JP2000122381A - 画像形成装置の帯電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 帯電ローラ表面の損傷や汚染を防ぐことので
きる画像形成装置の帯電装置を提供する。 【解決手段】 本発明の画像形成装置の帯電装置２は、
回転する像担持体１に接触して従動回転される帯電ロー
ラ６を備え、該帯電ローラ６の表面から付着物を除去す
る接触部材７ａを設置した画像形成装置の帯電装置にお
いて、上記接触部材７ａより上流側で上記帯電ローラ６
の表面に近接させて、その表面の磁性付着物を磁力で除
去可能な磁性部材７ｂを設置した構成である。これによ
り接触部材７ａの摺接位置前でキャリア等を除去でき帯
電ローラ６表面の損傷等を未然に防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ファクシミリ等の電子写真式の画像形成装置に用い
る帯電装置に関し、特に、像担持体に接触して回転され
ている帯電ローラをクリーニングする手段に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機等の画像形成装置では、静電潜像
が形成される像担持体、および像担持体の周辺機器とし
ての現像装置や帯電装置等を１のケース内に収め、一体
的な作像ユニットを構成し、これにより装置全体を小型
化する方向での開発が行われてきている。この種の作像
ユニットの帯電部では、帯電ローラを像担持体に圧接さ
せて電圧を印加することにより像担持体表面を帯電させ
るローラ帯電方式を採用することが多い。

【０００３】上記ローラ帯電方式は、帯電ローラが像担
持体面に常時圧接された構成であるため、像担持体から
トナー等の異物が帯電ローラ面に付着することがあり、
これら異物を除去しなければ、帯電ローラによる帯電作
用が妨げられ、帯電ムラ等の原因となる。よって、帯電
ローラには、その表面に付着したトナー等を除去するた
めのクリーニング手段が設けられている。多くの場合、
そのようなクリーニング手段として、帯電ローラに接触
させ適当量だけ食い込ませるようにしたスポンジ等のク
リーニング部材を設け、回転する帯電ローラ面に摺接さ
せ、その接触面でトナー等を堰き止めるとともにこれを
除去する手段が用いられている。

【０００４】また、上記スポンジ等のクリーニング部材
を用いる場合、そのクリーニング部材が帯電ローラに対
して常接するタイプと、接触・離反可能なタイプとがあ
る。接離タイプは、クリーニング部材を離間させること
で作像中の像担持体に余計な振動を与えず、像担持体の
回転速度ムラによるいわゆるジター画像の発生を防止す
る点で有利ではあるが、それなりの接離機構が必要であ
るため構成が複雑となってしまう。したがって、画像形
成装置の小型化、簡素化のためには複雑な機構を持たな
い常接タイプが望ましい。

【発明が解決しようとする課題】

【０００５】上記のように構成の簡素化等のためには常
接タイプの方が有利だが、しかし、クリーニング部材が
常時帯電ローラに接触していると、以下のような不具合
がある。クリーニング部材により堰き止められた異物が
帯電ローラとの間に挟まって、特に大きく堅い異物が挟
まれた場合などは、異物を帯電ローラ面に引きずってし
まい、その表面に筋状の傷がつきやすい。

【０００６】通常のネガ・ポジ反転による画像形成にお
いて、帯電ローラ面にできた筋状の損傷部分は、その帯
電機能が損なわれ、像担持体にも筋状の帯電ムラを与え
る。この結果、転写紙等のサンプルには黒筋状の画像汚
れとなって現れて画像品質をはなはだ低減させることと
なる。また、同時に像担持体の回転に無用なストレスを
与えるとなればジター画像となりやすい。

【０００７】図４は、上記筋汚れの生じたサンプルを模
写した図である。この図に示すように、上記帯電ローラ
の損傷部分よる帯電不良の影響は、サンプル上にそのロ
ーラ周長と同一のピッチＬの黒筋汚れとして現れる。ま
た、その表面の傷が核となり、さらにその部分にトナー
が融着することもあり、この場合、もとの傷以上に帯電
不良部分が拡大するので汚れはさらにひどくなる。な
お、この現象は、像担持体にシリカが刺さったとき、こ
のシリカを起点としてトナーが固着する現象に似てい
る。

【０００８】出願人らの研究によると、像担持体から帯
電ローラに付着し、接触部材としてのクリーニング部材
に到達する異物としては、２成分現像方式の画像形成装
置では、トナーの他、紙粉、キャリアがあり、この場
合、鉄材を樹脂コートしたキャリアが帯電ローラを傷つ
けやすい。

【０００９】また、磁性１成分現像方式の装置では、キ
ャリアの代わりに磁性トナーを用いるが帯電性能が若干
落ちるので、画像の地汚れが発生しやすい。この場合に
従来の簡易なクリーニング手段では、クリーニング漏れ
等による帯電ローラの汚染が進みやすく、これにより画
像の地汚れが悪化する。このクリーニング性能の劣化の
しやすさから装置の長寿命化に若干不利な傾向が見られ
る。

【００１０】そこで、本発明の目的は、ローラ帯電方式
を採用する場合でも、キャリア等の異物による帯電ロー
ラ表面の損傷を防止でき、また、磁性トナーによる汚染
が進みにくく、帯電ムラ及び画像汚れのない画像形成装
置の帯電装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の画像形成装置の帯電装置は、回転する像担持体に接
触して従動回転され、上記像担持体の表面を帯電する帯
電ローラと、該帯電ローラの表面から付着物を除去する
クリーニング手段とを備えた画像形成装置の帯電装置に
おいて、上記クリーニング手段が、上記帯電ローラの表
面に近接して配置され、該帯電ローラの表面に付着して
いる磁性付着物を磁力で除去可能な磁性部材を有するこ
とを特徴としている。

【００１２】上記クリーニング手段が、上記帯電ローラ
に圧接される接触部材を有するとともに、該接触部材よ
り上流側の帯電ローラ表面に対して上記磁性部材を設け
た構成とすることができる。また、上記磁性部材が、上
記帯電ローラの表面との間にギャップを有するように設
けた構成であるとよい。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面に
基づいて説明する。図１は、本実施例に係る画像形成装
置の概略構成を示す断面図である。静電潜像の像担持体
である感光体１の周囲には、帯電部２と感光体クリーニ
ング部３を備えた周辺ユニット、現像装置４、及び転写
ベルト５等が配設されている。まず、本画像形成装置の
作像動作を概説した後、本発明に係る帯電部２のクリー
ニング手段７について説明する。

【００１４】帯電装置としての帯電部２には、感光体１
の表面に接触するように帯電ローラ６が回転自在に支持
されている。この帯電ローラ６により、感光体１に電荷
を与えその表面を一様に帯電させ、その表面電位を−１
０００ボルト前後にする。この帯電部２の帯電ローラ６
に、後述の本発明に係るクリーニング手段７が用いられ
る。

【００１５】ドラム状の感光体１、転写ベルト５は、そ
れぞれ矢印方向に回転駆動され、帯電ローラ６は感光体
１に接触して連れ回りされる。回転とともに帯電した感
光体１の表面に対し、露光手段から原稿画像に応じたレ
ーザ光１０が照射され、静電潜像が形成される。このレ
ーザ光１０の当たった部分（画像部分）は０〜−２００
ボルトになる。

【００１６】現像装置４には、図示していないトナー補
給装置によりトナー補給口を介してトナーが補給され、
現像スリーブ８上に薄層化される。感光体１に形成され
た静電潜像は、現像装置４に到達すると現像スリーブ８
の回転によりトナーがその潜像の画像部分に付着し、ト
ナー像に顕像化される。

【００１７】そして、顕像としてのトナー像は、感光体
１の回転により転写ベルト５との間に移動し、転写紙に
転写される。図示しない給紙部より給送される転写紙
は、用紙先端部と画像先端部とがニップ部で一致するタ
イミングをとって駆動開始されるレジストローラ対９に
より、感光体１と転写ベルト５との間に送られる。転写
紙は、感光体１と、転写ベルト５との間に挟持され移送
されつつ、感光体１のトナー像が静電的に転写される。
その後、転写紙は図示しない定着部へ送られ、熱と圧力
によりトナーが融着され、コピーとして排出される。

【００１８】上記転写工程で転写紙に移らず感光体１上
に残った転写残トナーは、感光体クリーニング部３のク
リーニングブレード１１により掻き落とされ、感光体１
の表面がクリーニングされる。

【００１９】その後、除電ランプ１２により、感光体１
の残留電荷が除去され、その表面電位が０〜１５０ボル
トの基準電位に平均化される。そして再び、帯電ローラ
６により帯電され、次の作像工程へ移ることができる。

【００２０】図２は、図１の帯電部２を拡大して示す図
である。まず、帯電ローラ６は、金属製の芯金６ａの外
周に、吸湿性が小さく抵抗値の安定している導電性ゴム
６ｂが成形されたものである。図２に示すように、帯電
ローラ６の導電性ゴム６ｂの表面を感光体１の表面に接
触させた状態でその芯金に高電圧を印加することによっ
て、感光体１の表面を一様に帯電することができる。

【００２１】上記画像形成装置において、帯電ローラ６
は、常に感光体１の表面に接し続けているため、感光体
クリーニング部３で除去されず感光体１の表面に付着し
ている微小なトナーやキャリア、紙粉を拾うことにより
汚染されやすい。そして帯電ローラ６に付着した付着物
は、クリーニング手段７のクリーニング不良や帯電ロー
ラ６の帯電ムラの原因となる。つぎに、上記帯電ローラ
６の帯電ムラ等を防止するためのクリーニング手段７に
ついて説明する。

【００２２】本実施例のクリーニング手段７は、接触部
材としてのクリーニングパッド７ａと、帯電ローラ６の
回転方向でクリーニングパッド７ａの上流側に設置され
た磁性部材としての磁石７ｂとを有する構成である。

【００２３】クリーニングパッド７ａは、帯電ローラ６
とほぼ同長で略直方形状のスポンジ状の発泡体で、粘着
テープや接着剤等よりパッド保持部材７ｃに貼り付けら
れている。そして、クリーニングパッド７ａが帯電ロー
ラ６の表面の全幅に圧接され、帯電ローラ６の回転表面
がクリーニングパッド７ａに対して摺接する。こうし
て、帯電ローラ６上のトナー等の異物を下流側に漏らさ
ぬよう堰き止め、幾らか吸収しつつ除去する。

【００２４】磁石７ｂは、その近接する一側面と、帯電
ローラ６の表面との間に微小ギャップｄを有するよう配
置されている。このような微小ギャップｄの磁界によ
り、ここを通過する帯電ローラ６表面に付着したキャリ
アや磁性トナー等の磁性付着物を磁石７ｂ上に転移さ
せ、そのローラ面から除去可能である。また、これら微
小ギャップｄや磁石７ｃの磁力等の設定によりクリーニ
ング性能（回収力）を調節することができる。

【００２５】また、このような微小ギャップｄを設けて
いるので、第２のクリーニング部材である磁石７ｂが感
光体１の画像形成に悪影響を与えるおそれはない。すな
わち、クリーニングパッド７ａの接触に加えて、さらに
他の部材が接触するのは像担持体に与える回転ストレス
の観点から好ましくなく、上記のように磁石７ｂの磁界
を利用するため、接触によるストレスが問題となること
はない。

【００２６】上記構成の帯電部２を備えた画像形成装置
において、上記現像装置４として、２成分現像装置を用
いた場合と、磁性トナーを使用する１成分現像装置を用
いた場合との２タイプの画像形成装置について、次のよ
うな帯電ローラ６の耐久性評価を行った。

【００２７】図３は、２成分現像装置を用いた場合の耐
久評価結果を示している。２成分現像では、キャリアに
より筋状に発生した傷部での帯電不良が原因となり紙面
に筋状の汚れが生じることは既述のとおりである。ここ
では、プリント枚数に応じた帯電ローラ６の耐久性評価
として転写紙に現れる筋状の汚れを調べ、これを５つの
ランクに分ける。なお、ランク３以下は、一般的に画像
形成装置として使用不可と判断されるレベルの汚れであ
る。この実験は、２成分現像装置を備えた画像形成装置
（出願人製造の商品名ＩＭＡＧＩＯ ＭＦ４５５０）を
用いて行った。

【００２８】図３で顕著に示されるように、帯電部２に
磁石７ｂを設置しない場合（図３中の鎖線で示される変
化）、約２万枚プリント時にランクを落としはじめ、５
万枚プリント時点では黒筋状の汚れが画像に発生した。
これに対し、本発明に係る磁石７ｂをクリーニングパッ
ド７ａの上流に設置した場合（図３中の実線で示される
変化）では、キャリアが磁石７ｂに捕捉されるので、帯
電ローラ６に傷が付かず、１５万枚プリント後も黒筋状
の汚れは発生しなかった。

【００２９】図４は、１成分現像装置を用いた場合の耐
久評価結果を示している。この実験には、磁性１成分現
像装置を備えた画像形成装置（出願人製造の商品名ＩＰ
ＳＩＯ ＮＸ７００）を使用し、転写紙の地汚れを５つ
のランクに分けて調べた。この実験でもランク３以下
は、一般使用不可のレベルである。

【００３０】図４に示すように、１成分現像においても
顕著な差が見られた。磁石７ｂを置かない場合（図４中
の鎖線で示される変化）は、経時的にランクを落とし、
２万枚プリント時点で画像に地汚れが現れはじめ、帯電
ローラ６に磁性トナーが付着し、クリーニング漏れが生
じていることが示された。これに対し、本発明に係る磁
石７ｂを設置した場合（図４中の実線で示される変化）
では、帯電ローラ６上の磁性トナーが、クリーニングパ
ッド７ａの接触位置に至る前に磁石７ｂに捕捉されるた
めに、安定して高ランクを維持し、５万枚プリント後も
画像の汚れは発生しなかった。

【００３１】なお、上述のように本実施例では帯電ロー
ラ６上の異物を接触部材７ａに到達する前に除去し、帯
電ローラ６の損傷、および接触部材７ａのクリーニング
性能劣化等を防止している。しかし、磁力の強い磁性部
材（磁石）を用いるなどして強力な磁界を形成すれば、
磁性部材のみで必要なクリーニング効果を得ることも可
能である。この場合、接触部材７ａは、本発明において
必須の構成とはならない。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
装置の帯電装置は、帯電ローラをクリーニングするクリ
ーニング手段７が、上記帯電ローラの表面に近接して配
置され、該帯電ローラの表面に付着している磁性付着物
を磁力で除去可能な磁性部材を有する構成なので、現像
剤のキャリアや、磁性トナー等の磁性付着物を帯電ロー
ラの表面に擦りつけることなく、帯電ローラの表面から
除去可能で、キャリア等で帯電ローラが傷ついたり、磁
性トナーが帯電ローラ上に固着したりすることがない。

【００３３】また、上記クリーニング手段７が、上記帯
電ローラに圧接される接触部材を有するとともに、該接
触部材より上流側の帯電ローラ表面に対して上記磁性部
材を設けた構成によれば、接触部材に磁性付着物が到達
する前に帯電ローラ表面から除去可能で、接触部材の摺
接によりキャリア等が帯電ローラを傷けたり、磁性トナ
ーが固着したりすることがない。

【００３４】上記磁性部材が、上記帯電ローラの表面と
の間にギャップを有するように設けた構成によれば、磁
性部材は、帯電ローラに接触しないので、像担持体の回
転に無用なストレスを与えることがなくジター画像等の
発生を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の帯電部を備えた画像形成装置の概略
構成を示す断面図である。

【図２】図１の帯電部を拡大して示す図である。

【図３】２成分現像剤を用いた場合の耐久評価結果を示
す線図である。

【図４】１成分現像剤を用いた場合の耐久評価結果を示
す線図である。

【図５】従来の帯電部クリーニング手段による不具合の
一例として、黒筋汚れが生じたサンプルを模写した図で
ある。

【符号の説明】

１ 像担持体 ２ 帯電装置（帯電部） ６ 帯電ローラ ７ クリーニング手段 ７ａ 接触部材（クリーニングパッド） ７ｂ 磁性部材（磁石） ｄ ギャップ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転する像担持体に接触して従動回転さ
   れ、上記像担持体の表面を帯電する帯電ローラと、該帯
   電ローラの表面から付着物を除去するクリーニング手段
   とを備えた画像形成装置の帯電装置において、 上記クリーニング手段が、上記帯電ローラの表面に近接
   して配置され、該帯電ローラの表面に付着している磁性
   付着物を磁力で除去可能な磁性部材を有すること特徴と
   する画像形成装置の帯電装置。
2. 【請求項２】 上記クリーニング手段が、上記帯電ロー
   ラに圧接される接触部材を有するとともに、該接触部材
   より上流側の帯電ローラ表面に対して上記磁性部材を設
   けたものであることを特徴とする請求項１記載の画像形
   成装置の帯電装置。
3. 【請求項３】 上記磁性部材が、上記帯電ローラの表面
   との間にギャップを有するように設けられていることを
   特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置の帯電
   装置。