JP2006220964A

JP2006220964A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2006220964A
Application number: JP2005034865A
Authority: JP
Inventors: Tomoo Nagaoka; 知郎長岡
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2005-02-10
Filing date: 2005-02-10
Publication date: 2006-08-24

Abstract

【課題】本発明の目的は、廃トナーを収容する廃トナー収容容器の設置場所を任意に設定できるようにし、廃トナー収容容器の設置自由度や容量自由度を高めて、例えば廃トナー収容容器の大容量化やメンテナンスの容易化が図れるようにすることである。
【解決手段】回転移動する中間転写ベルト２２に付着した廃トナー３３を除去するベルトクリーニング装置１９と、前記ベルトクリーニング装置１９によって除去した廃トナー３３を収容する廃トナーボックス３２とを有する画像形成装置であって、前記ベルトクリーニング装置１９は、前記中間転写ベルト２２に接して前記中間転写ベルト２２に付着した廃トナー３３を清掃するクリーニングブレード２８と前記クリーニングブレード２８に接して前記中間転写ベルト２２の回転移動方向と交差する方向に前記廃トナー３３を収集しつつ搬送するスクリューブラシ２７と、を有することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、回転移動する無端状のベルト部材に付着したトナーをクリーニングするベルトクリーニング装置を有する画像形成装置に関するものである。

トナーを用いた電子写真方式の画像形成装置は、回転移動する無端状のベルト部材として、トナーを担持搬送する中間転写ベルトや、記録材を担持搬送する搬送ベルトなどを有するものがある。このような画像形成装置は、更に、前記ベルト部材に付着したトナーをクリーニングするベルトクリーニング装置を有している。このベルトクリーニング装置としては、特開平３−２３４８３号公報（以下、特許文献１という）に開示されているものがある。特許文献１では、感光体に対して先端上向きに配置したクリーニングブレードのエッジ先端で前記感光体表面のトナーをせき止めて除去し、更に回転可能なブラシローラーによって前記感光体と前記クリーニングブレードのエッジ面とを摺擦して前記トナーを重力方向に落下させている。

特開平３−２３４８３号公報

しかしながら、上記特許文献１では、前記ブレードエッジ先端でせき止めたトナーを、前記感光体と前記クリーニングブレードのエッジ面とに摺擦するブラシローラーによって重力方向に落下させる構成であるため、前記トナーを落下させる直下に、前記トナーを収容するための廃トナー収容容器を設置する必要があり、前記廃トナー収容容器の設置場所が限定されてしまう。よって、その限られた設置場所に応じて、前記廃トナー収容容器の容量や、交換メンテナンス性にも制約が生じてしまうという問題があった。

本発明の目的は、廃トナーを収容する廃トナー収容容器の設置場所を任意に設定できるようにし、廃トナー収容容器の設置自由度や容量自由度を高めて、例えば廃トナー収容容器の大容量化やメンテナンスの容易化が図れるようにすることである。

上記目的を達成するための本発明の代表的な構成は、回転移動する無端状のベルト部材に付着したトナーを除去するベルトクリーニング装置と、前記ベルトクリーニング装置によって除去したトナーを収容するトナー収容容器とを有する画像形成装置であって、前記ベルトクリーニング装置は、前記ベルト部材に接して前記ベルト部材に付着したトナーを清掃するベルト清掃手段と、前記ベルト清掃手段に接して前記ベルト部材の回転移動方向と交差する方向に前記清掃したトナーを収集しつつ搬送するトナー収集搬送手段と、を有することを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、前記ベルト清掃手段により前記ベルト部材に付着したトナーを清掃しながら同時に、前記トナー収集搬送手段により前記清掃したトナーを前記ベルト部材の回転移動方向と交差する方向に搬送できるため、トナーのベルト清掃手段付近で滞留するトナーを減らすことができる。

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

まず本発明を適用した画像形成装置の一形態を例示して説明し、次いで前記画像形成装置におけるベルトクリーニング装置を例示して説明する。

図６は画像形成装置の一態様であるフルカラーレーザービームプリンタの全体構成を示す縦断面図である。図６に示す画像形成装置は、例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像を形成する、並設された４つの像担持体（電子写真感光体）である感光体ドラム３ａ（イエロー），３ｂ（マゼンタ），３ｃ（シアン），３ｄ（ブラック）と、これら感光体ドラム３ａ〜３ｄの下部に、これを横断する態様で配置された中間転写体（無端状のベルト部材）としての中間転写ベルト２２を備えている。中間転写ベルト２２は、不図示の駆動部からの駆動力により回転する駆動ローラー２１と、図１の矢印Ｔ方向へのテンションを付与するテンションローラー２４により張架されている。

前記各感光体ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの周囲には、感光体ドラムの表面を均一に帯電する帯電装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ、静電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像する現像装置２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ、転写後の感光体ドラム表面に残った転写残トナーを除去するクリーニング装置６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ等がそれぞれ配置され、それらが画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄとしてユニット化されている。

また感光体ドラム３ａ〜３ｄの上部には、画像情報に基づいてレーザービームを照射し感光体ドラム１上の静電潜像を形成するスキャナユニット１０が配置されている。

まず、最初の画像形成部における感光体ドラム３ａには、イエロー成分色の画像信号によるレーザービームがスキャナユニット１０により照射され、感光体ドラム３ａ上に静電潜像が形成され、これに現像装置からイエロートナーを供給して現像し、静電潜像がイエロートナー像として可視化される。

このトナー像が感光体ドラム３ａの回転に伴って、感光体ドラム３ａと中間転写ベルト２２とが当接する１次転写部位に到達すると、転写帯電部材８ａによって感光体ドラム３ａ上のイエロートナー像が中間転写ベルト２２に転写される（１次転写）。

中間転写ベルト２２のイエロートナー像を担持した部位が次の画像形成部に移動すると、このときまでに先の画像形成部と同様な工程で感光体ドラム３ｂ上にマゼンタトナー像が形成され、感光体ドラム３ｂと中間転写ベルト２２とが当接する１次転写部位において前記マゼンタトナー像が中間転写ベルト２２上のイエロートナー像上に重ね合わせて転写される。同様に、中間転写ベルト２２が移動するにつれて、各画像形成部のそれぞれの１次転写部位においてシアントナー像、ブラックトナー像が、前記イエロートナー像、マゼンタトナー像上に順次重ね合わせて転写される。

一方、記録材としてのシートＰはカセット２５に収納されている。シートＰは、カセット２５から給送部１により１枚ずつ送り出され、レジストローラー２３でタイミングを合わされた後、２次転写部位に達し、転写手段としての２次転写ローラー９によって、中間転写ベルト２２上の４色のトナー像がシートＰ上に一括して転写される（２次転写）。

４色のトナー像が転写されたシートＰは、前記転写ローラー９の上方に配置された定着装置１１に搬送され、そこで熱および圧力を受けて前記４色のトナー像が定着される。これにより各色のトナーが溶融混色してシートＰにフルカラーのプリント画像として定着される。その後、画像が定着されたシートＰは、排出ローラー対１２によって排出トレイ１３上に排出される。

更に前記画像形成装置は、回転移動する無端状のベルト部材としての中間転写ベルト２２に付着したトナーを除去するベルトクリーニング装置１９と、前記ベルトクリーニング装置１９によって除去したトナーを収容するトナー収容容器としての廃トナーボックス３２と、を有している。以下、前記ベルトクリーニング装置１９の構成や前記廃トナーボックス３２の配置構成などについて説明する。

〔第１実施形態〕
図１に示すように、前記ベルトクリーニング装置１９は、前記中間転写ベルト２２に接して前記中間転写ベルト２２に付着したトナーを清掃するベルト清掃手段としてのクリーニングブレード２８を有している。このクリーニングブレード２８は、前記中間転写ベルト２２の回転移動方向と交差する方向にわたって設けられ、ブレードチップ２８ａが前記中間転写ベルト２２の外周面に当接して前記中間転写ベルト２２の外周面に付着した廃トナー（２次転写後に残ったトナー）を清掃するものである。

また前記ベルトクリーニング装置１９は、トナー収集搬送手段としてのスクリューブラシ２７を有している。このスクリューブラシ２７は、前記クリーニングブレード２８に接して前記クリーニングブレード２８によって前記中間転写ベルト２２から清掃したトナーを、前記中間転写ベルト２２の回転移動方向と交差する方向に収集しつつ搬送するものである。詳しくは、前記スクリューブラシ２７は、前記中間転写ベルト２２と前記クリーニングブレード２８との当接部に沿って配された回転軸としてのスクリューブラシ軸２７ａにブラシ毛２７ｂが螺旋状に設けられた回転可能なブラシであり、図３に示すように前記当接部を介して前記中間転写ベルト２２から前記クリーニングブレード２８にわたって接している。

前記スクリューブラシ２７は、スクリューブラシ軸２７ａの両端がベルトクリーナケース２６に回転自在に支持されている。このスクリューブラシ２７は、図３に示すように中間転写ベルト２２との当接部となるクリーニングブレードチップ２８ａの先端角部からスクリューブラシ軸２７ａの中心までの距離がＬとなる位置に配置されている。このスクリューブラシ２７は、図２に示すように、一端にブラシギア３４が設けられており、該ブラシギア３４は駆動ローラー２１の一端に固定された駆動ギア３５と噛合している。そして、スクリューブラシ２７は、駆動ローラー２１とほぼ同じ角速度で図３中矢印ｂ方向に回転駆動される。

また、図３に示すように、クリーニングブレードチップ２８ａの先端部厚さをＴ、スクリューブラシ軸２７ａに右巻き螺旋状に植毛されているスクリューブラシ毛２７ｂの先端部を結ぶスクリューブラシ２７の毛先半径をＲｓとすると、Ｌ−Ｔ＜Ｒｓ≦Ｌなる関係が成り立つように、スクリューブラシ２７が配置構成されている。

前記スクリューブラシ２７のブラシ毛２７ｂは、上記位置関係により、図４に示すように中間転写ベルト２２とクリーニングブレードチップ２８ａの先端部で囲まれた三角隙間部（図３のＥ部）に常に入り込む。そして、スクリューブラシ２７の図３中矢印ｂ方向の回転に従い、ブラシ毛２７ｂが上記三角隙間部Ｅの廃トナー３３を掻き出すと同時に、該トナー３３が容易に通過出来ない密度で植毛された右巻き螺旋状ブラシ毛２７ｂがトナー搬送方向（ベルトの回転移動方向と交差する方向）のトナー密閉壁となり、図２の矢印Ａ方向へ廃トナー３３を収集しつつ搬送する。

また、図４（ｂ）に示すようにブラシ毛２７ｂの先端がＲ形状となり、上記三角隙間部Ｅに極少量の残トナーが発生することもあるが、この極少量の残トナーはクリーニングブレードチップ２８ａと中間転写ベルト２２の固着を防ぐ役割があり、有用である。また、前記ブラシ毛２７ｂ先端のＲ形状は、上記三角隙間部Ｅに入り込むように突き出た円弧であるため、クリーニングブレードチップ２８ａと中間転写ベルト２２の接触摺擦部（当接部）への前記ブラシ毛２７ｂの挟み込み防止にもなる。

なお、本実施形態に係るスクリューブラシ２７は、ブラシ毛２７ｂが、その抵抗値が１Ｘ１０^６Ω以下の導電性アクリル、導電性ポリエステル、導電性ナイロン等の繊維であり、太さが３３．３Ｔｅｘ／４８本であることが望ましい。また、スクリューブラシ軸２７ａに螺旋植毛される前記ブラシ毛２７ｂの密度は４６．５本±４．７本ｍｍ^２、植毛ピッチは縦横とも０．０４７束±０．００５束ｍｍ^２であることが望ましい。

次に、上述したように構成されたベルトクリーニング装置１９によるクリーニング動作について説明する。

図１，図２，図６において、給送部１から給送されたシートＰに、中間転写ベルト２２上のトナーが、装置本体の図示していない駆動部により駆動プーリーカップリング３８を介して回転駆動される駆動ローラー２１と２次転写ローラー９との二ップで転写（２次転写）された後、転写されなかったトナー３３は図３中矢印ａ方向に回転する駆動ローラー２１に摩擦回転される中間転写ベルト２２上にそのまま残り、廃トナー３３としてベルトクリーナケース２６内のクリーニングブレード２８に至る。

図３において、クリーニングブレードチップ２８ａの先端角部で剥離、せき止められた廃トナー３３は、中間転写ベルト２２とクリーニングブレードチップ２８ａの先端部で囲まれた三角隙間部（図３のＥ部）に次第に堆積してゆく。

クリーニングブレードチップ２８ａの先端角部でせき止められ上記三角隙間部（図３のＥ部）周辺に堆積した廃トナー３３は、前述したように上記三角隙間部に侵入するように配置構成されたスクリューブラシ２７により、図２の矢印Ａ方向に収集されつつ搬送される。

図２において、スクリューブラシ２７のトナー搬送方向最下流まで達した廃トナーは、搬送路２９を通過して（図２の矢印Ｂ方向）、廃トナーボックス３２内にトナーを送るトナー搬送路としての廃トナー搬送パイプ３１に到達する。

前記廃トナー搬送パイプ３１にはトナーを搬送する廃トナー搬送スクリュー３０が内蔵されている。この廃トナー搬送スクリュー３０の一端には廃トナー搬送スクリュープーリー３７が設けられ、駆動ベルト３９によって駆動ローラー２１の他端に固定された駆動プーリーカップリング３８と連結されている。よって、廃トナー搬送スクリュー３０は、駆動ベルト３９、廃トナー搬送スクリュープーリー３７を介して、駆動ローラー２１とほぼ同じ角速度で図１の矢印方向に回転され、図２の矢印Ｃ方向に廃トナーを搬送する。

図２に示すように、前記廃トナー搬送パイプ３１は、廃トナーボックス３２を貫通して設けられ、ユニット側板４１，４２に嵌合している。廃トナー搬送パイプ３１には、廃トナーボックス３２内に廃トナー３３を排出する開口としてのトナー落下穴３１ａ，３１ｂ，３１ｃがトナー搬送方向（図２の矢印Ｃ方向）に設けられている。この複数のトナー落下穴３１ａ，３１ｂ，３１ｃは、トナー搬送方向下流の穴ほど、その穴の開口幅が拡大するように設けられている。すなわち、前記トナー落下穴３１ａ，３１ｂ，３１ｃの開口幅の関係が３１ａ＜３１ｂ＜３１ｃとなるように設けられている。なお、本実施形態では、前記トナー落下穴３１ａ，３１ｂ，３１ｃの開口部幅が拡大するように設けた構成を例示したが、これに限定されるものではなく、その穴の開口の大きさが大きくなるように設けた構成であれば良く、例えば前記トナー落下穴３１ａ，３１ｂ，３１ｃの開口面積が拡大するように設けても良い。

図５（ａ）に示すとおり、廃トナー搬送パイプ３１内での廃トナー３３の密度分布（トナー量）Ｄ１，Ｄ２、Ｄ３は、廃トナー搬送パイプ３１のトナー搬送方向上流側端部付近ほど大きく、トナー搬送方向下流側に向かうほど小さくなる傾向がある。このため前記トナー落下穴３１ａ，３１ｂ，３１ｃの開口の大きさが等しい場合、各トナー落下穴３１ａ，３１ｂ，３１ｃからそのまま廃トナーボックス３２にトナー３３を落下させると、図５（ｃ）に示すように廃トナーボックス３２内のトナー堆積に偏りが生じて、廃トナーボックス内のトナー貯蔵空間を有効に活用できないおそれがある。

そこで、本実施形態では図５（ｂ）に示すように、トナー落下穴３１ａ，３１ｂ，３１ｃの開口幅を、トナー搬送方向下流の穴ほど拡大するように設けることにより、廃トナー搬送パイプ３１内での各穴に対応する廃トナー３３の密度分布との積が互いに等しくなるようにした（Ｄ１×３１ａ＝Ｄ２×３１ｂ＝Ｄ３×３１ｃ）。すなわち、各トナー落下穴３１ａ，３１ｂ，３１ｃから落下される廃トナー３３の量が等しくなるようにしている。

上記構成により、図５（ｃ）に示すように、各トナー落下穴３１ａ，３１ｂ，３１ｃから廃トナーボックス３２に落下するトナー３３の量は、どこのトナー落下穴３１ａ，３１ｂ，３１ｃでもほぼ等しく（図５（ｃ）のＤｂ）なり、廃トナーボックス３２内のトナー堆積に偏りはみられない。

このようにして、トナー落下穴３１から落下した廃トナー３３（図２のＣ１、Ｃ２、Ｃ３方向）は、廃トナー搬送パイプ３１に揺動可能に取り付けられた廃トナーボックス３２に偏りなく貯蔵される。

図１，図２において、廃トナーボックス３２は廃トナー搬送パイプ３１を揺動中心として、廃トナーボックス３２下部に当接した回転可能な偏芯カム３６により上下に揺動可能に支持されている。ベルトユニット２０を装置本体から取り出すときは、偏芯カム３６のカム面を手動、または図示しないカバー開閉連動の自動で上方に回して、廃トナーボックス３２の下端がユニット側板より突出しないようにすると、取り出しやすい。

また、装置本体内においては、偏芯カム３６のカム面を手動、または図示しないカバー開閉連動の自動で下方に回して、廃トナーボックス３２の傾斜を大きくし、廃トナー３３の効率的な貯蔵を図ることができる。

上述したように、本実施形態によれば、クリーニングブレード２８により中間転写ベルト２２に付着したトナー３３を清掃しながら同時に、スクリューブラシ２７により前記清掃したトナー３３を中間転写ベルト２２の回転移動方向と交差する方向に収集しつつ搬送するため、前記トナー３３をベルトクリーナケース２６外へ搬送することにより、前記中間転写ベルト２２上や前記ベルトクリーナケース２６内部に滞留するトナーを減らすことができ、また前記トナー３３を収容する廃トナーボックス３２の設置場所を任意に設定することが可能となる。これにより、廃トナーボックス３２の設置自由度や容量自由度が高まり、例えば廃トナーボックス３２の大容量化が可能となり、この廃トナーボックス３２の大容量化によるメンテナンスの容易化が図れるようになる。また、装置内のデッドスペースに前記廃トナーボックス３２を設けることが可能となるため、廃トナーボックス３２を設置するためのスペースを新たに確保する必要がなく、装置内のスペースを有効利用することができ、装置全体の小型化が図れる。

〔第２実施形態〕
第２実施形態では、スクリューブラシ軸２７ｂを軟質ＰＳ等の可撓体で形成して、耐屈曲性を付加した単一のスクリューブラシ２７を、ベルトクリーナケース２６から搬送路２９を介して廃トナー搬送パイプ３１の終端まで設けた構成となっている。これにより、第２実施形態では、前述した第１実施形態では必要であった廃トナー搬送スクリュー３０とその駆動部が不要となる。その他の構成は、前述した第１実施形態と同様であり、同等の機能を有する部材には同一符号を付して、その説明は省略する。

図７及び図８に示すベルトクリーニング装置１９において、スクリューブラシ２７は、可撓体で形成されたスクリューブラシ軸２７ａの一方の端部がベルトクリーナケース２６に回転自在に支持されている。このスクリューブラシ２７も、第１実施形態と同様に、中間転写ベルト２２との当接部となるクリーニングブレードチップ２８ａの先端角部からスクリューブラシ軸２７ａの中心までの距離がＬとなる位置に配置されている。このスクリューブラシ２７は、図８に示すように、一端にブラシギア３４が設けられており、該ブラシギア３４は駆動ローラー２１の一端に固定された駆動ギア３５と噛合している。そして、スクリューブラシ２７は、駆動ローラー２１とほぼ同じ角速度で図３中矢印ｂ方向に回転駆動される。

前記スクリューブラシ２７のブラシ毛２７ｂは、上記位置関係により、中間転写ベルト２２とクリーニングブレードチップ２８ａの先端部で囲まれた三角隙間部（図３のＥ部）に常に入り込む。そして、スクリューブラシ２７の図３中矢印ｂ方向の回転に従い、ブラシ毛２７ｂが上記三角隙間部Ｅの廃トナー３３を掻き出すと同時に、該トナー３３が容易に通過出来ない密度で植毛された右巻き螺旋状ブラシ毛２７ｂがトナー搬送方向（ベルトの回転移動方向と交差する方向）のトナー密閉壁となり、図８の矢印Ａ方向へ廃トナー３３を収集しつつ搬送する。

また、ブラシ毛２７ｂの先端がＲ形状となり、上記三角隙間部Ｅに極少量の残トナーが発生することもあるが、この極少量の残トナーはクリーニングブレードチップ２８ａと中間転写ベルト２２の固着を防ぐ役割があり、有用である。また、前記ブラシ毛２７ｂ先端のＲ形状は、上記三角隙間部Ｅに入り込むように突き出た円弧であるため、クリーニングブレードチップ２８ａと中間転写ベルト２２の接触摺擦部（当接部）への前記ブラシ毛２７ｂの挟み込み防止にもなる。

図３，図７，図８において、給送部１から給送されたシートＰに、中間転写ベルト２２上のトナーが、装置本体の図示していない駆動部により駆動プーリーカップリング３８を介して回転駆動される駆動ローラー２１と２次転写ローラー９との二ップで転写（２次転写）された後、転写されなかったトナー３３は図３中矢印ａ方向に回転する駆動ローラー２１に摩擦回転される中間転写ベルト２２上にそのまま残り、廃トナー３３としてベルトクリーナケース２６内のクリーニングブレード２８に至る。

クリーニングブレードチップ２８ａの先端角部でせき止められ上記三角隙間部（図３のＥ部）周辺に堆積した廃トナー３３は、前述したように上記三角隙間部に侵入するように配置構成されたスクリューブラシ２７により、図８の矢印Ａ方向に収集されつつ搬送される。

図８において、矢印Ａ方向への搬送によりベルトクリーナケース２６の端まで達した廃トナー３３は、円弧形状に屈曲した搬送路２９内を、ベルトクリーナケース２６から搬送路２９内に連通された前記スクリューブラシ２７により搬送される。搬送路２９内のスクリューブラシ２７は、ベルトクリーナケース２６内と同様に、トナー３３が容易に通過出来ない密度で植毛された螺旋状ブラシ毛２７ｂがトナー搬送方向のトナー密閉壁となり、前記廃トナー３３を図９の矢印Ｂ方向に搬送する。搬送路２９を通過した廃トナー３３は、スクリューブラシ２７を貫通内蔵しスクリューブラシ軸２７ａの他端を回転支持する廃トナー搬送パイプ３１に到達する。

なお、前記廃トナー搬送パイプ３１に内蔵された廃トナー搬送スクリュー３０は、前述したように廃トナー搬送スクリュー３０の一端に設けたブラシギア３４を介して、駆動ローラー２１とほぼ同じ角速度で回転され、図８の矢印Ｃ方向に廃トナーを搬送する。

図８に示すように、ベルトクリーナケース２６の端に連通された搬送路２９から更に連通された廃トナー搬送パイプ３１は、廃トナーボックス３２を貫通して設けられ、ユニット側板４１，４２に嵌合している。廃トナー搬送パイプ３１には、廃トナーボックス３２内に廃トナー３３を排出する開口としてのトナー落下穴３１ａ，３１ｂ，３１ｃがトナー搬送方向（図８の矢印Ｃ方向）に設けられている。この複数のトナー落下穴３１ａ，３１ｂ，３１ｃの構成は、図５を用いて前述した第１実施形態と同様であるため、ここではその説明を省略する。

前記廃トナー搬送パイプ３１の各トナー落下穴３１から落下した廃トナー３３（図８のＣ１、Ｃ２、Ｃ３方向）は、廃トナー搬送パイプ３１に揺動可能に取り付けられた廃トナーボックス３２に偏りなく貯蔵される。

図７，図８において、廃トナーボックス３２は廃トナー搬送パイプ３１を揺動中心として、廃トナーボックス３２下部に当接した回転可能な偏芯カム３６により上下に揺動可能に支持されている。ベルトユニット２０を装置本体から取り出すときは、偏芯カム３６のカム面を手動、または図示しないカバー開閉連動の自動で上方に回して、廃トナーボックス３２の下端がユニット側板より突出しないようにすると、取り出しやすい。

更に本実施形態によれば、スクリューブラシ２７の軸２７ａを可撓体で構成しているため、該スクリューブラシ２７を、ベルトクリーナケース２６から搬送路２９を介して廃トナー搬送パイプ３１にわたって貫通配置することができるので、前述した第１実施形態では必要であった廃トナー搬送スクリュー３０とその駆動部が不要となり、構成の簡易化、低コスト化が図れる。更に装置内を縫うようにしてトナー搬送路を形成することが可能となり、設計自由度が増し、更なる装置の小型化も図れる。

〔第３実施形態〕
第３実施形態では、図９〜図１１に示すように、前記ベルトクリーニング装置１９は、前記中間転写ベルト２２に接触回転して前記中間転写ベルト２２に付着したトナーを清掃するベルト清掃手段としてのクリーニングローラー４７を有している。このクリーニングローラー４７は、前記中間転写ベルト２２の回転移動方向と交差する方向にわたって設けられ、中間転写ベルト２２の回転移動方向とは反対方向（図９の矢印方向）に回転し、前記中間転写ベルト２２の外周面に付着した廃トナー（２次転写後に残ったトナー）を清掃するものである。

また前記ベルトクリーニング装置１９は、トナー収集搬送手段としてのスクリューブラシ２７を有している。このスクリューブラシ２７は、前記クリーニングローラー４７の軸に沿って配されたスクリューブラシ軸２７ａにブラシ毛２７ｂが螺旋状に設けられた回転可能なブラシであり、前記クリーニングーニングローラー４７とは反対方向に回転する。前記スクリューブラシ２７は、前記クリーニングローラー４７に接触回転して前記クリーニングローラー４７によって前記中間転写ベルト２２から清掃したトナーを、前記中間転写ベルト２２の回転移動方向と交差する方向に収集しつつ搬送するものである。

前記スクリューブラシ２７は、ブラシ毛２７ｂがクリーニングローラー２８に付着した廃トナー３３を掻き落とすと同時に、該トナー３３が容易に通過出来ない密度で植毛された左巻き螺旋状ブラシ毛２７ｂがトナー搬送方向（ベルトの回転移動方向と交差する方向）のトナー密閉壁となり、前記トナー搬送方向へ廃トナーを搬送する。

スクリューブラシ２７は、ベルトクリーナケース２６内において、クリーニングローラー２８にスクリューブラシ毛２７ｂが接触するようにスクリューブラシ軸２７ａがベルトクリーナケース２６の両端部に回転可能に支持されている。

ベルトクリーナケース２６の内面は、スクリューブラシ２７による廃トナーの搬送路となっており、ベルトクリーナケース２６は、スクリューブラシ軸２７ａを揺動中心として揺動可能である。

そのため、図１０及び図１１に示すように、ベルトクリーナケース２６の端部をカムスプリング４４で付勢することにより、中間転写ベルト２２に対するクリーニングローラー４７の当接圧を発生されることができ、また前記カムスプリング４４と同様にベルトクリーナケース２６に当接している接離カム４３の回転位相により、クリーニングローラー４７の中間転写ベルト２２からの離間も制御可能である。

またスクリューブラシ２７は、図１０及び図１１に示すように、一端にブラシ２段ギアプーリー４６が設けられており、該ブラシ２段ギアプーリー４６は駆動ベルト３９によって駆動ローラー２１の一端に固定された駆動プーリーカップリング３８と連結されている。これにより、スクリューブラシ２７は、駆動プーリーカップリング３８、駆動ベルト３９、ブラシ２段ギアプーリー４６を介して駆動ローラー２１と同方向に回転している。

また、クリーニングローラー４７の一端にはクリーニングローラーギア４５が設けられており、該クリーニングローラーギア４５は前記ブラシ２段ギアプーリー４６と噛合している。これにより、クリーニングローラー４７は、駆動ローラー２１と逆方向に回転している。

その他の構成は、前述した第１実施形態と同様であり、同等の機能を有する部材には同一符号を付して、その説明は省略する。

図９において、給送部１から給送されたシートＰに、中間転写ベルト２２上のトナーが、装置本体の図示していない駆動部より駆動プーリーカップリング３８を介して回転駆動される駆動ローラー２１と２次転写ローラー９との二ップで転写（２次転写）された後、転写されなかったトナー３３は図９中矢印方向に回転する駆動ローラー２１に摩擦回転される中間転写ベルト２２上にそのまま残り、廃トナー３３としてベルトクリーナケース２６内のクリーニングローラー２８に至る。

中間転写ベルト２２上の廃トナーは、該中間転写ベルト２２とは反対方向に回転するクリーニングローラー４７により清掃される。クリーニングローラー４７に付着した廃トナー３３は、前述したようにトナー３３が容易に通過出来ない密度でブラシ毛２７ｂが植毛されたスクリューブラシ２７により、前記トナー搬送方向（ベルトの回転移動方向と交差する方向）へ収集されつつ搬送される。

スクリューブラシ２７のトナー搬送方向最下流まで達した廃トナーは、搬送路２９を通過して（図２の矢印Ｂ方向）、廃トナーボックス３２内にトナーを送るトナー搬送路としての廃トナー搬送パイプ３１に到達する。

前記廃トナー搬送パイプ３１にはトナーを搬送する廃トナー搬送スクリュー３０が内蔵されている。この廃トナー搬送スクリュー３０の一端には廃トナー搬送スクリュープーリー３７が設けられ、駆動ベルト３９によって駆動ローラー２１の他端に固定された駆動プーリーカップリング３８と連結されている。よって、廃トナー搬送スクリュー３０は、駆動ベルト３９、廃トナー搬送スクリュープーリー３７を介して、駆動ローラー２１とほぼ同じ角速度で図９の矢印方向に回転され、廃トナーボックス３２内に向けて廃トナーを搬送する。

なお、廃トナー搬送パイプ３１の構成、廃トナーボックス３２内への廃トナーの排出動作については、前述した第１実施形態と同様であるため、ここでは詳しい説明は省略する。

図１１に示すように、接離カム４３を初期位置（図１０に示す位置）より手動または自動で１８０度回転させると、スクリューブラシ軸２７ａを揺動中心としてクリーニングローラー４７が中間転写ベルト２２から離間退避する。これによりベルト２２を表裏両側から挟む箇所が一箇所削減される。図９においてテンションローラー２４の張力を解除し、ユニット側版４２、ブラシギア３４、駆動ギア３５、２次転写ローラー９等をとりはずした状態で、中間転写ベルト２２単体をベルトユニット２０の側面から交換する際の作業が容易になる。

上述したように、本実施形態によれば、クリーニングローラー４７により中間転写ベルト２２に付着したトナー３３を清掃しながら同時に、スクリューブラシ２７により前記クリーニングーニングローラー４７に付着したトナー３３を中間転写ベルト２２の回転移動方向と交差する方向に収集しつつ搬送するため、前記トナー３３をベルトクリーナケース２６外へ搬送することにより、前記中間転写ベルト２２上や前記ベルトクリーナケース２６内部に滞留するトナーを減らすことができ、また前記トナー３３を収容する廃トナーボックス３２の設置場所を任意に設定することが可能となる。これにより、廃トナーボックス３２の設置自由度や容量自由度が高まり、例えば廃トナーボックス３２の大容量化が可能となり、この廃トナーボックス３２の大容量化によるメンテナンスの容易化が図れるようになる。また、装置内のデッドスペースに前記廃トナーボックス３２を設けることが可能となるため、廃トナーボックス３２を設置するためのスペースを新たに確保する必要がなく、装置内のスペースを有効利用することができ、装置全体の小型化が図れる。

〔他の実施形態〕
前述した実施形態としては、回転移動する無端状のベルト部材として、中間転写体としての中間転写ベルトを例示したが、これに限定されるものではなく、例えば記録材を担持しつつ搬送する搬送ベルトなど、その他の無端状ベルト部材であっても良い。

また前述した実施形態では、中間転写ベルト２２下のスペースにトナー収容容器としての廃トナーボックス３２を配置する構成を例示したが、トナー収容容器の設置場所はこれに限定されるものではなく、その他の装置のデッドスペースに配置する構成としても良い。更には交換が不要となるような大容量のトナー収容容器とし、該トナー収容容器に廃トナーを収容するように構成して、交換メンテナンスフリーとすることも可能である。

また前述した実施形態では、プロセスカートリッジを４つ使用しているが、この使用個数は限定されるものではなく、必要に応じて適宜設定すれば良い。

また前述した実施形態では、画像形成装置に対して着脱自在なプロセスカートリッジとして、感光体ドラムと、該感光体ドラムに作用する複数のプロセス手段（帯電装置４，現像装置２，クリーニング装置６）を一体に有するプロセスカートリッジを例示したが、これに限定されるものではなく、感光体ドラムの他に、前記プロセス手段のうち、いずれか１つを一体に有するプロセスカートリッジであっても良い。

更に前述した実施形態では、感光体ドラムを含むプロセスカートリッジが画像形成形成装置に対して着脱自在な構成を例示したが、これに限定されるものではなく、例えば各構成部材がそれぞれ組み込まれた画像形成装置、或いは各構成部材がそれぞれ着脱可能な画像形成装置であっても良く、該画像形成装置に用いられるベルトクリーニング装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。

また前述した実施形態では、画像形成装置としてプリンタを例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置や、記録材担持体を使用し、該記録材担持体に担持された記録材に各色のトナー像を順次重ねて転写する画像形成装置であっても良く、該画像形成装置に用いられるベルトクリーニング装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。

本発明の第１実施形態に係る中間転写ベルト及びベルトクリーニング装置周辺を示す模式断面図本発明の第１実施形態に係る中間転写ベルト及びベルトクリーニング装置周辺を示す模式平面図本発明の第１実施形態に係るベルトクリーニング装置を部分的に拡大した部分詳細図本発明の第１実施形態に係るベルトクリーニング装置における三角隙間部を示す部分拡大図本発明の第１実施形態に係る廃トナーボックスの廃トナーの分布状況を示す説明図本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す模式断面図本発明の第２実施形態に係る中間転写ベルト及びベルトクリーニング装置周辺を示す模式断面図本発明の第１実施形態に係る中間転写ベルト及びベルトクリーニング装置周辺を示す模式平面図本発明の第２実施形態に係る中間転写ベルト及びベルトクリーニング装置周辺を示す模式断面図本発明の第３実施形態に係るベルトクリーニング装置を拡大して示す模式断面図本発明の第３実施形態に係るベルトクリーニング装置を拡大して示す模式断面図

符号の説明

Ｅ …三角隙間部
１９ …ベルトクリーニング装置
２０ …ベルトユニット
２１ …駆動ローラー
２２ …中間転写ベルト（無端状のベルト部材）
２４ …テンションローラー
２６ …ベルトクリーナケース
２７ …スクリューブラシ（トナー収集搬送手段）
２７ａ …スクリューブラシ軸
２７ｂ …ブラシ毛
２８ …クリーニングブレード（ベルト清掃手段）
２８ａ …クリーニングブレードチップ
２９ …搬送路
３０ …廃トナー搬送スクリュー
３１ …廃トナー搬送パイプ（トナー搬送路）
３１ａ，３１ｂ，３１ｃ …トナー落下穴（開口）
３２ …廃トナーボックス（トナー収容容器）
３３ …廃トナー
３４ …ブラシギア
３５ …駆動ギア
３６ …偏芯カム
３７ …廃トナー搬送スクリュープーリー
３８ …駆動プーリーカップリング
３９ …駆動ベルト
４１，４２ …ユニット側板
４３ …接離カム
４４ …カムスプリング
４５ …クリーニングローラーギア
４６ …ブラシ２段ギアプーリー
４７ …クリーニングローラー（ベルト清掃手段）

Claims

回転移動する無端状のベルト部材に付着したトナーを除去するベルトクリーニング装置と、前記ベルトクリーニング装置によって除去したトナーを収容するトナー収容容器とを有する画像形成装置であって、
前記ベルトクリーニング装置は、前記ベルト部材に接して前記ベルト部材に付着したトナーを清掃するベルト清掃手段と、前記ベルト清掃手段に接して前記ベルト部材の回転移動方向と交差する方向に前記清掃したトナーを収集しつつ搬送するトナー収集搬送手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
前記ベルト清掃手段は、先端が前記ベルト部材に当接して前記ベルト部材に付着したトナーを清掃するブレードであり、
前記トナー収集搬送手段は、前記ベルト部材と前記ブレードとの当接部に沿って配された回転軸にブラシ毛が螺旋状に設けられた回転可能なスクリューブラシであり、
前記スクリューブラシは、前記当接部を介して前記ベルト部材から前記ブレードにわたって接していることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記ベルト清掃手段は、周面が前記ベルト部材に接触回転して前記ベルト部材に付着したトナーを清掃するローラーであり、
前記トナー収集搬送手段は、前記ローラーの軸に沿って配された回転軸にブラシ毛が螺旋状に設けられた回転可能なスクリューブラシであり、
前記スクリューブラシは、前記ローラーの周面に接していることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記ブラシの回転軸が可撓体であることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の画像形成装置。
前記トナー収容容器はトナー搬送路が貫通して設けられ、前記トナー搬送路は前記トナー収容容器内に前記トナーを排出する開口がトナー搬送方向に複数設けられ、前記複数の開口はトナー搬送方向下流の開口ほど、その開口の大きさが大きいことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記トナー収容容器は前記トナー搬送路に揺動可能に支持されていることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。