JP2007219115A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】清掃部材による帯電ロールの良好なクリーニング性能を得る。
【解決手段】クリーニングロール１００のシャフト１００Ａの両端部をケース１４０に軸支させ、圧縮コイルばね１４６をケース１４０の裏面中央部に配設し、ケース１４０自体を連結部１４８及びピン１５０を介して移動させるようにすることで、ケース１４０は水平移動することとなる。つまり、帯電ロール１４に対して平行に移動することとなり、スポンジ層１００Ｂの軸方向での荷重バラツキはほとんどなくなる。これにより、スポンジ層１００Ｂの軸方向において、帯電ロール１４への食い込み量のバラツキを小さくすることができ、安定したクリーニング性能を得ることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、電子写真方式を採用した複写機やプリンタ等の画像形成装置に関するものである。

従来、電子写真方式を採用した複写機やプリンタ等の画像形成装置の帯電装置として、スコロトロン帯電器のようなコロナ放電現象を利用したものが多用されてきたが、コロナ放電現象を利用した帯電装置の場合には、人体や地球環境に悪影響のあるオゾンや窒素酸化物の発生が問題となっている。これに対して、導電性の帯電ロールを像担持体に直接接触させて像担持体の帯電を行う接触帯電方式は、オゾンや窒素酸化物の発生が大幅に少なく、電源効率も良いことから、最近では主流となっている。

このような接触帯電方式の帯電装置では、帯電時に像担持体上にある各種の付着物を吸着してしまい汚染されやすいという不都合があった。これに対し、特許文献１では、帯電ロールの清掃部材として、シャフトから放射線状に延出する複数のブラシで構成された清掃ブラシを設け、帯電ロールに当接させている。

シャフトには、所定角度内において、清掃ブラシが設けられていない領域を設けており、帯電ロールとの間で非接触部分と接触部分とを設けている。そして、帯電ロールのクリーニング時において、清掃ブラシの接触部分が帯電ロールに当接し、帯電ロールの破壊や表面フィルミングを抑制し長期間にわたって帯電ロール表面の異物を除去できるようにしている。

しかしながら、画像形成装置のサイズの制約やコストの観点から、清掃部材に小径の金属製のシャフトが用いられる場合がある。この場合、特に顕著になるのが、このシャフトのたわみ量が大きくなるという現象である。

シャフトが両端で支持され、帯電ロールを押圧する場合、清掃ブラシが帯電ロールから受ける反力により清掃部材のシャフトがたわみ、帯電ロールの中央部での食い込み量が低下する。帯電ロールの中央部での食い込み量が減少すると、中央部でのクリーニング性能が低下するという不具合が発生する。

一方、帯電ロールの中央部のクリーニング性を確保するために、ブラシのくいこみを十分確保した状態では、帯電ロールの両端部での食い込みが多大となり、帯電ロールの両端部での抵抗上昇が生じ、プリントサンプル上ですじが発生するなどのトラブルが発生し、また、帯電ロールの寿命が短くなるという問題が発生する。
特開２００２−１９６５６８号公報

本発明は上記事実を考慮し、清掃部材による帯電ロールの良好なクリーニング性能を得ることができる画像形成装置を提供することを課題とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、画像形成装置において、画像を担持する像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電ロールと、前記帯電ロールに当接し、該帯電ロールをクリーニングするクリーニング手段と、を有し、前記クリーニング手段が、前記帯電ロールと当接するクリーニング部材と、前記クリーニング部材の長手方向に沿って配置され、クリーニング部材の両端部を支持するケース部材と、前記ケース部材を前記帯電ロールに対して接離させ、画像形成時に前記クリーニング部材を前記帯電ロールから離し、クリーニング時にクリーニング部材を帯電ロールに当接させる移動手段と、を含んで構成されたことを特徴とする。

請求項１に記載の発明では、帯電ロールと当接するクリーニング部材の長手方向に沿ってケース部材を配置し、クリーニング部材の両端部を支持している。そして、移動手段によって、このケース部材を帯電ロールに対して接離可能とし、画像形成時はクリーニング部材を帯電ロールから離し、クリーニング時にクリーニング部材を帯電ロールに当接させるようにしている。

例えば、クリーニング部材の両端部を支持する支持部材にそれぞれスプリングを配設して、クリーニング部材を帯電ロール側へ付勢するようにした場合、スプリングの荷重バラツキによって、クリーニング部材の軸方向の左右で帯電ロールへの押圧力が異なってしまう場合がある。その場合、クリーニング部材の軸方向で帯電ロールへの押圧力や押し付け状態が変わり、クリーニング部材の軸方向で均一にクリーニングすることが出来ないという問題が懸念される。

しかし、クリーニング部材の両端部をケース部材に支持させて、該ケース部材自体を移動手段によって移動させることで、クリーニング部材の軸方向での荷重バラツキを低減することができる。これにより、クリーニング部材の軸方向において、帯電ロールへの食い込み量のバラツキを小さくすることができ、安定したクリーニング性能を得ることができる。

また、画像形成時はクリーニング部材を帯電ロールから離し、クリーニング時のみクリーニング部材を帯電ロールに当接させるため、クリーニング部材が常時帯電ロールに当接している場合と比較して、クリーニング部材の長寿命化を図ることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記移動手段が、前記ケース部材の中央部を前記帯電ロールへ向けて付勢する付勢手段と、前記ケース部材と連結し、画像形成時に電源がＯＮの状態となって前記付勢手段に抗する方向へケース部材を移動させ、クリーニング時に電源がＯＦＦの状態となるソレノイドと、を含んで構成されたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明では、付勢手段がケース部材の中央部に当接してケース部材を帯電ロールへ向けて付勢している。また、ケース部材にはソレノイドが連結し、画像形成時に電源がＯＮの状態となって付勢手段に抗する方向へケース部材を移動させる。

そして、クリーニング時には電源がＯＦＦの状態となる。このため、ケース部材は自由な状態となり、ケース部材には付勢手段による付勢力のみが作用することとなる。つまり、ケース部材は、付勢手段によって、帯電ロール側へ付勢され、クリーニング部材が帯電ロールに当接する。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記クリーニング部材がクリーニングロールであり、前記クリーニングロールの中央部の外径寸法をクリーニングロールの両端部よりも大きくしていることを特徴とする。

クリーニングロールをシャフトで支持し、該クリーニングロールで帯電ロールを押圧する場合、クリーニングロールが帯電ロールから受ける反力によりシャフトがたわみ、帯電ロールの中央部での食い込み量が低下するが、請求項３に記載の発明において、予めクリーニングロールの中央部の外径寸法をクリーニングロールの両端部よりも大きくすることで、クリーニングロールの中央部の帯電ロールへの当接力が両端部に比べて大きくなる。これにより、クリーニングロールの軸方向において、帯電ロールへの食い込み量のバラツキをさらに小さくすることができ、クリーニング性能を向上させることができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記クリーニング部材がクリーニングロールであり、前記帯電ロールの軸線に対して、前記クリーニングロールの軸線を交差させることを特徴とする。

請求項４に記載の発明では、帯電ロールの軸線に対して、クリーニングロールの軸線を交差させることで、軸アライメントがずれ，クリーニングロールの中央部で撓んだ分、クリーニングロールが帯電ロールに巻き付くようになる為、クリーニングロールの軸方向において、ニップ幅を均一にすることができる。これにより、クリーニングロールによるクリーニング性能を向上させることができる。

本発明は上記構成としたので、クリーニングロールによる帯電ロールの良好なクリーニング性能を得ることができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る画像形成装置について説明する。

図１に示す本実施形態の画像形成装置１０は、４サイクル方式のフルカラーレーザプリンタであり、図示のように、装置内には、中央よりもやや右上部に、感光体ドラム１２（像担持体）が回転可能に配設されている。この感光体ドラム１２としては、例えば、表面にＯＰＣ等よりなる感光体層が被覆された直径が約４７ｍｍの導電性円筒体からなるものが用いられ、図示しないモータにより、矢印方向に沿って約１５０ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピードで回転駆動される。

感光体ドラム１２の表面は、感光体ドラム１２の略真下に配置された帯電ロール１４によって所定の電位に帯電された後、帯電ロール１４の下方に配置された露光装置１６によって、レーザービームＬＢによる画像露光が施され、画像情報に応じた静電潜像が形成される。

この感光体ドラム１２上に形成された静電潜像は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の現像器１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋが周方向に沿って配置された回転式現像器１８によって現像され、所定の色のトナー像となる。

このとき、感光体ドラム１２の表面には、形成する画像の色に応じて、帯電・露光・現像の各工程が、所定回数だけ繰り返される。現像工程では回転式現像器１８が回転し、対応する色の現像器１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋが、感光体ドラム１２と対向する現像位置に移動する。

例えば、フルカラーの画像を形成する場合、感光体ドラム１２の表面には、帯電・露光・現像の各工程が、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色に対応して４回繰り返され、感光体ドラム１２の表面には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色に対応したトナー像が順次形成される。トナー像が形成されるにあたって、感光体ドラム１２が回転する回数は、画像のサイズに応じて異なるが、例えば、Ａ４サイズであれば、感光体ドラム１２が３回転することによって、１つの画像が形成される。つまり、感光体ドラム１２の表面には、感光体ドラム１２が３回転するごとに、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色に対応したトナー像が形成される。

感光体ドラム１２上に順次形成されるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像は、感光体ドラム１２の外周に中間転写ベルト２０が巻き付けられた一次転写位置において、中間転写ベルト２０上に互いに重ね合わせた状態で一次転写ロール２２によって転写される。

この中間転写ベルト２０上に多重に転写されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナー像は、所定のタイミングで給紙される記録用紙２４上に、二次転写ロール２６によって一括して転写される。

一方、記録用紙２４は、画像形成装置１０の下部に配置された給紙カセット２８から、ピックアップロール３０によって送り出されるとともに、フィードロール３２及びリタードロール３４によって１枚ずつ捌かれた状態で給紙され、レジストロール３６によって中間転写ベルト２０上に転写されたトナー像と同期した状態で、中間転写ベルト２０の二次転写位置へと搬送される。

中間転写ベルト２０は、感光体ドラム１２における回動方向の上流側にて中間転写ベルト２０のラップ位置を特定するラップインロール３８と、感光体ドラム１２上に形成されたトナー像を中間転写ベルト２０上に転写する一次転写ロール２２と、ラップ位置の下流側にて中間転写ベルト２０のラップ位置を特定するラップアウトロール４０と、二次転写ロール２６に中間転写ベルト２０を介して当接するバックアップロール４２と、中間転写ベルト２０のクリーニング装置４４に対向する第１のクリーニングバックアップロール４６と、第２のクリーニングバックアップロール４８と、によって所定の張力で張架されており、所定のプロセススピード（約１５０ｍｍ／ｓｅｃ）で循環移動するように、例えば、感光体ドラム１２の回転に伴って従動される。

ここで、中間転写ベルト２０は、画像形成装置１０の小型化を図るため、中間転写ベルト２０が張架される断面形状が、偏平な細長い略台形状となるように構成されている。

中間転写ベルト２０は、感光体ドラム１２と、帯電ロール１４と、中間転写ベルト２０と、中間転写ベルト２０を張架する複数のロール２２、３８、４０、４２、４６、４８と、中間転写ベルト２０用のクリーニング装置４４と、後述する感光体ドラム１２用のクリーニング装置７８と、で一体的に像形成ユニット５２を構成している。このため、画像形成装置１０の上部カバー５４を開き、像形成ユニット５２の上部に設けられた把手（図示省略）を手で持ち上げることにより、像形成ユニット５２全体を画像形成装置１０から取り外し可能となっている。

一方、中間転写ベルト２０のクリーニング装置４４は、第１のクリーニングバックアップロール４６によって張架された中間転写ベルト２０の表面に当接するように配置されたスクレーパ５８と、第２のクリーニングバックアップロール４８によって張架された中間転写ベルト２０の表面に圧接するように配置されたクリーニングブラシ６０とを備え、これらのスクレーパ５８やクリーニングブラシ６０によって除去された残留トナーや紙粉などは、クリーニング装置４４の内部に回収されるようになっている。

なお、クリーニング装置４４は、揺動軸６２を中心にして、図中反時計回り方向に揺動可能に配置されており、最終色のトナー像の二次転写が終了するまでは、中間転写ベルト２０の表面から離間した位置に退避するとともに、最終色のトナー像の二次転写が終了すると、中間転写ベルト２０の表面に当接するように構成されている。

さらに、中間転写ベルト２０からトナー像が転写された記録用紙２４は、定着装置６４へと搬送され、この定着装置６４によって加熱及び加圧されてトナー像が記録用紙２４上に定着される。その後、片面プリントの場合には、トナー像が定着された記録用紙２４は、排出ロール６６によって画像形成装置１０の上部に設けられた排出トレイ６８上にそのまま排出される。

一方、両面プリントの場合には、定着装置６４により第一面（表面）にトナー像が定着された記録用紙２４を、排出ロール６６によって排出トレイ６８上にそのまま排出せずに、排出ロール６６によって記録用紙２４の後端部を狭持した状態で、排出ロール６６を逆転させるとともに、記録用紙２４の搬送径路を両面用の用紙搬送路７０に切り替え、この両面用の用紙搬送路７０に配設された搬送ロール７２によって、記録用紙２４の表裏を反転した状態で、再度、中間転写ベルト２０の二次転写位置へ搬送して、記録用紙２４の第二面（裏面）にトナー像を転写する。そして、記録用紙２４の第二面（裏面）のトナー像を定着装置６４によって定着させ、記録用紙２４を排出トレイ６８上に排出する。

さらに、画像形成装置１０には、オプションによって、画像形成装置１０の側面に手差しトレイ７４が開閉自在に装着可能となっている。この手差しトレイ７４上に載置された任意のサイズ及び種類の記録用紙２４は、給紙ロール７６によって給紙され、搬送ロール７３及びレジストロール３６を介して、中間転写ベルト２０の二次転写位置へ搬送されることにより、任意のサイズ及び種類の記録用紙２４にも画像を形成することが可能となっている。

なお、トナー像の転写工程が終了した後の感光体ドラム１２の表面は、感光体ドラム１２が１回転する毎に、感光体ドラム１２の斜め下方に配置されたクリーニング装置７８のクリーニングブレード８０によって、残留トナーや紙粉などが除去され、次の画像形成工程に備えるようになっている。

図２に示すように、感光体ドラム１２の下方部には、感光体ドラム１２と接触するように帯電ロール１４が配置されている。この帯電ロール１４は、導電性のシャフト１４Ａの周囲に帯電層１４Ｂが形成されたものであり、シャフト１４Ａが回転可能に支持されている。

帯電ロール１４の感光体ドラム１２と反対側の下方部には、帯電ロール１４の表面に接触するロール状のクリーニングロール１００が設けられている。このクリーニングロール１００は、シャフト１００Ａの周囲にスポンジ層１００Ｂが形成されたものであり、シャフト１００Ａが回転可能に支持されている（後述する）。

そして、クリーニングロール１００は帯電ロール１４に所定の荷重で押圧され、スポンジ層１００Ｂが帯電ロール１４の周面に沿って弾性変形してニップ部１０１を形成する。感光体ドラム１２は、図示しないモータによって図２中の時計回り（矢印２の方向）に回転駆動され、感光体ドラム１２の回転により帯電ロール１４が矢印４の方向に従動回転する。また、帯電ロール１４の回転によりロール状のクリーニングロール１００が矢印６の方向に従動回転する。

また、帯電ロール１４には帯電用の電源が接続されており、直流に交流を重畳したバイアス、または直流バイアスのみが印可されている。そして、クリーニングロール１００は帯電ロール１４と同電位となっている。

このクリーニングロール１００が従動回転することにより、帯電ロール１４の表面に付着したトナーや外添剤などの汚れ（異物）がクリーニングロール１００によってクリーニングされる。そしてこの異物がスポンジ層１００Ｂのセル内に取り込まれ、セル内に回収された異物が凝集して適度な大きさになると、クリーニングロール１００から帯電ロール１４を介して感光体ドラム１２に戻され、感光体ドラム１２をクリーニングするクリーニング装置７８に回収されることで、クリーニング性能の維持継続がなされていると考えられている。

このようなクリーニングロール１００について、シャフト１００Ａの材質としては、快削鋼、ステンレス鋼等が使用されており、摺動性などの用途に応じ材質および表面処理方法が適時選択される。また導電性を有さない材質についてはメッキ処理など一般的な処理により加工され導電化処理が行われてもよく、もちろんそのまま使用してもよい。また、クリーニングロール１００は、スポンジ層１００Ｂを介して帯電ロール１４と適度なニップ圧力で接触するため、ニップ時の撓みが少ない強度を持った材質またはシャフト長に対して十分剛性をもったシャフト径が選択される。

スポンジ層１００Ｂは、円筒状を成し、多孔質の３次元構造を有する発泡体からなる。このスポンジ層１００Ｂは、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリアミド又はポリプロピレン等の発泡性の樹脂又はゴムを材質としたものより選択される。スポンジ層１００Ｂは、帯電ロール１４との従動摺擦により外添剤などの異物を効率的にクリーニングすると同時に、帯電ロール１４の表面にスポンジ層１００Ｂの擦れによるキズをつけないために、また、長期にわたり千切れや破損が生じないようにするために、引き裂き、引っ張り強さなどに強いポリウレタンが特に好ましく用いられる。なお、クリーニングロール１００のクリーニング部材としてはスポンジ以外にも、ブレード、ブラシ、ウエスなどで構成しても良い。

また、帯電ロール１４は、導電性のシャフト１４Ａ上に帯電層１４Ｂとして導電性弾性層、表面層が順次形成されたものである。

シャフト１４Ａの材質としては、快削鋼、ステンレス鋼等が使用され、摺動性などの用途に応じ材質および表面処理方法は適時選択され、導電性を有さない材質についてはメッキ処理など一般的な処理により加工され導電化処理が行われていてもよい。

帯電ロール１４の帯電層１４Ｂを構成する上記導電性弾性層は、例えば、弾性を有するゴム等の弾性材、導電性弾性層の抵抗を調整するカーボンブラックやイオン導電材等の導電材、必要に応じて軟化剤、可塑剤、硬化剤、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、シリカおよび炭酸カルシウム等の充填剤等、通常ゴムに添加され得る材料を加えてもよい。通常ゴムに添加される材料を添加した混合物を、導電性のシャフト１４Ａの周面に被覆することにより形成される。抵抗値の調整を目的とした導電剤として、マトリックス材に配合されるカーボンブラックやイオン導電剤のような、電子及び／又はイオンを電荷キャリアとして電気伝導する材料を分散したもの等を用いることができる。また、上記弾性材は発泡体であってもかまわない。

帯電層１４Ｂを構成する上記表面層は、トナー等の異物による汚染の防止のためなどに形成しているものであり、表面層の材料としては、樹脂、ゴム等の何れを用いてもよく特に限定するものではない。ポリエステル、ポリイミド、共重合ナイロン、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、メラミン樹脂、フッ素ゴム、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、セルロース、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体等を挙げることができる。

また上記表面層には導電性材料を含有させ、抵抗値を調整することができる。該導電性材料としては、粒径が３μｍ以下であるものが望ましい。

また、抵抗値の調整を目的とした導電剤として、マトリックス材に配合されるカーボンブラックや導電性金属酸化物粒子、あるいはイオン導電剤のような、電子及び／又はイオンを電荷キャリアとして電気伝導する材料を分散したもの等を用いることができる。

上記抵抗値を調整するための導電性粒子である導電性金属酸化物粒子は、酸化錫、アンチモンがドープされた酸化錫、酸化亜鉛、アナターゼ型酸化チタン、ＩＴＯ等の導電性を有した粒子で、電子を電荷キャリアとする導電剤あれば何れも用いることができ、特に限定されるものではない。これらは、単独で用いても２種類以上を併用することができる。また、本発明を阻害しない限り、何れの粒径であってもよいが、抵抗値調整および強度の点より、好ましくは酸化錫、アンチモンドープがされた酸化錫、アナターゼ型酸化チタンであり、更に、酸化錫、アンチモンドープがされた酸化錫が好ましい。

このような導電性材料によって抵抗制御を行うことにより、表面層の抵抗値は環境条件によって変化せず、安定な特性が得られる。

さらに、上記表面層には、フッ素系あるいはシリコーン系の樹脂が用いられている。特に、フッ素変性アクリレートポリマーで構成されることが好ましい。また、表面層の中に微粒子を添加してもよい。これにより、表面層が疎水性となって帯電ロール１４への異物の付着が防止されるように作用する。また、アルミナやシリカのような絶縁性の粒子を添加して、帯電ロール１４の表面に凹凸を付与し、感光体ドラム１２との摺擦時の負担を小さくして帯電ロール１４と感光体ドラム１２相互の耐磨耗性を向上させることも可能である。

次に、帯電ロール１４及びクリーニングロール１００の取付構造について詳細に説明する。

図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、本実施形態では、感光体ドラム１２及び帯電ロール１４がフレーム１２０に組み付け可能とされている。フレーム１２０には軸受け孔１２０Ａ、１２０Ｂが所定の間隔を空けて形成されており、軸受け孔１２０Ａには感光体ドラム１２のシャフト１２Ａの両端部に設けられた支持部１２ａが回転可能に軸支され、軸受け孔１２０Ｂには帯電ロール１４のシャフト１４Ａの両端部に設けられた支持部１４ａが回転可能に軸支されている。

また、フレーム１２０内には、板材の両端部が上方へ折れ曲がって形成されたケース１４０が収容され、帯電ロール１４の長手方向に沿って配置可能とされている。このケース１４０の両側壁１４０Ａの内側には、側壁１４０Ａと平行に軸板１４４が立設しており、この軸板１４４には軸受け孔１４４Ａが形成され、クリーニングロール１００のシャフト１００Ａの端部に設けられた支持部１００ａが回転可能に軸支されている。

ここで、このケース１４０は、高剛性、高摺動性で耐摩耗性に優れたポリアセタールやポリカーボネート等の合成樹脂材料で形成されている。また、耐摩耗性を更に高めるために、上記の合成樹脂材料にガラス繊維やカーボン繊維等を含有させるようにしてもよい。

また、ケース１４０の裏面中央部には、圧縮コイルばね１４６（移動手段）が配設されており、ケース１４０を帯電ロール１４側へ付勢している。さらに、ケース１４０の両側壁１４０Ａの外面には、連結部１４８がそれぞれ配設されており、フレーム１２０の下端部を折曲げて形成された台座１２０Ｃの上面に固定されたソレノイド１４２（移動手段）のピン１５０と連結している。このピン１５０はソレノイド１４２がＯＮの状態で、本体１５２内へ引き込まれるようになっており（図３（Ｂ）参照）、ＯＦＦの状態では、この引き込み力が解除される（図３（Ａ）参照）。

画像形成時は、図３（Ｂ）に示すように、ソレノイド１４２がＯＮの状態となり、ピン１５０が本体１５２内へ引き込まれ、ピン１５０及び連結部１４８を介して、ケース１４０が下方へ移動し、圧縮コイルばね１４６が圧縮される。

また、クリーニング時は、図３（Ａ）に示すように、ソレノイド１４２がＯＦＦの状態となり、ピン１５０が自由な状態となって、ケース１４０には圧縮コイルばね１４６による付勢力のみが作用することとなる。このため、圧縮コイルばね１４６の付勢力によって、ケース１４０は帯電ロール１４側へ付勢され、スポンジ層１００Ｂが帯電ロール１４に当接する。そして、前述したように、スポンジ層１００Ｂが帯電ロール１４の周面に沿って弾性変形しニップ部１０１を形成する（図２参照）。

これにより、感光体ドラム１２が回転すると、感光体ドラム１２の回転に伴って帯電ロール１４が従動回転し感光体ドラム１２を帯電させ、さらに帯電ロール１４の回転に伴ってクリーニングロール１００が従動回転し帯電ロール１４をクリーニングする。

次に、本実施形態の作用について説明する。

図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、クリーニングロール１００のシャフト１００Ａの端部に設けられた支持部１００ａをケース１４０の軸板１４４に軸支させ、ソレノイド１４２及び圧縮コイルばね１４６によって、該ケース１４０を帯電ロール１４に対して接離させるようにしている。

例えば、図示はしないが、クリーニングロール１００のシャフト１００Ａの両端部にスプリングをそれぞれ配設して、スポンジ層１００Ｂを帯電ロール１４側へ付勢するようにした場合、スプリングの荷重バラツキによって、スポンジ層１００Ｂの軸方向の左右で帯電ロール１４への押圧力が異なってしまう。その場合、スポンジ層１００Ｂの軸方向で帯電ロール１４への押圧力や押し付け状態が変わり、スポンジ層１００Ｂの軸方向で均一にクリーニングすることが出来ないという問題が懸念される。

しかし、クリーニングロール１００のシャフト１００Ａの両端部をケース１４０に軸支させ、圧縮コイルばね１４６をケース１４０の裏面中央部に配設した状態で、ケース１４０自体を連結部１４８及びピン１５０を介して移動させるようにすることで、ケース１４０は水平移動することとなる。

つまり、帯電ロール１４に対して平行に移動することとなり、スポンジ層１００Ｂの軸方向での荷重バラツキはほとんどなくなる。これにより、スポンジ層１００Ｂの軸方向において、帯電ロール１４への食い込み量のバラツキを小さくすることができ、安定したクリーニング性能を得ることができる。

また、画像形成時はスポンジ層１００Ｂを帯電ロール１４から離し、クリーニング時のみスポンジ層１００Ｂを帯電ロール１４に当接させるため、スポンジ層１００Ｂが常時帯電ロール１４に当接している場合と比較して、スポンジ層１００Ｂの長寿命化を図ることができる。

なお、ここでは、スポンジ層１００Ｂを円筒状としたが、これに限るものではない。シャフト１００Ａが両端で支持された状態で帯電ロール１４を押圧する場合、図５（Ａ）に示すように、スポンジ層１００Ｂが帯電ロール１４から受ける反力によりシャフト１００Ａがたわみ、帯電ロール１４の中央部での食い込み量が低下するが、図５（Ｂ）に示すように、予めスポンジ層１０２の中央部の外径寸法を両端部よりも大きくすることで、スポンジ層１０２の中央部の帯電ロール１４への当接力を両端部に比べて大きくする。これにより、スポンジ層１０２の軸方向において、帯電ロール１４への食い込み量のバラツキをさらに小さくすることができ、クリーニング性能を向上させることができる。

また、図６（Ａ）〜（Ｅ）に示すように、クリーニングロール１００のシャフト１００Ａの軸線Ｐを帯電ロール１４のシャフト１４Ａの軸線Ｑに対して交差させるように配置しても良い。なお、図６はクリーニングロール及び帯電ロールの配置を示しており、（Ａ）は下面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）〜（Ｅ）はそれぞれ（Ｂ）の断面図である。

これにより、軸アライメントがずれ、シャフト１００Ａの中央部で撓んだ分、スポンジ層１００Ｂが帯電ロール１４の表面に巻き付くようになる為、スポンジ層１００Ｂの軸方向において、ニップ幅を均一にすることができる。これにより、スポンジ層１００Ｂによるクリーニング性能を向上させることができる。

また、本形態では、クリーニング部材としてクリーニングロール１００を用い、シャフト１００Ａの周囲にスポンジ層１００Ｂが形成されたものについて説明したが、ロール状のスポンジに限らず、図７に示すように、板状を成すスポンジ部材１５４を用いても良い。但し、この場合、該スポンジ部材１５４は帯電ロール１４に対向して設けられたホルダー１５６に固定され、該ホルダー１５６がケース１４０の軸板１４４に固定されることとなる。

以上、本発明の実施形態により詳細に説明したが、本発明はそれらに限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の形態が実施可能である。

例えば、本形態では、感光体ドラム１２の下方部に帯電ロール１４を接触させ、その帯電ロール１４の下方部にクリーニングロール１００を接触させる構成としているが、感光体ドラム１２、帯電ロール１４、及びクリーニングロール１００の位置関係はこれに限定されるものではない。例えば、感光体ドラムの上方部に帯電ロールを接触させ、その帯電ロールの上方部にクリーニングロールを接触させる構成等にも本発明を適用することができる。更に、帯電ロール１４は感光体ドラム１２に対して、非接触な状態でも、本発明を適用することができる。

また、本発明を適用する画像形成装置については、上述の実施形態のように、回転式現像器１８を用いて感光体ドラム１２へのトナー像の形成を４回繰り返して行う４サイクル方式の構成に限定されるものではない。例えば、中間転写ベルトの移動方向に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成ユニットを並設する構成であっても、各画像形成ユニットの感光体ドラム、帯電ロール、及びクリーニングロールに本発明を適用することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す構成図である。 図１の画像形成装置に搭載された感光体ドラム、帯電ロール、及びクリーニングロールの構成を示す拡大図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の感光体ドラム、帯電ロール及びクリーニングロールの取付構造の構成を示す部分断面正面図であり、（Ａ）はクリーニング時を示し、（Ｂ）は画像形成時を示している。 本発明の実施形態に係る画像形成装置を構成する帯電ロール及びクリーニングロールが軸受け部材に軸支された状態を示す（Ａ）が斜視図、（Ｂ）が側面図である。 （Ｂ）は、本発明の実施形態に係る画像形成装置を構成するクリーニングロールの形状を示す変形例であり、（Ａ）は、（Ｂ）を説明するための比較例である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置を構成するクリーニングロール及び帯電ロールの配置を示す変形例であり、（Ａ）は下面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）〜（Ｅ）はそれぞれ（Ｂ）の断面図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置を構成するクリーニング部材の変形例を示す部分断面正面図である。

符号の説明

１０ 画像形成装置
１２ 感光体ドラム（像担持体）
１４ 帯電ロール
１００ クリーニングロール（クリーニング部材）
１００Ａ シャフト（クリーニング部材）
１００Ｂ スポンジ層（クリーニング部材）
１０２ スポンジ層（クリーニング部材）
１４０ ケース（ケース部材）
１４２ ソレノイド（移動手段）
１４６ 圧縮コイルばね（付勢手段、移動手段）
１５４ スポンジ部材（クリーニング部材）
１５６ ホルダー（クリーニング部材）

Claims (4)

1. 画像を担持する像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電ロールと、前記帯電ロールに当接し、該帯電ロールをクリーニングするクリーニング手段と、を有し、
   前記クリーニング手段が、
   前記帯電ロールと当接するクリーニング部材と、
   前記クリーニング部材の長手方向に沿って配置され、クリーニング部材の両端部を支持するケース部材と、
   前記ケース部材を前記帯電ロールに対して接離させ、画像形成時に前記クリーニング部材を前記帯電ロールから離し、クリーニング時にクリーニング部材を帯電ロールに当接させる移動手段と、
   を含んで構成されたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記移動手段が、前記ケース部材の中央部を前記帯電ロールへ向けて付勢する付勢手段と、前記ケース部材と連結し、画像形成時に電源がＯＮの状態となって前記付勢手段に抗する方向へケース部材を移動させ、クリーニング時に電源がＯＦＦの状態となるソレノイドと、を含んで構成されたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記クリーニング部材がクリーニングロールであり、前記クリーニングロールの中央部の外径寸法をクリーニングロールの両端部よりも大きくしていることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記クリーニング部材がクリーニングロールであり、前記帯電ロールの軸線に対して、前記クリーニングロールの軸線を交差させることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。

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