(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に対向する転写部に向けて記録材を担持搬送する転写搬送ベルトと、
該転写搬送ベルトに対向した状態で表面移動し、該転写搬送ベルト上に付着したトナーを表面に付着させて除去するクリーニング部材、及び該クリーニング部材の表面に付着したトナーを該クリーニング部材表面に当接して除去する除去ブレードを有するクリーニング手段と、
上記像担持体上から記録材へ転写されたトナーを該記録材へ定着するための定着ユニットとを備えた画像形成装置において、
画像形成動作時に転写搬送ベルト上に付着し得るトナー量よりも多くのトナーが該転写搬送ベルト上に付着したときに、該転写搬送ベルトを複数回回転させることで該転写搬送ベルト上のトナーを上記クリーニング手段で除去するように構成されており、
電源投入直後の期間又は上記定着ユニットのウォームアップ期間中に、上記クリーニング部材の表面移動方向に直交する方向における上記除去ブレードの当接幅にわたって、該クリーニング部材表面における該除去ブレードが当接する当接部にトナーを付与するトナー付与手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
上記トナー付与手段は、上記転写搬送ベルト上にトナーを付着させ、該転写搬送ベルト上に付着したトナーを上記クリーニング部材表面に付着させて除去することで、上記当接部にトナーを付与するものであり、
上記トナー付与手段により上記転写搬送ベルト上に付着させたトナーの付着量又は付着位置に基づいて、プロセスコントロールを行うプロセスコントロール手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
像担持体に対向する転写部に向けて記録材を担持搬送する転写搬送ベルトと、
該転写搬送ベルトに対向した状態で表面移動し、該転写搬送ベルト上に付着したトナーを表面に付着させて除去するクリーニング部材、及び該クリーニング部材の表面に付着したトナーを該クリーニング部材表面に当接して除去する除去ブレードを有するクリーニング手段とを備えた画像形成装置において、
画像形成動作時に転写搬送ベルト上に付着し得るトナー量よりも多くのトナーが該転写搬送ベルト上に付着したときに、該転写搬送ベルトを複数回回転させることで該転写搬送ベルト上のトナーを上記クリーニング手段で除去するように構成されており、
上記転写搬送ベルト上に付着させたトナーの付着量又は付着位置に基づいて、プロセスコントロールを行うプロセスコントロール手段と、
該プロセスコントロール手段によりプロセスコントロールが行われる間に、上記クリーニング部材の表面移動方向に直交する方向における上記除去ブレードの当接幅にわたって、該クリーニング部材表面における該除去ブレードが当接する当接部にトナーを付与するトナー付与手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１、２又は３の画像形成装置において、
上記像担持体上に複数色のトナー像をそれぞれ形成する複数のトナー像形成手段を有し、
上記トナー付与手段として、上記複数のトナー像形成手段のうちの１つ及び該像担持体を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４の画像形成装置において、
上記トナー付与手段として用いるトナー像形成手段は、イエローのトナー像を形成するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１、２、３、４又は５の画像形成装置において、
上記トナー付与手段は、上記転写搬送ベルト上にトナーを付着させ、該転写搬送ベルト上に付着したトナーを上記クリーニング部材表面に付着させて除去することで、上記当接部にトナーを付与するものであり、
上記トナー付与手段により上記転写搬送ベルト上に付着したトナーをクリーニング部材側に移動させるためのクリーニング電界を形成する電界形成手段と、
上記トナー付与手段により上記転写搬送ベルト上にトナーを付着させた後、該トナー付与手段により該転写搬送ベルト上に付着したトナーが上記クリーニング電界を受けることでクリーニング部材側に移動するような電荷を該トナーに付与する電荷付与手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１、２、３、４、５又は６の画像形成装置において、
温度を検出する温度検出手段と、湿度を検出する湿度検出手段とを有し、
上記温度検出手段の検出結果が所定値以下であり、かつ、上記湿度検出手段の検出結果が所定値以下であるとき、上記トナー付与手段によるトナー付与を行わない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、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に係り、詳しくは、転写搬送ベルトに対向した状態で表面移動し、そのトナー付着部材上に付着したトナーを表面に付着させて除去するクリーニング部材と、クリーニング部材の表面に付着したトナーをクリーニング部材表面に当接して除去する除去ブレードとを有するクリーニング手段を備えた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、感光体ドラム等の像担持体（トナー付着部材）上に付着した残留トナーをクリーニングする手段としては、一般に、クリーニングブレードを像担持体の表面移動方向に対してカウンタ方向に当接させ、その像担持体表面上の残留トナーを取り去るものが用いられている。このようなクリーニング手段においては、クリーニングブレードが像担持体表面と摩擦摺動することにより、クリーニングブレードの捲れ（以下、「ブレード捲れ」という。）が発生することがある。そのため、従来からブレード捲れを防止するための対策が種々提案されている。例えば、特開２００１−４２７２４号公報では、クリーニングブレードにて取り去ったトナーを、そのクリーニングブレードのエッジ部分に堆積させつづけ、そのトナーによりクリーニングブレードと像担持体表面との間の摩擦を低減し、ブレード捲れを防止する画像形成装置が提案されている。また、例えば、特開平１０−１７７３３０号公報では、クリーニングブレードと像担持体表面との間の摩擦を低減するために像担持体表面に潤滑剤を供給する画像形成装置が提案されている。これらの公報では、感光体ドラムに対するクリーニングについて説明されているが、転写ベルトなどに対するクリーニングについても同様に利用することができる。
【０００３】
しかし、このように像担持体上のトナーをクリーニングブレードによって直接掻き取る場合、そのクリーニングブレードのエッジ部分を比較的高い圧力で像担持体表面に押し当てるため、そのエッジ部分及び像担持体表面の磨耗量が大きい。そのため、クリーニングブレード及びそのクリーニング対象である像担持体の寿命が比較的短くなるという不具合があった。
このような不具合を解消する方法としては、像担持体に対して金属ローラ等のクリーニングローラを対向させ、そのクリーニングローラにバイアスを印加して静電力等により像担持体上のトナーを除去するものがある。この方法においては、そのクリーニングローラ表面に付着したトナーを除去するために、そのローラ表面に除去ブレードを当接させる構成を採用することが多い。このような構成においては、クリーニングローラと像担持体との間の摩擦が少ないため、クリーニングブレードを用いる場合よりも、クリーニング対象である像担持体の寿命を延ばすことができる。しかも、クリーニングローラと像担持体との対向領域を１回だけ通過する間に像担持体上からクリーニングローラによって回収できるトナーの量は、クリーニングブレードを用いた場合に比べて少ないので、そのクリーニングローラ表面と除去ブレードとの当接圧を、クリーニングブレードと像担持体との当接圧よりも小さく設定しても、クリーニングローラ表面から十分にトナーを除去することができる。したがって、除去ブレードの寿命も、クリーニングブレードより長くなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、除去ブレードを備えたクリーニングローラを用いる場合、上述したクリーニングブレードと同様に、その除去ブレードのブレード捲れが発生する。しかも、クリーニングローラ表面に当接する除去ブレードのブレード捲れは、像担持体表面に当接するクリーニングブレードよりも発生しやすいという問題があった。以下、その理由について説明する。
【０００５】
一般に、正常な画像形成動作時であっても、正規に帯電しないまま像担持体上に残留するトナーや転写残トナーなどが像担持体表面に僅かながら付着する。このように付着したトナーは、像担持体の表面移動に伴ってクリーニングブレードやクリーニングローラの対向部まで搬送され、像担持体表面から除去されることになる。したがって、画像形成動作時において、クリーニングブレードやクリーニングローラには、ある程度トナーが供給されることになる。ここで、本発明者による実験の結果、ブレードが当接する像担持体上の当接部を通過するトナーの量が多く、ブレードのエッジ部分に入力されるトナー量が多くなるほど、その後にブレード捲れが生じるまでの時間が長くなることが確認されている。
【０００６】
クリーニングブレードを用いた場合には、画像形成動作により像担持体上に付着したほとんど全てトナーが、像担持体上の当接部を通過するときにクリーニングブレードにより回収されるため、そのエッジ部分に入力されるトナー量は多く、画像形成を行うほどクリーニングブレードのエッジ部分に溜まるトナーが多くなる。その結果、クリーニングブレードを用いた場合には、画像形成動作時又は画像形成動作以外の時のブレード捲れは比較的生じにくいものと考えられる。これに対して、除去ブレードを備えたクリーニングローラを用いる場合、画像形成動作により像担持体上に付着したトナーは、クリーニングローラを介して除去ブレードのエッジ部分に入力されるが、そのエッジ部分に入力されるトナー量はクリーニングブレードの場合に比べて少ない。このため、クリーニングブレードを用いた場合よりも、画像形成動作時又は画像形成動作以外の時のブレード捲れが生じやすくなる。
【０００７】
尚、上述した問題は、感光体ドラムや中間転写体等の像担持体上のトナーを除去する場合に限らず、画像形成動作期間中にトナーが付着し得る紙搬送ベルト等のトナー付着部材に対してクリーニングを行う場合でも同様である。
【０００８】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、転写搬送ベルトやクリーニング手段に用いられるブレード状部材の長寿命化を図るとともに、そのブレード状部材の捲れを抑制することが可能な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】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、像担持体に対向する転写部に向けて記録材を担持搬送する転写搬送ベルトと、該転写搬送ベルトに対向した状態で表面移動し、該転写搬送ベルト上に付着したトナーを表面に付着させて除去するクリーニング部材、及び該クリーニング部材の表面に付着したトナーを該クリーニング部材表面に当接して除去する除去ブレードを有するクリーニング手段と、上記像担持体上から記録材へ転写されたトナーを該記録材へ定着するための定着ユニットとを備えた画像形成装置において、画像形成動作時に転写搬送ベルト上に付着し得るトナー量よりも多くのトナーが該転写搬送ベルト上に付着したときに、該転写搬送ベルトを複数回回転させることで該転写搬送ベルト上のトナーを上記クリーニング手段で除去するように構成されており、電源投入直後の期間又は上記定着ユニットのウォームアップ期間中に、上記クリーニング部材の表面移動方向に直交する方向における上記除去ブレードの当接幅にわたって、該クリーニング部材表面における該除去ブレードが当接する当接部にトナーを付与するトナー付与手段を有することを特徴とするものである。
この画像形成装置においては、転写搬送ベルトに対向した状態で表面移動し、その転写搬送ベルト上に付着したトナーを表面に付着させて除去するクリーニング部材と、そのクリーニング部材の表面に付着したトナーをクリーニング部材表面に当接して除去する除去ブレードとを有するクリーニング手段を備えている。ここで、本請求項の画像形成装置では、通常は当接部にトナーが供給されない電源投入直後の期間又は上記定着ユニットのウォームアップ期間中に、トナー付与手段により、クリーニング部材表面における除去ブレードが当接する当接部にトナーを付与する。よって、そのトナーにより当該期間中における除去ブレードとクリーニング部材表面との摩擦を低減し、除去ブレードのブレード捲れを抑制することができる。更に、除去ブレードの当接部の一部、特に当接部の両端部分にトナーが不足すると、その部分でブレード捲れが生じることもあるが、本請求項の画像形成装置では、クリーニング部材の表面移動方向に直交する方向における除去ブレードの当接幅にわたってトナーを付与するので、除去ブレードの当接部の一部で生じるブレード捲れをも抑制することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
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、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）の各色の画像を形成するための４組の作像手段１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋ（以下、各符号の添字Ｍ、Ｃ、Ｙ、Ｋは、それぞれマゼンタ、シアン、イエロー、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。この作像手段１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋはそれぞれ、像担持体としての感光体ドラム１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙ，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、各作像手段１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，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。
【００１１】
また、本レーザプリンタは、上記作像手段１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋのほか、光書込ユニット２、給紙カセット３，４、各感光体ドラム１１に対向する転写部に向けて転写紙を搬送する転写搬送ベルトからなる転写ベルト６０を有する転写ユニット６、その転写ベルト６０に転写紙を供給する一対のローラからなるレジストローラ５、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。
【００１２】
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１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙ，１１Ｋの表面にレーザ光を走査しながら照射する。
【００１３】
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によって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５が設けられている一時停止位置に送られる。転写紙は、レジストローラ５により所定のタイミングで転写ベルト６０に供給され、各感光体ドラム１１に対向する各転写部を通過するように搬送される。これにより、各作像手段１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋによって形成された各感光体ドラム１１上のトナー像が、転写紙上に順次重ね合わされて転写され、転写紙上にカラー画像が形成される。この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。
【００１４】
図３は、上記作像手段１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋのうち、イエローの作像手段１Ｙの概略構成を示す拡大図である。他の作像手段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、作像手段１Ｙは、上述したように、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、その感光体ドラム表面をクリーニングする揺動可能な感光体クリーニング手段としてのクリーニングブレード１３Ｙ、その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。また、感光体ドラム表面に潤滑剤を塗布するとともに、感光体ドラム表面を除電する機能を有する潤滑剤塗布兼除電ブラシローラ１２Ｙも備えている。この潤滑剤塗布兼除電ブラシローラ１２Ｙは、ブラシ部が導電性繊維で構成され、その芯金部には除電バイアスを印加するための図示しない除電用電源が接続されている。
【００１５】
上記構成の感光体ユニット１０Ｙにおいて、感光体ドラム１１Ｙの表面は、電圧が印加された帯電ローラ１５Ｙにより一様帯電される。この感光体ドラム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、感光体ドラム１１Ｙの表面に静電潜像が形成される。この感光体ドラム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。転写ベルト６０上の転写紙１００が通過する転写部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、潤滑剤塗布兼除電ブラシローラ１２Ｙで所定量の潤滑剤が塗布されるとともに除電された後、クリーニングブレード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。
【００１６】
上記現像ユニット２０Ｙは、上記静電潜像を現像するための現像剤として、磁性キャリア及び負帯電のトナーを含む二成分現像剤を使用している。また、この現像ユニット２０Ｙは、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。
【００１７】
図３において、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２２Ｙ上の現像剤中の帯電トナーにより、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。
【００１８】
図４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の転写ベルト６０の材質としては、例えばＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）を用いることができる。この転写ベルト６０は、４つの接地された支持ローラ６１、６２、６３、６４により回転自在に張架されている。転写紙移動方向下流側の出口ローラ６２は、転写ベルト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。この出口ローラ６２により転写ベルト６０が矢印方向に回転することによって、各作像手段の感光体ドラム１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙ，１１Ｋに対向する各転写部に向けて、転写紙１００が担持搬送される。
【００１９】
また、各転写部において転写電界を形成する転写電界形成手段として、転写バイアス印加部材６７Ｍ，６７Ｃ，６７Ｙ，６７Ｋが設けられている。これらの転写バイアス印加部材６７Ｍ，６７Ｃ，６７Ｙ，６７Ｋは、転写ベルト６０の裏面に接触するように各感光体ドラム１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙ，１１Ｋに対向して、各色のトナー像を転写するための転写ニップを形成している。本実施形態で用いている転写バイアス印加部材６７Ｍ，６７Ｃ，６７Ｙ，６７Ｋは、マイラ製の固定ブラシからなり、各転写バイアス電源９Ｍ，９Ｃ，９Ｙ，９Ｋから、転写バイアスとして上記トナーの帯電極性とは逆極性の正電圧が印加されるように構成されている。この転写バイアス印加部材６７Ｍ，６７Ｃ，６７Ｙ，６７Ｋを介して印加された転写バイアスにより、転写ベルト６０に転写電荷が付与され、各転写部において感光体ドラム１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙ，１１Ｋの表面と転写ベルト６０との間に所定強度の転写電界が形成される。
【００２０】
また、上記転写ユニット６には、転写ベルト６０を各感光体ドラム１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙ，１１Ｋに押圧するバックアップローラ６８Ｍ，６８Ｃ，６８Ｙ，６８Ｋが設けられており、各転写部の転写紙移動方向上流側で転写ベルト６０を感光体ドラム１１Ｙの周面の一部に巻き付けている。これにより、上記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られて、各転写部における各トナー像の転写効率が高められる。
【００２１】
また、上記転写ユニット６の支持ローラ６１との対向部には、転写材吸着用電極部材として、転写ベルト６０に接触対向するように、静電吸着ローラ６５が設けられている。この静電吸着ローラ６５は、芯金上に導電性発泡弾性体層が形成されたものである。この弾性体層の材料としては、例えば、固有抵抗率１０5Ωｃｍのクロロプレインゴムを用いることができる。この静電吸着ローラ６５には、バイアス印加手段として、転写紙吸着用の電源６５ａ及び逆極性用の電源６５ｂから選択的に電圧が印加されるようになっている。転写紙吸着用の電源６５ａは、定電流制御方式の電源であり、トナーの正規極性とは逆のプラス極性の電荷を転写紙に付与する。本実施形態では、支持ローラ６１に流れる電流が、例えば、プラス１５μＡになるように制御される。この転写紙吸着用の電源６５ａから電源が供給されている状態の静電吸着６５と支持ローラ６１との間を通過した転写紙は、転写ベルト６０上に静電吸着される。また、逆極性用の電源６５ｂは、定電圧制御方式の電源であり、転写ベルト６０上の正規極性であるマイナスに帯電しているトナーの電荷を増加させたり、プラス帯電している逆極性トナーをマイナス極性に反転させたり、静電吸着ローラ６５の表面に付着しているマイナス帯電トナーを転写ベルト６０の表面に転移させ、静電吸着ローラ６５をクリーニングしたりするためのものである。本実施形態では、吸着ローラ６５に対して、例えば、マイナス２ｋＶの定電圧を印加する。なお、静電吸着ローラ６５へ印加する電圧の切り替えは図示を省略した本体制御部により行われる。
【００２２】
また、上記転写ユニット６において、転写ベルト６０の２つの支持ローラ６３，６４により張架されている部位には、転写ベルト６０の表面に付着した付着トナーを除去するバイアスクリーニング方式のクリーニング手段としてのバイアスクリーナー７０が配設されている。このバイアスクリーナー７０は、転写ベルト６０の表面に対向配置された導電性のクリーニングローラ７１と、クリーニングローラ７１と転写ベルト６０との間に負極性の帯電トナーをクリーニングローラ７１側に移動させるためのバイアスをクリーニングローラ７１に印加してクリーニング電界を形成するためのクリーニングバイアス印加手段としてのクリーニングバイアス電源７５が設けられている。また、クリーニングローラ７１に付着したトナーをそのローラ表面から除去するための除去ブレード７２も設けられている。この除去ブレード７２は、クリーニングローラ７１の軸方向における画像領域幅よりも僅かに広い当接幅で、クリーニングローラ７１の表面に当接するように配置されている。また、転写ベルト６０を介してクリーニングローラ７１に対向する位置には、ばね７４により付勢された対向ローラ７３が設けられている。
【００２３】
次に、本発明の特徴部分である上記レーザプリンタにおける転写ベルト６０のクリーニング動作について説明する。
本実施形態に係るレーザプリンタは、バイアスクリーナー７０により転写ベルト６０上に付着したトナーを除去するクリーニングモードと、バイアスクリーナー７０に設けられる除去ブレード７２に強制的にトナーを入力して除去ブレード７２の捲れを予防するためのトナー入力モードとを有している。
【００２４】
上記クリーニングモードでは、クリーニングローラ７１に、クリーニングバイアス電源７５からクリーニングバイアスとして、例えば、１５μＡに定電流制御された正電圧が印加される。これにより、転写ベルト６０の表面とクリーニングローラ７１との間に、負帯電トナーをクリーニングローラ７１側に移動させるクリーニング電界が形成される。そして、画像形成動作時に転写ベルト６０の表面に付着した負帯電トナーは、そのクリーニング電界から静電力を受けてクリーニングローラ７１に転移し、転写ベルト６０の表面がクリーニングされる。このようにしてクリーニングローラ７１に転移したトナーは、そのクリーニングローラ７１の表面に当接する除去ブレード７２によって掻き取られ、クリーニングローラ７１表面から除去される。
【００２５】
このように転写ベルト６０上に付着したトナーをクリーニングローラ７１に転移させてクリーニングする構成の場合、例えば、紙詰まり等が発生して転写ベルト６０上にトナー像が転写されてしまうようなことが起きると、１回のクリーニングローラ７１によるトナー除去では転写ベルト６０上のトナーをすべて取り去ることは非常に困難である。そのため、このように転写ベルト６０上に大量のトナーが付着した場合、転写ベルト６０を適当回数回転させて全てのトナーを除去する。これは、プロセスコントロール用に作像したパターンや色合わせ用に作成したパターンを転写ベルト６０上に作成する場合も同様である。但し、通常の画像形成動作により転写ベルト６０上に付着したトナーは、１回のクリーニングローラ７１によるトナー除去により十分にクリーニングすることが可能である。
【００２６】
ここで、クリーニングローラ７１と転写ベルト６０とが対向するクリーニング領域を転写ベルト６０上のトナーが通過することで、クリーニングローラ７１に当接する除去ブレード７２のエッジ部分に入力されるトナー量が最も多いのは、紙詰まり等が発生して転写ベルト６０上にトナー像が転写されてしまったときである。しかし、このようにして転写ベルト６０上に大量に付着したトナーは、クリーニングブレードを用いた場合にはクリーニング領域を１回通過するだけで除去できるが、クリーニングローラ７１では複数回クリーニング領域を通過させて除去することになる。そのため、除去ブレード７２が除去しなければならないトナーの量は、転写ベルト６０から直接トナーを除去するクリーニングブレードの場合よりも非常に少ないものとなる。その結果、クリーニングローラを用いた場合には、除去ブレード７２の当接圧をクリーニングブレードの場合よりも低く設定でき、これによりブレードエッジの磨耗を抑えることができるため、その寿命も長く設定することができる。
【００２７】
ところが、画像形成動作が連続して行われたとき、除去ブレード７２のエッジ部分には、ほとんどトナーが入力されない状態が続くことになる。そのため、連続した画像形成動作が続くと、ブレードのエッジ部分に滞留するトナーが次第になくなっていき、最終的にはブレード捲れが生じる事態に陥ることになる。そこで、本実施形態では、このようなブレード捲れを抑制するため、非画像形成動作期間中に、除去ブレード７２に強制的にトナーを入力するトナー入力モードを実行する。
【００２８】
このトナー入力モードでは、トナー付与手段として、４組の作像手段１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋのうちの１つを使用する。尚、本実施形態では、トナー付与手段として、通常の画像形成を行う作像手段を利用するが、クリーニングローラ７１の軸方向における除去ブレード７２の当接幅にわたってトナーを付与できるものであれば、トナー入力モード専用のトナー付与装置を設けてもよい。また、このトナー入力モードではどの色の作像手段を用いても良いが、本実施形態では、４組の作像手段１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋのうち、イエローのトナー像を作成するための作像手段１Ｙを使用する。これは、トナー入力モードにおいて転写ベルト６０に作像したトナーがクリーニングローラ７１で除去しきれず、その残留トナーが次の画像形成動作に係る転写紙の裏面に付着しても目立たないようにするためである。
【００２９】
また、安定してブレード捲れを防止するためには、トナー入力モードは、例えば、所定枚数の画像形成動作が行われた後、所定時間が経過した後のように、定期的に実行するのが望ましい。また、トナー入力モードのタイミングは、通常の画像形成動作を妨げない範囲で、非画像形成動作時であればいつでもよいが、トナー入力モードを完了するにはある程度の時間を要するため、比較的長い時間画像形成動作が行われない期間に設定することが望ましい。具体的には、電源投入直後の期間、定着ユニット７等の装置各部のウォームアップ期間、プロセスコントロールのための期間などに含めて又はこれらの期間の前後に連続させて、トナー入力モードを実行するようにする。尚、プロセスコントロールとは、一般的に画像形成装置においては画像形成条件を常に適正に設定するための制御を意味し、具体的には、トナー付着量や感光体ドラム１１の表面電位の検知結果に対して、光書込ユニット２の発光量、感光体ドラム１１の帯電電位、現像バイアスおよびトナー補給量等を設定する制御のほか、本明細書では、各感光体ドラム１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙ，１１Ｋから転写紙へ転写される各色トナー像の位置合わせ（色合わせ）する制御も含まれる。
【００３０】
図１は、トナー入力モードを、プロセスコントロール又は色合わせのための期間中に実行する場合のタイミングチャートであり、図５は、転写ベルト６０上のパターン画像又は色合わせ画像とトナー入力用画像との位置関係を示す説明図である。プロセスコントロール又は色合わせのための期間では、図１（ａ）に示すように、まず、各作像手段１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋを用いて転写ベルト６０上にパターン画像又は色合わせ画像を作成し、その後、パターンの濃度検出又は位置検出等を行い、最適な現像バイアスや転写バイアスの設定又は作像タイミングの設定を行う。プロセスコントロール又は色合わせのための期間においてパターンの濃度検出や位置検出等を行った後は、図１（ｃ）に示すように、転写ベルト６０上に作成されたパターン画像又は色合わせ画像をクリーニングローラ７１により除去する。これにより、除去ブレード７２にはトナーが入力されることになるが、通常、パターン画像又は色合わせ画像は、トナー消費量を必要最小限に抑えるため、転写ベルト６０の表面移動方向に直交する方向の画像領域幅いっぱいに作成されることはない。そのため、プロセスコントロール又は色合わせにより、除去ブレード７２の当接幅の一部にはトナーが入力されるが、トナーが入力されない部分ではいずれブレード捲れが生じることになる。
【００３１】
そこで、本実施形態では、図１（ｂ）に示すように、プロセスコントロール又は色合わせのための期間中において、パターン画像又は色合わせ画像を転写ベルト６０上に作成した直後に、作像手段１Ｙにより、トナー入力用画像を作成する。このようにして転写ベルト６０上に作成されたトナー入力用画像は、プロセスコントロール又は色合わせのための期間中のクリーニングローラ７１によるトナー除去により、パターン画像又は色合わせ画像ととも転写ベルト６０から除去される。このようなタイミングでトナー入力モードを実行すれば、トナー入力モードだけのために、転写ベルト６０上にトナー入力用画像を作成したり、これをクリーニングしたりする期間を設ける必要がなくなり、効率的にブレード捲れを抑制することができる。
【００３２】
図６は、トナー入力用画像の幅を説明するために、通常の画像形成動作により画像が形成される画像領域、除去ブレードの当接幅及びトナー入力用画像の幅を、転写ベルト６０上に仮想的に示した説明図である。本実施形態では、図示のように、画像領域幅全域よりも僅かに広い幅をもつトナー入力用画像を形成する。このトナー入力用画像の幅は、クリーニングローラ７１に当接する除去ブレード７２の当接幅と同じか、それ以上とする。これにより、トナー入力用画像を構成するトナーは、クリーニングローラ７１により除去されることで、最終的に除去ブレード７２の当接幅全域わたって入力されることになる。
【００３３】
尚、本実施形態では、パターン画像又は色合わせ画像を転写ベルト６０上に作成した直後にトナー入力用画像を作成する場合について説明したが、転写ベルト６０の表面移動方向に直交する方向の画像領域幅全域にわたるパターン画像又は色合わせ画像を作成すれば、そのパターン画像又は色合わせ画像をトナー入力用画像として兼用することもできる。
【００３４】
また、トナー入力用画像を構成するトナーの中には、感光体ドラム１１Ｙから転写ベルト６０上に転写されるときの転写バイアス等により極性反転を起こし、正極性に帯電されているものが存在することもある。この場合、バイアス印加されたクリーニングローラ７１によりクリーニング電界では、その極性反転を起こした正帯電トナーをクリーニングローラ７１側に転移させることができない。よって、その極性反転を起こした転写ベルト６０上のトナーは、クリーニングローラ７１によりクリーニングされずに転写ベルト６０上に残留することになってしまう。そこで、本実施形態では、作像手段１Ｙによりトナー入力用画像が転写ベルト６０上に作成された後、そのトナー入力用画像を構成するトナーがすべて正常な極性である負極性となるように電荷を付与する電荷付与手段を設けている。
【００３５】
この電荷付与手段は、トナー入力用画像を転写ベルト６０上に作成するトナー付与手段よりも、転写ベルト６０の表面移動方向下流側に、その転写ベルト６０に対向するように配置される。本実施形態では、トナー付与手段としての作像手段１Ｙよりも転写ベルト６０の表面移動方向下流側に位置する作像手段１Ｋと、これに対応する転写ユニット６の転写バイアス印加部材６７Ｋとにより、電荷付与手段が構成されている。すなわち、作像手段１Ｙによりトナー入力用画像が転写ベルト６０上に作成された後、そのトナー入力用画像が作像手段１Ｋの転写部を通過するときに、転写バイアス印加部材６７Ｋに逆極性用の電源６５ｂによりバイアスを印加する。これにより、作像手段１Ｋの転写部を通過したトナー入力用画像を構成するトナーは、すべて負極性に帯電した状態となり、クリーニングローラ７１にすべて転移させることができ、クリーニング残りを防ぐことができる。尚、トナー入力用画像を構成するトナーの極性を揃えるための電荷を付与する電荷付与手段を、別個独立に設けてもよい。
【００３６】
また、本発明者は、実験の結果、除去ブレード７２を備えたクリーニングローラ７１を用いる場合、低温低湿の条件下であれば、トナー入力モードを実行しなくてもブレード捲れが発生しないことを確認した。よって、本実施形態のレーザプリンタでは、温度及び湿度を検出する温湿度検出手段としての温湿度センサを設けている。そして、この温湿度センサの検出の結果、ブレード捲れが発生しない環境すなわち低温低湿の環境にあると判断した場合には、トナー入力モードを実行しない。これにより、無駄なトナー消費を抑えることができる。
【００３７】
また、本実施形態では、トナー入力モードで作成するトナー入力用画像は、感光体ドラム１１Ｙ上にトナー入力用画像に対応する静電潜像を形成した後、これを現像して転写ベルト６０上に転写する構成としているが、静電潜像を形成せずに単なるバイアス現像にて感光体ドラム上にトナーを付着させ、これを転写ベルト６０上に転写する構成としてもよい。また、転写ベルト６０の表面移動方向におけるトナー入力用画像の長さは、トナー入力モードの実行間隔に応じて適切な長さに決める。具体的には、所定枚数の画像形成動作により除去ブレード７２のエッジ部分に入力されるトナー総量から、除去ブレード７２のブレード捲れが発生するまでの期間を実験的に求め、トナー入力モードの実行間隔とともにトナー入力用画像の長さを決定する。この場合、トナー入力モードの実行間隔が長いほどトナー入力用画像の長さも長くなり、トナー入力モードの実行間隔が短いほどトナー入力用画像の長さは短くて済む。
【００３８】
以上、本実施形態によれば、画像形成動作期間中にトナーが付着し得るトナー付着部材としての転写ベルト６０に対向した状態で表面移動し、その転写ベルト６０上に付着したトナーを表面に付着させて除去するクリーニング部材としてのクリーニングローラ７１と、そのクリーニングローラ７１の表面に付着したトナーをそのローラ表面に当接して除去する除去ブレード７２とを有するクリーニング手段としてのバイアスクリーナー７０を備えた画像形成装置としてのレーザプリンタに、非画像形成動作期間中にクリーニングローラ７１の表面移動方向に直交する方向（軸方向）における除去ブレード７２の当接幅にわたって、そのローラ表面における除去ブレード７２が当接する当接部にトナーを付与するトナー付与手段としての作像手段１Ｙ及び転写ユニット６の転写バイアス印加部材６７Ｙを設けたので、通常の画像形成動作を妨げずに、除去ブレード７２の当接幅全域にわたってブレード捲れを抑制することができる。
また、転写ベルト６０上にトナーを付着させ、その転写ベルト６０上に付着したトナーをクリーニングローラ７１の表面に付着させて除去することで、除去ブレード７２の当接部にトナーを付与するトナー付与手段として、作像手段１Ｙを用い、その作像手段１Ｙにより転写ベルト６０上に付着させたトナーの付着量又は付着位置に基づいてプロセスコントロールを行うプロセスコントロール手段としての図示しない制御部を設ければ、上述したように、プロセスコントロール用のパターン画像又は色合わせ画像を、除去ブレード７２のブレード捲れ防止用のトナー入力用画像として兼用でき、無駄なトナー消費を抑えつつ、時間的な効率を高めることができる。
また、非画像形成動作期間中に転写ベルト６０上に付着させたトナーの付着量又は付着位置に基づいて、プロセスコントロールを行うプロセスコントロール手段としての図示しない制御部を設け、上記実施形態のように、その制御部によりプロセスコントロールが行われる間に、作像手段１Ｙにより除去ブレード７２の当接部にトナーを付与すれば、時間的な効率を高めることができる。
また、上記実施形態のように、像担持体としての転写紙上に複数色のトナー像をそれぞれ形成する複数のトナー像形成手段としての作像手段１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋを有し、上記トナー付与手段として、上記複数の作像手段１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋのうちの１つを兼用してトナー入力用画像を形成すれば、２以上の作像手段１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋを用いてトナー入力用画像を形成する場合に比べて、無駄なトナー消費を抑えることができる。
特に、上記トナー付与手段として、イエローのトナー像を形成する作像手段１Ｙを兼用すれば、そのトナーがクリーニングローラ７１で除去しきれず、次の画像形成動作により作成される画像や転写紙の裏面などに付着しても、他色に比べて目立たず、クリーニングローラ７１で除去しきれずに残留したトナーによる影響を少なくすることができる。
また、上記実施形態のように、転写ベルト６０上にトナーを付着させ、その転写ベルト６０上に付着したトナーをクリーニングローラ７１の表面に付着させて除去することで、除去ブレード７２の当接部にトナーを付与するトナー付与手段として、作像手段１Ｙを用い、その作像手段１Ｙにより転写ベルト６０上に付着したトナーをクリーニングローラ７１側に移動させるためのクリーニング電界を形成する電界形成手段としてのクリーニングローラ７１、対向ローラ７３及びクリーニングバイアス電源７５と、作像手段１Ｙにより転写ベルト６０上にトナーを付着させた後、そのトナーが上記クリーニング電界を受けることでクリーニングローラ７１側に移動するような電荷（負極性電荷）を、そのトナーに付与する電荷付与手段としての作像手段１Ｋ及び転写ユニット６の転写バイアス印加部材６７Ｋを設けることで、作像手段１Ｙにより不均一に帯電したトナーが転写ベルト６０上に作成された場合であっても、クリーニングローラ７１により確実に転写ベルト６０から除去することができる。よって、除去ブレード７２に確実に所望量のトナーを入力させることができる。
また、上記実施形態ののように、温度を検出する温度検出手段及び湿度を検出する湿度検出手段としての温湿度センサを設け、その温湿度センサによる検出の結果、温度、湿度ともに所定値以下である低温低湿環境下であるとき、トナー入力モードを実行せず、作像手段１Ｙによるトナー入力用画像の形成を行わないことで、ブレード捲れが生じない低温低湿環境下における無駄なトナー消費を抑えることができる。
【００３９】
尚、本実施形態においては、感光体ドラム１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙ，１１Ｋ上に形成したトナー像を転写紙上に直接形成する構成について説明したが、例えば、感光体ドラム１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙ，１１Ｋ上に形成したトナー像を、一旦中間転写体上に転写した後、その中間転写体上のトナー像を転写紙上に転写する構成の画像形成装置でも同様である。また、本実施形態では、４つの感光体ドラム１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙ，１１Ｋを用いたいわゆるタンデム方式の画像形成装置について説明したが、単一の感光体ドラムを有するモノクロ又はカラーの画像形成装置でも同様である。
また、本実施形態では、本発明を転写ベルト６０に対するクリーニング手段に適用した場合について説明したが、感光体ドラム１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙ，１１Ｋや中間転写体等の像担持体に対するクリーニング手段に適用することも可能である。
【００４０】
【発明の効果】
請求項１乃至７の発明によれば、クリーニングブレードではなく表面移動するクリーニング部材を用い、通常の画像形成動作を妨げずにそのクリーニング部材表面に当接する除去ブレードの当接幅全域にわたってブレード捲れを抑制することができるので、転写搬送ベルトやクリーニング手段に用いられるブレード状部材（除去ブレード）の長寿命化を図るとともに、そのブレード状部材の捲れを抑制す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におけるトナー入力モードを、プロセスコントロール又は色合わせのための期間中に実行する場合のタイミングチャート。
【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作像手段の概略構成を示す拡大図。
【図４】同レーザプリンタの転写ユニットの概略構成図。
【図５】同レーザプリンタにおける転写ベルト上のパターン画像又は色合わせ画像とトナー入力用画像との位置関係を示す説明図。
【図６】通常の画像形成動作により画像が形成される画像領域、除去ブレードの当接幅及びトナー入力用画像の幅を、転写ベルト上に仮想的に示した説明図。
【符号の説明】
１    作像手段
６    転写ユニット
１１  感光体ドラム
２０  現像ユニット
６０  転写ベルト
７０  バイアスクリーナー
７１  クリーニングローラ
７２  除去ブレード
７５  クリーニングバイアス電源
【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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