JPH07121003A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トナー等が感光体や帯電部材に付着しにくい
ようにして安定した帯電ができるようにし、転写画像に
白すじ等の異常画像が発生しないようにする。 【構成】 感光体１と帯電ローラ２との接触部Ｔｐの接
線Ｌがその接触部Ｔｐを通る重力方向の垂線Ｌ1 となす
角度θが２０゜以内になるように感光体１と帯電ローラ
２とを配置し、感光体１及び帯電ローラ２の表面に付着
したトナーや紙粉等の付着物を、それらの互いに接触し
ながら回動する周速差によって掻き落しても、それが感
光体１や帯電ローラ２の表面に殆ど付着しないようにす
る。また、帯電ローラ２を感光体１と異なる周速で回転
させる帯電部材駆動又は制動手段を設ければ、それらの
周速差を大きくすることができるので、付着物を摺擦に
より除去して落下させる除去能力を向上させることがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】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，ファクシミ
リ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、電圧を印加したローラ状やベルト状の
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注目されている。しか
しながら、このような帯電装置は、帯電部材が感光体と
接触する構成のため、クリーニングユニットによりクリ
ーニングされた後に感光体上に残ったトナーやその他の
紙粉等の異物が帯電ローラや帯電ベルトの表面に筋状に
付着したりして、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。

【０００５】そのため、このような問題を解決するた
め、上記のような帯電部材（ベルトタイプ）をフェルト
材からなるクリーニング部材でクリーニングするように
したものが、例えば特開平２−３０１７７７号公報に記
載されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなフェルト材等からなるクリーニング部材を使用して
帯電部材の感光体と接する面をクリーニングするように
した場合には、そのクリーニング部材のクリーニング面
が荒れてくると、その面によって帯電部材の表面を摺擦
した際に除去しきれなかったトナーが帯電部材の表面に
筋状となって強固に付着し、それが原因で良好な帯電が
できなくなって転写された画像に白すじ（白抜け）等の
画像欠陥が現れて、画像品質を低下させてしまうという
ことがあった。

【０００７】この発明は、上記の問題点に鑑みてなされ
たものであり、トナーが感光体や帯電部材に付着しにく
いようにして、安定した帯電ができるようにして転写し
た画像に白すじ等の異常画像が発生しないようにするこ
とを目的とする。

【０００８】

【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、感光体と帯電部材との接触部の接線がその接触部を
通る重力方向の垂線となす角度が２０゜以内になるよう
に感光体と帯電部材とを配置したものである。また、上
記画像形成装置において、帯電部材をローラ形状とする
とよい。さらに、その帯電部材をローラ形状とした画像
形成装置において、帯電部材を感光体と異なる周速で回
転させる帯電部材駆動又は制動手段を設けると効果的で
ある。

【０００９】

【作用】このように構成した画像形成装置によれば、感
光体及び帯電部材の表面に付着したトナーや紙粉等の付
着物は、その互いに接触しながら回動する感光体と帯電
部材の周速差によって掻き落されるが、帯電部材の位置
を、感光体との接触部の接線がその接触部を通る重力方
向の垂線となす角度が２０゜以内になる位置に配設して
いるため、その掻き落されて落下するトナーや紙粉等の
付着物は、感光体や帯電部材の表面に殆ど付着しない。

【００１０】また、帯電部材をローラ形状とすれば、そ
れが感光体と接触する部分が僅かになるため汚れにくく
なる。さらに、帯電部材を感光体と異なる周速で回転さ
せる帯電部材駆動又は制動手段を設ければ、感光体の周
速に対して帯電部材の周速を帯電部材駆動手段により速
めたり、帯電部材制動手段により遅めたりすることによ
って周速差を大きくすることができるので、感光体と帯
電部材の表面に付着した上記付着物を摺擦により除去し
て落下させる除去能力が向上する。

【００１１】

【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
形成装置の感光体付近の構成を示す概略図である。この
画像形成装置は、被帯電体であり表面１ａに有機体から
なるＯＰＣ（Ｏrganic Ｐhotocunductor）層を形成した
ドラム状の感光体（像担持体）１を、接触状態で帯電す
る帯電部材でありゴムローラの表面に離型性表面層を形
成した帯電ローラ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が図１の矢示Ａ方向に所定
の周速度で回転する感光体１に接触しながら連れ回りに
より矢示Ｂの順方向に等速で従動回転し、感光体１の表
面１ａを所定の電位に一様に帯電する。

【００１２】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１ａに
は常に帯電ローラ２が、導電性加圧バネ１２の付勢力に
より、例えば接触圧１０〜４０ｇｆ／ｃｍ（略線接触）
で圧接している。

【００１３】その感光体１の回りには、帯電ローラ２の
他に現像装置６と、転写ローラ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の表面１ａに入射して、帯電ローラ２によっ
て一様に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。

【００１４】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ローラ７が設けられてい
る転写部に向けて搬送される。

【００１５】その転写紙Ｐは、図１で右側の面にトナー
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。

【００１６】そして、その転写終了後に感光体１上に残
った残留トナー及び紙粉等の異物は、クリーニングユニ
ット８に設けられているクリーニングブレード８ａ及び
ファーブラシ８ｂ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。

【００１７】帯電ローラ２は、鉄等からなる導電性芯金
１５の外側に、導電性弾性ローラ部１６を形成したもの
であり、その導電性弾性ローラ部１６は、例えばエピク
ロルヒドリンゴム（ＪＩＳ硬度４５゜）のゴム層の上
に、ルミフロン，シリカ，エピクロルヒドリンを分散，
生膜した離型性表面層を形成したものである。

【００１８】そして、その導電性芯金１５の両端が、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１ａに接す
るようになっている。

【００１９】その帯電ローラ２の導電性芯金１５には、
直流電源２０から導電性加圧バネ１２及び導電性軸受１
７を介して帯電バイアス電圧が印加されるようになって
おり、それによって感光体１の表面１ａが一様に帯電さ
れる。

【００２０】ところで、この実施例では、感光体１と帯
電ローラ２との接触部Ｔｐの接線Ｌが、その接触部Ｔｐ
を通る重力方向の垂線Ｌ1 となす角度θが２０゜以内に
なるように感光体１と帯電ローラ２とを配置している。
このように、帯電ローラ２を感光体１に対して配置する
と、帯電ローラ２の位置は例えば図１に示したように感
光体１の図で右側に位置するようになる。

【００２１】したがって、このような電子写真方式によ
る画像形成装置では、前述したように画像形成後に感光
体１の表面１ａ上に残ったトナーはクリーニングユニッ
ト８のクリーニングブレド８ａ及びファーブラシ８ｂに
よってクリーニングされるが、その一部が感光体１上に
残った場合にはそれが帯電ローラ２側に移行してその表
面が汚れることがあるが、その各表面に付着したトナー
等の付着物は、感光体１と帯電ローラ２との接触部Ｔｐ
において僅かに生じる摺擦によって剥離されて図示のよ
うに落下する。

【００２２】その際、帯電ローラ２は上記した位置関係
に配設されているため、その剥離されて落下するトナー
等の付着物は、感光体１や帯電ローラ２のいずれの表面
にも殆ど付着することなしにそのまま落下して、その直
下に取り付けられているトナー粉受１０で回収される。

【００２３】このようにして、感光体１上及び帯電ロー
ラ２の表面にそれぞれ付着したトナー等による付着物
は、それらが互いに接触部Ｔｐにおいて摺擦されること
によって剥離されて落下するが、その摺擦は次のように
して行われる。

【００２４】すなわち、帯電ローラ２は感光体１の表面
１ａに接触して連れ回りにより従動回転することは先に
説明したが、その際に帯電ローラ２の感光体１と接する
導電性弾性ローラ部１６は弾力性を有する材料で形成さ
れているため、その接触部Ｔｐにニップが形成され、感
光体１と帯電ローラ２の回転時にその接触部Ｔｐにおい
て極く僅かではあるが摺擦作用が生じ、それによって一
方あるいは互いの表面に付着したトナー等による付着物
が掻き落されて接線Ｌ方向に飛散する。

【００２５】そして、その落下する付着物は、この実施
例では帯電部材をローラ形状(帯電ローラ２)にしている
ので、感光体１との接触部Ｔｐの接触面積が僅かである
ため、それが帯電ローラ２に付着しにくいので、その表
面は汚れにくい。

【００２６】図２は重力方向の垂線に対して図１と逆側
に感光体と帯電ローラとの接触部の接線が２０゜以内に
なるように感光体と帯電ローラとを配置した実施例を示
す概略図であり、図１と対応する部分には同一の符号を
付してある。この実施例では、帯電ローラ２の感光体１
に対する配置を、それらの接線Ｌが接触部Ｔｐを通る重
力方向の垂線Ｌ1 となす角度２０゜が重力方向の垂線Ｌ
1 に対して図１と逆側になるようにしている。

【００２７】このようにしても、図１の実施例と同様に
感光体１上及び帯電ローラ２の表面から剥離されて落下
するトナー等の付着物を、再びその感光体１及び帯電ロ
ーラ２の各表面に付着させることなしに落下させてトナ
ー粉受１０で回収することができる。

【００２８】また、この実施例では、帯電ローラ２を感
光体１と異なる周速で回転させる帯電部材駆動手段であ
る駆動モータ２１を設けている。このようにすれば、帯
電ローラ２を感光体１の周速に係らず独自の周速で回転
させることができるので、感光体１との間で周速差を大
きくすることによって、感光体１と帯電ローラ２の各表
面に付着した上記付着物を摺擦により除去して落下させ
る除去能力を向上させることができる。

【００２９】なお、その周速差は、あまり大きくし過ぎ
ると帯電ローラ２あるいは感光体１の表面を損傷させて
しまうので、帯電ローラ２の周速は感光体１の周速に対
して２倍程度までとするのが好ましい。また、その周速
差は、帯電ローラ２に制動（ブレーキ）力を与えて周速
を遅くする帯電部材制動手段を設けることによって与え
るようにしてもよい。この場合には、帯電ローラ２の周
速は感光体１の周速に対して０.５倍程度までとするの
がよい。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、帯電部材の位置を、そこに接する感光体との間の摺
擦で掻き落したトナー等の付着物が再び付着しにくい位
置としたため、帯電部材の表面に摺擦させてその表面の
汚れを取り除くフェルト材等からなるクリーニング部材
を設ける必要がないので、その面が荒れた際に生じやす
いトナーの帯電部材の表面への固着を防止することがで
き、均一で安定した帯電を長期に渡り行えるため、転写
された画像に白すじ等の異常画像が発生しない良好な画
像品質が得られる。

【００３１】また、帯電部材をローラ形状とすれば、感
光体との接触部が僅かになるため帯電部材が汚れにくく
なる。さらに、帯電部材を感光体と異なる周速で回転さ
せる帯電部材駆動又は制動手段を設ければ、感光体の周
速に対して帯電部材の周速を帯電部材駆動手段により速
めたり、帯電部材制動手段により遅めたりすることによ
って周速差を大きくすることができるので、感光体と帯
電部材の表面に付着した上記付着物を摺擦により除去し
て落下させる除去能力が向上する。

【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
体付近の構成を示す概略図である。

【図２】重力方向の垂線に対して図１と逆側に感光体と
帯電ローラとの接触部の接線が２０゜以内になるように
感光体と帯電ローラとを配置した実施例を示す概略図で
ある。

【符号の説明】

１：感光体 ２：帯電ローラ（帯電部材） １０：トナー粉受 ２１：駆動モータ（帯電部材駆動手段）

───────────────────────────────────────────────────── 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を備えた画像形成装置にお
   いて、 前記感光体と前記帯電部材との接触部の接線が該接触部
   を通る重力方向の垂線となす角度が２０゜以内になるよ
   うに前記感光体と前記帯電部材とを配置したことを特徴
   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、
   前記帯電部材をローラ形状としたことを特徴とする画像
   形成装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の画像形成装置において、
   前記帯電部材を前記感光体と異なる周速で回転させる帯
   電部材駆動又は制動手段を設けたことを特徴とする画像
   形成装置。