画像形成装置
【課題】クリーニング手段の近傍に送風手段を配置した場合であっても、廃トナーの飛散やクリーニング不良等の不具合を防止できる画像形成装置を提供することである。
【解決手段】被清掃体たる中間転写ベルト１２と、中間転写ベルト１２上のトナーを除去するクリーニングユニット２０と、クリーニングユニット２０により除去され自重によりニングユニット２０に対向する開口部の長手方向長さが底部の長手方向長さよりも小さく落下したトナーを回収する廃トナータンク６０とを備え、廃トナータンク６０は、クリーなるようにくくられた形状であり、廃トナータンク６０のくくれ形状により空いた空間に装置内を送風により冷却する冷却ファン６１が設置され、クリーニングユニット２０と冷却ファン６１との間に、クリーニングユニット２０と冷却ファン６１との間の空間を閉塞する閉塞部材６２が設置される。
【解決手段】被清掃体たる中間転写ベルト１２と、中間転写ベルト１２上のトナーを除去するクリーニングユニット２０と、クリーニングユニット２０により除去され自重によりニングユニット２０に対向する開口部の長手方向長さが底部の長手方向長さよりも小さく落下したトナーを回収する廃トナータンク６０とを備え、廃トナータンク６０は、クリーなるようにくくられた形状であり、廃トナータンク６０のくくれ形状により空いた空間に装置内を送風により冷却する冷却ファン６１が設置され、クリーニングユニット２０と冷却ファン６１との間に、クリーニングユニット２０と冷却ファン６１との間の空間を閉塞する閉塞部材６２が設置される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の画像形成装置においては、潜像形成ユニット、現像ユニット、定着ユニット等に複数の発熱体、例えば駆動モータや電源等を備えていている。装置内が高温になると、トナー凝集などにより形成画像の品質低下や騒音の発生等の不具合が生じる。そのため、各ユニットの発熱体を冷却する目的で、ユニットを覆う筐体内の気体を送風して筐体外に排気する又は筐体内に吸気する送風手段を具備する（例えば、特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
潜像形成ユニットや現像ユニットが中間転写ベルトや感光体ベルト等の像担持体の下方に配置される構成では、送風手段も像担持体の下方に配置する方がよい。送風手段からの送風が潜像形成ユニットや現像ユニットに具備される発熱体に届くようにするためである。且つ、像担持体上のトナー像を転写材に転写する転写手段が画像形成装置本体の左右のどちらか一方側に配置される構成では、一般に送風手段は転写手段とは反対側の他方側に配置される。装置前側はユーザー操作部であること、装置後側は駆動手段や電装部があること、転写手段が配置される一方側は紙詰まり時に開閉する必要があるからである。また、転写後の像担持体に残留するトナーを除去するクリーニング手段も、像担持体上のトナー像を転写した後でなければならないため、一般に転写手段が配置される一方側とは反対側の他方側に配置されることになる。
【０００４】
一方、クリーニング手段として、クリーニング手段により掻き落とされた廃トナーを重力により落下させて、下方に配置される廃トナー回収容器に回収する構成のものがある。廃トナーを搬送する搬送手段が不要となるため、低コスト化・省スペース化を図ることが可能となる。しかし、重力を利用して回収するため、廃トナー回収容器が鉛直方向に長くなってしまう。そのため、クリーニング手段と送風手段との両方を装置の他方側に設けようとすると、クリーニング手段の下方に配置される廃トナー回収容器と送風手段とが干渉してしまう。さらに、クリーニング手段の近傍に送風手段が配置されると、クリーニング手段と廃トナー回収容器との繋ぎ目から極微量の廃トナーが漏れてしまった場合でも、機内全体に廃トナーを飛散させる虞がある。また、クリーニング手段の近傍に送風手段が配置されると、クリーニング手段の温度が送風手段からの送風によって急激に変わりやすく、クリーニング部材の性能が変わってクリーニング不良を発生させる虞もある。
【０００５】
本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、クリーニング手段の近傍に送風手段を配置した場合であっても、廃トナーの飛散やクリーニング不良等の不具合を防止でき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】
【０００６】
請求項１の発明は、表面移動する被清掃体と、該被清掃体上のトナーを除去するクリーニング手段と、該クリーニング手段により除去され自重により落下したトナーを回収する廃トナー回収容器と、該被清掃体の下方に配置される発熱体とを備える画像形成装置において、上記廃トナー回収容器は、上記クリーニング手段に対向する開口部の長手方向長さが底部の長手方向長さよりも小さくなるようにくくられた形状であり、該廃トナー回収容器のくくれ形状により空いた空間に装置内を送風により冷却する送風手段が設置され、該クリーニング手段と該送風手段との間に、該クリーニング手段と該送風手段との間の空間を閉塞する閉塞部材が設置されることを特徴とするものである。
請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記クリーニング手段は装置本体に対して着脱可能に構成され、該クリーニング手段の着脱時に上記閉塞部材が該クリーニング手段を仮保持することを特徴とするものである。
請求項３の発明は、請求項１又は２の画像形成装置において、上記閉塞部材は弾性体であることを特徴とするものである。
請求項４の発明は、請求項３の画像形成装置において、上記閉塞部材は発泡体であることを特徴とするものである。
請求項５の発明は、請求項１、２、３又は４の画像形成装置において、上記クリーニング手段と上記廃トナー回収容器とが一体に構成されることを特徴とするものである。
請求項６の発明は、請求項３、４又は５の画像形成装置において、上記クリーニング手段は、無端ベルト状の被清掃体を張架するローラにより位置決めされることを特徴とするものである。
請求項７の発明は、請求項６の画像形成装置において、上記ローラは、上記被清掃体にテンションを付与するテンションローラであることを特徴とするものである。
請求項８の発明は、請求項１、２、３、４、５、６又は７の画像形成装置において、上記被清掃体はトナー像を担持する像担持体であることを特徴とするものである。
請求項９の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７又は８の画像形成装置において、上記発熱体は、像担持体に静電潜像を書き込む書込手段、及び／又は該像担持体上の静電潜像をトナー像として現像する現像手段に具備されることを特徴とするものである。
本発明においては、送風手段が廃トナー回収容器のくくれ形状により空いた空間に配置されるため、送風手段の設置にあたって新たなスペースを必要とせず省スペース化を図ることができる。また、被清掃体の下方に発熱体も送風手段も配置されるため、発熱体の近傍に送風手段を配置することができ、効率よく発熱体を冷却することが可能となる。また、クリーニング手段と送風手段との間に閉塞部材が配置され、送風手段からの送風がクリーニング手段に及びにくいため、クリーニング手段からの廃トナーの飛散を防止することができる。また、送風手段からの送風がクリーニング手段に及びにくいため、クリーニング手段の急激な温度変化を防止することができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、クリーニング手段の近傍に送風手段を配置した場合であっても、廃トナーの飛散やクリーニング不良等の不具合を防止できる画像形成装置を提供できるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態に係るプリンタの全体構成を示す概略構成図。
【図２】形状係数ＳＦ−１を説明するためにトナーの形状を示した模式図。
【図３】形状係数ＳＦ−２を説明するためにトナーの形状を示した模式図。
【図４】同プリンタのクリーニングユニット付近の構成を示し、廃トナー回収容器の開口部を含む断面図。
【図５】クリーニングユニットの構成を示す断面図。
【図６】搬送スクリュウの下部まで廃トナーが堆積した状態を示す模式図。
【図７】廃トナータンクが廃トナーで満杯の状態、又は満杯に近い状態なった時の状態を示す模式図。
【図８】搬送スクリュウの軸方向一端側近傍のベルトクリーニングユニットの構成を示す拡大外観図。
【図９】搬送スクリュウ等に駆動力を伝達するギヤ等が設けられた側のクリーニングユニットの構成を示す斜視図。
【図１０】廃トナータンクが廃トナーで満杯の状態、又は満杯に近い状態なっていない時の最下流側スクリュウ端部の位置を示す模式図。
【図１１】廃トナータンクが廃トナーで満杯の状態、又は満杯に近い状態なった時の最下流側スクリュウ端部の位置を示す模式図。
【図１２】ベルトクリーニングユニット及び廃トナータンクの外観図。
【図１３】クリーニングユニット近傍の構成を示し、冷却ファンを含む構成図。
【図１４】感光体ベルトを用いたプリンタの構成を示す概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を適用した画像形成装置の実施形態の一例として、電子写真方式のプリンタ（以下、単にプリンタという）について説明する。まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。図１は、本プリンタの全体構成を示す概略構成図である。同図において、プリンタは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（以下、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋと記す）のトナー像を生成するための４つのプロセスユニット１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを備えている。
【００１０】
上記プロセスユニット１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、互いに異なる色のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっている。ここでは、Ｙ用のプロセスユニットを例にとって説明する。プロセスユニット１Ｙは、ドラム状の感光体２Ｙの周囲に、感光体２Ｙ表面を一様に帯電せしめる帯電装置３Ｙ、感光体２Ｙ上の潜像を現像する現像装置４Ｙ、感光体２Ｙ上の転写残トナーをクリーニングするクリーニング装置５Ｙ等を備えている。プロセスユニット１Ｙにおいて、帯電装置３Ｙによって一様に帯電せしめられた感光体２Ｙの表面は、後述する光書込ユニット６から発せられるレーザ光Ｌによって露光走査されてＹ用の静電潜像を担持する。このＹの静電潜像は、現像装置４Ｙの現像スリーブと対向する現像領域でＹトナー像に現像される。そして、感光体２Ｙ上に現像されたＹトナー像は、後述する中間転写ユニット１０の一次転写ローラ１１Ｙによって中間転写ベルト１２上に中間転写される。転写後に感光体２Ｙ上に残留する転写残トナーは、クリーニング装置５Ｙのクリーニングブレード５ａＹによってクリーニングされる。その後、感光体２Ｙは帯電装置３Ｙによって除電と同時に帯電され、次の画像形成に備えられる。
【００１１】
他色用のプロセスユニット１Ｍ、Ｃ、Ｋにおいても、同様にして感光体２Ｍ、Ｃ、Ｋ上にＭ、Ｃ、Ｋトナー像が形成され、中間転写ベルト１２上のＹトナー像に順次重ね合わせて中間転写される。これにより中間転写ベルト１２上には、４色重ね合わせトナー像が形成される。
【００１２】
また、上記プロセスカートリッジ１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの図中下方には、光書込ユニット６が配設されている。潜像形成手段たる光書込ユニット６は、画像情報に基づいて発したレーザ光Ｌを各プロセスカートリッジ１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋにおける各感光体２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋに照射する。これにより、感光体２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ上にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の静電潜像が形成される。なお、光書込ユニット６は、光源から発したレーザ光Ｌを、モータによって回転駆動されるポリゴンミラーによって偏向せしめながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋに照射するものである。
【００１３】
上記光書込ユニット６の図中下側には、給紙ローラ２６を具備する給紙カセット２５が配設されている。この給紙カセット２５は、転写材たる記録紙Ｐを複数枚重ねた紙束の状態で収納しており、一番上の記録紙Ｐに給紙ローラ２６を押し当てている。給紙ローラ２６が図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられると、一番上の記録紙Ｐが給紙路に向けて送り出される。
【００１４】
この給紙路には、搬送ローラ対２７、レジストローラ対２８が配設されており、給紙路に送り出された記録紙Ｐは、搬送ローラ対２７を経てレジストローラ対２８のローラ間に挟み込まれる。レジストローラ対２８は、ローラ間に記録紙Ｐを挟み込むとすぐにローラ対の回転駆動を一旦停止させる。そして、後述するように記録紙Ｐを中間転写ベルト１２上の４色重ね合わせトナー像に重ね合わせ得るタイミングでレジストローラ対２８の回転駆動を再開して、記録紙Ｐを後述の２次転写ニップに向けて送り出す。
【００１５】
上記プロセスユニット１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの図中上方には、被清掃体たる中間転写ベルト１２を張架しながら無端移動せしめる転写ユニット１０が配設されている。この転写ユニット１０は、中間転写ベルト１２のループ内に、４つの１次転写ローラ１１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ、２次転写対向ローラ１３、加圧バネ１４ａよって付勢され中間転写ベルト１２に張力を付与するテンションローラ１４、中間転写ベルト１２に対して従動回転するローラ１５、１６等を備えている。中間転写ベルト１２は、これらのローラによって張架されながら、駆動ローラを兼ねる２次転写対向ローラ１３の回転駆動によってプロセス速度は１５０ｍｍ／ｓｅｃに調整されて図中反時計回りに無端移動せしめられる。
【００１６】
１次転写ローラ１１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、このように無端移動せしめられる中間転写ベルト１２を感光体２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋとの間に挟み込んでいる。これにより、感光体２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋと、中間転写ベルト１２の表面との当接によるＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の１次転写ニップが形成されている。１次転写ローラ１１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋには、転写電源１７、１８によってそれぞれトナーの帯電極性とは逆極性の１次転写バイアス（本実施形態では＋１８００Ｖ）が印加される。中間転写ベルト１２は、その無端移動に伴ってＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の１次転写ニップを順次通過していく過程で、感光体２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ上のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋトナー像が順次重ね合わせて中間転写されていく。
【００１７】
上記中間転写ユニット１０において、中間転写ベルト１２のループ外には、ベルトクリーニングユニット２０や二次転写ローラ２１を備えている。二次転写ローラ２１は、ベルトループ内の２次転写対向ローラ１３に対して中間転写ベルト１２を介して対向する位置で、ベルトの表面に当接して２次転写ニップを形成し、電源２２により所定の二次転写バイアスが印加される。本実施形態では、定電流で制御され、その設定値は＋３０μＡである。また、二次転写ローラ２１は、図示しない駆動ギヤによって駆動力が与えられており、その周速は中間転写ベルト１２の周速に対して略同一となるように調整されている。
【００１８】
中間転写ベルト１２上に形成された４色重ね合わせトナー像が上記２次転写ニップに進入するタイミングを見計らって、レジストローラ対２８から記録紙Ｐが２次転写ニップに向けて送り出される。２次転写ニップ内で中間転写ベルト１２上の４色重ね合わせトナー像に密着した記録紙Ｐには、２次転写電界やニップ圧の作用によって４色重ね合わせトナー像が一括２次転写され、記録紙Ｐの白色と相まってフルカラー画像となる。２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト１２には、記録紙Ｐに２次転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、テンションローラ１４に対向する位置に配設される後述するクリーニングユニット２０によってベルト表面から除去される。
【００１９】
上記２次転写ニップの図中上方には、定着装置３０が配設されている。中間転写ベルト１２や２次転写ローラ２１から剥離しながら２次転写ニップから排出される記録紙Ｐは、この定着装置３０内に送り込まれる。そして、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する定着ローラと、これに圧接せしめられている加圧ローラとの当接による定着ニップを通過する際の加熱や加圧により、フルカラー画像が表面に定着される。その後、記録紙Ｐは、排紙ローラ対３１のローラ間を経て機外へと排出される。
【００２０】
ここで、上記中間転写ベルト１２はＰＶＤＦ（フッ化ビニルデン）、ＥＴＦＥ（エチレン−四フッ化エチレン共重合体）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＣ（ポリカーボネート）等を単層または複数層に構成し、カーボンブラック等の導電性材料を分散させ、その体積抵抗率を１０８〜１０１２Ωｃｍ、かつ表面抵抗率を１０９〜１０１３Ωｃｍの範囲となるよう調整されている。必要に応じ該中間転写ベルト１２の表面に離型層をコートしても良い。コートに用いる材料としては、ＥＴＦＥ（エチレン−四フッ化エチレン共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリ四フッ化エチレン）、ＰＶＤＦ（フッ化ビニルデン）、ＰＥＡ（パ−フルオロアルコキシフッ素樹脂）、ＦＥＰ（四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体）、ＰＶＦ（フッ化ビニル）等のフッ素樹脂が使用できるが、これに限定されるものではない。中間転写ベルト１２の製造方法は注型法、遠心成形法等があり、必要に応じてその表面を研磨しても良い。
【００２１】
中間転写ベルト１２の体積抵抗率及び表面抵抗率が上述した範囲を超えると、転写に必要なバイアスが高くなるため、電源コストの増大を招くため好ましくない。また、転写工程、転写紙剥離工程などで中間転写ベルト１２の帯電電位が高くなり、かつ自己放電が困難になるため除電手段を設ける必要が生じる。また、体積抵抗率及び表面抵抗率が上記範囲を下回ると、帯電電位の減衰が早くなるため自己放電による除電には有利となるが、転写時の電流が面方向に流れるためトナー飛び散りが発生してしまう。したがって、本発明における中間転写ベルト１２の体積抵抗率及び表面抵抗率は上記範囲内でなければならない。なお、体積抵抗率及び表面抵抗率の測定は高抵抗抵抗率計（三菱化学社製：ハイレスタＩＰ）にＨＲＳプローブ（内側電極直径５．９ｍｍ、リング電極内径１１ｍｍ）を接続し、中間転写ベルト１２の表裏に１００V（表面抵抗率は５００V）の電圧を印加して１０秒後の測定値を用いた。
【００２２】
上記二次転写ローラ２１はＳＵＳ等の金属製芯金上に、導電性材料によって１０６〜１０１０Ωの抵抗値に調整されたウレタン等の弾性体を被覆することで構成されている。ここで、二次転写ローラ２１の抵抗値が上記範囲を超えると電流が流れ難くなるため、必要な転写性を得る為にはより高電圧を印加しなければならなくなり、電源コストの増大を招く。また、高電圧を印加するため転写ニップ前後の空隙にて放電が起こる為、ハーフトーン画像上に放電による白ポチ抜けが発生する。逆に、二次転写ローラ２１の抵抗値が上記範囲を下回ると同一画像上に存在する複数色画像部（例えば３色重ね像）と単色画像部との転写性が両立できなくなる。これは、二次転写ローラ２１の抵抗値が低い為、比較的低電圧で単色画像部を転写するのに十分な電流が流れるが、複数色画像部を転写するには単色画像部に最適な電圧よりも高い電圧値が必要となるため、複数色画像部を転写できる電圧に設定すると単色画像では転写電流過剰となり転写効率の低減を招く。なお、二次転写ローラ２１の抵抗値測定は、導電性の金属製板に二次転写ローラ２１を設置し、芯金両端部に片側４．９Ｎ（両側で合計９．８Ｎ）の荷重を掛けた状態にて、芯金と前記金属製板との間に１０００Ｖの電圧を印加した時に流れる電流値から算出した。
【００２３】
また、本実施例に用いられるトナーは重合法によって生成された重合トナーである。更に本実施例に用いるトナーの形状係数ＳＦ−１は１００〜１８０、形状係数ＳＦ−２は１００〜１８０の範囲にあることが好ましい。図２は、形状係数ＳＦ−１を説明するためにトナーの形状を示した模式図である。図３は、形状係数ＳＦ−２を説明するためにトナーの形状を示した模式図である。形状係数ＳＦ−１は、トナー形状の丸さの割合を示すものであり、下記式（１）で表される。トナーを２次元平面に投影してできる形状の最大長ＭＸＬＮＧの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００π／４を乗じた値である。ＳＦ−１の値が１００の場合トナーの形状は真球となり、ＳＦ−１の値が大きくなるほど不定形になる。
ＳＦ−１
＝｛（ＭＸＬＮＧ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４）・・・式（１）
また、形状係数ＳＦ−２は、トナー形状の凹凸の割合を示すものであり、下記式（２）で表される。トナーを２次元平面に投影してできる図形の周長ＰＥＲＩの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００π／４を乗じた値である。ＳＦ−２の値が１００の場合トナー表面に凹凸が存在しなくなり、ＳＦ−２の値が大きくなるほどトナー表面の凹凸が顕著になる。
ＳＦ−２
＝｛（ＰＥＲＩ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４）・・・式（２）
【００２４】
トナーの形状が球形に近くなると、トナーとトナーあるいはトナーと感光体との接触状態が点接触になるために、トナー同士の吸着力は弱くなり従って流動性が高くなり、また、トナーと感光体との吸着力も弱くなって、転写率は高くなる。形状係数ＳＦ−１、ＳＦ−２のいずれかが１８０を超えると、転写率が低下するとともに転写手段に付着した場合のクリーニング性も低下するため好ましくない。なお、形状係数の測定は、具体的には、走査型電子顕微鏡（Ｓ−８００：日立製作所製）でトナーの写真を撮り、これを画像解析装置（ＬＵＳＥＸ３：ニレコ社製）に導入して解析して計算した。
【００２５】
また、トナー粒径は体積平均粒径で４〜１０μmの範囲であることが望ましい。これよりも小粒径の場合には現像時に地汚れの原因となったり、流動性が悪化し、さらに凝集しやすくなるので中抜けが発生しやすくなったりする。逆にこれよりも大粒径の場合にはトナー飛び散りや、解像度悪化により高精細な画像を得ることができない。本実施例では、トナー粒径の体積平均粒径６．５μｍのものを用いた。
【００２６】
次に、上記中間転写ユニット１０のクリーニング手段たるクリーニングユニット２０について詳細に説明する。図４は、クリーニングユニット付近の構成を示し、廃トナー回収容器の開口部を含む断面図である。図５は、クリーニングユニットの構成を示す断面図である。図４に示すように、クリーニングユニット２０には、ウレタンゴムよりなるクリーニングブレード２３がブレードホルダ２４に保持されて配置されている。そして、クリーニングユニット２０は、クリーニングブレード２３を中間転写ベルト１２に押し当てて中間転写ベルト１２上のトナーを掻き取って清掃する構成となっている。そして、このクリーニングユニット２０は、全体として高さ方向に長くなっており、クリーニングブレード２３により掻き取られたトナーは、自重により落下して後述する廃トナータンクに収容する構成となっている。なお、本実施例では、クリーニング部材としてクリーニングブレード２３を採用したが、従来公知のクリーニングローラやクリーニングブラシを用いてもよい。
【００２７】
また、クリーニングユニット２０には、クリーニングブレード２３によって中間転写ベルト１２をクリーニングし易くするために、固形潤滑剤４０を中間転写ベルト１２の表面に塗布する潤滑剤塗布部材であるブラシローラ４１が設けられている。本実施形態では、固形潤滑剤４０をブラシローラ４１で削り取るために、スプリングのような弾性体である潤滑剤加圧手段４２により固形潤滑剤４０を１［Ｎ］〜４［Ｎ］の力でブラシローラ４１に圧接する。固形潤滑剤４０の幅は、画像幅よりも広く設定する必要があるため、３０４［ｍｍ］以上とする。潤滑剤塗布部材４１の幅は、固形潤滑剤４０を均一に削り取る為に、固形潤滑剤４０の幅よりも大きくとる必要がある。
【００２８】
潤滑剤４０には、直鎖状の炭化水素構造を持つ、脂肪酸金属塩を用いる。脂肪酸金属塩としては、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、オレイン酸から選択される少なくとも１種以上の脂肪酸を含有し、亜鉛、アルミニウム、カルシウム、マグネシウム、リチウムから選択される少なくとも１種以上の金属を含有する脂肪酸金属塩が挙げられる。とりわけその中でもステアリン酸亜鉛は、工業的規模で生産されかつ多方面での使用実績があることから、コスト、品質安定性及び信頼性で、最も好ましい材料である。ただし、一般に工業的に使われている高級脂肪酸金属塩は、その名称の化合物単体組成ではなく、多かれ少なかれ類似の他の脂肪酸金属塩、金属酸化物及び遊離脂肪酸を含むものであり、本実施形態での脂肪酸金属塩もその例外ではない。
【００２９】
これらの潤滑剤は微量ずつ、粉体の形態で供給されるのであるが、その具体的な方法としては、ブラシローラ４１等の潤滑剤塗布部材によりブロック上に固形成形された潤滑剤を削り取って塗布する方法や、トナーに外添して供給する方法等がある。ただし、トナーに外添して潤滑剤を供給する場合、その供給量が出力する画像面積に依存し、常にベルト表面全面に供給することはできない。そのため、簡易な装置構成で、且つ、ベルト表面全面に安定に潤滑剤を供給しようとした場合、本実施形態のように固形潤滑剤４０をブラシローラ４１で削り取って塗布する方法が良い。
【００３０】
また、クリーニングブレード２３によって掻き取られ廃トナータンク６０に向かって落下する廃トナーの落下経路中には、図５に示すように、後述する図示していない搬送路形成部材及び遮蔽壁４３、４４から形成される遮蔽部４５と、その遮蔽部４５内に廃トナーを搬送する粉体搬送手段である搬送スクリュウ４６とが設けられている。搬送スクリュウ４６は遮蔽壁４４を貫通しており、搬送スクリュウ４６と遮蔽壁４４との隙間からトナーが漏れ出さないように構成となっている。また、搬送スクリュウ４６は遮蔽壁４４を境に搬送スクリュウ軸方向端部から中央部に向けて廃トナーを搬送するようになっている。なお、搬送スクリュウ４６を介して上方の空間と下方の空間とは連通している。そのため、クリーニングブレード２３によって掻き取られ落下する廃トナーは、搬送スクリュウ４６や上記搬送経路をすり抜けて廃トナータンク６０内に向かって落下することができる。
【００３１】
本実施例のように、クリーニングブレード２３によって掻き取られ廃トナータンク６０内に向かって落下する廃トナーの落下経路中に遮蔽部４５を設けると、遮蔽部４５の上面にトナーが堆積する。そして、遮蔽部４５の上面に廃トナーが経時で堆積し続けると図４に示したクリーニングブレード２３近傍の開口部から外部へ廃トナーが溢れ出してしまう恐れがある。そのため、本実施例においては、図５に示すように、遮蔽部４５の上面を斜面形状にすることで廃トナーが斜面に沿って落下し易くし、遮蔽部４５の上面に廃トナーが堆積するのを防止している。
【００３２】
また、本実施例では、遮蔽部４５の上面を清掃する清掃部材４７が設けられている。清掃部材４７は、搬送スクリュウ４６の軸方向に長尺な弾性のあるシート状のものを用いており、清掃部材４７の長手方向遮蔽部側の端部が遮蔽部４５の上面に沿った形状をしている。また、清掃部材４７の搬送スクリュウ４６のスクリュウ形状と対向する側には、清掃部材４７の長手方向に直交する方向に向かって形成されたスリット部分が設けられている。この清掃部材４７のスリット部分は搬送スクリュウ４６のスクリュウ形状に食い込んでおり、搬送スクリュウ４６が回転運動すると搬送スクリュウ４６のスクリュウ形状によって清掃部材４７のスリット部が弾かれる。これにより、清掃部材４７が振動し遮蔽部４５の上面に付着したトナーを弾き飛ばすことで遮蔽部４５の上面を清掃する。
【００３３】
図６は、搬送スクリュウの下部まで廃トナーが堆積した状態を示す模式図である。図７は、廃トナータンクが廃トナーで満杯の状態、又は満杯に近い状態なった時の状態を示す模式図である。廃トナーが廃トナータンク６０内にあまり堆積していない場合、廃トナーは搬送スクリュウ４６や搬送経路をすり抜けて廃トナータンク６０内に落下するが、図６に示すように搬送経路の下部まで廃トナーが堆積すると、その堆積した廃トナーによって搬送経路の底部が塞がれ、廃トナーが搬送経路底部の壁の役割をはたすようになる。本実施例では、このような状態のときを廃トナータンク６０内が廃トナーで満杯の状態又は満杯に近い状態であるとしている。そして、このような状態になるまで廃トナーが廃トナータンク６０内に堆積することで、これ以降さらに堆積した分の廃トナーを搬送スクリュウ４６により遮蔽部４５へ搬送することが可能となる。
【００３４】
ここで、廃トナータンク６０内が廃トナーで満杯の状態又は満杯に近い状態となり搬送スクリュウ４６によって遮蔽部４５内へ廃トナーが搬送され、図７に示すように遮蔽部４５内が廃トナーで一杯になって遮蔽部４５内へ廃トナーを押し込めなくなると、搬送スクリュウ４６は凝集した廃トナーから廃トナー搬送方向の反対方向（図７中右側）に向かって押される力を受ける。ここで、搬送スクリュウ４６は軸方向に変位可能に設けられており、図５に示すスプリング４８により廃トナー搬送方向（図７中左側）へ付勢されている。そして、搬送スクリュウ４６が廃トナーによって押される力がスプリング４８の付勢力よりも強くなると、搬送スクリュウ４６は廃トナー搬送方向の反対方向（図７中右側）へ変位する。
【００３５】
ここで、搬送スクリュウ４６は次のようにして駆動力を得て回転する。図８は、搬送スクリュウの軸方向一端側近傍のベルトクリーニングユニットの構成を示す拡大外観図である。図９は、搬送スクリュウ等に駆動力を伝達するギヤ等が設けられた側のクリーニングユニットの構成を示す斜視図である。まず、図８に示すように、ブラシローラ４１はテンションローラ１４の軸に設けられたギヤ５０からブラシローラ４１の軸に設けられたギヤ５１を介して駆動力を得ている。そして、図９に示すように、ブラシローラ４１の駆動力を、ブラシローラ４１の軸に設けられたギヤ５２からギヤ５３ａ及びギヤ５３ｂを介して搬送スクリュウ４６の軸に設けられたギヤ５４に伝達することで、搬送スクリュウ４６が回転する。なお、ギヤ５４は搬送スクリュウ４６の軸方向に移動可能である。また、ギヤ５３ｂはツバ付の形状をしており、ギヤ５４の抜け止めの機能も持つため、搬送スクリュウ４６が回転状態のまま、ギヤ５４は搬送スクリュウ４６の軸方向に変位が可能となっている。
【００３６】
本実施例では、遮蔽部４５へ廃トナーを押し込めなくなり搬送スクリュウ４６が廃トナーから負荷を受けて、搬送スクリュウ４６が廃トナー搬送方向の反対方向へ変位したのを搬送スクリュウ位置検知センサによって検知することで、廃トナータンク６０が満杯の状態又は満杯に近い状態であることを検知する。
【００３７】
上記搬送スクリュウ位置検知センサとしては、光学センサを用いることができる。本実施例では、搬送スクリュウ４６の軸方向のスプリング４８を設けた側の廃トナータンク６０の側壁の外側に、図８に示すような発光部と受光部とからなる光学センサ５６を設け、上記廃トナー搬送方向の反対方向に変位した搬送スクリュウ４６の軸によってフィラー５５が押され、そのフィラー５５によって光学センサ５６が遮光されることで、廃トナータンク６０内が廃トナーで満杯の状態又は満杯に近い状態であると検知する。また、本実施例では、搬送スクリュウ４６の軸が上記反対方向に３［ｍｍ］変位することで光学センサ５６の発光部から受光部へ向けて発せられた光が遮断される。このようにして廃トナータンク６０内が廃トナーで満杯の状態又は満杯に近い状態であると検知した後、プリンタに設けられた図示しない表示パネルに廃トナータンク６０が満杯の状態又は満杯に近い状態である旨のメッセージを表示する。
【００３８】
本実施例では、上述したようにして廃トナータンク６０が廃トナーで満杯の状態又は満杯に近い状態であると検知できるので、廃トナータンク６０内の廃トナーによって光学センサ５６から発せられた光を遮断することで満杯の状態などを検知する構成の場合に、光学センサ５６が廃トナーで汚れることで生じ得る誤検知が生じない。
【００３９】
ここで、搬送スクリュウ４６は、遮蔽壁４４を挟んで図５中右側領域及び左側領域それぞれで軸方向端部から中央に向かって（上記右側領域においては、右側から左側に向かって、上記左側領域においては、左側から右側に向かって）廃トナーを搬送する。そして、本実施例では、上記左側領域における搬送スクリュウ４６の廃トナー搬送方向下流側をスクリュウ形状にしておらず、図５に示すような廃トナー搬送方向下流側への搬送力が無い清掃部材振動部５７を設けている。
【００４０】
例えば、搬送スクリュウ４６の廃トナー搬送方向上流側から下流側までスクリュウ形状を設けると、廃トナーが満杯の状態又は満杯に近い状態になった際に搬送スクリュウ４６の位置まで堆積した廃トナーが、上記左側領域における搬送スクリュウ４６によって遮蔽壁４４まで搬送される。そして、廃トナーが遮蔽壁４４まで搬送されると廃トナーは上記左側領域における廃トナー搬送方向下流側へそれ以上進むことができなくなる。このように、遮蔽壁４４まで搬送された廃トナーが上記左側領域における廃トナー搬送方向下流側へそれ以上進むことができなくなることで、その廃トナーから搬送スクリュウ４６が上記左側領域における廃トナー搬送方向の反対方向（図５中左方向）に向かって押される力を受ける。
【００４１】
そのため、廃トナーが満杯の状態又は満杯に近い状態になった際に搬送スクリュウ４６は、上記右側領域で遮蔽部４５内の廃トナーから上記右側領域における廃トナー搬送方向の反対方向（図５中右方向）の力と、上記左側領域で遮蔽部４４まで到達した廃トナーから上記左側領域における廃トナー搬送方向の反対方向（図５中左方向）の力とを受けることになる。よって、廃トナーが満杯の状態又は満杯に近い状態になった際に、搬送スクリュウ４６が上記右側領域における廃トナー搬送方向の反対方向に変位する距離は、上記右側領域における廃トナー搬送方向の反対方向の力が上記左側領域における廃トナー搬送方向の反対方向の力によって打ち消される分だけ短くなる。したがって、搬送スクリュウ位置検知センサを用いた廃トナーが満杯の状態又は満杯に近い状態の検知の精度が低下してしまう。
【００４２】
上記左側領域における搬送スクリュウ４６の廃トナー搬送方向下流側にスクリュウ形状を設けなければ遮蔽壁４４まで廃トナーが搬送されなくなる。これにより、搬送スクリュウ４６が上記左側領域における廃トナー搬送方向の反対方向（図５中左方向）の力を廃トナーから受けることがなく、上記検知の精度が低下するのを抑制することができる。ところが、本実施例では、搬送スクリュウ４６のスクリュウ形状によって清掃部材４７を振動させるので、単にスクリュウ形状を設けないように構成すると清掃部材４７の振動効率が低下してしまう。
【００４３】
そのため、本実施例では、上記左側領域における搬送スクリュウ４６の廃トナー搬送方向下流側にスクリュウ形状を設けず、図６などに示すような廃トナー搬送方向下流側への搬送力が無い清掃部材振動部５７を設けている。これにより、廃トナーが満杯の状態又は満杯に近い状態になったとしても、搬送スクリュウ４６が廃トナーから上記左側領域における廃トナー搬送方向の反対方向（図５中左方向）に向かって押される力を受けなくなる。よって、廃トナーが満杯の状態又は満杯に近い状態になった際に搬送スクリュウ４６は、上記右側領域における遮蔽部４５内の廃トナーから上記右側領域における廃トナー搬送方向の反対方向（図６中右方向）の一定方向にのみ押される力を受けて、上記右側領域における廃トナー搬送方向の反対方向に変位する。したがって、廃トナーが満杯の状態又は満杯に近い状態の際に、上述したような搬送スクリュウ４６が上記変位させたい方向（図５中右方向）に変位する距離が短くなることが無く、上記搬送スクリュウ位置検知センサを用いた廃トナーが満杯の状態又は満杯に近い状態の検知の精度が低下するのを抑制できる。
【００４４】
また、上記左側領域における搬送スクリュウ４６の廃トナー搬送方向下流側に単にスクリュウ形状を設けないようにするのではなく清掃部材振動部５７を設けることで、上記搬送力を低減させつつ搬送スクリュウ４６による清掃部材４７の振動効率が低下するのを抑制できる。本実施例では、清掃部材振動部５７の高さが搬送スクリュウ４６に設けたスクリュウ形状と同等、幅がスクリュウ形状の１ピッチ相当の板状で、搬送スクリュウ４６の軸中心から放射状に均等に配置する。また、搬送スクリュウ４６の軸方向における清掃部材振動部５７の配置範囲は、清掃部材４７の配置範囲と同等とする。
【００４５】
また、搬送スクリュウ４６が遮蔽部４５内の廃トナーから負荷を受けて上記右側領域における廃トナー搬送方向（以下、特記しない限り、廃トナー搬送方向は上記右側領域におけるもの、つまり、図５中右側から左側に向かう方向とし、単に廃トナー搬送方向という）の反対方向へ変位した際に、搬送スクリュウ４６が上記反対方向へ変位し過ぎると、搬送スクリュウ４６の端部がクリーニングユニット２０のケーシングに衝突してしまう。このような衝突が生じると、搬送スクリュウ４６は遮蔽部４５内の廃トナーから上記反対方向に向かって押される力を受けているので搬送スクリュウ４６の端部が上記ケーシングに押し付けられる。そのため、搬送スクリュウ４６の端部と上記ケーシングとの間で搬送スクリュウ４６の回転を妨げるような抵抗が生じ、搬送スクリュウ４６が破損したり搬送スクリュウ４６の回転がロックしたりする可能性がある。そのため、本実施例では、搬送スクリュウ４６が上記反対方向に変位しても搬送スクリュウ４６の端部と上記ケーシングとが衝突しないに構成している。
【００４６】
図１０に示す搬送スクリュウの位置は、廃トナータンク６０が廃トナーで満杯の状態又は満杯に近い状態になっておらず、搬送スクリュウ４６が遮蔽部４５内の廃トナーから廃トナー搬送方向の反対方向へ押される力を受けていない場合である。このような場合には、上記右側領域における搬送スクリュウ４６の廃トナー搬送方向最下流側スクリュウ端部（以下、最下流側スクリュウ端部という）４６Ａの位置が、遮蔽部４５の外端４５Ａの位置Ｘ１から廃トナー搬送方向下流側に距離Ｘだけ離れた位置Ｘ２となるように、搬送スクリュウ４６を配設している。
【００４７】
これに対し、図１１に示すように、廃トナータンク６０が廃トナーで満杯の状態又は満杯に近い状態になると、搬送スクリュウ４６が遮蔽部４５内の廃トナーから廃トナー搬送方向の反対方向へ押される力を受けて、搬送スクリュウ４６が上記反対方向へ変位する。このような場合においては、搬送スクリュウ４６が遮蔽部４５内の廃トナーから上記反対方向へ押される力を受け上記反対方向に変位し、最下流側スクリュウ端部４６Ａの位置が上記位置Ｘ２から上記位置Ｘ１になる。すなわち、搬送スクリュウ４６は上記反対方向に上記距離Ｘだけ変位する。
【００４８】
搬送スクリュウ４６が上記距離Ｘだけ変位する理由としては次の通りである。すなわち、最下流側スクリュウ端部４６Ａの位置が上記位置Ｘ２から上記位置Ｘ１となり、最下流側スクリュウ端部４６Ａが遮蔽部４５内から外に押し出されると、遮蔽部４５内に収容された廃トナーから搬送スクリュウ４６が上記反対方向に押される力を受けなくなる。このように、搬送スクリュウ４６が上記反対方向に押される力を受けなくなることで、それ以上（上記距離Ｘ以上）搬送スクリュウ４６が上記反対方向に変位しなくなるためである。
【００４９】
そのため、上記距離Ｘを、搬送スクリュウ４６の端部と上記ケーシングとの距離よりも短い距離に設定することで、搬送スクリュウ４６が上記反対方向に変位しても搬送スクリュウ４６の端部と上記ケーシングとが衝突しなくなる。本実施例においては、搬送スクリュウ軸方向における搬送スクリュウ４６の端部と上記ケーシングとの距離が１４［ｍｍ］であり、上記距離Ｘとしては１４［ｍｍ］よりも短い距離とすれば良い。また、上述したように搬送スクリュウ４６の軸が上記反対方向に３［ｍｍ］変位することで上記搬送スクリュウ位置検知センサである光学センサ５６の発光部から受光部へ向けて発せられた光が遮断され、廃トナータンク６０内が廃トナーで満杯の状態又は満杯に近い状態であると検知されるので、上記距離Ｘは少なくとも３［ｍｍ］必要である。よって、上記距離Ｘとしては、搬送スクリュウ４６の端部と上記ケーシングとが衝突するのを確実に防ぐことができ、且つ、上述した光学センサ５６を用いた搬送スクリュウ位置検知センサの感度を考慮して３［ｍｍ］〜１０［ｍｍ］にすることが望ましく、本実施例では上記距離Ｘを５［ｍｍ］とした。
【００５０】
なお、遮蔽部４５内が廃トナーで一杯になり、それに伴って搬送スクリュウ４６が廃トナーから受ける負荷に基づいて廃トナータンク６０が満杯であるのを検知する方法として、上述したような搬送スクリュウ４６の位置変動を検知する方法だけではなく、搬送スクリュウ４６の駆動トルクや回転速度などの変化に基づいて廃トナータンク６０が満杯であるのを検知する方法を採用しても良い。
【００５１】
次に、本発明の特徴部について説明する。図１２は図５と同じ方向から見たベルトクリーニングユニット及び廃トナータンクの外観図である。本実施例において、上記廃トナータンク６０は、図５及び図１２に示すように、搬送スクリュウ４６に対向する開口部の径が底部の径より小さくなるようにくくられた形状で構成されている（以下、くくれ部という）。このくくれ部により空いた２つの空間、すなわち搬送スクリュウ４６の軸方向両端部の下方にある空間には、送風手段である冷却ファン６１がそれぞれ配設される。この冷却ファン６１は、現像装置４や書込ユニット６等に具備される駆動ヒータ等の熱源に対して風を送ってこれらを冷却することができる。この冷却ファン６１の設置にあたっては、新たなスペースを設ける必要がなく、廃トナータンク６０のくくれ部により空いた空間を利用しているため、装置全体のスペース化を図ることもできる。なお、本実施例では、送風手段として、軸流ファンである冷却ファン６１を用いたが、シロッコファン等、装置内の吸排気を行うことができれば特に限定されるものではない。また、図１０中左右にそれぞれ冷却ファン６１を設けたが、どちらか一方に１つ設けてもよい。
【００５２】
上述したように、廃トナーの落下経路が廃トナータンク６０のくくれ部でクリーニングユニット２０（クリーニングブレード２３）の軸方向長さよりも狭くなっている。そのため、クリーニングユニット２０に設置された搬送スクリュウ４６は、遮蔽壁４４を挟んで図中右側領域及び左側領域それぞれで軸方向端部から中央に向かって（上記右側領域においては、右側から左側に向かって、上記左側領域においては、左側から右側に向かって）廃トナーを搬送する。よって、廃トナーがクリーニングユニット２０の軸方向端部に落下しても、搬送スクリュウ４６により軸方向中央部まで搬送され、廃トナーが円滑に廃トナーランク６０に落下して堆積することができる。
【００５３】
図１３は、クリーニングユニット近傍の構成を示し、冷却ファンを含む構成図である。本実施形態においては、図９、図１２、及び図１３に示すように、上記冷却ファン６１を支持する筐体の天井部に、冷却ファン６１の筐体とクリーニングユニット２０の筐体との間の空間を閉塞する閉塞部材６２が貼付されている。クリーニングユニット２０や廃トナータンク６０から極微量の廃トナーが漏れた場合でも、クリーニングユニット２０と冷却ファン６１との間の空間は、閉塞部材６２により閉塞されて密閉度が増しているため、廃トナーが飛散することがない。
【００５４】
また、上記クリーニングユニット２０は、一般にプリンタ本体の寿命より短い寿命となるため、取り外し可能に設置しなければいけない。本実施例においては、クリーニングユニット２０は、中間転写ベルト１２に所定のテンションを付加して張架するテンションローラ１４により位置決めされている。クリーニングユニット２０の筐体の軸方向両端の側板には、テンションローラ１４の軸１４ａを嵌め込むための凹部２０ａが形成されている。そして、クリーニングユニット２０の着脱の際、冷却ファン６１の筐体に貼付された閉塞部材６２が、クリーニングユニット２０を着脱する際の仮保持部材の機能も兼ねている。一方、図１３に示すように、クリーニングユニット２０においては、固形潤滑剤４０及び潤滑剤加圧手段４１を保持する突き出し部２０ｂが下方に突出して設けられている。この突き出し部２０ｂと閉塞部材６２とが干渉する位置にあるため、クリーニングユニット２０は図１３中左方向に転倒しづらい。
【００５５】
ここで、上記閉塞部材６２が剛体で構成されていると、クリーニングユニット２０の着脱の際に、クリーニングユニット２０自体や中間転写ベルト１２を傷つけてしまう場合ある。そこで、本実施例では、閉塞部材６２には、ポリウレタン、ポリスチレン等の発泡部材や、ゴム等の弾性部材を用いる。これにより、閉塞部材６２が緩衝材となって、クリーニングユニット２０や中間転写ベルト１２を傷つけずに、クリーニングユニット２０を容易に着脱することができる。また、閉塞部材６２に発泡体を用いることにより、装置が作動し始めてからのクリーニングユニット２０の温度変化も緩やかになり、クリーニング不良を起こしにくくなる。
【００５６】
さらに、上記テンションローラ１４は、中間転写ベルト１２の環境変動による伸縮等により位置が変わってしまい、クリーニングユニット２０も同時に動き、クリーニングユニット２０と閉塞部材６２とが干渉し合って傷ついてしまう虞がある。しかし、冷却ファン６１の筐体の天井部に弾性体から閉塞部材６２がもうけられているため、閉塞部材６２が緩衝材となって、クリーニングユニット２０を傷つけることがない。
【００５７】
上述したクリーニングユニット２０と廃トナータンク６０とは、プリンタ本体に対して別体で着脱可能に構成してもよいが、プリンタ本体に対して一体で着脱可能に構成するとよい。クリーニングユニット２０と廃トナータンク６０とを別体で構成する場合に比べ、着脱時に廃トナーによる汚染を防止できる。また、クリーニングユニット２０と廃トナータンク６０とが一体に構成されても、上述したようにクリーニングユニット２０と廃トナータンク６０との間の空間が閉塞部材６２により閉塞されているため、廃トナーが飛散することを防止できる。また、廃トナータンク６０が廃トナーにより重くなり転倒しやすくなっても、上述したように突き出し部２０ａと閉塞部材６２とが干渉する位置にあるため、クリーニングユニット２０は転倒しづらい。
【００５８】
なお、本実施形態では、被清掃体が像担持体たる中間転写ベルト１２である場合について説明したが、被清掃体は、像担持体たる感光体ベルトであってもよい。図１４は、感光体ベルトを用いたプリンタの構成を示す概略構成図である。図１４に示すように、被清掃体たる感光体ベルト１００は、駆動ローラ１３、テンションローラ１４、従動ローラ１５、１６により張架されながら、図中矢印方向に無端移動せしめられる。そして、テンションローラ１４に対向する位置には、感光体ベルト１００上の転写残トナーをクリーニングするクリーニングユニット２０が配置される。そして、クリーニングユニット２０の下方には、廃トナータンク６０と、廃トナータンク６０のくくれ部により空いた空間に配置された図示しない冷却ファンを備える。上記構成のプリンタにおいて、まず、帯電器１０１によって一様に帯電せしめられた感光体ベルト１００の表面は、画像情報に基づいて光書込ユニット６から発せられるレーザ光Ｌによって露光走査され静電潜像を担持し、その静電潜像は現像器１０２により現像されて感光体ベルト１００上にトナー層が順次形成される。感光体ベルト１００上に重ねて形成されたトナー像は、転写ローラ２１の位置で、給紙カセット２５から給紙ローラ２６により搬送ローラ対２７、レジストローラ対２８を経て給紙される記録紙Ｐに転写される。トナー像が転写された記録紙Ｐは、定着ユニット３０によりトナー像が定着せしめられ、排紙ローラ対３１により機外に排出される。転写後の感光体ベルト１００表面に残留する転写残トナーは、クリーニングユニット２０のクリーニングブレード２３により掻き落とされ、廃トナー回収容器に回収される。図１２で示されるプリンタにおいても、上記冷却ファンは、スペースを新たに必要とせず、現像器１０１や光書込ユニット６内の熱源を効率よく冷却することができ、廃トナー飛散やクリーニング不良を防止することができる。
【００５９】
以上、本実施形態によれば、送風手段である冷却ファン６１が廃トナー回収容器である廃トナータンク６０のくくれ形状により空いた空間に配置されているため、冷却ファン６１の設置にあたって新たなスペースを必要とせず省スペース化を図ることができる。また、被清掃体である中間転写ベルト１２の下方に、冷却ファン６１も現像装置４や光書込ユニット６の駆動モータ等の発熱体も配置することができ、効率よく発熱体を冷却することが可能となる。また、クリーニングユニット２０と冷却ファン６１との間に閉塞部材６２が配置され、冷却ファン６１からの送風がクリーニングユニット２０に及びにくいため、クリーニングユニット２０からの廃トナーの飛散を防止することができる。また、冷却ファン６１からの送風がクリーニングユニット２０に及びにくいため、クリーニングユニット２０の急激な温度変化を防止することができる。
また、本実施形態によれば、クリーニングユニット２０の着脱時に、閉塞部材６２がクリーニングユニット２０を仮保持する。これにより、クリーニングユニット２０の転倒を防止でき、着脱が容易となる。
また、本実施形態によれば、閉塞部材６２は弾性体により構成されるため、閉塞部材６２がクリーニングユニット２０を着脱する際の緩衝材となる。これにより、クリーニングユニット２０や中間転写ベルト１２を傷つけずに容易に着脱できる。
また、本実施形態によれば、閉塞部材６２が発泡体により構成されるため、冷却ファンからの送風も遮蔽される。これにより、装置が作動し始めてからのクリーニングユニット２０の温度変化も緩やかになり、クリーニング不良が起こしにくくなる。
また、本実施形態によれば、クリーニングユニット２０と廃トナータンク６０とが一体に構成される。クリーニングユニット２０と廃トナータンク６０とを別体で構成する場合に比べ、着脱時の廃トナーによる汚染を防止できる。また、クリーニングユニット２０と廃トナータンク６０とを一体に構成しても、上述したように冷却ファン６１の送風による廃トナーの飛散を防止でき、且つ廃トナーにより廃トナータンク６０が重たくなっても、クリーニングユニット２０の転倒を防止できる。
また、本実施形態によれば、クリーニングユニット２０は中間転写ベルト１２を張架するローラであるテンションローラ１４により位置決めされる。クリーニングユニット２０は、中間転写ベルト１２等の寿命とは関係なく着脱が可能である。また、閉塞部材６２が弾性体であれば、上述したようにクリーニングユニット２０の着脱の際、クリーニングユニット２０を傷つけることがない。
また、本実施形態によれば、クリーニングユニット２０はテンションローラ１４により位置決めされる。テンションローラ１４は中間転写ベルト１２の環境変動による伸縮等により位置が変動してしまうため、クリーニングユニット２０と閉塞部材とが干渉する場合もあるが、閉塞部材６２が弾性体であれば、上述したように閉塞部材６２が緩衝材となってクリーニングユニットを傷つけることがない。
また、本実施形態によれば、被清掃体がトナー像を担持する感光体ベルトであった場合も、上述したように省スペースで機内を効率よく冷却でき、且つ廃トナーの飛散やクリーニング不良等の不具合を防止できる。
また、本実施形態によれば、現像装置４や光書込ユニット６に具備される駆動モータ等の発熱体が冷却ファン６１によって効率よく冷却される。よって、これら発熱体の熱による、トナー凝集等の形成画像の品質低下や騒音の発生等の不具合を防止できる。
【符号の説明】
【００６０】
１ プロセスユニット
２ 感光体
３ 帯電装置
４ 現像装置
５ クリーニング装置
６ 光書込ユニット
１０ 中間転写ユニット
１１ １次転写ローラ
１２ 中間転写ベルト
１３ ２次転写対向ローラ
１４ テンションローラ
２０ クリーニングユニット
２１ ２次転写ローラ
２３ クリーニングブレード
４０ 固形潤滑剤
４１ ブラシローラ
６０ 廃トナータンク
６１ 冷却ファン
６２ 閉塞部材
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６１】
【特許文献１】特開２００４−４１９８号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の画像形成装置においては、潜像形成ユニット、現像ユニット、定着ユニット等に複数の発熱体、例えば駆動モータや電源等を備えていている。装置内が高温になると、トナー凝集などにより形成画像の品質低下や騒音の発生等の不具合が生じる。そのため、各ユニットの発熱体を冷却する目的で、ユニットを覆う筐体内の気体を送風して筐体外に排気する又は筐体内に吸気する送風手段を具備する（例えば、特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
潜像形成ユニットや現像ユニットが中間転写ベルトや感光体ベルト等の像担持体の下方に配置される構成では、送風手段も像担持体の下方に配置する方がよい。送風手段からの送風が潜像形成ユニットや現像ユニットに具備される発熱体に届くようにするためである。且つ、像担持体上のトナー像を転写材に転写する転写手段が画像形成装置本体の左右のどちらか一方側に配置される構成では、一般に送風手段は転写手段とは反対側の他方側に配置される。装置前側はユーザー操作部であること、装置後側は駆動手段や電装部があること、転写手段が配置される一方側は紙詰まり時に開閉する必要があるからである。また、転写後の像担持体に残留するトナーを除去するクリーニング手段も、像担持体上のトナー像を転写した後でなければならないため、一般に転写手段が配置される一方側とは反対側の他方側に配置されることになる。
【０００４】
一方、クリーニング手段として、クリーニング手段により掻き落とされた廃トナーを重力により落下させて、下方に配置される廃トナー回収容器に回収する構成のものがある。廃トナーを搬送する搬送手段が不要となるため、低コスト化・省スペース化を図ることが可能となる。しかし、重力を利用して回収するため、廃トナー回収容器が鉛直方向に長くなってしまう。そのため、クリーニング手段と送風手段との両方を装置の他方側に設けようとすると、クリーニング手段の下方に配置される廃トナー回収容器と送風手段とが干渉してしまう。さらに、クリーニング手段の近傍に送風手段が配置されると、クリーニング手段と廃トナー回収容器との繋ぎ目から極微量の廃トナーが漏れてしまった場合でも、機内全体に廃トナーを飛散させる虞がある。また、クリーニング手段の近傍に送風手段が配置されると、クリーニング手段の温度が送風手段からの送風によって急激に変わりやすく、クリーニング部材の性能が変わってクリーニング不良を発生させる虞もある。
【０００５】
本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、クリーニング手段の近傍に送風手段を配置した場合であっても、廃トナーの飛散やクリーニング不良等の不具合を防止でき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】
【０００６】
請求項１の発明は、表面移動する被清掃体と、該被清掃体上のトナーを除去するクリーニング手段と、該クリーニング手段により除去され自重により落下したトナーを回収する廃トナー回収容器と、該被清掃体の下方に配置される発熱体とを備える画像形成装置において、上記廃トナー回収容器は、上記クリーニング手段に対向する開口部の長手方向長さが底部の長手方向長さよりも小さくなるようにくくられた形状であり、該廃トナー回収容器のくくれ形状により空いた空間に装置内を送風により冷却する送風手段が設置され、該クリーニング手段と該送風手段との間に、該クリーニング手段と該送風手段との間の空間を閉塞する閉塞部材が設置されることを特徴とするものである。
請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記クリーニング手段は装置本体に対して着脱可能に構成され、該クリーニング手段の着脱時に上記閉塞部材が該クリーニング手段を仮保持することを特徴とするものである。
請求項３の発明は、請求項１又は２の画像形成装置において、上記閉塞部材は弾性体であることを特徴とするものである。
請求項４の発明は、請求項３の画像形成装置において、上記閉塞部材は発泡体であることを特徴とするものである。
請求項５の発明は、請求項１、２、３又は４の画像形成装置において、上記クリーニング手段と上記廃トナー回収容器とが一体に構成されることを特徴とするものである。
請求項６の発明は、請求項３、４又は５の画像形成装置において、上記クリーニング手段は、無端ベルト状の被清掃体を張架するローラにより位置決めされることを特徴とするものである。
請求項７の発明は、請求項６の画像形成装置において、上記ローラは、上記被清掃体にテンションを付与するテンションローラであることを特徴とするものである。
請求項８の発明は、請求項１、２、３、４、５、６又は７の画像形成装置において、上記被清掃体はトナー像を担持する像担持体であることを特徴とするものである。
請求項９の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７又は８の画像形成装置において、上記発熱体は、像担持体に静電潜像を書き込む書込手段、及び／又は該像担持体上の静電潜像をトナー像として現像する現像手段に具備されることを特徴とするものである。
本発明においては、送風手段が廃トナー回収容器のくくれ形状により空いた空間に配置されるため、送風手段の設置にあたって新たなスペースを必要とせず省スペース化を図ることができる。また、被清掃体の下方に発熱体も送風手段も配置されるため、発熱体の近傍に送風手段を配置することができ、効率よく発熱体を冷却することが可能となる。また、クリーニング手段と送風手段との間に閉塞部材が配置され、送風手段からの送風がクリーニング手段に及びにくいため、クリーニング手段からの廃トナーの飛散を防止することができる。また、送風手段からの送風がクリーニング手段に及びにくいため、クリーニング手段の急激な温度変化を防止することができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、クリーニング手段の近傍に送風手段を配置した場合であっても、廃トナーの飛散やクリーニング不良等の不具合を防止できる画像形成装置を提供できるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態に係るプリンタの全体構成を示す概略構成図。
【図２】形状係数ＳＦ−１を説明するためにトナーの形状を示した模式図。
【図３】形状係数ＳＦ−２を説明するためにトナーの形状を示した模式図。
【図４】同プリンタのクリーニングユニット付近の構成を示し、廃トナー回収容器の開口部を含む断面図。
【図５】クリーニングユニットの構成を示す断面図。
【図６】搬送スクリュウの下部まで廃トナーが堆積した状態を示す模式図。
【図７】廃トナータンクが廃トナーで満杯の状態、又は満杯に近い状態なった時の状態を示す模式図。
【図８】搬送スクリュウの軸方向一端側近傍のベルトクリーニングユニットの構成を示す拡大外観図。
【図９】搬送スクリュウ等に駆動力を伝達するギヤ等が設けられた側のクリーニングユニットの構成を示す斜視図。
【図１０】廃トナータンクが廃トナーで満杯の状態、又は満杯に近い状態なっていない時の最下流側スクリュウ端部の位置を示す模式図。
【図１１】廃トナータンクが廃トナーで満杯の状態、又は満杯に近い状態なった時の最下流側スクリュウ端部の位置を示す模式図。
【図１２】ベルトクリーニングユニット及び廃トナータンクの外観図。
【図１３】クリーニングユニット近傍の構成を示し、冷却ファンを含む構成図。
【図１４】感光体ベルトを用いたプリンタの構成を示す概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を適用した画像形成装置の実施形態の一例として、電子写真方式のプリンタ（以下、単にプリンタという）について説明する。まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。図１は、本プリンタの全体構成を示す概略構成図である。同図において、プリンタは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（以下、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋと記す）のトナー像を生成するための４つのプロセスユニット１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを備えている。
【００１０】
上記プロセスユニット１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、互いに異なる色のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっている。ここでは、Ｙ用のプロセスユニットを例にとって説明する。プロセスユニット１Ｙは、ドラム状の感光体２Ｙの周囲に、感光体２Ｙ表面を一様に帯電せしめる帯電装置３Ｙ、感光体２Ｙ上の潜像を現像する現像装置４Ｙ、感光体２Ｙ上の転写残トナーをクリーニングするクリーニング装置５Ｙ等を備えている。プロセスユニット１Ｙにおいて、帯電装置３Ｙによって一様に帯電せしめられた感光体２Ｙの表面は、後述する光書込ユニット６から発せられるレーザ光Ｌによって露光走査されてＹ用の静電潜像を担持する。このＹの静電潜像は、現像装置４Ｙの現像スリーブと対向する現像領域でＹトナー像に現像される。そして、感光体２Ｙ上に現像されたＹトナー像は、後述する中間転写ユニット１０の一次転写ローラ１１Ｙによって中間転写ベルト１２上に中間転写される。転写後に感光体２Ｙ上に残留する転写残トナーは、クリーニング装置５Ｙのクリーニングブレード５ａＹによってクリーニングされる。その後、感光体２Ｙは帯電装置３Ｙによって除電と同時に帯電され、次の画像形成に備えられる。
【００１１】
他色用のプロセスユニット１Ｍ、Ｃ、Ｋにおいても、同様にして感光体２Ｍ、Ｃ、Ｋ上にＭ、Ｃ、Ｋトナー像が形成され、中間転写ベルト１２上のＹトナー像に順次重ね合わせて中間転写される。これにより中間転写ベルト１２上には、４色重ね合わせトナー像が形成される。
【００１２】
また、上記プロセスカートリッジ１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの図中下方には、光書込ユニット６が配設されている。潜像形成手段たる光書込ユニット６は、画像情報に基づいて発したレーザ光Ｌを各プロセスカートリッジ１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋにおける各感光体２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋに照射する。これにより、感光体２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ上にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の静電潜像が形成される。なお、光書込ユニット６は、光源から発したレーザ光Ｌを、モータによって回転駆動されるポリゴンミラーによって偏向せしめながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋに照射するものである。
【００１３】
上記光書込ユニット６の図中下側には、給紙ローラ２６を具備する給紙カセット２５が配設されている。この給紙カセット２５は、転写材たる記録紙Ｐを複数枚重ねた紙束の状態で収納しており、一番上の記録紙Ｐに給紙ローラ２６を押し当てている。給紙ローラ２６が図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられると、一番上の記録紙Ｐが給紙路に向けて送り出される。
【００１４】
この給紙路には、搬送ローラ対２７、レジストローラ対２８が配設されており、給紙路に送り出された記録紙Ｐは、搬送ローラ対２７を経てレジストローラ対２８のローラ間に挟み込まれる。レジストローラ対２８は、ローラ間に記録紙Ｐを挟み込むとすぐにローラ対の回転駆動を一旦停止させる。そして、後述するように記録紙Ｐを中間転写ベルト１２上の４色重ね合わせトナー像に重ね合わせ得るタイミングでレジストローラ対２８の回転駆動を再開して、記録紙Ｐを後述の２次転写ニップに向けて送り出す。
【００１５】
上記プロセスユニット１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの図中上方には、被清掃体たる中間転写ベルト１２を張架しながら無端移動せしめる転写ユニット１０が配設されている。この転写ユニット１０は、中間転写ベルト１２のループ内に、４つの１次転写ローラ１１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ、２次転写対向ローラ１３、加圧バネ１４ａよって付勢され中間転写ベルト１２に張力を付与するテンションローラ１４、中間転写ベルト１２に対して従動回転するローラ１５、１６等を備えている。中間転写ベルト１２は、これらのローラによって張架されながら、駆動ローラを兼ねる２次転写対向ローラ１３の回転駆動によってプロセス速度は１５０ｍｍ／ｓｅｃに調整されて図中反時計回りに無端移動せしめられる。
【００１６】
１次転写ローラ１１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、このように無端移動せしめられる中間転写ベルト１２を感光体２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋとの間に挟み込んでいる。これにより、感光体２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋと、中間転写ベルト１２の表面との当接によるＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の１次転写ニップが形成されている。１次転写ローラ１１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋには、転写電源１７、１８によってそれぞれトナーの帯電極性とは逆極性の１次転写バイアス（本実施形態では＋１８００Ｖ）が印加される。中間転写ベルト１２は、その無端移動に伴ってＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の１次転写ニップを順次通過していく過程で、感光体２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ上のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋトナー像が順次重ね合わせて中間転写されていく。
【００１７】
上記中間転写ユニット１０において、中間転写ベルト１２のループ外には、ベルトクリーニングユニット２０や二次転写ローラ２１を備えている。二次転写ローラ２１は、ベルトループ内の２次転写対向ローラ１３に対して中間転写ベルト１２を介して対向する位置で、ベルトの表面に当接して２次転写ニップを形成し、電源２２により所定の二次転写バイアスが印加される。本実施形態では、定電流で制御され、その設定値は＋３０μＡである。また、二次転写ローラ２１は、図示しない駆動ギヤによって駆動力が与えられており、その周速は中間転写ベルト１２の周速に対して略同一となるように調整されている。
【００１８】
中間転写ベルト１２上に形成された４色重ね合わせトナー像が上記２次転写ニップに進入するタイミングを見計らって、レジストローラ対２８から記録紙Ｐが２次転写ニップに向けて送り出される。２次転写ニップ内で中間転写ベルト１２上の４色重ね合わせトナー像に密着した記録紙Ｐには、２次転写電界やニップ圧の作用によって４色重ね合わせトナー像が一括２次転写され、記録紙Ｐの白色と相まってフルカラー画像となる。２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト１２には、記録紙Ｐに２次転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、テンションローラ１４に対向する位置に配設される後述するクリーニングユニット２０によってベルト表面から除去される。
【００１９】
上記２次転写ニップの図中上方には、定着装置３０が配設されている。中間転写ベルト１２や２次転写ローラ２１から剥離しながら２次転写ニップから排出される記録紙Ｐは、この定着装置３０内に送り込まれる。そして、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する定着ローラと、これに圧接せしめられている加圧ローラとの当接による定着ニップを通過する際の加熱や加圧により、フルカラー画像が表面に定着される。その後、記録紙Ｐは、排紙ローラ対３１のローラ間を経て機外へと排出される。
【００２０】
ここで、上記中間転写ベルト１２はＰＶＤＦ（フッ化ビニルデン）、ＥＴＦＥ（エチレン−四フッ化エチレン共重合体）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＣ（ポリカーボネート）等を単層または複数層に構成し、カーボンブラック等の導電性材料を分散させ、その体積抵抗率を１０８〜１０１２Ωｃｍ、かつ表面抵抗率を１０９〜１０１３Ωｃｍの範囲となるよう調整されている。必要に応じ該中間転写ベルト１２の表面に離型層をコートしても良い。コートに用いる材料としては、ＥＴＦＥ（エチレン−四フッ化エチレン共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリ四フッ化エチレン）、ＰＶＤＦ（フッ化ビニルデン）、ＰＥＡ（パ−フルオロアルコキシフッ素樹脂）、ＦＥＰ（四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体）、ＰＶＦ（フッ化ビニル）等のフッ素樹脂が使用できるが、これに限定されるものではない。中間転写ベルト１２の製造方法は注型法、遠心成形法等があり、必要に応じてその表面を研磨しても良い。
【００２１】
中間転写ベルト１２の体積抵抗率及び表面抵抗率が上述した範囲を超えると、転写に必要なバイアスが高くなるため、電源コストの増大を招くため好ましくない。また、転写工程、転写紙剥離工程などで中間転写ベルト１２の帯電電位が高くなり、かつ自己放電が困難になるため除電手段を設ける必要が生じる。また、体積抵抗率及び表面抵抗率が上記範囲を下回ると、帯電電位の減衰が早くなるため自己放電による除電には有利となるが、転写時の電流が面方向に流れるためトナー飛び散りが発生してしまう。したがって、本発明における中間転写ベルト１２の体積抵抗率及び表面抵抗率は上記範囲内でなければならない。なお、体積抵抗率及び表面抵抗率の測定は高抵抗抵抗率計（三菱化学社製：ハイレスタＩＰ）にＨＲＳプローブ（内側電極直径５．９ｍｍ、リング電極内径１１ｍｍ）を接続し、中間転写ベルト１２の表裏に１００V（表面抵抗率は５００V）の電圧を印加して１０秒後の測定値を用いた。
【００２２】
上記二次転写ローラ２１はＳＵＳ等の金属製芯金上に、導電性材料によって１０６〜１０１０Ωの抵抗値に調整されたウレタン等の弾性体を被覆することで構成されている。ここで、二次転写ローラ２１の抵抗値が上記範囲を超えると電流が流れ難くなるため、必要な転写性を得る為にはより高電圧を印加しなければならなくなり、電源コストの増大を招く。また、高電圧を印加するため転写ニップ前後の空隙にて放電が起こる為、ハーフトーン画像上に放電による白ポチ抜けが発生する。逆に、二次転写ローラ２１の抵抗値が上記範囲を下回ると同一画像上に存在する複数色画像部（例えば３色重ね像）と単色画像部との転写性が両立できなくなる。これは、二次転写ローラ２１の抵抗値が低い為、比較的低電圧で単色画像部を転写するのに十分な電流が流れるが、複数色画像部を転写するには単色画像部に最適な電圧よりも高い電圧値が必要となるため、複数色画像部を転写できる電圧に設定すると単色画像では転写電流過剰となり転写効率の低減を招く。なお、二次転写ローラ２１の抵抗値測定は、導電性の金属製板に二次転写ローラ２１を設置し、芯金両端部に片側４．９Ｎ（両側で合計９．８Ｎ）の荷重を掛けた状態にて、芯金と前記金属製板との間に１０００Ｖの電圧を印加した時に流れる電流値から算出した。
【００２３】
また、本実施例に用いられるトナーは重合法によって生成された重合トナーである。更に本実施例に用いるトナーの形状係数ＳＦ−１は１００〜１８０、形状係数ＳＦ−２は１００〜１８０の範囲にあることが好ましい。図２は、形状係数ＳＦ−１を説明するためにトナーの形状を示した模式図である。図３は、形状係数ＳＦ−２を説明するためにトナーの形状を示した模式図である。形状係数ＳＦ−１は、トナー形状の丸さの割合を示すものであり、下記式（１）で表される。トナーを２次元平面に投影してできる形状の最大長ＭＸＬＮＧの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００π／４を乗じた値である。ＳＦ−１の値が１００の場合トナーの形状は真球となり、ＳＦ−１の値が大きくなるほど不定形になる。
ＳＦ−１
＝｛（ＭＸＬＮＧ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４）・・・式（１）
また、形状係数ＳＦ−２は、トナー形状の凹凸の割合を示すものであり、下記式（２）で表される。トナーを２次元平面に投影してできる図形の周長ＰＥＲＩの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００π／４を乗じた値である。ＳＦ−２の値が１００の場合トナー表面に凹凸が存在しなくなり、ＳＦ−２の値が大きくなるほどトナー表面の凹凸が顕著になる。
ＳＦ−２
＝｛（ＰＥＲＩ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４）・・・式（２）
【００２４】
トナーの形状が球形に近くなると、トナーとトナーあるいはトナーと感光体との接触状態が点接触になるために、トナー同士の吸着力は弱くなり従って流動性が高くなり、また、トナーと感光体との吸着力も弱くなって、転写率は高くなる。形状係数ＳＦ−１、ＳＦ−２のいずれかが１８０を超えると、転写率が低下するとともに転写手段に付着した場合のクリーニング性も低下するため好ましくない。なお、形状係数の測定は、具体的には、走査型電子顕微鏡（Ｓ−８００：日立製作所製）でトナーの写真を撮り、これを画像解析装置（ＬＵＳＥＸ３：ニレコ社製）に導入して解析して計算した。
【００２５】
また、トナー粒径は体積平均粒径で４〜１０μmの範囲であることが望ましい。これよりも小粒径の場合には現像時に地汚れの原因となったり、流動性が悪化し、さらに凝集しやすくなるので中抜けが発生しやすくなったりする。逆にこれよりも大粒径の場合にはトナー飛び散りや、解像度悪化により高精細な画像を得ることができない。本実施例では、トナー粒径の体積平均粒径６．５μｍのものを用いた。
【００２６】
次に、上記中間転写ユニット１０のクリーニング手段たるクリーニングユニット２０について詳細に説明する。図４は、クリーニングユニット付近の構成を示し、廃トナー回収容器の開口部を含む断面図である。図５は、クリーニングユニットの構成を示す断面図である。図４に示すように、クリーニングユニット２０には、ウレタンゴムよりなるクリーニングブレード２３がブレードホルダ２４に保持されて配置されている。そして、クリーニングユニット２０は、クリーニングブレード２３を中間転写ベルト１２に押し当てて中間転写ベルト１２上のトナーを掻き取って清掃する構成となっている。そして、このクリーニングユニット２０は、全体として高さ方向に長くなっており、クリーニングブレード２３により掻き取られたトナーは、自重により落下して後述する廃トナータンクに収容する構成となっている。なお、本実施例では、クリーニング部材としてクリーニングブレード２３を採用したが、従来公知のクリーニングローラやクリーニングブラシを用いてもよい。
【００２７】
また、クリーニングユニット２０には、クリーニングブレード２３によって中間転写ベルト１２をクリーニングし易くするために、固形潤滑剤４０を中間転写ベルト１２の表面に塗布する潤滑剤塗布部材であるブラシローラ４１が設けられている。本実施形態では、固形潤滑剤４０をブラシローラ４１で削り取るために、スプリングのような弾性体である潤滑剤加圧手段４２により固形潤滑剤４０を１［Ｎ］〜４［Ｎ］の力でブラシローラ４１に圧接する。固形潤滑剤４０の幅は、画像幅よりも広く設定する必要があるため、３０４［ｍｍ］以上とする。潤滑剤塗布部材４１の幅は、固形潤滑剤４０を均一に削り取る為に、固形潤滑剤４０の幅よりも大きくとる必要がある。
【００２８】
潤滑剤４０には、直鎖状の炭化水素構造を持つ、脂肪酸金属塩を用いる。脂肪酸金属塩としては、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、オレイン酸から選択される少なくとも１種以上の脂肪酸を含有し、亜鉛、アルミニウム、カルシウム、マグネシウム、リチウムから選択される少なくとも１種以上の金属を含有する脂肪酸金属塩が挙げられる。とりわけその中でもステアリン酸亜鉛は、工業的規模で生産されかつ多方面での使用実績があることから、コスト、品質安定性及び信頼性で、最も好ましい材料である。ただし、一般に工業的に使われている高級脂肪酸金属塩は、その名称の化合物単体組成ではなく、多かれ少なかれ類似の他の脂肪酸金属塩、金属酸化物及び遊離脂肪酸を含むものであり、本実施形態での脂肪酸金属塩もその例外ではない。
【００２９】
これらの潤滑剤は微量ずつ、粉体の形態で供給されるのであるが、その具体的な方法としては、ブラシローラ４１等の潤滑剤塗布部材によりブロック上に固形成形された潤滑剤を削り取って塗布する方法や、トナーに外添して供給する方法等がある。ただし、トナーに外添して潤滑剤を供給する場合、その供給量が出力する画像面積に依存し、常にベルト表面全面に供給することはできない。そのため、簡易な装置構成で、且つ、ベルト表面全面に安定に潤滑剤を供給しようとした場合、本実施形態のように固形潤滑剤４０をブラシローラ４１で削り取って塗布する方法が良い。
【００３０】
また、クリーニングブレード２３によって掻き取られ廃トナータンク６０に向かって落下する廃トナーの落下経路中には、図５に示すように、後述する図示していない搬送路形成部材及び遮蔽壁４３、４４から形成される遮蔽部４５と、その遮蔽部４５内に廃トナーを搬送する粉体搬送手段である搬送スクリュウ４６とが設けられている。搬送スクリュウ４６は遮蔽壁４４を貫通しており、搬送スクリュウ４６と遮蔽壁４４との隙間からトナーが漏れ出さないように構成となっている。また、搬送スクリュウ４６は遮蔽壁４４を境に搬送スクリュウ軸方向端部から中央部に向けて廃トナーを搬送するようになっている。なお、搬送スクリュウ４６を介して上方の空間と下方の空間とは連通している。そのため、クリーニングブレード２３によって掻き取られ落下する廃トナーは、搬送スクリュウ４６や上記搬送経路をすり抜けて廃トナータンク６０内に向かって落下することができる。
【００３１】
本実施例のように、クリーニングブレード２３によって掻き取られ廃トナータンク６０内に向かって落下する廃トナーの落下経路中に遮蔽部４５を設けると、遮蔽部４５の上面にトナーが堆積する。そして、遮蔽部４５の上面に廃トナーが経時で堆積し続けると図４に示したクリーニングブレード２３近傍の開口部から外部へ廃トナーが溢れ出してしまう恐れがある。そのため、本実施例においては、図５に示すように、遮蔽部４５の上面を斜面形状にすることで廃トナーが斜面に沿って落下し易くし、遮蔽部４５の上面に廃トナーが堆積するのを防止している。
【００３２】
また、本実施例では、遮蔽部４５の上面を清掃する清掃部材４７が設けられている。清掃部材４７は、搬送スクリュウ４６の軸方向に長尺な弾性のあるシート状のものを用いており、清掃部材４７の長手方向遮蔽部側の端部が遮蔽部４５の上面に沿った形状をしている。また、清掃部材４７の搬送スクリュウ４６のスクリュウ形状と対向する側には、清掃部材４７の長手方向に直交する方向に向かって形成されたスリット部分が設けられている。この清掃部材４７のスリット部分は搬送スクリュウ４６のスクリュウ形状に食い込んでおり、搬送スクリュウ４６が回転運動すると搬送スクリュウ４６のスクリュウ形状によって清掃部材４７のスリット部が弾かれる。これにより、清掃部材４７が振動し遮蔽部４５の上面に付着したトナーを弾き飛ばすことで遮蔽部４５の上面を清掃する。
【００３３】
図６は、搬送スクリュウの下部まで廃トナーが堆積した状態を示す模式図である。図７は、廃トナータンクが廃トナーで満杯の状態、又は満杯に近い状態なった時の状態を示す模式図である。廃トナーが廃トナータンク６０内にあまり堆積していない場合、廃トナーは搬送スクリュウ４６や搬送経路をすり抜けて廃トナータンク６０内に落下するが、図６に示すように搬送経路の下部まで廃トナーが堆積すると、その堆積した廃トナーによって搬送経路の底部が塞がれ、廃トナーが搬送経路底部の壁の役割をはたすようになる。本実施例では、このような状態のときを廃トナータンク６０内が廃トナーで満杯の状態又は満杯に近い状態であるとしている。そして、このような状態になるまで廃トナーが廃トナータンク６０内に堆積することで、これ以降さらに堆積した分の廃トナーを搬送スクリュウ４６により遮蔽部４５へ搬送することが可能となる。
【００３４】
ここで、廃トナータンク６０内が廃トナーで満杯の状態又は満杯に近い状態となり搬送スクリュウ４６によって遮蔽部４５内へ廃トナーが搬送され、図７に示すように遮蔽部４５内が廃トナーで一杯になって遮蔽部４５内へ廃トナーを押し込めなくなると、搬送スクリュウ４６は凝集した廃トナーから廃トナー搬送方向の反対方向（図７中右側）に向かって押される力を受ける。ここで、搬送スクリュウ４６は軸方向に変位可能に設けられており、図５に示すスプリング４８により廃トナー搬送方向（図７中左側）へ付勢されている。そして、搬送スクリュウ４６が廃トナーによって押される力がスプリング４８の付勢力よりも強くなると、搬送スクリュウ４６は廃トナー搬送方向の反対方向（図７中右側）へ変位する。
【００３５】
ここで、搬送スクリュウ４６は次のようにして駆動力を得て回転する。図８は、搬送スクリュウの軸方向一端側近傍のベルトクリーニングユニットの構成を示す拡大外観図である。図９は、搬送スクリュウ等に駆動力を伝達するギヤ等が設けられた側のクリーニングユニットの構成を示す斜視図である。まず、図８に示すように、ブラシローラ４１はテンションローラ１４の軸に設けられたギヤ５０からブラシローラ４１の軸に設けられたギヤ５１を介して駆動力を得ている。そして、図９に示すように、ブラシローラ４１の駆動力を、ブラシローラ４１の軸に設けられたギヤ５２からギヤ５３ａ及びギヤ５３ｂを介して搬送スクリュウ４６の軸に設けられたギヤ５４に伝達することで、搬送スクリュウ４６が回転する。なお、ギヤ５４は搬送スクリュウ４６の軸方向に移動可能である。また、ギヤ５３ｂはツバ付の形状をしており、ギヤ５４の抜け止めの機能も持つため、搬送スクリュウ４６が回転状態のまま、ギヤ５４は搬送スクリュウ４６の軸方向に変位が可能となっている。
【００３６】
本実施例では、遮蔽部４５へ廃トナーを押し込めなくなり搬送スクリュウ４６が廃トナーから負荷を受けて、搬送スクリュウ４６が廃トナー搬送方向の反対方向へ変位したのを搬送スクリュウ位置検知センサによって検知することで、廃トナータンク６０が満杯の状態又は満杯に近い状態であることを検知する。
【００３７】
上記搬送スクリュウ位置検知センサとしては、光学センサを用いることができる。本実施例では、搬送スクリュウ４６の軸方向のスプリング４８を設けた側の廃トナータンク６０の側壁の外側に、図８に示すような発光部と受光部とからなる光学センサ５６を設け、上記廃トナー搬送方向の反対方向に変位した搬送スクリュウ４６の軸によってフィラー５５が押され、そのフィラー５５によって光学センサ５６が遮光されることで、廃トナータンク６０内が廃トナーで満杯の状態又は満杯に近い状態であると検知する。また、本実施例では、搬送スクリュウ４６の軸が上記反対方向に３［ｍｍ］変位することで光学センサ５６の発光部から受光部へ向けて発せられた光が遮断される。このようにして廃トナータンク６０内が廃トナーで満杯の状態又は満杯に近い状態であると検知した後、プリンタに設けられた図示しない表示パネルに廃トナータンク６０が満杯の状態又は満杯に近い状態である旨のメッセージを表示する。
【００３８】
本実施例では、上述したようにして廃トナータンク６０が廃トナーで満杯の状態又は満杯に近い状態であると検知できるので、廃トナータンク６０内の廃トナーによって光学センサ５６から発せられた光を遮断することで満杯の状態などを検知する構成の場合に、光学センサ５６が廃トナーで汚れることで生じ得る誤検知が生じない。
【００３９】
ここで、搬送スクリュウ４６は、遮蔽壁４４を挟んで図５中右側領域及び左側領域それぞれで軸方向端部から中央に向かって（上記右側領域においては、右側から左側に向かって、上記左側領域においては、左側から右側に向かって）廃トナーを搬送する。そして、本実施例では、上記左側領域における搬送スクリュウ４６の廃トナー搬送方向下流側をスクリュウ形状にしておらず、図５に示すような廃トナー搬送方向下流側への搬送力が無い清掃部材振動部５７を設けている。
【００４０】
例えば、搬送スクリュウ４６の廃トナー搬送方向上流側から下流側までスクリュウ形状を設けると、廃トナーが満杯の状態又は満杯に近い状態になった際に搬送スクリュウ４６の位置まで堆積した廃トナーが、上記左側領域における搬送スクリュウ４６によって遮蔽壁４４まで搬送される。そして、廃トナーが遮蔽壁４４まで搬送されると廃トナーは上記左側領域における廃トナー搬送方向下流側へそれ以上進むことができなくなる。このように、遮蔽壁４４まで搬送された廃トナーが上記左側領域における廃トナー搬送方向下流側へそれ以上進むことができなくなることで、その廃トナーから搬送スクリュウ４６が上記左側領域における廃トナー搬送方向の反対方向（図５中左方向）に向かって押される力を受ける。
【００４１】
そのため、廃トナーが満杯の状態又は満杯に近い状態になった際に搬送スクリュウ４６は、上記右側領域で遮蔽部４５内の廃トナーから上記右側領域における廃トナー搬送方向の反対方向（図５中右方向）の力と、上記左側領域で遮蔽部４４まで到達した廃トナーから上記左側領域における廃トナー搬送方向の反対方向（図５中左方向）の力とを受けることになる。よって、廃トナーが満杯の状態又は満杯に近い状態になった際に、搬送スクリュウ４６が上記右側領域における廃トナー搬送方向の反対方向に変位する距離は、上記右側領域における廃トナー搬送方向の反対方向の力が上記左側領域における廃トナー搬送方向の反対方向の力によって打ち消される分だけ短くなる。したがって、搬送スクリュウ位置検知センサを用いた廃トナーが満杯の状態又は満杯に近い状態の検知の精度が低下してしまう。
【００４２】
上記左側領域における搬送スクリュウ４６の廃トナー搬送方向下流側にスクリュウ形状を設けなければ遮蔽壁４４まで廃トナーが搬送されなくなる。これにより、搬送スクリュウ４６が上記左側領域における廃トナー搬送方向の反対方向（図５中左方向）の力を廃トナーから受けることがなく、上記検知の精度が低下するのを抑制することができる。ところが、本実施例では、搬送スクリュウ４６のスクリュウ形状によって清掃部材４７を振動させるので、単にスクリュウ形状を設けないように構成すると清掃部材４７の振動効率が低下してしまう。
【００４３】
そのため、本実施例では、上記左側領域における搬送スクリュウ４６の廃トナー搬送方向下流側にスクリュウ形状を設けず、図６などに示すような廃トナー搬送方向下流側への搬送力が無い清掃部材振動部５７を設けている。これにより、廃トナーが満杯の状態又は満杯に近い状態になったとしても、搬送スクリュウ４６が廃トナーから上記左側領域における廃トナー搬送方向の反対方向（図５中左方向）に向かって押される力を受けなくなる。よって、廃トナーが満杯の状態又は満杯に近い状態になった際に搬送スクリュウ４６は、上記右側領域における遮蔽部４５内の廃トナーから上記右側領域における廃トナー搬送方向の反対方向（図６中右方向）の一定方向にのみ押される力を受けて、上記右側領域における廃トナー搬送方向の反対方向に変位する。したがって、廃トナーが満杯の状態又は満杯に近い状態の際に、上述したような搬送スクリュウ４６が上記変位させたい方向（図５中右方向）に変位する距離が短くなることが無く、上記搬送スクリュウ位置検知センサを用いた廃トナーが満杯の状態又は満杯に近い状態の検知の精度が低下するのを抑制できる。
【００４４】
また、上記左側領域における搬送スクリュウ４６の廃トナー搬送方向下流側に単にスクリュウ形状を設けないようにするのではなく清掃部材振動部５７を設けることで、上記搬送力を低減させつつ搬送スクリュウ４６による清掃部材４７の振動効率が低下するのを抑制できる。本実施例では、清掃部材振動部５７の高さが搬送スクリュウ４６に設けたスクリュウ形状と同等、幅がスクリュウ形状の１ピッチ相当の板状で、搬送スクリュウ４６の軸中心から放射状に均等に配置する。また、搬送スクリュウ４６の軸方向における清掃部材振動部５７の配置範囲は、清掃部材４７の配置範囲と同等とする。
【００４５】
また、搬送スクリュウ４６が遮蔽部４５内の廃トナーから負荷を受けて上記右側領域における廃トナー搬送方向（以下、特記しない限り、廃トナー搬送方向は上記右側領域におけるもの、つまり、図５中右側から左側に向かう方向とし、単に廃トナー搬送方向という）の反対方向へ変位した際に、搬送スクリュウ４６が上記反対方向へ変位し過ぎると、搬送スクリュウ４６の端部がクリーニングユニット２０のケーシングに衝突してしまう。このような衝突が生じると、搬送スクリュウ４６は遮蔽部４５内の廃トナーから上記反対方向に向かって押される力を受けているので搬送スクリュウ４６の端部が上記ケーシングに押し付けられる。そのため、搬送スクリュウ４６の端部と上記ケーシングとの間で搬送スクリュウ４６の回転を妨げるような抵抗が生じ、搬送スクリュウ４６が破損したり搬送スクリュウ４６の回転がロックしたりする可能性がある。そのため、本実施例では、搬送スクリュウ４６が上記反対方向に変位しても搬送スクリュウ４６の端部と上記ケーシングとが衝突しないに構成している。
【００４６】
図１０に示す搬送スクリュウの位置は、廃トナータンク６０が廃トナーで満杯の状態又は満杯に近い状態になっておらず、搬送スクリュウ４６が遮蔽部４５内の廃トナーから廃トナー搬送方向の反対方向へ押される力を受けていない場合である。このような場合には、上記右側領域における搬送スクリュウ４６の廃トナー搬送方向最下流側スクリュウ端部（以下、最下流側スクリュウ端部という）４６Ａの位置が、遮蔽部４５の外端４５Ａの位置Ｘ１から廃トナー搬送方向下流側に距離Ｘだけ離れた位置Ｘ２となるように、搬送スクリュウ４６を配設している。
【００４７】
これに対し、図１１に示すように、廃トナータンク６０が廃トナーで満杯の状態又は満杯に近い状態になると、搬送スクリュウ４６が遮蔽部４５内の廃トナーから廃トナー搬送方向の反対方向へ押される力を受けて、搬送スクリュウ４６が上記反対方向へ変位する。このような場合においては、搬送スクリュウ４６が遮蔽部４５内の廃トナーから上記反対方向へ押される力を受け上記反対方向に変位し、最下流側スクリュウ端部４６Ａの位置が上記位置Ｘ２から上記位置Ｘ１になる。すなわち、搬送スクリュウ４６は上記反対方向に上記距離Ｘだけ変位する。
【００４８】
搬送スクリュウ４６が上記距離Ｘだけ変位する理由としては次の通りである。すなわち、最下流側スクリュウ端部４６Ａの位置が上記位置Ｘ２から上記位置Ｘ１となり、最下流側スクリュウ端部４６Ａが遮蔽部４５内から外に押し出されると、遮蔽部４５内に収容された廃トナーから搬送スクリュウ４６が上記反対方向に押される力を受けなくなる。このように、搬送スクリュウ４６が上記反対方向に押される力を受けなくなることで、それ以上（上記距離Ｘ以上）搬送スクリュウ４６が上記反対方向に変位しなくなるためである。
【００４９】
そのため、上記距離Ｘを、搬送スクリュウ４６の端部と上記ケーシングとの距離よりも短い距離に設定することで、搬送スクリュウ４６が上記反対方向に変位しても搬送スクリュウ４６の端部と上記ケーシングとが衝突しなくなる。本実施例においては、搬送スクリュウ軸方向における搬送スクリュウ４６の端部と上記ケーシングとの距離が１４［ｍｍ］であり、上記距離Ｘとしては１４［ｍｍ］よりも短い距離とすれば良い。また、上述したように搬送スクリュウ４６の軸が上記反対方向に３［ｍｍ］変位することで上記搬送スクリュウ位置検知センサである光学センサ５６の発光部から受光部へ向けて発せられた光が遮断され、廃トナータンク６０内が廃トナーで満杯の状態又は満杯に近い状態であると検知されるので、上記距離Ｘは少なくとも３［ｍｍ］必要である。よって、上記距離Ｘとしては、搬送スクリュウ４６の端部と上記ケーシングとが衝突するのを確実に防ぐことができ、且つ、上述した光学センサ５６を用いた搬送スクリュウ位置検知センサの感度を考慮して３［ｍｍ］〜１０［ｍｍ］にすることが望ましく、本実施例では上記距離Ｘを５［ｍｍ］とした。
【００５０】
なお、遮蔽部４５内が廃トナーで一杯になり、それに伴って搬送スクリュウ４６が廃トナーから受ける負荷に基づいて廃トナータンク６０が満杯であるのを検知する方法として、上述したような搬送スクリュウ４６の位置変動を検知する方法だけではなく、搬送スクリュウ４６の駆動トルクや回転速度などの変化に基づいて廃トナータンク６０が満杯であるのを検知する方法を採用しても良い。
【００５１】
次に、本発明の特徴部について説明する。図１２は図５と同じ方向から見たベルトクリーニングユニット及び廃トナータンクの外観図である。本実施例において、上記廃トナータンク６０は、図５及び図１２に示すように、搬送スクリュウ４６に対向する開口部の径が底部の径より小さくなるようにくくられた形状で構成されている（以下、くくれ部という）。このくくれ部により空いた２つの空間、すなわち搬送スクリュウ４６の軸方向両端部の下方にある空間には、送風手段である冷却ファン６１がそれぞれ配設される。この冷却ファン６１は、現像装置４や書込ユニット６等に具備される駆動ヒータ等の熱源に対して風を送ってこれらを冷却することができる。この冷却ファン６１の設置にあたっては、新たなスペースを設ける必要がなく、廃トナータンク６０のくくれ部により空いた空間を利用しているため、装置全体のスペース化を図ることもできる。なお、本実施例では、送風手段として、軸流ファンである冷却ファン６１を用いたが、シロッコファン等、装置内の吸排気を行うことができれば特に限定されるものではない。また、図１０中左右にそれぞれ冷却ファン６１を設けたが、どちらか一方に１つ設けてもよい。
【００５２】
上述したように、廃トナーの落下経路が廃トナータンク６０のくくれ部でクリーニングユニット２０（クリーニングブレード２３）の軸方向長さよりも狭くなっている。そのため、クリーニングユニット２０に設置された搬送スクリュウ４６は、遮蔽壁４４を挟んで図中右側領域及び左側領域それぞれで軸方向端部から中央に向かって（上記右側領域においては、右側から左側に向かって、上記左側領域においては、左側から右側に向かって）廃トナーを搬送する。よって、廃トナーがクリーニングユニット２０の軸方向端部に落下しても、搬送スクリュウ４６により軸方向中央部まで搬送され、廃トナーが円滑に廃トナーランク６０に落下して堆積することができる。
【００５３】
図１３は、クリーニングユニット近傍の構成を示し、冷却ファンを含む構成図である。本実施形態においては、図９、図１２、及び図１３に示すように、上記冷却ファン６１を支持する筐体の天井部に、冷却ファン６１の筐体とクリーニングユニット２０の筐体との間の空間を閉塞する閉塞部材６２が貼付されている。クリーニングユニット２０や廃トナータンク６０から極微量の廃トナーが漏れた場合でも、クリーニングユニット２０と冷却ファン６１との間の空間は、閉塞部材６２により閉塞されて密閉度が増しているため、廃トナーが飛散することがない。
【００５４】
また、上記クリーニングユニット２０は、一般にプリンタ本体の寿命より短い寿命となるため、取り外し可能に設置しなければいけない。本実施例においては、クリーニングユニット２０は、中間転写ベルト１２に所定のテンションを付加して張架するテンションローラ１４により位置決めされている。クリーニングユニット２０の筐体の軸方向両端の側板には、テンションローラ１４の軸１４ａを嵌め込むための凹部２０ａが形成されている。そして、クリーニングユニット２０の着脱の際、冷却ファン６１の筐体に貼付された閉塞部材６２が、クリーニングユニット２０を着脱する際の仮保持部材の機能も兼ねている。一方、図１３に示すように、クリーニングユニット２０においては、固形潤滑剤４０及び潤滑剤加圧手段４１を保持する突き出し部２０ｂが下方に突出して設けられている。この突き出し部２０ｂと閉塞部材６２とが干渉する位置にあるため、クリーニングユニット２０は図１３中左方向に転倒しづらい。
【００５５】
ここで、上記閉塞部材６２が剛体で構成されていると、クリーニングユニット２０の着脱の際に、クリーニングユニット２０自体や中間転写ベルト１２を傷つけてしまう場合ある。そこで、本実施例では、閉塞部材６２には、ポリウレタン、ポリスチレン等の発泡部材や、ゴム等の弾性部材を用いる。これにより、閉塞部材６２が緩衝材となって、クリーニングユニット２０や中間転写ベルト１２を傷つけずに、クリーニングユニット２０を容易に着脱することができる。また、閉塞部材６２に発泡体を用いることにより、装置が作動し始めてからのクリーニングユニット２０の温度変化も緩やかになり、クリーニング不良を起こしにくくなる。
【００５６】
さらに、上記テンションローラ１４は、中間転写ベルト１２の環境変動による伸縮等により位置が変わってしまい、クリーニングユニット２０も同時に動き、クリーニングユニット２０と閉塞部材６２とが干渉し合って傷ついてしまう虞がある。しかし、冷却ファン６１の筐体の天井部に弾性体から閉塞部材６２がもうけられているため、閉塞部材６２が緩衝材となって、クリーニングユニット２０を傷つけることがない。
【００５７】
上述したクリーニングユニット２０と廃トナータンク６０とは、プリンタ本体に対して別体で着脱可能に構成してもよいが、プリンタ本体に対して一体で着脱可能に構成するとよい。クリーニングユニット２０と廃トナータンク６０とを別体で構成する場合に比べ、着脱時に廃トナーによる汚染を防止できる。また、クリーニングユニット２０と廃トナータンク６０とが一体に構成されても、上述したようにクリーニングユニット２０と廃トナータンク６０との間の空間が閉塞部材６２により閉塞されているため、廃トナーが飛散することを防止できる。また、廃トナータンク６０が廃トナーにより重くなり転倒しやすくなっても、上述したように突き出し部２０ａと閉塞部材６２とが干渉する位置にあるため、クリーニングユニット２０は転倒しづらい。
【００５８】
なお、本実施形態では、被清掃体が像担持体たる中間転写ベルト１２である場合について説明したが、被清掃体は、像担持体たる感光体ベルトであってもよい。図１４は、感光体ベルトを用いたプリンタの構成を示す概略構成図である。図１４に示すように、被清掃体たる感光体ベルト１００は、駆動ローラ１３、テンションローラ１４、従動ローラ１５、１６により張架されながら、図中矢印方向に無端移動せしめられる。そして、テンションローラ１４に対向する位置には、感光体ベルト１００上の転写残トナーをクリーニングするクリーニングユニット２０が配置される。そして、クリーニングユニット２０の下方には、廃トナータンク６０と、廃トナータンク６０のくくれ部により空いた空間に配置された図示しない冷却ファンを備える。上記構成のプリンタにおいて、まず、帯電器１０１によって一様に帯電せしめられた感光体ベルト１００の表面は、画像情報に基づいて光書込ユニット６から発せられるレーザ光Ｌによって露光走査され静電潜像を担持し、その静電潜像は現像器１０２により現像されて感光体ベルト１００上にトナー層が順次形成される。感光体ベルト１００上に重ねて形成されたトナー像は、転写ローラ２１の位置で、給紙カセット２５から給紙ローラ２６により搬送ローラ対２７、レジストローラ対２８を経て給紙される記録紙Ｐに転写される。トナー像が転写された記録紙Ｐは、定着ユニット３０によりトナー像が定着せしめられ、排紙ローラ対３１により機外に排出される。転写後の感光体ベルト１００表面に残留する転写残トナーは、クリーニングユニット２０のクリーニングブレード２３により掻き落とされ、廃トナー回収容器に回収される。図１２で示されるプリンタにおいても、上記冷却ファンは、スペースを新たに必要とせず、現像器１０１や光書込ユニット６内の熱源を効率よく冷却することができ、廃トナー飛散やクリーニング不良を防止することができる。
【００５９】
以上、本実施形態によれば、送風手段である冷却ファン６１が廃トナー回収容器である廃トナータンク６０のくくれ形状により空いた空間に配置されているため、冷却ファン６１の設置にあたって新たなスペースを必要とせず省スペース化を図ることができる。また、被清掃体である中間転写ベルト１２の下方に、冷却ファン６１も現像装置４や光書込ユニット６の駆動モータ等の発熱体も配置することができ、効率よく発熱体を冷却することが可能となる。また、クリーニングユニット２０と冷却ファン６１との間に閉塞部材６２が配置され、冷却ファン６１からの送風がクリーニングユニット２０に及びにくいため、クリーニングユニット２０からの廃トナーの飛散を防止することができる。また、冷却ファン６１からの送風がクリーニングユニット２０に及びにくいため、クリーニングユニット２０の急激な温度変化を防止することができる。
また、本実施形態によれば、クリーニングユニット２０の着脱時に、閉塞部材６２がクリーニングユニット２０を仮保持する。これにより、クリーニングユニット２０の転倒を防止でき、着脱が容易となる。
また、本実施形態によれば、閉塞部材６２は弾性体により構成されるため、閉塞部材６２がクリーニングユニット２０を着脱する際の緩衝材となる。これにより、クリーニングユニット２０や中間転写ベルト１２を傷つけずに容易に着脱できる。
また、本実施形態によれば、閉塞部材６２が発泡体により構成されるため、冷却ファンからの送風も遮蔽される。これにより、装置が作動し始めてからのクリーニングユニット２０の温度変化も緩やかになり、クリーニング不良が起こしにくくなる。
また、本実施形態によれば、クリーニングユニット２０と廃トナータンク６０とが一体に構成される。クリーニングユニット２０と廃トナータンク６０とを別体で構成する場合に比べ、着脱時の廃トナーによる汚染を防止できる。また、クリーニングユニット２０と廃トナータンク６０とを一体に構成しても、上述したように冷却ファン６１の送風による廃トナーの飛散を防止でき、且つ廃トナーにより廃トナータンク６０が重たくなっても、クリーニングユニット２０の転倒を防止できる。
また、本実施形態によれば、クリーニングユニット２０は中間転写ベルト１２を張架するローラであるテンションローラ１４により位置決めされる。クリーニングユニット２０は、中間転写ベルト１２等の寿命とは関係なく着脱が可能である。また、閉塞部材６２が弾性体であれば、上述したようにクリーニングユニット２０の着脱の際、クリーニングユニット２０を傷つけることがない。
また、本実施形態によれば、クリーニングユニット２０はテンションローラ１４により位置決めされる。テンションローラ１４は中間転写ベルト１２の環境変動による伸縮等により位置が変動してしまうため、クリーニングユニット２０と閉塞部材とが干渉する場合もあるが、閉塞部材６２が弾性体であれば、上述したように閉塞部材６２が緩衝材となってクリーニングユニットを傷つけることがない。
また、本実施形態によれば、被清掃体がトナー像を担持する感光体ベルトであった場合も、上述したように省スペースで機内を効率よく冷却でき、且つ廃トナーの飛散やクリーニング不良等の不具合を防止できる。
また、本実施形態によれば、現像装置４や光書込ユニット６に具備される駆動モータ等の発熱体が冷却ファン６１によって効率よく冷却される。よって、これら発熱体の熱による、トナー凝集等の形成画像の品質低下や騒音の発生等の不具合を防止できる。
【符号の説明】
【００６０】
１ プロセスユニット
２ 感光体
３ 帯電装置
４ 現像装置
５ クリーニング装置
６ 光書込ユニット
１０ 中間転写ユニット
１１ １次転写ローラ
１２ 中間転写ベルト
１３ ２次転写対向ローラ
１４ テンションローラ
２０ クリーニングユニット
２１ ２次転写ローラ
２３ クリーニングブレード
４０ 固形潤滑剤
４１ ブラシローラ
６０ 廃トナータンク
６１ 冷却ファン
６２ 閉塞部材
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６１】
【特許文献１】特開２００４−４１９８号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面移動する被清掃体と、該被清掃体上のトナーを除去するクリーニング手段と、該クリーニング手段により除去され自重により落下したトナーを回収する廃トナー回収容器と、該被清掃体の下方に配置される発熱体とを備える画像形成装置において、
上記廃トナー回収容器は、上記クリーニング手段に対向する開口部の長手方向長さが底部の長手方向長さよりも小さくなるようにくくられた形状であり、
該廃トナー回収容器のくくれ形状により空いた空間に装置内を送風により冷却する送風手段が設置され、
該クリーニング手段と該送風手段との間に、該クリーニング手段と該送風手段との間の空間を閉塞する閉塞部材が設置されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
上記クリーニング手段は装置本体に対して着脱可能に構成され、
該クリーニング手段の着脱時に上記閉塞部材が該クリーニング手段を仮保持することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２の画像形成装置において、
上記閉塞部材は弾性体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３の画像形成装置において、
上記閉塞部材は発泡体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１、２、３又は４の画像形成装置において、
上記クリーニング手段と上記廃トナー回収容器とが一体に構成されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項３、４又は５の画像形成装置において、
上記クリーニング手段は、無端ベルト状の被清掃体を張架するローラにより位置決めされることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６の画像形成装置において、
上記ローラは、上記被清掃体にテンションを付与するテンションローラであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１、２、３、４、５、６又は７の画像形成装置において、
上記被清掃体はトナー像を担持する像担持体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１、２、３、４、５、６、７又は８の画像形成装置において、
上記発熱体は、像担持体に静電潜像を書き込む書込手段、及び／又は該像担持体上の静電潜像をトナー像として現像する現像手段に具備されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
表面移動する被清掃体と、該被清掃体上のトナーを除去するクリーニング手段と、該クリーニング手段により除去され自重により落下したトナーを回収する廃トナー回収容器と、該被清掃体の下方に配置される発熱体とを備える画像形成装置において、
上記廃トナー回収容器は、上記クリーニング手段に対向する開口部の長手方向長さが底部の長手方向長さよりも小さくなるようにくくられた形状であり、
該廃トナー回収容器のくくれ形状により空いた空間に装置内を送風により冷却する送風手段が設置され、
該クリーニング手段と該送風手段との間に、該クリーニング手段と該送風手段との間の空間を閉塞する閉塞部材が設置されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
上記クリーニング手段は装置本体に対して着脱可能に構成され、
該クリーニング手段の着脱時に上記閉塞部材が該クリーニング手段を仮保持することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２の画像形成装置において、
上記閉塞部材は弾性体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３の画像形成装置において、
上記閉塞部材は発泡体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１、２、３又は４の画像形成装置において、
上記クリーニング手段と上記廃トナー回収容器とが一体に構成されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項３、４又は５の画像形成装置において、
上記クリーニング手段は、無端ベルト状の被清掃体を張架するローラにより位置決めされることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６の画像形成装置において、
上記ローラは、上記被清掃体にテンションを付与するテンションローラであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１、２、３、４、５、６又は７の画像形成装置において、
上記被清掃体はトナー像を担持する像担持体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１、２、３、４、５、６、７又は８の画像形成装置において、
上記発熱体は、像担持体に静電潜像を書き込む書込手段、及び／又は該像担持体上の静電潜像をトナー像として現像する現像手段に具備されることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１３−５７９８１（Ｐ２０１３−５７９８１Ａ）
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２８７７４７（Ｐ２０１２−２８７７４７）
【出願日】平成２４年１２月２８日（２０１２．１２．２８）
【分割の表示】特願２００８−２５４１４０（Ｐ２００８−２５４１４０）の分割
【原出願日】平成２０年９月３０日（２００８．９．３０）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１２月２８日（２０１２．１２．２８）
【分割の表示】特願２００８−２５４１４０（Ｐ２００８−２５４１４０）の分割
【原出願日】平成２０年９月３０日（２００８．９．３０）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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