JP3919404B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機・ファクシミリ・プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置に係り、詳しくは、転写搬送ベルトなどのベルト状部材をブレード状部材でクリーニングするクリーニング装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の画像形成装置としては、帯電手段、露光手段や現像手段等とともに、無端移動可能なベルト状部材としての転写搬送ベルトと該転写搬送ベルトをクリーニングするクリーニング装置を備えたものが知られている。この画像形成装置においては、まず潜像担持体を帯電手段により均一に帯電した後、露光手段による画像露光により該潜像担持体に静電潜像を形成する。この静電潜像を現像装置により現像して顕像を形成し、上記転写搬送ベルトを用いた転写搬送手段によって、潜像担持体と転写搬送ベルトとの対向する転写領域において、転写搬送ベルトが搬送する転写紙へ潜像担持体上の顕像を転写する。この顕像が転写された転写紙は定着手段へ搬送され、該転写紙上の顕像が定着される。
【０００３】
上記画像形成装置において、転写搬送ベルト上に余分なトナーが付着することはまれである。しかしながら、上記転写紙のサイズと上記潜像担持体上のトナー画像領域とが一致しない場合や該転写紙の搬送ジャムが発生した場合などに該転写搬送ベルトに該潜像担持体上の残留したトナーが転写されてしまうことがある。また、微量なトナーが該潜像担持体上に付着してしまい、該トナーが該転写搬送ベルトへ転写されてしまう場合もある。このように転写搬送ベルトにトナーが付着した場合、該転写搬送ベルトの表面をクリーニングして該転写搬送ベルト上のトナーを除去する必要がある。
【０００４】
上記転写搬送ベルトをクリーニングするクリーニング装置としては、転写搬送ベルトにブレード状部材を接触させて転写搬送ベルト上のトナーを除去するものが一般的である。この転写搬送ベルトに対するブレード状部材の接触圧が大きくなることによって、転写搬送ベルトに対するクリーニング性能も高くなる。特開平２−３４８８２号公報には、ブレード状部材を転写搬送ベルトに対してカウンタ方向から接触させて、該転写搬送ベルト上のトナーを除去するクリーニング装置が記載されている。このクリーニング装置では、ブレード状部材を転写搬送ベルトに対してカウンタ方向から接触させているので、該ブレード状部材と該転写搬送ベルトとの接触圧が大きくなる。よって、該ブレード状部材をトレーリング方向から接触させるクリーニング装置よりも転写搬送ベルトに対するクリーニング性能の点で優れているといった利点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記無端移動する転写搬送ベルトに対してブレード状部材をカウンタ方向から連続的に接触させていると、ブレード状部材の転写搬送ベルトに接触している接触部が熱で軟化し捲れてしまうおそれがあった。特に、該接触部の延在方向両端部は、高い変形自由度を有するので該接触部の中央部よりも捲れやすくなっている。この両端部が捲れると、それが引金となって該ブレード状部材の中央部も捲れてしまう。
このようにブレード状部材が捲れると、クリーニング性能の低下が発生して上記転写紙の裏汚れが生じたり、転写搬送ベルトを駆動する駆動負荷の増大して駆動系の破損したりするなどさまざまな不具合を引き起こしてしまう。
【０００６】
なお、上記ブレード状部材の捲れによるさまざまな不具合は、上記転写搬送ベルトをクリーニングする場合に限らず、該転写搬送ベルト以外のベルト状部材をクリーニングする場合にも同様に発生し得るものである。たとえば、画像形成装置で用いられる感光体ベルトや中間転写搬送ベルトなどのベルト状部材に対してカウンタ方向からブレード状部材を接触させてクリーニングする場合にも同様に発生し得るものである。
【０００７】
本発明は、以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、無端移動可能なベルト状部材にカウンタ方向から接触するブレード状部材の捲れを防止することができるとともに、クリーニング性能を維持することができる画像形成装置を提供することである。
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１乃至３の発明は、無端移動可能なベルト状部材と、該ベルト状部材を張架して支持するローラ状部材と、該ローラ状部材に対向する位置で該ベルト状部材にカウンタ方向からブレード状部材を接触させてクリーニングするクリーニング装置とを有する画像形成装置において、上記ブレード状部材の上記ベルト状部材に接触している接触部の延在方向両端部における接触圧が、該接触部の該両端部よりも内側の中央部における接触圧より小さくなるようにしたものである。
【０００９】
これらの画像形成装置においては、上記ブレード状部材の上記ベルト状部材に接触している接触部の延在方向両端部における接触圧が、該接触部の該両端部よりも内側の中央部における接触圧より小さいので、該中央部における接触圧を維持しつつ、該両端部における摩擦力は該中央部における摩擦力よりも小さい。
【００１０】
特に、請求項１の発明は、上記ブレード状部材に対向する上記ローラ状部材の、上記ブレード状部材の上記接触部の延在方向両端部に対向している部分の径が、上記中央部に対向している部分の径よりも小さいことを特徴とするものである。
【００１１】
この画像形成装置においては、上記ブレード状部材の上記接触部の延在方向両端部に対向している部分の径が上記中央部に対向している部分の径よりも小さいので、該両端部と該両端部に対向する上記ローラ状部材の表面との距離は、該中央部と該ローラ部材の表面との距離よりも大きい。よって、上記接触部の該両端部における接触圧は、該接触部の該中央部における該接触圧より小さい。よって、該中央部における接触圧を維持しつつ、該両端部における摩擦力は該中央部における摩擦力より小さくなる。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記ローラ状部材の上記ベルト状部材を支持している表面部のうち、上記ブレード状部材の上記接触部の延在方向両端部に対向している部分に溝を設けたことを特徴とするものである。
【００１３】
この画像形成装置においては、上記ブレード状部材の上記接触部の延在方向両端部に対向している部分に溝を設けたので、上記ベルト状部材の幅が該接触部の幅よりも大きい場合に該ベルト状部材の幅方向両端部の支持を確保しつつ、該両端部における接触圧のみを小さくすることが可能となる。
【００１４】
請求項３の発明は、上記ブレード状部材に対向する上記ローラ状部材の上記ベルト状部材を支持している表面部の、上記ブレード状部材の上記接触部の延在方向両端部に対向している部分に、弾性部材を用いたことを特徴とするものである。
【００１５】
この画像形成装置においては、上記ブレード状部材の上記接触部の延在方向両端部に対向している部分に設けた弾性部材の弾性により、該両端部における接触圧を小さくすることができるとともに、該両端部で部分的な接触圧の上昇が生じた場合でも該接触圧の上昇を上記弾性部材の弾性で緩和することができる。
なお、上記支持体が上記ベルト状部材を支持するときの該支持体の面が一様になるように、上記弾性部材を設けることが望ましい。このように構成することで、該支持体が該ベルト状部材を支持するとき、上記ベルト状部材の安定した支持ができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を画像形成装置としてのレーザプリンタに適用した一実施形態について説明する。
図２は本実施形態に係るレーザプリンタの概略構成図である。このレーザプリンタは、像担持体としての感光体ドラム１、帯電手段としての帯電器２、露光手段としての露光器３、現像手段としての現像装置４、転写搬送手段としての転写搬送装置５、及び像担持体クリーニング装置としての感光体クリーニング装置６などから構成されている。感光体ドラム１は、図中矢印Ａで示すように反時計回りに回転駆動されながら、帯電器２により一様に帯電された後、露光器３により画像情報に基づき走査露光されて表面に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置４に対向する位置でトナーによって現像され、トナー像となる。この感光体ドラム１上のトナー像は、転写搬送装置５と対向する位置で、レジストローラ７から所定のタイミングで送り出された転写材としての転写紙に転写される。
【００１７】
上記転写搬送装置５においては、ベルト状部材としての転写搬送ベルト１１が、支持部材としての転写バイアスローラ８、駆動ローラ９及び従動ローラ１０に支持され、張架されている。この転写搬送ベルト１１の転写バイアスローラ８と従動ローラ１０との間の張架部に対して感光体ドラム１が圧接することにより、転写ニップが形成されている。転写バイアスローラ８は、上記転写ニップよりもベルト移動方向下流に位置しており、転写搬送ベルト１１の裏面からトナーとは逆極性の電荷を付与する。駆動ローラ９近傍の転写搬送ベルト１１の下側の表面には、転写搬送ベルト１１上のトナーや紙粉を除去するクリーニング装置としてのベルトクリーニング装置１２が設けられている。このベルトクリーニング装置１２は、ブレード状部材としてのクリーニングブレード１３、およびクリーニングブレードを支持するホルダ１４を備えている。
【００１８】
上記転写紙は、図示しない給紙装置からレジストローラ７に給紙され、レジストローラ７から感光体ドラム１上のトナー画像に合わせて送出される。この転写紙は、転写搬送ベルト１１により搬送され、感光体ドラム１上のトナー画像が転写され、駆動ローラ９のところで転写搬送ベルト１１から分離される。その後、該転写紙は、図示しない定着装置まで搬送され、トナー画像が定着された後、外部に排出される。また、感光体ドラム１は、転写紙を分離した後、感光体クリーニング装置６によりクリーニングされて残留トナーが除去され、次の画像形成動作に備える。
【００１９】
上記レーザプリンタにおいて、転写紙が不定形サイズであることなどにより感光体ドラム１上のトナー画像と転写紙とのサイズが一致しないときや、転写紙のジャムが発生したときなどに、感光体ドラム１から転写搬送ベルト１１へトナーが転写されてしまう場合がある。また、微量なトナーが感光体ドラム１上の非画像部に付着していて、該トナーが転写搬送ベルト１１へ転写される場合もある。そこで、本実施形態のレーザプリンタでは、クリーニングブレード１３を有するベルトクリーニング装置１２が、転写紙分離位置よりベルト移動方向下流側で駆動ローラ９に対向するように配置されている。このベルトクリーニング装置１２のクリーニングブレード１３は、転写搬送ベルト１１の駆動ローラ９に支持されている部分に対してカウンタ方向から当接している。このクリーニングブレード１３の転写搬送ベルト１１に接触している接触部により、転写紙が転写搬送ベルト１１から分離された後、該転写搬送ベルト１１上のトナー等の異物が除去される。
【００２０】
しかしながら、転写搬送ベルト１１にクリーニングブレード１３がカウンタ方向から当接しながら転写搬送ベルト１１が連続的に移動していると、クリーニングブレード１３が熱で軟化し、クリーニングブレード１３が捲れてしまうことがある。とくに、クリーニングブレード１３の転写搬送ベルトに接触している接触部１３ａの延在方向の両端部は、自由端を有し変形自由度が大きいという構造的な要因から捲れやすい。この両端部で捲れが発生すると、該捲れが該両端部の内側の中央部にも伝搬していき、クリーニングブレード１３によるクリーニング性能の低下が発生し、上記転写紙の裏汚れが生じたり、転写搬送ベルト１１を駆動する駆動負荷の増大して該駆動系が破損したりするなどさまざまな不具合を引き起こしてしまうおそれがある。
【００２１】
そこで、本実施形態では、クリーニングブレード１３の接触部１３ａの延在方向両端部における接触圧が中央部における接触圧より小さくなるように構成している。
【００２２】
図１は、転写搬送ベルト１１の移動方向からみた、クリーニングブレード１３が転写搬送ベルト１１の表面に接触している様子を示す部分断面図である。また、図１では、クリーニングブレード１３の接触部１３ａの延在方向における一端からの距離を横軸とし、単位幅当たりの転写搬送ベルト１１とクリーニングブレード１３との接触圧〔Ｎ／ｍｍ〕を縦軸としたグラフも併せて示している。この実施形態では、クリーニングブレード１３の接触部１３ａの両端部が対向している、駆動ローラ９の表面部に、Ｖ字型の溝９ａを形成している。このＶ字型の溝９ａを形成したことで、Ｖ字型の溝９ａを有する領域の駆動ローラ９の径は、該溝９ａを有しない他の部分における径よりも小径となる。このとき、クリーニングブレード１３の接触部１３ａの延在方向両端部での接触圧は、該両端部よりも内側のトナーなどの異物が付着して汚れやすい中央部での接触圧よりも小さくなる。
【００２３】
以上、本実施形態によれば、クリーニングブレード１３の接触部１３ａの両端部での接触圧が中央部での接触圧よりも小さくなるので、該両端部と転写搬送ベルト１１との間にはたらく摩擦力は、該中央部との摩擦力よりも小さくなる。よって、クリーニングブレード１３の接触部１３ａの両端部では捲れを抑制することができ、しかも、トナーなどの異物が付着して汚れやすい中央部では所定の接触圧を確保することができクリーニング性能を劣化させることがない。したがって、クリーニングブレード１３の捲れを防止することができるともに、安定したクリーニング性能を発揮することができる。
【００２４】
なお、上記実施形態において、駆動ローラ９に溝９ａを形成する代わりに、図３に示すようにクリーニングブレード１３の接触部１３ａの両端部に対向する位置の内側から該ローラ９の端部までの径を、該ローラ９の他の領域よりも小径にしてもよい。なお、図３においても、図２と同様に、クリーニングブレード１３の接触部１３ａの両端部付近での、転写搬送ベルト１１とクリーニングブレード１３との間の単位幅あたりの接触圧の変化を表すグラフを併せて示している。この図３に示す変形例では、駆動ローラ９はクリーニングブレード１３の接触部１３ａの両端部が当接する転写搬送ベルト１１を支持する位置近傍の内側から端部までの径（図３中の９ｂ）が、中央部よりも小径になっている。この駆動ローラ９の小径化された部分９ｂにより、図３に示したグラフにあるように、該両端部近傍における接触圧は、該中央部における接触圧よりも小さくなる。よって、該両端部における摩擦力が該中央部における摩擦力より小さくなるので、クリーニングブレード１３の接触部１３ａの両端部を捲れさせようとする力が低減される。
【００２５】
また、上記実施形態において、駆動ローラ９の、クリーニングブレード１３の両端部に対向する位置近傍の内側から端部までの表面部に、弾性をもたせてもよい。図４は、駆動ローラ９の、クリーニングブレード１３の接触部１３ａの両端部に対向す位置から端部までの表面部を、弾性部材で形成した変形例を示している。この図４に示す駆動ローラ９は、クリーニングブレード１３の接触部１３ａの両端部に対向している部分から端部までの表面部が弾性を有するので、クリーニングブレード１３の接触部１３ａの両端部と転写搬送ベルト１１との接触圧が緩和される。したがって、クリーニングブレード１３の両端部と転写搬送ベルト１１との接触面にはたらく摩擦力が該中央部と転写ベルト１１との接触面にはたらく摩擦力よりも小さくなり、クリーニングブレード１３を防止することができる。また、クリーニングブレード１３の両端部で部分的な接触圧の上昇が生じた場合でも該接触圧の上昇を上記弾性で緩和することができる。
【００２６】
なお、図４の例においては、駆動ローラ９の支持面（外周面）に段差がないように弾性部材１５を設けることが望ましい。また、上記弾性部材１５としては、たとえばクロロプレンゴムを用いることができる。このクロロプレンゴムの厚さと弾性を調整することによって、転写搬送ベルト１１を張架したときクロロプレンゴムを設けた部分とそれ以外の部分とで径が同じになるように構成することが望ましい。この構成によって、転写搬送ベルト１１を駆動する際に該転写搬送ベルト１１と駆動ローラ９との接触する接触面積が維持される。よって、転写搬送ベルト１１の駆動性を維持したまま、かつクリーニングブレード１３のクリーニング性をも満足させることができる。
【００２７】
なお、上記実施形態においては、クリーニングブレードが当接するローラ状部材が駆動ローラ９であったが、たとえばバイアスローラ８や従動ローラ１０など他のローラ状部材であっても適用できるものである。
【００２８】
また、上記実施形態においては、転写搬送ベルト１１を支持する支持体としてローラ状部材であったが、クリーニングブレード１３と対向して、転写搬送ベルト１１とクリーニングブレード１３との密着性を保つ支持体であれば、たとえば、平面状の支持体であってもよい。
【００２９】
また、上記実施形態においては、クリーニング装置としてベルトクリーニング装置について説明したが、本発明は、たとえば、感光体ベルトや中間転写搬送ベルトなどベルト状部材をブレード状部材を用いてクリーニングするクリーニング装置であれば、適用可能なものである。
【００３０】
【発明の効果】
請求項１乃至３の発明によれば、上記ブレード状部材の中央部における接触圧を維持しつつ、上記両端部における摩擦力は該中央部における摩擦力よりも小さいので、該ブレード状部材の該両端部の捲れを防止することができるとともに、該ブレード状部材の中央部におけるクリーニング性能を維持することができるという効果がある。
【００３１】
特に、請求項１の発明によれば、上記ローラ状部材の上記接触部の延在方向両端部に対抗している部分の径を小さくするという簡単な構成で、該ブレード状部材の捲れを防止するとともに、該ブレード状部材のクリーニング性能を維持することができるという効果がある。
【００３２】
また特に、請求項２の発明によれば、上記ブレード状部材の上記両端部における接触圧のみを小さくできるので、該ベルト状部材の幅方向両端部の支持を確保しつつ、該両端部における接触圧のみを的確に小さくすることができるという効果がある。
【００３３】
また特に、請求項３の発明によれば、上記ブレード部材の両端部で部分的な接触圧の上昇が生じた場合でも該接触圧の上昇を上記弾性部材の弾性で緩和することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るレーザプリンタの駆動ローラに対向する位置においてクリーニングブレードが転写搬送ベルトの表面に接触している様子を示す部分断面図。
【図２】同レーザプリンタの概略構成を示す全体図。
【図３】変形例に係る駆動ローラに対向する位置においてクリーニングブレードが転写搬送ベルトの表面に接触している様子を示す部分断面図。
【図４】他の変形例に係る駆動ローラに対向する位置においてクリーニングブレードが転写搬送ベルトの表面に接触している様子を示す部分断面図。
【符号の説明】
１ 感光体ドラム
２ 帯電器
３ 露光器
４ 現像装置
５ 転写搬送装置
６ 感光体クリーニング装置
７ レジストローラ
８ バイアスローラ
９ 駆動ローラ
１０ 従動ローラ
１１ 転写搬送ベルト
１２ ベルトクリーニング装置
１３ クリーニングブレード
１３ａ クリーニングブレードの接触部
１４ ホルダ
１５ 弾性部材

Claims (3)

1. 無端移動可能なベルト状部材と、該ベルト状部材を張架して支持するローラ状部材と、該ローラ状部材に対向する位置で該ベルト状部材にカウンタ方向からブレード状部材を接触させてクリーニングするクリーニング装置とを有する画像形成装置において、
   上記ブレード状部材に対向する上記ローラ状部材の、上記ブレード状部材の上記ベルト状部材に接触している接触部の延在方向両端部に対向している部分の径を、該接触部の該両端部よりも内側の中央部に対向している部分の径よりも小さくすることで、該両端部における接触圧が、該中央部における接触圧より小さくなるようにしたことを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１の画像形成装置において、
   上記ローラ状部材の上記ベルト状部材を支持している表面部のうち、上記ブレード状部材の上記接触部の延在方向両端部に対向している部分に溝を設けたことを特徴とする画像形成装置。
3. 無端移動可能なベルト状部材と、該ベルト状部材を張架して支持するローラ状部材と、該ローラ状部材に対向する位置で該ベルト状部材にカウンタ方向からブレード状部材を接触させてクリーニングするクリーニング装置とを有する画像形成装置において、
   上記ブレード状部材に対向する上記ローラ状部材の上記ベルト状部材を支持している表面部の、上記ブレード状部材の上記ベルト状部材に接触している接触部の延在方向両端部に対向している部分に、弾性部材を用いることで、該両端部における接触圧が、該中央部における接触圧より小さくなるようにしたことを特徴とする画像形成装置。

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