JP3991645B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子写真方式などを採用したフルカラーや白黒の画像等を形成することが可能な複写機やプリンター、あるいはファクシミリ等の画像形成装置に関し、更に詳しくは画像形成装置の露光部の汚れを防止する汚れ防止部材を駆動する手段を利用して、帯電部材のクリーニング動作を行うように構成した画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電子写真方式などを採用したフルカラーや白黒の画像等を形成することが可能な複写機やプリンター等の画像形成装置においては、感光体ドラムの表面を帯電ローラー等の帯電装置によって一様に帯電した後、当該感光体ドラムの表面に、ＲＯＳやＬＥＤアレイ等の画像露光装置によって画像露光を施して、画像情報に応じた静電潜像を形成し、この静電潜像を現像して記録用紙上に転写・定着することにより、白黒やフルカラーの画像を形成するように構成されている。
【０００３】
かかる複写機やプリンター等の画像形成装置としては、フルカラーの画像を高速に形成可能とするため、感光体ドラム上に所定の色の画像を形成する複数の画像形成ユニットを、互いに並列的に配置し、これら複数の画像形成ユニットで形成された色の異なる画像を、中間転写ベルト上に一旦多重に一次転写した後、当該中間転写ベルトから記録用紙上に一括して二次転写するように構成した所謂タンデム型のフルカラー画像形成装置が、種々提案されており、本出願人によって既に製品化されてもいる。
【０００４】
このような所謂タンデム型のフルカラー画像形成装置のうち、本出願人は、装置の小型化等を実現しつつ、白黒画像の生産性をも向上させたフルカラー画像形成装置として、中間転写ベルトを上方に配置するとともに、当該中間転写ベルトの下方に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）等の各色の画像形成ユニットを、互いに並列的に配置し、各画像形成ユニットの感光体ドラムの表面に、当該感光体ドラムの下方に配置されたＲＯＳやＬＥＤアレイ等の画像露光装置によって画像露光を施して、画像情報に応じた静電潜像を形成し、この静電潜像を現像して記録用紙上に転写・定着することにより、フルカラーの画像を形成するように構成したものを提案し、実際に製品化してきている。
【０００５】
かかる中間転写ベルトが上方に位置し、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）等の各色の画像形成ユニットが下方に位置する画像形成装置では、各画像形成ユニットの感光体ドラムの表面に、画像露光を行う画像露光装置を、感光体ドラムの下方に配置する必要がある。そのため、この種の画像形成装置においては、感光体ドラムに隣接する現像装置から、下方に位置する画像露光装置の光路上に位置する透明部材などにトナーが落下して付着すると、画像露光を遮ってしまい、画質が劣化することになる。
【０００６】
そこで、本出願人は、画像形成ユニットが中間転写ベルトの下方に位置するタイプの画像形成装置において、トナー等の粉塵によって画像露光装置が汚損さ れ、画質が劣化するのを防止するため、特願平１１−２４４０７７号に開示されているような防塵装置について、既に提案している。
【０００７】
この特願平１１−２４４０７７号に係る防塵装置は、種々の構成を含むものであるが、その一つの態様として、画像露光装置の光路上にシャッター部材を設けるとともに、当該シャッター部材をモーターやソレノイド等からなる駆動手段によって駆動し、現像装置等から落下したトナーが、画像露光装置を汚損するのを防止するように構成したものを含んでいる。
【０００８】
一方、上記のような所謂タンデム型のフルカラー画像形成装置では、感光体ドラムの表面を、画像露光に先立って一様に帯電する帯電装置として、オゾン等の発生が少なく、電源の小型化等も可能な接触型の帯電ローラーが、多く使用されるようになってきている。
【０００９】
かかる接触型の帯電装置としての帯電ローラーは、感光体ドラムの表面に接触して回転しつつ、当該感光体ドラムの表面を一様に帯電するものであるため、トナーや当該トナーの外添剤などが付着して汚損され易く、帯電不良を起こして画質が低下するという問題点が知られている。
【００１０】
かかる問題点は、高画質化や高転写性等を得るために、球形トナーを使用すると、球形状ゆえにクリーニングが困難であるトナーの特性と、帯電特性などを制御するために使用される外添剤の量が、不定形トナーに比べて多くなると言った理由により、特に顕著になることが、本発明者らの検討によっても明らかとなっている。
【００１１】
そこで、本出願人は、特願２０００−３０７６２６号に開示されているよう に、帯電ローラーの表面をクリーニングする技術について、既に提案している。
【００１２】
この特願２０００−３０７６２６号に係る画像形成装置は、像担持体の表面に接触して回動する帯電部材と、前記帯電部材の表面をクリーニングするクリーニング部材とを備えた画像形成装置において、前記画像形成装置によって形成される画像の画素数を計数する計数手段と、前記計数手段の計数値が所定の値に達したタイミング毎に、前記帯電部材の表面に一定時間だけ接触するように前記クリーニング部材を接離させる接離手段とを備えるように構成したものである。
【００１３】
上記接離手段は、例えば、モーター等の駆動手段と、当該駆動手段の駆動力を伝達するリンクやカム等の駆動力伝達手段によって構成されている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記従来の画像形成装置の場合には、画像露光装置がトナー等の粉塵によって汚損されるのを防止するため、シャッター部材を画像露光タイミングに同期させて開閉したり、帯電ローラーの表面を清掃するため、クリーニング部材を帯電ローラーの表面に当接させる必要があるが、シャッター部材を駆動するモーターや、クリーニング部材を駆動するモーターの駆動を制御するソフトウエアのタイミングやモーター動作の設計が非常に困難であり、且つ各部品の寸法公差や回転力等に高い精度が要求され、コスト高になるという問題点を有していた。
【００１５】
また、上記従来の画像形成装置においては、モーターの一時的なトルク不足や一時的な回転不良、あるいはシャッター動作やクリーニング動作の不良、または関連部品が故障や破損した場合に、露光部の汚れ防止がされないままで帯電ローラーのクリーニング動作を行うと、露光部が汚れて画質不良を発生するという問題点を有していた。
【００１６】
さらに、上記従来の画像形成装置の場合には、露光部の汚れ防止と、帯電ローラーのクリーニングを行うために、別々の駆動装置や駆動力伝達装置が必要となり、高コスト及び装置の大型化を招くという問題点をも有していた。
【００１７】
そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、シャッター部材やクリーニング部材を駆動する駆動源を制御するソフトウエアや駆動源の設計が容易であり、しかも各部品に高い精度が要求されず、コストダウンが可能であるとともに、露光部の汚れを確実に防止することが可能な画像形成装置を提供することにある。
【００１８】
また、この発明の他の目的とするところは、シャッター部材とクリーニング部材を駆動する駆動手段を共通化することにより、コストダウン及び装置の小型化が可能な画像形成装置を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１に記載された発明は、少なくとも１つ以上の像担持体と、前記像担持体の表面に接触して当該像担持体の表面を帯電させる帯電ローラーと、前記像担持体上に静電潜像を形成する画像露光手段と、前記像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像手段と、前記像担持体上に現像されたトナー像を転写する転写手段と、前記画像露光手段近傍の汚れを防止する開閉可能なシャッター部材と、前記帯電ローラーの表面をクリーニングする接離可能なクリーニング部材とを備えた画像形成装置において、
前記シャッター部材とクリーニング部材とを、同一の駆動手段によって駆動するように構成し、
前記シャッター部材が非画像形成時に前記画像露光手段近傍の汚れを防止するように閉じた状態で、前記クリーニング部材が前記帯電ローラーの表面をクリーニングすることを特徴とする画像形成装置である。
【００２０】
請求項２に記載された発明は、少なくとも１つ以上の像担持体と、前記像担持体の表面に回転可能に配設された像担持体と、前記像担持体の表面に接触して当該像担持体の表面を帯電させる帯電ローラーと、前記像担持体上に静電潜像を形成する画像露光手段と、前記像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像手段と、前記像担持体上に現像されたトナー像を転写する転写手段と、前記画像露光手段近傍の汚れを防止する開閉可能なシャッター部材と、前記帯電ローラーの表面をクリーニングする接離可能なクリーニング部材とを備えた画像形成ユニットを複数有し、各画像形成ユニットによって互いに異なる色のトナー像を形成するように構成した画像形成装置において、
前記各画像形成ユニットに設けられたすべてのシャッター部材とクリーニング部材とを、同一の駆動手段によって駆動するように構成し、
前記シャッター部材が非画像形成時に前記画像露光手段近傍の汚れを防止するように閉じた状態で、前記クリーニング部材が前記帯電ローラーの表面をクリーニングすることを特徴とする画像形成装置である。
【００２１】
さらに、請求項３に記載された発明は、前記駆動手段が、駆動源と、前記駆動源によって往復駆動される作動部材とを備え、前記作動部材によってシャッター部材とクリーニング部材とを回動させるように構成したことを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置である。
【００２２】
又、請求項４に記載された発明は、前記シャッター部材が画像露光手段近傍の汚れを防止するように移動する方向と、前記クリーニング部材が帯電ローラーの表面をクリーニングするように移動する方向とが、同方向になるように設定されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置であ る。
【００２３】
例えば、上記シャッター部材とクリーニング部材を同一のアーム部材を用いて駆動する場合、当該アーム部材のホームポジションでは、シャッター部材が既に閉じており、このアーム部材をホームポジションから更に時計回り方向に回動することによって、クリーニング部材がクリーニングポジションに移動するように構成される。なお、この場合、上記アーム部材をホームポジションから反時計回り方向に回動することによって、シャッター部材が開くように設定されている。したがって、上記アーム部材をシャッター部材が開いた状態から、ホームポジションに向けて時計回り方向に回動することによって、シャッター部材が閉じる が、このホームポジションでは、未だ、クリーニング部材がクリーニングポジションにはなく、更に時計回り方向に、つまりシャッター部材が閉じる方向と同方向にアーム部材を回動することによって、はじめてクリーニング部材がクリーニングポジションに移動するように構成される。このクリーニング部材のクリーニングポジションでは、当然、シャッター部材が閉じたままの状態となっている。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２５】
実施の形態１
図２はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのタンデム型のデジタルカラープリンターを示すものである。また、図３はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのタンデム型のデジタルカラー複写機を示すものである。
【００２６】
図２及び図３において、１はタンデム型のデジタルカラープリンター及び複写機の本体を示すものであり、デジタルカラー複写機の場合には、図３に示すように、本体１の上部に、原稿２を一枚ずつ分離した状態で自動的に搬送する自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）３と、当該自動原稿搬送装置３によって搬送される原稿２の画像を読み取る原稿読取装置４が配設されている。この原稿読取装置４は、プラテンガラス５上に載置された原稿２を光源６によって照明し、原稿２からの反射光像を、フルレートミラー７及びハーフレートミラー８、９及び結像レンズ１０からなる縮小光学系を介してＣＣＤ等からなる画像読取素子１１上に走査露光して、この画像読取素子１１によって原稿２の色材反射光像を所定のドット密度（例えば、１６ドット／ｍｍ）で読み取るようになっている。
【００２７】
上記原稿読取装置４によって読み取られた原稿２の色材反射光像は、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）（各８ｂｉｔ）の３色の原稿反射率データとしてＩＰＳ（Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）１２に送られ、このＩＰＳ１２では、原稿２の反射率データに対して、シェーデイング補正、位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消し、色／移動編集等の所定の画像処理が施される。また、ＩＰＳ１２は、パーソナルコンピュータ等から送られてくる画像データに対しても、所定の画像処理を行なうようになっている。
【００２８】
そして、上記の如くＩＰＳ１２で所定の画像処理が施された画像データは、同じくＩＰＳ１２によって、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）（各８ビット）の４色の原稿再現色材階調データに変換され、次に述べるように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３ＫのＲＯＳ（Ｒａｓｅｒ Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｃａｎｎｅｒ）１４に送られ、この画像露光装置としてのＲＯＳ１４では、所定の色の原稿再現色材階調データに応じてレーザ光ＬＢによる画像露光が行われる。
【００２９】
ところで、この実施の形態に係る画像形成装置では、各々色の異なるトナー像を形成する複数の画像形成ユニットを並列的に配置するとともに、前記複数の画像形成ユニットの上部にわたって、当該複数の画像形成ユニットで形成された各色のトナー像が転写されるベルト状の中間転写体を配置し、更に前記複数の画像形成ユニットの下方に、各画像形成ユニットの像担持体に画像の書き込みを行なう画像書込手段を配置するように構成されている。
【００３０】
また、この実施の形態では、前記ベルト状の中間転写体からトナー像が転写される転写媒体を、鉛直方向の下方から上方に向けて搬送し、前記ベルト状の中間転写体から転写媒体上にトナー像を転写する二次転写手段を、当該中間転写ベルトの側方に設けるように構成されている。
【００３１】
さらに、この実施の形態では、前記複数の画像形成ユニットのうち、前記ベルト状の中間転写体の移動方向の最下流側に、黒色のトナー像を形成する画像形成ユニットを配置するように構成されている。
【００３２】
すなわち、上記タンデム型のデジタルカラープリンター及び複写機本体１の内部には、図１及び図２、図３に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４つの画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋが、水平方向に一定の間隔をおいて並列的に配置されている。
【００３３】
これらの４つの画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋは、すべて同様に構成されており、大別して、所定の速度（例えば、１０４ｍｍ／ｓｅｃ）で回転駆動される像担持体としての感光体ドラム１５と、この感光体ドラム１５の表面を一様に帯電する帯電装置としての帯電ロール１６と、当該感光体ドラム１５の表面に所定の色に対応した画像を露光して静電潜像を形成する画像露光手段としてのＲＯＳ１４と、感光体ドラム１５上に形成された静電潜像を所定の色のトナーで現像する現像手段としての現像器１７と、感光体ドラム１５の表面を清掃するクリーニング装置１８とから構成されている。これらの感光体ドラム１５と周辺に配置される画像形成部材は、一体的にユニット化されており、プリンター及び複写機本体１から個別に交換可能に構成されている。但し、各現像器１７は、画像形成ユニットとは別体となっており、プリンター及び複写機本体１に取り付けられている。
【００３４】
上記ＲＯＳ１４は、図２及び図３に示すように、４つの画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋに共通に構成されており、図示しない４つの半導体レーザを各色の原稿再現色材階調データに応じて変調して、これらの半導体レーザからレーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋを階調データに応じて出射するように構成されている。なお、上記ＲＯＳ１４は、複数の画像形成ユニット毎に個別に構成しても勿論よい。上記半導体レーザから出射されたレーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋは、図示しないｆ−θレンズを介してポリゴンミラー１９に照射され、このポリゴンミラー１９によって偏向走査される。上記ポリゴンミラー１９によって偏向走査されたレーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋは、図示しない結像レンズ及び複数枚のミラーを介し て、感光体ドラム１５上の露光ポイントに、斜め下方から走査露光される。
【００３５】
上記ＲＯＳ１４は、図２に示すように、下方から感光体ドラム１５上に画像を走査露光するものであるため、このＲＯＳ１４には、上方に位置する４つの画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの現像器１７などからトナー等が落下して、汚損される虞れを有している。そのため、ＲＯＳ１４は、その周囲が直方体状のフレーム２０によって密閉されているとともに、当該フレーム２０の上部には、４本のレーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋを、各画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの感光体ドラム１５上に露光するため、シールド部材としての透明なガラス製のウインドウ２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋが設けられている。
【００３６】
上記ＩＰＳ１２からは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋに共通して設けられたＲＯＳ１４に、各色の画像データが順次出力され、このＲＯＳ１４から画像データに応じて出射されたレーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋは、対応する感光体ドラム１５の表面に走査露光され、静電潜像が形成され る。上記感光体ドラム１５上に形成された静電潜像は、現像器１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｋによって、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン （Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像として現像される。
【００３７】
上記各画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの感光体ドラム１５上に、順次形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒 （Ｋ）の各色のトナー像は、各画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの上方にわたって配置された転写ユニット２２の中間転写ベルト（ベルト状の中間転写体）２５上に、４つの一次転写ロール２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋによって多重に転写される。これらの一次転写ロール２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋは、各画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの感光体ドラム１５に対応した中間転写ベルト２５の裏面側に配設されている。この実施の形態では、所望の体積抵抗値に調整されたロールを使用している。そして、一次転写ロール２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋには、転写バイアス電源（図示しない）が接続されており、所定のトナー極性とは逆極性（本実施の形態では正極性）の転写バイアスが所定のタイミングで印加されるようになっている。
【００３８】
また、上記中間転写ベルト２５は、図２に示すように、ドライブロール２７ と、テンションロール２４と、バックアップロール２８との間に一定のテンションで掛け回されており、図示しない定速性に優れた専用の駆動モーターによって回転駆動されるドライブロール２７により、矢印方向に所定の速度で循環駆動されるようになっている。尚、図２においては、中間転写ベルト２５が、ドライブロール２７と、テンションロール２４と、バックアップロール２８を含む３本のロールによって支持された場合を示している。上記中間転写ベルト２５は、例えば、チャージアップを起こさないべルト素材（ゴムまたは樹脂）にて抵抗調整されたものが使用されている。
【００３９】
上記中間転写ベルト２５上に多重に転写されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ （Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像は、図２に示すように、当該中間転写ベルト２５の側面に配置されたバックアップロール２８に圧接する二次転写ロール２９によって、圧接力及び電界で記録媒体としての記録用紙３０上に二次転写され、これらの各色のトナー像が転写された記録用紙３０は、上方に位置する定着器３１へと搬送される。上記二次転写ロール２９は、バックアップロール２８の側方に圧接しており、鉛直方向の下方から上方に搬送される記録用紙３０上に、各色のトナー像を二次転写するようになっている。そして、上記各色のトナー像が転写された記録用紙３０は、定着器３１によって熱及び圧力で定着処理を受けた後、排出ロール３２によって本体１の上部に設けられた排出トレイ３３上に排出される。
【００４０】
上記記録用紙３０は、図２及び図３に示すように、装置本体１の内部に配設された給紙装置３４から、所定のサイズのものが、ナジャーロール３５及び用紙分離搬送用のフィードロール３６により、１枚ずつ分離された状態で用紙搬送路３７に設けられたレジストロール３８まで一旦搬送され、停止される。給紙された記録用紙３０の搬送経路３７は、鉛直方向上向きとなっている。上記給紙装置３４から供給された記録用紙３０は、所定のタイミングで回転するレジストロール３８によって中間転写ベルト３５の二次転写位置へ送出される。
【００４１】
なお、上記デジタルカラープリンター及び複写機において、フルカラー等の両面コピーをとる場合には、片面に画像が定着された記録用紙３０を、排出ロール３２によって排出トレイ３３上にそのまま排出せずに、図示しない切替ゲートによって搬送方向を切り替え、用紙搬送用のローラ対３９を介して両面用搬送ユニット４０へと搬送する。そして、この両面用搬送ユニット４０では、搬送径路４１に沿って設けられた図示しない搬送用のローラ対により、記録用紙３０の表裏が反転された状態で、再度レジストロール３８へと搬送され、今度は、当該記録用紙３０の裏面に画像が転写・定着された後、排出トレイ３３上に排出される。
【００４２】
図２及び図３中、４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ，４４Ｋは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の現像器１７に、所定の色のトナーを供給するトナーカートリッジをそれぞれ示している。
【００４３】
図４は上記デジタルカラープリンター及び複写機の各画像形成ユニットを示すものである。
【００４４】
上記イエロー色、マゼンタ色、シアン色及び黒色の４つの画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋは、図４に示すように、すべてが同様に構成されており、これらの４つの画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋで は、上述したように、それぞれイエロー色、マゼンタ色、シアン色及び黒色のトナー像が所定のタイミングで順次形成されるように構成されている。上記各色の画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ，１３Ｃ、１３Ｋは、上述したように、感光体ドラム１５を備えており、これらの感光体ドラム１５の表面は、帯電用の帯電ロール１６によって一様に帯電される。その後、上記感光体ドラム１５の表面は、ＲＯＳ１４から画像データに応じて出射される画像形成用のレーザ光ＬＢが走査露光されて、各色に対応した静電潜像が形成される。上記感光体ドラム１５上に走査露光されるレーザ光ＬＢは、当該感光体ドラム１５の直下よりやや右側寄りの斜め下方から露光されるように設定されている。上記感光体ドラム１５上に形成された静電潜像は、各画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの現像器１７の現像ロール１７ａによってそれぞれイエロー色、マゼンタ色、シアン色、黒色の各色のトナーにより現像されて可視トナー像となり、これらの可視トナー像は、一次転写ロール２６の帯電によって中間転写ベルト２５上に順次多重に転写される。
【００４５】
なお、トナー像の転写工程が終了した後の感光体ドラム１５の表面は、クリーニング装置１８によって残留トナー等が除去されて、次の画像形成プロセスに備える。上記クリーニング装置１８は、クリーニングブレード４２を備えており、このクリーニングブレード４２によって、感光体ドラム１５上の残留トナー等を除去するようになっている。また、トナー像の転写工程が終了した後の中間転写ベルト２５の表面は、図２及び図３に示すように、クリーニング装置４３によって残留トナーや紙粉等が除去されて、次の画像形成プロセスに備える。上記クリーニング装置４３は、クリーニングブラシ４３ａ及びクリーニングブレード４３ｂを備えており、これらのクリーニングブラシ４３ａ及びブレード４３ｂによって、中間転写ベルト２５上の残留トナーや紙粉等を除去するようになっている。
【００４６】
ところで、この実施の形態では、少なくとも１つ以上の像担持体と、前記像担持体の表面に接触して当該像担持体の表面を帯電させる帯電ローラーと、前記像担持体上に静電潜像を形成する画像露光手段と、前記像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像手段と、前記像担持体上に現像されたトナー像を転写する転写手段と、前記画像露光手段近傍の汚れを防止する開閉可能なシャッター部材と、前記帯電ローラーの表面をクリーニングする接離可能なクリーニング部材とを備えた画像形成装置において、
前記シャッター部材とクリーニング部材とを、同一の駆動手段によって駆動するように構成されている。
【００４７】
また、この実施の形態では、前記駆動手段が、駆動源と、前記駆動源によって往復駆動される作動部材とを備え、前記作動部材によってシャッター部材とクリーニング部材とを回動させるように構成されている。
【００４８】
さらに、この実施の形態では、前記シャッター部材が画像露光手段近傍の汚れを防止するように移動する方向と、前記クリーニング部材が帯電ローラーの表面をクリーニングするように移動する方向とが、同方向になるように設定されている。
【００４９】
すなわち、上記デジタルカラープリンター及び複写機本体１には、図１、図５乃至図７に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒 （Ｋ）の各色の画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋに、画像露光装置の光路を開閉するシャッター部材７０が設けられている。このシャッター部材７０は、図６に示すように、各画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの下方に配設される合成樹脂製のフレーム部材６７に、図５に示す軸部７１を中心にして回動自在に取り付けられており、その軸方向の一端部に設けられた合成樹脂製の板状弾性部材等からなるアーム部材７２により、矢印方向に沿って開閉駆動されるように構成されている。また、上記シャッター部材７０は、通 常、図１等に示すように、コイルスプリング等からなる付勢部材７３によって、時計回り方向（閉じる方向）に付勢されており、当該シャッター部材７０の先端に取り付けられたフィルム状部材７４が、現像器１７のハウジングに当接することにより、画像露光装置の光路を遮蔽し、上方から落下するトナー等の粉塵が画像露光装置に付着するのを防止するようになっている。
【００５０】
また、帯電装置５０は、図８に示すように、感光体ドラム１５の表面に接触して、当該感光体ドラム１５の表面を所定の電位に帯電する帯電ローラー１６と、この帯電ローラー１６の一側面と下側の端面をほぼ覆うハウジング部材５１とを備えている。このハウジング部材５１は、図９に示すように、帯電ローラー１６の一側面を覆う側壁部５２と、この側壁部５２の長手方向の両端部に一体的に設けられ、帯電ローラー１６の金属製の軸部材１６ａを回転自在に支持する軸受け部５３と、帯電ローラー１６の下端面を覆う底壁部を兼ねるクリーニング部材５４とから構成されている。なお、上記軸受け部５３には、帯電ローラー１６の金属製の軸部材１６ａを回転自在に支持する軸受け部材５５が、感光体ドラム１５と接離する方向に移動自在に取り付けられている。また、上記軸受け部材５５ は、軸受け部５３に取り付けられたコイルスプリング５６によって、感光体ドラム１５と接近する方向に付勢されている。
【００５１】
上記クリーニング部材５４は、図１０に示すように、帯電ローラー１６の下側に位置する平板部５７と、当該平板部５７の左端から上方に短く起立した側壁部５８とから構成されており、平板部５７の略山形に形成された上面５７ａには、図８に示すように、クリーニングブラシ５９が両面テープによる接着等の手段で固着されている。また、このクリーニング部材５４は、図９及び図１１に示すように、ハウジング部材５１の軸受け部５３に、軸部６０を中心にして回動自在に取り付けられているとともに、当該クリーニング部材５４は、その一部に設けられた図示しないストッパーが、軸受け部５３と係合することによって、図９に示すように、側壁部５２と略直交した状態で停止するように構成されている。さらに、上記クリーニング部材５４は、図１２に示すように、反時計回り方向に回動した状態で、その幅方向の先端部５４ａが、側壁部５２内面の下端部に設けられたストッパー６１に当接することによって、停止するようになっている。
【００５２】
さらに、上記タンデム型のデジタルカラープリンター及び複写機本体１には、図１３及び図１４に示すように、クリーニング部材５４を回動し、当該クリーニング部材５４に設けられたクリーニングブラシ５９を、所定のタイミングで、帯電ローラー１６の表面に当接又は離間させる駆動手段としての接離手段６２が設けられている。なお、この接離手段６２は、前記シャッター部材７０をも駆動するように構成されている。
【００５３】
この接離手段６２は、図１５及び図１６に示すように、イエロー色、マゼンタ色、シアン色及び黒色の各画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋにおいて、帯電装置５０のハウジング部材５１の下方に配置され、クリーニング部材５４を帯電ローラー１６の表面に接離させる方向に駆動するカム状部材６３を備えている。このカム状部材６３は、図１６に示すように、断面略円形状の細長い棒状に形成された軸部６４と、この軸部６４の上面に長手方向に沿って一体的に形成された幅の狭い平板部６５と、この平板部６５上に両面テープによる接着等によって固着された弾性部材としての薄い合成樹脂製のフィルム状部材であるマイラーフィルム（商品名）６６とから構成されている。このマイラーフィルム（商品名）６６としては、例えば、厚さ１２５μｍのものが用いられる。なお、マイラーフィルム（商品名）６６は、その厚さの異なるものを使用することにより、当該マイラーフィルムが弾性変形することによって、クリーニングブラシ５９を帯電ローラー１６の表面に当接させる押圧力を調節することができる。
【００５４】
上記カム状部材６３は、図５及び図６に示すように、各画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの下方に配設される合成樹脂製のフレーム部材６７に、軸部６４の両端を中心にして回動自在に取り付けられており、当該カム状部材６３の軸方向の一端部に設けられたアーム部６８により、矢印方向に沿って回動されるように構成されている。そして、このカム状部材６３は、図１３に示すように、後述するように、当該カム状部材６３をアーム部６８によって回動することにより、マイラーフィルム６６によって、クリーニング部材５４の背面を押し上げ、クリーニング部材５４を図１３中反時計回り方向に回動することで、クリーニング部材５４に設けられたクリーニングブラシ５９を帯電ローラー１６の表面に当接させるようになっている。なお、上記マイラーフィルム６６は、クリーニング部材５４を回動させる際に、弾性変形しやすく（特に中央部が）、当該クリーニング部材５４の回動が不十分となるのを防止するため、クリーニング部材５４の背面中央部には、図１３に示すように、リブ６９が複数本突設されている。
【００５５】
さらに、上記デジタルカラープリンター及び複写機本体１には、図１、図１３及び図１５に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋに、そのフロント側に接離手段６２の駆動機構７４が配設されている。
【００５６】
上記駆動機構７４は、図１、図１３及び図１５に示すように、画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋのフロント側であって、黒色の画像形成ユニット１３Ｋの側方に、駆動源としての駆動モーター７５を備えている。この駆動モーター７５の駆動ギア７６には、２段の減速ギア７７、７８を介して、アーム部材７９に一体的に設けられた扇型のギア８０が噛み合わされている。そして、上記アーム部材７９は、駆動モーター７５を所定量だけ回転駆動することによって、矢印方向に沿って揺動可能となっている。
【００５７】
また、上記アーム部材７９には、図１等に示すように、所定の形状に折り曲げた状態に形成された板金からなる作動ロッド８１が連結されている。この作動ロッド８１は、図７及び図１７に示すように、アーム部材７９に第１の切り欠き部８２によって連結された水平板部８３と、当該水平板部８３から斜め下方に傾斜した状態で設けられた短い傾斜板部８４と、当該傾斜板部８４の端部に水平に設けられた連結板部８５と、当該連結板部８５から斜め上方に傾斜した状態で設けられた短い作動板部８６とを１つのセットとして、他の３つの画像形成ユニットにわたって連設して形成されている。さらに、上記作動ロッド８１の各水平板部８３には、シャッター部材７０を駆動するための第２の切り欠き部８７が所定の位置に穿設されている。なお、上記アーム部材７９は、図１５等に示すように、黒（Ｋ）の画像形成ユニット１３Ｋに設けられたカム状部材６３のアーム部６８を、突起７９ａによって直接押動するように構成されている。
【００５８】
上記作動ロッド８１は、図７等に示すように、当該作動ロッド８１が図中左方向に所定量だけ移動した状態で、各水平板部８３に設けられた第２の切り欠き部８７のエッジによって、シャッター部材７０の端部に設けられた作動用の板状部材７２を介して、当該シャッター部材７０が反時計回り方向に回動され、露光部を開放するようになっている。また、上記作動ロッド８１は、図７等に示すように、当該作動ロッド８１が図中右方向に所定量だけ移動すると、各水平板部８３に設けられた第２の切り欠き部８７のエッジによって、シャッター部材７０の端部に設けられた作動用の板状部材７２の係止状態が開放され、当該シャッター部材７０は、スプリング７３の付勢力によって時計回り方向に回動され、露光部を閉じるようになっている。
【００５９】
さらに、上記作動ロッド８１は、図７等に示すように、当該作動ロッド８１が図中右方向に更に所定量だけ移動すると、作動板部８６がカム状部材６３の軸方向の端部に設けられたアーム部６８を押動し、カム状部材６３を反時計回り方向に所定量だけ回動させるように構成されている。そのため、上記カム状部材６３のマイラーフィルム６６によって、図１３に示すように、帯電ローラー１６のクリーニング部材５４が回動され、当該クリーニング部材５４に設けられたクリーニングブラシ５９が帯電ローラー１６の表面に当接するようになっている。
【００６０】
以上の構成において、この実施の形態に係るプリンター及び複写機において は、次のようにして、クリーニング部材を駆動する駆動手段の部品精度によらずに、クリーニング部材を帯電ローラーの表面に適度な押圧力で当接させることができ、帯電ローラーの磨耗や傷を防止しつつ、良好なクリーニング性を得ることができ、しかも、クリーニング部材が帯電ローラーの表面から確実に離間させることが可能となっている。
【００６１】
すなわち、この実施の形態に係るデジタルカラープリンター及び複写機では、図２乃至図４に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋにおいて、各感光体ドラムの表面を、帯電ローラーによって所定の電位に一様に帯電した 後、当該各感光体ドラム１５の表面に、ＲＯＳ２０によって画像露光を施して、画像情報に応じた静電潜像を形成し、この静電潜像を各色の現像器１７で現像することによってトナー像を形成して、当該各感光体ドラム１５上に形成されたトナー像を、中間転写ベルト２５上に順次多重に一次転写するとともに、中間転写ベルト２５上から記録用紙３０上に一括して二次転写し、定着器３１によって定着処理を施すことにより、フルカラー又は白黒の画像が形成される。
【００６２】
その際、上記デジタルカラープリンター及び複写機では、図４に示すように、感光体ドラム１５の表面を、接触方式の帯電ローラー１６によって一様に帯電するように構成されており、当該感光体ドラム１５の表面は、帯電ローラー１６による帯電工程に先だって、クリーニング装置１８によって、残留トナーやトナーの外添剤、あるいは紙粉等の異物が除去される。
【００６３】
ところが、上記デジタルカラープリンター及び複写機では、高画質化等のために、各現像器１７で特に球形状トナーなどを使用すると、球形状トナーの形状に起因するクリーニングの困難性や、球形状トナーゆえに多くの外添剤の使用などにより、これらの残留トナーやトナーの外添剤等の異物を、クリーニング装置１８によって感光体ドラム１５の表面から完全に除去することが困難であり、クリーニング装置１８を通過したトナーや外添剤などの異物が、帯電ローラー１６の表面に徐々に付着することになる。なお、本発明の実施の形態は、特に球形状トナーなどを使用した場合に有効であるが、これに限定される訳ではなく、球形状トナーを使用した場合以外にも有効であることは勿論である。
【００６４】
そのため、上記上記デジタルカラープリンター及び複写機では、画像形成プロセスを長期間繰り返すと、帯電ローラー１６の表面にトナーや外添剤などの異物が局所的に付着して堆積し、当該帯電ローラー１６によって感光体ドラム１５の表面を帯電する際に、帯電不良や異常放電などが発生し、画質劣化を引き起こすことになる。
【００６５】
そこで、この実施の形態では、図９及び図１３などに示すように、帯電装置５０に設けられたクリーニング部材５４によって、帯電ローラー１６の表面をクリーニングし、当該帯電ローラー１６の表面に付着して堆積したトナーや外添剤などの異物を除去するようになっている。
【００６６】
通常、上記デジタルカラープリンター及び複写機では、図１や図７などに示すように、画像形成工程が終了すると、トナー等によって画像露光装置２０が汚損されるのを防止するために、駆動モーター７５を駆動してアーム部材７９を回動させ、当該アーム部材７９に連結された作動ロッド８１を、図１中、右方向に移動させて、シャッター部材７０を閉じるように構成されている（図１はシャッター部材７０が閉じた状態を図示）。ただし、上記の如く、シャッター部材７０を単に閉じた状態では、帯電ローラー１６の下方に配置されたカム状部材６３は作動せず、クリーニング部材５４は、図１８に示すように、帯電ローラー１６の表面から離間した状態となっている。
【００６７】
この実施の形態に係るデジタルカラープリンター及び複写機では、累積したプリント枚数やプリントした画像の累積画素数を、図示しないカウント回路によってカウントしており、当該カウント回路のカウント値が所定の値（例えば、累積プリント枚数が２５００枚）に達した場合に、非画像形成時、即ち、シャッター部材７０を閉じた状態で、駆動モーター７５を駆動してアーム部材７９を更に図１及び図１３中更に時計回り方向に回動させ、当該アーム部材７９に連結された作動ロッド８１を、更に右方向に移動させて、作動ロッド８１の作動部８６によってカム状部材６３のアーム部６８を押動する。すると、カム状部材６３は、図１及び図１３等に示すように、反時計回り方向に回動して、当該カム状部材６３に設けられたマイラーフィルム６６が、帯電装置５０のクリーニング部材５４の背面に当接し、更にクリーニング部材５４を反時計回り方向に回動させる。
【００６８】
こうすることによって、上記クリーニング部材５４に設けられたクリーニングブラシ５９は、帯電ローラー１６の表面に、マイラーフィルム６６の変形に伴う弾性力によって決定される押圧力で当接し、帯電ローラー１６の表面は、クリーニングブラシ５９によってクリーニングされ、帯電ローラー１６の表面に付着して堆積したトナーや外添剤などの異物が除去される。なお、上記クリーニングブラシ５９が帯電ローラー１６の表面に当接している時間は、適宜設定される。
【００６９】
次に、上記デジタルカラープリンター及び複写機では、帯電ローラー１６表面のクリーニングが終了すると、駆動モーター７５を逆方向に所定量だけ回動し、作動ロッド８１を図１や図１３中左方向に所定量だけ移動させると、当該作動ロッド８１の作動部８６によるカム状部材６３のアーム部６８の押動状態が解除されるため、カム状部材６３のマイラーフィルム６６の弾性復元力によって、カム状部材６３は、図１８に示す元の状態に戻り、クリーニング部材５４は、帯電ローラー１６の表面から確実に離間して、クリーニング動作を終了する。
【００７０】
なお、作動ロッド８１の第２の切り欠き部８７は、左側のエッジ部が余裕を持って右側のエッジ部から離れて形成されており、当該作動ロッド８１が更に右方向に移動した際に、シャッター部材７０に更に閉じる方向の力が作用することはない。
【００７１】
このように、上記実施の形態では、シャッター部材７０とクリーニング部材５４とを、同一の駆動機構（駆動手段）７４によって駆動するように構成するとともに、クリーニング部材５４が作動するときには、必ず、シャッター部材７０が閉じているので、シャッター部材７０やクリーニング部材５４を駆動する駆動源を制御するソフトウエアや駆動源の設計が容易であり、しかも各部品に高い精度が要求されず、コストダウンが可能であるとともに、露光部の汚れを確実に防止することが可能となっている。
【００７２】
また、上記実施の形態では、接離手段６２が、クリーニング部材５４に対して帯電ローラー１６の表面に接離する駆動力を伝達する駆動力伝達部材として、マイラーフィルム（商品名）６６を用いているため、接離手段６２を構成するカム状部材６３や作動ロッド８１などの部品に、寸法誤差や取付位置の誤差がある程度存在しても、マイラーフィルム（商品名）６６が弾性変形することによって、クリーニング部材５４のクリーニングブラシ５９を、帯電ローラー１６の表面に当接させるので、当該マイラーフィルム（商品名）６６の変形量の差に伴う押圧力の変動幅が小さく、クリーニング部材を駆動する駆動手段の部品精度によらずに、クリーニング部材５４を帯電ローラー１６の表面に適度な押圧力で当接させることができ、帯電ローラーの磨耗や傷を防止しつつ、良好なクリーニング性を得ることができる。また、同様に、感光体ドラム１５及び帯電ローラー１６が複数設けられているタンデム型の画像形成装置であっても、各クリーニング部材５４を略同様の押圧力で作用させることができる。さらに、上記クリーニング部材５４によるクリーニング動作が終了した後は、カム状部材６３を退避させる方向に回動させることによって、マイラーフィルム（商品名）６６の弾性復元力により、クリーニング部材５４を帯電ローラー１６の表面から瞬時にしかも確実に離間させることが可能となっている。
【００７３】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明によれば、シャッター部材やクリーニング部材を駆動する駆動源を制御するソフトウエアや駆動源の設計が容易であり、しかも各部品に高い精度が要求されず、コストダウンが可能であるとともに、露光部の汚れを確実に防止することが可能な画像形成装置を提供することができる。
【００７４】
また、この発明によれば、シャッター部材とクリーニング部材を駆動する駆動手段を共通化することにより、コストダウン及び装置の小型化が可能な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのデジタルカラープリンター及び複写機の要部を示す斜視図である。
【図２】 図２はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのデジタルカラープリンターを示す構成図である。
【図３】 図３はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのデジタルカラー複写機を示す構成図である。
【図４】 図４はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置の画像形成部を示す構成図である。
【図５】 図５はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのデジタルカラープリンター及び複写機の要部を示す斜視図である。
【図６】 図６はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのデジタルカラープリンター及び複写機の要部を示す斜視図である。
【図７】 図７はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのデジタルカラープリンター及び複写機の要部を示す斜視図である。
【図８】 図８は帯電ローラーを示す斜視図である。
【図９】 図９は帯電ローラーのハウジング部材を示す斜視図である。
【図１０】 図１０はクリーニング部材を示す斜視図である。
【図１１】 図１１はクリーニング部材を示す斜視図である。
【図１２】 図１２は帯電ローラーのハウジング部材を示す斜視図である。
【図１３】 図１３はクリーニング部材の動作状態を示す正面図である。
【図１４】 図１４はクリーニング部材の動作状態を示す斜視図である。
【図１５】 図１５はクリーニング部材の動作状態を示す正面図である。
【図１６】 図１６はカム状部材を示す斜視図である。
【図１７】 図１７は作動ロッドを示す斜視図である。
【図１８】 図１８はクリーニング部材の非動作状態を示す正面図である。
【符号の説明】
１：デジタルカラープリンター本体、１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ：イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像形成ユニット、１４：ＲＯＳ、１５：感光体ドラム、１７：現像器、２５：中間転写ベルト（ベルト状の中間転写体）、２６：一次転写ロール、２９：二次転写ロール、３０：記録用紙、３１：定着器、５４：クリーニング部材、５９：クリーニングブラシ、６２：接離手段、７０：シャッター部材、７４：駆動機構。
+

Claims (4)

1. 少なくとも１つ以上の像担持体と、前記像担持体の表面に接触して当該像担持体の表面を帯電させる帯電ローラーと、前記像担持体上に静電潜像を形成する画像露光手段と、前記像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像手段と、前記像担持体上に現像されたトナー像を転写する転写手段と、前記画像露光手段近傍の汚れを防止する開閉可能なシャッター部材と、前記帯電ローラーの表面をクリーニングする接離可能なクリーニング部材とを備えた画像形成装置において、
   前記シャッター部材とクリーニング部材とを、同一の駆動手段によって駆動するように構成し、
   前記シャッター部材が非画像形成時に前記画像露光手段近傍の汚れを防止するように閉じた状態で、前記クリーニング部材が前記帯電ローラーの表面をクリーニングすることを特徴とする画像形成装置。
2. 回転可能に配設された像担持体と、前記像担持体の表面に接触して当該像担持体の表面を帯電させる帯電ローラーと、前記像担持体上に静電潜像を形成する画像露光手段と、前記像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像手段と、前記像担持体上に現像されたトナー像を転写する転写手段と、前記画像露光手段近傍の汚れを防止する開閉可能なシャッター部材と、前記帯電ローラーの表面をクリーニングする接離可能なクリーニング部材とを備えた画像形成ユニットを複数有し、各画像形成ユニットによって互いに異なる色のトナー像を形成するように構成した画像形成装置において、
   前記各画像形成ユニットに設けられたすべてのシャッター部材とクリーニング部材とを、同一の駆動手段によって駆動するように構成し、
   前記シャッター部材が非画像形成時に前記画像露光手段近傍の汚れを防止するように閉じた状態で、前記クリーニング部材が前記帯電ローラーの表面をクリーニングすることを特徴とする画像形成装置。
3. 前記駆動手段は、駆動源と、前記駆動源によって往復駆動される作動部材とを備え、前記作動部材によってシャッター部材とクリーニング部材とを回動させるように構成したことを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 前記シャッター部材が画像露光手段近傍の汚れを防止するように移動する方向と、前記クリーニング部材が帯電ローラーの表面をクリーニングするように移動する方向とが、同方向になるように設定されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。

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