JP4893260B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
なお、本発明の「ベルト」には、被記録媒体(用紙などの紙製の被記録媒体に限らず、OHPシートなどのプラスチック製の被記録媒体などであってもよい)を搬送する搬送ベルト、現像剤像が転写される中間転写ベルト、更には像担持体としての感光体ベルト等が含まれる。
「付着物」には、現像剤や紙粉等が含まれる。
「画像形成装置」は、プリンタ(例えばレーザプリンタ)などの印刷装置だけでなく、ファクシミリ装置や、プリンタ機能及び読み取り機能(スキャナ機能)等を備えた複合機であってもよい。また、上記ベルトを有するものであれば、現像ユニット毎に像担持体を備えたタンデム(シングルパス)方式のものに限らず、各現像ユニットが共通の像担持体に対して現像を行う4サイクル(シングルドラム)方式であってもよい。さらに、現像剤像を被記録媒体に直接転写するダイレクト転写方式、あるいは、中間転写ベルトを介して間接的に転写する中間転写方式のいずれであってもよい。
ベルトクリーニングユニットを装置本体内に単独で着脱可能に設ける構成では、そのベルトクリーニングユニットを固定の支持部材で支持するだけでは、着脱を可能とするためにある程度のガタが必要であるので、支持精度を高めることができなかった。従って、支持部材に対するベルトクリーニングユニットには多少のガタツキが生じ得る。一方、ベルトクリーニングユニットにバイアス電圧を供給する構成では、もともとバイアス電圧供給部の出力端子とベルトクリーニングユニットの入力端子との電気的な接続を確実にするために両者間にある程度の接点圧を確保する必要がある。そこで、本構成では、もともと必要な入力端子と出力端子との接点圧を確保するための付勢力(弾性力)を利用してベルトクリーニングユニットをガタツキなく位置決めするようにした。
本構成によれば、出力端子に付与される付勢力に加えて、移動するベルトとの接触によってクリーニングローラが受ける反力も固定された対向部側に向けられるため、より強固にベルトクリーニングユニットを位置決め固定することができる。
本構成によれば、入力ギアが出力ギアからの駆動力によって受ける力と、対向部との当接力とによってベルトクリーニングユニットをガタツキなく位置決めできる。
本構成によれば、出力端子と入力端子との接点圧を確保するための付勢力と、出力ギアの駆動力によってベルトクリーニングユニットが受ける力とによって当該ベルトクリーニングユニットを対向部に当接させることができ、より強力にガタツキを防止できる。
本構成によれば、出力ギアと入力ギアとをギア連結し易い位置関係に配置しつつ開口部側に対向部を配置することで、ベルトクリーニングユニットの着脱操作が容易になる。
本発明では、クリーニングローラをクリーニングユニットに設けて、このクリーニングユニットを画像形成装置の装置本体内に着脱可能に収容する構成である。従って、画像形成装置内の他の部品との交換時期が異なる場合であっても、クリーニングローラを独立的に交換することができる。
本発明によれば、ユニット収容部内に設けた支持部をベルトクリーニングユニットに接触させるという比較的簡単な方法により、ユニット収容部内においてベルトクリーニングユニットを位置決めできる。
本発明によれば、出力ギアの駆動力によって入力ギアを介してベルトクリーニングユニットに付与される力と、当該ベルトクリーニングユニットを支持部に押し付ける力とが略同一方向(必ずしも完全に同一方向である必要はなく、少なくとも上記ベルトクリーニングユニットに付与される力に、上記押し付ける力を妨げる分力が生じなければよい)に向けられている。従って、出力ギアの駆動力によって、ユニット収容部内におけるベルトクリーニングユニットの位置決め力が低下することを抑制できる。
本発明によれば、第1入力端子が第1出力端子から受ける力及び第2入力端子が第2出力端子から受ける力の合力と、ベルトクリーニングユニットを支持部に押し付ける力とが略同一方向(必ずしも完全に同一方向である必要はなく、少なくとも上記合力に、上記押し付ける力を妨げる分力が生じなければよい)に向けられている。従って、第1付勢手段及び第2付勢手段の付勢力によってユニット収容部内におけるベルトクリーニングユニットの位置決め力が低下することを抑制できる。
本発明によれば、クリーニングローラにバイアス電圧を印加することで静電気的にベルト表面上の付着物を吸引するため、単に物理的な摩擦力で上記付着物をこすり落とすだけの構成に比べてクリーニング効果が高い。
<全体構成>
図1は、本実施形態の画像形成装置としてのレーザプリンタ1の概略構成を示す側断面図である。このレーザプリンタ1は、例えばブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色に対応する4つの感光体ドラム30を備えた、いわゆるダイレクトタンデム型のカラーレーザプリンタである。レーザプリンタ1は、本体ケーシング2(「装置本体」に相当)内に、被記録媒体としての用紙3を給紙するための給紙部4、上記感光体ドラム30を露光するスキャナ部18、給紙された用紙3に画像を形成するための画像形成ユニット20、及び、画像形成ユニット20に対して用紙3を搬送する用紙搬送部35、ベルトクリーニング装置としてのベルトクリーニングユニット41などを備えている。本実施形態では、用紙搬送部35はベルトユニットとして本体ケーシング2の後述する開口部2aから着脱可能とされ、更に、ベルトクリーニングユニット41も開口部2aから着脱可能とされている。なお、以下の説明において、図1における右側を前方とする。
給紙部4は、本体ケーシング2内の底部に、着脱可能に装着される供給トレイとしての給紙トレイ7と、給紙トレイ7の前端部の上方に設けられる分離ローラ8および分離パッド9と、分離ローラ8の後側に設けられるピックアップローラ10と、分離ローラ8の前側上方に配置される一対の紙粉取りローラ11,11と、紙粉取りローラ11,11の上方に設けられる一対のレジストローラ12A,12Bとを備えている。
本体ケーシング2内の最上部には、露光手段としてのスキャナ部18が設けられている。このスキャナ部18は、所定の画像データに基づいた各色毎のレーザ光Lを対応する感光体ドラム30の表面上に高速走査にて照射する。各色に対応した4本のレーザ光Lは、スキャナ部18の底面から斜め後下方に向けて射出される。各レーザ光Lの光路は、前後に一定間隔を開けて配され、互いに平行をなす。
本体ケーシング2の前面において給紙トレイ7の上方には、開口部2aが形成され、下端部が軸支されたフロントカバー6によって開閉可能とされている。本体ケーシング2内には、スキャナ部18の下側において開口部2aと連通するユニット収容部19が設けられ、ここに前方へ引き出し可能で、かつ着脱可能な画像形成ユニット20が収容されている。画像形成ユニット20は、フレーム21を備えており、このフレーム21には、像担持体としての感光体ドラム30、帯電手段としてのスコロトロン型帯電器31、現像器としての4つの現像カートリッジ22、およびクリーニングブラシ33が保持されている。なお、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色に対応する、これらの構成はいずれも同一構造であるため、図1では、紙面左端のものについてのみ符号を付し、他のものについては省略されている。
用紙搬送部35は、ユニット収容部19に装着される画像形成ユニット20の下方に配置されている。この用紙搬送部35は、後側と前側とに間隔をおいて互いに平行に設けられた一対のベルト支持ローラ36,37と、両ローラ36,37間に掛け渡された転写ベルト38(「ベルト」に相当)とを備え、後側のベルト支持ローラ36がモータの駆動力により回転駆動されることで転写ベルト38が循環移動(周回移動)する構成になっている。後側のベルト支持ローラ(駆動ローラ)36は、アルミもしくはステンレス製の略円筒形状金属素管表面に、ベルト内面とのグリップ力確保のため、ゴム層を被履、もしくはコーティング層を施してなるローラであり、前側のベルト支持ローラ(テンションローラ)37は、アルミもしくはステンレス製の略円筒形状金属素管表面に、ベルト内面との摩擦による表面の摩耗防止のためにメッキ処理を施してなるローラである。転写ベルト38は、例えばポリカーボネート等の樹脂材からなる無端状のベルトであり、その幅寸法は印字可能な最大用紙サイズ(本実施形態では、例えばA4サイズ)の幅寸法以上になっている。
定着器42は、本体ケーシング2内における用紙搬送部35の後方に配置されている。この定着器42は、互いに対向配置された加熱ローラ43及び加圧ローラ44等から構成され、用紙3上に転写されたトナー像を紙面に熱定着させる。そして、熱定着された用紙3は、定着器42の斜め後上方に配置された搬送ローラ45により本体ケーシング2の上部に設けられた排紙ローラ46へ搬送される。本体ケーシング2の上面には、前端側がほぼ水平で、後端側が後下がりに傾斜した排紙トレイ47が設けられ、排紙ローラ46から排出された画像形成後の用紙3がこの排紙トレイ47上に積層される。
図2は、用紙搬送部35及びベルトクリーニングユニット41を拡大して示す側断面図である。
本実施形態のレーザプリンタ1には、上記クリーニング動作時と、それ以外の非クリーニング動作時とで、クリーニングローラ40に対するバックアップローラ54の押圧力を異ならせる押圧力変更機構60が設けられている。具体的には、押圧力変更機構60は、例えば画像形成開始の指令がされて用紙3が給紙トレイ7から転写ベルト38上に搬送されつつトナー像が転写され、定着器42で熱着されるまでの画像形成時(非クリーニング動作時)には、バックアップローラ54を転写ベルト38から離間した離間位置に配置する。その一方で、クリーニング動作時には、バックアップローラ54を転写ベルト38に接触させて当該転写ベルト38をクリーニングローラ40とでニップする接触位置に変位させるのである。すなわち、本実施形態では、クリーニング動作時だけ、バックアップローラ54をクリーニングローラ40に押圧してクリーニングに必要なニップ圧(クリーニング・ニップ圧)を確保させる構成である。これによって、クリーニング動作時に限らず非クリーニング非動作時を含めて、常時回転駆動される構成であっても、転写ベルト38に対して走行負荷を与える虞れはない。なお、バックアップローラ54は非クリーニング動作時において、転写ベルト38から完全に離間した位置に必ずしも移動させる必要はなく、たとえば、転写ベルト38の走行に支障を与えない範囲内で軽く接触させるようにしてもよいことは勿論である。要するに、非クリーニング動作時に比べてクリーニング動作時に、転写ベルト38への走行負荷を軽減できればよい。
図3,4に示すように、ベルトクリーニングユニット41には、ケース50の前端側左右側面に、1対の円柱状の前側支持突部70,70が設けられ、ケース50の後端側左右側面には、1対の円柱状の後側支持突部71,71が設けられている。一方、本体ケーシング2のユニット収容部19の左右対向壁には、各前側支持突部70を受ける前側支持部材72と、後側支持突部71を受ける後側支持部材73とが固定配置されている。前側支持部材72は上方に開放した断面コの字状をなし、その中に各前側支持突部70が収容される。後側支持部材73は、上方及び前方に開放した断面L字状をなし、その底面上に後側支持突部71が載置される。
(1)クリーニングローラ40の回転軸と金属軸体65とが同電位にされるから、電流リークの発生を防止して互いに近接配置できる。ここで、クリーニングローラ40の回転軸と金属軸体65とを離せば離すほど支持軸体61aからの揺動保持アーム61のアーム長は長くなり、その揺動端に当接するカムもその分だけ径を大きくしないとバックアップローラ54を上記離間位置と接触位置との間で変位させることができない。これに対して、本実施形態では、クリーニングローラ40の回転軸と金属軸体65とを近接配置できるから、比較的に径の小さいカム69でバックアップローラ54を離間位置と接触位置との間で変位させることができる。また、メタルローラ52のローラ軸とホルダ55とが同電位にされるから、電流リークの発生を防止して互いに近接配置でき、ホルダ55からの掻き取りブレード53の突出長を短くでき、安定した圧接によってメタルローラ52に付着した残留トナーTを掻き取ることができる。以上により、ベルトクリーニングユニット41の小型化、ひいてはレーザプリンタ1全体の小型化を図ることができる。
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記実施形態では、付勢手段として出力端子76a,76bを付勢する付勢ばね77としたが、これに限らず、出力端子自体を金属の板ばね材で形成して、この板ばね材の弾性力をもって入力端子78a,78bに押圧させる構成であってもよい。
2a…開口部
3…用紙(被記録媒体)
19…ユニット収容部
38…転写ベルト(ベルト)
40…クリーニングローラ(クリーニング部材)
41…ベルトクリーニングユニット
50…ケース
52…メタルローラ(金属ローラ)
63…入力ギア
64…出力ギア
72…前側支持部材(支持部)
73…後側支持部材(支持部)
72a…前壁(対向部)
76a,76b…出力端子
78a,78b…入力端子
77…付勢ばね(付勢手段)
T…残留トナー(付着物)
Claims (10)
- 開口部が形成された装置本体と、
前記装置本体内に設けられ、周回移動するベルトと、
前記装置本体内に設けられバイアス電圧が印加される出力端子と、
一端側において前記出力端子に接触する入力端子、及び、前記入力端子に電気的に接続されるクリーニング部材を有し、前記装置本体に対して前記開口部を介して一体的に着脱可能に構成されたベルトクリーニングユニットと、
前記装置本体内に設けられ、前記ベルトクリーニングユニットに対して前記入力端子が配された側とは反対側から当該ベルトクリーニングユニットに接触する対向部と、
前記出力端子と前記対向部とで前記ベルトクリーニングユニットを弾性的に挟み込む付勢力を付与する付勢手段とを備え、
前記出力端子及び前記対向部のいずれか一方が前記装置本体内の所定の位置に固定され、前記他方が前記付勢手段により前記一方側に付勢される、又は、前記出力端子及び前記対向部が前記装置本体内に固定され、前記ベルトクリーニングユニットを付勢する前記付勢手段により前記入力端子が前記出力端子側に付勢される画像形成装置。 - 前記クリーニング部材は、前記ベルトに接触可能とされ、かつ、その接触されるベルトの移動方向と同じ方向に当該ベルトの移動速度よりも遅い速度で回転駆動されるか、或いは、前記ベルトの移動方向に対抗する方向に回動駆動されるクリーニングローラであって、前記入力端子は、前記ベルトクリーニングユニットのうち前記ベルトの移動方向における上流側端部に配された構成とされ、
前記対向部が前記ベルトの移動方向において前記出力端子の下流側に対向配置されている請求項1に記載の画像形成装置。 - 開口部が形成された装置本体と、
前記装置本体内に設けられ、周回移動するベルトと、
前記装置本体内に設けられ、駆動力を受けて回転駆動する出力ギアと、
前記ベルトに接触可能なクリーニングローラと、前記出力ギアにギア連結されて前記クリーニングローラを回転駆動させる入力ギアとを有し、前記開口部を介して前記装置本体に着脱可能に設けられるベルトクリーニングユニットと、
前記装置本体内に固定配置され、前記出力ギアの駆動力によって前記入力ギアを介して前記ベルトクリーニングユニットに付与される力を受けつつ当該ベルトクリーニングユニットに接触する対向部とを備える画像形成装置。 - 前記装置本体内に設けられ、駆動力を受けて回転駆動する出力ギアを備え、
前記ベルトクリーニングユニットは、前記ベルトに接触可能なクリーニングローラと、前記出力ギアにギア連結されて前記クリーニングローラを回転駆動させる入力ギアとを有し、
前記対向部は、前記出力ギアの駆動力によって前記入力ギアを介して前記ベルトクリーニングユニットに付与される力を受けつつ当該ベルトクリーニングユニットに接触する位置に配置される請求項1または請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記開口部からのベルトクリーニングユニットの挿入方向において、前記対向部が前記出力ギアよりも開口部側に配置され、
前記出力ギアは、前記装置本体内に配された前記ベルトクリーニングユニットの前記入力ギアに対して前記挿入方向において斜め前方からギア連結する位置に配置され、前記出力ギアは、前記入力ギアとの連結部分が前記対向部側に向かう方向に回転駆動される請求項3または請求項4に記載の画像形成装置。 - ユニット収容部を有する装置本体と、
前記装置本体内に設けられ、周回移動可能に設けられたベルトと、
ケース、及び、当該ケースに支持されるクリーニングローラを有し、前記ベルトをクリーニングするベルトクリーニングユニットと、を備え、
前記ベルトクリーニングユニットは、前記ユニット収容部に着脱可能に収容される画像形成装置。 - 前記ユニット収容部には、前記ベルトクリーニングユニットと接触して当該ベルトクリーニングユニットを前記ユニット収容部内で位置決めする支持部が備えられている請求項6に記載の画像形成装置。
- 前記ユニット収容部には、駆動力を受けて回転する出力ギアが備えられ、
前記ベルトクリーニングユニットは、前記出力ギアにギア連結されて前記クリーニングローラを回転駆動させる入力ギアを備え、
前記出力ギアの駆動力によって前記入力ギアを介して前記ベルトクリーニングユニットに付与される力と、当該ベルトクリーニングユニットを前記支持部に押し付ける力とが略同一方向に向けられている請求項7に記載の画像形成装置。 - 前記ユニット収容部には、第1付勢手段を介して第1出力端子が設けられると共に、第2付勢手段を介して第2出力端子が設けられ、
前記ベルトクリーニングユニットの前記ケースには、前記クリーニングローラに接触する金属ローラと、
前記クリーニングローラに電気的に接続され前記第1付勢手段の付勢力により前記第1出力端子と弾性的に接触する第1入力端子と、
前記金属ローラに電気的に接続され前記第2付勢手段の付勢力により前記第2出力端子と弾性的に接触する第2入力端子と、を備え、
前記第1入力端子が前記第1出力端子から受ける力、及び、前記第2入力端子が前記第2出力端子から受ける力の合力と、前記ベルトクリーニングユニットを前記支持部に押し付ける力とが略同一方向に向けられている請求項6から請求項8のいずれか一項に記載の画像形成装置。 - 前記クリーニングローラは、バイアス電圧が印加されることで前記ベルト表面上の付着物を静電気的に吸引する請求項6から請求項9のいずれか一項に記載の画像形成装置。
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