(57)【要約】      （修正有）【課題】導電性ブラシに付着トナーが過剰に捕集されないようにして、接触転写部材をクリーニングブレードによりクリーニングする画像形成装置。【解決手段】転写バイアスが印加されると共に像担持体２０に対向する位置で回転し、記録材に接触して該像担持体上のトナー像を記録材に転写する接触転写部材４０と、接触転写部材に圧接するクリーニングブレード４１と、クリーニングブレードに対して接触転写部材の回転方向上流側にて接触転写部材に当接して回転する導電性ブラシ４２と、導電性ブラシを回転駆動させる駆動手段４５と、記録材若しくはＪＯＢの間に形成されたトナー像が接触転写部材に転写された付着トナーＴが導電性ブラシに接触しないときは導電性ブラシに駆動手段の駆動力を伝達し、該付着トナーＴが導電性ブラシに接触するときは導電性ブラシに駆動手段の駆動力が伝達されないように制御する制御手段４６と、を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
転写バイアスが印加されると共に像担持体に対向する位置で回転し、記録材に接触して該像担持体上のトナー像を記録材に転写する接触転写部材と、
前記接触転写部材に圧接するクリーニングブレードと、
前記クリーニングブレードに対して前記接触転写部材の回転方向上流側にて前記接触転写部材に当接して回転する導電性ブラシと、
前記導電性ブラシを回転駆動させる駆動手段と、
記録材若しくはＪＯＢの間に形成されたトナー像が前記接触転写部材に転写された付着トナーが前記導電性ブラシに接触しないときは前記導電性ブラシに前記駆動手段の駆動力を伝達し、該付着トナーが前記導電性ブラシに接触するときは前記導電性ブラシに前記駆動手段の駆動力が伝達されないように制御する制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記記録材若しくはＪＯＢの間に形成されたトナー像は濃度を検知するためのパッチであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記導電性ブラシと前記駆動手段との間にクラッチを接続し、前記制御手段は、前記付着トナーが前記導電性ブラシに接触しないときは前記クラッチを結合状態にし、前記付着トナーが前記導電性ブラシに接触するときは前記クラッチの結合を解除すべく制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記駆動手段と前記駆動手段の電源との間にスイッチを接続し、前記制御手段は、前記付着トナーが前記導電性ブラシに接触しないときは前記スイッチをオンにし、前記付着トナーが前記導電性ブラシに接触するときは前記制御手段は前記スイッチをオフにすべく制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記像担持体は中間転写ベルトであることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記接触転写部材は転写ローラであることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記導電性ブラシはファーブラシであることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項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、電子写真技術による複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの機能を組み合わせた複合機等の画像形成装置に関し、詳しくは、記録材に接触して像担持体上のトナー像を記録材に転写する接触転写部材をクリーニングするための導電性ブラシに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真技術を応用した画像形成装置においては、像担持体上の静電潜像を現像装置によって現像してトナー像を形成する。
【０００３】
静電潜像が予め定められた濃度であり、且つ画像全域にわたり一様である場合には、それを現像して得たトナー像の濃度も一定であり、問題はない。しかし、装置や消耗品の使用条件、環境条件及び経時変化等の変動要因によって、実際には濃度が変動する。
【０００４】
この変動を抑制するために、パッチと称される均一の濃度を有する矩形の画像パターンを予め記憶し、このパッチの静電画像を像担持体に形成し、現像して得たトナー像の濃度を基に作像条件を変更する技術が従来から広く採用されている。
【０００５】
なお、ここでいう作像条件とは、帯電電圧、現像バイアス、トナー濃度等のトナー像の形成に関わる各手段に設定される条件を意味している。
【０００６】
上記パッチは像担持体における記録紙に転写すべきトナー画像の間である紙間やＪＯＢ間に形成される。
【０００７】
その他に、パッチと同様にすることもある。
【０００８】
また、像担持体の残留トナーを除去するため、ゴムからなるクリーニングブレードを像担持体に圧接させることが多い。この際に、クリーニングブレードのエッジが像担持体と摺接するが、両者の摩擦抵抗が大きいと、クリーニングブレードにめくれが生じ、この結果、クリーニングブレードのエッジに欠けが生して、クリーニング動作が確実に行われなくなる。ところが、トナーに含まれる研磨性粒子は潤滑剤の作用を行うので、少量のトナーがクリーニングブレードのエッジに供給されることにより両者の摩擦抵抗が低下し、めくれを防止することができる。このために、帯状の像を像担持体の紙間の位置に形成し、クリーニングブレードに適宜供給することが行われる。
【０００９】
一方、像担持体に形成されたトナー像を記録紙に転写するのに転写ローラを用いる。転写ローラには所定の転写バイアスが印加されると共に、転写ローラは像担持体に対向する位置で回転し、記録紙に接触して像担持体上のトナー像を記録紙に転写する。
【００１０】
この際に、前述した紙間に形成されたパッチ等のトナー像は記録紙に転写されないので、転写ローラに転写されてしまう。このため、転写ローラに付着した付着トナーが次に搬送された記録紙の裏面に付着し、汚れとなる。
【００１１】
この対策として、転写ローラにクリーニングブレードを圧接させ、付着トナーを掻き落としてクリーニングする技術が知られている。また、記録紙の搬送によって紙粉が転写ローラに付着するが、その紙粉がクリーニングブレードのエッジに挟み込まれると付着トナーのクリーニングが困難になる。このために、クリーニングブレードに対して転写ローラの回転方向上流側にファーブラシを配置して転写ローラに接触させて回転させ、転写ローラに付着した紙粉を払い落としている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−３０８９９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
特許文献１に記載の如きファーブラシとクリーニングブレードとにより転写ローラをクリーニングする構成の画像形成装置においては、記録紙にトナー像を転写するために、転写ローラまたは転写ローラに対向する対向ローラに転写バイアスが印加されている。このために転写ローラの表面に電荷が保持され易くなっていて、転写ローラと接触しているファーブラシには転写ローラの電荷が蓄積し、電荷が放電し易いので、ファーブラシの軸を接地することが行われる。しかし、接地しているファーブラシには転写ローラの表面との電位差によって常に電流の流れ込みが生じる。従って、電荷の流れに従って紙粉だけでなく付着トナーもファーブラシに静電的に捕集される。電流値が大きい場合には殆どの付着トナーがファーブラシに移行してしまい、付着トナーはクリーニングブレードの位置に搬送されないことになる。付着トナーがクリーニングブレードに供給されないと、クリーニングブレードの摩擦抵抗が増大し、めくれが生じる。
【００１３】
また、ファーブラシには付着トナーをはたき落とすためのフリッカーが当接しているが、静電的にファーブラシに引きつけられた付着トナーは機械的なフリッカーでは充分に除去できず、ファーブラシに付着トナーが詰まる場合もある。
【００１４】
本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、接触転写部材（例えば、転写ローラ）に付着した付着トナーが導電性ブラシ（例えば、ファーブラシ）に接触するときには、導電性ブラシにモータの駆動力が伝達されないようにして過剰に捕集せず、付着トナーをクリーニングブレードに確実に供給できる画像形成装置を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記目的は、下記に記載した発明により達成される。
１．転写バイアスが印加されると共に像担持体に対向する位置で回転し、記録材に接触して該像担持体上のトナー像を記録材に転写する接触転写部材と、
前記接触転写部材に圧接するクリーニングブレードと、
前記クリーニングブレードに対して前記接触転写部材の回転方向上流側にて前記接触転写部材に当接して回転する導電性ブラシと、
前記導電性ブラシを回転駆動させる駆動手段と、
記録材若しくはＪＯＢの間に形成されたトナー像が前記接触転写部材に転写された付着トナーが前記導電性ブラシに接触しないときは前記導電性ブラシに前記駆動手段の駆動力を伝達し、該付着トナーが前記導電性ブラシに接触するときは前記導電性ブラシに前記駆動手段の駆動力が伝達されないように制御する制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
２．前記記録材若しくはＪＯＢの間に形成されたトナー像は濃度を検知するためのパッチであることを特徴とする１に記載の画像形成装置。
３．前記導電性ブラシと前記駆動手段との間にクラッチを接続し、前記制御手段は、前記付着トナーが前記導電性ブラシに接触しないときは前記クラッチを結合状態にし、前記付着トナーが前記導電性ブラシに接触するときは前記クラッチの結合を解除すべく制御することを特徴とする１又は２に記載の画像形成装置。
４．前記駆動手段と前記駆動手段の電源との間にスイッチを接続し、前記制御手段は、前記付着トナーが前記導電性ブラシに接触しないときは前記スイッチをオンにし、前記付着トナーが前記導電性ブラシに接触するときは前記制御手段は前記スイッチをオフにすべく制御することを特徴とする１又は２に記載の画像形成装置。
５．前記像担持体は中間転写ベルトであることを特徴とする１〜４の何れか１項に記載の画像形成装置。
６．前記接触転写部材は転写ローラであることを特徴とする１〜５の何れか１項に記載の画像形成装置。
７．前記導電性ブラシはファーブラシであることを特徴とする１〜６の何れか１項に記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の画像形成装置によれば、接触転写部材に付着したトナーが導電性ブラシに接触するときは、導電性ブラシに駆動手段の駆動力が伝達されないように制御するので、導電性ブラシにトナーが過剰に捕集されることがなく、導電性ブラシにトナーが詰まることは生じない。また、導電性ブラシをすり抜けたトナーはクリーニングブレードにより除去されるが、トナーはクリーニングブレードと接触転写部材との間の潤滑剤として作用するので、クリーニングブレードにメクレが生ずることがない。従って、長期にわたって安定したクリーニング性能を維持することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
先ず、本発明の構成を備えた画像形成装置の一例を図１の概略図に基づいて説明する。
【００１８】
本画像形成装置１は、中間転写ベルトを有するタンデム形式のカラー画像形成装置である。
【００１９】
中間転写ベルト２０の上部には、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色のトナー画像を形成するため、４組の画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｋが設置されている。画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは、この順で左から右方向に直線状に配列されており、各々同じ構成となっている。イエロー色用の画像形成部１０Ｙを例にとって構成を説明すると、画像形成部１０Ｙは反時計方向に回転する感光体１１（像担持体）、スコロトロン帯電器１２、露光装置１３、現像器１４及びクリーニング部１５を有する。また、一次転写電極１６は、無端状に形成された中間転写ベルト２０を挟んで感光体１１と対向する位置に設置されている。
【００２０】
次にカラー画像を形成するカラー画像形成方法を説明する。
【００２１】
感光体１１は、不図示のメインモータにより回転駆動され、スコロトロン帯電器１２の放電により負極性に帯電される（例えば−８００Ｖ）。次に、露光装置１３により感光体１１上に画像情報に応じた光書込がなされて静電潜像が形成される。形成された静電潜像が現像器１４を通過すると、現像器内で負極性に帯電されたトナーが負極性現像バイアスの印加により潜像画像の部分に付着し、感光体１１上にトナー画像が形成される。形成されたトナー画像は、感光体１１に圧着する中間転写ベルト２０（像担持体）へ転写される。転写後に感光体１１上に残留したトナーはクリーニング部１５により清掃される。画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｋ各々で形成されたトナー画像が中間転写ベルト２０に重畳して転写されることにより、中間転写ベルト２０上にカラー画像が形成される。
【００２２】
一方、画像を形成する記録紙Ｐ（記録材）は中間転写ベルト２０と転写ローラ４０（接触転写部材）により形成された転写ニップへ送り込まれる。転写ローラ４０は記録紙Ｐを中間転写ベルト２０側へ押圧する。トナーと逆極性の転写バイアス（例えば＋５００Ｖ）を転写ローラ４０に印加することにより、静電気力の作用で中間転写ベルト２０上のトナー画像が記録紙Ｐへ転写される。トナー画像が転写された記録紙Ｐは不図示の定着装置に搬送され、定着後に装置外に排出される。中間転写ベルト２０に残存したトナーはベルトクリーニング部５０によって除去される。
【００２３】
また、［背景技術］で述べた如く、紙間若しくはＪＯＢ間に対応する位置にパッチ若しくは帯状のトナー像が後述する制御部４６によって形成される。例えば、適宜パッチ用のトナー像が中間転写ベルト２０に転写される。このトナー像の濃度を検知するため、転写ローラ４０の上流側にセンサ３０が配置されている。
【００２４】
次に、転写ローラ４０のクリーニングについて図２を参照して説明する。
【００２５】
図２（ａ）は転写ローラ４０に転写されたパッチ用の付着トナーＴがファーブラシ４２に当接している図、図２（ｂ）は転写ローラ４０に転写されたパッチ用の付着トナーＴがファーブラシ４２に当接しない位置に移動した図である。
【００２６】
中間転写ベルト２０に転写されたパッチ等のためのトナー像は記録紙Ｐの間に位置して搬送され、転写ローラ４０にはトナーと逆極性のバイアスが印加されているので、該トナー像は記録紙Ｐに転写されずに転写ローラ４０に転写されて付着トナーＴとなる。更に、記録紙Ｐの搬送によって紙粉が転写ローラ４０に付着する。
【００２７】
クリーニングブレード４１はウレタンゴムにて板状に形成され、そのエッジが転写ローラ４０の回転方向と反対方向（カウンタ方向）に向いた状態で転写ローラ４０に圧接している。そして、転写ローラ４０に付着した付着トナーＴを掻き落として除去する。
【００２８】
ファーブラシ４２（導電性ブラシ）はアクリルやポリエステルの繊維から成る織物を金属シャフトに巻き付けてロール状にしたり、同様の繊維を金属シャフトに均一に植毛したりして形成される。ファーブラシ４２はクリーニングブレード４１に対して転写ローラ４０の回転方向上流側に位置し、転写ローラ４０と接触位置にて逆方向に回転して転写ローラ４０に当接する。そして、転写ローラ４０に付着した紙粉を払い落として除去する。これによって、紙粉がクリーニングブレード４１のエッジに挟み込まれて付着トナーＴのクリーニングが困難になるといったことが生じない。
【００２９】
また、ファーブラシ４２は、回転による摩擦、トナー電荷、転写バイアス電荷による過帯電を防止するために、その軸が接地している。
【００３０】
ファーブラシ４２には回転によって紙粉や少量の付着トナーＴが付着するが、固定したフリッカ４３によって弾き飛ばされ、清掃される。フリッカ４３は、金属棒、角軸、板材等で形成され、ファーブラシ４２に適度な食い込み量で当接する。なお、フリッカ４３も低抵抗材質で形成されることが望ましく、ファーブラシ４２と同電位に接続される。
【００３１】
また、ファーブラシ４２はクラッチ４４を介してモータ４５（駆動手段）によって回転駆動される。
【００３２】
そして、図２（ａ）の如く、パッチ等のためにトナー紙間やジョブ間に形成され転写ローラ４０に転写された付着トナーＴがファーブラシ４２に当接する状態のときは、クラッチ４４の結合を解除する。
【００３３】
これにより、ファーブラシ４２はモータからの駆動力が伝達されず、回転が自由になり、転写ローラ４０の回転に伴って接触位置にて同方向に連れ廻る。従って、ファーブラシ４２によるはたき効果、ちらし効果、及び静電的吸引力が著しく低下する。ファーブラシ４２の捕集力が低下することにより、大部分の付着トナーＴはファーブラシ４２をすり抜けてクリーニングブレード４１に達する。クリーニングブレード４１に達した付着トナーＴはクリーニングブレード４１で掻き落とされと共に、クリーニングブレード４１のエッジに供給されて転写ローラ４０との潤滑剤としても作用する。従って、長期にわたって安定したクリーニング性能を維持することが可能になる。
【００３４】
また、図２（ｂ）の如く、付着トナーＴがファーブラシ４２の前後の位置にあってファーブラシ４２に当接しない状態のときは、クラッチ４４を結合状態にする。これにより、ファーブラシ４２はモータ４５によって駆動されて回転し、転写ローラ４０に付着した紙粉を除去することができる。
【００３５】
このように、クラッチ４４は、通常は結合状態であるが、付着トナーＴがファーブラシ４２に当接するときは非結合状態に切り換えられる。この切り換えは下記の如く行う。即ち、例えば図１に示した画像形成装置において、パッチ等のために中間転写ベルト２０に形成されたトナー像の移動をセンサ３０が検知する。検知してからこのトナー像が転写ローラ４０の位置に移動する時間、転写ローラ４０に転写されて付着トナーＴとなりファーブラシ４２に当接するまでの時間、及び付着トナーＴがファーブラシ４２に当接している時間が設計上予め分かっている。従って、制御部４６（制御手段）は転写ローラ４０上の付着トナーＴの位置を把握することができ、制御部４６は前述のタイミングでクラッチ４４に切り換え作動を行わせる。なお、クラッチ４４は電気的に駆動される構成が望ましい。
【００３６】
また、転写ローラ４０とファーブラシ４２を駆動するモータが各々独立して設けられている場合には、クラッチ４４を用いずに、ファーブラシ４２専用であるモータ４５と不図示の電源との間にスイッチを設け、該スイッチを制御部４６が適宜制御するようにしてもよい。即ち、付着トナーＴがファーブラシ４２に当接している状態のときは、前記スイッチをオフにしてファーブラシ４２の回転を停止する。また、付着トナーＴがファーブラシ４２に当接しない状態のときは、前記スイッチをオンにしてファーブラシ４２がモータ４５により回転駆動されるようにする。これにより、前述と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】画像形成装置の概略図である。
【図２】転写ローラのクリーニングに関する図である。
【符号の説明】
【００３８】
１１  感光体
２０  中間転写ベルト
４０  転写ローラ
４１  クリーニングブレード
４２  ファーブラシ
４４  クラッチ
４５  モータ
４６  制御部
Ｐ  記録紙
Ｔ  付着トナー
【図１】
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【図２】
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