JP2010091976A - 帯電部材清掃器、帯電器、カートリッジ、および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】清掃力が向上する構造を備えた帯電部材清掃器、その帯電部材清掃器を備えた帯電器、その帯電器を備えたカートリッジ、そのカートリッジを備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】軸受１１０Ｂの位置を発泡体ロール１１２１のシャフト１１２１２の両端よりも外側に設けてシャフト１１２１２と軸受１１０Ｂの内壁との間に形成された空間に板バネＳＰ１を挿入する。また軸受１１０Ｂの摩擦係数を１１０Ａよりも相対的に小さくすることで、発泡体ロールの摺動抵抗に左右差をつける。帯電ロールの回転に従動回転して発泡体ロールが回転するときには、帯電ロールから板バネＳＰ１に向かって発生する力が板バネＳＰ１の弾性力に勝ったり負けたりして発泡体ロール１１２１が揺動する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、帯電部材清掃器、帯電器、カートリッジ、および画像形成装置に関する。

電子写真方式を採用する画像形成装置においては、像保持体の表面に静電潜像を形成してトナーを付着させるので、一般的に像保持体の表面に電荷を付与する帯電器が配備されている。帯電器にはいくつかの種類があって、帯電部材が像保持体に接触して回転しながらその像保持体の表面に電荷を付与する種類の帯電器がある。さらに、その帯電部材の表面を清掃する清掃器を備えた種類の帯電器も提案されている。

ところで特許文献１には、感光ドラムの表面を清掃するクリーニングブラシの摺擦力を上げるために感光ドラムを回転中心に沿う方向に揺動させる技術が開示されている。
特開平０６−１０２８００号公報

本発明は、清掃力が向上する構造を備えた帯電部材清掃器、その帯電部材清掃器を備えた帯電器、その帯電器を備えたカートリッジ、そのカートリッジを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１の帯電部材清掃器は、
被帯電体に接触して回転しながらその被帯電体の表面に電荷を付与する帯電部材の表面に接触する、その帯電部材の回転に伴って回転することでその帯電部材の表面を清掃する、回転中に沿う方向に移動自在な清掃部材と、
上記清掃部材を、上記回転中心に沿う方向に勢い付ける付勢部材とを備えたことを特徴とする。

請求項２の帯電部材清掃器は、上記清掃部材が、少なくとも表面部分が発泡体からなるものであることを特徴とする。

請求項３の帯電部材清掃器は、
上記清掃部材が、帯電部材に接触する部材本体と、その部材本体から上記回転中心に沿って突き出した回転軸とを備えたものであり、
上記清掃部材の回転軸を回転自在に保持する、その清掃部材の上記回転中心に沿う方向の移動を許容する軸受を備え、
上記付勢部材が、上記軸受けに保持されている回転軸を押すバネであることを特徴とする。

請求項４の帯電部材清掃器は、
上記清掃部材の軸受部の摩擦係数を左右で異ならせることを特徴とする。

請求項５の帯電器は、
表面に像が形成され、その像を保持する像保持体と、
上記像保持体に接触して回転しながら該像保持体の表面に電荷を付与する帯電部材と、
上記帯電部材の表面に接触する、その帯電部材の回転に伴って回転することでその帯電部材の表面を清掃する、回転中心に沿う方向に移動自在な清掃部材と、
上記清掃部材を、上記回転中心に沿う方向に勢い付ける付勢部材とを備えたことを特徴とする。

請求項６のカートリッジは、
表面に像が形成され、その像を保持する像保持体と、
上記像保持体に接触して回転しながらその像保持体の表面に電荷を付与する帯電部材と、
上記帯電部材の表面に接触する、その帯電部材の回転に伴って回転することでその帯電部材の表面を清掃する、回転中心に沿う方向に移動自在な清掃部材と、
上記清掃部材を、上記回転中心に沿う方向に勢い付ける付勢部材とを備えたことを特徴とする。

請求項７の画像形成装置は、
表面に像が形成され、その像を保持する像保持体と、
上記像保持体に接触して回転しながらその像保持体の表面に電荷を付与する帯電部材と、
上記帯電部材の表面に接触する、その帯電部材の回転に伴って回転することでその帯電部材の表面を清掃する、回転中心に沿う方向に移動自在な清掃部材と、
上記清掃部材を、上記回転中心に沿う方向に勢い付ける付勢部材と、
上記帯電部材によって電荷が付与された前記像保持体の表面に像を形成する像形成部とを備えたことを特徴とする。

請求項８の画像形成装置は、
上記像形成部が組み込まれた筐体を備え、
上記像保持体と上記帯電部材と上記清掃部材と上記付勢部材とが、上記筐体に対して着脱自在なカートリッジを構成していることを特徴とする。

請求項１の帯電部材清掃器によれば、本構成を有しない場合と比べて清掃力を向上させることができる。

請求項２の帯電部材清掃器によれば、清掃力の向上が、本構成を有しない場合と比べて効果的である。

請求項３の帯電部材清掃器によれば、簡単な構造で清掃力の向上を図ることができる。

請求項４の帯電部材清掃器によれば、回転する清掃部材に対し、回転の中心に沿う方向の力を簡単な構造で与えることができる。

請求項５の帯電器によれば、本構成を有しない場合と比べて帯電ムラが抑制される。

請求項６のカートリッジによれば、本構成を有しない場合と比べて帯電ムラが抑制される。

請求項７の画像形成装置によれば、本発明を有しない場合と比べてスジ状の濃度ムラが抑制される。

請求項８の画像形成装置によれば、本構成を有しない場合と比べて帯電器の交換が容易である。

以下、本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の画像形成装置の一実施形態の概略構成図である。

図１に示すプリンタ１では、感光体１０の表面に電荷を付与する帯電器１１により予め決められた電荷が付与された、矢印Ａ方向に回転する感光体１０の表面に、外部から送信されてきた画像データに基づいて露光光を生成する露光器１２で生成した露光光を照射することで静電的な潜像が形成され、回転する現像ロール１３１に現像剤を保持させて現像位置１３０に運ばせることで静電的な潜像が現像機１３０によって現像され、この現像により得られた現像像が、用紙トレイ１６から用紙搬送装置１６ａにより引き出され矢印Ｂ方向に搬送されてきた記録用紙上に転写ロール１４によって転写され、定着器１５により定着されることにより記録用紙上にモノクロ画像形成が行われる。

また、このプリンタ１は、感光体１０に残留した残留トナーをクリーニングするクリーニングブレードを有するクリーナ１７と、感光体１０の回転等を制御する制御部３０とを備えている。

このプリンタ１に備えられた帯電器１１は、帯電ロール１１１が感光体１０に接触して従動回転しながらこの感光体１０の表面に電荷を付与する接触帯電タイプのものであり、この帯電ロール１１１に接触して従動回転することでこの帯電ロール１１１を清掃する発泡体ロール１１２１を備えている。

この帯電器１１は、本発明の帯電器の一実施形態に相当する。また、このプリンタ１では、感光体１０は、帯電器によって帯電される被帯電体の一例に相当すると共に、表面に像が形成されその像を保持する像保持体の一例にも相当し、帯電ロール１１１が、被帯電体に接触して回転しながら電荷を付与する帯電部材の一例に相当し、発泡体ロール１１２１が、帯電部材の表面を清掃する清掃部材の一例に相当する。

また感光体１０と帯電器１１とクリーナ１７とが、本発明にいうカートリッジの一実施形態に相当するカートリッジ２０内に搭載されており、このカートリッジ２０はこのプリンタ１に装填されていて内部からの引出しが自在である。感光体１０あるいは帯電器１１に起因した画像欠陥が発生している場合には、感光体１０や帯電器１１がカートリッジごと交換される。帯電器１１の帯電ロール１１１は感光体１０に接触しているのでトナー等の付着物が帯電ロール１１１上に付着する場合があり、この付着物が増えると帯電器１１による帯電に帯電ムラが生じ、その帯電ムラは感光体１０に上に形成される画像や記録用紙上に定着される画像に濃度ムラを生じさせることになるからである。

図２は、カートリッジ２０内の帯電器１１が備える発泡体ロール１１２１の構成を説明する図である。

図２に示す帯電器１１には、感光体１０（図１参照）の回転に従動して回転する帯電ロール１１１と、その帯電ロール１１１の回転に従動して回転する発泡体ロール１１２１とが備えられている。この帯電ロール１１１には、金属製のシャフト１１１２が備えられておりその金属製のシャフト１１１２の周囲にゴム製の部材１１１１が円筒状に成型されている。また発泡体ロール１１２１にも、金属製のシャフト１１２１２が備えられており、その金属製のシャフト１１２１２の周囲に円筒状のウレタン製の発泡体１１２１が設けられている。帯電部材１１１のシャフト１１１２の両端は、帯電用の部材１１１１から回転中心に沿う方向に突き出しており、発泡体ロール１１２１のシャフト１１２１２の両端は発泡体１１２１１から回転中心に沿う方向に突き出している。

これらのシャフト１１１２，１１２１２の両端が、それぞれ、支持部材１１０に設けられた軸受１１０Ａ，１１０Ｂに回転自在に保持されている。

発泡体ロール１１２１の発泡体１１２１１は、清掃部材における、帯電部材に接触する部材本体の一例に相当し、シャフト１１２１２の両端は部材本体から回転中心に沿う方向に突き出した回転軸の一例に相当する。

この図２に示す帯電部材１１１と発泡体ロール１１２１と図１に示す感光体１０とクリーナ１７とが収容されたカートリッジ２０が、図２の右側を先頭にして図１のプリンタ内に挿入されると、図１に示す構成になる。

ここで、発泡体ロール１１２１を保持する方の軸受１１０Ｂには、発泡体ロール１１２１の回転中心に沿う方向の移動を許容する構造が設けられている。

図２を参照してその軸受１１０Ｂの構造を詳細に説明する。

この図２の左右に示す軸受１１０Ｂは、凹部構造となっておりその凹部構造の底の相互間隔は、発泡体ロール１１２１のシャフト１１２１２の長さよりも広くなっている。シャフト１１２１２の両端が軸受１１０Ｂに嵌め込まれた状態にあるときには軸受１１０Ｂの左右の少なくとも一方では、シャフト１１２１２と軸受１１０Ｂの内壁との間に空間が生じる。また、軸受１１０Ｂの凹部構造は当然ながらシャフト１１２１２の太さよりも広いので、発泡体１１１２１は、図２の左右方向への移動が許容されている。

この図２では、右側に空間が生じている状態が示されており、その空間には板バネＳＰ１が挿入されている。つまり、帯電ロール１１１が回転しない状態にあるときには、上記板バネＳＰ１によって発泡体ロール１１２１が図２の左方向に向かって勢い付けられて図２の左側の軸受１１０Ｂの内壁に受け止められた位置に発泡体ロール１１２１が位置する。

また軸受１１０Ｂは、発泡体ロール１１２１のシャフト１１２１２を受ける部分の摩擦係数を軸受１１０Ａよりも小さくするためにフッ素樹脂により被覆されており、これにより、発泡体ロールの摺動抵抗に左右で差が生じることで、帯電ロール１１１の回転を受けて発泡体ロール１１２１が従動回転するときには、帯電ロール１１１から発泡体ロール１１２１に対して、回転中心に沿う方向（図２の右方向）の力が付与される。

このため、発泡体ロール１１２１が帯電ロール１１１の回転に対して従動回転すると発泡体ロール１１２１は上記回転中心に沿う力でバネＳＰ１に押し付けられる。その力は、この例ではバネＳＰ１が５０％撓んだときにバネの力とほぼつり合うが、このつり合いは安定したものではなく、発泡体ロール１１２１の従動回転で生じる力がバネＳＰ１の力に勝ったり負けたりするので回転中心に沿う方向に発泡体ロール１１２１が揺動する。

こうして発泡体ロール１１２１が回転中心に沿う方向に揺動すると、発泡体ロール１１２１の帯電ロール１１１を摺擦する摺擦力がその揺動の分だけ向上し清掃力が向上する。

この清掃力の向上により帯電ロール１１１の表面上の付着物は減少し帯電器１１の帯電ムラは抑制される。そしてその帯電ムラに起因するスジ状の濃度ムラも抑制される。

次に第２実施形態を説明する。

上記第１実施形態では、軸受１１０Ｂの摩擦係数を１１０Ａよりも相対的に小さくすることで、発泡体ロールの摺動抵抗に左右差をつける例を説明したが、この第２実施形態では、図２の構成において軸受１００Ｂが発泡体ロール１１２１を保持し、発泡体ロール１１２１の外形が図２の左右で異なっている。

このように発泡体ロール１１２１の外形が異なっている（具体的には図２の左側が太い）場合も、発泡体ロール１１２１が帯電部材１１１の回転に従動して回転すると帯電ロール１１１の回転により、発泡体ロール１１２１を板バネＳＰ１の方向に押す力が発生する。そしてその力が板バネＳＰ１の力に勝ったり負けたりして発泡体ロール１１２１が揺動する。

最後に実施例について説明する。

以下に示す表１には、帯電ロールを清掃する発泡体ロールを備えた富士ゼロックス（株）社製ＡｐｅｏｓＰｏｒｔＩＩＩＣ３３００型プリンタに上記第１実施形態および上記第２実施形態のそれぞれを適用した第１実施例および第２実施例と、改造しないプリンタ（比較例）とにおいて、予め決められた負荷をそれぞれに加えた後、各プリンタで画出しを行なった画像密度３０％のハーフトーン画像に欠陥が生じるかどうかを試験した結果が示されている。表中の○は画像欠陥（即ち、スジ状の濃度ムラ）が現われなかったことを示し、×は画像欠陥が現われたことを示す。また△は欠陥が現われ始めたことを示す。

表１の１番上の欄には、最初に温度２８℃、湿度８５％の一定環境下で各プリンタに１０００００枚の画出しを行なわせた後の試験結果が示されており、表１の上から２番目の欄には、表１の１番上の欄の試験の後、温度１０℃、湿度１５％の環境下にプリンタを１２時間放置した後の試験結果が示されている。また表１の上から３番目の欄には、表１の２番目の欄の試験の後、温度１０℃、湿度１５％の温度および湿度環境下で各プリントに５００００枚の画出しを行なわせた後の試験結果が示されており、また表１の上から４番目の欄には、表１の３番目の欄の試験が行なわれた後、プリンタを温度１０℃、湿度１５％の環境下に１２時間放置した後の試験結果が示されている。さらに、表１の上から５番目の欄には、表１の４番目の欄の試験が行なわれた後、各プリンタに温度１０℃、湿度１５％の温度・湿度環境下で５００００枚の画出しを行なわせた後の試験結果が示されており、表１の上から６番目の欄には、表１の５番目の欄の試験後、温度１０℃、湿度１５％の環境下に各プリンタを１２時間放置した後の試験結果が示されている。

この表１に示す様に、第１実施例および第２実施例のプリンタにおいては全ての項目で○という試験結果が得られた。

これらに対して、比較例のプリンタにおいては、１番上の欄においては○が得られたものの、以降２番目、３番目においては△、さらにそれ以降においては×という試験結果が得られた。

これらの結果からも分かる様に、上述した実施形態の構成をプリンタに適用すると、長期間に亘ってスジ状の濃度むらの発生が防止されることが確認された。従って、改造箇所をあわせて考察すると、発泡体ロールによる清掃力が高く、帯電器における帯電ムラが防止されていると考えられる。

なお上記説明では、本発明にいう清掃部材の一例として発泡体ロールが示されているが、本発明にいう清掃部材はブラシであっても良い。

また上記説明では本発明にいう付勢部材の一例として板バネが示されているが、本発明にいう付勢部材はコイルバネであっても良く、あるいはゴムであっても良い。

また、上記説明では軸受部の摩擦係数に左右差をつける一例として、フッ素樹脂を塗布したが、材質そのものを変更したり、接触面積の増減によるものでも良い。

また上記説明では、本発明にいう画像形成装置の一例としてプリンタが示されているが、本発明にいう画像形成装置は、複写機やＦＡＸや複合機であっても良い。

また上記説明では図２の軸受１１０Ｂのうちの右側の軸受部に付勢部材の一例として板バネＳＰ１が挿入された例が示されているが、本発明にいう付勢部材の応用としては、図２の左側の軸受部に板バネが挿入されていても良く、また図２の軸受の両側の軸受部に板バネが挿入されていても良い。

また上記説明では、本発明に被帯電体の一例として感光体１０が示され、本発明の帯電器の実施形態として感光体１０を帯電させる帯電器１１が示されているが、本発明の帯電器は、被帯電体として中間転写体を帯電させる転写帯電器に応用されても良い。

さらに上記説明では、本発明にいう帯電部材の一例として感光体１０に対して従動回転する帯電ロール１１１が示されているが、本発明にいう帯電部材は、自力回転するものであっても良い。

本発明の画像形成装置の一実施形態の概略構成図である。 帯電器の構成を示す図である。

符号の説明

１ プリンタ
１０ 感光体
１１ 帯電器
１１０ 支持部材
１１０Ａ １１０Ｂ 軸受
１１１ 帯電ロール
１１１１ 帯電用の部材
１１１２ シャフト
１１２１ 発泡体ロール
１１２１１ 発泡体
１１２１２ シャフト
１２ 露光器
１３ 現像器
１４ 転写ロール
１５ 定着器
１６ 用紙トレイ
１６ａ 用紙搬送装置
２０ カートリッジ

Claims (8)

1. 被帯電体に接触して回転しながら該被帯電体の表面に電荷を付与する帯電部材の表面に接触する、該帯電部材の回転に伴って回転することで該帯電部材の表面を清掃する、回転中心に沿う方向に移動自在な清掃部材と、
   前記清掃部材を、前記回転中心に沿う方向に勢い付ける付勢部材とを備えたことを特徴とする帯電部材清掃器。
2. 前記清掃部材が、少なくとも表面部分が発泡体からなるものであることを特徴とする請求項１記載の帯電部材清掃器。
3. 前記清掃部材が、帯電部材に接触する部材本体と、該部材本体から前記回転中心に沿って突き出した回転軸とを備えたものであり、
   前記清掃部材の回転軸を回転自在に保持する、該清掃部材の前記回転中心に沿う方向の移動を許容する軸受を備え、
   前記付勢部材が、前記軸受けに保持されている回転軸を押すバネであることを特徴とする請求項１又は２記載の帯電部材清掃器。
4. 前記清掃部材の軸受部の摩擦係数を左右で異ならせることを特徴とする請求項３記載の帯電部材清掃器。
5. 被帯電体に接触して回転しながら該被帯電体の表面に電荷を付与する帯電部材と、
   前記帯電部材の表面に接触する、該帯電部材の回転に伴って回転することで該帯電部材の表面を清掃する、回転中心に沿う方向に移動自在な清掃部材と、
   前記清掃部材を、前記回転中心に沿う方向に勢い付ける付勢部材とを備えたことを特徴とする帯電器。
6. 表面に像が形成され、該像を保持する像保持体と、
   前記像保持体に接触して回転しながら該像保持体の表面に電荷を付与する帯電部材と、
   前記帯電部材の表面に接触する、該帯電部材の回転に伴って回転することで該帯電部材の表面を清掃する、回転中心に沿う方向に移動自在な清掃部材と、
   前記清掃部材を、前記回転中心に沿う方向に勢い付ける付勢部材とを備えたことを特徴とするカートリッジ。
7. 表面に像が形成され、該像を保持する像保持体と、
   前記像保持体に接触して回転しながら該像保持体の表面に電荷を付与する帯電部材と、
   前記帯電部材の表面に接触する、該帯電部材の回転に伴って回転することで該帯電部材の表面を清掃する、回転中心に沿う方向に移動自在な清掃部材と、
   前記清掃部材を、前記回転中心に沿う方向に勢い付ける付勢部材と、
   前記帯電部材によって電荷が付与された前記像保持体の表面に像を形成する像形成部とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
8. 前記像形成部が組み込まれた筐体を備え、
   前記像保持体と前記帯電部材と前記清掃部材と前記付勢部材とが、前記筐体に対して着脱自在なカートリッジを構成していることを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。

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