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JP6594068B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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JP6594068B2 JP2015133807A JP2015133807A JP6594068B2 JP 6594068 B2 JP6594068 B2 JP 6594068B2 JP 2015133807 A JP2015133807 A JP 2015133807A JP 2015133807 A JP2015133807 A JP 2015133807A JP 6594068 B2 JP6594068 B2 JP 6594068B2
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Description

本発明は、電子写真方式などを用いてトナー像を記録材に形成する画像形成装置に関する。
従来、感光ドラムに形成したトナー像を中間転写ベルトに一次転写し、さらに中間転写ベルトに一次転写したトナー像を二次転写ベルトとの間に形成される転写ニップ部で記録材へと二次転写する、中間転写方式の画像形成装置が知られている。この画像形成装置では、転写時に転写されずに残った転写残トナー、ジャムが生じて記録材に転写されなかったトナー画像のトナー、トナー濃度調整のために形成されたパッチトナー像などの一部が、中間転写ベルトや二次転写ベルトに付着し得る。そこで、例えば二次転写ベルトに付着したトナーを除去するために、画像形成装置には静電方式のクリーニング装置が設けられている。静電方式のクリーニング装置は、2個のファーブラシを二次転写ベルトの回転方向上流と下流とに摺擦させ、これらの一方をトナーと逆極性に、他方をトナーと同極性に帯電させてトナーを吸着させるものがある(特許文献1)。この場合、各ファーブラシに吸着されたトナーは各ファーブラシと摺擦する金属ローラへと移されて、金属ローラに当接するクリーニングブレードによって機械的に掻き落とされる。
最近の画像形成装置では低い温度でもトナーを記録材に定着させるべく、低い温度で溶け出すワックスを含んだトナーが用いられている。このトナーを用いて記録材の両面に画像形成を行った場合、一面目(表面)の画像形成終了後の記録材はトナーを定着させるのに加熱されて熱を持つが故に、溶けたワックスが記録材から染み出た状態となっている。ワックスが染み出た記録材の表裏を反転して引き続き二面目(裏面)の画像形成が行われると、ワックスが記録材の一面目(表面)から二次転写ベルトに移って付着し得る。そして、二次転写ベルトに付着したワックスはファーブラシを介して金属ローラに付着するので、クリーニングブレードによって掻き取られる。
しかし、クリーニングブレードはすべてのワックスをクリーニングできるわけではない。クリーニングブレードによって掻き取られずにすり抜けたワックスは、クリーニングブレードの先端が金属ローラに当接する当接部(ブレード当接ニップ)でブレード側に付着して溜まって成長することで、ワックス塊となりやすい。ワックス塊が生じると、ブレードの当接部がワックス塊に持ち上げられて金属ローラに当接し難くなり、トナーがすり抜けやすくなることから、ワックス塊はトナーのクリーニング不良を生じさせる原因となる。そこで、二次転写ベルトを加熱してワックスを溶融し、溶融したワックスを二次転写ベルトから回収することで、ワックス塊によるトナーのクリーニング不良を防止するようにした装置が提案されている(特許文献2)。
特開2005−316102号公報 特開2013−7796号公報
上述したようなワックスを加熱しワックスを回収可能な装置は複雑な構成であり、コストが高くなりやすい。そこで、装置を複雑な構成とすることなしに、上記したワックス塊を生じさせ難くする方法として、ファーブラシ及び金属ローラを介してクリーニングブレードにトナーを供給することが考えられる。しかしながら、この場合、トナーと逆極性の電圧が印加された金属ローラに当接するクリーニングブレードには多くのトナーが供給されるが、トナーと同極性の電圧が印加された金属ローラに当接するクリーニングブレードにはトナーがあまり供給されない。そのため、トナーと同極性の電圧が印加された金属ローラ側では当接部(ブレード当接ニップ)にワックス塊が生じてしまうこととなり、トナーのクリーニング不良が生じやすい。
本発明は、トナーと同極性の電圧とトナーと逆極性の電圧とが印加されることによりトナーを除去可能な静電方式のクリーニング装置を備える場合に、トナーのクリーニング不良の生じ難い画像形成装置の提供を目的とする。
本発明の画像形成装置は、第一極性に帯電されたトナーにより形成されるトナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に当接して前記像担持体との間で一次転写部を形成し、該一次転写部で前記像担持体に形成されたトナー像が一次転写される中間転写体と、前記中間転写体に当接して前記中間転写体との間で二次転写部を形成し、該二次転写部で前記中間転写体に一次転写されたトナー像を記録材に二次転写する二次転写回転体と、前記二次転写回転体に当接した状態で回転する第一ファーブラシと、前記第一極性と逆極性の第二極性に印加されて前記第一ファーブラシを前記第二極性に帯電すると共に、前記第一ファーブラシに当接した状態で回転して前記第一ファーブラシに吸着されたトナーが移される第一回転体と、前記第一回転体に当接して前記第一回転体上のトナーを除去する第一クリーニング手段と、前記第一ファーブラシよりも前記二次転写回転体の回転方向下流側、且つ前記二次転写部よりも前記回転方向上流側に設けられ、前記二次転写回転体に当接した状態で回転する第二ファーブラシと、前記第一極性に印加されて前記第二ファーブラシを前記第一極性に帯電すると共に、前記第二ファーブラシに当接した状態で回転して前記第二ファーブラシに吸着されたトナーが移される第二回転体と、前記第二回転体に当接して前記第二回転体上のトナーを除去する第二クリーニング手段と、前記二次転写部を通過した記録材を加熱して記録材にトナー像を定着させる定着手段と、前記定着手段を通過した記録材の表裏を反転して前記二次転写部へ搬送する搬送部と、を備えた画像形成装置において、前記記録材の両面にトナー像を形成する両面印刷モードの実行時に、前記像担持体に所定の供給トナー像を形成し、該形成した供給トナー像を前記中間転写体を介して前記二次転写回転体に転写して前記第一クリーニング手段にトナーを供給するトナー供給モードを実行可能な制御部を備え、前記第一クリーニング手段は、前記第一回転体に当接する第一ブレードのみを有し、前記第二クリーニング手段は、前記第二回転体に当接する第二ブレードと、前記第二ブレードよりも前記第二回転体の回転方向下流に設けられ、前記第二回転体に当接して前記第二回転体上のトナーを除去する第三ブレードと、を有する、ことを特徴とする。
本発明によれば、二次転写回転体に当接した状態で回転する第一ファーブラシに吸着されたトナーが移される第一回転体に対しては第一ブレードのみを当接させ、且つ供給トナー像を形成して第一クリーニング手段にトナーを供給するトナー供給モードを行う。他方、二次転写回転体に当接した状態で回転する第二ファーブラシに吸着されたトナーが移される第二回転体に対しては、第二ブレードと第三ブレードとを当接させるこうすると、二次転写回転体に付着するトナー及びトナー染み出し成分をクリーニングするクリーニング手段の寿命が短くならずに、クリーニング手段のクリーニング性を向上させることができる。
第1実施形態の画像形成装置の構成を示す概略図。 画像形成処理を示すフローチャート。 二次転写ベルトに形成されるトナー帯を示す図。 第2実施形態の中間転写ベルトクリーニング装置を示す概略図。 第3実施形態の画像形成装置の構成を示す概略図。
[第1実施形態]
第1実施形態について、図1乃至図3を用いて説明する。まず、第1実施形態の画像形成装置について図1を用いて説明する。
図1に示す画像形成装置100は、中間転写ベルト40に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部PY、PM、PC、PKを配列したタンデム型の中間転写方式のフルカラープリンタである。
画像形成部PYでは、感光ドラム1Yにイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト40に一次転写される。画像形成部PMでは、感光ドラム1Mにマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト40上のイエロートナー像に重ねて転写される。画像形成部PC、PKでは、感光ドラム1C、1Kにそれぞれシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて中間転写ベルト40に順次重ねて転写される。中間転写ベルト40は、トナー像を担持して回転する。
記録材Pは、ピックアップローラ32により記録材カセット31から取り出されてレジストローラ13へ送り出される。レジストローラ13は、中間転写ベルト40のトナー像にタイミングを合わせて二次転写部T2へ記録材Pを送り出す。四色のトナー像を二次転写された記録材Pは定着装置60へ送り込まれ、加熱手段としての加熱ローラ60aと加圧ローラ60bとによって加熱加圧を受ける。これにより、記録材上のトナー像が加熱されて記録材Pに定着される。
<画像形成部>
画像形成部PY、PM、PC、PKは、現像装置5Y、5M、5C、5Kで用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外はほぼ同様に構成される。そこで、以下では、画像形成部PYについて詳細に説明し、画像形成部PM、PC、PKについては、記号末尾のYをM、C、Kに読み替えて説明されるものとする。
画像形成部PYは、感光ドラム1Yを囲んで、帯電装置3Y、露光装置4Y、現像装置5Y、一次転写ローラ6Y、及びドラムクリーニング装置7Yが配置されている。像担持体としての感光ドラム1Yは、回転可能に支持されたドラム状の電子写真感光体であって、不図示の感光ドラム駆動モータにより所定のプロセススピードで図1において反時計回り(図中矢印A方向)に回転する。
帯電装置3Yは、負極性の直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧が印加されることで、感光ドラム1Yの表面を一様な負極性の暗部電位に帯電させる。露光装置4Yは、各色の分解色画像を展開した走査線画像データをON−OFF変調したレーザービームを回転ミラーで走査して、帯電した感光ドラム1Yの表面に画像の静電潜像を書き込む。
現像装置5Yは、第一極性として負極性に帯電させたトナーを感光ドラム1Yに供給して静電潜像をトナー像に現像する。現像装置5Yは、感光ドラム1Yの表面にわずかな隙間を隔てて配置した不図示の現像スリーブを感光ドラム1Yのカウンタ方向に回転させる。現像装置5Yは、トナーとキャリアを含む二成分現像剤を帯電させて、現像スリーブに担持させて感光ドラム1Yとの対向部へ搬送する。直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧(現像電圧)が現像スリーブに印加されることで、負極性に帯電したトナーが相対的に正極性になった感光ドラム1Yの露光部分へ移動して静電像が反転現像される。現像剤補給部51Yは、画像形成に伴うトナー消費に応じて現像装置5Yに補給用現像剤を補給する。
一次転写ローラ6Yは、中間転写ベルト40を押圧して、感光ドラム1Yと中間転写ベルト40との間に一次転写部T1を形成する。一次転写ローラ6Yには一次転写高圧電源D1が接続されており、一次転写高圧電源D1が正極性の一次転写バイアス電圧を一次転写ローラ6Yに印加することで、感光ドラム1Y上の負極性に帯電されたトナー像が中間転写ベルト40に転写される。なお、図1では、一次転写ローラ6Yのみに一次転写高圧電源D1が接続されているが、他の一次転写ローラ6M、6C、6Kにも一次転写高圧電源D1が接続されているのは勿論である。
ドラムクリーニング装置7Yは感光ドラム1Yに当接して、一次転写部T1を通過して感光ドラム1Y上に付着したトナー等を感光ドラム1Yから除去する。
<中間転写ベルト>
中間転写ベルト40は、感光ドラム1Yに当接して回転可能な中間転写体である。中間転写ベルト40は、テンションローラ41、二次転写内ローラ42及び駆動ローラ43に掛け渡して支持され、駆動ローラ43に駆動されて図中矢印G方向に例えば250〜300mm/secの回転速度で回転する。テンションローラ41は、中間転写ベルト40を張力一定に張架する。
中間転写ベルト40は、基体としての芯金に芯金側から順に樹脂層、弾性層、表層が積層された無端ベルト状に形成されている。樹脂層は例えばポリイミド、ポリカーボネート等の樹脂材料が用いられ、厚みが70〜100μmに形成される。弾性層は例えばウレタンゴム、クロロプレンゴム等の弾性材料が用いられ、厚みが120〜180μmに形成されている。表層は、二次転写部T2で中間転写ベルト40から記録材Pへとトナーを転写させやすくするために、トナー付着力の小さいものが要求される。そのため、表層は例えばポリウレタン、ポリエステル、エポキシ樹脂等の樹脂材料のうちの1種類、あるいは弾性材ゴム、エラストマー、ブチルゴム等の弾性材料のうちの2種類以上が用いられる。また、表面エネルギーを小さくして潤滑性を高めるために、表層には1種類又は2種類以上の例えばフッ素樹脂等の粉体や粒子が、又は異なる粒径の粉体や粒子が分散されている。表層は、厚みが5〜10μmに形成される。なお、中間転写ベルト40は体積抵抗率が例えば10Ω・cm程度に調整される。
中間転写ベルト40に転写された四色のトナー像は、二次転写部T2へ搬送されて記録材P(用紙、OHPシートなどのシート材など)へ一括二次転写される。中間転写ベルトクリーニング装置としてのクリーニングブレード45は中間転写ベルト40に当接して、二次転写後に中間転写ベルト40に付着したトナー等を中間転写ベルト40から除去する。クリーニングブレード45は、中間転写ベルト40の回転方向(図中矢印G方向)に対してカウンタ方向に当接されて、トナー等を中間転写ベルト40から機械的に掻き取る。
<二次転写ベルトユニット>
二次転写ベルトユニット56は、二次転写回転体としての二次転写ベルト12に記録材Pを担持させて二次転写部T2を通過させる。二次転写ベルト12を用いることで、二次転写部T2におけるトナー像の二次転写後に、中間転写ベルト40からの記録材Pの分離が容易になる。
二次転写ベルトユニット56は、二次転写ベルト12、二次転写外ローラ10、分離ローラ21、テンションローラ22、駆動ローラ23を備える。二次転写ベルト12は、中間転写ベルト40に当接して二次転写部T2を形成する。二次転写部T2に転写電界が生じることで、中間転写ベルト40に担持されたトナー像が記録材Pへ転写される。また、本実施形態では、二次転写ベルトクリーニング装置90のクリーニングブレード91D、92Dにトナーを供給するために、中間転写ベルト40に担持させる帯状の供給トナー像が二次転写ベルト12へ転写される。
二次転写ベルト12は高抵抗性の樹脂材料を用いて無端ベルト状に形成され、二次転写外ローラ10、分離ローラ21、テンションローラ22、駆動ローラ23によって張架されている。二次転写ベルト12は中間転写ベルト40に同期して図中矢印B方向に例えば300mm/secで回転し、レジストローラ13によって送り出された記録材Pを二次転写部T2を通過させて定着装置60へ搬送する。二次転写ベルト12は、中間転写ベルト40に担持されたトナー像を記録材Pに転写する際に帯電されることで記録材Pを密着して搬送し、またトナー像の転写された記録材Pを中間転写ベルト40から分離して定着装置60側に送り出す。
二次転写ベルト12は、帯電防止剤としてカーボンブラックを適当量含有させたポリイミドやポリカーボネートなどの樹脂材料を用いて形成された無端ベルトである。二次転写ベルト12は、体積抵抗率が10〜1014Ω・cmに調整されている。また、二次転写ベルト12は厚みが0.07〜0.1mmに形成されている。さらに、二次転写ベルト12は、引っ張り試験法(JIS K 6301)で測定した場合のヤング率が100MPa以上、10GPa未満である。
二次転写外ローラ10は、中間転写ベルト40及び二次転写ベルト12を介して二次転写内ローラ42に圧接して、中間転写ベルト40と二次転写ベルト12との間で二次転写部T2を形成する。二次転写外ローラ10には、バイアス電圧可変の二次転写高圧電源11が取り付けられている。二次転写高圧電源11は+40〜60μAの転写電流が流れるように、バイアス電圧が定電流制御される。二次転写内ローラ42を接地電位(0V)に接続する一方で、二次転写高圧電源11により二次転写外ローラ10へトナーと逆極性の正極性のバイアス電圧(二次転写電圧)を印加することで、二次転写部T2に転写電界が生じる。この転写電界に応答して、中間転写ベルト40に担持されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの負極性のトナー像は、記録材Pあるいは二次転写ベルト12に二次転写される。
二次転写外ローラ10は、基体としての芯金にイオン導電系発泡ゴム(NBRゴム)の弾性層が積層されて形成されている。二次転写外ローラ10は、例えば外径が24mmに形成される。弾性層は、表面粗さRzが6.0〜12.0μm、Asker‐C硬度が30〜40程度である。また、弾性層は、常温常湿環境(N/N環境:温度23℃、湿度50%RH)下にて2kVの電圧印加が行われた場合に測定される電気抵抗値が、10〜10Ωである。
分離ローラ21は、二次転写部T2よりも二次転写ベルト12の回転方向下流で二次転写ベルト12から記録材Pを分離させる。具体的には、二次転写ベルト12上の記録材Pは分離ローラ21に到達した後、分離ローラ21の周面に沿った二次転写ベルト12の湾曲面で二次転写ベルト12から曲率分離する。
駆動ローラ23は不図示の駆動モータに連結され、二次転写ベルト12を駆動して矢印B方向に回転させる。テンションローラ22は不図示の加圧ばねを有し、この加圧バネの付勢力によって二次転写ベルト12を内側から外側に向かって付勢することで、二次転写ベルト12に所定の張力を付与している。
二次転写ベルト12から曲率分離した記録材Pは、搬送ベルト61に搬送されて定着装置60に送り込まれる。定着装置60によってトナー画像が定着された記録材は、画像形成装置100の機体外へ排出される。ただし、トナー像が定着された記録材Pは、記録材Pの片面のみに画像形成を行う片面印刷モードと、記録材Pの両面ともに画像形成を行う両面印刷モードとで一面目(表面)のトナー像の定着後の搬送先が異なる。
片面印刷モードでは、定着装置60を通過した記録材Pが排出ローラ33を通じてそのまま機体外へ排出される。他方、両面印刷モードでは、トナー像の定着された記録材Pが搬送部としての反転搬送経路34及び両面搬送経路35を通って、一面目と反対の二面目(裏面)が画像形成面になるように、つまり表裏が反転されて二次転写部T2へ再搬送される。具体的には、定着装置60を通過した記録材Pは反転搬送経路34へ送り込まれ、反転搬送経路34でスイッチバック動作が行われることによって先後端が入れ替えられてから両面搬送経路35へ搬送される。両面搬送経路35は、記録材Pをレジストローラ13に合流させることによって再び二次転写部T2へと搬送させる。この場合、記録材Pは二面目(裏面)にもトナー像が二次転写され且つトナー像が定着されてから、排出ローラ33を通じて機体外へ排出される。
画像形成装置100では連続画像形成ジョブ時に、記録材Pに転写するトナー像が中間転写ベルト40上に形成されるが、所定の紙間で各色のパッチトナー像が中間転写ベルト40上に形成される。中間転写ベルト40上に形成されたパッチトナー像は、光学式センサKSによってその濃度が計測される。そして、計測された濃度は各種制御にフィードバックされる。パッチトナー像の濃度がフィードバックされる制御には、露光装置4Yのレーザーパワーの設定、現像装置5Yの現像電圧の設定、現像剤補給部51Yのトナー補給量の調整などがある。パッチトナー像が二次転写部T2を通過する際に、中間転写ベルト40と二次転写ベルト12とは密着して加圧されているため、中間転写ベルト40から二次転写ベルト12へパッチトナー像のトナーの一部が移り得る。
また、記録材Pが反転搬送経路34や両面搬送経路35などに詰まった場合(所謂ジャム)には、搬送経路から記録材Pを取り除いても、中間転写ベルト40上に転写されなかったトナー像が残っていることがある。その場合、ジャム処理後に装置を再稼働させると、中間転写ベルト40上に残っていたトナー像のトナーの一部が二次転写ベルト12に付着する。二次転写ベルト12に付着したトナーは画像不良を生じさせる原因となるので、除去する必要がある。そのため、画像形成装置100は静電方式の二次転写ベルトクリーニング装置90を備えている。
<二次転写ベルトクリーニング装置>
二次転写ベルトクリーニング装置90は、二次転写ベルト12に付着したトナーを二次転写ベルト12から除去する。詳しくは、第二極性である正極性のバイアス電圧が印加されるファーブラシ91Bを用いて負極性(第一極性)に帯電したトナーを除去した後に、負極性のバイアス電圧が印加されるファーブラシ92Bを用いて正極性に帯電したトナーを除去する。本実施形態では、ファーブラシ91Bが二次転写ベルト12の回転方向上流側で、ファーブラシ92Bが二次転写ベルト12の回転方向下流側で二次転写ベルト12をそれぞれ摺擦している。
二次転写ベルトクリーニング装置90は、第一クリーニング部91と第二クリーニング部92とを有する。第一クリーニング部91は、第一ファーブラシとしてのファーブラシ91Bと、第一回転体としての金属ローラ91Cと、電源91Eと、第一ブレードとしてのクリーニングブレード91Dとを有する。第二クリーニング部92は、第二ファーブラシとしてのファーブラシ92Bと、第二回転体としての金属ローラ92Cと、電源92Eと、第二ブレードとしてのクリーニングブレード92D及び第三ブレードとしてのクリーニングブレード92Fとを有する。ファーブラシ91B、92B、金属ローラ91C、92Cは不図示の歯車機構により連結されており、不図示の駆動モータに駆動されてそれぞれ回転する。ファーブラシ91B、92Bは、二次転写ベルト12と当接した状態で当接位置において二次転写ベルト12の回転方向と反対方向に回転し、二次転写ベルト12を摺擦する。ファーブラシ92Bは、ファーブラシ91Bが摺擦した後の二次転写ベルト12の周面を摺擦する。これらファーブラシ91B、92Bは、体積抵抗率10Ω・cmの導電性ナイロン繊維の毛体が植毛されたものであり、例えば直径18mmに形成される。そして、二次転写ベルト12への侵入量が例えば1.5mmとなるように配設される。
また、ファーブラシ91B、92Bは、それぞれ金属ローラ91C、92Cを摺擦する。ファーブラシ91Bは、金属ローラ91Cと当接した状態で当接位置において金属ローラ91Cの回転方向と同じ方向に回転して金属ローラ91Cを摺擦する。ファーブラシ92Bは、金属ローラ92Cと当接した状態で当接位置において金属ローラ92Cの回転方向と反対方向に回転して金属ローラ92Cを摺擦する。金属ローラ91C、92Cは、例えば直径20mmに形成される。そして、ファーブラシ91B、92Bへの侵入量が例えば2mmとなるように配設される。
支持ローラ91Aは接地電位(0V)に接続されて、ファーブラシ91Bによって摺擦される二次転写ベルト12を内周側から支持し、二次転写ベルト12に従動して回転する。支持ローラ91Aは、アルミニウムの円柱ローラで例えば直径13mmに形成される。駆動ローラ23は接地電位(0V)に接続され、ファーブラシ92Bによって摺擦される二次転写ベルト12を内周側から支持し、上述したように二次転写ベルト12を回転駆動させる。駆動ローラ23は例えば外周面に厚さ0.5mmの体積抵抗率10Ω・cmの導電性のゴムが被覆され、例えば直径25mmに形成される。
電源91Eは金属ローラ91Cに正極性(第二極性)の電圧を印加して、ファーブラシ91Bと支持ローラ91Aとの間に電界を発生させる。これにより、金属ローラ91Cに摺擦するファーブラシ91Bは正極性に帯電し、二次転写ベルト12に付着している負極性(第一極性)に帯電したトナーを吸着し得る。ファーブラシ91Bに吸着されたトナーは、より正極性の電位が高い金属ローラ91Cへ移転されて、クリーニングブレード91Dによって掻き落とされる。クリーニングブレード91Dは、金属ローラ91Cの回転方向に対してカウンタ方向に当接して、金属ローラ91C(第一回転体上)からトナーを掻き落とす。クリーニングブレード91Dによって掻き落とされたトナーは、廃トナー搬送スクリュー94によって不図示の廃トナーボックスに搬送される。
他方、電源92Eは金属ローラ92Cに負極性(第一極性)の電圧を印加して、ファーブラシ92Bと駆動ローラ23との間に電界を発生させる。これにより、金属ローラ92Cに摺擦するファーブラシ92Bは負極性に帯電する。上記のファーブラシ91Bに吸着されたトナーの一部は、金属ローラ91Cへ移されずにファーブラシ91Bと一緒に回転する。すると、金属ローラ91Cへ移されなかったトナーは帯電極性が負極性から正極性へと変化する。帯電極性が正極性に変化したトナーはファーブラシ91Bから二次転写ベルト12へ戻され、その後にファーブラシ92Bに吸着される。ファーブラシ92Bに吸着されたトナーは、より負極性の電位が高い金属ローラ92Cへ移転されて、クリーニングブレード92Dによって金属ローラ92C(第二回転体上)から掻き落とされる。クリーニングブレード92Dは、金属ローラ92Cの回転方向に対してカウンタ方向に当接して、金属ローラ92Cからトナーを除去する。クリーニングブレード92Dによって掻き落とされたトナーは、廃トナー搬送スクリュー94によって不図示の廃トナーボックスに搬送される。これらクリーニングブレード91D、92Dは、板状に形成されたゴムブレードである。本実施形態では、二次転写ベルトクリーニング装置90にトナーが大量に供給され得るため、特にクリーニングブレード91Dにクリーニング性能の高いゴムブレードを用いるのが好ましい。例えば、ヤング率が200MPa未満、Asker‐C硬度が60〜90程度より好ましくは70〜80程度、のウレタンゴム製のゴムブレードが好ましい。クリーニングブレード92Dは、クリーニングブレード91Dと同じものであってよい。
クリーニングブレード91D、92Dは、金属ローラ91C、92Cからトナーを掻き取るだけでなく、ファーブラシ91B、92Bを介して金属ローラ91C、92Cに付着するワックスをも掻き取り得る。ただし、ワックスはトナーと異なり粘着性を有するが故に、クリーニングできずにすり抜けたワックスはクリーニングブレード91D、92Dの当接部(ブレード当接ニップ)に溜まって堆積されやすい。そのため、両面印刷で画像形成した記録材Pの枚数が増えるに連れて、ワックスの堆積量は増加し得る。そして、堆積されたワックスの高さがトナーすり抜け可能な高さになってしまうと、トナーのクリーニング不良が生じ得る。そこで、本実施形態では、後述するように、二次転写ベルト12に供給トナー像(以下、トナー帯と記す)を形成して、ファーブラシ91B、92B及び金属ローラ91C、92Cを介してクリーニングブレード91D、92Dにトナーを供給する。トナーを供給することにより、クリーニングブレード91D、92Dの当接部にワックス塊を生じさせないようにしている。
しかしながら、上述の二次転写ベルトクリーニング装置90の場合、二次転写ベルト12に形成されたトナー帯のほとんどが第一クリーニング部91に供給されてしまうので、第二クリーニング部92にほとんどトナーが供給されない。そのため、クリーニングブレード92Dの当接部にワックス塊が生じ、クリーニングブレード92Dではトナーがすり抜けやすくなる。
そこで、本実施形態では、第二クリーニング部92の金属ローラ92Cに対して2枚目のクリーニングブレード92Fを、クリーニングブレード92Dよりも金属ローラ92Cの回転方向下流側に配設している。クリーニングブレード92Fは、重力方向から見て金属ローラ91Cに当接する箇所である当接部EGがクリーニングブレード92Dに重ならないように設けられている。クリーニングブレード92Fはクリーニングブレード92Dをすり抜けたトナーを掻き取るために設けられ、特には二次転写ベルト12に形成したトナー帯によってクリーニングブレード91D、92Dにトナーを供給する場合に有効に機能する。以下、説明する。
<制御部>
図1に示すように、画像形成装置100は制御部200と操作部201とを備える。制御部200は画像形成装置100の各種制御を行う例えばCPU等であり、ROMやRAM等のメモリを有する。メモリには、画像形成装置100を制御するための各種プログラムやデータ等が格納されている。操作部201は、利用者による連続画像形成ジョブなどの各種プログラムの実行開始指示や各種データ入力などを受け付ける、例えばスキャナやパーソナルコンピュータ等の外部端末や操作パネルなどである。本実施形態において、利用者は操作部201から印刷モードとして、記録材Pの両面に画像形成を行う両面印刷モード、記録材Pの片面のみに画像形成を行う片面印刷モードを指示可能になっている。
操作部201から上記いずれかの印刷モードでの連続画像形成ジョブの開始指示がなされた場合、制御部200は操作部201から入力された画像データに基づいて、メモリに記憶されている画像形成処理(プログラム)を実行可能である。制御部200は、画像形成処理の実行に基づいて画像形成装置100を制御する。
ここで、連続画像形成ジョブとは、複数の記録材に連続して画像形成するプリント信号に基づいて、画像形成開始してから画像形成動作が完了するまでの期間である。具体的には、プリント命令信号を受けた(画像形成ジョブの入力)後の前回転(画像形成前の準備動作)から、後回転(画像形成後の動作)までのことを指し、画像形成期間、紙間(非画像形成時)を含む期間である。なお、例えば、1つのジョブの後に別のジョブが連続して入った場合、これらをまとめて1つのジョブと判断する。
図2に、制御部200によって実行される画像形成処理のフローチャートを示す。図2に示すように、制御部200は、印刷モードとして両面印刷モードが指示されているか否かを判定する(S1)。印刷モードとして片面印刷モードが指示されていると判定した場合(S1のNO)、制御部200は記録材Pの一面目(表面)にトナー像を形成する画像形成制御を実行する(S2)。その後、制御部200はS5の処理へいく。このように、片面印刷モードの場合には、二次転写ベルト12に後述するトナー帯(図3参照)が形成されない。
印刷モードとして両面印刷モードが指示されていると判定した場合(SのYES)、制御部200は二次転写ベルト12にトナー帯を形成するトナー帯形成制御(トナー供給モード)を実行する(S3)。即ち、両面印刷モードの実行時に、制御部200は画像形成装置100を制御して、記録材Pと記録材Pとの間の紙間で二次転写ベルト12上にトナー帯を形成する。制御部200は画像形成部PYを用いて各色の中で明度の高いイエローのトナー帯を形成させ、該形成されたイエローのトナー帯を中間転写ベルト40に担持させる。そして、制御部200は二次転写高圧電源11を制御して、中間転写ベルト40に担持されたトナー帯を二次転写ベルト12へ転写する。こうして、イエローのトナー帯が二次転写ベルト12に形成される。トナー帯は、例えば二次転写ベルト12の回転方向に交差する方向の長さがクリーニングブレード91D、92Dの長手方向の幅以上、また二次転写ベルト12の回転方向の長さが例えば約5mmに形成されたベタ画像である。
図3に、二次転写ベルト12に形成されるトナー帯を示す。図3では説明を理解しやすくするために、二次転写ベルト12に形成されるトナー帯を時系列に示し、また便宜的に記録材Pの位置(トナー像が形成される領域)を示している。図中の一面目は記録材Pの表面を示し、図中の二面目は記録材Pの裏面を示す。
図3に示すように、トナー帯70は記録材Pと記録材Pとの間の紙間に形成される。そして、トナー帯70は二次転写ベルト12の回転方向下流側で記録材Pの直前に形成されるのが望ましい。これは、トナーの供給が早すぎると、時間経過に従ってクリーニングブレード91Dに供給されたトナーがほとんど掻き取られてしまい、その結果、クリーニングブレード91Dの当接部にワックス塊を生じさせ難くすることが難しくなるからである。そこで、記録材Pに形成されたワックスが到達する直前にクリーニングブレード91Dに対しトナーを供給するのがよい。勿論、これに限らず、トナー帯70は二次転写ベルト12の回転方向上流側で記録材Pの直後に形成されてもよい。また、トナー帯70は記録材Pの直前と直後に形成されてもよい。
図2に戻って、制御部200は記録材Pの一面目(表面)及び二面目(裏面)のいずれか一方に順にトナー像を形成する画像形成制御を実行する(S4)。そして、制御部200は、連続画像形成ジョブを終了するか否かを判定する(S5)。連続画像形成ジョブを終了すると判定した場合(S5のYES)、制御部200は当該画像形成処理を終了する。連続画像形成ジョブを終了しないと判定した場合(S5のNO)、制御部200はS1の処理に戻りS1〜S5の処理を繰り返す。
既に述べたように、二次転写ベルト12に形成されたトナー帯70は、そのほとんどがファーブラシ91Bから金属ローラ91Cへ移されて、クリーニングブレード91Dによって掻き落される。そのため、第二クリーニング部92のクリーニングブレード92Dには少量のトナーしか供給されず、その結果、クリーニングブレード92Dの当接部にワックス塊が生じて、クリーニングブレード92Dでトナーがすり抜けやすくなる。
この点に鑑み、本実施形態では、図1に示すように、第二クリーニング部92の金属ローラ92Cに当接するクリーニングブレード92Fを設けている。クリーニングブレード92Fは板状に形成された樹脂ブレードであり、例えば厚さ500μmのPETシート(樹脂シート)で形成される。即ち、クリーニングブレード92Dよりも金属ローラ92Cの回転方向下流に到達するトナーは少量であるため、2枚目のクリーニングブレードとしてゴムブレードを用いると捲れてしまう可能性がある。そこで、クリーニングブレード92Fには、ウレタンゴム製のゴムブレードに比べると硬質で捲れに強い樹脂ブレードを用いる。樹脂ブレードはゴムブレードよりも硬い分、トナーのクリーニング性能は劣るが、本実施形態の場合、上述のように到達するトナーは少量であるので、樹脂ブレードであってもトナーをクリーニングするに足りる。具体的には、金属ローラ92Cに当接させる1枚目のクリーニングブレード92Dとして、ヤング率200MPa未満のゴムブレードを用いるのが好ましい。金属ローラ92Cに当接させる2枚目のクリーニングブレード92Fとして、ヤング率200MPa以上の樹脂ブレードを用いるのが好ましい。
(比較実験)
本願発明者らは、第一クリーニング部91と第二クリーニング部92に取り付けるゴムブレード又は樹脂ブレードの組み合わせを変えて、二次転写ベルトクリーニング装置90のクリーニング性能を評価する実験を行った。表1に実験結果を示す。
Figure 0006594068
比較例1(従来例)は、第一クリーニング部91及び第二クリーニング部92の両方に1枚のゴムブレードを取り付けた場合の実験結果である。比較例1の場合、既に述べたように第二クリーニング部92にはほとんどトナーが供給されずにワックス塊が生じやすく、トナーのクリーニング不良が生じる。
比較例2は、第一クリーニング部91及び第二クリーニング部92の両方に1枚の樹脂ブレードを取り付けた場合の実験結果である。比較例2の場合、第一クリーニング部91には、ワックス対策のトナー帯を含む大量のトナーが供給されることから、ゴムブレードよりもクリーニング性能が劣る樹脂ブレードではトナーを十分に掻き取ることが難しい。そのため、トナーのクリーニング不良が生じる。
比較例3は、第一クリーニング部91及び第二クリーニング部92の両方ともに、ゴムブレードと樹脂ブレードとを組み合わせて取り付けた場合の実験結果である。比較例3の場合、第一クリーニング部91に大量のトナーが供給されることから、第一クリーニング部91ではゴムブレードによって多くのトナーが掻き取られる。しかし、この場合、スペースの都合上、金属ローラ91Cの回転方向下流に樹脂ブレードが配置され、またゴムブレードで掻き落とされたトナーが樹脂ブレードの上に落ちる配置となっている。それ故、掻き落とされたトナーは廃トナー搬送スクリュー94によって搬送されずに、樹脂ブレードとゴムブレードの間の空間に溜まってしまう、所謂パッキングが生じやすい。パッキングが生じると、パッキングしたトナーがゴムブレードを樹脂ブレード側から押し上げて、ゴムブレードのクリーニング性能が落ちるので、ゴムブレードによってもトナーを十分に掻き取ることが難しくなる。また、第二クリーニング部92側に負極性に帯電したトナーと正極性に帯電したトナーが搬送されやすく、そのうちの負極性に帯電したトナーは第二クリーニング部92をそのまま通過する。そのため、トナーのクリーニング不良が生じる。なお、第一クリーニング部91で樹脂ブレードが掻き取ったトナーを廃トナーボックスへ搬送できるように、ゴムブレードと樹脂ブレードとの間を広くとって搬送スクリューの位置を下げたり、ブレードの当接位置を工夫したりすればよい。しかし、そうした場合には、装置が大型化しまたコストアップするので採用し難い。
実施形態1は、上述した第1実施形態の構成、つまりは第一クリーニング部91にゴムブレード(91D)を、第二クリーニング部92にゴムブレード(92D)と樹脂ブレード(92F)とを取り付けた場合の実験結果である。この場合、第一クリーニング部91に大量のトナーが供給されると、第一クリーニング部91ではゴムブレード(91D)によって多くのトナーが掻き取られる。そして、例え第二クリーニング部92でワックス塊が生じることに伴い、トナーがゴムブレード(92D)をすり抜けたとしても、第二クリーニング部92に供給されるトナーの量は少なく、また樹脂ブレード(92F)によって十分に掻き取られる。そのため、トナーのクリーニング不良が生じない。なお、この場合、第二クリーニング部92では、樹脂ブレード(92F)により掻き取られたトナーが廃トナー搬送スクリュー94によって搬送されずに溜まってしまう、所謂パッキングが生じ得る。しかし、樹脂ブレード(92F)まで到達するトナーは僅かな量であるので、トナーのクリーニング不良を生じさせる前に、定期的にメンテナンスすることが可能である。
以上のように、二次転写ベルト12に形成されるトナー帯のトナーと同極性のバイアス電圧が印加される第二クリーニング部92に、ヤング率が200MPa未満のゴムブレード(92D)と、ヤング率が200MPa以上の樹脂ブレード(92F)とを設ける。これにより、ゴムブレード(92D)をすり抜けたトナーを樹脂ブレード(92F)によって掻き取ることができるので、トナーのクリーニング不良が生じ難くなる。特に、二次転写ベルト12に形成したトナー帯により、第一クリーニング部91に大量のトナーを供給して、ワックス塊を生じさせ難くする場合に有効である。
[第2実施形態]
次に、第2実施形態について説明する。上述の第1実施形態では、二次転写ベルト12をクリーニングする二次転写ベルトクリーニング装置90について説明した。これに対し、第2実施形態は、中間転写ベルト40をクリーニングするために静電方式の中間転写ベルトクリーニング装置45Aを採用した場合である。これについて、図4を用いて説明する。
図4に示すように、中間転写ベルトクリーニング装置45Aは、負極性(第一極性)のバイアス電圧が印加されるファーブラシ192Bを用いて正極性に帯電したトナーを回収する。その後に、正極性(第二極性)のバイアス電圧が印加されるファーブラシ191Bを用いて負極性に帯電したトナーを回収する。本実施形態では、ファーブラシ192Bが中間転写ベルト40の回転方向上流側で、ファーブラシ191Bが中間転写ベルト40の回転方向下流側で中間転写ベルト40をそれぞれ摺擦している。
中間転写ベルトクリーニング装置45Aは、第一クリーニング部191と第二クリーニング部192とを有する。第一クリーニング部191は、第一ファーブラシとしてのファーブラシ191Bと、第一回転体としての金属ローラ191Cと、電源191Eと、第一ブレードとしてのクリーニングブレード191Dとを有する。第二クリーニング部192は、第二ファーブラシとしてのファーブラシ192Bと、第二回転体としての金属ローラ192Cと、電源192Eとを有する。さらに、第二ブレードとしてのクリーニングブレード192D及び第三ブレードとしてのクリーニングブレード192Fとを有する。ファーブラシ191B、192B、金属ローラ191C、192Cは、不図示の歯車機構により連結され、不図示の駆動モータに駆動されてそれぞれ回転する。ファーブラシ191B、192Bは、中間転写ベルト40と当接した状態で当接位置において中間転写ベルト40の回転方向と反対方向に回転し、中間転写ベルト40を摺擦する。ファーブラシ191Bは、ファーブラシ192Bが摺擦した後の中間転写ベルト40の周面を摺擦する。これらファーブラシ191B、192Bは、体積抵抗率10Ω・cmの導電性ナイロン繊維の毛体が植毛されたものであり、例えば直径18mmに形成される。そして、中間転写ベルト40への侵入量が例えば1.5mmとなるように配設される。
また、ファーブラシ191B、192Bは、それぞれ金属ローラ191C、192Cを摺擦する。ファーブラシ191Bは、金属ローラ191Cと当接した状態で当接位置において金属ローラ191Cの回転方向と同じ方向に回転して金属ローラ191Cを摺擦する。ファーブラシ192Bは、金属ローラ192Cと当接した状態で当接位置において金属ローラ192Cの回転方向と同じ方向に回転して金属ローラ192Cを摺擦する。金属ローラ191C、192Cは、例えば直径20mmに形成される。そして、ファーブラシ191B、192Bへの侵入量が例えば2mmとなるように配設される。
支持ローラ192Aは接地電位(0V)に接続されて、ファーブラシ192Bによって摺擦される中間転写ベルト40を内周側から支持し、中間転写ベルト40に従動して回転する。支持ローラ192Aは、アルミニウムの円柱ローラで例えば直径13mmに形成される。駆動ローラ43は接地電位(0V)に接続されて、ファーブラシ191Bによって摺擦される中間転写ベルト40を内周側から支持し、上述したように中間転写ベルト40を回転駆動させる。駆動ローラ43は外周面に厚さ0.5mmの体積抵抗率10Ω・cmの導電性のゴムが被覆され、例えば直径25mmに形成される。
電源192Eは金属ローラ192Cに負極性(第二極性)の電圧を印加して、ファーブラシ192Bと支持ローラ192Aとの間に電界を発生させる。これにより、金属ローラ192Cに摺擦するファーブラシ192Bは負極性に帯電し、中間転写ベルト40に付着している正極性に帯電したトナーを吸着し得る。ファーブラシ192Bに吸着されたトナーは、より負極性の電位が高い金属ローラ192Cへ移転されて、クリーニングブレード192Dによって掻き落とされる。クリーニングブレード192Dは、金属ローラ192Cの回転方向に対してカウンタ方向に当接して、金属ローラ192Cからトナーを掻き落とす。
他方、電源191Eは金属ローラ191Cに正極性(第一極性)の電圧を印加して、ファーブラシ191Bと駆動ローラ43との間に電界を発生させる。これにより、金属ローラ191Cに摺擦するファーブラシ191Bは正極性に帯電し、中間転写ベルト40に付着している負極性に帯電したトナーを吸着し得る。ファーブラシ191Bに吸着されたトナーは、より正極性の電位が高い金属ローラ191Cへ移転されて、クリーニングブレード191Dによって掻き落とされる。クリーニングブレード191Dは、金属ローラ191Cの回転方向に対してカウンタ方向に当接して、金属ローラ191Cからトナーを掻き落とす。クリーニングブレード191D、192Dは、板状のゴムブレードである。クリーニングブレード191D、192Dは、ヤング率が200MPa未満、Asker‐C硬度が60〜90程度、より好ましくは70〜80程度、のウレタンゴム製のゴムブレードが好ましい。
中間転写ベルト40には記録材Pから直接にワックスが移らないが、二次転写ベルト12を介してワックスが移って付着し得る。そして、クリーニングブレード191D、192Dは、ファーブラシ191B、192Bを介して金属ローラ191C、192Cに付着したワックスをも掻き取り得る。ただし、掻き取られずにすり抜けたワックスはクリーニングブレード191D、192Dの当接部に溜まって堆積されやすく、堆積されたワックスの高さがトナーすり抜け可能な高さになってしまうと、トナーのクリーニング不良が生じ得る。そこで、本実施形態では、中間転写ベルト40にトナー帯を形成して、ファーブラシ191B、192B及び金属ローラ191C、192Cを介してクリーニングブレード191D、192Dにトナーを供給する。トナーを供給することにより、クリーニングブレード191D、192Dの当接部にワックス塊を生じさせないようにしている。
しかしながら、上述の中間転写ベルトクリーニング装置45Aの場合には、中間転写ベルト40に形成されたトナー帯のほとんどが第二クリーニング部192を通過し第一クリーニング部191に供給されてしまう。そのため、クリーニングブレード192Dの当接部にワックス塊が生じて、トナーがすり抜けやすくなる。
そこで、第二クリーニング部192の金属ローラ192Cには、2枚目のクリーニングブレード192Fをクリーニングブレード192Dよりも金属ローラ192Cの回転方向下流側に配設している。クリーニングブレード192Fはクリーニングブレード192Dをすり抜けたトナーを掻き取るために設けられ、特には上述の中間転写ベルト40にトナー帯を形成してクリーニングブレード191D、192Dにトナーを供給する場合に有効に機能する。クリーニングブレード192Fは板状に形成された樹脂ブレードであり、例えば厚さ500μmのPETシート(樹脂シート)で形成される。この場合、クリーニングブレード192Dよりも金属ローラ192Cの回転方向下流に到達するトナーは少量であるため、2枚目のクリーニングブレードとしてゴムブレードを用いると捲れてしまう可能性がある。そこで、クリーニングブレード192Fには、ウレタンゴム製のゴムブレードに比べると硬質で捲れに強い樹脂ブレードを用いる。樹脂ブレードはゴムブレードよりも硬い分、トナーのクリーニング性能は劣るが、本実施形態の場合、上述のように到達するトナーは少量であるので、樹脂ブレードであってもトナーをクリーニングするに足りる。具体的には、金属ローラ192Cに当接させる1枚目のクリーニングブレード192Dとして、ヤング率200MPa未満のゴムブレードを用いるのが好ましい。金属ローラ192Cに当接させる2枚目のクリーニングブレード192Fとして、ヤング率200MPa以上の樹脂ブレードを用いるのが好ましい。
以上のように、静電方式の中間転写ベルトクリーニング装置45Aの場合でも、上述した二次転写ベルトクリーニング装置90の場合と同様に、トナーのクリーニング不良が生じ難くなる。即ち、中間転写ベルト40に形成されるトナー帯のトナーと同極性のバイアス電圧が印加される第二クリーニング部192に、ヤング率が200MPa未満のゴムブレード(192D)と、ヤング率が200MPa以上の樹脂ブレード(192F)とを設ける。これにより、ゴムブレード(192D)をすり抜けたトナーを樹脂ブレード(192F)によって掻き取ることができるので、トナーのクリーニング不良が生じ難くなる。特に、中間転写ベルト40に形成したトナー帯により、第一クリーニング部191に大量のトナーを供給して、ワックス塊を生じさせ難くする場合に有効である。
[第3実施形態]
図5に、第3実施形態の画像形成装置100Aを示す。図5に示すように、画像形成装置100Aは、金属ローラ92Cに1つのクリーニングブレード92Gが当接されている点が、上述した第1実施形態の画像形成装置100と異なり、その他の構成は同じである。画像形成装置100と同じ構成については同じ符号を付し、それらの説明を省略する。
本発明者らは、当接部にできるワックス塊はゴムブレードよりも樹脂ブレードの方が大きくなりにくく、また成長が遅いことを実験等から確認した。その理由は、樹脂ブレードはゴムブレードに比べて硬いために、当接部の範囲がゴムブレードよりも狭くなる。例えばゴムブレードの当接部の範囲は15μmであるのに対して、樹脂ブレードの当接部の範囲は3μmであった。即ち、これらブレードの当接圧を同じにした場合、樹脂ブレードの当接部の圧力はゴムブレードの当接部の圧力に比べて5倍大きい。つまり、ワックスが堆積してブレードを押し上げる方向に成長するのを5倍の力で押さえていると考えられる。従って、樹脂ブレードにすることで、ワックス塊によるクリーニング不良が生じる前の期間を延ばすことができる。そこで、本実施形態では、クリーニングブレード92Gはヤング率200MPa以上の樹脂ブレードとした。クリーニングブレード92Gは、図1に示した二次転写ベルトクリーニング装置90のクリーニングブレード92Dの位置に配設される。
この場合、二次転写ベルト12上のほとんどのトナーはトナーと逆極性の第一クリーニング部91で掻き取られるので、クリーニングブレード92Gに至るトナーは非常に少ない。そして、既に述べたように、樹脂ブレードにすることによってゴムブレードよりもワックス塊の成長が遅くなるため、定期的なメンテナンスをワックス塊によるクリーニング不良が発生する前に行うようにすることで、クリーニング不良が発生することがなくなった(表1の実施形態3参照)。
[他の実施形態]
なお、上述した第1〜第3実施形態では、ベルト状の二次転写回転体(二次転写ベルト)を用いたものを示したがこれに限らず、二次転写回転体は円筒状(ドラム状)のものであってもよい。
なお、二次転写ベルト12の回転方向上流に、トナーと逆極性の第一クリーニング部91を配置して、二次転写ベルト12の回転方向下流にトナーと同極性の第二クリーニング部92を配置したが、これに限られない。二次転写ベルト12の回転方向上流にトナーと同極性のクリーニング部を配置し、二次転写ベルト12の回転方向下流にトナーと逆極性のクリーニング部を配置してもよい。
なお、上述した第1〜第3実施形態では、画像形成装置の一例としてフルカラープリンタを用いて説明したがこれに限らず、中間転写体を用いて二次転写を行う画像形成装置であればどのようなものでもよい。即ち、中間転写体を用いて二次転写を行う画像形成装置であれば、タンデム型/1ドラム型、帯電方式、静電像形成方式、現像方式、転写方式、定着方式の区別無く実施できる。そのような画像形成装置としては、プリンタ、各種印刷機、複写機、FAX、複合機などが挙げられる。
100(100A)…画像形成装置、200…制御部、1Y〜1K…像担持体(感光ドラム)、12…二次転写回転体(二次転写ベルト)、34…搬送部(反転搬送経路)、35…搬送部(両面搬送経路)、40…中間転写体(中間転写ベルト)、60a…加熱手段(加熱ローラ)、91B(191B)…第一ファーブラシ(ファーブラシ)、91C(191C)…第一回転体(金属ローラ)、91D(191D)…第一ブレード(クリーニングブレード)、92B(192B)…第二ファーブラシ(ファーブラシ)、92C(192C)…第二回転体(金属ローラ)、92D(192D)…第二ブレード(クリーニングブレード)、92F(192F)…第三ブレード(クリーニングブレード)、P…記録材、T1…一次転写部、T2…二次転写部

Claims (3)

  1. 第一極性に帯電されたトナーにより形成されるトナー像を担持する像担持体と、
    前記像担持体に当接して前記像担持体との間で一次転写部を形成し、該一次転写部で前記像担持体に形成されたトナー像が一次転写される中間転写体と、
    前記中間転写体に当接して前記中間転写体との間で二次転写部を形成し、該二次転写部で前記中間転写体に一次転写されたトナー像を記録材に二次転写する二次転写回転体と、
    前記二次転写回転体に当接した状態で回転する第一ファーブラシと、
    前記第一極性と逆極性の第二極性に印加されて前記第一ファーブラシを前記第二極性に帯電すると共に、前記第一ファーブラシに当接した状態で回転して前記第一ファーブラシに吸着されたトナーが移される第一回転体と、
    前記第一回転体に当接して前記第一回転体上のトナーを除去する第一クリーニング手段と、
    前記第一ファーブラシよりも前記二次転写回転体の回転方向下流側、且つ前記二次転写部よりも前記回転方向上流側に設けられ、前記二次転写回転体に当接した状態で回転する第二ファーブラシと、
    前記第一極性に印加されて前記第二ファーブラシを前記第一極性に帯電すると共に、前記第二ファーブラシに当接した状態で回転して前記第二ファーブラシに吸着されたトナーが移される第二回転体と、
    前記第二回転体に当接して前記第二回転体上のトナーを除去する第二クリーニング手段と、
    前記二次転写部を通過した記録材を加熱して記録材にトナー像を定着させる定着手段と、
    前記定着手段を通過した記録材の表裏を反転して前記二次転写部へ搬送する搬送部と、を備えた画像形成装置において、
    前記記録材の両面にトナー像を形成する両面印刷モードの実行時に、前記像担持体に所定の供給トナー像を形成し、該形成した供給トナー像を前記中間転写体を介して前記二次転写回転体に転写して前記第一クリーニング手段にトナーを供給するトナー供給モードを実行可能な制御部を備え、
    前記第一クリーニング手段は、前記第一回転体に当接する第一ブレードのみを有し、
    前記第二クリーニング手段は、前記第二回転体に当接する第二ブレードと、前記第二ブレードよりも前記第二回転体の回転方向下流に設けられ、前記第二回転体に当接して前記第二回転体上のトナーを除去する第三ブレードと、を有する、
    ことを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記第三ブレードは、重力方向から見て前記第二回転体に当接する箇所が前記第二ブレードに重ならないように設けられている、
    ことを特徴とする請求項に記載の画像形成装置。
  3. 前記第三ブレードは、前記第二回転体に当接する箇所のヤング率が前記第二ブレードよりも大きい、
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6579832B2 (ja) * 2015-07-02 2019-09-25 キヤノン株式会社 クリーニング装置及び画像形成装置
JP2023026989A (ja) 2021-08-16 2023-03-01 キヤノン株式会社 画像形成装置

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5416572A (en) * 1994-01-03 1995-05-16 Xerox Corporation Cleaning apparatus for an electrophotographic printing machine
JPH08194344A (ja) * 1995-01-13 1996-07-30 Canon Inc 画像形成装置
US6631249B2 (en) * 2000-09-29 2003-10-07 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus capable of preventing the overflow of toner on a clean blade
JP4045397B2 (ja) * 2001-03-22 2008-02-13 富士ゼロックス株式会社 クリーニング装置及びこれを用いた画像形成装置
JP2005114802A (ja) 2003-10-03 2005-04-28 Konica Minolta Business Technologies Inc 画像形成装置および画像形成方法
JP4487621B2 (ja) 2004-04-28 2010-06-23 富士ゼロックス株式会社 転写装置及びこれを備えた画像形成装置
JP3870204B2 (ja) 2004-06-09 2007-01-17 キヤノン株式会社 画像形成装置
JP2007057610A (ja) 2005-08-22 2007-03-08 Fuji Xerox Co Ltd クリーニング装置および前記クリーニング装置を有する画像形成装置
JP4956943B2 (ja) * 2005-09-09 2012-06-20 富士ゼロックス株式会社 クリーニング装置及びこれを用いた画像形成装置
JP4795072B2 (ja) * 2006-03-31 2011-10-19 キヤノン株式会社 画像形成装置
JP4829661B2 (ja) * 2006-04-03 2011-12-07 キヤノン株式会社 クリーニングデバイスおよびそれを備えた画像形成装置
JP5031454B2 (ja) * 2007-06-22 2012-09-19 株式会社リコー クリーニング装置、並びに、これを備えた画像形成装置及びプロセスカートリッジ
JP5464487B2 (ja) * 2010-03-18 2014-04-09 株式会社リコー クリーニング装置および画像形成装置
JP2013007796A (ja) 2011-06-22 2013-01-10 Konica Minolta Business Technologies Inc 画像形成装置
JP2013195559A (ja) 2012-03-16 2013-09-30 Konica Minolta Inc 転写装置および画像形成装置
JP2013221951A (ja) 2012-04-12 2013-10-28 Konica Minolta Inc 画像形成装置
JP5747870B2 (ja) * 2012-06-21 2015-07-15 コニカミノルタ株式会社 画像形成装置、画像形成装置の制御方法、および画像形成装置の制御プログラム
JP2014048536A (ja) * 2012-08-31 2014-03-17 Ricoh Co Ltd クリーニング装置、画像形成装置及び電圧設定装置
JP6429558B2 (ja) 2014-09-26 2018-11-28 キヤノン株式会社 画像形成装置

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