JP2010117572A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来と比較して小型で十分なクリーニング性能を持った画像形成装置を提供する。
【解決手段】 クリーニング手段とテンションローラは、前後同一の部材で回動可能に支持することで、クリーニングブレードとテンションローラの位置精度を安定させ、クリーニングブレードを中間転写ベルトに対して均一に当接させることができ、良好なクリーニング性能を保持し、クリーニング機構の省スペース化を図ることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、中間転写体を有する画像形成装置に関し、詳しくは、クリーニング手段に関する。

従来の画像形成装置において、ウレタンゴムの板クリーニングブレードを使用したブレードクリーニング方式は、構成が簡単で、かつクリーニング効果も高い方式としてよく使用されている。その中でも、クリーニングブレードの先端を中間転写ベルトの走行方向に対して下流側が鋭角となるよう傾斜させた状態で当接する、いわゆるカウンター当接する方法が、クリーニング性も良好で、頻繁に使用されている。

また、クリーニングブレードに中間転写イコライズ機構を持たせ、かつクリーニングブレードを特定の範囲の姿勢に設置することにより、良好なクリーニング性を実現しているものがある。

特許文献１には、クリーニング装置にイコライズ機構を搭載している画像形成装置が示される。その中のイコライズ機構について、説明する。

図８はクリーニング手段のイコライズ機能を示す図である。この図において、回転自在に軸支された回転軸１２１に支持部材が固定され、この支持部材にクリーニングブレード１３０の一方の端縁がとりつけてあり、他方の端縁が像担持体１０１表面にそのエッジで圧接されている。支持部材、クリーニングブレードは一体となって回転軸１２１の周囲に平面γ上で揺動してブレードエッジを像担持体１表面に当接してイコライズ機能を奏せしめている。

すなわち、像担持体１０１の幅方向に渡って圧接するクリーニングブレード１３０が、該ブレードの長手方向の中央部分において、バネ等の適宜の手段により回転自在に回転軸１２１で軸支されており、この回転軸１２１においてクリーニングブレード１３０を像担持体１０１方向に圧接させることによって、クリーニングブレード１０１のエッジが所定圧で均一に圧接される。

この構成によって、回転軸１２１の両側において、クリーニングブレード１３０の、一方の側の摩擦力が他方のそれよりも大となれば、当該側のブレードエッジが像担持体から離れるようなトルクが作用して、摩擦力の小さい側のブレードエッジが像担持体１０１に強く圧接する傾向となる。このような経過をたどって、回転軸の両側の摩擦力が等しくなったところでトルクが消滅することになるので、常時回転軸の両側で均一な摩擦力が得られることになる。
特開２００４−１２６１２２号公報

しかし、上記のようにクリーニングブレードにイコライズ機構を搭載した場合、クリーニグ部の機構が複雑化し大型化してしまう、また、回転軸においてクリーニングブレードを像担持体に圧接させる構成のため、回転軸の摩擦や像担持体のμの差によって、均一にブレードが像担持体に当接しないという問題がある。

上記課題を解決するため、本発明における画像形成装置の第１の実施形は、回転する複数のローラで懸架された中間転写ベルトと、中間転写体に付着したトナーをクリーニングするクリーニング手段と、を有する画像形成装置において、クリーニング手段は、中間転写ベルトを懸架する懸架ローラに対向して配置され、クリーニング手段が対向するローラは、中間転写ベルトに張力を与えるテンションローラで、クリーニング手段とテンションローラは、前後同一の部材で回動可能に支持されたことを特徴とする。

上記課題を解決するため、本発明における画像形成装置の第２の実施形は、回転する複数のローラで懸架された中間転写ベルトと、中間転写体に付着したトナーをクリーニングするクリーニング手段とを有する画像形成装置において、クリーニング手段は、中間転写ベルトを懸架する懸架ローラに対向して配置され、クリーニング手段が対向するローラは、中間転写ベルトに張力を与えるテンションローラで、クリーニング手段と前記テンションローラは、板金によって手前・奥で回動可能に支持され板金のテンションローラ中心を支持する穴とクリーニング手段の回動中心を支持する穴を同一の型で開けられていることを特徴とする。

また、テンションローラを動かすことによって、中間転写ベルトの寄りを制御することを特徴とする。

上記の構成にすることによって、クリーニングブレードとテンションローラの位置精度を安定させ、クリーニングブレードを中間転写ベルトに対して均一に当接させることができ、良好なクリーニング性能を保持し、クリーニング機構の省スペース化を図ることができる。このことによって、従来と比較して小型で十分なクリーニング性能を持った画像形成装置を提供することができる。

次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。本発明の画像形成装置は、トナー回収容器を備える限りにおいて、実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。

従って、中間転写体に接する像担持体が３つ以下又は５つ以上の画像形成装置でも実施できる。また、本実施形態では、トナー像の形成／転写に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途で実施できる。

＜画像形成装置の一連の動き＞
図１は第１実施形態の画像形成装置の構成の説明図である。

図１に示すように、第１実施形態の画像形成装置１００は、中間転写ベルト８の直線区間に４つの画像形成部２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄを配列したタンデム型フルカラープリンタである。但し、本発明は４つの画像形成部があるものに限らず、一つでも複数でも良い。

最も上流側の画像形成部２ａでは、感光ドラム１ａにイエロートナー像が形成されて、一次転写部３２ａにて中間転写ベルト８に一次転写される。画像形成部２ｂでは、感光ドラム１ｂにマゼンタトナー像が形成されて、一次転写部３２ｂにて、中間転写ベルト８のイエロートナー像に重ねて一次転写される。画像形成部２ｃ、２ｄでは、それぞれ感光ドラム１ｃ、１ｄにシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて、同様に一次転写部３２ｃ、３２ｄにて、中間転写ベルト８に一次転写される。

中間転写ベルト８に、順次、一次転写された四色のトナー像は、転写部Ｔ２へ搬送されて、記録材Ｐに一括二次転写される。転写部Ｔ２を通過して中間転写ベルト８に残留した転写残トナーは、ベルトクリーニング装置１３によって除去される。

そして、ベルトクリーニング装置１３内のブレード３１で除去されたトナーは、ベルトクリーニング装置１３内のトナー搬送スクリュー３０によって本体奥側に搬送される。

四色のトナー像を転写された記録材Ｐは、定着装置１６で加熱加圧を受けて表面にトナー像を定着された後に、排出ローラ２１から排紙トレイ２２へ排出される。

記録材Ｐは、記録材収納カセット１７から１枚ずつ取り出され、分離装置１２によって１枚ずつ分離してレジストローラ１９に受け渡される。レジストローラ１９は、中間転写ベルト８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を給送する。

４つの画像形成部２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは、付設された現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ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同一に構成される。以下では、最も下流の画像形成部２ｄについて説明し、他の画像形成部２ａ、２ｂ、２ｃについては、説明中の符号末尾のｄをａ、ｂ、ｃに読み替えて説明されるものとする。

図１に示すように、画像形成部２ｄは、感光ドラム１ｄの周囲に、帯電装置２ｄ、露光装置７、現像装置４ｄ、一次転写ローラ５ｄ、クリーニング装置６ｄを配置する。これらの感光ドラム１ｄ及び現像装置４ｄから成る画像形成部２ｄは、そのメンテナンス用途のためにプロセスカートリッジ化されている。

感光ドラム１ｄは、帯電極性が負極性の感光層を表面に形成した金属円筒で構成され、所定のプロセススピード（周速度：１００ｍｍ／秒）で矢印Ｒ１方向に回転する。

帯電装置２ｄは、感光ドラム１ｄに帯電ローラを圧接して回転させ、帯電ローラに直流電圧と交流電圧とを重畳した電圧を印加して、感光ドラム１ｄの表面を一様に帯電する。

露光装置７は、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多面体ミラーで走査して、帯電した感光ドラム１ｄの表面に画像の静電像を書き込む。

現像装置４ｄは、負極性に帯電したトナーを感光ドラム１ｄの静電像の露光部分に付着させて静電像を反転現像する。現像装置４ｄは、トナーを担持した現像スリーブ９ｄを固定磁極を中心に感光ドラム１ｄに対してカウンタ方向に回転させ、図示しない電源から現像スリーブ４ｄに負極性の直流電圧に交流電圧を重畳した現像電圧を印加する。

一次転写ローラ５ｄは、中間転写ベルト８を介して感光ドラム１ｄに圧接して、感光ドラム１ｄと中間転写ベルト８との間に一次転写部３２ｄを形成する。中間転写ベルト８は、負極性に帯電したトナー像に重ね合わせて一次転写部３２ｄを通過する過程で、図示しない電源から一次転写ローラ５ｄに正極性の直流電圧が印加されることによって、トナー像を一次転写される。クリーニング装置６ｄは、一次転写部３２ｄを通過して感光ドラム１ｄの表面に残留した転写残トナーを除去して、次回のトナー像形成に備えさせる。

＜ベルトクリーニング装置＞
ベルトクリーニング装置１３について、図２と図３で詳細に説明する。２次転写後の残トナーは、中間転写ベルト８によって、ベルトクリーニング装置１３に運ばれる。そして、ベルトクリーニング装置１３内のクリーニングブレード３１によって残トナーがかきとられ、搬送スクリュー３０によって図示しないトナー回収容器に収集される。

また、クリーニングブレード３１は、回動中心３４において回動可能に支持されており、バネ３５によって中間転写ベルト８に対して押圧されている。保持部材３７は板金であり、ブレード回動軸３６がカシメによって締結されていて、ブレード回動軸３６はクリーニングブレード３１の回動中心３４に勘合している。さらに、保持部材３７はテンションローラ１１を支持する軸受け５４を支持している。そして、軸受け５４はバネ５５に矢印Ｒ１の方向へ押されることによって、保持部材３７が押され、テンションローラ１１が押され中間転写ベルト８にテンションがかかる構成になっている。ここで、ブレード回動軸３６がカシメられる穴と軸受け５４を支持する穴は、両端共に同一の型で形成されており、クリーニングブレード３１とテンションローラ１１の相対位置が両端で変わらないように構成されている。この説明は、本体手前側についてだが本体奥側についても図４のように同一の構成となっている。

＜ベルト寄り制御＞
次に、図５、図６及び図７を参照して、中間転写ユニット５０が備える調心機構（調心ユニット）６８について説明する。前述のように、ベルト機構においては、駆動時に中間転写ベルト８の寄り（片寄り）が発生することがあり、ベルト体の破損などを防ぎ、又良好な画質を維持するために、この寄りを有効に補正する必要がある。そのため、本実施例における中間転写ユニット５０は、以下説明するような、中間転写ベルト８の調心ユニット６８を備えている。図５、図６、図７は調心ユニット６８を拡大して示す（中間転写ベルト８のうち、ベルト面は省略してある）。

本実施例では、上述のように、中間転写ユニット５０は、感光ドラム２上のトナー像を転写材Ｐへ転写するための中間転写ベルト８と、中間転写ベルト８を張架する第１の張架部材（駆動ローラ１２又は従動ローラ１０）と、中間転写ベルト８を張架するとともに第１の張架部材に対する角度を変更することが可能な第２の張架部材（テンションローラ１１）と、を有する。そして、中間転写ユニット５０は、中間転写ベルト８と接触することができ、中間転写ベルト８との接触状態が変化するように構成された接触部材６９ａ、６９ｂを有し、この接触部材６９ａ、６９ｂと中間転写ベルト８との接触状態に応じて第２の張架部材（テンションローラ１１）の第１の張架部材（駆動ローラ１２又は従動ローラ１０）に対する角度が変化するようにされている。これにより、中間転写ベルト８は、図中矢印Ｎ／Ｍ方向、即ち、中間転写ベルト８の搬送方向Ｖに対し略直交方向に移動する。

調心ユニット６８は、中間転写ベルト８の搬送方向Ｖに対し略直交方向の端部近傍、ここでは中間転写ベルト８に設けられた駆動入力部たるリブ６７の角部７０ａ、７０ｂにそれぞれ接触可能に設けられた、第１、第２の接触部材たる回転自在な第１、第２のコロ６９ａ、６９ｂと；第１、第２のコロ６９ａ、６９ｂの回転力が伝達されるギア７３、ギヤ７３の回転力が伝達されるウォーム付段ギア７４、ウォーム付段ギア７４のウォーム部から駆動伝達され、ギアと同軸上にカム形状を持つカムギア７５が駆動される。カムギア７５のカム部は螺旋形状をしており、カムギア７５の回転に応じて直径方向に±２ｍｍのカム形状を有する。カムギア７５のカム部と接触し、カムに連動し、揺動中心を持ちカムと接触している片端部にカム形状を伝える揺動板７６、そして揺動板７６はカムギア７５に接触している部分と反対側でテンションローラ軸受ホルダ６５ｂと連結している。揺動板７６はカム形状に沿って揺動し、±２ｍｍの揺動ストロークを持つ構成となっている。

斯かる構成により、中間転写ベルト８が搬送方向Ｖに対し略直交方向（図中矢印Ｍ又はＮ方向）に移動した際に、中間転写ベルト８に設けられたリブ６７が第１又は第２のコロ６９ａ又は６９ｂに接触して、第１又は第２のコロ６９ａ又は６９ｂが回転する。そして、第１又は第２のコロ６９ａ又は６９ｂの回転力がギア７３→ウォーム付段ギア７４→カムギア７５と伝達され、カムギア７５のカムから回転力から揺動板７６でリンク運動へと変換され、このリンク運動がテンションローラ軸受ホルダ６５ｂに伝達され、テンションローラ軸受ホルダ６５ｂを図中矢印Ｕ又はＬ方向に移動させる。

テンションローラ軸受ホルダ６５ｂがテンションローラ１１の可動部を移動させて、テンションローラ１１と駆動ローラ３６又は従動ローラ３２に対する平行度を変えた時に、テンションローラ１１の傾きの変化方向が、中間転写ベルト８が搬送方向Ｖに対し略直交方向において移動した方向とは逆になるようにする。このことで、中間転写ベルトがＭ又はＮ方向へ移動していた方向とは逆の方向へ戻されることとなるものである。

上記の構成のようにブレード３１が当接しているテンションローラ１１がＲ１方向とＳ１方向に動く。このような系においても、保持部材３７が手前・奥共通にすることによって、テンションローラ１１に対するクリーニングブレード３１の位置の手前・奥差をなくすことができるため、良好なクリーニング性を保つことができる。

また、保持部材３７が異なる部材であっても、テンションローラ１１の位置決め穴とクリーニングブレード３１の回動中心にささるブレード回動軸の決め穴を同じ型で抜くことによって、テンションローラ１１に対するクリーニングブレード３１の位置の手前・奥差をなくすことができるため、良好なクリーニング性を保つことができる。

もちろん、ベルト寄り制御がない画像形成装置においても、テンションローラ１１に対するクリーニングブレード３１の位置の手前・奥差をなくすことができるため、良好なクリーニング性を保つことができる。

本発明に係る画像形成装置の全体図である。 本発明に係るベルトクリーニング装置の説明図である。 本発明に係るベルトクリーニング装置の説明図である。 本発明に係るベルトクリーニング装置の説明図である。 本発明に係るベルト寄り制御機構の説明図である。 本発明に係るベルト寄り制御機構の説明図である。 本発明に係るベルト寄り制御機構の説明図である。 従来例ブレードイコライズの説明図である。

符号の説明

１ｄ 像担持体（感光ドラム）
２ｄ 帯電装置
４ｄ 現像装置
５ｄ 一次転写ローラ
６ｄ クリーニング装置
７ 露光装置
８ 中間転写体（中間転写ベルト）
１３ ベルトクリーニング装置
１６ 定着装置
３０ トナー搬送スクリュー
３１ ブレード
３３ トナー落下口
３４ 回動中心
３６ ブレード回動軸
３７ 保持部材
５４ 軸受け

Claims (3)

1. 回転する複数のローラで懸架された中間転写ベルトと、
   前記中間転写体に付着したトナーをクリーニングするクリーニング手段と、
   を有する画像形成装置において、
   前記クリーニング手段は、前記中間転写ベルトを懸架する懸架ローラに対向して配置され、
   前記クリーニング手段が対向するローラは、中間転写ベルトに張力を与えるテンションローラで、
   前記クリーニング手段と前記テンションローラの両端は、同一の支持部材で支持された
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 回転する複数のローラで懸架された中間転写ベルトと、
   前記中間転写体に付着したトナーをクリーニングするクリーニング手段と、
   を有する画像形成装置において、
   前記クリーニング手段は、前記中間転写ベルトを懸架する懸架ローラに対向して配置され、
   前記クリーニング手段が対向するローラは、中間転写ベルトに張力を与えるテンションローラで、
   前記クリーニング手段と前記テンションローラの両端は、支持板金によって支持され
   前記板金のテンションローラ中心を支持する勘合部と前記クリーニング手段の回動中心を支持する勘合部を同一の型で形成されている
   ことを特徴とする画像形成装置。
3. 一方の支持部材を動かすことによって、前記テンションローラを動かし、中間転写ベルトの寄りを制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。

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