JP2006178506A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、電子写真方式を用いる複写機、プリンタ等の画像形成装置に係り、特に像担持体ベルトと、像担持体ベルトを支持するベルト支持部材と、ベルト支持部材を移動することによって像担持体ベルトのベルト幅方向の移動を制御するベルト移動制御装置と、像担持体ベルト表面をクリーニングするベルトクリーニング装置とを備えた画像形成装置に関する。
BACKGROUND OF THE
画像形成装置のなかには、その転写工程でトナー像を担持する無端状の中間転写ベルトや記録シートを担持して搬送する無端状のシート搬送ベルトを用い、転写工程で用いる中間転写ベルトやシート搬送ベルトに対してはシアン系、マゼンタ系、イエロー系、及びブラック系のトナー像を形成する4つの像形成ユニットを対向させて配設し、多色カラー画像を形成する、いわゆるタンデム型カラー画像形成装置や、像形成工程で感光体として無端状の感光体ベルトを用い、この感光体ベルトにはシアン系、マゼンタ系、イエロー系、及びブラック系の4つの現像ユニットを対向させて配設し、感光体ベルトに形成した潜像に各現像ユニットからトナーを供給してトナー像形成するカラー画像形成装置がある。 In an image forming apparatus, an endless intermediate transfer belt that carries a toner image in the transfer process or an endless sheet conveyance belt that carries and conveys a recording sheet is used, and the intermediate transfer belt or sheet conveyance belt used in the transfer process is used. A so-called tandem type color image forming apparatus in which four image forming units that form cyan, magenta, yellow, and black toner images are arranged to face each other to form a multicolor image. In addition, an endless photoconductor belt is used as a photoconductor in the image forming process, and four developing units of cyan, magenta, yellow, and black are arranged facing each other on the photoconductor belt. There is a color image forming apparatus that forms a toner image by supplying toner from each developing unit to a latent image formed on a body belt.
このような画像形成装置で用いられている無端状の中間転写ベルト、シート搬送ベルト、及び感光体ベルト(以下、これらを「像担持体ベルト」と総称する)は、少なくとも像担持体ベルトを駆動するドライブ機能を備えたドライブロールと像担持体ベルトにテンションを付与する張力付与機能を備えたテンションロールを含む複数のロールで支持し、テンションロールで像担持体ベルトにテンションを付与しながらドライブロールで像担持体ベルトに回転駆動を与えている。 An endless intermediate transfer belt, a sheet conveying belt, and a photosensitive belt (hereinafter collectively referred to as “image carrier belt”) used in such an image forming apparatus drive at least the image carrier belt. The drive roll is supported by a plurality of rolls including a drive roll having a drive function and a tension roll having a tension applying function for applying tension to the image carrier belt, and the drive roll while applying tension to the image carrier belt with the tension roll. The rotational drive is given to the image carrier belt.
しかしながら、このような像担持体ベルトは、これを支持する複数のロールの取付誤差に起因して、走行中にベルト幅方向(ベルト回転方向と直行する方向)に移動する現象、すなわちベルトの蛇行現象(ベルトウォーク)が不可避的に発生する。 However, such an image carrier belt has a phenomenon that it moves in the belt width direction (direction perpendicular to the belt rotation direction) during traveling due to the mounting error of a plurality of rolls that support the belt, that is, the belt meanders. The phenomenon (belt walk) inevitably occurs.
そして、例えば、画像形成装置が転写工程で中間転写ベルトを用いるタンデム型カラー画像形成装置においては、各像形成ユニットから各単色のトナー像を中間転写ベルト上に転写し、この中間転写ベルト上でこれら各単色のトナー像を重ね合わせることが行われているが、このようなタンデム型カラー画像形成装置において中間転写ベルトに蛇行現象が発生すると、各単色のトナー像の相対的な位置関係にずれが発生し、色ずれや色むら等の画像不良が発生し、高品質のカラー画像を得ることができない。 For example, in a tandem color image forming apparatus in which the image forming apparatus uses an intermediate transfer belt in the transfer process, each single color toner image is transferred from each image forming unit onto the intermediate transfer belt. These monochromatic toner images are superposed. However, when a meandering phenomenon occurs in the intermediate transfer belt in such a tandem type color image forming apparatus, the relative positional relationship of the monochromatic toner images is shifted. And image defects such as color misregistration and color unevenness occur, and a high-quality color image cannot be obtained.
そこで、従来においては、このような問題を解決するために、像担持体ベルトを支持する複数のロールの1つとして傾き動作が可能なロール(以下、「ベルト支持ロール」という)を採用し、像担持体ベルトに蛇行現象が発生した時にその像担持体ベルトの蛇行をセンサーで検出し、その検出結果に基づいてベルト支持ロールの傾きを制御し、蛇行現象を適切に修正するためのベルト移動制御装置が提案されている(例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3、特許文献4、特許文献5、及び特許文献6参照)。
Therefore, conventionally, in order to solve such a problem, a roll capable of tilting operation (hereinafter referred to as “belt support roll”) is adopted as one of a plurality of rolls that support the image carrier belt, When a meandering phenomenon occurs in the image carrier belt, the sensor detects the meandering of the image carrier belt, and controls the inclination of the belt support roll based on the detection result to move the belt to properly correct the meandering phenomenon. Control devices have been proposed (see, for example,
また、このような画像形成装置の像担持体ベルトにおいては、トナー像の100%転写効率を達成することは極めて困難であり、転写工程でトナーの一部が像担持体ベルト上に残留したり、あるいは、シート搬送ベルトである場合には感光体側の残留トナーが移行し、この残留トナーが種々の画像不良の原因になるのでベルトクリーニング装置の使用が不可欠になる。しかしながら、このベルトクリーニング装置においては、クリーニングの対象が可撓性を有するベルトであるため、クリーニング性やクリーニングブレードのビビリ等が問題になり、従来においてもこれらの問題を解決するために種々の対策が採られている(例えば、特許文献7及び特許文献8参照)。例えば、特許文献8には、潤滑剤塗布ブラシとクリーニングブレードを有し、環境温度や湿度更には回転トルクを検知しながら潤滑剤塗布ブラシで中間転写ベルトの表面に潤滑剤を塗布し、次いでクリーニングブレードで中間転写ベルトの表面をクリーニングすることが提案されている。
Further, it is extremely difficult to achieve 100% transfer efficiency of the toner image in the image carrier belt of such an image forming apparatus, and a part of the toner remains on the image carrier belt in the transfer process. Alternatively, in the case of the sheet conveying belt, the residual toner on the photosensitive member side is transferred, and this residual toner causes various image defects, so that it is indispensable to use a belt cleaning device. However, in this belt cleaning device, since the object to be cleaned is a flexible belt, there are problems with cleaning performance, chattering of the cleaning blade, etc., and various measures have been taken to solve these problems in the past. (See, for example, Patent Document 7 and Patent Document 8). For example,
そこで、像担持体ベルトを用いる画像形成装置においては、この像担持体ベルトの挙動の安定化を図りながら、クリーニング性能の向上を図ることが不可欠であり、そのための工夫を適用することが必要になるが、例えば像担持体ベルトに潤滑剤塗布ブラシとクリーニングブレードを備えたベルトクリーニング装置を敷設した場合には潤滑剤塗布ブラシやクリーニングブレードに対向させて像担持体ベルトにバックアップロールを配設する必要が生じる等、像担持体ベルトの構成が大型化する傾向にあり、装置自体を小型化するという観点からは問題である。 Therefore, in an image forming apparatus using an image carrier belt, it is essential to improve the cleaning performance while stabilizing the behavior of the image carrier belt, and it is necessary to apply a device for that purpose. However, for example, when a belt cleaning device including a lubricant application brush and a cleaning blade is laid on the image carrier belt, a backup roll is disposed on the image carrier belt so as to face the lubricant application brush and the cleaning blade. The configuration of the image carrier belt tends to increase in size such as necessity, which is a problem from the viewpoint of reducing the size of the apparatus itself.
本発明は、かかる観点に基づいて創案されたものであり、その目的とするところは、ベルトのベルト幅方向の移動を制御するベルト移動制御装置と像担持体ベルト表面をクリーニングするベルトクリーニング装置とを備えた画像形成装置において、ベルト挙動の安定化とクリーニング性能の向上を図りながら装置の小型化を達成できる画像形成装置を提供することにある。 The present invention has been invented based on such a viewpoint. The object of the present invention is to provide a belt movement control device for controlling the movement of the belt in the belt width direction, a belt cleaning device for cleaning the surface of the image carrier belt, and the like. In the image forming apparatus having the above, an image forming apparatus capable of achieving downsizing of the apparatus while stabilizing the belt behavior and improving the cleaning performance is provided.
すなわち、本発明は、像担持体ベルトと、前記像担持体ベルトを支持するベルト支持部材と、前記ベルト支持部材を移動することによって前記像担持体ベルトのベルト幅方向の移動を制御するベルト移動制御装置と、前記像担持体ベルト表面をクリーニングするベルトクリーニング装置とを備えた画像形成装置であり、前記ベルト支持部材と前記ベルトクリーニング装置に設けられて前記像担持体ベルトのベルト表面をクリーニングするクリーニング部材との間には、前記ベルト支持部材の姿勢の変化に合わせてクリーニング部材の姿勢を変化させる連動機構を設け、前記連動機構により前記ベルト支持部材のベルト移動制御動作の際に前記ベルト支持部材と前記クリーニング部材との間の相対的位置関係が維持されるようにし、前記ベルト移動制御装置が前記ベルト支持部材を支承して前記ベルト支持部材のベルト移動制御動作を受け持つ可動フレームを有し、前記ベルトクリーニング装置がユニット化されてクリーニング部材を保持するケーシングを有し、前記連動機構が前記可動フレームに前記ケーシングを着脱可能に取り付けることにより達成されていることを特徴とする画像形成装置である。 That is, the present invention provides an image carrier belt, a belt support member that supports the image carrier belt, and a belt movement that controls movement of the image carrier belt in the belt width direction by moving the belt support member. An image forming apparatus including a control device and a belt cleaning device that cleans the surface of the image carrier belt, and is provided on the belt support member and the belt cleaning device to clean the belt surface of the image carrier belt. An interlocking mechanism that changes the posture of the cleaning member in accordance with the change of the posture of the belt support member is provided between the cleaning member and the belt support when the belt movement control operation of the belt support member is performed by the interlocking mechanism. A relative positional relationship between a member and the cleaning member is maintained; A dynamic control device having a movable frame that supports the belt support member and performs a belt movement control operation of the belt support member, the belt cleaning device has a casing that holds the cleaning member as a unit, and the interlocking An image forming apparatus characterized in that a mechanism is achieved by detachably attaching the casing to the movable frame.
本発明は、像担持体ベルトが転写工程でトナー像を担持する中間転写ベルトである場合、転写工程で記録シートを担持して搬送するシート搬送ベルトである場合、像形成工程で用いる感光体ベルトである場合に適用することができ、特に像担持体ベルトが転写工程でトナー像を担持する中間転写ベルトであって、イエロー用、マゼンタ用、シアン用、及びブラック用の4つの一次転写ロールを備えたタンデム型カラー画像形成装置に用いる中間転写ベルトである場合に好適に適用することができる。 The present invention relates to a photosensitive belt used in an image forming process when the image carrier belt is an intermediate transfer belt that supports a toner image in a transfer process, or a sheet transport belt that supports and conveys a recording sheet in a transfer process. In particular, the image carrier belt is an intermediate transfer belt that carries a toner image in a transfer process, and includes four primary transfer rolls for yellow, magenta, cyan, and black. The present invention can be preferably applied to an intermediate transfer belt used in a tandem type color image forming apparatus provided.
また、本発明において、ベルト移動制御装置を構成するベルト支持部材については、それが像担持体ベルトを駆動するドライブ機能を備えたステアリング・ドライブロールであっても、像担持体ベルトにテンションを付与する張力付与機能を備えてもよく、装置全体のレイアウトや像担持体ベルトに配設する像形成ユニットや現像ユニット、ベルトクリーニング装置、その他の部材との位置関係で決定することができる。本発明においては、ドライブ機能を持つベルト支持部材とステアリング機能を持つベルト支持部材は共にそれぞれの機能を効率的に発揮する上でベルトと支持部材が重なり合うオーバーラップ領域が大きい方が有利であり、また、オーバーラップ領域はそれをベルトと支持部材が重なり合う角度でみると合計で360°に限られるので、ベルト挙動の安定化とクリーニング性能の向上を図りながら装置の小型化を達成するという観点からは、ベルト支持部材がドライブ機能を備えたステアリング・ドライブロールであるのが好ましい。 In the present invention, the belt support member constituting the belt movement control device applies tension to the image carrier belt even if it is a steering drive roll having a drive function for driving the image carrier belt. The tension applying function may be provided, and can be determined by the layout of the entire apparatus and the positional relationship with the image forming unit, the developing unit, the belt cleaning device, and other members disposed on the image carrier belt. In the present invention, both the belt support member having a drive function and the belt support member having a steering function are advantageous in that the overlap region where the belt and the support member overlap is large in order to effectively exhibit the respective functions. In addition, since the overlap region is limited to a total of 360 ° when viewed from the angle at which the belt and the support member overlap, from the viewpoint of achieving downsizing of the apparatus while stabilizing the belt behavior and improving the cleaning performance. In this case, the belt support member is preferably a steering drive roll having a drive function.
更に、本発明において、ベルトクリーニング装置を構成するクリーニング部材については、ブラシタイプのクリーニングブラシやブレードタイプのクリーニングブレードを好適に適用することができる。特にこのクリーニング部材については、リトラクト機構を持たせる必要がなく、小型化が容易なことから、像担持体ベルトの表面に常時接触する常時接触クリーニング部材であるのがよい。 Furthermore, in the present invention, a brush-type cleaning brush or a blade-type cleaning blade can be suitably applied to the cleaning member constituting the belt cleaning device. In particular, the cleaning member does not need to have a retracting mechanism and can be easily downsized. Therefore, it is preferable that the cleaning member is a constant contact cleaning member that always contacts the surface of the image carrier belt.
特に、クリーニング部材が像担持体ベルトの表面に常時接触する常時接触型のクリーニングブレードであり、像担持体ベルトの表面から掻き取られた回収トナーの一部がクリーニングブレードの先端部分に滞留して潤滑機能を行うタイプのもの、更にはベルトクリーニング装置が像担持体ベルトの表面に常時接触する常時接触型のクリーニングブレードと、像担持体ベルトの表面から掻き取られた回収トナーをトナー回収箱内に搬送するオーガーと、ベルト表面で掻き取られた回収トナーをオーガーに送り込むパドルとを有し、このパドルの回転で回収トナーの所定量がクリーニングブレードの先端部分に供給されるタイプのものが好適に用いられる。 In particular, the cleaning member is an always-contact type cleaning blade that always contacts the surface of the image carrier belt, and a part of the collected toner scraped off from the surface of the image carrier belt stays at the tip of the cleaning blade. A type that performs a lubrication function, a constant contact type cleaning blade in which the belt cleaning device is always in contact with the surface of the image carrier belt, and collected toner scraped from the surface of the image carrier belt in the toner collection box And a paddle that feeds the collected toner scraped off on the belt surface to the auger, and a type in which a predetermined amount of the collected toner is supplied to the tip of the cleaning blade by rotation of this paddle. Used for.
本発明においては、ベルトクリーニング装置において優れたクリーニング性能を確保するために、ベルト支持部材とクリーニング部材との間に、ベルト支持部材の姿勢の変化に合わせてクリーニング部材の姿勢を変化させる連動機構を設け、この連動機構によりベルト支持部材のベルト移動制御動作の際にベルト支持部材とクリーニング部材との間の相対的位置関係が維持されるようにすることが必要である。 In the present invention, in order to ensure excellent cleaning performance in the belt cleaning device, an interlocking mechanism that changes the posture of the cleaning member according to the change in the posture of the belt support member between the belt support member and the cleaning member. It is necessary to maintain the relative positional relationship between the belt support member and the cleaning member during the belt movement control operation of the belt support member.
このベルト支持部材とクリーニング部材との間に設ける連動機構については、両者の相対的位置関係を維持できる手段であれば特に制限はなく、例えばベルト支持部材のベルト移動制御動作を受け持つ可動フレームにクリーニング部材を直接取り付ける、ハウジングを用いてユニット化したベルトクリーニング装置をベルト支持部材の可動フレームに着脱可能に取り付ける、ベルト支持部材の可動フレームとクリーニング部材の可動フレームとをリンク機構等で連結する、等の手段が挙げられる。 The interlocking mechanism provided between the belt support member and the cleaning member is not particularly limited as long as it is a means capable of maintaining the relative positional relationship between them. For example, the movable frame that performs the belt movement control operation of the belt support member is cleaned. Directly attaching members, attaching a belt cleaning device unitized using a housing to the movable frame of the belt support member, detachably connecting the movable frame of the belt support member and the movable frame of the cleaning member, etc. Can be mentioned.
ここで、ベルト支持部材とクリーニング部材との相対的位置関係については、ベルトクリーニング装置のクリーニングモードの際における像担持体ベルトとクリーニング部材との接触位置が、像担持体ベルトとベルト支持部材とが重なり合うベルト回転方向上流側の接触開始位置からベルト回転方向下流側の接触終了位置までのオーバーラップ領域内にあるのがよく、これによって、ベルト支持部材がそのベルト移動制御動作を行っても、クリーニング部材は像担持体ベルトのクリーニングを確実に実施できる。また、より好ましくは、この接触位置が、オーバーラップ領域内であって、その接触開始位置から取付誤差による揺れがなくなるベルト回転方向下流側位置から、その接触終了位置からベルトスリップの発生原因にならなくなるベルト回転方向上流側位置までの安定領域内にあるのがよく、これによって、ベルト支持部材としてステアリング・ドライブロールを用いた場合にも、優れたベルト移動制御性、ベルト駆動性、クリーニング性を発揮せしめることができる。ここで、上記安定領域は、ベルト支持部材のオーバーラップ領域の大きさやこのベルト支持部材の表面粗さ、像担持体ベルトの表面とクリーニング部材との間の摩擦抵抗等を考慮し、実験的に容易に求めることができる。 Here, with respect to the relative positional relationship between the belt support member and the cleaning member, the contact position between the image carrier belt and the cleaning member in the cleaning mode of the belt cleaning device is determined by the relationship between the image carrier belt and the belt support member. It should be in the overlap region from the contact start position upstream of the overlapping belt rotation direction to the contact end position downstream of the belt rotation direction, so that even if the belt support member performs the belt movement control operation, the cleaning is performed. The member can reliably clean the image carrier belt. More preferably, the contact position is within the overlap region, and the belt slip occurs from the contact end position from the downstream side position in the belt rotation direction where the shaking due to the mounting error does not occur from the contact start position. It should be in the stable region up to the upstream position in the belt rotation direction, which makes it possible to provide excellent belt movement control performance, belt drive performance, and cleaning performance even when a steering drive roll is used as the belt support member. It can be demonstrated. Here, the stable region is experimentally considered in consideration of the size of the overlap region of the belt support member, the surface roughness of the belt support member, the friction resistance between the surface of the image carrier belt and the cleaning member, and the like. It can be easily obtained.
本発明において、ベルト挙動の安定化とクリーニング性能の向上を図りながら装置の小型化を達成する上で、好ましい構成としては、以下のものを挙げることができる。すなわち、(1)像担持体ベルトが転写工程でトナー像を担持する中間転写ベルトであり、ベルト支持部材がこの中間転写ベルトを駆動するドライブ機能を備えたステアリング・ドライブロールであり、クリーニング部材が中間転写ベルトの表面に常時接触する常時接触型のクリーニングブレードである構成、(2)像担持体ベルトが転写工程でトナー像を担持する中間転写ベルトであり、ベルト支持部材がこの中間転写ベルトを駆動するドライブ機能を備えたステアリング・ドライブロールであり、クリーニング部材が像担持体ベルトの表面に常時接触する常時接触型のクリーニングブレードであり、像担持体ベルトの表面から掻き取られた回収トナーの一部がクリーニングブレードの先端部分に滞留して潤滑機能を行う構成、(3)ベルトクリーニング装置が像担持体ベルトの表面に常時接触する常時接触型のクリーニングブレードと、像担持体ベルトの表面から掻き取られた回収トナーをトナー回収箱内に搬送するオーガーと、ベルト表面で掻き取られた回収トナーをオーガーに送り込むパドルとを有し、このパドルの回転で回収トナーの所定量がクリーニングブレードの先端部分に供給される構成等が挙げられる。 In the present invention, in order to achieve downsizing of the apparatus while stabilizing the belt behavior and improving the cleaning performance, the following can be mentioned as preferable configurations. (1) The image carrier belt is an intermediate transfer belt that carries a toner image in the transfer process, the belt support member is a steering drive roll having a drive function for driving the intermediate transfer belt, and the cleaning member is (2) An image carrier belt is an intermediate transfer belt that carries a toner image in a transfer process, and a belt support member holds the intermediate transfer belt on the surface of the intermediate transfer belt. This is a steering drive roll having a drive function to drive, and a cleaning blade whose contact is constantly contacted with the surface of the image carrier belt, and the collected toner scraped from the surface of the image carrier belt. A structure in which a part stays at the tip of the cleaning blade and performs the lubrication function. (3) Bell The cleaning device is always in contact with the surface of the image carrier belt, the cleaning blade is always contacted, the auger that transports the collected toner scraped from the surface of the image carrier belt into the toner collection box, and the belt surface. There is a configuration including a paddle that feeds the collected toner to the auger, and a predetermined amount of the collected toner is supplied to the tip portion of the cleaning blade by the rotation of the paddle.
また、本発明は、像担持体ベルトと、前記像担持体ベルトを支持するためのフレームと、前記フレームに対し移動可能に支持され、前記像担持体ベルトを支持するベルト支持手段と、前記像担持体ベルト表面をクリーニングするクリーニング部材と、前記クリーニング部材で回収されたトナーを搬送するオーガー部材と、前記クリーニング部材と前記オーガー部材とを保持するケーシングと、前記ベルト支持手段と前記ケーシングとの間に配設され、前記ベルト支持手段と前記クリーニング部材との間の相対的位置関係を維持するための連動機構とを有し、前記ケーシングは、前記クリーニング部材と前記オーガー部材とを有したまま、前記フレームに対し着脱可能であることを特徴とする画像形成装置である。 The present invention also provides an image carrier belt, a frame for supporting the image carrier belt, a belt support means supported to be movable with respect to the frame, and supporting the image carrier belt, and the image A cleaning member for cleaning the surface of the carrier belt, an auger member for conveying toner collected by the cleaning member, a casing for holding the cleaning member and the auger member, and between the belt support means and the casing An interlocking mechanism for maintaining a relative positional relationship between the belt support means and the cleaning member, and the casing has the cleaning member and the auger member, The image forming apparatus is detachable from the frame.
また、本発明において、前記ベルト支持部材は、前記像担持体ベルトに張力を付与する張力付与機能を備えるものでもよい。 In the present invention, the belt support member may have a tension applying function for applying tension to the image carrier belt.
像担持体ベルトと、像担持体ベルトを支持するベルト支持部材と、ベルト支持部材を移動することによって像担持体ベルトのベルト幅方向の移動を制御するベルト移動制御装置と、像担持体ベルト表面をクリーニングするベルトクリーニング装置とを備えた画像形成装置において、ベルト移動制御動作を受け持つベルト支持部材と像担持体ベルトのベルト表面をクリーニングするクリーニング部材との相対的位置関係を維持できるようにしたので、少なくともドライブロールとテンションロールとを有して像担持体ベルトを支持する複数のロールにおいて、これらロールのいずれにベルト支持部材としての機能を持たせても、クリーニング性能の維持を図りながらベルトクリーニング装置を設けることができ、像担持体ベルトを支持するロールの数を減少せしめて装置高さを低くできる等、装置小型化が容易になり、また、この装置小型化の設計の適用範囲が拡がり、ベルト挙動の安定化とクリーニング性能の向上を図りながら装置の小型化を達成できる。 An image carrier belt, a belt support member that supports the image carrier belt, a belt movement control device that controls movement of the image carrier belt in the belt width direction by moving the belt support member, and a surface of the image carrier belt In the image forming apparatus including the belt cleaning device for cleaning the belt, the relative positional relationship between the belt support member responsible for the belt movement control operation and the cleaning member for cleaning the belt surface of the image carrier belt can be maintained. A plurality of rolls that have at least a drive roll and a tension roll to support the image carrier belt, and the belt cleaning is performed while maintaining the cleaning performance regardless of which of these rolls functions as a belt support member. A device that can support the image carrier belt The device size can be reduced by reducing the number of devices and the device size can be easily reduced.In addition, the scope of application of this device size reduction is expanded, and the device is improved while stabilizing the belt behavior and improving the cleaning performance. Can be miniaturized.
以下、実施例に基づいて、本発明の好適な実施の形態を具体的に説明する。
〔実施例1〕
図1及び図2に、本発明の実施例に係る中間転写ベルトを用いたタンデム型カラー画像形成装置が示されている。このカラー画像形成装置は、中間転写ベルト(像担持体ベルト)1と、この中間転写ベルト1を支持するステアリング・ドライブロール(ベルト支持部材)2、テンションロール3、及び二次転写用バックアップロール4と、上記ステアリング・ドライブロール2とテンションロール3との間において中間転写ベルト1に対向させて配置されているイエロー用像形成ユニット5、マゼンタ用像形成ユニット6、シアン用像形成ユニット7、及びブラック用像形成ユニット8と、上記ステアリング・ドライブロール2の近傍に配設されたベルトクリーニングユニット9と、上記二次転写用バックアップロール4に対向して配置された二次転写ロール10a を有する二次転写装置10と、上記像形成ユニット5〜8の各感光体ドラム5a〜8a上に静電潜像を書き込むROS(Raser Output Scanner)ユニット11と、用紙(記録シート)トレイユニット12と、定着ユニット13とを備えている。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described based on examples.
[Example 1]
1 and 2 show a tandem type color image forming apparatus using an intermediate transfer belt according to an embodiment of the present invention. This color image forming apparatus includes an intermediate transfer belt (image carrier belt) 1, a steering drive roll (belt support member) 2 that supports the
ここで、上記各像形成ユニット5〜8は、各感光体ドラム5a〜8aに隣接して各色に対応する現像装置5b〜8bを有し、また、これら各現像装置5b〜8bには図示外のトナー供給手段により各色に対応するトナーカートリッジ14〜17から各色のトナーが供給されるようになっている。なお、図中符号18〜21はそれぞれ各像形成ユニット5〜8の各感光体ドラム5a〜8aに対向して配置された一次転写用バックアップロールである。
Here, the
そして、この実施例1のカラー画像形成装置において、各像形成ユニット5〜8で形成された各単色トナー像は中間転写ベルト1上で重ね合わされて多色トナー像となり、この多色トナー像は二次転写装置10へと移行し、この二次転写装置10において、用紙ルートPに示すように用紙トレイユニット12から供給された用紙上に二次転写され、次いで定着ユニット13をへて装置外部に排出される。
In the color image forming apparatus of the first embodiment, the single color toner images formed by the
この実施例1において用いられているベルトクリーニングユニット9は、図3及び図4に示されているように、ブレードタイプのベルトクリーニング装置であって、そのケーシング9a内にはクリーニングブレード(クリーニング部材)9b、パドル9c、及びオーガー9dを備えており、また、このケーシング9aはアッパーシール9eでシールされている。
The
そして、この実施例1においては、図3〜図5に示されているように、中間転写ベルト1の転写体フレーム1aを形成するブロックメイン1bには、ステアリング・ドライブロール2を回転可能に支持する可動フレーム22が配設されており、この可動フレーム22にベルトクリーニングユニット9のケーシング9aが着脱可能に取り付けられている。
In the first embodiment, as shown in FIGS. 3 to 5, the
上記可動フレーム22は、上記転写体フレーム1a側のブロックメイン1bに相対向して位置するブロックメイン22a と、このブロックメイン22a の両端に取り付けられ内側フレーム22b 及び外側フレーム22c とを有し、ステアリング・ドライブロール2が上記可動フレーム22の内側フレーム22b と外側フレーム22c との間に回転可能に軸支されている。
The
上記中間転写ベルト1の転写体フレーム1aを形成するブロックメイン1bと可動フレーム22のブロックメイン22a との間は、中間転写ベルト1のベルト幅方向内側寄り(図3の上方側)において、ピボット23が可動フレーム22のブロックメイン22a に固着され、このピボット23の先端側が転写体フレーム1aのブロックメイン1b側に形成された貫通孔24内に回転可能に嵌合しており、可動フレーム22の外側が上記ピボット23を回転軸として上下方向に変位できるようになっているほか、中間転写ベルト1のベルト幅方向外側寄り(図3の下方側)において、図3、図5、及び図6に示されているように、転写体フレーム1aのブロックメイン1b側にローラー25が取り付けられており、上記ピボット23とローラー25とにより転写体フレーム1aのブロックメイン1bと可動フレーム22のブロックメイン22a とが正確に所定の間隔dを維持して互いに平行に配置されている。
Between the block main 1b forming the transfer body frame 1a of the
また、上記可動フレーム22を構成する外側フレーム22c の下方には、ステアリングカム26が配設され、また、このステアリングカム26の上部に上記可動フレーム22の外側フレーム22c が載置されており、そして、このステアリングカム26は、中間転写ベルト1の蛇行現象を検知する図示外のセンサーからの信号で制御されるステアリングモーター27により駆動される。
A
従って、この実施例1においては、中間転写ベルト1に蛇行現象が発生すると、この中間転写ベルト1の蛇行を検知したセンサーからの信号でステアリングモーター27が所定の方向に所定量だけ回転し、上記可動フレーム22はピボット23を回転軸としてその外側フレーム22c 側が上下に変位し、これに伴ってこの可動フレーム22に取り付けられたステアリング・ドライブロール2はそのベルト移動制御動作のために姿勢を変化させるが、可動フレーム22に取り付けられたベルトクリーニングユニット9のクリーニングブレード9bもステアリング・ドライブロール2のベルト移動制御動作による姿勢の変化に合わせてその姿勢を変化させ、ステアリング・ドライブロール2とクリーニングブレード9bとの間の相対的位置関係は維持される。
Therefore, in this embodiment, when a meandering phenomenon occurs in the
この実施例1においては、図5に示すように、転写体フレーム1aの外側と可動フレーム22の外側フレーム22c との間に、転写体フレーム1aのブロックメイン1bと可動フレーム22のブロックメイン22a との間を互いに接近させる方向に付勢し、また、可動フレーム22の外側フレーム22c をステアリングカム26に接近させる方向に付勢する引張スプリング28が設けられており、これによって転写体フレーム1aのブロックメイン1bと可動フレーム22のブロックメイン22a との間の平行度が損なわれることなく、また、ステアリングカム26の動きが遊びなく正確に可動フレーム22側に伝わるようになっている。
In the first embodiment, as shown in FIG. 5, a block main 1b of the transfer body frame 1a and a block main 22a of the
また、この実施例1においては、図3及び図5に示されているように、ベルトクリーニングユニット9と可動フレーム22との間は、ベルトクリーニングユニット9側に設けられたピン9fと可動フレーム22の内側フレーム22b に設けられたピン穴22e により位置決めされており、また、可動フレーム22のブロックメイン22a と内側フレーム22b 及び外側フレーム22c との間、内側フレーム22b 及び外側フレーム22c と後側フレーム22d との間、及びベルトクリーニングユニット9のケーシング9aと可動フレーム22の外側フレーム22c との間は取付ネジ29により固定されている。
In the first embodiment, as shown in FIGS. 3 and 5, a
従って、ベルトクリーニングユニット9は、図5に示すように、そのケーシング9aと可動フレーム22の後側フレーム22d 及び外側フレーム22c との間を結合する取付ネジ29を取り外すことにより、可動フレーム22から容易に取り外すことができるようになっており、クリーニングブレード9bにより中間転写ベルト1の表面から回収され、パトル9c及びオーガー9dを介して図示外のトナー回収箱内に送り込まれた回収トナーが所定量に達したときに、このベルトクリーニングユニット9を交換できるようになっている。なお、ベルトクリーニングユニット9において、トナー回収箱を着脱可能に取り付けておき、このトナー回収箱のみを取り外して回収トナーを廃棄できるようにしてもよい。
Therefore, as shown in FIG. 5, the
更に、この実施例1では、図9及び図10に示すように、上記ステアリング・ドライブロール2はその直径が30mmであって、そのベルト移動制御動作による上下方向の動作幅wが最大5mmに設定されており、また、クリーニングブレード9bが中間転写ベルト1に接触する接触位置pが、ステアリング・ドライブロール2と中間転写ベルト1とが重なり合うベルト回転方向上流側の接触開始位置30からベルト回転方向下流側の接触終了位置31までのオーバーラップ領域内であって、上記接触開始位置30からベルト回転方向下流側へ7.9mmのところに設定されている。
Furthermore, in the first embodiment, as shown in FIGS. 9 and 10, the
そして、クリーニングブレード9bは、ウレタンゴム系材質のものを用い、ブレード設定角度(Blade Set Angle; BSA)22°、ブレード食い込み量1.1mmに設定されている。また、ステアリング・ドライブロール2は、アルマイト処理したアルミニウムの棒材で形成され、その表面粗さがRa 1.6に形成されている。更に、中間転写ベルト1はそのヤング率が370kgf/mm2 であって表面粗さがRa 6.0に形成されている。
The
このような設定値でこの実施例1のカラー画像形成装置の試験運転を行ったところ、ステアリング・ドライブロール2によるベルト移動制御動作時にも中間転写ベルト1にはベルト回転方向のスリップが発生せず、また、クリーニング不良も認められなかった。また、この間、クリーニングブレード9bで掻き取られた回収トナーTは、パドル9cにより常にその一定量がクリーニングブレード9bの先端部分に供給され、このクリーニングブレード9bの先端部分と中間転写ベルト1との間に存在して良好な潤滑性能を発揮していた。
When the test operation of the color image forming apparatus of Example 1 was performed with such a set value, the
なお、クリーニングブレード9bが中間転写ベルト1に接触する接触位置pについては、上記オーバーラップ領域内であって、その接触開始位置30よりクリーニングブレード9b、ステアリング・ドライブロール2等の取付誤差を吸収できるだけ、言い換えればこのような取付誤差が発生してオーバーラップ領域が変動しても必ずこのオーバーラップ領域内に位置し得るだけベルト回転方向下流側に移行した位置から、図11に示すように、その接触終了位置31よりベルトスリップの発生原因にならなくなるまで、言い換えれば、クリーニングブレード9bと中間転写ベルト1のグリップ力が中間転写ベルト1とステアリング・ドライブロール2のグリップ力より大きくなるまでベルト回転方向上流側に移行した位置までの安定領域内にあるのが望ましく、上記実施例1においては、この安定領域は、接触開始位置30よりベルト回転方向下流側に3mmだけ移行した位置から、接触終了位置31よりベルト回転方向上流側に5mmだけ移行した位置までの範囲である。
Note that the contact position p where the
更に、この実施例1では、ピボット23とローラー25とを用いて転写体フレーム1aのブロックメイン1bと可動フレーム22のブロックメイン22a との間の間隔dを正確に維持して両者間の平行度を出すようにしているが、上記ローラー25に代えて、図12に示すように、可動フレーム22のブロックメイン22a (又は転写体フレーム1aのブロックメイン1b)側に滑り性に優れた樹脂製等のスペーサー32を設けてもよい。
Furthermore, in the first embodiment, the distance d between the block main 1b of the transfer body frame 1a and the block main 22a of the
〔実施例2〕
図13は、本発明の実施例2に係るタンデム型カラー画像形成装置を示すものであり、上記実施例1の場合とは異なり、転写工程でシート搬送ベルトを用いるものである。
[Example 2]
FIG. 13 shows a tandem color image forming apparatus according to
この実施例2においては、上記実施例1と異なり、用紙(記録シート)を吸着して搬送するシート搬送ベルト(像担持体ベルト)100 と、このシート搬送ベルト100 を支持するドライブロール101 、ステアリング・テンションロール(ベルト支持部材)102 、及び用紙吸着ロール103 のバックアップロール104 と、上記ドライブロール102 とバックアップロール104 との間においてシート搬送ベルト100 に対向させて配置されているイエロー用像形成ユニット105 、マゼンタ用像形成ユニット106 、シアン用像形成ユニット107 、及びブラック用像形成ユニット108 と、上記ステアリング・テンションロール102 の近傍に配設されたベルトクリーニングユニット109 と、上記像形成ユニット105 〜108 の各感光体ドラム105a〜108a上に静電潜像を書き込むROS(Raser Output Scanner)ユニット111 と、用紙(記録シート)トレイユニット112 と、定着ユニット113 とを備えている。
In the second embodiment, unlike the first embodiment, a sheet conveying belt (image carrier belt) 100 that sucks and conveys a sheet (recording sheet), a
ここで、上記各像形成ユニット105 〜108 は、上記実施例1の場合と同じ構成を有し、図示外のトナー供給手段により各色に対応するトナーカートリッジ114〜117 から各色のトナーが供給されるようになっているほか、各感光体ドラム5a〜8aに対向して一次転写用バックアップロール118 〜121 が配設されている。
Here, each of the
そして、この実施例2のカラー画像形成装置においては、各像形成ユニット105 〜108 で形成された各単色トナー像は、用紙ルートPに示すように用紙トレイユニット112 から供給され、シート搬送ベルト101 に静電気力で吸着されて搬送される用紙上に順次転写されて多色トナー像となり、次いで定着ユニット13をへて装置外部に排出される。
In the color image forming apparatus of the second embodiment, the single color toner images formed by the
この実施例2においても、ベルト移動制御装置を構成するステアリング・テンションロール(ベルト支持部材)102 とベルトクリーニングユニット109 のクリーニングブレード109bとの間に、上記実施例1と同様にステアリング・テンションロール102 の姿勢の変化に合わせてクリーニングブレード109bの姿勢を変化させる連動機構が設けられており、ステアリング・テンションロール102 のベルト移動制御動作の際にこれらステアリング・テンションロール102 とベルトクリーニングユニット109 のクリーニングブレード109bとの間の相対的位置関係が維持されるようになっている。この実施例2の場合においても、実施例1と同様に、ベルト挙動の安定化とクリーニング性能の向上を同時に達成することができた。
Also in the second embodiment, the steering /
〔実施例3〕
図14は、本発明の実施例3に係るカラー画像形成装置を示すものであり、上記実施例1及び2の場合とは異なり、像形成工程で用いる感光体として感光体ベルトを用いるものである。
Example 3
FIG. 14 shows a color image forming apparatus according to
このカラー画像形成装置は、感光体ベルト(像担持体ベルト)201 と、この感光体ベルト201 を支持するステアリング・ドライブロール(ベルト支持部材)202 、帯電ロール205 のバックアップロール203、及び一次転写用の転写ロール206 のバックアップロール204 と、上記帯電ロール205 のバックアップロール203 と転写ロール206 のバックアップロール204 との間において感光体ベルト201 に対向させて配置されているイエロー用現像ユニット205 、マゼンタ用現像ユニット206 、シアン用現像ユニット207 、及びブラック用現像ユニット208 と、上記ステアリング・ドライブロール202 の近傍に配設されたベルトクリーニングユニット209 とを備えている。
This color image forming apparatus includes a photoreceptor belt (image carrier belt) 201, a steering drive roll (belt support member) 202 that supports the
この実施例3のカラー画像形成装置においては、帯電ロール205 で感光体ベルト201 に所定の帯電がされ、次いで露光装置210 により所定の静電潜像が書き込まれ、各現像ユニット205 〜208 で現像されて多色トナー像となり、この多色トナー像は、転写ロール206 により、図示外の用紙カセットから供給されて用紙ルートPを移行する用紙上に転写され、図と外の定着装置を経て装置外部へ排出される。
In the color image forming apparatus of the third embodiment, a predetermined charge is applied to the
この実施例3においても、ベルト移動制御装置を構成するステアリング・ドライブロール(ベルト支持部材)202 とベルトクリーニングユニット209 のクリーニングブレード209bとの間に、上記実施例1と同様にステアリング・ドライブロール202 の姿勢の変化に合わせてクリーニングブレード209bの姿勢を変化させる連動機構が設けられており、ステアリング・ドライブロール202 のベルト移動制御動作の際にこれらステアリング・ドライブロール202 とベルトクリーニングユニット209 のクリーニングブレード209bとの間の相対的位置関係が維持されるようになっている。この実施例3の場合においても、実施例1と同様に、ベルト挙動の安定化とクリーニング性能の向上を同時に達成することができた。
Also in the third embodiment, the steering /
1…中間転写ベルト(像担持体ベルト)、2…ステアリング・ドライブロール(ベルト支持部材)、3…テンションロール、4…二次転写用バックアップロール、5…イエロー用像形成ユニット、6…マゼンタ用像形成ユニット、7…シアン用像形成ユニット、8…ブラック用像形成ユニット、9…ベルトクリーニングユニット、9a…ケーシング、9b…クリーニングブレード(クリーニング部材)、9c…パドル、9d…オーガー、22…可動フレーム、p…接触位置、30…接触開始位置、31…接触終了位置、T…回収トナー、 100…シート搬送ベルト(像担持体ベルト)、 101…ドライブロール、 102…ステアリング・テンションロール(ベルト支持部材)、 105…イエロー用像形成ユニット、 106…マゼンタ用像形成ユニット、 107…シアン用像形成ユニット、 108…ブラック用像形成ユニット、 109…ベルトクリーニングユニット、109b…クリーニングブレード、 201…感光体ベルト(像担持体ベルト)、 202…ステアリング・ドライブロール(ベルト支持部材)、205…イエロー用現像ユニット、 206…マゼンタ用現像ユニット、 207…シアン用現像ユニット、 208…ブラック用現像ユニット、 209…ベルトクリーニングユニット、209b…クリーニングブレード(クリーニング部材)。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記像担持体ベルトを支持するためのフレームと、
前記フレームに対し移動可能に支持され、前記像担持体ベルトを支持するベルト支持手段と、
前記像担持体ベルト表面をクリーニングするクリーニング部材と、
前記クリーニング部材で回収されたトナーを搬送するオーガー部材と、
前記クリーニング部材と前記オーガー部材とを保持するケーシングと、
前記ベルト支持手段と前記ケーシングとの間に配設され、前記ベルト支持手段と前記クリーニング部材との間の相対的位置関係を維持するための連動機構とを有し、
前記ケーシングは、前記クリーニング部材と前記オーガー部材とを有したまま、前記フレームに対し着脱可能であること
を特徴とする画像形成装置。 An image carrier belt;
A frame for supporting the image carrier belt;
Belt support means supported movably with respect to the frame and supporting the image carrier belt;
A cleaning member for cleaning the surface of the image carrier belt;
An auger member for conveying the toner collected by the cleaning member;
A casing for holding the cleaning member and the auger member;
An interlocking mechanism disposed between the belt support means and the casing for maintaining a relative positional relationship between the belt support means and the cleaning member;
The image forming apparatus, wherein the casing is detachable from the frame while having the cleaning member and the auger member.
を特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein the belt supporting member has a tension applying function for applying tension to the image carrier belt.
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