JPH07333950A - カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速且つ大量の画像形成を可能とする、複数
の帯電ワイヤーの自動ワイヤー清掃手段を備えたカラー
画像形成装置を提供する。 【構成】 帯電ワイヤー１０を挟む形で清掃部材１１を
配置し、清掃部材１１をリードスクリュー１２に噛合
し、リードスクリュー１２の回転により清掃部材１１を
帯電ワイヤー１０に沿って移動し、帯電ワイヤー１０表
面の汚れを清掃する。各画像形成ステーションに設けら
れた清掃部材１１による清掃作業を同時に開始すること
により、制御が簡単でかつ所要時間も短く抑えることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の画像形成ステー
ションを有する電子写真方式のカラー画像形成装置に関
し、帯電手段の自動ワイヤー清掃手段に特徴を有する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複数の感光体を有する電子写真方
式のカラー画像形成装置では、感光体の表面電位を均一
に帯電する手段として、通常、線径５０〜８０μｍの帯
電ワイヤーから感光ドラム表面にコロナ放電する技術が
用いられている。

【０００３】このようなカラー画像形成装置において
は、このコロナ放電に起因するコロナ生成物や、感光体
周囲に浮遊する現像剤により帯電ワイヤーに汚れが生じ
るため、帯電ワイヤーの寿命の延長、画像劣化を防止す
る目的で、従来から帯電ワイヤーの清掃手段が具備され
ていた。

【０００４】この帯電ワイヤーの清掃手段には、手動ワ
イヤー清掃手段と自動ワイヤー清掃手段とがあり、前者
は画像形成装置の定期メンテナンス時や、画像劣化時等
に使用されていた。

【０００５】後者の自動ワイヤー清掃手段では、特に、
高速・高耐久の白黒複写機等で、メンテナンス間隔を広
げるためや画像劣化を防止する目的で利用されていた。

【０００６】また、近来の複数の感光ドラムを有するカ
ラー画像形成装置には、各々の感光ドラムに帯電手段が
具備されており、それぞれに手動のワイヤー清掃手段が
設けられている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来例の手動ワイヤー
清掃手段により、ワイヤー清掃を行なう場合、ワイヤー
清掃作業中は画像形成装置本体から帯電手段を取り出す
か、或いは作業者の手を画像形成装置本体に入れなけれ
ばならず、帯電手段に高電圧がかかるため、作業者の安
全上、画像形成作業を一次中断することが要求される。

【０００８】複数の感光ドラムを備えたカラー画像形成
装置の場合、帯電手段も複数個あるために、単一の感光
ドラムしかもたない従来のカラー画像形成装置に比べて
多くの作業時間を必要とする。また、作業者自身の体、
衣服を汚す可能性もある。

【０００９】また上記複数の感光ドラムを備えたカラー
画像形成装置の帯電ワイヤーの清掃を自動ワイヤー清掃
手段により行なう場合、自動ワイヤー清掃の作動タイミ
ング、シーケンスが問題となる。

【００１０】通常、帯電ワイヤーの線径は５０〜８０μ
ｍの金メッキタングステン線等でできている。コロナ放
電による放電生成物の帯電ワイヤーへの付着力はかなり
強力であるため、研摩成分を含んだ清掃用のパッドを強
く挟みつけて擦りとるようにして清掃する。このため、
繰り返しワイヤー清掃を行なうと帯電ワイヤー表層を少
しずつ削り取ることになり、帯電ワイヤーの寿命を縮め
ることになるため、自動ワイヤー清掃の回数はできる限
り少ない方がよい。

【００１１】複数の感光ドラムを備えたカラー画像形成
装置の場合、清掃すべき各帯電ワイヤーの汚れ具合には
当然ばらつきが生じる。前述したように、必要以上に自
動ワイヤー清掃をすることは帯電ワイヤーの寿命を延ば
す上で得策ではない場合がある。

【００１２】また、帯電ワイヤーの汚れは、一般に画像
形成回数によるから、各色毎の画像形成回数をカウント
して、適当な間隔をとって自動ワイヤー清掃を作動させ
ることが考えられた。

【００１３】ところが、各色ごとに独立したタイミング
で自動ワイヤー清掃を行なうと、例えば連続で画像形成
をする場合、自動ワイヤー清掃中は画像形成が停止する
ため、各色の自動ワイヤー清掃が行なわれる度に画像形
成が休止することになる。このため、高速且つ大量の画
像形成が要求されるカラー複写機等では、その要求を満
たすことができないという欠点がある。

【００１４】従って、本発明の目的は、高速且つ大量の
画像形成を可能とする、帯電ワイヤーの自動ワイヤー清
掃手段を備えたカラー画像形成装置を提供することであ
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
カラー画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発
明は、像担持体の表面を均一に帯電する帯電手段を備え
た複数の画像形成ステーションを有し、前記各帯電手段
の帯電ワイヤーを自動的に清掃する自動ワイヤー清掃手
段が設けられたカラー画像形成装置において、複数の前
記自動ワイヤー清掃手段の作動タイミングが、各々の前
記自動ワイヤー清掃手段間で予め定められた相関関係を
有するタイミングで作動されることを特徴とするカラー
画像形成装置である。

【００１６】複数の前記自動ワイヤー清掃手段の作動タ
イミングは全て同一タイミングであることが好ましい。

【００１７】装置本体の主電源が入った後のウエイトタ
イム中に、全ての前記自動ワイヤー清掃手段による清掃
動作が行なわれ、清掃完了することが好ましい。

【００１８】複数の前記自動ワイヤー清掃手段の駆動源
は同一であることが好ましい。

【００１９】複数の前記自動ワイヤー清掃手段の駆動源
は各々独立していることが好ましい。

【００２０】

【実施例】以下、本発明に係るカラー画像形成装置を図
面に則して更に詳しく説明する。

【００２１】実施例１ 図１は本発明による電子写真方式のカラー画像形成装置
の実施例１を示す構成図である。

【００２２】このカラー画像形成装置は、装置本体内に
例えばイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色
の可視画像（トナー像）を形成することができる第１〜
第４の４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄが直線
的に配列された構成を有し、各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは
像担持体としての専用の感光体ドラム４ａ、４ｂ、４
ｃ、４ｄをそれぞれ備えている。各感光体ドラム４ａ〜
４ｄは図示矢印方向に回転駆動され、その周囲にはそれ
ぞれ専用の画像形成プロセス手段である、例えば一次帯
電器６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、像露光装置８ａ、８ｂ、
８ｃ、８ｄ、現像器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、及びクリ
ーナ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ等が配設されている。

【００２３】また、各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄの感光体ド
ラム１ａ〜１ｄの下部には記録材担持手段、本例では無
端移動する記録材担持ベルト９が周知の態様で複数のロ
ーラ間に架張されており、その内部には転写帯電手段２
ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄがそれぞれ配設されている。ま
た、記録材担持ベルト９の図において右方には給紙部
が、その反対側、即ち図において左方には定着器３がそ
れぞれ配置されている。さらに、給紙部と記録材担持ベ
ルト９との間にはタイミングをとって記録材を送給する
ための一対のレジストローラ１３が配置されており、記
録材は給紙部からレジストローラ７を介して記録材担持
ベルト９上に送給、保持され、このベルト９の図示矢印
方向への移動に伴って各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄの転写領
域に順次に搬送される。

【００２４】上述の構成において、給紙部より送り出さ
れた記録材はレジストローラ７にその先端を僅かに挾ま
れたところで一旦停止し、第１の画像形成部Ｐａの画像
形成プロセスとタイミングを合わせられて送り出され、
記録材担持ベルト９上に給紙される。この第１の画像形
成部Ｐａでは一次帯電器６ａによって一様に帯電された
感光体ドラム４ａに対してレーザビーム等により原稿画
像におけるイエロー成分色の画像情報を走査してイエロ
ー成分色の静電潜像が形成される。この静電潜像は現像
器１ａにてイエロートナーが付着されてイエローの可視
画像となる。

【００２５】一方、記録材は記録材担持ベルト９上に担
持されて搬送され、第１の画像形成部Ｐａの感光体ドラ
ム４ａの下側の転写領域において転写帯電手段２ａの作
用により感光体ドラム４ａ上に形成されたイエローの可
視画像、即ちトナー像が記録材上に転写される。このよ
うにイエロートナー像が記録材上に転写されている間
に、第２の画像形成部Ｐｂではマゼンタ成分色の静電潜
像が形成され、この静電潜像が現像器１ｂでマゼンタト
ナー像とされ、記録材が第２の画像形成部Ｐｂの感光体
ドラム４ｂの下側の転写領域に搬送されるときにはこの
マゼンタトナー像が転写領域に移動し、転写帯電手段２
ｂの作用により記録材上のイエロートナー像の上に重な
った状態で転写される。

【００２６】以下、第３、第４の画像形成部Ｐｃ、Ｐｄ
にても第１及び第２の画像形成部Ｐａ、Ｐｂと同様にシ
アン色、ブラック色の各トナー像が順次に形成され、記
録材担持ベルト９によって搬送される記録材上に順次こ
れらのトナー像が多重転写される。

【００２７】かかる画像形成プロセスが終了すると、記
録材は記録材担持ベルト９より分離されて定着器３に送
られ、ここで一括定着されることによって所望のフルカ
ラー画像が得られる。また、転写が終了した各画像形成
部Ｐａ〜Ｐｄの感光体ドラム４ａ〜４ｄはクリーナ５ａ
〜５ｄで残留トナーが除去され、引き続き行われる次の
潜像形成に備える。

【００２８】次に、図２により、本発明の特徴部分であ
る一次帯電器の自動ワイヤー清掃手段について詳細に説
明する。

【００２９】一次帯電器６は、感光ドラム４の長手方向
に沿って張設された帯電ワイヤー１０を有し、帯電ワイ
ヤー１０は感光ドラム４に対向する面を除いて遮蔽部材
２０により覆われている。これにより、帯電ワイヤー１
０からのコロナ放電が感光ドラム４に対してのみ放電さ
れ、他の方面に放出されるのを防止している。

【００３０】又、自動ワイヤー清掃手段は、帯電ワイヤ
ー１０を挟む形で配置された清掃部材１１を有してい
る。清掃部材１１は、その基端部が帯電ワイヤー１０の
上方に且つ平行に配置されたリードスクリュー１２に噛
合され、リードスクリュー１２の回転に伴ってスラスト
方向に移動するように構成されている。リードスクリュ
ー１２は図に示さない自動的に回転駆動する手段によっ
て回転し、清掃部材１１をスラスト方向に移動すること
により、帯電ワイヤー１０を摺擦するようにして帯電ワ
イヤー１０表面の汚れを清掃する。

【００３１】次に、図３のシーケンスチャートにより、
各色の感光ドラムまわり（以下、画像形成ステーション
と呼ぶ）の帯電ワイヤーの自動ワイヤー清掃手段の動作
シーケンスについて説明する。

【００３２】本実施例では、このシーケンスチャートに
示すように、各帯電ワイヤーの４つの清掃部材を同時に
スタートすることにより、制御が比較的簡単でかつ所要
時間も短く抑えられる。

【００３３】この場合、各画像形成ステーションのリー
ドスクリュー１２を回転駆動する手段として、それぞれ
ＤＣモータを使用している。ＤＣモータは駆動負荷によ
って回転数が変動する特性を有している。また、帯電ワ
イヤー１０の汚れ具合、清掃部材１１の機械的なばらつ
き等により、画像形成ステーションによってＤＣモータ
の負荷が異なる。このため、図３のシーケンスチャート
に示すようにワイヤー清掃を同時に開始しても清掃完了
時刻は微妙に異なることになる。

【００３４】以上のように、本実施例におけるカラー画
像形成装置においては、各帯電ワイヤーの自動ワイヤー
清掃手段を同時に作動開始することにより、自動ワイヤ
ー清掃手段の作動時間を短縮することができ、従って高
速且つ大量の画像形成を可能とすることができる。

【００３５】実施例２ 次に、図４に示すシーケンスチャートにより、本発明の
実施例２について説明する。本実施例は、マゼンタ、シ
アン、イエロー、ブラックの４つの画像形成ステーショ
ンを有するカラー画像形成装置において、それらの一次
帯電器の自動ワイヤー清掃手段がそれぞれ独立した駆動
源を有する場合の自動ワイヤー清掃手段の動作シーケン
スに特徴を有する。

【００３６】本実施例では各自動ワイヤー清掃手段の作
動時間のうち、２つ自動ワイヤー清掃手段の作動時間を
ｔ秒だけ重複しながら自動ワイヤー清掃を行なう。ワイ
ヤー清掃には騒音と振動が伴うが、この騒音は同時に作
動する自動ワイヤー清掃手段の数が多いほど増幅され
る。このため、適切な時間をｔ秒とすることによって開
始時刻をずらしながら清掃をすることにより、同時に作
動する清掃手段の数を減らしながら、且つ最短時間でワ
イヤー清掃を終了させることが可能となる。

【００３７】実施例３ 次に、図５に示す自動ワイヤー清掃手段の構成図によ
り、実施例３について説明する。

【００３８】ワイヤー清掃を実施するタイミングが画像
形成装置本体の電源投入時のみである場合はその作動時
間の短縮化による優位性はさほど大きなものではない。
これは電子写真による画像形成プロセスにおいては、一
般に熱定着プロセスが必要であり、本体装置電源投入時
の温熱ヒータによる昇温に必要な時間に比べてワイヤー
清掃に要する時間は十分小さいからである。

【００３９】ところが、同一画像の連続形成中に、予め
決められたワイヤー清掃時間になった場合、或は適当な
帯電ワイヤーの汚れ検知手段によってワイヤー汚れを検
知した場合は、画像形成装置本体のダウンタイムを最小
に抑えるためにすみやかに最短時間でワイヤー清掃を完
了する必要性が増すことになる。

【００４０】上記の目的を達成する技術として、単一駆
動源により４つの自動ワイヤー清掃手段を同時に駆動す
る技術がある。この例を実施例３として図５に示す。

【００４１】同図において、一端にカップリング１５を
介してモータ１４が連結されたウォーム軸１３に、所定
の間隔をおいてウォームギヤ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、
１３ｄが配設固定されている。各ウォームギヤ１３ａ〜
１３ｄにはリードスクリュー１２ａ〜１２ｄが互いに平
行に連結され、更に各リードスクリュー１２ａ〜１２ｄ
にはワイヤー清掃移動体１１ａ〜１１ｄが、リードスク
リュー１２ａ〜１２ｄの回転に伴い移動可能に取付けら
れている。

【００４２】上記の構成において、あるワイヤー清掃を
行なうタイミングに制御信号により、モータ１４が回転
し、同時にカップリング１５によってウォーム軸１３が
回転する。さらに、各ステーションのリードスクリュー
１２ａ〜１２ｄが回転し、それに伴いワイヤー清掃移動
体１１ａ〜１１ｄが同時に矢印方向に移動する。この動
作によって、例えば図２に示すようなワイヤー清掃移動
体１１ａ〜１１ｄのパッドでワイヤーを挟みつけてワイ
ヤーの汚れを擦り取る。

【００４３】この場合には、ワイヤー清掃の動作タイミ
ングは４つの画像形成ステーションすべて同時であり、
清掃に要する時間も最も少なくできる。このため、画像
形成装置本体のダウン時間も最小限に抑えることができ
る。

【００４４】

【発明の効果】上記の説明から明らかなように、本発明
によるカラー画像形成装置は、複数の自動ワイヤー清掃
手段の作動タイミングが、各々の前記自動ワイヤー清掃
手段間で予め定められた相関関係を有するタイミングで
作動されることにより、下記のような効果を有する。 １）自動清掃に要する時間を短縮できる。 ２）各画像形成ステーションの画像形成頻度の多少によ
る清掃間隔を自由に設定することができる。 ３）装置本体のダウン時間を最小にできる。 ４）自動清掃中の騒音を抑制できる。 ５）帯電ワイヤーの長寿命化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が実施されるカラー画像形成装置一例を
示す構成図である。

【図２】本発明による自動ワイヤー清掃手段の実施例１
を示す断面図である。

【図３】図２において、独立駆動系の自動清掃動作タイ
ミングのうち、開始時間が同時である場合のタイミング
チャートである。

【図４】自動清掃タイミングの開始時間をずらした、実
施例２を示すタイミングチャートである。

【図５】本発明による単一駆動系の自動清掃手段である
実施例３を示す構成図である。

【符号の説明】 ４ 感光ドラム（像担持体） ６ 一次帯電器（帯電手段） １０ 帯電ワイヤー １１ ワイヤー清掃体 １２ リードスクリュー １３ ウォーム駆動シャフト １４ 駆動モータ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体の表面を均一に帯電する帯電手
   段を備えた複数の画像形成ステーションを有し、前記各
   帯電手段の帯電ワイヤーを自動的に清掃する自動ワイヤ
   ー清掃手段が設けられたカラー画像形成装置において、 複数の前記自動ワイヤー清掃手段の作動タイミングが、
   各々の前記自動ワイヤー清掃手段間で予め定められた相
   関関係を有するタイミングで作動されることを特徴とす
   るカラー画像形成装置。
2. 【請求項２】 複数の前記自動ワイヤー清掃手段の作動
   タイミングが、全て同一タイミングであることを特徴と
   する請求項１のカラー画像形成装置。
3. 【請求項３】 装置本体の主電源が入った後のウエイト
   タイム中に、全ての前記自動ワイヤー清掃手段による清
   掃動作が行なわれ、清掃完了することを特徴とする請求
   項１のカラー画像形成装置。
4. 【請求項４】 複数の前記自動ワイヤー清掃手段の駆動
   源が同一であることを特徴とする請求項１ないし３のう
   ちいずれかひとつのカラー画像形成装置。
5. 【請求項５】 複数の前記自動ワイヤー清掃手段の駆動
   源が各々独立していることを特徴とする請求項１ないし
   ３のうちいずれかひとつの記載のカラー画像形成装置。