JP2010047393A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録媒体の搬送に用いられる無端の搬送ベルトを駆動する駆動ローラの清掃に際し、簡易で小型に構成でき、駆動ローラの表面を均一に、且つ前記表面全域を確実に清掃できる清掃ユニットを有する画像形成装置を提供する。
【解決手段】前記駆動ローラに当接し、従動して前記駆動ローラの表面を清掃する清掃ローラと、前記清掃ローラの回動軸を、前記駆動ローラの回動軸に対し所定の角度の傾斜で軸支する支持部材と、を備えた清掃ユニットと、を有し、前記清掃ローラは、前記支持部材に前記傾斜で軸支され、前記駆動ローラの軸方向の一端側から他端側へ、前記駆動ローラを清掃しながら移動される。
【選択図】図２

Description

本発明は、無端の搬送ベルトの上に搬送対象物を載置して搬送する画像形成装置に関する。詳しくは、無端の搬送ベルトを搬送駆動する駆動ローラの表面の清掃に関する。

画像形成装置、例えばインクジェット方式を用いたインクジェット記録装置は、搬送対象物、例えば記録用紙、布帛等の記録媒体の搬送方向（副走査方向）と交叉する方向（主走査方向）に、記録手段としての記録ヘッドを搭載したキャリッジを往復移動し、記録ヘッドを主走査方向に往復移動させる。そして、その過程でインクを吐出することにより画像記録を行う。１行分の画像形成を終了した後に所定量の記録媒体の送り（副走査としてのピッチ搬送）を行い、その後に再び停止した被記録材に対して次の行の画像を記録（主走査）するという動作を繰り返すことにより、記録媒体全体の記録が行われる。フルカラーのインクジェット記録装置では、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の４色以上のインクを吐出して画像記録が行われる。

前記インクジェット記録装置の記録媒体の搬送として、従来、無端の搬送ベルト（以下、無端ベルトとも言う）を駆動ローラで搬送駆動し、搬送ベルト上に載置した搬送対象物、例えば記録媒体等を搬送することが知られている。前記搬送ベルトを用いたインクジェット記録装置において、駆動ローラが埃や搬送ベルトの摩耗粉等で汚れると、駆動ローラ表面の摩擦係数が低下し、搬送ベルトとの間に滑りが発生し、その結果搬送ベルトを安定して移動させることができなくなったり、搬送ベルトが左右にふらつく蛇行が生じやすくなったりして搬送精度が低下する。他にも異物、例えば細かい金属片等が駆動ローラに付着すると駆動ローラと搬送ベルトで異物を挟み込んでしまい、ベルトが傷ついたり、破損したりしてしまう等の問題があった。

前記インクジェット記録装置において、搬送対象物の搬送時に搬送ベルトの蛇行が生じると、搬送対象物の載置位置にずれが生じるため、搬送対象物の上に複数のインクを重ねる場合には、正規の状態で重ね合わせることができなくなる。また、記録媒体上へのインクの着弾位置が不安定になり画像品質が低下する。

また、インクジェット記録装置以外にも、前記無端ベルトを用いた画像形成装置として、前記無端ベルトを感光体、記録媒体担持体、中間転写体等に用いた電子写真方式を用いた画像形成装置等が知られている。電子写真方式の画像形成装置においても、前述のように駆動ローラが埃や搬送ベルトの摩耗粉等で汚れると無端ベルトの蛇行生じる。前記蛇行が画像形成時に生じると、感光体ベルト上に形成される潜像、用紙搬送ベルトによって搬送された記録用紙に転写されるトナー像、あるいは中間転写ベルトに転写されるトナー像に位置ずれが生じるため、良好な画像を形成することができない。特に、複数のカラートナー像を重ね合わせるフルカラー画像の場合には、記録画像に色むら等を発生させて画像品質を低下させる。

従来、このような無端ベルトを用いた搬送手段であるベルトコンベア類では、その駆動ローラの表面を清掃する場合前記無端ベルトを取り外す必要があり、大規模なメンテナンスを必要とした。

これに対し、上記駆動ローラの汚れの対応として、駆動ローラの軸方向に沿って配設された清掃ローラを前記駆動ローラに押圧して、前記駆動ローラを清掃することが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−２１２９６８号公報

特許文献１は、駆動ローラに清掃ローラを押圧して、前記清掃ローラを前記駆動ローラに従動させ、前記駆動ローラを清掃するものである。

しかしながら、特許文献１では、前記駆動ローラの幅長さと同等以上の幅長さの清掃ローラで、あるいは複数の清掃ローラを前記駆動ローラの幅長さと同等以上に直列に配列して、前記駆動ローラの幅全域に前記清掃ローラを押圧させる必要があった。

この場合、清掃ユニットの構成が大規模、及び複雑となり、また装置本体への脱着が煩雑になった。また、複数の清掃ローラの構成とした場合には、清掃ローラの隣接する部分に清掃ができない隙間（拭き残し部分）が生じることがあった。

本発明は、上記状況に鑑みなされたもので、簡易で小型に構成でき、駆動ローラの表面を均等に、且つ前記表面全域を確実に清掃できる清掃ユニットを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的は、下記の構成により達成される。
１．駆動ローラと従動ローラを含む複数のローラに巻回され、搬送対象物を載置して搬送する無端の搬送ベルトと、前記駆動ローラに当接し、従動して前記駆動ローラの表面を清掃する清掃ローラと、前記清掃ローラの回動軸を、前記駆動ローラの回動軸に対し所定の角度の傾斜で軸支する支持部材と、を備えた清掃ユニットと、前記清掃ユニットを前記駆動ローラの回動軸方向に且つ平行に移動自在に支持するガイド部材と、を有し、前記清掃ローラは、前記支持部材に前記傾斜で軸支され、前記駆動ローラの軸方向の一端側から他端側へ、前記駆動ローラを清掃しながら移動することを特徴とする画像形成装置。
２．前記清掃ローラは、前記支持部材に前記傾斜の方向を切り替え可能に軸支されるとともに、装置本体に、前記支持部材が軸支する前記傾斜の方向を切り替える傾斜切り替え部材を備え、前記支持部材が前記傾斜切り替え部材に当接することにより、前記傾斜の方向の切り替えが可能であることを特徴とする１に記載の画像形成装置。
３．前記清掃ユニットは、前記駆動ローラの軸方向の一端側から前記ガイド部材に装着され、前記駆動ローラの清掃後、他端側から取り出されることを特徴とする１または２に記載の画像形成装置。
４．前記清掃ユニットは、前記駆動ローラの軸方向の一端側から前記ガイド部材に装着され、他端側で折り返し、前記駆動ローラの清掃後、一端側から取り出されることを特徴とする１または２に記載の画像形成装置。
５．前記清掃ユニットが、前記駆動ローラの清掃領域外へ移動したことを検知する検知手段と、前記検知手段での検知結果を表示する表示手段と、を備えたことを特徴とする１乃至４の何れか１項に記載の画像形成装置。

上記により、清掃ローラの幅長さを、駆動ローラの幅長さと同等以上とする必要はなく、幅長さの小さい清掃ローラとすることができ、清掃ユニットを簡易な構成で、小型化することができる。また、清掃ユニットは、清掃ローラの従動により、自走するため清掃ユニットを移動させるための駆動源が不要であり、装置本体も簡易な構成とすることができる。

更に、清掃ローラの傾斜の角度を、所定の角度範囲とすることにより、拭き残し部分を生じることなく、駆動ローラの表面全域を均一に確実に清掃することができる。

以下に本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。なお、本発明の画像形成装置は、以下の形態に限定されるものではない。

図１は、本発明に係る清掃ユニットを備えた画像形成装置の例であるインクジェット記録装置のベルト搬送部１の概略構成を示す斜視図である。

ベルト搬送部１は、複数のローラである駆動ローラ３Ａ、従動ローラ３Ｂ及びテンションローラ３Ｃに巻回された搬送ベルト２上に、搬送対象物Ｐを載置して搬送する。本実施の形態では図１の矢印Ｘ１方向に搬送される。

搬送ベルト２の材質は、特に限定するものではないが、伸縮性が少なく撥インク性があるものが好ましい。例えば、ガラスクロスにフッ素樹脂をコーティングした無端ベルト、アラミドクロスにフッ素樹脂をコーティングした無端ベルト及びＳＵＳ等の金属製無端ベルト等が挙げられる。

駆動ローラ３Ａは、駆動ローラ駆動手段３１により駆動され、搬送ベルトを搬送駆動する。

従動ローラ３Ｂは、回転軸の他端（図１奥側）が固定され、一端（図１手前側）は蛇行修正手段３２に係合されていて、蛇行修正手段３２により、矢印Ｘ２方向に傾動される。蛇行修正手段３２は、前記一端を傾動駆動する、電動モーター等の傾動駆動部を有する。

前述のように、従動ローラ３Ｂの一端が矢印Ｘ２方向に傾動されると、搬送ベルト２の一端の張力と他端の張力とに差が生じる。これにより、搬送ベルト２は、矢印Ｙ２方向の張力の緩い側に移動され、蛇行が修正される。例えば、従動ローラ３Ｂの一端が矢印Ｘ２の（＋）方向に傾動されると一端の張力が増加し、他端と張力の差が生じる。これにより、搬送ベルト２は、張力の緩い他端、即ち矢印Ｙ２の（＋）方向に移動され、蛇行が修正される。

テンションローラ３Ｃは、自重により、または図示しない付勢手段により搬送ベルトに張力を付与する。

次に、図を参照して清掃ユニット５０の説明をする。

図２は、駆動ローラ３Ａ及び清掃ユニット５０を示す部分図である。図２（ａ）は、清掃ユニット５０がガイド部材であるガイドレール４０に装着され、清掃ローラ５０１が駆動ローラ３Ａに当接した状態を示し、図２（ｂ）は、その拡大図である。

清掃ユニット５０は、ガイドレール４０に着脱可能に取り付けられ、清掃ローラ５０１は駆動ローラ３Ａに押圧される。ガイドレール４０は、駆動ローラ３Ａの軸と平行に設けられ、清掃ユニット５０を駆動ローラ３Ａの回動軸方向に且つ平行に移動自在に支持する。

図３は、清掃ユニット５０の構成を示す概略図である。図３（ａ）は、清掃ローラ５０１側から見た正面図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は下面図、（ｄ）は側面である。図４は、清掃ユニット５０の斜視図である。

清掃ユニット５０は、枠体であるフレーム５１、清掃ローラ５０１、清掃ローラ５０１の支持部材である支持板５２及び支持アーム５３を有する。

清掃ローラ５０１は、清掃ユニット５０のフレーム５１に設けられた清掃ローラ５０１の支持部材である支持板５２及び支持アーム５３に回動可能に軸支される。

支持板５２は、フレーム５１に設けられた支持部材５２１に、矢印Ｒ１方向に揺動可能に支持される（図３（ａ））。フレーム５１の両側に設けられた２つの支持アーム５３は、フレーム５１の両側に設けられた２つの支持部材５３１に、それぞれ矢印Ｒ２方向に揺動可能に支持される。

清掃ローラ５０１は、回動軸であるローラ軸５０１ａをフレーム５１に設けられた長穴５１１を通して、支持アーム５３に軸支される。清掃ローラ５０１の両側は、長穴５１１が規制する範囲で揺動可能である。

支持板５２は、ローラ軸５０１ａを軸支し、清掃ローラ５０１を矢印Ｒ１方向に揺動させ、駆動ローラ３Ａに対して傾斜を与える。前記傾斜は、例えば図３（ａ）に示すように、清掃ローラ５０１の右側が長穴５１１の下端（図面下方向）に位置すると、左側が上端（図面上方向）に位置するような傾斜となる。

図５は、支持板５２とローラ軸５０１ａの関係を示す図である。

支持板５２により与えられた清掃ローラ５０１の傾斜は、タンブラーバネ５４によりその位置を保持される。

本実施の形態では、清掃ローラ５０１の揺動位置は、フレーム５１の両側の長穴５１１の上端及び下端で規制される構成としているが、別途位置規制部材（不図示）を設けて、長穴５１１の途中でも揺動位置を規制できるようにすることが好ましい。これにより、清掃ローラ５０１による清掃速度、同じ部分を清掃ローラ５０１が清掃する清掃頻度を調整することが可能になる。

本実施の形態では、清掃ローラ５０１に粘着ローラを用いている。清掃ローラ５０１は表面に粘着層５０１Ａ（図４参照）を有し、粘着層５０１Ａは汚れにより粘着力が低下した場合には表面を水洗等で清浄にすることにより、粘着力を回復することができる。粘着層５０１Ａの材質としては、例えば液洗浄可能なポリウレタン樹脂、シリコンゴム、ブチルゴム、アクリル系樹脂、両面粘着テープ等を用いることができるが、液洗浄可能な粘着部材であれば可能であり限定されるものではない。

また、フレーム５１は、その底面に係合部材５５、係合部材５５に回動自在に斜め下方に支持された係合ローラ５５１、フレーム５１に回動自在に支持されたスライドローラ５６を有する。係合部材５５は、清掃ユニット５０をガイドレール４０に装着時に、ガイドレール４０の溝４０ａに入り込み係合する。係合ローラ５５１は、係合時に溝４０ａの角部と接触し抜け止めとなり、清掃ユニット５０とガイドレール４０との係合を維持する。係合ローラ５５１は、清掃ユニット５０の移動時には、溝４０ａの角部と接触し転動する。

スライドローラ５６は、清掃ユニット５０をガイドレール４０に装着した時に、ガイドレール４０の上面に接触し、駆動ローラ３Ａと清掃ローラ５０１の当接の反力によりフレーム５１が駆動ローラ３Ａから離間する方向へ倒れることを防ぐ。スライドローラ５６は、清掃ユニット５０の移動時には、ガイドレール４０の上面を転動する。

係合ローラ５５１及びスライドローラ５６を設けたことにより、ガイドレール４０に装着された清掃ユニット５０は、ガイドレール４０上を円滑に移動することができる。

次に、駆動ローラ３Ａと清掃ローラ５０１の傾斜について説明する。

前述の如く、清掃ユニット５０は、清掃ローラ５０１が駆動ローラ３Ａに対して所定の角度の傾斜を有した状態でガイドレール４０に装着される。

図６は、駆動ローラ３Ａと清掃ローラ５０１の傾斜の関係を示す図である。清掃ローラ５０１は、駆動ローラ３Ａに対して、右側が上方に所定の角度θの傾斜で配置されている。

図１の装置の例では、駆動ローラ３Ａは、図６に示すように、図面左側から見て左回転（矢印Ｒ１１方向）する。清掃ローラ５０１は、駆動ローラ３Ａに押圧、当接されるため従動され、図面左側から見て右回転（矢印Ｒ１１方向）する。また、清掃ローラ５０１は、駆動ローラ３Ａに押圧されるため、表面の粘着層５０１Ａは弾性変形して、接触幅Ｗ１で駆動ローラ３Ａに当接する。

駆動ローラ３Ａに清掃ローラ５０１が従動されると、清掃ローラ５０１には矢印Ｙの図面右方向（矢印Ｙ３方向）の推進力が生じる。清掃ユニット５０は、ガイドレール４０に矢印Ｙ方向に移動自在に支持されているため、清掃ユニット５０、即ち清掃ローラ５０１は、矢印Ｙ３方向に移動する。

前記移動に関し、駆動ローラ３Ａの円周長をＬＤとすると、駆動ローラ３Ａが１回転する間に清掃ユニット５０、即ち清掃ローラ５０１の移動する距離ｌ１は、ｌ１＝ＬＤ×ｓｉｎθとなる。ここで、距離ｌ１が接触幅Ｗ１を超えると駆動ローラ３Ａに拭き残し部分（清掃できない隙間）が生じる。このため、所定の角度θは、ｓｉｎθ＜（Ｗ１／ＬＤ）となる角度で設定される必要がある。

また、角度θが、θ＝０であると、前記推進力が生じず、清掃ユニット５０は移動することができない。従って、所定の角度θの取りうる範囲は、０を超え、ｓｉｎθ＜（Ｗ１／ＬＤ）を満たす範囲とされる。

角度θは、清掃速度、即ち清掃ユニット５０の移動速度、及び駆動ローラ３Ａの同じ場所を清掃ローラ５０１で拭き取る回数、即ち清掃頻度等を考慮し、設計上及び実験結果等により適宜選定される。

駆動ローラ３Ａの清掃においては、図３及び図６に示す傾斜で清掃ローラ５０１を軸支した清掃ユニット５０を、図１の手前側（一端側）から、ガイドレール５５に装着し、清掃ローラ５０１を駆動ローラ３Ａに押圧、当接させる。装着された清掃ユニット５０は、駆動ローラ３Ａの駆動にともなう清掃ローラ５０１の従動で、図１の奥側（他端側）に駆動ローラ３Ａを清掃しながら移動する。清掃が終了し奥側に移動した清掃ユニット５０は奥側から取り出される。清掃が終了し、清掃ローラ５０１が駆動ローラ３Ａから外れ、清掃ユニット５０が清掃領域外に移動したことを検知する検知手段（不図示）及び検知結果を表示、伝達する表示手段（不図示）を設け、清掃終了を装置のユーザー、管理者等に伝達することが好ましい。

しかしながら、インクジェット記録装置、画像形成装置等は、主走査の両端近辺にヘッドメンテナンス手段が載置することが有効であり、清掃ユニット５０を奥側から取り出すことは困難になる場合がある。この場合には、手前側から装着した清掃ユニット５０を奥側で折り返し、手前側に移動させ、手前側から取り出すことが好ましい。このためには、奥側で、清掃ローラ５０１の傾斜方向を切り替える必要がある。

図７は、前記傾斜方向の切り替えを示す図である。清掃ユニット５０は、図面右方向（奥側）に駆動ローラ３Ａを清掃しながら移動する（図７（ａ））。奥側に移動した清掃ユニット５０は、支持板５２の上部が、奥側に設けられた傾斜切り替え部材６０に突き当たる。更に、移動することにより、支持板５２は、下方向に押され、清掃ローラ５０１の傾斜が切り替わる（図７（ｂ）〜（ｄ））。清掃ローラ５０１の傾斜が切り替わった清掃ユニット５０は、図面左方向、即ち手前側に駆動ローラ３Ａを清掃しながら移動を開始する（図７（ｄ））。

手前側に移動した清掃ユニット５０は、手前側から取り出すことが可能となる。

この場合は、清掃ユニット５０の往復で清掃することになり、清掃の頻度を上げ効率よく清掃することができる。

この場合にも、清掃が終了し、清掃ローラ５０１が駆動ローラ３Ａから外れ、清掃ユニット５０が清掃領域外に移動したことを検知する検知手段（不図示）及び検知結果を表示、伝達する表示手段（不図示）を設け、清掃終了を装置のユーザー、管理者等に伝達することが好ましい。

また、清掃ローラ５０１の両側の清掃ユニット５０のフレーム近傍に、駆動ローラ３Ａの表面に接触し拭き取る固定ブラシ（不図示）を設け、清掃ローラ５０１と固定ブラシによる２種の清掃手段とすることもできる。これにより、更に清掃の確実性を高めることができる。

上記のように、駆動ローラ３Ａに対し傾斜を有する清掃ローラ５０１を備えた清掃ユニット５０を、ガイドレール５５に装着し、清掃ローラ５０１を駆動ローラ３Ａに当接させる。これにより、清掃ユニット５０は、ガイドレール５５に支持され、且つ清掃ローラ５０１の従動により、駆動ローラ３Ａの軸方向に移動しながら清掃ローラ５０１で駆動ローラ３Ａを清掃する。

このため、清掃ローラ５０１は、前述のように清掃ローラ５０１の幅長さを駆動ローラ３Ａの幅長さと同等以上とする必要はなく、幅長さの小さい清掃ローラ５０１とすることができる。また、これにともない、清掃ユニット５０も簡易な構成で、小型化することができる。

更に、前記傾斜の角度を、所定の角度範囲とすることにより、拭き残し部分を生じることなく、駆動ローラ３Ａの表面全域を均一に確実に清掃することができる。

また、前記傾斜を、所定の角度の範囲で変更することにより、清掃速度、清掃頻度を変更することができ、駆動ローラ３Ａの清掃の効率の向上を図ることができる。

本発明に係る清掃ユニットを備えたベルト搬送部の概略斜視図である。 駆動ローラ及び清掃ユニットを示す部分図である。 清掃ユニットの構成を示す概略図である。 清掃ユニットの斜視図である。 支持板とローラ軸の関係を示す図である。 駆動ローラと清掃ローラの傾斜の関係を示す図である。 清掃ローラの傾斜方向の切り替えを示す図である。

符号の説明

１ ベルト搬送部
２ 搬送ベルト
３Ａ 駆動ローラ
３Ｂ 従動ローラ
３Ｃ テンションローラ
３１ 駆動ローラ駆動手段
３２ 蛇行修正手段
４０ ガイドレール
５０ 清掃ユニット
５０１ 清掃ローラ
５０１ａ ローラ軸
５０１Ａ 粘着層
５１ フレーム
５１１ 長穴
５２ 支持板
５３ 支持アーム
５４ タンブラーバネ
５５ 係合部材
５５１ 係合ローラ
５６ スライドローラ
６０ 傾斜切り替え部材
Ｐ 搬送対象物

Claims (5)

1. 駆動ローラと従動ローラを含む複数のローラに巻回され、搬送対象物を載置して搬送する無端の搬送ベルトと、
   前記駆動ローラに当接し、従動して前記駆動ローラの表面を清掃する清掃ローラと、前記清掃ローラの回動軸を、前記駆動ローラの回動軸に対し所定の角度の傾斜で軸支する支持部材と、を備えた清掃ユニットと、
   前記清掃ユニットを前記駆動ローラの回動軸方向に且つ平行に移動自在に支持するガイド部材と、を有し、
   前記清掃ローラは、前記支持部材に前記傾斜で軸支され、前記駆動ローラの軸方向の一端側から他端側へ、前記駆動ローラを清掃しながら移動することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記清掃ローラは、前記支持部材に前記傾斜の方向を切り替え可能に軸支されるとともに、装置本体に、前記支持部材が軸支する前記傾斜の方向を切り替える傾斜切り替え部材を備え、前記支持部材が前記傾斜切り替え部材に当接することにより、前記傾斜の方向の切り替えが可能であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記清掃ユニットは、前記駆動ローラの軸方向の一端側から前記ガイド部材に装着され、前記駆動ローラの清掃後、他端側から取り出されることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記清掃ユニットは、前記駆動ローラの軸方向の一端側から前記ガイド部材に装着され、他端側で折り返し、前記駆動ローラの清掃後、一端側から取り出されることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
5. 前記清掃ユニットが、前記駆動ローラの清掃領域外へ移動したことを検知する検知手段と、前記検知手段での検知結果を表示する表示手段と、を備えたことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像形成装置。

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