JP5346785B2 - 帯電装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、プリンタ、コピー機などの画像形成装置、及び画像形成装置における像担持体の表面を帯電させる帯電装置に関する。

プリンタ、コピー機などの電子写真方式の画像形成装置においては、帯電装置により、感光体ドラム等の像担持体の表面を帯電させてから、現像器により、像担持体の表面の静電潜像にトナーを付着させて像担持体の表面にトナー画像を形成（現像）している。帯電装置としては、例えば、像担持体の表面に接触しながら像担持体の回転に従って従動回転し、像担持体の表面を帯電させる帯電ローラと、帯電ロ−ラの表面をクリーニングするクリーニング回転体と、を備えるものが知られている（例えば、下記特許文献１参照）。

クリーニング回転体は、例えばブラシローラからなり、帯電ロ−ラの表面に接触しながら回転することにより、帯電ロ−ラの表面をクリーニングする。帯電ロ−ラの表面をクリーニングすることにより、帯電ローラの長寿命化を図ることができる。

また、クリーニング回転体は、例えば、その回転軸の端部に歯車（クリーニング歯車）を備え、このクリーニング歯車に別の歯車から回転駆動力を伝達させることにより、回転することができる。

また、帯電ローラとクリーニング回転体とはユニット化されていることも多い。また、帯電ローラやクリーニング回転体は、それらのメンテナンスや消耗した後の交換のために、像担持体を保持する保持体に対して像担持体の回転軸が延びる方向に沿って、着脱自在に構成されることも多い。この場合、帯電ローラやクリーニング回転体を前記保持体から外すときには、クリーニング歯車と別の歯車との噛み合いが外れる。一方、帯電ローラやクリーニング回転体を前記保持体に装着するときには、クリーニング歯車は、像担持体の回転軸が延びる方向に接近しながら、別の歯車に噛み合うことになる。

特開２００８−０８９６３６号公報

しかし、帯電ローラやクリーニング回転体を保持体に装着するときに、クリーニング歯車の歯側面と別の歯車の歯側面とが一致すると、両歯車が干渉し、スムーズに噛み合わず、両歯車の装着性が低下すると共に、歯車にダメージを与えることがある。

本発明は、像担持体の表面を帯電させる帯電ローラと帯電ロ−ラの表面をクリーニングするクリーニング回転体とを備え、クリーニング回転体の回転軸に設けられた歯車とこの歯車に噛み合う別の歯車とがスムーズに噛み合い、両歯車の装着性に優れた帯電装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、前記帯電装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明は、第１回転軸を中心に回転する像担持体の表面に接触しながら、前記第１回転軸と平行な第２回転軸を中心に前記像担持体の回転に従って従動回転し、該像担持体の表面を帯電させる帯電ローラと、前記帯電ロ−ラの表面に接触しながら、前記第２回転軸と平行な第３回転軸を中心に回転し、前記帯電ロ−ラの表面をクリーニングするクリーニング回転体と、前記帯電ローラ及び前記クリーニング回転体を収容する装置ケースと、前記第２回転軸及び前記第３回転軸を支持し、前記帯電ロ−ラが前記像担持体の表面を押圧する押圧方向に沿って移動可能に前記装置ケースに保持される軸受体と、前記軸受体を前記押圧方向に沿って前記像担持体の表面に向けて付勢することにより、前記帯電ローラを前記像担持体の表面に押圧させる付勢部材と、前記第３回転軸に設けられる第１歯車と、前記第１歯車と噛み合って該第１歯車を回転させる第２歯車と、を備える帯電装置であって、前記クリーニング回転体は、前記像担持体を保持する保持体に対して、前記第１回転軸が延びる方向に沿って着脱自在に構成され、前記第２歯車は、該第２歯車の中心と前記第３回転軸の中心とを結ぶラインが前記軸受体の移動方向と一致しないように配置され、前記軸受体は、前記第１歯車の歯先が前記第２歯車の歯先に噛み合わない位置まで移動可能であり、前記第１歯車における前記第２歯車へ進入する側の歯側面は、歯底から歯先に向けて減肉方向に傾斜している帯電装置に関する。

また、前記第１歯車は、前記第２歯車へ進入する側の歯側面に、歯形中心線を対称中心とする一対の面取りを有することが好ましい。

また、前記第２歯車は、前記第１歯車と前記第２歯車との噛み合いによる圧力角の方向が前記軸受体の移動方向と直交する方向になるように配置されることが好ましい。

また、本発明は、表面に静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体の表面を帯電させる前記帯電装置と、前記帯電装置により帯電された前記像担持体に形成される静電潜像にトナーを付着させて該像担持体の表面にトナー画像を形成する現像器と、前記像担持体に形成されたトナー画像を直接的又は間接的にシート状の被転写材に転写する転写部と、被転写材に転写されたトナー画像を構成するトナーを被転写材に定着させる定着部と、を備える画像形成装置に関する。

本発明の帯電装置によれば、像担持体の表面を帯電させる帯電ローラと帯電ロ−ラの表面をクリーニングするクリーニング回転体とを備え、クリーニング回転体の回転軸に設けられた歯車とこの歯車に噛み合う別の歯車とがスムーズに噛み合い、両歯車の装着性に優れた帯電装置を提供することができる。
また、本発明の画像形成装置によれば、前記帯電装置を備えた画像形成装置を提供することができる。

本発明の画像形成装置の一実施形態としてのプリンタ１の各構成要素の配置を説明するための正面図である。 図１に示す帯電装置１０の概略構成を示す拡大図である。 帯電装置１０におけるクリーニング歯車１２４が、クリーニング歯車１２４を駆動する第２歯車１６４に噛み合っている状態を示す斜視図である。 帯電装置１０における第２回転軸１１１及び第３回転軸１２１の支持構造、並びに、クリーニング歯車１２４の歯側面１２４ａの形状を示す縦断面図である。 帯電装置１０の帯電ローラ１１２が感光体ドラム２を押圧している状態を示す縦断面図である。 帯電装置１０のクリーニング歯車１２４を駆動する歯車列の説明図である。 帯電装置１０を装置本体Ｍの所定箇所に装着する途中の状態を示す斜視図である。 帯電装置１０のクリーニング歯車１２４の歯側面１２４ａの形状を、歯車の正面から示す図である。 帯電装置１０のクリーニング歯車１２４の歯側面１２４ａの形状を示す斜視図である。 図６に示す状態から、クリーニング歯車１２４の歯先１２４ｃが第２歯車１６４の歯先１６４ｃに噛み合わない位置まで、軸受体１４１が移動した状態を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１により、本実施形態における画像形成装置としてのプリンタ１における全体構造を説明する。図１は、本発明の画像形成装置の一実施形態としてのプリンタ１の各構成要素の配置を説明するための正面図である。

図１に示すように、画像形成装置としてのプリンタ１は、装置本体Ｍと、所定の画像情報に基づいてシート状の被転写材としての用紙Ｔに所定のトナー画像を形成する画像形成部ＧＫと、用紙Ｔを画像形成部ＧＫに給紙すると共にトナー画像が形成された用紙Ｔを排紙する給排紙部ＫＨとを有する。
装置本体Ｍにおける外形は、筐体としてのケース体ＢＤにより構成される。

図１に示すように、画像形成部ＧＫは、像担持体（感光体）としての感光体ドラム２と、帯電装置１０と、露光ユニットとしてのレーザスキャナユニット４と、現像器１６と、トナーカートリッジ５と、トナー供給部６と、ドラムクリーニング部１１と、除電器１２と、転写ローラ８と、定着部９とを備える。

図１に示すように、給排紙部ＫＨは、給紙カセット５２と、手差し給紙部６４と、用紙Ｔの搬送路Ｌと、レジストローラ対８０と、排紙部５０とを備える。

以下、画像形成部ＧＫ及び給排紙部ＫＨの各構成について詳細に説明する。
まず、画像形成部ＧＫについて説明する。
画像形成部ＧＫにおいては、感光体ドラム２の表面に沿って順に、上流側から下流側に順に、帯電装置１０による帯電、レーザスキャナユニット４による露光、現像器１６による現像、転写ローラ８による転写、除電器１２による除電、及びドラムクリーニング部１１によるクリーニングが行われる。

感光体ドラム２は、円筒形状の部材からなり、感光体又は像担持体として機能する。感光体ドラム２は、搬送路Ｌにおける用紙Ｔの搬送方向に対して直交する方向に延びる機軸を中心に、矢印の方向に回転可能に配置される。感光体ドラム２の表面には、静電潜像が形成され得る。

帯電装置１０は、感光体ドラム２の表面に対向して配置される。帯電装置１０は、感光体ドラム２の表面を一様に負（マイナス極性）又は正（プラス極性）に帯電させる。
帯電装置１０の詳細については後に詳述する。

レーザスキャナユニット４は、露光ユニットとして機能するものであり、感光体ドラム２の表面から離間して配置される。レーザスキャナユニット４は、不図示のレーザ光源、ポリゴンミラー、ポリゴンミラー駆動用モータ等を有して構成される。

レーザスキャナユニット４は、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）等の外部機器から入力された画像情報に基づいて、感光体ドラム２の表面を走査露光する。レーザスキャナユニット４により走査露光されることで、感光体ドラム２の表面の露光された部分の電荷が除去される。これにより、感光体ドラム２の表面に静電潜像が形成される。

現像器１６は、感光体ドラム２に対応して設けられ、感光体ドラム２の表面に対向して配置される。現像器１６は、感光体ドラム２に形成された静電潜像に単色（通常はブラック）のトナーを付着させて、単色のトナー画像を感光体ドラム２の表面に形成する。現像器１６は、感光体ドラム２の表面に対向配置された現像ローラ１７、トナー攪拌用の攪拌ローラ１８等を有して構成される。

トナーカートリッジ５は、現像器１６に対応して設けられており、現像器１６に対して供給されるトナーを収容する。

トナー供給部６は、トナーカートリッジ５及び現像器１６に対応して設けられており、トナーカートリッジ５に収容されたトナーを現像器１６に対して供給する。トナー供給部６と現像器１６とは、不図示のトナー供給路により結ばれている。

転写ローラ８は、感光体ドラム２の表面に現像されたトナー画像を用紙Ｔに転写させる。転写ローラ８には、不図示の転写バイアス印加部により、感光体ドラム２に形成されたトナー画像を用紙Ｔに転写させるための転写バイアスが印加される。

転写ローラ８は、感光体ドラム２に対して当接したり離間したりする。具体的には、転写ローラ８は、感光体ドラム２に当接される当接位置と、感光体ドラム２から離間する離間位置とに移動可能に構成される。詳細には、転写ローラ８は、感光体ドラム２に現像されたトナー画像を用紙Ｔに転写させる場合には当接位置に配置され、他の場合には離間位置に配置される。

感光体ドラム２と転写ローラ８との間で、搬送路Ｌを搬送される用紙Ｔが挟み込まれる。挟み込まれた用紙Ｔは、感光体ドラム２の表面に押し当てられる。感光体ドラム２と転写ローラ８との間で、転写ニップＮが形成される。転写ニップＮにおいて、感光体ドラム２に現像されたトナー画像が用紙Ｔに転写される。

除電器１２は、感光体ドラム２の表面に対向して配置される。除電器１２は、感光体ドラム２の表面に光を照射することにより、転写が行われた後の感光体ドラム２の表面を除電する（電荷を除去する）。

ドラムクリーニング部１１は、感光体ドラム２の表面に対向して配置される。ドラムクリーニング部１１は、感光体ドラム２の表面に残存したトナーや付着物を除去すると共に、除去されたトナー等を所定の回収機構へ搬送して、回収させる。

定着部９は、用紙Ｔに転写されたトナー画像を構成するトナーを溶融及び加圧して、用紙Ｔに定着させる。定着部９は、ヒータにより加熱される加熱回転体９ａと、加熱回転体９ａに圧接される加圧回転体９ｂと、を備える。加熱回転体９ａと加圧回転体９ｂとは、トナー画像が転写された用紙Ｔを挟み込んで加圧すると共に、搬送する。加熱回転体９ａと加圧回転体９ｂとの間に挟み込まれた状態で用紙Ｔが搬送されることで、用紙Ｔに転写されたトナーは、溶融及び加圧され、用紙Ｔに定着される。

次に、給排紙部ＫＨについて説明する。
図１に示すように、装置本体Ｍの下部には、用紙Ｔを収容する１個の給紙カセット５２が配置される。給紙カセット５２は、装置本体Ｍの右側（図１における右側）から水平方向に引き出し可能に構成される。給紙カセット５２には、用紙Ｔが載置される載置板６０が配置される。給紙カセット５２には、用紙Ｔが載置板６０の上に積層された状態で収容される。載置板６０に載置された用紙Ｔは、給紙カセット５２における用紙送り出し側の端部（図１において右側の端部）に配置されるカセット給紙部５１により搬送路Ｌに送り出される。カセット給紙部５１は、載置板６０上の用紙Ｔを取り出すための前送りコロ６１と、用紙Ｔを１枚ずつ搬送路Ｌに送り出すための給紙ローラ対６３とからなる重送防止機構を備える。

装置本体Ｍの右側（図１において右側）には、手差し給紙部６４が設けられる。手差し給紙部６４は、給紙カセット５２にセットされる用紙Ｔとは異なる大きさや種類の用紙Ｔを装置本体Ｍに供給することを主目的として設けられる。手差し給紙部６４は、閉状態において装置本体Ｍの前面の一部を構成する手差しトレイ６５と、給紙コロ６６とを備える。手差しトレイ６５は、その下端が給紙コロ６６の近傍に回動自在（開閉自在）に取り付けられる。開状態の手差しトレイ６５には、用紙Ｔが載置される。給紙コロ６６は、開状態の手差しトレイ６５に載置された用紙Ｔを手差し搬送路Ｌａに給紙する。

装置本体Ｍにおける上方側には、排紙部５０が設けられる。排紙部５０は、第３ローラ対５３により用紙Ｔを装置本体Ｍの外部に排紙する。排紙部５０の詳細については後述する。

用紙Ｔを搬送する搬送路Ｌは、カセット給紙部５１から転写ニップＮまでの第１搬送路Ｌ１と、転写ニップＮから定着部９までの第２搬送路Ｌ２と、定着部９から排紙部５０までの第３搬送路Ｌ３と、手差し給紙部６４から供給される用紙を第１搬送路Ｌ１に合流させる手差し搬送路Ｌａと、第３搬送路Ｌ３を下流側から上流側へ搬送する用紙を、表裏反転させて第１搬送路Ｌ１に戻す戻り搬送路Ｌｂとを備える。

また、第１搬送路Ｌ１の途中には、第１合流部Ｐ１及び第２合流部Ｐ２が設けられている。第３搬送路Ｌ３の途中には、第１分岐部Ｑ１が設けられている。
第１合流部Ｐ１は、手差し搬送路Ｌａが第１搬送路Ｌ１に合流する合流部である。第２合流部Ｐ２は、戻り搬送路Ｌｂが第１搬送路Ｌ１に合流する合流部である。
第１分岐部Ｑ１は、戻り搬送路Ｌｂが第３搬送路Ｌ３から分岐する分岐部で、第１ローラ対５４ａ及び第２ローラ対５４ｂを有する。第１ローラ対５４ａの一方のローラと第２ローラ対５４ｂの一方のローラとは兼用される。

第１搬送路Ｌ１の途中（詳細には、第２合流部Ｐ２と転写ローラ８との間）には、用紙Ｔを検出するためのセンサと、用紙Ｔのスキュー（斜め給紙）補正や画像形成部ＧＫにおけるトナー画像の形成とタイミングを合わせるためのレジストローラ対８０とが配置される。センサは、用紙Ｔの搬送方向におけるレジストローラ対８０の直前（搬送方向における上流側）に配置される。レジストローラ対８０は、センサからの検出信号情報に基づいて上述の補正やタイミング調整をして用紙Ｔを搬送する。

戻し搬送路Ｌｂは、用紙Ｔに両面印刷を行う際に、既に印刷されている面とは反対面（非印刷面）を感光体ドラム２に対向させるために設けられる搬送路である。
戻し搬送路Ｌｂによれば、第１分岐部Ｑ１から第１ローラ対５４ａにより排紙部５０側に搬送された用紙Ｔを表裏反転させて第２ローラ対５４ｂにより第１搬送路Ｌ１に戻して、転写ローラ８の上流側に配置されたレジストローラ対８０の上流側に搬送させることができる。戻し搬送路Ｌｂにより表裏反転された用紙Ｔには、転写ニップＮにおいて非印刷面に対して所定のトナー画像が転写される。

第３搬送路Ｌ３における端部には、排紙部５０が形成される。排紙部５０は、装置本体Ｍにおける上方側に配置される。排紙部５０は、装置本体Ｍの右側（図１において右側、手差し給紙部６４側）に向けて開口している。排紙部５０は、第３搬送路Ｌ３を搬送される用紙Ｔを第３ローラ対５３により装置本体Ｍの外部に排紙する。

排紙部５０における開口側には、排紙集積部Ｍ１が形成される。排紙集積部Ｍ１は、装置本体Ｍにおける上面（外面）に形成される。排紙集積部Ｍ１は、装置本体Ｍにおける上面が下方に窪んで形成された部分である。排紙集積部Ｍ１の底面は、装置本体Ｍにおける上面の一部を構成する。排紙集積部Ｍ１には、所定のトナー画像が形成され排紙部５０から排紙された用紙Ｔが積層して集積される。
なお、各搬送路の所定位置には用紙検出用のセンサが配置される。

以上に説明した画像形成装置としてのプリンタ１の装置構成について簡単にまとめると、プリンタ１は、表面に静電潜像が形成される像担持体としての感光体ドラム２と、感光体ドラム２の表面を帯電させる帯電装置１０と、帯電装置１０により帯電された感光体ドラム２に形成される静電潜像にトナーを付着させて感光体ドラム２の表面にトナー画像を形成する現像器１６と、感光体ドラム２に形成されたトナー画像を直接的又は間接的にシート状の被転写材としての用紙Ｔに転写する転写部としての転写ローラ８と、用紙Ｔに転写されたトナー画像を構成するトナーを用紙Ｔに定着させる定着部９と、を備えている。

以下、図２から図１０を参照して、本実施形態のプリンタ１における特徴部分である帯電装置１０に係る構成について詳細に説明する。図２は、図１に示す帯電装置１０の概略構成を示す拡大図である。図３は、帯電装置１０におけるクリーニング歯車１２４が、クリーニング歯車１２４を駆動する第２歯車１６４に噛み合っている状態を示す斜視図である。図４は、帯電装置１０における第２回転軸１１１及び第３回転軸１２１の支持構造、並びに、クリーニング歯車１２４の歯側面１２４ａの形状を示す縦断面図である。

図５は、帯電装置１０の帯電ローラ１１２が感光体ドラム２を押圧している状態を示す縦断面図である。図６は、帯電装置１０のクリーニング歯車１２４を駆動する歯車列の説明図である。図７は、帯電装置１０を装置本体Ｍの所定箇所に装着する途中の状態を示す斜視図である。図８は、帯電装置１０のクリーニング歯車１２４の歯側面１２４ａの形状を、歯車の正面から示す図である。図９は、帯電装置１０のクリーニング歯車１２４の歯側面１２４ａの形状を示す斜視図である。図１０は、図６に示す状態から、クリーニング歯車１２４の歯先１２４ｃが第２歯車１６４の歯先１６４ｃに噛み合わない位置まで、軸受体１４１が移動した状態を示す図である。

図２から図９に示すように、本実施形態の帯電装置１０は、第２回転軸１１１を中心に回転する帯電ローラ１１２と、第３回転軸１２１を中心に回転するクリーニング回転体としてクリーニングブラシ１２２と、装置ケース１３１と、軸受体１４１と、付勢部材としての付勢バネ１５１と、第３回転軸１２１に設けられる第１歯車としてのクリーニング歯車１２４と、第４回転軸１６１を中心に回転する第２歯車１６４と、を備える。

図２及び図５に示すように、第２回転軸１１１は、第１回転軸２１と平行に配置される。第１回転軸２１は、像担持体としての感光体ドラム２の回転中心軸（機軸）である。
図４に示すように、帯電ローラ１１２は、第２回転軸１１１に固定されている。図２及び図５に示すように、この帯電ローラ１１２は、第１回転軸２１を中心に回転する感光体ドラム２の表面に接触しながら、感光体ドラム２の回転に従って従動回転し、感光体ドラム２の表面を帯電させる。

クリーニングブラシ１２２は、第２回転軸１１１と平行な第３回転軸１２１に固定されている。このクリーニングブラシ１２２は、帯電ローラ１１２の表面に接触しながら第３回転軸１２１を中心に回転し、帯電ローラ１１２の表面をクリーニングするブラシである。クリーニングブラシ１２２は、帯電ローラ１１２の表面に対して滑りながら（遅い周速度で）回転する。

図２に示すように、装置ケース１３１は、帯電ローラ１１２及びクリーニングブラシ１２２を収容するケース体である。

図３から図５に示すように、軸受体１４１は、第２回転軸１１１及び第３回転軸１２１を回転自在に支持する。軸受体１４１は、帯電ローラ１１２が感光体ドラム２の表面を押圧する押圧方向Ｘ１（図５参照）に沿って移動可能に、装置ケース１３１に保持される。

図２から図４に示すように、付勢バネ１５１は、コイルバネからなり、装置ケース１３１と軸受体１４１との間に圧縮状態で配置される。付勢バネ１５１は、軸受体１４１を、押圧方向Ｘ１に沿って一定の荷重で、感光体ドラム２の表面に向けて付勢する。これにより、軸受体１４１に支持されている帯電ローラ１１２は、感光体ドラム２の表面を押圧する。

クリーニング歯車１２４は、第３回転軸１２１に設けられる。詳しくは、図４に示すように、軸受体１４１を挿通した第３回転軸１２１の端部に固定されている。

図３、図６及び図７に示すように、第２歯車１６４は、感光体ドラム２を保持する筐体としての保持体２３に、回転自在に支持されている。第２歯車１６４は、クリーニング歯車１２４に噛み合って、クリーニング歯車１２４を回転させる。第２歯車１６４は、保持体２３に回転自在に支持された第４回転軸１６１に固定されている。第４回転軸１６１は、第１回転軸２１と平行に延びている。第２歯車１６４は、保持体２３に回転自在に支持された第３歯車１７４に噛み合っており、第３歯車１７４から入力される回転力により駆動されて、クリーニング歯車１２４を回転させる。

図６に示すように、保持体２３は、第２歯車１６４を回転自在に支持すると共に、第２歯車１６４に噛み合う第３歯車１７４、及び第３歯車１７４に噛み合う第５歯車１８４を回転自在に支持している。
第３歯車１７４は、感光体ドラム２の機軸である第１回転軸２１に固定されている。第５歯車１８４は、軸方向が第１回転軸２１と平行な第５回転軸１８１に固定されている。第５歯車１８４は、不図示の駆動源により回転駆動される。図６に示す歯車列では、第５歯車１８４から第３歯車１７４へ、第３歯車１７４から第２歯車１６４へ、第２歯車１６４からクリーニング歯車１２４へと、順次回転が伝達される。クリーニング歯車１２４の回転は、クリーニングブラシ１２２の回転となる。

図７に示すように、クリーニングブラシ１２２は、感光体ドラム２を保持する保持体２３に対して、第１回転軸２１が延びる方向に沿って着脱自在に構成される。帯電装置１０は、帯電ローラ１１２及びクリーニングブラシ１２２を装置ケース１３１の内側に保持した状態で、保持体２３に着脱される。

図７に示すように、保持体２３は、第２歯車１６４などが設けられる側とは反対側に、ガイド部２４を備える。ガイド部２４は、帯電装置１０の装置ケース１３１を、第１回転軸２１が延びる方向に沿ってスライド可能に案内すると共に支持する。

帯電装置１０における第２歯車１６４側の端部には、クリーニング歯車１２４が突出している。クリーニング歯車１２４は、帯電装置１０が保持体２３に装着されると、第２歯車１６４と隣接する位置に配置され、第２歯車１６４に噛み合うことになる。

図６に示すように、第２歯車１６４は、その中心（第４回転軸１６１の中心）と第３回転軸１２１の中心とを結ぶラインＫ１が装置ケース１３１の内側の軸受体１４１（図５参照）の移動方向Ｘと一致しないように、配置される。言い換えると、第２歯車１６４は、ラインＫ１が、クリーニング歯車１２４の中心を通って軸受体１４１の移動方向Ｘに延びるラインＫ２に一致せずに、ラインＫ２に所定の挟角βを有して交差するように、配置される。

軸受体１４１は、装置ケース１３１に、図６に示すラインＫ２に沿って（移動方向Ｘに沿って）移動可能に支持されている。軸受体１４１は、図６に示すようにクリーニング歯車１２４の歯先１２４ｃが第２歯車１６４の歯先１６４ｃに噛み合う位置から、図１０に示すようにクリーニング歯車１２４の歯先１２４ｃが第２歯車１６４の歯先１６４ｃに噛み合わない位置まで、移動可能である。即ち、第２歯車１６４に作用する外力等によって、軸受体１４１に第２歯車１６４から離反する方向の力が作用すると、軸受体１４１は、付勢バネ１５１の付勢力に抗して、図６に示す矢印Ｘ２の方向に移動する。これにより、図１０に示すように、軸受体１４１は、クリーニング歯車１２４の歯先１２４ｃが第２歯車１６４の歯先１６４ｃに噛み合わない位置まで移動することができる。

図４に示すように、クリーニング歯車１２４における第２歯車１６４へ進入する側の歯側面１２４ａは、歯底１２４ｂから歯先１２４ｃに向けて減肉方向（歯の肉厚が薄くなる方向）に傾斜している。この歯側面１２４ａの傾斜角度（第３回転軸１２１が延びる方向に対する傾斜角度）は、θ１である。クリーニング歯車１２４における第２歯車１６４へ進入する側とは反対側の歯側面は、傾斜していない。従って、クリーニング歯車１２４の歯幅ＨＢは、歯底１２４ｂから歯先１２４ｃに向かって且つ第３回転軸１２１の外側から内側に向けて徐々に小さくなる。

図８及び図９に示すように、クリーニング歯車１２４は、第２歯車１６４へ進入する側の歯側面１２４ａに、歯形中心線１２４ｄを対称中心とする一対の面取り１２４ｅ，１２４ｅを有する。面取り１２４ｅは、第３回転軸１２１の外側から内側に向けて傾斜している。

図８に示すように、第２歯車１６４は、クリーニング歯車１２４と第２歯車１６４との噛み合いによる圧力角αの方向Ｙが軸受体１４１の移動方向Ｘと直交する方向になるように、保持体２３に支持されて配置される。言い換えると、圧力角αの方向Ｙと軸受体１４１の移動方向Ｘとが交差する角度θ２は、直角になっている。このように第２歯車１６４が配置されているため、図６に示すラインＫ１とラインＫ２との挟角βは、圧力角αに一致する。

次に、図１を参照して、第１実施形態のプリンタ１の動作について、簡単に説明する。
まず、給紙カセット５２に収容された用紙Ｔに片面印刷を行う場合について説明する。
給紙カセット５２に収容された用紙Ｔは、前送りコロ６１及び給紙ローラ対６３によって第１搬送路Ｌ１に送り出され、その後、第１合流部Ｐ１及び第１搬送路Ｌ１を介してレジストローラ対８０に搬送される。
レジストローラ対８０においては、用紙Ｔのスキュー補正や、トナー画像とのタイミング調整が行われる。

レジストローラ対８０から排出された用紙Ｔは、第１搬送路Ｌ１を介して感光体ドラム２と転写ローラ８との間（転写ニップＮ）に導入される。そして、用紙Ｔには、感光体ドラム２と転写ローラ８との間において、トナー画像が転写される。
その後、用紙Ｔは、感光体ドラム２と転写ローラ８との間から排出され、第２搬送路Ｌ２を介して、定着部９における加熱回転体９ａと加圧回転体９ｂとの間の定着ニップに導入される。そして、定着ニップにおいてトナーＴＮが溶融し、トナーＴＮが用紙Ｔに定着される。

次いで、用紙Ｔは、第１ローラ対５４ａにより第３搬送路Ｌ３を通して排紙部５０に搬送され、第３ローラ対５３により排紙部５０から排紙集積部Ｍ１に排出される。
このようにして、給紙カセット５２に収容された用紙Ｔの片面印刷が完了する。

手差しトレイ６５に載置された用紙Ｔに片面印刷を行う場合には、手差しトレイ６５に載置された用紙Ｔは、給紙コロ６６によって手差し搬送路Ｌａに送り出され、その後、第１合流部Ｐ１及び第１搬送路Ｌ１を介して、レジストローラ対８０に搬送される。それ以降の動作は、前述した、給紙カセット５２に収容された用紙Ｔの片面印刷の動作と同様であり、説明を省略する。

次に、両面印刷を行う場合のプリンタ１の動作について説明する。
片面印刷の場合には、前述した通り、片面印刷がされた用紙Ｔが、排紙部５０から排紙集積部Ｍ１に排出されて印刷動作が完了する。
これに対し、両面印刷を行う場合には、片面印刷がされた用紙Ｔが、戻し搬送路Ｌｂを介して、片面印刷時とは表裏反転して、レジストローラ対８０に再度搬送されることにより、用紙Ｔに両面印刷が施される。

詳述すると、片面印刷がされた用紙Ｔが第３ローラ対５３により排紙部５０から排出されるまでは、前述した片面印刷の動作と同様である。而して、両面印刷の場合には、片面印刷がされた用紙Ｔが第３ローラ対５３により保持されている状態において、第３ローラ対５３の回転を停止させ、逆方向に回転させる。このように第３ローラ対５３を逆方向に回転させると、第３ローラ対５３に保持されている用紙Ｔは、第３搬送路Ｌ３を逆方向（排紙部５０から第１分岐部Ｑ１に向かう方向）に搬送される。

前述したように、用紙Ｔが、第３搬送路Ｌ３を逆方向に搬送されると、（第１ローラ対５４ａではなく、）第２ローラ対５４ｂに導入される。そして、用紙Ｔは、戻し搬送路Ｌｂ及び第２合流部Ｐ２を介して、第１搬送路Ｌ１に合流する。ここで、用紙Ｔは、片面印刷時とは表裏反転している。

更に、用紙Ｔは、レジストローラ対８０により前記補正又は前記調整が行われ、第１搬送路Ｌ１を介して、感光体ドラム２と転写ローラ８との間に導入される。用紙Ｔは、戻し搬送路Ｌｂを経由することにより、非印刷面が感光体ドラム２に対向するので、非印刷面にトナー画像が転写され、その結果、両面印刷が施される。

次に、本実施形態の帯電装置１０をプリンタ１の内部の保持体２３に着脱するときの動作について説明する。
帯電装置１０においては、帯電ローラ１１２やクリーニングブラシ１２２のメンテナンス時、帯電ローラ１１２やクリーニングブラシ１２２の消耗による交換時などにおいて、保持体２３への着脱が必要になる。

帯電装置１０が保持体２３に取り付けられている状態では、図３に示すように、クリーニング歯車１２４は第２歯車１６４に噛み合っている。
帯電装置１０を保持体２３から取り外す場合には、図７に示す矢印Ｊ２の方向に、帯電装置１０を引き出す。引き出す方向は、感光体ドラム２の中心軸である第１回転軸２１が延びる方向に沿い、クリーニング歯車１２４における第３回転軸１２１が延びる方向及び第２歯車１６４における第４回転軸が延びる方向と平行である。そのため、帯電装置１０を引き出す操作を行うと、それまで噛み合っていたクリーニング歯車１２４と第２歯車１６４との噛み合いがスムーズに外れ、小さな操作力で帯電装置１０を取り出すことができる。

帯電装置１０を保持体２３に取り付ける場合には、帯電装置１０を、図７に示す矢印Ｊ１の方向へ移動し、保持体２３のガイド部２４に挿入する。ガイド部２４への帯電装置１０の挿入が進んで、クリーニング歯車１２４と第２歯車１６４との噛み合いが開始するときに、両歯車の歯の位置が重なると、両歯車の干渉が発生する。

しかし、本実施形態の帯電装置１０においては、図４に示すように、クリーニング歯車１２４における第２歯車１６４に進入する側の歯側面１２４ａは、歯底１２４ｂから歯先１２４ｃに向けて減肉方向に傾斜している。
従って、両歯車の干渉が発生すると、この干渉によって歯側面１２４ａに作用する押圧力は、図４に示す矢印Ｆの方向（クリーニング歯車１２４が第２歯車１６４から離れる方向）に付勢する分力を含むことになる。そして、この分力によって、軸受体１４１が矢印Ｆの方向に移動するため、クリーニング歯車１２４は、歯車の干渉を解消する方向に移動する。

また、歯側面１２４ａが傾斜面を有するため、干渉した歯車間に滑りが生じ易く、干渉時に大きな衝撃力が発生しない。従って、干渉によって歯車がダメージを受けることを抑制することができる。
更に、図１０に示すように、軸受体１４１は、クリーニング歯車１２４の歯先１２４ｃが第２歯車１６４の歯先１６４ｃに噛み合わない位置まで移動可能であるため、両歯車の干渉が確実に解消される。従って、帯電装置１０を、保持体２３に保持される正規の取り付け位置まで挿入することが容易である。

一方、両歯車の干渉が解消されると、付勢バネ１５１の付勢力により、軸受体１４１は、感光体ドラム２側に再び押し戻され、移動する。この軸受体１４１の移動に伴って、クリーニング歯車１２４は、第２歯車１６４側に移動する。このとき、仮に第２歯車１６４の中心と第３回転軸１２１の中心とを結ぶラインＫ１（図６参照）が軸受体１４１の移動方向Ｘと一致していると、両歯車の歯先同士が再び衝突して干渉する虞がある。

しかし、本実施形態の帯電装置１０においては、第２歯車１６４は、前記ラインＫ１が軸受体１４１の移動方向Ｘと一致しないように、配置されている。そのため、噛み合い位置に戻る過程におけるクリーニング歯車１２４の歯先１２４ｃと第２歯車１６４の歯先１６４ｃとが衝突することを抑制して、両歯車の干渉の発生を抑制することができる。

本実施形態の帯電装置１０によれば、例えば、次のような効果が奏される。
本実施形態の帯電装置１０においては、クリーニングブラシ１２２は、感光体ドラム２を保持する保持体２３に対して、第１回転軸２１が延びる方向に沿って着脱自在に構成され、第２歯車１６４は、第２歯車１６４の中心と第３回転軸１２１の中心とを結ぶラインＫ１が軸受体１４１の移動方向Ｘ（図６に示すラインＫ２の方向）と一致しないように配置され、軸受体１４１は、クリーニング歯車１２４の歯先１２４ｃが第２歯車１６４の歯先１６４ｃに噛み合わない位置まで移動可能であり、クリーニング歯車１２４における第２歯車１６４へ進入する側の歯側面１２４ａは、歯底１２４ｂから歯先１２４ｃに向けて減肉方向に傾斜している。

そのため、本実施形態の帯電装置１０においては、感光体ドラム２を保持している保持体２３に帯電装置１０を装着する際に、クリーニングブラシ１２２の第３回転軸１２１に設けられたクリーニング歯車１２４の歯側面１２４ａが、保持体２３側に設けられた第２歯車１６４と干渉する場合に、軸受体１４１の移動によってクリーニング歯車１２４が干渉を解消する方向に逃げることができ、クリーニング歯車１２４と第２歯車１６４との干渉を容易に解消することができる。また、歯側面１２４ａが歯先１２４ｃに向かって減肉方向に傾斜しており、干渉面に滑りが生じ易く、両歯車の干渉時に大きな衝撃力が発生しない。

更に、第２歯車１６４の中心と第３回転軸１２１の中心とを結ぶラインＫ１が軸受体１４１の移動方向Ｘと一致しないように第２歯車１６４が配置されているため、軸受体１４１が感光体ドラム２側へ復帰することによってクリーニング歯車１２４が第２歯車１６４との噛み合い位置に戻るときに、両歯車の歯先が衝突することを抑制して、両歯車の干渉の発生を抑止することができる。

従って、本実施形態の帯電装置１０においては、帯電装置１０を保持体２３に装着する際に、クリーニングブラシ１２２の第３回転軸１２１に設けられたクリーニング歯車１２４と、このクリーニング歯車１２４に噛み合う第２歯車１６４とがスムーズに噛み合い、両歯車間において優れた装着性を実現することができる。

また、本実施形態の帯電装置１０においては、図９に示すように、クリーニング歯車１２４は、第２歯車１６４（図８参照）へ進入する側の歯側面１２４ａに、歯形中心線１２４ｄを対称中心とする一対の面取り１２４ｅ，１２４ｅを有する。
そのため、帯電装置１０が保持体２３へ装着されるときに、クリーニング歯車１２４の歯側面１２４ａの面取り１２４ｅに第２歯車１６４の歯側面が当たると、面取り１２４ｅに作用する力は、両歯車を相対的に回転させる回転力となる。これにより、両歯車における歯の干渉を解消する方向の相対的な回転が、両歯車間に発生する。従って、軸受体１４１の移動によるクリーニング歯車１２４の移動量が小さくても、両歯車における歯の干渉を解消することが可能になる。これにより、クリーニング歯車１２４と第２歯車１６４の正常な噛み合わせ状態を、一層速やかに実現することができる。

また、本実施形態の帯電装置１０においては、第２歯車１６４は、クリーニング歯車１２４と第２歯車１６４との噛み合いによる圧力角αの方向Ｙが軸受体１４１の移動方向Ｘと直交する方向になるように、配置される。そのため、これらの歯車間におけるトルク伝達方向（圧力伝達方向）は、軸受体１４１の移動方向Ｘと直交する方向となり、軸受体１４１の移動方向Ｘには作用しない。従って、両歯車間におけるトルク伝達によって軸受体１４１が不用意に移動することがなく、帯電ローラ１１２が感光体ドラム２へ押圧する性能や、クリーニング歯車１２４の回転性能などを安定的に維持することができる。また、クリーニングブラシ１２２の径方向の寸法や材質などが変わったとしても、付勢バネ１５１による一定な荷重により帯電ローラ１１２を押圧することができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、前述した実施形態に限定されることなく、種々の形態で実施することができる。
例えば、クリーニング回転体は、ブラシからなるクリーニングブラシに制限されず、ローラからなるクリーニングローラから構成することもできる。
また、本発明の画像形成装置の種類は、特に限定がなく、コピー機、プリンタ、ファクシミリ、又はこれらの複合機などであってもよい。
シート状の被転写材は、用紙に制限されず、例えば、フィルムシートであってもよい。

１……プリンタ（画像形成装置）、２……感光体ドラム（像担持体）、８……転写ローラ（転写部）、９……定着部、１０……帯電装置、１６……現像器、２１……第１回転軸、２３……保持体、１１１……第２回転軸、１１２……帯電ローラ、１２１……第３回転軸、１２２……クリーニングブラシ（クリーニング回転体）、１２４……クリーニング歯車（第１歯車）、１２４ａ……歯側面、１２４ｂ……歯底、１２４ｃ……歯先、１２４ｅ……面取り、１３１……装置ケース、１４１……軸受体、１５１……付勢バネ（付勢部材）、１６４……第２歯車、１６４ｃ……第２歯車の歯先、Ｊ……第１回転軸が延びる方向、Ｋ１……第２歯車の中心と第３回転軸の中心とを結ぶライン、Ｘ……軸受体の移動方向、Ｘ１……押圧方向、Ｙ……圧力角の方向、Ｔ……用紙（被転写材）、α……圧力角

Claims (4)

1. 第１回転軸を中心に回転する像担持体の表面に接触しながら、前記第１回転軸と平行な第２回転軸を中心に前記像担持体の回転に従って従動回転し、該像担持体の表面を帯電させる帯電ローラと、
   前記帯電ロ−ラの表面に接触しながら、前記第２回転軸と平行な第３回転軸を中心に回転し、前記帯電ロ−ラの表面をクリーニングするクリーニング回転体と、
   前記帯電ローラ及び前記クリーニング回転体を収容する装置ケースと、
   前記第２回転軸及び前記第３回転軸を支持し、前記帯電ロ−ラが前記像担持体の表面を押圧する押圧方向に沿って移動可能に前記装置ケースに保持される軸受体と、
   前記軸受体を前記押圧方向に沿って前記像担持体の表面に向けて付勢することにより、前記帯電ローラを前記像担持体の表面に押圧させる付勢部材と、
   前記第３回転軸に設けられる第１歯車と、
   前記第１歯車と噛み合って該第１歯車を回転させる第２歯車と、を備える帯電装置であって、
   前記クリーニング回転体は、前記像担持体を保持する保持体に対して、前記第１回転軸が延びる方向に沿って着脱自在に構成され、
   前記第２歯車は、該第２歯車の中心と前記第３回転軸の中心とを結ぶラインが前記軸受体の移動方向と一致しないように配置され、
   前記軸受体は、前記第１歯車の歯先が前記第２歯車の歯先に噛み合わない位置まで、前記押圧方向に沿って移動可能であり、
   前記第１歯車の歯側面であって前記クリーニング回転体に対して前記第３回転軸が延びる方向の外側に位置する歯側面は、歯底から歯先に向けて歯幅が小さくなる方向に傾斜している
   帯電装置。
2. 前記第１歯車は、前記歯側面に、歯形中心線を対称中心とする一対の面取りを有する
   請求項１に記載の帯電装置。
3. 前記第２歯車は、前記第１歯車と前記第２歯車との噛み合いによる圧力角の方向が前記軸受体の移動方向と直交する方向になるように配置される
   請求項１又は２に記載の帯電装置。
4. 表面に静電潜像が形成される像担持体と、
   前記像担持体の表面を帯電させる請求項１から３のいずれかに記載の帯電装置と、
   前記帯電装置により帯電された前記像担持体に形成される静電潜像にトナーを付着させて該像担持体の表面にトナー画像を形成する現像器と、
   前記像担持体に形成されたトナー画像を直接的又は間接的にシート状の被転写材に転写する転写部と、
   被転写材に転写されたトナー画像を構成するトナーを被転写材に定着させる定着部と、を備える
   画像形成装置。

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