JP5598181B2 - 感光体ユニット、プロセスカートリッジおよび画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、帯電ローラ清掃部材の交換時にクリーニングブレードの位置調整も容易に可能な感光体ユニット、プロセスカートリッジおよび画像形成装置に関する。

現在、リサイクルによる資源保護・環境保護の意識が世界的に高まってきている。そうした中、電子写真装置のプロセスカートリッジにおいても使用済カートリッジを回収した上、清掃、再生処理を行って製品としてリサイクルする事例が増加している。

具体例としては、感光体（静電潜像を担持する）、帯電ローラ（感光体を接触帯電する）、クリーニングブレード（感光体上の転写残トナーを除去する）、帯電ローラ清掃部材（帯電ローラを清掃する）、を有する感光体ユニットをリサイクルするケースがある。

当該感光体ユニットのクリーニングブレードはゴム部材のため、感光体に圧接放置されると永久変形（ヘタリ）が生じてしまい、感光体への接触圧の低下による清掃不良が避けられない。

よって、当該感光体ユニットのリサイクルの際は、クリーニングブレードの位置調整（感光体上の転写残トナーのクリーニングに必要な接触圧まで回復させる）、もしくは交換が必要となる。

クリーニングブレードの位置調整については、調整部材の追加により調整する構成が既に知られている。

特許文献１には、クリーニングブレードの再利用の際、電子写真感光体に対するブレード部材の適切な位置設定を容易に行うことが可能なクリーニング装置等を提供することを目的として、電子写真感光体の表面に当接するブレード部材と、ブレード部材を支持する支持部材と、支持部材を取り付ける枠体とを有し、支持部材と枠体との間に電子写真感光体とブレード部材間の位置を調整するための調整部材を設けた構成が開示されている。調整部材を使用することによりクリーニングブレードの位置調整を行う構成である。

しかし、上記従来技術においては下記の問題が存在している。

感光体ユニットのリサイクルにおいては、クリーニングブレードの位置調整のみならず、帯電ローラ清掃部材の処理も必要となる。

帯電ローラによる接触帯電方式の場合、クリーニングブレードで除去しきれなかった転写残トナー等により帯電ローラ上に汚れが生じるが、帯電性能維持のため、スポンジやフェルト部材からなる清掃部材を帯電ローラに摺動させて帯電ローラ上の汚れを除去する構成は一般的に知られている。

帯電ローラ清掃部材は帯電ローラ上より除去したトナーを清掃部材内に蓄積するため、蓄積したトナー量が一定量を超えると清掃能力の著しい低下が生じる。そのため、感光体ユニットのリサイクル時には帯電ローラ清掃部材の清掃もしくは交換が必要となる。

特に清掃部材にスポンジ部材を使用している場合は、スポンジの内部奥深くにまでトナーが侵入しているため、清掃部材の清掃は困難であり交換することが望ましい。

特許文献１に記載の技術は、感光体ユニットのリサイクル時に電子写真感光体に対するクリーニングブレードの適切な位置を調整することは可能であるが、帯電ローラ清掃部材の清掃もしくは交換の必要がある場合も、別途クリーニングブレードの位置調整の為だけに部材を追加する必要がある。よって、感光体ユニットのリサイクルの際は、帯電ローラ清掃部材の交換とは別に、クリーニングブレードの位置調整を行わなければならないという問題（クリーニングブレード位置構成部材の準備及び当該部材の取り付け工数の発生）があった。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、感光体ユニットのリサイクルの際、クリーニングブレードの位置調整と帯電ローラ清掃部材の交換を同時且つ容易に行うことが可能な感光体ユニット、プロセスカートリッジおよび画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の感光体ユニットは、静電潜像を担持する感光体と、前記感光体と接触帯電する帯電ローラと、前記感光体上の転写残トナーを除去するクリーニングブレードと、前記クリーニングブレードを支持するクリーニングブレード支持部材と、前記帯電ローラを清掃する帯電ローラ清掃部材と、前記帯電ローラ清掃部材が取り付けられ、当該帯電ローラ清掃部材とともに交換可能な交換部材と、前記感光体と前記クリーニングブレード支持部材と前記交換部材とを取り付ける枠体と、を有し、前記クリーニングブレード支持部材と前記枠体との間に前記交換部材を配置し、前記交換部材は、前記クリーニングブレード支持部材の位置調整により前記クリーニングブレードの前記感光体への進入量の調節が可能なスペーサ部位を有することを特徴とする。

本発明の感光体ユニットは、前記スペーサ部位が、Ｕ字溝形状の固定ネジ貫通溝を有することを特徴とする。

本発明の感光体ユニットは、前記スペーサ部位が、楕円溝形状の固定ネジ貫通溝を有することを特徴とする。

本発明のプロセスカートリッジは、前記何れか１つの感光体ユニットを有することを特徴とする。

本発明の画像形成装置は、前記プロセスカートリッジを有することを特徴とする。

本発明によれば、電子写真装置の感光体ユニットのリサイクルにおいて、帯電ローラ清掃部材の交換とクリーニングブレードの位置調整を同時に行うことで、クリーニングブレードの位置調整部品のみの準備及び当該部品の取り付けのみの工数発生を回避し、感光体ユニットのリサイクル性を向上させることができる。

本発明の実施形態に係る感光体ユニットの構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る感光体ユニットの構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る感光体ユニットの交換部材の構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る感光体ユニットの交換部材の構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る感光体ユニットの交換部材及びユニット枠体の構成を示す図である。 一般的な電子写真装置の構成を示す図である。 一般的な電子写真装置のプロセスカートリッジの構成を示す図である。 従来の感光体ユニットの構成を示す図である。 従来の感光体ユニットのクリーニングブレード位置調整機構を示す図である。

以下に本発明の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。

まず、本実施形態に係る現像剤収容部と廃トナー回収部の連結機構について、カラー電子写真装置に用いた場合を例として説明する。

図６はカラー電子写真装置の中央断面概略構成図である。カラー電子写真装置１０１は、当該装置枠体のほぼ中央部にプロセスカートリッジ１０６（１０６Ｃ、１０６Ｍ、１０６Ｙ、１０６Ｋ）を並べており、プロセスカートリッジ１０６の上側には像担持体１に潜像を形成するための露光装置１０５を配置している。

プロセスカートリッジ１０６の下側に中間転写体である転写ベルト１０３を設置し、その下側には記録媒体１０７を積載・収容する給紙カセット１０８を配置する。供給ローラ１０９にて給紙された記録媒体１０７は転写ベルト１０３と第二転写ローラ１１１との間を通り、定着器１１２へ導かれて記録媒体１０７にトナー像を熱定着させる。

プロセスカートリッジ１０６が転写ベルト１０３と接する位置に第一転写ローラ１０３ａが設置されており、第一転写ローラ１０３ａに高電位を印加することによって像担持体１と転写ベルト１０３に電位差を設けて像担持体１表面に形成されたトナー像を転写する。

各プロセスカートリッジ１０６にてこれら色毎のトナー像が順次転写ベルト１０３に転写され、転写ベルト１０３上に単色トナー像を重ね合わせた複数色のカラートナー像が形成される。

用紙やＯＨＰシート等の記録媒体１０７はタイミングをとって給紙ローラ１０９と用紙搬送ローラ１１０から第二転写ローラ１１１に供給され、転写ベルト１０３の表面に形成されている単色あるいはカラートナー像は、第二転写ローラ１１１に高電位を印加することによって転写ベルト１０３と第二転写ローラ１１１に電位差を設けて転写ベルト１０３表面に形成されたトナー像を記録媒体１０７上に転写される。

トナー像が転写された記録媒体１０７は、転写ベルト１０３から剥離され、定着器１１２によってトナー像を記録媒体１０７に溶融定着し、排紙ローラ１１３によりカラー電子写真装置１０１の上面の排紙トレーに排紙される。

記録媒体１０７へトナー像を転写した後の転写ベルト１０３の表面に残っている余剰トナーは中間転写体清掃装置１１４により清掃され、トナー回収装置１１５に回収される。清掃された転写ベルト１０３は、次のトナー像の転写に備える。

次に図７により電子写真装置における画像形成プロセスについて説明する。図７はプロセスカートリッジ１０６の断面図である。図６と図７において、像担持体１は、画像形成装置本体に設置された図示しない駆動装置により矢印の方向に回転し、その表面の感光層１Ｂが帯電ローラ１１によって一様な高電位に帯電される。

一様帯電された感光層１Ｂは、露光装置１０５からの光学像を有する光線Ｌにより露光される。この露光により電位の減衰した低電位部と初期化による高電位部とからなる静電潜像が感光層１Ｂに形成される。次いで、当該静電潜像の低電位部（または高電位部）が像担持体１と現像ローラ１２との対向位置に至ると、表面にトナー薄層が形成された現像ローラ１２からトナーが像担持体１に移され、像担持体１の表面にトナー像が形成される。

像担持体１の回転が進むと、このトナー像は中間転写ベルト１０３に転写される。このとき、像担持体１上には、中間転写ベルト１０３に転写されずに残った転写残トナーが存在するが、この転写残トナーはクリーニングブレード１３によって像担持体１から除去される。

このクリーニングブレード１３よりも像担持体回転方向下流側には、図示しない除電装置が設けられている。除電装置では、像担持体１の表面の残留電荷が除去される。除電装置の像担持体下流側には帯電ローラ１１が設けられており、像担持体１は再び一様な高電位に帯電される。

図８を用いて、従来技術における感光体ユニットを説明する。図７にて解説した電子写真装置のプロセスカートリッジの内、現像機能部分を除いた少なくとも像担持体１（以下、感光体とする）、帯電ローラ１１、クリーニングブレード１３について、枠体１５を介して一体とした感光体ユニットの構成は一般的である。

図８に示す従来技術における感光体ユニットの場合、クリーニングブレード１３にて除去しきれなかった転写残トナーが帯電ローラ１１表面に付着し帯電性能を低下させる為、スポンジやフェルト部材からなる帯電ローラ清掃部材６を帯電ローラ１１に摺動させて帯電ローラ１１上のトナー汚れを除去する構成が一般的である。

帯電ローラ清掃部材６は除去したトナーを清掃部材内に蓄積する為、蓄積したトナー量が一定量を超えると清掃能力が著しく低下する。この為、感光体ユニットをリサイクルする際には帯電ローラ清掃部材６の清掃もしくは交換が必要となる。特に清掃部材にスポンジ部材を用いた場合、スポンジの内部奥深くにまでトナーが侵入している為、清掃部材の清掃は困難であり交換することが望ましい。

図９にて、クリーニングブレードのリサイクル時における感光体に対する位置調整機構（特開平８−１６６７５１により公開されている従来技術）を説明する。

クリーニングブレード１３は、ブレード部材１３ａ、支持部材１３ｂにより構成されユニット枠体１５に固定され、ブレード部材１３ａの先端の感光体１への進入量αは、ブレードの当接圧と比例関係にある為、ブレードの清掃機能を維持する為には進入量αを調節して所望の当接圧を得る必要がある。

クリーニングブレードは材料の進歩により耐磨耗性が向上し、耐久による先端の欠けに対しても非常に強くなり、リサイクル使用されることが多くなった。しかし、ブレード部材がゴム材料である限り、感光体１に圧接放置した場合の永久変形（ヘタリ）は避けることができない。

耐久後のクリーニングブレード１３は、図９（ｂ）の実線に示すように、ブレード部材１３ａの先端が感光体１から逃げる方向へ永久変形しているために、最初と同様に取り付けたのでは進入量αが減り、当接圧が所望の値以下になり、クリーニング不良を引き起こすおそれがある。

上記の問題の解決方法として、特開平８−１６６７５１では支持部材１３ｂの裏に調整部材としてスペーサ９を貼り付け、或いは枠体１５にスペーサ９を貼り付け、スペーサ９を介して支持部材１３ｂを枠体１５に固定ネジ５で取り付け固定している。

このとき、スペーサ９の厚みはブレード部材１３ａの先端変形量に応じ、その進入量を所望の値（当接圧）にするだけの厚みに設定する。尚、前記ブレード部材１３ａの変形量は、ユニットのリサイクル回数に従って決定されるため、例えば１回目のリサイクル時にはスペーサ９を１枚、２回目のリサイクル時にはスペーサ９を２枚というように一律に設定することが可能である。

このようにすることにより、ブレード部材１３ａの使用回数を例えば支持部材１３ｂに明記しておく等すれば、支持部材１３ｂを枠体１５に取り付けるに際して進入量の検査をすることなく、スペーサ９を必要枚数取り付けることによって適切な進入量を得ることが可能となる。

図１及び図２により、本発明の実施形態について説明する。クリーニングブレード１３の支持部材１３ｂは交換部材１６のスペーサ部位１６ａを介して枠体１５に固定ネジ５により固定される。帯電ローラ清掃部材６は交換部材１６の帯電ローラ清掃部材支持部位１６ｂに貼り付けられており、枠体１５に取り付けられた帯電ローラ１１と摺動することにより帯電ローラ１１の表面を清掃する。

固定ネジ５を緩めることにより交換部材１６は容易に交換可能であり、帯電ローラ清掃部材６を容易に新品に交換することが可能となる。交換部材１６は帯電ローラ清掃部材６の支持部材でもある為、帯電ローラ清掃部材６が帯電ローラ１１と適切な位置で接触する為に交換部材１６の枠体１５に対する位置決め機構を有することが望ましい。

図１及び図２に示す実施形態では、交換部材１６の面１６ｃを枠体１５の面１５ｃに突き当てて固定することにより、帯電ローラ清掃部材６と帯電ローラ１１を適切な位置関係に保っている。

次に図３により、本発明の他の実施形態をさらに説明する。図９の従来技術で説明したようにクリーニングブレード１３のブレード部材１３ａはゴム材料であるため、圧接放置による永久変形（ヘタリ）は避けられない。このため、感光体ユニットのリサイクル時にクリーニングブレード１３を再使用する場合は、ヘタリによるブレード部材１３ａの感光体１への進入量αの低下を補うためにクリーニングブレード１３の取付位置を調整する必要がある。

図１及び図２に示す感光体ユニットの構成の場合、交換部材１６のスペーサ部位１６ａを厚くすることにより進入量αを増加することができるため、図３に示すようにリサイクル時は新品時よりスペーサ部位１６ａが厚い交換部材１６と交換する。また、ブレード部材１３ａの変形量は、感光体ユニットのリサイクル回数に従って略決定されるため、リサイクル回数に従ってスペーサ部位１６ａの厚さが異なる交換部材１６を用意しておけば、ユニット再生時の工数を大幅に削減することが可能となる。

次に、図４により、本発明の他の実施形態を説明する。交換部材１６のスペーサ部位１６ａの固定ネジ貫通形状については、図４（ａ）に示すように楕円もしくは円の形状とすることができる。又、図４(ｂ)に示すようにＵ字溝形状とすれば、固定ネジ５を枠体１５から外さずにネジを緩める作業のみで交換部材１６の交換が可能となる。

次に、図５により、本発明の他の実施形態を説明する。交換部材１６の形状は、クリーニングブレード１３の固定ネジ５に対して、工具にてアクセスしやすい形状であることが望ましい。又、交換部材１６とユニット枠体１５間の長手方向の位置決めの為に１６ｄに示すような耳形状を形成することも考えられる。

上述した実施形態は以下のようにすることもできる。

本実施形態の感光体ユニットは、感光体、帯電ローラ、帯電ローラ清掃部材、感光体表面の付着物を掻き落とすクリーニングブレード、クリーニングブレードを支持する支持部材が、枠体を介して一体化した感光体ユニットにおいて、クリーニングブレード支持部材は枠体と別部品である交換部材を介して感光体ユニットの枠体に取り付けられ、クリーニングブレード支持部材と感光体ユニット枠体の間に挟まれる交換部材のスペーサ部位の厚さによりクリーニングブレードと感光体間の位置決めが行われ、交換部材はクリーニングブレードと感光体間の位置決め部材であると同時に、帯電ローラ清掃部材が取り付けられていることを特徴とする。

本発明の感光体ユニットは、交換部材は感光体ユニットのリサイクル時に帯電ローラ清掃部材と共に交換され、リサイクル品に取り付けられる交換部材は新品の感光体ユニットに取り付けられる交換部材に対し、スペーサ部位の厚さがクリーニングブレード先端の感光体への進入量が増加する側に変更されていることを特徴とする。

本実施形態の感光体ユニットは、交換部材のスペーサ部位の固定ネジ貫通箇所はＵ字溝形状であり、ネジを外すことなく緩める作業のみで交換部材を交換可能としたことを特徴とする。

本実施形態のプロセスカートリッジは、画像形成装置に着脱可能であり、上記のいずれかの感光体ユニットを有することを特徴とする。

本実施形態の画像形成装置は、上記のプロセスカートリッジを有することを特徴とする。

以上、本発明の好適な実施の形態により本発明を説明した。ここでは特定の具体例を示して本発明を説明したが、特許請求の範囲に定義された本発明の広範囲な趣旨及び範囲から逸脱することなく、これら具体的に様々な修正及び変更が可能である。

１ 像担持体
５ 固定ネジ
６ 帯電ローラ清掃部材
９ スペーサ
１１ 帯電ローラ
１２ 現像ローラ
１３ クリーニングブレード
１３ａ ブレード部材
１３ｂ 支持部材
１５ 枠体
１６ 交換部材
１６ａ スペーサ部位
１６ｂ 帯電ローラ清掃部材支持部位

特開平８−１６６７５１号公報

Claims (5)

1. 静電潜像を担持する感光体と、
   前記感光体と接触帯電する帯電ローラと、
   前記感光体上の転写残トナーを除去するクリーニングブレードと、
   前記クリーニングブレードを支持するクリーニングブレード支持部材と、
   前記帯電ローラを清掃する帯電ローラ清掃部材と、
   前記帯電ローラ清掃部材が取り付けられ、当該帯電ローラ清掃部材とともに交換可能な交換部材と、
   前記感光体と前記クリーニングブレード支持部材と前記交換部材とを取り付ける枠体と、を有し、
   前記クリーニングブレード支持部材と前記枠体との間に前記交換部材を配置し、
   前記交換部材は、前記クリーニングブレード支持部材の位置調整により前記クリーニングブレードの前記感光体への進入量の調節が可能なスペーサ部位を有することを特徴とする感光体ユニット。
2. 前記スペーサ部位は、Ｕ字溝形状の固定ネジ貫通溝を有することを特徴とする請求項１記載の感光体ユニット。
3. 前記スペーサ部位は、楕円溝形状の固定ネジ貫通溝を有することを特徴とする請求項１記載の感光体ユニット。
4. 請求項１から３の何れか１項に記載の感光体ユニットを有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
5. 請求項４に記載のプロセスカートリッジを有することを特徴とする画像形成装置。

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