JP2020118886A - ベルトユニット及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ベルト部材に残留した現像剤を十分に除去することができ、廃棄現像剤収容部内において廃棄現像剤を確実に搬送することができるようにする。【解決手段】走行自在に張設されたベルト部材と、ベルト部材上の現像剤を掻き取るクリーニング部材と、該クリーニング部材によって掻き取られた現像剤を廃棄現像剤として収容するための廃棄現像剤収容部と、廃棄現像剤収容部に収容された廃棄現像剤を搬送する廃棄現像剤搬送部材と、クリーニング部材とベルト部材との当接部分に廃棄現像剤を供給する廃棄現像剤巻上部材とを有する。該廃棄現像剤巻上部材は、軸ｓｈ１及び軸ｓｈ１に取り付けられたブラシＢｒ１を備える。ベルト部材に残留した現像剤を十分に除去することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、ベルトユニット及び画像形成装置に関するものである。

従来、プリンタ、複写機、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置、例えば、電子写真式のカラーのプリンタにおいては、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの各色の画像形成ユニットが配設され、該各画像形成ユニットにおいて、感光体ドラムの表面が、帯電ローラによって帯電させられ、ＬＥＤ素子がライン状に配列されたＬＥＤヘッドによって露光されて静電潜像が形成され、該静電潜像に現像ローラ上のトナーが付着させられてトナー像が形成されるようになっている。

そして、中間転写方式のプリンタにおいては、転写ユニットにおいて、各色のトナー像が、転写ローラによってベルト部材としての中間転写ベルトに重ねて転写されてカラーのトナー像が形成され、該カラーのトナー像が、用紙に転写され、定着器において用紙に定着させられる。

ところで、前記プリンタにおいては、中間転写ベルト上のカラーのトナー像が用紙に転写された後に中間転写ベルト上に残留した現像剤としてのトナーを除去するために、クリーニング装置が配設される。該クリーニング装置においては、クリーニングブレードが中間転写ベルトに当接させて配設され、クリーニングブレードによってトナーが掻き取られる。

掻き取られたトナーは、クリーニングブレードの下方に配設された廃棄現像剤収容部としての掻取トナー収容部に廃棄現像剤としての廃トナーとして落下し、掻取トナー収容部内に配設されたスパイラルによって搬送され、廃トナーボックスに送られるようになっている。

ところで、中間転写ベルト上に残留したトナーの量が少ないと、クリーニングブレードと中間転写ベルトとの間の摩擦が大きくなり、クリーニングブレードの先端にめくれ、欠け等が発生してしまう。その結果、中間転写ベルトに残留したトナーを十分に除去することができなくなってしまう。

そこで、前記プリンタにおいては、前記スパイラルにブラシを取り付け、スパイラルの回転に伴って、ブラシによってトナーを巻き上げ、クリーニングブレードと中間転写ベルトとの当接部分に廃トナーを潤滑剤として供給することによって、クリーニングブレードと中間転写ベルトとの間の摩擦が大きくなるのが抑制されるとともに、クリーニングブレードにめくれ、欠け等が発生するのが防止され、中間転写ベルトに残留したトナーが十分に除去されるようになっている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１８−１２４５３７号公報

しかしながら、前記従来のプリンタにおいては、スパイラルに取り付けられたブラシが掻取トナー収容部の底壁に接触すると、スパイラルによる廃トナーの搬送能力が低くなり、それに伴って、スパイラルが目詰まりを起こすと、掻取トナー収容部内において廃トナーを確実に搬送することができなくなってしまう。

本発明は、前記従来のプリンタの問題点を解決して、ベルト部材に残留した現像剤を十分に除去することができ、廃棄現像剤収容部内において廃棄現像剤を確実に搬送することができるベルトユニット及び画像形成装置を提供することを目的とする。

そのために、本発明のベルトユニットにおいては、複数のローラによって走行自在に張設されたベルト部材と、先端を前記ベルト部材に当接させて配設され、ベルト部材の走行に伴ってベルト部材上の現像剤を掻き取るクリーニング部材と、該クリーニング部材によって掻き取られた現像剤を廃棄現像剤として収容するための廃棄現像剤収容部と、該廃棄現像剤収容部内において回転自在に配設され、回転に伴って、廃棄現像剤収容部に収容された廃棄現像剤を搬送する廃棄現像剤搬送部材と、前記廃棄現像剤収容部内において前記廃棄現像剤搬送部材と隣接させて回転自在に配設され、回転に伴って、廃棄現像剤を巻き上げ、クリーニング部材とベルト部材との当接部分に潤滑剤として供給する廃棄現像剤巻上部材とを有する。

そして、該廃棄現像剤巻上部材は、軸及び該軸に取り付けられたブラシを備える。

本発明によれば、ベルトユニットにおいては、複数のローラによって走行自在に張設されたベルト部材と、先端を前記ベルト部材に当接させて配設され、ベルト部材の走行に伴ってベルト部材上の現像剤を掻き取るクリーニング部材と、該クリーニング部材によって掻き取られた現像剤を廃棄現像剤として収容するための廃棄現像剤収容部と、該廃棄現像剤収容部内において回転自在に配設され、回転に伴って、廃棄現像剤収容部に収容された廃棄現像剤を搬送する廃棄現像剤搬送部材と、前記廃棄現像剤収容部内において前記廃棄現像剤搬送部材と隣接させて回転自在に配設され、回転に伴って、廃棄現像剤を巻き上げ、クリーニング部材とベルト部材との当接部分に潤滑剤として供給する廃棄現像剤巻上部材とを有する。

そして、該廃棄現像剤巻上部材は、軸及び該軸に取り付けられたブラシを備える。

この場合、廃棄現像剤収容部内に、廃棄現像剤搬送部材と隣接させて、軸及びブラシを備えた廃棄現像剤巻上部材が回転自在に配設され、廃棄現像剤巻上部材の回転に伴って、廃棄現像剤が巻き上げられ、クリーニング部材とベルト部材との当接部分に潤滑剤として供給されるので、クリーニング部材とベルト部材との間の摩擦が大きくなるのを抑制することができ、クリーニング部材の先端にめくれ、欠け等が発生するのを防止することができる。したがって、ベルト部材に残留した現像剤を十分に除去することができる。

また、廃棄現像剤搬送部材が廃棄現像剤巻上部材と独立して配設されるので、ブラシが廃棄現像剤収容部の底壁に接触しても、廃棄現像剤搬送部材による廃棄現像剤の搬送能力が低くならない。したがって、廃棄現像剤搬送部材が目詰まりを起こすことがないので、廃棄現像剤を確実に搬送することができる。

本発明の第１の実施の形態における転写ユニットの要部断面図である。 本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの概念図である。 本発明の第１の実施の形態における画像形成ユニットの断面図である。 本発明の第１の実施の形態における転写ユニットの斜視図である。 本発明の第１の実施の形態におけるクリーニング装置及び廃トナーボックスを示す斜視図である。 本発明の第１の実施の形態におけるクリーニング装置の動作を説明するための第１の図である。 本発明の第１の実施の形態におけるクリーニング装置の動作を説明するための第２の図である。 本発明の第１の実施の形態におけるクリーニング装置の動作を説明するための第３の図である。 本発明の第１の実施の形態におけるクリーニング装置の動作を説明するための第４の図である。 本発明の第１の実施の形態におけるのクリーニング装置の動作を説明するための第５の図である。 本発明の第２の実施の形態におけるクリーニング装置の要部平面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この場合、ベルトユニット及び画像形成装置としてのプリンタについて説明する。

図２は本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの概念図、図３は本発明の第１の実施の形態における画像形成ユニットの断面図である。

図２において、１０はプリンタであり、該プリンタ１０は、本体部Ｑ１、該本体部Ｑ１から側方に向けて突出させて配設され、媒体としての長尺紙である用紙Ｐを搬送するフィーダユニットＱ２、及び用紙Ｐを給紙する給紙装置Ｑ３を備え、フィーダユニットＱ２から本体部Ｑ１にかけて用紙Ｐを搬送するための媒体搬送路としての用紙搬送路Ｒｔ１が水平方向に延在させて形成される。

また、前記給装置Ｑ３において、２０は繰出装置、Ｐｒは該繰出装置２０にセットされたロール紙である。

そして、前記フィーダユニットＱ２において、Ｈｓはハンジング、Ｒｅは前記繰出装置２０から繰り出された用紙Ｐにテンションを付与するテンション付与部材としてのテンションローラ、１５は用紙Ｐを用紙搬送路Ｒｔ１に案内するガイドである。

フィーダユニットＱ２は、前記用紙搬送路Ｒｔ１における上流側から下流側にかけて、ガイド１５に隣接さて配設された入口センサＳ１、搬送ローラ対ｍ１、給紙センサＳ２、カッタユニットＣｕ等を備える。該カッタユニットＣｕは、搬送ローラ対ｍ２、固定刃Ｂ１及び回転刃Ｂ２を備え、固定刃Ｂ１に対して回転刃Ｂ２を回転させることによって、所定の箇所で用紙Ｐをカットする。

そして、前記本体部Ｑ１において、Ｃｓは筐体、Ｋ１は該筐体Ｃｓ内の上方に配設された画像形成部、ｕ１は筐体Ｃｓ内において前記画像形成部Ｋ１の下方に配設されたベルトユニットとしての転写ユニットである。

該転写ユニットｕ１の下方には、前記用紙搬送路Ｒｔ１が筐体Ｃｓを貫通して延在させられ、用紙搬送路Ｒｔ１に沿って、上流側から下流側にかけて、搬送ローラ対ｍ３、ｍ４、位置センサＳ３、搬送ローラ対ｍ５、位置センサＳ４、後述される二次転写用の転写部材としての二次転写ローラ４５、後述される定着装置としての定着器２８、搬送ローラ対ｍ６、排出センサＳ５、排出ローラ対ｍ７等が配設される。

なお、前記搬送ローラ対ｍ１〜ｍ６及び排出ローラ対ｍ７は、搬送用の駆動部としての図示されない搬送モータを駆動することによって回転させられ、用紙Ｐを搬送する。

前記画像形成部Ｋは、装置本体Ｂｄに対して着脱自在に配設されたブラック、イエロー、マゼンタ、シアン及びホワイトの各色の画像形成ユニット１１Ｂｋ、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｗ、並びに各画像形成ユニット１１Ｂｋ、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｗの像担持体としての感光体ドラム３１の上方において、感光体ドラム３１と対向させて配設された露光装置としてのＬＥＤヘッド２１を備える。

前記転写ユニットｕ１は、駆動ローラ２２、従動ローラ２３、テンションローラ２４、屈曲ローラ２５等の各ローラ、各ローラによって矢印Ａ方向に走行自在に張設されたベルト部材としての中間転写ベルト３０、該中間転写ベルト３０を介して感光体ドラム３１と対向させて配設された一次転写用の転写部材としての一次転写ローラ４１、中間転写ベルト３０を介してテンションローラ２４と対向させて配設された前記二次転写ローラ４５、中間転写ベルト３０の走行方向における前記屈曲ローラ２５より下流側において、中間転写ベルト３０と当接させて配設されたクリーニング装置１００等を備える。なお、各感光体ドラム３１と各一次転写ローラ４１との間に一次転写部が、テンションローラ２４と二次転写ローラ４５との間に二次転写部が形成される。

また、前記定着器２８は、第１の定着部材としての加熱ローラ２８ａ、第２の定着部材としての加圧ローラ２８ｂ等を備える。

次に、前記画像形成ユニット１１Ｂｋ、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｗについて説明する。なお、画像形成ユニット１１Ｂｋ、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｗは同じ構造を有するので、この場合、画像形成ユニット１１Ｂｋについて説明する。

図３において、１１Ｂｋは画像形成ユニット、１２は該画像形成ユニット１１Ｂｋのユニットケース、１３は該ユニットケース１２内に形成された現像剤貯蔵室としてのトナー貯蔵室、１４は、前記ユニットケース１２内におけるトナー貯蔵室１３より上方に形成され、現像剤としてのトナーを収容するための現像剤収容部としてのトナー収容室である。

前記トナー収容室１４とトナー貯蔵室１３とは、現像剤供給口としてのトナー供給口３５を介して連通させられ、トナー収容室１４からトナー貯蔵室１３に供給されたトナーは、図示されない攪拌部材が回転させられるのに伴ってトナー貯蔵室１３に貯蔵される。

また、３１は矢印方向に回転自在に配設された前記感光体ドラム、５１は、該感光体ドラム３１に当接させて矢印方向に回転自在に配設され、感光体ドラム３１の表面を一様に帯電させる帯電装置としての帯電ローラ、５２は、感光体ドラム３１に当接させて矢印方向に回転自在に配設され、感光体ドラム３１の表面に形成された潜像としての静電潜像に現像剤としてのトナーを付着させて現像を行い、トナー像を形成する現像剤担持体としての現像ローラ、５３は、前記トナー貯蔵室１３内において現像ローラ５２に当接させて矢印方向に回転自在に配設され、現像ローラ５２にトナーを供給する現像剤供給部材としてのトナー供給ローラ、５４は、先端の近傍の所定の部分を現像ローラ５２に当接させて配設され、現像ローラ５２上のトナーを薄層化する現像剤規制部材としての現像ブレード、５６は、前記トナー像が中間転写ベルト３０（図２）に転写された後に感光体ドラム３１上に残留したトナーである残留トナーを除去するためのクリーニング部材としてのクリーニングローラである。そして、２１はＬＥＤヘッド、４１は一次転写ローラである。

次に、前記構成のプリンタ１０の動作について説明する。

前記給紙装置Ｑ３において、繰出装置２０から繰り出された用紙Ｐは、フィーダユニットＱ２に送られ、フィーダユニットＱ２においてテンションローラＲｅによってテンションが付与された後、搬送ローラ対ｍ１、ｍ２によって搬送され、カッタユニットＣｕによってカットされ、本体部Ｑ１に送られる。

本体部Ｑ１に送られた用紙Ｐは、搬送ローラ対ｍ３〜ｍ５によって搬送されてテンションローラ２４と二次転写ローラ４５との間の二次転写部に送られ、転写ユニットｕ１におけるテンションローラ２４と二次転写ローラ４５との間を搬送される。

一方、各画像形成ユニット１１Ｂｋ、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｗにおいては、感光体ドラム３１の表面が、前記帯電ローラ５１によって一様に帯電させられ、ＬＥＤヘッド２１によって露光され、感光体ドラム３１上に静電潜像が形成される。

また、トナー収容室１４からトナー貯蔵室１３に供給され、トナー貯蔵室１３に貯蔵されたトナーは、トナー供給ローラ５３によって現像ローラ５２に供給され、感光体ドラム１３上の静電潜像に静電的に付着させられ、各色のトナー像が形成される。

そして、前記駆動ローラ２２が回転させられると、中間転写ベルト３０が矢印Ａ方向に走行させられ、各感光体ドラム３１と一次転写ローラ４１との間の一次転写部において、各一次転写ローラ４１によって、中間転写ベルト３０の表面に各色のトナー像が順次重ねて転写され、中間転写ベルト３０の表面にカラーのトナー像が形成される。中間転写ベルト３０上のカラーのトナー像が二次転写部に到達すると、転写ローラ４５によってカラーのトナー像が用紙Ｐに転写される。

続いて、カラーのトナー像が転写された用紙Ｐは、定着器２８に送られ、該定着器２８において、用紙Ｐ上のカラーのトナー像が、加熱ローラ２８ａによって加熱され、加圧ローラ２８ｂによって加圧され、用紙Ｐに定着させられて、用紙Ｐ上にカラー画像が形成される。

カラー画像が形成された用紙Ｐは、搬送ローラ対ｍ６によって搬送され、排出ローラ対ｍ７によって装置本体Ｂｄ外に排出され、装置本体Ｂｄ外に配設された図示されないスタッカに積載される。

そして、画像形成ユニット１１Ｂｋ、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｗ内において、感光体ドラム３１上のトナー像が中間転写ベルト３０に転写された後に感光体ドラム３１上に残留した残留トナーは、クリーニングローラ５６によって掻き取られ、廃棄現像剤としての廃トナーとして、各ユニットケース１２内に形成された図示されない廃トナー収容室に送られ、回収される。

また、前記二次転写部において中間転写ベルト３０上のカラーのトナー像が用紙Ｐに転写された後に中間転写ベルト３０上に残留したトナー、すなわち、転写残現像剤としての転写残トナーは、クリーニング装置１００によって除去される。

次に、転写ユニットｕ１について説明する。

図１は本発明の第１の実施の形態における転写ユニットの要部断面図、図４は本発明の第１の実施の形態における転写ユニットの斜視図、図５は本発明の第１の実施の形態におけるクリーニング装置及び廃トナーボックスを示す斜視図である。なお、図１は図４のＸ−Ｘ断面図である。

図において、ｕ１は転写ユニット、２２は駆動ローラ、２２ｇは該駆動ローラ２２に回転を伝達するためのギヤ、３０は中間転写ベルト、４１は一次転写ローラ、７１は転写ユニットｕ１のハウジング、７２は、該ハウジング７１内に形成され、一次転写ローラ４１を回転自在に支持する支持フレーム、１００はクリーニング装置、１０１は該クリーニング装置１００によって除去されたトナーを廃トナーとして回収する廃棄現像剤回収部としての廃トナーボックスである。

前記クリーニング装置１００は、先端を中間転写ベルト３０に当接させて配設され、中間転写ベルト３０上の転写残トナーを掻き取るクリーニング部材としてのクリーニングブレード１０５、中間転写ベルト３０において前記クリーニングブレード１０５の先端が当接する部分の背面（上面）において回転自在に配設され、中間転写ベルト３０を支持する第１の支持部材としてのサポートローラ７５、先端をクリーニングブレード１０５の先端と対向させて、かつ、中間転写ベルト３０と当接させて配設された密封部材としての薄膜シール部材１０８、中間転写ベルト３０において前記薄膜シール部材１０８の先端が当接する部分の背面（上面）に配設され、中間転写ベルト３０を支持する第２の支持部材としてのサポートスポンジ７６、前記クリーニングブレード１０５及び薄膜シール部材１０８の各先端の下方に形成され、クリーニングブレード１０５によって掻き取られた廃トナーを収容する廃棄現像剤収容部としての掻取トナー収容部１１０等を備える。

前記サポートローラ７５は、中間転写ベルト３０の背面において、中間転写ベルト３０がクリーニングブレード１０５によって押されたときに変形することがないように、中間転写ベルト３０に対して所定の反力を与える。また、前記サポートスポンジ７６は、中間転写ベルト３０の背面において、中間転写ベルト３０が薄膜シール部材１０８及び後述されるブラシＢｒ１によって押されたときに変形することがないように、中間転写ベルト３０に対して所定の反力を与える。

前記クリーニングブレード１０５は、中間転写ベルト３０が矢印Ａ方向に走行させられるのに伴って、中間転写ベルト３０上の転写残トナーを掻き取る。このとき、前記サポートローラ７５は、中間転写ベルト３０の背面において回転させられ、中間転写ベルト３０がクリーニングブレード１０５によって押されて撓まないように、クリーニングブレード１０５に対して所定の反力を与える。

また、前記薄膜シール部材１０８は、中間転写ベルト３０が矢印Ａ方向に走行させられるのに伴って、中間転写ベルト３０と摺動させられる。

そして、前記掻取トナー収容部１１０内には、クリーニングブレード１０５の先端の下方に、コイルスプリングから成る廃棄現像剤搬送部材としてのスパイラル２３１が、薄膜シール部材１０８の先端の下方に、廃棄現像剤巻上部材としての廃トナー巻上ユニット２３２が、互いに並列に、かつ、互いに独立に回転自在に配設される。

そして、前記スパイラル２３１は、図５に示されるように、一端が掻取トナー収容部１１０外に配設された第１の回転伝達部材としてのギヤｇｒ１と連結され、該ギヤｇｒ１を介して廃トナー搬送用の駆動部としての図示されない廃トナー搬送モータと更に連結される。また、廃トナー巻上ユニット２３２は、一端が掻取トナー収容部１１０外に配設された第２の回転伝達部材としてのギヤｇｒ２と連結され、該ギヤｇｒ２とギヤｇｒ１とが噛合させられる。

したがって、前記廃トナー搬送モータを駆動すると、前記スパイラル２３１が回転させられ、クリーニングブレード１０５によって掻き取られ、掻取トナー収容部１１０に落下し、堆積した廃トナーを、矢印Ｂ方向に搬送することができる。また、前記スパイラル２３１が回転するのに伴って、廃トナー巻上ユニット２３２が同期して回転させられ、掻取トナー収容部１１０内の廃トナーを巻き上げ、クリーニングブレード１０５と中間転写ベルト３０との当接部分（接触部）に潤滑剤として供給する。

掻取トナー収容部１１０において矢印Ｂ方向に搬送される廃トナーは、スパイラル２３１の他端側において、掻取トナー収容部１１０と連通させて形成された廃棄現像剤搬送路としてのダクト１３７に供給され、該ダクト１３７内を矢印Ｃ方向に搬送された後、廃トナーボックス１０１に供給される。そのために、前記ダクト１３７には、掻取トナー収容部１１０内を搬送された廃トナーをダクト１３７に供給するための開口ｈ１が形成され、ダクト１３７内には、開口ｈ１を介して供給された廃トナーを廃トナーボックス１０１に供給するための廃棄現像剤搬送部材としての図示されないスパイラルが回転自在に配設される。

また、前記掻取トナー収容部１１０は、上部が開放され、中間転写ベルト３０の幅方向に延在させて形成された箱状体から成り、中間転写ベルト３０の走行方向における下流側において立ち上げて形成された第１の壁としての側壁１１１、中間転写ベルト３０の走行方向における上流側において立ち上げて形成された第２の壁としての側壁１１２、及び前記側壁１１１、１１２間を連結し、下方に向けて「Ｗ」字状に湾曲させて形成された第３の壁としての底壁１１３を備え、該底壁１１３は、前記スパイラル２３１の下半部を包囲する壁部１１３ａ、及び前記廃トナー巻上ユニット２３２の下半部を包囲する壁部１１３ｂから成る。

そして、前記側壁１１１の上端に、前記クリーニングブレード１０５がホルダ１０６を介して取り付けられ、前記側壁１１２の上端に、前記薄膜シール部材１０８がホルダ１０９を介して取り付けられる。前記ホルダ１０６は、帯状の形状を有する金属プレートから成り、一方の縁を前記側壁１１１の上端に取り付け、他方の縁、本実施の形態においては、先端を中間転写ベルト３０の走行方向における下流側に向けて突出させて配設され、クリーニングブレード１０５を保持することによって、クリーニングブレード１０５が変形するのを防止する。なお、ホルダ１０６は、板金加工によって「Ｌ」字状に変形させられ、強度が高くされる。

また、前記クリーニングブレード１０５は、帯状の形状を有し、弾性を有するウレタンゴム等のゴム材料から成り、一方の縁をホルダ１０６の縁に取り付け、他方の縁、本実施の形態においては、先端を中間転写ベルト３０の走行方向における上流側に向けて突出させて、かつ、中間転写ベルト３０に当接させて配設される。

そして、前記薄膜シール部材１０８は、帯状の形状を有し、弾性を有する樹脂フィルムから成り、一方の縁をホルダ１０９の縁に取り付け、他方の縁、本実施の形態においては、先端を中間転写ベルト３０の走行方向における下流側に向けて突出させて、かつ、中間転写ベルト３０に当接させて配設される。前記薄膜シール部材１０８は、先端を中間転写ベルト３０の走行方向における下流側に向けて配設されるので、中間転写ベルト３０上の転写残トナーのすり抜けを許容する。

前記掻取トナー収容部１１０、中間転写ベルト３０、クリーニングブレード１０５及び薄膜シール部材１０８によって密封空間Ｓｐが形成される。前記側壁１１１、１１２の上端とホルダ１０６、１０９との間には、スポンジ等の材料から成り、密封空間Ｓｐを密封し、クリーニングブレード１０５によって掻き取られた転写残トナーが密封空間Ｓｐ外に漏れるのを防止するシール部材１２２、１２３がそれぞれ配設される。

ところで、中間転写ベルト３０上のカラーのトナー像が用紙Ｐに転写された後に中間転写ベルト３０上に残留したトナーの量が少ないと、クリーニングブレード１０５及び中間転写ベルト３０が摩耗し、クリーニングブレード１０５と中間転写ベルト３０との間の摩擦が大きくなる。その結果、クリーニングブレード１０５の先端にめくれ、欠け等が発生し、中間転写ベルト３０上の転写残トナーを十分に掻き取り、除去することができなくなってしまう。

そこで、本実施の形態においては、前述されたように、廃トナー巻上ユニット２３２を配設し、廃トナーをクリーニングブレード１０５と中間転写ベルト３０との当接部分に潤滑剤として供給することによって、クリーニングブレード１０５の先端にめくれ、欠け等が発生するのを抑制するようにしている。

そのために、前記廃トナー巻上ユニット２３２は、軸ｓｈ１、及び該軸ｓｈ１の円周方向における所定の箇所において、軸ｓｈ１の長手方向に配設されたブラシＢｒ１を備える。該ブラシＢｒ１は、複数のブラシ毛の毛束から成る毛束群から成り、軸ｓｈ１の長手方向における複数箇所に各毛束が植設される。

前記ブラシＢｒ１の先端は、軸ｓｈ１を回転させたときに、密封空間Ｓｐ内の各対向する部位、すなわち、スパイラル２３１、掻取トナー収容部１１０の底壁１１３及び中間転写ベルト３０と接触し、撓み、中間転写ベルト３０から離れ、中間転写ベルト３０と対向しなくなると、中間転写ベルト３０から解放され、毛束が有する弾性によって元の状態に戻る。

これに伴って、掻取トナー収容部１１０内の廃トナーが、各毛束から離れて巻き上げられ、クリーニングブレード１０５と中間転写ベルト３０との当接部分に潤滑剤として供給される。

そのために、ブラシＢｒ１の長さは、ブラシＢｒ１の先端が、スパイラル２３１、掻取トナー収容部１１０の底壁１１３及び中間転写ベルト３０と十分に接触し、撓むように設定され、ブラシＢｒ１と、スパイラル２３１、掻取トナー収容部１１０の底壁１１３及び中間転写ベルト３０の各部位とはオーバラップさせられる。なお、図１におけるＲは、軸ｓｈ１の中心からブラシＢｒ１の先端までの距離を表すブラシ先端径である。

次に、前記クリーニング装置１００の動作について説明する。

図６は本発明の第１の実施の形態におけるクリーニング装置の動作を説明するための第１の図、図７は本発明の第１の実施の形態におけるクリーニング装置の動作を説明するための第２の図、図８は本発明の第１の実施の形態におけるクリーニング装置の動作を説明するための第３の図、図９は本発明の第１の実施の形態におけるクリーニング装置の動作を説明するための第４の図、図１０は本発明の第１の実施の形態におけるのクリーニング装置の動作を説明するための第５の図である。

図において、３０は中間転写ベルト、７５はサポートローラ、７６はサポートスポンジ、１００はクリーニング装置、１０５はクリーニングブレード、１０８は薄膜シール部材、１１０は掻取トナー収容部、１１１、１１２は側壁、１１３は底壁、１１３ａ、１１３ｂは壁部、Ｓｐは密封空間、２３１はスパイラル、２３２は廃トナー巻上ユニット、ｓｈ１は軸、Ｂｒ１はブラシ、Ｔｈは廃トナーである。

スパイラル２３１は、ギヤｇｒ１（図５）を介して前記廃トナー搬送モータと連結されるので、プリンタ１０（図２）の電源がオンにされると、イニシャル動作が開始され、矢印Ｄ方向に回転させられるとともに、回転がギヤｇｒ２に伝達され、廃トナー巻上ユニット２３２が矢印Ｅ方向に回転させられる。これにより、廃棄トナーＴｈがスパイラル２３１によって底壁１１３上を搬送される。

図６に示されるように、ブラシＢｒ１の毛束が密封空間Ｓｐにおけるスパイラル２３１より上に位置する場合、ブラシＢｒ１の先端は、直線状に延び、廃トナー巻上ユニット２３２の回転に伴って、スパイラル２３１を通過し、図７に示されるように、底壁１１３の壁部１１３ａに到達すると、底壁１１３上を搬送されるトナーＴｈと接触し、毛束内に廃トナーＴｈを保持する。

続いて、図８に示されるように、ブラシＢｒ１の先端は、毛束が有する弾性に抗して撓み、壁部１１３ｂと摺動させられた後、図９に示されるように、中間転写ベルト３０と接触し、このとき、毛束内に保持された廃トナーＴｈの一部が中間転写ベルト３０に付着し、図１０に示されるように、中間転写ベルト３０の走行に伴って、クリーニングブレード１０５と中間転写ベルト３０との当接部分に潤滑剤として供給される。

そして、ブラシＢｒ１の先端は、中間転写ベルト３０と接触して大きく撓んだ後、中間転写ベルト３０から離れ、中間転写ベルト３０と対向しなくなると、中間転写ベルト３０から解放され、毛束が有する弾性によって元の状態に戻る。

このように、本実施の形態においては、掻取トナー収容部１１０内に、スパイラル２３１と隣接させて、軸ｓｈ１及びブラシＢｒ１を備えた廃トナー巻上ユニット２３２が回転自在に配設され、廃トナー巻上ユニット２３２の回転に伴って、廃トナーＴｈが巻き上げられ、クリーニングブレード１０５と中間転写ベルト３０との当接部分に潤滑剤として供給されるので、クリーニングブレード１０５と中間転写ベルト３０との間の摩擦が大きくなるのを抑制することができ、クリーニングブレード１０５にめくれ、欠け等が発生するのを防止することができる。したがって、転写残トナーを十分に除去することができる。

また、スパイラル２３１が廃トナー巻上ユニット２３２と独立して配設されるので、ブラシＢｒ１が掻取トナー収容部１１０の底壁１１３に接触しても、スパイラル２３１による廃トナーＴｈの搬送能力が低くならない。したがって、スパイラル２３１が目詰まりを起こすことがないので、廃棄トナーＴｈを確実に搬送することができる。

また、ブラシＢｒ１と、スパイラル２３１、掻取トナー収容部１１０の底壁１１３及び中間転写ベルト３０の各部位とがオーバラップさせられるので、スパイラル２３１によって搬送される廃トナーＴｈの一部を中間転写ベルト３０に付着させることができ、廃トナーＴｈをクリーニングブレード１０５と中間転写ベルト３０との当接部分に効率良く供給することができる。

本実施の形態においては、軸ｓｈ１の円周方向における所定の箇所において、軸ｓｈ１の長手方向にブラシＢｒ１が配設されるようになっているが、軸ｓｈ１の円周方向における複数箇所において、軸ｓｈ１の長手方向にブラシを配設したり、軸ｓｈ１の円周方向における複数箇所において、軸ｓｈ１の長手方向おける所定の距離にわたりブラシを配設したりすることができる。

ところで、本実施の形態においては、廃トナー巻上ユニット２３２の回転に伴って、ブラシＢｒ１の先端が中間転写ベルト３０と一時的に接触し、撓むようになっているので、ブラシＢｒ１の先端が接触しているときと、接触していないときとで、中間転写ベルト３０に加わる負荷が変化し、中間転写ベルト３０の走行速度が変動する。その場合、各感光体ドラム３１から中間転写ベルト３０に転写されるカラーのトナー像に乱れが発生し、用紙Ｐに形成されるカラー画像の画像品位が低下してしまう。

そこで、廃トナー巻上ユニット２３２を回転させるのに伴って、中間転写ベルト３０の走行速度が変動するのを防止するようにした本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。

図１１は本発明の第２の実施の形態におけるクリーニング装置の要部平面図である。

図において、１１０は廃棄現像剤収容部としての掻取トナー収容部、１１１、１１２は第１、第２の壁としての側壁、１１３は第３の壁としての底壁、１１３ａ、１１３ｂは壁部、２３１は廃棄現像剤搬送部材としてのスパイラル、２３２は廃棄現像剤巻上部材としての廃トナー巻上ユニット、ｓｈ１は軸、Ｂｒ２はブラシである。

本実施の形態において、ブラシＢｒ２は、軸ｓｈ１に対して螺旋状に取り付けられ、ブラシＢｒ２の巻きピッチ数はベルト部材としての中間転写ベルト３０（図１）の幅に対して整数倍、すなわち、Ｎ倍、本実施の形態においては、１倍にされる。

したがって、廃トナー巻上ユニット２３２を回転させるのに伴って、ブラシＢｒ２は中間転写ベルト３０と常にＮ点、本実施の形態においては、１点で接触させられるので、中間転写ベルト３０に加わる負荷が変化することがなくなり、中間転写ベルト３０の走行速度を一定にすることができる。これにより、像担持体としての各感光体ドラム３１（図２）から中間転写ベルト３０に転写される現像剤像としてのトナー像に乱れが発生することがなく、媒体としての用紙Ｐに形成されるカラー画像の画像品位を向上させることができる。

なお、ブラシＢｒ２が軸ｓｈ１に対して螺旋状に取り付けられるので、廃トナー巻上ユニット２３２が回転させられるのに伴って、ブラシＢｒ２と中間転写ベルト３０との間に発生する摩擦力によって中間転写ベルト３０に軸方向の負荷が加わる。

そこで、本実施の形態においては、廃トナー巻上ユニット２３２が中間転写ベルト３０の搬送方向に対して順方向に回転させられ、中間転写ベルト３０に加わる軸方向の負荷が小さくされる。これにより、中間転写ベルト３０が蛇行するのを抑制することができる。

前記各実施の形態においては、廃棄現像剤搬送部材として、螺旋形状を有するコイルスプリングによって形成されたスパイラル２３１が使用されるようになっているが、廃棄現像剤搬送部材として、円柱状の形状を有する棒材の周囲に螺旋形状の溝を形成したオーガを使用することができる。

また、前記各実施の形態においては、中間転写ベルト３０を使用する中間転写方式のプリンタ１０において、中間転写ベルト３０上のトナーを除去するためのクリーニング装置１００について説明しているが、本発明を、中間転写ベルト３０を使用しない直接転写方式のプリンタにおいて、用紙Ｐを搬送するベルト部材としての用紙搬送ベルト上のトナーを除去するためのクリーニング装置に適用することができる。

そして、前記各実施の形態においては、カラーのプリンタ１０について説明しているが、本発明を、複写機、ＬＥＤプリンタ、レーザービームプリンタ、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置に適用することができる。

なお、本発明は前記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

２２ 駆動ローラ
２３ 従動ローラ
２４ テンションローラ
２５ 屈曲ローラ
３０ 中間転写ベルト
１０５ クリーニングブレード
１１０ 掻取トナー収容部
２３１ スパイラル
２３２ 廃トナー巻上ユニット
Ｂｒ１、Ｂｒ２ ブラシ
ｓｈ１ 軸
Ｔｈ 廃トナー
ｕ１ 転写ユニット

Claims (11)

1. （ａ）複数のローラによって走行自在に張設されたベルト部材と、
   （ｂ）先端を前記ベルト部材に当接させて配設され、ベルト部材の走行に伴ってベルト部材上の現像剤を掻き取るクリーニング部材と、
   （ｃ）該クリーニング部材によって掻き取られた現像剤を廃棄現像剤として収容するための廃棄現像剤収容部と、
   （ｄ）該廃棄現像剤収容部内において回転自在に配設され、回転に伴って、廃棄現像剤収容部に収容された廃棄現像剤を搬送する廃棄現像剤搬送部材と、
   （ｅ）前記廃棄現像剤収容部内において前記廃棄現像剤搬送部材と隣接させて回転自在に配設され、回転に伴って、廃棄現像剤を巻き上げ、クリーニング部材とベルト部材との当接部分に潤滑剤として供給する廃棄現像剤巻上部材とを有するとともに、
   （ｆ）該廃棄現像剤巻上部材は、軸及び該軸に取り付けられたブラシを備えることを特徴とするベルトユニット。
2. 前記ブラシと前記廃棄現像剤搬送部材とがオーバラップさせられる請求項１に記載のベルトユニット。
3. 前記ブラシと前記廃棄現像剤収容部の底壁とがオーバラップさせられる請求項１又は２に記載のベルトユニット。
4. 前記廃棄現像剤収容部の底壁は、廃棄現像剤搬送部材及び廃棄現像剤巻上部材の下半部を包囲する壁部を備える請求項３に記載のベルトユニット。
5. 前記ブラシと前記ベルト部材とがオーバラップさせられる請求項１〜４のいずれか１項に記載のベルトユニット。
6. 前記ベルト部材の背面に、ベルト部材が変形することがないようにベルト部材に対して反力を与える支持部材が配設される請求項１〜５のいずれか１項に記載のベルトユニット。
7. 前記ブラシは軸に対して螺旋状に取り付けられる請求項１〜６のいずれか１項に記載のベルトユニット。
8. 前記ブラシの巻きピッチ数はベルト部材の幅に対して整数倍にされる請求項７に記載のベルトユニット。
9. 前記ブラシの巻きピッチ数はベルト部材の幅に対して１倍にされる請求項８に記載のベルトユニット。
10. （ａ）請求項１〜９のいずれか１項に記載のベルトユニットと、
    （ｂ）像担持体を備え、該像担持体上に現像剤像を形成する画像形成ユニットとを有するとともに、
    （ｃ）前記ベルト部材の走行に伴って搬送される媒体に前記現像剤像が転写されることを特徴とする画像形成装置。
11. （ａ）請求項１〜９のいずれか１項に記載のベルトユニットと、
    （ｂ）像担持体を備え、該像担持体上に現像剤像を形成する画像形成ユニットとを有するとともに、
    （ｃ）前記ベルト部材に前記現像剤像が転写されることを特徴とする画像形成装置。

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