JP2023023899A - 帯電装置及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】帯電装置の装置構成の簡単化かつ小型化を実現させつつ、帯電装置が画像形成装置本体から離脱された状態において帯電ローラ及びクリーニングローラの少なくとも一方の塑性変形を抑制することができる帯電装置及びそれを備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】帯電装置10は、帯電ローラ15の回転軸15bを回転自在に支持する帯電ローラ軸受101と、クリーニングローラ16の回転軸16bを回転自在に支持するクリーニングローラ軸受102と、帯電ローラ軸受101を付勢する付勢部材103と、を備えている。クリーニングローラ軸受102は、帯電ローラ軸受101とは独立して帯電装置本体10aに設けられ、帯電ローラ軸受101は、移動自在に帯電装置本体10aに設けられている。
【選択図】図6A
【解決手段】帯電装置10は、帯電ローラ15の回転軸15bを回転自在に支持する帯電ローラ軸受101と、クリーニングローラ16の回転軸16bを回転自在に支持するクリーニングローラ軸受102と、帯電ローラ軸受101を付勢する付勢部材103と、を備えている。クリーニングローラ軸受102は、帯電ローラ軸受101とは独立して帯電装置本体10aに設けられ、帯電ローラ軸受101は、移動自在に帯電装置本体10aに設けられている。
【選択図】図6A
Description
本発明は、像担持体を帯電させる帯電装置及びそれを備えた複写機、複合機、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置に関する。
像担持体(感光体)の表面に接触して像担持体の表面を帯電させる帯電ローラと、帯電ローラの表面に接触して帯電ローラの表面を清掃するクリーニングローラと、を備え、画像形成装置本体に着脱可能とされた帯電装置は従来から知られている(例えば特許文献1参照)。
詳しくは、特許文献1には、第1の押圧部材で像担持体の表面に帯電ローラを押圧することにより帯電ローラを回転させ、第2の押圧部材で帯電ローラの表面にプーリを押圧して帯電ローラと従動させることによりクリーニングローラを回転させる構成が記載されている。
このような帯電装置においては、帯電ローラとクリーニングローラとの間に圧力がかかっている状態が長期間維持されると、帯電ローラ及びクリーニングローラの少なくとも一方(特にクリーニングローラ)が塑性変形するといった不都合がある。
帯電装置が画像形成装置本体に装着された状態では、画像形成動作が行われることで、或いは/さらに、所定の期間に画像形成動作が行われない場合には帯電ローラ及びクリーニングローラを強制的に回転させることで、帯電ローラ及びクリーニングローラの少なくとも一方の塑性変形を抑制することができる。
ところが、帯電装置が画像形成装置本体から離脱された状態においても帯電ローラとクリーニングローラとの間に圧力がかかっている場合には、画像形成動作は勿論帯電ローラ及びクリーニングローラの強制回転を行うことができず、帯電ローラ及びクリーニングローラの少なくとも一方の塑性変形を抑制することができない。
この点に関し、特許文献2には、クリーニングローラを帯電ローラから離反する位置に移動させるカム機構を備えた構成が記載されている。こうすることで、帯電ローラとクリーニングローラとの間に圧力がかからないようにすることができる。
しかしながら、特許文献2に記載の構成では、帯電装置の装置構成の複雑化かつ大型化を招く。
そこで、本発明は、帯電装置の装置構成の簡単化かつ小型化を実現させつつ、帯電装置が画像形成装置本体から離脱された状態において帯電ローラ及びクリーニングローラの少なくとも一方の塑性変形を抑制することができる帯電装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
前記課題を解決するために、本発明に係る帯電装置は、像担持体の表面に接触して前記像担持体の表面を所定の電位に帯電させる帯電ローラと、前記帯電ローラの表面に接触して前記帯電ローラの表面を清掃するクリーニングローラと、を備え、画像形成装置本体に着脱可能とされた帯電装置であって、前記帯電ローラの回転軸を回転自在に支持する帯電ローラ軸受と、前記クリーニングローラの回転軸を回転自在に支持するクリーニングローラ軸受と、前記帯電ローラ軸受を付勢する付勢部材と、を備え、前記クリーニングローラ軸受は、前記帯電ローラ軸受とは独立して帯電装置本体に設けられ、前記帯電ローラ軸受は、移動自在に前記帯電装置本体に設けられている、ことを特徴とする。
また、本発明に係る画像形成装置は、前記本発明に係る帯電装置を備えた、ことを特徴とする。
本発明によると、帯電装置の装置構成の簡単化かつ小型化を実現させつつ、帯電装置が画像形成装置本体から離脱された状態において帯電ローラ及びクリーニングローラの少なくとも一方の塑性変形を抑制することが可能となる。
以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照しながら説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称及び機能も同じである。従って、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
[画像形成装置]
図1は、本実施の形態に係る帯電装置10を備えた画像形成装置100の概略構成を示す断面図である。なお、図において、符号Xは正面から視て左右方向(横方向)、符号X1,X2はそれぞれ左側、右側を表している。符号Yは左右方向Xに直交する奥行方向(前後方向)、符号Y1,Y2はそれぞれ操作側(正面側)、操作側とは反対側(背面側)を表している。符号Zは上下方向、鉛直方向を表している。
図1は、本実施の形態に係る帯電装置10を備えた画像形成装置100の概略構成を示す断面図である。なお、図において、符号Xは正面から視て左右方向(横方向)、符号X1,X2はそれぞれ左側、右側を表している。符号Yは左右方向Xに直交する奥行方向(前後方向)、符号Y1,Y2はそれぞれ操作側(正面側)、操作側とは反対側(背面側)を表している。符号Zは上下方向、鉛直方向を表している。
図1に示すように、画像形成装置100は、原稿を読取って記録用紙に印刷する複写機能を有している。画像形成装置100は、画像読取装置2、原稿搬送装置3、画像形成部4、給紙カセット5、1次転写装置7、2次転写装置22、ベルトクリーニング装置23及び定着装置17を備えている。画像形成部4及び給紙カセット5は、画像形成装置本体6に設けられている。画像読取装置2及び原稿搬送装置3は、画像形成装置本体6の上部に搭載されている。
画像形成装置100において扱われる画像データは、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各色を用いたカラー画像に応じたもの、又は、単色(例えばブラック)を用いたモノクロ画像に応じたものである。画像形成部4には、帯電装置10(帯電ローラユニット)、LEDヘッド11、現像装置12、像担持体として作用する感光体ドラム13及び感光体クリーニング装置14がブラック、シアン、マゼンタ及びイエローに対応付けられて各々4個ずつ設けられおり、各色に応じた4種類のトナー像を形成する。帯電装置10~10、LEDヘッド11~11、現像装置12~12、感光体ドラム13~13及び感光体クリーニング装置14~14は、それぞれ、4つの画像ステーションPa、Pb、Pc、Pdを構成している。
帯電装置10~10は、感光体ドラム13の表面を帯電させる。帯電装置10~10は、帯電ローラ15及びクリーニングローラ16を備えている。LEDヘッド11~11は、帯電装置10~10にて一様に帯電した感光体ドラム13~13の表面を画像データに応じて露光し、感光体ドラム13~13の表面に画像データに応じた静電潜像を形成する。現像装置12~12は、LEDヘッド11~11にて感光体ドラム13~13の表面に形成した静電潜像を現像槽に収容する現像剤を用いて現像し、感光体ドラム13~13の表面にトナー像を形成する。
1次転写装置7は、中間転写ベルト21を有している。中間転写ベルト21は、矢印D1方向に周回移動される。1次転写装置7は、現像装置12~12にて感光体ドラム13~13の表面に形成した各色のトナー像を中間転写ベルト21に順次1次転写して重ね合わせ、中間転写ベルト21上にカラーのトナー像を形成する。
感光体クリーニング装置14は、クリーニングブレード等のクリーニング部材を備えている。感光体クリーニング装置14は、1次転写装置7にて中間転写ベルト21に転写されずに感光体ドラム13上に残った転写残トナーをクリーニング部材により廃トナーとして収集し、トナー回収容器(図示せず)に向けて搬送する。
中間転写ベルト21と2次転写装置22の転写ローラ22a間にはニップ領域Nが形成されており、S字状の用紙搬送経路R1を通じて搬送されてきた記録用紙Pをニップ領域Nに挟み込んで搬送する。
2次転写装置22は、中間転写ベルト21に1次転写されたトナー像を記録用紙Pに2次転写する。この例では、2次転写装置22は、転写ローラ22aを備えている。転写ローラ22aは、1次転写装置7にて中間転写ベルト21に転写されたトナー像を記録用紙Pに静電転写して、記録用紙P上に未定着のトナー像を形成する。
ベルトクリーニング装置23は、2次転写装置22にて記録用紙Pに転写されずに中間転写ベルト21上に残った転写残トナーを廃トナーとして収集し、トナー回収容器に搬送する。
定着装置17は、未定着のトナー像が転写された記録用紙Pを加熱ローラ24と加圧ローラ25間に挟み込んで搬送しながら加熱及び加圧して、未定着のトナー像を記録用紙Pに熱定着させる。
一方、記録用紙Pは、ピックアップローラ31により給紙カセット5から引出されて、用紙搬送経路R1を通じて搬送され、2次転写装置22や定着装置17を経由し、排出ローラ32を介して排出トレイ33へと搬出される。用紙搬送経路R1には、レジストローラ34、搬送ローラ35が配設されている。レジストローラ34は、記録用紙Pを一旦停止させて、記録用紙Pの先端を揃えた後、中間転写ベルト21と転写ローラ22a間のニップ領域Nでのトナー像の転写タイミングに合わせて記録用紙Pの搬送を開始する。搬送ローラ35は、記録用紙Pの搬送を促す。
また、記録用紙Pの表面だけではなく、裏面の画像形成(印刷)を行う場合は、記録用紙Pを排出ローラ32から反転経路Rrへと逆方向に搬送して、記録用紙Pの表裏を反転させ、記録用紙Pをレジストローラ34へと再度導き、記録用紙Pの表面と同様に、ニップ領域N及び定着装置17を経て排出トレイ33に排出する。
[プロセスカートリッジ]
ここで、プロセスカートリッジ20~20は、何れも実質的に同じ構成であることから、以下、1つのプロセスカートリッジ20に代表させて説明する。
ここで、プロセスカートリッジ20~20は、何れも実質的に同じ構成であることから、以下、1つのプロセスカートリッジ20に代表させて説明する。
図2は、プロセスカートリッジ20の全体構成を示す斜視図である。図3は、プロセスカートリッジ20の図2に示すA-A線に沿った断面図である。また、図4は、帯電装置10をプロセスカートリッジ本体20aから離脱させた状態を示す分解斜視図である。
プロセスカートリッジ20は、感光体ドラム13、感光体クリーニング装置14及び帯電装置10を一体化した構成とされている。感光体ドラム13~13、感光体クリーニング装置14及び帯電装置10は、プロセスカートリッジ20において長手方向(奥行方向Y)が画像形成装置100の奥行方向Yに向くように設けられている。プロセスカートリッジ20は、画像形成装置本体6に対して着脱可能とされている。この例では、プロセスカートリッジ20は、画像形成装置100の正面側(操作側)から引き出し及び挿入可能とされている。
プロセスカートリッジ20は、奥行方向Yに延びるプロセスカートリッジ本体20a(本体フレーム)を有している。感光体ドラム13は、プロセスカートリッジ本体20aに対して回転軸線γ回りに回転自在に設けられている。感光体クリーニング装置14は、クリーニングブレード141(図3参照)及び搬送スクリュー142(図3参照)を備えている。クリーニングブレード141は、感光体ドラム13の表面13aに残った転写残トナーを回収する。搬送スクリュー142は、回転駆動されることで、クリーニングブレード141にて回収した転写残トナーを廃トナーとしてトナー回収容器(図示せず)に向けて搬送する。
[帯電装置]
<実施形態1>
帯電装置10は、画像形成装置本体6(この例ではプロセスカートリッジ本体20a)に対して着脱可能とされている(図4参照)。帯電装置10は、この例では、プロセスカートリッジ本体20aの左側X1から着脱される。帯電装置本体10aの長手方向(Y)における両端部には、締結部材SC,SC(雄螺子)を左右方向Xに挿通する貫通孔10a1,10a1が設けられている。プロセスカートリッジ本体20aの貫通孔10a1,10a1に対応する位置には、締結部材SC,SCに締結される被締結部20a1,20a1(雌螺子孔)が設けられている。帯電装置10は、プロセスカートリッジ本体20aの左側X1から装着されて締結部材SC,SCが貫通孔10a1,10a1に挿通された状態で被締結部20a1,20a1に締結される。これにより、帯電装置10は、プロセスカートリッジ本体20aに対して締結部材SC,SCにより取り付け又は取り外すことができる。
<実施形態1>
帯電装置10は、画像形成装置本体6(この例ではプロセスカートリッジ本体20a)に対して着脱可能とされている(図4参照)。帯電装置10は、この例では、プロセスカートリッジ本体20aの左側X1から着脱される。帯電装置本体10aの長手方向(Y)における両端部には、締結部材SC,SC(雄螺子)を左右方向Xに挿通する貫通孔10a1,10a1が設けられている。プロセスカートリッジ本体20aの貫通孔10a1,10a1に対応する位置には、締結部材SC,SCに締結される被締結部20a1,20a1(雌螺子孔)が設けられている。帯電装置10は、プロセスカートリッジ本体20aの左側X1から装着されて締結部材SC,SCが貫通孔10a1,10a1に挿通された状態で被締結部20a1,20a1に締結される。これにより、帯電装置10は、プロセスカートリッジ本体20aに対して締結部材SC,SCにより取り付け又は取り外すことができる。
図5は、第1実施形態に係る帯電装置10を示す分解斜視図である。図6A及び図6Bは、第1実施形態に係る帯電装置10の図4に示すB-B線に沿った断面を含む斜視図である。なお、図6Aでは、帯電装置10が画像形成装置本体6に装着されている状態を示している。図6Bでは、帯電装置10が画像形成装置本体6から離脱されている状態を示している。
図7Aは、帯電装置本体10aの操作側Y1の端部を示す斜視図である。図7Bは、図7Aに示す取り付け状態においてクリーニングローラ軸受102を取り付けた状態を示す斜視図である。図7Cは、図7Bに示す取り付け状態においてクリーニングローラ16を取り付けた状態を示す斜視図である。図7Dは、図7Cに示す取り付け状態において付勢部材103を取り付けた状態を示す斜視図である。図7Eは、図7Dに示す取り付け状態において帯電ローラ軸受101を取り付けた状態を示す斜視図である。また、図7Fは、図7Eに示す取り付け状態において帯電ローラ15を取り付けた状態を示す斜視図である。なお、操作側Y1の端部及び操作側とは反対側Y2の端部が同様の構成であり、図7Aから図7Fにおいて操作側Y1の端部の構成に代表させて示している。図7Aから図7Fに示す工程の順で各部材を取り付けることにより帯電装置10を構成することができる。
帯電ローラ15は、感光体ドラム13の表面13aに接触して感光体ドラム13の表面13aを所定の電位に帯電させる。帯電ローラ15は、感光体ドラム13の表面13aに接触した状態で感光体ドラム13が回転されることにより従動回転する。帯電ローラ15は、図示を省略した電源により所定の帯電電圧が印加され、感光体ドラム13と共に回転しつつ感光体ドラム13の表面13aを所定の電位に一様に帯電させる。この例では、帯電ローラ15は、画像形成装置100の正面から視て、感光体ドラム13の真下よりも感光体ドラム13の回転方向Rにおける上流側に配設されている(図3参照)。
クリーニングローラ16は、帯電ローラ15の表面15aに接触して帯電ローラ15の表面15aを清掃する。クリーニングローラ16は、帯電ローラ15の表面15aに接触した状態で帯電ローラ15が回転されることにより従動回転する。クリーニングローラ16は、帯電ローラ15の表面15a上の付着物を除去する。クリーニングローラ16は、帯電ローラ15に対向して感光体ドラム13とは反対側又は反対側近傍(この例では感光体ドラム13とは反対側よりも感光体ドラム13の回転方向Rにおける下流側)に配設されている(図3参照)。
帯電装置10は、帯電ローラ軸受101と、クリーニングローラ軸受102と、帯電ローラ15用の付勢部材103(この例では巻ばね)と、をさらに備えている。
帯電ローラ軸受101は、帯電ローラ15の回転軸15bを回転自在に支持する。クリーニングローラ軸受102は、クリーニングローラ16の回転軸16bを回転自在に支持する。付勢部材103は、帯電ローラ軸受101を付勢する。
クリーニングローラ軸受102は、帯電ローラ軸受101とは独立して帯電装置本体10aに設けられている。帯電ローラ軸受101は、移動自在に帯電装置本体10aに設けられている。
本実施の形態では、帯電装置10が画像形成装置本体6に装着されていな状態では、帯電ローラ軸受101に支持される帯電ローラ15が、帯電ローラ軸受101を付勢する付勢部材103により、帯電ローラ軸受101とは独立して帯電装置本体10aに設けられたクリーニングローラ軸受102に支持されるクリーニングローラ16側とは反対側に付勢されている。
一方、帯電装置10が画像形成装置本体6に装着される際には、帯電装置10が画像形成装置本体6に装着されていくに従い、帯電ローラ15が感光体ドラム13に押されることにより、帯電ローラ15が付勢部材103の付勢力に抗してクリーニングローラ16側に移動し、さらに、帯電ローラ15がクリーニングローラ16に接触する。そして、帯電ローラ15がクリーニングローラ16に接触した状態で帯電装置10が画像形成装置本体6に装着される。
このように、本実施の形態によれば、帯電ローラ軸受101と付勢部材103とクリーニングローラ軸受102とを用いて、帯電装置10が画像形成装置本体6に装着されていな状態で帯電ローラ15を付勢部材103によりクリーニングローラ16側とは反対側に付勢させ、帯電装置10が画像形成装置本体6に装着される際に帯電ローラ15をクリーニングローラ16に接触させることから、従来の如く、カム機構を備える必要がないので、帯電装置10の装置構成の簡単化かつ小型化を実現させることができる。しかも、帯電ローラ15が移動自在に帯電装置本体10aに設けられた帯電ローラ軸受101に支持され、クリーニングローラ16が帯電ローラ軸受101とは独立して帯電装置本体10aに設けられたクリーニングローラ軸受102に支持されている。従って、帯電装置10が画像形成装置本体6から離脱された状態において、帯電ローラ軸受101が付勢部材103により押されてクリーニングローラ16から離れる方向へ移動することにより帯電ローラ15とクリーニングローラ16との間での圧力を抑制する又は無くすことができ、これにより、帯電ローラ15及びクリーニングローラ16の少なくとも一方(この例ではクリーニングローラ16)の塑性変形を抑制することができる。
本実施の形態において、帯電ローラ15は、クリーニングローラ16に対して接離方向Hに移動可能である。
帯電装置10が画像形成装置本体6に装着されることで、帯電ローラ15を付勢部材103の付勢力に抗して接離方向Hにおけるクリーニングローラ16側に移動させ、帯電ローラ16が感光体ドラム13に押されて付勢部材103の付勢方向に逆らってクリーニングローラ16を押圧することができる。従って、帯電装置10が画像形成装置本体6に装着された状態では帯電ローラ15の表面15aを感光体ドラム13の表面13aに均一に押圧することができ、帯電ローラ15の表面15aをクリーニングローラ16の表面16aに確実に接触させることができる。一方、帯電装置10が画像形成装置本体6に離脱した状態では、帯電ローラ15を付勢部材103の付勢力により接離方向Hにおけるクリーニングローラ16側とは反対側に移動させることができる。
本実施の形態において、付勢部材103は、帯電ローラ15を感光体ドラム13に押圧するように帯電ローラ軸受を付勢する。帯電ローラ15は、帯電装置10が画像形成装置本体6に装着された状態では付勢部材103の付勢力により感光体ドラム13に押圧して付勢部材103の付勢力に抗してクリーニングローラ16側に移動する(図6A参照)。また、帯電ローラ15は、帯電装置10が画像形成装置本体6に離脱した状態では感光体ドラム13から離間して付勢部材103の付勢力によりクリーニングローラ16側とは反対側に移動する(図6B参照)。ここで、クリーニングローラ16側は、帯電ローラ15がクリーニングローラ16に接触する接触方向H1である。クリーニングローラ16側とは反対側は、帯電ローラ15がクリーニングローラ16から離間する離間方向H2であり、帯電ローラ15を感光体ドラム13に押圧する押圧方向である。
こうすることで、帯電装置10が画像形成装置本体6に装着された状態では、帯電ローラ16が感光体ドラム13に押されて付勢部材103の付勢力に抗してクリーニングローラ16が押圧されるので、付勢部材103により帯電ローラ15を感光体ドラム13に軸方向の位置に依らず均一に押圧することができ。また、帯電装置10が画像形成装置本体6に離脱した状態では帯電ローラ15が感光体ドラム13から離間して付勢部材103により帯電ローラ15をクリーニングローラ16から確実に離間させることができる。
本実施の形態において、クリーニングローラ軸受102は、帯電装置本体10aに固定されている。
こうすることで、クリーニングローラ軸受102を帯電装置本体10aに確実に保持することができる。これにより、帯電ローラ15をクリーニングローラ16に安定的に押圧することができる。
本実施の形態において、帯電装置10が画像形成装置本体6に離脱した状態では帯電ローラ15とクリーニングローラ16との間に圧力がかかっていない。この場合、帯電ローラ15は感光体ドラム13の表面13aから離間して付勢部材103の付勢力によりクリーニングローラ16に対して接触した状態又は離間した状態になる。
こうすることで、帯電装置10が画像形成装置本体6から離脱された状態において、帯電ローラ16が付勢部材103によりクリーニングローラ16側とは反対側に移動するので、帯電ローラ15とクリーニングローラ16との間の圧力を無くすことができ、これにより、帯電ローラ15及びクリーニングローラ16の少なくとも一方の塑性変形を無くすことができる。
本実施の形態において、帯電装置10が画像形成装置本体6に装着された状態では帯電ローラ15とクリーニングローラ16との間に圧力がかかっている。この場合、帯電ローラ15は、感光体ドラム13の表面13aに接触してクリーニングローラ16側(H1)に移動し、付勢部材103の付勢力に抗してクリーニングローラ16に対して押圧状態になる。
こうすることで、帯電装置10が画像形成装置本体6に装着された状態において、帯電ローラ16が感光体ドラム13に押されて付勢部材103の付勢力に抗してクリーニングローラ16が押圧されるので、帯電ローラ15の表面15aに押圧されるクリーニングローラ16により帯電ローラ15の表面15a上の付着物を確実に除去することができる。これにより、クリーニングローラ16の帯電ローラ15の表面15aへの清掃性を向上させることができる。
詳しくは、帯電ローラ15及びクリーニングローラ16は、回転軸線α,βの方向である回転軸線方向(奥行方向Y)が感光体ドラム13の回転軸線γの方向である回転軸線方向(Y)に沿ってと平行に並んだ状態で帯電装置本体10aに設けられている。
ここで、帯電ローラ15は、回転軸15b(導電性支持体)の外周面上に弾性層が形成され、弾性層上に抵抗層が形成されている。本実施の形態では、帯電ローラの回転軸15bとしては、例えば、鉄、銅、ステンレス鋼、アルミニウム、ニッケル等の金属材料の丸棒を用いることができる。弾性層は、被帯電体としての感光体ドラム13に対する給電や、帯電ローラ15の感光体ドラム13に対する均一な密着性を確保するために、適正な導電性と弾性とを有している。
具体的には、弾性層としては、例えば、天然ゴム、エチレンプロピレンゴム(EPDM)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、シリコーンゴム、ウレタンゴム、エピクロルヒドリンゴム、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、ニトリルブタジエンゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)等の合成ゴム、或いは、ポリアミド、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂等の弾性材料中に、カーボンブラック、グラファイト、導電性金属酸化物等の電子電導機構を有する導電剤、アルカリ金属塩や四級アンモニウム塩等のイオン電導機構を有する導電剤などを適宜添加したものを用いることができる。
また、抵抗層は、弾性層に接して形成され、弾性層中に含有される軟化油や可塑剤等の帯電ローラ15の表面15aへのブリードアウトを防止すると共に、帯電ローラ15全体の電気抵抗を調整するために設けられる。抵抗層としては、導電性又は半導電性を有する材料が用いることができる。
また、クリーニングローラ16は、弾性発泡体(スポンジ層)からなるローラ部161と、ローラ部161を軸方向に貫通する回転軸16b(金属シャフト)とを備える。
クリーニングローラ16は、帯電ローラ15の表面15aに付着した残留トナー、トナー外添剤、紙粉等を除去するためのものである。ローラ部161のスポンジ層には、例えば、ポリウレタン、IR、NBR、EPDMなどの有機ゴム等、或いは、ポリエチレン、ポリエステル樹脂、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂の少なくとも一つを用いた発泡体を用いることができる。
回転軸16bとしては、ステンレス、SUM,鉄、ニッケル、アルミニウム等の金属材料によって作成された丸棒を用いることができる。
図6Aに示すように、帯電装置本体10aには、第1収容室110と、第2収容室120と、が設けられている。
第1収容室110は、帯電ローラ15を収容する。帯電ローラ軸受101は、帯電ローラ15の回転軸15bの長手方向(Y)における両端部にそれぞれ設けられた一対の軸受である。帯電ローラ軸受101,101は、帯電装置本体10aにおける第1収容室110内の長手方向(Y)における両端部において接離方向Hに移動自在に設けられている。付勢部材103は、帯電ローラ15の回転軸15bの長手方向(Y)における両端部にそれぞれ設けられた一対の付勢部材である。第1収容室110の長手方向(Y)における両端部には付勢部材収容部110a,110aが設けられている。付勢部材収容部110a,110aは、一対の付勢部材103,103を収容する。付勢部材収容部110a,110aは、帯電装置本体10aの長手方向(Y)における両側の内側案内壁110a1,110a1に隣接している。また、第1収容室110は、感光体ドラム13側が開放している(図4及び図5参照)。
第2収容室120は、クリーニングローラ16を収容する。第2収容室120は、第1収容室110に対して感光体ドラム13側に隣接している。クリーニングローラ軸受102は、クリーニングローラ16の回転軸16bの長手方向(Y)における両端部にそれぞれ設けられた一対の軸受である。帯電ローラ軸受101,101は、帯電装置本体10aにおける第2収容室120内の長手方向(Y)における両端部に固定されている。
帯電装置本体10aの長手方向(Y)における両側には、内側案内壁110a1,110a1及び外側案内壁110a2,110a2がそれぞれ設けられている。帯電ローラ軸受101,101には、内側被案内壁101b,101b及び外側被案内壁101c,101cがそれぞれ設けられている。内側被案内壁101b,101bは、内側案内壁110a1,110a1の長手方向(Y)における内面に案内される。帯電ローラ軸受101,101の外側被案内壁101c,101cは、第1収容室110における外側案内壁110a2,110a2の長手方向(Y)における内面に案内される。内側案内壁110a1,110a1及び外側案内壁110a2,110a2は、帯電装置本体10aの底面10a2から帯電ローラ15に向けて立設されている。内側被案内壁101b,101b及び外側被案内壁101c,101cは、帯電ローラ軸受本体101a,101aから帯電装置本体10aの底面10a2に向けて立設されている。これにより、帯電装置本体10aに対して帯電ローラ15を接離方向Hに移動させることができる。
付勢部材103,103は、帯電ローラ軸受101,101と帯電装置本体10aの底面10a2との間にそれぞれ設けられている。帯電ローラ軸受101,101の帯電ローラ15の回転軸15bの配置面とは反対側の付勢側面101d,101dには、突起部101d1,101d1がそれぞれ設けられている。突起部101d1,101d1は、帯電ローラ軸受本体101a,101aの付勢側面101d,101dから帯電装置本体10aの底面10a2に向けて延びている。帯電装置本体10a(付勢部材収容部110a,110a)の底面10a2には、突出部10a21,10a21がそれぞれ設けられている。突出部10a21,10a21は、帯電装置本体10aの底面10a2から帯電ローラ軸受101,101の突起部101d1,101d1に向けて延びている。付勢部材103,103は、一端103a,103aが帯電ローラ軸受101,101の突起部101d1,101d1に、他端103b,103bが帯電装置本体10aの突出部10a21,10a21に挿通される。これにより、帯電ローラ15を感光体ドラム13に向けて付勢することができる。
帯電装置本体10aの長手方向(Y)における両側の側壁10a3,10a3には、帯電ローラ軸受101,101のクリーニングローラ16側とは反対側への移動を規制する規制部10a41,10a41がそれぞれ設けられている。この例では、規制部10a41,10a41は、側壁10a3,10a3に設けられた開口10a4,10a4の帯電ローラ15側の縁部とされている。帯電ローラ軸受101,101の外側被案内壁101c,101cの長手方向(Y)における外面には、被規制部101c1,101c1が突設されている。帯電ローラ軸受101,101の被規制部101c1,101c1は、側壁10a3,10a3の開口10a4,10a4に挿通されて側壁10a3,10a3の規制部10a41,10a41に係止される。これにより、帯電装置10が画像形成装置本体6から離脱されたときに付勢部材103,103により帯電ローラ軸受101,101のクリーニングローラ16側とは反対側(H2)への移動のし過ぎを規制することができ、帯電ローラ軸受101,101が帯電装置本体10aからの抜けを効果的に防止することができる。
図8A及び図8Bは、それぞれ、帯電ローラ15Xの軸受とクリーニングローラ16Xの軸受とが一体形成された共通軸受101X部分の参考例において付勢部材103Xにより帯電ローラ15Xが感光体ドラム13Xに押圧される前の状態及び押圧された後の状態を模式的に示す断面図である。
また、図9A及び図9Bは、それぞれ、帯電ローラ15の帯電ローラ軸受101とクリーニングローラ16のクリーニングローラ軸受102とが独立して設けられた軸受部分の本実施の形態の構成において付勢部材103により帯電ローラ15が感光体ドラム13に押圧される前の状態及び押圧された後の状態を模式的に示す断面図である。
図8Aに示すように、共通軸受101Xにおいて付勢部材103Xにより付勢される位置と帯電ローラ15Xの回転軸15bX及び/又はクリーニングローラ16Xの回転軸16bX(この例ではクリーニングローラ16Xの回転軸16bX)が支持される位置とが付勢部材103の付勢方向(Z)に直交する方向(Y)において異なる。このため、図8Bに示すように、付勢部材103Xにより帯電ローラ15Xが感光体ドラム13Xに押圧され、帯電ローラ15X及びクリーニングローラ16Xに荷重がかかると、共通軸受101Xが内側に傾く。そうすると、帯電ローラ15Xの回転軸15bXの端面15bX1及びクリーニングローラ16Xの回転軸16bXの端面16bX1が共通軸受101Xに接触し、帯電ローラ15X及びクリーニングローラ16Xの回転に負荷がかかる。
一方、図9Aに示すように、互いに独立した帯電ローラ軸受101及びクリーニングローラ軸受102では、付勢部材103により帯電ローラ軸受101を付勢し、帯電ローラ軸受101において付勢部材103により付勢される位置と帯電ローラ15の回転軸15bが支持される位置とが付勢部材103の付勢方向(Z)に直交する方向(Y)において一致又は略一致する。このため、図9Bに示すように、付勢部材103により帯電ローラ15が感光体ドラム13に押圧され、帯電ローラ15及びクリーニングローラ16に荷重がかかっても、帯電ローラ軸受101が内側に傾くことを効果的に防止することができる。
本実施の形態において、図6Aに示すように、帯電ローラ15の回転軸15bの長さL11は、クリーニングローラ16の回転軸16bの長さL21よりも長い。詳しくは、帯電ローラ15の回転軸15bの端縁15b1,15b1は、クリーニングローラ16の回転軸16bの端縁16b1,16b1よりも長手方向(Y)における外側に位置している。帯電ローラ15のローラ部151の長さL12とクリーニングローラ16のローラ部161の長さL22とは等しい又は略等しい。
こうすることで、帯電ローラ15の回転軸15bを支持する帯電ローラ軸受101,101とクリーニングローラ16の回転軸16bを支持するクリーニングローラ軸受102,102とを回転軸線方向(Y)において重複しないように構成することができる。これにより、帯電装置10の装置構成のさらなる簡単化かつ小型化を実現させることができる。また、帯電ローラ15及びクリーニングローラ16のうち短い方のクリーニングローラ16を先に取り付け、その上に長い方向の帯電ローラ15を容易に取る付けることができる。これにより、組み立て作業性を向上させることができる。
本実施の形態において、帯電ローラ軸受101,101は、クリーニングローラ16の長手方向(Y)におけるクリーニングローラ軸受102,102の外側に設けられている。
こうすることで、付勢部材103,103により長手方向(Y)において帯電ローラ15を感光体ドラム13に向けて均一に付勢することができる。これにより、帯電装置10が画像形成装置本体6に装着された状態では帯電ローラ15を感光体ドラム13に対して安定的に付勢することができる。
<実施形態2>
図10は、第2実施形態に係る帯電装置10の断面図である。なお、図10では、帯電装置10が画像形成装置本体6に装着されている状態を示している。
図10は、第2実施形態に係る帯電装置10の断面図である。なお、図10では、帯電装置10が画像形成装置本体6に装着されている状態を示している。
第2実施形態において、第1実施形態と実質的に同じ構成には同一符号を付し、その説明を省略する。
第2実施形態に係る帯電装置10は、クリーニングローラ軸受102を帯電装置本体10aに対して移動自在とし、クリーニングローラ16用の付勢部材104を設けた以外は第1実施形態に係る帯電装置10と同様である。
クリーニングローラ軸受102は、接離方向Hに移動自在に帯電装置本体10aに設けられてクリーニングローラ16の回転軸16bを回転自在に支持する。クリーニングローラ16用の付勢部材104は、クリーニングローラ16を帯電ローラ15に向けて付勢する。
こうすることで、クリーニングローラ16を帯電ローラ15に軸方向の位置に依らず均一に押圧することができ、それだけ帯電ローラ15の表面15a上の付着物を確実に除去することができる。これにより、クリーニングローラ16の帯電ローラ15の表面15aへの清掃性を向上させることができる。
詳しくは、クリーニングローラ16の回転軸16bの長手方向(Y)における両端部にそれぞれ設けられた一対のクリーニングローラ軸受102,102は、帯電装置本体10aにおける第2収容室120内の長手方向(Y)における両端部において接離方向Hに移動自在に設けられている。付勢部材104は、クリーニングローラ16の回転軸16bの長手方向(Y)における両端部にそれぞれ設けられた一対の付勢部材である。第2収容室120の長手方向(Y)における両端部には付勢部材収容部120a,120aが設けられている。付勢部材収容部120a,120aは、一対の付勢部材104,104を収容する。帯電装置本体10aの長手方向(Y)における両側の内側案内壁110a1,110a1は、付勢部材収容部120a,120aの一部を構成している。
第2収容室120は、クリーニングローラ16を収容する。クリーニングローラ軸受102は、クリーニングローラ16の回転軸16bの長手方向(Y)における両端部にそれぞれ設けられた一対の軸受である。クリーニングローラ軸受102,102は、帯電ローラ軸受101,101は、帯電装置本体10aにおける第2収容室120内の長手方向(Y)における両端部において接離方向Hに移動自在に設けられている。
内側案内壁110a1,110a1の長手方向(Y)における内側には、クリーニングローラ軸受102,102の帯電ローラ15側への移動を規制する規制部102a1,102a1が設けられている。クリーニングローラ軸受102,102の帯電ローラ15側の面は、内側案内壁110a1,110a1の規制部102a1,102a1に係止される。これにより、帯電装置10が画像形成装置本体6から離脱されたときに付勢部材104,104によりクリーニングローラ軸受102,102の帯電ローラ15側(H2)への移動のし過ぎを規制することができ、クリーニングローラ16の帯電ローラへの押圧を効果的に防止することができる。ここで、帯電装置10が画像形成装置本体6から離脱されたときのクリーニングローラ16の帯電ローラ15側(H2)への移動量は、帯電ローラ15のクリーニングローラ16側とは反対側(H2)への移動量よりも小さい。
第2収容室120の長手方向(Y)における両側には、内側案内壁120a1,120a1がそれぞれ設けられている。クリーニングローラ軸受102,102には、外側被案内壁102a,102aがそれぞれ設けられている。クリーニングローラ軸受102,102の外側被案内壁102a,102aは、帯電装置本体10aにおける内側案内壁110a1,110a1の長手方向(Y)における外面に案内される。クリーニングローラ軸受102,102の長手方向(Y)における内側端部102b,102bは、第2収容室120における内側案内壁120a1,120a1の長手方向(Y)における外面に案内される。内側案内壁120a1,120a1は、帯電装置本体10aの底面10a2からクリーニングローラ16の回転軸16bに向けて立設されている。これにより、帯電装置本体10aに対してクリーニングローラ16を接離方向Hに移動させることができる。
クリーニングローラ16用の付勢部材104,104は、クリーニングローラ軸受102,102と帯電装置本体10aの底面10a2との間にそれぞれ設けられている。
<実施形態3>
図11は、第3実施形態に係る帯電装置10の断面図である。なお、図11では、帯電装置10が画像形成装置本体6に装着されている状態を示している。
図11は、第3実施形態に係る帯電装置10の断面図である。なお、図11では、帯電装置10が画像形成装置本体6に装着されている状態を示している。
第3実施形態において、第1実施形態と実質的に同じ構成には同一符号を付し、その説明を省略する。
第3実施形態に係る帯電装置10は、帯電ローラ15用の付勢部材103の配置位置が異なる以外は第1実施形態に係る帯電装置10と同様である。
本実施の形態において、帯電ローラ15の回転軸15bの長さL11は、クリーニングローラ16の回転軸16bの長さL21と等しい又は略等しい。詳しくは、帯電ローラ15の回転軸15bの端縁15b1,15b1は、クリーニングローラ16の回転軸16bの端縁16b1,16b1よりも長手方向(Y)において揃っている又は略揃っている。
帯電ローラ15用の付勢部材103,103は、帯電ローラ軸受101,101とクリーニングローラ16の回転軸16bとの間にそれぞれ設けられている。
こうすることで、帯電ローラ15の回転軸15bを支持する帯電ローラ軸受101,101とクリーニングローラ16の回転軸16bを支持するクリーニングローラ軸受102,102とを回転軸線方向(Y)においてオーバーラップするように構成することができる。これにより、帯電装置10の長手方向(Y)における全体のサイズを小さくすることができる。
本発明は、以上説明した実施の形態に限定されるものではなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、係る実施の形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
10 帯電装置
100 画像形成装置
101 帯電ローラ軸受
102 クリーニングローラ軸受
103 帯電ローラ用の付勢部材
104 クリーニングローラ用の付勢部材
13 感光体ドラム
13a 表面
15 帯電ローラ
15a 表面
15b 回転軸
16 クリーニングローラ
16a 表面
16b 回転軸
H 接離方向
H1 接触方向
H2 離間方向
X 左右方向
Y 奥行方向
Z 上下方向
α 回転軸線
β 回転軸線
γ 回転軸線
100 画像形成装置
101 帯電ローラ軸受
102 クリーニングローラ軸受
103 帯電ローラ用の付勢部材
104 クリーニングローラ用の付勢部材
13 感光体ドラム
13a 表面
15 帯電ローラ
15a 表面
15b 回転軸
16 クリーニングローラ
16a 表面
16b 回転軸
H 接離方向
H1 接触方向
H2 離間方向
X 左右方向
Y 奥行方向
Z 上下方向
α 回転軸線
β 回転軸線
γ 回転軸線
Claims (9)
- 像担持体の表面に接触して前記像担持体の表面を所定の電位に帯電させる帯電ローラと、前記帯電ローラの表面に接触して前記帯電ローラの表面を清掃するクリーニングローラと、を備え、画像形成装置本体に着脱可能とされた帯電装置であって、
前記帯電ローラの回転軸を回転自在に支持する帯電ローラ軸受と、
前記クリーニングローラの回転軸を回転自在に支持するクリーニングローラ軸受と、
前記帯電ローラ軸受を付勢する付勢部材と、
を備え、
前記クリーニングローラ軸受は、前記帯電ローラ軸受とは独立して帯電装置本体に設けられ、
前記帯電ローラ軸受は、移動自在に前記帯電装置本体に設けられている、ことを特徴とする帯電装置。 - 請求項1に記載の帯電装置であって、
前記帯電ローラは、前記クリーニングローラに対して接離方向に移動可能である、ことを特徴とする帯電装置。 - 請求項2に記載の帯電装置であって、
前記付勢部材は、前記帯電ローラを前記像担持体に押圧するように前記帯電ローラ軸受を付勢し、
前記帯電ローラは、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は前記付勢部材の付勢力により前記像担持体に押圧して前記付勢部材の付勢力に抗して前記クリーニングローラ側に移動し、当該帯電装置が前記画像形成装置本体に離脱した状態では前記像担持体から離間して前記付勢部材の付勢力により前記クリーニングローラ側とは反対側に移動する、ことを特徴とする帯電装置。 - 請求項1から請求項3までの何れか1つに記載の帯電装置であって、
前記クリーニングローラ軸受は、前記帯電装置本体に固定されている、ことを特徴とする帯電装置。 - 請求項1から請求項4までの何れか1つに記載の帯電装置であって、
当該帯電装置が前記画像形成装置本体に離脱した状態では前記帯電ローラと前記クリーニングローラとの間に圧力がかかっていない、ことを特徴とする帯電装置。 - 請求項1から請求項5までの何れか1つに記載の帯電装置であって、
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は前記帯電ローラと前記クリーニングローラとの間に圧力がかかっている、ことを特徴とする帯電装置。 - 請求項1から請求項6までの何れか1つに記載の帯電装置であって、
前記帯電ローラの回転軸の長さは、前記クリーニングローラの回転軸の長さよりも長い、ことを特徴とする帯電装置。 - 請求項1から請求項7までの何れか1つに記載の帯電装置であって、
前記帯電ローラ軸受は、前記クリーニングローラの長手方向における前記クリーニングローラ軸受の外側に設けられている、ことを特徴とする帯電装置。 - 請求項1から請求項8までの何れか1つ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。
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---|---|---|---|
JP2021129840A JP2023023899A (ja) | 2021-08-06 | 2021-08-06 | 帯電装置及びそれを備えた画像形成装置 |
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