JPH07121002A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】感光ドラムに帯電部材を近接させて感光ドラム
表面を帯電する帯電装置において、感光ドラムと帯電部
材との間隙を精度よく保持する。 【構成】感光ドラム１の軸方向の両端において、それぞ
れ外周面に環状のスペーサコロ３０を装着する。スペー
サコロ３０は、厚さＧａの小径部３０ａを内側に、また
厚さＧｂ（Ｇｂ＞Ｇａ）の大径部３０ｂを外側に有す
る。緩やかに湾曲した板状の近接帯電板２を圧縮ばね１
２によって感光ドラム１に押圧する。このとき近接帯電
板２の上流側２ａと下流側２ｂとから外側に突出させた
突起２ｆ、２ｇをそれぞれ小径部３０ａ、大径部３０ｂ
に当接させる。これにより、感光ドラム１表面と近接帯
電板２との間の間隙を、上流側２ａでＧａに、また下流
側２ｂでＧｂにそれぞれ精度よく保持することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、像担持体に近接させて
配置した帯電部材に、振動電圧を印加することによって
像担持体表面を帯電する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】被帯電体を帯電する装置として、接触帯
電装置と非接触帯電装置とが知られている。前者の接触
帯電装置は、電圧を印加した帯電部材を被帯電体に当接
または近接させて被帯電体に対して電荷を直接的に転移
させ被帯電面を所定の電位に帯電するものである。接触
帯電装置は、例えば、非接触方式の帯電装置として従来
から広く利用されているコロナ放電装置に比べて、被帯
電面を所定の電圧に帯電するのに必要とされる印加電圧
の低電圧化が図れること、帯電過程で発生しするオゾン
量がごく微量であること、したがってオゾンを除去する
ための特別な装置（例えば、オゾン除去フィルター等）
を装着する必要がないこと、このため装置の排気系構成
が簡略化できること、メンテナンスフリーであること、
等の長所を有している。

【０００３】そこで、近年、接触帯電装置の帯電部材と
して、金属の芯金棒の外周に導電性ゴム等を円筒状に形
成した帯電ローラが使われている。この帯電ローラは回
転自在に支持され、かつ被帯電部材である回転ドラム型
の感光ドラムにばね等によって押圧され、感光ドラムの
回転に伴って従動回転するように構成されている。

【０００４】また、帯電ローラには電源から芯金棒を介
して、帯電開始電圧の２倍以上のピーク間電圧を有する
振動電圧と直流電圧とを重畳した電圧が印加され、これ
により、感光ドラムの表面が均一に帯電される。

【０００５】ところで、上述の帯電ローラには次のよう
な問題点があった。 芯金棒を導電性ゴムで被覆し、さらに導電性ゴムの表
面に、帯電ローラから感光ドラム（被帯電部材）への電
流リーク防止用の高抵抗層を設ける構造が必要であり、
製造に工数がかかる。 この帯電ローラを、レーザビームプリンタ等、つまり
ライン走査で画像情報の書き込みをして画像形成を行う
方式の画像形成装置に使用する場合、例えば、横線パタ
ーン画像を出力させたとき、帯電ローラに印加する交流
成分の周波数によって決まる感光ドラム表面の電位のム
ラと横線の間隙が近くなると干渉縞が発生してしまう。 上述の干渉縞の発生を避けるためには画像形成装置の
画素（ドット）の大きさより感光ドラム上の電位ムラを
小さくする必要があり、そのため、周波数を高くすると
いう方法がとられてきた。しかしながら、帯電ローラ
は、印加される交流電圧のために、その交流周波数の約
２倍の周波数で振動し、円筒状の感光ドラムを共鳴体と
した騒音を装置本体外に出す。このとき、交流電圧の周
波数が大きいとその騒音も大きくなる。

【０００６】そこで、本出願人は接触帯電部材と被帯電
体との当接位置を通り、被帯電体に引いた接線よりも帯
電面が被帯電体側に位置するように構成した帯電部材を
提案している。

【０００７】この帯電部材は電極板としての導体（近接
帯電板）を、その帯電面が感光ドラム表面に対面するよ
うに感光ドラムに当接あるいは近接させ、さらにこの帯
電面が、当接（近接）位置から感光ドラム移動方向下流
側に向けて引いた接線よりも感光ドラム側に位置するよ
うに、導体の形状を成形して所定位置に固定すればよ
く、帯電部材の構成を帯電ローラの場合よりも簡略化す
ることができる。

【０００８】上述の近接帯電板の具体的な例をあげる
と、感光ドラムの回転方向について上流側から下流側に
かけての幅を１２ｍｍに設定し、感光ドラムの軸方向に
沿って長く形成する。この近接帯電板の下面、つまり感
光ドラム表面に対面する帯電面は、感光ドラム表面の形
状に倣ってなだらかに湾曲させる。そして、近接帯電板
の上流側と感光ドラム表面との間隙を０〜１３０μｍ、
また近接帯電板の下流側と感光ドラム表面との間隙を４
００〜５００μｍに設定する。こうすることで、感光ド
ラム表面と帯電面との間隙は、上流側から下流側にかけ
て漸増する。この近接帯電板を介して感光ドラム表面
を、帯電音や干渉縞を発生させることなく良好に帯電す
ることができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の技術によると、像担持体を良好に帯電するため
に、像担持体と該像担持体に当接（近接）させる帯電部
材との間隙を精度よく保持することが必要であり、この
ためには、部品精度、組み立て精度を向上させなければ
ならないという問題があった。

【００１０】そこで、本発明は、部品精度や組み立て精
度を特別に向上させることなく、像担持体と帯電部材と
の間隙を精度よく保持し、良好な帯電を行うようにした
画像形成装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みてなされたものであって、帯電装置の帯電部材を像担
持体に近接させるとともに、前記帯電部材に少なくとも
振動電圧を印加することによって、前記像担持体を帯電
させてなる画像形成装置において、前記帯電部材は、前
記像担持体外周面に対して微小間隙を介して対面する帯
電面を有し、該帯電面を前記微小間隙にて前記像担持体
外周面に引いた接線よりも前記像担持体側に配置すると
ともに、前記像担持体外周面に環状のスペーサ部材を装
着し、該スペーサ部材に前記帯電部材を当接させること
により前記微小間隙を保持してなることを特徴とする。

【００１２】この場合、前記像担持体外周面に少なくと
も２種類以上の厚みを有するスペーサ部材を装着し、こ
れらスペーサ部材に前記帯電部材を当接させて少なくと
も２箇所で前記微小間隙を保持するようにしてもよい。

【００１３】また、前記スペーサ部材を摺動部材とする
ことができる。

【００１４】

【作用】以上構成に基づき、像担持体の外周面に環状の
スペーサ部材を装着し、このスペーサ部材に帯電部材を
当接させることによって、像担持体の均一帯電に必要な
微小間隙をスペーサ部材の厚さのみによって精度よく保
持する。すなわち、像担持体外周面と帯電部材との間の
微小間隙は、スペーサ部材の厚さによって決定され、ス
ペーサ部材以外の他の部品の加工精度や組み立て精度等
によって直接左右されることがなくなる。

【００１５】さらに、像担持体と帯電部材との間に介装
されるスペーサ部材を摺動部材としておくことにより、
像担持体や帯電部材の摩耗をよく防止することができ
る。

【００１６】

【実施例】以下、図面に沿って、本発明の実施例につい
て説明する。 〈実施例１〉図１は、本発明に係る画像形成装置の像担
持体近傍を示す縦断面図である。なお、本実施例の画像
形成装置は、像担持体の帯電部材として近接帯電板を用
いた電子写真プロセスによるレーザビームプリンタであ
る。

【００１７】このレーザビームプリンタは、像担持体と
して回転ドラム型の電子写真感光体（感光ドラム）１を
備えている。感光ドラム１は、アルミニウム製のドラム
基体１ａの外周面に感光層として有機光導電体（ＯＰ
Ｃ）層１ｂを設けたものであり、外径３０ｍｍに形成さ
れている。感光ドラム１は、回転自在に支持され、駆動
手段（不図示）によって矢印Ｒ１方向に周速Ｖｐｓで回
転駆動される。

【００１８】感光ドラム１の上方には、帯電部材として
の近接帯電板２が配置されている。近接帯電板２は、金
属板、導電プラスチック、導電ゴム等からなる電極板で
あり、感光ドラム１の軸方向に長く形成されるととも
に、感光ドラム２の表面に対向する面には、感光ドラム
２の回転方向に沿って円弧状に緩やかに湾曲する帯電面
２ｃが形成されている。なお、近接帯電板２を感光ドラ
ム１表面に対して所定の位置に配置するための構成につ
いては、後に詳述する。近接帯電板２には、電源５によ
って、直流に周波数ｆの交流を重畳したバイアス電圧
（Ｖｄｃ＋Ｖａｃ）が印加され、これにより、感光ドラ
ム１表面は、所定の電位に帯電処理される。

【００１９】帯電処理された感光ドラム１表面は、露光
装置６によって静電潜像が形成される。露光装置６は、
不図示のコンピュータ、ワードプロセッサー、画像読み
取り装置等のホスト装置から入力された目的画像の時系
列電気デジタル画素信号に対応して一定の印字密度Ｄｄ
ｐｉで画像変調されたレーザ光を出力する。このよう
に、帯電処理された感光ドラム１表面がコントローラに
より制御されたスキャナーから出力されるレーザ光でド
ラム母線方向に主走査露光されるとともに、この主走査
と感光ドラム１の矢印Ｒ１方向の回転に基づく副走査と
によって、感光ドラム１表面に目的画像情報に対応した
静電潜像が形成される。次いで、その潜像は現像装置の
現像スリーブ７でトナー現像され、その現像された像
が、不図示の給紙部から適切なタイミングで感光ドラム
１と転写ローラ９との間の転写部へ導入された転写材Ｐ
に対して転写されていく。転写部を通った転写材Ｐは感
光ドラム１表面から分離されて像定着部（不図示）へ搬
送される。トナー像転写後の感光ドラム１表面はクリー
ニング装置のクリーニングブレード１０により転写残り
トナー等の付着汚染物が除去されて清浄面化され、繰り
返して作像に供される。

【００２０】近接帯電板２は、その帯電面２ｃを感光ド
ラム１表面（外周面）に対面させるようにして配置され
る。さらに、良好な帯電を行うには、帯電面２ｃと感光
ドラム１表面（ＯＰＣ層１ｂ）との間隙を一定に保つ必
要があり、その間隙は感光ドラム１の回転方向（矢印Ｒ
１方向）について、上流側２ａと下流側２ｂとで異な
る。具体的には、本出願人の実験によれば、近接帯電板
２の上流側２ａと感光ドラム１表面との間隙Ｇａを０〜
１３０μｍ、また下流側２ｂと感光ドラム１表面との間
隙Ｇｂを４００〜５００μｍに設定した場合に、良好な
帯電が行われることが確認されている。なお、近接帯電
板２の上流側２ａから下流側２ｂにかけての幅Ｗは、１
２ｍｍに設定してある。

【００２１】上述の、感光ドラム１表面と近接帯電板２
のと間隙Ｇａ、Ｇｂを一定に保つため、帯電装置は以下
に説明するような構成をとっている。

【００２２】図２に示すように、近接帯電板２の裏面２
ｄには、切り起こし２ｅが設けられている。切り起こし
２ｅは、画像形成装置本体のハウジング１１に取り付け
られた圧縮ばね１２に接続され、同時にハウジング１１
の内側１１ａに嵌合されている。この圧縮ばね１２によ
り、近接帯電板２は、感光ドラム１表面方向に押圧され
ている。近接帯電板２の長手方向の左右両側には、図３
に示すような円柱状の突起２ｆ、２ｇが設けてあり、こ
られの突起２ｆ、２ｇが、感光ドラム１の軸方向の両端
部における外周面に装着した環状のスペーサコロ３０に
押し付けられている。なお、図３では、近接帯電板２の
一方の端部のみを図示している。

【００２３】スペーサコロ３０は、図３に示すような２
段構成になっていて、小径部３０ａ、大径部３０ｂのそ
れぞれの肉厚が８０±５０μｍ、４５０±５０μｍに設
定されている。上述の突起２ｆは、スペーサコロ３０の
小径部３０ａの外周面にのみ、また突起２ｇは、大径部
３０ｂの外周面にのみ当接している。

【００２４】以上、説明したような構成をとることによ
り、感光ドラム１表面と近接帯電板２の上流側２ａとの
間隙Ｇａは、小径部３０ａの肉厚と同じ８０±５０μｍ
に、また感光ドラム１表面と近接帯電板２の下流側２ｂ
との間隙Ｇｂは、大径部３０ｂの肉厚と同じ４５０±５
０μｍに精度よく保持される。

【００２５】また、このとき、近接帯電板２の周方向お
よび長手方向（感光ドラム１の周方向および軸方向）の
位置決めは、近接帯電板２の切り起こし２ｅと、画像形
成装置本体のハウジング１１の嵌合によって行われ、ス
ペーサコロ３０の長手方向の位置決めは、近接帯電板２
の突起２ｆと、スペーサコロ３０の段差部３０ｃとの突
き当てによってなされている。

【００２６】このときスペーサコロ３０の材質を摺動部
材、すなわち該スペーサコロ３０と感光ドラム１および
近接帯電板２との間の摩擦係数が小さくなるような部材
によって構成するときは、感光ドラム１や近接帯電板２
の不要な摩耗を有効に防止することができる。なお、上
述の実施例においては、スペーサコロ３０に小径部３０
ａと大径部３０ｂとを形成するようにしたが、これに限
らず小径部３０ａのみからなるスペーサコロと大径部３
０ｂのみからなるスペーサコロとを別体に形成し、例え
ば組み立て時に両者を組み合わせるようにしてもよいの
は、いうまでもない。 〈実施例２〉また、図４に示すように、スペーサコロ３
０を他の部材と一体に形成してもよい。図４に図示する
実施例では、感光ドラム１を回転駆動するための駆動伝
達手段であるギヤフランジ１ｃとスペーサコロ３０とを
一体に構成している。本構成によれば部品点数を削減す
ることが可能である。 〈実施例３〉スペーサ部材３０をシート部材によって構
成することもできる。３１ａ、３１ｂは、それぞれ厚さ
８０μｍ、４５０μｍのシート部材である。本実施例で
は摺動性の高いＰＥＴシートを使っている。これらのシ
ート部材３１ａ、３１ｂを感光ドラム１に巻き付けて貼
ることによって、上述の実施例１、２のスペーサコロと
同様の機能を持たせることが可能である。

【００２７】この場合、シート部材３１ａ、３１ｂが長
すぎて感光ドラム１の外周面上であまって重なってしま
うと、この重なった部分で近接帯電板２と感光ドラム１
との間隙が拡がってしまうので、これを防止するため、
シート部材は、感光ドラム１の外周長よりも短くしなけ
ればならい。このとき、シート部材３１ａ、３１ｂの切
れ目３２ａ、３２ｂが感光ドラム１の周方向に対して直
角だと、この部分に段差ができてしまい間隙は小さくな
ってしまう。そこで、本実施例では、上述の切り目３２
ａ、３２ｂを斜めにすることにより像担持体１と近接帯
電板２との間隙を一定に保つようにしてある。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
像担持体の外周面に環状のスペーサ部材を装着し、帯電
部材を該スペーサ部材に当接させ、スペーサ部材の厚さ
に基づいて像担持体と帯電部材との間隙を確保すること
により、部品精度や組み立て精度を特別に向上させるこ
となく、この間隙を精度よく保持し、良好な帯電を行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１における帯電装置の構成を示す縦断面
図。

【図２】実施例１における帯電装置の光説明を示す拡大
縦断面図。

【図３】実施例１における近接帯電板とスペーサコロと
の関係を示す上面図。

【図４】実施例２における近接帯電板とスペーサコロと
の関係を示す上面図。

【図５】実施例３におけるシート部材（スペーサ部材）
の構成を示す上面図。

【符号の説明】

１ 像担持体（感光ドラム） ２ 帯電部材（近接帯電板） ２ｃ 帯電面 ３０ スペーサ部材（スペーサコロ） ３０ａ 小径部 ３０ｂ 大径部 ３１ａ スペーサ部材（シート部材） ３１ｂ スペーサ部材（シート部材） Ｇａ、Ｇｂ 微小間隙（間隙）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯電装置の帯電部材を像担持体に近接さ
   せるとともに、前記帯電部材に少なくとも振動電圧を印
   加することによって、前記像担持体を帯電させてなる画
   像形成装置において、 前記帯電部材は、前記像担持体外周面に対して微小間隙
   を介して対面する帯電面を有し、該帯電面を前記微小間
   隙にて前記像担持体外周面に引いた接線よりも前記像担
   持体側に配置するとともに、 前記像担持体外周面に環状のスペーサ部材を装着し、該
   スペーサ部材に前記帯電部材を当接させることにより前
   記微小間隙を保持してなる、 ことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記像担持体外周面に少なくとも２種類
   以上の厚さを有するスペーサ部材を装着し、これらスペ
   ーサ部材に前記帯電部材を当接させて少なくとも２箇所
   で前記微小間隙を保持してなる、 ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記スペーサ部材が摺動部材である、 ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の画像形
   成装置。