(57)【要約】【課題】像担持体ユニットにおいて、像担持体とそのクリーナ並びに、像担持体とそのクリーナの構成部材とを分離するとき、複雑な機構を設けることなく、感光体面を安全に保護し、また、トナーで周囲が汚染されることのない像担持体ユニットを提供する。【解決手段】像担持体と該像担持体に当接するクリーニング部材を有するクリーナとが一体的に形成された像担持体ユニットにおいて、前記像担持体はその回転軸の両端部を回転可能に保持部材に保持され、該保持部材と、前記クリーナの外郭を構成する筐体とはネジ部材により結合され、該ネジ部材を着脱して前記像担持体がそれを保持する保持部材ごと前記クリーナに対して結合又は分離する移動を行うとき、前記クリーニング部材と前記像担持体とが当接する位置に対して、お互いが対向する方向に前記移動が行われるように構成したことを特徴とする像担持体ユニット及びそれを備えた画像形成装置。【選択図】図２
2008286917.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と該像担持体に当接するクリーニング部材を有するクリーナとが一体的に形成された像担持体ユニットにおいて、
前記像担持体はその回転軸の両端部を回転可能に保持部材に保持され、該保持部材と、前記クリーナの外郭を構成する筐体とはネジ部材により結合され、該ネジ部材を着脱して前記像担持体がそれを保持する保持部材ごと前記クリーナに対して結合又は分離する移動を行うとき、前記クリーニング部材と前記像担持体とが当接する位置に対して、お互いが対向する方向に前記移動が行われるように構成したことを特徴とする像担持体ユニット。
【請求項２】
像担持体と該像担持体に当接するクリーニング部材を有するクリーナとが一体的に形成された像担持体ユニットにおいて、
前記像担持体はその回転軸の両端部を回転可能に保持部材に保持され、該保持部材と、前記クリーナの外郭を構成する筐体とはネジ部材により結合され、前記像担持体を上、前記クリーナを下となるように載置した際に、前記ネジ部材の頭部が側方に位置するように配置されていることを特徴とする像担持体ユニット。
【請求項３】
前記クリーニング部材は、クリーニングブラシ及びクリーニングブレードの少なくとも１つを有するものであり、クリーニングブラシ及びクリーニングブレードの両方を有する場合は、前記像担持体の回転方向上流側の当接位置でクリーニングブラシが、下流側の当接位置でクリーニングブレードが像担持体に当接していることを特徴とする請求項１又は２に記載の像担持体ユニット。
【請求項４】
前記クリーニングブラシは、サイドブロック及びステーに取りつけられ、更に、前記ステー及びサイドブロックに取りつけられた潤滑剤及びフリッカで囲まれてモジュールとして前記筐体に収容されており、該モジュールの開口部が前記筐体の開口を介して像担持体面と対向し、且つ、前記筐体の内部にある廃トナー回収部に開放されていることを特徴とする請求項３に記載の像担持体ユニット。
【請求項５】
前記像担持体ユニットを画像形成装置本体から引き出して脱装させるときの取っ手を、任意の台上に置く際の脚部と兼用させるように前記筐体に設けたことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の像担持体ユニット。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項に記載の像担持体ユニットを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
前記像担持体ユニットは水平方向にスライドして着装及び脱装するように構成されていることを特徴とする請求項６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、画像形成装置の像担持体ユニットのメンテナンス時におけるトナー汚染防止と、像担持体保護対策に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に開示されているように、少なくとも像担持体である感光体と該感光体をクリーニングするクリーナとを一体的に取付け、プロセスカートリッジとした感光体ユニットを設けて、該感光体ユニットを画像形成装置本体に着脱可能に設置し、メンテナンスを簡易化させていた。即ち、このような感光体ユニットにおいて、それを構成する何れかの部材に不具合が生じたり寿命が来たときに、速やかに新しいユニットに交換してメインテナンスの簡素化と確実化が達成されるようにしてあった。しかし、クリーナの寿命がきてこれを交換しなければならなくなったとき、感光体がまだ使用可能であっても、それを装着したままプロセスカートリッジ全体を廃棄してしまうということも起こり、まだ十分使用することの可能な高価な部材も廃棄してしまうという無駄が起こり、問題になっていた。
【０００３】
そこで、このような問題を解消するため、特許文献２に示すように、クリーナが寿命がきて交換しなければならなくなったとき、そのクリーナを装着したままプロセスカートリッジ全体、例えば感光体ユニット全体を廃棄することなく、寿命部品のみを簡単に交換し、コストの無駄を生ずることのないことを目標にした画像形成装置のプロセスカートリッジが提案されてきた。
【０００４】
しかしこのような特許文献２に示すようなプロセスカートリッジを用いても、メンテナンス時の作業台上で、感光体と、クリーナの構成部材として例えばクリーニングブレードとを分離してクリーニングブレードを交換するとき、クリーナを感光体の軸方向に移動させて、感光体表面をクリーニングブレードが当接した状態で抜き取ることになる。
【０００５】
この後、新部品を装着することになるが、クリーニングブレードは感光体面に対して押圧した状態であるので感光体面を傷つける問題がある。また、そのときクリーナの中の回収トナーが零れ周囲を汚染してしまうという問題もある。
【特許文献１】特開平４−１１０９５２号公報
【特許文献２】特開平６−３３２２６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はこのような従来技術の欠点を排し、感光体や中間転写体等の像担持体とクリーナを一体化した像担持体ユニットにおいて、像担持体とそのクリーナ並びに、像担持体とそのクリーナの構成部材として例えばクリーニングブレードとを分離或いは結合するとき、複雑な機構を設けることなく、像担持体面を安全に保護し、また、トナーに周囲が汚染されることのない像担持体ユニット及び該像担持体ユニットを備えた画像形成装置を提供することを目的にするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的は次の技術手段１〜７の何れかによって達成される。
１．像担持体と該像担持体に当接するクリーニング部材を有するクリーナとが一体的に形成された像担持体ユニットにおいて、
前記像担持体はその回転軸の両端部を回転可能に保持部材に保持され、該保持部材と、前記クリーナの外郭を構成する筐体とはネジ部材により結合され、該ネジ部材を着脱して前記像担持体がそれを保持する保持部材ごと前記クリーナに対して結合又は分離する移動を行うとき、前記クリーニング部材と前記像担持体とが当接する位置に対して、お互いが対向する方向に前記移動が行われるように構成したことを特徴とする像担持体ユニット。
２．像担持体と該像担持体に当接するクリーニング部材を有するクリーナとが一体的に形成された像担持体ユニットにおいて、
前記像担持体はその回転軸の両端部を回転可能に保持部材に保持され、該保持部材と、前記クリーナの外郭を構成する筐体とはネジ部材により結合され、前記像担持体を上、前記クリーナを下となるように載置した際に、前記ネジ部材の頭部が側方に位置するように配置されていることを特徴とする像担持体ユニット。
３．前記クリーニング部材は、クリーニングブラシ及びクリーニングブレードの少なくとも１つを有するものであり、クリーニングブラシ及びクリーニングブレードの両方を有する場合は、前記像担持体の回転方向上流側の当接位置でクリーニングブラシが、下流側の当接位置でクリーニングブレードが像担持体に当接していることを特徴とする１又は２に記載の像担持体ユニット。
４．前記クリーニングブラシは、サイドブロック及びステーに取りつけられ、更に、前記ステー及びサイドブロックに取りつけられた潤滑剤及びフリッカで囲まれてモジュールとして前記筐体に収容されており、該モジュールの開口部が前記筐体の開口を介して像担持体面と対向し、且つ、前記筐体の内部にある廃トナー回収部に開放されていることを特徴とする３に記載の像担持体ユニット。
５．前記像担持体ユニットを画像形成装置本体から引き出して脱装させるときの取っ手を、任意の台上に置く際の脚部と兼用させるように前記筐体に設けたことを特徴とする１〜４の何れかに記載の像担持体ユニット。
６．１〜５の何れかに記載の像担持体ユニットを備えたことを特徴とする画像形成装置。
７．前記像担持体ユニットは水平方向にスライドして着装及び脱装するように構成されていることを特徴とする６に記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、像担持体ユニットを画像形成装置本体から取り出して像担持体や各構成部材を分離してメンテナンスを行うに当たり各部材を傷つけることなく容易に作業を進めることが出来るようになった。それと共に周囲をトナーで汚染することなく清潔な作業環境を保持することが出来るようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の実施の形態を説明するが、以下の記載は請求項の技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限定するものではない。
［画像形成装置の概略］
先ず、本発明の像担持体ユニットが装着されている画像形成装置について、図１を用いてその概略を説明する。尚、像担持体としては感光体や中間転写体等があるが、本実施の形態例では像担持体として感光体ドラムを用いた像担持体ユニットについて説明する。
【００１０】
図１に示す画像形成装置１は、デジタル方式による画像形成装置であって、画像読取り部Ａ、画像処理部Ｂ、画像形成部Ｃからなる画像形成手段と、記録材を搬送する記録材搬送手段である記録材搬送部Ｄと定着装置５００を備えている。
【００１１】
画像読取り部Ａの上部には原稿を自動搬送する自動原稿送り手段が設けられていて、原稿載置台１１上に載置された原稿は、原稿搬送ローラ１２によって１枚宛分離搬送され読み取り位置１３ａにて画像の読み取りが行われる。原稿読み取りが終了した原稿は原稿搬送ローラ１２によって原稿排紙皿１４上に排出される。
【００１２】
一方、プラテンガラス１３上に置かれた場合の原稿の画像は、走査光学系を構成する照明ランプ及び第１ミラーから成る第１ミラーユニット１５の速度ｖによる読み取り動作と、Ｖ字状に位置した第２ミラー及び第３ミラーから成る第２ミラーユニット１６の同方向への速度ｖ／２による移動によって読み取られる。
【００１３】
読み取られた画像は、投影レンズ１７を通してラインセンサである撮像素子ＣＣＤの受光面に結像される。撮像素子ＣＣＤ上に結像されたライン状の光学像は順次電気信号（輝度信号）に光電変換されたのちＡ／Ｄ変換を行い、画像処理部Ｂにおいて濃度変換、フィルタ処理などの処理が施された後、画像データは一旦メモリに記憶される。
【００１４】
画像形成部Ｃでは、画像形成ユニットとして、像担持体であるドラム状の感光体２１と、その外周に、該感光体２１を帯電させる帯電手段２２、帯電した感光体の表面電位を検出する電位検出手段２２０、現像手段２３が配置されている。更に転写分離手段である転写極２４及び分離極２５、前記感光体２１のクリーニング装置１９０及び光除電手段としてのＰＣＬ（プレチャージランプ）２７が各々動作順に配置されている。また、現像手段２３の下流側には感光体２１上に現像されたパッチ像の反射濃度を測定する反射濃度検出手段２２２が設けられている。感光体２１は、光導電性化合物をドラム基体上に塗布形成したもので、例えば有機感光体（ＯＰＣ）が好ましく使用され、図示の時計方向に駆動回転される。
【００１５】
回転する感光体２１へは帯電手段２２による一様帯電がなされた後、像露光手段としての露光光学系３０により画像処理部Ｂのメモリから呼び出された画像信号に基づいた像露光が行われる。書き込み手段である像露光手段としての露光光学系３０は、図示しないレーザーダイオードを発光光源とし、回転するポリゴンミラー３１、ｆθレンズ３４、シリンドリカルレンズ３５を経て反射ミラー３２により光路が曲げられ主走査がなされるものである。この走査によって感光体２１に対してＡｏのライン位置において像露光が行われ、感光体２１の回転（副走査）によって潜像が形成される。本実施の形態の一例では文字部に対して露光を行い潜像を形成する。
【００１６】
感光体２１上の潜像は現像手段２３によって反転現像が行われ、感光体２１の表面に可視像のトナー像が形成される。記録材搬送部Ｄでは、画像形成ユニットの下方に異なるサイズの記録紙としての記録材Ｐが収納された記録材収納手段としての給紙ユニット４１（Ａ）、４１（Ｂ）、４１（Ｃ）と搬送ローラ４３Ｄが設けられ、また側方には手差し給紙を行う手差し給紙ユニット４２が設けられている。それらの何れかから選択された記録材Ｐは案内ローラ４３によって搬送路４０に沿って給紙され、給紙される記録材Ｐの傾きと偏りの修正を行うレジストローラ対４４によって記録材Ｐは一時停止を行ったのち再給紙が行われる。そして搬送路４０、転写前ローラ４３ａ、給紙経路４６及び進入ガイド板４７に案内され、感光体２１上のトナー画像が転写位置Ｂｏにおいて転写極２４及び分離極２５によって記録材Ｐ上に転写される。搬送ベルト装置４５の搬送ベルト４５４に載置搬送されながら前記記録材Ｐは感光体２１面より分離し、前記搬送ベルト装置４５により定着手段としての例えば誘導加熱型の定着装置５００に搬送される。
【００１７】
定着装置５００は、加熱源を持つ回転体加熱部材としての定着部材５１０と、加圧部材５３０とを有しており、記録材Ｐを定着部材５１０と、加圧部材５３０の外周面を構成する加圧無端ベルト部材との間に通過させることにより、加熱、加圧によってトナーを定着させる。トナー画像の定着を終えた記録材Ｐは記録材積載手段８０の排紙トレイ８１上に排出される。
【００１８】
以上は記録材Ｐの片側への画像形成を行う状態を説明したものであるが、両面複写の場合は排紙切換部材１７０が切り替わり、記録材案内部１７７が開放され、転写材又は記録紙と呼ばれる記録材Ｐは破線矢印の方向に搬送される。
【００１９】
更に、搬送機構１７８により記録材Ｐは下方に搬送され、記録材反転部１７９によりスイッチバックさせられ、今までの記録材Ｐの後端部は先端部となって両面複写用給紙ユニット１３０内に搬送される。
【００２０】
記録材Ｐは両面複写用給紙ユニット１３０に設けられた搬送ガイド１３１を給紙方向に移動し、給紙ローラ１３２で記録材Ｐを再給紙し、記録材Ｐを搬送路４０に案内する。
【００２１】
再び、上述したように感光体２１方向に記録材Ｐを搬送し、記録材Ｐの裏面にトナー画像を転写し、定着装置５００で定着した後、シート積載手段８０の排紙トレイ８１上に排紙する。
【００２２】
以上はモノクロ画像を得る画像形成装置１について述べたもので、像担持体としては感光体ドラムであったが、本発明はこのようなモノクロ画像ばかりでなくカラー画像形成装置にも適用可能である。
【００２３】
このカラー画像形成装置は、図示はしないが、例えばタンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、中間転写体の移動方向に沿ってイエロー、マゼンタ、シアンおよび黒色の各カラートナー像を形成する画像形成ユニットを有するものである。そして、各画像形成ユニットの像担持体としての各感光体ドラム上に形成したカラートナー像を、像担持体としての中間転写体上に一次転写として多重転写して重ね合わせた後、記録材Ｐ上に二次転写として一括転写するものである。
［像担持体ユニット］
このように構成された画像形成装置１にあって、像担持体である感光体２１とそのクリーナ１９０を一体化した感光体ユニット２１０について、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を用いて更に詳細に説明する。以下、像担持体ユニットにおける像担持体として感光体を例にとり具体的に説明する。
【００２４】
図２（ａ）は感光体ユニットの正面断面図、図２（ｂ）は感光体ユニットの下面図、図２（ｃ）は本体側駆動軸とのカップリングを示す図である。図２（ａ）に示す正面断面図は図２（ｂ）に示すＡ−Ａ線で切断した断面を示している。
【００２５】
同図に示すように、感光体２１は、回転軸２１２で保持部材２１４に保持されている。クリーナ１９０は、クリーニング部材であるクリーニングブレード１９２、クリーニングブラシ１９３等で構成されており、筐体１９１内に配設されている。クリーニングブラシ１９３は感光体２１の回転方向上流側で接触し、クリーニングブレード１９２は感光体２１の回転方向下流側で接触するよう配置されている。
【００２６】
クリーニングブレード１９２は、筐体１９１に設けられたホルダ１９２Ｈに軸支されると共に、感光体２１の面に接触する方向にバネ付勢されている。クリーニングブラシ１９３は、ステー１９８で締結された両端部のサイドブロック１９７に回転可能に軸支され、潤滑剤１９５及びフリッカ１９４に囲まれてモジュール化されている。クリーニング部材により回収されたトナーは、廃トナー回収部１９６に集積される。
【００２７】
なお、クリーニングブレード１９２又はクリーニングブラシ１９３の一方のみでクリーニング部材を構成したものであってもよい。
【００２８】
上記のようなクリーナ１９０の各部材を収容した筐体１９１と感光体２１を保持する保持部材２１４は、ネジ部材２１５により締結されて感光体ユニット２１０が形成されている。
【００２９】
図示の如く、ネジ部材２１５は、感光体２１の中心軸に略平行な、保持部材２１４の面を用いて、筐体１９１に締結されている。なお、感光体２１の回転軸に略直交する、保持部材２１４の面で筐体１９１に締結されてもよい。即ち、クリーニングブレード１９２と感光体２１が接触する側の筐体の外側面に対し、対向する外側面を除く他の面で、筐体１９１と保持部材２１４が締結されていればよい。
【００３０】
また、クリーナ１９０の筐体１９１の、感光体２１と対向する外側面の反対側の外側の面は、レール１Ｒに案内されるガイド部２２０が同図（ａ）、（ｂ）に示すように、最も突出して形成されている。また、この感光体ユニット２１０を画像形成装置本体から引き出すときの取っ手１９９は、ガイド部２２０と同じ高さもしくは低く設けられている。
【００３１】
この感光体ユニット２１０は、感光体２１とクリーニングブレード１９２もしくはクリーニングブラシ１９３の接触位置と感光体２１の中心軸を含む面が水平面に近い状態で、画像形成装置本体１Ａに着装されている。この感光体ユニット２１０は、ガイド部２２０を介して画像形成装置本体１Ａに設けられたレール１Ｒに案内されて着脱がなされるようになっている。
【００３２】
感光体ユニット２１０が画像形成装置本体１Ａに着装されると、同図（ｃ）に示すように、感光体２１の回転軸２１２のカップリング孔２１７が本体側駆動軸と結合し、動力が伝達される。
【００３３】
図３は、感光体ユニット２１０を脱装してメンテナンスを行う時の状態を示す図である。同図（ａ）は該感光体ユニット２１０を作業台に載置した状態を示し、同図（ｂ）は感光体２１及び保持部材２１４と、クリーナ２１０とを分離した状態を示している。
【００３４】
同図（ａ）に示すように、感光体ユニット２１０を画像形成装置本体１Ａから脱装し、作業台へ載置する際には、図示のようにクリーナ１９０の感光体２１と対向する側を下にすると作業がしやすいように感光体ユニット２１０の外表面が形成されている。即ち、感光体２１に対向する筐体の外側面と反対側の外側面には、レール１Ｒに案内されるガイド部２２０が最も突出して形成されているため、作業台上で安定した状態とすることができる。
【００３５】
また、ガイド部２２０の代わりに取っ手１９９を最も突出させて、作業台上に載置させる方式を採っても良い。但し取っ手１９９は筐体１９１を十分安定して作業台上に載置出来る位置と大きさをを持って取りつけられていることが好ましい。
【００３６】
更に、同図（ａ）に示すよう載置すると、保持部材２１４とクリーナ１９０を締結するネジ部材２１５が側方に位置することになる。このため、同図（ｂ）に示すように、上記の安定した状態を維持したままで、ネジ部材２１５の着脱を行うことができる。更に、感光体２１と保持部材２１４をクリーナ１９０から分離させるには、上方（図示矢印方向）に感光体２１と保持部材２１４を移動させておこなうことができる。
【００３７】
このように、感光体２１０を、クリーニング部材の当接する位置を境にして、対向する方向に移動させて分離、もしくは装着するよう構成することにより、従来、組み立てや解体の為に、クリーニングブレード１９２に対して軸方向に移動させて受けていた強い摩擦抵抗による、擦り傷等の問題を解消することができる。また、感光体２１と保持部材２１４を一体的にクリーナ１９０から分離するため、作業台に感光体が直接触れることがなく、感光体面を傷付けることがない。
【００３８】
更に、筐体１９１に形成された、クリーニング部材と感光体２１とが接触するための開口部が上方に位置することになり、廃トナー回収部１９６に集積された、クリーニング部材により回収されたトナーが、零れて周囲を汚染する問題が解消できる。
【００３９】
以上、感光体や中間転写体等の像担持体はドラム状のものについて説明したが、ベルト状のものに対しても本発明は適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の像担持体ユニットが装着される画像形成装置の概略説明図である。
【図２】（ａ）は画像形成装置に着装時の像担持体ユニットの正面断面図であり、（ｂ）はその下面図であり（ｃ）は側面図である。
【図３】（ａ）は画像形成装置から脱装してメンテナンス用の作業台に載置された時の像担持体ユニットの正面図であり、（ｂ）はその状態からネジ部材を外して像担持体（感光体）及びその保持部材をクリーナから上方へ離間した状態を示す正面断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  画像形成装置
１Ａ  画像形成装置本体
１Ｒ  ガイドレール
２１  感光体
１９０  クリーナ
１９１  筐体
１９２  クリーニングブレード
１９３  クリーニングブラシ
１９４  フリッカ
１９５  潤滑剤
１９６  廃トナー回収部
１９７  サイドブロック
１９８  ステー
１９９  取っ手
２１０  像担持体ユニット
２１２  回転軸
２１４  保持部材
２１５  ネジ部材
２１７  カップリング孔
２２０  ガイド部
【図１】
2008286917.tif 000003
【図２】
2008286917.tif 000004
【図３】
2008286917.tif 000005