(57)【要約】【課題】低コストでトナークラウドの発生を防止できるクリーナユニットを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】ベルトクリーナ部７０の開口部７０Ａ内壁には導電性部材７４に静電的に引き付けられたトナー４０が塊となり、トナーシール４２を形成しているので従来例のシール部材１７１は不要となり、トナーシール４２によってベルトクリーナ部７０内部からのエアの噴き出しを抑えることができる。これによりベルトクリーナ部７０から回収されたトナー４０の漏出を防ぎ、トナークラウドの発生を防ぐことができる。中間転写ベルト１２上に形成されたエアフロー２８は開口部７０Ａに向かうため、トナーシール４２と合わせてベルトクリーナ部７０内部からのエアの噴き出し、トナー４０の漏出を抑えることができる。【選択図】図３
2009020156.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体表面上に静電画像として形成され、現像器によりトナー現像されたトナー画像が転写される中間転写体と、
前記中間転写体の一部を収容するトナー回収ケースと、
前記トナー回収ケースの、前記中間転写体が入り込む開口部の縁部に設けられ、前記中間転写体に当接して前記中間転写体の表面に付着したトナーを前記回収ケース内に落とすブレードと、
前記ブレードより前記中間転写体の搬送方向上流側で前記中間転写体と前記開口部との間隙を封止する、トナーダムを形成するシール形成手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
初回起動時には所定量のトナーを前記中間転写体上に補給するシール形成モードを備えた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】
前記シール手段が形成される前記開口部内壁に導電性部材が設けられた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】
前記中間転写体上に、搬送方向に沿い前記開口部へ向かうエアフローを発生させる送風手段を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項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し、特に中間転写ベルトを介してトナー画像を用紙上に転写する機構を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機やプリンター等の画像形成装置は、感光体ドラムの表面を所定の電位に一様に帯電した後、当該感光体ドラムの表面に画像露光を施して、画像情報に対応した静電潜像を形成し、この静電潜像を現像器によってトナー現像、可視像化することにより、形成したトナー像を記録用紙上に転写・定着し、画像を形成するように構成されている。
【０００３】
上記の画像形成装置において、特に複数種類のトナーを用いたカラー画像形成装置では感光体ドラム表面のトナー像を直接記録紙上に転写せず、中間転写ベルトなどの中間転写体上に一端転写、カラー画像を形成した後、一括して記録紙上に転写する方法が知られている。
【０００４】
この中間転写体上のトナー像は完全には記録紙上に転写されず、一部が残トナーとなって中間転写体上に残り、画像汚れの原因となったり或いは機内に飛散し裏面汚れなどを引き起こす虞がある。このため中間転写体上の残トナーを除去するクリーニング装置が設けられる。
【０００５】
このとき、中間転写ベルトのクリーング装置には、中間転写ベルトの回転方向に対しクリーニング装置の上流側にシール部材を配置し、下流に配置するクリーニングブレードによって回収されたトナーのクラウドを防止する必要がある。トナークラウドとはトナーが空気中に浮遊している状態、またはトナーが現像機外へ飛散する現象を呼び、後者はトナーとキャリアまたは現像ロール間の付着力が弱い場合に発生しやすい。
【０００６】
クラウド防止策としては、クリーニング装置が動作する際には換気ファンの回転を減速又は停止させることで、クリーニング部材やシール部材の先端から落下又は飛翔したトナーが換気ファンのエアーフローに乗って運ばれて、中間転写ベルトや記録シートへ付着することを防止する構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
あるいは中間転写体のクリーニング領域を含むクリーニング装置全体を環状ダクトでカバーし、装置内へのトナーの漏出を防ぐことでクラウドを防止する構成も提案されている（例えば、特許文献２参照）。しかし当然、環状ダクト自体が大型化、重量増加、騒音増大、高コストなどの問題が発生する。
【０００８】
通常用いられるように気流を遮断するシール部材を配置し、トナーのクラウドを防止する場合、シール部材は、通常50μm〜200μmの厚さのペット、ポリウレタンなどのフィルムであり、これらのシール部材は、製造時の取り付け作業には、食い込み量、真直度を管理しながら、部材に塗布される接着剤あるいは両面テープなどで貼られる
このため、シール部材の変形、折れなどに対する取り扱いの注意が必要であった。また、素材にウレタンを使用する場合は、温湿度変化に伴う変形を抑制するために前処理として、高温処理を施す必要がありコスト高となる。
【０００９】
本発明は、高コストで扱いの難しい樹脂製フィルムによるシール部材を排し、静電的に積層させたトナーにより気流を遮断してクリーニング装置からのトナー漏出を防ぎ、トナークラウドの発生を防止する画像形成装置を提供する。
【特許文献１】特開２００３−１４０５１２号公報
【特許文献２】特開平０８−９５４５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上記事実を考慮し、低コストでトナークラウドの発生を防止できるクリーナユニットを備えた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】
【００１１】
請求項１に感光体表面上に静電画像として形成され、現像器によりトナー現像されたトナー画像が転写される中間転写体と、前記中間転写体の一部を収容するトナー回収ケースと、前記トナー回収ケースの、前記中間転写体が入り込む開口部の縁部に設けられ、前記中間転写体に当接して前記中間転写体の表面に付着したトナーを前記回収ケース内に落とすブレードと、前記ブレードより前記中間転写体の搬送方向上流側で前記中間転写体と前記開口部との間隙を封止する、トナーダムを形成するシール形成手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
上記構成の発明では、中間転写体を清掃するブレードを備えたクリーナユニットの開口部と中間転写体との間隙を、トナーによって形成されたトナーダム（トナーの塊）によるシール手段（トナーシール）で封止することで樹脂フィルムなどのシール手段が不要となり、シール手段の加工工数、コストなどを削減しながらトナークラウドの発生を抑える画像形成装置とすることができる。
【００１３】
請求項２に記載の画像形成装置は、初回起動時には所定量のトナーを前記中間転写体上に補給するシール形成モードを備えたことを特徴とする。
【００１４】
上記構成の発明では、中間転写体上にトナーの存在しない初回起動時には、所定量のトナーを中間転写体上に補給するモードを設けたので、動作開始と共にクリーナユニット入口にトナーシールを形成することができ、最初からトナークラウドの発生を抑えることができる。また、ここでいう初回起動時はメンテナンスによる部品交換時など、装置が待機状態（装置電源off、省エネモードなど）から復帰した起動時も含む。
【００１５】
請求項３に記載の画像形成装置は、前記シール手段が形成される前記開口部内壁に導電性部材が設けられたことを特徴とする。
【００１６】
上記構成の発明では、クリーナユニットの開口部内壁に導電性部材を設けたことで、この導電性部材上に中間転写体から残トナーが静電的に吸引され、トナーシールが形成される。これにより電源などの付加物なしにトナーシールを形成することができる。
【００１７】
請求項４に記載の画像形成装置は、前記中間転写体上に、搬送方向に沿い前記開口部へ向かうエアフローを発生させる送風手段を備えたことを特徴とする。
【００１８】
上記構成の発明では、中間転写体上をクリーナユニットの開口部へ向かうエアフローを形成することで、トナーシールによるトナー漏出防止に加えてエアフローによる気流でのトナー漏出防止をも行うことができるので、一層確実にトナークラウドの発生を防止することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は上記構成としたので、低コストでトナークラウドの発生を防止できるクリーナユニットを備えた画像形成装置とすることができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
＜画像形成装置概要＞
図１には本発明に係る画像形成装置が示されている。
【００２１】
図１は本発明の実施形態に係る画像形成装置の内部構造を示す断面図である。
【００２２】
図１に示すように、画像形成装置１０は表面にトナー画像を転写される中間転写ベルト１２と、中間転写ベルト１２の表面にトナー画像を形成する画像形成部３０Ｙ〜３０Ｋとで、その主要部が構成されている。
【００２３】
画像形成部３０Ｙ〜３０Ｋは表面に静電潜像を形成する感光体ドラム３２、感光体ドラム３２に接触し帯電させる一次帯電用の帯電ロール３４、感光体ドラム３２上に静電潜像を形成する光走査装置３６、静電潜像をトナーで現像する現像ユニット３８から構成されている。トナーカートリッジ１４Ｙ〜１４Ｋからは現像ユニット３８Ｙ〜３８Ｋにそれぞれトナーを供給し、画像形成で消費された各色トナーを補充する。
【００２４】
記録紙Ｐはトレイ１６に収容され用紙搬送経路（図中黒矢印）に沿って搬送され、ニップ位置１２Ａにて中間転写ベルト１２からトナー画像を転写される。
【００２５】
帯電ロール３４にて表面電位を印加された感光体ドラム３２の表面には、露光装置としての光走査装置３６によって入力画像に対応し変調された光が照射され、入力画像情報に応じた静電潜像が形成される。
【００２６】
この静電潜像は、現像ユニット３８上のトナーを感光体ドラム３２上に形成された静電潜像に転写する（トナー現像する）ことにより、感光体ドラム３２上に各色のトナー画像が形成される。
【００２７】
感光体ドラム３２上に形成されたトナー像はそれぞれ回転する感光体ドラム３２と当接しながら図中白矢印のように駆動される中間転写ベルト１２に転写され、Ｙ〜Ｋの各色画像の転写位置を合わせることで最終的に４色のカラー画像が中間転写ベルト１２上に形成される。
【００２８】
このカラー画像は転写ロール１８にてニップ位置１２Ａで中間転写ベルト１２ニップされた記録紙Ｐ上に転写され、搬送経路に沿って搬送された記録紙Ｐは定着器５０にて熱溶着されたトナー画像が定着される。画像が形成された記録紙Ｐは機外に排紙され画像として出力される。
【００２９】
中間転写ベルト１２の上側には駆動方向（図中白矢印）上流側から下流側へ、駆動方向に沿ってエアフロー２８が形成されるように冷却ファン２２を備えた冷却装置２０が設けられている。エアフロー２８は本体前面（オペレータ側）より吸気し、中間転写ベルト１２を冷却したのち本体側面に設けられた排気口１１から排気される。
【００３０】
中間転写ベルト１２を冷却するエアフロー２８の下流側には中間転写ベルト１２上を清掃するベルトクリーナ部７０が設けられている。
【００３１】
ベルトクリーナ部７０は略コの字型断面をした箱形の部材であり、開口部７０Ａにて対向ロール１３に巻き掛けられた中間転写ベルト１２と接し、対向ロール１３との間で中間転写ベルト１２を挟む形で常時当接しながら表面を清掃するブレード７２が設けられている。
【００３２】
このブレード７２が中間転写ベルト１２上に残る、記録紙Ｐに転写し切れなかった残トナーなどをクリーニングする。ベルトクリーナ部７０の内部下方には回収オーガ７６が設けられ、ブレード７２が掻き落としベルトクリーナ部７０に回収した残トナーを図示しない回収部に向けて排出する。
【００３３】
＜ベルトクリーナ部＞
図２、図３には本発明に係る画像形成装置のベルトクリーナ部が示されている。
【００３４】
図２は本発明の実施形態に係るベルトクリーナ部の内部構造を示す断面図である。
【００３５】
図２（Ａ）に示すように、ベルトクリーナ部７０は略コの字型断面をした箱形の部材であり、対向ローラ１３に巻き掛けられた中間転写ベルト１２を開口部７０Ａで咥え込む形で、全幅にわたって中間転写ベルト１２と当接している。
【００３６】
ベルトクリーナ部７０には開口部７０Ａの下流側（中間転写ベルト１２の搬送方向下流側）に、中間転写ベルト１２と当接するブレード７２が設けられ、搬送される中間転写ベルト１２の表面に付着しているトナー４０、すなわち記録紙Ｐに二次転写されなかった残トナーはブレード７２で掻き落とされる。
【００３７】
図３は本発明の実施形態に係るベルトクリーナ部の内部構造を示す拡大断面図である。
【００３８】
中間転写ベルト１２に付着したトナー４０は図３のようにベルトクリーナ部７０へと搬送され、開口部７０Ａの入口、すなわち上流側端を通過する。中間転写ベルト１２の表面とは約１ｍｍ程度の間隙が設けられた開口部７０Ａの内壁には導電性部材７４が設けられている。導電性部材７４の素材としてはカーボン繊維、ＳＵＳ、導電ペーストなどが挙げられるが、これに限定されず導電性に優れていれば他の素材でも差し支えない。
【００３９】
このとき導電性部材７４はアースされており、帯電したトナー４０の上層部分（導電性部材７４に近い部分）が静電的に引きつけられることで図３のように長く伸びた塊を形成している。
【００４０】
このトナー塊がトナーシール４２として中間転写ベルト１２と開口部７０Ａとの間隙（図中ｄで示された寸法であり、約１ｍｍ程度）を封止し、ベルトクリーナ部７０内部からトナー混じりの空気が外へ漏出しないようにシール手段を形作っている。またエアフロー２８は開口部７０Ａ近傍では図３のようにベルトクリーナ部７０の内部に向けて吹いている。
【００４１】
＜作用効果＞
本発明は上記構成としたので、以下のような優れた効果を有する。
【００４２】
すなわち図３に示すようにベルトクリーナ部７０の開口部７０Ａ内壁には導電性部材７４に静電的に引き付けられたトナー４０が塊となり、トナーシール４２を形成しているので従来例のシール部材１７１は不要となり、トナーシール４２によってベルトクリーナ部７０内部からのエアの噴き出しを抑えることができる。
【００４３】
これによりベルトクリーナ部７０から回収されたトナー４０の漏出を防ぎ、トナークラウドの発生を防ぐことができる。導電性部材７４はアースされているのみで特に電源などを設ける必要はなく、このため付加デバイスを必要とせずにトナーシールを形成する、単純な構成のベルトクリーナ部７０とすることができる。
【００４４】
さらに中間転写ベルト１２上に形成されたエアフロー２８は開口部７０Ａに向かうため、トナーシール４２と合わせてベルトクリーナ部７０内部からのエアの噴き出し、トナー４０の漏出を抑えることができる。
【００４５】
また従来、トナークラウドの発生防止策としてトナー４０の漏出を防ぐ目的で図２（Ｂ）に示すようにポリウレタンやＰＥＴ製フィルムをシール部材１７１としてベルトクリーナ部１７０に設ける場合、前述のように取り付け作業時にシール部材の変形、折れなどに対する取り扱いの注意が必要であり、素材にウレタンを使用する場合は温湿度変化に伴う変形を抑制するために前処理として高温処理を施す必要があり、何れにしても工数を必要とする部材であるため時間・コストともに必要となっている。
【００４６】
これに対して本発明では図２（Ａ）に示すように導電性部材７４をベルトクリーナ部７０の開口部７０Ａの内壁に設けるのみで、取扱に注意を必要とする素材を用いることなく、また前処理などを必要としないため工数も少なく、さらに加工作業自体もフィルムを高い位置精度で固定する従来例に比較して、極めて簡単なものとできる。
【００４７】
すなわち図３に示すように１ｍｍ程度の間隙が設けられた中間転写ベルト１２とベルトクリーナ部７０の開口部内壁との間に導電性部材７４を貼付すればよいので、シール部材１７１としてフィルムを貼り付ける際の食い込み量、真直度管理といった作業から開放され、ベルトクリーナ部７０自体の製造作業工数低減に有効である。
【００４８】
さらに本実施形態に係る画像形成装置１０を初回起動する際には、中間転写ベルト１２上には残トナーが存在しないためトナーシール４２を形成することはできない。このため初回起動時にトナーシール４２を形成するためのトナーシール形成モードを設定し、意図的に中間転写ベルト１２上にトナーを補給することで容易にトナーシール４２を形成することができる。
【００４９】
また、ここでいう初回起動時とは、メンテナンスによる部品交換時など、画像形成装置１０が待機状態（装置電源off、省エネモードなど）から復帰した起動時をも含む。
【００５０】
すなわち中間転写ベルト１２を何らかの理由で交換した際にも次の起動時にトナーシール形成モードが発動するようにしてもよい。これにより装置使用開始と共に安定してトナークラウド発生を抑えた画像形成を行うことができる。
【００５１】
＜その他＞
以上、本発明の実施例について記述したが、本発明は上記の実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得ることは言うまでもない。
【００５２】
すなわち本実施形態では常時当接するブレードクリーナを備えた画像形成装置を例に挙げたが、これに限定せずブラシ式やローラ式などのクリーナ装置を備えた画像形成装置に応用することもできる。
【００５３】
あるいは本実施形態では４色カラー画像形成装置を例に挙げたが、モノクロや２色、３色画像形成装置に応用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す断面図である。
【図２】図１の画像形成装置のベルトクリーナ部を示す断面図、および従来のベルトクリーナ部を示す断面図である。
【図３】図２のベルトクリーナ部の開口部を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０ 画像形成装置
１２Ａ ニップ位置
１２   中間転写ベルト（中間転写体）
１３   対向ロール
１４   トナーカートリッジ
２０   冷却装置
２２   冷却ファン（送風手段）
２８   エアフロー
３０   画像形成部
３２   感光体ドラム
３４   帯電ロール
３６   光走査装置
３８   現像ユニット
４０   トナー
４２   トナーシール（シール手段）
５０   定着器
６０   電源部
７０   ベルトクリーナ部（トナー回収ケース）
７０Ａ 開口部
７２   ブレード
Ｐ     記録紙
【図１】
2009020156.tif 000003
【図２】
2009020156.tif 000004
【図３】
2009020156.tif 000005