JP2003122079A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP2003122079A
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知一 栗田
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茂 田中
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Abstract

(57)【要約】 【解決課題】シャッター部材やクリーニング部材を駆動
する駆動源を制御するソフトウエアや駆動源の設計が容
易であり、しかも各部品に高い精度が要求されず、コス
トダウンが可能であるとともに、露光部の汚れを確実に
防止することが可能な画像形成装置を提供することを課
題とする。 【解決手段】 シャッター部材とクリーニング部材と
を、同一の駆動手段によって駆動するように構成して課
題を解決した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、電子写真方式な
どを採用したフルカラーや白黒の画像等を形成すること
が可能な複写機やプリンター、あるいはファクシミリ等
の画像形成装置に関し、更に詳しくは画像形成装置の露
光部の汚れを防止する汚れ防止部材を駆動する手段を利
用して、帯電部材のクリーニング動作を行うように構成
した画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の電子写真方式などを採用
したフルカラーや白黒の画像等を形成することが可能な
複写機やプリンター等の画像形成装置においては、感光
体ドラムの表面を帯電ローラー等の帯電装置によって一
様に帯電した後、当該感光体ドラムの表面に、ROSや
LEDアレイ等の画像露光装置によって画像露光を施し
て、画像情報に応じた静電潜像を形成し、この静電潜像
を現像して記録用紙上に転写・定着することにより、白
黒やフルカラーの画像を形成するように構成されてい
る。
【0003】かかる複写機やプリンター等の画像形成装
置としては、フルカラーの画像を高速に形成可能とする
ため、感光体ドラム上に所定の色の画像を形成する複数
の画像形成ユニットを、互いに並列的に配置し、これら
複数の画像形成ユニットで形成された色の異なる画像
を、中間転写ベルト上に一旦多重に一次転写した後、当
該中間転写ベルトから記録用紙上に一括して二次転写す
るように構成した所謂タンデム型のフルカラー画像形成
装置が、種々提案されており、本出願人によって既に製
品化されてもいる。
【0004】このような所謂タンデム型のフルカラー画
像形成装置のうち、本出願人は、装置の小型化等を実現
しつつ、白黒画像の生産性をも向上させたフルカラー画
像形成装置として、中間転写ベルトを上方に配置すると
ともに、当該中間転写ベルトの下方に、イエロー
(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)等の
各色の画像形成ユニットを、互いに並列的に配置し、各
画像形成ユニットの感光体ドラムの表面に、当該感光体
ドラムの下方に配置されたROSやLEDアレイ等の画
像露光装置によって画像露光を施して、画像情報に応じ
た静電潜像を形成し、この静電潜像を現像して記録用紙
上に転写・定着することにより、フルカラーの画像を形
成するように構成したものを提案し、実際に製品化して
きている。
【0005】かかる中間転写ベルトが上方に位置し、イ
エロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒
(K)等の各色の画像形成ユニットが下方に位置する画
像形成装置では、各画像形成ユニットの感光体ドラムの
表面に、画像露光を行う画像露光装置を、感光体ドラム
の下方に配置する必要がある。そのため、この種の画像
形成装置においては、感光体ドラムに隣接する現像装置
から、下方に位置する画像露光装置の光路上に位置する
透明部材などにトナーが落下して付着すると、画像露光
を遮ってしまい、画質が劣化することになる。
【0006】そこで、本出願人は、画像形成ユニットが
中間転写ベルトの下方に位置するタイプの画像形成装置
において、トナー等の粉塵によって画像露光装置が汚損
され、画質が劣化するのを防止するため、特願平11−
244077号に開示されているような防塵装置につい
て、既に提案している。
【0007】この特願平11−244077号に係る防
塵装置は、種々の構成を含むものであるが、その一つの
態様として、画像露光装置の光路上にシャッター部材を
設けるとともに、当該シャッター部材をモーターやソレ
ノイド等からなる駆動手段によって駆動し、現像装置等
から落下したトナーが、画像露光装置を汚損するのを防
止するように構成したものを含んでいる。
【0008】一方、上記のような所謂タンデム型のフル
カラー画像形成装置では、感光体ドラムの表面を、画像
露光に先立って一様に帯電する帯電装置として、オゾン
等の発生が少なく、電源の小型化等も可能な接触型の帯
電ローラーが、多く使用されるようになってきている。
【0009】かかる接触型の帯電装置としての帯電ロー
ラーは、感光体ドラムの表面に接触して回転しつつ、当
該感光体ドラムの表面を一様に帯電するものであるた
め、トナーや当該トナーの外添剤などが付着して汚損さ
れ易く、帯電不良を起こして画質が低下するという問題
点が知られている。
【0010】かかる問題点は、高画質化や高転写性等を
得るために、球形トナーを使用すると、球形状ゆえにク
リーニングが困難であるトナーの特性と、帯電特性など
を制御するために使用される外添剤の量が、不定形トナ
ーに比べて多くなると言った理由により、特に顕著にな
ることが、本発明者らの検討によっても明らかとなって
いる。
【0011】そこで、本出願人は、特願2000−30
7626号に開示されているように、帯電ローラーの表
面をクリーニングする技術について、既に提案してい
る。
【0012】この特願2000−307626号に係る
画像形成装置は、像担持体の表面に接触して回動する帯
電部材と、前記帯電部材の表面をクリーニングするクリ
ーニング部材とを備えた画像形成装置において、前記画
像形成装置によって形成される画像の画素数を計数する
計数手段と、前記計数手段の計数値が所定の値に達した
タイミング毎に、前記帯電部材の表面に一定時間だけ接
触するように前記クリーニング部材を接離させる接離手
段とを備えるように構成したものである。
【0013】上記接離手段は、例えば、モーター等の駆
動手段と、当該駆動手段の駆動力を伝達するリンクやカ
ム等の駆動力伝達手段によって構成されている。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術の場合には、次のような問題点を有している。す
なわち、上記従来の画像形成装置の場合には、画像露光
装置がトナー等の粉塵によって汚損されるのを防止する
ため、シャッター部材を画像露光タイミングに同期させ
て開閉したり、帯電ローラーの表面を清掃するため、ク
リーニング部材を帯電ローラーの表面に当接させる必要
があるが、シャッター部材を駆動するモーターや、クリ
ーニング部材を駆動するモーターの駆動を制御するソフ
トウエアのタイミングやモーター動作の設計が非常に困
難であり、且つ各部品の寸法公差や回転力等に高い精度
が要求され、コスト高になるという問題点を有してい
た。
【0015】また、上記従来の画像形成装置において
は、モーターの一時的なトルク不足や一時的な回転不
良、あるいはシャッター動作やクリーニング動作の不
良、または関連部品が故障や破損した場合に、露光部の
汚れ防止がされないままで帯電ローラーのクリーニング
動作を行うと、露光部が汚れて画質不良を発生するとい
う問題点を有していた。
【0016】さらに、上記従来の画像形成装置の場合に
は、露光部の汚れ防止と、帯電ローラーのクリーニング
を行うために、別々の駆動装置や駆動力伝達装置が必要
となり、高コスト及び装置の大型化を招くという問題点
をも有していた。
【0017】そこで、この発明は、上記従来技術の問題
点を解決するためになされたものであり、その目的とす
るところは、シャッター部材やクリーニング部材を駆動
する駆動源を制御するソフトウエアや駆動源の設計が容
易であり、しかも各部品に高い精度が要求されず、コス
トダウンが可能であるとともに、露光部の汚れを確実に
防止することが可能な画像形成装置を提供することにあ
る。
【0018】また、この発明の他の目的とするところ
は、シャッター部材とクリーニング部材を駆動する駆動
手段を共通化することにより、コストダウン及び装置の
小型化が可能な画像形成装置を提供することにある。
【0019】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項1に記載された発明は、少なくとも1つ以上
の像担持体と、前記像担持体の表面に接触して当該像担
持体の表面を帯電させる帯電ローラーと、前記像担持体
上に静電潜像を形成する画像露光手段と、前記像担持体
上に形成された静電潜像を現像する現像手段と、前記像
担持体上に現像されたトナー像を転写する転写手段と、
前記画像露光手段近傍の汚れを防止する開閉可能なシャ
ッター部材と、前記帯電ローラーの表面をクリーニング
する接離可能なクリーニング部材とを備えた画像形成装
置において、前記シャッター部材とクリーニング部材と
を、同一の駆動手段によって駆動するように構成したこ
とを特徴とする画像形成装置である。
【0020】また、請求項2に記載された発明は、回転
可能に配設された像担持体と、前記像担持体の表面に接
触して当該像担持体の表面を帯電させる帯電ローラー
と、前記像担持体上に静電潜像を形成する画像露光手段
と、前記像担持体上に形成された静電潜像を現像する現
像手段と、前記像担持体上に現像されたトナー像を転写
する転写手段と、前記画像露光手段近傍の汚れを防止す
る開閉可能なシャッター部材と、前記帯電ローラーの表
面をクリーニングする接離可能なクリーニング部材とを
備えた画像形成ユニットを複数有し、各画像形成ユニッ
トによって互いに異なる色のトナー像を形成するように
構成した画像形成装置において、前記各画像形成ユニッ
トに設けられたすべてのシャッター部材とクリーニング
部材とを、同一の駆動手段によって駆動するように構成
したことを特徴とする画像形成装置である。
【0021】さらに、請求項3に記載された発明は、前
記駆動手段が、駆動源と、前記駆動源によって往復駆動
される作動部材とを備え、前記作動部材によってシャッ
ター部材とクリーニング部材とを回動させるように構成
したことを特徴とする請求項1又は2記載の画像形成装
置である。
【0022】又、請求項4に記載された発明は、前記シ
ャッター部材が画像露光手段近傍の汚れを防止するよう
に移動する方向と、前記クリーニング部材が帯電ローラ
ーの表面をクリーニングするように移動する方向とが、
同方向になるように設定されていることを特徴とする請
求項1乃至3のいずれかに記載の画像形成装置である。
【0023】例えば、上記シャッター部材とクリーニン
グ部材を同一のアーム部材を用いて駆動する場合、当該
アーム部材のホームポジションでは、シャッター部材が
既に閉じており、このアーム部材をホームポジションか
ら更に時計回り方向に回動することによって、クリーニ
ング部材がクリーニングポジションに移動するように構
成される。なお、この場合、上記アーム部材をホームポ
ジションから反時計回り方向に回動することによって、
シャッター部材が開くように設定されている。したがっ
て、上記アーム部材をシャッター部材が開いた状態か
ら、ホームポジションに向けて時計回り方向に回動する
ことによって、シャッター部材が閉じるが、このホーム
ポジションでは、未だ、クリーニング部材がクリーニン
グポジションにはなく、更に時計回り方向に、つまりシ
ャッター部材が閉じる方向と同方向にアーム部材を回動
することによって、はじめてクリーニング部材がクリー
ニングポジションに移動するように構成される。このク
リーニング部材のクリーニングポジションでは、当然、
シャッター部材が閉じたままの状態となっている。
【0024】
【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施の形態に
ついて図面を参照して説明する。
【0025】実施の形態1 図2はこの発明の実施の形態1に係る画像形成装置とし
てのタンデム型のデジタルカラープリンターを示すもの
である。また、図3はこの発明の実施の形態1に係る画
像形成装置としてのタンデム型のデジタルカラー複写機
を示すものである。
【0026】図2及び図3において、1はタンデム型の
デジタルカラープリンター及び複写機の本体を示すもの
であり、デジタルカラー複写機の場合には、図3に示す
ように、本体1の上部に、原稿2を一枚ずつ分離した状
態で自動的に搬送する自動原稿搬送装置(ADF)3
と、当該自動原稿搬送装置3によって搬送される原稿2
の画像を読み取る原稿読取装置4が配設されている。こ
の原稿読取装置4は、プラテンガラス5上に載置された
原稿2を光源6によって照明し、原稿2からの反射光像
を、フルレートミラー7及びハーフレートミラー8、9
及び結像レンズ10からなる縮小光学系を介してCCD
等からなる画像読取素子11上に走査露光して、この画
像読取素子11によって原稿2の色材反射光像を所定の
ドット密度(例えば、16ドット/mm)で読み取るよ
うになっている。
【0027】上記原稿読取装置4によって読み取られた
原稿2の色材反射光像は、例えば、赤(R)、緑
(G)、青(B)(各8bit)の3色の原稿反射率デ
ータとしてIPS(Image Processing
System)12に送られ、このIPS12では、
原稿2の反射率データに対して、シェーデイング補正、
位置ズレ補正、明度/色空間変換、ガンマ補正、枠消
し、色/移動編集等の所定の画像処理が施される。ま
た、IPS12は、パーソナルコンピュータ等から送ら
れてくる画像データに対しても、所定の画像処理を行な
うようになっている。
【0028】そして、上記の如くIPS12で所定の画
像処理が施された画像データは、同じくIPS12によ
って、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン
(C)、黒(K)(各8ビット)の4色の原稿再現色材
階調データに変換され、次に述べるように、イエロー
(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各
色の画像形成ユニット13Y、13M、13C、13K
のROS(Raser Output Scanne
r)14に送られ、この画像露光装置としてのROS1
4では、所定の色の原稿再現色材階調データに応じてレ
ーザ光LBによる画像露光が行われる。
【0029】ところで、この実施の形態に係る画像形成
装置では、各々色の異なるトナー像を形成する複数の画
像形成ユニットを並列的に配置するとともに、前記複数
の画像形成ユニットの上部にわたって、当該複数の画像
形成ユニットで形成された各色のトナー像が転写される
ベルト状の中間転写体を配置し、更に前記複数の画像形
成ユニットの下方に、各画像形成ユニットの像担持体に
画像の書き込みを行なう画像書込手段を配置するように
構成されている。
【0030】また、この実施の形態では、前記ベルト状
の中間転写体からトナー像が転写される転写媒体を、鉛
直方向の下方から上方に向けて搬送し、前記ベルト状の
中間転写体から転写媒体上にトナー像を転写する二次転
写手段を、当該中間転写ベルトの側方に設けるように構
成されている。
【0031】さらに、この実施の形態では、前記複数の
画像形成ユニットのうち、前記ベルト状の中間転写体の
移動方向の最下流側に、黒色のトナー像を形成する画像
形成ユニットを配置するように構成されている。
【0032】すなわち、上記タンデム型のデジタルカラ
ープリンター及び複写機本体1の内部には、図1及び図
2、図3に示すように、イエロー(Y)、マゼンタ
(M)、シアン(C)、黒(K)の4つの画像形成ユニ
ット13Y、13M、13C、13Kが、水平方向に一
定の間隔をおいて並列的に配置されている。
【0033】これらの4つの画像形成ユニット13Y、
13M、13C、13Kは、すべて同様に構成されてお
り、大別して、所定の速度(例えば、104mm/se
c)で回転駆動される像担持体としての感光体ドラム1
5と、この感光体ドラム15の表面を一様に帯電する帯
電装置としての帯電ロール16と、当該感光体ドラム1
5の表面に所定の色に対応した画像を露光して静電潜像
を形成する画像露光手段としてのROS14と、感光体
ドラム15上に形成された静電潜像を所定の色のトナー
で現像する現像手段としての現像器17と、感光体ドラ
ム15の表面を清掃するクリーニング装置18とから構
成されている。これらの感光体ドラム15と周辺に配置
される画像形成部材は、一体的にユニット化されてお
り、プリンター及び複写機本体1から個別に交換可能に
構成されている。但し、各現像器17は、画像形成ユニ
ットとは別体となっており、プリンター及び複写機本体
1に取り付けられている。
【0034】上記ROS14は、図2及び図3に示すよ
うに、4つの画像形成ユニット13Y、13M、13
C、13Kに共通に構成されており、図示しない4つの
半導体レーザを各色の原稿再現色材階調データに応じて
変調して、これらの半導体レーザからレーザ光LB−
Y、LB−M、LB−C、LB−Kを階調データに応じ
て出射するように構成されている。なお、上記ROS1
4は、複数の画像形成ユニット毎に個別に構成しても勿
論よい。上記半導体レーザから出射されたレーザ光LB
−Y、LB−M、LB−C、LB−Kは、図示しないf
−θレンズを介してポリゴンミラー19に照射され、こ
のポリゴンミラー19によって偏向走査される。上記ポ
リゴンミラー19によって偏向走査されたレーザ光LB
−Y、LB−M、LB−C、LB−Kは、図示しない結
像レンズ及び複数枚のミラーを介して、感光体ドラム1
5上の露光ポイントに、斜め下方から走査露光される。
【0035】上記ROS14は、図2に示すように、下
方から感光体ドラム15上に画像を走査露光するもので
あるため、このROS14には、上方に位置する4つの
画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kの現
像器17などからトナー等が落下して、汚損される虞れ
を有している。そのため、ROS14は、その周囲が直
方体状のフレーム20によって密閉されているととも
に、当該フレーム20の上部には、4本のレーザ光LB
−Y、LB−M、LB−C、LB−Kを、各画像形成ユ
ニット13Y、13M、13C、13Kの感光体ドラム
15上に露光するため、シールド部材としての透明なガ
ラス製のウインドウ21Y、21M、21C、21Kが
設けられている。
【0036】上記IPS12からは、イエロー(Y)、
マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色の画像
形成ユニット13Y、13M、13C、13Kに共通し
て設けられたROS14に、各色の画像データが順次出
力され、このROS14から画像データに応じて出射さ
れたレーザ光LB−Y、LB−M、LB−C、LB−K
は、対応する感光体ドラム15の表面に走査露光され、
静電潜像が形成される。上記感光体ドラム15上に形成
された静電潜像は、現像器17Y、17M、17C、1
7Kによって、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ
(M)、シアン(C)、黒(K)の各色のトナー像とし
て現像される。
【0037】上記各画像形成ユニット13Y、13M、
13C、13Kの感光体ドラム15上に、順次形成され
たイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒
(K)の各色のトナー像は、各画像形成ユニット13
Y、13M、13C、13Kの上方にわたって配置され
た転写ユニット22の中間転写ベルト(ベルト状の中間
転写体)25上に、4つの一次転写ロール26Y、26
M、26C、26Kによって多重に転写される。これら
の一次転写ロール26Y、26M、26C、26Kは、
各画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kの
感光体ドラム15に対応した中間転写ベルト25の裏面
側に配設されている。この実施の形態では、所望の体積
抵抗値に調整されたロールを使用している。そして、一
次転写ロール26Y、26M、26C、26Kには、転
写バイアス電源(図示しない)が接続されており、所定
のトナー極性とは逆極性(本実施の形態では正極性)の
転写バイアスが所定のタイミングで印加されるようにな
っている。
【0038】また、上記中間転写ベルト25は、図2に
示すように、ドライブロール27と、テンションロール
24と、バックアップロール28との間に一定のテンシ
ョンで掛け回されており、図示しない定速性に優れた専
用の駆動モーターによって回転駆動されるドライブロー
ル27により、矢印方向に所定の速度で循環駆動される
ようになっている。尚、図2においては、中間転写ベル
ト25が、ドライブロール27と、テンションロール2
4と、バックアップロール28を含む3本のロールによ
って支持された場合を示している。上記中間転写ベルト
25は、例えば、チャージアップを起こさないべルト素
材(ゴムまたは樹脂)にて抵抗調整されたものが使用さ
れている。
【0039】上記中間転写ベルト25上に多重に転写さ
れたイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、
黒(K)の各色のトナー像は、図2に示すように、当該
中間転写ベルト25の側面に配置されたバックアップロ
ール28に圧接する二次転写ロール29によって、圧接
力及び電界で記録媒体としての記録用紙30上に二次転
写され、これらの各色のトナー像が転写された記録用紙
30は、上方に位置する定着器31へと搬送される。上
記二次転写ロール29は、バックアップロール28の側
方に圧接しており、鉛直方向の下方から上方に搬送され
る記録用紙30上に、各色のトナー像を二次転写するよ
うになっている。そして、上記各色のトナー像が転写さ
れた記録用紙30は、定着器31によって熱及び圧力で
定着処理を受けた後、排出ロール32によって本体1の
上部に設けられた排出トレイ33上に排出される。
【0040】上記記録用紙30は、図2及び図3に示す
ように、装置本体1の内部に配設された給紙装置34か
ら、所定のサイズのものが、ナジャーロール35及び用
紙分離搬送用のフィードロール36により、1枚ずつ分
離された状態で用紙搬送路37に設けられたレジストロ
ール38まで一旦搬送され、停止される。給紙された記
録用紙30の搬送経路37は、鉛直方向上向きとなって
いる。上記給紙装置34から供給された記録用紙30
は、所定のタイミングで回転するレジストロール38に
よって中間転写ベルト35の二次転写位置へ送出され
る。
【0041】なお、上記デジタルカラープリンター及び
複写機において、フルカラー等の両面コピーをとる場合
には、片面に画像が定着された記録用紙30を、排出ロ
ール32によって排出トレイ33上にそのまま排出せず
に、図示しない切替ゲートによって搬送方向を切り替
え、用紙搬送用のローラ対39を介して両面用搬送ユニ
ット40へと搬送する。そして、この両面用搬送ユニッ
ト40では、搬送径路41に沿って設けられた図示しな
い搬送用のローラ対により、記録用紙30の表裏が反転
された状態で、再度レジストロール38へと搬送され、
今度は、当該記録用紙30の裏面に画像が転写・定着さ
れた後、排出トレイ33上に排出される。
【0042】図2及び図3中、44Y、44M、44
C,44Kは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シア
ン(C)、黒(K)の各色の現像器17に、所定の色の
トナーを供給するトナーカートリッジをそれぞれ示して
いる。
【0043】図4は上記デジタルカラープリンター及び
複写機の各画像形成ユニットを示すものである。
【0044】上記イエロー色、マゼンタ色、シアン色及
び黒色の4つの画像形成ユニット13Y、13M、13
C、13Kは、図4に示すように、すべてが同様に構成
されており、これらの4つの画像形成ユニット13Y、
13M、13C、13Kでは、上述したように、それぞ
れイエロー色、マゼンタ色、シアン色及び黒色のトナー
像が所定のタイミングで順次形成されるように構成され
ている。上記各色の画像形成ユニット13Y、13M,
13C、13Kは、上述したように、感光体ドラム15
を備えており、これらの感光体ドラム15の表面は、帯
電用の帯電ロール16によって一様に帯電される。その
後、上記感光体ドラム15の表面は、ROS14から画
像データに応じて出射される画像形成用のレーザ光LB
が走査露光されて、各色に対応した静電潜像が形成され
る。上記感光体ドラム15上に走査露光されるレーザ光
LBは、当該感光体ドラム15の直下よりやや右側寄り
の斜め下方から露光されるように設定されている。上記
感光体ドラム15上に形成された静電潜像は、各画像形
成ユニット13Y、13M、13C、13Kの現像器1
7の現像ロール17aによってそれぞれイエロー色、マ
ゼンタ色、シアン色、黒色の各色のトナーにより現像さ
れて可視トナー像となり、これらの可視トナー像は、一
次転写ロール26の帯電によって中間転写ベルト25上
に順次多重に転写される。
【0045】なお、トナー像の転写工程が終了した後の
感光体ドラム15の表面は、クリーニング装置18によ
って残留トナー等が除去されて、次の画像形成プロセス
に備える。上記クリーニング装置18は、クリーニング
ブレード42を備えており、このクリーニングブレード
42によって、感光体ドラム15上の残留トナー等を除
去するようになっている。また、トナー像の転写工程が
終了した後の中間転写ベルト25の表面は、図2及び図
3に示すように、クリーニング装置43によって残留ト
ナーや紙粉等が除去されて、次の画像形成プロセスに備
える。上記クリーニング装置43は、クリーニングブラ
シ43a及びクリーニングブレード43bを備えてお
り、これらのクリーニングブラシ43a及びブレード4
3bによって、中間転写ベルト25上の残留トナーや紙
粉等を除去するようになっている。
【0046】ところで、この実施の形態では、少なくと
も1つ以上の像担持体と、前記像担持体の表面に接触し
て当該像担持体の表面を帯電させる帯電ローラーと、前
記像担持体上に静電潜像を形成する画像露光手段と、前
記像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像手段
と、前記像担持体上に現像されたトナー像を転写する転
写手段と、前記画像露光手段近傍の汚れを防止する開閉
可能なシャッター部材と、前記帯電ローラーの表面をク
リーニングする接離可能なクリーニング部材とを備えた
画像形成装置において、前記シャッター部材とクリーニ
ング部材とを、同一の駆動手段によって駆動するように
構成されている。
【0047】また、この実施の形態では、前記駆動手段
が、駆動源と、前記駆動源によって往復駆動される作動
部材とを備え、前記作動部材によってシャッター部材と
クリーニング部材とを回動させるように構成されてい
る。
【0048】さらに、この実施の形態では、前記シャッ
ター部材が画像露光手段近傍の汚れを防止するように移
動する方向と、前記クリーニング部材が帯電ローラーの
表面をクリーニングするように移動する方向とが、同方
向になるように設定されている。
【0049】すなわち、上記デジタルカラープリンター
及び複写機本体1には、図1、図5乃至図7に示すよう
に、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、
黒(K)の各色の画像形成ユニット13Y、13M、1
3C、13Kに、画像露光装置の光路を開閉するシャッ
ター部材70が設けられている。このシャッター部材7
0は、図6に示すように、各画像形成ユニット13Y、
13M、13C、13Kの下方に配設される合成樹脂製
のフレーム部材67に、図5に示す軸部71を中心にし
て回動自在に取り付けられており、その軸方向の一端部
に設けられた合成樹脂製の板状弾性部材等からなるアー
ム部材72により、矢印方向に沿って開閉駆動されるよ
うに構成されている。また、上記シャッター部材70
は、通常、図1等に示すように、コイルスプリング等か
らなる付勢部材73によって、時計回り方向(閉じる方
向)に付勢されており、当該シャッター部材70の先端
に取り付けられたフィルム状部材74が、現像器17の
ハウジングに当接することにより、画像露光装置の光路
を遮蔽し、上方から落下するトナー等の粉塵が画像露光
装置に付着するのを防止するようになっている。
【0050】また、帯電装置50は、図8に示すよう
に、感光体ドラム15の表面に接触して、当該感光体ド
ラム15の表面を所定の電位に帯電する帯電ローラー1
6と、この帯電ローラー16の一側面と下側の端面をほ
ぼ覆うハウジング部材51とを備えている。このハウジ
ング部材51は、図9に示すように、帯電ローラー16
の一側面を覆う側壁部52と、この側壁部52の長手方
向の両端部に一体的に設けられ、帯電ローラー16の金
属製の軸部材16aを回転自在に支持する軸受け部53
と、帯電ローラー16の下端面を覆う底壁部を兼ねるク
リーニング部材54とから構成されている。なお、上記
軸受け部53には、帯電ローラー16の金属製の軸部材
16aを回転自在に支持する軸受け部材55が、感光体
ドラム15と接離する方向に移動自在に取り付けられて
いる。また、上記軸受け部材55は、軸受け部53に取
り付けられたコイルスプリング56によって、感光体ド
ラム15と接近する方向に付勢されている。
【0051】上記クリーニング部材54は、図10に示
すように、帯電ローラー16の下側に位置する平板部5
7と、当該平板部57の左端から上方に短く起立した側
壁部58とから構成されており、平板部57の略山形に
形成された上面57aには、図8に示すように、クリー
ニングブラシ59が両面テープによる接着等の手段で固
着されている。また、このクリーニング部材54は、図
9及び図11に示すように、ハウジング部材51の軸受
け部53に、軸部60を中心にして回動自在に取り付け
られているとともに、当該クリーニング部材54は、そ
の一部に設けられた図示しないストッパーが、軸受け部
53と係合することによって、図9に示すように、側壁
部52と略直交した状態で停止するように構成されてい
る。さらに、上記クリーニング部材54は、図12に示
すように、反時計回り方向に回動した状態で、その幅方
向の先端部54aが、側壁部52内面の下端部に設けら
れたストッパー61に当接することによって、停止する
ようになっている。
【0052】さらに、上記タンデム型のデジタルカラー
プリンター及び複写機本体1には、図13及び図14に
示すように、クリーニング部材54を回動し、当該クリ
ーニング部材54に設けられたクリーニングブラシ59
を、所定のタイミングで、帯電ローラー16の表面に当
接又は離間させる駆動手段としての接離手段62が設け
られている。なお、この接離手段62は、前記シャッタ
ー部材70をも駆動するように構成されている。
【0053】この接離手段62は、図15及び図16に
示すように、イエロー色、マゼンタ色、シアン色及び黒
色の各画像形成ユニット13Y、13M、13C、13
Kにおいて、帯電装置50のハウジング部材51の下方
に配置され、クリーニング部材54を帯電ローラー16
の表面に接離させる方向に駆動するカム状部材63を備
えている。このカム状部材63は、図16に示すよう
に、断面略円形状の細長い棒状に形成された軸部64
と、この軸部64の上面に長手方向に沿って一体的に形
成された幅の狭い平板部65と、この平板部65上に両
面テープによる接着等によって固着された弾性部材とし
ての薄い合成樹脂製のフィルム状部材であるマイラーフ
ィルム(商品名)66とから構成されている。このマイ
ラーフィルム(商品名)66としては、例えば、厚さ1
25μmのものが用いられる。なお、マイラーフィルム
(商品名)66は、その厚さの異なるものを使用するこ
とにより、当該マイラーフィルムが弾性変形することに
よって、クリーニングブラシ59を帯電ローラー16の
表面に当接させる押圧力を調節することができる。
【0054】上記カム状部材63は、図5及び図6に示
すように、各画像形成ユニット13Y、13M、13
C、13Kの下方に配設される合成樹脂製のフレーム部
材67に、軸部64の両端を中心にして回動自在に取り
付けられており、当該カム状部材63の軸方向の一端部
に設けられたアーム部68により、矢印方向に沿って回
動されるように構成されている。そして、このカム状部
材63は、図13に示すように、後述するように、当該
カム状部材63をアーム部68によって回動することに
より、マイラーフィルム66によって、クリーニング部
材54の背面を押し上げ、クリーニング部材54を図1
3中反時計回り方向に回動することで、クリーニング部
材54に設けられたクリーニングブラシ59を帯電ロー
ラー16の表面に当接させるようになっている。なお、
上記マイラーフィルム66は、クリーニング部材54を
回動させる際に、弾性変形しやすく(特に中央部が)、
当該クリーニング部材54の回動が不十分となるのを防
止するため、クリーニング部材54の背面中央部には、
図13に示すように、リブ69が複数本突設されてい
る。
【0055】さらに、上記デジタルカラープリンター及
び複写機本体1には、図1、図13及び図15に示すよ
うに、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン
(C)、黒(K)の各色の画像形成ユニット13Y、1
3M、13C、13Kに、そのフロント側に接離手段6
2の駆動機構74が配設されている。
【0056】上記駆動機構74は、図1、図13及び図
15に示すように、画像形成ユニット13Y、13M、
13C、13Kのフロント側であって、黒色の画像形成
ユニット13Kの側方に、駆動源としての駆動モーター
75を備えている。この駆動モーター75の駆動ギア7
6には、2段の減速ギア77、78を介して、アーム部
材79に一体的に設けられた扇型のギア80が噛み合わ
されている。そして、上記アーム部材79は、駆動モー
ター75を所定量だけ回転駆動することによって、矢印
方向に沿って揺動可能となっている。
【0057】また、上記アーム部材79には、図1等に
示すように、所定の形状に折り曲げた状態に形成された
板金からなる作動ロッド81が連結されている。この作
動ロッド81は、図7及び図17に示すように、アーム
部材79に第1の切り欠き部82によって連結された水
平板部83と、当該水平板部83から斜め下方に傾斜し
た状態で設けられた短い傾斜板部84と、当該傾斜板部
84の端部に水平に設けられた連結板部85と、当該連
結板部85から斜め上方に傾斜した状態で設けられた短
い作動板部86とを1つのセットとして、他の3つの画
像形成ユニットにわたって連設して形成されている。さ
らに、上記作動ロッド81の各水平板部83には、シャ
ッター部材70を駆動するための第2の切り欠き部87
が所定の位置に穿設されている。なお、上記アーム部材
79は、図15等に示すように、黒(K)の画像形成ユ
ニット13Kに設けられたカム状部材63のアーム部6
8を、突起79aによって直接押動するように構成され
ている。
【0058】上記作動ロッド81は、図7等に示すよう
に、当該作動ロッド81が図中左方向に所定量だけ移動
した状態で、各水平板部83に設けられた第2の切り欠
き部87のエッジによって、シャッター部材70の端部
に設けられた作動用の板状部材72を介して、当該シャ
ッター部材70が反時計回り方向に回動され、露光部を
開放するようになっている。また、上記作動ロッド81
は、図7等に示すように、当該作動ロッド81が図中右
方向に所定量だけ移動すると、各水平板部83に設けら
れた第2の切り欠き部87のエッジによって、シャッタ
ー部材70の端部に設けられた作動用の板状部材72の
係止状態が開放され、当該シャッター部材70は、スプ
リング73の付勢力によって時計回り方向に回動され、
露光部を閉じるようになっている。
【0059】さらに、上記作動ロッド81は、図7等に
示すように、当該作動ロッド81が図中右方向に更に所
定量だけ移動すると、作動板部86がカム状部材63の
軸方向の端部に設けられたアーム部68を押動し、カム
状部材63を反時計回り方向に所定量だけ回動させるよ
うに構成されている。そのため、上記カム状部材63の
マイラーフィルム66によって、図13に示すように、
帯電ローラー16のクリーニング部材54が回動され、
当該クリーニング部材54に設けられたクリーニングブ
ラシ59が帯電ローラー16の表面に当接するようにな
っている。
【0060】以上の構成において、この実施の形態に係
るプリンター及び複写機においては、次のようにして、
クリーニング部材を駆動する駆動手段の部品精度によら
ずに、クリーニング部材を帯電ローラーの表面に適度な
押圧力で当接させることができ、帯電ローラーの磨耗や
傷を防止しつつ、良好なクリーニング性を得ることがで
き、しかも、クリーニング部材が帯電ローラーの表面か
ら確実に離間させることが可能となっている。
【0061】すなわち、この実施の形態に係るデジタル
カラープリンター及び複写機では、図2乃至図4に示す
ように、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン
(C)、黒(K)の各色の画像形成ユニット13Y、1
3M、13C、13Kにおいて、各感光体ドラムの表面
を、帯電ローラーによって所定の電位に一様に帯電した
後、当該各感光体ドラム15の表面に、ROS20によ
って画像露光を施して、画像情報に応じた静電潜像を形
成し、この静電潜像を各色の現像器17で現像すること
によってトナー像を形成して、当該各感光体ドラム15
上に形成されたトナー像を、中間転写ベルト25上に順
次多重に一次転写するとともに、中間転写ベルト25上
から記録用紙30上に一括して二次転写し、定着器31
によって定着処理を施すことにより、フルカラー又は白
黒の画像が形成される。
【0062】その際、上記デジタルカラープリンター及
び複写機では、図4に示すように、感光体ドラム15の
表面を、接触方式の帯電ローラー16によって一様に帯
電するように構成されており、当該感光体ドラム15の
表面は、帯電ローラー16による帯電工程に先だって、
クリーニング装置18によって、残留トナーやトナーの
外添剤、あるいは紙粉等の異物が除去される。
【0063】ところが、上記デジタルカラープリンター
及び複写機では、高画質化等のために、各現像器17で
特に球形状トナーなどを使用すると、球形状トナーの形
状に起因するクリーニングの困難性や、球形状トナーゆ
えに多くの外添剤の使用などにより、これらの残留トナ
ーやトナーの外添剤等の異物を、クリーニング装置18
によって感光体ドラム15の表面から完全に除去するこ
とが困難であり、クリーニング装置18を通過したトナ
ーや外添剤などの異物が、帯電ローラー16の表面に徐
々に付着することになる。なお、本発明の実施の形態
は、特に球形状トナーなどを使用した場合に有効である
が、これに限定される訳ではなく、球形状トナーを使用
した場合以外にも有効であることは勿論である。
【0064】そのため、上記上記デジタルカラープリン
ター及び複写機では、画像形成プロセスを長期間繰り返
すと、帯電ローラー16の表面にトナーや外添剤などの
異物が局所的に付着して堆積し、当該帯電ローラー16
によって感光体ドラム15の表面を帯電する際に、帯電
不良や異常放電などが発生し、画質劣化を引き起こすこ
とになる。
【0065】そこで、この実施の形態では、図9及び図
13などに示すように、帯電装置50に設けられたクリ
ーニング部材54によって、帯電ローラー16の表面を
クリーニングし、当該帯電ローラー16の表面に付着し
て堆積したトナーや外添剤などの異物を除去するように
なっている。
【0066】通常、上記デジタルカラープリンター及び
複写機では、図1や図7などに示すように、画像形成工
程が終了すると、トナー等によって画像露光装置20が
汚損されるのを防止するために、駆動モーター75を駆
動してアーム部材79を回動させ、当該アーム部材79
に連結された作動ロッド81を、図1中、右方向に移動
させて、シャッター部材70を閉じるように構成されて
いる(図1はシャッター部材70が閉じた状態を図
示)。ただし、上記の如く、シャッター部材70を単に
閉じた状態では、帯電ローラー16の下方に配置された
カム状部材63は作動せず、クリーニング部材54は、
図18に示すように、帯電ローラー16の表面から離間
した状態となっている。
【0067】この実施の形態に係るデジタルカラープリ
ンター及び複写機では、累積したプリント枚数やプリン
トした画像の累積画素数を、図示しないカウント回路に
よってカウントしており、当該カウント回路のカウント
値が所定の値(例えば、累積プリント枚数が2500
枚)に達した場合に、非画像形成時、即ち、シャッター
部材70を閉じた状態で、駆動モーター75を駆動して
アーム部材79を更に図1及び図13中更に時計回り方
向に回動させ、当該アーム部材79に連結された作動ロ
ッド81を、更に右方向に移動させて、作動ロッド81
の作動部86によってカム状部材63のアーム部68を
押動する。すると、カム状部材63は、図1及び図13
等に示すように、反時計回り方向に回動して、当該カム
状部材63に設けられたマイラーフィルム66が、帯電
装置50のクリーニング部材54の背面に当接し、更に
クリーニング部材54を反時計回り方向に回動させる。
【0068】こうすることによって、上記クリーニング
部材54に設けられたクリーニングブラシ59は、帯電
ローラー16の表面に、マイラーフィルム66の変形に
伴う弾性力によって決定される押圧力で当接し、帯電ロ
ーラー16の表面は、クリーニングブラシ59によって
クリーニングされ、帯電ローラー16の表面に付着して
堆積したトナーや外添剤などの異物が除去される。な
お、上記クリーニングブラシ59が帯電ローラー16の
表面に当接している時間は、適宜設定される。
【0069】次に、上記デジタルカラープリンター及び
複写機では、帯電ローラー16表面のクリーニングが終
了すると、駆動モーター75を逆方向に所定量だけ回動
し、作動ロッド81を図1や図13中左方向に所定量だ
け移動させると、当該作動ロッド81の作動部86によ
るカム状部材63のアーム部68の押動状態が解除され
るため、カム状部材63のマイラーフィルム66の弾性
復元力によって、カム状部材63は、図18に示す元の
状態に戻り、クリーニング部材54は、帯電ローラー1
6の表面から確実に離間して、クリーニング動作を終了
する。
【0070】なお、作動ロッド81の第2の切り欠き部
87は、左側のエッジ部が余裕を持って右側のエッジ部
から離れて形成されており、当該作動ロッド81が更に
右方向に移動した際に、シャッター部材70に更に閉じ
る方向の力が作用することはない。
【0071】このように、上記実施の形態では、シャッ
ター部材70とクリーニング部材54とを、同一の駆動
機構(駆動手段)74によって駆動するように構成する
とともに、クリーニング部材54が作動するときには、
必ず、シャッター部材70が閉じているので、シャッタ
ー部材70やクリーニング部材54を駆動する駆動源を
制御するソフトウエアや駆動源の設計が容易であり、し
かも各部品に高い精度が要求されず、コストダウンが可
能であるとともに、露光部の汚れを確実に防止すること
が可能となっている。
【0072】また、上記実施の形態では、接離手段62
が、クリーニング部材54に対して帯電ローラー16の
表面に接離する駆動力を伝達する駆動力伝達部材とし
て、マイラーフィルム(商品名)66を用いているた
め、接離手段62を構成するカム状部材63や作動ロッ
ド81などの部品に、寸法誤差や取付位置の誤差がある
程度存在しても、マイラーフィルム(商品名)66が弾
性変形することによって、クリーニング部材54のクリ
ーニングブラシ59を、帯電ローラー16の表面に当接
させるので、当該マイラーフィルム(商品名)66の変
形量の差に伴う押圧力の変動幅が小さく、クリーニング
部材を駆動する駆動手段の部品精度によらずに、クリー
ニング部材54を帯電ローラー16の表面に適度な押圧
力で当接させることができ、帯電ローラーの磨耗や傷を
防止しつつ、良好なクリーニング性を得ることができ
る。また、同様に、感光体ドラム15及び帯電ローラー
16が複数設けられているタンデム型の画像形成装置で
あっても、各クリーニング部材54を略同様の押圧力で
作用させることができる。さらに、上記クリーニング部
材54によるクリーニング動作が終了した後は、カム状
部材63を退避させる方向に回動させることによって、
マイラーフィルム(商品名)66の弾性復元力により、
クリーニング部材54を帯電ローラー16の表面から瞬
時にしかも確実に離間させることが可能となっている。
【0073】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
シャッター部材やクリーニング部材を駆動する駆動源を
制御するソフトウエアや駆動源の設計が容易であり、し
かも各部品に高い精度が要求されず、コストダウンが可
能であるとともに、露光部の汚れを確実に防止すること
が可能な画像形成装置を提供することができる。
【0074】また、この発明によれば、シャッター部材
とクリーニング部材を駆動する駆動手段を共通化するこ
とにより、コストダウン及び装置の小型化が可能な画像
形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1はこの発明の実施の形態1に係る画像形
成装置としてのデジタルカラープリンター及び複写機の
要部を示す斜視図である。
【図2】 図2はこの発明の実施の形態1に係る画像形
成装置としてのデジタルカラープリンターを示す構成図
である。
【図3】 図3はこの発明の実施の形態1に係る画像形
成装置としてのデジタルカラー複写機を示す構成図であ
る。
【図4】 図4はこの発明の実施の形態1に係る画像形
成装置の画像形成部を示す構成図である。
【図5】 図5はこの発明の実施の形態1に係る画像形
成装置としてのデジタルカラープリンター及び複写機の
要部を示す斜視図である。
【図6】 図6はこの発明の実施の形態1に係る画像形
成装置としてのデジタルカラープリンター及び複写機の
要部を示す斜視図である。
【図7】 図7はこの発明の実施の形態1に係る画像形
成装置としてのデジタルカラープリンター及び複写機の
要部を示す斜視図である。
【図8】 図8は帯電ローラーを示す斜視図である。
【図9】 図9は帯電ローラーのハウジング部材を示す
斜視図である。
【図10】 図10はクリーニング部材を示す斜視図で
ある。
【図11】 図11はクリーニング部材を示す斜視図で
ある。
【図12】 図12は帯電ローラーのハウジング部材を
示す斜視図である。
【図13】 図13はクリーニング部材の動作状態を示
す正面図である。
【図14】 図14はクリーニング部材の動作状態を示
す斜視図である。
【図15】 図15はクリーニング部材の動作状態を示
す正面図である。
【図16】 図16はカム状部材を示す斜視図である。
【図17】 図17は作動ロッドを示す斜視図である。
【図18】 図18はクリーニング部材の非動作状態を
示す正面図である。
【符号の説明】
1:デジタルカラープリンター本体、13Y、13M、
13C、13K:イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シ
アン(C)、黒(K)の各色の画像形成ユニット、1
4:ROS、15:感光体ドラム、17:現像器、2
5:中間転写ベルト(ベルト状の中間転写体)、26:
一次転写ロール、29:二次転写ロール、30:記録用
紙、31:定着器、54:クリーニング部材、59:ク
リーニングブラシ、62:接離手段、70:シャッター
部材、74:駆動機構。+
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 茂 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社内 (72)発明者 種瀬 雅巳 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社内 Fターム(参考) 2H030 AA07 AB02 AD02 AD03 2H071 CA05 DA02 DA06 EA10 2H076 AB02 AB82 EA14 2H200 FA08 GA23 GA34 GA44 GA49 HA03 HB12 LB02 LB08 LB12

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも1つ以上の像担持体と、前記
    像担持体の表面に接触して当該像担持体の表面を帯電さ
    せる帯電ローラーと、前記像担持体上に静電潜像を形成
    する画像露光手段と、前記像担持体上に形成された静電
    潜像を現像する現像手段と、前記像担持体上に現像され
    たトナー像を転写する転写手段と、前記画像露光手段近
    傍の汚れを防止する開閉可能なシャッター部材と、前記
    帯電ローラーの表面をクリーニングする接離可能なクリ
    ーニング部材とを備えた画像形成装置において、 前記シャッター部材とクリーニング部材とを、同一の駆
    動手段によって駆動するように構成したことを特徴とす
    る画像形成装置。
  2. 【請求項2】 回転可能に配設された像担持体と、前記
    像担持体の表面に接触して当該像担持体の表面を帯電さ
    せる帯電ローラーと、前記像担持体上に静電潜像を形成
    する画像露光手段と、前記像担持体上に形成された静電
    潜像を現像する現像手段と、前記像担持体上に現像され
    たトナー像を転写する転写手段と、前記画像露光手段近
    傍の汚れを防止する開閉可能なシャッター部材と、前記
    帯電ローラーの表面をクリーニングする接離可能なクリ
    ーニング部材とを備えた画像形成ユニットを複数有し、
    各画像形成ユニットによって互いに異なる色のトナー像
    を形成するように構成した画像形成装置において、 前記各画像形成ユニットに設けられたすべてのシャッタ
    ー部材とクリーニング部材とを、同一の駆動手段によっ
    て駆動するように構成したことを特徴とする画像形成装
    置。
  3. 【請求項3】 前記駆動手段は、駆動源と、前記駆動源
    によって往復駆動される作動部材とを備え、前記作動部
    材によってシャッター部材とクリーニング部材とを回動
    させるように構成したことを特徴とする請求項1又は2
    記載の画像形成装置。
  4. 【請求項4】 前記シャッター部材が画像露光手段近傍
    の汚れを防止するように移動する方向と、前記クリーニ
    ング部材が帯電ローラーの表面をクリーニングするよう
    に移動する方向とが、同方向になるように設定されてい
    ることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の
    画像形成装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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