JP2013044982A - 帯電装置、作像ユニット、及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バイアス印加用の配線経路を複雑にすることなく、従来に比べて帯電部材に対して帯電バイアスを安定して印加する。
【解決手段】感光体２Ｋを一様に帯電せしめる帯電部材として、芯金１０２Ｋ、及び芯金の上に積層された導電性ゴム層１０３Ｋを具備する回転可能な帯電ローラ１０１Ｋを用い、芯金１０２Ｋにおける回転軸線方向の一端部を支持する第１支持部材１１１Ｋ、及び他端部を支持する第２支持部材をそれぞれ導電性材料で構成し、回収ローラ１０５Ｋの芯金１０６Ｋの回転軸線方向における一端部に印加した帯電バイアスを、芯金１０６Ｋと、第２支持部材とを介して帯電ローラ１０１Ｋの芯金１０２Ｋの回転軸線方向における他端部に導くようにした。
【選択図】図３

Description

本発明は、潜像担持体に接触しながら前記潜像担持体の表面を一様に帯電せしめる帯電部材と、前記帯電部材に接触しながら前記帯電部材の表面を清掃する清掃部材とを有する帯電装置に関するものである。また、かかる帯電装置を用いる作像ユニットや画像形成装置に関するものである。

従来、この種の帯電装置としては、特許文献１に記載のものが知られている。この帯電装置は、帯電部材たる帯電ブラシローラと、清掃部材たる回収ローラとを有している。また、帯電ブラシローラは、回転可能な金属製の回転軸部材と、これの周面上に立設せしめられた複数の繊維からなるブラシローラ部とを具備している。かかる帯電ブラシローラのブラシローラ部を感光体に接触させながら、感光体とブラシローラ部との間に放電を生じせしめることで、感光体の表面を一様に帯電させる。このようにして感光体の表面を帯電させる過程で、ブラシローラ部のブラシ内に、感光体の表面に付着しているトナーを逆転移させる。この逆転移によってブラシ内に多量のトナーが蓄積すると、ブラシローラ部と感光体との間で放電を良好に生じせしめることができずに、帯電ムラを引き起こしてしまう。そこで、この帯電装置では、ブラシローラ部の周方向における全域のうち、感光体との接触位置を通過した後、同接触位置に再び進入する前の領域に対して、回収ローラを当接させている。そして、帯電バイアスを印加している帯電ブラシローラと、回収バイアスを印加している回収ローラとの電位差によるトナーの静電移動により、ブラシ内のトナーを回収ローラ表面に回収することで、ブラシ内へのトナーの蓄積を回避している。

一方、帯電ブラシローラなどの帯電部材に対して帯電バイアスを印加する方法としては、特許文献１に記載の帯電装置のように、帯電部材の回転軸部材における一端部に接触させた電極部材によって帯電バイアスを印加する方法が一般的である。

しかしながら、この方法では、電極部材の一端部や電極部材に異物が固着するなどして、電極部材と回転軸部材との接触不良が発生すると、帯電部材に対して帯電バイアスを安定して印加することができなくなってしまう。また、かかる帯電バイアスの不安定化の発生を抑えるべく、帯電部材の回転軸部材における他端部にも電極部材を接触させるようにすると、回転軸部材の両端部に対してそれぞれ帯電バイアス電源から延びる電線を這い回す必要が生じて、配線経路を複雑にしてしまう。

本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、帯電バイアスを出力する電源からの配線経路を複雑にすることなく、従来に比べて帯電部材に対して帯電バイアスを安定して印加することができる帯電装置やこれを用いる画像形成装置を提供することである。

本発明者らは、帯電部材として、芯金、及び芯金の上に積層された導電性の弾性層を具備する回転可能な帯電ローラを用いることで、帯電ブラシローラを用いる場合とは異なり、回収ローラ等の清掃部材に対して回収バイアスを印加する必要がなくなることに着目した。具体的には、帯電部材として帯電ブラシローラを用いる場合には、ブラシブラシーローラ部のブラシ内に捕捉されてしまったトナーを回収するためには、清掃部材に対して回収バイアスを印加してトナーをブラシ内から清掃部材に静電移動させる必要がある。これに対し、帯電部材として帯電ローラを用いる場合、帯電ローラ表面に付着しているトナーを清掃部材によってローラ表面から機械的に掻き取るだけで十分なので、清掃部材に対して回収バイアスを印加する必要がなくなる。かかる構成では、回収バイアスを印加する必要のない清掃部材の導電性基材を利用して、帯電部材の他端部に帯電バイアスを導くことが可能になる。

そこで、上記目的を達成するために、本発明は、潜像を担持する潜像担持体と、前記潜像担持体に接触しながら前記潜像担持体の表面を一様に帯電せしめる帯電部材と、前記帯電部材に印加するための帯電バイアスを出力する電源と、前記帯電部材に接触しながら前記帯電部材の表面を清掃する清掃部材と、前記潜像担持体に潜像を書き込む潜像書込手段と、前記潜像を現像する現像手段とを備える画像形成装置に搭載され、少なくとも、前記帯電部材及び前記清掃部材を具備する帯電装置において、前記帯電部材として、芯金、及び芯金の上に積層された導電性の弾性層を具備する回転可能な帯電ローラを用い、前記帯電ローラの芯金における回転軸線方向の一端部を支持する第１支持部材、及び他端部を支持する第２支持部材のうち、少なくとも前記第２支持部材を導電性材料で構成し、前記清掃部材として、導電性基材、及び前記導電性基材に支持されながら前記帯電ローラに接触する接触部材を具備するものを用い、前記清掃部材の前記導電性基材の長手方向における一端部を前記第１支持部材で支持しつつ、他端部を前記第２支持部材で支持し、且つ、前記電源を、前記帯電ローラの芯金における回転軸線方向の一端部に接続するとともに、前記清掃部材の前記導電性基材の長手方向における一端部に接続し、前記電源から出力した帯電バイアスを、前記帯電ローラの芯金における回転軸線方向の一端部から前記芯金に直接印加するとともに、前記前記清掃部材の前記導電性基材と、前記第２支持部材とを介して、前記帯電ローラの芯金に印加することを特徴とするものである。

本発明においては、帯電部材として帯電ローラを用いることで、帯電ブラシローラを用いる場合とは異なり、清掃部材に対して回収バイアスを印加しなくても、清掃部材によって帯電ローラの表面からトナー等の異物を良好に掻き取ることができるようにしている。そして、帯電バイアスを出力する電源から延びる電線を帯電ローラの芯金における回転軸線方向の一端部に電気的に接続して帯電ローラに帯電バイアスを印加する。更に、前記電線を清掃部材の導電性基材の長手方向における一端部にも電気的に接続することで、帯電バイアスを、清掃部材の導電性基材と、第２支持部材とを介して帯電ローラの芯金に印加する。これにより、電源から延びる電線を帯電ローラの芯金の両端部にそれぞれ這い回すことなく、帯電ローラの芯金に対して帯電バイアスを印加するための経路を２つ設けたことで、配線経路を複雑にすることなく、従来に比べて帯電部材に対して帯電バイアスを安定して印加することができる。

実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。 同プリンタにおけるＫ用の作像ユニットを拡大して示す拡大構成図。 同作像ユニットにおける帯電装置を感光体とともに示す拡大構成図。 同帯電装置を同感光体とともに示す分解側面図。 同作像ユニットにおける帯電バイアスの印加経路を説明するための分解側面図。 第１変形例に係るプリンタのＫ用の帯電装置をＫ用の感光体とともに示す拡大横断面図。 第２変形例に係るプリンタのＫ用の帯電装置をＫ用の感光体とともに示す拡大横断面図。

以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のプリンタ（以下、単にプリンタという）の一実施形態について説明する。
まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。図１は、本プリンタを示す概略構成図である。同図において、このプリンタは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（以下、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋと記す）のトナー像を作像するための４つの作像ユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを備えている。これらは、画像形成物質として、互いに異なる色のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。Ｋトナー像を作像するための作像ユニット１Ｋを例にすると、これは図２に示されるように、潜像担持体たるドラム状の感光体２Ｋ、ドラムクリーニング装置３Ｋ、除電装置（不図示）、帯電装置４Ｋ、現像装置５Ｋ等を備えている。作像ユニット１Ｋは、プリンタ本体に脱着可能であり、一度に消耗部品を交換できるようになっている。

帯電装置４Ｋは、図示しない駆動手段によって図中時計周り方向に回転せしめられる感光体２Ｋに接触しながら図中反時計回り方向に回転する帯電ローラ１０１Ｋと、回収ローラ１０５Ｋとを具備している。そして、帯電ローラ１０１Ｋと感光体２Ｋとの間に放電を発生させることで、感光体２Ｋの表面を一様に帯電せしめる。

一様帯電せしめられた感光体２Ｋの表面は、レーザー光Ｌによって露光走査されてＫ用の静電潜像を担持する。このＫ用の静電潜像は、図示しないＫトナーを用いる現像装置５ＫによってＫトナー像に現像される。そして、後述する中間転写ベルト１６上に中間転写される。

ドラムクリーニング装置３Ｋは、中間転写工程を経た後の感光体２Ｋ表面に付着している転写残トナーを除去する。除去された転写残トナーは、スクリュウ部材によって作像ユニット１Ｋのケーシングの端部まで搬送された後、ケーシングから排出されて廃トナーボトル（図１の２５）に落とし込まれる。

上記除電装置は、クリーニング後の感光体２Ｋの残留電荷を除電する。この除電により、感光体２Ｋの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。他色の作像ユニット（１Ｙ，Ｍ，Ｃ）においても、同様にして感光体（２Ｙ，Ｍ，Ｃ）上に（Ｙ，Ｍ，Ｃ）トナー像が形成されて、後述する中間転写ベルト１６上に中間転写される。

現像装置５Ｋは、図示しないＫトナーを収容する縦長のホッパ部６Ｋと、現像部７Ｋとを有している。ホッパ部６Ｋ内には、図示しない駆動手段によって回転駆動されるアジテータ８Ｋ、これの鉛直方向下方で図示しない駆動手段によって回転駆動される撹拌パドル９Ｋ、これの鉛直方向下方で図示しない駆動手段によって回転駆動されるトナー供給ローラ１０Ｋなどが配設されている。ホッパ部６Ｋ内のＫトナーは、アジテータ８Ｋや撹拌パドル９Ｋの回転駆動によって撹拌されながら、自重によってトナー供給ローラ１０Ｋに向けて移動する。トナー供給ローラ１０Ｋは、金属製の芯金と、これの表面に被覆された発泡樹脂等からなるローラ部とを有しており、ホッパ部６Ｋ内のＫトナーをローラ部の表面に付着させながら回転する。

現像装置５Ｋの現像部７Ｋ内には、感光体２Ｋ及びトナー供給ローラ１０Ｋに当接しながら回転する現像ローラ１１Ｋや、これの表面に先端を当接させる薄層化ブレード１２Ｋなどが配設されている。ホッパ部６Ｋ内のトナー供給ローラ１０Ｋに付着したＫトナーは、現像ローラ１１Ｋとトナー供給ローラ１０Ｋとの当接部で現像ローラ１１Ｋの表面に供給される。供給されたＫトナーは、現像ローラ１１Ｋの回転に伴ってローラと薄層化ブレード１２Ｋとの当接位置を通過する際に、ローラ表面上での層厚が規制される。そして、層厚規制後のＫトナーは、現像ローラ１１Ｋと感光体２Ｋとの当接部である現像領域において、感光体２Ｋ表面のＫ用の静電潜像に付着する。この付着により、Ｋ用の静電潜像がＫトナー像に現像される。

図２を用いてＫ用の作像ユニットについて説明したが、Ｙ，Ｍ，Ｃ用の作像ユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃにおいても、同様のプロセスにより、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ表面にＹ，Ｍ，Ｃトナー像が形成される。

先に示した図１において、作像ユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの鉛直方向上方には、光書込ユニット７０が配設されている。潜像書込装置たる光書込ユニット７０は、画像情報に基づいてレーザーダイオードから発したレーザー光Ｌにより、作像ユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋにおける感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを光走査する。この光走査により、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の静電潜像が形成される。なお、光書込ユニット７０は、光源から発したレーザー光（Ｌ）を、図示しないポリゴンモータによって回転駆動したポリゴンミラーで主走査方向に偏光せしめながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体に照射するものである。ＬＥＤアレイの複数のＬＥＤから発したＬＥＤ光によって光書込を行うものを採用してもよい。

作像ユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの鉛直方向下方には、無端状の中間転写ベルト１６を張架しながら図中反時計回り方向に無端移動せしめる転写ユニット１５が配設されている。転写手段たる転写ユニット１５は、中間転写ベルト１６の他に、駆動ローラ１７、従動ローラ１８、４つの１次転写ローラ１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、２次転写ローラ２０、ベルトクリーニング装置２１、クリーニングバックアップローラ２２などを備えている。

中間転写ベルト１６は、そのループ内側に配設された駆動ローラ１７、従動ローラ１８、クリーニングバックアップローラ２２及び４つの１次転写ローラ１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋによって張架されている。そして、図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動される駆動ローラ１７の回転力により、同方向に無端移動せしめられる。

４つの１次転写ローラ１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、このように無端移動せしめられる中間転写ベルト１６を感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間に挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ベルト１６のおもて面と、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとが当接するＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップが形成されている。

１次転写ローラ１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋには、図示しない転写バイアス電源によってそれぞれ１次転写バイアスが印加されており、これにより、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの静電潜像と、１次転写ローラ１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間に転写電界が形成される。なお、１次転写ローラ１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに代えて、転写チャージャーや転写ブラシなどを採用してもよい。

Ｙ用の作像ユニット１Ｙの感光体２Ｙ表面に形成されたＹトナーは、感光体２Ｙの回転に伴って上述のＹ用の１次転写ニップに進入すると、転写電界やニップ圧の作用により、感光体２Ｙ上から中間転写ベルト１６上に１次転写される。このようにしてＹトナー像が１次転写せしめられた中間転写ベルト１６は、その無端移動に伴ってＭ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップを通過する際に、感光体２Ｍ，Ｃ，Ｋ上のＭ，Ｃ，Ｋトナー像が、Ｙトナー像上に順次重ね合わせて１次転写される。この重ね合わせの１次転写により、中間転写ベルト１６上には４色トナー像が形成される。

転写ユニット１５の２次転写ローラ２０は、中間転写ベルト１６のループ外側に配設されて、ループ内側の従動ローラ１８との間に中間転写ベルト１６を挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ベルト１６のおもて面と、２次転写ローラ２０とが当接する２次転写ニップが形成されている。２次転写ローラ２０には、図示しない転写バイアス電源によって２次転写バイアスが印加される。この印加により、２次転写ローラ２０と、アース接続されている従動ローラとの間には、２次転写電界が形成される。

転写ユニット１５の鉛直方向下方には、記録シートＰを複数枚重ねた紙束の状態で収容している給紙カセット３０がプリンタの筐体に対してスライド着脱可能に配設されている。この給紙カセット３０は、紙束の一番上の記録シートＰに給紙ローラ３０ａを当接させており、これを所定のタイミングで図中反時計回り方向に回転させることで、その記録シートＰを給紙路３１に向けて送り出す。

給紙路３１の末端付近には、レジストローラ対３２が配設されている。このレジストローラ対３２は、給紙カセット３０から送り出された記録シートＰをローラ間に挟み込むとすぐに両ローラの回転を停止させる。そして、挟み込んだ記録シートＰを上述の２次転写ニップ内で中間転写ベルト１６上の４色トナー像に同期させ得るタイミングで回転駆動を再開して、記録シートＰを２次転写ニップに向けて送り出す。

２次転写ニップで記録シートＰに密着せしめられた中間転写ベルト１６上の４色トナー像は、２次転写電界やニップ圧の影響を受けて記録シートＰ上に一括２次転写され、記録シートＰの白色と相まって、フルカラートナー像となる。このようにして表面にフルカラートナー像が形成された記録シートＰは、２次転写ニップを通過すると、２次転写ローラ２０や中間転写ベルト１６から曲率分離する。そして、転写後搬送路３３を経由して、後述する定着装置３４に送り込まれる。

２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト１６には、記録シートＰに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、中間転写ベルト１６のおもて面に当接しているベルトクリーニング装置２１によってベルト表面からクリーニングされる。中間転写ベルト１６のループ内側に配設されたクリーニングバックアップローラ２２は、ベルトクリーニング装置２１によるベルトのクリーニングをループ内側からバックアップする。

定着装置３４は、図示しないハロゲンランプ等の発熱源を内包する定着ローラ３４ａと、これに所定の圧力で当接しながら回転する加圧ローラ３４ｂとによって定着ニップを形成している。定着装置３４内に送り込まれた記録シートＰは、その未定着トナー像担持面を定着ローラ３４ａに密着させるようにして、定着ニップに挟まれる。そして、加熱や加圧の影響によってトナー像中のトナーが軟化さしめられて、フルカラー画像が定着せしめられる。

定着装置３４内から排出された記録シートＰは、定着後搬送路３５を経由した後、排紙路３６と反転前搬送路４１との分岐点にさしかかる。定着後搬送路３５の側方には、回動軸４２ａを中心にして回動駆動される切替爪４２が配設されており、その回動によって定着後搬送路３５の末端付近を閉鎖したり開放したりする。定着装置３４から記録シートＰが送り出されるタイミングでは、切替爪４２が図中実線で示す回動位置で停止して、定着後搬送路３５の末端付近を開放している。よって、記録シートＰが定着後搬送路３５から排紙路３６内に進入して、排紙ローラ対３７のローラ間に挟み込まれる。

図示しないテンキー等からなる操作部に対する入力操作や、図示しないパーソナルコンピュータ等から送られてくる制御信号などにより、片面プリントモードが設定されている場合には、排紙ローラ対３７に挟み込まれた記録シートＰがそのまま機外へと排出される。そして、筐体の上カバー５０の上面であるスタック部にスタックされる。

一方、両面プリントモードに設定されている場合には、先端側を排紙ローラ対３７に挟み込まれながら排紙路３６内を搬送される記録シートＰの後端側が定着後搬送路３５を通り抜けると、切替爪４２が図中一点鎖線の位置まで回動して、定着後搬送路３５の末端付近が閉鎖される。これとほぼ同時に、排紙ローラ対３７が逆回転を開始する。すると、記録シートＰは、今度は後端側を先頭に向けながら搬送されて、反転前搬送路４１内に進入する。

図１は、本プリンタを正面側から示している。図紙面に直交する方向の手前側がプリンタの前面であり、奥側が後面である。また、本プリンタの図中右側が右側面、左側が左側面である。本プリンタの右端部は、回動軸４０ａを中心に回動することで筐体本体に対して開閉可能な反転ユニット４０になっている。排紙ローラ対３７が逆回転すると記録シートＰがこの反転ユニット４０の反転前搬送路４１内に進入して、鉛直方向上側から下側に向けて搬送される。そして、反転搬送ローラ対４３のローラ間を経由した後、半円状に湾曲している反転搬送路４４内に進入する。更に、その湾曲形状に沿って搬送されるのに伴って上下面が反転せしめられながら、鉛直方向上側から下側に向けての進行方向も反転して、鉛直方向下側から上側に向けて搬送される。その後、上述した給紙路３１内を経て、２次転写ニップに再進入する。そして、もう一方の面にもフルカラー画像が一括２次転写された後、転写後搬送路３３、定着装置３４、定着後搬送路３５、排紙路３６、排紙ローラ対３７を順次経由して、機外へと排出される。

上述の反転ユニット４０は、外部カバー４５と揺動体４６とを有している。具体的には、反転ユニット４０の外部カバー４５は、プリンタ本体の筺体に設けられた回動軸４０ａを中心にして回動するように支持されている。この回動により、外部カバー４５は、その内部に保持している揺動体４６とともに筺体に対して開閉する。図中点線で示すように、外部カバー４５がその内部の揺動体４６とともに開かれると、反転ユニット４０とプリンタ本体側との間に形成されていた給紙路３１、２次転写ニップ、転写後搬送路３３、定着ニップ、定着後搬送路３５、排紙路３６が縦に２分されて、外部に露出する。これにより、給紙路３１、２次転写ニップ、転写後搬送路３３、定着ニップ、定着後搬送路３５、排紙路３６内のジャム紙を容易に取り除くことができる。

また、揺動体４６は、外部カバー４５が開かれた状態で、外部カバー４５に設けられた図示しない揺動軸を中心にして回動するように外部カバー４５に支持されている。この回動により、揺動体４６が外部カバー４５に対して開かれると、反転前搬送路４１や反転搬送路４４が縦に２分されて外部に露出する。これにより、反転前搬送路４１内や反転搬送路４４内のジャム紙を容易に取り除くことができる。

次に、実施形態に係るプリンタの特徴的な構成について説明する。
図３は、Ｋ用の帯電装置４ＫをＫ用の感光体２Ｋとともに示す拡大構成図である。同図において、帯電装置４Ｋは、支持部材によって帯電ローラ１０１Ｋと回収ローラ１０５Ｋとを保持しながら、支持部材をバネ１２１Ｋによって感光体２Ｋに向けて付勢して、帯電ローラ１０１Ｋを感光体２Ｋに対して圧接させている。

帯電ローラ１０１Ｋは、芯金１０２Ｋと、芯金１０２Ｋの周面上に積層された導電性の弾性層たる導電性ゴム層１０３Ｋとを具備している。そして、図示しないドラムクリーニング装置との対向領域を通過した後、光書込位置に進入する前の感光体２Ｋ表面に接触しながら図中反時計回り方向に回転する。帯電ローラ１０１Ｋの芯金には、図示しない帯電バイアス電源によって帯電バイアスが印加されている。そして、帯電ローラ１０１Ｋと、感光体２Ｋとの間で放電が発生することにより、感光体２Ｋの表面が一様に帯電せしめられる。

実施形態に係るプリンタにおいては、帯電部材として、芯金１０２Ｋ、及びこれの周面上に積層された電電性ゴム層１０３Ｋを具備する回転可能な帯電ローラ１０１Ｋを用いることで、帯電ブラシローラを用いる場合とは異なり、清掃部材たる回収ローラ１０５Ｋに対して回収バイアスを印加する必要を無くしている。回収バイアスを印加しない回収ローラ１０５Ｋであっても、帯電ローラ１０１Ｋの表面からトナーを良好に掻き取ることが可能だからである。

回収ローラ１０５Ｋは、芯金１０６Ｋと、芯金１０６Ｋの周面上に積層された接触部材としての弾性層１０７Ｋとを具備している。そして、感光体２Ｋに接触した後、感光体２Ｋとの接触位置に再進入する前の帯電ローラ１０１Ｋ表面に接触しながら、帯電ローラ１０１Ｋ表面上からトナーを機械的に掻き取る。これにより、帯電ローラ１０１Ｋ表面上での転写残トナーの蓄積を抑えることで、転写残トナーの蓄積による帯電ムラの発生を抑えている。なお、弾性層１０７Ｋは、発泡ウレタンスポンジからなる。

図４は、Ｋ用の帯電装置４ＫをＫ用の感光体２Ｋとともに示す分解側面図である。同図において、ドラム上の感光体は、そのドラム部の回転軸線方向の両端からそれぞれ突出させている回転軸部２ａＫが、作像ユニットケーシングの側板１９０Ｋにそれぞれ回転自在に支持されている。ドラム部の回転軸線方向における両端部のうち、一端部には、ギヤ付きフランジ２ｂＫが設けられている。ギヤ付きフランジ２ｂＫは、ドラム部と一体化されており、ドラム部と側板１９０Ｋとの間に介在することで、ユニットケーシング内におけるドラム部の回転軸線方向の位置を規制している。なお、感光体２Ｋのドラム部や回転軸部２ａＫは、アルミ製の素管からなり、この素管は、アースに接続されている。

帯電ローラ１０１Ｋは、その芯金１０６Ｋにおける回転軸線方向の一端部が、金属製の第１支持部材１１１Ｋによって回転自在に支持されている。また、芯金１０６における回転軸線方向の他端部が、金属製の第２支持部材１１２Ｋによって回転自在に支持されている。第１支持部材１１１Ｋや第２支持部材１１２Ｋは、帯電ローラ１０１Ｋの他、回収ローラ１０５Ｋも支持している。具体的には、回収ローラ１０５Ｋは、その芯金における回転軸線方向の一端部が、第１支持部材１１１Ｋによって回転自在に支持されている。また、回転軸線方向の他端部が、第２支持部材１１２Ｋによって回転自在に支持されている。

第１支持部材１１１Ｋ、第２支持部材１１２Ｋはそれぞれ、金属製のバネ１２１Ｋによって感光体２Ｋに向けて付勢されている。この付勢により、帯電ローラ１０１Ｋの導電性ゴム層（１０３Ｋ）が感光体２Ｋに圧接せしめられている。

図５に示されるように、第１支持部材１１１Ｋには、金属製のバネ１２１Ｋを介して帯電電源１９５によって帯電バイアスが印加されている。そして、この帯電バイアスは、第１支持部材１１１Ｋを介して、帯電ローラ１０１Ｋの芯金１０２Ｋにおける回転軸線方向の一端部に印加される。同時に、第１支持部材１１１Ｋを介して、回収ローラ１０５Ｋの芯金１０６Ｋにおける回転軸線方向の一端部に印加される。

また、回収ローラ１０５Ｋの芯金１０６Ｋにおける回転軸線方向の一端部に印加された帯電バイアスは、回収ローラ１０５Ｋの芯金１０６Ｋを回転軸線方向の一端側から他端側に伝わった後、金属製の第２支持部材１１２Ｋを介して、帯電ローラ１０１Ｋの芯金１０２Ｋにおける回転軸線方向の他端部に伝わる。このように、実施形態に係るプリンタにおいては、第１支持部材１１１Ｋ→帯電ローラ１０１Ｋの芯金の回転軸線方向における一端部という経路とは他に、次のような経路によっても、帯電ローラ１０１Ｋの芯金１０２Ｋに帯電バイアスを印加する。即ち、第１支持部材１１１Ｋ→回収ローラ１０５Ｋの芯金１０６Ｋにおける回転軸線方向の一端部→芯金１０６における回転軸線方向の他端部→第２支持部材１１２Ｋ→帯電ローラ１０１Ｋの芯金１０２Ｋの回転軸線方向における他端部という経路である。

かかる構成では、帯電バイアスを帯電ローラ１０１Ｋの付近まで導くための配線としては、従来と同様に、帯電バイアスを帯電ローラ１０１Ｋの回転軸線方向の一端部付近に配設されたバネ１２１Ｋに導くための配線を１つだけ配設するだけである。よって、配線経路の複雑化を回避しつつ、従来に比べて帯電バイアスの印加経路を増やして、帯電ローラ１０１Ｋに対して帯電バイアスを安定して印加することができる。

本プリンタにおいては、既に説明したように、第１支持部材１１１Ｋを導電性材料たる金属材料で構成し、帯電ローラ１０１Ｋの回転軸線方向の一端部で帯電ローラ１０１Ｋの芯金１０２Ｋ及び回収ローラ１０５Ｋの芯金１０６Ｋにそれぞれ導通する電極部材として機能させている。かかる構成では、帯電ローラ１０１Ｋの芯金１０２Ｋにおける回転軸線方向の一端部に帯電バイアスを導く電極と、回収ローラ１０５Ｋの芯金１０６Ｋにおける回転軸線方向の一端部に帯電バイアスを導く電極とをそれぞれ個別に設ける場合に比べて、構成の簡素化を図ることができる。

また、本プリンタにおいては、清掃部材として、芯金１０６Ｋ、及び芯金の上に積層された弾性層１０７Ｋを具備する回転可能な清掃ローラたる回収ローラ１０５Ｋを用いている。かかる構成では、回収ローラ１０５Ｋの回転力により、帯電ローラ１０５Ｋの表面上のトナーを帯電ローラ１０５表面から機械的に掻き落とすことができる。

なお、Ｋ用の帯電装置４Ｋについてのみ説明したが、他色用の帯電装置も、Ｋ用の帯電装置４Ｋと同様の構成になっている。また、第１支持部材１１１Ｋや第２支持部材１１２Ｋを金属で構成した例について説明したが、金属以外の導電性材料によって構成してもよい。

次に、実施形態に係るプリンタの一部構成を他の構成に変形した各変形例のプリンタについて説明する。なお、以下に特筆しない限り、各変形例に係るプリンタの構成は、実施形態と同様である。
［第１変形例］
図６は、第１変形例に係るプリンタのＫ用の帯電装置４ＫをＫ用の感光体２Ｋとともに示す拡大横断面図である。帯電装置４Ｋの第１支持部材は、図中の破断面よりも手前側に存在しているため、同図には示されていない。帯電ローラ１０１Ｋの芯金１０２Ｋにおける回転軸線方向の他端部は、金属製の第２支持部材１１２Ｋによって回転自在に支持されている。また、帯電ローラ１０１Ｋの芯金１０２Ｋにおける回転軸線方向の一端部は、図示しない金属製の第１支持部材によって回転自在に支持されている。

第１変形例に係るプリンタの帯電装置４Ｋは、回収ローラの代わりに、金属製のホルダー１３１Ｋ、可撓性部材１３２Ｋ、及び弾性体からなる接触部材１３３Ｋを具備する清掃部材１３０Ｋを有している。金属製のホルダー１３１Ｋは、帯電ローラ１０１Ｋの回転軸線方向に沿って延在している。そして、その長手方向の他端部が、第２支持部材１１２Ｋによって支持されている。また、その長手方向の他端部が、図示しない第１支持部材によって支持されている。

金属製のホルダー１３１Ｋには、可撓性部材１３２Ｋの短手方向の一端部が固定されている。これにより、ホルダー１３１Ｋは絶縁性の可撓性部材１３２Ｋを片持ち支持している。可撓性部材１３２Ｋの自由端には、発泡ウレタンスポンジからなる接触部材１３３Ｋが固定されている。そして、可撓性部材１３２Ｋはその腰の強さによって接触部材１３３Ｋを帯電ローラ１０１Ｋに圧接させている。帯電ローラ１０１Ｋに圧接している接触部材１３３Ｋは、帯電ローラ１０１Ｋの表面を傷付けることなく、帯電ローラ１０１Ｋ表面からトナーを掻き落とす。かかる構成においては、清掃部材１３０Ｋに特別な駆動源を設けることなく、帯電ローラ１０１Ｋの表面上からトナーを掻き落とすことができる。また、接触部材１３３Ｋの摩耗に応じて可撓性部材１３２Ｋが自然に撓み量を低下させることで、接触部材１３３Ｋを適切な力で帯電ローラ１０１Ｋに向けて押圧し続けることもできる。

図示しない第１支持部材に印加された帯電バイアスは、第１支持部材から、帯電ローラ１０１Ｋの芯金１０２Ｋの回転軸線方向における一端部に印加される。また、第１支持部材と、清掃部材１３０Ｋのホルダー１３１Ｋの長手方向における一端部と、他端部と、第２支持部材１１２Ｋとを介して、帯電ローラ１０１Ｋの芯金１０２Ｋの回転軸線方向における他端部にも印加される。

［第２変形例］
図７は、第２変形例に係るプリンタのＫ用の帯電装置４ＫをＫ用の感光体２Ｋとともに示す拡大横断面図である。帯電装置４Ｋの第１支持部材は、図中の破断面よりも手前側に存在しているため、同図には示されていない。帯電ローラ１０１Ｋの芯金１０２Ｋにおける回転軸線方向の他端部は、金属製の第２支持部材１１２Ｋによって回転自在に支持されている。また、帯電ローラ１０１Ｋの芯金１０２Ｋにおける回転軸線方向の一端部は、図示しない金属製の第１支持部材によって回転自在に支持されている。

第２変形例に係るプリンタの帯電装置４Ｋは、回収ローラの代わりに、金属製のホルダー１４１Ｋ、及び発泡ウレタンスポンジからなる接触部材１４２Ｋを具備する清掃部材１４０Ｋを有している。金属製のホルダー１４１Ｋは、帯電ローラ１０１Ｋの回転軸線方向に沿って延在している。そして、その長手方向の他端部が、第２支持部材１１２Ｋによって支持されている。また、その長手方向の他端部が、図示しない第１支持部材によって支持されている。

金属製のホルダー１４１Ｋに固定された変形自在な接触部材１４２Ｋは、固定端とは反対側を帯電ローラ１０１Ｋに圧接させている。帯電ローラ１０１Ｋに圧接している接触部材１４２Ｋは、帯電ローラ１０１Ｋの表面を傷付けることなく、帯電ローラ１０１Ｋ表面からトナーを掻き落とす。かかる構成においては、清掃部材１４０Ｋに特別な駆動源を設けることなく、帯電ローラ１０１Ｋの表面上からトナーを掻き落とすことができる。

図示しない第１支持部材に印加された帯電バイアスは、第１支持部材から、帯電ローラ１０１Ｋの芯金１０２Ｋの回転軸線方向における一端部に印加される。また、第１支持部材と、清掃部材１４０Ｋのホルダー１４１Ｋの長手方向における一端部と、他端部と、第２支持部材１１２Ｋとを介して、帯電ローラ１０１Ｋの芯金１０２Ｋの回転軸線方向における他端部にも印加される。

これまで、各色の感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像を中間転写ベルト１６に重ね合わせて１次転写してから記録シートＰに一括２次転写する構成のプリンタについて説明してきたが、紙搬送ベルトの表面に保持しながら搬送している記録シートに対して各色感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上のトナー像を直接重ね合わせて転写する構成の画像形成装置にも本発明の適用が可能である。また、各色の共通の感光体を１つだけ備えるとともに、その感光体の周囲に各色の現像装置を備え、感光体を４周させる間に感光体表面に順次形成したＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像を中間転写体に重ね合わせて１次転写する構成の画像形成装置にも、本発明の適用が可能である。

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
［態様Ａ］
態様Ａは、潜像を担持する潜像担持体（例えば感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と、前記潜像担持体に接触しながら前記潜像担持体の表面を一様に帯電せしめる帯電部材と、前記帯電部材に接触しながら前記帯電部材の表面を清掃する清掃部材（例えば回収ローラ１０５Ｋ）と、前記潜像担持体に潜像を書き込む潜像書込手段（例えば光書込ユニット７０）と、前記潜像を現像する現像手段（例えば現像装置５Ｋ）とを備える画像形成装置に搭載され、少なくとも、前記帯電部材及び前記清掃部材を具備する帯電装置（例えば帯電装置４Ｋ）において、前記帯電部材として、芯金（例えば芯金１０２Ｋ）、及び芯金の上に積層された導電性の弾性層（例えば導電性ゴム層１０３Ｋ）を具備する回転可能な帯電ローラ（例えば帯電ローラ１０１Ｋ）を用い、前記帯電ローラの芯金における回転軸線方向の一端部を支持する第１支持部材（例えば第１支持部材１１１Ｋ）、及び他端部を支持する第２支持部材（例えば第２支持部材１１２Ｋ）のうち、少なくとも前記第２支持部材を導電性材料で構成し、前記清掃部材として、導電性基材（例えば芯金１０６Ｋ）、及び前記導電性基材に支持されながら前記帯電ローラに接触する接触部材（例えば弾性層１０７Ｋ）を具備するものを用い、前記清掃部材の導電性基材の長手方向における一端部を前記第１支持部材で支持しつつ、他端部を前記第２支持部材で支持し、且つ、前記電源（例えば帯電電源１９５）を、前記帯電ローラの芯金における回転軸線方向の一端部に接続するとともに、前記清掃部材の前記導電性基材の長手方向における一端部に接続し、前記電源から出力した帯電バイアスを、前記帯電ローラの芯金における回転軸線方向の一端部から前記芯金に直接印加するとともに、前記前記清掃部材の前記導電性基材と、前記第２支持部材とを介して、前記帯電ローラの芯金に印加することを特徴とするものである。

［態様Ｂ］
態様Ｂは、態様Ａにおいて、前記第１支持部材を導電性材料で構成して前記帯電ローラの回転軸線方向の一端部で前記帯電ローラの芯金及び前記清掃部材の導電性基材にそれぞれ導通する電極部材として機能させたことを特徴とするものである。かかる構成においては、帯電ローラの芯金における回転軸線方向の一端部に帯電バイアスを導く電極と、清掃部材の導電性基材における同回転軸線方向の一端部に帯電バイアスを導く電極とをそれぞれ個別に設ける場合に比べて、構成の簡素化を図ることができる。

［態様Ｃ］
態様Ｃは、態様Ａ又はＢにおいて、前記清掃部材として、導電性基材、及び導電性基材の上に積層された弾性層を具備する回転可能な清掃ローラ（例えば回収ローラ１０５Ｋ）を用いたことを特徴とするものである。かかる構成では、清掃ローラの回転力により、帯電ローラの表面上のトナーを帯電ローラ表面から機械的に掻き落とすことができる。

［態様Ｄ］
態様Ｄは、態様Ａ又はＢにおいて、前記清掃部材として、導電性基材（例えばホルダー１３１Ｋと、これに片持ち支持される可撓性部材（例えば可撓性部材１３２Ｋ）と、前記可撓性部材の自由端側に固定された接触部材（例えば弾性体１３３Ｋ）とを具備するもの、を用いたことを特徴とするものである。かかる構成では、清掃部材に特別な駆動源を設けることなく、帯電ローラの表面上からトナーを掻き落とすことができる。また、接触部材の摩耗に応じて可撓性部材が自然に撓み量を低下させることで、接触部材を適切な力で帯電ローラに向けて押圧し続けることもできる。

［態様Ｅ］
態様Ｅは、態様Ａ又はＢにおいて、前記清掃部材として、導電性基材（例えばホルダー１４１Ｋ）、及びこれに固定された接触部材（例えば弾性体１４２Ｋ）を具備するもの、を用いたことを特徴とするものである。かかる構成では、清掃部材に特別な駆動源を設けることなく、帯電ローラの表面上からトナーを掻き落とすことができる。

１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ：作像ユニット
２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ：感光体（潜像担持体）
１０１Ｋ：帯電ローラ
１０２Ｋ：芯金
１０３Ｋ：導電性ゴム層（弾性層）
１０５Ｋ：回収ローラ（清掃部材）
１０６Ｋ：芯金（導電性基材）
１０７Ｋ：弾性層（接触部材）
１３０Ｋ：清掃部材
１３１Ｋ：導電性支持体
１３２Ｋ：可撓性部材
１３３Ｋ：接触部材
１４０Ｋ：清掃部材
１４１Ｋ：導電性支持体
１４２Ｋ：接触部材
１９５：帯電電源（電源）

特開２０００−１６２８５３号公報 特開平８−９５３５０号公報

Claims (7)

1. 潜像を担持する潜像担持体と、前記潜像担持体に接触しながら前記潜像担持体の表面を一様に帯電せしめる帯電部材と、前記帯電部材に印加するための帯電バイアスを出力する電源と、前記帯電部材に接触しながら前記帯電部材の表面を清掃する清掃部材と、前記潜像担持体に潜像を書き込む潜像書込手段と、前記潜像を現像する現像手段とを備える画像形成装置に搭載され、少なくとも、前記帯電部材及び前記清掃部材を具備する帯電装置において、
   前記帯電部材として、芯金、及び芯金の上に積層された導電性の弾性層を具備する回転可能な帯電ローラを用い、
   前記帯電ローラの芯金における回転軸線方向の一端部を支持する第１支持部材、及び他端部を支持する第２支持部材のうち、少なくとも前記第２支持部材を導電性材料で構成し、
   前記清掃部材として、導電性基材、及び前記導電性基材に支持されながら前記帯電ローラに接触する接触部材を具備するものを用い、
   前記清掃部材の前記導電性基材の長手方向における一端部を前記第１支持部材で支持しつつ、他端部を前記第２支持部材で支持し、
   且つ、前記電源を、前記帯電ローラの芯金における回転軸線方向の一端部に接続するとともに、前記清掃部材の前記導電性基材の長手方向における一端部に接続し、前記電源から出力した帯電バイアスを、前記帯電ローラの芯金における回転軸線方向の一端部から前記芯金に直接印加するとともに、前記前記清掃部材の前記導電性基材と、前記第２支持部材とを介して、前記帯電ローラの芯金に印加することを特徴とする帯電装置。
2. 請求項１の帯電装置において、
   前記第１支持部材を導電性材料で構成して前記帯電ローラの回転軸線方向の一端部で前記帯電ローラの芯金及び前記清掃部材の前記導電性基材にそれぞれ導通する電極部材として機能させたことを特徴とする帯電装置。
3. 請求項１又は２の帯電装置において、
   前記清掃部材として、前記導電性基材、及び前記導電性基材の上に積層された前記接触部材としての弾性層を具備する回転可能な清掃ローラを用いたことを特徴とする帯電装置。
4. 請求項１又は２の帯電装置において、
   前記清掃部材として、前記導電性基材と、前記導電性基材に片持ち支持される可撓性部材と、前記可撓性部材の自由端側に固定された前記接触部材とを具備するもの、を用いたことを特徴とする帯電装置。
5. 請求項１又は２の帯電装置において、
   前記清掃部材として、前記導電性基材、及び前記導電性基材に固定された前記接触部材を具備するもの、を用いたことを特徴とする帯電装置。
6. 潜像を担持する潜像担持体と、前記潜像担持体に接触しながら前記潜像担持体の表面を一様に帯電せしめる帯電部材と、前記帯電部材に印加するための帯電バイアスを出力する電源と、前記帯電部材に接触しながら前記帯電部材の表面を清掃する清掃部材と、前記潜像担持体に潜像を書き込む潜像書込手段と、前記潜像を現像する現像手段とを備える画像形成装置に搭載され、少なくとも、前記帯電部材及び前記清掃部材を具備する帯電装置と、前記潜像担持体とを共通の保持体によって保持した状態で、画像形成装置本体に対して一体的に着脱される作像ユニットにおいて、
   前記帯電装置として、請求項１乃至５の何れかの帯電装置を用いたことを特徴とする作像ユニット。
7. 潜像を担持する潜像担持体と、前記潜像担持体に接触しながら前記潜像担持体の表面を一様に帯電せしめる帯電部材と、前記帯電部材に印加するための帯電バイアスを出力する電源と、前記帯電部材に接触しながら前記帯電部材の表面を清掃する清掃部材と、前記潜像担持体に潜像を書き込む潜像書込手段と、前記潜像を現像する現像手段とを備える画像形成装置において、
   前記帯電装置として、請求項１乃至５の何れかの帯電装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。

Images