(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置内のクリーニング対象部材表面に対向してそれぞれクリーニングを行うための第１クリーニング用部材と第二クリーニング用部材とを同一のケーシング内に備え、両クリーニング用部材で上記クリーニング対象部材表面から除去したトナーを該ケーシング内における底部に集めるクリーニング装置において、
少なくとも、両クリーニング用部材のうち、クリーニング対象部材表面から除去して落下させたトナーがケーシング内において上記底部に移動する移動性が比較的悪い方につき、上記ケーシングの内面に平行な平板部と、該平板部の該内面の対向面から突起したリブ部とを備えた板状の部材を該内面に平行に揺動させて、そのクリーニング用部材により除去され後に上記底部に移動すべきトナーに振動を与える振動付与手段を設けたことを特徴とする画像形成装置におけるクリーニング装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置におけるクリーニング装置において、
上記ケーシングの底部に上記両クリーニング用部材からのトナーをケーシング外に搬送する搬送部材を配置したことを特徴とする画像形成装置におけるクリーニング装置。
【請求項３】
像担持体と該像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、該像担持体上に形成されたトナーを転写する転写材を転写ベルト上に保持し、該像担持体に接触させるように搬送する転写ベルト搬送装置とを備えた画像形成装置において、
該転写ベルト表面のクリーニング装置として、請求項１又は２のクリーニング装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置に係り、詳しくは、画像形成装置内のクリーニング対象部材表面に対向してそれぞれクリーニングを行うための第１クリーニング用部材と第二クリーニング用部材とを同一のケーシング内に備え、両クリーニング用部材で上記クリーニング対象部材表面から除去したトナーを該ケーシング内における底部に集めるクリーニング装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種のクリーニング装置は、例えば特開平７−１６８４５４号公報で公知である。該公報には、上記ケーシングの底部に上記両クリーニング用部材からのトナーをケーシング外に搬送する搬送部材を配置したクリーニング装置も開示されている。また、像担持体と該像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、該像担持体上に形成されたトナーを転写する転写材を転写ベルト上に保持し、該像担持体に接触させるように搬送する転写ベルト搬送装置とを備えた画像形成装置において、該転写ベルト表面のクリーニング装置として、上記クリーニング装置を用いたものも開示されている。
【０００３】
また、先に本出願人は、この種のクリーニング装置であって、上記第１クリーニング用部材としてクリーニングブレード、上記第２クリーニング用部材としてクリーニングバイアスローラを用いた転写ベルト用のクリーニング装置において、クリーニングバイアスローラの回転方向を転写ベルトの進行方向と同方向とした装置も提案した（特願平９−９３００９号）。
【０００４】
図１は上記提案に係るクリーニング装置を備えた画像形成装置の概略構成図である。この図において、１は感光体ドラム、２は転写ベルト（転写搬送装置）、３は駆動ローラ、４は従動ローラ、５はレジストローラ、６は押し上げレバー、７は転写バイアスローラ、１０はクリーニング装置（クリーニング手段）である。また、クリーニング装置１０はクリーニングブレード１１、クリーニングバイアスローラ１２（以下、バイアスローラという）、トナー回収コイル１３、バイアスローラクリーニングブレード１４から構成している。
【０００５】
この提案に係るクリーニング装置は、転写紙の裏面汚れやコバ面汚れを防止するのに転写ベルト３表面をクリーニングするものである。そして、トナー等が転写ベルト２表面上に付着したままクリーニングブレード１１をすり抜けた場合に、更に転写ベルト２の回転方向の下流側においてバイアスローラ１２にトナーを付着させ、残留トナーや紙粉を除去することができる。また、バイアスローラ１０の回転方向を転写ベルト２の進行方向と同一方向としたため、これとは逆の方向に設定する場合に比して、バイアスローラ１２と転写ベルト２との摺擦音が低減するとともに、転写ベルト２の表面コーティング削れを防止することができ、クリーニング性の低下、あるいはクリーニングブレード１１の巻き込みを防止することが可能となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記クリーニングブレード１１とバイアスローラ１２というように複数のクリーニング用部材を共通のケーシング内で使用する場合、ケーシング内で単一のクリーニング用部材を用いる場合には生じなかった次の不具合が発生することが判明した。
すなわち、従来から、クリーニング用部材でクリーニング対象である例えば上記転写ベルト２から除去したトナーは自重によって落下してケーシング内の底部に集め、ここに配置した上記回収コイル１３などの搬送部材でケーシング外に排出している。この回収コイル１３の具体的な配置場所は、クリーニング用部材によって除去されたトナーの落下地点に設定するのが一般的であった。
しかし、例えば、図１のように複数のクリーニング用部材を備えている場合、それぞれのクリーニング用部材からトナーが落下するため、トナー落下地点が複数箇所になってしまい、トナー落下地点に回収コイル１３が存在しないクリーニング用部材が生じる。このようなクリーニング用部材については、落下地点にトナーが溜まって山積みになり、このクリーニング用部材とクリーニング対象物との対向部までトナー溜まり達してしまい、クリーニング不良が生じてしまう虞がある。例えば上記クリーニングブレード１１と転写ベルト２との接触部にまでトナー溜まりが達するとクリーニング性が著しく低下する。
また、図１の例のようにクリーニング装置か図示を省略した定着装置の近傍に位置する装置内レイアウトの場合、定着装置からの発熱で周囲の雰囲気温度が高温になっており、ケーシング内で山積みになっているトナーの固着し、例えばバイアスローラ１２のロックによる機械破損の虞もある。
このようなトナー落下地点に回収コイル１３が存在しないことに起因した不具合を抑えるには、図１の装置でもクリーニングブレード１１について採用されているように、このクリーニングブレード１１についてのトナー落下地点のケーシング内面をケーシング内最下部の回収コイル１３配置位置に向けて傾斜させることが望ましい。しかし、これだけでは、落下してきたトナーのうち流動性が低いものが傾斜面上をスムーズに流下せず、上記不具合を十分に解消することはできないことがわかってきた。特に、図１の例のようにクリーニングブレード１１に対し転写ベルト２表面移動方向下流側に配置したバイアスローラ１２を、その表面が転写ベルト３表面と対向部で同じ向きに移動するように回転方向を設定した場合に、カウンター方式で当接させるバイアスローラクリーニングブレード１４の当接点が、バイアスローラの回転を方向を逆方向に設定する場合に比して、転写ベルト表面移動方向下流側にずれてしまうがちであるため、クリーニングブレード１１についてのトナー落下地点とバイアスローラ１２からのトナー落下地点との水平方向の隔たりが拡大してしまいがちである。
なお、上記回収コイル１３を各トナー落下地点に毎に配置すれば、以上のような不具合を解消できるが、これでは装置の複雑化、大型化、コストアップなとが生じてしまう。
【０００７】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、画像形成装置内のクリーニング対象部材表面に対向してそれぞれクリーニングを行うための第１クリーニング用部材と第二クリーニング用部材とを同一のケーシング内に備え、両クリーニング用部材で上記クリーニング対象部材表面から除去したトナーを該ケーシング内における底部に集めるクリーニング装置であって、ケーシング内の底部にトナーを良好に集めることができる画像形成装置のクリーニング装置、及び、該クリーニング装置を用いた画像形成装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、画像形成装置内のクリーニング対象部材表面に対向してそれぞれクリーニングを行うための第１クリーニング用部材と第二クリーニング用部材とを同一のケーシング内に備え、両クリーニング用部材で上記クリーニング対象部材表面から除去したトナーを該ケーシング内における底部に集めるクリーニング装置において、少なくとも、両クリーニング用部材のうち、クリーニング対象部材表面から除去して落下させたトナーがケーシング内において上記底部に移動する移動性が比較的悪い方につき、上記ケーシングの内面に平行な平板部と、該平板部の該内面の対向面から突起したリブ部とを備えた板状の部材を該内面に平行に揺動させて、そのクリーニング用部材により除去され後に上記底部に移動すべきトナーに振動を与える振動付与手段を設けたことを特徴とするものである。
【００１１】
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置におけるクリーニング装置において、上記ケーシングの底部に上記両クリーニング用部材からのトナーをケーシング外に搬送する搬送部材を配置したことを特徴とするものである。
【００１２】
請求項３の発明は、像担持体と該像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、該像担持体上に形成されたトナーを転写する転写材を転写ベルト上に保持し、該像担持体に接触させるように搬送する転写ベルト搬送装置とを備えた画像形成装置において、該転写ベルト表面のクリーニング装置として、請求項１又は２のクリーニング装置を用いたことを特徴とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、前述の図１に示すような概略構成の画像形成装置である電子写真方式の画像形成装置における転写ベルト表面のクリーニング装置に適用した一実施形態について説明する。
まず、画像形成装置全体の概略について説明する。図１において、感光体ドラム１は回転自在に設けられ、その外周には図示しないが、感光体ドラム１の表面を除電する除電装置、感光体１の表面を一様に帯電する帯電装置、感光体ドラム１の帯電部分に光信号を走査して静電潜像を形成する光書き込み装置、この静電潜像を現像する現像装置、転写後の感光体ドラム１の表面を清掃するクリーニング装置等のプロセスユニットが配置されている。感光体ドラム１の下方には、所定の抵抗を有する材料で形成した転写ベルト２が駆動ローラ３と従動ローラ４により張架されている。
【００１４】
感光体ドラム１と転写ベルト２との接触部である転写ニップ９から駆動ローラ３の方へ所定距離だけ離れた位置であって、かつ転写ベルト２の内周面に転写ベルト２に電圧を印加するためのバイアスローラ７が転写ベルト２と当接した状態で配置されている。図示を省略したが、このバイアスローラ７は電源に接続されている。
【００１５】
このように構成した画像形成装置において、レジストローラ５まで給送され待機していた転写紙は感光体ドラム１上の画像とタイミングを合わせてレジストローラ５により送出される。また転写ベルトにも転写紙の先端が転写ニップ部９まで来たと同時に押し上げレバー６により押し上げられて感光体ドラム１に当接する。（なお、図１は感光体ドラム１と転写ベルト２とが当接した状態を示している。）
その後、転写紙が転写ニップ９に進入すると転写バイアスが転写バイアスローラ７に印加され、転写ベルト２上には感光体１上のトナー極性と逆の極性の電荷が付与され転写が行われる。上記転写における一例としては、例えば現像方式としてネガ・ポジのいわゆる反転現像方式を採用する場合、表面をマイナスに帯電した感光体１表面のうちの光で電位を低下させた部分にマイナスのトナーを付着させて現像させ、転写バイアスローラにプラスの電圧をかけてトナーを転写紙上に転写する。そして、上述したようなトナー像の転写後、転写ベルト２の回転に伴い、転写紙は定着ローラ（図示せず）方向に搬送され、定着ローラに挾持され、トナー画像が定着する。
【００１６】
次に、本実施形態に係るクリーニング装置の詳細について説明する。図２はクリーニング装置の部分拡大図である。
この転写ベルト２表面を清掃するためのクリーニング装置１０は、主クリーニング手段としてポリウレタンからなるクリーニングプレート１１を備え、転写ベルト２に付着する残留トナーや紙粉を払拭している。さらに副クリーニング手段として、電界によるクリーニング部材であるバイアスローラ１２を備え、クリーニングブレード１１をすり抜けたトナー等を静電気的に転写ベルト２から取り除いている。これらクリーニングブレード１１及びバイアスローラ１２は転写ベルト２の表面に当接した状態で配置されている。さらに、バイアスローラ１２にはバイアスローラクリーニングブレード１４が設けられ、バイアスローラ１２の表面に付着したトナー等を払拭する構成となっている。
クリーニング時、上記バイアスローラ１０には、例えば、上記感光体一様帯電極性がマイナスであるネガ・ポジ現像方式の場合、図示したように転写バイアスローラの印加電圧と同じプラスの電位を上記バイアスローラ１２に印加する。これにより転写ベルト上の所望極性であるマイナス極性の付着トナーを該ベルト１２から取り除く。これとは異なり、所望極性とは逆極性に帯電したいわゆる逆極性トナーを取り除くべく、転写バイアスローラ印加電圧と逆極性の電圧を印加したり、所望極性トナーと逆極性トナーとを時期を異ならせて転写ベルト上から取り除くべく、バイアスローラ１２への印加電圧を所定タイミングで切り替えてもよい。
また、上記バイアスローラ１０は転写ベルト駆動ローラ３とは逆方向に回転しており、転写ベルト２の進行方向とは同じ方向に回転している。バイアスローラ１２の駆動方法は駆動ローラ３に対して歯車を介して連結しつれ回りで駆動する方法である。その回転速度は、歯車比やバイアスローラの外形の設定により、バイアスローラ１２の外周面の周速度と転写ベルト２の回転速度（周速度）とが同速度なるように設定している。
【００１７】
上記バイアスローラ１２の材質は例えばステンレス材であり、表面コーティングは施さない。この例ではバイアスローラ１２の転写ベルト２に対する接離機構を設けず、転写ベルト２に接触したままであるため、上記表面コーティングを施した場合、このコーティングと転写ベルト２の表面コーティングとの相性や環境等によっては、長時間の接触で両コーティングが融着する等の不具合が発生する虞があるためである。
また、バイアスローラ１２の表面は０．１ａ程度に仕上げている。バイアスローラ１２の表面が粗すぎるとバイアスローラ用クリーニングブレード１４に紙粉等がつまり易くなり、転写ベルト２同様にクリーニング不良を起こす虞があるためである。
【００１８】
以上のように、バイアスローラ１０の回転方向を転写ベルト２の進行方向と同一方向としたため、バイアスローラ１２と転写ベルト２との摺擦音が低減するとともに、転写ベルト２の表面コーティング削れを防止することができ、クリーニング性の低下、あるいはクリーニングブレード１１の巻き込みを防止することが可能となる。
【００１９】
そして、本実施形態のクリーニング装置において、２つのクリーニング用部材としてのクリーニングブレード１１とバイアスローラ１２のうち、クリーニングブレード１１を、これで転写ベルト２から除去したトナーの落下点に回収コイル１３が位置するように構成し、落下トナーがダイレクトに回収コイル１３による搬送力をいけるようにしている。一方、バイアスローラ１２については、これで転写ベルト２から除去したトナーの落下点のケーシング内面を回収コイル１３の配置位置に向けて傾斜させ、この傾斜面上での流下で回収コイル１３の配置個所に移動するようにしている。更に、後者の傾斜したケーシング内面上で流動性の低いトナーが留まって山積みになるのを防止するため、トナーに振動を与える手段として、振動板１５を設けている。
【００２０】
図３は上記振動板１５を振動させるための構成の説明図である。図３において、バイアスローラ１２の軸には正面カムを付設したバイアスローラ駆動ギヤ１６が取り付けられていて、この正面カムは高部から低部にかけて傾斜しているカム面を有している。そして振動板は長手方向両端からそれぞれ突出しケーシング両端壁にスライド可能に支承されたスライド軸により長手方向にスライド可能にされている。この一方のスライド軸に、振動板とケーシング端壁内周面との間において付勢手段としてのスプリング１７が介装されていて、常時他方のスライド軸の先端が上記カム面に当接するように付勢している。
【００２１】
画像形成装置が作動を開始するとカムはバイアスローラ１２とともに回転し、スプリング１７の付勢力で常時カム面に当接させている振動板１５のスライド軸先端は、カム面の低部から高部あるいは高部から低部というようにカム面上での当接位置を変化させる。これにより振動板１５がスライド軸方向で揺動する。例えば、上記バイアスローラ駆動ギヤ１６の１回転につき２ｍｍの振幅を持って揺動させる。また、１秒間に６回程度揺動させる。
【００２２】
図４は上記振動板の裏面構造を示す斜視図である。この振動板の裏面、すなわち、ケーシング内面との対向面には傾斜方向に延びる複数のリブ１５ａが形成されている。このリブ１５ａで、振動板の裏面に回り込んだトナーを、振動板の振動中、ケーシング内面上からかき落とす。
【００２３】
以上、本実施形態のクリーニング装置において、トナー落下点が回収コイル１３からはずれているバイアスローラ１２につき、これから落下したトナーを振動板１５で受け、振動で流動性を高めながら回収コイル１３に流下させるので、ケーシング面上に流動性の低いトナーが溜まって山積みになるのを防止できる。
【００２４】
なお、トナーに振動を与える手段として上記振動板に代え、種々の構成を採用することができる。
また、上記回収コイル１３でのトナー搬送は、ケーシング外の廃トナーボトルに対して行っても良いし、所定のトナー再利用先ユニットに対して行ってもよい。また、このような回収コイル１３を設けずに、ケーシング内底部に孔を設け、該孔を介して装置内下方に配置した廃トナーボトルに落下させたり、該孔を通常は栓で塞いでおいて、ケーシンク内トナー堆積量が所定量になった時点で該栓を外して装置内にセットした廃トナー用ボトルに回収するようにしてもよい。
【００２５】
【発明の効果】
請求項１乃至５の発明によれば、少なくとも、両クリーニング用部材のうち、クリーニング対象部材表面から除去して落下させたトナーがケーシング内において底部に移動する移動性が比較的悪い方について設けた振動付与手段により、そのクリーニング用部材で除去され後に上記底部に移動すべきトナーに振動を与えるので、該移動経路上に流動性の悪いトナーが溜まって山積みになるのを防止できる。よつて、ケーシング内の底部にトナーを良好に集めることができる。
【００２６】
更に、トナーに振動を与えるのに上記ケーシング内面に沿って揺動させる板状の部材を用いるのて、振動手段をコンパクトに構成できる。
【００２７】
また、更に、該板状部材としてケーシング内面に平行な平板部を備えたものを用い、かつ上記板状の部材を上記内面に平行に揺動させるるので、該平面部で落下トナーを受け、該平面部上で流下させることかでき、よりトナーの流動性を高めてケーシング底部へより良好に集めることができる。しかも、該平板部の該内面対向面から突起したリブ部を備えるので、この平面部とケーシング内面との間に回り込んで該内面に固着しようとするトナーを、揺動にともない該リブでかき落とすことができる。
【００２８】
特に、請求項２の発明によれば、ケーシング内底部に集まったトナーを、ここに配置した配送部材で良好にケーシング外に搬送することかできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置の概略構成図。
【図２】本実施形態に係るクリーニング装置の拡大図。
【図３】同クリーニング装置の機構の説明図。
【図４】同クリーニング装置の部品の斜視図。
【符号の説明】
１  感光体ドラム
２  転写ベルト
３  転写ベルト駆動ローラ
４  従動ローラ
５  レジストローラ
６  レバー
７  転写バイアスローラ
９  転写ニップ部
１０  クリーニング装置
１１  クリーニングプレート
１２  クリーニングバイアスローラ
１３  回収コイル
１４  バイアスローラクリーニングブレード
１５ａ  リブ
１５  振動板
１６  バイアスローラ駆動ギヤ
１７  スプリング
【図１】
0003692232.tif 000002
【図２】
0003692232.tif 000003
【図３】
0003692232.tif 000004
【図４】
0003692232.tif 000005