JP3944432B2

JP3944432B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP3944432B2
Application number: JP2002250491A
Authority: JP
Inventors: 賢雨宮; 博司小野; 真一川原; 正則川隅; 武男須田; 浩水沢
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-08-29
Filing date: 2002-08-29
Publication date: 2007-07-11
Anticipated expiration: 2022-08-29
Also published as: JP2004093589A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真プロセスにより画像を形成する複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。詳しくは、像担持体もしくは像担持体に対向配置される対向部材の少なくとも一方に設けた位置決め部材を他方の表面に回転自在に当接させて、像担持体と対向部材との位置関係を維持する構成の画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の画像形成装置としては、感光体等の像担持体の表面に帯電ローラ等の帯電部材を接触もしくは近接させた状態で帯電を行なう接触方式の帯電装置を備えたものが知られている。この接触方式の帯電装置における帯電部材は、長期間の使用によって表面に異物が付着することで抵抗値が変化してしまう。つまり、像担持体上の転写残トナーや転写紙から発生する紙粉等の異物は、感光体クリーニング手段を通り抜け、その下流側に位置する帯電部材の表面に徐々に付着して行く。また、画像形成装置の機内に浮遊している紙粉、トナー、ほこり等も、徐々に帯電部材に付着する。この帯電部材に付着した異物が、長期間の使用によって帯電部材の抵抗値を変化させてしまうのである。このため、この接触方式の帯電部材により像担持体の表面を帯電した場合には、帯電ムラ、帯電不足等の帯電不良に起因した異常画像が発生してしまうことがあった。
【０００３】
このような帯電部材の表面に付着した異物を除去する方法として、帯電部材の表面にパッド形状のクリーニングパッドを押圧させる方法が知られている（特開平８−１２３１４０号公報）。しかし、このクリーニングパッドは、帯電部材の表面から除去した異物を捕獲した状態で、帯電部材の表面に押圧されている。このため、この方法では、異物にトナーやその添加物等が含まれている場合、トナーやその添加物等が帯電部材の表面に擦りつけられる状態となる。この結果、クリーニングパッドの押圧及び摩擦熱等の作用で、長期の使用により帯電部材上に微小なフィルム状の膜が形成されて、帯電部材の帯電機能を損ねてしまう場合がある。また、このようなクリーニングパッドは、実際に異物の清掃に寄与する帯電部材の表面に対する接触面積が少ないため、清掃効果を長期間持続することが難しい。ここで、クリーニングパッドを大きくして、その帯電部材に対する接触面積を多く設定しようとすると、装置が大型化するという不具合が生じる。
【０００４】
そこで、本出願人は、像担持体の表面に非接触で対向する帯電部材に帯電電圧を印加することにより像担持体の表面を帯電する帯電装置を備えた画像形成装置を提案している（特開平１４−１６９３２７号公報）。この画像形成装置は、帯電部材の両端部に位置決め部材を設け、この位置決め部材の表面を像担持体の表面に回転自在に当接させて、像担持体と帯電部材との間に所定のギャップを形成するように構成されている。このように、帯電部材を像担持体の表面に非接触で対向させた非接触方式の帯電装置を用いた場合は、上述したような帯電部材の表面への異物の付着を少なくすることができると考えられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前述のように、位置決め部材により像担持体と帯電部材との間に所定のギャップを形成するようにした非接触方式の帯電装置を用いた画像形成装置であっても、帯電不良に起因した異常画像が発生してしまうことがあった。この異常画像のタイプは、像担持体と帯電部材との間のギャップの値に狂いが生じた場合に発生するタイプの異常画像であった。
【０００６】
このような異常画像は、帯電部材としての帯電ローラの真直度の狂いにより像担持体と帯電部材との間のギャップが変化して発生することがある。そこで、この帯電ローラの真直度について調べた。しかし、この異常画像は帯電ローラの真直度の狂いによって発生しているものではなかった。
また、このような異常画像は、上記帯電ローラを駆動する駆動ギヤに異物が詰まって、駆動ギヤの回転中心が変位した場合にも起こることがある。そこで、この帯電ローラの駆動ギヤを入念に清掃して画像形成を行ったが、上記異常画像の発生は解消されなかった。
【０００７】
このように、上記異常画像は、帯電ローラの真直度の狂いや、帯電ローラの駆動ギヤへの異物の詰まりが原因となって起こっているもではなっかた。
そこで、本発明者等は、上記異常画像の発生原因を突き止めるべく、種々の検査を行った。この結果、像担持体と帯電部材との間のギャップを形成するための上記位置決め部材の表面に異物が付着していることが認められた。そこで、この位置決め部材の表面に付着している異物を清掃・除去して、画像形成を行ったところ、上記ギャップの値の狂いによる異常画像が発生しなくなった。
【０００８】
また、この検査により、上記位置決め部材の表面への異物の付着により上記ギャップの値に狂いが生じるメカニズムを明らかにすることができた。この位置決め部材の表面に付着する異物は、主として現像装置などから機内に飛散して浮遊しているトナーや紙粉等の異物であることが判った。この位置決め部材の表面に付着した異物は、帯電部材のクリーニング部材により除去されることなく徐々に堆積されていく。この位置決め部材の表面に付着して堆積した異物により、位置決め部材の表面の位置が変位する。この位置決め部材の表面の位置の変位により、上述のような像担持体と帯電部材との間のギャップの値に狂いが生じていることが明らかとなった。
【０００９】
なお、このような位置決め部材への異物の付着によるギャップの狂いは、上記像担持体と帯電部材とギャップに限らず、例えば、像担持体と転写部材とのギャップ、像担持体と現像部材とのギャップでも発生する。また、像担持体と弾性体からなる対向部材との圧接部に所定のニップ幅を形成するために、対向部材の両端部に位置決め部材を配設した場合には、この位置決め部材への異物の付着により、上記ニップ幅に狂いが生じる。このように、位置決め部材を用いて像担持体と対向部材との位置関係を維持する構成の画像形成装置においては、この位置決め部材への異物の付着により、上述のようなギャップやニップ幅の狂いが発生するという問題がある。
【００１０】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものである。その目的とするところは、像担持体と対向部材との位置関係の狂いによる異常画像の発生を防止することができる画像形成装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、像担持体に対向配置されるローラ状の対向部材の両端部に設けた位置決め部材を該像担持体の表面に回転自在に当接させて、該像担持体と該対向部材とが所定の位置関係を維持して対向するように構成した画像形成装置において、上記位置決め部材と上記対向部材との両方の表面をクリーニングするためのクリーニングブラシを有し、該クリーニングブラシは、該位置決め部材の表面に接する部分の接触圧が、該対向部材の表面に接する部分の接触圧よりも小さくなるように構成されていることを特徴とするものである。
請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記クリーニングブラシは、自重によって被クリーニング面に当接し、被クリーニング面の移動により従動回転するように構成されていることを特徴とするものである。
請求項３の発明は、請求項１又は２の画像形成装置において、上記クリーニングブラシは、長さが２ｍｍ以下、密度が２００００本／ｃｍ^２のブラシ繊維で構成されていることを特徴とするものである。
請求項４の発明は、請求項１、２又は３の画像形成装置において、上記クリーニングブラシは、ローラ状の芯軸に静電植毛法によりブラシ繊維の基端部を固定して構成されていることを特徴とするものである。
請求項５の発明は、請求項１、２、３又は４の画像形成装置において、上記位置決め部材の表面に接する部分と、上記対向部材の表面に接する部分とで、上記クリーニングブラシのブラシ繊維の植毛密度を変えることにより、上記接触圧を異なった値に設定していることを特徴とするものである。
請求項６の発明は、請求項１、２、３、４又は５の画像形成装置において、上記像担持体に担持される画像の現像剤に使用されるトナーが、重合法で作られていることを特徴とするものである。
請求項７の発明は、請求項１、２、３、４、５又は６の画像形成装置において、少なくとも上記像担持体と、上記対向部材及び上記クリーニングブラシとが、ユニット化されたプロセスカートリッジで構成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
この画像形成装置においては、上記クリーニングブラシにより、少なくとも上記位置決め部材の表面がクリーニングされる。これにより、例えば、位置決め部材の表面に付着しているトナーや紙粉等の異物が除去されて、上記像担持体と上記対向部材との位置関係が、初期の所定の位置関係に維持されるようになる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、画像形成装置であるタンデム式カラーレーザプリンタ（以下、単に「プリンタ」という）に適用した実施形態について説明する。図１に、後述する各実施形態に共通した構成を有するプリンタの一例を示す。このプリンタは、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像を形成するための４組のトナー像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｋが、転写紙の移動方向上流側から順に配置されている。ここで、各符号の添字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、それぞれイエロー、マゼンダ、シアン、黒用の部材であることを示す。このトナー像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｋは、それぞれ像担持体としての感光体ドラム１を有する感光体ユニットと、現像装置としての現像ユニットとを備えている。また、各トナー像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｋの配置は、像担持体としてのドラム状の感光体１の回転軸が平行になるように且つ転写紙移動方向に所定のピッチで配列するように、設定されている。
【００１４】
このプリンタは、上記トナー像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｋのほか、潜像形成手段としての光書込ユニット１０２、給紙カセット１０３，１０４、一対のレジストローラ１０５を備えている。また、転写ユニット１０８、ベルト定着方式の定着ユニット１０７、排紙トレイ１０６を備えている。更に、図示しない手差しトレイ、トナー補給容器、廃トナーボトル、両面・反転ユニット、電源ユニットも備えている。
上記光書込ユニット１０２は、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を備え、画像データに基づいて各感光体１の表面にレーザ光を走査しながら照射するように構成されている。
【００１５】
図２に、上記トナー像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｋのうちの、１つのトナー像形成部の概略構成を拡大して示す。各トナー像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｋは、それぞれ同じ構成となっている。図２において、感光体１は、画像形成動作の開始に伴って矢印Ａ方向に回転駆動される。これにより、図３に示すように、感光体１の表面に対向配置された帯電ローラ２が、感光体１のフランジ１ａに一体化された駆動ギヤ１ｂと噛み合う従動ギヤ２ａの回転により、矢印Ｂ方向に回転する。
【００１６】
帯電ローラ２は、芯金３と、そのまわりに固定された弾性体４とで構成されている。この帯電ローラ２には、上述のように回転するとき、その芯金３に所定極性の帯電電圧（ここでは、−７００Ｖ）が印加される。これによって、感光体１の表面が所定の極性に帯電される。帯電された感光体１の表面には、光書込ユニット１０２から出射される光変調されたレーザビームＬＢが照射されることによって静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置５によりトナー像として可視像化される。図示の現像装置５は、粉体状の現像剤Ｄを収容した現像ケース６と、現像剤Ｄを担持して搬送する現像ローラ７を有し、矢印Ｃ方向に回転駆動される。現像ローラ７の周面に担持された現像剤中のトナーは、感光体１に形成された静電潜像に静電的に移行する。これにより、静電潜像がトナー像として可視像化される。
【００１７】
上記感光体１には、矢印Ｅ方向に駆動される転写ベルト８が対向配置されている。この転写ベルト８は、給紙カセット１０３，１０４から給送された転写紙Ｐを担持して搬送する。この転写ベルト８により担持・搬送される転写紙Ｐは、感光体１と転写ベルト８との間の転写領域に送り込まれる。そして、この転写領域を通る際に、転写ベルト８を挟んで感光体１に対向配置された転写装置９に印加される転写電圧により、感光体１上に形成されたトナー像が転写紙Ｐ上に静電的に転写される。ここで、感光体１上に形成したトナー像を、中間転写体上に一次転写し、この一次転写トナー像を転写紙Ｐ上に二次転写するように構成してもよい。
【００１８】
上記トナー像の転写後の感光体１の表面に残留している転写残トナーは、感光体１の表面に圧接したクリーニングブラシ１０とクリーニングブレード１１によって掻き取り除去される。一方、転写紙Ｐに転写されたトナー像は、定着ユニット１０７を通る際の熱と圧力の作用によって、転写紙Ｐ上に定着される。
【００１９】
このプリンタにおいては、感光体１、帯電ローラ２、クリーニングブラシ１０、及び後述するブラシローラ１２が、ユニットケース１３に回転自在に組み付けられている。また、クリーニングブレード１１の基端部がユニットケース１３に固定されている。そして、これらの一体的なユニット１４は、図２に鎖線で示すようなプロセスカートリッジ１００で構成されている。このプロセスカートリッジ１００は、プリンタ本体に固定されたガイドレール１５に沿って、プリンタ本体の手前側に引き出すことができる。また、このプロセスカートリッジ１００をプリンタ本体の奥側に押し込むことによって、ユニット１４を所定の位置に装填することができる。
【００２０】
上記クリーニングブラシ１０、クリーニングブレード１１、及びユニットケース１３と一体のクリーニングケース１６によって、感光体１の表面を清掃する感光体用のクリーニング装置１７が構成されている。
【００２１】
上記帯電ローラ２は、図３に示すように、感光体１に対向配置されて、感光体１の表面を帯電するように構成されている。また、この帯電ローラ２の表面は、感光体１に対して位置決めするための位置決め部材としてのギャップ管理部材２５を介し、感光体１の表面に対して、所定のギャップＧを隔てて非接触状態となるように対向している。このように、上記ギャップ管理部材２５により、感光体１の表面と帯電ローラ２の表面との間に、所定のギャップＧを形成することにより、感光体１の表面に残留した転写残トナーの帯電ローラ２への付着を防止できるようになる。これを図４に示す展開図を用いて説明する。図４において、感光体１の表面の画像形成領域は、現像ローラ７の現像幅Ｌに対応した領域である。この現像ローラ７の感光体表面の移動方向下流側に位置する転写装置９の幅は、少なくとも現像ローラ７の現像幅Ｌよりも大きく設定される。また、感光体１上の転写残トナーを除去するクリーニングブラシ１０の幅も、少なくとも現像ローラ７の現像幅Ｌよりも大きく設定される。このクリーニングブラシ１０の下流側に配置されるクリーニングブレード１１の幅は、クリーニングブラシ１０で除去しきれなかった転写残トナーを除去できるようにするために、クリーニングブラシ１０の幅よりも大きく設定される。また、上記帯電ローラ２の表面の幅Ｙは、上記クリーニングブラシ１０の幅とほぼ同じ幅に設定されている。更に、上記クリーニングブレード１１の幅は、帯電ローラ２の表面の幅Ｙと、各ギャップ管理部材２５の幅Ｚとの和（Ｗ＝Ｙ＋２Ｚ）よりも大きく設定されている。これにより、感光体１の表面に残留した転写残トナーは、クリーニングブラシ１０により除去され、更にクリーニングブレード１１により除去されることで、感光体１上からほぼ完全に除去される。これに加えて、このプリンタでは、上記ギャップ管理部材２５により感光体１の表面と帯電ローラ２の表面との間に所定のギャップＧが形成されるので、この転写残トナーの帯電ローラ２への付着が抑制されるようになる。
【００２２】
ところが、上述のようにギャップＧを形成した非接触方式の帯電ローラ２を使用しても、前述したように、ギャップＧの値に狂いが生じた場合に発生するタイプの異常画像が発生することがあった。このギャップＧの値の狂いは、前述した検査により、プリンタ本体内に浮遊するトナーや紙粉等の異物がギャップ管理部材２５の表面に付着することが原因であることが判った。この種の帯電ローラ２の表面と感光体１の表面とのギャップＧは、５０μｍ以下に設定する必要があり、これよりも大きくなると、ギャップ不良による異常画像が生じることが判っている。そこで、このギャップＧの通常の目標値は、中間値である２５μｍ程度に設定している。しかし、このギャップＧの値は、帯電ローラ２の加工精度や真直度などにより３０〜４０μｍの範囲でのバラツキがある。このため、ギャップ管理部材２５の表面に、平均粒径が７．５μｍ程度の小径のトナーが付着しただけでも、ギャップＧに対する影響が大きくなる。
【００２３】
このような問題は、以下に説明する各実施形態に係る画像形成装置を用いることにより解決することができる。なお、以下の実施形態に係る画像形成装置の各構成要素のうち、図１乃至図４に示したプリンタの各構成要素と同等の構成及び機能を有するものには、このプリンタの各構成要素に付した符号と同符号を付してその説明を省略する。
【００２４】
（実施形態１）
実施形態１に係る画像形成装置は、上記プリンタの構成に加えて、以下の特徴を有する。図５に、本実施形態１に係る画像形成装置の要部の概略構成を示す。この画像形成装置は、図５に示すように、上記帯電ローラ２に設けられているギャップ管理部材２５の表面に当接して、このギャップ管理部材２５の表面をクリーニングするためのクリーニング手段２００を有している。
ここで、ギャップ管理部材２５としては、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）からなるフィルムに粘着層が設けられている汎用のものを用いることが価格的に好ましい。また、価格的には多少コスト高となるが、異物の付着性が低いテフロン（登録商標）材で、ギャップ管理部材２５を形成するようにしても良い。さらに、帯電ローラ２の表面と感光体１の表面との間にギャップＧを形成するだけであれば、ギャップ管理部材２５を感光体１がわに設けることも可能である。但し、この場合には、クリーニングブレード１１による感光体１の表面のクリーニングに難点がある。
一方、上記クリーニング手段２００は、ギャップ管理部材２５の表面をクリーニングできるものであればどのようなものであっても良い。しかし、上記ギャップ管理部材２５をポリプロピレンで形成した場合には、このギャップ管理部材２５のクリーニング時の損傷を少なくするために、ブラシ繊維で形成したクリーニングブラシを用いることが好ましい。このクリーニングブラシは、発泡弾性体からなるクリーニング手段に比較して、スティックスリップによる画像への不具合を発生させる心配が無い。これにより、クリーニング手段を帯電ローラ２の表面に常時接触させておくことが可能になり、装置を簡素化できコストダウンが可能になる。また、クリーニングブラシは、クリーニング可能領域を多くすることができるので、クリーニング性能を長期間維持することができる。
【００２５】
（実施形態２）
実施形態２に係る画像形成装置は、実施形態１に係る画像形成装置の構成に加えて、以下の特徴を有する。実施形態１に係る画像形成装置の帯電ローラ２の表面は、感光体１の鏡面からギャップＧにより離間している。しかし、このギャップＧの離間距離は、上述したようにごくわずかなため、感光体１上に付着したトナーや紙紛が帯電ローラ２の表面に電気的に吸い寄せられてしまうことがある。従って、上記ギャップ管理部材２５の表面と同様に、この帯電ローラ２の表面もクリーニングすることが望ましい。
図６に、本実施形態２に係る画像形成装置の要部の概略構成を示す。この画像形成装置の帯電ローラ２のクリーニング装置１８は、図６及び図７に示すように、帯電ローラ２の表面とギャップ管理部材２５の表面との両方の表面をクリーニングできる幅Ｗを有するブラシローラ１２を備えている。このブラシローラ１２の幅Ｗは、帯電ローラ２の表面の幅Ｙと、ギャップ管理部材２５の表面の幅Ｚとを足した長さを有している。図示のブラシローラ１２は、帯電ローラ２に対して平行に配置されている。また、このブラシローラ１２は、図７及び図８に示すように、金属又は硬質樹脂などの剛体より成る芯軸１９と、この芯軸１９の周面に基端部が固定された多数のブラシ繊維より成るクリーニングブラシ２０を有している。このクリーニングブラシ２０は、その幅Ｗで示した範囲の、芯軸１９の全周に亘って設けられている。このような構成のクリーニングブラシ２０は、図６に示すように、帯電ローラ２の表面とギャップ管理部材２５の表面に当接して、それぞれの表面に付着した異物を除去する。
【００２６】
（実施形態３）
実施形態３に係る画像形成装置は、実施形態１又は２に係る画像形成装置の構成に加えて、以下の特徴を有する。本実施形態３に係る画像形成装置におけるブラシローラ１２は、被クリーニング面である帯電ローラ２またはギャップ管理部材２５の表面に自重によって当接するように構成されている。また、このブラシローラ１２は、被クリーニング面である帯電ローラ２またはギャップ管理部材２５の表面の移動に従動して回転するように配置されている。
図示のブラシローラ１２は、そのクリーニングブラシ２０が、ブラシローラ１２の自重によって帯電ローラ２の表面に当接し、且つ帯電ローラ２の表面の移動に従動して矢印Ｈ方向に回転するように配置されている。具体的には、図２及び図８に示すように、ユニットケース１３の奥側の側板１３Ａと、手前側の側板（図示せず）に、軸受部材２１がそれぞれ固定されている（図７にも鎖線で示す）。この各軸受部材２１には、下部が開放したガイドスロット２２がそれぞれ形成されている。各ガイドスロット２２には、ブラシローラ１２の芯軸１９の長手方向の両端部が回転自在、且つガイドスロット２２に沿って矢印Ｆ方向（帯電ローラ２の表面に対して接近又は離間する方向）に摺動自在に嵌合している。また、各ガイドスロット２２の幅は、芯軸１９の各端部の直径よりもわずかに大きく設定されている。これにより、芯軸１９の両端部が各ガイドスロット２２にがたつくことなく嵌合されるようになる。
このように、上記ブラシローラ１２は、帯電ローラ２の上部領域に位置し、且つその芯軸１９の両端部がガイドスロット２２に摺動自在に嵌合している。これにより、ブラシローラ１２の自重によって、そのクリーニングブラシ２０が帯電ローラ２の表面に当接する。しかも、芯軸１９の両端部がガイドスロット２２に回転自在に嵌合しているので、帯電ローラ２が矢印Ｂ方向に回転することにより、ブラシローラ１２が、帯電ローラ２の表面の移動に従動して矢印Ｈ方向に従動回転するようになる。このブラシローラ１２が帯電ローラ２の回転に連れ回わりすることで、帯電ローラ２の表面及びギャップ管理部材２５の表面に付着した異物がクリーニングブラシ２０により除去されるようになる。
【００２７】
（実施形態４）
実施形態４に係る画像形成装置は、実施形態３に係る画像形成装置の構成に加えて、以下の特徴を有する。本実施形態４に係る画像形成装置のブラシローラ１２は、帯電ローラ２またはギャップ管理部材２５の表面に当接しているクリーニングブラシ２０の移動速度が、帯電ローラ２の移動速度とは異なった移動速度に設定されている。このように、ブラシローラ１２のクリーニングブラシ２０の移動速度と、帯電ローラ２の移動速度とを異ならせる方法としては、ブラシローラ１２を、ギヤ等の駆動手段あるいはモータで強制駆動する方法を用いることができる。
【００２８】
（実施形態５）
実施形態５に係る画像形成装置は、実施形態１、２、３又は４に係る画像形成装置の構成に加えて、以下の特徴を有する。本実施形態５に係る画像形成装置のブラシローラ１２は、そのクリーニングブラシ２０のブラシ繊維の長さが２ｍｍ以下、密度が２００００本／ｃｍ^２に設定されている。このような長さ及び密度のブラシ繊維を用いてブラシローラ１２のクリーニングブラシ２０を形成することにより、クリーニングブラシ２０のコシの強さが向上し、ブラシ繊維の当たり癖や折れが少なくなる。また、このようなクリーニングブラシ２０は、ローラ状の芯軸１９に、静電植毛法によりブラシ繊維の基端部を接着剤で固定することで、比較的容易に形成することが可能になる。
【００２９】
（実施形態６）
実施形態６に係る画像形成装置は、実施形態１、２、３、４又は５に係る画像形成装置の構成に加えて、以下の特徴を有する。上記帯電ローラ２の表面に付着するトナーや紙紛の量と、上記ギャップ管理部材２５の表面に付着する異物や飛散トナーの量とでは、帯電ローラ２の表面に付着する量の方が大幅に多い。このため、帯電ローラ２の表面を十分にクリーニングできるクリーニング性を有するブラシローラ２０を使用すると、異物の付着量が少ないギャップ管理部材２５の表面が経時で摩耗することが懸念される。この不具合を解消するには、帯電ローラ２の表面と、ギャップ管理部材２５の表面とを別々のクリーニング手段でクリーニングすることが考えられる。ところが、帯電ローラ２の表面とギャップ管理部材２５の表面とを別々のクリーニング手段でクリーニングするように構成すると、コストが上がり、装置の簡素化や小型化も図れなくなるという新たな問題が生じる。
そこで、本実施形態６に係る画像形成装置では、１つのブラシローラ１２の、帯電ローラ２の表面に接する部分と、ギャップ管理部材２５の表面に接する部分とで、クリーニングブラシのブラシ繊維の長さを異ならせる。例えば、図９に示すように、帯電ローラ２の表面に接する部分のクリーニングブラシ２０ａのブラシ繊維の長さよりも、ギャップ管理部材２５の表面に接する部分のクリーニングブラシ２０ｂのブラシ繊維の長さを予め短く形成しておく。これにより、クリーニングブラシ２０ｂが、ギャップ管理部材２５の表面に必要以上に強く接触しなくなり、ギャップ管理部材２５の表面の経時での摩耗が抑制される。
このギャップ管理部材２５に対する負荷は、ギャップ管理部材２５の表面に接する部分のクリーニングブラシ２０ｂのブラシ繊維の植毛密度を小さくすることによっても減らすこともできる。
【００３０】
上述のように、実施形態１に係る画像形成装置においては、上記クリーニング手段２００により、ギャップ管理部材２５の表面がクリーニングされるようになる。これにより、帯電ローラ２の表面と感光体１の表面とのギャップＧの値が、常に適正な値に維持されるようになり、ギャップＧが狙いよりも大きくなってしまうことにより発生する異常画像を防止できる。また、上記クリーニング手段２００をクリーニングブラシで構成することにより、発泡弾性体からなるに比較して、接触圧を弱くでき、ギャップ管理部材２５を経時で摩耗させたり、剥がしたりする心配も無い。
また、実施形態２に係る画像形成装置においては、帯電ローラ２の表面とギャップ管理部材２５の表面とに付着した異物を、１つのブラシローラ１２のクリーニングブラシ２０により除去できるようになる。これにより、ギャップＧの値を適正に維持できる安価なクリーニング手段を提供できるようになる。
また、実施形態３に係る画像形成装置においては、クリーニングブラシ２０の帯電ローラ２の表面及びギャップ管理部材２５の表面に対する食込み量を規制する手段や、ブラシローラ１２を駆動する駆動手段が不要になる。これにより、クリーニング装置１８の構成を簡素化できると共に、そのコストを低減することができる。しかも、クリーニングブラシ２０が帯電ローラ２の表面に過度に強く当ることがないので、帯電ローラ２の表面の摩耗を抑えることもできる。
また、実施形態４に係る画像形成装置においては、ブラシローラ１２のクリーニングブラシ２０の移動速度と、帯電ローラ２の移動速度とが異なっているので、クリーニングブラシ２０の異物の掻き取り能力が向上される。
また、実施形態５に係る画像形成装置においては、そのクリーニングブラシ２０のブラシ繊維の長さが２ｍｍ以下、密度が２００００本／ｃｍ^２に設定されているので、クリーニングブラシ２０のコシの強さが向上する。また、ブラシ繊維の当たり癖や折れが少なくなる。これにより、クリーニングブラシ２０が被クリーニング面に長期間圧接することによるブラシ繊維の弾性変形が少なく、ブラシ繊維の倒れによるクリーニング性能の低下を防止できるようになる。
また、実施形態６に係る画像形成装置においては、ギャップ管理部材２５に接触するクリーニングブラシ２０のブラシ繊維の長さあるいは植毛密度を小さくして、ギャップ管理部材２５に対する負荷を減らすことができる。これにより、帯電ローラ２の表面を長期的に使用可能な状態にクリーニングすることができ、ギャップ管理部材２５も長期的に狙いのギャップＧを維持できるようになる。
また、上記各実施形態に係る画像形成装置においては、その現像装置５内に収容されるトナーとして、所謂重合法によって作成したトナーを使用することで、上記帯電ローラ２の表面へのトナー付着をさらに抑制することができる。前述したように、帯電ローラ２の表面に付着する異物には、感光体用のクリーニング装置１７をすり抜けたトナーも含まれている。重合法によって作成されたトナーは、1粒づつの帯電荷質量比が極めて揃っているので、静電的に転写する工程における転写効率を極めて高くすることができる。従って、この重合法によって作成されたトナーを使用することで、クリーニング装置１７に入力されるトナー量が、従来のトナーに比較して少なくなる。これにより、このクリーニング装置１７をすり抜けて帯電ローラ２の表面に付着するトナーの量も減少するようになる。このとき、トナーの形状を真球に近い形状ではなく、歪んだ形状とすることで、感光体用のクリーニング装置１７で、このトナーが掻き落とされやすくなり、クリーニング装置１７に入力されるトナー量がさらに少なくなる。
また、上記各実施形態に係る画像形成装置は、図２に示したように、その帯電ローラ２及びクリーニング装置１７が、プロセスカートリッジ１００として構成されている。このプロセスカートリッジ１００は、その帯電ローラ２の寿命を大幅に改善できる。これにより、従来のプロセスカートリッジのように、帯電ローラ２の寿命によって、プロセスカートリッジ全体の寿命が短くなることがなく、プロセスカートリッジ本来の利点である良好な操作性を生かすことができるようになる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、像担持体と対向部材との位置関係の狂いによる異常画像の発生を防止することができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るプリンタの概略構成図。
【図２】上記プリンタのトナー像形成部の概略構成を拡大して示す概略構成図。
【図３】上記プリンタの感光体と帯電ローラとを示す概略斜視図。
【図４】上記プリンタの感光体と、この感光体の周囲に配置される作像機器とを展開して示した展開図。
【図５】本発明の実施形態１に係る画像形成装置の概略構成図。
【図６】本発明の実施形態２に係る画像形成装置の概略構成図。
【図７】上記実施形態２に係る画像形成装置のブラシローラの概略側面図。
【図８】本発明の実施形態３に係る画像形成装置の概略構成図。
【図９】本発明の実施形態６に係る画像形成装置の概略構成図。
【符号の説明】
１感光体
２帯電ローラ
７現像ローラ
１１クリーニングブレード
１２ブラシローラ
１５ガイドレール
２０クリーニングブラシ
２２ガイドスロット
２５ギャップ管理部材
１００プロセスカートリッジ
１０１トナー像形成部
１０２光書込ユニット
１０３，１０４給紙カセット
１０５レジストローラ
１０６排紙トレイ
１０７定着ユニット
１０８転写ユニット
２００クリーニング手段
Ｇ感光体の表面と帯電ローラの表面とのギャップ

Claims

像担持体に対向配置されるローラ状の対向部材の両端部に設けた位置決め部材を該像担持体の表面に回転自在に当接させて、該像担持体と該対向部材とが所定の位置関係を維持して対向するように構成した画像形成装置において、
上記位置決め部材と上記対向部材との両方の表面をクリーニングするためのクリーニングブラシを有し、
該クリーニングブラシは、該位置決め部材の表面に接する部分の接触圧が、該対向部材の表面に接する部分の接触圧よりも小さくなるように構成されていることを特徴とする画像形成装置。
請求項１の画像形成装置において、
上記クリーニングブラシは、自重によって被クリーニング面に当接し、被クリーニング面の移動により従動回転するように構成されていることを特徴とする画像形成装置。
請求項１又は２の画像形成装置において、
上記クリーニングブラシは、長さが２ｍｍ以下、密度が２００００本／ｃｍ^２のブラシ繊維で構成されていることを特徴とする画像形成装置。
請求項１、２又は３の画像形成装置において、
上記クリーニングブラシは、ローラ状の芯軸に静電植毛法によりブラシ繊維の基端部を固定して構成されていることを特徴とする画像形成装置。
請求項１、２、３又は４の画像形成装置において、
上記位置決め部材の表面に接する部分と、上記対向部材の表面に接する部分とで、上記クリーニングブラシのブラシ繊維の植毛密度を変えることにより、上記接触圧を異なった値に設定していることを特徴とする画像形成装置。
請求項１、２、３、４又は５の画像形成装置において、
上記像担持体に担持される画像の現像剤に使用されるトナーが、重合法で作られていることを特徴とする画像形成装置。
請求項１、２、３、４、５又は６の画像形成装置において、
少なくとも上記像担持体と、上記対向部材及び上記クリーニングブラシとが、ユニット化されたプロセスカートリッジで構成されていることを特徴とする画像形成装置。