(57)【要約】【課題】感光体ドラムに帯電ローラーを均一に接触させることのできる帯電器を備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】帯電器１０は、感光体ドラム９の表面に接触して感光体ドラム９の表面を所定の電位に帯電させる帯電ローラー３１と、帯電ローラー３１の表面を清掃するクリーニングローラー３２と、を備える。さらに、感光体ドラム９の表面に帯電ローラー３１を押圧する帯電ローラー押圧部材３６と、クリーニングローラー３２と一体に回転するように設けられたプーリ３４と、プーリ３４を帯電ローラー３１に押圧するクリーニングローラー押圧部材３７と、を有する。帯電ローラー押圧部材３６で感光体ドラム９の表面に帯電ローラー３１を押圧することにより帯電ローラー３１を回転させ、クリーニングローラー押圧部材３７で帯電ローラー３１の表面にプーリ３４を押圧して帯電ローラー３１と従動させることによりクリーニングローラー３２を回転させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体の表面に接触して該像担持体の表面を所定の電位に帯電させる帯電ローラーと、該帯電ローラーの表面を清掃するクリーニングローラーと、を備えた画像形成装置であって、
前記像担持体の表面に前記帯電ローラーを押圧する第１の押圧部材と、前記クリーニングローラーと一体に回転するように設けられたプーリと、該プーリを前記帯電ローラーに押圧する第２の押圧部材と、を有し、前記第１の押圧部材で前記像担持体の表面に前記帯電ローラーを押圧することにより該帯電ローラーを回転させ、前記第２の押圧部材で前記帯電ローラーの表面に前記プーリを押圧して前記帯電ローラーと従動させることにより前記クリーニングローラーを回転させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記帯電ローラーは、ローラー本体と、該ローラー本体の軸心に設けられた支軸と、を有し、
前記プーリは、前記第２の押圧部材により前記ローラー本体に押圧されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記プーリは、外径が前記ローラー本体の外径と異なるように形成されていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記帯電ローラーは、ローラー本体と、該ローラー本体の軸心に設けられた支軸と、を有し、
前記プーリは、前記第２の押圧部材により前記支軸に押圧されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像担持体の表面を帯電する帯電ローラーを備えた画像形成装置に関する。  
【背景技術】
【０００２】
電子写真プロセスを用いた画像形成装置においては、導電性の部材で形成された帯電ローラーを感光体ドラム（像担持体）の表面に接触させて、感光体ドラムと帯電ローラーとの間に電圧を印加することにより感光体ドラムの表面を帯電させる接触帯電方式が広く実用化されている。
【０００３】
感光体ドラムの表面を帯電ローラーで帯電させる際に帯電ローラーの表面に異物が付着していると、感光体ドラムが均一に帯電されなくなり画像不良等が発生する。このため、画像形成装置には、帯電ローラーを清掃するクリーニングローラーが備えられている場合が多い。
【０００４】
特許文献１には、感光体ドラムに設けたフランジギアを、アイドルギアを介してクリーニングローラーの駆動ギアと噛み合わせてクリーニングローラーを回転させるように構成した画像形成装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１４５６３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら特許文献１に記載の画像形成装置においては、帯電ローラーとクリーニングローラーとが連結部材で連結されているので、帯電ローラーの振れが大きくなるとクリーニングローラーの駆動ギアとアイドルギアとが深く噛み合ってしまい、帯電ローラーの一部が感光体ドラムに接触しなくなるという現象が発生する場合がある。この場合、感光体ドラムに帯電不良が生じ、画像上に筋が形成されるような不具合が発生する。
【０００７】
そこで、本発明は上記事情を考慮し、帯電ローラーに振れが生じても感光体ドラムに帯電ローラーを均一に接触させることができる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】
【０００８】
上記した目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、像担持体の表面に接触して該像担持体の表面を所定の電位に帯電させる帯電ローラーと、該帯電ローラーの表面を清掃するクリーニングローラーと、を備えた画像形成装置であって、前記像担持体の表面に前記帯電ローラーを押圧する第１の押圧部材と、前記クリーニングローラーと一体に回転するように設けられたプーリと、該プーリを前記帯電ローラーに押圧する第２の押圧部材と、を有し、前記第１の押圧部材で前記像担持体の表面に前記帯電ローラーを押圧することにより該帯電ローラーを回転させ、前記第２の押圧部材で前記帯電ローラーの表面に前記プーリを押圧して前記帯電ローラーと従動させることにより前記クリーニングローラーを回転させることを特徴とする。
【０００９】
このような構成を採用することにより、ギアを使用せずにクリーニングローラーを回転させることができる。また、帯電ローラーに振れが生じても、振れ量は第１の押圧部材で吸収されるので、感光体ドラムの表面に帯電ローラーを均一に当接させることができる。
【００１０】
本発明の画像形成装置において、前記帯電ローラーは、ローラー本体と、該ローラー本体の軸心に設けられた支軸と、を有し、前記プーリは、前記第２の押圧部材により前記ローラー本体に押圧されていることを特徴としても良い。
【００１１】
このような構成を採用することにより、帯電ローラーにプーリが従動回転しやすくなり、クリーニングローラーの回転を安定化できる。
【００１２】
本発明の画像形成装置において、前記プーリは、外径が前記ローラー本体の外径と異なるように形成されていることを特徴としても良い。
【００１３】
このような構成を採用することにより、帯電ローラーの回転速度とクリーニングローラーの回転速度とを異ならせることができるので、クリーニングローラーと帯電ローラーとが接触する部分が帯電ローラーの円周方向に移動し、帯電ローラーの表面全体をクリーニングローラーで清掃することができる。
【００１４】
本発明の画像形成装置において、前記帯電ローラーは、ローラー本体と、該ローラー本体の軸心に設けられた支軸と、を有し、前記プーリは、前記第２の押圧部材により前記支軸に押圧されていることを特徴としても良い。
【００１５】
このような構成を採用することにより、クリーニングローラーは帯電ローラーよりも遅い回転速度で回転すると共に速度差が比較的大きいので、帯電ローラーの表面全体をクリーニングローラーでより確実に清掃することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、帯電ローラーに振れが生じても感光体ドラムに帯電ローラーを均一に接触させることのできる画像形成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係るカラープリンターの全体の構成を模式的に示す正面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るカラープリンターの感光体ドラムと帯電器の端部を示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るカラープリンターの帯電器の正面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るカラープリンターの帯電器のローラー押圧部材の分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について説明する。
【００１９】
まず、図１を用いてカラープリンター１（画像形成装置）の全体の構成について説明する。図１はカラープリンターの全体の構成を模式的に示す正面図である。図１における手前側をカラープリンターの正面側（前側）とし、左右の向きは、カラープリンターを正面から見た方向を基準として説明する。
【００２０】
カラープリンター１は、箱型形状のプリンター本体２を備えており、プリンター本体２の下部には用紙（記録媒体）を収納した給紙カセット３が設けられ、プリンター本体２の上部には排紙トレイ４が設けられている。
【００２１】
プリンター本体２の内部の中央部には、中間転写ベルト５が複数のローラー間に架設されて配置されている。中間転写ベルト５の下方には、４個の画像形成部８がトナーの色（例えば、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの４色）ごとに設けられている。各画像形成部８には、感光体ドラム（像担持体）９が回転可能に設けられており、感光体ドラム９の周囲には、帯電器１０と、現像器１１と、一次転写部１２と、クリーニング装置１３と、除電器１４とが、一次転写のプロセス順に配置されている。各画像形成部８の下方には、レーザー・スキャニング・ユニット（ＬＳＵ）で構成される露光装置１５が配置されている。中間転写ベルト６の上方には、各画像形成部８と対応するトナーコンテナ１６が、トナーの色ごとに左右方向に並んで収容されている。
【００２２】
プリンター本体２の内部の右側には、給紙カセット３から排紙トレイ４に向かって縦方向に延びる用紙の搬送経路１７が設けられている。搬送経路１７の上流端には給紙部１８が設けられ、搬送経路１７の中流部には中間転写ベルト６の一端（図面上右端）に二次転写部１９が設けられ、搬送経路１７の下流部には定着装置２０が設けられ、搬送経路１７の下流端には排紙口２１が設けられている。
【００２３】
次に、このような構成を備えたカラープリンター１の画像形成動作について説明する。カラープリンター１に電源が投入されると、各種パラメーターが初期化され、定着装置２０の温度設定等の初期設定が実行される。そして、カラープリンター１に接続されたコンピューター等から画像データが入力され、印刷開始の指示がなされると、以下のようにして画像形成動作が実行される。
【００２４】
まず、帯電器１０によって感光体ドラム９の表面が帯電された後、露光装置１５からのレーザー光（矢印Ｐ参照）により感光体ドラム９の表面に静電潜像が形成される。次に、この静電潜像は、トナーコンテナ１６から供給されるトナーによって現像器１１によって対応する色のトナー像に現像される。このトナー像は、一次転写部１２において中間転写ベルト６の表面に一次転写される。以上の動作を各画像形成部８が順次繰り返すことによって、中間転写ベルト６上にフルカラーのトナー像が形成される。なお、感光体ドラム９上に残留したトナー及び電荷は、クリーニング装置１３及び除電器１４によって除去される。
【００２５】
一方、給紙部１８によって給紙カセット３から取り出された用紙は、上記した画像形成動作とタイミングを合わせて二次転写部１９へ搬送され、二次転写部１９において、中間転写ベルト６上のフルカラーのトナー像が用紙に二次転写される。トナー像を二次転写された用紙は、搬送経路１７の下流側へ搬送されて定着装置２０に進入し、この定着装置２０において用紙にトナー像が定着される。トナー像が定着された用紙は、排紙口２１から排紙トレイ４上に排出される。
【００２６】
次に、図２〜図４を参照して帯電器１０を説明する。図２は感光体ドラムと帯電器の端部を示す斜視図、図３は帯電器の正面図、図４は帯電器のローラー押圧部材の分解斜視図である。
【００２７】
帯電器１０は、図２に示されるように、感光体ドラム９の表面に接触して帯電させる帯電ローラー３１と、帯電ローラー３１の表面を清掃するクリーニングローラー３２と、感光体ドラム９の表面に帯電ローラー３１を押圧すると共に帯電ローラー３１の表面にクリーニングローラー３２を押圧するローラー押圧部材３３と、を備える。
【００２８】
帯電ローラー３１は、支軸３１ａと、支軸３１ａの周囲に設けられた円筒状のローラー本体３１ｂと、を有する。ローラー本体３１ｂは、感光体ドラム９の画像形成領域９ａの軸方向における長さよりも長い長さを有し、導電性を有する弾性材料で形成されている。帯電ローラー３１と感光体ドラム９との間に所定の電位の電圧を印加することによって、感光体ドラム９を所定の電位に帯電させることができる。
【００２９】
クリーニングローラー３２は、支軸３２ａと、支軸３２ａの外周面に放射状に配設されたブラシ部３２ｂと、を有するブラシローラーである。ブラシ部３２ｂは、帯電ローラー３１のローラー本体部３１ｂの軸方向に延びるように所定の密度で配設されている。なお、クリーニングローラー３２は、ブラシローラーではなく、ブラシ部の代わりに、スポンジ状のゴムや樹脂、合成繊維のフェルト等の弾性変形可能なパッドを使用したローラーであってもよい。
【００３０】
クリーニングローラー３２の支軸３２ａには、プーリ３４がクリーニングローラー３２と一体に回転するように固定されている。プーリ３４は、支軸３２ａの両端において、帯電ローラー３１のローラー本体３１ｂの両端部に対応するように配置されている。プーリ３４は、外径が帯電ローラー３１のローラー本体３１ｂの外径よりも大きく、ブラシ部３２ｂの外径よりも小さく形成されており、プーリ３４が帯電ローラー３１のローラー本体３１ｂの端部に押圧された際に、ローラー本体３１ｂの表面に所定のニップ圧でブラシ部３２ｂが接触するようになっている。
【００３１】
ローラー押圧部材３３は、図３及び図４に示されるように、感光体ドラム９の表面に帯電ローラー３１を押圧する帯電ローラー押圧部材（第１の押圧部材）３６と、帯電ローラー３１の表面にクリーニングローラー３２を押圧するクリーニングローラー押圧部材（第２の押圧部材）３７と、を有し、感光体ドラム９の画像形成領域９ａの両外側の部分にそれぞれ配置される。
【００３２】
帯電ローラー押圧部材３６は、帯電ローラー３１を支持する支持部材４１と、支持部材４１を上方に付勢するコイルばね４２と、を有する。
【００３３】
支持部材４１は、帯電ローラー３１の支軸３１ａを支持する部材であり、横長の略長方形状を有する。支持部材４１の上面の中央には、略３分の２円状の円弧状の軸受部４４が形成されており、この軸受部４４に、帯電ローラー３１の支軸３１ａが軸支されるようになっている。支持部材４１の下面の中央付近には、軸受部４４の中心に対して対称な位置から２本の脚部４５が平行に下方に延びるように形成されている。各脚部４５は、横断面形状が浅い半円状であり、平面状の内面と湾曲状の外面とを有し、内面が対向するように形成されている。図４に示されるように、各脚部４５の外面の下端には、外方向に拡がる突部４６が形成されている。各脚部４５の高さ方向の中央は、連結部４７で連結されている。連結部４７には、縦方向に延びる孔４８が形成されている。
【００３４】
支持部材４１の下面の両端には、下方に平行に延びるフック部４９が形成されている。各フック部４９は、脚部４５よりも短い長さを有する。
【００３５】
コイルばね４２は、両脚部４５の間に配置されている。コイルばね４２の上端は、連結部４７の孔４８に係止されている。コイルばね４２の下端は自由端となっており、両脚部４５より下方に延びている。
【００３６】
クリーニングローラー押圧部材３７は、クリーニングローラー３２を支持する支持部材５１と、帯電ローラー押圧部材３６に固定される固定部材５２と、支持部材５１を固定部材５２に対して上方に付勢するコイルばね５３と、を有する。
【００３７】
支持部材５１はリング状の部材であり、帯電ローラー押圧部材３６の支持部材４１の２本の脚部４５の湾曲状の外面で形成される円と同等の内径を有し、２本の脚部４５が挿入可能となっている。支持部材５１は、外径の大きい上部５１ａと、外径の小さい下部５１ｂと、を有する。上部５１ａの上面には、対角上に凹部５４が形成されている。これらの凹部５４に、クリーニングローラー３２の支軸３２ａが支持されるようになっている。
【００３８】
固定部材５２はリング状の部材であり、帯電ローラー押圧部材３６の支持部材４１の２本の脚部４５の湾曲状の外面で形成される円と同等の内径を有し、２本の脚部４５が挿入可能となっている。固定部材５２は、外径の小さい上部５２ａと、外径の大きい下部５２ｂと、を有する。下部５２ｂの下面には、対角上に凹部５５が形成されている。下部５２ｂに形成された凹部５５は、支持部材５１に形成された凹部５４に対して、平面視にて９０度ずれた位置に形成されている。下部５２ｂに形成された凹部５５には、帯電ローラー押圧部材３６の支持部材４１の２本の脚部４５が固定部材５２に挿入された際に、各脚部４５の突部４６が係合するように形成されている。なお、支持部材５１と固定部材５２とは、同じ形状の部材を上下反対として、上下の部材の凹部を平面視にて９０度ずれるように配置して使用することができる。
【００３９】
コイルばね５３は、支持部材５１と固定部材５２との間に配置されている。コイルばね５３の上端は支持部材５１の下部５１ｂに係止され、コイルばね５３の下端は固定部材５２の上部５２ａに係止されている。コイルばね５２により、支持部材５１が固定部材５２に対して上方に付勢されている。
【００４０】
帯電ローラー押圧部材３６とクリーニングローラー押圧部材３７とを組み立てる際は、帯電ローラー押圧部材３６の２本の脚部４５を近接させるように変形させながらクリーニングローラー押圧部材３７の支持部材５１及び固定部材５２に上方から挿入する。２本の脚部４５が挿入された後で変形を解除し、各脚部４５の下端の突部４６を固定部材５２の凹部５５に係合させる。これにより、クリーニングローラー押圧部材３７は、帯電ローラー押圧部材３６に対して回転不能に固定され、支持部材５１の凹部５４が帯電ローラー押圧部材３６の２本の脚部４５の間に位置決めされる。支持部材５１は、各脚部４５の外面に沿って連結部４７の上方までコイルばね５３によって付勢されている。また、帯電ローラー押圧部材３６のコイルばね４２の下端は、クリーニングローラー押圧部材３７の固定部材５２よりも下方に延びている。
【００４１】
組み立てられたローラー押圧部材３３には、帯電ローラー３１とクリーニングローラー３２とが支持される。帯電ローラー３１の支軸３１ａの端部は帯電ローラー押圧部材３６の支持部材４１の軸受部４４に軸支され、クリーニングローラー３２の支軸３２ａの端部は帯電ローラー押圧部材３６の２本の脚部４５の間において、クリーニングローラー押圧部材３７の支持部材５１の凹部５４に軸支される。クリーニングローラー３２は支持部材５１に支持された姿勢で、コイルばね５３により上方に付勢されて帯電ローラー３１の表面に所定のニップ圧で押圧される。
【００４２】
帯電ローラー３１とクリーニングローラー３２とを支持したローラー押圧部材３３は、帯電器１０のケーシング（図示されず）に収容される。この際、帯電ローラー押圧部材３６の各フック部４９を、ケーシングの所定の位置に上下方向にスライド可能に係止させる。さらに、コイルばね４２の下端をケーシングに当接させる。これにより、帯電ローラー押圧部材３６の支持部材４１はケーシングに対して上方に付勢される。ケーシングが感光体９の下方の所定の位置に装着されると、帯電ローラー３１は帯電ローラー押圧部材３６の支持部材４１に支持された姿勢で、感光体ドラム９の表面に所定のニップ圧で接触する。
【００４３】
上記構成を有する帯電器１０において、感光体ドラム９が回転すると、感光体ドラム９の表面に所定のニップ圧で接触している帯電ローラー３１が感光体ドラム９の回転に伴って従動回転する。この際、感光体ドラム９と帯電ローラー３１との間に所定の電圧を印加することにより、感光体ドラム９が所定の電位に帯電する。帯電ローラー３１が回転すると、帯電ローラー３１のローラー本体３１ｂの端部に押圧されているクリーニングローラー３２のプーリ３４が帯電ローラー３１の回転に伴って従動回転し、クリーニングローラー３２が回転する。これにより、クリーニングローラー３２のブラシ部３２ｂが所定のニップ圧で帯電ローラー３１の表面に接触し、帯電ローラー３１の表面が清掃される。
【００４４】
この際、プーリ３４の外径は帯電ローラー３１の外径よりも大きいので、プーリ３４が回転する際の線速度は、帯電ローラー３１が回転する際の線速度よりも小さくなり、プーリ３４、すなわち、クリーニングローラー３２は、帯電ローラー３２よりも遅い回転速度で回転する。
【００４５】
上記したように本発明の一実施形態に係るカラープリンター１の帯電器１０においては、クリーニングローラー３２と一体に回転するプーリ３４をコイルばね５３で帯電ローラー３１に押圧させて従動回転させているので、ギアを使用せずにクリーニングローラー３２を回転させることができる。
【００４６】
また、帯電ローラー３１に振れが生じた場合は、帯電ローラー押圧部材３６において、振れ量はコイルばね４２に吸収されて、帯電ローラー３１を支持する支持部材４１が振れに応じて上下方向に移動する。クリーニングローラー押圧部材３７は、支持部材４１に係合しているので、支持部材４１と共に上下方向に移動する。つまり、帯電ローラー３１に振れが生じても、帯電ローラー３１とクリーニングローラー３２との相対的な位置関係は変化しないので、クリーニングローラー３２は所定のニップ圧で帯電ローラー３１の表面に常に接触し、帯電ローラー３１の表面を清掃することができる。したがって、帯電ローラー３１に振れが生じても、感光体ドラム９の表面に帯電ローラー３１を接触させることができると共に帯電ローラー３１を確実に清掃することができるので、筋の発生等の画像不良を防止することができる。
【００４７】
また、クリーニングローラー３２をギアで回転させる場合に比べて、帯電器９の構成を簡易化できる。
【００４８】
さらに、クリーニングローラー３２は帯電ローラー３１と異なる回転速度で回転しているので、クリーニングローラー３２が帯電ローラー３１に接触する位置が帯電ローラー３１の円周に沿って移動する。したがって、帯電ローラー３１の表面の全域をクリーニングローラー３２で清掃することができ、帯電ローラー３１への異物の付着を確実に防ぐことができる。
【００４９】
本発明においては、プーリ３４の外径を帯電ローラー３１のローラー本体３１ｂの外径よりも大きくして、クリーニングローラー３２を帯電ローラー３１よりも遅い回転速度で回転させるようにしたが、プーリ３４の外径を帯電ローラー３１のローラー本体３１ｂの外径よりも小さくして、クリーニングローラー３２を帯電ローラー３１よりも速い回転速度で回転させるように構成してもよい。クリーニングローラー３２と帯電ローラー３１の回転速度に所定の差があれば、同等の清掃効果を得ることができる。
【００５０】
また、プーリ３４の外径を変えることによって、クリーニングローラー３２のブラシ部３２ｂと帯電ローラー３１の表面とのニップ圧を変えることができるので、帯電ローラー３１の汚染状況に合うようにニップ圧を選択できる。
【００５１】
また、本発明においては、帯電ローラー３１のローラー本体３１ｂにプーリ３４を押圧するようにした。プーリ３４を弾性材料で形成すると、弾性材料で形成されたローラー本体３１ｂとの摩擦が大きくなってプーリ３４がローラー本体３１ｂに従動しやすくなるので、クリーニングローラー３２を安定に回転させることができる。ただし、帯電ローラー３１の支軸３１ａにプーリ３４を押圧するように構成してもよい。この場合は、クリーニングローラー３２は帯電ローラー３１よりも遅い回転速度で回転すると共に速度差が比較的大きいので、帯電ローラー３１の表面全体をクリーニングローラー３２でより確実に清掃することができる。
【００５２】
さらに、本発明の実施形態では、カラープリンター１に本発明の構成を適用した場合について説明したが、他の異なる実施形態では、複写機、ファクシミリ、複合機等のカラープリンター１以外の画像形成装置に本発明の構成を適用しても良い。
【００５３】
さらに、上記した本発明の実施形態の説明は、本発明に係る画像形成装置における好適な実施の形態を説明しているため、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。すなわち、上記した本発明の実施の形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、かつ、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能であり、上記した本発明の実施の形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。
【符号の説明】
【００５４】
１  カラープリンター（画像形成装置）
９  感光体ドラム（像担持体）
３１  帯電ローラー
３１ａ  支軸
３１ｂ  ローラー本体
３２  クリーニングローラー
３４  プーリ
３６  帯電ローラー押圧部材（第１の押圧部材）
３７  クリーニングローラー押圧部材（第２の押圧部材）
【図１】
2015145983.tif 000003
【図２】
2015145983.tif 000004
【図３】
2015145983.tif 000005
【図４】
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