JP2007304502A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 ベルト部材を張架するローラ部材に過剰な負荷をかけずに、ローラ部材表面を効率的にクリーニングする。
【解決手段】 駆動ローラ24あるいは2次転写支持ローラ22表面をクリーニングするフェルト48をマイラ47で支持する。マイラ47の弾性力によりフェルト48を駆動ローラ24あるいは2次転写支持ローラ22に押し付ける。駆動ローラ24あるいは2次転写支持ローラ22に対してフェルト48が過剰に押し付けることなく、又駆動ローラ24の振動をマイラ47で吸収する。
【選択図】図3

Description

本発明はベルト部材を用いて画像を得る電子写真方式の複写機やプリンタ等にて、回転駆動されるベルト部材を支持するローラをクリーニングする画像形成装置に関する。
近年、複写機やプリンタ等の画像形成装置において、複数の感光体ドラムを並列に配置し、それぞれの感光体ドラム上に形成されるトナー像を1枚のシート紙上に多重転写してカラー画像を得る、タンデム方式の画像形成装置が知られている。タンデム方式の画像形成装置として、各感光体に形成されるトナー像を中間転写ベルトに1次転写した後、シート紙に一括2次転写する、中間転写ベルトユニットを持つ装置がある。あるいはタンデム方式の画像形成装置として、各感光体に形成されるトナー像を搬送ベルトに搬送支持されるシート紙上に直接転写する、搬送ベルトユニットを持つ装置がある。
これら中間転写ベルトユニットあるいは搬送ベルトユニット等、感光体に対向して配置されるベルト部材は、一般に複数のローラにより張設される。このような画像形成装置では、現像時あるは転写時に飛散トナーを生じ、あるいは、転写・剥離時に紙粉等を生じる。これら飛散トナーや、紙粉等は、ベルト部材周辺にて、ベルト部材表面に付着するのみならず、ベルト部材の内部に回り込み、ベルト部材を張設するローラに付着する。飛散トナーや紙粉等がローラに付着すると、例えば駆動ローラに付着した場合には、ベルト部材の回転速度が不安定になり、画像不良を生じる恐れがあった。又、ローラに付着した飛散トナーや紙粉がベルト部材を傷つけ更にはベルト切れを生じる恐れもあった。
このため従来、搬送ベルトあるいは中間転写ベルトの裏面や駆動ローラ表面をクリーニングするクリーニング部材を備える装置がある。(例えば特許文献1参照。)
特開2001−192136号公報(第5,9カラム、図1、5)
しかしながら従来の画像形成装置では、フェルト、粘着性ゴム、アクリルブラシ、あるいはファーブラシ等のクリーニング部材を支持部材に取り付けて、クリーニング部材を直接駆動ローラに押し付けるものである。このため、クリーニング部材により駆動ローラが受ける負荷が大きくなる。即ち駆動ローラは、ベルト部材を駆動する場合に、クリーニング部材から受ける負荷を見込んでトルク増大を図らなければならない。この結果ベルト部材を回転するための駆動電力の増大を必要とし、更には、ベルトユニットの強度の増強も必要になるという問題を有していた。
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、タンデム式の画像形成装置において、ベルト部材を支持するローラに対する、クリーニング部材による負荷を軽減した画像形成装置を提供することを目的とする。
本発明は上記課題を解決するための手段として、トナー像を支持する像担持体と、前記像担持体に対向し、前記像担持体から1次転写された前記トナー像を担時搬送して被転写媒体に2次転写するベルト部材と、前記ベルト部材を駆動可能に張架する複数のローラ部材と、少なくとも1つの前記ローラ部材に接触して前記ローラ部材をクリーニングするクリーニング部材と、前記クリーニング部材を前記ローラ部材方向に押し付ける弾性部材とを設けるものである。
本発明の画像形成装置によれば、クリーニング部材の接触によりローラ部材にかかる負荷を軽減出来る。従って駆動ローラのトルクを増大することがなく、省電力化が可能となる。
本発明は、ベルト部材を張架するローラ部材への、クリーニング部材による負荷を軽減する。
本発明の実施例1について図1乃至図6を用いて説明する。図1は本発明の実施例1の中間転写ベルト11を搭載してなる画像形成装置1を示す概略構成図である。図2は図1の画像形成装置1の一部を拡大して示す構成図である。尚、以下の説明では、複写機を例に説明するが、複合機であるMFP(Multi-Function Peripherals)あるいはプリンタ等、他の画像形成装置にも適用可能である。画像形成装置1は、装置本体の中央部にプリンタ部7を有し、上方に画像読取り部3、原稿自動送り装置(ADF)4、及び胴内排紙部5を有している。また上部には表示パネルを有するコントロールパネル(図示せず)を有している。更に画像形成装置1の下部には、給紙部6を有している。原稿自動送り装置4は、原稿を画像読取り部3に送り、画像読取り部3は、原稿を読み取って画像データを保存する。
プリンタ部7は、タンデム方式によるカラーレーザプリンタで成り、レーザ露光装置20からのレーザビームによって感光体を走査して画像を生成するもので、レーザ露光装置20からのレーザビームを、光学系を介して感光体に照射しその表面を走査して露光し、静電潜像を作成して現像し、トナー像を形成して用紙に転写するものである。
プリンタ部7は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の画像形成ユニット2Y,2M,2C,2Kを有し、ベルト部材である中間転写ベルト11の下側に上流から下流側に沿って並列に配置されている。なお、以下の説明では画像形成ユニット2Y,2M,2C,2Kを構成する各部品の番号にY,M,C,Kの符号を記して説明するが、Y,M,C,Kの符号を省略してトータル的に説明する場合もある。
画像形成ユニット2Yを代表にして説明すると、図2に示すように、感光体ドラム12Yの周囲には矢印tで示す回転方向に沿って、帯電チャージャ13Y、現像装置14Y、転写ローラ15Y、ブレード17Yを有するクリーナ16Yが順に配置されている。又帯電チャージャ13Yから現像装置14Yに達する間の露光位置には、レーザ露光装置20からイエローのレーザビームが照射される。マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の画像形成ユニット2M、2C、及び2Kも同様の構成である。
各画像形成ユニット2の帯電チャージャ13は、感光体ドラム12の前面を例えば−700V程度に一様に帯電する。現像装置14は、−500V程度の現像バイアスが印加される現像ローラ14aにより各色のトナー及びキャリアからなる二成分現像剤を感光体ドラム12に供給する。クリーナ16は、ブレード17を用いて感光体ドラム12表面の残留トナーを除去する。
レーザ露光装置20は、半導体レーザ素子から出射されたレーザビームを感光体ドラム12の軸線方向に走査するもので、ポリゴンミラー20a、結像レンズ系20b、ミラー20c等を有する。
図3及び図4に中間転写ベルトユニット51を示す。中間転写ベルトユニット51の中間転写ベルト11は、回転移動し、耐熱性及び耐磨耗性の点から安定した材料である例えば半導電性ポリイミドが用いられる。中間転写ベルト11は、ローラ部材である駆動ローラ24、2次転写支持ローラ及びテンションローラ23に張架される。中間転写ベルト11は感光体ドラム12Y、12M、12C及び12Kに対向して接触可能である。中間転写ベルト11の12Y、12M、12C及び12K 中間転写ベルト11を張架する駆動ローラ24は、メインモータ(図示せず)からの駆動を中間転写ベルト11に伝達する。中間転写ベルト11を張架する2次転写支持ローラ22には、2次転写ローラ25が対向配置される。2次転写支持ローラ22と2次転写ローラ25間の2次転写位置をシート紙Pが通過する際に、2次転写ローラ25により+1000V程度の2次転写電圧が印加される。これにより中間転写ベルト11上のトナー像はシート紙Pに2次転写される。中間転写ベルト11の駆動ローラ24付近には、ベルトクリーナ26が設けられる。
図5に示すように駆動ローラ24には第1のローラクリーナ27が接触されている。図6に示すように2次転写支持ローラ22には第2のローラクリーナ28が接触されている。第1のローラクリーナ27は、弾性部材であるポリエチレンテレフタレートフィルム製のマイラ47及び、マイラ47の自由端に取着されるクリーニング部材であるフェルト48からなっている。第1のローラクリーナ27のマイラ47の取り付け端は、板金からなる第1のブラケット40に支持される。
第1のローラクリーナ27は、マイラ47の弾性力により、フェルト48を適度の加圧力で駆動ローラ24に押し付ける。これにより第1のローラクリーナ27は、フェルト48の摺接により駆動ローラ24をクリーニングすると共に、駆動伝達等による駆動ローラ24の振動をマイラ47で吸収し、振動が第1のブラケット40に伝わるのを防止する。
第1のローラクリーナ27と同様、第2のローラクリーナ28は、第1のローラクリーナ27と同一構造を有し、マイラ47及びマイラ47の自由端に取着されるフェルト48からなっている。第2のローラクリーナ28のマイラ47の取り付け端は、モールドからなる第2のブラケット41に支持される。
第2のローラクリーナ28は、マイラ47の弾性力により、フェルト48を適度の加圧力で2次転写支持ローラ22に押し付ける。これにより第2のローラクリーナ28は、フェルト48の摺接により2次転写支持ローラ22をクリーニングすると共に、シート紙P搬送等による2次転写支持ローラ22の振動をマイラ47で吸収し、振動が第2のブラケット41に伝わるのを防止する。
また給紙部6は、各種のサイズ用紙を収容する複数の給紙カセット6a,6bを有する。さらに画像形成装置1は手差しによりシート紙Pを給紙する手差しトレイ30を備える。給紙カセット6a,6bから、2次転写支持ローラ22と2次転写ローラ25間の2次転写位置に至る間には、給紙カセット6a,6b内のシート紙Pを取り出すピックアップローラ31a、32a、分離ローラ31b,32b、搬送ローラ33、34、及びレジストローラ35が設けられる。手差しトレイ30からレジストローラ35に達する間には、シート紙Pを取り出すピックアップローラ36a、手差し給紙ローラ37が設けられている。
さらに、給紙カセット6a,6bあるいは手差しトレイ30から給紙されるシート紙Pを垂直方向に搬送する縦パス38に沿って、2次転写ローラ25の下流には定着装置39が設けられる。定着装置39から胴内排紙部5までは排紙搬送路40が設けられる。さらに定着装置39の下流には、シート紙Pを再度レジストローラ35に搬送する再搬送路41が設けられる。定着装置39の下流にはゲート42が設けられ、シート紙Pを排紙搬送路40側あるいは再搬送路41側に振り分ける。
次に作用について述べる。画像形成プロセスの開始により、スキャナやパソコン端末等から画像情報が入力され、各感光体ドラム12Y、12M、12C及び12Kが回転され、各画像形成ユニット2Y、2M、2C及び2Kにて、順次画像形成工程が実施される。イエロ(Y)の画像形成ユニット2Yを例に説明すると、感光体ドラム12Y表面が帯電チャージャ13Yにより一様に帯電される。
次いで感光体ドラム12Yは、イエロー(Y)の画像情報に対応するレーザビームが照射されて静電潜像が形成される。更に感光体ドラム12Yは、現像装置14Yによりイエロー(Y)のトナー像が形成される。更に感光体ドラム12Yは、矢印s方向に回転される中間転写ベルト11と接触して1次転写ローラ15Yによりイエロー(Y)のトナー像を中間転写ベルト11上に1次転写する。
このイエロー(Y)のトナー像形成プロセスと同様にして、画像形成ユニット2M、2C及び2Kにて、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)のトナー像形成プロセスを行う。各感光体ドラム12M、12C及び12K上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト11上のイエロー(Y)のトナー像が形成された同一位置に順次重ねて転写される。中間転写ベルト11上には、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)のトナー像を多重転写してなるフルカラートナー像を得る。
この後中間転写ベルト11に重ね合わされたフルカラートナー像は、2次転写位置に達し、2次転写ローラ25の転写バイアスにより、シート紙P上に一括2次転写される。シート紙Pは、中間転写ベルト11上のフルカラートナー像が2次転写ローラ25に達するのと同期して給紙カセット6a,6bあるいは手差しトレイ30から2次転写位置に給紙されている。フルカラートナー像を転写されたシート紙Pは定着ローラ39で定着工程を経てトナー像を完成される。定着後シート紙Pは、片面画像であればゲート42により胴内排紙部5側に排紙される。又両面印刷あるいは多重プリントを行う場合は、ゲート42により再搬送路41側に振り分けられ、2次転写ローラ25側に再搬送される。
この間矢印u方向に回転する駆動ローラ24には、第1のローラクリーナ27のフェルト48が、マイラ47の弾性力により押し付けられている。これにより駆動ローラ24表面に付着するトナー、紙粉、あるいは塵や埃は、フェルト48によりクリーニングされる。同様に、矢印v方向に回転する2次転写支持ローラ22には、第2のローラクリーナ28のフェルト48が、マイラ47の弾性力により押し付けられている。マイラ47の弾性力により押し付けられるフェルト48が摺接している。これにより2次転写支持ローラ22表面に付着するトナー、紙粉、あるいは塵や埃は、フェルト48によりクリーニングされる。このマイラ47の弾性力により、駆動ローラ24あるいは2次転写支持ローラはフェルト48から過剰な負荷を受けることが無い。
2次転写終了後、中間転写ベルト11の表面は、ベルトクリーナ26により残留トナーがクリーニングされる。又感光体ドラム12は、トナー像を中間転写ベルト11に1次転写した後、ブレード17により残留トナーが除去され、次の画像形成プロセスが可能となる。
この実施例によれば、駆動ローラ24あるいは2次転写支持ローラ22は、画像形成プロセスを行う間、フェルト48により表面をクリーニングされる。これにより駆動ローラ24にあっては、中間転写ベルト11を安定した回転速度で駆動可能となる。又2次転写支持ローラ22にあっては、転写バイアスを乱すことが無い。この結果転写特性の良い良好な転写画像を得られる。しかもフェルト48は、マイラ47の弾性力により駆動ローラ24あるいは2次転写支持ローラ22に押し付けられている。これにより、フェルト48は、駆動ローラ24あるいは2次転写支持ローラ22を過剰な負荷で押し付けることがなく、負荷を軽減できる。この結果駆動ローラ24の駆動トルクを低減出来、省電力化を得られる。
次に本発明の実施例2について図7及び図8を用いて説明する。本実施例2は、実施例1における中間転写ベルトに変えて、搬送ベルトを用いる。本実施例2は、感光体ドラムから、搬送ベルト上のシート紙に直接トナー像を転写するものである。この実施例2にあっては、前述の実施例1で説明した構成と同一構成についてはその詳細な説明を省略する。
本実施例の図7に示す画像形成装置10は、プリンタ部100、画像読み取り部130、ADF140、及び給紙部160を有する。プリンタ部100は、ベルト部材である搬送ベルト111の上側に上流から下流に向かって、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の画像形成ユニット112Y、112M、112C、及び112Kが並列に配置されている。
画像形成ユニット112Y、112M、112C、及び112Kは、多少構造の違いは有るものの、実施例1の画像形成ユニット2Y、2M、2C、及び2Kと同じ機能を有する。例えばイエロ(Y)の画像形成ユニット112Yの、感光体ドラム62Yの周囲には回転方向に沿って、帯電チャージャ63Y、現像装置64Y、転写ローラ65Y及びクリーナ66Yが順に配置されている。又帯電チャージャ63Yから現像装置64Yに達する間の露光位置には、レーザ露光装置130aからイエローのレーザビームが照射される。マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の画像形成ユニット112M、112C、及び112Kも同様の構成である。
給紙部160は、シート紙Pを収納する給紙カセット装置160a、160bが着脱自在に装着され、画像形成装置10の右側には手差しによりシート紙Pを給紙する手差しトレイ160cが設けられている。搬送ベルト111より上流には、給紙カセット装置160a、160b、あるいは手差しトレイ160cより用紙Pを取り出す第1乃至第3のピックアップローラ161a〜161c、第1乃至第3の分離ローラ162a〜162c、第1乃至第3の搬送ローラ163a〜163c及びレジストローラ164が設けられる。搬送ベルト111より下流側には、定着ローラ131、排紙ローラ132、排紙トレイ133が配置されている。
図8に示す搬送ベルトユニット110の搬送ベルト111は、半導電性のポリウレタンゴム等からなり、ローラ部材である駆動ローラ124及び従動ローラ122に張架される。搬送ベルト111の感光体ドラム112Y、112M、112C及び112Kと対向する位置には1次転写ローラ115Y、115M、115C及び115Kが設けられる。
図8に示すように駆動ローラ124にはローラクリーナ127が接触されている。ローラクリーナ127は、マイラ147の自由端にクリーニング部材であるフェルト148を取着してなっている。ローラクリーナ127のマイラ147の取り付け端は、板金からなる第3のブラケット140に支持される。
ローラクリーナ127は、マイラ147の弾性力により、フェルト148を適度の加圧力で駆動ローラ124に押し付ける。これによりローラクリーナ127は、フェルト148の摺接により駆動ローラ124をクリーニングすると共に、駆動伝達等による駆動ローラ124の振動をマイラ147で吸収し、振動が第3のブラケット140に伝わるのを防止する。
画像形成プロセスの開始により、スキャナやパソコン端末等から画像情報が入力され、各感光体ドラム112Y、112M、112C及び112Kが回転され、各画像形成ユニット2Y、2M、2C及び2Kにて、順次画像形成工程が実施される。実施例1と同様にして感光体ドラム112Y、112M、112C及び112Kに形成されたトナー像は、矢印w方向に回転される搬送ベルト111上のシート紙Pの同一位置に順次重ねて転写される。シート紙P上にはイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)のトナー像を多重転写してなるフルカラートナー像が形成される。
フルカラートナー像を形成されたシート紙Pは定着ローラ131で定着工程を経てトナー像を完成され、排紙ローラ132を経て、排紙トレイ133に排紙される。この間矢印x方向に回転する駆動ローラ124にはローラクリーナ127のフェルト48が、マイラ47の弾性力により押し付けられている。これにより駆動ローラ124表面に付着するトナー、紙粉、あるいは塵や埃は、フェルト48によりクリーニングされる。この時マイラ47の弾性力により、駆動ローラ124はフェルト48から過剰な負荷を受けることが無い。
トナー像転写終了後、感光体ドラム112Y、112M、112C及び112Kは、クリーナ116により残留トナーが除去され、次の画像形成プロセスが可能となる。
この実施例2によれば、駆動ローラ124は、画像形成プロセスを行う間、フェルト48により表面をクリーニングされる。これにより駆動ローラ24にあっては、搬送ベルト111を安定した回転速度で駆動可能となり、転写特性の良い良好な転写画像を得られる。しかもフェルト48は、マイラ47の弾性力により駆動ローラ124に押し付けられている。これにより、フェルト48は、駆動ローラ124あるいは2次転写支持ローラ22を過剰な負荷で押し付けることがなく、負荷を軽減できる。この結果駆動ローラ124の駆動トルクを低減出来、省電力化を得られる。
尚この発明は上記実施例に限られるものではなく、この発明の範囲内で種々変形可能であり、例えばクリーニング部材はフェルトに限定されずファーブラシあるいは粘着性ゴム等であっても良いし、弾性部材も板状ゴムや板バネ等であっても良い。又、画像形成装置もベルト部材を有するものであればモノクロの画像形成装置等任意である。更にクリーニング部材あるいは弾性部材の構造も限定されず、図9に示す他の変形例のように、ローラクリーナ77を、断面矩形のマイラ77aの周囲にフェルト77bを設けた物である等任意である。このようなローラクリーナ77をブラケット78に取着して、マイラ77aの弾性力によりフェルト77bを、例えば実施例1の駆動ローラ24に対して押し付けても良い。この変形例においても、フェルト77bが駆動ローラ24に過剰に押圧されることが無く、駆動ローラ24の駆動トルクの低減を図れる。
本発明の実施例1の画像形成装置を示す全体構成図。 本発明の実施例1の画像形成ユニットを示す概略説明図。 本発明の実施例1の中間転写ベルトユニットを示す概略構成図。 本発明の実施例1の中間転写ベルトユニットを示す斜視図。 本発明の実施例1の第1のローラクリーナを示す概略構成図。 本発明の実施例1の第2のローラクリーナを示す概略構成図。 本発明の実施例2の画像形成装置を示す全体構成図。 本発明の実施例2の搬送ベルトユニットを示す概略構成図。 本発明の他の変形例のローラクリーナを示す概略構成図。
符号の説明
1…画像形成装置
2Y、2M、2C、2K…画像形成ユニット
3…画像読取り部
4…原稿自動送り装置
5…胴内排紙部
6…給紙部
7…プリンタ部
11…中間転写ベルト
12Y、12M、12C、12K…感光体ドラム
13Y、13M、13C、13K…帯電チャージャ
14Y、14M、14C、14K…現像装置
15Y、15M、15C、15K…1次転写ローラ
16Y、16M、16C、16K…クリーナ
20…レーザ露光装置
22…2次転写支持ローラ
24…駆動ローラ
25…2次転写ローラ
27…第1のローラクリーナ
28…第2のローラクリーナ
40…第1のブラケット
41…第2のブラケット
47…マイラ
48…フェルト
51…中間転写ベルトユニット

Claims (7)

  1. トナー像を支持する像担持体と、
    前記像担持体に対向し、前記像担持体から1次転写された前記トナー像を担時搬送して被転写媒体に2次転写するベルト部材と、
    前記ベルト部材を駆動可能に張架する複数のローラ部材と、
    少なくとも1つの前記ローラ部材に接触して前記ローラ部材をクリーニングするクリーニング部材と、
    前記クリーニング部材を前記ローラ部材方向に押し付ける弾性部材とを具備することを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記複数のローラ部材の少なくとも1つは、前記ベルト部材に駆動を伝達する駆動ローラであり、
    前記弾性部材は、前記クリーニング部材を前記駆動ローラ方向に押し付けることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  3. 前記複数のローラ部材の少なくとも1つは、被転写媒体に前記トナー像を2次転写する位置にて、前記ベルト部材を支持する2次転写支持ローラであり、
    前記弾性部材は、前記クリーニング部材を前記2次転写支持ローラ方向に押し付けることを特徴とする請求項1または請求項2記載の画像形成装置。
  4. 前記像担持体は、前記ベルト部材に沿って複数設けられ、夫々異なる色のトナー像を支持することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか記載の画像形成装置。
  5. トナー像を支持する像担持体と、
    前記像担持体に対向し、被転写媒体を前記像担持体と対向する位置に搬送するベルト部材と、
    前記ベルト部材を駆動可能に張架する複数のローラ部材と、
    少なくとも1つの前記ローラ部材に接触して前記ローラ部材をクリーニングするクリーニング部材と、
    前記クリーニング部材を前記ローラ部材方向に押し付ける弾性部材とを具備することを特徴とする画像形成装置。
  6. 前記複数のローラ部材の少なくとも1つは、前記ベルト部材に駆動を伝達する駆動ローラであり、
    前記弾性部材は、前記クリーニング部材を前記駆動ローラ方向に押し付けることを特徴とする請求項5記載の画像形成装置。
  7. 前記像担持体は、前記ベルト部材に沿って複数設けられ、夫々異なる色のトナー像を支持することを特徴とする請求項5又は請求項6に記載の画像形成装置。
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