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発明の名称 画像形成装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平11−38849
公開日 平成11年(1999)2月12日
出願番号 特願平9−208389
出願日 平成9年(1997)7月18日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】入江 晃
発明者 佐藤 浩 / 斉藤 雅信 / 小西 岳
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】像担持体と、転写手段と、クリーニングブレードを具備するクリーニング装置と、トナー像を転写材に加熱定着する加熱源を具備する定着手段とを備えた画像形成装置において、前記加熱源によって前記クリーニングブレードを加熱するブレード加熱手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】ブレード加熱手段が、定着手段の加熱源とクリーニングブレードとを接続する高熱伝導率部材であることを特徴とする「請求項1」記載の画像形成装置。
【請求項3】高熱伝導率部材が、定着手段の加熱源を支持するステイと、クリーニングブレードの支持部材とからなることを特徴とする「請求項2」記載の画像形成装置。
【請求項4】高熱伝導率部材が、定着手段の容器と、クリーニングブレード支持部材とであることを特徴とする「請求項2」記載の画像形成装置。
【請求項5】定着後、定着手段から排出された転写材が、クリーニングブレード支持部材を形成するクリーニング装置の容器に摺擦、排出されることを特徴とする「請求項1」記載の画像形成装置。
【請求項6】クリーニング装置の容器が、その熱伝導率が1.0(W・l/m・L/K)以上の材料で構成されていることを特徴とする「請求項4」または「請求項5」のいずれか記載の画像形成装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、静電複写機、同プリンタなど静電転写プロセスを利用する画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来技術】像担持体上に形成されたトナー像を紙などの転写材に転写する工程を含む周知の画像形成装置にあっては、転写の際、像担持体上のトナーを全て転写材に転移させることは困難で、転写後も像担持体に若干のトナーが残ることを避けられない。このため、転写後、像担持体に残る残留トナーを充分に除去することが、良質の画像を得るための必須要件である。
【0003】「図7」はこのような画像形成装置の要部の典型的な一例を示す概略側断面図であって、図示のものは、像担持体とこの周辺に配置した一次帯電手段、現像手段、クリーニング手段を一体として画像形成装置本体に挿脱できるようにしたプロセスカートリッジに構成したものを示している。
【0004】紙面に垂直方向に延設されていて図示時計方向に回転走行する像担持体1の表面感光層が、一次帯電手段たる帯電ローラ2によって一様に帯電され、この帯電面に、露光手段8aからミラー8bを経て画像信号L1 が投射されて静電潜像が形成される。
【0005】この潜像が、像担持体の回転にともなって現像装置3が配置された現像部位に到達すると、内部にマグネット3cを内装して回転する現像スリーブ3a表面に付着搬送されるトナーが前記潜像に付着してトナー像が形成される。
【0006】さらに像担持体1が回転走行して前記トナー像が、装置本体側に配設してある転写ローラ4に対向する転写部位に至ると、この転写部位に転写材が供給され、転写ローラ4に印加される転写バイアスの作用で、像担持体側のトナー像は転写材に転写される。
【0007】転写後、トナー像を担持する転写材は像担持体から離れて定着手段9に搬送され、ここでトナー像が転写材に定着固定されて機外に排出される。
【0008】転写時に転写材に転移せず像担持体に残る残留トナーはそのまま進行してクリーニング装置5の位置に至り、これに設けられたクリーニングブレード5aにかき落とされ、像担持体1は次の画像形成動作に入り得る状態となる。
【0009】クリーニング装置5に支持されているクリーニングブレード5aの像担持体1への当接圧は、高すぎると像担持体表面を必要以上に削ったり、像担持体を駆動するトルクが高くなったりして好ましくなく、当接圧が低過ぎるとトナー除去機能が不充分となったり、トナーをかき落とさずこれを像担持体にこすりつけるように作用してトナー融着の原因となるおそれがある。クリーニングブレード材としては、近来、その耐久性、成型性、コスト等の観点からウレタンゴムが多用されているが、ウレタンゴムなどの弾性材料はある環境温湿度範囲では像担持体への当接圧を適当に設定しても、低温低質環境下では弾性力が劣化して像担持体への追随性の悪化、クリーニング機能の劣化等を招来する。
【0010】このような欠点を回避する手段として、例えば、特開平6ー186885号公報にみるように、クリーニングブレードを支持する支持板金にヒータを取着してブレードを加温するような提案がなされている。
【0011】併しながら、このような仕方では、部品点数の増大、構成の複雑化を招来してコストアップとなることを免れず、さらに、クリーニングブレードを適当な温度に維持することは必ずしも容易ではなく、このためにはさらに付帯機構が必要となって実用的とは云えなかったのが実態である。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような事態に対処すべくなされたものであって、クリーニングブレードを用いる画像形成装置のクリーニング装置において、特段の熱源等を付加することなく、定着手段で発生する熱を簡単な構成によってクリーニングブレードの加温に利用できるようにしたクリーニング装置を提供することを目的とするものである。
【0013】
【課題を解決する技術手段、その作用】上記の目的を達成するため、本発明は、像担持体と、転写手段と、クリーニングブレードを具備するクリーニング装置と、トナー像を転写材に加熱定着する加熱源を具備する定着手段とを備えた画像形成装置において、前記加熱源によって前記クリーニングブレードを加熱するブレード加熱手段を有することを特徴とする画像形成装置(1)、または、上記(1)のものにおいて、ブレード加熱手段が、定着手段の加熱源とクリーニングブレードとを接続する高熱伝導率部材であることを特徴とする画像形成装置(2)ねまたは、上記(2)のものにおいて、高熱伝導率部材が、定着手段の加熱源を支持するステイと、クリーニングブレードの支持部材とからなることを特徴とする画像形成装置(3)、または、上記(2)のものにおいて、高熱伝導率部材が、定着手段の容器と、クリーニングブレード支持部材とであることを特徴とする画像形成装置(4)、または、上記(1)のものにおいて、定着後、定着手段から排出された転写材が、クリーニングブレード支持部材を形成するクリーニング装置の容器に摺擦、排出されることを特徴とする画像形成装置(5)、または、上記(4)または(5)のいずれかのものにおいて、クリーニング装置の容器が、その熱伝導率が1.0(W・l/m・L/K)以上の材料で構成されていることを特徴とする画像形成装置(6)である。
【0014】このように構成することによって、特段の熱源を別設する要なく、簡単かつ低コストで、低温低湿環境下でもクリーニングブレードの良好なクリーニング性を維持できる。
【0015】
【実施例】「図1」は本発明の実施例を示す画像形成装置要部の側断面図であって、その基本的な構成は前記「図7」のものと同様であり、対応する部位には同一の符号を付して示してあり、それらについての説明は必要ない限り省略する。なお、図示の装置は「図7」の場合と同様プロセスカートリッジとして構成されているものを示しているが、本発明がこのようなカートリッジに限定されるものでないことは云う迄もない。
【0016】図示の装置においては、定着手段9に配設されているヒータ9aから発生する熱をクリーニング装置5内のクリーニングブレード5aに誘導して該ブレードを加温するようにしてあり、これによってクリーニングブレードの機能劣化を阻止するように構成してある。
【0017】「図2」は、定着手段のヒータ9aの熱をクリーニングブレードに誘導する構成を示す要部の模式図である。図示のように、クリーニングブレード5aを支持する支持金5cに板金12の一端が取着してあり、プロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着したとき、前記板金12の他方端部が、画像形成装置本体側に配置された定着手段9に設けられたヒータ9aを支持するステイ11に図示符号Pの位置で当接するように構成してある。
【0018】このような構成によって、画像形成装置を作動させると、定着手段で発生した熱が、ステイ11、板金12、さらに支持金5cを介してクリーニングブレード5aを加温して、クリーニング機能の劣化を防止することができる。
【0019】また、画像形成装置には、これがどのような環境下にあるかを検知する温度センサを設けるのが好適である。「図3」は温度センサを設けた場合の作動を略示するフローチャートであって、以下にこれについて説明する。
【0020】画像形成装置の電源スイッチをオンする■、温度センサの出力を検知する■、センサ出力が所定温度以下でないときには、所定時間の前回転の後に印字準備状態にはいる■、センサ出力が所定温度以下であると判断したときには、所定時間ヒータをスイッチオンした状態で前回転した後印字準備状態となる■。このように、印字所期段階からクリーニングブレードを加温することによって、前述のような欠点を好適に回避することができる。
【0021】「図4」は本発明の第2の実施例を示す要部の概略側断面図である。この装置にあっては、像担持体1に対する、一次帯電ローラ2、現像装置3、クリーニング装置5の関係配置は、前記「図1」に示す装置とほぼ同様であるが、転写ローラの配置、クリーニング装置の構成及び、定着手段9の構成およびそのクリーニング装置に対する関係配置が異なっている。
【0022】これについて説明すると、転写ローラ4は、前記第1実施例装置に示すような像担持体1の下方位置ではなく、これよりも像担持体1に回転走行方向にみて下流側に配置されており、転写ローラに隣接してその上流側には転写材ガイド4aが配設してある。従って、転写材は、図示のように、若干上方に向いた方向をとって転写部位に供給されて進行する。
【0023】これにともなって、定着手段9も、前記実施例装置に比してクリーニング装置15により近接した位置に配設されることになる。図示の場合、定着手段9はその一側面がクリーニンク装置9の一つの側面に当接するような位置関係となっている。
【0024】ところで、従来から定着手段には加熱源があるために、これから発生する熱が装置内各所を昇温させて、それらの機能劣化を招来するおそれがあるので、ファンなどを用いて装置内の昇温を防止する様に構成してあることは良く知られている通りである。
【0025】本実施例装置では、前述のように、転写材の進行方向を変改することによって、定着手段をクリーニング装置に可及的に近接配置することを可能としており、これによって、定着手段の発生する熱がその容器からブレード支持部材を経てクリーニングブレードを加温するように構成してある。
【0026】この加温機能の安定向上をはかるべく、本実施例装置では、定着手段9の外装部分9bにセラミック材を用いている。従来、この外装部位は、ポリスチレンABS樹脂アクリロニトリル/ブタジェン/スチレン共重合体、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン等のプラスチックが常用されていたが、これらの材料は熱伝導率が極めて小さく0.08〜0.4(W・l/m・l/K)程度であり、これに対してセラミックは1.0〜2.0程度で熱の伝播に効果的である。さらに、前記外装9bに炭素系樹脂を用いれば熱伝導率と成型性の双方に優位性があって好適である。
【0027】このような構成の定着手段9をクリーニング装置15に当接する様に隣接配置するとともに、クリーニングブレード5aを支持する支持金5c、クリーニング装置のトナー容器を構成する一部を、定着手段9の前記外装9bに覆いかぶさるように配置する。
【0028】このような構成によって、定着手段9の外装の高熱伝導率と、該外装から発する熱を有効にクリーニングブレードに伝達できるように配置したクリーニング装置5とによって、低温低湿環境下におけるクリーニングブレードの機能劣化を効果的に阻止することが可能となる。
【0029】「図5」は本発明の第3の実施例を示す画像形成装置の要部の概略側断面図であり、その基本的な構成は前記「図1」に示すものと同様で対応する部には同一の符号を付して示してある。
【0030】この装置にあっては、クリーニング装置5が、回収したトナーを収納する容器部53とこれに支持されたクリーニングブレード5aとを具備ており、前記容器部53を構成する外装9b2はクリーニングブレードを支持する支持金をそのまま延長した構成となっている。
【0031】また、定着手段9を通過した転写材が、その上方に位置するクリーニング装置の前記外装9b2を摺擦しながら機外に排出されるように、該転写材を方向変換させるための搬送ガイド13が設けてある。
【0032】このように構成することによって、定着手段9を出た直後の高温の転写材がクリーニング装置の外装9b2を摺擦加温しながら進行するので、これによってクリーニングブレードを加温することができる。外装9b2の材料として炭素鋼を用いた場合、熱伝導率は50程度であり、有効にクリーニングブレードを加温することが可能である。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、像担持体と、転写手段と、クリーニングブレードを具備するクリーニング装置と、トナー像を転写材に加熱定着させる加熱源を具備する定着手段とを備えた画像形成装置において、前記加熱源によって前記クリーニングブレードを加熱するブレード加熱手段ををそなえ、さらに、加熱手段として高熱伝導率部材を用い、または、クリーニング手段と定着手段とを近接配置して該定着手段の容器を高熱伝導率部材で構成し、または、クリーニングブレードを支持する支持部材に定着後排出される高温転写材が摺擦するように構成したから、低温低湿環境下でも、特段の加温機構を別設することなくクリーニングブレードを適温に保持でき、常時良好なクリーニングが可能であるとともに、コストダウンの観点からも顕著な効果がある。さらにまた、前記定着手段容器、転写材が摺擦する前記支持部材を熱伝導率が1.0(W・l/m・l/K)以上の材料で構成することによって、定着手段の発生熱をより効率的にクリーニングブレードに伝達加熱することが可能となる。




 

 


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