(57)【要約】【課題】クリーニング装置において当接圧を低く抑えたままニップ幅を増大させることができる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、走行するベルト状の像担持体としての中間転写ベルト４２１と、前記像担持体に付着するトナーを除去するために、前記像担持体に当接するクリーニング部材としてのクリーニングブレード４３０と、前記像担持体の走行方向に関する前記クリーニング部材の上流側において、前記像担持体に当接する貯留ローラ４３１と、貯留ローラ４３１に当接する規制部材４３２と、貯留ローラ４３１に対して前記像担持体を介して当接することでニップ部を形成するパッド部材４３４とを備え、規制部材４３２と貯留ローラ４３１との間にトナーを貯留する貯留空間４３３が形成される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行するベルト状の像担持体と、
前記像担持体に付着するトナーを除去するために、前記像担持体に当接するクリーニング部材と、
前記像担持体の走行方向に関する前記クリーニング部材の上流側において、前記像担持体に当接する貯留ローラと、
前記貯留ローラに当接する規制部材と、
前記貯留ローラに対して前記像担持体を介して当接することでニップ部を形成するパッド部材とを備え、
前記規制部材と前記貯留ローラとの間にトナーを貯留する貯留空間が形成される、画像形成装置。
【請求項２】
前記パッド部材は、前記貯留ローラの外周面に対応する凹状の湾曲部を有し、前記湾曲部を以て前記ニップ部を形成する、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記湾曲部の曲率半径が前記貯留ローラの曲率半径よりも大きい、請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記パッド部材の前記ニップ部を形成する面がシート状の摺動部材で被覆されている、請求項１から３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記パッド部材の前記ニップ部を形成する面に潤滑剤が保持されている、請求項１から４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記パッド部材が前記像担持体を介して前記貯留ローラを、４Ｎ以上６Ｎ以下の力で押圧している、請求項１から５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記貯留ローラは、アスカーＣ型ゴム硬度３０以上４０以下の発泡ローラである、請求項１から６のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特開２０１５−５５６６０号公報（特許文献１）に記載されているように、中間転写ユニットを備える画像形成装置が知られている。この中間転写ユニットは中間転写ベルトを備える。さらにこの画像形成装置は、中間転写ベルトのクリーニングを行なうベルトクリーニング装置を備える。ベルトクリーニング装置においては、中間転写ベルトに当接するブレードにより、中間転写ベルト上に残留するトナーをかき取る。
【０００３】
このトナーは潤滑剤や研磨剤の機能を有しているので、この機能を活用したベルトクリーニング装置が提案されている。たとえば、クリーニングブレードで回収されたトナーをベルトクリーニング装置内に確保された貯留空間に貯留するという方法がある。貯留されているトナーを板状の規制部材によってローラに塗布し、さらに回転するローラをベルトに摺擦させることでベルトにトナーを転移させることで常にクリーニングブレードにトナーを供給する。このような方法によって、クリーニングブレードに潤滑性を付与することができる。また、貯留ニップ部でトナーをベルトに摺擦することによって、トナーの研磨剤としての効果により、ベルトのフィルミングを抑制し、画像不良の発生を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−５５６６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
潤滑剤の付与および研磨機能としての効果を安定させるために、貯留ローラでのニップ幅を増大させる方法が検討されてきた。たとえば貯留ローラの対向位置に対向ローラを設け、対向ローラを以て貯留ローラに対して押圧することによってニップ幅を増大させるということも考えられる。しかし、この場合、ニップ幅の上昇に伴い、貯留ニップ部中央部での当接圧が増大し、残留物が圧縮され凝集してしまうおそれがある。このようにして生じた凝集物が中間転写ベルト上で搬送されてクリーナーブレードのエッジに噛みこんだ場合、拭き残しが発生してしまうおそれがある。
【０００６】
このような問題を鑑みて、特許文献１では、当接圧を増大させることなくニップ幅を増大させる方法として、ベルト食込み量を変更する機構を設け、必要に応じてニップ幅を増大させる方法が提案されている。しかしこのようにベルトの食込み量を変更するだけでは、中間転写ベルトの張力も作用するため、貯留ローラの曲率半径が小さい場合などは貯留ローラのニップ幅を広くすることはできない。
【０００７】
そこで、本発明は、クリーニング装置において当接圧を低く抑えたままニップ幅を増大させ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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に基づく画像形成装置は、走行するベルト状の像担持体と、上記像担持体に付着するトナーを除去するために、上記像担持体に当接するクリーニング部材と、上記像担持体の走行方向に関する上記クリーニング部材の上流側において、上記像担持体に当接する貯留ローラと、上記貯留ローラに当接する規制部材と、上記貯留ローラに対して上記像担持体を介して当接することでニップ部を形成するパッド部材とを備え、上記規制部材と上記貯留ローラとの間にトナーを貯留する貯留空間が形成される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、クリーニング装置において当接圧を低く抑えたままニップ幅を増大させることができる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に基づく実施の形態１における画像形成装置の概念図である。
【図２】本発明に基づく実施の形態１における画像形成装置に備わるベルトクリーニング装置の概念図である。
【図３】本発明に基づく実施の形態１における画像形成装置に備わるベルトクリーニング装置の貯留ニップ部の近傍の拡大図である。
【図４】本発明に基づく実施の形態１における画像形成装置に備わるベルトクリーニング装置の一部であるパッド部材の斜視図である。
【図５】パッド部材がシート状の摺動部材で被覆されている構成の説明図である。
【図６】パッド部材のニップ形成面が潤滑剤を備える構成の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（実施の形態１）
（構成）
図１〜図６を参照して、本発明に基づく実施の形態１における画像形成装置について説明する。
【００１２】
本実施の形態における画像形成装置１の全体構成を、図１に概略的に示す。画像形成装置１は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。すなわち、画像形成装置１は、感光体ドラム４１３上に形成されたＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色トナー像を中間転写ベルト４２１に転写（一次転写）し、中間転写ベルト４２１上で４色のトナー像を重ね合わせた後、用紙Ｓに転写（二次転写）することにより、画像を形成する。
【００１３】
また、画像形成装置１には、ＹＭＣＫの４色に対応する感光体ドラム４１３を中間転写ベルト４２１の走行方向に直列配置し、中間転写ベルト４２１に一回の手順で各色トナー像を順次転写させるタンデム方式が採用されている。
【００１４】
画像形成装置１は、画像読取部１０、操作表示部２０、画像処理部３０、画像形成部４０、用紙搬送部５０、定着部６０、および制御部（図示せず）を備える。
【００１５】
画像読取部１０は、ＡＤＦ（Ａｕｔｏ  Ｄｏｃｕｍｅｎｔ  Ｆｅｅｄｅｒ）と称される自動原稿給紙装置１１を備える。さらに画像読取部１０は、原稿画像走査装置１２などを備える。原稿画像走査装置１２は、スキャナーともいう。
【００１６】
自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された原稿Ｄを搬送機構により搬送して原稿画像走査装置１２へ送り出す。自動原稿給紙装置１１により、原稿トレイに載置された多数枚の原稿Ｄの画像（両面を含む）を連続して一挙に読み取ることが可能となる。
【００１７】
原稿画像走査装置１２は、自動原稿給紙装置１１からコンタクトガラス上に搬送された原稿またはコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）センサー１２ａの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部１０は、原稿画像走査装置１２による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部３０において所定の画像処理が施される。
【００１８】
画像形成部４０は、入力画像データに基づいて、Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分の各有色トナーによる画像を形成するための画像形成ユニット４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｋ、中間転写ユニット４２などを備える。
【００１９】
Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分用の画像形成ユニット４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｋは、同様の構成を有する。図示及び説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にＹ、Ｍ、Ｃ、またはＫを添えて示すこととする。図１では、Ｙ成分用の画像形成ユニット４１Ｙの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋの構成要素については符号が省略されている。
【００２０】
画像形成ユニット４１は、露光装置４１１、現像装置４１２、感光体ドラム４１３、帯電装置４１４、及びドラムクリーニング装置４１５などを備える。感光体ドラム４１３は一定の周速度で回転する。
【００２１】
帯電装置４１４は、光導電性を有する感光体ドラム４１３の表面を、一様に負極性に帯電させる。露光装置４１１は、たとえば半導体レーザーで構成され、感光体ドラム４１３に対して各色成分の画像に対応するレーザー光を照射する。感光体ドラム４１３の電荷発生層で正電荷が発生し、電荷輸送層の表面まで輸送されることにより、感光体ドラム４１３の表面電荷（負電荷）が中和される。感光体ドラム４１３の表面には、周囲との電位差により各色成分の静電潜像が形成されることとなる。
【００２２】
現像装置４１２は、二成分現像方式の現像装置であり、感光体ドラム４１３の表面に各色成分のトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。
【００２３】
中間転写ユニット４２は、中間転写ベルト４２１、一次転写ローラ４２２、複数の支持ローラ４２３ａ，４２３ｂ，４２３ｃ，４２３ｄ、二次転写ローラ４２４、およびベルトクリーニング装置４２６などを備える。
【００２４】
中間転写ベルト４２１は無端状ベルトで構成され、複数の支持ローラ４２３ａ，４２３ｂ，４２３ｃ，４２３ｄによってループ状に張架される。
【００２５】
中間転写ベルト４２１は、導電性および弾性を有するベルトであり、表面に体積抵抗率が８〜１１［ｌｏｇΩ・ｃｍ］である高抵抗層を有する。中間転写ベルト４２１は、制御部（図示せず）からの制御信号によって駆動ローラー４２３ａが回転することにより、矢印Ａの向きに一定速度で走行する。なお、中間転写ベルト４２１については、導電性および弾性を有するものであれば、材質、厚さおよび硬度を限定しない。
【００２６】
ベルトクリーニング装置４２６は、二次転写ローラ４２４から用紙Ｓへの二次転写後に中間転写ベルト４２１の表面に残留するトナーを除去する。
【００２７】
図２を参照して、ベルトクリーニング装置４２６について詳しく説明する。ベルトクリーニング装置４２６は、筐体４４１と、クリーニングブレード４３０と、貯留ローラ４３１と、規制部材４３２と、パッド部材４３４と、パッド部材４３４を貯留ローラ４３１に向けて付勢する付勢部材４４３とを備える。クリーニングブレード４３０と、貯留ローラ４３１と、規制部材４３２とは、筐体４４１の内部に配置されている。規制部材４３２は、支持部材４４２によって支持されている。支持部材４４２は、筐体４４１に固定されている。規制部材４３２は、弾性を有する板状の部材であり、矢印９５の向きに付勢された状態で貯留ローラ４３１に当接している。
【００２８】
図２において、中間転写ベルト４２１は、矢印９１の向きに走行している。中間転写ベルト４２１は、支持ローラ４２３ｃによって進行方向を変えられている。クリーニングブレード４３０と支持ローラ４２３ｃとは、中間転写ベルト４２１を挟む位置関係にある。クリーニングブレード４３０は、図示しない支持部材に取り付けられている。クリーニングブレード４３０は、中間転写ベルト４２１の表面に当接しており、中間転写ベルト４２１の表面に残留するトナーをかき取る。クリーニングブレード４３０によってかき取られるトナーを、以下では「廃トナー」という。
【００２９】
クリーニングブレード４３０は、中間転写ベルト４２１の走行方向に対してカウンター方向に当接している。クリーニングブレード４３０の材質は、たとえばウレタンゴムであってよい。
【００３０】
パッド部材４３４と貯留ローラ４３１とが中間転写ベルト４２１を挟み込むことによって貯留ニップ部４３５が形成されている。中間転写ベルト４２１の走行方向に沿った貯留ニップ部４３５の幅はＷである。
【００３１】
以下、「上流側」、「下流側」とは、中間転写ベルト４２１の走行方向に注目して表現したものである。
【００３２】
クリーニングブレード４３０の上流側には、クリーニングブレード４３０によりかき取られた廃トナーを一時的に貯留する貯留空間４３３が形成される。貯留空間４３３は、貯留ローラ４３１、規制部材４３２によって形成される空間である。図２に示す例では、規制部材４３２が貯留ローラ４３１に当接している部位より上側において規制部材４３２と貯留ローラ４３１によって形成されるＶ字状の部分が貯留空間４３３となっている。
【００３３】
クリーニングブレード４３０によってかき取られた廃トナーは、重力に従って矢印９２に示すように落下し、その後、貯留ローラ４３１の表面に付着した状態で矢印９３に示すように運ばれ、貯留空間４３３に到達する。
【００３４】
貯留ローラ４３１は、芯金と、芯金の外周を取り囲むように配置された弾性層とを備える弾性体ローラである。貯留ローラ４３１の外径寸法は、たとえば１７ｍｍであってよい。貯留ローラ４３１の硬度は、たとえばアスカーＣ型ゴム硬度で３０以上４０以下であってよい。貯留ローラ４３１は、図示しない駆動モータに接続され、中間転写ベルト４２１とは独立に回転するように構成されていてもよい。貯留ローラ４３１は、中間転写ベルト４２１の走行に伴って連れ回りするように構成されていてもよい。いずれにしても、図２における貯留ローラ４３１の回転の向きは反時計回りである。
【００３５】
貯留空間４３３に保持された廃トナーは、規制部材４３２の押圧力によって貯留ローラ４３１の表面に塗布される。貯留ローラ４３１の表面に塗布された廃トナーは貯留ローラ４３１の回転に伴い、貯留ニップ部４３５に到達する。貯留ニップ部４３５においては、廃トナーは、貯留ローラ４３１と中間転写ベルト４２１とに挟み込まれるようにして摺擦される。こうして、一部の廃トナーは機械的に貯留ローラ４３２の表面から中間転写ベルト４２１の表面へと転移される。中間転写ベルト４２１上に転移された廃トナーは、中間転写ベルト４２１の回転に伴い、クリーニングブレード４３０に供給される。したがって、中間転写ベルト４２１が走行している間、クリーニングブレード４３０に対しては、貯留ニップ部４３５で中間転写ベルト４２１に転移された廃トナーが常に供給され続ける状態となる。この結果、クリーニングブレード４３０と中間転写ベルト４２１との当接部分は、常に潤滑材としての廃トナーにより摺擦が滑らかになる。これにより、過大な摩擦力によってクリーナーブレード４３０が損傷することを防止することができる。
【００３６】
貯留ニップ部４３５の近傍を拡大したところを図３に示す。付勢部材４４３の働きによりパッド部材４３４は、矢印９６の向きに付勢されている。付勢部材４４３はたとえばバネであってよい。パッド部材４３４は、中間転写ベルト４２１を介して貯留ローラ４３１を押圧することによって貯留ニップ部４３５を形成するように配置されている。パッド部材４３４の材質はたとえば、液晶ポリマー（ＬＣＰ）などであってよい。パッド部材４３４は貯留ローラ４３１よりも硬質である。パッド部材４３４を単独で取り出したところの斜視図を図４に示す。パッド部材４３４の外形の各辺の比率はこの通りとは限らない。長手方向の長さ、すなわち、図４における奥行き方向の長さは、通常、図４に示したものより長いと考えられる。パッド部材４３４は凹状の湾曲部４３６を有する。湾曲部４３６は、貯留ニップ部４３５を形成するための面、すなわちニップ形成面である。
【００３７】
図５に示すように、パッド部材４３４のニップ形成面が摺動部材４３７で被覆されていてもよい。摺動部材４３７はシート状の部材であってよい。摺動部材４３７は、たとえばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）のシートであってよい。摺動部材４３７の中間転写ベルト４２１と接触する側の面においては、潤滑剤が塗布、保持されている。ここでいう潤滑剤は、たとえば、ジメチルシリコンオイル、フッ素グリスなどである。
【００３８】
パッド部材４３４のニップ形成面すなわち湾曲部４３６は、貯留ローラ４３１の外周面に沿うように湾曲している。湾曲部４３６の曲率半径は、たとえば１０ｍｍである。すなわち、貯留ローラ４３１の外周の半径である１７／２＝８．５ｍｍよりやや大きめとなっている。既に述べたように、パッド部材４３４は、ニップ形成面とは反対の側から付勢部材４４３によって押圧されているが、この力は、たとえば、４Ｎ以上６Ｎ以下であってよい。貯留ニップ部４３５は貯留ローラ４３１の外周に沿って幅Ｗにわたって形成されているので、貯留ローラ４３１の外周表面を構成する弾性体の圧縮を抑制させつつ、接触幅を広くすることができる。その結果、貯留ニップ部４３５での当接圧を低減させることができ、貯留ニップ部４３５での異物の凝集を抑制することが可能となる。
【００３９】
なお、摺動部材４３７を用いる代わりに、図６に示すように、パッド部材４３４の湾曲部４３６自体が潤滑剤４３８を備えていてもよい。
【００４０】
以下に、本発明に基づく画像形成装置の構成を整理する。
画像形成装置１は、走行するベルト状の像担持体と、前記像担持体に付着するトナーを除去するために、前記像担持体に当接するクリーニング部材と、前記像担持体の走行方向に関する前記クリーニング部材の上流側において、前記像担持体に当接する貯留ローラ４３１と、貯留ローラ４３１に当接する規制部材と、貯留ローラ４３１に対して前記像担持体を介して当接することでニップ部を形成するパッド部材４３４とを備える。前記規制部材と前記貯留ローラとの間にトナーを貯留する貯留空間４３３が形成される。本実施の形態では、前記像担持体は中間転写ベルト４２１であり、前記クリーニング部材はクリーニングブレードである。前記ニップ部は貯留ニップ部４３５である。
【００４１】
（作用・効果）
本実施の形態では、クリーニング装置において当接圧を低く抑えたままニップ幅を増大させることができる画像形成装置を提供することができる。
【００４２】
以下に、本発明に基づく画像形成装置の好ましい構成を整理する。
本実施の形態で示したように、パッド部材４３４は、貯留ローラ４３１の外周面に対応する凹状の湾曲部４３６を有し、湾曲部４３６を以て前記ニップ部を形成することが好ましい。この構成を採用することにより、貯留ローラ４３１の外周面がパッド部材４３４の凹状の湾曲部４３６に受け入れられて、安定してニップ部を形成することができる。
【００４３】
湾曲部４３６の曲率半径が貯留ローラ４３１の曲率半径よりも大きいことが好ましい。この構成を採用することにより、湾曲部４３６に対する貯留ローラ４３１の相対的な位置の多少のずれにも対応することができる。
【００４４】
パッド部材４３４の前記ニップ部を形成する面がシート状の摺動部材４３７で被覆されていることが好ましい。この構成を採用することにより、ニップ部における摺動抵抗を低減させることができる。
【００４５】
パッド部材４３４の前記ニップ部を形成する面に潤滑剤４３８が保持されていることが好ましい。この構成を採用することにより、ニップ部における摺動抵抗を低減させることができる。
【００４６】
パッド部材４３４が前記像担持体を介して貯留ローラ４３１を、４Ｎ以上６Ｎ以下の力で押圧していることが好ましい。この構成を採用することにより、適度な当接圧を維持することができる。
【００４７】
貯留ローラ４３１は、アスカーＣ型ゴム硬度３０以上４０以下の発泡ローラであることが好ましい。この構成を採用することにより、ニップ部における貯留ローラ４３１の適度な変形を実現することができる。
【００４８】
なお、上記実施の形態で示した特徴のうち複数を適宜組み合わせて採用してもよい。
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【符号の説明】
【００４９】
１  画像形成装置、１０  画像読取部、１１  自動原稿給紙装置、１２  原稿画像走査装置、１２ａ  ＣＣＤセンサ、２０  操作表示部、２１  表示部、２２  操作部、３０  画像処理部、４０  画像形成部、４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｋ  画像形成ユニット、４２  中間転写ユニット、５０  用紙搬送部、６０  定着部、９１，９２，９３，９５，９６  矢印、１００  制御部、４１１  露光装置、４１２  現像装置、４１３  感光体ドラム、４１４  帯電装置、４１５  ドラムクリーニング装置、４２１  中間転写ベルト、４２２  一次転写ローラ、４２３ａ，４２３ｂ，４２３ｃ，４２３ｄ  支持ローラ、４２４  二次転写ローラ、４２６  ベルトクリーニング装置、４３０  クリーニングブレード、４３１  貯留ローラ、４３２  規制部材、４３３  貯留空間、４３４  パッド部材、４３５  ニップ部、４３６  湾曲部、４３７  摺動部材、４３８  潤滑剤、４４１  （ベルトクリーニング装置の）筐体、４４２  支持部材、４４３  付勢部材、Ｄ  原稿、Ｓ  用紙。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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