JPH07110613A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 異常画像が発生することのない極めて安定し
た均一な帯電が長期に渡り行える帯電装置を備えた画像
形成装置を小型で安価に提供する。 【構成】 帯電ローラ２をその長手方向に変位可能に設
け、その帯電ローラ２の導電性芯金１５にカムフォロア
１９を回転規制した状態で相対回転可能に取り付け、そ
れを感光体１と一体のフランジ部１１に全周に渡って連
続させて形成した溝カム１８に常に係合させ、そのカム
フォロア１９の両側の導電性芯金１５の部分にスラスト
止め２１，２１を取り付け、感光体１が１回転する毎に
カムフォロア１９が１往復して帯電ローラ２が矢示Ｃ方
向に往復移動するようにして、同じ位置に連続的にトナ
ー等が付着するのを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、回動するドラム状あ
るいはベルト状の感光体に帯電部材を接触させて帯電す
る接触帯電方式の静電複写機，光プリンタ等の画像形成
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、静電複写機，光プリンタ等の画
像形成装置は、被帯電体である感光体を帯電処理する装
置を備えているが、従来はその装置としてコロナ帯電装
置が被帯電体面を均一に帯電することができるというこ
とから広く使用されている。

【０００３】しかしながら、このコロナ帯電装置の場合
には、コロナ放電に伴ってオゾンや窒素酸化物が発生す
るため、それが人体に対して有害であったり、環境に対
して悪影響を与えたり、さらにはそれらのオゾンや窒素
酸化物が感光体，帯電器，光学系等の各部に付着するこ
とによって画像劣化の原因になりやすいという欠点があ
った。

【０００４】そこで、上記のような欠点がほとんどない
帯電装置として、電圧を印加した帯電部材を被帯電体で
ある感光体に接触させた状態で帯電する接触帯電方式の
帯電装置が提案されている（例えば特開昭６３−１４９
６６８号公報参照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな接触帯電方式の帯電装置は、感光体等の被帯電体の
被帯電体面に所望の帯電電位を得るために必要とされる
印加電圧の低圧化が図れるため帯電効率は向上するが、
帯電部材が感光体と接触する構成のため、感光体面上に
形成されたトナー像を転写紙へ転写した後、その感光体
面をクリーニングユニットによりクリーニングした際に
残ったトナーが帯電部材である帯電ローラの表面に筋状
に付着して、それが帯電不良を引き起こす原因になり易
いということがあった。

【０００６】そこで、このような問題を解決するため、
上記のような帯電ローラにクリーニング部材を常時接触
（例えば特開平３−１０１７６８号公報参照）させた
り、その帯電ローラにクリーニング部材を接離可能にし
た装置が提案されている。しかしながら、このようなク
リーニング部材は、一般的に発砲ポリウレタンあるいは
発砲ポリエチレン等からなるスポンジ材が多く使用され
ていることが多く、それが帯電ローラに摺接するため、
耐久性の面で問題があった。

【０００７】また、クリーニング部材の長手方向（帯電
ローラの長手方向に一致）の一部にクリーニング性の悪
い個所があった場合には、その部分がクリーニング不良
となって、帯電ローラにそのクリーニング不良の部分に
対応して筋状あるいは帯状の汚れができるため、それが
原因で転写した画像に筋状や帯状の白ぬけや黒筋等の異
常画像が発生し易いということがあった。

【０００８】さらに、帯電ローラにクリーニング部材を
接離可能にした帯電装置では、そのクリーニング部材を
接離させるための機構が必要であるため、装置が大型化
してしまうと共にコストアップにもなってしまうという
問題点があった。

【０００９】この発明は、上記の問題点に鑑みてなされ
たものであり、白ぬけや黒筋等の異常画像が発生するこ
とのない極めて安定した均一な帯電が長期に渡り行える
帯電装置を備えた画像形成装置を小型で安価に提供する
ことを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するため、上述したような画像形成装置におい
て、感光体に接触してそれを帯電させる帯電部材をその
長手方向に変位可能に設けると共に、その帯電部材をそ
の長手方向に往復移動させる帯電部材往復移動手段を設
けたものである。

【００１１】また、上記画像形成装置において、帯電部
材往復移動手段が、感光体の帯電面を露光して静電潜像
を形成する露光装置による露光動作時以外の時期に帯電
部材を往復移動させる手段であるようにしたり、転写装
置による転写動作時以外の時期に帯電部材を往復移動さ
せる手段であるようにするとよい。

【００１２】

【作用】このように構成した画像形成装置によれば、帯
電部材往復移動手段により帯電部材をその長手方向に往
復移動させることができるので、帯電部材の長手方向の
同じ位置に連続的にトナー等が付着するようなことが起
こりにくくなるため、帯電部材の同一位置にトナー等が
付着することによって生じる帯電不良による異常画像の
発生を防止することができる。

【００１３】また、その帯電部材の往復移動を露光装置
による露光動作時以外の時期にさせるようにすれば、露
光時には帯電部材の往復移動が行われなくなるため、そ
の移動による振動が露光時に発生しないので乱れのない
良好な静電潜像が得られる。

【００１４】さらに、その帯電部材の往復移動を転写装
置による転写動作時以外の時期にさせるようにすれば、
転写時は帯電部材の往復移動が行われなくなるため、そ
の移動による振動が感光体に伝わって回転むらが生じて
トナー像が乱れたりするようなことがなくなるので、良
好な画像が得られる。

【００１５】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて具
体的に説明する。図１はこの発明の一実施例を示す画像
形成装置の感光体ドラム付近を示す正面図、図２はそれ
を側面から見た概略構成図である。

【００１６】この画像形成装置は、図２に示すように被
帯電体であるドラム状の感光体１を接触状態で帯電する
帯電部材である帯電ローラ２を備えた接触帯電方式の画
像形成装置であり、その帯電ローラ２が同図の矢示Ａ方
向に回転する感光体１に接触しながら連れ回りにより矢
示Ｂ方向に等速で従動回転し、感光体１の感光体面（外
周面）１ａを帯電する。

【００１７】その感光体１は、ドラム駆動タイミングベ
ルト及びドラム駆動プーリ（共に図示せず）等を介して
回転駆動するモータによって駆動され、その表面には常
に帯電ローラ２が、図１に示すように２個の導電性軸受
１７，１７を介してそれぞれ作用する各導電性加圧バネ
１２，１２の付勢力により、例えば接触圧１０ｇ／ｃｍ
で圧接している。

【００１８】その感光体１の回りには、図２に示すよう
に帯電ローラ２の他に現像装置６と、転写装置７と、ク
リーニングユニット８がそれぞれ配設されており、露光
装置９からの光が感光体１の感光体面１ａに入射して、
帯電ローラ２によって一様に負の帯電を受けて帯電され
た帯電面が露光されてそこに静電潜像が形成され、それ
が現像装置６の現像スリーブ６ａによって供給されるト
ナーにより現像されてトナー像（可視像）となる。

【００１９】一方、給紙カセツト（図示せず）内の転写
紙Ｐは、所定のタイミングで回転する給紙ローラにより
１枚ずつ送り出され、それがレジストローラ１３とそれ
に圧接回転する加圧ローラ１４との間で一旦停止されて
タイミング調整された後に、感光体１上のトナー像と一
致する正確なタイミングで転写装置７が設けられている
転写部に向けて搬送される。

【００２０】その転写紙Ｐは、図２で上面側にトナー像
が転写され、それが感光体１から分離されて図示しない
定着装置へ搬送され、そこでトナーが定着された後に装
置外部の排紙トレイ等へ排出される。

【００２１】そして、その転写終了後に感光体１上に残
った残留トナーは、クリーニングユニット８のクリーニ
ングブレード８ａにより取り除かれ、その感光体１上に
残った残留電位は図示しない除電ランプにより取り除か
れて、次の帯電ローラ２による帯電に備える。

【００２２】帯電ローラ２は、鉄等からなる導電性芯金
１５の外側に、例えばＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジ
エンの３元共重合体）による導電性ゴムローラ部１６を
一体に装着したものであり、その導電性芯金１５の両端
が図１に示すように導電性軸受１７，１７でそれぞれ回
転自在に支持されていて、その各軸受１７が導電性加圧
バネ１２によって感光体１方向に付勢されて、その帯電
ローラ２の軸線が感光体１の軸線に平行する状態で感光
体１の表面に接するようになっている。

【００２３】その帯電ローラ２の導電性芯金１５には、
直流電源２０（図２）から導電性加圧バネ１２及び導電
性軸受１７を介して負の帯電バイアス電圧（例えば−５
００Ｖ）が印加されるようになっており、それによって
負の帯電を受ける感光体１の感光体面１ａが一様に帯電
される。

【００２４】帯電ローラ２は、両側の導電性軸受１７，
１７によって長手方向（図１で左右方向）に変位可能に
保持されていて、その変位はカムを使用した機構によっ
て行われる。

【００２５】すなわち、感光体１の図１で右方に同心状
態に突出させた円柱状のフランジ部１１に溝カム１８を
全周に渡って連続させて形成し、その溝カム１８に対応
させてカムフォロア１９をその溝カム１８内に係合する
ように設け、そのカムフォロア１９を帯電ローラ２の導
電性芯金１５に相対回転可能に取り付けると共に、図示
しないガイドにより回転を規制してそれが常に溝カム１
８との係合を保てるようにし、その両側の導電性芯金１
５の部分にＥリング等のスラスト止め２１，２１を固定
して、カムフォロア１９の導電性芯金１５に対するスラ
スト方向（図１で左右方向）のずれを防止している。

【００２６】溝カム１８は、感光体１が図１で矢示Ａ方
向に回転することによってフランジ部１１が１回転する
と、そこに係合しているカムフォロア１９が矢示Ｃ方向
に１往復する溝形状に形成されている。

【００２７】したがって、感光体１が１回転する毎にカ
ムフォロア１９が１往復し、そのカムフォロア１９はス
ラスト方向の位置ずれが両側のスラスト止め２１，２１
によって規制されているので、導電性芯金１５がカムフ
ォロア１９の移動に同動することにより、帯電ローラ２
が図１で矢示Ｃ方向に１往復する。

【００２８】このように、帯電ローラ２は、感光体１が
回転するとそれに連れ回りしながら、その長手方向であ
るスラスト方向に往復移動し、その往復の移動量は溝カ
ム１８の形状（カム曲線）によって決まる。なお、この
実施例では、溝カム１８を全周に渡って形成したフラン
ジ部１１と、その溝カム１８に係合するカムフォロア１
９とが、帯電ローラ２をその長手方向に往復移動させる
帯電部材往復移動手段に相当する。

【００２９】この実施例によれば、帯電ローラ２をその
長手方向（図１で左右方向）に往復移動させることがで
きるので、帯電ローラ２の長手方向の同じ位置に連続的
にトナー等が付着するようなことが起こりにくいため、
帯電ローラ２の同一位置（図１で左右方向の位置）にト
ナー等が付着することによって生じる帯電不良による異
常画像の発生を防止することができる。

【００３０】図３は帯電ローラ２の長手方向の往復移動
を選択的に行なえるようにした実施例の感光体付近を制
御系と共に示す構成図である。この実施例は、図１の実
施例に対し、溝カム１８を形成しているフランジ部１１
と感光体面１ａを有する感光体本体１０とを電磁クラッ
チ２４を介して連結した点と、露光装置（図２の露光装
置９を参照）による露光動作時以外の時期に帯電ローラ
２をその長手方向に往復移動させる制御を行なう制御装
置３０を設けた点のみが異なる。

【００３１】そして、この実施例では、溝カム１８を形
成したフランジ部１１と、その溝カム１８に係合するカ
ムフォロア１９と、電磁クラッチ２４と、制御装置３０
とが、露光動作時以外の時期に帯電ローラ２をその長手
方向に往復移動させる帯電部材往復移動手段に相当す
る。電磁クラッチ２４は、オン状態の時に感光体本体１
０とフランジ部１１とを連結し、オフ状態の時にそれら
の連結を解除する。

【００３２】また、制御装置３０はマイクロコンピュー
タであり、その制御装置３０は各種判断及び処理機能を
有する中央処理装置（ＣＰＵ）３１と、露光装置の露光
動作時以外の時期に帯電ローラ２を往復移動させる制御
に必要なプログラム及び固定データを格納したプログラ
ムメモリであるＲＯＭ３２と、入力データやＣＰＵ３１
による処理データを格納するデータメモリであるＲＡＭ
３３と、タイマ３４と、入出力回路（Ｉ／Ｏ）３５とに
よって構成されている。

【００３３】この制御装置３０は、画像形成装置の装置
本体外部に設けられている操作パネル上に配設されてい
るスタートキー３６からそれが押された際に出力される
画像形成スタート信号を入力する。また、図３では図示
を省略しているが、転写紙サイズや転写濃度等の各種の
画像形成条件を選択するキー群からはオペレータによっ
て選択される各種の信号をそれぞれ入力する。

【００３４】そして、感光体ドラム１を回転駆動するモ
ータや、その他の画像形成に係る各種駆動系に対してそ
れらを駆動させるための各種の信号を所定のタイミング
でそれぞれ出力すると共に、各種表示部等のその他の各
種負荷類に対してもそれらを点灯あるいは作動させるた
めの各種の信号を出力する。そして、電磁クラッチ２４
に対して、それを露光装置の露光動作時以外の時期にＯ
Ｎさせて、感光体本体１０とフランジ部１１とを連結さ
せる信号を出力する。

【００３５】図４は制御装置３０が行う電磁クラッチ２
４のＯＮ・ＯＦＦ制御のタイミングを示すタイミング図
であり、この例では画像形成装置が静電複写機であっ
て、その静電複写機により３枚のコピーを連続して得る
場合の例について示している。

【００３６】まず、露光装置による１回目の露光動作
（ＯＮ）が行われる時間ｔ1 よりも余裕時間ｔ2 前に電
磁クラッチ２４をＯＦＦにさせて、図３に示した感光体
本体１０とフランジ部１１との連結を解除させ、帯電ロ
ーラ２の長手方向への往復移動を停止させる。

【００３７】そして、その１回目の露光動作が終了（Ｏ
ＦＦ）してから時間ｔ3 （余裕時間）が経過したタイミ
ングとなる時間Ｔが経過した時点で、電磁クラッチ２４
をＯＮにさせて感光体本体１０とフランジ部１１とを連
結させて帯電ローラ２の長手方向への往復移動を開始さ
せる。

【００３８】以下、同様の動作タイミングで、露光動作
時以外の時期にのみ電磁クラッチ２４を作動させて、帯
電ローラ２をその長手方向に往復移動させる。この実施
例によれば、露光時には帯電ローラ２の長手方向への往
復移動が行われなくなるため、その移動によって生じる
振動が露光時に発生しないので、乱れのない良好な静電
潜像が得られる。

【００３９】図５は転写動作時以外の時期に帯電ローラ
を往復移動させるようにした実施例の転写装置による転
写動作と電磁クラッチの動作タイミングを示すタイミン
グ図である。なお、図５は図４の場合と同様に画像形成
装置が静電複写機であって、３枚のコピーを連続して得
る場合の例を示している。

【００４０】この実施例では、転写装置（図２の転写装
置７を参照）による転写動作時（ＯＮ）以外の時期に図
３に示した電磁クラッチ２４をＯＮにして帯電ローラ２
をその長手方向に往復移動させ、それ以外の時は電磁ク
ラッチ２４をＯＦＦにして帯電ローラ２の往復移動を停
止させる。

【００４１】まず、転写装置による１回目の転写動作
（ＯＮ）が行われる時間ｔ1 よりも余裕時間ｔ2 前に電
磁クラッチ２４をＯＦＦにさせて、図３で説明した感光
体本体１０とフランジ部１１の連結を解除させ、帯電ロ
ーラ２の長手方向への往復移動を停止させる。

【００４２】そして、その１回目の転写が終了（ＯＦ
Ｆ）してから時間（余裕時間）ｔ3 が経過するタイミン
グ（電磁クラッチ２４をＯＦＦにしてから時間Ｔが経過
した時点）で、電磁クラッチ２４をＯＮにさせて感光体
本体１０とフランジ部１１とを連結させ、帯電ローラ２
の長手方向への往復移動を開始させる。

【００４３】以下、同様の動作タイミングで、転写動作
時以外の時期にのみ電磁クラッチ２４を作動させて、帯
電ローラ２をその長手方向に往復移動させる。この実施
例によれば、転写時には帯電ローラ２の往復移動が行わ
れなくなるため、その移動による振動が感光体に伝わっ
て回転むらが生じてトナー像が乱れたりするようなこと
がないので、良好な画像が得られる。

【００４４】なお、図１の実施例において、感光体１の
フランジ部１１に形成する溝カム１８の溝形状を、例え
ば図１の上下方向に沿う直線部分を一部有するようにす
れば、カムフォロア１９がその直線部分に達したときに
はカムフォロア１９が図１で左右方向に移動しなくなる
ので、その直線部分にカムフォロア１９が係合している
間だけ帯電ローラ２の長手方向への移動を停止させるこ
とができる。

【００４５】したがって、図４及び図５で説明した電磁
クラッチ２４のＯＦＦのタイミングに対応させて溝カム
１８の上記直線部分を形成しておけば、露光動作時以外
の時期のみ、あるいは転写動作時以外の時期にのみ帯電
ローラ２をその長手方向へメカ機構だけで往復移動させ
ることができる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、帯電部材をその長手方向に往復移動させることがで
きるので、帯電部材の長手方向の同じ位置に連続的にト
ナー等が付着するようなことが起こりにくいため、帯電
部材の同一位置にトナー等が筋状あるいは帯状に付着す
ることによって生じる帯電不良による筋状あるいは帯状
の白抜けや黒筋等の異常画像の発生を防止することがで
きる。

【００４７】そして、帯電部材の表面を摺接することに
よってクリーニングするクリーニング部材を設けたりし
ないので耐久性の問題もなく、安定した均一な帯電を長
期に渡って行うことができ、クリーニング部材を帯電部
材に対して接離させる機構も必要としないので、装置を
小型で安価にすることができる。

【００４８】また、その帯電部材の往復移動を露光装置
による露光動作時以外の時期にさせるようにすれば、露
光時には帯電部材の往復移動が行われなくなることによ
ってその移動時に生じる振動が露光時に発生しなくなる
ので、乱れのない良好な静電潜像が得られる。

【００４９】さらに、その帯電部材の往復移動を転写装
置による転写動作時以外の時期にさせるようにすれば、
転写時には帯電部材の往復移動が行われなくなることに
よってその移動時に生じる振動が感光体に伝わらなくな
るので、回転むらによるトナー像の乱れがなくなって良
好な画像が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す画像形成装置の感光
体ドラム付近を示す正面図である。

【図２】同じくその感光体ドラム付近を側面から見た概
略構成図である。

【図３】帯電ローラ２の長手方向の往復移動を選択的に
行なえるようにした実施例の感光体付近を制御系と共に
示す構成図である。

【図４】図３の制御装置３０が行なう電磁クラッチ２４
のオン・オフ制御のタイミングを示すタイミング図であ
る。

【図５】転写動作時以外の時期に帯電ローラを往復移動
させるようにした実施例の転写装置による転写動作と電
磁クラッチの動作タイミングを示すタイミング図であ
る。

【符号の説明】

１：感光体 ２：帯電ローラ（帯電部材） ６：現像装置 ７：転写装置 ９：露光装置 １０：感光体本体 １１：フランジ部 １８：溝カム １９：カムフォロア ２４：電磁クラッチ ３０：制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 健太郎 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 早川 直志 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 宮下 義明 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 田渕 健 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回動する感光体と、該感光体に接触して
   それを帯電させる帯電部材と、該感光体の帯電面を露光
   して静電潜像を形成する露光装置と、その静電潜像を現
   像してトナー像とする現像装置と、そのトナー像を転写
   紙に転写させる転写装置とを備えた画像形成装置におい
   て、 前記帯電部材をその長手方向に変位可能に設けると共
   に、該帯電部材をその長手方向に往復移動させる帯電部
   材往復移動手段を設けたことを特徴とする画像形成装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の画像形成装置において、
   前記帯電部材往復移動手段が前記露光装置による露光動
   作時以外の時期に前記帯電部材を往復移動させる手段で
   あることを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の画像形成装置において、
   前記帯電部材往復移動手段が前記転写装置による転写動
   作時以外の時期に前記帯電部材を往復移動させる手段で
   あることを特徴とする画像形成装置。