JP2018112722A - 帯電装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成装置本体から帯電装置を取り外した状態で帯電ローラのメンテナンスを容易におこなうことができて、画像形成装置本体に帯電装置を装着した状態で帯電ローラがユーザーによって勝手に回転されてしまう不具合が生じにくい、帯電装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供する。【解決手段】帯電装置１２には、帯電装置１２が画像形成装置本体１から取り外されているときに帯電ローラ１２ａを回転操作できるように構成された操作部材１２ｄが設けられている。そして、帯電装置１２が画像形成装置本体１に装着されているときには、操作部材１２ｄを操作しても帯電ローラ１２ａが回転されないように構成されている。【選択図】図３

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置と、そこに設置された帯電装置と、プロセスカートリッジと、に関するものである。

従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、感光体ドラム（像担持体）を帯電する帯電ローラを帯電装置としてユニット化（モジュール化）して、画像形成装置本体に対して着脱可能に設置する技術が知られている（例えば、特許文献１等参照。）。

詳しくは、帯電ローラは感光体ドラムに当接するように配置されていて、所定の帯電バイアスが印加されることで、感光体ドラムの表面を帯電する。その後、帯電ローラによって帯電された感光体ドラムの表面は、露光工程、現像工程を経て、所望のトナー像が形成されることになる。
そして、帯電ローラは、例えば、帯電ローラの汚れを除去するクリーニングローラなどの部材とともに、帯電装置としてユニット化されていている。そして、ユニット化された帯電装置として、画像形成装置本体に対して着脱可能に設置されることになる。

上述した従来の帯電装置は、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されているために、画像形成装置本体から帯電装置を取り外した状態で帯電ローラのメンテナンスをおこなうことができた。詳しくは、ユーザー自身が、画像形成装置本体から帯電装置を取り外して、帯電装置を天地逆転させて帯電ローラを上方に向けた状態で、帯電ローラを手動で回転させながら、帯電ローラに付着したトナーなどの異物を周方向にわたって布などで拭き取っていた。
しかし、帯電ローラを手動で回転させるときに、帯電ローラの表面に素手で触れた状態でおこなうと、帯電ローラの表面を傷つけたり、帯電ローラの表面に皮脂や異物が付着したりして、異常画像が発生してしまう可能性がある。
これに対して、帯電ローラの表面を傷つけないように、帯電ローラを回転させるための操作部材を帯電ローラの軸上端部に設ける方策が考えられる。しかし、そのような場合、帯電装置が画像形成装置本体に装着された状態であるときに、ユーザーによってその操作部材が手動で操作されて、感光体ドラムが静止状態であるにもかかわらず帯電ローラだけが回転してしまって、帯電ローラに接触する感光体ドラムの表面や帯電ローラ自体の表面にキズがついてしまう可能性がある。そして、そのような不具合が生じてしまうと、感光体ドラム上に形成される画像に、帯電不良などの異常画像が生じてしまうことになる。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、画像形成装置本体から帯電装置を取り外した状態で帯電ローラのメンテナンスを容易におこなうことができて、画像形成装置本体に帯電装置を装着した状態で帯電ローラがユーザーによって勝手に回転されてしまう不具合が生じにくい、帯電装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することにある。

この発明における帯電装置は、画像形成装置本体に対して着脱可能に設置される帯電装置であって、前記画像形成装置本体に設置された像担持体の回転にともない連れ回りするように当該帯電装置に回転可能に保持されて、前記像担持体を帯電する帯電ローラと、当該帯電装置が前記画像形成装置本体に装着されているときには前記帯電ローラを回転操作できずに、当該帯電装置が前記画像形成装置本体から取り外されているときには前記帯電ローラを回転操作できるように構成された操作部材と、を備えたものである。

本発明によれば、画像形成装置本体から帯電装置を取り外した状態で帯電ローラのメンテナンスを容易におこなうことができて、画像形成装置本体に帯電装置を装着した状態で帯電ローラがユーザーによって勝手に回転されてしまう不具合が生じにくい、帯電装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することができる。

この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。 作像部を示す構成図である。 （Ａ）帯電装置が画像形成装置本体に装着された状態を幅方向に示す概略図と、（Ｂ）帯電装置が画像形成装置本体から取り出されて床面に静置された状態を幅方向に示す概略図と、である。 （Ａ）画像形成装置本体に装着された帯電装置のケース側面を示す拡大図と、（Ｂ）画像形成装置本体から取り出されて床面に静置された帯電装置のケース側面を示す拡大図と、である。 帯電装置における操作部材の手動操作部を示す斜視図である。 変形例としての、（Ａ）画像形成装置本体に装着された帯電装置を示す概略図と、（Ｂ）画像形成装置本体から取り出された帯電装置を示す概略図と、（Ｃ）床面に静置された帯電装置を示す概略図と、である。

以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

まず、図１及び図２にて、画像形成装置１における全体の構成・動作について説明する。
図１は、実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。図２は、図１の画像形成装置１に設置されたイエロー用のプロセスカートリッジ１０Ｙ（作像部）の構成を示す断面図である。
なお、４つのプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫ（作像部）は、作像プロセスに用いられるトナーＴの色が異なる以外はほぼ同一構造であるので、図２ではイエロー用のプロセスカートリッジ１０Ｙのみを代表的に図示する。

図１において、１は画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機、２は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部、３は原稿Ｄを原稿読込部４に搬送する原稿搬送部、４は原稿Ｄの画像情報を読み込む原稿読込部、７は転写紙等の記録媒体が収容される給紙部、９は記録媒体の搬送タイミングを調整するレジストローラ、を示す。
また、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫは各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナー像が形成されるプロセスカートリッジ、１６は各プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫの感光体ドラム上に形成されたトナー像を中間転写ベルト１７上に重ねて転写する１次転写バイアスローラ、を示す。
また、１７は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、１８は中間転写ベルト１７上のトナー像を記録媒体上に転写するための２次転写バイアスローラ、１９は中間転写ベルト１７を清掃する中間転写ベルトクリーニング部、２０は記録媒体上のトナー像（未定着画像）を定着する定着装置、を示す。

以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿Ｄは、原稿搬送部３の搬送ローラによって、原稿台から搬送されて、原稿読込部４のコンタクトガラス５上に載置される。そして、原稿読込部４で、コンタクトガラス５上に載置された原稿Ｄの画像情報が光学的に読み取られる。

詳しくは、原稿読込部４は、コンタクトガラス５上の原稿Ｄの画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿Ｄにて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿Ｄのカラー画像情報は、カラーセンサにてＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、ＲＧＢの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。

そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部２に送信される。そして、書込み部２からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光Ｌ（露光光）が、それぞれ、対応するプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫの感光体ドラム１１（像担持体）上に向けて発せられる。

一方、４つのプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫの感光体ドラム１１（図２を参照できる。）は、それぞれ、所定方向（反時計方向）に回転（走行）している。そして、まず、感光体ドラム１１の表面は、帯電装置１２（帯電ローラ１２ａ）との対向部で、一様に帯電される（帯電工程である。）。こうして、感光体ドラム１１上には、帯電電位（−９００Ｖ程度である。）が形成される。その後、帯電された感光体ドラム１１の表面は、それぞれのレーザ光Ｌの照射位置に達する。
書込み部２において、４つの光源から画像信号に対応したレーザ光Ｌが各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光Ｌは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる（露光工程である。）。

イエロー成分に対応したレーザ光Ｌは、紙面左側から１番目の感光体ドラム１１（像担持体）の表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより、感光体ドラム１１の回転軸方向（主走査方向）に走査される。こうして、帯電装置１２にて帯電された後の感光体ドラム１１上には、イエロー成分に対応した静電潜像（−５０〜１００Ｖ程度の露光電位が形成される。）が形成される。

同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から２番目の感光体ドラム１１の表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、紙面左から３番目の感光体ドラム１１の表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から４番目の感光体ドラム１１の表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。

その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム１１の表面は、それぞれ、現像装置１３との対向位置に達する。そして、各現像装置１３から感光体ドラム１１上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム１１上の潜像が現像されてトナー像が形成される（現像工程である。）。
その後、現像工程後の感光体ドラム１１の表面は、それぞれ、中間転写ベルト１７との対向部（１次転写ニップ）に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト１７の内周面に当接するように１次転写バイアスローラ１６が設置されている。そして、１次転写バイアスローラ１６の位置で、中間転写ベルト１７上に、感光体ドラム１１上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される（１次転写工程である。）。

そして、１次転写工程後の感光体ドラム１１の表面は、それぞれ、クリーニング装置１４（クリーニング部）との対向位置に達する。そして、この位置で、クリーニングブレード１４ａとクリーニングブラシローラ１４ｂとによって感光体ドラム１１上に残存する未転写トナーが機械的に除去されて、除去された未転写トナーがクリーニング装置１４内に回収される（クリーニング工程である。）。クリーニング装置１４内に回収された未転写トナーは、搬送スクリュによってクリーニング装置１４の外部に搬送されて、廃トナー回収容器の内部に廃トナーとして回収される。
その後、感光体ドラム１１の表面は、潤滑剤供給装置１５、除電部の位置を順次通過して、感光体ドラム１１における一連の作像プロセスが終了する。

他方、感光体ドラム１１上の各色のトナーが重ねて転写（担持）された中間転写ベルト１７は、図１の時計方向に走行して、２次転写バイアスローラ１８との対向位置（２次転写ニップ）に達する。そして、２次転写バイアスローラ１８との対向位置で、記録媒体上に中間転写ベルト１７上に担持されたカラーのトナー像が転写される（２次転写工程である。）。
その後、中間転写ベルト１７の表面は、中間転写ベルトクリーニング部１９の位置に達する。そして、中間転写ベルト１７上に付着した未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部１９に回収されて、中間転写ベルト１７における一連の転写プロセスが終了する。

ここで、中間転写ベルト１７と２次転写バイアスローラ１８との間（２次転写ニップである。）に搬送される記録媒体は、給紙部７からレジストローラ９等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、記録媒体を収納する給紙部７から、給紙ローラ８により給送された記録媒体が、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ９（タイミングローラ）に導かれる。レジストローラ９に達した記録媒体は、タイミングを合わせて、２次転写ニップに向けて搬送される。

そして、フルカラー画像が転写された記録媒体は、搬送ベルトによって定着装置２０に導かれる。定着装置２０では、定着ベルトと加圧ローラとのニップにて、カラー画像（トナー）が記録媒体上に定着される。
そして、定着工程後の記録媒体は、排紙ローラによって、装置本体１外に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。

次に、図２にて、プロセスカートリッジ１０Ｙについて詳述する。
図２に示すように、プロセスカートリッジ１０Ｙは、像担持体としての感光体ドラム１１と、帯電装置１２（帯電ユニット）と、現像装置１３と、クリーニング装置１４と、潤滑剤供給装置１５と、が一体的にユニットとして構成されている。プロセスカートリッジ１０Ｙは、画像形成装置本体１に対して着脱可能（交換可能）に設置されていて、適宜に画像形成装置本体１から取り出されて新品のものに交換されたり修理がされたりすることになる。

ここで、像担持体としての感光体ドラム１１は、負帯電性の有機感光体であって、ドラム状導電性支持体上に感光層等を設けたものである。
感光体ドラム１１は、基層としての導電性支持体上に、絶縁層である下引き層、感光層としての電荷発生層及び電荷輸送層、表面層（保護層）が順次積層されている。
感光体ドラム１１は、メインモータによって図２の反時計方向に回転駆動される。

図２及び図３を参照して、帯電装置１２は、帯電ローラ１２ａ、クリーニングローラ１２ｂ（クリーニング部材）、ギア１２ｃ、操作部材１２ｄ、ケーシング１２ｅ、等で構成されている。
帯電ローラ１２ａは、導電性芯金の外周に中抵抗の弾性層を被覆してなるローラ部材であって、潤滑剤供給装置１５に対して感光体ドラム１１の回転方向下流側に配設されている。また、帯電ローラ１２ａは、そのローラ部が、感光体ドラム１１（像担持体）に対して長手方向にわたって接触するように配設されている。
クリーニング部材としてのクリーニングローラ１２ｂは、帯電ローラ１２ａの表面の汚れを除去（清掃）するためのもので、帯電ローラ１２ａに当接するように構成されている。
そして、このように構成された帯電装置１２において、帯電ローラ１２ａには電源部（高圧電源）から所定の電圧（帯電バイアス）が印加されて、これにより対向する感光体ドラム１１の表面を一様に帯電する。
なお、帯電装置１２における構成・動作については、後でさらに詳しく説明する。

図２を参照して、現像装置１３は、主として、感光体ドラム１１に対向する現像ローラ１３ａと、現像ローラ１３ａに対向する第１搬送スクリュ１３ｂと、仕切部材を介して第１搬送スクリュ１３ｂに対向する第２搬送スクリュ１３ｃと、現像ローラ１３ａに対向するドクターブレード１３ｄと、で構成される。現像ローラ１３ａは、内部に固設されてローラ周面に磁極を形成するマグネットと、マグネットの周囲を回転するスリーブと、で構成される。マグネットによって現像ローラ１３ａ（スリーブ）上に複数の磁極が形成されて、現像ローラ１３ａ上に現像剤Ｇが担持されることになる。現像装置１３内には、キャリアＣとトナーＴとからなる２成分現像剤Ｇが収容されている。

クリーニング装置１４には、感光体ドラム１１の表面に当接して感光体ドラム１１の表面をクリーニングするクリーニングブレード１４ａと、感光体ドラム１１の表面に当接しながら所定方向に回転して感光体ドラム１１の表面をクリーニングするクリーニングブラシローラ１４ｂと、が設置されている。
クリーニングブレード１４ａやクリーニングブラシローラ１４ｂによって、感光体ドラム１１上に付着する未転写トナー（記録媒体から生じる紙粉、帯電装置１２による放電時に感光体ドラム１１上に生じる放電生成物、トナーに添加されている添加剤、等の付着物も含むものとする。）が機械的に掻き取られてクリーニング装置１４の内部に回収されることになる。

潤滑剤供給装置１５は、感光体ドラム１１に摺接する発泡弾性層が周設されて感光体ドラム１１上に潤滑剤を供給する潤滑剤供給ローラ１５ａ、潤滑剤供給ローラ１５ａに摺接する固形潤滑剤１５ｂ、固形潤滑剤１５ｂを潤滑剤供給ローラ１５ａに向けて付勢する圧縮スプリング１５ｃ、感光体ドラム１１に当接して感光体ドラム１１上に供給された潤滑剤を薄層化（均一化）する薄層化ブレード１５ｆ、等で構成される。
潤滑剤供給装置１５は、クリーニング装置１４（クリーニングブレード１４ａ）に対して感光体ドラム１１の回転方向下流側であって、帯電装置１２に対して感光体ドラム１１の回転方向上流側に配設されている。また、薄層化ブレード１５ｆは、潤滑剤供給ローラ１５ａに対して感光体ドラム１１の回転方向下流側に配設されている。
このように構成さえた潤滑剤供給装置１５によって、感光体ドラム１１の表面に潤滑剤が供給される。詳しくは、潤滑剤供給ローラ１５ａが回転することによって固形潤滑剤１５ｂから潤滑剤が掻き取られて、その潤滑剤が潤滑剤供給ローラ１５ａによって感光体ドラム１１上に塗布される。これにより、感光体ドラム１１に摺接するクリーニングブレード１４ａなどの部材の摩耗劣化が低減されることになる。

図２にて、先に述べた作像プロセスをさらに詳しく説明する。
現像ローラ１３ａは、図２中の矢印方向に回転している。現像装置１３内の現像剤Ｇは、間に仕切部材を介在するように配設された第１搬送スクリュ１３ｂ及び第２搬送スクリュ１３ｃの矢印方向の回転によって、トナー補給部３０からトナー補給口を介して補給されたトナーＴとともに撹拌混合されながら長手方向（図２の紙面垂直方向である。）に循環する。

そして、摩擦帯電してキャリアＣに吸着したトナーＴは、キャリアＣとともに現像ローラ１３ａ上に担持される。現像ローラ１３ａ上に担持された現像剤Ｇは、その後にドクターブレード１３ｄの位置に達する。そして、現像ローラ１３ａ上の現像剤Ｇは、ドクターブレード１３ｄの位置で適量に調整された後に、感光体ドラム１１との対向位置（現像領域である。）に達する。

その後、現像領域において、現像剤Ｇ中のトナーＴが、感光体ドラム１１表面に形成された静電潜像に付着する。詳しくは、レーザ光Ｌが照射された画像部の潜像電位（露光電位）と、現像ローラ１３ａに印加された現像バイアス（−５００Ｖ程度である。）と、の電位差（現像ポテンシャル）によって形成される電界によって、トナーＴが潜像に付着する。

その後、現像工程にて感光体ドラム１１に付着したトナーＴは、そのほとんどが中間転写ベルト１７上に転写される。そして、感光体ドラム１１の表面に付着（残留）した未転写のトナーＴが、クリーニングブレード１４ａやクリーニングブラシローラ１４ｂによってクリーニング装置１４内に回収される。その後、クリーニング工程後の感光体ドラム１１の表面は、潤滑剤供給装置１５、除電部を順次通過して、一連の作像プロセスが終了する。

ここで、装置本体１に設けられたトナー補給部３０は、交換可能に構成されたトナーボトル３１と、トナーボトル３１を保持・回転駆動するとともに現像装置１３に新品トナーＴを補給するトナーホッパ部３２と、で構成されている。また、トナーボトル３１内には、新品のトナーＴ（図２では、イエローのトナーである。）が収容されている。また、トナーボトル３１の内周面には、螺旋状の突起が形成されている。

なお、トナーボトル３１内の新品トナーＴは、現像装置１３内のトナーＴ（既設のトナーである。）の消費にともない、トナー補給口から現像装置１３内に適宜に補給されるものである。現像装置１３内のトナーＴの消費は、現像装置１３の第２搬送スクリュ１３ｃの下方に設置された磁気センサによって間接的又は直接的に検知される。

以下、図２〜図５等を用いて、本実施の形態において特徴的な、帯電装置１２について詳述する。
本実施の形態において、帯電装置１２（帯電ユニット）は、画像形成装置本体１に対して着脱可能に設置される。
詳しくは、先に説明したように、帯電装置１２は、画像形成装置本体１に対して着脱可能に設置されるプロセスカートリッジ１０Ｙを構成する部材の１つとなっている。そして、プロセスカートリッジ１０Ｙに対して着脱可能に設置されている。したがって、帯電装置１２のメンテナンスや交換をおこなう場合には、まず、画像形成装置本体１からプロセスカートリッジ１０Ｙが取り外されて、その取り外されたプロセスカートリッジ１０Ｙから帯電装置１２が取り外されることになる。そして、メンテナンス後又は交換後の帯電装置１２がプロセスカートリッジ１０Ｙに装着されて、そのプロセスカートリッジ１０Ｙが画像形成装置本体１に装着されることになる。このように、本実施の形態では、帯電装置１２が画像形成装置本体１に対して間接的に着脱されるように構成されている。

そして、図３等を参照して、本実施の形態における帯電装置１２には、帯電ローラ１２ａ、クリーニング部材としてのクリーニングローラ１２ｂ、操作部材１２ｄ（回転部材）、ギア１２ｃ、などが設置されている。
帯電ローラ１２ａは、感光体ドラム１１（像担持体）に当接して感光体ドラム１１を帯電するものであって、帯電装置１２のケーシング１２ｅ（筐体）に回転可能に保持されている。帯電ローラ１２ａには、回転軸方向の端部の軸部１２ａ１に、帯電ローラ１２ａとともに回転するギア１２ｃが設置されている。帯電ローラ１２ａは、感光体ドラム１１が図２の反時計方向に回転することにより、図２の時計方向に連れ回りすることになる。すなわち、帯電ローラ１２ａは、プロセスカートリッジ１０Ｙ（画像形成装置本体１）に設置された感光体ドラム１１の回転にともない連れ回りするように帯電装置１２に回転可能に保持されている。
クリーニングローラ１２ｂ（クリーニング部材）は、帯電ローラ１２ａに当接して帯電ローラ１２ａを清掃するものであって、帯電装置１２のケーシング１２ｅに回転可能に保持されている。クリーニングローラ１２ｂは、帯電ローラ１２ａが図２の時計方向に回転することにより、図２の反時計方向に連れ回りすることになる。
なお、帯電ローラ１２ａやクリーニングローラ１２ｂを軸受を介してケーシング１２ｅに回転可能に保持するように構成することもできる。

操作部材１２ｄは、主として手動操作部１２ｄ２（把持部）と操作ギア１２ｄ１とからなり、図３（Ｂ）に示すように帯電装置１２が画像形成装置本体１（プロセスカートリッジ１０Ｙ）から取り外されているときに帯電ローラ１２ａを回転操作できるように構成されたものである。操作部材１２ｄは、ケーシング１２ｅの片側（帯電ローラ１２ａのギア１２ｃが設置された側である。）の側面に回転可能に保持されている。手動操作部１２ｄ２と操作ギア１２ｄ１とは、同軸上に設置されている。手動操作部１２ｄ２は帯電装置１２（ケーシング１２ｅ）の側方に露呈するように設置されていて、操作ギア１２ｄ１は帯電装置１２（ケーシング１２ｅ）から露呈しないように設置されている。プロセスカートリッジ１０Ｙは、そのケースの形状によって、図２に示す姿勢でのみ、略水平な面に静置できるように構成されている。また、操作部材１２ｄ（手動操作部１２ｄ２）は、帯電装置１２がプロセスカートリッジ１０Ｙに装着された状態では、プロセスカートリッジ１０Ｙの外部に露呈しないように設置されている。
そして、本実施の形態では、帯電装置１２が画像形成装置本体１（プロセスカートリッジ１０Ｙ）に装着されているときには、操作部材１２ｄを操作しても帯電ローラ１２ａが回転されないように構成されている。すなわち、操作部材１２ｄは、帯電装置１２が画像形成装置本体１（プロセスカートリッジ１０Ｙ）に装着されているときには帯電ローラ１２ａを回転操作できずに、帯電装置１２が画像形成装置本体１（プロセスカートリッジ１０Ｙ）から取り外されているときには帯電ローラ１２ａを回転操作できるように構成されている。

詳しくは、操作部材１２ｄは、図３（Ｂ）に示すように帯電装置１２が画像形成装置本体１（プロセスカートリッジ１０Ｙ）から取り外されているときには帯電ローラ１２ａに連結されて、図３（Ａ）に示すように帯電装置１２が画像形成装置本体１（プロセスカートリッジ１０Ｙ）に装着されているときには帯電ローラ１２ａとの連結が解除されることになる。したがって、ユーザーは、帯電装置１２が装着された状態では操作部材１２ｄを手動操作しても帯電ローラ１２ａを回転操作することができずに、帯電装置１２が取り外された状態のときのみ操作部材１２ｄを手動操作して帯電ローラ１２ａを回転操作することができる。

さらに具体的に、帯電装置１２は、画像形成装置本体１（プロセスカートリッジ１０Ｙ）に装着されているときに、帯電ローラ１２ａが感光体ドラム１１（像担持体）の上方で当接するように構成されている。すなわち、帯電装置１２が装着状態であるときに、帯電ローラ１２ａは、そのローラ部の一部が回転軸方向にわたってケーシング１２ｅの下方に露呈して、下方に位置する感光体ドラム１１に当接することになる。
また、クリーニングローラ１２ｂは、帯電装置１２が画像形成装置本体１（プロセスカートリッジ１０Ｙ）に装着された状態で帯電ローラ１２ａの上方に当接して帯電ローラ１２ａの表面を清掃することになる。

帯電ローラ１２ａは、帯電装置１２に対して上下方向に移動可能に保持されている。また、クリーニングローラ１２ｂも、帯電装置１２に対して上下方向に移動可能に保持されている。これに対して、操作部材１２は、帯電装置１２に対して上下方向に移動しないように保持されている。
詳しくは、図４を参照して、帯電装置１２のケーシング１２ｅにおける両側面には、それぞれ、上下方向を長手方向とする２つの長穴（第１長穴部１２ｅ１と第２長穴部１２ｅ２とである。）が形成されている。第１長穴部１２ｅ１と第２長穴部１２ｅ２とは、上下方向に並ぶように形成されている。また、第１長穴部１２ｅ１の長手方向（上下方向）の長さが、第２長穴部１２ｅ２の長手方向（上下方向）の長さよりも短くなるように形成されている。
そして、第１長穴部１２ｅ１に帯電ローラ１２ａの軸部１２ａ１が挿入されることで、帯電装置１２に対して帯電ローラ１２ａが上下方向に移動可能に保持されることになる。同様に、第２長穴部１２ｅ２にクリーニングローラ１２ｂの軸部１２ｂ１が挿入されることで、帯電装置１２に対してクリーニングローラ１２ｂが上下方向に移動可能に保持されることになる。

そして、図３（Ａ）、図４（Ａ）に示すように、帯電装置１２が画像形成装置本体１（プロセスカートリッジ１０Ｙ）に装着されているときには、帯電ローラ１２ａが感光体ドラム１１の上方に位置した状態であって、帯電ローラ１２ａのギア１２ｃが、操作部材１２ｄに設置された操作ギア１２ｄ１に噛合しない位置にある。具体的に、帯電装置１２が装着状態であるときには、帯電ローラ１２ａが自重により第１長穴部１２ｅ１に沿うように下方に移動して、下方に位置する感光体ドラム１１に当接する位置（又は、第１長穴部１２ｅ１の下端に軸部１２ａ１が当接する位置）で帯電ローラ１２ａの上下方向の位置が定まることになる。
これに対して、図３（Ｂ）、図４（Ｂ）に示すように、帯電装置１２が画像形成装置本体１（プロセスカートリッジ１０Ｙ）から取り外されているときであって、画像形成装置本体１に装着されているときの姿勢に対して天地逆転された姿勢になったときに、帯電装置１２において帯電ローラ１２ａの上下方向の位置が逆転することになって、帯電ローラ１２ａが自重によって移動して、ギア１２ｃが操作ギア１２ｄ１に噛合することになる。具体的に、帯電装置１２が離脱状態であって天地逆転されたときには、帯電ローラ１２ａが自重により逆向きになった第１長穴部１２ｅ１に沿うように下方に移動して、ギア１２ｃが下方に位置する操作ギア１２ｄ１に噛合する位置（又は、逆向きになった第１長穴部１２ｅ１の下端に軸部１２ａ１が当接する位置）で帯電ローラ１２ａの上下方向の位置が定まることになる。

このような構成により、ユーザーは、帯電装置１２が装着された状態では操作部材１２ｄを手動操作しても帯電ローラ１２ａを回転操作することができずに、帯電装置１２が取り外されて天地逆転された状態のときのみ操作部材１２ｄを手動操作して帯電ローラ１２ａを回転操作することができることになる。

このように、本実施の形態における帯電装置１２は、画像形成装置本体１（プロセスカートリッジ１０Ｙ）に対して着脱可能に構成されているために、図３（Ｂ）に示すように、画像形成装置本体１（プロセスカートリッジ１０Ｙ）から帯電装置１２を取り外した状態で帯電ローラ１２ａのメンテナンスを容易におこなうことができる。
詳しくは、ユーザー自身が、画像形成装置本体１（プロセスカートリッジ１０Ｙ）から帯電装置１２を取り外して、帯電装置１２を天地逆転させて帯電ローラ１２ａを上方に向けた状態で、操作部材１２ｄの手動操作部１２ｄ２を矢印方向に手動で回転させて、帯電ローラ１２ａを回転させながら、帯電ローラ１２ａに付着したトナーなどの異物を周方向にわたって布などで拭き取ることになる。
帯電ローラ１２ａは、トナーや潤滑剤などの異物が付着して汚れやすく、そのような汚れによる帯電不良などの異常画像を防止するためには、プロセスカートリッジ１０Ｙにおける感光体ドラム１１、現像装置１３、クリーニング装置１４などの他の構成部材が寿命に達するよりも短いサイクルで帯電ローラ１２ａの清掃をおこなう必要がある。そのため、帯電装置１２を着脱可能に構成することが有用になる。

また、本実施の形態では、図３（Ａ）に示すように帯電装置１２が画像形成装置本体１（プロセスカートリッジ１０Ｙ）に装着された状態であるときに、ユーザーが操作部材１２ｄを手動操作して帯電ローラ１２ａが勝手に回転してしまうようなことは生じ得ないため、帯電ローラ１２ａに接触する感光体ドラム１１やクリーニングローラ１２ｂなどの部材や帯電ローラ１２ａ自体にキズがついてしまうこともない。したがって、感光体ドラム１１や帯電ローラ１２ａにキズがついて、感光体ドラム１１上に形成される画像に帯電不良などの異常画像が生じてしまう不具合も防止されることになる。

ここで、本実施の形態では、図３（Ｂ）に示すように、帯電装置１２が画像形成装置本体１から取り外されているときであって天地逆転された姿勢になったときに、クリーニングローラ１２ｂ（クリーニング部材）が自重によって移動して帯電ローラ１２ａに対して相対的に離間するように構成されている。このような構成は、先に図４を用いて説明したように、帯電ローラ１２ａを上下方向移動させるための第１長穴部１２ｅ１の長手方向（上下方向）の長さが、クリーニングローラ１２ｂを上下方向に移動させるための第２長穴部１２ｅ２の長手方向（上下方向）の長さよりも短くなるように形成することで達成されるものである。
このように構成することで、ユーザーが操作部材１２ｄ（手動操作部１２ｄ２）を手動で回転させて帯電ローラ１２ａを回転させるときに、クリーニングローラ１２ｂが負荷にならないため、操作部材１２ｄの操作性が向上することになる。

また、本実施の形態では、図３（Ｂ）に示すように、帯電装置１２が画像形成装置本体１（プロセスカートリッジ１０Ｙ）から取り外されて天地逆転された姿勢で、略水平な面（床面１００）に静置できるように構成されている。このような構成は、帯電装置１２のケーシング１２ｅの天井面（天地逆転されたときに床面１００に当接する面である。）に上方に向けて突起した部分がなくて天井面を水平面で形成することでも達成できるし、天井面に天地逆転された帯電装置１２を水平状態で３点支持するための突起部を３つ形成することでも達成することができる。なお、本実施の形態において、床面１００は、メンテナンス作業をおこなうためのものであって、机上のものなども含むものとする。
そして、このように構成することによって、帯電装置１２を取り外して帯電ローラ１２ａのメンテナンスをおこなうときに、図３（Ｂ）に示すように、帯電ローラ１２ａが水平状態で上方に露呈した状態になるため、メンテナンスの作業性が向上することになる。

また、本実施の形態では、先に図３（Ｂ）を用いて説明したように、帯電装置１２が画像形成装置本体１（プロセスカートリッジ１０Ｙ）から取り外されて天地逆転された姿勢で、帯電ローラ１２ａが少なくとも上方に露呈するとともに、操作部材１２ｄの手動操作部１２ｄ２が少なくとも側方に露呈するように構成されている。
これにより、ユーザーの手動操作部１２ｄを操作しながら帯電ローラ１２ａのメンテナンスをおこなう作業が容易になる。
なお、本実施の形態では、帯電装置１２が天地逆転された状態で、操作部材１２ｄの手動操作部１２ｄ２が側方に露呈するように構成したが、手動操作部１２ｄ２が上方に露呈するように構成することもできる。
また、本実施の形態では、操作部材１２ｄにおいて手動操作部１２ｄ２と操作ギア１２ｄ１とを別々に構成したが、操作部材１２ｄにおいて手動操作部１２ｄ２と操作ギア１２ｄ１とを兼用するように構成することもできる。

また、本実施の形態では、図５に示すように、操作部材１２ｄの手動操作部１２ｄ２に、帯電ローラ１２ａを回転操作したときの帯電ローラ１２ａの回転位置又は回転角度を確認するための目印１２ｄ２０（マーク）が形成されている。
これにより、ユーザーは、手動操作部１２ｄ２の目印１２ｄ２０を確認しながら帯電ローラ１２ａの回転位置又は回転角度を把握することができるため、帯電ローラ１２ａを回転させながらのメンテナンス作業が効率的におこなわれることになる。
なお、本実施の形態では、手動操作部１２ｄ２の目印１２ｄ２０として、手動操作部１２ｄ２の端面に９０度間隔で三角形の図形を周方向に４つ配列して、そのうちの１つの三角形の図形を他のものに対して色を異なるように形成したものを用いた。しかし、目印１２ｄ２０はこのようなものに限定されることなく、例えば、文字を用いたものや、突起などの形状が異なる部分を形成したもの、などを目印とすることもできる。

＜変形例＞
図６（Ａ）は、変形例としての帯電装置１２が画像形成装置本体１（プロセスカートリッジ１０Ｙ）に装着された状態を示す概略図であって、図６（Ｂ）は帯電装置１２が画像形成装置本体１（プロセスカートリッジ１０Ｙ）から取り出された状態を示す概略図であって、図６（Ｃ）は取り出された帯電装置１２が天地逆転されて床面１００に静置された状態を示す概略図である。
図６に示すように、変形例における帯電装置１２には、開閉カバー１２ｆが設置されている。開閉カバー１２ｆは、画像形成装置本体１（プロセスカートリッジ１０Ｙ）への帯電装置１２の装着動作に連動して帯電装置１２から少なくとも帯電ローラ１２ａのローラ表面の一部を回転軸方向にわたって露呈させるように動作して、画像形成装置本体１（プロセスカートリッジ１０Ｙ）からの帯電装置１２の取り外し動作に連動して帯電装置１２から帯電ローラ１２ａを露呈させないように動作するものである。

詳しくは、変形例において、ケーシング１２ｅの側面には、略円弧状のガイド溝１２ｅ３が形成されている。そして、そのガイド溝１２ｅ３に、略円弧状の断面を有する開閉カバー１２ｆに形成された突起部１２ｆ１が嵌合して、開閉カバー１２ｆがガイド溝１２ｅ３に沿って移動可能に保持されている。開閉カバー１２ｆは、スプリング(付勢部材)によって、帯電ローラ１２ａが露呈する開口を閉鎖する方向に付勢されている
したがって、図６（Ｂ）に示すように、帯電装置１２が離脱された状態では、スプリングの付勢力によって開閉カバー１２ｆは閉鎖された状態になり、帯電ローラ１２ａが開閉カバー１２ｆによって覆われることになる。これにより、帯電装置１２が離脱された状態で、ユーザーが帯電ローラ１２ａに不用意に触れてしまって、帯電ローラ１２ａをキズつける不具合が軽減されることになる。
そして、図６（Ａ）に示すように、帯電装置１２が画像形成装置本体１（プロセスカートリッジ１０Ｙ）に装着される動作（上方から下方に向けての移動である。）に連動して、開閉カバー１２ｆの突起部１２ｆ１が、画像形成装置本体１（プロセスカートリッジ１０Ｙ）に設置された当接部４０に当接して、帯電装置１２が下方に移動することで開閉カバー１２ｆがスプリングの付勢力に抗するようにガイド溝１２ｅ３に沿って相対的に上方に移動することになる。これにより、開閉カバー１２ｆが開放された状態になり、帯電ローラ１２ａが感光体ドラム１１に当接することになる。

ここで、変形例では、図６（Ｃ）に示すように、帯電装置１２が画像形成装置本体１(プロセスカートリッジ１０Ｙ)から取り外された状態であるときに、手動操作により、帯電装置１２から少なくとも帯電ローラ１２ａのローラ表面の一部を回転軸方向にわたって露呈させた状態で開閉カバー１２ｆを保持できるように構成されている。
詳しくは、図６（Ｃ）に示すように、帯電装置１２には、開放状態にある開閉カバー１２ｆの突起部１２ｆ１に係合して、スプリングの付勢力に抗するように、開閉カバー１２ｆの閉鎖方向への移動を規制するストッパ部材１２ｇが設置されている。このストッパ部材１２ｇは、帯電装置１２が図６（Ａ）、（Ｂ）の状態であるときには、突起部１２ｆ１に係合しない位置に手動で退避できるように構成されている。
このように構成することで、ユーザーが帯電ローラ１２ａのメンテナンスをおこなうときには、帯電ローラ１２ａが開閉カバー１２ｆで覆われることなく開放された状態を維持できるため、開閉カバー１２ｆが邪魔になることなく帯電ローラ１２ａのメンテナンス作業をスムーズにおこなうことができる。

以上説明したように、本実施の形態における帯電装置１２には、帯電装置１２が画像形成装置本体１（プロセスカートリッジ１０Ｙ）から取り外されているときに帯電ローラ１２ａを回転操作できるように構成された操作部材１２ｄが設けられている。そして、帯電装置１２が画像形成装置本体１（プロセスカートリッジ１０Ｙ）に装着されているときには、操作部材１２ｄを操作しても帯電ローラ１２ａが回転されないように構成されている。
これにより、画像形成装置１（プロセスカートリッジ１０Ｙ）から帯電装置１２を取り外した状態で帯電ローラ１２ａのメンテナンスを容易におこなうことができて、画像形成装置本体１（プロセスカートリッジ１０Ｙ）に帯電装置１２を装着した状態で帯電ローラ１２ａがユーザーによって勝手に回転されてしまう不具合を生じにくくすることができる。

なお、本実施の形態では、作像部における各構成部材（感光体ドラム１１、帯電装置１２、現像装置１３、クリーニング装置１４、潤滑剤供給装置１５である。）を一体化してプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫを構成して、作像部のコンパクト化とメンテナンス作業性の向上とを図っている。これに対して、帯電装置１２をプロセスカートリッジの構成部材とせずに、画像形成装置本体１に対して単独で直接的に着脱可能に設置されるユニットとすることもできる。
本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電装置（帯電部）と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像装置と、像担持体上をクリーニングするクリーニング装置とのうち、少なくとも１つと、像担持体とが、一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱可能に設置されるユニットであるものと定義する。

また、本実施の形態では、帯電装置１２が画像形成装置本体１に装着されているときに、帯電ローラ１２ａが感光体ドラム１１の上方で当接するように構成された帯電装置１２に対して、本発明を適用した。これに対して、帯電装置が画像形成装置本体に装着されているときに、帯電ローラが感光体ドラムの上方で隙間をあけて対向するように構成された帯電装置に対しても、本発明を適用することができる。そして、その場合、帯電装置が画像形成装置本体に装着されているときに、帯電ローラのギアが装置本体の駆動ギア（帯電ローラを回転駆動させるためのギアである。）に噛合するように構成することもできる。
そして、そのような場合であっても、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。

なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

１ 画像形成装置（画像形成装置本体）、
１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫ プロセスカートリッジ、
１１ 感光体ドラム（像担持体）、
１２ 帯電装置（帯電ユニット）、
１２ａ 帯電ローラ（帯電部材）、
１２ａ１ 軸部、
１２ｂ クリーニングローラ（クリーニング部材）、
１２ｂ１ 軸部、
１２ｃ ギア、
１２ｄ 操作部材、
１２ｄ１ 操作ギア、
１２ｄ２ 手動操作部、
１２ｄ２０ 目印、
１２ｅ ケーシンング、
１２ｅ１ 第１長穴部、 １２ｅ２ 第２長穴部、 １２ｅ３ ガイド溝、
１２ｆ 開閉カバー、
１２ｆ１ 突起部、
１２ｇ ストッパ部材。

特許第５６３７４４９号公報

Claims (10)

1. 画像形成装置本体に対して着脱可能に設置される帯電装置であって、
   前記画像形成装置本体に設置された像担持体の回転にともない連れ回りするように当該帯電装置に回転可能に保持されて、前記像担持体を帯電する帯電ローラと、
   当該帯電装置が前記画像形成装置本体に装着されているときには前記帯電ローラを回転操作できずに、当該帯電装置が前記画像形成装置本体から取り外されているときには前記帯電ローラを回転操作できるように構成された操作部材と、
   を備えたことを特徴とする帯電装置。
2. 前記操作部材は、当該帯電装置が前記画像形成装置本体から取り外されているときには前記帯電ローラに連結されて、当該帯電装置が前記画像形成装置本体に装着されているときには前記帯電ローラとの連結が解除されることを特徴とする請求項１に記載の帯電装置。
3. 当該帯電装置は、前記画像形成装置本体に装着されているときに、前記帯電ローラが前記像担持体の上方で当接又は対向するように構成され、
   前記帯電ローラは、回転軸方向の端部にギアを具備するとともに、当該帯電装置に対して上下方向に移動可能に保持され、
   当該帯電装置が前記画像形成装置本体に装着されているときには、前記帯電ローラの前記ギアが前記操作部材に設置された操作ギアに噛合しない位置にあり、
   当該帯電装置が前記画像形成装置本体から取り外されているときであって、前記画像形成装置本体に装着されているときの姿勢に対して天地逆転された姿勢になったときに、前記帯電ローラが自重によって移動して前記ギアが前記操作ギアに噛合することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の帯電装置。
4. 前記画像形成装置本体から取り外されて前記天地逆転された姿勢で、略水平な面に静置できるように構成されたことを特徴とする請求項３に記載の帯電装置。
5. 前記画像形成装置本体から取り外されて前記天地逆転された姿勢で、前記帯電ローラが少なくとも上方に露呈するとともに、前記操作部材の手動操作部が少なくとも上方又は側方に露呈するように構成されたことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の帯電装置。
6. 当該帯電装置が前記画像形成装置本体に装着された状態で前記帯電ローラの上方に当接して前記帯電ローラの表面を清掃するとともに、当該帯電装置に対して上下方向に移動可能に保持されたクリーニング部材を備え、
   当該帯電装置が前記画像形成装置本体から取り外されているときであって前記天地逆転された姿勢になったときに、前記クリーニング部材が自重によって移動して前記帯電ローラに対して相対的に離間することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の帯電装置。
7. 前記操作部材は、前記帯電ローラを回転操作したときの前記帯電ローラの回転位置又は回転角度を確認するための目印が形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の帯電装置。
8. 前記画像形成装置本体への装着動作に連動して当該帯電装置から少なくとも前記帯電ローラのローラ表面の一部を回転軸方向にわたって露呈させるように動作して、前記画像形成装置本体からの取り外し動作に連動して当該帯電装置から前記帯電ローラを露呈させないように動作する開閉カバーを備え、
   当該帯電装置が前記画像形成装置本体から取り外された状態であるときに、手動操作により、当該帯電装置から少なくとも前記帯電ローラのローラ表面の一部を回転軸方向にわたって露呈させた状態で前記開閉カバーを保持できるように構成されたことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の帯電装置。
9. 画像形成装置本体に対して着脱可能に設置されるプロセスカートリッジであって、
   請求項１〜請求項８のいずれかに記載の帯電装置と前記像担持体とを備えたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
10. 請求項１〜請求項８のいずれかに記載の帯電装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

Images