JPH103201A - 画像形成装置の帯電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ローラ帯電方式の帯電装置における帯電ロー
ラとクリーニング部材の接触性状を改善して帯電ローラ
表面でのトナーのフィルミングの発生を防止する。 【解決手段】 帯電ローラケース３１へのクリーニング
パッド３４の貼付位置を、クリーニングパッド３４を帯
電ローラ１９へ圧接させるために移動方向に沿って引い
た帯電ローラ１９の径方向の中心線Ｃを基準として、ク
リーニングパッド３４の帯電ローラ１９の回転方向Ｂの
下流側端部３４ａを中心線Ｃよりも帯電ローラ１９の回
転方向下流側へはみ出させる。帯電ローラ１９とクリー
ニングパッド３４のニップ幅Ｗ３を中心線Ｃの両側で異
ならせ、帯電ローラ１９の回転方向Ｂの上流側のニップ
幅Ｗｕを下流側のニップ幅Ｗｄよりもかなり大きくす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置の帯
電装置に関し、特に帯電ローラとこれをクリーニングす
る部材との接触性を改良したものに関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】複写機
やファクシミリ等の画像形成装置では、感光体、現像装
置、帯電装置等を一体のケース内に納めて作像ユニット
を構成し、画像形成装置全体としての小型化に資するよ
うにすることが多くなってきている。この種の作像ユニ
ットではローラ帯電方式の帯電装置が多く使用される。
このような帯電装置を図５及び図６に示す。この帯電装
置は、帯電ローラ１を帯電ローラケース２に保持し、帯
電ローラ１の軸受３と帯電ローラケース２の下面との間
にスプリング４、４を配し、全体を図示せぬ回動アーム
等によって押し下げて帯電ローラ１が感光体５と接した
ときに、スプリング４の付勢力によって帯電ローラ１を
感光体５に均等に押し付けて感光体５と連れ回りさせ、
感光体５の表面を均一に帯電するというものである。

【０００３】また帯電ローラケース２の下面にはクリー
ニングパッド６を貼付してあり、非作像工程時に図示せ
ぬアームによってさらに帯電ローラケース２を押し下
げ、スポンジ等からなるクリーニングパッド６を帯電ロ
ーラ１に接触させて適当量だけ食い込ませ、感光体５と
の連れ回りによって回転する帯電ローラ１の表面との摺
接により帯電ローラ１の表面からトナーその他の異物を
除去するようになっている。なお図中矢印Ａは感光体５
の回転方向、矢印Ｂは帯電ローラ１の回転方向を示す。

【０００４】ところでこのような帯電装置では、クリー
ニングパッド６との摺接による帯電ローラ１の表面にお
けるトナーのフィルミングの発生がないように考慮する
必要がある。帯電ローラ１とクリーニングパッド６の接
触圧にはある適正値が存在し、トナーのフィルミング
は、帯電ローラ１とクリーニングパッド６の接触圧が高
いほど生じやすく、トナーフィルミングによって感光体
５の均一な帯電ができなくなり、これによって画像品質
を損なうという問題を生じさせる。また、帯電ローラ１
とクリーニングパッド６の接触時間が長いほどトナーの
フィルミングが発生しやすい。従って、図５の例のよう
に帯電ローラ１へのクリーニングパッド６の接触が、帯
電ローラ１の回転方向Ｂの上流と下流側とで均等になっ
ていると、接触長が長く、接触時間も長いので、上述の
ようなフィルミングを生じやすいということになる。

【０００５】一般的にはスポンジとフェルトの２層構造
でフェルトを帯電ローラに接触させる構造のものが多く
用いられている。そこで、図５のような接触形態を取る
場合、例えばセルの径の比較的大きなスポンジのように
帯電ローラ１の表面との摩擦力が大きくて帯電ローラ１
の表面に付着しているトナー等を除去しやすい素材をク
リーニングパッド６として用い、かつ帯電ローラ１への
クリーニングパッド６の食い込量を小さくして接触長を
短くするとともに接触圧を下げるという対策が考えられ
る。ところが、上述のように画像形成装置全体としての
小型化が進んでおり、従って帯電装置も小型化し、帯電
ローラ１とクリーニングパッド６の接触形態を所望の状
態に確保するには、各構成部品の寸法公差が非常に小さ
な値となるように管理しなければならず、上述のように
クリーニングパッド６の食い込量を小さくして当接圧を
下げるという対策には限界があった。即ち、接触圧も接
触長も過小になって所望のクリーニング性状を満足でき
ないか、接触圧も接触長も過大となって、トナーのフィ
ルミングだけでなく、帯電ローラ１の表面を傷付けやす
くもなるという結果になりやすかった。

【０００６】従来の上述のような問題を解決するために
種々の対策が提案されている。例えば特開平３−１０１
７６８号公報には、図７に示すように、クリーニングパ
ッド６の帯電ローラ１の回転方向（矢印Ｂ方向）の下流
側端部を、帯電ローラ１の中心から帯電ローラケース２
のクリーニングパッド６を取り付ける面に引いた垂線ｈ
と一致させるか、あるいは垂線ｈよりも上流側に位置さ
せるようにした技術が開示されている。この技術では、
帯電ローラ１とクリーニングパッド６の接触長、換言す
ればニップ幅を短くし（図５の例のニップ幅Ｗ１に比べ
て図７の例でのニップ幅Ｗ２は半分以下である。）、そ
の分接触時間を短くしている。

【０００７】ところが上述のような構成とすると、上述
した装置全体での小型化に合わせて径を小さくした帯電
ローラでは、帯電ローラとクリーニングパッドとの接触
長が短すぎ、トナーのフィルミングを考慮すると接触圧
をあまり高くすることもできないので、適正な接触状態
が得られないことが多く、従って十分なクリーニングが
行われにくくなりやすいという問題がある。そこで本発
明は、小径の帯電ローラを用いる場合でもクリーニング
部材との接触性状を改善でき、帯電ローラとクリーニン
グ部材を適正に接触させ、トナーのフィルミングの発生
を防止でき、ひいては帯電ムラやこれに起因する異常画
像の発生を防止できる構造とした画像形成装置の帯電装
置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の画像形成装置の
帯電装置のうち請求項１に係るものは、上記目的を達成
するために、感光体に圧接して該感光体を帯電する帯電
ローラと、該帯電ローラに圧接しつつ上記帯電ローラを
クリーニングするクリーニング部材とを備えてなる画像
形成装置の帯電装置において、上記クリーニング部材の
上記帯電ローラへの圧接のための移動方向に沿う上記帯
電ローラの径方向の中心線を基準とし、上記クリーニン
グ部材の上記帯電ローラの回転方向下流側端部を、上記
中心線よりも上記帯電ローラの回転方向下流側で上記帯
電ローラ表面に圧接可能に配置したことを特徴とする。

【０００９】同請求項２に係るものは、上記クリーニン
グ部材が、スポンジ材と、上記帯電ローラ表面に摺接さ
せるフェルト材の２層構造からなることを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明に係る画像形成装置の帯電
装置の実施の形態を図面を参照して以下説明する。ま
ず、本発明に係る帯電装置を用いる画像形成装置の作像
ユニットの構成を説明する。図１は本発明に係る帯電装
置を用いた作像ユニット、転写・分離装置、定着装置等
を示す断面図、図２は図１に示す帯電装置の分解斜視図
である。なおこれらの図において、１０は作像ユニッ
ト、１１は転写・分離装置、１２は定着装置であり、作
像ユニット１０はカートリッジ状に形成してあって図示
せず画像形成装置本体に対して着脱可能になっている。
また転写・分離装置１１は、転写ローラ１３を備え、回
動支点１４により図中上下方向で回動可能にしてあり、
定着装置１２は、加圧ローラ１５と加熱ローラ１６とか
ら構成してある。

【００１１】図示の作像ユニット１０は、感光体周りケ
ース１７と上カバー３７でケースを構成し、その内側
に、感光体１８、帯電装置を構成する帯電ローラ１９、
現像装置２０、クリーニング装置２１及びクリーニング
装置２１で回収した残留トナーを現像装置１１へ送り込
むトナーリサイクルベルト２２、トナー搬送スクリュー
４２、剤撹拌部材４３等を設けてある。また上カバー３
７は感光体周りケース１７上を覆うように取り付けてあ
り、感光体１８や帯電ローラ１９等にオペレータやサー
ビスマンの手などが接触するのを防止している。

【００１２】帯電装置の帯電ローラ１９は、図２に示す
ように、金属製の芯金２７の外周に、吸湿性が小さく、
抵抗値が安定している導電性ゴム（例えばエピクロルヒ
ドリンゴム）２８を成形したものであり、導電性ゴム２
８の表面を感光体１８の表面に接触させた状態で芯金２
７に高電圧を印加することによって、感光体１８の表面
を一様に帯電する。帯電ローラ１９の芯金２７の両端部
は、軸受２９、２９によって回転自在に保持してあり、
各軸受２９を帯電ローラケース３１で図中上下方向で移
動可能に取り付けるとともに、軸受２９と帯電ローラケ
ース３１の内面との間に加圧スプリング３３を介在さ
せ、この加圧スプリング３３の付勢力によって帯電ロー
ラ１９を感光体１８へ所定の加圧力で押し付け可能にし
ている。

【００１３】また帯電ローラ１９の保持部材である帯電
ローラケース３１の内面には、帯電ローラ１９の表面を
クリーニングするためのクリーニングパッド３４を、例
えば両面テープ等の接着剤で貼り付けてある。帯電ロー
ラ１９は、帯電動作時には感光体１８の表面に接触し続
け、周知のように感光体１８の表面に付着している微小
なトナーによって表面が汚れて帯電ムラを引き起こしや
すいが、その表面にクリーニングパッド３４を圧接させ
てクリーニングし、付着しているトナーを取り除くこと
によって帯電ローラ１９が汚れた場合に生じる帯電ムラ
を防止できるようになっている。

【００１４】さらに帯電ローラケース３１の長手方向の
両端部内側と、作像ユニット１０の感光体周りケース１
７に設けたバネ受け３５、３５との間には、スプリング
３６、３６をそれぞれ介在させ、帯電動作時と帯電ロー
ラ１９のクリーニング時以外の状態で帯電装置全体を感
光体１８から離れるように、スプリング３６の付勢力に
よって帯電ローラケース３１を図中上方へ付勢してあ
る。図中４０、４０は、帯電ローラ１９を感光体１８に
対して接離させる接離機構を構成する揺動可能な一対の
加圧アームで、アーム４０の先端で帯電ローラケース３
１の上面を加圧することによって帯電ローラケース３１
ごと帯電ローラ１９を感光体１８側に押圧でき、加圧ア
ーム４０を帯電ローラケース３１の上面から離せば、ス
プリング３６の付勢力によって帯電ローラ１９及び帯電
ローラケース３１が感光体１８から離れるようになって
いる。

【００１５】このように構成した作像ユニットを用いた
作像動作を簡単に説明する。まず画像形成装置本体を所
定の位置に装着した状態で、感光体１８が図示せぬ駆動
源によって図１中の矢示方向に回転可能になり、画像形
成動作が開始すると、感光体１８に図示せぬ除電ランプ
から除電光を照射してその表面を除電し、表面電位を例
えば０〜−１５０Ｖの基準電位に平均化する。次に、感
光体１８の表面に接触状態にある帯電ローラ１９に高電
圧を印加して感光体１８を帯電し、その表面電位を例え
ば−１１００Ｖ前後にする。そして、その帯電した電位
面に対して露光して、画像となる表面電位が例えば０〜
−２９０Ｖの潜像部分を形成する。

【００１６】この潜像部分が、感光体１８の回転によっ
て現像装置２０の現像スリーブ２３の位置まで移動する
と、その潜像部分に例えば−８００Ｖ前後のバイアスを
掛けてある現像スリーブ２３の表面に保持されているト
ナーが付着し、潜像部分が現像されてトナー像（可視
像）となる。

【００１７】一方、図示せぬ給紙部から給紙された転写
紙Ｐは、その先端と感光体１８上のトナー像の先端とを
転写ローラ１３の位置で一致するようにレジストローラ
対２４によってタイミング調整され、感光体１８上のト
ナー像が転写ローラ１３によって転写紙Ｐに転写され
る。その転写紙Ｐを定着装置１２の加圧ローラ１５と加
熱ローラ１６間へ搬送し、そこで熱と圧力により転写し
たトナーを転写紙Ｐへ融着させ、機外の図示せぬ排紙ト
レイ等に排出する。

【００１８】画像転写後に感光体１８上に残った残留ト
ナーは、クリーニング装置２１のクリーニングブレード
２５により掻き落とし、感光体１８の表面にほとんどト
ナーが付着、残留していない状態として次の作像工程へ
移る。クリーニング装置２１によって回収した残留トナ
ーは、トナーリサイクルベルト２２により現像装置２０
の現像剤撹拌部２６へ搬送して回収し、剤撹拌部材４3
で撹拌して再度現像スリーブ２３へ供給してトナーをリ
サイクルする。なお図中４１はクリーニングブレード２
５のホルダーである。

【００１９】ところで本実施形態装置においては、帯電
ローラケース３１へのクリーニングパッド３４の貼付位
置を図３に示すように改良してある。即ち、クリーニン
グパッド３４を帯電ローラ１９へ圧接させるために移動
方向に沿って引いた帯電ローラ１９の径方向の中心線Ｃ
を基準として、クリーニングパッド３４の帯電ローラ１
９の回転方向Ｂの下流側端部３４ａを中心線Ｃよりも帯
電ローラ１９の回転方向下流側へはみ出させ、ニップ幅
Ｗ３を中心線Ｃの両側で異ならせ（帯電ローラ１９の回
転方向Ｂの上流側をＷｕ、同下流側のＷｄとする。Ｗ３
＝Ｗｕ＋Ｗｄ）、上流側のニップ幅Ｗｕが下流側のニッ
プ幅Ｗｄよりもかなり大きくなるように設定してある。

【００２０】このようなクリーニングパッド３４の配置
を行うと、帯電ローラ１９の回転方向Ｂの下流側端部３
４ａは帯電ローラ１９の回転によって引っ張られて図示
のように変形し、食い込み量の小さいこの部位での接触
圧が最も小さく、帯電ローラ１９の径方向の中心線ｈ上
の部位が最も食い込み量が大きく、従って接触圧も大き
く、帯電ローラ１９の回転方向Ｂの上流側はそれらの中
間の接触圧を示す（図３Ｂ中に大、中、小として示
す。）。即ち図７に示す従来の例よりも帯電ローラ１９
とクリーニングパッド３４の接触長が下流側端部３４ａ
の分だけ長くなり、帯電ローラ１９とクリーニングパッ
ド３４の材質に合わせた適正な範囲の接触圧を掛けれ
ば、十分なクリーニング性を発揮するだけでなく、中心
線Ｃの両側で均等に接触させる場合に比べて接触長が短
く、接触圧が小さいのでトナーのフィルミングが発生し
にくくなる。

【００２１】例えばクリーニングパッド３４の材質に硬
さ、換言すればセル数が適当（例えば５０±３個程度）
なスポンジを用いると、スポンジ自体のクリーニング能
力が元々高いのであまり高い接触圧とする必要がなく、
従って帯電ローラ１９の表面をスポンジで傷付けること
もなく、接触長がクリーニングパッド３４の下流側端部
３４ａ分長いので、接触圧及び接触時間の両者に関して
トナーフィルミングの発生を防止できる条件を満たす構
成となる。もちろん本発明では、図４に示すようにスポ
ンジ３４ｂとフェルト３４ｃからなるクリーニングパッ
ド３４を用いても同様のクリーニング性状を発揮できる
ものとなる。

【００２２】なお、クリーニングパッド３４の帯電ロー
ラ１９の回転方向Ｂの下流側及び上流側それぞれで、帯
電ローラ１９の回転によって引っ張られることによって
帯電ローラケース３１への接着面において剪断方向の力
が帯電ローラケース３１の内面に沿って掛かる。ところ
が、下流側端部３４ａでは帯電ローラケース３１への接
着面側への圧縮力が掛かり、上流側端部では剪断方向の
力は非常に小さいので、接着部位の剥がれは生じにくく
なっている。

【００２３】

【発明の効果】本発明に係る画像形成装置の帯電装置は
以上説明してきたように、クリーニング部材の帯電ロー
ラへの圧接のための移動方向に沿う帯電ローラの径方向
の中心線を基準とし、この中心線よりも帯電ローラの回
転方向下流側で、クリーニング部材の帯電ローラの回転
方向下流側端部が帯電ローラ表面に圧接可能としたの
で、帯電ローラとクリーニング部材の接触性状が改善さ
れ、帯電ローラ表面におけるトナーのフィルミングや傷
の発生を確実に防止できるようになるいう効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る帯電装置を用いた作像ユニット、
転写・分離装置、定着装置等を示す断面図である。

【図２】図１に示す帯電装置の分解斜視図である。

【図３】本発明に係る帯電装置の一実施形態を示す断面
図（Ａ）と要部の拡大断面図（Ｂ）である。

【図４】本発明に係る帯電装置の他の実施形態を示す断
面図である。

【図５】従来の帯電装置の構成を示す側面断面図であ
る。

【図６】図５の帯電装置の正面断面図である。

【図７】他の従来の帯電装置の構成を示す側面断面図で
ある。

【符号の説明】

１０ 作像ユニット １１ 転写装置 １２ 定着装置 １３ 転写ローラ １４ 回動支点 １５ 加圧ローラ １６ 加熱ローラ １７ 作像ユニットのケース １８ 感光体 １９ 帯電ローラ ２０ 現像装置 ２１ クリーニング装置 ２２ トナーリサイクルベルト ２３ 現像スリーブ ２４ レジストローラ対 ２５ クリーニングブレード ２６ 現像剤撹拌部 ２７ 芯金 ２８ 導電性ゴム ２９ 軸受 ３１ 帯電ローラケース ３３ 加圧スプリング ３４ クリーニングパッド ３４ａ クリーニングパッドの下流側端部 ３４ｂ スポンジ ３４ｃ フェルト ３５ バネ受け ３６ スプリング ３７ 上カバー ４１ クリーニングブレードのホルダー ４２ トナー搬送スクリュー ４３ 剤撹拌部材 Ａ 感光体の回転方向 Ｂ 帯電ローラの回転方向 Ｃ 帯電ローラの中心線 Ｐ 転写紙 Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗｕ、Ｗｄ ニップ幅

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体に圧接して該感光体を帯電する帯
   電ローラと、該帯電ローラに圧接しつつ上記帯電ローラ
   をクリーニングするクリーニング部材とを備えてなる画
   像形成装置の帯電装置において、上記クリーニング部材
   の上記帯電ローラへの圧接のための移動方向に沿う上記
   帯電ローラの径方向の中心線を基準とし、上記クリーニ
   ング部材の上記帯電ローラの回転方向下流側端部を、上
   記中心線よりも上記帯電ローラの回転方向下流側で上記
   帯電ローラ表面に圧接可能に配置したことを特徴とする
   画像形成装置の帯電装置。
2. 【請求項２】 上記クリーニング部材が、スポンジ材
   と、上記帯電ローラ表面に摺接させるフェルト材の２層
   構造からなることを特徴とする請求項１の画像形成装置
   の帯電装置。