(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯電された感光体の表面に静電潜像を可視像化するように現像し、それを記録用紙に転写した後、前記感光体の表面においてクリーニングブレードにより剥離された余剰トナーを除去手段により除去する画像形成装置であって、
前記感光体を支持するとともに、前記除去手段を着脱可能に支持する感光体ユニットを備え、
前記除去手段は、
前記感光体ユニットに回転自在に支持された筒状部材の外周面に植設され、前記余剰トナーを所定部位に移動させるためのクリーニングブラシと、
前記筒状部材の両端近傍に回転自在に遊嵌された環状部材とこの環状部材から径方向に延びる支持部材とこの支持部材に対して筒状部材の軸心方向に向かって延びるようにして設けられている取付部材とからなる取付部と、
前記取付部材によって前記クリーニングブラシに食い込む位置に支持され、前記クリーニングブレードと前記感光体との摩擦を低減するための潤滑部材とによって構成され、
前記感光体ユニットの内側適所には、前記潤滑部材に当接して前記筒状部材の回転に伴う当該潤滑部材の回転を抑制するためのストッパが設けられていることを特徴とする、画像形成装置。
【請求項２】
前記感光体ユニットの前記筒状部材の一方端を支持する側面には当該筒状部材に遊嵌される円錐形状の第１部材受けが設けられ、前記感光体ユニットの前記筒状部材の他方端を支持する側面には前記除去手段を装着脱するための開口が設けられ、この開口は、内側に前記筒状部材に遊嵌される円錐状の第２部材受けが設けられたカバーによって開閉可能に閉塞され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】
本願発明は、プリンタ装置や複写機等に備えられる画像形成装置に関し、特に電子写真式の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、プリンタ装置や複写機等に備えられて、電子写真方式によって印刷を行う画像形成装置が普及している。この画像形成装置においては、感光ドラムの表面を前帯電器により帯電させ、光を照射することにより静電潜像を形成し、静電潜像にトナーを付着させ可視像化する。次いで、感光ドラムの表面に付着したトナーによる可視像を記録用紙に転写する。そして、定着器によって記録用紙に熱と圧力を加えることによりトナーを溶かし、トナーによる可視像を記録用紙に定着させる。一方、転写後において感光ドラムに残ったトナーは、クリーニング部によって除去され、その後、新たな印刷が行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年の画像形成装置では、印字性能において高品質化、高解像度化、長寿命化、および低コスト化等が要求されている。特に、クリーニング部において、クリーニング不良が生じると、印字欠陥や印字用紙におけるトナー汚れを誘発し、印字品質を直接的に損ねるため、クリーニング部におけるクリーニング性能を維持することのできる画像形成装置が望まれている。
【０００４】
このクリーニング部は、図７に示すように、感光体４０上に配置されたクリーニングブレード４１と、筒状部材４２の外周面から延びたクリーニングブラシ４３を有するブラシ部４４と、感光体ユニット４５の側面に固着された支持体４６と、この支持体４６に取り付けられた潤滑部材４７と、排トナー搬送スクリュー４８等によって構成されている。そして、支持体４６は、潤滑部材４７がクリーニングブラシ４３に接触するようにして配置されている。
【０００５】
近年の画像形成装置では、印刷の高速化にともなって感光体４０が高速回転し、クリーニングブレード４１と感光体４０との間における摩擦によって、クリーニングブレード４１の先端が欠けてクリーニング不良が生じることがある。また、温度や湿度の変化等の使用環境によって、上記摩擦力が変化することがある。そこで、上記潤滑部材４７の一部を、クリーニングブラシ４３を用いて感光体４０上に塗布することにより、上記摩擦を低減するようにしている。具体的には、クリーニングブラシ４３が回転することにより、クリーニングブラシ４３によって潤滑部材４７の一部が削られた後、クリーニングブラシ４３が感光体４０に接することにより、感光体４０の表面に潤滑部材４７の一部が塗布される。
【０００６】
しかしながら、従来の構成では、潤滑部材４７を取り付けている支持体４６が、感光体ユニット４５等の内側面に固着されて設けられている。そのため、潤滑部材４７は、通常、感光体ユニット４５を交換する際に、同時に交換されることになる。その結果、潤滑部材４７が感光体ユニット４５の交換前に磨耗しすぎてしまうことがあり、クリーニングブレード４１と感光体４０との間における摩擦力を適切に低減することができなくなるといった問題点があった。
【０００７】
この場合、潤滑部材４７の残量が少ないときには、潤滑部材４７および支持体４６のみを感光体ユニット４５から取り外すことが考えられる。しかし、それには、まず感光体ユニット４５を装置本体から取り外し、その後、感光体ユニット４５から支持体４６を取り外さなければならず、非常に手間であるといった問題点がある。
【０００８】
本願発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、潤滑部材を容易にかつ適切な時期に交換することのできる画像形成装置を提供することを、その課題とする。
【０００９】
【発明の開示】
上記の課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
【００１０】
本願発明によって提供される画像形成装置は、帯電された感光体の表面に静電潜像を可視像化するように現像し、それを記録用紙に転写した後、前記感光体の表面においてクリーニングブレードにより剥離された余剰トナーを除去手段により除去する画像形成装置であって、前記感光体を支持するとともに、前記除去手段を着脱可能に支持する感光体ユニットを備え、前記除去手段は、前記感光体ユニットに回転自在に支持された筒状部材の外周面に植設され、前記余剰トナーを所定部位に移動させるためのクリーニングブラシと、前記筒状部材の両端近傍に回転自在に遊嵌された環状部材とこの環状部材から径方向に延びる支持部材とこの支持部材に対して筒状部材の軸心方向に向かって延びるようにして設けられている取付部材とからなる取付部と、前記取付部材によって前記クリーニングブラシに食い込む位置に支持され、前記クリーニングブレードと前記感光体との摩擦を低減するための潤滑部材とによって構成され、前記感光体ユニットの内側適所には、前記潤滑部材に当接して前記筒状部材の回転に伴う当該潤滑部材の回転を抑制するためのストッパが設けられていることを特徴としている。
【００１１】
好ましい実施の形態によれば、前記感光体ユニットの前記筒状部材の一方端を支持する側面には当該筒状部材に遊嵌される円錐形状の第１部材受けが設けられ、前記感光体ユニットの前記筒状部材の他方端を支持する側面には前記除去手段を装着脱するための開口が設けられ、この開口は、内側に前記筒状部材に遊嵌される円錐状の第２部材受けが設けられたカバーによって開閉可能に閉塞されるとよい。
【００１３】
本願発明によれば、除去手段が感光体ユニットに着脱可能に支持され、その除去手段は、余剰トナーを所定部位に移動させるためのクリーニングブラシと、筒状部材の両端近傍に回転自在に遊嵌された環状部材とこの環状部材から径方向に延びる支持部材とこの支持部材に対して筒状部材の軸心方向に向かって延びるようにして設けられている取付部材とからなる取付部と、クリーニングブラシに食い込む位置に支持され、クリーニングブレードと感光体との摩擦を低減するための潤滑部材とによって構成される。そのため、クリーニングブラシを交換する際、潤滑部材も同時に感光体ユニットから取り外されるので、潤滑部材を容易に交換することができる。通常、クリーニングブラシの交換周期は、感光体の交換周期に比べ短いため、潤滑部材がクリーニングブラシとともに交換されれば、クリーニングブラシによって磨り減りすぎる前の適切な時期に交換されることになる。そのため、クリーニングブレードと感光体との摩擦を適切に低減した状態を良好に維持することができる。したがって、クリーニングブレードの欠けによるクリーニング不良を防止することができ、印字品質の向上を図ることができるとともに、信頼性の高い画像形成装置を提供することができる。
【００１４】
本願発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の好ましい実施の形態を、添付図面を参照して具体的に説明する。
【００１６】
図１は、本願発明に係る画像形成装置を備えたプリンタ装置の概略構成を示す模式図である。このプリンタ装置は、いわゆる電子写真方式により記録用紙に印刷を行う装置であり、感光ドラム１、前帯電器２、レーザ光照射装置３、現像器４、転写帯電器５、クリーニング部６、および除電器７等を備えている。
【００１７】
感光ドラム１は、回転自在に支持され、印刷時には記録用紙Ｐに当接しながら、図１の矢印Ａに示す方向に回転するようになっている。感光ドラム１の外周部には、前帯電器２が配設されており、感光ドラム１は、この前帯電器２により、その表面が一様に帯電される。
【００１８】
感光ドラム１の外周部における前帯電器２の下流側には、レーザ光照射装置３が配設されている。レーザ光照射装置３は、図示しない半導体光レーザやポリゴンミラー等によって構成され、感光ドラム１に対して印刷する画像に応じて光学像を照射することにより静電潜像を形成する。なお、レーザ光照射装置３は、上記した構成に代わり、極小のＬＥＤ（発光ダイオード）を所定間隔で複数並べたＬＥＤアレイを用いたＬＥＤ方式等が採用されてもよい。
【００１９】
感光ドラム１の外周部におけるレーザ光照射装置３の下流側には、現像器４が配設されている。現像器４は、レーザ光照射装置３によって形成された静電潜像を現像してトナーを付着させることにより可視像化するものである。
【００２０】
感光ドラム１の外周部における現像器４の下流側において、感光ドラム１は記録用紙Ｐと当接するようになっており、この当接位置において記録用紙Ｐを挟んで感光ドラム１と対向する位置に、転写帯電器５が配設されている。転写帯電器５は、記録用紙Ｐを搬送しつつ感光ドラム１の表面に付着したトナーによる可視像を記録用紙Ｐに転写させるためのものである。この場合、転写帯電器５は、記録用紙Ｐの裏面側からトナー像の帯電電位と逆極性の電位のコロナ放電を発生させることにより、記録用紙Ｐを帯電し、これによりトナー像を記録用紙Ｐに吸着して転写する。
【００２１】
感光ドラム１の外周部における転写帯電器５の下流側には、クリーニング部６が配設されている。クリーニング部６は、転写帯電器５による転写後に感光ドラム１の表面に残ったトナーを除去するためのものである。
【００２２】
感光ドラム１の外周部におけるクリーニング部６の下流側には、除電器７が配設されている。除電器７は、感光ドラム１の表面に残留した静電気を除電するためのものである。
【００２３】
ここで、クリーニング部６は、図２に示すように、クリーニングブレード１１、ブラシ部１２、取付部１３、および排トナースクリュー１４を備えている。
【００２４】
クリーニングブレード１１は、ゴム等の高分子材料等によって形成されており、感光ドラム１の表面にかつ感光ドラム１の幅方向の全体にわたって、感光ドラム１に対して所定の角度で当接するように配設されている。クリーニングブレード１１は、感光ドラム１がクリーニングブレード１１に当接した状態で回転することにより、この当接部において感光ドラム１に付着している残留トナー等を感光ドラム１の表面から剥離させる。
【００２５】
ブラシ部１２は、感光ドラム１の表面においてクリーニングブレード１１より上流側に設けられ、図２および図３に示すように、筒状部材１５と、クリーニングブラシ１６とによって構成されている。
【００２６】
筒状部材１５は、紙または金属等によって形成され、その一端縁部には、後述する板ばね２８ａ，２８ｂ（図４参照）を係止するための一対の切欠２１が形成されている。
【００２７】
クリーニングブラシ１６は、筒状部材１５の外周面の適所に、その先端の一部が感光ドラム１に常に当接するように、かつ感光ドラム１の幅方向の全体にわたって植設されている。筒状部材１５は、図示しない駆動モータによって感光ドラム１の回転方向Ａとは逆方向（図２の矢印Ｂ参照）に回転するようになっており、これにともない、クリーニングブラシ１６も、感光ドラム１と当接しながら上記矢印Ｂ方向に回転させられる。クリーニングブラシ１６が回転することにより、感光ドラム１の表面から剥離された残留トナー等が排トナースクリュー１４の方へ移動される。そして、この排トナースクリュー１４が回転駆動することにより、排トナーが移動し、トナーを回収するための図示しない回収機構に収集されるようになっている。
【００２８】
取付部１３は、環状部材１７、支持片１８、および取付部材１９を備えている。環状部材１７は、筒状部材１５の両端近傍に、筒状部材１５に対して回転自在に遊嵌されている（図３には、一方の環状部材１７のみ示している）。支持片１８は、環状部材１７に対して筒状部材１５の遠心方向に延びるようにして設けられている。取付部材１９は、断面Ｌ字状に形成され、支持片１８に対して筒状部材１５の軸心方向に沿って延びるようにして設けられている。
【００２９】
この取付部材１９の内側に、たとえばステアリン酸亜鉛からなる潤滑部材２０が取り付けられている。より詳細には、上記取付部材１９および潤滑部材２０は、感光ドラム１の幅方向の全体にわたって、かつクリーニングブラシ１６が延びた植設領域に食い込むようにして設けられている。
【００３０】
ブラシ部１２近傍の感光体ユニット２２の内側面には、潤滑部材２０が取り付けられた取付部材１９の移動を抑制するためのストッパ２３が設けられている。ストッパ２３は、断面Ｌ字状に形成され、筒状部材１５の軸心方向に沿って延びている。このストッパ２３により、取付部材１９の移動を抑制するので、潤滑部材２０は、安定した状態で保持され、その一部がクリーニングブラシ１６によって適切に削られることになる。
【００３１】
図４は、ブラシ部１２の感光体ユニット２２に対する取付構造を上方から見た図である。この図によれば、感光体ユニット２２の一方の側面２２ａには、回転軸２５が貫通され、感光体ユニット２２の内側であって、回転軸２５の一端には、円錐形状の第１部材受け２６が設けられ、回転軸２５の他端には、図示しない駆動モータに他のギアを介して接続された駆動ギア２７が設けられている。第１部材受け２６には、一対の板ばね２８ａ，２８ｂが固着されており、これらの板ばね２８ａ，２８ｂが筒状部材１５の一端縁部に形成された切欠２１に係止される。
【００３２】
感光体ユニット２２の他方の側面２２ｂには、開口２９が形成され、この開口２９を塞ぐように、カバー３０がねじ３１，３２によって他方の側面２２ｂに対して配設されている。カバー３０には、固定軸３３を介して円錐形状の第２部材受け３４が設けられている。第２部材受け３４には、筒状部材１５の他端部が遊嵌されている。この構成により、図示しない駆動モータによって回転軸２５が回転されることにより、筒状部材１５が一定の回転速度で回転する。
【００３３】
次に、本画像形成装置の動作を説明する。ホストコンピュータから印刷指令を受けると、あるいはユーザによって図示しない印刷開始スイッチが押下されると、感光ドラム１が回転し、前帯電器２によって感光ドラム１の表面が一様に帯電される。
【００３４】
次いで、感光ドラム１の表面には、レーザ光照射装置３によって、印刷する画像に応じたレーザ光による光学像を照射されることにより静電潜像が形成される。レーザ光照射装置３によって形成された静電潜像は、現像器４によって現像され、トナーが付着されることにより可視像化される。
【００３５】
その後、感光ドラム１の外周部における現像器４の下流側において、感光ドラム１と記録用紙Ｐとが当接し、転写帯電器５によって、記録用紙Ｐを搬送しつつ感光ドラム１の表面に付着したトナーによる可視像が記録用紙Ｐに転写される。詳細には、転写帯電器５は、記録用紙Ｐの裏面側からトナー像の帯電電位と逆極性の電位のコロナ放電を発生させることにより、記録用紙Ｐを帯電し、これによりトナー像を記録用紙Ｐに吸着して転写する。
【００３６】
転写帯電器５による転写後に感光ドラム１の表面に残ったトナーは、感光ドラム１が回転されることによりクリーニング部６によって除去される。詳細には、クリーニングブレード１１によって感光ドラム１の表面から剥離された残留トナー等は、クリーニングブラシ１６が回転することにより、排トナースクリュー１４の方へ移動される。そして、この排トナースクリュー１４によってさらにトナーが移動し、感光ドラム１の表面から剥離された残留トナー等が回収機構に収集される。
【００３７】
そして、感光ドラム１の外周部におけるクリーニング部６の下流側に配設された除電器７によって、感光ドラム１の表面に残留した静電気が除電される。
【００３８】
感光ドラム１の表面に残ったトナーがクリーニング部６によって除去されるとき、クリーニングブラシ１６は、筒状部材１５が回転することにより、潤滑部材２０の表面一部に当接しながら、すなわち潤滑部材２０を削り落としながら移動する。これにより、クリーニングブラシ１６の表面には、潤滑部材２０の一部が付着する。そして、潤滑部材２０の一部が付着したクリーニングブラシ１６は、感光ドラム１と当接することにより、感光ドラム１の表面に潤滑部材２０が塗布される。そのため、感光ドラム１の表面に塗布された潤滑部材２０によって、クリーニングブレード１１と感光ドラム１との摩擦が低減される。
【００３９】
このように、クリーニングブレード１１と感光ドラム１との摩擦を低減するための潤滑部材２０を取り付けるための取付部１３が、クリーニングブラシ１６の植設領域に食い込むように、ブラシ部１２に一体的に設けられている。そのため、クリーニングブラシ１６を交換する際、ブラシ部１２を取り外すときに、潤滑部材２０も同時に取り外されるので、潤滑部材２０を容易に交換することができる。通常、クリーニングブラシ１６の交換周期は、感光ドラム１の交換周期に比べ短いため、潤滑部材２０がクリーニングブラシ１６とともに交換されれば、クリーニングブラシ１６によって磨り減りすぎる前の適切な時期に交換されることになる。そのため、クリーニングブレード１１と感光ドラム１との摩擦を適切に低減した状態を良好に維持することができる。したがって、クリーニングブレード１１の欠けによるクリーニング不良を防止することができ、印字品質の向上を図ることができるとともに、信頼性の高い画像形成装置を提供することができる。
【００４０】
図５は、印刷枚数と潤滑部材の残量との関係を、従来と本発明とにおいて比較した図である。この図によれば、従来では、感光体ユニットが交換されると同時に潤滑部材が交換されるので、感光体ユニットが交換されない限りは、潤滑部材の残量は、印刷枚数が増加するにつれて徐々に減少していく。そのため、クリーニングブレードと感光体との摩擦を低減するための必要充分な潤滑部材の残量が得られないことがある。
【００４１】
一方、本発明に係る実施形態では、ブラシ部１２の交換時期（図５のＣ参照）は、延べの印刷枚数がたとえば４０万枚程度のときとされ、ブラシ部１２が交換されると同時に潤滑部材２０も交換される。そのため、潤滑部材２０による摩擦防止効果が消失するほどに、潤滑部材２０の残量が少なくなることを防止することができる。
【００４２】
また、図６は、印刷枚数と摩擦係数との関係を、従来と本発明とにおいて比較した図である。この図によれば、従来では、印刷枚数が増加するにつれて、摩擦係数が増え、たとえば９０万枚付近でクリーニングブレードの欠けの発生が確認された。
【００４３】
一方、本発明に係る実施形態では、上記したように、ブラシ部１２が交換されると同時に潤滑部材２０も交換される（図６のＤ参照）。そのため、クリーニングブラシ１６と感光ドラム１との摩擦係数をほぼ一定に維持することができ、クリーニングブレード１１の欠けの発生を防止することができる。
【００４４】
ここで、ブラシ部１２の交換時期が到来した場合には、たとえば、以下に示す手順で交換を行うことができる。すなわち、図４を参照すれば、まず、感光体ユニット２２の側板２２ｂに嵌合されているねじ３１，３２を外し、カバー３０を取り外す。カバー３０が取り外されると、カバー３０の裏面側に固着され、筒状部材１５の一端において遊嵌されている第２部材受け３４がカバー３０とともに引き出される。
【００４５】
一方、筒状部材１５の他端は、感光体ユニット２２の側板２２ａに対して回転自在に支持されている第１部材受け２６に当接されているだけであるので、ブラシ部１２は、即座に第１部材受け２６から離脱される。これにより、ブラシ部１２を容易に感光体ユニット２２から取り外すことができ、ブラシ部１２とともに潤滑部材２０をも取り外すことができる。
【００４６】
また、逆に、クリーニングブラシ１６および潤滑部材２０を感光体ユニット２２に取り付ける場合には、まず、第１部材受け２６の板ばね２８ａ，２８ｂに筒状部材１５の切欠２１を嵌め込む。そして、その状態を維持しながら、カバー３０の第２部材受け３４を筒状部材１５の他端に嵌め込み、ねじ３１，３２を嵌め込んで、カバー３０を感光体ユニット２２の側面２２ｂに取り付ける。
【００４７】
もちろん、この発明の範囲は上述した実施の形態に限定されるものではない。たとえば、上述したブラシ部１２および取付部１３の構成は、プリンタ装置や複写機に限らず、たとえばファクシミリ等の他の記録装置に適用されてもよい。
【００４８】
【発明の効果】
以上のように、除去手段が感光体ユニットに着脱可能に支持され、その除去手段は、余剰トナーを所定部位に移動させるためのクリーニングブラシと、筒状部材の両端近傍に回転自在に遊嵌された環状部材とこの環状部材から径方向に延びる支持部材とこの支持部材に対して筒状部材の軸心方向に向かって延びるようにして設けられている取付部材とからなる取付部と、クリーニングブラシに食い込む位置に支持され、クリーニングブレードと感光体との摩擦を低減するための潤滑部材とによって構成される。そのため、クリーニングブラシを交換する際に、潤滑部材も同時に交換することができるとともに、潤滑部材をクリーニングブラシによって磨り減りすぎる前の適切な時期に交換することができる。そのため、クリーニングブレードと感光体との摩擦を適切に低減した状態を、良好に維持することができる。したがって、クリーニングブレードの欠けによるクリーニング不良を防止することができ、印字品質の向上を図ることができるとともに、信頼性の高い画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明に係る画像形成装置を備えたプリンタ装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】図１に示すクリーニング部の概略側面図である。
【図３】ブラシ部および取付部の要部斜視図である。
【図４】ブラシ部の感光体ユニットに対する取付構造を上方から見た図である。
【図５】印刷枚数と潤滑部材の残量との関係を示す図である。
【図６】印刷枚数と摩擦係数との関係を示す図である。
【図７】従来のクリーニング部の概略側面図である。
【符号の説明】
１  感光ドラム
６  クリーニング部
１１  クリーニングブレード
１２  ブラシ部
１３  取付部
１６  クリーニングブラシ
１７  環状部材
１９  取付部材
２０  潤滑部材
【図１】
0003889600.tif 000002
【図２】
0003889600.tif 000003
【図３】
0003889600.tif 000004
【図４】
0003889600.tif 000005
【図５】
0003889600.tif 000006
【図６】
0003889600.tif 000007
【図７】
0003889600.tif 000008