JP3563537B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、感光体に対して、帯電、露光、現像、転写、クリーニング、除電などの電子写真プロセスを実行する電子写真方式の画像形成装置に関し、特に帯電ローラ、転写ローラを用いる画像形成装置における帯電ローラあるいは転写ローラの再利用回数表示（識別）機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
感光体に対して、帯電、露光、現像、転写、クリーニング、除電などの電子写真プロセスを実行する電子写真方式の画像形成装置であって、帯電手段として、感光体表面に接触して該表面を帯電する帯電ローラを用い、また転写手段として、感光体との間に転写紙を狭持して搬送させながら転写バイアスを掛けて転写を行う転写ローラを用いる画像形成装置が広く知られている。
【０００３】
ところで、近年、環境問題、廃棄物問題を解消するため、画像形成装置においても部品の再利用に対する要望が高まっている。帯電ローラを再利用する場合、再利用ごとにローラの特性が変化している。
【０００４】
経時における帯電ローラ表面は、クリーニングブレードを通過した微小トナー（３〜５μｍ）、ごみ等の異物が固着している。すると、帯電ローラの抵抗値が上がり、新品への印加電圧と同一の印加電圧を与えても、所定の帯電電位より下がり、地汚れ等の異常画像となる。
そのため、帯電ローラを再利用する場合は、その表層を砥石のようなもので研磨している。ところが、研磨を過多にしてしまうと、帯電ローラの径が変化し、体積抵抗が下がり、帯電電位は上がり、地汚れとは逆に画像が薄い等の不具合となってしまう。
【０００５】
このような事情から、帯電ローラを再利用すると言っても無制限に繰り返し利用することはできず、所定レベル以上の画像品質を維持するためには自ずと利用回数に限界があった。なお、転写ローラにおいても、上記と同様のことが言える。
【０００６】
そこで、特開平６−１３８７２９号公報には、帯電ローラの如き、再生部品の再生回数報知手段を再生部品自体に設けることにより、部品単位に分解しても、再生回数を容易に識別でき、再生作業を容易に行うことができる技術が提案されている。
具体的には、帯電ローラの軸の円周上に凹溝を再生（再利用）回数分付設するものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、特開平６−１３８７２９号公報には、帯電ローラの軸に凹溝をその再利用回数分付設すると記載されているが、再利用回数が多い場合、対応できず、コスト、手間が掛かるという問題がある。
【０００８】
そこで本発明は、コストや手間を掛けることなく、帯電ローラや転写ローラなどの再利用品の再利用回数を把握することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明は、感光体に対して、帯電、露光、現像、転写、クリーニング、除電などの電子写真プロセスを実行する電子写真方式の画像形成装置であって、帯電手段として感光体表面に接触して該表面を帯電する帯電ローラを用いる画像形成装置において、帯電ローラの再利用回数を表示するために、色の異なる部品を帯電ローラに着脱可能に設けたことを特徴とするものである。
【００１０】
また、色の異なる部品は帯電ローラの駆動ギヤであることを特徴とするものである。
【００１１】
また、駆動ギヤの両側面は異なる着色が施されており、２度目に帯電ローラが使用されるときは駆動ギヤの向きを変えて帯電ローラに装着されるものとすることもできる。
【００１２】
また、駆動ギヤの周囲のケースに視認窓を形成したものとすることもできる。
【００１３】
また、感光体に対して、帯電、露光、現像、転写、クリーニング、除電などの電子写真プロセスを実行する電子写真方式の画像形成装置であって、転写手段として感光体との間に転写紙を狭持しながら転写バイアスを掛け、転写を行う転写ローラを用いる画像形成装置において、転写ローラの再利用回数を表示するために、色の異なる部品を転写ローラの着脱可能に設け、この色の異なる部品を転写ローラの駆動ギヤとする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。
図１は画像形成装置の作像ユニットを示す構成図である。
カートリッジ状の作像ユニット１は、図示しない装置本体に対して着脱可能に装着できるようになっている。
その作像ユニット１は、作像ケース６内に、感光体９と、帯電装置を構成する帯電ローラ２と、現像装置３と、クリーニング装置４と、そのクリーニング装置４で回収した残留トナーを現像装置３へ送り込むリサイクル搬送部５等を配設し、それらをユニット状態で装置本体から一体で取り外せるようにしている。
その作像ユニット１は、図１に示すように、装置本体の所定の位置に装着した状態で、感光体９が図示しない駆動源によって矢印Ａ方向に回転可能になる。
【００１５】
この画像形成装置は、画像形成動作が開始されると、感光体９に除電ランプ４９から除電光Ｌ１が照射されることによってその表面が除電され、その表面電位が０〜−１５０Ｖの基準電位に平均化される。
【００１６】
次に、感光体９の表面に接触状態にある帯電ローラ２に高電圧を印加して感光体９を帯電し、その表面電位を−１１００Ｖ前後にする。そして、その帯電された電位面に露光部から露光Ｌ２を照射して、画像となる表面電位が０〜−２９０Ｖの潜像部分を形成する。
その潜像部分が、感光体９が矢印Ａ方向に回転することによって現像装置３の現像スリーブ１３の位置まで移動すると、その潜像部分に−８００Ｖ前後のバイアスが掛けられている現像スリーブ１３の表面に保持されているトナーが付着される。従って、その潜像部分が現像されてトナー像（可視像）となる。
【００１７】
一方、給紙部（図示せず）から転写紙Ｐが給紙され、その転写紙Ｐの先端と感光体９上のトナー像の先端とが転写ローラ８の位置で一致するように、レジストローラ対７によってタイミング調整されて、感光体９上のトナー像が転写ローラ８によって転写紙Ｐに転写される。
その転写紙Ｐは図示しない定着部のローラ間へ搬送され、そこで熱と圧力によりトナーが転写紙Ｐへ融着され、それが機外の排紙トレイ等に排出される。
【００１８】
そして、その画像転写後に感光体９上に残った残留トナーは、クリーニング装置４のクリーニングブレード１０により掻き落とされ、感光体９の表面は殆どトナーが付着していない状態となり、再び次の作像工程へ移る。
また、クリーニング装置４によって回収された残留トナーは、トナー搬送コイル１１によってリサイクル搬送部５へ搬送されて、そこでリサイクルベルト１２により現像装置３の現像剤攪拌部へ搬送されて回収され、トナーがリサイクルされる。
【００１９】
以上がこの画像形成装置の基本的な動作である。
図２は作像ユニットに設けられている感光体と帯電装置の一部切り欠き断面斜視図、図３は帯電装置の分解斜視図である。
帯電装置は、図２及び図３に示すように、帯電ローラ２と、それを支持する軸受１４，１５と、その軸受１４，１５を加圧する前後の加圧スプリング１８，１８と、帯電ローラ駆動ギヤ１９と、クリーニング部材であるクリーニングパッド２５と、電極端子２２（図２）と、帯電ローラケース１６とで一定のユニット状に形成されている。
【００２０】
その帯電ローラ２は、図２に示すように、金属製の芯金２ａの外周に導電性の生ゴム（例えばエピクロルヒドリンゴム）２ｂを装着したものであり、その導電性の生ゴム２ｂの表面を感光体９の表面に接触させた状態で芯金２ａに高電圧を印加することによって、感光体９の表面を一様に帯電する。
【００２１】
その帯電ローラ２の芯金２ａの両端部は、軸受１４，１５によって回転自在に保持されており、その各軸受１４，１５には、図３に示すように、左右の両面にそれぞれ縦長の突起１４ａ，１４ａ及び１５ａ，１５ａが形成されていて、その各突起がそれに対応させて帯電ローラケース１６にそれぞれ形成されている縦長の各ガイド溝１６ａにスライド可能に嵌入して、上下方向に移動可能になっている。
【００２２】
その軸受け１４と帯電ローラケース１６の内面１６ｃとの間には、図２に示すように、加圧スプリング１８を介装し、その付勢力によって軸受１４を介して帯電ローラ２を感光体９へ所定の加圧力で押し付け可能にしている。
【００２３】
また、電極端子２２は、この帯電装置を装置本体の所定の位置にセットしたときに、本体側リセプタクルの電極端子（図示せず）に接触する。そして、その状態で、この電極端子２２に図示しない高圧電源から帯電用の電圧が印加される。この電極端子２２は、帯電ローラ２を感光体９に加圧するための後側の加圧スプリング１８を介して軸受１５と導通している。そして、その軸受１５は導電性材料で形成されているので、上記高圧電源からの電圧が帯電ローラ２へ印加される。
【００２４】
その帯電ローラ２の芯金２ａの一端側は、図３に示すように、外周の一部を平面状に加工することによって、断面形状をＤ形とするＤ形状部２ｃを形成し、そのＤ形状部２ｃに嵌合可能に中心孔の形状を対応させた帯電ローラ駆動ギヤ１９を嵌入させて一体に固定し、それが軸方向に抜けないように、Ｅリング３５で抜け止めをしている。
【００２５】
その帯電ローラ駆動ギヤ１９は、図２に示すように、作像ケース６の前後の面に両端部が回転自在に支持されている感光体９の感光面以外の一端部に固定された感光体前側ギヤ２１に、帯電ローラ２が感光体９の表面に接触しているときに噛み合うようになっている。
従って、感光体９が矢印Ａ方向に回転すると、同方向に回転する感光体前側ギヤ２１により帯電ローラ駆動ギヤ１９が矢印Ｂ方向に回転され、帯電ローラ２が矢印Ｂ方向に強制的に回転する。
【００２６】
帯電ローラケース１６の内面１６ｃには、帯電ローラ２の表面をクリーニングするクリーニングパッド２５が例えば、両面テープ等の接着剤で貼り付けられている。
従って、帯電ローラ２は帯電動作時には感光体９に接触し続けるため、その感光体９の表面に付着している微小なトナーによって表面が汚れて帯電ムラを引き起こしやすいが、その表面にクリーニングパッド２５を圧接させることでその表面をクリーニングしてトナーを取り除くことができるので、帯電ローラ２が汚れた場合に生じる帯電ムラを防止できる。
【００２７】
また、帯電ローラケース１６の内面１６ｃの長手方向の両端部と、作像ケース６の前後の面にそれぞれ形成したバネ受け６ａ，６ａ（図３参照）との間に、押し上げスプリング２６，２６をそれぞれ介装し、その各付勢力によって帯電ローラケース１６を図２で上方へ付勢している。
【００２８】
帯電ローラ２を前述したユニット状態で作像ケース６に取り付ける際には、その作像ケース６の前後の面に帯電ローラケース１６の左右の面１６ｄ，１６ｅにそれぞれ対応させて形成している溝部６ｂ，６ｃに、帯電ローラケース１６の左右の面１６ｄ，１６ｅの前後の各端部をそれぞれ落とし込む。
そして、この帯電ローラケース１６を作像ケース６の溝部６ｂ，６ｃに落とし込んだだけでは、帯電ローラケース１６が前後の押し上げスプリング２６，２６によって上方へ押し上げられて上方向にフリーな状態になってしまうので、それを上側から帯電に適した所定の位置に押さえ込むストッパが必要となる。
【００２９】
そこで、この実施の形態では、そのストッパの役目を図１に示す上カバー２９が兼ねている。そしてその上カバー２９が、ユニット状態に構成されているために、帯電ローラケース１６の移動に同動する帯電ローラ２の同図で上方向への移動量を規制している。
従って、帯電ローラケース１６が作像ケース６から上方に抜け落ちるのを防止するための専用のストッパ機構を設ける必要がない。
【００３０】
その上カバー２９は、感光体９や帯電ローラ２等に、オペレータやサービスマンの手などが接触するのを防止するためのものである。
そして、この上カバー２９は、作像ケース６に形成された、例えば弾性を有する爪がそれに対応して上カバー２９側に形成された凹部に嵌入することによって、スナップフィット（パッチン止め）する固定手段により固定されている。
【００３１】
従って、その上カバー２９は、一切工具等を使用することなしに、手だけの操作で作像ケース６に対して着脱することができる。
そのため、帯電ローラ２をユニット状態で交換する場合には、その帯電ローラ２を帯電ローラケース１６及び上カバー２９と共に作像ケース６から一切工具等を使用することなしに手だけで取り外すことができる。
【００３２】
なお、帯電ローラケース１６は、図２で説明したように、左右の面１６ｄ，１６ｅを作像ケース６の前後の面にそれぞれ形成されている各溝部６ｂ，６ｃに落とし込んでいるだけであるため、それを持ち上げるだけで作像ケース６から簡単に取り出すことができる。
【００３３】
また、各押し上げスプリング２６は、作像ケース６側のバネ受け６ａか、帯電ローラケース１６側の内面１６ｃの少なくともいずれかの側に、円形の凸部を形成してそこに圧入させておけば、帯電ローラ２をユニット状態で取り外す際に、その押し上げスプリング２６の脱落を防止することができる。
【００３４】
前述したように、帯電ローラ２は、金属製の芯金２ａの外周に導電性の生ゴム２ｂを装着している。そしてさらにその外表面にはトナー粒子の付着を防ぐための表面層を設ける。
【００３５】
本発明において、帯電ローラ２は、再利用対象品であり、再利用に際しては表面層を研磨して使用する。しかし、前述したように、研磨し過ぎると不具合があるので、本実施の形態では表面層の削り量を５０μｍ以下とし、再利用回数も初期を含め３回までとする。
【００３６】
図４は帯電ローラ駆動ギヤ部の分解斜視図である。符号４１で示すスペーサは駆動ギヤ１９を固定するものである。
駆動ギヤ１９は、前述したように、Ｅリング３５で抜け止めされているが、Ｅリング３５を取り外せば、帯電ローラ２のＤ形状部２ｃより容易に取り外すことができる。そして、本実施の形態の駆動ギヤ１９は、図４に示すように、対向する２つの側面が異なる色に着色されている。例えば、一側面は白側面１９ａ、他側面は黒側面１９ｂとした（ギヤの外周面も前半分と後半分が色分けされているが、ギヤ部分は着色してなくてもよい）。
【００３７】
そして、工場出荷時、即ち帯電ローラ２が初期状態のときは、白側面１９ａを図４に示すように、機械前面として駆動ギヤ１９を帯電ローラ２に組み込む。また１回目の再利用時には、駆動ギヤ１９の前後を逆にして、即ち黒側面１９ｂを前面にして駆動ギヤ１９を帯電ローラ２に組み込む。
このような組み付け状態にしておけば、オペレータは、現在初回の使用なのか、２回目（再利用の１回目）の使用なのかを前側に面している色から直ちに把握することができる。
【００３８】
また、３回目（再利用の２回目）の利用時には、再度白側面１９ａを前側にするが、初回と区別するためにこの場合は白側面１９ａにマーキング（例えば３回目であることを示す数字の３）する。また白側面１９ａ上にさらに異なる色を再着色する。
このようにすれば、再利用回数を認識することができる。
【００３９】
また、図３に示すように、帯電ローラケース１６に駆動ギヤ視認用の窓４２を形成し、さらに図５に示すように、上カバー２９にも同様の窓４３を形成すれば、作像ユニット１を分解せずに帯電ローラ２の再利用回数が確認可能である。そうすることにより、再利用不可の（３サイクル終了後）帯電ローラ２が装着されているユニットについてはユニットごと破棄することが可能となり、帯電ローラ再利用時の工程管理が容易となる。即ち、帯電ローラ２を破棄するか否か分別するという工程が省略可能となる。
【００４０】
本実施の形態の作像ユニット１、帯電ローラ２のリサイクル使用は、Ａ４横に換算して４５ｋ枚であり、３サイクル（１３５ｋ枚）が限度となっている。なお、駆動ギヤ１９の両側面の着色は白と黒に限定する必要はない。また着色対象も駆動ギヤ１９に限定する必要はない。
また、図１に示す転写ローラ８についても、帯電ローラ２と同様にして再利用表示を行うことができる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば、再利用部品である帯電ローラの再利用回数を色で判別するようにしたから、ローラの芯金等に再利用回数を刻む従来例と比べて、コストを低減し、工程を短縮することができる。
【００４２】
また、着色対象を必須構成部品である駆動ギヤとすることで、さらにコスト低減を図ることができる。
【００４３】
また、駆動ギヤの周囲のケースに視認窓を形成したことにより、ユニットを分解せず、外から再利用回数が判別できるため、リサイクル不可の帯電ローラが設置されているユニットについては、ユニットごと破棄することが可能となり、帯電ローラリサイクル時の工程の管理が容易となる。
【００４４】
また、転写ローラの再利用に際しても同様に上述した本発明の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置の作像ユニットを示す構成図である。
【図２】作像ユニットに設けられている感光体と帯電装置の一部切り欠き断面斜視図である。
【図３】帯電装置の分解斜視図である。
【図４】帯電ローラ駆動ギヤ部の分解斜視図である。
【図５】上カバー部分の斜視図である。
【符号の説明】
１ 作像ユニット
２ 帯電ローラ
２ａ 金属製の芯金
２ｂ 導電性の生ゴム
３ 現像装置
４ クリーニング装置
５ リサイクル搬送部
６ 作像ケース
６ｂ，６ｃ 溝部
８ 転写ローラ
９ 感光体
１０ クリーニングブレード
１１ トナー搬送コイル
１２ リサイクルベルト
１４，１５ 軸受
１６ 帯電ローラケース
１６ｃ 内面
１８ 加圧スプリング
１９ 駆動ギヤ
１９ａ 白側面
１９ｂ 黒側面
２１ 感光体前側ギヤ
２２ 電極端子
２５ クリーニングパッド
２６ スプリング
２９ 上カバー

Claims (4)

1. 感光体に対して、帯電、露光、現像、転写、クリーニング、除電などの電子写真プロセスを実行する電子写真方式の画像形成装置であって、
   帯電手段として感光体表面に接触して該表面を帯電する帯電ローラを用いる画像形成装置において、
   帯電ローラの再利用回数を表示するために、色の異なる部品を帯電ローラに着脱可能に設けてなり、
   前記色の異なる部品が帯電ローラの駆動ギヤであることを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１記載において、駆動ギヤの両側面は異なる着色が施されており、２度目に帯電ローラが使用されるときは駆動ギヤの向きを変えて帯電ローラに装着されるものであることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１記載において、駆動ギヤの周囲のケースに視認窓を形成したことを特徴とする画像形成装置。
4. 感光体に対して、帯電、露光、現像、転写、クリーニング、除電などの電子写真プロセスを実行する電子写真方式の画像形成装置であって、転写手段として感光体との間に転写紙を狭持しながら転写バイアスを掛け、転写を行う転写ローラを用いる画像形成装置において、
   転写ローラの再利用回数を表示するために、色の異なる部品を転写ローラに着脱可能に設けてなり、
   前記色の異なる部品が転写ローラの駆動ギヤであることを特徴とする画像形成装置。

Images