JP2005148258A

JP2005148258A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2005148258A
Application number: JP2003383363A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Zenzai; 彰一善財
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-11-13
Filing date: 2003-11-13
Publication date: 2005-06-09

Abstract

【課題】クリーニングブレードのクリープ防止・交換性の向上が目的。
【解決手段】交換可能なＩＴＢユニットの両側板にレバー及び付勢手段を介し、弾性体のクリーニングブレードをＩＴＢに対し、所定の設定角・侵入量になるように当接させる。また、出荷時などはレバー等により付勢力を弱め、ブレードの当接圧を解除し、クリープによるクリーニング不良を防止する。さらに、サービス時には、ユニットを大きく分解することなく、ブレード単体を交換可能とした構成。
【選択図】図１

Description

本発明はプリンタ、複写機、ファクシミリなど、電子写真方式を利用したカラー画像形成装置に関するものである。

カラー画像形成装置の構成として、イエロー・マゼンタ・シアン色のトナー（場合により前記3色に加え、ブラック色のトナー）を収納する現像装置を各色ごとに具備し、それらの複数の現像装置を直線または曲線上に並べ、各色の現像剤に対応した静電潜像を現像させるものがある。転写材上に最終的な可視画像として得るまでの、カラー画像形成装置内の複数色画像重ね合わせる上での工程として、直接転写方式と中間転写方式がある。

直接転写方式には、像担持体から転写材にトナーが転写されるので、転写材の物性による転写環境や、転写材の搬送性などが画質に影響を及ぼす。これに対し中間転写方式では、トナーを重ね合わせる工程での転写対象が常に同じ物体（すなわち、中間転写体）なので、安定した重ね合わせ画像を得ることができるのである。

なお、公知技術として、転写残トナーを中間転写体上に配置したクリーニングブレードでクリーニングする技術がある（例えば、特許文献１参照。）。
特開２０００−３２１８９０号公報

従来の中間転写体及びクリーニング装置では、出荷待ち等で長期に渡り、中間転写体とブレードがある程度の圧力を持って当接し続けるような場合、ブレードがクリープを起こし、「すり抜け」に代表されるクリーニング不良を起こす可能性があった。また、中間転写体に対しても、ブレードからの圧力により、いわゆる「セット跡」が発生し画像不良の原因となることがあった。このような場合には、想定されていた寿命よりも短い時期に中間転写体やブレードを交換せざるを得ない。

しかしながら、電子写真技術を応用した現像装置(および隣接した像担持体)は一般に、像担持体に静電潜像を形成するための露光装置や、現像化された画像の次工程の中間転写体に囲まれた状態で配置されることが多い。また、前記転写材へ転写されずに前記中間転写体上に残っている現像剤を取り除くための清掃機構と、その除去された現像剤の収容部など複数の構成要素があるため、使用者が清掃機構を含むユニットを交換できる画像形成装があるものの、決してメインテナンス性に優れたものとはなっていなかった。また、不具合の生じたブレードについては工具を使わずに、部品単品レベルで交換できるものはなく、コスト的にも決して優れたものではなかった。

図13に従来のカラー画像形成装置の概略図を示す。画像形成装置上から露光装置30、現像装置および像担持体31、中間転写体32、転写材収納部33の順で配置されている。転写材の搬送下流に定着装置34が配置されている。図14はアクセスドア41を開けた状態を示しており、アクセスドア側に露光装置30を載せている。装置の固定側には現像装置30や像坦持体31、中間転写ユニット37が具備されている。中間転写ユニット37を脱着する際には、使用者が現像装置36と像担持体31を一旦外すことが不可欠である。このように従来例では、使用者が複雑な操作をせざるを得なかった。また、クリーニング不良などが発生し、ブレード38の交換が必要な場合、ブレード38単体では交換が出来ず、ブレード38や廃トナー搬送路39などを含めた、清掃機構ユニット41ごと交換せざるを得なかった。

そこで本発明が解決しようとする課題は、使用者の中間転写体及び現像装置等画像形成部へのアクセスを容易にし、清掃機構部のサービス性を向上させると共に、保管時に中間転写体やブレードに劣化させることなく、良質な画像を得ることができるようにした印字装置を提供することである。

前記課題を解決するため、請求項に記載の発明は、前記中間転写体に対し、当接・離間かつ、前記ブレード単体で交換可能とすることを特徴とするものである。

以上説明したように、中間転写体を用いたカラー画像形成装置において、以下のような効果が得られる。

使用者の中間転写体及び現像装置等画像形成部へのアクセスを容易にし、中間転写ユニットのおいて、ブレードの視認性が高く、ブレード単品で交換可能としメインテナンスにおけるコストの圧縮を実現しかつ、保管時に中間転写体やブレードに劣化させることなく、良質な画像を得ることができるようになるのである。

以下、本発明の実施の形態例を図面に従って詳細に説明する。

図1は、電子写真方式を利用したカラー画像形成装置の概略断面図である。ここに示した画像形成装置Aは、4色フルカラー画像を形成できるレーザビームプリンタである。

現像剤(例えば、トナー)で可視像化された画像を熱などによって転写材に定着させる過程を経て画像形成を行なうカラー画像形成装置Aは、第1の像担持体としてドラム型の電子写真感光体である、感光ドラム1Y、1M、1C、1BKを備えている。感光ドラム1(Y、M、C、BKに対して共通な場合、これらの記号は省略)は駆動手段(図示せず)によって、例えば反時計周りに回転駆動されるようになっている。

感光ドラム1の表面を均一に帯電させる帯電装置2、画像情報に基づいて光源(例えば、レーザ光やLED光)を点滅させ、感光ドラム1上に静電潜像を形成する露光装置3、感光ドラム1上の静電潜像にトナーを付着させて現像化する現像装置4、感光ドラム1上のトナー像が転写される第二の像担持体として中間転写ユニット5などが設置されている。この場合の中間転写体5bはベルト形状であり、時計回りに回転している。

感光ドラム1を含む現像装置４は中間転写ユニット5に対して、並列に固定配置されている。感光ドラム1上の静電潜像を現像する現像装置4は、4色のトナーを収容する4つの現像剤収容部を有している。各現像剤収容部には、表面に現像剤であるトナーを担持するとともに、現像剤収容部が感光ドラム1と対峙したときに感光ドラム1と対向する現像剤担持ローラ4aが設けられており、現像剤担持ローラ4aにより感光ドラム1上の静電潜像を現像化できるようになっている。

感光ドラム1上の現像画像を対向した一つの中間転写ユニット5に各色順次転写、重ね合わせることにより、中間転写体5b上に静電吸着された一つのフルカラー現像画像が形成される。なお、感光ドラム1から中間転写ベルト5bにトナーを転写させるために、感光ドラムに対して電気バイアスを発生させる転写手段5dを、ベルトを挟んで感光ドラムの反対側に設けている。

中間転写体5b上に一つの現像画像を形成した後、中間転写体5bは転写材へ現像画像を転写させる場所Eまでさらに回転する。転写材収納箱6内の転写材は、給紙搬送装置7によって所定のタイミングで前記転写部Eへ供給される。この転写部Eでは、転写ベルト5bに対して電気バイアスを発生させる転写手段5eを、転写材を挟んで転写ベルト5bの反対側に設けている。

このように静電吸着力を利用して、トナー画像を転写材にまで一括転写させる。さらに、転写材上へのトナー像を固着化させるために、転写材は定着装置へと搬送される。定着装置では熱・圧力などを利用して、転写材上のトナーを溶融・定着させるのである。

定着装置8を通過した転写材は搬送ユニット9により、排紙トレイ10に排出される。

なお、曲線20は転写材の搬送経路を示している。

次にアクセスドア11から取り外し可能な中間転写体ユニット5について図2〜図４に示す。

図2において、アクセスドア11は転写材搬送と同じ方向に回動して開けられている。図2では画像形成装置本体下方にある支点12をドア11の回動中心としている。中間転写体5bはドア11と同方向に回動する。アクセスドア11と画像形成装置の内部構成の関係は、像担持体1と中間転写ユニット5の境界で分割され、中間転写ユニット5がアクセスドア11に押圧部材14及び15により、フローティング状態で保持されている。

図3では、中間転写ユニット5がアクセスドア11から外されている状態を示している。アクセスドア11が開かれると、使用者が中間転写ユニット5をすぐに認識可能で、さらに中間転写ユニット5以外の装置本体側の現像器等からは独立しているため、容易に中間転写ユニット5を交換することが可能である。

図4では、ドア11が閉じられると画像形成装置本体側の像担持体1、転写材搬送部14に対して中間転写ユニット5の位置決めが自動的に行なわれることを示している。上記のように、中間転写ユニット5はアクセスドア11に対し、押圧部材14及び15を介しフローティング状態で取り付けられているので、使用者がドア11を閉じる操作だけで、中間転写ユニット5側の突き当て部16及び17が画像形成装置本体内部に設けられた突き当て部材18及び19にそれぞれ、突き当て部G及びHで当接し、ドア11が閉じられるに従い押圧部材14及び15が弾性的に変形し、完全にドア11が閉じられる時には像担持体1、転写材搬送部14に対しての位置決めが自動的に行なわれ、使用者は良質な画像を得ることができるのである。

次に、本発明に関するブレード及びその近傍について、図5〜12により説明する。

図5は本実施系の中間転写ユニット5の概要図である。前記中間転写ユニットは5、中間転写体5ｂ、駆動ローラー22、テンションローラー23、ローラー24、側板A25、B26、ブレード21、不図示の廃トナー回収機構などから構成されている。ブレード21は、中間転写体5bに対し、加圧板A27、B28並びに付勢手段29を介し所定の設定角・侵入量にて当接するように構成されている。上述したように、本中間転写体ユニット5は、画像形成装置のドア11より取り外し可能となっている。そして、図14とは異なり、ブレード21自体が清掃機構ユニットの内部に構成されているわけではなく、露出されているため、使用者が目視により容易に認識することができるのである。

次に、ブレード当接・圧解除・離間の過程について以下説明する。

図6(a)〜(c)は、ブレード21当接時の前記中間転写ユニット5でのブレード周りの拡大図である。図6(a)は、図5を元にした部分拡大図、図6(b)はカバーの裏側から見た離間機構、図6(c)は説明の都合上、カバーが無いように見立てた図である（符号(a)〜(c)は、図7及び8についても同じ視点である。）。カバー42を側板A25に対し固定しているビス43を回動中心とし、レバーA44は側板A25に対して、回転可能である（勿論、ビスではなくカシメ軸などでも同じ効果が得られる。）。図6のように、当接時には、レバーA44は側板B26の絞りやバーリングといった凸形状25aに引っかかることにより回転が停止している。レバーA44はカバー42があるため、スラスト方向（ビス43の長手方向）のガタを抑えられており、凸形状部25aへの引っかかりを補助する機能を持つ。加圧板A27は付勢手段29を介し図中矢印I方向に引っ張られ、最終的に側板A25に対して位置決めされたブレード21を図矢印I方向に加圧しているのである。加圧板A27には27aのようなスリットなどが設けられていて、そこに側板A25から曲げが挿入されていて、運動方向を拘束している。なお、対向側についても同じ構成なので説明は省略する(以下同)。

図7(a)〜(c)は、ブレード21圧解除時の前記中間転写ユニット5でのブレード周りの拡大図である。図中矢印Jのように、レバーA44を回動させることにより、付勢手段29の引っ張り力が小さくなり、ブレード21を加圧する力が減少する。その時、ブレード体21aの復元力（弾性力）により、ブレードは撓みが小さくなる、即ち（当接）圧解除が行われるのである。レバーAを回動させる際に、図6(c)の凸形状25aをスラスト方向に乗り越える必要がある。このため、カバー42は弾性体とし、これを実現している。また、図7(b)のカバー42のリブ形状42aにレバーA44が当接するため、圧解除状態でレバーA44の位置は保持可能となっている。ブレードの板金部分21bと側板A25との嵌合関係は図9で説明する。

図8(a)〜(c)は、ブレード21離間時の前記中間転写ユニット5でのブレード周りの拡大図である。圧解除状態から、さらにレバーAを図中矢印L方向にリブ形状42aを乗り越え、回動させると、ブレードの板金21bと側板A25との嵌合は解除され、矢印Mのごとくブレード21が単独で取り外し可能となるのである。レバーA44は、最終的にカバー42のリブ形状42bに突き当たり必要以上に回転することなく停止する。

図9(a)〜(c)に、図6〜図8に対応する、ブレード板金21bの凹形状部21cと側板A25の凸形状嵌合部25bとの嵌合量の関係を示す。図9(a)は当接時、図9(b)は圧解除時、図9(c)は離間時の状態を表す。図9(a)の時の嵌合量をl₀とすると、圧解除時にはレバーA44の移動に伴い、図9(a)のようにl_a（離間量）だけ嵌合が解除される方向に移動するものの、l₁（=l₀-l_a>0）の嵌合量は確保しているため、この状態ではブレードが外れることはない。さらに、嵌合を解除する方向に図9(c)のように、l_b＞l₀となる時、初めてブレード21が側板A25から外れるのである。

図10〜12にそれぞれ、当接・圧解除・離間時のブレード付近の断面図を示す。図11の圧解除時には、上記のように、レバーA44の回転が保持され、ブレード21の板金21ｂと側板A25との嵌合量が確保される他に、廃トナー搬送経路に貼り付けられた弾性体からなるシール材48の反力によっても、ブレード21が側板Aから外れてしまうのを抑制している。

このようにすれば、画像形成装置の中間転写ユニットのユーザビリィティ、メインテナンス性は向上する。

本発明に係るカラー画像形成装置の概略断面図を示す。本発明の実施例で、アクセスドアが開いた状態を示す。本発明の実施例で、中間転写ユニットを外した状態を示す。本発明の実施例で、アクセスドアが閉じた状態で、像担持体及び転写材搬送部に対する中間転写体の位置決めが行われた状態を示す。本発明の実施例で、中間転写体ユニットの概要図を示す。本発明の実施例で、ブレード当接時のブレード近傍の拡大図及び当接・離間機構の説明図である。本発明の実施例で、ブレード圧解除時のブレード近傍の拡大図及び当接・離間機構の説明図である。本発明の実施例で、ブレード離間（交換）時のブレード近傍の拡大図及び当接・離間機構の説明図である。ブレードの支持板金と、側板の嵌合の関係を示す。本発明の実施例で、ブレード当接時のブレード近傍の部分断面（概要）図である。本発明の実施例で、ブレード圧解除時のブレード近傍の部分断面（概要）図である。本発明の実施例で、ブレード離間時のブレード近傍の部分断面（概要）図である。従来例の概略断面図を示す。従来例の、アクセスドアが開いた状態を示す。

符号の説明

1，31 感光ドラム(像担持体)
2 帯電装置
3，30 露光装置
4，36 現像装置
4a 現像剤転写ローラー
5，37 中間転写ユニット
5b，32 転写ベルト、中間転写体
5d 一次転写手段
5e 二次転写手段
5f 押圧材
6 転写材収納箱
7 給紙搬送装置
8，34 定着装置
9 搬送ユニット
10 排紙トレイ
11，13，35 アクセスドア
12 支点
14，15 押圧部材
16，17，18，19 突当部
20 転写材搬送経路
21，38 ブレード
21a ブレード体
21b ブレード支持板金
22 駆動ローラー
23 テンションローラー
24 ローラー
25 側板A
25a 凸形状
25b 凸形状嵌合部
26 側板B
27 加圧板A
27a スリット
28 加圧板B
29 付勢手段
33 転写材収納部
39，46 廃トナー搬送路
40 現像剤、トナー
41 清掃機構（ユニット）
42 カバー
43 ビス
44 レバーA
45 レバーB
47 弾性体
48 シール材
49 すくいシート
E 転写部
G，H 突き当て部
I，J，K，L，M 移動方向

Claims

像担持体と、前記像担持体に静電潜像を形成するための露光装置と、前記像担持体の静電潜像を現像化する現像装置と、それらが少なくとも複数存在し、また前記像担持体上の現像を転写材へ転写する過程に、複数の画像を同時に担持し、その画像を転写材に一括転写するための中間転写体を有し、前記複数の現像装置と前記中間転写体の間で画像形成装置を分割した形で、開閉ドア側に前記中間転写体を保持させ、前記中間転写体を、中間転写ユニットの状態で、前記ドアから取り外し、または取り付けることが出来るように、該中間転写ユニットを前記ドアに対して脱着可能に保持するカラー画像形成装置において、
前記中間転写体を清掃するブレードを、前記中間転写体に対し、当接・離間かつ、前記ブレード単体で交換可能とすることを特徴とするカラー画像形成装置。
前記ブレードは、前記中間転写ユニットの外観から、露出されていることを特徴とする請求項1に記載のカラー画像形成装置。
前記ブレードは、前記中間転写体に対し、圧解除状態で保持可能としたことを特徴とする請求項1に記載のカラー画像形成装置。
前記ブレードと、前記中間転写ユニットとの嵌合量が、圧解除時の離間量よりも大なることを特徴とする請求項3に記載のカラー画像形成装置。