすことができる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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、像担持体上に付着した不用なトナーを前記像担持体にカウンタ方向に当接するクリーニングブレードを用いて除去する画像形成装置において、前記像担持体と前記クリーニングブレードとの摺動負荷を検知する負荷検知手段と、この負荷検知手段によって検出した摺動負荷が所定値以上となった場合に、前記像担持体の駆動を一旦停止させ、逆方向に所定距離駆動させる制御手段を有することを特徴とする。
また、本発明に係る他の画像形成装置は、像担持体上に付着した不要なトナーを前記像担持体にカウンタ方向に当接するクリーニングブレードを用いて除去する画像形成装置において、前記クリーニングブレードを前記像担持体から離間させる手段と、前記像担持体と前記クリーニングブレードとの摺動負荷を検知する負荷検知手段と、前記負荷検知手段によって検出した摺動負荷が所定値以上となった場合に、前記像担持体の駆動を停止させ、前記クリーニングブレードを像担持体から離間させる制御手段を有することを特徴とする。
更に、本発明に係る別の画像形成装置は、像担持体上に付着した不要なトナーを前記像担持体にカウンタ方向に当接するクリーニングブレードを用いて除去する画像形成装置において、前記クリーニングブレードを前記像担持体から離間させる手段と、前記像担持体と前記クリーニングブレードとの摺動負荷を検知する負荷検知手段と、前記負荷検知手段によって検出した摺動負荷が所定値以上となった場合に、前記像担持体の駆動を一旦停止させ、前記クリーニングブレードを像担持体から離間させ、前記像担持体を逆方向に所定距離駆動させる制御手段を有することを特徴とする。
この場合において、前記像担持体と前記クリーニングブレードとの摺動負荷を検知する負荷検知手段を、前記像担持体を駆動する駆動手段の出力電流検出装置とすることが好ましい。
また、前記駆動手段の出力電流値が定常電流値の２倍以上になったときに、前記制御手段が作動するように設定することもできる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、クリーニングブレードに、所謂ブレード捲れが発生しても、容易に元の状態に修復して継続使用することができ、従来技術に比べてクリーニングブレードの寿命を延ばすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照して詳細に説明する。
図１及び図２は、本発明の第一実施形態に係る画像形成装置の説明図であり、図１は、その要部を示す概略構成図である。
図１において、この画像形成装置は、中間転写ベルトによる中間転写システムを採用したものである。中間転写ベルト２は駆動ローラ及び従動ローラによって矢印Ａ方向に搬送可能に支持されている。中間転写ベルト２の下面には、順次当接するようにドラム形状の感光体からなる複数の像担持体がイエロー（１Ｙ）、シアン（１Ｃ）、マゼンタ（１Ｍ）、ブラック（１Ｋ）の順に配置されている。これらの像担持体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋには、図示省略した作像手段によってその表面にトナー画像が形成される。
像担持体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋと中間転写ベルト２を挟んで対抗する位置には一次転写ローラ３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋが配置されており、各像担持体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ上に形成されたトナー画像は、一次転写バイアス印加手段６によって印加された一次転写ローラ３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋによって、静電気力で中間転写ベルト２上に一次転写される。中間転写ベルト２の搬送方向後流側には、中間転写ベルト２を支持する支持ローラに対応して二次転写ローラ４が配置されており、この二次転写ローラ４に対抗する前記中間転写ベルト２を支持するローラは二次転写対抗ローラ５となっている。
【０００９】
中間転写ベルト２上に転写されたトナー画像は、積層されてカラー画像として二次転写部で、二次転写バイアス印加手段７によって印加された二次転写ローラ４の静電気力によって図示省略した記録媒体上に一括転写される。記録媒体上に転写されたカラー画像は、後流の定着手段（図示省略）によって熱定着されて固定画像となる。なお、二次転写ローラ４においては、転写対抗ローラ５側から中間転写ベルト２上のトナー画像におけるトナーと同極性の電流を印加し、二次転写ローラ４を接地することによって二次転写バイアスを印加している。
このような画像形成装置において、二次転写後に、中間転写ベルト２上に残留する不要な粉体トナーをクリーニングする手段として、ブレードクリーニング方式が採用されている。
図２は、図１における中間転写ベルトのクリーニング部を示す拡大図である。図２において、ゴムブレードからなるクリーニングブレード２３が中間転写ベルト２２の回転駆動方向Ａに対してカウンタ方向になるように、所定の角度で当接されている。クリーニングブレード２３はブラケット２４に固定されており、このブラケット２４は回転支点２５を挟んで対抗する端部を介して加圧バネ２６に接続されている。即ち、クリーニングブレード２３は、回転支点２５を中心として回動自在に設けられたブラケット２４を介して加圧バネ２６によって中間転写ローラ２２に所定の圧力によって押圧されている。また、クリーニングブレード２３は中間転写べルト２２を介してクリーニング対抗ローラ２５と当接している。
【００１０】
このような中間転写ベルト及びクリーニングブレードを有する画像形成装置において、トナー画像転写後の中間転写ベルト２２上に残留する不要な粉体トナー  はクリーニングブレード２３によって回収、清掃される。
クリーニングブレード２３は、通常の使用条件においては、殆どブレード捲れを生じることはないが、殆ど使用されておらず、ブレードエッジ磨耗が殆どない状態のブレードを用いて、例えば３０℃以上の高温環境において低画像面積率の画像を連続して印刷するとブレード捲れが発生し易くなる。特に、ブレード端部に画像がない幅の狭い媒体を使用したときなどの、画像が中央部付近にしかない場合に、ブレード捲れが発生する可能性が高くなる。
【００１１】
そこで、中間転写ベルト２２として、８０μｍ厚のポリイミド樹脂単層を用い、  一次転写ローラ３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋとして、外径φ１６、軸芯φ８、表面が導電性発泡ゴム製のローラであって、電気抵抗が７ＬｏｇΩ（１０００Ｖ印加時の全幅抵抗）のものを用い、二次転写ローラ４として、外径φ１７．５、軸芯φ１２、表面が導電性発泡ゴムからなるローラであって、電気抵抗が７．５ＬｏｇΩ（１０００Ｖ印加時の全幅抵抗）のものを用い、  二次転写対抗ローラ５として、表面層が０．５ｍｍ厚のＥＰゴムからなる外径φ１７．４５（アルミ中空管＋表面層）のローラであって、電気抵抗が６．０ＬｏｇΩ以下（１００Ｖ印加時の全幅抵抗）のものを用い、クリーニング対抗ローラ２８として、ベルトテンション手段としても機能する外径φ３５のアルミ製三ツ矢管（表面鏡面加工）を用い、    クリーニングブレード２３として、ウレタンゴム（東洋ゴム工業社製）からなり、ゴム硬度：７０度、自由長：８．２ｍｍ、板圧：２ｍｍ、有効幅：３１２ｍｍのものを用い、中間転写ベルト２２の駆動速度を１３８ｍｍ／ｓ、この中間転写ベルト２に対するクリーニングブレード２３の当接角を７９．２度、当接荷重を０．２４Ｎ／ｃｍとし、この状態で、中間転写ベルト２２表面に残留する不要トナーのクリーニングを開始し、ブレード捲れが発生しやすい過酷条件を確認するために、クリーニングブレード２３の中間転写ベルト２２への当接荷重を０．２８Ｎ／ｃｍとしたところ、ブレード捲れが発生した。
【００１２】
ブレード捲れが発生した状態で、図示省略した制御装置によって中間転写ベルト２２を一端停止させ、その後、中間転写ベルト２２を、例えば２０ｍｍ逆転駆動させることにより、ブレードの捲れは元の状態に戻った。その後、クリーニングブレード２３の中間転写ベルト２２への当接荷重を狙いの０．２４Ｎ／ｃｍに戻して印刷動作を再開してところ、継続して正常なクリーニング効果が発揮された。
このとき、中間転写ベルトの駆動手段としての駆動モータの電流値を常時モニタし、その検出結果を前記制御装置に送信し、この制御装置によってモータ電流値に基づいて画像形成装置を制御した。なお、ブレード当接荷重が０．２８Ｎ／ｃｍのときと０．２４Ｎ／ｃｍのときで、正常動作をしているときは共にモータ電流値は略０．１５Ａであり、ブレード当接加重に基づく差異はみられなかったが、ブレード捲れが発生したときのモータ電流値は約０．３Ａであった。このことから、像担持体としての中間転写ベルト２２の駆動モータの負荷電流値が定常回転時の２倍以上となった場合に、中間転写ベルトの駆動を一旦停止し、ベルトを逆方向に、例えば数１０ｍｍ回転駆動させることによってブレード捲れが解消し、正常状態を回復して、その後、通常のクリーニング操作を継続することができることを確認した。
従来は、クリーニングブレードが捲れた場合には、故障と見なし、修理又は交換が必要とされてきたが、本実施形態によれば、クリーニングブレードが捲れても、これを復元し、再度取り付け直すことによって、そのまま継続使用できることが分かった。
【００１３】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図３（ａ）、（ｂ）は、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置における中間転写ベルトのクリーニング部を示す説明図である。
図３（ａ）において、この画像形成装置は、図１と同様、中間転写方式を採用した画像形成装置である。この画像形成装置が上述した第一実施形態の画像形成装置と異なるところは、クリーニングブレード３３と中間転写ベルト３２との当接を解除する離間手段を設けた点である。離間手段としては、ソレノイド３７が用いられており、ブレードブラケット３４のクリーニングブレード３３が固定されている端部とは回転支軸３５を挟んで対向する端部をソレノイド３７で押圧することにより、ブラケット３４が回転支点３５を中心に回動し、これによってクリーニングブレード３３が中間転写ベルト３２の表面から離間する。
【００１４】
このような画像形成装置において、上述した第一実施形態と同様の条件でブレード捲れを発生させ、ブレードが捲れた状態で、図示省略した制御装置によって、ソレノイド３７を操作してクリーニングブレード３３の中間転写ベルト３２への当接を解除し、これによって中間転写ベルト３２からクリーニングブレード３３を一旦離間させたところ、ブレードの捲れは元の状態に戻った。また、その後、制御装置によってブレード当接荷重を狙いの０．２４Ｎ／ｃｍとして印刷動作を再開したところ、正常にクリーニング効果が発揮された。
このとき、常時、中間転写ベルト駆動モータの電流値をモニタし、得られた計測結果を前記制御装置に送信し、この制御装置によって、駆動モータの電流値計測結果に基づいて画像形成装置を制御させた。なお、ブレード当接荷重が０．２８Ｎ／ｃｍのときと０．２４Ｎ／ｃｍのときで、正常動作をしているときの電流値は略０．１５Ａで差異はみられなかったが、ブレード捲れが発生したときのモータ電流は約０．３Ａであった。この結果から、中間転写ベルト３２の駆動手段であるモータの電流値が定常回転時の２倍以上となった時に、中間転写ベルト３２の駆動を一旦停止し、クリーニングブレード３３を中間転写ベルト３２から離間させることによってブレード捲れが改善されることが確認された。
本実施形態において、クリーニングブレード３３を中間転写ベルト３２から離間させた後、中間転写ベルト３２を所定距離だけ逆転させることもブレード捲れを解消するのに有効である。
【００１５】
上記各実施形態においては、中間転写方式を用いた画像形成装置における中間転写体のクリーニングについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、画像支持体としての感光体等の表面に付着した不要な粉体トナーをクリーニングする場合についても同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の要部を示す説明図である。
【図２】図１のクリーニング部を示す拡大図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係る画像形成装置の要部を示す説明図である。
【符号の説明】
【００１７】
１Ｙ    像担持体
１Ｃ    像担持体
１Ｍ    像担持体
１Ｋ    像担持体
２      中間転写ベルト
３Ｙ    一次転写ローラ
３Ｃ    一次転写ローラ
３Ｍ    一次転写ローラ
３Ｋ    一次転写ローラ
４      二次転写ローラ
５      二次転写対抗ローラ
６      一次転写バイアス印加手段
７      二次転写バイアス印加手段
８      クリーニング対抗ローラ
９      クリーニングブレード
２１    ベルト駆動モータ
２２    中間転写ベルト
２３    クリーニングブレード
２４    ブラケット
２５    回転支点
２６    加圧バネ
２８    クリーニング対抗ローラ
３２    中間転写ベルト
３３    クリーニングブレード
３４    ブラケット
３５    回転支点
３６    加圧バネ
３７    ソレノイド
３８    クリーニング対抗ローラ
【図１】
2007148108.tif 000003
【図２】
2007148108.tif 000004
【図３】
2007148108.tif 000005