JP3373686B2 - 転写ベルトを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は転写ベルトを備えた画像
形成装置に関し、特に転写ベルトをクリーニングするブ
レードのへたりや転写ベルトの摩耗を防止して画質の低
下等を防止した画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等
の電子写真プロセスを利用した画像形成装置にあって
は、感光体上に形成されたトナー像を転写紙上に転写し
てから定着することによって画像形成を行っている。感
光体上のトナー像を転写紙上に転写する手段として従来
は転写紙の裏側からコロナ放電を行う手段が用いられて
いたが、放電時に発生するオゾンが周辺の空気を汚染し
たり、機器を劣化させる原因となる為、この点の改善が
求められていた。このようなところから、中抵抗材料か
ら成るエンドレスの転写ベルトを用いて、ベルトの裏面
に配置されたバイアスローラからトナー像と逆極性の電
界を加えて、感光体上のトナー像を転写紙上に転写する
様にした転写方法が出現している。

【０００３】ところで、特開平３−１１６１７４号公報
には、２つのローラにより張設されたエンドレスの転写
ベルトが、一方のローラ（駆動ローラ）を中心として他
方のローラ側を上下移動可能に構成され、動作時には転
写ベルトを感光体面に対して接触させると共に、非動作
時には離間させるようにした技術が開示されている。ま
た、転写ベルト上にはトナーが飛散することがあり、転
写ベルト上にトナーが付着すると転写ベルト上を搬送さ
れる転写紙の裏面に裏汚れが形成されるので、この従来
例に於ては転写位置の下流側に位置するベルト張設用の
ローラの外周適所にウレタンゴム製のクリーニングブレ
ードを常時圧接させることによりトナー除去を行ってい
る。しかし、クリーニングブレードを常時圧接するタイ
プにあっては、経時的にブレード先端がへたりを起こ
し、転写ベルトのクリーニング不良を起こす虞れがあっ
た。また、転写部は画像形成部の構成上、高熱を発する
定着装置の近傍となる為、ブレードのへたりが加速され
ることとなる。さらに、感光体表面と異なり、転写ベル
ト表面には無数のクラック等の凹凸が存在しており、こ
の凹部内にトナーが入り込んでしまう為、へたりを起こ
したブレードにより除去できるトナーは更に少ないもの
となる。

【０００４】また、特開平３−１７９４７６号公報に
は、カムにより作動させられるテンションローラを用い
てベルト張力を解除もしくは弱めることにより、感光体
表面から転写ベルトを離間させるという構成が開示され
ているが、ベルトの張力はローラとベルトとの間のすべ
りを防止する為にかなり高く設定する必要があるため、
相当高いトルクのクラッチを用いる必要が生じ、コスト
的に不利となる。また、同公報には、無端ベルトの駆動
が停止されると共にカムを駆動する旨が記載されている
為、この従来例に於てはベルト駆動源と、カム駆動源が
別個であると考えられるが、このように複数の駆動源を
設けることはコストアップ構造の複雑化を招く為問題で
ある。

【０００５】

【発明の目的】本発明は上記に鑑みてなされたものであ
り、感光体に対して接離自在に配置された転写ベルト
と、該転写ベルトに対して圧接してベルト上をクリーニ
ングするクリーニングベルトを備えた画像形成装置に於
て、クリーニングブレードのへたりを極力発生させずに
耐久性を向上させて安定したクリーニング性能を維持す
ると共に、転写ベルト側の耐久性も向上させることがで
きる画像形成装置を提供することを目的としている。

【０００６】

【発明の構成】上記目的を達成するため、本発明は、
感光体上のトナー像を転写紙上に転写する手段としての
転写ベルトと、該転写ベルト上の残留トナーを除去する
ためのクリーニングブレードとを備えた画像形成装置に
於て、メインモータの駆動中に上記転写ベルトを上記感
光体に対して接離可能に構成すると共に、上記クリーニ
ングブレードを上記転写ベルトに対して接離可能に構成
し、上記転写ベルトの感光体からの退避タイミングが、
上記クリーニングブレードの転写ベルトからの退避タイ
ミングより早いことを特徴とする。上記転写ベルトの上
記感光体に対する接離動作と、上記クリーニングブレー
ドの上記転写ベルトに対する接離動作が、単一のクラッ
チに接続されたカム部材を作動させることによって行わ
れることを特徴とする。

【０００７】転写動作の終了後一定のタイミングで上記
転写ベルトを逆転させると共に、上記クリーニングブレ
ードの転写ベルトからの退避タイミングが該転写ベルト
の逆転開始後であることを特徴とする。 上記クリーニン
グブレードが転写ベルトから退避する度に該クリーニン
グブレードに接してこれを清掃する装置を備えたことを
特徴とする。

【０００８】

【作用】請求項１記載の発明は、画像形成動作中に転写
ベルトを感光体に対して接離可能に構成すると共に、ク
リーニングブレードを転写ベルトに対して接離可能に構
成したので、常時圧接タイプのクリーニングブレードに
比べて転写ベルトとの接触時間が短くなるから、双方の
摩耗を防止できる。また、転写ベルトユニットの感光体
からの退避タイミングをクリーニングブレードの転写ベ
ルトからの退避タイミングより早くしたので、画像形成
装置を駆動しているモータにかかる負荷を分散させるこ
とができる。また、転写ベルトの退避タイミングをクリ
ーニングブレードの退避タイミングよりも若干早くする
ことにより、転写ベルト上の付着トナーを確実に取り去
り、且つクリーニングブレードのへたりを極力押え、且
つクリーニングブレードと転写ベルト双方の摩耗を低減
することができる。請求項２記載の発明は、転写ベルト
の感光体に対する接離動作と、クリーニングブレードの
転写ベルトに対する接離動作が、単一のクラッチによっ
て行われるようにしたので、転写ベルトの感光体に対す
る接離動作と、クリーニングブレードの転写ベルトに対
する接離動作を簡単な構成で成立させ、信頼性を向上
し、更に部品コストを低減することができる。

【０００９】請求項３記載の発明では、クリーニングブ
レードの転写ベルトからの退避タイミングをメインモー
タの逆転開始後としたので、メインモータの逆転により
クリニーニングブレードと転写ベルトとの間にはさまっ
たトナーや紙粉を除去した後に、クリーニングブレード
を退避させて、長期間安定したベルトクリーニングを行
うことができる。請求項４記載の発明では、クリーニン
グブレードが転写ベルトから退避する度に該クリーニン
グブレードを清掃する装置を備えたので、クリーニング
ブレードを常にきれいな状態に保持し、長期間安定した
ベルトクリーニングを行うことができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を図示した実施例に基づいて詳
細に説明する。図１は本発明の一実施例の転写ベルトユ
ニットの構成説明図、図２はブレード解除機構の要部構
成説明図、図３は転写ベルト解除機構の要部構成説明
図、図４(a) (b) 及び(c) は転写ベルトユニットの平面
図、正面図及び軸受部の斜視図である。符号１は図示し
ない現像装置から供給されたトナーから成るトナー像を
外周面に担持して矢印方向へ回転駆動される感光体ドラ
ム、２は転写紙Ｐを転写部へ送り込む為のレジストロー
ラ対、３は転写ユニットケース、６は従動ローラ４と駆
動ローラ５とによって張設された転写ベルト、７はロー
ラ４、５と転写ベルト６と後述するローラ支持板１５か
ら成る転写ベルトユニット、８は転写ユニットケース３
により支持されたブレードホルダ、９はブレードホルダ
により支持されたウレタンゴム等から成るクリーニング
ブレード、１０は定着ローラ対、１１はブレード解除ア
ーム、１２はブレード解除カム、１３は転写ベルトユニ
ット解除カム、１４は転写ベルトユニット解除アーム、
１５はローラ４、５を支持するローラ支持板、１６は清
掃部材、１７ａ，１７ｂは軸受である。

【００１１】ローラ４、５と転写ベルト６とローラ支持
板１５から成る転写ベルトユニット７は、駆動ローラ５
の軸心を回動中心として転写ユニットケース３内で矢印
Ａ方向へ回動自在に構成されており、上方へ回動した時
には転写ベルト面を感光体１の表面に接触させ、下方へ
退避した時には離間する様に構成される。本実施例では
図示しないスプリング等の付勢手段により転写ベルト６
が常時感光体と接触する様に上方へ付勢する一方で、上
記転写ベルトユニット解除アームによりローラ支持板１
５が押し下げられた時に退避するように構成される。

【００１２】クリーニングブレード９は、端面形状がＬ
字型のブレードホルダ８に基端部を固定されており、図
４(a) (b) に示す様にブレードホルダ８の長手方向両端
部８ａ，８ｂには同図(c) に示す軸受部材１７ａ，１７
ｂのＬ字型支持孔１７Ａが嵌合している。ブレードホル
ダ８は、両端部に嵌合した軸受部材１７ａ，１７ｂを介
して転写ユニットケース３に設けた支持穴内に回動自在
に嵌合している。従って、ブレード９の回転中心は各軸
受部材の中心位置である。ブレードホルダ８の他端８ｂ
は軸受部材１７ｂを貫通して外方へ突出しており、その
上面には被押圧部２０が形成され、ブレード解除アーム
１１の下端部が係合可能となっている。ブレードホルダ
８は図示しないスプリングによりブレード９が転写ベル
ト６と接触する上方向へ常時弾性付勢されている一方
で、支点１１ａを中心として回動するブレード解除アー
ム１１の下端部による被押圧部２０に対する押圧力によ
って回転して、ブレード９を転写ベルトから離間する下
方へ回動させるよう構成されている。従って、ブレード
解除アーム１１が被押圧部２０を押し下げる力を解除す
ると、上記スプリング力によりブレードホルダ８は上方
向に回動して転写ベルトと接触状態となる。

【００１３】ブレード解除アーム１１の上端部はブレー
ド解除カム１２の外周面と常時接触しており、ブレード
解除カム１２の回動に応じてアーム１１の下端部は被押
圧部２０を押下げたり、押下げ力を解除するように構成
されている。なお、クリーニングブレード９の転写ベル
トに対する切離動作は、ソレノイドを用いて行ってもよ
い。

【００１４】次に、図示しないスプリングにより駆動ロ
ーラ５を中心として上方へ常時付勢されている転写ベル
トユニット７は、転写ベルトユニット解除アーム支点１
４ａを中心として回動する転写ベルトユニット解除アー
ム１４の下端部がローラ支持板１５の端部適所から突出
した被押圧部２１を押し下げることにより感光体１から
離間させられる。転写ベルトユニット解除アーム１４の
下端部がが被押圧部２１を押し下げるのは、該アーム１
４が図１において時計廻り方向に回動した時であり、反
時計廻り方向に回転した時には押圧力が解除されて転写
ベルトユニット７は再び感光体と接触する。

【００１５】転写ベルトユニット解除アーム１４の上端
部は転写ベルトユニット解除カム１３の外周面と常時接
触しており、転写ベルトユニット解除アーム１４の回動
に応じてアーム１４の下端部は被押圧部２１を押下げた
り、押下げ力を解除するように構成されている。転写ベ
ルトユニット解除カム１３は上記ブレード解除カム１２
と回転軸を共有する一体構造であり、両カム１２、１３
が最大一回転するうちにこれらの接するアーム１１、１
４が夫々所定のタイミングで正転、逆転を繰り返す様に
カム形状が設定されている。また、各アーム１１、１４
が接しているカム１２、１３は図示しない同一のクラッ
チ（例えば電磁クラッチ、スプリングクラッチ）に接続
されており、このクラッチは画像形成装置を駆動するメ
インモータの駆動中のみＯＮ、ＯＦＦ作動するように構
成されている為、メインモータの動作中のみ各接離機構
１１、１４は作動することができる。

【００１６】このようにメインモータの動作中のみクラ
ッチにより接離機構が作動する様にしたのは、メインモ
ータの停止中に接離機構を作動させようとすれば、相当
程度大きな吸引力をもったソレノイド等の別個の駆動源
を用いる必要が生じ、その結果スペース的にも、重量的
にも、コスト的にもメリットがなくなるからである。本
実施例では、装置動作中、即ちメインモータ駆動中に限
って接離機構１１、１４による接離動作が実行できるの
で、省スペース化、軽量化、低コスト化を実現できる。

【００１７】また、一連の画像形成プロセス（ジョブ）
終了後も、転写紙を排出するまでの間はメインモータは
駆動しているが、この間転写ベルト上にはトナー像が存
在せず、クリーニングブレードと転写ベルトとの間の摩
擦力が増加する。特に高温環境下ではクリーニングブレ
ードが転写ベルトの回転に連れられてめくれ上がる不具
合が多発する。更に、このような状況下で転写ベルトに
クリーニングブレードを当接させ続けて駆動している
と、ベルト、ブレード双方の摩耗が著しく進行する。本
発明では、装置の駆動中において転写ベルトに対してク
リーニングブレードを接離可能としたので、上記摩耗に
よるクリーニング性能の低下という不具合発生を防止で
きる。

【００１８】このように上記実施例では、クリーニング
ブレードが転写ベルトに対して接離可能であり、画像形
成装置の停止時や、転写ベルトをクリーニングする必要
のない場合等には、クリーニングブレードを退避させて
非接触とするので、クリーニングブレードのへたり発生
を極力押えることができ、また長期的に安定したベルト
クリーニングを行うことが可能となる。また、クリーニ
ングブレードと転写ベルトの接触時間が常時接触方式の
場合よりも短くなる為、クリーニングブレード、転写ベ
ルト双方の摩耗が少なくなる。

【００１９】また、転写ベルトユニット７の感光体１に
対する接離動作と、クリーニングブレード９の転写ベル
ト６に対する接離動作をソレノイド等の各々別の部材を
用いて行わず、一体化したカム１２、１３（カム部材）
を用いて解除アーム１１、１４を作動させて行っている
為、構成が単純化し、部品点数が低減し、コストダウ
ン、信頼性の向上、重量低減が可能となる。

【００２０】ところで、一連のジョブの最終の転写紙が
転写部を通過してから該転写紙が転写ベルト上から排出
されるまでは、定着装置への進入が円滑化するように、
転写ベルトユニット７は感光体１と接しており、排出後
に転写ベルトユニット７は退避するが、この間、転写ベ
ルト６と感光体１は接触し続けており、この間に感光体
上のトナーは転写ベルト上に付着する。この付着トナー
をクリーニングブレード９により除去しない限り、次回
ジョブ開始時に転写紙の裏面に転写ベルト上のトナーが
付着し、裏汚れを起こす。そこで、本発明では、図５に
示す様に転写ベルトユニット７の退避タイミングをクリ
ーニングブレードの退避タイミングよりも若干早く設定
し、転写ベルト上の付着トナーをブレードにより確実に
取り去り、ブレードのへたりを極力おさえ、且つブレー
ドと転写ベルトの双方の摩耗を減らす様にしている。

【００２１】即ち、クリーニングブレードの退避タイミ
ングを、転写ベルトユニットの退避タイミングよりも若
干遅らせているので、ジョブ最終の転写紙が転写位置を
通過したあとで感光体から転写ベルト上に付着したトナ
ーは、確実にクリーニングブレードにより除去されるこ
ととなる。

【００２２】また、転写ベルトユニット７、クリーニン
グブレード９の接離動作は、メインモータからの駆動力
を受けて駆動力の伝達をＯＮ、ＯＦＦするクラッチを用
いている為、メインモータの動作中のみ行われることと
なる。つまりメインモータが作動している間に、クラッ
チを所定のタインミングでＯＮさせることにより、各解
除アーム１１、１４を作動させるカム部材１２、１３が
両解除アーム１１、１４を押圧解除位置に回動させるの
でクリーニングブレード９及び転写ベルトユニット７は
夫々の異なったタイミングで転写ベルト６及び感光体１
に接することができる。逆に、クラッチを所定のタイミ
ングでＯＦＦさせることにより、カム部材１２、１３が
両解除アーム１１、１４を押圧位置に回動させるのでク
リーニングブレード９及び転写ベルトユニット７は夫々
の異なったタイミングで転写ベルト６及び感光体１から
離間する。上述の様にメインモータの停止中は、接離機
構１１、１４による接離動作は実行できないが、このこ
とによる不都合は無く、むしろ省スペース化、軽量化、
低コスト化を実現できるメリットが大きい。

【００２３】また、本発明の他の実施例では、図５に示
す様にクリーニングブレード９の転写ベルト６に対する
退避タイミングを、メインモータの逆転開始後としてい
る。換言すれば、本実施例では一連のジョブが終了した
後にメインモータを所定時間だけ逆転させると共に、逆
転中しばらくの間だけクリーニングブレードが転写ベル
トに接しており、逆転の途中で退避させるようにしてい
るので、クリーニングブレードと転写ベルトとの間には
さまったトナーや紙粉が逆転する転写ベルトにより除去
され、ブレードの下方に位置する回収部に落下する。

【００２４】また、クリーニングブレード９が軸受１７
ａ，１７ｂを中心として、転写ベルト６に接する位置か
ら、退避位置までの間を回動移動する間に、クリーニン
グブレード９の先端が清掃部材１６（毛ブラシ、マイラ
ー等）に接してブレード先端に付着したトナーや紙粉を
除去するので、格別な清掃の為の動作、構成を付加する
ことなく、ブレード先端を常に清掃完了状態に保持し、
安定したベルトクリーニングを行うことができる。

【００２５】次に、本願発明の特徴を他の従来技術との
違いを明らかにすることにより明確化する。まず、特開
平１−２７３０７７号公報、特開平１−２７３０７８号
公報、特開平４−４４０７１号公報には、いずれもクリ
ーニングブレードを転写ベルトに対して接離させるタイ
ミングに関して、「トナー像の転写が完了するまでの
間、クリーニング装置は転写ベルトから離間して、転写
ベルト上のトナー像を除去しない状態に維持され、トナ
ー像の転写が完了した場合にはクリーニング装置が転写
ベルトに当接して転写ベルト上に残ったトナーを除去す
る」旨が記載されているが、本発明のクリーニングブレ
ードの接離タイミングは図５に示した様に上記各公報記
載のタイミングとは異なっている。つまり、上記各公報
には転写ベルトが感光体と接離するタイミングと、クリ
ーニングブレードが転写ベルトから接離するタイミング
に関して本発明と類似する記載さえなく、達成せんとす
る目的が本発明と異なることは明らかである。また、各
公報記載の構成面から判断しても、転写ベルトの転写ベ
ルトの感光体に対する接離機構と、ベルトクリーナの転
写ベルトに対する接離機構は、別々のソレノイドにより
行われており、構成部品の増大、大型化、コストアップ
等を招くことは明らかである。これに対し本発明では、
両接離機構の動作をメインモータの駆動力を利用して作
動する一つのカムにより実現しているので、上記不具合
がないことは明らかである。

【００２６】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明で
は、クリーニングブレードが転写ベルトに対して接離可
能であり、装置停止時や転写ベルトをクリーニングする
必要のない時に、クリーニングブレードを転写ベルトか
ら退避させているので、クリーニングブレードのへたり
を極力押えることができ、経時的にも安定したベルトク
リーニングを実現できる。また、クリーニングブレード
と転写ベルトとの接触時間が常時接触方式よりも短くで
きる為、クリーニングブレード、転写ベルト双方の摩耗
を低減して耐久性を高めることができる。

【００２７】また、請求項１記載の発明では、転写ベル
トユニットが感光体から退避するタイミングをクリーニ
ングブレードがベルトから退避するタイミングよりも早
く設定したので、各部材を接離させるクラッチ及びそれ
を駆動するメインモータにかかる負荷を分散させること
ができ、クラッチやメインモータの寿命を延ばし、また
騒音や振動の低減を行うことが可能となる。また、クリ
ーニングブレードは感光体から転写ベルトに付着したト
ナーを取り去って転写ベルトから退避する為、次回ジョ
ブ時に転写紙の裏側を汚す虞れがなくなる。

【００２８】請求項２記載の発明では、転写ベルトユニ
ットの感光体に対する接離動作と、クリーニングブレー
ドの転写ベルトに対する接離動作をソレノイド等の別個
の部材で行っていない為、構成が単純化し、部品点数を
低減し、コストダウン、信頼性の向上、重量低減を実現
できる。

【００２９】請求項３記載の発明においては、クリーニ
ングブレードの退避タイミングがメインモータの逆転開
始後である為、クリーニングブレードと転写ベルト間に
はさまったトナーや紙粉を除去した後に、退避が行われ
ることとなり、経時的に安定したクリーニングを行うこ
とが可能となる。

【００３０】請求項４記載の発明では、クリーニングブ
レードを接離させる度にブレード先端を清掃する為、付
着したトナーや紙粉を確実に確実に取り去ることがで
き、経時的に安定したクリーニングを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の転写ベルトユニットの構成
説明図。

【図２】ブレード解除機構の要部構成説明図。

【図３】転写ベルト解除機構の要部構成説明図。

【図４】(a) (b) 及び(c) は転写ベルトユニットの平面
図、正面図及び軸受部の斜視図。

【図５】各部の動作のタイミングチャート。

【符号の説明】

１ 感光体ドラム、２ レジストローラ対、３ 転写ユ
ニットケース、６ 転写ベルト、７ 転写ベルトユニッ
ト、８ ブレードホルダ、９ クリーニングブレード、
１０ 定着ローラ対、１１ ブレード解除アーム、１２
ブレード解除カム、１３ 転写ベルトユニット解除カ
ム、１４ 転写ベルトユニット解除アーム、１５ ロー
ラ支持板、１６ 清掃部材、１７ａ，１７ｂ 軸受、２
０、２１ 被押圧部、

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】感光体上のトナー像を転写紙上に転写する
   手段としての転写ベルトと、該転写ベルト上の残留トナ
   ーを除去するためのクリーニングブレードとを備えた画
   像形成装置に於て、メインモータの駆動 中に上記転写ベルトを上記感光体に
   対して接離可能に構成すると共に、上記クリーニングブ
   レードを上記転写ベルトに対して接離可能に構成し、 上記転写ベルトの感光体からの退避タイミングが、上記
   クリーニングブレードの転写ベルトからの退避タイミン
   グより早いことを特徴とする転写ベルトを備えた画像形
   成装置。
2. 【請求項２】上記転写ベルトの上記感光体に対する接離
   動作と、上記クリーニングブレードの上記転写ベルトに
   対する接離動作が、単一のクラッチに接続されたカム部
   材を作動させることによって行われることを特徴とする
   請求項１記載の転写ベルトを備えた画像形成装置。
3. 【請求項３】転写動作の終了後一定のタイミングで上記
   転写ベルトを逆転させると共に、上記クリーニングブレ
   ードの転写ベルトからの退避タイミングが該転写ベルト
   の逆転開始後であることを特徴とする請求項１又は２記
   載の転写ベルトを備えた画像形成装置。
4. 【請求項４】上記クリーニングブレードが転写ベルトか
   ら退避する度に該クリーニングブレードに接してこれを
   清掃する装置を備えたことを特徴とする請求項１、２又
   は３記載の転写ベルトを備えた画像形成装置。