JP4259040B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタなどに用いる電子写真方式の画像形成装置に関し、特に、中間転写ベルト上に残留するトナーをクリーニングするクリーニング部材を有する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カラー画像を形成する電子写真方式の画像形成装置においては、複数の感光体上に相互に異なる色のトナー像を形成し、そのトナー像を中間転写体上に順次重ね合わせて１次転写することにより多重色トナー像を形成し、その多重色トナー像を用紙に２次転写することにより用紙上にカラー画像を形成するとともに、中間転写体上にトナー像を１次転写した後の各感光体上に残留するトナー、および用紙上に多重色トナーを２次転写した後の中間転写体上に残留するトナーは、各感光体および中間転写体それぞれに備えるクリーニング装置でクリーニングすることにより、画像形成サイクルを構成する方式が広く用いられている。
【０００３】
クリーニング装置としては、感光体、あるいは中間転写体のトナー像を担持する面に板状のブレードを当接させて残留トナーを掻き取ったり、あるいはブラシ又はロールを接触させて静電的に吸着し、残余のトナーをブレードで掻き取る方法が一般的であり、除去した残留トナーは、ハウジングに収集し、パドルやオーガなどを用いてトナー回収部に回収されるのが一般的である。
【０００４】
例えば特開平１０−３０１４６０号広報では、感光体上の残留トナーをクリーニングブレードで除去し、トナーの重力が利用できないため、溜まったトナーを回転運動を行なう掻きだし部材と往復運動を行う搬送部材で廃トナー収容部に搬送する技術が開示されている。
【０００５】
この技術によれば、ブラシを使用していないので、トナーの吹き出しが防止され、またクリーニング装置の設置位置に係わらず確実にトナーを搬送することができるという利点がある。
【０００６】
また、特開平１０−３０１４６０号では、クリーニング装置のハウジングを薄型にするとともに、クリーニングブレードで除去して、溜まったトナーを搬送する強制搬送ベルトを設けることにより薄型ハウジング内をトナー回収部に向けて確実に搬送する技術が開示されている。
【０００７】
この技術によれば、クリーニング装置を小型化できるという利点がある。
一方、特開平１１−３８７７６号公報では、２つのクリーニング手段を有し、ベルトに残留するトナーを、１つの手段はベルトに摺擦して機械的に除去し、他の１つの手段はベルトに接触してバイアス電圧により静電的に除去する技術が開示されている。
【０００８】
しかしながら、近年は、画像の高精細化などの要請により、画像形成装置に使用するトナーが小径化される傾向にある。このため、感光体、あるいは中間転写体に、例えば単一のブレードを有するクリーニング装置を取り付けて残留トナーを掻き取っても、小径トナーがそのブレードをすり抜けてしまい、残留トナーを完全に除去することができないという問題がある。
【０００９】
そこで、クリーニング装置に備えるクリーニング部材を複数設けることにより小径化した残留トナーを確実に除去する方法が考えられるが、従来用いているクリ−ニン装置のハウジングやパドル、オーガなどのトナー回収部をそのままの状態にして、ブレードなどのクリーニング部材を単に複数化しても、スペースの点から、例えば中間転写ベルトにそのクリーニング装置を取り付けたときに、ブレードなどが相互に重なり合ってしまい、掻き取ったトナーがその重なり合った部分に溜まってしまうので、残留トナーをハウジング内に確実に収集し、トナー回収部で回収するのは困難である。また、例えば中間転写ベルトに当接する複数のブレード相互間にトナーが詰まると、クリーニング性能が悪化してしまうという問題もある。
【００１０】
さらに、クリーニング装置を複数備えるのでは、設置スペースやコストが問題となる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情に鑑み、トナー像を記録媒体に転写した後に中間転写ベルト上に残留するトナーを確実に除去するとともに、そのトナーを確実に回収することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の画像形成装置は、トナー像を形成し、該トナー像を最終的に記録媒体上に転写および定着することにより画像を形成する画像形成装置において、
トナー像を担持して移動し、記録媒体に該トナー像を転写する中間転写体と、
前記中間転写体から記録媒体にトナー像を転写した後に該中間転写体上に残留するトナーをクリーニングする、相互に近接して配備された第１および第２のクリーニング部材、前記第１および第２のクリーニング部材双方に向けた開口を有し、該第１および第２のクリーニング部材によりクリーニングされたトナーを収集するトナー収集ボックス、前記トナー収集ボックス内に並置され、該トナー収集ボックス内に収集したトナーを回収する一対の搬送部材とを有するクリーニング装置とを備え、
前記一対の搬送部材のうちの一方の搬送部材は、他方の搬送部材に向けて前記トナーを送り、該他方の搬送部材は、前記中間転写体の移動方向と交わる方向に向けて該トナーを送るものであることを特徴とする。
【００１３】
このように、中間転写体に備えるクリーニング装置は、近接する２つのクリーニング部材を備えており、中間転写体上の残留トナーを確実にクリーニングすることができる上、クリーニングしたトナーを共通のトナー収集ボックス内に収集するとともに、トナー収集ボックス内に並置された２つの搬送部材が役割分担するので、トナーを確実に回収することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１５】
図１は、本発明の画像形成装置が適用されるカラー複写機についての実施形態を示す概略構成図である。
【００１６】
図１に示す画像形成装置は、それぞれイエロ（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、サイアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）色のトナー像が形成される、Ａ方向に回転する感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋが４つ並設されている。また、駆動ロール２２、従動ロール２３、テンションロール２４、対向ロール２５に張架され、４つの感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋそれぞれに接触しながらＢ方向に循環移動する中間転写ベルト２１を備えている。それぞれの感光体ドラム１１の周囲には、感光体ドラム１１を帯電させる各帯電器１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ、各色毎に分解された画像データに基づいて帯電された感光体ドラム１１に露光光を照射して静電潜像を形成する各露光装置１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ、その静電潜像を、近接位置からＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋそれぞれの色のトナーで現像してトナー像を形成する各現像器１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋ、中間転写ベルト２１を挟んで各感光体ドラム１１に対向し、感光体ドラム１１上に形成されたトナー像を中間転写ベルト２１に１次転写する各１次転写ロール２７Ｙ，２７Ｍ，２７Ｃ，２７Ｋ、転写後に感光体ドラム１１上に残留するトナーを導電性ブラシとブレードでクリーニングする各クリーニング装置１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋが備えられている。さらに、中間転写ベルト２１を挟んで対向ロール２５に対向し中間転写ベルト２１上のトナー像に重ね合わされた用紙Ｐに、そのトナー像を２次転写する２次転写ロール２８、図示しない用紙トレイから搬送された用紙Ｐを、シュート３４を経て２次転写ロール２８に送り出すレジストレーションロール３５、トナー像が２次転写された用紙Ｐを搬送する搬送ベルト３６、搬送ベルト３６で搬送された用紙Ｐ上のトナー像を用紙Ｐ上に定着させる加熱ロール３１と加圧ロール３２とからなる定着装置３０が備えられている。また、２次転写ロール２８にはクリーニング装置２８ａが、中間転写ベルトにはベルトクリーニング装置３８がそれぞれ備えられている。ベルトクリーニング装置３８は、互いに近接する第１のクリーニング部材３９ａと第２のクリーニング部材３９ｂとが中間転写ベルト２１を張架する駆動ロール２２と従動ロール２３とにそれぞれ対向して設けられ、第１のクリーニング部材３９ａと第２のクリーニング部材３９ｂとの直下には、クリーニングされた残留トナーを収集するトナー収集ボックス４０が備えられ、そのトナー収集ボックス４０には一対のトナー搬送部材４１が設けられ、一方の搬送部材４１ａは、回転することにより収集されたトナーを他方の搬送部材４１ｂに向けて送り出し、その他方の搬送部材４１ｂは、回転することにより、収集されたトナーを中間転写ベルト２１の移動方向Ｂと交わる方向に送り出すことにより、収集されたトナーは、図示しないトナー回収部に回収される。
【００１７】
ここで、本実施形態では２つのクリーニング部材３９ａ，３９ｂそれぞれにブレードが用いられている。
【００１８】
帯電器１２により均一に帯電された感光体ドラム１１表面に、露光装置１３から、各色毎に分解された画像データに基づきパルス幅変調された露光光が照射されることにより静電潜像が形成され、その静電潜像は現像器１４の各色トナーで現像されて感光体ドラム１１表面に各色トナー像が形成される。感光体ドラム１１上の各色トナー像は、１次転写ロール２７により中間転写ベルト２１上に順次多重転写され、多重転写された各色トナー像は２次転写ロール２８により用紙Ｐ上に転写される。用紙Ｐ上のトナー像は、さらに定着装置３０で用紙上に定着され、定着トナー像からなる画像が形成される。
【００１９】
ここで、本実施形態の画像形成装置は、４つの感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋと被転写体としての中間転写ベルト２１とを備えているが、中間転写ベルト２１に代えて、中間転写ドラムであってもよい。また、帯電器１２には、コロトロンが用いられているが、接触式の帯電器であってもよい。さらに、クリーニング装置１６は、必ずしも導電性ブラシとブレードとにより構成されたものである必要はなく、例えば多数の孔を有する導電性ロールとブレードとにより構成されたものであってもよい。
【００２０】
図２は、本実施形態のベルトクリーニング装置の側断面を示す概略拡大図である。
【００２１】
図２に拡大して示すように、駆動ロール２２と従動ロールとに張架され、矢印Ｂ方向に移動する中間転写ベルト２１があり、中間転写ベルトには、残留するトナーをクリーニングするクリーニング装置３８が備えられている。
【００２２】
クリーニング装置３８は、中間転写ベルト２１を挟んで、駆動ロール２２に対向する位置に第２のクリーニング部材３９ｂと、従動ロール２３に対向する位置に第１のクリーニング部材３９ａと、第１および第２のクリーニング部材３９ａ，３９ｂに向けた開口４２を有し、駆動ロール２２および従動ロール２３の直下で残留トナーを収集するトナー収集ボックス４０と、トナー収集ボックス４０内に収集されたトナーを回収するためトナー収集ボックス４０内に並置された一対の搬送部材４１ａ，４１ｂとを備えている。
【００２３】
本実施形態では、第１のクリーニング部材３９ａにはゴム製のクリーニングブレードが、第２のクリーニング部材３９ｂには金属製のクリーニングブレードがそれぞれ用いられ、矢印Ｂ方向の上流側に設置された搬送部材４１ａにはパドルが、矢印Ｂ方向の下流側に設置された搬送部材４１ｂにはスクリューオーガがそれぞれ用いられる。
【００２４】
また、ゴム製のクリーニングブレードに対向する従動ロール２３には、そのゴム製のクリーニングブレードに対向する位置を調整することができる位置調整手段が設けられている。
【００２５】
第１のクリーニング部材３９ａと第２のクリーニング部材３９ｂとは、上方から投影したときに相互に離れた状態に近接し、矢印Ｂ方向に重なり合わない状態に設置されているので、第１および第２のクリーニング部材３９ａ，３９ｂでクリーニングされたトナーが途中で引っ掛かることなく確実に落下する。第１のクリーニング部材３９ａは、従動ロール２３に対向する位置で中間転写ベルト２１に当接して中間転写ベルト２１上に残留するトナーを掻き取り、第２のクリーニング部材３９ｂは、駆動ロール２２に対向する位置で中間転写ベルト２１に当接し、第１のクリーニング部材３９ａをすり抜けた残留トナーを掻き取ることができる。
【００２６】
掻き取られたトナーは、トナーの重力で下方に落下するので、トナー収集ボックス４０に収集される。トナー収集ボックス４０内に収集された残留トナーは、矢印Ｂ方向の上流側にある搬送部材４１ａにより、矢印Ｂ方向の下流側にある搬送部材４１ｂに向けて送られ、矢印Ｂ方向の下流側に設置された搬送部材４１ｂにより、矢印Ｂ方向に交わる方向に向けて送られ、図示しないトナー回収部に回収される。
【００２７】
このように、トナー収集ボックス４０が２つのクリーニング部材でクリーニングしたトナーを共通に収集するとともに、１対の搬送部材４１ａ，４１ｂが役割分担して収集したトナーを回収するので、ベルトクリーニング装置３８全体のサイズが小さくなり、占有スペースを節約することができる。
【００２８】
図３は、従動ロールに設けられた位置調整手段を示す概略図である。
【００２９】
図３において、中間転写ベルト２１にゴム製のクリーニングブレードからなる第１のクリーニング部材３９ａが当接している。そして、ゴム製のクリーニングブレードからなる第１のクリーニング部材３９ａ当接する位置には、中間転写ベルト２１を挟んで従動ロール２３が対向している。従動ロール２３は、ロール保持部材４３により固定され、ロール保持部材４３には、ロール保持部材４３の一端を固定するボスねじ４３ａと、長円孔４３ｂに挿入されたねじとにより固定される。この長円孔４３ｂに挿入されるねじによりロール保持部材４３が固定される位置は、その長円孔４３ｂの孔の大きさの範囲内で調整することができるので、この長円孔４３ｂは、従動ロール２３が第１のクリーニングブレード３９ａに対向する位置を調整する位置調整手段としての役割を担っている。
【００３０】
したがって、第１のクリーニング部材３９ａが固定された後、第１のクリーニング部材３９ａが中間転写ベルト２１に当接する位置をにらみながら、ロール保持部材４３の長円孔４３ｂのねじ止め位置を調整することにより、第１のクリーニング部材３９ａが中間転写ベルト２１に当接する位置で、従動ロール２３を第１のクリーニング部材３９ａに対向させることができる。
【００３１】
このような位置調整する手段を設ければ、中間転写ベルト２１とクリーニング部材との当接位置の調整が簡易にできるので、ベルトクリーニング装置３８の取り付けが容易になる。
【００３２】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の画像形成装置によれば、２つのクリーニング部材、共通のトナー収集ボックス、および並置された搬送部材を有する単一のクリーニング装置を中間転写体に備えているので、中間転写体の残留トナーを確実に除去するとともに、除去されたトナーを、確実に回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置が適用されるカラー複写機についての実施形態を示す概略構成図である。
【図２】本実施形態のベルトクリーニング装置の側断面を示す概略拡大図である。
【図３】従動ロールに設けられた位置調整手段を示す概略図である。
【符号の説明】
１１，１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ 感光体ドラム
１２，１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ 帯電器
１３，１３Ｙ，１３Ｍ，１３ｃ，１３Ｋ 露光装置
１４，１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋ 現像装置
１６，１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋ クリーニング装置
２１ 中間転写ベルト
２２ 駆動ロール
２３ 従動ロール
２４ テンションロール
２５ 対向ロール
２７，２７Ｙ，２７Ｍ，２７Ｃ，２７Ｋ １次転写ロール
２８ ２次転写ロール
２８ａ クリーニング装置
３０ 定着装置
３１ 加熱ロール
３２ 加圧ロール
３４ シュート
３５ レジストレーションロール
３６ 搬送ベルト
３８ ベルトクリーニング装置
３９ａ 第１のクリーニング部材
３９ｂ 第２のクリーニング部材
４０ トナー収集ボックス
４１ａ 上流側の搬送部材
４１ｂ 下流側の搬送部材
４２ 開口
４３ ロール保持部材
４３ａ ボスねじ
４３ｂ 長円孔

Claims (4)

1. トナー像を形成し、該トナー像を最終的に記録媒体上に転写および定着することにより画像を形成する画像形成装置において、
   トナー像を担持して移動し、記録媒体に該トナー像を転写する中間転写体と、
   前記中間転写体から記録媒体にトナー像を転写した後に該中間転写体上に残留するトナーをクリーニングする、相互に近接して配備された第１のクリーニングブレード、前記第１のクリーニングブレードに対して前記中間転写体の移動方向で下流側、且つ、前記第１クリーニングブレードに対して重力方向で上方に配置された第２のクリーニングブレード、前記第１および第２のクリーニングブレード双方に向けた開口を有し、該第１および第２のクリーニングブレードによりクリーニングされたトナーを収集するトナー収集ボックス、前記トナー収集ボックス内に並置され、該トナー収集ボックス内に収集したトナーを前記中間転写体の移動方向と交わる方向に向けて該トナーを搬送する下流側搬送部材、及び、前記第１のクリーニングブレードにクリーニングされたトナーを前記下流側搬送部材に向けて送る上流側搬送部材を有するクリーニング装置とを備え、
   前記第１のクリーニングブレードは、前記第２のクリーニングブレードの先端を重力方向上方から投影したときに重複しない位置に配置され、
   前記下流側搬送部材は前記第２のクリーニングブレードの先端を重力方向上方から投影したときに重複する位置に配置されたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第１および第２のクリーニングブレードは、上方から投影したときに相互に離れた状態に近接したものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記中間転写体は、複数のロールに張架されて移動する中間転写ベルトであって、前記第１および第２のクリーニングブレードそれぞれは、前記複数のロールのうちの何れか１つのロールに対向する位置で該中間転写ベルトに当接するものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記クリーニングブレードに対向するロールは、該クリーニングブレードに対向する位置を調整する位置調整手段を有するものであることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。

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