JP2009271113A - Electrophotographic image forming device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真方式を用いて画像を形成する画像形成装置に関し、特に、複写機、プリンタ、FAX、或いは、これら複数の機能を備えた複合機等の画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus that forms an image using an electrophotographic system, and more particularly, to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a FAX, or a multifunction machine having a plurality of these functions.
先ず、画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。図4は、本実施例の画像形成装置の概略断面構成を示す。画像形成装置100は、画像形成装置本体(装置本体)に接続された原稿読み取り装置或いは装置本体に通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ等のホスト機器からの画像情報に従って、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色フルカラー画像を、電子写真方式を利用して記録材(記録用紙、プラスチックシート、布等)に形成することができる。
First, the overall configuration and operation of the image forming apparatus will be described. FIG. 4 shows a schematic cross-sectional configuration of the image forming apparatus of this embodiment. In accordance with image information from a document reading apparatus connected to the image forming apparatus main body (apparatus main body) or a host computer such as a personal computer connected to the apparatus main body so as to communicate with the
画像形成装置100は、4連タンデム式の画像形成装置であり、複数の像形成手段として、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を形成する第1、第2、第3、第4の画像形成部PY、PM、PC、PBKを有する。そして、転写装置5が備える中間転写体51が図示矢印方向に移動して各画像形成部を通過する間に、中間転写体51上に各画像形成部において各色の画像が重ねられる。そして、この中間転写体51上で重ね合わされた多重トナー像を記録材Sに転写することで記録画像が得られる。
The
各画像形成ステーションの構成は、現像色が異なる以外は実質的に同一とされるので、以下、特に区別を要しない場合は、何れかの画像形成ステーションに属する要素であることを示すために符号に与えた添え字Y、M、C、Kは省略し、総括的に説明する。また、画像ステーション1つを抜き出して簡略化した図5を併用して説明する。 The configuration of each image forming station is substantially the same except that the development color is different. Therefore, in the following, unless there is a particular distinction, reference numerals are used to indicate elements belonging to any of the image forming stations. The subscripts Y, M, C, and K given to are omitted, and will be described generally. Further, a description will be given with reference to FIG. 5 which is simplified by extracting one image station.
画像形成ステーションPは、像担持体としてのドラム状の感光体(感光ドラム)1を有する。感光体1の外周には、帯電手段としての帯電器2、露光手段としての露光装置(本実施例ではレーザー露光光学系)3、現像手段としての現像装置4、転写手段としての転写装置5、クリーニング手段としてのクリーニング装置7、除電手段としての除電装置8が設けられている。転写装置5は、中間転写体としての中間転写ベルト51を有する。中間ベルト51は複数のローラに掛け回されて、図示矢印方向に回転(周回移動)する。又、中間転写ベルト51を介して各感光体1に対向する位置には一次転写部材52が配置されている。又、中間転写ベルト51が掛け回されたローラのうち一つに対向する位置に二次転写部材53が設けられている。
The image forming station P includes a drum-shaped photosensitive member (photosensitive drum) 1 as an image carrier. Around the outer periphery of the photoreceptor 1, there are a
電子写真方式を用いた画像形成装置の画像形成部について、詳しく説明する。画像形成時には、先ず、画像担持体として一般的にドラム状とされている回転する感光体1の表面を帯電器2により一様に帯電させ、次いで、帯電した感光体1の表面を露光装置3によって画像情報信号に応じて走査露光し、感光体1上に静電潜像を形成する。感光体1に形成された静電潜像は、現像装置4を用いて現像剤中のトナーによりトナー像として顕像化する。そして、感光体1上に形成された顕像化されたトナー画像は、中間転写ベルト51と感光体1とが当接する1次転写部(一次転写ニップ)N1において、一次転写部材52に印加される一次転写バイアスの作用によって中間転写ベルト51上に転写(一次転写)される。例えば、4色フルカラー画像の形成時には、第1の画像形成部PYから順次に、各感光体1から中間転写ベルト51上にトナー像が転写され、中間転写ベルト51上に4色のトナー像が重ね合わされた多重トナー像が形成される。そして、上記の一次転写プロセス後に感光体1上に残留したトナー等の付着物はクリーニング装置7によって回収され、さらに感光体1に残留した静電像は除電器8によって消去される。これにより、感光体1は次の画像形成プロセスに備える。
The image forming unit of the image forming apparatus using the electrophotographic method will be described in detail. At the time of image formation, first, the surface of the rotating photoreceptor 1 that is generally drum-shaped as an image carrier is uniformly charged by the
現像装置4から供給されたトナーによって感光体1で顕在化されたトナー像はその際、消費されたトナー量に応じてホッパー20から補給剤が現像装置4へと供給される。現像装置4としては、現像剤として非磁性トナー粒子(トナー)と磁性キャリア粒子(キャリア)とを備えた2成分現像剤を使用するものがある。特に、カラー画像形成装置においては、トナーに磁性体を含ませなくてもよいため、色味が良好であるなどの理由から広く用いられている。
At that time, the toner image made visible on the photoreceptor 1 by the toner supplied from the developing
中間転写ベルト51に一次転写されたトナー画像は、中間転写ベルト51自身の回転によって記録媒体Sと当接する2次転写部(二次転写ニップ)N2まで移動しする。一方、記録材収容部としてのカセット9に収容されている記録材Sは、ピックアップローラ、搬送ローラ及びレジストローラ等の記録材搬送部材によって、中間転写ベルト51と二次転写部材53とが当接する二次転写部(ニップ部)N2に、中間転写ベルト51上のトナー像と同期がとられて搬送されてくる。そして、中間転写ベルト51上の多重トナー像は、二次転写部N2において、二次転写部材53に印加される二次転写バイアスの作用によって記録材S上に転写(二次転写)される。
The toner image primarily transferred to the
その後、中間転写ベルト51から分離された記録媒体Sは転写されたトナー像を乗せたまま定着装置6へと搬送される。記録媒体S上に転写されたトナー像は、定着装置6によって加熱、加圧されることによって溶融混合されると共に、記録媒体S上に定着される。その後、記録媒体Sは機外へ排出される。
Thereafter, the recording medium S separated from the
二次転写工程後に中間転写ベルト7上に残留したトナー等の付着物は、中間転写体クリーナ54によって除去される。 Deposits such as toner remaining on the intermediate transfer belt 7 after the secondary transfer process are removed by the intermediate transfer body cleaner 54.
次に、図6及び図7を用いて、現像パッチ検シャッターの開閉機構について説明する。本実施例のプロセス装置に於ける、図6は現像装置、図7は現像パッチ検シャッターの駆動装置の拡大図であり、図7の駆動装置は現像装置4の奥側に位置している。画像の色味を安定させる手段として、感光ドラム1上の画像間の余白部分にパッチを形成し、そのパッチ濃度を光センサーによって測定することで実画の濃度を把握して画像濃度を制御している。しかしながら、現像装置4及び感光ドラム1周辺は浮遊トナーが多く、その浮遊トナーが濃度センサー41表面に付着した場合には濃度を正しく判読できない現象が起こるため、一般的に濃度センサー表層部にはパッチ検シャッター42が設けられ、必要時にしかシャッターが開かないように制御することで濃度センサー41表面への浮遊トナーの付着防止し、またパッチ検シャッターの開閉動作により濃度センサー41表面の拭き取りをしている。現像パッチ検シャッター42は、パッチ検シャッターモータ64を駆動源にシャッター駆動ラック65によって所定のタイミングで瞬間的に開き、画像間に書き込まれた濃度パッチを読み取ったのち元の待機位置まで戻る。現像スリーブ周辺には常に浮遊トナーが存在しており、パッチ検センサー41の読み取り精度を維持するためにシャッターは必要時にしか開かない制御がなされている。パッチ検シャッター42の開閉制御は、シャッター駆動ラック65の位置を検出するフォトインタラプタ61と、シャッター駆動ラック65と連動して動く遮光フラグ62を用いた位置検出手段によって行われている。
Next, the opening / closing mechanism of the development patch detection shutter will be described with reference to FIGS. 6 is an enlarged view of the developing device, FIG. 7 is an enlarged view of the developing patch detection shutter driving device, and the driving device of FIG. As a means to stabilize the color of the image, a patch is formed in the margin between the images on the photosensitive drum 1, and the image density is controlled by measuring the patch density with an optical sensor to determine the density of the actual image. ing. However, since there is a lot of floating toner around the developing
しかしながら、飛散トナーが浮遊する環境下ではフォトインタラプタ61表面にもトナー粉塵が付着・堆積し、センサー出力が徐々に低下して誤検知に至る場合がある。電荷を帯びたトナーの飛散を抑制する技術として、バイアス電圧を用いる事は一般に広く知られている。
However, in an environment in which scattered toner floats, toner dust adheres and accumulates on the surface of the
上記の例として、下記特許文献1をあげることが出来る。
飛散トナーが浮遊する環境下ではフォトインタラプタ61表面にもトナー粉塵が付着・堆積し、センサー出力が徐々に低下して誤検知に至る場合がある。誤検知に至った場合はフォトインタラプタ61を交換しなければならず、ランニングコストアップとなることは勿論のことサービスコールによるダウンタイムの発生によって稼働率が低下するため、ユーザーへの被害も甚大となる。
In an environment in which scattered toner floats, toner dust adheres and accumulates on the surface of the
電荷を帯びたトナーの飛散を抑制する技術として、既に知られているバイアス電圧を用いる方法ではフォトインタラプタ61その物への放電によりフォトインタラプタ61が破壊される可能性があり、またバイアス電圧を印加する装置も必要になる事から装置全体の大型化・複雑化を招いてしまう問題がある。
As a technique for suppressing the scattering of charged toner, a known method using a bias voltage may cause the
本発明の目的は、フォトインタラプタ61表面へのトナー粉塵の堆積を防ぎ、それによってセンサー誤検知をなくすことを、バイアス電流に頼らずに遮光フラグとの摩擦を利用した簡単な構成で実現することである。
An object of the present invention is to realize a simple configuration using friction with a light-shielding flag without relying on a bias current to prevent toner dust from accumulating on the surface of the
上記課題は本発明に係るフォトインタラプタ構成の画像形成装置にて達成される。要約すれば、請求項1に記載の発明は、位置検出手段である遮光フラグ62が稼動することによりフォトインタラプタ61近傍に配置された毛ブラシ63との摺擦によって帯電後のトナーと同極の電荷極性の電荷を発生させ、同極電荷による反発力を利用して浮遊するトナー粉塵をフォトインタラプタ61から遠ざける事を特徴とする。
The above object is achieved by an image forming apparatus having a photo interrupter configuration according to the present invention. In summary, according to the first aspect of the present invention, the same polarity as that of the toner after charging is obtained by rubbing against the
請求項2に記載の発明は、請求項1と同様の構成ながら毛ブラシ63をGDN接続させることによって静電除去機能を持たせることで、毛ブラシ63と遮光フラグ62との摺擦によって発生する電荷を静電気除去機能によって除去し、電荷を持つ浮遊トナーに対してフォトインタラプタ61を常に中立に保つ事でトナーの付着・堆積を最小限に抑える事を特徴とする。この場合は、毛ブラシ63はフォトインタラプタ61に対しては物理的な保護幕となる。
The invention according to
以上によって上記課題を解決することが出来る。 The above-mentioned problem can be solved by the above.
以上説明したように、本発明によれば、バイアス電圧を印加するという複雑な構成によって得られるフォトインタラプタへのトナー粉塵の堆積防止効果を遮光フラグとの摩擦を利用した簡単な構成により得る事ができ、センサーの誤検知をなくすことが可能となった。 As described above, according to the present invention, the effect of preventing the accumulation of toner dust on the photointerrupter obtained by a complicated configuration of applying a bias voltage can be obtained by a simple configuration using friction with a light shielding flag. It was possible to eliminate false detection of the sensor.
次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。 Next, details of the present invention will be described in accordance with the description of the embodiments.
本実施例の特徴である、フォトインタラプタ61近傍に配置される毛ブラシ63について説明する。図1は本実施例におけるフォトインタラプタ61と遮光フラグ62の斜視図であり、遮光フラグ62通過部に左右ブラシの先端が接触するように2つの毛ブラシ63が配置されている。
The
遮光フラグ62はシャッター駆動ラック65と連動して回転運動するので、現像パッチ検シャッター42稼動時には、遮光フラグ62はフォトインタラプタ61の検知部を前後に横切って動き(図2)、その際には必ず毛ブラシ63と摺擦して電荷が発生する(図3)。
Since the
本実施例におけるトナー帯電はマイナス電荷であるため、マイナス電荷を帯びた浮遊トナー66と反発させるために毛ブラシ63もマイナス帯電させることが必要であり、そのために毛ブラシ63に銅コーティングアクリル繊維、遮光フラグ62にナイロンを用いて毛ブラシ63が遮光フラグ62との摺擦によってマイナス帯電するようにしている。
Since the toner charging in this embodiment is a negative charge, the
現像パッチ検シャッター42の開閉に伴って、シャッター駆動ラック65と連動して動く遮光フラグ62は自身が動くたびに毛ブラシ63と摺擦してマイナス電荷を発生させ続け、浮遊トナーを遮断し続けることとなる。
As the development
本実施例を説明する画像形成装置の基本構成及び現像パッチ検シャッター開閉機構の構成は第1の実施例とほぼ同じであり、毛ブラシ63がGNDに落ちている点のみが異なるため、画像形成装置全体及び現像パッチ検シャッター開閉機構の説明は割愛する。本実施例においては、毛ブラシ63に静電除去機能を持たせることで遮光フラグ62と摺擦する毛ブラシ63の帯電を防ぎ、毛ブラシ63の浮遊トナーに対する物理的な遮蔽物としての機能アップを図るとともに、帯電した浮遊トナーが付着した場合でもその電荷を除去して中立に戻すことによりブラシから剥がれ落ちやすくして毛ブラシ63内部への浮遊トナー粉塵の侵入を防ぐもので、結果的にフォトインタラプタ61へのトナー付着を最小限に抑えるものである。
The basic configuration of the image forming apparatus and the configuration of the development patch detection shutter opening / closing mechanism for explaining the present embodiment are almost the same as those of the first embodiment, and only the point that the
以上の2つの実施例によって本発明の画像形成装置を説明した。本発明により、現像パッチ検シャッター42の位置検出センサー61への浮遊トナーの付着・堆積を抑えることができ、その結果としてセンサー誤検知をなくすことが出来た。
The image forming apparatus of the present invention has been described with the above two embodiments. According to the present invention, adhesion and accumulation of floating toner on the
なお、本実施例の説明で用いた画像形成装置の構成等はこれらに限ったものではなく、本発明が様々な現像剤および画像形成装置に適用可能であることは明らかである。また、実施例に挙げた構成及び材料の組合せについても、実施例に限られるものではない。 Note that the configuration and the like of the image forming apparatus used in the description of the present embodiment are not limited to these, and it is apparent that the present invention can be applied to various developers and image forming apparatuses. Further, the combinations of the configurations and materials described in the examples are not limited to the examples.
100 画層形成装置
1 感光体(感光ドラム)
2 帯電装置
20 ホッパ
3 露光装置
4 現像装置
41 パッチ検センサー
42 現像パッチ検シャッター
61 フォトインタラプタ
62 遮光フラグ
63 毛ブラシ
64 パッチ検シャッターモーター
65 パッチ検シャッタ駆動ラック
100 Image forming apparatus 1 Photoconductor (photosensitive drum)
2 Charging device 20
Claims (3)
Priority Applications (1)
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JP2008118727A JP2009271113A (en) | 2008-04-30 | 2008-04-30 | Electrophotographic image forming device |
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2008
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