JP5245969B2 - クリーニング装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置に使用されるクリーニング装置及びこれを備えた画像形成装置に関する。

従来、複写機、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置においては、感光体上の各色のトナー像を色毎に中間転写ベルト等の中間転写体上に１次転写して重ね合わせ、中間転写体上から記録媒体上に一括２次転写してカラー画像を形成する画像形成装置が広く知られている（例えば、特許文献１参照）。この場合、トナー像を記録媒体上に２次転写後に中間転写体上に残留したトナーは、クリーニングブレードやブラシローラ等の中間転写体クリーニング装置によって中間転写体表面から除去、クリーニングされて、感光体から中間転写体に転写されるトナー像に悪影響を及ぼさないようになっている。
また、近年の高画質化からトナーの小粒経化や重合トナーによる球形化がおこなわれているが、このトナーの改良に伴い上記クリーニング性を考慮した中間転写体においても経時でのクリーニング性を維持することが難しくなってきている。即ち、中間転写体の表面からクリーニングブレードで残留トナーを繰り返し除去すると、中間転写体の表面摩擦係数が上昇し、表面摩擦係数の上昇に伴いクリーニングブレード先端の中間転写体の移送方向への巻き込みが発生しやすくなり、クリーニングブレードの巻き込みが発生するとクリーニング不良が発生してしまう。その結果、中間転写体表面に残留トナーが付着してトナー像の欠落（フィルミング）も発生しやすくなる。

そこで、特許文献２では、中間転写体の表面摩擦係数を下げるために、ブラシローラと固形潤滑剤を使用して中間転写体の表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置を備えることが開示されている。
また、間接転写方式のタンデム型画像形成装置では、連続して記録媒体に画像を形成する連続画像形成動作時に、中間転写体に２次転写部材が当接したままの状態になっている。そのため、連続画像形成動作時に、記録媒体に転写されないプロセス制御用のトナー濃度基準パターンのトナー画像が中間転写体上に形成されると、その中間転写体上の基準濃度パターンのトナー画像が２次転写部材側に転写されてしまう。この転写されて２次転写部材に付着したトナーは、中間転写体の表面の汚れや記録媒体裏面の汚れの原因となる。
このように２次転写部材の表面にトナーが転写される場合があるために、２次転写部材上のトナーを確実にクリーニングすることが必要となっていた。そこで、特許文献３では、２次転写部材上のトナーを良好にクリーニングするためにクリーニングブレードと共に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置を備えることが開示されている。

ところで、記録媒体上に転写されたトナー像を定着ローラと加圧ローラとの圧接部間を通し、熱と圧力でトナー像を記録媒体上に定着する方法が広く行われている。このような定着装置においては、定着時に定着ローラがトナーと接触するため、トナーの一部が定着ローラ表面に付着したまま残り、次に搬送されてくる記録媒体と接触するときに、この記録媒体に付着して汚損したり、記録媒体が定着ローラに付着して巻きついてしまうこともある。このような事故を防止するため、定着ローラにシリコーンオイル等の離型オイルを塗布して、定着ローラに記録媒体が巻き付くことを抑制するようになっている。
このような離型オイルを定着ローラ表面に塗布した定着装置を使用すると、記録媒体の表裏両面にトナー像を形成する場合に、一度定着装置を通過した記録媒体の裏面には離型オイルが付着し、離型オイルが付着した記録媒体の裏面にトナー画像を中間転写体から転写する際に離型オイルが付着した記録媒体が２次転写装置を通過することになる。その結果、記録媒体と接触する２次転写ローラ等の２次転写部材や中間転写体、更には、中間転写体と接する感光体に離型オイルが付着する。このように、離型オイルが表面に付着した中間転写体を使用すると、オイルゴースト現象を発生する。このようなオイルゴースト現象の発生を抑制するため、中間転写体の表面に付着する離型オイルを除去するクリーニングブレードを中間転写体表面に摺接させて配設することが提案されている。（特許文献４参照）

特許文献１及び２には、中間転写ベルトのクリーニング装置として、中間転写ベルトの表面に摺接して残留トナーを除去するクリーニングブレードと中間潤滑剤転写ベルトの表面摩擦係数を低減する潤滑剤塗布装置とを備えた画像形成装置が開示されているが、これらの画像形成装置においては、定着装置において離型オイルを使用することについて開示がない。
また、特許文献３には、２次転写ローラの表面に摺接するクリーニングブレードと潤滑剤塗布装置とを有するクリーニング装置を備えた画像形成装置が開示されているが、この画像形成装置の定着装置において離型オイルを使用することについて開示がない。
また、特許文献４においては、画像形成装置の定着装置において離型オイルを使用することが記載され、中間転写ベルトに、残留トナーと離型オイルを除去するクリーニングブレードを中間転写ベルトの表面に摺接させることが開示されている。しかしながら、この特許文献４には、クリーニング装置として中間転写ベルトの表面摩擦係数を低減させる潤滑剤塗布装置を備えることについて開示がない。

画像形成装置の定着装置において離型オイルを使用した際に、記録媒体に付着した離型オイルは、２次転写ローラや中間転写体のクリーニング装置内の潤滑剤を塗布するブラシローラを介して潤滑剤にも付着する。また、ジャム発生時など大量のトナーがクリーニング装置のクリーニングブレードに当接されると、クリーニングブレードではトナーを完全に除去できない場合があるため、除去できなかったトナーがクリーニング装置の潤滑剤塗布用ブラシローラを介して潤滑剤に付着する。
このように、潤滑剤に離型オイルとトナーが付着した状態で放置すると、潤滑剤表面に離型オイルとトナーの混合物が固着してしまい、潤滑剤を塗布できなくなる。その結果、潤滑剤が塗布されていない部分では、トナーをクリーニングブレードで除去しきれず、すり抜けたトナーによる記録媒体の汚れが発生したり、表面の摩擦係数が上昇してクリーニングブレードのめくれなどの問題が発生する。
本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、トナー及び離型オイルが付着した感光体、中間転写体、２次転写部材等の回転体のクリーニング装置において、潤滑剤を回転体表面に常に適切に塗布することの可能なクリーニング装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１の発明は、トナー及び離型オイルが付着する回転体の表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段と、当該回転体の表面に付着したトナー及び離型オイルを回転体表面から除去するクリーニングブレードとを備えたクリーニング装置において、前記潤滑剤塗布手段は、前記回転体の表面に摺接するブラシローラと、当該ブラシローラに対して圧接する固形潤滑剤とを有し、当該ブラシローラの回転によって前記固形潤滑剤の表面から潤滑剤を削り取って前記回転体表面に塗布し、前記ブラシローラは、印刷終了時後に回転駆動されて前記固形潤滑剤の表面に付着したトナー及び離型オイルを削り取る潤滑剤固着防止動作を行うように制御されていることを特徴とする。
また、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、前記回転体が、表面にトナー像が作像される感光体、当該感光体に作像されたトナー像が転写される中間転写体又は当該中間転写体上のトナー像を記録媒体上に転写する２次転写部材のいずれかであることを特徴とする。
また、請求項３の発明は、請求項２記載のクリーニング装置において、前記回転体が、２次転写部材であることを特徴とする。
また、請求項４の発明は、請求項３記載のクリーニング装置において、前記２次転写部材は、前記中間転写体に対して接離自在に取り付けられ、当該２次転写部材が中間転写体から離間したときに、潤滑剤固着防止動作を行うように制御されていることを特徴とする。

また、請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項記載のクリーニング装置を備えた画像形成装置としたものである。
また、請求項６の発明は、請求項５記載の画像形成装置において、前記画像形成装置は、表面にトナー像が定着された記録媒体を反転走行させて当該記録媒体の裏面にトナー像を形成させる両面画像形成手段を備えていることを特徴とする。
また、請求項７の発明は、請求項６記載の画像形成装置において、前記潤滑剤固着防止動作が、前記記録媒体の両面に画像形成させる動作の終了後に行われることを特徴とする。
また、請求項８の発明は、請求項７記載の画像形成装置において、前記記録媒体の両面に画像形成される通紙枚数に応じて前記潤滑剤固着防止動作における前記ブラシローラの回転時間を変更することを特徴とする。

また、請求項９の発明は、請求項５乃至８のいずれか１項記載の画像形成装置において、前記潤滑剤固着防止動作が、前記回転体にトナー濃度基準パターン画像が形成、又は転写された後に行われることを特徴とする。
また、請求項１０の発明は、請求項５乃至９のいずれか１項記載の画像形成装置において、前記ブラシローラの制御は、画像形成装置の異常停止後の立ち上げ時に行われることを特徴とする。
また、請求項１１の発明は、請求項５乃至１０のいずれか１項記載の画像形成装置において、前記クリーニング装置は、前記回転体の複数に対して配設され、前記固形潤滑剤に対するトナーと離型オイルの固着が発生し易い回転体ほど前記ブラシローラの制御時における当該ブラシローラの回転時間を長くすることを特徴とする。

本発明によれば、潤滑剤塗布手段は、回転体の表面に摺接するブラシローラと、当該ブラシローラに対して圧接する固形潤滑剤とを有し、当該ブラシローラの回転によって前記固形潤滑剤の表面から潤滑剤を削り取って前記回転体表面に塗布し、前記ブラシローラは、前記回転体による前記回転体による印刷終了時後に回転駆動されて前記固形潤滑剤の表面に付着したトナー及び離型オイルを削り取るように制御されていることによって、トナー及び離型オイルが付着した感光体、中間転写体、２次転写部材等の回転体のクリーニング装置において、潤滑剤を回転体表面に常に適切に塗布することの可能なクリーニング装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することができる。

本発明による一実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す模式図である。 図１で示す画像形成装置に使用される１個の作像ユニットの概略構成を示す摸式図である。 本発明による一実施形態に係る画像形成装置で使用される定着装置を示す拡大構成図である。 本発明による一実施形態に係る２次転写ローラクリーニング装置の概略構成を示す図である。 図１に示す画像形成装置で使用されるクリーニング装置の制御装置のブロック図である。 本発明による一実施形態に係るベルトクリーニング装置の概略構成を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明による一実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す模式図である。図２は、図１で示す画像形成装置に使用される１個の作像ユニットの概略構成を示す摸式図である。
本実施形態に係る画像形成装置は、図１に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）（以下、ＹＭＣＫと略する）のトナー像を作像する作像ユニット１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋが中間転写体である無端状の中間転写ベルト１０の移送方向（矢印Ａ）に沿って直列に配置された作像部２０を有する間接（中間）転写方式のタンデム型画像形成装置である。この画像形成装置は、搬送路４８、手差し給紙路５３、手差しトレイ５１、レジストローラ対４９、搬送ベルトユニット２４、定着装置２５、搬送切替装置２９、排紙ローラ対５２、排紙トレイ５７、給紙カセット４４、スイッチバック路５５等を備えている。また、作像ユニット１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋの上方には、外部のスキャナによって読取られた画像情報やパーソナルコンピュータから送られてくる画像情報に基づいてＹ画像、Ｍ画像、Ｃ画像、Ｋ画像の静電潜像を形成する光ビームＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫを作像ユニット１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋの感光体４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋに照射する光書き込みユニット２１を有している。

作像ユニット１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋは、それぞれ矢印方向に回転するドラム状感光体４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋの周囲に、帯電装置、現像装置、クリーニング装置を有している。これらの作像ユニット１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋは、使用されるトナーが相違するだけで基本的に同一構成を有するので、図２に基づいて、１個の作像ユニット１８について説明する。作像ユニット１８は、図２に示すように、矢印方向に回転するドラム状感光体４０の周囲に、感光体４０の表面を一様に帯電する帯電装置９０、現像装置６０、感光体クリーニング装置３０を有しており、これらの帯電装置９０、現像装置６０、感光体クリーニング装置３０は、感光体４０と一体に連結されて、画像形成装置に対して着脱自在に取り付けられたプロセスカートリッジを構成している。
現像装置６０は、図示しない磁性キャリアと非磁性のＹトナーとを含有する二成分現像剤（以下、単に現像剤という）を用いて感光体４０上に光書き込みユニット２１（図１参照）から照射された光ビームＬによって形成された静電潜像に対してトナーを供給してトナー像に現像するものである。現像装置６０は、固定磁石を内蔵し、回転するスリーブで現像剤を保持しながら穂立てを行って、感光体４０上の静電潜像にトナーを供給する現像ローラ６１Ａ、６１Ｂを備えている。上記二成分現像剤の代わりに、磁性キャリアを含まない一成分現像剤によって現像を行うタイプのものを使用してもよい。

感光体クリーニング装置３０は、先端を感光体４０の表面に摺接させて配設されるポリウレタンゴム製のクリーニングブレード３１及び、紙粉除去用のクリーニングブラシローラ３２を備えている。そして、クリーニングブラシローラ３２及びクリーニングブレード３１によって、感光体４０上のトナー像を中間転写ベルト１０に対して転写後に感光体４０の表面に残留するトナーを感光体４０の表面から除去するようになっている。さらに、感光体４０の回転方向（矢印Ｂ方向）の下流側には、感光体４０の表面に摺接して矢印Ｃ方向に回転駆動するブラシローラ３３と、このブラシローラ３３に対してバネ部材３７で圧接する固形潤滑剤３４とを備えている。そして、ブラシローラ３３の回転によって固形潤滑剤３４を削り取って、削り取った潤滑剤を感光体４０の表面に塗布する潤滑剤塗布手段３５を構成している。この潤滑剤塗布手段３５によって感光体４０の表面に潤滑剤を塗布して、感光体４０の表面摩擦係数を低減し、トナー像の転写を容易にすると共に、クリーニングブラシローラ３２やクリーニングブレード３１による残留トナーの除去を容易に行うことが可能となっている。このようにして除去された残留トナーは、搬送スクリュー３６によって図示しないトナー回収部に回収される。

４つの作像ユニット１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋの下方には、図１に示すように、支持ローラ１４、１５、１６及びガイドローラ１３によって張架され、支持ローラ１４、１５、１６のうちの１個の支持ローラの回転駆動によって、矢印Ａ方向に移送される中間転写体である無端状の中間転写ベルト１０が配設されている。そして、中間転写ベルト１０を介して各作像ユニット１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋに対向する位置には、１次転写ローラ６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｋが配設されている。これらの１次転写ローラ６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｋは、１次転写バイアスを印加して各感光体４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋに形成されたトナー像を中間転写ベルト１０の表面に積重してトナー像を転写して中間転写ベルト１０上に４色トナー像（カラー像）を形成する。
また、中間転写ベルト１０には、図１に示すように、感光体４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋから転写されたトナー像を２次転写ローラ２２によって、転写紙等の記録媒体Ｐ上に転写後に残存するトナーを除去するベルトクリーニング装置１７が配設されている。このベルトクリーニング装置１７については、後述する。

２次転写ローラ２２の図中右側方には、図１に示すように、レジストローラ対４９が配設されており、ローラ間に挟み込んだ記録媒体Ｐを中間転写ベルト１０上の４色トナー像に同期させ得るタイミングで２次転写ローラ２２と２次転写対向ローラである支持ローラ１６との間の２次転写ニップに送り出す。２次転写ニップ内では、中間転写ベルト１０上の４色トナー像が２次転写電界やニップ圧の影響によって記録媒体Ｐに一括２次転写され、記録媒体Ｐの白色と相まってフルカラー画像となる。
２次転写ニップを通過した記録媒体Ｐは、中間転写ベルト１０から離間して、搬送ベルトユニット２４に受け渡される。この搬送ベルトユニット２４は、無端状の搬送ベルト２４ａを駆動ローラ２３Ａと従動ローラ２３Ｂとによって張架しながら、駆動ローラ２３Ａの回転駆動によって図中反時計回り方向に無端移動せしめる。そして、２次転写ニップから受け渡された記録媒体Ｐをベルト上部張架面に保持しながら、ベルトの無端移動に伴って搬送して定着装置２５に受け渡す。

図３は、本発明による一実施形態に係る画像形成装置で使用される定着装置を示す拡大構成図である。この定着装置２５は、加圧ローラ２７、定着ベルト２６、弾性駆動ローラ２６ａ、加熱ローラ２６ｂ、トナー除去ユニット２６ｃ、オイル塗布ローラ２６ｄ、オイル供給ローラ２６ｅ、オイル浸透フェルト２６ｆ、オイル受け皿２６ｇ等を有している。
無端状の定着ベルト２６は、弾性駆動ローラ２６ａと、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する加熱ローラ２６ｂとに掛け回された状態で、弾性駆動ローラ２６ａの図中時計回り方向の回転駆動に伴って、図中時計回り方向に無端移動する。そして、加熱ローラ２６ｂに対する掛け回し位置で、加熱ローラ２６ｂによって加熱される。加熱ローラ２６ｂの発熱源に対する電源供給のオン、オフは、図示しない定着温度制御部によって制御される。この定着温度制御部は、定着ベルト４２の表面温度を検知する図示しない温度センサによる検知結果が所定値になるように、前述の電源供給をオン、オフ制御する。
無端移動する定着ベルト２６における弾性駆動ローラ２６ａに対する掛け回し箇所には、加圧ローラ２７が当接して定着ニップを形成しながら、図中反時計回り方向に回転駆動している。上述した２次転写ニップを通過した記録媒体Ｐは、定着装置２５内に送られて、定着ニップに挟み込まれる。そして、加圧や加熱の作用により、トナー像の定着処理が施される。

定着ニップを通過した後の定着ベルト２６には、トナー除去ユニット２６ｃのクリーニングウェブが当接している。このクリーニングウェブにより、定着ベルト２６の表面に付着してしまったトナーが拭き取られる。なお、トナー除去ユニット２６ｃは、帯状のウェブを巻き付けロールに巻き付けている。そして、この巻き付けロールから引き伸ばされたウェブを、巻き取りロールの回転によって巻き取ることができる。ウェブにおける巻き付けロールと、巻き取りロールとの間の箇所を定着ベルト２６に当接させており、その箇所の汚れの度合い（拭き取り動作時間）が進行するのに応じて、適宜量のウェブを巻き取りロールで巻き取ることで、ウェブの汚れていない箇所を定着ベルト２６に当接させる。
定着ベルト２６における加熱ローラ２６ｂに対する掛け回し箇所には、オイル塗布ローラ２６ｄが当接している。このオイル塗布ローラ２６ｄは、定着ベルト２６の表面に当接しながら回転することで、離型促進剤としての離型オイルを同表面に塗布する。この実施形態においては、離型オイルとしては、シリコーンオイルが使用されている。
オイル塗布ローラ２６ｄの近傍には、オイル受け皿２６ｇ、オイル浸透フェルト２６ｆ、及びオイル供給ローラ２６ｅが配設されている。オイル受け皿２６ｇ内には、オイルが貯留されている。このオイル受け皿２６ｇには、所定の高さ位置でオイル受け皿２６ｇ内のオイルをオーバーフローさせる図示しないオーバーフロー管が設けられている。オイル受け皿２６ｇに対しては、図示しないオイル補給装置によってオイルが定期的に補給されるが、このとき、余剰のオイルは前述のオーバーフロー管を経由してオイル補給装置に戻される。

オイル受け皿２６ｇ内の離型オイルには、オイル浸透フェルト２６ｆが部分的に浸かっている。このオイル浸透フェルト２６ｆは、離型オイルに対する非浸透箇所に対して、毛細管現象によって離型オイルを染み込ませる。オイル供給ローラ２６ｅは、オイル浸透フェルト２６ｆと、オイル塗布ローラ２６ｄとに当接した状態で回転することにより、オイル浸透フェルト２６ｆから拭い取った離型オイルを、オイル塗布ローラ２６ｄに塗布する。これにより、定着ベルト２６に対するオイル塗布によって離型オイルを失ったオイル塗布ローラ２６ｄ表面に、新たな離型オイルが供給される。
定着装置２５は、以上のようにして定着ベルト２６に離型オイルを塗布することで、定着ベルト２６に対するトナーのオフセットを抑えている。また、定着ベルト２６に塗布した離型オイルを、記録媒体Ｐが挟み込まれていない定着ニップで加圧ローラ２７に転移させることで、加圧ローラ２７に対するトナーのオフセットも抑えている。
先に示した図１において、２次転写ニップで第１面にトナー像が転写され、且つ定着装置２５でその第１面（表面）にトナー像が定着せしめられた記録媒体Ｐは、搬送切替装置２９に向けて送り出される。

本実施形態に係る画像形成装置においては、搬送切替装置２９、再送路５４、スイッチバック路５５、スイッチバック後搬送路５６等により、再送手段が構成されている。具体的には、搬送切替装置２９は、定着装置２５から受け取った記録媒体Ｐのその後の搬送先を、排紙路５８と、再送路５４とで切り替える。具体的には、記録媒体Ｐの第１面だけに対して画像を形成する片面モードのプリントジョブの実行時には、搬送先を排紙路５８に設定する。これにより、第１面だけに画像が形成された記録媒体Ｐを、排紙路５８経由で排紙ローラ対５２に送って、機外の排紙トレイ５７上に排紙する。
また、記録媒体Ｐの両面に対してそれぞれ画像を形成する両面モードのプリントジョブの実行時において、両面にそれぞれ画像が定着された記録媒体Ｐを定着装置２５から受け取ったときにも、搬送先を排紙路５８に設定する。これにより、両面に画像が形成された記録媒体Ｐを、機外の排紙トレイ５７上に排紙する。一方、両面モードのプリントジョブの実行時において、第１面だけに画像が定着された記録媒体Ｐを定着装置２５から受け取ったときには、搬送先を再送路５４に設定する。

再送路５４には、スイッチバック路５５が繋がっており、再送路５４に送られた記録媒体Ｐはこのスイッチバック路５５に進入する。そして、記録媒体Ｐの搬送方向の全領域がスイッチバック路５５に進入すると、記録媒体Ｐの搬送方向が逆転されて、記録媒体Ｐがスイッチバックする。スイッチバック路５５には、再送路５４の他に、スイッチバック後搬送路５６が繋がっており、スイッチバックした記録媒体Ｐは、このスイッチバック後搬送路５６に進入する。このとき、記録媒体Ｐの上下が反転する。そして、上下反転した記録媒体Ｐは、スイッチバック後搬送路５６と、上述した搬送路４８とを経由して、２次転写ニップに再送される。
２次転写ニップで第２面（裏面）にもトナー像が転写された記録媒体Ｐは、定着装置２５を経由して第２面にトナー像が定着せしめられた後、搬送切替装置２９と、排紙路５８と排紙ローラ対５２とを経由して、排紙トレイ５７上に排紙される。
このように、記録媒体Ｐの両面に画像形成が行なわれる際に、上述の離型オイルを塗布する定着装置を経由して画像形成が行われると、記録媒体Ｐの第１面にトナー像が定着された記録媒体Ｐの第２面には離型オイルが付着する。このように、第２面に離型オイルが付着した記録媒体Ｐに２次転写ニップで中間転写ベルト１０からトナー像を転写する際に、２次転写ニップを構成する２次転写ローラ２２及び中間転写ベルト１０に記録媒体Ｐから離型オイルが転移付着する。さらに中間転写ベルト１０から感光体４０へも離型オイルが転移し、感光体４０の表面を汚染する。

一方、上記タンデム型画像形成装置においては、連続して記録媒体Ｐに画像形成する連続画像形成動作時に、記録媒体Ｐに転写されないプロセス制御用トナー濃度基準パターンのトナー像が中間転写ベルト１０上に形成される。この中間転写ベルト１０上に形成されたトナー濃度基準パターンのトナー像は、主として前述のベルトクリーニング装置１７によって除去されるが、この際に、２次転写ローラにも残存トナーが付着する。
この残存トナーの除去を行うために、本実施形態における画像形成装置においては、２次転写ローラ２２に付着したトナーを除去する２次転写ローラクリーニング装置１が配設されている。これらのベルトクリーニング装置１７及び２次転写ローラクリーニング装置１には、後述するように、中間転写ベルト１０の表面または２次転写ローラ２２の表面と摺接するクリーニングブレードと共に、中間転写ベルト１０又は２次転写ローラ２２の表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段が配設されている。

そして、潤滑剤塗布手段は中間転写ベルト１０又は２次転写ローラ２２の回転体表面に摺接するブラシローラと、このブラシローラに対して圧接する固形潤滑剤とを有し、このブラシローラの回転によって固形潤滑剤の表面から潤滑剤を削り取って前記回転体の表面に塗布するようになっている。
このような２次転写ローラクリーニング装置１やベルトクリーニング装置１７において、前記回転体に、前述のように、離型オイルやトナーが付着するとブラシローラを介して固形潤滑剤の表面に付着し、経時と共に硬く固着してしまい、ブラシローラによる固形潤滑剤表面からの適切な潤滑剤の削り取りが困難となる。その結果、回転体への潤滑剤の供給が不十分となって、クリーニングブレードによる回転体表面からのトナー等の除去が適切に行われなくなってしまう。
本発明においては、このような固形潤滑剤表面へのトナーと離型オイルの混合物による固着を抑制し、常に適切に回転体表面に潤滑剤を供給して、適切なクリーニングを可能とするクリーニング装置及びこれを備えた画像形成装置を提供しようとするものである。

上記、固形潤滑剤表面へのトナーと離型オイルの混合物の固着が発生し易い２次転写ローラクリーニング装置について、図４に基づいて説明する。図４は、本発明による一実施形態に係る２次転写ローラクリーニング装置の概略構成を示す図である。
２次転写ローラクリーニング装置１は、図４に示すように、ケース２内に回転軸２２ａを支軸として回転可能に取り付けられた２次転写ローラ２２の外周表面２２ｂに潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段３と、２次転写ローラ２２の外周表面２２ｂからトナー等を除去するクリーニングブレード手段４を備えている。潤滑剤塗布手段３は、回転軸５ａを支軸としてケース２に回転可能に取り付けられ、２次転写ローラ２２の外周表面２２ｂと外周が摺接する第１ブラシローラ５と、ケース２内取り付けられたホルダー６内に収容された固形潤滑剤７と、固形潤滑剤７の先端７ａが第１ブラシローラ５の外周に圧接するように、ホルダー６内に取り付けられたバネ部材６ａとを有している。
従って、第１ブラシローラ５と２次転写ローラ２２とが図示されない駆動モータによって、それぞれ矢印方向Ｅ及びＦ方向に回転駆動されることによって、固形潤滑剤７の先端７ａから潤滑剤を削り取り、削り取った潤滑剤を２次転写ローラ２２の外周表面２２ｂに塗布して、２次転写ローラ２２の外周表面の表面摩擦係数を低減可能となっている。

また、クリーニングブレード手段４は、２次転写ローラ２２の回転方向Ｆに向かって先端を鋭角に摺接させたゴム部材等からなるブレード４ａとブレード４ａをケース２に保持するブレード保持部材４ｂとを備えている。従って、２次転写ローラ２２が矢印Ｆ方向に回転されると、２次転写ローラ２２の外周表面２２ｂに付着しているトナーや紙粉等の異物を２次転写ローラ２２の外周表面２２ｂから除去し、除去した異物をケース２内の異物収容凹部２ａ内に落下させて収容する。
そして、異物収容凹部２ａ内に収容された異物は、異物収容凹部２ａ内に配設された搬送スクリュー８によって図示しない廃トナー収容部に搬送される。また、この実施形態に係る２次転写ローラクリーニング装置１は、ケース２内に回転軸９ａを支軸として回転可能に取り付けられたトナー、紙粉等の異物除去用の第２ブラシローラ９が配設されており、２次転写ローラ２２の矢印Ｆ方向への回転及び第２ブラシローラ９の矢印Ｇ方向への回転と相俟って２次転写ローラ２２の外周表面２２ｂに付着するトナーや紙粉等の異物を２次転写ローラ２２の外周表面から除去し、異物収容凹部２ａ内に落下させて収容している。

また、この２次転写ローラクリーニング装置１は、支軸１１を中心としてケース２を回動自在に取り付け、ソレノイド等の駆動手段１２によって、矢印Ｈ方向に回動可能とし、駆動手段１２を作動させることによって、２次転写ローラ２２の外周表面２２ｂを中間転写ベルト１０に対して２次転写対向ローラ１６に向けて圧接又は離間可能となっている（接離機構）。そして、ケース２の上部に取り付けられた入口上ガイド板８７と入口下ガイド板８６との間に搬送された記録媒体Ｐに中間転写ベルト１０の表面からトナー像を転写する場合には、２次転写ローラ２２は、中間転写ベルト１０に対して圧接し、このトナー像の転写時以外は、２次転写ローラ２２と中間転写ベルト１０とは、離間するようになっている。
両面印刷時に２次転写ローラ２２に付着した離型オイルは、前述のように、第１ブラシローラ５を介して固形潤滑剤７の表面に付着する。また、ジャム時など大量のトナーが２次転写ローラ２２付着した場合は、クリーニングブレード手段４で全てのトナーが除去できず、除去できなかったトナーはブラシローラ５を介して固形潤滑剤７の表面に付着する。固形潤滑剤７に、離型オイルやトナーが付着した状態で放置すると固形潤滑剤７の先端表面に混合物が固着して、第１ブラシローラ５で固形潤滑剤７を削れなくなり、固形潤滑剤７を塗布できなくなる。

そこで印刷動作終了後など離型オイルとトナーによって固形潤滑剤７に混合物が固着する前に、２次転写ローラ２２と中間転写ベルト１０が離間した状態で２次転写ローラ２２と第１ブラシローラ５を回転駆動させ、第１ブラシローラ５で固形潤滑剤７に付着した離型オイルとトナーを固形潤滑剤７の表面から掻き取って２次転写ローラ２２の外周表面２２ｂに付着させ、クリーニングブレード手段４及び第２ブラシローラ９で回収する（潤滑剤固着防止動作）。より詳しくは、２次転写ローラ２２が、中間転写ベルト１０から離間後、２次転写ローラ２２を回転駆動すると、まず２次転写ローラ２２に付着している離型オイルがクリーニングブレード手段４で除去される。２次転写ローラ２２に付着している離型オイルの量が少なくなると、今度は潤滑剤に付着する離型オイルが第１ブラシローラ５を介して２次転写ローラ２２に移動する。この移動した離型オイルをクリーニングブレード手段４で除去することで、固形潤滑剤への固着を防止できる。
ここで、２次転写ローラ２２と中間転写ベルト１０とが接触した状態で上記潤滑剤固着防止動作を行うと、離型オイルが２次転写ローラ２２に供給されてしまうので固形潤滑剤への固着を防ぐためにより多くの時間をかけて２次転写ローラ２２を回転駆動させる必要が生じる。よって、２次転写ローラ２２と中間転写ベルト１０とを離間させた状態で潤滑剤固着防止動作を行う方が好ましい。

次に、このような潤滑剤固着防止動作を行わせる際の、２次転写ローラ２２及び第１ブラシローラ５の回転動作時間について検討した。その結果、２次転写ローラ２２を３００ｒｐｍの回転速度及び第１ブラシローラ５を１５０ｒｐｍで数回転する程度の時間としただけでは、２次転写ローラ２２の表面の残留トナー等をクリーニングすることはできるが、固形潤滑剤に付着する離型オイルを２次転写ローラ２２に十分に移動させられなかった。
そこで、種々実験の結果、本発明の効果を得るためには、２次転写ローラ２２及び第１ブラシローラ５をさらに長い時間（例えば数分間程度）回転駆動させ、固形潤滑剤７に付着している離型オイルを２次転写ローラ２２に移動させる必要があることが判明した。
さらに、このような離型オイルの除去は、記録媒体Ｐへのトナー像の印刷終了後であれば充分であるが、特に、記録媒体Ｐに対する両面印刷終了時に行うことが最も有効であることが分かった。さらに、両面印刷される記録媒体Ｐの通紙枚数に応じて離型オイルによる２次転写ローラ２２の付着量が変化し、通紙枚数が多いほど付着量が多くなるので潤滑剤固着防止動作を行わせる際の２次転写ローラ２２及び第１ブラシローラ５の回転動作時間を長くする必要があることが判明した。

また、トナー濃度基準パターンが中間転写ベルト１０に形成された直後に、前記潤滑剤固着防止動作を行うと、効果的に固形潤滑剤への固着が防止されることが判明した。同様に、ジャム等の画像形成装置の異常停止後の立ち上げ時に、前記潤滑剤固着防止動作を行うと有効であることも判明した。
このような実験結果から、２次転写ローラクリーニング装置１の潤滑剤固着防止動作を確実に制御するために、本実施形態に係る画像形成装置においては、図５に示すように、制御装置１００を用いて、２次転写ローラ２２の接離動作及び２次転写ローラ２２と第１ブラシローラの回転時間を制御するようになっている。即ち、両面印刷終了検知手段１０１からの検知信号の入力によって、制御部１０５で２次転写ローラ接離駆動手段１０６を駆動させて、２次転写ローラ２２を中間転写ベルト１０から離間させる。
なお、２次転写ローラ接離駆動手段１０６は、両面印刷終了検知手段１０１の検知信号によって動作させるのではなく、２次転写ローラ２２による記録媒体Ｐへのトナー像の転写時の検知信号によって作動するようにし、両面印刷終了検知手段１０１による検知信号は、２次転写ローラ接離駆動手段１０６が離間状態であることを確認するものであっても良い。

その後、両面印刷終了検知手段１０１からの検知信号に基づいて、２次転写ローラ２２及び第１ブラシローラ５の回転駆動する駆動モータを制御して、２次転写ローラ２２及び第１ブラシローラ５を回転させて、固形潤滑剤７の表面から離型オイルやトナーを除去する。また、両面印刷通紙枚数検出手段１０２からの検出結果に応じて、制御部１０５で前記潤滑剤固着防止動作の動作時間（回転時間）を設定する。また、トナー濃度基準パターンを中間転写ベルト１０上で検知する検知手段１０４によって、制御部１０５で前記潤滑剤固着防止動作の動作開始及び動作時間を設定して潤滑剤固着防止動作の動作を行うようにしている。また、画像形成装置の異常停止からの立ち上げを検知手段１０３で検知し、潤滑剤固着防止動作の動作を制御部１０５で制御するようになっている。
また、図５で示す制御装置においては、後述する中間転写ベルトのベルトクリーニング装置１７の潤滑剤固着防止動作の動作を制御するようになっており、両面印刷終了検知手段１０１、両面印刷通紙枚数検出手段１０２、異常停止立ち上げ検知手段１０３及びトナー濃度基準パターン画像形成検知手段１０４からの検知信号に基づいて、中間転写ベルト駆動手段１０８、中間転写ベルト接離手段１０９及びベルトクリーニング手段の第３ブラシローラの駆動モータ１１０を制御するようになっている。
なお、本実施形態においては、固形潤滑剤はステアリン酸亜鉛、離型オイルはシリコーンオイルを使用している。

次に、上記実施形態においては、ベルトクリーニング装置１７においても、前記潤滑剤固着防止動作の動作を制御可能としている。図６は、本発明による一実施形態に係るベルトクリーニング装置の概略構成を示す図である。
前述のように、ベルトクリーニング装置１７における潤滑剤塗布手段においても離型オイルによる固形潤滑剤の表面の固着が発生する。そのため、本実施形態においては、潤滑剤塗布手段に、潤滑剤固着防止動作の動作を行うように制御している。まず、図６に基づいて、ベルトクリーニング装置１７の構成について説明する。
本実施形態に係るベルトクリーニング装置１７は、中間転写ベルト１０の表面に固形潤滑剤から潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段７０と、中間転写ベルト１０の表面から離型オイルやトナーを除去するクリーニングブレード手段７１とを備えている。潤滑剤塗布手段７０は、回転軸７３ａを支軸としてケース７５に回転可能に取り付けられ、ブラシローラ対向ローラ６５によって中間転写ベルト１０と摺接する第３ブラシローラ７３と、ケース７５内取り付けられたホルダー７７内に収容された固形潤滑剤７４と、固形潤滑剤７４の先端７４ａが第３ブラシローラ７３の外周に圧接するように、ホルダー７７内に取り付けられたバネ部材７７ａとを有している。従って、第３ブラシローラ７３が図示されない駆動モータによって、それぞれ矢印方向Ｉ方向に回転駆動されることによって、固形潤滑剤７４の先端７４ａから潤滑剤を削り取り、削り取った潤滑剤を中間転写ベルト１０の表面に塗布して、中間転写ベルト１０の表面の表面摩擦係数を低減可能となっている。

また、クリーニングブレード手段７１は、中間転写ベルト１０の移送方向Ａに向かって先端を鋭角に摺接させたゴム部材等からなるブレード７２ａとブレード７２ａをケース７５に保持するブレード保持部材７２ｂとを備えている。従って、中間転写ベルト１０が矢印Ａ方向に移送されると、中間転写ベルト１０の表面に付着している離型オイル、トナーや紙粉等の異物を中間転写ベルト１０の表面から除去し、除去した異物をケース７５内の異物収容凹部７５ａ内に落下させて収容する。そして、異物収容凹部７５ａ内に収容された異物は、異物収容凹部７５ａ内に配設された搬送スクリュー７８によって図示しない廃トナー収容部に搬送される。
また、この実施形態に係るベルトクリーニング装置１７は、ケース７５内に回転軸７９ａを支軸として回転可能に取り付けられたトナー、紙粉等の異物除去用の第４ブラシローラ７９が配設されており、中間転写ベルト１０の矢印Ａ方向への移送及び第４ブラシローラ７９の矢印Ｊ方向への回転と相俟って中間転写ベルト１０の表面に付着するトナーや紙粉等の異物を中間転写ベルト１０の表面から除去し、異物収容凹部７５ａ内に落下させて収容している。

また、このベルトクリーニング装置１７において、固形潤滑剤７４の潤滑剤固着防止動作を行う場合には、次のようにして行う。即ち、前述の２次転写ローラクリーニング装置１を作動させて、２次転写ローラ２２を中間転写ベルト１０から離間させると共に、図示しない中間転写ベルト接離手段１０９（図５参照）を作動させて中間転写ベルト１０を各感光体４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋから離間させて中間転写ベルト１０を矢印Ａ方向に移送させる。その結果、中間転写ベルト１０上に付着しているトナーや、離型オイル等をブレード７２ａで中間転写ベルト１０上から除去すると共に、第３ブラシローラ７３を回転させて、固形潤滑剤７４の表面に付着している離型オイルやトナー等を固形潤滑剤７４の表面から削り取り、中間転写ベルト１０の表面に付着させる。このように、第３ブラシローラ７３によって中間転写ベルト１０上に付着された離型オイルやトナー等は、ブレード７２ａで削り取られて除去される。

このベルトクリーニング装置１７の潤滑剤固着防止動作は、前述の２次転写ローラクリーニング装置１と同様に、図５に示す制御装置１００を使用して、印刷動作終了後など離型オイルとトナーによって潤滑剤が固着する前に、中間転写ベルト１０と２次転写ローラ２２及び感光体４０を離間させた状態で中間転写ベルト１０とベルトクリーニング装置１７を駆動させ、第３ブラシローラ７３で固形潤滑剤７４に付着した離型オイルとトナーを回収して中間転写ベルト１０に付着させ、クリーニングブレード手段７１で回収するようになっている。
このように、第３ブラシローラ７３の回転を制御することによって、固形潤滑剤７４の先端への離型オイルとトナーの混合物の固着を抑制して、適切に中間転写ベルト１０の表面に潤滑剤を塗布することが可能となる。その結果、ベルトクリーニング装置１７による中間転写ベルト１０のクリーニング効果を長期に亘って維持することが可能となる。

本発明による上記実施形態に係る画像形成装置においては、２次転写ローラ２２と中間転写ベルト１０をそれぞれクリーニングする２次転写ローラクリーニング装置１とベルトクリーニング装置１７の２個のクリーニング装置を配設している。この場合、２次転写ローラクリーニング装置１の潤滑剤塗布手段３における固形潤滑剤７での離形オイルとトナーの混合物の固着が発生し易いために、ベルトクリーニング装置１７における潤滑剤固着防止動作の動作時間をより長くなるように設定している。このようにすることによって、２次転写ローラ２２及び中間転写ベルト１０へのクリーニング効果をより適切に行うことが可能となる。
また、本発明においては、前述の図２で示す感光体４０のクリーニング装置、感光体クリーニング装置３０における潤滑剤塗布手段３５においても、前述の２次転写ローラクリーニング装置１やベルトクリーニング装置１７のように、潤滑剤固着防止動作を行うように制御しても良い。
なお、上記本発明による実施形態においては、感光体４０としてドラム状感光体を使用したが、ベルト状感光体であっても良い。同様に、２次転写部材として２次転写ローラを使用したが、無端状ベルトを支持ローラに張架した２次転写部材であっても良い。また、中間転写体として、上記実施形態においては、中間転写ベルトを使用したが、中間転写ドラムであっても良い。

１…２次転写ローラクリーニング装置、２…ケース、３、３５、７０…潤滑剤塗布手段、４、７１…クリーニングブレード手段、５…第１ブラシローラ、６、７７…ホルダー、７、３４、７４…固形潤滑剤、８、７８…搬送スクリュー、９…第２ブラシローラ、１０…中間転写ベルト、１１、８０…支軸、１２、８１…駆動手段、１６…支持ローラ（２次転写対向ローラ）、１７…ベルトクリーニング装置、１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋ…作像ユニット、２１…光書き込み装置、２２…２次転写ローラ、２５…定着装置、２６…定着ベルト、２６ｄ…オイル塗布ローラ、２７…加圧ローラ、３０…感光体クリーニング装置、３１…クリーニングブレード、３２…クリーニングブラシローラ、３３…ブラシローラ、４０、４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋ…感光体、５４…再送路、５５…スイッチバック路、５５…スイッチバック後搬送路、７３…第３ブラシローラ、１００…制御装置、１０１…両面印刷終了検知手段、１０２…両面印刷通紙枚数検出手段、１０３…異常停止立ち上げ検知手段、１０４…トナー濃度基準パターン画像形成検知手段、１０５…制御部、１０６…２次転写ローラ接離機構駆動手段、１０７…２次転写ローラ及び第１ブラシローラ用駆動モータ、１０８…中間転写ベルト駆動手段、１０９…中間転写ベルト接離手段、１１０…第３ブラシローラ駆動モータ

特開平５−３２３７０４号公報 特開２００４−１７７４４２公報 特開２００４−９４０５５公報 特許第３８７６５８１号

Claims (11)

1. トナー及び離型オイルが付着する回転体の表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段と、当該回転体の表面に付着したトナー及び離型オイルを回転体表面から除去するクリーニングブレードとを備えたクリーニング装置において、
   前記潤滑剤塗布手段は、前記回転体の表面に摺接するブラシローラと、当該ブラシローラに対して圧接する固形潤滑剤とを有し、当該ブラシローラの回転によって前記固形潤滑剤の表面から潤滑剤を削り取って前記回転体表面に塗布し、
   前記ブラシローラは、印刷終了時後に回転駆動されて前記固形潤滑剤の表面に付着したトナー及び離型オイルを削り取る潤滑剤固着防止動作を行うように制御されていることを特徴とするクリーニング装置。
2. 請求項１のクリーニング装置において、
   前記回転体が、表面にトナー像が作像される感光体、当該感光体に作像されたトナー像が転写される中間転写体又は当該中間転写体上のトナー像を記録媒体上に転写する２次転写部材のいずれかであることを特徴とするクリーニング装置。
3. 請求項２記載のクリーニング装置において、
   前記回転体が、２次転写部材であることを特徴とするクリーニング装置。
4. 請求項３記載のクリーニング装置において、
   前記２次転写部材は、前記中間転写体に対して接離自在に取り付けられ、当該２次転写部材が中間転写体から離間したときに、前記潤滑剤固着防止動作を行うように制御されていることを特徴とするクリーニング装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項記載のクリーニング装置を備えた画像形成装置。
6. 請求項５記載の画像形成装置において、
   前記画像形成装置は、表面にトナー像が定着された記録媒体を反転走行させて当該記録媒体の裏面にトナー像を形成させる両面画像形成手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項６記載の画像形成装置において、
   前記潤滑剤固着防止動作が、前記記録媒体の両面に画像形成させる動作の終了後に行われることを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項７記載の画像形成装置において、
   前記記録媒体の両面に画像形成される通紙枚数に応じて前記潤滑剤固着防止動作における前記ブラシローラの回転時間を変更することを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項５乃至８のいずれか１項記載の画像形成装置において、
   前記潤滑剤固着防止動作が、前記回転体にトナー濃度基準パターン画像が形成、又は転写された後に行われることを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項５乃至９のいずれか１項記載の画像形成装置において、
    前記潤滑剤固着防止動作が、画像形成装置の異常停止後の立ち上げ時に行われることを特徴とする画像形成装置。
11. 請求項５乃至１０のいずれか１項記載の画像形成装置において、
    前記クリーニング装置は、前記回転体の複数に対して配設され、前記固形潤滑剤に対するトナーと離型オイルの固着が発生し易い回転体ほど前記ブラシローラの制御時における当該ブラシローラの回転時間を長くすることを特徴とする画像形成装置。

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