(57)【要約】【課題】複数のクリーニング部材の各帯電ロールに対する圧接力をほぼ一定の範囲に保ち、各帯電ロールの従動回転性とクリーニング性とを維持する。【解決手段】複数の帯電ロール１６と、各帯電ロール１６の表面にそれぞれ接触する複数のクリーニングブラシ７０と、各クリーニングブラシ７０を帯電ロール１６に圧接する複数の圧接装置６２と、各クリーニングブラシ７０を帯電ロール１６に離間させる１つの離間装置７２とを備えている。圧接装置６２には、揺動部材６６の一端部に圧縮スプリング６４が、揺動部材６６の他端部にクリーニングブラシ７０が取り付けられている。離間装置７２には、ソレノイド７６のロッド７７に移動部材７４が連結されており、移動部材７４の突起７８が揺動部材６６の突片６８を押し、揺動部材６６を回転させてクリーニングブラシ７０を帯電ロール１６から離間させる。【選択図】図２
2008020694.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の像保持体にそれぞれ接触して前記像保持体の表面を帯電させる複数の帯電ロールの表面をクリーニングするクリーニング装置であって、
複数の前記帯電ロールの表面をそれぞれクリーニングする複数のクリーニング部材と、
前記帯電ロール毎に設けられ、前記クリーニング部材を前記帯電ロールに圧接する複数の圧接手段と、
複数の前記圧接手段を操作して前記クリーニング部材を前記帯電ロールから離間させる一つの離間手段と、
を有することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
前記圧接手段は、揺動可能に設けられ、一端に前記クリーニング部材が取り付けられたアームと、前記アームの他端を付勢して前記クリーニング部材を前記帯電ロールに圧接するスプリングと、前記アームから張り出した操作部材と、を備え、
前記離間手段は、複数の前記帯電ロールに沿って移動する移動部材と、前記移動部材に設けられ、前記操作部材を押して前記クリーニング部材が前記帯電ロールから離間する方向へ前記アームを揺動させる突起と、を備えることを特徴とする請求項１に記載のクリーニング装置。
【請求項３】
複数の像保持体と、
複数の前記像保持体の表面をそれぞれ帯電する複数の帯電ロールと、
請求項１又は請求項２に記載のクリーニング装置と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
複数の前記像保持体の表面を露光する画像露光手段を備え、
前記移動部材は、前記画像露光手段の露光経路を開閉するシャッター部材の駆動手段で移動されることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
保管時に、前記操作部材を押して前記クリーニング部材を前記帯電ロールから離間させることを特徴とする請求項２に記載のクリーニング装置。
【請求項６】
像保持体の表面を帯電する帯電ロールと、請求項５に記載のクリーニング装置と、を少なくとも備えたカートリッジの梱包材であって、
前記離間手段に代えて、前記カートリッジを梱包したときに、前記操作部材を押して前記クリーニング部材が前記帯電ロールから離間する方向へ前記アームを揺動させる突起部を有することを特徴とするカートリッジの梱包材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の帯電ロールの表面をそれぞれクリーニングする複数のクリーニング部材を備えたクリーニング装置、このクリーニング装置を備えた画像形成装置、及びに帯電ロールとクリーニング装置を備えたカートリッジの梱包材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式を採用した複写機やプリンタ等の画像形成装置の帯電装置として、スコロトロン帯電器のようなコロナ放電現象を利用したものが多用されてきたが、コロナ放電現象を利用した帯電装置の場合には、オゾンや窒素酸化物の発生が問題となっている。これに対して、導電性の帯電ロールなどを感光体に直接接触させて感光体の帯電を行う接触帯電方式はオゾンや窒素酸化物の発生が大幅に少なく、電力効率も良いことから、最近では主流となっている。
【０００３】
このような接触帯電方式では、帯電ロールを感光体表面に加圧接触させ、感光体の回転に従動して回転させるように構成している。また、帯電ロールの表面をクリーニングするため、帯電ロールの表面に圧接されるクリーニング部材が設けられている。
【０００４】
このクリーニング部材を帯電ロールに圧接させる手段として、例えば、圧接用ソレノイドと離間用スプリング、及びレバーからなる接離装置を備えた構成が開示されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００５】
しかしながら、複数（例えば４つ）の画像形成ユニットが並列に配置された画像形成装置では、帯電ロールが複数存在するため、接離装置を複数用意する必要があり、コストアップになる。
【０００６】
そこで、複数のクリーニング部材を各帯電ロールに圧接させる動作を１つの駆動源で行う構成が開示されている。例えば、各々のクリーニング部材を帯電ロールに圧接させる圧接力伝達部材として、クリーニング部材の背面を帯電ロール側へ押圧する弾性部材を用いたものが開示されている（例えば、特許文献２を参照）。
【特許文献１】特開平７―１２８９５６号公報
【特許文献２】特開２００３―１４０４４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２に記載の構成では、圧接力伝達部材によって、各帯電ロールに圧接される複数のクリーニング部材の圧接力を一定に保つことが困難である。また、圧接力伝達部材とクリーニング部材との位置関係が画像形成ユニットごとに部品公差および組み立て公差によりばらつくため、クリーニング部材ごとに帯電ロールに圧接する時期が若干ずれる。そして、最初に圧接位置に到達したクリーニング部材と、最後に圧接位置に到達したクリーニング部材では、その荷重が大きく異なることになる。すなわち、最初に到達したクリーニング部材は、帯電ロールに食い込んで圧接力が強くなりすぎてしまい、帯電ロールがスリップして回転しにくくなる。また、最後に到達したクリーニング部材は、圧接力が弱くなり、帯電ロールをクリーニングしにくくなる。このため、最初にクリーニング部材が圧接した帯電ロールの従動回転性と、最後にクリーニング部材が圧接した帯電ロールのクリーニング性とを両立する範囲に設定することが困難となる。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、安価な構成で、複数のクリーニング部材の帯電ロールに対する圧接力を好ましい範囲に保つことが可能であり、帯電ロールの従動回転性とクリーニング性を両立できるクリーニング装置及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】
【０００９】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、複数の像保持体にそれぞれ接触して前記像保持体の表面を帯電させる複数の帯電ロールの表面をクリーニングするクリーニング装置であって、数の前記帯電ロールの表面をそれぞれクリーニングする複数のクリーニング部材と、前記帯電ロール毎に設けられ、前記クリーニング部材を前記帯電ロールに圧接する複数の圧接手段と、複数の前記圧接手段を操作して前記クリーニング部材を前記帯電ロールから離間させる一つの離間手段と、を有することを特徴としている。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、複数の帯電ロールの表面をそれぞれクリーニングする複数のクリーニング部材が設けられており、帯電ロール毎に設けられた複数の圧接手段によって、各々のクリーニング部材が帯電ロールに圧接される。また、複数の圧接手段を操作してクリーニング部材を帯電ロールから離間させる一つの離間手段が設けられており、一つの離間手段で複数の圧接手段を操作することによって、各々のクリーニング部材が帯電ロールから離間される。これによって、従来のように、各々のクリーニング部材を帯電ロールに圧接及び離間させる両方の機能を担う駆動手段を用いた構成と比較して、安価な構成で、複数のクリーニング部材の帯電ロールに対する圧接力を所定の範囲に保つことが可能である。このため、クリーニング部材が圧接される帯電ロールの従動回転性とクリーニング性を両立させることが可能となる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のクリーニング装置において、前記圧接手段は、揺動可能に設けられ、一端に前記クリーニング部材が取り付けられたアームと、前記アームの他端を付勢して前記クリーニング部材を前記帯電ロールに圧接するスプリングと、前記アームから張り出した操作部材と、を備え、前記離間手段は、複数の前記帯電ロールに沿って移動する移動部材と、前記移動部材に設けられ、前記操作部材を押して前記クリーニング部材が前記帯電ロールから離間する方向へ前記アームを揺動させる突起と、を備えることを特徴としている。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、圧接手段には、一端にクリーニング部材が取り付けられた揺動可能なアームが設けられており、アームの他端がスプリングで付勢されることにより、クリーニング部材が帯電ロールに圧接される。また、離間手段には、複数の帯電ロールに沿って移動する移動部材が設けられており、移動部材に設けられた突起がアームから張り出した操作部材を押すことにより、アームが揺動してクリーニング部材が帯電ロールから離間される。この構成では、各々のクリーニング部材を帯電ロールに圧接する際には、移動部材の突起がアームの操作部材から離れていれば良く、その位置精度が低くて良い。また、アームの他端がスプリングで付勢されることによって、クリーニング部材が帯電ロールに圧接（定荷重接触）されるため、組み立て公差の影響による複数のクリーニング部材ごとのバラツキが少ない。また、各々のクリーニング部材を帯電ロールから離間させる際には、移動部材の突起で操作部材を押してアームを揺動させるので、その位置精度が低くて良い。このため、安価な構成で複数のクリーニング部材の帯電ロールに対する圧接力を所定の範囲に保つことが可能である。
【００１３】
請求項３に記載の発明に係る画像形成装置は、複数の像保持体と、複数の前記像保持体の表面をそれぞれ帯電する複数の帯電ロールと、請求項１又は請求項２に記載のクリーニング装置と、を有することを特徴としている。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は請求項２に記載のクリーニング装置を備えているので、複数の圧接手段によって各々のクリーニング部材が帯電ロールに圧接されており、１つの離間手段で複数の圧接手段を操作することによって、各々のクリーニング部材が帯電ロールから離間される。これによって、安価な構成で複数のクリーニング部材の帯電ロールに対する圧接力を所定の範囲に保つことが可能である。このため、各クリーニング部材が圧接される帯電ロールの従動回転性とクリーニング性を両立させることが可能となる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の画像形成装置において、複数の前記像保持体の表面を露光する画像露光手段を備え、前記移動部材は、前記画像露光手段の露光経路を開閉するシャッター部材の駆動手段で移動されることを特徴としている。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、像保持体の表面を露光する画像露光手段の露光経路がシャッター部材によって開閉され、露光経路にトナーや紙粉などの汚れが付着することが抑制される。移動部材は、シャッター部材の駆動手段で移動されるので、移動部材の移動とシャッター部材の開閉とで別々の駆動手段を設ける場合と比較して低コスト化が可能である。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項２に記載のクリーニング装置において、保管時に、前記操作部材を押して前記クリーニング部材を前記帯電ロールから離間させることを特徴としている。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、保管時に、操作部材を押してクリーニング部材を帯電ロールから離間させるので、クリーニング部材が帯電ロールに長期間圧接させることによる変形などの発生が抑制される。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、像保持体の表面を帯電する帯電ロールと、請求項５に記載のクリーニング装置と、を少なくとも備えたカートリッジの梱包材であって、前記離間手段に代えて、前記カートリッジを梱包したときに、前記操作部材を押して前記クリーニング部材が前記帯電ロールから離間する方向へ前記アームを揺動させる突起部を有することを特徴としている。
【００２０】
請求項６に記載の発明によれば、像保持体の表面を帯電する帯電ロールと、請求項２に記載のクリーニング装置と、を少なくとも備えたカートリッジを梱包したときに、突起部が操作部材を押してクリーニング部材が帯電ロールから離間する方向へアームを揺動させる。このため、カートリッジを梱包したときに、クリーニング部材が帯電ロールに長期間圧接させることによる変形などの発生が抑制される。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、安価な構成で、複数のクリーニング部材の帯電ロールに対する圧接力を所定の範囲に保つことができ、帯電ロールの従動回転性とクリーニング性を両立できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に係る画像形成装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１には、本発明の第１実施形態の画像形成装置１が示されている。
【００２３】
この画像形成装置１は、タンデム型のデジタルカラープリンターであり、原稿（図示省略）の露光装置やパーソナルコンピュータ等から送られてくる画像データは画像処理装置１２（例えばＩＰＳ：Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）に送られ、所定の画像処理が施される。画像処理装置１２で所定の画像処理が施された画像データは、同じく画像処理装置１２によって、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）（各８ビット）の４色の原稿再現色材階調データに変換され、次に述べるように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの露光装置１４に送られる。この露光装置１４では、所定の色の原稿再現色材階調データに応じてレーザ光ＬＢによる画像露光が行われる。
【００２４】
画像形成装置１の内部には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４つの画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋが、水平方向に一定の間隔をおいて並列的に配置されている。これらの４つの画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋは、すべて同様に構成されており、回転駆動される感光体ドラム１５と、この感光体ドラム１５の表面を一様に帯電する帯電ロール１６と、感光体ドラム１５の表面に所定の色に対応した画像を露光して静電潜像を形成する露光装置１４と、感光体ドラム１５上に形成された静電潜像を所定の色のトナーで現像する現像器１７と、感光体ドラム１５の表面を清掃するクリーニング装置１８とで構成されている。
【００２５】
露光装置１４は、４つの画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋに共通に構成されており、図示しない４つの半導体レーザを各色の原稿再現色材階調データに応じて変調して、これらの半導体レーザからレーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋを階調データに応じて出射するように構成されている。なお、露光装置１４は、複数の画像形成ユニット毎に個別に構成しても勿論よい。上記半導体レーザから出射されたレーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋは、図示しないｆ−θレンズを介してポリゴンミラー１９に照射され、このポリゴンミラー１９によって偏向走査される。ポリゴンミラー１９によって偏向走査されたレーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋは、図示しない結像レンズ及び複数枚のミラーを介して、感光体ドラム１５上の露光ポイントに、斜め下方から走査露光される。
【００２６】
露光装置１４は、下方から感光体ドラム１５上に画像を走査露光するものであるため、この露光装置１４には、上方に位置する４つの画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの現像器１７などからトナー等が落下して、汚損される虞れがある。そのため、露光装置１４は、その周囲が直方体状のフレーム２０によって密閉されているとともに、フレーム２０の上部には、４本のレーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋを、各画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの感光体ドラム１５上に露光するため、シールド部材としての透明なガラス製のウインドウ２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋが設けられている。
【００２７】
画像処理装置１２からは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋに共通して設けられた露光装置１４に、各色の画像データが順次出力される。露光装置１４から画像データに応じて出射されたレーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋは、対応する感光体ドラム１５の表面に走査露光され、静電潜像が形成される。感光体ドラム１５上に形成された静電潜像は、現像器１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｋによって、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像として現像される。
【００２８】
各画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの感光体ドラム１５上に、順次形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像は、各画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの上方にわたって配置された転写ユニット２２の中間転写ベルト２５上に、４つの一次転写ロール２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋによって多重に転写される。これらの一次転写ロール２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋは、各画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの感光体ドラム１５に対応した中間転写ベルト２５の裏面側に配設されている。一次転写ロール２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋには、転写バイアス電源（図示しない）が接続されており、所定のトナー極性とは逆極性（本実施の形態では正極性）の転写バイアスが所定のタイミングで印加されるようになっている。
【００２９】
中間転写ベルト２５は、ドライブロール２７と、テンションロール２４と、バックアップロール２８との間に一定のテンションで巻き掛けられており、図示しないモータによって回転駆動されるドライブロール２７により、図中の時計回りに所定の速度で循環駆動されるようになっている。
【００３０】
中間転写ベルト２５上に多重に転写されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像は、バックアップロール２８に圧接する二次転写ロール２９によって、シートとしての記録用紙３０上に二次転写され、これらの各色のトナー像が転写された記録用紙３０は、上方に位置する定着器３１へと搬送される。二次転写ロール２９は、バックアップロール２８の側方に圧接しており、下方から上方に搬送される記録用紙３０上に、各色のトナー像を二次転写するようになっている。定着器３１は、所定の温度に加熱された加熱ロール５６と、この加熱ロール５６に圧接された加圧ロール５８とを備えている。そして、各色のトナー像が転写された記録用紙３０は、加熱ロール５６と加圧ロール５８との圧接部で熱及び圧力により定着処理を受けた後、排出ロール３２によって画像形成装置１の上部に設けられた排出トレイ３３上に排出される。
【００３１】
記録用紙３０は、給紙カセット３４から所定のサイズのものが、給紙ローラ３５及び用紙分離搬送用のローラ対３６により用紙搬送路３７を介して、レジストロール３８まで一旦搬送され、停止される。給紙された記録用紙３０の用紙搬送路３７は、垂直方向上向きとなっている。給紙カセット３４から供給された記録用紙３０は、所定のタイミングで回転するレジストロール３８によって中間転写ベルト２５の二次転写位置へ送出される。
【００３２】
なお、画像形成装置１において、フルカラー等の両面コピーをとる場合には、片面に画像が定着された記録用紙３０を、排出ロール３２によって排出トレイ３３上にそのまま排出せずに、図示しない切替ゲートによって搬送方向を切り替え、用紙搬送用のローラ対３９を介して両面用搬送ユニット４０へと搬送する。この両面用搬送ユニット４０では、搬送径路４１に沿って設けられた図示しない搬送ローラ対により、記録用紙３０の表裏が反転された状態で、再度レジストロール３８へと搬送される。そして、記録用紙３０の裏面に画像が転写・定着された後、排出トレイ３３上に排出される。
【００３３】
また、トナー像の転写工程が終了した後の感光体ドラム１５の表面は、クリーニング装置１８によって残留トナーや紙粉等が除去されて、次の画像形成プロセスに備える。クリーニング装置１８は、図示しないクリーニングブレードを備えており、このクリーニングブレードによって感光体ドラム１５上の残留トナーや紙粉等を除去するようになっている。
【００３４】
また、トナー像の転写工程が終了した後の中間転写ベルト２５の表面は、クリーニング装置４３によって残留トナーや紙粉等が除去されて、次の画像形成プロセスに備える。クリーニング装置４３は、クリーニングブラシ４３ａ及びクリーニングブレード４３ｂを備えており、これらのクリーニングブラシ４３ａ及びクリーニングブレード４２によって、中間転写ベルト２５上の残留トナーや紙粉等を除去するようになっている。
【００３５】
なお、画像形成装置１の内部の上方部には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーを収容するトナーカートリッジ４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋがそれぞれ設けられており、各色の現像器１７に、所定の色のトナーを供給するようになっている。
【００３６】
また、画像形成装置１の側面（図１中の左側面）には、任意のシートを積載可能な手差しトレイ４７が取り付けられている。この手差しトレイ４７には、シートとしての記録用紙５２がセットされ、給紙ローラ５４によって記録用紙５２が給紙され、レジストロール３８へと搬送されるようになっている。なお、記録用紙５２は、先述の記録用紙３０と種類やサイズが異なる。
【００３７】
図２に示すように、４つの感光体ドラム１５の下部には、それぞれ帯電ロール１６が感光体ドラム１５に接触するように設けられている。４つの感光体ドラム１５は、図示しないモータによって矢印方向に回転駆動されており、帯電ロール１６は、各々の感光体ドラム１５の回転に従動して矢印方向に回転するようになっている。
【００３８】
４つの帯電ロール１６の下部には、帯電ロール１６の表面をクリーニングするクリーニング装置５０が設けられている。このクリーニング装置５０は、各々の帯電ロール１６の表面をそれぞれクリーニングする４つのクリーニングブラシ７０と、４つのクリーニングブラシ７０を帯電ロール１６の表面に圧接又は離間させる接離装置６０を備えている。クリーニングブラシ７０は、帯電ロール１６の表面に圧接されることで、帯電ロール１６の表面のトナーや外添剤などの異物を除去する。
【００３９】
接離装置６０は、各画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ毎に（４つの帯電ロール１６毎に）、クリーニングブラシ７０を帯電ロール１６に圧接する複数の圧接装置６２を備えている。これらの圧接装置６２は、回転軸６６Ｃを中心に揺動するアーム６６を備えており、アーム６６の一端部６６Ａに圧縮スプリング６４が取り付けられ、アーム６６の他端部６６Ｂにクリーニングブラシ７０が取り付けられている。そして、圧縮スプリング６４の付勢力によって、アーム６６が帯電ロール１６側に回転し、クリーニングブラシ７０が帯電ロール１６に圧接される。アーム６６の下部（帯電ロール１６と反対側）には、下方に張り出した操作部材としての突片６８が設けられている。
【００４０】
また、接離装置６０は、複数の圧接装置６２を操作して各クリーニングブラシ７０を各帯電ロール１６から離間させる１つの離間装置７２を備えている。すなわち、離間装置７２は、画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ（４つの帯電ロール１６）に共通に設けられている。離間装置７２は、ソレノイド７６のロッド７７の進退によって水平方向に移動する長板状の移動部材７４を備えている。移動部材７４の上面には、アーム６６の突片６８と接触可能な位置に４つの突起７８がほぼ等間隔で並列に設けられている。４つの突起７８は、ソレノイド７６のロッド７７が進出したときは、各々の圧接装置６２の突片６８と離間している。一方、図４に示すように、ソレノイド７６のロッド７７が縮んだときは、４つの突起７８は、各々の圧接装置６２の突片６８を押して、アーム６６をクリーニングブラシ７０が帯電ロール１６から離間する方向へ回転させる構成となっている。すなわち、離間装置７２は、移動部材７４の突起７８が複数の圧接装置６２の突片６８を押す作用位置(図４参照）と、移動部材７４の突起７８が複数の圧接装置６２の突片６８から離れた退避位置（図２参照）とに切り替えが可能となっている。
【００４１】
圧接装置６２の圧縮スプリング６４は、総荷重が３００〜６００ｇｆ／３００ｍｍ（２.９４〜５．８８Ｎ／３００ｍｍ）の荷重、好ましくは４００〜５００ｇｆ／３００ｍｍ（３.９２〜４．９０Ｎ／３００ｍｍ）の荷重を与えるように設計されている。圧接装置６２は、帯電ロール１６の軸方向に分割して設けることも可能であり、例えば軸方向の手前側と奥側の二箇所に設けると、クリーニングブラシ７０のねじれを抑制し、軸方向について均一な接触を実現することが可能である。
【００４２】
次に、帯電ロール１６の詳細について説明する。
【００４３】
帯電ロール１６は、感光体ドラム１５の表面に接触して配設され、直流電圧あるいは直流電圧に交流電圧が印加されて、感光体ドラム１５の表面を帯電させるものである。また、帯電ロール１６の形状としては、図５に示すように、芯材８６の周囲に抵抗弾性層８７を設けたロール形状であり、抵抗弾性層８７を、外側から抵抗層８９とそれらを支持する弾性層８８の順に分割した構成とすることも可能である。さらに、帯電ロール１６の耐久性や耐汚染性の付与のために、必要に応じて抵抗層８９の外側に表面保護層９０を設けることができる。
【００４４】
以下、芯材８６に弾性層８８、抵抗層８９、表面保護層９０を設けた場合について、より詳細に説明を行う。
【００４５】
芯材８６の材質としては導電性を有するもので、一般には鉄，銅，真鍮，ステンレス，アルミニウム，ニッケル等が用いられる。また、金属以外の材料でも、導電性と適度の剛性を有する材料であれば用いることができ、例えば導電性粒子等を分散した樹脂成形品や、セラミックス等を用いることもできる。また、ロール形状のほか，中空のパイプ形状とすることも可能である。
【００４６】
弾性層８８の材質としては、導電性あるいは半導電性を有するもので、一般には樹脂材あるいはゴム材に導電性粒子あるいは半導電性粒子を分散したものである。樹脂材料としては、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、尿素樹脂、ポリアミド樹脂等の合成樹脂などが用いられ、ゴム材料としてはエチレン−プロピレンゴム，ポリブタジエン，天然ゴム，ポリイソブチレン，クロロプレンゴム，シリコーンゴム，ウレタンゴム，エピクロルヒドリンゴム，フロロシリコーンゴム，エチレンオキシドゴムなど，または，それらを発泡させた発泡材が用いられる。
【００４７】
導電性粒子あるいは半導電性粒子としてはカーボンブラック，亜鉛，アルミニウム，銅，鉄，ニッケル，クロム，チタニウム等の金属，ＺＮＯ−ＡＬ２Ｏ３，ＳＮＯ２−ＳＢ２Ｏ３，Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２，ＺｎＯ−ＴｉＯ２，ＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３，ＦｅＯ−ＴｉＯ２，ＴｉＯ２，ＳｎＯ２，Ｓｂ２Ｏ３，Ｉｎ２Ｏ３，ＺｎＯ，ＭｇＯ等の金属酸化物や、第４級アンモニウム塩等のイオン性化合物等を用いることができ、これらの材料を単独あるいは２種以上混合して用いても良い。更に必要に応じてタルク、アルミナ、シリカ等の無機充填材、フッ素樹脂やシリコーンゴムの微粉等、有機充填材の１種または２種以上を混合しても良い。
【００４８】
抵抗層８９および表面保護層９０の材質としては結着樹脂に導電性粒子あるいは半導電性粒子を分散し、その抵抗を制御したもので、抵抗率としては１０３〜１０１４Ωｃｍ、好ましくは１０５〜１０１２Ωｃｍ、さらに好ましくは１０７〜１０１２Ωｃｍがよい。また膜厚としては、０．０１〜１０００μｍ、好ましくは０．１〜５００μｍ、さらに好ましくは０．５〜１００μｍがよい。結着樹脂としてはアクリル樹脂，セルロース樹脂，ポリアミド樹脂，メトキシメチル化ナイロン，エトキシメチル化ナイロン，ポリウレタン樹脂，ポリカーボネート樹脂，ポリエステル樹脂，ポリエチレン樹脂，ポリビニル樹脂，ポリアリレート樹脂，ポリチオフェン樹脂，ＰＦＡ，ＦＥＰ，ＰＥＴ等のポリオレフィン樹脂，スチレンブタジエン樹脂，メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、尿素樹脂等が用いられる。
【００４９】
導電性粒子あるいは半導電性粒子としては弾性層８８と同様のカーボンブラック，金属，金属酸化物や、イオン導電性を発現する第４級アンモニウム塩等のイオン性化合物等の１種または２種以上が混合される。また必要に応じてヒンダードフェノール，ヒンダードアミン等の酸化防止剤，クレー，カオリン，タルク，シリカ，アルミナ等の無機充填剤や、フッ素樹脂やシリコーン樹脂の微粉等の有機充填材や、シリコーンオイル等の潤滑剤などの、１種または２種以上を添加することができる。また更に界面活性剤や帯電制御剤等が必要に応じて添加される。
【００５０】
また、これらの層を形成する手段としてはブレードコーティング法，マイヤーバーコーティング法，スプレーコーティング法，浸漬コーティング法，ビードコーティング法，エアーナイフコーティング法，カーテンコーティング法等を用いることができる。
【００５１】
本実施例で用いた帯電ロール１６としては、図５に示すように、金属性の芯金からなる芯材８６に導電性の弾性層８８、抵抗層８９、表面保護層９０をこの順に積層した外径１２ｍｍのロールを使用した。金属性の芯材８６としては、Φ８ｍｍのＳＵＳ  ３０３  ステンレス合金を用い、その周囲にエピクロルヒドリンゴムに、ＣＢ（カーボンブラック）を含有させた、厚さ２ｍｍの導電性の弾性層８８を被覆し、その外周にエピクロルヒドリンゴムにＣＢ（カーボンブラック）とＳｉＯ２を含有させた、厚さ０．１ｍｍの抵抗層８９を被覆した。さらに、最後に表面保護層９０として、ナイロン樹脂にＣＢ（カーボンブラック）とＳｉＯ２を含有させたコート剤を用いて、厚さ５〜５０μｍのコート層を形成した。
【００５２】
上記構成の画像形成装置１では、画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ毎に、クリーニングブラシ７０を帯電ロール１６に圧接させる複数の圧接装置６２が設けられている。また、クリーニングブラシ７０を帯電ロール１６から離間させる離間装置７２は、画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋで共通に設けられている。通常の画像形成時は、図４に示すように、離間装置７２によって、クリーニングブラシ７０は帯電ロール１６から所定の距離以上離れた位置に離間されている。
【００５３】
一方、帯電ロール１６の清掃時には、図２及び図３に示すように、移動部材７４の突起７８が圧接装置６２の突片６８と接触しない退避位置に移動することにより、画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ毎に設けられた複数の圧接装置６２が作用可能となる。圧接装置６２では、圧縮スプリング６４によって付勢されてアーム６６が帯電ロール１６の方向に回転し、クリーニングブラシ７０が帯電ロール１６に所定の圧力で圧接される。この状態で所定の時間、回数のクリーニング動作が行われる。
【００５４】
その後、通常の画像形成時には、図４に示すように、離間装置７２のソレノイド７６のロッド７７が縮んで移動部材７４が矢印方向に移動し、４つの突起７８が各々の圧接装置６２の突片６８を押す。これによって、アーム６６が回転軸６６Ｃを中心に圧縮スプリング６４の付勢力に抗して帯電ロール１６と反対側に回転し、クリーニングブラシ７０が帯電ロール１６から離間される。
【００５５】
なお、離間装置７２は、ソレノイド７６のロッド７７と移動部材７４（リンクメカ）とを直接連結する構成であるが、この構成以外にも、レバーを介した構成をとることも可能である。また、ソレノイド７６の通電時に離間装置７２が退避位置となるように構成することで、清掃時のみソレノイド７６に通電し、通常の画像形成時の消費電力を低減することも可能である。
【００５６】
上記の構成においては、クリーニングブラシ７０と帯電ロール１６との圧接が、個々の画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋに独立に設けられた圧接装置６２による定荷重接触であるため、従来例のような組み立て公差の影響による、画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ毎のバラツキが抑制でき、安定したクリーニング性能を維持することができる。
【００５７】
また、本実施形態における圧接装置６２は、従来例のリトラクト機構のように、圧接と離間の両方の機能を担うのではなく、クリーニングブラシ７０を帯電ロール１６に付勢する機能だけで良いので、圧縮スプリング６４などの安価な構成を用いることができる。
【００５８】
一方、離間装置７２は、移動部材７４の突起７８が圧接装置６２の突片６８に接触しない退避位置と、移動部材７４の突起７８が圧接装置６２の突片６８を押す作用位置の二つの位置を切り替える必要があるが、同一駆動源にて各画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋを同時に動かす構成としている。この際、離間装置７２が退避位置にある場合は、移動部材７４の突起７８が圧接装置６２の突片６８から離れていれば良く、その位置精度が要求されない。すなわち、部品公差、組み立て公差などで離間装置７２の圧接装置６２からの退避距離が各画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ毎にバラツクが、公差最大の場合でも移動部材７４の突起７８が圧接装置６２の突片６８に接触しないように、退避距離の設計中央値を十分にとっておけば、これらのバラツキによる弊害は生じない。
【００５９】
また、移動部材７４の突起７８が圧接装置６２の突片６８を押す作用位置は、クリーニングブラシ７０を帯電ロール１６から離間させれば良いので、その位置精度は低くても良い。すなわち、部品公差、組み立て公差などでクリーニングブラシ７０の帯電ロール１６からの離間距離が各画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ毎にバラツクが、公差最大の場合でもクリーニングブラシ７０が帯電ロール１６に接触しないように、離間距離の設計中央値を十分にとっておけば、これらのバラツキによる弊害は生じない。
【００６０】
上記よりわかるとおり、部品公差、組み立て公差などを吸収できるように、離間装置７２の退避位置と作用位置の距離（ストローク）を十分に取っておけば、退避位置と作用位置の位置精度は低くても良い。したがって、離間装置７２の部品精度を上げたり、ステッピングモータやエンコーダーやフォトセンサーなどの位置検出手段を使ったりすることなく、安価なソレノイド７６で安定した動作を実現することが可能である。このため、安価な構成で、複数のクリーニングブラシ７０の帯電ロール１６に対する圧接力をほぼ一定の範囲に保つことが可能となり、クリーニングブラシ７０が圧接された帯電ロール１６の従動回転性とクリーニング性を両立することができる。
【００６１】
次に、本発明の第２実施形態の画像形成装置について説明する。なお、第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００６２】
図６に示すように、この画像形成装置では、４つの画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋに共通に構成された露光装置１４の上面に、感光体ドラム１５の長手方向にレーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋが照射されるガラス製のウインドウ２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋが設けられている。また、移動部材７４には、ウインドウ２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋと対向する位置に、ウインドウ２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋを開閉するシャッター部材１１２Ｙ、１１２Ｍ、１１２Ｃ、１１２Ｋが設けられている。また、図６中のシャッター部材１１２Ｙ、１１２Ｍ、１１２Ｃ、１１２Ｋの右側（ソレノイド７６が設けられた位置と反対側）には、４つの開口１１４が設けられている。
【００６３】
このシャッター部材１１２Ｙ、１１２Ｍ、１１２Ｃ、１１２Ｋは、レーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋを照射しないときはウインドウ２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋを閉め、レーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋを照射するときは、移動部材７４を移動させて４つの開口１１４からウインドウ２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋを開放するように構成されている。
【００６４】
このような画像形成装置では、図６に示すように、離間装置７２が、圧接装置６２の突片６８から離れた退避位置にある場合、圧縮スプリング６４で付勢されてアーム６６が回転してクリーニングブラシ７０が帯電ロール１６に所定の圧力で圧接される。クリーニングブラシ７０による清掃時には、画像形成動作は行われず（レーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋは照射されず）、移動部材７４に設けられたシャッター部材１１２Ｙ、１１２Ｍ、１１２Ｃ、１１２Ｋはウインドウ２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋを閉鎖している。
【００６５】
一方、図７に示すように、通常の画像形成時に、離間装置７２のソレノイド７６のロッド７７が縮んで移動部材７４が移動すると、４つの突起７８が各々の圧接装置６２の突片６８を押す。これによって、アーム６６が回転軸６６Ｃを中心に圧縮スプリング６４の付勢力に抗して帯電ロール１６から離れる方向に回転し、クリーニングブラシ７０が帯電ロール１６から離間される。また、移動部材７４の移動に伴い、シャッター部材１１２Ｙ、１１２Ｍ、１１２Ｃ、１１２Ｋが移動し、開口１１４によりウインドウ２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋが開放される。この状態で、画像形成動作が行われ、所定のタイミングでウインドウ２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋを通してレーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋが感光体ドラム１５に照射される。
【００６６】
このような画像形成装置では、離間装置７２の移動部材７４と、露光装置１４のウインドウ２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋを開閉するシャッター部材１１２Ｙ、１１２Ｍ、１１２Ｃ、１１２Ｋとを、共通のソレノイド７６によって駆動するので、別々の駆動手段を設ける場合と比較してコストを低減できる。
【００６７】
次に、本発明の第３実施形態の画像形成装置について説明する。なお、第１実施形態及び第２実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００６８】
図８に示すように、画像形成装置１（図１参照）に対してプロセスカートリッジ１２０が着脱可能に設けられている。このプロセスカートリッジ１２０は、感光体ドラム１５と、帯電ロール１６と、クリーニング装置１８と、クリーニングブラシ７０と、圧接装置６２とで構成されている。プロセスカートリッジ１２０には、帯電ロール１６や圧接装置６２の回転軸６６Ｃなどを支持するフレーム１２２が設けられている。クリーニング装置１８の下部には、梱包時に位置決めするための凹部１２４が設けられている。なお、クリーニング装置１８には、感光体ドラム１５表面の転写残留トナーなどを除去するクリーニングブレード１８Ａと、除去された転写残留トナーなどを一定方向に搬送して回収するオーガー１８Ｂと、クリーニングブレード１８Ａの反対側で筐体と感光体ドラム１５とをシールするシール部材１８Ｃとが設けられている。
【００６９】
図９に示すように、このようなプロセスカートリッジ１２０は、出荷時に梱包材１３０で梱包された状態で保管される。図１０及び図１１に示すように、この梱包材１３０には、箱体１３２の長手方向の端部に開口１３４が形成されており、箱体１３２内の底部に長手方向に突起部１３６が形成されている。この突起部１３６は、プロセスカートリッジ１２０の梱包時に圧接装置６２の突片６８を押すことが可能な位置に形成されている。突起部１３６の端部には、角部を上下方向に切断したテーパー面１３６Ａが形成されている。また、箱体１３２内の突起部１３６より斜め上方には、プロセスカートリッジ１２０の凹部１２４に嵌まり込む凸部１３８が形成されている。
【００７０】
プロセスカートリッジ１２０は、梱包材１３０の開口１３４から箱体１３２内に挿入される。その際、箱体１３２内の凸部１３８にプロセスカートリッジ１２０の凹部１２４が嵌まった状態で挿入される。また、突起部１３６のテーパー面１３６Ａに圧接装置６２の突片６８が接触しながら挿入される。そして、図９に示すように、突片６８が突起部１３６に押されてアーム６６が回転軸６６Ｃを中心に帯電ロール１６から離れる方向に回転し、クリーニングブラシ７０が帯電ロール１６から離間される。
【００７１】
プロセスカートリッジ１２０が梱包材１３０に梱包されると、圧接装置６２の突片６８を突起部１３６が押すことで、クリーニングブラシ７０が帯電ロール１６から離間された状態で保管される。これにより、保管時にクリーニングブラシ７０が帯電ロール１６に圧接されることによるクリーニングブラシ７０や帯電ロール１６の変形を抑制することができる。このため、クリーニングブラシ７０や帯電ロール１６の変形による画質欠陥の発生が抑制される。
【００７２】
なお、上記実施形態では、帯電ロール１６をクリーニングするクリーニングブラシ７０が用いられているが、この構成に限定するものではない。クリーニングブラシに代えて、フェルトやスポンジなどからなるクリーニング部材を用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の第１実施形態の画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】図１に示す画像形成装置に用いられる帯電ロールとクリーニング装置の構成を示す斜視図である。
【図３】離間装置を圧接装置の突片から離れた退避位置に移動した状態を示す一部拡大構成図である。
【図４】離間装置を圧接装置の突片を押す作用位置に移動した状態を示す一部拡大構成図である。
【図５】帯電ロールの構成を示す断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態の画像形成装置を示す概略構成図であって、離間装置によって露光装置のシャッター部材を閉めた状態を示す構成図である。
【図７】図６に示す画像形成装置において、離間装置によって露光装置のシャッター部材を開放した状態を示す構成図である。
【図８】本発明の第３実施形態の画像形成装置に用いられるプロセスユニットを示す構成図である。
【図９】図８に示すプロセスユニットを梱包材に梱包した状態を示す構成図である。
【図１０】図９に示す梱包材の斜視図である。
【図１１】図１０に示す梱包材の内部を上方から見た図である。
【符号の説明】
【００７４】
１     画像形成装置
１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ     画像形成ユニット
１４   露光装置（画像露光手段）
１５   感光体ドラム（像保持体）
１６   帯電ロール
２１Ｙ ウインドウ
５０   クリーニング装置
６０   接離装置
６２   圧接装置（圧接手段）
６４   圧縮スプリング
６６   アーム
６６Ｃ 回転軸
６８   突片（操作部材）
７０   クリーニングブラシ（クリーニング部材）
７２   離間装置（離間手段）
７４   移動部材
７６   ソレノイド
７８   突起
１１２Ｙ、１１２Ｍ、１１２Ｃ、１１２Ｋ    シャッター部材
１１４ 開口
１２０ プロセスカートリッジ
１３０ 梱包材
１３６ 突起部
【図１】
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【図２】
2008020694.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2008020694.tif 000009
【図８】
2008020694.tif 000010
【図９】
2008020694.tif 000011
【図１０】
2008020694.tif 000012
【図１１】
2008020694.tif 000013