JP2006030491A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ベルトをクリーニングするベルトクリーニング装置において、画像形成装置内へトナー等の回収物が漏出するのを効果的に抑制する。
【解決手段】 感光体ドラム１０に担持されたトナー像を用紙Ｐに転写し、これを搬送する転写搬送ベルト２１の表面を清掃するクリーニングブラシ４１およびクリーニングブレード４３が配設され、クリーニングブラシ４１およびクリーニングブレード４３の両端部を遮蔽するサイドシール４８が、クリーニングブレード４３を支持するブレードホルダ４６とは独立して着脱自在に構成され、転写搬送ベルト２１に当接させるシールホルダ４９によって支持されている。
【選択図】 図８

Description

本発明は、電子写真複写機やプリンタ等の画像形成装置に関し、特に、転写材を静電吸着して搬送しながらトナー像を転写する転写搬送ベルトを備えた画像形成装置に関する。

電子写真方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置では、例えばドラム状に形成された感光体（感光体ドラム）を一様に帯電し、この感光体ドラムを画像情報に基づいて制御された光で露光して感光体ドラム上に静電潜像を形成する。そして、この静電潜像をトナーによって可視像（トナー像）とし、転写装置によってこのトナー像を感光体ドラム上から転写材に転写した後、定着装置により加熱および加圧することでトナー像を転写材に定着している。

かかる画像形成装置に用いられる転写装置においては、近年、転写搬送ベルトを感光体ドラムに当接させて、この転写搬送ベルトと感光体ドラムとの当接領域に転写材を挟持させるとともに、転写搬送ベルトに転写バイアスを印加して、感光体ドラム上のトナー像を転写する転写方式が採用されている。
このような転写搬送ベルトを用いた転写装置では、従来のコロナ帯電方式と比べて、高電圧電源を必要としないことから装置の小型化や製造コストの低減化が可能である。またオゾンの発生が極めて少なく、加えて、紙粉やトナーの付着による汚れに対しても転写性能が安定している等の利点もある。さらに、転写搬送ベルト周りをユニット化して、感光体ドラムと接離可能に構成したり、画像形成装置の前面側から引き出せるように構成することも可能であることから、転写材の搬送経路において紙詰まり（ジャム）が生じた場合のジャム処理が容易である。また、画像形成装置の占有面積の縮小化を図ることも可能となる。

ところが、転写搬送ベルトを用いた転写装置では、転写搬送ベルト上に直接転写材を担持して搬送することから、転写材に転写されたトナーや転写材の紙粉が転写搬送ベルト表面に付着し易い。このような付着したトナーや紙粉が転写搬送ベルト表面に堆積すると、それらが新たに転写搬送される転写材に転移して転写材を汚し、画像品質を低下させる場合がある。そのため、かかる転写装置では、転写搬送ベルト表面からトナーや紙粉を除去するベルトクリーニング装置を配設している。
ベルトクリーニング装置では、クリーニングブラシやクリーニングブレードを転写搬送ベルト表面に当接させることで、その表面に付着したトナーや紙粉を除去するように構成している。そして、クリーニングブラシやクリーニングブレードの長手方向両端部には、ベルトクリーニング装置を密封して、トナーや紙粉等の回収物が画像形成装置内に漏出することを防止するためのシール部材が配設されている。

また、ベルトクリーニング装置では、転写搬送ベルト表面に付着する紙粉は繊維状であるため、クリーニングブレードが転写搬送ベルト表面をクリーニングする際に、転写搬送ベルトとクリーニングブレードとの当接部では紙粉が挟まり易い。かかる当接部に紙粉が挟まると、挟まった紙粉によって転写搬送ベルト表面が次第に研磨され、転写搬送ベルト表面に微小な傷が形成される場合がある。それによって、転写搬送ベルト表面のクリーニングが良好に行なわれず、転写材に汚れが生じることがある。また、転写不良が生じて、画像品質の低下を招くこともある。そこで、かかるベルトクリーニング装置では、クリーニングブラシはクリーニングブレードの上流側に配置するように構成し、専らクリーニングブラシによって紙粉を除去し、クリーニングブレードに紙粉が極力搬送されないように構成している。

ここで、クリーニング装置の端部を密封するシール部材に関する従来技術として、クリーニングブレードの長手方向端部にテフロン（登録商標）繊維製のブレード端部シールを固定して、ブレードの刃先により掻き落とされたトナーが感光体の回転により徐々にブレードの長手方向端部へ移動してそこから機内に落下、飛散することを抑える技術が存在する（例えば、特許文献１参照）。
また、クリーニングブレードの上流側に配置されるクリーニングブラシに関する従来技術として、シャフトに帯状のブラシを螺旋状に巻いて構成される第１の領域と、シャフトに帯状のブラシを螺旋状に巻いて構成される第２の領域とを備え、第２の領域の帯状のブラシの巻き方向を第１の領域の帯状のブラシの巻き方向とは逆に形成することで、回収されたトナーや紙粉を軸方向の端部側へ運び、イメージエリアに運ばれることを防ぐ技術が存在する（例えば、特許文献２参照）。

特開２００１−５１５６３号公報(第３−４頁) 特開平１０−１６１５０２号公報(第２−３頁)

しかしながら、転写搬送ベルトは少なくとも１対のロールに張架されて構成されるので、かかる転写搬送ベルトをクリーニングするベルトクリーニング装置では、張架ロールのようなベルト面を内側から支持する部材が配設されていない表面と対向する領域をも密封する必要がある。このような背後に支持部材が配設されていない不安定なベルト面とで形成される空間をシールするためには、特許文献１に記載された技術のように、単にクリーニングブレードの長手方向端部に端部シールを固定するだけでは、充分なシール効果を得ることができないという問題があった。

また、特許文献２に記載されたようなクリーニングブラシは、紙粉を除去する効果が高く有効ではあるが、回転しながら転写搬送ベルトをクリーニングするため、ベルトクリーニング装置内部において、特にトナーのような回収物をクラウド状に飛散させるという作用も有する。したがって、背後に支持部材が配設されていない不安定なベルト面とで形成される空間をシールするベルトクリーニング装置では、内部にクラウドが過度に充満した状態が形成されると、シール部において画像形成装置内へのトナー等の漏洩を防ぐことが困難となる。

そこで本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、ベルトをクリーニングするベルトクリーニング装置において、画像形成装置内へトナー等の回収物が漏出するのを効果的に抑制することにある。

かかる目的のもと、本発明の画像形成装置は、トナー像を担持するトナー像担持体と、トナー像担持体によって担持されたトナー像を転写材に転写し、転写材を搬送する転写搬送ベルトと、転写搬送ベルトの搬送方向に直交する方向に延び、転写搬送ベルトの表面に付着した付着物を清掃するクリーニング部材と、クリーニング部材を支持する支持部材と、クリーニング部材の両端部を遮蔽するシール部材と、支持部材とは独立して着脱自在に構成され、シール部材を支持して転写搬送ベルトに当接させるシール支持部材とを備えたことを特徴としている。

ここで、シール支持部材は、シール部材を転写搬送ベルトに対して略均一の侵入量で当接させることを特徴とすることができる。また、転写搬送ベルトは、少なくとも１対のロールに張架されて構成され、シール部材は、転写搬送ベルトがロールに張架される領域とロールの間の直線移動する領域とに跨ってクリーニング部材を遮蔽することを特徴とすることもできる。さらには、シール支持部材は、シール部材を支持する支持面が転写搬送ベルトの直線移動する領域のベルト面と略平行となるように配設することを特徴とすることもできる。

また、本発明の画像形成装置は、トナー像を担持するトナー像担持体と、少なくとも１対のロールに張架される転写搬送ベルトであって、トナー像担持体によって担持されたトナー像を転写材に転写し、この転写材を搬送する転写搬送ベルトと、転写搬送ベルトの表面に付着した付着物を回転しながら清掃するクリーニングブラシと、転写搬送ベルトにエッジ面が当接して付着物を清掃するクリーニングブレードと、転写搬送ベルトがロールに張架される領域とロールの間の直線移動する領域とに跨って、クリーニングブラシとクリーニングブレードとの端部を遮蔽するシール部材とを備え、クリーニングブラシは、回転速度が可変に構成されたことを特徴としている。

ここで、クリーニングブラシは、転写搬送ベルトが搬送する転写材の種類に応じて、回転速度が変更される構成とすることができる。また、クリーニングブラシは、転写搬送ベルトと当接する表面の速度が、転写搬送ベルトの搬送速度に対して１．１〜１．５倍で回転することを特徴とすることができる。さらには、クリーニングブラシは、画像形成時には転写搬送ベルトの搬送方向と順方向に回転し、非画像形成時には搬送方向とは逆方向に回転するように構成することもできる。さらにまた、シール部材は、クリーニングブレードとは独立に支持されることを特徴とすることもできる。

本発明の効果として、ベルトクリーニング装置から画像形成装置内へトナー等の回収物が漏出することが効果的に抑制されるので、画像形成装置内部がトナーによって汚染されることが極めて少なくなる。また、その結果として、トナー汚れのない高品質の画像を形成することも可能となる。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は本実施の形態が適用される画像形成装置を示した概略構成図である。図１に示す画像形成装置は、矢印Ａ方向に回転するトナー像担持体の一例としての感光体ドラム１０の周囲に、感光体ドラム１０を帯電する帯電器１１、感光体ドラム１０上に静電潜像を書込むレーザ露光器１２（図中露光ビームを符号Ｂｍで示す）、トナーが収容されて感光体ドラム１０上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器１３、転写部１５における静電転写に先立ち感光体ドラム１０上のトナー像を帯電する転写前帯電器１４、感光体ドラム１０上に形成されたトナー像を転写部１５において転写材である記録紙（用紙）Ｐに転写する転写ユニット２０、転写部１５の下流側において感光体ドラム１０に近接して配置された画像濃度の調整を行うための画像濃度センサ１８、静電転写後の残留トナーの帯電量を低減するクリーニング前帯電器１６、感光体ドラム１０上の残留トナーが除去されるドラムクリーナ１７等の電子写真用デバイスが配設されている。さらには、用紙Ｐに転写された未定着トナー像を定着する定着器６０、各装置（各部）の動作を制御する制御部３０を備えている。

転写ユニット２０は、駆動ロール２２とアイドルロール２３とによって張架された転写搬送ベルト２１と、転写搬送ベルト２１の内側に配設され、転写搬送ベルト２１を介して感光体ドラム１０に圧接される転写ロール２４とを備えている。そして、転写部１５に搬送されてくる用紙Ｐに感光体ドラム１０上のトナー像を転写する機能と、転写部１５においてトナー像が転写された用紙Ｐを定着器６０まで搬送する機能とを有している。

また、本実施の形態の画像形成装置は、用紙搬送系として、用紙Ｐを収容する用紙トレイ５０、この用紙トレイ５０に集積された用紙Ｐを所定のタイミングで取り出して搬送するピックアップロール５１、ピックアップロール５１により繰り出された用紙Ｐを搬送する搬送ロール５２、搬送された用紙Ｐを所定のタイミングで転写部１５に送り込むレジストロール５４、搬送ロール５２により搬送された用紙Ｐをレジストロール５４に導く搬送シュート５３、レジストロール５４から送り出された用紙Ｐを転写部１５に導くインレットシュート５５、転写ユニット２０によりトナー像が転写されて搬送されてくる用紙Ｐを定着器６０へ導く定着入口ガイド５６を備えている。

次に、本実施の形態に係る画像形成装置の基本的な作像プロセスについて説明する。図１に示すような画像形成装置では、図示しない画像読取装置（ＩＩＴ）や図示しないパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等から出力される画像データは、図示しない画像処理装置により所定の画像処理が施される。画像処理装置では、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、ガンマ補正、枠消し編集、移動編集等の各種画像編集等の所定の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、レーザ露光器１２に出力される。

レーザ露光器１２では、入力された画像データに応じて、例えば半導体レーザから出射された露光ビームＢｍを感光体ドラム１０に照射している。感光体ドラム１０では、帯電器１１によって表面が所定の帯電電位に帯電された後、このレーザ露光器１２によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。
形成された静電潜像は、現像器１３によってトナー像が現像される。すなわち、例えばトナーとキャリアからなる現像剤を担持した現像剤担持体（現像スリーブ）１３ａに、図示しない電源から直流電圧からなる現像バイアス、または交流電圧に直流電圧が重畳された現像バイアスが印加されて、感光体ドラム１０との間に現像電界が形成される。それによって、現像スリーブ１３ａ上のトナーが静電潜像の画像部に転移し、静電潜像が可視像化される。

ここで、本実施の形態の画像形成装置では、所定のサイクル毎にセットアップサイクルが実行される。すなわち、実際の画像形成動作に先立って、所定のパッチ領域が所定の条件で現像される。その際には、後段で説明するように、転写ユニット２０の転写搬送ベルト２１は感光体ドラム１０から離隔した状態に設定される。その状態で、現像されたパッチ領域は転写部１５をそのまま通過し、転写部１５の下流側に配設された画像濃度センサ１８によってパッチ領域のトナー像の濃度が計測される。画像濃度センサ１８によって計測されたトナー濃度信号は制御部３０に送られる。そして、画像濃度センサ１８からの信号に基づく制御部３０からの指示により、帯電器１１による感光体ドラム１０の帯電電位および／または現像器１３に印加される現像バイアス値が調整され、所定の画像濃度が維持されるように設定されることとなる。

次に、実際の画像形成動作時おける感光体ドラム１０上に形成されたトナー像は、感光体ドラム１０と転写ユニット２０とが当接する転写部１５に搬送される。トナー像が転写部１５に搬送されると、用紙搬送系では、トナー像が転写部１５に搬送されるタイミングに合わせてピックアップロール５１が回転し、用紙トレイ５０から所定サイズの用紙Ｐが供給される。ピックアップロール５１により供給された用紙Ｐは、搬送ロール５２により搬送され、搬送シュート５３を経てレジストロール５４に到達する。このレジストロール５４においては、用紙Ｐは一旦停止され、トナー像が担持された感光体ドラム１０の移動タイミングに合わせてレジストロール５４が回転する。それによって、用紙Ｐの位置とトナー像の位置との位置合わせがなされ、用紙Ｐはインレットシュート５５から転写部１５に送り出される。

転写部１５では、タイミングを合わせて搬送された用紙Ｐは、転写ユニット２０の転写搬送ベルト２１を介して、感光体ドラム１０と転写ロール２４との間に挟み込まれる。その際に、転写ロール２４にはトナーの帯電極性（ここでは、マイナス極性とする。）と反対極性の電圧（転写バイアス）が印加されることで、転写ロール２４から転写搬送ベルト２１に感光体ドラム１０上のトナー帯電極性とは反対極性の電荷が付与される。それにより、感光体ドラム１０上に担持された未定着トナー像は、感光体ドラム１０と転写ロール２４とによって押圧される転写部１５において、用紙Ｐ上に静電転写される。

その後、トナー像が静電転写された用紙Ｐは、転写ユニット２０の転写搬送ベルト２１に静電吸着された状態で感光体ドラム１０から剥離されて搬送され、転写ユニット２０の用紙Ｐ搬送方向下流側に設けられた定着器６０まで送られる。なお、用紙Ｐが感光体ドラム１０から剥離されず、感光体ドラム１０に吸着されたままの状態となった場合には、転写部１５の下流側の感光体ドラム１０表面近傍に配設された分離爪（不図示）によって、用紙Ｐは感光体ドラム１０から分離され、転写搬送ベルト２１に静電吸着されるように構成されている。
転写搬送ベルト２１の定着器６０側の後端部では、転写搬送ベルト２１が駆動ロール２２に巻き付く際の曲率、および用紙Ｐのコシによって、用紙Ｐは転写搬送ベルト２１から剥離される。そして、用紙Ｐは、定着入口ガイド５６に導かれて定着器６０に搬送される。
定着器６０に搬送された用紙Ｐ上の未定着トナー像は、定着器６０において熱および圧力による定着処理を受けることによって用紙Ｐ上に定着される。そして定着画像が形成された用紙Ｐは、画像形成装置の排出部に設けられた排紙載置部に搬送され、一連の画像形成動作が完了する。

なお、本実施の形態の画像形成装置では、単色のトナー画像を形成する構成としたが、本発明は、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像を重ね合わせてカラートナー画像を形成するカラー画像形成装置に適用することも可能である。

続いて、転写ユニット２０について詳細に説明する。
図２は、転写ユニット２０の構成を示す断面図である。図２に示すように、転写ユニット２０は、用紙Ｐに感光体ドラム１０上のトナー像を転写するとともに、トナー像が転写された用紙Ｐを搬送する転写搬送部２０Ａ、転写搬送部２０Ａを感光体ドラム１０に接離させるリトラクト機構部２０Ｂ、転写搬送部２０Ａに付着した紙粉やトナー等の付着物を除去するベルトクリーニング手段の一例としてのクリーニング部２０Ｃ、搬送されてくる用紙Ｐを転写部１５に導くインレットシュート部２０Ｄで構成されている。

図３は、転写ユニット２０の構成を示す斜視図である。図３に示すように、転写ユニット２０の転写搬送部２０Ａは、感光体ドラム１０の軸方向に亘って配設された転写搬送ベルト２１、転写搬送ベルト２１を張架して矢印Ｂ方向へ回動させる駆動ロール２２、転写搬送ベルト２１を張架して所定のテンションを付与するアイドルロール２３、感光体ドラム１０との間で転写電界を形成してトナー像を用紙Ｐに転写する転写ロール２４により構成されている。

転写搬送ベルト２１は、例えばクロロプレンのブレンドゴムにカーボンブラック等の帯電防止剤を適当量含有させたものが用いられ、その体積抵抗率が１０^６〜１０^８Ωｃｍに設定された半導電性のエンドレスベルトである。駆動ロール２２は、画像形成装置本体側の駆動モータ（不図示）からカップリング２５によって駆動が伝達されるように構成され、所定の速度で転写搬送ベルト２１を回動させる。また、転写ロール２４は、表面はカーボンを分散したＥＰＤＭとＮＢＲのブレンドゴムのチューブ、内部はカーボンを分散したＥＰＤＭゴムのロールからなり、硬度は例えば２５°(アスカーＣ)に設定されている。そして、転写ロール２４には、転写電源（不図示）からトナー帯電極性（マイナス極性）とは反対極性（プラス極性）の転写バイアスが安定的に印加される。それにより、転写ロール２４から転写搬送ベルト２１に対し、感光体ドラム１０上のトナー帯電極性とは反対極性の電荷が付与される。
また、転写搬送部２０Ａは、駆動ロール２２を揺動中心として、リトラクト機構部２０Ｂによりアイドルロール２３側が揺動するように構成され、感光体ドラム１０と接離可能に構成されている。

次に、リトラクト機構部２０Ｂは、転写搬送部２０Ａの下部に配置されている。図４は、転写ユニット２０から転写搬送部２０Ａを取り外した状態の構成を表した斜視図である。図４に示すように、リトラクト機構部２０Ｂは、転写搬送部２０Ａの幅方向両端部に配設され、転写搬送部２０Ａのアイドルロール２３を支持しながら押し上げる接離板３１、両端部に接離板３１が固設され、接離板３１を揺動させるリンクシャフト３２、リンクシャフト３２の中央部に連結された揺動アーム３３、揺動アーム３３を揺動駆動する直流ソレノイド３４により構成されている。かかるリトラクト機構部２０Ｂでは、直流ソレノイド３４に電流が流されると、直流ソレノイド３４は揺動アーム３３を押し下げる方向に移動させる。それによって、揺動アーム３３に連結されたリンクシャフト３２は回転し、リンクシャフト３２の両端部に固設された接離板３１は上方に揺動する。

転写ユニット２０においては、上述したパッチ領域のトナー像濃度の計測時（セットアップサイクル）や画像形成装置の待機時には、転写搬送部２０Ａは感光体ドラム１０から離隔した状態に設定されている。図５は、転写搬送部２０Ａが感光体ドラム１０から離隔した状態を表した図である。図５に示すように、画像形成装置のセットアップサイクルや待機時においては、リトラクト機構部２０Ｂの直流ソレノイド３４に電流が通電されておらず、直流ソレノイド３４に接続された揺動アーム３３は押し上げられた位置に設定されている。そのため、揺動アーム３３に連結されたリンクシャフト３２は、リンクシャフト３２の両端部に固設された接離板３１を下方に位置させる。転写搬送部２０Ａのアイドルロール２３は両端部が接離板３１に支持されているので、接離板３１により転写搬送部２０Ａは感光体ドラム１０から離隔した状態に設定される。

一方、通常の画像形成動作時においては、転写搬送部２０Ａは感光体ドラム１０に当接した状態に設定される。図６は、転写搬送部２０Ａが感光体ドラム１０に当接した状態を表した図である。画像形成動作時には、レジストロール５４まで給紙されて待機していた用紙Ｐが、レジストロール５４により、トナー像が担持された感光体ドラム１０の移動タイミングに合わせて送り出される。その際に、インレットシュート５５に導かれて用紙Ｐの先端が感光体ドラム１０と転写搬送ベルト２１との当接部近傍まで到達したことをセンサ（不図示）によって検知する。そして、このセンサからの信号を制御部３０が入力すると、制御部３０はリトラクト機構部２０Ｂの直流ソレノイド３４をオンし、通電が開始される。それによって、直流ソレノイド３４は揺動アーム３３を押し下げる方向に移動させる。揺動アーム３３が押し下げられると、揺動アーム３３に連結されたリンクシャフト３２は回転して、リンクシャフト３２の両端部に固設された接離板３１は上方に揺動する。そして、両端部が接離板３１に支持された転写搬送部２０Ａのアイドルロール２３は、感光体ドラム１０に当接した状態に設定される。その際に、感光体ドラム１０と転写搬送ベルト２１との当接部には、ニップ部が形成される。

転写搬送部２０Ａが感光体ドラム１０に当接すると、駆動ロール２２の回転駆動により搬送される転写搬送ベルト２１上の用紙Ｐは、感光体ドラム１０と転写搬送ベルト２１とのニップ部に進入し、転写ロール２４に転写電源（不図示）からトナー帯電極性（マイナス極性）とは反対極性（プラス極性）の転写バイアスが印加される。それにより、転写搬送ベルト２１には感光体ドラム１０上のトナー帯電極性とは反対極性の電荷が付与される。そして、感光体ドラム１０上のトナーが用紙Ｐに転写される。その後、用紙Ｐは転写搬送ベルト２１に静電吸着された状態で搬送され、定着器６０に送られる。

また、インレットシュート部２０Ｄは、転写ユニット２０において転写搬送部２０Ａの上流側に配置され、ハウジング７０に一体的に接合されている。そして、感光体ドラム１０を支持する感光体ドラムユニットに一体的に構成された感光体ドラムインレットシュート５５ａ、およびレジストロール５４を支持するレジストロールユニットに一体的に構成されたレジストロールインレットシュート５５ｂ（図１参照）からなるアッパーインレットシュートと組み合わされて、インレットシュート５５を構成している。この場合には、インレットシュート部２０Ｄはインレットシュート５５のロアインレットシュートを構成する。すなわち、インレットシュート５５は別体のアッパーインレットシュートとロアインレットシュートとにより構成され、ロアインレットシュートはインレットシュート部２０Ｄとして転写ユニット２０に一体的に構成されている。
そして、かかるインレットシュート５５は、レジストロール５４から搬送されてくる用紙Ｐの一方の面（下面）をインレットシュート部２０Ｄで支持し、他方の面（上面）を感光体ドラムインレットシュート５５ａおよびレジストロールインレットシュート５５ｂで規制しながら、転写部１５における感光体ドラム１０と転写搬送ベルト２１とのニップ部に、傾くことなく正確な姿勢を維持しながら搬入する。

次に、クリーニング部２０Ｃについて説明する。
クリーニング部２０Ｃは、図２に示したように、転写搬送部２０Ａの転写搬送ベルト２１表面上に付着した紙粉やトナー等の付着物を拭き取るクリーニング部材の一例としてのクリーニングブラシ４１、クリーニングブラシ４１に付着した付着物を叩き落すべく、クリーニングブラシ４１に食い込むように当接して配置されたフリッカーバー４２、転写搬送ベルト２１の搬送方向におけるクリーニングブラシ４１の下流側に配設され、転写搬送ベルト２１表面上の付着物を掻き取るクリーニング部材の一例としてのクリーニングブレード４３、クリーニングブラシ４１およびクリーニングブレード４３により転写搬送ベルト２１表面から除去された紙粉やトナー等を受けるクリーニングボックス４４、クリーニングボックス４４内の紙粉やトナー等を回収ボトル（不図示）へ搬送する回収コイル４５、クリーニングブレード４３を支持する支持部材としてのブレードホルダ４６、ブレードホルダ４６に保持され、クリーニングブレード４３の下流側を遮蔽する遮蔽シール４７、さらにはクリーニング部２０Ｃの両端部を密封するシール部材としてのサイドシール４８（図２では不図示）により構成されている。

クリーニングブラシ４１は、表面に例えば太さが５．７デニール、繊維密度が３０Ｋ／ｉｎｃｈ^２である導電性ポリエステル（電気抵抗１０^５〜１０^６Ω）からなるブラシ繊維が形成されたブラシロールであり、転写搬送ベルト２１の搬送方向と順方向に回転するように構成されている。また、クリーニングブラシ４１のブラシ繊維は、転写搬送ベルト２１の搬送方向に対して順方向に傾けて形成されている。一方、クリーニングブレード４３は、例えば厚さ１ｍｍのウレタンゴムからなる板状部材であり、転写搬送ベルト２１に対してカウンタ当接して配置されている。そして、クリーニングブラシ４１は、画像形成時には転写搬送ベルト２１の搬送方向と順方向に回転しながら、転写搬送ベルト２１表面上に付着した紙粉やトナー等の付着物を拭き取り、大部分の付着物を転写搬送ベルト２１表面上からクリーニングボックス４４に回収する。さらに、クリーニングブラシ４１の下流側に配置されたクリーニングブレード４３は、クリーニングブラシ４１によって拭き取りきれなかった付着物を掻き取って、クリーニングボックス４４に回収する。特に、トナーとして小粒径の重合トナーが用いられた場合のように、付着物の転写搬送ベルト２１への付着力が強い場合には、クリーニングブラシ４１との接触による付着力低減効果と、クリーニングブレード４３の掻き取り効果との相乗効果によって、付着物を充分に除去することができる。

また、回収コイル４５は、図２中の矢印Ｃの方向に回転しながらクリーニングボックス４４内の紙粉やトナー等を転写ユニット２０外部の回収ボトル（不図示）へ搬送する。回収コイル４５は、矢印Ｃの方向、すなわちクリーニングボックス４４の底面において回収された紙粉やトナー等を定着器６０側から離れる方向（転写搬送ベルト２１の用紙Ｐを搬送する方向における上流側）に移動させるように回転することで、紙粉やトナー等はクリーニングボックス４４内の定着器６０側とは反対側の側壁４４ａに沿って搬送される。そのため、回収されたトナーは定着器６０からの熱を受け難く、トナー同士の融着を抑えることができるので、回収された紙粉やトナー等をスムーズに回収ボトルまで搬送することが可能である。

ここで、図７は、クリーニング部２０Ｃの一方の端部領域を示した平面構成図である。図７に示したように、クリーニング部２０Ｃの両端部には、クリーニングブラシ４１およびクリーニングブレード４３によって転写搬送ベルト２１表面上から紙粉やトナー等の付着物を除去する空間領域と、転写搬送ベルト２１の搬送方向におけるクリーニングブレード４３から遮蔽シール４７に至る空間領域とを遮蔽して内部を密封するサイドシール４８が配設されている。サイドシール４８は、ポリプロピレン等の樹脂からなるブラシ繊維で形成されている。そして、サイドシール４８は転写搬送ベルト２１の端部エッジ面とオーバラップするように配置され、転写搬送ベルト２１の外表面に倣うように形成されることで外部との遮蔽を図っている。すなわち、転写搬送ベルト２１が駆動ロール２２に張架されて曲線形状を有する領域では、この曲線に倣って曲線状に形成され、駆動ロール２２から離れて直線状に移動する領域では、直線状に形成されている。

図８は、クリーニング部２０Ｃのサイドシール４８が配設された端部の断面図である。図８に示すように、サイドシール４８は、クリーニングブレード４３や遮蔽シール４７を保持するブレードホルダ４６とは別体（別パーツ）に構成されたシール支持部材としてのシールホルダ４９に支持されている。したがって、シールホルダ４９は、ブレードホルダ４６とは独立してクリーニング部２０Ｃから着脱できるように構成されている。
また、このシールホルダ４９では、サイドシール４８を支持する支持面４９ａは平面で形成されている。そして、このシールホルダ４９の支持面４９ａは、転写搬送ベルト２１が駆動ロール２２とアイドルロール２３との間で直線に移動する領域（直線領域）に対して、転写搬送ベルト２１とは均等の間隔を持って配設されている。このように配設することで、一定の厚さで形成されたサイドシール４８は、転写搬送ベルト２１の直線領域に対して例えば０．５〜１．５ｍｍの略均一の侵入量をもって当接する。それによって、サイドシール４８は転写搬送ベルト２１の搬送方向におけるクリーニングブレード４３から遮蔽シール４７に至る空間領域を効果的に密封している。

一方、転写搬送ベルト２１が駆動ロール２２に張架される領域（曲線領域）では、サイドシール４８はシールホルダ４９に支持されておらず、シールホルダ４９とは別体の押し当て部材（不図示）によって転写搬送ベルト２１の曲線領域に倣うように押し当てられている。このように、転写搬送ベルト２１の曲線領域では、背面が駆動ロール２２によって支持されているので、比較的設定精度がラフに設定された押し当て部材によって押し当てることによって、一定の厚さで形成されたサイドシール４８を転写搬送ベルト２１の曲線領域とは略均一の侵入量で当接させることができる。それによって、サイドシール４８はクリーニングブラシ４１およびクリーニングブレード４３が転写搬送ベルト２１表面上から紙粉やトナー等の付着物を除去する空間領域を密封している。

このように、本実施の形態のクリーニング部２０Ｃでは、サイドシール４８がブレードホルダ４６とは別体の部材であるシールホルダ４９に支持されて転写搬送ベルト２１に当接するように構成している。このように構成することで、サイドシール４８を転写搬送ベルト２１に略均一の侵入量をもって当接させることが可能となる。特に、背面に支持部材が配設されていない不安定な転写搬送ベルト２１の直線領域に対しても、サイドシール４８を略均一の侵入量をもって当接させることができる。そのため、クリーニング部２０Ｃからの回収トナーの漏出を抑え、機内のトナー汚染や用紙Ｐにトナーが付着することによる画像品質の低下を抑制することが可能となる。

すなわち、従来においては、サイドシール４８は一般的にクリーニングブレード４３が保持されるブレードホルダ４６に取り付けられる場合が多かった。ブレードホルダ４６に取り付けられた場合には、ブレードホルダ４６はクリーニングブレード４３を転写搬送ベルト２１に対してカウンタ当接させるために、角度をもって形成されていることから、サイドシール４８を転写搬送ベルト２１に対して均一の侵入量をもって当接させることは困難を伴うものであった。そのため、サイドシール４８と転写搬送ベルト２１との当接部に隙間が生じ易く、トナーが漏出する場合があった。
これに対し、本実施の形態のサイドシール４８では、サイドシール４８がクリーニングブレード４３や遮蔽シール４７を保持するブレードホルダ４６とは別体（別パーツ）に構成されたシールホルダ４９に保持され、ブレードホルダ４６の設定とは別個に、シールホルダ４９を独立して位置設定することができる。そのため、サイドシール４８を転写搬送ベルト２１に対して略均一の侵入量をもって当接させるように高精度で配置することが可能となるため、背後に支持部材が配設されていない不安定なベルト面（転写搬送ベルト２１の直線領域）とで形成される空間に対しても、隙間が生じ難い構成を実現でき、トナーの漏出を抑制することができる。

また、サイドシール４８をブレードホルダ４６とは別部品のシールホルダ４９に保持させ、ブレードホルダ４６とは独立してクリーニング部２０Ｃから着脱できるように構成することで、サイドシール４８のみを単独で交換することができる。そのため、クリーニングブレード４３と同時に交換する必要がなくなるので、メンテナンスを容易に行うことができ、メンテナンスコストの低減を図ることも可能となる。
さらには、クリーニングブレード４３の摩耗等によりクリーニングブレード４３の交換が必要となっても、サイドシール４８は別個に再利用することも可能である。
加えて、サイドシール４８を転写搬送ベルト２１に対して均一の侵入量をもって当接させることが可能であるため、転写搬送ベルト２１に対するサイドシール４８の当接圧は、当接部の全域で略均一となる。そのため、サイドシール４８と転写搬送ベルト２１との当接部において当接圧のばらつきが極めて少なくなるので、当接圧の不均一に起因する転写搬送ベルト２１をいずれかの端部へ片寄らせる力の発生を抑えることができる。それにより、転写搬送ベルト２１の片寄り（ベルトウォーク）の発生も抑制することも可能となる。

次に、クリーニングブラシ４１の回転について述べる。上述したように、クリーニングブラシ４１は、転写搬送ベルト２１に回転しながら当接するように構成されている。そして、画像形成動作時には転写搬送ベルト２１の搬送方向と順方向に回転しながら、転写搬送ベルト２１の搬送方向に対して順方向に傾けて形成されたブラシ繊維によって、転写搬送ベルト２１表面上に付着した紙粉やトナー等の付着物を拭き取る。その際に、本実施の形態のクリーニングブラシ４１では、クリーニングブラシ４１の回転速度を変化させることができるように構成している。
具体的には、クリーニングブラシ４１は、用紙Ｐの紙種に応じて異なる回転速度に設定することが可能となるように構成されている。これは、転写搬送ベルト２１に担持される用紙Ｐの紙種によって転写搬送ベルト２１に付着する紙粉の量が異なることから、用紙Ｐの紙粉量に対応させて回転速度を設定するものである。クリーニングブラシ４１の回転速度を速くすることによって、クリーニングブラシ４１の紙粉の回収能力を高めることは可能である。しかし、その一方で、クリーニングブラシ４１の回転速度を速くすることは、クリーニングボックス４４内のトナークラウド量を増加させることとなる。そのため、紙粉の量が少ない用紙Ｐを用いる際にも、クリーニングブラシ４１の回転速度を速く設定することは、不要にクリーニングボックス４４内のトナークラウド量を増加させ、機内へのトナー漏出の可能性を大きくすることとなる。特に、背後に支持部材が配設されていない不安定なベルト面（転写搬送ベルト２１の直線領域）とで形成される空間をサイドシール４８によって密封する構成では、トナー漏出の可能性を増大させることとなる。そこで、クリーニングブラシ４１による紙粉の回収能力と、発生させるトナークラウド量との均衡を図り、それぞれの用紙Ｐにおける最適なクリーニング条件を設定している。

クリーニングブラシ４１の回転速度の設定は、画像形成装置のユーザインターフェースである操作パネル（不図示）からのユーザの指示により行うことができる。この場合、ユーザが操作パネルから使用する用紙Ｐの種類を選択すると、その紙種指定信号は制御部３０に送信される。そして、制御部３０はその紙種に対応した回転速度を指示し、クリーニングブラシ４１を最適な回転速度で回転させる。
また、複数の用紙トレイ５０毎に、セットされる用紙Ｐのサイズおよび紙種とを制御部３０にユーザが予め登録しておくか、またはデフォルトとして設定しておき、ユーザが操作パネルから用紙トレイ５０を選択することによって、制御部３０がその選択された用紙トレイ５０に対応したクリーニングブラシ４１の回転速度を設定するように構成することもできる。
さらには、用紙トレイ５０に用紙Ｐを装填して、画像形成装置に装着した際に、制御部３０がユーザに対して紙種の指定を要求する表示を操作パネル上で行うことも可能である。その際に、操作パネル上に複数の紙種を表示し、ユーザはその中から選択するように構成することもできる。また、手差し給紙の場合には、別途異なる設定を行うことも可能である。

ここで、クリーニングブラシ４１の回転速度としては、クリーニングブラシ４１の表面速度が転写搬送ベルト２１の搬送速度の１．１〜１．５倍の間で可変とすることが好ましい。図９は、クリーニングブラシ４１の回転速度と紙粉量とを比較した図である。紙粉量は、クリーニングブラシ４１によるクリーニングの後、その下流側に配置されたクリーニングブレード４３に捕捉された紙粉の単位長さ当たりの堆積紙粉量（堆積紙粉密度）を測定したものである。測定は、顕微鏡により紙粉の数を数えることにより行なった。そして、図９では、クリーニングブラシ４１の表面速度と転写搬送ベルト２１の搬送速度とが等速である場合、すなわち周速比（クリーニングブラシ４１の表面速度／転写搬送ベルト２１の搬送速度）が１である場合の堆積紙粉密度を１とした相対値で表して入る。そして図９では、クリーニングブラシ４１のブラシ繊維として、ポリプロピレンで形成したものと、ポリエステルで形成したものとを用いた結果を示している。
図９に示したように、ポリプロピレン製のブラシおよびポリエステル製のブラシのいずれにおいても、周速比１．１以上でクリーニングブラシ４１による紙粉除去性能の向上が見られ、周速比１．５でほぼ改善効果が飽和する。したがって、クリーニングブラシ４１によるトナークラウドの発生量を鑑みつつ、周速比１．１〜１．５倍の間でクリーニングブラシ４１の回転速度を可変とすることが好ましい。

また、クリーニングブラシ４１は、画像形成動作時には転写搬送ベルト２１の搬送方向に対し順方向に回転し、画像形成動作時以外では転写搬送ベルト２１の搬送方向とは逆方向に回転させるように設定することも可能である。
図１０は、クリーニングブラシ４１を駆動する構成を示した概略図である。クリーニングブラシ４１にはギヤ列２８を介してステッピングモータ２７が接続されている。このステッピングモータ２７は、カップリング２５を介して転写搬送ベルト２１を回動させる駆動ロール２２に接続された駆動モータ２６とは別個に配設されている。すなわち、クリーニングブラシ４１は、転写搬送ベルト２１を駆動する駆動ロール２２とは別系統の駆動機構によって回転される。

そして、転写搬送ベルト２１と定着器６０に用紙Ｐを導く定着入口ガイド５６との間に、用紙Ｐの通過を検出するセンサ（不図示）を配置し、このセンサが用紙Ｐの通過を検知すると、制御部３０は、ステッピングモータ２７に対してクリーニングブラシ４１を逆回転させるように制御する。そして、所定の時間の逆回転の後、制御部３０は、ステッピングモータ２７に対しクリーニングブラシ４１の回転を順方向に切り替えるように制御する。なお、センサにより通過を検知された用紙Ｐが、画像形成サイクルの最終の用紙Ｐである場合には、制御部３０は、ステッピングモータ２７を停止するように制御する。
このように、用紙Ｐの通過後にクリーニングブラシ４１を逆回転させることで、クリーニングブラシ４１において転写搬送ベルト２１の搬送方向に対して順方向に傾けて形成されたブラシ繊維が、フリッカーバー４２によって逆立てられるので、ブラシ繊維の間に蓄積されたトナーや紙粉等の回収物を取り除くとともに、ブラシ繊維の倒れを矯正することができる。それにより、クリーニングブラシ４１のクリーニング性能を長期に亘り維持することができる。

以上説明したように、本実施の形態の画像形成装置では、転写ユニット２０の転写搬送ベルト２１をクリーニングするクリーニング部２０Ｃにおいて、クリーニング部２０Ｃの両端部を遮蔽して内部を密封するサイドシール４８がブレードホルダ４６とは別体の部材であるシールホルダ４９に支持されて転写搬送ベルト２１に当接するように構成している。このように構成することによって、ブレードホルダ４６の設定とは別個に、シールホルダ４９を独立して位置設定することができるので、サイドシール４８を転写搬送ベルト２１に対して略均一の侵入量をもって当接させるように、高精度で配置することが可能となる。特に、背面に支持部材が配設されていない不安定な転写搬送ベルト２１の直線領域に対しても、サイドシール４８を略均一の侵入量をもって当接させることができる。そのため、クリーニング部２０Ｃからの回収トナーの漏出を抑え、機内のトナー汚染や用紙Ｐにトナーが付着することによる画像品質の低下を抑制することが可能となる。

また、クリーニング部２０Ｃに設けたクリーニングブラシ４１においては、用紙Ｐの紙種によって異なる回転速度に設定できるように構成している。それによって、クリーニングブラシ４１による紙粉の回収能力と、クリーニングの際に発生するトナークラウド量との均衡を図ることができる。そのため、紙粉に対する回収能力を維持しつつ、背後に支持部材が配設されていない不安定なベルト面（転写搬送ベルト２１の直線領域）とで形成される空間をサイドシール４８によって密封する構成においても、さらにトナー漏出の可能性が極めて少ない構成を実現することができる。

本発明の活用例として、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ、さらにはこれらの複合機等への適用がある。

本発明の画像形成装置の概略構成図である。 転写ユニットの構成を示す断面図である。 転写ユニットの構成を示す斜視図である。 転写搬送部を取り外した状態の転写ユニットの構成を表した斜視図である。 転写搬送部が感光体ドラムから離隔した状態を表した図である。 転写搬送部が感光体ドラムに当接した状態を表した図である。 クリーニング部の一方の端部領域を示した平面構成図である。 クリーニング部のサイドシールが配設された端部の断面図である。 クリーニングブラシの回転速度と紙粉量とを比較した図である。 クリーニングブラシを駆動する構成を示した概略図である。

符号の説明

１０…感光体ドラム、１１…帯電器、１２…レーザ露光器、１３…現像器、１５…転写部、１７…ドラムクリーナ、２０…転写ユニット、２０Ａ…転写搬送部、２０Ｂ…リトラクト機構部、２０Ｃ…クリーニング部、２０Ｄ…インレットシュート部、２１…転写搬送ベルト、２２…駆動ロール、２３…アイドルロール、２５…カップリング、２７…ステッピングモータ、３０…制御部、３１…接離板、３２…リンクシャフト、３３…揺動アーム、３４…直流ソレノイド、４１…クリーニングブラシ、４２…フリッカーバー、４３…クリーニングブレード、４４…クリーニングボックス、４５…回収コイル、４６…ブレードホルダ、４７…遮蔽シール、４８…サイドシール、４９…シールホルダ、５４…レジストロール、５５…インレットシュート、６０…定着器

Claims (9)

1. トナー像を担持するトナー像担持体と、
   前記トナー像担持体によって担持されたトナー像を転写材に転写し、当該転写材を搬送する転写搬送ベルトと、
   前記転写搬送ベルトの搬送方向に直交する方向に延び、当該転写搬送ベルトの表面に付着した付着物を清掃するクリーニング部材と、
   前記クリーニング部材を支持する支持部材と、
   前記クリーニング部材の両端部を遮蔽するシール部材と、
   前記支持部材とは独立して着脱自在に構成され、前記シール部材を支持して前記転写搬送ベルトに当接させるシール支持部材と
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記シール支持部材は、前記シール部材を前記転写搬送ベルトに対して略均一の侵入量で当接させることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記転写搬送ベルトは、少なくとも１対のロールに張架されて構成され、前記シール部材は、当該転写搬送ベルトが当該ロールに張架される領域と当該ロールの間の直線移動する領域とに跨って前記クリーニング部材を遮蔽することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記シール支持部材は、前記シール部材を支持する支持面が前記転写搬送ベルトの直線移動する領域のベルト面と略平行となるように配設されたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. トナー像を担持するトナー像担持体と、
   少なくとも１対のロールに張架される転写搬送ベルトであって、前記トナー像担持体によって担持されたトナー像を転写材に転写し、当該転写材を搬送する転写搬送ベルトと、
   前記転写搬送ベルトの表面に付着した付着物を回転しながら清掃するクリーニングブラシと、
   前記転写搬送ベルトにエッジ面が当接して前記付着物を清掃するクリーニングブレードと、
   前記転写搬送ベルトが前記ロールに張架される領域と当該ロールの間の直線移動する領域とに跨って、前記クリーニングブラシと前記クリーニングブレードとの端部を遮蔽するシール部材とを備え、
   前記クリーニングブラシは、回転速度が可変に構成されたことを特徴とする画像形成装置。
6. 前記クリーニングブラシは、前記転写搬送ベルトが搬送する前記転写材の種類に応じて、回転速度が変更されることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
7. 前記クリーニングブラシは、前記転写搬送ベルトと当接する表面の速度が、当該転写搬送ベルトの搬送速度に対して１．１〜１．５倍で回転することを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
8. 前記クリーニングブラシは、画像形成時には前記転写搬送ベルトの搬送方向と順方向に回転し、非画像形成時には当該搬送方向とは逆方向に回転することを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
9. 前記シール部材は、前記クリーニングブレードとは独立に支持されることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。

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