JP2004118095A

JP2004118095A - プロセス装置および画像形成装置

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Publication number: JP2004118095A
Application number: JP2002284284A
Authority: JP
Inventors: Nao Itabashi; 板橋　奈緒
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2002-09-27
Filing date: 2002-09-27
Publication date: 2004-04-15

Abstract

【課題】感光体に付着した異物を、感光体の損傷を低減しつつ、除去することができる、プロセス装置および画像形成装置を提供することにある。
【解決手段】感光ドラム２７の側方に、クリーニングローラ５２を、接離機構５３によって感光ドラム２７に対して圧接または離間可能に設けて、ＣＰＵ７１の制御によって、トナーエンプティの報知時または報知解除時、所定枚数印刷時、ウォーミングアップ時、電源投入時などのいずれかのタイミングで、感光ドラム２７に対して圧接させる。そうすると、クリーニングローラ５２を、感光ドラム２７に常時圧接させなくても感光ドラム２７のクリーニングが必要なタイミングで圧接させることができるので、常時接触させるよりも強い圧接力で圧接させても、短時間の圧接であるため、感光ドラム２７の損傷を低減しつつ、感光ドラム２７の表面に付着する異物を十分にクリーニングすることができる。
【選択図】　　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プロセス装置および画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レーザプリンタなどの画像形成装置には、静電潜像が形成される感光ドラム、感光ドラムに形成される静電潜像を現像するための現像ローラ、および、静電潜像が現像されることにより形成されるトナー像を転写するための転写ローラなどを備えるプロセス装置が、着脱自在に装着されている。
【０００３】
このプロセス装置では、感光ドラムの表面に形成される静電潜像が、現像ローラに担持されているトナーによって現像されることにより、感光ドラムの表面にトナー像が形成される。次いで、感光ドラムの表面に形成されたトナー像が、感光ドラムと転写ローラとの間を通過する用紙に、転写ローラによって転写されることにより、用紙に画像が形成される。
【０００４】
そして、このようなプロセス装置では、用紙への転写時に、用紙などから感光ドラムの表面に付着する異物を除去するためのブレード部材が設けられているものが知られている。このようなブレード部材は、感光ドラムの表面に常時当接するように設けられており、たとえば、特開昭６１−１２１０７６号公報などでは、感光体の回転方向における転写部材との対向位置の下流側に、クリーニングブレードが設けられている。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭６１−１２１０７６号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記したブレード部材は、感光ドラムと常時当接しており、あまりに強く当接させると感光ドラムの表面に傷がつくなどの損傷を生じる。そのため、その圧接力をあまり強く設定することができず、異物の除去が不十分となって、画像の低下を招くという不具合がある。
【０００６】
本発明は、このような不具合に鑑みなされたもので、その目的とするところは、感光体に付着した異物を、感光体の損傷を低減しつつ、除去することができる、プロセス装置および画像形成装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、感光体を備えるプロセス装置において、前記感光体の表面に当接して、その表面をクリーニングするためのクリーニング部材と、前記クリーニング部材を、制御手段によって非画像形成時における所定のタイミングで前記感光体に当接させるための接離手段とを備えることを特徴としている。
【０００８】
このような構成によると、制御手段により制御される接離手段によって、クリーニング部材を非画像形成時における所定のタイミングで感光体に当接させることができる。つまり、クリーニング部材を感光体に常時当接させなくても、感光体のクリーニングが必要なタイミングで、クリーニング部材を感光体に当接させることができる。そのため、クリーニング部材を、感光体に対して、常時接触させるよりも強い圧接力で当接させても、短時間の当接であるため、感光体の損傷を低減することができながら、その強い圧接力によって、感光体の表面に付着する異物を十分にクリーニングすることができる。その結果、高画質の画像形成を達成することができる。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記接離手段は、前記感光体に対する静電潜像の形成動作が行なわれていない所定のタイミングで、前記クリーニング部材を前記感光体に当接させることを特徴としている。
【００１０】
クリーニング部材が、静電潜像の形成動作が行なわれているタイミングで感光体に当接すると、感光体に負荷がかかって、正常な静電潜像の形成を損なうおそれがある。
【００１１】
しかし、このような構成によると、接離手段が、感光体に対する静電潜像の形成動作が行なわれていない所定のタイミングで、クリーニング部材を感光体に当接させるので、正常な静電潜像の形成を確保しつつ、感光体の表面に付着する異物を十分にクリーニングすることができる。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記接離手段は、トナーエンプティの報知時または報知解除時、所定枚数印刷時、ウォーミングアップ時、電源投入時のいずれかのタイミングで、前記クリーニング部材を前記感光体に当接させることを特徴としている。
【００１３】
このような構成によると、接離手段は、トナーエンプティの報知時または報知解除時、所定枚数印刷時、ウォーミングアップ時、電源投入時のいずれかのタイミングで、クリーニング部材を感光体に当接させるので、クリーニング部材を、感光体のクリーニングに最適のタイミングで、感光体に当接させることができ、効率よい異物除去を達成することができる。
【００１４】
また、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発明において、前記クリーニング部材が、前記感光体に接触する接触部材と、前記接触部材を支持する支持部材とを備えていることを特徴としている。
【００１５】
このような構成によると、支持部材によって、感光体に接触する接触部材がしっかりと支持されるので、より確実な異物の除去を達成することができる。
【００１６】
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記接触部材が、紙または不織布であることを特徴としている。
【００１７】
このような構成によると、感光体の表面に紙または不織布が当接されるので、効率のよい異物の除去を達成することができる。
【００１８】
また、請求項６に記載の発明は、請求項４または５に記載の発明において、前記支持部材が、弾性体からなることを特徴としている。
【００１９】
このような構成によると、支持部材が弾性体であるため、接触部材を感光体の表面に弾性的に接触させることができる。そのため、より効率のよい異物の除去を達成することができる。
【００２０】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載の発明において、前記感光体に現像剤を供給するための現像剤担持体を備え、前記現像剤担持体から供給された現像剤によって前記感光体の静電潜像が現像されて形成された現像剤像が記録媒体に転写された後に、前記感光体の表面に残存する転写残現像剤を、前記現像剤担持体によって回収するように構成されていることを特徴としている。
【００２１】
このような構成によると、転写残現像剤を現像剤担持体によって回収するので、転写残現像剤を掻き取るためのブレード部材や、掻き取った転写残現像剤を収容するための廃現像剤貯留部を別途設ける必要がなく、部品点数の低減化および装置の小型化を図ることができる。
【００２２】
また、請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記現像剤が、略球形のトナーであることを特徴としている。
【００２３】
このような構成によると、現像剤が略球形のトナーであるため、優れた流動性により、高画質の画像形成を達成することができる。また、このような略球形のトナーは、その優れた流動性に起因してブレード部材により掻き取ることが困難であるが、現像剤担持体によって効率良く回収することができる。
【００２４】
また、請求項９に記載の発明は、請求項７または８に記載の発明において、前記接離手段は、前記感光体における前記現像剤像の記録媒体への転写が完了した位置が前記現像剤担持体に到達した後の所定のタイミングで、前記クリーニング部材を前記感光体に当接させることを特徴としている。
【００２５】
このような構成によると、接離手段は、感光体における現像剤像の記録媒体への転写が完了した位置が現像剤担持体に到達するまでの間以外の所定のタイミングで、クリーニング部材を感光体に当接させる。つまり、転写後に感光体の表面に残存する転写残現像剤が、現像剤担持体によって回収されるまでの間は、クリーニング部材が感光体に当接されないので、クリーニング部材に転写残現像剤が付着することによる、クリーニング部材のクリーニング性能の低下を防止することができる。そのため、長期にわたって、感光体の表面に付着する異物を十分にクリーニングすることができる。
【００２６】
また、請求項１０に記載の発明は、画像形成装置において、請求項１ないし９のいずれかに記載のプロセス装置を備えていることを特徴としている。
【００２７】
このようなプロセス装置を備えると、感光体の異物を効率的に除去することができるので、高画質の画像形成を達成することができる。
【００２８】
また、請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の発明において、前記接離手段に動力を供給するための動力供給手段を備え、前記接離手段は、前記動力供給手段から供給される動力によって、前記クリーニング部材を前記感光体に対して当接または離間させることを特徴としている。
【００２９】
このような構成によると、プロセス装置を画像形成装置に装着すれば、接離手段には、動力供給手段からの動力が供給され、その動力によって、接離手段がクリーニング部材を感光体に対して当接または離間させる。そのため、プロセス装置に動力源を備えなくても、画像形成装置において接離手段を駆動させることができるので、簡易な構成により、プロセス装置の軽量化および小型化を図りつつ、高画質の画像形成を達成することができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の画像形成装置としてのレーザプリンタの一実施形態を示す要部側断面図である。図１において、レーザプリンタ１は、本体ケーシング２内に、記録媒体としての用紙３を給紙するためのフィーダ部４や、給紙された用紙３に画像を形成するための画像形成部５などを備えている。
【００３１】
フィーダ部４は、本体ケーシング２内の底部に、着脱可能に装着される給紙トレイ６と、給紙トレイ６内に設けられた用紙押圧板７と、給紙トレイ６の一端側端部の上方に設けられる給紙ローラ８および給紙パット９と、給紙ローラ８に対し用紙３の搬送方向の下流側に設けられる紙粉取りローラ１０および１１と、紙粉取りローラ１０および１１に対し用紙３の搬送方向の下流側に設けられるレジストローラ１２とを備えている。
【００３２】
用紙押圧板７は、用紙３を積層状にスタック可能とされ、給紙ローラ８に対して遠い方の端部において揺動可能に支持されることによって、近い方の端部が上下方向に移動可能とされており、また、その裏側から図示しないばねによって上方向に付勢されている。そのため、用紙押圧板７は、用紙３の積層量が増えるに従って、給紙ローラ８に対して遠い方の端部を支点として、ばねの付勢力に抗して下向きに揺動される。給紙ローラ８および給紙パット９は、互いに対向状に配設され、給紙パット９の裏側に配設されるばね１３によって、給紙パット９が給紙ローラ８に向かって押圧されている。用紙押圧板７上の最上位にある用紙３は、用紙押圧板７の裏側から図示しないばねによって給紙ローラ８に向かって押圧され、その給紙ローラ８の回転によって給紙ローラ８と給紙パット９とで挟まれた後、１枚毎に給紙される。給紙された用紙３は、紙粉取りローラ１０および１１によって、紙粉が取り除かれた後、レジストローラ１２に送られる。レジストローラ１２は、１対のローラから構成されており、用紙３を所定のレジスト後に、画像形成位置に送るようにしている。なお、画像形成位置は、用紙３に感光ドラム２７上のトナー像を転写する転写位置であって、本実施形態では、感光ドラム２７と転写ローラ３０との接触位置とされる。
【００３３】
なお、このフィーダ部４は、さらに、マルチパーパストレイ１４と、マルチパーパストレイ１４上に積層される用紙３を給紙するためのマルチパーパス側給紙ローラ１５およびマルチパーパス側給紙パット２５とを備えており、マルチパーパス側給紙ローラ１５およびマルチパーパス側給紙パット２５は、互いに対向状に配設され、マルチパーパス側給紙パット２５の裏側に配設されるばね２５ａによって、マルチパーパス側給紙パット２５がマルチパーパス側給紙ローラ１５に向かって押圧されている。マルチパーパストレイ１４上に積層される用紙３は、マルチパーパス側給紙ローラ１５の回転によってマルチパーパス側給紙ローラ１５とマルチパーパス側給紙パット２５とで挟まれた後、１枚毎に給紙される。
【００３４】
画像形成部５は、スキャナ部１６、プロセス装置としてのプロセスユニット１７、定着部１８などを備えている。
【００３５】
スキャナ部１６は、本体ケーシング２内の上部に設けられ、レーザ発光部（図示せず。）、回転駆動されるポリゴンミラー１９、レンズ２０および２１、反射鏡２２、２３および２４などを備えており、レーザ発光部からの発光される画像データに基づくレーザビームを、鎖線で示すように、ポリゴンミラー１９、レンズ２０、反射鏡２２および２３、レンズ２１、反射鏡２４の順に通過あるいは反射させて、プロセスユニット１７の感光ドラム２７の表面上に高速走査にて照射させている。
【００３６】
プロセスユニット１７は、スキャナ部１６の下方に配設され、図２に示すように、本体ケーシング２に対して着脱自在に装着されるドラムカートリッジ２６内に、現像カートリッジ２８、感光体としての感光ドラム２７、スコロトロン型帯電器２９、転写ローラ３０およびクリーニング部５１を備えている。
【００３７】
現像カートリッジ２８は、ドラムカートリッジ２６に対して着脱自在に装着されており、現像剤担持体としての現像ローラ３１、層厚規制ブレード３２、供給ローラ３３、トナーホッパ３４などを備えている。
【００３８】
トナーホッパ３４内には、現像剤として、正帯電性の非磁性１成分のトナーが充填されている。このトナーとしては、重合性単量体、たとえば、スチレンなどのスチレン系単量体や、アクリル酸、アルキル（Ｃ１〜Ｃ４）アクリレート、アルキル（Ｃ１〜Ｃ４）メタアクリレートなどのアクリル系単量体を、懸濁重合などの公知の重合方法によって共重合させることにより得られる重合トナーが使用されている。このような重合トナーは、略球状をなし、流動性が極めて良好であり、高画質の画像形成を達成することができる。
【００３９】
なお、このようなトナーには、カーボンブラックなどの着色剤やワックスなどが配合されるとともに、流動性を向上させるために、シリカなどの外添剤が添加されている。その粒子径は、約６〜１０μｍ程度である。
【００４０】
そして、トナーホッパ３４内のトナーは、トナーホッパ３４の中心に設けられ、後述する現像カートリッジ駆動部７９（図５参照）から動力が入力される回転軸３５に支持されるアジテータ３６により攪拌されて、トナーホッパ３４の側部に開口されたトナー供給口３７から放出される。なお、トナーホッパ３４の両側壁には、トナーの残量検知用の窓３８が設けられており、回転軸３５に支持されたクリーナ３９によって清掃される。
【００４１】
なお、トナーの残量検知用の各窓３８に対向する外側には、図５に示すように、光センサからなるトナーエンプティセンサ６１の発光部６２および受光部６３がそれぞれ設けられている。このトナーエンプティセンサ６１では、発光部６２および受光部６３が、各窓３８を介して互いに対向するように配置されており、発光部６２から発せられた発光量に対する、受光部６３によって受光される受光量によって、トナーホッパ３４内のトナーエンプティを検知して、その検知信号をＣＰＵ７１に入力している。
【００４２】
トナー供給口３７の側方位置には、図２に示すように、供給ローラ３３が回転可能に配設されており、また、この供給ローラ３３に対向して、現像ローラ３１が回転可能に配設されている。そして、これら供給ローラ３３と現像ローラ３１とは、そのそれぞれがある程度圧縮するような状態で互いに当接されている。
【００４３】
供給ローラ３３は、金属製のローラ軸に、導電性の発泡材料からなるローラが被覆されている。この供給ローラ３３は、後述する現像カートリッジ駆動部７９（図５参照）からの動力の入力により、矢印方向（反時計方向）に回転駆動される。
【００４４】
また、現像ローラ３１は、金属製のローラ軸に、導電性のゴム材料からなるローラが被覆されている。より具体的には、現像ローラ３１のローラは、カーボン微粒子などを含む導電性のウレタンゴムまたはシリコーンゴムからなるローラ本体の表面に、フッ素が含有されているウレタンゴムまたはシリコーンゴムのコート層が被覆されている。なお、現像ローラ３１には、現像バイアスが印加されるように構成されている。また、この現像ローラ３１は、後述する現像カートリッジ駆動部７９（図５参照）からの動力の入力により、矢印方向（反時計方向）に回転駆動される。
【００４５】
また、現像ローラ３１の近傍には、層厚規制ブレード３２が配設されている。この層厚規制ブレード３２は、金属の板ばね材からなるブレード本体の先端部に、絶縁性のシリコーンゴムからなる断面半円形状の押圧部４０を備えており、現像ローラ３１の近くにおいて現像カートリッジ２８に支持されて、押圧部４０がブレード本体の弾性力によって現像ローラ３１上に圧接されるように構成されている。
【００４６】
そして、トナー供給口３７から放出されるトナーは、供給ローラ３３の回転により、現像ローラ３１に供給され、この時、供給ローラ３３と現像ローラ３１との間で正に摩擦帯電され、さらに、現像ローラ３１上に供給されたトナーは、現像ローラ３１の回転に伴って、層厚規制ブレード３２の押圧部４０と現像ローラ３１との間に進入し、一定厚さの薄層として現像ローラ３１上に担持される。
【００４７】
感光ドラム２７は、現像ローラ３１の側方位置において、その現像ローラ３１と対向するような状態で、ドラムカートリッジ２６において回転可能に支持されている。この感光ドラム２７は、ドラム本体が接地され、その表面がポリカーボネートなどから構成される正帯電性の感光層により形成されている。また、感光ドラム２７は、後述する感光ドラム駆動部８０（図５参照）からの動力の入力により、矢印方向（時計方向）に回転駆動される。
【００４８】
スコロトロン型帯電器２９は、感光ドラム２７の上方に、感光ドラム２７に接触しないように、所定間隔を隔てて対向配置されている。このスコロトロン型帯電器２９は、タングステンなどの帯電用ワイヤからコロナ放電を発生させる正帯電用のスコロトロン型の帯電器であり、感光ドラム２７の表面を一様に正極性に帯電させるように構成されている。
【００４９】
転写ローラ３０は、感光ドラム２７の下方において、この感光ドラム２７に対向配置され、ドラムカートリッジ２６に矢印方向（反時計方向）に回転可能に支持されている。この転写ローラ３０は、金属製のローラ軸に、導電性のゴム材料からなるローラが被覆されており、転写時には、転写バイアスが印加されるように構成されている。
【００５０】
そして、感光ドラム２７の表面は、感光ドラム２７の回転に伴なって、まず、スコロトロン型帯電器２９によって一様に正極性に帯電された後、次いで、スキャナ部１６からのレーザビームにより露光され静電潜像が形成され、その後、現像ローラ３１と対向した時に、現像ローラ３１の回転により、現像ローラ３１上に担持されかつ正帯電されているトナーが、感光ドラム２７に対向して接触する時に、感光ドラム２７の表面上に形成される静電潜像、すなわち、一様に正帯電されている感光ドラム２７の表面のうち、レーザビームによって露光され電位が下がっている露光部分に供給され、選択的に担持されることによってトナー像が形成され、これによって反転現像が達成される。
【００５１】
その後、感光ドラム２７の表面上に担持されたトナー像は、用紙３が感光ドラム２７と転写ローラ３０との間を通る間に、転写ローラ３０に印加される転写バイアスによって、用紙３に転写される。
【００５２】
なお、このレーザプリンタ１では、転写ローラ３０によって用紙３に転写された後に感光ドラム２７の表面上に残存する転写残トナーを、現像ローラ３１によって回収する、いわゆるクリーナレス現像方式によって残存トナーを回収している。このようなクリーナレス現像方式によって残存トナーを回収すれば、転写残トナーを掻き取るためのブレード部材や、掻き取った転写残トナーを収容するための廃現像剤貯留部を別途設ける必要がなく、部品点数の低減化および装置の小型化を図ることができる。
【００５３】
また、このレーザプリンタ１では、略球形の重合トナーが用いられているため、その優れた流動性に起因して、転写残トナーのブレード部材による掻き取りが困難であるが、このようなクリーナレス現像方式によれば、そのような重合トナーを、効率良く回収することができる。
【００５４】
定着部１８は、図１に示すように、プロセスユニット１７の側方下流側に配設され、加熱ローラ４１、加熱ローラ４１を押圧する押圧ローラ４２、および、これら加熱ローラ４１および押圧ローラ４２の下流側に設けられる１対の搬送ローラ４３を備えている。加熱ローラ４１は、金属製で加熱のためのハロゲンランプを備えており、プロセスユニット１７において用紙３上に転写されたトナーを、用紙３が加熱ローラ４１と押圧ローラ４２との間を通過する間に熱定着させ、その後、その用紙３を搬送ローラ４３によって、排紙パス４４に搬送するようにしている。排紙パス４４に送られた用紙３は、排紙ローラ４５に送られて、その排紙ローラ４５によって排紙トレイ４６上に排紙される。
【００５５】
なお、排紙パス４４における搬送ローラ４３の下流側近傍には、排紙センサ７２が設けられている。この排紙センサ７２は、用紙３の当接により傾倒および起立するように揺動するアクチュエータを備えている。そして、この排紙センサ７２は、用紙３の先端部が当接してアクチュエータが傾倒し、用紙３の後端部が離れたときに起立する１セットの傾倒および起立の揺動動作によって、用紙３を１枚毎にカウントできるように構成されており、そのカウント信号を、図５に示すように、ＣＰＵ７１に入力している。
【００５６】
また、このレーザプリンタ１には、用紙３の両面に画像を形成するために、反転搬送部４７が設けられている。この反転搬送部４７は、排紙ローラ４５と、反転搬送パス４８と、フラッパ４９と、複数の反転搬送ローラ５０とを備えている。
【００５７】
排紙ローラ４５は、１対のローラからなり、正回転および逆回転の切り換えができるように構成されている。この排紙ローラ４５は、上記したように、排紙トレイ４６上に用紙３を排紙する場合には、正方向に回転するが、用紙３を反転させる場合には、逆方向に回転する。
【００５８】
反転搬送パス４８は、排紙ローラ４５から画像形成位置の下方に配設される複数の反転搬送ローラ５０まで用紙３を搬送することができるように、上下方向に沿って設けられており、その上流側端部が、排紙ローラ４５の近くに配置されるとともに、その下流側端部が、反転搬送ローラ５０の近くに配置されている。
【００５９】
フラッパ４９は、排紙パス４４と反転搬送パス４８との分岐部分に臨むように、揺動可能に設けられており、図示しないソレノイドの励磁または非励磁により、排紙ローラ４５によって反転された用紙３の搬送方向を、排紙パス４４に向かう方向から、反転搬送パス４８に向かう方向に切り換えることができるように構成されている。
【００６０】
反転搬送ローラ５０は、給紙トレイ６の上方において、略水平方向に複数設けられており、最も上流側の反転搬送ローラ５０が、反転搬送パス４８の後端部の近くに配置されるとともに、最も下流側の反転搬送ローラ５０が、レジストローラ１２の下方に配置されるように設けられている。
【００６１】
そして、用紙３の両面に画像を形成する場合には、この反転搬送部４７が、次のように動作される。すなわち、一方の面に画像が形成された用紙３が搬送ローラ４３によって排紙パス４４から排紙ローラ４５に送られてくると、排紙ローラ４５は、用紙３を挟んだ状態で正回転して、この用紙３を一旦外側（排紙トレイ４６側）に向けて搬送し、用紙３の大部分が外側に送られ、用紙３の後端が排紙ローラ４５に挟まれた時に、正回転を停止する。次いで、排紙ローラ４５は、逆回転し、フラッパ４９が、用紙３が反転搬送パス４８に搬送されるように、搬送方向を切り換えて、用紙３を前後逆向きの状態で反転搬送パス４８に搬送するようにする。なお、フラッパ４９は、用紙３の搬送が終了すると、元の状態、すなわち、搬送ローラ４３から送られる用紙３を排紙ローラ４５に送る状態に切り換えられる。次いで、反転搬送パス４８に逆向きに搬送された用紙３は、反転搬送ローラ５０に搬送され、この反転搬送ローラ５０から、上方向に反転されて、レジストローラ１２に送られる。レジストローラ１２に搬送された用紙３は、裏返しの状態で、再び、所定のレジスト後に、画像形成位置に向けて送られ、これによって、用紙３の両面に所定の画像が形成される。
【００６２】
そして、このレーザプリンタ１には、ドラムカートリッジ２６内に、クリーニング部５１を備えている。
【００６３】
クリーニング部５１は、図２に示すように、感光ドラム２７の側方位置（現像ローラ３１と反対側の側方位置）に配置されており、クリーニング部材としてのクリーニングローラ５２と、接離手段としての接離機構５３とを備えている。
【００６４】
クリーニングローラ５２は、感光ドラム２７の回転方向における、転写ローラ３０との対向位置の下流側であって、スコロトロン帯電器２９との対向位置の上流側に、感光ドラム２７と対向するように配置されている。
【００６５】
このクリーニングローラ５２は、図３に示すように、金属製のローラ軸５４と、そのローラ軸５４を被覆する支持部材としてのスポンジローラ５５とを備えている。
【００６６】
ローラ軸５４は、感光ドラム２７の軸方向に沿って並行するように配置されており、その両端部において、次に述べる接離機構５３のばね５９に支持されている。
【００６７】
スポンジローラ５５は、ローラ状のウレタンスポンジなどの弾性体からなり、ローラ軸５４の軸方向に沿って感光ドラム２７の静電潜像形成領域と対向するように、ローラ軸５４の周りに設けられている。また、スポンジローラ５５の外周面には、感光ドラム２７の表面と接触される接触部分としての表面層５６が設けられている。
【００６８】
この表面層５６は、紙からなり、その他、ラッピングペーパ、フェルト、不織布などを用いることができる。そして、紙は、両面テープなどを介して、スポンジローラ５５の外周面に、スポンジローラ５５の軸方向すべてにわたって貼着されている。なお、表面層５６としては、紙または不織布が好ましく、効率のよい異物の除去を達成することができる。また、紙が用いられる場合には、その紙は、新しい紙、再生紙のいずれであってもよい。
【００６９】
また、この表面層５６は、スポンジローラ５５によって、しっかりと支持されるので、確実な異物の除去を達成することができる。しかも、スポンジローラ５５が弾性体であるため、表面層５６を感光ドラム２７の表面に弾性的に接触させることができるので、より効率のよい異物の除去を達成することができる。
【００７０】
接離機構５３は、駆動軸５７、カム５８およびばね５９を備えている。
【００７１】
駆動軸５７は、クリーニングローラ５２に対する感光ドラム２７の反対側において、クリーニングローラ５２の軸方向に沿って並行するように配置されており、その両端部が、ドラムカートリッジ２６の両側壁２６ａにおいて回転可能に支持されている。また、駆動軸５７の一方側端部には、後述する接離機構駆動部８１（図５参照）からの動力が入力される駆動ギヤ６０が設けられている。
【００７２】
カム５８は、駆動軸５７の両側端部において、クリーニングローラ５２におけるスポンジローラ５５の両側から軸方向外側に向かって突出するローラ軸５４とそれぞれ対向するように、駆動軸５７の周りに相対回転不能に２つ設けられている。各カム５８は、薄肉部５８ａおよび厚肉部５８ｂが一体的に形成される楕円厚板状に形成されており、駆動軸５７の回転によって、その薄肉部５８ａおよび厚肉部５８ｂが、ローラ軸５４と選択的に当接するように構成されている。なお、各カム５８は、ローラ軸５４と薄肉部５８ａまたは厚肉部５８ｂとが当接する位相が、同じとなるように配置されている。
【００７３】
ばね５９は、コイル状の引っ張りばねからなり、駆動軸５７に対するクリーニングローラ５２の反対側において、ローラ軸５４の軸方向両端部と対向するように２つ設けられている。各ばね５９は、その一端がドラムカートリッジ２６の両側壁２６ａにそれぞれ固定され、その他端が、ローラ軸５４の軸方向両端部にそれぞれ固定されている。これによって、クリーニングローラ５２のローラ軸５４は、常には、各ばね５９の引張力により、各カム５８に当接するように付勢されている。
【００７４】
そして、このクリーニング部５１では、後述する接離機構駆動部８１（図５参照）から駆動ギヤ６０に動力が入力され、駆動ギヤ６０の回転によって各カム５８の薄肉部５８ａがローラ軸５４に当接すると、図３に示すように、クリーニングローラ５２が、感光ドラム２７の表面から離間され（以下、この状態を離間状態する。）、また、駆動ギヤ６０の回転によって各カム５８の厚肉部５８ｂがローラ軸５４に当接すると、図４に示すように、クリーニングローラ５２が、感光ドラム２７の表面に圧接される（以下、この状態を圧接状態する。）ように構成されている。
【００７５】
なお、この現像カートリッジ２８には、ドラムカートリッジ２６の両側壁２６ａに、各カム５８の位置を検知するための位置検知用の窓６７が、各カム５２と対向するようにそれぞれ設けられており、その位置検知用の各窓６７に対向する外側には、図５に示すように、光センサからなる位置検知センサ６４の発光部６５および受光部６６がそれぞれ設けられている。
【００７６】
そして、位置検知センサ６４において、各カム５８の薄肉部５８ａがローラ軸５４に当接する離間状態では、発光部６５および受光部６６の間に光が透過され、各カム５８の厚肉部５８ｂがローラ軸５４に当接する圧接状態では、発光部６５および受光部６６の間に光の透過が遮断される。そのため、このレーザプリンタ１では、位置検知センサ６４によって光の透過または遮断を検知することにより、各カム５８の位置を検知して、この検知信号を、ＣＰＵ７１に入力することにより、ＣＰＵ７１において、クリーニングローラ５２の感光ドラム２７に対する離間動作および圧接動作を制御するようにしている。つまり、ＣＰＵ７１は、検知信号のオン・オフを監視して、オン（光透過）時には離間状態であると判断し、オフ（光遮断）時には圧接状態であると判断して、このオン・オフに基づいて、接離機構５３の駆動軸５７の回転を制御している。
【００７７】
図５には、このようなクリーニングローラ５２の感光ドラム２７に対する離間動作および圧接動作を制御するためのブロック図が示されている。次に、図５を参照して、クリーニングローラ５２を、感光ドラム２７に圧接させるタイミングについて説明する。
【００７８】
図５において、このレーザプリンタ１では、制御手段としてのＣＰＵ７１に、排紙センサ７２、トナーエンプティセンサ６１、モータ駆動回路７３、位置検出センサ６４およびディスプレイパネル７４などが接続されている。
【００７９】
ＣＰＵ７１は、ＲＡＭ７５、ＮＶＲＡＭ７６およびＲＯＭ７７を備えており、各部の制御を実行する。ＲＡＭ７５には、排紙センサ７２、トナーエンプティセンサ６１、位置検出センサ６４などから入力される一時的な数値が格納される。ＮＶＲＡＭ７６は、バックアップ電源によって、レーザプリンタ１の電源が切断されても、数値が記憶されるように構成されており、たとえば、排紙センサ７２によってカウントされたページカウント値などが記憶されている。ＲＯＭ７７には、モータ駆動回路７３などを制御するための制御プログラムが格納されている。
【００８０】
モータ駆動回路７３には、動力供給手段としてのモータ７８が接続されており、このモータ７８には、現像カートリッジ駆動部７９、感光ドラム駆動部８０および接離機構駆動部８１が接続されている。
【００８１】
現像カートリッジ駆動部７９は、ギヤ機構やクラッチ機構などから構成されており、アジテータ３６の回転軸３５、供給ローラ３３および現像ローラ３１に接続されている。そして、現像カートリッジ駆動部７９は、モータ駆動回路７３によって駆動されるモータ７８からの動力をこれらアジテータ３６の回転軸３５、供給ローラ３３および現像ローラ３１に伝達して、ＣＰＵ７１からの制御によって、これらアジテータ３６、供給ローラ３３および現像ローラ３１を回転駆動している。
【００８２】
感光ドラム駆動部８０は、ギヤ機構やクラッチ機構などから構成されており、感光ドラム２７に接続されている。そして、感光ドラム駆動部８０は、モータ駆動回路７３によって駆動されるモータ７８からの動力を感光ドラム２７に伝達して、ＣＰＵ７１からの制御によって、感光ドラム２７を回転駆動している。
【００８３】
接離機構駆動部８１は、ギヤ機構やクラッチ機構などから構成されており、接離機構５３の駆動軸５７に設けられる駆動ギヤ６０に接続されている。そして、接離機構駆動部８１は、モータ駆動回路７３によって駆動されるモータ７８からの動力を駆動ギヤ６０に伝達して、ＣＰＵ７１からの制御によって、駆動軸５７を回転駆動している。
【００８４】
ディスプレイパネル７４は、図１には示されないが、本体ケーシング２の上面に設けられており、レーザプリンタ１の各種情報をユーザに報知するための液晶表示部を備えている。たとえば、トナーエンプティセンサ６１からトナーエンプティの検知信号がＣＰＵ７１に入力されると、トナーエンプティである旨を液晶表示部において報知し、トナーの補充などにより、そのトナーエンプティの検知信号の入力が解除されると、その報知を解除するようにしている。
【００８５】
そして、このレーザプリンタ１では、ＣＰＵ７１により接離機構駆動部８１を介して制御される接離機構５３によって、クリーニングローラ５２が、常には、感光ドラム２７に対して離間状態となるようにされており、非画像形成時、言い換えると、感光ドラム２７に対する静電潜像の形成動作が行なわれておらず、かつ、感光ドラム２７におけるトナー像の用紙３への転写が完了した位置が現像ローラ３１に到達した後の所定のタイミングにおいて、所定時間、感光ドラム２７に対して圧接状態となるようにされている。
【００８６】
そして、この圧接状態において、ＣＰＵ７１の制御によって、感光ドラム駆動部８０を介して、感光ドラム２７を回転させて、感光ドラム２７の表面に付着する異物の除去を実施している。なお、この異物除去のときには、フィルミングの除去も行なわれる。
【００８７】
より具体的には、ＣＰＵ７１は、常には、位置検知センサ６４からの検知信号がオン状態（つまり、離間状態）となる位置で、駆動軸５７の回転を停止させて、クリーニングローラ５２を感光ドラム２７から離間させている。ＣＰＵ７１は、所定のタイミングで、位置検知センサ６４からの検知信号がオフ状態（つまり、圧接状態）となる位置まで、駆動軸５７を回転駆動させて、クリーニングローラ５２を感光ドラム２７に圧接させる。次に、ＣＰＵ７１は、クリーニングローラ５２を、その位置で所定時間（たとえば、感光ドラム２７の１回転分以上、なお、感光ドラム２７の１回転は、クリーニングローラ５２と最初に当接した感光ドラム２７の表面部分が、再びクリーニングローラ５２と当接する位置に戻ってくるまでとされる。）停止させた後、再び、位置検知センサ６４からの検知信号がオン状態（つまり、離間状態）となる位置まで、駆動軸５７を回転させて、クリーニングローラ５２を感光ドラム２７から離間させる。このように、ＣＰＵ７１が接離機構５３を制御して、クリーニングローラ５２の位置を切り換えている。
【００８８】
また、ＣＰＵ７１は、このようにクリーニングローラ５２が感光ドラム２７に圧接して、クリーニングローラ５２がその状態で停止しているときに、感光ドラム２７が回転するように、感光ドラム駆動部８０を制御している。
【００８９】
このような所定のタイミングとして、より具体的には、ＣＰＵ７１は、トナーエンプティの報知時または報知解除時、所定枚数印刷時、ウォーミングアップ時、電源投入時のすべてのタイミングで、接離機構５３を制御して、その接離機構５３によって、クリーニングローラ５２を感光ドラム２７に圧接させるようにしている。なお、トナーエンプティの報知時または報知解除時、所定枚数印刷時、ウォーミングアップ時、電源投入時のいずれか一つ、または、複数のタイミングで、クリーニングローラ５２を感光ドラム２７に圧接させてもよい。
【００９０】
トナーエンプティの報知時のタイミングは、より具体的には、ディスプレイパネル７４の液晶表示部において、トナーエンプティが報知されたタイミングとされる。
【００９１】
また、トナーエンプティの報知解除時のタイミングは、より具体的には、ディスプレイパネル７４の液晶表示部において、トナーエンプティの報知が解除されたタイミングとされる。
【００９２】
また、所定枚数印刷時のタイミングは、より具体的には、排紙センサ７２によってカウントされ、ＮＶＲＡＭ７６において記憶されるページカウント値に基づいて、装置条件にもよるが、たとえば、１０００〜５０００枚印刷毎（感光ドラム２７の寿命のうちで、４〜２０回程度）のタイミングとされる。
【００９３】
また、ウォーミングアップ時のタイミングは、印刷前において感光ドラム２８を空回転させる準備動作でのタイミングとされる。なお、このレーザプリンタ１においては、たとえば、図示しない上部カバーを開閉させると、ＣＰＵ７１によって、自動的にウォーミングアップがなされるように制御されている。
【００９４】
また、電源投入時のタイミングは、より具体的には、電源を投入して装置を起動させたタイミングとされる。
【００９５】
このようなタイミングにおいて、クリーニングローラ５２を感光ドラム２７に圧接させれば、クリーニングローラ５２を、感光ドラム２７のクリーニングに最適のタイミングで、感光ドラム２７に圧接させることができ、効率よい異物除去を達成することができる。
【００９６】
なお、このようなタイミングは、より具体的には、クリーニングローラ５２の表面層５６を形成する材料や装置条件によって、適宜選択される。
【００９７】
そして、このレーザプリンタ１では、このように、ＣＰＵ７１によって、接離機構５３における駆動軸５７の回転を制御することで、接離機構５３によって、クリーニングローラ５２を非画像形成時における所定のタイミングで感光ドラム２７に圧接させることができる。つまり、クリーニングローラ５２を感光ドラム２７に常時圧接させなくても、感光ドラム２７のクリーニングが必要なタイミングで、クリーニングローラ５２を感光ドラム２７に当接させることができる。そのため、クリーニングローラ５２を、感光ドラム２７に対して、常時接触させるよりも強い圧接力で圧接させても、短時間の圧接であるため、感光ドラム２７の損傷を低減することができながら、その強い圧接力によって、感光ドラム２７の表面に付着する異物を十分にクリーニングすることができる。その結果、高画質の画像形成を達成することができる。
【００９８】
しかも、このＣＰＵ７１による制御において、接離機構５３は、感光ドラム２７に対する静電潜像の形成動作が行なわれていない所定のタイミングで、クリーニングローラ５２を感光ドラム２７に圧接させるので、静電潜像の形成動作中に感光ドラム２７に負荷がかかることがなく、正常な静電潜像の形成を確保しつつ、感光ドラム２７の表面に付着する異物を十分にクリーニングすることができる。
【００９９】
さらに、このＣＰＵ７１による制御において、接離機構５３は、感光ドラム２７におけるトナー像の用紙３への転写が完了した位置が、現像ローラ３１に到達するまでの間以外の所定のタイミングで、クリーニングローラ５２を感光ドラムに当接させる。つまり、クリーナレス現像方式において、転写後に感光ドラム２７の表面に残存する転写残トナーが、現像ローラ３１によって回収されるまでの間は、クリーニングローラ５２が感光ドラム２７に圧接されないので、クリーニングローラ５２に転写残トナーが付着することによる、クリーニングローラ５２のクリーニング性能の低下を防止することができる。そのため、長期にわたって、感光ドラム２７の表面に付着する異物を十分にクリーニングすることができる。
【０１００】
そのため、このような接離機構５３を備えるプロセスユニット１７が装着されるレーザプリンタ１は、高画質の画像形成を達成することができる。
【０１０１】
また、このプロセスユニット１７は、それ自身ではモータを装備せず、本体ケーシング２への装着により、駆動軸５７の駆動ギヤ６０が接離機構駆動部８１に接続されることにより、本体ケーシング２に設けられているモータ７８からの動力が供給され、それによって、駆動軸５７を回転させて、クリーニングローラ５２を感光ドラム２７に対して当接または離間させている。つまり、プロセスユニット１７にモータを装備せずとも、本体ケーシング２への装着により、駆動軸５７に動力が入力されるので、簡易な構成により、プロセスユニット１７の軽量化および小型化を図りつつ、高画質の画像形成を達成することができる。
【０１０２】
なお、クリーニングローラ５２を感光ドラム２７に圧接させるには、上記したように、圧接状態において、クリーニングローラ５２を停止させる一方で、感光ドラム２７を回転させるので、このような圧接においては、クリーニングローラ５２の特定の部分がその圧接中に常時感光ドラム２７と接触される。そのため、その特定の部分に、感光ドラム２７から除去された異物が多量に付着して、次に感光ドラム２７に圧接させるときに、その特定の部分のクリーニング性能が低下している場合がある。
【０１０３】
そのため、このような場合を防止すべく、たとえば、クリーニングローラ５２における感光ドラム２７への接触部分が、圧接毎に変更されるように制御してもよい。図６には、そのような制御の一実施形態が示されている。なお、図６に示す制御を実現するためには、たとえば、クリーニングローラ５２のローラ軸５４を、各ばね５９に回転可能に支持させて、その一方側端部を、ドラムカートリッジ２６の側壁２６ａから外側に突出させ、その一方側端部にギヤを設けて、接離機構駆動部８１に接続し、ＣＰＵ７１によって、クリーニングローラ５２の回転を制御できるような構成としておく。
【０１０４】
すなわち、このような制御は、たとえば、まず、図６（ａ）に示すように、クリーニングローラ５２の感光ドラム２７に対する１回目の圧接を実施して、クリーニング後に、図６（ｂ）に示すように、離間した後、図６（ｃ）に示すように、１回目の圧接において感光ドラム２７と接触した部分が、２回目の圧接において感光ドラム２７と接触しないように、クリーニングローラ５２を回転させる。そうすると、次いで、図６（ｄ）に示すように、クリーニングローラ５２の感光ドラム２７に対する２回目の圧接を実施したときには、クリーニングローラ５２における１回目の圧接で感光ドラム２７と接触していない部分が、感光ドラム２７と接触するので、再び良好な異物の除去を実施することができる。そして、クリーニング後に、図６（ｅ）に示すように、離間した後、図６（ｆ）に示すように、２回目の圧接において感光ドラム２７と接触した部分が、３回目の圧接において感光ドラム２７と接触しないように、クリーニングローラ５２を回転させれば、３回目の圧接を実施したときには、クリーニングローラ５２における１回目および２回目の圧接で感光ドラム２７と接触していない部分が、感光ドラム２７と接触されるので、良好な異物の除去を実施することができる。そのため、このような動作を繰り返して実施させることで、圧接毎に、良好な異物の除去を達成することができる。
【０１０５】
なお、クリーニングローラ５２の回転は、特に毎回する必要はなく、装置条件によって、適宜の回数毎に設定すればよい。
【０１０６】
なお、上記の説明では、クリーニングローラ５２の支持部材を、スポンジローラ５５から構成したが、スポンジローラ５５に代えて、たとえば、ゴムローラなどを用いてもよい。
【０１０７】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１に記載の発明によれば、感光体の損傷を低減することができながら、その強い圧接力によって、感光体の表面に付着する異物を十分にクリーニングすることができる。その結果、高画質の画像形成を達成することができる。
【０１０８】
請求項２に記載の発明によれば、正常な静電潜像の形成を確保しつつ、感光体の表面に付着する異物を十分にクリーニングすることができる。
【０１０９】
請求項３に記載の発明によれば、クリーニング部材を、感光体のクリーニングに最適のタイミングで、感光体に当接させることができ、効率よい異物除去を達成することができる。
【０１１０】
請求項４に記載の発明によれば、より確実な異物の除去を達成することができる。
【０１１１】
請求項５に記載の発明によれば、効率のよい異物の除去を達成することができる。
【０１１２】
請求項６に記載の発明によれば、より効率のよい異物の除去を達成することができる。
【０１１３】
請求項７に記載の発明によれば、部品点数の低減化および装置の小型化を図ることができる。
【０１１４】
請求項８に記載の発明によれば、高画質の画像形成を達成することができる。
【０１１５】
請求項９に記載の発明によれば、長期にわたって、感光体の表面に付着する異物を十分にクリーニングすることができる。
【０１１６】
請求項１０に記載の発明によれば、高画質の画像形成を達成することができる。
【０１１７】
請求項１１に記載の発明によれば、プロセス装置に動力源を備えなくても、画像形成装置において接離手段を駆動させることができるので、簡易な構成により、プロセス装置の軽量化および小型化を図りつつ、高画質の画像形成を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置としてのレーザプリンタの一実施形態を示す要部側断面図である。
【図２】図１に示すレーザプリンタのプロセスユニットを示す要部側断面図である。
【図３】図２に示すプロセスユニットのクリーニング部（離間状態）を示す、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。
【図４】図２に示すプロセスユニットのクリーニング部（圧接状態）を示す、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。
【図５】クリーニングローラの感光ドラムに対する離間動作および圧接動作を制御するためのブロック図である。
【図６】クリーニングローラにおける感光ドラムへの接触部分が、圧接毎に変更されるように制御する方法を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１　　　レーザプリンタ
３　　　用紙
１７　　プロセスユニット
２７　　感光ドラム
３１　　現像ローラ
５２　　クリーニングローラ
５３　　接離機構
５５　　スポンジローラ
５６　　表面層
７１　　ＣＰＵ
７８　　モータ

Claims

感光体を備えるプロセス装置において、
前記感光体の表面に当接して、その表面をクリーニングするためのクリーニング部材と、
前記クリーニング部材を、制御手段によって非画像形成時における所定のタイミングで前記感光体に当接させるための接離手段と
を備えることを特徴とする、プロセス装置。
前記接離手段は、前記感光体に対する静電潜像の形成動作が行なわれていない所定のタイミングで、前記クリーニング部材を前記感光体に当接させることを特徴とする、請求項１に記載のプロセス装置。
前記接離手段は、トナーエンプティの報知時または報知解除時、所定枚数印刷時、ウォーミングアップ時、電源投入時のいずれかのタイミングで、前記クリーニング部材を前記感光体に当接させることを特徴とする、請求項１または２に記載のプロセス装置。
前記クリーニング部材が、前記感光体に接触する接触部材と、前記接触部材を支持する支持部材とを備えていることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載のプロセス装置。
前記接触部材が、紙または不織布であることを特徴とする、請求項４に記載のプロセス装置。
前記支持部材が、弾性体からなることを特徴とする、請求項４または５に記載のプロセス装置。
前記感光体に現像剤を供給するための現像剤担持体を備え、前記現像剤担持体から供給された現像剤によって前記感光体の静電潜像が現像されて形成された現像剤像が記録媒体に転写された後に、前記感光体の表面に残存する転写残現像剤を、前記現像剤担持体によって回収するように構成されていることを特徴とする、請求項１ないし６のいずれかに記載のプロセス装置。
前記現像剤が、略球形のトナーであることを特徴とする、請求項７に記載のプロセス装置。
前記接離手段は、前記感光体における前記現像剤像の記録媒体への転写が完了した位置が前記現像剤担持体に到達した後の所定のタイミングで、前記クリーニング部材を前記感光体に当接させることを特徴とする、請求項７または８に記載のプロセス装置。
請求項１ないし９のいずれかに記載のプロセス装置を備えていることを特徴とする、画像形成装置。
前記接離手段に動力を供給するための動力供給手段を備え、
前記接離手段は、前記動力供給手段から供給される動力によって、前記クリーニング部材を前記感光体に対して当接または離間させることを特徴とする、請求項１０に記載の画像形成装置。