JP6245450B2 - 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、感光体表面を光照射によって除電する除電部を清掃する技術に関する。

一般的な画像形成装置としては、例えば、感光体を一様に帯電させ（帯電工程）、電荷を帯びた感光体表面にレーザー光を照射して、感光体表面に潜像を形成し（露光工程）、潜像をトナーで可視像化し（現像工程）、可視像化することによって形成されたトナー像を、転写ベルトに載置された用紙に転写し（転写工程）、転写したトナー像を用紙に定着させる（定着工程）、といった５つのプロセスからなる、ゼログラフィー（Xerography）方式と呼ばれる技術を採用したものがよく知られている。

そして、上記したように、感光体に形成されたトナー像を、転写ベルトに載置された用紙に直接転写させるのではなく、感光体に形成されたトナー像を、転写ベルトに一旦転写させて（一次転写）、転写ベルトに転写されたトナー像を用紙に二次転写させる方式もよく知られている。

これら方式を採用した画像形成装置では、帯電工程前の感光体表面における電位の乱れなどによって、画像形成結果にゴーストと呼ばれる残像などが入るおそれがある。感光体表面における電位の乱れの主たる原因は、画像形成時における電荷の残存にあるので、その解決策として、転写工程後や帯電工程前などに、感光体表面を除電するといったことが知られている。具体的には、感光体に対向する位置に、除電光としての光を照射する除電部を設け、この除電部をＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの光源に接続するといった方法が挙げられる。

ところが、画像形成装置を長期間にわたって使用していると、除電部の照射面にトナーなどが付着して汚れ、除電部から照射される除電光量が低下し、感光体表面を十分に除電することができないおそれがある。

このような問題の解決策として、例えば、下記の特許文献１には、除電光を照射する除電部と摺接するように設けられた清掃部を備え、感光体などから構成される画像形成ユニットの画像形成装置本体への着脱行為に合わせて、除電部の清掃を行うようにすることが開示されている。

特開２００５−５５６７７号公報

しかしながら、特許文献１に開示された技術では、画像形成ユニットの着脱時にしか、除電部は清掃されず、清掃頻度が少ないため、除電光量の低下を抑えることが難しいという問題があった。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであって、確実に除電部を清掃して除電光量の低下を的確に抑えることを目的とする。

本発明の一局面に係る転写ユニットは、前記転写ベルトを挟んで前記感光体に対向して配置された転写ローラーと、
前記感光体の表面に除電光としての光を照射する除電部の照射面と、当該除電部に対向して設けられた前記感光体の表面との間に配置されて前記照射面に接触可能な接触部とを有し、前記転写ベルト側に取り付けられた照射面清掃部と、を備え、
前記転写ベルト及び前記転写ローラーによる前記感光体に対して離間する方向への移動に伴う前記照射面清掃部の移動に合わせて、前記接触部が前記照射面を摺擦する構成とされたものである。
また、本発明の一局面に係る画像形成装置は、前記感光体と、前記除電部と、前記転写ユニットとを、画像形成部として備えるものである。

本発明によれば、照射面清掃部における接触部が、転写ベルト及び転写ローラーの感光体に対する接離方向における移動に合わせて、除電部の照射面を摺動するので、前記照射面に付着しているトナーなどの汚れが確実に掃きとられ、前記除電部からの除電光量の低下が的確に抑えられる。

なお、転写ユニットには、前記転写ベルトや前記転写ローラーを感光体に対して圧接又は離間する接離機構を備え、適当なタイミングで（例えば、画像形成の終了後に）、前記転写ベルトや前記転写ローラーを前記感光体から離間させるものがある。この場合には、前記転写ベルトや前記転写ローラーの移動が適宜行われるので、前記除電部を頻繁に清掃することが可能となる。

本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の構造を示した模式的な部分断面正面図である。 本発明の第１実施形態に係る転写ユニット及びその周辺部を模式的に示した正面透視図である。 （Ａ）は、本発明の第１実施形態に係る照射面清掃部及びその周辺部を示した斜視図であり、（Ｂ）は、（Ａ）におけるＡ方向から見た図である。 （Ａ）は、本発明の第１実施形態に係る中間転写ベルトを感光体に対して圧接している状態を示した図であり、（Ｂ）は、中間転写ベルトを感光体から離間させている状態を示した図である。 （Ａ）は、本発明の第１実施形態に係る照射面清掃部及びその周辺部を示した斜視図であり、（Ｂ）は、（Ａ）におけるＡ方向から見た図である。

以下、本発明に係る転写ユニット及びこれを備えた画像形成装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の構造を示した模式的な部分断面正面図である。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置１は、例えば、コピー機能や、プリンター機能、スキャナー機能、ファクシミリ機能のような複数の機能を備えた複合機である。画像形成装置１は、装置本体１１に、操作部４７、原稿給送部６、及び原稿読取部５を含んで構成いる。

操作部４７は、画像形成装置１が実行可能な各種動作及び処理について操作者から画像形成動作実行指示や原稿読取動作実行指示などの指示を受け付けるものであり、操作者への操作案内などを表示する表示部４７３を備えている。

画像形成装置１で原稿読取動作が行われる場合について説明する。原稿給送部６により給送されてくる原稿、又は原稿載置ガラス１６１に載置された原稿の画像を、原稿読取部５が光学的に読み取り、そして画像データを生成する。原稿読取部５により生成された画像データは、内蔵ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、又はネットワーク接続されたコンピューターなどに保存される。

画像形成装置１で画像形成動作が行われる場合について説明する。原稿読取動作により生成された画像データや、内蔵ＨＤＤに記憶されている画像データ、ネットワーク接続されたコンピューターから受信した画像データなどに基づいて、画像形成部１２が、給紙部１４から給紙される記録紙としての用紙Ｐにトナー像を形成する。

画像形成部１２は、マゼンタ（Ｍ）用の画像形成ユニット１２Ｍ、シアン（Ｃ）用の画像形成ユニット１２Ｃ、イエロー（Ｙ）用の画像形成ユニット１２Ｙ、及びブラック（Ｂｋ）用の画像形成ユニット１２Ｂｋを含んで構成され、これら画像形成ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｂｋはそれぞれドラム型の感光体１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｙ，１２１Ｂｋを備え、感光体１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｙ，１２１Ｂｋは、図中の反時計回りに回転駆動するようになっている。なお、これらドラム型の感光体１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｙ，１２１Ｂｋは、特許請求の範囲における感光体の一例となる。画像形成部１２は、転写ユニット１２０（図２）を含む。

転写ユニット１２０は、その外周面にトナー像が転写される中間転写ベルト１２５、駆動ローラー１２５Ａ、従動ローラー１２５Ｂ、及び一次転写ローラー１２６を含んで構成されている。なお、転写ユニット１２０、中間転写ベルト１２５、一次転写ローラー１２６はそれぞれ、特許請求の範囲における転写ユニット、転写ベルト、転写ローラーの一例となる。

中間転写ベルト１２５は、駆動ローラー１２５Ａと従動ローラー１２５Ｂとの間に張架され、感光体１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｙ，１２１Ｂｋの周面に当接した状態で駆動ローラー１２５Ａによって駆動され、感光体１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｙ，１２１Ｂｋと同期しながら、無端走行する。

次に、カラー印刷が行われる場合について説明する。感光体１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｙ，１２１Ｂｋの周囲が一様に帯電され（帯電工程）、電荷を帯びた感光体１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｙ，１２１Ｂｋの表面に、画像データに基づいて、レーザー光が照射されて潜像が形成され（露光工程）、潜像がトナーで可視像化され（現像工程）、可視像化することによって形成されたトナー像が一次転写ローラー１２６によって中間転写ベルト１２５上に転写されるようになっている。
中間転写ベルト１２５上に転写される各色（マゼンタ、シアン、イエロー、ブラック）のトナー像は、転写タイミングを調整して中間転写ベルト１２５上で重ね合わされ、カラーのトナー像となる。
二次転写ローラー２１０は、中間転写ベルト１２５の表面に形成されたカラーのトナー像を、中間転写ベルト１２５を挟んだ、駆動ローラー１２５Ａとのニップ部Ｎにおいて、給紙部１４から搬送路１９０を搬送されてきた用紙Ｐに転写させるものである。なお、ここまで説明したのはカラー印刷の場合であり、モノクロ印刷の場合には、マゼンタ用、シアン用、及びイエロー用の感光体１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｙは使用されず、ブラック用の感光体１２１Ｂｋだけが使用されることになる。

定着部１３は、熱圧着によりトナー像を用紙Ｐに定着させるものであり、定着処理が施されたカラー画像形成済みの用紙Ｐは、排出トレイ１５１に排出されることになる。

給紙部１４は、複数の給紙カセット、及び各給紙カセットに収容された記録紙をピックアップするためのピックアップローラー１４５を含んで構成され、操作者による指示などで指定されたサイズの記録紙をピックアップするように、対応するピックアップローラー１４５を回転駆動させて、指定された記録紙をニップ部Ｎに向けて搬送するものである。

画像形成装置１で両面印刷が行われる場合について説明する。画像形成部１２により一方の面に画像が形成された用紙Ｐを、排出ローラー対１５９に挟まれた状態とした後、用紙Ｐを排出ローラー対１５９によりスイッチバックさせて反転搬送路１９５に送り、搬送ローラー対１９により用紙Ｐを搬送方向上流域へ再度搬送する。これにより、用紙Ｐのもう一方の面にも画像を形成することができる。

除電部５０は、感光体１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｙ，１２１Ｂｋの表面に残存する電荷を除去するためのものであり、画像形成ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｂｋによる画像形成後に、感光体１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｙ，１２１Ｂｋの表面に除電光を照射するものである。なお、除電部５０は、特許請求の範囲における除電部の一例となる。

図２は、本発明の第１実施形態に係る転写ユニット及びその周辺部を模式的に示した正面透視図である。図２に示すように、転写ユニット１２０は、上述した中間転写ベルト１２５、駆動ローラー１２５Ａ、従動ローラー１２５Ｂ、及び一次転写ローラー１２６に加えて、一次転写ローラー１２６を保持する保持体１２７と、除電部５０の照射面５０ａに接触可能な接触部１２８ａ及び接触部１２８ａを支持する支持部１２８ｂを有する照射面清掃部１２８とを含んで構成されている。

接離機構１２９は、中間転写ベルト１２５又は一次転写ローラー１２６を、感光体１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｙ，１２１Ｂｋに対して圧接又は離間するものである。なお、照射面清掃部１２８、接離機構１２９はそれぞれ、特許請求の範囲における照射面清掃部、接離機構の一例となる。

照射面清掃部１２８は、除電部５０の照射面５０ａを清掃するものであり、照射面清掃部１２８の接触部１２８ａは、除電部５０の照射面５０ａと感光体１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｙ，１２１Ｂｋの表面との間に配置される。図３（Ａ）は、照射面清掃部１２８及びその周辺部を示した斜視図であり、図３（Ｂ）は、（Ａ）における矢印Ａ方向から見た図である。

図３に示したように、棒状の除電部５０は、対応するドラム型の感光体１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｙ，１２１Ｂｋと互いの軸が平行となるように、一定の距離を隔てて、対向する配置とされている。

照射面清掃部１２８は、除電部５０の長手方向に延びる。照射面清掃部１２８は、接触部１２８ａと、支持部１２８ｂとを含んで構成されている。

接触部１２８ａは、中間転写ベルト１２５（図２）とは反対側となる照射面清掃部１２８端に設けられている。接触部１２８ａは、除電部５０の長手方向の軸と平行に、除電部５０に対向して配置されている。すなわち、照射面清掃部１２８は、感光体１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｙ，１２１Ｂｋの表面に対して、接触部１２８ａが接触可能となる位置に配設されている。

支持部１２８ｂは、接触部１２８ａを支持する一対の部材である。支持部１２８ｂは、その基端側で保持体１２７（図２）に接続されて下方に延び、先端側で接触部１２８ａを支持する。

照射面清掃部１２８において、接触部１２８ａと中間転写ベルト１２５（図２）との間となる部分には、空隙Ｓが形成されている。照射面清掃部１２８は、画像形成動作時における中間転写ベルト１２５及び一次転写ローラー１２６の配置状態では、空隙Ｓが、除電部５０の照射面から照射された除電光が感光体１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｙ，１２１Ｂｋに向かう位置に配置されている。これにより、除電部５０から照射される除電光が感光体１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｙ，１２１Ｂｋへ到達するのを妨げない。図３（Ａ）（Ｂ）においては、接触部１２８ａの上方であり、支持部１２８ｂに挟まれた領域が空隙Ｓとなる。

照射面清掃部１２８を構成する接触部１２８ａは、不織布や弾性部材など、比較的高い柔軟性を有するもので構成されることが望ましいが、接触部１２８ａの部材としては、これらに限定されるものではなく、除電部５０の照射面５０ａを傷付けたりすることなく、照射面５０ａに付着している汚れなどを取れるものであればよい。

接離機構１２９（図２）は、画像形成が行われる時、中間転写ベルト１２５及び一次転写ローラー１２６を感光体１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｙ，１２１Ｂｋに近接させるように動作し、画像形成が行われない時には、中間転写ベルト１２５及び一次転写ローラー１２６を感光体１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｙ，１２１Ｂｋから離間させるように動作する。

図４（Ａ）は、中間転写ベルト１２５を感光体１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｙ，１２１Ｂｋに対して近接させている状態を示した図であり、図４（Ｂ）は、中間転写ベルト１２５を感光体１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｙ，１２１Ｂｋから離間させている状態を示した図である。

接離機構１２９の一例について説明する。例えば、図２に示した駆動ローラー１２５Ａとブラック用の感光体１２１Ｂｋに対応する一次転写ローラー１２６との間と、従動ローラー１２５Ｂとマゼンタ用の感光体１２１Ｍに対応する一次転写ローラー１２６との間にそれぞれバックアップローラーを配設する、といった機構が挙げられる。

例えば、これらバックアップローラーを上方へ移動させると、これと共に、中間転写ベルト１２５及び一次転写ローラー１２６が持ち上がり、感光体１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｙ，１２１Ｂｋから離間する方向に移動する。その逆に、バックアップローラーを下方へ移動させると、中間転写ベルト１２５及び一次転写ローラー１２６は感光体１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｙ，１２１Ｂｋに対して近接する方向に移動する。

また、別の一例としては、図２に示した保持体１２７の上面に、偏心カムを当接し、偏心カムを回転させることによって、保持体１２７を上下に移動させ、一次転写ローラー１２６を感光体１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｙ，１２１Ｂｋに対して近接させたり、離間させたりする、といった機構も採り得る。一次転写ローラー１２６が、感光体１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｙ，１２１Ｂｋから離間すると、中間転写ベルト１２５にかかる張力が変化し、その結果として、中間転写ベルト１２５も感光体１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｙ，１２１Ｂｋから離間する。

照射面清掃部１２８の支持部１２８ｂは、保持体１２７に接続されているので、図５（Ａ）（Ｂ）に示すように、保持体１２７に保持されている一次転写ローラー１２６の移動に合わせて移動する。図５は、照射面清掃部１２８が上方に移動した状態を示し、図５（Ａ）は、照射面清掃部１２８及びその周辺部を示した斜視図であり、図５（Ｂ）は、（Ａ）における矢印Ａ方向から見た図である。

このとき、図５（Ａ）（Ｂ）に示すように、照射面清掃部１２８は、一次転写ローラー１２６の感光体１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｙ，１２１Ｂｋに対する上記近接に合わせて下方に移動し、一次転写ローラー１２６の感光体１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｙ，１２１Ｂｋに対する離間に合わせて上方に移動する。照射面清掃部１２８は画像形成動作時には、除電部５０よりも下方に位置し、空隙Ｓが除電部５０及び感光体１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｙ，１２１Ｂｋ間に位置している。ここから、照射面清掃部１２８が上記上方への動作を行ったときは、接触部１２８ａは除電部５０に接触して更に上方に位置するまで移動可能とされている。

これにより、除電部５０の照射面５０ａに接触可能な接触部１２８ａは、一次転写ローラー１２６の感光体１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｙ，１２１Ｂｋに対する接触や離間に合わせて、除電部５０の照射面５０ａを摺動する。

以上、上記実施形態では、照射面清掃部１２８の接触部１２８ａが、一次転写ローラー１２６の移動に合わせて、除電部５０の照射面５０ａを摺動し、照射面５０ａに付着しているトナーなどの汚れを掃きとり、除電部５０からの除電光量の低下を確実に抑制可能である。また、接離機構１２９による一次転写ローラー１２６の移動は適宜行われることで、除電部５０における照射面５０ａの清掃を頻繁に行うことができる。

中間転写ベルト１２５及び一次転写ローラー１２６を感光体１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｙ，１２１Ｂｋに対して近接及び離間する接離機構１２９については、除電部５０の照射面５０ａを清掃するため専用に新たに装備する必要はなく、中間転写ベルト１２５や一次転写ローラー１２６、感光体１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｙ，１２１Ｂｋ、その周りの部品などの交換を可能にする等のために装備された機構を適用可能である。これによりの複雑な機構の追加や、コスト増加を抑えることができる。

上記実施形態では、画像形成が行われる時に行われる、中間転写ベルト１２５や一次転写ローラー１２６の感光体１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｙ，１２１Ｂｋに対する圧接や、画像形成が行われない時に行われる、中間転写ベルト１２５や一次転写ローラー１２６の感光体１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｙ，１２１Ｂｋからの離間動作に合わせて、照射面清掃部１２８の接触部１２８ａを除電部５０の照射面５０ａに摺擦させる場合について説明しているが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。

画像形成装置１には、モノクロ印刷時に、中間転写ベルト１２５や一次転写ローラー１２６を、画像形成に使用されないマゼンタ用、シアン用、及びイエロー用の感光体１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｙから離間させる、いわゆる３色解除と呼ばれる機能を備えているものがある。

そこで、この機能を利用し、モノクロ印刷時に行われる、中間転写ベルト１２５や一次転写ローラー１２６の感光体１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｙからの離間や、カラー印刷時に行われる、中間転写ベルト１２５や一次転写ローラー１２６の感光体１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｙに対する圧接に合わせて、照射面清掃部１２８の接触部１２８ａを除電部５０の照射面５０ａに摺動させるようにしても良い。

また、接触部１２８ａの照射面５０ａに対する摺動は、画像形成が行われる時などに行われる、中間転写ベルト１２５や一次転写ローラー１２６の感光体１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｙ，１２１Ｂｋに対する近接や離間の場合だけでなく、転写ユニット１２０の着脱時にも行われる。そのため、転写ユニット１２０の着脱時にも、除電部５０の照射面５０ａを清掃することができる。

また、上記実施形態では、照射面清掃部１２８は、接触部１２８ａと中間転写ベルト１２５との間に空隙Ｓが形成されるような構成になっているが、照射面清掃部１２８の構成はこれに限定されるものではなく、除電部５０の照射面５０ａを傷付けず、照射面５０ａから照射される除電光の感光体１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｙ，１２１Ｂｋへの到達を妨げないような構成であれば、他の構成も採用し得る。例えば、アクリルなどの樹脂製の光透過部材から構成された透過部を、空隙Ｓとして、支持部１２８ｂの間に設けるようにしても良い。

なお、図１乃至図５を用いて上記各実施形態に示した構成及び処理は、本発明の一実施形態に過ぎず、本発明の構成及び処理はこれに限定されるものではない。

１ 画像形成装置
５０ 除電部
５０ａ 照射面
１２０ 転写ユニット
１２１Ｂｋ，１２１Ｃ，１２１Ｍ，１２１Ｙ 感光体
１２５ 中間転写ベルト
１２６ 一次転写ローラー
１２８ 照射面清掃部
１２８ａ 接触部
１２９ 接離機構

Claims (6)

1. 複数のローラー間に張架されて走行し、感光体の周面に接触可能な無端状の転写ベルトと、
   前記転写ベルトを挟んで前記感光体に対向して配置された転写ローラーと、
   前記感光体の表面に除電光としての光を照射する除電部の照射面と、当該除電部に対向して設けられた前記感光体の表面との間に配置されて前記照射面に接触可能な接触部とを有し、前記転写ベルト側に取り付けられた照射面清掃部と、を備え、
   前記転写ベルト及び前記転写ローラーによる前記感光体に対して離間する方向への移動に伴う前記照射面清掃部の移動に合わせて、前記接触部が前記照射面を摺擦する構成とされ、
   前記照射面清掃部は前記除電部の長手方向に延び、前記接触部は、前記転写ベルトとは反対側となる前記照射面清掃部端に設けられ、前記除電部の長手方向の軸と平行に、前記除電部に対向して配置され、
   前記照射面清掃部は、前記接触部から前記転写ベルトまでの間に透過部が形成され、画像形成動作時における前記転写ベルト及び前記転写ローラーの配置状態では、前記透過部が、前記除電部の照射面から照射された除電光が前記感光体に向かう位置に配置されている転写ユニット。
2. 前記透過部が空隙とされている請求項１に記載の転写ユニット。
3. 前記透過部が光透過部材により形成されている請求項１に記載の転写ユニット。
4. 複数のローラー間に張架されて走行し、感光体の周面に接触可能な無端状の転写ベルトと、
   前記転写ベルトを挟んで前記感光体に対向して配置された転写ローラーと、
   前記感光体の表面に除電光としての光を照射する除電部の照射面と、当該除電部に対向して設けられた前記感光体の表面との間に配置されて前記照射面に接触可能な接触部とを有し、前記転写ベルト側に取り付けられた照射面清掃部と、を備え、
   前記転写ベルト及び前記転写ローラーによる前記感光体に対して離間する方向への移動に伴う前記照射面清掃部の移動に合わせて、前記接触部が前記照射面を摺擦する構成とされ、
   前記転写ベルト及び前記転写ローラーを前記感光体に対して接離させる接離機構を備え、
   前記転写ベルト及び前記転写ローラーの前記感光体に対する接離動作に伴って、前記接触部が前記照射面を摺擦する転写ユニット。
5. 前記接触部は、不織布又は弾性部材からなる請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の転写ユニット。
6. 前記感光体と、前記除電部と、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の転写ユニットとを、画像形成部として備える画像形成装置。