JP2018205360A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】転写ベルトと、該転写ベルトの転写面に残留したトナーを回転ブラシで掃き取るとともに掃き取ったトナーを回収ローラーにより電気的に吸着して除去するクリーニング装置と、クリーニング装置よりもベルト回転方向の上流側にて転写ベルトの転写面に摺接するプレクリーニングブラシと、プレクリーニングブラシを支持する支持部材とを備えた画像形成装置において、プレクリーニングブラシにトナーや紙粉等の異物が堆積するのを抑制する。【解決手段】支持部材30の支持壁30aには、プレクリーニングブラシ39に堆積したトナーや紙粉等の異物を逃がすための開口部30fが形成されている。【選択図】図3A
Description
本発明は、画像形成装置に関する。
従来より、電子写真方式の画像形成装置においては、例えばトナー像を感光体から中間転写ベルトの転写面に一次転写した後、一次転写したトナー像を用紙等に二次転写することで画像形成を行う。この画像形成装置は、一般に、二次転写後の転写面に残留したトナーを除去するためクリーニング装置を備えている(例えば、特許文献1参照)。
このクリーニング装置は、回転ブラシ、回収ローラー及びブレードを有している。回転ブラシは、中間転写ベルトの表面の残トナーを掃き取る。回収ローラーは、トナーと逆極性のバイアスが印加されていて、回転ブラシにより掃き取ったトナーを電気的に吸着して回収する。ブレードは、回収ローラーの表面に当接してトナーを掻き落とす。ブレードにより掻き落されたトナーは回収スクリューによって回収タンクに搬送される。
この種のクリーニング装置では、クリーニング装置よりもベルト回転方向の上流側にプレクリーニングブラシを設ける場合がある。プレクリーニングブラシは、中間転写ベルト上に付着したトナーを物理的に掻き乱すことでトナーを回転ブラシにより掃き取り易くする。また、プレクリーニングブラシは、回収ローラーによりトナーを電気的に吸着し易いように当該ブラシを通過するトナーの極性を所定極性に揃える。この電気的作用を実現するべくプレクリーニングブラシには予め所定極性のバイアスが印加されている。
しかしながら、特許文献1に示す従来の画像形成装置では、プレクリーニングブラシのブラシ繊維間にトナーや紙粉等が詰まって堆積すると、上述したトナーの掻き乱し効果が低下するという問題がある。また、堆積物が塊になり下流側に放出されてクリーニング装置のシール部に詰まると、クリーニング不良を引き起こす虞がある。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、プレクリーニングブラシにトナーや紙粉等の異物が堆積するのを抑制することにある。
本発明に係る画像形成装置は、転写面にトナー像を担持しながら走行する無端状の転写ベルトと、該転写ベルトの転写面に残留したトナーを回転ブラシで掃き取るとともに掃き取ったトナーを回収ローラーにより電気的に吸着して除去するクリーニング装置と、上記クリーニング装置よりも上記転写ベルトの回転方向上流側にて上記転写ベルトの転写面に摺接するプレクリーニングブラシと、上記プレクリーニングブラシを上記転写ベルト側とは反対側から支持する支持部材とを備えている。
そして、上記支持部材は、上記転写ベルトの転写面に対向して該転写ベルトの幅方向の略全体に亘って延設され、上記プレクリーニングブラシを支持する支持壁を有し、上記支持壁には、上記プレクリーニングブラシに堆積したトナーを含む異物を逃がすための開口部が形成されている。
本発明によれば、プレクリーニングブラシにトナーや紙粉等の異物が堆積するのを抑制することができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
《実施形態1》
図1は、画像形成装置1の全体構成を示す概略図である。画像形成装置1は、例えばタンデム方式のカラープリンターであって、現像ユニットAと、現像ユニットAの上方に配置された中間転写ユニットBと、中間転写ユニットBの上方に配置された複数(4つ)のトナーコンテナCとを備えている。また、画像形成装置1は、一次転写部6、二次転写部9、定着部11及び光走査装置15をも備えている。現像ユニットAは、光走査装置15の上方に配置された複数(4つ)の画像形成部16を有する。中間転写ユニットBは、無端状の中間転写ベルト7を有し、中間転写ベルト7は、4つ画像形成部16の上方に画像形成部16の配列方向に沿うように配置されている。
図1は、画像形成装置1の全体構成を示す概略図である。画像形成装置1は、例えばタンデム方式のカラープリンターであって、現像ユニットAと、現像ユニットAの上方に配置された中間転写ユニットBと、中間転写ユニットBの上方に配置された複数(4つ)のトナーコンテナCとを備えている。また、画像形成装置1は、一次転写部6、二次転写部9、定着部11及び光走査装置15をも備えている。現像ユニットAは、光走査装置15の上方に配置された複数(4つ)の画像形成部16を有する。中間転写ユニットBは、無端状の中間転写ベルト7を有し、中間転写ベルト7は、4つ画像形成部16の上方に画像形成部16の配列方向に沿うように配置されている。
画像形成装置1の筐体2の内部下方には、給紙カセット3が配置されている。給紙カセット3は、その内部に印刷前の用紙(図示省略)を積載して収容している。給紙カセット3の側方には、第1用紙搬送部21が設けられている。第1用紙搬送部21は、給紙カセット3から送り出された用紙を受け取り、その用紙を上方の二次転写部9へ搬送する。
給紙カセット3の第1用紙搬送部21と反対側の側方には、手差し給紙部5が設けられている。手差し給紙部5と第1用紙搬送部21との間には、第2用紙搬送部22が設けられている。第2用紙搬送部22は、手差し給紙部5から送り出された用紙を受け取って第1用紙搬送部21へ搬送する。
光走査装置15は、第2用紙搬送部22の上方に配置され、画像形成装置1が受信した画像データに基づいてレーザー光を画像形成部16へ照射する。中間転写ベルト7は、駆動ローラー12と従動ローラー13とに巻き掛けられており、図示しない駆動装置によって回転駆動される。符号14はテンションローラーである。
中間転写ベルト7は、複数の感光体ドラム25の外周面に当接することによってその複数の感光体ドラム25の外周面からトナー像が転写されるように構成されている。
4つの画像形成部16は、中間転写ベルト7に沿って一列に配置されており、イエロー、マゼンタ、シアン、又はブラックのトナー像をそれぞれ形成する。各画像形成部16は、感光体ドラム25と、感光体ドラム25の周囲に配置された帯電器31、現像部33及びクリーニング装置32とをそれぞれ有している。
帯電器31は感光体ドラム25の表面を帯電させる。帯電器31により帯電された感光体ドラム25には、光走査装置15から照射されたレーザー光によって静電潜像が形成される。現像部33は、トナーコンテナCから供給されたトナーを所定極性(本実施形態ではプラス極性)に帯電させて、帯電後のトナーを静電潜像に電気的に吸着させて現像する。そうして、現像部33は、感光体ドラム25の表面にトナー像を形成する。
一次転写部6は、各画像形成部16の上方にそれぞれ配置されている。一次転写部6は、画像形成部16により感光体ドラム25に形成されたトナー像を中間転写ベルト7の表面に一次転写する一次転写ローラー8を有している。
そして、中間転写ベルト7が回転駆動されると共に、一次転写ローラー8に印加されたトナーの帯電極性とは逆極性の電圧にて所定のタイミングで各感光体ドラム25上のトナー像が中間転写ベルト7に転写されることによって、中間転写ベルト7の表面には、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの4色のトナー像が互いに重ね合わされたカラートナー像が形成される。尚、一次転写部6は、画像形成を行わない紙間領域ではトナーと同極性の電圧を一次転写ローラー8に印加する。
トナー像が中間転写ベルト7に転写された感光体ドラム25の表面は、クリーニング装置32によって清掃される。
二次転写部9は、中間転写ベルト7の側方に配置された二次転写ローラー17を有している。そして、二次転写部9は、二次転写ローラー17に印加されたトナーの帯電極性とは逆極性の電圧にて中間転写ベルト7上のトナー像を、第1用紙搬送部21から送られてきた用紙に転写するようになっている。尚、二次転写部9は、画像形成を行わない紙間領域ではトナーと同極性の電圧を二次転写ローラー17に印加する。
中間転写ベルト7の二次転写部9と反対側には、中間転写ベルト7の表面を清掃するためのクリーニング装置34が配置されている(図2参照)。クリーニング装置34の詳細については後述する。
定着部11は、二次転写部9の上方に設けられている。二次転写部9と定着部11との間には、トナー像が二次転写された用紙を定着部11へ搬送する第3用紙搬送部23が形成されている。定着部11は、加圧ローラー18と、定着ローラー19と、加熱ローラー20とを備えている。そして、定着部11は、第3用紙搬送部23から搬送された用紙を加熱及び加圧することによって、その用紙にトナー像を定着させるようになっている。
定着部11の上方には、分岐部27が設けられている。定着部11から排出された用紙は、両面印刷を行わない場合、分岐部27から画像形成装置1の上部に形成された用紙排出部28に排出される。両面印刷を行う場合には、分岐部27から第4用紙搬送部24を介して用紙を再び二次転写部9へ搬送する。
中間転写ユニットBの前面側には、インナーユニットDが中間転写ユニットBの前面を覆うように配置され(一点鎖線参照)、トナーコンテナCからインナーユニットDを経て現像ユニットAの現像部33にトナーを供給するようになっている。
次に、図3Aを参照してクリーニング装置34の詳細について説明する。クリーニング装置34は、回転ブラシ35、回収ローラー36及びブレード37を備えている。回転ブラシ35は、中間転写ベルト7を挟んで従動ローラー13に対向して配置されたファーブラシからなる。回転ブラシ35は、ステンレス鋼(SUS)からなる回転軸35aと回転軸35aの外周面にから起毛する多数のブラシ繊維とを有している。回転ブラシ35は、中間転写ベルト7に対して反対方向に回転しながら接触し、中間転写ベルト7の表面に付着した残留トナーを掃き取る。
回転ブラシ35には、回転軸36aを有する回収ローラー36が当接して配置されている。回収ローラー36はステンレス鋼(SUS)又はステンレス鋼(SUS)にアルマイトやナイロンゴム等の抵抗層を持たせて構成されている。回収ローラー36には、不図示の電圧印加部によってトナーの極性とは逆極性の電圧が印加されている。回収ローラー26は、中間転写ベルト7上から回転ブラシ35が掃き取ったトナーを電気的に吸着して回収する。ブレード37は、先端部が回収ローラー36の表面に当接するゴム製の板状部材からなる。ブレード37は、回収ローラー36の表面に吸着されたトナーを掻き落とす。
ブレード37の下方には、掻き落とされたトナーを廃トナーボトル(図示せず)に搬送するための排出スクリュー38が配置されている。排出スクリュー38は回収ケーシング40内に収容されている。
回収ケーシング40は、排出スクリュー38を回収ローラー36側とは反対側から覆っている。回収ケーシング40の上端部にはL字ブラケット41が固定され、L字ブラケット41には上記ブレード37が固定されている。ブレード37は、図3Aの右側に向かって下側に傾斜している。ブレード37は、回転ブラシ35と回収ローラー36との接触部位よりもローラー回転方向の下流側で該回収ローラー36の周面に当接している。
回収ケーシング40の下端部には、シール材42が基板43を介して固定されている。シール材42は、図3Aの左側に向かって上側に傾斜している。シール材42は、回転ブラシ35と回収ローラー36との接触部位とブレード37との間において回収ローラー36の表面に接触している。シール材42は、ブレード37により掻き落とされたトナーが中間転写ベルト7側(図3Aの右側)に逆流するのを防止する機能と、回収ローラー36に付着した紙粉等の異物を堰き止める機能とを有している。前者の逆流防止機能により、トナーが中間転写ベルト7に再付着して転写不良が生じるのを防止している。また後者の異物堰き止め機能により、ブレード37と回収ローラー36との間に異物が噛み込んでブレード37が破損するのを防止している。
クリーニング装置34よりも中間転写ベルト7の回転方向上流側にはプレクリーニングブラシ39が設けられている。プレクリーニングブラシ39は、中間転写ベルト7上に付着したトナーを物理的に掻き乱すことでトナーを回転ブラシ35により掃き取り易くする。また、プレクリーニングブラシ39は、回収ローラー36によりトナーを電気的に吸着し易いように当該ブラシ39を通過するトナーの極性を所定極性に揃える。
具体的には、プレクリーニングブラシ39は、中間転写ベルト7の幅方向の全体に亘って延びるバーブラシからなる。図3Bに拡大して示すように、プレクリーニングブラシ39は、中間転写ベルト7の幅方向に延びる矩形板状の基材39aと、基材39aの全体に植毛された多数のブラシ繊維39bとからなる。基材39a及びブラシ繊維39bは共に導電性部材で構成されている。基材39aには、厚さ方向に貫通する複数の貫通孔39cが形成されている。図3Bでは、貫通孔39cは実際よりも大きく描かれているが、貫通孔39cの実際の孔径は各ブラシ繊維39bに堆積することが想定される異物(紙粉)の最大径と同じか又はそれよりもやや大きめに設定されている。プレクリーニングブラシ39の各ブラシ繊維39bの先端は中間転写ベルト7の表面に当接している。プレクリーニングブラシ39は支持部材30により支持されている。支持部材30は電圧印加部100に接続されている。電圧印加部100は、支持部材30を介してプレクリーニングブラシ39に所定極性の電圧を印加する。
図4に示すように、支持部材30は上側に開放する矩形容器状をなしている。支持部材30は、一枚の板金部材を折り曲げて形成されている。具体的には、支持部材30は、中間転写ベルト7の幅方向に延びる矩形板状の支持壁30aと、支持壁30aの四辺から起立する前側壁30b、後側壁30c、左側壁30d及び右側壁30eとを有している。支持壁30aの下面には、プレクリーニングブラシ39が接着固定されている。
図5に示すように、支持壁30aには長手方向に等間隔に並ぶ複数の開口部30fが形成されている。開口部30fは、後述するようにプレクリーニングブラシ39に堆積したトナーや紙粉等の異物を上側(中間転写ベルト7側とは反対側)に逃がすように機能する。図中の「○」は、当該異物を模式的に示したものであり、図を見易くするために実際の異物よりも大きく描いている。各開口部30fは、中間転写ベルト7の回転方向に沿って延びる長孔状をなしている。プレクリーニングブラシ39は、支持壁30aの上側から見て各開口部30fの右端寄りに位置している。プレクリーニングブラシ39の幅Wは開口部30fの長さHよりも小さい。
上記電圧印加部100はコントローラー101(図3A参照)に接続されている。コントローラー101は、CPU、ROM及びRAMを有するマイクロコンピュータからなる。コントローラー101は、電圧印加部100による支持部材30への印加電圧(=プレクリーニングブラシ39への印加電圧)の電圧極性を制御する。本実施形態では、コントローラー101は、プレクリーニングブラシ39への印加電圧がトナーの帯電極性と同極性になるように電圧印加部を制御する。これにより、プレクリーニングブラシ39を通過した残留トナーや紙粉等の異物の極性がプラス極性に揃うので、クリーニング装置34の回収ローラー36による異物の回収効率を向上させることができる。
ここで、図11〜図13に示すように、従来の画像形成装置に搭載される中間転写ユニットEでは、支持部材50に開口部が形成されていないので、プレクリーニングブラシ39のブラシ繊維間に異物(図13の白丸参照)が詰まって堆積して行く。この結果、プレクリーニングブラシ39の物理的機能(トナーを掻き乱す機能)が失われてしまうという問題があった。
これに対して本実施形態では、プレクリーニングブラシ39のブラシ繊維間にトナーや紙粉等の異物が詰まっても当該異物(図3Aの白丸参照)が開口部30fから上側に逃がされる。したがって、プレクリーニングブラシ39のブラシ繊維間に異物が堆積し難い。よって、ブラシ繊維間に異物が堆積することによりプレクリーニングブラシ39のトナーの掻き乱し機能が低下するのを抑制することができる。
《実施形態2》
図6及び図7は実施形態2を示している。本実施形態は、支持部材30の上側に2つの吸引ファン45を有する点で上記実施形態1とは異なる。尚、以下の説明において、実施形態1と同じ構成要素には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
図6及び図7は実施形態2を示している。本実施形態は、支持部材30の上側に2つの吸引ファン45を有する点で上記実施形態1とは異なる。尚、以下の説明において、実施形態1と同じ構成要素には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
2つの吸引ファン45は、支持部材30長手方向の中央位置に対して対称に配置されている。各吸引ファン45は、平面視で正方形状をなしていて、支持部材30の左側壁30dと右側壁30eとに跨って支持されている。吸引ファン45は、支持壁30aの各開口部30fを通じてプレクリーニングブラシ39の各ブラシ繊維間の異物を吸引する。したがって、各ブラシ繊維間に異物が堆積するのをより一層確実に抑制することができる。よって、実施形態1と同様の作用効果を確実に得ることができる。
《実施形態3》
図8及び図9は実施形態3を示している。本実施形態は、支持部材30の形状及び吸引手段の配置構成が実施形態2とは異なっている。
図8及び図9は実施形態3を示している。本実施形態は、支持部材30の形状及び吸引手段の配置構成が実施形態2とは異なっている。
本実施形態では、支持部材30は、中間転写ベルト7の転写面に沿ってベルト幅方向に延びるダクト形状を有している。このダクト形状では、ベルト幅方向の一側(画像形成装置1の後側)のみが開放している。支持部材30の下側壁が支持壁30aとされ、支持壁30aには実施形態1と同様にベルト幅方向に間隔を空けて並ぶ複数の開口部30fが形成されている。
図9に示すように、支持部材30のベルト幅方向の一側の開口部はダクト46に接続されている。ダクト46における支持部材30側とは反対側の端部は吸引ファン47の吸引口付近に位置している。吸引ファン47は、画像形成装置1の後側壁に取付けられている。吸引ファン47は、画像形成装置1の筐体2内の異物を機外に排出するための既存のファンである。本実施形態では、この既存の吸引ファン47を、プレクリーニングブラシ39から異物を吸引するための吸引手段として兼用している。よって、実施形態2のようにプレクリーニングブラシ39用に専用の吸引ファン45設ける場合に比べてコストを低減することができる。
《実施形態4》
図10は、実施形態4を示している。本実施形態では、支持部材30の開口部30fの寸法が上記各実施形態とは異なっている。すなわち、上記各実施形態では、開口部30fの長さHがプレクリーニングブラシ39の幅Wよりも大きいのに対し、本実施形態では、開口部30fの長さHがプレクリーニングブラシ39の幅と等しく設定されている。
図10は、実施形態4を示している。本実施形態では、支持部材30の開口部30fの寸法が上記各実施形態とは異なっている。すなわち、上記各実施形態では、開口部30fの長さHがプレクリーニングブラシ39の幅Wよりも大きいのに対し、本実施形態では、開口部30fの長さHがプレクリーニングブラシ39の幅と等しく設定されている。
この構成によれば、開口部30fを通じて上側(中間転写ベルト7側とは反対側)に逃がされた異物が該開口部30fを通じて中間転写ベルト7側に逆流するのを防止することができる。
《他の実施形態》
上記実施形態では、コントローラー101は、プレクリーニングブラシ39への印加電圧がトナーの帯電極性と同極性(本実施形態ではプラス極性)になるように電圧印加部100を制御するようにしているが、これに限ったものではない。すなわち、コントローラー101は、中間転写ベルト7における画像形成領域に対応する部分と紙間領域とで電圧印加部100による印加電圧の電圧極性を異ならせるようにしてもよい。これにより、回収ローラー36による異物の回収効率を向上させることができる。
上記実施形態では、コントローラー101は、プレクリーニングブラシ39への印加電圧がトナーの帯電極性と同極性(本実施形態ではプラス極性)になるように電圧印加部100を制御するようにしているが、これに限ったものではない。すなわち、コントローラー101は、中間転写ベルト7における画像形成領域に対応する部分と紙間領域とで電圧印加部100による印加電圧の電圧極性を異ならせるようにしてもよい。これにより、回収ローラー36による異物の回収効率を向上させることができる。
また、上記実施形態1では、基材39aに多数の貫通孔39cが形成されている例について説明したが、貫通孔39cは必ずしも必要ではない。貫通孔39cを形成しない場合でも、支持部材30の開口部30fのうち基材39aに閉塞されていない部分から異物を上側に逃がすことができる。
本発明は上記各実施形態の任意の組み合わせを含む。すなわち、例えば、実施形態2に実施形態4の構成を組み合わせて、開口部30fの長さHをプレクリーニングブラシ39の幅Wと同じ大きさに設定してもよい。
以上説明したように、本発明は、画像形成装置について有用である。
1 :画像形成装置
2 :筐体
7 :中間転写ベルト
30 :支持部材
30a :支持壁
30f :開口部
34 :クリーニング装置
35 :回転ブラシ
36 :回収ローラー
39 :プレクリーニングブラシ
45 :吸引ファン(吸引手段)
47 :吸引ファン(吸引手段)
100 :電圧印加部
101 :コントローラー(制御部)
2 :筐体
7 :中間転写ベルト
30 :支持部材
30a :支持壁
30f :開口部
34 :クリーニング装置
35 :回転ブラシ
36 :回収ローラー
39 :プレクリーニングブラシ
45 :吸引ファン(吸引手段)
47 :吸引ファン(吸引手段)
100 :電圧印加部
101 :コントローラー(制御部)
Claims (6)
- 転写面にトナー像を担持しながら走行する無端状の転写ベルトと、該転写ベルトの転写面に残留したトナーを回転ブラシで掃き取るとともに掃き取ったトナーを回収ローラーにより電気的に吸着して除去するクリーニング装置と、上記クリーニング装置よりも上記転写ベルトの回転方向上流側にて上記転写ベルトの転写面に摺接するプレクリーニングブラシと、上記プレクリーニングブラシを上記転写ベルト側とは反対側から支持する支持部材とを備えた画像形成装置であって、
上記支持部材は、上記転写ベルトの転写面に対向して該転写ベルトの幅方向の略全体に亘って延設され、上記プレクリーニングブラシを支持する支持壁を有し、
上記支持壁には、上記プレクリーニングブラシに堆積したトナーを含む異物を逃がすための開口部が形成されている、画像形成装置。 - 請求項1記載の画像形成装置において、
上記支持部材の上記支持壁における上記転写ベルト側とは反対側から上記開口部を通じて上記プレクリーニングブラシに堆積した異物を吸引する吸引手段をさらに備えている、画像形成装置 - 請求項2記載の画像形成装置において、
上記画像形成装置の外壁を構成する筐体内の異物を機外に排出するための吸引ファンをさらに備え、
上記吸引ファンは上記吸引手段として兼用されている、画像形成装置。 - 請求項1乃至3のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
上記開口部は、回転方向に延びるとともにベルト幅方向に間隔を空けて並ぶ複数の長孔からなる、画像形成装置。 - 請求項1乃至4のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
上記支持部材は、上記転写ベルトの転写面に沿ってベルト幅方向に延びるダクト状をなしており、
上記支持部材における上記転写ベルトの転写面に対向する壁部が上記支持壁とされている、画像形成装置。 - 請求項2記載の画像形成装置において、
上記プレクリーニングブラシ及び上記支持部材は導電性を有しており、
上記支持部材を介して上記プレクリーニングブラシに所定極性の電圧を印加する電圧印加部と、
上記電圧印加部による印加電圧の極性を制御する制御部とをさらに備え、
上記制御部は、上記転写ベルトにおける画像形成領域に対応する部分と、紙間領域とで上記電圧印加部による印加電圧の極性を異ならせるように構成されている、画像形成装置。
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