(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーの付着したベルト状部材表面に当接配置される導電性のクリーニング部材と、該ベルト状部材を介して該クリーニング部材に対向配置され、少なくとも該ベルト状部材との接触部が弾性を有する導電性の対向部材と、該ベルト状部材とクリーニング部材との間にクリーニング電界を形成するクリーニング電界形成手段とを有し、該クリーニング電界により該ベルト状部材上に付着したトナーをクリーニングするクリーニング装置において、
上記クリーニング部材は、上記ベルト状部材の支持部材間展張部に所定量食い込む位置で、装置本体に固定支持し、
上記対向部材は、上記クリーニング部材との距離が変化するよう変位可能に支持する支持手段で支持するとともに、該距離が小さくなる向きに付勢手段で付勢したことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
請求項１のクリーニング装置において、
クリーニング電界形成手段により形成されるクリーニング電界が、直流電圧に交流電圧を重畳させた交互電界であることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項３】
請求項１又は２のクリーニング装置において、
上記対向部材が、ブラシであることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項４】
請求項１又は２のクリーニング装置において、
上記対向部材が、可撓性を有する樹脂フィルムであることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項５】
請求項１又は２のクリーニング装置において、
上記対向部材が、回転可能なローラ部材であることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項６】
ベルト状の像担持体と、該像担持体表面をクリーニングするクリーニング装置を備えたベルト装置において、
上記クリーニング装置として、請求項１、２、３、４又は５のクリーニング装置を用いたことを特徴とするベルト装置。
【請求項７】
像担持体に形成されたトナー像が転写される転写材を担持して搬送するベルト状の転写材搬送部材と、該転写材搬送部材表面をクリーニングするクリーニング装置を備えたベルト装置において、
上記クリーニング装置として、請求項１、２、３、４又は５のクリーニング装置を用いたことを特徴とするベルト装置。
【請求項８】
ベルト状の像担持体と、該像担持体表面をクリーニングするクリーニング装置を備えた画像形成装置において、
上記クリーニング装置として、請求項１、２、３、４又は５のクリーニング装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
像担持体に形成されたトナー像が転写される転写材を担持して搬送するベルト状の転写材搬送部材と、該転写材搬送部材表面をクリーニングするクリーニング装置を備えた画像形成装置において、
上記クリーニング装置として、請求項１、２、３、４又は５のクリーニング装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項６又は７のベルト装置において、
上記像担持体又は転写材搬送部材の材質が、ＰＶＤＦであることを特徴とするベルト装置。
【請求項１１】
請求項８又は９の画像形成装置において、
上記像担持体又は転写材搬送部材の材質が、ＰＶＤＦであることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クリーニング電界によりベルト状部材に付着したトナーをクリーニングするベルトクリーニング装置に関するものである。
また、本発明は、上記クリーニング装置を備えたベルト装置及び画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置においては、主に次のようなプロセスで画像を形成している。即ち、像担持体としての感光体を帯電した後、例えばレーザー走査光学系やＬＥＤ光書き込み光学系により画像信号に応じた光書き込みを行い、感光体上に静電潜像を形成する。次いで、この静電潜像を現像装置のトナー付着によりトナー像とし、このトナー像を直接あるいは中間転写体を介して、転写紙やフィルム等の転写材に転写する。そして、転写後の転写材を定着装置に搬送し、該定着装置でトナー像を該転写材に定着して画像を得る。
【０００３】
このような画像形成の一連のプロセスにおいて、表面にトナー像を形成又は転写される像担持体として、感光体ベルトや中間転写ベルト等のベルト状部材を用いる画像形成装置や、転写材を担持して搬送する転写材搬送部材として、ベルト状部材である転写材搬送ベルトを用いる画像形成装置が知られている。
【０００４】
この種の画像形成装置におけるこれらのベルト状部材の表面には、トナー像や転写材等の搬送を終えた後にも一部のトナーが残留し、放置されると種々の不具合を招来する。このため、この種の画像形成装置におけるベルト装置には、ベルト状部材表面をクリーニングするクリーニング装置が備えられている。
【０００５】
上記クリーニング装置としては、例えば、ベルト状部材表面に当接配置される例えば金属等の剛体からなるローラ状のクリーニング部材（以下、クリーニングローラという）と、ベルト状部材１６０を介してクリーニングローラに対向配置され、少なくともベルト状部材との接触部が弾性を有する導電性の対向部材と、クリーニングローラと対向部材との間にクリーニング電界を形成するクリーニング電界形成手段とで構成されたものが知られている。図１０（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、このような構成のクリーニング装置の構成例を示すものである。図１０（ａ）の構成例は、対向部材として導電性ブラシ層を有する固定ブラシ８３を用い、図１０（ｂ）の構成例は、マイラー（商標）等の可撓性を有する導電性樹脂フィルム９３用いている。また、図１０（ｃ）の構成例では、対向部材として、導電性のスポンジローラ１７０を用いている。各構成例のクリーニング装置においては、クリーニングローラ７１にトナーの帯電極性とは逆極性の電圧を印加して上記クリーニング電界を形成し、この電界により、ベルト状部材１６０に付着したトナーをクリーニングローラ７１側に移動させ、ベルト状部材１６０表面をクリーニングする。
【０００６】
ところで、上記クリーニング装置を備えたベルト装置においては、クリーニング性能を良好にするために、ベルト状部材１６０を介したクリーニングローラ７１と対向部材との接触領域、すなわちクリーニング電界の働く領域であるクリーニングニップ幅を十分に確保したいという要求がある。そこで、このような要求に対して、本発明者らは、図１１（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示すような、対向部材をベルト状部材１６０の支持ローラ（不図示）間展張部に所定量食い込むように配設したクリーニング装置を開発した。この図１１の各構成例によれば、クリーニングローラ７１と対向部材との接触領域を、上記図１１で示した構成の該接触領域よりも大きくできる。よって、上記クリーニング電界によるクリーニングに必要な、クリーニングニップの幅を十分に確保でき、良好なクリーニング性能を得ることが可能になる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のようにクリーニングニップの幅を十分に確保したクリーニング装置であっても、経時でクリーニング不良を生ずる場合があった。そこで、本発明者らがこのクリーニング不良の原因について鋭意観察及び研究を重ねところ、対向部材がベルト状部材１６０のテンションを受けることによる経時劣化が原因であることが判明した。具体的には、対向部材として上記固定ブラシ８３を用いた図１１（ａ）の構成においては、ベルト状部材１６０のテンションによって、クリーニングローラの軸方向と直交する方向におけるブラシ両端部分Ａが変形し、毛倒れという経時劣化が促進されてしまう。また、上記導電性樹脂フィルム９３を用いた図１１（ｂ）の構成においては、該フィルム９３に、上記クリーニングニップを形成する部分以外にベルト状部材１６９と無駄に接触する部分Ｂが生じるため、ベルト状部材１６０のテンションによって、該フィルム９３のコシがなくなるという経時劣化が促進されてしまう。また、スポンジローラ１７０を用いる図１１（ｃ）の構成においても、導電性樹脂フィルム９３と同様に、スポンジローラ１７０に、ベルト状部材１６９と無駄に接触する部分Ｃが生じるため、ベルト状部材１６０のテンションによって、スポンジの摩耗が促進されてしまう。このように、対向部材が経時劣化することにより、対向部材とクリーニングローラとの接触圧が経時で低下してクリーニング性能が低下し、クリーニング不良が発生してしまうのである。そして、像担持体としての感光体ベルトや中間転写ベルトのクリーニング不良が発生すると、画像の地汚れ等の不具合を生じ、転写材搬送部材のクリーニング不良が発生すると、転写材の裏汚れ等の不具合を生じてしまう。
【０００８】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、クリーニング部材と対向部材との接触領域であるクリーニングニップの幅を十分に確保しつつ、対向部材の経時劣化を抑制し、長期に渡って良好なクリーニング性能を維持することのできるクリーニング装置、ベルト装置、及び画像形成装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するために、請求項１の発明は、トナーの付着したベルト状部材表面に当接配置される導電性のクリーニング部材と、該ベルト状部材を介して該クリーニング部材に対向配置され、少なくとも該ベルト状部材との接触部が弾性を有する導電性の対向部材と、該ベルト状部材とクリーニング部材との間にクリーニング電界を形成するクリーニング電界形成手段とを有し、該クリーニング電界により該ベルト状部材上に付着したトナーをクリーニングするクリーニング装置において、上記クリーニング部材を、上記ベルト状部材の支持部材間展張部に所定量食い込むように配設する。
【００１０】
以上の基本構成においては、上記クリーニング部材をベルト状部材の支持部材間展張部に食い込むように配設し、ベルト状部材がクリーニング部材に所定量巻き付かせることにより、クリーニング部材と対向部材との接触領域であるクリーニングニップの幅を十分に確保することができる。しかも、弾性を有する対向部材を該ベルト状部材の支持部材間展張部に食い込むように配設する場合とは異なり、対向部材がベルト状部材のテンションを受けることがないので、対向部材の経時劣化を抑制することができる。
【００１１】
更に、請求項１の発明は、上記クリーニング部材と上記対向部材のうち後者の部材を、前者の部材との距離が変化するよう変位可能に支持する支持手段と、該後者の部材を該距離が小さくなる向きに付勢する付勢手段とを設けた。
【００１２】
ここで、上記基本構成は、対向部材の経時劣化を抑制し、対向部材の長寿命化を可能にするものであるが、上記弾性を有する対向部材においては、いずれは経時劣化を生じてしまい、対向部材とクリーニング部材との接触圧が低下し、クリーニング性能が低下するおそれがある。そこで、このクリーニング装置においては、上記対向部材を、上記クリーニング部材との距離が変化するよう変位可能に支持した状態で、上記付勢手段により上記クリーニング部材との距離が小さくなる向きに付勢し、対向部材が経時劣化しても両部材の接触圧をほぼ一定に維持する。すなわち、このクリーニング装置では、対向部材の経時劣化によって上記接触圧が低下した場合には、該接触圧の低下に応じて上記対向部材が変位する。この変位により、クリーニング部材と対向部材との接触圧をほぼ一定に維持することができるので、両部材の接触圧の低下によるクリーニング性能の低下を防止することができる。
【００１３】
更に、請求項１の発明は、上記クリーニング部材は装置本体に固定支持する。
【００１４】
前述のように対向部材は変位可能に支持し、ベルト状部材のテンションを受けるクリーニング部材を装置本体に固定支持するのである。仮に、ベルト状部材のテンションを受けるクリーニング部材を変位可能に支持し、対向部材を装置本体に固定支持すると、ベルト状部材のテンションに抗してクリーニング部材を付勢することになるので、上記付勢手段の付勢力が経時で低下してしまうおそれがある。この付勢力が低下すると、クリーニング部材と対向部材との接触圧を所定圧に維持できなくなるおそれがある。したがって、このベルトクリーニング装置では、ベルト状部材のテンションを受けるクリーニング部材を、装置本体に固定支持することにより、該テンションによって付勢手段の付勢力が経時で低下することを防止し、該接触圧を所定圧に維持することが可能となる。
【００１５】
請求項２の発明は、請求項１のクリーニング装置において、クリーニング電界形成手段により形成されるクリーニング電界が、直流電圧に交流電圧を重畳させた交互電界であることを特徴とするものである。
【００１６】
このクリーニング装置においては、上記交互電界の直流成分により、所定極性に帯電したトナーをベルト状部材表面からクリーニング部材側に移動させる。ここで、ベルト状部材表面には、該所定極性とは逆極性に帯電したトナーが存在する場合がある。そこで、上記交互電界の交流成分により、所定極性に帯電したトナー及び該所定極性とは逆極性に帯電したトナーの動きを活性化させ、これら両極性の帯電トナーをベルト状部材表面から離れ易くする。これらの結果、クリーニング効率を向上させることができる。
【００１７】
請求項３の発明は、請求項１又は２のクリーニング装置において、上記対向部材が、ブラシであることを特徴とするものである。
【００１８】
このクリーニング装置においては、上記対向部材としてブラシを用いることにより、例えばスポンジローラ等を用いる場合に比して、対向部材の構成の簡素化及び低コスト化を図ることができる。
【００１９】
請求項４の発明は、請求項１又は２のクリーニング装置において、上記対向部材が、可撓性を有する樹脂フィルムであることを特徴とするものである。
【００２０】
このクリーニング装置においては、上記対向部材として樹脂フィルムを用いることにより、例えばスポンジローラ等を用いる場合に比して、対向部材の構成の簡素化及び低コスト化を図ることができる。
【００２１】
請求項５の発明は、請求項１又は２のクリーニング装置において、上記対向部材が、回転可能なローラ部材であることを特徴とするものである。
【００２２】
このクリーニング装置においては、上記対向部材として、回転可能なローラ部材を用いるので、例えばブラシや樹脂フィルム等の固定部材を用いる場合とは異なり、常に同じ箇所でベルト状部材と接触することがない。よって、該接触による対向部材の経時劣化を抑制することができ、対向部材の寿命を延ばすことができる。
【００２３】
請求項６の発明は、ベルト状の像担持体と、該像担持体表面をクリーニングするクリーニング装置を備えたベルト装置において、上記クリーニング装置として、請求項１、２、３、４又は５のクリーニング装置を用いたことを特徴とするものである。
【００２４】
このベルト装置においては、請求項１、２、３、４又は５のクリーニング装置で上記像担持体をクリーニングすることにより、ベルト状部材としての像担持体とクリーニング部材との接触領域を十分に確保して、良好なクリーニング性能を得ることができるとともに、対向部材の経時劣化を抑制して、該経時劣化に起因するクリーニング不良を防止することができる。この結果、長期に渡って、像担持体のクリーニング不良による画像の地汚れ等を防止することができる。
【００２５】
請求項７の発明は、像担持体に形成されたトナー像が転写される転写材を担持して搬送するベルト状の転写材搬送部材と、該転写材搬送部材表面をクリーニングするクリーニング装置を備えたベルト装置において、上記クリーニング装置として、請求項１、２、３、４又は５のクリーニング装置を用いたことを特徴とするものである。
【００２６】
このベルト装置においては、請求項１、２、３、４又は５のクリーニング装置で上記転写材搬送部材をクリーニングすることにより、ベルト状部材としての転写材搬送部材とクリーニング部材との接触領域を十分に確保して、良好なクリーニング性能を得ることができるとともに、対向部材の経時劣化を抑制して、該経時劣化に起因するクリーニング不良を防止することができる。この結果、長期に渡って、転写材搬送部材のクリーニング不良による転写材の裏汚れを防止することができる。
【００２７】
請求項８の発明は、ベルト状の像担持体と、該像担持体表面をクリーニングするクリーニング装置を備えた画像形成装置において、上記クリーニング装置として、請求項１、２、３、４又は５のクリーニング装置を用いたことを特徴とするものである。
【００２８】
この画像形成装置においては、請求項１、２、３、４又は５のベルトクリーニング装置で上記像担持体をクリーニングすることにより、ベルト状部材としての像担持体とクリーニング部材との接触領域を十分に確保して、良好なクリーニング性能を得ることができるとともに、対向部材の経時劣化を抑制して、該経時劣化に起因するクリーニング不良を防止することができる。この結果、長期に渡って、像担持体のクリーニング不良による画像の地汚れ等を防止することができる。
【００２９】
請求項９の発明は、像担持体に形成されたトナー像が転写される転写材を担持して搬送するベルト状の転写材搬送部材と、該転写材搬送部材表面をクリーニングするクリーニング装置を備えた画像形成装置において、上記クリーニング装置として、請求項１、２、３、４又は５のクリーニング装置を用いたことを特徴とするものである。
【００３０】
この画像形成装置においては、請求項１、２、３、４又は５のクリーニング装置で上記転写材搬送部材をクリーニングすることにより、ベルト状部材としての転写材搬送部材とクリーニング部材との接触領域を十分に確保して、良好なクリーニング性能を得ることができるとともに、対向部材の経時劣化を抑制して、該経時劣化に起因するクリーニング不良を防止することができる。この結果、長期に渡って、転写材搬送部材のクリーニング不良による転写材の裏汚れを防止することができる。
【００３１】
請求項１０の発明は、請求項６又は７のベルト装置において、上記像担持体又は転写材搬送部材の材質が、ＰＶＤＦであることを特徴とするものである。
【００３２】
このベルト装置においては、像担持体又は転写材搬送部材としてのベルト状部材を、摩擦係数の比較的小さいＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）で構成することにより、対向部材のベルト状部材表面との接触による摩耗を抑え、対向部材の経時劣化をよりいっそう抑制することができる。
【００３３】
請求項１１の発明は、請求項８又は９の画像形成装置において、上記像担持体又は転写材搬送部材の材質が、ＰＶＤＦであることを特徴とするものである。
【００３４】
この画像形成装置においては、請求項１０に関して記載したのと同様に、対向部材のベルト状部材表面との接触による摩耗を抑え、対向部材の経時劣化をよりいっそう抑制することができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
〔実施形態１〕
以下、本発明を、画像形成装置である電子写真方式のカラーレーザプリンタ（以下「レーザプリンタ」という）に適用した実施形態について説明する。
図２は、本実施形態に係るレーザプリンタの概略構成図である。このレーザプリンタは、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像を形成するための４組のトナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ（以下、各符号の添字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、それぞれイエロー、マゼンダ、シアン、黒用の部材であることを示す）が、転写材としての転写紙の移動方向（図中の矢印Ａ方向）における上流側から順に配置されている。このトナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋはそれぞれ、像担持体としての感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋを有する感光体ユニットと、現像ユニットとを備えている。また、各トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの配置は、各感光体ユニット内の感光体ドラムの回転軸が平行になるように且つ転写紙移動方向に所定のピッチで配列するように、設定されている。
【００３６】
また、本レーザプリンタは、上記トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋのほか、光書込ユニット２、給紙カセット３，４、レジストローラ対５、転写紙を担持して各トナー像形成部の転写位置を通過するように搬送する転写材搬送部材としての転写紙搬送ベルト６０を有するベルト装置としての転写ユニット６、ベルト定着方式の定着ユニット７、排紙トレイ８等を備えている。また、本レーザプリンタは、図示していない手差しトレイ、トナー補給容器、廃トナーボトル、両面・反転ユニット、電源ユニットなども備えている。
上記光書込ユニット２は、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を備え、画像データに基づいて各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの表面にレーザ光を走査しながら照射する。
また、図２中の一点鎖線は、転写紙の搬送経路を示している。給紙カセット３，４から給送された転写紙は、図示しない搬送ガイドガイドされながら搬送ローラで搬送され、レジストローラ対５が設けられている一時停止位置に送られる。このレジストローラ対５により所定のタイミングで送出された転写紙は転写紙搬送ベルト６０で担持され、各トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの転写位置を通過するように搬送される。各トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋのトナー像が転写されカラー画像が形成された転写紙は、定着ユニット７でトナー像が定着された後、排紙トレイ８上に排出される。
【００３７】
図３は、上記トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋのうち、イエローのトナー像形成部１Ｙの概略構成を示す拡大図である。他のトナー像形成部１Ｍ、１Ｃ、１Ｋについてもそれぞれ同じ構成となっているので、それらの説明は省略する。
図３において、トナー像形成部１Ｙは、前述のように感光体ユニット１０Ｙ及び現像ユニット２０Ｙを備えている。感光体ユニット１０Ｙは、感光体ドラム１１Ｙのほか、該感光体ドラム表面に潤滑剤を塗布するブラシローラ１２Ｙ、該感光体ドラム表面をクリーニングする揺動可能なカウンタブレード１３Ｙ、該感光体ドラム表面を一様帯電する非接触型の帯電ローラ１５Ｙ等を備えている。各感光体ユニットの感光体ドラムとしては、表面に有機感光体（ＯＰＣ）層を有する感光体ドラムを用いた。
上記構成の感光体ユニットにおいて、交流電圧が印加された帯電ローラ１５Ｙにより一様帯電された感光体ドラム１１Ｙの表面に、上記光書込ユニット２で変調及び偏向されたレーザ光が走査されながら照射されると、該感光体ドラム１１Ｙの表面に静電潜像が形成される。感光体ドラム１１Ｙ上の静電潜像は、後述の現像ユニット２０Ｙで現像されてイエローのトナー像となる。転写紙搬送ベルト６０上の転写紙１００が通過する転写位置Ｐｔでは、感光体ドラム１１Ｙ上のトナー像が転写紙１００に転写される。トナー像が転写された後の感光体ドラム１１Ｙの表面は、ブラシローラ１２Ｙで所定量の潤滑剤が塗布された後、カウンタブレード１３Ｙでクリーニングされ、次の静電潜像の形成に備えられる。
上記現像ユニット２０Ｙは、磁性キャリア及びマイナス帯電のトナーを含む二成分現像剤を使用している。そして、現像ケース２１Ｙの感光体ドラム側の開口から一部露出するように配設された現像剤担持体としての現像ローラ２２Ｙや、搬送スクリュウ２３Ｙ，２４Ｙ、現像ドクタ２５Ｙ、トナー濃度センサ（Ｔセンサ）２６Ｙ、粉体ポンプ２７Ｙ等を備えている。現像ケース２１Ｙ内に収容された現像剤は搬送スクリュウ２３Ｙ，２４Ｙで撹拌搬送されることにより摩擦帯電される。そして、該現像剤の一部が現像ローラ２２Ｙの表面に担持され、現像ドクタ２５Ｙで層厚が規制された後、感光体ドラム１１Ｙと対向する現像位置に搬送される。現像位置では、現像ローラ上の現像剤中のトナーにより感光体ドラム１１Ｙ上の静電潜像が現像される。現像ケース２１Ｙ内の現像剤のトナー濃度は上記トナー濃度センサ２６Ｙで検知され、必要に応じて粉体ポンプ２７Ｙによりトナーが補給される。
【００３８】
図１は、上記転写ユニット６の概略構成図である。この転写ユニット６で使用した転写紙搬送ベルト６０は、体積抵抗率が１０９〜１０１１Ωｃｍである中抵抗の無端状単層ベルトであり、その材質はＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）である。この転写紙搬送ベルト６０は、各トナー像形成部の感光対ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋに接触対向する各転写位置を通過するように、４つの接地された支持部材としての支持ローラ６１〜６４に掛け回されている。これらの支持ローラにうち、転写紙移動方向上流側の入口ローラ６１には、電源６５ａから所定電圧が印加された静電吸着ローラ６５が対向するように配置されている。この２つのローラ６１，６５の間を通過した転写紙は転写紙搬送ベルト６０上に静電吸着される。また、転写紙移動方向下流側の出口ローラ６２は転写紙搬送ベルト６０を摩擦駆動する駆動ローラであり、図示しない駆動源に接続されている。また、転写紙搬送ベルト６０の支持ローラ６３，６４間の張架部には、転写紙搬送ベルト６０表面に付着したトナーをクリーニングするクリーニング装置７０が配置されている。尚、このクリーニング装置７０の構成及び動作については、後に詳述する。
【００３９】
また、各転写位置において転写電界を形成する転写電界形成手段として、感光体ドラムに接触対向して転写ニップを形成している転写紙搬送ベルト６０の裏面に接触するように、転写バイアス印加部材６７Ｙ、６７Ｍ、６７Ｃ、６７Ｋを設けている。この転写バイアス印加部材６７Ｙ、６７Ｍ、６７Ｃ、６７Ｋはマイラ製の固定ブラシであり、各転写バイアス電源９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋから転写バイアスが印加される。この転写バイアス印加部材で印加された転写バイアスにより、転写紙搬送ベルト６０に転写電荷が付与され、各転写位置において該転写紙搬送ベルト６０と感光体ドラム表面との間に所定強度の転写電界が形成される。
【００４０】
また、転写ユニット６には、転写搬送ベルト６０を各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋに押圧するバックアップローラ６８Ｙ、６８Ｍ、６８Ｃ、６８Ｋが設けられれており、各転写位置の転写紙移動方向上流側で転写紙搬送ベルト６０を感光体ドラム１１Ｙの周面に一部巻き付けている。これにより、転写ニップにおける転写紙１００と各感光体ドラムとの接触圧が高め、転写位置における転写効率を高めている。
【００４１】
次に、本発明の特徴部である転写紙搬送ベルト６０のクリーニング装置７０について説明する。
図４は、クリーニング装置７０の概略構成を示す拡大図である。図４において、クリーニング装置７０は、転写紙搬送ベルト表面に当接するように配置された導電性のクリーニング部材としての金属からなるクリーニングローラ７１と、転写紙搬送ベルト６０を介してクリーニングローラ７１に対向配置される導電性の対向部材としての対向ローラ７３と、転写紙搬送ベルト６０とクリーニングローラ７１との間にクリーニング電界を形成するクリーニング電界形成手段とを有している。本実施形態では、対向ローラ７３を、芯金ローラ上に、導電性スポンジ材料からなる弾性発砲体層を有するスポンジローラで構成している。
【００４２】
本実施形態では、上記クリーニング電界形成手段として、上記導電性を有するクリーニングローラ７１と、該クリーニングローラ７１に電圧を印加する電圧印加手段であるクリーニングバイアス電源７５と、アースに接続された上記対向ローラ６３とを用い、該電源７５により該クリーニングローラ７１にトナーの帯電極性とは逆極性の電圧を印加する。本実施形態では、マイナス帯電のトナーに対して、クリーニングバイアス電源７５により、１５μＡに定電流制御されたプラスの直流電圧をクリーニングローラ７１に印加する。これにより、クリーニングローラ７１と対向ローラ７３との接触領域であるクリーニングニップに、マイナス帯電のトナーが転写紙搬送ベルト６０上からクリーニングローラ７１側へ移動するような電界が形成される。そして、この電界により、転写紙搬送ベルト６０に付着したトナーがクリーニングローラ７１側に移動し、転写紙搬送ベルト６０表面からトナーが除去される。クリーニングローラ７１側に移動したトナーは、クリーニングブレード７２によって掻き取られ、該ローラ７１表面から除去される。
【００４３】
また、本実施形態では、クリーニングローラ７１を、転写紙搬送ベルト６０の支持ローラ間展張部に所定量食い込むように配設している。このようにクリーニングローラ７１を配設することで、転写紙搬送ベルト６０をクリーニングローラ７１に所定量巻き付かせ、クリーニングローラ７１と対向ローラ７３との接触領域であるクリーニングニップ幅を十分に確保することができる。しかも、前述の図１１（ｃ）の構成のように、対向ローラ７３側をベルト状部材１６０の支持ローラ間展張部に所定量食い込むように配設する場合と異なり、対向ローラ７３が転写紙搬送ベルト６０のテンションを受けることがないので、対向ローラ７３のスポンジ材料の摩耗を抑制し、対向ローラ７３の経時劣化を抑制することができる。
【００４４】
以上、本実施形態によれば、クリーニングローラ７１と対向ローラ７３との接触領域であるクリーニングニップの幅を十分に確保しつつ、対向ローラ７３の経時劣化を抑制することができ、長期に渡って良好なクリーニング性能を維持することができる。これにより、長期に渡って、転写紙搬送ベルト６０のクリーニング不良による転写紙１００の裏汚れを防止することができる。また、対向ローラ７３の長寿命化を図ることができる。
また、本実施形態においては、クリーニングローラ７１の対向部材として、転写紙搬送ベルト７１の回転移動に伴って回転する対向ローラ７３を用いているので、常に対向ローラ表面の同じ箇所で転写紙搬送ベルト６０と接触することがない。よって、該接触による対向ローラ７３の経時劣化をより抑制することができる。
また、本実施形態においては、転写紙搬送ベルト６０を、摩擦係数の比較的小さいＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）で構成しているので、対向ローラ７３の転写紙搬送ベルト６０表面との接触による摩耗を抑え、対向ローラ７３の経時劣化をよりいっそう抑えることができる。
【００４５】
なお、上記実施形態ではクリーニングローラ７１の対向部材としてスポンジローラである対向ローラ７３を用いたが、図５に示すように、導電性ブラシ層を有する固定ブラシ８３を用いてもよい。図５の構成によれば、前述の図１０（ａ）の構成と比べ、ベルトのテンションによって、クリーニングローラ７１の軸方向と直交する方向におけるブラシ両端部分の変形が生じにくい。よって、ブラシの毛倒れという経時劣化を抑制することができる。
また、図６に示すように、対向部材として、マイラー（商標）等の可撓性を有する導電性樹脂フィルム９３を用いてもよい。図６の構成によれば、上記クリーニングローラ７１と同様に、導電性樹脂フィルム９３が転写紙搬送ベルト６０のテンションを受けることがないので、該フィルム９３のコシの低下を抑制し、該フィルム９３の経時劣化を抑制することができる。
なお、対向部材として、このような固定ブラシ８３や樹脂フィルム９３を用いることにより、対向部材としてスポンジローラを用いる場合に比して、対向部材の構成の簡素化及び低コスト化を図ることが可能になる。
【００４６】
また、本実施形態においては、クリーニングローラ７１にトナーの帯電極性とは逆極性のプラスの電圧を印加したが、直流電圧に交流電圧を重畳させたバイアス電圧を印加し、転写紙搬送ベルト６０とクリーニングローラ７１との間に交互電界を形成してもよい。例えば、クリーニングローラ７１に、直流プラス１ｋＶに交流２ｋＨｚ・振幅１ｋＶを重畳させて印加する。これによれば、交互電界の直流成分により、正規帯電極性であるマイナスに帯電したトナーを転写紙搬送ベルト６０表面にからクリーニングローラ７１側に移動させるとともに、交流成分により、正・負両極性に帯電したトナーの動きを活性化させて転写紙搬送ベルト６０っ表面から離れ易くすることができるので、クリーニング効率を向上させることができる。
【００４７】
〔変形例〕
上記実施形態１においては、対向ローラ７３の経時劣化を抑制し、対向ローラの長寿命化を可能にするものであるが、スポンジ材料からなる対向ローラ７３においては、いずれは経時劣化を生じてしまい、対向ローラ７３とクリーニングローラ７１との接触圧が低下し、クリーニング性能が低下するおそれがある。そこで、対向ローラ７３が経時劣化してもクリーニングローラ７１と対向ローラ７３との接触圧をほぼ一定に維持し、クリーニング性能の低下を防止するための変形例について説明する。
【００４８】
図７は、本変形例に係るクリーニング装置７０の概略構成図であり、図８は、クリーニングローラ７１及び対向ローラ７３の支持機構を説明する説明図である。本変形例では、図８に示すように、クリーニングローラ７１の回転軸７１ａを、軸受７６を介して転写ユニット６の側板６００で回転可能に支持するとともに、上記対向ローラ７３の両端部の回転軸７３ａを、軸受７７を介して該側板６００に形成された長穴６００ａで回転可能に支持している。この軸受７７と転写ユニット６の側板６ａに形成された長穴６００ａとで構成される支持手段により、対向ローラ７３は、クリーニングローラ７１との距離が変化するよう変位可能となっている。また、上記対向ローラ７３の軸受７７に、対向ローラ７３をクリーニングローラ７１との距離が小さくなる向きに付勢する付勢手段としての加圧バネ７４を取り付けている。具体的には、加圧バネ７４は、その一端部が長穴６００ａに固設され、他端部が対向ローラ７３の軸受７７に取り付けられている。そして、この加圧バネ７４で対向ローラ７３の軸受７７を付勢し、対向ローラ７３を転写紙搬送ベルト６０を介してクリーニングローラ７１に向けて押し付けている。このように、加圧バネ７４で、対向ローラ７３をクリーニングローラ７１対して付勢することにより、転写紙搬送ベルト６０表面のクリーニングに必要な、クリーニングローラ７１の転写紙搬送ベルト６０に対する接触圧を発生させ、良好なクリーニング性能を得ている。
【００４９】
本変形例においては、上記加圧バネ７４で、対向ローラ７３をクリーニングローラ７１との距離が小さくなる向きに付勢することにより、対向ローラ７３の経時劣化して両ローラの接触圧が低下した場合には、該接触圧の低下に応じて対向ローラ７３がクリーニングローラ７１側に近づくように変位する。この変位により、両ローラの接触圧をほぼ一定に維持することができるので、該接触圧の低下による転写紙搬送ベルト６０のクリーニング性能の低下を防止することができる。ここで、本変形例では、クリーニングローラ７１を、転写紙搬送ベルト６０に所定量食い込むように配設しているため、クリーニングローラ７１が、転写紙搬送ベルト６０のテンションＴを受けることになる（図８参照）。このような構成において、仮に、転写紙搬送ベルト６０のテンションＴを受けるクリーニングローラ７１を変位可能に支持し、対向ローラを転写ユニット６の側板に固定支持すると、転写紙搬送ベルト６０のテンションに抗してクリーニングローラ７１を付勢することになるので、上記加圧バネ７４の付勢力が経時で低下してしまうおそれがある。この付勢力が低下すると、クリーニングローラ７１と対向ローラ７３との接触圧を所定圧に維持できなくなるおそれがある。したがって、本変形例では、転写紙搬送ベルト６０のテンションＴを受けるクリーニングローラ７１を固定支持することにより、該テンションＴによって加圧バネ７４の付勢力が経時で低下することを防止し、該接触圧を所定圧に維持することが可能となる。
【００５０】
以上、本変形例によれば、上記実施形態１の効果に加えて、対向ローラ７３が経時劣化してもクリーニングローラ７１と対向ローラ７３との接触圧をほぼ一定に維持することができるので、該接触圧の低下によるクリーニング性能の低下を防止することができる。
【００５１】
〔実施形態２〕
上記実施形態１では、本発明のクリーニング装置を、ベルト状部材としての転写紙搬送ベルト６０のクリーニング装置７０に適用した場合について説明した。本実施形態においては、像担持体としてのベルト状の中間転写体のクリーニング装置に適用した場合について説明する。
【００５２】
図９は、ベルト状の中間転写ベルト２０１を用いたレーザプリンタにおけるベルト装置としての中間転写ユニット２００の一構成例を示している。このレーザプリンタにおいて、中間転写ベルト２０１は、複数の支持部材としての支持ローラ２０２〜２０５で掛け回され図中矢印方向に回転駆動されている。この中間転写ベルト２０１は、無端状多層ベルトであり、その表層の材質はＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）である。各トナー像形成部の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ上の形成されたトナー像は、中間転写ベルト２０１を挟んで各感光体ドラムに対向するように設けられた１次転写ローラ２０６Ｙ、２０６Ｍ、２０６Ｃ、２０６Ｋで形成された１次転写電界により、中間転写ベルト２０１上に順次転写される。そして、この中間転写ベルト２０１上のカラー画像は、４色目の黒のトナー像形成部の近傍に設けられた２次転写部において、接地された支持ローラ２０３及び所定の２次転写バイアスが印加された２次転写ローラ２０７との間を通過するように搬送される転写紙１００上に一括して２次転写される。
【００５３】
そして、この図９の中間転写ユニット２００には、２次転写後の中間転写ベルト２０１表面に付着したトナーをクリーニングするクリーニング装置２１０が備えられている。このクリーニング装置２１０は、前述の図１の転写ユニット６の場合と同様に、クリーニングローラ２１１を、中間転写ベルト２０１の支持ローラ間展張部に所定量食い込むように配設している。この構成により、中間転写ベルト２０１をクリーニングローラ２１１に所定量巻き付かせ、中間転写ベルト２０１とクリーニングローラ２１１との接触領域であるクリーニングニップ幅を十分に確保することができる。しかも、対向ローラ２１３側を中間転写ベルト２０１の支持ローラ間展張部に所定量食い込むように配設する場合と異なり、対向ローラ２１３が中間転写ベルト２０１のテンションを受けることがないので、対向ローラ２１３のスポンジ材料の摩耗を抑制し、対向ローラ２１３の経時劣化を抑制することができる。
【００５４】
以上、本実施形態によれば、クリーニングローラ２１１と対向ローラ２１３との接触領域であるクリーニングニップの幅を十分に確保しつつ、対向ローラ２１３の経時劣化を抑制することができ、長期に渡って良好なクリーニング性能を維持することができる。これにより、長期に渡って、中間転写ベルト２０１のクリーニング不良による画像の地汚れ等を防止することができる。また、対向ローラ２１３の長寿命化を図ることができる。
【００５５】
なお、本実施形態においても、クリーニングローラ２１１に直流電圧に交流電圧を重畳させたバイアス電圧を印加し、転写紙搬送ベルト６０とクリーニングローラ７１との間に交互電界を形成してもよい。
また、対向ローラ２１３が経時劣化してもクリーニング性能の低下を防止するために、上記変形例で示したような構成を採用することができる。
【００５６】
また、本実施形態においては、像担持体としてのベルト状の中間転写体のクリーニング装置に適用した場合について説明したが、像担持体としてのベルト状の感光体のクリーニング装置に適用でき、同様な効果が得られるものである。
【００５７】
なお、上記各実施形態においては、イエロー、マゼンダ、シアン、黒の４色の画像を形成するための４組のトナー像形成部を備えたレーザプリンタの場合について説明したが、本発明は、トナー像形成部の数に制限されることなく適用でき、同様な効果が得られるものである。
【００５８】
【発明の効果】
請求項１乃至１１の発明によれば、クリーニング部材と対向部材との接触領域であるクリーニングニップの幅を十分に確保しつつ、対向部材の経時劣化を抑制し、長期に渡って良好なクリーニング性能を維持することができるという優れた効果がある。また、対向部材の長寿命化を図ることができる。
【００５９】
更に、対向部材が経時劣化してもクリーニング部材との接触圧をほぼ一定に維持することができるので、該接触圧の低下によるクリーニング性能の低下を防止することができる。
【００６０】
更に、ベルト状部材のテンションによって付勢手段の付勢力が経時で低下することを防止し、クリーニング部材と対向部材との接触圧をより確実に維持することができる。
【００６１】
特に、請求項２の発明によれば、クリーニング効率を向上させることができるという優れた効果がある。
【００６２】
特に、請求項３及び４の発明によれば、対向部材の構成の簡素化及び低コスト化を図ることができるという優れた効果がある。
【００６３】
特に、請求項５の発明によれば、対向部材のベルト状部材との接触による経時劣化をより抑制することができるという優れた効果がある。
【００６４】
特に、請求項６及び８の発明によれば、長期に渡って、像担持体のクリーニング不良による画像の地汚れ等を防止することができるという優れた効果がある。
【００６５】
特に、請求項７及び９の発明によれば、長期に渡って、転写材搬送部材のクリーニング不良による転写材の裏汚れを防止することができるという優れた効果がある。
【００６６】
特に、請求項１０及び１１の発明によれば、対向部材のベルト状部材表面との接触による摩耗を抑え、対向部材の長寿命化を図ることができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係るレーザプリンタの転写ユニットの概略構成図。
【図２】同レーザプリンタの概略構成図。
【図３】同レーザプリンタのトナー像形成部の概略構成を示す拡大図。
【図４】実施形態に係るクリーニング装置の概略構成を示す拡大図。
【図５】同クリーニング装置の他の構成例を示す部分拡大図。
【図６】同クリーニング装置のさらに他の構成例を示す部分拡大図。
【図７】変形例に係るクリーニング装置の部分拡大図。
【図８】変形例に係るクリーニング部材及び対向部材の支持機構を説明する説明図。
【図９】他の実施形態に係るレーザプリンタの中間転写ユニットの概略構成図。
【図１０】（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、ベルト状部材の従来のクリーニング装置の構成例を示す図。
【図１１】（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、本発明者らが開発したベルト状部材のクリーニング装置を説明する説明図。
【符号の説明】
１      トナー像形成部
６      転写ユニット（ベルト装置）
９      転写バイアス電源
１０    感光体ユニット
１１    感光体ドラム
２０    現像ユニット
６０    転写紙搬送ベルト
６１〜６４    支持ローラ
７０    クリーニング装置
７１    クリーニングローラ
７３    対向ローラ
７４    加圧バネ
７５    クリーニングバイアス電源
７６    軸受（クリーニングローラ用）
７７    軸受（対向ローラ用）
８３    固定ブラシ
９３    樹脂フィルム
１００  転写紙
２００  中間転写ユニット（ベルト装置）
２０１  中間転写ベルト
２０２〜２０５  支持ローラ
２１０  クリーニング装置
２１１  クリーニングローラ
２１３  対向ローラ
６００  転写ユニット側板
６００ａ  長穴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003803537.tif 000008
【図８】
0003803537.tif 000009
【図９】
0003803537.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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