(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像が形成される像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電ロールと、前記帯電ロールを前記像担持体に圧接させる付勢部材とを備え、画像形成装置本体に対して着脱可能に装着される像担持体ユニットであって、
前記像担持体ユニットの本体フレームに掛止部を掛止させ、前記帯電ロール側に回動させることによって前記帯電ロールを覆うカバー部と、
前記カバー部に設けられ、前記カバー部を前記帯電ロール側に回動させると、前記帯電ロールと前記像担持体との間に挿入され、前記像担持体から前記帯電ロールを離間させ、係止されるフック部と、
を備えた離間カバーを有することを特徴とする像担持体ユニット。
【請求項２】
前記離間カバーにシート状の包装材が取り付けられ、
前記本体フレームに前記離間カバーを装着し、前記包装材を前記カバー部の回動方向に巻いて梱包したことを特徴とする請求項１に記載の像担持体ユニット。
【請求項３】
前記離間カバーは、前記帯電ロールの前記像担持体に対する離間量を前記掛止部の高さで調整することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の像担持体ユニット。
【請求項４】
前記離間カバーを導電性部材で形成したことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の像担持体ユニット。
【請求項５】
前記帯電ロールをクリーニングするクリーニング部材を備え、前記離間カバーは、前記クリーニング部材の保護を兼ねることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の像担持体ユニット。
【請求項６】
前記離間カバーの外面部に、前記離間カバーを前記本体フレームから取り外すための指掛り穴を備えることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の像担持体ユニット。
【請求項７】
前記包装材の端部中央に突出片を形成し、前記カバー部の前記掛止部より回動方向側の中央部に形成した係止孔へ差し込んで連結したことを特徴とする請求項２に記載の像担持体ユニット。
【請求項８】
請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の像担持体ユニットを備え、
前記像担持体ユニットは、前記離間カバーを取り外して前記画像形成装置本体に装着されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の像担持体ユニットと、
前記帯電ロールの電流値を測定する電流計と、を備え、
前記電流計で測定された電流値が所定値よりも小さいときに、画像形成動作を実行しないことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項４に記載の像担持体ユニットを備え、
前記離間カバーが前記画像形成装置本体の電流検知部に接触して電流が流れたときに、画像形成動作を実行しない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、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に関し、特に、感光体などの像担持体と、この像担持体の表面を帯電させる帯電ロールとを備え、画像形成装置本体に着脱可能に装着される像担持体ユニット、及びこの像担持体ユニットを備えた画像形成装置に関するものである。
【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、人体や地球環境に悪影響のある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、電源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、帯電ロールは、感光体に対してスプリングにより一定の圧力で押し付けられている。この状態で長期間放置すると、帯電ロールは、感光体との接触部で永久歪を起こし、帯電能力が変化して濃度ムラ等の画像不良が発生したり、輸送時の振動等により感光体と帯電ロールが摺擦し、帯電ロールの傷等により濃度ムラ等の画質不良が発生することがある。
【０００４】
このような長期間の接触状態を回避するために、特許文献１では、感光体と帯電ロールとの離間部材を、現像器のシールの取っ手と連結しているが、現像器と一体でないプロセスカートリッジには対応できない。また、特許文献２では、感光体に脱着可能なカバーを設けているが、カバーを取り外す作業が必要であったり、外し忘れた場合には別のトラブルが発生するという問題がある。
【０００５】
また、特許文献３から特許文献６などは、帯電ロールの材料に工夫をして、永久歪を減らそうとしているが、完全に無くすことは不可能である。
【０００６】
また、特許文献７では、感光体と帯電ロールの接触程度を限定する部材を配置しているが、帯電ロールの歪を完全に防ぐことは不可能である。
【０００７】
また、特許文献８、特許文献９などでは、画像形成装置本体側に設けた接離機構で帯電ロールを接離させているが、複雑な接離機構が必要であり、コストが増大する。
【０００８】
また、特許文献１０などでは、画像形成条件の制御によって歪んだ帯電ロールを使いこなそうとしているが、濃度ムラを完全に防ぐことは困難である。
【０００９】
また、特許文献１１では、感光体が停止した状態で帯電ロールを回転させ、帯電ロールの歪を防止しようとしているが、帯電ロールや感光体の傷や磨耗が発生するという問題がある。
【特許文献１】特開２００１−２０１９１４号公報
【特許文献２】特開２００４−２１２６４号公報
【特許文献３】特開２００４−６７７２６号公報
【特許文献４】特開２００４−８５６９５号公報
【特許文献５】特開２００４−２９２４８８号公報
【特許文献６】特開２００４−３０７７１５号公報
【特許文献７】特開平７−３６２５７号公報
【特許文献８】特開２００１−１９４９７７号公報
【特許文献９】特開２００１−２０１９１５号公報
【特許文献１０】特開２０００−２１４６６１号公報
【特許文献１１】特開２００５−２３４４３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、帯電ロールと像担持体との長期間の接触による帯電ロールの歪や摺擦を低減し、濃度ムラなどの画質不良の発生を抑制できる像担持体ユニット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】
【００１１】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明に係る画像形成装置は、画像が形成される像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電ロールと、前記帯電ロールを前記像担持体に圧接させる付勢部材とを備え、画像形成装置本体に対して着脱可能に装着される像担持体ユニットであって、前記像担持体ユニットの本体フレームに掛止部を掛止させ、前記帯電ロール側に回動させることによって前記帯電ロールを覆うカバー部と、前記カバー部に設けられ、前記カバー部を前記帯電ロール側に回動させると、前記帯電ロールと前記像担持体との間に挿入され、前記像担持体から前記帯電ロールを離間させ、係止されるフック部と、を備えた離間カバーを有することを特徴としている。
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、像担持体ユニットの本体フレームに着脱可能に装着される離間カバーには、帯電ロールを覆うカバー部が設けられている。そして、本体フレームにカバー部の掛止部を掛止させ、カバー部を帯電ロール側に回動させることによって、帯電ロールをカバー部で覆う。カバー部には、フック部が設けられており、カバー部を帯電ロール側に回動させると、フック部が帯電ロールと像担持体との間に挿入され、フック部が係止されることによって像担持体から帯電ロールが離間される。
【００１３】
これにより、長期間の保管時などに帯電ロールと像担持体との接触部で帯電ロールの歪などの変形が発生することが低減される。このため、帯電ムラによる濃度ムラの発生を抑制することが可能となる。さらに、フック部を係止することにより、少ないスペースで帯電ロールを像担持体から離間させることが可能となる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の像担持体ユニットにおいて、前記離間カバーにシート状の包装材が取り付けられ、前記本体フレームに前記離間カバーを装着し、前記包装材を前記カバー部の回動方向に巻いて梱包したことを特徴としている。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、離間カバーにシート状の包装材が取り付けられており、本体フレームに離間カバーを装着した後、包装材をカバー部の回動方向に巻いて梱包する。これにより、包装材を巻くときに離間カバーが外れることが抑制される。また、包装材が離間カバーに取付けられているので、包装材を本体フレームから取り外す際に、包装材とともに離間カバーを取り外すことが可能となる。これにより、離間カバーの外し忘れが抑制される。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の像担持体ユニットにおいて、前記離間カバーは、前記帯電ロールの前記像担持体に対する離間量を前記掛止部の高さで調整することを特徴としている。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、離間カバーは、帯電ロールの像担持体に対する離間量を掛止部の高さで調整し、帯電ロールを像担持体から離間させる。これにより、簡単な構成で帯電ロールと像担持体とを確実に離間させることが可能となる。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の像担持体ユニットにおいて、前記離間カバーを導電性部材で形成したことを特徴としている。
【００１９】
請求項４に記載の発明によれば、離間カバーを導電性部材で形成することにより、帯電ロールに高電圧が印加されときに、離間カバーを介して画像形成装置本体に流れる電流を検知することが可能となる。これにより、離間カバーの外し忘れによる帯電不良の発生を抑制することが可能となる。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の像担持体ユニットにおいて、前記帯電ロールをクリーニングするクリーニング部材を備え、前記離間カバーは、前記クリーニング部材の保護を兼ねることを特徴としている。
【００２１】
請求項５に記載の発明によれば、帯電ロールをクリーニングするクリーニング部材を備えており、離間カバーがクリーニング部材の保護を兼ねている。このため、クリーニング部材に包装材やユーザーの手が触れることによってクリーニング部材に傷や変形、異物・油脂等の付着などを発生させることを抑制できる。
【００２２】
請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の像担持体ユニットにおいて、前記離間カバーの外面部に、前記離間カバーを前記本体フレームから取り外すための指掛り穴を備えることを特徴としている。
【００２３】
請求項６に記載の発明によれば、離間カバーの外面部に指掛り穴が設けられており、ユーザーが指掛り穴に指を掛けることよって、離間カバーを本体フレームから取り外すことが可能となる。このため、像担持体ユニットを画像形成装置本体に装着した後でも離間カバーを取り外すことが可能となる。
【００２４】
請求項７に記載の発明は、請求項２に記載の像担持体ユニットにおいて、前記包装材の端部中央に突出片を形成し、前記カバー部の前記掛止部より回動方向側の中央部に形成した係止孔へ差し込んで連結したことを特徴としている。
【００２５】
請求項７に記載の発明によれば、カバー部の中央部に形成した係止孔へ突出片を差し込んで連結するので、包装材をカバー部に簡単に連結することができると共に、像担持体の長さに応じて寸法の異なる包装材を連結することが可能である。また、カバー部の掛止部より回動方向側の中央部で包装材を連結するので、包装材を本体フレームから取り外す際に、包装材に引っ張られて離間カバーが回動方向と逆方向に回動し、本体フレームから外れる。これにより、離間カバーを取り外すときの操作性が向上し、離間カバーの外し忘れを抑制することが可能となる。
【００２６】
請求項８に記載の発明に係る画像形成装置は、請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の像担持体ユニットを備え、前記像担持体ユニットは、前記離間カバーを取り外して前記画像形成装置本体に装着されることを特徴としている。
【００２７】
請求項８に記載の発明によれば、像担持体ユニットは、保管時に装着されている離間カバーを取り外して画像形成装置本体に装着される。これにより、像担持体ユニットの長期間の保管時に、帯電ロールと像担持体との接触部で帯電ロールに歪などの変形が発生することが低減され、濃度ムラの発生を抑制できる。
【００２８】
請求項９に記載の発明に係る画像形成装置は、請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の像担持体ユニットと、前記帯電ロールの電流値を測定する電流計と、を備え、前記電流計で測定された電流値が所定値よりも小さいときに、画像形成動作を実行しないことを特徴としている。
【００２９】
請求項９に記載の発明によれば、離間カバーが像担持体ユニットに装着され、帯電ロールと像担持体とが離間しているときは、帯電ロールに印加される電流が流れにくくなっている。そこで、帯電ロールの電流値を測定する電流計を設けることで、電流計で測定された電流値が所定値よりも小さいときに、画像形成動作を実行しない。これにより、離間カバーの外し忘れによる帯電不良による不具合の発生を抑制することが可能となる。
【００３０】
請求項１０に記載の発明に係る画像形成装置は、請求項４に記載の像担持体ユニットを備え、前記離間カバーが前記画像形成装置本体の電流検知部に接触して電流が流れたときに、画像形成動作を実行しないことを特徴としている。
【００３１】
請求項１０に記載の発明によれば、離間カバーを導電性部材で形成しており、離間カバーを装着した状態で帯電ロールに高電圧が印加されると、離間カバーが画像形成装置本体の電流検知部に接触して電流が流れる。このとき、画像形成動作を実行しないことで、離間カバーの外し忘れによる帯電不良による不具合の発生を抑制することが可能となる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、帯電ロールと像担持体との長期間の接触による帯電ロールの歪や摺擦を低減でき、濃度ムラなどの画質不良の発生を抑制し、良好な画質の画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明に係るクリーニング装置及び画像形成装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３４】
図１には、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１００が示されている。
【００３５】
この画像形成装置１００は、図示しないパーソナルコンピュータ等の画像データ入力装置から送られてくるカラー画像情報に基づいて画像処理を行い、電子写真方式によって記録用紙Ｐにカラー画像を形成するものである。
【００３６】
画像形成装置１００には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像を形成する画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋを備えている。なお、以降、ＹＭＣＫを区別する必要がある場合は、符号の後にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの何れかを付して説明し、ＹＭＣＫを区別する必要が無い場合は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略する。
【００３７】
画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、バックアップロール３４と複数の張架ロール３２によって張架された無端状の中間転写ベルト３０の進行方向に対して、画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの順番で直列に配列されている。また、中間転写ベルト３０は、各画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの像担持体としての感光体ドラム１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋと、それぞれ対向して配設される一次転写ロール１６Ｙ、１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋとの間を挿通している。
【００３８】
つぎに、各画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの構成と画像形成の動作とを、イエロートナー画像を形成する画像形成ユニット１０Ｙを代表して説明する。
【００３９】
感光体ドラム１２Ｙの表面は、帯電ロール１３Ｙにより一様に帯電される。つぎに、露光装置１４Ｙによりイエロー画像に対応する像露光がなされ、感光体ドラム１２Ｙの表面にイエロー画像に対応する静電潜像が形成される。
【００４０】
イエロー画像に対応する静電潜像は、現像装置１５Ｙの現像バイアスが印加された現像ロール１８Ｙに担持されたトナーによって現像され、イエロートナー画像となる。イエロートナー画像は、一次転写ロール１６Ｙの圧接力と、一次転写ロール１６Ｙに印加された転写バイアスによる静電吸引力と、によって、中間転写ベルト３０上に一次転写される。
【００４１】
この一次転写では、イエロートナー画像は全て中間転写ベルト３０に転写されず、一部が転写残留イエロートナーとして、感光体ドラム１２Ｙに残留する。また、感光体ドラム１２Ｙの表面には、トナーの外添剤なども付着している。一次転写後の感光体ドラム１２Ｙは、クリーニング装置２０Ｙとの対向位置を通過し、感光体ドラム１２Ｙの表面の転写残留トナーなどが除去される。その後、感光体ドラム１２Ｙの表面は、つぎの画像形成サイクルの為、帯電ロール１３Ｙで再び帯電される。
【００４２】
図１に示すように、画像形成装置１００では、各画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの相対的な位置の違いを考慮したタイミングで、上記と同様の画像形成工程が各画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋにおいて行われ、中間転写ベルト３０上に、順次、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色トナー像が重ねられ、多重トナー像が形成される。
【００４３】
そして、所定のタイミングで二次転写位置Ａへと搬送されてきた記録用紙Ｐに、転写バイアスが印加された二次転写ロール３６の静電吸引力によって、中間転写ベルト３０から多重トナー像が一括して、記録用紙Ｐに転写される。
【００４４】
多重トナー像が転写された記録用紙Ｐは、中間転写ベルト３０から分離された後、定着装置３１へと搬送され、熱と圧力とにより記録用紙Ｐに定着されてフルカラー画像が形成される。
【００４５】
記録用紙Ｐに転写されなかった中間転写ベルト３０上の転写残留トナーは、中間転写ベルト用クリーナー３３で回収される。
【００４６】
この画像形成装置１００には、図２及び図９に示すように、感光体ドラム１２と、帯電ロール１３と、後述するクリーニングロール５２と、クリーニング装置２０などが一体に構成された像担持体ユニットとしてのプロセスカートリッジ１０２が設けられている。図１０に示すように、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色に対応して４つのプロセスカートリッジ１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋが設けられており、これらが画像形成装置本体１１０（図１０では一部のみ図示）に対して着脱可能に装着されている。これにより、プロセスカートリッジ１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋを画像形成装置本体１１０から取り外して交換することができる。
【００４７】
図３に示すように、プロセスカートリッジ１０２には、感光体ドラム１２の上方部に、感光体ドラム１２と接触するように帯電ロール１３が配設されている。この帯電ロール１３は、導電性のシャフト１３Ａの周囲に帯電層１３Ｂが形成されたものである。シャフト１３Ａの両端部は、プロセスカートリッジ１０２の本体フレーム１０３に対して上下方向にスライド可能に設けられたホルダー部材（図示省略）の軸受６０に回転可能に支持されている。軸受６０の上方部には、軸受６０を付勢して帯電ロール１３を感光体ドラム１２に押圧させる圧縮スプリング５６が設けられている。なお、圧縮スプリング５６内には、軸受６０に形成された凸部６０Ａが挿入され、圧縮スプリング５６のずれや倒れを防止している。圧縮スプリング５６の上端部は、本体フレーム１０３に固定された支持体５８に支持されている。
【００４８】
帯電ロール１３の上方部であって圧縮スプリング５６と隣り合う位置には、帯電ロール１３の表面に接触するクリーニングロール５２が設けられている。このクリーニングロール５２は、シャフト５２Ａの周囲にスポンジ層５２Ｂが形成されたものであり、シャフト５２Ａの両端部がホルダー部材（図示省略）に回転可能に支持されている。また、クリーニングロール５２は帯電ロール１３に所定の圧力で押圧され、スポンジ層５２Ｂが帯電ロール１３の周面に沿って弾性変形してニップ部を形成している。
【００４９】
図２に示すように、軸受６０と帯電ロール１３及びクリーニングロール５２はホルダー部材（図示省略）に支持されており、本体フレーム１０３に対して圧縮スプリング５６の伸縮方向、すなわち、感光体ドラム１２の軸方向と直交する方向にスライド可能となっている。
【００５０】
感光体ドラム１２の支軸には図示しないモータが連結されており、感光体ドラム１２が図１中の時計回り（矢印２の方向）に回転駆動される。また、感光体ドラム１２の回転に従動して帯電ロール１３が矢印４の方向に回転する。また、帯電ロール１３の回転に従動してクリーニングロール５２が矢印６の方向に回転する。なお、帯電ロール１３又はクリーニングロール５２は、モータを連結して独自に回転駆動するように構成してもよい。
【００５１】
図２及び図３に示すように、プロセスカートリッジ１０２には、本体フレーム１０３に着脱可能に装着される離間カバー７０が設けられている。この離間カバー７０は、帯電ロール１３とクリーニングロール５２を覆うカバー部７２と、カバー部７２の端部（帯電ロール１３側の端部）にシャフト１３Ａに係止されるフック部７４とを備えている。
【００５２】
カバー部７２は、本体フレーム１０３の上部に形成された溝部１０３Ａに掛止される突起７２Ａを備えており、本体フレーム１０３の上部から直角方向に湾曲され、クリーニングロール５２及び帯電ロール１３の露出部を覆うように形成されている。
【００５３】
図４に示すように、フック部７４は、カバー部７２の下方部（突起７２Ａと反対側端部）であって、カバー部７２の両端部に設けられている（図４では片方のみ図示）。フック部７４は、シャフト１３Ａに係止される爪状の部材であり、カバー部７２の回動方向に向かって太くなり、シャフト１３Ａの径方向に拡大した形状となっている。
【００５４】
図２に示すように、離間カバー７０は、カバー部７２の突起７２Ａを溝部１０３Ａに掛止させ、突起７２Ａを支点としてカバー部７２を帯電ロール１３側に回動させることによって、カバー部７２でクリーニングロール５２と帯電ロール１３を覆うと共に、フック部７４がシャフト１３Ａに係止される。これにより、離間カバー７０が本体フレーム１０３に装着され、フック部７４によって帯電ロール１３が感光体ドラム１２から離間されるように構成されている。
【００５５】
図４に示すように、カバー部７２の回動方向端部（突起７２Ａと反対側の下方側端部）には、中央部に長手方向に沿ってスリット７６が形成されている。また、カバー部７２の外面の両端部には、ユーザーが離間カバー７０を本体フレーム１０３から取り外すために指を掛止可能な指掛り穴７８が形成されている。このカバー部７２は、例えば、ＰＯＭなどの樹脂で形成されている。
【００５６】
図７に示すように、プロセスカートリッジ１０２は、遮光性のシート状の包装材８０で巻いて梱包している。図５に示すように、包装材８０は、カバー部７２の長手方向と直交する方向に舟形状の突出片８０Ａを備えている。図６に示すように、突出片８０Ａをカバー部７２の内側からスリット７６に通して包装材８０の表面側に折り返し、その折り返した突出片８０Ａをテープ８２で包装材８０に貼り付けることで、包装材８０をカバー部７２に連結する。すなわち、包装材８０は、カバー部７２の中央部の一箇所で連結されており、これによって感光体ドラム１２の長さに応じて異なる寸法の包装材８０を取り付けることができる。
【００５７】
プロセスカートリッジ１０２の出荷検査終了後、梱包時には、図２に示すように、カバー部７２の突起７２Ａを溝部１０３Ａに掛止させ、突起７２Ａを中心に帯電ロール１３側に回動させることによって、カバー部７２でクリーニングロール５２と帯電ロール１３を覆う。カバー部７２を回動させると、フック部７４が帯電ロール１３と感光体ドラム１２との間に挿入され、シャフト１３Ａに係止されることで離間カバー７０が本体フレーム１０３に装着される。フック部７４がシャフト１３Ａに係止されることによって、圧縮スプリング５６が縮んで帯電ロール１３が上方に引き上げられ、帯電ロール１３と感光体ドラム１２との圧接が解除される。
【００５８】
また、離間カバー７０は、カバー部７２の突起７２Ａの高さを調整することによって、帯電ロール１３の感光体ドラム１２に対する離間量（リフト量）を調整することができる。このため、簡単な構成により帯電ロール１３を感光体ドラム１２から確実に退避することができる。また、フック部７４は、カバー部７２の回動方向に向かって太く、シャフト１３Ａの径方向に拡大した形状であり、フック部７４が感光体ドラム１２に接触しないため、感光体ドラム１２の傷は発生しない。また、このような形状により、フック部７４の強度を確保することができる。フック部７４でシャフト１３Ａを係止することで、少ないスペースで帯電ロール１３を感光体ドラム１２から離間することができる。
【００５９】
図７に示すように、プロセスカートリッジ１０２に離間カバー７０を装着した後、包装材８０を離間カバー７０の装着時の回動方向（図２中の突起７２Ａからフック部７４の方向）に巻いて、包装材８０の端部をテープ８４で貼り付けることで、プロセスカートリッジ１０２を梱包する。包装材８０を離間カバー７０の回動方向に巻くことにより、離間カバー７０の外れを防止できる。この状態で、プロセスカートリッジ１０２を輸送、保管する。
【００６０】
このようにプロセスカートリッジ１０２に離間カバー７０を装着することにより、長期間の保管時などに帯電ロール１３が感光体ドラム１２から離間されるので、帯電ロール１３の周面に永久歪などの変形が発生しない。輸送時の振動等により感光体ドラム１２と帯電ロール１３が摺擦することも防止できる。このため、帯電ロール１３の変形による濃度ムラの発生を抑制できる。さらに、帯電ロール１３の種類によっては、親水性のイオンを使用しているものもあり、特に、高湿環境下で放置するとこのイオンが染み出て表面に出てくる場合がある。これが感光体ドラム１２表面に付着して白スジになる場合もあるが、このような白スジの発生も防止できる。
【００６１】
また、プロセスカートリッジ１０２に遮光性の包装材８０を巻いているため、感光体ドラム１２の光疲労や傷などの発生を防止し、異物・油脂等の付着を防止することができる。
【００６２】
一方、プロセスカートリッジ１０２を画像形成装置本体１１０に装着する時には、包装材８０を取り外してから装着する。図８に示すように、テープ８４を剥がして包装材８０を梱包時と逆方向に剥がしてプロセスカートリッジ１０２から取り外す。包装材８０は、カバー部７２の突起７２Ａ（図３参照）と反対側端部に連結されており、包装材８０を本体フレーム１０３の長手方向と直交する方向にそのまま引っ張ることで、離間カバー７０が装着時と逆方向に回動して本体フレーム１０３から外れる。そうすることで、包装材８０を剥がすと同時に、離間カバー７０を取り外すことができる。離間カバー７０を取り外すことにより、図９に示すように、帯電ロール１３とクリーニングロール５２の周面の一部が本体フレーム１０３から露出する。この状態では、図３に示すように、フック部７４がシャフト１３Ａから外れるので、シャフト１３Ａが圧縮スプリング５６の力で感光体ドラム１２の方向に移動し、帯電ロール１３が感光体ドラム１２に圧接される。
【００６３】
このように離間カバー７０と包装材８０を一体的に構成することで、離間カバー７０の外し忘れによる帯電不良を防止でき、また、プロセスカートリッジ１０２の交換時のユーザーへの負担が増加することが無い。
【００６４】
また、図１０に示すように、離間カバー７０と包装材８０を一体的に構成しないとき、又は、包装材８０が離間カバー７０から外れた場合には、プロセスカートリッジ１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋを画像形成装置本体１１０に取付けたときに離間カバー７０が装着されている場合がある。この場合には、ユーザーが離間カバー７０の指掛り穴７８に指を掛止して引っ張ることで、離間カバー７０を取り外すことができる。
【００６５】
図１１に示すように、画像形成装置本体１１０には、帯電ロール１３に高電圧を印加する電源１２０と、帯電ロール１３から感光体ドラム１２に流れる電流値を測定する電流計１２２とが設けられている。制御部１２４では、電流計１２２で測定された電流値が所定値よりも小さいときに、画像形成動作を実行しない。離間カバー７０がプロセスカートリッジ１０２に装着され、帯電ロール１３と感光体ドラム１２とが離間しているときは、帯電ロール１３から感光体ドラム１２に電流が流れにくい。そこで、電流計１２２で測定された電流値が所定値よりも小さいときに、画像形成動作を実行しないことで、離間カバー７０の外し忘れによる帯電不良による不具合の発生を防止できる。
【００６６】
また、図１０に示すように、離間カバー７０を導電性ＰＯＭなどの導電性部材で形成すると共に、画像形成装置本体１１０に、プロセスカートリッジ１０２に装着された離間カバー７０と接触可能な導電性の板バネ１１２などを設けてもよい。また、画像形成装置本体１１０には、板バネ１１２に流れた電流を検知する電流検知部（図示省略）を設ける。この構成では、離間カバー７０がプロセスカートリッジ１０２に装着された状態で帯電ロール１３に高電圧が印加されると、離間カバー７０から板バネ１１２を介して電流検知部（図示省略）に電流が流れる。このとき、画像形成動作を実行しないことにより、離間カバー７０の外し忘れによる帯電不良による不具合の発生を防止できる。
【００６７】
ここで、クリーニングロール５２の詳細について説明する。
【００６８】
クリーニングロール５２のシャフト５２Ａの材質としては、快削鋼、ステンレス鋼等が使用されており、摺動性などの用途に応じ材質および表面処理方法は適時選択され、導電性を有さない材質についてはメッキ処理など一般的な処理により加工され導電化処理が行われてもよく、もちろんそのまま使用してもよい。また、クリーニングロール５２は、スポンジ層５２Ｂを介して帯電ロール１３と適度なニップ圧力で接触するため、ニップ時に撓みのない強度を持った材質またはシャフト長に対して十分剛性をもったシャフト径が選択される。
【００６９】
スポンジ層５２Ｂは、多孔質の３次元構造を有する発泡体からなり、内部や表面に空洞や凹凸部（以下、セルという。）が存在し、弾性を有している。このスポンジ層５２Ｂは、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリアミド、オレフィン、メラミン又はポリプロピレン、ＮＢＲ、ＥＰＤＭ、天然ゴム及びスチレンブタジエンゴム、クロロプレン、シリコーン、ニトリル、等の発泡性の樹脂又はゴムを材質としたものより選択される。これにより、多数のセルを有するスポンジ層５２Ｂを安価に製造できる。スポンジ層５２Ｂは、帯電ロール１３との従動摺擦により外添剤などの異物を効率的にクリーニングすると同時に、帯電ロール１３の表面にスポンジ層５２Ｂの擦れによるキズをつけないために、また、長期にわたり千切れや破損が生じないようにするために、引き裂き、引っ張り強さなどに強いポリウレタンが特に好ましく用いられる。
【００７０】
ポリウレタンとして特に限定するものではなく、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリエステルやアクリルポリールなどのポリオールと、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネートや４，４−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネートなどのイソシアネートの反応を伴っていれば良く、１，４−ブタンジオール、トリメチロールプロパンなど鎖延長剤が混合されていることが好ましい。また、水やアゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリルのようなアゾ化合物などの発泡剤を用いて発泡させるのが一般的である。さらに必要に応じて発泡助剤、整泡剤、触媒などの助剤を加えればよい。
【００７１】
クリーニングロール５２のスポンジ層５２Ｂのセル数は４０〜８０個／２５ｍｍであることが好ましく、４５〜７５個／２５ｍｍであることがより好ましい。このようなセル数に設定することで、セルの中にトナーや外添剤などの異物を取り込みやすく、かつ取り込んだ外添剤などの異物を帯電ロール１３、感光体ドラム１２へ転移しやすくなる。セル数が８０個／２５ｍｍより多いとセル径が小さい為に外添剤の取り込み性が低下し、逆にセル数が４０個／２５ｍｍより少ないとセル径が大きくなりすぎ、取り込んだ外添剤を帯電ロール１３へ転移させる適度な大きさまで固めることが困難となる。
【００７２】
また、クリーニングロール５２の径はφ７ｍｍからφ１４ｍｍ、より好ましくはφ８ｍｍからφ１３ｍｍで、スポンジ層５２Ｂの肉厚が２ｍｍから４ｍｍであることが好ましい。直径が１４ｍｍ以上であるとクリーニングロール５２の周面１箇所あたりの外添剤に接触する回数が減り、またクリーニング回数が減るので、クリーニング性能に対する長期安定性には優れるものの小型化の観点から不利である。直径が７ｍｍ以下であると画像形成装置を小型化できるので優位であるが、周面１箇所あたりの外添剤に接触する回数が増え、またクリーニング回数が増えるので、長期安定性に対し不利となる。
【００７３】
次に、帯電ロール１３の詳細について説明する。
【００７４】
この帯電ロール１３は、導電性のシャフト１３Ａ上に帯電層１３Ｂとして導電性弾性層、表面層が順次形成されたものである。
【００７５】
帯電ロール１３の径はφ７ｍｍからφ１５ｍｍ、より好ましくはφ８ｍｍからφ１４ｍｍで、帯電層１３Ｂの肉厚が２ｍｍから４ｍｍであることが好ましい。直径が１５ｍｍ以上であると周面１箇所あたりの外添剤に接触する回数が減り、また放電回数が減るので、汚れや帯電性能に対する長期安定性には優れるものの小型化の観点から不利である。直径が７ｍｍ以下であると画像形成装置１００を小型化できるので優位であるが、周面１箇所あたりの外添剤に接触する回数が増え、また放電回数が増えるので、長期安定性に対し不利となる。
【００７６】
この帯電ロール１３であるが、所定の帯電性能を有するものであれば以下の構成に限定されるものでないことは言うまでもない。
【００７７】
シャフト１３Ａの材質としては、快削鋼、ステンレス鋼等が使用され、摺動性などの用途に応じ材質および表面処理方法は適時選択され、導電性を有さない材質についてはメッキ処理など一般的な処理により加工され導電化処理が行われていてもよい。
【００７８】
帯電ロール１３の帯電層１３Ｂを構成する上記導電性弾性層は、例えば、弾性を有するゴム等の弾性材、導電性弾性層の抵抗を調整するカーボンブラックやイオン導電材等の導電材、必要に応じて軟化剤、可塑剤、硬化剤、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、シリカおよび炭酸カルシウム等の充填剤等、通常ゴムに添加され得る材料を加えてもよい。通常ゴムに添加される材料を添加した混合物を、導電性のシャフト１３Ａの周面に被覆することにより形成される。抵抗値の調整を目的とした導電剤として、マトリックス材に配合されるカーボンブラックやイオン導電剤のような、電子及び／又はイオンを電荷キャリアとして電気伝導する材料を分散したもの等を用いることができる。また、上記弾性材は発泡体であってもかまわない。
【００７９】
上記導電性弾性層を構成する弾性材としては、例えばゴム材中に導電剤を分散させることによって形成される。ゴム材としては、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド共重合ゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン３元共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、天然ゴム等、及びこれらのブレンドゴムが挙げられる。中でも、シリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド共重合ゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴムおよびこれらのブレンドゴムが好ましく用いられる。これらのゴム材は発泡したものであっても無発泡のものであってもよい。
【００８０】
導電剤としては、電子導電剤やイオン導電剤が用いられる。電子導電剤の例としては、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等のカーボンブラック；熱分解カーボン、グラファイト；アルミニウム、銅、ニッケル、ステンレス鋼等の各種導電性金属または合金；酸化スズ、酸化インジウム、酸化チタン、酸化スズ−酸化アンチモン固溶体、酸化スズ−酸化インジウム固溶体等の各種導電性金属酸化物；絶縁物質の表面を導電化処理したもの；などの微粉末を挙げることができる。また、イオン導電剤の例としては、テトラエチルアンモニウム、ラウリルトリメチルアンモニウム等の過塩素酸塩、塩素酸塩等；リチウム、マグネシウム等のアルカリ金属、アルカリ土類金属の過塩素酸塩、塩素酸塩等；を挙げることができる。
【００８１】
帯電層１３Ｂを構成する上記表面層は、トナー等の異物による汚染の防止のためなどに形成しているものであり、表面層の材料としては、樹脂、ゴム等の何れを用いてもよく特に限定するものではない。ポリエステル、ポリイミド、共重合ナイロン、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、メラミン樹脂、フッ素ゴム、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、セルロース、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体等を挙げることができる。このうち外添剤汚れの観点から、ポリフッ化ビニリデン、４フッ化エチレン共重合体、ポリエステル、ポリイミド、共重合ナイロンが好ましく用いられる。
【００８２】
また上記表面層には導電性材料を含有させ、抵抗値を調整することができる。該導電性材料としては、粒径が３μｍ以下であるものが望ましい。また、抵抗値の調整を目的とした導電剤として、マトリックス材に配合されるカーボンブラックや導電性金属酸化物粒子、あるいはイオン導電剤のような、電子及び／又はイオンを電荷キャリアとして電気伝導する材料を分散したもの等を用いることができる。
【００８３】
また、上記表面層には、フッ素系あるいはシリコーン系の樹脂が用いられている。特に、フッ素変性アクリレートポリマーで構成されることが好ましい。また、表面層の中に微粒子を添加してもよい。これにより、表面層が疎水性となって帯電ロール１３への異物の付着が防止されるように作用する。また、アルミナやシリカのような絶縁性の粒子を添加して、帯電ロール１３の表面に凹凸を付与し、感光体ドラム１２との摺擦時の負担を小さくして帯電ロール１３と感光体ドラム１２相互の耐磨耗性を向上させることも可能である。
【００８４】
このような構成の画像形成装置１００では、図１に示すように、クリーニング装置２０を通過後に感光体ドラム１２の表面に付着しているトナーや外添剤（Ｓｉ，Ｔｉなど）などは、帯電ロール１３の表面に付着する。帯電ロール１３の表面に付着したトナーや外添剤は、帯電ロール１３とクリーニングロール５２とのニップ部でスポンジ層５２Ｂのセル内に取り込まれる。帯電ロール１３とクリーニングロール５２とのニップ部では、スポンジ層５２Ｂのセル内や表面で圧縮膨張運動が起こり、トナーや外添剤を掻き取りながら凝集させる現象が起こる。そして、トナーや外添剤が凝集してある大きさ以上になると、その凝集物がクリーニングロール５２のスポンジ層５２Ｂのセル内から帯電ロール１３側に戻される。さらに、その凝集物は帯電ロール１３の表面から感光体ドラム１２へ戻され、その後、感光体ドラム１２表面の凝集物はクリーニング装置２０や現像装置１５の現像ロール１８などに回収される。また、感光体ドラム１２から中間転写ベルト３０に転移した凝集物は中間転写ベルト３０の中間転写ベルト用クリーナー３３によって回収される。この一連の動作が繰り返されることによって、クリーニング性能が維持される。
【００８５】
このような画像形成装置１００では、プロセスカートリッジ１０２の出荷時に、帯電ロール１３の感光体ドラム１２への圧接を解除する離間カバー７０が装着されている。このため、帯電ロール１３の永久歪や、輸送時の振動等により感光体ドラム１２と帯電ロール１３が摺擦することが抑制され、濃度ムラ等の画質不良を防止できる。
【００８６】
また、離間カバー７０と包装材８０とを一体的に構成したことで、包装材８０を剥がすときに離間カバー７０をプロセスカートリッジ１０２から取り外すことができる。このため、離間カバー７０を外し忘れた場合の帯電不良による現像装置１５内のキャリアこぼれを防止することができる。
【００８７】
また、包装材８０を剥がすときに離間カバー７０を取り外すことができるため、プロセスカートリッジ１０２の交換時にユーザーへの負担が増加することは無い。
【００８８】
なお、上記実施形態の画像形成装置１００は、感光体ドラム１２の上方部に帯電ロール１３を接触させ、この帯電ロール１３の上方部にクリーニングロール５２を接触させる構成であるが、この構成に限定するものではない。例えば、感光体ドラムの下方部に帯電ロールを接触させ、この帯電ロールの下方部にクリーニングロールを接触させる構成でも本発明を適用することが可能である。
【００８９】
なお、上記実施形態の画像形成装置１００は、中間転写ベルト３０の移動方向に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋを並設する構成であったが、この構成に限定するものではない。例えば、回転式現像装置を用いて感光体ドラムへのトナー像の形成を４サイクル繰り返して行う構成であっても、感光体ドラム、帯電ロール及びクリーニングロールを備えたプロセスカートリッジに本発明を適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る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おいて、プロセスカートリッジに離間カバーを取り付け、帯電ロールを感光体ドラムから離間した状態を示す構成図である。
【図３】図１に示す画像形成装置において、プロセスカートリッジから離間カバーを取り外し、帯電ロールを感光体ドラムに圧接した状態を示す構成図である。
【図４】離間カバーを示す斜視図である。
【図５】離間カバーに取り付けられる包装材を示す斜視図である。
【図６】離間カバーに包装材を取り付けた状態を示す斜視図である。
【図７】離間カバーをプロセスカートリッジに装着し、包装材で包んだ状態を示す斜視図である。
【図８】プロセスカートリッジから包装材を剥がす状態を示す斜視図である。
【図９】プロセスカートリッジから包装材及び離間カバーを取り外した状態を示す斜視図である。
【図１０】画像形成装置本体に、離間カバーが装着されたプロセスカートリッジを取り付けた状態を示す斜視図である。
【図１１】帯電ロールに高電圧を印加する電源付近の構成を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００９１】
１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ     画像形成ユニット
１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ     感光体ドラム
１３   帯電ロール
１３Ａ シャフト
５２   クリーニングロール
５６   圧縮スプリング
５８   支持体
６０   軸受
７０   離間カバー
７２   カバー部
７２Ａ 突起（掛止部）
７４   フック部
７６   スリット
７８   指掛り穴
８０   包装材
８０Ａ 突出片
８２   テープ
８４   テープ
１００ 画像形成装置
１０２ プロセスカートリッジ（像担持体ユニット）
１０３ 本体フレーム
１０３Ａ      溝部
１１０ 画像形成装置本体
１１２ 板バネ
１２０ 電源
１２２ 電流計
１２４ 制御部
Ｐ     記録用紙
【図１】
0004788439.tif 000002
【図２】
0004788439.tif 000003
【図３】
0004788439.tif 000004
【図４】
0004788439.tif 000005
【図５】
0004788439.tif 000006
【図６】
0004788439.tif 000007
【図７】
0004788439.tif 000008
【図８】
0004788439.tif 000009
【図９】
0004788439.tif 000010
【図１０】
0004788439.tif 000011
【図１１】
0004788439.tif 000012