JPH0348870A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、複写機、レーザビームプリンタ等の画像形成
装置、更に詳しくは、像担持体を接触帯電部材によって
一様に帯電させる画像形成装置に関する。

（従来の技術） 周知のように、電子写真装置は感光体表面を所定の電位
に均一帯電処理する工程を含んでいる。

その帯電手段は現在実用化されているもののほとんどが
、いわゆるコロナ放電器である。しかしながら、コロナ
放電器には、以下に示すような問題点がある。

■　感光体の表面電位を５００Ｖ〜７００■にするため
に４〜８ＫＶといった高圧をコロナ放電器のワイヤに印
加しなければならない。

■　ワイヤからの放電電流の大半は、シールドに流れて
しまって、感光体表面を所定の電位に帯電させるために
使われている電流は、総放電電流のわずか数％でしかな
い。

■　コロナ放電によって、オゾンの発生することで装置
構成部品の酸化、感光体表面のオゾンによる劣化が生じ
易く、また、オゾンの人体への影響を考慮してオゾン吸
収・分解フィルタ及びフィルターへの気流発生手段です
るファンが必要である。

■　ワイヤ汚れによる画像ムラが発生し易い。

そこで最近では、上記の様な問題点の多いコロナ放電器
を利用せずにローラ、ブレード、ブラシ等の接触帯電手
段を利用することが検討されている。′これは例えば特
開昭５７−ｔ７ａ２ｓ７号、同５８−４０５６８号、同
５Ｂ−１３９１５６号、同５８−１５０９７５号等に知
られる通りである。

〔発明が解決しようとしている課題〕

しかしながら、これらの接触帯電手段は、感光体に対し
て安定して当接させることにより、ムラのない良好な画
像を得るために、ある程度の圧力でもって感光体に当接
させる必要がある。このため、帯電ローラーにしても帯
電ブラシにしても帯電ブレードにしても、当接部は一定
の圧力を像担持体から常時量は続けることにより、長期
の当接によっては、帯電ローラーの当接部が変形、劣化
してローラーピッチの帯電ムラを発生したり、帯電ブレ
ード、ブラシにおいても変形した部分によって当接不良
による帯電ムラが発生したりする問題がある。また、長
期の当接によって、ローラ、ブレードなどの帯電手段（
例えば導電性ゴム）中に含まれる感光体へ悪影響を及ぼ
す可塑剤等が当接部に少し染み出して、感光体に付着す
ることによりドラムメモリーあるいは画像流れとなって
しまい、画像不良となる問題もある。もちろん、こうし
た問題を生じないようにして、帯電ローラー表面に保護
層を設ける提案（特開昭６３−０２９８１４号）もある
が、保１ｉＦｌの抵抗値が高いと（例えば１０１２Ωｃ
ｍ以上）印加電圧が感光体との当接部に印加される過程
において減衰してしまい、帯電に必要な十分な電界が形
成されない弊害があるので、保ｉ１１’！Ｉの厚みも可
塑剤等の染み出しを完全に防止する程十分大きい値をと
ることは難しい、よって長期の当接によって可塑剤がそ
の保護層を通過して感光体に悪影響を及ぼす可能性があ
る。

（発明の目的〕 本発明は上記の点に鑑み成されたものであり、像担持体
に接触する帯電手段の変形、劣化を防止し、それに起因
する帯電不良を防ぐことを目的とするものである。

また、本発明の他の目的は、像担持体の帯電メモリ、画
像流れを防止し、良好な画像を形成することである。

（発明の構成） 上記目的を達成するために、本発明によれば、像担持体
上に接触して、この像担持体表面を帯電する帯電手段を
有する画像形成装置において、少なくとも上記帯電手段
が上記像担持体を帯電している間は、上記帯電手段を所
定の圧力で像担持体に当接させ、それ以外の間で上記帯
電手段を上記像担持体と非接触ないしは、帯電中の像担
持体に対する帯電手段の当接圧力よりも小さな圧力で接
触するように移動させることを特徴とするものである。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照しつつ説明す
る。

第１図ないし第２図は本発明の第１の実施例を示し、第
１図は本発明の特徴を最も良く表わす複写機の感光ドラ
ム回りの概略断面図である。本実施例においては、複写
機を使って説明するが、本発明は複写機に限定されるも
のではなくレーザビームプリンタ等の、像担持体に像を
形成する画像形成装置一般に適用可能である。また、便
宜上感光ドラムを用いているがベルト状の感光体であっ
ても良い。

第１図において、１は像担持体であるところの感光体ド
ラム、２は接触帯電手段であるところの導電性ゴムなら
なる帯電ローラー　３は帯電ローラー２の芯金を受けて
いる導電性軸受、４は帯電ローラー２を感光体ドラム１
の方向に加圧するローラー加圧バネ、５は帯電ローラー
２に給電するためのローラー通電端子、６は帯電ローラ
ー２の位置を移動させるための帯電ローラーソレノイド
、７はソレノイド６の０Ｎ−ＯＦＦによって帯電ローラ
ーを移動させるためのソレノイドアーム、８は感光ドラ
ム１上に露光するための短焦点結像素子、９は現像装置
、１０は転写ガイド、１１は転写ローラー、１２はクリ
ーニング装置、１３は搬送ガイドである。

第１図に従って、動作を説明する。感光ドラム１は矢印
Ａの方向に等速回転する。帯電ローラー２は感光ドラム
１に所定の圧力で圧接され、感光ドラム１の回転に伴っ
て従動回転する。帯電ローラー２については後程詳述す
る。帯電ローラー２によって表面に均一に帯電を受けた
感光ドラム１は、露光部において、短焦点結像素子によ
り画像露光され、静電潜像を形成される。その後感光ド
ラム１上に形成された静電潜像は現像装置９のトナーに
よフて顕像化される現像装置９によって現像され、感光
ドラム１上に形成されたトナー像は、タイミングを合わ
せられて送られてきた転写材たる転写紙Ｐ上へ電圧が印
加された転写ローラー１１によって転写させられる。ト
ナー像が転写された転写紙Ｐは搬送ガイド１３を通過し
て定着装置（不図示）に導かれて定着される。一方、ト
ナー像を転写し終えた感光ドラム１表面は、クリーニン
グ装置１２によって残留トナー等をクリーニングされ、
再び帯電に供される。

次に帯電工程について詳しく説明する。まず、帯電ロー
ラー２のＭ３１１１について説明する。第１図に示した
状態において、帯電ローラーソレノイド６はＯＮすなわ
ち引かれた状態にある。この状態において、ｆ電ローラ
ー２は感光ドラム１表面にローラー加圧バネ４の加圧力
によって所定の圧力（ここではＡ４たて２１０ｍｍ当た
りＩＫｇの圧力）で当接している。よって、感光ドラム
１表面と帯電ローラー２表面との間の摩擦力によって帯
電ローラー２は感光ドラム１の回動に伴って従動する。

この状態において帯電ローラー２に電源からの通電端子
５により適当な電圧を加えると感光ドラム１上を均一に
帯電することが可能となる。

次に帯電ローラーソレノイド６がＯＦＦとなると、ソレ
ノイドは引かれていない元の状態に戻るので、図中矢印
ａのようにソレノイド軸が動き、ソレノイドアーム７が
ｂ方向に回動して帯電ローラー２をＣの方向に移動させ
る。ｆ電ローラー２はＣの方向に移動されるため、少な
くともソレノイドがＯＮの状態で当接している際の圧力
よりも小さい圧力（Ａ４たて２１０ｍｍ当たり５００ｇ
以下の圧力）で当接しているか、又は、全く接触してい
ない状態におかれることによる。第２図に本発明の画像
形成装置の概略のシーケンスを示した。このようなシー
ケンス制御はＣＰＵにより行う。ドラムが停止している
間は、帯電ローラーソレノイドの信号はＯＦＦであるた
めに、帯電ローラー２は感光ドラム１表面と非接触の状
態ないしは、ＯＮの状態で当接していた状態よりも小さ
い圧力で当接している。ドラム駆動信号がＯＮとなり、
感光ドラム１が回転し始めると同時に、ＩＦ電ローラー
ソレノイド６がＯＮとなり、上述したように帯電ローラ
ー２が所定の圧力で感光ドラム１に圧接し、従動回転し
始める。帯電ローラー２が従動回転していてもこの時点
で帯電ローラー２に電圧を印加する高圧電源はＯＦＦし
ているので、感光ドラム上は帯電しない。次に、高圧電
源出力がＯＮとなることにより帯電ローラー２へローラ
ー通ｔｉ子５を通って電圧が印加され、感光ドラム１上
に均一なＩＦ電が可能となる。１次帯電が開始されたし
かるべき後に画像露光、現像といった各プロセス工程が
開始される。一連の複写工程が終了後、ドラム駆動はＯ
ＦＦされ、それと同時に帯電ローラーソレノイド６もＯ
ＦＦとなる。帯電ローラーソレノイド６がＯＦＦとなる
ことによって、帯電ローラー２は再び感光ドラム１と非
接触の状態ないしは、ＯＮの状態で当接していた状態よ
りも小さな圧力で当接する状態となる。

以上説明してきたように、複写動作中外においては、帯
電ローラー２は常に感光ドラム１と非接触ないしは、小
さな圧力で当接しており、帯電ローラー２と感光ドラム
１が停止してローラー２が変形してドラム１に当接した
状態で放置されることがなくなるので帯電ローラーの変
形等はなく、また感光ドラム上に画像を形成する前に前
露光等によってその前の電荷を除電しきれず画像に前の
残像が生じる。メモリも発生しない。以上、接触帯電手
段は帯電ローラーを用いて説明してきたが、帯電ローラ
ーには限定されず帯電ブレード、帯電ブラシでも勿論良
い。

第３図に帯電手段の一例として、帯電ブレードの構成を
示す。第３図において、１は感光ドラム、２０は帯電ブ
レードであり、帯電ローラーの場合と同様に不図示のソ
レノイドがＯＮのときは実線で示したように所定の圧力
で当接しているが、ソレノイドがＯＦＦになると点線で
示したように、感光ドラムと非接触の状態ないしは、Ｏ
Ｎの状態で当接していた状態よりも小さな圧力で当接す
る状態となる。よって、複写動作中外においては、帯電
ローラー２は常に感光ドラム１と非接触ないしは、小さ
な圧力で当接しているので、帯電ローラーの変形等はな
く、また感光ドラム上にメモリも発生しない。

第１図において、感光トラム１を含めた帯電ローラー以
外の他の構成要素（現像装置又はクリーニング装置）を
一体化し、本体より着脱可能としたプロセスカートリッ
ジ方式としても良い。

実験においては、感光ドラムとしてφ６０ｏｐｃ、＠電
ローラーとしては導電性ＥＰＤＭ（１０５Ωｃｍ）の表
面をカーボン分散させたナイロン樹脂で保護した直径１
２ｍｍのローラーを用いて、ローラーへの印加電圧は１
．８ＫＶのピーク間電圧をもつＡＣ［圧に一７００ｖの
ＤＣ電圧を重畳したものを用いたところ良好な画像が得
られた。

次に、本発明の画像形成装置の他の実施例を示す。

本実施例は第１図の装置において第１の実施例とはシー
ケンスが異なるものである。本実施例のタイミングチャ
ートを第４図に示す。第４図は複写枚数が連続２枚であ
るときのタイミングチャートを書いたものである。ドラ
ム駆動は、コピー開始から終了までＯＮのままであり、
１枚目の複写中と２枚目の複写中の間で停止するような
ことはない。一方帯電ローラーソレノイドは、１枚目と
２枚目の複写動作量にＯＦＦとなり、感光ドラム１表面
から離れる（この場合、当接圧が小さくなる場合ではな
いとする）。また一方で、高圧電源出力は１枚目と２枚
目の複写動作量もＯＮのままである。よって、帯電ロー
ラー２には帯電に必要な電圧がコピー動作中はずっと印
加されている。

しかしながら、１枚目と２枚目との複写動作中には−を
電ローラー２を感光ドラム１に接触させていないので、
感光ドラム１は帯電しない。以上説明したシーケンスを
とることにより、■帯電ローラー等の接触１！電手段が
連続複写動作中にも感光ドラム１より離間している時間
があるので、ローラー変形、ドラムメモリー　トナーに
よるローラー汚れ等に有効である。■帯電ローラーのＯ
Ｎ１０　Ｆ　Ｆによって高圧電源のＯＮ１０　Ｆ　Ｆを
制御しなくて良いメリットがある。

また、第１図装置において上述実施例とは異なる更に他
の実施例を示す。

本実施例のタイミングチャートを第５図に示す、第５図
において、帯電ローラーソレノイドはドラム駆動よりも
先にＯＮとなる。すなわち、感光ドラム１が停止してい
る際に、帯電ローラー２は加圧されることになる。ドラ
ム駆動よりも先に帯電ローラーソレノイドをＯＮするこ
とにより、ドラム回転中に帯電ローラーを当接させるた
めに加圧する際に発生する衝撃等を防止でき、装置本体
の振動、ブレ、感光ドラムへのダメージ、帯電ローラー
へのダメージを防止でき、かつ、帯電ローラー２の変形
、感光ドラムのメモリーも防止できる。

本実施例も、第１図の装置において、さらにシーケンス
が異なるものである。本実施例のタイミングチャートを
第６図に示す。第６図において、高圧バイアス出力は帯
電ローラーソレノイドがＯＮになる前にＯＮとなる。す
なわち、まず、１次高圧バイアスを帯電ローラー２に印
加した後に感光ドラム１へ当接させるシーケンスである
。

このシーケンス２をとることにより、高圧バイアスが出
力された電圧の立上りの影響が感光ドラムには影響せず
、ＯＮ時に通常よりも大ぎいラッシュ電流が発生したと
しても、帯電ローラーは感光ドラムに当接していないの
で、感光ドラムを電気的に傷つけたり、破壊したりする
ことはない。

第７図に別の実施例を示す、第７図において、１′はシ
ーム有りの感光ドラム、２は帯電ローラー　３はローラ
ー軸受、４は加圧バネである。

感光ドラム１′はシーム部Ｘをもっており、シーム部Ｘ
を完全に含む領域において、ドラムフランジにシーム部
フランジ凸部１８が形成されている。シーム部フランジ
凸部１８は、ローラー軸受３と接触する長手位置に設け
である。したがって、凸部でない領域においては、１Ｆ
電ローラー２は感光ドラム１′に当接しており、シーム
部フランジ凸部がくると、ローラー軸受３が感光ドラム
１′から遠ざかる方向に加圧バネ４を圧縮し、凸部に沿
って帯電ローラー２は感光ドラム１′　より離間される
。画像形成装置本体のスタートポジション（停止位置）
を第７図に示した位置にしておけば、帯電ローラー２は
、未使用時に感光ドラム１′　より離間させておくこと
ができる。加えて、感光ドラム１′のシーム部にｆ’Ｉ
ｔローラー２が接触しないので帯電ローラー２にダメー
ジを与えることもない。

第８図に別の実施例を示す。第８図は接触帯電手段（本
実施例の場合は、帯電ローラー２）が感光ドラム１等を
有するプロセスカートリッジ枠２６内に含まれている作
像プロセス機器のプロセスカートリッジ部の概略断面図
である。このプロセスカートリッジは感光ドラムと少な
くとも１つの作像プロセス機器（クリーニング装置も含
む）からなり・、複写機等の画像形成装置本体（不図示
）に対して着脱可能となっている。１は感光ドラム、２
は帯電ローラー　９は現像装置、１１は転写ローラー　
１２はクリーニング装置である。

画像形成の過程は、今まで説明してきた実施例と同一で
あるのでここでは説明も省略し、％Ｆ　ｍローラー２に
ついて以下に動作を詳しく説明する。

帯電ローラー２はローラー軸受２１によって自由に回動
可能に支持されており、導電性材料を用いて帯電ローラ
ー２への通電手段として用いても良い。ローラー軸受２
１はローラー解除バネ２２によってカートリッジ枠２６
と移動可能なように固定されている。帯電ローラー２は
ローラー解除バネ２２の力によって通常の状態において
は、感光ドラム１から解除されている。すなわち、通常
の場合は、帯電ローラー２は感光ドラム１に非接触ない
しは、軽圧で接触している（図中の実線で書いたローラ
ー位置に相当する）、さて、この状態から、画像形成を
行うために、帯電を開始させるとき、ローラー加圧ソレ
ノイド２５がＯＮとなり、すなわち、図中の矢印Ｃの方
向にソレノイド２５が引かれる。ソレノイド２５がＣの
方向に弓かれることにより、ソレノイドレバー２４は図
中の矢印ｄの如く回転し、ローラー加圧レバー２３を図
中の矢印ｅの如く移動させる。ローラー加圧レバー２３
は図中の矢印ｅの如く移動して、カートリッジ枠２６の
開口からローラー軸受２１をローラー解除バネ２２の力
に逆フて図中の矢印ｆの如く移動させる。ローラー軸受
２１が矢印ｆの如く移動することによって、帯電ローラ
ー２は感光ドラム１と非接触ないしは、軽圧で接触して
いた状態から、所定の安定した帯電が得られる圧力で感
光ドラノ、１と当接される。帯電シーケンスが終了する
とローラー加圧ソレノイド２５はＯＦＦとなり、ローラ
ー加圧レバー２３はローラー軸受２１から離れる。ロー
ラー加圧レバー２３がローラー軸受から離れると同時に
、帯電ローラー２およびローラー軸受２１はローラー解
除バネ２２の復元力によって元の状態に戻され、ローラ
ー２は感光ドラム１と非接触ないしは帯電時の圧力より
軽圧の状態となる。

以上説明してきたように、プロセスカートリッジ内に接
触帯電手段が含まれる場合においても、装置本体に接触
帯電手段が含まれている場合と同様に、接触帯電手段を
帯電動作中外において、帯電ローラー２は常に感光ドラ
ム１と非接触ないしは、小さな圧力で当接しているので
、帯電ローラー２の変形等はなく、また感光ドラム上の
メモリも発生しない。また、第５図〜第７図のシーケン
スをとっても良いことは勿論であり、また接触帯電手段
もローラー形状に限定されるものでなく、ブレード、ブ
ラシ形状でも良い。

さらに、上記実施例、特に第２図のシーケンスにおいて
帯電ローラーにより帯電する感光体８勤方向の長さは、
転写材の移動方向の長さに対応することが好ましい。こ
れによれば感光体の転写材に対応する部分以外に電荷を
与えないので感光体に対して不要な電荷、不要なトナー
を与えることを防止できる。

〔発明の効果） 以上説明したように、本発明の画像形成装置によれば像
担持体の接触帯電手段が像担持体を帯電している間以外
で、帯電手段を像担持体に非接触ないしは帯電中の当接
圧よりも小さな圧力で接触するように移動させたので帯
電手段の変形、劣化を防止してＩＦ電不良を防止できる
。また、本発明の画像形成装置によれば像担持体の画像
流れ帯電メモリを防止し、良好な画像を形成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の画像形成装置の実施例を示す複写機の
概略断面図。 第２図、第４図〜第６図は本発明の画像形成装置のシー
ケンスを示したタイミングチャート。 第３図は本発明の画像形成装置の帯電手段として帯電ブ
レードを用いたときの帯電ブレード付近の概略断面図。 第７図は本発明の画像形成装置の像担持体としてシーム
有り感光体を用いた時の帯電ローラー付近の概略断面図
。 第８図は本発明の画像形成装置の別の実施例を示すプロ
セスカートリッジ付近の概略断面図。 １．１′は感光ドラム ２は帯電ローラー ３は導電性軸受 ４はローラー加圧バネ ５はローラー通電端子 ６は帯電ローラーソレノイド ７はソレノイドアーム ８は短焦点結像素子 ９は現像装置 １０は転写ガイド １１は転写ローラー １２はクリーニング装置 １３は搬送ガイド Ｐは転写紙 １８はシーム部フランジ凸部 Ｘはシール部 ２０は帯電ブレード

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 像担持体上に接触して、この像担持体表面を帯電する帯
   電手段を有する画像形成装置において、少なくとも上記
   帯電手段が上記像担持体を帯電している間は、上記帯電
   手段を所定の圧力で像担持体に当接させ、それ以外の間
   では上記帯電手段を上記像担持体と非接触ないしは帯電
   中の像担持体に対する帯電手段の当接圧力よりも小さな
   圧力で接触するように移動させることを特徴とする画像
   形成装置。