JPH07121076A - 画像形成装置及びそのクリーニング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】少なくとも一つの画像形成部に近接配置した転
写材搬送ベルトを有する画像形成装置において、これに
装着された像担持体、搬送ベルトに付着するトナー、オ
イルなどを除去する。 【構成】転写材を搬送する搬送ベルトの適所に走行する
クリーニングウエブを配設し、画像形成部に含まれる像
担持体をクリーニングするクリーニングブレードの像担
持体への当接圧を変化させ乃至はブレードエッジに適量
のトナーを付与する手段を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の目的】

【産業上の利用分野】この発明は静電複写機、同プリン
タなど静電転写プロセスを利用する画像形成装置および
そのクリーニング装置に関するものである。

【０００２】上記のような周知の画像形成装置は、通常
トナー像を担持する像担持体、転写材を担持して転写部
位に案内する転写ベルトなどにトナー、定着用のオイル
その他の異物が付着して、これが転写材を汚染すること
を免れないので、このような異物を常時クリーニングす
る必要がある。このような必要は複数個の画像形成部を
直列状に設けて各色トナー像を順次形成してゆくような
カラー画像形成装置、両面プリントを行う場合などには
顕著である。

【０００３】また、この種の装置では、現像終了後の位
置に熱源を有する定着装置を配設するのが普通であるの
で、該定着装置に近接配置された画像形成部と、これか
ら遠い位置にある画像形成部とでは周辺雰囲気の温度が
異なることを免れず、各画像形成部に配置された像担持
体をクリーニングするクリーニングブレードにこのよう
な温度差が影響して、クリーニング機能に差異が生じて
これが画質の劣化につながるおそれがある。

【０００４】さらに、前記のような構成の各画像形成部
の場合、像担持体とこれに当接するクリーニングブレー
ドのブレードエッジとの当接部位には潤滑剤としてのト
ナーが常時適量存在する必要があるが、トナー消費量の
少ないコピーを多数作成するような場合には、ブレード
エッジ部に存在するトナー量が極端に少くなって該ブレ
ードエッジと像担持体との間の摩擦が増大し、ビビリ、
ブレードめくれなどが発生してクリーニング機能の劣化
を生じたり、極端な場合にはクリーニング不能を発生す
るおそれがある。このことは、上記のような転写ベルト
をクリーニングブレードによつてクリーニングする場合
にも同様に起こり得ることである。

【０００５】「図３１」は複数この画像形成部を具備す
る典型的な一例を示す画像形成装置の概略側面図であ
る。これについて略述すると、一対のローラ１７ａ、１
７ｂ間に巻架された搬送ベルト８が不図示の駆動源によ
つて矢印ｃ方向に走行し、該ベルト８の図示上面に４個
の画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、ＰｃおよびＰｄが配設してあ
る。各画像形成部はすべて同様の構成をそなえているの
で、以下画像形成部Ｐａについてのみその概略構成を説
明する。

【０００６】画像形成部Ｐａには前記搬送ベルト８に近
接して矢印Ａ方向に回転する円筒状の像担持体１ａが配
置してあり、その表面感光層が一次帯電器１５ａによっ
て一様に帯電された後、これに原稿のブラツク成分によ
る画像信号１６ａが付与されて静電潜像が形成される。
ついでこの潜像が現像器３ａの位置にいたると、これか
らブラツクトナーが供給されてブラツクトナー像が形成
される。

【０００７】このブラツクトナー像が転写帯電器４ａを
配置した転写部位に到来すると、これにタイミングを合
わせて搬送路１２から転写材（不図示）が転写部位に搬
送され、これとともに転写帯電器４ａに転写バイアスが
印加され、像担持体側のブラツクトナー像は転写材に転
移する。

【０００８】その後像担持体に残る残留トナーはクリー
ニング装置５ａによって除去されて像担持体は次の画像
形成工程に入り得る状態になる。一方ブラックトナー像
を担持する転写材は次の画像形成部Ｐｂに進行する。

【０００９】画像形成部Ｐｂは前記画像形成部Ｐａと同
様の構成を具備しており、前記の場合と同様の仕方で、
潜像形成、これに対するマゼンタトナーの供給、さらに
この転写位置での転写材へのマゼンタトナー像の転移が
行われる。同様に、以後画像形成部Ｐｃ、Ｐｄにおいて
転写材にシアントナー像、イェロートナー像が順次重畳
形成された後、転写材は、通常所定温度に加熱されてい
る一対のローラをそなえた定着装置７の圧接ニップ部を
経て前述の各色トナー像が転写材に定着固定されて機外
に排出される。

【００１０】このように上記のような画像形成装置にお
いては、転写材を搬送する搬送ベルト、各画像形成部に
おける像担持体表面の不整に付着したトナーその他の異
物を充分に除去しておくことが良質の画像を得るための
必須要件と云える。

【００１１】本発明は、このような現状に鑑みてなされ
たものであって、前述のような転写材を担持搬送するベ
ルトを備えた画像形成装置における該ベルトのトナー、
オイルその他の異物の付着、このような画像形成装置の
個々の画像形成部を含む、画像形成装置の像担持体に対
するクリーニンブレードの機能の変化、さらにはクリー
ニングブレードのブレードエッジへの、潤滑剤としての
トナーの供給などの条件を適切に制御することによっ
て、常時安定して良好なクリーニングを遂行できるよう
なクリーニング装置を提供することを目的とするもので
ある。

【００１２】

【発明の構成】

【課題を解決する技術手段、その作用】上記の目的を達
成するため、本発明は、転写材を搬送する搬送ベルトに
近接して少なくとも一つの画像形成部を配設してなる画
像形成装置において、前記搬送ベルトに当接してこれを
摺擦クリーニングするクリーニング部位と、前記搬送ベ
ルトの走行方向に見て前記クリーニング部位の上流側に
おいて前記搬送ベルトにクリーニング助剤を付与する部
位とをそなえたクリーニングウェブを配設してなるクリ
ーニング装置、または、転写材を搬送する搬送ベルトに
近接して少なくとも一つの画像形成部を配設してなる画
像形成装置において、前記搬送ベルトの走行方向に見て
画像形成部の上流側に、該搬送ベルト及び転写材に付着
するオイルを除去するためのオイル除去手段を配設して
なる画像形成装置、または、複数個の画像形成部に転写
材を順次送給し、画像形成後、転写材を熱源そなえた定
着装置に搬送するようにした画像形成装置において、各
画像形成部の像担持体に当接する各クリーニングブレー
ドの当接圧を一様にする手段をそなえてなる画像形成装
置、または、像担持体と、これに当接するクリーニング
ブレードをそなえた画像形成装置において、像担持体表
面に形成されたトナー像のトナー濃度を検知するセンサ
と、検知されたトナー量に応じてクリーニングブレード
の像担持体への当接条件を変化させる手段をそなえてな
る画像形成装置または、像担持体と、これに圧接するク
リーニングブレードと、入力画像信号を検知してこれに
応じてトナー補給量を制御する手段とをそなえ、前記入
力画像信号によつて算出された濃度のパツチの潜像を形
成してこれを現像し、さらに現像されたパツチのトナー
量を検知し、これら両検知信号によってトナー補給量を
してこれをクリーニング部位に供給する画像形成装置で
ある。

【００１３】このように構成することによって、単一の
像担持体を用いる画像形成装置、複数個の画像形成部を
列設して搬送ベルトによつて転写材をこれら画像形成部
に順次搬送するような装置において、該像担持体、搬送
ベルトに付着する不要トナーやオイルその他の異物をす
べて有効に除去することが可能となる。

【００１４】

【実施例の説明】「図１」は 本発明の実施態様を示す
要部の側面図であつて、前記「図３１」に示すような画
像形成装置の左端の画像形成部の下部の駆動部のローラ
１７ｂ近傍の部分を示している。

【００１５】搬送ベルト８の図示下方には一対のローラ
１１、１１’が配設してあり、これに不織布などからな
るクリーニングウェブ１６が巻架してあり、巻き取り側
のローラ１１によって適宜の速度で連続的あるいは断続
的に巻き取られて、後述のように搬送ベルト８表面を摺
擦クリーニングする。

【００１６】両ローラ１１、１１’間に展張されたウェ
ブ１６部分には、クリーニングローラ対１４、１５およ
びフェルトローラ１２とスポンジローラ１３とからなる
ローラ対が配設してあり、前記ローラ対１４、１５は、
図示のように、ベルト８とウェブ１６とを挾持して両者
を当接させている。また、ローラ１３は駆動側ローラ１
０との間にベルト８とウェブ１６とを挾持し、ローラ１
２はローラ１３との間にウェブ１６を挾持しており、さ
らにローラ１２には、シリコンオイルなどのクリーニン
グ助剤を含侵させてある。

【００１７】このように構成してあるから、図示白抜き
矢印の方向に走行し、フェルトローラ１２に接触してシ
リコンオイルを含んだウェブ１６がスポンジローラ１３
によってベルト８に当接して、該ベルトに付着したトナ
ーを除去する。ベルト８がさらに進行して、クリーニン
グローラ対１４、１５の位置に到来すると、この位置で
ウェブ１６がベルト８に残るシリコンオイルを除去し、
該ベルト８は清浄な状態となって次の画像形成工程を行
なう位置に至ることになる。クリーニング助剤としての
シリコンオイルは、定着装置のオフセット防止用に利用
されている粘度１００００ｃｓｔのジメチルシリコンオ
イルをフェルトローラ１２に含侵させたものを使用し
た。

【００１８】転写後のトナーは、静電吸着力によって搬
送ベルトに強固に付着しているが、上記のように、クリ
ーニング助剤としてシリコンオイルを用いることによっ
てクリーニング機能を向上させることが出来る。反面、
上記ベルトは画像形成部位において像担持体と直接接触
することがあり、このときベルト側のシリコンオイルが
像担持体に付着することは画質の劣化を招来するが、上
記のような構成によって、ベルト上のトナーを除去する
のに利用されたシリコンオイルは、ついで清浄なウェブ
に除去されるので上記のような問題を回避出来る。

【００１９】クリーニング助剤としてはシリコンオイル
以外にも、水、アルコールなどの溶剤、フッ素系、シリ
コン系、二硫化モリブデン系などの各潤滑剤等を適宜利
用することができる。

【００２０】ウェブ１６の送り量は、先に一言したよう
に、常時一定にする必要はない。最悪の場合として、不
図示のジャム検知センサ通過後、最初の像担持体直前位
置で搬送不良を発生したときには、最大２色ベタ画像を
ベルトが１周する間でクリーニングを行なう必要がある
が、通常の画像形成時にはこのような必要はなく、ジャ
ム時、ベルトに直接転写が行なわれてしまったときなど
にウェブの送り量を通常の２倍にするなど適宜に設定す
ればよい。

【００２１】「図２」は他の実施態様を示すクリーニン
グ装置の側面図であって、この装置においては、クリー
ニング助剤を含浸させたフェルトパッド１７を搬送ベル
ト８に当接させ、これに対向する側にフェルトパッド１
８を配置してあり、これら両パッドによってシリコンオ
イルなどの助剤を用いてクリーニングを行なう。

【００２２】これとともに、前記フェルトパッド１８
を、クリーニングローラ１４の位置まで延在させるとと
もに、該パッド１８の一端を駆動側ローラ１０の表面に
当接する様に配置してある。このように構成することに
よって、ベルトクリーニング部分の構成を簡単化出来る
とともに、駆動ローラのクリーニングをも同時に行わせ
ることが可能である。

【００２３】「図３」はさらに他の実施態様を示すもの
であって、図示の装置では、ローラ１１、１１’間に懸
架したウェブ１６を前記「図１」に示すものと同様にク
リーニング用のローラ対１４、１５で搬送ベルト８とと
もに挾持し、さらにクリーニング助剤を内蔵する容器２
３がウェブ１６を搬送ベルト８に圧接するように配設し
てある。

【００２４】図示の装置の場合、前記容器２３にはフッ
化カーボンの粉末１９を充填し、これを下方からピスト
ン２０によってウェブ１６の方向に押圧している。容器
の開口部には多孔質部材２１を介してフッ化カーボン粉
末をウェブ１６に進入させて搬送ベルト８をクリーニン
グするようになっている。

【００２５】一般にフッ化カーボン粉末の粒径は０．１
〜１０μｍと小さく、薄いポアフロン、フェルト、不織
布、紙などの多孔質部材を容易に通過して搬送ベルト表
面に達することが可能である。上記のように構成するこ
とによって、通常のクリーニング操作の場合と、ジャム
などの特殊な状態とにおけるように、クリーニング機能
を変化させる必要がある場合、ウェブの送り量のみなら
ずピストンの加圧量を変えることによってクリーニング
助剤の消費効率を向上することができる。

【００２６】上述のように搬送ベルトのクリーニングに
クリーニング助剤として直接シリコンオイルなどを塗布
する場合は勿論、近来多用されるようになつてきている
両面コピーなどの場合には、離型剤として定着装置の加
熱ローラに塗布されるシリコンオイルが転写材に付着し
てこれが次の転写材を汚染するばかりでなく、さらにこ
れが像担持体に転移して以後の画像形成に悪影響を及ぼ
す可能性があるので搬送ベルトのオイルを充分に除去す
る必要がある。

【００２７】このように搬送ベルトに付着するオイルを
除去して、転写材の汚染、像担持体の帯電不良、クリー
ニング不良などによる画質の劣化を回避することが本発
明のひとつの目的で以下これに適合する実施態様につい
て説明する。

【００２８】「図４」は、前記「図３１」に示した構成
の画像形成装置に本発明を適用した実施態様を示すもの
で、対応する部位には同一の符号を付して示してあり、
それらについては必要ない限り説明を省略する。

【００２９】同図に示すように、この装置では、ベルト
８の走行方向にみて画像形成部Ｐａよりも上流側にオイ
ル除去手段２６を配設してあり、搬送路１２から供給さ
れる転写材が画像形成部Ｐａに到達する以前の位置で該
ベルト表面をクリーニングして、それ以前の工程で転写
材に付着したオイルなどの異物のない状態で画像形成部
に転写材を搬送する様になっている。

【００３０】「図５」は前記オイル除去手段２６の構成
を略示する側面図でベルト８の近傍に一対のローラ２
７、２８を配設し、ローラ２８に巻回支持した不織布な
ど適宜の材料で構成したウェブ３０を、不図示の駆動源
によって巻き取り側ローラ２７に適宜の速度で巻き取る
とともに、両ローラの中間に位置する押圧ローラ２９に
よって前記ウェブ３０が、ベルト８を進行する転写材表
面を摺擦するように構成する。

【００３１】このように構成してあるから、一旦定着部
位を通過し、ここでシリコンオイルなどの付着した転写
材が再び画像形成部に到来する以前に、該オイルはオイ
ル除去手段２６の位置で除去されるので、前述のような
不都合を生ずることなく、常時良好な画像形成作業が遂
行される。

【００３２】「図６」は他の実施態様を示すもので、画
像形成装置自体の基本的構成は前記「図４」に示すもの
ととくに変わりはない。

【００３３】この装置においては、各画像形成部Ｐａ乃
至Ｐｄの転写部位の直前の位置にそれぞれオイル除去手
段２６ａ、２６ｂ、２６ｃ及び２６ｄが配設してある。
そしてこれら除去手段２６ａ乃至２６ｄを転写材の各画
像形成装置への到来にしたがってオンーオフ制御し、画
像形成モードにしたがって画像を形成する。搬送路１２
に距離的に最も近い所定の画像形成部の上流側に配設し
たオイル除去手段のみを作動させ、これよりも下流側に
設けたオイル除去手段を不作動とすることによって、転
写材及び搬送ベルトをより効率的に摺擦クリーニングで
き、良質の画像形成をより効果的に遂行することができ
る。

【００３４】「図７」は上記のような構成の場合におけ
るオイル除去手段の制御態様を略示するもので、オイル
除去手段自体の構成は前記「図５」に示すものと同様
で、対応する部位には同一の符号を付して示してある。

【００３５】この装置の場合、ウェブ３０を含むオイル
除去手段２６は枢軸３４によって回動自在なケーシング
３１に内蔵されており、該ケーシングがギヤ状のカム３
２によって回動するようになっている。

【００３６】駆動モータ３６、クラッチ３７の動作を画
像形成モードに応じて制御部３５によって制御するもの
とし、クラッチは各オイル除去手段ごとに配設してあ
り、「図２」はその１つが示してある。このクラッチに
よってギヤ３３を介して前記ギヤ３２を回動させ、該ギ
ヤ３２のカム作用でケーシング３１を揺動してウェブ３
０を転写材から離隔させるものとする。

【００３７】前記「図４」に示すように複数個の画像形
成部を備えた装置においては、「図９」に示すように、
転写材の流れ方向にみて上流側ほどシリコンオイルなど
の付着量が多いのが普通であるので（図示Ｎ_a ＞Ｎ_b ≧
Ｎ_c ≧Ｎ_d ）、上流側に位置するオイル除去手段ほど、
オイル除去機能を強くする必要がある。

【００３８】また、「図１０」に示すように、ウェブの
速度を増すことによってオイル除去機能を増大させるこ
とが判明しているので、各オイル除去手段２６ａ乃至２
６ｄのウェブの搬送速度ｖ_a 乃至ｖ_d を、前記「図９」
に示すようなオイル付着量の差異に応ずるように変化さ
せる（ｖ_a ＞ｖ_b ≧ｖ_c ≧ｖ_d ）ことによって効率よく
オイルの除去が可能となり、またウェブ速度の小さいも
のはそれだけ一巻きのウェブを長持ちさせ得るから、メ
ンテナンス、コストの面からも有利である。

【００３９】「図５」にかえると、図は最上流側のオイ
ル除去手段２６ａを示しているが、他の除去手段も同様
の構成となっているものとする。

【００４０】「図８」に示すように、オイル除去手段２
６ａのウェブ巻取りローラ２７ａの軸が外部に突出して
おり、これに取着したギヤ４２がギヤ４１ａを経て駆動
モータ４０に接続してある。

【００４１】駆動モータ４０の軸にはギヤ３８ａが配設
してあり、これに配置したベルト３９が、不図示の除去
手段２６ｂ以下のウェブ巻取りローラと接続してあるの
とする。

【００４２】このようにして、中間ギヤ３８ａおよびこ
れに対応する他のオイル除去手段の中間ギヤの歯数を適
宜変更することによって、前記「図１０」に示すよう
に、各ウェブの搬送速度を変化させ、オイル除去機能を
対応する画像形成部に適合させることが可能となる。

【００４３】次に前述のような複数個の画像形成部を具
備した画像形成装置の、各画像形成部に配設されていて
各色のトナー像を構成する各像担持体に、画像形成の都
度生ずる残留トナーを除去するクリーニング装置のクリ
ーニングブレードの機能について説明する。この種の画
像形成装置においては、「図１７」に示すように、転写
材の搬送行程の最後の位置に定着装置が配設してあり、
該定着装置には熱源があるのが普通であるので、その近
傍、即ち画像形成部Ｐｄ近傍の温度は遠い部位、即ち画
像形成部Ｐａ近傍の温度よりも高温となつている。この
ため各画像形成部に属するクリーニング装置のクリーニ
ングブレード１８ａ乃至１８ｄにも、同図下方に温度Ｔ
ａ乃至Ｔｄで示すように温度勾配が生ずることを免れな
い。なお同図Ｔ_F は定着装置の温度を示す。

【００４４】ところがクリーニングブレード材として最
も多用されているウレタンゴムの反発弾性率は、「図１
８」のグラフに示すように温度依存性が大で、すべての
画像形成部に同様のブレードを用いると、長時間コピー
動作を継続するさい、定着装置に近い部位のクリーニン
グブレードの像担持体への当接圧が強く、遠い部位のブ
レードのそれが小さくなつてクリーニング機能に差異が
生ずる。またこのような事態を回避すべく、定着装置か
ら遠い部位のブレードの反発弾性率を大きくすると、高
温時に近い部位のそれが極端に大きくなってブレードエ
ッジの摩耗、像担持体表面感光層の損傷、過剰研削等の
問題を発生する。

【００４５】即ち、上述のような各画像形成部のクリー
ニングブレード間の温度差による像担持体への当接圧の
変化、これに起因するクリーニング機能のバラ付きを防
止して均一な機能を得ることは本発明の目的の一つであ
る。

【００４６】以下本発明を前述の「図３１」に示すよう
な画像形成装置の適用した実施態様について説明するも
のとし、「図１１」に各画像形成部の像担持体１ａ乃至
４ｄと夫々に当接するクリーニングブレード１８ａ乃至
１８ｄのみを示す。

【００４７】像担持体に当接するクリーニングブレード
の機能が、該ブレードエッジの自然状態における位置
と、像担持体に当接した位置との間の距離（侵入量と云
う）の差異によって異なるので、「図１１」に示すよう
に、各画像形成部に配設されたクリーニングブレード１
８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄの設定侵入量を、搬送ベ
ルト８のの走行方向にみて最上流側のブレード１８ａの
設定侵入量δａから下流側のブレード１８ｂ、１８ｃ、
１８ｄにゆくに従って次第に小さくなるように構成す
る。

【００４８】前述のように、クリーニングブレードをウ
レタンゴムで構成する場合、その反発弾性が温度によっ
て前記「図１８」のように変化し、熱源たる定着装置７
に近い位置にあるブレードほど像担持体への当接圧が大
きくなるので、予め、各ブレード１８ａ、１８ｂ、１８
ｃ、１８ｄの像担持体への侵入量δａ、δｂ、δｃおよ
びδｄを、上記のように、δａからδｄに至るにしたが
って次第に小さくして、高温時の作動中における侵入量
が各画像形成部において概ね均一になるようにする。

【００４９】「図１２」は画像形成部のクリーニング装
置におけるブレードの侵入量δと像担持体への当接圧Ｆ
との関係を示すもので、たとえば、画像形成部Ｐａの位
置における侵入量δａ（この温度をＴａとする）を基準
としてみると、他のブレード１８ｂ、１８ｃ、１８ｄの
温度Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄは“Ｔａ＜Ｔｂ＜Ｔｃ＜Ｔｄ”の
ような傾向となるので、像担持体への当接圧は図示Ｆ
ａ、Ｆｂ、Ｆｃ、Ｆｄのように変化してクリーニング機
能のバラツキ、ビビリ、ブレードめくれなどの発生を生
ずるおそれがある。

【００５０】クリーニング可能の最低当接圧Ｆ_min 以上
のある値Ｆａがブレード１８ａにおいて得られるように
侵入量δａを設定し、このときの当接圧Ｆａが得られる
ようにδｂ、δｃ、δｄを定めることによって、各画像
形成部のクリーニング装置のブレードの当接圧を全体と
してほぼ均一にしてクリーニングを行なうことができ
る。画像形成装置内の各ブレード位置の温度Ｔａないし
Ｔｄ、温度勾配などは、装置の構成、定着装置の発熱量
などからほぼ一定に維持されるから上記のように侵入量
を設定することができることは直ちに理解できるところ
であろう。

【００５１】「図１３」は他の実施態様を示すもので、
同図は一つの像担持体とこれに当接するクリーニングブ
レードのエッジ近傍部分のみを表わす説明図である。

【００５２】クリーニングブレードのエッジの侵入量δ
が等しい場合、該ブレードの設定当接角度θが小さいほ
ど、当接圧Ｆが小さくなることが知られており、同図で
云うと、θ＞θ’の場合当接圧Ｆθ＞Ｆθ’となる。

【００５３】ブレードの当接角度と当接圧との間には以
上のような関係があるから、「図７」に示すような画像
形成装置において、加熱源たる定着装置から遠い位置に
あるブレードから近い位置にあるブレードに至にしたが
って設定当接角度θを順次小さくなるようにすることに
よって、各ブレードのクリーニング機能を均一に維持で
きる。

【００５４】「図１４」は上記のような仕方が可能であ
ることを説明するグラフであるが、侵入量δの代りにθ
を取っているだけで基本的に同様のものであるのでその
説明は省略する。

【００５５】このような構成することによって、各ブレ
ードの当接圧を一定に維持できるばかりでなく、侵入量
が一定であるので、ブレードの摩耗、像担持体の削れ、
損傷防止などにも有効である。

【００５６】「図１５」はクリーニングブレードの設定
の仕方を示す他の実施態様であって、同図は像担持体１
とこれに当接するクリーニングブレード１８の一つを示
している。クリーニングブレード１８には燐青銅のよう
な弾性バックアップ部材２１が当接配置してあってブレ
ードの自由長ｌを可変に構成してある。

【００５７】このような構成の場合、侵入量一定の場
合、自由長ｌを変えてｌ’（ｌ’＞ｌ）とすることによ
って当接圧が小さくなる（図示Ｆｌ＞Ｆｌ’）ので、画
像形成部Ｐａないし同Ｐｄのクリーニング装置に装着し
たクリーニングブレードにそれぞれバックアップ部材を
配設するとともに、この順に各ブレードの自由長を長く
なるようにして、ブレードの当接圧を均一にすることが
できる。

【００５８】「図１６」は、このようなクリーニングブ
レードを用いる場合、ある自由長ｌａでは、各ブレード
位置の温度変化によってそれらの当接圧がＦａ乃至Ｆｄ
のように変化するので、自由長をｌａ乃至ｌｄのように
変化させて、各ブレードの当接圧をＦａに揃えることが
出来ることを示すものである。

【００５９】このような構成によって、各クリレーニン
グブレードに常時均一なクリーニング機能を維持せしめ
るとともに、実質的に同一の侵入量でブレードが像担持
体に当接しているのでブレードの摩耗、像担持体の損傷
の防止に有効である。

【００６０】つぎに上記のような画像形成装置の各画像
形成部に配置されている像担持体から残留トナーを除去
するクリーニング手段について説明する。この場合は、
以上のような複数の画像形成部を配設した装置ばかりで
なく、単一の像担持体を具有する周知のモノクロタイプ
の画像形成装置にも適用できることは云う迄もない。

【００６１】「図３２」はこのようなクリーニング装置
の典型的な一例を示す概略側断面図であり、矢印Ａ方向
に回転走行する像担持体５０にクリーニング装置５４が
近接配置してある。該クリーニング装置５４にはクリー
ニングブレード５５が取着してあり、その自由端縁が前
記像担持体５０表面に当接して、不図示の転写部位にお
いて転写材に転移しなかった残留トナーをかき落とし除
去する。

【００６２】かき落とされたトナーは搬送スクリュー５
８によつて外部に順次搬送されるものとする。なお図示
符号５７は像担持体表面に符茶する紙粉、窒素酸化物そ
の他の異物を除去するためのクリーニングローラであ
る。

【００６３】このような構成のクリーニング装置では、
通常クリーニングブレードがカウンタ方向に配置してあ
るのが普通であるので像担持体との摩擦が大きく、この
ため前記ブレード５５が像担持体に当接するブレードエ
ッジ５５ａと像担持体表面との間に適量のトナーを常時
介在させてこれに潤滑剤の作用を奏せしめて円滑にブレ
ードエッジが走行するようにする必要がある。ところが
トナー使用量の少ないコピーを多量に行うような場合に
は残留トナーも少ないため、ブレードエッジに達するト
ナーも少なく、エッジ部位で潤滑作用を行うトナー量も
少なくなって、像担持体とブレードエッジ間の摩擦が大
きくなりビビリ、ブレードめくれ等の問題が発生する。

【００６４】このような事態に対処すべく、像担持体表
面に存在するトナー量を検知し、その値によってクリー
ニングブレードの像担持体への当接圧を変化させて、ト
ナー除去機能を維持するとともに、ブレードエッジの摩
耗、像担持体の損傷などを防止することは本発明の一つ
の目的である。

【００６５】「図１９」は本発明の実施態様を示す画像
形成装置の概略側面図である。矢印Ａ方向に回転走行す
る円筒状の像担持体５０表面が一次帯電器５１によって
一様に帯電され、この帯電面に画像信号５２が付与され
て静電潜像が形成される。

【００６６】この潜像が像担持体５０と現像器５３（図
にはその現像スリーブのみが示してある）が対向する現
像部位に至ると、該現像器から供給されるトナーによっ
て前記潜像が可視化されてトナー像となり、さらにこの
トナー像が、転写帯電器Ｔの位置する転写部位に到来す
ると、これにタイミングを合わせて該転写部位に転写材
Ｐが供給され、転写帯電器に印加される転写バイアスの
作用で、像担持体側のトナー像は転写材に転移し、この
転写材は不図示の定着部位に搬送されるものとする。

【００６７】転写のさいに転写材に転移しなかったトナ
ーは像担持体に走行とともに進行してクリーニング装置
５４の位置に至り、クリーニングブレード５５によって
除去されて像担持体は次の画像形成工程に入り得る状態
になる。

【００６８】このような画像形成装置において、図示の
場合、トナー像が形成された位置にその画像濃度を検知
するためのセンサ１００を配設してあり、またクリーニ
ングブレード５５を保持部材５５ａで保持するととも
に、該保持部材５５ａを図示Ｘ方向に揺動自在としてク
リーニングブレード５５の像担持体への圧接力を変化さ
せ得る様にしてある。

【００６９】そして図示のようにＣＰＵ５６を介して、
センサ１００によって検知した位置がクリーニングブレ
ード５５に達するときに、該ブレード５５が予め設定し
た線圧になるように前記保持部材５５ａを変位させて画
像濃度に適合した線圧でクリーニングを行なうものとす
る。

【００７０】「図２０」は像担持体上のトナー量とクリ
ーニングブレードの線圧との関係の一例を示すもので、
像担持体上のカブリと名ーを除去できる最低線圧以上
で、ベタ黒画像の場合のような最大トナー量までの範囲
内で図示実線のように、トナー量に応じて線圧を変化さ
せればよい。

【００７１】このような構成によって、従来のように、
クリーニングブレードを、予想される最大量の残留トナ
ーが到来した場合にもこれを除去できるように、常時最
大圧で像担持体に圧接する必要がなく、したがって、像
担持体の感光層の損傷や過大な摩耗を生ずることなく、
長期にわたって安定的にクリーニングを行なうことが出
来る。

【００７２】「図２１」は本発明の他の実施態様を示す
画像形成装置の概略側面図であって、前記実施態様のも
のと対応する部分には同一の符号を付して示してあり、
それらについての説明は省略する。

【００７３】この装置においては、クリーニングブレー
ド５５は図示Ｙ₁ 、Ｙ₂ 方向に位置、方向を変化させて
クリーニングブレードの像担持体〜の当接角を変えるよ
うに構成してあり、多量のトナーが検知された場合には
Ｙ₁ 方向に、少量と判断したときにはＹ₂ の方向に傾動
して当接角を変化させるものとする。

【００７４】「図２２」はトナー量とブレー当接角の関
係を「図２０」の場合と同様の要領で示したものであっ
て、トナーの量によって図示実線にしたがって当接角を
調整すればよい。

【００７５】なお、上記のような装置において、画像密
度が小さい画像を連続コピーするような、残留トナーが
ない場合、空転を続ける場合などには、像担持体の非画
像領域に少量のトナーが付与されるような潜像形成、現
像動作を加えることによって、クリーニング性の維持、
クリーニングブレード、像担持体の長寿命化をはかるこ
とができる。

【００７６】つぎに上記のような単一の像担持体表面を
クリーニングする他の手段について説明する。クリーニ
ング装置自体は前記「図３２」に示すような構成をそな
えているものとする。

【００７７】前述のように、クリーニングブレードのブ
レードエッジと、これが当接する像担持体表面との間に
常時適量のトナーを介在させる必要があるが、このため
の手段として、原稿からの入力画像信号を積算してトナ
ーの消費量を予測し、これによって画像間の非画像領域
などに、トナーを現像の形で供給するようなものがすで
に提案されているが、実際にはトナーの飛散、カブリな
どによってトナー量が変動して当該部位のトナー量が設
定値から大きくずれて満足な結果が得られなかったのが
実態であった。

【００７８】このような事態に対処して、原稿濃度に適
合した量のトナーを確実にクリーニングブレードエッジ
部位に供給して常時安定したクリーニングを遂行するこ
とは本発明の目的の一つである。以下にこのような実施
態様について説明する。

【００７９】「図２３」は本発明の実施態様を略示する
画像形成装置の概略説明図で、矢印Ａ方向に回転走行す
る円筒状の像担持体６１４表面が一次帯電器６１６によ
って一様に帯電され、該帯電面に、後述する仕方で画像
信号が付与されて静電潜像が形成される。該潜像が、現
像器６１５の位置する現像部位に達すると、この現像器
からトナーが供給されてトナー像となり、さらに像担持
体６１４が回転走行して前記トナー像が、転写帯電器６
１７の存する転写部位に至ると、該転写帯電器に転写バ
イアスが印加され、よって形成される電界の作用で像担
持体側のトナー像は、この時までに転写部位に供給され
る転写材Ｐに転移する。その後、転写材に転移しなかっ
た残留トナーはクリーニング装置６１８によって除去さ
れ、さらに残留電荷が前除電ランプ６１９によって除去
されて像担持体表面は次の画像形成工程に入り得る状態
となる。

【００８０】次に上記装置の静電潜像、トナー像の形成
について説明すると、原稿がＣＣＤ６０１によって読み
取られ、Ａ／Ｄ変換６０３、γ変換６０５、Ｄ／Ａ変換
６０９した入力画像信号と、三角波発生回路６１０で発
生した三角波とでコンパレータ６１１によってＰＷＭ信
号を生成しスキャンニング手段６１３を介して像担持体
６１４の帯電表面に静電潜像を形成する。同時にＡ／Ｄ
変換された入力画像信号はその１画素ごとにビデオカウ
ンタ６０４によって濃度レベルがカウントされ、ＣＰＵ
６０６によるその積算値によってトナー補給用駆動回路
６０７を制御してトナー補給装置６０８の駆動時間を定
めて、これから現像器６１５へのトナーの供給が画像濃
度に見合うように調整される。

【００８１】このような画像形成装置において、Ａ／Ｄ
変換した入力画像信号を画素ごとにビデオカウンタ４に
よってカウントし、原稿１ページ分に相当する濃度レベ
ルを積算したのち、ＣＰＵで、予め用意されたテーブル
で変換して決定した濃度のパッチを像担持体に出力する
ものとする。出力のタイミングは、一つの画像信号とこ
れに隣接する画像信号の間、紙間の非画像領域とするの
が適当である。また、パッチの大きさとしては、クリー
ニングブレードの長手方向にはこれとほぼ同長に、像担
持体の走行方向には０．５〜３０mm程度とするのが適当
である。なお、パッチ出力はすべての紙間において実施
する必要は必ずしもなく、幾つかの紙間ごとに出力する
ように構成することももちろん可能である。

【００８２】「図２４」は閾値テーブルの一例であっ
て、図は濃度レベルの１ページ当たりの積算値とパッチ
出力信号との関係を示し、全面ベタ黒画像の場合には、
ブレードエッジに多量のトナーが供給されるからパッチ
出力をゼロとし（図示ｂ点）、全面白画像に場合（図示
ａ点）にはブレードエッジに至るトナーがないから、紙
間領域に多量のトナーを供給するように、パッチ出力が
最大となるように設定してある。

【００８３】さらに、「図２３」に示すように、像担持
体に出力したパッチ濃度をセンサ６２５によって検知
し、「図２５」に示すような、予め用意されたパッチ出
力レベルとパッチ濃度、パッチ濃度と現像剤濃度の関係
を表わすテーブルから現像剤濃度を予測して前述のトナ
ー補給制御手段に重畳するように作動させてトナー量を
制御する。このような構成によってさらに安定した濃度
の画像が得られた。

【００８４】たとえば、「図２５」のように、算出した
パッチのレベルが１２０のとき、読み取り濃度が１．０
だとすると、同図直線ａから現像剤濃度は適正（図示０
％）であるからトナーの補給は行なわないが、カウント
数にに比べて消費量が大きく、トナー濃度が小さいとき
には、同図直線ｂの様になり、同じレベル１２０でも現
像剤濃度は−２％となりトナーの補給が必要となる。

【００８５】トナー補給量は、トナー濃度と補給料との
関係を設定する「図２６」のようなテーブルを用意して
これによって決定すればよい。上記の場合、読みとった
現像剤濃度が−２％の時のトナー補給量は約０．２５gr
／sec となる。

【００８６】このように入力画像信号によってトナー補
給量を決めるほか、さらに像担持体上に形成したパッチ
濃度を参照することによって、より安定した現像剤濃度
の制御を行なうことができる。

【００８７】「図２７」、「図２８」は他の実施態様を
示すもので、「図２７」に示すように、画像領域の巾方
向、クリーニングブレードの長手方向にみた濃度レベ
ル、即ちトナー量のヒストグラムをつくると、この値の
低い部分ではブレードエッジのビビリが発生しやすいの
で、「図２８」に示すように、前記ヒストグラムを逆変
換したテーブルを構成し、これに従ってブレードの長手
方向の出力パッチを設定する。

【００８８】このように構成することによって、ブレー
ドエッジの長手方向に可及的に均等にトナーを供給する
ことができるので安定したクリーニングを行なうことが
出来る。

【００８９】「図３０」はさらに他の実施態様を示すも
のである。よく知られているように、クリーニングブレ
ードの長さは像担持体側の画像領域巾よりも長くなって
いるのが普通であり、非画像領域に当接するブレードエ
ッジ部分にはトナーの供給がなく、しかもブレード両端
近傍部分は中央部分よりもエッジの反転に抗する作用が
弱いので、ビビリ、ブレードめくれが発生しやすい。

【００９０】このため同図に示すように画像領域外のブ
レードエッジに相当する部分に、常時適量のパッチを出
力して当該ブレードエッジ部位にもトナーを常時供給出
来るようにすることによって、クリーニング機能をさら
に安定させることが可能となる。また、一般にこの種の
画像形成装置では転写可能の最大巾に適合するようにク
リーニングブレードの長さを設定してあるから、小幅の
原稿を与えられた場合にも、上記のような構成とするこ
とによって常時良好なクリーニングを遂行することがで
きる。

【００９１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によるとき
は、画像形成装置の像担持体の残留トナー、画像形成部
を複数列設した画像形成装置に対して近接配置した搬送
ベルトによつて転写材を順次供給するようにした該搬送
ベルトに付着するトナー、オイルなどを除去するクリー
ニング手段において、搬送ベルトに付着したトナーはシ
リコンオイルのようなクリーニング助剤を用いることに
よって充分に除去され、さらに、この助剤、定着装置に
用いられるオイルなども画像形成位置においては確実に
除去されるとともに、各画像形成部で残留トナー除去に
用いられているクリーニングブレードの温度差による特
性変化にも対応して各画像形成部のクリーニング機能の
均一化がはかられ、さらにまた、一つの画像形成部にお
けるクリーニングブレードの像担持体に対する当接状態
をも最適に維持することができるので、利用室の画像を
得るのに顕著な効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】乃至

【図３】搬送ベルトをクリーニングするためのクリーニ
ング装置の実施態様を示す側面図

【図４】同上他の実施態様を示す画像形成装置の側面図

【図５】同上装置のオイル除去手段の構成を示す側断面
図

【図６】同上他の実施態様を示す画像形成装置の側面図

【図７】同上装置のオイル除去手段の制御方式を示す説
明図

【図８】複数個のオイル除去手段を有する場合の、オイ
ル除去機能に変化をもたせる構成を示す説明図

【図９】複数個の画像形成部の夫々におけるオイル付着
量の変化を示すグラフ

【図１０】オイル除去用ウェブの速度とクリーニング効
果の関係を示すグラフ

【図１１】本発明の実施態様たる複数個の画像形成部を
そなえた装置の、像担持体とクリーニングブレードとの
当接態様のみを示す説明図

【図１２】同上クリーニングブレードの像担持体への侵
入量と当接圧との関係を示すグラフ

【図１３】他の実施態様を示すクリーニング部位部分を
示す要部側面図

【図１４】同上クリーニングブレードの像担持体への当
接角度と当接圧との関係を示すグラフ

【図１５】さらに他の実施態様を示すクリーニング部位
部分の要部側面図

【図１６】同上クリーニングブレードの自由長と当接圧
との関係を示すグラフ

【図１７】複数個の画像形成部を有する画像形成装置に
おける、各画像形成部の温度片かの態様を示す側面図

【図１８】ウレタンゴムブレードの反発弾性の温度特性
を示すグラフ

【図１９】単一の像担持体を有する画像形成装置に本発
明を適用した場合の実施態様を示す概略側面図

【図２０】同上の作用を示すグラフ

【図２１】他の実施態様を示す概略側面図

【図２２】同上の作用を示すグラフ

【図２３】本発明の他の実施態様を示す画像形成装置の
作動を説明する該略図

【図２４】同上に利用する閾値テーブルの一例を示すグ
ラフ

【図２５】及び

【図２６】同上のトナー供給量を設定する仕方を定める
テーブル

【図２７】クリーニングブレードの長手方向のトナー濃
度分布を示すヒストグラムの例

【図２８】同上ヒストグラムを反転した出力パッチの濃
度レベル分布

【図２９】同上出力パツチの取り込み手法を説明する図

【図３０】クリーニングブレードの長手方向画像領域外
にも出力パッチの濃度レベルを有する場合を示すグラフ

【図３１】複数個の画像形成部をそなえた画像形成装置
の構成を示す概略側面図

【図３２】単一の像担持体に配置したクリーニング装置
の構成を示す側断面図

【符号の説明】

１ａ乃至１ｄ 像担持体 ３ａ 現像器 ４ａ乃至４ｄ 転写帯電器 ５ａ クリーニング装置 ７ 定着装置 ８ 搬送ベルト １１、１１’ クリーニングウェブ巻架ロ
ーラ １２ クリーニング助剤塗布ロー
ラ １５ａ 一次帯電器 １６、３０ クリーニングウェブ １６ａ 画像信号 １７ クリーニング助剤塗布パツ
ド １７ａ、１７ｂ ベルト巻架ローラ １８ａ乃至１８ｄ クリーニングブレード ２０ ピストン ２１ 多孔質 ２３ 容器 ２６、２６ａ乃至２６ｄ オイル除去手段 ５０ 像担持体 ５１ 一次帯電器 ５３ 現像器 ５４ クリーニング装置 ５５ クリーニングブレード ５６ ＣＰＵ １００ センサ ６０１ ＣＣＤ ６０３ Ａ／Ｄ変換回路 ６０４ ビデオカウンタ ６０６ ＣＰＵ ６０８ トナー補給装置 ６０９ Ｄ／Ａ変換回路 ６１３ スキャンニング手段 ６１４ 像担持体 ６１５ 現像器 ６１６ 一次帯電器 ６１８ クリーニング装置 ６２５ センサ

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成６年９月１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図２８】

【図７】

【図６】

【図８】

【図９】

【図１０】

【図１１】

【図１２】

【図１３】

【図１５】

【図２４】

【図１４】

【図１６】

【図１８】

【図１７】

【図１９】

【図２０】

【図２１】

【図２６】

【図２７】

【図３０】

【図２２】

【図２３】

【図２５】

【図２９】

【図３２】

【図３１】

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 6605−2Ｈ ３２２ (72)発明者 尾形 隆雄 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 高田 吉宏 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 栗林 郁夫 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 雨宮 幸司 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】転写材を搬送する搬送ベルトに近接して少
   なくとも一つの画像形成部を配設してなる画像形成装置
   において、前記搬送ベルトに当接してこれを摺擦クリー
   ニングするクリーニング部位と、前記搬送ベルトの走行
   方向に見て前記クリーニング部位の上流側において前記
   搬送ベルトにクリーニング助剤を付与する部位とをそな
   えたクリーニングウェブを配設してなるクリーニング装
   置。
2. 【請求項２】クリーニング助剤を付与する手段が、その
   助剤の量を変化できる「請求項１」記載のクリーニング
   装置。
3. 【請求項３】クリーニング助剤が水、アルコール、フッ
   素系潤滑剤、シリコン系潤滑剤、二硫化モリブデン系潤
   滑剤から選択された材料である「請求項１」または「請
   求項２」のいずれか記載のクリーニング装置。
4. 【請求項４】転写材を搬送する搬送ベルトに近接して少
   なくとも一つの画像形成部を配設してなる画像形成装置
   において、前記搬送ベルトの走行方向に見て画像形成部
   の上流側に、該搬送ベルト及び転写材に付着するオイル
   を除去するためのオイル除去手段を配設してなる画像形
   成装置。
5. 【請求項５】転写材を搬送する搬送ベルトに近接して複
   数個の画像形成部を配設してなる画像形成装置におい
   て、各画像形成部の、搬送ベルト走行方向にみて上流側
   に搬送ベルト、転写材に付着するオイルを除去するた
   め、それぞれオイル除去手段を配設し、各オイル除去手
   段のオイル除去機能を、転写材を搬送ベルトに供給する
   部位からの距離に応じて変化させてなる画像形成装置。
6. 【請求項６】オイル除去手段が搬送ベルトに摺擦変位す
   るウェブを有する「請求項４」または「請求項５」のい
   ずれか記載の画像形成装置。
7. 【請求項７】オイル除去手段が搬送ベルトを摺擦するウ
   ェブであり、オイル除去機能を変化させる手段が該ウェ
   ブの摺擦速度を変化させる手段である「請求項５」記載
   の画像形成装置。
8. 【請求項８】複数個の画像形成部に転写材を順次送給
   し、画像形成後、転写材を熱源そなえた定着装置に搬送
   するようにした画像形成装置において、各画像形成部の
   像担持体に当接する各クリーニングブレードの当接圧を
   一様にする手段をそなえてなる画像形成装置。
9. 【請求項９】当接圧を一様にする手段が、クリーニング
   ブレードの像担持体への侵入量を順次変化させる手段で
   ある「請求項８」記載の画像形成装置。
10. 【請求項１０】当接圧を一様にする手段が、クリーニン
    グブレードの像担持体への当接角度を順次変化させる手
    段である「請求項８」記載の画像形成装置。
11. 【請求項１１】当接圧を一様にする手段が、クリーニン
    グブレードに当接配置したバックアップ部材の位置を変
    化してクリーニングブレードの自由長を変化させる手段
    である「請求項８」記載の画像形成装置。
12. 【請求項１２】像担持体と、これに当接するクリーニン
    グブレードをそなえた画像形成装置において、像担持体
    表面に形成されたトナー像のトナー濃度を検知するセン
    サと、検知されたトナー量に応じてクリーニングブレー
    ドの像担持体への当接条件を変化させる手段をそなえて
    なる画像形成装置。
13. 【請求項１３】当接条件を変化させる手段が、クリーニ
    ングブレードの像担持体への当接圧を変化させる手段で
    ある「請求項１２」記載の画像形成装置。
14. 【請求項１４】当接条件を変化させる手段が、クリーニ
    ングブレードの像担持体への当接角度を変化させる手段
    である「請求項１２」記載の画像形成装置。
15. 【請求項１５】像担持体と、これに圧接するクリーニン
    グブレードと、入力画像信号を検知してこれに応じてト
    ナー補給量を制御する手段とをそなえ、前記入力画像信
    号によつて算出された濃度のパツチの潜像を形成してこ
    れを現像し、さらに現像されたパツチのトナー量を検知
    し、これら両検知信号によってトナー補給量をしてこれ
    をクリーニング部位に供給する画像形成装置。