处理装置和影像形成设备的制作方法

文档序号:2676589阅读:261来源:国知局
专利名称:处理装置和影像形成设备的制作方法
技术领域
本发明涉及一种电子照相影像形成设备以及用于该影像形成设备的处理装置。
背景技术
影像形成设备,例如激光束打印机,可分离地附加有一个处理装置,包括在其上形成静电潜像的感光鼓;用来保持将要粘附到在感光鼓上形成的静电潜像上的色粉微粒的显影辊;和用来将通过在静电潜像上粘附色粉微粒形成的色粉影像转印到纸张上的转印辊。
在处理装置中,由显影辊保持的色粉微粒被粘附到形成在感光鼓的表面上的静电潜像上,从而在感光鼓的表面上形成一个色粉影像。感光鼓的表面上形成的色粉影像而后被转印到通过感光鼓与转印辊之间的纸张上。这样,影像就被形成在纸张上。
当色粉颗粒被粘附到纸张上时,污染物或外来杂质可能从纸张粘附到感光鼓的表面上。日本公开专利公告61-121076号公开了一个装置,该装置配备一个清洁刮刀,与感光体的表面随时保持接触,从而物理去除粘附到感光体的污染物。
由于清洁刮刀与感光体的表面随时保持接触,如果清洁刮刀与感光体之间的接触力太强的话感光体的表面可能会损坏或划伤。然而,如果接触力太弱,污染物不能被充分地从感光体地表面上去除,就会造成影像品质的下降。

发明内容
本发明针对上述问题,通过提供能够被放置成与感光元件接触或者从这样的接触分离的污染物清除部件,提供了一个更高效的清洁系统。当与感光元件接触时污染物主清除部件从感光元件去除例如纸屑或残留色粉等污染物。当从感光元件移开时就与元件没有接触,由清除部件造成的损坏或者由污染物清除部件造成的感光元件的损坏被降至最小。这样,增加了感光元件的寿命。
去除操作在规定的事件中进行。可以单独或是组合地符合规定的事件包括色粉盒空了时、替换空色粉盒时、打印了预定数量的纸张后、在打印机的预热阶段、或者在打印设备已经预热后但在开始打印前。
在大多数实施例中污染物清除部件是打印设备的一个整体部分。在那些实施例中,还包括一个接合与脱离移动机构,使得污染物清除部件与感光元件接触并将该污染物清除部件从感光元件上脱离。在一些实施例中,污染物清除部件是一个人工附接到感光元件盒或显影剂容纳盒之一上的可拆装元件。在显影剂容纳盒的情况下,通常使用污染物清除部件的时间是更换显影剂容纳盒时。


本发明的实施例将通过参考下面的附图加以详细说明,其中图1是显示本发明第一实施例的激光束打印机的基本部分的侧视截面图;图2是显示用于图1的激光束打印机的处理单元的基本部分的侧视截面图;图3A是显示图2的处理单元的清洁部分的侧视图,清洁部分位于距感光鼓一段距离的位置(脱离状态);图3B是显示图2的处理单元的清洁部分的平面图,清洁部分位于距感光鼓一段距离的位置(脱离状态);图4A是显示图2的处理单元的清洁部分的侧视图,清洁部分与感光鼓保持接触(接合状态);图4B是显示图2的处理单元的清洁部分的平面图,清洁部分与感光鼓保持接触(接合状态);图5是显示清洁辊与感光鼓有关的接合与脱离操作的框图;图6A是显示控制清洁辊使每一次清洁辊的清洁部分接触感光鼓的过程的说明图,其中清洁辊与感光鼓接触从而去除感光鼓表面的污染物;图6B是显示控制清洁辊使每一次清洁辊的清洁部分接触感光鼓的过程的说明图,其中清洁辊去除感光鼓的污染物后清洁辊与感光鼓脱离;图6C是显示控制清洁辊使每一次清洁辊的清洁部分接触感光鼓的过程的说明图,其中带有污染物的清洁辊旋转进行第二次污染物去除操作;图6D是显示控制清洁辊使每一次清洁辊的清洁部分接触感光鼓的过程的说明图,其中清洁辊与感光鼓接触从而在第二次污染物去除操作中去除感光鼓表面的污染物;图6E是显示控制清洁辊使每一次清洁辊的清洁部分接触感光鼓的过程的说明图,其中进行第二次污染物去除操作后清洁辊与感光鼓脱离;图6F是显示控制清洁辊使每一次清洁辊的清洁部分接触感光鼓的过程的说明图,其中带有污染物的清洁辊旋转进行第三次污染物去除操作;图7是显示本发明第二实施例的激光束打印机的基本部分的侧视截面图;图8是显示用于图7的激光束打印机的处理单元的基本部分的侧视截面图;图9是显示图8的处理单元的接合与脱离机构的基本部分的局部侧视截面图;图10是图8的处理单元的显影盒的透视图;图11是显示图8的具有污染物清除部件的处理单元的基本部分的侧视截面图;图12是显示图11的处理单元的基本部分的放大侧视截面图;图13是显示图8的具有另一个实施例的污染物清除部件的处理单元的侧视截面图,其中污染物清除部件仅固定在上端部分;图14是显示图8的具有另一个实施例的污染物清除部件的处理单元的侧视截面图,其中胶片制成的污染物清除部件固定在显影盒上;图15是显示图8的具有另一个实施例的污染物清除部件的处理单元的侧视截面图,其中胶片制成的污染物清除部件固定在鼓盒上;图16是显示图8的具有另一个实施例的污染物清除部件的处理单元的侧视截面图,其中污染物清除部件设置成面对显影辊同时将感光鼓夹在其间,并相对感光鼓自由伸缩;图17是显示图8的具有另一个实施例的污染物清除部件的处理单元的侧视截面图,其中污染物清除部件设置成面对显影辊同时将感光鼓夹在其间,并能由回收辊回收;图18是显示图8的处理单元的推进机构的基本部分的侧视截面图;图19是显示带有污染物清除部件的四循环彩色激光束打印机的基本部分的示意图;图20是显示带有污染物清除部件的纵列式彩色激光束打印机的基本部分的示意图。
具体实施例第一实施例如图1所示,激光束打印机1在其箱体2中包括馈纸单元用来一张一张馈送作为记录媒介的纸张3的馈纸单元4;以及用来在馈纸单元4馈送的纸张3上形成影像的影像形成单元5。
图1的右侧和左侧分别被定义为激光束打印机1的前面和后面。
馈纸单元4包括可分离地附接在箱体2的底部的纸张托盘6;设置在纸张托盘6中的压纸板7;馈纸辊8和设置于纸张托盘6一端上面的位置的进纸垫9;设置在在纸张传送方向上位于馈纸辊8的下游的纸屑去除辊10、11;以及一对设置在纸张传送方向上位于纸屑去除辊10、11的下游的配准辊12。
压纸板7可以在其上放置一叠纸张3。压纸板7可摆动地支撑在其距馈纸辊8一段距离的一端,使得其靠近馈纸辊8的另一端能够上下摆动。压纸板7被一个弹簧(未画)由底部向上推压。通过这样的结构,随着在其上纸张3的量的增加,压纸板7饶离馈纸辊8一段距离的一端对抗弹簧的推力向下摆动。
馈纸辊8和进纸垫9彼此相对地设置。进纸垫9通过设置在进纸垫9下面的弹簧13压靠住馈纸辊8。堆在压纸板7的纸堆中最上面的纸张3被设置在压纸板7底下的弹簧压靠向馈纸辊8。在馈纸辊8旋转时,通过馈纸辊8的旋转,最顶端的纸张3由馈纸辊8的旋转被夹到馈纸辊8和进纸垫9之间,从而被向前馈送。如上所述,堆叠的纸张3一张一张从馈纸单元4馈送。而后粘附在被送纸张3上的纸屑被纸屑去除辊10、11去除,纸张3被进一步传送到配准辊12。
一对配准辊12修正被送纸张3的偏移并进一步将纸张3传送到影像形成位置,也就是使形成在感光鼓27的表面的色粉影像转印到纸张3的影像转印位置,也就是感光鼓27和转印辊30彼此接触的接触位置。
馈纸单元4进一步包括多用途盘14、用来馈送堆在多用途盘14上的纸张3的多用途馈纸辊15以及多用途进纸垫25。多用途馈纸辊15和多用途进纸垫25被彼此相对的设置。多用途进纸垫25被设置在多用途进纸垫25底下的弹簧25a压靠向多用途馈纸辊15。在多用途馈纸辊15旋转时,通过多用途馈纸辊15的旋转,最顶端的纸张3由多用途馈纸辊15的旋转被夹到多用途馈纸辊15和多用途进纸垫25之间,从而被向前馈送。如上所述,堆叠的纸张3一张一张从多用途盘14馈送。
影像形成单元5包括一个扫描单元16、一个作为处理装置的处理单元17、以及一个定影单元18。
扫描单元16被设置在箱体2的上部,包括一个激光发射部分(未画)、一个可旋转的多角镜19、透镜组20、21、以及反射镜22、23、24。一束依据影像数据的由激光发射部分射出的激光束,由多角镜19、透镜20、反射镜22、23、透镜21以及反射镜24透过或者反射,如点划线所示顺序,最终照射到感光鼓27的表面。
处理单元17被设置在扫描单元16的下方,包括一个可分离的附接到箱体2上的鼓盒26。如图2所示,鼓盒26包括一个显影盒28、作为感光体的感光鼓27、一个栅控式电晕充电装置29、转印辊30以及清洁部分51。
显影盒28可分离的附接到鼓盒26上,包括一个作为显影剂保持部件的显影辊31、一个层厚调节刀片32、一个色粉供应辊33以及一个色粉斗34。
色粉斗34容纳充正电的无磁性单组分色粉作为显影剂。采用的色粉是由诸如苯乙烯基单体的共聚单体,例如苯乙烯,以及诸如丙烯基单体的聚合单体,例如丙烯酸、羟基(C1-C4)丙烯酸酯、或羟基(C1-C4)甲基丙烯酸酯,采用公知的聚合方法,例如悬浮聚合获得的聚合色粉。聚合色粉的颗粒形状是球形,具有极高的流动性,因此可以形成高品质的影像。
色粉与着色材料例如炭黑、和石蜡,以及作为增进色粉流动性的外部添加剂的硅土混合。色粉的颗粒尺寸大约6-10μm。
色粉储存在色粉斗34的中部。色粉斗34包括一个旋转轴35,由显影盒驱动器79(图5)向其传送动力,以及一个由旋转轴35支撑的搅拌器36。容纳在色粉斗34中的色粉被搅拌器36搅动并从设置在色粉斗34的色粉供应开口37排出。用来确认存留在色粉斗34中的色粉量的窗口38被设置在色粉斗34的两个侧壁上。窗口38由旋转轴35支撑的清洁器39擦拭清洁。
如图5所示,一个光学传感器的色粉用尽传感器61的光线发射部分62和光线接收部分63被设置在窗口38的外侧。在色粉用尽传感器61中,光线发射部分62和光线接收部分63被设置成通过窗口38彼此相对。色粉用尽传感器61通过将光线接收部分63接收到的光线的量与光线发射部分62发射的光线的量比较,检测色粉斗34中色粉用尽的状态,并向CPU 71输入一个指示色粉用尽状态的检测信号。
如图2所示,色粉供应辊33被可旋转的设置在色粉供应开口37的侧面。显影辊31被可旋转地设置成与色粉供应辊33相对。色粉供应辊33与显影辊31彼此接触,相互施加压力。
色粉供应辊33包括一个覆盖导电泡沫材料的金属辊轴。色粉供应辊33在显影盒驱动器79(图5)传送的动力下沿图2箭头所指的方向(逆时针方向)旋转。
显影辊31包括一个覆盖导电橡胶材料的金属辊轴。更具体地说,显影辊31覆盖导电橡胶材料的一部分是由含有细碳粒子的导电聚氨酯橡胶或硅酮橡胶在表面上涂覆含氟的聚氨酯橡胶或硅酮橡胶形成的。在显影辊31上施加预定的显影偏压。显影辊31在显影盒驱动器79(图5)传送的动力下沿着图2中箭头所指的方向(逆时针方向)旋转。
层厚调节刀片32被设置成邻近显影辊31。层厚调节刀片32包括一个由金属片簧制成的刀片体以及一个附接到刀片体自由端的加压部分40。加压部分40具有半圆形的截面并且由绝缘硅橡胶制成。层厚调节刀片32由显影盒28支撑在显影辊31附近,使得加压部分40用刀片体的弹性向显影辊31加压。
通过色粉供应开口37排出的色粉通过色粉供应辊33的旋转被供应到显影辊31。当通过色粉供应辊33和显影辊31之间时,色粉通过两者之间产生的摩擦被充上正电。由于显影辊31的旋转,由显影辊31保持的色粉进入显影辊31和层厚调节刀片32的加压部分40之间,并在显影辊31上变成具有均匀厚度的薄层。
感光鼓27由鼓盒26可旋转地支撑在显影辊31附近,面对显影辊31。感光鼓27包括一个由接地的铝管制成的鼓体。鼓体的表面涂覆着充正电的聚碳酸酯制成的感光层。感光鼓27在感光鼓驱动器80(图5)传送的动力下沿着图2中箭头所指的方向(顺时针方向)旋转。
栅控式电晕充电装置29被设置在感光鼓27的上方,相隔预定的间隔面对感光鼓27。栅控式电晕充电装置29通过钨丝产生电晕放电,给感光鼓27的表面充上正电。
转印辊30被设置在感光鼓27的下方与感光鼓27相对。转印辊30被支撑在鼓盒26中,使其可以沿着图2中箭头所指的方向(逆时针方向)旋转。转印辊30包括一个覆盖导电橡胶材料的金属辊轴。当色粉被转印到纸张3上时,一个预定的转印偏压被施加到转印辊30上。
感光鼓27的表面由栅控式电晕充电装置29均匀地充上正电,然后暴露到由扫描单元16发出的激光束,从而在其上形成一个静电潜象。当静电潜象面对显影辊31时,显影辊31保持的带正电的色粉与感光鼓27接触并粘附到静电潜象上,这样就在感光鼓27上形成了色粉影像。
当纸张3通过感光鼓27和转印辊30之间时,在感光鼓27上形成的色粉影像由于施加到转印辊30的转印偏压的作用被转印到纸张3上。
在本实施例的激光束打印机1中,感光鼓27表面上的色粉影像由转印辊30转印到纸张3后,剩留在感光鼓27表面上的残余色粉被显影辊31收集。通过上述结构,就不必设置擦拭或去除感光鼓27上的残留色粉的刮片以及储存被收集的残留色粉的废色粉储存部分,从而减少了部件数量并减小激光束打印机1的尺寸。
由于本发明的激光束打印机1使用的聚合色粉具有极佳的流动性以及球形的形状,难以使用刮片去除感光鼓27上的残留色粉。然而,由于在激光束打印机1上采用了上述残留色粉的收集方法,聚合色粉能够从感光鼓27上被高效收集并去除。
通过感光鼓27与纸张3的接触,纸张3含有的纸屑和添加剂被粘附到感光鼓27上。纸张3含有的添加剂,例如填料、纸张耐久助剂、上浆剂以及纤维。
填料是用来使纸张成分致密、增加纸张的不透光性、白度和平滑性的硬质添加剂。碳化钙、高岭土(瓷土)或者滑石可以用作填料。纸张耐久助剂是使纸张耐久性更强的添加剂。上浆剂是用来降低对液体例如墨水的吸收防止在纸上化开的添加剂。二聚烷烯酮或烷烯丁二酸酐可以用作上浆剂。
使用日益增多的再生纸含有高含量的上述添加剂。
如图1所示,定影单元18设置在邻近处理单元17并在其下游,包括加热辊41、压靠住加热辊41的加压辊42、以及一对沿送纸方向设置在加热辊41和加压辊42下游的传送辊43。加热辊41包括一个覆盖氟橡胶的空心铝管,其中设置一个卤素灯。
当纸张3通过加热辊41和加压辊42之间时,在处理单元17中转印到馈送的纸张3上的色粉被加热融化,从而固定到纸张3上。而后,纸张3通过传送辊43被进一步传送到出纸通道44。
送到出纸通道44的纸张3被进一步传送到一对出纸辊45继续传送,最终由由出纸辊45送出到出纸盘46上。
在出纸通道44中,沿送纸方向在邻近传送辊43并在其下游设置一个出纸传感器72。出纸传感器72包括可以摆动的偏转器,随着纸张3与出纸传感器72的接触和分离落下升起。当纸张3的前缘接触并加压出纸传感器72时,偏转器落下;当纸张3的后缘离开出纸传感器72时,偏转器升起。出纸传感器72通过偏转器的落下升起动作记录经过出纸传感器72的纸张3的数量,并输入一个计数信号给图5中的CPU 71。
激光束打印机1进一步包括一个反转传送部分47用来在纸张3的两面形成影像。反转传送部分47包括所述的一对出纸辊45、一个反转传送通道48、挡板49和多个反转传送辊50。
所述的一对出纸辊45被设计成其旋转方向可以在正常和反转方向间改变。为了将纸张3送出到出纸盘46上,出纸辊45沿正常方向旋转。为了反转纸张3的传送方向,出纸辊45沿反转方向旋转。
反转传送通道48沿上下方向延伸,使得纸张3能由出纸辊45传送到设置在影像形成部分下面的多个反转传送辊50上。反转传送通道48的上游端设置在邻近出纸辊45的位置,其下游端设置在邻近反转传送辊50的位置。
挡板49可摆动地设置在出纸通道44和反转传送通道48的分叉点上。挡板49的位置可以通过给电磁螺线管(未画)通电或不通电加以改变。通过改变挡板49的位置,纸张3的传送方向在前往出纸通道44的方向与前往反转传送通道48的方向之间改变。
多个反转传送辊50设置在纸张托盘6上面大致水平的位置。最上游的一对反转传送辊50设置在靠近反转传送通道的下游端附近,最下游的一对反转传送辊50设置在配准辊12的下方。
下面描述在纸张3的两面进行影像形成的过程。这里假定纸张3已经在其一面具有影像。当一面带有影像的纸张3通过传送辊43经过出纸通道44到达出纸辊45时,出纸辊45沿正常方向旋转将纸张3夹住在其间,并将纸张3传送向出纸盘46一次。
当纸张3的后缘被出纸辊45夹住而纸张3的大部分送到外面时,出纸辊45停止沿正常方向旋转。而后通过激励螺线管使挡板49的位置改变,使纸张3传送到反转传送通道48,并进一步通过多个反转传送辊50传送到配准辊12。当纸张3到达配准辊12时纸张3被进一步上下翻转地再次传向影像形成位置。这样,影像就被形成在纸张3的两面。
激光束打印机1在其鼓盒26中包括一个清洁部分51。
如图2所示,清洁部分51被设置在邻近感光鼓27的位置面对显影辊31同时将感光鼓27夹在其中,并包括一个清洁辊52和一个接合脱离机构53。
清洁辊52设置在沿感光鼓27旋转方向的转印辊30下游和栅控式电晕充电装置29上游,同时面对感光鼓27。
如图3A所示,清洁辊52包括一个金属辊轴54和一个作为支撑部件覆盖辊轴54的海绵部件55。
如图3B所示,清洁辊52的辊轴54平行于感光鼓27的轴向延伸。辊轴54在其两端由接合脱离机构53的弹簧59支撑。
由弹性体例如聚氨酯橡胶制成的海绵部件55被设置成沿着辊轴54环绕,面对感光鼓27的静电潜象形成区域。一个与感光鼓27的表面接触的表面层56被设置在海绵部件55的表面。
表面层56由纸张制成。所述纸张可以是非再生(原)纸或再生纸。粘附到海绵部件55表面的纸张沿辊轴54的轴向覆盖海绵部件55的整个表面。包装纸、毡以及无纺布也能用作表面层56。
优选使用纸张或无纺布作为表面层56,因为纸张或无纺布能高效地去除粘附到感光鼓27上的污染物。
优选使用由层压纤维材料制成的表面不平的表面层56。表面层56的突起通过摩擦滑过感光鼓27的表面从感光鼓27的表面擦拭去除污染物或外来物,纤维间的间隙将污染物抓住并保持在其中。由于表面层56是由层压多层纤维材料形成的,大量突起和间隙以极小的间隔被设置。通过上述结构,表面层56能高效地从感光鼓27的表面上去除污染物。
优选使用脱脂纤维材料例如纤维素纤维制成的纸张作为表面层56。所述纸张的表面不平整使得突起和间隙像网络一样分布,因此所述纸张具有很高的去除污染物的能力。此外,由于纤维素纤维本身具有不规则的结构,进一步增进了去除污染物的能力。
进一步,当由混合15%或更少重量的填料的100%原纸浆制成的纸张用作表面层56时,粘附到感光鼓27表面上的添加剂能被更有效地去除。
表面层56被稳固地粘在海绵部件55的表面上,从而可靠地从感光鼓27的表面去除污染物。此外,海绵部件55是一个弹性体,所以表面层56有弹性地接触感光鼓27的表面。因此表面层56能高效地去除粘附在感光鼓27表面上的污染物。
如图3A和3B所示,接合脱离机构53包括一个驱动轴57、凸轮58以及弹簧59。
驱动轴57被设置成在感光鼓27的相对侧平行于清洁辊52的轴向延伸同时将清洁辊52夹在其间。驱动轴57在其两端由鼓盒26的侧壁26a可旋转地支撑。一个从接合脱离机构81(图5)向其传递动力的驱动齿轮60被附接到驱动轴57的一端。
厚板形的凸轮58被分别设置在驱动轴57的两个端部,所以凸轮58面对从海绵部件55的两端沿轴向向外突出的辊轴54。凸轮58被插入驱动轴57不能相对驱动轴57而旋转。
每个凸轮58具有椭圆形的截面形状,包括形成整体的一个薄部58a和一个厚部58b。随着驱动轴57的旋转,薄部58a和厚部58b交替与辊轴54接触。
每个凸轮58按照相同的相位设置到驱动轴57上。当一个凸轮58的薄部58a接触到辊轴54时,另一个凸轮58的薄部58a也接触辊轴54。显而易见,当一个凸轮58的厚部58b接触到辊轴54时,另一个凸轮58的厚部58b也接触辊轴54。
弹簧59是扭转螺旋弹簧,设置成分别相对于辊轴54的各端。弹簧59的一端分别固定在各个侧壁26a上,另一端分别固定在辊轴54的各端。因此,清洁辊52的辊轴54总是被弹簧59的拉力沿着接触凸轮58的方向压紧。
当由于接合脱离机构81(图5)传输到驱动齿轮60上的动力造成驱动齿轮60的旋转使凸轮58的薄部58a与辊轴54接触时,如图3A和3B所示,清洁辊52沿着自感光鼓27的表面分离的方向移动,与感光鼓27保持一个距离。此后,上述条件被称为脱离状态。
当凸轮58的厚部58b由于驱动齿轮60的旋转而与辊轴54接触时,如图4A和4B所示,清洁辊52沿着与感光鼓27的表面接触的方向移动,并与感光鼓27的表面接合并向其加压。上述条件被称为接合状态。
一个窗口67被设置在鼓盒26的侧壁26a上与各个凸轮58相对。如图5所示,位置检测器64的光线发射部分65和光线接收部分66被分别设置在对应窗口67的位置上。
在凸轮58的薄部58a接触辊轴54的脱离状态下,由光线发射部分65发射的光线通过窗口67到达光线接收部分66,并被位置检测器64检测到。在凸轮58的厚部58b接触辊轴54的接合状态下,由光线发射部分65发射的光线被凸轮58的厚部58b阻挡,因而不能到达光线接收部分66。
如上所述,位置检测器64能够通过光线接收部分66检测光线确定凸轮58的相位。CPU71也能根据光线接收部分66对光线的检测,确定清洁辊52是否与感光鼓27接触或没有接触。
当光线接收部分66检测到光线时,CPU 71确定清洁辊52位于脱离状态。当光线接收部分66没有检测到光线时,CPU 71确定清洁辊52位于接合状态。如上所述,CPU 71根据光线接收部分66对光线的检测控制驱动轴57的旋转。
图5是控制清洁辊52相对于感光鼓27接合分离操作的硬件的结构框图。下面,参考图5介绍清洁辊52与感光鼓27接触时的情况。
在激光束打印机1中,出纸传感器72、色粉用尽传感器61、电机驱动电路73、位置检测器64以及一个显示面板74被连接到CPU71。
CPU 71包括一个RAM 75、一个NVRAM 76以及一个ROM 77并控制各个单元。RAM 75储存由出纸传感器72、色粉用尽传感器61和位置检测器64输入的临时值。NVRAM 76储存由出纸传感器72计数得到的页数统计值。储存在NVRAM 76中的数值即便当该激光束打印机1的电源被关闭时也不会被擦除。ROM 77储存控制电机驱动电路73的控制程序。
电机驱动电路73连接到一个与显影盒驱动器79、感光鼓驱动器80和接合脱离机构驱动器81连接的电动机78。
显影盒驱动器79包括一个众所周知的齿轮机构和离合机构,并与搅拌器36的旋转轴35、色粉供应辊36以及显影辊31连接。显影盒驱动器79将电机驱动电路73驱动的电机78的动力传送到搅拌器36的旋转轴35、色粉供应辊36以及显影辊31,在CPU 71的控制下旋转搅拌器36的旋转轴35、色粉供应辊36以及显影辊31。
感光鼓驱动器80包括一个众所周知的齿轮机构和离合机构,并与感光鼓27连接。感光鼓驱动器80将电机驱动电路73驱动的电机78的动力传送到感光鼓27,在CPU 71的控制下旋转感光鼓27。
接合脱离机构驱动器81包括一个众所周知的齿轮机构和离合机构,并与接合脱离机构53的驱动轴57连接。接合脱离机构驱动器81将电机驱动电路73驱动的电机78的动力传送到驱动齿轮60,在CPU 71的控制下旋转驱动轴57。
虽然图1中没有画出,显示面板74被设置在箱体2的上表面,包括一个显示激光束打印机1的各种信息通知用户的LCD(液晶显示)部分。举例而言,当指示色粉用尽的检测信号由色粉用尽传感器61输入CPU 71时,色粉斗34没有色粉的情况通过LCD部分通知用户。给色粉斗34补充色粉使检测信号停止输入后,取消通知。
在激光束打印机1中,CPU 71控制接合脱离机构驱动器81,使得进行影像形成操作时清洁辊52与感光鼓27不接触。另一方面,CPU 71控制接合脱离机构驱动器81,在不进行影像形成操作的预定时间,即不进行在感光鼓27上形成静电潜象的操作时,以及已经完成将感光鼓27上的色粉影像转印到纸张3上的那部分到达显影辊31时,使得清洁辊52接触并加压感光鼓27。
在接合状态,当CPU 71控制感光鼓驱动器80旋转感光鼓27时,清洁辊52去除粘附在感光鼓27表面上的污染物或外来物。同时,感光鼓27表面显现的雾气也被除去。
更具体,CPU 71通常总是在位置检测器64的检测信号指出脱离位置的位置上停止旋转驱动轴57,这样清洁辊52位于离感光鼓27一段距离。CPU 71会旋转驱动轴57直到位置检测器64的检测信号指出接合位置而使清洁辊52接触并加压感光鼓27为止。
而后,CPU 71控制接合脱离机构驱动器81使清洁辊52被保持在检测信号指出接合位置的位置一段预定的时间,举例而言,至少是感光鼓27旋转一圈所需的时间。而后,CPU 71会旋转驱动轴57直到位置检测器64的检测信号指出脱离位置而使清洁辊52与感光鼓27脱离。
CPU 71控制感光鼓驱动器80旋转感光鼓27同时保持或是停止清洁辊52接触并加压感光鼓27。
预定时间,即清洁辊52与感光鼓27接触的时间,是通知色粉用尽或去除色粉用尽通知的时间、打印了预定数量的纸张的时间、激光束打印机1进行预热的时间、或者激光束打印机1被启动的时间。然而,清洁辊52可以在任一或者多个上述的时间与感光鼓27接触。
通知色粉已空的时间,更具体地说,是通过显示面板74的LCD部分告知色粉已空的时间。
去除色粉已空的通知的时间,更具体地说,是通过显示面板74的LCD部分告知色粉已空的通知被去除的时间。
预定数量的纸张已经打印的时间,更具体地说,是保存在NVRAM76中的代表打印的纸张数量的计数数值达到通常设置一个范围,例如,1000张到5000张的预定设置值的时间。通过出纸传感器72统计打印纸张的数量。感光鼓27通常具有总共20000复印件的寿命,因此从它的第一次使用后有用寿命终止直到感光鼓27的清洁共进行4到20次。
激光束打印机1的预热时间是在执行打印操作前空转感光鼓27的准备期间的时间。一个遮盖物90(图1)在打开后被关闭,激光束打印机1就通过CPU 71自动进入准备阶段。
激光束打印机1打开的时间,更具体地说,是激光束打印机1的主电源被打开和工作的时间。
在上述时间使清洁辊52接触到感光鼓27时,清洁辊52可以在最佳时间接触到感光鼓27。因此,可以有效地清除附着在感光鼓27上的污染物。
清洁辊52与感光鼓27接触的时间的确定依赖于形成清洁辊52的表面层56的材料和安装激光束打印机1的环境。
在第一实施例的激光束打印机1中,如上所述,通过CPU 71控制接合和脱离机构53的动力轴57的旋转,在预定时间使清洁辊52接触到感光鼓27同时不执行打印操作。即,不必要使清洁辊52在所有时间接触到感光鼓27,且使清洁辊52只在必要的时间接触到感光鼓27。
进一步,清洁辊52以强接触力短时间接触和加压感光鼓27。因此,可以减少感光鼓27的损害程度,并且通过来自清洁辊52的强接触力可以有效地清除附着在感光鼓27上的污染物。这样,可以形成具有高分辨率和高质量的图像。
因为CPU 71控制清洁辊52,所以清洁辊52在预定时间接触到感光鼓27,同时不进行在感光鼓27上形成静电潜像,当静电潜像在感光鼓27上形成时,不将负载施加到感光鼓27。这样,就可以在感光鼓27上正常地形成静电潜像。
进一步,CPU 71控制接合脱离机构53以便清洁辊52在预定的时间,即具有一个色粉图像的感光鼓27的一部分与显影辊31接触以外的时间,也就是完成将感光鼓27上的色粉转移到纸张3上的位置到达显影辊31后的预定的时间接触感光鼓27。
即,直到通过显影辊31在完成图像的转移后收集和清除保留在感光鼓27表面上的残留色粉以前,清洁辊52不与感光鼓27接触。因此,残留的色粉不附着在清洁辊52上,以便可以预防清洁辊52的清洁能力的降低,这样,清洁辊52能够长期有效地清除附着在感光鼓27上的污染物。
因此,附接有包括接合脱离机构53的处理单元17的激光束打印机1,可以形成具有高分辨率和高质量的图像。
处理单元17自身不包括电机。将处理单元17连接在箱体2上时,驱动齿轮60的驱动轴57与接合脱离机构驱动81连接,由此将来自箱体2中设置的电机78的动力通过驱动齿轮60传送给驱动轴57。如上所述,当驱动电机57时,旋转驱动轴57来将清洁辊52接合到或脱离自感光鼓27。
如上所述,在激光束打印机1中,尽管处理单元17中不配备电机,因为通过将处理单元17附接到箱体2将动力传送到驱动轴57,激光束打印机1仍能够形成具有高分辨率和高质量的图像,同时可以实现减少处理单元17的尺寸和重量。
旋转感光鼓27的同时清洁辊52停止并使清洁辊52接触保持感光鼓27。因此当相互接触时,只有清洁辊52的一个特定部分接触感光鼓27。用这种结构,清洁辊52的特定部分的清洁能力会降低,因为大量的污染物附着在感光鼓27上。
为了避免使清洁能力差的部分接触到感光鼓27,可以在适当的时间改变清洁辊52与感光鼓27接触的那部分。图6显示了上述解决方法的一个实例。为了体现这个控制,必须通过弹簧在其端部可旋转地支撑清洁辊52的辊轴54,其中,辊轴54的一端从鼓盒26的侧壁26a突伸到外面,以便与驱动齿轮60连接,并且接合脱离机构81也与辊轴54连接,由此CPU71能够控制清洁辊52的旋转。
首先,如图6A所示,清洁辊52接触并加压感光鼓27来清洁感光鼓27的表面,接着,如图6B所示,使清洁辊52与感光鼓27脱离。其次,旋转清洁辊52以便在清洁操作中与感光鼓27接触的部分将不再与感光鼓27接触,如图6C所示。
接着,如图6D所示,清洁辊52用一部分接触感光鼓27,该部分与先前接触感光鼓27的部分不同。通过这样做,这时,同样可以非常好地清除附着在感光鼓27上的污染物。
当清洁辊52从感光鼓27上脱离后,如图6E所示,以相类似的方式旋转清洁辊52,这样在第二次清洁操作中与感光鼓27接触的部分在第三次清洁操作中将不与感光鼓27接触。通过这样做,在第三次清洁操作中,清洁辊52用一部分接触感光鼓27,该部分与在第一次和第二次清洁操作中与感光鼓27接触的部分不同。因此也能够在第三次清洁操作中高效地清除附着在感光鼓27上的污染物。
通过反复实现上述控制,当清洁辊52与感光鼓27接触时可以在所有时间都高效地清除附着在感光鼓27表面上的污染物。
不必每次在清洁辊52从感光鼓27上脱离之后都旋转清洁辊52。只有根据使用状况和激光束打印机1的安装环境决定清洁辊52的旋转时间才是重要的。
尽管在上述实施例中,清洁辊52包括海绵单元55,但是可以使用胺基甲酸酯橡胶或硅橡胶来替代海绵部件55。
第二实施例图7显示了一个作为本发明的影像形成设备的第二实施例的激光束打印机101的侧视截面图。
在图7中,激光束打印机101是一个通过使用无磁性单组分色粉形成影像的电子照相激光束打印机。该激光束打印机101在其箱体102内包括一个一张接一张馈送作为记录媒质的纸张103的馈纸单元104,以及一个将影像形成在馈送的纸张103上的影像形成单元105。
馈纸单元104包括一个与箱体102的底部可分离连接的纸张托盘106,一个设置在纸张托盘106的一个侧端的馈纸机构107,多对设置在纸张103的传送方向上馈纸机构107下游的传送辊108、109,以及一对设置在纸张传送方向3上传送辊108、109下游的配准辊110。
该纸张托盘106有一个具有向上开口结构形状的盒子以便可以在其中容纳一叠纸张103,并且在水平方向上与箱体102的底部可分离地连接。压纸板111可以在其上面容纳一叠纸张103。该压纸板111被可摆动地支撑在位于离馈纸机构107一段距离的位置上的一端,因此位于靠近馈纸机构107的另一端可以上下摆动。压纸板111从其下侧通过弹簧(未显示)被向上推动。具有这种结构,压纸板111随着其上纸张103数量的增加绕设置在离馈纸机构107一段距离的一端向下摆动反抗弹簧的推动力。
馈纸机构107包括一个馈纸辊112,一个面向馈纸辊112的分离垫113和一个设置在分离垫113下的弹簧114,由此,通过它的推动力推动分离垫113抵靠住馈纸辊112。
通过压纸板111下设置的一个弹簧将压纸板111上一叠纸中的最上面的一张纸张103压靠住馈纸辊112。当馈纸辊112旋转时,通过馈纸辊112的旋转将最上面的纸张103夹在馈纸辊112和馈纸垫113之间,由此馈送最上面的纸张103。如上所述,将一叠纸张103从馈纸单元104中一张接一张地馈送。接着,将纸张103进一步传送到配准辊110。
一对配准辊110修正馈送的纸张103的偏离并进一步将纸张103在一个预定时间传送到影像形成位置。影像形成位置是一个感光鼓128和一个转印辊131相互接触将色粉影像(可视的图像)转印到纸张103上的位置。
激光束打印机101的馈纸单元104进一步包括一个在其上叠放任意尺寸的纸张103的多功能托盘115,一个一张接一张馈送叠放在多功能托盘115上的纸张103的多功能馈纸机构116,以及一对多功能传送辊117。
多功能托盘115可以在其上容纳任意尺寸的一叠纸张103。
多功能馈纸机构116包括一个多功能馈纸辊118,一个面对多功能馈纸辊118的多功能分离垫119,以及一个设置在多功能分离垫119下的弹簧120。通过弹簧120的推动力将多功能分离垫119压靠住多功能馈纸辊118。
当多功能馈纸辊118旋转时,通过多功能馈纸辊118的旋转将叠放在多功能托盘115上的一叠纸的最上面的一张纸张103夹在多功能馈纸辊118与多功能分离垫119之间,由此通过多功能馈纸辊118与多功能分离垫119的合作将最上面的一张纸张103从一叠纸中分离,并将最上面的纸张103馈送到多功能传送辊117。如上所述,从一叠纸中一张接一张地馈送纸张103。馈送的纸张103进一步传送给配准辊110。
影像形成单元105包括一个扫描单元121,一个作为处理装置的处理单元122,以及一个定影单元123。
在箱体102的上部设置扫描单元121,该扫描单元121包括一个激光束发射部分(未显示),一个以高速度旋转的多面镜124,透镜125a、126b,以及一个反射镜126。一个激光束根据影像数据从激光发射部分发射,以如点划线所示的这种次序通过或反射自多面镜124,透镜125a,反射镜126b和透镜121,,并最后照射感光鼓128的表面。
处理单元122设置在扫描单元121的下方,并与箱体102可分离地连接。处理单元122有一个鼓盒127用于可旋转支持感光鼓128。鼓盒127包括感光鼓128,一个显影盒129,一个栅控式电晕充电装置130,转印辊131和一个清洁部分171。
将显影盒129与鼓盒127可分离地连接。如图8所示,显影盒129包括一个色粉斗132,一个与色粉斗相邻的色粉供应辊133,一个显影辊134,以及一个在其外壳150内的层厚调节刀片。这个外壳150是盒状的,在一侧具有一个开口150a。
色粉斗132容纳作为显影剂的充正电的无磁性单组分色粉。使用的色粉是聚合色粉,它是通过共同聚合如苯乙烯基单体的单体,例如苯乙烯,以及共同聚合如丙烯酸基单体的可聚合单体,例如丙烯酸、烷基(C1-C4)丙烯酸,以及烷基(C1-C4)甲基丙烯酸酯,使用公所周知的例如悬浮聚合的聚合方法获得的。球状的聚合色粉粒子具有良好的流动性,以使可以形成高质量的图像。色粉与例如碳黑的有色材料和石蜡,还有作为外部添加剂的增加色粉的流动性的氧化硅混合在一起,。色粉粒子的大小大约是6到10μm。
色粉斗132具有一个搅拌器136。搅拌器136包括一个在色粉斗132的大致中心旋转支撑的旋转轴137,一个与旋转轴137连接的搅拌刀片,以及一个附着在搅拌刀片138一个自由端的胶片139。搅拌器136的旋转轴137由主电机(未显示)传送来的动力以如图7箭头指示的方向(顺时针方向)旋转。搅拌刀片138沿着色粉斗的内表面移动。通过移动搅拌刀片138,胶片139将存储在色粉斗132中的色粉提供给色粉供应辊133。
为了清洁在色粉斗132侧壁中设置的窗口140,将一个清洁器141与搅拌器136的旋转轴137连接。
色粉供应辊133由外壳150支撑,与色粉斗132相邻,由此能够在图7中箭头指示的方向(逆时针方向)上旋转。色粉供应辊133包括一个覆盖有导电的胺基甲酸酯海绵材料的金属辊轴。
显影辊134由外壳150支撑,与色粉供应辊133相邻,由此能够在图7中箭头指示的方向(逆时针方向)上旋转。显影辊134包括一个覆盖有导电的弹性材料的金属辊轴134a。更具体的,显影辊134的覆盖有导电弹性材料的一部分由含有细微碳粒的导电的胺基甲酸酯橡胶或硅树脂橡胶形成,其表面涂有含有氟的胺基甲酸酯橡皮或硅树脂橡胶。。
显影辊134的辊轴134a与高压电源(未显示)连接,并且将一个预定的显影偏压提供给显影辊134。显影辊134由主电机传送来的动力以如图8中箭头指示方向(逆时针方向)旋转。
如图10所示,显影辊134设置成使显影辊134的一部分从外壳150的开口150a暴露在外面。
色粉供应辊133和显影辊134相互接触以便在任何时候相互施加压力。
层厚调节刀片135设置在色粉供应辊133的上面,以便面对显影辊134和在显影辊134的轴向延伸。层厚调节刀片135包括一个薄片弹簧元件135a,以及一个与薄片弹簧元件135a的自由端连接的加压元件135b。薄片弹簧元件135a与显影盒129的外壳150连接。加压元件截面是半圆状的,并且由绝缘硅橡胶构成。加压元件135b用薄片弹簧135a的弹性压在显影辊134的表面。
通过色粉供应辊133的旋转将色粉斗132中排出的色粉提供给显影辊134。当通过色粉供应辊133和显影辊134之间时,色粉由它们之间产生的摩擦力而充以正电。当显影辊134旋转时,显影辊134持有的色粉进入显影辊134和层厚调节刀片135的加压元件135b之间,并在显影辊134上成为具有均匀厚度的薄层。
如图9所示,激光束打印机101进一步包括一个接合脱离机构201,它在基本水平方向上移动与鼓盒127连接的显影盒129。显影盒129可以在显影辊134与感光鼓128接触的接合位置和显影辊134与感光鼓128分离一段距离的脱离位置之间移动。
接合脱离机构201包括一个从显影盒129的外壳150水平突出的接合部分202,一个设置到箱体102的加压板203,一个加压弹簧204,一个摆动板205,以及一个凸轮206。
加压板203较低的一端通过箱体102可摆动地支撑,且加压板203较高的一端与加压弹簧204的一端接合。加压弹簧的另一端固定在箱体102上。将加压板203较高的部分通过来自加压弹簧204的推动力朝感光鼓128推动。
摆动板205在其中心被旋转支撑。摆动板205的较低的部分与通过箱体102可旋转支撑的凸轮206接触。当凸轮206的薄的部分206a与摆动板205的较低的部分接触时,如实线所示,摆动板205的较高的部分朝感光鼓128摆动。当凸轮206的厚的部分206b与摆动板205的较低的部分接触时,如虚线所示,摆动板205的较高的部分以如图9中箭头指示的方向摆动,以便使摆动板205的较高的部分在使其离感光鼓128有一段距离的方向移动。
当显影盒129与连接有鼓盒128的箱体102连接时,显影盒129的接合部分202夹在加压板203和摆动板205之间。在显影期间,通过旋转凸轮206,动力来自接合脱离电机(未显示),凸轮206的薄的部分206a与摆动板205的较低的部分接触。
接着,加压板203通过来自加压弹簧204的推动力将接合部分202压向感光鼓128。这时,摆动板205也向感光鼓128摆动,且这样凸轮206的薄的部分206a如图9中实线所示与摆动板205的较低的部分接触。
如上所述,当接合部202向感光鼓128的方向移动时,整个显影盒129也向相同的方向移动,且显影辊134移动到显影辊134接触感光鼓128的接合位置。
在不进行显影时,当凸轮206的厚的部分206b通过旋转凸轮206与摆动板205的较低的部分接触时,摆动板205的较高部分在使其离开感光鼓128的方向摆动,将接合部分202反抗推动力压向如图9中虚线所示的从感光鼓128分离的方向。这时加压板203也和接合部分202一起反抗加压弹簧204的推动力向相同的方向移动。
如上所述,当接合部202向离开感光鼓128的方向移动时,整个的显影盒129也向相同的方向移动,并且显影辊134向显影辊134位于与感光鼓128有一段距离的脱离位置移动。
如图8所示,通过鼓盒127的外壳127a支撑而与显影辊134相邻感光鼓128,以便面对显影辊134。感光鼓128以箭头所指示的方向(顺时针方向)旋转。感光鼓128包括一个接地的铝制鼓体。感光鼓128包括一个接地的由铝管制成的鼓体。鼓体的表面覆盖了一层由聚碳酸酯构成的充以正电荷的感光层。
栅控式电晕充电装置130在感光鼓128的上面由鼓盒127的外壳127a支撑,在栅控式电晕充电装置130和感光鼓128之间有一个预定间隔。栅控式电晕充电装置130从钨丝产生电晕放电,以向感光鼓128的表面充以正电。栅控式电晕充电装置130与一个高压电源(未显示)连接。
当感光鼓128旋转时,通过栅控式电晕充电装置130它的表面被充以均匀的的正电荷。接着,将感光鼓128的表面暴露在由扫描单元121发射出的激光束下,根据影像数据形成静电潜像。
这时,将显影盒129位于接合位置并与感光鼓128接触。
当接触感光鼓128上的潜像时,由显影辊134表面持有的充以正电荷的色粉附着到感光鼓128上形成的静电潜像上,由此形成一个可视影像。
在感光鼓128下鼓盒127的外壳127a中支撑转印辊131,以便面对感光鼓128。转印辊131通过主电机(未显示)传送来的动力在如图8中箭头指示的方向(逆时针方向)上旋转。从一个高压电源(未显示)提供一个预定的转印偏压给转印辊131。
在鼓盒127的外壳127a中设置清洁部分171,以便使其面对显影辊134同时将感光鼓128夹在它们之间。清洁部分171包括一个第一清洁辊172,一个第二清洁辊173,一个纸屑存储部分174,以及一个刮刀175。
第一清洁辊172设置在当面对转印辊131时感光鼓128的旋转方向上的转印辊131的下游,以及当面对栅控式电晕充电装置130时感光鼓128的旋转方向上的栅控式电晕充电装置130的上游,以便接触感光鼓128。第一清洁辊172包括一个覆盖有如硅橡胶泡沫塑料、聚氨酯泡沫橡胶、或EPDM泡沫塑料的导电泡沫塑料部件的辊轴。
第二清洁辊173与第一清洁辊172接触,面对感光鼓128,同时将第一清洁辊172夹在它们之间。第二清洁辊173包括一个辊轴以及绕辊轴整体设置的金属部件。
纸屑存储部分174由鼓盒127的外壳127a限定的空间,面对第一清洁辊172,同时将第二清洁辊173夹在它们之间。
刮刀175在第二清洁辊173上方由鼓盒127的外壳127a支撑,以便接触第二清洁辊173。刮刀175由如聚氨酯的泡沫材料构成。刮刀175擦拭和去除第二清洁辊173中的纸屑,收集的纸屑存储在纸屑存储部分174中。
当纸张103通过感光鼓128和转印辊131之间时,由感光鼓128的表面保持的色粉影像转印到由配准辊110传送的纸张103上。接着,将具有色粉影像的纸张103通过传送带142传送到定影单元123,如图7所示。
如图7所示,将定影单元123设置在纸张传送方向的处理单元27的旁边和下游。定影单元123包括加热辊143,一个加压辊144,以及一对传送辊145。
加热辊143包括一个在其中设置卤素灯的金属中空管。管的表面覆盖有氟基树脂。加压辊144设置在加热辊下同时压靠住加热辊143。传送辊145设置在在纸张传送方向上加热辊143和加压辊144的下游纸张传送方向。
当纸张103通过加热辊143和加压辊144之间时,附着在到达定影单元123的纸张103上的色粉遇热熔化并固定在纸张103上。此后,通过传送辊145将纸张103传送到一对设置在箱体102中的传送辊146和一对出纸辊147。
将传送辊146设置在纸张传送方向的传送辊145的下游。将出纸辊147设置在出纸盘148的上面。由传送辊145传送的纸张103进一步由传送辊146传送给出纸辊147,接着,通过出纸辊147将其输出到出纸盘148上。
在第二实施例的激光束打印机101中,显影辊134在转印辊131将色粉影像转印到纸张103上之后收集感光鼓128表面上的残留色粉,并且收集的色粉再使用于显影中。具有这种结构,就不需要设置一个刮除残留色粉的刀片和一个存储收集的残留色粉的废色粉存储盒,因此减少了零件数并缩小了激光束打印机101的尺寸。
因为在本实施例的激光束打印机101中使用具有良好的流动性和球体形状的聚合色粉,所以采用刀片从感光鼓128表面去除残留色粉是困难的。因此,由于使用聚合色粉,设计激光束打印机101如上所述地收集残留色粉是重要的。
在本实施例的激光束打印机101中,由清洁部分171在转印影像的期间收集附着在感光鼓128表面上的纸屑,以及转印影像之后暂时收集感光鼓128表面上的残留色粉。这个方法在美国专利申请号10/394,197中揭示,揭示的内容作为一个整体通过引用结合在本发明中。
在清洁部分171处,由第一清洁辊172电捕获残留在感光鼓128上的残留色粉和纸屑。将第一清洁辊172收集的色粉电反送给感光鼓128,并由第二清洁辊173电捕获第一清洁辊172收集的纸屑。因此,可以有效地从感光鼓128中清除纸屑并同时收集残留色粉。
接着,通过刮刀175从第二清洁辊173中擦去并清除第二清洁辊173收集的纸屑,且清除的色粉保存在纸屑存储部分174中不予分散。这样,可以防止从感光鼓128中清除的纸屑再一次附着到感光鼓128的表面,因此改进了影像的质量。
另外,通过刮刀175擦去并清除第二清洁辊173收集的灰,以便长时间保持第二清洁辊173捕获灰尘的能力。
本实施例的激光束打印机101进一步包括一个用于在纸张103的两面上形成影像的再传送单元151。该再传送单元151包括一个纸张反转机构152和一个再传送托盘153,它们相互结合成一个整体。纸张反转机构152从箱体102的后面从外面可分离地连接到激光束打印机101,再传送托盘153被插入馈纸单元104的上面。
纸张反转机构152从外面与箱体102的后壁连接,并包括一个截面是矩形形状的箱体154,一对纸张反转辊156以及一对再传送辊157。一个纸张反转导引板158从纸张反转机构152的上端向上突出。
传送辊145的纸张传送方向上的下游设置一个挡板155。该挡板155选择性地在从传送辊145向传送辊46传送纸张103的状态(图7中实线所示)和向纸张反转辊156传送纸张103的状态(图7中虚线所示)之间转换它的状态。
在箱体102的后部和传送辊145的附近和纸张传送方向的下游可摆动地支撑挡板155。挡板155通过一个螺线管(未显示)的通电和不通电改变状态。
在箱体154的上部和在纸张传送方向上的挡板155的下游设置纸张反转辊156。纸张反转辊156可以在正常方向和反方向上旋转。首先,纸张反转辊156在正常方向上旋转来向纸张反转导引板158传送纸张103,并接着在反方向上旋转来向反方向传送纸张103。
在箱体154中的纸张反转辊156的下面和纸张反转辊156的下游设置再传送辊157。再传送辊157传送纸张103到再传送托盘153,它的传送方向通过纸张反转辊156反转。
纸张反转导引板158包括一个从箱体154的上部向上延伸的板部件,用来指引纸张反转辊156传送的纸张103。
其次,下面将说明在纸张103的两面形成影像的操作。假设在纸张103的一个表面上已经有一个影像。
将挡板155的状态改变到向将纸张103向纸张反转辊156传送的状态,且通过纸张反转机构152接收在一表面上有一影像的纸张103。接着,当纸张103到达纸张反转辊156时,为了沿着纸张反转导引板158一次将纸张103向上传送到外面,纸张反转辊156以正常方向旋转将纸张103夹在中间。当纸张103的大部分被输出到外面并且纸张103的后缘被纸张反转辊156夹住时,纸张反转辊156停止在正常方向上的旋转。
接着,纸张反转辊156反方向旋转来将纸张103传送到再传送辊157,以便向下反方向传送纸张103。在设置在纸张传送方向上的定影单元123下游的纸张通过传感器166检测到纸张103的后缘的通过后的预定时间间隔流逝后,纸张反转辊156的旋转方向从正常方向改变到反转方向。
当完成将纸张103传送到纸张反转辊156时,将挡板155的状态转换成将纸张103传送到传送辊146的状态接着,反方向到达再传送辊157的纸张103通过再传送辊157被进一步传送到再传送托盘153。
再传送托盘153包括一个供纸部分159,一个托盘主体160以及斜辊161。
供纸部分159设置在纸张反转机构152下面,并从外部与箱体102的后部连接。供纸部分159包括一个曲形纸张指引部件162。在供纸部分159处,通过纸张指引部件162指引纸张103,以便从再传送辊157以垂直方向传送的纸张103的传送方向成为基本上水平的方向,并接着纸张103进一步以基本上水平的方向向托盘主体160传送。
托盘主体160基本上是矩形形状并在纸张托盘106上以基本水平的方向延伸。托盘主体160的上游侧端与纸张指引部件162接合,且托盘主体160的下游侧端与再传送通道163的上端接合而延伸到传送辊109。
两对斜辊161以在纸张传送方向上的预定的间距设置在托盘主体160中的纸张传送方向的中间。在纸张103的再传送期间,斜辊161使纸张103在所有时间与一个参考板(未显示)接触。
每对斜辊161包括一个驱动辊164以及一个从动辊165。驱动辊164设置在托盘主体160其宽度方向的一端设置的参考板(未显示)的附近,且它的轴以与纸张传送方向基本垂直的方向延伸。从动辊165面对驱动辊164,同时将纸张103夹在它们中间,且它的轴倾斜地延伸,以便纸张传送方向从基本垂直与纸张传送方向的方向延伸到向参考板的方向。
当纸张103的宽度方向上的一端接触参考板时,从供纸部分159馈送到托盘主体160的纸张103通过斜辊161进一步被传送。通过再传送通道163和传送辊109纸张103被再一次传送到影像形成位置。接着,当纸张103通过感光鼓128和转印辊131之间时,色粉影像被转印到纸张103的另一面(后表面)。此后,定影单元123将色粉影像固定在纸张103的另一面,于是两面都具有影像的纸张103被送出到出纸托盘148上。
本实施例的激光束打印机101在箱体102上配备有一个可以打开的上盖149。处理单元122和显影盒129可以通过上盖149与激光束打印机101连接和分离。
在本实施例的激光束打印机101中,附着在感光鼓128表面上的纸屑在清洁部分171被清除。纸张103含有添加剂,如填料、纸张耐久助剂、上浆剂,还有纤维。
填料是一种固体添加剂,它使纸张的成分密集并改进了纸张的不透明性、洁白度和平滑性。碳酸钙、高岭土(瓷土)或滑石可以用作填料。纸持久催化剂是一种增强纸张耐久性的添加剂。上浆剂是一种减少如墨水的液体的吸收,防止在纸上扩散的添加剂。烷基烯酮二聚体或烯基琥珀酸酐可以用作上浆剂。
现今广泛使用的再生纸含有大量的这种添加剂。但是,当这种添加剂附着在感光鼓128的表面时,就可能产生这种情况,纸屑和添加剂不能被第一清洁辊172干净地清除。
为了避免这种问题,第二实施例的激光束打印机101包括一个用于清除附着在感光鼓128表面的污染物(包括上述添加剂)的污染物清除部件181,它与显影辊129可分离地连接在一起,如图10和12所示。
如图10所示,污染物清除部件181包括一个污染物清除部分182作为一个接触感光鼓128表面的接触部分,一个海绵部件183,它是一个污染物清除部分182附着在上的弹性实体,一个支撑污染物清除部分182和海绵部件183支撑部分184,以及一个用于将污染物清除部件181与显影盒129连接的连接部分185。
污染物清除部分182是由例如纸、包装纸、毡、无纺布构成。更佳的是污染物清除部分182由纸构成并具有基本为矩形的形状。污染物清除部分182具有一个长度,该长度短于或等于显影辊134的辊材料,并长于或等于在感光鼓128的轴向上的感光鼓128的影像形成区域的长度。
由于污染物清除部分182的长度比感光鼓128的影像形成区域的长度要长或者相等,粘在感光鼓128的影像形成区域的污染物肯定能被去除掉。
最好使用压层纤维材料制作的,表面不平整的的污染物清除部分182。在污染物清除部分182上的突起通过在感光鼓128上摩擦滑动来擦拭和去除感光鼓128上的污染物和外来物,而且纤维之间的空隙可以把那些污染物捕获吸附在其中。由于污染物清除部分182是由压层纤维材料构成,因此在很小的间隔内就有很多的突起和空隙。利用这种结构,污染物清除部分182可以高效地去除感光鼓128上的污染物。
用脱脂纤维材料,如纤维素纤维制成的纸更适合用作污染物清除部分182。这样的纸的表面是不平整的,突起和空隙分布得像一张网,所以这种纸有很强的去除污染物的能力。而且,纤维素纤维本身就有很不规则的结构,更增加去除污染物的能力。
而且,如果纸是用填料的重量比例不多于15%的100%的原浆制成的话,用这种纸做成的污染物清除部分182可以更高效地去除感光鼓128表面粘附的添加剂。
如果用100%的循环再利用材料制成的再生纸被用作污染物清除部分182,跟用填料的原浆纸相比,这种纸比较容易破坏感光鼓128的表面。由于再生纸中含有杂质,它会破坏感光鼓128的表面,所以不适宜用再生纸做污染物清除部分182。
包装纸是通过将硬质材料撒在薄片上,并固定在其上的方法制成的。因此,突起和空隙在纸上分布不均匀。因此,包装纸的去除污染物的能力跟原浆纸相比要差些。
污染物清除部分182也可以由毡来做,毡是由化学纤维,如尼龙,聚丙烯和丙烯酸纤维等织成的。通过编织的这些化学纤维的毡上分布有不平整度(突起和间隙),所以粘在感光鼓128上的污染物可以被去除掉。
海绵部件183由氨基甲酸乙酯海绵制成,在它的两面都粘着双面胶。海绵部件183有着窄长方形的形状,基本上跟污染物清除部分182的形状相同。海绵部件183比污染物清除部分182厚。
支撑部分184是由硬树脂制成,基本上是一个窄长方形的。支撑部分184的高度(与纵向垂直的方向的边长)比污染物清除部分182的高度长。
污染物清除部分182是通过海绵部件183沿着支撑部分184的宽度方向设置在支撑部分184的表面上。更具体地说,就是海绵部件183的双面胶沿着上下的方向粘在支撑部分184表面的中间。污染物清除部分182粘在海棉件183另一面的双面胶上。
如图12所示,支撑部分184的反面是一个凹陷的弧形,从侧面看,支撑部分184的厚度朝着大致的中心方向逐渐减小。支撑部分184的弧形部分和显影辊134是同心圆。当支撑部分184连接在显影盒129上时,支撑部分184的反面不会碰到显影辊134。
由硬树脂制成的连接部分185和支撑部分184是一体成型的。如图10和11所示,连接部分185包括一个左连接部分186和一个右连接部分187,分别设置在支撑部分184的长度方向的左端和右端,以及一个上部嵌入部分188和下部嵌入部分189,分别设置在支撑部分184的上端和下端。
板条状的左连接部分和右连接部分186,187被基本弯成直角,这样当两个连接部分连接在显影盒129时,它们可以分别从支撑部分184的两端纵向伸向显影盒129。在左右连接部分186、187上有一插入孔190,这样的话,显影辊134的辊轴134a的两端都可以插到插入孔190中。
板条状的上嵌入部分和下嵌入部分188,189沿着支撑部分184的纵向边长的方向伸展,这样的话,当两个嵌入部分连接在显影盒129时,它们就面对着显影辊134。上嵌入部分和下嵌入部分188,189被基本弯成直角,这样的话,当它们连接在显影盒129时,它们从支撑部分184的上下两端伸向显影盒129。
如图12所示,上嵌入部分188的截面基本是C形,这样的话,可以嵌入限定一个开口150a的外壳150的上端部150b。
下嵌入部分189的截面基本是梯形,这样的话,可以嵌入限定一个开口150a的外壳150的下端部150c。
结构如上所述的污染物清除部件181被连接在显影盒129上,带有污染物清除部件181的显影盒129被连接在鼓盒127上。
如图10所示,为了将污染物清除部件181连接在显影盒129上,当支撑部分184对着显影辊134时,显影辊134的的辊轴134a的两端都要插入相应的左连接部分,右连接部分187,188的插入孔190中。同时,上嵌入部分188,下嵌入部分189要分别嵌入外壳150的上端部150b和下端部150c。通过这样,污染物清除部件181就连接在外壳150上,遮住外壳150的开口150a和显影辊134的表面。
如图12所示,在污染物清除部件181连接在显影盒129的情况下,污染物清除部分182就在支撑部分184上暴露出来,并且在支撑部分184和显影辊134间设置一个很小的间隙。由于在支撑部分184和显影辊134之间留有一个间隙,防止显影辊134被污染物清除部件181损伤。
连接了污染物清除部件181的显影盒129通过一个开口连接在鼓盒127上,当上盖149打开时可以露出这个开口,如图11所示。这种情况下,污染物清除部件181位于感光鼓128的转动方向上栅控式电晕充电装置130的下游和转印辊131的上游。污染物清除部件181位于感光鼓128和显影辊134之间。
在这种情况下,污染物清除部分182的表面沿着感光鼓128的轴线方向面对着感光鼓128的表面。污染物清除部件181根据来自接合脱离机构201的推动力的施加和释放来回移动。当接合脱离机构201施加推动力时,污染物清除部分182就位于接合的位置,在这个位置,污染物清除部分182的表面就接触到感光鼓128的表面(这个位置在图12中用实线表示)。当没有施加推动力时,污染物清除部分182就位于脱离位置,在这个位置,污染物清除部分182的表面和感光鼓128的表面离开一定距离(这个位置在图12中用虚线表示)。
为了用污染物清除部件181从感光鼓128的表面去掉污染物和添加剂,显影盒129由接合脱离机构201移动到接合位置。然后,如图12中的实线所示,污染物清除部件181和显影盒129一起,被压向感光鼓128的表面,然后,污染物清除部分182的表面就接触到感光鼓128的表面。
污染物清除部分182在接合脱离机构201加压下,接触并用相对强的压力压在感光鼓128的表面上。
当感光鼓128在这种情况下转动,粘在感光鼓128表面上的污染物和添加剂可以很好地被去除。在本实施例的激光打印机101中,当上盖149从开启状态关闭时,预热自动开始,感光鼓128开始转动。
在激光束打印机101中的预热过程完成后,接合脱离机构201就把显影盒129移动到脱离位置。然后,如图12中的虚线所示,污染物清除部件181与感光鼓128脱开。
为了将污染物清除部件181从显影盒129上分离开,首先,激光束打印机101的上盖149打开,在脱离位置的显影盒129从鼓盒127上分离开。然后,显影辊134的辊轴134a的两端从左连接部分,右连接部分186,187的插入孔190中脱出,同时,支撑部分184的上嵌入部分188和下嵌入部分189分别和外壳150的上端部150b和下端部150c脱开。通过这样,污染物清除部件181和显影盒129分离开。因此,污染物清除部件181就可以作为一个单独的部件存放。
如上所述,在第二实施例的激光束打印机101中,污染物清除部件181可以很容易地和显影盒129连接和分离。只有当需要去除感光鼓128上的污染物时,才需要把污染物清除部件连接在显影盒129上。污染物清除部件181的污染物清除部分182被用相对强的压力压靠住感光鼓128,这样的话,粘在感光鼓128上的污染物可以有效地去除。
当不进行清洁操作(去除污染物)时,必须把污染物清除部件181从显影盒129上分离下来。这样的话,可以保证污染物容易地从感光鼓128上去除,而且使感光鼓128表面的损伤降到最少,污染物清除部件181和感光鼓128的接触可能会造成这样的损伤。
在激光束打印机101中,当带有污染物清除部件181的显影盒129连接在鼓盒127上时,污染物清除部件181位于感光鼓128和显影辊134之间,可能会接触到感光鼓128的表面。因为污染物清除部件181位于这样的一个位置,污染物清除部件181由接合脱离机构201从显影辊134侧可靠地压向感光鼓128,然后污染物清除部件181接触到,并压向感光鼓128的表面。从而,粘在感光鼓128上污染物可靠地被清除掉。
当污染物清除部件181被接合脱离机构201移动到脱离位置时,污染物清除部件181和感光鼓128的表面分离。因此就可以减少感光鼓128的损伤。
污染物清除部件181的支撑部分184是由硬质树脂制成,因此污染物清除部分182被支撑部分184牢牢地支持住。这样的话,感光鼓128可以由污染物清除部分182用较强的压力加压,进一步确保污染物从感光鼓128上被清除。
因为污染物清除部件181的污染物清除部分182由支撑部分184通过海绵部件183支持,污染物清除部分和感光鼓128的表面弹性接触,并且维持对感光鼓128较强的压靠力。因此,进一步确保污染物从感光鼓128上清除。
污染物清除部分182的去除能力可能会因为污染物清除部分182的表面上污染物的积累而降低。当这种情况出现时,表面积累了污染物的污染物清除部分182要从海绵部件183上取下来,用一个新的替换。这样的话,污染物清除部分的去除能力又可以容易地恢复。
污染物清除部件181的连接部分185确保污染物清除部件181与显影盒129连接和分离。因此,可以提高污染物清除部件181的连接和分离的操作效率。
污染物清除部件181连接在显影盒129上,这样可以通过把连接部分185的上嵌入部分188和下嵌入部分189分别嵌入到外壳150的上端部150b和下端部150c的方式盖住外壳150的开口150a。如上所述,污染物清除部件181还可以兼作为覆盖显影辊134的盖子。因此,当显影盒129是作为一个配件出售时,污染物清除部件181可以用作一个盖子。
污染物清除部分182可以从感光鼓128上去除那些不能由清洁部分171去除的污染物,这样的话,高质量的影像形成操作才能实现。
用污染物清除部件181去除感光鼓128上的污染物在一个合适的时间进行,也就是说,在感光鼓128由于污染物的吸附导致影像质量降低的时候。影像质量可以用在连续打印时出现的白点的数量来判定。比如说,每打印1000到5000张的时候,就通过把污染物清除部件181连接在显影盒129上进行一次污染物清除操作。感光鼓128的寿命可以延长到打印15000张,这样的话,在感光鼓128的使用寿命内,足可以进行3到15次污染物清除操作。
在上述的第二实施例中,污染物清除部件181通过把上嵌入部分188和下嵌入部分189分别嵌入外壳的上端部150b和下端部150c的方式连接在显影盒129上,这样可以盖住显影盒129的外壳150的开口150a。但是,污染物清除部件181的结构并不局限于以上描述的具体结构。
如图13所示,污染物清除部件181可以设计成只和外壳150的上端部150b相嵌而连接到显影盒129上。
在图13中,相似的数字表示和第二实施例相同的部件,对这些部件的说明将被省略。
如图13所示,一个污染物清除部件181a包括一个污染物清除部分182a,一个海绵部件183a,一个支撑部分184a和一个连接部分185a。
连接部分185a具有平板形状,由硬质树脂制成。连接部分185a沿着显影辊134的纵向边长的方向伸展,这样可以面对显影辊134。连接部分185a基本上是C形,这样可以和外壳150的上端部150b相嵌。
支撑部分184a基本上是长方形平板形状,由硬质树脂制成。支撑部分184a沿着连接部分185a的纵向方向和连接部分185a是一体成形的。支撑部分184a在截面上被基本上弯成一个V形,这样可以从和上端部150b相嵌的连接部分185a延伸到感光鼓128上。
海绵部件183a由氨基甲酸乙酯海绵制成,有半圆形截面。海绵部件183a设置在支撑部分184a的自由端,这样它可以沿着整个支撑部分184a的纵向伸展。
污染物清除部件182a由,如纸,包装纸,毡或无纺布,制成,并且被粘在半圆形海绵部件183a的表面。适合污染物清除部分182a的材料与上面描述的相同。
为了从感光鼓128上去除污染物,污染物清除部件181a被连接在显影盒129上,然后带有污染物清除部件181a的显影盒129被连接在鼓盒127上,从而污染物清除部件181a位于感光鼓128和显影盒129之间。这种情况下,污染物清除部分182a通过接合脱离机构201的操作接触回并加压感光鼓128的表面。通过这样的操作,粘在感光鼓128上的污染物可以很好地被去除。
污染物清除部件181的支撑部分184和连接部分185可以用如图14所示的胶片制成。
在图14中,相似的数字表示和第二实施例的同样的部件,这些部件的解释在此省略。
如图14所示,一个污染物清除部件181b包括一个污染物清除部分182b,一个海绵部件183b,一个支撑部分184b和一个连接部分185b。
支撑部分184b和连接部分185b由聚乙烯对苯二酸盐(PET)制成的弹性树脂胶片一体成形。支撑部分184b沿着显影辊134的纵向边长方向延伸,并面对着显影辊134。支撑部分184b的上部被弯成一个V字形来作为连接部分185b。支撑部分184b的下部被弯曲以面对感光鼓128,并且通过海绵部件183b和污染物清除部分182b连接。
海绵部件183b由氨基甲酸乙酯海绵制成,基本上是一个长方形形状。海绵部件183b通过一个双面胶附着在支撑部分184b上,在感光鼓128的相面对的位置,并且沿着支撑部分184b的纵向延伸。
污染物清除部分182b由,如纸,包装纸,毡或无纺布等制成,并且被粘在海绵部件183b的表面。适合污染物清除部分182b的材料与上面描述的相同。
海绵部件183b和污染物清除部分182b的长度不大于显影辊134的纵向长度,并且不小于感光鼓128的影像形成区域的在感光鼓128轴向的长度。
如图14所示,用来插连接部分185b的一个插入凹槽191,被设置在显影盒129的外壳150的上端部150b,用来连接污染物清除部件181b。污染物清除部件181b可以通过把污染物清除部件181b的连接部分185b插入到设置在外壳150上端部150b上面的插入凹槽191中的方式可拆卸地连接在显影盒129上。
为了去除感光鼓129上的污染物,污染物清除部件181b被连接在显影盒129上,然后带有污染物清除部件181b的显影盒129被连接在鼓盒127上。污染物清除部件181b位于感光鼓128和显影盒129之间,并且污染物清除部分182b面对着感光鼓128。这种情况下,污染物清除部分182b通过接合脱离机构201的操作接触并加压感光鼓128的表面。通过这样的操作,粘在感光鼓128上的污染物可以非常好地去除。
污染物清除部件181的支撑部分184b由弹性树脂胶片制成。随着污染物清除部件181b被接合脱离机构201加压,显影辊134接触到支撑部分184b,这样的话污染物清除部分182b通过支撑部分184b的压力压靠在感光鼓128上。采用这种结构,污染物清除部件181b对感光鼓128表面的压力肯定能够得到保证。
更具体地,污染物清除部分182b的长度小于等于显影辊134的纵向长度,这样使得整个污染物清除部分182b接触到显影辊134。这样的话,整个污染物清除部分182b被均匀地压靠住感光鼓128。而且,污染物清除部分182b的长度不小于影像形成区域在感光鼓128的纵向的长度,所以粘在感光鼓128影像形成区域的污染物可以完全被可靠去除。
如图15所示,在鼓盒127的上部设有一个插入凹槽191。污染物清除部件181c可以设计成通过把一个污染物清除部分182c的连接部分185c插到插入凹槽191的方式,可拆卸地连接在鼓盒127上。
在图15中,相似的数字表示和第二实施例同样的部件,这些部件的解释在此省略。
如图15所示,污染物清除部件181c包括一个污染物清除部分182c,一个海绵部件183c,一个支撑部分184c,和一个连接部分185c。
和图14的污染物清除部件181b类似,支撑部分184c和连接部分185c由聚乙烯对苯二酸盐(PET)制成的弹性树脂一体成形而成。支撑部分184c沿着显影辊134的纵向延伸,并面对着显影辊134。支撑部分184c的上部被基本上弯成V字形来作连接部分185c。从侧面看,连接部分185c的弯曲方向和图14中连接部分185b的弯曲方向相反。支撑部分184c的下面部分被弯曲以面对着感光鼓128。
海绵部件183c由由氨基甲酸乙酯海绵制成,基本上是长方形形状。海绵部件183c粘在支撑部分184c上,和感光鼓128相面对的位置,这样可以沿着支撑部分184c的纵向延伸。
污染物清除部件182c由,如纸,包装纸,毡或无纺布等制成,并且被粘在海绵部件183b的表面。适合污染物清除部分182c的材料与上面描述的相同。
海绵部件183c和污染物清除部分182c的长度小于等于显影辊134的纵向长度,并且比感光鼓128的影像处理区域在感光鼓128轴向方向的长度长或相等。
如图15所示,在鼓盒137的外壳127a上一个部位设置有插入凹槽191,这个部位正面对着显影盒129的外壳150的开口151a。
为了去除感光鼓128上的污染物,污染物清除部件181c被连接在鼓盒127上,然后显影盒129被连接在带有污染物清除部件181c的鼓盒127上。然后,污染物清除部件181c位于感光鼓128和显影盒129之间,并且污染物清除部分182c面对着感光鼓128。这种情况下,污染物清除部分182c通过接合和离合构件201的操作接触感光鼓128的表面。这样的话,粘在感光鼓128上的污染物可以被很好地去除。
污染物清除部件181c的支撑部分184c是由弹性树脂胶片制成。当接合脱离机构201加压污染物清除部件181c时,显影辊134接触到支撑部分184c,这样的话污染物清除部分182c就通过支撑部分184c的压力压靠在感光鼓128上。通过这种结构,污染物清除部件181c压靠在感光鼓128表面的压力就可以可靠保证。
更具体地说,污染物清除部分182c的长度小于等于显影辊134的纵向长度,这样的话,整个污染物清除部分182c就接触到显影辊134。因此,整个污染物清除部分182c就可以均匀地压靠在感光鼓128上。而且,污染物清除部分182c的长度比影像形成区域在感光鼓128的纵向上的长度长或相等,这样就可以确保粘在感光鼓128的影像形成区域的污染物都被可靠去除。
如图16所示,污染物清除部件181d可以被设置在感光鼓128旋转方向上,转印辊131的下游和栅控式电晕充电装置130的上游,这样可以面对着显影辊134,并将感光鼓128夹在其间,可以接触或脱离感光鼓128。
在图16中,相似的数字表示和第二实施例同样的部件,这些部件的解释在此省略。设置的污染物清除部件181d取代了第二实施例中的清洁部分171。
如图16所示,污染物清除部件181d包括一个污染物清除部分182d,一个海绵部件183d和,一个支撑部分184d。
厚板条状的支撑部分184d是由硬树脂制成,支撑部分184d基本是一个长方形,沿着感光鼓128的轴向延伸。污染物清除部件181d被设置成和显影辊134相对,并且将感光鼓128夹在其间。支撑部分184d可以相对于感光鼓128伸展或收缩,这样就可以在污染物清除部分182d和感光鼓128接触的接合位置和污染物清除部分182d和感光鼓128分开一个距离的脱离位置之间来回移动。
海绵部件183d由氨基甲酸乙酯海绵制成,有半圆形截面。海绵部件183d粘在整个支撑部分184d的宽度方向,在端部和感光鼓128接触。
污染物清除部分182d由如纸,包装纸,毡或无纺布等制成,并且被粘在海绵部件183d的表面。适合污染物清除部分182d的材料与上面描述的相同。
当一个电磁线圈(图中未示出)加压支撑部分184d时,支撑部分184d移动到接合位置,让污染物清除部件182d接触到感光鼓128。污染物清除部分182d以一定的压力接触感光鼓128,这样使得粘在感光鼓128上的污染物可以被很好地去除。
当污染物去除的操作完成以后,支撑部分184d由电磁线圈被移动到脱离位置,这样污染物清除部分182d就离开感光鼓128一定的距离。因此,对感光鼓128的损伤可以减到最小。
如图17所示,一个污染物清除部分182e可以是一个可以绕成卷的薄膜。
在图17中,相似的数字表示和第二实施例同样的部件,这些部件的解释在此省略。设置的污染物清除部件181e取代了第二实施例中的清洁部分171。
如图17所示,污染物清除部件181e被设置成和显影辊134相对,并且将感光鼓128夹在其间。污染物清除部件181e包括一个污染物清除部分182e,一个供应辊192,一个回收辊193和一个接触辊194。
供应辊192可转动地设置在鼓盒127中。用纸或树脂薄膜为原料的弹性薄膜制成的污染物清除部分182e被绕在供应辊192上,并从供应辊192上抽取。
回收辊193可转动地设置在鼓盒127中,和供应辊192离开一个预定的距离。回收辊193把从供应辊192上抽取的污染物清除部分182e回收进去。
接触辊194设置成离开供应辊192和回收辊193一个预定的距离,这样的话,供应辊192,回收辊193和接触辊194基本上构成一个三角形。接触辊194设置在感光鼓128转动方向上转印辊131的下游,在栅控式电晕充电装置130的上游,这样的话它可以和显影辊134相对,并且将感光鼓128夹在其间。
接触辊194可以相对感光鼓128伸展或收缩,这样就可以在污染物清除部分182e和感光鼓128接触的接合位置,和污染物清除部分182e和感光鼓128分开一个距离的脱离位置之间来回移动。
污染物清除部分182e从供应辊192上抽取,并通过接触辊194,由回收辊193回收,在感光鼓128和接触辊194之间传送。
当一个电磁线圈(图中未示出)加压接触辊194时,接触辊194移动到接合位置,使污染物清除部分182e接触到感光鼓128。污染物清除部分182e以相对较大的压力接触感光鼓128的表面,这样的话,粘在感光鼓128上的污染物可以很好地被去除。
当污染物去除操作完成以后,接触辊194被电磁线圈移动到脱离位置,这样的话,污染物清除部分182e就位于离开感光鼓128一定的距离。因此,对感光鼓128的损伤可以减到最少。
从感光鼓128上去除污染物后,污染物清除部分的接触感光鼓128的表面就变脏。因此,当需要更换污染物清除部分182e接触到感光鼓128的那个表面时,污染物清除部分182e就由回收辊193回收。通过这样的操作,粘在感光鼓128上的污染物可以很好地去除。
如图18所示,在处理单元122中,其中显影辊134总是被压向感光鼓128,设有一个推动机构211来把显影盒129推向鼓盒127,使得污染物清除部件181b接触感光鼓128。
如图18所示,显影盒129的外壳150上,推动机构211包括一个沿着显影辊134的轴向突出并伸展的加压部分212,一个设置在鼓盒127的外壳127a上的弹簧支撑件213,一个从外部和弹簧支撑件213接合的滑行件214,和一个设置在弹簧支撑件213中的弹簧215。
弹簧支撑件213包括一个固定弹簧215的弹簧固定部分216,一个在鼓盒127的外壳中可转动支撑的支撑轴217。弹簧固定部分216和支撑轴217是完整的一个单一结构。弹簧支撑件213设置在鼓盒127的外壳127a中,这样就可以绕着支撑轴217转动。
滑动件214有一个框式形状,并且把弹簧固定部分216放置在其中。弹簧215的一端由弹簧固定部分216固定,另一端固定在滑动件214的内表面。
当显影盒129连接在鼓盒127上时,加压部分212就接触上并加压滑动件214,这样的话,滑动件214就反抗弹簧215的推动力移向弹簧固定部分216。
加压部分212由弹簧215的弹力被压向感光鼓128。作为这样的结果,连接在外壳150上,并盖住外壳150的开口150a的污染物清除部件181b的污染物清除部分182b,就接触到感光鼓128的表面。
为了将从污染物清除部件181b从感光鼓128上分离,显影盒129先从鼓盒127上分离。然后,污染物清除部件181b可以从显影盒129的外壳150上分离。
弹簧支撑件213可以设置在箱体102上,而不是在鼓盒127的外壳127a上。
虽然,在第二实施例和它的种种变化中,污染物清除部件181都是用在黑白激光打印机101上来去除感光鼓128表面的污染物,但污染物清除部件181还可以如图19所示,用在彩色激光打印机221上,来去除粘在中间转印带235上的污染物。
图19显示一个4循环彩色激光打印机221的基本部件。这个彩色激光打印机221用各种颜色的显影辊226依次在感光带232上形成每种颜色的色粉影像,再在中间转印带235上依次重叠各色粉影像的方法在纸上形成一幅彩色影像。
这个彩色激光打印机221包括4个显影盒222,一个感光带机构223,一个中间转印带机构224,和一个转印辊225。
这四个显影盒222包括一个黄色显影盒222Y,用来储存黄色色粉,一个品红色显影盒222M用来储存品红色色粉,一个青色显影盒222C用来储存青色色粉,和一个黑色显影盒222K来储存黑色色粉。这些显影盒222Y,222M,222C,222K平行对齐,相互之间相隔一定的距离。
这些显影盒222Y,222M,222C,222K每个都包括一个显影辊226,一个层厚调节刀片227,一个色粉供应辊228,和一个色粉储存腔229。每个显影盒222Y,222M,222C,222K都可以通过接合脱离机构(图中未示出)水平移动,使得显影辊226可以接触或离开感光带232的表面。
显影盒222Y,222M,222C,222K的色粉储存腔229分别充满了黄色,品红色,青色和黑色的色粉。储存在色粉储存腔229中的色粉也是聚合色粉,和在第一实施例和第二实施例中所用的色粉一样。色粉供应辊228和显影辊226可转动地设置并相互接触,这样可以相互施加压力。
在每个显影盒222Y,222M,222C,222K中,储存在色粉储存腔229中的色粉通过色粉供应辊228的转动供应给显影辊226。供应给显影辊226的色粉通过层厚调节刀片形成厚度均匀的一个薄层,并保持在显影辊226的表面。
感光带机构223设置在显影盒222的旁边。感光带机构223包括一个面对着黑显影盒222K的感光体支撑辊230,一个面对着黄显影盒222Y的感光体驱动辊231,和一个感光带232。感光带232是环状的带,绕在感光体支撑辊230和感光体驱动辊231上。
在感光带机构223中,随着感光体驱动辊231被驱动,感光体支撑辊230跟着感光体驱动辊231转动,这样的话,感光带232以图19的箭头所示方向,绕着感光体支撑辊230和感光体驱动辊231运动。
中间转印带机构224包括一个面对着感光体驱动辊231的中间转印体驱动辊233,一个面对着转印辊225的中间转印体支撑辊234,和一个环状的中间转印带235。
一个中间转印体驱动辊233可以在一个显影位置和一个非显影位置间移动,在显影位置,感光带232和中间转印带235相互接触,在非显影位置,感光带232通过一个电磁线圈(图中未示出)离开中间转印带235一定的距离。
在中间转印带机构224中,随着中间转印体驱动辊233被驱动,中间转印体支撑辊234跟着中间转印体驱动辊233的转动而转动,这样使得中间转印带235以图19的箭头所示方向绕着中间转印体驱动辊233和中间转印体支撑辊234转动。
在感光带232的表面通过栅控式电晕充电装置(图中未示出)而均匀地带上正电后,感光带232的表面就被暴露在从一个扫描单元(图中未示出)中射出的激光束中。这样,就在感光带232的表面以影像数据为依据形成静电潜像。
特定显影盒222的显影辊226接触到有静电潜像在上面的感光带232后,就在感光带232上形成单色色粉影像。这种在感光带232上形成的单色色粉影像就被转印到中间转印带235上。这种操作依颜色依次进行,每种颜色的单色色粉影像在中间转印带235上相互交叠,就在中间转印带235上形成全色的影像。
然后,当纸张103经过中间转印带235和转印辊225时,在中间转印带235上形成的全色影像,被转印到纸张103上。
一个污染物清除部件181f设置得可以在感光体驱动辊231和中间转印体驱动辊233之间伸缩。
污染物清除部件181f包括一个污染物清除部分182f,一个海绵部件183f和一个支撑部分184f。
支撑部分184f由硬质树脂制成,基本是长方形板条状。支撑部分184f的宽度比中间转印带235的宽度大。如图19所示,支撑部分184f在接合位置和脱离位置之间移动,在接合位置,污染物清除部分182f接触中间转印带235,在脱离位置污染物清除部分182f通过一个电磁线圈(图中未示出)位于离开中间转印带235一定的距离。
板条状的海绵部件183f由氨基甲酸乙酯海绵制成,并设置在支撑部分184f的一端,以面对着中间转印带235,并在支撑部分184f的宽度方向延伸。
污染物清除部分182f由如纸,包装纸,毡或无纺布等制成,并且被粘在海绵部件183f的表面。适合污染物清除部分182f的材料与上面描述的相同。
为了去除粘在中间转印带235表面上的污染物,如图19所示,支撑部分184f通过电磁线圈在一个状态中被加压,这个状态下中间转印体驱动辊233位于非显影位置,将支撑部分184f移动到接合位置,使得污染物清除部分182f接触并以相对大的的压力加压中间转印带235的表面。因此,粘在中间转印带235上污染物就能很好地被去除。
当污物去除操作完成时,支撑部分184f被电磁螺线管收回,这样就将污染物清除部分182f与中间转印带235分离并保持在这个状态。通过这样的操作,对中间转印带235的损害就会限制在最小值。在污染物清除操作后,中间转印体驱动辊233就被移到显影位置。
将污染物从中间转印带235去除时,污染物清除部件181f位于感光体驱动辊231和中间转印体驱动辊233之间。因此,从感光带232朝中间转印带235所施加的压力就施加于污染物清除部件181f,这样,粘附在中间转印带235上的污染物就被可靠去除。
如图20所示,本发明也可以用于串联型的彩色激光打印机241,该打印机包括用于每种色彩的感光辊243去除粘附在中间转印带235上的污染物。
彩色激光打印机241包括四个显影盒242、四个感光鼓243、一个中间转印带机构244和一个转印辊245。
四个显影盒242包括一个用于存储黄色色粉的黄色显影盒242Y、一个用于存储品红色色粉的品红色显影盒242M.、一个用于存储青色色粉的青色显影盒242C和一个用于存储黑色色粉的黑色显影盒242K。这些显影盒242Y、242M.、242C和242K彼此以预定间距平行地排列对齐。
显影盒242Y、242M.、242C和242K,各自包括一个显影辊246、一个层厚度调节刀片247、一个色粉供应辊248和一个色粉储存腔249。在每个显影盒242Y、242M.、242C和242K中,存储在色粉储存腔249中的色粉通过色粉供应辊248的旋转被提供到显影辊246。提供到显影辊246上的色粉通过层厚度调节刀片247被形成一个有均匀厚度的薄层,且被保持在显影辊246的表面上。
设置多个感光鼓243以分别面对显影盒242。在感光鼓243的表面均匀地被栅控式电晕充电装置(图未示)所充正电后,感光鼓243的表面曝光到从一个扫描单元(图未示)发射出来的激光束下。因此,基于影像数据的静电潜象就形成在每个感光鼓243上。该静电潜象通过由各自显影辊246所保持的各种颜色的色粉所显影,且由此色粉影像在感光鼓243上形成。
用于黑色显影盒242的黑色显影盒242K和感光鼓243可以在第二中间转印体支撑辊252与感光鼓243接触的显影位置,以及在第二中间转印体支撑辊252由一个接合脱离机构(图未示)使其位于离感光鼓243一定距离的非显影位置之间在水平方向上移动,如图20中的箭头所示。
中间转印带机构244设置在感光鼓243旁边,且它包括一个面朝转印辊245的中间转印体驱动辊250、一个面朝黄色显影盒242Y的第一中间转印体支撑辊251、面朝黑色显影盒242K的第二中间转印体支撑辊252、以及中间转印带253。中间转印带253是环形带,且绕在第一中间转印体支撑辊251和第二中间转印体支撑辊252的周围。
在中间转印带机构244中,当中间转印体驱动辊250被驱动时,第一中间转印体支撑辊251和第二中间转印体支撑辊252跟随中间转印体驱动辊250旋转,这样中间转印带253就在图20中箭头所指的方向围绕中间转印体驱动辊250、第一中间转印体支撑辊251和第二中间转印体支撑辊252进行传送。
在彩色激光束打印机241中,首先,在黄色显影盒242Y的感光鼓243上形成的黄色色粉影像被转印到中间转印带253上,然后在品红色显影盒242M的感光鼓243上形成的品红色色粉影像被转印到中间转印带253上,这样品红色色粉影像与黄色色粉影像交迭。同样,在青色显影盒242C的感光鼓243上形成的青色色粉影像和在黑色显影盒242K的感光鼓243上形成的黑色色粉影像被转印到中间转印带253上,使他们相互交迭。通过这样的操作,一个彩色影像就形成在中间转印带253上。
当纸张103经过中间转印带253和转印辊时,形成在中间转印带253上的彩色影像然后就转印到纸张103上。
设置一个污染物清除部件181g,以在第二中间转印体支撑辊252和黑色显影盒144K的感光鼓243之间伸缩。
污染物清除部件181g包括一个污染物清除部分182g、一个海绵部件183g和一个支撑部分184g。
支撑部分184g由坚硬的树脂构成,且有大致矩形板状。支撑部分184g的宽度比中间转印带253的宽度长。如图29所示,支撑部分184f在污染物清除部分182g接触中间转印带253的接合位置和污染物清除部分182g位于与中间转印带253有一定距离的脱离位置之间移动。
板状海绵部件183g由氨基甲酸酯海绵构成,且被设置在支撑部分184g的一个末端部分,以面朝中间转印带253且在支撑部分184g的宽度方向延伸。
污染物清除部分182g由如纸、包装纸、毡、无纺布所构成,且粘附在海绵部件183g的表面。适合于污染物清除部分182g的材料与上面描述的相同。
为了去除粘附在中间转印带253表面的污染物,支撑部分184g被电磁螺线管(图未示)在一个状态中加压,在所述状态中用于黑色显影盒242K的感光鼓243位于非显影位置以移动支撑部分184g到接合位置,这样污染物清除部分182g用一个相对强的压力接触且加压中间转印带253。因此,粘附在中间转印带253表面的污染物可以被完全去除。
当污染物清除操作完成时,支撑部分184g被电磁螺线管移动到脱离位置,这样污染物清除部分182g就从中间转印带253分离,且保持在这个状态。通过这样的操作,对中间转印带253表面的损害可以限制在最小值。在污染物清除操作之后,黑色显影盒242K和黑色显影盒242K的感光鼓243被移动到显影位置。
海绵部件183、183a、183b、183c、183d、183f、183g可以是一个弹性部件,如橡胶。
虽然参考具体的实施例对本发明进行详细描述,但对于在本技术领域熟练的人士而言,很明显的是,各种变换、安排和修改可在不背离本发明的精神和范围的同时进行应用。
权利要求
1.一种影像形成设备包括一个感光体;一个清洁部件,所述部件通过接触和加压感光体的表面来去除粘附在感光体表面的污染物;一个移动装置,所述装置在清洁部件接触感光体表面的位置和清洁部件位于离感光体表面一定距离的位置之间移动清洁部件;和一个控制器,用于在使清洁部件接触感光体表面的预定时间控制移动装置。
2.如权利要求1所述的影像形成设备,其特征在于,其中所述预定时间是影像形成操作没有进行的时间,且控制器在该时间控制移动装置以使清洁部件接触感光体表面。
3.如权利要求2所述的影像形成设备,其特征在于,其中所述预定时间是提示色粉不足或色粉不足的提示去除的时间、预定数量的纸张已被打印的时间、影像形成设备预热的时间或者影像形成设备启动的时间中的任一时间。
4.如权利要求1所述的影像形成设备,进一步包括一个保持提供给感光体的显影剂的显影剂保持部件;和一个将提供给感光体的显影剂转印到记录媒体上的转印装置,其中控制器控制移动装置,这样在感光鼓上的显影剂转印到记录媒体完成后的位置到达显影剂保持部件后,清洁部件可以接触感光体的表面。
5.如权利要求1所述的影像形成设备,其特征在于,其中所述清洁部件包括一个接触感光体的接触部件和一个支撑接触部件的支撑部件。
6.如权利要求5所述的影像形成设备,其特征在于,其中所述支撑部件包括一个弹性体,且所述接触部件由纤维材料构成。
7.如权利要求6所述的影像形成设备,其特征在于,其中所述接触部件包括由纤维材料制造的纸张。
8.如权利要求7所述的影像形成设备,其特征在于,其中所述接触部件包括由纤维素纤维制造的纸张。
9.如权利要求8所述的影像形成设备,其特征在于,其中所述接触部件包括由仅有15%或更少重量的混合填充物的纯纸浆制造的纸张。
10.一个处理单元包括一个感光体;一个清洁部件,所述部件通过接触和加压感光体的表面来去除粘附在感光体表面的污染物;一个移动装置,所述装置在清洁部件接触感光体表面的位置和清洁部件位于离感光体表面一定距离的位置之间移动清洁部件,其中所述清洁部件包括一个接触感光体的接触部件和一个支撑接触部件的支撑部件。
11.如权利要求10所述的处理单元,其特征在于,其中所述支撑部件包括一个弹性体,且所述接触部件由一种纤维材料构成。
12.如权利要求11所述的处理单元,其特征在于,其中所述污染物清除部分包括由纤维材料制造的纸张。
13.如权利要求12所述的处理单元,其特征在于,其中所述接触部件包括由纤维素纤维材料制造的纸张。
14.如权利要求13所述的处理单元,其特征在于,其中所述接触部件包括仅有15%或更少重量的混合填充物的纯纸浆制造的纸张。
15.如权利要求10所述的处理单元,其特征在于,其中所述移动装置包括一个将清洁部件朝感光体加压的加压部件。
16.如权利要求15所述的处理单元,进一步包括一个显影剂保持部件,该部件设置成面朝感光体,且保持提供给感光体的显影剂,其中所述清洁部件设置在感光体和显影剂保持部件之间。
17.如权利要求16所述的处理单元,进一步包括一个支撑显影剂保持部件的保持部件支撑部件,其中所述清洁部件附接到所述保持部件支撑部件和从所述保持部件支撑部件分开,所述加压部件将支撑部件朝感光体方向加压。
18.如权利要求16所述的处理单元,进一步包括一个支撑感光体的感光体支撑部件,其中所述清洁部件附接到所述感光体支撑部件和与所述感光体支撑部件分开,所述加压部件将保持部件支撑部件朝感光体方向加压。
19.一个处理装置包括一个感光体;一个设置成面朝感光体且保持提供到感光体的显影剂的显影剂保持部件;和一个设置在感光体和显影剂保持部件之间且通过接触感光体的表面去除粘附在感光鼓表面的污染物清除部件。
20.一个显影单元包括一个存有显影剂的容器;一个保持显影剂的显影剂保持部件;一个支撑显影剂保持部件的保持部件支撑部件;一个可分开地附接到支撑部件的污染物清除部件。
21.一个处理装置包括一个感光体;一个支撑感光体的感光体支撑部件;一个附接到和分离自感光体支撑部件的显影单元;所述显影单元包括一个存有显影剂的容器;一个保持显影剂的显影剂保持部件;一个支撑显影剂保持部件的保持部件支撑部件;一个可分开地附接到保持部件支撑部件的污染物清除部件。
22.如权利要求21所述的处理装置,其特征在于,其中所述污染物清除部件位于处于显影单元附接到感光体支撑部件的状态下的感光体和显影剂保持部件之间。
23.一个污染物清除部件包括一个由纤维材料构成的污染物清除部分;和一个支撑污染物清除部分的支撑部件。
24.如权利要求23所述的污染物清除部件,其特征在于,其中所述接触部件包括由纤维材料制成的纸张。
25.如权利要求24所述的污染物清除部件,其特征在于,其中所述接触部件包括由纤维素纤维材料制成的纸张。
26.如权利要求25所述的污染物清除部件,其特征在于,其中所述接触部件包括仅有15%或更少重量的混合填充物的纯纸浆制造的纸张。
27.如权利要求23所述的污染物清除部件,进一步包括一个插入污染物清除部分和支撑部分之间的弹性体。
28.一种影像形成设备包括一个保持显影剂的显影剂保持部件;一个设置成面朝显影剂保持部件且保持显影剂影像的感光体;一个感光体保持的显影剂影像被转印到其上的中间转印体;一个设置在感光体和中间转印体之间的污染物清除部件,且该部件可在污染物清除部件接触中间转印体的位置和污染物清除部件位于离中间转印体一定距离的位置之间移动。
全文摘要
用于去除粘附在感光鼓表面的污染物的污染物清除部件,仅当执行污染物清除操作时,通过接合脱离机构,与感光鼓表面接触和靠住该表面。因此,可以去除粘附在感光鼓表面的污染物,同时在感光鼓表面的损害被限制在最小值。
文档编号G03G21/00GK1489004SQ03124998
公开日2004年4月14日 申请日期2003年9月17日 优先权日2002年9月17日
发明者福田和司, 高见毅, 板桥奈绪, 绪 申请人:兄弟工业株式会社
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