(57)【要約】【課題】クリーニング手段の部品点数削減による省スペース化およびコストの削減化が図れる、画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１０は、像担持体１４ａ〜１４ｄと、像担持体１４ａ〜１４ｄを帯電する帯電手段１６ａ〜１６ｄと、像担持体１４ａ〜１４ｄの表面に潜像を形成する露光手段１８ａ〜１８ｄと、潜像をトナー像に現像する現像手段２０ａ〜２０ｄと、像担持体１４ａ〜１４ｄに接触可能に配置され、トナー像を記録媒体に直接的ないし間接的に転写するために用いられる無端環状の転写体２６を有する転写手段２４と、転写体２６に張力を付与するためのテンションローラ３８と、転写体２６の表面上の残留トナーをクリーニングするクリーニング手段４０とを包含する。テンションローラ３８は、クリーニング手段４０の機能を兼ね備えていることを特徴としている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体、
前記像担持体を帯電する帯電手段、
前記像担持体の表面に潜像を形成する露光手段、
前記潜像をトナー像に現像する現像手段、
前記像担持体に接触可能に配置され、前記トナー像を記録媒体に直接的ないし間接的に転写するために用いられる無端環状の転写体を有する転写手段、
前記転写体に張力を付与するためのテンションローラ、および
前記転写体の表面上の残留トナーをクリーニングするクリーニング手段を含む画像形成装置であって、
前記テンションローラは、前記クリーニング手段の機能を兼ね備えていることを特徴とする、画像形成装置。
【請求項２】
前記クリーニング手段は、前記転写体の表面上の残留トナーをクリーニングするクリーニング回収ローラを含み、前記テンションローラが、前記クリーニング回収ローラとして兼用されていることを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記テンションローラは、前記転写体の外側に配置され、前記転写体の外側から内側に向けて前記転写体に張力が付与されるように構成されていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記クリーニング手段で回収された前記残留トナーの排出方向は、前記テンションローラの押圧方向と同じ方向であることを特徴とする、請求項１〜請求項３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】
本願発明は、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機などの画像形成装置に関し、特に、トナー像が転写ベルトを介して用紙等の記録媒体に転写される、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本願発明の背景となる従来のカラー画像形成装置には、例えば、異なる色のトナーが収容されてタンデム式に配列された画像ユニットと、画像ユニットの配列方向に沿って周回走行され、感光体ドラム上に形成された複数色のトナー像が順次重ね転写されてカラートナー像が形成される無端の中間転写ベルトと、中間転写ベルトの周長が長くなる場合に、中間転写ベルトの走行方向に対してベルト支持ローラの上流側近傍に設置され、中間転写ベルトに一定の張力を与えるためのテンションローラと、ベルト支持ローラの対向位置に配置され、中間転写ベルトを介して当該ローラを押圧して中間転写ベルトに形成された合成トナー像を用紙に一括転写する２次転写ローラとを有するものがあった（例えば、特許文献１参照）。
このカラー画像形成装置によれば、テンションローラが中間転写ベルトの走行方向に対して画像形成ユニットの上流側近傍に位置するローラの上流側近傍に設置されているので、中間転写ベルトの周回走行時における張り部を画像形成ユニットの設置位置と記録媒体へのトナー像の転写位置とに形成することが可能になっている。
【０００３】
ところが、このカラー画像形成装置では、閉ループ状の中間転写ベルトの内側にテンションローラが配置され、中間転写ベルトの内側から当該中間転写ベルトに張力が付与されている。そのため、このカラー画像形成装置では、中間転写ベルトが外側に湾曲し、画像形成装置本体内における中間転写ベルトの占める割合が大きくなってしまい、省スペース化を図るためには未だ不具合を有するものであった。
【０００４】
そこで、このような不具合を解消するために、例えば、複数本のローラにループ状に張架した無端状の中間転写ベルトの外側にテンションローラを配置し、中間転写ベルトの外側から当該中間転写ベルトに張力を付与するように構成したベルト装置及びこれを用いた画像形成装置があった（例えば、特許文献２参照）。
この画像形成装置では、テンションローラにより張力が付与されることにより、ループ状の中間転写ベルトが内側に湾曲されるので、上述の特許文献１に示すようなものに比べて、省スペース化を図ることが可能となっている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３５６５５５号公報
【特許文献２】特開２００４−２５８０６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このベルト装置及びこれを用いた画像形成装置では、テンションローラの上流側で中間転写ベルトの外側に、クリーニング回収ローラ、ファーブラシおよびクリーニングブレード等で構成されたベルトクリーニング部材が設けられている。この場合、ベルトクリーニング部材の部品点数が多いものとなり、コスト削減に不具合を生じるものであった。また、それらの部品点数の多さに起因して、画像形成装置本体におけるベルトクリーニング部材の配置スペースの省スペース化に未だ不具合を有するものであった。
一方で、画像形成装置のさらなる省スペース化、コンパクト化が希求されており、それに伴って、画像形成部も更なる小型化が要求されている。すなわち、ベルトクリーニングユニットにおいても、できる限り部品の小型化ないし部品点数の削減が要望されている。
【０００７】
それゆえに、本願発明の主たる目的は、クリーニング手段の部品点数削減による省スペース化およびコストの削減化が図れる、画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１にかかる本願発明は、像担持体と、像担持体を帯電する帯電手段と、像担持体の表面に潜像を形成する露光手段と、潜像をトナー像に現像する現像手段と、像担持体に接触可能に配置され、トナー像を記録媒体に直接的ないし間接的に転写するために用いられる無端環状の転写体を有する転写手段と、転写体に張力を付与するためのテンションローラと、転写体の表面上の残留トナーをクリーニングするクリーニング手段とを含む画像形成装置であって、テンションローラは、クリーニング手段の機能を兼ね備えていることを特徴とする、画像形成装置である。
請求項１にかかる本願発明では、テンションローラがクリーニング手段の機能を兼ね備えているので、部品点数を削減することが可能となり、それによる省スペース化およびコストの削減化が図れる。
請求項２にかかる本願発明は、請求項１にかかる発明に従属する発明であって、クリーニング手段は、転写体の表面上の残留トナーをクリーニングするクリーニング回収ローラを含み、テンションローラが、クリーニング回収ローラとして兼用されていることを特徴とする、画像形成装置である。
請求項２にかかる本願発明では、テンションローラが、クリーニング回収ローラとして兼用されているので、当該クリーニング回収ローラの分だけ、クリーニング手段の部品点数を削減することが可能となる。そのため、それによる省スペース化およびコストの削減化が図れる。
請求項３にかかる本願発明は、請求項１または請求項２にかかる発明に従属する発明であって、テンションローラは、転写体の外側に配置され、転写体の外側から内側に向けて転写体に張力が付与されるように構成されていることを特徴とする、画像形成装置である。
請求項３にかかる本願発明では、テンションローラが、無端環状の転写体の外側に配置され、転写体の外側から内側に向けて転写体に張力が付与される構成となっているので、張力が付与された部位の転写体は内側に湾曲する。そのため、請求項３にかかる本願発明では、上述した請求項１または請求項２にかかる発明の効果に加えて、さらに、転写体周りの省スペース化が図れるものとなる。
請求項４にかかる本願発明は、請求項１〜請求項３のいずれかにかかる発明に従属する発明であって、クリーニング手段で回収された残留トナーの排出方向は、テンションローラの押圧方向と同じ方向であることを特徴とする、画像形成装置である。
請求項４にかかる本願発明では、上述した請求項１〜請求項３のいずれかにかかる発明の効果に加えて、クリーニング手段で回収された残留トナーの排出方向が、テンションローラの押圧方向と同じ方向となっているので、たとえばクリーニング手段が外力等により振動したとしても、残留トナーはスムーズに排出方向に沿って排出される。
なお、本願発明は、請求項１〜請求項４のいずれかにかかる発明に従属する発明であって、テンションローラが導電性を有するローラを含み、当該ローラにクリーニングブレードを当接させることによって、当該ローラに付着した転写体の残留トナーがクリーニングされるようにしてもよい。
また、本願発明は、請求項１〜請求項５のいずれかにかかる発明に従属する発明であって、転写手段が、像担持体と接触してループ状に移動しながら、その表面にトナー像が転写される中間転写ベルトと、中間転写ベルトにトナー像を１次転写する１次転写手段と、中間転写ベルトの表面に転写されたトナー像を記録媒体の表面に２次転写する２次転写手段と、２次転写手段において、中間転写ベルトのトナー像担持面側に記録媒体を搬送させる記録媒体搬送手段とを含む、画像形成装置であってもよい。この場合、トナー像は、中間転写ベルトを経由して間接的に記録媒体に転写されるものである。
さらに、本願発明は、請求項１〜請求項５のいずれかにかかる発明に従属する発明であって、転写手段が、像担持体と接触してループ状に移動しながら、その表面にトナー像が転写される中間転写ベルトと、中間転写ベルトのトナー像担持面側に、記録媒体を搬送させる記録媒体搬送手段と、中間転写ベルトにトナー像を１次転写する１次転写手段とを含み、トナー像は、中間転写ベルトと像担持体との間で直接的に記録媒体に転写されることを特徴とする、画像形成装置であってもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本願発明にかかる画像形成装置によれば、クリーニング手段の部品点数削減による省スペース化およびコストの削減化が図れる、画像形成装置が得られる。
【００１０】
本願発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための最良の形態の説明から一層明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、本願発明にかかる実施形態の一例の全体構成を示す概略構成図であり、図２は、図１に示す画像形成装置の要部を示す概念的構成図である。
本実施形態例では、画像形成装置の一例として、たとえば中間転写方式の所謂、タンデムタイプのカラー電子写真複写機等の画像形成装置について、以下、説明する。
この画像形成装置１０は、電子写真方式により、たとえばイエロー，マゼンタ，シアンおよびブラックの色成分のトナー像を形成するたとえば４つの画像形成ユニット１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃおよび１２Ｄを含む。４つの画像形成ユニット１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃおよび１２Ｄは、それぞれ、各色の像担持手段を形成する像担持体として、たとえばドラム状の感光体１４ａ，１４ｂ，１４ｃおよび１４ｄを含む。
【００１２】
感光体１４ａ，１４ｂ，１４ｃおよび１４ｄの周囲には、それぞれ、各感光体１４ａ，１４ｂ，１４ｃおよび１４ｄを帯電する帯電手段としてのたとえば帯電装置１６ａ，１６ｂ，１６ｃおよび１６ｄと、各感光体１４ａ，１４ｂ，１４ｃおよび１４ｄに各色の潜像を形成する露光手段としてのたとえば露光装置１８ａ，１８ｂ，１８ｃおよび１８ｄと、各感光体１４ａ，１４ｂ，１４ｃおよび１４ｄに形成された各潜像をトナー像に現像する現像手段としての現像装置２０ａ，２０ｂ，２０ｃおよび２０ｄと、各感光体１４ａ，１４ｂ，１４ｃおよび１４ｄ上のトナーをクリーニングする像担持体クリーニング手段としての感光体クリーニング装置２２ａ，２２ｂ，２２ｃおよび２２ｄとが配設されている。
【００１３】
感光体１４ａ，１４ｂ，１４ｃおよび１４ｄの下には、記録媒体としての記録用紙（図示せず）にトナー像を転写するための転写手段２４が配設されている。
すなわち、転写手段２４は、現像装置２０ａ，２０ｂ，２０ｃおよび２０ｄにより現像された各色のトナー像が転写される転写体として、たとえばシート状で無端環状のベルトで形成された中間転写ベルト２６を含む。この中間転写ベルト２６の内側には、第１の転写手段としてのたとえば１次転写ローラ２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ、駆動ローラ３０、従動ローラ３２、第２の転写手段としてのたとえば２次転写ローラ３４と対向配置された２次転写対向ローラ３６が配置されている。
【００１４】
また、この無端環状の中間転写ベルト２６の外側には、テンションローラ３８が配置されている。テンションローラ３８は、従動ローラ３２と２次転写ローラ３４との中間部で、２次転写ローラ３４の下流側寄りに配置されている。テンションローラ３８は、中間転写ベルト２６の外側から内側に向けて中間転写ベルト２６に適宜所定の張力が付与されるように構成されている。すなわち、中間転写ベルト２６は、テンションローラ３８によって、１次転写ローラ２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ、駆動ローラ３０、従動ローラ３２および２次転写ローラ３４などのローラ部材に一定の張力を保って架け設けられている。この場合、中間転写ベルト２６は、テンションローラ３８により張力が付与された部位が内側に湾曲されるものである。
【００１５】
中間転写ベルト２４は、駆動ローラ２８が駆動モータ（図示せず）により駆動されることにより、所定の周回速度で周回駆動される。したがって、中間転写ベルト２６は、駆動ローラ３０が駆動されることによって、感光体１４ａ，１４ｂ，１４ｃおよび１４ｄと接触してループ状に周回移動しながら、その表面にトナー像が転写される。
すなわち、１次転写ローラ２８ａ，２８ｂ，２８ｃおよび２８ｄは、それぞれ、感光体１４ａ，１４ｂ，１４ｃおよび１４ｄと対向配置され、トナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加されることにより、感光体１４ａ，１４ｂ，１４ｃおよび１４ｄ上の各トナー像が中間転写ベルト２６に静電吸引され、１次転写されるものとなる。
【００１６】
本実施形態例では、特に、テンションローラ３８が、中間転写ベルト２６上の残留トナーをクリーニングするクリーニング手段としての機能を兼ね備えているものである。
すなわち、クリーニング手段としてのクリーニング装置４０は、たとえば図２に示すように、ハウジング４０Ａを含み、ハウジング４０Ａ内には、クリーニング回収ローラとしての機能を兼ね備えたテンションローラ３８が配設されている。当該テンションローラ３８は、クリーニング回収ローラとして兼用されており、中間転写ベルト２６の表面上の残留トナーを回収してクリーニングするものである。
【００１７】
テンションローラ３８（クリーニング回収ローラ兼用）は、たとえば導電性を有するローラ４２を含む。ローラ４２は、導電性を有するゴムローラおよび金属製ローラ等で形成されている。なお、ゴムローラとしては、たとえば電気抵抗が所定の値に調整された導電性の発泡ＥＰＤＭゴム層を有するものが用いられている。また、金属製ローラとしては、ＳＵＭ２２Ｌ，ＳＵＭ２１，ＳＵＭ２４Ｌ等の硫黄複合快削鋼鋼材などで形成されたものが用いられている。
ローラ４２の近傍には、たとえばゴム製のクリーニングブレード４４が配設されている。クリーニングブレード４４は、たとえば断面Ｌ字形のブラケット４６でハウジング４０Ａに支持されている。ローラ４２にクリーニングブレード４４を当接させることによって、ローラ４２に静電付着して回収された中間転写ベルト２６の残留トナーがクリーニングされる。ローラ４２は、当該ローラ４２を中間転写ベルト２６の表面に一定の押圧力で押圧するためのスプリング等の付勢手段４６によって、ハウジング４０Ａに付勢・支持されている。
【００１８】
また、ハウジング４０Ａ内には、クリーニングブレード４４によりローラ４２の表面から除去され、回収された残留トナーを排出方向に搬送するトナー搬送部の搬送スクリュー（図示せず）が配設されている。本実施形態例では、ローラ４２の表面からクリーニングブレード４４により回収された残留トナーの排出方向が、テンションローラ３８の押圧方向と同じ方向に配設されている。
なお、搬送スクリュー（図示せず）は、回転軸を中心とし、そのまわりにスパイラル状の搬送羽根を設けたものであり、ハウジング４０Ａ内に回動自在に支持されている。クリーニングブレード４４によりローラ４２の表面から掻き落とされた残留トナーは、搬送スクリュー（図示せず）が回転することにより、順次、排出方向に搬送され、ハウジング４０Ａの底面に設けられたトナー排出口５０からハウジング４０Ａの外部に排出され、たとえば廃棄ボトル（図示せず）内へ貯留される。
【００１９】
一方、２次転写ローラ３４と２次転写対向ローラ３６との間には、中間転写ベルト２６が挟持され、中間転写ベルト２６が２次転写ローラ３４と２次転写対向ローラ３６との間を通過するのに同期して、中間転写ベルト２６のトナー像担持面側には、記録用紙が供給される。この場合、記録用紙は、給紙カセット６０から１枚ずつ引き出され、さらに、記録用紙搬送ローラ６２によって、記録用紙搬送路６４に繰り出される。そして、記録用紙は、記録用紙搬送路６４を経由し、タイミングローラ（図示せず）を介して、２次転写ローラ３４と２次転写対向ローラ３６との間に搬送・供給される。このとき、２次転写ローラ３４にトナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加されることによって、中間転写ベルト２６のトナー像担持面側に当接された記録用紙の当接面には、トナー像が２次転写される。この場合、トナーがプラスに帯電されているのに対して、２次転写ローラ３４は、マイナスのバイアスが印加されている。
【００２０】
さらに、トナー像が２次転写された記録用紙は、２次転写ローラ３４および２次転写対向ローラ３６の分離機能により、中間転写ベルト２６から分離され、移送ベルト６６によって、定着手段としてのたとえば熱定着装置６８に搬送される。そして、熱定着装置６８に搬送された記録用紙の未定着トナー像は、加熱によるトナー像の定着処理が施された後、所定の排紙トレイ（図示せず）に向けて搬送される。
【００２１】
本実施形態例では、テンションローラ３８がクリーニング装置４０の機能を兼ね備えているため、部品点数を削減することができ、それによって、省スペース化およびコストの削減化が可能となっている。すなわち、当該テンションローラ３８は、クリーニング回収ローラを形成しているローラ４２を兼ねているので、少なくとも、当該ローラ４２の分だけ、クリーニング装置４０を構成する部品点数を削減することができる。そのため、画像形成装置本体内において、画像形成ユニット１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄおよび転写手段２４の省スペース化を図ることができ、それに伴うコストの削減化が可能となっている。
【００２２】
さらに、本実施形態例では、テンションローラ３８が、無端環状の中間転写ベルト２６の外側に位置し、中間転写ベルト２６の外側から内側に向けて当該中間転写ベルト２６に適宜所定の張力が付与されるので、張力が付与された部位の中間転写ベルト２６は内側に湾曲する。したがって、中間転写ベルト２６まわりの延いては転写手段２４のさらなる省スペース化が可能となっている。
【００２３】
また、本実施形態例では、クリーニング回収ローラを形成しているローラ４２を介して、クリーニング装置４０で回収された中間転写ベルト２６の残留トナーの排出方向が、テンションローラ３８の回転方向（図２で見て、反時計方向）と同じ方向となっているので、たとえばクリーニング装置４０が、たとえば中間転写ベルト２６の環境変化による伸縮等の外力により可動したとしても、当該残留トナーはスムーズに排出方向に沿って排出されるものとなっている。
【００２４】
なお、上述した本実施形態例では、転写手段２４が、複数の感光体１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄと順次接触してループ状に移動しながら、その表面にトナー像が転写される中間転写ベルト２６と、中間転写ベルト２６にトナー像を１次転写する１次転写ローラ２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄと、中間転写ベルト２６の表面に転写されたトナー像を記録用紙の表面に２次転写する２次転写ローラ３４，２次転写対向ローラ３６と、２次転写ローラ３４および２次転写対向ローラ３６間に、中間転写ベルト２６の表面（トナー像担持面側）に記録用紙を搬送させる記録用紙搬送ローラ６４および記録用紙搬送路６４等を含む記録媒体搬送手段とを有し、トナー像は、中間転写ベルト２６を経由して間接的に記録用紙に転写される構成の画像形成装置１０であるが、それに限定されるものではなく、例えば、転写手段２４が、感光体１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄと接触してループ状に移動しながら、その表面にトナー像が転写される中間転写ベルト２６と、中間転写ベルト２６にトナー像を１次転写する１次転写ローラ２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄと、中間転写ベルト２６のトナー像担持面側に、記録用紙を搬送させる記録媒体搬送手段とを含み、トナー像が、中間転写ベルト２６と感光体１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄとの間で直接的に記録用紙に転写される構成の画像形成装置であってもよい。
【００２５】
また、上述した実施形態例の画像形成装置１０では、画像形成ユニットが、複数の現像装置２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄと、複数の感光体１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄとを含むものであるが、それに替えて、例えば、１つの現像装置２０ａと、１つの感光体１４ａとで構成された画像形成ユニットを有する画像形成装置であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本願発明にかかる実施形態の一例の全体構成を示す概略構成図である。
【図２】図１に示す画像形成装置の要部を示す概念的構成図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０  画像形成装置
１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ  画像形成ユニット
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ  感光体
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ  帯電装置
１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ  露光装置
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ  現像装置
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ  感光体クリーニング装置
２４  転写手段
２６  中間転写ベルト
２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ  １次転写ローラ
３０  駆動ローラ
３２  従動ローラ
３４  ２次転写ローラ
３６  ２次転写ローラ対向ローラ
３８  テンションローラ
４０  クリーニング装置
４０Ａ  ハウジング
４２  ローラ
４４  クリーニングブレード
４６  ブラケット
４８  付勢手段
５０  トナー排出口
６０  給紙カセット
６２  記録用紙搬送ローラ
６４  記録用紙搬送路
６６  移送ベルト
６８  熱定着装置
【図１】
2008083614.tif 000003
【図２】
2008083614.tif 000004