(57)【要約】【課題】  帯電部材に付着する不要物の除去力が大きい帯電部材清掃器、帯電装置、カートリッジ、および、画像形成装置を提供する。【解決手段】  表面に像を保持する像保持体；、前記像保持体に接触して回転しながら該像保持体に電荷を付与する帯電部材と、該帯電部材に接触して従動回転する、少なくとも表面部分が発泡体からなる従動部材と、前記従動部材に超音波振動を与える超音波振動発生部とを備えた帯電装置；、および、前記帯電装置によって帯電された像保持体に静電潜像を形成し、その静電潜像を現像して現像像を形成する像形成部；を備えたことを特徴とする画像形成装置。【選択図】        図２
2010078778.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被帯電体に接触して回転しながら該被帯電体に電荷を付与する帯電部材に接触して従動回転する、少なくとも表面部分が発泡体からなる従動部材と、
前記従動部材に超音波振動を与える超音波振動発生部とを備えたことを特徴とする帯電部材清掃器。
【請求項２】
前記超音波発生部は、前記従動部材の回転中心に沿った方向の超音波振動を与えるものであることを特徴とする請求項１記載の帯電部材清掃器。
【請求項３】
被帯電体に接触して回転しながら該被帯電体に電荷を付与する帯電部材と、
前記帯電部材に接触して従動回転する、少なくとも表面部分が発泡体からなる従動部材と、
前記従動部材に超音波振動を与える超音波振動発生部とを備えたことを特徴とする帯電装置。
【請求項４】
表面に像を保持する像保持体と、
前記像保持体に接触して回転しながら該像保持体に電荷を付与する帯電部材と、
前記帯電部材に接触して従動回転する、少なくとも表面部分が発泡体からなる従動部材と、
前記従動部材に超音波振動を与える超音波振動発生部とを備えたことを特徴とするカートリッジ。
【請求項５】
表面に像を保持する像保持体；
前記像保持体に接触して回転しながら該像保持体に電荷を付与する帯電部材と、該帯電部材に接触して従動回転する、少なくとも表面部分が発泡体からなる従動部材と、前記従動部材に超音波振動を与える超音波振動発生部とを備えた帯電装置；および
前記帯電装置によって帯電された像保持体に静電潜像を形成し、その静電潜像を現像して現像像を形成する像形成部；
を備えた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、帯電部材清掃器、帯電装置、カートリッジ、および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スポンジ材料により作製されたクリーニングローラを帯電ローラに接触させることで、感光体ドラムから帯電ローラに移行してきた不要物を除去する提案がなされている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−２７６４０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、帯電部材に付着する不要物の除去力が大きい帯電部材清掃器、帯電装置、カートリッジ、および、画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１に係る帯電部材清掃器は、
被帯電体に接触して回転しながらこの被帯電体に電荷を付与する帯電部材に接触して従動回転する、少なくとも表面部分が発泡体からなる従動部材と、
上記従動部材に超音波振動を与える超音波振動発生部とを備えたことを特徴とする。
【０００５】
請求項２に係る帯電部材清掃器は、上記超音波発生部が、上記従動部材の回転中心に沿った方向の超音波振動を与えるものであることを特徴とする。
【０００６】
請求項３に係る帯電装置は、
被帯電体に接触して回転しながらこの被帯電体に電荷を付与する帯電部材と、
上記帯電部材に接触して従動回転する、少なくとも表面部分が発泡体からなる従動部材と、
上記従動部材に超音波振動を与える超音波振動発生部とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
請求項４に係るカートリッジは、
表面に像を保持する像保持体と、
上記像保持体に接触して回転しながらこの像保持体に電荷を付与する帯電部材と、
上記帯電部材に接触して従動回転する、少なくとも表面部分が発泡体からなる従動部材と、
上記従動部材に超音波振動を与える超音波振動発生部とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項５に係る画像形成装置は、
表面に像を保持する像保持体；
上記像保持体に接触して回転しながらこの像保持体に電荷を付与する帯電部材と、この帯電部材に接触して従動回転する、少なくとも表面部分が発泡体からなる従動部材と、上記従動部材に超音波振動を与える超音波振動発生部とを備えた帯電装置；および
上記帯電装置によって帯電された像保持体に静電潜像を形成し、その静電潜像を現像して現像像を形成する像形成部；
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に係る帯電部材清掃器によれば、本構成を有しない場合と比較して、帯電部材に付着する不要物の除去力が大きい。
【００１０】
請求項２に係る帯電部材清掃器によれば、本構成を有しない場合と比較して、不要物の除去力が一層大きい。
【００１１】
請求項３に係る帯電装置によれば、本構成を有しない場合と比較して、帯電ムラを抑えることができる。
【００１２】
請求項４に係るカートリッジによれば、本構成を有しない場合と比較して、帯電ムラを抑えることができる。
【００１３】
請求項５に係る画像形成装置によれば、本構成を有しない場合と比較して、スジ状の濃度ムラを抑えることができる。
帯電部材への不要物の付着を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１５】
図１は、プリンタの概略構成図である。
【００１６】
図１に示すプリンタ１は、感光体１０と、この感光体１０の表面に電荷を付与する帯電器１１と、外部から送信されてきた画像データに基づいた露光光を生成する露光器１２と、トナーを含む現像剤を収容する現像器１３と、記録用紙を収容する用紙カセット１６と、用紙カセット１６から記録用紙を引き出して搬送する用紙搬送装置１７と、感光体１０の表面に保持されたトナー像を、矢印Ｂ方向に搬送されてきた記録用紙上に転写する転写ロール１４と、記録用紙上のトナー像を加熱および加圧することでその記録用紙上にトナー像を定着させる定着器１５と、感光体１０の表面を清掃する清掃器１８とを有している。
【００１７】
また、図１に示すプリンタ１の帯電器１１は、感光体１０に接触して回転する帯電ロール１１１と、この帯電ロール１１１に付着した付着物を除去する発泡体ロール１１２とを備えている。感光体１０が、表面に像を保持する、本発明にいう像保持体の一例である。
【００１８】
ここで、このプリンタ１における画像形成の動作の流れを簡単に説明する。
【００１９】
図１に示すプリンタ１では、矢印Ａ方向に回転する感光体１０の表面に、帯電器１１により電荷が付与され、電荷が付与された感光体１０の表面に、外部から送信されてきた画像データに基づいた露光光が露光器１２により照射されることでこの表面には静電潜像が形成される。現像器１３に収容されている現像剤は現像ロール１３１の表面に供給され、現像ロール１３１と感光体１０との間の領域に運ばれ、運ばれた現像剤中のトナーにより、感光体１０の表面の静電潜像は現像される。この現像により得られたトナー像が、矢印Ｂ方向に搬送されてきた記録用紙上に転写ロール１４により転写される。その後、トナー像を加熱および加圧する定着器１５により記録用紙上のトナー像が溶融されて記録用紙上に定着される。その後、感光体１０の、トナー像の転写を終えた部分に残留する残留物が、矢印Ａの向きの回転おける転写ロール１４よりも下流側で帯電器１１よりも上流側、かつ感光体１０の全幅にわたって先端が接触した清掃器１８により刮ぎ落とされる。この帯電器１１が、本発明の帯電装置の第１実施形態であり、このプリンタ１が、本発明の画像形成装置の一実施形態である。尚、このプリンタ１は、モノクロ画像専用機であるが、本発明は、カラー画像機に適用されてもよい。
【００２０】
図２は、帯電器の概略構成図である。
【００２１】
図２には、図１に示す帯電器１１を、露光器側から見た場合が示されている。
【００２２】
図２に示す帯電器１１は、前述した帯電ロール１１１と発泡体ロール１１２の他にも、この発泡体ロール１１２を超音波振動させる振動発生部１１３を備えている。
【００２３】
発泡体ロール１１２は、直径が６ｍｍの金属棒１１２１と、この金属棒を覆う、厚さ２ｍｍの発泡体スチロール層とからなり、回転中心である金属棒１１２１の両端がシャーシ１１３４によって回転自在に支持されて帯電ロール１１１に従動して回転する。
【００２４】
振動発生部１１３は、上述のシャーシ１１３４、バネ１１３１、ピエゾ素子１１３２、およびアクチュエータ１１３３を備えている。
【００２５】
ピエゾ素子１１３２は、電圧の印加で歪みを生じる電歪振動子であり、超音波領域の周波数を有する交流電圧を印加することにより超音波領域の周波数で振動する。
【００２６】
バネ１１３１は、発泡体ロール１１２の金属棒１１２１の一端に繋がれており、ピエゾ素子１１３２は、発泡体ロール１１２の金属棒１１２１の他端と、アクチュエータ１１３３の駆動部１１３３１とに繋がれている。これら発泡体ロール１１２と振動発生部１１３とを併せたものが、本発明の帯電部材清掃器の第１実施形態である。また、このプリンタ１では、感光体１０および帯電器１１がカートリッジ化されており、このカートリッジ２０（図１参照）は、プリンタ１の内部からの引出しが自在となるように装填されている。これにより、感光体１０あるいは帯電器１１に起因した画像欠陥が発生している場合には、ユーザの手でカートリッジ２０ごと交換される。このカートリッジ２０が、本発明のカートリッジの一実施形態である。尚、帯電ロール１１１が、被帯電体に接触して回転しながらこの被帯電体に電荷を付与する、本発明にいう帯電部材の一例であり、発泡体ロール１１２が、帯電部材に接触して従動回転する、少なくとも表面部分が発泡体からなる、本発明にいう従動部材の一例である。また、この振動発生部１１３が、従動部材に超音波振動を与える、本発明にいう超音波振動発生部の一例である。
【００２７】
このプリンタ１では、画像形成が開始される前に、各動作部の動作確認のために感光体１０の矢印Ａの向きに空回しが行われ、これに伴い帯電ロール１１１も矢印Ｃの向きに回転する。その際、ピエゾ素子１１３２に交流電圧を印加して超音波振動を発生させることで、この超音波振動が金属棒１１２１を通じて発泡体ロール１１２の表面に伝わる。これにより、帯電ロール１１１に付着している付着物にも超音波振動が伝わり、帯電ロール１１１に付着した付着物の除去力が高まる。したがって、このプリンタ１では、この発泡体ロール１１２が帯電ロール１１１に接触して単に従動して回転している場合に比べ、帯電ロール１１１に付着した付着物を除去する除去力が大きい。以下、この帯電器１１における付着物の除去動作の詳細について説明する。
【００２８】
このプリンタ１では、画像形成が行われている間、アクチュエータ１１３３への通電が停止される。このため、図２（ａ）に示されるようにアクチュエータ１１３３の駆動部１１３３１はフリーとなると共にバネ１１３１の長さは自然長になる。その際、発泡体ロール１１２は、バネ１１３１からの付勢力を受けることなく帯電ロール１１１に従動して回転する。
【００２９】
一方、画像形成開始前には、各動作部の動作確認のために感光体１０の空回しが行われ、その際アクチュエータ１１３３に通電がされ、図２（ｂ）に示されるようにアクチュエータ１１３３の駆動部１１３３１は突出した状態となる。このため、発泡体ロール１１２は、図２における右側に押し込まれ、バネ１１３１は自然長よりも短くなる。これにより、発泡体ロール１１２は、バネ１１３１からの付勢力を受けた状態で帯電ロール１１１に従動して回転する。また、その際、ピエゾ素子１１３２にも電圧が印加され、発泡体ロール１１２の金属棒１１２１に超音波振動が伝えられる。発泡体ロール１１２は、バネ１１３１からの付勢力を受けていることで、その軸方向については超音波振動が伝わりやすい状態にあり、発泡体ロール１１２の金属棒１１２１にピエゾ素子１１３２からの超音波振動を与えられることで、発泡体ロール１１２も図２における左右方向に超音波振動する。
【００３０】
以上説明したようにして、このプリンタ１では、アクチュエータ１１３３とバネ１１３１との協働によって、発泡体ロール１１２にその金属棒１１２１に沿った方向の超音波振動が伝えられ、帯電ロール１１１に付着した付着物の除去力が大きい。
【００３１】
次に、本発明の帯電装置の第２実施形態について説明する。尚、この第２実施形態の帯電器２１は、プリンタ１の帯電器１１の替わりにプリンタ１に備えられており、この第２実施形態の帯電器２１以外の部材については、帯電器１１を備えたプリンタ１における帯電器１１以外の部材と同じであるので図示および説明は省略する。また、図３に示す部材で、図２に示す部材と同等の部材には、図２において付されている符号と同じ符号が付されている。
【００３２】
第１実施形態の帯電器１１と第２実施形態の帯電器２１との間の相違点は、第１実施形態の帯電器１１では、ピエゾ素子１１３２が発泡体ロール１１２を金属棒１１２１に沿った方向に超音波振動させているのに対し、第２実施形態では、発泡体ロール１１２を金属棒１１２１に沿った方向と交わる方向に超音波振動させている点である。
【００３３】
図３は、帯電器をプリンタ上方から見下ろした場合を示す図である。
【００３４】
図３には、振動発生部２１３を構成するシャーシ２１３４およびピエゾ素子１１３２が示されている。シャーシ２１３４に支持された、発泡体ロール１１２の金属棒１１２１の両端それぞれには、この金属棒１１２１を水平方向、すなわち図３における上下方向に超音波振動させる向きにピエゾ素子１１３２が繋げられている。これら発泡体ロール１１２と振動発生部２１３とを併せたものが、本発明の帯電部材清掃器の第２実施形態である。
【００３５】
図４は、帯電器を図３に示す矢印Ｘの向きに見た場合を示す図である。
【００３６】
図４（ａ）には、矢印Ｃ（図１参照）の向きに回転する帯電ロール１１１の軸１１１１がシャーシ２１３４の円孔２１３４ａに回転自在に支持されている様子が示されている。また、図４（ａ）には、帯電ロール１１１に従動して回転する発泡体ロール１１２の金属棒１１２１がシャーシ２１３４の長孔２１３４ｂに回転自在、かつ、図４における左右方向に移動自在に支持されている様子が示されている。
【００３７】
このプリンタ１では、画像形成が行われている間、ピエゾ素子１１３２への通電は停止されており、発泡体ロール１１２は、単に帯電ロール１１１に従動して回転する。図４（ａ）には、単に帯電ロール１１１に従動して回転する発泡体ロール１１２の金属棒１１２１がシャーシ２１３４の長孔２１３４ｂの端部に寄っている様子が示されている。
【００３８】
一方、画像形成開始前の感光体１０の空回しの際には、ピエゾ素子１１３２に通電がされ、図４（ｂ）に示されるように、発泡体ロール１１２の金属棒１１２１に超音波振動が伝えられる。発泡体ロール１１２は、帯電ロール１１１に従動して回転することで金属棒１１２１がシャーシ２１３４の長孔２１３４ｂの端部に寄っていることで超音波振動が伝わりやすい状態にあり、ピエゾ素子１１３２からの超音波振動が発泡体ロール１１２の金属棒１１２１に伝わることで、発泡体ロール１１２も図４における左右方向に超音波振動する。これにより、帯電ロール１１１に付着した付着物の除去力は大きくなる。
【００３９】
最後に、本発明の帯電装置の第３実施形態について説明する。尚、この第３実施形態の帯電器３１も、プリンタ１の帯電器１１の替わりにプリンタ１に備えられており、この第３実施形態の帯電器３１以外の部材については、帯電器１１を備えたプリンタ１における帯電器１１以外の部材と同じであるので図示および説明は省略する。
【００４０】
第１実施形態の帯電器１１と第３実施形態の帯電器３１との間の相違点は、第１実施形態の帯電器１１では、ピエゾ素子１１３２が発泡体ロール１１２を金属棒１１２１に沿った方向に超音波振動させているのに対し、第３実施形態では、ピエゾ素子１１３２が、帯電ロール１１１に対し発泡体ロール１１２を接離する方向に発泡体ロール１１２を超音波振動させている点である。
【００４１】
図５は、帯電器を露光器側から見た場合を示す図である。
【００４２】
図５には、振動発生部３１３を構成するシャーシ３１３４およびピエゾ素子１１３２が示されている。シャーシ３１３４に支持された、発泡体ロール１１２の金属棒１１２１の両端それぞれには、この金属棒１１２１を図５における上下方向に超音波振動させる向きにピエゾ素子１１３２が繋げられている。これら発泡体ロール１１２と振動発生部３１３とを併せたものが、本発明の帯電部材清掃器の第３実施形態である。
【００４３】
図６は、帯電器を図５に示す矢印Ｙの向きに見た場合を示す図である。
【００４４】
図６（ａ）には、矢印Ｃ（図１参照）の向きに回転する帯電ロール１１１の軸１１１１がシャーシ３１３４の円孔３１３４ａに回転自在に支持されている様子が示されている。また、図６（ａ）には、帯電ロール１１１に従動して回転する発泡体ロール１１２の金属棒１１２１がシャーシ３１３４の長孔３１３４ｂに回転自在に、かつ、図６における上下方向に移動自在に支持されている様子が示されている。
【００４５】
このプリンタ１では、画像形成が行われている間、ピエゾ素子１１３２への通電は停止されており、発泡体ロール１１２は、単に帯電ロール１１１に従動して回転する。図６（ａ）には、単に帯電ロール１１１に従動して回転する発泡体ロール１１２の金属棒１１２１がシャーシ３１３４の長孔３１３４ｂの端部に寄っている様子が示されている。
【００４６】
一方、画像形成開始前の感光体１０の空回しの際には、ピエゾ素子１１３２に通電がされ、図６（ｂ）に示されるように、発泡体ロール１１２の金属棒１１２１に超音波振動が伝えられる。発泡体ロール１１２は、帯電ロール１１１に従動して回転することで金属棒１１２１がシャーシ３１３４の長孔３１３４ｂの端部に寄っていることで超音波振動が伝わりやすい状態にあり、ピエゾ素子１１３２からの超音波振動が発泡体ロール１１２の金属棒１１２１に伝わることで、発泡体ロール１１２も図６における上下方向に超音波振動する。これにより、帯電ロール１１１に付着した付着物の除去力は大きくなる。
【００４７】
尚、以上に説明した実施形態では、本発明にいう画像形成装置の一例としてプリンタが示されているが、本発明にいう画像形成装置は複写機であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】プリンタの概略構成図である。
【図２】帯電器の概略構成図である。
【図３】帯電器をプリンタ上方から見下ろした場合を示す図である。
【図４】帯電器を図３に示す矢印Ｘの向きに見た場合を示す図である。
【図５】帯電器を露光器側から見た場合を示す図である。
【図６】帯電器を図５に示す矢印Ｙの向きに見た場合を示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  プリンタ
１０  感光体
１１、２１、３１  帯電器
１１１  帯電ロール
１１２  発泡体ロール
１１３、２１３、３１３  振動発生部
１１３１  バネ
１１３２  ピエゾ素子
１１３３  アクチュエータ
１１３４、２１３４、３１３４  シャーシ
１２  露光器
１３  現像器
１４  転写ロール
１５  定着器
１６  用紙カセット
１７  用紙搬送装置
２０  カートリッジ
【図１】
2010078778.tif 000003
【図２】
2010078778.tif 000004
【図３】
2010078778.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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