JP2008122778A - 帯電装置およびこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】帯電部材による像担持体の帯電を長期間良好に維持しつつ、部品点数を削減して構成を簡単にする。
【解決手段】クリーニングブレード７ａのブレード支持部材７ｂが回転軸９を中心に回転可能に取り付けられる。帯電ブラシ３ｄのブラシ支持部材３がブレード支持部材７ｂに取り付けられる。ブレード支持部材７ｂがスプリング１１で反時計回りに常時付勢されて、クリーニングブレード７ａおよび帯電ブラシ３ｄがともに感光体２に圧接される。画像形成動作時、クリーニングブレード７ａのスティックスリップ運動により帯電ブラシ３ｄ振動され、第１帯電帯電ブラシ３ｄに付着するトナーや異物が振り落とされる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、像担持体を帯電する帯電装置および電子写真装置からなる画像形成装置の技術分野に関する。

静電複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真装置からなる従来の画像形成装置においては、感光体の表面が接触帯電装置によって一様に帯電された後に、露光装置によって感光体の表面に静電潜像が形成される。そして、この静電潜像が現像装置よってトナー像に現像されるとともに、中間転写体を介するかまたは直接に、転写装置によって紙等の転写材に転写される。最後に、転写材上のトナー像が定着器によって定着されることで、画像が形成される。

ところで、従来の画像形成装置には、回転する感光体の表面を一様にかつ良好に帯電するために、２つの帯電部材をそれぞれ感光体に当接させた帯電装置を備える画像形成装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。この画像形成装置の帯電装置では、感光体回転方向上流側の接触帯電部材で感光体の表面を帯電した際の帯電ムラを、感光体回転方向下流側の接触帯電部材で取り除くことで、感光体を一様に帯電している。

しかし、画像形成装置の長期使用等により接触帯電部材にトナーや異物等が付着して、接触帯電部材が汚れて、帯電ムラが発生してしまうことがある。そこで、特許文献１に記載の帯電装置では、ＰＥＴシートに植毛シートを貼付し、この植毛シートを感光体回転方向下流側の接触帯電部材である帯電ローラに当接している。植毛シートは帯電ローラの専用のクリーニング部材として機能する。これにより、長期間帯電ローラのクリーニング性能を維持することができ、接触帯電器の長寿命化を図っている。特許文献１の他にも例示しないが、同様に、接触帯電部材を専用のクリーニング部材でクリーニングすることが種々提案されている。
特開２００５−２１５３２１号公報。

しかしながら、前述の特許文献１に記載の帯電装置を始め、従来の２つの接触帯電部材を有する帯電装置では、接触帯電部材に専用のクリーニング部材を単に当接させるだけである。このため、クリーニング部材による接触帯電部材のクリーニング効果が必ずしも十分に得られない。また、専用のクリーニング部材を必要とするために、部品点数が多ばかりでなく、その分構成も複雑となっている。

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、帯電部材による像担持体の帯電を長期間良好に維持しつつ、部品点数を削減して構成を簡単にできる帯電装置およびこれを備えた画像形成装置を提供することである。

前述の課題を解決するために、本発明によれば、画像形成動作時に第１帯電部材が像担持体のクリーニングブレードのスティックスリップ運動により振動される。この第１帯電部材の振動により、第１帯電部材に付着するトナーや異物が振り落とされるので、トナーや異物による第１帯電部材の汚れを除去でき、帯電性を向上することができる。したがって、第１帯電部材による像担持体の帯電を長期にわたり良好に行うことができ、高画質の画像を得ることができる。
しかも、第１帯電部材の汚れを除去するための専用のクリーニング部材を必要としないので、部品点数を削減でき、帯電装置の構成を簡単にできる。

また、第１接触帯電部材に帯電ブラシを用いることで、画像形成動作時に帯電ブラシのブラシ毛をより効果的に振動させることができる。これにより、帯電ブラシに付着するトナーや異物による汚れをより確実に除去することができる。

更に、クリーニングブレードの像担持体への接触点を、像担持体の回転中心とクリーニングブレードの回転中心とを結ぶ直線より像担持体の回転方向上流側に設定する。また、第１接触帯電部材の像担持体への接触点を、この直線より像担持体の回転方向下流側に設定する。これにより、クリーニングブレードの耐久的撓みに応じて、第１接触帯電部材の像担持体への食込み量を減少することができる。したがって、第１接触帯電部材の圧接による像担持体の膜削れを抑制することができ、装置の長寿命化を実現することができる。

以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１は、本発明にかかる画像形成装置の実施の形態の一例を模式的にかつ部分的に示す図である。

図１に示すように、この例の画像形成装置１は静電潜像およびトナー像が形成される像担持体である感光体２を備えているとともに、この感光体２は例えば筒状の感光ドラムからなり、図１において時計回りの回転方向αに回転される。感光体２の周囲に感光体２の回転方向α上流側から、順次、感光体２を接触帯電する帯電装置３、感光体２に静電潜像を書き込む光書込み装置４、感光体２の静電潜像をトナーで非接触ジャンピング現像する現像装置５、感光体２のトナー像を転写する転写装置６、および感光体２をクリーニングするクリーニング装置７を備えている。

帯電装置３は感光体２に対して帯電を行う帯電ローラ３ａ（第２帯電部材）と、帯電ローラ３ａより回転方向αの上流側で同じく感光体２に対して帯電を行う帯電ブラシ３ｄ（第１帯電部材）とを備えている。帯電ローラ３ａは感光体２の外周面に当接されているとともに、感光体２の回転方向αと逆方向β（図１において、反時計回り）に回転される。

帯電ローラ３ａは従来から用いられている公知の帯電ローラを用いることができる。すなわち、帯電ローラ３ａは、例えば特開平１０−４８９１６号公報に記載されている製造方法で製造することができる。すなわち、帯電ローラ３ａは、例えばステンレス製の金属シャフト３ｂの上に、表装部が表面傾斜抵抗層となっている、例えば導電性ゴム等の円筒状の導電性エラストマ層３ｃが設けられて構成されている。

また、帯電ブラシ３ｄは多数のブラシ毛を有するとともにブラシ支持部材３ｅに支持されている。そして、多数のブラシ毛の先端が感光体２の外周面に当接されている。帯電ブラシ３ｄも従来から用いられている公知の帯電ブラシを用いることができる。帯電ブラシ３ｄの例として、表１に示す。

表１に示すように、一例としてのブラシ１のブラシ毛は、材料が６ナイロン、繊度が２２０Ｔ／９６Ｆ、密度２４０ｋｆ／ｉｎｃｈ²、原糸抵抗が７.１ＬｏｇΩ、パイル長が５ｍｍ、である。また、ブラシ１の全体形状として、長さ（感光体２の軸方向に沿う）が３００ｍｍ、幅が５ｍｍ、高さが５ｍｍである。また、他の例としてのブラシ２のブラシ毛は、材料が６ナイロン、繊度が３３０Ｔ／４８Ｆ、密度８０ｋｆ／ｉｎｃｈ²、原糸抵抗が９.３ＬｏｇΩ、パイル長が５ｍｍである。また、ブラシ１の全体形状として、長さ（感光体２の軸方向に沿う）が３００ｍｍ、幅が５ｍｍ、高さが５ｍｍである。
そして、感光体２は、まず帯電ブラシ３ｄで帯電され、次いで帯電ローラ３ａで帯電される。

光書込み装置４は、例えばレーザ光等により感光体２に静電潜像を書き込む。また、現像装置５は、現像ローラ５ａ、トナー供給ローラ５ｂおよびトナー層厚規制部材５ｃを有している。現像ローラ５ａの両端部には、現像ころ５ｄ（図１には、現像ローラ５ａは１個のみ図示）が設けられている。これらの現像ころ５ｄは、現像ローラ・像担持体軸間距離規制部材を構成している。すなわち、これらの現像ころ５ｄが感光体２の外周面に当接することで、現像ローラ５ａの軸中心と感光体２の軸中心との間の距離が規制される。これにより、現像ローラ５ａの外周面と感光体２の外周面との間に所定の現像ギャップが設定されている。

そして、トナー供給ローラ５ｂによって現像ローラ５ａ上に現像剤であるトナー（不図示）が供給されるとともに、この現像ローラ５ａ上のトナーがトナー層厚規制部材５ｃによりその厚みを規制されて感光体２の方へ搬送され、搬送されたトナーで感光体２上の静電潜像がジャンピング現像されて感光体２上にトナー像が形成される。

転写装置６は転写ローラ６ａを有し、この転写ローラ６ａにより感光体２上にトナー像が転写紙や中間転写媒体等の転写媒体８に転写される。そして、トナー像が転写媒体８である転写紙に転写された場合には、転写紙上のトナー像が図示しない定着装置によって定着され、転写紙に画像が形成され、また、トナー像が転写媒体８である中間転写媒体に転写された場合には、中間転写媒体上のトナー像が更に転写紙に転写された後、転写紙上のトナー像が図示しない定着装置によって定着され、転写紙に画像が形成される。

クリーニング装置７は、ゴム等の弾性材からなるクリーニングブレード７ａを有している。このクリーニングブレード７ａはＬ字状のブレード支持部材７ｂに支持されている。その場合、図２に示すようにこのブレード支持部材７ｂは、回転軸９を中心に回転可能に装置本体（または、カートリッジ本体）１０に取り付けられている。また、引っ張りスプリング１１がブレード支持部材７ｂと装置本体１０との間に張設されており、この引っ張りスプリング１１により、ブレード支持部材７ｂは回転軸９を中心に図２において時計回りに常時付勢されている。これにより、クリーニングブレード７ａは感光体２の外周面に常時圧接されている。このクリーニングブレード７ａにより感光体２がクリーニングされて、感光体２上の転写残りトナーが除去されかつトナー回収部７ｃに回収される。

この例の画像形成装置１では、帯電ブラシ３ｄのブラシ支持部材３が、クリーニングブレード７ａのブレード支持部材７ｂに取り付けられている。すなわち、帯電ブラシ３ｄとクリーニングブレード７ａとが一体化されている。帯電ブラシ３ｄは引っ張りスプリング１１の付勢力により感光体２の外周面に所定の食込み量で常時圧接されている。そして、感光体２の回転中心Ａとブレード支持部材７ｂの回転軸９の中心Ｂとを結ぶ直線γが感光体２の外周面と交差する点を交差点Ｅとする。すると、帯電ローラ３ａの導電性エラストマ層３ｃと感光体２との接触点Ｃが、この交差点Ｅより感光体２の回転方向αの下流側に設定されている。また、帯電ブラシ３ｄの感光体２との接触点Ｄが、クリーニングブレード７ａの感光体２との接触点Ｆより感光体２の回転方向αの下流側でかつ交差点Ｅより回転方向αの上流側に設定されている。

このように構成されたこの例の画像形成装置１においては、画像形成時に感光体２が回転方向αに回転すると、感光体２に圧接されているクリーニングブレード７ａがスティックスリップ運動を行う。このスティックスリップ運動により、クリーニングブレード７ａが振動し、この振動がブレード支持部材７ｂおよびブラシ支持部材３を介して帯電ブラシ３ｄに伝達されて、帯電ブラシ３ｄも振動するようになる。この帯電ブラシ３ｄの振動により、帯電ブラシ３ｄに付着するトナーや異物が振り落とされる。これにより、トナーや異物による帯電ブラシ３ｄの汚れが除去され、帯電性が向上する。
この例の画像形成装置１の全体の画像形成動作は、従来の一般的な画像形成装置１の画像形成動作と同じであるので、その説明は省略する。

この例の画像形成装置１によれば、帯電ブラシ３ｄのブラシ支持部材３をクリーニングブレード７ａのブレード支持部材７ｂに取り付けているので、画像形成動作時に発生するクリーニングブレード７ａのスティックスリップ運動により、帯電ブラシ３ｄを振動させることができる。この振動により、帯電ブラシ３ｄに付着するトナーや異物が振り落とされるので、トナーや異物による帯電ブラシ３ｄの汚れを除去でき、帯電性を向上することができる。したがって、帯電ブラシ３ｄによる感光体２の帯電を長期にわたり良好に行うことができ、高画質の画像を得ることができる。
また、第１帯電部材の汚れを除去するための専用のクリーニング部材を必要としないので、部品点数を削減でき、帯電装置の構成を簡単にできる。

図３は、本発明の画像形成装置の実施の形態の他の例を示す、図２と同様の図である。
前述の図２に示す例の画像形成装置１では、帯電ローラ３ａの導電性エラストマ層３ｃと感光体２との接触点Ｃと、帯電ブラシ３ｄの感光体２との接触点Ｄとが、感光体２の回転中心Ａとブレード支持部材７ｂの回転中心Ｂとを結ぶ直線γに関し互いに反対側に設定されている。これに対して、図３に示すようにこの例の画像形成装置１では、帯電ローラ３ａの感光体２との接触点Ｃと帯電ブラシ３ｄの感光体２との接触点Ｄとが、直線γに関しともに同じ側に設定されている。すなわち、両接触点Ｃ,Ｄは、ともに交差点Ｅより回転方向αで下流側に位置されている。また、クリーニングブレード７ａの感光体２との接触点Ｆが直線γに関し、帯電ブラシ３ｄの感光体２との接触点Ｄと反対側に設定されている。

このように各接触点Ｃ,Ｄ,Ｅを配置するために、この例の画像形成装置１では、ブレード支持部材７ｂの回転中心Ｂが、図２に示す例のブレード支持部材７ｂの回転中心Ｂよりクリーニングブレード７ａ側に設けられている。
このように構成されたこの例の画像形成装置１においては、長期にわたる画像形成によりクリーニングブレード７ａが耐久的に撓むようになる。すると、ブレード支持部材７ｂが図３において回転中心Ｂを中心に反時計回りにクリーニングブレード７ａの撓み量に応じて回転する。このブレード支持部材７ｂの回転により、帯電ブラシ３ｄの食込み量が減少する方向に移動し、帯電ブラシ３ｄの感光体２への圧接力が低減する。

この例の画像形成装置１によれば、クリーニングブレード７ａの接触点Ｆを直線γに関し、帯電ブラシ３ｄの接触点Ｄと反対側に設定しているので、クリーニングブレード７ａの耐久的撓みに応じて、帯電ブラシ３ｄの感光体２への食込み量を減少することができる。したがって、帯電ブラシ３ｄの圧接による感光体２の膜削れを抑制することができ、装置の長寿命化を実現することができる。

また、ブレード支持部材７ｂの回転中心Ｂを、クリーニングブレード７ａ側に設けることで、クリーニングブレード７ａの圧接力を大きくできる。したがって、換言するとクリーニングブレード７ａを感光体２へ圧接させる引っ張りスプリング１の付勢力を小さくできる。
この例の画像形成装置１の他の構成および他の作用効果は、前述の図２に示す例と同じである。

図４は、本発明の画像形成装置の実施の形態の更に他の例を示す、図２と同様の図である。
前述の図２に示す例の画像形成装置１では、帯電ブラシ３ｄがブラシ支持部材３ｅを介してブレード支持部材７ｂに支持されている。これに対して、図４に示すようにこの例の画像形成装置１では、帯電ブラシ３ｄがクリーニングブレード７ａに接着剤等により直接支持されている。
この例の画像形成装置１によれば、ブラシ支持部材３ｅが不要となり、図２に示す例に比べて部品点数が少なく、構成をコンパクトにできる。
この例の画像形成装置１の他の構成および他の作用効果は、前述の図２に示す例と同じである。

なお、前述の各例では、第１帯電部材に帯電ブラシ３ｄを用いるものとしているが、第１帯電部材には他の部材、例えばスポンジ、発泡ウレタンフォームやフェルトからなるローラあるいはパッドを用いることもできる。同様に、第２帯電部材に帯電ローラ３ａを用いるものとしているが、第２帯電部材にも同様の他の部材を用いることもできる。

本発明にかかる画像形成装置の実施の形態の一例を模式的にかつ部分的に示す図である。 図１に示す例の感光体、帯電装置、およびクリーニング装置を模式的に示 本発明にかかる画像形成装置の実施の形態の他の例を模式的にかつ部分的に示す図である。 本発明にかかる画像形成装置の実施の形態の更に他の例を模式的にかつ部分的に示す図である。

符号の説明

１…画像形成装置、２…感光体、３…帯電装置、３ａ…帯電ローラ（第２帯電部材）、３ｃ…導電性エラストマ層、３ｄ…帯電ブラシ（第１帯電部材）、３ｅ…ブラシ支持部材、７…クリーニング装置、７ａ…クリーニングブレード、７ｂ…ブレード支持部材、９…回転軸、Ａ…感光体の回転中心、Ｂ…クリーンニングブレードの回転中心、Ｃ…帯電ローラの感光体への接触点、Ｄ…帯電ブラシの感光体への接触点、Ｅ…クリーニングブレードの感光体への接触点、γ…両回転中心Ａ,Ｂを結ぶ直線

Claims (5)

1. 回転可能に設けられ像担持体に当接し、前記像担持体の表面を帯電する第１接触帯電部材と、
   前記像担持体に、前記第１接触帯電部材より前記像担持体の回転方向下流で当接し、前記像担持体の表面を帯電する第２接触帯電部材と、
   前記像担持体の表面に当接してこの表面をクリーニングするクリーニングブレードと、
   回転可能に設けられかつ前記クリーニングブレードを支持するブレード支持部材と、
   前記第１接触帯電部材を支持する帯電部材支持部材とを少なくとも備え、
   前記帯電部材支持部材を前記ブレード支持部材に取り付けることを特徴とする帯電装置。
2. 回転可能に設けられ像担持体に当接し、前記像担持体の表面を帯電する第１接触帯電部材と、
   前記像担持体に、前記第１接触帯電部材より前記像担持体の回転方向下流で当接し、前記像担持体の表面を帯電する第２接触帯電部材と、
   前記像担持体の表面に当接してこの表面をクリーニングするクリーニングブレードと、
   回転可能に設けられかつ前記クリーニングブレードを支持するブレード支持部材と、
   前記第１接触帯電部材を支持する帯電部材支持部材とを少なくとも備え、
   前記帯電部材支持部材を前記クリーニングブレードに取り付けることを特徴とする帯電装置。
3. 前記第１接触帯電部材に帯電ブラシを用いることを特徴とする請求項１または２記載の帯電装置。
4. 前記クリーニングブレードの前記像担持体への接触点が、前記像担持体の回転中心と前記クリーニングブレードの回転中心とを結ぶ直線より前記像担持体の回転方向上流側に設定され、前記第１接触帯電部材の前記像担持体への接触点が、前記直線より前記像担持体の回転方向下流側に設定されていることを請求項１ないし３のいずれか１記載の帯電装置。
5. 回転可能に設けられて静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電装置と、前記像担持体に静電潜像を書き込む書込装置と、前記像担持体上の静電潜像を現像して前記像担持体上に現像剤像を形成する現像装置と、前記像担持体上の現像剤像を転写する転写装置とを少なくとも備え、
   前記帯電装置が、請求項１ないし４のいずれか１記載の帯電装置であることを特徴とする画像形成装置。

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