JP3927750B2

JP3927750B2 - Image forming apparatus

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Publication number: JP3927750B2
Application number: JP2000031014A
Authority: JP
Inventors: 忠伸吉川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-02-08
Filing date: 2000-02-08
Publication date: 2007-06-13
Anticipated expiration: 2020-02-08
Also published as: JP2001222168A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静電記録方式や電子写真方式等の作像プロセスを利用した複写機、レーザプリンタ等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子写真装置等の画像形成装置においては、小型化、高機能化、カラー化が推進される一方、信頼性の向上、システム展開、メンテナンスフリー、人や環境に優しい等の要求が高まってきており、これらの要求を満たすべく様々な提案がなされている。
【０００３】
これらの提案の中に、カラー画像出力の高速化のために感光体を複数個積載して、転写材をベルト状の搬送手段で搬送しながら、順次トナー像を多重転写するものが知られている。
【０００４】
また、最近ではエコロジー対応のために転写残トナーを回収して再利用することで廃棄するトナー量を少なくする、例えば専用のクリーニング手段を持たない現像同時クリーニング方式（以下「クリーナレス」という。）を採用した複写機やプリンタ等が実用化されてきている。このようなシステムを採用すると、画像形成装置自体を小型化できる等のメリットがある。
【０００５】
このクリーナレスシステムは、重合法によって生成された球形トナーを用いることによって良好に達成される。その理由をトナーと感光体との付着力に注目して以下に説明する。
【０００６】
トナーが、現像プロセス（バイアス、潜像電位）によって感光体に付着すると、感光体表面に接触したトナーに作用する主な力としては、鏡映力とファンデルワールス力がある。鏡映力は、電荷量とその距離に大きく依存する。粉砕によって生成される従来の粉砕トナーは、その表面に凹凸があり摩擦帯電により、凸部が集中的に帯電される。これに対して重合法による重合トナーは、その表面が球形又は球形に近い形状を有するため、表面が均一に帯電される。
【０００７】
そして、粉砕トナーにおいては、凸部が接触し、非常に近接した領域に多くの電荷が存在するために、鏡映力は増大する。しかし、重合トナーのように球形をしていると、接触状態はほとんど点状になり、かつ近接領域の電荷量も少なく、粉砕トナーに比べて鏡映力が小さくなる。
【０００８】
上述のファンデルワールス力はより最近接領域が影響し、平面で接触するような状態では非常に大きくなる。粉砕トナーを用いた場合には、多くのトナーの中には上述のような凸部で平面状に接触するトナーが多数存在し、この場合にはファンデルワールス力は非常に大きくなる。これに対して、重合トナーは表面形状が球状であるためトナーはほとんど点で接触する。よって、ファンデルワールス力も重合トナーの方が小さくなる。
【０００９】
以上の理由から、球形に近い重合トナーの場合、感光体に対する鏡映力、ファンデルワールス力、つまり付着力が小さくなり転写における転写残トナーが少なく、かつ、現像同時クリーニング時のトナーの回収効果が大きくなり、クリーナレスや現像同時クリーニングが可能となる。
【００１０】
そこで、ここでは現像同時クリーニング方式を用いた画像形成装置の一例を図６を参照して説明する。
【００１１】
同図に示す画像形成装置は、電子写真方式のものであり、４個の画像形成ユニットを有し、各画像形成ユニットを縦貫するようにして、転写材をその上に支持して搬送する転写ベルト（搬送手段）が配設されている。
【００１２】
４個の画像形成ユニットＵＭ（マゼンタ）、ＵＣ（シアン）、ＵＹ（イエロー）、ＵＢｋ（ブラック）は同様の構成であり、シアンの画像形成ユニットＵＣを例に説明すると、像担持体としての、例えば表層が有機光半導体からなる円筒型のＯＰＣ電子写真感光体（感光ドラム）１Ｃが、矢印ａ方向へ回転駆動される。２Ｃは一次帯電器であり、感光ドラム１Ｃに接触するように設置されている。３Ｃは画像露光部（露光手段）であり、一次帯電器２Ｃに対し感光ドラム１Ｃの回転方向下流側で感光ドラム１Ｃを露光する。４Ｃは現像器（現像手段）であり、感光ドラム１Ｃの露光位置よりさらに下流側において感光ドラム１Ｃと隣接するように設置されている。Ｐは転写材である。１３は転写材Ｐを収納する給紙カセットである。１４は給紙部であり、転写材Ｐを供給するものである。１０は転写材搬送ベルト（転写材搬送手段）であり、感光ドラム１Ｃに接触して矢印ｂ方向に駆動されている。１１は駆動ローラ、１２は支持ローラであり、転写材搬送ベルト１０を架張し駆動する駆動手段である。５Ｃは転写ブレード（転写手段）であり転写位置で転写材搬送ベルト１０を挟んで、感光ドラム１Ｃに対向するように設置される。１５は定着器であり、転写材搬送ベルト１０の駆動ローラ１１に隣接して配置される。６Ｃは前露光（除電）ランプであり、転写ブレード５Ｃと一次帯電器２Ｃとの間に設置されている。
【００１３】
以上のように構成された画像形成装置の動作を、シアン色のトナー像を形成する画像形成ユニットＵＣを例に説明する。
【００１４】
まず、感光ドラム１Ｃはアルミ等の導電性基体の表面に、例えば有機光半導体（ＯＰＣ）の薄膜が形成されたものであり、矢印ａ方向へ回転している。そして一次帯電器２Ｃにより、表面を一様にマイナス帯電された後、画像露光部３Ｃにより露光が行われて、入力原稿が色分解した分版画像と対応した静電潜像が形成される。現像器４Ｃは、マイナス帯電したトナーを用いて反転現像を行い、静電潜像と対応したトナー像を感光ドラム１Ｃ表面に形成する。感光ドラム１Ｃの表面に形成されたトナー像は、転写材搬送ベルト１０上の転写材Ｐに転写ブレード５Ｃによって転写される。この転写材Ｐは、感光ドラム１Ｃの回転速度による画像形成と同期するように、給紙カセット１３から給紙され給紙部１４から転写材搬送ベルト１０に供給されたものである。
【００１５】
以上の動作を各画像形成ユニットにおいて行い、各感光ドラム上に形成されたトナー像が、転写材搬送ベルト１０に保持された転写材Ｐに順次多重転写される。フルカラーモードの場合は、転写材Ｐに対してＭ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｙ（イエロー）、Ｂｋ（ブラック）の順で転写され、単色や、２〜３色モードの場合も同様に前記の順で、必要な色トナーが転写材Ｐ上に多重転写される。そして、トナーを転写された転写材Ｐは、転写材搬送ベルト１０により定着器１５に供給されて、ここで加熱、加圧されて表面にトナー像が定着される。
【００１６】
一方、トナー像転写後の感光ドラム１Ｃは、前露光ランプ６Ｃにて電位を均一に整えられ、表面に残った転写残トナーが現像器４Ｃにて現像動作中に現像器内に回収され、画像形成に再び供される。また、転写材Ｐを定着器１５に供給し終えた転写材搬送ベルト１０は、ベルトクリーナ２１にてその表面が清掃される。ベルトクリーナ２１によって除去されたトナーは、搬送手段２３を介して廃トナー回収ボックス２２に回収される。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成のような感光ドラム上の転写残トナーを、例えば現像器で回収するクリーナレスシステムを採用した画像形成装置においても、ベルトクリーナ２１をなくすことはできない。その理由としては、画像形成間に感光ドラム１Ｃ上に微量に現像されるトナー（以下「かぶりトナー」という。）が転写材搬送ベルト１０上に転写され、転写材搬送ベルト１０表面を汚すので、転写材Ｐの裏汚れを防止するためには随時、転写材搬送ベルト１０をクリーニングする必要があるからである。あるいは画像形成動作中に転写材Ｐの給紙不良が発生した場合、転写材搬送ベルト１０上に画像形成ユニットで形成されたトナー像が直接転写されてしまうことがあり、画像形成動作復帰前に転写材搬送ベルト１０上のそれらのトナー像をクリーニングする必要がある。さらに、例えば出力画像の濃度、色味を調整するために、指定された濃度データの各色のトナー帯を各画像形成ユニットで形成し、それらを転写材搬送ベルト１０上に転写させた後、転写材搬送ベルト１０の周りに配置された濃度読み取りセンサで読み取るといった制御を行う場合、転写材搬送ベルト１０上に転写されたトナー帯をクリーニングする必要がある。
【００１８】
これらの転写材搬送ベルト１０上のトナーは、複数色の場合には混色して存在しているため、静電的に感光ドラム上に戻して、現像器に回収することが不可能である。また単色の場合においても、転写材搬送ベルト１０上のトナーの色を識別し、その色に対応した画像形成ユニットで回収する必要があり、制御が複雑になる等の問題が生じる。
【００１９】
そこで、図６中に示すようなベルトクリーナ２１を備えることが、性能安定性等の点で最も優れている。しかし従来型のベルトクリーナ２１では、ベルトクリーナ２１とは別に例えば廃トナー回収ボックス２２のような廃トナーを回収する専用スペースが必要となり、さらにはベルトクリーナ２１から廃トナー回収ボックス２２まで廃トナーを搬送する搬送手段２３、及び搬送手段２３を駆動するための動力源が必要となる。この場合、装置自体が大きくなったり、製造コスト、ランニングコストが高くなる等の問題が生じる。
【００２０】
またユーザがメンテナンスを行うような場合には、ベルトクリーナ２１や廃トナー回収ボックス２２の交換が簡易であることに加え、これらから漏れ出した廃トナーによりユーザの衣服や装置の設置環境周辺が汚れることを防ぐ必要がある。さらには、回収された廃トナーが産業廃棄物としてユーザによって的確に処理されるべく取り扱いが簡易である必要がある。
【００２１】
本発明は、上述事情に鑑みてなされたものであり、転写材搬送手段上や中間転写体上の不要なトナーを除去するクリーニング手段の構成を簡略化し、メンテナンスを容易にした画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る本発明は、像担持体上の静電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像する現像手段と、該現像手段によって前記像担持体上に形成されたトナー像を転写する転写手段と、前記像担持体上のトナー像が転写される転写材を担持搬送する転写材搬送手段と、該転写材搬送手段上のトナーを除去するクリーニング部材を有するクリーニング手段と、を備えた画像形成装置において、該クリーニング手段が、画像形成装置本体に対して着脱自在に装着されるカートリッジを構成し、該カートリッジは、前記転写材搬送手段を横断する方向に長手方向を配置されて廃トナーを回収する容器本体を備え、該容器本体は、被クリーニング面に対面する円筒状の外周面に開口して前記クリーニング部材が配設された開口部を有し、前記開口部の円周方向の両縁に設けられたスポンジ状のシール部材と、前記外周面に沿った円周方向に移動して前記開口部を開閉可能なシャッターに設けられ、前記外周面を移動して前記開口部の円周方向に沿った両縁に接触するスポンジ状のシール部材と、を有し、前記開口部が前記シャッターによって閉鎖された状態においては、前記開口部側の前記シール部材と前記シャッター側のシール部材とが連絡して、前記開口部の周囲と前記シャッターとの間が覆われることを特徴とする。
【００２８】
請求項２に係る本発明は、像担持体上の静電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像する現像手段と、該現像手段によって前記像担持体上に形成されたトナー像を転写する転写手段と、前記像担持体上のトナー像が転写される中間転写体と、該中間転写体上のトナーを除去するクリーニング部材を有するクリーニング手段と、を備えた画像形成装置において、該クリーニング手段が、画像形成装置本体に対して着脱自在に装着されるカートリッジを構成し、該カートリッジは、前記中間転写体を横断する方向に長手方向を配置されて廃トナーを回収する容器本体を備え、該容器本体は、被クリーニング面に対面する円筒状の外周面に開口して前記クリーニング部材が配設された開口部を有し、前記開口部の円周方向の両縁に設けられたスポンジ状のシール部材と、前記外周面に沿った円周方向に移動して前記開口部を開閉可能なシャッターに設けられ、前記外周面を移動して前記開口部の円周方向に沿った両縁に接触するスポンジ状のシール部材と、を有し、前記開口部が前記シャッターによって閉鎖された状態においては、前記開口部側の前記シール部材と前記シャッター側のシール部材とが連絡して、前記開口部の周囲と前記シャッターとの間が覆われることを特徴とする。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。
【００３４】
〈実施の形態１〉
図１に、本発明に係る画像形成装置の一例を示す。同図に示す画像形成装置は、４色フルカラーの電子写真方式の画像形成装置であり、複数（４個）の画像形成ユニットを有し、各画像形成ユニットを縦貫するようにして転写材搬送手段である転写材搬送ベルトが配設されている。同図は、画像形成装置全体の概略構成を示す縦断面図である。また、この画像形成装置においては、前述した重合法によって形成された球状トナーを使用し、クリーナレス方式で現像と同時にトナーを回収する画像形成プロセス方式を採用している。
【００３５】
同図に示す画像形成装置は、転写材搬送ベルト（転写材搬送手段）１０の移動方向（矢印Ｒ１０方向）に沿って上流側から下流側にかけて４個の画像形成ユニットＵＭ、ＵＣ、ＵＹ、ＵＢｋが配設されている。この順に、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのトナー像を形成する画像形成ユニットである。これら画像形成ユニットは、同じ構成なので、以下では、シアンの画像形成ユニットＵＣを例に説明する。
【００３６】
画像形成ユニットＵＣは、例えば像担持体として表層が有機光半導体からなる円筒型のＯＰＣ電子写真感光体（以下「感光ドラム」という。）１Ｃが、矢印ａ方向に所定のプロセススピードで回転駆動される。２Ｃは一次帯電器であって、感光ドラム１Ｃへ対向するように設置されており、感光ドラム１Ｃをマイナスの極性の所定の電位に均一に一次帯電する。３Ｃは画像露光部であり、帯電器２Ｃによって帯電された感光ドラム１Ｃに対し、入力画像を色分解して得られた各色トナーに対応した光情報を画像部に露光する。４Ｃは現像器（現像手段）であり、感光ドラム１Ｃの露光位置よりさらに下流側に設置されており、重合法によって生成された、マイナスに帯電する特性のトナーを現像剤として内包している。Ｐは受像部材としての転写材である。１３は転写材Ｐを収納した給紙カセット、１４は転写材搬送ベルト１０に転写材Ｐを供給する給紙ローラである。
【００３７】
１０は駆動ローラ１１、支持ローラ１２に掛け渡された転写材搬送ベルトであり、感光ドラム１Ｃに接触して矢印Ｒ１０方向に駆動されている。転写材搬送ベルト１０は、機械的強度が高い、可撓性を有するポリカーボネイト等の樹脂や、ゴムの基材にカーボン等の導電性粒子を分散させた無端状のベルトであり、抵抗値としては１０⁹〜１０¹³Ω、厚さは０．１〜１mmに調整したものがよい。
【００３８】
５Ｃは転写ブレード（転写手段）であり、転写位置において転写材搬送ベルト１０を挟むようにして感光ドラム１Ｃに対向するように設置されている。転写ブレード５Ｃは基材を１０⁹〜１０¹¹Ω・cmの半導体層で形成され、感光ドラム１Ｃ側の表面層を表面粗さ、摩擦係数が小さく耐摩耗性に優れた材料、例えばフッ素樹脂、ナイロン樹脂等で構成したものが適切である。１５は定着器であり、転写搬送ベルト１０の駆動ローラ１１に隣接して配置される。６Ｃは前露光ランプであり、転写ブレード５Ｃと一次帯電器２Ｃの間に設置されている。
【００３９】
そして、本発明の特徴であるカートリッジ化されたベルトクリーナ、つまりベルトクリーナカートリッジ（クリーニング手段）２４が、転写材Ｐの搬送経路以外の場所で転写材搬送ベルト１０に対して接触して設置されている。
【００４０】
図２（ａ）、（ｂ）にそれぞれベルトクリーナカートリッジ２４の側面図（転写材搬送ベルト１０の幅方向から見た図）、表面図（転写材搬送ベルトの移動方向から見た図）を示す。ただし、（ｂ）においては、カートリッジシャッター（シャッター）１０１は断面を示している。ベルトクリーナカートリッジ２４は、ほぼ円筒状の容器本体１００と、回転軸１０２を中心に揺動して容器本体１００の開口部１００ａを開閉可能なカートリッジシャッター１０１とを有している。開口部１０ａは、容器本体１００の長手方向のほぼ全長にわたって長方形状に形成されている。ベルトクリーナカートリッジ２４は、画像形成装置本体内に装着されていない状態ではカートリッジシャッター１０１が位置Ａにあって開口部１００ａを閉鎖して、容器本体１００内に回収された廃トナーが漏れ出すのを防止している。一方、カートリッジシャッター１０１は、ベルトクリーナカートリッジ２４が画像形成装置本体内に装着されることにより、回転軸１０２を中心に矢印Ｃ方向に回転し、位置Ｂで停止する。これにより、容器本体１００の開口部１００ａが転写材搬送ベルト１０に向かって開口される。
【００４１】
容器本体１００の開口部１００ａの周囲には、容器本体１００内に回収された廃トナーが漏れ出すのを防止するために、開口部長手方向と開口部両端部とに端部シール（シール部材）１０３、１０４がそれぞれ設けられている。端部シール１０３は開口部１００ａ側に、また、端部シール１０４はカートリッジシャッター１０１側に設けられている。これら端部シール１０３、１０４は例えば、モルトプレーン等の弾性のあるスポンジ状の部材によって形成されており、転写材搬送ベルト１０との当接面は、フェノール樹脂、ポリエステル、ポリイミド、メタクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ナイロン、ポリアセタール、高密度ポリエチレン、フッ素樹脂等の低摩擦樹脂で処理されているか、又はこれらの低い摩擦樹脂で形成された厚さ１００μｍ前後の低摩擦樹脂シートが貼り付けてあり、転写材搬送ベルト１０と端部シール１０３との間の摩擦力を低減するようにしている。
【００４２】
ベルトクリーナカートリッジ２４は、画像形成装置本体内に装着される際に、画像形成装置本体側の取付け面１０５との間にばね等からなる加圧付勢部材１０６が介装されており、クリーニング作用を施す転写材搬送ベルト１０面に対して付勢される。また端部シール１０３の一部にエポキシ樹脂、ポリイミド、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリプロピレン、ポリアセタール等の樹脂からなるスペース部材（不図示）が設けてあり、このスペース部材を転写材搬送ベルト１０に当接させることで、転写材搬送ベルト１０との距離を一定に保つように構成されている。
【００４３】
また、容器本体１００内は、図２（ｂ）に示すように、その底面１０７が、長手中央部から両端部に向かって５〜３０度の傾斜角θが設けられている。これは、一般的に、転写材搬送ベルト１０上の転写材Ｐに転写されるトナー像がベルトクリーナカートリッジの長手中央部に対応する部分に集中して形成され、これに伴って廃トナーも長手中央部で多くなるため、底面１０７上に回収された廃トナーが長手両端部に移動しやすくして廃トナーの片寄りを少なくすることを目的としている。
【００４４】
図３に、ベルトクリーナカートリッジ２４の、長手方向に直交する方向の縦断面図を示す。同図中の１０８は容器本体１００内に収納されているクリーニング部材（クリーニングブレード）である。一般にクリーニング部材としては、ゴムなどの弾性体からなるクリーニングブレードを使用した方式が従来から広く使用されているが、これはブレード方式が構造が簡単であり、コスト面からも有利である理由による。またクリーニングブレード１０８の材質としては、耐薬品性、耐摩耗性、成形性、機械的強度等の点から熱可撓性エラストマーの一種であるポリウレタンゴムが主に用いられている。
【００４５】
クリーニングブレード１０８は、容器本体１００の内壁のリブ１００ｂに対して軸１０９ａを中心に揺動可能に取り付けられた台座１０９に固定されており、付勢手段としての圧調整ばね（圧縮ばね）１１０によって転写材搬送ベルト１０表面に対する当接圧が調整されている。クリーニングブレード１０８の転写材搬送ベルト１０に対する当接圧は、転写材搬送ベルト１０の表面材質、トナーの種類などによって種々ではあるが、一般に５〜７０gf／cmである。さらに、クリーニングブレード１０８は被クリーニング面である転写材搬送ベルト１０の進行方向（矢印Ｒ１０方向）に対してカウンター方向に向けて配置されている。
【００４６】
また、容器本体１００の開口部１０ａには、端部シール１０３の内側、つまり容器本体１００の内壁に、廃トナーが飛散するのを防止するために、ウレタン、ポリエチレンテレフタレート等の厚さが２０〜１００μｍのシート状の飛散防止シート１１１が設けられており、転写材搬送ベルト１０に０．１〜３．０mm進入して当接している。
【００４７】
クリーニングブレード１０８によって、転写材搬送ベルト１０表面から除去された廃トナーは、容器本体１００内を自由落下し底面１０７に回収される。ベルトクリーナカートリッジ２４へ許容量以上の廃トナーが回収され、廃トナーがベルトクリーナカートリッジ２４から溢れ出すのを防止するために、画像形成装置本体の一部に光センサ（不図示）が設けられており、容器本体１００の一部に設けられたセンサ窓（不図示）を通して、容器本体１００内部の廃トナーの蓄積状態を検知し、一定量以上に達したと判断した場合、ベルトクリーナカートリッジ２４の交換をユーザに知らせるようになっている。
【００４８】
以上述べたように、本実施の形態１では、感光ドラム上の転写残トナーを現像器で回収するクリーナレスシステムを採用した画像形成装置において、転写材搬送ベルト１０のベルトクリーナをカートリッジ化することにより、従来必要であった廃トナー回収ボックスや廃トナー搬送手段やその駆動手段を別途設ける必要がなくなり、省スペース、低電力、低ランニングコストを実現することができる。また、ユーザによるメンテナンスが容易になるとともに、ベルトクリーナカートリッジ２４や廃トナーが産業廃棄物としてユーザにより的確に処理されることが可能となり、今後重要となる環境問題に対応することができる。
【００４９】
〈実施の形態２〉
図４に、実施の形態２の画像形成装置を示す。同図は、全体の概略構成を示す縦断面図である。
【００５０】
本実施の形態においても、前述の実施の形態１と同様に、感光ドラムを中心とした帯電、露光、現像、前露光を行う各部材を一体とした４個の画像形成ユニットＵＭ、ＵＣ、ＵＹ、ＵＢｋを有する。また、トナーとしては、重合法にて形成された球状トナーを用いており、感光ドラムについてはクリーナレス方式であり、感光ドラム上の転写残トナーを現像器で現像同時回収するものである。これらについては、実施の形態１と同様である。
【００５１】
実施の形態１と異なるのは、転写材搬送ベルトに担持搬送される転写材Ｐ上に各色トナー像を直接的に多重転写するのではなく、転写材搬送ベルトに代わって中間転写ベルト（中間転写体）３０を有し、各感光ドラム上に形成されたトナー像を一旦、この中間転写ベルト３０に順次に一次転写して重ね合わせた後、これらトナー像を転写材Ｐ上に一括で二次転写するようにしている。すなわち、中間転写ベルト３０を駆動ローラ３１、支持ローラ３２、及びバックアップローラ３３に張架し、この中間転写体上に各色トナー像を多重転写し、これらの合成トナー像を給紙ローラ１４で供給された転写材Ｐに対して、バックアップローラ３３及び二次転写ローラ３４によって二次転写した後、定着器１５にて転写材Ｐ表面に定着させている。なお、各画像形成ユニットの構成については、実施の形態１と同様なので説明は省略する。
【００５２】
中間転写ベルト３０としては、ウレタンゴム（１０³〜１０⁴Ω・cm）の表面に誘電体層としてのＰＴＦＥ（ポリテトラフルオルエチレン）層（１０¹⁴Ω・cm以上）を形成した可撓性の無端状ベルトや、ポリイミド樹脂に抵抗調整のためにカーボンブラックを分散させた可撓性の無端状ベルト（１０¹⁰〜１０¹⁴Ω・cm）を使用することができる。
【００５３】
このような構成をとる画像形成装置においては、中間転写ベルト３０のクリーニング手段であるベルトクリーナカートリッジ２５の配設位置は、駆動ローラ３１とバックアップローラ３３との間に限定され、さらにベルトクリーニングカートリッジ２５の開口部を画像形成装置本体に対して水平に配置することはできない。
【００５４】
そこで、ベルトクリーニングカートリッジ２５を図５に示すように構成している。すなわち、容器本体１００の開口部１００ａが側方を向くようにしている。なお、図５に示す各部材のうち、図３に示す部材と同様な構成・作用のものについては、同じ符号を付して重複説明は省略するものとする。
【００５５】
ベルトクリーニングカートリッジ２５の基本的な動作に関して説明すると、中間転写ベルト３０は矢印Ｒ３０方向に移動しており、クリーニングブレード１０８で中間転写ベルト３０上の廃トナーをクリーニングする。中間転写ベルト３０から剥ぎ取られた廃トナーは、クリーニングブレード１０８の上流側の飛散防止シート１１１で受け止められ、容器本体１００内に回収される構成となっている。本実施の形態における容器本体１００においても、底面１０７には、中間転写ベルト３０から遠い側が下方となるように５〜３０度の傾斜角θが設けられている。これにより、容器本体１００内に廃トナーが均一に収容されるようにしている。
【００５６】
本発明の実施の形態２においても、前述の実施の形態１と同様に省スペース、低電力、低ランニングコスト、環境問題対応を実現することができる。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、転写材を搬送する転写材搬送手段や、中間転写体に付着した不要なトナーをクリーニング手段をカートリッジ化することにより、従来必要とされていた廃トナー回収ボックス、廃トナー搬送手段、その駆動手段を別途設ける必要がなくなり、省スペース、低電力、低ランニングコストの画像形成装置を構成することができる。また、カートリッジ化によりユーザによるメンテナンスが容易になるとともに、ベルトクリーナカートリッジや廃トナーを産業廃棄物としてユーザにより的確に処理することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１の画像形成装置の構成を示す縦断面図。
【図２】（ａ）は実施の形態１のベルトクリーニングカートリッジの側面図。
（ｂ）は実施の形態１のベルトクリーニングカートリッジの正面図。
【図３】実施の形態１のベルトクリーニングカートリッジの長手方向に直角な方向の縦断面図。
【図４】実施の形態２の画像形成装置の構成を示す縦断面図。
【図５】実施の形態２のベルトクリーニングカートリッジの長手方向に直角な方向の縦断面図。
【図６】従来の画像形成装置の構成を示す縦断面図。
【符号の説明】
１Ｃ像担持体（感光ドラム）
２Ｃ一次帯電器
３Ｃ露光手段（画像露光部）
４Ｃ現像手段（現像器）
５Ｃ転写手段（転写ブレード）
１０転写材搬送手段（転写材搬送ベルト）
２４、２５クリーニング手段（カートリッジ、ベルトクリーナカートリッジ）
３０中間転写体（中間転写ベルト）
１００容器本体
１００ａ開口部
１０１シャッター（カートリッジシャッター）
１０３、１０４
シール部材（端部シール）
１０７底面
１０８クリーニング部材（クリーニングブレード）
１１０付勢手段（圧調整ばね）
Ｐ転写材
θ 傾斜角[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine or a laser printer using an image forming process such as an electrostatic recording system or an electrophotographic system.
[0002]
[Prior art]
In recent years, image forming apparatuses such as electrophotographic apparatuses have been promoted to be smaller, more functional, and more colored, while demands for improved reliability, system deployment, maintenance-free, and friendly to people and the environment have increased. Various proposals have been made to meet these requirements.
[0003]
Among these proposals, it is known that a plurality of photoconductors are stacked in order to increase the speed of color image output, and a toner image is sequentially transferred in multiple layers while the transfer material is conveyed by a belt-like conveying means. Yes.
[0004]
Recently, in order to cope with ecology, the amount of toner to be discarded is reduced by collecting and reusing the transfer residual toner, for example, a simultaneous development cleaning method (hereinafter referred to as “cleanerless”) having no dedicated cleaning means. Copiers, printers, and the like that employ this have been put into practical use. Employing such a system is advantageous in that the image forming apparatus itself can be downsized.
[0005]
This cleanerless system is successfully achieved by using spherical toner produced by a polymerization process. The reason will be described below by paying attention to the adhesive force between the toner and the photoreceptor.
[0006]
When the toner adheres to the photoconductor by a development process (bias, latent image potential), there are a mirror force and a van der Waals force as main forces acting on the toner in contact with the photoconductor surface. The mirror power greatly depends on the charge amount and its distance. The conventional pulverized toner produced by pulverization has irregularities on the surface, and the convex portions are intensively charged by frictional charging. On the other hand, since the surface of the polymerized toner by the polymerization method has a spherical shape or a shape close to a spherical shape, the surface is uniformly charged.
[0007]
In the pulverized toner, since the convex portions are in contact with each other and a lot of electric charges exist in a very close region, the mirror power increases. However, when it is spherical like a polymerized toner, the contact state is almost point-like, and the amount of charge in the adjacent region is small, and the mirror power is smaller than that of the pulverized toner.
[0008]
The van der Waals force mentioned above is affected by the closest region, and becomes very large in a state where contact is made in a plane. When pulverized toner is used, there are many toners that come into contact with a flat surface at the convex portions as described above, and in this case, the van der Waals force becomes very large. On the other hand, since the surface shape of the polymerized toner is spherical, the toner comes into contact at almost points. Therefore, the van der Waals force is also smaller for the polymerized toner.
[0009]
For the above reasons, in the case of a nearly spherical polymerized toner, the mirror power, van der Waals force, that is, the adhesion force to the photosensitive member is reduced, transfer residual toner in transfer is small, and the toner recovery effect at the time of simultaneous development cleaning Becomes larger, and cleaner-free and simultaneous cleaning of development becomes possible.
[0010]
Therefore, here, an example of an image forming apparatus using the simultaneous development cleaning method will be described with reference to FIG.
[0011]
The image forming apparatus shown in the figure is of an electrophotographic type, has four image forming units, and transfers each of the image forming units so as to support and convey a transfer material thereon. A belt (conveying means) is provided.
[0012]
The four image forming units UM (magenta), UC (cyan), UY (yellow), and UBk (black) have the same configuration, and the cyan image forming unit UC will be described as an example. For example, a cylindrical OPC electrophotographic photosensitive member (photosensitive drum) 1C whose surface layer is made of an organic optical semiconductor is rotationally driven in the direction of arrow a. Reference numeral 2C denotes a primary charger, which is installed in contact with the photosensitive drum 1C. Reference numeral 3C denotes an image exposure unit (exposure unit) that exposes the photosensitive drum 1C to the primary charger 2C on the downstream side in the rotation direction of the photosensitive drum 1C. Reference numeral 4C denotes a developing device (developing means), which is installed so as to be adjacent to the photosensitive drum 1C further downstream from the exposure position of the photosensitive drum 1C. P is a transfer material. Reference numeral 13 denotes a paper feed cassette for storing the transfer material P. Reference numeral 14 denotes a paper feeding unit for supplying the transfer material P. Reference numeral 10 denotes a transfer material conveyance belt (transfer material conveyance means) which is driven in the direction of arrow b in contact with the photosensitive drum 1C. Reference numeral 11 denotes a driving roller, and reference numeral 12 denotes a supporting roller, which is a driving unit that stretches and drives the transfer material conveying belt 10. A transfer blade (transfer means) 5C is installed so as to face the photosensitive drum 1C with the transfer material conveyance belt 10 sandwiched between the transfer positions. A fixing device 15 is disposed adjacent to the driving roller 11 of the transfer material conveyance belt 10. Reference numeral 6C denotes a pre-exposure (static elimination) lamp, which is installed between the transfer blade 5C and the primary charger 2C.
[0013]
The operation of the image forming apparatus configured as described above will be described using the image forming unit UC that forms a cyan toner image as an example.
[0014]
First, the photosensitive drum 1C is formed by forming a thin film of an organic optical semiconductor (OPC), for example, on the surface of a conductive substrate such as aluminum, and rotates in the direction of arrow a. Then, after the surface is uniformly negatively charged by the primary charger 2C, exposure is performed by the image exposure unit 3C, and an electrostatic latent image corresponding to the color separation image of the input document is formed. The developing device 4C performs reversal development using negatively charged toner, and forms a toner image corresponding to the electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 1C. The toner image formed on the surface of the photosensitive drum 1C is transferred to the transfer material P on the transfer material transport belt 10 by the transfer blade 5C. This transfer material P is fed from the paper feed cassette 13 and supplied from the paper feed unit 14 to the transfer material transport belt 10 so as to synchronize with the image formation at the rotational speed of the photosensitive drum 1C.
[0015]
The above operation is performed in each image forming unit, and the toner images formed on the respective photosensitive drums are sequentially transferred onto the transfer material P held on the transfer material transport belt 10 in a multiple transfer manner. In the full color mode, the transfer material P is transferred in the order of M (magenta), C (cyan), Y (yellow), and Bk (black). Necessary color toners are transferred onto the transfer material P in this order. Then, the transfer material P to which the toner has been transferred is supplied to the fixing device 15 by the transfer material conveyance belt 10, and is heated and pressed here to fix the toner image on the surface.
[0016]
On the other hand, the potential of the photosensitive drum 1C after the toner image transfer is uniformly adjusted by the pre-exposure lamp 6C, and the transfer residual toner remaining on the surface is collected in the developing unit during the developing operation by the developing unit 4C. Re-submitted to formation. Further, the surface of the transfer material conveying belt 10 that has finished supplying the transfer material P to the fixing device 15 is cleaned by a belt cleaner 21. The toner removed by the belt cleaner 21 is collected in a waste toner collection box 22 via the conveying means 23.
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
The belt cleaner 21 cannot be eliminated even in an image forming apparatus that employs a cleanerless system that collects transfer residual toner on the photosensitive drum as described above, for example, with a developing device. The reason is that a small amount of toner (hereinafter referred to as “fogging toner”) developed on the photosensitive drum 1 </ b> C during image formation is transferred onto the transfer material conveyance belt 10 and stains the surface of the transfer material conveyance belt 10. This is because it is necessary to clean the transfer material conveyance belt 10 at any time to prevent the transfer material P from being stained. Alternatively, when a feeding failure of the transfer material P occurs during the image forming operation, the toner image formed by the image forming unit may be directly transferred onto the transfer material conveying belt 10 and before the image forming operation is restored. It is necessary to clean those toner images on the transfer material conveying belt 10. Further, for example, in order to adjust the density and color of the output image, a toner band of each color of the specified density data is formed by each image forming unit, and these are transferred onto the transfer material conveying belt 10 and then transferred. When performing control such as reading by a density reading sensor arranged around the material conveying belt 10, it is necessary to clean the toner band transferred onto the transfer material conveying belt 10.
[0018]
Since the toner on the transfer material conveying belt 10 is mixed in the case of a plurality of colors, it cannot be electrostatically returned to the photosensitive drum and collected by the developing device. Even in the case of a single color, it is necessary to identify the color of the toner on the transfer material transport belt 10 and collect it by an image forming unit corresponding to the color, which causes problems such as complicated control.
[0019]
Therefore, the provision of the belt cleaner 21 as shown in FIG. 6 is most excellent in terms of performance stability and the like. However, the conventional belt cleaner 21 requires a dedicated space for collecting waste toner such as a waste toner collection box 22 separately from the belt cleaner 21, and further, waste toner is collected from the belt cleaner 21 to the waste toner collection box 22. Conveying means 23 for conveying and a power source for driving the conveying means 23 are required. In this case, problems such as an increase in the size of the apparatus itself and an increase in manufacturing cost and running cost occur.
[0020]
Further, when the user performs maintenance, the belt cleaner 21 and the waste toner collection box 22 can be easily replaced, and the waste toner leaked from these stains the user's clothes and the surroundings of the apparatus installation environment. It is necessary to prevent this. Furthermore, the collected waste toner needs to be easy to handle so that the user can accurately process it as industrial waste.
[0021]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an image forming apparatus that simplifies the configuration of a cleaning unit that removes unnecessary toner on a transfer material transport unit and an intermediate transfer member, and facilitates maintenance. It is intended to do.
[0027]
[Means for Solving the Problems]
Claim 1 The present invention relates to a developing unit that develops a toner image by attaching toner to an electrostatic latent image on an image carrier, and a transfer unit that transfers a toner image formed on the image carrier by the developing unit. And a transfer material conveying means for carrying and transferring a transfer material onto which the toner image on the image carrier is transferred, and a cleaning means having a cleaning member for removing the toner on the transfer material conveying means. In the apparatus, the cleaning unit constitutes a cartridge that is detachably attached to the main body of the image forming apparatus, and the cartridge is disposed in a longitudinal direction in a direction transverse to the transfer material conveying unit to collect waste toner. A container main body, the container main body having an opening in the cylindrical outer peripheral surface facing the surface to be cleaned and having the cleaning member disposed therein. Sponge-like sealing members provided on both edges of the direction, and a shutter that can move in a circumferential direction along the outer peripheral surface to open and close the opening, and move the outer peripheral surface to move the opening A sponge-like seal member that contacts both edges along the circumferential direction, and in a state where the opening is closed by the shutter, the seal member on the opening side and the shutter side The seal member is in communication with the space between the periphery of the opening and the shutter.
[0028]
Claim 2 The present invention relates to a developing unit that develops a toner image by attaching toner to an electrostatic latent image on an image carrier, and a transfer unit that transfers a toner image formed on the image carrier by the developing unit. And an image forming apparatus comprising: an intermediate transfer member to which a toner image on the image carrier is transferred; and a cleaning unit having a cleaning member for removing the toner on the intermediate transfer member. A cartridge that is detachably attached to the image forming apparatus main body, and the cartridge includes a container main body that is disposed in a longitudinal direction in a direction transverse to the intermediate transfer body and collects waste toner, and the container main body Is a sponge provided on both edges in the circumferential direction of the opening having an opening in the cylindrical outer peripheral surface facing the surface to be cleaned and having the cleaning member disposed And a shutter that can move in a circumferential direction along the outer peripheral surface to open and close the opening, and moves on the outer peripheral surface to both edges along the circumferential direction of the opening. A sponge-like sealing member in contact with the opening, and in a state where the opening is closed by the shutter, the opening-side sealing member and the shutter-side sealing member communicate with each other, and the opening The space between the portion and the shutter is covered.
[0033]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0034]
<Embodiment 1>
FIG. 1 shows an example of an image forming apparatus according to the present invention. The image forming apparatus shown in the figure is a four-color full-color electrophotographic image forming apparatus having a plurality of (four) image forming units, and a transfer material conveying means extending vertically through each image forming unit. A transfer material conveying belt is provided. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of the entire image forming apparatus. Further, this image forming apparatus employs an image forming process method in which the spherical toner formed by the above-described polymerization method is used, and the toner is collected simultaneously with the development by the cleanerless method.
[0035]
The image forming apparatus shown in the figure includes four image forming units UM, UC, UY, UBk from the upstream side to the downstream side along the moving direction (arrow R10 direction) of the transfer material transport belt (transfer material transport means) 10. Is arranged. The image forming unit forms magenta, cyan, yellow, and black toner images in this order. Since these image forming units have the same configuration, a cyan image forming unit UC will be described below as an example.
[0036]
In the image forming unit UC, for example, a cylindrical OPC electrophotographic photosensitive member (hereinafter referred to as “photosensitive drum”) 1C whose surface layer is made of an organic optical semiconductor as an image carrier is rotationally driven in the direction of arrow a at a predetermined process speed. The Reference numeral 2C denotes a primary charger, which is installed so as to face the photosensitive drum 1C, and uniformly charges the photosensitive drum 1C uniformly to a predetermined potential having a negative polarity. An image exposure unit 3C exposes the image unit with optical information corresponding to each color toner obtained by color-separating the input image on the photosensitive drum 1C charged by the charger 2C. Reference numeral 4C denotes a developing device (developing means), which is installed further downstream from the exposure position of the photosensitive drum 1C, and contains toner having a negatively charged characteristic generated by a polymerization method as a developer. P is a transfer material as an image receiving member. Reference numeral 13 denotes a paper feed cassette that stores the transfer material P, and reference numeral 14 denotes a paper feed roller that supplies the transfer material P to the transfer material transport belt 10.
[0037]
Reference numeral 10 denotes a transfer material conveying belt that is stretched between a driving roller 11 and a supporting roller 12, and is driven in the direction of arrow R10 in contact with the photosensitive drum 1C. The transfer material transport belt 10 is an endless belt in which conductive particles such as carbon are dispersed in a resin such as polycarbonate having a high mechanical strength and flexibility, or a rubber base material. 10 ⁹ -10 ¹³ The Ω and thickness should be adjusted to 0.1 to 1 mm.
[0038]
Reference numeral 5C denotes a transfer blade (transfer means), which is installed so as to face the photosensitive drum 1C so as to sandwich the transfer material conveyance belt 10 at the transfer position. The transfer blade 5C has a base material 10 ⁹ -10 ¹¹ A material composed of a semiconductor layer of Ω · cm and having a surface layer on the photosensitive drum 1C side made of a material having a small surface roughness, a low friction coefficient and excellent wear resistance, such as a fluororesin or a nylon resin, is suitable. A fixing unit 15 is disposed adjacent to the driving roller 11 of the transfer conveyance belt 10. A pre-exposure lamp 6C is installed between the transfer blade 5C and the primary charger 2C.
[0039]
A cartridge-like belt cleaner, that is, a belt cleaner cartridge (cleaning means) 24, which is a feature of the present invention, is placed in contact with the transfer material transport belt 10 at a place other than the transfer path of the transfer material P. Yes.
[0040]
2A and 2B are a side view of the belt cleaner cartridge 24 (viewed from the width direction of the transfer material transport belt 10) and a front view (viewed from the moving direction of the transfer material transport belt), respectively. . However, in (b), the cartridge shutter (shutter) 101 shows a cross section. The belt cleaner cartridge 24 includes a substantially cylindrical container main body 100 and a cartridge shutter 101 that can swing around the rotation shaft 102 to open and close the opening 100 a of the container main body 100. The opening 10a is formed in a rectangular shape over substantially the entire length of the container body 100 in the longitudinal direction. When the belt cleaner cartridge 24 is not mounted in the main body of the image forming apparatus, the cartridge shutter 101 is at the position A and the opening 100a is closed, so that the waste toner collected in the container main body 100 leaks out. It is preventing. On the other hand, the cartridge shutter 101 rotates in the direction of arrow C about the rotation shaft 102 and stops at the position B when the belt cleaner cartridge 24 is mounted in the image forming apparatus main body. As a result, the opening 100 a of the container body 100 is opened toward the transfer material transport belt 10.
[0041]
In order to prevent waste toner collected in the container main body 100 from leaking around the opening 100a of the container main body 100, end seals (seal members) are provided in the longitudinal direction of the opening and both ends of the opening. 103 and 104 are provided, respectively. The end seal 103 is provided on the opening 100a side, and the end seal 104 is provided on the cartridge shutter 101 side. These end seals 103 and 104 are made of an elastic sponge-like member such as malt plain, for example. Formed The contact surface with the transfer material conveying belt 10 is treated with a low friction resin such as phenol resin, polyester, polyimide, methacrylic resin, polycarbonate, polypropylene, nylon, polyacetal, high density polyethylene, fluorine resin, or the like. A low-friction resin sheet with a thickness of around 100 μm formed of a low-friction resin is pasted, and the transfer material conveyance belt 10 and the end seal 103 The frictional force between them is reduced.
[0042]
When the belt cleaner cartridge 24 is mounted in the main body of the image forming apparatus, a pressure urging member 106 made of a spring or the like is interposed between the belt cleaner cartridge 24 and the mounting surface 105 on the main body of the image forming apparatus, so that the cleaning action is performed. Is applied to the surface of the transfer material conveying belt 10. Also end seal 103 A space member (not shown) made of a resin such as epoxy resin, polyimide, polystyrene, ABS resin, vinyl chloride resin, polypropylene, polyacetal, or the like is provided in part of the space member, and this space member is brought into contact with the transfer material conveyance belt 10. Thus, the distance from the transfer material conveyance belt 10 is kept constant.
[0043]
In addition, as shown in FIG. 2B, the bottom surface 107 of the container main body 100 is provided with an inclination angle θ of 5 to 30 degrees from the longitudinal center portion toward both end portions. In general, the toner image transferred to the transfer material P on the transfer material transport belt 10 is formed in a concentrated manner at a portion corresponding to the longitudinal center portion of the belt cleaner cartridge, and the waste toner is also longitudinally associated with this. Since the amount increases at the center, the purpose is to make it easier for the waste toner collected on the bottom surface 107 to move to both ends of the longitudinal direction and to reduce the deviation of the waste toner.
[0044]
FIG. 3 shows a longitudinal sectional view of the belt cleaner cartridge 24 in a direction orthogonal to the longitudinal direction. In the figure, reference numeral 108 denotes a cleaning member (cleaning blade) housed in the container body 100. In general, as a cleaning member, a method using a cleaning blade made of an elastic body such as rubber has been widely used. This is because the blade method is simple in structure and advantageous in terms of cost. As a material of the cleaning blade 108, polyurethane rubber which is a kind of heat-flexible elastomer is mainly used from the viewpoints of chemical resistance, wear resistance, moldability, mechanical strength, and the like.
[0045]
The cleaning blade 108 is fixed to a pedestal 109 attached to the rib 100b of the inner wall of the container main body 100 so as to be swingable about a shaft 109a, and by a pressure adjusting spring (compression spring) 110 as an urging means. The contact pressure with respect to the surface of the transfer material conveyance belt 10 is adjusted. The contact pressure of the cleaning blade 108 against the transfer material transport belt 10 varies depending on the surface material of the transfer material transport belt 10, the type of toner, and the like, but is generally 5 to 70 gf / cm. Further, the cleaning blade 108 is arranged in the counter direction with respect to the traveling direction (arrow R10 direction) of the transfer material transport belt 10 that is the surface to be cleaned.
[0046]
Further, the opening 10a of the container body 100 has a thickness of 20 to 20 to prevent waste toner from scattering on the inner side of the end seal 103, that is, on the inner wall of the container body 100. A 100 μm sheet-shaped scattering prevention sheet 111 is provided, and is in contact with the transfer material conveyance belt 10 by entering 0.1 to 3.0 mm.
[0047]
The waste toner removed from the surface of the transfer material conveyance belt 10 by the cleaning blade 108 falls freely in the container body 100 and is collected on the bottom surface 107. An optical sensor (not shown) is provided in a part of the main body of the image forming apparatus in order to prevent waste toner exceeding the allowable amount from being collected in the belt cleaner cartridge 24 and preventing the waste toner from overflowing from the belt cleaner cartridge 24. If the accumulated state of the waste toner in the container body 100 is detected through a sensor window (not shown) provided in a part of the container body 100 and it is determined that the amount exceeds a certain amount, the belt cleaner cartridge 24 The user is notified of the replacement.
[0048]
As described above, in the first embodiment, in the image forming apparatus employing the cleanerless system that collects the transfer residual toner on the photosensitive drum with the developing device, the belt cleaner of the transfer material conveyance belt 10 is formed into a cartridge. Accordingly, it is not necessary to separately provide a waste toner collection box, a waste toner transport unit, and a driving unit thereof, which are conventionally required, and space saving, low power, and low running cost can be realized. In addition, the maintenance by the user is facilitated, and the belt cleaner cartridge 24 and the waste toner can be appropriately processed by the user as industrial waste, and it is possible to cope with environmental problems that will be important in the future.
[0049]
<Embodiment 2>
FIG. 4 shows an image forming apparatus according to the second embodiment. FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the overall schematic configuration.
[0050]
Also in the present embodiment, as in the first embodiment described above, four image forming units UM, UC, and UY that are integrated with the respective members that perform charging, exposure, development, and pre-exposure centering on the photosensitive drum. , UBk. Further, as the toner, spherical toner formed by a polymerization method is used, and the photosensitive drum is a cleanerless system, and the transfer residual toner on the photosensitive drum is simultaneously collected and developed by a developing device. These are the same as in the first embodiment.
[0051]
The difference from the first embodiment is that the respective color toner images are not directly multiplex-transferred onto the transfer material P carried and conveyed by the transfer material conveyance belt, but instead of the transfer material conveyance belt, an intermediate transfer belt (intermediate transfer belt) is used. The toner images formed on the photosensitive drums are temporarily transferred onto the intermediate transfer belt 30 in order and superimposed on the intermediate transfer belt 30. I try to transcribe it. That is, the intermediate transfer belt 30 is stretched around a driving roller 31, a support roller 32, and a backup roller 33, each color toner image is multiplex-transferred onto the intermediate transfer member, and these combined toner images are supplied by the paper feed roller 14. The transferred material P is secondarily transferred by the backup roller 33 and the secondary transfer roller 34 and then fixed on the surface of the transfer material P by the fixing device 15. Since the configuration of each image forming unit is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted.
[0052]
As the intermediate transfer belt 30, urethane rubber (10 ^Three -10 ^Four Ω · cm) on the surface of PTFE (polytetrafluoroethylene) as a dielectric layer (10 ¹⁴ A flexible endless belt formed of Ω · cm or more, or a flexible endless belt in which carbon black is dispersed in polyimide resin for resistance adjustment (10 ^Ten -10 ¹⁴ Ω · cm) can be used.
[0053]
In the image forming apparatus having such a configuration, the arrangement position of the belt cleaner cartridge 25 which is a cleaning unit of the intermediate transfer belt 30 is limited between the driving roller 31 and the backup roller 33, and the belt cleaning cartridge 25 is further provided. Cannot be arranged horizontally with respect to the image forming apparatus main body.
[0054]
Therefore, the belt cleaning cartridge 25 is configured as shown in FIG. That is, the opening 100a of the container main body 100 is directed to the side. In addition, about each member shown in FIG. 5, about the same structure and effect | action as the member shown in FIG. 3, the same code | symbol is attached | subjected and duplication description shall be abbreviate | omitted.
[0055]
The basic operation of the belt cleaning cartridge 25 will be described. The intermediate transfer belt 30 moves in the direction of arrow R30, and the waste toner on the intermediate transfer belt 30 is cleaned by the cleaning blade 108. The waste toner peeled off from the intermediate transfer belt 30 is received by the anti-scattering sheet 111 on the upstream side of the cleaning blade 108 and is collected in the container main body 100. Also in the container main body 100 in the present embodiment, the bottom surface 107 is provided with an inclination angle θ of 5 to 30 degrees so that the side far from the intermediate transfer belt 30 is downward. Thereby, the waste toner is uniformly accommodated in the container main body 100.
[0056]
Also in the second embodiment of the present invention, as in the first embodiment, space saving, low power, low running cost, and environmental problems can be realized.
[0057]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, waste toner recovery that has been conventionally required can be achieved by using a transfer material conveying means for conveying a transfer material or unnecessary toner adhering to the intermediate transfer member as a cleaning means in a cartridge. It is not necessary to separately provide a box, waste toner conveying means, and driving means for the box, and an image forming apparatus having a small space, low power, and low running cost can be configured. In addition, the use of the cartridge facilitates maintenance by the user, and the belt cleaner cartridge and the waste toner can be appropriately processed as industrial waste by the user.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a configuration of an image forming apparatus according to a first embodiment.
FIG. 2A is a side view of the belt cleaning cartridge according to the first embodiment.
FIG. 2B is a front view of the belt cleaning cartridge according to the first embodiment.
3 is a longitudinal sectional view in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the belt cleaning cartridge of Embodiment 1. FIG.
4 is a longitudinal sectional view showing a configuration of an image forming apparatus according to Embodiment 2. FIG.
5 is a longitudinal sectional view in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the belt cleaning cartridge of Embodiment 2. FIG.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a configuration of a conventional image forming apparatus.
[Explanation of symbols]
1C Image carrier (photosensitive drum)
2C primary charger
3C exposure means (image exposure unit)
4C Development means (developer)
5C transfer means (transfer blade)
10 Transfer material transport means (transfer material transport belt)
24, 25 Cleaning means (cartridge, belt cleaner cartridge)
30 Intermediate transfer member (intermediate transfer belt)
100 Container body
100a opening
101 Shutter (cartridge shutter)
103, 104
Seal member (end seal)
107 Bottom
108 Cleaning member (cleaning blade)
110 Biasing means (pressure adjusting spring)
P transfer material
θ Inclination angle

Claims

Developing means for developing the toner image by attaching toner to the electrostatic latent image on the image carrier;
Transfer means for transferring a toner image formed on the image carrier by the developing means;
Transfer material conveying means for carrying and conveying a transfer material onto which the toner image on the image carrier is transferred;
An image forming apparatus comprising: a cleaning unit having a cleaning member for removing toner on the transfer material conveying unit;
The cleaning means constitutes a cartridge that is detachably attached to the image forming apparatus main body,
The cartridge includes a container body that is disposed in a longitudinal direction in a direction crossing the transfer material conveying unit and collects waste toner.
The container body has an opening in which the cleaning member is disposed so as to open on a cylindrical outer peripheral surface facing the surface to be cleaned;
A sponge-like seal member provided on both edges in the circumferential direction of the opening;
A sponge-shaped shutter that moves in a circumferential direction along the outer peripheral surface and is provided with a shutter that can open and close the opening, and moves on the outer peripheral surface to contact both edges along the circumferential direction of the opening. A sealing member,
In a state where the opening is closed by the shutter, the sealing member on the opening side and the sealing member on the shutter side are in contact with each other, and the periphery of the opening and the shutter are covered. An image forming apparatus.

Developing means for developing the toner image by attaching toner to the electrostatic latent image on the image carrier;
Transfer means for transferring a toner image formed on the image carrier by the developing means;
An intermediate transfer member to which a toner image on the image carrier is transferred;
An image forming apparatus comprising: a cleaning unit having a cleaning member for removing toner on the intermediate transfer member;
The cleaning means constitutes a cartridge that is detachably attached to the image forming apparatus main body,
The cartridge includes a container main body that is disposed in a longitudinal direction in a direction crossing the intermediate transfer member and collects waste toner.
The container body has an opening in which the cleaning member is disposed so as to open on a cylindrical outer peripheral surface facing the surface to be cleaned;
A sponge-like seal member provided on both edges in the circumferential direction of the opening;
A sponge-shaped shutter that moves in a circumferential direction along the outer peripheral surface and is provided with a shutter that can open and close the opening, and moves on the outer peripheral surface to contact both edges along the circumferential direction of the opening. A sealing member,
In a state where the opening is closed by the shutter, the sealing member on the opening side and the sealing member on the shutter side are in contact with each other, and the periphery of the opening and the shutter are covered. An image forming apparatus.