JPH0451254A - 画像生成装置 - 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〕 この発明は、静電複写機あるいは静電印刷機等の画像生
成装置、殊に、トナーによる過度の汚染を防止した画像
生成装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に、感光体表面に形成された静電潜像に、現像剤で
ある帯電微粒子（トナー）を静電的に付着させて可視像
化し、これを複写紙に転写・定着する形式の画像生成装
置は、従来からよく知られ、広く実用化されている。

この種の画像生成装置の一例としての静電複写機には、
支持構造体（ハウジング）内に着脱自在に装着されるユ
ニット枠とこのユニット枠に回転自在に支持された感光
体ドラム（回転ドラム）等からなる画像出力手段を含む
プロセスユニットとを備えたものが存在する（実開昭６
３−８６６３９号公報参照）。同公報に図示された静電
複写機を、従来の技術として、第２図により説明する。

図示の静電複写機は、全体を番号２で示す箱型形状のハ
ウジングを備えている。ハウジング２は、下部支持枠体
４と下部支持枠体４に装着された上部支持枠体６とから
なる、いわゆるシェル型の支持構造体から構成されてい
る。上部支持枠体６は、その左端下部が、下部支持枠体
４の前後方向すなわち第２図において紙面に垂直な方向
に延びる軸８を介して、下部支持枠体４に旋回自在に連
結されている。

ハウジング２の上面、したがって上部支持枠体６の上面
には、原稿載置手段１０が左右方向に往復動自在に装着
されている。この原稿載置手段１０は、その上面に複写
すべき原稿が載置される透明板１２と、透明板１２及び
その上に載置される原稿を覆うための開閉自在な原稿カ
バー（図示せず）を含んでいる。

上部支持枠体６には、ハウジング２のはゾ中央部に位置
するプロセスユニット１４が、着脱自在に装着されてい
る。この装着構造は次のようになっている。

すなわち上部支持枠体６には、左右方向に間隔を置いて
紙面に垂直な方向に延びる一対の支持レール１６及び１
８が固定されている。一方上記プロセスユニット１４は
プロセスユニット枠２０（ユニット枠２０）を有し、こ
のユニット枠２０の左右両端部には、紙面に垂直な方向
に延びる被支持部２２及び２４が設けられている。この
ユニット枠２０の被支持部２２及び２４を、それぞれ上
部支持枠体６の支持レール１６及び１８上に位置させ、
ユニット枠２０を紙面に垂直な方向に滑動させることに
よって、プロセスユニット１４が、上部支持枠体６に着
脱自在に装着される。

ユニット枠２０のはゾ中央部には、周表面に適宜の静電
写真感光体が配設された感光体ドラム（回転ドラム）　
２６が回転自在に装着されている。

ユニット枠２０には更に、矢印２８で示す方向に回転駆
動される感光体ドラム２６の周囲に、その回転方向に見
て順次に、帯電装置（充電用コロナ放電器）３０、現像
装置３２及びクリーニング装置３４が装着されている。

現像装置３２は、感光体ドラム２６の周表面に現像剤で
あるトナーを供給する磁気ブラシ機構３６を備えている
。またクリーニング装置３４は、感光体ドラム２６の周
表面に当接する弾性ブレード３８とトナー回収室４０を
備えている。

上記した感光体ドラム２６、帯電装置３０、現像装置３
２及びクリーニング装置３４等により、画像出力手段が
構成される。以上のプロセスユニット１４については、
更に後述する。

上部支持枠体６には、更に、上記プロセスユニット１４
の上方に位置する、照射ランプ４２、反射プレート４４
、及びセルフォックマイクロレンズ（商品名）４６等か
らなる光学系が配置されている。照射ランプ４２からの
光は、−点鎖線で示すように、透明板１２を通してその
上に載置された原稿に照射される。原稿からの反射光は
、セルフォックマイクロレンズ４６及びユニット枠２０
の土壁４８に形成された露光開口５０を通して、露光域
５２において、感光体ドラム２６の周表面に投射される
。

なお、図示はしていないが、ユニット枠２０の上方位置
であって、上部支持枠体６の左方寄りには、除電用の露
光ランプが設けられる場合がある。

この場合、ユニット枠２０の土壁４８の、クリーニング
装置３４と帯電装置３０との間の位置には、除電光開口
が形成される。露光ランプからの除電光は、この除電光
開口を通して、クリーニング装置３４と帯電装置３０と
の間の位置における除電域である、感光体ドラム２６の
周表面に投射され、除電が行われるよう構成される。

下部支持体４のほり中央部には、転写域５４において感
光体ドラム２６０周表面に対向して位置する転写装置（
転写用コロナ放電器）５６及びその下流側に位置する剥
離用除電手段５８が設けられている。

下部支持体４の右端部には、全体を番号６０で示す複写
紙供給手段が設けられており、左端部には複写紙受皿６
２が設けられている。複写紙供給手段６０と複写紙受皿
６２との間には、上記転写域５４を通して複写紙を搬送
するための複写紙搬送系６４が設けられている。

複写紙供給手段６０は、給紙台６６とその下流側に設け
られた給紙ローラ対６８とを備えている。

したがって、給紙台６６上に複写紙を載置し、これをハ
ウジング２の右壁７０に形成されている開ロア２を通し
て給紙ローラ対６８まで挿入すると、矢印方向に回転さ
れる給紙ローラ対６８の作用によって、複写紙が案内板
７４を通って複写紙搬送系６４に供給される。

直写紙搬送系６４は、搬送ローラ対７６、下案内板７８
、案内部材８０、加熱定着ローラ対８２及び排出ローラ
対８４を含んでいる。これらの構成要素により、複写紙
供給手段６０から送給された複写紙を複写紙受皿６２に
導く複写紙搬送径路８６を規定する。加熱定着ローラ対
８２の上前熱ローラ８８内には、加熱手段９０が設けら
れている。

前記プロセスユニット１４におけるユニット枠２０は、
紙面に垂直な方向に間隔を置いて配置された前壁及び後
壁を有している（いずれも図示せず）。これら前壁及び
後壁間には、上述した上壁４８、左側壁１０２、右側壁
１０４及び底壁１００が設けられている。

土壁４８の幅方向のはり中央部には段部が設けられ、こ
の段部の中央部に前後方向に細長い上記露光開口５０が
形成されている。また底壁１ｏ。

の幅方向中央部には、前後方向に延びる転写開口１１０
が形成されている。感光体ドラム２６の下部は、転写開
口１１０を通して外部に露出されている。

このようなユニット枠２０の前壁及び後壁間に、感光体
ドラム２６とともに、現像装置３２及びクリーニング装
置３４が設けられる。

感光体ドラム２６は、その両端部に設けられた細部（図
示せず）を介して前壁及び後壁間に回転自在に支持され
ている。ユニット枠２０の後壁の後Ｂ（紙面に垂直な方
向の奥部）位置における、上部支持枠体６には、上下に
延びる後基板が設けられ、この後基板には、歯車が回転
自在に設けられている（いずれも図示せず）。感光体ド
ラム２６の軸部は、ユニット枠２０を上部支持枠体６に
装着して作用位置にセットすると、クラッチ手段（図示
せず）を介して上記歯車に駆動連結される。

この歯車は、図示しない他の歯車を介して、図示しない
駆動源に連結されている。この駆動源により各歯車が回
転されると、感光体ドラム２６は、矢印２８で示す方向
に回転される。

以上のように構成された静電複写機において、感光体ド
ラム２６が矢印２８で示す方向に回転駆動される間に、
帯電装置３０が、感光体ドラム２６の感光体を特定極性
例えばプラス極に実質的に均一に帯電させる。次いで露
光域５２において、透明板１２上の原稿の像が、光学系
により露光開口５０を介して感光体上に投射され、感光
体上に、原稿の像に対応した帯電域すなわち静電潜像が
形成される。この静電潜像には、現像装置３２の磁気ブ
ラシ機構から、特定極性例えばマイナス極に帯電された
トナーが供給されることにより、トナー像に現像される
。

複写紙供給手段６０から供給され、複写紙搬送系６４に
よって搬送される複写紙が、転写域５４において感光体
ドラム２６の周表面に密接され、転写装置５６の作用に
よって、感光体ドラム２６上のトナー像が複写紙上に転
写される。次いで剥離用除電手段５８０作用によって、
感光体ドラム２６から複写紙が剥離される。

剥離された複写紙は、加熱定着ローラ対８２を通して搬
送され、複写紙上のトナー像が加熱・定着される。トナ
ー像が定着された複写紙は、排出ローラ対８４によりハ
ウジング２の左壁９２の開口９４を通して複写紙受皿６
２に排出される。

−万感光体ドラム２６は更に回転を続け、クリニング装
置３４の弾性ブレード３８の作用によって、転写後に感
光体上に残留するトナー等が除去される。除去されたト
ナーは、トナー回収室４０内に回収される。

プロセスユニット１４は、上述のようにノ＼ウジング２
内に着脱自在に装着されている。この着脱のために、プ
ロセスユニット１４には、公知の把手（図示せず）が設
けられ、またノーウジング２との間に適当なロック手段
が設けられている。したがって、プロセスユニット１４
内に設けられた感光体ドラム等の画像出力手段にトラブ
ルが発生したり、所定の寿命が来た場合等には、プロセ
スユニット１４は新しいものと容易に交換できる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の静電複写機においては、ハウジング２内に着
脱自在に装着されたプロセスユニット１４内に、感光体
ドラム２６、現像装置３２等からなる画像出力手段が備
えられている。現像装置３２内には、現像剤として、帯
電微粒子であるトナーが収納されている。すなわち現像
剤としてトナーが使用されているので、複写機の作動に
伴って飛散し、汚染が望ましくない部分、例えば帯電装
置３０あるいはレンズ（具体的にはセルフォックマイク
ロレンズ）等に付着し、これを汚染する。これらへのト
ナー付着量がある量を越えると、すなわち過度の汚染が
生ずると、帯電装置の帯電不良等により画像に劣化を生
じ、鮮明な画像が保証されなくなる。

したがって、トナーによる汚染が過度に到らない前にこ
れを防止することが重要であるが、従来においては、こ
のようなトナー汚染に関しては何らの対策も施されてい
ない。このたｔ、異常（過度の汚染）を検知出来ないま
ま使用し続け、画像の不鮮明化や寿命の短縮化をまねく
ことになる。

したがってこの発明の目的は、トナーの飛散による汚染
を検知することによって、過度の汚染を防止した画像生
成装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、この発明によれば、支持構造
体内に回転自在に支持された感光体ドラムを含む画像出
力手段を有する画像生成装置において、該支持構造体内
に、トナーと逆極性を有するエレクトレットが設けられ
、該エレクトレットの近傍には、該エレクトレットの該
トナーによる汚染を検知するセンサーが設けられたこと
、を特徴とする画像生成装置が得られる。

〔作用〕

支持構造体内に回転自在に支持された感光体ドラムを含
む画像出力手段を有する画像生成装置において、該支持
構造体内に、トナーと逆極性を有するエレクトレットが
設けられているので、複写機内において、画像出力手段
の現像装置等から飛散したトナーは、上記エレクトレッ
トと逆極性を有し、エレクトレットの表面に吸着・捕捉
される。

エレクトレットとは、周知のように、事実上、半永久的
に外部に電界を発生する帯電体であり、電気分極特性を
有している。支持構造体内に設けられたエレクトレット
の表面は、トナーと逆極性に保持されているので、−旦
吸着されたトナーは、半永久的に捕捉され、再び飛散す
ることはない。

エレクトレットの表面は、吸着・捕捉されたトナーの量
に応じて汚染される。

そして更に、該エレクトレットの近傍には、該エレクト
レットの該トナーによる汚染を検知するセンサーが設け
られている。このセンサーとしては、光学式センサーあ
るいは電位センサー等が使用される。

エレクトレットのトナーによる汚れは、上記センサーに
よって検知される。この汚れ、すなわちトナーのエレク
トレットへの付着量が、過度の汚染に到らない所定の量
に達したとき、上記センサーがこれを検知するので、公
知の警告手段により複写機の汚染の状況を知らせること
ができる。したがって、複写機内のトナー汚染が望まし
くない部分、例えば帯電装置、感光体ドラムあるいは光
学系のレンズ等の、トナーによる過度の汚染が防止され
る。

これにより、複写機の異常あるいはメンテナンス時期を
検知し、また、プロセスユニットの寿命を検知すること
ができる。

〔実施例〕

以下、第１図により、この発明の詳細な説明する。なお
第１図は、この発明が第２図の複写機に適用された例を
示すもので、実質的に第２図と同一部分は同一符号で示
す。

第１図において、番号２６は感光体ドラムで、前述のよ
うに、プロセスユニット１４のユニット枠２０内に回転
自在に支持されている。感光体ドラム２６の上方には、
帯電装置３０が設けられている。帯電装置３０は、この
例では充電用コロナ放電器よりなり、感光体ドラム２６
の軸方向に沿って延びるシールドケース１０６とその内
部に配置されたコロナワイヤ１０８とを含む。シールド
ケース１０６の、感光体ドラム２６に面した側は開口さ
れている。

シールドケース１０６の側面には、透明なエレクトレッ
トＥが設けられている。エレクトレットＥは、この例で
は、図示の通り帯状部材からなり、シールドケース１０
６の側面に沿った部分と同側面からコ形に突出した凸部
からなる。

エレクトレットとは、前記したように、半永久的に外部
に電界を発生する帯電体であり、電気分極特性を有して
おり、各種の高分子材料から形成されることが知られて
いる。この例におけるエレクトレッ）Ｅは、安定した分
極特性を有する点で好適な四フッ化エチレンと六フッ化
プロピレンの共重合体よりなるフィルムを、公知のエレ
クトレット化手段によって形成したものである。

エレクトレット化手段としては、例えば、所定の条件下
のもとに、フィルムの両面に高温で直流高電圧を印加し
、そのまま室温冷却することにより両面に異種の表面電
荷をもつエレクトレットを得る手段、あるいはフィルム
の表面にコロナ放電処理を行うことによって表面に電荷
がトラップされてエレクトレットを生成する手段等が好
適である。

この様にしてエレクトレット化された透明のフィルム状
のエレクトレットＥを上記の形状とし、接着剤により、
シールドケース１０６の側面に貼り付けることによって
、同側面に装着される。もちろん、透明の合成樹脂板に
より予め上記形状のベースを形成し、その表面に、同様
な形状の透明なフィルム状のエレクトレットＥを貼り付
けてもよい。エレクトロン）Ｅは、その外方に面した表
面すなわち図の斜線部に相当する表面が、トナーと逆極
性をなすよう、シールドケース１０６の側面に貼り付け
られることが重要である。

エレクトレットＥの近傍には、エレクトレットＥの、上
記トナーと逆極性をなす側の表面における、トナーによ
る汚染を検知するセンサー１１２が設けられている。

センサー１１２はこの例では、光学式センサーである。

更に具体的には、発光素子と受光素子とが対向し、発光
素子からの光を直接受光素子で検出する透過形検出器で
ある。

センサー１１２は、その発光素子１１２ａと受光素子１
１２ｂとが、エレクトロン）Ｅの前記凸部を挟んで対向
するよう配置される。なおセンサー１１２は、ユニット
枠２０内に設けた適当なブラケット（図示せず）を介し
て装着される。

プロセスユニット１４内に飛散したトナーは、上記エレ
クトロン）Ｅと逆極性を有するので、エレクトレットＥ
の表面に吸着・捕捉される。エレクトロン）Ｅの表面は
、吸着・捕捉されたトナーの量に応じて汚染される。エ
レクトレットＥの表面のうち前記凸部の表面の、トナー
による汚れは、上記センサー１１２の発光素子１１２ａ
と受光素子１１２ｂとによって検知される。この汚れ、
すなわちトナーのエレクトレットＥへの付着量が所定の
量に達したとき、上記センサー１１２がこれを検知する
ので、上記センサー１１２と接続された公知の警告手段
、例えば警報ランプあるいはブザー等（いずれも図示せ
ず）により、プロセスユニット１４の異常又は寿命とし
て知らせることができる。

エレクトレットＥを帯状のフィルムで形成し、これをそ
のまま（前記凸部を形成せず）シールドケース１０６の
側面に貼り付けることも考えられる。この場合、エレク
トロン）Ｅの外部への露出側表面が、トナーと逆極性と
なることが重要である。そしてセンサーは、発光素子か
らの光をエレクトロン）Ｅの表面に当て、その反射光を
受光素子で検出する反射形検出器が使用される。

上記のようなエレクトレットとセンサ一対は、特にトナ
ー汚染の望ましくない部分、例えばトナー汚染により画
像劣化が生ずる部材である上記帯電装置３０の他、光学
系のレンズ４６等に近いユニット枠２０の露光開口部５
０等の近傍に設置されることが好適である。またセンサ
ーも上記光学式に限らず、電位センサーを使用しても、
同様な検出作用が得られるものである。

なお上記実施例において、エレクトロン）Ｅ及びセンサ
ー１１２はともにユニット枠２０内に設けられているが
、センサー１１２をユニット枠２０外に設けることは好
ましい。例えば、ユニット枠２０には、センサー１１２
の光が通過できるような窓孔又は透明な部分を形成し、
その内方にエレクトレットＥを設けることが可能である
。プロセスユニット１４が複写機から取り外された場合
には、センサー１１２は複写機側に残される。また、プ
ロセスユニット１４が複写機に装着された場合には、エ
レクトレットＥはセンサー１１２に対して、上記セット
位置となるよう構成される。

さらにこの発明は、第２図のようなプロセスユニットを
装着した複写機を例に説明したが、プロセスユニットを
装着しない、一般の複写機にも広く適用されることはい
うまでもない。

なおセンサーとして光学式センサーを用いた場合、エレ
クトレットＥあるいはエレクトレットＥを貼り付けたベ
ース等は透明な材料が使用される、と説明した。要は、
エレクトレットＥを介して光学式センサーの光が透過で
き、それに付着したトナーの量が所定の量に達すると、
光の透過量の変化によりそれを検知できる程度の透明度
を有していれば、この発明は成立する。したがって、こ
の明細書において「透明」とは、以上の意味を有するも
のである。

〔発明の効果〕

以上、実施例に基づいて説明したこの発明によれば、次
のような効果が得られる。

（１）複写機内にトナーと逆極性を有するエレクトレッ
トと、エレクトレットのトナーによる汚れを検知するセ
ンサーとを設けたので、複写機のトナーによる過度の汚
染が防止される。

したがって、複写機の異常及びメンテナンス時期の到来
を確実にキャッチでき、常に鮮明な画像が保証される。

また結果として複写機の寿命を延ばし、その信頼性を向
上させる。

（，２）プロセスユニットを装着した複写機に、上記と
同様なエレクトレットとセンサ一対が設けられた場合に
は、プロセスユニット内外（例えば内部に配置されてい
る帯電装置、外部の開口部付近に配置されているレンズ
等）のトナーによる過度の汚染が防止される。

したがって、プロセスユニットの異常及び寿命（交換時
期）を的確にキャッチでき、常に鮮明な画像が保証され
る。結果として複写機の信頼性を向上させることになる
。特にプロセスユニットはその内部空間が少なく、トナ
ー飛散による影響を受けやすいので、この発明の適用に
よる効果はきわめて大きいものである。

（３）エレクトレットを透明な部材で形成し、センサー
を光学式センサーとした場合には、信頼性が保証されて
いる市販品（特にセンサー）を用いることにより、容易
に実用化でき、しかも確実な検知が得られ、きわめて有
用である。

以上、この発明を、実施例に基づいて詳細に説明したが
、この発明は上記実施例に限定されるものではなく、こ
の発明の範囲内において、さまざまな変形あるいは修正
ができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示す部分的斜視概略図
。 第２図は、従来の、プロセスユニットを備えた複写機の
断面概略図。 １４・・・・・プロセスユニット ２０・・・・・ユニット枠 ２６・・・・・感光体ドラム １０６・・・・・シールドケース １０８・・・・・コロナワイヤ １１２・・・・・センサー Ｅ・・・・・エレクトレット

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、支持構造体内に回転自在に支持された感光体ドラム
   を含む画像出力手段を有する画像生成装置において、該
   支持構造体内に、トナーと逆極性を有するエレクトレッ
   トが設けられ、該エレクトレットの近傍には、該エレク
   トレットの該トナーによる汚染を検知するセンサーが設
   けられたことを特徴とする画像生成装置。 ２、該支持構造体内に着脱自在に装着されたユニット枠
   と該ユニット枠に回転自在に支持された該感光体ドラム
   を含む該画像出力手段とを有するプロセスユニットが備
   えられ、該プロセスユニットに、該エレクトレット及び
   該センサーが設けられていることを特徴とする請求項１
   記載の画像生成装置。 ３、該エレクトレットが透明な部材により形成され、該
   センサーが光学式センサーであることを特徴とする請求
   項１又は請求項２記載の画像生成装置。