(57)【要約】【課題】画像形成装置の停止時間が長い場合に、帯電ブラシが感光体ドラムに長時間接したままで、毛倒れ等が生じることを防止し、帯電作用を良好に行い得るようにする。【解決手段】画像形成装置の記録部に配置する感光体ユニット１０においては、感光体ドラム１２に対して帯電ブラシ１５を摺擦させて、帯電作用を付与するように構成している。前記帯電ブラシ１５を支持するアーム部材３１は、支軸３２を中心に揺動可能に設けられ、感光体ユニット１０を装置本体の装着部４０に挿入して位置決めする際に、ガイド部材４１に被動作ピン３３が当接して、帯電ブラシ１５を感光体ドラム１２に接する位置に揺動させて動作状態とし、ユニットを取り外すことで、帯電ブラシを感光体ドラムから離間させ得るようにする。【選択図】          図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体を有し、画像形成装置の装置本体に着脱可能に構成してなる感光体ユニットと、
帯電ブラシを画像担持体に摺擦して、一様な帯電作用を付与する帯電ブラシとを設けた画像形成装置であって、
前記感光体ユニットのケーシング内で、前記帯電ブラシを画像担持体に離接可能に設け、
前記感光体ユニットを装置本体に着脱する動作に連動させて、帯電ブラシを画像担持体に対して接離させるよう動作させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記帯電ブラシは、画像担持体に接する第１位置と、
前記帯電ブラシを、画像担持体から離間させる第２位置との間で移動可能に構成し、
前記帯電ブラシを前記第１位置または第２位置に移動させる駆動手段を設けた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】
前記帯電ブラシを画像担持体に離接させる駆動手段は、
印字開始信号に応答して帯電ブラシを第１位置に位置させ、
印字終了信号に応答して帯電ブラシを第２位置に位置させるよう、動作させ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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、感光体ドラムに対して帯電ブラシを離接させる手段を設けた画像形成装置に関し、装置の不使用時等に帯電ブラシを感光体ドラムから離間させて保持し、ブラシの変形等を防止する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式を用いて用紙に画像を形成する画像形成装置においては、感光体ドラムを一様に帯電させてから、画像の光を照射して静電潜像を形成し、その静電潜像に対してトナーを付着させて可視像化し、トナー画像を用紙に転写する。前記感光体ドラムを帯電させるために、帯電コロトロンを用いることもあるが、前記帯電コロトロンのような放電部材を用いると、オゾン等が発生するという問題があることから、近年は、ブラシ状の帯電手段が多く用いられている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１２３１２５号
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記文献に開示されているように、感光体ドラムに対して帯電ブラシを常時押圧したままで、装置を長い期間停止させた状態におくと、感光体ドラムに押圧されているブラシの一部が変形する、例えば、ブラシの毛倒れが発生することがある。そして、前記ブラシの一部の毛が湾曲した状態で感光体ドラムに帯電作用を行った場合には、感光体ドラムの一部の帯電状態が不安定となり、トナー画像の画質に問題が発生する。また、前記装置の使用中のブラシの変形の他に、装置を工場で製造してから、ユーザーに届けるまでの期間が長い場合にも、ブラシの変形が生じることがあり、前述したようなブラシの毛が倒れるような変形が一度発生すると、そのブラシには変形癖がついてしまう等の不都合が残る。。また、交換部品として製造した感光体ドラムのユニットでは、そのユニットの製造からユーザーや販売店の元へ届けて、ユーザーや販売店が補充部品として長期間保管するようなことが多くある。そのように、長い期間保管したままでは、感光体ドラムに帯電ブラシが押圧されたままであるために、ブラシの毛が倒れた状態で固定されるという懸念がある。
【０００５】
本発明は、前述したような従来の装置の問題を解消しようとするもので、装置の不使用時に感光体ドラムから帯電ブラシを離間させておくことにより、帯電ブラシの変形を防止する可能にする装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、像担持体を有し、画像形成装置の装置本体に着脱可能に構成してなる感光体ユニットと、帯電ブラシを画像担持体に摺擦して、一様な帯電作用を付与する帯電ブラシとを設けた画像形成装置に関する。請求項１の発明は、前記感光体ユニットのケーシング内で、前記帯電ブラシを画像担持体に離接可能に設け、前記感光体ユニットを装置本体に着脱する動作に連動させて、帯電ブラシを画像担持体に対して接離させるよう動作させることを特徴とする。そして、前記構成により、装置を使用せずに保管している時には、帯電ブラシが画像担持体としての感光体ドラムに接していないので、ブラシが変形する等の不都合が生じることがない。
【０００７】
請求項２の発明は、前記帯電ブラシは、画像担持体に接する第１位置と、前記帯電ブラシを、画像担持体から離間させる第２位置との間で移動可能に構成し、前記帯電ブラシを前記第１位置または第２位置に移動させる駆動手段を設けたことを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明は、前記帯電ブラシを画像担持体に離接させる駆動手段は、印字開始信号に応答して帯電ブラシを第１位置に位置させ、印字終了信号に応答して帯電ブラシを第２位置に位置させるよう、動作させることを特徴とする。したがって、帯電ブラシを感光体ドラムに離接させるために、駆動手段を設けておき、不使用時に前記駆動手段によりブラシが感光体ドラムに接しない位置に保持させることにより、ブラシの変形を防止できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図示される例にしたがって、本発明の１実施例の構成を説明する。図１に示す例は、小型の画像形成装置として構成しているもので、装置本体の下部に設ける給紙部２には、任意のサイズの用紙を収容可能な給紙トレイ３を装着し、給紙ローラ４により用紙を１枚ずつ取り出して用紙搬送路５に向けて給紙する。前記用紙搬送路５には、搬送ローラ装置５ａ、５ｂを所定の間隔を空けて配置しており、用紙搬送路５内を搬送される用紙上に、記録部７を通る際にトナー画像が転写され、定着装置８によりトナー画像が用紙に定着されて排出ローラ装置９により排出トレイ９ａに排出される。また、前記給紙トレイ３からの給紙系統の他に、装置の側部に開閉可能な手差しトレイ６を配置しており、定型サイズ以外の用紙類を用いる場合に、前記手差しトレイ６から用紙を挿入して、給紙ローラ６ａにより用紙搬送路５に向けて給紙することができる。
【００１０】
前記画像形成装置１において、記録部７には、感光体ドラム１２を設けた感光体ユニット１０と、トナーを感光体ドラム１２に供給するための現像器ユニット２０とを配置しており、前記２つのユニット１０、２０は、図示するように組み合わせられて、装置本体の記録部７に装着される。前記感光体ユニット１０においては、ユニットフレーム１１に回転可能に軸支される感光体ドラム１２に対して、帯電部材としての帯電ブラシ１５と、メモリ除去部材１４とを配置している。また、前記感光体ドラム１２の上部に対応する位置には書き込み手段１６を、下部には転写部材１７をそれぞれ配置し、図の時計方向に回転される感光体ドラム１２に対して、書き込み手段の下流側に、現像器ユニット２０の現像ローラ２５を位置させている。
【００１１】
前記感光体ユニット１０においては、帯電ブラシ１５により、感光体ドラムに所定の電圧を印加して一様に帯電させ、ＬＥＤヘッド等により構成される書き込み手段１６から、画像の光を照射して静電潜像を形成する。そして、前記感光体ドラム１２に形成された静電潜像に対して、現像ローラ２５からトナーを供給してトナー画像として可視像化し、転写ローラ１７と感光体ドラム１２の間に挟持されて搬送される用紙に対して、前記転写ローラ１７に所定の電位を供給して、前記トナー画像を用紙に転写する。前記トナー画像が転写された用紙は、定着装置８に向けて搬送され、トナー画像が定着されて排出される。また、前記用紙にトナー画像を転写した後で、感光体ドラムに付着して残留するトナー等は、メモリ除去部材１４のブラシにより掻き乱されて、付着力が弱められて一様に分散された後で、帯電ブラシ１５により所定の電位に帯電される。
【００１２】
前記現像器ユニット２０においては、トナーホッパ２２の内部に収容しているトナーを、トナーホッパ２２のフレームに回転自在に軸支された軸２３ａに設けたパドル２３により攪拌しながら、供給ローラ２４に向けて送り出すように動作させるもので、感光体ドラム１２に対応させて配置する現像ローラ２５により、トナーを供給するように組み合わせている。そして、前記供給ローラ２４と現像ローラ２５の間でトナーを摺擦しながら、所定の電位を印加してトナーを帯電させて、現像ローラ２５の表面に付着させ、ブレード部材２９により現像ローラ表面にトナー薄層を形成する。前記現像ローラ２５に担持されるトナーは、感光体ドラム１２の静電潜像に向けて供給されるが、その後に現像ローラの表面に残留するトナーは、供給ローラ２４との間で、新規に供給されるトナーと混合されて再び帯電作用が付与され、現像領域に向けて供給される。
【００１３】
前記画像形成装置の本体フレームに設ける装着部に、感光体ユニット１０と現像器ユニット２０とを組み合わせて装着し、感光体ドラム１２と現像ローラ２５とを所定の位置に位置決めする。また、本実施例のように、前記２つのユニットを本体フレームの上部から装着する方式を用いる場合には、その装着部に対して上部から開閉可能なカバー部材を設ける。そして、前記２つのユニットを組み合わせて装着してから、上部を覆うカバー部材を閉じたときに、センサ部材がユニットの装着とカバー部材の閉じた状態を検知した情報を出力できるようにする。
【００１４】
また、前記装着部に対して２つのユニットを装着する場合には、２つのユニットを任意の手段を用いて組み合わせ、その組み合わせたユニットの１つが、検知手段に対して動作するようにされる。前述したように構成してなる画像形成装置において、前記記録部に装着する感光体ユニットと現像器ユニットと組み合わせて装置本体の記録部に装着すること、または、前記１つのユニットとして構成したものを、記録部に設けた装着部に装着する等の、任意の構造のものを用いることも可能である。
【００１５】
図２に示す例は、感光体ユニットもしくは、現像器と感光体ユニットとを一体化したものを、画像形成装置の記録部に装着する動作に対応させて、帯電ブラシが感光体ドラムの帯電させる位置に移動するような機構を用いる例を説明している。これは、感光体ユニットを製造してから、画像形成装置に装着するまでの期間が長いと想定される場合等に対応させて構成しているもので、ユニットの保管期間が長い場合等には、特に有効な構成と考えられる。前記目的を達成するために、図２に示すユニットにおいては、装置本体のユニット装着部にセットする前、またはユニットを装置本体から取り外した状態で、感光体ドラムから帯電ブラシを離間させる機構を設けている。
【００１６】
前記図２および図３に示す感光体ユニット１０においては、帯電ブラシ１５をアーム部材３１により支持して、感光体ドラム１２に対して離接可能にする揺動機構３０を設けている。前記揺動機構３０において、帯電ブラシ１５の軸１５ａを回転可能に支持するアーム部材３１は、図示する例では、略かぎ状に折れ曲げられた形状のものとして構成されて、その頂部をユニットフレーム１１の側板１１ａに支軸３２を介して支持している。また、前記アーム部材３１の一端部にはピン３３を側板１１ａの外側に突出させて設け、感光体ユニット１０を装置本体の記録部に装着する際に、前記アーム部材３１を図の反時計方向に揺動させて、帯電ブラシ１５を感光体ドラム１２に対して摺擦する動作位置に、揺動させて位置決めするように構成している。
【００１７】
また、揺動機構３０には、帯電ブラシ１５を感光体ドラム１２から離間させた位置に保持するためのスプリング３５と、帯電ブラシ１５が感光体ドラム１２に対して作動位置に設定された時に、過剰に押圧しないようにするためのストッパ部材３４を設けている。そして、感光体ユニット１０を装置の記録部に装着しない状態では、スプリング３５が帯電ブラシ１５を感光体ドラムから離間させた位置に保持するように、前記アーム部材３１を揺動させた位置に保持する。したがって、前記図２に示しているように、感光体ユニット１０を保管している期間が長くても、帯電ブラシ１５が感光体ドラム１２に接する状態とはされていないことから、帯電ブラシ１５のブラシの毛が変形したりすることなしに保管される。
【００１８】
前記帯電ブラシ１５で感光体ドラム１２を帯電させるために、感光体ドラム１２とは異なる周速で駆動されるように、感光体ドラム１２のギヤから帯電ブラシ１５のギヤに駆動力を伝達するための駆動伝達機構が設けられる。前記駆動伝達機構は、感光体ドラム１２のギヤと帯電ブラシ１５の軸に設けたギヤとに噛合せるように構成され、感光体ユニット１０を記録部に装着した時に、駆動伝達機構が両ギヤに噛み合うように設ける。その他に、図３、４に示すように、アーム部材３１の支軸３２に設けた伝導ギヤ３６に対して、帯電ブラシ１５の軸１５ａに設けたギヤ３７を噛合せることによって、その駆動伝達機構を構成することができる。なお、前記帯電ブラシ１５を回転させる駆動伝達機構においては、感光体ドラム１２の回転をギヤ３６に伝達するように構成すれば、感光体ドラムの動作時にのみ、帯電ブラシ１５を回転させることが可能となる。
【００１９】
前述したように構成された感光体ユニット１０においては、図５に説明するように、感光体ユニット１０を装置本体フレームの感光体ユニット装着部４０に装着する際に、帯電ブラシ１５を感光体ドラム１２に対して位置決めさせるようにする。前記装着部４０には、その所定の位置に傾斜面であるガイド部材４１を設けておき、感光体ユニットの感光体ドラム軸を、装着部４０の溝の下部にまで降下させる途中で、揺動機構３０の被動作ピン３３がガイド部材４１に当接して案内されることによって、アーム部材３１を軸３２まわりに反時計方向に揺動させる。そして、前記アーム部材３１がストッパ部材３４に当接される状態で、帯電ブラシ１５が感光体ドラム１２に接する位置まで揺動させて、帯電ブラシ１５のブラシ部材が感光体表面に対して摺擦するように位置決めされる。また、装置のメンテナンス等の際には、感光体ユニット１０を取り出すことで、前記被動作ピン３３の位置規制が開放されるので、スプリング３５の付勢力により、帯電ブラシ１５は感光体ドラムから離れた位置に保持される。
【００２０】
図６に示す例は、揺動機構の別の構成を示しているもので、この別構成の揺動機構３０ａにおいては、帯電ブラシ１５を感光体ドラム１２に対して離接させるために、ソレノイド３８を用いている。前記アーム部材３１ａは、その所定の位置で支軸３２により支持されており、アーム部材３１ａの一端部に帯電ブラシ１５の軸が回転自在に支持され、他方の端部はソレノイド３８のプランジャの先端にまわり対偶で接続している。そして、前記ソレノイド３８に対して通電することにより、アーム部材３１を支軸３２を中心にして反時計方向に揺動させ、帯電ブラシ１５を感光体ドラム１２に対して帯電位置に保持させるようにする。また、前記ソレノイド３８に対する通電を停止すると、スプリング３９の力により、帯電ブラシ１５を感光体ドラムから離間させた位置に保持され、帯電ブラシ１５の毛倒れが生じたりすることを防止する。また、この実施例において、帯電ブラシ１５が感光体ドラム１２に対して強く押圧されないようにするために、ストッパ部材３４を設けておくことも、前記図２の実施例と同様に構成される。
【００２１】
前記図６に示すように、帯電ブラシ１５を感光体ドラムに対して離接させるために、ソレノイドを用いる場合には、例えば、感光体ドラムの回転の動作（画像形成の動作）にタイミングを合わせて、帯電ブラシ１５の揺動を行うようにする。つまり、画像形成装置に対して、印字動作の信号が入力されて、感光体ドラム１２が回転を開始すると同時に、ソレノイド３８に通電して、帯電ブラシ１５を感光体ドラムに摺擦する位置に移動させる。その後に、印字動作が終了すると、その信号を受けてソレノイド３８に対する通電が停止されて、帯電ブラシ１５を感光体ドラム１２から離間させるように動作させる。なお、前記ソレノイド３８を用いて、帯電ブラシ１５を揺動させる手段を設けた場合には、感光体ユニット１０を装置から外した状態では、前記図２の実施例と同様に、帯電ブラシ１５は感光体ドラム１２に対して接することがないものとされ、ユニットを記録部に装着した後でも、不使用時には、帯電ブラシ１５が感光体ドラムから離間した位置に保持されるので、帯電ブラシ１５を安定した状態で使用することが可能となる。
【００２２】
前述したように、感光体ドラムに帯電させための帯電ブラシ１５を、感光体ドラム１２に対して離接させる揺動機構を用いて、前記帯電ブラシ１５を、画像担持体としての感光体ドラム１２に接する第１位置と、感光体ドラム１２から離間させる第２位置との間で、任意に移動させることが可能である。そして、前記帯電ブラシ１５を揺動させるための駆動手段としては、ユニットの装着動作に連動して帯電ブラシ１５を感光体ドラムに対して機械的に接近させるようにすることや、ソレノイドのような駆動手段を用いることが可能である。また、前記ソレノイドのような駆動手段を用いる場合には、感光体ドラムを印字のために出力される信号により、ソレノイドのような駆動部材を作動させることが好ましい。
【００２３】
なお、前記アーム部材を揺動させるための揺動機構としては、前記ソレノイドを用いることの他に、他の任意の駆動手段を用いることが可能であり、例えば、感光体ドラムの回転に連動する駆動伝達部材と、駆動伝達機構の途中にクラッチ等を配置して構成しても良い。その他に、ユニットを装着する際に、その装着の動作に連動させる手段として、前記本体フレームに設けたガイド手段の他に、任意の突起等のような動作部材を本体フレームに設けておくことも可能である。また、前記帯電ブラシを回転させるための駆動伝達機構は、従来公知の任意の手段を用いることが可能であり、感光体ドラムと帯電ブラシとを連動させるようにすれば、２つの回転部材の回転を容易に制御可能となる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の装置は、前述したように構成したものであるから、帯電ブラシを画像担持体に離接可能に設け、前記感光体ユニットを装置本体に着脱する動作に連動させて、帯電ブラシを画像担持体に対して接離させるよう動作させることにより、装置を使用せずに保管している時には、帯電ブラシが画像担持体としての感光体ドラムに接していないので、ブラシが変形する等の不都合が生じることがない。また、帯電ブラシは、画像担持体に接する第１位置と、前記帯電ブラシを、画像担持体から離間させる第２位置との間で移動可能に構成すること、および、印字信号により、帯電ブラシの揺動を行うように構成することで、帯電ブラシの不使用時に、駆動手段によりブラシが感光体ドラムに接しない位置に保持でき、ブラシの変形を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置の構成を示す説明図である。
【図２】感光体ユニットの構成を示す説明図である。
【図３】図２の正面図である。
【図４】帯電ブラシに対する駆動伝達機構の説明図である。
【図５】感光体ユニットを装着する動作の説明図である。
【図６】感光体ユニットの別の実施例の説明図である。
【符号の説明】
１    画像形成装置、  ２    給紙部、  ３    給紙トレイ、
４    給紙ローラ、  ５    用紙搬送路、  ５ａ・５ｂ    搬送ローラ装置、
６    手差しトレイ、  ７    記録部、  ８    定着装置、
９    排出ローラ装置、  １０    感光体ユニット、
１１    ユニットフレーム、  １２    感光体ドラム、
１４    メモリ除去部材、  １５    帯電部材、  １６    書き込み部材、
１７    転写ローラ、  ２０    現像器ユニット、
２１    ユニットフレーム、  ２２    トナーホッパ、  ２３    パドル、
２４    供給ローラ、  ２５    現像ローラ、  ２６    ブレード取付部、
２９    ブレード、  ３０    揺動機構、  ３１    アーム部材、
３２    支軸、  ３３    被動作ピン、  ３４    ストッパ部材、
３５    スプリング、  ３６    中間ギヤ、  ３７    ブラシギヤ、
３８    ソレノイド、  ３９    スプリング、  ４０    装着部、
４１    ガイド部材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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