JP4400155B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真プロセスを用いて記録シート上に記録画像を形成する複写機やプリンタ等の画像形成装置に係り、詳細には、感光体ドラムを帯電又は除電したり、記録シートにトナー像を静電転写する際に使用される帯電器を複数備え、これら帯電器の各々に対して簡易な構成で清掃手段を装備するための改良に関する。

特開昭６２−２５７１８３号公報

電子写真プロセスを採用する複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、感光体ドラム等の像担持体の表面を一様に帯電させた後、かかる感光体ドラムの表面を画情報に応じて露光して静電潜像を形成し、更にその静電潜像をトナーにより現像して可視像たるトナー像を形成し、最後に、かかるトナー像を中間転写体あるいは記録シートに静電転写して記録画像の形成を行っている。このため、かかる画像形成装置においては感光体ドラムや記録シート等の対象物を帯電させ、あるいは対象物を除電する目的で、画像形成プロセス中に多数の帯電器が使用されている。

ここで、この種の画像形成装置に用いられる帯電器としては、従来よりコロトロン、スコロトロンといった非接触型のコロナ放電装置が多用されているが、近年では感光体ドラム等に対して直接接触させて使用する接触型のロール状又はブラシ状の帯電器も多用されている。いずれの帯電器も対象物を確実に帯電させ又は除電するためには、定期的に清掃を行うことが必要であり、特に接触型の帯電器は表面に付着したトナーや紙粉等の影響により、帯電能力が著しく低下する傾向にあることから、かかる清掃は画像形成装置の性能を維持する上で極めて重要である。

このことから、セルフクリーニング機構を設けた帯電器が提案されており、例えば、コロナ放電装置のセルフクリーニング機構であれば、コロナ放電ワイヤに接すると共に該ワイヤの張設方向に走行する清掃パッドを有しており、駆動源となるモータの回転によって前記清掃パッドを走行させて、コロナ放電ワイヤに付着しているトナー、紙粉、放電生成物等の異物を拭き取るように構成されている。また、ロールタイブの接触帯電器（以下、「帯電ロール」という）であれば、帯電ロールの周面を摺擦するブラシやウェブを設け、これを定期的に帯電ロールに接触させる方法がある。

前述の如く一台の画像形成装置の内部には複数の帯電器が設けられており、特開昭６２−２５７１８３号公報に開示される電子写真複写機では、感光体ドラムの周辺に設けられた帯電チャージャー、転写前チャージャー、転写チャージャー、分離チャージャー、クリーニング前チャージャー等の各帯電器の夫々に対して清掃パッドとモータを含むセルフクリーニング機構が設けられている。そして、各セルフクリーニング機構のモータを順番に駆動制御することによって各帯電器を順次清掃するように構成されている。

しかし、画像形成装置に含まれる複数の帯電器に対して個別に清掃用モータを設けたのでは、画像形成装置そのものの小型化の障害となる他、製造コストも嵩んでしまう。また、各々の帯電器の清掃動作中は画像形成動作を行えず、プリントジョブ又はコピージョブは帯電器の清掃動作の終了まで開始することができないが、各帯電器のセルフクリーニング機構の動作は個別に制御されているため、各帯電器における清掃動作に時間的ずれが生じると、画像形成動作を行うことのできない時間が長くなり、結果的にコピーやプリントの生産効率を低下させてしまう懸念がある。

また、近年では、イエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの各色毎に感光体ドラムを備えた所謂タンデム型のカラー画像形成装置が普及してきているが、このタンデム型の画像形成装置の場合には感光体ドラムを帯電させる帯電器だけでも４基必要であり、しかも、カラー画像を形成する場合には感光体ドラムの帯電不良がカラー画像の階調性や色再現性に大きく影響を及ぼすため、それらの帯電器の夫々に対してセルフクリーニング機構を設けることが必要となる。従って、帯電器のセルフクリーニング機構の小型化のニーズは極めて高いと言える。

本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、複数の帯電器を備えると共に、これら帯電器の各々にセルフクリーニング機構を備え、かかるセルフクリーニング機構の駆動源を共有化することにより、小型化及び低コスト化を図ることが可能な画像形成装置を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、対象物に電荷を付与する複数の帯電器を含み、各帯電器に各々を清掃する清掃手段を設けると共に、これら清掃手段を単一の清掃モータで駆動するように構成し、かつ、前記清掃モータの一方向への回転とその逆方向への回転とで別々の前記清掃手段を駆動することを特徴とするものである。

このような技術的手段において、本発明の画像形成装置中に含まれる複数の帯電器は、それらが総て同一の帯電方式を採用するものであっても、２つ以上の異なる帯電方式を採用するものであっても差し支えない。これら帯電器が互いに異なる帯電方式、例えば接触型と非接触型とを含むのであれば、各帯電方式に対して適用し得る清掃手段も異なったものとなる。従って、それらの清掃手段を単一の清掃モータで駆動するのであれば、前記複数の帯電器が、前記清掃モータの一方向への回転時に接触型の帯電器の清掃を行い、前記清掃モータの逆方向への回転時に非接触型の帯電器の清掃を行うのが好ましい。

また、異なる帯電方式、例えばコロナ放電装置と帯電ロールを比較すると、後者の帯電ロールの方が異物付着による帯電性能の低下が著しく、それ故に清掃手段で頻繁に清掃することが必要とされる。しかし、コロナ放電装置の清掃手段を帯電ロールの清掃手段と同じ頻度で駆動した場合には、コロナ放電ワイヤの汚れを拭き取っている清掃パッドが早期に摩耗、劣化してしまう。従って、かかる観点からすれば、２種類の帯電器は必ずしも同じタイミングで清掃動作を行う必要はなく、帯電性能の維持という観点から、各々の清掃頻度を異ならせるのが好ましい。

更に、前述の如く清掃モータの一方向への回転時に何れかの帯電器を清掃し、逆方向への回転時に他の帯電器を清掃する場合、清掃モータの回転速度を異ならせ、各帯電器に最適な時間だけ清掃動作を行うのが好ましい。

以上のように構成される本発明の画像形成装置によれば、各帯電器の夫々に清掃手段が設けられ、この清掃手段を適宜動作させることによって各帯電器の帯電性能を経時的に維持することができる他、単一の清掃モータで各清掃手段を駆動しているので、常に高画質の記録画像を形成することが可能となると共に、画像形成装置内で帯電器の清掃手段が占めるスペースを小さくすることができ、画像形成装置そのものの小型化、低コスト化を図ることが可能となる。

以下、添付図面を参照しながら本発明の画像形成装置を詳細に説明する。
図１は本発明を適用したフルカラーレーザビームプリンタの一例を示す概略構成である。このレーザビームプリンタはイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色毎にトナー像を形成する４基の作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋを備えると共に、各作像エンジンからトナー像が一次転写される中間転写ベルト２０を備え、かかる中間転写ベルト２０に多重転写されたトナー像を記録シートＰに二次転写してフルカラー画像を形成するように構成されている。

前記中間転写ベルト２０は無端状に形成されると共に駆動ロール２１を含む３本のベルト搬送ロール２１〜２３に架け回されており、矢線方向に回動しながら各色作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋで形成されたトナー像の一次転写を受けるように構成されている。また、中間転写ベルト２０を挟んでベルト搬送ロール２３と対向する位置には二次転写ロール３０が配設されており、記録シートＰは互いに圧接する転写ロール３０と中間転写ベルト２０との間に挿通されて、かかる中間転写ベルト２０からトナー像の二次転写を受けるようになっている。すなわち、前記ベルト搬送ロール２３は転写ロール３０のパックアップロールとして機能しており、これら転写ロール３０及びベルト搬送ロール２３によって二次転写部が構成されている。

この中間転写ベルト２０は３本のベルト搬送ロール２１〜２３に張架されており、ベルト搬送ロール２１，２２の間に略水平な受像スパンが形成される一方、この受像スパンの直下に前記二次転写ロール３０と対向する第３のベルト搬送ロール２３が配設されており、全体として逆三角形状に張られている。

前記中間転写ベルト２０の受像スパン上には前述した４基の作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋが並列的に配設されており、各色の画情報に応じて形成したトナー像を中間転写ベルト２０に一次転写するようになっている。これら４基の作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋは中間転写ベルト２０の回動方向に沿ってイエロー１０Ｙ、マゼンタ１０Ｍ、シアン１０Ｃ及びブラック１０Ｂｋの順に配設されており、最も頻繁に使用されるであろうブラックの作像エンジン１０Ｂｋが最も二次転写部の近傍に配置されている。また、これら作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋは、各作像エンジンに具備された感光体ドラム１１を画情報に応じて露光するラスタ走査ユニット１２を夫々備えており、各色の画情報に応じて変調されたレーザ光Ｂｍが各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋの感光体ドラム１１を露光するようになっている。

また、各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋは、感光体ドラム１１と、この感光体ドラム１１を一様な背景部電位にまで帯電させる帯電器１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｂｋと、前記レーザ光Ｂｍの露光によって感光体ドラム１１上に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像器１４と、トナー像を中間転写ベルト２０に転写した後の感光体ドラム１１の表面から残留トナーや紙粉を除去するドラムクリーナ１５とを備えており、感光体ドラム１１上に各色の画情報に応じたトナー像を形成し得るように構成されている。

各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋの感光体ドラム１１と対向する位置には、中間転写ベルト２０を挟むようにして一次転写ロール１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｂｋが配設されており、これら転写ロール１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｂｋに対して所定の転写バイアス電圧を印加することにより、感光体ドラム１１と転写ロール１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｂｋとの間に電界が形成され、感光体ドラム１１上で電荷を帯びているトナー像がクーロン力で中間転写ベルト２０に転写されるようになっている。

従って、このカラーレーザビームプリンタによるフルカラー画像の形成に当たっては、先ず、各色の画情報に応じてラスタ走査ユニット１２が各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋの感光体ドラム１１を所定のタイミングで露光し、これによって各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋの感光体ドラム１１上には画情報に応じたトナー像が形成される。各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋで形成されたトナー像は回動する中間転写ベルト２０に対して順次転写され、かかる中間転写ベルト２０上には各色トナー像が重なり合った多重トナー像が形成される。

一方、記録シートＰは給紙ロール４１によって給紙カセット４０から一枚ずつ引き出された後、図中に破線で示す所定のシート給送通路４６を経て中間転写ベルト２０と二次転写ロール３０とが接する二次転写部に給送される。二次転写部の手前側にはレジストレーションロール４２が設けられており、記録シートＰはこのレジストレーションロール４２によって二次転写部に対する突入タイミングが制御され、中間転写ベルト２０上に一次転写されたトナー像との位置合わせがなされる。

中間転写ベルト２０を挟んで二次転写ロール３０と対向するバックアップロール２３は絶縁性ロールの表面を半導電性シートで被覆して形成されており、その表面には所定の転写バイアス電圧が印加された導電性のコンタクトロール５０が当接している。従って、このコンタクトロール５０に対してトナー像と同極性の転写バイアス電圧を印加し、バックアップロール２３の表面に対して電荷を付与すると、記録シートＰの裏面側に位置する転写ロール３０と中間転写ベルト２０の裏面側に位置するバックアップロール２３との間に転写電界が形成され、中間転写ベルト２０上に保持されていたトナー像は記録シートＰに静電転写される。

トナー像の二次転写がなされた記録シートＰは中間転写ベルト２０から剥離された後、直列的に配置された二連のシート搬送ベルト４３によって定着器４４へと搬送される。そして、記録シートＰは定着器４４によってトナー像の定着がなされたのち、排紙トレイ４５に排出され、これによって記録シートＰに対するフルカラー画像の形成が完了する。また、このプリンタでは記録シートＰの画像面を下向きにした所謂フェイスダウン排出を可能にするため、定着器４４と排紙トレイ４５との間に記録シートＰの表裏を反転させるためのインバータ通路４７が形成されている。更に、このインバータ通路４７はシート再送通路４８によって前述のシート給送通路４６と繋がれており、インバータ通路４７において表裏反転した記録シートＰを再度二次転写部に送り込むことによって、記録シートＰの表裏両面に記録画像を形成することが可能となっている。

この図１に示すプリンタはフルカラーモードとモノクロモードを備え、フルカラーモードでは前述した４基の作像エンジン１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋを総て駆動してフルカラー画像を形成する一方、モノクロモードではブラックの作像エンジン１０Ｂｋのみを駆動してモノクロ画像を形成するようになっている。モノクロ画像の生産性を高めるため、モノクロモードにおける画像形成速度（プロセススピード）はフルカラーモードにおけるそれよりも高速に設定されている。このため、ブラックの作像エンジン１０Ｂｋに備えられた帯電器１３Ｂｋは高速のプロセススピードでも感光体ドラム１１を所定の背景部電位にまで安定して帯電させることができるよう、非接触型の帯電器であるスコロトロンが用いられている。これに対し、イエロー、シアン及びマゼンタの作像エンジン１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃの帯電器１０Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃには接触型帯電器である帯電ロールが用いられており、オゾンの発生量の低減化が図られている。

各作像エンジン１０Ｙ（又は１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋ）はドラムユニット１８Ｙ（又は１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｂｋ）と現像器１４とから構成されており、前記ドラムユニット１８Ｙ（又は１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｂｋ）には感光体ドラム１１、帯電器１３Ｙ（１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｂｋ）及びドラムクリーナ１５が含まれている。各ドラムユニット１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｂｋは感光体ドラム１１の軸方向に沿ってプリンタの装置筐体に対して着脱自在に構成されており、かかるドラムユニット１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｂｋを装置筐体の所定の位置に押し込むと、装置筐体側に設けられたドラムシャフト（図示せず）が感光体ドラム１１を貫通し、感光体ドラム１１が駆動モータ（図示せず）に連結されるようになっている。図２はイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの各ドラムユニット１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｂｋが装置筐体に装着され、所定の位置に整列した状態を示すものである。

各作像エンジン１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋの帯電器１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｂｋの夫々には清掃手段が設けられており、これら清掃手段を定期的に駆動することにより、各帯電器１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｂｋに付着したトナーや該トナーの外添剤、放電生成物、紙粉等が取り除かれ、各帯電器１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｂｋによる感光体ドラム１１の帯電性能が維持されるようになっている。各ドラムユニット１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｂｋの帯電器１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｂｋは清掃手段そのものは具備しているが、この清掃手段を駆動するための駆動源は有しておらず、かかる駆動源はプリンタの装置筐体側に設けられている。装置筐体側に設けられた駆動源は、図２に示すように、清掃モータＭと、この清掃モータＭの回転を適切な運動形態に変換して各ドラムユニット１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｂｋの清掃手段へ伝達する伝達部５とから構成されており、各ドラムユニット１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｂｋをプリンタの装置筐体に装着すると、各ドラムユニット１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｂｋの清掃手段が前記伝達部５と連結され、前記清掃モータＭの回転によって各ドラムユニット１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｂｋの帯電器１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｂｋを一斉に清掃することができるようになっている。

図３は、シアンのドラムユニット１８Ｃをプリンタの装置筐体に装着した状態（図２の状態）を示す断面図であり、イエロー及びマゼンタのドラムユニット１８Ｙ，１８Ｍを装置筐体に装着した場合もこれと同じである。帯電ロール１３Ｃは導電性の軸芯部材６０の周囲に抵抗値を調整した弾性層６１を設け、更にこの弾性層６１の周面を保護層で被覆したものであり、感光体ドラム１１に接触すると共に、かかる感光体ドラム１１の回転に対して連れ回るように構成されている。この帯電ロール１３Ｃは感光体ドラム１１に向けて開口したカバー部材６２の内部に取り付けられており、かかるカバー部材６２は帯電ロール１３Ｃに対して上下動自在に設けられると共に、スプリング６３によって帯電ロール１３Ｃの回転軸から離間する方向へ付勢されている。また、前記カバー部材６２の内部には帯電ロール１３Ｃの周面を摺擦する清掃ブラシ６４が設けられており、かかる清掃ブラシ６４はカバー部材６２の上下動に応じて帯電ロール１３Ｃの周面と接触又は離間するようになっている。すなわち、これらカバー部材６２、スプリング６３及び清掃ブラシ６４が帯電ロール１３Ｃの清掃手段を構成しており、カバー部材６２が前記スプリング６３の付勢力によって帯電ロール１３Ｃから上方へ持ち上がっている状態においては、前記清掃ブラシ６４が帯電ロール１３Ｃの周面から離間する一方、前記スプリング６３の付勢力に抗してカバー部材６２を押し下げると、前記清掃ブラシ６４が帯電ロール１３Ｃの周面に接触するようになっている。尚、イエロー及びマゼンタのドラムユニット１８Ｙ，１８Ｍにおける帯電ロール１３Ｙ，１３Ｍにも同一構造の清掃手段が設けられている。

一方、前記カバー部材６２内に取り付けられた清掃ブラシ６４を帯電ロール１３Ｃに対して適宜接離させるため、プリンタの装置筐体側には前記伝達部５の一部をなすリンクレバー６５と押し下げバー６６とが設けられている。かかるリンクレバー６５は図２に示されるようにイエロー、シアン、マゼンタの各ドラムユニット１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃの一端側において、その配列方向に延びており、前記清掃モータＭの回転に応じ、その延伸方向へ往復運動するようになっている。また、前記押し下げバー６６は、帯電ロール１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃのカバー部材６２を外側から押圧する作用アーム６７と、この作用アーム６７の両端から屈曲状に連続すると共に、ブラケット６８を介して装置筐体に回転自在に支承される一対の支軸部６９と、一方の支軸部６９から屈曲状に連続すると共に前記リンクレバー６５に係合した基端アーム７０とから構成されている。図３に示すように、前記リンクレバー６５を矢線Ａ方向へ往復動させると、かかるリンクレバー６５に係合する基端アーム７０が矢線Ｂ方向へ揺り動かされることになるが、押し下げバー６６はその支軸部６９がブラケット６８によって回転自在に支承されていることから、基端アーム７０が揺り動かされると、支軸部６９を挟んで基端アーム７０と反対側に位置する作用アーム６７が揺り動かされることになる。その結果、リンクレバー６５を往復動させると、揺り動かされた作用アーム６７が帯電ロール１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃのカバー部材６２を上方から押圧することになり、カバー部材６２が作用アーム６７に押圧されて下降すると、かかるカバー部材６２の内部に設けられた清掃ブラシ６４が帯電ロール１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃの周面に接触することになる。すなわち、リンクレバーを図３に示す位置から左方向へ引っ張った後に元の位置に戻すと、かかるリンクレバー６５の往復動に起因して、カバー部材６２内の清掃ブラシ６４が帯電ロール１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃに接触した後に再び離間することになり、感光体ドラム１１を回転させながらリンクレバー６５の往復動を行うことにより、帯電ロール１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃの周面に付着した異物を清掃ブラシ６４で払い落とすことができるようになっている。

前記押し下げバー６６は一対のブラケット６８によってプリンタの装置筐体に取り付けられており、前記ドラムユニット１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃを装置筐体に装着すると、押し下げバー６６の作用アーム６７が帯電ロール１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃのカバー部材６２の真上に位置するようになっている。この押し下げバー６６はイエロー、シアン、マゼンタの各ドラムユニット１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ毎に設けられており、前記リンクレバー６５を往復動させることにより、各ドラムユニット１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃのカバー部材６２が一斉に押し下げられ、イエロー、シアン、マゼンタの各作像エンジン１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃの帯電ロール１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃを同時に清掃することができるようになっている。

次に、ブラックの作像エンジン１０Ｂｋの帯電器であるスコロトロン１３Ｂｋに設けられた清掃手段について説明する。スコロトロン１３Ｂｋは、感光体ドラム１１に向けて開放されたチャネル状のシールドケース７１と、このシールドケース７１の内部に感光体ドラム１１の軸方向に沿って張設されたコロナ放電ワイヤ７２と、このコロナ放電ワイヤ７２と感光体ドラム１１とを離隔するように前記シールドケース７１の開口端に設けられたグリッド電極７３とから構成されており、コロナ放電ワイヤ７２に高電圧を印加すると共に前記グリッド電極７３に任意の直流電圧を印加することにより、感光体ドラム１１をグリッド電極７３の印加電圧に応じた背景部電位に一様帯電させることができるようになっている。このスコロトロン１３Ｂｋに設けられる清掃手段は、前記シールドケース７１内をコロナ放電ワイヤ７２の張設方向に沿って自在に移動可能なクリーニングキャリッジ７４と、前記シールドケース７１の長手方向に沿って配設されると共に、前記クリーニングキャリッジ７４が螺合したリードシャフト７５と、前記クリーニングキャリッジ７４に搭載されると共にコロナ放電ワイヤ７２に適宜接触する清掃パッド７６とから構成されている。図２に示されるように、前記リードシャフト７５は、ドラムユニット１８Ｂｋをプリンタの装置筐体に装着した際に、カップリング７７を介して前記清掃モータＭと連結されるように構成されており、清掃モータＭによってリードシャフト７５を回転させると、その回転に応じてクリーニングキャリッジ７４がシールドケース７１内を移動するようになっている。

前記クリーニングキャリッジ７４のホームポジションＨＰはドラムユニット１８Ｂｋの装置筐体に対する挿入方向の奥側であり、プリントジョブの実施中、プリントジョブ待ちのスタンバイ中等はこのホームポジションＨＰにクリーニングキャリッジが設定されている。また、ホームポジションＨＰと反対側のシールドケース７１の端部はクリーニング開始ポジションＳＰであり、スコロトロン１３Ｂｋのコロナ放電ワイヤ７２の清掃を開始する条件として、先ずはクリーニンク開始ポジションＳＰへクリーニングキャリッジ７４を設定することが必要とされている。

図４はクリーニングキャリッジ７４がホームポジションＨＰに設定されている状態を示す側面拡大図である。前記クリーニンクキャリッジ７４には支軸８０を中心として揺動自在な略Ｖ字状のリンクアーム８１が設けられており、前記清掃パッド７６はこのリンクアーム８１の一端に設けられている。一方、リンクアーム８１の他端はクリーニングキャリッジ７４に対してスライド自在に設けられたロッド８２に係合しており、このロッド８２はクリーニングキャリッジ７４がホームポジションＨＰに設定され、あるいはクリーニング開始ポジションＳＰへ設定される度に、シールドケース７１の両端に設けられたインシュレータブロック７９に押圧されてその設定位置を変更するように構成されている。これにより、リンクアーム８１の先端に設けられた清掃パッド７６は、クリーニングキャリッジ７４がホームポジションＨＰに設定されるとコロナ放電ワイヤ７２から離間し、クリーニングキャリッジ７４がクリーニング開始ポジションＳＰに設定されると、コロナ放電ワイヤ７２に接触するように構成されている。

すなわち、図４に示すようにクリーニングキャリッジ７４がホームポシジションＨＰに設定されている状態では、ロッド８２がクリーニングキャリッジ７４の進行方向へ突出しており、この状態では清掃パッド７６がコロナ放電ワイヤ７２から離間している。コロナ放電ワイヤ７２の清掃を行うためには、クリーニングキャリッジ７４をホームポジションＨＰからクリーニング開始ポジシションＳＰへ設定変更する必要があり、リードシャフト７５を回転させることによって、クリーニングキャリッジ７４はホームポジションＨＰからクリーニング開始ポジシションＳＰへと送られる。図５はクリーニングキャリッジ７４がクリーニング開始ポジシションＳＰに設定される直前の状態を示すものであり、ロッド８２は未だシールドケース７１のインシュレータブロック７９に接触していない。従って、清掃パッド７６もコロナ放電ワイヤ７２に接触していない。この状態からクリーニングキャリッジ７４が更に進行し、かかるクリーニングキャリッジ７４がクリーニング開始ポジシションＳＰに設定されると、図６に示すように、ロッド８２はシールドケース７１のインシュレータブロック７９に押圧されてクリーニングキャリッジ７４の反対側へ突き出し、その設定位置が変更される。それに伴ってリンクアーム８１が揺動し、かかるリンクアーム８１の先端に設けられた清掃パッド７６はコロナ放電ワイヤ７２に接触する。

このようにしてクリーニング開始ポジションＳＰに設定されたクリーニングキャリッジ７４をホームポジシションＨＰへ向けて移動させると、清掃パッド７６がコロナ放電ワイヤ７２に付着した異物を拭き取ることになり、コロナ放電ワイヤ７２の清掃を行うことができる。クリーニングキャリッジ７４がホームポジションＨＰに復帰すると、図４に示すように、ロッド８２は再びシールドケース７１のインシュレータブロック７９に押圧されてクリーニングキャリッジ７４の反対側へ突き出し、その設定位置が変更される。それに伴ってリンクアーム８１はクリーニング開始ポジションＳＰにおける揺動方向とは逆方向へ揺動し、清掃パッド７６はコロナ放電ワイヤ７２から離間する。

この実施例におけるスコロトロン１３Ｂｋの清掃手段では、クリーニングキャリッジ７４をホームポジションＨＰとクリーニング開始ポジションＳＰとの間で往復動させても、クリーニング開始ポジションＳＰからホームポジションＨＰへ戻ってくる復路でのみコロナ放電ワイヤ７２の清掃が行われるようになっている。これは、図７に示すように、コロナ放電ワイヤ７２がクリーニング開始ポジションＳＰ側でスプリング８３により張設されていることから、清掃パッド７６がクリーニング開始ポジションＳＰからホームポジションＨＰへ向けてコロナ放電ワイヤ７２を拭き取ることにより、コロナ放電ワイヤ７２に作用する拭き取り力を前記スプリング８３によって吸収し、コロナ放電ワイヤ７２がクリーニング中に意図せずして破断してしまうのを防止するためである。もっとも、ホームプジションＨＰ側にコロナ放電ワイヤ７２を張設する弾性部材が設けられている場合には、ロッド８２の設定位置に対するリンクアーム８１の設定位置を逆転させ、ホームポジションＨＰからシールドケース７１の他端側へクリーニングキャリッジ７４を移動させる際に、コロナ放電ワイヤ７２の清掃を行っても差し支えない。

図８は、前記リンクレバー６５とリードシャフト７５を駆動するための伝達部５の詳細を示すものである。清掃モータＭの回転は２組の減速ギヤ列８５，８６を介してリンクレバー６５とリードシャフト７５に伝達されている。先ず、第１のギヤ列８５の最終段にはカム８７が設けられており、このカム８７のカム面をなぞって揺動するアーム８８の先端に前記リンクレバー６５が連結されている。従って、清掃モータＭの回転が前記カム８７に伝達されて該カム８７が１回転すると、リンクレバー６５が矢線方向へ１回だけ往復動するようになっている。すなわち、かかるカム８７の１回転によって、イエロー、シアン、マゼンタの各ドラムユニット１８Ｙ，１８Ｍ，８Ｃに具備された帯電器１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃでは、カバー部材６２が押し下げバー６６の揺動によって一旦押し下げられてから元の位置に上昇し、清掃ブラシ６４が帯電ロール１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃを摺擦してから離間する。このため、清掃モータＭの回転によってカム８７が連続的に数回転すると、回転数と同じ回数だけリンクレバー６５が往復動し、清掃ブラシ６４も帯電ロール１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃの摺擦及び離間を同じ回数だけ繰り返すことになる。

但し、減速ギヤ列８５とカム８７の間にはワンウェイクラッチ（図示せず）が介装されており、清掃モータＭの正回転は前記カム８７に伝達されるが、逆回転はカム８７に伝達されないようになっている。従って、清掃モータＭが図８に示す方向へ正回転した後、図９に示す方向へ逆回転すると、かかる逆回転ではリンクレバー６５は往復動することなく停止し、清掃ブラシ６４による帯電ロール１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃの摺擦も行われない。

また、第２のギヤ列８６の最終段にはカップリング８９が設けられており、リードシャフト７５の先端に設けられたカップリング７７が噛み合い、清掃モータＭの回転をリードシャフト７５に伝達するように構成されている。この第２のギヤ列８６にはワンウェイクラッチは設けられておらず、清掃モータＭの回転は図８に示す正回転、図９に示す逆回転の両方向がリードシャフト７５に伝達される。ここで、リードシャフト７５の巻き方向は、清掃モータＭの正回転の際に前記クリーニングキャリッジ７４をホームポジションＨＰからクリーニング開始ポジションＳＰへ送る方向であり、清掃モータＭの逆回転の際に前記クリーニングキャリッジ７４をクリーニング開始ポジションＳＰからホームポジションＨＰへ送る方向である。

そして、以上説明してきた構成においては、前記清掃モータＭを所定時間だけ正方向へ回転させ、更に逆方向へ回転させることにより、イエロー、シアン及びマゼンタのドラムユニット１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃに備えられた帯電ロール１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃの清掃を一斉に行うと共に、ブラックのドラムユニット１８Ｂｋに備えられたスコロトロン１３Ｂｋの清掃をも行うことができる。例えば、プリンタの主電源がユーザによって投入されると、各作像エンジン１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋのウォームアップのために感光体ドラム１１が所定時間だけ駆動されるが、この時に前記清掃モータＭを回転させて各作像エンジン１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋの帯電器１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｂｋの清掃を一斉に行う。先ずは清掃モータＭを所定回転数だけ正方向へ回転させる。この時の清掃モータＭの回転数は、スコロトロン１３Ｂｋにおけるクリーニングキャリッジ７４をホームポジションＨＰからクリーニング開始ポジションＳＰへ設定するのに十分な回転数であり、ホームポジションＨＰとクリーニング開始ポジションＳＰとの距離及びリードシャフト７５の１回転におけるクリーニングキャリッジ７４の移動量から求めることができる。そして、このように清掃モータＭを正方向へ回転させてクリーニングキャリッジ７４をホームポジションＨＰからクリーニング開始ポジションＳＰへ移動させると、これと同時にリンクレバー６５が往復動して清掃ブラシ６４が作像エンジン１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃの帯電ロール１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃの清掃を行うことになる。

クリーニングキャリッジ７４がクリーニング開始ポジションＳＰに達すると、清掃モータＭの正方向回転は停止し、今度は逆方向への回転が開始される。クリーニングキャリッジ７４がクリーニング開始ポジションＳＰに設定されたことにより、前記清掃パッド７６はコロナ放電ワイヤ７２に接触しており、清掃モータＭを逆方向へ回転させると、クリーニングキャリッジ７４はコロナ放電ワイヤ７２の清掃を行いながらホームポジションＨＰへ戻ってくることになる。このとき、リンクレバー６５は清掃モータＭの逆方向回転によっては往復動しないことから、作像エンジン１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃの帯電ロール１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃの清掃は行われない。

すなわち、この実施例のプリンタでは、清掃モータＭの正方向回転及び逆方向回転を１セットとして作像エンジン１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃの帯電ロール１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃの清掃、作像エンジン１０Ｂｋのスコロトロン１３Ｂｋの清掃が行われるようになっているが、正方向回転の際には前記帯電ロール１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃの清掃が行われると共にスコロトロン１３Ｂｋの清掃準備が行われ、逆方向回転ではスコロトロン１３Ｂｋの清掃のみが行われるようになっている。これにより、一つの清掃モータＭで複数の帯電器の清掃をまとめて行うことができ、帯電器毎に清掃モータを設ける場合と比較して省スペース化及び低コスト化が達成される他、清掃モータＭの正方向回転と逆方向回転を使い分けて清掃を行っているので、清掃モータＭの回転に対して極端に大きな負荷が作用することがなく、かかる清掃モータＭの小型化を図ることができるものである。また、清掃モータＭの正方向回転と逆方向回転を使い分けているので、各回転方向に関して清掃モータＭの回転速度を異ならせることにより、帯電ロール１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃの清掃時間とスコロトロン１３Ｂｋの清掃時間とを異ならせることもでき、各帯電デバイスを最適な清掃時間、清掃スピードで清掃することも可能となる。

もっとも、イエロー、マゼンタ、シアンの作像エンジン１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃに設けられた帯電ロール１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃと比較し、ブラックの作像エンジン１０Ｂｋに設けられたスコロトロン１３Ｂｋは感光体ドラム１１に接触していないことから、コロナ放電ワイヤ７２が急激に汚れてしまうことなく、帯電ロール１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃと同程度の頻度で清掃を行う必要はない。例えば前述の如く、プリンタの主電源の投入時にのみ行えば十分である。一方、帯電ロール１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃは感光体ドラム１１に接触して連れ回っていることから、トナーの外添剤や転写残留トナーが付着して汚れ易く、かかる汚れによって感光体ドラム１１を帯電させる能力が著しく低下する傾向にある。このため、帯電ロール１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃはスコロトロン１３Ｂｋよりも頻繁に清掃を行う必要があり、例えば、プリントジョブが終了する度に清掃を行うのが好ましい。しかし、スコロトロン１３Ｂｋを帯電ロール１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃと同じ頻度で清掃したのでは、コロナ放電ワイヤ７２を拭き取る清掃パッド７６が早期に摩耗し、十分なクリーニング性能を発揮できなくなる懸念がある。

そこで、例えば各プリントジョブの終了時にはイエロー、マゼンタ、シアンの作像エンジン１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃに具備された帯電ロール１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃのみを清掃して、ブラックの作像エンジン１０Ｂｋのスコロトロン１３Ｂｋの清掃は行わず、主電源の投入時、あるいは数回のプリントジョブに対して１回の割合で前記スコロトロン１３Ｂｋの清掃を行うようにしても良い。その場合、帯電ロール１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃを清掃するために清掃モータＭを正方向へ回転させると、スコロトロン１３Ｂｋのクリーニングキャリッジ７４がホームポジションＨＰからクリーニング開始ポジションＳＰへ向けて移動してしまうため、帯電ロール１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃの清掃完了後に、清掃パッド７６をコロナ放電ワイヤ７２に接触させることなく、クリーニングキャリッジ７４をホームポジションＨＰに戻すことが必要となる。

具体的には、清掃モータＭの正方向回転によってクリーニングキャリッジ７４がホームポジションＨＰからクリーニング開始ポジションＳＰへ移動する際、かかるクリーニングキャリッジ７４がクリーニング開始ポジションＳＰに設定される直前（図５に示す状態）で清掃モータＭの回転を停止させ、清掃モータＭを逆回転させる。クリーニングキャリッジ７４の移動量はリードシャフト７５の回転数から一義的に決定されるので、清掃モータＭの回転速度と回転時間のみを予め決定してあれば、クリーニングキャリッジ７４をクリーニング開始ポジションＳＰの手前で停止させることは困難なことではない。このようにクリーニングキャリッジ７４をクリーニング開始ポジションＳＰの直前で引き返すように設定すれば、クリーニング開始ポジションＳＰにおいてロッド８２が押圧されることがないので、清掃パッド７６がコロナ放電ワイヤ７２と離間した状態を保ったまま、クリーニングキャリッジ７４を往復動させることができ、清掃モータＭを正方向及び逆方向へ往復回転させても、スコロトロン１３Ｂｋの清掃は行われず、帯電ロール１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃのみが清掃されることとなる。これにより、帯電ロール１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃの清掃頻度は増やしつつも、スコロトロン１３Ｂｋの清掃パッド７６の摩耗を防止することが可能となる。

すなわち、本実施例のプリンタでは、各作像エンジン１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋの帯電器１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｂｋに共通して一基の清掃モータＭを設けると共に、かかる清掃モータＭの回転速度と回転時間を２モード設けることにより、一方のモードでは清掃モータＭの往復回転によって総ての帯電器１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｂｋの清掃を行い、他方のモードでは清掃モータＭの往復回転によって特定の帯電器１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃの清掃のみが行われるようになっている。従って、一つの清掃モータＭという簡易な構成を採用しながらも、複数の帯電器の清掃を必要とされる清掃頻度に応じて清掃することができ、常に高品位の記録画像の形成を行い得ると共に、部品の無駄な消耗を抑えることが可能となっている。

本発明を適用可能なフルカラーレーザビームプリンタの概略構成を示す図である。 各作像エンジンのドラムユニットを配列した状態を示す斜視図である。 シアンのドラムユニットを示す断面図である。 ブラックの作像エンジンに設けられたスコロトロンを示す拡大側面図であり、クリーニングキャリッジがホームポジシションに設定された状態を示している。 ブラックの作像エンジンに設けられたスコロトロンを示す拡大側面図であり、クリーニングキャリッジがクリーニング開始ポジションに設定される直前の状態を示している。 ブラックの作像エンジンに設けられたスコロトロンを示す拡大側面図であり、クリーニングキャリッジがクリーニング開始ポジションに設定された状態を示している。 ブラックの作像エンジンに設けられたスコロトロンを示す拡大底面図であり、クリーニングキャリッジがクリーニング開始ポジションに設定された状態を示している。 清掃モータからリンクレバー及びリードシャフトへ駆動力を伝えるための伝達部を示す拡大正面図であり、清掃モータが正方向へ回転している状態を示している。 清掃モータからリンクレバー及びリードシャフトへ駆動力を伝えるための伝達部を示す拡大正面図であり、清掃モータが逆方向へ回転している状態を示している。

符号の説明

１１…感光体ドラム、１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋ…作像エンジン、１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｂｋ…帯電ロール（接触型の帯電器）、１３Ｂｋ…スコロトロン（非接触型の帯電器）、１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｂｋ…ドラムユニット、６４…清掃ブラシ、７６…清掃パッド、Ｍ…清掃モータ

Claims (11)

1. 対象物に電荷を付与する複数の帯電器を含み、各帯電器に各々を清掃する清掃手段を設けると共に、これら清掃手段を共通の清掃モータで駆動するように構成し、かつ、前記清掃モータの一方向への回転とその逆方向への回転とで別々の前記清掃手段を駆動することを特徴とする清掃手段を備えた画像形成装置。
2. 前記複数の帯電器が、前記清掃モータの一方向への回転時に清掃される接触型の帯電器と、前記清掃モータの逆方向への回転時に清掃される非接触型の帯電器とを含むことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記接触型の帯電器が帯電ロールであり、前記非接触型の帯電器がコロナ放電方式の帯電器であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記帯電ロールの清掃手段が、回転する前記帯電ロールに清掃ブラシを接触させることで清掃を行う手段であり、該清掃ブラシの前記帯電ロールとの接離を前記清掃モータで駆動することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記コロナ放電方式の帯電器の清掃手段が、前記コロナ放電方式の帯電器内に張設されたコロナ放電ワイヤに清掃パッドを接触させながら、これを前記コロナ放電ワイヤの張設方向に移動させることで清掃を行う手段であり、該清掃パッドの移動を前記清掃モータで駆動することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
6. 前記清掃パッドが、前記清掃モータで駆動することで前記コロナ放電ワイヤの張設方向に往復移動し、その往復移動の一方向では前記コロナ放電ワイヤと離間し、逆方向では前記コロナ放電ワイヤと接触するように構成されてなることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記帯電ロールの清掃手段が、回転する前記帯電ロールに清掃ブラシを接触させることで清掃を行う手段であり、
   前記清掃ブラシの前記帯電ロールとの接離と、前記コロナ放電ワイヤと離間した状態になる方向への前記清掃パッドの移動とを、前記清掃モータの一方向への回転によって駆動し、
   前記コロナ放電ワイヤと接触した状態になる方向への前記清掃パッドの移動を、前記清掃モータの逆方向への回転によって駆動するとともに、
   前記清掃モータの駆動力が、その一方向への回転時には前記帯電ロールの清掃手段に伝達され、逆方向への回転時には伝達されないように構成されてなることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記清掃モータの一方向への回転による帯電器の清掃頻度とその逆方向への回転による帯電器の清掃頻度とを異ならせたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
9. 前記清掃モータの一方向への回転による帯電器の清掃中に、その逆方向への回転による帯電器の清掃準備を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
10. 前記清掃モータの一方向への回転による帯電器の清掃時と、その逆方向への回転による帯電器の清掃時とで、前記清掃モータの回転速度を異ならせたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
11. 画情報に応じたトナー像が形成される複数の像担持体を備え、各像担持体上に形成されたトナー像を記録シートに多重転写して記録画像を形成する画像形成装置であって、
    前記複数の像担持体をそれぞれ帯電する複数の帯電器を含み、該複数の帯電器を前記清掃手段で清掃することを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の画像形成装置。

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