(57)【要約】【課題】像担持体のまわりに設けられる部品の配置を効率的に行い、画像形成装置の部品スペース効率を高めひいては装置の小型化を図ること。【解決手段】クリーニングブレード４２の像担持体１への当接位置Ｐ２から支持軸４４までにつながった一連の部材構成部と対面する前記像担持体の表面間の対向領域を利用して、クリーニングブラシ２３等、像担持体１のまわりに設けられクリーニング装置に隣接配置され得る部品を配置した。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体のまわりに設けられたクリーニング装置が、該像担持体に接して汚れを除くクリーニングブレードと、このクリーニングブレードを揺動可能に支持する支持軸と、前記クリーニングブレードを前記支持軸を中心に回動揺動させて該クリーグブレードの先端部を前記像担持体に圧接させる加圧手段を有する画像形成装置において、
前記像担持体の軸方向からみたとき、前記クリーニングブレードの前記像担持体への当接位置から前記支持軸までにつながった一連の部材構成部と対面する前記像担持体の表面間の対向領域を利用して、像担持体のまわりに設けられ前記クリーニング装置に隣接配置され得る部品を配置したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、該像担持体の表面の摩擦係数を低下させる潤滑剤を該像担持体の表面に塗布する潤滑剤塗布手段を有し、前記対向領域に配置される前記部品が、前記像担持体の表面に塗布するための固形潤滑剤であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記対向領域に配置される前記部品が該像担持体の表面に塗布するための固形潤滑剤と、該固形潤滑剤を保持する保持部材、該保持部材に保持された前記固形潤滑剤を削るブラシローラからなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の画像形成装置において、前記固形潤滑剤は固形ステアリン酸亜鉛であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項３又は４の何れかに記載の画像形成装置において、前記クリーニングブレードが前記像担持体に当接する点から前記支持軸支持軸の中心までを結ぶ線分と、前記ブラシローラの中心から前記像担持体の中心までを結ぶ線分とが、が交差しないように前記ブラシローラの配置を定めたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項３に記載の画像形成装置において、前記領域に配置される部品が潤滑剤塗布手段であり、これに加えて、前記ブラシローラで削られた潤滑剤を該像担持体に均一塗布する塗布ブレードを前記領域に配置したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
画像形成装置に対して着脱可能で、少なくとも像担持体と、該像担持体のまわりに配置されて該像担持体の汚れを除くクリーニング装置とが一体に構成されているプロセスカートリッジであって、請求項１乃至６の何れかに記載の画像形成装置における前記対向領域に設けられる部品を一体化したことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、印刷機、これらの複合装置などの画像形成装置及び該画像形成装置に使用されるプロセスカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の作像システムは、エコロジーの観点からも高耐久、高寿命が要求され、また、４連タンデム方式のカラープリンタの作像システムはマシン全体の大きさからくる制約上小型化が必要とされている。このため、高寿命を達成するための部品、例えば像担持体に対する潤滑剤塗布手段等、を装備するためのスペースに限りがあり、従来からの設計ではプロセスカートリッジ等、作像ユニットの大型化、ひいては機械全体の大型化につながってしまう。
【０００３】
４連タンデム方式の画像形成装置として、像担持体のまわりに設けられ該像担持体の機能を維持したり、画像を形成したりするのに寄与する複数の構成部品中の一つであるクリーニング装置が、該像担持体に接して汚れを除くクリーニングブレードと、このクリーニングブレードを回動可能に支持する支持軸と、前記クリーニングブレードを前記支持軸を中心に回動揺動させて該クリーグブレードの先端部を像担持体に圧接させる加圧手段を有する構成であり、また、該像担持体の表面の摩擦係数を低下させる潤滑剤塗布手段を有する画像形成装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
しかし、前記特許文献１は、感光体トルクを測定することにより、感光体上のステアリン酸亜鉛の不均一塗布による異常画像発生を防ぎ、形成される画像の状態、画像面積率によらず安定したクリーニング性能を初期から有する画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することをその発明の本来の課題とするものであって、前記したような、部品のスペース効率を高め、作像ユニットの大型化、ひいては画像形成装置全体の大型化を回避しようとする課題については言及がない。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１８１７４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
請求項１の発明は像担持体のまわりに設けられる部品の配置を効率的に行い、画像形成装置の部品スペース効率を高めひいては装置の小型化を図ることを目的とする。
請求項２の発明は、像担持体のまわりに設けられる部品として、像担持体の表面の摩擦係数を低下させるための固形潤滑剤の配置を効率的に行ない、画像形成装置の部品スペース効率を高めひいては装置の小型化を図ることを目的とする。
請求項３の発明は、像担持体のまわりに設けられる部品として、固形潤滑剤と、該固形潤滑剤を保持する保持部材、該保持部材に保持された前記固形潤滑剤を削るブラシローラの配置を効率的に行ない、画像形成装置の部品スペース効率を高めひいては装置の小型化を図ることを目的とする。
請求項４の発明は、像担持体のまわりに設けられる部品として、固体ステアリン酸亜鉛からなる固形潤滑剤の配置を効率的に行ない、画像形成装置の部品スペース効率を高めひいては装置の小型化を図ることを目的とする。
請求項５の発明は、像担持体のまわりに設けられる部品として、ブラシローラの配置条件を規定し、画像形成装置の部品スペース効率を高めひいては装置の小型化を図ることを目的とする。
請求項６の発明は、像担持体のまわりに設けられる部品として、潤滑剤塗布手段とブラシローラで削られた潤滑剤を該像担持体に均一塗布する塗布ブレードの配置を効率的に行ない、画像形成装置の部品スペース効率を高めひいては装置の小型化を図ることを目的とする。
請求項７の発明は、像担持体のまわりに設けられる部品の配置を効率的に行い、プロセスカーリッジが用いられる画像形成装置の部品スペース効率を高めひいては装置の小型化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を達成するため請求項１に係る発明は、像担持体のまわりに設けられたクリーニング装置が、該像担持体に接して汚れを除くクリーニングブレードと、このクリーニングブレードを揺動可能に支持する支持軸と、前記クリーニングブレードを前記支持軸を中心に回動揺動させて該クリーグブレードの先端部を前記像担持体に圧接させる加圧手段を有する画像形成装置において、前記像担持体の軸方向からみたとき、前記クリーニングブレードの前記像担持体への当接位置から前記支持軸までにつながった一連の部材構成部と対面する前記像担持体の表面間の対向領域を利用して、像担持体のまわりに設けられ前記クリーニング装置に隣接配置され得る部品を配置した。
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、該像担持体の表面の摩擦係数を低下させる潤滑剤を該像担持体の表面に塗布する潤滑剤塗布手段を有し、前記対向領域に配置される前記部品が、前記像担持体の表面に塗布するための固形潤滑剤であることとした。
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記対向領域に配置される前記部品が該像担持体の表面に塗布するための固形潤滑剤と、該固形潤滑剤を保持する保持部材、該保持部材に保持された前記固形潤滑剤を削るブラシローラからなることとした。
請求項４に係る発明は、請求項２又は３に記載の画像形成装置において、前記固形潤滑剤は固形ステアリン酸亜鉛とした。
請求項５に係る発明は、請求項３又は４の何れかに記載の画像形成装置において、前記クリーニングブレードが前記像担持体に当接する点から前記支持軸支持軸の中心までを結ぶ線分と、前記ブラシローラの中心から前記像担持体の中心までを結ぶ線分とが、が交差しないように前記ブラシローラの配置を定めた。
請求項６に係る発明は、請求項３に記載の画像形成装置において、前記領域に配置される部品が潤滑剤塗布手段であり、これに加えて、前記ブラシローラで削られた潤滑剤を該像担持体に均一塗布する塗布ブレードを前記領域に配置した。
請求項７に係る発明は、画像形成装置に対して着脱可能で、少なくとも像担持体と、該像担持体のまわりに配置されて該像担持体の汚れを除くクリーニング装置とが一体に構成されているプロセスカートリッジであって、請求項１乃至６の何れかに記載の画像形成装置における前記対向領域に設けられる部品を一体化した。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の発明は像担持体のまわりに設けられる部品をクリーニング装置に重ねた配置とすることで画像形成装置の部品スペース効率を高めひいては装置の小型化を図ることができる。
請求項２の発明は、像担持体のまわりに設けられる部品として、像担持体の表面の摩擦係数を低下させるための潤滑剤をクリーニング装置に重ねた配置とすることで、画像形成装置の部品スペース効率を高めひいては装置の小型化を図ることができる。
請求項３の発明は、像担持体のまわりに設けられる部品として、潤滑剤と、該潤滑剤を保持する保持部材、該保持部材に保持された前記潤滑剤を削るブラシローラをクリーニング装置に重ねた配置とすることで、画像形成装置の部品スペース効率を高めひいては装置の小型化を図ることができる。
請求項４の発明は、像担持体のまわりに設けられる部品として、固体ステアリン酸亜鉛からなる潤滑剤をクリーニング装置に重ねた配置とすることで、画像形成装置の部品スペース効率を高めひいては装置の小型化を図ることができる。
請求項５の発明は、像担持体のまわりに設けられる部品としてブラシローラをクリーニング装置に重ねた配置とする配置条件を規定し、画像形成装置の部品スペース効率を高めひいては装置の小型化を図ることができる。
請求項６の発明は、潤滑剤塗布手段と、ブラシローラで削られた潤滑剤を該像担持体に均一塗布する塗布ブレードをクリーニング装置に重ねた配置とすることで、画像形成装置の部品スペース効率を高めひいては装置の小型化を図ることを目的とする。
請求項７の発明は、像担持体のまわりに設けられる部品をクリーニング装置に重ねた配置とすることで、プロセスカートリッジの利点を生かしつつ画像形成装置の部品スペース効率を高めひいては装置の小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の実施例を，添付図面を参照しながら説明する。
[１]  画像形成装置
本発明が適用されたカラー画像形成装置の例を図１を参照して説明する。
画像形成装置１００において、像担持体としてのドラム状をした感光体は、イエロー用の感光体１Ｙ、マゼンタ用の感光体１Ｍ、シアン用の感光体１Ｃ、ブラック用の感光体１Ｋの４つが、その周辺部品とともに並置された４連タンデム型の構造である。各感光体は色が異なるだけで、構成は同じであるので、ここでは単に感光体１としてその周辺部剤とともに説明する。以下の図２〜図６でも同様である。
【００１０】
本例では、感光体１と、感光体１のまわりに設けられ、感光体１上に画像を形成したり、感光体を保護したりするのに寄与する部品を一体化して画像形成装置本体対して着脱可能とするプロセスカートリッジ方式を採用し、プロセスカートリッジ１５は、各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ毎に設けられている。
【００１１】
感光体１のまわりには、矢印で示した感光体の回転方向順に、感光体１を帯電する帯電装置として帯電ローラ３、感光体１を露光する露光装置８、感光体１上の潜像をトナーで可視像化する現像装置５、感光体１上のトナー像が１次転写される転写媒体である中間転写媒体６０、中間転写媒体６０にトナー像を転写する転写装置としての転写ローラ６、および１次転写後に感光体表面に残留するトナーを除去するクリーニング４、感光体１に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段２等が感光体１の回転方向順に配置されている。
【００１２】
プロセスカートリッジ１５は、感光体１と少なくとも上記部品のうち、クリーニング４を一体した構成であり、他に、例えば、潤滑剤塗布手段２を一体化したり、そのほか、上記部品のいくつかを適宜一体化したりする構成も考えられる。
【００１３】
画像形成の概要を説明する。
有機光導電層を有する感光体１は、除電ランプ（図示せず）等で除電され、帯電部材を有する帯電ローラ３で均一にマイナスに帯電される。帯電された感光体１は、レーザ光学系等の露光装置８から照射されるレーザ光で走査されて潜像形成が行なわれる。このようにして形成された潜像は、現像装置５によりトナーで可視像化される。
【００１４】
各色に対応した感光体１上に形成されたトナー像は、転写ローラ６にてベルト状をした中間転写媒体６０上に順次１次転写されてカラーの重ねトナー像が形成されたのち、該重ねトナー画像は給紙部２００から給送されたシート状媒体（以下、用紙という。）上に２次転写される。２次転写によりカラートナー像が担持された用紙は定着装置７０で定着され排紙される。
【００１５】
一方、１次転写後に感光体１上に残存するトナー粒子は、プロセスカートリッジ１５に含まれるクリーニング装置４によってクリーニングされ回収される。２次転写後に中間転写媒体６０上に残存するトナー粒子についても図示しないクリーニング手段によりクリーニングされる。
【００１６】
[２]  感光体まわりの構成
上記画像形成装置１００における４つの感光体のうち、任意の感光体１について該感光体１のまわりに配置されたクリーニング装置４及び潤滑剤塗布手段２の構成について図２、図３により説明する。
【００１７】
クリーニング装置４は、クリーニングの方式として、ファーブラシ４１にカウンタ方式のクリーニングブレード４２を組み合わせた方式を用いている。クリーニングブレード４２は感光体１に接して表面の汚れを除くためのものである。クリーニングブレード４２はブラケット４３に保持固定され、ブラケット４３自体はブラケットの形状の一部に設けられた回転支持軸４４で位置が決められている。回転支持軸４４は作像幅の両端に設けられプロセスカートリッジ１５の側壁に軸支されている。よって、回転支持軸４４はクリーニングブレード４２を揺動可能に支持する支持軸である。
【００１８】
クリーニングブレード４２を、回転支持軸４４を中心に回転揺動させて該クリーニングブレード４２の先端部を感光体１に圧接させるため、加圧手段としての緊縮性のばね４５が設けられている。このばね４５によりクリーニングブレード４２は感光体１に一定の加圧条件で当接させることが可能となる。
【００１９】
感光体１に接しているクリーニングブレード４２の先端部の下方には、感光体１に接して回転するファーブラシ４７、回収した残留トナーを搬送する回収コイル４８が位置し、さらにこれらファーブラシ４７、回収コイル４８を囲むようにケース４６が設けられている。
【００２０】
感光体１の回転方向上、クリーニングブレード４２の下流であって、帯電ローラ３よりも上流の該感光体まわりには、潤滑剤塗布手段２が設けられている。潤滑剤塗布手段２はプロセスカートリッジ１５に取り付けてもよいし、画像形成装置１００の本体に取り付けてもよい。
【００２１】
潤滑剤塗布手段２は、クリーニング装置４によるクリーニング後の感光体１の摩擦係数を一定以下に保つためのもので、一般的にはクリーニング装置４のケース内部に設ける例が多いが、そのようにすると感光体１に付着した残トナーの影響、クリーニングにより回収されたトナーの影響があるために、潤滑剤塗布効率が低下したり、塗布量のばらつきが生じたりする。このため、潤滑材塗布手段２をクリーニング装置４ケース外に独立させて塗布効率を上げ、高耐久化を図っている。
【００２２】
潤滑剤塗布手段２は主に、固形潤滑剤２１、固形潤滑剤を保持する保持部材２２、保持部材２２に保持された固形潤滑剤２１を削るブラシローラ２３からなる。感光体１の回転方向上、潤滑剤塗布手段２より下流側、帯電ローラより上流側の位置には、ブラシローラ２３で削られた潤滑剤を感光体１に均一塗布する塗布ブレード５０が支持部材５１に保持され、設けられている。
【００２３】
例１．
図２に示したように、クリーニングブレードをカウンタ方式で配置した例において、感光体１の軸方向からみたとき、クリーニングブレード５０の感光体１への当接位置から回転支持軸４４までにつながった一連の部材構成部（クリーニングブレード４２及びブラケット４３を含む。）から、この一連の部材構成部と対面する感光体１の表面間に対向領域ができてきることがわかる。
【００２４】
本例のように、上記一連の部材構成部がＬをなし、折曲された一端部がクリーニングブレード４２の先端部、他端側に回転支持軸４４があるような構成では、該一連の構成部が感光体１の周面を屋根型に覆う構成となるので、クリーニングブラシ４４より下流側が感光体１との間で開いた略三角形上の空間からなる対向領域が形成される。
また、対向領域は、感光体１の外方に形成される、回転支持軸４４と感光体１へのクリーニングブレード４４の当接部の間のスペースともいえる。
【００２５】
そこで、本例では、この対向領域を利用して、感光体１像担持体のまわりに設けられクリーニング装置４に隣接配置され得る、クエンチングランプ、帯電ローラ３或いは帯電ローラ３に代わる帯電チャージャの一部、帯電ブラシの一部、帯電ブラシのクリーニング機構の一部などを適宜配置することとした。
【００２６】
感光体１のまわりに設けられるプロセス部品を対向領域に配置とすることで画像形成装置の部品スペース効率を高めひいては装置の小型化を図ることができることとなる。
【００２７】
例２．
本例は、前記対向領域を利用して感光体１まわりに配置される部品のうち、クリーニング装置４に隣接配置される潤滑剤塗布手段のうち、固形潤滑剤２１だけ、或いは固形潤滑剤２１に加えて保持部材２２を含めて配置する構成となし得る。感光体１のまわりに設けられる部品として、感光体１の表面の摩擦係数を低下させるための固形潤滑剤２１を前記対向領域に配置とすることで、作像システムの長超寿命化、画像形成装置の部品の省ペース化、ひいては装置の小型化を図ることができる。
【００２８】
例３．
図２、図３では、前記対向領域に、感光体１の表面に塗布するための固形潤滑剤２１と、該固形潤滑剤を保持する保持部材２２、該保持部材２２に保持された固形潤滑剤２１を削るブラシローラ２３を配置した例を示している。
【００２９】
図２、図３の構成を模視的に簡略して示した図４を参照するに、クリーニングブレード４２をブラケット４３を介して揺動回転可能に支持する回転支持軸４４の中心をＰ１、クリーニングブレード４２の感光体１との接触点をＰ２とした場合、通常、中心点Ｐ１と接触点Ｐ２を通るクリーニングブレード４２の傾き角度θは感光体１の接線方向から１０度〜１５度程度の角度を持って配置される。このため、前記対向領域が大きくなり、本発明が意図する部品を配置することが可能な感光体１のスペースが大となる。この関係は前記例１、２でも同様である。
【００３０】
表現を変えれば、本例では、感光体１上であって、このクリーニングブレードの回転支持軸４４と、クリーニングブレード４２の感光体１との当接位置との間に固形潤滑剤２１と、保持部材２２、ブラシローラ２３を配置している。
【００３１】
固形潤滑剤材２１は該固形潤滑剤を削り感光体１に塗布するブラシローラ２３により粉体化されて感光体１に運ばれ、後流に配置された塗布ブレード５０によって、感光体１に均一塗布される。ここでの潤滑剤にはステアリン酸亜鉛を用いるのが一般的である。これにより、感光体１を含む作像システムの長寿命化を図る。
【００３２】
また、図４において、中心点Ｐ１から接触点Ｐ２を結ぶ両点間の線分と、ブラシローラ２３の中心点Ｑ１と感光体１の中心点Ｑ２とを結ぶ両点間の線分が交差していない。もちろん、ブラシローラ２３の外径を大きくして交差させることも可能であるが、ブラシローラ２３を大きくしてしまっては作像システムの小型化には不利である。よって、かかる線分非交差の要件により画像形成装置の部品の省ペース化、ひいては装置の小型化を図ることができる。
例４．
【００３３】
図５では、前記対向領域に、感光体１の表面に塗布するための固形潤滑剤２１と、該固形潤滑剤を保持する保持部材２２、該保持部材２２に保持された固形潤滑剤２１を削るブラシローラ２３に加え、ブラシローラ２３で削られた潤滑剤を感光体１に塗布する塗布ブレード５０或いは、塗布ブレード５０にその支持部材５１を加えて配置することができる。これにより、一層の画像形成装置の部品の省ペース化、ひいては装置の小型化を図ることができる。
【００３４】
例５．
本例は、画像形成装置１００に対して着脱可能で、少なくとも感光体１と、該感光体１のまわりに配置されて該感光体１の像担持体の汚れを除くクリーニング装置４とが一体に構成されているプロセスカートリッジであって、これまで説明した前記対向領域に設けられる部品についても当該プロセスカートリッジと一体化した。画像形成装置の部品の省ペース化、ひいては装置の小型化に加え、プロセスカートリッジに部品が付帯されることにより、部品のメンテナンス、交換作業が容易となる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】画像形成装置の概略構成を説明した図である。
【図２】感光体まわりの部品配置を説明した図である。
【図３】感光体まわりの部品配置を説明した斜視図である。
【図４】ブラシローラとクリーニングブレードとの配置関係を説明した図である。
【図５】対向領域に配置する部品の配置例を説明した図である。
【符号の説明】
【００３６】
１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ  感光体
２  潤滑剤塗布手段
３  帯電ローラ
４  クリーンニング装置
５  現像装置
６  転写ローラ
８  露光装置
１５  プロセスカートリッジ
２１  固形潤滑剤
２２  保持部材
２３  ブラシローラ
４１、４７  ファーブラシ
４２  クリーニングブレード
４３  ブラケット
４４  回転支持軸
４５  ばね
４６  ケース
４８  回収コイル
５０  塗布ブレード
５１  支持部材
６０  中間転写媒体
７  定着装置
１００  画像形成装置
２００  給紙部
Ｐ１、Ｑ１、Ｑ２  中心点
Ｐ２  接触点
【図１】
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【図２】
2009063731.tif 000004
【図３】
2009063731.tif 000005
【図４】
2009063731.tif 000006
【図５】
2009063731.tif 000007