(57)【要約】【課題】耐久性のよい帯電装置を提供する。【解決手段】像担持体１表面を帯電するローラ状の帯電ローラ（帯電部材）と、その帯電ローラ表面を清掃するローラ状のブラシローラ（清掃部材）１２とを備える帯電装置３１において、ブラシローラ１２表面に長さ２ｍｍ以下の繊維からなるブラシ２０が形成されているとともに、ブラシローラ１２が回転角度を制御されながら回転可能に備えられている。【選択図】図２
2005195950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体表面を帯電するローラ状の帯電部材と、
該帯電部材表面を清掃するローラ状の清掃部材とを備える帯電装置において、
前記清掃部材表面に長さ２ｍｍ以下の繊維からなるブラシが形成されるとともに、前記清掃部材が回転角度を制御されながら回転可能に備えられていることを特徴とする帯電装置。
【請求項２】
前記回転角度が任意に選択できることを特徴とする請求項１に記載の帯電装置。
【請求項３】
前記像担持体と一体となってプロセスカートリッジに収容されていることを特徴とする請求項１または２に記載の帯電装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の帯電装置を備えた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、像担持体表面を帯電するローラ状の帯電部材と、その帯電部材表面を清掃するローラ状の清掃部材とを備える帯電装置およびそれを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来，電子写真方式を利用した画像形成装置は、たとえば、像担持体である感光ドラムの表面を帯電装置によって帯電し、書込装置によって静電潜像を形成し、感光ドラム上の静電潜像を現像装置の現像剤（トナー）によって現像して可視像化し、その現像された画像を転写装置によりトナー画像を記録紙に転写し、定着装置によって圧力と熱で記録紙上のトナー画像を定着した後、画像形成装置外に排出されるようになっている。
【０００３】
なお、帯電装置は、ローラ状の帯電部材と、ブラシローラ状の清掃部材とを備え、帯電部材が像担持体表面に接触して像担持体とともに連れ回りし、清掃部材はブラシ部分が帯電部材に接触して固定または回転しながら帯電部材の表面の残留トナーを除去するようになっている（例えば特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１４０７６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の帯電装置では、清掃部材のブラシローラが固定されているか、回転可能であっても、ある決まった角度回転して停止するような構造となっていたので、ブラシの消耗や、ブラシに付着した残留トナーが蓄積してブラシローラを交換する時期を早めていた。すなわち、ブラシローラを備える帯電装置の耐久性が悪かった。
そこでこの発明の目的は、耐久性のよい帯電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、像担持体表面を帯電するローラ状の帯電部材と、
該帯電部材表面を清掃するローラ状の清掃部材とを備える帯電装置において、
前記清掃部材表面に長さ２ｍｍ以下の繊維からなるブラシが形成されるとともに、前記清掃部材が回転角度を制御されながら回転可能に備えられていることを特徴とする。
【０００７】
請求項１の発明によれば、清掃部材表面に長さ２ｍｍ以下の繊維からなるブラシが形成されるとともに、前記清掃部材が回転角度を制御されながら回転可能に備えられているので、ブラシの倒れがなくブラシの永久変形を防止する。また、帯電装置全体を小型化することが可能となる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の帯電装置において、前記回転角度が任意に選択できることを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明によれば、回転角度が任意に選択できるので、清掃部材のブラシを満遍なく使用することができ、ブラシの耐久性を一層向上させる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の帯電装置において、前記像担持体と一体となってプロセスカートリッジに収容されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項３の発明によれば、像担持体と一体となってプロセスカートリッジに収容されているので、帯電装置の交換が容易になる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の帯電装置を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、清掃部材表面に長さ２ｍｍ以下の繊維からなるブラシが形成されるとともに、前記清掃部材が回転角度を制御されながら回転可能に備えられているので、ブラシの倒れがなくブラシの永久変形を防止することができる。したがって、耐久性のよい帯電装置を提供することができる。加えて、帯電装置全体を小型化することができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、回転角度が任意に選択できるので、清掃部材のブラシを満遍なく使用することができ、ブラシの耐久性を一層向上させることができる。したがって、一層耐久性のよい帯電装置を提供することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、像担持体と一体となってプロセスカートリッジに収容されているので、帯電装置の交換を容易にすることができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、上記効果を奏する帯電装置を備えた画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１はこの発明の一実施形態としての定着装置を備えた画像形成装置の一例を示す断面図であり、ここに示した画像形成装置は、電子複写機、プリンタ、ファクシミリ又はこれらの少なくとも２つの機能を備えた複合機などとして構成されるものである。
【００１８】
図１に示した画像形成装置は、ドラム状の感光体として構成された像担持体１を有し、画像形成動作の開始に伴って、像担持体１は矢印Ａ方向に回転駆動される。このとき、像担持体１表面に対向配置された帯電ローラ（帯電部材）２が、図示していない駆動装置により、又は像担持体１の表面の移動に従動して矢印Ｂ方向に回転する。帯電ローラ２は芯金３と、そのまわりに形成された弾性層４よりなり、かかる帯電ローラ２が上述のように回転するとき、その芯金３に所定極性の帯電電圧が印加され、これによって像担持体１の表面が所定の極性に帯電される。
【００１９】
帯電された像担持体１の表面には、露光装置の一例である不図示のレーザ書き込みユニットから出射する光変調されたレーザビームＬＢが照射され、これによって像担持体１表面に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置５によりトナー像として可視像化される。ここに示した現像装置５は、粉体状の現像剤Ｄを収容した現像ケース６と、現像剤Ｄを担持して搬送する現像ローラ７を有し、矢印Ｃ方向に回転駆動される現像ローラ７の周面に担持された現像剤のトナーが像担持体１に形成された静電潜像に静電的に移行し、その潜像がトナー像として可視像化される。
【００２０】
像担持体１には、矢印Ｅ方向に駆動される転写ベルト８が対向配置され、図示していない給紙部から給送された転写紙Ｐは、この転写ベルト８に担持されて搬送される。転写紙Ｐが像担持体１と転写ベルト８の間の転写領域を通るとき、転写ベルト８を挟んで像担持体１に対向配置された転写装置９に転写電圧が印加され、これによって像担持体１表面に形成されたトナー像が転写紙Ｐ上に静電的に転写される。像担持体上に形成されたトナー像を中間転写体に転写し、その転写トナー像を転写紙に転写するように構成することもできる。
【００２１】
トナー像転写後の像担持体１表面に付着する転写残トナーは、像担持体１表面に圧接したクリーニングブラシ１０とクリーニングブレード１１とからなるクリーニング部材によって掻き取り除去される。一方、トナー像を転写された転写紙Ｐは、図示していない定着装置を通り、このとき熱と圧力の作用によって、そのトナー像が転写紙上に定着される。
【００２２】
図１に示した画像形成装置においては、像担持体１、帯電ローラ２、クリーニングブラシ１０及び後述するブラシローラ１２が、ユニットケース（プロセスカートリッジ）１３に回転自在に組み付けられ、しかもクリーニングブレード１１の基端部がユニットケース１３に固定され、これらの要素によって一体的なユニット１４が構成されている。すなわち、帯電装置３１は、像担持体１と一体となってユニットケース（プロセスカートリッジ）１３に収容されている。
【００２３】
このユニット１４を、画像形成装置本体に固定されたガイドレール１５に沿って手前側に引き出し、又は奥側に押し込んで、当該ユニット１４を所定の位置に装填することができる。クリーニングブラシ１０、クリーニングブレード１１、及びユニットケース１３の一部により構成されたクリーニングケース１６によって、像担持体１表面を清掃する像担持体用のクリーニング装置１７が構成されている。
【００２４】
帯電ローラ（帯電部材）２は、前述のように像担持体１に対向してその像担持体１を帯電する。かかる帯電ローラ２は、図２に示す如く、像担持体１の表面に圧接していてもよいが、像担持体１の表面から微小間隙をあけ、その像担持体１に対して非接触状態で位置していてもよい。
【００２５】
上述の如き画像形成動作が行われるとき、クリーニングブレード１１をすり抜けたトナーや、画像形成装置本体内に浮遊するトナーなどの異物が帯電ローラ２の周面に付着する。これを放置したとすると、像担持体１の帯電むらや帯電不良が発生し、像担持体１上に形成されるトナー像の画質が劣化する。
【００２６】
そこで、本例の画像形成装置には、前述のブラシローラ（清掃部材）１２を備えた帯電装置３１が設けられている。このブラシローラ１２は、帯電ローラ２に対して平行に延び、金属又は硬質樹脂などの剛体より成る芯金１９と、この芯金１９の周面に基端部が固定された多数の繊維より成るブラシ２０を有している。ブラシ２０は、芯金１９の全周に亘って設けられている。かかるブラシ２０が、被清掃体、この例では帯電ローラ２の表面に当接する。
【００２７】
ここに示したブラシローラ１２は、そのブラシ２０が、当該ブラシローラ１２の自重によって被清掃体、すなわち帯電ローラ２の表面に当接し、かつその被清掃体の表面の移動に従動して矢印Ｇ方向に回転するように配置されている。
【００２８】
具体的には、ユニットケース１３の奥側の側板１３Ａと、手前側の側板（図示せず）に軸受部材２１がそれぞれ固定され、その各軸受部材２１には下部が開放したガイドスロット２２がそれぞれ形成され、その各ガイドスロット２２にブラシローラ１２の芯金１９の長手方向各端部が、回転自在に、かつそのガイドスロット２２に沿って（被清掃体の表面に対して接近又は離間する方向）に摺動自在に嵌合している。各ガイドスロット２２の幅は、芯軸１９の各端部の直径よりもわずかに大きく設定され、これにより芯軸１９の各端部が各ガイドスロット２２にがたつくことなく嵌合することができる。
【００２９】
図２において、像担持体１のまわりに帯電ローラ２、ブラシローラ１２、クリーニングブレード４が配置されている。
帯電ローラ２は芯金３のまわりに弾性層４を備え、加圧部材３０によって像担持体１に押圧され、像担持体１を帯電する。ブラシローラ１２は芯金１９とブラシ２０で構成され、帯電ローラ２表面の付着物を除去する。すなわち、帯電装置３１は、像担持体１表面を帯電するローラ状の帯電ローラ（帯電部材）２と、その帯電ローラ２表面を清掃するローラ状のブラシローラ（清掃部材）１２とを備える。
【００３０】
ブラシ２０の長さは２ｍｍ以下、好ましくは１．１ｍｍ以下である。このブラシ２０が長すぎると、ブラシ倒れを起こしてしまい、ブラシの永久変形を生じてしまい、クリーニングが不十分となってしまう。
クリーニングブレード４は像担持体１のクリーニング手段として、その先端を像担持体１に当接させて像担持体１表面の残留トナーを除去している。
【００３１】
ブラシローラ１２は停止状態で帯電ローラ２に当接した部分が帯電ローラ２表面を摺擦することにより清掃を行なう。ブラシローラ１２は常に同じ場所で上記摺擦を行なうと、早期にブラシ２０の毛倒れや目詰まりを引き起こして清掃能力が低下してしまう。本実施例では、上記毛倒れや目詰まり箇所を同一位置に集中させないために、帯電ローラ２の回転数や紙の印刷枚数あるいはブラシローラ１２の使用時間などの使用状況に応じてブラシローラ１２の摺擦位置を変更する。ブラシローラ１２の帯電ローラ２に対する摺擦位置を変えるために、図示しないモータまたはクラッチをブラシローラ１２の回転軸に接続している。
【００３２】
次に図３を用いてブラシローラ１２にモータを接続した場合の動作を説明する。帯電ローラ２の回転数や紙の印刷枚数あるいはブラシローラ１２の使用時間などの使用状況に応じてブラシローラ１２をモータにより回転/停止させて摺擦位置を変更するようにしている。上記モータの回転時間をランダムに設定することにより、摺擦位置がブラシローラ１２の全周に渡って分布し、ブラシローラ１２の未使用部が発生しないよう有効に利用することができる。すなわち、この実施の形態の帯電装置３１は、ブラシローラ１２表面に長さ２ｍｍ以下の繊維からなるブラシ２０が形成されるとともに、ブラシローラ１２が回転角度を制御されながら回転可能に備えられ、回転角度が任意に選択できる。
【００３３】
次に図４を用いてブラシローラ１２にクラッチを接続した場合の動作を説明する。帯電ローラ２の使用状況に応じてクラッチが離れるとブラシローラ１２が自在に回転するので、帯電ローラ２に対し連れ回り回転し、回転時間が経過した時点でクラッチが接続され停止するように構成されている。上記モータの接続例と同様に、上記クラッチの離れる時間をランダムに設定することにより、摺擦位置がブラシローラ１２の全周に渡って分布し、ブラシローラ１２の未使用部が発生しないよう有効に利用することができる。
【００３４】
また、上記モーター、クラッチの制御を、図示しない角度センサーによって回転角度を検知して摺擦位置をランダムに設定する方法でも良い。
ブラシローラ１２を一定角度（３６０度の約数）で一周回転させた場合、特定の摺擦位置でのブラシ２０が変形しやすくなる。ブラシ２０の早期変形を防ぐために、一定角度（３６０度の約数以外）または不規則な角度で回転することにより摺擦位置がランダムに変化するので、ブラシ２０の寿命を少しでも延ばすことが可能である。
回転方向は帯電ローラ２に対して同方向または逆方向でも良い。摺擦位置を変える時期は帯電ローラ２の停止状態や回転状態でも可能である。
【００３５】
最近重合トナーの使用が普及しているが、クリーニングブレード１１をすり抜けるので像担時体１の清掃が非常に難しく帯電不良が発生してしまう。しかし従来の連れ回り回転方式より清掃能力があるので、帯電部材に付着したトナーを除去することができ、さらに高画質を提供することができる。
【００３６】
上記清掃部材をいわゆるプロセスカートリッジとして構成しても良い。像担持体１、ブラシローラ１２以外の各装置が独立していると装置の数が多く構造的に複雑で、操作時間がかかり不便である。また装置の交換回数が多くなる。像担持体１、ブラシローラ１２とそれ以外の装置が一つのプロセスカートリッジに装備すると交換回数が減り、操作性が向上するから操作時間を短縮にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】この発明の帯電装置を備えた画像形成装置の要部概略図である。
【図２】図１の像担持体周辺の概略拡大図である。
【図３】清掃部材がモータで駆動し、回転、停止する様子を示した図である。
【図４】清掃部材がクラッチで摺擦位置を不規則に変化させる様子を示した図である。
【符号の説明】
【００３８】
１    像担持体
２    帯電ローラ（帯電部材）
３，１９    芯金
１２    ブラシローラ（清掃部材）
１３    ユニットケース（プロセスカートリッジ）
２２    弾性層
２３    加圧部材
３１    帯電装置
３２    ブラシ
ＬＢ    レーザビーム
【図１】
2005195950.tif 000003
【図２】
2005195950.tif 000004
【図３】
2005195950.tif 000005
【図４】
2005195950.tif 000006