JP4333666B2

JP4333666B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP4333666B2
Application number: JP2005335135A
Authority: JP
Inventors: 祥二福井; 順一谷本; 博茨木; 篤大畑
Original assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Current assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority date: 2005-11-21
Filing date: 2005-11-21
Publication date: 2009-09-16
Anticipated expiration: 2025-11-21
Also published as: JP2007140221A

Description

本発明は、電子写真方式の複写機やプリンター等の画像形成装置に係り、特に、装置本体内に、静電潜像が形成される像担持体と、この像担持体に形成された潜像を現像するのに用いる複数の現像装置が軸心を中心にして回転可能に設けられた回転式現像装置と、オゾンを発生するオゾン発生源とを備えた画像形成装置に関するものである。

複写機やプリンター等の画像形成装置において、画像形成を行うにあたっては、一般に図１に示すように、装置本体１０内に設けられたドラム状になった像担持体１を回転させ、この像担持体１の表面を帯電装置２によって帯電させた後、帯電された像担持体１に対して露光装置３により画像信号に従った露光を行い、この像担持体１の表面に静電潜像を形成するようにしている。そして、このように静電潜像が形成された像担持体１の表面に現像装置４からトナーを供給して、この像担持体１の表面にトナー像を形成し、このトナー像を転写装置５により記録シート６に転写させ、このようにトナー像が転写された記録シート６を定着装置７に導き、この定着装置７によりトナー像を記録シート６に定着させる一方、トナー像が転写された後の像担持体１の表面に残留するトナーをクリーニング装置８によって像担持体１の表面から除去するようにしている。

ここで、上記のようにして画像形成を行う場合、装置本体１０内に設けられた上記の帯電装置２によって像担持体１の表面を帯電させる際にオゾンが発生し、このオゾンが装置本体１０内に蓄積されたり、上記の露光装置３等が発熱して装置本体１０内の温度が上昇したりするという問題があった。

このため、従来においては、上記のような画像形成装置にファン等の排気装置を設け、この排気装置により装置本体内において発生したオゾンや熱等を装置本体外に強制的に排気させるようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

しかし、このように画像形成装置に排気装置を設けて、装置本体内において発生したオゾンや熱等を装置本体外に強制的に排出させる場合、装置が大型化したり、ランニングコストが高くついたりするという問題があった。

また、近年においては、フルカラーの画像形成を行う画像形成装置として、図２に示すように、色彩の異なるトナーを収容させた複数の現像装置４Ａ〜４Ｄを回転可能な支持体４１に保持させた回転式現像装置４０を用い、上記の支持体４１により回転式現像装置４０を回転させて、各現像装置４Ａ〜４Ｄを順々に像担持体１と対向する位置に導き、各現像装置４Ａ〜４Ｄから各色のトナーを像担持体１に順々に供給し、このように像担持体１に供給されたトナーを順々に中間転写ベルト９に転写させて、この中間転写ベルト９の上にフルカラーのトナー像を形成した後、この中間転写ベルト９からフルカラーのトナー像を転写装置５により記録紙等の記録シート６に転写させ、このように転写されたフルカラーのトナー像を定着装置７によって記録シート６に定着させるようにしたものが用いられている。

しかし、このようなフルカラーの画像形成を行う画像形成装置において、上記のように排気装置を設けて、装置本体内において発生したオゾンや熱等を装置本体外に強制的に排出させるようにした場合、さらに装置が大型化するという問題があった。
特開２００３−２８０４９４号公報

本発明は、複写機やプリンター等の画像形成装置における上記のような問題を解決することを課題とするものであり、特に、装置本体内に、静電潜像が形成される像担持体と、この像担持体に形成された潜像を現像するのに用いる複数の現像装置が軸心を中心にして回転可能に設けられた回転式現像装置と、オゾンを発生する帯電装置等のオゾン発生源とを備えた画像形成装置により画像形成を行うにあたり、装置本体内に設けられたオゾン発生源によりオゾンが発生した場合において、排気装置を別個に設けなくても、装置本体内において発生したオゾンを装置本体外に簡単に排出できるようにすることを課題とするものである。

本発明における画像形成装置においては、上記のような課題を解決するため、装置本体内に、静電潜像が形成される像担持体と、この像担持体に形成された潜像を現像するのに用いる複数の現像装置が軸心を中心にして回転可能に設けられた回転式現像装置と、オゾンを発生するオゾン発生源とを備えた画像形成装置において、上記の回転式現像装置の外周部に凹部を設けると共に、この回転式現像装置とオゾン発生源とを含む領域を区画する仕切り部材と、上記の仕切り部材によって区画された領域内のオゾンを含む気体を装置本体外に排出させる排出部と、上記の排出部の近傍において上記の回転式現像装置の外周部に先端が接触し、この回転式現像装置の回転に伴って揺動する揺動部材とを設け、上記の回転式現像装置の回転により排出部の近傍に導かれたオゾンを含む気体を、上記の揺動部材の揺動による排出部近傍における上記の領域の容積変化により排出部を通して装置本体外に排出させるようにした。

ここで、回転式現像装置の外周部に凹部を形成するにあたっては、回転式現像装置における上記の各現像装置の外周部に凹部を形成させることができる。

また、上記の画像形成装置においては、上記の装置本体内に仕切り部材を設けて、上記の回転式現像装置とオゾン発生源とを有する領域を区画させ、この仕切り部材により区画された領域内に外気を導入させる外気取入部を設けると共に、この外気取入部よりも上記の回転式現像装置の回転方向下流側にこの領域内における気体を装置本体外に排出させる排出部を設けることが好ましい。

また、上記のように排出部において、上記の回転する回転式現像装置の外周部に沿って揺動する揺動部材を設けると共に、上記の外気取入部において、回転する回転式現像装置の外周部に沿って揺動する第２の揺動部材を設けるようにすることが好ましい。

また、上記の回転式現像装置とオゾン発生源とを有する領域に、上記の外気取入部から導入された外気を上記のオゾン発生源に導く案内部材を設けることが好ましい。

この発明における画像形成装置においては、上記のように複数の現像装置が軸心を中心にして回転可能に設けられた回転式現像装置の外周部に凹部を設けると共に、この回転式現像装置とオゾン発生源とを含む領域を区画する仕切り部材と、上記の仕切り部材によって区画された領域内のオゾンを含む気体を装置本体外に排出させる排出部と、上記の排出部の近傍において上記の回転式現像装置の外周部に先端が接触し、この回転式現像装置の回転に伴って揺動する揺動部材とを設け、上記の回転式現像装置の回転により排出部の近傍に導かれたオゾンを含む気体を、上記の揺動部材の揺動による排出部近傍における上記の領域の容積変化により排出部を通して装置本体外に排出させるようにしたため、排気装置を別個に設けなくても、装置本体内において発生したオゾンを含む気体を装置本体外に簡単に排出させることができ、装置が大型化したり、ランニングコストが高くつくということがなくなる。

また、上記の画像形成装置において、上記のように装置本体内に仕切り部材を設けて、上記の回転式現像装置とオゾン発生源とを有する領域を区画させ、この仕切り部材により区画された領域内に外気を導入させる外気取入部を設けると共に、この外気取入部よりも上記の回転式現像装置の回転方向下流側にこの領域内における気体を装置本体外に排出させる排出部を設けると、上記の回転式現像装置の回転により、外気が上記の外気取入部を通して上記の回転式現像装置の空間部内に導かれ、この空間部内に導かれ外気を含む気体がオゾン発生源に送られて、この気体中にオゾン発生源により発生したオゾンが取り込まれ、このようにオゾンが取り込まれた気体が回転式現像装置の回転により順次排出部に導かれて排出されるようになり、オゾン発生源により発生したオゾンが効率よく装置本体外に排出されるようになる。

また、上記のように排出部において、回転する回転式現像装置の外周部に沿って揺動する揺動部材を設けると、この揺動部材の揺動によって上記の排出部近傍における上記の領域の空間の容積が変化し、揺動部材の揺動により排出部近傍における上記の領域の空間が広くなった状態では、回転式現像装置の空間部内におけるオゾンを含む気体が排出部に効率よく導かれる一方、揺動部材の揺動により排出部の空間が狭くなった状態では、上記のように排出部に導かれたオゾンを含む気体がこの排出部を通して装置本体外に効率よく排出されるようになる。

また、上記の外気取入部において、回転する回転式現像装置の外周部に沿って揺動する第２の揺動部材を設けると、この第２の揺動部材の揺動によって上記の外気取入部における空間の容積が変化し、外気取入部における空間が狭くなった状態から、この第２の揺動部材が揺動して外気取入部の空間が広くなると、外気が吸引されるようにしてこの外気取入部を通して上記の回転式現像装置の空間部内に導かれるようになり、外気の取り込みが効率よく行えるようになる。

次に、この発明の実施形態に係る画像形成装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、この発明に係る画像形成装置は、下記の実施形態に示したものに限定されず、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。

この実施形態に係る画像形成装置においては、図３に示すように、装置本体１０内に、色彩の異なるトナー、例えば黄色，マゼンダ色，シアン色，黒色のトナーを収容させた４つの現像装置４０Ａ〜４０Ｄを軸心となる回転軸４２を中心にして回転可能に保持させた回転式現像装置４０を設け、この回転軸４２を中心にして、図４及び図５に示すように、この回転式現像装置４０を時計回りに回転させて、各現像装置４０Ａ〜４０Ｄを順々に像担持体１と対向する位置に導くようにしている。

そして、この実施形態における画像形成装置においては、上記の回転式現像装置４０の外周部に気体を収容させる空間部４３を形成するにあたり、上記の各現像装置４０Ａ〜４０Ｄの外周部に凹部４３を形成している。

また、上記の画像形成装置においては、上記の装置本体１０内に仕切り部材１１を設け、この仕切り部材１１により上記の回転式現像装置４０とオゾンを発生するオゾン発生源となる帯電装置２とを含む領域を区画させ、このように回転式現像装置４０と帯電装置２とを含む領域内に外気を導入させる外気取入部１３を設ける一方、この外気取入部１３よりも上記の回転式現像装置４０の回転方向下流側に、上記の領域内における気体を装置本体１０外に排出させる排出部１４を設けている。

また、この画像形成装置においては、上記の排出部１４に回転式現像装置４０の外周部に沿って揺動する揺動部材１５を設けている。そして、この揺動部材１５は回転式現像装置４０の外周部、特にその凹部４３の形状に追随して揺動するようになっている。ここで、この実施形態においては、仕切り部材１１に対向する壁面（排出部１４を介した反対側の壁面）に上記の揺動部材１５の回転中心軸が設けられており、この揺動部材１５の先端が回転式現像装置４０の外周部に接触している。従って、回転式現像装置４０の回転に伴ってこの揺動部材１５が揺動し、排出部１４における揺動部材１５と仕切り部材１１とによって囲まれる空間の容積が変化するようになっている。

また、上記の外気取入部１３に回転式現像装置４０の外周部に沿って揺動する第２の揺動部材１７を設けている。そして、この第２の揺動部材１７は回転式現像装置４０の外周部、特にその凹部４３の形状に追随して揺動するようになっている。ここで、この実施形態においては、仕切り部材１１に対向する壁面（外気取入部１３を介した反対側の壁面）に上記の第２の揺動部材１７の回転中心軸が設けられており、この第２の揺動部材１７の先端が回転式現像装置４０の外周部に接触している。従って、回転式現像装置４０の回転に伴ってこの第２の揺動部材１７が揺動し、外気取入部１３において第３の揺動部材１７と仕切り部材１１とによって囲まれる空間の容積が変化するようになっている。そして、このように第２の揺動部材１７と仕切り部材１１とによって囲まれる空間の容積が変化することにより負圧が発生し、効率よく外気を導入できるようになる。

さらに、この画像形成装置においては、上記の外気取入部１３と排出部１４との間において、上記の外気取入部１３から導入された外気を上記の帯電装置２に導く案内部材１８を設け、この案内部材１８における揺動部１８ａの端部を上記の回転式現像装置４０の外周部に接触させ、回転式現像装置４０の回転に伴ってこの案内部材１８における揺動部１８ａが揺動するようにしている。

ここで、この画像形成装置によりフルカラーの画像形成を行うにあたっては、上記の回転式現像装置４０において所定の色彩のトナーを収容させた第１の現像装置４０Ａを像担持体１と対向するように位置させ、像担持体１を回転させて、像担持体１の表面を帯電装置２によって帯電させ、このように帯電された像担持体１に対して露光装置３により画像信号に従った露光を行って、この像担持体１の表面に静電潜像を形成する。

そして、このように静電潜像が形成された像担持体１と上記の第１の現像装置４０Ａとが対向する現像領域において、この第１の現像装置４０Ａから黄色のトナーを像担持体１に形成された静電潜像部分に供給して、像担持体１に静電潜像に対応した黄色のトナー像を形成し、このように像担持体１に形成された黄色のトナー像を、像担持体１の上方において架け渡された中間転写ベルト９に転写させる。

その後は、上記の回転軸４２を中心にして回転式現像装置４０を回転させて、マゼンダ色のトナーが収容された第２の現像装置４０Ｂを像担持体１と対向するように位置させ、上記の第１の現像装置４０Ａの場合と同様にして、像担持体１の表面にマゼンダ色のトナー像を形成し、このマゼンダ色のトナー像を黄色のトナー像が転写された上記の中間転写ベルト９に転写させる。そして、同様の操作を行って、シアン色のトナーが収容された第２の現像装置４０Ｃにより像担持体１の表面にシアン色のトナー像を形成し、このシアン色のトナー像を上記の中間転写ベルト９に転写させ、次に黒色のトナーが収容された第４の現像装置４０Ｄにより像担持体１の表面に黒色のトナー像を形成し、この黒色のトナー像を上記の中間転写ベルト９に転写させ、この中間転写ベルト９の上に、黄色，マゼンダ色，シアン色，黒色の各トナー像が転写されてなるフルカラーのトナー像を形成する。

そして、この画像形成装置の下部に設けられた用紙カセット６ａから記録シート６を、送りローラ１９によって中間転写ベルト９と転写装置５とが対向する部分に導き、中間転写ベルト９に形成されたフルカラーのトナー像を記録シート６に転写させ、このように記録シート６上に転写されたフルカラーのトナー像を定着装置７により記録シート６に定着させて排紙させるようになっている。

ここで、この実施形態の画像形成装置において、上記のように回転軸４２を中心に回転式現像装置４０を回転させて、４つの現像装置４０Ａ〜４０Ｄを順々に像担持体１と対向する位置に導くようにした場合、各現像装置４０Ａ〜４０Ｄによって像担持体１に形成された静電潜像を現像している状態では、例えば図４に示すように、上記の排出部１４においては、この排出部１４に設けられた揺動部材１５の端部が第２の現像装置４０Ｃの外周部に設けられた凹部４３に接触して、排出部１４における空間が広くなった状態になる。また、上記の外気取入部１３においては、この外気取入部１３に設けられた第２の揺動部材１７の端部が第１の現像装置４０Ａの外周部に設けられた凹部４３に接触して、外気取入部１３における空間が広くなった状態になる。そして、このように空間が広くなった外気取入部１３に外気が導入されて、この外気が上記の第１の現像装置４０Ａに設けられた凹部４３内に導かれるようになる。さらに、上記の案内部材１８における揺動部１８ａの端部が第４の現像装置４０Ｄの外周部に設けられた凹部４３に接触して、上記の帯電装置２と回転式現像装置４０との間の流路が広くなり、帯電装置２側に存在するオゾンを含む気体が上記の第４の現像装置４０Ｄの凹部４３内に導かれるようになる。

次いで、上記のように回転軸４２を中心に回転式現像装置４０を回転させて、第２の現像装置４０Ｂを像担持体１と対向する位置に導く途中においては、図５に示すように、上記の排出部１４において、この排出部１４に設けられた揺動部材１５の端部が、上記の第２の現像装置４０Ｃの凹部４３から突出された外周部を通って第４の現像装置４０Ｄの外周部に移動し、これに伴って上記の揺動部材１５が揺動し、広い状態にあった排出部１４の空間が狭くなる。この結果、この排出部１４の空間に存在していた気体がこの排出部１４から装置本体１０外に排出され、この気体中にオゾンが含まれている場合にはオゾンを含む気体が装置本体１０外に排出されるようになる。また、上記の外気取入部１３においては、この外気取入部１３に設けられた第２の揺動部材１７の端部が、上記の第１の現像装置４０Ａの凹部４３から突出された外周部を通って第２の現像装置４０Ｂの外周部に移動し、これに伴って上記の第２の揺動部材１７が揺動し、広い状態にあった外気取入部１３の空間が狭くなる。さらに、上記の案内部材１８における揺動部１８ａの端部が、第４の現像装置４０Ｄの外周部に設けられた凹部４３から突出された外周部を通って第１の現像装置４０Ａの外周部に移動し、第１の現像装置４０Ａの凹部４３内に収容されていた気体がこの案内部材１８により帯電装置２側に導かれると共に、この案内部材１８における揺動部１８ａが揺動し、上記の帯電装置２と回転式現像装置４０との間の流路が狭くなって、オゾンを含む気体が上記の第４の現像装置４０Ｄの凹部４３内に収容された状態になる。

そして、上記の回転式現像装置４０がさらに回転されて、第２の現像装置４０Ｂが像担持体１と対向する位置に導かれると、前記の図４に示した場合と同様に、上記の排出部１４に設けられた揺動部材１５の端部が第４の現像装置４０Ｄの外周部に設けられた凹部４３に接触し、排出部１４における空間が広くなった状態になり、このように広くなった排出部１４の空間に上記の第４の現像装置４０Ｄの凹部４３内に収容されたオゾンを含む気体が導かれるようになる。また、上記の外気取入部１３においては、この外気取入部１３に設けられた第２の揺動部材１７の端部が第２の現像装置４０Ｂの外周部に設けられた凹部４３に接触して、外気取入部１３における空間が広くなり、このように広くなった外気取入部１３に外気が吸引されるようにして導入され、この外気が第２の現像装置４０Ｂに設けられた凹部４３内に導かれるようになる。さらに、上記の案内部材１８における揺動部１８ａの端部が第１の現像装置４０Ａの外周部に設けられた凹部４３に接触して、上記の帯電装置２と回転式現像装置４０との間の流路が広くなり、帯電装置２側に存在するオゾンを含む気体が上記の第１の現像装置４０Ａの凹部４３内に導かれるようになる。

そして、上記のように回転式現像装置４０が回転するたびに、外気取入部１３から外気が各現像装置４０Ａ〜４０Ｄの凹部４３内に順々に導かれ、このように各現像装置４０Ａ〜４０Ｄの凹部４３内に導かれた気体が案内部材１８を介して順々に帯電装置２側に送られ、この帯電装置２側に存在するオゾンを含む気体が各現像装置４０Ａ〜４０Ｄの凹部４３内に順々に収容されて排出部１４に導かれ、この排出部１４を通してオゾンを含む気体が装置本体１０外に排出されるようになり、従来のように、別個に排気装置を設けなくても、装置本体１０内におけるオゾンを含む気体が適切に装置本体１０外に排出されるようになる。

なお、上記の実施形態における画像形成装置においては、回転式現像装置４０として、各現像装置４０Ａ〜４０Ｄを軸心となる回転軸４２を中心にして回転可能に保持させたものを用いたが、図２に示した従来の画像形成装置のように、各現像装置４０Ａ〜４０Ｄを回転可能な支持体４１に保持させるようにすることも可能である。

また、上記の実施形態における画像形成装置においては、回転式現像装置４０に４個の現像装置４０Ａ〜４０Ｄを設けるようにしたが、設ける現像装置の数は特に限定されず、２〜３個、あるいは５個以上にすることも可能である。また、上記の実施形態における画像形成装置においては、同じ形態の現像装置を４個設けるようにしたが、現像装置は必ずしも同じ形態である必要はない。

従来の画像形成装置において、画像形成を行う状態を示した概略断面図である。複数の現像装置を回転可能な支持体に保持させた回転式現像装置を用いた従来の画像形成装置において、画像形成を行う状態を示した概略断面図である。この発明の実施形態に係る画像形成装置において、画像形成を行う状態を示した概略断面図である。上記の実施形態に係る画像形成装置において、回転式現像装置における１つの現像装置を像担持体と対向する位置に導いた状態を示した断面説明図である。上記の実施形態に係る画像形成装置において、回転式現像装置における１つの現像装置を像担持体と対向する位置に導く途中の段階を示した断面説明図である。

符号の説明

１像担持体
２帯電装置（オゾン発生源）
３露光装置
５転写装置
６記録シート
６ａ用紙カセット
７定着装置
９中間転写ベルト
１０装置本体
１１仕切り部材
１３外気取入部
１４排出部
１５揺動部材
１７第２の揺動部材
１８案内部材
１８ａ揺動部
４０回転式現像装置
４０Ａ〜４０Ｄ現像装置
４１支持体
４２回転軸
４３凹部（空間部）

Claims

装置本体内に、静電潜像が形成される像担持体と、この像担持体に形成された潜像を現像するのに用いる複数の現像装置が軸心を中心にして回転可能に設けられた回転式現像装置と、オゾンを発生するオゾン発生源とを備えた画像形成装置において、上記の回転式現像装置の外周部に凹部を設けると共に、この回転式現像装置とオゾン発生源とを含む領域を区画する仕切り部材と、上記の仕切り部材によって区画された領域内のオゾンを含む気体を装置本体外に排出させる排出部と、上記の排出部の近傍において上記の回転式現像装置の外周部に先端が接触し、この回転式現像装置の回転に伴って揺動する揺動部材とを設け、上記の回転式現像装置の回転により排出部の近傍に導かれたオゾンを含む気体を、上記の揺動部材の揺動による排出部近傍における上記の領域の容積変化により排出部を通して装置本体外に排出させることを特徴とする画像形成装置。
請求項１に記載した画像形成装置において、上記の各現像装置に外周部に凹部を形成したことを特徴とする画像形成装置。
請求項１又は請求項２に記載した画像形成装置において、上記の排出部を装置本体の下部に設けたことを特徴とする画像形成装置。
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載した画像形成装置において、上記の仕切り部材によって区画された領域内に外気を導入させる外気取入部を、上記の排出部から離れた位置に設けたことを特徴とする画像形成装置。
請求項４に記載した画像形成装置において、上記の外気取入部を装置本体の上部に設けたことを特徴とする画像形成装置。
請求項４又は請求項５に記載した画像形成装置において、上記の外気取入部の近傍において上記の回転式現像装置の外周部に先端が接触し、この回転式現像装置の回転に伴って揺動する第２の揺動部材を設け、上記の排出部の近傍における揺動部材が回転式現像装置の外周部に設けられた凹部以外に接触する状態では、上記の第２の揺動部材も回転式現像装置の外周部に設けられた凹部以外に接触するようにしたことを特徴とする画像形成装置。