説明

画像形成装置

【課題】駆動源や感光体への負荷を増加させることなく、像担持体上の未転写の黒色トナーとカラートナーを分別回収できるようにする。
【解決手段】中間転写ベルト11に対して圧接位置と離間位置とに移動自在の第1クリーニングブレード51及び第2クリーニングブレード61とを設けると共に、第1クリーニングブレードによって中間転写ベルト11から除去された未転写トナーを貯留する第1回収部52と、第2クリーニングブレード61によって中間転写ベルト11から除去された未転写トナーを貯留する第2回収部62とを設ける。そして、カラー画像形成時は、第1クリーニングブレード51のみを圧接位置として各色トナーを中間転写ベルト11から除去し、モノクロ画像形成時は、第2クリーニングブレード61のみを圧接位置とし黒色トナーを中間転写ベルト11から除去する

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複写機やプリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に関し、より詳細には中間転写ベルトや感光体などの像担持体表面の未転写トナーをクリーニングブレードで除去する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
中間転写ベルトや感光体ドラムなどの像担持体上に各色のトナー画像を重ね合わせてフルカラーのトナー画像とし、用紙等に転写する画像形成装置では、トナー画像を用紙等に転写した後にも像担持体上に未転写トナーが残留する。このため、転写領域よりも像担持体回転方向下流側にクリーニング手段を設けて、未転写トナーを像担持体から除去し回収している。
【0003】
クリーニング手段としては、ウレタンゴムなどの弾性素材からなるクリーニングブレードを像担持体に圧接してトナーを掻き落とす方法が広く用いられている。
【0004】
例えば、特許文献1では、2つのクリーニングブレードを設けて、モノクロ画像形成時は、一方のクリーニングブレードによって感光体ドラムから未転写の黒トナーを除去回収しリサイクルし、カラー画像形成時は、他方のクリーニングブレードで感光体ドラムから未転写トナーを除去回収し廃トナーとして収容する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平11-133696号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
前記提案技術では、黒トナー除去・回収用のクリーニングブレードを感光体ドラムに常時圧接し、カラートナー除去・回収用のクリーニングブレードを感光体ドラムに対して離接可能としている。このため、カラー画像形成時には2つのクリーニングブレードが感光体ドラムに圧接することになり、感光体ドラムに作用する摩擦抵抗が大きくなり高出力の駆動源を用いる必要があった。また、黒トナー除去・回収用のクリーニングブレードが感光体ドラムに常時圧接しているため、感光体ドラムの使用寿命が短かくなるおそれがあった。
【0007】
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、駆動源や像担持体への負荷を増加させることなく、未転写の黒色トナーとカラートナーを分別回収できる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明によれば、回転自在の像担持体上に異なる色のトナー画像を重ね合わせた後、重ね合わせたトナー画像を前記像担持体から被転写材に転写させると共に、前記像担持体上に残留する未転写トナーをクリーニング手段で除去する画像形成装置において、前記クリーニング手段は、前記像担持体に対して圧接位置と離間位置とに移動自在の第1クリーニングブレード及び第2クリーニングブレードと、第1クリーニングブレードによって前記像担持体から除去された未転写トナーを貯留する第1回収部と、第2クリーニングブレードによって前記像担持体から除去された未転写トナーを貯留する第2回収部とを有し、カラー画像形成時は、第1クリーニングブレードのみを圧接位置として各色トナーを前記像担持体から除去し、モノクロ画像形成時は、第1クリーニングブレード及び第2クリーニングブレードの一方を選択して圧接位置とし黒色トナーを前記像担持体から除去することを特徴とする画像形成装置が提供される。
【0009】
ここで、第1クリーニングブレード及び第2クリーニングブレードは、1つの駆動源によって圧接位置と離間位置とに移動されるようにするのが好ましい。
【0010】
第1クリーニングブレードを、第2クリーニングブレードよりも前記像担持体の回転方向下流側に設けてもよい。
【0011】
前記像担持体が中間転写ベルトであり、複数の感光体に担持された異なる色のトナー画像が前記中間転写ベルトに重ね合わされ、カラー画像形成時は、前記複数のすべての感光体と前記中間転写ベルトと相対的に近接又は接触する位置となり、モノクロ画像形成時は、黒色トナー画像を担持する感光体と前記中間転写ベルトとは相対的に近接又は接触する位置となる一方、それ以外の感光体と前記中間転写ベルトとは相対的に離間した位置となる画像形成装置において、黒色トナー画像を担持する感光体以外の感光体と前記中間転写ベルトとを、相対的に近接又は接触する位置と、離間した位置とに移動させるのに連動させて、前記移動と同一の駆動源によって、第1クリーニングブレード及び第2クリーニングブレードを圧接位置と離間位置とに移動させるようにしてもよい。
【0012】
また、第1回収部と第2回収部とを、1つの容器内を仕切ることで形成されるようにしてもよい。
【発明の効果】
【0013】
本発明の画像形成装置では、カラー画像形成時は、第1クリーニングブレードのみを圧接位置として各色トナーを像担持体から除去し、モノクロ画像形成時は、第1クリーニングブレード又は第2クリーニングブレードを圧接位置として黒色トナーを像担持体から除去する、すなわち、2つのクリーニングブレードが像担持体に同時に圧接することがないので、駆動源や像担持体への負荷を増加させることなく、未転写の黒色トナーとカラートナーを分別回収できる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明に係る画像形成装置の一例を示す構成断面図。
【図2】未転写の黒トナーを回収する場合の一例を示す構成断面図。
【図3】未転写のカラートナーを回収する場合の一例を示す構成断面図。
【図4】1次転写ローラの離接機構と連動して、第2クリーニングブレードが中間転写ベルトに圧接している状態を示す構成断面図。
【図5】1次転写ローラの離接機構と連動して、第1クリーニングブレードが中間転写ベルトに圧接している状態を示す構成断面図。
【図6】カラー画像形成時の1次転写ローラ及びスライド板の状態を示す概説図。
【図7】モノクロ画像形成時の1次転写ローラ及びスライド板の状態を示す概説図。
【図8】スライド板と基部等との接続関係を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明に係る画像形成装置について図に基づいて説明するが、本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。
【0016】
図1に本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す構成断面図を示す。この図の画像形成装置は、装置本体1内に、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色にそれぞれ対応する4つのイメージングカートリッジ2Y,2M,2C,2K(以下、これらを総称して「イメージングカートリッジ2」と記すことがある)を備えている。
【0017】
前記各イメージングカートリッジ2は、回転するドラム状の感光体21Y,21M,21C,21K(以下、これらを総称して「感光体21」と記すことがある)と、この感光体21の表面を帯電させる帯電装置22Y,22M,22C,22K(以下、これらを総称して「帯電装置22」と記すことがある)と、帯電された感光体21の表面に画像情報に応じた露光を行って感光体21の表面に静電潜像を形成する露光装置23Y,23M,23C,23K(以下、これらを総称して「露光装置23」と記すことがある)と、上記の感光体21の表面に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置24Y,24M,24C,24K(以下、これらを総称して「現像装置24」と記すことがある)と、感光体21の表面に形成されたトナー像を中間転写ユニット10に転写させた後における感光体21の表面に残留するトナー等の残留物を除去する第1クリーニング装置25Y,25M,25C,25Kとを備えている。
【0018】
そして、本実施形態に係る画像形成装置において、フルカラーの画像形成を行うにあたっては、各現像装置24に、異なった色彩のトナーを収容し、各イメージングカートリッジ2において、各感光体21の表面にそれぞれの色彩のトナー像を形成するようにしている。
【0019】
中間転写ユニット10は、駆動ローラ12と、従動ローラ13と、一対のローラ12,13に架け渡されて回転駆動する中間転写ベルト11と、中間転写ベルト11を挟んで各感光体21と対向する位置に設けられたローラ状の各1次転写ローラ30Y,30M,30C,30K(以下、これらを総称して「1次転写ローラ30」と記すことがある)とから構成されている。
【0020】
そして、各感光体21の表面に形成された各色のトナー像は、各1次転写ローラ30によって順々に中間転写ベルト11に転写され、中間転写ベルト11の表面にフルカラーのトナー像が形成される。中間転写ベルト11の表面に形成されたフルカラーのトナー像は、駆動ローラ12と2次転写ローラ16とが中間転写ベルト11を介して圧接する2次転写領域17に搬送される。
【0021】
一方、装置本体1の下部には、給紙カセット91が配置されている。給紙カセット91内の記録媒体(被転写材)Pは、給紙ローラ92により給紙されタイミングローラ94によって適当なタイミングで2次転写領域17に搬送される。そして、中間転写ベルト11の表面に形成されたフルカラーのトナー像は、2次転写ローラ16によって記録媒体Pに転写される。
【0022】
フルカラーのトナー像が転写された記録媒体Pは定着ローラ対95に搬送され、この定着ローラ対95のニップ部を通過する間に加熱・加圧され、フルカラーのトナー像は記録媒体Pに溶融定着する。その後、記録媒体Pは排紙トレイ98に排紙される。
【0023】
また、従動ローラ13の外周部分には、クリーニング装置(クリーニング手段)4が設けられている。クリーニング装置4には、中間転写ベルト11を介して従動ローラ13に圧接する第1クリーニングブレード51と第2クリーニングブレード61とが備えられている。第1クリーニングブレード51及び第2クリーニングブレード61は、後述するように中間転写ベルト11に対して圧接位置と離間位置とに移動自在であり、2次転写されなかった未転写トナーを中間転写ベルト11表面から除去・回収する。
【0024】
図2及び図3に、クリーニング装置4の構成を示す拡大図を示す。クリーニング装置4は、第1クリーニングブレード51と第2クリーニングブレード61とを有する。これらのクリーニングブレード51,61で中間転写ベルト11から除去された未転写トナーtは、ハウジング41内を仕切板42で上下に仕切って形成された第1回収部52及び第2回収部62に収容される。第1回収部52及び第2回収部62には、搬送スクリュ53,63が回転自在に設けられている。
【0025】
図2は、モノクロ画像形成時の状態図であって、第2クリーニングブレード61が中間転写ベルト11に圧接し、記録媒体Pに2次転写されなかった黒トナーtを中間転写ベルト11表面から除去・回収している。このとき、第1クリーニングブレード51は中間転写ベルト11から離間した位置にある。
【0026】
図3は、カラー画像形成時の状態図であって、第1クリーニングブレード51が中間転写ベルト11に圧接し、記録媒体Pに2次転写されなかったカラートナーTを中間転写ベルト11表面から除去・回収している。このとき、第2クリーニングブレード61は中間転写ベルト11から離間した位置にある。
【0027】
以上のような構成のクリーニング装置4において、第2クリーニングブレード61によって中間転写ベルト11から除去され第2回収部62に回収された黒トナーtは、搬送スクリュ63によって、例えば黒色の現像装置24K(図1に図示)に戻され再利用される。また、第1クリーニングブレード51によって中間転写ベルト11から除去され第1回収部52に回収されたカラートナーTは、搬送スクリュ53によって不図示の廃トナーボックスに搬送される。
【0028】
本発明では、このように2つのクリーニングブレードを用いて黒トナーとカラートナーを分別回収するが、分別回収する際は、どちらか一方のブレードのみが中間転写ベルト11に圧接し、従来のような2つのクリーニングブレードが共に中間転写ベルト11に圧接することがないので、中間転写ベルト11とクリーニングブレードとの摩擦抵抗が最小限に抑えることができる。これにより中間転写ベルト11の寿命を延ばすことができる。また、中間転写ベルト11の回転駆動源の負荷も小さく抑えることができ、省エネルギの観点からも好適である。
【0029】
なお、黒トナーを回収する場合は、図2のように、第2クリーニングブレード61を中間転写ベルト11に圧接させることが原則である。しかし、一般に、黒トナーの使用量は他のカラートナーよりも多く、これに起因して回収される未転写黒トナーの量も多いため、回収された黒トナーで第2回収部62が満杯状態となる事態も予想される。そこで、本発明では、モノクロ画像形成時は、第1クリーニングブレード51及び第2クリーニングブレード61の一方を選択して圧接位置とするものとし、前記のような事態が生じた場合には、第2クリーニングブレード61を中間転写ベルト11から離間させるとともに、第1クリーニングブレード51を中間転写ベルト11に圧接させて、第1回収部52に黒トナーを回収収容できるようにした。これにより、回収した黒トナーが第2回収部62から溢れ出て周囲を汚したり、記録媒体Pに付着したりする不具合を防止できる。
【0030】
また、第1クリーニングブレード51と第2クリーニングブレード61の取付位置としては、第1クリーニングブレード51を第2クリーニングブレード61よりも中間転写ベルト11の回転方向下流側に設けるのが好ましい。例えば、第2クリーニングブレード61による黒トナーの回収中に、カラー画像形成の指示がなされ、第2クリーニングブレード61が中間転写ベルト11から離間し、第1クリーニングブレード51が中間転写ベルト11に圧接した場合であっても、第2クリーニングブレード61で回収されるはずであった黒トナーは第1クリーニングブレード51で回収されることになり、未転写トナーが中間転写ベルト11から除去されないという不具合は生じない。
【0031】
次ぎに、第1クリーニングブレード51と第2クリーニングブレード61の切り換え機構について説明する。図4、図5及び図8に、2つのクリーニングブレード51,61の切り換え機構の概説図を示す。図8に示すように、切り換え機構は、貫通孔711と突起712とが形成され基部71と、垂直断面が略コ字状で軸方向に細長い固定部材72とを備える。基部71は、貫通孔711にピン73が装着されることによって装置本体1(図1に図示)に揺動自在に軸支されている。そして、図4及び図5に示すように、固定部材72の両端部には所定間隔隔てて略平行に第1クリーニングブレード51と第2クリーニングブレード61とが固定され、固定部材72の軸方向端部はネジ74によって基部71に固定されている。
【0032】
図4に示すように、ピン73を中心として基部71が時計回りに回転すると、第2クリーニングブレード61が中間転写ベルト11に圧接する。一方、図5に示すように、基部71が反時計回りに回転すると第1クリーニングブレード51が中間転写ベルト11に圧接する。このような基部71の揺動動作は、1次転写ローラ30Y,30M,30C(いずれも図1に図示)が、対応する感光体21Y、21M,21Cに対して圧接位置と離間位置とに移動するのに連動させて動作させるのがよい。
【0033】
図6〜図8に、1次転写ローラ30Y,30M,30Cが圧接位置と離間位置とに移動するのに連動して、基部71が揺動する機構の説明図を示す。図6は、カラー画像形成時の状態図であり、1次転写ローラ30Y,30M,30C,30Kは中間転写ベルト11を介して感光体21Y、21M,21C,21Kに圧接している。一方、図7は、モノクロ画像形成時の状態図であり、1次転写ローラ30Y,30M,30Cが上方に移動して、感光体21Y、21M,21Cに対して離間位置となり、1次転写ローラ30Kだけが中間転写ベルト11を介して感光体21Kに圧接している。
【0034】
1次転写ローラ30Y,30M,30Cの圧接位置と離間位置との移動は、次のようにして行われる。1次転写ローラ30Y,30M,30Cは、保持具3によって回転自在に支持されている。そして、各保治具3は、支点32を中心に回動する略L字状のレバー31の一方端と係合し上下方向へ移動自在とされている。レバー31のもう一方端は、スライド板8の突片81と当接している。スライド板8は、水平方向に移動可能に装置本体1に保持されており、不図示のバネによって図の左方向に常に付勢されている。スライド板8の右端には当接壁82が形成されており、この当接壁82に回転自在のカム33の外周が当接している。そして、図8に示すように、スライド板8の左端には貫通孔83が形成され、この貫通孔83に基部71の突起712が係入されている。
【0035】
図6に示すように、カラー画像形成時は、不図示のバネによってスライド板8は、カム33の短径部分と当接壁82とが当接した状態で維持され、1次転写ローラ30Y,30M,30C,30Kは中間転写ベルト11を介して感光体21Y、21M,21C,21Kに圧接している。このとき、図5に示すように、スライド板8によって基部71は、第1クリーニングブレード51が中間転写ベルト11に圧接した状態を維持する。
【0036】
次に、カラー画像形成からモノクロ画像形成に切り替わる場合は、カム33が回転して、カム33の長径部がスライド板8の当接壁82に当接するようになり、スライド板8は図の右方向に移動する。すると、スライド板8の突片81によって、各レバー31が支点32を中心としてが時計回りに回転し、1次転写ローラ30Y,30M,30Cは上方に移動して、感光体21Y、21M,21Cに対して離間した位置となる。一方、1次転写ローラ30Kは感光体21Kと中間転写ベルト11を介して圧接した状態を維持する。
【0037】
また、図4に示すように、スライド板8が図の右方向に移動することによって、基部71が時計回りに回転して、第2クリーニングブレード61が中間転写ベルト11に圧接した状態となる。
【0038】
以上説明した実施形態では、第1クリーニングブレード51と第2クリーニングブレード61との圧接切換を、1次転写ローラ30の感光体21に対する圧接・離間に連動させて1つの駆動源で行ったが、それぞれを別駆動源で行ってももちろん構わない。ただし、装置の小型・軽量化等の観点からは、1つの駆動源で動作させるのが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【0039】
本発明の画像形成装置では、カラー画像形成時は、第1クリーニングブレード51のみを圧接位置として各色トナーを像担持体11から除去し、モノクロ画像形成時は、第1クリーニングブレード51又は第2クリーニングブレード61を圧接位置として黒色トナーを像担持体11から除去する、すなわち、2つのクリーニングブレード51,61が像担持体11に同時に圧接することがないので、駆動源や像担持体への負荷を増加させることなく、未転写の黒色トナーとカラートナーを分別回収でき有用である。
【符号の説明】
【0040】
1 画像形成装置
4 クリーニング装置(クリーニング手段)
P 記録媒体(被転写材)
t 黒トナー
T カラートナー
11 中間転写ベルト(像担持体)
21 感光体(像担持体)
30 1次転写ローラ
42 仕切板
51 第1クリーニングブレード
52 第1回収部
61 第2クリーニングブレード
62 第2回収部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
回転自在の像担持体上に異なる色のトナー画像を重ね合わせた後、重ね合わせたトナー画像を前記像担持体から被転写材に転写させると共に、前記像担持体上に残留する未転写トナーをクリーニング手段で除去する画像形成装置において、
前記クリーニング手段は、前記像担持体に対して圧接位置と離間位置とに移動自在の第1クリーニングブレード及び第2クリーニングブレードと、第1クリーニングブレードによって前記像担持体から除去された未転写トナーを貯留する第1回収部と、第2クリーニングブレードによって前記像担持体から除去された未転写トナーを貯留する第2回収部とを有し、
カラー画像形成時は、第1クリーニングブレードのみを圧接位置として各色トナーを前記像担持体から除去し、モノクロ画像形成時は、第1クリーニングブレード及び第2クリーニングブレードの一方を選択して圧接位置とし黒色トナーを前記像担持体から除去することを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】
第1クリーニングブレード及び第2クリーニングブレードは、1つの駆動源によって圧接位置と離間位置とに移動される請求項1記載の画像形成装置。
【請求項3】
第1クリーニングブレードが、第2クリーニングブレードよりも前記像担持体の回転方向下流側に設けられている請求項1又は2記載の画像形成装置。
【請求項4】
前記像担持体が中間転写ベルトであり、複数の感光体に担持された異なる色のトナー画像が前記中間転写ベルトに重ね合わされ、
カラー画像形成時は、前記複数のすべての感光体と前記中間転写ベルトと相対的に近接又は接触する位置となり、
モノクロ画像形成時は、黒色トナー画像を担持する感光体と前記中間転写ベルトとは相対的に近接又は接触する位置となる一方、それ以外の感光体と前記中間転写ベルトとは相対的に離間した位置となる画像形成装置であって、
黒色トナー画像を担持する感光体以外の感光体と前記中間転写ベルトとを、相対的に近接又は接触する位置と、離間した位置とに移動させるのに連動させて、前記移動と同一の駆動源によって、第1クリーニングブレード及び第2クリーニングブレードを圧接位置と離間位置とに移動させる請求項1〜3のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項5】
第1回収部と第2回収部とは、1つの容器内を仕切ることで形成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の画像形成装置。

【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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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2011−257675(P2011−257675A)
【公開日】平成23年12月22日(2011.12.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−133731(P2010−133731)
【出願日】平成22年6月11日(2010.6.11)
【出願人】(303000372)コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Fターム(参考)】