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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11−174923
公開日 平成11年(1999)7月2日
出願番号 特願平9−344606
出願日 平成9年(1997)12月15日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】山下 亮一
発明者 五十嵐 けい子
要約 目的
第2ブレード手段への現像剤到達量を等しくすることにより、第2ブレード手段の捕集作業間隔が短縮され若しくは画像幅が大きくなることにより軸線方向の画像幅端部からとクリーニング手段端部までの距離が小さくなっても、第2ブレード手段の捕集作業間隔を短くすることなくクリーニング装置のサービス性を高めることができる画像形成装置を提供すること。

構成
感光ドラム(像担持体)2と、一次帯電器(帯電手段)3と、露光手段と、色現像装置(現像手段)4と、転写装置(転写手段)5と、クリーニングブレード(クリーニング手段)7−1と、定着ローラ20と加圧ローラ21(定着手段)と、第2ブレード部(第2ブレード手段)6と、前記クリーニングブレード7−1を前記感光ドラム2に圧接せしめるとともにその軸線方向に往復運動させるクリーニング装置7を備えたフルカラー複写機(画像形成装置)1において、前記クリーニングブレード7−1が往復運動停止後にクリーニング装置7の軸線方向に対して中央に停止するよう構成する。
特許請求の範囲
【請求項1】 像担持体と、該像担持体を帯電させるための帯電手段と、帯電した前記像担持体を露光するための露光手段と、露光により前記像担持体に形成された静電潜像を現像するための現像手段と、現像像を被記録材に転写させるための転写手段と、該転写手段によって転写されないで前記像担持体上に残留した現像剤を除去するためのクリーニング手段と、転写像を前記被記録材に定着させるための定着手段と、前記クリーニング手段の端部より外側の両側に設けられたトナーを除去する除去部材である第2ブレード手段と、前記クリーニング手段を前記像担持体に圧接せしめるとともにその軸線方向に往復運動させるクリーニング装置を備えた画像形成装置において、前記クリーニング手段が往復運動停止後にクリーニング装置の軸線方向に対して中央に停止するようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】 前記クリーニング手段の往復運動は、前記像担持体に対する潜像形成からクリーニング終了までの画像形成時外の時間に行わ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3】 前記クリーニング装置は、前記クリーニング手段と、除去した残留現像剤のクリーニング装置外への漏れを防止するためにクリーニング手段の端部に設けられた端部漏れ防止部材を有することを特徴とする請求項1又は2記載の画像形成装置。
【請求項4】 前記クリーニング手段の往復運動は、少なくとも2種類以上の動作モードを有することを特徴とする請求項1,2又は3記載の画像形成装置。
【請求項5】 前記動作モードは、自動又は手動で切り換えられることを特徴とする請求項4記載の画像形成装置。
【請求項6】 前記第2ブレード手段は、前記クリーニング手段の両端部の2箇所に設けられ、その捕集物を収容するための容器はクリーニング手段個々に設けられ又は2つの第2ブレード手段において共有可能であることを特徴とする請求項1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、静電転写プロセスを利用する静電複写機や静電プリンタ等の画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】像担持体表面に静電的に形成した静電潜像にトナーを供給して該静電潜像をトナー像とし、このトナー像を紙等の転写材に転写する工程を繰り返す周知の画像形成装置においては、転写の際、全てのトナーを像担持体から転写材に転写させることは困難であり、若干のトナーが像担持体に残るのは避けられない。このため、残留トナーを転写の都度、十分にクリーニングすることが必要である。そのためのクリーニング手段としては従来から種々の提案がなされているが、ウレタンゴム等の弾性体材料から成るクリーニングブレードに形成した尖鋭なエッジを、像担持体の走行方向に見て転写部位よりも下流側において、像担持体表面に圧接して残留トナーを掻き取るように構成したものが、構造が簡単で小型であり、コスト的にも有利である等の点から従来より広く実用されていることは周知の通りである。
【0003】上記クリーニングブレード方式を採用するクリーニング装置において、クリーニングブレードを像担持体である感光ドラムの軸線方向に往復運動させることによって、クリーニングブレードと感光ドラム間に挟まった紙粉等の異物を除去することが知られている。又、クリーニングブレードを感光ドラムの軸線方向に往復運動をさせることによって、例えばクリーニングブレードと感光ドラム間に詰まった紙粉に砥粒として嵌まり込んだトナー中の潤滑微粒子とクリーニングブレードとが摺擦し、この摺擦によって感光ドラム上の周方向に傷が付くのを防ぐこともできる。
【0004】又、クリーニングブレード端部からのトナー漏れを低減するための端部漏れ防止部材も知られているが、前述のようにクリーニングブレードを感光ドラムの軸線方向に運動させる場合、この漏れ防止部材はクリーニングブレードと同じ支持部材上に取り付けることが有効であることが知られている。
【0005】しかし、上記漏れ防止部材とクリーニングブレードの間での残留トナーの摺り抜けの発生は免れないため、この摺り抜けた残留トナーの感光ドラムへの融着や画像欠陥を防止するために、摺り抜けたトナーを捕集するための第2ブレード部を設けてクリーニングブレードからのトナーの横漏れや端部からの摺り抜けを防止している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、クリーニングブレード及び漏れ防止部材が感光ドラムの軸線方向に往復運動した後の停止位置が片寄っていると、2つの第2ブレード部へのトナーの溜り量に差が発生し、捕集作業間隔が短くなってしまったり、片側の第2ブレード部だけがトナーで溢れてしまう可能性がある。
【0007】特に、出来るだけ大きな可能画像幅を得る場合において、画像形成装置本体の大型化を招くことなく、感光ドラム幅及びクリーニングブレード長を画像幅に対して出来るだけ小さく抑える構成を採用することが必要となる。
【0008】しかし、画像可能幅が大きくなることに伴って残留トナーも多くなり、画像幅端とクリーニングブレード端の距離が小さくなると、クリーニングブレード上を横走りしながら回収されるトナーの量が減少するため、より多くの残留トナーがクリーニング端部まで到達する。そして、クリーニングブレード端部と端部漏れ防止部材の隙間から摺り抜けるトナーの量が増加してしまうため、出来るだけ2つの第2ブレード部に均等にこのトナーが到達するようにし、捕集作業間隔を短くならないようにする必要がある。
【0009】本発明は上記事情に鑑みてなされてもので、その目的とする処は、第2ブレード手段への現像剤到達量を等しくすることにより、第2ブレード手段の捕集作業間隔が短縮され若しくは画像幅が大きくなることにより軸線方向の画像幅端部からとクリーニング手段端部までの距離が小さくなっても、第2ブレード手段の捕集作業間隔を短くすることなくクリーニング装置のサービス性を高めることができる画像形成装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、像担持体と、該像担持体を帯電させるための帯電手段と、帯電した前記像担持体を露光するための露光手段と、露光により前記像担持体に形成された静電潜像を現像するための現像手段と、現像像を被記録材に転写させるための転写手段と、該転写手段によって転写されないで前記像担持体上に残留した現像剤を除去するためのクリーニング手段と、転写像を前記被記録材に定着させるための定着手段と、前記クリーニング手段の端部より外側の両側に設けられたトナーを除去する除去部材である第2ブレード手段と、前記クリーニング手段を前記像担持体に圧接せしめるとともにその軸線方向に往復運動させるクリーニング装置を備えた画像形成装置において、前記クリーニング手段が往復運動停止後にクリーニング装置の軸線方向に対して中央に停止するようにしたことを特徴とする。
【0011】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記クリーニング手段の往復運動は、前記像担持体に対する潜像形成からクリーニング終了までの画像形成時外の時間に行われることを特徴とする。
【0012】請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の発明において、前記クリーニング装置は、前記クリーニング手段と、除去した残留現像剤のクリーニング装置外への漏れを防止するためにクリーニング手段の端部に設けられた端部漏れ防止部材を有することを特徴とする。
【0013】請求項4記載の発明は、請求項1,2又は3記載の発明において、前記クリーニング手段の往復運動は、少なくとも2種類以上の動作モードを有することを特徴とする。
【0014】請求項5記載の発明は、請求項4記載の発明において、前記動作モードは、自動又は手動で切り換えられることを特徴とする。
【0015】請求項6記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記第2ブレード手段は、前記クリーニング手段の両端部の2箇所に設けられ、その捕集物を収容するための容器はクリーニング手段個々に設けられ又は2つの第2ブレード手段において共有可能であることを特徴とする。
【0016】従って、本発明によれば、クリーニング手段が往復運動停止後にクリーニング装置の軸線方向に対して中央に停止するようにしたため、第2ブレード手段への現像剤到達量を等しくすることにより、第2ブレード手段の捕集作業間隔が短縮され若しくは画像幅が大きくなることにより軸線方向の画像幅端部からとクリーニング手段端部までの距離が小さくなっても、第2ブレード手段の捕集作業間隔を短くすることなくクリーニング装置のサービス性を高めることができるという効果が得られる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【0018】<実施の形態1>図1は本発明に係るフルカラー複写機要部の断面図である。
【0019】図1に示すフルカラー複写機1の本体内には、像担持体である感光ドラム2が図示矢印方向に回転可能に軸支されており、その周囲には一次帯電器3、色現像装置4、転写装置5、クリーニング装置7等の画像形成手段が配置されている。
【0020】上記感光ドラム2は一次帯電器3によって均一に帯電され、例えばレーザービーム露光装置等を用いた不図示の露光手段によって色分解された光像又はこれに相当する光像が感光ドラム2に照射されると、該感光ドラム2の周面に静電潜像が形成される。そして、この静電潜像は前記色現像装置4によって現像剤(トナー)が付与されて現像され、トナー像として可視像化される。
【0021】上記色現像装置4は、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの4色のトナーを各別に収納する4個の現像器4M,4C,4Y,4Bkを内蔵しており、所望の現像器(4M,4C,4Y,4Bk)を感光ドラム2の外周面に接離させて該感光ドラム2上に形成された静電潜像の現像を行う。そして、感光ドラム2上に形成されたトナー像は、後述する転写装置(以下、転写ドラムと称す)5に担持されて搬送される被記録材である転写材Pに転写される。
【0022】尚、トナー像転写後に感光ドラム2上に残留したトナーは、感光ドラム2の回転方向下流側に配置されたクリーニング装置7によって回収される。
【0023】ここで、図2はクリーニング装置7の軸線方向のクリーニングブレード7−1の概略図、図3は図2のa部拡大詳細図であり、図示のようにクリーニング装置7にはクリーニングブレード7−1とその端部からの漏れを防止するための端部漏れ部材7−2が設けられている。
【0024】ところで、上記クリーニングブレード7−1と端部漏れ防止部材7−2との間隙t(図3参照)から少量の残留トナーの摺り抜けが発生してしまうため、その摺り抜け残留トナー及を捕集し、且つ、残留トナーの色現像装置4での端部飛散を防ぐために図1に示す第2ブレード部6が設けられている。
【0025】一方、前記転写ドラム5は、その外周面に転写シート8が貼着されており、内部に転写材Pを転写シート8に吸着保持せしめるための転写材吸着手段を有している。この転写材吸着手段は、感光ドラム2のトナー像とは逆特性の電荷を転写シート8の反面側に付与する吸着用帯電器9と転写ドラム5の外側に設けられた導電ローラ10で構成されている。この導電ローラ10は接地されており、吸着用帯電器9の対向電極になるとともに、転写材Pに電荷を注入して転写シート8に転写材Pを静電吸着させる機能を果たす。
【0026】又、上記転写ドラム5内の感光ドラム2との圧接位置に相当する箇所には、転写シート8にトナーと逆極性の電荷を付与する転写用帯電器11が設けられている。更に、転写ドラム5の内外には、トナー像転写後の転写材Pの転写シート8に対する吸着力を弱めるために転写シート8を挟んで対向する一対のACコロナ放電12,13が設けられている。
【0027】又、上記ACコロナ放電器12,13より転写ドラム5の回転方向下流側には分離爪14が設けられている。そして、外側ACコロナ放電器13に隣接してACコロナ放電器15が設けられており、該ACコロナ放電器15は転写材Pと転写シート8が分離する際に生ずる剥離放電による画像乱れを防止するためにACコロナ放電を行う。
【0028】他方、カセット16に収容された転写材Pは、ピックアップローラ17によって最上位のものから1枚ずつ給送され、レジストローラ対18によって感光ドラム2上に形成されたトナー像と同期して搬送される。そして、転写ドラム5に搬送された転写材Pは、導電ローラ10と吸着用帯電器9との間を通過する際に転写ドラム5の外周面に貼着された転写シート8に吸着保持されて搬送され、転写ドラム5と感光ドラム2が圧接される際に転写用帯電器11によってトナー像が転写材Pに転写される。このとき、感光ドラム2は、転写工程終了後にクリーニング装置7によってクリーニングされ、再び画像形成に供される。
【0029】以上一連の工程がマゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの各色について実施される。
【0030】而して、トナー像の転写を受けた転写材Pは、転写ドラム5に担持されたまま搬送され、ACコロナ放電器12,13を通過する際に吸着力が弱められ、分離爪14によって転写ドラム5の転写シート8上から分離される。
【0031】転写ドラム5から分離された転写材Pは、搬送ベルト19によって下流側に搬送され、定着ローラ20及び加圧ローラ21間を通過する際にトナー像の加熱定着を受ける。そして、片面画像形成時には、画像定着後の転写材Pは排出ローラ対22によって装置外の排出トレイ23に排出される。尚、後続の転写材Pが無くなると、感光ドラム2はクリーニング装置7によってクリーニングされた後、若干の時間だけ後回転してクリーニングが徹底され、その後停止する。
【0032】ここで、クリーニング装置7について詳述する。
【0033】図4は感光ドラム2のクリーニング手段としてのクリーニング装置7の概略断面図であり、クリーニング装置7は矢印A方向に回転する像担持体としての感光ドラム2に当接して設けられており、このクリーニング装置7には、ウレタンゴム等の弾性体のゴムブレード7−1aを支持板金7−1bに加硫接着して成るクリーニングブレード7−1が配設されており、このクリーニングブレード7−1は、図4の紙面垂直方向に移動自在で、且つ、回転自在なカム従動子7−3に固定した支持部材7−4に固定されている。
【0034】又、上記クリーニングブレード7−1は、これが設けられた側とは反対側においてクリーニング容器7−9と支持部材7−4間に張設された引っ張りコイルバネ7−5のバネ力で感光ドラム2の表面に圧接されている。
【0035】一方、転写部位において転写に寄与しないで感光ドラム2の表面に残る残留トナーはクリーニング装置7に至り、クリーニングブレード7−1によって掻き落とされる。その後、スクイシート7−7上に掻き落とされた残留トナーは、トナー撹拌バネ7−8を介してトナー搬送スクリュー7−6によって不図示の廃トナー容器へと送られて回収される。
【0036】図5はクリーニング装置7の概略斜視図である。
【0037】図5に示すように、クリーニングブレード7−1は、感光ドラム2の軸方向Bに沿って往復運動ができるよう構成されている。このクリーニングブレード7−1を往復運動させるための機構としては種々のものが採用され得るが、本実施の形態では、前記カム従動子7−3が感光ドラム2の軸心と平行に配置されており、このカム従動子7−3に支持部材7−4(図4参照)を介してクリーニングブレード7−1が固定されている。そして、カム従動子7−3の一端は該カム従動子7−3と出力軸が平行なモータ7−12の該出力軸に固定された斜板カム7−11に接している。又、カム従動子7−3の他端と不動部分の間には圧縮コイルバネ7−13が縮設されている。尚、カム従動子7−3は軸受7−14により軸方向移動自在で、且つ、回転自在に支持されている。又、モータ7−12は画像形成動作と関連づけて不図示の制御装置の制御信号によって適宜の時間(後述)に運転できるようになっている。
【0038】而して、クリーニングブレード7−1の往復運動時間を転写残トナーがクリーニング装置7に供給されている時以外の特定期間に限定し、しかも、クリーニングブレード7−1の往復運動時間を使用状況に応じて変化させ得る構成を採用することによって、より安定したクリーニングシステムを構成することが可能となる。ここで、クリーニングブレード7−1の往復運動時間を転写残トナーがクリーニング装置7に供給されている時以外の特定期間に限定する理由は特公平8−292691号公報に述べられている。
【0039】ここで、図6にクリーニングブレード7−1の往復運動のタイミングチャートを示す。
【0040】本実施の形態では、以上のようなシーケンスで往復運動するクリーニングブレード7−1について、その往復運動停止時は、感光ドラム2の軸線方向に対して中央にクリーニングブレード7−1が停止するように構成した。つまり、図5に示した斜板カム7−11上に平坦な部分を形成し、そこにセンサーを設け、且つ、この平坦な部分にカム従動子7−3があるときにクリーニング装置7が感光ドラム2に対して中心に停止するように構成する。
【0041】図7は斜板カム7−11の1周によるクリーニングブレード7−1の動きを示す説明図である。
【0042】図7のa部分にカム従動子が7−3が来たとき、クリーニングブレード7−1は感光ドラム2に対して中央位置にあることになる。そして、ここから感光ドラム2の軸線方向にクリーニングブレード7−1の往復運動が行われる。図7のaに当たる部分にフォトインタラプター等のセンサーを設けて、このクリーニングブレード7−1の往復運動を停止する場合には、センサーが検知した時点でモータ7−12を停止するように制御する。
【0043】このようにすることによって、クリーニングブレード7−1を感光ドラム2の軸線方向に往復運動させる場合において、2つの第2ブレード部6(図1参照)へのトナー到達量を等しくすることができ、第2ブレード部6の捕集作業間隔が短縮され、若しくは画像幅が大きくなることによって軸線方向の画像幅端部からとクリーニングブレード7−1端までの距離が小さくなっても、第2ブレード部6の捕集作業間隔を短くすることなくクリーニング装置7のサービス性を高めることができる。
【0044】<実施の形態2>次に、本発明の実施の形態2について説明する。
【0045】本実施の形態では、感光ドラム2の軸線方向幅に対して画像幅が大きなものが来た場合、つまり、画像幅端部とクリーニングブレード7−1端部の距離が短いときは、クリーニングブレード7−1の往復運動を行わないように制御する。
【0046】画像幅端部とクリーニングブレード7−1端部の距離が短い場合、クリーニングブレード7−1を往復運動させると、軸線方向に対して一番端に行くと(図5において一番右寄り若しくは左寄りの状態)、益々画像幅端部からクリーニングブレード7−1端部までの距離が短くなる。すると、距離が短くなった側の図3に示す間隙tからの転写残トナーの摺り抜け量が多くなり、左右の摺り抜け量が不均一になる可能性がある。特に、クリーニングブレード7−1の往復運動を画像形成動作に拘らず常に行う場合に有効になる。
【0047】又、クリーニングブレード7−1の往復運動時間を転写残トナーがクリーニング装置7に供給されているとき以外の特定期間に限定した場合にも、画像幅端部とクリーニングブレード7−1端部の距離が短い場合にこのクリーニングブレード7−1の往復動作をさせないことによって、感光ドラム2に対して中央で転写残トナーを回収することができ、転写材トナーの摺り抜け量の左右不均一の発生を防ぐことができる。
【0048】本実施の形態においては、画像幅をLとし、クリーニングブレード7−1の幅をCとして、(C=L)/2=Xで求められるXが画像幅端部からクリーニングブレード7−1端部までの距離となる。
【0049】このXが以下の範囲の場合、本実施の形態では往復運動を行わないものとする。
【0050】0<X<20mmこのようにすることによって、クリーニングブレード7−1を感光ドラム2の軸線方向に往復運動させる場合において、2つの第2ブレード部6へのトナー到達量を等しくすることができ、第2ブレード部6の捕集作業間隔を短縮し、若しくは画像幅が大きくなることにより軸線方向の画像幅端部からとクリーニングブレード7−1端までの距離が小さくなっても、第2ブレード部6の捕集作業間隔を短くすることなくクリーニング装置7のサービス性を高めることができる。
【0051】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明によれば、クリーニング手段が往復運動停止後にクリーニング装置の軸線方向に対して中央に停止するようにしたため、第2ブレード手段への現像剤到達量を等しくすることにより、第2ブレード手段の捕集作業間隔が短縮され若しくは画像幅が大きくなることにより軸線方向の画像幅端部からとクリーニング手段端部までの距離が小さくなっても、第2ブレード手段の捕集作業間隔を短くすることなくクリーニング装置のサービス性を高めることができるという効果が得られる。




 

 


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