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特許7484111帯電装置、像担持ユニット及び画像形成装置
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-05-08
(45)【発行日】2024-05-16
(54)【発明の名称】帯電装置、像担持ユニット及び画像形成装置
(51)【国際特許分類】
   G03G 15/02 20060101AFI20240509BHJP
   G03G 21/00 20060101ALI20240509BHJP
   G03G 21/18 20060101ALI20240509BHJP
   G03G 21/16 20060101ALI20240509BHJP
【FI】
G03G15/02 103
G03G21/00 318
G03G21/18 114
G03G21/16 147
【請求項の数】 5
(21)【出願番号】P 2019169534
(22)【出願日】2019-09-18
(65)【公開番号】P2021047286
(43)【公開日】2021-03-25
【審査請求日】2022-08-31
(73)【特許権者】
【識別番号】000005496
【氏名又は名称】富士フイルムビジネスイノベーション株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100137752
【弁理士】
【氏名又は名称】亀井 岳行
(74)【代理人】
【識別番号】100085040
【弁理士】
【氏名又は名称】小泉 雅裕
(74)【代理人】
【識別番号】100108925
【弁理士】
【氏名又は名称】青谷 一雄
(74)【代理人】
【識別番号】100087343
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 智廣
(72)【発明者】
【氏名】菊池 雄治
【審査官】小池 俊次
(56)【参考文献】
【文献】特開2018-063380(JP,A)
【文献】特開2000-181328(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G03G 15/02
G03G 21/00
G03G 21/18
G03G 21/16
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
像保持手段を帯電する帯電手段と、
前記帯電手段を清掃する清掃手段と、
未使用時に前記帯電手段を前記像保持手段から離間させるとともに、前記清掃手段を前記帯電手段から離間させる離間手段と、
を備え、
前記離間手段は、前記帯電手段の回転軸を180度以上の角度にわたり保持する保持部と、前記清掃手段の回転軸と接触する第3の接触部を有し、
前記保持部が前記帯電手段の回転軸を保持した後に、前記第3の接触部が前記清掃手段の回転軸に接触する帯電装置。
【請求項2】
前記離間手段は、未使用時、前記帯電手段を前記像保持手段から離間させるとともに、前記清掃手段を前記帯電手段から離間させる請求項1に記載の帯電装置。
【請求項3】
前記離間手段は、未使用時、前記帯電手段の位置を固定させると同時に、前記清掃手段を前記帯電手段から離間させる請求項1に記載の帯電装置。
【請求項4】
画像が形成される像担持手段と、
前記像担持手段を帯電する帯電手段と、
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ユニットであって、
前記帯電手段として、請求項1乃至3のいずれかに記載の帯電装置を用いた像担持ユニ ット。
【請求項5】
画像を保持する像保持手段と、
前記像保持手段を帯電する帯電手段と、
を備え、
前記帯電手段として請求項1乃至3のいずれかに記載の帯電装置を用いた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、帯電装置、像担持ユニット及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、画像形成装置としては、感光体ドラムの表面に接触して当該感光体ドラムの表面を帯電する帯電ロールと、帯電ロールの表面を清掃する清掃ロールを備えたものがある。
【0003】
かかる画像形成装置において、保管時など帯電ロールが感光体ドラムに長期間にわたり押圧されることによる帯電ロール表面の変形に起因した帯電ムラの発生を抑制する技術としては、例えば、特許文献1等に開示されたものが既に提案されている。
【0004】
特許文献1は、像担持体ユニットの本体フレームに掛止部を掛止させ、帯電ロール側に回動させることによって帯電ロールを覆うカバー部と、カバー部に設けられ、カバー部を帯電ロール側に回動させると、帯電ロールと像担持体との間に挿入され、像担持体から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ものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開2007-271759号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
この発明の目的は、未使用時、清掃手段が帯電手段に接触した状態である場合に比べ、清掃手段の変形に起因した帯電ムラが発生するのを抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
請求項1に記載された発明は、像保持手段を帯電する帯電手段と、
前記帯電手段を清掃する清掃手段と、
未使用時に前記帯電手段を前記像保持手段から離間させるとともに、前記清掃手段を前記帯電手段から離間させる離間手段と、
を備え
前記離間手段は、前記帯電手段の回転軸を180度以上の角度にわたり保持する保持部と、前記清掃手段の回転軸と接触する第3の接触部を有し、
前記保持部が前記帯電手段の回転軸を保持した後に、前記第3の接触部が前記清掃手段の回転軸に接触する帯電装置である。
【0008】
請求項2に記載された発明は、前記離間手段は、未使用時、前記帯電手段を前記像保持手段から離間させるとともに、前記清掃手段を前記帯電手段から離間させる請求項1に記載の帯電装置である。
【0010】
請求項3に記載された発明は、前記離間手段は、未使用時、前記帯電手段の位置を固定させると同時に、前記清掃手段を前記帯電手段から離間させる請求項1に記載の帯電装置である。
【0012】
請求項4に記載された発明は、画像が形成される像担持手段と、
前記像担持手段を帯電する帯電手段と、
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ユニットであって、
前記帯電手段として、請求項1乃至3のいずれかに記載の帯電装置を用いた像担持ユニ ットである。
【0013】
請求項5に記載された発明は、画像を保持する像保持手段と、
前記像保持手段を帯電する帯電手段と、
を備え、
前記帯電手段として請求項1乃至3のいずれかに記載の帯電装置を用いた画像形成装置である。
【発明の効果】
【0014】
請求項1に記載された発明によれば、未使用時、清掃手段が帯電手段に接触した状態である場合に比べ、清掃手段の変形に起因した帯電ムラが発生するのを抑制することができる。
請求項1に記載された発明によれば、保持部が帯電手段の回転軸を保持すると同時に、第3の接触部が清掃手段の回転軸に接触する場合に比べ、離間手段の装着を容易に行うことができる。
【0015】
請求項2に記載された発明によれば、離間手段は、未使用時、帯電手段を像保持手段から離間させない場合に比べ、帯電手段が像保持手段と接触することによる帯電不良を抑制できる。
【0017】
請求項3に記載された発明によれば、離間手段は、未使用時、帯電手段の位置を固定させない場合に比べ、帯電手段の位置が不本意に移動して清掃手段に接触する事態を回避できる。
【0019】
請求項4に記載された発明によれば、像担持ユニットが、帯電手段として、請求項1乃至3のいずれかに記載の帯電装置を用いない場合に比べ、清掃手段の変形に起因した帯電ムラが発生するのを抑制できる。
【0020】
請求項5に記載された発明によれば、画像形成装置が、帯電手段として請求項1乃至3のいずれかに記載の帯電装置を用いない場合に比べ、清掃手段の変形に起因した帯電ムラが発生するのを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
図1】この発明の参考実施の形態1に係る帯電装置及び像担持ユニットを適用した画像形成装置を示す概略構成図である。
図2】この発明の参考実施1に係る画像形成装置の作像装置を示す概略構成図である。
図3】この発明の参考実施1に係る像担持ユニットを示す断面構成図である。
図4】この発明の参考実施1に係る像担持ユニットを示す斜視構成図である。
図5】帯電ロールを示す構成図である。
図6】清掃ロールを示す構成図である。
図7】軸受部材を示す斜視構成図である。
図8】この発明の参考実施1に係る帯電装置の要部を示す斜視構成図である。
図9】離間部材を示す斜視構成図である。
図10】この発明の参考実施1に係る像担持ユニットを示す断面構成図である。
図11】この発明の参考実施1に係る像担持ユニットを示す斜視構成図である。
図12】この発明の実施の形態1に係る帯電装置の離間部材を示す構成図である。
図13】この発明の実施の形態1に係る像担持ユニットを示す断面構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0023】
[参考実施の形態1]
図1及び図2は、参考実施の形態1に係る帯電装置及び像担持ユニットを適用した画像形成装置を示すものである。図1はその画像形成装置の全体の概要を示し、図2はその画像形成装置における要部(作像装置など)を拡大して示している。
【0024】
<画像形成装置の全体の構成>
参考実施の形態1に係る画像形成装置1は、例えばカラープリンタとして構成されたものである。この画像形成装置1は、現像剤を構成するトナーで現像されるトナー像を形成する複数の画像形成手段の一例としての作像装置10と、各作像装置10で形成されたトナー像をそれぞれ保持して最終的に記録媒体の一例としての記録用紙5に二次転写する二次転写位置T2まで搬送する転写手段の一例としての中間転写装置20と、中間転写装置20の二次転写位置T2に供給すべき所要の記録用紙5を収容して搬送する給紙装置50と、中間転写装置20で二次転写された記録用紙5上のトナー像を定着させる定着装置40等を備えている。なお、図1中、符号1aは、画像形成装置1の装置本体を示すものである。装置本体1aは、支持構造部材や外装カバー等で形成されている。また、図中の破線は、装置本体1aの内部において記録用紙5が搬送される主な搬送経路を示す。
【0025】
作像装置10は、イエロー(Y),マゼンタ(M),シアン(C)及びブラック(K)の4色のトナー像をそれぞれ専用に形成する4つの作像装置10Y,10M,10C,10Kで構成されている。これらの4つの作像装置10(Y,M,C,K)は、装置本体1aの内部空間において水平方向に沿って1列に並べた状態で配置されている。
【0026】
各作像装置10(Y,M,C,K)は、図1図2に示されるように、回転する像保持手段の一例としての感光体ドラム11を備えている。感光体ドラム11の周囲には、次のような各装置が主に配置されている。主な装置とは、感光体ドラム11の像形成が可能な周面(像保持面)を所要の電位に帯電させる実施の形態1に係る帯電装置12と、感光体ドラム11の帯電された周面に画像の情報(信号)に基づく光を照射して電位差のある(各色用の)静電潜像を形成する静電潜像形成手段の一例としての露光装置13と、その静電潜像を対応する色(Y,M,C,K)の現像剤のトナーで現像してトナー像にする現像手段の一例としての現像装置14(Y,M,C,K)と、その各トナー像を中間転写装置20に転写する一次転写手段の一例としての一次転写装置15と、一次転写後における感光体ドラム11の像保持面に残留して付着するトナー等の付着物を取り除いて清掃するドラムクリーニング装置16等である。
【0027】
感光体ドラム11は、接地処理される円筒状又は円柱状の基材の周面に感光材料からなる光導電性層(感光層)を有する像保持面を形成したものである。この感光体ドラム11は、図示しない駆動装置から駆動力が伝達されて矢印Aで示す方向に回転するよう支持されている。
【0028】
この参考実施の形態1に係る帯電装置12は、図2に示されるように、感光体ドラム11に接触した状態で配置される接触型の帯電手段の一例としての帯電ロール121と、帯電ロール121の表面を清掃する清掃手段の一例としての清掃ロール122で構成される。帯電装置12には帯電用のバイアス電圧が供給される。帯電用電圧としては、現像装置14が反転現像を行うものである場合、その現像装置14から供給されるトナーの帯電極性と同じ極性の電圧又は電流が供給される。なお、帯電装置12の構成については、後に詳述する。
【0029】
露光装置13は、図1に示されるように、画像形成装置1に入力される画像の情報に応じて構成されるレーザ光LBを、帯電された後の感光体ドラム11の周面に対して照射して静電潜像を形成するものである。露光装置13には、潜像形成時になると、画像形成装置1に任意の手段で入力される画像の情報(信号)が送信される。なお、露光装置13としては、感光体ドラム11の軸方向に沿って配列された複数の発光素子としてのLEDにより感光体ドラム11に光を照射して静電潜像を形成するLEDプリントヘッドからなるものを用いても良い。
【0030】
現像装置14(Y,M,C,K)はいずれも、図2に示されるように、開口部と現像剤4の収容室が形成された筐体140の内部に、現像剤4を保持して感光体ドラム11と向き合う現像領域まで搬送する現像ロール141と、現像剤4を撹拌しながら現像ロール141を通過させるよう搬送するスクリューオーガー等の撹拌搬送部材142,143と、現像ロール141に保持される現像剤4の量(層厚)を規制する層厚規制部材144などを配置して構成されたものである。この現像装置14には、その現像ロール141と感光体ドラム11の間に現像用電圧が図示しない電源装置から供給される。また、現像ロール141や撹拌搬送部材142,143は、図示しない駆動装置からの駆動力が伝達されて所要の方向に回転する。さらに、上記4色の現像剤4(Y,M,C,K)としては、非磁性トナーと磁性キャリアを含む二成分現像剤が使用される。
【0031】
一次転写装置15は、図1及び図2に示されるように、一次転写位置T1において感光体ドラム11の周面に中間転写ベルト21を介して接触し回転するとともに一次転写用電圧が供給される一次転写ロールを備えた接触型の転写装置である。一次転写用電圧としては、トナーの帯電極性と逆の極性を示す直流の電圧が図示しない電源装置から供給される。
【0032】
ドラムクリーニング装置16は、図2に示されるように、容器状の本体160の内部に配置されて残留トナー等の付着物を取り除いて清掃するクリーニングブレード161と、クリーニングブレード161で取り除いたトナー等の付着物を回収して図示しない回収システムに送り出すよう搬送するスクリューオーガー等の送出部材162などで構成されている。
【0033】
中間転写装置20は、図1に示されるように、各作像装置10(Y,M,C,K)の下方の位置に存在するよう配置される。この中間転写装置20は、感光体ドラム11と一次転写装置15(一次転写ロール)の間となる一次転写位置T1を通過しながら矢印Bで示す方向に循環移動する中間転写体の一例としての中間転写ベルト21と、中間転写ベルト21をその内周から所望の状態に保持して循環移動可能に支持する複数のベルト支持ロール22~27と、ベルト支持ロール26に支持されている中間転写ベルト21の外周面(像保持面)側に配置されて中間転写ベルト21上のトナー像を記録用紙5に二次転写させる二次転写装置30と、二次転写装置30を通過した後に中間転写ベルト21の外周面に残留して付着するトナー、紙粉等の付着物を取り除いて清掃するベルトクリーニング装置28とで主に構成されている。
【0034】
中間転写ベルト21としては、例えばポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂等の合成樹脂にカーボンブラック等の抵抗調整剤などを分散させた材料で製作される無端状のベルトが使用される。また、ベルト支持ロール22は駆動ロールとして構成され、ベルト支持ロール23は中間転写ベルト21の走行位置を保持する面出しロールとして構成され、ベルト支持ロール24は張力付与ロールとして構成され、ベルト支持ロール25は中間転写ベルト21を保持する従動ロールとして構成され、ベルト支持ロール26は二次転写のバックアップロールとして構成され、ベルト支持ロール27はベルトクリーニング装置28の支持ロールとして構成されている。
【0035】
二次転写装置30は、図1に示されるように、中間転写装置20におけるベルト支持ロール26に支持されている中間転写ベルト21の外周面部分である二次転写位置T2において回転する二次転写ロール31を備えている。二次転写ロール31又は中間転写装置20のベルト支持ロール26には、トナーの帯電極性と逆極性又は同極性を示す直流の電圧が二次転写用電圧として供給される。なお、図1中符号29はベルト支持ロール26に二次転写バイアス電圧を印加するバイアス印加ロールを示している。
【0036】
定着装置40は、表面温度が予め定められた温度に保持されるよう加熱手段(熱源)によって加熱されるロール形態又はベルト形態の加熱用回転体41と、この加熱用回転体41に所要の圧力で接触して回転するロール形態又はベルト形態の加圧用回転体42などを配置して構成されたものである。この定着装置40では、加熱用回転体41と加圧用回転体42が接触する接触部が所要の定着処理(加熱及び加圧)を行う定着処理部となる。
【0037】
給紙装置50は、中間転写装置20の下方の位置に存在するよう配置される。この給紙装置50は、所望のサイズ、種類等の記録用紙5を積載した状態で収容する単数(又は複数)の用紙収容体51と、用紙収容体51から記録用紙5を1枚ずつ送り出す送出装置52とで主に構成されている。用紙収容体51は、例えば、装置本体1aの正面(使用者が操作時に向き合う側面)側に引き出すことができるよう取り付けられている。
【0038】
記録用紙5としては、例えば、電子写真方式の複写機、プリンタ等に使用される普通紙やトレーシングペーパー等の薄紙、あるいは合成樹脂(PETなど)製の透明なフィルム状の媒体からなるOHPシート等が挙げられる。定着後における画像表面の平滑性をさらに向上させるには、記録用紙5の表面もできるだけ平滑であることが好ましく、例えば、普通紙の表面を樹脂等でコーティングしたコート紙、印刷用のアート紙等の坪量が相対的に大きい所謂厚紙なども好適に使用することができる。
【0039】
給紙装置50と二次転写装置30との間には、給紙装置50から送り出される記録用紙5を二次転写位置T2まで搬送する複数(又は単数)の用紙搬送ロール対53~56や図示しない搬送ガイド材で構成される給紙搬送路57が設けられている。給紙搬送路57において二次転写位置T2の直前の位置に配置される用紙搬送ロール対56は、例えば記録用紙5の搬送時期を調整するロール(レジストロール)として構成されている。
【0040】
また、二次転写装置30と定着装置40との間には、二次転写装置30から送り出される記録用紙5を定着装置40まで搬送する複数(又は単数)の用紙搬送ベルト58~60で構成される用紙搬送路61が設けられている。
【0041】
定着装置40の下流側には、定着装置40によりトナー像が定着された記録用紙5を、装置本体1aの側面に配置された図示しない用紙排出部に排出するための用紙排出ロール(図示せず)を備えた排出搬送路62が設けられている。
【0042】
図1中、符号100は、画像形成装置1の動作を統括的に制御する制御手段の一例としての制御装置を示している。制御装置100は、図示しないCPU(Central Processing Unit)やROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、あるいはこれらCPUやROM等を接続するバス、通信インターフェイスなどを備えて構成されている。
【0043】
<像担持ユニット>
この参考実施の形態1では、イエロー(Y),マゼンタ(M),シアン(C)及びブラック(K)の各作像装置10(Y,M,C,K)において、感光体ドラム11と、感光体ドラム11の周囲に配置される少なくとも帯電装置12が像担持ユニット70として一体的に構成されている。像担持ユニット70(Y,M,C,K)は、図3及び図4に示されるように、感光体ドラム11と、帯電装置12と、ドラムクリーニング装置16を備えている。感光体ドラム11は、軸方向に沿った両端部がユニット本体71に回転可能に支持されている。また、ユニット本体71には、感光体ドラム11の周面に帯電装置12の帯電ロール121が接触するとともに、ドラムクリーニング装置16のクリーニングブレード161が当接するよう一体的に取り付けられている。イエロー(Y),マゼンタ(M),シアン(C)及びブラック(K)の各作像装置10(Y,M,C,K)を構成する各像担持ユニット70(Y,M,C,K)は、画像形成装置1の装置本体1aに対して個別に着脱可能に構成されている。なお、各像担持ユニット70(Y,M,C,K)は、現像装置14を有していないため、イエロー(Y),マゼンタ(M),シアン(C)及びブラック(K)の各作像装置10(Y,M,C,K)で共通に構成されている。なお、図4中、符号72は、像担持ユニット70(Y,M,C,K)を画像形成装置1の装置本体1aに着脱する際にユーザが指を掛けて支持する支持部を示している。
【0044】
像担持ユニット70には、感光体ドラム11が自然光により露光するのを防止するため、後述するように感光体ドラム11の外周面を覆う図示しない遮蔽部材が着脱可能に設けられる。図示しない遮蔽部材は、像担持ユニット70を画像形成装置1の装置本体1aに装着する際に除去される。
【0045】
なお、像担持ユニット70は、感光体ドラム11と、帯電装置12と、ドラムクリーニング装置16を備えたものに限定されるものではなく、感光体ドラム11と、帯電装置12と、現像装置14と、ドラムクリーニング装置16などから構成しても良い。
【0046】
<画像形成装置の基本的な動作>
以下、画像形成装置1による基本的な画像形成動作について説明する。
【0047】
ここでは、前記4つの作像装置10(Y,M,C,K)を使用して、4色(Y,M,C,K)のトナー像を組み合わせて構成されるフルカラー画像を形成するときの画像形成動作を説明する。なお、4つの作像装置10(Y,M,C,K)のうち、いずれか1つ以上の作像装置10を使用して単色又は複数色のトナー像を組み合わせた画像を形成するときの画像形成動作も基本的には同様である。
【0048】
画像形成装置1は、画像形成動作(プリント)の要求の指令情報を受けると、制御装置100の制御によって、4つの作像装置10(Y,M,C,K)、中間転写装置20、二次転写装置30、定着装置40等が始動する。
【0049】
そして、各作像装置10(Y,M,C,K)においては、まず各感光体ドラム11が矢印Aで示す方向に回転し、各帯電装置12が各感光体ドラム11の表面を所要の極性(実施の形態1ではマイナス極性)及び電位に帯電させる。続いて、露光装置13が、帯電後の感光体ドラム11の表面に対し、画像形成装置1に入力される画像の情報を各色成分(Y,M,C,K)に変換して得られる画像の信号に基づいて発光される光を照射し、その表面に所要の電位差で構成される各色成分の静電潜像をそれぞれ形成する。
【0050】
続いて、各現像装置14(Y,M,C,K)が、感光体ドラム11に形成された各色成分の静電潜像に対し、所要の極性(マイナス極性)に帯電された対応する色(Y,M,C,K)のトナーをそれぞれ供給して静電的に付着させて現像を行う。この現像により、各感光体ドラム11に形成された各色成分の静電潜像は、その対応する色のトナーでそれぞれ現像された4色(Y,M,C,K)のトナー像として顕像化される。
【0051】
続いて、各作像装置10(Y,M,C,K)の感光体ドラム11上に形成された各色のトナー像が一次転写位置T1まで搬送されると、一次転写装置15が、その各色のトナー像を中間転写装置20の矢印Bで示す方向に回転する中間転写ベルト21に対して順番に重ね合わせるような状態で一次転写させる。
【0052】
また、一次転写が終了した各作像装置10(Y,M,C,K)では、ドラムクリーニング装置16が付着物を掻き取るように除去して感光体ドラム11の表面を清掃する。これにより、各作像装置10(Y,M,C,K)は次の作像動作が可能な状態にされる。
【0053】
続いて、中間転写装置20では、中間転写ベルト21の回転により一次転写されたトナー像を保持して二次転写位置T2まで搬送する。一方、給紙装置50では、作像動作に合わせて所要の記録用紙5を給紙搬送路57に送り出す。給紙搬送路57では、レジストロールとしての用紙搬送ロール対56が記録用紙5を転写時期に合わせて二次転写位置T2に送り出して供給する。
【0054】
二次転写位置T2においては、二次転写ロール31が、中間転写ベルト21上のトナー像を記録用紙5に一括して二次転写させる。また、二次転写が終了した後の中間転写装置20では、ベルトクリーニング装置28が、二次転写後の中間転写ベルト21の表面に残留したトナー等の付着物を取り除いて清掃する。
【0055】
続いて、トナー像が二次転写された記録用紙5は、中間転写ベルト21と二次転写ロール31から剥離された後に3連の用紙搬送ベルト58~60によって定着装置40まで搬送される。定着装置40では、回転する加熱用回転体41と加圧用回転体42との間の接触部に二次転写後の記録用紙5を導入して通過させることにより、必要な定着処理(加熱及び加圧)をして未定着のトナー像を記録用紙5に定着させる。定着が終了した後の記録用紙5は、排出搬送路62を介して図示しない用紙排出ロールにより、例えば画像形成装置1の側面に設けられた排出収容部(図示せず)に排出される。
【0056】
以上の動作により、4色のトナーT(Y,M,C,K)からなるトナー像を組み合わせて形成されるフルカラー画像が出力される。
【0057】
<帯電装置の構成>
図3及び図4は、参考実施の形態1に係る帯電装置を適用した像担持ユニットを示すものである。
【0058】
帯電装置12は、図3及び図4に示されるように、帯電ロール121及び清掃ロール122を収容する本体120を備えている。帯電装置12の本体120は、感光体ドラム11の略全長にわたる長さを有する長尺な断面略直方体状の箱体として構成されている。本体120は、感光体ドラム11と対向する面及び側面にそれぞれ開口部123,124を有している。なお、帯電装置12の本体120は、図4に示されるように、像担持ユニット70のユニット本体71に一体的又は別体として取り付けられる。
【0059】
帯電装置12の帯電ロール121は、図5に示されるように、ステンレスや鉄等の金属からなる円柱形状の芯金125と、芯金125の外周に所要の厚さに被覆されて導電性が付与された半導電性の弾性体層126と、弾性体層126の表面に薄く被覆された表面層127とを有する円柱形状に形成されている。芯金125は、帯電ロール121の軸方向に沿った両端部に突出するよう設けられ回転軸を兼ねている。帯電ロール121の芯金125には、図示しない高圧電源から直流電圧又は交流電圧を重畳した直流電圧が帯電バイアス電圧として印加されている。
【0060】
清掃ロール122は、図6に示されるように、ステンレス等の金属からなる円柱形状の芯金128の外周に所要の厚さに形成された帯状のスポンジ等からなる清掃部材129を両面テープ等の粘着剤又は接着剤を介し所要のピッチで螺旋状に巻き付けて構成されている。芯金128は、清掃ロール122の軸方向に沿った両端部に突出するよう設けられて回転軸を兼ねている。清掃ロール122の芯金128は、帯電ロール121の芯金125より外径が小さく設定されている。なお、清掃ロール122としては、円柱形状の芯金128の外周にスポンジ等からなる清掃部材129を螺旋状に巻き付けたもの以外に、円筒形状に形成された清掃部材129を備えたものであっても勿論良い。
【0061】
帯電ロール121及び清掃ロール122は、図7に示されるように、回転軸を兼ねる芯金125,128の両端部がそれぞれ軸受部材80によって回転可能に支持される。軸受部材80は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)やパーフルオロアルコキシアルカン(PFA)、エチレン-テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)等の摺動性の高い合成樹脂により一体的に形成されている。
【0062】
軸受部材80は、その中央部に帯電ロール121の芯金125を回転可能に支持する第1の軸受部81を備えている。第1の軸受部81は、その下端部に開口部82を有する略円筒形状に形成されている。第1の軸受部81は、その軸方向に沿った内側面の端縁に帯電ロール121の芯金125の支持を容易とするための傾斜面83を有している。第1の軸受部81は、開口部82の開口幅が帯電ロール121の芯金125の外径より小さく設定されている。また、第1の軸受部81は、帯電ロール121の芯金125の外径に沿った断面円形状ではなく、軸方向と交差する方向(鉛直方向)に沿って芯金125の外径より長い長円形状に形成されている。そのため、帯電ロール121の芯金125は、第1の軸受部81の内部において、感光体ドラム11の表面と接離する方向に移動可能に支持されている。さらに、第1の軸受部81には、その内面の鉛直方向と交差する水平方向に沿った両端面に帯電ロール121の芯金125との摺動抵抗を低減するための凹溝84が軸方向に沿って設けられている。第1の軸受部81の軸方向に沿った奥側の端部には、帯電ロール121の芯金125の軸方向に沿った端面と接触して移動を規制する規制板部85が設けられている。規制板部85の内側面には、帯電ロール121の芯金125の軸方向に沿った端面との接触面積を低減する凸部86が鉛直方向に沿って形成されている。
【0063】
軸受部材80は、第1の軸受部81の斜め上方に傾斜した状態で配置され清掃ロール122の芯金128を回転可能に支持する第2の軸受部87を備えている。第2の軸受部87は、帯電ロール121の芯金125の中心と清掃ロール122の芯金128の中心とを結ぶ直線に沿って配置されている。第2の軸受部87は、清掃ロール122の芯金128の外径より僅かに大きな開口幅を有する凹溝状に形成されている。第2の軸受部87は、その軸方向に沿った内側面の端縁に、清掃ロール122の芯金128の支持を容易とするための傾斜面87aを有している。第2の軸受部87は、例えば、第1の軸受部81と連通した状態で設けられる。ただし、第2の軸受部87は、第1の軸受部81の外周壁によって区画された状態で設けても勿論良い。
【0064】
軸受部材80は、その幅方向に沿った両端部に感光体ドラム11と接離する方向に沿って配置された凹溝88,89を有している。また、軸受部材80には、第1の軸受部81の上端部に帯電ロール121を感光体ドラム11の表面に接触する方向に付勢する付勢手段の一例としてのコイルスプリング93の一端を支持するための凸部81aが設けられている。
【0065】
軸受部材80は、図8に示されるように、帯電装置12の本体120の長手方向に沿った両端部に設けられた軸支部120aに感光体ドラム11と接離する方向に沿って移動可能にそれぞれ装着されている。本体120の軸支部120aには、水平方向に沿って所要の間隙を介して対向するように配置された一対のガイド板91,92が設けられている。軸受部材80は、その両側に設けられた凹溝88,89が一対のガイド板91,92にスライド可能に挿入されることにより、感光体ドラム11と接離する方向に沿って移動可能に支持されている。本体120の軸支部120aの内面には、コイルスプリング93の他端を支持するための凸部94が設けられている。
【0066】
帯電ロール121は、コイルスプリング93によって感光体ドラム11の表面に所要の押圧力で圧接した状態で従動回転するよう配置されている。また、清掃ロール122は、帯電ロール121の表面に自重によって圧接した状態で従動回転するよう配置されている。
【0067】
ところで、帯電装置12は、図3及び図4に示されるように、帯電ロール121が感光体ドラム11の表面に所要の押圧力で圧接した状態で配置されている。また、帯電ロール121の表面には、清掃ロール122が自重によって接触した状態で配置されている。
【0068】
そのため、帯電装置12を備えた像担持ユニット70は、保管時などの未使用時に、帯電ロール121が感光体ドラム11の表面に圧接した状態で長期間にわたり放置されると、帯電ロール121の表面が感光体ドラム11の表面形状に倣って変形する。その結果、像担持ユニット70を画像形成装置1の装置本体1aに装着して使用を開始した際に、帯電ロール121表面の変形に起因して帯電不良が発生する虞れがある。
【0069】
同様に、帯電装置12を備えた像担持ユニット70は、保管時などの未使用時に、帯電ロール121が感光体ドラム11の表面に圧接した状態で長期間にわたり放置されると、清掃ロール122の表面が帯電ロール121の表面形状に倣って変形する。その結果、像担持ユニット70を画像形成装置1の装置本体1aに装着して使用を開始した際に、清掃ロール122表面の変形に起因して帯電不良が発生する虞れがある。
【0070】
そこで、この参考実施の形態1に係る帯電装置12を備えた像担持ユニット70は、未使用時に帯電ロール121を感光体ドラム11の表面から離間させるとともに、清掃ロール122を帯電ロール121の表面から離間させる離間手段の一例としての離間部材90を備えるように構成されている。
【0071】
離間部材90は、図9に示されるように、帯電装置12の本体120に沿って配置される所要の幅を有する長尺な棒状に形成されている。離間部材90は、その長手方向に沿った両端部に帯電装置12の本体120の軸支部120aに対応して側面略L形状に折り曲げられた板状部材からなる離間部901をそれぞれ備えている。
【0072】
離間部材90の離間部901は、帯電装置12の軸支部120aの上端面に装着される第1の平板部902と、第1の平板部902に対して交差するよう配置され、帯電装置12の軸支部120aの側面に装着される第2の平板部903とを一体的に有している。離間部901の第1の平板部902には、図10に示されるように、帯電装置12の軸支部120aの端縁に係止される係止片904が設けられている。また、離間部901の第2の平板部903には、帯電装置12の軸支部120aの側面に突出した凸部を収容する開口部905が設けられている。また、離間部901の第2の平板部903には、その先端に離間部材90を帯電装置12の軸支部120aに着脱する際にユーザが手を掛けて当該第2の平板部903を弾性変形させる取手部906が形成されている。
【0073】
離間部材90の離間部901の第2の平板部903には、その内面に帯電ロール121の芯金125と接触する第1の接触部としての第1の爪部907と、清掃ロール122の芯金128と接触する第2の接触部としての第2の爪部908とが設けられている。第1の爪部907は、離間部901の第2の平板部903に設けられた開口部905の下端部に帯電ロール121の芯金125へ向けて突出するよう湾曲した細長い突起状に形成されている。また、第2の爪部908は、離間部901の第2の平板部903に設けられた開口部905の外側端部に清掃ロール122の芯金128へ向けて突出するよう湾曲した細長い突起状に形成されている。第2の爪部908は、第1の爪部907より突出長が短く設定されている。第2の爪部908は、図4に示されるように、帯電装置12の本体120において軸支部120aに開口された開口部914を通して清掃ロール122の芯金128に接触する。
【0074】
離間部材90には、両端部の離間部901を連結する細長い略平板状の連結部910が設けられている。連結部910の中央部には、図10及び図11に示されるように、第2の平板部903側の表面に感光体ドラム11が露光するのを保護する平面矩形状の黒紙等からなる遮蔽部材911の基端部を固定する固定部912が設けられている。遮蔽部材911は、感光体ドラム11の外周に巻き付けられた状態で先端部が粘着テープ913等により遮蔽部材911の外周面に固定される。
【0075】
<帯電装置の作用>
この参考実施の形態1に係る帯電装置12を適用した像担持ユニット70では、次のようにして、未使用時、清掃ロール122が帯電ロール121に接触した状態である場合に比べ、清掃ロール122の変形に起因した帯電ムラが発生するのを抑制している。
【0076】
この参考実施の形態1に係る帯電装置を適用した像担持ユニット70は、図10に示されるように、未使用時、像担持ユニット70の帯電装置12に離間部材90が装着されている。
【0077】
離間部材90は、図10に示されるように、離間部901の第1の爪部907の先端が帯電ロール121の芯金125に接触し、当該帯電ロール121の芯金125を帯電ロール121の表面が感光体ドラム11の周面から離間した位置へ移動するよう変位させる。同様に、離間部材90は、離間部901の第2の爪部908の先端が清掃ロール122の芯金128に接触し、当該清掃ロール122の芯金128を清掃ロール122の表面が帯電ロール121の周面から離間した位置へ移動するよう変位させる。
【0078】
そのため、像担持ユニット70は、未使用時、長期間にわたり放置された状態にあっても、帯電ロール121の表面が感光体ドラム11に接触することがなく、同様に、清掃ロール122の表面が帯電ロール121に接触することがない。
【0079】
したがって、この参考実施の形態1に係る帯電装置12を適用した像担持ユニット70では、未使用時、清掃ロール122が帯電ロール121に接触した状態である場合に比べ、清掃ロール122の変形に起因した帯電ムラが発生することが抑制される。
【0080】
[実施の形態1]
図12は、実施の形態1に係る帯電装置を示すものである。この実施の形態1に係る帯電装置では、離間手段は、帯電手段の回転軸と保持する保持部と、清掃手段の回転軸と接触する第3の接触部を有し、保持部が帯電手段の回転軸を保持した後に、第3の接触部が清掃手段の回転軸に接触するよう構成されている。
【0081】
すなわち、この実施の形態1に係る帯電装置12を適用した像担持ユニット70は、図12に示されるように、帯電装置12に装着する離間部材90を備えている。離間部材90は、帯電ロール121の芯金125の外径に倣って略C字形状に形成され、帯電ロール121の芯金125と保持する保持部920と、清掃ロール122の芯金128と接触する第3の接触部の一例としての第3の爪部921を有し、保持部920が帯電ロール121の芯金125を保持した後に、第3の爪部921が清掃ロール122の芯金128に接触するよう構成されている。
【0082】
この実施の形態1に係る帯電装置12を適用した像担持ユニット70では、図13に示されるように、保持部920が帯電ロール121の芯金125を保持するように構成したので、帯電ロール121が感光体ドラム11の表面と接触するのは勿論のこと、保管時、何らかの要因により帯電ロール121が感光体ドラム11から離間する方向に移動して、清掃ロール122の表面に接触する事態を確実に防止することができる。
【0083】
その他の構成及び作用は、前記実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
【0084】
なお、前記実施の形態では、画像形成装置としてイエロー(Y),マゼンタ(M),シアン(C)及びブラック(K)の各作像装置10(Y,M,C,K)を有するフルカラーの画像形成装置について説明したが、画像形成装置としては、モノクロの画像形成装置についても同様に適用することができることは勿論である。
【符号の説明】
【0085】
1…画像形成装置
11…感光体ドラム
12…帯電装置
121…帯電ロール
125…帯電ロールの芯金
122…清掃ロール
128…清掃ロールの芯金
90…離間部材
907…第1の爪部
908…第2の爪部
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13