JP2005338461A

JP2005338461A - 画像形成装置、及び作像ユニット

Info

Publication number: JP2005338461A
Application number: JP2004157445A
Authority: JP
Inventors: Toshiya Sato; 敏哉佐藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2004-05-27
Filing date: 2004-05-27
Publication date: 2005-12-08

Abstract

【課題】経時的に安定して帯電ローラ表面を清掃・維持することのできる清掃部材を備えた画像形成装置を提供すると共に、画像形成装置に着脱自在に交換可能とした作像ユニットを提供する。
【解決手段】感光体に接触、または近接して回転しながら該感光体を帯電させる帯電ローラを備え、露光手段によって形成した静電潜像を現像手段によって現像するようにされた画像形成装置の帯電ローラに、接触・摺擦するように、表面が研磨剤でコーティングされた研磨ブレードを設け、該研磨ブレードの先端が帯電ローラの回転方向に対してカウンタ方向となるよう接触配置する。少なくとも感光体と帯電ローラ及び研磨ブレードとを含む作像部を、電子写真装置に着脱自在とするように一体に支持した作像ユニットとする。
【選択図】図３

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に、感光体に近接、または接触して帯電を行う帯電ローラを備えたプリンタ、コピア、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。

近年、特に、カラープリンタ、複写機などにおいて帯電ローラのような、潜像坦持体（感光体）に接触、または近接して微少空隙内で直接放電し、あるいは帯電電荷を与えて帯電を行う、いわゆる、直接帯電方式を用いた電子写真装置の製品化が進んでいる。
この直接帯電方式は、現在主流となっているワイヤ放電のような、空気をイオン化して帯電電荷を与える方式に比べ、オゾン発生量が顕著に低く、クリーンな帯電方式として注目されている。

上記直接帯電方式によるフルカラー電子写真装置は、例えば、図１の構成図に模式的に示すような概略構造となっている。
例示における電子写真装置の画像形成部は、画像形成媒体として機能するベルト状の潜在担持体（感光体）１と、この感光体の周囲に配置された、帯電ローラ２、露光手段（露光装置）３、各色の現像手段（現像装置）４（４Ｋ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｙ）、感光体クリーニングブレード５、及び感光体１に形成された各色の像を順次重ね合わせて転写する中間転写ベルト６などから構成されている。

帯電ローラ２は、ベルト状の感光体１と接触して、その摩擦力により連れ回りながら帯電を行う。このようにして感光体１の表面が帯電ローラ２によって一様に帯電された後、露光装置３により、出力すべき画像に対応したパターンで露光され、感光体１の表面上に静電潜像が形成される。この静電潜像が現像装置４によって現像されてトナー像が形成され、このトナー像を中間転写ベルト６へ転写する。

フルカラーの場合、上記プロセスを各色で順次行い、中間転写体である中間転写ベルト６にカラー画像が形成される。この画像を、転写部７において、搬送されてくる転写紙７’の用紙上に転写することによってカラー画像を得ることができる。
中間転写ベルト６へ転写した後、感光体１の表面に残存したトナーは、クリーニングブレード５により除去される。

この場合、帯電ローラ２は、感光体１に対して接触しているか、または非常に近接しているため、感光体１上の付着物が帯電ローラ２へ転移して帯電ローラ表面を汚すという問題が発生する。
感光体上の付着物としては、クリーニングしきれなかった残留トナーやトナー添加物などがあるが、特に、感光体１上の摩擦係数を下げるために塗布している、例えば、ステアリン酸亜鉛が帯電ローラに付着すると、帯電ローラ表面の抵抗値が上昇して帯電不良を起こしてしまう。

このため、従来では、図２の要部模式図に示すようなブラシなどの帯電ローラ清掃部材（ブラシ清掃部材１０）を設けて、帯電ローラ２表面の付着物１０１を掻き取る手段が用いられてきた（例えば、特許文献１参照。）。
なお、図２は、前記図１の画像形成装置の全体構成のうち、ブラシ清掃部材に関わる要部のみ示したものである。

しかしながら、ブラシなどで帯電ローラ２表面の付着物を掻き取っても、この掻き取った付着物が再び帯電ローラへ付着してしまうことがあり、特に、作像を重ねることによってブラシが付着物で汚れてくると、溜まった付着物が飽和して回収しきれなくなり、掻き取った付着物がローラへ戻って帯電ローラ２を汚してしまう（例えば、ブラシからすり抜けた付着物１０１’）という問題がある。

特開２００１−００５２６１号公報

本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであり、経時的に安定して帯電ローラ表面を清掃・維持することのできる清掃部材（研磨ブレード）を備えた画像形成装置を提供すると共に、画像形成装置に着脱自在に交換可能とした作像ユニットを提供することを目的とする。

本発明者らは鋭意検討した結果、画像形成装置の感光体を帯電させる帯電ローラの清掃部材として、表面に研磨剤をコーティングしたブレードを設けることにより、上記課題が解決されることを見出し本発明に到った。
すなわち、本発明は、以下に記載する請求項１〜請求項３の画像形成装置、及び作像ユニットに係るものであり、これにより前記課題を解決する。以下、本発明について具体的に説明する。

請求項１の発明は、感光体に接触、または近接して回転しながら該感光体を帯電させる帯電ローラを備え、露光手段によって形成した静電潜像を現像手段によって現像するようにされた画像形成装置であって、
前記帯電ローラに接触・摺擦するように、表面が研磨剤でコーティングされた研磨ブレードを設け、該研磨ブレードの先端が帯電ローラの回転方向に対してカウンタ方向で接触するように配置したことを特徴とする画像形成装置である。

請求項２の発明は、前記研磨ブレードは、帯電ローラの軸方向に揺動する遥動機構を備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置である。

請求項３の発明は、感光体に接触、または近接して回転しながら該感光体を帯電させる帯電ローラを備え、露光手段によって形成した静電潜像を現像手段によって現像するようにされ、かつ、該帯電ローラに接触・摺擦するように、表面が研磨剤でコーティングされた研磨ブレードが設けられ、該研磨ブレードの先端が帯電ローラの回転方向に対してカウンタ方向で接触するように配置された画像形成装置に
着脱自在に交換可能とした少なくとも感光体と帯電ローラ及び研磨ブレードとを含む作像部を一体に支持した作像ユニットである。

請求項１の発明によれば、帯電ローラに研磨剤をコーティングした研磨ブレードを、帯電ローラ回転方向に対してカウンタ方向に当てて接触・摺擦することによって、帯電ローラに付着している微小粒子である汚れを研磨剤の摺擦によって掻き取り、更にブレードのエッジによって掻き取った付着物を保持し回収することができる。これによって、帯電ローラ表面を経時にわたって均一で安定して清掃・維持することのできる画像形成装置を実現することができる。

請求項２の発明によれば、更に、研磨ブレードを帯電ローラの軸方向に遥動させることによって、帯電ローラの局所的な凹凸の発生を防ぎ、滑らかな表面状態に保つことができる。これによって、経時にわたって、帯電ムラなどによる不良画像（例えば、縦すじ）の発生を防止し、均一で安定した画像の得られる帯電装置を実現することができる。

請求項３の発明によれば、装置構成が、省スペース、かつ簡素であり、また、少なくとも感光体と帯電ローラ及び研磨ブレードが一体で交換可能なプロセスカートリッジユニット（作像ユニット）内に設けられることにより、カートリッジの交換性及びランニングコスト低減を図ることができる。なお、作像ユニットには、後述のように、作像部を構成する、現像手段（現像装置）、中間転写ベルト、感光体クリーニングブレードなどが含まれていてもよい。

前述のように本発明は、画像形成装置において感光体を帯電させる帯電ローラの表面を経時的に安定して清掃・維持する清掃部材として、表面に研磨剤をコーティングした研磨ブレード清掃部材（研磨ブレード）を設けるものである。
本発明の画像形成装置は、帯電ローラにより感光体を帯電させる構成であればどのような種類の装置でも摘要可能であり、例えば、前記図１の直接帯電方式によるフルカラー電子写真装置（カラー電子写真装置）の構成は、その例の一つである。
以下、本発明の好適な実施の形態について図を参照して説明する。

図３は、図１の画像形成装置構成のうち、本発明の特徴である要部のみを示した模式図である。
本発明においては、帯電ローラ２の表面に、研磨剤１０２をコーティングした研磨ブレード１００を接触・摺擦するように当接させる。
研磨ブレード１００による帯電ローラ２表面の付着物１０１の、掻き取り・回収メカニズムは、以下のようにして行われる。
すなわち、研磨ブレード１００のエッジ部での研磨剤１０２の摺擦により、帯電ローラ２表面上の、例えば、ステアリン酸亜鉛などの付着物１０１を掻き取る。掻き取った付着物１０１は、研磨ブレード１００エッジ部でせき止められると共に保持され、更に溜まってくると、帯電ローラ２の清掃・維持に支障をきたすことなく自重で落下し、非図示回収部で回収される。
本発明の研磨ブレードに用いられる材料としては、限定するものではないが、例えば、
基材はポリウレタンゴムなどが挙げられる。また、研磨剤としては、例えば、セラミック系粒子などが挙げられる。

例えば、ウレタン製のブレードを単独でそのまま用いた場合には、微小粒子である付着物を掻き取れない。
しかし、本発明における研磨剤をコーティングした構成の研磨ブレードを用いることにより、ステアリン酸亜鉛のような微小粒子である付着物を研磨剤によって掻き取ることができる。
更に、研磨ブレードのエッジ部で掻き取った付着物をせき止め、溜まった付着物を回収部で回収することにより、掻き取った付着物を帯電ローラに再転移させることがなく、経時で安定した清掃能力を維持する。
このような構成とすることにより、一つの部材で帯電ローラの付着物の掻き取り、及び回収を達成することができ、簡素な機構で良好な帯電ローラ清掃を行うことができる。

ところで、上記のように本発明において、研磨ブレードと帯電ローラとの設定位置（相対的な配置）を固定して動作した場合（すなわち後述のように、研磨ブレードが帯電ローラの軸方向に揺動する遥動機構を備えない場合）、研磨剤をコーティングした研磨ブレードを使用する際に、コーティングされた研磨剤の粒子のばらつきによって、帯電ローラ表面に図４の模式図に示すような溝（凹凸）が形成され、これが帯電ムラとなって縦すじ画像が入る場合がある。

本発明では、このような現象の発生を防止するため、研磨ブレードが帯電ローラの軸方向に揺動する遥動機構を備えた構成とすることができる。
研磨ブレードと帯電ローラとの位置が帯電ローラの軸方向において相対的に遥動する機構を設け、図５の模式図に示すように、研磨ブレード１００を帯電ローラ軸方向（矢印方向）に遥動させることによって、帯電ローラ２表面の局所的な凹凸発生を防ぎ、滑らかな表面を保つことができる。
これによって、均一な帯電を行うことができ、経時にわたって、帯電ムラなどによる不良画像（例えば、縦すじ）の発生を防止できる。
なお、研磨ブレードの遥動機構は図示しないが、帯電ローラに対する研磨ブレードの位置が帯電ローラの軸方向において相対的に遥動し、研磨ブレードの研磨剤によって帯電ローラ表面の溝（凹凸）が形成されないようにできる機構であれば、特に制約は無く、使用することができる。

直接帯電方式によるカラー電子写真装置（画像形成装置）の概略構造を図１の構成図に示したが、各構成のうち、作像部を構成する、感光体１、帯電ローラ２及び研磨ブレード１００（図３）、現像装置４、中間転写ベルト６、感光体クリーニングブレード５のうち、少なくとも感光体と帯電ローラ及び研磨ブレードとを含む作像部を、電子写真装置に着脱自在に交換可能とするように一体に支持した作像ユニットとすることができる。図６の模式図に電子写真装置に一体で交換可能な作像ユニットの構成例を示す。

図６に示すように、作像ユニットが一体で交換可能な、いわゆるプロセスカートリッジの形態で使用できるようにしたことで、装置構成が、省スペース、かつ簡素であり、また、少なくとも感光体と帯電ローラ及び研磨ブレードとを含む作像部が一体で交換可能なプロセスカートリッジ（作像ユニット）内に設けられることにより、カートリッジの交換性及びランニングコスト低減を図ることができる。

直接帯電方式によるフルカラー電子写真装置の概略構造例を模式的に示す構成図である。帯電ローラ表面の付着物を掻き取る手段としてブラシ清掃部を設けた従来法の場合における付着物のすり抜け状態を説明するための模式図である。図１の画像形成装置全体構成のうち、本発明の特徴である要部のみを示した模式図である。本発明において、研磨ブレードを帯電ローラ軸方向に遥動させないで動作した場合に帯電ローラ表面に溝（凹凸）が形成される状況を説明するための模式図である。本発明において、研磨ブレードを帯電ローラ軸方向に遥動させて帯電ローラ表面を滑らかなに保つ状況を説明するための模式図である。本発明における電子写真装置に一体で交換可能な作像ユニットの構成例を説明するための模式図である。

符号の説明

１感光体
２帯電ローラ
３露光装置
４現像装置（４Ｂｋ、４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ）
５感光体クリーニングブレード
６中間転写ベルト
７転写部
７’転写紙
１０ブラシ清掃部材
１００研磨ブレード
１０１付着物
１０１’ブラシからすり抜けた付着物
１０２研磨剤
１０３作像ユニット（添字Ｂｋ、Ｍ、Ｃ、Ｙは各色トナーのもの）

Claims

感光体に接触、または近接して回転しながら該感光体を帯電させる帯電ローラを備え、露光手段によって形成した静電潜像を現像手段によって現像するようにされた画像形成装置であって、
前記帯電ローラに接触・摺擦するように、表面が研磨剤でコーティングされた研磨ブレードを設け、該研磨ブレードの先端が帯電ローラの回転方向に対してカウンタ方向で接触するように配置したことを特徴とする画像形成装置。
前記研磨ブレードは、帯電ローラの軸方向に揺動する遥動機構を備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
感光体に接触、または近接して回転しながら該感光体を帯電させる帯電ローラを備え、露光手段によって形成した静電潜像を現像手段によって現像するようにされ、かつ、該帯電ローラに接触・摺擦するように、表面が研磨剤でコーティングされた研磨ブレードが設けられ、該研磨ブレードの先端が帯電ローラの回転方向に対してカウンタ方向で接触するように配置された画像形成装置に
着脱自在に交換可能とした少なくとも感光体と帯電ローラ及び研磨ブレードとを含む作像部を一体に支持した作像ユニット。