JP3695512B2

JP3695512B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3695512B2
Application number: JP20564499A
Authority: JP
Inventors: 達朗大澤
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1999-07-21
Filing date: 1999-07-21
Publication date: 2005-09-14
Anticipated expiration: 2019-07-21
Also published as: JP2001034079A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真法を用いる複写機、プリンタ等の画像形成装置において、特に、感光体から中間転写体にトナー像を転写する一次転写部と、中間転写体からシートにトナー像を転写する二次転写部を備える画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記方式の画像形成装置においては、回転駆動される感光体等の像担持体と、この感光体上に複数色分の静電潜像を順次形成する潜像形成手段と、前記静電潜像を複数色のトナー像に現像する現像手段と、前記感光体上に当接して回転する中間転写ベルトなどからなる中間転写体と、感光体上の複数色のトナー像を中間転写体に重ねて転写してカラー画像を形成する１次転写手段と、中間転写体上のカラー画像を転写材上に転写する２次転写手段と、前記感光体および中間転写体上に残留するトナーを除去するためのクリーニング装置が設けられている。
【０００３】
上記クリーニング装置は、感光体および中間転写体の走行方向に対して直交する方向にクリーニングブレードなどを配設し、残留トナーを除去するようにしている。この場合、ブレードの両端部にはトナーが付着しこれがトナー筋となって残り、これを放置すると中間転写体上に堆積し、中間転写体に保持できなくなったトナーがこぼれたり、クリーニング装置の両側面をシールするサイドシールで掻き落とされることにより、用紙搬送経路などに機内汚染を招くという問題を有している。そのため、特公平７−４３５６１号公報においては、クリーニングブレードの両端部に補助ブレード（補助クリーナ）を設けるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この方式を感光体と中間転写体とからなる画像形成装置に採用した場合には、感光体側のクリーニングブレード端部で生じるトナー筋（以下、感光体トナー筋という）を回収するクリーニング装置と、中間転写体側のクリーニングブレード端部で生じるトナー筋（以下、中間転写体トナー筋という）を回収するクリーニング装置との、２対の補助クリーナと回収ボックス（回収スペース）が必要になるため、コストアップを招くという問題を有している。
【０００５】
そこで、図７（Ａ）に示すように、感光体側のクリーニングブレード幅よりも中間転写体側のクリーニングブレード幅を大きくすることにより、感光体トナー筋を中間転写体側のクリーニング装置で回収することが考えられるが、中間転写体側のクリーニングブレードは中間転写体に対して離接を行うため、ブレード当接時にクリーニングブレードに異物（感光体トナー筋）が介在することによりクリーニング性が悪化してしまう。このような状態で、連続して感光体トナー筋をクリーニングすることによりクリーニングブレードでの負荷が大きくなり、クリーニング不良が生じてしまい、その結果、ブレードの摩耗が急激に進行しクリーニング不良となるトナー量が増大する。このとき、通常であればクリーニングしたトナーの一部はブレード先端を伝わり端部側へ移行するが、先のクリーニング不良部から漏れ出てしまうため、クリーニングブレード端部にはトナーが次第に無くなり摩擦力が増大しブレード捲れが生じてしまう。従って、中間転写体側のクリーニングブレードの下流側に補助クリーナを設けることはできない。
【０００６】
そこで、図７（Ｂ）に示すように、中間転写体側のクリーニングブレードの上流側に補助クリーナを設けることが考えられ、この場合には、中間転写体トナー筋の堆積を防止することができ、しかも補助クリーナによりクリーニングされた面にクリーニングブレードを当接できるので、異物介在による先のクリーニング不良は防止することができる。しかしながら、転写バイアスが印加されている通常では、中間転写体トナー筋が感光体側に対して極微量しか移行しないが、感光体や中間転写体の回転駆動の開始直後や停止直前には絶縁破壊を避けるためにバイアスが印加されないため、中間転写体トナー筋の一部が感光体側へ移行してしまう。このようなサイクルを繰り返すと、感光体側のクリーニングブレード端部より外側に位置するトナー筋（中間転写体トナー筋）は、クリーニング装置の両側面をシールするサイドシール末端に堆積したのち落下するか、サイドシールに摺られて落下するかして機内汚染を招くという問題が生じる。
【０００７】
本発明は、上記問題を解決するものであって、感光体から中間転写体にトナー像を転写する一次転写部と、中間転写体からシートにトナー像を転写する二次転写部と、感光体および中間転写体上に残留トナーを除去するクリーニング手段を備える画像形成装置において、感光体側の補助クリーナを省略して低コスト、小スペース化を図るとともに、確実にトナー筋を除去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。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そのために本発明の画像形成装置は、感光体から中間転写体にトナー像を転写する一次転写部と、中間転写体からシートにトナー像を転写する二次転写部と、感光体および中間転写体上に残留トナーを除去するクリーニング手段を備える画像形成装置において、感光体クリーニング手段の幅を中間転写体クリーニング手段の幅よりも大きくし、中間転写体の一次転写部下流側から中間転写体クリーニング手段の上流側の間に補助クリーニング手段を配置し、前記中間転写体が中間転写ベルトであり、前記二次転写部の二次転写バックアップローラに対向する位置で、中間転写ベルトの両側端部に当接するように一対の補助クリーニング手段を配置したことを特徴とする。
以上
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の画像形成装置の１実施形態を示す全体構成図である。この画像形成装置は、４色のトナーによりフルカラー画像を形成することができるカラー電子写真プリンタであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、感光体等の像担持体から中間転写体にトナー像を転写する方式の画像形成装置の全てに適用可能である。
【００１０】
感光体１は、薄肉円筒状の導電性基材とその表面に形成された感光層とを有し、図示しない駆動手段によって図示矢印方向に回転駆動される。この感光体１の周囲には、その回転方向に沿って、帯電手段としての帯電ローラ２、感光体１上に静電潜像を形成するための露光ユニット３、静電潜像を現像するための現像器ユニット４、感光体１上に形成されたトナー像を中間転写ベルト７上に転写するための中間転写装置５、感光体１上に残留するトナーを除去するための感光体クリーニング装置６が配置されている。なお、本例においては帯電ローラ２および感光体クリーニング装置６がユニット８内に収納されている。
【００１１】
現像器ユニット４は、イエロー用現像器４Ｙ、シアン用現像器４Ｃ、マゼンタ用現像器４Ｍおよびブラック用現像器４Ｋからなり、これらの現像器４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋはそれぞれ感光体１に対して揺動可能に配設され、感光体１の１回転毎に選択的に一つの現像器の現像ローラ４ａのみが感光体１に当接可能にされている。そして、感光体１上の静電潜像は現像器４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋにより順次、現像され、現像された各トナー像は順次、中間転写装置５の中間転写ベルト（中間転写体）７に転写される。感光体クリーニング装置６は、上記各トナー像の転写後に、感光体１の外周面に残留し付着しているトナーを掻き落とすクリーニングブレード６ａ（感光体１上に常時当接されている）と、このクリーニングブレード６ａによって掻き落とされたトナーを収容する回収部６ｂとを備えている。
【００１２】
中間転写装置５は、中間転写ベルト７を走行させるための駆動ローラ９、一次転写用バックアップローラ１０、ベルトのしわを防止するための一次転写前ローラ１１、クリーニング用バックアップローラ１２、二次転写用バックアップローラ１３およびベルトにテンションを付与するためのテンションローラ１４から構成され、これら各ローラの周りに無端状の中間転写ベルト７が張架されている。駆動ローラ９は、感光体１と同期して駆動される構成になっており、これにより中間転写ベルト７が感光体１と略同一の周速で図示矢印方向に回転されるようになっている。中間転写ベルト７は、感光体１側に一次転写用バックアップローラ１０により付勢されており、ここに一次転写部Ｔ１が形成されている。
【００１３】
また、クリーニング用バックアップローラ１２に対向して中間転写体クリーニング装置１５が、中間転写ベルト７に接離可能に配設されている。このクリーニング装置１５は、中間転写ベルト７に当接してその外周面に残留し付着しているトナーを掻き落とすクリーニングブレード１５ａと、このクリーニングブレード１５ａによって掻き落とされたトナーを収容する回収部１５ｂとを備えている。
【００１４】
二次転写用バックアップローラ１３には中間転写ベルト７を介在して二次転写ローラ１６が対向配置され、ここに二次転写部Ｔ２が形成されている。二次転写部Ｔ２の下流側には二次転写用バックアップローラ１３に対向して補助クリーニング装置１７が配置されている。この補助クリーニング装置１７は、中間転写ベルト７の両側端部（トナー像の領域の外側）に当接してその外周面に残留し付着しているトナーを掻き落とすクリーニングブレード１７ａと、このクリーニングブレード１７ａによって掻き落とされたトナーを収容する回収部１７ｂとを備えている。
【００１５】
上記構成からなる画像形成装置の作用について説明する。図示しないコンピュータからの画像形成信号が入力されると、感光体１、現像器ユニット４の各現像ローラ４ａおよび中間転写ベルト７が回転駆動される。先ず、感光体１の外周面が帯電ローラ２によって一様に帯電され、一様に帯電された感光体１の外周面に、露光ユニット３によって第１色目（例えばイエロー）の画像情報に応じた選択的な露光Ｌがなされ、イエローの静電潜像が形成される。
【００１６】
感光体１には、イエロー用現像器４Ｙの現像ローラ４ａのみが接触し、これによってイエローの静電潜像のトナー像が感光体１上に形成される。中間転写ベルト７には上記トナーの帯電極性と逆極性の一次転写電圧が印加され、感光体１上に形成されたトナー像が、一次転写部Ｔ１において中間転写ベルト７上に転写される。このとき、二次転写ローラ１６および中間転写体クリーニング装置１５のクリーニングブレード１５ａは、中間転写ベルト７から離間されている。感光体１上に残留しているトナーは感光体クリーニング装置６によって除去された後、感光体１の外周面は除電手段（図示せず）により除電される。
【００１７】
上記の動作が画像形成信号の第２色目、第３色目、第４色目に対応して、感光体１と中間転写ベルト７の１回転による潜像形成、現像が繰り返され、前記画像形成信号の内容に応じた４色のトナー像が中間転写ベルト７上において重ね会わされて転写される。そして、このフルカラー画像が二次転写部Ｔ２に達するタイミングで、シートＳが矢印方向から二次転写部Ｔ２に供給され、このとき、転写ローラ１６が中間転写ベルト７に押圧されるとともに二次転写電圧が印加され、中間転写ベルト７上のフルカラートナー像がシートＳ上に転写される。同時に、中間転写体クリーニング装置１５のクリーニングブレード１５ａが中間転写ベルト７に当接し、二次転写後に中間転写ベルト７上に残留しているトナーが除去、回収される。
【００１８】
図２は、図１の中間転写体クリーニング装置１５を示し、図２（Ａ）は正面図、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。中間転写体クリーニング装置１５は、内部にトナー回収部１５ｂを有するクリーナケース１５ｃと、トナー回収部１５ｂ内に配設されたトナー搬送オーガ１５ｄと、クリーナケース１５ｃの上部に保持金具１５ｅを介して固定されたクリーニングブレード１５ａと、下端がクリーナケース１５ｃの下部に固定され、上端がクリーニングブレード１５ａに近接して配設されたすくいシート１５ｆと、クリーナケース１５ｃの両側面をシールするサイドシール１５ｇからなっている。
【００１９】
図３〜図５は、図１の二次転写部Ｔ２の構成を示し、図３は二次転写部の側面図で図４のＸ−Ｘ線に沿って矢印方向に見た図、図４は図３で中間転写ベルト７および二次転写用バックアップローラ１３を取り除いた平面図、図５（Ａ）は図４でＹ方向から見た図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）の除電針保持部材の平面図である。
【００２０】
左右一対のフレーム１９、１９間には、二次転写用バックアップローラ１３が回転自在に取り付けられるとともに、支持軸２０が固定され、この支持軸２０にローラ支持部材２１が揺動自在に装着され、ローラ支持部材２１に二次転写ローラ１６が回転自在に配設されている。また、左右一対のフレーム１９、１９間には、ローラ支持部材２１に近接して除電針保持部材２２が固定されている。除電針保持部材２２には、二次転写ローラ１６に対向する位置に第１の取付部２２ａが形成され、この第１の取付部２２ａの両側に第２の取付部２２ｂ、２２ｂが一体に形成され、これにより、部品点数を減らしてコスト削減を図ることができる。そして、第１の取付部２２ａに除電針２３が取り付けられ、第２の取付部２２ｂに補助クリーニング部材１７ａが取り付けられている。また、左右一対のフレーム１９、１９の下部には、補助クリーニング部材１７ａにより掻き落とされるトナーを回収するための皿状のトナー回収部２４が連結されている。
【００２１】
本実施形態においては、補助クリーニング部材１７ａの単位幅あたりの摩擦力を、中間転写体クリーニングブレード１５ａのそれよりも小さく設定するとともに、補助クリーニング部材１７ａを保持する除電針保持部材２２を樹脂製とすることにより、異常な高負荷状態では補助クリーニング部材１７ａの荷重が弱くなるように構成し、その結果、ベルトに必要以上に大きな摩擦力を与えないようにすることができるので、顕著なベルト摩耗を防止することができる。
【００２２】
次に、本発明の特徴を図６も参照しつつ説明する。図６は、本発明の特徴を説明するための模式的平面図である。図６において、感光体１に対するクリーニングブレード６ａが感光体クリーニング手段であり、中間転写ベルト７に対するクリーニングブレード１５ａが中間転写体クリーニング手段であり、中間転写体７の両側端部に対向して配置される一対のクリーニングブレード１７ａ、１７ａが補助クリーニング手段である。なお、図中矢印は中間転写体７の走行方向を示している。
【００２３】
本発明においては、感光体クリーニング手段６ａの幅を中間転写体クリーニング手段１５ａの幅よりも大きくし、これにより、中間転写体トナー筋が感光体１側へ移行しても感光体クリーニング手段６ａにより確実に回収し、一方で、感光体トナー筋と中間転写体トナー筋とを中間転写体７上で一括して回収するようにしている。このとき、図６（Ａ）に示すように、中間転写体クリーニング手段１５ａの下流側に補助クリーニング手段１７ａ、１７ａを設けた場合、感光体トナー筋が中間転写体クリーニング装置１５のサイドシール（図２の１５ｆ）で掻き落とされ機内汚染を招いてしまう。そこで、図６（Ｂ）に示すように、補助クリーニング手段１７ａ、１７ａを、中間転写体クリーニング手段１５ａよりも上流側に配置するようにしている。なお、中間転写体トナー筋は一次転写部Ｔ１より下流側で付着するので、補助クリーニング手段１７ａ、１７ａを一次転写部Ｔ１より下流側に配置することは勿論である。
【００２４】
なお、図１の実施形態のように中間転写体がベルトの場合には、補助クリーニング手段１７ａ、１７ａを二次転写用バックアップローラ１３に対向して設けることが好ましく、その場合には専用のバックアップローラが不要になる。この場合、図４に示すように、補助クリーニング手段１７ａ、１７ａ間の幅は、二次転写ローラ１６の幅よりも大きくし、トナー除去時に二次転写ローラ１６にトナーが当たらないようにする。また、上記補助クリーニング手段１７ａ、１７ａは常時転写ベルト７に当接する固定式が望ましい。これは、補助クリーニング手段を離接する場合、単にブレードを配置しシールすればよいという訳にいかず、トナー筋を除去し回収のできる通常のクリーニング装置と同じ機能、構成を必要とするため、装置を複雑にし、部品点数も増大しコストアップを招くからである。
【００２５】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態においては、中間転写体として中間転写ベルトを採用した例について述べているが、中間転写ドラムを採用してもよい。また、上記実施形態においては、クリーニング装置６、１５、１７のクリーニング手段をクリーニングブレードとしているが、クリーニングブラシでもよい。
【００２６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように本発明によれば感光体から中間転写体にトナー像を転写する一次転写部と、中間転写体からシートにトナー像を転写する二次転写部と、感光体および中間転写体上に残留トナーを除去するクリーニング手段を備える画像形成装置において、感光体側の補助クリーナを省略して低コスト、小スペース化を図るとともに、確実にトナー筋を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置の１実施形態を示す全体構成図である。
【図２】図１の中間転写体クリーニング装置を示し、図２（Ａ）は正面図、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図３】図１の二次転写部の構成を示す側面図で図４のＸ−Ｘ線に沿って矢印方向に見た図である。
【図４】図３で中間転写ベルトおよび二次転写用バックアップローラを取り除いた平面図である。
【図５】図５（Ａ）は図４でＹ方向から見た図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）の除電針保持部材の平面図である。
【図６】本発明の特徴を説明するための模式的平面図である。
【図７】本発明の課題を説明するための図である。
【符号の説明】
１…感光体
６ａ…感光体クリーニング手段
７…中間転写体
１３…二次転写用バックアップローラ
１５ａ…中間転写体クリーニング手段
１６…二次転写ローラ
１７ａ…補助クリーニング手段
２２…除電針保持部材
２４…トナー回収部
Ｓ…シート
Ｔ１…一次転写部
Ｔ２…二次転写部

Claims

感光体から中間転写体にトナー像を転写する一次転写部と、中間転写体からシートにトナー像を転写する二次転写部と、感光体および中間転写体上に残留トナーを除去するクリーニング手段を備える画像形成装置において、感光体クリーニング手段の幅を中間転写体クリーニング手段の幅よりも大きくし、中間転写体の一次転写部下流側から中間転写体クリーニング手段の上流側の間に補助クリーニング手段を配置し、前記中間転写体が中間転写ベルトであり、前記二次転写部の二次転写バックアップローラに対向する位置で、中間転写ベルトの両側端部に当接するように一対の補助クリーニング手段を配置したことを特徴とする画像形成装置。
前記補助クリーニング手段の単位幅あたりの摩擦力を、中間転写体クリーニング手段のそれよりも小さく設定することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記一対の補助クリーニング手段間の幅を二次転写ローラの幅よりも大きく設定したことを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
前記二次転写部に近接して配設された除電針保持部材に前記補助クリーニング手段を取り付けたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
前記二次転写部を保持する一対のフレーム間に補助クリーニング手段により掻き落とされるトナーを回収するためのトナー回収部を連結したことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置。