JP4560722B2 - プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
この場合、クリーニング部によって除去されなかった負極性のトナーや紙粉等が帯電器内部の正極性の電荷に引き寄せられ、トナーや紙粉等が帯電器のうちの放電電極やその放電電極と対向する面に付着すると、安定した放電が行われなくなり、像担持体表面を均一に帯電させることができない。
本構成によれば、対向電極のうち放電電極に対向する第1の面とは反対側の第2の面は、像担持体を収容する空間に対して露出状態で支持部材に支持される露出部を有するという簡易な構成で、帯電器の極性と異なる極性に帯電したトナーや紙粉等が露出部に引き寄せられるから、放電電極や対向電極の下流側の面(放電電極との対向面)にトナーや紙粉が付着することによる帯電のばらつきを防止することができる。
また、本構成によれば、簡易な構成で露出部を露出させることができる。
本構成によれば、像担持体から離れた部分に形成された露出部にトナーや紙粉等を引き寄せることができる。
グリッド電極にトナーや紙粉等が付着すると像担持体への帯電にばらつきが生じるおそれがあるが、本構成によればグリッド電極へのトナーや紙粉等の付着を防止できる。
対向電極のうち像担持体の軸方向における印字可能領域のほぼ全幅に亘って露出部が形成されることで、印字可能領域のほぼ全幅に亘ってトナーや紙粉等の付着による帯電のばらつきを防止できる。
断続的に露出部を形成する構成と比較して、より放電電極や放電電極に対向する部分にトナーや紙粉が付着することによる帯電のばらつきを防止することができる。
本構成によれば、対向電極のうち放電電極に対向する部分のコロナ放電を安定化し、前記像担持体への帯電をより均一化することができる。
本構成によれば、対向電極を確実に支持することができる。
像担持体の回転方向の上流側から像担持体の回転に沿ってトナーや紙粉等が流れてきても、突出部により放電電極や対向電極の対向面側にトナーや紙粉等が流れ込むことを規制することができる。
本構成によれば、案内部によりトナーや紙粉等を露出部に効果的に導くことができる。
本構成によれば、対向電極の対向面側にトナーや紙粉等の付着物が流れ込む前に付着物を除去することができる。
像担持体に付着した付着物は、1次クリーニングローラ及び2次クリーニングローラに巻き取られるとともに、付着物除去部が2次クリーニングローラに当接することで付着物が除去される。このとき、クリーニングローラの回転により巻き上がるトナーや紙粉等の付着物が対向電極の対向面側に流れ込むおそれがあるが、本構成によれば、かかる場合であっても帯電器の極性と異なる極性に帯電したトナーや紙粉等が露出部に引き寄せられるから、放電電極に対向する部分にトナーや紙粉が付着することによる帯電のばらつきを防止することができる。
放電電極から像担持体方向への放電により、連通孔から像担持体方向へ発生した気流(イオン流)が上流側の対向電極と像担持体の間を抜け、逃がし孔からカートリッジケース外部に逃げることで、放電電極に対向する部分にトナーや紙粉等の進入を阻止することができるとともに、その気流によって対向電極の露出部にトナーや紙粉等を導くことや、逃がし孔からトナーや紙粉等をカートリッジケース外部に逃がすことができる。
本構成によれば、より効率的にトナーや紙粉等を逃がし孔からカートリッジケース外部に逃がすことができる。
逃がし孔からカートリッジケース外部に放出されたトナーや紙粉等が、連通孔から再びカートリッジケース内部に侵入することを防止できる。
本構成によれば、放電電極を挟んで配置される対向電極のうち少なくとも一方の対向電極の第2の面は、像担持体を収容する空間に対して露出状態で支持部材に支持される露出部を有するという簡易な構成で、帯電器の極性と異なる極性に帯電したトナーや紙粉等が露出部に引き寄せられるから、放電電極や対向電極の放電電極との対向面にトナーや紙粉が付着することによる帯電のばらつきを防止することができる。
また、本構成によれば、簡易な構成で露出部を露出させることができる。
本構成によれば、画像形成装置についても簡易な構成で、対向電極の下流側の面(放電電極との対向面)にトナーや紙粉が付着することによる帯電のばらつきを防止することができる。
本構成によれば、対向電極のうち放電電極に対向する第1の面とは反対側の第2の面は、露出状態で支持部材に支持される露出部を有するという簡易な構成で、帯電器の極性と異なる極性に帯電したトナーや紙粉等が露出部に引き寄せられるから、対向電極の下流側の面(放電電極との対向面)にトナーや紙粉が付着することによる帯電のばらつきを防止することができる。
また、本構成によれば、簡易な構成で露出部を露出させることができる。
本構成によれば、放電電極を挟んで配置される対向電極のうち少なくとも一方の対向電極の第2の面は、像担持体を収容する空間に対して露出状態で支持部材に支持される露出部を有するという簡易な構成で、帯電器の極性と異なる極性に帯電したトナーや紙粉等が露出部に引き寄せられるから、放電電極や対向電極の放電電極との対向面にトナーや紙粉が付着することによる帯電のばらつきを防止することができる。
また、本構成によれば、簡易な構成で露出部を露出させることができる。
本発明の実施形態1について、本発明の画像形成装置としてのレーザプリンタを例に挙げて図1ないし図5を参照しつつ説明する。
1.レーザプリンタの全体構成
図1はレーザプリンタの概略的構成を示す側断面図である。図2はレーザプリンタのプロセスユニットの概略的構成を示す側断面図である。
レーザプリンタ1は、図1に示すように、非磁性1成分の現像方式によって画像を形成する電子写真方式のレーザプリンタであって、本体ケーシング2内に、用紙3を給紙するためのフィーダ部4や、給紙された用紙3に画像を形成するための画像形成部5などを備えている。
フィーダ部4は、本体ケーシング2内の底部に、着脱可能に装着される給紙トレイ6と、給紙トレイ6の一端側端部に設けられる給紙機構部7と、給紙機構部7に対し用紙3の搬送方向の下流側に設けられる搬送ローラ8,9と、これら搬送ローラ8,9に対し用紙3の搬送方向の下流側に設けられるレジストローラ10とを備えている。
画像形成部5は、スキャナ部21、プロセスユニット22、定着部23などを備えている。
(a)スキャナ部
スキャナ部21は、本体ケーシング2内の上部に設けられ、レーザ発光部(図示せず)、回転駆動されるポリゴンミラー24、レンズ25a,25b、反射鏡26などを備えており、レーザ発光部から発光される画像データに基づくレーザビームを、鎖線で示すように、ポリゴンミラー24、レンズ25a、反射鏡26、レンズ25bの順に通過あるいは反射させて、後述するプロセスユニット22の感光ドラム28の表面上に高速走査にて照射させている。
図3はプロセスユニットのアッパフレームの下面図である。図4はプロセスユニットの概略的構成を示す断面図である。
プロセスユニット22は、スキャナ部21の下方に配設され、本発明の「プロセスカートリッジ」として本体ケーシング2に対して着脱自在に装着されている。図2に示すように、プロセスユニット22は、被帯電体装置としてのドラムカートリッジ100と現像カートリッジ29とからなる。
ドラムカートリッジ100は、その筐体を構成するドラムフレーム27(本発明の「カートリッジケース」に相当)内に、被帯電体としての感光ドラム28と、スコロトロン型帯電器30と、転写手段としての転写ローラ31と、転写後の残存トナー及び紙粉を回収するクリーニングユニット81とを備えている。
アッパーフレーム27aは、図3および図4に示すように、下面視略矩形状をなし、用紙搬送方向の略中央部にはスコロトロン型帯電器30が支持される帯電器支持部131が設けられている。
また、通気孔106の上流側と下流側との開孔縁からは一対の支持リブ101,102(本発明の「支持部材」に相当)が感光ドラム28のほぼ全幅に亘り感光ドラム28側に向けて突出形成されている。そして、この一対の支持リブ101,102間にスコロトロン型帯電器30が支持されるとともに、通気孔106によりスコロトロン型帯電器30の帯電時に発生するイオン風が感光ドラム28側に流れるようになっている。
そして、現像カートリッジ29にて感光ドラム28の表面上に担持された可視像が、転写ローラ31に送られるようになっている。
スクレーパ57は、2次クリーニングローラ55の上方において、2次クリーニングローラ55と接触(当接)するようにドラムフレーム27に支持されており、2次クリーニングローラ55に付着した紙粉を掻き取るように構成されている。
ここで、上記したクリーニングユニット81において、感光ドラム28の表面上に残存する全てのトナーや紙粉等を除去できるとは限らず、トナーや紙粉等が感光ドラム28表面に残ったり、クリーニングユニット81による回収時に感光ドラム28表面から感光ドラム28の上方に舞い上がったり、支持リブ101側に飛散することがあるが、かかるトナーや紙粉等を除去するための構成については後述する。
現像カートリッジ29は、図2に示すように、ドラムフレーム27に対して着脱自在に装着されており、トナーホッパ32と、そのトナーホッパ32の側方に設けられる供給ローラ33、現像手段としての現像ローラ34および層厚規制ブレード35とを備えている。
定着部23は、図1に示すように、プロセスユニット22の側方であって、用紙3の搬送方向下流側に設けられており、加熱ローラ47と、押圧ローラ48と、搬送ローラ49とを備えている。加熱ローラ47は、金属製の素管内にヒータとしてハロゲンランプを備えている。押圧ローラ48は、加熱ローラ47の下方に対向配置され、その加熱ローラ47を下方から押圧するように設けられている。また、搬送ローラ49は、加熱ローラ47および押圧ローラ48に対して、用紙3の搬送方向下流側に設けられている。
上述したように、転写時に感光ドラム28の表面に残されたトナーや紙粉等の付着物は、クリーニングユニット81によって取り除かれ、トナーや紙粉等の付着物が次の感光ドラム28の回転時に影響を与えないようになっている。
この除去されなかったトナーや紙粉等には、転写バイアスを受けて負極性に帯電した状態でクリーニングユニット81に至ったものなどがある。特に、紙粉は、負に帯電しやすい性質を有するため、紙粉の大半は負に帯電している。
また、クリーニングユニット81の1次クリーニングローラ54によってトナーや紙粉等を取り除く際に舞い上がったりすることや、1次クリーニングローラ54に取り去られたトナーや紙粉等であっても、2次クリーニングローラ55からスクレーパ57に掻きとられた(擦り合わされた)ときに、対向電極91(支持リブ101)側に飛散する場合(図4の矢印F)がある。
アッパーフレーム27aから突出する支持リブ101,102のうち、上流側の支持リブ101には、図5に示すように、軸方向に長い長方形状の複数の開口部103が感光ドラム28の軸方向に並んで貫通形成されており、この開口部103から上流側の対向電極91の感光ドラム28の回転方向上流側の面91b(第1の面とは反対側の第2の面)が露出する露出面93(本発明の「露出部」に相当)が形成されている。
これにより、放電ワイヤ53の放電により正に帯電している対向電極91の露出面93に、感光ドラム28の表面上に付着したり、クリーニングユニット81と支持リブ101の間に飛散する(舞い上がった)負帯電のトナーや紙粉等が引き寄せられるようになっている。
なお、印字可能領域とは、感光ドラム28の全幅(図5のC2)のうち静電潜像が形成され、用紙にトナー像を転写可能な領域である。
そして、対向電極91の露出面93に引き寄せられて舞い上がったトナーや紙粉等の一部が逃がし孔107から外部に放出されるようになっている。
本構成によれば、上流側の対向電極91のうち放電ワイヤ53(放電電極)に対向する第1の面91aとは反対側の第2の面91bは、ドラムフレーム27内において(像担持体を収容する空間に対して)露出状態で支持リブ101(支持部材)に支持される露出面93(露出部)を有するという簡易な構成で、スコロトロン型帯電器30の極性と異なる極性に帯電したトナーや紙粉等が露出面93に引き寄せられるから、放電ワイヤ53や対向電極91,92の放電ワイヤ53に対向する面(対向電極91の放電ワイヤ53との対向面91aやグリッド電極30a)にトナーや紙粉が付着することによる帯電のばらつきを防止することができる。
次に、本発明の実施形態2を図6を参照して説明する。図6はPETフィルムが取り付けられて対向電極の露出面が露出する状態を概念的に示す斜視図である。
実施形態1では、上流側の支持リブ101に開口部103を設け、この開口部103から対向電極91,92の露出面93を露出させる構成としたが、実施形態2では、上流側の支持リブ101は、上流側の対向電極91の上流側の面91bの上端部のみを支持するとともに、下端部をPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム200にて覆うことで、対向電極91,92のうち支持リブ101,102とPETフィルム200との間の露出した部分を露出面201とするものである。
これにより、露出面201に引き寄せられて舞い上がったトナーや紙粉等が、対向電極91,92の対向面91a,92a側に入り込まないようになっている。
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
(1)上記実施形態では、画像形成装置内に着脱可能なプロセスカートリッジが設けられる構成としたが、プロセスカートリッジを設けず、感光ドラム28等の複数の装置を画像形成装置内から一体的に取り外せない構成でもよい。
27…ドラムフレーム(カートリッジケース)
27a…アッパーフレーム
28…感光ドラム(像担持体)
30…スコロトロン型帯電器
30a…グリッド電極
53…放電ワイヤ(放電電極)
54…1次クリーニングローラ
55…2次クリーニングローラ
56…付着物除去部
57…スクレーパ
58…付着物収容室
81…クリーニングユニット(クリーニング部)
91,92…対向電極
93,201…露出面(露出部)
100…ドラムカートリッジ
101,102…支持リブ(支持部材)
103…開口部
105…突出部
105a…延出部
105b…案内部
106…通気孔(連通孔)
107…逃がし孔
108,301…仕切り壁
200…PETフィルム
Claims (18)
- 軸を中心として回転可能な像担持体と、
前記像担持体を帯電する帯電器と、
前記帯電器を支持する支持部材と、を備えたプロセスカートリッジであって、
前記帯電器は、
放電電極と、前記放電電極に対して前記像担持体の回転方向の上流側に配置され、該放電電極と対向する対向電極と、を有し、
前記対向電極は、前記放電電極に対向する第1の面と、前記第1の面とは反対側に向けられる第2の面とを有し、
前記対向電極の第2の面は、前記像担持体を収容する空間に対して露出状態で前記支持部材に支持される露出部を有し、
前記上流側の対向電極は、前記第2の面側から支持部材に支持されており、前記支持部材には前記露出部を露出させる開口部が形成されていることを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 前記露出部は、前記対向電極の第2の面のうち、前記像担持体側の端部を除く少なくとも一部に形成されていることを特徴とする請求項1記載のプロセスカートリッジ。
- 前記帯電器は、
前記放電電極に対して、前記像担持体側にグリッド電極を有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のプロセスカートリッジ。 - 前記露出部は、前記対向電極のうち前記像担持体の軸方向における印字可能領域のほぼ全幅に亘って形成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
- 前記露出部は、前記対向電極の前記像担持体の軸方向の幅のうち印字可能領域のほぼ全幅に亘って連続的に形成されることを特徴とする請求項4記載のプロセスカートリッジ。
- 前記対向電極は、前記像担持体の上流側に加えて、下流側にも形成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
- 前記上流側及び下流側の両方の対向電極が前記支持部材により支持されていることを特徴とする請求項6に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記上流側の対向電極を支持する支持部材は、前記上流側の対向電極の前記像担持体側の端部よりも前記像担持体に向けて突出する突出部を有することを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
- 前記突出部は、前記像担持体に向けて延びる延出部と、その延出部における前記像担持体側の端部から前記像担持体の回転方向上流側に延びる案内部が設けられていることを特徴とする請求項8に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記帯電器に対して、前記像担持体の回転方向上流側には、前記像担持体に付着した付着物を除去するためのクリーニング部を有することを特徴とする請求項1ないし請求項9のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
- 前記クリーニング部は、像担持体の回転に伴って前記像担持体とは反対側に回転し前記像担持体上の付着物を捕捉する1次クリーニングローラと、前記1次クリーニングローラの回転に伴って像担持体と同じ側に回転し、前記1次クリーニングローラが捕捉した付着物が移される2次クリーニングローラと、前記2次クリーニングローラに当接して前記2次クリーニングローラの付着物を取り除く付着物除去部とを備えることを特徴とする請求項10に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記帯電器は、前記放電電極に対して前記像担持体の反対側においてカートリッジケースの外部と連通孔により連通された状態で前記カートリッジケースに収容されており、前記カートリッジケースのうち上流側の対向電極に対して前記像担持体の回転方向上流側に位置する壁部には、前記カートリッジケース内部の気流を前記カートリッジケース外部に逃がすための逃がし孔が設けられていることを特徴とする請求項11に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記逃がし孔は、前記カートリッジケースの壁部のうち、前記帯電器の上流側の対向電極を支持する支持部材と前記クリーニング部との間に設けられていることを特徴とする請求項12に記載のプロセスカートリッジ。
- カートリッジケースの外部において、前記逃がし孔と前記連通孔との間を仕切る仕切り部を有することを特徴とする請求項13に記載のプロセスカートリッジ。
- 軸を中心として回転可能な像担持体と、
前記像担持体を帯電する帯電器と、
前記帯電器を支持する支持部材と、を備えたプロセスカートリッジであって、
前記帯電器は、
放電電極と、前記像担持体の回転方向において前記放電電極を挟んで配置され、該放電電極と対向する対向電極と、を有し、
前記対向電極は、前記放電電極に対向する第1の面と、前記第1の面とは反対側に向けられる第2の面とを有し、
前記放電電極を挟んで配置される前記対向電極のうち少なくとも一方の対向電極の前記第2の面は、前記像担持体を収容する空間に対して露出状態で前記支持部材に支持される露出部を有し、
前記一方の対向電極は、前記第2の面側から支持部材に支持されており、前記支持部材には前記露出部を露出させる開口部が形成されていることを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 請求項1ないし請求項15のいずれかに記載のプロセスカートリッジを備える画像形成装置。
- 軸を中心として回転可能な像担持体と、
前記像担持体を帯電する帯電器と、
前記帯電器を支持する支持部材と、を備え、
前記帯電器は、
放電電極と、前記放電電極に対して前記像担持体の回転方向の上流側に配置され、該放電電極と対向する対向電極と、を有し、
前記対向電極は、前記放電電極に対向する第1の面と、前記第1の面とは反対側に向けられる第2の面とを有し、
前記対向電極の第2の面は、前記像担持体を収容する空間に対して露出状態で前記支持部材に支持される露出部を有し、
前記上流側の対向電極は、前記第2の面側から支持部材に支持されており、前記支持部材には前記露出部を露出させる開口部が形成されていることを特徴とする画像形成装置。 - 軸を中心として回転可能な像担持体と、
前記像担持体を帯電する帯電器と、
前記帯電器を支持する支持部材と、を備え、
前記帯電器は、
放電電極と、前記像担持体の回転方向において前記放電電極を挟んで配置され、該放電電極と対向する対向電極と、を有し、
前記対向電極は、前記放電電極に対向する第1の面と、前記第1の面とは反対側に向けられる第2の面とを有し、
前記放電電極を挟んで配置される前記対向電極のうち少なくとも一方の対向電極の前記第2の面は、前記像担持体を収容する空間に対して露出状態で前記支持部材に支持される露出部を有し、
前記一方の対向電極は、前記第2の面側から支持部材に支持されており、前記支持部材には前記露出部を露出させる開口部が形成されていることを特徴とする画像形成装置。
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