JP2012220633A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】中間転写ベルトの蛇行調整により、テンションローラーのアライメントが変化して中間転写ベルトの表面の傾きが変化しても、クリーニング部材の摺接面が中間転写ベルトの表面に常時摺接させることのできる画像形成装置を提供する。
【解決手段】テンションローラー４の回転軸４ａを支持するアーム部２０ｂの位置を変化させてその回転軸心方向を変化させ、中間転写ベルト２の蛇行を調整する蛇行調整機構１０と、テンションローラー４の回転軸４ａを支持するアーム部２０ｂに固定され、中間転写ベルト２の表面に摺接して清掃するクリーニング部材８ａとを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

従来から、フルカラー式のプリンターや複写機等の画像形成装置に組み込まれる現像ユニットには、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（ＢＫ）の各色にそれぞれ対応した複数の感光体ドラムが用意されている。そして、各感光体ドラムの周面には、レーザスキャニングユニットを用いて電気的潜像が形成されると共に、供給された各色のトナーによって各色のトナー像がそれぞれ生成されるように構成されている。各感光体ドラムの周面に生成された各色のトナー像は、例えば回転駆動する無端ベルトからなる中間転写ベルトに順次重畳転写され、これにより、中間転写ベルト上にはカラー画像が合成される。次いで、この中間転写ベルト上に合成されたカラー画像は用紙等からなる記録媒体に転写された後、定着装置で加圧・加熱されて定着処理されるように構成されている。

上述の中間転写ベルトは、中間転写ベルト上のトナー像が記録媒体に転写された後、再び感光体ドラム側に送られて新たなトナー像が転写されて利用されるが、この際、中間転写ベルト上に前回のトナーが残留していると、印刷品質の低下を来たしてしまう。このため、画像形成装置には、トナー像が記録媒体に転写された後に中間転写ベルトの表面を清掃するクリーニングユニットが設けられている（特許文献１参照）。

特許文献１に示されるクリーニングユニットは、残留トナーと逆極性のバイアスの印加された回転ブラシからなる主クリーニング部材と、フレームに固定して設けられ移動する中間転写ベルトの表面に摺接して清掃する補助クリーニング部材とで構成されている。そして、このクリーニングユニットは、中間転写ベルトを張架しているテンションローラーに対向する位置に設けられていると共に、補助クリーニング部材は、中間転写ベルトの移動方向に関して、主クリーニング部材よりも上流側に設けられている。

特開２００８−２９２７０１号公報

ところで、中間転写ベルトを備えた画像形成装置には、その中間転写ベルトの蛇行を調整（修正）して正常な走行を図るための蛇行調整機構が設けられている。この蛇行調整機構が中間転写ベルトを張架しているテンションローラーの軸心方向を変化させて、すなわち、テンションローラーのアライメントを変化させて蛇行を調整する場合は、そのアライメントの変化により中間転写ベルトの表面の傾きが変化する。このため、フレームに固定されている補助クリーニング部材の摺接面が中間転写ベルトの表面全体に均一に接触できなくなって清掃が良好に行われなくなる欠点があった。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、テンションローラーのアライメントを変化させて中間転写ベルトの蛇行調整する場合、テンションローラーのアライメントが変化して中間転写ベルト表面の傾きが変化しても、クリーニング部材の摺接面が中間転写ベルトの表面に常時摺接させることのできる画像形成装置を提供することを目的としている。

本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。

第１の発明は、駆動ローラー及びテンションローラーに張設される中間転写ベルトに感光体ドラムからトナー像を１次転写すると共に１次転写された上記トナー像を記録媒体に２次転写し、２次転写後に中間転写ベルトの表面を清掃する画像形成装置であって、上記テンションローラーに接続するアーム部の位置を変化させて上記テンションローラーの回転軸心方向を変化させることで上記中間転写ベルトの蛇行を調節する蛇行調節機構と、上記アーム部に固定されると共に上記中間転写ベルトの表面に摺接して上記中間転写ベルトの表面を清掃するクリーニング部材とを備えるという構成を採用する。

第２の発明は、上記第１の発明において、上記クリーニング部材は、トナーと逆極性のバイアスの印加された回転ブラシを用いて上記中間転写ベルトの表面を清掃する主クリーニング部の上流側に設けられているという構成を採用する。

本発明によれば、中間転写ベルトの表面に摺接して清掃するクリーニング部材が、テンションローラーの回転軸心方向を変化させて中間転写ベルトの蛇行を調整する蛇行調整機構のアーム部に固定されているので、中間転写ベルトの蛇行調整により、テンションローラーのアライメントが変化して中間転写ベルトの表面の傾きが変化しても、テンションローラーの回転軸とクリーニング部材の摺接面が一緒に追従して揺動することができる。このため、クリーニング部材の摺接面が中間転写ベルトの表面に常時摺接することができ、中間転写ベルトの清掃が良好に行われ、印刷の品質低下を未然に防止することができる。

本発明の一実施形態における画像形成装置を適用したプリンターの概略構成図である。 本発明の一実施形態における画像形成装置を適用したプリンターのクリーニングユニット部分の断面した概略構成図である。 本発明の一実施形態における画像形成装置を適用したプリンターのクリーニングユニット部分の斜視図である。 本発明の一実施形態における画像形成装置を適用したプリンターのクリーニングユニット部分の他の方向から見た斜視図である。 本発明の一実施形態における画像形成装置を適用したプリンターの蛇行調整機構のアーム部分の分解斜視図で、（ａ）は、その一方の分解斜視図、（ｂ）は、その他方の分解斜視図である。

以下、図面を参照して、本発明に係る画像形成装置の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。また、以下の説明においては、本発明の画像形成装置の一例として、フルカラー式のプリンターＰを挙げて説明する。

（画像形成装置の概略構成）
図１は、プリンターＰの概略構成図である。このプリンターＰは、上部から下部にかけて順に、排出部ａ、トナーカートリッジ収納部ｂ、画像形成部ｃ、用紙部ｄを備えている。また、プリンターＰは、下部に位置する用紙部ｄから上部に位置する排出部ａにかけて用紙搬送部ｅが設けられている。

排出部ａは、所定の内容が印字された用紙（記録媒体）が用紙搬送部ｅを介して排出されるように構成されている。この排出部ａの底面は傾斜が付されていて、排出される用紙が複数枚のときに一端側が揃えて積層できるように工夫されている。

トナーカートリッジ収納部ｂは、ブラックトナー（ＢＫ）のトナーカートリッジｂ１、イエロートナー（Ｙ）のトナーカートリッジｂ２、シアントナー（Ｃ）のトナーカートリッジｂ３及びマゼンダトナー（Ｍ）のトナーカートリッジｂ４を収納できるように構成されている。そして、各カートリッジｂ１〜ｂ４からは、後述する画像形成部ｃの現像ユニットｃ２にトナーを供給できるように構成されている。

画像形成部ｃは、レーザスキャンニングユニットｃ１、現像ユニットｃ２、中間転写ベルトユニットｃ３、クリーニングユニットｃ４、２次転写ユニットｃ５及び定着ユニットｃ６を含んで構成されている。

レーザスキャンニングユニットｃ１は、周知のレーザスキャンニングユニットと同様に、レーザ光を発生する光ビーム発生器と、その光ビーム発生器から照射されてくる光ビームを走査するポリゴンミラーと、そのポリゴンミラーにより走査された光ビームを後述する感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に結像させるｆθレンズ等を含んで構成されている。

現像ユニットｃ２は、感光体ドラム１ａ〜１ｄに対してトナーを供給することによって感光体ドラム１ａ〜１ｄの周面に形成された静電潜像を現像するものであり、各色（ＢＫ，Ｙ，Ｃ，Ｍ）に対応する４つの現像器ｃ２１を備えている。

感光体ドラム１ａ〜１ｄは、中間転写ベルトユニットｃ３の搬送方向に沿って互いに所定の間隔を保って設けられている。これら感光体ドラム１ａ〜１ｄは、各色（ＢＫ，Ｙ，Ｃ，Ｍ）に対応して設けられている。そして、各感光体ドラム１ａ〜１ｄには、帯電器、除電器及びクリーナ等がそれぞれ設けられ、帯電状態のドラム周面にレーザスキャンニングユニットｃ１を用いて静電潜像が生成されると共に、トナーカートリッジ収納部ｂから現像ユニットｃ２に供給されたトナーによりトナー像が形成されるように構成されている。

中間転写ベルトユニットｃ３は、合成樹脂製のベルト基体に弾性層を積層して形成された積層ベルトからなる無端の中間転写ベルト（一次転写ベルト）２を有している。この中間転写ベルト２の一端側（図１において右端側）は、プリンターＰの本体の一端側に縦方向に設けられている搬送部ｅの一部に対向し、その他端側（図１において左端側）は、複写機Ｐの本体の他端側に位置するように略水平状に設けられている。すなわち、この中間転写ベルト２は、一端側が図示しない駆動源に連なる駆動ローラー３に張架され、他端側がテンションローラー４に張架されて構成されている。

上記中間転写ベルト２の感光体ドラム１ａ〜１ｄに対向する位置には、中間転写ベルト２を挟んで１次転写ローラー５ａ〜５ｄがそれぞれ設けられている。そして、これら１次転写ローラー５ａ〜５ｄは、中間転写ベルト２の移動に伴って回転できるように構成されている。なお、中間転写ベルト２は、駆動ローラー３及びテンションローラー４以外にもベルトの移動方向を変更する転換ローラーやアイドリングローラーで支持されている。この中間転写ベルトユニットｃ３については、後に図２及び図３を用いて詳述する。

クリーニングユニットｃ４は、本発明の特徴をなす部分の一つで、テンションローラー４側に設けられ、中間転写ベルト２上に残存したトナーをブレード等を用いて除去し、その除去されたトナーを図示しない廃トナーボトルへ排出できるように構成されている。このクリーニングユニットｃ４については、後に図を用いて詳述する。

２次転写ユニットｃ５は、上述した駆動ローラー３及びその駆動ローラー３に対向し中間転写ベルト２を中間に挟んで配置される２次転写ローラー６によって構成されている。

２次転写ローラー６は、上述したように、駆動ローラー３に対向し中間転写ベルト２を中間に挟んで配置されている。また、この２次転写ローラー６は、常時、駆動ローラー３を押圧するように設けられている。したがって、この２次転写ローラー６は、中間転写ベルト２が駆動ローラー３により移動（回転）されるとその移動に伴って回転することができる。また、搬送部ｅを介して用紙が搬送されてきたときは、その用紙を中間転写ベルト２との間に介在させた状態で２次転写ローラー６を回転させることができると共に、用紙を定着ユニットｃ６側に搬送させることができる。

定着ユニットｃ６は、２次転写ユニットｃ５の設けられているよりも下流側の搬送部ｅの一部に設けられていて、その搬送部ｅを搬送する用紙を挟持できるように配置された一対のローラーで構成されている。そして、その一対のローラーによって加圧・加熱して２次転写ユニットｃ５で転写された用紙上のトナー像を用紙に定着できるように構成されている。

用紙部ｄは、装置本体に対して開閉自在に設けられている給紙トレイｄ１と、装置本体に対して引き出し自在に設けられている用紙カセットｄ２とを備えている。そして、給紙トレイｄ１から用紙搬送部ｅに１枚ずつ用紙を供給できるように構成されている。また、用紙カセットｄ２からも用紙搬送部ｅに１枚ずつ用紙を供給できるように構成されている。

用紙搬送部ｅは、下部に位置する用紙部ｄから上部に位置する排出部ａにかけて設けられていて、複数の搬送ローラー及びガイド板によって構成されている。そして、この用紙搬送部ｅは、用紙部ｄから供給された用紙を１枚ずつ排出部ｃに向けて搬送できるように構成されている。

上記構成からなるプリンターＰは、駆動ローラー３の駆動が開始されて中間転写ベルト２の回動が開始されると、カラー印刷の場合は、レーザスキャンニングユニットｃ１から各感光体ドラム１ａ〜１ｄに画像データに対応したレーザ光が照射されて静電潜像が形成され、供給されたトナーによって各色のトナー像が形成される。そして、それら各色のトナー像は、中間転写ベルト２に順次重畳転写されてカラー画像が合成される。次いで、この中間転写ベルト２上に合成されたカラー画像は２次転写ユニットｃ５で用紙に転写された後、定着ユニットｃ６で加圧・加熱されて定着処理される。最後に、カラー画像の印刷された用紙が排出部ｃに排出される。

（クリーニングユニットの構成）
以下、図２〜図４を用いて現像ユニットｃ４について説明する。図２は、クリーニングユニットｃ４部分の断面した概略構成図、図３は、そのクリーニングユニットｃ４部分の斜視図、図４は、そのクリーニングユニットｃ４部分を他の方向から見た斜視図である。

このクリーニングユニットｃ４は、周知のプリンターと同様に、中間転写ベルト２を張架しているテンションローラー４にその中間転写ベルト２を挟んで設けられていて、主クリーニング部７と、補助クリーニング部８と、クリーニングケース９とを含んで構成されている。

主クリーニング部７は、中間転写ベルト２上の残留トナーと逆極性のバイアスが印加されていると共に、周面が中間転写ベルト２の表面に摺接し、中間転写ベルト２の移動方向と対向する方向（図示の例では反時計方向）に図示しない駆動源で回転する回転ブラシ７ａと、この回転ブラシ７ａの表面に摺接すると共に、回転ブラシ７ａの回転方向と同方向に回転し、回転ブラシ７ａが捕捉しているトナーを剥離・除去する回収ローラー７ｂと、この回収ローラー７ｂで回収したトナーを排出するスクリューコンベヤ７ｃとで構成されている。

補助クリーニング部８は、本発明のクリーニング部材に相当していて、主クリーニング部７の上流側、すなわち、中間転写ベルト２の移動方向に関して、主クリーニング部７よりも上流側に設けられている。この補助クリーニング部８は、摺接部８ａと、取付部材８ｂとから構成されている。

摺接部８ａは、中間転写ベルト２の移動方向と直交する方向の長さである幅は、中間転写ベルト２の幅と同じかそれよりも少し大きく形成され、中間転写ベルト２の移動方向と同方向に所定長さを有すると共に、所定の厚さを有している。そして、その材質は、中間転写ベルト２の表面に摺接してもその表面を傷めることのない不織布等の柔軟材で構成されている。

取付部材８ｂは、一端側に摺接部８ａを支持すると共に、他端側はクリーニングケース９に回動自在に設けられている。そして、この取付部材８ｂは、摺接部８ａが、常時、中間転写ベルト２の表面に押圧されるように図示しないバネにより付勢されている。

クリーニングケース９は、上述のように、補助クリーニング部８の取付部材８ｂが取り付けられると共に、その内部に主クリーニング部７を収容できるように構成されている。そして、このクリーニングケース９は、後述する蛇行調整機構１０のテンションローラー４の回転軸４ａを支持するアーム部２０に固定されている。

（蛇行調整機構の構成）
蛇行調整機構１０は、アーム部２０とアーム駆動部４０とを備えている。

アーム部２０は、テンションローラー４に接続されており、固定側アーム部２０ａと可動側アーム部２０ｂとから構成されている。固定側アーム部２０ａは、テンションローラー４の回転軸４ａの一方の端部側に設けられ、可動側アーム部２０ｂは、その回転軸４ａの他方の端部側に設けられている。

図５（ａ）は、固定側アーム部２０ａの分解斜視図であって、この固定側アーム部２０ａは、テンションローラー４の回転軸４ａの一方の端部を挿入すると共に、コイルバネ２１により中間転写ベルト２を張設するように付勢されているブッシュ２２を揺動自在に備えたアーム体２３と、このアーム体２３を覆うカバー体２４とから構成されている。そして、この固定側アーム部２０ａは、中間転写ベルトユニットｃ３のフレームｃ３ｆ（図３参照）に固定されている。また、固定側アーム部２０ａは、クリーニングケース９の一端側を回動自在に支持できるように構成されている。

図５（ｂ）は、可動側アーム部２０ｂの分解斜視図であって、この可動側アーム部２０ｂは、本発明のアームに相当していて、テンションローラー４の回転軸４ａの他方の端部を挿入すると共に、コイルバネ２６により中間転写ベルト２を張設するように付勢されているブッシュ２５を備えたアーム体２７を有している。そして、このアーム体２７には、テンションローラー４の回転軸４ａ近くで、かつ、クリーニングユニットｃ４と反対側に設けられ、中間転写ベルトユニットｃ３のフレームｃ３ｆ（図４参照）に設けられている支軸２８（図２及び図４参照）に回転自在に軸支される貫通孔２９が設けられている。

上記アーム体２７には、貫通孔２９を中間にしたブッシュ２５の反対側にアーム駆動部４０の作動子（図示せず）の挿入される挿入孔３０が設けられている。そして、このアーム体２７は、カバー体３１で覆われるように構成されていると共に、このカバー体３１の先端側（図５（ｂ）において右先端側）には、クリーニングケース９の他端側が固定されるように構成されている。

アーム駆動部４０は、ステッピングモータ等の駆動量を精密に制御できる駆動源を含んで構成されていて、中間転写ベルトユニットｃ３のフレームｃ３ｆに固定されている。そして、このアーム駆動部４０は、アーム体２７の挿入孔３０に挿入される作動子を有している。

上記構成からなる蛇行調整機構１０は、中間転写ベルト２の蛇行状態を検出するセンサー（図示せず）の検出信号に基づいてアーム駆動部４０の作動子が駆動されると、可動側アーム部２０ｂは、支軸２８を中心にして図２の矢印Ｘ方向に所定量移動される。この移動により、テンションローラー４の回転軸４ａの軸心方向は、固定側アーム部２０ａを支点として変更される。すなわち、可動側アーム部２０ｂの移動によりテンションローラー４の回転軸４ａのアライメントが変化し、この変化により中間転写ベルト２の蛇行が修正される。

上記アライメントが変化は、可動側アーム部２０ｂ固定されているクリーニングケース９も追従して変化することになるので、クリーニングケース９に設けられている補助クリーニング部８も一緒に追従して変化することになる。したがって、補助クリーニング部８の摺接部８ａの中間転写ベルト２の表面に対する摺接状態はそのまま維持される。このため、アライメントの変化により摺接部８ａの一部のみが中間転写ベルト２の表面に接するというような不都合を防止することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
また、上述の例では、画像形成装置をプリンターとしたが、複写機、ファクシミリ装置又はこれらの機能を備えた複合機とすることもできる。

Ｐ……プリンター（画像形成装置）、ｃ……画像形成部、ｃ１……レーザスキャンニングユニット、ｃ２……現像ユニット、ｃ３……中間転写ベルトユニット、ｃ４……クリーニングユニット、ｃ５……２次転写ユニット、ｃ６……定着ユニット、１ａ〜１ｄ……感光体ドラム、２……中間転写ベルト、３……駆動ローラー、４……テンションローラー、４ａ……回転軸、５ａ〜５ｄ……１次転写ローラー、６……２次転写ローラー、７……主クリーニング部、８……副クリーニング部（クリーニング部材）、９……クリーニングケース、１０……蛇行調整機構、２０……アーム部、２０ａ……固定側アーム部、２０ｂ……可動側アーム部（アーム部）、４０……アーム駆動部

Claims (2)

1. 駆動ローラー及びテンションローラーに張設される中間転写ベルトに感光体ドラムからトナー像を１次転写すると共に１次転写された前記トナー像を記録媒体に２次転写し、２次転写後に中間転写ベルトの表面を清掃する画像形成装置であって、
   前記テンションローラーに接続されるアーム部の位置を変化させて前記テンションローラーの回転軸心方向を変化させることで前記中間転写ベルトの蛇行を調節する蛇行調節機構と、
   前記アーム部に固定されると共に前記中間転写ベルトの表面に摺接して前記中間転写ベルトの表面を清掃するクリーニング部材と
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記クリーニング部材は、トナーと逆極性のバイアスの印加された回転ブラシを用いて前記中間転写ベルトの表面を清掃する主クリーニング部の上流側に設けられていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。