JP2018004773A - Image formation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリあるいは複合機などの電子写真技術を用いた画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus using electrophotographic technology such as a printer, a copying machine, a facsimile machine, or a multifunction machine.
電子写真技術を用いた画像形成装置では、無端状ベルトである中間転写ベルト(ITB)上にフルカラーのトナー画像を形成する、いわゆる中間転写方式のものが知られている。中間転写ベルトは、複数の張架ローラによって回転自在に張架されている。その場合、各ローラの外径精度や各ローラ間の相対的なアライメント精度等によっては、回転する中間転写ベルト(以下、単にベルトと記す)がローラの一端側に寄ってしまう所謂「ベルト寄り」が生じ得る。 As an image forming apparatus using an electrophotographic technique, a so-called intermediate transfer type that forms a full-color toner image on an intermediate transfer belt (ITB) that is an endless belt is known. The intermediate transfer belt is rotatably stretched by a plurality of stretching rollers. In that case, depending on the outer diameter accuracy of each roller, the relative alignment accuracy between the rollers, and the like, a so-called “belt shift” in which a rotating intermediate transfer belt (hereinafter simply referred to as a belt) approaches one end of the roller. Can occur.
そこで、「ベルト寄り」を補正しベルトを幅方向の所定位置に位置決めするために、アクチュエータ等の制御に基づいてステアリング動作が行われるステアリングユニットを有する画像形成装置が従来から提案されている(特許文献1)。この装置では、ベルトの蛇行量、蛇行変位量、及び蛇行速度等に応じて適宜にアクチュエータ等が制御され、これに基づいてステアリングユニットが揺動される。「ベルト寄り」は、ステアリングユニットの揺動に伴って補正される。 In view of this, an image forming apparatus having a steering unit that performs a steering operation based on control of an actuator or the like in order to correct the “belt deviation” and position the belt at a predetermined position in the width direction has been proposed (patent). Reference 1). In this apparatus, an actuator or the like is appropriately controlled according to the amount of meandering of the belt, the amount of meandering displacement, the meandering speed, and the like, and the steering unit is swung based on this. “Belt shift” is corrected as the steering unit swings.
また、アクチュエータ等の制御によらずにステアリング動作を行うことが可能な、簡易な構成のステアリングユニットを有する画像形成装置が提案されている(特許文献2)。この装置は、ステアリングローラなどと呼ばれる張架ローラのうちの1つとベルトとの間に生じる摩擦力のバランスに従って、ステアリングユニットが自動的に揺動する。 An image forming apparatus having a simple configuration steering unit that can perform a steering operation without controlling an actuator or the like has been proposed (Patent Document 2). In this apparatus, the steering unit automatically swings according to the balance of frictional force generated between one of the stretching rollers called a steering roller and the belt.
画像形成装置は、転写後にベルト上に残り回収が必要な回収トナーをベルトから除去するクリーニングユニットと、除去した回収トナーをクリーニングユニットから受け入れて溜める回収容器とを有している。上述した特許文献2に記載の装置のように、最近では装置の小型化のために、クリーニングユニットがステアリングユニットに一体的に設けられている。その場合、クリーニングユニットはステアリングユニットの揺動に伴って一緒に揺動する。そこで、クリーニングユニットには、回収容器との間で回収トナーを受け渡すトナー排出口が設けられている。そして、トナー排出口には、ステアリングユニットが揺動した際に回収容器との間に隙間が生じて、隙間から回収トナーが漏れるのを防ぐために、弾性変形可能な封止部材が配置されている。封止部材は、クリーニングユニットが回収容器から最も離れた状態で隙間を生じさせない大きさに形成され、それ故に、クリーニングユニットが回収容器に近付くと押し潰されるようにして変形される。
The image forming apparatus includes a cleaning unit that removes, from the belt, collected toner that needs to be collected remaining on the belt after transfer, and a collection container that receives the collected collected toner from the cleaning unit and stores the collected toner. As in the apparatus described in
従来では、クリーニングユニットの揺動が大きくなるとステアリングユニットにかかる負荷が大きくなり、ステアリング動作が適切に行われないことがあった。即ち、封止部材を押し潰す際にかかる力は負荷となってステアリングユニットに対し働くが、従来は揺動に伴うトナー排出口の回収容器に対する変動が大きく、その負荷が大きかったために、ステアリングユニットに動作不良が生じやすかった。しかし、そうだからといって、封止部材を押し潰す際にかかる力つまりは揺動時にステアリングユニットにかかる負荷を小さくするために封止部材を小さく形成すると、ステアリングユニットが揺動した際に回収容器との間に隙間が生じやすくなる。つまり、回収トナーが漏れやすくなる。 Conventionally, when the swing of the cleaning unit increases, the load applied to the steering unit increases, and the steering operation may not be performed properly. That is, the force applied when crushing the sealing member acts as a load on the steering unit. Conventionally, the fluctuation of the toner discharge port with respect to the collection container due to the swinging is large and the load is large. It was easy for malfunction to occur. However, just because the sealing member is formed small in order to reduce the force applied when crushing the sealing member, that is, the load applied to the steering unit at the time of swinging, when the steering unit swings, A gap is likely to occur between them. That is, the collected toner is likely to leak.
本発明は上記問題に鑑みてなされ、ステアリングユニットの揺動に伴いクリーニングユニットが揺動する構成の場合に、ステアリングユニットの動作不良の低減と、トナー排出口からのトナー漏れの低減とを両立した画像形成装置の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and in the case where the cleaning unit swings with the swing of the steering unit, both reduction in malfunction of the steering unit and reduction in toner leakage from the toner discharge port are achieved. An object is to provide an image forming apparatus.
本発明に係る画像形成装置は、トナーを担持して回転する無端状のベルトと、前記ベルトを張架して回転する第一ローラと、前記ベルトを前記第一ローラと共に張架して回転する第二ローラと、前記第二ローラを前記第一ローラに対し揺動させて、前記ベルトを前記第二ローラの回転軸線方向に移動させるステアリング機構と、前記ベルト上のトナーを除去するクリーニング部材と、前記ベルトから除去されたトナーが収容される収容容器と、前記収容容器に設けられ前記収容容器内のトナーが排出される排出口とを有し、前記第二ローラと一体的に揺動されるクリーニングユニットと、前記排出口の重力方向下方に配置され、前記排出口に接続されて前記排出口から排出されるトナーを受け入れる受入口を有する回収容器と、前記排出口と前記受入口との隙間を塞ぐように設けられた弾性を有する封止部材と、を備え、前記排出口は、前記第二ローラの回転軸線方向に関し前記第二ローラの揺動中心を通る鉛直面を含む位置に配置されている、ことを特徴とする。 An image forming apparatus according to the present invention includes an endless belt that rotates while supporting toner, a first roller that rotates by stretching the belt, and a belt that rotates with the first roller. A second roller; a steering mechanism that swings the second roller relative to the first roller to move the belt in the direction of the rotation axis of the second roller; and a cleaning member that removes toner on the belt; A storage container for storing the toner removed from the belt, and a discharge port provided in the storage container for discharging the toner in the storage container, and swinging integrally with the second roller. A cleaning unit that is disposed below the discharge port in the direction of gravity, has a receiving container that is connected to the discharge port and receives toner discharged from the discharge port, and the discharge port. An elastic sealing member provided so as to close a gap with the receiving port, and the discharge port is a vertical plane passing through the swing center of the second roller in the rotation axis direction of the second roller. It is arrange | positioned in the position containing.
本発明によれば、第二ローラの揺動に伴いクリーニングユニットが回収容器に対し揺動する構成の場合に、クリーニングユニットの揺動に伴う排出口からのトナー漏れを低減させたうえで、ステアリング動作の動作不良を生じさせ難くすることが容易にできる。 According to the present invention, when the cleaning unit swings with respect to the collection container as the second roller swings, the toner leakage from the discharge port due to the swing of the cleaning unit is reduced, and the steering is It is easy to make it difficult to cause operation failure.
<第一実施形態>
第一実施形態について、図1乃至図9を用いて説明する。まず、本実施形態の画像形成装置の構成について、図1を用いて説明する。図1に示す画像形成装置90は電子写真技術を用いた画像形成装置であり、装置本体90a内に4色の画像形成部109Y〜109Kが中間転写ベルト101の回転方向(図1の矢印V方向)に沿って配列された、中間転写タンデム方式の装置である。本実施形態では、後述する中間転写ベルトユニット100(図2参照)が不図示の支持フレームによって装置本体90aに着脱自在に支持されている。
<First embodiment>
The first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 9. First, the configuration of the image forming apparatus of this embodiment will be described with reference to FIG. An
[画像形成装置]
画像形成装置90における記録材Pの搬送プロセスについて説明する。記録材P(用紙、OHPシートなどのシート材など)は用紙カセット85内に積載される形で収納されており、給紙ローラ84により画像形成タイミングに合わせて搬送パス79へ送り出される。用紙カセット85から給紙ローラ84により送り出された記録材Pは、搬送パス79の途中に配置されたレジストローラ対83へと搬送される。そして、レジストローラ対83により斜行補正やタイミング補正が行われて、記録材Pは二次転写部T2へと送られる。二次転写部T2は、対向する二次転写内ローラ110及び二次転写外ローラ111により形成される転写ニップ部であり、所定の加圧力と二次転写電圧を与えることで記録材Pにトナー像を吸着させる。
[Image forming apparatus]
A conveyance process of the recording material P in the
上述した二次転写部T2までの記録材Pの搬送プロセスに対して、同様のタイミングで二次転写部T2まで送られてくる画像の形成プロセスについて説明する。まず、画像形成部109Y〜109Kについて説明するが、各色の画像形成部109Y〜109Kは現像装置で用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外はほぼ同一に構成される。そこで、以下では代表してイエロー(Y)の画像形成部109Yについて説明する。
A process of forming an image sent to the secondary transfer portion T2 at the same timing as the above-described conveyance process of the recording material P to the secondary transfer portion T2 will be described. First, the
画像形成部109Yでは、感光ドラム103を囲むように、帯電装置104、現像装置106、一次転写ローラ107、及びドラムクリーニング装置108が配置されている。感光ドラム103は、アルミニウム製シリンダの外周面に感光層が形成されており、所定のプロセススピードで回転される。回転される感光ドラム103の表面は、帯電装置104により予め表面を一様に帯電され、その後、画像情報の信号に基づいて駆動される露光装置105によって静電潜像が形成される。露光装置105は、各色の分解色画像を展開した走査線画像データをON−OFF変調したレーザービームを回転ミラーで走査して、帯電した感光ドラム103の表面に画像の静電潜像を書き込む。
In the
感光ドラム103の表面に形成された静電潜像は、現像装置106によるトナー現像を経て可視像化される。その後、感光ドラム103と中間転写ベルト101を挟んで対向配置される一次転写ローラ107により所定の加圧力及び一次転写電圧が与えられ、感光ドラム103上に形成されたトナー像は中間転写ベルト101に一次転写される。中間転写ベルト101は、図中矢印V方向へと回転駆動される。
The electrostatic latent image formed on the surface of the
イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの画像形成部109Y〜109Kにより並列処理される各色の画像の形成プロセスは、中間転写ベルト101上に担持された上流の色のトナー像上に順次重ね合わせるタイミングで行われる。その結果、最終的にはフルカラーのトナー像が中間転写ベルト101に形成されて、二次転写部T2へと搬送される。
The process of forming each color image processed in parallel by the yellow, magenta, cyan, and black image forming units 109 </ b> Y to 109 </ b> K is performed at the timing when the toner image is sequentially superimposed on the upstream color toner image carried on the
以上、それぞれ説明した搬送プロセス及び画像の形成プロセスを以って、二次転写部T2において記録材Pとフルカラートナー像のタイミングが一致し、二次転写が行われる。二次転写された後の記録材Pは定着装置112へと搬送され、所定の圧力と熱量によって記録材Pにトナー像が溶融固着される。こうして画像定着された記録材Pは、排紙ローラ78の回転に従い排紙トレイ76に排出される。
As described above, with the conveyance process and the image formation process described above, the timing of the recording material P and the full-color toner image coincide with each other in the secondary transfer portion T2, and the secondary transfer is performed. The recording material P after the secondary transfer is conveyed to the
一次転写後に感光ドラム103に残留するトナーは、ドラムクリーニング装置108によって除去される。他方、二次転写部T2を通過した後つまりは二次転写後に中間転写ベルト101に残留するトナー(回収トナー)は、クリーニングユニット31によって除去される。後述するように、クリーニングユニット31は中間転写ベルトユニット100に一体化されている(図2参照)。そして、クリーニングユニット31の重力方向下方には、回収トナーを溜める回収容器70が装置本体90aに着脱可能に設けられている。
The toner remaining on the
[中間転写ベルトユニット]
図2に、第一実施形態の中間転写ベルトユニット100(以下、単にベルトユニットと記す)を示す。本実施形態のベルトユニット100は、ステアリングユニット1が摺動リング部材3(図3参照)と中間転写ベルト101との間に生じる摩擦力のバランスに従い自動的に揺動する自動調芯タイプである。
[Intermediate transfer belt unit]
FIG. 2 shows an intermediate transfer belt unit 100 (hereinafter simply referred to as a belt unit) of the first embodiment. The
ベルトとしての中間転写ベルト101は、図2に示すように、ステアリングユニット1、第一ローラとしての二次転写内ローラ110及び張架ローラ113,114と共に、ベルトユニット100に一体化されている。また、後述するステアリングユニット1及びクリーニングユニット31が、ベルトユニット100に一体化されている。なお、本実施形態の場合、二次転写内ローラ110が装置本体90a内に設けられたモータ等(不図示)によって駆動されることに応じて、中間転写ベルト101が回転される。即ち、二次転写内ローラ110は中間転写ベルト101を回転する駆動ローラとしての機能を有する。
As shown in FIG. 2, the
中間転写ベルト101は、第二ローラとしてのステアリングローラ2と、二次転写内ローラ110、及び張架ローラ113,114とによって張架され、図2の矢印V方向へと回転される無端状のベルトである。中間転写ベルト101の材質はシワの発生を低減するために、PVDF(ポリフッ化ビニリデン)、ポリアミド、ポリイミド、PET(ポリエチレンテレフタレート)、及びポリカーボネート等の剛性の高い樹脂であるのが望ましい。また、中間転写ベルト101は、薄すぎると磨耗による十分な耐久性が得られ難くなる一方で、反対に厚すぎるとベルトを張架する各ローラで適当に曲がらずに凹みや折れが生じやすくなる。この点に鑑み、中間転写ベルト101は、厚さが例えば0.02mm〜0.50mmであると望ましい。中間転写ベルト101の一例として、例えば引張り弾性係数E=18000N/cm2のポリイミドを基層とする、膜厚0.08mmに形成された樹脂ベルトなどが用いられている。
The
ところで、複数のローラで張架された中間転写ベルト101が回転されると、中間転写ベルト101が回転しながらベルトの周方向に直交する幅方向に移動する蛇行が起こりやすい。中間転写ベルト101の蛇行は、中間転写ベルト101を支持する各ローラやベルトの形状誤差あるいは配置位置のずれなどを原因として生じ得る。中間転写ベルト101が蛇行すると、中間転写ベルト101に各色のトナー像を転写して重ね合わせる際に各色のトナー像が相対的に位置ずれし、これが色ずれや色むらといった画像不良を生じさせ得る。また、中間転写ベルト101がローラによる張架可能な範囲を超えてしまい、中間転写ベルト101が他の部品などに接触して破れるなどの原因にもなる。それ故、中間転写ベルト101を用いた中間転写方式の画像形成装置90においては、中間転写ベルト101の蛇行を抑制する必要がある。
By the way, when the
中間転写ベルト101の蛇行を収束させる技術として、ステアリング方式が知られている。ステアリング方式では、中間転写ベルト101を張架する複数の張架ローラのうちの1つ(又は2つ)をステアリングローラ2として傾動し、中間転写ベルト101を幅方向に移動させることにより、中間転写ベルト101の蛇行を抑制する。本実施形態では、そのためのステアリングユニット1がベルトユニット100に設けられている。ステアリングユニット1はステアリングローラ2の二次転写内ローラ110に対する舵角(アライメントとも呼ぶ)を変化させるように揺動して、中間転写ベルト101の幅方向(ステアリングローラ2の回転軸線方向に交差する幅方向)の位置を調整する。つまり、ステアリングユニット1は「ベルト寄り」を補正するステアリング機構として機能する。
As a technique for converging the meandering of the
[ステアリングユニット]
第一実施形態のステアリングユニット1について説明する。図3に示すように、ステアリングユニット1は、上述したステアリングローラ2と、支持部材としての揺動プレート7とを有する。揺動プレート7は、ステアリングローラ2を回転自在に支持する。揺動プレート7の長手方向(ステアリングローラ2の回転軸線方向)の両端部にはサイド支持部材6がそれぞれ形成されており、サイド支持部材6はスライド溝部6aを有する。
[Steering unit]
The
スライド溝部6aには、図4に示すように、ローラ軸30を回転不能に支持するスライド軸受け部材4が摺動可能に嵌合している。ステアリングローラ2は、ローラ軸30に回転可能に支持されている。そして、スライド軸受け部材4は、テンションバネ(圧縮バネ)5によってスライド溝部6aに沿ってスライド移動可能に図中矢印PT方向(図3参照)に付勢されている。これにより、ステアリングローラ2は、中間転写ベルト101を裏面から表面へと押す力を付与するテンションローラとしての機能を有し、また中間転写ベルト101に従動して回転する従動ローラとしての機能も有する。
As shown in FIG. 4, a
ステアリングローラ2の幅方向両端側には、固定部材としての摺動リング部材3が配置されている。摺動リング部材3は、並行ピンなどを用いて回転不能にローラ軸30に固定されている。摺動リング部材3は、中間転写ベルト101に対する摩擦抵抗がステアリングローラ2よりも大きい。そのため、ステアリングローラ2は回転する中間転写ベルト101に従動する(回転する)が、摺動リング部材3は回転する中間転写ベルト101に従動せず、回転する中間転写ベルト101を摺擦し得る。こうした摺動リング部材3としては、均一な外径を有するストレート形状のもの、ステアリングローラ2の回転軸線方向で中央側から端部側に向かって連続的に外径が大きくなるテーパ形状のものが用いられる。
On both ends in the width direction of the
なお、摺動リング部材3はステアリングローラ2と同様に回転可能に設けられていてよい。ただし、その場合にはステアリング動作させるため、中間転写ベルト101によって摺動リング部材3を回転させるのにかかるトルクが、中間転写ベルト101によってステアリングローラ2を回転させるのにかかるトルクよりも大きくなるようにする。
The sliding
図3に示すように、ステアリングユニット1は、自動調芯機構部80によってフレームステー8に対しステアリング軸線Jを揺動中心として図中矢印S方向に揺動可能に設けられている。揺動プレート7は、フレームステー8の長手方向(ステアリングローラ2の回転軸線方向)に沿って対向するようにフレームステー8に取り付けられている。フレームステー8はベルトユニット100(図2参照)の一部を構成する部材であり、ベルトユニット100の両側の側板の間に掛け渡されている。揺動プレート7は、ステアリングローラ2の回転軸線方向(D)の中央部に配置された自動調芯機構部80によって、ステアリング軸線Jを中心にフレームステー8に対し揺動可能に取り付けられている。フレームステー8の長手方向の両端部には、揺動プレート7のフレームステー8に対する揺動抵抗を低減するために、それぞれ2個ずつのスライドコロ9が回転可能に設けられている。
As shown in FIG. 3, the
[自動調芯機構部]
自動調芯機構部80について、図5を用いて説明する。図5に示すように、自動調芯機構部80は、一端が二方取りのキー形状部21Dを有するステアリング軸21を有する。回動軸としてのステアリング軸21はフレームステー8の軸受け23に軸支された状態で、またキー形状部21Dが揺動プレート7に嵌合した状態で、ビス24によって締結されている。
[Automatic alignment mechanism]
The
キー形状部21Dと反対側のステアリング軸21の他端には、軸受け23からステアリング軸21が抜けないようにするために、第一支持部材20を介してスラスト抜け止め部材26が固着されている。そして、ステアリング軸21の回転軸線方向に関し、第一支持部材20を挟んでスラスト抜け止め部材26の反対側には、第二支持部材25が設けられている。第二支持部材25は、ステアリング軸21を貫通させた状態でビス25aによりフレームステー8に固定されている。このようにして、ステアリングユニット1は、ステアリング軸21によってフレームステー8に支持される。本実施形態の場合、自動調芯機構部80はステアリングユニット1の長手方向(ステアリングローラ2の回転軸線方向)中央部に配置されているので(図3参照)、ステアリング軸21がステアリングローラ2の回転軸線方向中央に設けられることになる。
A
本実施形態では、いずれか一方の摺動リング部材3と中間転写ベルト101との摺擦範囲に応じて増減する摩擦抵抗が所定値以上になると、ステアリングユニット1の揺動つまりステアリング動作が開始される。即ち、装置本体90aの歪みや画像形成中の中間転写ベルト101に対する負荷変動などに起因して「ベルト寄り」が生じ得る。「ベルト寄り」が生じている場合は、摺動リング部材3と中間転写ベルト101との摩擦抵抗が大きく、摩擦抵抗が所定よりも小さくなるようにステアリングユニット1が揺動し、これに応じて「ベルト寄り」が補正される。
In this embodiment, when the frictional resistance that increases or decreases according to the sliding range between any one of the sliding
ここで、中間転写ベルト101の幅(ベルト幅)はステアリングローラ2の幅(ローラ幅)よりも広く、かつステアリングユニット1の幅(ローラ幅+両端の摺動リング部材3の幅)よりも狭いのが好ましい。図6(a)にベルト幅がローラ幅よりも広い場合、図6(b)にベルト幅がローラ幅よりも狭い場合に関して、中間転写ベルト101が理想的な定常調芯状態にあるときの中間転写ベルト101と摺動リング部材3との掛かり幅の関係を示す。なお、図中の矢印Vは中間転写ベルト101の回転方向を示している。
Here, the width of the intermediate transfer belt 101 (belt width) is wider than the width of the steering roller 2 (roller width) and narrower than the width of the steering unit 1 (roller width + width of the sliding
図6(a)に示すように、ベルト幅がローラ幅よりも広い場合、理想的な定常調芯状態にある中間転写ベルト101は摺動リング部材3に対し等しい掛かり幅Wで摺動されている。この場合、ベルト寄りが生じたとしても、中間転写ベルト101はいずれか一方の摺動リング部材3に摺擦されている。つまり、ベルト幅がローラ幅よりも広い場合、中間転写ベルト101は常に摺動リング部材3の一方あるいは両方と摺擦している。それ故、ベルト寄りが生じるとすぐに、中間転写ベルト101の幅方向両端部における摺動リング部材3との摩擦抵抗に差が生じ、これに基づいてステアリング動作が行われる。この場合には、ステアリングユニット1の舵角の時間的変化が急激になり難い、つまりは中間転写ベルト101の幅方向の移動が速い急なステアリング動作が行われ難い。
As shown in FIG. 6A, when the belt width is wider than the roller width, the
これに対し、図6(b)のようにベルト幅がローラ幅よりも狭い場合、理想的な定常調芯状態にある中間転写ベルト101はいずれの摺動リング部材3にも摺動されていない。この場合、ベルト寄りが生じたとしても、中間転写ベルト101がいずれか一方の摺動リング部材3に摺擦されるまでは、中間転写ベルト101の幅方向両端部における摺動リング部材3との摩擦抵抗に差が生じない。そのため、ステアリング動作が行われるまでにタイムラグが生じ得る。そして、この場合には、ベルト幅がローラ幅よりも広い場合に比較して大きな摩擦抵抗の差が急激に生じることから、ステアリングユニット1の舵角の時間的変化が急激になりやすい。つまりは、中間転写ベルト101の幅方向の移動が速い急なステアリング動作が行われやすい。この点に鑑み、ベルト幅はローラ幅よりも広い方が好ましい。
On the other hand, when the belt width is narrower than the roller width as shown in FIG. 6B, the
[クリーニングユニット]
また、ベルトユニット100には、図2に示すように、クリーニングユニット31が一体化されている。クリーニングユニット31は、中間転写ベルト101を挟んでステアリングユニット1(詳しくはステアリングローラ2)の反対側に、ステアリングユニット1と一体的に揺動可能に設けられている。クリーニングユニット31は、例えば揺動プレート7(図3参照)の長手方向の両端部からクリーニングユニット31側に向かって延設されたプレート(不図示)などによって、ステアリングユニット1に支持されている。
[Cleaning unit]
Further, as shown in FIG. 2, a
クリーニングユニット31について、図7乃至図9を用いて説明する。図7に示すように、クリーニングユニット31は、クリーニング部材としてのクリーニングブレード102と、収容容器としてのクリーニング容器28とに大きく分けることができる。
The
クリーニングブレード102は例えばウレタンゴムなどで板状に形成されており、中間転写ベルト101に対し幅方向にわたり当接される。図8に示すように、クリーニングブレード102は、その先端部が中間転写ベルト101の表面にカウンタ方向に当接されている。クリーニングブレード102と中間転写ベルト101との当接状態は、クリーニングユニット31の揺動に関わらず維持される。即ち、クリーニングブレード102は、ステアリングユニット1に舵角が生じた場合でも、中間転写ベルト101との当接状態が保たれて、中間転写ベルト101上(ベルト上)の回収トナーを除去できる。なお、クリーニングブレード102の幅は中間転写ベルト101の幅よりも広く、ステアリングローラ2の幅よりも狭いとよい。
The
クリーニング容器28は、クリーニングブレード102によって中間転写ベルト101から除去された回収トナーを収容する。クリーニング容器28内には、収容された回収トナーを搬送する搬送スクリュー36が回転自在に設けられている。搬送部材としての搬送スクリュー36はクリーニング容器28の長手方向に沿うように配置されて、容器内で回収トナーをクリーニング容器28の長手方向両端部側から中央へ向けて搬送する。本実施形態では後述するが(図9参照)、トナー排出口40がクリーニング容器28の長手方向中央(ステアリングローラ2の回転軸線方向中央)に設けられているため、回収トナーがクリーニング容器28の長手方向中央へ向けて搬送されるようにしている。クリーニング容器28内の回収トナーは、トナー排出口40から回収容器70へと排出される。
The cleaning
クリーニング容器28は、図7に示すように長手方向中央に、図8に示すようにステアリングユニット1と反対側に向けて突出した係合部28aを有している。係合部28aは、ステアリング軸線Jを揺動中心として装置本体90aに対し揺動自在に装置本体90a等の装置側に係合される。つまり、クリーニングユニット31はステアリングユニット1に支持されるだけでなく、装置本体90aにも支持される。こうしてクリーニングユニット31を装置本体90aにも支持させるのは、ステアリングユニット1の揺動負荷が大きくなるのを低減するためである。即ち、既に述べたように、ステアリングユニット1はステアリング軸21によってフレームステー8(図3参照)に支持されている。そして、ステアリングユニット1は、クリーニングユニット31を支持している。それ故、ステアリング軸21のみでステアリングユニット1を支持させると、ステアリングユニット1とクリーニングユニット31の重みによってステアリング軸21に係る負荷が大きくなり、ステアリングユニット1に動作不良が生じやすくなる。そこで、クリーニングユニット31を装置本体90aに支持させて、ステアリング軸21に係る負荷を低減させることによって、ステアリングユニット1に動作不良を生じさせ難くすることができる。
As shown in FIG. 7, the cleaning
[トナー排出口]
図2、図8及び図9を参照して理解できるように、クリーニング容器28には、クリーニング容器28内(収容容器内)の回収トナーを排出するトナー排出口40が設けられている。トナー排出口40は、ステアリングローラ2の回転軸線方向に関しステアリングローラ2の揺動中心を通る鉛直面F(図7参照)を含む位置に配置されている。ステアリングローラ2の揺動中心はステアリング軸21であるので、鉛直面Fはステアリング軸線Jを含む。本実施形態の場合、既に述べたように、ステアリング軸21がステアリングローラ2の回転軸線方向中央に設けられていることから、トナー排出口40はクリーニング容器28の長手方向中央(ステアリングローラ2の回転軸線方向中央)に配置されている。また、トナー排出口40は、図9に示すように、クリーニング容器28の長手方向に関し排出口中心Oが鉛直面Fに一致するように配置されている。
[Toner outlet]
As can be understood with reference to FIGS. 2, 8, and 9, the cleaning
トナー排出口40には、図2及び図8に示すように、トナー排出口40を開閉するシャッタ部材32が設けられている。シャッタ部材32は、開放位置と遮蔽位置との間を移動するように構成されている。シャッタ部材32は、ベルトユニット100の装置本体90aからの取り外し時に遮蔽位置に移動してトナー排出口40を封止し、ベルトユニット100の装置本体90aへの取り付け時に開放位置に移動してトナー排出口40を開放する。
As shown in FIGS. 2 and 8, the
また、図8に示すように、トナー排出口40には、ステアリングユニット1の揺動時に回収容器70のトナー受入口70aとの間に隙間が生じ、その隙間から回収トナーが漏れるのを防ぐための封止部材38が設けられている。これは、トナー排出口40がステアリングユニット1の揺動に応じて回収容器70のトナー受入口70aから離脱しないように、トナー受入口70aと非接触状態で重力方向において一部がオーバーラップされているためである。封止部材38は例えばスポンジのような弾性部材によって形成され、トナー排出口40とトナー受入口70aとの間の隙間を塞ぐ。即ち、封止部材38は、クリーニングユニット31が回収容器70から最も離れた状態で隙間を生じさせない大きさに形成されている。そして、クリーニングユニット31が回収容器70に近付くと押し潰されて変形する。
Further, as shown in FIG. 8, a gap is formed between the
本実施形態の場合、ステアリングユニット1は揺動角±1.5°の範囲で揺動可能とした。ここで、トナー排出口40がクリーニング容器28の長手方向中央でなく長手方向一端部側に設けられている従来の場合について、発明者らがトナー排出口40を基準にステアリングユニット1の重力方向移動量を計測すると、重力方向移動量が±5mmであった。そして、この場合の封止部材38の潰し量の変動は10mmほどであった。封止部材38の潰し量の変動が大きければ、それにあわせて封止部材38を大きく(高く)形成する必要があるが、そうするとステアリングユニット1の動作不良が生じやすくなる。また、スポンジ等の封止部材38の場合、封止部材38を大きくすると、形が戻り難く、その結果として隙間が生じやすくなる。さらに、封止部材38を設置するスペースを確保するためにトナー排出口40さらにはトナー受入口70aを大きく形成せざるを得ず、もって最近の装置の小型化の要望に反する。従って、封止部材38を大きくすることは採用し難い。
In the case of the present embodiment, the
これに対し、本実施形態の場合には、封止部材38の潰し量の変動が0.6mmほどであった。そのため、封止部材38の大きさ(高さ)は従来に比べて小さくされる。また、従来に比べ、封止部材38の反力は0.3/5倍に、ステアリング軸21から力の作用点までの作用距離は10/170倍に抑えることができることが分かった。即ち、封止部材38によるステアリングのモーメント負荷は、1/280程度に抑えられる。このように、本実施形態の場合、トナー排出口40のトナー受入口70aに対する重力方向の位置変動が小さく済み、ステアリング動作時にステアリングユニット1にかかる負荷を小さくできることから、ステアリング動作に動作不良が生じ難い。
On the other hand, in the case of this embodiment, the fluctuation | variation of the crushing amount of the sealing
以上のように、本実施形態では、クリーニングユニット31が一体化されたステアリングユニット1に関し、トナー排出口40がステアリングローラ2の揺動中心(ステアリング軸21)を通る鉛直面Fを含む位置に設けられる。この場合、ステアリングユニット1が揺動しても、トナー排出口40の回収容器70(詳しくはトナー受入口70a)に対する重力方向の位置変動を小さくできるので、封止部材38を従来よりも小さく形成することができる。封止部材38を従来よりも小さく形成しても、ステアリングユニット1の揺動時に回収容器70との間に隙間が生じて回収トナーが漏れることがない。これに加え、ステアリング動作時にステアリングユニット1にかかる負荷が小さくなるので、その結果としてステアリング動作に動作不良が生じ難くなる、という効果が得られる。
As described above, in the present embodiment, with respect to the
<第二実施形態>
第二実施形態について、図10乃至図12を用いて説明する。第二実施形態のベルトユニット100Aは、上述した第一実施形態と比べると、ステアリングユニット1Aが自動調芯タイプでない点、ステアリング軸21及びトナー排出口40の配置位置がステアリングユニット1Aの一端部側である点が大きく異なる。そこで、第二実施形態のベルトユニット100Aに関し、上述の第一実施形態と同様の構成は同じ符号を付してここでの説明を省略し、主に上記の相違点について説明する。
<Second embodiment>
A second embodiment will be described with reference to FIGS. 10 to 12. Compared with the first embodiment described above, the
[中間転写ベルトユニット]
第二実施形態のベルトユニット100Aについて、図10及び図11を用いて説明する。本実施形態のベルトユニット100Aは、図10に示すように、ステアリングユニット1Aがモータ等の外部の駆動部200により揺動される外部駆動調芯タイプである。揺動手段としての駆動部200は、制御手段としての制御部300により制御される。これら駆動部200及び制御部300は、装置本体90a内(図1参照)にベルトユニット100Aとは一体化されずに別に設けられている。なお、駆動部200とステアリングユニット1Aとは、不図示のカムやギア等を介して接続されて、駆動部200からステアリングユニット1Aへ駆動力が伝達されるようにしている。
[Intermediate transfer belt unit]
A
ベルトユニット100Aには、中間転写ベルト101の端部の位置(ステアリングローラ2の回転軸線方向に交差する幅方向の位置)を読み取るセンサ39が設けられている。制御部300は、検出手段としてのセンサ39により読み取られた中間転写ベルト101の端部(ベルト端部)の位置に基づいて駆動部200を制御する。駆動部200は制御部300により制御され、ステアリングローラ2の二次転写内ローラ110に対する舵角を調整するようにステアリングユニット1Aを揺動させる。こうして、ステアリングローラ2の二次転写内ローラ110に対する舵角が無段階に変化されることに応じて、中間転写ベルト101が幅方向に移動される。つまり、「ベルト寄り」が補正される。
The
[ステアリングユニット]
本実施形態のステアリングユニット1Aには、図10及び図11に示すように、ステアリング軸21がステアリングローラ2の幅方向のいずれか一方の一端部側に設けられている。この場合、ステアリングユニット1Aはステアリング軸線Jを揺動中心として揺動するため、揺動時の変動量はステアリング軸21が設けられた一端側よりも他端側の方が大きくなる。つまり、ステアリングユニット1Aは、ステアリング軸21が設けられた一端部側よりも他端部側の方を重力方向に大きく変動させるようにして揺動可能に設けられている。
[Steering unit]
As shown in FIGS. 10 and 11, the
[クリーニングユニット]
また、ベルトユニット100Aには、クリーニングユニット31Aが一体化されている。クリーニングユニット31Aは、中間転写ベルト101を挟んでステアリングユニット1A(より詳しくはステアリングローラ2)の反対側に、ステアリングユニット1Aと一体的に揺動可能に設けられている。クリーニングユニット31Aは、クリーニングブレード(不図示)とクリーニング容器28を有する。
[Cleaning unit]
A
[トナー排出口]
クリーニング容器28には、容器内の回収トナーを排出するトナー排出口40が設けられている。図12に示すように、トナー排出口40は、ステアリングローラ2(図10参照)の回転軸線方向に関しステアリングローラ2の揺動中心を通る鉛直面Fを含む位置に配置されている。上述したように、ステアリングローラ2の揺動中心はステアリング軸21であるので、鉛直面Fはステアリング軸線Jを含む。本実施形態の場合、既に述べたように、ステアリング軸21がステアリングローラ2の回転軸線方向の一端部側に設けられていることから、トナー排出口40はクリーニング容器28の一端部(ステアリングローラ2の回転軸線方向端部)に配置されている。トナー排出口40には、図11に示すように、ステアリングユニット1Aの揺動時に回収容器70のトナー受入口70aとの間に隙間が生じ、その隙間から回収トナーが漏れるのを防ぐための封止部材38が設けられている。また、トナー排出口40を開閉するシャッタ部材32が設けられている。
[Toner outlet]
The cleaning
本実施形態の場合、クリーニングブレード(不図示)によって掻き取られた回収トナーは、クリーニング容器28内に収容される。そして、クリーニング容器28内の回収トナーは、搬送スクリュー36(図11参照)によりトナー排出口40に向けて搬送される。搬送に伴いトナー排出口40に到達した回収トナーは、トナー排出口40から回収容器70へと排出される。
In the present embodiment, the collected toner scraped off by a cleaning blade (not shown) is accommodated in the cleaning
以上のように、第二実施形態の場合も、クリーニングユニット31Aと一体化し揺動可能なステアリングユニット1Aに関し、トナー排出口40がステアリングローラ2の揺動中心(ステアリング軸21)を通る鉛直面Fを含む位置に設けられる。上述した第二実施形態と第一実施形態との大きな違いは、主にステアリングローラ2の揺動中心(ステアリング軸21)の位置である。第二実施形態の場合、トナー排出口40がクリーニング容器28の一端部側に設けられるが、この場合でも上述した第一実施形態の場合と同様の効果が得られる。即ち、トナー排出口40の回収容器70に対する重力方向の位置変動を小さくできることに伴い、封止部材38を従来よりも小さく形成しても、ステアリングユニット1Aの揺動時に回収容器70との間に隙間が生じて回収トナーが漏れることがない。また、ステアリング動作時にステアリングユニット1Aにかかる負荷を小さくできる結果、ステアリング動作に動作不良が生じ難くなる。
As described above, also in the second embodiment, the vertical surface F through which the
1(1A)…ステアリング機構(ステアリングユニット)、2…第二ローラ(ステアリングローラ)、3…固定部材(摺動リング部材)、7…支持部材(揺動プレート)、21…回動軸(ステアリング軸)、28…収容容器(クリーニング容器)、28a…係合部、31(31A)…クリーニングユニット、36…搬送部材(搬送スクリュー)、38…封止部材、39…検出手段(センサ)、40…排出口(トナー排出口)、70…回収容器、70a…受入口(トナー受入口)、90…画像形成装置、90a…装置本体、100(100A)…中間転写ベルトユニット、101…ベルト(中間転写ベルト)、102…クリーニング部材(クリーニングブレード)、110…第一ローラ(二次転写内ローラ)、200…揺動手段(駆動部)、300…制御手段(制御部) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 (1A) ... Steering mechanism (steering unit), 2 ... 2nd roller (steering roller), 3 ... Fixed member (sliding ring member), 7 ... Support member (oscillating plate), 21 ... Rotating shaft (steering) (Shaft), 28 ... receiving container (cleaning container), 28 a ... engaging portion, 31 (31 A) ... cleaning unit, 36 ... conveying member (conveying screw), 38 ... sealing member, 39 ... detecting means (sensor), 40 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Discharge port (toner discharge port), 70 ... Collection container, 70a ... Receiving port (toner receiving port), 90 ... Image forming apparatus, 90a ... Device main body, 100 (100A) ... Intermediate transfer belt unit, 101 ... Belt (intermediate) Transfer belt), 102 ... Cleaning member (cleaning blade), 110 ... First roller (secondary transfer inner roller), 200 ... Swing means (drive unit), 3 0 ... control means (the control unit)
Claims (7)
前記ベルトを張架して回転する第一ローラと、
前記ベルトを前記第一ローラと共に張架して回転する第二ローラと、
前記第二ローラを前記第一ローラに対し揺動させて、前記ベルトを前記第二ローラの回転軸線方向に移動させるステアリング機構と、
前記ベルト上のトナーを除去するクリーニング部材と、前記ベルトから除去されたトナーが収容される収容容器と、前記収容容器に設けられ前記収容容器内のトナーが排出される排出口とを有し、前記第二ローラと一体的に揺動されるクリーニングユニットと、
前記排出口の重力方向下方に配置され、前記排出口に接続されて前記排出口から排出されるトナーを受け入れる受入口を有する回収容器と、
前記排出口と前記受入口との隙間を塞ぐように設けられた弾性を有する封止部材と、を備え、
前記排出口は、前記第二ローラの回転軸線方向に関し前記第二ローラの揺動中心を通る鉛直面を含む位置に配置されている、
ことを特徴とする画像形成装置。 An endless belt that carries toner and rotates;
A first roller that rotates by stretching the belt;
A second roller that rotates by stretching the belt together with the first roller;
A steering mechanism that swings the second roller with respect to the first roller and moves the belt in the rotational axis direction of the second roller;
A cleaning member for removing toner on the belt, a storage container for storing the toner removed from the belt, and a discharge port provided in the storage container for discharging the toner in the storage container; A cleaning unit swinging integrally with the second roller;
A collection container disposed below the discharge port in the direction of gravity and having a receiving port connected to the discharge port and receiving toner discharged from the discharge port;
An elastic sealing member provided so as to close a gap between the discharge port and the receiving port;
The discharge port is disposed at a position including a vertical plane passing through the swing center of the second roller with respect to the rotation axis direction of the second roller.
An image forming apparatus.
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The discharge port is disposed so that the center of the rotation axis direction of the second roller coincides with the vertical plane.
The image forming apparatus according to claim 1.
前記排出口は、前記第二ローラの回転軸線方向中央に配置されている、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。 The steering mechanism is provided with a rotation shaft at the center in the rotation axis direction of the second roller,
The discharge port is disposed at the center of the rotation direction of the second roller.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。 The steering mechanism supports a fixed member provided so as not to rotate at both ends in the rotation axis direction of the second roller, and supports the second roller and the fixed member so as to be swingable around the rotation shaft. A supporting member
The image forming apparatus according to claim 3.
ことを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。 The container has an engaging portion that is swingably engaged with the apparatus side at the center in the rotation axis direction of the second roller.
The image forming apparatus according to claim 4.
前記ベルト端部の前記第二ローラの回転軸線方向に交差する幅方向の位置を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された前記ベルト端部の位置に基づいて、前記揺動手段を制御する制御手段と、を備え、
前記ステアリング機構は、前記第二ローラの回転軸線方向端部のいずれか一方に回動軸が設けられ、
前記排出口は、前記回動軸が設けられた前記第二ローラの回転軸線方向端部に配置されている、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。 Rocking means for rocking the second roller;
Detecting means for detecting a position in a width direction intersecting a rotation axis direction of the second roller of the belt end;
Control means for controlling the swinging means based on the position of the belt end detected by the detecting means,
The steering mechanism is provided with a rotation shaft at one of end portions in the rotation axis direction of the second roller,
The discharge port is disposed at a rotation axis direction end portion of the second roller provided with the rotation shaft.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像形成装置。
The storage container includes a transport member that transports the stored toner toward the discharge port.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
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