JPH02271381A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、画像の転写部を像形成体の上部に水平に構成
した画像形成装置に関する。

〔発明の背景〕

フルカラー画像またはファンクショナルカラー画像等の
カラー画像を形成する電子写真画像形成装置では、像形
成体である感光体ドラムを帯電する帯電器、感光体ドラ
ムに像を露光する像露光手段、感光体ドラム上の静電像
をトナーによって現像する現像器、感光体ドラム上のト
ナー像を記録紙に転写する転写器等が、感光体ドラムの
周辺に配設される。

このうち、フルカラー画像の電子写真画像形成装置にお
ける現像器は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シア
ン（Ｃ）のトナー、時にはブラック（ＢＫ）のトナーを
それぞれ収納した３台または４台の現像器によって構成
され、感光体ドラムが３回転あるいは４回転する間に、
イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）時には
ブラック（ＢＫ）の各トナー像を感光体ドラム上に形成
し、このトナー像を記録紙に転写することでフルカラー
画像を得るようにしている。かかる画像形成方式による
ときは、３台あるいは４台の現像器を薄型とし、かつ近
接配置することによってカラー画像形成装置はコンパク
ト化が可能となる。

特開昭６１−５５６６１号公報はこのような画像形成方
式によるカラー画像形成装置の提案で、３台の現像器に
対応した３ケの露光装置によってそれぞれ潜像形成する
ようにし、感光体ドラムと現像器およびクリーニング手
段を一体構成としてユニット化し装置本体より取出し可
能とするようにしたものである。

またｌコの露光装置を用い現像器を重ね合わせて配置し
、同様にしてユニット化し、装置本体より取り出し可能
としたものが特願昭６２−３２０５９６号明細書に記載
されている。

上記の特開昭６１−５５６６１号公報及び特願昭６２−
３２０５９６号明細書に記載のカラー画像形成装置にお
いては、メンテナンス性を向上する上で寄与するが、ユ
ニットの挿脱時に現像剤のこぼれや混入が生じ易いもの
であった。

また転写ドラムを用いて各色トナー像毎に記録紙に転写
するカラー画像形成装置において感光体ドラム囲りをユ
ニット化した例が特開昭５８−７２１５９号公報に記載
されている。

このようにカラー画像のコピーにはそれぞれ特色を存す
る各種のカラー画像形成方式が開発されているが、何れ
の方式によった場合でも前述したように像形成体、現像
器、クリーニング装置等を１つのカートリッジ内に格納
してユニット化することによってその取扱い性やジャム
処理その他のメンテナンスの作業の簡易化が図られてい
る。

一方、ユニット化されたカートリッジ内Ｉこおける前記
の各機材のレイアウトについて見ると、ドラム状の像形
成体の下部に現像器群を配置し、従って画像の転写部を
像形成体の上部に構成するようにした画像形成装置が考
えられる。

この形式の装置によれば転写材はその下面に画像の転写
を受けることとなるので落下するトナーによって汚され
るおそれが少なく良質の画像を提供出来ることと、タラ
ムシエル構造をとることによって容易に搬送面を開放す
ることも可能となってジャム処理やメンテナンスの作業
性をさらに良くすることの出来る利点が得られる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

反面、かかる画像形成装置の備えるクリーニング装置に
関しては、前記の特開昭６１−５５６６１号公報による
画像形成方式をとる場合画像形成時とクリーニング作用
時に対応してクリーニングブレードとともにさらにその
他のクリーニング部材を像形成体の周面に対して接離出
来る機能を必要としそのため各クリーニング部材に圧着
解除の機構を設けなければならない。

従ってこのような画像形成装置においてはクリニング装
置の機構が複雑化して装置そのものが大型になるばかり
でなく高価格にもなると云う問題があった。

特にクリーニング装置に対し像形成体の周面が下方から
上方に向かって回転し、さらに該クリーニング装置が像
形成体の回転軸より上方に位置される場合には、除去し
た残留トナーが像形成体の周面より自然に落下せず付着
したままの状態で搬送されることが多く清掃の効率が著
しく低下する傾向が避けられないと云う問題もあった。

本発明はこの点を解決して改良した結果、ブレード以外
ｆこクリーニング部材を使用せず極めて簡単な装置によ
ってブレードによって剥離した残留トナーを回収するこ
との出来るクリーニング装置を備えた画像形成装置の提
供を目的としたものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、像形成体と、該像形成体に圧着・解除機能
を有するクリーニング部材と、該クリーニング部材の圧
着時には該クリーニング部材の上流側に空気流を形成し
、該クリーニング部材の圧着解除時には該クリーニング
部材の下流側から上流側に向けて空気流を形成する吸引
手段を設けたことを特徴とする画像形成装置によって達
成される。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図ないし第５図に示す。

第１図は本発明を適用したプリンタを示したものである
。

前記プリンタは上部筐体ｌと装置本体２とに分割された
タラムシエル型式の構造がとられていて、上部筐体１は
装置本体２に結合する蝶番１Ａを支点として所定角度開
放した角度に保持可能であり、また閉止状態では止メ金
具（図示せず）によって装置零体２と一体とされる。

前記プリンタの画像形成部を構成する像形成体３０、イ
エロー、マゼンタ、シアン、黒色の各現像剤を収容した
現像器３６．３７．３８．３９、クリーニング装置４０
それに帯電器３５、転写前帯電器９、トナー回収ボック
ス７０の各機材は、一体のプロセスカートリッジ３内に
収めてユニット化された上、底面に設けｔ；ガイド部材
４を介して装置本体２の内部に挿脱可能の状態に収納さ
れていて特に本実施例においては、前記の各現像器３６
．３７．３８．３９のハウジングを一体に構成した上で
像形成体３０の下方においてその周面に面するよう回転
上流の方向から上向きに順次並列する配置をとっている
。

すなわち前記プロセスカートリッジ３は前面に備える取
手をもって前記ガイド部材４の保合により装置本体２の
奥行方向に挿入されて装着されまた手前方向に引き出す
と前記ガイド部材４の保合を解除して装置本体２の前面
に取外されるが、各現像器は何れもその開口部を上方と
した姿勢に保たれるので現像剤が流出して落下したり他
の現像器内の混入したりするようなことが起こらない。

前記プリンタはレーザ書込み系ユニットＢを前記プロセ
スカートリッジ３の何方のスペース内に、また転写材の
搬送面を前記プロセスカートリッジ３の上部の上部筐体
１と装置本体２の双方にまたがる部分に配設していて、
前記像形成体３０は斜め下方から前記レーザ書込み系ユ
ニットＢによるレーザ走査を受けまたその周面に重ね合
わせて形成したカラーのトナー画像を記録紙の下面に転
写する方式をとっている。

このようにして転写材が前記プロセスカートリッジ３の
上部を水平方向に搬送されかつ転写面が下向きでもある
ことからクリーニング装置４０等からトナーがこぼれ落
ちたり飛散するようなことがあっても画像面を汚損する
迄に至ることがない。

また、この装置では、 （１）給紙系が下方に有り、重心がさらに下方に設定さ
れ機械の構造上のメリットが大きい。

（２）ジャム時搬送系の開放が容易になる。

などの利点が挙げられる。

前記プリンタによるカラー画像コピーのプロセスは次の
ようにして行われる。

まず本実施例による多色像の形成は、第３図の像形成シ
ステムに従って遂行される。即ちオリジナル画像を撮像
素子が走査するカラー画像データ入力部（第３図（イ）
）で得られたデータを、計算機を備えた画像データ処理
部（第３図（ロ））で演算処理して画像データを作成し
、これは−旦画像メモリ（第３因（ハ））に格納される
。次いで該画像メモリは、記録時とり出されて記録部（
第３図（ニ））である例えば第１図の実施例で示したカ
ラー画像形成装置へと入力される。

すなわち前記プリンタとは別体の画像読取装置から出力
される色信号が前記レーザ書込み系ユニットＢに入力さ
れると、レーザ書込み系ユニットＢにおいては半導体レ
ーザ（図示せず）で発生されたレーザビームは駆動モー
タ３１により回転されるポリゴンミラー３２により回転
走査され、ｆθレンズ３３を経て３枚のミラー３４Ａ、
３４Ｂ、３４Ｇにより光路を曲げられて、予め帯電手段
たる帯電器３５によって電荷を印加された像形成体３０
の周面上に投射され輝線を形成する。

一方では走査が開始されるとビームがインデックスセン
サによって検知され、第１の色信号によるビームの変調
が開始され、変調されたビームが前記像形成体３０の周
面上を走査する。従ってレーザビームによる主走査と像
形成体３０の回転による副走査により像形成体３０の周
面上に第１の色に対応す°る潜像が形成されて行く。こ
の潜像は現像手段の内イエロー（Ｙ）のトナー（顕像媒
体）の装填された現像器３６により現像されて、ドラム
表面にトナー像が形成される。得られたトナー像はドラ
ム面に保持されたまま像形成体３０の周面より引き離さ
れている清掃手段たるクリーニング装置４０の下を通過
し、つぎのコピーサイクルに入る。

すなわち、前記像形成体３０は前記帯電器３５により再
び帯電され、次いで信号処理部から出力されｔ；第２の
色信号が前記書込み系ユニットＢに入力され、前述した
第１の色信号の場合と同様にしてドラム表面への書込み
が行われ潜像が形成される。

潜像は第２の色としてマゼンタ（Ｍ）のトナーヲ装填し
た現像器３７によって現像される。

このマゼンタ（Ｍ）のトナー像はすでに形成されている
前述のイエロー（Ｙ）のトナー像の存在下に形成される
。

３８はシアン（Ｃ）のトナーを有する現像器で、信号処
理部で発生される制御信号に基づいてドラム表面にシア
ン（Ｃ）のトナー像を形成する。

さらに３９は黒色のトナーを有する現像器であって、同
様の処理によりドラム表面に黒色のトナー像を重ね合わ
せて形成する。これ等各現像器３６，３７゜３３および
３９の各スリーブには直流あるいはさらに交流のバイア
スが印加され、顕像手段である２成分現像剤によるジャ
ンピング現像が行われ、基体が接地された像形成体３０
には非接触で現像が行われるようになっている。

かくして像形成体３０の周面上に形成されたカラー画像
は、転写部において給紙カセットＣより給紙ローラ、給
紙ガイドを経て送られてきた転写材の下面に転写される
。

すなわちこの多色トナー像は、転写前帯を器９により帯
電されて転写され易くされた後、転写開始より回転され
ている転写手段として使用される転写ベルト５０を像形
成体３０に接触させ、給紙カセットＣから給紙ローラ１
２およびタイミングローラ１３を介して像形成とタイミ
ングを合わせて供給された記録紙に転写される。

前記転写ベルト５０はローラ５９と６０の間に張架し、
ローラ６０の回転駆動により像形成体３０の周速に同調
して回動されるものであり、ローラ５８が上下すること
で像形成体３０に対し離間あるいは接触される。

前記ローラ５８は、ローラ６０の軸心を支点として揺動
可能なレバー５７に取付けられていて、該レバー５７を
付勢する弾性部材により実線にて示す上方の位置に保持
されているが、転写のタイミングに作動するソレノイド
等の動力によって一点鎖線をもって示す下方すなわち前
記転写ベルト５０を像形成体３０の周面に圧接させる位
置に移動される。

前記転写ベルト５０としては、基体として導電布入りゴ
ムベルトが使用され、その外周に０．５ｍｍ厚の弾性体
を有する高抵抗層や絶縁体層を設けたものが用いられる
。

前記転写ベルト５０への帯電は転写器５１によってなさ
れ、トナーと逆極性の転写電荷が印加されて転写がなさ
れる。なお転写ベルト５０に付着しｆ−トナーは転写ベ
ルト用のクリーニング装Ｒ５０Ａによって除去、清掃さ
れる。

かくして多色トナー像を転写された転写材は像形成体３
０の周面より分離して定着装置に搬送され定着ローラ８
０によってトナーを溶融固着したのち排紙ローラ９０を
介して機外に排出される。

一方転写材を分離した像形成体３０は本発明にかかわる
前記のクリーニング装置４０によって残留トナーを除去
、清掃される。

ｖｇ２図は前記クリーニング装置４０を構成する各部材
の詳細を示すもので、以下記述する各部材はハウジング
４０Ａに収められて、回転を時計方向とする像形成体３
０の周面に対し第１図に示す如く斜め右上の位置に設置
されている。

４１は前記像形成体３００周面に対しその先端を圧着お
よび圧着解除をすることの出来るクリーニング部材たる
ブレード、４２は該ブレード４１の回動中心となる支軸
４１Ａとハウジング４０Ａの内壁の間に充填したスポン
ジ部材、４３はハウジング４０Ａ右肩の開口部に接続す
るダクト、４４は該ダクト４３の内蔵する吸引手段たる
ファン％４５はその前方に設置したフィルタであって前
記７アン４４はその回転によりハウジング４０Ａ内の上
部の空気を前記フィルタ４５によって濾過したのち前記
ダクト４３を経て装置本体２の外部に排気出来るように
なっている。

前記ブレード４１は周知の硬質ウレタンゴム等をもって
形成した板状の部材であって、ブレード４１Ｂに把持さ
れ図示しない付勢機構により前記支軸４１Ａを支点とし
て反時計方向に弾性的に回動されてその先端を像形成体
３０の周面に圧接したりあるいは時計方向に回動されて
周面より退避した位置に保持される。

像形成体３０の周面のクリーニングに先立ちハウジング
４０Ａの上部に設置したランプ４６とライトガイド部４
７とから構成される装置 て前もって残留トナーは帯電が除去されて剥離し易い状
態とされる。

第２図（ａ）は像形成体３０の周面が反時計方向に回動
した前記ブレード旧の先端の圧接を受けて、残留トナー
の剥離が行われている状態を示したものであって、ブレ
ード４ｌの圧接と前記スポンジ部材４２とによって仕切
られたハウジング４０Ａ内の上部の空気は、ブレード４
１の回動と同時に回転を始める前記ファン４４の吸引力
によって左から右方向に向かうほぼ水平の矢示Ａの空気
流を形成しつつ前記ダクト４３内に導入される。

その際、ブレード４ｌの圧接によって像形成体３０の周
面より空気中に浮遊、飛散したトナー粉は矢示Ａの空気
中とともに吸引されるが残留トナーのみが前記フィルタ
４５で遮ぎられハウジング４０Ａの底部に設けたトナー
搬送管７ｌに落下して回収される。

第２図（ｂ）は前記ブレード旧による残留トナーの剥離
が終了してブレード４ｌが時計方向に回転し像形成体３
０の周面に対する圧接を解除され所定の退避位置に保持
された状態を示したものである。

前記ファン４４の回転はブレード４１の圧接解除後にも
所定の時間継続され、前述した矢示Ａの空気流に加え、
ブレード４ｌの退避によって開放されたハウジング４０
Ａ下部の空気を吸引することによって垂直方向の矢示Ｂ
の空気流を併せて形成する。

前述した矢示Ｂの空気流は、ブレード４ｌの退避時に生
ずる像形成体３０の周面上のトナー塊を吸引して離脱さ
せる作用にしそれによって像形成体３０の周面ば清浄か
つ平滑にクリーニングされる。

第４図は前述の各現像器、帯電および転写の各電極なら
びにクリーニング装置における前記のブレード４ｌの像
形成体３０に対する各位置関係を示す一つの設定例であ
って、この例では前記プリンタによる画像形成のプロセ
スは第５図のタイムチャートに示す如く像形成体３０の
５回転終了迄に前記ファン４４の回転によるトナーの吸
引作用を終えて画像コピーの１サイクルを終了する。

前記クリーニング装置４０において除去された残留トナ
ーはプロセスカートリッジ３の前面に架設したトナー搬
送管７ｌを経てプロセスカートリッジ３に装着したトナ
ー回収ボックス７０に回収される。

前記トナー搬送管７ｌには装置本体２の動力系によって
回転される可撓性のトナー搬送スクリュー７２が内蔵さ
れていてその回転に伴う推進力によって残留トナーが搬
送される。

なお前記トナー搬送管７１には、各トナー搬送スクリュ
ー７２の作動に抵抗等を与えることのないよう潤滑性に
富む合成樹脂材料等をもって成形したバイブ部材が使用
される。

〔発明の効果〕

本発明は、画像の転写部を像形成体の上部に設けた画像
形成装置に対し画像転写後の像形成体上の残留トナーを
効果的に除去、清掃することの出来るクリーニング装置
を提供するもので、その結果画質が良好で取扱い操作や
メンテナンスの作業も容易であるユーザにとって極めて
有用な画像形成装置が実現されることとなった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の画像形成装置の断面図、第２図は前記
装置のクリーニング装置の断面図、第３図は像形成シス
テムのブロック図、第４図は前記画像形成装置における
各機材の配置例を示す説明図、第５図は前記配置例によ
る画像形成のタイムチャート。 ３・・・プロセスカートリッジ ９・・・転写前帯電器　　　３０・・・像形成体３５・
・・帯電器　　　　　　３６，３７．３８・・・現像器
４０・・・クリーニング装置　４０Ａ・・・ハウジング
４ｌ・・・ブレード　　　　　４１Ａ・・・支軸４２・
・・スポンジ部材　　　４３・・・ダクト４４・・・フ
ァン　　　　　　４５・・・フィルタ７ｌ・・・トナー
搬送管

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 像形成体と、該像形成体に圧着・解除機能を有するクリ
   ーニング部材と、該クリーニング部材の圧着時には該ク
   リーニング部材の上流側に空気流を形成し、該クリーニ
   ング部材の圧着解除時には該クリーニング部材の下流側
   から上流側に向けて空気流を形成する吸引手段を設けた
   ことを特徴とする画像形成装置。