(57)【要約】【課題】非画像領域トナーのクリーニングを感光体や中間転写ベルトにおいて行うばかりでなく二次転写装置においても簡単確実に達成できるようにする。【解決手段】一次転写像を担持する中間転写体を用いて、用紙に前記一次転写像を転写する二次転写装置を有する画像形成装置において、前記二次転写装置は、前記中間転写体に当接する位置と離間する位置とに移動可能な二次転写ローラと、該二次転写ローラの軸方向に配設されたトナー回収スクリューと、前記二次転写ローラの軸方向に回動軸を有し該回動軸の周りに回動可能となされた傾斜板と、を有することを特徴とする画像形成装置。【選択図】図３
2009258476.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次転写像を担持する中間転写体を用いて、用紙に前記一次転写像を転写する二次転写装置を有する画像形成装置において、
前記二次転写装置は、前記中間転写体に当接する位置と離間する位置とに移動可能な二次転写ローラと、該二次転写ローラの軸方向に配設されたトナー回収スクリューと、前記二次転写ローラの軸方向に回動軸を有し該回動軸の周りに回動可能となされた傾斜板と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記傾斜板は、二次転写終了後に、水平面に対し鉛直に近くなる方向に回動させ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】
前記傾斜板の回動は、前記二次転写ローラが前記中間転写体から離間する位置に移動する際に行われることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記傾斜板の回動と前記二次転写ローラの移動は単一のモータにより駆動されることを特徴とする請求項１〜３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】
本発明は複写機、プリンタファクシミリ及びそれらの諸機能を備えた複合機等の電子写真方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真複写機、プリンタ及びファクシミリ、並びにこれらの諸機能を備えた複合機等の画像形成装置においては、光導電性感光層を外表面に有する回転ドラム式の感光体が用いられており、この感光体を回転させながら、レーザー光等を照射して静電潜像を形成する。その後、トナーを用いて現像することにより潜像を顕像化し、この顕像化したトナー像を用紙上に転写する。場合によってはカラー等は一次転写及び二次転写して用紙上に転写するが、転写後の感光体や中間転写体としての中間転写ベルトの周面には残留トナーが付着したままとなる。そこで、残留トナーはクリーニング装置で除去して回収される。
【０００３】
二次転写装置によって用紙上に転写をするときは、図５の説明図に位置関係を示すように、非画像領域の濃度補正用のパッチ像ＰＤや色補正用のパッチ像ＰＦが二次転写装置の二次転写ローラに転写されて付着するので、それもクリーニングして回収しなければならない。
【０００４】
代表的なクリーニング方式として、クリーニングブレードがある。これは感光体又は中間転写ベルトの周面にウレタンゴム等から板状に形成されたクリーニングブレードのエッジ部を当接し、残留トナーを掻き落として回収する方式である。掻き落とした残留トナーをクリーニング装置内にあるトナー回収ローラ等からトナーの回収スクリューに搬送し、更に回収スクリューによって所定の回収先に搬送する。なお、残留トナーを廃棄する場合は残留トナー貯蔵タンク内に回収し、残留トナーを再利用する場合は現像装置に回収する。
【０００５】
さて、残留トナーをクリーニング部材によりトナー案内板の上を滑り落として、トナーの回収スクリューに搬送するように構成した場合、例えば二次転写装置であれば、図６の断面図に示すように、筐体の内壁面の上にトナー溜まりが生じやすくなる。
【０００６】
近年は、画質向上及び生産性向上を目的として、重合法によって製造されたトナーが画像形成に用いられるようになってきた。ところが、一般的に重合トナーは従来の粉砕法によって製造されたトナーよりも流動性の面で劣るという問題があり、トナー案内板等の経路上でのトナー溜まりは重合トナーの使用により顕著となっている。
【０００７】
このトナー溜まりは画像形成が繰り返される毎に助長される。
【０００８】
また、画像形成装置に紙詰まり等が発生した場合には、その処置のためにプロセスユニットを架台から抜き差しすることにより衝撃や振動が加わることがあり、この衝撃等によってトナー案内板等の経路上に生じたトナー溜まりが一気にトナーの回収スクリューに滑り落ちることがある。そして、残留トナーを再利用する場合には、一度に大量の残留トナーが現像装置に回収され、画像カブリ等の画像問題が発生することがある。また、残留トナーを廃棄する場合でも、一度に大量のトナーが貯蔵タンクへの搬送経路へ集中してトナー詰まりが発生し、トナーの回収スクリューが破損する等の問題が発生することがある。
【０００９】
このような問題を解決するために、図７（ａ）に示すようにトナーの案内板の端部を回収スクリューに触れさせておいて振動を与えながら回収スクリューに振り落とすようにしたものがある。また、図７（ｂ）及び（ｃ）に示すように回収スクリューの径を大きくしたり、回収スクリューを複数並べて設けたりして筐体の内壁面を垂直に近い状態にする処置が採られたものがある。そして、特許文献１等に示すものは、図７（ａ）に示したものと原理的に同じようにトナー案内板に回収スクリューを接触させて振動を与えることによって、不規則なトナー溜まりの発生を防止した構成等が開示されている。
【００１０】
しかし、図７（ａ）に示すものは騒音もあり、また、案内板が痛みやすく好ましくない。また、図７（ｂ）及び（ｃ）に示すものは装置が大型で複雑になり、費用もかかり好ましくない。
【特許文献１】特開２００５−３４３３７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
このように、非画像領域に設ける濃度補正用パッチＰＤや色補正用パッチＰＦ等、特にカラー画像を扱う画像形成装置の場合には、残留トナーの清掃は感光体や中間転写ベルトだけでなく、二次転写装置にも必要になってくる。
【００１２】
即ち、中間転写ベルトに転写されたトナー画像は、二次転写装置の二次転写ローラが中間転写ベルト及びそれに同期して搬送されてくる用紙を介してバックアップローラに押圧されることによって該用紙に転写されるが、そのとき非画像部のトナーの大部分が二次転写ローラに転写される。
【００１３】
本発明はこのような要件にも対応でき、簡単な安定した構造で静かなクリーニング機能を備えた二次転写装置を装着した画像形成装置を提供することを課題にする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この目的は、次の技術手段１〜４の何れかによって達成される。
１．一次転写像を担持する中間転写体を用いて、用紙に前記一次転写像を転写する二次転写装置を有する画像形成装置において、
前記二次転写装置は、前記中間転写体に当接する位置と離間する位置とに移動可能な二次転写ローラと、該二次転写ローラの軸方向に配設されたトナー回収スクリューと、前記二次転写ローラの軸方向に回動軸を有し該回動軸の周りに回動可能となされた傾斜板と、を有することを特徴とする画像形成装置。
２．前記傾斜板は、二次転写終了後に、水平面に対し鉛直に近くなる方向に回動させることを特徴とする１に記載の画像形成装置。
３．前記傾斜板の回動は、前記二次転写ローラが前記中間転写体から離間する位置に移動する際に行われることを特徴とする２に記載の画像形成装置。
４．前記傾斜板の回動と前記二次転写ローラの移動は単一のモータにより駆動されることを特徴とする１〜３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば二次転写装置の二次転写ローラ及びクリーニング部材を配置した上部筐体を、プリントのＪＯＢ毎に上下動させることにより、非画像部のパッチ像の除去トナーが筐体内部に溜まることが解消される。そして、除去トナーは、不快な騒音を発生させることなく、円滑に排除される。そして、除去トナーを回収スクリューによって廃棄するにせよ再使用するにせよ画像劣化を起こすことなく安定した画像形成がなされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は二次転写装置が装着された本発明の画像形成装置１の内部構成を示す中央断面図である。
【００１７】
画像形成装置１は、中間転写ベルト５０を有するタンデム形式のカラー画像形成装置である。
【００１８】
画像形成装置１は下部に複数の用紙収容部２０を有する。用紙収容部２０の上方には画像形成部４０と中間転写体としての中間転写ベルト５０が設置されており、画像形成装置１の装置本体の上部には画像読取部３０が設置されている。
【００１９】
両面原稿自動送り装置１０の原稿給紙台ａにセットされた原稿は、各種ローラによって画像読取部３０に向けて搬送される。
【００２０】
用紙収容部２０は、装置前面側（図１における紙面手前側）に引き出し可能となっている。複数の用紙収容部２０には白紙等の用紙Ｓがサイズによって分けられて収容されている。用紙収容部２０に収容された用紙Ｓは給紙ローラ２１によって１枚毎に給紙される。また、手差部２２にはＯＨＰシート等の特殊の用紙Ｓがセットされる。
【００２１】
画像形成部４０は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー像を形成するための４組の画像形成エンジン４００Ｙ、４００Ｍ、４００Ｃ及び４００Ｋを有している。画像形成エンジン４００Ｙ、４００Ｍ、４００Ｃ、４００Ｋは、この順で上から下方向に直線状に配列されており、各々同じ構成となっている。
【００２２】
イエロー色用の画像形成エンジン４００Ｙを例にとって構成を説明すると、画像形成エンジン４００Ｙは反時計方向に回転する感光体４１０、帯電部４２０、露光部４３０、現像部４４０、クリーニング装置４５０を有する。クリーニング装置４５０は、感光体４１０の最下部に対向した領域を含んで配置されている。
【００２３】
装置本体の中央部に位置する中間転写ベルト５０は無端状であり、所定の体積抵抗率を有する。一次転写ローラ５１０は、中間転写ベルト５０を挟んで感光体４１０と対向する位置に設置されている。
【００２４】
次に画像形成装置１において、カラー画像を形成する動作を説明する。
【００２５】
感光体４１０は、駆動モータ（図示せず）により回転駆動され、帯電部４２０の放電により負極性に帯電される（例えば−８００Ｖ）。次に、露光部４３０により感光体４１０上に画像情報に応じた光書込がなされて静電潜像が形成される。形成された静電潜像が現像部４４０を通過すると、現像部内で負極性に帯電されたトナーが負極性の現像バイアスの印加により潜像画像の部分に付着し、感光体４１０上にトナー像が形成される。形成されたトナー像は、感光体４１０に圧着する中間転写ベルト５０へ転写される。転写後に感光体４１０上に残留したトナーはクリーニング装置４５０により清掃される。
【００２６】
画像形成エンジン４００Ｙ、４００Ｍ、４００Ｃ及び４００Ｋ各々で形成されたトナー像が中間転写ベルト５０に重畳して転写されることにより、中間転写ベルト５０上にカラー画像が形成される。
【００２７】
用紙Ｓは用紙収容部２０により１枚ずつ給紙され、レジスト搬送部として機能するレジストローラ６０の位置まで搬送される。レジストローラ６０に用紙Ｓが突き当てられて一端停止し、用紙Ｓの曲がりが矯正される。用紙Ｓは中間転写ベルト５０上のトナー像と画像位置が一致するタイミングでレジストローラ６０より給送される。
【００２８】
レジストローラ６０により給送された用紙Ｓは、案内部材７２Ａにより案内され、バックアップローラ５４に巻回保持された中間転写ベルト５０及び二次転写装置７０の二次転写ローラ７２により形成された転写ニップ位置へ送り込まれる。その位置で、二次転写ローラ７２は用紙Ｓを中間転写ベルト５０側へ押圧している。このとき、非画像領域に設ける濃度補正用のパッチ像ＰＤや色補正用のパッチ像ＰＦ等のトナーの清掃が感光体４１０や中間転写ベルト５０だけでなく、二次転写装置７０の二次転写ローラ７２にも必要になってくる。これについて、回収スクリューの軸方向で切った二次転写装置の側断面図である図２を用いて詳細に説明する。
【００２９】
図２において、バックアップローラ５４に巻回されて搬送されてくる中間転写ベルト５０上に重畳された一次転写像と、それにタイミングを合わせて搬送されてくる用紙Ｓとをバックアップ電圧を印加したバックアップローラ５４及び二次転写電圧を印加した二次転写ローラ７２の間で加圧転写させて用紙Ｓに二次転写が行われる。
【００３０】
バックアップローラ５４には高圧電源部５４１が接続されており、バックアップローラ５４は定電流制御される。バックアップローラ５４におけるバックアップ電流値はバックアップ電流検知器５４２によって検知される。
【００３１】
二次転写ローラ７２には高圧電源部７２１が接続されており、二次転写ローラ７２は定電流制御される。二次転写ローラ７２における二次転写電流値は二次転写電流検知器７２２によって検知される。
【００３２】
図２で示すように、二次転写装置７０において、二次転写ローラ７２の回転方向下流側にはブラシローラ７３が接触して設けられており、更に二次転写ローラ７２とブラシローラ７３の接触部の回転方向下流側にはクリーニングブレード７５が設けられている。
【００３３】
転写後の二次転写ローラ７２に残存するトナーはブラシローラ７３とクリーニングブレード７５によりクリーニングされる。二次転写ローラ７２上に残存するトナーをブラシローラ７３により掻き取る、あるいはかき乱すことでトナーと二次転写ローラ７２との付着力を低減し、その後でクリーニングブレード７５によりトナーを除去する。
【００３４】
ブラシローラ７３にはフリッカ７４が接触しており、ブラシローラ７３に付着したトナーはフリッカ７４により除去される。
【００３５】
クリーニングブレード７５はブレードホルダ７５Ａに保持されており、ブレードホルダ７５Ａを付勢するバネ力（図示せず）により、クリーニングブレード７５の先端部が二次転写ローラ７２を押圧している。
【００３６】
クリーニングブレード７５は弾性体であり、具体的にはウレタンゴム、シリコンゴム、フッソゴム、クロロピレンゴム、ブタジエンゴム等である。特にウレタンゴムは他のゴムに比して摩耗特性が優れている点で好ましい。
【００３７】
二次転写装置７０には上下動する上部筐体７１Ａと固定の下部筐体７１Ｂが設けられている。図において、実線は上昇したときの状態を表し、２点鎖線は下降したときの状態を表す。
【００３８】
上部筐体７１Ａには、前記二次転写ローラ７２と、該二次転写ローラ７２と中間転写ベルト５０の間に用紙Ｓを送り込むための案内部材７２Ａと、該二次転写ローラ７２を清掃するクリーニング部材としてブラシローラ７３、フリッカ７４、クリーニングブレード７５が配設され、上下動を可能にしてある。
【００３９】
また、該上部筐体７１Ａの下方には、それに接続する下部筐体７１Ｂが画像形成装置１の本体に固定して設けられている。下部筐体７１Ｂには、底部にトナーの回収スクリュー７６と、その軸方向の両側で下部筐体７１Ｂの内側面に対して下部の回動軸７８Ａ、７８Ｂの廻りに揺動し、傾斜角を可変できるように、前記回収スクリュー７６の軸にほぼ対称位置に設けられた傾斜板７７Ａ、７７Ｂが配設されている。但し下部筐体の形状によっては傾斜板は１つであっても良い。それと共に、上部に前記上部筐体７１Ａが上下方向にスライド可能に接続する接続口７１Ｃが設けられている。
【００４０】
そして、二次転写時には前記上部筐体７１Ａは上昇して、前記二次転写ローラ７２が前記中間転写ベルト５０に接触し二次転写を行うと共に、前記クリーニング部材による残留トナーの除去が前記傾斜板７７Ａ、７７Ｂをその水平面との傾斜角を小さくして、前記内部壁面に沿って保持された状態で行われる。二次転写が終了すると、二次転写ローラ７２が前記中間転写ベルト５０から離間するように上部筐体７１Ａが下降し、前記傾斜板７７Ａ、７７Ｂが水平面との傾斜角を大きくして垂直に近い状態にする方向に回動する。
【００４１】
そして、傾斜角が小さい状態の傾斜板７７Ａ，７７Ｂ上に溜められた、除去されたトナーは、傾斜板７７Ａ、７７Ｂの水平面との傾斜角が大きくなり、垂直の状態に変化することにより、回収スクリュー７６上に振り落とされる。このような作動が行われるのでトナーは滞留せず回収スクリュー７６により円滑に搬送される。
【００４２】
この連動の状態の一例を駆動機構を組み込んだ二次転写装置の回収スクリューの軸直角方向の断面図である図３及び軸方向の部分断面図である図４を用いて説明する。
【００４３】
回収スクリュー７６の回転軸に直結してモータＭ１が設けられているが、それとは別に、回収スクリュー７６とほぼ同心に近い位置でモータＭ２に直結してピニオンギヤ８６及び円板８２が下部筐体７１Ｂに設けられている。この円板８２の上下方向対称の位置にコネクチングロッド８４Ａ、８４Ｂの連接ピン８３Ａ、８３Ｂを設ける。そして傾斜板７７Ａ、７７Ｂと一体に設けられたクランクレバー７７ａ，７７ｂの回動軸７８Ａ、７８Ｂの近傍にコネクチングロッド８４Ａ、８４Ｂの他端の連接ピン７９Ａ、７９Ｂを設けてリンク機構を形成する。一方、前記モータＭ２に直結したピニオンギヤ８６を、上部筐体７１Ａの外壁部に取り付けたラックギヤ８７に噛合させておく。これによりピニオンギヤ８６を反時計方向にθ°回転させることにより、上部筐体７１Ａが上昇して二次転写位置に移動すると共に、傾斜板７７Ａ、７７Ｂは斜めに倒されて上方を広げられた状態になる。また、ピニオンギヤ８６を時計方向にθ°回転させることにより、上部筐体７１Ａがラックギヤ８７を介して下降し、二次転写位置を離脱すると共に、傾斜板７７Ａ、７７Ｂはほぼ垂直になり上方を狭められた状態になる。そして、傾斜板７７Ａ，７７Ｂ上に溜まったトナーは回収スクリュー７６に振り落とされる。前記モータＭ２はパルスモータが好ましい。
【００４４】
また、回収スクリュー７６の軸と前記円板８２及び前記ピニオンギヤ８６の軸とは基本的に同心である必要はない。
【００４５】
このようにして非画像部に形成された濃度補正用のパッチＰＤ及び色補正用のパッチＰＦのトナー像は二次転写装置７０において除去されるが、一部は中間転写ベルト５０のクリーニング装置５５において除去することも可能である。即ち前記バックアップローラ５４への印加電圧や前記二次転写ローラ７２への印加電圧の大きさを調整することによって両者での除去割合を決めることが可能である。
【００４６】
トナーと逆極性のバイアス（例えば＋５００Ｖ）が二次転写装置７０の二次転写ローラ７２に印加されることにより、静電気力の作用で、中間転写ベルト５０上のトナー像が用紙Ｓへ転写される。用紙Ｓは、図１に示すように、除電針からなる分離装置（図示せず）により除電されて中間転写ベルト５０から分離され、加熱ローラ、加圧ローラのローラ対からなる定着部９０へ送られる。その結果、トナー像が用紙Ｓへ定着され、画像形成された用紙Ｓが回収トレイ１００へ排出される。
【００４７】
なお、本実施の形態における画像形成装置１は電子写真方式により用紙Ｓにカラー画像を形成するものであるが、本発明に係る画像形成装置は本実施形態に限定されるものではなく、カラー画像でなくモノクロ画像を形成する場合であっても構わない。
【００４８】
このようにして二次転写装置７０では上部筐体７１Ａを下部筐体７１Ｂに対して上下動する構造を採り、トナー溜まり現象を排除することができた。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】二次転写装置が装着された本発明の画像形成装置の中央断面図である。
【図２】本発明における二次転写装置の二次転写ローラが上昇及び下降して中間転写ベルトに対して着脱したときの各部材の位置を示す断面図である。
【図３】本発明における二次転写装置の二次転写ローラが上下移動及びそれに伴う傾斜板の傾斜角を変動させる駆動機構を説明する回収スクリュー軸に直角方向の断面図である。
【図４】二次転写装置の回収スクリュー軸に平行な方向の部分断面図である。
【図５】中間転写ベルトの画像領域、非画像領域、用紙、画像濃度補正用のパッチ及び色補正用のパッチの位置関係を示す説明図である。
【図６】従来の二次転写装置のトナー溜まりの状態を示す説明図である。
【図７】従来の二次転写装置のトナー溜まりの解消に（ａ）は振動を利用した場合の断面図であり、（ｂ）は回収スクリューの径を大きくした場合の断面図であり、（ｃ）は回収スクリューを複数設けた場合の断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１  画像形成装置
５０  中間転写ベルト
５４  バックアップローラ
５４１，７２１  高圧電源
５４２  バックアップ電流検知器
５５，４５０  クリーニング装置
６０  レジストローラ
７０  二次転写装置
７１Ａ  上部筐体
７１Ｂ  下部筐体
７１Ｃ  接続口
７２  二次転写ローラ
７２２  二次転写電流検知器
７２Ａ  案内部材
７３  ブラシローラ
７４  フリッカ
７５  クリーニングブレード
７６  回収スクリュー
７７Ａ，７７Ｂ  傾斜板
７７ａ，７７ｂ  クランクレバー
７８Ａ，７８Ｂ  回動軸
７９Ａ，７９Ｂ，８３Ａ，８３Ｂ  連接ピン
８２  円板
８４Ａ，８４Ｂ  コネクチングロッド
８６  ピニオンギヤ
８７  ラックギヤ
４４０  現像部
５１０  一次転写ローラ
Ｍ１，Ｍ２  モータ
ＰＤ  濃度補正用のパッチ像
ＰＦ  色補正用のパッチ像
Ｓ  用紙
【図１】
2009258476.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2009258476.tif 000007
【図６】
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【図７】
2009258476.tif 000009