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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11−7175
公開日 平成11年(1999)1月12日
出願番号 特願平9−176392
出願日 平成9年(1997)6月17日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】黒田 壽
発明者 高見 伸雄
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】画像形成装置本体と、画像形成動作時において作像動作位置及び非動作位置に移動可能な作像装置と、該画像形成装置本体に設置されたバイアス電源と、該作像動作位置に移動した作像装置に対して該バイアス電源からバイアスを印加するバイアス印加機構と、該作像装置を支持し該画像形成装置本体に対して引き出し可能に保持された作像装置支持体とを備えた画像形成装置において、上記バイアス印加機構が、少なくとも、上記画像形成装置本体に固定された第1バイアス端子と、上記作像装置支持体に設置され、該作像装置支持体が画像形成装置本体に装着された状態で該第1バイアス端子に導通され、上記作像装置の作像動作位置への移動により該作像装置のバイアス入力部に接触する第2バイアス端子とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】請求項1の画像形成装置において、上記第1バイアス端子と第2バイアス端子とが、導電性の弾性部材を介して接触することを特徴とする画像形成装置。
【請求項3】請求項2の画像形成装置において、上記第2バイアス端子の少なくとも上記作像装置のバイアス入力部への接触部が、上記弾性部材により該作像装置のバイアス入力部側の方向に変位するように付勢されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項4】請求項1の画像形成装置において、上記第2バイアス端子の少なくとも上記作像装置のバイアス入力部への接触部が、該第2バイアス端子部内に配設された弾性部材により、該作像装置のバイアス入力部側の方向に変位するように付勢されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項5】請求項1の画像形成装置において、上記第1バイアス端子と第2バイアス端子との接触面積に比較して、上記作像装置のバイアス入力部への該第2バイアス端子の接触可能な範囲の面積が大きいことを特徴とする画像形成装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置に係り、詳しくは、所定の現像位置に該現像器を順次回転させて像担持体上の潜像を現像する回転型現像装置等の移動式の作像装置を備えた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、回転軸線の周りに配設された複数の現像器の回転により、任意の現像器を潜像担持体に対向する現像位置に変位させて、該潜像担持体上に形成された潜像を現像する回転型現像装置(以下、これを「リボルバ現像装置」という)を用いたものが知られている(例えば、特開昭62−251772号公報、特開昭63−78170号公報、実開昭63−41164号公報参照)。
【0003】ところで、例えば、上記リボルバ現像装置等のように、画像形成動作時において作像動作位置及び非動作位置に移動可能な作像装置を備えたカラープリンタ等の画像形成装置においては、現像剤の交換等のメンテナンス作業を行なう場合に、画像形成装置本体内部にリボルバ現像装置及び各色現像器が装着されたままの状態で、この作業を行なうことは困難となる。そこで、従来、画像形成装置本体からリボルバ現像装置全体を取り出してメンテナンスを行なう構成や、画像形成装置本体内部に装着されたリボルバ現像装置から各色現像器のみを単独に取り出してメンテナンスを行なう構成の画像形成装置が提案されている。
【0004】しかしながら、画像形成装置本体からリボルバ現像装置全体を取り出してメンテナンスを行なう構成の画像形成装置では、リボルバ現像装置全体の重量が大きいため作業者に対する負担が大きくなり、また、リボルバ現像装置が概ね円筒状に形成されているため、その装置外での据え置きに難点がある。一方、画像形成装置本体内部に装着されたリボルバ現像装置から各色現像器のみを単独に取り出してメンテナンスを行なう構成の画像形成装置では、リボルバ現像装置の回転軸方向に沿って各色現像器を取り出す構成と、該回転軸の法線方向に各色現像器を取り出す構成とがある。ここで、前者の構成では、リボルバ現像装置本体の側板及び画像形成装置本体の側板に、各色現像器が貫通する大きさの現像器取り出し口を設ける必要があり、メンテナンスの作業性が悪くなるとともに、リボルバ現像装置の支持機構の構成やリボルバ現像装置端部へのトナー補給機構の設置が困難になる。また、後者の構成では、リボルバ現像装置が画像形成装置本体の外壁部の近傍にあることが前提条件となるため、画像形成装置の全体的なレイアウトに対して大きな影響を与えることになり、実際にはレイアウト上困難となる場合がある。従来、このような不具合を解消し、上記現像器の現像剤の交換などといったメンテナンスの作業性を向上させるために、上記リボルバ現像装置や潜像担持体としての感光体ドラム及びその周辺に配置される作像機器等の作像装置を、画像形成装置本体に対してスライドにより引き出し可能な作像装置支持体に支持させた画像形成装置が知られている(例えば、特開昭61−58035号公報、特開昭62−37392号公報、特開平3−34070号公報、特開昭58−54392号公報、特開平3−50268号公報参照)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述したようなリボルバ現像装置を用いて潜像担持体上の潜像を現像する一般的なリボルバー現像方式の画像形成装置では、通常、現像バイアスが作像位置にある現像器に対してのみ印加されるような構成となっている。つまり、リボルバ現像装置の各現像器の現像バイアス入力部は、各現像器の現像位置への回転移動に伴って、画像形成装置本体の後側板に固定配置されたバイアス電源の現像バイアス端子に対して接触するように構成されている。従って、この構成の画像形成装置では、各色現像器の現像位置への切り換え移動によって、画像形成装置本体側の現像バイアス端子と各現像器の現像バイアス入力部との摺動が繰り返されることになる。
【0006】また、画像形成装置本体側の現像バイアス端子が固定配置されている付近の環境は、潜像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング装置や各色現像器などから飛散した浮遊トナーの多い環境であると共に、画像形成装置内部の定着装置などの発熱体による機内温度上昇及び現像バイアス端子自体の摺動による摩擦熱の発生など比較的高温な状態にある。更に、この現像バイアス端子が固定配置されている付近には、帯電手段や転写手段としてのコロナチャージャから発生するオゾンによるNOxなども存在している。
【0007】このため、このようなリボルバー現像方式の画像形成装置では、浮遊トナーによる汚れやトナーの固着、及びNOxの付着などにより現像バイアス端子が汚染され易く、この現像バイアス端子と各現像器の現像バイアス入力部とが、接触・離間を繰り返す間に汚染が進行して接触不良を起こし、現像バイアス印加不良による異常画像が発生する不具合があった。従って、このバイアス印加機構の現像バイアス端子の汚染による異常画像の発生を防止するためには、上記各端子の表面を定期的に清掃することが望ましい。
【0008】しかしながら、上述のように、メンテナンスの作業性を向上させるために、画像形成装置本体に対してスライドにより引き出し可能な作像装置支持体に、リボルバ現像装置及び感光体ドラムなどの作像装置を支持させた画像形成装置では、画像形成装置本体から作像装置支持体を引き出すことにより、各色現像器の現像バイアス入力部は、画像形成装置本体の手前側に引き出されるので、比較的容易に清掃できるが、画像形成装置本体の後側板に固定配置されている現像バイアス端子は、画像形成装置本体の後面側に取り残されたままとなるため、その清掃作業が困難となる。
【0009】本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、バイアス印加不良による異常画像の発生を防止するためのバイアス印加機構のバイアス端子の清掃を容易に行なうことができる画像形成装置を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、請求項1の発明は、画像形成装置本体と、画像形成動作時において作像動作位置及び非動作位置に移動可能な作像装置と、該画像形成装置本体に設置されたバイアス電源と、該作像動作位置に移動した作像装置に対して該バイアス電源からバイアスを印加するバイアス印加機構と、該作像装置を支持し該画像形成装置本体に対して引き出し可能に保持された作像装置支持体とを備えた画像形成装置において、上記バイアス印加機構が、少なくとも、上記画像形成装置本体に固定された第1バイアス端子と、上記作像装置支持体に設置され、該作像装置支持体が画像形成装置本体に装着された状態で該第1バイアス端子に導通され、上記作像装置の作像動作位置への移動により該作像装置のバイアス入力部に接触する第2バイアス端子とを有することを特徴とするものである。この画像形成装置においては、上記バイアス印加機構が、上記画像形成装置本体に固定された第1バイアス端子と、上記作像装置支持体に設置された第2バイアス端子とを有しており、作像装置支持体が画像形成装置本体に装着された状態では、該第1バイアス端子と第2バイアス端子とが導通された状態となるので、少なくとも該第1バイアス端子と第2バイアス端子との接点に浮遊トナーやNOxが付着固化することがなくなる。一方、該第2バイアス端子と該作像装置のバイアス入力部との接点は、上記作像装置の作像動作位置への移動により接離されるため、浮遊トナーやNOxが付着固化するが、この第2バイアス端子は、該作像装置支持体に設置されているので、該作像装置支持体の引き出し操作により、該第2バイアス端子が画像形成装置本体の手前側に引き出され、容易に清掃できるようになる。
【0011】請求項2の発明は、請求項1の画像形成装置において、上記第1バイアス端子と第2バイアス端子とが、導電性の弾性部材を介して接触することを特徴とするものである。この画像形成装置においては、上記第1バイアス端子と第2バイアス端子とを導電性の弾性部材を介して接触させているので、画像形成装置本体に作像装置支持体を装着した状態で、該第1バイアス端子と第2バイアス端子とが確実に導通される。
【0012】請求項3の発明は、請求項2の画像形成装置において、上記第2バイアス端子の少なくとも上記作像装置のバイアス入力部への接触部が、上記弾性部材により該作像装置のバイアス入力部側の方向に変位するように付勢されていることを特徴とするものである。この画像形成装置においては、上記第1バイアス端子と上記第2バイアス端子との導通を確実にするための上記弾性部材が、上記作像装置のバイアス入力部側の方向に該第2バイアス端子を付勢して、該作像装置のバイアス入力部と該第2バイアス端子との導通を確実にするための付勢手段を兼ねているので、バイアス印加機構の構成が簡素化される。
【0013】請求項4の発明は、請求項1の画像形成装置において、上記第2バイアス端子の少なくとも上記作像装置のバイアス入力部への接触部が、該第2バイアス端子部内に配設された弾性部材により、該作像装置のバイアス入力部側の方向に変位するように付勢されていることを特徴とするものである。この画像形成装置においては、上記作像装置のバイアス入力部側の方向に上記第2バイアス端子を付勢して、該作像装置のバイアス入力部と該第2バイアス端子との導通を確実にするための付勢手段が、該第2バイアス端子部内に配設された弾性部材で構成されているので、上記作像装置支持体の引き出し操作により、該付勢手段が第2バイアス端子とともに画像形成装置本体の手前側に引き出され、容易に交換することが可能となる。また、該弾性部材は、該第2バイアス端子の付勢機能のみを有していればよいので、導電性を無視した耐久性の高い素材で構成することが可能となる。更に、該弾性部材を複数個配設することにより、その該第2バイアス端子部内における設置スペースが僅かしか確保できない場合でも、該第2バイアス端子に対して充分な付勢力を付与することが可能となり、また、該第2バイアス端子の端子面の面積が大きい場合でも、該端子面の全域に亘って均等な付勢力を付与することが可能となる。
【0014】請求項5の発明は、請求項1の画像形成装置において、上記第1バイアス端子と第2バイアス端子との接触面積に比較して、上記作像装置のバイアス入力部への該第2バイアス端子の接触可能な範囲の面積が大きいことを特徴とするものである。この画像形成装置においては、上記第1バイアス端子と第2バイアス端子との接触面積に比較して、上記作像装置のバイアス入力部への該第2バイアス端子の接触可能な範囲の面積を大きくしたので、例えば、現像器の現像位置への停止直前、及び、該現像器の現像位置からの離脱開始直後においても該現像器への現像バイアス印加を行なうことが可能となり、該現像器の現像ローラから感光体ドラム側へのトナー飛散や現像剤付着を防止できできるようになる。また、画像形成装置本体側に固定配置される第1バイアス端子は、第2バイアス端子への接触面積が小さいものでよいので、一般的に部品取り付けが多く上記作像装置支持体側に比較してレイアウト的な余裕度の小さい画像形成装置本体側に対して、比較的余裕を持って固定配置できる。
(以下、余白)
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明を画像形成装置である電子写真式カラー複写機(以下、カラー複写機という)に適用した実施の形態について説明する。まず、図1を用いて、本実施の形態に係るカラー複写機の概略構成及び動作について説明する。このカラー複写機は、カラー画像読取装置(以下、カラースキャナという)1、カラー画像記録装置(以下、カラープリンタという)2、給紙バンク3等で構成されている。
【0016】上記カラースキャナ1は、コンタクトガラス101上の原稿4の画像を照明ランプ102、ミラー群103a,103b,103c、及びレンズ104を介してカラーセンサ105に結像して、原稿4のカラー画像情報を、例えばRed:赤,Green:緑,Blue:青(以下、それぞれR,G,Bという)の色分解光毎に読み取り、電気的な画像信号に変換する。ここで、カラーセンサ105は、本例ではR,G,Bの色分解手段とCCDのような光電変換素子で構成され、原稿4の画像を色分解した3色のカラー画像を同時に読み取っている。そして、このカラースキャナ1で得たR,G,Bの色分解画像信号強度レベルをもとにして、図示しない画像処理部で色変換処理を行い、Black:黒(以下、Bkという),Cyan:シアン(以下、Cという),Magenta:マゼンタ(以下、Mという),Yellow:イエロー(以下、Yという)のカラー画像データを得る。
【0017】上記Bk,C,M,Yのカラー画像データを得るためのカラースキャナ1の動作は次のとおりである。後述のカラープリンタ2の動作とタイミングを取ったスキャナスタ−ト信号を受けて、照明ランプ102及びミラー群103a,103b,103c等からなる光学系が矢印左方向へ原稿4を走査し、1回の走査毎に1色のカラー画像データを得る。この動作を合計4回繰り返すことによって、順次4色のカラー画像データを得る。そして、その都度カラープリンタ2で順次顕像化しつつ、これを重ねあわせて最終的な4色フルカラー画像を形成する。
【0018】上記カラープリンタ2は、像担持体としての感光体ドラム200、書き込み光学ユニット220、リボルバ現像ユニット230、中間転写装置260、定着装置270等で構成されている。
【0019】上記感光体ドラム200は矢印の反時計方向に回転し、その周りには、感光体クリ−ニング装置201、除電ランプ202、帯電器203、電位センサ204、リボルバ現像ユニット230の選択された現像器、現像濃度パタ−ン検知器205、中間転写装置260の中間転写ベルト261などが配置されている。
【0020】また、上記書き込み光学ユニット220は、カラースキャナ1からのカラー画像データを光信号に変換して、原稿4の画像に対応した光書き込みを行い、感光体ドラム200に静電潜像を形成する。この書き込み光学ユニット220は、光源としての半導体レーザー221、図示しないレーザー発光駆動制御部、ポリゴンミラー222とその回転用モ−タ223、f/θレンズ224、反射ミラー225などで構成されている。
【0021】また、上記リボルバ現像ユニット230は、Bk現像器231K、C現像器231C、M現像器231M、Y現像器231Yと、各現像器を矢印の反時計方向に回転させる後述のリボルバ回転駆動部などで構成されている。各現像器は、静電潜像を現像するために現像剤の穂を感光体ドラム200の表面に接触させて回転する現像スリ−ブと、現像剤を汲み上げて撹拌するために回転する現像剤パドルなどで構成されている。各現像器231内のトナーはフェライトキャリアとの撹拌によって負極性に帯電され、また、各現像スリ−ブには図示しない現像バイアス電源によって負の直流電圧Vdcに交流電圧Vacが重畳された現像バイアスが印加され、現像スリ−ブが感光体ドラム200の金属基体層に対して所定電位にバイアスされている。複写機本体の待機状態では、リボルバ現像ユニット230はBk現像器231Kが現像位置にセットされており、コピ−動作が開始されると、カラースキャナ1で所定のタイミングからBkカラー画像データの読み取りが開始し、このカラー画像データに基づきレーザー光による光書き込み、静電潜像形成が始まる(以下、Bk画像データによる静電潜像をBk潜像という。C,M,Yについても同様)。このBk静電潜像の先端部から現像可能とすべくBk現像位置に静電潜像先端部が到達する前に、Bk現像スリ−ブを回転開始して、Bk静電潜像をBkトナーで現像する。そして、以後Bk静電潜像領域の現像動作を続けるが、静電潜像後端部がBk現像位置を通過した時点で、速やかに次の色の現像器が現像位置にくるまで、リボルバ現像ユニット230が回転する。これは少なくとも、次の画像データによる静電潜像先端部が到達する前に完了させる。なお、このリボルバ現像ユニット230については、後で詳しく説明する。
【0022】また、上記中間転写装置260は、中間転写ベルト261、ベルトクリ−ニング装置262、紙転写コロナ放電器(以下、紙転写器という)263などで構成されている。中間転写ベルト261は駆動ローラ264a、転写対向ロ−ラ264b、クリ−ニング対向ロ−ラ264c及び従動ロ−ラ群に張架されており、図示しない駆動モ−タにより駆動制御される。またベルトクリ−ニング装置262は、入口シ−ル、ゴムブレ−ド、排出コイル、入口シ−ル及びゴムブレ−ドの接離機構等で構成されており、1色目のBk画像を中間転写ベルト261に転写した後の2、3、4色目の画像をベルト転写している間は接離機構によって中間転写ベルト261面から入口シ−ル、ブレ−ドを離間させておく。また紙転写器263は、コロナ放電方式にてAC電圧+DC電圧、又はDC電圧を印加して、中間転写ベルト261上の重ねトナー像を転写紙5に一括転写する。
【0023】また、カラープリンタ2内の転写紙カセット207及び給紙バンク3内の転写紙カセット300a,300b,300cには、各種サイズの転写紙5が収納されており、指定されたサイズの転写紙のカセットから、給紙コロ208,301a,301b,301cによってレジストロ−ラ対209方向に給紙、搬送される。また、プリンタ2の右側面には、OHP用紙や厚紙などの手差し給紙用の手差しトレイ210が設けられている。
【0024】上記構成のカラー複写機において、画像形成サイクルが開始されると、まず感光体ドラム200は矢印の反時計方向に、中間転写ベルト261は矢印の時計回りに図示しない駆動モ−タによって回転される。中間転写ベルト261の回転に伴ってBkトナー像形成、Cトナー像形成、Mトナー像形成、Yトナー像形成が行われ、最終的にBk、C、M、Yの順に中間転写ベルト261上に重ねてトナー像が形成される。
【0025】上記Bkトナー像形成は次のように行なわれる。帯電器203はコロナ放電によって感光体ドラム200を負電荷で約−700Vに一様帯電する。そして、半導体レーザ221はBkカラー画像信号に基づいてラスタ露光を行う。このラスタ像が露光されたとき、当初一様荷電された感光体ドラム200の露光された部分は、露光光量に比例する電荷が消失し、Bk静電潜像が形成される。そして、このBk静電潜像にBk現像スリーブ上の負帯電のBkトナーが接触することにより、感光体ドラム200の電荷が残っている部分にはトナーが付着せず、電荷の無い部分つまり露光された部分にはBkトナーが吸着され、静電潜像と相似なBkトナー像が形成される。そして、感光体ドラム200上に形成されたBkトナー像は、感光体ドラム200と接触状態で等速駆動している中間転写ベルト261の表面に、ベルト転写器263によって転写される(以下、感光体ドラム200から中間転写ベルト261へのトナー像転写をベルト転写という)。
【0026】感光体ドラム200上の若干の未転写残留トナーは、感光体ドラム200の再使用に備えて感光体クリ−ニング装置201で清掃される。ここで回収されたトナーは回収パイプを経由して図示しない排トナータンクに蓄えられる。
【0027】感光体ドラム200側ではBk画像形成工程の次にC画像形成工程に進み、所定のタイミングでカラースキャナ1によるC画像データ読み取りが始まり、そのC画像データによるレーザー光書き込みで、C静電潜像形成を行う。そして、先のBk静電潜像の後端部が通過した後で、かつC静電潜像の先端部が到達する前にリボルバー現像ユニット230の回転動作が行なわれ、C現像器231Cが現像位置にセットされてC静電潜像がCトナーで現像される。以後、C静電潜像領域の現像を続けるが、C静電潜像の後端部が通過した時点で、先のBk現像器231Bの場合と同様にリボルバー現像ユニット230の回転動作を行ない、次のM現像器231Mを現像位置に移動させる。これもやはり次のM静電潜像の先端部が現像位置に到達する前に完了させる。なお、M及びYの画像形成工程については、それぞれのカラー画像データ読み取り、静電潜像形成、現像の動作が上述のBK,Cの工程と同様であるので説明は省略する。
【0028】上記中間転写ベルト261には、感光体ドラム200に順次形成するBk、C、M、Yのトナー像を、同一面に順次位置合わせして、4色重ねのトナー像が形成され、次の転写工程において、この4色のトナー像が転写紙にベルト転写器263により一括転写される。
【0029】上記画像形成動作が開始される時期に、転写紙は上記転写紙カセット又は手差しトレイのいずれかから給送され、レジストローラ対209のニップで待機している。そして、紙転写器263に中間転写ベルト261上のトナー像先端がさしかかるときに、ちょうど転写紙の先端がこのトナー像の先端に一致するようにレジストローラ対209が駆動され、転写紙とトナー像とのレジスト合わせが行われる。そして、転写紙が中間転写ベルト261上のトナー像と重ねられて正電位の紙転写器263の上を通過する。このときコロナ放電電流で転写紙が正電荷で荷電され、トナー画像のほとんどが転写紙上に転写される。続いて紙転写器263の左側に配置した図示しないAC+DCコロナによる分離除電器との対向部を通過するときに、転写紙は除電され、中間転写ベルト261から剥離して搬送ベルト211に移る。
【0030】そして、中間転写ベルト261面から4色重ねトナー像を一括転写された転写紙は、紙搬送ベルト211で定着装置270に搬送され、所定温度に制御された定着ロ−ラ271と加圧ロ−ラ272のニップ部でトナー像が溶融定着され、排出ローラ対212で装置本体外に送り出され、図示しないコピ−トレイに表向きにスタックされ、フルカラーコピーを得る。
【0031】一方、ベルト転写後の感光体ドラム200の表面は、感光体クリ−ニング装置201(ブラシロ−ラ、ゴムブレ−ド)でクリ−ニングされ、除電ランプ202で均一に除電される。また、転写紙5にトナー像を転写した後の中間転写ベルト261の表面は、ベルトクリ−ニング装置262のブレードを再びブレ−ド接離機構で押圧することによってクリ−ニングされる。
【0032】ここで、リピ−トコピ−のときは、カラースキャナ1の動作及び感光体ドラム200への画像形成は、1枚目の4色目(Y)の画像形成工程に引き続き、所定のタイミングで2枚目の1色目(Bk)の画像形成工程に進む。また、中間転写ベルト261の方は、1枚目の4色重ねトナー像の転写紙5への一括転写工程に引き続き、表面のベルトクリ−ニング装置262でクリ−ニングされた領域に、2枚目のBkトナー像がベルト転写されるようにする。その後は、1枚目と同様動作になる。
【0033】以上は、4色フルカラーコピ−を得るコピ−モ−ドであったが、3色コピ−モ−ド、2色コピ−モ−ドの場合は、指定された色と回数の分について、上記同様の動作を行うことになる。また、単色コピ−モ−ドの場合は、所定枚数が終了するまでの間、リボルバ現像ユニット230の所定色の現像器のみを現像作動状態にして、ベルトクリ−ニング装置262のブレ−ドを中間転写ベルト261に押圧状態のまま連続してコピ−動作を行う。また、A3サイズのフルカラーコピーモードの場合には、中間転写ベルト261が1周するごとに1色のトナー像を形成し、4回転で4色のトナー像を形成していくのが望ましいが、装置全体を小さく、つまり中間転写ベルト261の周長を抑え、小サイズの場合のコピースピードを確保し、かつ最大サイズのコピースピードも落さないようにするためには、中間転写ベルト261が2周する間に1色のトナー像を形成するのが好ましい。この場合には、Bkトナー像を中間転写ベルト261に転写した後、次の中間転写ベルト261の1周では、カラープリンタ2における現像及び転写が行なわれずに空回転し、その次の1周で次色のCトナーによる現像を行ない、そのCトナー像を中間転写ベルト261に転写するように順次行なっていく。このとき現像器切り換えのためのリボルバ現像ユニット230の回転動作は、上記空回転時に行なう。
【0034】次に、上記リボルバ現像ユニット230について説明する。図2は、各現像器231K,231C,231M,231Yが一体となったリボルバ現像ユニット230の内部構造を示す断面図、図3は、リボルバ現像ユニット230の外観を示す概略斜視図である。このリボルバ現像ユニット230の各現像器231K,231C,231M,231Yは、図3に示すような略円盤状の前後端板230a,230b間に設けられた中空角筒状のステー部材282によってそれぞれ支持されている。また、各現像器231K,231C,231M,231Yは、それぞれ同型の現像器ケーシング部283、283C、283M、283Yを備えている。これらの各現像器ケーシング部283、283C、283M、283Yには、現像剤としてのキャリア及び各色のトナーからなる二成分現像剤がそれぞれ収容されている。図示の例では感光体ドラム200に対向する現像位置にあるのが黒トナーとキャリアを収容した黒現像器231Kで、図中反時計回りの順に、イエロートナーとキャリアを収容したイエロー現像器231Y、マゼンタトナーとキャリアを収容したマゼンタ現像器231M、シアントナーとキャリアを収容したシアン現像器231Cになっている。
【0035】ここで、4つの各現像器の内部構造はまったく同様であるので、以下、図3において現像位置にある黒現像器231Kを例にとってその内部構造を説明し、他の現像器の内部構造については、対応する部材の符号として、黒現像器における符号と同じ数字にイエロー、マゼンタ、シアンの各現像器を区別するためY、M、Cの添字を付した符号を図中に示し、その説明を省略する。
【0036】図中現像位置にある黒現像器231Kにおいて、現像器ケーシング部283には感光体ドラム200に向けた開口部が形成され、該開口部を介して一部が露出するように現像器ケーシング部に内部に磁石を配置した現像スリーブからなる現像剤担持体としての現像ローラ284が設けられている。また現像器ケーシング部内には、現像ローラ284に担持されて感光体ドラム200との対向部に搬送される現像剤量を規制するドクタブレード285、該ドクタブレード285で規制されて現像器ケーシング内に押し留められた現像剤の一部を中心軸線方向に沿って後から前に搬送する第1搬送スクリュウ286、及び、中心軸線方向に沿って上記第1搬送スクリュウ286とは逆の向きに現像剤を搬送する第2搬送スクリュウ291が配設されている。この第2搬送スクリュウ291の下方の現像器ケーシング部83には、現像器ケーシング部283に収容されている現像剤のトナー濃度を検出するためのトナー濃度センサ292が設置されている。
【0037】図4は、黒現像器231Kの第1、第2搬送スクリュウ286,291の中心軸を含む面による縦断面図である。図4において、第1、第2搬送スクリュウ286,291が、それぞれ所定の方向に回転することにより、現像器ケーシング部283に収容されている現像剤が、撹拌されながら現像器ケーシング部283内で循環搬送される。そして、この循環搬送される現像剤は、現像ローラ284のスリーブの回転により、該スリーブ上に担持されて搬送され、ドクタブレード285で薄層化された後、現像位置において感光体ドラム200に向けてトナーを供給する。
【0038】このリボルバ現像ユニット230は、図3及び図4に示すように、その前後端板230a,230bに装着されるリボルバ支持ベアリング293a,293bによって回転自在に軸支されている。そして、その後端板230bに配設されたリボルバギヤ294が、リボルバモータ295により駆動される駆動ギヤ296により駆動されることによって、各現像器231K,231Y,231M,231Cが、それぞれ所定の現像位置に移動して停止される。また、所定の現像位置に移動して停止された現像器231は、その停止位置において、現像駆動ギヤ297a、及び、トナー補給駆動ギヤ298aが、現像駆動アイドラギヤ297b、及び、トナー補給駆動アイドラギヤ298bに噛み合うことにより、その現像動作及びトナー補給動作が可能になる。
(以下、余白)
【0039】また、上記リボルバ現像ユニット230は、図5に示すように、カラープリンタ本体20からスライドによって引き出し可能な作像装置支持体21に支持されている。図示の例における作像装置支持体21は、感光体ドラム200を備えた感光体ユニット22の支持体としても機能し、該感光体ユニット22は、図5の矢印Aで示すように作像装置支持体21に搭載される。
【0040】上記作像装置支持体21は、前側板21aと、後側板21bと、左右及び中央部の上下の計4つのステー部材21cとで構成されている。該作像装置支持体21の両サイド部には、アキュライドスライドレール(不図示)が取り付けられており、これにより該作像装置支持体21の装置本体手前側へのスライド移動が可能になっている。前述の各現像器は、図3に示すように、該作像装置支持体21に支持されているリボルバ現像ユニット230の支持体に対して着脱自在になっており、該支持体に対し図3に矢印Bで示すように搭載される。また、この作像装置支持体21は、図5に示すように、装置手前側に引き出された状態で、これに支持されたリボルバ現像ユニット230の現像器が、機外に完全に露出されるように、該現像器の全長以上のスライド引き出しが可能となるように構成されている。具体的には、作像装置支持体21を引き出し自在に保持するためのアキュライドスライドレールとして、レールの収納時の長さが500mmで、スライド量が650mmになる2段アキュライドスライドレールが採用されている。
【0041】一方、図6に示すように、現像位置に位置する現像器の現像バイアス入力部としての現像ローラ軸284aの端部に対向するカラープリンタ本体20の後側板20aの定位置には、現像バイアス電源23に接続された現像バイアス印加用の導電性の棒状端子からなる現像バイアス端子24が、ブラケット25により作像装置支持体21のスライド方向(スラスト方向)に後退可能に取り付けられ、かつ付勢手段としての導電性のスプリング25aによりカラープリンタ本体20の前側に押し出し付勢されている。この現像バイアス端子24の先端部は半球状に形成され、この現像バイアス端子24の先端部に接触する現像ローラ軸41aの軸端部には、該半球より若干極率半径が大きい断面円孤状のへこみが形成されている。これにより、リボルバ現像ユニット230の回転に伴って現像バイアス端子24との対向部に到来する現像ローラ284の現像ローラ軸284aの軸端部と、現像バイアス端子24先端との、係合離脱時の接触付加の軽減及び係合中における接触安定が図られている。
【0042】また、上記現像バイアス端子24は、現像位置にある現像器のみに現像バイアスを印加させるようになっており、所定の現像器が現像位置にセットされる際に、その現像ローラ284上の現像剤が感光体ドラム200に接触する前に、この現像バイアス端子24と該現像ローラ284の現像ローラ軸284aの軸端部とが確実に接触し、かつ、現像器が現像位置から離れる際に、該現像ローラ284上の現像剤が感光体ドラム200から完全に離れるまで、この現像バイアス端子24と現像ローラ284の現像ローラ軸284aの軸端部とが確実に接触するように構成されている。
【0043】また、上記現像バイアス電源23は、直流電圧に交流電圧が重畳された現像バイアスを上記現像バイアス端子24に印加できるように構成されている。また、この現像バイアス電源23からの交流電圧の出力は、図示しない制御部からの制御信号に基づいて、所定のタイミングで直流電圧と独立してON/OFFの切り換えができ、直流電圧の出力値を所定のタイミングで変化させることができるようになっている。例えば、前記構成のカラープリンタにおいては、リボルバ現像ユニット230のリボルバモータ295を回転させる前、つまり現像ローラ284上の現像剤が感光体ドラム200に接触している状態で、現像バイアスの交流(AC)成分の印加をOFFし、その後、リボルバ回転用モータをONしてリボルバ現像ユニット230を回転させ、感光体ドラム200の表面から現像剤を離している。そして、次色の現像器の現像ローラ41C上の現像剤が感光体ドラム200表面に接触し、リボルバ回転用モータをOFFした後、現像バイアスの交流(AC)成分の印加をONしている。
【0044】このようにリボルバ現像ユニット230の回転に伴う現像ローラ41上の現像剤と感光体ドラム200との接離の際に、現像バイアスの交流(AC)成分の印加をOFFすることにより、交流成分によって現像剤を活性化して移動しやすくするという作用を抑えるので、感光体ドラム200へのキャリア及びトナーの付着を防止できる。
【0045】ところで、カラープリンタ本体側の現像バイアス端子24が固定配置されている付近の環境は、感光体ドラム200上の残留トナーを除去するクリーニング装置201や各色現像器などから飛散した浮遊トナーの多い環境であると共に、カラープリンタ内部の定着装置270などの発熱体による機内温度上昇及び現像バイアス端子24自体の摺動による摩擦熱の発生など比較的高温な状態にある。更に、この現像バイアス端子24が固定配置されている付近には、帯電器203や転写手段としてのコロナチャージャから発生するオゾンによるNOxなども存在している。
【0046】このため、このようなリボルバー現像方式のカラープリンタでは、浮遊トナーによる汚れやトナーの固着、及びNOxの付着などにより現像バイアス端子24が汚染され易く、この現像バイアス端子24と各現像器の現像バイアス入力部とが、接触・離間を繰り返す間に汚染が進行して接触不良を起こし、現像バイアス印加不良による異常画像が発生する不具合がある。従って、このバイアス印加機構の現像バイアス端子24の汚染による異常画像の発生を防止するためには、この現像バイアス端子24の表面を定期的に清掃することが望ましい。
【0047】しかしながら、上述のように、メンテナンスの作業性を向上させるために、カラープリンタ本体20に対してスライドにより引き出し可能な作像装置支持体21に、リボルバ現像ユニット230及び感光体ドラム200などの作像装置を支持させたカラープリンタでは、カラープリンタ本体20から作像装置支持体21を引き出すことにより、各色現像器の現像バイアス入力部(現像ローラ軸284a)は、カラープリンタ本体20の手前側に引き出されるので、比較的容易に清掃できるが、カラープリンタ本体20の後側板20aに固定配置されている現像バイアス端子24は、カラープリンタ本体20の後面側に取り残されたままとなるため、その清掃作業が困難となる。
【0048】そこで、本実施形態に係るカラープリンタでは、図7に示すように、カラープリンタ本体20に固定された第1バイアス端子24Aと、上記作像装置支持体21に設置され、該作像装置支持体21がカラープリンタ本体20に装着された状態で該第1バイアス端子24Aに導通され、上記現像器の現像動作位置への移動により該現像器のバイアス入力部としての現像ローラ軸284aに接触する第2バイアス端子24Bと、上記第1バイアス端子24Aと第2バイアス端子24Bとを接触させる導電性の弾性部材としての導電性コイルバネ24Cとで、上記バイアス印加機構を構成する。
【0049】このカラープリンタにおいては、上記バイアス印加機構が、上記カラープリンタ本体20に固定された第1バイアス端子24Aと、上記作像装置支持体21に設置された第2バイアス端子24Bとを有しており、作像装置支持体21がカラープリンタ本体20に装着された状態では、該第1バイアス端子24Aと第2バイアス端子24Bとが、常時、導通された状態となるので、少なくとも該第1バイアス端子24Aと第2バイアス端子24Bとの接点には、浮遊トナーやNOxが付着固化することがなくなる。
【0050】また、該第2バイアス端子24Bと該現像器の現像ローラ軸284aとの接点は、上記現像器の現像動作位置への移動により接離されるため、浮遊トナーやNOxが付着固化するが、この第2バイアス端子24Bは、該作像装置支持体21に設置されているので、該作像装置支持体21の引き出し操作により、該第2バイアス端子24Bをカラープリンタ本体20の手前側に引き出すことができ、この状態で第2バイアス端子24Bを容易に清掃することができる。
【0051】更に、図7に示すように、上記第1バイアス端子24Aと第2バイアス端子24Bとを導電性の弾性部材からなる導電性コイルバネ24Cを介して接触させた構成のバイアス印加機構では、カラープリンタ本体20に作像装置支持体21を装着した状態で、該導電性コイルバネ24Cの弾性により、該第1バイアス端子24Aと第2バイアス端子24Bとを確実に導通させることができる。
【0052】また、このバイアス印加機構は、上記導電性コイルバネ24Cの弾性により、上記第2バイアス端子24Bの少なくとも上記現像器の現像ローラ軸284aへの接触部を、該作像装置の現像ローラ軸284a側の方向に変位するように付勢させた構成としてもよい。この構成のカラープリンタにおいては、上記第1バイアス端子24Aと上記第2バイアス端子24Bとの導通を確実にするための導電性コイルバネ24Cが、上記現像器の現像ローラ軸284a側の方向に該第2バイアス端子24Bを付勢して、該現像器の現像ローラ軸284aと該第2バイアス端子24Bとの導通を確実にするための付勢手段を兼ねているので、バイアス印加機構の構成を簡素化することができる。
【0053】図8に示すバイアス印加機構は、上記第2バイアス端子24Bの部内に配設した弾性部材(ここではコイルスプリング)24Dにより、第2バイアス端子24Bの上記現像器の現像ローラ軸284aへの接触部を、該現像器の現像ローラ軸284a側の方向に変位するように付勢したものである。この構成のカラープリンタにおいては、上記現像器の現像ローラ軸284a側の方向に上記第2バイアス端子24Bを付勢して、該現像器の現像ローラ軸284aと該第2バイアス端子24Bとの導通を確実にするための付勢手段が、該第2バイアス端子24Bの部内に配設されたコイルスプリング24Dで構成されているので、上記作像装置支持体21の引き出し操作により、現像ローラ軸284aの接離によって繰り返し荷重のストレスを受けて損傷する可能性の大きい該付勢手段としてのコイルスプリング24Dを、第2バイアス端子24Bとともにカラープリンタ本体20の手前側に引き出して、容易に交換することが可能となる。また、該コイルスプリング24Dは、該第2バイアス端子24Bの付勢機能のみを有していればよいので、導電性を無視した耐久性の高い素材で構成することが可能となる。更に、図8に示すように、該コイルスプリング24Dを複数個配設することにより、その第2バイアス端子24Bの部内における設置スペースが僅かしか確保できない場合でも、該第2バイアス端子24Bに対して充分な付勢力を付与することが可能となり、また、該第2バイアス端子24Bの端子面の面積が大きい場合でも、該端子面の全域に亘って均等な付勢力を付与することが可能となる。
【0054】また、上記現像器の現像ローラ軸284aへの該第2バイアス端子24Bの接触可能な範囲の面積は、図9及び図10に示すように、上記第1バイアス端子24Aと第2バイアス端子24Bとの接触面積に比較して、大きく形成することが望ましい。すなわち、このように、上記第1バイアス端子24Aと第2バイアス端子24Bとの接触面積に比較して、上記作像装置の現像ローラ軸284aへの該第2バイアス端子24Bの接触可能な範囲の面積を大きく形成することによって、現像器の現像位置への停止直前、及び、該現像器の現像位置からの離脱開始直後においても該現像器への現像バイアス印加を行なうことが可能となり、該現像器の現像ローラ284から感光体ドラム200側へのトナー飛散や現像剤付着を防止できできるようになる。また、この構成では、カラープリンタ本体20側に固定配置される第1バイアス端子24Aは、第2バイアス端子24Bへの接触面積が小さいものでよいので、一般的に部品取り付けが多く上記作像装置支持体21側に比較してレイアウト的な余裕度の小さいカラープリンタ本体20側に対して、第1バイアス端子24Aを比較的余裕を持って固定配置できる。
【0055】
【発明の効果】請求項1の発明によれば、上記バイアス印加機構が、上記画像形成装置本体に固定された第1バイアス端子と、上記作像装置支持体に設置された第2バイアス端子とを有しており、作像装置支持体が画像形成装置本体に装着された状態では、該第1バイアス端子と第2バイアス端子とが導通された状態となるので、少なくとも該第1バイアス端子と第2バイアス端子との接点に浮遊トナーやNOxが付着固化することがなく、また、該第2バイアス端子と該作像装置のバイアス入力部との接点は、上記作像装置の作像動作位置への移動により接離されるため、浮遊トナーやNOxが付着固化するが、この第2バイアス端子が、該作像装置支持体に設置されているので、該作像装置支持体の引き出し操作により、該第2バイアス端子を画像形成装置本体の手前側に引き出して、容易に清掃できるという優れた効果がある。
【0056】請求項2の発明によれば、上記第1バイアス端子と第2バイアス端子とを導電性の弾性部材を介して接触させているので、画像形成装置本体に作像装置支持体を装着した状態で、該第1バイアス端子と第2バイアス端子とを確実に導通できるという効果がある。
【0057】請求項3の発明によれば、上記第1バイアス端子と上記第2バイアス端子との導通を確実にするための上記弾性部材が、上記作像装置のバイアス入力部側の方向に該第2バイアス端子を付勢して、該作像装置のバイアス入力部と該第2バイアス端子との導通を確実にするための付勢手段を兼ねているので、バイアス印加機構の構成を簡素化できるという効果がある。
【0058】請求項4の発明によれば、上記作像装置のバイアス入力部側の方向に上記第2バイアス端子を付勢して、該作像装置のバイアス入力部と該第2バイアス端子との導通を確実にするための付勢手段が、該第2バイアス端子部内に配設された弾性部材で構成されているので、上記作像装置支持体の引き出し操作により、該付勢手段を第2バイアス端子とともに画像形成装置本体の手前側に引き出すことができ、現像ローラ軸284aの接離によって繰り返し荷重のストレスを受けて損傷する可能性の大きい該付勢手段としての弾性部材を容易に交換することが可能となるという効果がある。また、該弾性部材は、該第2バイアス端子の付勢機能のみを有していればよいので、導電性を無視した耐久性の高い素材で構成することが可能となるという効果がある。更に、該弾性部材を複数個配設することにより、その該第2バイアス端子部内における設置スペースが僅かしか確保できない場合でも、該第2バイアス端子に対して充分な付勢力を付与することが可能となり、また、該第2バイアス端子の端子面の面積が大きい場合でも、該端子面の全域に亘って均等な付勢力を付与することが可能となるという効果がある。
【0059】請求項5の発明によれば、上記第1バイアス端子と第2バイアス端子との接触面積に比較して、上記作像装置のバイアス入力部への該第2バイアス端子の接触可能な範囲の面積を大きくしたので、例えば、現像器の現像位置への停止直前、及び、該現像器の現像位置からの離脱開始直後においても該現像器への現像バイアス印加を行なうことが可能となり、該現像器の現像ローラから感光体ドラム側へのトナー飛散や現像剤付着を防止できできるようになるという効果がある。また、画像形成装置本体側に固定配置される第1バイアス端子は、第2バイアス端子への接触面積が小さいものでよいので、一般的に部品取り付けが多く上記作像装置支持体側に比較してレイアウト的な余裕度の小さい画像形成装置本体側に対して、該第1バイアス端子を比較的余裕を持って固定配置できるという効果がある。




 

 


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