JP4366060B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の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の画像形成装置において用いられる帯電装置は、コロナ放電を利用したものが多々用いられていたが、オゾン発生等の問題を発生させる。このため、近年では導電性のゴムローラのような帯電部材を被帯電体である感光体に接触させて電位を与える接触タイプの帯電装置が良く用いられている。
【0003】
【特許文献1】
特開平10−3197号公報
また、特許文献1には、磁気ブラシを活用した接触帯電装置が記載されており、該装置では磁気ブラシ部からトナーを捕獲する捕獲手段を設け、画像形成時にはトナー捕獲を行ない、非画像部に対応して捕獲トナーを帯電装置に再放出し、被帯電体まで移動する発明が開示されている。しかし、磁気ブラシ帯電は複雑な構成と磁気ブラシの経時劣化およびキャリアの飛散による機械故障などさまざまな問題点を持っており、現在はほとんど用いられることはない。よって、接触タイプの帯電装置としては帯電部材としてローラを用いるものが主流となっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、帯電部材がローラの帯電装置は、被帯電体面上に僅かに付着しているトナー、トナー成分などの原因物質が帯電部材に付着すると、帯電部材の回転により繰り返し被帯電体面に対して帯電作用している領域を通過してしまうため、帯電部材に強く固着してしまい、固着部分が帯電不良となってしまう問題があった。このため帯電クリーニング部材を設け、帯電クリーニング部材の内部に原因物質を貯めることにより帯電不良を防止する技術があったが、貯蓄量が有限であること、および帯電クリーニング部材から逆に帯電部材へ原因物質が再付着してしまうことがあり、帯電不良を完全には防止できなかった。このため、経時使用すると、帯電不良による異常画像が発生してしまう問題が残った。
【0005】
本発明は、上記した従来の問題を解消し、経時使用されても原因物質が帯電部材に固着することによる帯電不良を確実に防止し、しかも小型で、低コストな画像形成装置を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、前記帯電装置が、前記感光体上に当接し、電圧が印加されて該感光体を帯電する回転可能なローラ状の帯電部材と、該帯電部材に当接して当該帯電部材の表面をクリーニングする帯電クリーニング部材とを備え、該帯電クリーニング部材が回収した原因物質を前記被帯電体の相対移動方向下流側に排出する装置において、
前記帯電クリーニング部材が回収した原因物質の排出を制限する制限位置と排出を制限しない非制限位置との間を回動する排出制限トレイを設け、該排出制限トレイは画像形成動作中において前記制限位置に保持され、該制限位置から前記非制限位置への回動が画像形成動作中以外であることを特徴とする画像形成装置を提案する。
【0007】
なお、本発明は、前記帯電クリーニング部材が前記帯電部材に摺接し、除去した原因物質が前記被帯電体上に落下するように配置したブレードであると、効果的である。
【0008】
さらに、本発明は、前記帯電クリーニング部材が前記帯電部材に接し、除去した原因物質が前記被帯電体上に落下するように配置したファーブラシであると、効果的である。
【0009】
さらにまた、本発明は、前記帯電クリーニング部材が前記帯電部材に接し、除去した原因物質が前記被帯電体上に落下するように配置したクリーニングパッドであると、効果的である。
【0010】
さらにまた、本発明は、前記帯電部材、前記帯電クリーニング部材、前記感光体を一体的に交換可能な作像モジュールとしたことを特徴としている。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。
図1は、本発明に係る帯電装置を用いた画像形成装置の概略を示す構成図である。
【0012】
本例の画像形成装置は、装置本体1のほぼ中央に像担持体としての感光体ドラム2を備えた作像部が設けられ、下部に給紙部3を配置した構造を有している。上記感光体ドラム2が図示していない駆動装置によって時計方向へ回転されるとき、帯電装置10によって一様に帯電され、その帯電部分には光書き込み装置4のレーザ光が露光される。この露光により形成された静電潜像は、現像手段5より現像されてトナー像となり、ベルト転写装置6に対向する位置へ到来する。
【0013】
他方、給紙部3からは転写材が給紙され、給紙された転写材は上記したトナー像と同期してベルト転写装置1上に搬送され、該転写装置の作用によってそのトナー像が転写される。トナー像が転写された転写材は、ベルト転写装置6から分離されて定着装置7へ搬送され定着され機外に排出される。なお、転写を終えた感光体はクリーニング装置8によって残留トナーが除去され、引き続き行われる次の像形成に備えられる。
【0014】
上記感光体ドラム3は、図2に示すように、アルミニウムなどの素管2aの上に光半導体特性を備えた樹脂材料などで構成される被帯電体2bを備えている。帯電装置10は、芯金を兼ねたローラ状の帯電電極10aを軸とし、周辺に被帯電体と接触するために適した中抵抗材料によって構成されたローラ状の帯電部材11に当接し、帯電バイアス12を印加することで近接放電を行うことで均一な帯電を行う。
【0015】
この帯電装置10は、被帯電体である感光体ドラム2に当接されているので、感光体速度と同速で通常連れ回りされる。このため、帯電部材11の表面に原因物質が付着することがあり、帯電部材11に付着する代表的な原因物質はトナーである。トナーが付着する原因としては、クリーニング装置8の機能が不完全でトナー粒子が感光体ドラム2上に付いたまま帯電装置10に移動してしまうことであり、このとき、感光体ドラム2と帯電部材11の当接面で当接圧と放電エネルギーを受けることで、帯電部材11表面にトナーが付着してしまう場合がある。このようにして帯電部材11に付着したトナーは、当接面を通過するたびに付着が強固になって固着状態になってしまう。そして、トナーの固着量が増大すると、ついには放電を阻害し黒い帯電不良画像を発生させる原因になってしまう。
【0016】
このため、帯電装置10には帯電部材11をクリーニングする帯電クリーニング部材としてブレード13が被帯電体である感光体ドラム2の相対移動方向下流側、すなわち回転方向下流側に設けられている。本実施形態では、図3に示すように、ブレードの作用によって万一帯電部材に付着したトナーがあっても、ただちに掻き落された上、感光体ドラム2の被帯電体下流側に掻き落されるので、帯電不良を生じることがない。なお、掻き落されるトナー量が多かったり、粒子径が大きかったりした場合、露光手段の作用を阻害し異常画像となる場合があるが、通常帯電装置11に到着してしまうトナー量は極めて少なく、また画素サイズに比べ充分に小粒径であるので、掻き落して排出して最終的に画像の一部になっても人間の視覚特性上なんら問題を生じることがない。
【0017】
図4は、本発明の他の実施形態を示し、本例では帯電クリーニング部材として上記したブレードに代わりにファーブラシ14を用いている。そして、図4の場合、ファーブラシ14を帯電部材11に対してカウンタ方向に回転駆動し、ブラシの腰でトナーを掻き落す構成としている。また、ファーブラシ14を用いる変形例を示す図5の場合は、ファーブラシ14を順方向に回転し、フリッカ15を設けて該フリッカ15とブラシ14の衝突によってトナーを掻き落しを行っている。なお、図4及び図5に示すファーブラシ14は、上記ブレード13と同様に、感光体ドラム2の回転方向下流側に除去したトナーを落すように配置されている。また、ファーブラシ14は帯電部材11に対して接触する圧力を低減できるので、帯電部材11の磨耗を軽減でき好適である。
【0018】
図6は、本発明のさらに他の実施形態を示し、本例では帯電クリーニング部材として上記したブレードに代わりにクリーニングパッド16を用いている。そして、図6の場合、バッド16の当接上流に付着したトナーが停留させられるので、帯電部材11からの摺刷を受けているうちに落下する。また、図7に示すように、フリッカ17を作用させて積極的にトナーを落下させることもでき、このケースではクリーニングパッド17を略円筒状に形成し、回転駆動させても良い。なお、クリーニングパッド17は精度がいらず安価であるので低コストになる利点がある。
【0019】
上記したように、本発明は除去したトナー等を帯電クリーニング部材の内部に貯めずに感光体ドラム2上へ落すので経時使用しても帯電部材11へのトナー固着による帯電不良を防止することができる。
【0020】
ところで、上記実施形態では帯電クリーニング部材が除去したトナーを直ちに感光体ドラム2上に落としているが、画像形成中にトナー等の物質の排出を行うと光書き込み装置4の作用を阻害する問題が発生する可能性がある。
【0021】
そこで、本発明では原因物質の排出を画像形成動作中は制限するように制御する手段を設けている。図8に示す例では、トナー等の排出を制限する排出制限トレイ18を設け、これを機械的に制限位置と非制限位置に回動することで、原因物質の排出時期の制御を行うように構成している。また、図9に示すように、ブレード13に印加するバイアス19を切り替えることによって、トナーの帯電電荷を吸着するバイアス19を印加することで排出を制限でき、バイアス19への印加を制御することで原因物質の排出時期を制御することもできる。
【0022】
なお、感光体ドラム2、帯電装置10及びクリーニング装置8はいずれも寿命を持つので、それぞれが寿命となるたびに交換せずに、図10に示すように、作像モジュール20を一体的に形成し、例えば現像装置5、転写装置6の当接を解除して容易に取り出すように構成するならば交換頻度低減だけでなくメンテナンスの操作性が極めて高まり、取り扱いやすい画像形成装置が形成できる。この作像モジュール20を構成する装置は、感光体ドラム2、帯電装置10及びクリーニング装置8に限らず、これに現像装置5等の他の装置を追加しても良い。また、作像モジュール20はクリーニング装置8を外して感光体ドラム2と帯電装置10の2つの装置で構成することも可能である。
【0023】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、各種改変できるものである。
例えば、上記実施形態では被帯電体を感光体ドラムで構成したが、被帯電体は帯電が行われる部材であればすべて適用される。
【0024】
【発明の効果】
請求項1の構成によれば、原因物質の排出を画像形成動作中は制限するように制御できるので、原因物質が露光手段を阻害することによる異常画像を生じることが防止することができる。
【0025】
請求項2の構成によれば、ブレードを備え、該ブレードで掻き落された原因物質を被帯電体上へ落下するように構成したので、極めて小型かつ低コストで帯電クリーニング部材からの原因物質の排出が行える。これにより経時で異常画像を生じない画像形成装置が小型低価格に実現できる。
【0026】
請求項3の構成によれば、ファーブラシを備え、該ファーブラシで掻き落された原因物質が被帯電体上へ落下するように構成したので、極めて小型かつ低コストで帯電クリーニング部材からの原因物質の排出が行える。これにより経時で異常画像を生じない画像形成装置が小型低価格に実現できる。
【0027】
請求項4の構成によれば、クリーニングパッドを備え、該クリーニングパッドで掻き落された原因物質が被帯電体上へ落下するように構成したので、極めて小型かつ低コストで帯電クリーニング部材からの原因物質の排出が行える。これにより経時で異常画像を生じない画像形成装置が小型低価格に実現できる。
【0029】
請求項6の構成によれば、それぞれ寿命を持つ帯電部材、帯電クリーニング部材、被帯電体を作像モジュールとし一体的に交換可能としたので、少ない頻度で一括して交換作業が完了できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る帯電装置を備えた画像形成装置を示す概略構成図である。
【図2】本発明に係る帯電装置を示す説明図である。
【図3】図2の装置の作動時を示す説明図である。
【図4】本発明に係る帯電装置の他の実施形態を示す説明図である。
【図5】図4の変形例を示す説明図である。
【図6】本発明に係る帯電装置のさらに他の実施形態を示す説明図である。
【図7】図6の変形例を示す説明図である。
【図8】本発明に係る帯電装置のまたさらに他の実施形態を示す説明図である。
【図9】図8の変形例を示す説明図である。
【図10】本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す説明図である。
【符号の説明】
2 感光体ドラム
10 帯電装置
11 帯電部材
13 ブレード
14 ファーブラシ
16 クリーニングパッド
18 排出制限トレイ
20 作像モジュール
Claims (5)
- 感光体を帯電する帯電装置と、その帯電部分に光書き込みする光書き込み装置と、光書き込みによって形成された静電潜像をトナー像に現像する現像手段とを有する画像形成装置であって、
前記帯電装置が、前記感光体上に当接し、電圧が印加されて該感光体を帯電する回転可能なローラ状の帯電部材と、該帯電部材に当接して当該帯電部材の表面をクリーニングする帯電クリーニング部材とを備え、該帯電クリーニング部材が回収した原因物質を前記被帯電体の相対移動方向下流側に排出する装置において、
前記帯電クリーニング部材が回収した原因物質の排出を制限する制限位置と排出を制限しない非制限位置との間を回動する排出制限トレイを設け、該排出制限トレイは画像形成動作中において前記制限位置に保持され、該制限位置から前記非制限位置への回動が画像形成動作中以外であることを特徴とする画像形成装置。 - 前記帯電クリーニング部材が前記帯電部材に摺接し、除去した原因物質が前記被帯電体上に落下するように配置したブレードであることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記帯電クリーニング部材が前記帯電部材に接し、除去した原因物質が前記被帯電体上に落下するように配置したファーブラシであることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記帯電クリーニング部材が前記帯電部材に接し、除去した原因物質が前記被帯電体上に落下するように配置したクリーニングパッドであることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記帯電部材、前記帯電クリーニング部材、前記感光体を一体的に交換可能な作像モジュールとしたことを特徴とする画像形成装置。
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