JP3722196B2

JP3722196B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3722196B2
Application number: JP21473999A
Authority: JP
Inventors: 細川洋一; 北澤淳憲
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1999-07-29
Filing date: 1999-07-29
Publication date: 2005-11-30
Anticipated expiration: 2019-07-29
Also published as: JP2001042609A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、帯電ローラ等の帯電装置を感光体に接触させてこの感光体を帯電し、帯電した感光体上に静電潜像を形成することで画像を形成する画像形成装置の技術分野に属し、特に、帯電装置の帯電部材に付着したトナー等の異物を除去するための帯電部材の清掃部材およびこの清掃部材を帯電部材に押圧させる弾性部材を備えた画像形成装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
静電複写機やプリンタ等の画像形成装置は感光体を帯電する帯電装置を備えており、この帯電装置として、従来、コロナ帯電が広く利用されている。しかし、このコロナ帯電はオゾンや窒素酸化物が発生して感光体などの表面に付着するので、画像欠陥を起こすという問題がある。
【０００３】
そこで、帯電装置として、電圧を印加した例えばウレタンゴム等からなる帯電部材を感光体に接触させて感光体を帯電させるという接触帯電方式が、例えば特開昭６３−１４９６６８号公報において提案されている。このような接触帯電方式の帯電によれば、前述のコロナ帯電で発生する問題が解消される。
しかしながら、接触帯電方式は帯電部材が感光体に接触していることから、クリーニング装置からすり抜けた感光体上のトナーや現像器から飛散したトナー等の異物が帯電部材の表面に付着してしまう。このため、感光体の帯電不良が引き起こされ、画像劣化が発生してしまう。
【０００４】
このようなことから、帯電部材の表面に付着したトナー等の異物を取り除くための清掃部材を備えた画像形成装置が、例えば特許第２８５３２０８号公報や特開平０７−１２８９５４号公報等において提案されている。これらの画像形成装置の清掃部材は常時帯電部材に接触していると、帯電部材の表面が傷ついて帯電不良を起こしてしまうので帯電部材に対して離接可能に設けられている。そして、この清掃部材は、帯電部材を清掃するときのみこの帯電部材に接触され、帯電部材を清掃しないときには帯電部材から離間された状態に設定されるようになっている。その場合、帯電部材の清掃は一般的に定期的に行われるようになっており、したがって清掃部材の離接動作も定期的に行われている。この清掃部材を備えた画像形成装置によれば、帯電部材の表面が清掃され、感光体の帯電が良好になる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような帯電部材に対して離接可能な清掃部材を備えた画像形成装置においては、特許第２８５３２０８号公報や特開平０７−１２８９５４号公報等にも記載されているように、清掃部材の帯電部材への押圧には、一般に、例えばばね等の弾性部材が用いられている場合が多い。
【０００６】
しかしながら、このように弾性部材が用いられた場合、清掃部材が帯電部材から離間した状態に設定されているとき、弾性部材は清掃部材の帯電部材への接触状態より圧縮された状態、つまり接触状態より大きな負荷を受けた状態に保持されるようになる。しかも、一般には清掃部材による清掃がそれほど多くなく、ほとんどの場合、清掃部材は帯電部材から離間した状態に設定されるため、弾性部材は大きな負荷を受けた状態に長い間保持されることになる。
このため、弾性部材は弾性の劣化や永久歪みを生じてしまい、耐久性に問題がある。また、このように弾性部材は弾性の劣化や永久歪みを生じると、帯電部材の清掃ために清掃部材が帯電部材に接触されたとき、清掃部材の帯電部材への十分な押圧力が得られず、清掃能力が低下して、感光体の帯電不良や画像欠陥が発生してしまう。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、清掃部材を帯電部材に押圧する弾性部材の耐久性を向上して、清掃部材の帯電部材への接触時における清掃部材の押圧力をほとんど経年変化することなく、十分に確保できる画像形成装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、請求項１の発明は、静電潜像が形成される感光体と、この感光体に接触して感光体を帯電する帯電部材と、この帯電部材に対して離接可能に設けられて前記帯電部材を清掃する清掃部材と、この清掃部材の前記帯電部材への接触時に前記清掃部材を前記帯電部材に対して押圧するための弾性部材とを少なくとも備えている画像形成装置において、前記弾性部材がＶ字状ばねからなり、前記清掃部材が保持部材に保持されており、前記Ｖ字状ばねの１辺が、前記保持部材の、前記清掃部材を保持する側と反対側に固定されているとともに、Ｖ字状ばねの他の１辺が自由状態にされており、前記清掃部材が前記帯電部材から離間しているときは、前記Ｖ字状ばねを無負荷状態に設定する無負荷状態設定手段が設けられており、前記無負荷状態設定手段が、前記帯電部材を収容するハウジングに設けられ、前記Ｖ字状ばねを無負荷状態に収容する凹部で構成され、前記清掃部材が前記帯電部材から離間しているときは、前記Ｖ字状ばねの他の１辺が前記凹部に収容されているとともに、前記保持部材が前記帯電部材の長手方向に移動して前記Ｖ字状ばねの他の１辺が前記凹部の側面に当接した後前記凹部から脱出する際に、前記ハウジングが前記Ｖ字状ばねの他の１辺を前記帯電部材の方へ押圧して前記Ｖ字状ばねを圧縮して前記清掃部材を前記帯電部材に当接させることを特徴としている。
【０００９】
また、請求項２の発明は、前記凹部の側面が、前記清掃部材が前記帯電部材に当接させる前記保持部材の移動方向に向かって前記帯電部材に接近するような傾斜面とされており、この傾斜面の傾斜角は前記Ｖ字状ばねの他の１辺の傾斜角とほぼ同じに設定されていることを特徴としている。
【００１０】
【作用】
このように構成された本発明の画像形成装置においては、清掃部材が帯電部材から離間した状態にあるときは、無負荷状態設定手段により、清掃部材を帯電部材に押圧する弾性部材が負荷を受けない無負荷状態に設定される。これにより、弾性部材の弾性が劣化することはほとんどなくなり、弾性部材の耐久性が向上する。特に、清掃部材による帯電部材の清掃は一般に定期的に行われることから、清掃部材はほとんど帯電部材から離間状態に設定されて無負荷状態となっているため、弾性部材の弾性の劣化がより効果的に防止されるようになる。したがって、清掃部材による帯電部材の清掃時には、清掃部材の帯電部材への押圧力が長期間にわたって十分に確保されるようになり、清掃能力が低下することなく、長期間良好に保持されるようになる。
そして、無負荷状態設定手段がハウジングに設けられた凹部で構成されるので、無負荷状態設定手段の構造が簡単になる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の画像形成装置の実施の形態の一例が適用されたフルカラ−の中間転写型の画像形成装置を模式的に示す図である。
図１に示すように、この例の画像形成装置１は、感光体（以下、ＯＰＣともいう）２、帯電装置３、露光装置４、現像装置５、中間転写装置６、およびクリーニング装置７を備えているとともに、図示しないが中間転写装置６の転写ベルト６ａに転写された中間転写画像を転写紙等の転写材に転写する転写装置および転写材に転写された転写画像を定着する定着装置を備えている。
帯電装置３、露光装置４、現像装置５、中間転写装置６、およびクリーニング装置７は、従来の画像形成装置と同様にＯＰＣ２の周囲にこれらの順に図において時計回りに配設されている。
【００１２】
図１および図２（ａ）ないし（ｃ）に示すように、帯電装置３は、ＯＰＣ２に接触してこのＯＰＣ２を帯電するためにハウジング８に回転可能に支持された帯電ローラ等の帯電部材９、帯電部材９に対して離接可能に設けられ、この帯電部材９の表面を清掃するための清掃部材１０、清掃部材１０を保持し、この清掃部材１０を帯電部材３に対して離接させるように作動する保持部材１１、保持部材１１の、清掃部材１０を保持する側と反対側の面に設けられたＶ字状ばねからなる弾性部材１２、清掃部材１０を帯電部材９に対して接触または離間するために保持部材１１を図２において左右方向に移動させる図示しない駆動手段を備えている。弾性部材１２はそのＶ字状ばねの１辺が保持部材１１に固定されているとともに、Ｖ字状ばねの他の１辺が自由状態にされている。
【００１３】
なお、図１には清掃部材１０を帯電部材へ押圧する弾性部材１２をコイルばねのように記載されているが、これは単に模式的に記載するために図１にはこのように記載しただけであり、この例の画像形成装置１では、図２に示すように弾性部材１２はＶ字状ばねが用いられている。
【００１４】
ハウジング８には、清掃部材１０が帯電部材９から離間した状態において、Ｖ字状ばねの弾性部材１２を自由状態つまり無負荷状態にするための凹部からなる無負荷状態設定手段１３が設けられている。無負荷状態設定手段１３の凹部の右側面１３ａは右下がりの傾斜面となっており、この傾斜面の傾斜角は弾性部材１２におけるＶ字状ばねの他の１辺の傾斜角とほぼ同じに設定されている。
【００１５】
また、ハウジング８には、無負荷状態設定手段１３の凹部に隣接して大きな凹部１４が形成されているとともに、この凹部１４の左側壁１４ａを形成するハウジング８の部分の下端には、長手方向に突出する突出部８ａが形成されている。更に、保持部材１１にはハウジング８の凹部１４内に突出する突出部１１ａが突設されている。ハウジング８の突出部８ａに対向するこの突出部１１ａの左側面１１ｂは右下がりの傾斜面とされており、この傾斜面の傾斜角は無負荷状態設定手段１３の凹部の右側面１３ａの傾斜角とほぼ同じに設定されている。
【００１６】
そして、保持部材１１は図２（ａ）に示すように清掃部材１０を帯電部材９から離間させる離間位置と図２（ｃ）に示すように清掃部材１０を帯電部材９に接触させる接触位置との間で移動可能となっている。
離間位置では、保持部材１１の上面１１ｃがハウジング８の下面８ｂに接触するとともに、弾性部材１２が無負荷状態設定手段１３の凹部内に収容された状態となる。この状態では、弾性部材１２は無負荷状態になっている。
【００１７】
この離間位置から、図示しない駆動手段により保持部材１１が引っ張られて図２（ａ）に示す矢印Ａ方向に移動すると、すぐに、弾性部材１２のＶ字状ばねの他の１辺が無負荷状態設定手段１３の凹部の右側面１３ａに接触する。更に、保持部材１１が矢印Ａ方向に移動すると、弾性部材１２のＶ字状ばねの他の１辺が右側面１３ａに沿って下動するので、保持部材１１および清掃部材１０が下動して、図２（ｂ）に示すように清掃部材１０が帯電部材９に接触する。この状態では、弾性部材１２がまだ無負荷状態となっているので、清掃部材１０の帯電部材９への押圧力は生じていない。また、図２（ａ）に示す離間位置から図２（ｂ）に示す位置までの保持部材１１の移動時は、保持部材１１の突出部１１ａの左側面１１ｂがハウジング８の突出部８ａの先端に常時接触した状態で保持部材１１が移動するようになる。
【００１８】
保持部材１１が更に矢印Ａ方向に移動すると、突出部１１ａの左側面１１ｂが突出部８ａの先端から離間するとともに、弾性部材１２のＶ字状ばねが次第にハウジング８の下面８ｂに位置するようになる。すると、Ｖ字状ばねがハウジング８から負荷を加えられて圧縮されるので、Ｖ字状ばねはばね力を発生する。このＶ字状ばねのばね力つまり弾性部材１２の弾性力により、清掃部材１０は帯電部材９に押圧される。そして、保持部材１１が矢印Ａ方向に移動するにつれて、弾性部材１２の負荷が大きくなるので弾性部材１２の発生する弾性力も大きくなり、清掃部材１０の帯電部材９への押圧力も大きくなる。弾性部材１２のほとんどがハウジング８の下面８ｂに位置したとき、保持部材１１の移動が停止し、図２（ｃ）に示す清掃部材１０は清掃のための接触位置となる。この状態では、清掃部材１０の帯電部材９への押圧力が最大となり、所定の清掃能力を得るために十分な押圧力となる。
【００１９】
清掃部材１０による帯電部材９の清掃が終了すると、駆動手段によって保持部材１１は前述と逆方向（つまり、図において左方）に移動する。すると、ハウジング８によって加えられた弾性部材１２の負荷が次第に小さくなり、図２（ｂ）に示すように弾性部材１２のほとんどが無負荷状態設定手段１３の凹部内に位置するようになると、弾性部材１２はハウジング８から負荷を加えられなくなり、無負荷状態となる。この状態では、清掃部材１０の帯電部材９への押圧力も消滅する。また、保持部材１１の突出部１１ａの左側面１１ｂがハウジング８の突出部８ａの先端に接触するようになる。
【００２０】
保持部材１１が更に左方へ移動すると、突出部１１ａの左側面１１ｂが突出部８ａの先端に接触しているため、この左側面１１ｂの傾斜面に沿って保持部材１１が左斜め上方へ移動するようになる。このため、清掃部材１２は帯電部材９から離間し、最終的に、保持部材１１の上面１１ｃがハウジング８の下面８ｂに接触した時点で保持部材１１の左方への移動が停止し、図２（ａ）に示す清掃部材１０は離間位置となる。この状態では、弾性部材１２は完全に無負荷状態設定手段１３の凹部内に収容され、弾性部材１２は無負荷状態となる。
この無負荷状態設定手段１３は、前述の特許第２８５３２０８号公報に開示されているような、感光体２が収容された１つのプロセスカートリッジを用いた画像形成装置１においては、このプロセスカートリッジに帯電部材９および清掃部材１０とともに一緒に設け、また、特開平０７−１２８９５４号公報に開示されているような、清掃部材１０が画像形成装置本体に設けられている画像形成装置１においては、この画像形成装置本体に一緒に設けるようにする。
【００２１】
現像装置５は、従来のフルカラーの画像形成装置の現像器と同様に、イエロー、マゼンタ、シアン、および黒の各現像器１５,１６,１７,１８を備えており、これらの各現像器１５,１６,１７,１８はＯＰＣの外周に沿って配設されている。その場合、各色の現像器１５,１６,１７,１８の配設順序は、前述の順序に限定されることなく任意に設定される。なお、以下の説明では、説明の便宜上、前述の色の順序、つまり、イエロー、マゼンタ、シアン、および黒の順で各現像器１５,１６,１７,１８が配設されているものとする。
【００２２】
クリーニング装置７も、従来のフルカラーの画像形成装置と同様にクリーナハウジング１９およびクリーニングブレード２０を備えている。その場合、クリーナハウジング１９は、図示のように帯電装置３のハウジング８と一体に形成されている。なお、クリーナハウジング１９はハウジング８と別体に形成することもできる。
【００２３】
このように構成されたこの例の画像形成装置１の作動について説明する。
まず、通常時は、清掃部材１０は図２（ａ）に示す離間位置に設定されて帯電部材９から離間している。画像形成にあたり、従来の一般的な画像形成装置と同様に帯電部材９でＯＰＣ２の表面に帯電させた後、露光装置４で画像がＯＰＣ２上の帯電された部分に静電潜像として露光される。そして、このＯＰＣ２上の静電潜像がイエロー、マゼンタ、シアン、および黒の各現像器１５,１６,１７,１８で順に現像されて可視像化され、更に、ＯＰＣ２上の現像画像が中間転写装置６を介して転写装置（不図示）に送られ、この転写装置で色合わせを行い転写材（不図示）に転写された後、定着装置（不図示）で定着することにより、転写材上に所望の画像が得られるようになる。
【００２４】
そして、現像画像が転写材に転写された後、ＯＰＣ２上に残留する残余トナーはクリーニング装置７のクリーニングブレード２０によって除去され、クリーナハウジング１９に収容される。こうして、画像形成装置１により、画像形成が終了し、ＯＰＣ２が除電された後、次の画像形成のため、ＯＰＣ２が帯電部材９によって再び帯電され、以下同様の画像形成工程が行われる。
【００２５】
ところで、転写後、ＯＰＣ２上に残留する残余トナーはクリーニングブレード２０によってＯＰＣ２から除去されてクリーナハウジング１９に収容されるようになっているが、その一部は除去されずに、クリーニングブレード２０をすり抜けて帯電部材９の方へ移動し、この帯電部材９に付着するようになる。また、所定期間画像形成が行われている間に現像器から飛散したトナーも帯電部材９に付着する場合や、感光体２周辺の飛び散っているちりやほこりが帯電部材９に付着する場合がある。このため、この例の画像形成装置１では、帯電部材９に付着した異物を清掃部材１０で定期的に除去するようにしている。
【００２６】
この清掃工程では、まず、前述のようにして駆動手段が駆動され、保持部材１１がＡ方向に移動されて図２（ｃ）に示す接触位置に設定される。これにより、清掃部材１０は帯電部材９に接触しかつ所定の押圧力で帯電部材９を押圧する。この状態で、帯電部材９が回転されて、帯電部材９に付着した異物が清掃部材１０によって除去される。清掃部材１０によって除去された異物はクリーナハウジング１９内に収容されるか、クリーナハウジング１９とは別に収容部を設けた場合はその収容部に収容される。帯電部材９が所定時間回転されると、帯電部材９が停止され、その後再び駆動手段が駆動され、保持部材１１がＡ方向と逆方向に移動されて図２（ａ）に示す離間位置に設定される。これにより、清掃部材１０は帯電部材９から離間される。このとき、弾性部材１２のＶ字状ばねは無負荷設定手段１３の凹部に収容され、弾性部材１２は無負荷状態となる。こうして清掃工程が終了する。
【００２７】
このように、この例の画像形成装置１によれば、清掃部材１０が帯電部材９から離間した状態にあるときは、この清掃部材１０を帯電部材９に押圧する弾性部材１２が負荷を受けない無負荷状態になるようにしているので、弾性部材１２の弾性が劣化することはほとんどない。特に、清掃部材１０による帯電部材９の清掃は定期的に行われることから、清掃部材１０はほとんど帯電部材９から離間状態に設定されるので、弾性部材１２の弾性の劣化がより効果的に防止できるようになる。したがって、清掃部材１０による帯電部材９の清掃時には、清掃部材１０の帯電部材９への押圧力を十分に確保することが長期間可能となり、清掃能力を低下させることなく、長期間良好に保持することができる。
また、この例の画像形成装置１では、無負荷状態設定手段１３をハウジング８に設けられた凹部１３で構成しているので、無負荷状態設定手段１３の構造が簡単になる。
【００２８】
なお、本発明の無負荷状態設定手段１３は、前述の凹部以外、清掃部材１０の帯電部材９からの離間時に弾性部材１２を無負荷状態にするものでありさえすれば、どのようなもので構成することもできる。
また、前述の例では、本発明をフルカラーの画像形成装置に適用して説明しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、少なくとも感光体、この感光体を帯電する帯電部材、およびこの帯電部材の清掃部材を備える画像形成装置であれば、どのような画像形成装置にも適用することができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の画像形成装置によれば、清掃部材が帯電部材から離間した状態にあるときは、無負荷状態設定手段により、清掃部材を帯電部材に押圧する弾性部材が負荷を受けない無負荷状態に設定しているので、弾性部材の弾性が劣化することを防止できる。これにより、弾性部材の耐久性を向上できる。特に、清掃部材による帯電部材の清掃は一般に定期的に行われることから、清掃部材がほとんど帯電部材から離間状態に設定されて無負荷状態となっているため、弾性部材の弾性の劣化をより効果的に防止できるようになる。したがって、清掃部材による帯電部材の清掃時には、清掃部材の帯電部材への押圧力を長期間にわたって十分に確保することができ、清掃能力を低下させることなく、長期間良好に保持することができるようになる。これにより、帯電不良や画像欠陥を長期間にわたり防止することが可能となる。
また、これに加えて、無負荷状態設定手段をハウジングに設けた凹部で構成しているので、無負荷状態設定手段の構造を簡単にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置の実施の形態の一例が適用されたフルカラ−の中間転写型の画像形成装置を模式的に示す図である。
【図２】図１に示す画像形成装置に用いられている帯電部材の清掃部材を示すとともにその作動を説明し、（ａ）は清掃部材の帯電部材からの離間状態を模式的に示す図、（ｂ）は清掃部材が帯電部材に対して接触動作時または離間動作時を模式的に示す図、（ｃ）は清掃部材が帯電部材に対して所定の押圧力で接触している接触状態を示す図である。
【符号の説明】
１…画像形成装置、２…感光体（ＯＰＣ）、３…帯電装置、５…現像装置、７…クリーニング装置、８…ハウジング、９…帯電部材、１０…清掃部材、１１…保持部材、１２…弾性部材、１３…無負荷状態設定手段

Claims

静電潜像が形成される感光体と、この感光体に接触して感光体を帯電する帯電部材と、この帯電部材に対して離接可能に設けられて前記帯電部材を清掃する清掃部材と、この清掃部材の前記帯電部材への接触時に前記清掃部材を前記帯電部材に対して押圧するための弾性部材とを少なくとも備えている画像形成装置において、
前記弾性部材は、Ｖ字状ばねからなり、
前記清掃部材は保持部材に保持されており、
前記Ｖ字状ばねの１辺が、前記保持部材の、前記清掃部材を保持する側と反対側に固定されているとともに、Ｖ字状ばねの他の１辺が自由状態にされており、
前記清掃部材が前記帯電部材から離間しているときは、前記Ｖ字状ばねを無負荷状態に設定する無負荷状態設定手段が設けられており、
前記無負荷状態設定手段は、前記帯電部材を収容するハウジングに設けられ、前記Ｖ字状ばねを無負荷状態に収容する凹部で構成され、
前記清掃部材が前記帯電部材から離間しているときは、前記Ｖ字状ばねの他の１辺が前記凹部に収容されているとともに、前記保持部材が前記帯電部材の長手方向に移動して前記Ｖ字状ばねの他の１辺が前記凹部の側面に当接した後前記凹部から脱出する際に、前記ハウジングが前記Ｖ字状ばねの他の１辺を前記帯電部材の方へ押圧して前記Ｖ字状ばねを圧縮して前記清掃部材を前記帯電部材に当接させることを特徴とする画像形成装置。
前記凹部の側面は、前記清掃部材が前記帯電部材に当接させる前記保持部材の移動方向に向かって前記帯電部材に接近するような傾斜面とされており、この傾斜面の傾斜角は前記Ｖ字状ばねの他の１辺の傾斜角とほぼ同じに設定されていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。