JP2013134471A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】良好な印刷処理を実行できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】枠体24は、中間転写ベルト21の周囲に配置された仕切り部材であり、中間転写ベルト21の幅方向の両側に沿って配置されている。枠体24は、主として、一対の側板24aと、一対のベルトカバー24bと、を有している。一対の側板24aは、中間転写ベルト21の幅方向の端部を覆うように配置されている。一対のベルトカバー24bは、中間転写ベルト21の外周面21aに対して近接した状態で、中間転写ベルト21の外周面21aを覆う。これにより、中間転写ベルト21および枠体24の上方に気流29が生成され、中間転写ベルト21および枠体24の上方が負圧となる場合であっても、枠体24内の空気は枠体24外に流出しない。
【選択図】図2

Description

本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ、およびこれらの機能を複合的に有する画像形成装置に関する。
従来、ケーシング内のベルト状感光体の内側に磁性トナーや磁性キャリアが侵入することを防ぐために、ケーシング面に磁性部材を取り付ける技術が、知られている(例えば、特許文献1)。
特開平05−224570号公報
しかし、特許文献1で用いられる磁性部材は、一般的に高価であり、その結果、画像形成装置の製造コストが増大するという問題が生ずる。また、特許文献1の技術では、磁性部材に起因した磁場によりトナー像が悪影響を受けるという問題も生ずる。
そこで、本発明では、良好な印刷処理を実行できる画像形成装置を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するため、請求項1の発明は、第1および第2ローラーに巻き掛けられた無端状の中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトに転写される現像剤を供給する現像部と、前記中間転写ベルトの幅方向の両側に沿って配置される枠体と、前記中間転写ベルトの外周面および前記枠体に沿って気流を生成する気流生成部とを備え、前記枠体は、前記中間転写ベルトの幅方向の端部を覆うように配置された一対の側板と、前記側板から前記中間転写ベルトの幅方向の中央側に延びるとともに、前記中間転写ベルトの外周面に対して近接した状態で、前記中間転写ベルトの外周面を覆う一対のベルトカバーとを有することを特徴とする。
また、請求項2の発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、前記一対のベルトカバーは、前記中間転写ベルトを挟んで前記現像部と逆側に設けられていることを特徴とする。
また、請求項3の発明は、請求項1または請求項2に記載の画像形成装置において、前記第1および第2ローラーの少なくとも一方は、金属ローラーであり、前記金属ローラーの硬度は、前記現像剤に含まれるキャリアの硬度より小さいことを特徴とする。
また、請求項4の発明は、請求項1から請求項3のいずれかに記載の画像形成装置において、前記一対のベルトカバーのそれぞれは、前記側板から、前記中間転写ベルトの幅方向の中央側に延びる第1覆い部と、前記中間転写ベルトの外周面に対して略平行に近接した状態で、該外周面を覆う第2覆い部と、前記第1および第2覆い部の間に段差を設けるように、前記第1および第2覆い部の相対的な位置関係を固定する固定部とを含むことを特徴とする。
請求項1から請求項4に記載の発明において、中間転写ベルトの幅方向の端部は一対の側板により、中間転写ベルトの外周面は一対のベルトカバーにより、それぞれ覆われている。また、一対のベルトカバーは、中間転写ベルトの外周面に対して近接した状態で、中間転写ベルトの外周面を覆う。
これにより、各ベルトカバーと中間転写ベルトとが近接する部分が、シールとして機能する。そして、中間転写ベルトおよび枠体の上方に気流が生成され、中間転写ベルトおよび枠体の上方が負圧となる場合であっても、枠体内の空気は枠体外に流出せず、現像部付近の空気が、中間転写ベルト側に巻き上げられることを防止できる。
そのため、現像剤が、異物として第1および第2ローラーと、中間転写ベルトと、の間に巻き込まれること防止できる。その結果、現像剤に起因した欠陥(例えば、凹みおよびキズ等)が第1および第2ローラーに生ずることを未然に防止でき、この欠陥に起因した印刷不良を未然に防止できる。
本発明の実施の形態における画像形成装置の全体構成の一例を示す正面図である。 中間転写ベルト付近の構成の一例を示す側面斜視図である。 中間転写ベルト付近の構成の一例を示す側面図である。 一対のベルトカバーが配置されていない場合における中間転写ベルト付近の気流を説明するための図である。
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。
<1.画像形成装置の構成>
図1は、本発明の実施の形態における画像形成装置1の全体構成の一例を示す正面図である。図2は、中間転写ベルト21付近の構成の一例を示す側面斜視図である。ここで、画像形成装置1は、例えば、複写機能、印刷機能、およびファクシミリ機能等を複合的に有する複合機として用いられ、電子写真方式によりモノクロ画像またはカラー画像を印刷する。図1に示すように、画像形成装置1は、主として、プリンター部10と、給紙部30と、定着器40と、排紙部50と、を有している。
なお、図1および以降の各図には、それらの方向関係を明確にすべく必要に応じて適宜、Z軸方向を鉛直方向とし、XY平面を水平面とするXYZ直交座標系が、付されている。また、図1中の給紙路R1、排紙路R2、循環搬送路R3、および搬送路Raに付された矢印は、「記録材Pの搬送方向」(以下、単に、「搬送方向」と称する)を示す。
プリンター部10は、給紙路R1および搬送路Raを介して供給される記録材Pに、モノクロ画像またはカラー画像を印刷する。図1に示すように、プリンター部10は、主として、作像ユニット11(11Y、11M、11C、11K)と、プリントヘッド部15と、中間転写ベルト21と、クリーニングユニット27と、冷却ユニット28と、を有している。
複数(本実施の形態では4つ)の作像ユニット11は、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)およびブラック(K)の各色に対応する。図1に示すように、各作像ユニット11(11Y、11M、11C、11K)は、主として、感光体ドラム13(13Y、13M、13C、13K)と、現像部14(14Y、14M、14C、14K)と、一次転写ローラー18(18Y、18M、18C、18K)と、を有している。
ここで、本実施の形態のプリンター部10として、いわゆるタンデム方式が採用されており、各作像ユニット11(11Y、11M、11C、11K)は、図1に示すように、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、およびブラックの順に中間転写ベルト21に沿って並設されている。また、各作像ユニット11(11Y、11M、11C、11K)は、中間転写ベルト21の下方に配置されている。
なお、本実施の形態において、各作像ユニット11Y、11M、11C、11Kは、同種のハードウェア構成を有している。そのため、以下では、作像ユニット11Y、並びに作像ユニット11Yの構成要素である感光体ドラム13Y、現像部14Y、および一次転写ローラー18Yについて、詳細に説明する。
また、図示の都合上、感光体ドラム13M、13C、13K、現像部14M、14C、14K、および一次転写ローラー18M、18C、18Kの各符号は、図1および以降の各図において省略されている。
感光体ドラム13Yは、円筒形状または円柱形状を有しており、中間転写ベルト21を挟んで一次転写ローラー18と逆側に配置されている。感光体ドラム13Yの外周面には、光導電膜が設けられている。プリントヘッド部15は、いわゆる露光部であり、感光体ドラム13(13Y、13M、13C、13K)にレーザー光を照射する。
したがって、プリントヘッド部15から感光体ドラム13Yの外周面に光が照射され、この照射部分の電荷が除去されることによって、感光体ドラム13Yの外周面にイエローに対応する静電潜像が、形成される。また同様に、感光体ドラム13M、13C、13Kの外周面には、それぞれマゼンタ、シアン、およびブラックに対応する静電潜像が、形成される。
現像部14Yは、中間転写ベルト21に転写されるイエロー(Y)のトナーを供給する。これにより、感光体ドラム13Yの外周面に形成された静電潜像に基づいて、トナー像が形成される。図1に示すように、現像部14Yは、中間転写ベルト21の下方に設けられている。
一次転写ローラー18Yは、図1に示すように、中間転写ベルト21を挟んで感光体ドラム13Yと逆側に配置されている。一次転写ローラー18Yには、感光体ドラム13Yの外周面と逆極性の電荷が、付与されている。これにより、感光体ドラム13Yおよび一次転写ローラー18Yが回転しつつ、感光体ドラム13Yおよび一次転写ローラー18Yの間に中間転写ベルト21が挟み込まれることによって、中間転写ベルト21にイエローのトナー像が転写される。
中間転写ベルト21は、各作像ユニット11(11Y、11M、11C、11K)により一次転写された4色のトナー像を、記録材Pに転写する無端状のベルトである。図1に示すように、中間転写ベルト21は、駆動ローラー22および従動ローラー23に巻き掛けられている。さらに、二次転写ローラー25は、搬送路Raを挟んで駆動ローラー22と逆側に配置されており、中間転写ベルト21の外周と接触する。
したがって、中間転写ベルト21の送りタイミングと、搬送路Raを搬送される記録材Pの搬送タイミングと、が調整されることによって、中間転写ベルト21の外周に形成された4色のトナー像が記録材Pに二次転写される。なお、中間転写ベルト21付近の詳細な構成については、後述する。
ここで、本実施の形態の従動ローラー23は、例えば金属(より具体的には、アルミニウム)により形成されている。すなわち、本実施の形態において、ローラー22、23の少なくとも一方は、金属ローラとすることができる。
また、各作像ユニット11で用いられる現像剤としては、トナーおよびキャリアからなる2成分系現像剤が用いられる。また、キャリアは、鉄を主成分としており、キャリアのモース硬度(4.0)は、アルミニウムを主成分とする従動ローラー23のモース硬度(2.5)より大きい。
また、駆動ローラー22および従動ローラー23を、金属ローラーとした場合には、低コストで安定した中間転写ベルト21の駆動を実現でき、良好な印刷処理を実現することができる。ただ、中間転写ベルト21および従動ローラー23の間に現像剤のキャリアが挟まると、従動ローラー23の外周面にキャリアに起因した欠陥(例えば、凹みやキズ等)が生ずる場合がある。また、駆動ローラー22についても、同様にキャリアに起因した欠陥が生ずる場合がある。これに対して、本実施の形態では、後述する枠体24を備えることで、現像剤に起因した欠陥が駆動ローラー22および従動ローラー23に生ずることを未然に防止できる。
さらに、駆動ローラー22および従動ローラー23の外層に弾性層が設けられている場合についても、この弾性層と中間転写ベルト21との間にキャリアが挟まる。その結果、中間転写ベルト21に歪みが生じ、中間転写ベルト21上のトナー像が記録材Pに転写される際に、画像乱れが起こる場合がある。
このように、駆動ローラー22および従動ローラー23の外層に弾性層が設けられている場合についても、本実施の形態の枠体24を備えることで、キャリアに起因した中間転写ベルト21の歪みを防止し、良好な印刷処理を実現することができる。
クリーニングユニット27は、中間転写ベルト21から記録材Pにトナー像が転写された後において、中間転写ベルト21上に残留するトナーを除去する。そして、中間転写ベルト21上から除去されたトナーは、クリーニングユニット27内に貯留される。
冷却ユニット28(気流生成部)は、図1および図2に示すように、中間転写ベルト21、枠体24(図2参照)、およびクリーニングユニット27(図1参照)の上方に設けられている。冷却ユニット28は、クリーニングユニット27の上方から斜め下方に向かって、冷却ガス(例えば、エアー)を吹き付ける。これにより、クリーニングユニット27の温度上昇が抑制される。
また、冷却ユニット28から斜め下方に冷却ガスが吐出されることにより、中間転写ベルト21の外周面21aおよび枠体24に沿って冷却ガスの気流29が生成される。
ここで、印刷処理が実行される場合、画像形成装置1の本体1a内の温度が上昇する。そして、場合によっては、クリーニングユニット27に貯留された廃トナーが、固着するという問題が発生する。
そこで、本実施の形態では、冷却ユニット28から供給される冷却ガスによってクリーニングユニット27を冷却することにより、クリーニングユニット27内に廃トナーが固着することを、未然に防止している。なお、枠体24の詳細な構成については、後述する。
給紙部30は、記録材Pを1枚ずつプリンター部10に供給する供給部として用いられる。図1に示すように、給紙部30は、プリンター部10の下方に設けられている。
定着器40は、記録材P上に転写されたトナー像を定着させる。図1に示すように、定着器40は、搬送路Raに沿った経路上のうち、二次転写ローラー25よりも下流側に配置されている。図1に示すように、定着器40は、主として、定着ローラー41と、加圧ローラー42と、誘導加熱部43と、を有している。
定着ローラー41および加圧ローラー42は、図1に示すように、搬送路Raの両側に配置されている。各々のローラー41、42の間に記録材Pが挟み込まれた状態で、各々のローラー41、42が回転することによって、記録材Pは、排紙部50側に搬送される。
誘導加熱部43は、定着ローラー41を加熱するヒーターであり、コイル(図示省略)を有している。したがって、このコイルに高周波数の交流電流が流され、定着ローラー41の表面に渦電流が発生することによって、ジュール熱が発生し、定着ローラー41が加熱される。
排紙部50は、搬送方向における定着器40の下流側に設けられており、トナー像が定着された記録材Pを装置外に排紙する。すなわち、搬送路Raを介して排紙部50に供給される記録材Pは、排紙路R2に案内される。図1に示すように、排紙部50は、主として、排紙路R2の経路上に設けられた排紙ローラー対51と、排紙トレイ52と、を有している。
制御部90は、図1に示すように、排紙トレイ52の下方に設けられている。制御部90は、画像形成装置1の各要素の動作制御、およびデータ演算を実現する。例えば、制御部90は、外部端末(図示省略)等からの画像信号を受けて、これをデジタル化したY−K色用の画像データに変換するとともに、プリンター部10および給紙部30等の動作を制御することによって、記録材Pへの印刷処理が実行できる。
<2.中間転写ベルト付近の構成>
図3は、中間転写ベルト21付近の構成の一例を示す側面図である。また、図4は、一対のベルトカバー24bが配置されていない場合における中間転写ベルト21付近の気流を説明するための図である。ここでは、図2から図4を参照しつつ、中間転写ベルト21付近の構成を説明する。
枠体24は、中間転写ベルト21の周囲に配置された仕切り部材である。図2および図3に示すように、枠体24は、中間転写ベルト21の幅方向の両側に沿って配置される。図2および図3に示すように、枠体24は、主として、一対の側板24aと、一対のベルトカバー24bと、を有している。
一対の側板24aのそれぞれは、図2および図3に示すように、中間転写ベルト21の側方に設けられた板体である。また、各側板24aは、図2に示すように、中間転写ベルト21の幅方向の端部を覆うように配置され、かつ、矢印AR1方向(中間転写ベルト21の延伸方向)に沿って配置されている。
一対のベルトカバー24bは、中間転写ベルト21の上方、および冷却ユニット28の下方に配置された板体であり、図2および図3に示すように、中間転写ベルト21を挟んで現像部14(14Y)と逆側に設けられている。また、図2および図3に示すように、各ベルトカバー24bは、対応する側板24aの上部から中間転写ベルト21側に延びる。また、各ベルトカバー24bは、中間転写ベルト21の外周面21aに対して近接した状態で、中間転写ベルト21の外周面21aを覆う。図3に示すように、各ベルトカバー24bは、主として、第1覆い部24cと、第2覆い部24dと、固定部24eと、を有している。
第1覆い部24cは、図3に示すように、平板状とされている。第1覆い部24cは、対応する側板24aから、中間転写ベルト21の幅方向の中央側に延びる。第2覆い部24dは、第1覆い部24cと同様に平板状とされており、中間転写ベルト21の外周面21aに対して略平行に近接した状態で、外周面21aを覆う。
固定部24eは、第1および第2覆い部24c、24dの間に配置されている。固定部24eは、第1および第2覆い部24c、24dに段差を設けるように、第1および第2覆い部24c、24dの相対的な位置関係を固定する。
ここで、ベルトカバー24bを有する場合と、ベルトカバー24bを有しない場合と、における、気流29について説明する。
まず、ベルトカバー24bを有しない場合について説明する。図4に示すように、中間転写ベルト21および枠体24の上方に気流29が生成されると、この気流29に起因して中間転写ベルト21および枠体24の上方が負圧となる。そして、一対の側板24aと、中間転写ベルト21の両端と、の隙間を介して、現像部14付近の空気が、冷却ユニット28側に流出する。
これにより、場合によっては、現像部14の現像剤が巻き上げられ、従動ローラー23および中間転写ベルト21の間に現像剤が挟まる。その結果、現像剤に起因した欠陥(例えば、凹みおよびキズ等)が、従動ローラー23の外周面に生ずる。そして、従動ローラー23の欠陥に起因して中間転写ベルト21の外周面21aに凹凸が生ずると、トナー像の転写性が低下し、印刷不良が生ずる。
次に、ベルトカバー24bを有する場合について説明する。図2に示すように、中間転写ベルト21および枠体24の上方に気流29が生成されると、一対のベルトカバー24bを有しない場合と同様に、中間転写ベルト21および枠体24の上方が負圧となる。
また、図2に示すように、中間転写ベルト21の幅方向の端部は一対の側板24aにより、中間転写ベルト21の外周面21aは一対のベルトカバー24bにより、それぞれ覆われている。また、一対のベルトカバー24bは、中間転写ベルト21の外周面21aに対して近接した状態で、中間転写ベルト21の外周面21aを覆う。
これにより、各ベルトカバー24bと中間転写ベルト21とが近接する部分が、シールとして機能する。そして、中間転写ベルト21および枠体24の上方に気流29が生成され、中間転写ベルト21および枠体24の上方が負圧となる場合であっても、枠体24内の空気は枠体24外に流出しない。その結果、作像ユニット11の現像部14付近の空気が、中間転写ベルト21側に巻き上げられることを防止できる。
そのため、現像剤が、異物として駆動ローラー22および従動ローラー23と、中間転写ベルト21と、の間に巻き込まれること防止でき、現像剤に起因した欠陥が駆動ローラー22および従動ローラー23に生ずることを未然に防止できる。
特に、本実施の形態では、ベルトカバー24bに含まれる第1覆い部24cおよび固定部24e、並びに側板24aにより囲まれる領域が、中間転写ベルト21内部の圧力の変位を抑制する。これにより、中間転写ベルト21の外周面21aと第2覆い部24dにより囲まれる幅狭空間でのシール機能を高めることができる。
ここで、図3に示すように、ベルトカバー24bの第2覆い部24dと中間転写ベルト21の外周面21aとの間の距離D1は、好ましくは、1〜2(mm)である。また、中間転写ベルト21の幅方向における第2覆い部24dの幅H1は、好ましくは、5〜10(mm)である。
<3.本実施の形態の画像形成装置の利点>
以上のように、画像形成装置1において、気流29により中間転写ベルト21および枠体24の上方が負圧となる場合であっても、作像ユニット11の現像部14付近の空気が、中間転写ベルト21側に巻き上げられることを防止できる。これにより、現像剤が、異物として駆動ローラー22および従動ローラー23と、中間転写ベルト21と、の間に巻き込まれること防止でき、現像剤に起因した欠陥が従動ローラー23に生ずることを未然に防止できる。そのため、この欠陥に起因した印刷不良を未然に防止できる。
また、印刷処理が実行される場合、冷却ユニット28から吐出される冷却ガスによりクリーニングユニット27を冷却することができる。そのため、クリーニングユニット27に貯留された廃トナーが固着するという問題が生じない。
<4.変形例>
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。
(1)本実施の形態において、各ベルトカバー24bは、第1および第2覆い部24c、24d、並びに固定部24eを階段状に一体成形するものとして説明したが、各ベルトカバー24bの形状は、これに限定されるものでない。例えば、各ベルトカバー24bは、別部材とされた第1および第2覆い部24c、24d、および固定部24eが接合されることにより、形成されても良い。
また、本実施の形態において、各ベルトカバー24bの形状は階段状であるものとして説明したが、これに限定されるものでない。例えば、各ベルトカバー24bの形状は、段差のない平板状とされるとともに、各ベルトカバー24bと中間転写ベルト21の外周面21aとの距離がD1となるように、各ベルトカバー24bが対応する側板24aに固定されても良い。この場合も同様のシール機能を発揮することができる。
1 画像形成装置
10 プリンター部
11(11Y、11M、11C、11K) 作像ユニット
14(14Y) 現像部
15 プリントヘッド部
21 中間転写ベルト
21a 外周面
22 駆動ローラー
23 従動ローラー
24 枠体
24a 側板
24b ベルトカバー
27 クリーニングユニット
28 冷却ユニット(気流生成部)
29 気流
30 給紙部
40 定着器
50 排紙部
90 制御部
D1 距離
H1 幅
P 記録材

Claims (4)

  1. (a) 第1および第2ローラーに巻き掛けられた無端状の中間転写ベルトと、
    (b) 前記中間転写ベルトに転写される現像剤を供給する現像部と、
    (c) 前記中間転写ベルトの幅方向の両側に沿って配置される枠体と、
    (d) 前記中間転写ベルトの外周面および前記枠体に沿って気流を生成する気流生成部と、
    を備え、
    前記枠体は、
    (c-1) 前記中間転写ベルトの幅方向の端部を覆うように配置された一対の側板と、
    (c-2) 前記側板から前記中間転写ベルトの幅方向の中央側に延びるとともに、前記中間転写ベルトの外周面に対して近接した状態で、前記中間転写ベルトの外周面を覆う一対のベルトカバーと、
    を有することを特徴とする画像形成装置。
  2. 請求項1に記載の画像形成装置において、
    前記一対のベルトカバーは、前記中間転写ベルトを挟んで前記現像部と逆側に設けられていることを特徴とする画像形成装置。
  3. 請求項1または請求項2に記載の画像形成装置において、
    前記第1および第2ローラーの少なくとも一方は、金属ローラーであり、
    前記金属ローラーの硬度は、前記現像剤に含まれるキャリアの硬度より小さいことを特徴とする画像形成装置。
  4. 請求項1から請求項3のいずれかに記載の画像形成装置において、
    前記一対のベルトカバーのそれぞれは、
    前記側板から、前記中間転写ベルトの幅方向の中央側に延びる第1覆い部と、
    前記中間転写ベルトの外周面に対して略平行に近接した状態で、該外周面を覆う第2覆い部と、
    前記第1および第2覆い部の間に段差を設けるように、前記第1および第2覆い部の相対的な位置関係を固定する固定部と、
    を含むことを特徴とする画像形成装置。
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