JP5175564B2 - 転写ユニット及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、転写ユニット及び画像形成装置に関し、特に、像担持体からトナー像が転写される転写ベルト又は像担持体に向けて記録紙を搬送する転写ベルトと、当該転写ベルトを屈曲させる屈曲ローラとを清掃する技術に関する。

従来、特許文献１に記載されているようなカラー印刷が可能な画像形成装置が知られている。この画像形成装置は、異なった色のトナー像が担持される複数の像担持体（感光体ドラム）と、複数のローラ間を周回することにより各像担持体のトナー画像が塗り重ね状態で順次転写される中間転写ベルトと、この中間転写ベルトの表面側に当接されて当該中間転写ベルトを内側に向けて屈曲させる屈曲ローラとを備えている。そして、中間転写ベルトの表面に形成されたカラー画像は、中間転写ベルトから記録紙にカラー画像として転写され、当該カラー画像の転写された記録紙は、定着処理が施された後、外部に排出される。なお、中間転写ベルトが屈曲ローラにより内側に屈曲されるのは、当該中間転写ベルトの占有する空間を小さくし、これにより確保された空間に、中間転写ベルトを清掃するためのクリーニング装置を配置するためである。
特開２００３−９８８４３号公報

上記特許文献１に記載されている画像形成装置では、上記屈曲ローラが、中間転写ベルト表面から残存トナーを電気的に除去するクリーニングローラとして機能し、更に、当該屈曲ローラによる中間転写ベルトからの残損トナー除去効率を高めるために、屈曲ローラよりも中間転写ベルト走行方向上流側に、中間転写ベルト表面から残存トナー等の異物を掻き取るファーブラシが備えられている。このため、当該画像形成装置では、屈曲ローラ及びファーブラシ等で構成されるクリーニング装置は、その部品点数が多くなり、当該クリーニング装置が大型化するという問題を有している。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、転写ベルトを清掃するためのクリーニング機構の部品点数を削減し、当該クリーニング機構及び当該クリーニング機構が装備される画像形成装置の省スペース化を図ることを目的とする。

請求項１記載の発明は、複数のローラ間に無端走行可能に張架されてなり、その表面又は当該表面に載置された記録紙に、画像情報に応じて担持される像担持体のトナー像が転写される転写ベルトと、
前記転写ベルトの表面側に周面が押圧され、前記複数のローラ間に無端走行可能に張架された状態の転写ベルトを内側に向けて屈曲させる屈曲ローラと、
前記屈曲ローラの周面を清掃する屈曲ローラ清掃部材と、
前記転写ベルトの表面側を清掃する表面側清掃機構と、
前記屈曲ローラ清掃部材及び前記表面側清掃機構の両部材によって除去された異物を回収する回収手段と
を備え、
前記表面側清掃機構は、前記転写ベルトを無端回転させる前記各ローラの回転軸と同方向に延びる回転軸を有してブラシ毛が植設されたクリーニングブラシと、当該クリーニングブラシによって前記転写ベルト表面から除去された異物を当該クリーニングブラシから回収する回収ローラと、先端が当該回収ローラの周面に接触するブレード状部材からなり当該回収ローラから前記異物を除去する回収ローラ清掃部材とを備え、
前記回収ローラ及び回収ローラ清掃部材は、前記屈曲ローラによる前記転写ベルトの屈曲により生じる空間であって、前記屈曲ローラ及び前記屈曲ローラ清掃部材よりも前記転写ベルト走行方向上流側、かつ前記屈曲ローラ及び前記屈曲ローラ清掃部材よりも下方の位置に配設され、
前記回収ローラは、前記屈曲ローラ清掃部材により前記屈曲ローラから除去される異物が落下する位置に配置されており、前記回収手段は、前記回収ローラ清掃部材により前記回収ローラから除去される異物が落下する位置に配置されており、
前記屈曲ローラ清掃部材により前記屈曲ローラから除去される異物が落下する位置が、前記回収ローラの周面の回転方向において、前記回収ローラが前記異物を前記クリーニングブラシから回収する位置の下流であり、かつ前記回収ローラ清掃部材が前記回収ローラから前記異物を除去する位置の上流にある
転写ユニットである。

この発明では、転写ベルトから移動する異物で汚れた屈曲ローラの周面を屈曲ローラ清掃部材が清掃し、表面側清掃機構が転写ベルト表面を清掃し、さらに、回収手段が当該屈曲ローラ清掃部材及び表面側清掃機構の両方で回収された異物を回収する構成としたので、中間転写ベルトを清掃するために備えられるクリーニング機構の部品点数を削減し、当該クリーニング機構及び当該クリーニング機構が装備される画像形成装置の省スペース化を図ることができる。
加えて、回収手段が、屈曲ローラ清掃部材により屈曲ローラから除去される異物と、回収ローラ清掃部材により回収ローラから除去される異物の両方が落下する位置に配置されているので、屈曲ローラ及び回収ローラから除去される異物を回収手段に導くための特別な機構を必要とせずに、屈曲ローラ及び回収ローラから除去される異物を１つの回収手段で回収することが可能になる。
加えて、屈曲ローラ清掃部材により屈曲ローラから除去された異物が落下すると、当該異物は回収手段に直接回収されるか、又は回収ローラに回収された後に回収ローラ清掃部材により回収ローラから除去されて回収手段に回収されるので、屈曲ローラ及び回収ローラから除去される異物の回収手段による回収効率を低下させることなく、屈曲ローラ清掃部材、回収ローラ、及び回収ローラ清掃部材等からなるクリーニング機構について前記転写ベルト走行方向におけるダウンサイジング化を更に図ることができる。

請求項２記載の発明は、請求項１に記載の転写ユニットであって、前記屈曲ローラは非弾性体とされ、前記屈曲ローラ清掃部材はその端部が前記屈曲ローラの周面に接触するブレード状部材とされたものである。

この発明によれば、屈曲ローラが非弾性体なので、当該屈曲ローラは中間ベルトに対する押圧時にも撓むことがなく、そのため、屈曲ローラに当接した状態での転写ベルトの走行軌跡が一定し、転写ベルトに対する屈曲ローラの押圧による負荷を低減させて転写ベルトを走行させることができる。その一方、このように屈曲ローラを非弾性体として転写ベルトの走行軌跡を一定にすると、屈曲ローラ周面が転写ベルト表面から移動してくる異物で汚れやすくなるが、ブレード状の屈曲ローラ清掃部材の端部を屈曲ローラ周面に接触させて当該屈曲ローラ周面を清掃することで、屈曲ローラ周面が清潔に保たれる。これにより、屈曲ローラによって押圧された状態で走行する転写ベルトの負荷低減と、屈曲ローラ周面の汚れ防止とを両立することができる。

請求項３記載の発明は、請求項２に記載の転写ユニットであって、前記転写ベルトが張架されるローラに回転駆動力を付与するローラ駆動源と、
前記屈曲ローラに回転駆動力を付与する屈曲ローラ駆動機構と、
前記屈曲ローラ駆動機構を駆動制御する駆動制御部とを備え、
前記駆動制御部は、前記ローラ駆動源からの回転駆動力に基づく前記ローラの回転により無端走行する前記転写ベルトの走行速度と、前記屈曲ローラ清掃部材が接触した状態で回転する前記屈曲ローラの周速とが一致するように、前記屈曲ローラ駆動機構を駆動制御するものである。

屈曲ローラにブレード状の屈曲ローラ清掃部材を接触させる場合、転写ベルトが屈曲ローラを回す力よりも屈曲ローラ清掃部材接触によるトルクが大きくなって屈曲ローラ周速と転写ベルト走行速度とが一致しなくなり、この屈曲ローラ周速と転写ベルト走行速度の違いで転写ベルト及び屈曲ローラ間にすべりが発生すると、転写ベルトや屈曲ローラに発生する傷により画像に著しく影響を与える可能性がある。当該請求項３に記載の発明によれば、駆動制御部が、転写ベルトの走行速度と、屈曲ローラ清掃部材が接触した状態で回転する屈曲ローラの周速とが一致するように、屈曲ローラ駆動機構を駆動制御することで、屈曲ローラにブレード状の屈曲ローラ清掃部材を接触させても、転写ベルト及び屈曲ローラ間にすべりを生じさせずに、画像品質の低下を防止することができる。

請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の転写ユニットを備えた画像形成装置である。

この発明によれば、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の発明によって得られる作用を奏することができる。

本発明によれば、転写ベルトを清掃するために備えられるクリーニング機構の部品点数を削減し、当該クリーニング機構及び当該クリーニング機構が備えられた画像形成装置の省スペース化を図ることができる。

図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態の内部構造を説明するための断面視の説明図である。図２は、本発明の一実施形態に係る転写ユニットを抽出して示した図である。

本実施形態においては、画像形成装置としてプリンタ１０が採用されている。図１に示すように、プリンタ１０は、用紙Ｐの束を貯留する給紙部１２と、この給紙部１２から搬送されてきた用紙Ｐにトナー像を転写する画像形成部１３と、この画像形成部１３で用紙Ｐに転写されたトナー像に対し定着処理を施す定着部１４と、この定着部１４で定着処理の施された用紙Ｐが排出される排紙部１５とがプリンタ本体１１に装着されることによって構成されている。

前記給紙部１２は、プリンタ本体１１内の下部に挿脱自在に装着された複数枚の用紙Ｐが貯留可能な用紙カセット１２１と、この用紙カセット１２１の図１における右側上方位置に設けられたピックアップローラ１２２とを備えている。用紙カセット１２１に貯留されている用紙Ｐは、ピックアップローラ１２２の駆動により１枚ずつピックアップされて画像形成部１３に向けて送り出される。

前記画像形成部１３は、給紙部１２から給紙された用紙Ｐにトナー画像を形成させるものであり、本実施形態では、上流側（図１における紙面の左側）から下流側へ向けて順次配設された、マゼンタ色のトナーを用いるマゼンタ用ユニット１３Ｍと、シアン色のトナーを用いるシアン用ユニット１３Ｃと、イエロー色のトナーを用いるイエロー用ユニット１３Ｙと、ブラック色のトナーを用いるブラック用ユニット１３Ｋとが備えられている。

そして、前記各ユニット１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｙ，１３Ｋには、周面に静電潜像およびこの静電潜像に沿ってトナー像が形成される前後方向（図１の紙面に直行する方向）に延びた軸心回りに回転可能な感光体ドラム（像担持体）１３１と、この感光体ドラム１３１の周面に帯電処理を施すことにより同周面に一様な電荷を形成させる帯電ワイヤを備えた帯電器１３２と、この帯電器１３２により一様な電荷の付与された感光体ドラム１３１の周面に画像情報に基づくレーザー光を照射することにより静電潜像を形成させる露光装置１３３と、この静電潜像の形成された感光体ドラム１３１の周面にトナーを供給することにより同周面にトナー像を形成させる現像装置１３４と、この現像装置１３４にトナーを供給する、各現像装置１３４に対して着脱自在に装着されたトナーコンテナ１３５と、感光体ドラム１３１上のトナー像を静電的に引き剥がして後述する中間転写ベルト（転写ベルト）２０の表面に転写させる一次転写ローラ１３６と、中間転写ベルト２０への転写処理後の感光体ドラム１３１の周面を清浄化処理するドラムクリーニング装置１３７とがそれぞれ設けられている。

また、画像形成部１３には、各ユニット１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｙ，１３Ｋに共通する部材として、各感光体ドラム１３１の下方位置に上部側が当該各感光体ドラム１３１と当接された、前記感光体ドラム１３１の周面のトナー像が転写される中間転写ベルト２０と、この中間転写ベルト２０上のトナー像を静電的に引き剥がして給紙部１２から送り込まれた用紙Ｐに転写させる二次転写ローラ１３８とが設けられている。

前記感光体ドラム１３１は、周面に静電潜像およびこの静電潜像に沿ったトナー像を形成させるためのものであり、周面に強靱で耐摩耗性に優れた極めて平滑なアモルファスシリコン層が積層され、これによってこれらの像を形成させるのに適したものになっている。かかる各感光体ドラム１３１は、図１において反時計方向へ向けて回転しつつ対応した現像装置１３４からトナーの供給を受ける。

前記帯電器１３２は、その帯電ワイヤに図略の電源から高圧電圧が印加され、これによるコロナ放電で感光体ドラム１３１の周面に一様な電荷を形成させるようになっている。なお、かかる帯電器１３２に代えて高電圧が印加された帯電ローラを感光体ドラム１３１の周面に当接させるようにし、これによって感光体ドラム１３１の周面に電荷を形成させるようにしてもよい。

前記露光装置１３３は、前記帯電器１３２によって一様に帯電された感光体ドラム１３１の周面に、図略のコンピュータ等から入力された画像データに基づくレーザー光を照射するものであり、このレーザー光の照射によって感光体ドラム１３１の周面に静電潜像が形成されるようになっている。かかる静電潜像に現像装置１３４からのトナーが供給されることにより、感光体ドラム１３１の周面にトナー像が形成され、このトナー像が周回している中間転写ベルト２０に転写されるようになっている。

前記現像装置１３４は、内部に攪拌搬送部材が設けられているとともに、最下部位置に周面が感光体ドラム１３１の周面と対向した現像ローラが備えられ、この現像ローラの回転によってトナーが感光体ドラム１３１の周面に供給されるようになっている。

中間転写ベルト２０の表面には、各ユニット１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｙ，１３Ｋにおける感光体ドラム１３１の周面に形成されたトナー画像が順に塗り重ね状態で転写され、これによってその表面にカラー画像が形成される。

なお、本発明の一実施形態に係る転写ユニット２００は、中間転写ベルト２０と、屈曲ローラ３０と、ローラ駆動用モータ４０と、トルクリミッタ５０と、クリーニング装置６０とを備えている。

かかる中間転写ベルト２０は、各ユニット１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｙ，１３Ｋの各一次転写ローラ１３６と、マゼンタ用ユニット１３Ｍの一次転写ローラ１３６の図２における若干左方位置に設けられたテンションローラ２１と、ブラック用ユニット１３Ｋの一次転写ローラ１３６の図２における若干右方位置に設けられた駆動ローラ２２と、本実施形態では前記テンションローラ２１の右方におけるシアン用ユニット１３Ｃの一次転写ローラ１３６の略直下位置に配設された、中間転写ベルト２０を屈曲させるための屈曲ローラ３０と、この屈曲ローラ３０と前記駆動ローラ２２との間の略中間位置であって、これらより下方位置に配設された押圧ローラ２３とに掛け回されて張架されている。

前記押圧ローラ２３は、中間転写ベルト２０を二次転写ローラ１３８へ向けて押圧するためのものであり、これによって中間転写ベルト２０の表面のカラー画像が、中間転写ベルト２０と二次転写ローラ１３８とに挟持された状態で搬送されつつある用紙Ｐに確実に転写される。

前記駆動ローラ２２は、ベルト駆動用モータ（ローラ駆動源）２２０によって駆動される。かかるベルト駆動用モータ２２０は、駆動ローラ２２と同心で当該駆動ローラ２２の後面側（図２の紙面の裏側）に設けられている。そして、駆動ローラ２２は、ベルト駆動用モータ２２０の駆動軸２２１に一体回転可能に外嵌されている。従って、駆動ローラ２２は、ベルト駆動用モータ２２０の駆動により駆動軸２２１回りに一体回転することになる。

前記駆動ローラ２２、テンションローラ２１、押圧ローラ２３および一次転写ローラ１３６は、これらの周面がいずれも中間転写ベルト２０の裏面側に当接されているのに対し、前記屈曲ローラ３０は、その周面が中間転写ベルト２０の表面側に当接されている。従って、屈曲ローラ３０の周面には、中間転写ベルト２０表面の残留トナーが移ることがあるが、本実施形態ではこの残留トナーは、後に詳述するように除去される。

前記二次転写ローラ１３８は、押圧ローラ２３の直下位置で中間転写ベルト２０を介して当該押圧ローラ２３により押圧されている。かかる二次転写ローラ１３８には、中間転写ベルト２０上のトナー画像を静電的に引き剥がすバイアス電圧が図略の電源から印加される。従って、中間転写ベルト２０と二次転写ローラ１３８との間を通過する用紙Ｐには、中間転写ベルト２０のトナー画像が転写されることになる。

また、前記各一次転写ローラ１３６の左方位置にはそれぞれ上部従動ローラ２４が設けられているとともに、屈曲ローラ３０と押圧ローラ２３との間および駆動ローラ２２と押圧ローラ２３との間には下部従動ローラ２５がそれぞれ設けられている。これらの上下の従動ローラ２４，２５は、中間転写ベルト２０が弛まないように緊張状態を維持させるためのものである。

前記定着部１４は、画像形成部１３で用紙Ｐに転写された転写画像に定着処理を施すものであり、ハロゲンランプ等の通電発熱体により加熱される定着ローラ１４１と、下部でこの定着ローラ１４１に対向配置され、周面が定着ローラ１４１の周面に押圧当接される加圧ローラ１４２とを備えている。図１に示すように、定着部１４は、屈曲ローラ３０による中間転写ベルト２０の押圧で形成されたスペースに配置されている。

二次転写ローラ１３８により中間転写ベルト２０からトナー像が転写された用紙Ｐは、中間転写ベルト２０と二次転写ローラ１３８とに挟持された状態で中間転写ベルト２０の周回に誘導されつつ定着部１４に導入され、定着ローラ１４１と加圧ローラ１４２との間を通過するときの加熱によりトナー像が当該用紙Ｐに定着される。

定着処理後の用紙Ｐは、排出ローラ対１４３の駆動により排紙搬送路１０１を上昇し、排紙口１５２を通ってプリンタ本体１１の頂部に設けられた排紙トレイ１５１へ排出される。

また、屈曲ローラ３０が配設される位置には、屈曲ローラ３０を清掃すると共に、用紙Ｐへの転写処理後の中間転写ベルト２０の表面を清浄化処理するクリーニング装置６０が設けられている。このクリーニング装置６０によって清浄化処理が施された中間転写ベルト２０は、次の転写処理を受けるべく、屈曲ローラ３０を通過したのち各ユニット１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｙ，１３Ｋの各感光体ドラム１３１へ向かうことになる。

図３はクリーニング装置６０の内部構成の概略を示す側断面図である。クリーニング装置６０は、ケーシング６１と、第１ブレード６２と、表面側清掃機構６７と、回収スクリュー６６とを備えている。

ケーシング６１は、箱状からなり、その内部に、屈曲ローラ３０と、上記第１ブレード６２と、クリーニングブラシ６３と、回収ローラ６４と、第２ブレード６５と、回収スクリュー６６とが設けられている。

第１ブレード（屈曲ローラ清掃部材）６２は、屈曲ローラ３０の周面に付着した異物（中間転写ベルト２０から移動してきた残存トナー等）を除去する。第１ブレード６２は、その先端縁部が屈曲ローラ３０の周面に接触するブレード状の部材である。本実施形態では、屈曲ローラ３０が、中間転写ベルト２０の時計回り方向に向かう周回によりローラ心回りに反時計方向に向けて回転すると、ブレード６２の先端縁部が屈曲ローラ３０の周面と摺接し、屈曲ローラ３０の周面に付着している異物が掻き取られるようになっている。

表面側清掃機構６７は、クリーニングブラシ６３と、回収ローラ６４と、第２ブレード６５とを備える。

クリーニングブラシ６３は、屈曲ローラ３０よりも中間転写ベルト２０の走行方向の上流側であって、中間転写ベルト２０を挟んだ下部従動ローラ２５に対向する位置に配置されている。クリーニングブラシ６３は、下部従動ローラ２５と平行に延びてケーシング７１に内装された回転軸６３１と、この回転軸６３１から径方向に延びるように回転軸６３１の周面に均一に植設された多数本のブラシ毛からなるブラシ部６３２とを備えている。当該多数本のブラシ毛先端で形成されるブラシ部６３２の外周面は、中間転写ベルト２０の表面に当接するように、各ブラシ毛の長さ寸法が設定されている。

ケーシング６１の背面側（図３の紙面の裏側）には、図略のブラシモータが設けられている。このブラシモータには、クリーニングブラシ６３の回転軸６３１に回転駆動力を伝達する駆動軸が連結されている。当該ブラシモータの駆動で、ブラシ部６３２を回転軸６３１回りに、中間転写ベルト２０の周回方向と逆回転、又は中間転写ベルト２０の走行に対して周速差を設けた上で中間転写ベルト２０の周回方向と供回りに回転させることにより、中間転写ベルト２０の表面側は、当該ブラシ部６３２により清掃され、中間転写ベルト２０の表面側に付着していた異物が取り除かれて清浄化される。

回収ローラ６４は、クリーニングブラシ６３によって中間転写ベルト２０の表面から除去された異物を当該クリーニングブラシから回収する。回収ローラ６４は、中間転写ベルト２０とクリーニングブラシ６３の接触位置よりもクリーニングブラシ６３の回転方向下流側に配置されている。回収ローラ６４はその周面の一部が、当該位置においてブラシ部６３２の外周面に当接するように配設されている。回収ローラ６４は、図略の駆動源からの駆動力で、その回転軸６４１回りに、クリーニングブラシ６３の回転方向と逆回転、又はクリーニングブラシ６３の回転に対して周速差を設けた上でクリーニングブラシ６３の回転方向と供回りに回転させることにより、クリーニングブラシ６３のブラシ部６３２に付着する異物を取り除くようになっている。クリーニングブラシ６３の周面は、回収ローラ６４による上記清掃後、再度中間転写ベルト２０の表面に当接することになる。

第２ブレード（回収ローラ清掃部材）６５は、回収ローラ６４から上記異物を除去する。第２ブレード６５は、先端縁部が回収ローラ６４の周面に接触するブレード状部材からなる。第２ブレード６５は、回収ローラ６４が回転すると、第２ブレード６５の先端縁部が回収ローラ６４の周面と摺接しているため、回収ローラ６４の周面に付着している異物を掻き取るようになっている。

回収スクリュー（回収手段）６６は、第１ブレード６２が屈曲ローラ３０の周面から除去した異物と、第２ブレード６５が回収ローラ６４の周面から除去した異物の両方を回収する。

本実施形態では、上記回収ローラ６４及び第２ブレード６５は、中間転写ベルト２０の下方となり、屈曲ローラ３０による中間転写ベルト２０の屈曲により生じる空間であって、屈曲ローラ３０及び第１ブレード６２よりも中間転写ベルト２０の走行方向上流側、かつ屈曲ローラ３０及び第１ブレード６２よりも下方の位置に配設されている。そして、回収スクリュー６６は、第１ブレード６２により屈曲ローラ３０から除去される異物と、第２ブレード６５により回収ローラ６４から除去される異物の両方が落下する位置に配置されている。

回収スクリュー６６は、回転軸６６１の周面に螺旋状に設けられた羽根部材６６２を有する。回収スクリュー６６は、図略の駆動源からの駆動力で回転軸６６１回りに回転すると、羽根部材６６２により、上記第１ブレード６２により屈曲ローラ３０から除去される異物と、第２ブレード６５により回収ローラ６４から除去される異物の両方を、回収スクリュー６６の回転軸６６１のいずれかの端部（すなわち、ケーシング６１の端部）に集めるようになっている。

また、回収ローラ６４は、図３に示すように、少なくともその一部が、第１ブレード６２の先端縁部と屈曲ローラ３０周面との接触位置（すなわち、第１ブレード６２による屈曲ローラ３０からの異物除去位置）の下方に配設されている。これにより、第１ブレード６２が屈曲ローラ３０から除去した異物が落下すると、当該異物は回収スクリュー６６に直接回収されるか、又は一旦回収ローラ６４に回収された後で第２ブレード６５により回収ローラ６４から除去されて回収スクリュー６６に回収される。このため、第１ブレード６２が屈曲ローラ３０から除去した異物を回収スクリュー６６に収める効率を低減することなく、第１ブレード６２、回収ローラ６４、第２ブレード６５及びクリーニングブラシ６３等からなるクリーニング装置６０について中間転写ベルト２０の走行方向におけるダウンサイジング化を図ることができる。

また、本実施形態においては、テンションローラ２１、押圧ローラ２３、上部従動ローラ２４及び下部従動ローラ２５は、いずれも中間転写ベルト２０の周回に従動して回転するのに対し、屈曲ローラ３０は、ローラ駆動用モータ（屈曲ローラ駆動機構駆動モータ）４０の駆動でトルクリミッタ５０（後述）を介して駆動回転するようになされている。

図４は、屈曲ローラ３０、ローラ駆動用モータ４０及びトルクリミッタ５０を説明するための一部切欠き斜視説明図である。図５は、図４のＩＶ−ＩＶ線断面図であり、図６は、図４のＶ−Ｖ線断面図である。

まず、プリンタ本体１１内には、図４に示すような中間転写ベルト２０の周回方向と直交する方向で互いに対向した一対のフレーム板７０が設けられ、前記駆動ローラ２２、テンションローラ２１、押圧ローラ２３、屈曲ローラ３０等のローラ類は、これら一対のフレーム板７０間に架設されている。なお、図４には、一対のフレーム板７０の内の一方側であって、それの屈曲ローラ３０が設けられた部分が示されている。

一方、屈曲ローラ３０は、一対のフレーム板７０間に架設される屈曲ローラ軸３１と、この屈曲ローラ軸３１に同心で一体回転可能に外嵌されるアルミニウム合金やステンレススチール等の非弾性体により形成された屈曲ローラ本体３２とからなっている。

前記トルクリミッタ５０は、フレーム板７０から外部に突出した屈曲ローラ軸３１の端部に同心で取り付けられている。かかるトルクリミッタ５０は、屈曲ローラ軸３１と一体回転可能に同心で接続される中心軸５１と、この中心軸５１に同心で相対回転可能に外嵌されるリミッタ筒体５２と、このリミッタ筒体５２に同心で一体回転可能に外嵌されたリミッタ側ギヤ５３と、前記リミッタ筒体５２内で前記中心軸５１から径方向に向かって互いに反対方向に突設された一対の抵抗体５４とを備えている。

前記抵抗体５４は、板バネ材がＬ字状に折り曲げられることによって形成され、中心軸５１から突設された矩形状の平板部５４１と、この平板部５４１の先端から中心軸５１の回転方向に向けて折り曲げられ、かつ、前記リミッタ筒体５２の内周面に面接触するように円弧状に形成された円弧板部５４２とを備えている。

円弧板部５４２は、平板部５４１との接合部分が若干弾性変形した状態でリミッタ筒体５２内に収納され、これによって所定の弾性力でリミッタ筒体５２の内周面を押圧している。これにより、円弧板部５４２とリミッタ筒体５２の内周面との間には、所定の摩擦力（トルクリミッタ摩擦力Ｆ２）が形成され得る状態になっている。

一方、前記屈曲ローラ本体３２と中間転写ベルト２０との間に形成される摩擦力（ローラ・ベルト間摩擦力Ｆ１）により中間転写ベルト２０の周回が屈曲ローラ本体３２の回転に伝達されるが、このローラ・ベルト間摩擦力Ｆ１は、前記トルクリミッタ摩擦力Ｆ２よりも大きくなるように（Ｆ１＞Ｆ２）摩擦設定されている。

また、屈曲ローラ本体３２の周面には、クリーニング装置６０の第１ブレード６２が当接されているが、この第１ブレード６２と屈曲ローラ本体３２の周面との間に形成される摩擦力（ブレード・ローラ間摩擦力（負荷力）Ｆ３）は、前記トルクリミッタ摩擦力Ｆ２より小さくなるように（Ｆ３＜Ｆ２）設定されている。

従って、各所の摩擦力は、ローラ・ベルト間摩擦力Ｆ１が最大で、その次にトルクリミッタ摩擦力Ｆ２が大きく、ブレード・ローラ間摩擦力Ｆ３が最も小さく設定されている（Ｆ１＞Ｆ２＞Ｆ３）。

前記ローラ駆動用モータ４０は、フレーム板７０の外面側であって、前記トルクリミッタ５０の直上位置に固定された平面視でコ字状を呈するブラケット７１に取り付けられている。ブラケット７１は、フレーム板７０から外方に向かって突設された一対の側板７１１と、これら一対の側板７１１の先端縁部間に架設された背面板７１２とを備えている。ローラ駆動用モータ４０は、その駆動軸４１を背面板７１２に貫通させた状態で当該背面板７１２に装着されている。

前記駆動軸４１には、背面板７１２を貫通してブラケット７１内に位置した部分に、前記リミッタ側ギヤ５３と噛合する駆動ギヤ４２が同心で一体回転可能に外嵌されている。従って、ローラ駆動用モータ４０の駆動は、駆動軸４１、駆動ギヤ４２およびリミッタ側ギヤ５３を介してトルクリミッタ５０のリミッタ筒体５２に伝達される。このリミッタ筒体５２の回転は、抵抗体５４および中心軸５１を介して屈曲ローラ３０に伝達される。

そして、本実施形態においては、前記のような摩擦設定がなされた上で、前記ローラ駆動用モータ４０は、屈曲ローラ３０がトルクリミッタ５０の制限を受けない状態、すなわち、負荷のないフリーな状態で回転（以下、フリー回転という）するとした場合の屈曲ローラ本体３２の周速度が中間転写ベルト２０の周回速度よりも速くなるように速度設定されている。

かかる速度設定を行うために、プリンタ本体１１内の適所にはマイクロコンピュータからなる駆動制御部８０（図５）が設けられ、ローラ駆動用モータ４０は、この駆動制御部８０による制御で駆動回転する。すなわち、駆動制御部８０には予め中間転写ベルト２０の周回速度が入力される。そして、駆動制御部８０は、屈曲ローラ３０の周速度がこの中間転写ベルト２０の周回速度に対して予め設定された割合だけ速くなるように演算し、この演算結果に基づく制御信号をローラ駆動用モータ４０に向けて出力する。従って、この制御信号が入力されたローラ駆動用モータ４０の駆動により、屈曲ローラ３０は、トルクリミッタ５０の制限を受けないフリー回転時には、常にその周速度が中間転写ベルト２０の周回速度より若干早めになるように回転する。

従って、ローラ駆動用モータ４０およびベルト駆動用モータ２１０が同時に駆動されると、中間転写ベルト２０は、ベルト駆動用モータ２１０の駆動力を得て周回するが、このとき屈曲ローラ本体３２は、ローラ駆動用モータ４０の駆動により中間転写ベルト２０の周回速度よりも速い周速度で回転しようとする。

しかし、ローラ駆動用モータ４０の駆動力は、トルクリミッタ５０のリミッタ筒体５２の内周面と当接している抵抗体５４を介して屈曲ローラ３０に伝達され、しかも抵抗体５４の円弧板部５４２とリミッタ筒体５２の内周面との間に生じる摩擦力であるトルクリミッタ摩擦力Ｆ２は、中間転写ベルト２０と屈曲ローラ本体３２との間の摩擦力であるローラ・ベルト間摩擦力Ｆ１より小さく設定されているため、結局、抵抗体５４とリミッタ筒体５２との間には滑りが生じ、これによって屈曲ローラ本体３２は、中間転写ベルト２０により従動しているのと同様になる。すなわち、中間転写ベルト２０の周回速度と同一の周速度で屈曲ローラ３０が回転することになる。

そして、上記のように、ローラ駆動用モータ４０により屈曲ローラ３０がフリー回転したときの屈曲ローラ３０の周速度と、中間転写ベルト２０の周回速度との差はそれ程大きなものではないように設定されているため、屈曲ローラ３０が中間転写ベルト２０の周回にのみ従動している場合と比較しても、屈曲ローラ本体３２の周面と中間転写ベルト２０の表面との間のこすれ合いの度合いが小さいため、この擦れ合いを原因として屈曲ローラ本体３２の周面の残留トナー等の異物が再び中間転写ベルト２０の表面に移って用紙Ｐへ転写された画像の画質が不良になるといった不都合の発生が有効に防止される。

また、ブレード６２と屈曲ローラ本体３２との間の摩擦力であるブレード・ローラ間摩擦力Ｆ３は、リミッタ筒体５２の内周面と、抵抗体５４の円弧板部５４２との間の摩擦力であるトルクリミッタ摩擦力Ｆ２よりも小さく設定されているため、このブレード・ローラ間摩擦力Ｆ３が大き過ぎることによって屈曲ローラ３０が回転しなくなるような不都合の発生が防止される。

さらに、本実施形態においては、中間転写ベルト２０を周回させつつ画像形成処理を実行するに際し、駆動制御部８０からローラ駆動用モータ４０に向けて出力される制御信号により、ローラ駆動用モータ４０は、ベルト駆動用モータ２１０の起動に先立ちそれよりも若干早めに起動される。これにより、中間転写ベルト２０が周回するのに先立ってローラ駆動用モータ４０の駆動力がスリップしつつある抵抗体５４を介して屈曲ローラ３０に伝達された状態になっているため（すなわち、屈曲ローラ３０は中間転写ベルト２０が周回していないことにより回転しないがローラ駆動用モータ４０の駆動による力が屈曲ローラ３０に伝わった状態になっているため）、中間転写ベルト２０が起動したときには、その起動に即座に追随することが可能であり、これによって起動時の屈曲ローラ本体３２の周面と中間転写ベルト２０の表面とのこすれ合いの度合いを極力小さなものにすることができ、屈曲ローラ本体３２の周面の異物の中間転写ベルト２０の表面への移行を有効に抑えることができる。

なお、ローラ駆動用モータ４０、駆動軸４１、駆動ギヤ４２、及びトルクリミッタ５０は、特許請求の範囲における屈曲ローラ駆動機構の一例である。

以上詳述したように、本実施形態に係るプリンタ（画像形成装置）１０は、所定の画像情報に応じたトナー像が担持される複数の感光体ドラム１３１と、各感光体ドラム１３１のトナー像が塗り重ね状態で順次転写される複数のローラ間（駆動ローラ２２、テンションローラ２１、押圧ローラ２３、上部従動ローラ２４、下部従動ローラ２５および屈曲ローラ３０等）に掛け回された中間転写ベルト２０とが備えられた、いわゆるカラー印刷が可能なものである。

そして、このプリンタ１０は、所定の画像情報に応じたトナー像が担持される複数の感光体ドラム１３１と、複数のローラに掛け回され、各感光体ドラム１３１のトナー像がその表面に塗り重ね状態で順次転写される中間転写ベルト２０と、その周面が中間転写ベルト２０の表面側に押圧当接されることにより中間転写ベルト２０を内側に向けて屈曲させる屈曲ローラ３０と、屈曲ローラ３０の回転軸に取り付けられるトルクリミッタ５０と、屈曲ローラ３０に、トルクリミッタ５０を介して駆動力を与えるローラ駆動用モータ４０と、ローラ駆動用モータ４０を、トルクリミッタ５０の制限を受けないとした場合の屈曲ローラ３０の周速度が中間転写ベルト２０の周回速度よりも速くなるように駆動させる駆動制御部８０とを備えて構成されている。

かかる構成によれば、駆動制御部８０に制御されることで設定されたトルクリミッタ５０の制限を受けないとした場合の屈曲ローラ３０の周速度であるいわゆるフリー周速度を超えない範囲内で中間転写ベルト２０の周回速度が変動した場合、この変動はトルクリミッタ５０が吸収し（具体的には、トルクリミッタ５０が屈曲ローラ３０と摺動することにより中間転写ベルト２０の速度の変動が吸収され）、結果として屈曲ローラ３０を中間転写ベルト２０の周回速度と同一の周速度で回転させることができる。

従って、中間転写ベルト２０の表面と、屈曲ローラ３０の周面とが、速度の異なりに起因して互いにこすれ合って中間転写ベルト２０に傷ができたり微粉が発生したりして用紙への転写画像に悪影響をもたらすといった不都合の発生を有効に防止することができる。

そして、かかる作用効果を確保するべく、本実施形態においては、トルクリミッタ５０の抵抗体５４の円弧板部５４２とリミッタ筒体５２の内周面との間に形成される摩擦力である、トルクリミッタ摩擦力Ｆ２を、中間転写ベルト２０と屈曲ローラ３０との間の摩擦力であるローラ・ベルト間摩擦力Ｆ１より小さく設定されている。こうすることで、トルクリミッタ５０で滑りが発生するため、屈曲ローラ３０の周面の周方向に向かう回転速度を中間転写ベルト２０の周回速度と確実に一致させることができる。

また、本実施形態においては、屈曲ローラ３０の周面をクリーニングするクリーニング装置６０が設けられているため、中間転写ベルト２０の表面から屈曲ローラ３０の周面に移った残留トナー等の異物は、クリーニング装置６０により清浄化され、これによって屈曲ローラ３０の周面の汚れが再び中間転写ベルト２０の表面に戻ることに起因する画像不良をなくすことができる。

そして、本実施形態においては、ローラ・ベルト間摩擦力Ｆ１と、トルクリミッタ摩擦力Ｆ２と、ブレード・ローラ間摩擦力（負荷力）Ｆ３との間に「Ｆ１＞Ｆ２＞Ｆ３」の関係が成立するようになされているため、クリーニング装置６０の負荷力により屈曲ローラ３０が回転しなくなるような不都合の発生を確実に防止することができる。

さらに本実施形態においては、中間転写ベルト２０が起動されるときは、この中間転写ベルト２０の起動に先立って屈曲ローラ３０が起動されるようになされているため、中間転写ベルト２０の起動に先立って屈曲ローラ３０が起動された状態では中間転写ベルト２０が起動するまでトルクリミッタ５０の作用で屈曲ローラ３０が回転することはないが、当該屈曲ローラ３０は、中間転写ベルト２０の起動によりこれに追随して即座に回転し得る状態になっている。従って、中間転写ベルト２０が起動すると、屈曲ローラ３０は、同時起動される場合に比較し、当該中間転写ベルト２０の起動に対しタイムラグなく追随して回転するため、速度差に起因した両者のこすれ合いの発生を有効に防止することができる。

本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、以下の内容をも包含する。

（１）上記の実施形態においては、本発明に係る画像形成装置としてプリンタ１０を例に挙げて説明したが、本発明は、画像形成装置がプリンタ１０であることに限定されるものではなく、複写機やファクシミリ装置、又は複合機等であってもよい。

（２）上記の実施形態では、プリンタ１０は、屈曲ローラ３０及び回収ローラ６４の周面の清掃用として第１ブレード６２及び第２ブレード６５をクリーニング装置６０に備えているが、これに代えて、屈曲ローラ３０及び回収ローラ６４の周面の清掃用として、それぞれにクリーニング用のローラを設け、このクリーニング用のローラの周面と屈曲ローラ３０又は回収ローラ６４の周面との周速差で屈曲ローラ３０又は回収ローラ６４の周面を清掃するようにしてもよい。

（３）上記の実施形態においては、トルクリミッタ５０として、リミッタ筒体５２の内周面に抵抗体５４の円弧板部５４２が摺接するタイプのものが採用されているが、かかるタイプのトルクリミッタ５０に代えて、コイルスプリングにより対向配置されたクラッチ板の対向面同士が互いに摺接するように構成されたクラッチ板タイプのものや、対向配置された一対のクラッチ板間に粘度の高い流体が密封されたものなど各種のトルクリミッタを採用することができる。

（４）上記の実施形態においては、転写ベルトとして、ベルトの表面に重ね塗り状態でカラー画像を形成させる中間転写ベルト２０が採用されているが、かかる中間転写ベルト２０の代わりに、ベルトにより搬送されつつある用紙にカラー画像を形成させるようにした、いわゆる用紙搬送ベルトを本発明に係る転写ベルトとして採用してもよい。また、上記の実施形態では、像担持体として各色毎に複数の感光体ドラム１３１が採用されたものを示しているが、１つの感光体ドラムの周面に各色のトナー像を順次形成させていく、いわゆる１ドラムタイプのカラー印刷用のものであってもよい。さらに、本発明に係る画像形成装置は、カラー印刷用のものに限定されるものではなく、モノクロ印刷用のものであってもよい。この場合には、感光体ドラムは、当然のこととして１つだけが採用される。

（５）また、上記実施形態では、回収スクリュー６６は、第１ブレード６２により屈曲ローラ３０から除去される異物と、第２ブレード６５により回収ローラ６４から除去される異物の両方が落下する位置に配置されるものとしているが、この構成に限定されず、回収スクリュー６６は、第１ブレード６２により屈曲ローラ３０から除去される異物と、第２ブレード６５により回収ローラ６４から除去される異物の両方を回収できる位置に配置されていればよい。

（６）また、上記実施形態では、第１ブレード６２による屈曲ローラ３０からの異物除去位置の下方に、回収ローラ６４が配設されるものとしているが、この構成に限定されず、回収スクリュー６６が、第１ブレード６２により屈曲ローラ３０から除去される異物と、第２ブレード６５により回収ローラ６４から除去される異物の両方を回収できる位置に配置されていればよい。

本発明に係る画像形成装置の一実施形態の内部構造を説明するための断面視の説明図である。 本発明の一実施形態に係る転写ユニットを抽出して示した図である。 クリーニング装置の内部構成の概略を示す側断面図である。 屈曲ローラ、ローラ駆動用モータおよびトルクリミッタを説明するための斜視一部切欠き斜視説明図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線断面図であり、図５は、図３のＶ−Ｖ線断面図である。 図３のＶ−Ｖ線断面図である。

符号の説明

１０ プリンタ
１３ 画像形成部
２０ 中間転写ベルト
３０ 屈曲ローラ
５０ トルクリミッタ
６０ クリーニング装置
６１ ケーシング
６２ 第１ブレード
６３ クリーニングブラシ
６３２ ブラシ部
６４ 回収ローラ
６５ 第２ブレード
６６ 回収スクリュー
８０ 駆動制御部
２００ 転写ユニット

Claims (4)

1. 複数のローラ間に無端走行可能に張架されてなり、その表面又は当該表面に載置された記録紙に、画像情報に応じて担持される像担持体のトナー像が転写される転写ベルトと、
   前記転写ベルトの表面側に周面が押圧され、前記複数のローラ間に無端走行可能に張架された状態の転写ベルトを内側に向けて屈曲させる屈曲ローラと、
   前記屈曲ローラの周面を清掃する屈曲ローラ清掃部材と、
   前記転写ベルトの表面側を清掃する表面側清掃機構と、
   前記屈曲ローラ清掃部材及び前記表面側清掃機構の両部材によって除去された異物を回収する回収手段と
   を備え、
   前記表面側清掃機構は、前記転写ベルトを無端回転させる前記各ローラの回転軸と同方向に延びる回転軸を有してブラシ毛が植設されたクリーニングブラシと、当該クリーニングブラシによって前記転写ベルト表面から除去された異物を当該クリーニングブラシから回収する回収ローラと、先端が当該回収ローラの周面に接触するブレード状部材からなり当該回収ローラから前記異物を除去する回収ローラ清掃部材とを備え、
   前記回収ローラ及び回収ローラ清掃部材は、前記屈曲ローラによる前記転写ベルトの屈曲により生じる空間であって、前記屈曲ローラ及び前記屈曲ローラ清掃部材よりも前記転写ベルト走行方向上流側、かつ前記屈曲ローラ及び前記屈曲ローラ清掃部材よりも下方の位置に配設され、
   前記回収ローラは、前記屈曲ローラ清掃部材により前記屈曲ローラから除去される異物が落下する位置に配置されており、前記回収手段は、前記回収ローラ清掃部材により前記回収ローラから除去される異物が落下する位置に配置されており、
   前記屈曲ローラ清掃部材により前記屈曲ローラから除去される異物が落下する位置が、前記回収ローラの周面の回転方向において、前記回収ローラが前記異物を前記クリーニングブラシから回収する位置の下流であり、かつ前記回収ローラ清掃部材が前記回収ローラから前記異物を除去する位置の上流にある
   転写ユニット。
2. 前記屈曲ローラは非弾性体とされ、前記屈曲ローラ清掃部材はその端部が前記屈曲ローラの周面に接触するブレード状部材とされた請求項１に記載の転写ユニット。
3. 前記転写ベルトが張架されるローラに回転駆動力を付与するローラ駆動源と、
   前記屈曲ローラに回転駆動力を付与する屈曲ローラ駆動機構と、
   前記屈曲ローラ駆動機構を駆動制御する駆動制御部とを備え、
   前記駆動制御部は、前記ローラ駆動源からの回転駆動力に基づく前記ローラの回転により無端走行する前記転写ベルトの走行速度と、前記屈曲ローラ清掃部材が接触した状態で回転する前記屈曲ローラの周速とが一致するように、前記屈曲ローラ駆動機構を駆動制御する請求項２に記載の転写ユニット。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の転写ユニットを備えた画像形成装置。
   

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