JP4598461B2 - クリーニング装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、像担持体をクリーニングするためのクリーニング装置、またかかるクリーニング装置またはこの一部を備え、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に搭載されるプロセスカートリッジ、またかかるクリーニング装置またはプロセスカートリッジを有するかかる画像形成装置に関する。

複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置において、感光体等の像担持体をクリーニングするクリーニング装置が、従来より採用されている。クリーニング装置は、像担持体の表面に残留した現像剤や紙粉等の不要物が、画像形成に悪影響を及ぼすため、かかる不要物を除去するために用いられているものである。

たとえば、現像剤が２成分現像剤である場合においては、通常、かかる現像剤に含まれるトナーとキャリアとのうち、現像に使用されるトナーのみが像担持体に付着するが、トナーとともにキャリアまでもが像担持体の表面に付着することがあり、この場合には、キャリアが付着した部分やこの周辺部分において画像に白抜けが発生し、画像品質の低下を生じるという問題がある。そこで、クリーニング装置として、たとえば〔特許文献１〕、〔特許文献２〕等に記載されているように、像担持体の表面に当接してキャリアを除去する部材を備えたクリーニング装置が広く利用されている。

〔特許文献１〕に記載されたクリーニング装置は、かかる部材として、像担持体に当接した回転ブラシと、ブレードとを有している。また、〔特許文献２〕に記載されたクリーニング装置は、かかる部材として、磁力を用いた部材を有している。なお、〔特許文献２〕に記載された、かかる部材を有するクリーニング装置は、現像装置内に配設されており、現像装置と別個に設けられたクリーニング装置と別のクリーニング装置を構成している。

特開２０００−２５９０５５号公報 特開平７−９２８１０号公報

しかし、〔特許文献１〕に記載されている回転ブラシのように、像担持体に当接した回転ブラシによって像担持体に付着したキャリア等を除去する構成においては、像担持体から除去され回転ブラシに付着したキャリア等が、像担持体に当接するときに像担持体の表面の感光皮膜を削ってしまい、像担持体の寿命を縮めるという問題や、回転ブラシに付着したキャリア等が、像担持体に再付着してしまうという問題がある。

また、〔特許文献１〕に記載されているブレードは、回転ブラシと同様に不要物を像担持体から除去するものであるが、ブレードと像担持体との間にキャリア等が挟まると、かかるキャリア等が、やはり、像担持体に当接するときに像担持体の表面の感光皮膜を削ってしまい、像担持体の寿命を縮めるという問題がある。

また、〔特許文献２〕に記載のクリーニング装置のように、複数のクリーニング装置を配設することは、コストの上昇や装置の大型化を招いてしまうという問題がある。また、スペースが限られている像担持体の周りに複数のクリーニング装置を配設することそのものが困難な場合があるという問題がある。

本発明は、像担持体の傷を防止しつつ像担持体をクリーニングする、コスト上昇、大型化を抑制したクリーニング装置、またかかるクリーニング装置またはこの一部を備え、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に搭載されるプロセスカートリッジ、またかかるクリーニング装置またはプロセスカートリッジを有するかかる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、像担持体をクリーニングする回転ブラシと、この回転ブラシに食い込むように配設されてこの回転ブラシに係合し同回転ブラシに付着した不要物を同回転ブラシから除去するための、少なくとも一部が前記回転ブラシから不要物である現像剤を除去するための磁性体によって構成された除去部材とを有するクリーニング装置にある。

請求項１記載のクリーニング装置において、前記除去部材がローラ状であり回転可能であることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のクリーニング装置において、不要物を排出する排出経路を有し、前記除去部材が前記回転ブラシに係合する位置を、前記回転ブラシの回転方向において、同回転ブラシの、像担持体のクリーニング位置より下流側の位置であって、同回転ブラシの、同回転ブラシの回転中心と前記排出経路とを結ぶ位置よりも上流側の位置としたことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１ないし３の何れか１つに記載のクリーニング装置において、前記除去部材を回転可能に配設したことを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１ないし４の何れか１つに記載のクリーニング装置において、前記除去部材を交換可能に配設したことを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項１ないし５の何れか１つに記載のクリーニング装置において、像担持体の回転方向において、前記回転ブラシよりも下流側の位置で像担持体をクリーニングするブレードを有することを特徴とする。

請求項７記載の発明は、請求項１ないし６の何れか１つに記載のクリーニング装置、または、請求項１ないし６の何れか１つに記載のクリーニング装置に備えられた前記回転ブラシおよび前記除去部材と、像担持体とを有するプロセスカートリッジにある。

請求項８記載の発明は、請求項７記載のプロセスカートリッジにおいて、画像形成装置に着脱可能に配設されることを特徴とする。

請求項９記載の発明は、請求項１ないし６の何れか１つに記載のクリーニング装置、または、請求項７または８記載のプロセスカートリッジを有する画像形成装置にある。

本発明は、像担持体をクリーニングする回転ブラシと、この回転ブラシに食い込むように配設されてこの回転ブラシに係合し同回転ブラシに付着した不要物を同回転ブラシから除去するための、少なくとも一部が前記回転ブラシから不要物である現像剤を除去するための磁性体によって構成された除去部材とを有するクリーニング装置にあるので、簡易な構成により、像担持体から除去され回転ブラシに付着したキャリア等の不要物を、磁性体に吸着すること等により除去部材によって除去し、かかる不要物が像担持体に当接するときに像担持体の表面の感光皮膜を削ることがなく、像担持体の寿命を縮めることを防止でき、また回転ブラシに付着したキャリア等が、像担持体に再付着することを防止することができるから、像担持体の傷を防止しつつ像担持体を良好にクリーニングすることができ、長期にわたって像担持体を良好にクリーニングし長期にわたって良好な画像形成を行うことに寄与できる、コスト上昇、大型化を抑制したクリーニング装置を提供することができる。

不要物を排出する排出経路を有し、前記除去部材が前記回転ブラシに係合する位置を、前記回転ブラシの回転方向において、同回転ブラシの、像担持体のクリーニング位置より下流側の位置であって、同回転ブラシの、同回転ブラシの回転中心と前記排出経路とを結ぶ位置よりも上流側の位置としたこととすれば、簡易な構成により、像担持体から除去され回転ブラシに付着したキャリア等の不要物を除去部材によって除去し、かかる不要物が像担持体に当接するときに像担持体の表面の感光皮膜を削ることがなく、像担持体の寿命を縮めることを防止でき、また回転ブラシに付着したキャリア等が、像担持体に再付着することを防止することができるから、像担持体の傷を防止しつつ像担持体を良好にクリーニングすることができ、長期にわたって像担持体を良好にクリーニングし長期にわたって良好な画像形成を行うことに寄与できるとともに、回転ブラシから除去した不要物を排出経路から効率よく排出できる、コスト上昇、大型化を抑制したクリーニング装置を提供することができる。

前記除去部材を回転可能に配設したこととすれば、簡易な構成により、像担持体から除去され回転ブラシに付着したキャリア等の不要物を、回転によって異なる位置において回転ブラシに当接する除去部材によって除去し、かかる不要物が像担持体に当接するときに像担持体の表面の感光皮膜を削ることがなく、像担持体の寿命を縮めることを防止でき、また回転ブラシに付着したキャリア等が、像担持体に再付着することを防止することができるから、像担持体の傷を防止しつつ像担持体を良好にクリーニングすることができるとともに、除去部材の周面全体が偏りなく均一に回転ブラシに当接し、磁性体を有する場合など、不要物の付着を全体で行うことができるから不要物の除去性能を長期にわたって維持することができ、長期にわたって像担持体を良好にクリーニングし長期にわたって良好な画像形成を行うことに寄与できる、コスト上昇、大型化を抑制したクリーニング装置を提供することができる。

前記除去部材を交換可能に配設したこととすれば、簡易な構成により、像担持体から除去され回転ブラシに付着したキャリア等の不要物を除去部材によって除去し、かかる不要物が像担持体に当接するときに像担持体の表面の感光皮膜を削ることがなく、像担持体の寿命を縮めることを防止でき、また回転ブラシに付着したキャリア等が、像担持体に再付着することを防止することができるから、像担持体の傷を防止しつつ像担持体を良好にクリーニングすることができ、長期にわたって像担持体を良好にクリーニングし長期にわたって良好な画像形成を行うことに寄与できるとともに、交換を容易に行うことでメンテナンス性が良好であり、ランニングコストをも含むコスト上昇、大型化を抑制したクリーニング装置を提供することができる。

像担持体の回転方向において、前記回転ブラシよりも下流側の位置で像担持体をクリーニングするブレードを有することとすれば、比較的簡易な構成により、像担持体から除去され回転ブラシに付着したキャリア等の不要物を除去部材によって除去し、かかる不要物が像担持体に当接するときに像担持体の表面の感光皮膜を削ることがなく、像担持体の寿命を縮めることを防止でき、また回転ブラシに付着したキャリア等が、像担持体に再付着することを防止することができるから、ブレードによるクリーニングの際にブレードと像担持体との間にキャリア等の不要物が挟まることを防止することができ、したがって、ブレードによるクリーニングの際にも像担持体の表面の感光皮膜を削ることがなく、像担持体の寿命を縮めることを防止でき、像担持体の傷を防止しつつ、回転ブラシおよびブレードによって像担持体を良好にクリーニングすることができる、コスト上昇、大型化を抑制したクリーニング装置を提供することができる。

本発明は、請求項１ないし６の何れか１つに記載のクリーニング装置、または、請求項１ないし６の何れか１つに記載のクリーニング装置に備えられた前記回転ブラシおよび前記除去部材と、像担持体とを有するプロセスカートリッジにあるので、簡易な構成により、像担持体から除去され回転ブラシに付着したキャリア等の不要物を除去部材によって除去し、かかる不要物が像担持体に当接するときに像担持体の表面の感光皮膜を削ることがなく、像担持体の寿命を縮めることを防止でき、また回転ブラシに付着したキャリア等が、像担持体に再付着することを防止することができるから、像担持体の傷を防止しつつ像担持体を良好にクリーニングすることができ、長期にわたって像担持体を良好にクリーニングし長期にわたって良好な画像形成を行うことに寄与できるとともに、ランニングコストの低減、資源の有効活用の点でも優れた、コスト上昇、大型化を抑制したプロセスカートリッジを提供することができる。

画像形成装置に着脱可能に配設されることとすれば、 簡易な構成により、像担持体から除去され回転ブラシに付着したキャリア等の不要物を除去部材によって除去し、かかる不要物が像担持体に当接するときに像担持体の表面の感光皮膜を削ることがなく、像担持体の寿命を縮めることを防止でき、また回転ブラシに付着したキャリア等が、像担持体に再付着することを防止することができるから、像担持体の傷を防止しつつ像担持体を良好にクリーニングすることができ、長期にわたって像担持体を良好にクリーニングし長期にわたって良好な画像形成を行うことに寄与できるとともに、ランニングコストの低減、資源の有効活用の点、交換が容易でメンテナンス性が良好である点でも優れた、コスト上昇、大型化を抑制したプロセスカートリッジを提供することができる。

本発明は、請求項１ないし６の何れか１つに記載のクリーニング装置、または、請求項７または８記載のプロセスカートリッジを有する画像形成装置にあるので、簡易な構成により、像担持体から除去され回転ブラシに付着したキャリア等の不要物を除去部材によって除去し、かかる不要物が像担持体に当接するときに像担持体の表面の感光皮膜を削ることがなく、像担持体の寿命を縮めることを防止でき、また回転ブラシに付着したキャリア等が、像担持体に再付着することを防止することができるから、像担持体の傷を防止しつつ像担持体を良好にクリーニングすることができ、長期にわたって像担持体を良好にクリーニングし長期にわたって良好な画像形成を行うことができる、コスト上昇、大型化を抑制した画像形成装置を提供することができる。

図１に本発明を適用した、カラー画像を形成可能な画像形成装置の概略を示す。画像形成装置１００は、カラーレーザプリンタであるが、他のタイプのプリンタ、ファクシミリ、複写機、複写機とプリンタとの複合機等、他の画像形成装置であっても良い。画像形成装置１００は、外部から受信した画像情報に対応する画像信号に基づき画像形成処理を行なう。画像形成装置１００は、一般にコピー等に用いられる普通紙の他、ＯＨＰシートや、カード、ハガキ等の厚紙や、封筒等の何れをもシート状の記録媒体として画像形成を行なうことが可能である。

画像形成装置１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に色分解された色にそれぞれ対応する像としての画像を形成可能な像担持体としての感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫを並設したタンデム構造を採用している。感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫは、画像形成装置１００の本体９９の内部のほぼ中央部に配設された無端のベルトである中間転写体としての転写ベルト１１の外周面側すなわち作像面側に位置している。図１に示す状態においては、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫは何れも、転写ベルト１１に当接する位置を占めている。

転写ベルト１１は、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫに対峙しながら矢印Ａ１方向に移動可能となっている。各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫに形成された可視像すなわちトナー像は、矢印Ａ１方向に移動する転写ベルト１１に対しそれぞれ重畳転写され、その後、記録媒体である転写紙Ｓに一括転写されるようになっている。転写ベルト１１は、その下側の部分が各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫに対向しており、この対向した部分が、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫ上のトナー像を転写ベルト１１に転写する転写部９８を形成している。

転写ベルト１１に対する重畳転写は、転写ベルト１１がＡ１方向に移動する過程において、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫに形成されたトナー像が、転写ベルト１１の同じ位置に重ねて転写されるよう、転写ベルト１１を挟んで各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫに対向する位置に配設された１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２ＢＫによる電圧印加によって、Ａ１方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして行われる。

転写ベルト１１は、その全層をゴム剤等の弾性部材を用いて構成した弾性ベルトである。転写ベルト１１は、単層の弾性ベルトであっても良いし、その一部を弾性部材とした弾性ベルトであっても良いし、従来から用いられている、フッ素系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂等を用いても良く、非弾性ベルト等であっても良い。

転写ベルト１１は、その縁部にそれぞれ、寄り止め部材としての図示しない寄り止めガイドを有している。寄り止めガイドは、転写ベルト１１がＡ１方向に回転するときに、図１における紙面と垂直な何れかの方向に偏倚することを防止するために配設されている。寄り止めガイドは、ウレタンゴム製であるが、その他、シリコンゴムなど各種ゴム材料により構成することができる。寄り止めガイドは、厚さが１ｍｍとされているが、厚さは０．３〜２ｍｍ程度の範囲で適宜選択される。寄り止めガイドは転写ベルト１１本体部分より厚く、剛性が高い。

各感光体ドラム感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫは、Ａ１方向の上流側からこの順で並んでいる。各感光体ドラム感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫはそれぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの画像を形成するための、画像形成部としてのトナー像形成部たる画像ステーション６０Ｙ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０ＢＫに備えられている。

画像形成装置１００は、本体９９内に、４つの画像ステーション６０Ｙ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０ＢＫと、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫの上方に対向して配設され、転写ベルト１１を備えたユニットとしての転写ベルトユニット１０と、転写ベルト１１に対向して配設され転写ベルト１１に従動し、連れ回りする転写部材としての２次転写ローラ５と、画像ステーション６０Ｙ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０ＢＫの下方に対向して配設された光書き込み装置としての光走査装置８とを有している。

画像形成装置１００はまた、本体９９内に、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫと転写ベルト１１との間に向けて搬送される転写紙Ｓを積載した給紙カセットとしてのシート給送装置６１と、シート給送装置６１から搬送されてきた記録紙Ｓを、画像ステーション６０Ｙ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０ＢＫによるトナー像の形成タイミングに合わせた所定のタイミングで、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫと転写ベルト１１との間の転写部９８に向けて繰り出すレジストローラ対４と、転写紙Ｓの先端がレジストローラ対４に到達したことを検知する図示しないセンサとを有している。

画像形成装置１００はまた、本体９９内に、トナー像を転写された転写紙Ｓに同トナー像を定着させるためのローラ定着方式の定着ユニットとしての定着装置６と、定着済みの転写紙Ｓを本体９９の外部に排出する排紙ローラ７と、転写ベルトユニット１０の上方に配設され、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーを充填されたトナーボトル９Ｙ、９Ｃ、９Ｍ、９ＢＫと、転写ベルトユニット１０を本体９９に着脱するときに転写ベルトユニット１０をガイドするガイド部としての図示しないレールとを有している。

画像形成装置１００はまた、本体９９の上側に配設され排出ローラ７により本体９９の外部に排出された転写紙Ｓを積載する排紙トレイ１７と、本体９９の前面側すなわち図１における紙面手前側に、開閉可能であってその開放時に本体９９の内部を露出させる図示しない前面パネルとを有している。

転写ベルトユニット１０は、転写ベルト１１の他に、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２ＢＫと、転写ベルト１１を巻き掛けられた、駆動部材である駆動ローラ７２と、転写入口ローラ７３と、クリーニング対向ローラ７４と、クリーニング対向ローラ７４を転写ベルト１１の張力を増加する方向に付勢する付勢手段としてのばね７５とを有している。

転写ベルトユニット１０はまた、本体９９に着脱自在に支持され、駆動ローラ７２、転写入口ローラ７３、クリーニング対向ローラ７４、ばね７５及び後述の離間手段等を保持し、転写ベルトユニット１０の筐体をなす中間転写ベルトケース１４と、中間転写ベルトケース１４と一体をなし、転写ベルト１１に対向して配設され転写ベルト１１上をクリーニングする中間転写ベルトクリーニング装置としてのクリーニング装置１３と、転写ベルト１１を各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫの全てから離間させるための、図示しないレバーを備えた離間手段とを有している。

クリーニング対向ローラ７４は、ばね７５の作用により、転写ベルト１１に、転写に適した所定の張力を与える加圧部材としてのテンションローラたる機能を有している。
クリーニング装置１３は、詳細な図示を省略するが、転写ベルト１１に対向、当接するように配設されたクリーニングブラシとクリーニングブレードとを有しており、転写ベルト１１上の残留トナー等の異物をクリーニングブラシとクリーニングブレードとにより掻き取り、除去して、転写ベルト１１をクリーニングするようになっている。

転写ベルトユニット１０は、本体９９に対し、レールに沿ってスライドさせることなどにより、図１における紙面手前側に離脱可能であることによって本体９９に対して着脱可能である。転写ベルトユニット１０は、後述する第３の状態において本体９９に対し着脱自在となるようになっている。

シート給送装置６１は、本体９９の下部に配設されており、最上位の転写紙Ｓの上面に当接する給紙ローラとしての給送ローラ３を有しており、給送ローラ３が反時計回り方向に回転駆動されることにより、最上位の転写紙Ｓをレジストローラ対４に向けて給送するようになっている。

定着装置６は、熱源を内部に有する定着ローラ６２と、定着ローラ６２に圧接された加圧ローラ６３とを有しており、トナー像を担持した転写紙Ｓを定着ローラ６２と加圧ローラ６３との圧接部である定着部に通すことで、熱と圧力との作用により、担持したトナー像を転写紙Ｓの表面に定着するようになっている。

トナーボトル９Ｙ、９Ｃ、９Ｍ、９ＢＫ内のイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーは、図示しない搬送経路を経て、所定の補給量だけ、画像ステーション６０Ｙ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０ＢＫにそれぞれ備えられた図２に示す現像装置５０Ｙ等に補給される。

１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍは、図示しないブラケットにより一体化されている。このブラケットは、転写入口ローラ７３を中心に搖動可能であり、画像形成装置１００は、かかるブラケットの位置を選択することにより、図１に示すように、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２ＢＫをそれぞれ感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫに近接させ、転写ベルト１１と感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２ＢＫとが当接した状態とする第１の状態と、図示しないが、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍをそれぞれ感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍから離間させ、転写ベルト１１と感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍとを離間した状態とする第２の状態とを設定することが可能となっている。

ブラケットの搖動は図示しないカムを含む図示しないモータ等の駆動手段により図示しないＣＰＵを含む制御手段による制御に基づいて行われる。画像形成装置１００は、第１の状態において、フルカラーの画像を形成し、第２の状態において、モノカラーすなわち白黒の画像を形成する。制御手段は、フルカラーモードであるか、モノカラーモードであるかに応じて、ブラケットを搖動させる。

第１の状態と第２の状態との切り換えの際に、１次転写ローラ１２ＢＫは移動せず、転写ベルト１１を感光体ドラム２０ＢＫに当接させる位置を占める。一方、１次転写ローラ１２ＢＫは、レバーを回動することで、離間手段により、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍと独立して、感光体ドラム２０ＢＫに対して接離する方向に変位されるようになっている。

そして、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２ＢＫをそれぞれ感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫから離間させ、転写ベルト１１と感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫとを離間すると、画像形成装置１００は第３の状態となる。転写ベルトユニット１０は、上述の動作により画像形成装置１００が第３の状態となったときにのみ、本体９９に対して着脱自在となる。言い換えると、第３の状態以外の状態では、転写ベルトユニット１０は、本体９９からの離脱が禁止される。

画像ステーション６０Ｙ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０ＢＫについて、そのうちの一つの、感光体ドラム２０Ｙを備えた画像ステーション６０Ｙの構成を代表して構成を説明する。なお、他の画像ステーションの構成に関しても実質的に同一であるので、以下の説明においては、便宜上、感光体ドラム２０Ｙを備えた画像ステーションの構成に付した符号に対応する符号を、他の画像ステーションの構成に付し、詳細な説明については適宜省略することとし、符号の末尾にＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋが付されたものはそれぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの画像形成を行うための構成であることを示すこととする。

図２に示すように、感光体ドラム２０Ｙを備えた画像ステーション６０Ｙは、感光体ドラム２０Ｙの周囲に、図中時計方向であるその回転方向Ｂ１に沿って、１次転写ローラ１２Ｙと、クリーニング手段としてのクリーニング装置４０Ｙと、帯電手段である帯電装置としての帯電装置３０Ｙと、現像手段としての現像ユニットである現像装置５０Ｙとを有している。

帯電装置３０Ｙは、感光体ドラム２０Ｙの表面に当接して従動回転する帯電ローラ３１Ｙと、帯電ローラ３１Ｙに当接し従動回転するクリーニングローラ３２Ｙとを有している。帯電ローラ３１Ｙには、直流に交流成分のバイアスを重畳印加する図示しない電圧印加手段が接続されており、感光体ドラム２０Ｙと対向する帯電領域において、感光体ドラム２０Ｙの表面を除電すると同時に、所定の極性に帯電するようになっている。

クリーニングローラ３２Ｙは帯電ローラ３１Ｙに従動回転することで帯電ローラ３１Ｙをクリーニングするようになっている。
このように、本形態では、接触ローラを用いた帯電システムを採用しているが、帯電システムは、近接ローラを用いたものであっても良いし、コロトロン方式を採用したものであっても良い。

現像装置５０Ｙは、感光体ドラム２０Ｙに対向する部分に開口部を有する現像ケース５５Ｙと、かかる開口部から感光体ドラム２０Ｙに臨むよう感光体ドラム２０Ｙに近接対向して配設された現像ローラ５１Ｙと、現像ローラ５１Ｙ上の現像剤を一定の高さに規制する現像ブレード５２Ｙと、現像ケース５５Ｙの下部に互いに対向するように配設され、現像剤を攪拌するとともに現像ローラ５１Ｙに現像剤を供給するための第１搬送スクリュ５３Ｙ及び第２攪拌スクリュ５４Ｙと、直流成分の現像バイアスを印加する図示しないバイアス印加手段等とを有している。

現像装置５０Ｙにおいては、現像ブレード５２Ｙによって現像剤の担持量を規制された現像ローラ５１Ｙが、その矢印Ｃ１方向への回転及びバイアス印加手段による現像バイアスにより、現像ローラ５１Ｙと感光体ドラム２０Ｙとの間の現像領域に、現像ブレード５２Ｙによって量を適量とされた現像剤を運び、現像剤中のイエロートナーが感光体ドラム２０Ｙの表面に形成された静電潜像に静電的に移行して、静電潜像をイエロートナー像として可視像化するようになっている。

現像ケース５５Ｙ内の現像剤には、トナーボトル９Ｙからイエロートナーが補給、供給され、第１搬送スクリュ５３Ｙ及び第２攪拌スクリュ５４Ｙによって供給されたイエロートナーと現像剤とが攪拌混合され、攪拌混合された現像剤が現像ローラ５１Ｙに供給される。
本形態では、バイアス印加手段により直流成分の現像バイアスを印加しているが、現像バイアスは、交流成分であっても良いし、直流成分に交流成分を重畳したものであっても良い。

１次転写ローラ１２Ｙには、図示しない電源を備えたバイアス印加手段とバイアス制御手段とによって１次転写に適した所定の電圧が印加されるようになっている。
図１に示した光走査装置８は、図３に示すように、感光体ドラム２０Ｙにおける帯電領域と現像領域との間の領域に、光変調されたレーザー光Ｌを照射して帯電ローラ３１Ｙにより帯電された後の感光体ドラム２０Ｙの表面を露光し、現像装置５０Ｙによってイエロートナー像として可視像化される静電潜像を形成するようになっている。

クリーニング装置４０Ｙは、感光体ドラム２０Ｙに対向する部分に開口部を有するクリーニングケース４３Ｙと、感光体ドラム２０Ｙに当接し感光体ドラム２０Ｙ上の残留トナー、キャリア、紙粉等の不要物を掻き取ってクリーニングする回転ブラシとしてのブラシローラ４５Ｙと、感光体ドラム２０Ｙの回転方向Ｂ１において、ブラシローラ４５Ｙよりも下流側の位置で感光体ドラム２０Ｙに当接し感光体ドラム２０Ｙ上の不要物を掻き取ってクリーニングするためのブレードとしてのクリーニングブレード４１Ｙとを有している。

クリーニング装置４０Ｙはまた、ブラシローラ４５Ｙに当接しブラシローラ４５Ｙに付着した不要物をブラシローラ４５Ｙから除去するための除去部材としてのローラ状のフリッカ４６Ｙと、クリーニングケース４３Ｙに回転自在に支持され、ブラシローラ４５Ｙ、フリッカ４６Ｙ、クリーニングブレード４１Ｙによって掻き取られ、また除去された不要物を図示しない廃トナーボトルに向けて搬送するための図示しない排出経路の一部を構成する排出スクリュ４２Ｙとを有している。

図３に示すように、ブラシローラ４５Ｙは、回転中心をなす軸４７Ｙと、軸４７Ｙに植設されたブラシによって構成されたブラシ部４４Ｙとを有しており、軸４７Ｙをクリーニングケース４３Ｙに回転自在に支持され、ブラシ部４７Ｙを構成するブラシの先端が感光体ドラム２０Ｙの表面を摺擦するよう、感光体ドラム２０Ｙと対向する位置において方向Ｂ１と同じ方向であるＤ１方向に、図示しない駆動手段によって回転駆動される。ブラシ部４７Ｙを構成するブラシの先端が感光体ドラム２０Ｙの表面を摺擦することで、感光体ドラム２０Ｙの表面に付着した不要物を掻き取り、不要物の一部はブラシ部４４Ｙの回転に伴って落下し、他の一部はブラシ部４４Ｙに付着する。

排出スクリュ４２Ｙは、その回転中心をなす軸６６Ｙをクリーニングケース４３Ｙに回転自在に支持され、クリーニングケース４３Ｙの底部に配設されており、図示しない駆動手段によりＦ１方向に回転駆動され、回転により不要物を廃トナーボトルに向けて、クリーニングケース４３Ｙの外部、言い換えるとクリーニング装置４０Ｙの外部に排出するようになっている。

クリーニングケース４３Ｙの形状は、ブラシローラ４５Ｙ、フリッカ４６Ｙ、クリーニングブレード４１Ｙによって感光体ドラム２０Ｙから掻き取られ、除去された不要物が、底部に集まる形状、本形態においてはすり鉢状の形状となっており、底部に集まった不要物が排出スクリュ４２Ｙによって効率よく排出されるようになっている。

クリーニングブレード４１Ｙは、その基端部がクリーニングケース４３Ｙに固定され、先端部が感光体ドラム２０Ｙに当接するようになっている。クリーニングブレード４１Ｙは、その基端部側が排出スクリュ４２Ｙに向いた態様で傾斜し、感光体ドラム２０Ｙから除去された不要物を排出スクリュ４２Ｙに導いて排出スクリュ４２Ｙによって効率よく排出されるようになっている。

フリッカ４６Ｙは、回転中心をなす軸４８Ｙと、軸４８Ｙと一体をなしブラシ部４４Ｙに摺接するローラ部４９Ｙとを有しており、軸４８Ｙをクリーニングケース４３Ｙに回転自在に支持され、ローラ部４９Ｙがブラシ部４４Ｙに食い込むように配設されている。よって、フリッカ４６Ｙは、ブラシローラ４５Ｙが回転することにより、ブラシ部４４Ｙに当接し、ブラシ部４４Ｙはフリッカ４６Ｙに擦られ、また叩き付けられる状態となるので、ブラシ部４４Ｙに付着した不要物が除去される。

フリッカ４６Ｙは、不要物を、ブラシ部４４Ｙから叩き落して落下させる態様で除去するとともに、ブラシ部４４Ｙから吸着する態様で除去するようにもなっている。すなわち、フリッカ４６Ｙは、図４（ａ）に示すように、ローラ部４９Ｙの全体が、磁性体としての永久磁石６５Ｙによって構成されており、ブラシ部４４Ｙに付着した不要物中に含まれる現像剤、特に磁性を有するキャリアを吸着して除去するようになっている。磁性体を永久磁石６５Ｙとすることで、フリッカ４６Ｙは安価で提供される。

永久磁石６５Ｙは、ブラシ部４４Ｙに付着した不要物中に含まれる現像剤、特にキャリアを除去するために配設されるものであって、フリッカ４６Ｙまたはローラ部４９Ｙの少なくとも一部に配設されれば良く、その配設位置は、キャリア等のブラシ部４４Ｙへの付着が顕著となる位置に応じて決定することができ、たとえば、ブラシ部４４Ｙの端部でのキャリア等の付着が顕著である場合には、図４（ｂ）に示すように、永久磁石６５Ｙをローラ部４９Ｙの端部のみに配設しても良い。

このように、フリッカ４６Ｙは、ブラシ部４４Ｙから不要物を叩き落すことで除去するのみならず、吸着することでも除去するため、ローラ部４９Ｙにはキャリア等の不要物が付着していく。よって、ローラ部４９Ｙの同じ位置がブラシ部４４Ｙに当接するならば、ローラ部４９Ｙの、ブラシ部４４Ｙへの当接位置に主に不要物が付着していくこととなり、吸着による不要物の除去性能が低下し易い。そこで、フリッカ４６Ｙは、軸４８Ｙをクリーニングケース４３Ｙに回転自在に支持され、回転可能に配設され、ローラ部４９Ｙの周面全体が偏りなく均一にブラシ部４４Ｙに当接し、不要物を吸着するようになっている。

フリッカ４６Ｙは、本形態においては、ブラシ部４４Ｙと対向する位置において方向Ｄ１と同じ方向であるＥ１方向に、図示しないギア等を含む駆動手段によって適宜回転駆動されるようになっており、これにより回転可能とされているが、ブラシ部４４Ｙへの連れ回りにより、ローラ部４９Ｙの周面全体が偏りなく均一にブラシ部４４Ｙに当接し、不要物を吸着することができるのであれば、回転駆動する構成を省き、単に軸４８Ｙをクリーニングケース４３Ｙに回転自在に支持して回転可能としてもよい。

また、ローラ部４９Ｙの周面全体が偏りなく均一にブラシ部４４Ｙに当接し、不要物を吸着しても、経時的には吸着によるクリーニング性能が低下するので、フリッカ４６Ｙは、クリーニングケース４３Ｙに着脱自在とされ交換可能とされており、メンテナンスが容易に行われるようになっているとともに、ブラシローラ４５Ｙ、クリーニングブレード４１Ｙなどの他の部品を交換することなくフリッカ４６Ｙだけを交換することができるためメンテナンスが安価で行われるようになっている。

フリッカ４６Ｙによってブラシ部４４Ｙから除去された不要物は、その一部がローラ部４９Ｙに吸着されるが、その他は落下する。落下した不要物は排出スクリュ４２Ｙによってクリーニング装置４０Ｙの外部に排出されるが、排出スクリュ４２Ｙによる不要物の排出効率を高めるべく、フリッカ４６Ｙの配設位置は、方向Ｄ１において、ブラシ部４４Ｙの、感光体ドラム２０Ｙのクリーニング位置すなわち摺接位置より下流側の位置であって、ブラシ部４４Ｙの、軸４７Ｙの中心と軸６６Ｙの中心とを結ぶ位置よりも上流側の位置となるように配設されている。

よって、フリッカ４６Ｙによってブラシ部４４Ｙから除去され、落下した不要物は、効率よく排出スクリュ４２Ｙに向けて集められ、排出スクリュ４２Ｙによって排出される。
このようにして、ブラシローラ４５Ｙ、ブラシローラ４５Ｙに当接したフリッカ４６Ｙ、排出スクリュ４２Ｙに向けて傾斜したクリーニングブレード４１Ｙによって、感光体ドラム２０Ｙから除去された不要物は、不要物が底部に集まる形状とされたクリーニングケース４３Ｙの機能と相俟って、効率よく排出スクリュ４２Ｙに向けて集められ、集められた不要物が排出スクリュ４２Ｙによって効率よく排出される。

また、ブラシローラ４５Ｙによってキャリアを含む不要物が感光体ドラム２０Ｙから除去され、ブラシローラ４５Ｙに付着した不要物がフリッカ４６Ｙによって除去されることで、ブラシローラ４５Ｙが感光体ドラム２０Ｙをクリーニングする際において、感光体ドラム２０Ｙ表面の感光皮膜を削ることがなく、感光体ドラム２０Ｙの寿命を縮めることもない。

さらに、ブラシローラ４５Ｙに付着した不要物がフリッカ４６Ｙによって除去されることで、ブラシローラ４５Ｙに付着した不要物が感光体ドラム２０Ｙに再付着することが防止されるため、クリーニングブレード４１Ｙが感光体ドラム２０Ｙをクリーニングする際において、クリーニングブレード４１Ｙと感光体ドラム２０Ｙとの間に不要物、特にキャリアが挟まることが防止され、感光体ドラム２０Ｙ表面の感光皮膜を削ることがなく、感光体ドラム２０Ｙの寿命を縮めることもない。

画像ステーション６０Ｙを構成する、感光体ドラム２０Ｙと、１次転写ローラ１２Ｙと、クリーニング装置４０Ｙと、帯電装置３０Ｙと、現像装置５０Ｙとのうち、１次転写ローラ１２Ｙを除くもの、すなわち感光体ドラム２０Ｙと、クリーニング装置４０Ｙと、帯電装置３０Ｙと、現像装置５０Ｙとは、ユニットとしての作像ユニットたるプロセスカートリッジ９５Ｙを構成しており、プロセスカートリッジ９５Ｙは一体で、本体９９に対し、図１における紙面手前側に離脱自在であって、着脱自在である。

また、感光体ドラム２０Ｙは、単独で、本体９９に対し、図１における紙面手前側に離脱自在であって、着脱自在であるとともに、プロセスカートリッジ９５Ｙを構成する、感光体ドラム２０Ｙと、クリーニング装置４０Ｙと、帯電装置３０Ｙと、現像装置５０Ｙとのうち、感光体ドラム２０Ｙを除くもの、すなわち、クリーニング装置４０Ｙと、帯電装置３０Ｙと、現像装置５０Ｙとは、ユニットを構成しており、このユニットは一体で、本体９９に対し、図１における紙面手前側に離脱自在であって、着脱自在である。

また、現像装置５０Ｙは、単独で、本体９９に対し、図１における紙面手前側に離脱自在であって、着脱自在であるとともに、プロセスカートリッジ９５Ｙを構成する、感光体ドラム２０Ｙと、クリーニング装置４０Ｙと、帯電装置３０Ｙと、現像装置５０Ｙとのうち、現像装置５０Ｙを除くもの、すなわち、感光体ドラム２０Ｙ、クリーニング装置４０Ｙと、帯電装置３０Ｙとは、ユニットを構成しており、このユニットは一体で、本体９９に対し、図１における紙面手前側に離脱自在であって、着脱自在である。

感光体ドラム２０Ｙは、Ｂ１方向への回転に伴い、帯電ローラ３１Ｙにより表面を一様に帯電され、光走査装置８からのレーザー光Ｌの露光走査によりイエロー色に対応した静電潜像を形成され、この静電潜像を現像装置５０Ｙによりイエロー色のトナーにより現像され、現像により得られたイエロー色のトナー像を１次転写ローラ１２ＹによりＡ１方向に移動する転写ベルト１１に１次転写され、転写後に残留したトナーを含む不要物をクリーニング装置４０Ｙにより良好に除去されて帯電ローラ３１Ｙによる次の除電、帯電に供される。

他の感光体ドラム２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫにおいても同様に各色のトナー像が形成等され、形成された各色のトナー像は、１次転写ローラ１２Ｃ、１２Ｍ、１２ＢＫにより、Ａ１方向に移動する転写ベルト１１上の同じ位置に順次１次転写される。転写ベルト１１上に重ね合わされたトナー像は、転写ベルト１１のＡ１方向の回転に伴い、２次転写ローラ５との対向位置である２次転写部である転写部９８まで移動し、転写部９８において転写紙Ｓに２次転写される。

転写ベルト１１と２次転写ローラ５との間に搬送されてきた転写紙Ｓは、シート給送装置６１から給送ローラ３によって繰り出されてフィードされ、レジストローラ対４によって、センサによる検出信号に基づいて、転写ベルト１１上のトナー像の先端部が２次転写ローラ５に対向するタイミングで送り出されたものである。

転写紙Ｓは、すべての色のトナー像を転写され、担持すると、定着装置６に進入し、定着ローラ６２と加圧ローラ６３との間の定着部を通過する際、熱と圧力との作用により、担持したトナー像を定着され、転写紙Ｓ上にカラー画像が形成される。定着装置６を通過した定着済みの転写紙Ｓは、排紙ローラ７を経て、本体９９の上部の排紙トレイ１７上にスタックされる。一方、２次転写を終えた転写ベルト１１は、クリーニング装置１３に備えられたクリーニングブラシ及びクリーニングブレードによってクリーニングされ、次の現像工程に備える。

このような構成において、転写ベルトユニット１０を本体９９から離脱させるときは、前面パネルを開放し、レバーを操作して第３の状態としたうえで、レールに沿ってスライドさせながら引き出す。
転写ベルトユニット１０は、第３の状態で本体９９に着脱されるため、着脱の際の転写ベルト１１と感光体ドラム２０ＢＫとの摺擦による転写ベルト１１や感光体ドラム２０ＢＫの劣化が防止される。また、ユニットとして着脱を行うため、位置決め精度を担保しつつ、ユーザーが容易に着脱できるようになっている。

本体９９に対しては、転写ベルトユニット１０のみならず、上述のように、プロセスカートリッジ９５Ｙ、９５Ｃ、９５Ｍ、９５ＢＫ等をも着脱可能である。これらのユニットを着脱する際にも、離間手段等により、画像形成装置１００を第２の状態、第３の状態とし、着脱しようとするユニットにおける感光体ドラムと、転写ベルト１１とを離間させることで、摺擦による転写ベルト１１や着脱するその感光体ドラムの劣化が防止される。また、ユニットで着脱を行うため、位置決め精度を担保しつつ、ユーザーが容易に着脱できるようになっている。

プロセスカートリッジ９５Ｙ、９５Ｃ、９５Ｍ、９５ＢＫや、転写ベルトユニット１０等を必要に応じて着脱することは、ランニングコストの低減、資源の有効活用からの観点からも有効である。すなわち、本体寿命とユニット寿命とが異なる等、各構成の寿命は一般的に異なるが、寿命に合わせて交換周期を設定する等することで最長寿命部品の寿命まで装置を使用することができるため、ランニングコストの低減、資源の有効活用の観点から優れている。また交換を伴わないメンテナンス時にも、必要な部分のみを取り外してメンテナンスを行うことで、メンテナンスが容易である。

以上、本発明を実施するための形態として、本発明を適用したクリーニング装置４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０ＢＫ、プロセスカートリッジ９５Ｙ、９５Ｃ、９５Ｍ、９５ＢＫ、画像形成装置１００について説明したが、プロセスカートリッジは、少なくとも像担持体とクリーニング装置とを備えていればよく、また、クリーニング装置の全体を備えていなくとも、少なくとも像担持体とブラシローラとフリッカとを備えていれば良い。

本発明は、上述の形態におけるクリーニング装置１３のように、他の像担持体からトナー像を転写される、上述の形態における転写ベルト１１のような像担持体に対して配設されたクリーニング装置に適用しても良い。かかる像担持体も、他の像担持体からトナー像を転写されるときにキャリア等の不要物を転写されることがあるためである。

また、上述のクリーニング装置は、ブレードを用いてクリーニングを行うクリーニング方式を採用しているが、ブラシのみを用いてクリーニングを行うブレードレスクリーニング方式を採用しても良い。
本発明の適用は、上述の説明において特に限定を行っていない限り、上述の形態に限られるものではない。

本発明を適用した画像形成装置の概略正面図である。 図１に示した画像形成装置に備えられたプロセスカートリッジを示す概略正面図である。 図１に示した画像形成装置、図２に示したプロセスカートリッジに備えられたクリーニング装置を示す概略正面図である。 図３に示したクリーニング装置に備えられた除去部材を示す斜視図である。

符号の説明

２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫ 像担持体
４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０ＢＫ クリーニング装置
４１Ｙ ブレード
４２Ｙ 排出経路
４５Ｙ 回転ブラシ
４６Ｙ 除去部材
６５Ｙ 磁性体
９５Ｙ、９５Ｃ、９５Ｍ、９５ＢＫ プロセスカートリッジ
１００ 画像形成装置
Ｄ１ 回転ブラシの回転方向

Claims (9)

1. 像担持体をクリーニングする回転ブラシと、この回転ブラシに食い込むように配設されてこの回転ブラシに係合し同回転ブラシに付着した不要物を同回転ブラシから除去するための、少なくとも一部が前記回転ブラシから不要物である現像剤を除去するための磁性体によって構成された除去部材とを有するクリーニング装置。
2. 請求項１記載のクリーニング装置において、前記除去部材がローラ状であり回転可能であることを特徴とするクリーニング装置。
3. 請求項１または２記載のクリーニング装置において、不要物を排出する排出経路を有し、前記除去部材が前記回転ブラシに係合する位置を、前記回転ブラシの回転方向において、同回転ブラシの、像担持体のクリーニング位置より下流側の位置であって、同回転ブラシの、同回転ブラシの回転中心と前記排出経路とを結ぶ位置よりも上流側の位置としたことを特徴とするクリーニング装置。
4. 請求項１ないし３の何れか１つに記載のクリーニング装置において、前記除去部材を回転可能に配設したことを特徴とするクリーニング装置。
5. 請求項１ないし４の何れか１つに記載のクリーニング装置において、前記除去部材を交換可能に配設したことを特徴とするクリーニング装置。
6. 請求項１ないし５の何れか１つに記載のクリーニング装置において、像担持体の回転方向において、前記回転ブラシよりも下流側の位置で像担持体をクリーニングするブレードを有することを特徴とするクリーニング装置。
7. 請求項１ないし６の何れか１つに記載のクリーニング装置、または、請求項１ないし６の何れか１つに記載のクリーニング装置に備えられた前記回転ブラシおよび前記除去部材と、像担持体とを有するプロセスカートリッジ。
8. 請求項７記載のプロセスカートリッジにおいて、画像形成装置に着脱可能に配設されることを特徴とするプロセスカートリッジ。
9. 請求項１ないし６の何れか１つに記載のクリーニング装置、または、請求項７または８記載のプロセスカートリッジを有する画像形成装置。

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