JPH0736257A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】像担持体に当接する一次帯電ローラ、転写ロー
ラわそなえた画像形成装置において、これらローラ更に
は像担持体の損傷を防止する。 【構成】上記各ローラの両端近傍、画像領域外に、各ロ
ーラの像担持体への当接程度を限定する部材を配設す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の目的】

【産業上の利用分野】この発明は静電複写機、同プリン
タ等静電記録手段を利用する画像形成装置に関するもの
である。

【０００２】上記のような周知の画像形成装置では、走
行する像担持体表面を帯電手段によって一様に帯電し、
この帯電面に画像信号を付与して形成した静電潜像にト
ナーを付与してトナー像とし、ついでこのトナー像を紙
などの転写材に、転写用の帯電手段によって転写させる
工程を包含しているものがひろく実用されている。

【０００３】このような装置の帯電手段としては、従
来、被帯電面に近接して放電ワイヤを展張したコロナ放
電器を配設し、これに高圧を印加してコロナ放電をおこ
なって該帯電面に電荷を付与するように構成したものが
実用されてきた。

【０００４】併しながら、このようなものは、放電を発
生するのに高圧の電源を必要とする、放電によってオゾ
ンを発生する等の問題があり、また、放電器の構成、転
写条件の維持のために多数の高精度の部品を必要とする
等部品コスト、組み立てコストの面からも不利たるを免
れない。さらに、この種のものは放電ワイヤが転写材通
路に露出しているので、ジヤムの発生、これによる放電
ワイヤの断線などのおそれがあり、また該ワイヤ表面に
おける酸化皮膜の形成、浮遊トナーの付着等にによる帯
電機能の低下等の問題がある。

【０００５】このような放電ワイヤを使用する帯電手段
における問題を回避すべく、適宜の体積抵抗率に調整さ
れたゴムなどの弾性材料からなるローラを像担持体に当
接させるように構成した帯電ローラ、転写ローラが次第
に多用されるようになってきている。

【０００６】このような帯電手段は、高圧電源を必要と
せず、オゾンの発生の極めて少なく、構成も簡単である
のでとくに低価格の装置には最も好適であるといえる。

【０００７】併し、帯電ローラ、転写ローラなどのよう
な接触タイプの帯電手段にも問題がないわけではない。
例えば、この種の帯電手段は、通常、常時像担持体に当
接しているのでその材質によっては像担持体感光層を化
学的に損傷したり、長期間当接していることによって、
弾性材からなるローラの真円度が損なわれて、像担持
体、転写材に対する当接圧や周速が円周方向で変化した
りして、画像の伸縮、周期的な画像ブレなど画質の劣化
を招来するような問題がある。

【０００８】また転写ローラの硬度をあげると、ニップ
部において転写時に像担持体上のトナー像のトナーに過
大な圧力がかかり、トナーが像担持体に固着して転写不
良を発生するおそれがある。これを回避すべく、ローラ
の圧接力を弱め、ローラの変形をも防止しようとする
と、ニップ部における転写材保持力が弱くなって、転写
材の厚い転写材のカールによる弾性力や装置自体の振動
などによってローラが浮き上がる傾向となって転写能が
低下して画質の劣化につながるおそれがある。また、圧
接力の低下は転写部位における転写材の滑りを招来し
て、これまた画像欠陥の原因となる。

【０００９】転写ローラについての問題点をさらに説明
する。転写ローラは、通例、該ローラの軸をばねで像担
持体方向に押圧圧接しているが、この際の圧力のために
像担持体上のトナー像を形成するトナーが像担持体に圧
着してブロッキングを起こすことがある。このようなト
ナーは転写時の電圧印加では除去できない。このような
状況下でコピーを行うと、たとえば直径４ｍｍの黒ベタ
マークの場合、ドーナツ状に中央部のトナーが抜けて像
担持体に残ってしまう現象が発生する。

【００１０】このような現象の惹起を防止すべく圧力を
低下させてゆくと、約２０ｇ以下程度の当接圧が好適で
あることが判明している。併しながら、この程度の圧力
で転写ローラに駆動力を伝達するようすると、この種の
装置の場合、像担持体に取着したギヤに転写ローラ軸に
取着したギヤを噛合させて駆動をとっているのが普通で
あるのでギヤの噛み合いがゆるくなって振動を発生して
転写ローラの円滑な回転が阻害されたり、該ローラの加
圧力自体に変動が生じて画質の劣化を招来する。

【００１１】逆に加圧力を高くするとニップ巾が大きく
なって、ニップが開始する点と終了する点の２ケ所で電
界が発生して転写が行われる部位ができる。このような
事態となると、像担持体上のトナー一部が空中を飛びし
かも高電圧電子がカーブを描いているので転写材に到達
する前に飛散したり、転写材にいったん付着したトナー
が再び飛散するような現象が生じて画像がボケる現象が
発生する。

【００１２】また、トナーに混在する成分が像担持体表
面に強くコーティングされるフィルミング現象が生ずる
ことがあり、さらに転写ローラ表面に汚れが付着して転
写材裏面を汚染したり、転写ローラの表面抵抗が高くな
って転写能の劣化を生ずるという問題がある。

【００１３】転写ローラと像担持体とはそのニップ部で
絶えず擦れあっているので、像担持体表面が損傷された
り、また、転写ローラが摩耗してその直径が小さくなっ
て転写後の画像が進行方向に縮んでしまうような現象が
発生する。

【００１４】この種の装置では回転走行する像担持体、
これに当接進行する転写材近傍にそれらの進行方向に空
気流が発生することを免れないがこ、この気流は像担持
体と転写ローラのニップ部において遮断されることにな
る。この時ニップ部上流側ではこの遮断された気流が逆
流する。この逆方向の気流によって、像担持体上の未転
写トナーの一部が飛ばされ、これが以後の位置にある画
像部位を汚染することがある。

【００１５】以上略述したように、接触型の帯電手段に
も種々な問題の存在を免れないのが実態であった。本発
明は以上のような現状に鑑みてなされたものであって、
帯電ローラ、転写ローラのような接触型の帯電手段を用
いる画像形成装置において、これらローラに大径のフラ
ンジ部材を配設して、ローラ本体と像担持体との当接圧
を軽圧とすることによって、像担持体、これに当接する
帯電手段たるローラの摩耗を可及的に防止し、常時最適
の当接圧でローラを像担持体に当接させることを可能な
らしめる画像形成装置を提供することを目的とするもの
である。

【００１６】

【発明の構成】

【課題を解決する技術手段、その作用】上記の目的を達
成するため、本発明は、像担持体に当接する一次帯電ロ
ーラ及び転写ローラを具備する画像形成装置において、
前記各ローラの両端近傍画像領域外の位置に、夫々のロ
ーラの有弾性本体部分が弾性変形しない程度で像担持体
に当接するように、該有弾性本体部分と同心で、これよ
りも大径のフランジを配設してなることを特徴とするも
のである。

【００１７】このように構成することによって、帯電、
転写各ローラの変形、像担持体、各ローラの損傷を有効
に阻止して、長期にわたって良好な帯電、転写機能を維
持することが可能となる。

【００１８】

【実施例の説明】「図１」は本発明の実施態様を示す画
像形成装置の要部を示す側断面図であって、紙面に垂直
方向に延在し、図示矢印Ａ方向に回転走行する像担持体
３の表面感光層が一次帯電ローラ２３によって一様に帯
電され、この帯電面に画像信号Ｅが投射されて静電潜像
が形成される。

【００１９】この潜像が、像担持体３の回転にともなっ
て、これと現像器２とが対向する現像部位に達すると、
該現像器２から供給されるトナーによって前記潜像が顕
像化されてトナー像となる。

【００２０】像担持体３がさらに回転して、前記トナー
像が、像担持体３に転写ローラ４に対向する転写位置に
到来すると、これにタイミングを合わせて、レジストロ
ーラ１８を経て転写材Ｐが上記転写部位に搬送され、こ
れとともに転写ローラ４に転写バイアスが印加され、よ
って形成される電界の作用で像担持体側のトナー像は転
写材に転移する。

【００２１】その後、トナー像を静電的に担持する転写
材Ｐは像担持体から分離され、不図示の定着部位に搬送
されるものとする。一方、転写部位で転写材に転移しな
かった一部のトナーは、クリーニング装置５に至り、ク
リーニングブレード２５によって除去され、次の画像形
成工程に入り得る状態となって前記一次帯電ローラ２３
の位置に至る。なお、図示の装置は、像担持体３、一次
帯電ローラ２３、現像器２、クリーニング装置５が一体
としてカートリッジに形成されている装置を示している
が、本発明がこのような装置に限定されないことは勿論
である。

【００２２】上記のような構成の画像形成装置におい
て、図示のものは以下のような構成を具備することを特
徴とするものである。「図２」は、「図１」のＸーＸ線
方向にみた要部端面図であって、像担持体３の図示上方
には一次帯電ローラ２３が、又図示下方には転写ローラ
３が夫々配設してある。

【００２３】像担持体３はその両端に圧入装着した軸部
３ａ、３ａによって装置本体、カートリツジ方式の場合
にはそのケーシング等の不動部適所に軸支してあり、一
方の軸部３ａ（図示の場合右方）にはギヤ３ｂが配設し
てあって、不図示の駆動源からの駆動力を得るようにな
っている。

【００２４】また、前記軸部３ａにはギヤ３ｃが取着し
てあり、該ギヤ３ｃが、転写ローラ４の軸４ａに取りつ
けたギヤ１２、一次帯電ローラ２３の軸２２に取りつけ
たギヤ１２’に噛合している。

【００２５】転写ローラ４の軸４ａは軸受１３、１３
に、一次帯電ローラ２３の軸２２は軸受１３’、１３’
に夫々軸支されており、各軸受１３、１３’は、ばね１
１、同２６によって夫々像担持体３の方向に弾性的に偏
倚されている。前記軸４ａ、２２はいずれも金属のよう
な導電性部材で形成してあり、転写ローラ４には高圧電
源からばね１１、軸受１３、軸４ａを介して転写バイア
スが印加されるものとし、一次帯電ローラ２３もこれと
同様の手法で帯電バイアスが印加されるように構成して
あるものとする。

【００２６】前記一次帯電ローラ２３、転写ローラ４
は、体積抵抗率を適宜に調整した導電性の発泡ゴムで形
成されているものとし、一次帯電ローラ２３の両端には
フランジ２４、２４が、また転写ローラ４にはフランジ
１０、１０がそれぞれ配設してあり、各フランジ径はい
ずれも一次帯電ローラ、転写ローラの弾性本体部分より
も若干大径となっている。このように各ローラ両端に大
径のフランジを配設してこれらを像担持体に当接させる
ように構成することによって、一次帯電ローラ２３、転
写ローラ４の弾性本体部分が像担持体に対して軽圧で当
接するように構成することが可能となる。

【００２７】各ローラのフランジと、有弾性の本体部分
との寸法差は、可及的に軽圧で該本体部分の変形が小さ
くて所望のニップ巾、電荷量が得られるように、本体部
分の構成材料の特性、硬度、必要なバイアス電圧などに
よって適宜に設定するものとする。

【００２８】前記フランジの材料は、導電性材料の場
合、バイアス印加時の電流がこの部分に集中して帯電、
転写のための電界形成に不足して帯電、転写不良を発生
する。これを回避するためフランジ表面に非導電性コー
ティングを行っても、フランジ自体常時像担持体に当接
しているので摩耗が大で耐久性に問題がある。

【００２９】従ってフランジ材料は非導電性物質である
ことを要するが、この場合にも、摩擦による帯電起因す
る、一次帯電の場合の被帯電面の帯電不良、転写の場合
の、フランジ近傍における画像への悪影響が生じないよ
うにフランジ材料の特性を考慮して決定する必要があ
る。前記量ローラの作製にあたっては、軸４ａ、２２を
基準としてローラの弾性本体部分を所定寸度に研磨加工
を行い、次いでフランジ１０、２４を同じ基準で加工す
ることによって、ローラ本体部分とフランジ部との偏心
を最小にに抑えることが可能である。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によるとき
は、像担持体に当接する一次帯電ローラ、転写ローラを
そなえたが画像形成装置において、各ローラの両端に大
系のフランジを配設したから、これらローラの像担持体
への当接を軽圧で行えるので、当接圧によるローラの変
形や摩耗を極力抑えることができ、像担持体でのフイル
ミングの発生や転写ローラの汚染、さらに転写ニプ部近
傍におけるトナーの飛散をも阻止できるので、像担持
体、帯電、転写各ローラの耐久性を増し、長期にわたっ
て安定して良好な画像を得るのに資するところが大であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施態様を示す画像形成装置の要部の
側断面図

【図２】同上ＸーＸ線に沿って示した断面図 １ 画像形成装置本体 ２ 現像器 ３ 像担持体 ３ｂ、３ｃ、１２ ギヤ ４ 転写ローラ ５ クリーニング装置 １０、２４ フランジ １１、２６ ばね １３、１３’ 軸受

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】像担持体に当接する一次帯電ローラ及び転
   写ローラを具備する画像形成装置において、前記各ロー
   ラの両端近傍画像領域外の位置に、夫々のローラの有弾
   性本体部分が弾性変形しない程度で像担持体に当接する
   ように、当接部材を配設してなることを特徴とする画像
   形成装置。
2. 【請求項２】当接部材が、いずれも各ローラの有弾性本
   体部分と同心で、これよりも大径のフランジである「請
   求項１」記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】フランジが非導電性材料で形成してある
   「請求項２」記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】フランジが非磁性材料で形成してある「請
   求項２」記載の画像形成装置。