(57)【要約】【課題】  感光体、感光体表面に当接する回転ブラシ、及びブラシケーシングを備え、回転ブラシによるトナー飛散をより確実に抑制することができるプロセスカートリッジを提供する。【解決手段】  プロセスカートリッジ１３は、回転ブラシ２が潜像担持体である感光体１に当接するブラシ当接ニップＮでの回転ブラシ２の回転方向下流側の端部となるニップブラシ回転方向下流端部Ｅの位置の高さが、感光体１表面の回転ブラシ２が当接する領域の曲率中心である回転中心１Ｐの位置の高さ以下であり、ブラシケーシング３の開口部の淵部となる２つのケーシング先端部のうち、ブラシ当接ニップＮに対してニップブラシ回転方向下流端部Ｅ側となるブラシ下流側ケーシング先端部３ａが、ニップブラシ回転方向下流端部Ｅでの感光体１表面の接線Ｌｔよりも感光体１側である。【選択図】  図１
2009031444.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯電手段によって表面が一様に帯電され、潜像形成手段によって表面上に静電潜像が形成され、該静電潜像が現像手段によってトナーの供給が成されてトナー像を担持し、転写手段によって該トナー像を被転写材に転写する潜像担持体と、
該潜像担持体の表面の曲率を備える領域に当接する回転ブラシと、
該回転ブラシが該潜像担持体と当接する位置が開口部となるように該回転ブラシを覆ったブラシケーシングとを有するプロセスカートリッジにおいて、
該回転ブラシが該潜像担持体に当接するブラシ当接ニップでの該回転ブラシの回転方向下流側の端部となるニップブラシ回転方向下流端部の位置の高さが、該潜像担持体表面の該回転ブラシが当接する領域の曲率中心の位置の高さ以下であり、
該ブラシケーシングの開口部の淵部となる２つのケーシング先端部のうち、該ブラシ当接ニップに対して該ニップブラシ回転方向下流端部側となるブラシ下流側ケーシング先端部が、該ニップブラシ回転方向下流端部での該潜像担持体表面の接線よりも該潜像担持体側となることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項２】
請求項１のプロセスカートリッジにおいて、
上記ニップブラシ回転方向下流端部の位置が、上記曲率中心の位置よりも低いことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項３】
請求項１または２のプロセスカートリッジにおいて、
上記現像手段によってトナーが上記潜像担持体上の静電潜像に供給される現像領域の位置が、上記ニップブラシ回転方向下流端部の位置よりも上方であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項４】
請求項１、２または３のプロセスカートリッジにおいて、
上記転写手段が上記潜像担持体上に形成された上記トナー像を上記被転写材に転写する転写位置が、上記ニップブラシ回転方向下流端部の位置よりも上方であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項５】
請求項１、２、３または４のプロセスカートリッジにおいて、
上記回転ブラシは上記潜像担持体の表面を帯電させる帯電ブラシであることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項６】
請求項１、２、３または４のプロセスカートリッジにおいて、
上記回転ブラシは上記潜像担持体の表面上のトナーを除去する、または、トナーを散らして除去し易い状態として上記ブラシ当接ニップを通過させる、クリーニングブラシであることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項７】
請求項６のプロセスカートリッジにおいて、
上記潜像担持体表面が上記帯電手段によって一様帯電される帯電領域が、
上記ニップブラシ回転方向下流端部に対して該潜像担持体の表面移動方向下流側、且つ、上記現像手段によってトナーが供給される現像領域に対して該潜像担持体の表面移動方向上流側であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項８】
請求項１、２、３、４、５、６または７のプロセスカートリッジにおいて、
上記ブラシ下流側ケーシング先端部が上記潜像担持体表面に接触することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項９】
請求項１、２、３、４、５、６、７または８のプロセスカートリッジにおいて、
上記ブラシ下流側ケーシング先端部が可撓性の材料からなることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１０】
潜像担持体と、
該潜像担持体の表面を帯電する帯電手段と、
該帯電手段によって帯電された該潜像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
該潜像担持体表面上の該静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像手段と、
該潜像担持体表面上の該トナー像を被転写材に転写する転写手段と、
該潜像担持体の表面に当接する回転ブラシと、
該回転ブラシが該潜像担持体と当接する位置が開口部となるように該回転ブラシを覆ったブラシケーシングとを有する画像形成装置において、
該回転ブラシが該潜像担持体に当接するブラシ当接ニップでの該回転ブラシの回転方向下流側の端部となるニップブラシ回転方向下流端部の位置の高さが、該潜像担持体表面の該回転ブラシが当接する領域の曲率中心の位置の高さ以下であり、
該ブラシケーシングの開口部の淵部となる２つのケーシング先端部のうち、該ブラシ当接ニップに対して該ニップブラシ回転方向下流端部側となるブラシ下流側ケーシング先端部が、該ニップブラシ回転方向下流端部での該潜像担持体表面の接線よりも該潜像担持体側となることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１０の画像形成装置において、
上記ニップブラシ回転方向下流端部の位置が、上記曲率中心の位置よりも低いことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１０または１１の画像形成装置において、
上記現像手段によってトナーが供給される現像領域の位置が、上記ニップブラシ回転方向下流端部の位置よりも上方であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１０、１１または１２の画像形成装置において、
上記転写手段が上記潜像担持体上に形成された上記トナー像を上記被転写材に転写する転写位置が、上記ニップブラシ回転方向下流端部の位置よりも上方であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１０、１１、１２または１３の画像形成装置において、
上記回転ブラシは上記潜像担持体の表面を帯電させる帯電ブラシであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
請求項１０、１１、１２または１３の画像形成装置において、
上記回転ブラシは上記潜像担持体の表面上のトナーを除去する、または、トナーを散らして除去し易い状態として上記ブラシ当接ニップを通過させる、クリーニングブラシであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
請求項１５の画像形成装置において、
上記潜像担持体表面が上記帯電手段によって一様帯電される帯電領域が、
上記ニップブラシ回転方向下流端部に対して該潜像担持体の表面移動方向下流側、且つ、上記現像手段によってトナーが供給される現像領域に対して該潜像担持体の表面移動方向上流側であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１７】
請求項１０、１１、１２、１３、１４、１５または１６の画像形成装置において、
上記ブラシ下流側ケーシング先端部が上記潜像担持体表面に接触することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１８】
請求項１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６または１７の画像形成装置において、
上記ブラシ下流側ケーシング先端部が可撓性の材料からなる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、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置が備える潜像担持体とこの潜像担持体に接触する回転ブラシとを備えたプロセスカートリッジ、及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、潜像担持体であるドラム状の感光体に当接する回転ブラシとしては、トナー像転写後の感光体上に残留した転写残トナーを除去するクリーニング装置が備えるクリーニングブラシが知られている。
このようなクリーニング装置としては、転写残トナーを回転ブラシで除去するものや、回転ブラシで転写残トナーを散らして除去し易い状態として当接部を通過させ、他のクリーニング部材を用いて転写残トナーを除去するものがある。
特許文献１及び特許文献２には、回転ブラシを感光体表面に当接させて転写残トナーを回転ブラシで回収するクリーニング装置が記載されている。
【０００３】
また、回転ブラシを備えるクリーニング装置では、回転ブラシの回転によって、感光体表面及び回転ブラシからトナーが離間して飛翔する。飛翔したトナーがクリーニング装置の外に飛散すると画像形成装置の装置内汚れになり、帯電部材、転写部材、現像部材等にトナーが付着することによって、帯電不良、斑点、地汚れ等が発生し、画像品質の低下につながる。
よって、特許文献１及び特許文献２に記載のクリーニング装置ではトナーが飛散しないように、回転ブラシが感光体と当接する位置が開口部となるように回転ブラシを覆った形状のブラシケーシングを備えている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１７４６３号公報
【特許文献２】特開２００５−２３４４８１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、本発明者らが鋭意検討を重ねたところ、従来のブラシケーシングを備えたクリーニング装置の感光体に対する回転ブラシ及びブラシケーシングの配置ではトナーの飛散の防止には不十分であることがわかった。
以下、感光体に対する回転ブラシ及びブラシケーシングの配置とトナー飛散との関係について説明する。
【０００６】
感光体に当接させた回転ブラシを回転させるで飛翔するトナーは、主に回転ブラシが感光体に当接するブラシ当接ニップにおける回転ブラシの回転方向下流側の端部であるニップブラシ回転方向下流端部から飛翔する。これは以下の理由による。ブラシ当接ニップではブラシの先端が回転ブラシの回転方向上流側となるようにブラシが撓んだ状態となっている。そして、ニップブラシ回転方向下流端部では感光体からブラシの先端が離間するときに、ブラシ当接ニップを形成するブラシよりもブラシの撓みが戻る。この撓みが戻るときの勢いで、感光体上のトナーが弾き飛ばされることによって、ニップブラシ回転方向下流端部からトナーが飛翔する。
【０００７】
また、本発明者らが鋭意検討を行ったところ、ニップブラシ回転方向下流端部から飛翔するトナーの飛翔方向は、重力が作用しなければニップブラシ回転方向下流端部となる感光体表面上の位置における感光体表面の接線よりも回転ブラシ側となるものが大部分となることが分かった。すなわち、ニップブラシ回転方向下流端部から飛翔する大部分のトナーのうち、回転ブラシから最も離れる方向の軌道に飛翔するトナーは、飛翔し始めるときに、ニップブラシ回転方向下流端部となる位置の感光体表面の接線方向に飛翔するトナーである。よって、ニップブラシ回転方向下流端部となる位置で感光体表面の接線方向に飛翔したトナーがブラシケーシングの外へ出ないように設定することにより、より確実にトナーの飛散を防止することができる。
【０００８】
次に、感光体表面の回転ブラシが当接する領域の曲率中心の位置の高さよりも、ニップブラシ回転方向下流端部の位置の高さが高い場合の不具合について説明する。
図８は、感光体１の回転中心１Ｐの位置よりも、ブラシ当接ニップＮのニップブラシ回転方向下流端部Ｅの位置が高い状態を示す説明図である。図８に示すように、ドラム状の感光体１の場合は、感光体１表面の回転ブラシ２が当接する領域の曲率中心は、感光体１の回転中心１Ｐとなる。図８（ａ）は、ブラシ当接ニップＮにおける感光体１の表面移動方向と回転ブラシ２のブラシ先端の移動方向とが同方向となる、回転ブラシ２が感光体１に対してウィズ回転する場合の説明図である。また、図８（ｂ）は、ブラシ当接ニップＮにおける感光体１の表面移動方向と回転ブラシ２のブラシ先端の移動方向とが逆方向となる、回転ブラシ２が感光体１に対してカウンター回転する場合の説明図である。
【０００９】
図８に示す回転ブラシ２では、飛翔したトナーである飛翔トナーＴが重力の影響を受けて、ニップブラシ回転方向下流端部Ｅでの感光体１表面の接線Ｌｔよりも感光体１側へと経時で飛翔方向が変化する。すなわち、ニップブラシ回転方向下流端部Ｅで接線Ｌｔの方向に飛翔した飛翔トナーＴが、重力の影響を受けてブラシケーシング３から離れる方向に飛翔方向が変化する。このため、ブラシケーシング３で接線Ｌｔの方向に飛翔した飛翔トナーＴを回収することは困難であり、ブラシケーシング３を備えているものの、トナーの飛散の防止には不十分な構成である。
【００１０】
次に、ニップブラシ下流端の位置の高さが、感光体表面の回転ブラシが当接する領域の曲率中心の位置の高さ以下の場合について説明する。
図９は、感光体１の回転中心１Ｐの位置と、ブラシ当接ニップＮのニップブラシ回転方向下流端部Ｅの位置とが同じ高さの状態を示す説明図である。図９（ａ）は、回転ブラシ２が感光体１に対してウィズ回転する場合の説明図であり、図９（ｂ）は、回転ブラシ２が感光体１に対してカウンター回転する場合の説明図である。
図９に示す回転ブラシ２では、飛翔したトナーである飛翔トナーＴが重力の影響を受けても、ニップブラシ回転方向下流端部Ｅでの感光体１表面の接線Ｌｔよりも感光体１側へとは飛翔方向が変化しない。特に、ニップブラシ回転方向下流端部Ｅで接線Ｌｔの方向に飛翔した飛翔トナーＴは、重力の影響を受けても接線Ｌｔに沿って飛翔する。ニップブラシ回転方向下流端部Ｅで接線Ｌｔの方向に飛翔した飛翔トナーＴが回転ブラシ２から最も離れる方向の軌道に飛翔するトナーであるので、他の飛翔トナーＴは接線Ｌｔを境に回転ブラシ２側に飛翔する。
【００１１】
また、図１０は、感光体１の回転中心１Ｐの位置よりも、ブラシ当接ニップＮのニップブラシ回転方向下流端部Ｅの位置が低い状態を示す説明図である。図１０（ａ）は、回転ブラシ２が感光体１に対してウィズ回転する場合の説明図であり、図１０（ｂ）は、回転ブラシ２が感光体１に対してカウンター回転する場合の説明図である。
図１０に示す回転ブラシ２では、飛翔したトナーである飛翔トナーＴが重力の影響を受けると、ニップブラシ回転方向下流端部Ｅでの感光体１表面の接線Ｌｔよりも回転ブラシ２側へと飛翔方向が変化する。回転ブラシ２から最も離れる方向の軌跡に飛翔するトナーである、ニップブラシ回転方向下流端部Ｅで接線Ｌｔの方向に飛翔した飛翔トナーＴは、重力の影響を受けて接線Ｌｔよりも回転ブラシ２側へ飛翔する。よって、他の飛翔トナーＴも接線Ｌｔよりも回転ブラシ２側に飛翔する。
【００１２】
感光体１と回転ブラシ２との配置が図９及び図１０のような配置であれば、接線Ｌｔよりも回転ブラシ２側をブラシケーシング３で覆うことにより飛翔したトナーがブラシケーシング３の外に飛散することを防止できる。
感光体１の位置に対する回転ブラシ２の位置は、特許文献１のクリーニング装置では図１０（ｂ）と同様の位置関係であり、特許文献２のクリーニング装置では図１０（ａ）と同様の位置関係である。しかし、ブラシ当接ニップＮに対してニップブラシ回転方向下流端部Ｅ側のケーシング先端１０３ａが、接線Ｌｔよりも回転ブラシ２側となるように配置されている。このため、少なくとも接線Ｌｔ方向に飛翔した飛翔トナーＴがケーシング先端１０３ａと感光体１との間を抜けて飛散するおそれがあり、ブラシケーシング３の外にトナーが飛散することを防止するには不十分な構成である。
【００１３】
また、このような問題は、回転ブラシがクリーニング装置に設けたクリーニングブラシである場合に限るものではない。トナーが付着した感光体表面上に接触する回転ブラシであれば同様の問題が生じる。
【００１４】
本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その一つ目の目的は、少なくとも感光体、感光体表面に当接する回転ブラシ、及びブラシケーシングを備え、回転ブラシによるトナー飛散をより確実に抑制することができるプロセスカートリッジを提供することである。
また、本発明の二つ目の目的は、感光体、感光体表面に当接する回転ブラシ、及びブラシケーシングを備え、回転ブラシによるトナー飛散をより確実に抑制することができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、帯電手段によって表面が一様に帯電され、潜像形成手段によって表面上に静電潜像が形成され、該静電潜像が現像手段によってトナーの供給が成されてトナー像を担持し、転写手段によって該トナー像を被転写材に転写する潜像担持体と、該潜像担持体の表面の曲率を備える領域に当接する回転ブラシと、該回転ブラシが該潜像担持体と当接する位置が開口部となるように該回転ブラシを覆ったブラシケーシングとを有するプロセスカートリッジにおいて、該回転ブラシが該潜像担持体に当接するブラシ当接ニップでの該回転ブラシの回転方向下流側の端部となるニップブラシ回転方向下流端部の位置の高さが、該潜像担持体表面の該回転ブラシが当接する領域の曲率中心の位置の高さ以下であり、該ブラシケーシングの開口部の淵部となる２つのケーシング先端部のうち、該ブラシ当接ニップに対して該ニップブラシ回転方向下流端部側となるブラシ下流側ケーシング先端部が、該ニップブラシ回転方向下流端部での該潜像担持体表面の接線よりも該潜像担持体側となることを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１のプロセスカートリッジにおいて、上記ニップブラシ回転方向下流端部の位置が、上記曲率中心の位置よりも低いことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２のプロセスカートリッジにおいて、上記現像手段によってトナーが上記潜像担持体上の静電潜像に供給される現像領域の位置が、上記ニップブラシ回転方向下流端部の位置よりも上方であることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１、２または３のプロセスカートリッジにおいて、上記転写手段が上記潜像担持体上に形成された上記トナー像を上記被転写材に転写する転写位置が、上記ニップブラシ回転方向下流端部の位置よりも上方であることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１、２、３または４のプロセスカートリッジにおいて、上記回転ブラシは上記潜像担持体の表面を帯電させる帯電ブラシであることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１、２、３または４のプロセスカートリッジにおいて、上記回転ブラシは上記潜像担持体の表面上のトナーを除去する、または、トナーを散らして除去し易い状態として上記ブラシ当接ニップを通過させる、クリーニングブラシであることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項６のプロセスカートリッジにおいて、上記潜像担持体表面が上記帯電手段によって一様帯電される帯電領域が、上記ニップブラシ回転方向下流端部に対して該潜像担持体の表面移動方向下流側、且つ、上記現像手段によってトナーが供給される現像領域に対して該潜像担持体の表面移動方向上流側であることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項１、２、３、４、５、６または７のプロセスカートリッジにおいて、上記ブラシ下流側ケーシング先端部が上記潜像担持体表面に接触することを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７または８のプロセスカートリッジにおいて、上記ブラシ下流側ケーシング先端部が可撓性の材料からなることを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、潜像担持体と、該潜像担持体の表面を帯電する帯電手段と、該帯電手段によって帯電された該潜像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体表面上の該静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像手段と、該潜像担持体表面上の該トナー像を被転写材に転写する転写手段と、該潜像担持体の表面に当接する回転ブラシと、該回転ブラシが該潜像担持体と当接する位置が開口部となるように該回転ブラシを覆ったブラシケーシングとを有する画像形成装置において、該回転ブラシが該潜像担持体に当接するブラシ当接ニップでの該回転ブラシの回転方向下流側の端部となるニップブラシ回転方向下流端部の位置の高さが、該潜像担持体表面の該回転ブラシが当接する領域の曲率中心の位置の高さ以下であり、該ブラシケーシングの開口部の淵部となる２つのケーシング先端部のうち、該ブラシ当接ニップに対して該ニップブラシ回転方向下流端部側となるブラシ下流側ケーシング先端部が、該ニップブラシ回転方向下流端部での該潜像担持体表面の接線よりも該潜像担持体側となることを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項１０の画像形成装置において、上記ニップブラシ回転方向下流端部の位置が、上記曲率中心の位置よりも低いことを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項１０または１１の画像形成装置において、上記現像手段によってトナーが供給される現像領域の位置が、上記ニップブラシ回転方向下流端部の位置よりも上方であることを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、請求項１０、１１または１２の画像形成装置において、上記転写手段が上記潜像担持体上に形成された上記トナー像を上記被転写材に転写する転写位置が、上記ニップブラシ回転方向下流端部の位置よりも上方であることを特徴とするものである。
また、請求項１４の発明は、請求項１０、１１、１２または１３の画像形成装置において、上記回転ブラシは上記潜像担持体の表面を帯電させる帯電ブラシであることを特徴とするものである。
また、請求項１５の発明は、請求項１０、１１、１２または１３の画像形成装置において、上記回転ブラシは上記潜像担持体の表面上のトナーを除去する、または、トナーを散らして除去し易い状態として上記ブラシ当接ニップを通過させる、クリーニングブラシであることを特徴とするものである。
また、請求項１６の発明は、請求項１５の画像形成装置において、上記潜像担持体表面が上記帯電手段によって一様帯電される帯電領域が、上記ニップブラシ回転方向下流端部に対して該潜像担持体の表面移動方向下流側、且つ、上記現像手段によってトナーが供給される現像領域に対して該潜像担持体の表面移動方向上流側であることを特徴とするものである。
また、請求項１７の発明は、請求項１０、１１、１２、１３、１４、１５または１６の画像形成装置において、上記ブラシ下流側ケーシング先端部が上記潜像担持体表面に接触することを特徴とするものである。
また、請求項１８の発明は、請求項１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６または１７の画像形成装置において、上記ブラシ下流側ケーシング先端部が可撓性の材料からなることを特徴とするものである。
【００１６】
上述したように図９及び図１０で示す構成では、ニップブラシ回転方向下流端部Ｅで飛翔したトナーＴが、ニップブラシ回転方向下流端部Ｅでの感光体１表面の接線Ｌｔ上、または、接線Ｌｔよりも回転ブラシ２側に飛翔する。このような感光体１と回転ブラシ２との配置であれば、ブラシ当接ニップＮに対してニップブラシ回転方向下流端部Ｅ側のケーシング先端３ａが、接線Ｌｔよりも感光体１表面側となるように配置することにより、トナーの飛散を防止することができる。
【００１７】
上記請求項１乃至９のプロセスカートリッジにおいては、回転ブラシが潜像担持体に当接するブラシ当接ニップにおける回転ブラシの回転方向下流側の端部であるニップブラシ回転方向下流端部の高さを、潜像担持体表面の回転ブラシが当接する領域の曲率中心の位置の高さ以下とする。これにより、図８〜図１０を用いて説明したように、ニップブラシ回転方向下流端部から飛翔するトナーの全ての飛翔方向をニップブラシ回転方向下流端部での潜像担持体表面の接線よりも回転ブラシ側に向けることができる。さらに、ブラシケーシングの開口部の淵部となる２つのケーシング先端部のうち、ブラシ当接ニップに対してニップブラシ回転方向下流端部側となるブラシ下流側ケーシング先端部が、ニップブラシ回転方向下流端部での潜像担持体表面の接線よりも潜像担持体表面側となる。これにより、ブラシ下流側ケーシング先端部よりも回転ブラシ側となるニップブラシ回転方向下流端部での潜像担持体表面の接線よりも回転ブラシ側に飛翔したトナーをブラシケーシング内に留めることができる。よって、ニップブラシ回転方向下流端部から飛翔するトナーの全てをブラシケーシング内に留めることができる。
また、上記請求項１０乃至１８の画像形成装置においては、回転ブラシが潜像担持体に当接するブラシ当接ニップにおける回転ブラシの回転方向下流側の端部であるニップブラシ回転方向下流端部の高さを、潜像担持体表面の回転ブラシが当接する領域の曲率中心の位置の高さ以下とする。これにより、図８〜図１０を用いて説明したように、ニップブラシ回転方向下流端部から飛翔するトナーの全ての飛翔方向をニップブラシ回転方向下流端部での潜像担持体表面の接線よりも回転ブラシ側に向けることができる。さらに、ブラシケーシングの開口部の淵部となる２つのケーシング先端部のうち、ブラシ当接ニップに対してニップブラシ回転方向下流端部側となるブラシ下流側ケーシング先端部が、ニップブラシ回転方向下流端部での潜像担持体表面の接線よりも潜像担持体表面側となるように配置する。これにより、ブラシ下流側ケーシング先端部よりも回転ブラシ側となるニップブラシ回転方向下流端部での潜像担持体表面の接線よりも回転ブラシ側に飛翔したトナーをブラシケーシング内に留めることができる。よって、ニップブラシ回転方向下流端部から飛翔するトナーの全てをブラシケーシング内に留めることができる。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１乃至９の発明によれば、ニップブラシ回転方向下流端部から飛翔するトナーの全てをブラシケーシング内に留めることができるため、潜像担持体、回転ブラシ、及びブラシケーシングを備えたプロセスカートリッジで、回転ブラシによるトナーの飛散をより確実に抑制することができるという優れた効果がある。
請求項１０乃至１８の発明によれば、ニップブラシ回転方向下流端部から飛翔するトナーの全てをブラシケーシング内に留めることができるため、潜像担持体、回転ブラシ、及びブラシケーシングを備えた画像形成装置で回転ブラシによるトナーの飛散をより確実に抑制することができるという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を、画像形成装置としてのプリンタ１００に適用した一実施形態について説明する。
本実施形態のプリンタ１００は、いわゆる中間転写方式のタンデム型画像形成装置を例に挙げて説明するが、これに限られるものではない。
図２は、本実施形態に係るプリンタ１００を示す概略構成図である。
プリンタ１００は、装置本体１０と、装置本体１０から引き出し可能な給紙カセット１０２とを備えている。装置本体１０の中央部には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像（可視像）を形成するための作像部を構成するプロセスカートリッジ１３Ｙ，１３Ｃ，１３Ｍ，１３Ｋを備えている。以下、各符号の添字Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋは、それぞれイエロー、シアン、マゼンダ、黒用の部材であることを示す。
【００２０】
図１は、プロセスカートリッジ１３Ｙ，１３Ｃ，１３Ｍ，１３Ｋのうちの隣り合う２つのプロセスカートリッジ１３の概略構成を示す構成図である。各プロセスカートリッジ１３Ｙ，１３Ｃ，１３Ｍ，１３Ｋは、使用するトナーの色が異なり基本的な構成は共通するので、図１では色を示す添え字Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋを省略して説明する。
図１及び図２に示すように、プロセスカートリッジ１３は、図中矢印Ａ方向に回転する潜像担持体としてのドラム状の感光体１を備えている。感光体１はアルミニウム製の円筒状基体と、円筒状基体の表面を覆う、例えばＯＰＣ（有機光半導体）感光層とから構成されている。プロセスカートリッジ１３は、感光体１の周囲に感光体１の表面を帯電させる帯電装置１１、感光体１に形成された潜像を現像する現像手段としての現像装置１２を備える。さらに、一次転写後の感光体１上の残留した残留トナーをクリーニングするクリーニング装置１０３も備える。帯電装置１１は感光体１に対して非接触の帯電ローラ１１ａを備えているが、帯電装置１１の帯電方式としてはこれに限るものではない。
【００２１】
図２に示すようにプロセスカートリッジ１３Ｙ，１３Ｃ，１３Ｍ，１３Ｋの下方には、感光体１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋに書込光Ｌを照射可能な露光装置４を備えている。また、プロセスカートリッジ１３Ｙ，１３Ｃ，１３Ｍ，１３Ｋの上方には、各感光体１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ上に形成されたトナー画像が転写される中間転写体である中間転写ベルト２０を備えた中間転写ユニット５を備えている。また、中間転写ベルト２０に転写されたトナー画像を記録材である転写紙Ｓに定着する定着ユニット６を備えている。また、装置本体１０の上部には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、黒（Ｋ）の各色のトナーを収容するトナーボトル７Ｙ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｋが装填されている。このトナーボトル７Ｙ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｋは、装置本体１０の上部に形成される排紙トレイ８を開くことにより、装置本体１０から脱着可能に構成されている。
【００２２】
露光装置４は、光源であるレーザダイオードから発射させる書込光（レーザー光）Ｌをポリゴンミラー等によって偏向し、感光体１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの表面上に走査しながら照射する。
中間転写ユニット５の中間転写ベルト２０は、駆動ローラ２１、テンションローラ２２及び従動ローラ２３に掛け回され、所定タイミングで図中反時計回り方向に回転駆動される。また、中間転写ユニット５は、各感光体１に形成されたトナー像を中間転写ベルト２０に転写する一次転写ローラ２４を備えている。中間転写ユニット５は、中間転写ベルト２０上に転写されたトナー像を転写紙Ｓに転写する二次転写ローラ２５を備える。さらに、中間転写ユニット５は転写紙Ｓ上に転写されなかった中間転写ベルト２０上の転写残トナーをクリーニングするベルトクリーニング装置２６を備えている。
【００２３】
次に、プリンタ１００において、カラー画像を得る工程について説明する。
まず、各色のプロセスカートリッジ１３において、感光体１が帯電装置１１によって一様に帯電される。その後、露光装置４により、画像情報に基づきレーザー光Ｌが走査露光されて各感光体１の表面に潜像が形成される。感光体１上の潜像は、現像装置１２の図中矢印Ｃ方向に回転する現像ローラ１５上に担持された各色のトナーによって現像されてトナー像として可視像化される。感光体１上のトナー像は、各一次転写ローラ２４の作用によって反時計回りに回転駆動する中間転写ベルト２０上に順次重ねて転写される。このときの各色の作像動作は、そのトナー像が中間転写ベルト２０上の同じ位置に重ねて転写されるように、中間転写ベルト２０の移動方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして実行される。一次転写終了後の感光体１は、クリーニング装置１０３が備えるクリーニングブラシとしての回転ブラシ２が図１中矢印Ｂ方向に回転することによってその表面がクリーニングされ、次の画像形成に備えられる。トナーボトル７Ｙ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｋに充填されているトナーは、必要性に応じて図示しない搬送経路によってプロセスカートリッジ１３Ｙ，１３Ｃ，１３Ｍ，１３Ｋの現像装置１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｋに所定量補給される。
【００２４】
一方、給紙カセット１０２内の転写紙Ｓは、給紙カセット１０２の近傍に配設された給紙ローラ２７によって、装置本体１０内に搬送され、レジストローラ対２８に到る。そして、レジストローラ対２８によって所定のタイミングで二次転写ローラ２５が中間転写ベルト２０を挟んで駆動ローラ２１と対向する二次転写部に搬送される。そして、二次転写部において、中間転写ベルト２０上に形成されたトナー画像が転写紙Ｓに転写される。トナー画像が転写された転写紙Ｓは、定着ユニット６を通過することで画像定着が行われ、排出ローラ２９によって排紙トレイ８に排出される。感光体１と同様に中間転写ベルト２０上に残った転写残のトナーは中間転写ベルト２０に接触するベルトクリーニング装置２６によってクリーニングされる。
【００２５】
上述したように、本実施形態のプロセスカートリッジ１３は、ドラム状の潜像担持体である感光体１と、回転ブラシ２及びブラシケーシング３を備えたクリーニング装置１０３を有する。また、プロセスカートリッジ１３は、感光体１を一様帯電する帯電手段としての帯電装置１１を有する。さらに、プロセスカートリッジ１３は、帯電装置１１によって帯電されて潜像形成手段である露光装置４によって静電潜像が形成された感光体１の表面上の静電潜像に、トナーを供給しトナーを形成する現像手段としての現像装置１２を備える。
プロセスカートリッジ１３は、感光体１、クリーニング装置１０３、帯電装置１１、及び現像装置１２を一体的に支持し、プリンタ１００の装置本体１０に対して着脱可能となっている。これにより、作像部を構成する各部材の交換を一度に行うことができ、ユーザーのメンテナンス性を向上することが出来る。
また、回転ブラシ２は図１中矢印Ｂ方向に回転しながら感光体１表面に当接し、ブラシケーシング３は、回転ブラシ２が感光体１と当接する位置が開口部となるように回転ブラシ２を覆うように配置されている。
【００２６】
次に、本実施形態の特徴部について説明する。
プロセスカートリッジ１３では、回転ブラシ２が感光体１に当接するブラシ当接ニップＮでの、回転ブラシ２の回転方向下流側の端部となるニップブラシ回転方向下流端部Ｅが、感光体１の回転中心１Ｐを含む水平面よりも下方に位置する。すなわち、ニップブラシ回転方向下流端部Ｅの位置の高さが、感光体１表面の回転ブラシ２が当接する領域の曲率中心である感光体１の回転中心１Ｐの位置の高さよりも低い。
これにより、図８〜図１０を用いて説明したように、ニップブラシ回転方向下流端部Ｅから飛翔するトナーの全ての飛翔方向をニップブラシ回転方向下流端部Ｅでの感光体１表面の接線Ｌｔよりも回転ブラシ２側に向けることができる。
【００２７】
さらに、ブラシケーシング３の開口部の淵部となる２つのケーシング先端部（ブラシ下流側ケーシング先端部３ａ、ブラシ上流側ケーシング先端部３ｂ）のうち、ブラシ当接ニップＮに対してニップブラシ回転方向下流端部Ｅ側となるブラシ下流側ケーシング先端部３ａが、接線Ｌｔよりも感光体１側となる。これにより、ブラシ下流側ケーシング先端部３ａよりも回転ブラシ２側となる接線Ｌｔよりも回転ブラシ２側に飛翔したトナーをブラシケーシング３内に留めることができる。よって、ニップブラシ回転方向下流端部Ｅから飛翔するトナーの全てをブラシケーシング３内に留めることができる。
このように、プロセスカートリッジ１３では、ニップブラシ回転方向下流端部Ｅから飛翔するトナーの全てをブラシケーシング内に留めることができるため、回転ブラシ２によるトナーの飛散をより確実に抑制することができる。
【００２８】
プロセスカートリッジ１３では回転ブラシ２によるトナーの飛散をより確実に防止できるので、ユーザーがプロセスカートリッジ１３を交換するときに触れる箇所がトナーで汚れることを防止できる。このため、プロセスカートリッジ１３の交換時にユーザーの手が汚れることを防止することができ、ユーザーによるメンテナンス性を向上することができる。
プロセスカートリッジ１３がトナー飛散を防止することにより、感光体１と一次転写ローラ２４との対向部である一次転写部に飛散したトナーが到達することを防止できるので、転写部で斑点画像が生じることを防止することができる。また、帯電装置１１の帯電ローラ１１ａに飛散したトナーが到達することを防止できるので、トナー飛散に起因する帯電不良の発生を防止できる。さらに、現像装置１２に飛散したトナーが到達することを防止できるので、トナー飛散に起因する地汚れの発生を防止できる。
このように、本実施形態では、回転ブラシ２からのトナーの飛散に起因する斑点画像、帯電不良及び地汚れの発生を防止することが出来るので、高品質な画像形成を行うことができる。
【００２９】
本実施形態でのブラシ下流側ケーシング先端部３ａは、ブラシ当接ニップＮに対してニップブラシ回転方向下流端部Ｅ側で感光体１と対向する他の部材との間で、ケーシングが感光体１に最も近接する部分である。特許文献１では、回転ブラシを覆うケーシングが、回転ブラシに対して感光体の表面移動方向下流側の帯電ローラまで覆う構成である。このようなケーシングでは、帯電ローラまでを覆う全体が本実施形態のブラシケーシングではなく、回転ブラシを覆っている部分のみがブラシケーシングである。そして、帯電ローラまで覆うケーシングでは、帯電ローラと回転ブラシとの間の空間を遮蔽するように感光体に近接するケーシングの一部のうち、感光体に最も近接する部分がブラシ下流側ケーシング先端部である。そして、特許文献１では、帯電ローラを覆う部分のケーシング先端部はニップブラシ回転方向下流端部での感光体の接線よりも感光体側となっている。しかし、帯電ローラと回転ブラシとの間の空間を遮蔽する部分のケーシング先端部はニップブラシ回転方向下流端部での感光体の接線よりも回転ブラシ側となっているため、帯電ローラへのトナー飛散を抑制しきれない。
【００３０】
図１のプロセスカートリッジ１３では、ニップブラシ回転方向下流端部Ｅの位置の高さが、感光体１の回転中心１Ｐの位置の高さよりも低い構成について説明した。トナー飛散を防止する構成としては、図９を用いて説明したように、ニップブラシ回転方向下流端部Ｅの位置と感光体１の回転中心１Ｐの位置とが同じ高さとなる配置であってもよい。
なお、ニップブラシ回転方向下流端部Ｅの位置と感光体１の回転中心１Ｐの位置とが同じ高さとなるように配置すると、接線Ｌｔ方向に飛翔したトナーの飛翔方向と飛翔したトナーに重力が働く方向とが同じである。よって、回転ブラシ２から最も離れた軌道で飛翔するトナーは接線Ｌｔに沿って飛翔する。このため、飛翔方向に少しでもバラツキが生じると、接線Ｌｔよりも感光体１側に向かうトナーの飛翔が生じ、トナー飛散となるおそれがある。
一方、本実施形態のように、ニップブラシ回転方向下流端部Ｅの位置を、感光体１の回転中心１Ｐの位置よりも低くなるように配置すると、トナーの飛翔方向に多少バラツキが生じても、すべてのトナーが接線Ｌｔよりも回転ブラシ２側となる。このため、ニップブラシ回転方向下流端部Ｅの位置を、感光体１の回転中心１Ｐの位置よりも低くすることにより、トナー飛散が発生する危険性を低減することができる。
【００３１】
また、図１のプロセスカートリッジ１３では、回転ブラシ２が感光体１に対してウィズ回転する。回転ブラシ２の回転方向としてはウィズ回転に限るものではなく、図９及び図１０の（ｂ）のように、回転ブラシ２が感光体１に対してカウンター回転するものであってもよい。回転ブラシ２と感光体１とが図１と同じ配置で回転ブラシ２がカウンター回転するものであると、ニップブラシ回転方向下流端部Ｅの位置がブラシ当接ニップＮの上端となり、感光体１の回転中心１Ｐの位置よりも高い位置となる。このため、回転ブラシ２をカウンター回転とする場合は、図１の配置よりも回転ブラシ２の位置を下方とし、ニップブラシ回転方向下流端部Ｅの位置が感光体１の回転中心１Ｐよりも下方となるように配置する。さらに、回転ブラシ２をカウンタ-回転する場合はニップブラシ回転方向下流端部Ｅから飛翔するトナーは上方に飛翔するが、ブラシケーシング３を図１０（ａ）のように配置することにより、トナー飛散を防止できる。
【００３２】
また、転写手段である一次転写ローラ２４が感光体１上に形成されたトナー像を被転写材である中間転写ベルト２０に転写する転写位置が、ニップブラシ回転方向下流端部Ｅの位置よりも上方である。このため、回転ブラシ２によって飛翔したトナーが転写位置に到ることをより確実に防止することができ、斑点画像の発生を防止し、良好な画像品質を維持することができる。
【００３３】
また、本実施形態の回転ブラシ２は、感光体１の表面上のトナーを除去するクリーニングブラシである。回転ブラシ２によってトナーを除去する場合、回転ブラシ２の回転によって飛翔するトナーの量が多く、トナーの飛散が起こり易い。しかし、感光体１に対する回転ブラシ２とブラシケーシング３との配置を、図１のように配置することにより、飛翔するトナー量が多くてもトナーがブラシケーシング３の外に飛散することを防止することが出来る。なお、本実施形態のクリーニング装置１０３では回転ブラシ２によってトナーを除去する構成となっているがこれに限るものではない。回転ブラシ２に対して感光体１の表面移動方向下流側に感光体１に当接するクリーニングブレードを備えるクリーニング装置１０３であってもよい。クリーニングブレードを備えるクリーニング装置１０３の場合、回転ブラシ２はトナーを散らしてクリーニングブレードで除去し易い状態として、トナーをブラシ当接ニップＮを通過させる。
【００３４】
また、感光体１表面が帯電手段である帯電装置１１によって一様帯電される帯電領域が、ニップブラシ回転方向下流端部Ｅに対して感光体１の表面移動方向下流側、且つ、現像領域に対して感光体１の表面移動方向上流側である。回転ブラシ２が感光体１に対してウィズ回転する場合、ニップブラシ回転方向下流端部Ｅに対して感光体１の表面移動方向下流側にトナーが飛翔する。このため、回転ブラシ２によってニップブラシ回転方向下流端部Ｅから飛翔したトナーが、ブラシケーシング３の外に飛散すると、帯電装置１１の帯電ローラ１１ａに飛散したトナー付着し、帯電不良となるおそれがある。しかし、感光体１に対する回転ブラシ２とブラシケーシング３との配置を、図１のように配置することにより、感光体１の表面移動方向下流側に飛翔したトナーが、ブラシケーシング３の外に飛散することを防止することが出来る。このため、帯電領域がニップブラシ回転方向下流端部Ｅに対して感光体１の表面移動方向下流側となるように帯電装置１１を配置しても、回転ブラシ２からのトナー飛散に起因する帯電不良の発生を防止できる。
【００３５】
つぎに、感光体１の上方に回転ブラシ２を備える構成の不具合について説明する。
図３は、感光体１の上方に回転ブラシ２が配置された構成の模式図である。図３（ａ）は、中間転写ベルト２０が感光体１の下方に配置された模式図であり、図３（ｂ）は、中間転写ベルト２０が感光体１の側方に配置された模式図である。
回転ブラシ２が感光体１の上方にあると、図３中の矢印で示すように、トナーの飛翔方向を制御できないため、ブラシケーシングのケーシング先端部を感光体１の表面に接触させないと飛散を抑制できない。しかし、ケース先端部を感光体１の表面に接触させると、接触させても感光体１を傷つけない先端材料を選定することでコストアップにつながる。さらに、ケーシング先端部が接触する接触部でのトナー溜りなどの課題が発生する。
【００３６】
一方、図１に示すプロセスカートリッジ１３では、ブラシケーシング３の２つのケーシング先端部であるブラシ下流側ケーシング先端部３ａ及びブラシ上流側ケーシング先端部３ｂがともに感光体１に対して非接触である。
感光体１に対する回転ブラシ２とブラシケーシング３との配置を、図１のように配置することにより、ブラシケーシング３の２つのケーシング先端部の何れも感光体１に接触させることなく、トナー飛散を防止できる。このため、ブラシケーシング３が感光体１表面に接触することによる感光体１の損傷や、感光体１の損傷を防止するための先端材料の選定によるコストアップといった不具合を防止することが出来る。
【００３７】
上述したように、ブラシケーシング３のブラシ下流側ケーシング先端部３ａが感光体１に対して非接触であっても、トナー飛散を防止することができる。しかし、ブラシ下流側ケーシング先端部３ａが感光体１に接触する構成を採用しても良い。
図４は、ブラシケーシング３のブラシ下流側ケーシング先端部３ａが感光体１に接触する構成の模式図である。図４に示すようにブラシ下流側ケーシング先端部３ａを感光体１の表面に接触させることによって、ブラシ下流側ケーシング先端部３ａと感光体１との対向部をトナーが通過することを防止することが出来る。このため、より確実に回転ブラシ２からのトナー飛散の発生を防止することが出来る。
【００３８】
上述のようにブラシ下流側ケーシング先端部３ａを感光体１の表面に接触させる場合は、図４に示すように、ブラシ下流側ケーシング先端部３ａを形成する部分として可撓性の材料からなるシート部材３ｃを用いる。シート部材３ｃは、ウレタンゴムからなるウレタンシートであり、ブラシケーシング３とは別体で形成され、ブラシケーシング３に固定している。このような可撓性のシート部材３ｃを感光体１に接触させることにより、ブラシ下流側ケーシング先端部３ａが感光体１の表面に接触する構成であっても感光体１の表面が損傷することを防止できる。
【００３９】
図４では、ブラシ下流側ケーシング先端部３ａが感光体１の表面に接触する構成のブラシ下流側ケーシング先端部３ａを形成する部分として、可撓性のシート部材３ｃを設けている。ブラシ下流側ケーシング先端部３ａを形成する部分を可撓性のシート部材３ｃを適用するものとしては、ブラシ下流側ケーシング先端部３ａが感光体１の表面に接触する構成に限るものではない。
ブラシ下流側ケーシング先端部３ａが感光体１の表面に対して非接触な構成のブラシ下流側ケーシング先端部３ａを形成する部分として可撓性のシート部材３ｃを適用しても良い。本実施形態のブラシ下流側ケーシング先端部３ａは感光体１表面に対して非接触であるが、接線Ｌｔよりも感光体１側であるため、感光体１表面に対して近接した配置となっている。このため、振動などによってブラシ下流側ケーシング先端部３ａが感光体１表面に接触することが生じうる。このような場合、ブラシ下流側ケーシング先端部３ａを形成する部分が可撓性のシート部材３ｃであれば、感光体１が損傷することを防止することができる。
【００４０】
図１のプロセスカートリッジ１３では、帯電ローラ１１ａを備えた帯電装置１１をクリーニング装置１０３に対して感光体１の表面移動方向下流側に配置している。帯電装置１１の配置としては、クリーニング装置１０３に対して感光体１の表面移動方向上流側としてもよい。
図５は、帯電装置１１をクリーニング装置１０３に対して感光体１の表面移動方向上流側に配置した実施例の説明図である。図５の実施例では、帯電ローラ１１ａによる帯電領域がニップブラシ回転方向下流端部Ｅに対して感光体１の表面移動方向上流側である。回転ブラシ２が感光体１に対してウィズ回転する場合、ニップブラシ回転方向下流端部Ｅに対して感光体１の表面移動方向下流側にトナーが飛翔する。図５の実施例であれば、回転ブラシ２によってニップブラシ回転方向下流端部Ｅから飛翔したトナーが、ブラシケーシング３の外に飛散しても、帯電装置１１の帯電ローラ１１ａに飛散したトナー付着することはない。このため、回転ブラシ２から飛散したトナーに起因する帯電不良が発生することはない。
【００４１】
また、図５の実施例では、クリーニング装置１０３に対して感光体１の表面移動方向下流側に現像装置を配置している。このため、回転ブラシ２によってニップブラシ回転方向下流端部Ｅから飛翔したトナーが、ブラシケーシング３の外に飛散すると、現像装置１２の現像ローラ１５に飛散したトナー付着し、地汚れとなるおそれがある。
しかし、感光体１に対する回転ブラシ２とブラシケーシング３との配置を、図１のように配置することにより、感光体１の表面移動方向下流側に飛翔したトナーが、ブラシケーシング３の外に飛散することを防止することが出来る。このため、現像領域がニップブラシ回転方向下流端部Ｅに対して感光体１の表面移動方向下流側となるように現像装置１２を配置しても、回転ブラシ２からのトナー飛散に起因する地汚れの発生を防止できる。
また、図５に示す実施例では、回転ブラシ２に帯電電圧を印加し、回転ブラシ２に帯電ブラシとしての機能を持たせても良い。
【００４２】
図１及び図２を用いて説明した実施例では、回転ブラシ２の他に帯電手段としての帯電装置１１を備えているが、回転ブラシ２がクリーニング部材と帯電部材を兼ねていても良い。
図６及び図７は、回転ブラシ２が帯電部材を兼ねている実施例の説明図である。図６は、感光体１からトナー像を転写される中間転写ベルト２０の転写面が鉛直方向となるように配置された実施例の説明図である。また、図７は、中間転写ベルト２０の転写面が下方を向いた状態で傾斜するように配置された実施例の説明図である。
図６及び図７に示す回転ブラシ２には不図示の帯電電源によって帯電電圧が印加されており、帯電ブラシとしても作用する。
【００４３】
図６及び図７に示すように、回転ブラシ２が帯電手段を兼ねている場合は帯電部材を別途設ける必要が無く、部材点数を削減することが出来るため、作像部を形成する各部材の配置の自由度が高まる。さらに、別途設けられた帯電部材へのトナーの飛散が生じることがない。
【００４４】
また、図６及び図７で示す実施例では、現像手段である現像装置１２が備える現像剤担持体である現像ローラ１５によってトナーが感光体１に供給される現像領域の位置が、ニップブラシ回転方向下流端部Ｅの位置よりも上方である。このため、ブラシケーシング３の外に飛散したトナーが現像領域に到達することを抑制し、回転ブラシ２からのトナーの飛散に起因する地汚れの発生を防止することができる。
図６及び図７のように現像領域が回転ブラシ２よりも上方となるように配置することが、地汚れの発生を抑制するには最も効率的である。しかし、現像領域を回転ブラシ２よりも上方に設けた構成であっても、回転ブラシ２から飛散したトナーが中間転写ベルト２０に付着したり、露光装置４に悪影響を与えたりするおそれがある。これに対して、感光体１に対する回転ブラシ２とブラシケーシング３との配置を、図６及び図７のように配置することにより、感光体１の表面移動方向下流側に飛翔したトナーが、ブラシケーシング３の外に飛散することを防止することが出来る。このため、回転ブラシ２から飛散したトナーが中間転写ベルト２０に付着したり、露光装置４に悪影響を与えたりするおそれがない。
【００４５】
上述した実施形態では、回転ブラシ２が感光体１の回転方向に対してウィズ回転する構成について説明した。回転ブラシ２としては感光体１に対してウィズ回転するものに限らずカウンター回転するものであってもよい。なお、回転ブラシ２の回転がカウンター回転の場合は、ブラシ当接ニップＮのニップブラシ回転方向下流端部Ｅが感光体１の表面移動方向についてはブラシ当接ニップＮの上流端となる。
また、上述した実施形態では、作像部が、感光体１、回転ブラシ２、及びブラシケーシング３を一体的に支持するプロセスカートリッジ１３を形成する構成について説明した。画像形成装置としてのプリンタ１００では、感光体１、回転ブラシ２、及びブラシケーシング３の配置が、図１、図４、図５、図６または図７で示すような配置となっていれば、プロセスカートリッジ１３を形成するものでなくても、上述の実施形態と同様に回転ブラシ２によるトナーの飛散をより確実に抑制することができる。
また、上述した実施形態では、潜像担持体である感光体がドラム状のものについて説明した。本実施形態の特徴部である感光体に対する回転ブラシとブラシケーシングとの配置は、感光体が無端ベルト状のものであっても適用可能である。感光体が無端ベルト状の場合は、ベルト表面の曲率を備える領域に回転ブラシが当接し、ニップブラシ回転方向下流端部Ｅの位置の高さを、感光体表面の回転ブラシが当接する領域の曲率中心の位置の高さ以下とする。そして、ブラシケーシングのブラシ下流側ケーシング先端部が、ニップブラシ回転方向下流端部での感光体表面の接線よりも感光体側となるように配置することにより、回転ブラシ２によるトナーの飛散をより確実に抑制することができる。
【００４６】
以上、本実施形態によれば、プロセスカートリッジ１３は、ドラム状の潜像担持体である感光体１と、感光体１の表面に当接する回転ブラシ２と、回転ブラシ２のケーシングであるブラシケーシング３とを有する。また、感光体１は、帯電手段である帯電装置１１によって表面が一様に帯電され、潜像形成手段である露光装置４によって表面上に静電潜像が形成される。また、感光体１上に形成された静電潜像が現像手段である現像装置１２によってトナーの供給が成されてトナー像を担持する。また、感光体１上のトナー像は転写手段である一次転写ローラ２４によって被転写材である中間転写ベルト２０に転写される。また、ブラシケーシング３は、回転ブラシ２が感光体１と当接する位置が開口部となるように回転ブラシ２を覆った形状となっている。そして、回転ブラシ２が感光体１に当接するブラシ当接ニップＮでの回転ブラシ２の回転方向下流側の端部となるニップブラシ回転方向下流端部Ｅの位置の高さが、感光体１の回転中心１Ｐの位置の高さ以下である。これにより、ニップブラシ回転方向下流端部Ｅから飛翔するトナーの全ての飛翔方向をニップブラシ回転方向下流端部Ｅでの感光体１表面の接線Ｌｔよりも回転ブラシ２側に向けることができる。また、ブラシケーシング３の開口部の淵部となる２つのケーシング先端部のうち、ブラシ当接ニップＮに対してニップブラシ回転方向下流端部Ｅ側となるブラシ下流側ケーシング先端部３ａが、ニップブラシ回転方向下流端部Ｅでの感光体１表面の接線Ｌｔよりも感光体１側である。これにより、ブラシ下流側ケーシング先端部３ａよりも回転ブラシ２側となる接線Ｌｔよりも回転ブラシ２側に飛翔したトナーをブラシケーシング３内に留めることができる。よって、ニップブラシ回転方向下流端部Ｅから飛翔するトナーの全てをブラシケーシング３内に留めることができる。このように、プロセスカートリッジ１３では、ニップブラシ回転方向下流端部Ｅから飛翔するトナーの全てをブラシケーシング内に留めることができるため、回転ブラシ２によるトナーの飛散をより確実に抑制することができる。
また、プロセスカートリッジ１３では、ニップブラシ回転方向下流端部Ｅの位置が、潜像担持体である感光体１の回転中心１Ｐの位置よりも低くなるように配置している。これにより、トナーの飛翔方向に多少バラツキが生じても、すべてのトナーが接線Ｌｔよりも回転ブラシ２側となる。このため、トナー飛散が発生する危険性を低減することができる。
また、図６及び図７の実施例のプロセスカートリッジ１３では、現像手段である現像装置１２によってトナーが感光体１上の静電潜像に供給される現像領域の位置を、ニップブラシ回転方向下流端部Ｅの位置よりも上方となっている。このように配置することにより、回転ブラシ２からのトナー飛散に起因する地汚れの発生をより確実に防止することができる。
また、プロセスカートリッジ１３では、転写手段である一次転写ローラ２４が感光体１上に形成されたトナー像を被転写材である中間転写ベルト２０に転写する転写位置が、ニップブラシ回転方向下流端部Ｅの位置よりも上方である。このため、回転ブラシ２によって飛翔したトナーが転写位置に到ることをより確実に防止することができ、斑点画像の発生を防止し、良好な画像品質を維持することができる。
また、図６及び図７で示す実施例のプロセスカートリッジ１３では、回転ブラシ２は感光体１の表面を帯電させる帯電ブラシとしての機能を備える。これにより、回転ブラシ２の他に帯電部材を別途設ける必要が無く、部材点数を削減することが出来るため、作像部を形成する各部材の配置の自由度が高まる。さらに、別途設けられた帯電部材へのトナーの飛散が生じることがない。
また、プロセスカートリッジ１３では、回転ブラシ２は感光体１の表面上のトナーを除去する、または、トナーを散らして除去し易い状態としてブラシ当接ニップを通過させる、クリーニングブラシである。回転ブラシ２によってトナーを除去する場合、回転ブラシ２の回転によって飛翔するトナーの量が多く、トナーの飛散が起こり易い。しかし、感光体１に対する回転ブラシ２とブラシケーシング３との配置を、図１、及び図５〜図７のように配置することにより、飛翔するトナー量が多くてもトナーがブラシケーシング３の外に飛散することを防止することが出来る。
また、プロセスカートリッジ１３では、感光体１表面が帯電装置１１によって一様帯電される帯電領域が、ニップブラシ回転方向下流端部Ｅに対して感光体１の表面移動方向下流側、且つ、現像装置１２によってトナーが供給される現像領域に対して感光体１の表面移動方向上流側である。回転ブラシ２が感光体１に対してウィズ回転する場合、ニップブラシ回転方向下流端部Ｅに対して感光体１の表面移動方向下流側にトナーが飛翔する。このため、回転ブラシ２によってニップブラシ回転方向下流端部Ｅから飛翔したトナーが、ブラシケーシング３の外に飛散すると、帯電装置１１の帯電ローラ１１ａに飛散したトナー付着し、帯電不良となるおそれがある。しかし、感光体１に対する回転ブラシ２とブラシケーシング３との配置を、図１のように配置することにより、感光体１の表面移動方向下流側に飛翔したトナーが、ブラシケーシング３の外に飛散することを防止することが出来る。このため、帯電領域がニップブラシ回転方向下流端部Ｅに対して感光体１の表面移動方向下流側となるように帯電装置１１を配置しても、回転ブラシ２からのトナー飛散に起因する帯電不良の発生を防止できる。
また、プロセスカートリッジ１３では、図４に示すように、ブラシケーシング３のブラシ下流側ケーシング先端部３ａが感光体１表面に接触するように配置してもよい。これにより、ブラシ下流側ケーシング先端部３ａと感光体１との対向部をトナーが通過することを防止することができ、より確実に回転ブラシ２からのトナー飛散の発生を防止することが出来る。
また、プロセスカートリッジ１３では、ブラシ下流側ケーシング先端部３ａが可撓性の材料からなるウレタンシートであることによって、ブラシ下流側ケーシング先端部３ａが感光体１に接触しても感光体１の表面が損傷することを防止できる。
また、画像形成装置であるプリンタ１００は、ドラム状の潜像担持体である感光体１と、感光体１の表面に当接する回転ブラシ２と、回転ブラシ２のケーシングであるブラシケーシング３とを有する。また、感光体１は、帯電手段である帯電装置１１によって表面が一様に帯電され、潜像形成手段である露光装置４によって表面上に静電潜像が形成される。また、感光体１上に形成された静電潜像が現像手段である現像装置１２によってトナーの供給が成されてトナー像を担持する。また、感光体１上のトナー像は転写手段である一次転写ローラ２４によって被転写材である中間転写ベルト２０に転写される。また、ブラシケーシング３は、回転ブラシ２が感光体１と当接する位置が開口部となるように回転ブラシ２を覆った形状となっている。そして、回転ブラシ２が感光体１に当接するブラシ当接ニップＮでの回転ブラシ２の回転方向下流側の端部となるニップブラシ回転方向下流端部Ｅの位置の高さが、感光体１の回転中心１Ｐの位置の高さ以下である。これにより、ニップブラシ回転方向下流端部Ｅから飛翔するトナーの全ての飛翔方向をニップブラシ回転方向下流端部Ｅでの感光体１表面の接線Ｌｔよりも回転ブラシ２側に向けることができる。また、ブラシケーシング３の開口部の淵部となる２つのケーシング先端部のうち、ブラシ当接ニップＮに対してニップブラシ回転方向下流端部Ｅ側となるブラシ下流側ケーシング先端部３ａが、ニップブラシ回転方向下流端部Ｅでの感光体１表面の接線Ｌｔよりも感光体１側である。これにより、ブラシ下流側ケーシング先端部３ａよりも回転ブラシ２側となる接線Ｌｔよりも回転ブラシ２側に飛翔したトナーをブラシケーシング３内に留めることができる。よって、ニップブラシ回転方向下流端部Ｅから飛翔するトナーの全てをブラシケーシング３内に留めることができる。このように、プリンタ１００では、ニップブラシ回転方向下流端部Ｅから飛翔するトナーの全てをブラシケーシング内に留めることができるため、回転ブラシ２によるトナーの飛散をより確実に抑制することができる。
また、プリンタ１００では、ニップブラシ回転方向下流端部Ｅの位置が、潜像担持体である感光体１の回転中心１Ｐの位置よりも低くなるように配置している。これにより、トナーの飛翔方向に多少バラツキが生じても、すべてのトナーが接線Ｌｔよりも回転ブラシ２側となる。このため、トナー飛散が発生する危険性を低減することができる。
また、図６及び図７の実施例のプリンタ１００では、現像手段である現像装置１２によってトナーが感光体１上の静電潜像に供給される現像領域の位置を、ニップブラシ回転方向下流端部Ｅの位置よりも上方となっている。このように配置することにより、回転ブラシ２からのトナー飛散に起因する地汚れの発生をより確実に防止することができる。
また、プリンタ１００では、転写手段である一次転写ローラ２４が感光体１上に形成されたトナー像を被転写材である中間転写ベルト２０に転写する転写位置が、ニップブラシ回転方向下流端部Ｅの位置よりも上方である。このため、回転ブラシ２によって飛翔したトナーが転写位置に到ることをより確実に防止することができ、斑点画像の発生を防止し、良好な画像品質を維持することができる。
また、図６及び図７で示す実施例のプリンタ１００では、回転ブラシ２は感光体１の表面を帯電させる帯電ブラシとしての機能を備える。これにより、回転ブラシ２の他に帯電部材を別途設ける必要が無く、部材点数を削減することが出来るため、作像部を形成する各部材の配置の自由度が高まる。さらに、別途設けられた帯電部材へのトナーの飛散が生じることがない。
また、プリンタ１００では、回転ブラシ２は感光体１の表面上のトナーを除去する、または、トナーを散らして除去し易い状態としてブラシ当接ニップを通過させる、クリーニングブラシである。回転ブラシ２によってトナーを除去する場合、回転ブラシ２の回転によって飛翔するトナーの量が多く、トナーの飛散が起こり易い。しかし、感光体１に対する回転ブラシ２とブラシケーシング３との配置を、図１、及び図５〜図７のように配置することにより、飛翔するトナー量が多くてもトナーがブラシケーシング３の外に飛散することを防止することが出来る。
また、プリンタ１００では、感光体１表面が帯電装置１１によって一様帯電される帯電領域が、ニップブラシ回転方向下流端部Ｅに対して感光体１の表面移動方向下流側、且つ、現像装置１２によってトナーが供給される現像領域に対して感光体１の表面移動方向上流側である。回転ブラシ２が感光体１に対してウィズ回転する場合、ニップブラシ回転方向下流端部Ｅに対して感光体１の表面移動方向下流側にトナーが飛翔する。このため、回転ブラシ２によってニップブラシ回転方向下流端部Ｅから飛翔したトナーが、ブラシケーシング３の外に飛散すると、帯電装置１１の帯電ローラ１１ａに飛散したトナー付着し、帯電不良となるおそれがある。しかし、感光体１に対する回転ブラシ２とブラシケーシング３との配置を、図１のように配置することにより、感光体１の表面移動方向下流側に飛翔したトナーが、ブラシケーシング３の外に飛散することを防止することが出来る。このため、帯電領域がニップブラシ回転方向下流端部Ｅに対して感光体１の表面移動方向下流側となるように帯電装置１１を配置しても、回転ブラシ２からのトナー飛散に起因する帯電不良の発生を防止できる。
また、プリンタ１００では、図４に示すように、ブラシケーシング３のブラシ下流側ケーシング先端部３ａが感光体１表面に接触するように配置してもよい。これにより、ブラシ下流側ケーシング先端部３ａと感光体１との対向部をトナーが通過することを防止することができ、より確実に回転ブラシ２からのトナー飛散の発生を防止することが出来る。
また、プリンタ１００では、ブラシ下流側ケーシング先端部３ａが可撓性の材料からなるウレタンシートであることによって、ブラシ下流側ケーシング先端部３ａが感光体１に接触しても感光体１の表面が損傷することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本実施形態のプロセスカートリッジの概略構成図。
【図２】本実施形態のプリンタの概略構成図。
【図３】感光体の上方に回転ブラシが配置された構成の模式図、（ａ）は、中間転写ベルトが感光体の下方に配置された模式図、（ｂ）は、中間転写ベルトが感光体の側方に配置された模式図。
【図４】ブラシケーシングのブラシ下流側ケーシング先端部が感光体に接触する構成の模式図。
【図５】帯電装置をクリーニング装置に対して感光体の表面移動方向上流側に配置した実施例の説明図。
【図６】回転ブラシが帯電部材を兼ねて、転写面が鉛直方向となるように配置された実施例の説明図。
【図７】回転ブラシが帯電部材を兼ねて、転写面が下方を向いた状態で傾斜するように配置された実施例の説明図。
【図８】感光体の回転中心の位置よりも、ニップブラシ回転方向下流端部の位置が高い状態を示す説明図、（ａ）は、回転ブラシがウィズ回転する場合の説明図、（ｂ）は、回転ブラシがカウンター回転する場合の説明図。
【図９】感光体の回転中心の位置と、ニップブラシ回転方向下流端部の位置とが同じ高さの状態を示す説明図、（ａ）は、回転ブラシがウィズ回転する場合の説明図、（ｂ）は、回転ブラシがカウンター回転する場合の説明図。
【図１０】感光体の回転中心の位置よりも、ニップブラシ回転方向下流端部の位置が低い状態を示す説明図、（ａ）は、回転ブラシがウィズ回転する場合の説明図、（ｂ）は、回転ブラシがカウンター回転する場合の説明図。
【符号の説明】
【００４８】
１      感光体
１Ｐ    回転中心
２      回転ブラシ
３      ブラシケーシング
３ａ    ブラシ下流側ケーシング先端部
３ｂ    ブラシ上流側ケーシング先端部
３ｃ    シート部材
４      露光装置
１０    装置本体
１１    帯電装置
１１ａ  帯電ローラ
１２    現像装置
１３    プロセスカートリッジ
１５    現像ローラ
２０    中間転写ベルト
２４    一次転写ローラ
２６    ベルトクリーニング装置
１００  プリンタ
１０３  クリーニング装置
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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