JP2018004773A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ステアリングユニットの揺動に伴いクリーニングユニットが揺動する構成の場合に、ステアリングユニットの動作不良の低減と、トナー排出口からのトナー漏れの低減とを両立した画像形成装置の提供。【解決手段】クリーニングユニット３１と一体化し揺動可能なステアリングユニット１に関し、トナー排出口４０がステアリングローラ２の揺動中心を通る鉛直面を含む位置に設けられる。この場合、ステアリングユニット１が揺動しても、トナー排出口４０の回収容器に対する重力方向の位置変動を小さくできるので、封止部材３８を従来よりも小さく形成することができる。封止部材３８を従来よりも小さく形成しても、ステアリングユニット１の揺動時に回収容器との間に隙間が生じて回収トナーが漏れることがない。また、ステアリング動作時にステアリングユニット１にかかる負荷が小さいので、ステアリング動作に動作不良が生じ難い。【選択図】図２

Description

本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリあるいは複合機などの電子写真技術を用いた画像形成装置に関する。

電子写真技術を用いた画像形成装置では、無端状ベルトである中間転写ベルト（ＩＴＢ）上にフルカラーのトナー画像を形成する、いわゆる中間転写方式のものが知られている。中間転写ベルトは、複数の張架ローラによって回転自在に張架されている。その場合、各ローラの外径精度や各ローラ間の相対的なアライメント精度等によっては、回転する中間転写ベルト（以下、単にベルトと記す）がローラの一端側に寄ってしまう所謂「ベルト寄り」が生じ得る。

そこで、「ベルト寄り」を補正しベルトを幅方向の所定位置に位置決めするために、アクチュエータ等の制御に基づいてステアリング動作が行われるステアリングユニットを有する画像形成装置が従来から提案されている（特許文献１）。この装置では、ベルトの蛇行量、蛇行変位量、及び蛇行速度等に応じて適宜にアクチュエータ等が制御され、これに基づいてステアリングユニットが揺動される。「ベルト寄り」は、ステアリングユニットの揺動に伴って補正される。

また、アクチュエータ等の制御によらずにステアリング動作を行うことが可能な、簡易な構成のステアリングユニットを有する画像形成装置が提案されている（特許文献２）。この装置は、ステアリングローラなどと呼ばれる張架ローラのうちの１つとベルトとの間に生じる摩擦力のバランスに従って、ステアリングユニットが自動的に揺動する。

画像形成装置は、転写後にベルト上に残り回収が必要な回収トナーをベルトから除去するクリーニングユニットと、除去した回収トナーをクリーニングユニットから受け入れて溜める回収容器とを有している。上述した特許文献２に記載の装置のように、最近では装置の小型化のために、クリーニングユニットがステアリングユニットに一体的に設けられている。その場合、クリーニングユニットはステアリングユニットの揺動に伴って一緒に揺動する。そこで、クリーニングユニットには、回収容器との間で回収トナーを受け渡すトナー排出口が設けられている。そして、トナー排出口には、ステアリングユニットが揺動した際に回収容器との間に隙間が生じて、隙間から回収トナーが漏れるのを防ぐために、弾性変形可能な封止部材が配置されている。封止部材は、クリーニングユニットが回収容器から最も離れた状態で隙間を生じさせない大きさに形成され、それ故に、クリーニングユニットが回収容器に近付くと押し潰されるようにして変形される。

特開平９−１６９４４９号公報 特開２０１５−６４５０３号公報

従来では、クリーニングユニットの揺動が大きくなるとステアリングユニットにかかる負荷が大きくなり、ステアリング動作が適切に行われないことがあった。即ち、封止部材を押し潰す際にかかる力は負荷となってステアリングユニットに対し働くが、従来は揺動に伴うトナー排出口の回収容器に対する変動が大きく、その負荷が大きかったために、ステアリングユニットに動作不良が生じやすかった。しかし、そうだからといって、封止部材を押し潰す際にかかる力つまりは揺動時にステアリングユニットにかかる負荷を小さくするために封止部材を小さく形成すると、ステアリングユニットが揺動した際に回収容器との間に隙間が生じやすくなる。つまり、回収トナーが漏れやすくなる。

本発明は上記問題に鑑みてなされ、ステアリングユニットの揺動に伴いクリーニングユニットが揺動する構成の場合に、ステアリングユニットの動作不良の低減と、トナー排出口からのトナー漏れの低減とを両立した画像形成装置の提供を目的とする。

本発明に係る画像形成装置は、トナーを担持して回転する無端状のベルトと、前記ベルトを張架して回転する第一ローラと、前記ベルトを前記第一ローラと共に張架して回転する第二ローラと、前記第二ローラを前記第一ローラに対し揺動させて、前記ベルトを前記第二ローラの回転軸線方向に移動させるステアリング機構と、前記ベルト上のトナーを除去するクリーニング部材と、前記ベルトから除去されたトナーが収容される収容容器と、前記収容容器に設けられ前記収容容器内のトナーが排出される排出口とを有し、前記第二ローラと一体的に揺動されるクリーニングユニットと、前記排出口の重力方向下方に配置され、前記排出口に接続されて前記排出口から排出されるトナーを受け入れる受入口を有する回収容器と、前記排出口と前記受入口との隙間を塞ぐように設けられた弾性を有する封止部材と、を備え、前記排出口は、前記第二ローラの回転軸線方向に関し前記第二ローラの揺動中心を通る鉛直面を含む位置に配置されている、ことを特徴とする。

本発明によれば、第二ローラの揺動に伴いクリーニングユニットが回収容器に対し揺動する構成の場合に、クリーニングユニットの揺動に伴う排出口からのトナー漏れを低減させたうえで、ステアリング動作の動作不良を生じさせ難くすることが容易にできる。

本実施形態の画像形成装置の構成を示す概略図。 第一実施形態のベルトユニットを示す斜視図。 第一実施形態のステアリングユニットを示す斜視図。 ステアリングユニットの一端部を示す概略図。 自動調芯機構部を示す概略図。 中間転写ベルトと摺動リング部材との掛かり幅の関係を示す図であり、（ａ）はベルト幅がローラ幅よりも広い場合、（ｂ）はベルト幅がローラ幅よりも狭い場合。 第一実施形態のクリーニングユニットを示す斜視図。 第一実施形態のベルトユニットの一部を示す断面図。 トナー排出口について説明する図。 第二実施形態のベルトユニットを示す斜視図。 第二実施形態のベルトユニットの一部を示す側面図。 第二実施形態のクリーニングユニットの外観を示す斜視図。

＜第一実施形態＞
第一実施形態について、図１乃至図９を用いて説明する。まず、本実施形態の画像形成装置の構成について、図１を用いて説明する。図１に示す画像形成装置９０は電子写真技術を用いた画像形成装置であり、装置本体９０ａ内に４色の画像形成部１０９Ｙ〜１０９Ｋが中間転写ベルト１０１の回転方向（図１の矢印Ｖ方向）に沿って配列された、中間転写タンデム方式の装置である。本実施形態では、後述する中間転写ベルトユニット１００（図２参照）が不図示の支持フレームによって装置本体９０ａに着脱自在に支持されている。

［画像形成装置］
画像形成装置９０における記録材Ｐの搬送プロセスについて説明する。記録材Ｐ（用紙、ＯＨＰシートなどのシート材など）は用紙カセット８５内に積載される形で収納されており、給紙ローラ８４により画像形成タイミングに合わせて搬送パス７９へ送り出される。用紙カセット８５から給紙ローラ８４により送り出された記録材Ｐは、搬送パス７９の途中に配置されたレジストローラ対８３へと搬送される。そして、レジストローラ対８３により斜行補正やタイミング補正が行われて、記録材Ｐは二次転写部Ｔ２へと送られる。二次転写部Ｔ２は、対向する二次転写内ローラ１１０及び二次転写外ローラ１１１により形成される転写ニップ部であり、所定の加圧力と二次転写電圧を与えることで記録材Ｐにトナー像を吸着させる。

上述した二次転写部Ｔ２までの記録材Ｐの搬送プロセスに対して、同様のタイミングで二次転写部Ｔ２まで送られてくる画像の形成プロセスについて説明する。まず、画像形成部１０９Ｙ〜１０９Ｋについて説明するが、各色の画像形成部１０９Ｙ〜１０９Ｋは現像装置で用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外はほぼ同一に構成される。そこで、以下では代表してイエロー（Ｙ）の画像形成部１０９Ｙについて説明する。

画像形成部１０９Ｙでは、感光ドラム１０３を囲むように、帯電装置１０４、現像装置１０６、一次転写ローラ１０７、及びドラムクリーニング装置１０８が配置されている。感光ドラム１０３は、アルミニウム製シリンダの外周面に感光層が形成されており、所定のプロセススピードで回転される。回転される感光ドラム１０３の表面は、帯電装置１０４により予め表面を一様に帯電され、その後、画像情報の信号に基づいて駆動される露光装置１０５によって静電潜像が形成される。露光装置１０５は、各色の分解色画像を展開した走査線画像データをＯＮ−ＯＦＦ変調したレーザービームを回転ミラーで走査して、帯電した感光ドラム１０３の表面に画像の静電潜像を書き込む。

感光ドラム１０３の表面に形成された静電潜像は、現像装置１０６によるトナー現像を経て可視像化される。その後、感光ドラム１０３と中間転写ベルト１０１を挟んで対向配置される一次転写ローラ１０７により所定の加圧力及び一次転写電圧が与えられ、感光ドラム１０３上に形成されたトナー像は中間転写ベルト１０１に一次転写される。中間転写ベルト１０１は、図中矢印Ｖ方向へと回転駆動される。

イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの画像形成部１０９Ｙ〜１０９Ｋにより並列処理される各色の画像の形成プロセスは、中間転写ベルト１０１上に担持された上流の色のトナー像上に順次重ね合わせるタイミングで行われる。その結果、最終的にはフルカラーのトナー像が中間転写ベルト１０１に形成されて、二次転写部Ｔ２へと搬送される。

以上、それぞれ説明した搬送プロセス及び画像の形成プロセスを以って、二次転写部Ｔ２において記録材Ｐとフルカラートナー像のタイミングが一致し、二次転写が行われる。二次転写された後の記録材Ｐは定着装置１１２へと搬送され、所定の圧力と熱量によって記録材Ｐにトナー像が溶融固着される。こうして画像定着された記録材Ｐは、排紙ローラ７８の回転に従い排紙トレイ７６に排出される。

一次転写後に感光ドラム１０３に残留するトナーは、ドラムクリーニング装置１０８によって除去される。他方、二次転写部Ｔ２を通過した後つまりは二次転写後に中間転写ベルト１０１に残留するトナー（回収トナー）は、クリーニングユニット３１によって除去される。後述するように、クリーニングユニット３１は中間転写ベルトユニット１００に一体化されている（図２参照）。そして、クリーニングユニット３１の重力方向下方には、回収トナーを溜める回収容器７０が装置本体９０ａに着脱可能に設けられている。

［中間転写ベルトユニット］
図２に、第一実施形態の中間転写ベルトユニット１００（以下、単にベルトユニットと記す）を示す。本実施形態のベルトユニット１００は、ステアリングユニット１が摺動リング部材３（図３参照）と中間転写ベルト１０１との間に生じる摩擦力のバランスに従い自動的に揺動する自動調芯タイプである。

ベルトとしての中間転写ベルト１０１は、図２に示すように、ステアリングユニット１、第一ローラとしての二次転写内ローラ１１０及び張架ローラ１１３，１１４と共に、ベルトユニット１００に一体化されている。また、後述するステアリングユニット１及びクリーニングユニット３１が、ベルトユニット１００に一体化されている。なお、本実施形態の場合、二次転写内ローラ１１０が装置本体９０ａ内に設けられたモータ等（不図示）によって駆動されることに応じて、中間転写ベルト１０１が回転される。即ち、二次転写内ローラ１１０は中間転写ベルト１０１を回転する駆動ローラとしての機能を有する。

中間転写ベルト１０１は、第二ローラとしてのステアリングローラ２と、二次転写内ローラ１１０、及び張架ローラ１１３，１１４とによって張架され、図２の矢印Ｖ方向へと回転される無端状のベルトである。中間転写ベルト１０１の材質はシワの発生を低減するために、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ポリアミド、ポリイミド、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、及びポリカーボネート等の剛性の高い樹脂であるのが望ましい。また、中間転写ベルト１０１は、薄すぎると磨耗による十分な耐久性が得られ難くなる一方で、反対に厚すぎるとベルトを張架する各ローラで適当に曲がらずに凹みや折れが生じやすくなる。この点に鑑み、中間転写ベルト１０１は、厚さが例えば０．０２ｍｍ〜０．５０ｍｍであると望ましい。中間転写ベルト１０１の一例として、例えば引張り弾性係数Ｅ＝１８０００Ｎ／ｃｍ^２のポリイミドを基層とする、膜厚０．０８ｍｍに形成された樹脂ベルトなどが用いられている。

ところで、複数のローラで張架された中間転写ベルト１０１が回転されると、中間転写ベルト１０１が回転しながらベルトの周方向に直交する幅方向に移動する蛇行が起こりやすい。中間転写ベルト１０１の蛇行は、中間転写ベルト１０１を支持する各ローラやベルトの形状誤差あるいは配置位置のずれなどを原因として生じ得る。中間転写ベルト１０１が蛇行すると、中間転写ベルト１０１に各色のトナー像を転写して重ね合わせる際に各色のトナー像が相対的に位置ずれし、これが色ずれや色むらといった画像不良を生じさせ得る。また、中間転写ベルト１０１がローラによる張架可能な範囲を超えてしまい、中間転写ベルト１０１が他の部品などに接触して破れるなどの原因にもなる。それ故、中間転写ベルト１０１を用いた中間転写方式の画像形成装置９０においては、中間転写ベルト１０１の蛇行を抑制する必要がある。

中間転写ベルト１０１の蛇行を収束させる技術として、ステアリング方式が知られている。ステアリング方式では、中間転写ベルト１０１を張架する複数の張架ローラのうちの１つ（又は２つ）をステアリングローラ２として傾動し、中間転写ベルト１０１を幅方向に移動させることにより、中間転写ベルト１０１の蛇行を抑制する。本実施形態では、そのためのステアリングユニット１がベルトユニット１００に設けられている。ステアリングユニット１はステアリングローラ２の二次転写内ローラ１１０に対する舵角（アライメントとも呼ぶ）を変化させるように揺動して、中間転写ベルト１０１の幅方向（ステアリングローラ２の回転軸線方向に交差する幅方向）の位置を調整する。つまり、ステアリングユニット１は「ベルト寄り」を補正するステアリング機構として機能する。

［ステアリングユニット］
第一実施形態のステアリングユニット１について説明する。図３に示すように、ステアリングユニット１は、上述したステアリングローラ２と、支持部材としての揺動プレート７とを有する。揺動プレート７は、ステアリングローラ２を回転自在に支持する。揺動プレート７の長手方向（ステアリングローラ２の回転軸線方向）の両端部にはサイド支持部材６がそれぞれ形成されており、サイド支持部材６はスライド溝部６ａを有する。

スライド溝部６ａには、図４に示すように、ローラ軸３０を回転不能に支持するスライド軸受け部材４が摺動可能に嵌合している。ステアリングローラ２は、ローラ軸３０に回転可能に支持されている。そして、スライド軸受け部材４は、テンションバネ（圧縮バネ）５によってスライド溝部６ａに沿ってスライド移動可能に図中矢印Ｐ_Ｔ方向（図３参照）に付勢されている。これにより、ステアリングローラ２は、中間転写ベルト１０１を裏面から表面へと押す力を付与するテンションローラとしての機能を有し、また中間転写ベルト１０１に従動して回転する従動ローラとしての機能も有する。

ステアリングローラ２の幅方向両端側には、固定部材としての摺動リング部材３が配置されている。摺動リング部材３は、並行ピンなどを用いて回転不能にローラ軸３０に固定されている。摺動リング部材３は、中間転写ベルト１０１に対する摩擦抵抗がステアリングローラ２よりも大きい。そのため、ステアリングローラ２は回転する中間転写ベルト１０１に従動する（回転する）が、摺動リング部材３は回転する中間転写ベルト１０１に従動せず、回転する中間転写ベルト１０１を摺擦し得る。こうした摺動リング部材３としては、均一な外径を有するストレート形状のもの、ステアリングローラ２の回転軸線方向で中央側から端部側に向かって連続的に外径が大きくなるテーパ形状のものが用いられる。

なお、摺動リング部材３はステアリングローラ２と同様に回転可能に設けられていてよい。ただし、その場合にはステアリング動作させるため、中間転写ベルト１０１によって摺動リング部材３を回転させるのにかかるトルクが、中間転写ベルト１０１によってステアリングローラ２を回転させるのにかかるトルクよりも大きくなるようにする。

図３に示すように、ステアリングユニット１は、自動調芯機構部８０によってフレームステー８に対しステアリング軸線Ｊを揺動中心として図中矢印Ｓ方向に揺動可能に設けられている。揺動プレート７は、フレームステー８の長手方向（ステアリングローラ２の回転軸線方向）に沿って対向するようにフレームステー８に取り付けられている。フレームステー８はベルトユニット１００（図２参照）の一部を構成する部材であり、ベルトユニット１００の両側の側板の間に掛け渡されている。揺動プレート７は、ステアリングローラ２の回転軸線方向（Ｄ）の中央部に配置された自動調芯機構部８０によって、ステアリング軸線Ｊを中心にフレームステー８に対し揺動可能に取り付けられている。フレームステー８の長手方向の両端部には、揺動プレート７のフレームステー８に対する揺動抵抗を低減するために、それぞれ２個ずつのスライドコロ９が回転可能に設けられている。

［自動調芯機構部］
自動調芯機構部８０について、図５を用いて説明する。図５に示すように、自動調芯機構部８０は、一端が二方取りのキー形状部２１Ｄを有するステアリング軸２１を有する。回動軸としてのステアリング軸２１はフレームステー８の軸受け２３に軸支された状態で、またキー形状部２１Ｄが揺動プレート７に嵌合した状態で、ビス２４によって締結されている。

キー形状部２１Ｄと反対側のステアリング軸２１の他端には、軸受け２３からステアリング軸２１が抜けないようにするために、第一支持部材２０を介してスラスト抜け止め部材２６が固着されている。そして、ステアリング軸２１の回転軸線方向に関し、第一支持部材２０を挟んでスラスト抜け止め部材２６の反対側には、第二支持部材２５が設けられている。第二支持部材２５は、ステアリング軸２１を貫通させた状態でビス２５ａによりフレームステー８に固定されている。このようにして、ステアリングユニット１は、ステアリング軸２１によってフレームステー８に支持される。本実施形態の場合、自動調芯機構部８０はステアリングユニット１の長手方向（ステアリングローラ２の回転軸線方向）中央部に配置されているので（図３参照）、ステアリング軸２１がステアリングローラ２の回転軸線方向中央に設けられることになる。

本実施形態では、いずれか一方の摺動リング部材３と中間転写ベルト１０１との摺擦範囲に応じて増減する摩擦抵抗が所定値以上になると、ステアリングユニット１の揺動つまりステアリング動作が開始される。即ち、装置本体９０ａの歪みや画像形成中の中間転写ベルト１０１に対する負荷変動などに起因して「ベルト寄り」が生じ得る。「ベルト寄り」が生じている場合は、摺動リング部材３と中間転写ベルト１０１との摩擦抵抗が大きく、摩擦抵抗が所定よりも小さくなるようにステアリングユニット１が揺動し、これに応じて「ベルト寄り」が補正される。

ここで、中間転写ベルト１０１の幅（ベルト幅）はステアリングローラ２の幅（ローラ幅）よりも広く、かつステアリングユニット１の幅（ローラ幅＋両端の摺動リング部材３の幅）よりも狭いのが好ましい。図６（ａ）にベルト幅がローラ幅よりも広い場合、図６（ｂ）にベルト幅がローラ幅よりも狭い場合に関して、中間転写ベルト１０１が理想的な定常調芯状態にあるときの中間転写ベルト１０１と摺動リング部材３との掛かり幅の関係を示す。なお、図中の矢印Ｖは中間転写ベルト１０１の回転方向を示している。

図６（ａ）に示すように、ベルト幅がローラ幅よりも広い場合、理想的な定常調芯状態にある中間転写ベルト１０１は摺動リング部材３に対し等しい掛かり幅Ｗで摺動されている。この場合、ベルト寄りが生じたとしても、中間転写ベルト１０１はいずれか一方の摺動リング部材３に摺擦されている。つまり、ベルト幅がローラ幅よりも広い場合、中間転写ベルト１０１は常に摺動リング部材３の一方あるいは両方と摺擦している。それ故、ベルト寄りが生じるとすぐに、中間転写ベルト１０１の幅方向両端部における摺動リング部材３との摩擦抵抗に差が生じ、これに基づいてステアリング動作が行われる。この場合には、ステアリングユニット１の舵角の時間的変化が急激になり難い、つまりは中間転写ベルト１０１の幅方向の移動が速い急なステアリング動作が行われ難い。

これに対し、図６（ｂ）のようにベルト幅がローラ幅よりも狭い場合、理想的な定常調芯状態にある中間転写ベルト１０１はいずれの摺動リング部材３にも摺動されていない。この場合、ベルト寄りが生じたとしても、中間転写ベルト１０１がいずれか一方の摺動リング部材３に摺擦されるまでは、中間転写ベルト１０１の幅方向両端部における摺動リング部材３との摩擦抵抗に差が生じない。そのため、ステアリング動作が行われるまでにタイムラグが生じ得る。そして、この場合には、ベルト幅がローラ幅よりも広い場合に比較して大きな摩擦抵抗の差が急激に生じることから、ステアリングユニット１の舵角の時間的変化が急激になりやすい。つまりは、中間転写ベルト１０１の幅方向の移動が速い急なステアリング動作が行われやすい。この点に鑑み、ベルト幅はローラ幅よりも広い方が好ましい。

［クリーニングユニット］
また、ベルトユニット１００には、図２に示すように、クリーニングユニット３１が一体化されている。クリーニングユニット３１は、中間転写ベルト１０１を挟んでステアリングユニット１（詳しくはステアリングローラ２）の反対側に、ステアリングユニット１と一体的に揺動可能に設けられている。クリーニングユニット３１は、例えば揺動プレート７（図３参照）の長手方向の両端部からクリーニングユニット３１側に向かって延設されたプレート（不図示）などによって、ステアリングユニット１に支持されている。

クリーニングユニット３１について、図７乃至図９を用いて説明する。図７に示すように、クリーニングユニット３１は、クリーニング部材としてのクリーニングブレード１０２と、収容容器としてのクリーニング容器２８とに大きく分けることができる。

クリーニングブレード１０２は例えばウレタンゴムなどで板状に形成されており、中間転写ベルト１０１に対し幅方向にわたり当接される。図８に示すように、クリーニングブレード１０２は、その先端部が中間転写ベルト１０１の表面にカウンタ方向に当接されている。クリーニングブレード１０２と中間転写ベルト１０１との当接状態は、クリーニングユニット３１の揺動に関わらず維持される。即ち、クリーニングブレード１０２は、ステアリングユニット１に舵角が生じた場合でも、中間転写ベルト１０１との当接状態が保たれて、中間転写ベルト１０１上（ベルト上）の回収トナーを除去できる。なお、クリーニングブレード１０２の幅は中間転写ベルト１０１の幅よりも広く、ステアリングローラ２の幅よりも狭いとよい。

クリーニング容器２８は、クリーニングブレード１０２によって中間転写ベルト１０１から除去された回収トナーを収容する。クリーニング容器２８内には、収容された回収トナーを搬送する搬送スクリュー３６が回転自在に設けられている。搬送部材としての搬送スクリュー３６はクリーニング容器２８の長手方向に沿うように配置されて、容器内で回収トナーをクリーニング容器２８の長手方向両端部側から中央へ向けて搬送する。本実施形態では後述するが（図９参照）、トナー排出口４０がクリーニング容器２８の長手方向中央（ステアリングローラ２の回転軸線方向中央）に設けられているため、回収トナーがクリーニング容器２８の長手方向中央へ向けて搬送されるようにしている。クリーニング容器２８内の回収トナーは、トナー排出口４０から回収容器７０へと排出される。

クリーニング容器２８は、図７に示すように長手方向中央に、図８に示すようにステアリングユニット１と反対側に向けて突出した係合部２８ａを有している。係合部２８ａは、ステアリング軸線Ｊを揺動中心として装置本体９０ａに対し揺動自在に装置本体９０ａ等の装置側に係合される。つまり、クリーニングユニット３１はステアリングユニット１に支持されるだけでなく、装置本体９０ａにも支持される。こうしてクリーニングユニット３１を装置本体９０ａにも支持させるのは、ステアリングユニット１の揺動負荷が大きくなるのを低減するためである。即ち、既に述べたように、ステアリングユニット１はステアリング軸２１によってフレームステー８（図３参照）に支持されている。そして、ステアリングユニット１は、クリーニングユニット３１を支持している。それ故、ステアリング軸２１のみでステアリングユニット１を支持させると、ステアリングユニット１とクリーニングユニット３１の重みによってステアリング軸２１に係る負荷が大きくなり、ステアリングユニット１に動作不良が生じやすくなる。そこで、クリーニングユニット３１を装置本体９０ａに支持させて、ステアリング軸２１に係る負荷を低減させることによって、ステアリングユニット１に動作不良を生じさせ難くすることができる。

［トナー排出口］
図２、図８及び図９を参照して理解できるように、クリーニング容器２８には、クリーニング容器２８内（収容容器内）の回収トナーを排出するトナー排出口４０が設けられている。トナー排出口４０は、ステアリングローラ２の回転軸線方向に関しステアリングローラ２の揺動中心を通る鉛直面Ｆ（図７参照）を含む位置に配置されている。ステアリングローラ２の揺動中心はステアリング軸２１であるので、鉛直面Ｆはステアリング軸線Ｊを含む。本実施形態の場合、既に述べたように、ステアリング軸２１がステアリングローラ２の回転軸線方向中央に設けられていることから、トナー排出口４０はクリーニング容器２８の長手方向中央（ステアリングローラ２の回転軸線方向中央）に配置されている。また、トナー排出口４０は、図９に示すように、クリーニング容器２８の長手方向に関し排出口中心Ｏが鉛直面Ｆに一致するように配置されている。

トナー排出口４０には、図２及び図８に示すように、トナー排出口４０を開閉するシャッタ部材３２が設けられている。シャッタ部材３２は、開放位置と遮蔽位置との間を移動するように構成されている。シャッタ部材３２は、ベルトユニット１００の装置本体９０ａからの取り外し時に遮蔽位置に移動してトナー排出口４０を封止し、ベルトユニット１００の装置本体９０ａへの取り付け時に開放位置に移動してトナー排出口４０を開放する。

また、図８に示すように、トナー排出口４０には、ステアリングユニット１の揺動時に回収容器７０のトナー受入口７０ａとの間に隙間が生じ、その隙間から回収トナーが漏れるのを防ぐための封止部材３８が設けられている。これは、トナー排出口４０がステアリングユニット１の揺動に応じて回収容器７０のトナー受入口７０ａから離脱しないように、トナー受入口７０ａと非接触状態で重力方向において一部がオーバーラップされているためである。封止部材３８は例えばスポンジのような弾性部材によって形成され、トナー排出口４０とトナー受入口７０ａとの間の隙間を塞ぐ。即ち、封止部材３８は、クリーニングユニット３１が回収容器７０から最も離れた状態で隙間を生じさせない大きさに形成されている。そして、クリーニングユニット３１が回収容器７０に近付くと押し潰されて変形する。

本実施形態の場合、ステアリングユニット１は揺動角±１．５°の範囲で揺動可能とした。ここで、トナー排出口４０がクリーニング容器２８の長手方向中央でなく長手方向一端部側に設けられている従来の場合について、発明者らがトナー排出口４０を基準にステアリングユニット１の重力方向移動量を計測すると、重力方向移動量が±５ｍｍであった。そして、この場合の封止部材３８の潰し量の変動は１０ｍｍほどであった。封止部材３８の潰し量の変動が大きければ、それにあわせて封止部材３８を大きく（高く）形成する必要があるが、そうするとステアリングユニット１の動作不良が生じやすくなる。また、スポンジ等の封止部材３８の場合、封止部材３８を大きくすると、形が戻り難く、その結果として隙間が生じやすくなる。さらに、封止部材３８を設置するスペースを確保するためにトナー排出口４０さらにはトナー受入口７０ａを大きく形成せざるを得ず、もって最近の装置の小型化の要望に反する。従って、封止部材３８を大きくすることは採用し難い。

これに対し、本実施形態の場合には、封止部材３８の潰し量の変動が０．６ｍｍほどであった。そのため、封止部材３８の大きさ（高さ）は従来に比べて小さくされる。また、従来に比べ、封止部材３８の反力は０．３／５倍に、ステアリング軸２１から力の作用点までの作用距離は１０／１７０倍に抑えることができることが分かった。即ち、封止部材３８によるステアリングのモーメント負荷は、１／２８０程度に抑えられる。このように、本実施形態の場合、トナー排出口４０のトナー受入口７０ａに対する重力方向の位置変動が小さく済み、ステアリング動作時にステアリングユニット１にかかる負荷を小さくできることから、ステアリング動作に動作不良が生じ難い。

以上のように、本実施形態では、クリーニングユニット３１が一体化されたステアリングユニット１に関し、トナー排出口４０がステアリングローラ２の揺動中心（ステアリング軸２１）を通る鉛直面Ｆを含む位置に設けられる。この場合、ステアリングユニット１が揺動しても、トナー排出口４０の回収容器７０（詳しくはトナー受入口７０ａ）に対する重力方向の位置変動を小さくできるので、封止部材３８を従来よりも小さく形成することができる。封止部材３８を従来よりも小さく形成しても、ステアリングユニット１の揺動時に回収容器７０との間に隙間が生じて回収トナーが漏れることがない。これに加え、ステアリング動作時にステアリングユニット１にかかる負荷が小さくなるので、その結果としてステアリング動作に動作不良が生じ難くなる、という効果が得られる。

＜第二実施形態＞
第二実施形態について、図１０乃至図１２を用いて説明する。第二実施形態のベルトユニット１００Ａは、上述した第一実施形態と比べると、ステアリングユニット１Ａが自動調芯タイプでない点、ステアリング軸２１及びトナー排出口４０の配置位置がステアリングユニット１Ａの一端部側である点が大きく異なる。そこで、第二実施形態のベルトユニット１００Ａに関し、上述の第一実施形態と同様の構成は同じ符号を付してここでの説明を省略し、主に上記の相違点について説明する。

［中間転写ベルトユニット］
第二実施形態のベルトユニット１００Ａについて、図１０及び図１１を用いて説明する。本実施形態のベルトユニット１００Ａは、図１０に示すように、ステアリングユニット１Ａがモータ等の外部の駆動部２００により揺動される外部駆動調芯タイプである。揺動手段としての駆動部２００は、制御手段としての制御部３００により制御される。これら駆動部２００及び制御部３００は、装置本体９０ａ内（図１参照）にベルトユニット１００Ａとは一体化されずに別に設けられている。なお、駆動部２００とステアリングユニット１Ａとは、不図示のカムやギア等を介して接続されて、駆動部２００からステアリングユニット１Ａへ駆動力が伝達されるようにしている。

ベルトユニット１００Ａには、中間転写ベルト１０１の端部の位置（ステアリングローラ２の回転軸線方向に交差する幅方向の位置）を読み取るセンサ３９が設けられている。制御部３００は、検出手段としてのセンサ３９により読み取られた中間転写ベルト１０１の端部（ベルト端部）の位置に基づいて駆動部２００を制御する。駆動部２００は制御部３００により制御され、ステアリングローラ２の二次転写内ローラ１１０に対する舵角を調整するようにステアリングユニット１Ａを揺動させる。こうして、ステアリングローラ２の二次転写内ローラ１１０に対する舵角が無段階に変化されることに応じて、中間転写ベルト１０１が幅方向に移動される。つまり、「ベルト寄り」が補正される。

［ステアリングユニット］
本実施形態のステアリングユニット１Ａには、図１０及び図１１に示すように、ステアリング軸２１がステアリングローラ２の幅方向のいずれか一方の一端部側に設けられている。この場合、ステアリングユニット１Ａはステアリング軸線Ｊを揺動中心として揺動するため、揺動時の変動量はステアリング軸２１が設けられた一端側よりも他端側の方が大きくなる。つまり、ステアリングユニット１Ａは、ステアリング軸２１が設けられた一端部側よりも他端部側の方を重力方向に大きく変動させるようにして揺動可能に設けられている。

［クリーニングユニット］
また、ベルトユニット１００Ａには、クリーニングユニット３１Ａが一体化されている。クリーニングユニット３１Ａは、中間転写ベルト１０１を挟んでステアリングユニット１Ａ（より詳しくはステアリングローラ２）の反対側に、ステアリングユニット１Ａと一体的に揺動可能に設けられている。クリーニングユニット３１Ａは、クリーニングブレード（不図示）とクリーニング容器２８を有する。

［トナー排出口］
クリーニング容器２８には、容器内の回収トナーを排出するトナー排出口４０が設けられている。図１２に示すように、トナー排出口４０は、ステアリングローラ２（図１０参照）の回転軸線方向に関しステアリングローラ２の揺動中心を通る鉛直面Ｆを含む位置に配置されている。上述したように、ステアリングローラ２の揺動中心はステアリング軸２１であるので、鉛直面Ｆはステアリング軸線Ｊを含む。本実施形態の場合、既に述べたように、ステアリング軸２１がステアリングローラ２の回転軸線方向の一端部側に設けられていることから、トナー排出口４０はクリーニング容器２８の一端部（ステアリングローラ２の回転軸線方向端部）に配置されている。トナー排出口４０には、図１１に示すように、ステアリングユニット１Ａの揺動時に回収容器７０のトナー受入口７０ａとの間に隙間が生じ、その隙間から回収トナーが漏れるのを防ぐための封止部材３８が設けられている。また、トナー排出口４０を開閉するシャッタ部材３２が設けられている。

本実施形態の場合、クリーニングブレード（不図示）によって掻き取られた回収トナーは、クリーニング容器２８内に収容される。そして、クリーニング容器２８内の回収トナーは、搬送スクリュー３６（図１１参照）によりトナー排出口４０に向けて搬送される。搬送に伴いトナー排出口４０に到達した回収トナーは、トナー排出口４０から回収容器７０へと排出される。

以上のように、第二実施形態の場合も、クリーニングユニット３１Ａと一体化し揺動可能なステアリングユニット１Ａに関し、トナー排出口４０がステアリングローラ２の揺動中心（ステアリング軸２１）を通る鉛直面Ｆを含む位置に設けられる。上述した第二実施形態と第一実施形態との大きな違いは、主にステアリングローラ２の揺動中心（ステアリング軸２１）の位置である。第二実施形態の場合、トナー排出口４０がクリーニング容器２８の一端部側に設けられるが、この場合でも上述した第一実施形態の場合と同様の効果が得られる。即ち、トナー排出口４０の回収容器７０に対する重力方向の位置変動を小さくできることに伴い、封止部材３８を従来よりも小さく形成しても、ステアリングユニット１Ａの揺動時に回収容器７０との間に隙間が生じて回収トナーが漏れることがない。また、ステアリング動作時にステアリングユニット１Ａにかかる負荷を小さくできる結果、ステアリング動作に動作不良が生じ難くなる。

１（１Ａ）…ステアリング機構（ステアリングユニット）、２…第二ローラ（ステアリングローラ）、３…固定部材（摺動リング部材）、７…支持部材（揺動プレート）、２１…回動軸（ステアリング軸）、２８…収容容器（クリーニング容器）、２８ａ…係合部、３１（３１Ａ）…クリーニングユニット、３６…搬送部材（搬送スクリュー）、３８…封止部材、３９…検出手段（センサ）、４０…排出口（トナー排出口）、７０…回収容器、７０ａ…受入口（トナー受入口）、９０…画像形成装置、９０ａ…装置本体、１００（１００Ａ）…中間転写ベルトユニット、１０１…ベルト（中間転写ベルト）、１０２…クリーニング部材（クリーニングブレード）、１１０…第一ローラ（二次転写内ローラ）、２００…揺動手段（駆動部）、３００…制御手段（制御部）

Claims (7)

1. トナーを担持して回転する無端状のベルトと、
   前記ベルトを張架して回転する第一ローラと、
   前記ベルトを前記第一ローラと共に張架して回転する第二ローラと、
   前記第二ローラを前記第一ローラに対し揺動させて、前記ベルトを前記第二ローラの回転軸線方向に移動させるステアリング機構と、
   前記ベルト上のトナーを除去するクリーニング部材と、前記ベルトから除去されたトナーが収容される収容容器と、前記収容容器に設けられ前記収容容器内のトナーが排出される排出口とを有し、前記第二ローラと一体的に揺動されるクリーニングユニットと、
   前記排出口の重力方向下方に配置され、前記排出口に接続されて前記排出口から排出されるトナーを受け入れる受入口を有する回収容器と、
   前記排出口と前記受入口との隙間を塞ぐように設けられた弾性を有する封止部材と、を備え、
   前記排出口は、前記第二ローラの回転軸線方向に関し前記第二ローラの揺動中心を通る鉛直面を含む位置に配置されている、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記排出口は、前記第二ローラの回転軸線方向の中心が前記鉛直面に一致するように配置されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記ステアリング機構は、前記第二ローラの回転軸線方向中央に回動軸が設けられ、
   前記排出口は、前記第二ローラの回転軸線方向中央に配置されている、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記ステアリング機構は、前記第二ローラの回転軸線方向の両端部に回転しないように設けられた固定部材と、前記第二ローラと前記固定部材とを前記回動軸を中心に揺動可能に支持する支持部材とを有する、
   ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記収容容器は、前記第二ローラの回転軸線方向中央に装置側に揺動自在に係合される係合部を有する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記第二ローラを揺動する揺動手段と、
   前記ベルト端部の前記第二ローラの回転軸線方向に交差する幅方向の位置を検出する検出手段と、
   前記検出手段により検出された前記ベルト端部の位置に基づいて、前記揺動手段を制御する制御手段と、を備え、
   前記ステアリング機構は、前記第二ローラの回転軸線方向端部のいずれか一方に回動軸が設けられ、
   前記排出口は、前記回動軸が設けられた前記第二ローラの回転軸線方向端部に配置されている、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
7. 前記収容容器は、収容されたトナーを前記排出口へ向けて搬送する搬送部材を有する、
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
   

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