(57)【要約】【課題】ベルトの弛みに起因するクリーニング部材の振動を抑制して、クリーニング部材の捲れを防止することができるベルト装置を提供する。【解決手段】本発明は、複数の支持部材９，１０によって張架され周回走行可能に構成された無端状のベルト８と、ベルト８の外周面に当接してクリーニングするクリーニング部材２５と、クリーニング部材２５に対向する位置でベルト８の内周面に当接するクリーニング対向部材２６と、クリーニング対向部材２６とそれよりベルト走行方向の１つ上流側に配設された支持部材９との間で前記ベルトの外周面を押圧する押し当て部材２４とを備えたベルト装置におけるものである。ベルト８上のクリーニング対象物の量が所定の閾値以上である場合、閾値未満の場合に比べて、押し当て部材２４のベルト８への押圧量を大きくなるように制御した。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の支持部材によって張架され周回走行可能に構成された無端状のベルトと、前記ベルトの外周面に当接してクリーニングするクリーニング部材と、前記クリーニング部材に対向する位置で前記ベルトの内周面に当接するクリーニング対向部材と、前記クリーニング対向部材とそれよりベルト走行方向の１つ上流側に配設された前記支持部材との間で前記ベルトの外周面を押圧する押し当て部材とを備えたベルト装置において、
前記ベルト上のクリーニング対象物の量が所定の閾値以上である場合、前記閾値未満の場合に比べて、前記押し当て部材の前記ベルトへの押圧量を大きくなるように制御したことを特徴とするベルト装置。
【請求項２】
前記押し当て部材の前記ベルトへの押圧量が最大となるタイミングを、クリーニング時の前記クリーニング部材への負荷が最大となるタイミングの後となるように制御した請求項１に記載のベルト装置。
【請求項３】
前記ベルト上のクリーニング対象物量の所定の閾値を、２[ｇ／ｍｍ2]に設定した請求項２に記載のベルト装置。
【請求項４】
前記押し当て部材の前記ベルトへの単位時間当たりの押圧量上昇値が、１[ｍｍ／ｓ]以上となるように設定した請求項１から３のいずれか１項に記載のベルト装置。
【請求項５】
前記押し当て部材の前記ベルトへの押圧力を、１０[Ｎ／ｍ]以下に設定した請求項１から４のいずれか１項に記載のベルト装置。
【請求項６】
前記押し当て部材を、偏心回転することにより前記ベルトへの押圧量が変化する偏心回転体で構成すると共に、当該偏心回転体を前記ベルトに当接させると共に走行駆動する前記ベルトに従動回転するように構成し、
前記偏心回転体に設けた係合部に係合して前記偏心回転体の回転を規制する規制部材と、当該規制部材を前記偏心回転体に対して係脱可能に駆動させる規制部材駆動手段を設けた請求項１から５のいずれか１項に記載のベルト装置。
【請求項７】
前記規制部材によって前記偏心回転体の回転が規制されている状態で当該偏心回転体が前記ベルトに当接する当接面に、低摩擦性の保護シートを配設した請求項６に記載のベルト装置。
【請求項８】
前記保護シートのベルト走行方向上流側の端部と前記ベルトとの距離を、３[ｍｍ]以上に設定した請求項７に記載のベルト装置。
【請求項９】
前記規制部材によって前記偏心回転体の回転が規制されている状態で当該偏心回転体が前記ベルトに当接する当接面を、低摩擦部材で構成した請求項６に記載のベルト装置。
【請求項１０】
前記偏心回転体を弾性体で構成した請求項６から９のいずれか１項に記載のベルト装置。
【請求項１１】
前記クリーニング部材の先端面と、前記クリーニング部材と前記ベルトとの当接点におけるベルト走行方向上流側のベルト接線とで形成されるクリーニング角度を、７０[°]以下となるように設定した請求項１から１０のいずれか１項に記載のベルト装置。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか１項に記載のベルト装置を備えたことを特徴とする転写装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の転写装置を備えた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、画像形成装置に用いられるベルト装置、そのベルト装置を用いた転写装置及び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、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置に設けられる転写体装置として、無端状のベルトから成る転写ベルトを備えたものが知られている。図１２に示すように、一般に、転写ベルト１００は複数のローラ２００，３００で張架されており、ローラ２００，３００の少なくとも１つが駆動ローラとして回転することによって、転写ベルト１００が周回走行するようになっている。また、図１２に示すように、転写装置には、ウレタンゴム等の弾性体で形成されたクリーニングブレード４００を、クリーニング対向部材５００に対向した位置で転写ベルト１００に当接させた構成が多く用いられている。この場合、転写ベルト１００が図の矢印の方向に走行することによって、クリーニングブレード４００が転写ベルト１００上に残留したトナーや異物を除去する。
【０００３】
上記のような構成の転写装置において、クリーニングブレードのクリーニング能力を向上させるために、クリーニングブレードの転写ベルトへの当接圧を上げたり、クリーニングブレードを転写ベルトに対して垂直方向に立たせて、クリーニングブレードに生じる振動を大きくすることにより、トナー等のクリーニングブレードのすり抜けを防止したりする方法が知られている。
【０００４】
しかし、転写ベルトに対するクリーニングブレードの当接圧を上げると、転写ベルトの走行方向への移動に対するクリーニングブレードの抵抗が増すため、クリーニングブレードの当接位置よりもベルト走行方向の上流側において転写ベルトの弛みが大きくなり、その結果、クリーニングブレードの当接部の挙動が不安定になってクリーニングブレードの捲れが発生する問題がある。また、クリーニングブレードを転写ベルトに対して垂直方向に立たせて、クリーニングブレードに生じる振動を大きくした場合も、クリーニング時に転写ベルトの走行方向への移動に対する抵抗が大きくなるため、同様に転写ベルトの弛みが大きくなって、クリーニングブレードの捲れが発生する。特に、クリーニングが困難な小粒経で球形のトナーを用いた場合は、クリーニングブレードの線圧を上げる必要があるため、上記のようなクリーニングブレードの捲れが発生する虞がある。
【０００５】
このような問題に対して、例えば、特許文献１（特開２００９−１３４２３６号公報）には、クリーニングブレードの先端のエッジ形状を鈍角に形成して、クリーニングブレードを捲れにくくすることが提案されている。
また、特許文献２（特開２０００−２３１３１４号公報）には、クリーニングブレードを転写ベルトの表面に対して接離するように構成して、クリーニングブレードの捲れを抑制することが提案されている。
また、特許文献３（特開２００４−３５２００号公報）に記載されている転写装置には、クリーニング対向部材（テンションローラ）とそれよりベルト走行方向の１つ上流側に配設されたローラ（二次転写ローラ）との間で、転写ベルトの外周面を押圧する押し当て部材（外ローラ）が設けられている。ここで、押し当て部材は、クリーニングブレードの捲れを防止することを目的として設けられているものではないが、押し当て部材によって転写ベルトが押圧されていることにより、転写ベルトの弛みを抑制することができるので、結果として、クリーニング部材の挙動が安定して捲れが抑制されると考えられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、クリーニングブレードによって転写ベルト上の残留トナーの除去を繰り返し行うと、クリーニングブレードの先端にトナー添加剤としてのシリカが付着して構成刃先と呼ばれる鋭利な塊が形成される。この構成刃先は、中間転写ベルト上の残留トナーを掻き取る役割を果たすため、構成刃先が形成されることによってクリーニング性が向上する。従って、形成された構成刃先は、そのままクリーニングブレードの先端に残るように維持することが好ましい。
【０００７】
しかしながら、上記特許文献２に記載のように、クリーニングブレードを接離可能に構成した場合は、クリーニングブレードの接離動作によって構成刃先が崩壊してしまうので、クリーニング性が低下するといった問題がある。また、この場合のクリーニングブレードの接離動作は、転写ベルト上のトナーが少ない場合における捲れを防止するものであり、トナーが多い場合における捲れ防止の対策としては不十分である。
【０００８】
また、上記特許文献３に記載の構成においては、転写ベルトが常時、押し当て部材によって大きく押し込まれた状態となっているため、転写ベルトを長時間走行させずに放置しておくと、押し当て部材で押圧された箇所において転写ベルトにカール癖が付く虞がある。このように、転写ベルトにカール癖が付くと、カール癖の付いた箇所において画像が良好に転写されなかったり、クリーニングが良好に行えなかったりして、良好な画像形成を行えなくなる問題が生じる。
【０００９】
また、上記特許文献１に記載のように、クリーニングブレードの先端のエッジ形状を鈍角に形成する場合は、生産性や加工精度が低下するといった問題があった。
【００１０】
そこで、本発明は、斯かる事情に鑑み、ベルトの弛みに起因するクリーニング部材の振動を抑制して、クリーニング部材の捲れを防止することができるベルト装置、転写装置及び画像形成装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１の発明は、複数の支持部材によって張架され周回走行可能に構成された無端状のベルトと、前記ベルトの外周面に当接してクリーニングするクリーニング部材と、前記クリーニング部材に対向する位置で前記ベルトの内周面に当接するクリーニング対向部材と、前記クリーニング対向部材とそれよりベルト走行方向の１つ上流側に配設された前記支持部材との間で前記ベルトの外周面を押圧する押し当て部材とを備えたベルト装置において、前記ベルト上のクリーニング対象物の量が所定の閾値以上である場合、前記閾値未満の場合に比べて、前記押し当て部材の前記ベルトへの押圧量を大きくなるように制御したものである。
【００１２】
ベルト上のクリーニング対象物の量が所定の閾値以上の場合に、押し当て部材の押圧量を大きくすることにより、クリーニング時におけるクリーニング部材の負荷の増加に伴うベルトの弛みを抑制することができる。これにより、クリーニング部材の振動を低減し挙動を安定させることができるので、クリーニング部材の捲れを防止することができる。一方、ベルト上のクリーニング対象物の量が前記閾値未満の場合は、押し当て部材の押圧量を大きくしないことにより、ベルトへの負荷を低減しベルトにカール癖が付くのを抑制することができる。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１に記載のベルト装置において、前記押し当て部材の前記ベルトへの押圧量が最大となるタイミングを、クリーニング時の前記クリーニング部材への負荷が最大となるタイミングの後となるように制御したものである。
【００１４】
クリーニング部材への負荷が最大となる前に、押圧量が最大となると、ベルトの振動が大きくなり、クリーニング部材に捲れが生じる虞がある。そのため、上記のように、押圧量が最大となるタイミングを、クリーニング部材への負荷が最大となるタイミングの後となるように制御することにより、クリーニング部材の捲れをより効果的に防止することができるようになる。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項２に記載のベルト装置において、前記ベルト上のクリーニング対象物量の所定の閾値を、２[ｇ／ｍｍ2]に設定したものである。
【００１６】
クリーニング部材の捲れ発生の有無の境界となる２[ｇ／ｍ2]を閾値として設定することにより、ベルト上のクリーニング対象物が多い場合であっても、クリーニング部材の捲れをより確実に防止することができるようになる。
【００１７】
請求項４の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載のベルト装置において、前記押し当て部材の前記ベルトへの単位時間当たりの押圧量上昇値が、１[ｍｍ／ｓ]以上となるように設定したものである。
【００１８】
単位時間当たりの押圧量上昇値を１[ｍｍ／ｓ]以上となるように設定することにより、ベルトの弛みを確実に抑制することができ、クリーニング部材の捲れを防止できるようになる。
【００１９】
請求項５の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載のベルト装置において、前記押し当て部材の前記ベルトへの押圧力を、１０[Ｎ／ｍ]以下に設定したものである。
【００２０】
押し当て部材のベルトへの押圧力を１０[Ｎ／ｍ]以下に設定することにより、クリーニング対象物のベルトへの付着力の上昇を防止し、良好なクリーニング性を得られる。
【００２１】
請求項６の発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載のベルト装置において、前記押し当て部材を、偏心回転することにより前記ベルトへの押圧量が変化する偏心回転体で構成すると共に、当該偏心回転体を前記ベルトに当接させると共に走行駆動する前記ベルトに従動回転するように構成し、前記偏心回転体に設けた係合部に係合して前記偏心回転体の回転を規制する規制部材と、当該規制部材を前記偏心回転体に対して係脱可能に駆動させる規制部材駆動手段を設けたものである。
【００２２】
押し当て部材を、ベルトに従動回転する偏心回転体で構成することにより、押し当て部材を回転させる専用の駆動源が不要となるので、構成の簡素化及び低コスト化を図れる。
【００２３】
請求項７の発明は、請求項６に記載のベルト装置において、前記規制部材によって前記偏心回転体の回転が規制されている状態で当該偏心回転体が前記ベルトに当接する当接面に、低摩擦性の保護シートを配設したものである。
【００２４】
保護シートを配設していない構成において、偏心回転体の回転が規制されている状態でベルトが走行駆動すると、ベルトは偏心回転体との当接部において摺接する。これにより、偏心回転体の当接面が経時的に磨耗すると、偏心回転体とベルトとが接触しなくなり、偏心回転体がベルトに従動回転できなくなる虞がある。そこで、上記のように、偏心回転体の当接面に低摩擦性の保護シートを配設することにより、偏心回転体の磨耗を防止し、偏心回転体とベルトとの当接を長期に亘って確保することができるようになる。
【００２５】
請求項８の発明は、請求項７に記載のベルト装置において、前記保護シートのベルト走行方向上流側の端部と前記ベルトとの距離を、３[ｍｍ]以上に設定したものである。
【００２６】
保護シートのベルト走行方向上流側の端部とベルトとの距離を３[ｍｍ]以上に設定することで、保護シートのベルト走行方向上流側の端部から、保護シートと偏心回転体との間にベルト上の付着物が侵入するのを防止することができ、侵入した付着物によって保護シートが剥がれるのを防ぐことができる。
【００２７】
請求項９の発明は、請求項６に記載のベルト装置において、前記規制部材によって前記偏心回転体の回転が規制されている状態で当該偏心回転体が前記ベルトに当接する当接面を、低摩擦部材で構成したものである。
【００２８】
この場合も、上記請求項７と同様に、偏心回転体の磨耗を防止し、偏心回転体とベルトとの当接を長期に亘って確保することができるようになる。さらに、この場合、保護シートと偏心回転体との間にベルト上の付着物が侵入する問題は生じない。
【００２９】
請求項１０の発明は、請求項６から９のいずれか１項に記載のベルト装置において、前記偏心回転体を弾性体で構成したものである。
【００３０】
偏心回転体はベルトから動力を得て従動回転しながらその押圧量を大きくするが、このとき、偏心回転体が、ベルトから反作用の力を受けることにより、振動しながら従動回転する場合がある。この振動により偏心回転体がベルトに対してスリップすると、所望の押圧量が得られなくなり、ベルトに弛みが生じ、クリーニング部材の捲れが生じる虞がある。そこで、上記のように、偏心回転体を弾性体で構成することにより、反作用の力による偏心回転体の振動を低減することができ、偏心回転体のベルトに対する従動性が向上するため、所望の押圧量が得られ、クリーニング部材の捲れをより確実に防止することができるようになる。
【００３１】
請求項１１の発明は、請求項１から１０のいずれか１項に記載のベルト装置において、前記クリーニング部材の先端面と、前記クリーニング部材と前記ベルトとの当接点におけるベルト走行方向上流側のベルト接線とで形成されるクリーニング角度を、７０[°]以下となるように設定したものである。
【００３２】
クリーニング角度を７０[°]以下となるように設定することにより、低い線圧で良好にクリーニングすることが可能となる。
【００３３】
請求項１２の発明は、請求項１から１１のいずれか１項に記載のベルト装置を備えた転写装置である。
【００３４】
転写装置が、請求項１から１１のいずれか１項に記載のベルト装置を備えているので、これらベルト装置による上記効果が得られる。
【００３５】
請求項１３の発明は、請求項１２に記載の転写装置を備えた画像形成装置である。
【００３６】
画像形成装置が、請求項１２に記載の転写装置を備えているので、この転写装置が備えるベルト装置の上記効果が得られる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、ベルト上のクリーニング対象物の量が所定の閾値以上である場合は、押し当て部材の押圧量を大きくすることにより、クリーニング時のベルトの弛みを抑制することができる。これにより、クリーニング部材の振動を低減し挙動を安定させることができるので、クリーニング部材の捲れを防止することが可能である。
【００３８】
また、ベルト上のクリーニング対象物の量が所定の閾値未満である場合は、押し当て部材の押圧量は大きくしないので、ベルトにカール癖が付くのを抑制することができる。また、本発明の構成は、クリーニング部材をベルトに対して接離させなくてもよいので、クリーニング部材の接離動作による構成刃先の崩壊の虞がない。このため、構成刃先を維持しやすく、クリーニング性の向上を図れる。さらに、本発明は、クリーニング部材の先端のエッジ形状を鈍角に形成する必要も無いので、生産性や加工精度の低下も防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】前記画像形成装置に搭載された転写装置の全体構成を示す概略図である。
【図３】図２の拡大図である。
【図４】中間転写ベルト上の残留トナー量と、クリーニング中にクリーニングブレードに生じる負荷との関係を示すグラフである。
【図５】（ａ）は規制部材の揺動角度の時間変化、（ｂ）は押し当て部材の回転角度に対する押圧量の変化、（ｃ）はクリーニングブレードに生じる負荷の時間変化を示す図である。
【図６】押し当て部材の中間転写ベルトへの押圧力と、トナーの中間転写ベルトへの付着力との関係を示す図である。
【図７】本発明の他の実施形態の構成を示す図である。
【図８】クリーニングブレードの先端に構成刃先が形成された状態を示す図である。
【図９】前記構成刃先が崩壊した状態を示す図である。
【図１０】クリーニングブレードの配設位置を説明するための図である。
【図１１】クリーニングブレードのクリーニング角度と、クリーニング中にクリーニングブレードに生じる単位時間当たりの負荷上昇量との関係を示すグラフである。
【図１２】従来の転写装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、添付の図面に基づき、本発明について説明する。なお、本発明を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。
【００４１】
図１は、本発明に係るカラー画像形成装置の概略構成図である。図１に示す画像形成装置は、画像形成装置本体６０に対して着脱可能に構成された４つのプロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋを備えている。各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの異なる色のトナーを収容している以外は同様の構成となっている。
【００４２】
具体的には、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋは、像担持体としての感光体ドラム２と、感光体ドラム２の表面を帯電させる帯電ローラ３等を備えた帯電装置と、感光体ドラム２の表面にトナー（現像剤）を供給する現像装置４と、感光体ドラム２の表面をクリーニングするための感光体クリーニングブレード５等を備えたクリーニング装置などで構成されている。
【００４３】
図１において、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋの上方には、感光体ドラム２の表面を露光する露光手段としての露光装置６が配設されている。また、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋの下方には、転写装置７が配設されている。転写装置７は、転写体としての無端状のベルトから構成される中間転写ベルト８を有する。中間転写ベルト８は、支持部材としての駆動ローラ９及び従動ローラ１０に張架され、図の矢印の方向に周回走行（回転）可能に構成されている。
【００４４】
４つの感光体ドラム２に対向した位置に、一次転写手段としての４つの一次転写ローラ１１が配設されている。各一次転写ローラ１１はそれぞれの位置で中間転写ベルト８の内周面を押圧しており、中間転写ベルト８の押圧された部分と各感光体ドラム２とが接触する箇所に一次転写ニップが形成されている。また、駆動ローラ９に対向した位置に、二次転写手段としての二次転写ローラ１２が配設されている。この二次転写ローラ１２は中間転写ベルト８の外周面を押圧しており、二次転写ローラ１２と中間転写ベルト８とが接触する箇所に二次転写ニップが形成されている。
【００４５】
また、中間転写ベルト８の図の右端側の外周面には、中間転写ベルト８の表面をクリーニングするベルトクリーニング装置１３が配設されている。このベルトクリーニング装置１３から伸びた図示しない廃トナー移送ホースは、転写装置７の下方に配設された廃トナー収容器１４の入り口部に接続されている。
【００４６】
画像形成装置本体の下部には、記録媒体としての記録用紙Ｐを収容した給紙トレイ１５や、給紙トレイ１５から記録用紙Ｐを搬出する給紙ローラ１６等が設けてある。一方、画像形成装置本体の上部には、記録用紙を外部へ排出するための一対の排紙ローラ１７と、排出された記録媒体をストックするための排紙トレイ１８とが配設されている。
【００４７】
また、画像形成装置本体内には、下部の給紙トレイ１５から上部の排紙トレイ１８へ記録用紙を案内するための搬送路Ｒが形成されている。この搬送路Ｒにおいて、給紙ローラ１６から二次転写ローラ１２に至る途中には、一対のレジストローラ１９が配設されている。また、二次転写ローラ１２から排紙ローラ１７に至る途中に、記録用紙上の画像を定着させるための定着装置２０を配設している。この定着装置２０は、加熱源によって加熱される定着部材としての定着ローラ２１と、その定着ローラ２１を加圧する加圧部材としての加圧ローラ２２等を有する。定着ローラ２１と加圧ローラ２２とが互いに圧接した箇所には定着ニップが形成されている。
【００４８】
以下、図１を参照して上記画像形成装置の基本的動作について説明する。
作像動作が開始されると、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋの感光体ドラム２が図示しない駆動装置によって図の時計回りに回転駆動され、各感光体ドラム２の表面が帯電ローラ３によって所定の極性に一様に帯電される。帯電された各感光体ドラム２の表面には、露光装置６からレーザ光がそれぞれ照射されて、それぞれの感光体ドラム２の表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体ドラム２に露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように感光体ドラム２上に形成された静電潜像に、各現像装置４によってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像（現像剤像）として可視像化される。
【００４９】
駆動ローラ９が図の反時計回りに回転駆動されることにより、中間転写ベルト８が図の矢印で示す方向に走行駆動される。また、各一次転写ローラ１１に、トナーの帯電極性と逆極性の定電圧又は定電流制御された電圧が印加される。これにより、各一次転写ローラ１１と各感光体ドラム２との間の一次転写ニップにおいて転写電界が形成される。そして、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋの感光体ドラム２に形成された各色のトナー画像が、上記一次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、中間転写ベルト８上に順次重ね合わせて転写される。かくして中間転写ベルト８はその表面にフルカラーのトナー画像を担持する。
【００５０】
トナー画像が転写された後の各感光体ドラム２の表面に付着する残留トナーは、感光体クリーニングブレード５によって除去され、次いで、その表面が図示していない除電装置によって除電作用を受け、その表面電位が初期化されて次の画像形成に備えられる。
【００５１】
また、画像形成装置の下部では、給紙ローラ１６が回転駆動することによって、給紙トレイ１５に収容された記録用紙Ｐが搬送路Ｒに送り出される。搬送路Ｒに送り出された記録用紙Ｐは、レジストローラ１９によってタイミングを計られて、二次転写ローラ１２とそれに対向する駆動ローラ９との間の二次転写ニップに送られる。このとき二次転写ローラ１２には、中間転写ベルト８上のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加されており、これにより、二次転写ニップに転写電界が形成されている。そして、二次転写ニップに形成された転写電界によって、中間転写ベルト８上のトナー画像が記録用紙Ｐ上に一括して転写される。トナー画像が転写された記録用紙Ｐは定着手段２０へと搬送され、定着ローラ２１と加圧ローラ２２によって記録用紙Ｐが加熱及び加圧されてトナー画像が定着される。そして、トナー画像が定着された記録用紙Ｐは、排出ローラ１７によって排紙トレイ１８へと排出される。また、転写後の中間転写ベルト８上に残留するトナーは、ベルトクリーニング装置１３によって除去され、除去されたトナーは、廃トナー収容器１４へ搬送され回収される。
【００５２】
以上の説明は、記録用紙上にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、４つのプロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋのいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２つ又は３つのプロセスユニットを使用して、２色又は３色の画像を形成したりすることも可能である。
【００５３】
次に、図２と図３に基づいて、上記転写装置７の構成について詳しく説明する。
図２は、転写装置７の全体構成を示す概略図、図３は図２の拡大図である。
図２に示すように、転写装置７は、上述の駆動ローラ９と従動ローラ１０に張架された中間転写ベルト８と、４つの一次転写ローラ１１と、ベルトクリーニング装置１３以外に、中間転写ベルト８上のトナー量を検知するトナー量検知センサ２３と、中間転写ベルト８の表面を押圧する押し当て部材２４とを有している。
【００５４】
ベルトクリーニング装置１３は、中間転写ベルト８の外周面に当接してクリーニングするクリーニング部材としてのベルトクリーニングブレード２５（以下、単に「クリーニングブレード」という）と、クリーニングブレード２５に対向する位置で中間転写ベルト８の内周面に当接するクリーニング対向部材としてのクリーニング対向ローラ２６等を有している。駆動ローラ９が図の反時計回りに回転し、中間転写ベルト８が図の矢印Ｙ方向に走行することによって、クリーニングブレード２５が中間転写ベルト８上に残留したトナーや異物等のクリーニング対象物を除去するようになっている。
【００５５】
図３に示すように、押し当て部材２４は、軸受け２７に保持されたシャフト２８を中心に偏心回転する偏心回転体で構成されている。押し当て部材２４は、中間転写ベルト８の外周面に当接しており、中間転写ベルト８が図の矢印Ｙ方向に走行した際、押し当て部材２４は走行駆動する中間転写ベルト８との摩擦抵抗により図の矢印Ｘ方向に従動回転するようになっている。
【００５６】
このように、押し当て部材２４が従動回転（連れ回り）することで、中間転写ベルト８に対する押し当て部材２４の押圧量が変化する。すなわち、押し当て部材２４が図の実線で示す状態となっている場合は、中間転写ベルト８への押圧量は小さく又は０（押圧せず単に当接した状態）となっており、その状態から押し当て部材２４が回転して図の二点鎖線で示す状態となった場合は、中間転写ベルト８への押圧量が大きくなる。ここで、「押圧量」とは、押し当て部材２４の押圧力が作用する方向への中間転写ベルト８のベルト面の移動距離Ｄのことをいう。
【００５７】
また、押し当て部材２４の矢印Ｘ方向の回転は、規制部材２９によって規制されるようになっている。詳しくは、押し当て部材２４の側面に突起状の係合部３０が設けられており、この係合部３０にＬ字型に形成された規制部材２９の先端部が係合することで、押し当て部材２４の回転が規制される。また、規制部材２９は、その基端部に設けられた支軸３１を中心に図のＺ方向に揺動可能に取り付けられており、図示しない規制部材駆動手段によって規制部材２９が揺動することにより、規制部材２９は係合部３０に対して係脱可能となっている。
【００５８】
押し当て部材２４の押圧量を大きくするか否かの判断は、画像形成装置に設けられた図示しない制御手段によって行われる。具体的には、中間転写ベルト８上の残留トナーの量が所定の閾値以上であると制御手段が判断した場合、押し当て部材２４を図３の実線で示す状態から二点鎖線で示す状態に回転させて押圧量を大きくする。本実施形態では、押圧量を大きくする場合の判断基準となる残留トナー量の閾値は、以下のようにして決定した。
【００５９】
図４は、押し当て部材２４による押圧量を大きくしていない状態での、中間転写ベルト上の残留トナー量と、クリーニング中にクリーニングブレードに生じる負荷との関係を示すグラフである。
同図の横軸が中間転写ベルト上の残留トナー量[ｇ／ｍ2]、縦軸がクリーニングブレードに生じる負荷[Ｎ]を示している。なお、ここでは、図３に示すクリーニングブレード２５の先端面２５ａと、クリーニングブレード２５と中間転写ベルト８との当接点におけるベルト走行方向上流側のベルト接線とで形成される角度θ（以下、「クリーニング角度」という）を、６５[°]に設定している。
【００６０】
図４に示すように、ベルト上の残留トナー量が増加するにつれてクリーニングブレードの負荷は上昇するが、残留トナー量がある値に達すると、それ以上増加してもクリーニングブレードの負荷は上昇せず一定となる。これは、残留トナー量がある値以上となると、残留トナーは中間転写ベルト上に直接付着せずに中間転写ベルト上のトナーの上に重なっていくからである。すなわち、残留トナー量がある値に増加するまでは、中間転写ベルト上に直接付着するトナー量が増えるため、それに伴いクリーニングブレードによって残留トナーを中間転写ベルトから削り取るときの負荷が増加する。しかし、中間転写ベルト上に直接付着する残留トナー量が飽和すると、残留トナーは中間転写ベルト上のトナーの上に重なっていくため、クリーニングブレードに生じる負荷は最下層のトナーを削り取るだけの負荷に留まり、それ以上上昇しなくなる。図４に示す例では、クリーニングブレードの負荷が一定の値に達するのは、残留トナー量が４[ｇ／ｍ2]となったときである。
【００６１】
また、図４において、一点鎖線Ａよりも上側の領域は、クリーニングブレードの負荷が大きくなってクリーニングブレードの捲れが発生する虞のある領域である。具体的には、残留トナー量が２[ｇ／ｍ2]以上となった場合、クリーニングブレードの捲れが生じる虞がある。本実施形態では、この捲れ発生の有無の境界となる２[ｇ／ｍ2]を、上記押圧量を大きくする判断基準としての閾値としている。
【００６２】
以下、図５を参照しつつ、中間転写ベルト８に対する押し当て部材２４の押圧動作について説明する。
図５において、（ａ）は規制部材の揺動角度の時間変化、（ｂ）は押し当て部材の回転角度に対する押圧量の変化、（ｃ）はクリーニングブレードに生じる負荷の時間変化を示している。
まず、図５（ａ）において、Ｔ０のタイミングで図示しない検知手段によって中間転写ベルト８上の残留トナー量が検知される。そして、その検知結果から、制御手段によって中間転写ベルト８上の残留トナーが上記閾値としての２[ｇ／ｍ2]以上であると判断した場合は、図３に示す規制部材２９を上方へ揺動させて、規制部材２９と係合部３０との係合を解除する。詳しくは、規制部材２９の揺動角度が０[°]となっている図５（ａ）のＴ１のタイミングから、規制部材２９の揺動を開始し、その揺動角度が２０[°]に達したタイミングＴ２で、規制部材２９と押し当て部材２４の係合部３０との係合が解除される。その後、規制部材２９は、揺動角度が３０[°]となるまで揺動した後、反対に下方に揺動し、Ｔ３のタイミングで元の位置（揺動角度０[°]）へ戻る。
【００６３】
図５（ｂ）に示すように、押し当て部材２４は、上記Ｔ２のタイミングで規制が解除されることにより、中間転写ベルト８の走行に伴って回転を開始し、回転角度が増加するにつれて中間転写ベルト８への押圧量が増加する。そして、回転角度が２１０[°]のタイミングで押圧量が最大となり、その後、押圧量は低下していく。そして、押し当て部材２４が３６０[°]回転し元の位置へ戻った際、上記Ｔ３のタイミングで元の位置に戻っている規制部材２９と押し当て部材２４の係合部３０が係合し、回転が規制される。
【００６４】
図５（ｃ）において、クリーニングブレード２５に生じる負荷は、Ｔ４のタイミングで上昇する。すなわち、Ｔ４のタイミングで中間転写ベルト８上の残留トナーがクリーニングブレード２５の位置に達し、その残留トナーがクリーニングブレード２５によって削り取られるので、クリーニングブレード２５への負荷が上昇する。その後、Ｔ５のタイミングで負荷は最大となる。なお、クリーニングブレード２５の負荷が上昇するのに上記Ｔ４からＴ５のタイミングまで時間を要するのは、クリーニングブレード２５が弾性体から成り柔軟性を有するため、クリーニングブレード２５がトナーからの負荷を受け始めてからトナーを押し返すのに必要な力を得られるまである程度時間がかかるからである。そして、全ての残留トナーがクリーニングブレード２５によって削り取られたタイミングＴ６から、それ以降、クリーニングブレード２５の負荷が低下する。
【００６５】
一方、上記制御手段によって、中間転写ベルト８上の残留トナー量が２[ｇ／ｍ2]未満であると判断された場合は、押し当て部材２４は回転させず、中間転写ベルト８への押圧量は小さい又は０（押圧せず単に当接した状態）の状態のまま、クリーニングブレード２５によって残留トナーを除去する。
【００６６】
上記のように本実施形態では、クリーニングブレード２５の捲れの虞がある、残留トナー量が２[ｇ／ｍ2]以上の場合に、押し当て部材２４を回転させて押圧量を大きくしているので、クリーニング時におけるクリーニングブレード２５の負荷の増加に伴う中間転写ベルト８の弛み（クリーニングブレード２５との当接位置よりもベルト走行方向の上流側における弛み）を抑制することができる。これにより、クリーニングブレード２５の振動を低減し挙動を安定させることができるので、クリーニングブレード２５の捲れを防止することができる。また、クリーニングを行うために必要なタイミングにのみ、押し当て部材２４の押圧量が大きくなるように制御しているので、中間転写ベルト８への不要な負荷を与えることがなく長寿命化を図れる。一方、残留トナー量が２[ｇ／ｍ2]未満の場合は、押し当て部材２４の押圧量は大きくしないので、中間転写ベルト８に生じる負荷が低減され、中間転写ベルト８にカール癖が付くのを抑制することができる。
【００６７】
また、本実施形態では、図５の（ｂ）（ｃ）に示すように、押圧量が最大となるタイミング（押し当て部材２４の回転角度が２１０[°]となるタイミング）を、クリーニングブレード２５の負荷が最大となるタイミングＴ５の後になるように制御している。これは、クリーニングブレード２５への負荷が最大となる前（負荷が上昇中）に、押圧量が最大となると、中間転写ベルト８の振動が大きくなり、クリーニングブレード２５に捲れが生じる虞があるからである。従って、押圧量が最大となるタイミングを、クリーニングブレード２５の負荷が最大となるタイミングの後となるように制御することにより、クリーニングブレード２５の捲れをより効果的に防止することが可能となる。
【００６８】
さらに、中間転写ベルト８の弛みをより確実に抑制するため、押し当て部材２４の中間転写ベルト８への単位時間当たりの押圧量上昇値は、１[ｍｍ／ｓ]以上となるように設定することが好ましい。単位時間当たりの押圧量上昇値が１[ｍｍ／ｓ]未満の場合は、中間転写ベルト８に弛みが生じることにより、クリーニングブレード２５の振動が発生して挙動が不安定になり、捲れが生じる虞があるからである。本実施形態では、単位時間当たりの押圧量上昇値を１．５[ｍｍ／ｓ]に設定している。これにより、中間転写ベルト８の弛みを確実に抑制することができ、クリーニングブレード２５の捲れを防止できるようになる。
【００６９】
また、中間転写ベルト８上の残留トナー量を判断する方法としては、上記検知手段によって中間転写ベルト８上で検知する以外に、例えば、印字画像情報から残留トナー量を予測する方法もある。印字画像情報から残留トナー量を予測して、それが閾値以上である場合は、押し当て部材２４による押圧量を大きくすることにより、上記と同様にクリーニングブレード２５の捲れを防止することができる。
【００７０】
また、画像の色ずれ補正やトナー濃度調整のために中間転写ベルト８上にパターン画像を形成する場合、バターン像は記録用紙に転写されないため、中間転写ベルト８上のトナーが閾値を上回る。この場合も、中間転写ベルト８上のトナーがクリーニングブレード２５に送り込まれるタイミングで、押し当て部材２４による押圧量を大きくすることにより、上記と同様にクリーニングブレード２５の捲れを防止することができる。
【００７１】
また、記録用紙が詰まってジャムが生じた場合も、中間転写ベルト８上のトナーが記録用紙に転写されないため、中間転写ベルト８上のトナーが閾値を上回ることがある。ジャムを検知した場合、印字画像情報などから残留トナー量を予測して、それが閾値以上である場合は、押し当て部材２４による押圧量を大きくする。ここで、押し当て部材２４の押圧力を大きくするタイミングは、ジャム処理後、装置の駆動が再開したときに、中間転写ベルト８上のトナーがクリーニングブレード２５に送り込まれるタイミングで行われる。これにより、クリーニングブレード２５の捲れを防止することが可能である。
【００７２】
ところで、本実施形態では、押し当て部材２４を中間転写ベルト８に従動回転させながらその押圧量を大きくするようにしているが、このとき、押し当て部材２４が、中間転写ベルト８から反作用の力を受けることにより、振動しながら従動回転する場合がある。この振動により押し当て部材２４が中間転写ベルト８に対してスリップすると、所望の押圧量が得られなくなり、中間転写ベルト８に弛みが生じ、クリーニングブレード２５の捲れが生じる虞がある。そこで、このような反作用の力による押し当て部材２４の振動を低減するために、押し当て部材２４は、エチレン−プロピレン−ジエンポリエチレンゴム（ＥＰＤＭ）、ブタジエンアクリロニトリルゴム（ＮＢＲ）、ウレタンゴム等の弾性体で構成されることが望ましい。本実施形態では、押し当て部材２４の材料として、ブタジエンアクリロニトリルゴム（ＮＢＲ）を適用している。これにより、反作用の力による押し当て部材２４の振動を低減することができ、押し当て部材２４の中間転写ベルト８に対する従動性が向上するので、所望の押圧量が得られ、クリーニングブレード２５の捲れをより確実に防止することができるようになる。
【００７３】
図６は、押し当て部材の中間転写ベルトへの押圧力と、トナーの中間転写ベルトへの付着力との関係を示す。図６において、横軸が押し当て部材の押圧力[Ｎ／ｍ]、縦軸がトナーの付着力[ｇ]を示している。
中間転写ベルト上のトナーが押し付け部材を通過する際、押し付け部材によってトナーが中間転写ベルトに押し付けられる。このとき、トナーの潰れや微小変形によってトナーと中間転写ベルトとの接触面積が増大すると、トナーの中間転写ベルトへの付着力が増加し、クリーニング性が低下する場合がある。しかし、押し付け部材の押圧力がある値以下である場合は、その押圧力よりもトナーの硬度が勝るため、トナーの付着力は増加しない。この場合、図６に示すように、押し当て部材の押圧力が約１５[Ｎ／ｍ]以下であれば、トナーの付着力は上昇しない。そこで、本実施形態では、押し当て部材の中間転写ベルトへの押圧力を１０[Ｎ／ｍ]に設定している。これにより、トナーの中間転写ベルトへの付着力の上昇を防止し、良好なクリーニング性を得ている。
【００７４】
図７は、本発明の他の実施形態の構成を示す図である。
図７に示す実施形態では、押し当て部材２４にＰＥＴ等の低摩擦性の保護シート３２を配設している。それ以外は、上記実施形態と同様の構成となっている。保護シート３２は、押し当て部材２４が規制部材２９によって回転が規制されている状態で、押し当て部材２４が中間転写ベルト８に当接する当接面に配設されている。
【００７５】
上記保護シート３２を配設していない構成（図３参照）において、押し当て部材２４の回転が規制されている状態で中間転写ベルト８が走行駆動すると、中間転写ベルト８は押し当て部材２４との当接部において摺接する。これにより、押し当て部材２４の当接面が経時的に磨耗すると、押し当て部材２４と中間転写ベルト８とが接触しなくなり、押し当て部材２４が中間転写ベルト８に従動回転できなくなる虞がある。そこで、本実施形態のように、押し当て部材２４の当接面に保護シート３２を配設することにより、押し当て部材２４の磨耗を防止し、押し当て部材２４と中間転写ベルト８との当接を長期に亘って確保することができるようになる。
【００７６】
また、図７において、保護シート３２のベルト走行方向上流側の端部３２ａと中間転写ベルト８との距離ｈを、３[ｍｍ]以上に設定することが好ましい。このように設定することで、保護シート３２のベルト走行方向上流側の端部３２ａから、保護シート３２と押し当て部材２４との間にトナー等が侵入するのを防止することができ、侵入したトナー等によって保護シート３２が剥がれるのを防ぐことができる。
【００７７】
また、押し当て部材２４自体、あるいは、少なくとも押し当て部材の中間転写ベルト８との回転規制時の当接面を、低摩耗部材で構成してもよい。この場合も、押し当て部材２４の磨耗を抑制し、押し当て部材２４と中間転写ベルト８との当接を長期に亘って確保することが可能である。さらに、この場合、保護シート３２と押し当て部材２４との間にトナー等が侵入する問題は生じない。
【００７８】
なお、図７に示す実施形態において、押し当て部材２４による押圧量の調整動作については、上記実施形態において説明したのと同様であるので説明を省略する。
【００７９】
図８は、クリーニングブレード２５の先端に構成刃先Ｃが形成された状態を示す図である。
図８に示すように、クリーニングブレード２５によって中間転写ベルト８上の残留トナーの除去を繰り返し行うと、クリーニングブレード２５の先端にトナー添加剤としてのシリカが付着して構成刃先と呼ばれる鋭利な塊Ｃが形成される。この構成刃先Ｃは、中間転写ベルト８上の残留トナーを掻き取る役割を果たすため、構成刃先Ｃが形成されることによってクリーニング性が向上する。従って、形成された構成刃先Ｃは、そのままクリーニングブレード２５の先端に残るように維持することが好ましい。
【００８０】
しかし、図９に示すように、押し当て部材の押圧動作に伴って中間転写ベルト８が変位した結果、中間転写ベルト８に対するクリーニングブレード２５のクリーニング角度がθ1からθ2に変化すると、上記構成刃先が崩壊してしまう。
【００８１】
そこで、本実施形態では、図１０に示すように、（クリーニングブレード２５が中間転写ベルト８に当接していない状態で、）押し当て部材の押圧動作に伴って中間転写ベルト８が変位した際に、クリーニング対向ローラ２６と中間転写ベルト８とが常に接触する箇所Ｅにおいて、クリーニングブレード２５を中間転写ベルト８に当接させている。これにより、押し当て部材の押圧動作に伴って中間転写ベルト８が変位しても、中間転写ベルト８に対するクリーニングブレード２５のクリーニング角度θを一定に維持することができるので、構成刃先の崩壊を防止して、良好なクリーニング性を維持することができる。
【００８２】
以上のように、本発明の実施形態によれば、中間転写ベルト上の残留トナー量が所定の閾値以上である場合は、押し当て部材の押圧量を大きくすることにより、クリーニング時の中間転写ベルトの弛みを抑制することができる。これにより、クリーニングブレードの振動を低減し挙動を安定させることができるので、クリーニングブレードの捲れを防止することが可能である。
【００８３】
図１１は、押し当て部材による押圧量を大きくしていない状態での、クリーニングブレードのクリーニング角度と、クリーニング中にクリーニングブレードに生じる単位時間当たりの負荷上昇量との関係を示すグラフである。同図において、横軸がクリーニング角度[°]、縦軸が単位時間当たりの負荷上昇量[Ｎ／ｓ]を示している。また、ここでは、中間転写ベルト上の残留トナー量が最大の４[ｇ／ｍ2]となった場合における、クリーニング角度と、単位時間当たりの負荷上昇量との関係を示している。
【００８４】
一般に、クリーニング角度が小さい方が低い線圧でクリーニングすることができるが、図１１に示すように、クリーニング角度が小さくなるほど、単位時間当たりの負荷上昇量は大きくなる。この場合、クリーニング角度が７５[°]よりも小さくなり、単位時間当たりの負荷上昇量が０．５[Ｎ／ｓ]以上になると（一点鎖線Ｂよりも上側の領域になると）、クリーニングブレードの当接位置の上流側で中間転写ベルトが弛み、クリーニングブレードの挙動が不安定になって捲れが生じる虞がある。
【００８５】
しかし、上記のように、中間転写ベルト上の残留トナー量が多い場合であっても、押し当て部材の押圧量を大きくすることで、中間転写ベルトの弛みを抑制することができるので、図１１に示す７５[°]よりも小さいクリーニング角度に設定しても捲れの発生を防止することが可能である。本実施形態では、クリーニング角度を６５[°]に設定しても、捲れが生じず良好なクリーニング性が得られた。なお、クリーニング角度を７０[°]以下に設定することにより、円形度が大きい（円形度が０．９６〜０．１）トナーが中間転写ベルトに多く付着している場合でも、低い線圧で良好にクリーニングすることが可能となる。
【００８６】
また、本発明の実施形態によれば、中間転写ベルト上の残留トナー量が所定の閾値未満である場合は、押し当て部材の押圧量は大きくしないので、中間転写ベルトにカール癖が付くのを抑制することができる。また、残留トナー量が閾値以上の場合であっても、押し当て部材の押圧量を大きくするタイミングは、クリーニングに必要なタイミングのみとしているので、中間転写ベルトへの不要な負荷を与えることがなく長寿命化を図れる。
【００８７】
また、本発明の構成は、クリーニングブレードを中間転写ベルトに対して接離させなくてもよいので、クリーニングブレードの接離動作による構成刃先の崩壊の虞がない。このため、構成刃先を維持しやすく、クリーニング性の向上を図れる。さらに、本発明は、クリーニングブレードの先端のエッジ形状を鈍角に形成する必要も無いので、生産性や加工精度の低下も防止できる。
【００８８】
さらに、上記実施形態のように、押し当て部材を、中間転写ベルトに従動回転する偏心回転体で構成することにより、押し当て部材を回転させる専用の駆動源が不要となるので、構成の簡素化及び低コスト化を図れる。
【００８９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。上述の実施形態は、本発明の構成を転写装置に適用したものであるが、本発明の構成は、表面に静電潜像を担持する静電潜像担持体としての感光体ベルトや、表面に記録媒体を担持して搬送する搬送ベルトなどを駆動させるベルト装置にも適用可能である。また、本発明に係る画像形成装置は、図１に示すカラー画像形成装置に限らず、モノクロ画像形成装置や、その他の複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等であってもよい。
【符号の説明】
【００９０】
７    転写装置
８    中間転写ベルト
１３  ベルトクリーニング装置
２４  押し当て部材
２５  クリーニングブレード（クリーニング部材）
２９  規制部材
３２  保護シート
Ｄ    押圧量
θ    クリーニング角度
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９１】
【特許文献１】特開２００９−１３４２３６号公報
【特許文献２】特開２０００−２３１３１４号公報
【特許文献３】特開２００４−３５２００号公報
【図１】
2012042786.tif 000003
【図２】
2012042786.tif 000004
【図３】
2012042786.tif 000005
【図４】
2012042786.tif 000006
【図５】
2012042786.tif 000007
【図６】
2012042786.tif 000008
【図７】
2012042786.tif 000009
【図８】
2012042786.tif 000010
【図９】
2012042786.tif 000011
【図１０】
2012042786.tif 000012
【図１１】
2012042786.tif 000013
【図１２】
2012042786.tif 000014