JP2023148136A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】帯電ユニットのグリッドと感光体ドラムとの間にシャッタユニットが進入する際に、グリッドとの干渉や感光体ドラムの損傷を防止する画像形成装置を提供する。【解決手段】静電潜像を形成する感光体ドラム２０２と、前記感光体ドラム２０２を帯電する帯電ユニットと、前記帯電ユニットの第２グリッド板４０２と前記感光体ドラム２０２との間に進入するシャッタ２３４と、前記シャッタ２３４が前記帯電ユニットの第２グリッド板４０２と前記感光体ドラム２０２との間に進入する際に、前記帯電ユニットの第２グリッド板と前記感光体ドラム２０２との間隔を広げる作用手段とを有する画像形成装置。【選択図】図５

Description

本発明は、電子写真方式或いは静電記録方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、またはこれらの複数の機能を備えた複合機などの画像形成装置に関するものである。

電子写真法方式或いは静電記録方式によって画像を形成する画像形成装置は、感光体ドラムの表面部を帯電装置で帯電させた後露光することによって静電潜像を形成する。そして、形成された静電潜像を現像装置で現像してトナー画像を形成し、紙などの記録媒体に転写して定着させることによって画像を形成する。

トナー画像を構成するトナーのうち、記録媒体に転写されずに感光体ドラムの表面部に残留するトナーは、クリーニング装置によって除去される。クリーニング装置は、クリーニングブレードを感光体ドラムに当接させることによってトナーを除去し、感光体ドラムを清掃する。

このうち、感光体ドラム表面を帯電する帯電装置としては、従来から大きく分けて２種類の帯電方式が用いられている。この２種類の帯電方式は、コロトロンやスコロトロン等のコロナ放電を用いた帯電方式と帯電ローラを用いた帯電方式である。

この中で、特にコロナ帯電器では、放電を行うとオゾン（Ｏ３）が発生する。さらに、発生したオゾンにより空気中の窒素を酸化して窒素酸化物（ＮＯｘ）などを生成し、その窒素酸化物などが空気中の水分と反応して硝酸などを生じさせる。それらの窒素酸化物、硝酸などのコロナ放電生成物は、シールド板と感光体ドラムによって形成される帯電領域内の換気が停止した状態においては、感光体ドラムや周辺の機器に付着堆積して、それらの表面を汚染してしまうことになる。そこで、このような感光体ドラム表面の汚染を防ぐために、換気停止時にコロナ帯電器の長手方向にシャッタをコロナ帯電器と感光体ドラムの間に移動させて、感光体ドラムへの放電生成物の付着を低減する手法が特許文献１において提案されている。

特開２０１２－４８２７３号公報

しかしながら、特許文献１のような構成では、コロナ帯電器におけるグリッドと感光体ドラムの間の非常に狭い隙間にシャッタを通すことになるため、シャッタやシャッタを保持する部材であるシャッタマウントがグリッドのメッシュに干渉したり、感光体ドラムを傷つけたりする恐れがあった。

本発明は以上の事情に鑑みなされたもので、帯電ユニットのグリッドと感光体ドラムとの間にシャッタユニットが進入する際に、グリッドとの干渉や感光体ドラムの損傷を防止する画像形成装置を提供しようとするものである。

上記目的を達成するために本発明は、静電潜像を形成する感光体ドラムと、前記感光体ドラムを帯電する帯電ユニットと、前記帯電ユニットのグリッドと前記感光体ドラムとの間に進入するシャッタユニットと、前記シャッタユニットが前記帯電ユニットのグリッドと前記感光体ドラムとの間に進入する際に、前記帯電ユニットのグリッドと前記感光体ドラムとの間隔を広げる作用手段とを有する画像形成装置とするものである。

本発明によれば、帯電ユニットのグリッドと感光体ドラムとの間にシャッタユニットが進入する際に、グリッドとの干渉や感光体ドラムの損傷を防止する画像形成装置を提供できるものである。

本発明の実施形態に係るフルカラーの画像形成装置の概略正面断面図である。 本発明の実施形態に係るコロナ帯電器の概略斜視図である。 本発明の実施形態に係るコロナ帯電器の概略断面図である。 本発明の実施形態に係る遮蔽装置の概略斜視図である。 本発明の実施形態に係る遮蔽装置の概略断面である。 本発明の実施形態に係る遮蔽装置の概略断面である。 本発明の実施形態に係るグリッドとシャッタマウントの詳細斜視図である。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、以下の実施形態に記載の構成要素はあくまで例示であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において本発明が適用される装置の構成や機能、寸法、材質、形状、その相対配置等の各種条件は適宜修正又は変更可能で、以下の実施形態に限定されるものではない。

図１は、本発明の実施形態に係るフルカラーの画像形成装置の概略正面断面図である。

図１において、画像形成装置１は、画像読取装置１００と画像形成装置本体２００とを備える。画像読取装置１００は、原稿台ガラス１０１上に置かれた原稿を読み取るもので、光源１０２から照射された光が原稿で反射し、レンズなどの光学系部材１０３を介してＣＣＤセンサ１０４に結像される。このような光学系ユニットは矢印の方向に走査することにより、原稿をライン毎の電気信号データ列に変換する。

ＣＣＤセンサ１０４により得られた画像信号は、画像形成装置本体２００に送られ、プリンタ制御部１０５で次述する各画像形成部に合わせた画像処理がなされる。また、プリンタ制御部１０５は画像信号としてプリントサーバ等からの外部入力も受けられる。

画像形成装置本体２００は、複数の画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄを備え、各画像形成部では、上述の画像信号に基づいて画像形成が行われる。すなわち、画像信号はプリンタ制御部１０５によりＰＷＭ（パルス幅変調制御）されたレーザービームに変換される。２０１は露光装置としてのポリゴンスキャナで、画像信号に応じたレーザービームを走査する。そして、各画像形成部Ｐａ～Ｐｄの像担持体としての感光体ドラム２０２ａ～２０２ｄにレーザービームが照射される。なお、Ｐａはイエロー色（Ｙ）画像形成部、Ｐｂはマゼンタ色（Ｍ）画像形成部、Ｐｃはシアン色（Ｃ）画像形成部、Ｐｄはブラック色（Ｂｋ）画像形成部で、それぞれ対応する色の画像を形成する。画像形成部Ｐａ～Ｐｄは略同一なので、以下にＹ画像形成部Ｐａの詳細を説明して、他の画像形成部の説明は、対応する構成の附番に同一の番号とｂ～ｄの符号を付して説明は省略する。

Ｙ画像形成部Ｐａにおいて、２０２ａは感光体ドラムで、次述するように、画像信号に基づいて表面にトナー画像が形成される。

２０３ａは帯電ユニットとしてのコロナ帯電器で、感光体ドラム２０２ａの表面を所定の電位に帯電させて静電潜像形成の準備を施す。ポリゴンスキャナ２０１からのレーザービームによって、所定の電位に帯電された感光体ドラム２０２ａの表面に静電潜像が形成される。２０４ａは現像器で、感光体ドラム２０２ａ上の静電潜像を現像してトナー画像を形成する。２０５ａは転写ローラで、中間転写ベルト２０６の背面から放電を行いトナーと逆極性の一次転写バイアスを印加し、感光体ドラム２０２ａ上のトナー画像を中間転写ベルト２０６上へ転写する。転写後の感光体ドラム２０２ａは、クリーナー２０７ａでその表面が清掃される。

また、中間転写ベルト２０６上のトナー画像は次の画像形成部に搬送され、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの順に、順次それぞれの画像形成部にて形成された各色のトナー像が重ねて転写され、４色の画像がその表面に形成される。Ｂｋ画像形成部Ｐｄを通過したトナー画像は、２次転写ローラ対２０８、２０９で構成される２次転写部において、中間転写ベルト２０６上のトナー画像と逆極性の２次転写電界が印加されることにより、用紙に２次転写される。給紙部２１８で給紙された用紙はレジ部２１０で待機した後、中間転写ベルト上のトナー画像と用紙の位置を合わせるためにプリンタ制御部１０５がタイミングを制御し、レジ部から用紙が搬送される。その後、用紙上のトナー画像は、加熱装置としての定着装置２１１で用紙に定着され、定着装置２１１を通過後排紙される。

両面ＪＯＢの場合は、画像形成第一面（１面目）のトナーの転写および定着が終了すると、用紙は定着後の画像形成装置内部に設けられた反転搬送路２１７を経て用紙の表裏が逆転され、画像形成第二面（２面目）のトナーの転写および定着、冷却を終了し、機外へ排出される。

図２は、コロナ帯電器２０３の概略斜視図、図３は、コロナ帯電器２０３の概略断面図である。なお、附番については符号ａ、ｂ、ｃ、ｄを省略しており、本構成は画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄのいずれに対しても同様の構成となる。

図２、図３において、感光体ドラム２０２の上方に配設されるコロナ帯電器２０３は、絶縁部材で構成された前ブロック２１９と後ブロック２２０及び帯電域を規制する感光体ドラム２０２の回転方向上流に配置される第１シールド板２２１１、第１中央シールド２２１２及び、感光体ドラム２０２の回転方向下流に配置される第２シールド板２２１３、第２中央シールド２２１４で構成されている。第１シールド板２２１１、第２シールド板２２１３の間には遮蔽装置２３０が配置され、遮蔽装置２３０はスクリュー軸２３６から受ける駆動力でコロナ帯電器２０３の長手方向に動作可能となっている。

前ブロック２１９と後ブロック２２０間には第１帯電ワイヤ２２２１及び第２帯電ワイヤ２２２２が不図示の支持部材で張設されており、第１シールド板２２１１及び、第１中央シールド２２１２、第１帯電ワイヤ２２２１、第１グリッド板４０１により第１帯電領域を、第２シールド板２２１３及び、第２中央シールド２２１４、第２帯電ワイヤ２２２２、第２グリッド板４０２により第２帯電領域をそれぞれ形成している。第１、第２帯電領域はそれぞれ感光体ドラム２０２の表面に向けて開口した開口部を持つ。また、第１帯電領域と第２帯電領域は電気的に独立して配置されるため第１中央シールド２２１２と第２中央シールド２２１４の間には絶縁部材で形成された傾斜部品２３３が配置される。

第１帯電ワイヤ２２２１、第２帯電ワイヤ２２２２、第１グリッド板４０１、第２グリッド板４０２、シールド板は、後ブロック２２０の接点部から各電圧を受けるよう構成されている。不図示の支持部材は、第１帯電ワイヤ２２２１、第２帯電ワイヤ２２２２による感光体ドラム２０２への帯電を妨げないように、感光体ドラム２０２の画像形成領域よりも前奥方向の外側に配置されている。本実施形態では、第１帯電ワイヤ２２２１、第２帯電ワイヤ２２２２にそれぞれ約－７ｋＶ、第１グリッド板４０１、第２グリッド板４０２、第１シールド板２２１１、第１中央シールド２２１２、第２シールド板２２１３及び、第２中央シールド２２１４にそれぞれ約－１ｋＶのＤＣ電圧を印可し帯電ワイヤから感光体ドラムへの放電を行っている。ここでは、第１シールド板２２１１、第２シールド板２２１３のそれぞれに、同じＤＣ電圧が印可される例について説明したが、これに限られない。第１シールド板２２１１、第２シールド板２２１３のそれぞれに、異なるＤＣ電圧が印可される変形例であってもよい。

次に、遮蔽装置２３０について詳細に説明する
図４は、遮蔽装置２３０の概略斜視図、図５は、遮蔽装置２３０のＸ軸方向動作を感光体ドラム２０２上流側から見た概略断面図、図６は、遮蔽装置２３０のＸ軸方向動作をＸ軸下流側から見た概略断面図である。

図４～図６において、遮蔽装置２３０は、第１グリッド板４０１及び第２グリッド板４０２と感光体ドラム２０２の間を遮蔽するシート状のシャッタ２３４、シャッタ２３４の先端近傍を保持するシャッタマウント２３１、回動しシャッタマウント２３１に動作を伝えるシャッタマウントリンク２３２、遮蔽装置２３０の長手方向の駆動を生み出すスクリュー軸２３６、遮蔽装置２３０の長手方向の駆動を受けるキャリッジ２３５、後述する作用手段としての傾斜部２３３１によって遮蔽装置２３０の長手方向の動作を別方向動作に変換する傾斜部品２３３とを備えて構成されている。なお、第１グリッド板４０１、第２グリッド板４０２、シャッタ２３４、シャッタマウント２３１、キャリッジ２３５、傾斜部品２３３は図示しない方法によって保持される。

図５に示されるように、傾斜部品２３３は遮蔽装置２３０の長手方向であるＸ軸方向に進むにつれてＹ軸方向に上昇する傾斜部２３３１を持つ。シャッタマウントリンク２３２は、キャリッジ２３５が持つ軸を中心として回動可能に固定されており、キャリッジのＸ軸方向移動に伴い共に移動し、傾斜部品２３３の傾斜部２３３１に乗り上げる形でＸ軸方向の動作をＹ軸方向の動作に変換する。この時、シャッタマウント２３１は図示しない方法でキャリッジ２３５に対してＹ軸方向以外の自由度を拘束されている。そのうえでシャッタマウントリンク２３２に抱えられているため、シャッタマウントリンク２３２の回動動作に連動してＹ軸方向動作を行う。

図５、図６において、シャッタマウント２３１の感光体ドラム２０２側の面に任意の手段で固定されたシャッタ２３４は、図５（Ａ）、図６（Ａ）に示されるＸ軸上流側から図５（Ｂ）、図６（Ｂ）に示されるＸ軸下流側へのＸ軸方向の動作に合わせて第１グリッド板４０１及び第２グリッド板４０２と感光体ドラム２０２の間に進入し、第１グリッド板４０１及び第２グリッド板４０２と感光体ドラム２０２の間を遮蔽する。そして、キャリッジ２３５が図５（Ａ）、図６（Ａ）に示されるように傾斜部２３３１よりＸ軸上流側に位置するとき、シャッタマウント２３１はＹ軸上流側に位置するのに対し、図５（Ｂ）、図６（Ｂ）に示されるように傾斜部２３３１よりＸ軸下流側に移動するとき、すなわち、シャッタユニットを構成するシャッタ２３４及びシャッタマウント２３１が第１グリッド板４０１及び第２グリッド板４０２と感光体ドラム２０２の間に進入し移動する際、傾斜部２３３１よりその進入方向の動作をシャッタマウント２３１のＹ軸下流側への動作として移動させ、これによってシャッタマウント２３１は感光体ドラム２０２の表面より外側に位置することとなり、シャッタマウント２３１が感光体ドラム２０２と干渉することはない。

次に、シャッタマウント２３１と第１グリッド板４０１及び第２グリッド板４０２と関係について詳細に説明する。

図７は第１グリッド板４０１及び第２グリッド板４０２とシャッタマウント２３１の詳細斜視図である。

図７において、第１グリッド板４０１、第２グリッド板４０２は、それぞれ第１グリッド板メッシュ部４０１１、第２グリッド板メッシュ部４０２１を持ち、各メッシュ部は非常に細い梯形状で構成されている。また、第１グリッド板４０１、第２グリッド板４０２のメッシュ部の短手方向端部には、シャッタマウント２３１に保持されて持ち上げられる第１グリッド板保持可能部４０１２と、第２グリッド板保持可能部４０２２が設けられている。シャッタマウント２３１は、第１グリッド板保持可能部４０１２及び第２グリッド板保持可能部４０２２を持ち上げるグリッド板支持部２３１１を持ち、グリッド板支持部２３１１は第１グリッド板メッシュ部４０１１及び第２グリッド板メッシュ部４０２１部に侵入しない幅に設定されているため、繊細なメッシュ部とシャッタマウント２３１が接触することなく移動することが可能になっている。

シャッタ２３４が第１グリッド板４０１及び第２グリッド板４０２と感光体ドラム２０２の間に進入し移動中、およびシャッタ２３４が第１グリッド板４０１及び第２グリッド板４０２と感光体ドラム２０２の間を遮蔽している状態では、図６（Ｂ）に示されるようにグリッド板支持部２３１１は、第１グリッド板保持可能部４０１２及び第２グリッド板保持可能部４０２２に当接している。この時、第１グリッド板４０１及び第２グリッド板４０２はシャッタマウント２３１に持ち上げられる形で力を受けて略Ｙ軸方向に変形し、感光体ドラム２０２から遠ざかっている。

これによって、シャッタマウント２３１は、第１グリッド板４０１及び第２グリッド板４０２と感光体ドラム２０２の増大したクリアランス間隔の間を移動でき、第１グリッド板メッシュ部４０１１及び第２グリッド板メッシュ部４０２１と感光体ドラム２０２のどちらにも干渉することなくＸ軸方向に移動をすることが可能となる。

また、画像形成時には、図６（Ａ）に示されるようにシャッタマウント２３１はＹ軸上流方向の移動により第１グリッド板４０１及び第２グリッド板４０２から離間しているため、第１グリッド板４０１及び第２グリッド板４０２と感光体ドラム２０２間の距離にシャッタマウント２３１は影響を及ぼさない。この際、第１グリッド板４０１及び第２グリッド板４０２と感光体ドラム２０２の間にはシャッタマウント２３１が第１グリッド板４０１及び第２グリッド板４０２から離間するスペースはないため、シャッタマウント２３１は感光体ドラム２０２の端部より外側に配置される。

２０２…感光体ドラム
２０３…コロナ帯電器
２２１１…第１シールド板
２２１２…第１中央シールド
２２１３…第２シールド板
２２１４…第２中央シールド
２２２１…第１帯電ワイヤ
２２２２…第２帯電ワイヤ
２３０…遮蔽装置
２３１…シャッタマウント
２３１１…グリッド板支持部
２３２…シャッタマウントリンク
２３３…傾斜部品
２３３１…傾斜部
２３４…シャッタ
２３５…キャリッジ
２３６…スクリュー軸
４０１…第１グリッド板
４０１１…第１グリッド板メッシュ部
４０１２…第１グリッド板保持可能部
４０２…第２グリッド板
４０２１…第２グリッド板メッシュ部
４０２２…第２グリッド板保持可能部

Claims (5)

1. 静電潜像を形成する感光体ドラムと、
   前記感光体ドラムを帯電する帯電ユニットと、
   前記帯電ユニットのグリッドと前記感光体ドラムとの間に進入するシャッタユニットと、
   前記シャッタユニットが前記帯電ユニットのグリッドと前記感光体ドラムとの間に進入する際に、前記帯電ユニットのグリッドと前記感光体ドラムとの間隔を広げる作用手段と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記帯電ユニットのグリッドと前記感光体ドラムと間隔は、前記帯電ユニットのグリッドと前記感光体ドラムの表面との間隔であること特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記作用手段は、前記帯電ユニットのグリッドを前記感光体ドラムから離すことで前記帯電ユニットのグリッドと前記感光体ドラムと間隔を広げることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記作用手段は、前記帯電ユニットのグリッドと前記感光体ドラムとの間に進入する前記シャッタユニットによって前記帯電ユニットのグリッドを前記感光体ドラムから離すことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記作用手段は、前記帯電ユニットのグリッドと前記感光体ドラムとの間への前記シャッタユニットの進入方向の動作を前記帯電ユニットのグリッドを前記感光体ドラムから離す方向の動作として伝える傾斜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。