JP3275219B2 - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式を用いた
印刷装置等の画像形成装置に関するものであり、特に、
ギャップ出しローラを備えた画像形成装置に備えられた
クリーナ装置の構成に特徴のある画像形成装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来の電子写真方式を用いた印刷装置に
おいては、転写後感光ドラム上に付着している未転写残
留トナーの清掃に、ゴムブレード,ファーブラシ等を用
いたクリーニング方式が多く使われている。また、これ
らを組み合わせた方式も使用されている。特に、高速機
にはファーブラシクリーニング方式が多く使用され、用
紙へ転写されなかった感光ドラム上の残留トナーはファ
ーブラシで取り除かれる。
【0003】ファーブラシで取り切れない汚れの清掃に
は、クリーニングフリースまたはブレード等が使われ
る。
【0004】また、この種の印刷装置においては、静電
潜像形成用の露光部(LEDアレイを用いる)と感光ド
ラム周面とのギャップを出すためのギャップ出しロー
ラ、転写部で感光ドラム周面と用紙進入ガイドとのギャ
ップを出すためのギャップ出しローラ等が、感光ドラム
周面と印字領域外で圧接し回転している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記のギャップ出しロ
ーラが接触している感光ドラムの端部周面には、印刷中
の浮遊トナーによりフィルミング状の固着トナーが付着
する。この部分も、上記の(ファーブラシクリーナ+ク
リーニングフリース)や(ファーブラシクリーナ+ブレ
ード)の組み合わせで、感光ドラムの印字領域部分とと
もに清掃される。
【0006】前者の(ファーブラシクリーナ+クリーニ
ングフリース)方式の場合は、清掃効果を上げるため
に、フィルミング状の固着トナーが付着する感光ドラム
両端部に対応する部分のクリーニングフリース部を通常
より粗くするが、感光ドラム周面に傷,摩耗が発生す
る。また、後者の方式の場合は、ブレードの押し付け圧
を変えるが、用紙のめくれ,すり抜け等が起こる。ま
た、ギャップ出しローラ接触部のような固形トナーの多
いところでは、ブレード上へのトナーの付着が多く発生
するため、清掃効果は低減する。
【0007】このように、従来方式では、ギャップ出し
ローラの接触している感光ドラム周面に付着するフィル
ミング状の固着トナーの清掃を効果的に行うことができ
なかったため、次の問題が起こっている。 (1)本来のギャップが確保できない。 (2)トナーが多量に固着すると、該トナーは、ギャッ
プ出しローラとの接触部で逆にはがされて周りを汚し、
印字に影響を与えることもある。
【0008】本発明は、感光ドラムの周面清掃を全長に
わたり効果的に行うことのできる電子写真装置用クリー
ナ装置を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、感光ドラムの回転方向の周囲に、少な
くとも前帯電器、露光部、現像器、転写帯電器、及び、
クリーナ装置が配置されているとともに、少なくとも前
記露光部は、前記感光ドラムとの間隔を保持するための
一対のギャップ出しローラを有し、該ギャップ出しロー
ラは、前記感光ドラムの印字領域の外側において、感光
ドラムの表面と接触して回転する画像形成装置におい
て、前記クリーナ装置は、前記感光ドラムに全長にわた
り接触して回転するファーブラシを備えるとともに、前
記ファーブラシは、少なくとも上記ギャップ出しローラ
の感光ドラムとの接触部におけるクリーニング特性が、
前記印字領域におけるクリーニング特性よりも大きい
とを特徴とする構成(第1の構成)とする。
【0010】また、上記第1の構成の画像形成装置にお
いて、ファーブラシの少なくともギャップ出しローラの
感光ドラムとの接触部における毛の硬さを、印字領域に
おける毛の硬さより硬くしたことを特徴とする構成(第
2の構成)とする。
【0011】また、上記第1の構成の画像形成装置にお
いて、ファーブラシの少なくともギャップ出しローラの
感光ドラムとの接触部における毛の密度を、印字領域に
おける毛の密度より濃くしたことを特徴とする構成(第
3の構成)とする。
【0012】
【0013】
【作用】本発明では、感光ドラムの印字領域外の両端部
に対向する外側部分と、それより内側の内側部分と、で
ファーブラシのクリーニング特性を変えている。従っ
て、外側部分と内側部分とで清掃効果を変えることがで
きる。
【0014】具体的には、少なくともギャップ出しロー
ラの感光ドラムとの接触部における毛の硬さを印字領域
における毛の硬さより硬くする第2の構成、または、少
なくともギャップ出しローラの感光ドラムとの接触部に
おける毛の密度を印字領域における毛の密度より濃くす
る第3の構成を採用することにより、外側部分の清掃効
果を上げることができる。その結果、感光ドラムの印字
領域外の両端部の固着トナー(ギャップ出ローラ当接に
より発生)の清掃ができるようになり(固着トナーによ
るギャップのずれがなくなる)、固着トナーの飛散もな
くなる。
【0015】
【実施例】以下、図面に関連して本発明の実施例を説明
する。
【0016】図4は本発明が適用される電子写真式印刷
装置の外観図、図5は同内部搬送経路説明図で、図中、
1はホッパ部、2はプリンタ部、3はスタッカ部、4は
操作表示部である。ホッパ部1には、ホッパ11 ,ホッ
パ12 ,及びホッパ13 が上段,中段,及び下段に配置
され、スタッカ部3にはスタッカ31 及びスタッカ3 2
が上下に配置されている。図5に示す5は、反転搬送部
(作用は後述)である。
【0017】プリンタ部2は、図6に詳細を示すよう
に、感光ドラム6と、その周囲に配置された前帯電器
7,露光部8,現像器9,用紙進入ガイド10,転写帯
電器11,AC除電器12,クリーナ装置(電子写真ク
リーナ装置)13,クリーニングフリース14,表面電
位センサ15,転写前除電器16,及びLED除電器1
7とを備えている。
【0018】露光部8は、図7に詳細を示すように、2
40dpiのLEDアレイ81 と、300dpiのLE
Dアレイ82 とを並設して成る。図8はLEDアレイ8
1 (82 )の取付構造説明図(図8(A)は平面図、図
8(B)は正面図)、図9は図8の要部拡大図(図9
(A)は平面図、図9(B)は正面図)で、LEDアレ
イ81 (82 )は、露光部8のフレーム18に1対の板
ばね19を介し支持されている。板ばね19は、上下共
に同一の部材で構成されている。板ばね19は、スリッ
ト19aを備えており、中間板部19bが外枠部19c
に対して変位可能になっている。20はフレーム18側
のブロック22に板ばね19の外枠部19cを固定する
ねじ用の穴で、21はLEDアレイ81 (82 )側のブ
ロック23に板ばね19の中間部19bを固定するねじ
用の穴である。
【0019】LEDアレイ81 (82 )には、感光ドラ
ム6の両端部の印字領域外の部分に当接する1対のギャ
ップ出しローラ24が回転自在に支持されており(図9
(B)参照)、該ギャップ出しローラ24の感光ドラム
6に対する当接力は板ばね19により付与されている。
従って、部品精度等に起因する偏心が感光ドラム6に発
生しても、該偏心は板ばね19により吸収され、LED
アレイと感光ドラム6の表面との間隔は常に一定に保た
れる。図10はギャップ出しローラ24の支持部の詳細
図で、図10(A)は側面図、図10(B)は正面図で
ある。
【0020】また、用紙進入ガイド10は、図11に詳
細を示すように、下搬送ガイド25とこれに対向する上
搬送ガイド26とを備えている。これらの各搬送ガイド
25,26は、転写位置に向け搬送される用紙100を
完全にガイドするために用紙幅よりわずかに大きな幅を
持ち、ステンレス等の剛体板で形成されている。但し、
下搬送ガイド25の先端部25aだけは弾力性のある金
属,樹脂等の紙より腰のあるもの、例えばプラスチック
シートで構成している。
【0021】下搬送ガイド25の基部は固定部27の側
板28に支持された軸29に回動自在に支持され、該下
搬送ガイド25の先端付近には1対のギャップ出しロー
ラ30が回転自在に支持されている。ギャップ出しロー
ラ30は転写帯電器11の右端に近接している。下搬送
ガイド25は、軸29に嵌装された巻きばね31により
時計方向に付勢され、これにより、ギャップ出しローラ
30は感光ドラム6に圧接している。図12はギャップ
出しローラ30と感光ドラム6の長手方向の位置関係説
明図である。
【0022】この状態では、下搬送ガイド25の先端部
25aと感光ドラム6との間には間隙bが形成される
が、このbの大きさは記録媒体100の厚さtより小さ
くなっている。従って、下搬送ガイド25と上搬送ガイ
ド26の間に進入して転写位置に搬送される記録紙10
0の先端がギャップ出しローラ30に達すると、記録紙
100はギャップ出しローラ30を巻きばね31の付勢
力に抗し押し下げて感光ドラム6とギャップ出しローラ
30との間に噛み込まれて前方に搬送される。
【0023】この搬送時において感光ドラム6の偏心に
より発生するぶれは巻きばね31により吸収される。記
録紙100はギャップ出しローラ30を通過するときは
該ギャップ出しローラ30により感光ドラム6の表面に
押し付けられて密着しており、しかも該密着部分は転写
位置に近接しているため、転写帯電器11による用紙1
00上への感光ドラム6表面からのトナー像転写時にお
ける印字抜けや印字むらの発生(両面印字の場合特に問
題となる)を防止することができる。
【0024】また、クリーナ装置13は、感光ドラム6
に全長にわたり接触して回転するファーブラシ32(図
6参照)を備えている。
【0025】印刷に際しては、感光ドラム6を図5及び
図6に矢印で示す時計方向に回転させ、その表面を前帯
電器7により一様に帯電させる。次に該表面に露光部8
により情報に応じたパターンで露光を行って静電潜像を
形成する。この静電潜像は、現像器9により現像されて
トナー像となる。なお、図6に示した91 ,92 ,及び
3 は、それぞれ現像器9に設けられた第1現像マグネ
ットローラ,第2現像マグネットローラ,及び回収マグ
ネットローラである。
【0026】一方、用紙100は、ホッパ部1の所定の
ホッパから繰り出され、用紙進入ガイド10にガイドさ
れて転写位置へ送られる。そして、ここで、感光ドラム
6と用紙を介し対向する転写帯電器11によって、感光
ドラム6上のトナー像は用紙へ転写される。その後用紙
は定着器33(図5参照)によって用紙に定着される。
片面印刷の場合は、定着を終えた用紙はスタッカ部3の
スタッカ31 ,32 のいずれかへ排出される。
【0027】また、両面印刷の場合は、片面の定着を終
えた用紙は搬送路を切り替えることによって反転搬送部
5へ送られ、その後感光ドラム6に表裏を反転させた状
態で搬送される。その後は片面と同様に裏面への印刷が
行われ、該裏面のトナー像定着後に用紙はスタッカ部3
へ排出される。
【0028】図5に×印で示したものは用紙センサで、
○印で示したものは搬送ローラである。用紙センサは、
用紙の通過タイミングを計測して、感光ドラム6に潜像
形成,可視像形成を行わせたり、用紙の通過異常を検出
したりする。この通過異常は操作表示部4へ表示され、
オペレータはこの表示を見て処置をとる。
【0029】また、転写を終えた感光ドラム6の表面
は、LED除電器17及びAC除電器12により除電さ
れ、クリーナ装置13のファーブラシ32により清掃さ
れる。クリーニングフリース14は感光ドラム6の表面
を定期的に清掃する。以下、この繰り返しで印刷が進行
する。
【0030】このように転写後に感光ドラムの表面を清
掃するファーブラシ32の構造を図1に示す。ファーブ
ラシ32は、円筒状の基体41の表面にブラシ42とブ
ラシ43,43とを張り付けて(張り付け方法は後述)
構成されている。ブラシ42は、印字領域より広い範囲
の内側部分Qに張り付けられ、ブラシ43は内側部分Q
より外側の外側部分Rに張り付けられている。ブラシ4
2とブラシ43の間には3〜5mmの間隙Cが存在して
いる。各ブラシ42,43はテープ基体上にナイロン,
レーヨン等の毛を植えつけて構成されている。
【0031】このファーブラシ32と感光ドラム6の長
手方向の相対位置は図2に示すように設定され、ブラシ
43は、印字領域外の両端部で感光ドラム6に当接する
ギャップ出しローラ24,30に対向している。本発明
では、外側部分Rと内側部分Qとでファーブラシのクリ
ーニング特性を変えることにより、前述した従来の問題
を解決するもので、具体的には次の3つの構成が効果的
である。
【0032】(1)ファーブラシ32の外側部分Rの毛
を内側部分Qの毛より10%以上硬くする。硬くする方
法としては、硬度の高い毛を使用する、太い毛を使
用する、長さの短い毛を使用する、等がある。 (2)ファーブラシ32の外側部分Rの毛の密度を内側
部分Qの毛の密度より10%以上濃くする。 (3)ファーブラシ32の外側部分Rの一部の毛の硬さ
を内側部分Qより10%以上硬くし、該外側部分Rの残
りの毛の密度を内側部分Qより10%以上濃くする。
【0033】なお、いずれの構成の場合も、内側部分の
ブラシ42は従来と同様のものである。次に、このよう
な構成のファーブラシ32におけるブラシ42,43の
張り付け方法を図3により説明する。
【0034】ブラシ42は、図3(A)に示すように、
ナイロン等の毛が植毛された幅80mmのテープ基体を
基体41の表面の内側部分に螺旋状に巻きつけて構成さ
れる。毛は、例えば太さ0.02mmで密度11,22
0本/inch2 のものを用いる。また、ブラシ43
は、図3(B)に示すように、密度等の異なる毛が植毛
された幅3mmのテープ基体を同様に螺旋状に巻き付け
て構成される。毛の密度の異なるブラシ42とブラシ4
3の境目には3〜5mmの間隙Cがあるが、印字領域外
であるため問題はない。尚、後述する実験例では、ブラ
シ42に用いる毛の材料としてナイロンを用いるが、レ
ーヨン等を用いることができる。
【0035】このように内側部分と外側部分とでファー
ブラシのクリーニング特性を変えることによって、感光
ドラムの印字領域外のギャップ出しローラ当接部分の固
着トナーの清掃ができるようになり、固着トナーによる
ギャップのずれはなくなった。また、固着トナーの飛散
もなくなった。
【0036】この効果を裏付ける実験結果(印刷枚数と
ギャップ出しローラ当接部のフィルミング発生状況)を
次表1に示す。なお、毛の材料としてはナイロンを用い
た。◎はフィルミングなしを、×はフィルミング有を、
それぞれ示している。
【0037】
【表1】
【0038】本表により次のことが分かる。 (1)毛の密度を10%増したものが最も良い結果が得
られる。 (2)毛の長さが短かくなる(12→10mm)ほど良
い結果が得られる。本実験結果より、本発明の効果は明
らかである。
【0039】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、ギ
ャップ出しローラの圧接によりフィルミング状の固着ト
ナーが付着する感光ドラム印字領域外の外側部分のファ
ーブラシの毛の特性を変えることで、固着トナーの清掃
ができるようになり、固着トナーによるギャップのずれ
をなくすことが可能になる。また、固着トナーの飛散も
なくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例のファーブラシの正面図であ
る。
【図2】図1のファーブラシと感光ドラムの長手方向の
相対位置説明図である。
【図3】図1のファーブラシのブラシ張り付け方法説明
図で、図3(A)は内側部分の場合を示し、図3(B)
は外側部分の場合を示している。
【図4】本発明が適用される電子写真式印刷装置の外観
図である。
【図5】図4の電子写真式印刷装置の内部搬送経路説明
図である。
【図6】図4の電子写真式印刷装置のプリンタ部の構造
説明図である。
【図7】図6の露光部の構造詳細を示す側面図である。
【図8】図7のLEDアレイの取付構造説明図で、図8
(A)は平面図、図8(B)は正面図である。
【図9】図8の要部拡大図で、図9(A)は平面図、図
9(B)は正面図である。
【図10】図7のギャップ出しローラの支持部詳細図
で、図10(A)は側面図、図10(B)は正面図であ
る。
【図11】図6の用紙進入ガイドの構造詳細を示す側面
図である。
【図12】図11のギャップ出しローラと感光ドラムの
長手方向の位置説明図である。
【符号の説明】
6 感光ドラム 32 ファーブラシ 42,43 ブラシ Q 内側部分 R 外側部分
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−80682(JP,A) 特開 平4−100072(JP,A) 特開 平1−134384(JP,A) 実開 昭64−10770(JP,U) 実開 昭58−162160(JP,U) 実開 平2−7661(JP,U) 実開 平2−48340(JP,U) 実開 平4−42665(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 21/10 - 21/12 G03G 15/04 - 15/04 120

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 感光ドラムの回転方向の周囲に、少なく
    とも前帯電器、露光部、現像器、転写帯電器、及び、ク
    リーナ装置が配置されているとともに、少なくとも前記
    露光部は、前記感光ドラムとの間隔を保持するための一
    対のギャップ出しローラを有し、該ギャップ出しローラ
    は、前記感光ドラムの印字領域の外側において、感光ド
    ラムの表面と接触して回転する画像形成装置において、
    前記クリーナ装置は、前記感光ドラムに全長にわたり接
    触して回転するファーブラシを備えるとともに、前記フ
    ァーブラシは、少なくとも前記ギャップ出しローラの感
    光ドラムとの接触部におけるクリーニング特性が、前記
    印字領域におけるクリーニング特性よりも大きいことを
    特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】 上記ファーブラシの少なくとも上記ギャ
    ップ出しローラの感光ドラムとの接触部における毛の硬
    さを、前記印字領域における毛の硬さより硬くしたこと
    を特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  3. 【請求項3】 上記ファーブラシの少なくとも上記ギャ
    ップ出しローラの感光ドラムとの接触部における毛の密
    度を、前記印字領域における毛の密度より濃くしたこと
    を特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
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