JP2014035481A - ベルト搬送ユニット、及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表面に皺が発生しても二次転写ベルトに付着するトナーを除去し、除去したトナーの記録媒体への飛散を防ぐベルト搬送ユニット、及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】ベルト搬送ユニット７０は、トナー像を担持する像担持体６１に当接し、トナー像が転写される記録媒体Ｐを搬送するベルト搬送体７１と、記録媒体Ｐの搬送方向下流側に設置され、ベルト搬送体７１を回転させる駆動ローラ７２と、ベルト搬送体７１を張架する従動ローラ７３と、駆動ローラ７２よりもベルト搬送体７１の回転方向下流側において、ベルト搬送体７１との当接部に所定の間隔で切り込み７５１が複数形成されたクリーニングブレード７５と、駆動ローラ７２とクリーニングブレード７５の間に配置され、ベルト搬送体７１の表面に当接し、ベルト搬送体７１との当接部が真直形状であるトナー飛散防止ブレード７６と、を備えている。
【選択図】図４

Description

本発明は、トナー像を担持する像担持体に当接して、トナー像が転写される記録媒体をベルト搬送体により搬送するベルト搬送ユニット、及びこのユニットを備えた画像形成装置に関する。

中間転写方式の画像形成装置では、中間転写ベルトと二次転写ベルトにより搬送する用紙にトナー像を転写するタイミングの前後において、トナーが二次転写ベルトに付着することがある。また、色相・彩度・明度を確認するために、いわゆる基準トナーパッチを使用する画像形成装置では、色相などの確認後に、基準トナーパッチが最終的に二次転写ベルトに転写されるため、トナーが二次転写ベルトに付着することが避けらない。これらの場合、トナーが二次転写ベルトから用紙の裏面に付着して裏汚れが発生する。

この問題を解消するために、従来の画像形成装置には、二次転写ベルト上の不要トナーを静電力により一次転写ベルトに付着させて、二次転写ベルト上のトナーを除去し、さらに、一次転写ベルトクリーニングユニットで一次転写ベルト上のトナーを除去するものがある（特許文献１参照。）。

しかし、画像形成を連続して行うときに、基準トナーパッチをトナー像とトナー像の間に形成すると、基準トナーパッチを形成する毎に、二次転写ベルトからトナーを除去しなければならず、画像形成時間が非常に長くなる。

そこで、図１に示すように、特許文献１に記載の画像形成装置において、特許文献２に記載のようなクリーニングブレードを、二次転写ベルトに直接当接させることで、不要トナーを静電力により除去しなくてもよくなり、上記の問題を解消できる。また、用紙にトナー像を転写するタイミングの前後において、トナーが二次転写ベルトに付着したときにも、このトナーを除去できる。なお、図１は、このような構成した場合の概略の構成図である。

特開２０１２−０１３８１３号公報 特開２００４−２４６０１１号公報

しかしながら、図１に示すように、クリーニングブレード７５が当接する位置は、二次転写ベルト７１の駆動ローラ７２よりも下流側なので、ベルト回転時には駆動ローラ７２により押されて二次転写ベルト７１が緩んだ状態になる。そのため、クリーニングブレード１７５を当接させる二次転写ベルト７１の表面には、二次転写ベルト７１の回転方向とほぼ平行な方向に皺が発生する。クリーニングブレード１７５は、二次転写ベルト７１の皺の凹部などには当接しないので、二次転写ベルト７１に付着したトナーを完全に除去できない。また、図１に示す構成では、除去したトナーが用紙Ｐの裏面まで飛散することがあり、用紙Ｐの裏面にトナーが付着して裏汚れが発生する。

そこで、本発明は、表面に皺が発生しても二次転写ベルトに付着するトナーを除去し、除去したトナーの記録媒体への飛散を防ぐベルト搬送ユニット、及び画像形成装置を提供することを目的とする。

この発明のベルト搬送ユニットは、ベルト搬送体と、駆動ローラと、従動ローラと、クリーニングブレードと、トナー飛散防止ブレードと、を備えている。ベルト搬送体は、トナー像を担持する像担持体に当接し、トナー像が転写される記録媒体を搬送する。駆動ローラは、記録媒体の搬送方向下流側に設置され、ベルト搬送体を一定方向に回転させる。従動ローラは、記録媒体の搬送方向上流側に設置され、ベルト搬送体を張架する。クリーニングブレードは、駆動ローラと従動ローラの間に配置され、駆動ローラよりもベルト搬送体の回転方向下流側において、ベルト搬送体の表面に当接し、ベルト搬送体との当接部に所定の間隔で切り込みが複数形成されている。トナー飛散防止ブレードは、駆動ローラとクリーニングブレードの間に配置され、駆動ローラよりもベルト搬送体の回転方向下流側において、ベルト搬送体の表面に当接し、ベルト搬送体との当接部が真直形状である。

この構成では、クリーニングブレードは、ベルト搬送体に皺が発生しても皺の凹部と凸部に追従して、ベルト搬送体に付着したトナーを除去する。また、トナー飛散防止ブレードは、クリーニングブレードのように切り込みがないので、クリーニングブレードが除去したトナーが飛散したときに切り込みの間からトナーが飛散せず、記録媒体の裏面まで飛散するのを防止する。これにより、トナーが記録媒体の裏面に付着せず、記録媒体の裏汚れの発生を防止できる。

上記発明において、クリーニングブレードは、ベルト搬送体の回転方向に対して、逆方向に設置されている。

この構成では、ベルト搬送体が回転するときに、クリーニングブレードの先端部からベルト搬送体の表面に作用する力を確保でき、クリーニングブレードはベルト搬送体の表面に食い込むように当接する。そのため、ベルト搬送体の表面に付着したトナーを剥離できる。

上記発明において、トナー飛散防止ブレードは、二次ベルト搬送体の回転方向に対して、順方向に設置されている。

この構成では、ベルト搬送体が回転するときに、トナー飛散防止ブレードの先端がベルト搬送体の表面に作用する力を弱めることができ、トナー飛散防止ブレードがベルト搬送体の表面に食い込まない。そのため、トナー飛散防止ブレードは、トナーを除去せず、トナー飛散防止ブレード自身がトナーを飛散させるのを防止できる。

上記発明において、クリーニングブレードは、トナー飛散防止ブレードよりもベルト搬送体に当接する力が大きい。

例えば、トナー飛散防止ブレードを、ベルト搬送体に発生した皺との間に隙間ができない程度の弱い力で当接させ、クリーニングブレードを、ベルト搬送体に発生した皺に付着したトナーを完全に除去できる程度の強い力で当接させる。これにより、クリーニングブレードだけにベルト搬送体に付着したトナーを除去させることができる。

上記発明において、クリーニングブレードは、トナー飛散防止ブレードよりも弾性率の高い部材で形成されている。

この構成では、クリーニングブレードの先端が変形し易いので、ベルト搬送体の表面に発生した皺の凹凸に追従しながら当接させることができ、付着したトナーを確実に除去できる。

画像形成装置は、感光体と、像担持体と、上記発明のいずれかに記載のベルト搬送ユニットと、定着ユニットと、を備えている。感光体は、トナー像を形成する。像担持体は、感光体からトナー像が転写され、このトナー像を担持する。定着ユニットは、記録媒体に転写されたトナー像を定着させる。

この構成では、ベルト搬送体にトナーが付着しても除去でき、除去したトナーの記録媒体側への飛散を防止できる。したがって、記録媒体に画像を形成して定着させたときに、記録媒体に裏汚れが発生しない。

この発明によれば、記録媒体の裏汚れを防止できる。

従来の二次転写ユニットの構成図である。 画像形成装置の構成図である。 本発明の二次転写ユニットの構成図である。 （Ａ）は、二次転写ユニットの主要部の正面図及び右側面図である。（Ｂ）は、トナー回収ボックスの形状を説明するための二次転写ユニットの正面図である。 図４（Ａ）とは一部構成の異なる二次転写ユニットの主要部の正面図及び右側面図である。

以下、本発明のベルト搬送ユニットを備えた画像形成装置の一例として、デジタル複合機を挙げて説明する。図２に示すように、デジタル複合機（以下、単に複合機と称する。）１００は、胴内排出型であり、自動原稿搬送部１２０、画像読取り部１３０、画像形成部１４０、及び給紙部１５０を備えている。

画像読取り部１３０は、自動原稿搬送部１２０が搬送する原稿、または原稿台１３１に置かれた原稿を読み取って印刷画像データを生成する。

画像形成部１４０は、光走査ユニット４０、現像器にトナーを供給するトナーカートリッジ４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄ、４個の画像形成ステーション５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ，５０Ｄ、中間転写ユニット６０、ベルト搬送ユニット７０、定着ユニット８０、及び用紙排紙トレイ９５を備えている。画像形成ステーション５０Ａ〜５０Ｄは、中間転写ユニット６０の中間転写ベルト６１の移動経路に沿って一列に配置されている。

画像形成ステーション５０Ａ〜５０Ｄは、それぞれ感光体ドラム５１Ａ〜５１Ｄの周囲に、各感光体ドラムを帯電させる帯電器、静電潜像をトナーにより顕像化する現像器、及び各感光体ドラムに付着したトナーを除去、回収するクリーナユニットを備えている。

画像読取部１３０が読み取った印刷画像データは、不図示の画像処理部においてブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの４つの色相の印刷画像データに分けられて、光走査ユニット４０に送られる。光走査ユニット４０は、４つの色相の印刷画像データによって変調されたレーザビームを、画像形成ステーション５０Ａ〜５０Ｄの感光体ドラム５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ，５１Ｄへ個別に照射する。これにより、４個の感光体ドラム５１Ａ〜５１Ｄの周面には、上記４つの色相の印刷画像データに基づく静電潜像がそれぞれ形成される。

画像形成ステーション５０Ａ〜５０Ｄは、それぞれ感光体ドラム５１Ａ〜５１Ｄに形成された静電潜像に現像器により上記４つの色相のうち、いずれかのトナー（現像剤）を供給し、静電潜像をトナー像に顕像化する。

画像形成ステーション５０Ａ〜５０Ｄにおいて、感光体ドラム５１Ａ〜５１Ｄのそれぞれに形成された各色相のトナー像は、無端ベルトである中間転写ベルト６１の外周面に順次重ねて一次転写され、中間転写ベルト６１の外周面にフルカラーのトナー像が担持される。トナー像の転写後に各感光体ドラム５１Ａ〜５１Ｄの表面に残留したトナーは、クリーナユニットにより除去・回収する。

像担持体である中間転写ベルト６１の外周面に一次転写されたトナー像は、中間転写ベルト６１の回転によって、中間転写ベルト６１とベルト搬送ユニット７０の転写ベルトが当接する二次転写領域へ搬送される。

ベルト搬送ユニット７０は、二次転写領域において、中間転写ベルト６１との間において、中間転写ベルト６１からトナー像が二次転写される用紙を搬送する。

給紙部１５０は、給紙トレイ９１、手差しトレイ９２、第１用紙搬送路９３、及び第２用紙搬送路９４を備えている。給紙トレイ９１及び手差しトレイ９２のそれぞれには、用紙として、普通紙、印画紙、またはＯＨＰフィルム等の記録媒体が収容される。第１用紙搬送路９３は、給紙トレイ９１及び手差しトレイ９２のそれぞれから二次転写領域及び定着ユニット８０を経由して用紙排紙トレイ９５へ至るように形成されている。第２用紙搬送路９４は、用紙の表裏を反転させる両面印刷用の用紙搬送路である。

中間転写ベルト６１の外周面に一次転写されたトナー像は、給紙部１５０から給紙された用紙が二次転写領域を経由する際に、用紙に二次転写される。

トナー像が転写された用紙は、定着ユニット８０へ搬送され、加熱ローラ８１と加圧ローラ８２との間を通過する際に加熱及び加圧される。これにより、トナー像が、用紙の表面に定着する。トナー像が定着した用紙は、用紙排紙トレイ９５上へ排出される。

次に、ベルト搬送ユニット７０の構成について、図３〜図５に基づいて説明する。

図３に示すように、ベルト搬送ユニット７０は、ベルト搬送体である二次転写ベルト７１、駆動ローラ７２、従動ローラ７３、二次転写ローラ７４、クリーニングブレード７５、トナー飛散防止ブレード７６、及びトナー回収ボックス７８を備えている。

二次転写ベルト７１は、無端ベルトであり、駆動ローラ７２と従動ローラ７３とに張架され、駆動ローラ７２により一定方向に回転する。駆動ローラ７２は、用紙搬送方向下流側に設置されている。従動ローラ７３は、用紙搬送方向上流側に設置されている。二次転写ローラ７４は、駆動ローラ７２と従動ローラ７３との間に配置され、駆動ローラ７２よりも二次転写ベルト７１の回転方向上流側において、二次転写ベルト７１及び中間転写ベルト６１を挟んで中間転写ベルト駆動ローラ６２に対向している。図示は省略するが、中間転写ベルト駆動ローラ６２と二次転写ローラ７４の間には、高電圧が印加されており、中間転写ベルト６１に担持されたトナー像は、二次転写領域において、静電力により用紙Ｐに転写される。

クリーニングブレード７５は、駆動ローラ７２と従動ローラ７３の間に配置され、駆動ローラ７２よりも二次転写ベルト７１の回転方向下流側において、二次転写ベルト７１の表面に当接する。クリーニングブレード７５は、二次転写ベルト７１に付着したトナーを除去するために設けられている。

前記のように、二次転写ベルト７１の駆動ローラ７２よりも下流側は、ベルト回転時には駆動ローラ７２により押されて緩んだ状態になり、二次転写ベルト７１の表面に、二次転写ベルト７１の回転方向とほぼ平行な方向に皺７１１が発生する。そのため、クリーニングブレード７５の当接部が真直形状であると、皺７１１の部分に付着したトナーを除去できない。

そこで、本発明では、図４（Ａ）に示すように、クリーニングブレード７５に、二次転写ベルト７１との当接部である先端付近に、所定の間隔で切り込み７５１を複数形成している。この切り込み７５１のピッチは、二次転写ベルト７１の表面に発生する皺７１１のピッチよりも小さくする。例えば、皺のピッチが３ｍｍ〜５ｍｍのときには、クリーニングブレード７５に形成する切り込みのピッチを１ｍｍ〜２ｍｍにする。また、二次転写ベルト７１の材質、厚み、長さなどにより皺の数、ピッチ、幅が異なるので、これらに応じてピッチを設定するのが好ましい。

上記のように、クリーニングブレード７５の先端部に複数の切り込み７５１を設けることで、クリーニングブレード７５の先端部が、二次転写ベルト７１に発生する皺７１１の凹部や凸部に追従する。例えば、クリーニングブレード７５の切り込み間の一部分が、皺７１１の凹部に入り込む。そのため、クリーニングブレード７５により二次転写ベルト７１の凹部に付着したトナーも除去できる。

なお、クリーニングブレード７５に設ける切り込み７５１の長さは、二次転写ベルト７１に発生する皺７１１の凹部に先端部が追従するよう設定する。例えば、皺７１１の凹部の深さが１ｍｍ〜２ｍｍの場合、クリーニングブレード７５の切り込み７５１の深さを５ｍｍ程度に設定する。

また、クリーニングブレード７５の長さは、切り込み７５１の長さの２倍以上になるように設定する。これにより、経年劣化などにより、クリーニングブレード７５の先端の一部が、折れることや取れてしまうことを防止できる。

クリーニングブレード７５は、二次転写ベルト７１の回転方向に対して、逆方向（カウンタ方向）に設置されている。このように、クリーニングブレード７５を配置することで、二次転写ベルト７１が回転するときに、クリーニングブレード７５の先端部から二次転写ベルト７１の表面に作用する力を確保でき、クリーニングブレード７５の先端部は、二次転写ベルト７１の表面に食い込むように当接する。これにより、転写ベルトの表面に付着したトナーを剥離させることができ、皺の凸部や凹部に付着したトナーを除去できる。

クリーニングブレード７５が除去したトナーは、大半がクリーニングブレード７５の上面から滑り落ちて、トナー回収ボックス７８に回収されるが、一部は飛散する。本発明では、この飛散したトナーが、駆動ローラ７２を超えて用紙Ｐの裏面に付着するのを防止するために、ベルト搬送ユニット７０にトナー飛散防止ブレード７６を設けている。

トナー飛散防止ブレード７６は、駆動ローラ７２とクリーニングブレード７５の間に配置され、駆動ローラ７２よりも二次転写ベルト７１の回転方向下流側において、二次転写ベルト７１の表面に当接する。トナー飛散防止ブレード７６をクリーニングブレード７５と同様に切り込みが複数ある形状にすると、切り込みに隙間ができたときに、この隙間から用紙Ｐの裏面側にトナーが飛散するおそれがある。そこで、トナー飛散防止ブレード７６は、二次転写ベルト７１との当接部である先端部分が真直形状に形成されている。上記のような形状のトナー飛散防止ブレード７６を二次転写ベルト７１に当接させることで、トナー飛散防止ブレード７６を通過してトナーが飛散せず、駆動ローラ７２を超えて用紙Ｐの裏面に飛散するのを防止できる。

トナー飛散防止ブレード７６は、二次転写ベルト７１の回転方向に対して、順方向（トレーリング方向）に設置されている。このように、トナー飛散防止ブレード７６を配置することで、二次転写ベルト７１が回転するときに、トナー飛散防止ブレード７６の先端が二次転写ベルト７１の表面に作用する力を弱めることができ、トナー飛散防止ブレード７６が二次転写ベルト７１の表面に当接しても食い込むことがない。このとき、トナー飛散防止ブレード７６は、二次転写ベルト７１に付着したトナーを除去せず、トナー飛散防止ブレード７６自身がトナーを飛散させることがない。

クリーニングブレード７５及びトナー飛散防止ブレード７６は、ウレタンまたはＰＥＴなど、加えられた力に応じて変形する部材により形成されている。また、クリーニングブレード７５は、トナー飛散防止ブレード７６よりも厚く、弾性率の高い部材で形成されている。

このように構成することで、クリーニングブレード７５の先端が変形し易くなり、二次転写ベルト７１の表面に発生した皺の凹凸に追従しながら当接させることができ、付着したトナーを確実に除去できる。

なお、ベルト搬送ユニット７０の用紙搬送方向下流側には、トナー像を熱により定着させる定着ユニット８０が設置されている。また、トナー飛散防止ブレード７６は、上記のような熱に弱い部材で形成されている。そのため、トナー飛散防止ブレード７６は、定着ユニット８０からできるだけ離れた位置に設置するのが好ましい。例えば、トナー飛散防止ブレード７６を、二次転写ベルト７１を介して駆動ローラ７２に対向する位置に設けると、定着ユニット８０の熱の影響で、トナー飛散防止ブレード７６が変形するおそれがある。そのため、前記のように、駆動ローラ７２とクリーニングブレード７５の間に設置することで、上記の問題の発生を防止できる。

また、トナー飛散防止ブレード７６の長さは、トナーが飛散する領域に応じて設定する。すなわち、飛散したトナーが、駆動ローラ７２を超えて用紙Ｐの裏面に付着しないように設定する。

また、クリーニングブレード７５が除去したトナーの飛散を防止するために、図３に示したトナー回収ボックス７８に代えて、図４（Ｂ）に示すトナー回収ボックス７８Ｂのように、ボックスの壁をトナー飛散防止ブレード７６まで延ばして、トナー飛散防止ブレード７６をトナー回収ボックス７８Ｂの上蓋として当接する形状に形成することも可能である。これにより、用紙Ｐの裏面側にトナーが飛散するのを確実に防止できる。

クリーニングブレード７５は、トナー飛散防止ブレード７６よりも、二次転写ベルト７１に対して強い力で当接している。例えば、トナー飛散防止ブレード７６を、二次転写ベルト７１に発生した皺との間に隙間ができない程度の弱い力で当接させ、クリーニングブレード７５を、二次転写ベルト７１に発生した皺に付着したトナーを完全に除去できる程度の強い力で当接させる。これにより、クリーニングブレード７５だけに二次転写ベルト７１に付着したトナーを除去させることができる。

図５に示すように、クリーニングブレード７５は、図５に示すクリーニングブレード７５Ｂのように、鋸歯状の切り込み７５２を複数形成することも可能である。鋸歯状の切り込み７５２は、先細り形状なので、皺の幅が変化しても皺の凹凸に追従させることができ、クリーニングブレード７５Ｂの皺の凹部に付着したトナーを確実に除去できる。

なお、クリーニングブレード７５の先端部に形成する切り込みは、図４（Ａ）に示した線状の切り込みや図５に示した鋸歯状の切り込みに限るものではなく、二次転写ベルト７１の表面に発生した皺の凹凸に追従させることができるのであれば、他の形状でもよい。例えば、弧状や三角状などの切り込みでもよい。

以上のように、本発明では、二次転写ベルト７１の表面に皺が発生しても、二次転写ベルト７１の表面からトナーを除去することができ、除去したトナーが用紙Ｐの裏面側へ飛散するのを防止でき、用紙Ｐの裏面汚れを防止できる。

Ｐ…用紙（記録媒体） ６０…中間転写ユニット ６１…中間転写ベルト（像担持体） ６２…中間転写ベルト駆動ローラ ７０…ベルト搬送ユニット ７１…二次転写ベルト（ベルト搬送体） ７２…駆動ローラ ７３…従動ローラ ７４…二次転写ローラ ７５、７５Ｂ…クリーニングブレード ７６…トナー飛散防止ブレード ７８…トナー回収ボックス ８０…定着ユニット １２０…自動原稿搬送部 １３０…画像読取部 １４０…画像形成部 １５０…給紙部 １７０…ベルト搬送ユニット １７５…クリーニングブレード ７１１…皺 ７５１…切り込み ７５２…鋸歯状の切り込み

Claims (7)

1. トナー像を担持する像担持体に当接し、前記トナー像が転写される記録媒体を搬送するベルト搬送体と、
   前記記録媒体の搬送方向下流側に設置され、前記ベルト搬送体を一定方向に回転させる駆動ローラと、
   前記記録媒体の搬送方向上流側に設置され、前記ベルト搬送体を張架する従動ローラと、
   前記駆動ローラと前記従動ローラの間に配置され、前記駆動ローラよりも前記ベルト搬送体の回転方向下流側において前記ベルト搬送体の表面に当接し、前記ベルト搬送体との当接部に所定の間隔で切り込みが複数形成されたクリーニングブレードと、
   前記駆動ローラと前記クリーニングブレードの間に配置され、前記駆動ローラよりも前記ベルト搬送体の回転方向下流側において前記ベルト搬送体の表面に当接し、前記ベルト搬送体との当接部が真直形状であるトナー飛散防止ブレードと、
   を備えたベルト搬送ユニット。
2. 前記クリーニングブレードは、前記ベルト搬送体の回転方向に対して、逆方向に設置された、請求項１に記載のベルト搬送ユニット。
3. 前記トナー飛散防止ブレードは、前記ベルト搬送体の回転方向に対して、順方向に設置された、請求項１または２に記載のベルト搬送ユニット。
4. 前記クリーニングブレードは、前記トナー飛散防止ブレードよりも前記ベルト搬送体に当接する力が大きい、請求項１乃至３のいずれかに記載のベルト搬送ユニット。
5. 前記クリーニングブレードは、前記トナー飛散防止ブレードよりも弾性率の高い部材で形成された、請求項１乃至４のいずれかに記載のベルト搬送ユニット。
6. 前記クリーニングブレードは、前記切り込みが鋸歯状に形成された、請求項１乃至５のいずれかに記載のベルト搬送ユニット。
7. トナー像を形成する感光体と、
   前記感光体からトナー像が転写され、このトナー像を担持する像担持体と、
   請求項１乃至６のいずれかに記載のベルト搬送ユニットと、
   記録媒体に転写されたトナー像を定着させる定着ユニットと、
   を備えた画像形成装置。

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