(57)【要約】【課題】帯電装置に付着した異物を的確に除去することができると共に、ギャップ管理部材の摩耗を抑止することができる帯電装置を提供する。【解決手段】感光体ドラムに近接して配置される帯電ローラ１４ａと、帯電ローラ１４ａに当接して表面に付着した異物を除去する帯電クリーニングローラ１４ｂと、帯電ローラ１４ａの両端側に設けられたスペーサ部材１４ｈと、スペーサ部材１４ｈに付着した異物を除去するブラシローラ部１４ｇと、を有する帯電装置１４において、帯電クリーニングローラ１４ｂとブラシローラ部１４ｇとは、異なる材質で形成され、且つ、一体にされていることを特徴とする。【選択図】図４
2010020073.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に近接して配置される帯電部材と、該帯電部材に当接して表面に付着した異物を除去する第１のクリーニング装置と、前記帯電部材の両端側に設けられたギャップ管理部材と、該ギャップ管理部材に付着した異物を除去する第２のクリーニング装置と、を有する帯電装置において、
前記第１のクリーニング装置と前記第２のクリーニング装置とは、異なる材質で形成され、且つ、一体にされている
ことを特徴とする帯電装置。
【請求項２】
請求項１に記載の帯電装置において、
前記第１のクリーニング装置の帯電部材を清掃する部分の材質はメラミン樹脂フォームであり、前記第２のクリーニング装置のギャップ管理部材を清掃する部分の材質はブラシ繊維であり、
第１のクリーニング装置と第２のクリーニング装置とが一体となり１個のローラが形成されている
ことを特徴とする帯電装置。
【請求項３】
請求項１に記載の帯電装置において、
前記帯電部材はローラ状であり、
前記ギャップ管理部材は、フィルムからなり、ローラ状の帯電部材の外周上に巻き付けられている
ことを特徴とする帯電装置。
【請求項４】
請求項１に記載の帯電装置において、
前記帯電部材はローラ状であり、
前記ギャップ管理部材は、樹脂からなり、ローラ状の帯電部材の両端部に圧入されている
ことを特徴とする帯電装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の帯電装置と、潜像を担持する像担持体とを備えている
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項６】
潜像を担持する像担持体と、外部より電圧を印加された帯電部材によって像担持体表面を均一に帯電する帯電装置と、帯電装置を清掃するクリーニング装置と、帯電した像担持体表面に画像データに基づいて露光し、静電潜像を書き込む露光装置と、像担持体表面に形成された潜像にトナーを供給し、可視像化する現像装置と、像担持体表面の可視像を被転写体に転写する転写装置と、を備える画像形成装置において、
前記帯電装置を清掃するクリーニング装置は、請求項１に記載の第１のクリーニング装置である
ことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンター、ＦＡＸなどの画像形成に用いる帯電装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
感光体に接触、もしくは近接して配置される帯電部材は、長期間の使用によって表面に異物が付着することで抵抗値が変化してしまい、その結果、帯電ムラ、帯電不足等の帯電不良に起因した異常画像が発生してしまう。帯電部材の表面に異物が付着するのは、感光体上の転写残トナーや転写紙から発生する紙粉が感光体クリーニング装置を通り抜けて、その下流側に位置する帯電部材表面に徐々に付着して行くからである。また、機内に浮遊している紙粉、トナー、ほこり等も徐々に帯電部材に付着し、長期間の使用によって帯電部材の抵抗値を変化させてしまうのである。
その対策として、パッド形状のものを押圧して表面の異物を除去する方法が知られている。しかし、パッド形状のものは、異物を捕獲した状態で帯電部材を押圧しているので、異物にトナーやその添加物等が含まれている場合、帯電部材に擦りつけられる状態となり、押圧・摩擦熱等の作用で長期間の使用により帯電部材上に微小なフィルム状の膜が形成され、帯電機能を損ねてしまう場合がある。さらに、実際に清掃に寄与する帯電部材との接触面積が少ないため、清掃効果を長期間持続することが難しい。また、接触面積を多く設定しようとした場合、パッドを大きくすることが考えられるが、装置が大型化するという不具合がある。
【０００３】
また、感光体と帯電部材の間にギャップ管理部材を設けて感光体上のトナー等が帯電部材に付着しないように試みられたものもあるが、感光体から帯電ローラに電気的に吸い寄せられたトナーや機内に浮遊している紙粉、トナー、ほこり等も徐々に帯電部材に付着し、長期間の使用によって帯電部材の抵抗値を変化させてしまう。さらに、機内に浮遊している紙粉、トナー、ほこり等がギャップ管理部材に付着すると帯電ローラと感光体とのギャップが狙いから外れてしまい異常画像の原因となる場合がある。
上記課題を解決すべく、例えば特許文献１のようにローラ状の発泡体やローラ状のブラシを帯電部材に当接させる発明が提案されている。この特許文献には、ローラ状にすることで長期間清掃能力を維持できる旨が開示されている。さらに、ギャップ管理部材の清掃装置としてはフェルト等を当接する構成が知られている（例えば、特許文献２参照）。
ここで、帯電部材とギャップ管理部材を同時に清掃する場合、従来のローラ状発泡体もしくはローラ状のブラシのローラ軸方向の長さをギャップ管理部材まで延長し、ギャップ管理部材を清掃する例がある。しかし、帯電部材とギャップ管理部材ではトナー等の異物が付着する量が大きく異なるため、帯電部材を十分に清掃し長期間使用することができるようにクリーナの材質を選択するとギャップ管理部材が経時で摩耗し、ギャップが狙いから外れてしまい異常画像の原因となる。逆に、ギャップ管理部材に合わせたクリーナ材質だと帯電部材に付着するトナー等の異物が取りきれず帯電不良を発生させてしまう。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３０１２１６号公報
【特許文献２】特開２００６−２２７５１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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、帯電装置に付着した異物を的確に除去することができると共に、ギャップ管理部材の摩耗を抑止することができる帯電装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
本発明の帯電装置は、像担持体に近接して配置される帯電部材と、該帯電部材に当接して表面に付着した異物を除去する第１のクリーニング装置と、前記帯電部材の両端側に設けられたギャップ管理部材と、該ギャップ管理部材に付着した異物を除去する第２のクリーニング装置と、を有する帯電装置において、前記第１のクリーニング装置と前記第２のクリーニング装置とは、異なる材質で形成され、且つ、一体にされていることを特徴とする。
また、本発明の帯電装置は、さらに、前記第１のクリーニング装置の帯電部材を清掃する部分の材質はメラミン樹脂フォームであり、前記第２のクリーニング装置のギャップ管理部材を清掃する部分の材質はブラシ繊維であり、第１のクリーニング装置と第２のクリーニング装置とが一体となり１個のローラが形成されていることを特徴とする。
また、本発明の帯電装置は、さらに、前記帯電部材はローラ状であり、前記ギャップ管理部材は、フィルムからなり、ローラ状の帯電部材の外周上に巻き付けられていることを特徴とする。
また、本発明の帯電装置は、さらに、前記帯電部材はローラ状であり、前記ギャップ管理部材は、樹脂からなり、ローラ状の帯電部材の両端部に圧入されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明のプロセスカートリッジは、上記のいずれかに記載の帯電装置と、潜像を担持する像担持体とを備えていることを特徴とする。
本発明の画像形成装置は、潜像を担持する像担持体と、外部より電圧を印加された帯電部材によって像担持体表面を均一に帯電する帯電装置と、帯電装置を清掃するクリーニング装置と、帯電した像担持体表面に画像データに基づいて露光し、静電潜像を書き込む露光装置と、像担持体表面に形成された潜像にトナーを供給し、可視像化する現像装置と、像担持体表面の可視像を被転写体に転写する転写装置と、を備える画像形成装置において、前記帯電装置を清掃するクリーニング装置は、上記に記載の第１のクリーニング装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
上記解決する手段としての帯電装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置では、帯電装置に付着した異物を的確に除去することができると共に、ギャップ管理部材の摩耗を抑止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
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。
【００１０】
図１は、本発明の帯電装置の一実施形態を備える画像形成装置を示している。この画像形成装置は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成するために４つの画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを備えている。なお、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの色順は、図１に限るものでなく、他の並び順であっても構わない。画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、それぞれ、潜像を担持する像担持体としての感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋと、外部より電圧を印加された帯電部材によって感光体ドラム表面を均一に帯電する帯電装置と、を備えている。画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、感光体ドラム表面に形成された潜像にトナーを供給して可視像化する現像装置と、帯電装置を清掃するクリーニング装置と、を備えている。また、画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの回転軸が相互に平行になるように且つ転写紙移動方向に沿って所定のピッチで配列されるように、配置されている。
画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの上部側には、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等からなる光書込ユニット３が備えられている。この光書込ユニット３は、画像データに基づいて感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの表面にレーザ光を走査しながら照射する機能を有する。一方、画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの下部側には、転写紙を担持して各画像形成ユニットの転写部を通過するように転写紙を搬送する転写搬送ベルト６０を備えるベルト駆動装置として、転写ユニット６が配置されている。この転写ユニット６は転写装置として機能し、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの表面の可視像を転写紙に転写させる。転写搬送ベルト６０の外周面には、ブラシローラとクリーニングブレードから構成されたクリーニング装置８５が接触している。このクリーニング装置８５により転写搬送ベルト６０上に付着したトナー等の異物が除去される。
【００１１】
転写ユニット６の側方にはベルト定着方式の定着ユニット７、排紙トレイ８等が設けられている。画像形成装置下部側には、転写紙１００が積載された給紙カセット４ａ、４ｂが設けられている。また、給紙カセット４ａ、４ｂよりやや上方の画像形成装置背面には、画像形成装置側面から手差しで給紙を行うための手差しトレイＭＦが設けられている。その他、トナー補給容器ＴＣが設けられており、さらに、図示しない廃トナーボトル、両面・反転ユニット、電源ユニットなどが図中、破線で示されるスペースＳ中に設けられている。現像装置１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは、いずれも同様の構成からなり、それらは使用するトナーの色のみが異なる二成分現像方式の現像装置１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋであり、トナーと磁性キャリアからなる現像剤が収容されている。現像装置１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋに対向した現像ローラ、現像剤を搬送・撹拌するスクリュー、及びトナー濃度センサ等から構成されている。現像ローラは外側の回転自在のスリーブと内側に固定された磁石から構成されている。トナー濃度センサの出力に応じて、トナー補給容器ＴＣよりトナーが補給される。
【００１２】
感光体ユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、いずれも同様の構成からなり、図２に示すように、静電潜像が形成される感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋと、帯電装置１４、クリーニング装置１５とから構成されている。クリーニング装置１５は、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの表面に残留する転写残トナーをクリーニングするクリーニングブレード１５ａ及びクリーニングブラシ１５ｂを備えている。クリーニングブラシ１５ｂには、ブラシ繊維に付着したトナーを除去するためのスクレーパ１５ｃが当接している。クリーニングブレード１５ａにより掻き落としたトナーは、クリーニングブラシ１５ｂの回転によりトナー搬送オーガ１５ｄ側に移動し、さらにこのトナー搬送オーガ１５ｄの回転により廃トナー収納部に向けて搬送され、廃トナーとして回収される。
【００１３】
次に、帯電装置１４について詳細に説明する。図３及び図４は、本発明の帯電装置の一実施形態の概略及び詳細を示す斜視図である。帯電装置１４は、感光体ドラム１１に近接して配置される帯電部材として、導電性芯金の外側に中抵抗の弾性層を被覆して構成される帯電ローラ１４ａを備えている。弾性層の代わりに導電性の樹脂ローラを用いてもよい。帯電ローラ１４ａは、導電性部材１４ｃを介して図示しない電源に接続されており、帯電ローラ１４ａには所定の電圧が印加される。そして、帯電ローラ１４ａの両端部には、帯電ローラ１４ａを感光体ドラム１１側に付勢する付勢部材として加圧スプリング１９、１９が設けられている。
帯電ローラ１４ａは、感光体ドラム１１に対して微小な間隙（ギャップ）をもって配設される。この微小な間隙（ギャップ）は、帯電ローラ１４ａの両端部の非画像形成領域に一定の厚みを有するギャップ管理部材であるフィルム状のスペーサ部材１４ｈを用いて形成される。このスペーサ部材１４ｈは、帯電ローラ１４ａの両端部に巻き付けられ、スペーサ部材１４ｈを感光体ドラム１１に当接させること前記間隙が形成される。スペーサ部材１４ｈとしては、フィルム状のものを用いることができる他、帯電ローラ１４ａの両端部に圧入される樹脂を用いることもできる。
【００１４】
また、帯電装置１４には、帯電ローラ１４ａに当接して表面に付着した異物を除去する第１のクリーニング装置として帯電クリーニングローラ１４ｂが設けられている。帯電クリーニングローラ１４ｂは、その芯材の周囲に、連泡性の樹脂発泡体を円筒状に巻き付けたり、円筒状に成形したりして、いわゆるスポンジローラとして構成することができる。連泡性の樹脂発泡体の材質をメラミン樹脂にすることで帯電ローラ１４ａの清掃性が長期的に維持できることが確認されている。さらに、芯材の周囲で、スペーサ部材１４ｈ上には、ブラシ状繊維を円筒状に巻き付けたり静電的に植毛したりして形成される、帯電ローラ１４ａとは異なる材質のブラシローラ部１４ｇが設けられている。このブラシローラ部１４ｇは、スペーサ部材１４ｈに付着した異物を除去する第２のクリーニング装置として機能する。そして、帯電クリーニングローラ１４ｂとブラシローラ部１４ｇとを一体的に構成すると、帯電ローラ１４ａの帯電部分とギャップを管理するスペーサ部材１４ｈとを同時に清掃することができる。
【００１５】
帯電ローラ１４ａとスペーサ部材１４ｈとではトナー等の異物の付着量が大きく異なるため、帯電ローラ１４ａを十分に清掃し長期間使用することを意図してクリーナ材質を選択するとスペーサ部材１４ｈが経時で摩耗し、ギャップが狙いから外れてしまい異常画像の原因となる。一方、帯電ローラ１４ａではなく、スペーサ部材１４ｈに合わせたクリーナ材質にすると帯電ローラ１４ａに付着したトナー等の異物が取りきれず帯電不良を発生させてしまう。しかし、帯電ローラ１４ａの清掃にはメラミン樹脂発泡体を採用し、スペーサ部材１４ｈの清掃用には帯電ローラ１４ａの材質と異なる材質のブラシローラ部１４ｇを配置すれば、上記不具合を防止でき、帯電ローラ１４ａを長期間使用することが可能である。
【００１６】
帯電クリーニングローラ１４ｂは、軸受１４ｄ、１４ｅによって回動自在に支持された状態で帯電ローラ１４ａの表面に当接し、さらに加圧部材１４ｆによって帯電ローラ１４ａに押し付けられている。帯電クリーニングローラ１４ｂを帯電ローラ１４ａに従動させることにより、帯電クリーニングローラ１４ｂの駆動装置が不要となり、帯電装置の構成を簡素にできる。
以上説明してきた帯電クリーニングローラ１４ｂを有する帯電装置１４は、感光体ドラム１１と共に一体的に支持され且つ画像形成装置本体に着脱自在に形成されたプロセスカートリッジとしても使用することができる。このプロセスカートリッジは、この他に現像装置やクリーニング装置などの任意の手段を含んで構成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の帯電装置の一実施形態を備える画像形成装置の概略構成を示す説明図である。
【図２】図２は、感光体ユニットの概略構成を示す説明図である。
【図３】図３は、本発明の帯電装置の一実施形態の概略を示す斜視図である。
【図４】図４は、図３の帯電装置の詳細な構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００１８】
１  画像形成ユニット
２  感光体ユニット
３  光書込ユニット
４ａ、４ｂ  給紙カセット
６  転写ユニット
７  定着ユニット
８  排紙トレイ
１０  現像装置
１１  感光体ドラム
１４  帯電装置
１４ａ  帯電ローラ
１４ｂ  帯電クリーニングローラ
１４ｃ  導電性部材
１４ｄ、１４ｅ  軸受
１４ｆ  加圧部材
１４ｇ  ブラシローラ部
１４ｈ  スペーサ部材
１５  クリーニング装置
１５ａ  クリーニングブレード
１５ｂ  クリーニングブラシ
１５ｃ  スクレーパ
１５ｄ  トナー搬送オーガ
１９  加圧スプリング
６０  転写搬送ベルト
８５  クリーニング装置
１００  転写紙
ＭＦ  手差しトレイ
Ｓ  スペース
ＴＣ  トナー補給容器
【図１】
2010020073.tif 000003
【図２】
2010020073.tif 000004
【図３】
2010020073.tif 000005
【図４】
2010020073.tif 000006