JP2009115991A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】感光体を交換する際に、その入れ忘れを防止する方法として、簡易な構成で確実に達成する画像形成装置を提供する。
【解決手段】感光体５が本体から着脱可能な画像形成装置１において、感光体５に接触、非接触することで移動する部材としてクリーニングブレード８１と、クリーニングブレード８１が感光体５が本体に装着していない場合に画像形成装置１の部材に干渉する、または接触する位置にあって、それにより画像形成が不可能な状態になる構成とする画像形成装置である。
【選択図】図４

Description

本発明は、複写機、プリンター、ＦＡＸなどの画像形成装置に係り、詳しくは、画像形成動作にフールプルーフを装備した画像形成装置に関するものである。

複写機等の電子写真装置では、周知のように静電潜像坦持体（以下感光体という）は、光疲労や感光体表面の膜削れが進行することによりある一定の寿命があり、寿命の際は新品に交換する必要がある。交換する形態は、特許文献１、特許文献２で示されているような、感光体だけでなくクリーニングブレード等の感光体回りの消耗部品もいっぺんに交換できるプロセスカートリッジの構成がある。これは感光体に取り付いた枠体ごと一体で交換する方法で、広くこのような形態がとられている。
この形態において、プロセスカートリッジを本体に入れ忘れて本体を稼動させようとしたとき、画像が形成されない等の異常が発生するが、本体を稼動させる前にオペレータに通知するために、プロセスカートリッジの枠体の一部に、接触や遮光することで検知するセットセンサを設けることが広く一般に行われている。
図６及び７は、従来の画像形成装置におけるプロセスカートリッジの検知する方式を示す概略図である。接触型のセンサは、図６のようにプロセスカートリッジ３０が画像形成装置本体１にセットされたときに、その枠体１０１の一部がプッシュスイッチ１０３の接触部を押し込むことで発生する電気信号でプロセスカートリッジ３０が画像形成装置１にセットされたかどうかを検知するものである。
また遮光型のセンサは図７のようにプロセスカートリッジが本体にセットされたときにその枠体１０１の一部１０５がフォトセンサ１０４の発光素子と受光素子の間に入り込むことで受光していた光を遮断してそのことで発生する電気信号でプロセスカートリッジ３０が画像形成装置本体１にセットされたかどうかを検知するものである。

プロセスカートリッジとしての交換形態が広まっている中、感光体の寿命が年々長くなり、クリーニングブレード等の感光体回りの消耗品に対して感光体は数倍〜数十倍の長寿命化が進んでいる。このため感光体回りの消耗品と一体で感光体を交換するプロセスカートリッジの形態では、感光体の寿命に対して大幅に短い周期で交換せざるを得ないという制約が発生してしまい、ランニングコストの上昇を引き起こす。そこで感光体に関してはその回りの消耗品とは独立して単体で交換する形態がとられることも現在依然としてあり、近年ではいままで感光体単体の交換はサービスマンが行っていたものが、その交換性を良くすることで、熟練していない一般ユーザーでも交換するシステムも出始めている。
このような感光体単体の交換を一般のユーザーでも行うシステムを採用する場合，感光体を入れ忘れたときに、プロセスカートリッジの場合と同様、本体を稼動させる前にユーザーに入れ忘れの通知をする必要が生じる。しかしながら感光体の一部に接触部や遮光部を設けて、前述したようなプッシュスイッチやフォトセンサのような検知センサで入れ忘れを検知することは難しい。感光体は、本体稼動時は高速で回転するので、感光体の一部に被検知部材を設けようとしても、装置が稼動すると被検知部が高速で動いてしまうため、検知不良を起こしたり、検知部被検知部ともに破損するような懸念が生じる。

感光体の入れ忘れを検知する別の装置として、感光体を駆動するモータの駆動電流などを検知して、その電流値がある値より低いトルクが無負荷である場合に本体の稼動を停止して感光体がセットされていないことを通知する方法が考えられる。しかしながらこのような検知装置はモータの駆動電流を検知する回路が必要となりコスト低減が不可能になるだけでなく、感光体の入れ忘れを検知するまでの時間に感光体が無いまま本体が稼動してしまい、感光体が無いことによる現像剤の飛散が発生するような、本体に重大なダメージを生じてしまう懸念が生じる。

特開平０７−２１９４０７号公報 特開２００６−０９１９３２号公報

そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、感光体を交換する際に、その入れ忘れを防止する方法として、簡易な構成で確実に達成する画像形成装置を提供することにある。

上記課題を解決する装置である本発明の画像形成装置によれば、像坦持体が本体から着脱可能な画像形成装置において、像坦持体に接触、非接触することで移動する部材と、該部材が、像坦持体が本体に装着していない場合に本体の部材に干渉する、または接触する位置にあって、それにより画像形成が不可能な状態になる構成とすることである。

上記解決する装置としての、本願発明の画像形成装置によれば、感光体に接触、非接触することで移動する部材の位置により画像形成可不可な状態を作ることで，簡易な構成で、確実に感光体の入れ忘れを防止させることができる。
本願発明の画像形成装置によれば、クリーニングブレードまたはクリーニングブレードと一体のホルダに請求項1記載の装置を設けることで、簡素な構成で達成することが出来，更に感光体の入れ忘れ防止と、クリーニングユニットの入れ忘れ防止装置を兼ねる構成をとることもできる。

以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。

以下、この発明の実施形態を図面に基づいて具体的に説明する。
図１は、この発明を実施する画像形成装置を示す全体構成図であり、ここではその一例としてカラー複写機を示している。このカラー複写機は中間転写ベルト１１を用いたタンデム型の電子写真装置であり、最下部に給紙テーブル２を、その上方に複写装置本体１を、さらにその上部にスキャナ３及び原稿自動給送装置ＡＤＦ４をそれぞれ設けてある。

複写装置本体１には、ほぼ中央に無端状の中間転写ベルト１１を備えた転写装置９が設けてあり、中間転写ベルト１１は駆動ローラ１４と従動ローラ１５、１６とテンションローラ７０により張架され、回転駆動し、上記従動ローラ１５の左方に設けられているクリーニング装置８により、画像転写後その表面に残留する残留トナーが除去されて転写装置９による次の画像形成に備えられる。
駆動ローラ１４と従動ローラ１５との間に架け渡された直線状の中間転写ベルト１１の上方には、その移動方向に沿って、感光体５Y、５M、５C、５K以下、色を特定する必要がない場合には単に感光体５というを、それぞれ回転可能に設けてあり、その回りには公知の露光装置２１、現像装置７、帯電装置６、感光体クリーニング装置8を設けてある。一次転写手段を構成する一次転写ローラ９Y、９C、９M、９B以下、色を特定する必要がない場合には単に一次転写ローラ９というが設けてある。感光体５の回りには、そのほかに図示しない除電装置、潤滑剤塗布装置をそれぞれ設けてあり、これらは１つの画像形成部を構成している特に、感光体5と帯電装置6とを含むことが多いが、その他の装置を適宜選択して組み合わせることができる。

一方、中間転写ベルト１１の下側には二次転写手段を構成する二次転写装置２２を設けてある。この二次転写装置２２が中間転写ベルト１１を解して従動ローラ１６に圧接するようになっている。そして、この二次転写装置２２が中間転写ベルト１１との間に送り込まれる記録媒体として用紙Pに、中間転写ベルト１１上のトナー画像を一括転写する。
二次転写装置２２の用紙搬送方向下流側には、用紙P上に形成されたトナー画像を定着する定着装置２５を設けてあり、無端状の定着ベルト２６に加圧ローラ２７が圧接されており、画像転写後の用紙Pは、一対のローラ２３，２３間に架け渡された無端状の搬送ベルト２４によって定着装置２５へ搬送される。なお、この二次転写装置２２は転写ローラや非接触のチャージャを用いた転写方式であっても差し支えない。そして、この二次転写装置２２の下側には、用紙表裏両面に画像を形成する際に用紙Pを反転させる用紙反転装置２８を設けてある。

上記のような構成からなるカラー複写機でカラーのコピーをとるときは、通常、原稿自動給送装置４の原稿台３０上に原稿をセットするが、手動で原稿をセットする場合には、原稿自動給送装置４を開いてスキャナ３のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、この原稿を原稿自動給送装置４を閉じることによりコンタクトガラス３２へ押圧する。
次に、図示しないスタートスイッチを押すと、原稿自動給送装置４に原稿をセットしたときは原稿が自動でコンタクトガラス３２上に給送され、手動でコンタクトガラス３２上にセットしたときは直ちにスキャナ３が作動し、第一走行体３３及び第二走行体３４が走行を開始する。これにより、第一走行体３３の光源からの光が原稿に向けて照射され、さらに第二走行体３４の一対のミラーにより１８０度方向を変えて結象レンズ３５を通り読取りセンサ３６に入射して原稿の内容が読取られる。
また、上述したスタートスイッチの押下により、中間転写ベルト１１が回動を開始すると同時に各感光体５Y、５C、５M、５Kも回動を開始してそれぞれの感光体上にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各単色画像を形成する。

図２は、感光体の周囲の構成を拡大して示す概略図である。画像形成部１０は、画像形成媒体として機能するドラム状の感光体５と、この感光体５の周囲に配置された、帯電装置６、露光装置２１、現像装置７、中間転写ベルト１１、クリーニングブレード８１を有するクリーニング装置８、除電ランプ１２等から構成されている。帯電装置６で一様に帯電された後、露光装置２１により出力すべき画像に対応したパターンで露光され、感光体５の表面上に静電潜像が形成される。この静電潜像が現像装置７で現像されることによってトナー像が形成され、このトナー像を中間転写ベルト１１へ転写する。中間転写ベルト１１へ転写した後に、転写しきれずに感光体表面に付着した残留トナーをクリーニングブレード８１によってクリーニングする。除電ランプ２１によって感光体上の残留電荷を消去・リセットして次の画像に備える。クリーニングブレード８１は支軸８３を中心に回動し、引張スプリング８５によって感光体５に一定の力で当接する。また、感光体５は単独で交換可能な構成である。
このようにして各感光体上に形成された各単色画像は、回動する中間転写ベルト１１上に重ね合わせて順次転写されてフルカラーの合成カラー画像が形成される。

一方、給紙テーブル２内の選択された給紙段の給紙ローラ４２が回転し、ペーパバンク４３内の選択された給紙トレイ４４から用紙Pが繰り出され、分離ローラ４５により一枚に分離されて搬送ガイド板４８に搬送される。繰り出された用紙Pは搬送ローラ４７により複写機本体１に搬送され、レジストローラ４９に当接して一旦停止状態になる。なお、手差し給紙の場合には、手差しトレイ５１上にセットされた用紙Pが給紙ローラ５０の回転により繰り出され、分離ローラ５２により一枚に分離されて手差し給紙路５３に搬送され、レジストローラ４９に当接して一旦停止状態となる。いずれの場合でも、レジストローラ４９は中間転写ベルト１１上のカラー画像に合わせた正確なタイミングで回転を開始し、停止状態にあった嫉妬Pを中間転写ベルト１１と二次転写ローラ２２との間に送り込み、用紙P上に上記の二次転写装置２２によりカラー画像を転写する。カラー画像が転写された用紙Pは、搬送機能も有する二次転写装置２２により、定着装置２５へ搬送され、過熱・加圧されて転写画像が定着した後、切換爪５５により排出側に案内され、排出ローラ５６により排紙トレイ５７上に排出されてスタックされる。

なお、両面コピーモードが選択されている場合には、表面に画像を形成した用紙Pは切換爪５５により用紙反転装置２８側に搬送され、反転して再び２次転写位置２２へ導かれ、裏面に画像が形成された後、排出ローラ５６により排紙トレイ上に排出されてスタックされる。また、ブラック単色画像を中間転写ベルト１１上に形成する場合には、駆動ローラ１４以外の従動ローラ１５、１６を移動させてイエロー、マゼンタ、シアンの感光体５Y、５M、５Cを中間転写ベルト１１から離間させるようにしている。なお、図１に示したタンデム型でなく、感光体が一つしかない所謂１ドラム型の画像形成装置１にあっては、ファーストコピー速度を早くするために、最初にブラックを作像するのが一般的であり、その後原稿がカラーの場合のみ残りの色の作像を行うようにしている。

本発明の画像形成装置では、感光体１が本体に装着していない場合、感光体１に接触することで変位する部材であるクリーニングブレード８１が、画像形成装置本体に干渉して画像形成が不可能な状態になる。
図３は、本発明の画像形成装置における変位するクリーニングブレードの状態を説明するための模式図である。（ａ）は、画像形成動作時におけるクリーニングブレード８１の状態を示している。クリーニングブレード８１を回動するのに保持させる支持体となるブラケット８２に突起部８４が設けられている。（ｂ）に示すように、感光体１がセットされていないときは、クリーニングブレード８１は、対向部に当接する感光体５が無いため、引張スプリング８５により感光体５に当接されている場合より回動して変位する。同様に、弾性体のクリーニングブレード８１を金属板等に一体にしたブラケット８２も回動し、突起部８４は感光体５のセット状態における位置Ｂに対して位置Ａの位置まで回動して変位する。

この感光体１のない状態のときに、このクリーニングブレード８１又は一体にしたブラケット８２の変位によって、例えば、非図示のマイクロスイッチ等の安全を確認するドアスイッチが配置されている開閉カバー１０６が閉まるの阻止することで、画像形成装置本体に干渉して画像形成が不可能な状態にすることができる。
図４は、本発明の画像形成装置であって、本体側面から見た概略図である。図４に示すように、クリーニングブレード８１を支持するブラケットによって、画像形成装置本体が干渉されている状態を示している。本体側面から見たように、本体の扉を構成する開閉カバー１０６にはＡの位置に対向する部分にやはり突起１０８が設けられており、ブラケット８２の突起部８４が位置Ａの位置にあるとカバー１０６の突起１０８と干渉することで扉を閉めることが出来ない。これにより装置本体を稼動することが出来ないので感光体５を入れ忘れたことに気付くことができる。感光体５が装着されているときには、クリーニングブレード８１が回動することで、位置Ｂの位置までブラケット８２の突起部８４が変位することで、カバー１０６を閉めることに障害にはならない。

また、図３に示すように、このクリーニングブレード８１又は一体にしたブラケット８２の変位を捉えるセンサ８６を配置しても良い。このセンサ８６で、クリーニングブレード８１の変位の状態を検知することで、感光体５の有無を検知して画像形成装置本体に干渉して画像形成が不可能な状態にすることができる。干渉するのは、機械的であれ、電気的であれ画像形成動作を不可能な状態にすることをいう。センサ８６は、発光素子と受光素子を組合せたセンサ、クリーニングブレード８１のブラケット８２に軟鉄等の磁性体を用いることで変位を検知する磁気センサ等をあげることができる。このときに、クリーニングブレード８１を変位させるのに、図４に示すように、引張スプリング８５のバネ、または、バネの代わりにクリーニングブレード８１が支軸で回動するように重り付加しても良い。
また、変位する部材として、クリーニングブレード８１の他に、感光体５上に潤滑剤を塗布する非図示の塗布ブラシ、潤滑剤を均一に均すための非図示の均しブレード、帯電装置６が備える帯電ローラを挙げることができる。
帯電ローラは、バネで押圧又は自重で感光体に当接させており、このときに感光体５を外すことで、帯電ローラが変位させることができる。この帯電ローラには、帯電ローラを軸受に挿入して支持させるために芯金となる軸を設けており、この軸を本体の開閉カバーの突起に干渉させることで、画像形成が不可能な状態にすることができる。

図５は、本発明の他の実施形態である画像形成装置の構成を示す概略図である。図５に示すように、この画像形成装置１は、感光体５、現像装置７、クリーニング装置８が一つの画像形成部１０として、画像形成装置本体からレール１１０で引き出し構成にしている。これによって、メンテナンス、部品の交換が容易になる。ここでは、レール１１０に沿って感光体５とクリーニングブレード８１を含むクリーニング装置８を保持しているフレーム１０９が本体に押し込むことで組み立てられる。この構成において、クリーニング装置の本体奥側位置に突起部８７が設けられており、感光体５がセットされている場合は、突起部８７は先ほどの図４のＢの位置にあり、レール１１０に沿って感光体５とクリーニング装置８を保持しているフレーム１０９が本体に押し込まれたときに本体奥側側板にプッシュスイッチ１０３がＢの位置に対向する位置にあり、突起部８７とプッシュスイッチ１０３が接触することにより感光体５がセットされたことを検知する。これに対して、感光体５がセットされずにＡの位置にある場合はプッシュスイッチ１０３とクリーニング装置８の突起部８７は接触せずに、プッシュスイッチ１０３のＯＮ状態の電気信号が出力しないことから感光体がセットされていないか、またはクリーニング装置８がセットされていないことを検知することができる。
これにより、また、感光体５のセット検知とクリーニング装置８のセット検知を兼用化することができ、本体コストの低減を行うことができる。

また、ここでは、感光体５、現像装置７、クリーニング装置８が一体になったプロセスカートリッジ３０でも適用することができる。感光体５を外したプロセスカートリッジ３０が、そのまま画像形成装置本体に挿入され、装着される。このときに、変位するクリーニングブレード８１を有するクリーニング装置８では、突起部８７が設けられており、この突起部８７が上記同様に、感光体５が配置されていないプロセスカートリッジ３０が挿入されると画像形成装置本体に配置されたプッシュスイッチ１０３に接触することで、画像形成が不可能な状態にすることができる。

この発明を実施する画像形成装置を示す全体構成図であり、ここではその一例としてカラー複写機を示している。 感光体の周囲の構成を拡大して示す概略図である。 本発明の画像形成装置における変位するクリーニングブレードの状態を説明するための模式図である。 本発明の画像形成装置であって、本体側面から見た概略図である。 本発明の他の実施形態である画像形成装置の構成を示す概略図である。 従来の画像形成装置におけるプロセスカートリッジの検知する方式を示す概略図である。 従来の画像形成装置におけるプロセスカートリッジの検知する方式を示す概略図である。

符号の説明

１ 画像形成装置本体
２ 給紙テーブル
３ スキャナ
４ 原稿自動搬送装置ＡＤＦ
５ 感光体
６ 帯電装置
７ 現像装置
８ クリーニング装置
８１ クリーニングブレード
８２ 支持部材
８３ 支軸
８４、８７ 突起部
８５ バネ
８６ センサ
９ １次転写装置
１０ 画像形成部
１１ 中間転写体
１２ 除電装置
２１ 露光装置
２２ ２次転写装置
２４ ２次転写ベルト
２５ 定着装置
３０ プロセスカートリッジ
４１ ガイド部
４２ 給紙ローラ
４３ 側板
４４ 給紙トレイ
４５ 分離部
４６ 保持部材
４７ 搬送ローラ
４８ 搬送ガイド板
４９ レジストローラ
５０ 回転体部材
５６ 排出ローラ
５７ 排紙トレイ
１０１ 筐体
１０２ レール
１０３ プッシュスイッチ
１０４ フォトセンサ
Ｐ 用紙

Claims (6)

1. 潜像を担持し、着脱可能な像担持体と、
   前記像担持体表面を帯電する帯電装置と、
   前記像担持体に潜像を形成する露光装置と、
   前記像担持体上の潜像にトナーを供給して現像する現像装置と、
   前記像担持体上に形成されたトナー像を被転写材に転写する転写装置と、
   転写後の像担持体に残留する転写残トナーを回収するクリーニング装置とを備える画像形成装置において、
   前記画像形成装置は、像坦持体が本体に装着していない場合、前記像坦持体に接触することで変位する部材が本体に干渉して画像形成が不可能な状態になる
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   前記画像形成装置は、前記変位する部材の変位を検知する検知センサを有する
   ことを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
   前記変位する部材が、クリーニングブレード又はクリーニングブレードと一体の部材である
   ことを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項３に記載の画像形成装置において、
   前記変位する部材は、バネで付勢されている
   ことを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   前記画像形成装置は、変位する部材が画像形成装置本体を開閉する本体カバーに干渉して、本体カバーが閉じらせないことで、画像形成が不可能な状態にする
   ことを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項５に記載の画像形成装置において、
   前記画像形成装置は、少なくとも像担持体とクリーニングブレードを備えるプロセスカートリッジを配置する
   ことを特徴とする画像形成装置。

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