(57)【要約】【課題】クリーニング手段を備えた中間転写ユニットを備えた画像形成装置で、装置の大型化やコストアップを招かず、長期にわたり安定したクリーニング性能を得ることを可能とする。【解決手段】クリーニングブレード４１で中間転写ベルト１０上から掻きとったトナーは下部に落下し一体的に構成した廃トナータンク部４３に貯まる。クリーニングブレード４１と廃トナータンク部４３は支点Ａを中心に揺動可能とする。廃トナー９０が溜まってくるとその重量によりクリーニング装置１９は回転し、その回転力はクリーニングブレード４１を転写ベルト１０に当接させる向きに働き、当接力が大きくなる。使用枚数が増えるほど廃トナー量が増え、重量が増すためクリーニングブレード４１の当接力もそれに従って増え、クリーニング性能の低下を補うことが出来る。【選択図】図３
2008139751.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体表面に当接させて配置されるクリーニング手段と、前記クリーニング手段により像担持体表面から除去したトナーをクリーニング装置内に回収する廃トナー回収部を有するクリーニング装置において、前記廃トナー回収部に収容したトナーの重量を利用して前記クリーニング手段の前記像担持体への当接条件を変化させることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
請求項１に記載のクリーニング装置において、前記廃トナー回収部に除去されたトナーが溜まるに従い、前記廃トナー回収部と前記クリーニング手段とが一体的に傾斜し、前記像担持体への当接圧を増幅させることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のクリーニング装置において、前記廃トナー回収部および前記クリーニング手段が該クリーニング手段の支持部を中心として一体的に傾斜することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項４】
請求項１に記載のクリーニング装置において、前記クリーニング手段を前記像担持体に付勢する加圧手段の保持部と前記廃トナー回収部が一体的に構成され、前記廃トナー回収部がその重量で傾斜するにしたがい前記クリーニング手段への加圧力を増幅させることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載のクリーニング装置において、前記廃トナー回収部がその重量により傾斜するのに抗する方向に付勢手段を設けたことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載のクリーニング装置において、前記廃トナー回収部が満杯になるタイミングと前記クリーニング手段の寿命とを概略一致させたことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載のクリーニング装置において、前記クリーニング手段がクリーニングブレードであることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項８】
請求項１から４のいずれかに記載のクリーニング装置において、前記像担持体が中間転写ベルトであることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載のクリーニング装置を搭載したことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クリーニング装置および画像形成装置、特にクリーニング手段を備えた中間転写ユニット、および該中間転写ユニットを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来における中間転写型の画像形成装置としては、たとえば静電潜像に応じたトナー像が形成される感光体ドラムと、この感光体ドラム上のトナー像が中間的に転写される中間転写ベルトと、この中間転写ベルトに対して感光体ドラム上のトナー像を転写させる一次転写装置と、中間転写ベルト上に転写されたトナー像を用紙に一括して二次転写させる二次転写装置を備えたものが知られている（たとえば特許文献１参照）。
【０００３】
この中間転写ベルトは多層構造となっており、ベース層を例えば伸びの少ないフッ素樹脂やＰＶＤシート、ポリイミド系樹脂でつくり、表面をフッ素系樹脂などの平滑性のよいコート層で被ってなるものである。
【０００４】
像担持体に形成されるトナー像は、中間転写ベルトに一次転写された後、記録媒体上に二次転写されカラー画像が形成される。二次転写後、中間転写ベルトに残留したトナー像はクリーニング手段によってクリーニングされる。このクリーニング手段としては、クリーニングブレードで物理的にトナーを掻き落とす方法や、ブラシローラを用いて静電的に残留トナーを除去する方法等が知られている。
【０００５】
ところで、近年の高画質化等の要求から、トナーの小粒径化や重合トナーによる球形化が進み、ベルト上に残留したトナーをクリーニングすることがますます難しくなってきている。しかし、一方で省資源の観点から、クリーニング手段の長寿命化が求められている。さらに、クリーニング手段の寿命が長くなれば、クリーニング手段の交換間隔が長くなり、保守に要するコストを削減できるという利点もある。
【０００６】
一般に、クリーニング手段は使用枚数が増えるに連れクリーニング性能が劣化し、ついにはクリーニング不良等の画像劣化を招く。例えば、クリーニングブレードではブレードエッジが磨耗し、トナーを掻き落とす能力が低下して、トナーがすり抜けてしまうといった現象である。これを防止するためにクリーニング手段を交換する構成とするのが一般的である。
【０００７】
また、クリーニング装置は回収した廃トナーを回収する容器を持ち、廃トナーが満杯になった場合は新しい容器と交換する必要がある。そのため、廃トナーの交換サイクルとクリーニング手段の交換サイクルがほぼ同時であれば、一度に交換でき、保守コストを削減できる。
【０００８】
そこで本発明は、上記事情に鑑み、長期にわたり安定したクリーニング品質を保ち、その保守作業においては最小限の作業で保守可能とするクリーニング装置を提供することを目的とする。
【０００９】
上記目的を達成するための従来例として、例えば特許文献２において開示されているように、ブラシで像担持体表面に潤滑材を塗布し、像担持体表面の摩擦係数を下げることによりクリーニング性能の長寿命化を図るというものがある。
【００１０】
【特許文献１】特開平５−３２３７０４号公報
【特許文献１】特開１９８１−１５４７７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、このような構成をとると装置が複雑になり、結果的に装置の大型化やコストアップを招くといった不具合がある。
【００１２】
本発明ではこのような装置の大型化やコストアップを招くことなく、前記課題を解決するための手段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】
【００１３】
本発明の請求項１に係るクリーニング装置は、像担持体表面に当接させて配置されるクリーニング手段と、前記クリーニング手段により像担持体表面から除去したトナーをクリーニング装置内に回収する廃トナー回収部を有するクリーニング装置において、前記廃トナー回収部に収容したトナーの重量を利用して前記クリーニング手段の前記像担持体への当接条件を変化させることを特徴とする。
【００１４】
請求項２に係るものは、請求項１に記載のクリーニング装置において、前記廃トナー回収部に除去されたトナーが溜まるに従い、前記廃トナー回収部と前記クリーニング手段とが一体的に傾斜し、前記像担持体への当接圧を増幅させることを特徴とする。
【００１５】
請求項３に係るものは、請求項１または２に記載のクリーニング装置において、前記廃トナー回収部および前記クリーニング手段が該クリーニング手段の支持部を中心として一体的に傾斜することを特徴とする。
【００１６】
請求項４に係るものは、請求項１に記載のクリーニング装置において、前記クリーニング手段を前記像担持体に付勢する加圧手段の保持部と前記廃トナー回収部が一体的に構成され、前記廃トナー回収部がその重量で傾斜するにしたがい前記クリーニング手段への加圧力を増幅させることを特徴とする。
【００１７】
請求項５に係るものは、請求項１から４のいずれかに記載のクリーニング装置において、前記廃トナー回収部がその重量により傾斜するのに抗する方向に付勢手段を設けたことを特徴とする。
【００１８】
請求項６に係るものは、請求項１から５のいずれかに記載のクリーニング装置において、前記廃トナー回収部が満杯になるタイミングと前記クリーニング手段の寿命とを概略一致させたことを特徴とする。
【００１９】
請求項７に係るものは、請求項１から６のいずれかに記載のクリーニング装置において、前記クリーニング手段がクリーニングブレードであることを特徴とする。
【００２０】
請求項８に係るものは、請求項１から４のいずれかに記載のクリーニング装置において、前記像担持体が中間転写ベルトであることを特徴とする。
【００２１】
本発明の請求項９に係る画像形成装置は、請求項１から８のいずれかに記載のクリーニング装置を搭載したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、装置の大型化やコストアップを招くことなく長期にわたり安定したクリーニング性能を得ることが出来るという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下本発明を実施するための最良の形態を、図に示す実施例を参照して説明する。
【実施例１】
【００２４】
図１は、本発明の実施対象となるタンデム型間接転写方式の電子写真方式の画像形成装置の一例、具体的には複写装置を示す概念的断面図である。この複写装置は、装置本体の中央に無端ベルト状の中間転写ベルト１０を設けてある。中間転写ベルト１０は、多層構造となっておりベース層を、例えば伸びの少ないフッ素樹脂やＰＶＤＦシート、ポリイミド系樹脂でつくり、表面をフッ素系樹脂等の平滑性のよいコート層で被って形成してある。
【００２５】
そして図示のように、図示の例では支持ローラ１２、１３、１４、１５に掛け回して図中反時計回りに回転搬送可能としてある。また、この図示例では、支持ローラ１４の左に、画像転写後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去する中間転写ベルトクリーニング装置１９を設けてある。
【００２６】
そして、支持ローラ１５と支持ローラ１４間に張り渡した中間転写ベルト１０上には、その搬送方向に沿って、ブラック・イエロー・マゼンタ・シアンの４つの画像形成手段を横に並べて配置してあり、以上の構造によってタンデム画像形成装置を構成している。
【００２７】
そしてタンデム画像形成装置の下側には、露光装置４が設けてある。一方、中間転写ベルト１０の支持ローラ１２の対向側には、２次転写ローラ２１を備える。
【００２８】
この２次転写ローラの上には、シート上の転写画像を定着する定着装置３０を設けてある。定着装置３０は、定着ローラに加圧ローラを押し当てて構成する。
【００２９】
また、図示しないスタートスイッチを押すと、これも図示を省略した駆動モータで支持ローラ１２、１４、１５の１つを回転駆動して他の４つの支持ローラを従動回転させ、中間転写ベルト１０を回転搬送し、同時に、個々の画像形成手段でその感光体１を回転して各感光体１上にそれぞれ、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの単色画像を形成し、そして中間転写ベルト１０の搬送とともに、それらの単色画像を順次転写して中間転写ベルト１０上に合成カラー画像を形成するようになっている。
【００３０】
一方、図示しないスタートスイッチを押すと、ペーパーバンクが備える給紙テーブル２５の給紙ローラ２６の１つを（給紙テーブル２５が多段の場合）、選択回転させる。すなわち、ペーパーバンクに多段に備える給紙カセット２５の１つからシートを繰り出し、給紙ローラ２６で１枚ずつ分離して給紙路に入れ、搬送ローラ２７で搬送して複写機本体内の給紙路に導き、レジストローラ２８に突き当てて止める。
【００３１】
そして、中間転写ベルト１０上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ２８を回転させ、中間転写ベルト１０と２次転写ローラとの間にシートを送り込み、２次転写ローラ２１で転写してシート上にカラー画像を記録する。
【００３２】
画像転写後のシートは、２次転写ローラ２１で搬送して定着装置３０へと送り込み、定着装置３０で熱と圧力とを加えて転写画像を定着して後、排出ローラ３２で排出し、排紙トレイ上にスタックする。
【００３３】
一方、画像転写後の中間転写ベルト１０は、中間転写体クリーニング装置１９で、画像転写後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去し、タンデム画像形成装置による再度の画像形成に備える。
【００３４】
以下に本発明の構成を説明する。図２は、中間転写部の概略構成図である。
無端ベルト状の中間転写ベルト１０が、支持ローラ１２〜１５に架けまわして、図中反時計回りに回転搬送可能とされ、支持ローラ１２〜１５のうち、ローラ１２が駆動ローラで２次転写対向ローラも兼ねているものとする。支持ローラ１４はクリーニング対向ローラで中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去する中間転写ベルトクリーニング装置１９を設ける。支持ローラ１５は従動ローラで１次転写ニップを安定化させる機能がある。クリーニング対向ローラ１４はテンションローラも兼ねており、中間転写ベルト１０に一定の張力を付与する働きをしている。ローラ２０は１次転写ローラで、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの画像形成手段に対応して４本設置されている。
【００３５】
本実施例では、中間転写ベルトクリーニング装置１９が脱着可能となっている。図３に中間転写ベルトクリーニング装置１９の概略構成図の一例を示す。クリーニングブレード４１で中間転写ベルト１０上から掻きとられたトナーは下部に落下し中間転写ベルトクリーニング装置１９と一体的に構成された廃トナータンク部４３に貯められる。
【００３６】
またクリーニングブレード４１と廃トナータンク部４３は一体的に構成されており、支点Ａを中心に揺動可能なように取り付けられている。クリーニングブレード４１で掻きとられた廃トナー９０が次第に溜まってくるとその重量によりクリーニング装置１９は図３中の矢印方向に回転しようとする。その回転力はクリーニングブレード４１を転写ベルト１０に当接させる向きに働くので、当接力を大きくする作用を奏する。一般にクリーニングブレード４１の機能はトナーを掻き落とすことなので、クリーニングブレード４１の使用枚数と廃トナー量とは比例する。従って、使用枚数が増えるほど廃トナー量が増え、重量が増すためクリーニングブレード４１の当接力もそれに従って増えていく。クリーニングブレード４１は使用枚数が多くなるほど、そのブレードエッジの摩耗のためクリーニング能力が低下して行くが、一方で廃トナー量が増えるほど当接力が増えて行くのでクリーニング性能の低下を補うことが出来る。
【００３７】
ここで、クリーニング装置１９の回転中心とクリーニングブレード４１の回転中心を同一とすることにより、より効率的にブレード当接力を大きくすることが出来るので、さらに大きな効果が得られる。すなわち廃トナータンクの重量を利用してクリーニング条件を変更するので、特別な駆動源等を必要とせず、従って余分なコストアップや装置の大型化を防ぐことが出来る。さらにブレードの回転支点と廃トナータンクの回転支点を同一とすることにより、効率よく効果を得ることが可能となる。
【実施例２】
【００３８】
図４は第２の実施例を示す断面図である。この実施例では、クリーニングブレード４１と廃トナータンク４３は支点Ａを中心としてそれぞれ個別に回転するような構成となっている。クリーニングブレード４１は加圧スプリング４４により当接されており、加圧スプリング４４の一端は廃トナータンク４３に支持されている。クリーニングブレード４１によって掻き落とされたトナーが廃トナータンク内に溜まり、その重量により矢印方向に回転すると加圧スプリング４４が引っ張られ、クリーニングブレード４１の加圧力が増す。
【実施例３】
【００３９】
さらに図５に第３の実施例を示す。クリーニング装置１９が回転しようとする方向に抗する方向に付勢する。このスプリングによって、廃トナー量とクリースプリング４５ニングブレード４１の当接力の増加の関係を微調整することが出来る。こうすることによって、他の条件、例えばトナーの変更などによってプリント枚数あたりの廃トナー量が変わったとしても、スプリング４５を変えることによって調整することが出来る。すなわち、廃トナータンク重量の作用を調整する手段を設けたことにより、システムの変更等に容易に対応することが出来るようになる。
【００４０】
さらに、本発明においては、クリーニングブレード４１の寿命と廃トナーが満杯になるタイミングとを概略そろえることにより、効率的なメンテナンスを実施することができ、クリーニングブレードを採用したクリーニング装置、中間転写ベルト方式を採用した装置の中間ベルトクリーニング装置として利用することができ、また安定した画像形成を行える画像形成装置とすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施対象となるタンデム型間接転写方式の電子写真方式の画像形成装置の一例を示す概念的断面図
【図２】図１の装置の中間転写部の概略構成図
【図３】図１の装置の中間転写ベルトクリーニング装置の概略構成図の一例を示す断面図
【図４】本発明の第２の実施例を示す断面図
【図５】本発明の第３の実施例を示す断面図
【符号の説明】
【００４２】
４  露光装置
１０  中間転写ベルト
１２、１３、１４、１５  支持ローラ
１９  中間転写ベルトクリーニング装置
２０  ローラ
２１  ２次転写ローラ
２５  給紙テーブル
２６  給紙ローラ
２７  搬送ローラ
２８  レジストローラ
３０  定着装置
３２  排出ローラ
４１  クリーニングブレード
４３  廃トナータンク部
４４、４５  加圧スプリング
Ａ  支点
【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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