JP2003233242A

JP2003233242A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2003233242A
Application number: JP2002034543A
Authority: JP
Inventors: Takashi Akutsu; 隆阿久津
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-02-12
Filing date: 2002-02-12
Publication date: 2003-08-22

Abstract

(57)【要約】【課題】帯電ローラの接触による感光ドラムの回転へ
の影響を抑えて、感光ドラムと帯電ローラの磨耗劣化を
防止できるようにする。【解決手段】帯電動作を含む画像形成動作時には、面
カム６０３の回転により第１、第２、第３の駆動軸５０
０、５０１、５０２を被駆動軸２０７側に移動させ、摩
擦円盤５０３を摩擦受け円盤２０８に圧接させて、駆動
モータ６００からの駆動力を帯電ローラ８の芯金８ａに
伝達し、非画像形成動作時には、面カム６０３の回転に
より第１、第２、第３の駆動軸５００、５０１、５０２
を被駆動軸２０７と反対側に移動させ、摩擦円盤５０３
を摩擦受け円盤２０８から離間させて、駆動モータ６０
０からの駆動力の帯電ローラ８の芯金８ａへの伝達を解
除するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、感光体と該感光体
を帯電する接触帯電部材を備え、電子写真画像形成プロ
セスなどによって画像形成を行う複写機、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】電子写真画像形成プロセスを用いた画像
形成装置において、近年、電子写真感光体及び該電子写
真感光体に作用するプロセス手段を一体的にカートリッ
ジ化して、このカートリッジを画像形成装置の装置本体
に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が広く採用
されている。

【０００３】このプロセスカートリッジ方式によれば、
画像形成装置のメンテナンスをサービスマンによらずに
ユーザ自身で行うことができるので、格段に操作性を向
上させることができる。

【０００４】また、電子写真画像形成プロセスを用いた
画像形成装置（複写機、プリンタ、ファクシミリ等）に
おいて、電子写真感光体（以下、感光ドラムという）を
所定の極性、電位に一様に帯電する帯電手段としては、
従来より一般にコロナ帯電装置が用いられていた。これ
は、感光ドラムにコロナ帯電装置を非接触に対向配置し
て、コロナ帯電装置から放出されるコロナに感光ドラム
表面をさらして、感光ドラム表面を所定の極性、電位に
一様に帯電処理するものである。

【０００５】また、近年、上記の非接触のコロナ帯電装
置による場合に比べて、低コスト、低オゾン、低電力等
の利点を有することから、被帯電体としての感光ドラム
に電圧（帯電バイアス）を印加した帯電部材を当接させ
て、感光ドラム表面を所定の極性、電位に帯電させる接
触帯電方式が実用化されている。この中でも特に帯電部
材として弾性ローラ（以下、帯電ローラという）を用い
たローラ帯電方式が、帯電の安定性という点から好まし
く用いられている。

【０００６】このローラ帯電方式では、一般的に金属製
芯金の軸上に設けた半導電性の弾性体層の表層に中抵抗
の層が形成された帯電ローラが感光ドラム表面に接触
し、この帯電ローラが感光ドラムの回転に合わせて従動
回転する。また、帯電ローラと感光ドラムの間には、電
源により所定の帯電電圧が印加されており、これにより
感光ドラムは一様な電位に帯電される。

【０００７】ローラ帯電方式における帯電電圧の印加に
ついては、（１）直流電圧のみを印加する方法、（２）
直流電圧に交流電圧重畳させた電圧を印加する方法、の
２通りがある。

【０００８】（１）の電圧印加方法では、例えば感光ド
ラム上の電位を−６００Ｖにするためには−１３００Ｖ
程度の電圧を印加する必要があり、また（２）の電圧印
加方法では、例えば直流電圧を−６００Ｖ、重畳する交
流電圧を直流電圧の２倍以上のピーク電圧を印加するこ
とで、同様に感光ドラム上の電位を−６００Ｖにするこ
とができる。

【０００９】しかしながら、上記のローラ帯電方式も放
電現象を利用して帯電を行っている点では上記のコロナ
帯電装置と同じであり、コロナ帯電装置よりは大幅に抑
えられているものの、やはりオゾンが発生する。

【００１０】そこで、近年、上記のようなオゾンの発生
がなく、また、これに伴い帯電ローラに印加する帯電電
圧をさらに低くできる「直接注入帯電機構」が特開平１
１−０７２９９１号公報等で提案されている。この直接
注入帯電機構は、帯電ローラから感光ドラムに電荷を直
接注入することで、感光ドラム表面を帯電する機構であ
る。

【００１１】より詳しくは、接触帯電部材としての中抵
抗の帯電ローラが被帯電体としての感光ドラム表面に接
触して、放電現象を介さずに、つまり放電を基本的に用
いないで感光ドラム表面に直接電荷注入を行うものであ
る。よって、帯電ローラへの印加電圧が放電閾値以下の
印加電圧であっても、感光ドラムを印加電圧相当の電位
に帯電することができる。また、この直接注入帯電はオ
ゾンの発生を伴わないため、放電生成物による弊害は生
じない。

【００１２】ところで、この直接注入帯電では、帯電ロ
ーラの感光ドラムへの接触性が帯電性に大きく効いてく
る。そこで、帯電ローラをより密に構成し、帯電ローラ
と感光ドラムの間のニップ部に導電性微紛体を介在さ
せ、更に感光ドラムとの速度差を設けて、より高い頻度
で感光ドラムに接触する構成をとる必要がある。このよ
うな構成により、帯電ローラと感光ドラムの間のニップ
部に存在する導電性微紛体が感光ドラム表面を隙間なく
摺擦することで、感光ドラムに電荷を効果的に直接注入
することができる。なお、上記の導電性微紛体として、
粒径０．１〜５μｍで体積抵抗が１０^１２Ω・ｃｍ以下
の金属酸化物微粉体などを使用することができる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した直
接注入帯電では、帯電能力を確保するためには帯電ロー
ラと感光ドラムとの接触頻度および接触面積が重要であ
り、接触頻度を効率的に高くするために感光ドラムと帯
電ローラの接触部が各々反対方向に進行するように回転
させて相対速度を上げるようにしている。また、感光ド
ラムと帯電ローラとの接触面積を上げるために、帯電ロ
ーラの感光ドラムへの当接圧を高くする必要があった。

【００１４】しかしながら、帯電ローラの感光ドラムへ
の当接圧を高くすることにより、感光ドラムと帯電ロー
ラとの摩擦が大きくなることと相対速度が上がることに
より、双方の部材の磨耗劣化を早めて、寿命が短くなる
という問題があった。

【００１５】また、この磨耗劣化を遅らせるため、帯電
時と非帯電時で帯電ローラの駆動方向、駆動スピード、
当接圧などを変えることが考えられるが、帯電ローラの
駆動方向、駆動スピード、当接圧を変化させるとそれに
伴い感光ドラムにかかる負荷が変化するため、帯電ロー
ラの駆動方向、駆動スピード、当接圧の急激な変化は感
光ドラムの周速度（プロセススピード）に影響を与えて
しまい、その結果として出力画像の画質が低下するとい
う問題があった。

【００１６】そこで本発明は、帯電ローラの接触による
感光ドラムの回転への影響を抑えながら、感光ドラムと
帯電ローラの磨耗劣化の進行を可及的に抑えて長寿命化
を図ることができる画像形成装置を提供することを目的
とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、回転自在な感光体と、前記感光体と当接
し、電圧の印加により前記感光体を帯電する回転自在な
接触帯電部材と、を有する画像形成装置において、前記
感光体及び前記接触帯電部材を駆動するための駆動手段
と、前記接触帯電部材の回転軸の一端側に固着された摩
擦受け部材と、前記駆動手段から前記接触帯電部材を回
転させるための駆動力が伝達される駆動軸と、前記駆動
軸の一端側に固着された摩擦部材と、前記摩擦部材を前
記摩擦受け部材に当接自在に、前記駆動軸をその軸線方
向に揺動させる揺動手段と、を備えたことを特徴として
いる。

【００１８】また、帯電動作を含む画像形成動作時に
は、前記揺動手段により前記駆動軸を前記摩擦受け部材
側に揺動させ、前記摩擦部材を前記摩擦受け部材に圧接
させて、前記駆動手段からの駆動力を前記接触帯電部材
の回転軸に伝達し、非画像形成動作時には、前記揺動手
段により前記駆動軸を前記摩擦受け部材と反対側に揺動
させ、前記摩擦部材を前記摩擦受け部材から離間させ
て、前記駆動手段からの駆動力の前記接触帯電部材の回
転軸への伝達を解除することを特徴としている。

【００１９】また、前記接触帯電部材の回転軸と前記摩
擦受け部材との間に継手部材が介在されていることを特
徴としている。

【００２０】また、前記駆動手段に対して前記摩擦受け
部材側への軸線方向に付勢する付勢手段を設けたことを
特徴としている。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態に係
る画像形成装置（本実施の形態では、電子写真方式のレ
ーザビームプリンタ）Ａを示す概略構成図、図２は、こ
の画像形成装置の外観斜視図である。

【００２２】この画像形成装置（レーザビームプリン
タ）Ａは、電子写真画像形成プロセスによって感光ドラ
ム７上に形成されたトナー像を記録媒体（用紙やＯＨＰ
シートなど）２に転写して画像形成を行う。

【００２３】詳しくは、接触帯電部材としての帯電ロー
ラ８により矢印方向（時計方向）に回転している感光ド
ラム７を帯電する。帯電ローラ８は、その表面に保持し
た導電性微粉体（不図示）を介して感光ドラム７に接触
して設けられており、上述した直接注入帯電によって感
光ドラム７を帯電する。帯電ローラ８には所定の押圧力
を付与されて、感光ドラム７との当接面にニップ部が形
成され、画像形成時には感光ドラム７に対して当接面が
逆方向に移動するように回転する。即ち、帯電ローラ８
と感光ドラム７は同一方向（本実施の形態では時計方
向）に回転する。帯電ローラ８と感光ドラム７の支持構
成及び駆動構成の詳細については後述する。

【００２４】帯電ローラ８は、導電性を有する弾性ロー
ラであり、金属性の芯金上にゴム或いは発泡体の可塑性
部材からなる中抵抗層がローラ状に形成されている。こ
の中抵抗層は、樹脂（例えばウレタン）、導電性粒子
（例えばカーボンブラック）、硫化剤、発泡剤等により
形成されている。また、前記導電性微紛体は、２次集合
体を含めた平均粒径が３μｍ、比抵抗１０^６Ω・ｃｍの
導電性酸化亜鉛粒子であり、トナーの帯電極性（負極
性）に対して逆極性（正極性）である。なお、導電性微
紛体の材料としては、他の金属化合物などの導電性無機
粒子や有機物との混合物など各種導電性粒子が使用可能
である。

【００２５】そして、この感光ドラム７に露光装置１か
ら画像情報に応じたレーザ光を照射して静電潜像を形成
する。露光装置１は、レーザダイオード１ａから画像情
報に応じて照射されるレーザ光を高速回転するポリゴン
ミラー１ｂで反射させ、レンズ１ｃと反射ミラー１ｄを
介して感光ドラム７表面を走査露光する。

【００２６】そして、この静電潜像を現像装置９のトナ
ー（現像剤）によって現像してトナー像を形成する。な
お、本実施の形態で使用した現像剤としてのトナーは、
磁性粒子を樹脂中に分散した１成分磁性トナー（ネガト
ナー）である。

【００２７】現像装置９は、図３に示すように、プロセ
スカートリッジＢに設けたトナー枠体１１のトナー容器
１１Ａ内に収容されているトナー（不図示）を、トナー
送り部材９ａの回転によって現像ローラ９ｃへ送り出
す。そして、固定された磁石ローラ（不図示）を内蔵し
た現像ローラ９ｃを回転させるとともに、現像ブレード
９ｄによって摩擦帯電電荷を付与したトナー層を現像ロ
ーラ９ｃの表面に保持し、そのトナーを感光ドラム７の
現像領域へ供給する。そして、そのトナーを前記静電潜
像に応じて感光ドラム７の現像領域へ転移させることに
よって、トナー像を形成して可視像化する。

【００２８】そして、トナー像の形成と同期して、複数
の給紙カセット３ａにセットした所定サイズの用紙など
の記録媒体２を、ピックアップローラ３ｂ、搬送ローラ
対３ｃ、３ｄ及びレジストローラ対３ｅによって、感光
ドラム７と転写ローラ４間の転写ニップ部に搬送する。

【００２９】そして、感光ドラム７に形成されたトナー
像を、転写バイアスが印加された転写ローラ４によって
記録媒体２上に転写する。その後、トナー像の転写を受
けた記録媒体２は、搬送ガイド３ｆでガイドされて定着
装置５へと搬送される。定着装置５は、駆動ローラ５ｃ
と、ヒータ５ａを内蔵する定着ローラ５ｂを有してお
り、トナー像が転写された記録媒体２を駆動ローラ５ｃ
と定着ローラ５ｂ間の定着ニップ部で挟持搬送して、通
過する記録媒体２に熱及び圧力を印加して、転写された
トナー像を定着する。

【００３０】そして、トナー像が定着された記録媒体２
を排出ローラ対３ｇ、３ｈ、３ｉで搬送し、搬送路３ｊ
を通して排出トレイ６へと排出する。この排出トレイ６
は、画像形成装置本体１４の上面に設けられている。な
お、揺動可能なフラッパ３ｋを動作させることにより、
排出ローラ対３ｍによってトナー像が定着された記録媒
体２を画像形成装置本体１４の側面から排出することも
できる。

【００３１】また、本実施の形態の画像形成装置Ａはク
リーナレスであり、前記転写後に感光ドラム７上に残留
している転写残トナーは、感光ドラム７の回転にともな
い、帯電ローラ８を経由して現像装置９の現像ローラ９
ｃに至り、現像と同時に回収される。

【００３２】また、本実施の形態の画像形成装置Ａで
は、図３に示すように、上記の感光ドラム７、帯電ロー
ラ８、現像装置９は一体的にカートリッジ化されてプロ
セスカートリッジＢとして構成されており、画像形成装
置本体１４に着脱自在に装着される。プロセスカートリ
ッジＢは、トナーを収納したトナー容器１１Ａを有する
トナー枠体１１と、現像装置９を保持する現像枠体１２
と、感光ドラム７と帯電ローラ８を保持するドラム枠体
１３とが結合されて構成されている。現像枠体１２に形
成したアーム部１９が、ドラム枠体１３に設けた結合部
材２２に揺動可能に挿入されており、ドラム枠体１３は
結合部材２２を中心に揺動可能である。

【００３３】また、このプロセスカートリッジＢには、
露光装置１から入力される画像情報に応じたレーザ光を
感光ドラム７へ照射するための露光開口部１ｅ、及び感
光ドラム７を記録媒体２に対向するための転写開口部１
３ｎが設けてある。詳しくは、露光開口部１ｅはドラム
枠体１３に設けられており、転写開口部１３ｎは現像枠
体１２とドラム枠体１３との間に構成される。

【００３４】更に、このプロセスカートリッジＢには、
画像形成装置本体１４から取り外したときに転写開口部
１３ｎを覆って、感光ドラム７を長時間光に晒されるこ
とを防止するとともに、感光ドラム７を異物との接触等
から保護するドラムシャッタ部材１８が現像枠体１２に
回動可能に設けられている。

【００３５】また、このプロセスカートリッジＢは、図
１に示すように、画像形成装置本体１４内に設けた装着
手段としてのカートリッジ装着ガイド（不図示）に対し
て矢印Ｘ方向に沿って着脱可能に装着される。詳しく
は、図１に示す軸３５ａを中心に開閉部材３５を開く
と、カートリッジ装着部の空間が現れ、その左右に不図
示のカートリッジ装着ガイドが配されており、図４、図
５に示すプロセスカートリッジＢのガイド１８ａ及び１
８ｂが前記カートリッジ装着ガイドに嵌合して導かれ、
プロセスカートリッジＢが画像形成装置本体１４に対し
て着脱されるものである。なおこの着脱動作に連動し
て、前記ドラムシャッタ部材１８は開閉する。

【００３６】次に、図６に示す感光ドラムユニットＵと
帯電ローラユニットＣについて説明する。

【００３７】図６に示すように、感光ドラム７は、アル
ミシリンダー７ｂの外周面にＯＰＣ感光層７ａを塗布し
て構成されており、ドラム枠体１３に回転自在に支持さ
れている。感光ドラム７の周上には、感光ドラム７の表
面を一様に帯電させるための帯電ローラ８が接するよう
にして配置されており、画像形成装置本体１４側に設け
られた駆動モータ６００の駆動力を、ギア系（不図示）
と、駆動伝達軸６０１（感光ドラム７側）及び第１駆動
軸５００（帯電ローラ側）を介してそれぞれ伝達するこ
とにより、感光ドラム７と帯電ローラ８を画像形成動作
に応じてそれぞれ回転させるよう構成されている。な
お、本発明の特徴である帯電ローラ８の回転駆動動作の
詳細については後述する。

【００３８】感光ドラム７の軸線方向の一方端部（駆動
伝達軸６０１側）には、第１ドラムフランジ３６が固定
されている。感光ドラム７と第１ドラムフランジ３６
は、アルミシリンダー７ｂの内周面に第１ドラムフラン
ジ３６に設けた嵌合外径部３６ｂを嵌合させて、感光ド
ラム７の端部を第１ドラムフランジ３６に設けた凹部
（図示せず）内に曲げ切ることにより固定している。

【００３９】第１ドラムフランジ３６にはギヤ部４０が
設けられており、現像ローラ９ｃに設けられている現像
ローラ９ｃを回動駆動するための現像ローラギア（図示
せず）に噛合し、現像ローラ９ｃに駆動力が伝達され
る。また、第１ドラムフランジ３６には軸部３６ａが設
けられており、ドラム枠体１３に設けた軸受部材３００
の嵌合内径部３００ａに嵌合し、回転可能に軸支され
る。

【００４０】更に、第１ドラムフランジ３６には、画像
形成装置本体１４側から駆動力を受けるための駆動力受
け部としての凸部３６ｃが形成されている。凸部３６ｃ
は、画像形成装置本体１４に設けられた駆動伝達軸６０
１の凹部６０１ａと嵌合して駆動力を伝達される。な
お、駆動伝達軸６０１は、画像形成装置本体１４の上部
に設けた開閉部材３５の開閉動作に連動して、周方向に
回転可能に、かつ軸方向に揺動可能に構成されている。

【００４１】そして、プロセスカートリッジＢを画像形
成装置本体１４に装着して開閉部材３５を閉じると、駆
動伝達軸６０１が突出してその凹部６０１ａが第１ドラ
ムフランジ３６の凸部３６ｃと結合する。また、開閉部
材３５を開くと駆動伝達軸６０１とは逆方向に後退して
その凹部６０１ａと第１ドラムフランジ３６の凸部３６
ｃとの結合が解除され、プロセスカートリッジＢの取り
出しが可能となるよう構成されている。

【００４２】また、感光ドラム７の軸線方向の他方端部
（駆動伝達軸６０１と反対側）には、第２ドラムフラン
ジ３７が固定されている。固定方法については、第１ド
ラムフランジ３６と同様に、感光ドラム７のアルミシリ
ンダー７ｂの内周面に第２ドラムフランジ３７に設けた
嵌合外径部３７ｂを嵌合させて、感光ドラム７の端部を
第２ドラムフランジ３７に設けた凹部（図示せず）内に
曲げ切ることにより固定している。

【００４３】第２ドラムフランジ３７にはギヤ３７ａが
設けられており、転写ローラ４に設けられた転写ローラ
ギア（不図示）に噛合し、転写ローラ４に駆動力を伝達
する。従って、転写ローラ４は、感光ドラム７の回転に
対応して回転駆動される。

【００４４】また、第２ドラムフランジ３７には嵌合穴
３７部ｃが設けられており、ドラム枠体１３に設けられ
たドラム軸１００の軸部１００ｂに軸支される。なお、
ドラム軸１００は、その外径部１００ａがドラム枠体１
３に設けられた圧入内周面１３ａに圧入されて固定され
ている。この圧入内周面１３ａの外径部は上記したプロ
セスカートリッジＢのガイド１８ａ（図５参照）であ
る。

【００４５】更に、第２ドラムフランジ３７には、ドラ
ムアース接点７００が設けられている。ドラムアース接
点７００は、導電性材料（例えば銅合金、ＳＵＳ等）よ
りなり、熱溶着等によって第２ドラムフランジ３７に設
けられたドラムアース接点取り付け部（不図示）に固定
されている。ドラムアース接点７００は、略円板状に形
成された基板７００ｃの外周の２箇所に第１接点部（不
図示）を有し、この第１接点部間の中央部位に第２接点
部７００ａを有している。

【００４６】そして、不図示の第１接点部が感光ドラム
７のアルミシリンダー７ｂの内周面に圧接し、第２接点
部７００ａがドラム軸１００の先端面１００ｃに弾性的
に接するよう嵌合穴部３７ｃの外径部位に配置されて、
感光ドラム７とドラム軸１００が電気的に接続されるよ
う構成されている。なお、画像形成装置本体１４には接
点部材８００が配設されており、プロセスカートリッジ
Ｂを画像形成装置本体１４に装着すると、接点部材８０
０がドラム軸１００の端面１００ｄと電気的に接続し、
感光ドラム７のアースが可能となる。

【００４７】第１、第２ドラムフランジ３６，３７の材
質としては、ポリアセタール、ポリカーボネイト、ポリ
アミド、及びポリブチレンテレフタレート等の摺動性の
良好な樹脂材料を用いることで、変音、振動等の無い滑
らかな駆動伝達が可能となる。なお、同様の効果を有す
る他の材質を適宜選択して用いても構わない。

【００４８】次に、帯電ローラ８の支持構成及び駆動構
成について説明する。

【００４９】帯電ローラ８の芯金８ａの両端部には、感
光ドラム７と芯金８ａとの距離を一定に保つための円筒
状の突当て部材２００が回転自在にそれぞれ設けられて
いる。各突当て部材２００は、帯電ローラ８の外径より
も小さい外径に設定されており、本実施の形態では、半
径で０．２ｍｍ程度小さくなるように設定されている。

【００５０】また、帯電ローラ８は、ドラム枠体１３に
揺動可能に設けられた軸受２０１に回転自在に支持され
ている。詳しくは、ドラム枠体１３に設けられたガイド
部１３ｂ（図３参照）に摺動性樹脂（例えばポリアセタ
ール）等から成る軸受２０１が取り付けられ、更に、軸
受２０１には、帯電ローラ８を感光ドラム７に圧接する
方向に付勢力を与えるための圧縮コイルバネ２０２が設
けられている。

【００５１】帯電ローラ８の芯金８ａの一端側には、継
手２０６を介して被駆動軸２０７が接続されており、被
駆動軸２０７はドラム枠体１３に回転自在に支持されて
いる。継手２０６は、図７（ａ）に示すように、第１継
手２０３、第２継手２０４、中間継手２０５とで構成さ
れている。

【００５２】第１継手２０３は、帯電ローラ８の芯金８
ａに回転不能に固着されている。第１継手２０３には、
円柱状の突起で構成された２つの第１継手連結部２０３
ａが形成され、各第１継手連結部２０３ａは中心軸線に
対して対称に形成されている。各第１継手連結部２０３
ａは、中間継手２０５に形成した各中間継手第１連結部
２０５ａ（図７（ｂ）参照）と連結し駆動を受ける。

【００５３】第２継手２０４は、被駆動軸２０７に回転
不能に固着されている。第２継手２０４にも、円柱状の
突起で構成された２つの第２継手連結部２０４ａが形成
され、各第２継手連結部２０４ａは中心軸線に対して対
称に形成されている。各第２継手２０４は、中間継手２
０５に形成した各中間継手第２連結部２０５ｂと連結し
駆動を伝達する。

【００５４】中間継手２０５は、第１継手２０３と第２
継手２０４に挟持する形で配置される。中間継手２０５
の第１継手２０３と対向する面には、上記した各第１継
手連結部２０３ａが嵌り連結する外側端開放の長穴形状
の各中間継手第１連結部２０５ａが、さらに第２継手２
０４と対向する面には、上記した各第２継手連結部２０
４ａが嵌り連結する長穴形状の各中間継手第２連結部２
０５ｂが形成されている。中間継手第１連結部２０５ａ
は回転軸線に対して対称に２箇所、同様に中間継手第２
連結部２０５ｂも回転軸線に対して対称に２箇所配置さ
れている。

【００５５】また、各中間継手第１連結部２０５ａと各
中間継手第２連結部２０５ｂのなす角は、平行以外の角
度に設定する。望ましくは直角をなすようにする。

【００５６】上記したように各中間継手第１連結部２０
５ａが長穴形状であるため、中間継手２０５は第１継手
２０３と連結した状態で長穴方向にガタをもちスライド
可能となっている。また、同様に各中間継手第２連結部
２０５ｂも長穴形状であるため、中間継手２０５は第２
継手２０４と連結した状態で長穴方向にガタをもちスラ
イド可能となっている。

【００５７】このため、第１継手２０３と第２継手２０
４の軸中心、即ち帯電ローラ８の芯金８ａと被駆動軸２
０７の軸中心が多少ずれても駆動力はスムースに伝達さ
れる。また、被駆動軸２０７は、ドラム枠体１３に対し
若干の余裕をもって支持されており、また被駆動軸２０
７の端部には摩擦受け円盤２０８が設けられていて、そ
の中心には円錐状の凹部２０８ａが形成されている。

【００５８】次に、画像形成装置本体１４側の帯電ロー
ラ駆動構成について説明する。

【００５９】駆動源としての駆動モータ６００からギア
系（不図示）などを介して駆動力を伝達された第１駆動
軸５００から駆動力を受けると同時に矢印ａ，ｂ方向に
揺動可能なように第２駆動軸５０１が設けられている。
第１駆動軸５００と第２駆動軸５０１は、図６に示すよ
うに、第２駆動軸５０１に長手方向に沿って形成された
長穴５０１ｂに、第１駆動軸５００に設けられた突起５
００ａが嵌るような関係となっている。

【００６０】一方、図６、図８に示すように、第２駆動
軸５０１の他方（被駆動軸２０７側）端部側にも長手方
向に沿って長穴５０１ａが形成されており、また揺動可
能に第３駆動軸５０２が設けられている。第２駆動軸５
０１と第３駆動軸５０２は、図６に示すように、第２駆
動軸５０１に長手方向に沿って形成された長穴５０１ａ
に、第２駆動軸５０１に設けられた突起５００ａが嵌る
ような関係となっている。

【００６１】第２駆動軸５０１と第３駆動軸５０２の間
にはねじりコイルバネ５０４が設けられており、第３駆
動軸５０２を矢印ａ方向（被駆動軸２０７側）に付勢し
ている。また、第３駆動軸５０２の他方（被駆動軸２０
７側）端部には摩擦円盤５０３が設けられており、その
中心には円錐状の凸部５０３ａが形成されている。

【００６２】第２駆動軸５０１にはつば状部分５０１ｃ
が設けられており、また、つば状部分５０１ｃに当接す
る位置に面カム６０３が設けられている。面カム６０３
はステッピングモータ６０２により回転され、この回転
を制御することによって第２駆動軸５０１の矢印ａ方向
又は矢印ｂ方向への移動を行う。ステッピングモータ６
０２や駆動モータ６００の回転駆動は、不図示の制御装
置によって制御される。

【００６３】本発明の実施の形態における帯電ローラ８
の支持構成と駆動構成、及び画像形成装置本体１４側の
帯電ローラ駆動構成は上記の通りであり、駆動モータ６
００からの駆動力が第１駆動軸５００、第２駆動軸５０
１、第３駆動軸５０２、摩擦円盤５０３と伝達され、面
カム６０３により第２駆動軸５０１が矢印ａ方向に移動
されると、摩擦円盤５０３と摩擦受け円盤２０８が当接
しその摩擦力により駆動力が伝えられる。

【００６４】ここで、第２駆動軸５０１と第３駆動軸５
０２の間にねじりコイルバネ５０４が設けられている
が、これにより第２駆動軸５０１の長手方向の位置ずれ
による摩擦円盤５０３と摩擦受け円盤２０８間の摩擦力
の変化を小さくすることができるため、この部分の駆動
力の伝達を安定させることができる。また、摩擦円盤５
０３と摩擦受け円盤２０８は、摩擦円盤５０３に形成さ
れた凸部５０３ａが摩擦受け円盤に形成された凹部２０
８ａに嵌ることで調心されるため、円滑に駆動力が伝え
られる。

【００６５】摩擦受け円盤２０８に伝達された駆動力
は、被駆動軸２０７から継手２０６、そして帯電ローラ
８へと伝えられる。摩擦受け円盤２０８は被駆動軸２０
７に一体的に設けられているため、摩擦受け円盤２０８
が摩擦円盤５０３に調心されたことにより被駆動軸２０
７と帯電ローラの芯金８ａの間には軸中心のずれが発生
することが考えられるが、軸中心がずれていても継手２
０６により駆動力は円滑に伝えられる。

【００６６】ここで、第２、第３駆動軸５０１、５０２
が矢印ａ方向に移動して、摩擦円盤５０３から摩擦受け
円盤２０８へ伝える駆動力が大きくなって、摩擦円盤５
０３と摩擦受け円盤２０８間の動摩擦力が感光ドラム７
と帯電ローラ８間の静止摩擦力を上回ると、それまで従
動回転していた帯電ローラ８の回転スピードが落ち始め
感光ドラム７と摺動し始める。

【００６７】このとき、感光ドラム７と帯電ローラ８間
の摩擦力は動摩擦力となるため、従動していたときに比
べ摩擦力は小さくなる。そのため、第２、第３駆動軸５
０１、５０２の位置を維持しておくと帯電ローラ８の回
転スピードは落ちていき、やがて摩擦円盤５０３から駆
動力を受けている方向、即ち感光ドラム７の回転方向に
対しカウンター方向に回転し始め、摩擦円盤５０３と同
じ回転スピードとなる。

【００６８】この状態から第２、第３駆動軸５０１、５
０２を矢印ｂ方向に移動させ摩擦円盤５０３からの駆動
力を下げていくと逆の現象が起こり、それまで感光ドラ
ム７の回転方向に対しカウンター方向に回転していた帯
電ローラ８のスピードは落ち始め、最終的には感光ドラ
ム７に従動する。このようにして帯電ローラ８へ駆動力
を伝達するため、急激に帯電ローラ８の駆動状態が変化
することはなく、感光ドラム７の回転に与える影響を抑
えることができる。

【００６９】次に、帯電ローラ８の回転駆動の制御につ
いて説明する。

【００７０】画像形成装置本体１４には制御装置（不図
示）が設けられており、上記した給紙、搬送、帯電、静
電潜像形成、現像、転写、定着等の各画像形成動作の制
御を行っており、更に上記したステッピングモータ６０
２の駆動制御による第２駆動軸５０１の移動、即ち帯電
ローラ８への駆動のＯＮ／ＯＦＦ制御も行う。

【００７１】詳しくは、上記した帯電動作時及び画像形
成動作時には、ステッピング駆動モータ６０２の駆動に
より面カム６０３を回転させて第２駆動軸５０１を矢印
ａ方向に移動させて、摩擦円盤５０３と摩擦受け円盤２
０８とを密着させて、駆動モータ６００の駆動により第
１駆動軸５００、第２駆動軸５０１、第３駆動軸５０２
を介して被駆動軸２０７に駆動力を伝達して、帯電ロー
ラ８を回転させる。

【００７２】一方、感光ドラム７は、駆動モータ６００
の駆動により駆動伝達軸６０１を介して駆動力が伝達さ
れて回転する。この際、感光ドラム７と帯電ローラ８
は、その接触部（帯電ニップ部）においてそれぞれ反対
方向に回転駆動されている。

【００７３】このときの帯電ローラ８の回転速度は、所
望の帯電電位を得ることができる速度であり、本実施の
形態では感光ドラム７の周速度をＶ１、帯電ローラ８の
周速度をＶ２としたときに、Ｖ２／Ｖ１＝０．６程度と
なるように設定している。

【００７４】一方、帯電動作時及び画像形成動作時以外
（例えば、前多回転、前回転、後回転動作時）には、ス
テッピング駆動モータ６０２の駆動により面カム６０３
を上記の場合と逆方向に回転させて第２駆動軸５０１を
矢印ｂ方向に移動させて、摩擦円盤５０３と摩擦受け円
盤２０８との密着を解除して、帯電ローラ８への回転駆
動力をＯＦＦにする。なお、感光ドラム７は上記と同様
に回転している。

【００７５】よって、帯電ローラ８は感光ドラム７の回
転に伴って従動回転し、感光ドラム７と帯電ローラ８は
その接触部（帯電ニップ部）においてそれぞれ同一方向
に回転駆動される。即ち、Ｖ１＝Ｖ２となる。

【００７６】このように帯電ローラ８を回転駆動制御す
ることにより、帯電ローラ８に電圧を印加する、即ち感
光ドラム７を帯電し画像形成に供するときには、帯電ロ
ーラ８に回転駆動力を伝えて感光ドラム７に対しカウン
ター方向に回転駆動することにより帯電能力を確保し、
画像形成しないときには帯電ローラ８を感光ドラム７に
従動させ、摩擦摺動をさせないことにより摺動時間を短
縮している。

【００７７】なお、画像形成装置Ａの動作に関して、上
記「画像形成動作」は、静電潜像形成から記録媒体への
トナー像転写が完了するまでの動作である。

【００７８】また、上記「前多回転動作」は、画像形成
装置Ａの起動動作であり、メイン電源スイッチのＯＮに
より、画像形成装置Ａのメインモータ（駆動モータ６０
０）を駆動させて感光ドラム７を回転駆動させ、画像形
成動作前の所要の準備動作を実行させるものである。

【００７９】また、上記「前回転動作」は、画像形成ス
タート信号の入力により画像形成装置Ａのメインモータ
（駆動モータ６００）を再駆動させて感光ドラム７を再
回転駆動させ、画像形成装置Ａに所定の画像形成前動作
を実行させるものであり、帯電動作開始前までの動作で
ある。

【００８０】また、上記「後回転動作」は、最後の画像
形成動作が終了し、記録媒体へトナー像の転写が完了
後、定着動作、排出トレイへの搬送動作をした後もしば
らくの間メインモータ（駆動モータ６００）の駆動を継
続させて感光ドラム７を回転させ、画像形成装置の所定
の後動作を実行させるものである。

【００８１】このように本実施の形態では、帯電ローラ
８を感光ドラム７に対しカウンター方向に摺擦させる時
間を、感光ドラム７表面への帯電が必要な時間のみとで
きるため、帯電ローラ８と感光ドラム７間の摺擦時間を
大きく短縮して磨耗を大幅に低減させることができる。

【００８２】また、帯電ローラ８の回転駆動状態の急激
な変化を緩和させることができるため、感光ドラム７の
回転への影響を抑えることができる。

【００８３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、帯
電動作を含む画像形成動作時には移動手段からの駆動力
を接触帯電部材に摩擦力で伝達して駆動することが可能
となり、非画像形成時には移動手段から接触帯電部材へ
の駆動力を解除して感光体の駆動に従動させることが可
能となり、感光体の回動への影響を抑えて、感光体と接
触帯電部材の摺擦時間を必要最小限に抑えることができ
るので、摺擦による接触帯電部材と感光体の双方の磨耗
を抑えて耐久性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置を示す
概略構成図。

【図２】本発明の実施の形態に係る画像形成装置を示す
外観斜視図。

【図３】本発明の実施の形態におけるプロセスカートリ
ッジを示す概略断面図。

【図４】本発明の実施の形態におけるプロセスカートリ
ッジを示す外観斜視図。

【図５】本発明の実施の形態におけるプロセスカートリ
ッジを示す外観斜視図。

【図６】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の帯電
ローラ及び感光ドラムの支持構成及び駆動構成を示す概
略断面図。

【図７】（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施の形態におけ
る帯電ローラへの駆動力伝達経路に設けられた継手部材
の構成を示す分解斜視図。

【図８】本発明の実施の形態における帯電ローラへの駆
動力伝達経路の構成を示す斜視図。

【符号の説明】

１露光装置２記録媒体４転写ローラ５定着装置５ｂ定着ローラ５ｃ駆動ローラ６排出トレイ７感光ドラム（感光体）８帯電ローラ（接触帯電部材）８ａ芯金（回転軸）９現像装置９ｃ現像ローラ１０クリーニング器１１トナー枠体１１Ａトナー容器１２現像枠体１３ドラム枠体１４画像形成装置本体２０３第１継手２０４第２継手２０５中間継手２０６継手部材２０７被駆動軸２０８摩擦受け円盤（摩擦受け部材）３００軸受部材５００第１駆動軸（駆動軸）５０１第２駆動軸（駆動軸）５０２第３駆動軸（駆動軸）５０３摩擦円盤（摩擦部材）５０４コイルバネ（付勢手段）６００駆動モータ（駆動手段）６０１駆動伝達軸６０２ステッピングモータ６０３面カム（揺動手段）Ａ画像形成装置ＢプロセスカートリッジＣ帯電ユニットＤ現像ユニットＵドラムユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H071 BA04 BA23 BA27 CA01 CA05 DA06 2H200 FA09 GA23 GA34 GA46 GA49 GB14 GB22 GB25 HB12 HB22 HB23 HB45 HB46 HB47 LA17 LA19 LA23 LA29 LA30 LA38 MA03 MA14 MA20 MB01 MB06 MC01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転自在な感光体と、前記感光体と当接
し、電圧の印加により前記感光体を帯電する回転自在な
接触帯電部材と、を有する画像形成装置において、前記感光体及び前記接触帯電部材を駆動するための駆動
手段と、前記接触帯電部材の回転軸の一端側に固着された摩擦受
け部材と、前記駆動手段から前記接触帯電部材を回転させるための
駆動力が伝達される駆動軸と、前記駆動軸の一端側に固着された摩擦部材と、前記摩擦部材を前記摩擦受け部材に当接自在に、前記駆
動軸をその軸線方向に揺動させる揺動手段と、を備え
た、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】帯電動作を含む画像形成動作時には、前
記揺動手段により前記駆動軸を前記摩擦受け部材側に揺
動させ、前記摩擦部材を前記摩擦受け部材に圧接させ
て、前記駆動手段からの駆動力を前記接触帯電部材の回
転軸に伝達し、非画像形成動作時には、前記揺動手段に
より前記駆動軸を前記摩擦受け部材と反対側に揺動さ
せ、前記摩擦部材を前記摩擦受け部材から離間させて、
前記駆動手段からの駆動力の前記接触帯電部材の回転軸
への伝達を解除する、ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】前記接触帯電部材の回転軸と前記摩擦受
け部材との間に継手部材が介在されている、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。
【請求項４】前記駆動手段に対して前記摩擦受け部材
側への軸線方向に付勢する付勢手段を設けた、ことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の画像形成
装置。