JP6955698B2 - 帯電装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置と、そこに設置された帯電装置と、プロセスカートリッジと、に関するものである。

従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、感光体ドラム（像担持体）を帯電する帯電ローラを清掃する清掃部材を設置する技術が知られている（例えば、特許文献１等参照。）。

詳しくは、特許文献１において、帯電ローラは感光体ドラムに当接するように配置されていて、所定の帯電バイアスが印加されることで、感光体ドラムの表面を帯電する。その後、帯電ローラによって帯電された感光体ドラムの表面は、露光工程、現像工程を経て、所望のトナー像が形成されることになる。
また、帯電ローラには、清掃ローラ部材（清掃部材）が当接している。そして、帯電ローラの表面が清掃ローラ部材によって清掃される。

一方、特許文献１には、帯電ローラに対する清掃ローラ部材の侵入量を変動する変動手段を設けて、変動手段によって清掃ローラ部材の清掃能力を調整する技術が開示されている。

従来の帯電装置は、帯電ローラの汚れがひどくなる状態を想定して、画像形成装置に装着された状態で、清掃部材を帯電ローラに高い圧接力で当接させて、清掃部材によって帯電ローラを一様に高い清掃能力で清掃していた。そのため、帯電ローラや清掃部材の摩耗が早くなり、それらの寿命が短くなってしまっていた。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、帯電ローラや清掃部材の摩耗が進みにくく、清掃部材によって帯電ローラを効率的に清掃することができる、帯電装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することにある。

この発明における帯電装置は、画像形成装置本体に対して着脱可能に設置される帯電装置であって、像担持体を帯電する帯電ローラと、前記帯電ローラを清掃する清掃部材と、を備え、前記清掃部材による前記帯電ローラの清掃能力が、当該帯電装置が前記画像形成装置本体に装着されている装着時に比べて、当該帯電装置が前記画像形成装置本体から取り外されている離脱時に、高くなるものである。

本発明によれば、帯電ローラや清掃部材の摩耗が進みにくく、清掃部材によって帯電ローラを効率的に清掃することができる、帯電装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することができる。

この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。 作像部を示す構成図である。 （Ａ）帯電装置が画像形成装置本体に装着された状態を示す概略図と、（Ｂ）帯電装置が画像形成装置本体から取り出されて床面に静置された状態を示す概略図と、である。 （Ａ）帯電装置が画像形成装置本体に装着された状態を幅方向に示す概略図と、（Ｂ）帯電装置が画像形成装置本体から取り出されて床面に静置された状態を幅方向に示す概略図と、である。 変形例１としての帯電装置が、（Ａ）画像形成装置本体に装着された状態を示す概略図と、（Ｂ）画像形成装置本体から取り出されて床面に静置された状態を示す概略図と、である。 変形例２としての帯電装置が画像形成装置本体に装着された状態において、（Ａ）非作像時の状態を示す概略図と、（Ｂ）作像時の状態を示す概略図と、である。

以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

まず、図１及び図２にて、画像形成装置１における全体の構成・動作について説明する。
図１は、実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。図２は、図１の画像形成装置１に設置されたイエロー用のプロセスカートリッジ１０Ｙ（作像部）の構成を示す断面図である。
なお、４つのプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫ（作像部）は、作像プロセスに用いられるトナーＴの色が異なる以外はほぼ同一構造であるので、図２ではイエロー用のプロセスカートリッジ１０Ｙのみを代表的に図示する。

図１において、１は画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機、２は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部、３は原稿Ｄを原稿読込部４に搬送する原稿搬送部、４は原稿Ｄの画像情報を読み込む原稿読込部、７は用紙等のシートが収容される給紙部、９はシートの搬送タイミングを調整するレジストローラ、を示す。
また、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫは各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナー像が形成されるプロセスカートリッジ、１６は各プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫの感光体ドラム上に形成されたトナー像を中間転写ベルト１７上に重ねて転写する１次転写ローラ、を示す。
また、１７は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、１８は中間転写ベルト１７上のトナー像をシート上に転写するための２次転写ローラ、１９は中間転写ベルト１７を清掃する中間転写ベルトクリーニング部、２０はシート上のトナー像（未定着画像）を定着する定着装置、を示す。

以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿Ｄは、原稿搬送部３の搬送ローラによって、原稿台から搬送されて、原稿読込部４のコンタクトガラス５上に載置される。そして、原稿読込部４で、コンタクトガラス５上に載置された原稿Ｄの画像情報が光学的に読み取られる。

詳しくは、原稿読込部４は、コンタクトガラス５上の原稿Ｄの画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿Ｄにて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿Ｄのカラー画像情報は、カラーセンサにてＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、ＲＧＢの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。

そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部２に送信される。そして、書込み部２からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光Ｌ（露光光）が、それぞれ、対応するプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫの感光体ドラム１１（像担持体）上に向けて発せられる。

一方、４つのプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫの感光体ドラム１１（図２参照）は、それぞれ、所定方向（反時計方向）に回転している。そして、まず、感光体ドラム１１の表面は、帯電装置１２（帯電ローラ１２ａ）との対向部で、一様に帯電される（帯電工程である。）。こうして、感光体ドラム１１上には、帯電電位（−９００Ｖ程度である。）が形成される。その後、帯電された感光体ドラム１１の表面は、それぞれのレーザ光Ｌの照射位置に達する。
書込み部２において、４つの光源から画像信号に対応したレーザ光Ｌが各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光Ｌは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる（露光工程である。）。

イエロー成分に対応したレーザ光Ｌは、紙面左側から１番目の感光体ドラム１１（像担持体）の表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより、感光体ドラム１１の回転軸方向（主走査方向）に走査される。こうして、帯電装置１２にて帯電された後の感光体ドラム１１上には、イエロー成分に対応した静電潜像（−５０〜１００Ｖ程度の露光電位が形成される。）が形成される。

同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から２番目の感光体ドラム１１の表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、紙面左から３番目の感光体ドラム１１の表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から４番目の感光体ドラム１１の表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。

その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム１１の表面は、それぞれ、現像装置１３との対向位置に達する。そして、各現像装置１３から感光体ドラム１１上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム１１上の潜像が現像されてトナー像が形成される（現像工程である。）。
その後、現像工程後の感光体ドラム１１の表面は、それぞれ、中間転写ベルト１７との対向部（１次転写ニップ）に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト１７の内周面に当接するように１次転写ローラ１６が設置されている。そして、１次転写ローラ１６の位置で、中間転写ベルト１７上に、感光体ドラム１１上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される（１次転写工程である。）。

そして、１次転写工程後の感光体ドラム１１の表面は、それぞれ、除電装置の位置を通過した後に、クリーニング装置１４（クリーニング部）との対向位置に達する。そして、この位置で、クリーニングブレード１４ａとクリーニングブラシローラ１４ｂとによって感光体ドラム１１上に残存する未転写トナーが機械的に除去されて、除去された未転写トナーがクリーニング装置１４内に回収される（クリーニング工程である。）。クリーニング装置１４内に回収された未転写トナーは、搬送スクリュによってクリーニング装置１４の外部に搬送されて、廃トナー回収容器の内部に廃トナーとして回収される。
その後、感光体ドラム１１の表面は、潤滑剤供給装置１５の位置を通過して、感光体ドラム１１における一連の作像プロセスが終了する。

他方、感光体ドラム１１上の各色のトナーが重ねて転写（担持）された中間転写ベルト１７は、図１の時計方向に走行して、２次転写ローラ１８との対向位置（２次転写ニップ）に達する。そして、２次転写ローラ１８との対向位置で、シート上に中間転写ベルト１７上に担持されたカラーのトナー像が転写される（２次転写工程である。）。
その後、中間転写ベルト１７の表面は、中間転写ベルトクリーニング部１９の位置に達する。そして、中間転写ベルト１７上に付着した未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部１９に回収されて、中間転写ベルト１７における一連の転写プロセスが終了する。

ここで、中間転写ベルト１７と２次転写ローラ１８との間（２次転写ニップである。）に搬送されるシートは、給紙部７からレジストローラ９等を経由して搬送されるものである。
詳しくは、用紙などのシートを収納する給紙部７から、給紙ローラ８により給送されたシートが、搬送経路を経由して、レジストローラ９（タイミングローラ）に導かれる。レジストローラ９に達したシートは、タイミングを合わせて、２次転写ニップに向けて搬送される。

そして、フルカラー画像が転写されたシートは、搬送ベルトによって定着装置２０に導かれる。定着装置２０では、定着ベルトと加圧ローラとのニップにて、カラー画像（トナー）がシート上に定着される。
そして、定着工程後のシートは、排紙ローラによって、装置本体１外に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。

次に、図２にて、プロセスカートリッジ１０Ｙについて詳述する。
図２に示すように、プロセスカートリッジ１０Ｙは、像担持体としての感光体ドラム１１と、帯電装置１２（帯電ユニット）と、現像装置１３と、クリーニング装置１４と、潤滑剤供給装置１５と、が一体的にユニットとして構成されている。プロセスカートリッジ１０Ｙは、画像形成装置本体１に対して着脱可能（交換可能）に設置されていて、適宜に画像形成装置本体１から取り出されて新品のものに交換されたり修理がされたりすることになる。

ここで、像担持体としての感光体ドラム１１は、負帯電性の有機感光体であって、ドラム状導電性支持体上に感光層等を設けたものである。
感光体ドラム１１は、基層としての導電性支持体上に、絶縁層である下引き層、感光層としての電荷発生層及び電荷輸送層、表面層（保護層）が順次積層されている。
感光体ドラム１１は、メインモータによって図２の反時計方向に回転駆動される。

図２〜図４を参照して、帯電装置１２は、帯電ローラ１２ａ、清掃ローラ１２ｂ、清掃パッド１２ｃ、操作部材１２ｄ、ギア１２ｈ、ケーシング１２ｅ、可動板１２ｆ、等で構成されている。
帯電ローラ１２ａは、導電性芯金の外周に中抵抗の樹脂層を被覆してなるローラ部材であって、潤滑剤供給装置１５に対して感光体ドラム１１の回転方向下流側に配設されている。また、帯電ローラ１２ａは、そのローラ部が、感光体ドラム１１（像担持体）に対して長手方向にわたって接触するように配置されている。そして、帯電ローラ１２ａに電源部（高圧電源）から所定の電圧（帯電バイアス）が印加されて、これにより対向する感光体ドラム１１の表面を一様に帯電する。
清掃ローラ１２ｂと清掃パッド１２ｃとは、帯電ローラ１２ａの表面の汚れを除去（清掃）する清掃部材として機能するものであるが、これについては、その他の部材とともに後で詳しく説明する。

図２を参照して、現像装置１３は、主として、感光体ドラム１１に対向する現像ローラ１３ａと、現像ローラ１３ａに対向する第１搬送スクリュ１３ｂと、仕切部材を介して第１搬送スクリュ１３ｂに対向する第２搬送スクリュ１３ｃと、現像ローラ１３ａに対向するドクターブレード１３ｄと、で構成される。現像ローラ１３ａは、内部に固設されてローラ周面に磁極を形成するマグネットと、マグネットの周囲を回転するスリーブと、で構成される。マグネットによって現像ローラ１３ａ（スリーブ）上に複数の磁極が形成されて、現像ローラ１３ａ上に現像剤Ｇが担持されることになる。現像装置１３内には、キャリアＣとトナーＴとからなる２成分現像剤Ｇが収容されている。

クリーニング装置１４には、感光体ドラム１１の表面に当接して感光体ドラム１１の表面をクリーニングするクリーニングブレード１４ａと、感光体ドラム１１の表面に当接しながら所定方向に回転して感光体ドラム１１の表面をクリーニングするクリーニングブラシローラ１４ｂと、が設置されている。
クリーニングブレード１４ａやクリーニングブラシローラ１４ｂによって、感光体ドラム１１上に付着する未転写トナー（シートから生じる紙粉、帯電装置１２による放電時に感光体ドラム１１上に生じる放電生成物、トナーに添加されている添加剤、潤滑剤供給装置１５から供給される潤滑剤、等の付着物も含むものとする。）が機械的に掻き取られてクリーニング装置１４の内部に回収されることになる。

潤滑剤供給装置１５は、感光体ドラム１１に摺接する発泡弾性層（又は、シート基材に繊維を織り込んだブラシ）が周設されて感光体ドラム１１上に潤滑剤を供給する潤滑剤供給ローラ１５ａ、潤滑剤供給ローラ１５ａに摺接する固形潤滑剤１５ｂ、固形潤滑剤１５ｂを潤滑剤供給ローラ１５ａに向けて付勢する圧縮スプリング１５ｃ、感光体ドラム１１に当接して感光体ドラム１１上に供給された潤滑剤を薄層化（均一化）する薄層化ブレード１５ｆ、等で構成される。
潤滑剤供給装置１５は、クリーニング装置１４（クリーニングブレード１４ａ）に対して感光体ドラム１１の回転方向下流側であって、帯電装置１２に対して感光体ドラム１１の回転方向上流側に配設されている。また、薄層化ブレード１５ｆは、潤滑剤供給ローラ１５ａに対して感光体ドラム１１の回転方向下流側に配設されている。
このように構成さえた潤滑剤供給装置１５によって、感光体ドラム１１の表面に潤滑剤が供給される。詳しくは、潤滑剤供給ローラ１５ａが回転することによって固形潤滑剤１５ｂから潤滑剤が掻き取られて、その潤滑剤が潤滑剤供給ローラ１５ａによって感光体ドラム１１上に塗布される。これにより、感光体ドラム１１に摺接するクリーニングブレード１４ａなどの部材の摩耗劣化が低減されることになる。

図２にて、先に述べた作像プロセスをさらに詳しく説明する。
現像ローラ１３ａは、図２中の矢印方向に回転している。現像装置１３内の現像剤Ｇは、間に仕切部材を介在するように配設された第１搬送スクリュ１３ｂ及び第２搬送スクリュ１３ｃの矢印方向の回転によって、トナー補給部３０からトナー補給口を介して補給されたトナーＴとともに撹拌混合されながら長手方向（図２の紙面垂直方向である。）に循環する。

そして、摩擦帯電してキャリアＣに吸着したトナーＴは、キャリアＣとともに現像ローラ１３ａ上に担持される。現像ローラ１３ａ上に担持された現像剤Ｇは、その後にドクターブレード１３ｄの位置に達する。そして、現像ローラ１３ａ上の現像剤Ｇは、ドクターブレード１３ｄの位置で適量に調整された後に、感光体ドラム１１との対向位置（現像領域である。）に達する。

その後、現像領域において、現像剤Ｇ中のトナーＴが、感光体ドラム１１表面に形成された静電潜像に付着する。詳しくは、レーザ光Ｌが照射された画像部の潜像電位（露光電位）と、現像ローラ１３ａに印加された現像バイアス（−５００Ｖ程度である。）と、の電位差（現像ポテンシャル）によって形成される電界によって、トナーＴが潜像に付着する。

その後、現像工程にて感光体ドラム１１に付着したトナーＴは、そのほとんどが中間転写ベルト１７上に転写される。そして、転写後の感光体ドラム１１の表面は除電装置により除電されて、感光体ドラム１１の表面に付着（残留）した未転写のトナーＴが、クリーニングブレード１４ａやクリーニングブラシローラ１４ｂによってクリーニング装置１４内に回収される。その後、クリーニング工程後の感光体ドラム１１の表面は、潤滑剤供給装置１５を通過して、一連の作像プロセスが終了する。

ここで、装置本体１に設けられたトナー補給部３０は、交換可能に構成されたトナーボトル３１と、トナーボトル３１を保持・回転駆動するとともに現像装置１３に新品トナーＴを補給するトナーホッパ部３２と、で構成されている。また、トナーボトル３１内には、新品のトナーＴ（図２では、イエローのトナーである。）が収容されている。また、トナーボトル３１の内周面には、螺旋状の突起が形成されている。

なお、トナーボトル３１内の新品トナーＴは、現像装置１３内のトナーＴ（既設のトナーである。）の消費にともない、トナー補給口から現像装置１３内に適宜に補給されるものである。現像装置１３内のトナーＴの消費は、現像装置１３の第２搬送スクリュ１３ｃの下方に設置された磁気センサによって間接的又は直接的に検知される。

以下、図２〜図４等を用いて、本実施の形態において特徴的な、帯電装置１２について詳述する。
本実施の形態において、帯電装置１２（帯電ユニット）は、画像形成装置本体１に対して着脱可能に設置される。
詳しくは、先に説明したように、帯電装置１２は、画像形成装置本体１に対して着脱可能（又は、メンテナンスをおこなうことができる位置に移動可能）に設置されるプロセスカートリッジ１０Ｙを構成する部材の１つとなっている。そして、プロセスカートリッジ１０Ｙに対して着脱可能に設置されている。したがって、帯電装置１２のメンテナンスや交換をおこなう場合には、まず、画像形成装置本体１からプロセスカートリッジ１０Ｙが外部（又は、メンテナンス可能な位置）に移動されて、その移動されたプロセスカートリッジ１０Ｙから帯電装置１２が取り外されることになる。そして、メンテナンス後又は交換後の帯電装置１２がプロセスカートリッジ１０Ｙに装着されて、そのプロセスカートリッジ１０Ｙが画像形成装置本体１に装着されることになる。このように、本実施の形態では、帯電装置１２が画像形成装置本体１に対して間接的に着脱されるように構成されている。

そして、図３（Ａ）、図４（Ａ）等を参照して、本実施の形態における帯電装置１２には、帯電ローラ１２ａ、第１清掃部材としての清掃ローラ１２ｂ、第２清掃部材としての清掃パッド１２ｃ、操作部材１２ｄ、ギア１２ｈ、ケーシング１２ｅ、可動板１２ｆ、などが設置されている。
帯電ローラ１２ａは、感光体ドラム１１（像担持体）に当接して感光体ドラム１１を帯電するものであって、可動板１２ｆを介して帯電装置１２のケーシング１２ｅ（筐体）に回転可能に保持されている。帯電ローラ１２ａには、回転軸方向の端部の軸部に、帯電ローラ１２ａとともに回転するギア１２ｈ（離脱時に使用される。）が設置されている。帯電ローラ１２ａは、感光体ドラム１１が図３（Ａ）の矢印方向（反時計方向）に回転することにより、図３（Ａ）の時計方向に連れ回りすることになる。すなわち、帯電ローラ１２ａは、プロセスカートリッジ１０Ｙ（画像形成装置本体１）に設置された感光体ドラム１１の回転にともない連れ回りするように帯電装置１２に回転可能に保持されている。

清掃ローラ１２ｂと清掃パッド１２ｃとは、帯電ローラ１２ａを清掃する清掃部材として機能するものである。帯電ローラ１２ａは、トナーや潤滑剤などの異物が付着して汚れやすく、そのような汚れによって帯電不良などの異常画像が生じてしまうことになる。清掃部材は、そのような異常画像の発生を軽減するためのものである。

ここで、本実施の形態における帯電装置１２は、清掃部材１２ｂ、１２ｃによる帯電ローラ１２ａの清掃能力が、図２、図３（Ａ）、図４（Ａ）に示すように帯電装置１２が画像形成装置本体１に装着されている装着時に比べて、図３（Ｂ）、図４（Ｂ）に示すように帯電装置１２が画像形成装置本体１から取り外されている離脱時に、高くなるように構成されている。
すなわち、図２、図３（Ａ）、図４（Ａ）に示す装着時において清掃部材１２ｂ、１２ｃによって帯電ローラ１２ａが清掃される程度は、図３（Ｂ）、図４（Ｂ）に示す離脱時において掃部材１２ｂ、１２ｃによって帯電ローラ１２ａが清掃される程度に比べて、小さくなる。したがって、帯電ローラ１２ａにひどい汚れが生じてしまった場合には、離脱時の方が装着時に比べて、帯電ローラ１２ａが充分に清掃されることになる。

詳しくは、第１清掃部材としての清掃ローラ１２ｂは、装着時にも離脱時にも常に帯電ローラ１２ａに当接するように構成されている。そして、帯電ローラ１２ａと清掃ローラ１２ｂ（第１清掃部材）とは、帯電装置１２において互いに当接した状態で上下方向に移動可能に構成されている。
具体的に、帯電ローラ１２ａと清掃ローラ１２ｂとは、それぞれ、両端の軸部が軸受を介して可動板１２ｆに回転可能に保持されている。可動板１２ｆは、帯電装置１２のケーシング１２ｅに、ガイド部１２ｋ（ケーシング１２ｅに形成されている。）に沿って上下方向に移動可能に保持されている。清掃ローラ１２ｂは、軸部（芯金）に、フェルト、発泡ポリウレタン、発泡メラニンなどからなる弾性層が形成されたものであって、帯電ローラ１２ａに接触することによって帯電ローラ１２ａの表面を清掃するものである。清掃ローラ１２ｂは、帯電ローラ１２ａが図３（Ａ）の時計方向に回転することにより、図３（Ａ）の反時計方向に連れ回りすることになる。

一方、第２清掃部材としての清掃パッド１２ｃは、図２、図３（Ａ）、図４（Ａ）に示すように装着時には帯電ローラ１２ａから離間して、図３（Ｂ）、図４（Ｂ）に示すように離脱時には前記帯電ローラ１２ａに当接するように構成されている。清掃パッド１２ｃ（第２清掃部材）は、帯電装置１２の所定位置に固定されている。清掃パッド１２ｃは、フェルト、発泡ポリウレタン、発泡メラニンなどの弾性材料で形成されたものであって、帯電ローラ１２ａに摺接することによって帯電ローラ１２ａの表面を清掃するものである。

具体的に、装着時には、帯電ローラ１２ａが、清掃パッド１２ｃ（第２清掃部材）に対して離間する下方の位置へ、清掃ローラ１２ｂ（第１清掃部材）とともに移動することになる。これに対して、離脱時であって、帯電装置１２が装着時の姿勢に対して天地逆転された姿勢（上下方向が逆転した姿勢である。）になったときには、帯電ローラ１２ａが清掃パッド１２ｃ（第２清掃部材）に対して当接する下方の位置へ、清掃ローラ１２ｂ（第１清掃部材）とともに移動することになる。
すなわち、装着時には、帯電ローラ１２ａが清掃ローラ１２ｂによってのみ清掃されて、離脱時には、帯電ローラ１２ａが清掃ローラ１２ｂに加えて清掃パッド１２ｃによっても清掃されることになる。そのため、離脱時における帯電ローラ１２ａに対する清掃能力を、装着時における清掃能力よりも高めることができる。
なお、離脱時には、操作者によって後述する操作部材１２ｄが操作されることにより、帯電ローラ１２ａが手動で回転されて、清掃ローラ１２ｂが連れ回りしながら帯電ローラ１２ａを清掃して、清掃パッド１２ｃが摺接しながら帯電ローラ１２ａを清掃することになる。

このように構成することにより、帯電ローラ１２ａや清掃部材（清掃ローラ１２ｂ、清掃パッド１２ｃ）の摩耗が進みにくく、清掃部材によって帯電ローラ１２ａを効率的に清掃することができる。
詳しくは、作像時において、主走査方向（幅方向）に部分的に画像面積率の高い画像が大量にプリントされる場合などには、帯電ローラ１２ａの表面の汚れが局所的にひどくなる場合がある。このように帯電ローラ１２ａの表面の汚れがひどくなる状態（通常の使用状態に比べてイレギュラーな状態である。）を想定して、それを基準にして、画像形成装置１に装着された状態で清掃部材を帯電ローラ１２ａに高い圧接力で当接させて、清掃部材によって帯電ローラ１２ａを一様に高い清掃能力で清掃するように設定してしまうと、帯電ローラ１２ａや清掃部材の摩耗が早くなり、それらの寿命が短くなってしまうことになる。
これに対して、本実施の形態では、帯電ローラ１２ａの表面の汚れが通常の進行状態であることを想定して、それを基準にして、装着時における清掃部材の清掃能力を比較的低く設定している。具体的に、本実施の形態では、清掃パッド１２ｃを用いずに清掃ローラ１２ｂのみで帯電ローラ１２ａを清掃している。
そして、帯電ローラ１２ａの表面の汚れがひどい進行状態であって、装着時における清掃ローラ１２ｂによる清掃能力では清掃が充分でないときに、画像形成装置本体１から帯電装置１２を取り出して、装着時よりも高い清掃能力で帯電ローラ１２ａを清掃（メンテナンス）できるように構成している。具体的に、本実施の形態では、清掃ローラ１２ｂによる帯電ローラ１２ａの清掃に加えて、清掃パッド１２ｃによる帯電ローラ１２ａの清掃がおこなわれることになる。したがって、帯電ローラ１２ａや清掃部材（清掃ローラ１２ｂ、清掃パッド１２ｃ）の摩耗が無駄に進むことなく、清掃部材によって帯電ローラ１２ａを効率的に清掃することができる。
なお、帯電ローラ１２ａの表面の汚れがひどくなった状態は、シート上に形成される画像を見て判断することもできるし、感光体ドラム１１の帯電電位を検知する電位センサを設置して、その検知結果からユーザーに異常（想定を超えた汚れの発生である。）を報知することもできる。

ここで、本実施の形態における帯電装置１２は、図３（Ｂ）、図４（Ｂ）に示すように、離脱時であって帯電装置１２が装着時の姿勢に対して天地逆転された姿勢で、略水平な面１００（床面）に静置できるように構成されている。
そして、帯電装置１２には、離脱時に帯電ローラ１２ａを手動回転可能に構成された操作部材１２ｄが設けられている。

詳しくは、操作部材１２ｄは、主として手動操作部１２ｄ２（把持部）と操作ギア１２ｄ１とからなり、図４（Ｂ）に示すように帯電装置１２が画像形成装置本体１（プロセスカートリッジ１０Ｙ）から取り外されているときに帯電ローラ１２ａを回転操作できるように構成されたものである。操作部材１２ｄは、ケーシング１２ｅの片側（帯電ローラ１２ａのギア１２ｈが設置された側である。）の側面に回転可能に保持されている。手動操作部１２ｄ２と操作ギア１２ｄ１とは、同軸上に設置されている。手動操作部１２ｄ２は帯電装置１２（ケーシング１２ｅ）の側方に露呈するように設置されていて、操作ギア１２ｄ１は帯電装置１２（ケーシング１２ｅ）から露呈しないように設置されている。プロセスカートリッジ１０Ｙは、そのケースの形状によって、図２に示す姿勢でのみ、略水平な面に静置できるように構成されている。また、操作部材１２ｄ（手動操作部１２ｄ２）は、帯電装置１２がプロセスカートリッジ１０Ｙに装着された状態では、プロセスカートリッジ１０Ｙの外部に露呈しないように設置されている。
そして、本実施の形態では、帯電装置１２が画像形成装置本体１（プロセスカートリッジ１０Ｙ）に装着されているときには、操作部材１２ｄを操作しても帯電ローラ１２ａが回転されないように構成されている。すなわち、操作部材１２ｄは、帯電装置１２が画像形成装置本体１（プロセスカートリッジ１０Ｙ）に装着されているときには帯電ローラ１２ａを回転操作できずに、帯電装置１２が画像形成装置本体１（プロセスカートリッジ１０Ｙ）から取り外されているときには帯電ローラ１２ａを回転操作できるように構成されている。

そして、操作部材１２ｄは、図４（Ｂ）に示すように帯電装置１２が画像形成装置本体１（プロセスカートリッジ１０Ｙ）から取り外されて天地逆転されると帯電ローラ１２ａ（ギア１２ｈ）に連結されて、図４（Ａ）に示すように帯電装置１２が画像形成装置本体１（プロセスカートリッジ１０Ｙ）に装着されているときには帯電ローラ１２ａ（ギア１２ｈ）との連結が解除されることになる。したがって、ユーザーなどの操作者は、帯電装置１２が装着された状態では操作部材１２ｄを手動操作しても帯電ローラ１２ａを回転操作することができずに、帯電装置１２が取り外された状態のときのみ操作部材１２ｄを手動操作して帯電ローラ１２ａを回転操作することができる。

さらに具体的に、帯電装置１２は、画像形成装置本体１（プロセスカートリッジ１０Ｙ）に装着されているときに、帯電ローラ１２ａが感光体ドラム１１（像担持体）の上方で当接するように構成されている。すなわち、帯電装置１２が装着状態であるときに、帯電ローラ１２ａは、そのローラ部の一部が回転軸方向にわたってケーシング１２ｅの下方に露呈して、下方に位置する感光体ドラム１１に当接することになる。
このように構成することで、帯電装置１２が装着された状態で操作者が誤って操作部材１２ｄ（手動操作部１２ｄ２）を手動回転して帯電ローラ１２ａを回転させてしまい、感光体ドラム１１を傷つける不具合を防止することができる。また、離脱時における操作者による帯電ローラ１２ａの清掃作業の作業性を向上させることができる。

ここで、本実施の形態における帯電装置１２は、図３（Ｂ）、図４（Ｂ）に示すように、離脱時であって天地逆転された姿勢になったときに、帯電ローラ１２ａが清掃ローラ１２ｂ（第１清掃部材）とともに下方に移動する移動量を制限するストッパ部１２ｇが設けられている。
詳しくは、ケーシング１２ｅの天井部（装着時の姿勢における天井部である。）にはストッパ部１２ｇが設けられている。そして、帯電装置１２が図３（Ａ）、図４（Ａ）に示す姿勢から図３（Ｂ）、図４（Ｂ）に示す姿勢に変化すると、帯電ローラ１２ａと清掃ローラ１２ｂとを保持する可動板１２ｆがストッパ部１２ｇに突き当たる位置まで下方に移動して、その位置が定まることになる。この突き当たる位置は、清掃パッド１２ｃが帯電ローラ１２ａに狙いの当接圧で当接するように設定された位置である。
このように構成することにより、清掃パッド１２ｃの清掃能力を最適化することが可能になる。

＜変形例１＞
図５（Ａ）は、変形例１としての帯電装置１２が画像形成装置本体１に装着された状態を示す概略図であり、図５（Ｂ）は、その帯電装置１２が画像形成装置本体１から取り出されて床面１００に静置された状態を示す概略図であって、それぞれ、本実施の形態における図３（Ａ）、（Ｂ）に対応する図である。
変形例１における帯電装置１２は、清掃部材として清掃ローラ１２ｂのみが用いられている点が、清掃部材として清掃ローラ１２ｂと清掃パッド１２ｃとが用いられている本実施の形態のものと相違する。
清掃ローラ１２ｂは、帯電ローラ１２ａに当接する回転可能なローラ部材である。そして、変形例１において清掃ローラ１２ｂ（清掃部材）は、図５（Ａ）に示すように装着時には帯電ローラ１２ａの回転にともない連れ回りして、図５（Ｂ）に示すように離脱時には帯電ローラ１２ａが回転しても回転しないことになる。

詳しくは、変形例１において、帯電ローラ１２ａと清掃ローラ１２ｂとは、本実施の形態のものと同様に可動板１２ｆに回転可能に保持されていて、帯電装置１２において互いに当接した状態で上下方向に移動可能に構成されている。
ここで、変形例１における帯電装置１２には、所定位置（図５（Ａ）に示すケーシング１２ｅの天井部である。）にブレーキ部材１２ｍが設置されている。ブレーキ部材１２ｍは、摩擦係数が大きな材料（例えば、ゴム材料である。）で形成されている。
そして、図５（Ａ）に示すように、装着時には、清掃ローラ１２ｂが、ブレーキ部材１２ｍに対して離間する下方の位置へ、帯電ローラ１２ａとともに移動する。このとき、清掃ローラ１２ｂは、帯電ローラ１２ａの回転にともない連れ回りすることになり、比較的低い清掃能力（接触圧）で帯電ローラ１２ａを清掃することになる。
これに対して、図５（Ｂ）に示すように、離脱時であって、帯電装置１２が装着時の姿勢に対して天地逆転された姿勢になったときには、清掃ローラ１２ｂがブレーキ部材１２ｍに対して当接する下方の位置へ、帯電ローラ１２ａとともに移動する。このとき、清掃ローラ１２ｂは、その軸部１２ｂ１がブレーキ部材１２ｍに接触して、ブレーキ部材１２ｍとの摩擦抵抗によって、帯電ローラ１２ａが回転しても回転せずに、比較的高い清掃能力（接触圧）で帯電ローラ１２ａを清掃することになる。
このように構成した場合にも、帯電ローラ１２ａや清掃部材１２ｂ、１２ｃの摩耗が進みにくく、清掃部材１２ｂ、１２ｃによって帯電ローラ１２ａを効率的に清掃することができる。

なお、変形例１では、図５（Ｂ）に示すように、離脱時であって天地逆転された姿勢になったときに、清掃ローラ１２ｂが帯電ローラ１２ａとともに下方に移動する移動量を制限するストッパ部１２ｇが設けられている。
詳しくは、ケーシング１２ｅの天井部（装着時の姿勢における天井部である。）にはストッパ部１２ｇが設けられている。そして、帯電装置１２が図５（Ａ）に示す姿勢から図５（Ｂ）に示す姿勢に変化すると、帯電ローラ１２ａと清掃ローラ１２ｂとを保持する可動板１２ｆがストッパ部１２ｇに突き当たる位置まで下方に移動して、その位置が定まることになる。この突き当たる位置は、清掃ローラ１２ｂがブレーキ部材１２ｍに狙いの当接圧で当接するように設定された位置である。
このように構成することにより、離脱時における清掃ローラ１２ｂの清掃能力を最適化することが可能になる。

＜変形例２＞
図６（Ａ）は、変形例２としての帯電装置１２が画像形成装置本体１に装着された状態において非作像時の状態を示す概略図であって、図６（Ｂ）は、装着時における作像時の状態を示す概略図であり、いずれも本実施の形態における図３（Ａ）に対応する図である。
図６に示すように、変形例２では、装着時における清掃ローラ１２ｂ（清掃部材）による帯電ローラ１２ａの清掃能力が、作像時に比べて非作像時が高くなるように設定されている。
詳しくは、画像形成装置本体１には、帯電装置１２が装着された状態で、帯電ローラ１２ａに対して清掃ローラ１２ｂを接離する（又は、接触圧を増減する）接離機構７１〜７３が設置されている。接離機構は、レバー７１、ソレノイド７２、引張スプリング７３、などで構成されている。レバー７１は、支軸を中心に回動可能に天板７０に保持されている。レバー７１は、一端側の腕部にソレノイド７２（天板７０に保持されている。）のフランジャーが接続されていて、その腕部をソレノイド７２の吸引方向に対して逆方向に付勢する引張スプリング７３が接続されている。
そして、帯電装置１２が装置本体１（接離機構７１〜７３）に装着された状態で、非作像時（ウォーミングアップ時や、作像プロセス終了直後など、帯電工程がおこなわれないときである。）には、ソレノイド７２がオフ（非通電）されて、図６（Ａ）に示すように、レバー７１の他端側の腕部が清掃ローラ１２ｂから離れた位置に移動する。これにより、清掃ローラ１２ｂが帯電ローラ１２ａに当接した状態になり、帯電ローラ１２ａとともに回転する清掃ローラ１２ｂによって帯電ローラ１２ａの清掃がおこなわれることになる。
これに対して、作像時（帯電工程がおこなわれているときである。）には、ソレノイド７２がオン（通電）されて、図６（Ｂ）に示すように、レバー７１が支軸を中心に時計方向に回動して、レバー７１の他端側の腕部が清掃ローラ１２ｂを押し上げる。これにより、清掃ローラ１２ｂが帯電ローラ１２ａから離間した状態になり、清掃ローラ１２ｂによる清掃がおこなわれないことになる。
このように、帯電装置１２が装置本体１に装着された状態で、作像時には帯電ローラ１２ａに対して清掃ローラ１２ｂを離間させて（又は、接触圧を減少させて）、非作像時にのみ清掃ローラ１２ｂによって積極的に清掃をおこなうようにすることで、帯電ローラ１２ａや清掃部材１２ｂ、１２ｃの摩耗がさらに進みにくくなる。そして、このように構成した場合であっても、帯電ローラ１２ａを離脱したときには、清掃部材１２ｂ、１２ｃによって帯電ローラ１２ａに対する清掃能力を高めることができるため、本実施のものと同様の効果を得ることができる。

以上説明したように、本実施の形態における帯電装置１２は、清掃部材（清掃ローラ１２ｂ、清掃パッド１２ｃ）による帯電ローラ１２ａの清掃能力が、帯電装置１２が画像形成装置本体１に装着されている装着時に比べて、帯電装置１２が画像形成装置本体１から取り外されている離脱時に、高くなるように構成されている。
これにより、帯電ローラ１２ａや清掃部材１２ｂ、１２ｃの摩耗が進みにくく、清掃部材１２ｂ、１２ｃによって帯電ローラ１２ａを効率的に清掃することができる。

なお、本実施の形態では、作像部における各構成部材（感光体ドラム１１、帯電装置１２、現像装置１３、クリーニング装置１４、潤滑剤供給装置１５である。）を一体化してプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫを構成して、作像部のコンパクト化とメンテナンス作業性の向上とを図っている。これに対して、帯電装置１２をプロセスカートリッジの構成部材とせずに、画像形成装置本体１に対して単独で直接的に着脱可能に設置されるユニットとすることもできる。
本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電装置（帯電部）と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像装置と、像担持体上をクリーニングするクリーニング装置とのうち、少なくとも１つと、像担持体とが、一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱可能に設置されるユニットであるものと定義する。

また、本実施の形態では、帯電装置１２が画像形成装置本体１に装着されているときに、帯電ローラ１２ａが感光体ドラム１１の上方で当接するように構成された帯電装置１２に対して、本発明を適用した。これに対して、帯電装置が画像形成装置本体に装着されているときに、帯電ローラが感光体ドラムの上方で隙間をあけて対向するように構成された帯電装置に対しても、本発明を適用することができる。
そして、そのような場合であっても、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。

なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状、材質等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状、材質等にすることができる。

１ 画像形成装置（画像形成装置本体）、
１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫ プロセスカートリッジ、
１１ 感光体ドラム（像担持体）、
１２ 帯電装置（帯電ユニット）、
１２ａ 帯電ローラ（帯電部材）、
１２ｂ 清掃ローラ（第１清掃部材）、
１２ｃ 清掃パッド（第２清掃部材）、
１２ｄ 操作部材、
１２ｅ ケーシンング、
１２ｆ 可動板、
１２ｇ ストッパ部、
１２ｋ ガイド部、
１２ｍ ブレーキ部材、
７０ 天板、
７１ レバー、
７２ ソレノイド、
７３ 引張スプリング。

特開２００８−３０４７６４公報

Claims (12)

1. 画像形成装置本体に対して着脱可能に設置される帯電装置であって、
   像担持体を帯電する帯電ローラと、
   前記帯電ローラを清掃する清掃部材と、
   を備え、
   前記清掃部材による前記帯電ローラの清掃能力が、当該帯電装置が前記画像形成装置本体に装着されている装着時に比べて、当該帯電装置が前記画像形成装置本体から取り外されている離脱時に、高くなることを特徴とする帯電装置。
2. 前記清掃部材は、
   前記装着時にも前記離脱時にも前記帯電ローラに当接する第１清掃部材と、
   前記装着時には前記帯電ローラから離間して、前記離脱時には前記帯電ローラに当接する第２清掃部材と、
   を具備したことを特徴とする請求項１に記載の帯電装置。
3. 前記帯電ローラと前記第１清掃部材とは、当該帯電装置において互いに当接した状態で上下方向に移動可能に構成され、
   前記第２清掃部材は、当該帯電装置の所定位置に固定され、
   前記装着時には、前記帯電ローラが、前記第２清掃部材に対して離間する下方の位置へ、前記第１清掃部材とともに移動して、
   前記離脱時であって、当該帯電装置が前記装着時の姿勢に対して天地逆転された姿勢になったときには、前記帯電ローラが前記第２清掃部材に対して当接する下方の位置へ、前記第１清掃部材とともに移動することを特徴とする請求項２に記載の帯電装置。
4. 前記離脱時であって前記天地逆転された姿勢になったときに、前記帯電ローラが前記第１清掃部材とともに下方に移動する移動量を制限するストッパ部を備えたことを特徴とする請求項３に記載の帯電装置。
5. 前記清掃部材は、
   前記帯電ローラに当接する回転可能な清掃ローラであって、
   前記装着時には前記帯電ローラの回転にともない連れ回り、前記離脱時には前記帯電ローラが回転しても回転しないことを特徴とする請求項１に記載の帯電装置。
6. 前記帯電ローラと前記清掃ローラとは、当該帯電装置において互いに当接した状態で上下方向に移動可能に構成され、
   当該帯電装置の所定位置に固定されたブレーキ部材を備え、
   前記装着時には、前記清掃ローラが、前記ブレーキ部材に対して離間する下方の位置へ、前記帯電ローラとともに移動して、
   前記離脱時であって、当該帯電装置が前記装着時の姿勢に対して天地逆転された姿勢になったときには、前記清掃ローラが前記ブレーキ部材に対して当接する下方の位置へ、前記帯電ローラとともに移動することを特徴とする請求項５に記載の帯電装置。
7. 前記離脱時であって前記天地逆転された姿勢になったときに、前記清掃ローラが前記帯電ローラとともに下方に移動する移動量を制限するストッパ部を備えたことを特徴とする請求項６に記載の帯電装置。
8. 前記装着時における前記清掃部材による前記帯電ローラの清掃能力が、作像時に比べて非作像時が高くなることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の帯電装置。
9. 前記離脱時であって当該帯電装置が前記装着時の姿勢に対して天地逆転された姿勢で、略水平な面に静置できるように構成されたことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載の帯電装置。
10. 前記離脱時に前記帯電ローラを手動回転可能に構成された操作部材を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれかに記載の帯電装置。
11. 前記画像形成装置本体に対して着脱可能に設置されるプロセスカートリッジであって、
    請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の帯電装置と前記像担持体とを備えたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
12. 請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の帯電装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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