JP2014167593A - ベルトクリーニング装置及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】構造を複雑化することなく、クリーニング不良による画像不具合や、中間転写クリーニングユニットからのトナー飛散やトナー落ちを、従来よりも確実に防止する。
【課題を解決するための手段】ベルトクリーニング装置１２０は、回収ローラー１２２２と、回収ローラー１２２２表面のトナーを掻き取るクリーニングブレード１２３１と、回収ローラー１２２２表面に柔軟に接触してトナーの逆流を防止するシール材１２３２と、回収ローラー１２２２へ伝達される回転駆動力を受けて、回収ローラー１２２２をその回転軸方向にスラスト移動させる第１スラスト機構２０Ａと、第１スラスト機構２０Ａによる回収ローラー１２２２のスラスト周期よりも短いスラスト周期で、クリーニングブレード１２３１を回収ローラー１２２２の回転軸方向にスラスト移動させる第２スラスト機構２０Ｂとを備える。
【選択図】図５

Description

本発明は、ベルトクリーニング装置及びこれを備えた画像形成装置に関する。

電子写真式の画像形成装置の構造や方式にはさまざまなものがあり、カラー画像を形成する一方式として中間転写方式がある。中間転写方式の画像形成装置では、中間転写ベルトに各色のトナー像が転写され（一次転写）、当該トナー像が記録紙に更に転写され（二次転写）、熱圧着により記録紙に画像が定着される。記録紙にトナー像が転写された後の中間転写ベルトにはトナーが残留するため、次の画像形成処理の前に当該残留トナーを除去する必要がある。このため、画像形成装置には、中間転写ベルトに残留するトナーを除去するベルトクリーニング装置が設けられている。

典型的なベルトクリーニング装置は、中間転写ベルトに残留するトナーを回収ローラーの表面に電気的に吸着させ、それをクリーニングブレードで掻き取っている。この構成では、回収ローラーとクリーニングブレードとの接触部分に紙粉が噛み込んで回収ローラー及び中間転写ベルト上にクリーニング不良が発生し、画像上に縦黒筋が発生することがある。なお、感光体のクリーニングユニットにおける同様の問題を解決する技術としては、下記特許文献１に、クリーニングブレードを感光体の回転軸方向にスラストさせて紙粉等の異物を取り除くものが示されている。

特開２０１２−１３３２６８号公報

特許文献１に記載の技術は、中間転写ベルト方式のクリーニングユニットにおけるクリーニングブレードにも適用することができる。しかしながら、中間転写ベルト方式のクリーニングユニットには、クリーニングブレードで掻き取ったトナーが回収ローラー側に逆流するのを防止するために、ウレタン等からなり柔軟性を有するシール材が、回収ローラーの表面に接触した状態で設けられている。この接触部分に紙粉等の異物が噛み込むと、クリーニングブレードで掻き取ったトナーが回収ローラー側に逆流してトナー飛散やトナー落ちが起きるおそれがある。

シール材は、クリーニングブレードと違って回収ローラーの表面に極力弱く接触しているため、当該接触部分に異物が噛み込むとそれを取り除くことが困難である。クリーニングブレードと同様に、シール材をスラスト移動させる構成も考えられるが、通常、シール材はクリーニングユニットの筐体に固定されているため、それをスラスト移動させることは機構的に複雑になる。また、シール材がスラストすることにより上記接触部分の隙間からトナーが飛散するおそれがある。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、構造を複雑化することなく、クリーニング不良による画像不具合や、中間転写クリーニングユニットからのトナー飛散やトナー落ちを、従来よりも確実に防止することを目的とする。

本発明の一局面に係るベルトクリーニング装置は、駆動源からの駆動力で回転し、中間転写ベルト上の残留トナーを電気的に吸着して回収する回収ローラーと、前記回収ローラーの回転軸に沿って延び、先端が前記回収ローラーの表面と圧接して、前記駆動源からの駆動力で回転する前記回収ローラーの表面に吸着されているトナーを掻き取るクリーニングブレードと、前記回収ローラーの回転軸に沿って延び、先端が前記回収ローラーの表面と柔軟に接触して、前記クリーニングブレードによって掻き取られたトナーの逆流を防止するシール材と、前記回収ローラーへ伝達される回転駆動力を受けて、前記回収ローラーをその回転軸方向にスラスト移動させる第１スラスト機構と、前記回収ローラーへ伝達される回転駆動力を受けて、前記第１スラスト機構による前記回収ローラーのスラスト周期よりも短いスラスト周期で、前記クリーニングブレードを前記回収ローラーの回転軸方向にスラスト移動させる第２スラスト機構と、を備える。

本発明によれば、クリーニングブレードだけではなく回収ローラーもその回転軸方向にスラストするため、シール材に対して回収ローラーがスラストすることになり、クリーニングブレード及びシール材と回収ローラーとのそれぞれの接触部分に噛み込んだ紙粉等の異物を取り除くことができる。これにより、当該ベルトクリーニング装置からのトナー飛散やトナー落ちを防止することができる。例えば可撓性を有する柔軟な素材からなるシール材を、その先端部が回収ローラーの表面に接触した状態を維持したままでスラスト移動させる構成の実現には、複雑な機構が必要となるが、本発明では、シール材ではなく回収ローラー側をスラスト移動させるため、スラスト機構を比較的簡易な構成とすることが可能である。またクリーニングブレードにより適切なクリーニング性能が得られるスラスト速度で、シール材に対して回収ローラーをスラスト移動させると、シール材に与える負荷が大きくなるが、本発明では、クリーニングブレードのスラスト周期は、回収ローラーのスラスト周期よりも短いスラスト周期とされるため、クリーニングブレードによる適切なクリーニング性能を確保しつつ、シール材に大きな不可を与えることなく、シール材及び回収ローラー表面間における紙粉等の除去を的確に行うことができる。

本発明によれば、構造を複雑化することなく、クリーニング不良による画像不具合や、中間転写クリーニングユニットからのトナー飛散やトナー落ちを、従来よりも確実に防止することが可能である。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構造を示す正面断面図である。 中間転写ユニットの斜視図である。 中間転写ユニットにおける中間転写クリーニングユニット周辺の部分断面図である。 中間転写クリーニングユニットの斜視図である。 スラスト機構周辺の部分斜視図である。 中間転写クリーニングユニットの部分斜視図である。 クリーニングブレードをスラスト移動させるスラストカムギヤの斜視図である。 回収ローラーをスラスト移動させるスラストカムギヤ群の斜視図である。 中間転写クリーニングユニットの別角度の部分斜視図である。 クリーニングブレードのスラスト動作を説明する図である。 クリーニングブレードのスラスト動作を説明する図である。 クリーニングブレードのスラスト動作を説明する図である。 回収ローラーのスラスト動作を説明する図である。 回収ローラーのスラスト動作を説明する図である。 回収ローラーのスラスト動作を説明する図である。

以下、本発明の一実施形態に係るベルトクリーニング装置及び画像形成装置について図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構造を示す正面断面図である。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置１は、例えば、コピー機能、プリンター機能、スキャナー機能、及びファクシミリ機能のような複数の機能を兼ね備えた複合機である。画像形成装置１は、装置本体１１に、操作部４７、画像形成部１２、定着部１３、給紙部１４、原稿給送部６、及び画像読取部５等を備えて構成されている。

操作部４７は、画像形成装置１が実行可能な各種動作及び処理について操作者から画像形成動作実行指示や原稿読取動作実行指示等の指示を受け付ける。

画像形成装置１が原稿読取動作を行う場合、原稿給送部６により給送されてくる原稿、又は原稿載置ガラス１６１に載置された原稿の画像を画像読取部５が光学的に読み取り、画像データを生成する。画像読取部５により生成された画像データは、内蔵ＨＤＤ又はネットワーク接続されたコンピューター等に保存される。

画像形成装置１が画像形成動作を行う場合は、原稿読取動作により生成された画像データ、又はネットワーク接続されたコンピューターから受信した画像データ、又は内蔵ＨＤＤに記憶されている画像データ等に基づいて、画像形成部１２が、給紙部１４から給紙される記録媒体としての記録紙Ｐにトナー像を形成する。画像形成部１２の画像形成ユニット１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙ、及び１２Ｂｋは、感光体ドラムと、感光体ドラムへトナーを供給する現像装置と、トナーを収容するトナーカートリッジ（不図示）と、帯電装置と、露光装置と、１次転写ローラー１２６とをそれぞれ備えている。

カラー印刷を行う場合、画像形成部１２のマゼンタ用の画像形成ユニット１２Ｍ、シアン用の画像形成ユニット１２Ｃ、イエロー用の画像形成ユニット１２Ｙ及びブラック用の画像形成ユニット１２Ｂｋは、それぞれに、画像データを構成するそれぞれの色成分からなる画像に基づいて、帯電、露光及び現像の工程により感光体ドラム１２１上にトナー像を形成し、トナー像を１次転写ローラー１２６により、駆動ローラー１２５ａ及び従動ローラー１２５ｂに張架されている中間転写ベルト１２５上に転写させる。

中間転写ベルト１２５は、その外周面にトナー像が転写される像担持面が設定され、感光体ドラム１２１の周面に当接した状態で駆動ローラー１２５ａによって駆動される。中間転写ベルト１２５は、各感光体ドラム１２１と同期しながら、駆動ローラー１２５ａと従動ローラー１２５ｂとの間を無端走行する。

中間転写ベルト１２５上に転写される各色のトナー画像は、転写タイミングを調整して中間転写ベルト１２５上で重ね合わされ、カラーのトナー像となる。２次転写ローラー２１０は、中間転写ベルト１２５の表面に形成されたカラーのトナー像を、中間転写ベルト１２５を挟んで駆動ローラー１２５ａとのニップ部Ｎにおいて、給紙部１４から搬送路１９０を搬送されてきた記録紙Ｐに転写させる。この後、定着部１３が、記録紙Ｐ上のトナー像を熱圧着により記録紙Ｐに定着させる。定着処理の完了したカラー画像形成済みの記録紙Ｐは、排出トレイ１５１に排出される。

従動ローラー１２５ｂに張架された中間転写ベルト１２５部分には、ベルトクリーニング装置１２０が設けられている。ベルトクリーニング装置１２０は、中間転写ベルト１２５の外周面上に残存するトナーを回収する。

なお、中間転写ベルト１２５、１次転写ローラー１２６、駆動ローラー１２５ａ、及び従動ローラー１２５ｂ、更にベルトクリーニング装置１２０は、中間転写ユニット５０に実装されている。

次に、中間転写ユニット５０について説明する。図２（Ａ）は中間転写ユニット５０を上方から見た外観を示す斜視図、（Ｂ）は中間転写ユニット５０を下方から見た外観を示す斜視図である。

中間転写ユニット５０は、装置本体１１内において画像形成部１２の上方に取り付けられている。図２（Ａ）に示すように、中間転写ユニット５０は、上記のように、中間転写ベルト１２５、１次転写ローラー１２６、駆動ローラー１２５ａ、従動ローラー１２５ｂ、及びベルトクリーニング装置１２０を実装する。

中間転写ユニット５０は、ケーシング５１を備えている。ケーシング５１には、中間転写ユニット５０が備える各機構が取り付けられている。ケーシング５１は、上面部５１ｃと、当該上面部５１ｃの縁部に設けられた側面部５１ａ，５１ｂとからなる。ケーシング５１の一端部には、駆動ローラー１２５ａが回転自在に支持され、他端部には、従動ローラー１２５ｂが支持されている。

中間転写ベルト１２５は、このように支持された駆動ローラー１２５ａ及び従動ローラー１２５ｂ間に張架された状態で、その上方及び両側方が上面部５１ｃ及び側面部５１ａ，５１ｂからなるケーシング５１により覆われている。図２（Ｂ）に示すように、中間転写ベルト１２５の下部は、ケーシング５１から露出した状態とされている。中間転写ユニット５０を装置本体１１内に装填した状態で、露出した中間転写ベルト１２５部分の下方となる装置本体１１内に、各色用の画像形成ユニットが配設されている。

次に、中間転写ユニット５０の内部構成を説明する。図３は中間転写ユニット５０における従動ローラー１２５ｂ及びベルトクリーニング装置１２０周辺を示す側断面図である。図４（Ａ）はベルトクリーニング装置１２０の斜視図、（Ｂ）は（Ａ）とは異なる角度から見たベルトクリーニング装置１２０の斜視図である。

中間転写ユニット５０のケーシング５１内には、上述した中間転写ベルト１２５、駆動ローラー１２５ａ、及び従動ローラー１２５ｂの他、中間転写ベルト１２５に張力を付与するテンションローラーと、各色の１次転写ローラー１２６（図１）と、ベルトクリーニング装置１２０とが備えられている。

本発明の一実施形態に係るベルトクリーニング装置１２０は、従動ローラー１２５ｂに張架された状態の中間転写ベルト１２５の外周面部分に接触して、当該外周面に残存するトナーを静電吸着して回収する。

ベルトクリーニング装置１２０は、ブラシローラー１２２１と、回収ローラー１２２２と、シール材１２３２と、クリーニングブレード１２３１と、トナー貯留部１２４と、トナー搬送スクリュー１２７とを有している。

ブラシローラー１２２１は、従動ローラー１２５ｂに張架された状態の中間転写ベルト１２５の外周面に接触して、当該外周面上に残存しているトナーを静電吸着により回収する。ブラシローラー１２２１は、例えば、樹脂性のフィラメントからなる不織布等を回転軸７１１の全周に巻き付けられて構成されている。ブラシローラー１２２１の回転軸７１１は、従動ローラー１２５ｂの回転軸方向に延び、ケーシング５１に軸支されている。ブラシローラー１２２１は、回転軸１２２１ａを回転中心として従動ローラー１２５ｂの回転方向（図３に示す矢印Ｄ１方向）とは反対方向（図５に示す矢印Ｄ２方向）に回転する。

回収ローラー１２２２は、例えば金属製とされ、ブラシローラー１２２１の表面に接触して、ブラシローラー１２２１が回収したトナーをブラシローラー１２２１から電気的に回収する。回収ローラー１２２２の回転軸７２１は、ブラシローラー１２２１の回転軸方向に延び、ケーシング５１に軸支されている。回収ローラー１２２２は、回転軸７２１を回転中心としてブラシローラー１２２１の回転方向とは同一方向（図３に示す矢印Ｄ３方向）に回転する。

シール材１２３２は、ウレタン等の可撓性素材でできており、トナー貯留部１２４に固定して取り付けられている。シール材１２３２は、その先端部が、回収ローラー１２２２の表面に柔軟に接触するように設けられている。シール材１２３２は、その先端端部がクリーニングブレード１２３１と比較して回収ローラー１２２２の表面に極力弱く接触する設定とされている。シール材１２３２の先端部と回収ローラー１２２２表面との接触位置においては、回収ローラー１２２２の表面に付着したトナーを通過させつつ、クリーニングブレード１２３１により回収ローラー１２２２の表面から掻き取られたトナーをブラシローラー１２２１側に逆流させないようにしている。

クリーニングブレード１２３１は、平板状部材からなり、回収ローラー１２２２の回転軸方向に延びる。クリーニングブレード１２３１は、図３に示す側面視における先端部が回収ローラー１２２２の表面に接触するようにケーシング５１に取り付けられている。クリーニングブレード１２３１は、回収ローラー１２２２の表面から、回収ローラー１２２２が回収したトナーを掻き取る。当該掻き取られたトナーは、トナー貯留部１２４に落下して溜まる。

トナー貯留部１２４には、トナー搬送スクリュー１２７が設けられている。トナー搬送スクリュー１２７は、回収ローラー１２２２の回転軸方向に延び、その回転軸１２７１はケーシング５１に軸支されている。トナー搬送スクリュー１２７の回転軸１２７１の周面には、螺旋状にトナー搬送羽根１２７２が設けられており、当該トナー搬送羽根１２７２によって、トナー貯留部１２４内のトナーが、回転軸１２７１方向における所定位置に配された図略の排トナータンクに集められる。これにより、中間転写ベルト１２５外周面上の残存トナーが回収される。

ベルトクリーニング装置１２０には、スラスト機構２０が設けられている。

次に、ベルトクリーニング装置１２０に備えられているスラスト機構について説明する。図５（Ａ）は、ベルトクリーニング装置１２０のスラスト機構周辺を示す斜視図、（Ｂ）はベルトクリーニング装置１２０のスラスト機構周辺を（Ａ）とは異なる角度から見た状態を示す斜視図である。図６はベルトクリーニング装置１２０及びスラスト機構の主要部分を抜粋して示す斜視図である。図７はスラストカムギヤの斜視図である。図８は、第１スラスト機構の第１ギヤ及び各スラスト調整ギヤを分解して示す斜視図である。図９は、スラスト機構が設けられていない側となるベルトクリーニング装置１２０の端部を示す斜視図である。

ベルトクリーニング装置１２０は、クリーニングブレード１２３１及び回収ローラー１２２２を互いに独立して回収ローラー１２２２の回転軸方向にスラスト移動させるスラスト機構２０を備えている。スラスト機構２０は、第１スラスト機構２０Ａと、第２スラスト機構２０Ｂとを備える。

第１スラスト機構２０Ａは、回収ローラー１２２２をその回転軸１２２４の延びる方向（回転軸方向）にスラスト移動させる機構である。

第２スラスト機構２０Ｂは、第１スラスト機構２０Ａによる回収ローラー１２２２のスラスト周期よりも短いスラスト周期で、クリーニングブレード１２３１を回収ローラー１２２２の回転軸方向にスラスト移動させる機構である。

第１スラスト機構２０Ａを説明する。第１スラスト機構２０Ａは、第１スラストカムギヤ２５０を備える。第１スラストカムギヤ２５０は、後述する複数のギヤ等を有してなり、回収ローラー１２２２を予め定められたスラスト周期でスラスト移動させる。第１スラストカムギヤ２５０は、例えば、ベルトクリーニング装置１２０の各駆動系に駆動力を供給するモーター等である駆動源からの駆動力により回転する。

第１スラスト機構２０Ａは、第１スラストカムギヤ２５０と、ギヤガイド２５とを備える。第１スラストカムギヤ２５０は、第１ギヤ２１と、スラスト調整ギヤ２３，２４とを備える。

第１ギヤ２１は、予め定められた歯数を有し、回収ローラー１２２２の回転軸１２２４に取り付けられている。第１ギヤ２１は、上記駆動源の回転軸１３０と一体的に供回りする駆動ギヤ１３１と噛合して、当該駆動源からの駆動力により回転軸１２２４と一体的に回転し、回収ローラー１２２２を回転させる。図８に示すように、第１ギヤ２１の回転軸方向における一側面には、スラスト調整ギヤ２３に形成された後述のカム２３１と摺動するカムフォロワー２１１が形成され、第１ギヤ２１の他側面には、スラスト調整ギヤ２４に形成された後述のカム２４１と摺動するカムフォロワー２１２が形成されている。

カムフォロワー２１１は、最低部２１１ａと、最低部２１１ａに繋げて形成され、最低部２１１ａからカムフォロワー２１１の回転方向に半周移動した位置に形成された最高部２１１ｂとを有する円弧状とされている。これにより、第１ギヤ２１と共にカムフォロワー２１１が１回転すると、カムフォロワー２１１の高さは、最低値から最高値まで変動し、当該最高値への変動後、再び最低値に復帰する。カムフォロワー２１２は、カムフォロワー２１１と同様の構成とされる。但し、第１ギヤ２１の回転方向位置において、カムフォロワー２１１の高さが最低値となる部分に対しては、これに対する第１ギヤ２１の裏面に、カムフォロワー２１２の高さが最高値となる部分が位置するように、カムフォロワー２１１，２１２の互いの高さの最高部及び最低部が設定される。

スラスト調整ギヤ２３，２４は、回収ローラー１２２２の回転軸１２２４に遊嵌させた状態として取り付けられている。スラスト調整ギヤ２３は、回収ローラー１２２２側となる第１ギヤ２１の側方に配設され、スラスト調整ギヤ２４は、スラスト調整ギヤ２３の配設側とは反対側となる第１ギヤ２１の側方に配置されている。

また、スラスト調整ギヤ２３，２４は、第１ギヤ２１の上記歯数とは異なる予め定められた歯数を有している。スラスト調整ギヤ２３，２４は、上記駆動源の駆動ギヤ１３１と噛合して、当該駆動源からの駆動力により、回転軸１２２４とは独立して回転する。すなわち、スラスト調整ギヤ２３，２４は、回転軸１２２４に対して空回りする。

図８に示すように、スラスト調整ギヤ２３の第１ギヤ２１に対向する側の側面には、第１ギヤ２１のカムフォロワー２１１と当接して摺動するカム２３１が形成されている。カム２３１は、例えば、カムフォロワー２１１と同様の形状であり、最低部２３１ａと、最低部２３１ａに繋げて形成されて最低部２３１ａからスラスト調整ギヤ２３の回転方向に半周移動した位置に形成された最高部２３１ｂとを有する円弧状とされている。

スラスト調整ギヤ２４の第１ギヤ２１に対向する側の側面にも、例えばカム２３１と同様の形状で最低部２４１ａ及び最高部２４１ｂを有するカム２４１が形成されている。

ギヤガイド２５は、図５（Ａ）及び図６に示すように、スラスト調整ギヤ２３，２４を上記回転軸方向における両側方から挟み込んで支持し、スラスト調整ギヤ２３，２４が回収ローラー１２２２の回転軸方向へ移動することを規制する。すなわち、ギヤガイド２５は、回収ローラー１２２２の回転軸方向におけるスラスト調整ギヤ２３，２４の配設位置を固定する。

スラスト調整ギヤ２３，２４の各カム２３１，２４１は、第１ギヤ２１の上記カムフォロワーと当接して摺動することにより、第１ギヤ２１を、回収ローラー１２２２の回転軸方向にスラスト調整ギヤ２３，２４の間で移動させる。当該カム及びカムフォロワーの動きの詳細については後述する。

第２スラスト機構２０Ｂを説明する。第２スラスト機構２０Ｂは、クリーニングブレード１２３１の一端に取り付けられたカムフォロワー１２３４と、カムギヤ（第２スラストカムギヤ）２２とを備える。

カムフォロワー１２３４は、クリーニングブレード１２３１の一端からカムギヤ２２側に延び、その先端が、カムギヤ２２の側面に設けられているカム２２１に接触するように構成されている。

クリーニングブレード１２３１は、回収ローラー１２２２の回転軸方向に移動自在にケーシング５１に取り付けられている。図９に示すように、クリーニングブレード１２３１を保持するクリーニングブレードホルダー１２３３の長手方向においてベルトクリーニング装置１２０の配設側とは反対となる他端には、押しバネ１２３５が取り付けられている。クリーニングブレードホルダー１２３３の端部には、クリーニングブレードホルダー１２３３及びこれに保持されたクリーニングブレード１２３１をケーシング５１に支持させる支持軸１２３６が設けられている。押しバネ１２３５は、支持軸１２３６に取り付けられ、その一端がクリーニングブレードホルダー１２３３に取り付けられ、他端がケーシング５１に取り付けられている。これにより、押しバネ１２３５は、カムフォロワー１２３４が後述するカムギヤ２２のカム２２１を押圧する向きに、クリーニングブレードホルダー１２３３を付勢する。

カムギヤ２２は、ケーシング５１に軸支され、第１スラスト機構２０Ａの第１ギヤ２１と噛合することにより、上記駆動源からの駆動力で回転する。カムギヤ２２には、図７に示すように、カムフォロワー１２３４に対向する面にカム２２１が形成されている。カム２２１は、カムフォロワー１２３４に当接して、回収ローラー１２２２の回転軸方向におけるクリーニングブレード１２３１の押し込み量を可変させて、予め定められたスラスト周期でクリーニングブレード１２３１をスラスト移動させる。カム２２１の形状は、スラスト調整ギヤ２３，２４の各カム２３１，２４１と同様に、最低部２２１ａと、最低部２２１ａに繋げて形成されて最低部２２１ａからカムギヤ２２の回転方向に半周移動した位置に形成された最高部２２１ｂとを有する円弧状とされるが、最低部２２１ａから最高部２２１ｂまでの高さ、すなわち、カム２２１によるクリーニングブレード１２３１のその長手方向におけるスラスト時の移動量は、回収ローラー１２２２表面に対するクリーニングブレード１２３１の当接部における紙粉等の除去に適した値に適宜定められる。本実施形態では、カムギヤ２２が１回転することでカム２２１がクリーニングブレード１２３１をスラスト移動させるスラスト周期は、第１ギヤ２１が１回転したときに第１スラスト機構２０Ａが回収ローラー１２２２をスラスト移動させるスラスト周期よりも短い周期とされている。

次に、上記構成でなるスラスト機構２０によるクリーニングブレード１２３１のスラスト動作を説明する。図１０〜図１２は、クリーニングブレード１２３１のスラスト動作を説明する図である。

クリーニングブレード１２３１は、カムギヤ２２の回転によりカム２２１が変位し、当該カム２２１に当接して摺動するカムフォロワー１２３４が、カム２２１の変位に追従した動作を行うことでスラスト動作を行う。図１０に示すように、カムフォロワー１２３４が最低部２２１ａに当接して、カムギヤ２２のカム２２１の変位が最低値の状態であるとき、クリーニングブレード１２３１の長手方向、すなわち、回収ローラー１２２２の回転軸方向において、クリーニングブレード１２３１は、最も右端に位置している。

ここから、上記駆動源の駆動ギヤ１３１が回転して、当該駆動ギヤ１３１と噛合する第１ギヤ２１が回転し、回収ローラー１２２２がその回転軸方向にスラスト移動を開始すると、当該第１ギヤ２１と噛合するカムギヤ２２の回転により、図１１に示すように、カムギヤ２２の回転量に応じてカム２２１の変位量が変化して矢印Ａ方向に徐々に増大する。このカム２２１の変位に応じた距離だけ、クリーニングブレード１２３１は矢印Ａ方向にスラスト移動する。

図１１に示す状態から、更にカムギヤ２２が回転して、図１２に示すように、カムフォロワー１２３４が最高部２２１ｂに当接して、カム２２１の変位量が最大値になると、クリーニングブレード１２３１は矢印Ａ方向において最も左側の位置に移動する。

なお、図１２に示す状態から、更にカムギヤ２２が回転すると、カム２２１の変位量は減少に転じ、再び図１０に示すカム２２１の変位量が最低値となる状態に復帰する。すなわち、本実施形態では、クリーニングブレード１２３１は、カムギヤ２２が図１０に示した状態から１回転すると、図１０に示した最も右端の位置と、図１２に示した最も左端の位置との間を往復するスラスト移動を行う。このように、クリーニングブレード１２３１は、カムギヤ２２の回転周期と同じ周期でスラスト動作を行う。カムギヤ２２の回転に応じて、図１０〜図１２に示した状態が繰り返される。

クリーニングブレード１２３１は、回収ローラー１２２２表面に付着したトナーを掻き取るために回収ローラー１２２２に強い圧で接触しているため、比較的早くスラストさせないと異物除去の効果が低い。そこで、例えば、第１ギヤ２１及びカムギヤ２２の歯数を同一にする。この場合、回収ローラー１２２２が１回転するごとに、クリーニングブレード１２３１がスラスト移動により１往復する。すなわち、回収ローラー１２２２の回転周期と、クリーニングブレード１２３１のスラスト周期とを同じにする。これにより、クリーニングブレード１２３１を、回収ローラー１２２２表面上でその回転軸方向に比較的早くスラスト移動させて、クリーニングブレード１２３１と回収ローラー１２２２との接触部分に噛み込んだ異物が除去される状態とする。但し、クリーニングブレード１２３１のスラスト周期は上記に限定されず、適宜変更が可能である。

続いて、回収ローラー１２２２のスラスト動作を説明する。図１３〜図１５は、回収ローラー１２２２のスラスト動作を説明するための図である。

ここで、本実施形態では、第１ギヤ２１の歯数が20歯、スラストカム調整ギヤ２３，２４の各歯数が19歯とされる例を示す。

回転する駆動ギヤ１３１との噛合により、駆動源の駆動力を受けて第１ギヤ２１が回転すると、第１スラスト機構２０Ａでは、上述したように、回収ローラー１２２２は、その回転軸１２２４と共に回転する。このとき、駆動ギヤ１３１と噛合しているスラスト調整ギヤ２３，２４も同時に回転する。このスラスト調整ギヤ２３，２４の回転に伴ってカム２３１，２４１が変位すると、当該カム２３１，２４１に摺動する第１ギヤ２１のカムフォロワー２１１，２１２のカム２３１，２４１に対する接触状態に応じた移動量で、第１ギヤ２１、回転軸１２２４、及び回収ローラー１２２２が回転軸方向にスラスト移動する。

例えば、図１３に示すように、第１ギヤ２１のカムフォロワー２１１の最高部２１１ｂとスラスト調整ギヤ２３のカム２３１の最低部２３１ａが当接し、第１ギヤ２１のカムフォロワー２１１の最高部２１１ｂとスラスト調整ギヤ２４のカム２４１の最高部２４１ｂが当接する状態にあるものとする。このとき、第１ギヤ２１が図１３に示す矢印方向において最も左端位置に移動した状態となる。

この図１３に示す状態から、第１ギヤ２１、及びスラスト調整ギヤ２３，２４が駆動ギヤ１３１の回転に伴って回転すると、第１ギヤ２１の歯数は20歯、スラスト調整ギヤ２３，２４の各歯数は19歯であるため、第１ギヤ２１の回転量とスラスト調整ギヤ２３，２４の回転量の違いにより、第１ギヤ２１のカムフォロワー２１１とスラスト調整ギヤ２３のカム２３１との当接状態と、第１ギヤ２１のカムフォロワー２１２とスラスト調整ギヤ２４のカム２４１との当接状態は維持されず、カムフォロワー２１１がカム２３１に対して当接する箇所と、カムフォロワー２１２がカム２４１に対して当接する箇所は、第１ギヤ２１、及びスラスト調整ギヤ２３，２４の回転量に応じて変化する。このため、第１ギヤ２１のカムフォロワー２１１とスラスト調整ギヤ２３のカム２３１との当接状態と、第１ギヤ２１のカムフォロワー２１２とスラスト調整ギヤ２４のカム２４１との当接状態は、例えば、図１４に示す状態に変化し、第１ギヤ２１は、図１３に示した上記最も左端の位置よりも右側に移動した状態となる。

図１４に示す状態から、更に第１ギヤ２１、及びスラスト調整ギヤ２３，２４が駆動ギヤ１３１の回転に伴って回転し、図１５に示すように、第１ギヤ２１のカムフォロワー２１１の最高部２１１ｂとスラスト調整ギヤ２３のカム２３１の最高部２３１ｂが当接し、第１ギヤ２１のカムフォロワー２１２の最低部２１２ａとスラスト調整ギヤ２４のカム２４１の最高部２４１ｂが当接する状態に到ると、第１ギヤ２１が最も右端位置に移動した状態となる。

このため、第１ギヤ２１、及びスラスト調整ギヤ２３，２４が駆動ギヤ１３１の回転に伴って回転すると、第１ギヤ２１は、回転軸１２２４の延びる方向において、スラスト調整ギヤ２３及びスラスト調整ギヤ２４の各配設位置の間で、上記最左端位置と最右端位置との間を往復するスラスト移動を行う。このとき、当該第１ギヤ２１のスラスト移動は、カムフォロワー２１１，２１２とカム２３１，２４１との機械的接触により案内されるため、カムフォロワー２１１，２１２の変位量と、カム２３１，２４１の変位量とに的確に対応した移動量で、第１ギヤ２１、回転軸１２２４、及び回収ローラー１２２２をスラスト移動させることが可能である。

また、このように第１ギヤ２１、及びスラスト調整ギヤ２３，２４が駆動ギヤ１３１の回転に伴って回転しているときは、第１ギヤ２１と噛合するカムギヤ２２も回転するため、クリーニングブレード１２３１も図１３〜図１５に示したスラスト移動を行う。

シール材１２３２は、例えばt0.1〜t0.2程度の非常に薄いウレタンシートにより形成されて回収ローラー１２２２の表面に当接しているため、回収ローラー１２２２のスラスト周期が、上述したクリーニングブレード１２３１のように短いと、シール材１２３２に過度な負荷がかかる。その結果、シール材１２３２に撓みが発生し、回収ローラー１２２２とシール材１２３２との間に隙間が生じてそこからトナー落ちが発生するおそれが生じる。したがって、回収ローラー１２２２は、シール材１２３２になるべく負荷を与えない程度に比較的遅い速度でスラスト移動させる必要がある。

本実施形態では、上記のように、第１ギヤ２１の歯数を20歯、スラスト調整ギヤ２３，２４の歯数をそれよりも１つ少ない19歯にしているため、第１ギヤ２１が20回転する毎に回収ローラー１２２２はその回転軸方向に1往復するスラスト移動を行う。すなわち、回収ローラー１２２２は、自身の回転周期に対して20倍の周期でスラスト移動する。このとき、例えば、カムギヤ２２の歯数を第１ギヤ２１の歯数と同一の20歯にすると、クリーニングブレード１２３１を、回収ローラー１２２２のスラスト周期の1/20となる短い周期でスラスト移動させることが可能となる。なお、ここに示す第１ギヤ２１及びスラスト調整ギヤ２３，２４の歯数は単なる一例であり、当該各歯数を変更することによって、回収ローラー１２２２のスラスト周期を調整することが可能である。

これにより、(1)回収ローラー１２２２を比較的遅い速度でスラスト移動させて、シール材１２３２に過度に大きな負荷を掛けることなく、シール材１２３２と回収ローラー１２２２との接触部分に噛み込んだトナーや紙粉等の異物を取り除くことを可能にすると共に、(2)クリーニングブレード１２３１については、クリーニングブレード１２３１と回収ローラー１２２２表面間に噛み込んだトナーや紙粉等の異物を除去可能な適正速度でスラスト移動を行わせることが可能となる。

以上のように、本実施形態に係るベルトクリーニング装置１２０によれば、クリーニングブレード１２３１及び回収ローラー１２２２の各スラスト周期を個別に適正化することができ、クリーニングブレード１２３１及びシール材１２３２と回収ローラー１２２２との接触部分に噛み込んだ異物を効率よく取り除くことができる。これにより、ベルトクリーニング装置１２０からのトナー飛散やトナー落ちを防止することができる。

例えば可撓性を有する柔軟な素材からなるシール材１２３２を、その先端部が回収ローラー１２２２の表面に接触した状態を維持したままでスラスト移動させる構成の実現には、複雑な機構が必要となるが、本実施形態では、シール材１２３２ではなく回収ローラー１２２２側をスラスト移動させるため、スラスト機構２０を比較的簡易な構成とすることが可能である。また、クリーニングブレード１２３１により適切なクリーニング性能が得られるスラスト速度で、シール材１２３２に対して回収ローラー１２２２をスラスト移動させると、シール材１２３２に与える負荷が大きくなるが、本実施形態では、回収ローラー１２２２のスラスト周期は、クリーニングブレード１２３１のスラスト周期よりも長いスラスト周期とされるため、クリーニングブレード１２３１による適切なクリーニング性能を確保しつつ、シール材１２３２に大きな負荷を与えることなくシール材１２３２及び回収ローラー１２２２表面間における紙粉等の除去を的確に行うことができる。

従って、上記実施形態によれば、ベルトクリーニング装置１２０の構造を複雑化することなく、クリーニング不良による画像不具合や、中間転写クリーニングユニットからのトナー飛散やトナー落ちを、従来よりも確実に防止することが可能となる。

なお、本発明は上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、本発明に係る画像形成装置の一実施形態として複合機を用いて説明しているが、これは一例に過ぎず、例えば、プリンター、コピー機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置でもよい。

また、上記実施形態では、図１乃至図１５を用いて上記実施形態により示した構成及び処理は、本発明の一実施形態に過ぎず、本発明を当該構成及び処理に限定する趣旨ではない。

１ 画像形成装置
１２Ｂｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙ 画像形成ユニット
２０ スラスト機構
２０Ａ 第１スラスト機構
２０Ｂ 第２スラスト機構
２１ 第１ギヤ
２１１，２１２ カムフォロワー
２２ カムギヤ
２２１ カム
２３，２４ スラスト調整ギヤ
２３１，２４１ カム
２５ ギヤガイド
２５０ 第１スラストカムギヤ
５０ 中間転写ユニット
５１ ケーシング
１２０ ベルトクリーニング装置
１２３１ クリーニングブレード
１２２１ ブラシローラー
１２２２ 回収ローラー
１２２４ 回転軸
１２３１ クリーニングブレード
１２３２ シール材
１２３３ クリーニングブレードホルダー
１２３４ カムフォロワー
１２３５ バネ
１２３６ 支持軸
１２５ 中間転写ベルト
Ｐ 記録紙

Claims (4)

1. 駆動源からの駆動力で回転し、中間転写ベルト上の残留トナーを電気的に吸着して回収する回収ローラーと、
   前記回収ローラーの回転軸に沿って延び、先端が前記回収ローラーの表面と圧接して、前記駆動源からの駆動力で回転する前記回収ローラーの表面に吸着されているトナーを掻き取るクリーニングブレードと、
   前記回収ローラーの回転軸に沿って延び、先端が前記回収ローラーの表面と柔軟に接触して、前記クリーニングブレードによって掻き取られたトナーの逆流を防止するシール材と、
   前記回収ローラーへ伝達される回転駆動力を受けて、前記回収ローラーをその回転軸方向にスラスト移動させる第１スラスト機構と、
   前記回収ローラーへ伝達される回転駆動力を受けて、前記第１スラスト機構による前記回収ローラーのスラスト周期よりも短いスラスト周期で、前記クリーニングブレードを前記回収ローラーの回転軸方向にスラスト移動させる第２スラスト機構と、を備えたベルトクリーニング装置。
2. 前記第１スラスト機構は、前記駆動源からの駆動力により回転して、前記回収ローラーを予め定められたスラスト周期でスラスト移動させる第１スラストカムギヤを備え、
   前記第２スラスト機構は、前記クリーニングブレードの一端に取り付けられたカムフォロワーと、当該カムフォロワーと当接して、前記回収ローラーのスラスト周期よりも短いスラスト周期で前記クリーニングブレードをスラスト移動させるカムを前記カムフォロワーに対向する面に有し、前記第１スラストカムギヤに噛合して回転する第２スラストカムギヤとを備える請求項１に記載のベルトクリーニング装置。
3. 前記第１スラスト機構が備える前記第１スラストカムギヤは、
   前記回収ローラーの回転軸に取り付けられ、前記駆動源からの駆動力により当該回転軸と一体的に回転する第１ギヤと、
   前記第１ギヤに対向する面にカムが形成され、前記回収ローラーの回転軸に遊嵌させた状態で前記第１ギヤの両側方にそれぞれ取り付けられ、前記第１ギヤとは異なる歯数を有して前記駆動源からの駆動力により回転するスラスト調整ギヤと、
   前記各スラスト調整ギヤを両側方から挟み込んで支持し、当該各スラスト調整ギヤが前記回収ローラーの回転軸方向へ移動することを規制するギヤガイドとを有し、
   前記第１ギヤの両側面には、それぞれカムフォロワーが設けられ、
   前記各スラスト調整ギヤのカムは、前記第１ギヤのカムフォロワーと摺動することにより、前記第１ギヤを前記回収ローラー及びその回転軸と共に、前記回収ローラーの回転軸方向において前記両方のスラスト調整ギヤ間で移動させる請求項２に記載のベルトクリーニング装置。
4. 前記中間転写ベルトを含む中間転写ユニットと、
   前記中間転写ベルトに対向して配置される画像形成ユニットと、
   請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のベルトクリーニング装置と、を備えた画像形成装置。