JP2022063012A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ベルトともに揺動してベルトをクリーニングするクリーニング装置に係合してトナーを排出する経路を形成する経路部材と、クリーニング装置との間のシール性が低下することを抑制可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】 揺動可能なクリーニング装置３１から排出されるトナーを受け入れて排出する経路を形成する弾性体からなる経路部材３０１と、経路部材３０１の一端側を支持する第１支持部材３０１ａと、第１支持部材３０１ａとクリーニング装置３１の間をシールするシール部材３０３と、ベルトユニット１００が装着された際にクリーニング装置３１と係合してクリーニング装置３１とともに揺動可能に設けられ、第１支持部材３０１ａを中間転写ベルト１０１の幅方向に沿った軸周りに揺動可能に支持する第２支持部材３０２を備える。【選択図】 図６

Description

本発明は、中間転写ベルトの幅方向の位置を自動調芯する自動ステアリング機構を備えた画像形成装置に関する。

従来、電子写真方式や静電記録方式を利用した画像形成装置では、複数の張架ローラに張架された無端状のベルト（以下、単に「ベルト」ともいう。）を備えたベルト搬送装置が用いられる。ベルトは、トナー像を担持して搬送したり、トナー像が形成される記録材を担持して搬送したりする搬送体として用いられる。トナー像を担持して搬送する搬送体としては、感光体から転写されたトナー像を記録材に転写するために担持して搬送する中間転写体（中間転写ベルト）、ベルト状の電子写真感光体（感光体ベルト）、ベルト状の静電記録誘電体などがある。また、トナー像が形成される記録材を担持して搬送する搬送体としては、感光体からトナー像が転写される記録材を担持して搬送する記録材担持体（搬送ベルト）などがある。

このようなベルト搬送装置では、張架ローラの外径の精度や、各張架ローラ間の相対的なアライメントの精度などによって、ベルトの搬送（走行）時にベルトが張架ローラの回転軸線方向のいずれかの端部側に寄ってしまう「ベルト寄り」が生じる。そのため、回転するベルトの幅方向の端部の内周面を摺擦する摺擦部材によって、ステアリングローラを揺動させる力をステアリングローラに付与し、ベルトを調芯（ベルトの幅方向の搬送位置を調整）するステアリング機構が設けられることがある。このステアリング機構では、摩擦力のバランスによりステアリングローラが自動的にベルトの調芯を行うことができる（「ベルト自動調芯」）。

また、ベルト搬送装置には、ベルトからクリーニングブレードなどによってトナーを除去するクリーニング装置が設けられることがある。クリーニング装置に収容されたトナーは、画像形成装置の装置本体（以下、単に「装置本体」ともいう。）に設けられた回収容器などの回収部に搬送されて回収される。なお、クリーニング装置がベルトから除去するベルトの付着物にはトナーの他に紙粉なども含まれることがあるが、ここでは主要な付着物としてのトナーで代表して説明する。

特許文献１は、ベルト自動調芯方式を採用し、クリーニング装置がステアリングローラと共に揺動可能な画像形成装置における、クリーニング装置から装置本体に設けられた回収部へのトナーの受け渡し部の構成を開示している。特許文献１の構成では、トナーの受け渡し部の小型化を図るために、クリーニング装置から装置本体に受け渡す経路を内部に形成する回収トナー経路部材を蛇腹形状の弾性体で構成している。

特開２０１９－２１９５８８号公報

しかしながら特許文献１のように、装置本体側に回収トナー経路部材を設け、装置本体に着脱可能なベルト搬送装置が装着された際に回収トナー経路部材をベルト搬送装置のクリーニング装置に対して係合させる場合、以下のような課題がある。即ち、回収トナー経路部材とクリーニング装置の間には、トナーが漏れ出ないように弾性シールで封止している。このとき、回収トナー経路部材が弾性シールから反力を受ける。そして、反力を受けた回収トナー経路部材は、クリーニング装置との係合位置を中心に回転モーメントを受けて回収トナー経路部材が回動して（傾いて）しまい、回収トナー経路部材とクリーニング装置の間のシール性が低下する場合があった。

そこで、本発明は上記課題を鑑みて考案されたものである。本発明の目的は、ベルトともに揺動してベルトをクリーニングするクリーニング装置に係合してトナーを排出する経路を形成する経路部材と、クリーニング装置との間のシール性が低下することを抑制可能な画像形成装置を提供することにある。

上記課題を解決するための本発明に係る画像形成装置は、像担持体にトナー像を形成する画像形成部と、前記像担持体からトナー像が転写される中間転写ベルトを備え、前記中間転写ベルトの幅方向及び上下方向に交差する方向に挿抜可能に設けられたベルトユニットと、前記ベルトユニットに設けられ、前記中間転写ベルトから受ける力によって揺動して前記中間転写ベルトの幅方向の位置を自動調芯するステアリング機構と、前記ベルトユニットに設けられ、該ステアリング機構とともに揺動して前記中間転写ベルトをクリーニングするクリーニング装置と、前記クリーニング装置から排出されるトナーを一端側で受け入れて他端側から排出する経路を形成し、蛇腹形状の弾性体からなる経路部材と、前記経路部材の前記一端側に設けられ、前記経路部材の前記一端側を支持する第１支持部材と、前記第１支持部材と前記クリーニング装置の間で圧縮され、前記第１支持部材と前記クリーニング装置の間をシールするシール部材と、前記ベルトユニットが装着された際に前記クリーニング装置と係合して前記クリーニング装置とともに揺動可能に設けられ、前記第１支持部材を前記中間転写ベルトの幅方向に沿った軸周りに揺動可能に支持する第２支持部材と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、ベルトともに揺動してベルトをクリーニングするクリーニング装置に係合してトナーを排出する経路を形成する経路部材と、クリーニング装置との間のシール性が低下することを抑制可能な画像形成装置を提供できる。

本実施形態における画像形成装置の概略構成図。 本実施形態における自動調芯機構部の斜視図。 本実施形態における自動調芯機構部の中心部分を詳細に示す斜視図。 （ａ）は本実施形態における自動調芯機構部のストレート型の摺動リング部を示す斜視図、（ｂ）は自動調芯機構部のテーパ型の摺動リング部を示す斜視図。 （ａ），（ｂ）はそれぞれ中間転写ベルトと摺動リングとの掛かり幅の関係について説明する図。 第１の実施形態における画像形成装置の概観図 第１の実施形態における画像形成装置の概略構成図 （ａ）第１の実施形態における画像印刷待機時の中間転写ベルトの張架構成概略図 （ｂ）第１の実施形態におけるカラー画像印刷時の中間転写ベルトの張架構成概略図 （ｃ）第１の実施形態における画像印刷待機時のクリーニング装置及び搬送経路部材の構成概略図 （ｄ）第１の実施形態におけるカラー画像印刷時のクリーニング装置及び搬送経路部材の構成概略図 （ａ）第２の実施形態における画像形成装置本体に装着状態のクリーニング装置及び搬送経路部材の構成概略図 （ｂ）第２の実施形態における画像形成装置本体から解除状態のクリーニング装置及び搬送経路部材の構成概略図

以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

本実施形態におけるベルトユニットを搭載した画像形成装置について、図を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。なお、各図面を通して同一の符号は、同一又は対応する部分を示している。

［画像形成装置の構成］
本実施形態における画像形成装置は、電子写真方式の複写機であって、不図示のコンピュータ等から送られた画像信号に従って、記録媒体であるシート状の記録材Ｐに画像を形成する。この画像形成装置９０は、４色の画像形成部を中間転写ベルト上に並べて配置した、所謂中間転写タンデム方式を採用したものである。

画像形成装置は、画像形成装置本体９０ａ（以下、装置本体９０ａという）を有し、装置本体９０ａ内には、上下方向の中段位置に、ベルトユニットとしての中間転写ベルトユニット１００が装置本体９０ａに着脱可能に配設されている。中間転写ベルトユニット１００は、装置本体９０ａへの装着時には装置本体９０ａ内の不図示の支持フレーム上に支持され、ベルトクリーニング装置３１のクリーニング容器２８は、不図示の経路部に接続される。

ステアリングユニット１は、回転駆動される無端状ベルトとしての中間転写ベルト１０１を２次転写内ローラ１１０と共に回転可能に支持する。そして、２次転写内ローラ１１０に対するアライメントを変化させるように揺動して中間転写ベルト１０１の周方向に交差（直交）する幅方向の位置を制御する。

すなわち、ステアリングユニット１は、中間転写ベルト１０１を、２次転写内ローラ１１０と共に回転可能に支持する。２次転写内ローラ１１０は、中間転写ベルト１０１を周方向に回転可能となるように支持する支持ローラを構成する。そして、ステアリングユニット１は、２次転写内ローラ１１０に対するアライメントを変化させるように揺動して、中間転写ベルト１０１の周方向に交差（直交）する幅方向の位置を制御する。本実施形態における２次転写内ローラ１１０は、中間転写ベルト１０１を搬送駆動する駆動ローラを兼用している。

中間転写ベルトユニット１００の下部には、中間転写ベルト１０１の回転方向（矢印Ｖの方向）に沿って上流側から下流側にかけて４個の画像形成部１０９Ｙ，１０９Ｍ，１０９Ｃ，１０９Ｋが配設されている。これら画像形成部１０９Ｙ～１０９Ｋは、搬送駆動される中間転写ベルト１０１に画像（トナー画像）を形成するように構成されている。

つまり、画像形成部１０９Ｙ，１０９Ｍ，１０９Ｃ，１０９Ｋは、この順に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー画像を形成する構成を有する。画像形成部１０９Ｙ～１０９Ｋは、それぞれ潜像担持体としてドラム形の電子写真感光体（以下、感光ドラムという）１０３を備えている。感光ドラム１０３はそれぞれ、図１における時計回り方向に回転駆動されるように構成される。

中間転写ベルトユニット１００は、夫々が所定の位置関係に配置された、２次転写内ローラ１１０、張架ローラ１１４、張架ローラ１１３、及びステアリングユニット１を有している。ステアリングユニット１の従動ローラ２（図２参照）と上記ローラ１１０，１１３，１１４とにより、中間転写ベルト１０１は、周方向に回転可能となるように張架（支持）される。この中間転写ベルト１０１には、テンションローラを兼用するステアリングユニット１の従動ローラ２により外側への張力（テンション力）が掛けられている。

中間転写ベルト１０１の内周側における張架ローラ１１４と張架ローラ１１３との間には、各画像形成部１０９Ｙ～１０９Ｋに対応する４個の１次転写ローラ１０７が配置されている。各１次転写ローラ１０７にはそれぞれ、バイアス印加手段（不図示）によって転写バイアスが印加される。

１次転写ローラ１０７にそれぞれ対向する位置には、中間転写ベルト１０１を挟んで感光ドラム１０３がそれぞれ配置されている。中間転写ベルト１０１は、１次転写ローラ１０７によって裏面側（内面側）を押圧され、その表面が、画像形成部１０９Ｙ～１０９Ｋ夫々における感光ドラム１０３に当接している。

感光ドラム１０３と中間転写ベルト１０１との間にはそれぞれ、１次転写部としての１次転写ニップ部が形成されている。中間転写ベルト１０１は、駆動ローラとしての２次転写内ローラ１１０の反時計回り方向の回転により同方向に回転させられる。中間転写ベルト１０１の回転速度は、各感光ドラム１０３の回転速度（プロセススピード）とほぼ同じに設定されている。

４箇所の感光ドラム１０３の各周囲には、その回転方向に沿って順に、帯電手段としての帯電ローラ１０４と、露光手段としての露光装置１０５と、現像手段としての現像装置１０６と、感光体クリーナ１０８とが配設されている。

露光装置１０５は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像信号が入力され、この画像信号に応じて各感光ドラム１０３の各表面をレーザ光で照射し、電荷を中和して、静電潜像を形成する。

中間転写ベルト１０１表面における２次転写内ローラ１１０と対向する位置には、２次転写外ローラ１１１が配設されている。２次転写外ローラ１１１は、２次転写内ローラ１１０との間に中間転写ベルト１０１を挟持し、中間転写ベルト１０１を介して２次転写内ローラ１１０に外力を加え、両者間に２次転写部としての２次転写ニップ部を形成している。

２次転写部は、中間転写ベルト１０１に形成されたトナー画像を、後述する給送部７９から送られてきた記録材（シート）Ｐに２次転写する。２次転写部の２次転写外ローラ１１１には、正極性のバイアスが印加される。２次転写外ローラ１１１を介して正極性のバイアスが２次転写部に印加されることにより、中間転写ベルト１０１上の４色のトナー画像が、レジストローラ対８２を介して搬送されてきた記録材Ｐに２次転写される。

また、中間転写ベルト１０１表面におけるステアリングユニット１と対向する位置には、ベルトクリーニング装置３１におけるクリーニングブレード１０２が当接するように配設されている。クリーニングブレード１０２は、中間転写ベルト１０１を介してステアリングユニット１に外力を加える。

２次転写部の記録材搬送方向の下流には、定着ローラ１１２ａと加圧ローラ１１２ｂとを有し、ケーシング内に収容された定着装置１１２が配設されている。さらに、定着装置１１２の下流側には、排紙ローラ対７８と排紙トレイ７６が配設されている。

２次転写部でトナー画像を２次転写された記録材Ｐは、定着ローラ１１２ａと加圧ローラ１１２ｂ間の定着ニップ部に搬送され、これら両ローラ１１２ａ，１１２ｂ間で加熱及び加圧されて、その表面にトナー画像が溶融定着される。

また、装置本体９０ａの下部には、画像形成に供される記録材Ｐが積載収容される給紙カセット８５が配置された給送部７９が設けられている。給送部７９では、給紙カセット８５内の記録材Ｐが、給紙ローラ８４及び搬送ローラ８３を介してレジストローラ対８２に向けて一枚ずつ送り出され、レジストローラ対８２により所定のタイミングで２次転写部に供給される。

［画像の作像プロセス］
まず、２次転写部までの画像形成プロセスについて説明する。なお、画像形成部１０９Ｙ、画像形成部１０９Ｍ、画像形成部１０９Ｃ及び画像形成部１０９Ｋは、トナーの色が異なる以外は、互いに同様の構成を有するため、以下では、代表して画像形成部１０９Ｙを中心に説明する。

図中の時計回り方向に回転する感光ドラム１０３は、帯電ローラ１０４により表面を一様に帯電される。入力された画像情報の信号に基づいて露光装置１０５が駆動し、帯電された感光ドラム１０３を露光することで、感光ドラム表面に静電潜像が形成される。感光ドラム上に形成された静電潜像は、現像装置１０６により現像され、感光ドラム１０３上にトナー画像が形成される。

引き続き、１次転写ローラ１０７により所定の加圧力及び静電的負荷バイアスにより、中間転写ベルト１０１上にイエローのトナー画像が１次転写される。その後、感光ドラム１０３上に残った転写残トナーは感光体クリーナ１０８により回収され、再び次の画像形成に備える。

以上説明した画像形成部１０９は図１の場合、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｂｋ）の４セット存在する。そのため、中間転写ベルト１０１上に形成されたイエローのトナー画像に対して、画像形成部１０９Ｍで形成されたマゼンタのトナー画像が中間転写ベルト１０１に転写される。さらに、形成されたマゼンタのトナー画像に対して、画像形成部１０９Ｃで形成されたシアンのトナー画像が中間転写ベルト１０１に転写される。

さらに、シアンのトナー画像に対して、画像形成部１０９Ｋで形成されたブラックのトナー画像が中間転写ベルト１０１に転写される。このように、異なる色のトナー画像が中間転写ベルト１０１上に重ねて形成されることで、フルカラー画像が中間転写ベルト１０１上に形成される。なお、本実施形態の色数は４色であったが、色数は４色に限定されるものではなく、また色の並び順もこの限りではない。

各画像形成部１０９Ｙ～１０９Ｋにより並列処理される各色の画像形成プロセスは、中間転写ベルト１０１上に１次転写された上流色のトナー画像上に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画像が中間転写ベルト１０１上に形成され、２次転写部へと搬送される。

［２次転写以降のプロセス］
２次転写部では、２次転写ニップ部に所定の加圧力と静電的負荷バイアスを付与されることで、中間転写ベルト１０１上に形成されたフルカラーのトナー画像が記録材上に２次転写される。その後、記録材Ｐは、定着装置１１２へと搬送され、両ローラ１１２ａ，１１２ｂ間で所定の加圧力と熱量を付与されてトナー画像を溶融固着される。

２次転写後に中間転写ベルト１０１上に残った転写残トナーは、クリーニングブレード１０２で回収され、次の画像形成に備える。本実施形態のクリーニングブレード１０２は、ウレタンゴムから構成され、中間転写ベルト１０１の搬送回動方向（図１の反時計回り方向）に対するカウンタ方向を向く角度でステアリングユニット１に対向配置されている。

ここで、クリーニングブレード１０２は、不図示の機構を介してステアリングユニット１と一体的に揺動するように保持されている。クリーニングブレード１０２は、ステアリングユニット１が軸方向の何れかに傾斜している場合にも、中間転写ベルト１０１とクリーニングブレード１０２との当接状態を保ったままの状態で転写残トナーの回収を実施する。

［中間転写ベルトの詳細構成］
続いて、中間転写ベルト１０１の詳細構成について説明する。中間転写ベルト１０１は、図１における矢印Ｖ方向へと搬送駆動される無端状ベルトであり、支持ローラとしての２次転写内ローラ１１０、ステアリング部材としてのステアリングユニット１、張架部材としての張架ローラ１１３，１１４によって張架されている。

本実施形態では、前述のように、２次転写内ローラ１１０は駆動ローラの機能を兼ね備え、ステアリングユニット１は、中間転写ベルト１０１の内周面に対して所定の張力（テンション力）を付与するテンションローラの機能を兼ね備えている。なお、中間転写ベルト１０１を張架するローラの本数は、図１の構成に限定されるものではない。

［中間転写ベルトのステアリング構成］
次に、図２を参照して、中間転写ベルト１０１のステアリング構成について説明する。なお、図２は、本実施形態における自動調芯機構部を抜粋して示す斜視図である。

ステアリングユニット１は、軸方向（Ｄ）の中央部にてローラ全体を回動支持するステアリング軸線（回動軸）Ｊを有する回動プレート（ステアリング支持部材）７を有している。また、ステアリングユニット１は、回動プレート７に対して回動可能に支持された状態で中間転写ベルト１０１に連れ回り回転する、テンションローラを兼ねる従動ローラ２を有している。更に、ステアリングユニット１は、従動ローラ２の軸方向両端部に設けられ従動ローラ２よりも中間転写ベルト１０１に対する摩擦抵抗が大きい、摺動部材（固定部材）としての摺動リング部３（３ａ，３ｂ）を有している。上記回動プレート７は、従動ローラ２と摺動リング部３（３ａ，３ｂ）とを従動ローラ２の回転軸に交差する方向に延びるステアリング軸線（回動軸）Ｊを中心に回動可能に支持している。

すなわち、図２に示すように、ステアリングユニット１は、中央側の回転部としての従動ローラ２と、従動ローラ２の回転軸線方向（破線Ｄに沿う方向）においてその両端部に設けられた摺動リング部３とが、同軸上に連結されている。

中間転写ベルトユニット１００（図１参照）の筐体の一部を構成する部材であるフレームステー８が、このベルトユニット１００の両側の側板の間に掛け渡されて配置されている。フレームステー８の長手方向の両端部には、それぞれ２個ずつのスライドコロ９が回転可能に支持されている。

フレームステー８に対向するように回動プレート７が配置されている。回動プレート７は、ステアリング軸線Ｊを中心として図２の左右に揺動するように支持されている。この揺動時に、スライドコロ９は、回動プレート７のフレームステー８に対する回動抵抗を低減するように機能する。

回動プレート７の両端部にはサイド支持部材６がそれぞれ固定支持されており、各サイド支持部材６にはスライド溝部６ａがそれぞれ形成されている。各スライド溝部６ａには、スライド軸受け部材４が摺動可能に嵌合している。各スライド軸受け部材４は、弾性部材としてのテンションバネ（圧縮バネ）５によって図中矢印ＰＴの方向にスライド可能に付勢されている。

サイド支持部材６と回動プレート７は、従動ローラ２及び摺動リング部（固定部材）３を支持する支持台を構成している。サイド支持部材６は、ステアリングユニット１の軸方向中央部で軸方向と交差（直交）するステアリング軸線Ｊに関して、図中矢印Ｓの方向に揺動するようにステアリング軸（回動軸）２１（図３参照）で支持されている。

［自動調芯機構部の詳細構成］
次に、図３～図５を用いて、自動調芯機構部の詳細構成について説明する。なお、図３は、サイド支持部材６及び回動プレート７から成る支持台の揺動中心部の構造を示した断面図である。図４（ａ）は、自動調芯機構部のストレート型の摺動リング部を示す斜視図、図４（ｂ）は、自動調芯機構部のテーパ型の摺動リング部を示す斜視図である。図５（ａ），（ｂ）は、中間転写ベルト１０１と摺動リング部３との掛かり幅の関係について説明する図である。

回動プレート７の中央部（中心部）には、一端が二方取りのキー形状部２１Ｄを有する回転軸であるステアリング軸２１が、嵌合した状態でビス２４により一体的に締結されている。さらに、ステアリング軸２１は、フレームステー８に備えられたベアリング等の軸受け２３に挿入されて支持されている。

ステアリング軸２１の他端には、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、ステアリング軸２１の抜け止めが図られている。符号２５は、ステアリング軸２１を貫通させた状態でフレームステー８と支持部材２０との間に介在されてビス２５によりフレームステー８に固定された支持部材である。

ここで、図４（ａ）においては、従動ローラ２の軸方向で均一な外径分布を有するストレート型の摺動リング部３ａを示している。また、図４（ｂ）においては、従動ローラ２の軸方向の外側に向かって連続的に外径が大径化するテーパ型の摺動リング部３ｂを示している。

図４（ａ）及び図４（ｂ）において従動ローラ２は、内蔵される軸受け等により従動ローラ軸３０に対して回転可能に支持されている。両端の摺動リング部３ａ（及び３ｂ）は、それぞれ並行ピンなどを用いて、中間転写ベルト１０１に連れ回り回転しないように回転不能な状態にされて従動ローラ軸３０に支持されている。

ここで、従動ローラ軸３０の端部は、Ｄカット形状等を有することでスライド軸受け部材４に対して回転不可能に支持されている。従って、従動ローラ２と上記ローラ１１３，１１４，１１０とで張架される中間転写ベルト１０１が回転搬送された際、従動ローラ２はベルト内周面に対して摺擦しないが、摺動リング部３ａ（及び３ｂ）はベルト内周面に対し摺動する関係になる。

このような構成によってベルト自動調芯が可能となる。即ち、本実施形態では、中間転写ベルト１０１と接触可能に設けられ、中間転写ベルト１０１と摺動して摩擦力を受ける力受け部としての摺動リング部３（３ａ，３ｂ）を備える。そして、この摺動リング部３（３ａ，３ｂ）と中間転写ベルト１０１との接触する領域が所定量以上になると、ステアリングユニット１がステアリングを開始する構成となっている。

なお、摺動リング部３（３ａ，３ｂ）を回転可能に支持する構成であっても良い。但しその場合は、中間転写ベルト１０１の回転方向における摺動リング部３を回転させるために必要なトルクが、従動ローラ２を同方向に回転させるために必要なトルクよりも大きい構成であることが必要で、これによりステアリングが可能となる。

本実施形態では、中間転写ベルト１０１の幅は、従動ローラ２の幅よりも広く、かつステアリングユニット１（従動ローラ２＋両端の摺動リング部３）の幅よりも狭い関係となるように設定されている。

すなわち、理想的な定常調芯状態にあるとき、中間転写ベルト１０１と摺動リング部３との掛かり幅の関係は、図５（ａ）に示すように、両端部が等しい掛かり幅ｗ（図中の幅広のハッチング部）を有するものとなる。このような関係にあるとき、仮にベルト寄りが発生しても必ず中間転写ベルト１０１はいずれか一方の摺動リング部３と掛かり幅を有しながら摺擦することになる。

つまりこの場合、中間転写ベルト１０１の移動時においては、常に少なくとも一方或いは両方の摺動リング部３と中間転写ベルト１０１とが摺擦している状態となる。これは、図５（ｂ）のように中間転写ベルト１０１の幅が従動ローラ２の幅よりも狭い場合には、ベルト寄りが生じても摺動リング部３に掛かり幅を持つまでは支持台（６、７）が揺動しないために急激な調芯動作に陥り易いことから分かる。

原理的には、図５（ｂ）のような掛かり幅の関係であっても、摩擦力のバランスを利用したベルト自動調芯は可能である。しかし、常時バランス差を検知できる図５（ａ）のような掛かり幅の方がよりこまめな調芯動作が可能になるため、舵角の時間変化に大きな変動が生じないという利点がある。そして、本実施形態では、クリーニングブレード１０２（図１参照）の幅を、従動ローラ２の幅よりも狭いものとしている。なお、図５（ａ），（ｂ）における矢印Ｖは、中間転写ベルト１０１の回転方向を示している。

［ベルトクリーニング装置の構成］
次に、図６、図７及び図８を用いて、ベルトクリーニング装置３１、搬送経路部材３０１、及びその周辺の構成について説明する。図６は、本実施例における中間転写ベルトユニット１００、クリーニング装置３１、及び搬送経路部材３０１の概観図であり、図７はステアリングユニット１、クリーニング装置３１、搬送経路部材３０１、及び支持部材３０２の構成概略図である。図８は本実施例における中間転写ベルトユニット１００の印刷待機時とカラー画像印刷時の張架ローラ位置、クリーニング装置３１及び搬送経路部材３０１の姿勢の遷移状態を表した図である。

図６及び図７に示すように、クリーニング装置３１は中間転写ベルトユニット１００に保持されている。クリーニング容器２８にはクリーニングブレード１０２が接着固定されたクリーニングブレード固定板金２０２が固定され、クリーニング容器２８はステアリングユニット１に位置決めされている。また、トナー排出口３１ｂと装置本体９０ａの回収剤搬送部４０１とを搬送経路部材３０１が連通している。搬送経路部材３０１は、クリーニング容器２８から排出されるトナーを一端側から内部に受け入れて他端側から排出する経路を形成する経路部３０１ｂを備える。また、搬送経路部材３０１は、経路部３０１ｂの上端を支持する経路支持部材としての上連結部３０１ａ（第１支持部材）を備える。また、搬送経路部材３０１は、経路部３０１ｂの下端に設けられ、本体側と連結する連結部材としての下連結部３０１ｃを備える。また、搬送経路部材３０１は、上連結部３０１ａを支持する支持部材３０２（第２支持部材）を備える。支持部材３０２は、中間転写ベルトユニット１００が装着されたときに、クリーニング容器２８と上下方向で係合する係合部としての突起３０２ｂを備えており、中間転写ベルトユニット１００が本体に装着されていない時には、本体側に支持されている。支持部材３０２は、中間転写ベルトユニット１００が装着されたときに、クリーニング容器２８に上下方向に係合することでクリーニング容器２８とともに揺動可能である。また、本体には、支持部材３０２と接触する位置において、支持部材搬送ローラ４０２ａ、４０２ｂ、４０２ｃ（図８）が回転可能に支持されている。これにより支持部材３０２が上下方向にスライドしやすくなっている。支持部材搬送ローラ４０２ｂは、中間転写ベルトユニット１００の挿入方向において、支持部材３０２よりも上流側に配置されている。支持部材搬送ローラ４０２ａ、４０２ｃは、中間転写ベルトユニット１００の挿入方向において、支持部材３０２よりも下流側に配置されている。このように支持部材搬送ローラ４０２を中間転写ベルトユニット１００の挿入方向において、支持部材３０２の上流側と下流側で挟む形に設けられていることで、支持部材３０２がどちらに傾いてもスライドしやすい構成となっている。

経路部３０１ｂは上連結部３０１ａ及び下連結部３０１ｃに接されている。経路部３０１ｂの経路の上端に設けられたトナー受け入れ口の周囲は、上連結部３０１ａにより封止されている。また、経路部３０１ｂの下端に設けられたトナー排出口の周りは下連結部３０１ｃにより封止されている。下連結部３０１ｃは回収剤搬送部４０１に支持されている。また、支持部材３０２は、不図示の機構で装置本体９０ａに対して鉛直上下方向に移動可能に支持される。また、支持部材３０２は、上連結部３０１ａに設けられた軸３０１ｄを揺動可能に支持する揺動支持部としての軸支持部３０２ａを備える。軸３０１ｄは、中間転写ベルトユニット１００の挿入方向（左右方向）及びステアリングユニット端部の揺動方向（上下方向）と交差する前奥方向に沿って延設されている。また、上連結部３０１ａは、いずれの揺動方向においても所定量以上揺動すると、支持部材３０２と当接してそれ以上揺動されないように規制されるように構成されている。これにより、ベルトユニット１００の装着時に、上連結部３０１ａが、過度に揺動されて連結不良が発生することを抑制でき、経路部３０１ｂの破損等を抑制することができる。

こうして、上連結部３０１ａが軸３０１ｄの周りを揺動可能に支持されている。また、上連結部３０１ａには経路部３０１ｂのトナー受け入れ口の周囲を封止するシール部材としての封止部材３０３が接着固定されている。そして、中間転写ベルトユニット１００が装着されたときに、封止部材３０３が上連結部３０１ａとクリーニング容器２８との間で所定量潰されることで両者の間をシールしている。また、中間転写ベルトユニット１００が装着部に装着されると、支持部材３０２に設けられた係合部としての突起３０２ｂがクリーニング容器２８と係合する。支持部材３０２がクリーニング容器２８に係合すると、封止部材３０３の潰し量が規制されるように構成されている。本実施例では、突起３０２ｂは、中間転写ベルトユニット１００の挿入方向において、経路部３０１ｂよりも下流側に配置されている。このため、中間転写ベルトユニット１００を装着した場合、搬送経路部材３０１は、封止部材３０３の反力を受け、突起部３０２ｂを中心として時計回りに回動する力を受ける。本実施例では、支持部材３０２が揺動支持部としての軸支持部３０２ａを備えるため、搬送経路部材３０１が回動しても、上連結部３０１ａが軸３０１ｄを中心に揺動できる。このため、搬送経路部材３０１が回動して搬送経路部材３０１の姿勢が傾いても上連結部３０１ａとクリーニング容器２８との間のシール性が低下することを抑制することができる。

経路部３０１ｂは、ステアリングユニット１の揺動方向に伸縮自在な蛇腹形状の弾性体で構成されている。このため、鉛直上下方向においては蛇腹形状が突っ張るまで伸びることが出来、反対に蛇腹が潰れて重なり合うところまで縮むことが出来る。クリーニングブレード１０２は弾性変形した状態で中間転写ベルト１０１に当接して中間転写ベルト１０１上に残された残トナーを掻き取り、その掻き取られたトナーは回収トナーとしてクリーニング容器２８内に落とされる。クリーニング容器２８内に落とされた回収トナーは、クリーニング装置３１の長手方向に沿うように配置された搬送スクリュー３６によりクリーニング容器２８の長手方向端部に設けられたトナー排出口３１ｂに搬送される。搬送されたトナーは自由落下によりトナー排出口３１ｂから経路部３０１ｂの蛇腹内部を通過して装置本体９０ａの回収剤搬送機構４０１へ排出され装置本体９０ａ側に取り付けられた不図示の回収容器に収容される。

以下、画像形成時における中間転写ベルトユニット１００、クリーニング装置３１、搬送経路部材３０１、及び支持部材３０２の動作に関して述べる。装置本体９０ａの歪みや使用環境、薄い濃度画像の連続出力等の使用条件によって中間転写ベルトユニット１００への負荷が変動して中間転写ベルト１０１の寄りが発生する場合がある。この場合、ステアリングユニット１にステアリング力が加わってステアリング軸３３の軸線Ｊ周りに所定量θ°揺動して寄りを補正するように構成されている。本実施例においては中間転写ベルト１０１の寄りを補正するステアリング動作はステアリングユニット１とクリーニング装置３１が一体となって軸Ｊ周りに±１．５°回動可能に構成されている。Ａ３サイズ紙を印字可能な画像形成装置の場合、中間転写ベルト１０１の搬送方向と直交する方向の幅は２９７ｍｍ以上ある。このため、ステアリングユニット１及びクリーニング装置３１は±（２９７／２）×ｔａｎ（１．５°）≒±３．９ｍｍ以上は鉛直上下方向で搖動することになる。このステアリング動作による鉛直上下方向は支持部材３０２が搬送経路部材３０１を装置本体９０ａに対して鉛直上下方向に移動するように規制している。

一方、水平左右方向にクリーニング装置３１が移動する場合に関して述べる。搬送される紙の通過や中間転写ベルト１０１の駆動開始及び停止時においては、中間転写ベルト１０１に掛かる負荷変動によるスリップを防止するためのテンショナーとしてステアリングユニット１には図８ａ，ｃに示すようにテンションバネ１ａが設けられている。そのテンションバネ１ａは中間転写ベルト１０１に掛かる負荷変動に追従するように伸縮して中間転写ベルト１０１の弛みを防止している。そのため、画像形成中においてステアリングユニット１は図８ｃ、ｄに示すようにテンションバネ１ａの伸縮によってクリーニング装置３１を保持しながら水平左右方向に微小ではあるが移動することになる。

また、白黒画像印刷時、カラー画像印刷時及び印刷待機時において感光ドラム１０３との当接・離間の切換動作を行う。その際、中間転写ベルトユニット１００の張架ローラの位置が変化し、上記同様に中間転写ベルト１０１の弛みを防止するようにテンションバネ１ａの伸縮によりステアリングユニット１と共にクリーニング装置３１の位置が変動する。

図８を用いて張架ローラの位置変動に伴うクリーニング装置３１の水平左右方向移動と搬送経路部材３０１の動作に関して述べる。印刷待機時においては、張架ローラは不図示の機構によって感光ドラム１０３から退避して、ステアリングユニット１は中間転写ベルト１００の弛みを補正するために水平方向左側に位置する。その際、上連結部３０１ａは図８ｃに示すように軸３０１ｄ周りに搖動してトナー排出口３１ｂに追従する。その際、ステアリングユニット１及びクリーニング装置３１は軸３０１ｄ周りの摺動負荷しか受けず、動作への影響を最小限に抑制することが可能となる。また、支持部材３０２に設けられた突起３０２ｂとクリーニング容器２８が係合して封止部材３０３の潰し量の変化も小さいため回収剤飛散を最小限に抑えることが出来る。さらに、経路部３０１ｂが蛇腹形状の弾性体から構成されているため内部の搬送空間をほとんど潰すことなく回収剤の詰まりを防止出来、トナー排出口３１ｂと装置本体９０ａの回収剤搬送部４０１との連通を維持することが出来る。本実施例では、軸３０１ｄ（揺動保持部材としての軸支持部３０２ａの揺動中心）は、経路部３０１ｂの上端よりも下方に配置されている。また、軸３０１ｄ（揺動保持部材としての軸支持部３０２ａの揺動中心）は、経路部３０１ｂの下端よりも上方に配置されている。こうすることで、上連結部３０１ａの揺動に伴い、経路部３０１ｂの上端（トナー受け入れ口）は左右方向に移動可能となる。このため、にテンションバネ１ａの伸縮によりクリーニング装置３１のトナー排出口３１ｂが移動しても追従することができる。

また、経路部３０１ｂは、水平方向に平行な断面形状が略円形となっており、上下方向に伸縮可能に構成されている。そして、軸支持部３０２ａの揺動中心は、経路部３０１ｂの水平方向の断面の中心よりも、ベルトユニットの挿入方向下流側に設けられている。これにより、上連結部３０１ａが図８ｃにおいて、反時計周りに僅かに回転モーメントが生じるように構成されている。

これにより、ベルトユニット１００の挿入方向において、上連結部３０１ａの上流側がクリーニング装置３１から離れてしまうことを抑制でき、シール性を向上することができる。

即ち、本発明の課題で述べたように、上連結部３０１ａとクリーニング装置３１の間には、トナーが漏れ出ないように封止部材３０３で封止している。このとき、上連結部３０１ａが封止部材３０３から反力を受ける。そして、反力を受けた上連結部３０１ａは、クリーニング装置との係合位置を中心に回転モーメントを受ける。（図８ｃの時計方向）このため、上連結部３０１ａが時計方向に回転して傾いてしまい、上連結部３０１ａとクリーニング装置３１の間のシール性が低下する場合があった。一方、本実施例では、軸支持部３０２ａの揺動中心を上記の位置にすることで上連結部３０１ａとクリーニング装置３１の間のシール性の低下を抑制することができる。また、逆に図８ｂ、ｄに示すようにカラー画像印刷時においては、張架ローラは不図示の機構によって感光ドラム１０３に当接し、ステアリングユニット１は中間転写ベルト１００に追従してテンションバネ１ａは縮んで水平方向右側に位置する。上記同様に図８ｄに示すように上連結部３０１ａは軸３０１ｄ周りに搖動して追従する。印刷待機時と同様に、ステアリングユニット１及びクリーニング装置３１は軸３０１ｄ周りの摺動負荷しか受けず、動作への影響を最小限に抑制することが可能である。また、突起３０２ｂとクリーニング容器２８との係合により封止部材３０３の潰し量の変化も小さいため回収剤飛散を最小限に抑えることが出来る。さらに、経路部３０１ｂが蛇腹形状の弾性体から構成されているため内部の搬送空間をほとんど潰すことなく回収剤の詰まりを防止出来、トナー排出口３１ｂと装置本体９０ａの回収剤搬送部４０１との連通を維持することが出来る。

従来では、クリーニング装置３１に設けられたトナー排出口３１ｂの移動領域をカバー出来るだけの開口部を回収剤搬送部４０１に設ける必要が出てしまい、装置本体の大型化や回収剤飛散の恐れがあった。本実施例のように、支持部材３０２が搬送経路部材３０１を装置本体９０ａに対して鉛直上下方向に移動するように規制する。また、支持部材３０２に設けられた突起３０２ｂとクリーニング容器２８が係合して封止部材３０３の潰し量の変化を抑え、軸３０１ｄ周りに上連結部３０１ａが搖動する。こうすることで、クリーニング装置３１の鉛直上下方向及び水平左右方向の動きに追従することが可能となる。その結果、クリーニング装置３１の移動動作に負荷をほとんど与える事なく、トナー排出口３１ｂと装置本体９０ａの回収剤搬送部４０１との連通を維持したまま回収剤飛散を防止する事が可能となる。

以上述べてきたように、本実施例では、回収剤搬送経路部がクリーニング装置の移動方向と直交する方向に軸線が一致する軸周りに回転可能に支持されている。このため、クリーニング装置の画像形成中の動作に追従する事が出来、装置に新たに負荷を与えずに排出口と回収剤搬送経路部の受渡部からの回収剤飛散低減が可能な搬送経路部材を備えた画像形成装置を提供することが出来る。

第１の実施形態として回収トナー排出口を備えたベルトクリーニング装置が画像形成動作中に水平左右方向に移動する構成を備えた画像形成装置の実施例を示した。第２の実施形態として、画像形成装置本体に対して挿抜して着脱可能である中間転写ベルトユニット及びベルトクリーニング装置に関して述べる。また、本実施例における中間転写ベルトユニット１００は、第１の実施形態と同様の構成で良い。ただ、本発明においてはこれに限定するものではない。中間転写ベルトユニット１００において、ステアリングユニット１及びテンションユニットとしての役割は他の張架ローラに一緒に、もしくは別々に役割を持たせれば良い。

図９（ａ）（ｂ）は中間転写ベルトユニット１００及びベルトクリーニング装置３１が装置本体９０ａに水平左右方向に装着及び取外しされた際のクリーニング装置３１と搬送経路部材３０１’との連通状態を表した図である。クリーニング装置３１は中間転写ベルトユニット１００に支持されており、中間転写ベルトユニット１００と一体的に装置本体９０ａに挿抜される。中間転写ベルトユニット１００は、中間転写ベルト１０１の幅方向及び上下方向に交差する略水平方向に挿抜可能に設けられている。また、中間転写ベルトユニット１００及びベルトクリーニング装置３１が装置本体９０ａから取外された際にトナー排出口３１からの回収剤飛散を防止するためにクリーニング装置３１にはシャッター部材３８が設けられている。上連結部材３０１’には中間転写ベルト挿入方向（水平左右方向）と直交した方向（水平前奥方向）に軸線が一致するように軸３０１’ｄが設けられており、装置本体９０ａに設けられた不図示の支持部と嵌合している。そのため、上連結部材３０１’は軸３０１’ｄ周りに回動可能に支持されている。

図９（ａ）から図９（ｂ）への移り変わりで中間転写ベルトユニット１００の挿入状態を表すことが出来る。装置本体９０ａに中間転写ベルトユニット１００を挿入して装着位置に到達する前に、シャッター部材３８は不図示の機構により開状態となる。

上連結部材３０１’は、クリーニング容器２８と当接してトナー排出口３１ｂと連通する。上連結部材３０１’がベルトクリーニング装置３１に当接してから中間転写ベルトユニット１００が装着位置に設置されるまで、上連結部材３０１’はベルトクリーニング装置３１に当接した状態で軸３０１’ｄ周りに回動する。そのため、第１の実施形態と同様に、軸３０１’ｄの摺動負荷のみである。従って、中間転写ベルトユニット１００の挿入動作へ負荷を増やさずにトナー排出口３１’ｂと装置本体９０ａの回収剤搬送部４０１’との連通を維持することができる。また、回収剤飛散を抑制しながら中間転写ベルトユニット１００を装着位置に挿入する事が出来る。

図９（ｂ）から図９（ａ）への移り変わりで中間転写ベルトユニット１００の取出状態を表すことが出来る。搬送経路部材３０１’はクリーニング装置３１と当接した状態で軸３０１’ｄ周りに回動する。このため、中間転写ベルトユニット１００の取出動作への負荷が高まることを抑制することができる。また、トナー排出口３１’ｂと装置本体９０ａの回収剤搬送部４０１’との連通を維持したまま回収剤飛散を抑制することができる。

第１の実施例同様に、移動方向と直交した方向に軸線が一致する軸周りに回動可能に支持された搬送経路部材を設けることでクリーニング装置からの回収剤飛散を最小限に抑えることが可能となる。

次に、本実施例における、上連結部材３０１’の形状について説明する。本実施例では、上連結部材３０１’は、中間転写ベルトユニット１００の挿入方向において、下流端から軸３０１’ｄまでの長さの方が、上流端から軸３０１’ｄまでの長さよりも短く構成されている。このため、中間転写ベルトユニット１００が取り外されている状態では、上連結部材３０１’の自重により、中間転写ベルトユニット１００の挿入方向において、上連結部材３０１’の上流側が下流側よりも下方となるように構成されている。このため、中間転写ベルトユニット１００を挿入する際に、クリーニング装置３１と上連結部材３０１’の連結がスムーズに行われる。

次に、本実施例のシャッター部材３８について説明する。本実施例でのシャッター部材３８は、クリーニング装置３１に回動可能に支持されており、中間転写ベルトユニット１００の挿入動作に伴って、トナー排出口３１’ｂを開くように構成されている。図９において、シャッター部材３８は、時計回りに回動することで開位置に移動する。このため、シャッター部材３８は、中間転写ベルトユニット１００の挿入方向において、上流側からトナー排出口３１’ｂを開くように構成されている。

一方、シャッター部材３８は、中間転写ベルトユニット１００の取外し動作に伴って、トナー排出口３１’ｂを閉じるように構成されている。図９において、シャッター部材３８が閉位置に移動するときは、反時計回りに回動する。そして、シャッター部材３８は、中間転写ベルトユニット１００の挿入方向において、下流側からトナー排出口３１’ｂを閉じるように構成されている。

このため、中間転写ベルトユニット１００を取外す際に、仮にシャッター部材３８が上連結部材３０１’に接触しても、上連結部材３０１’を軸３０１’ｄ周りに回動させることができる。このため、上連結部材３０１’が中間転写ベルトユニット１００の装着方向に大きな負荷を受けることを抑制することができる。

以上述べてきたように、回収剤搬送経路部がクリーニング装置の移動方向と直交する方向（中間転写ベルトの幅方向）に延設された軸周りに回転可能に支持されている。このため、クリーニング装置の動作に追従する事が出来、画像形成装置に新たに負荷を与えずに排出口と回収剤搬送経路部の受渡部からの回収剤飛散低減が可能な搬送経路部材を備えた画像形成装置を提供することが出来る。

１ ステアリングユニット
１ａ テンションバネ
２ 従動ローラ
３，３ａ，３ｂ 固定部材（摺動リング部）
７ 支持部材（回動プレート）
２８ クリーニング容器
３１ ベルトクリーニング装置
３１ｂ トナー排出口
３２ 支持部材
３３ ステアリング軸
９０ 画像形成装置
９０ａ 装置本体（画像形成装置本体）
１００ ベルトユニット（中間転写ベルトユニット）
１０１ 無端状ベルト（中間転写ベルト）
１０２ クリーニングブレード
２０２ クリーニングブレード固定板金
３０１、３０１’ 搬送経路部材
３０１ａ、 上連結部
３０１ｂ、３０１’ｂ 経路部
３０１ｃ 下連結部
３０１ｄ、３０１’ｄ 回転軸
３０３ 封止部材
３０２ 支持部材
３０２ａ 軸支持部
３０２ｂ 突起
３８ シャッター
４０１、４０１’ 回収剤搬送部
１０９Ｙ～１０９Ｋ 画像形成部
１１０ 支持ローラ（２次転写内ローラ）
Ｊ 回動軸（ステアリング軸線）

Claims (6)

1. 像担持体にトナー像を形成する画像形成部と、
   前記像担持体からトナー像が転写される中間転写ベルトを備え、前記中間転写ベルトの幅方向及び上下方向に交差する方向に挿抜可能に設けられたベルトユニットと、
   前記ベルトユニットに設けられ、前記中間転写ベルトから受ける力によって揺動して前記中間転写ベルトの幅方向の位置を自動調芯するステアリング機構と、
   前記ベルトユニットに設けられ、該ステアリング機構とともに揺動して前記中間転写ベルトをクリーニングするクリーニング装置と、
   前記クリーニング装置から排出されるトナーを一端側で受け入れて他端側から排出する経路を形成し、蛇腹形状の弾性体からなる経路部材と、
   前記経路部材の前記一端側に設けられ、前記経路部材の前記一端側を支持する第１支持部材と、
   前記第１支持部材と前記クリーニング装置の間で圧縮され、前記第１支持部材と前記クリーニング装置の間をシールするシール部材と、
   前記ベルトユニットが装着された際に前記クリーニング装置と係合して前記クリーニング装置とともに揺動可能に設けられ、前記第１支持部材を前記中間転写ベルトの幅方向に沿った軸周りに揺動可能に支持する第２支持部材と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第２支持部材は、前記クリーニング装置と係合する係合部を備え、前記係合部は、前記ベルトユニットの挿入方向において、前記経路部材よりも下流側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記経路部材は、水平方向に平行な断面形状が略円形であり、前記ベルトユニットの挿入方向において、前記第２支持部材の揺動中心は、前記経路部材の前記断面形状の中心よりも下流側に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記第２支持部材の揺動中心は、上下方向において前記経路部材の上端と前記経路部材の下端の間に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記ステアリングローラは、前記中間転写ベルトにテンションを付与するテンションローラであることを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記ステアリング機構は、前記中間転写ベルトを張架し、前記中間転写ベルトとともに回転するステアリングローラと、前記ステアリングローラの両端部において前記ベルトと接触可能に設けられ、前記ベルトと接触した際に前記ベルトから力を受ける受け部材と、前記中間転写ベルトの幅方向において中央部に設けられたステアリング軸線の周りに揺動可能に支持され、前記ステアリングローラ及び前記受け部材を支持するステアリング支持部材と、を備え、前記受け部材が前記ベルトから受ける力によって前記ステアリング支持部材を揺動させて前記中間転写ベルトの幅方向の位置を調芯することを特徴とする請求項１乃５いずれか１項に記載の画像形成装置。
   

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