JP3928322B2 - プロセス装置、現像装置、画像形成装置および紙粉除去装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、プロセス装置、現像装置、および、そのプロセス装置または現像装置が備えられる画像形成装置、さらには、紙粉除去装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
レーザプリンタなどの画像形成装置は、一般に、トナーを担持する現像ローラと、この現像ローラと対向して配設され、静電潜像が形成される感光ドラムとを備えており、また、この感光ドラムに対向して、感光ドラム上に静電潜像を形成するための帯電器およびレーザビームを照射するスキャナ装置と、感光ドラムに形成された可視像を用紙に転写するための転写ローラとが配設されている。
【0003】
そして、感光ドラムの回転とともに、感光ドラムの表面は、帯電器により一様に帯電された後、その帯電された表面に、スキャナ装置から所定の画像データに基づくレーザビームが高速走査されることにより静電潜像が形成され、次いで、この静電潜像に現像ローラに担持されるトナーが供給されることにより、この静電潜像が現像されて可視像が形成される。その後、感光ドラム上に担持された可視像は、用紙が感光ドラムと転写ローラとの間を通る間に、用紙に転写され、これによって、用紙に所定の画像が形成される。
【0004】
また、このような画像形成装置では、感光ドラムの回転方向において、転写ローラと対向する位置よりも下流側に、転写時に感光ドラムの表面に付着する紙粉を除去するための紙粉除去ブラシが、感光ドラムと接触するように対向して配設されている。この紙粉除去ブラシは、通常、回転軸の周りに放射状に設けられ、画像形成動作中においては、回転軸の駆動により回転しながら、感光ドラムの表面に付着している紙粉を除去するように構成されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような紙粉除去ブラシは、画像形成動作中は、常時、回転しながら感光ドラムに接触するため、感光ドラムの表面に傷がつきやすく、そのため、感光ドラムの寿命を短くする要因となる。また、紙粉除去ブラシを回転させるための駆動機構が必要となり、装置構成が複雑となる。
【0006】
一方、紙粉除去ブラシを回転させることなく固定して設ければ、感光ドラムの表面に傷がつきにくくなり、また、装置構成も簡易となるが、紙粉除去ブラシにより除去された紙粉が、そのまま溜まってしまい、感光ドラムのフィルミングの原因となる。また、紙粉除去ブラシが常に同じ面において感光ドラムと接触するために、紙粉除去ブラシが早くに汚れて、紙粉除去ブラシの早期の交換の必要を生じる。
【0007】
本発明は、上記した事情に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、簡易な構成により、感光ドラムの耐久性を確保しつつ、フィルミングなどを生じさせることなく、良好な紙粉の除去を長期にわたり確保することのできる、プロセス装置、現像装置、および、そのプロセス装置または現像装置が備えられる画像形成装置、さらには、そのような紙粉除去装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、現像剤によって形成された可視像を記録媒体に転写するための転写手段に、対向可能な感光体を備えるプロセス装置において、前記感光体の移動方向における前記転写手段より下流側に、前記感光体の表面に接触して紙粉を除去するための紙粉除去面を有する紙粉除去部材と、前記紙粉除去部材を内装し、前記紙粉除去面により除去された紙粉を貯留するための紙粉収容部とが設けられており、前記紙粉除去部材は、紙粉除去動作をしている時には、前記紙粉除去面が固定されるとともに、紙粉除去動作をしていない時には、前記感光体に対して前記紙粉除去面が切り替え可能に構成され、前記紙粉収容部には、前記感光体の移動方向における前記紙粉除去部材より下流側に、一端が前記紙粉収容部に固定され、遊端部が前記感光体に接触するアッパフィルムと、前記感光体の移動方向における前記紙粉除去部材より上流側に、一端が前記紙粉収容部に固定され、遊端部が前記感光体に接触するロアフィルムとが設けられ、前記アッパフィルムの前記遊端部には、不織布からなる接触部材が設けられていることを特徴としている。
【0009】
このような構成によると、可視像が転写手段によって記録媒体に転写された後における感光体の表面には、記録媒体からの紙粉が付着するが、次いで感光体が移動されると、その紙粉が付着された表面には、紙粉除去部材の紙粉除去面が接触するので、その付着している紙粉が良好に除去される。そして、紙粉除去動作をしている時には、紙粉除去面は固定されているので、その紙粉除去面に接触する感光体の表面には傷がつきにくく、そのため、感光体の耐久性を向上させることができる。一方、紙粉除去動作をしていない時、つまり、感光体が移動されていない時、言い換えれば、画像形成動作が行なわれていない時には、紙粉除去面を感光体に対して切り替えることによって、その切り替え時に、紙粉除去面に溜まっている紙粉を払い落とすことができる。そのため、簡易な構成によって、紙粉が紙粉除去面に滞留することによる感光体でのフィルミングの発生を有効に防止することができるとともに、紙粉除去面の紙粉除去性能を維持して、良好な紙粉の除去を長期にわたり確保することができる。
【0010】
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記紙粉除去部材は、回転軸を備えており、前記回転軸の回転によって、前記感光体に対する紙粉除去面の切り替えを行なうように構成されていることを特徴としている。
【0011】
このような構成によると、回転軸を回転させることにより、紙粉除去面を感光体に対して切り替えることができるので、簡易な構成によって、紙粉除去面の切り替えを達成することができる。
【0012】
また、請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の発明において、前記感光体に対する前記紙粉除去面の切り替えを行なう時に、前記感光体との接触部分において、前記紙粉除去面が、前記感光体の移動方向と逆方向に移動するように構成されていることを特徴としている。
【0013】
このような構成によると、紙粉除去面の切り替え時には、感光体との接触部分において、紙粉除去面が感光体の移動方向と逆方向で接触しながら移動するので、紙粉を良好に払い落とすことができる。
【0014】
また、請求項4に記載の発明は、請求項1ないし3のいずれかに記載の発明において、前記紙粉除去面が、ブラシにより構成されていることを特徴としている。
【0015】
このような構成によると、ブラシが感光体の表面に接触することにより、紙粉が除去される。そのため、紙粉の除去が効率的に行なえて、紙粉除去部材の紙粉除去能力を向上させることができる。
【0016】
また、請求項5に記載の発明は、請求項1ないし4のいずれかに記載の発明において、前記感光体に対する前記紙粉除去面の切り替えを行なう時に、前記紙粉除去面に接触して、前記紙粉除去面に付着した紙粉を除去するための、清掃部材が設けられていること特徴としている。
【0017】
このような構成によると、紙粉除去面の切り替え時には、清掃部材が、紙粉除去面に接触して付着している紙粉を払い落とすので、紙粉除去面を、紙粉がより除去された状態で、再び、感光体の紙粉を除去するために使用することができる。
【0018】
また、請求項6に記載の発明は、請求項1ないし5のいずれかに記載の発明において、前記紙粉除去面には、前記感光体に対して所定のバイアス電圧が印加されるように構成されていることを特徴としている。
【0019】
このような構成によると、所定のバイアス電圧が印加されている紙粉除去面が、感光体の表面に接触するので、その感光体の表面に付着している紙粉は、紙粉除去面に良好に捕捉される。そのため、より一層効率的な紙粉の除去を達成することができる。
【0020】
また、請求項7に記載の発明は、請求項1ないし6のいずれかに記載の発明において、前記現像剤が、正帯電性の現像剤であり、かつ、前記感光体が正帯電性の感光体であることを特徴としている。
【0021】
このような構成によると、現像剤が正帯電性の現像剤であり、かつ、感光体が正帯電性の感光体であるので、紙粉除去面には、正極性のバイアス電圧を印加することができる。一方、紙粉は、負極性に帯電しやすいので、このような正極性のバイアス電圧を紙粉除去面に印加することにより、より一層良好に紙粉を捕捉することができる。
【0022】
また、請求項8に記載の発明は、請求項1ないし7のいずれかに記載の発明において、前記現像剤が、重合性単量体を重合させることによって得られる重合トナーであることを特徴としている。
【0023】
重合トナーは、転写性が良好であるため、転写後における感光体の表面に残りにくく、しかも、流動性に優れているため、紙粉除去面に付着しにくい。そのため、そのような現像剤が付着することによる、紙粉除去面の紙粉除去能力の低下が有効に防止され、効率的な紙粉の除去をより一層長期にわたって確保することができる。
【0024】
また、請求項9に記載の発明は、現像装置であって、請求項1ないし8のいずれかに記載のプロセス装置と、前記感光体に可視像を形成するための現像剤担持体とを備え、前記転写手段によって記録媒体に転写された後に前記感光体上に残存する現像剤を、前記現像剤担持体によって回収するように構成されていることを特徴としている。
【0025】
このような構成によると、転写手段によって記録媒体に転写された後に感光体上に残存する現像剤は、現像剤担持体と対向した時に、その現像剤担持体によって、いわゆるクリーナレス方式で回収される。このようなクリーナレス方式によって感光体上に残存する現像剤を回収すれば、ブレードなどのクリーナ装置や、廃トナーの貯留手段を設ける必要がないため、装置構成の簡略化、小型化およびコストの低減化を図ることができる。とりわけ、本発明の現像装置では、紙粉除去部材によって、良好に紙粉が除去されているので、回収される現像剤に紙粉が混入することがほとんどなく、それによる、たとえば、カブリなどの画像の形成不良を良好に防止することができる。
【0026】
また、請求項10に記載の発明は、請求項1ないし8のいずれかに記載のプロセス装置、または、請求項9に記載の現像装置を備えていることを特徴としている。
【0027】
このようなプロセス装置、または、現像装置を備えることによって、感光体の耐久性を確保しつつ、かつフィルミングなどを生じさせることなく、良好に感光体の表面に付着する紙粉の除去がなされるので、常に良好な画像の形成を達成することができる。
【0028】
また、請求項11に記載の発明は、記録媒体に対して接触しつつ移動する記録媒体接触部材に付着した紙粉を除去する紙粉除去装置において、前記記録媒体接触部材の表面に接触して紙粉を除去するための紙粉除去面を有する紙粉除去部材と、前記紙粉除去部材を内装し、前記紙粉除去面により除去された紙粉を貯留するための紙粉収容部とを備え、前記紙粉除去部材は、紙粉除去動作をしている時には、前記紙粉除去面が固定されるとともに、紙粉除去動作をしていない時には、前記記録媒体接触部材に対して紙粉除去面が切り替え可能に構成され、前記紙粉収容部には、前記記録媒体接触部材の移動方向における前記紙粉除去部材より下流側に、一端が前記紙粉収容部に固定され、遊端部が前記記録媒体接触部材に接触するアッパフィルムと、前記記録媒体接触部材の移動方向における前記紙粉除去部材より上流側に、一端が前記紙粉収容部に固定され、遊端部が前記記録媒体接触部材に接触するロアフィルムとが設けられ、前記アッパフィルムの前記遊端部には、不織布からなる接触部材が設けられていることを特徴としている。
【0029】
このような紙粉除去装置では、記録媒体接触部材に付着した紙粉を、紙粉除去部材の紙粉除去面を接触させることにより除去することができる。そして、紙粉除去動作をしている時には、紙粉除去面は固定されているので、その紙粉除去面に接触する記録媒体接触部材の表面には傷がつきにくく、そのため、記録媒体接触部材の耐久性を向上させることができる。一方、紙粉除去動作をしていない時には、紙粉除去面を記録媒体接触部材に対して切り替えることによって、その切り替え時に、紙粉除去面に溜まっている紙粉を払い落とすことができる。そのため、紙粉が紙粉除去面に滞留することによる記録媒体接触部材の性能の低下を有効に防止することができるとともに、紙粉除去面の紙粉除去性能を維持して、良好な紙粉の除去を長期にわたり確保することができる。
【0030】
また、請求項12に記載の発明は、記録媒体に対して接触しつつ移動する記録媒体接触部材に付着した紙粉を除去する紙粉除去装置において、前記記録媒体接触部材の表面に接触して紙粉を除去するための紙粉除去面を有する紙粉除去部材と、前記紙粉除去部材を内装し、前記紙粉除去面により除去された紙粉を貯留するための紙粉収容部と、前記紙粉除去面に付着した紙粉を除去するための清掃部材とを備え、前記紙粉除去部材は、紙粉除去動作をしている時には、前記紙粉除去面が固定されるとともに、紙粉除去動作をしていない時には、前記紙粉除去面に対する固定を解除して、前記清掃部材によって紙粉除去面を清掃可能に構成され、前記紙粉収容部には、前記記録媒体接触部材の移動方向における前記紙粉除去部材より下流側に、一端が前記紙粉収容部に固定され、遊端部が前記記録媒体接触部材に接触するアッパフィルムと、前記記録媒体接触部材の移動方向における前記紙粉除去部材より上流側に、一端が前記紙粉収容部に固定され、遊端部が前記記録媒体接触部材に接触するロアフィルムとが設けられ、前記アッパフィルムの前記遊端部には、不織布からなる接触部材が設けられていることを特徴としている。
【0031】
このような紙粉除去装置では、記録媒体接触部材に付着した紙粉を、紙粉除去部材の紙粉除去面を接触させることにより除去することができる。そして、紙粉除去動作をしている時には、紙粉除去面は固定されているので、その紙粉除去面に接触する記録媒体接触部材の表面には傷がつきにくく、そのため、記録媒体接触部材の耐久性を向上させることができる。一方、紙粉除去動作をしていない時には、紙粉除去面に対する固定が解除され、紙粉除去面が清掃部材によって清掃されるので、紙粉除去面を、紙粉がより除去された状態で、再び、記録媒体接触部材の紙粉を除去するために使用することができる。
【0032】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の画像形成装置としてのレーザプリンタの一実施形態を示す要部側断面図である。図1において、レーザプリンタ1は、本体ケーシング2内に、記録媒体としての用紙3を供給するためのフィーダユニット4や、供給された用紙3に所定の画像を形成するための画像形成ユニット5などを備えている。
【0033】
フィーダユニット4は、本体ケーシング2内の底部に、着脱可能に装着される給紙トレイ43と、給紙トレイ43内に設けられた用紙押圧板6と、給紙トレイ43の一端側端部の上方に設けられる給紙ローラ7および給紙パット8と、給紙ローラ7に対し用紙3の搬送方向の下流側に設けられるレジストローラ9とを備えている。
【0034】
用紙押圧板6は、用紙3を積層状にスタック可能とされ、給紙ローラ7に対して遠い方の端部が揺動可能に支持されるとともに、近い方の端部が上下方向に回動可能とされており、また、その裏側から図示しないばねによって上方向に付勢されている。そのため、用紙押圧板6は、用紙3の積層量が増えるに従って、給紙ローラ7に対して遠い方の端部を支点として、ばねの付勢力に抗して下向きに回動される。給紙ローラ7および給紙パット8は、互いに対向状に配設され、給紙パット8の裏側に配設されるばね10によって、給紙パット8が給紙ローラ7に向かって押圧されている。用紙押圧板6上の最上位にある用紙3は、用紙押圧板6の裏側から図示しないばねによって給紙ローラ7に向かって押圧され、その給紙ローラ7の回転によって給紙ローラ7と給紙パット8とで挟まれた後、1枚毎に給紙される。レジストローラ9は、駆動側および従動側の2つのローラから構成されており、給紙ローラ7から送られてくる用紙3を、所定のレジスト後に、画像形成ユニット5に送るようにしている。
【0035】
画像形成ユニット5は、スキャナユニット11、現像ユニット12、定着ユニット13などを備えている。
【0036】
スキャナユニット11は、本体ケーシング2内の上部に設けられ、レーザ発光部(図示せず。)、回転駆動されるポリゴンミラー14、レンズ15および16、反射鏡17、18および19などを備えており、レーザ発光部からの発光される所定の画像データに基づくレーザビームを、鎖線で示すように、ポリゴンミラー14、レンズ15、反射鏡17および18、レンズ16、反射鏡19の順に通過あるいは反射させて、後述する現像ユニット12の感光ドラム21の表面上に高速走査にて照射させている。
【0037】
図2は、現像ユニット12を拡大して示す側断面図である。次に、図2に基づいて現像ユニット12を説明する。図2において、現像ユニット12は、スキャナユニット11の下方に配設され、本体ケーシング2に対して着脱自在に装着される現像装置としてのプロセスカートリッジ20と、転写ローラ26とを備えている。
【0038】
プロセスカートリッジ20は、プロセス装置としてのドラムカートリッジ41と、現像カートリッジ36とを備えている。ドラムカートリッジ41は、感光体または記録媒体接触部材としての感光ドラム21、スコロトロン型帯電器25および後で詳述する紙粉取りユニット51を備えている。現像カートリッジ36は、ドラムカートリッジ41に対して着脱自在に装着されており、現像剤担持体としての現像ローラ22、層厚規制ブレード23、供給ローラ24およびトナーボックス27などを備えている。
【0039】
トナーボックス27内には、現像剤として、正帯電性の非磁性1成分のトナーが充填されている。このトナーとしては、重合性単量体、たとえば、スチレンなどのスチレン系単量体や、アクリル酸、アルキル(C1〜C4)アクリレート、アルキル(C1〜C4)メタアクリレートなどのアクリル系単量体を、懸濁重合などの公知の重合方法によって共重合させることにより得られる重合トナーが使用されている。
【0040】
そして、トナーボックス27内のトナーは、トナーボックス27の中心に設けられる攪拌軸28に支持されるアジテータ29により攪拌されて、トナーボックス27の側部に開口されたトナー供給口30から放出される。なお、トナーボックス27の側壁には、トナーの残量検知用の窓40が設けられており、攪拌軸28に支持されたクリーナ39によって清掃される。
【0041】
トナー供給口30の側方位置には、供給ローラ24が矢印方向(反時計方向)に回転可能に配設されており、また、この供給ローラ24に対向して、現像ローラ22が矢印方向(反時計方向)に回転可能に配設されている。そして、これら供給ローラ24と現像ローラ22とは、そのそれぞれがある程度圧縮するような状態で互いに当接されている。
【0042】
供給ローラ24は、金属製のローラ軸に、導電性の発泡材料からなるローラが被覆されている。また、現像ローラ22は、金属製のローラ軸に、導電性のゴム材料からなるローラが被覆されている。より具体的には、現像ローラ22のローラ部分は、カーボン微粒子などを含む導電性のウレタンゴムまたはシリコーンゴムからなるローラ本体の表面に、フッ素が含有されているウレタンゴムまたはシリコーンゴムのコート層が被覆されている。なお、現像ローラ22には、感光ドラム21に対して、所定の現像バイアスが印加されている。
【0043】
また、現像ローラ22の近傍には、層厚規制ブレード23が配設されている。この層厚規制ブレード23は、金属の板ばね材からなるブレード本体37と、ブレード本体37の先端部に設けられ、絶縁性のシリコーンゴムからなる断面半円形状の押圧部38とを備えており、ブレード本体37における押圧部38と反対側の端部が、現像ローラ22の近くにおいて現像カートリッジ36のフレームに支持されるとともに、押圧部38がブレード本体37の弾性力によって現像ローラ22上に圧接されるように構成されている。
【0044】
そして、トナー供給口30から放出されるトナーは、供給ローラ24の回転により、現像ローラ22に供給され、この時、供給ローラ24と現像ローラ22との間で正に摩擦帯電され、さらに、現像ローラ22上に供給されたトナーは、現像ローラ22の回転に伴って、層厚規制ブレード23の押圧部38と現像ローラ22との間に進入し、ここでさらに十分に摩擦帯電されて、一定厚さの薄層として現像ローラ22上に担持される。
【0045】
感光ドラム21は、現像ローラ22の側方位置において、現像ローラ22に対向状に接触するような状態で、矢印方向(時計方向)に回転可能に配設されている。この感光ドラム21は、ドラム本体が接地されるとともに、その表面がポリカーボネートなどからなる有機感光体により形成されている。
【0046】
スコロトロン型帯電器25は、感光ドラム21の上方に、感光ドラム21に接触しないように、所定の間隔を隔てて対向して配設されている。このスコロトロン型帯電器25は、タングステンなどの帯電用ワイヤからコロナ放電を発生させる正帯電用のスコロトロン型の帯電器が使用されている。
【0047】
そして、感光ドラム21の表面は、スコロトロン型帯電器25により一様に正帯電された後、スキャナユニット11からのレーザービームの高速走査により露光され、所定の画像データに基づく静電潜像が形成される。次いで、現像ローラ22の回転により、現像ローラ22上に担持されかつ正帯電されているトナーが、感光ドラム21に対向して接触する時に、感光ドラム21の表面上に形成される静電潜像、すなわち、一様に正帯電されている感光ドラム21の表面のうち、レーザービームによって露光され電位が下がっている部分に供給され、選択的に担持されることによって可視像化され、これによって反転現像が達成される。
【0048】
感光ドラム21の下方には、この感光ドラム21に対向する転写ローラ26が、矢印方向(反時計方向)に回転可能に配設されている。転写ローラ26は、金属製のローラ軸に、導電性のゴム材料からなるローラが被覆されており、感光ドラム21に対して所定の転写バイアスが印加されている。そのため、感光ドラム21上に担持された可視像は、用紙3が感光ドラム21と転写ローラ26との間を通る間に用紙3に転写される。
【0049】
定着ユニット13は、図1に示すように、現像ユニット12の側方下流側に配設され、加熱ローラ32、加熱ローラ32に押圧される押圧ローラ31、および、これら加熱ローラ32および押圧ローラ31の下流側に設けられる1対の搬送ローラ33を備えている。加熱ローラ32は、金属製で加熱のためのハロゲンランプを備えており、現像ユニット12において用紙3上に転写されたトナーを、用紙3が加熱ローラ32と押圧ローラ31との間を通過する間に熱定着させ、その後、その用紙3を搬送ローラ33によって、1対の排出ローラ34に搬送するようにしている。1対の排出ローラ34に送られた用紙3は、その排出ローラ34によって排出トレイ35上に排紙される。
【0050】
なお、このレーザプリンタ1では、いわゆるクリーナレス方式によって、転写後の感光ドラム21の表面に残存するトナーを、現像ローラ22によって回収するように構成している。すなわち、転写後には、感光ドラム21の表面にトナーが残存するが、このトナーを、感光ドラム21の回転により、現像ローラ22と対向した時に、その現像ローラ22によって回収するようにしている。このようなクリーナレス方式によって感光ドラム21上に残存するトナーを回収すれば、ブレードなどのクリーナ装置や、廃トナーの貯留手段を設ける必要がないため、装置構成の簡略化、小型化およびコストの低減化を図ることができる。
【0051】
そして、このように構成されている本実施形態のレーザプリンタ1では、図2に示すように、感光ドラム21の回転方向において、転写ローラ26と対向する位置よりも下流側であって、かつ、スコロトロン型帯電器25と対向する位置よりも上流側に、転写後の感光ドラム21の表面に付着した紙粉を捕捉するための紙粉取り装置としての紙粉取りユニット51が設けられている。
【0052】
この紙粉取りユニット51は、紙粉除去部材としてのブラシ部材52と、清掃部材としての掻き取り部材53と、ブラシ部材52および掻き取り部材53を内装する貯留手段としての紙粉収容部54とを備えている。
【0053】
図3に示すように、紙粉収容部54は、感光ドラム21の回転方向における転写ローラ26と対向する位置よりも下流側で、かつ、スコロトロン型帯電器25と対向する位置よりも上流側において、その一側が、感光ドラム21に向かって開口されるようなボックス状をなし、ドラムカートリッジ41のフレームと一体として形成されている。この紙粉収容部54の下側フレーム57には、ポリウレタンフィルムなどからなるロアフィルム55が取り付けられている。このロアフィルム55は、下側フレーム57に固定される一端が下側となり、その遊端部が上側となるように配置され、その遊端部が感光ドラム21と接触するように設けられている。また、この紙粉収容部54の上側フレーム58には、ポリエチレンテレフタレートフィルムなどからなるアッパフィルム56が取り付けられている。このアッパフィルム56は、上側フレーム58に固定される一端が斜め上側となり、その遊端部が斜め下側となるように配置され、その遊端部が感光ドラム21と接触するように設けられている。そのため、後述するように、ブラシ部材52によって捕捉された紙粉は、ロアフィルム55およびアッパフィルム56によって囲まれる紙粉収容部54内において良好に貯留される。したがって、このような紙粉収容部54を設けることで、ブラシ部材52によって捕捉された紙粉が装置内において飛散することを防止することができ、紙粉による装置の汚染を有効に防止することができる。なお、ロアフィルム55の遊端部を感光ドラム21の表面に接触させることによって、転写後の感光ドラム21の表面の電位の均一化を図ることもできる。また、アッパフィルム56の遊端部には、不織布などからなる接触部材59が設けられており、この接触部材59が感光ドラム21と接触することによって、後述するブラシ部材52によって捕捉しにくい、たとえば、カオリンやタルクなどの填料を捕捉して除去することができる。
【0054】
ブラシ部材52は、図4(a)および(b)にも示すように、回転軸60と、この回転軸60によって支持されている複数の紙粉除去面としてのブラシ61と、このブラシ61を感光ドラム21に対して切り替えるための切り替え機構62とを備えている。
【0055】
回転軸60は、略三角柱状をなし、感光ドラム21のドラム軸と平行状に延びるような状態で、紙粉収容部54内において回転可能に支持されている。また、ブラシ61は、回転軸60の3つの各面にそれぞれ設けられている。各ブラシ61は、回転軸60の回転によって、そのそれぞれが、感光ドラム21と対向配置可能とされ、感光ドラム21の軸方向長さに対応する長さで各面において軸方向に延び、その先端部が、感光ドラム21と対向配置された時に、感光ドラム21の表面と接触可能に設けられている。より具体的には、各面に形成されるブラシ61は、10デニール(g/9000m)のアクリル系の繊維からなり、毛の密度が約80本/mm2で、食い込み量が1.5mmとなるように構成されている。また、回転軸60は、感光ドラム21に対して所定のバイアス電圧が印加されている。
【0056】
切り替え機構62は、回転軸60の軸方向側端部に設けられる回転軸ギヤ63(図3および後述する図5ないし図8では省略されている。側面図としては、図4(b)が参照される。)と、星型カム部材64と、操作レバー部材65と、案内溝部材66とを備えている。星型カム部材64は、紙粉収容部54内に設けられる支持軸67に回転可能に支持されており、回転軸ギヤ63に噛み合うカムギヤ68と、その外側に設けられる星型カム69とが一体として形成されている。星型カム69は、支持軸67を中心として放射状に延びる複数の放射片70を有し、各放射片70の間が、次に述べる操作レバー部材65のピン71を受け入れるための受入溝72とされている。
【0057】
また、操作レバー部材65は、手動でブラシ61を切り替えるための操作部73と、長孔74が形成される長孔部75とが一体に形成されており、操作部73と長孔部75との境には、内側に突出するピン71が形成されるとともに、長孔部75の端部には、ばね当接部76が形成されている。一方、紙粉収容部54内には、ピン71が受け入れられる環状の案内溝77を有する案内溝部材66と、ばね当接部76を矢印79方向に付勢するトーションばね78とが設けられている。
【0058】
そして、操作レバー部材65は、その長孔74が支持軸67に挿入されることにより、操作部73がその長孔74の長さ方向において移動可能な状態で、この支持軸67に回動可能に支持される。また、この状態において、ピン71は、星型カム69の受入溝72と係脱し得る状態で案内溝77に挿入されている。より具体的には、ピン71は、案内溝77の下側に位置している時(図3参照)には、星型カム69の受入溝72と係合し、案内溝77の上側に位置している時(図8参照)には、星型カム69の受入溝72と係合しないようにされている。さらに、この状態においては、ばね当接部76にトーションばね78が当接されており、操作レバー部材65の基本姿勢(図3に示す状態)においては、このトーションばね78の付勢力によって、ピン71が星型カム69の受入溝72と係合している状態で、案内溝77における一端部の下側に位置される状態が保持されている。
【0059】
そして、感光ドラム21に対してブラシ61を切り替える場合には、まず、この操作レバー部材65の基本姿勢から、操作部73を反時計方向(矢印80に示す方向)に押動させる。そうすると、図5に示すように、操作レバー部材65が、ばね当接部76に当接するトーションばね78の付勢力に抗して、支持軸67を支点として回動する。この時、ピン71は、案内溝77に沿って他端部側に案内されるので、このピン71に係合している星型カム69が、操作部73の押動方向と同じ方向、すなわち、反時計方向に回転する。星型カム69が回転すると、その駆動が、カムギヤ68および回転軸ギヤ63を介して、回転軸60に伝達されるので、これによって、回転軸60が時計方向に回転する。その結果、今まで接触していたブラシ61が感光ドラム21から下方向に離れるとともに、次のブラシ61が感光ドラム21に上方向から接近する。
【0060】
そして、図6に示すように、ピン71が、案内溝77の他端部の下側まで案内された時に、次のブラシ61が感光ドラム21に接触し、これによって、感光ドラム21に対するブラシ61の切り替えが達成される。
【0061】
ブラシ61が切り替えられた後は、図7に示すように、操作部73を上方に引き上げて、ピン71を、案内溝77の他端部の上側に位置させることにより、ピン71と星型カム69の受入溝72との係合を解除し、次いで、図8に示すように、操作部73を時計方向(図3における矢印80に示す方向と逆方向)に引き戻して、ピン71を、案内溝77の一端部の上側に位置させた後、再び、図3に示すような、操作レバー部材65が基本姿勢となる状態、すなわち、ピン71が、案内溝77の一端部の下側に位置する状態とすればよい。
【0062】
このような紙粉取りユニット51を設けることにより、転写後の感光ドラム21の表面に付着する紙粉を、ブラシ61により良好に除去することができる。より具体的には、可視像が転写ローラ26によって用紙3に転写された後における感光ドラム21の表面には、用紙3からの紙粉が付着するが、次いで感光ドラム21が回転されると、その紙粉が付着された表面には、ブラシ61が接触するので、その付着している紙粉が、ブラシ61によって良好に捕捉される。そのため、紙粉の除去を効率的に行なうことができ、紙粉の除去能力の向上が図られている。また、このブラシ61による紙粉の捕捉においては、トナーが正帯電性であり、かつ、感光ドラム21が正帯電性の感光ドラム21であるために、ブラシ61には、正極性のバイアス電圧が印加されている一方で、紙粉は、負極性に帯電しやすいので、このような正極性のバイアス電圧がブラシ61に印加されることにより、良好な紙粉の捕捉が達成されている。
【0063】
しかも、このブラシ61は、画像形成動作中、すなわち、感光ドラム21の回転中は、固定されているので、そのブラシ61に接触する感光ドラム21の表面には傷がつきにくく、そのため、感光ドラム21の耐久性を向上させることができる。一方、画像形成動作が行なわれていない時に、プロセスカートリッジ20を取り外して、操作部73を押動させれば、感光ドラム21に対して、ブラシ61を切り替えることができるので、その切り替え時には、ブラシ61に溜まっている紙粉を払い落とすことができる。そのため、簡易な構成によって、紙粉がブラシ61に滞留することによる感光ドラム21でのフィルミングの発生を有効に防止することができるとともに、ブラシ61の紙粉除去性能を維持して、良好な紙粉の除去を長期にわたり確保することができる。したがって、ブラシ61のみを先に交換することなく、ドラムユニット41の寿命まで、良好な紙粉の除去を達成することができる。
【0064】
また、このブラシ部材52では、ブラシ61の切り替えを行なう時には、感光ドラム21が、その接触部分において、下から上方向に向かって回転しているのに対し、今まで接触していたブラシ61が下方向に離れるとともに、次のブラシ61が上方向から接近する、つまり、ブラシ61が、感光ドラム21の回転方向と逆方向で移動するように構成されているので、紙粉を、より一層良好に払い落とすことができる。したがって、紙粉がブラシ61に滞留することによって、感光ドラム21にフィルミングなどが生じることが、より一層有効に防止されるとともに、ブラシ61の紙粉除去性能がより一層有効に維持され、良好な紙粉の除去がより一層長期にわたり確保されている。
【0065】
さらに、トナーとして使用されている重合トナーは、転写性が良好であるために、転写後における感光ドラム21の表面に残りにくい上、流動性にも優れているため、ブラシ61に付着しにくい。そのため、重合トナーが使用されることにより、トナーが付着することによるブラシ61の紙粉除去能力の低下が有効に防止され、効率的な紙粉の除去がより一層長期にわたって確保されている。
【0066】
また、回転軸60を回転させることにより、ブラシ61を感光ドラム21に対して切り替えるように構成されているので、簡易な構成によって、ブラシ61の切り替えが達成されている。
【0067】
また、掻き取り部材53は、図3に示すように、紙粉収容部54の下側フレーム57に設けられ、板金からなる略L字状をなし、ブラシ61よりも長い長さで形成されている。より具体的には、この掻き取り部材53は、略L字状とされた一片が、下側フレーム57に固定され、他の一片が、感光ドラム21に接触しているブラシ61が切り替えられた時に、その1回の切り替えにおいてブラシ61と接触できるように、ブラシ61の回動軌跡内に臨むように配置されている。
【0068】
このような掻き取り部材53を設けることによって、ブラシ61を切り替える時には、掻き取り部材53が、その切り替えられたブラシ61に接触して、付着している紙粉を払い落とすので、そのブラシ61によって、再度、感光ドラム21の紙粉を除去する時には、そのブラシ61は、掻き取り部材53によって付着された紙粉がより除去された状態で感光ドラム21に接触する。そのため、そのブラシ61によって、再び、効率的な紙粉の除去を達成することができる。
【0069】
なお、本実施形態のレーザプリンタ1では、いわゆるクリーナレス方式によって、現像ローラ22によりトナーを回収するようにしているが、ブラシ61によって、良好に紙粉が除去されているので、回収されるトナーに紙粉が混入することがほとんどなく、それによる、たとえば、カブリなどの画像の形成不良が良好に防止されている。
【0070】
なお、この紙粉取りユニット51では、ブラシ部材52を、回転軸60を略三角柱状に形成して、3つのブラシ61をその略三角柱状の回転軸60の各面にそれぞれ設けることにより構成したが、たとえば、図9に示すように、回転軸60を略円柱状に形成するとともに、ブラシ61をその略円柱状の回転軸60の周りに連続して放射状に設けることにより構成してもよい。なお、このような構成においても、感光ドラム21に対してブラシ61を切り替える場合には、上記と同様の切り替え機構62を備えて、操作レバー部材65の操作部73を押動させることにより、ブラシ61を回転させて、今まで接触していた面を感光ドラム21から下方向に離間させるとともに、感光ドラム21に対して上方向に位置し、今まで接触していなかった面を、感光ドラム21に接触させるように構成すればよい。
【0071】
また、この紙粉取りユニット51では、操作部73を押動させることにより、感光ドラム21に対してブラシ61を切り替えるように構成したが、たとえば、プロセスカートリッジ20の着脱に連動させるなど、自動的にブラシ61が切り替わるように構成してもよい。
【0072】
また、本実施形態のレーザプリンタ1では、転写後の感光ドラム21の表面に付着した紙粉を捕捉するために、紙粉取りユニット51を、感光ドラム21と対向させて、ブラシ61を、感光ドラム21の表面に接触させるように配置したが、たとえば、紙粉取りユニット51を、給紙ローラ7やレジストローラ9などと対向させて、ブラシ61を、これら給紙ローラ7やレジストローラ9などの表面に接触させるように配置して、これら給紙ローラ7やレジストローラ9などの表面に付着した紙粉を捕捉するように構成してもよい。
【0073】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項1に記載の発明によれば、紙粉除去動作を行なっている時には、紙粉除去面は固定されているので、その紙粉除去面に接触する感光体の表面には傷がつきにくく、そのため、感光体の耐久性を向上させることができる。また、画像形成動作が行なわれていない時には、紙粉除去面を感光体に対して切り替えることによって、その切り替え時に、紙粉除去面に溜まっている紙粉を払い落とすことができるので、簡易な構成によって、紙粉が紙粉除去面に滞留することによる感光体でのフィルミングの発生を有効に防止することができるとともに、紙粉除去面の紙粉除去性能を維持して、良好な紙粉の除去を長期にわたり確保することができる。
【0074】
請求項2に記載の発明によれば、簡易な構成によって、紙粉除去面を感光体に対して切り替えることができる。
【0075】
請求項3に記載の発明によれば、紙粉除去面の切り替え時に、紙粉を良好に払い落とすことができる。したがって、紙粉が紙粉除去面に滞留することによって、感光体にフィルミングなどが生じることを、より一層有効に防止することができるとともに、紙粉除去面の紙粉除去性能をより一層有効に維持することができ、良好な紙粉の除去を長期にわたり確保することができる。
【0076】
請求項4に記載の発明によれば、紙粉の除去を効率的に行なうことができ、紙粉除去部材の紙粉除去能力を向上させることができる。
【0077】
請求項5に記載の発明によれば、紙粉除去面の切り替え時に、清掃部材が、紙粉除去面に接触して付着している紙粉を払い落とすので、紙粉除去面を、紙粉がより除去された状態で、再び、感光体の紙粉を除去するために使用することができる。したがって、感光体の効率的な紙粉の除去を達成することができる。
【0078】
請求項6に記載の発明によれば、所定のバイアス電圧が印加されている紙粉除去面が、感光体の表面に付着している紙粉を良好に捕捉するので、より一層効率的な紙粉の除去を達成することができる。
【0079】
請求項7に記載の発明によれば、負極性に帯電しやすい紙粉を、紙粉除去面に正極性のバイアス電圧を印加して、良好に捕捉することができる。そのため、より一層効率的な紙粉の除去を達成することができる。
【0080】
請求項8に記載の発明によれば、現像剤が紙粉除去面に付着しにくいので、そのような現像剤の付着による、紙粉除去面の紙粉除去能力の低下を有効に防止することができ、効率的な紙粉の除去をより一層長期にわたって確保することができる。
【0081】
請求項9に記載の発明によれば、いわゆるクリーナレス方式による現像剤の回収によって、ブレードなどのクリーナ装置や、廃トナーの貯留手段を設けずとも良好に現像剤を回収することができ、装置構成の簡略化、小型化およびコストの低減化を図ることができる。とりわけ、本発明の画像形成装置では、紙粉除去部材によって、良好に紙粉が除去されているので、回収される現像剤に紙粉が混入することがほとんどなく、それによる、たとえば、カブリなどの画像の形成不良を良好に防止することができる。
【0082】
請求項10に記載の発明によれば、感光体の耐久性を確保しつつ、かつフィルミングなどを生じさせることなく、良好に感光体の表面に付着する紙粉の除去がなされるので、常に良好な画像の形成を達成することができる。
【0083】
請求項11に記載の発明によれば、紙粉除去動作を行なっている時には、紙粉除去面は固定されているので、その紙粉除去面に接触する記録媒体接触部材の表面には傷がつきにくく、そのため、記録媒体接触部材の耐久性を向上させることができる。また、紙粉除去動作をしていない時には、紙粉除去面を記録媒体接触部材に対して切り替えることによって、その切り替え時に、紙粉除去面に溜まっている紙粉を払い落とすことができるので、紙粉が紙粉除去面に滞留することによる記録媒体接触部材の性能の低下を有効に防止することができるとともに、紙粉除去面の紙粉除去性能を維持して、良好な紙粉の除去を長期にわたり確保することができる。
【0084】
請求項12に記載の発明によれば、紙粉除去動作を行なっている時には、紙粉除去面は固定されているので、その紙粉除去面に接触する記録媒体接触部材の表面には傷がつきにくく、そのため、記録媒体接触部材の耐久性を向上させることができる。また、紙粉除去動作をしていない時には、紙粉除去面に対する固定が解除され、紙粉除去面が清掃部材によって清掃されるので、紙粉除去面を、紙粉がより除去された状態で、再び、記録媒体接触部材の紙粉を除去するために使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の画像形成装置としての、レーザプリンタの一実施形態を示す要部側断面図である。
【図2】 現像ユニットを拡大して示す側断面図である。
【図3】 図2に示す現像ユニットの紙粉取りユニットの要部側面図である。
【図4】 (a)は、図3に示すブラシ部材の要部正面図、(b)は、図3に示すブラシ部材の要部側面図である。
【図5】 図3に示すブラシ部材の切り替え動作を示す紙粉取りユニットの要部側面図である。
【図6】 図5に続いて、図3に示すブラシ部材の切り替え動作を示す紙粉取りユニットの要部側面図である。
【図7】 図6に続いて、図3に示すブラシ部材の切り替え動作を示す紙粉取りユニットの要部側面図である。
【図8】 図7に続いて、図3に示すブラシ部材の切り替え動作を示す紙粉取りユニットの要部側面図である。
【図9】 図3に示すブラシ部材とは異なる実施形態のブラシ部材を備える紙粉取りユニットの要部側面図である。
【符号の説明】
1 レーザプリンタ
3 用紙
20 プロセスカートリッジ
21 感光ドラム
22 現像ローラ
26 転写ローラ
41 ドラムカートリッジ
52 ブラシ部材
53 掻き取り部材
54 紙粉収容部
60 回転軸
61 ブラシ
62 切り替え機構
Claims (12)
- 現像剤によって形成された可視像を記録媒体に転写するための転写手段に、対向可能な感光体を備えるプロセス装置において、
前記感光体の移動方向における前記転写手段より下流側に、前記感光体の表面に接触して紙粉を除去するための紙粉除去面を有する紙粉除去部材と、前記紙粉除去部材を内装し、前記紙粉除去面により除去された紙粉を貯留するための紙粉収容部とが設けられており、
前記紙粉除去部材は、紙粉除去動作をしている時には、前記紙粉除去面が固定されるとともに、紙粉除去動作をしていない時には、前記感光体に対して前記紙粉除去面が切り替え可能に構成され、
前記紙粉収容部には、前記感光体の移動方向における前記紙粉除去部材より下流側に、一端が前記紙粉収容部に固定され、遊端部が前記感光体に接触するアッパフィルムと、前記感光体の移動方向における前記紙粉除去部材より上流側に、一端が前記紙粉収容部に固定され、遊端部が前記感光体に接触するロアフィルムとが設けられ、
前記アッパフィルムの前記遊端部には、不織布からなる接触部材が設けられていることを特徴とする、プロセス装置。 - 前記紙粉除去部材は、回転軸を備えており、前記回転軸の回転によって、前記感光体に対する紙粉除去面の切り替えを行なうように構成されていることを特徴とする、請求項1に記載のプロセス装置。
- 前記感光体に対する前記紙粉除去面の切り替えを行なう時に、前記感光体との接触部分において、前記紙粉除去面が、前記感光体の移動方向と逆方向に移動するように構成されていることを特徴とする、請求項1または2に記載のプロセス装置。
- 前記紙粉除去面が、ブラシにより構成されていることを特徴とする、請求項1ないし3のいずれかに記載のプロセス装置。
- 前記感光体に対する前記紙粉除去面の切り替えを行なう時に、前記紙粉除去面に接触して、前記紙粉除去面に付着した紙粉を除去するための、清掃部材が設けられていること特徴とする、請求項1ないし4のいずれかに記載のプロセス装置。
- 前記紙粉除去面には、前記感光体に対して所定のバイアス電圧が印加されるように構成されていることを特徴とする、請求項1ないし5のいずれかに記載のプロセス装置。
- 前記現像剤が、正帯電性の現像剤であり、かつ、前記感光体が正帯電性の感光体であることを特徴とする、請求項1ないし6のいずれかに記載のプロセス装置。
- 前記現像剤が、重合性単量体を重合させることによって得られる重合トナーであることを特徴とする、請求項1ないし7のいずれかに記載のプロセス装置。
- 請求項1ないし8のいずれかに記載のプロセス装置と、
前記感光体に可視像を形成するための現像剤担持体とを備え、
前記転写手段によって記録媒体に転写された後に前記感光体上に残存する現像剤を、前記現像剤担持体によって回収するように構成されていることを特徴とする、現像装置。 - 請求項1ないし8のいずれかに記載のプロセス装置、または、請求項9に記載の現像装置を備えていることを特徴とする、画像形成装置。
- 記録媒体に対して接触しつつ移動する記録媒体接触部材に付着した紙粉を除去する紙粉除去装置において、
前記記録媒体接触部材の表面に接触して紙粉を除去するための紙粉除去面を有する紙粉除去部材と、
前記紙粉除去部材を内装し、前記紙粉除去面により除去された紙粉を貯留するための紙粉収容部とを備え、
前記紙粉除去部材は、紙粉除去動作をしている時には、前記紙粉除去面が固定されるとともに、紙粉除去動作をしていない時には、前記記録媒体接触部材に対して紙粉除去面が切り替え可能に構成され、
前記紙粉収容部には、前記記録媒体接触部材の移動方向における前記紙粉除去部材より下流側に、一端が前記紙粉収容部に固定され、遊端部が前記記録媒体接触部材に接触するアッパフィルムと、前記記録媒体接触部材の移動方向における前記紙粉除去部材より上流側に、一端が前記紙粉収容部に固定され、遊端部が前記記録媒体接触部材に接触するロアフィルムとが設けられ、
前記アッパフィルムの前記遊端部には、不織布からなる接触部材が設けられていることを特徴とする、紙粉除去装置。 - 記録媒体に対して接触しつつ移動する記録媒体接触部材に付着した紙粉を除去する紙粉除去装置において、
前記記録媒体接触部材の表面に接触して紙粉を除去するための紙粉除去面を有する紙粉除去部材と、
前記紙粉除去部材を内装し、前記紙粉除去面により除去された紙粉を貯留するための紙粉収容部と、
前記紙粉除去面に付着した紙粉を除去するための清掃部材とを備え、
前記紙粉除去部材は、紙粉除去動作をしている時には、前記紙粉除去面が固定されるとともに、紙粉除去動作をしていない時には、前記紙粉除去面に対する固定を解除して、前記清掃部材によって紙粉除去面を清掃可能に構成され、
前記紙粉収容部には、前記記録媒体接触部材の移動方向における前記紙粉除去部材より下流側に、一端が前記紙粉収容部に固定され、遊端部が前記記録媒体接触部材に接触するアッパフィルムと、前記記録媒体接触部材の移動方向における前記紙粉除去部材より上流側に、一端が前記紙粉収容部に固定され、遊端部が前記記録媒体接触部材に接触するロアフィルムとが設けられ、
前記アッパフィルムの前記遊端部には、不織布からなる接触部材が設けられていることを特徴とする、紙粉除去装置。
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