(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に対して駆動手段の駆動によるカムの回動によって電源投入時に接触または押圧し、且つ電源切断時に前記像担持体から離間する方向に移動する部材を有する画像形成装置において、前記部材を前記像担持体から離間する方向に付勢するばね手段と、電源が投入されているときに充電するようにコンデンサとを設け、前記電源を切断したときに前記コンデンサが前記駆動手段の電源となるように切り替え手段によって切り替わって前記カムを回動させて前記部材を前記像担持体から離れる方向に移動させるようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
像担持体に対して接触または押圧させて現像する現像ローラを備えた現像装置であって、前記現像装置の一部に当接して電源の投入時に回動して前記現像ローラを前記像担持体に接触または押圧させるカムを有する現像装置を備えた画像形成装置において、前記現像ローラを前記像担持体から離間する方向に付勢するばね手段と、前記カムを回動させる駆動手段と、電源が投入されているときに充電するコンデンサとを設け、前記電源を切断したときに前記コンデンサが前記前記駆動手段の電源となるように切り替わって前記カムを回動させて前記現像ローラを前記像担持体から離れる方向に移動させるようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記カムはその外周面が漸次小径から大径となる形状であって且つ最大径から最小径となる段差を有し、前記カムの最小径の近傍の外周面の位置と前記現像装置の一部とが当接する位置を第１の位置とし、前記カムの最大径となる手前の外周面の位置と前記現像装置の一部とが当接する位置を第２の位置として、電源を投入したときに前記駆動手段が動作して前記カムが第１の位置から第２の位置となるまで回動させ、且つ前記コンデンサを充電し、前記電源を切断したときに前記コンデンサが前記カムを駆動する駆動手段の電源となるように切り替え手段によって切り替わり、このコンデンサに蓄えられた電気により前記駆動手段を駆動させて前記カムを前記第２の位置から第１の位置まで段差を通って回動させることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記コンデンサの充電を前記現像装置に当接する前記カムの位置が第２の位置となったときに行うようにしたことを特徴とする請求項２または３いずれか記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記部材がクリーニングローラあるいはクリーニングブレードを備えたクリーニング装置であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記部材が帯電ローラであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電源の投入または切断に応じて像担持体に接触しまたは離間するようするよう構成された部材または装置を有する画像形成装置に関し、特には、像担持体上に形成された静電潜像に現像ローラを押圧あるいは接触させて現像する現像装置を備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、プロッタ等の画像形成装置においては、感光体等の像担持体上に所望の画像の静電潜像を形成し、この静電潜像に対し現像装置により現像剤を供給して現像を行い、可視像を形成する。現像剤としては、トナーおよびキャリアからなる二成分現像剤、トナーのみからなる磁性一成分現像剤、非磁性一成分現像剤などが良く知られ、それら現像剤に適した現像システムが種々開発され、提案されている。
【０００３】
なかんずく、非磁性一成分現像剤は種々の利点を有しながらも実機への利用が遅れていたが、近年、像の再現性や転写性に優れた重合トナーなど更にの性能向上を果たした新規なまたは改良された現像剤が開発されるに伴い実機への利用が急速に広がっている。
【０００４】
非磁性一成分現像剤を用いた現像装置の一例として、像担持体に現像剤を供給するための現像剤担持体として導電性のまたは適度な電気抵抗を有する弾性現像ローラを用い、該ローラの表面に現像剤の薄層を形成した後、該ローラを像担持体面に適宜な圧力で接触させて現像を行う接触型現像装置が提案されている。かかる接触型現像装置は、白黒２値で画像が構成されるようなデジタルプリンタなど、エッジ強調効果を必要とせず且つ線画像および面画像の現像特性が同一であることが要求されるような現像に好ましく使用できることが知られている。
【０００５】
上述した現像装置の現像ローラは、従来にあっては、長時間にわたって画像形成を行わない場合においても同一の場所で像担持体に押圧され続けており、そのため押圧されている弾性現像ローラの部分が変形したり、または像担持体の現像ローラが押圧した部分に帯電や転写などの電気的特性にも悪影響を及ぼし、出力画像の質を劣化させてしまうという問題を有する。その他、像担持体に接触して作用するように設けられたクリーニングローラやクリーニングブレードあるいは帯電ローラ等においても同様の問題を有する。
【０００６】
このため、カム機構によって、装置を長時間使用しない場合には電源が切断されて所定時間経過後にカム機構が作動するように設けたタイマーによるタイマー制御や、手動によってカム機構を動作することにより上記した部材、例えば現像装置を像担持体から離れる方向に移動させて像担持体から現像ローラの押圧を開放している。しかしながら、タイマー制御にあっては停電や紙詰まりなどのアクシデントには対応しておらず、また手動にあっては作業の繁雑さを招くものであった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記点に鑑みてなされたもので、簡単な構成により像担持体に押圧している部材、例えば現像ローラを像担持体から離間することができ、長時間の押圧による現像ローラの変形を防止し、且つ像担持体への悪影響を防止して安定した出力画像を得ることができる画像形成装置を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため、本発明は、像担持体に対して駆動手段の駆動によるカムの回動によって電源投入時に接触または押圧し、且つ電源切断時に像担持体から離間する方向に移動する部材を有する画像形成装置において、部材を像担持体から離間する方向に付勢するばね手段と、電源が投入されているときに充電するようにコンデンサとを設け、電源を切断したときにコンデンサが駆動手段の電源となるように切り替え手段によって切り替わってカムを回動させて部材を像担持体から離れる方向に移動させるようにしたことを特徴とする。
【０００９】
また、像担持体に対して接触または押圧させて現像する現像ローラを備えた現像装置であって、現像装置の一部に当接して電源の投入時に回動して現像ローラを像担持体に接触または押圧させるカムを有する現像装置を備えた画像形成装置において、現像ローラを像担持体から離間する方向に付勢するばね手段と、カムを回動させる駆動手段と、電源が投入されているときに充電するコンデンサとを設け、電源を切断したときにコンデンサが駆動手段の電源となるように切り替わってカムを回動させて現像ローラを像担持体から離れる方向に移動させるようにしたことを特徴とする。
【００１０】
更に、前記カムはその外周面が漸次小径から大径となる形状であって且つ最大径から最小径となる段差を有し、前記カムの最小径の近傍の外周面の位置と前記現像装置の一部とが当接する位置を第１の位置とし、前記カムの最大径となる手前の外周面の位置と前記現像装置の一部とが当接する位置を第２の位置として、電源を投入したときに前記駆動手段が動作して前記カムが第１の位置から第２の位置となるまで回動させ、且つ前記コンデンサを充電し、前記電源を切断したときに前記コンデンサが前記カムを駆動する駆動手段の電源となるように切り替え手段によって切り替わり、このコンデンサに蓄えられた電気により前記駆動手段を駆動させて前記カムを前記第２の位置から第１の位置まで段差を通って回動させることを特徴とする。
【００１１】
また更に、前記コンデンサの充電を前記現像装置に当接する前記カムの位置が第２の位置となったときに行うようにしたことを特徴とし、前記部材がクリーニングローラあるいはクリーニングブレードを備えたクリーニング装置であることを特徴とし、前記部材が帯電ローラであることを特徴とする。
【００１２】
このような構成により装置本体の電源を投入すると、カムを駆動させる駆動手段からの駆動を受け、カムの外周面が現像装置の一部に当接しながら第１の位置から第２の位置まで回動する。このカムの回動によって除々に現像装置が移動し、現像ローラが像担持体に押圧され、所定のニップ幅を形成する。
次いで電源を切断したときにリレーを含む、切り替え手段が、上記コンデンサによってカムを駆動させる駆動手段に接続するように切り替え、コンデンサに充電された電気により駆動手段を駆動させ、第２の位置から第１の位置までカムを所定の角度回動させる。カムの回動により、カムの段差を通って瞬時に現像装置が像担持体から離れる方向に移動して現像ローラの押圧力が緩和あるいは離間する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照として説明する。図１は、本発明が適用された電子写真装置の現像装置の概略構成図である。
図中、符号１は矢印Ａで示す方向、即ち時計方向に回転するドラム状の像担持体であり、例えば、アルミニウム等のドラム状基体の表面に電子写真感光体を備えた構成よりなる。感光体としては、ＯＰＣ感光体やアモルファスシリコン感光体等の周知の感光体が使用し得る。
【００１４】
図示していないが、像担持体１の周囲には、回転方向Ａに沿って像担持体の残留電荷を消去するためのイレーサランプ、像担持体表面に対して接触して設けられ、像担持体を特定極性に一様に帯電する帯電ローラ、帯電された像担持体表面にデジタル光情報を入射して像担持体上に静電潜像を形成させるＬＥＤヘッド等の露光装置、像担持体にトナーを供給して前記静電潜像を反転現像をして、即ち露光部分にトナーを付着させてトナー像を形成する現像装置２、トナー像を担持した像担持体表面を一様に露光して像担持体およびトナーを一様に除電してトナーの転写効率の向上を助勢するポストランプ、像担持体表面に接触して設けられ、像担持体との間に挿入される紙等の転写材上に像担持体上のトナー像を転写させる転写ローラが配置されている。これら像担持体周りの構成は現像装置２を除き周知のものを採択できる。また、転写ローラの次順に像担持体上に残留したトナーを除去するために像担持体と接触するようにクリーニングローラあるいはクリーニングブレードを備えたクリーニング装置を設けても良い。
【００１５】
かかる配置において現像装置２は、例えば絶縁性非磁性一成分トナーからなる現像剤が収容された現像容器３と、弾性体からなる現像ローラ４と、現像ローラ４と適宜な圧力で接触して配置され現像ローラ４上に形成するトナー層厚を規制する層厚規制部材５と、現像ローラ４と接触して設けられ現像ローラ４にトナーを供給する供給ローラ６と、供給ローラ６の後方に配置された撹拌部材７などを備え、現像ローラ４、供給ローラ６、層厚規制部材５は、適当なバイアス電源に接続されてそれぞれに所定のバイアス電圧が印加されている。なお、トナーは例えば反転現像のために、像担持体の帯電極性と同じ極性のトナーが使用される。符号２４はトナーカートリッジを示す。
【００１６】
現像ローラ４は、ステンレス等の導電性の剛体からなる中心軸８の周りに弾性中間層９を形成し、更に中間層９の外周に弾性表面層１０を形成した構成よりなり、表面層１０、中間層９が弾性変形をして０．２mm以上、好ましくは０．２〜４mmのニップ幅で像担持体１の表面に圧接するように配置され、像担持体１の回転と順方向に、即ち反時計方向Ｂに回転するようになっている。
【００１７】
更に現像装置２の現像容器３の外側面には、後述するカムが当接するばね１３が設けられている。符号１４は現像装置２の移動を規制し、且つ現像装置２を支持する支持部材を示す。現像装置２を移動させるためにステッピングモータなどの駆動手段１１と、駆動手段１１に直接的あるいは間接的に連結されたカム１２とを有する。カム１２と現像容器３との間に介したばね１３により急激な現像装置２の移動に対して緩衝している。
【００１８】
カム１２は、軸１５に固定されており、駆動手段１１の駆動により回動可能となっている。カム１２には、その外周面の一部が現像装置２の一部（実施例においてはばね１３）に当接するように設けられており、その外周面は漸次小径から大径となる形状であって且つ最大径から最小径となる切り立った段差１６を有する。段差１６の高さは、得ようとする現像ローラのニップ幅に対応して設定され、実施例においては３〜７mmの高さを有する。また、このカムは２０〜３０mmの幅を有し、図面と垂直の方向に対となるように離間して２つ設けられている。
実施例においては現像ローラ４の硬度より硬いばね１３を介して寸法精度がずれた場合であっても必要以上の負荷を現像ローラ４が像担持体１にかけないようにしている。
【００１９】
カム１２の動作について説明すると、装置の電源の投入に連動して、駆動手段１１が動作し、カム１２を現像装置２の一部の当接位置が第１の位置１７（図１に示すようにカムの最少径の近傍の外側面の位置と現像装置の一部とが当接する位置）から第２の位置１８（図２に示すようにカムの最大径となる手前の外周面の位置と現像装置の一部とが当接する位置）に向かって矢印Ｃ方向に回動して除々に現像装置を像担持体の方向（図で見て左側）に移動させる。
図２に示すように第２の位置１８に達したときにカム１２は停止し、所定のニップ幅が像担持体１と現像ローラ４との間で形成される。カム１２の回動時間、即ち駆動手段１１の動作時間を制御し、またはカムに付されたマークの位置をフォトセンサなどにより検知することなどにより第１および第２の位置を検知し、カム１２の停止のタイミングが決定される。
支持部材１４は、この上枠を押えるように位置すると共にその下辺に沿って現像装置の２の上枠がガイドされるようになっており、現像装置２の像担持体に対する接離の移動によっても現像装置２の上下方向にずれないように支持している。
【００２０】
図３に本発明による電子写真装置の現像装置２の駆動手段１１を動作させるための回路を示す。
図示の回路は、ステッピングモータなどの駆動手段１１と、リレーを含む切り替え手段１９と、コンデンサ２０と、電源から駆動手段１１を動作させるモータ制御手段２１と、コンデンサ２０に充電する充電制御手段２２とを有する。
切り替え手段１９内にはスイッチＡ、スイッチＢが設けられており、不図示のリレーによって電源が投入している状態において、図３に示すようにスイッチＡは接点ａと接点ｅとが接続し、且つスイッチＢは接点ｃと接点ｆとが接続するように設けられている。また、電源が投入されていない状態において、不図示のリレーの作用により図４に示すようにスイッチＡは接点ｂと接点ｅとが接続し、且つスイッチＢは接点ｄと接点ｆとが接続するように設けられている。
駆動手段１１は、カム１２にギアを介して間接的あるいは直接的に連結されている。
図３は電源投入時の状態を示しており、切り替え手段１９は、駆動制御手段２１からの信号によって駆動手段１１を所定の時間駆動させるように作用する。また、コンデンサ２０に充電を行う充電制御手段２２からの信号によりコンデンサ２０への充電が開始される。
【００２１】
図４は、電源切断時の状態を示す。切り替え手段１９の２つのスイッチＡ、Ｂを不図示のリレーにより切り替えてコンデンサ２０が電源となるように接続される。それによりコンデンサ２０に充電された電気により駆動手段１１が駆動する。駆動手段１１の駆動時間については、コンデンサ２０の電気容量を適宜に選択してカム１２が第２の位置１８から第１の位置１７となるように回動させている。カム１２が第１の位置に位置するとき、現像装置２は弾性現像ローラ９の反発により像担持体から離間する方向に移動するように作用される。あるいは予め引っ張りばね等のばね手段を設け、現像装置を像担持体から離間する方向に付勢しておくことによりこのような離間方向への移動を補助させても良い。
【００２２】
このような構成により現像装置を備えた画像形成装置の動作について説明する。
装置本体への電源投入時に、モータ制御手段２１からの信号に基づいて駆動手段１１が駆動し、カム１２が回動して現像装置２の一部に当接するカム１２の第１の位置１７から第２の位置１８まで回動させ、図１に示す位置に位置する現像装置を図２に示す位置に位置させる。これにより現像ローラ４は像担持体１に対して所定のニップ幅を形成することができる。また、電源投入時にコンデンサ充電制御手段から信号が出力され電源からの電気によってコンデンサを充電する。
【００２３】
装置本体の電源を切断すると、切り替え手段１９が図４に示す状態となり、コンデンサ２０を電源として扱う回路が形成され、コンデンサ２０から放電される電気により駆動手段１１が駆動し、カム１２を第２の位置１８から第１の位置１７に駆動させる。実施例においてはカムの回動方向は一方向となっている。
カムは、第２の位置から第１の位置となるまでに通過する段差１６の分だけ現像装置が像担持体から現像ローラが離れる方向となるように移動する。コンデンサ２０がカム１２を回動させるのに必要な充電量は、安全性を考慮してカムが回動する角度として約１０〜６０度回動すれば良く、実施例においては、３０００から５０００マイクロファラッドのコンデンサを用いて約４５度回動させた。図１においては、像担持体１と現像ローラ４とがわずかに接触した状態を示しているが、完全に離間した状態であっても良い。
【００２４】
また、実施例においては、電源が投入されたときにコンデンサへの充電が行われるように設けたが、カムが第２の位置に到達したときに充電を開始するように設けることが好ましい。即ち、カムが第１の位置から第２の位置に回動する途中で電源が切断され、カムが途中で停止した場合、コンデンサによって回動する角度は常にほぼ同じであるため、段差を通過しない範囲でカムが回動してしまうこととなり、現像ローラを像担持体から離れない状態で停止してしまう。
例えば、現像装置への当接が第２の位置となったときにカムの回動が停止し、この停止信号に基づいてコンデンサが充電されるように設けられていることが好ましい。
【００２５】
更に実施例においてはメイン電源の投入および切断によりカムを回動させていたが、この他ジャム検知信号に基づいてカムの回動の制御を行っても良い。
また更に実施例においては段差を有したカムにより現像装置を移動させたが、偏心カムを用いた場合であっても良い。
【００２６】
尚、本発明を説明するのに現像装置を備えた画像形成装置で説明したがこれに限定はなく、像担持体に接触して作用するように設けられたクリーニングローラやクリーニングブレードあるいは帯電ローラ、転写ローラ等においても対応することができ、同様の効果を有する。
【００２７】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、電源の投入によりコンデンサに充電し、この電気を用いて電源の代わりとすることにより、電源を切断に連動して像担持体に接触している現像ローラ等の部材を像担持体から自動的に離間することができる。
また、停電により電力が供給されない場合であってもコンデンサの電気によってカムを回動し、現像ローラ等の部材を像担持体から離間することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による現像装置の現像ローラが像担持体から離れる方向に位置している状態を示す概略断面図。
【図２】  本発明による現像装置の現像ローラが像担持体に対して押圧されている状態を示す概略断面図。
【図３】  駆動手段を動作させる回路図の一例を示す。
【図４】  コンデンサに駆動手段が接続した回路図を示す。
【符号の説明】
１  像担持体
２  現像装置
３  現像容器
４  現像ローラ
５  層厚規制部材
６  供給ローラ
７  撹拌部材
８  中心軸
９  中間層
１０  弾性表面層
１１  駆動手段
１２  カム
１３  ばね
１４  支持部材
１５  軸
１６  段差
１７  第１の位置
１８  第２の位置
１９  切り替え手段
２０  コンデンサ
２１  モータ制御手段
２２  充電制御手段
２３  電源
【図１】
0004424808.tif 000002
【図２】
0004424808.tif 000003
【図３】
0004424808.tif 000004
【図４】
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