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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11−161118
公開日 平成11年(1999)6月18日
出願番号 特願平9−340857
出願日 平成9年(1997)11月27日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】世良 和信 (外2名)
発明者 前田 直之
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 像担持体上の残量電荷の除電を行う除電手段と、中間転写体上の画像濃度を検知する濃度検知手段と、を備えた画像形成装置において、前記除電手段及び前記濃度検知手段のうち少なくとも一方に空気を送り込む送風手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】 像担持体上の残量電荷の除電を行う除電手段は、前記除電を行う使用位置から像担持体から離れる位置へ移動可能に備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項3】 装置内部を開放する扉に前記除電手段を設け、前記扉を開くと、前記像担持体から離れる位置に前記除電手段を移動させ、前記扉を閉じると、前記使用位置に前記除電手段を移動させることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
【請求項4】 中間転写体上の画像濃度を検知する濃度検知手段は、前記検知を行う使用位置から中間転写体から離れる位置へ移動可能に備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項5】 装置内部を開放する扉に前記濃度検知手段を設け、前記扉を開くと、前記中間転写体から離れる位置に前記濃度検知手段を移動させ、前記扉を閉じると、前記使用位置に前記濃度検知手段を移動させることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
【請求項6】 除電手段及び濃度検知手段のうち少なくとも一方に空気を送り込む送風手段を備えたことを特徴とする請求項2、3、4又は5に記載の画像形成装置。
【請求項7】 除電手段は電力供給により発光した光を前記像担持体に照射して除電を行うものであって、前記送風手段の送風は前記除電手段の電力供給に同期することを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
【請求項8】 前記送風手段が前記扉に備えられたことを特徴とする請求項6又は7に記載の画像形成装置。
【請求項9】 シートを給送するシート供給装置が前記扉に備えられたことを特徴とする請求項6、7又は8に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】本発明は、例えば電子写真方式或は静電記録方式等のカラー複写機、カラープリンタ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、この種の画像形成装置としては、例えば電子写真方式或は静電記録方式等のカラー複写機、カラープリンタ等がある。
【0003】カラーレーザビームプリンタについて説明すると、クリーナ容器と一体のホルダに像担持体としての感光ドラムを保持したドラムユニット等で構成される像担持ユニットがある。
【0004】また、感光ドラムの表面電位を安定化させる除電手段としての前露光ユニット、トナー濃度を安定させる濃度検知手段としての光学センサ、一次帯電手段で構成される帯電手段を備える。
【0005】画像信号に応じてレーザダイオードで発光する画像光をポリゴンミラー及び結像レンズ及び反射ミラーを介して像担持体に導くスキャナ部で等で構成される露光手段も備える。
【0006】スリーブ及びブレードを有する固定現像器と、回転軸を中心として回転する現像ロータリーに取り付けられた、塗布ローラ及びスリーブ及びブレードを有する複数色の回転現像器等で構成される現像手段を備える。
【0007】さらに、感光ドラム上の残トナーをクリーニングするクリーナブレード付きのクリーナ容器等を有するクリーニング手段を備えている。
【0008】カセット内のシートをローラによって供給ガイドにガイドさせながら画像形成部に給送するカセット供給部と、装置外よりシートを供給するための供給装置等を有する供給部と、を備える。
【0009】各色の現像器により可視像化されたトナー画像の多重転写を受ける中間転写体に担持された多重のトナー画像をシートに転写させるための転写ローラ等で構成される転写部、ヒータを内蔵した定着ローラとヒータを内蔵した加圧ローラとの間のニップ部にトナー画像を担持したシートが通過することにより、トナー画像をシートに定着させる定着部等を備えている。
【0010】定着部を通過したシートは排出ローラにより排出トレイ上に排出される。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このような従来技術において、シート挿通枚数が増えていくと光学センサや前露光ユニットのLED表面に装置内に飛散しているトナーや紙粉が付着し、光学センサやLED表面が汚れた場合、清掃するにしても中間転写体と各センサ間のスペースが狭く清掃しにくいものであった。
【0012】本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、除電手段や濃度検知手段が汚れることを防止し、さらに除電手段や濃度検知手段を清掃し易く清掃性が向上する画像形成装置を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために本発明にあっては、像担持体上の残量電荷の除電を行う除電手段と、中間転写体上の画像濃度を検知する濃度検知手段と、を備えた画像形成装置において、前記除電手段及び前記濃度検知手段のうち少なくとも一方に空気を送り込む送風手段を備えたことを特徴とする。
【0014】したがって、送風により、除電手段及び濃度検知手段のうち少なくとも一方にトナー等のごみが付着することを防ぐことができる。
【0015】像担持体上の残量電荷の除電を行う除電手段は、前記除電を行う使用位置から像担持体から離れる位置へ移動可能に備えたことを特徴とする。
【0016】これにより、スペースの狭い使用位置から除電手段を移動させて、清掃を容易に行うことができる。
【0017】装置内部を開放する扉に前記除電手段を設け、前記扉を開くと、前記像担持体から離れる位置に前記除電手段を移動させ、前記扉を閉じると、前記使用位置に前記除電手段を移動させることが好ましい。
【0018】これにより、扉の開閉で除電手段が移動でき、扉を開くと、外側に露出して清掃が容易に可能となる。
【0019】中間転写体上の画像濃度を検知する濃度検知手段は、前記検知を行う使用位置から中間転写体から離れる位置へ移動可能に備えたことを特徴とする。
【0020】これにより、スペースの狭い使用位置から濃度検知手段を移動させて、清掃を容易に行うことができる。
【0021】装置内部を開放する扉に前記濃度検知手段を設け、前記扉を開くと、前記中間転写体から離れる位置に前記濃度検知手段を移動させ、前記扉を閉じると、前記使用位置に前記濃度検知手段を移動させることが好ましい。
【0022】これにより、扉の開閉で濃度検知手段が移動でき、扉を開くと、外側に露出して清掃が容易に可能となる。
【0023】除電手段及び濃度検知手段のうち少なくとも一方に空気を送り込む送風手段を備えたことが好ましい。
【0024】これにより、少なくとも一方はごみの付着を防ぐことができる。
【0025】除電手段は電力供給により発光した光を前記像担持体に照射して除電を行うものであって、前記送風手段の送風は前記除電手段の電力供給に同期することが好ましい。
【0026】これにより、電力供給の配線等の簡略化が図れる。
【0027】前記送風手段が前記扉に備えられたことが好ましい。
【0028】これにより、送付手段は扉の開閉で移動することができる。
【0029】シートを給送するシート供給装置が前記扉に備えられたことが好ましい。
【0030】これにより、シート供給装置は扉の開閉で移動することができる。
【0031】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がないかぎりは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【0032】(実施の形態)図1は本発明に係わる画像形成装置の実施の形態を示すカラー画像形成装置の縦断面図である。
【0033】本実施の形態のカラー画像形成装置は、一定速度で回転する像担持体と固定の黒現像器と回転可能な3つのカラー現像器とからなる画像形成部と、該画像形成部で現像され多重転写されたカラー画像を保持し給送部から給送されるシート2に更に転写する中間転写体とを有し、カラー画像を転写されたシート2を次いで定着部25へ搬送してカラー画像をシート2に定着し、排出ローラーによって装置上面の排出部37へ排出する。
【0034】尚、上記回転可能なカラー現像器及び固定の黒現像器はプリンタ本体に対して個別に着脱可能に構成されている。
【0035】本実施の形態のカラー画像形成装置の構成を、像担持体ユニット、帯電手段、露光手段、現像手段、クリーニング手段、カセット給紙部、マルチ給紙部、中間転写体、転写部、定着部等に分けて、順次詳細に説明する。
【0036】[像担持体ユニット]像担持体ユニットを構成するドラムユニット13は、像担持体としての感光ドラム15と感光ドラム15のホルダーを兼ねるクリーニング装置のクリーナー容器14と一体的に構成され、このドラムユニット13はプリンター本体に対して着脱自在に支持され、感光ドラム15の寿命に合わせて容易にユニット交換可能であるよう構成されている。
【0037】本実施の形態に係わる感光ドラム15は、直径約60mmのアルミシリンダーの外側に有機光導電体層を塗布して構成し、感光ドラム15のホルダーを兼ねるクリーニング装置のクリーナ容器14に回転自在に支持されている。
【0038】感光ドラム15の周上には、クリーナブレード16、一次帯電手段17が配置されている。
【0039】また、駆動モーター(不図示)が配置され、この駆動モーターの駆動力が感光ドラム15に伝達されることにより、感光ドラム15を画像形成動作に応じて図示反時計回りに回転させるようにしている。
【0040】[帯電手段]帯電手段を構成する帯電器17は、接触帯電方法を用いたものであり、導電性ローラを感光ドラム15に当接させ、この導電性ローラに電圧を印加することによって感光ドラム15の表面を一様に帯電させるものである。
【0041】[露光手段]感光ドラム15への露光は、露光手段を構成するスキャナ部30から行われる。
【0042】画像信号がレーザダイオード(不図示)に与えられると、このレーザダイオードは画像信号に対応する画像光をポリゴンミラー31へ照射する。
【0043】このポリゴンミラー31はスキャナモータによって高速回転し、ポリゴンミラー31で反射した画像光が結像レンズ32及び反射ミラー33を介して一定速度で回転する感光ドラム15の表面を選択的に露光し、その結果、感光ドラム上に静電潜像を形成する。
【0044】[現像手段]現像手段は、上記静電潜像を可視像化するために、イエロー、マゼンタ、シアンの各色現像を可能とする3個の回転現像器20Y,20M,20Cとブラックの色現像を可能とする1個の黒現像器21Bから構成される。
【0045】黒現像器21Bは固定現像器であり、感光ドラム15に対向した位置にスリーブ21BSが感光ドラム15に対し微小間隔(300μm程度)をもって配置され、感光ドラム15にブラックトナーによる可視像を形成する。
【0046】ブラック現像器21Bは、容器内のトナー送り機構によってトナーをスリーブ21BSに向けて送り込み、スリーブ21BSの外周に圧接された塗布ブレード21BBによって図示時計方向に回転するスリーブ21BSの外周にトナーを薄層塗布し、且つトナーへ電荷を付与(摩擦帯電)する。
【0047】また、スリーブ21BSに現像バイアスを印加することにより、感光ドラム15の静電潜像に対応してトナー現像を行う。
【0048】一方、3個の回転現像器20Y,20M,20Cは、軸22を中心として回転する現像ロータリー23に夫々着脱可能に保持され、画像形成に際しては各回転現像器が現像ロータリー23に保持された状態で軸22を中心に回動移動し、所定の現像器が、感光ドラム15に対向した位置に止る。
【0049】更に現像スリーブが感光ドラム15に対し微小間隔(300μm程度)をもって対向するように位置決めされた後、感光ドラム15の静電潜像に対応して可視像を形成する。
【0050】カラー画像形成時には、中間転写体9の1回転毎に現像ロータリー23が回転し、イエロー現像器20Y、マゼンタ現像器20M、シアン現像器20C、次いで黒現像器20Bの順で現像工程がなされる。
【0051】図1はイエローの回転現像器20Yが感光ドラム15に対向した位置に位置決め静止している状態を示している。
【0052】回転現像器20Yは、容器内のトナーを送り機構によってトナーを塗布ローラー20YRへ向けて送り込み、図示時計方向に回転する塗布ローラー20YR及びスリーブ20YSの外周に圧接されたブレード20YBによって図示時計方向に回転するスリーブ20YSの外周にトナーを薄層塗布し、且つトナーへ電荷を付与(摩擦帯電)する。
【0053】潜像が形成された感光ドラム15と対向したスリーブ20YSに現像バイアスを印加することにより、潜像に応じて感光ドラム15上にトナー現像を行うものである。マゼンタ現像器20M、シアン現像器20Cについても上記同様なメカニズムでトナー現像が行われる。
【0054】また各回転現像器20Y,20M,20Cの各スリーブは、各現像器が現像位置に回転移動されたときに、プリンター本体に設けられた各色現像用高圧電源及び駆動装置と接続されており、各色現像毎に順次選択的に電圧が印加され駆動力が接続される。
【0055】[クリーニング手段]クリーニング手段は、現像手段によって感光ドラム15に可視像化されたトナーが中間転写体9に転写された後、感光ドラム15上に残ったトナーをクリーニングするものであり、クリーニングされた廃トナー(廃棄するトナー)はクリーナ容器14に蓄えられる。
【0056】クリーナ容器14に蓄えられる廃トナーの量は、感光ドラム15の寿命より早くクリーナ容器14を満たすことはなく、従ってクリーナ容器14は感光ドラム15の寿命交換時に同時に一体で交換処理される。
【0057】[カセット供給部」カセット供給部は、画像形成部へシート2を給送するものであり、複数枚のシート2を収納したカセット1と給送ローラ3、給送ローラ4、重送防止のリタードローラ5、供給ガイド6、レジストローラ8から主に構成される。
【0058】画像形成時には給送ローラ3が画像形成動作に応じて駆動回転し、カセット1内のシート2を一枚ずつ分離給送すると共に、供給ガイド6によってガイドし、搬送ローラ7を経由してレジストローラ8に至る。
【0059】画像形成動作中にレジストローラ8は、シート2を静止待機させる非回転の動作とシート2を中間転写体に向けて搬送する回転の動作と所定のシーケンスを行い、次工程である転写工程時の画像とシート2との位置合わせを行う。
【0060】[マルチ供給部]供給部は、上記のカセット供給部以外に、マルチ供給部も有する。マルチ供給部42は画像形成部へシート2を給送するものであり、複数枚のシート2を積載したトレイ45と給送ローラ43、重送防止の分離パッド44から主に構成され、筐体40の手前側に形成された開口40aを開閉可能に覆う扉としての開閉カバー42aにマルチ供給部を構成するこれらの部材が取り付けられている。
【0061】また、開閉カバー42aには外空気を取り込むファン(不図示)を備えた送風手段としてのダクト49とそのダクト先端近傍に像担持体の残量電荷の除電を行う除電手段としての前露光ユニット51と、中間転写体上の画像形成濃度を検知する濃度検知手段としての光学センサ50と、が設けられている。
【0062】これにより、使用位置での前露光ユニット51と光学センサ50はダクト49の空気の送り込みによりトナー等による汚れから防がれるようになっている。52は、エアフィルターで装置外からのほこり等の侵入を防ぐものである。
【0063】また、前露光ユニット51と光学センサ50の使用位置ではスペースが狭く、清掃できるものではなかったが、この開閉カバー42aは、図2に示すように、中間転写体9の回転軸と同方向に回転軸を有する支持部材46を回動の支点として筐体40に取り付けられ、不図示のロック機構を解除して、図1の2点鎖線で示す開放位置まで開くと、前露光ユニット51と光学センサ50を移動させ、筐体40の外側に出てきて清掃が容易に行えるようになっている。
【0064】画像形成時には給送ローラ43が画像形成動作に応じて駆動回転し、トレイ45上のシート2を一枚ずつ分離給送すると共に、ガイド板41によってガイドし、レジストローラ8に至る。画像形成動作中にレジストローラ8は、シート2を静止待機させる非回転の動作とシート2を中間転写体に向けて搬送する回転の動作とを所定のシーケンスで行い、次工程である転写工程時の画像とシート2との位置合わせを行う。
【0065】尚、送風手段に備えられたファンの入電又は断電は、除電手段としての前露光ユニットのLED点灯又は消灯と電気的タイミングを同期させる構成として、配電線の簡略化を図ってもよい。
【0066】[中間転写体]中間転写体9は、カラー画像形成動作時には各現像器により可視化された感光ドラム15上のトナー画像を4回(Y、M、C、Bの4色の各画像)にわたり多重転写を受けるために、感光ドラム15の外周速度と同期して図示時計回りに回転し、また多重転写を受けた中間転写体9は電圧を印加された転写ローラ10とによってシート2を挟み込み搬送することによりシート2に中間転写体上の各色トナー像を同時多重転写する。
【0067】本実施の形態に係わる中間転写体9は直径180mmのアルミシリンダー12の外周を中抵抗スポンジや中抵抗ゴム等の弾性層11で覆った構成をしている。
【0068】この中間転写体9は、回転自在に両側の中間転写体保持部材(図示せず)に支持され、一体的に固定されるギヤ(図示せず)に駆動を受けて回転する。
【0069】[転写部]転写部は揺動可能な転写ローラ10等で構成されている。本実施形態の転写ローラ10は、金属軸を中抵抗発泡弾性体で巻いて形成されており、図中上下方向に不図示の駆動機構により移動可能となっている。
【0070】上記中間転写体9上に4色のトナー像を形成している間、即ち中間転写体9が複数回回転する間はその画像を乱さぬよう、図示実線で示すように転写ローラ10は下方に位置し、中間転写体9とは離れている。
【0071】上記中間転写体9上に4色のトナー像が形成し終わった後シート2にカラー画像を転写するタイミングに合わせて転写ローラ10は位置に図示しないカム部材により図示細線で示す上方の位置、即ちシート2を介して中間転写体9に所定の圧で押しつけられる。
【0072】この時同時に転写ローラ10にはバイアスが印加され中間転写体9上のトナー画像はシート2に転写される。
【0073】ここで中間転写体9と転写ローラ10とは夫々回転駆動されているため、両者に挟まれた状態のシート2は転写工程が行われると同時に、図示左方向に所定の速度で搬送され次工程である定着器にむけて送られる。
【0074】[定着部]定着部25は、上記回転現像器20Y,20M,20Cと固定現像器21により形成されたトナー画像を中間転写体9を介してシート2上に形成したトナー画像を定着させるものであり、図1に示すように、シート2に熱を加えるための定着ローラ26とシート2を定着ローラ26に圧接させるための加圧ローラ27とを有し、各ローラは中空ローラであり内部に夫々ヒータ28,29を有し回転駆動され同時にシート2を搬送するように構成されている。
【0075】即ち、トナー像を保持したシート2は定着ローラ26と加圧ローラ27とにより搬送されると共に熱及び圧力を加えられることによりトナーがシート2に定着される。
【0076】ここで特に、本発明に深く関する部分について再度説明する。
【0077】[前露光ユニット]除電手段としての前露光ユニットは、主にLEDで構成され、LEDの点灯、消灯に同期してダクトに備えられたファンを回転させる。そして、LEDで発光した光を感光体ドラムに照射することにより、感光体ドラム表面の残量電荷の除電を行い、電位を安定させ画像を安定化させる。
【0078】[光学式センサ]濃度検知手段としての光学式センサ50はLEDとフォトダイオードで構成され、中間転写体9上で作成した濃度検知パターンにLEDで発行した光を反射させフォトダイオードで受光し濃度を検知する。
【0079】その検知された濃度から、最適な現像バイアスを決定し、感光ドラム劣化、環境の変化、トナー劣化などによる画像濃度変動をおさえる。
【0080】この構成において、マルチ供給部では、ダクト49先端の近傍に光学センサユニット50と前露光ユニット51が配置され、図1の破線で示す風路によりトナー等による汚れの付着を防止する。
【0081】この時、送風手段のファンの回転数(速度)は、比較的低速で装置内に向ってわずかでも確実に風路が確保されていれば良く、このことは騒音の観点からも望ましい。
【0082】そして、センサ等が汚れた場合、マルチ供給部42の開閉カバー42aを支持部材46を支点として図1の2点鎖線で示す開放位置に回動させる。
【0083】図2で示す開放された開閉カバー42a上の光学センサユニット50と前露光ユニット51は容易に清掃可能となる。
【0084】
【発明の効果】本発明は、前記除電手段及び前記濃度検知手段のうち少なくとも一方に空気を送り込む送風手段を備えたことで、トナー等のごみが付着することを防ぐことができる。
【0085】像担持体上の残量電荷の除電を行う除電手段は、除電を行う使用位置から像担持体から離れる位置へ移動可能に備えたことで、スペースが狭く除電手段の清掃が困難な使用位置から除電手段を像担持体から離れる位置に移動させて、スペースを広げて清掃を容易に行うことができる。
【0086】装置内部を開放する扉に除電手段を設け、扉を開くと、像担持体から離れる位置に除電手段を移動させ、扉を閉じると、使用位置に除電手段を移動させれば、扉を開くと、除電手段が外側に露出し、清掃が容易に可能となる。
【0087】中間転写体上の画像濃度を検知する濃度検知手段は、検知を行う使用位置から中間転写体から離れる位置へ移動可能に備えたことで、スペースが狭く濃度検知手段の清掃が困難な使用位置から濃度検知手段を中間転写体から離れる位置に移動させて、スペースを広げて清掃を容易に行うことができる。
【0088】装置内部を開放する扉に濃度検知手段を設け、扉を開くと、中間転写体から離れる位置に濃度検知手段を移動させ、扉を閉じると、使用位置に濃度検知手段を移動させれば、扉の開閉で濃度検知手段が移動でき、扉を開くと、濃度検知手段が外側に露出し、清掃が容易に可能となる。
【0089】除電手段及び濃度検知手段のうち少なくとも一方に空気を送り込む送風手段を備えたことで、ごみの付着を防ぐことができる。
【0090】除電手段は電力供給により発光した光を像担持体に照射して除電を行うものであって、送風手段の送風は除電手段の電力供給に同期すれば、電力供給の配線等の簡略化が図れる。
【0091】送風手段が扉に備えられたことで、送風手段は扉が開くと外側に露出することができ、送風手段の清掃が容易となる。
【0092】シートを給送するシート供給装置が扉に備えられたことで、シート供給装置は扉が開くと外側に露出することができ、シート供給手段の清掃が容易となる。




 

 


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