クリーニング装置及びこれを用いた画像形成装置
【課題】 ブラシローラの軸方向全域に亘って均一なクリーニング能力を発揮し、経時状態においてもクリーニング能力が低下しないクリーニング装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】 被清掃体の表面に接触して被清掃体に付着したトナーを除去するためのブラシローラ８４と、ブラシローラ８４のブラシ８４ａに付着したトナーをはじくためのフリッカー８２とを備えるクリーニング装置において、フリッカー８２はブラシローラ８４の軸方向でトナー入力量に応じて突き出し量が変化している。
【解決手段】 被清掃体の表面に接触して被清掃体に付着したトナーを除去するためのブラシローラ８４と、ブラシローラ８４のブラシ８４ａに付着したトナーをはじくためのフリッカー８２とを備えるクリーニング装置において、フリッカー８２はブラシローラ８４の軸方向でトナー入力量に応じて突き出し量が変化している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クリーニング装置、及び電子写真方式を採用した画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の画像形成装置においては、感光体等の像担持体や中間転写体に転写工程後も転写されずに残留する残留トナーをクリーニングするためのクリーニング装置が設けられている。クリーニング装置には、クリーニングブレードやブラシローラ等のクリーニング部材や、ブラシローラに付着したトナーをはじくためのフリッカー等が用いられている。また、像担持体や転写体にはトナー像の濃度制御や位置ずれの補正を目的としてトナーマークが形成されるが、このトナーマークは記録媒体に転写されずにクリーニング装置に回収される。そのため、クリーニング装置では、トナーマークに相当する箇所でトナー入力量が多く、その箇所に経時状態でトナーが多く溜まってしまい、クリーニング能力の低下を招いていた。そこで、本出願人らは特許願２００５−１５００９号公報に示すように、ブラシローラのブラシの高さをトナー入力量に応じて変化させたクリーニング装置を提案した。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、ブラシの高さを変化させたブラシローラに対して、軸方向で突き出し量が一定に形成されたフリッカー（図９に示す）を接触させた場合には、ブラシの高さが低い部分でフリッカーによるフリッキング能力が低下してしまう。そのため、ブラシローラの軸方向でクリーニングムラが生じ、経時状態でクリーニング能力が低下してしまうという副作用を招いていた。
【０００４】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものである。その目的とするところは、ブラシローラの軸方向全域に亘って均一なクリーニング能力を発揮し、経時状態においてもクリーニング能力が低下しないクリーニング装置及び画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１のクリーニング装置は、被清掃体の表面に接触して被清掃体に付着したトナーを除去するためのブラシローラと、該ブラシローラのブラシに付着したトナーをはじくためのフリッカーとを備えるクリーニング装置において、上記フリッカーは上記ブラシローラの軸方向で突き出し量が変化していることを特徴とするものである。
請求項２のクリーニング装置は、請求項１のクリーニング装置において、上記被清掃体は、該トナー像の位置を検出するためのトナーマークが形成され、上記フリッカーは、突き出し量が該トナーマークの位置に相当する箇所で他の箇所よりも大きいことを特徴とするものである。
請求項３のクリーニング装置は、請求項２のクリーニング装置において、上記フリッカーは、上記トナーマークの位置に相当する箇所のみに設置されることを特徴とするものである。
請求項４のクリーニング装置は、請求項２又は３のクリーニング装置において、上記ブラシローラは、上記トナーマークの位置に相当する箇所でブラシの高さを他の箇所よりも低くすることを特徴とするものである。
請求項５のクリーニング装置は、請求項２、３又は４のクリーニング装置において、上記ブラシローラにより除去されなかったトナーがクリーニングブレードにより除去されることを特徴とするものである。
請求項６の画像形成装置は、像担持体と、該像担持体を帯電せしめる帯電手段と、該像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該像担持体上の静電潜像をトナーにより現像する現像手段と、該像担持体上のトナー像を転写体又は記録媒体に転写する転写手段と、転写後の転写体又は記録媒体を搬送する搬送体をクリーニングするクリーニング装置とを備える画像形成装置において、上記クリーニング装置は、請求項１、２、３、４、又は５のクリーニング装置であることを特徴とするものである。
請求項７の画像形成装置は、像担持体と、該像担持体を帯電せしめる帯電手段と、該像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該像担持体上の静電潜像をトナーにより現像する現像手段と、該像担持体上のトナー像を転写体又は記録媒体に転写する転写手段と、転写後の該像担持体をクリーニングするクリーニング装置とを備える画像形成装置において、上記クリーニング装置は、請求項１、２、３、４、又は５のクリーニング装置であることを特徴とするものである。
この発明においては、例えば予めブラシローラに対するトナー入力量が多いと分かっている箇所では、トナー入力量に応じてフリッカーの突き出し量を大きくし、ブラシローラに付着したトナーをはじく力を大きくすることができる。これにより、ブラシローラの軸方向でトナー入力量に偏りがあっても、ブラシローラにトナーが部分的に過度に溜まることを抑制する。よって、ブラシローラの軸方向全域に亘って均一なクリーニング性能を発揮でき、経時状態においてもクリーニング能力の低下を抑制することができる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、ブラシローラの軸方向全域に亘って均一なクリーニング能力を発揮し、経時状態においてもクリーニング能力が低下しないクリーニング装置及び画像形成装置を提供できるという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明を、画像形成装置である電子写真方式の直接転写方式によるカラーレーザプリンタ（以下「プリンタ」という）に適用した一つの実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係るプリンタの概略構成を示す構成図である。このプリンタは、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、転写紙Ｐの移動方向（図中の矢印Ａに沿ってベルト６０が走行する方向）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、各感光体ドラム１１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。
【０００８】
本プリンタは、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。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、本プリンタは、手差しトレイＭＦ、トナー補給容器ＴＣを備え、図示していない廃トナーボトル、両面・反転ユニット、電源ユニットなども二点鎖線で示したスペースＳの中に備えている。
【０００９】
図２は、転写ユニット６の概略構成を示す構成図である。図２に示すように、転写ユニット６は、転写紙Ｐ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搬送体としての転写搬送ベルト６０を備えている。この転写搬送ベルト６０は、体積抵抗率が１０９〜１０１１Ωｃｍである高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。この転写搬送ベルト６０は、各トナー像形成部の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋに接触対向する各転写位置を通過するように、複数のローラ６１〜６８に掛け回されている。
【００１０】
これらのローラのうち、転写紙移動方向上流側の入口ローラ６１には、電源７０ａから所定電圧が印加された静電吸着ローラ７０が対向するように転写搬送ベルト６０の外周面に配置されている。この２つのローラ６１、７０の間を通過した転写紙Ｐは転写搬送ベルト６０上に静電吸着される。駆動ローラ６３は転写搬送ベルト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て矢印方向に回転する。駆動ローラ６３より転写搬送ベルト６０の走行方向下流には、転写搬送ベルト６０の外周面を押し込む方向にローラ６４を備え、駆動ローラ６３への巻きつけ角を確保している。ローラ６４より更に下流側の転写搬送ベルト６０のループ内には、押圧部材（ばね）６９でベルトにテンションを与えるテンションローラ６５を備えている。また、駆動ローラ６３の対向部には、転写搬送ベルト６０の外周面に接触するように、後述するベルトクリーニング装置８０が配置されている。
【００１１】
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、感光体ドラムに対向する位置には、転写搬送ベルト６０の内周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。これらはスポンジ等を外周に設けたバイアスローラであり、各転写バイアス電源９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋからローラ芯金に転写バイアスが印加される。この印加された転写バイアスの作用により、転写搬送ベルト６０に転写電荷が付与され、各転写位置において転写搬送ベルト６０と感光体ドラム１１表面との間に所定強度の転写電界が形成される。また上記転写が行なわれる領域での転写紙Ｐと感光体１１の接触を適切に保ち、最良の転写ニップを得るために、バックアップローラ６８を備えている。
【００１２】
上記転写バイアス印加部材６７Ｙ、６７Ｍ、６７Ｃとその近傍に配置されるバックアップローラ６８は、回転可能に揺動ブラケット９３に一体的に保持され、回動軸９４を中心として回動が可能である。この回動は、カム軸９７に固定されたカム９６が矢印の方向に回動することで時計方向に回動する。上記入口ローラ６１と吸着ローラ７０は一体的に、入口ローラブラケット９０に支持され、軸９１を回動中心として、図２の状態から時計方向に回動可能である。揺動ブラケット９３に設けた穴９５と、入口ローラブラケット９０に固植されたピン９２が係合しており、揺動ブラケット９３の回動と連動して回動する。これらのブラケット９０、９３の時計方向の回動により、バイアス印加部材６７Ｙ、６７Ｍ、６７Ｃとその近傍に配置されるバックアップローラ６８は感光体１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃから離され、入口ローラ６１と吸着ローラ７０も下方に移動する。ブラックのみの画像の形成時に、感光体１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃと転写搬送ベルト６０の接触を避けることが可能となっている。一方転写バイアス印加部材６７Ｋとその隣のバックアップローラ６８は出口ブラケット９８に回転可能に支持され、出口ローラ６２と同軸の軸９９を中心として回動可能にしてある。転写ユニット６を本体に対し着脱する際に、図示していないハンドルの操作により時計方向に回動させ、ブラック画像形成用の感光体１１Ｋから、転写バイアス印加部材６７Ｋとその隣のバックアップローラ６８を離間させるようにしてある。
【００１３】
先に示した図１中の一点鎖線は、転写紙Ｐの搬送経路を示している。給紙カセット３、４あるいは手差しトレイＭＦから給送された転写紙Ｐは、図示しない搬送ガイドに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Ｐは、転写搬送ベルト６０に担持され、各トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに向けて搬送され、各転写ニップを通過する。
【００１４】
各トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ上で現像された各トナー像は、それぞれ各転写ニップで転写紙Ｐに重ね合わされ、上記転写電界やニップ圧の作用を受けて転写紙Ｐ上に転写される。この重ね合わせの転写により、転写紙Ｐ上にはフルカラートナー像が形成される。トナー像転写後の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの表面がクリーニング装置によりクリーニングされ、更に除電されて次の静電潜像の形成に備えられる。一方、フルカラートナー像が形成された転写紙Ｐは、定着ユニット７でこのフルカラートナー像が定着された後、切換ガイドＧの回動姿勢に対応して、第１の排紙方向Ｂまたは第２の排紙方向Ｃに向かう。第１の排紙方向Ｂから排紙トレイ８上に排出される場合、画像面が下となった、いわゆるフェースダウンの状態でスタックされる。一方第２の排紙方向Ｃに排出される場合には、図示していない別の後処理装置（ソータ、綴じ装置など）に向け搬送させるとか、スイッチバック部を経て両面プリントのために再度レジストローラ対５に搬送される。
【００１５】
次に、本発明の特徴部について説明する。図３は、ベルトクリーニング装置の構成を示す拡大構成図である。図４は、転写搬送ベルトの構成を示す斜視図である。図３に示すように、このベルトクリーニング装置８０は、転写搬送ベルト６０に残留するトナー等の異物を掻き取るブラシローラ８１、ブラシローラ８１に付着したトナーをはじくフリッカー８２と、ブラシローラ８１で掻き取れなかった残留物を転写搬送ベルト６０から除去するクリーニングブレード８３とから構成される。ここで、図４に示すように、転写搬送ベルト６０には、特に濃度制御や色ずれ量の補正を目的として、トナーマークＭが転写される。このトナーマークＭは上述したように、転写紙Ｐに転写されずにベルトクリーニング装置８０で除去される。そのため、トナーマークＭの位置に相当する箇所のブラシローラ８１には、他の箇所に比べて多くのトナーが入力される。
【００１６】
図５は、クリーニング装置の構成を示す側面図である。図６は、フリッカーの形状を示す側面図である。図９は、従来のフリッカーの形状を示す構成図である。図９に示すように、フリッカー１００の突き出し量がブラシローラ８１の軸方向で均一に形成されている場合には、トナーマークＭに相当する箇所でフリッキング能力が追いつかず、他の箇所に比べブラシローラ８１のブラシ８１ａにトナーが溜まりやすい。よって、図５及び図６に示すように、フリッカー８２では、トナーマークＭの位置に相当する箇所で突き出し量を大きくし、ブラシローラ８１のブラシ８１ａに対する喰い込み量を大きくすることで、ブラシ８１ａに付着するトナーをはじく力を大きくする。その結果、トナーマークＭに位置に相当する箇所で、ブラシ８１ａに過度にトナーが溜まることがなく、ブラシローラ８１の軸方向全域に亘って均一なクリーニング性能を発揮できる。
【００１７】
図７は、別のクリーニング装置の構成を示す構成側面図である。図７に示すブラシローラ８１は、ブラシ８１ａが軸方向で同じ高さに形成されたが、トナーマークＭに相当する位置でトナーが溜まりやすい。よって、図７に示すように、ブラシローラ８４では、トナーマークＭの位置に相当する箇所のブラシ８４ａの高さを他の箇所よりも低くするとよい。これにより、トナーマークＭの位置に相当する箇所でトナーが過度にブラシ８４ａに付着するのを抑制することができる。このとき、図９に示すように、フリッカー１００の突き出し量がブラシローラ８４の軸方向で均一に形成されている場合には、ブラシ８４ａの高さが低い箇所でフリッカー１００の喰い込み量が小さくその箇所のフリッキング能力が低下してしまう。よって、図７に示すように、フリッカー８２では、ブラシ８４ａの高さが低い箇所、すなわちトナーマークＭの位置に相当する箇所では突き出し量を大きくし、ブラシローラ８４の軸方向全域に亘ってブラシ８４ａに対する喰い込み量を均一にするとよい。その結果、トナーマークＭに位置に相当する箇所で、ブラシローラ８４に過度にトナーが溜まることがなく、ブラシローラ８４の軸方向全域に亘って均一なクリーニング性能を発揮できる。
【００１８】
図８は、別のクリーニング装置の構成を示す側面図である。図７では、ブラシローラ８４の軸方向全域に亘ってフリッカー８２が設置されている例を示したが、図８に示すように、フリッカー８５を一部分のみに設置してもよい。すなわちトナーマークＭの位置に相当する箇所のみにフリッカー８５が突き出し、他の箇所ではフリッカー８５の突き出し量が０、すなわち設置しない構成であってもよい。これにより、上述したように、ブラシローラ８４の軸方向全域に亘って均一なクリーニング性能を発揮できる。また、ブラシローラ８４の軸方向の一部のみにフリッカー８５設置する構成であれば、ブラシローラ８４の軸方向全体に亘ってフリッカーを設置する場合に比べ装置の小型化を図ることも可能となる。
【００１９】
以上、本実施形態に係るベルトクリーニング装置８０によれば、予めブラシローラ８１、８４に対するトナー入力量が多いと分かっている箇所では、トナー入力量に応じてフリッカー８２、８５の突き出し量を大きくし、ブラシ８１ａ、８４ａに付着したトナーをはじく力を大きくする。これにより、ブラシローラ８１、８４の軸方向でトナー入力量に偏りがあっても、ブラシ８１ａ、８４ａにトナーが部分的に過度に溜まることを抑制する。よって、ブラシローラ８１、８４の軸方向全域に亘って均一なクリーニング性能を発揮でき、経時状態においてもクリーニング能力の低下を抑制することができる。
本実施形態に係るベルトクリーニング装置８０によれば、トナーマークＭに相当する箇所でブラシローラ８１、８４へのトナー入力量が多くなる。そのため、トナーマークＭに相当する箇所では、他の箇所に比べフリッカー８２、８５の突き出し量を大きくし、ブラシ８１ａ、８４ａに過度にトナーが溜まることを抑制する。よって、ブラシローラ８１、８４の軸方向全域に亘って均一なクリーニング性能を発揮でき、経時状態においてもクリーニング能力の低下を抑制することができる。
また、本実施形態に係るベルトクリーニング装置８０によれば、トナーマークＭに相当する箇所のみにフリッカー８５を設置する構成であっても、上述した効果を同様の効果を得ることができる。また、ブラシローラ８４の軸方向の一部のみにフリッカー８５設置する構成であれば、ブラシローラ８４の軸方向全体に亘ってフリッカーを設置する場合に比べ装置の小型化を図ることも可能となる。
また、本実施形態に係るベルトクリーニング装置８０によれば、トナーマークＭに相当する箇所でブラシローラ８４のブラシ８４ａの高さを他の箇所よりも低くしているので、ブラシ８４ａに過度にトナーが付着することを抑制する。また、ブラシローラ８４のブラシ８４ａの高さが低くても、その箇所でフリッカー８２、８５の突き出し量を大きくすれば、フリッキング能力が低下することがない。
また、本実施形態に係るベルトクリーニング装置８０によれば、ブラシローラ８１、８４によって掻き取られなかったトナーがクリーニングブレード８３によって除去されるので、高いクリーニング能力が得られる。
なお、上記実施形態では、感光体上のトナー像が転写される転写紙を搬送する搬送体である転写搬送ベルト８０のクリーニング装置に適用したが、これに限定されない。例えば、転写後の感光体表面をクリーニングする感光体クリーニング装置にも適用できるものである。また、上記実施形態では、感光体上のトナー像を直接転写紙に転写するプリンタに適用したが、感光体上のトナー像を中間転写体に重ねて転写し、その後中間転写体上のトナー像を転写紙に一括転写するプリンタ、及び中間転写体のクリーニング装置にも適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施形態に係るプリンタの概略構成を示す構成図。
【図２】同プリンタの転写ユニットの概略構成を示す構成図。
【図３】同プリンタのベルトクリーニング装置の構成を示す拡大構成図。
【図４】同プリンタの転写搬送ベルトの構成を示す斜視図。
【図５】同ベルトクリーニング装置の構成を示す側面図。
【図６】同ベルトクリーニング装置のフリッカーの形状を示す構成図。
【図７】別のベルトクリーニング装置の構成を示す側面図。
【図８】別のベルトクリーニング装置の構成を示す側面図。
【図９】従来のフリッカーの形状を示す構成図。
【符号の説明】
【００２１】
６０ 転写搬送ベルト
８０ ベルトクリーニング装置
８１、８４ ブラシローラ
８２、８５ フリッカー
８３ クリーニングブレード
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クリーニング装置、及び電子写真方式を採用した画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の画像形成装置においては、感光体等の像担持体や中間転写体に転写工程後も転写されずに残留する残留トナーをクリーニングするためのクリーニング装置が設けられている。クリーニング装置には、クリーニングブレードやブラシローラ等のクリーニング部材や、ブラシローラに付着したトナーをはじくためのフリッカー等が用いられている。また、像担持体や転写体にはトナー像の濃度制御や位置ずれの補正を目的としてトナーマークが形成されるが、このトナーマークは記録媒体に転写されずにクリーニング装置に回収される。そのため、クリーニング装置では、トナーマークに相当する箇所でトナー入力量が多く、その箇所に経時状態でトナーが多く溜まってしまい、クリーニング能力の低下を招いていた。そこで、本出願人らは特許願２００５−１５００９号公報に示すように、ブラシローラのブラシの高さをトナー入力量に応じて変化させたクリーニング装置を提案した。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、ブラシの高さを変化させたブラシローラに対して、軸方向で突き出し量が一定に形成されたフリッカー（図９に示す）を接触させた場合には、ブラシの高さが低い部分でフリッカーによるフリッキング能力が低下してしまう。そのため、ブラシローラの軸方向でクリーニングムラが生じ、経時状態でクリーニング能力が低下してしまうという副作用を招いていた。
【０００４】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものである。その目的とするところは、ブラシローラの軸方向全域に亘って均一なクリーニング能力を発揮し、経時状態においてもクリーニング能力が低下しないクリーニング装置及び画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１のクリーニング装置は、被清掃体の表面に接触して被清掃体に付着したトナーを除去するためのブラシローラと、該ブラシローラのブラシに付着したトナーをはじくためのフリッカーとを備えるクリーニング装置において、上記フリッカーは上記ブラシローラの軸方向で突き出し量が変化していることを特徴とするものである。
請求項２のクリーニング装置は、請求項１のクリーニング装置において、上記被清掃体は、該トナー像の位置を検出するためのトナーマークが形成され、上記フリッカーは、突き出し量が該トナーマークの位置に相当する箇所で他の箇所よりも大きいことを特徴とするものである。
請求項３のクリーニング装置は、請求項２のクリーニング装置において、上記フリッカーは、上記トナーマークの位置に相当する箇所のみに設置されることを特徴とするものである。
請求項４のクリーニング装置は、請求項２又は３のクリーニング装置において、上記ブラシローラは、上記トナーマークの位置に相当する箇所でブラシの高さを他の箇所よりも低くすることを特徴とするものである。
請求項５のクリーニング装置は、請求項２、３又は４のクリーニング装置において、上記ブラシローラにより除去されなかったトナーがクリーニングブレードにより除去されることを特徴とするものである。
請求項６の画像形成装置は、像担持体と、該像担持体を帯電せしめる帯電手段と、該像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該像担持体上の静電潜像をトナーにより現像する現像手段と、該像担持体上のトナー像を転写体又は記録媒体に転写する転写手段と、転写後の転写体又は記録媒体を搬送する搬送体をクリーニングするクリーニング装置とを備える画像形成装置において、上記クリーニング装置は、請求項１、２、３、４、又は５のクリーニング装置であることを特徴とするものである。
請求項７の画像形成装置は、像担持体と、該像担持体を帯電せしめる帯電手段と、該像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該像担持体上の静電潜像をトナーにより現像する現像手段と、該像担持体上のトナー像を転写体又は記録媒体に転写する転写手段と、転写後の該像担持体をクリーニングするクリーニング装置とを備える画像形成装置において、上記クリーニング装置は、請求項１、２、３、４、又は５のクリーニング装置であることを特徴とするものである。
この発明においては、例えば予めブラシローラに対するトナー入力量が多いと分かっている箇所では、トナー入力量に応じてフリッカーの突き出し量を大きくし、ブラシローラに付着したトナーをはじく力を大きくすることができる。これにより、ブラシローラの軸方向でトナー入力量に偏りがあっても、ブラシローラにトナーが部分的に過度に溜まることを抑制する。よって、ブラシローラの軸方向全域に亘って均一なクリーニング性能を発揮でき、経時状態においてもクリーニング能力の低下を抑制することができる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、ブラシローラの軸方向全域に亘って均一なクリーニング能力を発揮し、経時状態においてもクリーニング能力が低下しないクリーニング装置及び画像形成装置を提供できるという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明を、画像形成装置である電子写真方式の直接転写方式によるカラーレーザプリンタ（以下「プリンタ」という）に適用した一つの実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係るプリンタの概略構成を示す構成図である。このプリンタは、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、転写紙Ｐの移動方向（図中の矢印Ａに沿ってベルト６０が走行する方向）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、各感光体ドラム１１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。
【０００８】
本プリンタは、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。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、本プリンタは、手差しトレイＭＦ、トナー補給容器ＴＣを備え、図示していない廃トナーボトル、両面・反転ユニット、電源ユニットなども二点鎖線で示したスペースＳの中に備えている。
【０００９】
図２は、転写ユニット６の概略構成を示す構成図である。図２に示すように、転写ユニット６は、転写紙Ｐ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搬送体としての転写搬送ベルト６０を備えている。この転写搬送ベルト６０は、体積抵抗率が１０９〜１０１１Ωｃｍである高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。この転写搬送ベルト６０は、各トナー像形成部の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋに接触対向する各転写位置を通過するように、複数のローラ６１〜６８に掛け回されている。
【００１０】
これらのローラのうち、転写紙移動方向上流側の入口ローラ６１には、電源７０ａから所定電圧が印加された静電吸着ローラ７０が対向するように転写搬送ベルト６０の外周面に配置されている。この２つのローラ６１、７０の間を通過した転写紙Ｐは転写搬送ベルト６０上に静電吸着される。駆動ローラ６３は転写搬送ベルト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て矢印方向に回転する。駆動ローラ６３より転写搬送ベルト６０の走行方向下流には、転写搬送ベルト６０の外周面を押し込む方向にローラ６４を備え、駆動ローラ６３への巻きつけ角を確保している。ローラ６４より更に下流側の転写搬送ベルト６０のループ内には、押圧部材（ばね）６９でベルトにテンションを与えるテンションローラ６５を備えている。また、駆動ローラ６３の対向部には、転写搬送ベルト６０の外周面に接触するように、後述するベルトクリーニング装置８０が配置されている。
【００１１】
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、感光体ドラムに対向する位置には、転写搬送ベルト６０の内周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。これらはスポンジ等を外周に設けたバイアスローラであり、各転写バイアス電源９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋからローラ芯金に転写バイアスが印加される。この印加された転写バイアスの作用により、転写搬送ベルト６０に転写電荷が付与され、各転写位置において転写搬送ベルト６０と感光体ドラム１１表面との間に所定強度の転写電界が形成される。また上記転写が行なわれる領域での転写紙Ｐと感光体１１の接触を適切に保ち、最良の転写ニップを得るために、バックアップローラ６８を備えている。
【００１２】
上記転写バイアス印加部材６７Ｙ、６７Ｍ、６７Ｃとその近傍に配置されるバックアップローラ６８は、回転可能に揺動ブラケット９３に一体的に保持され、回動軸９４を中心として回動が可能である。この回動は、カム軸９７に固定されたカム９６が矢印の方向に回動することで時計方向に回動する。上記入口ローラ６１と吸着ローラ７０は一体的に、入口ローラブラケット９０に支持され、軸９１を回動中心として、図２の状態から時計方向に回動可能である。揺動ブラケット９３に設けた穴９５と、入口ローラブラケット９０に固植されたピン９２が係合しており、揺動ブラケット９３の回動と連動して回動する。これらのブラケット９０、９３の時計方向の回動により、バイアス印加部材６７Ｙ、６７Ｍ、６７Ｃとその近傍に配置されるバックアップローラ６８は感光体１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃから離され、入口ローラ６１と吸着ローラ７０も下方に移動する。ブラックのみの画像の形成時に、感光体１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃと転写搬送ベルト６０の接触を避けることが可能となっている。一方転写バイアス印加部材６７Ｋとその隣のバックアップローラ６８は出口ブラケット９８に回転可能に支持され、出口ローラ６２と同軸の軸９９を中心として回動可能にしてある。転写ユニット６を本体に対し着脱する際に、図示していないハンドルの操作により時計方向に回動させ、ブラック画像形成用の感光体１１Ｋから、転写バイアス印加部材６７Ｋとその隣のバックアップローラ６８を離間させるようにしてある。
【００１３】
先に示した図１中の一点鎖線は、転写紙Ｐの搬送経路を示している。給紙カセット３、４あるいは手差しトレイＭＦから給送された転写紙Ｐは、図示しない搬送ガイドに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Ｐは、転写搬送ベルト６０に担持され、各トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに向けて搬送され、各転写ニップを通過する。
【００１４】
各トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ上で現像された各トナー像は、それぞれ各転写ニップで転写紙Ｐに重ね合わされ、上記転写電界やニップ圧の作用を受けて転写紙Ｐ上に転写される。この重ね合わせの転写により、転写紙Ｐ上にはフルカラートナー像が形成される。トナー像転写後の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの表面がクリーニング装置によりクリーニングされ、更に除電されて次の静電潜像の形成に備えられる。一方、フルカラートナー像が形成された転写紙Ｐは、定着ユニット７でこのフルカラートナー像が定着された後、切換ガイドＧの回動姿勢に対応して、第１の排紙方向Ｂまたは第２の排紙方向Ｃに向かう。第１の排紙方向Ｂから排紙トレイ８上に排出される場合、画像面が下となった、いわゆるフェースダウンの状態でスタックされる。一方第２の排紙方向Ｃに排出される場合には、図示していない別の後処理装置（ソータ、綴じ装置など）に向け搬送させるとか、スイッチバック部を経て両面プリントのために再度レジストローラ対５に搬送される。
【００１５】
次に、本発明の特徴部について説明する。図３は、ベルトクリーニング装置の構成を示す拡大構成図である。図４は、転写搬送ベルトの構成を示す斜視図である。図３に示すように、このベルトクリーニング装置８０は、転写搬送ベルト６０に残留するトナー等の異物を掻き取るブラシローラ８１、ブラシローラ８１に付着したトナーをはじくフリッカー８２と、ブラシローラ８１で掻き取れなかった残留物を転写搬送ベルト６０から除去するクリーニングブレード８３とから構成される。ここで、図４に示すように、転写搬送ベルト６０には、特に濃度制御や色ずれ量の補正を目的として、トナーマークＭが転写される。このトナーマークＭは上述したように、転写紙Ｐに転写されずにベルトクリーニング装置８０で除去される。そのため、トナーマークＭの位置に相当する箇所のブラシローラ８１には、他の箇所に比べて多くのトナーが入力される。
【００１６】
図５は、クリーニング装置の構成を示す側面図である。図６は、フリッカーの形状を示す側面図である。図９は、従来のフリッカーの形状を示す構成図である。図９に示すように、フリッカー１００の突き出し量がブラシローラ８１の軸方向で均一に形成されている場合には、トナーマークＭに相当する箇所でフリッキング能力が追いつかず、他の箇所に比べブラシローラ８１のブラシ８１ａにトナーが溜まりやすい。よって、図５及び図６に示すように、フリッカー８２では、トナーマークＭの位置に相当する箇所で突き出し量を大きくし、ブラシローラ８１のブラシ８１ａに対する喰い込み量を大きくすることで、ブラシ８１ａに付着するトナーをはじく力を大きくする。その結果、トナーマークＭに位置に相当する箇所で、ブラシ８１ａに過度にトナーが溜まることがなく、ブラシローラ８１の軸方向全域に亘って均一なクリーニング性能を発揮できる。
【００１７】
図７は、別のクリーニング装置の構成を示す構成側面図である。図７に示すブラシローラ８１は、ブラシ８１ａが軸方向で同じ高さに形成されたが、トナーマークＭに相当する位置でトナーが溜まりやすい。よって、図７に示すように、ブラシローラ８４では、トナーマークＭの位置に相当する箇所のブラシ８４ａの高さを他の箇所よりも低くするとよい。これにより、トナーマークＭの位置に相当する箇所でトナーが過度にブラシ８４ａに付着するのを抑制することができる。このとき、図９に示すように、フリッカー１００の突き出し量がブラシローラ８４の軸方向で均一に形成されている場合には、ブラシ８４ａの高さが低い箇所でフリッカー１００の喰い込み量が小さくその箇所のフリッキング能力が低下してしまう。よって、図７に示すように、フリッカー８２では、ブラシ８４ａの高さが低い箇所、すなわちトナーマークＭの位置に相当する箇所では突き出し量を大きくし、ブラシローラ８４の軸方向全域に亘ってブラシ８４ａに対する喰い込み量を均一にするとよい。その結果、トナーマークＭに位置に相当する箇所で、ブラシローラ８４に過度にトナーが溜まることがなく、ブラシローラ８４の軸方向全域に亘って均一なクリーニング性能を発揮できる。
【００１８】
図８は、別のクリーニング装置の構成を示す側面図である。図７では、ブラシローラ８４の軸方向全域に亘ってフリッカー８２が設置されている例を示したが、図８に示すように、フリッカー８５を一部分のみに設置してもよい。すなわちトナーマークＭの位置に相当する箇所のみにフリッカー８５が突き出し、他の箇所ではフリッカー８５の突き出し量が０、すなわち設置しない構成であってもよい。これにより、上述したように、ブラシローラ８４の軸方向全域に亘って均一なクリーニング性能を発揮できる。また、ブラシローラ８４の軸方向の一部のみにフリッカー８５設置する構成であれば、ブラシローラ８４の軸方向全体に亘ってフリッカーを設置する場合に比べ装置の小型化を図ることも可能となる。
【００１９】
以上、本実施形態に係るベルトクリーニング装置８０によれば、予めブラシローラ８１、８４に対するトナー入力量が多いと分かっている箇所では、トナー入力量に応じてフリッカー８２、８５の突き出し量を大きくし、ブラシ８１ａ、８４ａに付着したトナーをはじく力を大きくする。これにより、ブラシローラ８１、８４の軸方向でトナー入力量に偏りがあっても、ブラシ８１ａ、８４ａにトナーが部分的に過度に溜まることを抑制する。よって、ブラシローラ８１、８４の軸方向全域に亘って均一なクリーニング性能を発揮でき、経時状態においてもクリーニング能力の低下を抑制することができる。
本実施形態に係るベルトクリーニング装置８０によれば、トナーマークＭに相当する箇所でブラシローラ８１、８４へのトナー入力量が多くなる。そのため、トナーマークＭに相当する箇所では、他の箇所に比べフリッカー８２、８５の突き出し量を大きくし、ブラシ８１ａ、８４ａに過度にトナーが溜まることを抑制する。よって、ブラシローラ８１、８４の軸方向全域に亘って均一なクリーニング性能を発揮でき、経時状態においてもクリーニング能力の低下を抑制することができる。
また、本実施形態に係るベルトクリーニング装置８０によれば、トナーマークＭに相当する箇所のみにフリッカー８５を設置する構成であっても、上述した効果を同様の効果を得ることができる。また、ブラシローラ８４の軸方向の一部のみにフリッカー８５設置する構成であれば、ブラシローラ８４の軸方向全体に亘ってフリッカーを設置する場合に比べ装置の小型化を図ることも可能となる。
また、本実施形態に係るベルトクリーニング装置８０によれば、トナーマークＭに相当する箇所でブラシローラ８４のブラシ８４ａの高さを他の箇所よりも低くしているので、ブラシ８４ａに過度にトナーが付着することを抑制する。また、ブラシローラ８４のブラシ８４ａの高さが低くても、その箇所でフリッカー８２、８５の突き出し量を大きくすれば、フリッキング能力が低下することがない。
また、本実施形態に係るベルトクリーニング装置８０によれば、ブラシローラ８１、８４によって掻き取られなかったトナーがクリーニングブレード８３によって除去されるので、高いクリーニング能力が得られる。
なお、上記実施形態では、感光体上のトナー像が転写される転写紙を搬送する搬送体である転写搬送ベルト８０のクリーニング装置に適用したが、これに限定されない。例えば、転写後の感光体表面をクリーニングする感光体クリーニング装置にも適用できるものである。また、上記実施形態では、感光体上のトナー像を直接転写紙に転写するプリンタに適用したが、感光体上のトナー像を中間転写体に重ねて転写し、その後中間転写体上のトナー像を転写紙に一括転写するプリンタ、及び中間転写体のクリーニング装置にも適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施形態に係るプリンタの概略構成を示す構成図。
【図２】同プリンタの転写ユニットの概略構成を示す構成図。
【図３】同プリンタのベルトクリーニング装置の構成を示す拡大構成図。
【図４】同プリンタの転写搬送ベルトの構成を示す斜視図。
【図５】同ベルトクリーニング装置の構成を示す側面図。
【図６】同ベルトクリーニング装置のフリッカーの形状を示す構成図。
【図７】別のベルトクリーニング装置の構成を示す側面図。
【図８】別のベルトクリーニング装置の構成を示す側面図。
【図９】従来のフリッカーの形状を示す構成図。
【符号の説明】
【００２１】
６０ 転写搬送ベルト
８０ ベルトクリーニング装置
８１、８４ ブラシローラ
８２、８５ フリッカー
８３ クリーニングブレード
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被清掃体の表面に接触して被清掃体に付着したトナーを除去するためのブラシローラと、該ブラシローラのブラシに付着したトナーをはじくためのフリッカーとを備えるクリーニング装置において、
上記フリッカーは上記ブラシローラの軸方向で突き出し量が変化している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、
上記被清掃体は、該トナー像の位置を検出するためのトナーマークが形成され、
上記フリッカーは、突き出し量が該トナーマークの位置に相当する箇所で他の箇所よりも大きいことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項３】
請求項２のクリーニング装置において、
上記フリッカーは、上記トナーマークの位置に相当する箇所のみに設置されることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項４】
請求項２又は３のクリーニング装置において、
上記ブラシローラは、上記トナーマークの位置に相当する箇所でブラシの高さを他の箇所よりも低くすることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項５】
請求項２、３又は４のクリーニング装置において、
上記ブラシローラにより除去されなかったトナーがクリーニングブレードにより除去されることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項６】
像担持体と、該像担持体を帯電せしめる帯電手段と、該像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該像担持体上の静電潜像をトナーにより現像する現像手段と、該像担持体上のトナー像を転写体又は記録媒体に転写する転写手段と、転写後の転写体又は記録媒体を搬送する搬送体をクリーニングするクリーニング装置とを備える画像形成装置において、
上記クリーニング装置は、請求項１、２、３、４、又は５のクリーニング装置であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
像担持体と、該像担持体を帯電せしめる帯電手段と、該像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該像担持体上の静電潜像をトナーにより現像する現像手段と、該像担持体上のトナー像を転写体又は記録媒体に転写する転写手段と、転写後の該像担持体をクリーニングするクリーニング装置とを備える画像形成装置において、
上記クリーニング装置は、請求項１、２、３、４、又は５のクリーニング装置であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
被清掃体の表面に接触して被清掃体に付着したトナーを除去するためのブラシローラと、該ブラシローラのブラシに付着したトナーをはじくためのフリッカーとを備えるクリーニング装置において、
上記フリッカーは上記ブラシローラの軸方向で突き出し量が変化している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、
上記被清掃体は、該トナー像の位置を検出するためのトナーマークが形成され、
上記フリッカーは、突き出し量が該トナーマークの位置に相当する箇所で他の箇所よりも大きいことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項３】
請求項２のクリーニング装置において、
上記フリッカーは、上記トナーマークの位置に相当する箇所のみに設置されることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項４】
請求項２又は３のクリーニング装置において、
上記ブラシローラは、上記トナーマークの位置に相当する箇所でブラシの高さを他の箇所よりも低くすることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項５】
請求項２、３又は４のクリーニング装置において、
上記ブラシローラにより除去されなかったトナーがクリーニングブレードにより除去されることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項６】
像担持体と、該像担持体を帯電せしめる帯電手段と、該像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該像担持体上の静電潜像をトナーにより現像する現像手段と、該像担持体上のトナー像を転写体又は記録媒体に転写する転写手段と、転写後の転写体又は記録媒体を搬送する搬送体をクリーニングするクリーニング装置とを備える画像形成装置において、
上記クリーニング装置は、請求項１、２、３、４、又は５のクリーニング装置であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
像担持体と、該像担持体を帯電せしめる帯電手段と、該像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該像担持体上の静電潜像をトナーにより現像する現像手段と、該像担持体上のトナー像を転写体又は記録媒体に転写する転写手段と、転写後の該像担持体をクリーニングするクリーニング装置とを備える画像形成装置において、
上記クリーニング装置は、請求項１、２、３、４、又は５のクリーニング装置であることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−２５９４２０（Ｐ２００６−２５９４２０Ａ）
【公開日】平成１８年９月２８日（２００６．９．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−７８４１３（Ｐ２００５−７８４１３）
【出願日】平成１７年３月１８日（２００５．３．１８）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月２８日（２００６．９．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月１８日（２００５．３．１８）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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