JP3299340B2

JP3299340B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3299340B2
Application number: JP16184293A
Authority: JP
Inventors: 淳史足利谷
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1993-06-30
Filing date: 1993-06-30
Publication date: 2002-07-08
Anticipated expiration: 2017-07-08
Also published as: JPH0756403A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、複写機、プリンタ、
ファクシミリ等に用いられ、像担持体に従動して回転す
る帯電ローラによって像担持体の帯電を行う画像形成装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電子写真方式や静電記録方式
の画像形成装置における帯電には、一般的にコロナ放電
器が用いられているが、この種の帯電装置では、コロナ
放電時にオゾンを発生する。このオゾンは人体に対して
有害であり、また画像形成装置内のゴム製部品等を劣化
させる原因ともなっている。そこで、環境問題等の理由
からも、帯電手段として帯電ローラによるローラ帯電装
置が実用化されてきている。この装置を用いることによ
り、従来のコロナ放電器に比べてオゾン発生量、及び印
加電圧を大幅に低減することができ、さらに全体の構成
も簡単なものとすることができる。

【０００３】しかし、このローラ帯電装置は、帯電ロー
ラが感光体ドラムと接触して従動回転しているため、ク
リーニング装置でクリーニングできなかった感光体ドラ
ム上のトナー汚れ等によって帯電ローラの表面が汚染さ
れると、その部分に当接した感光体ドラム表面が帯電不
良となり、それが画像上にスジとなって現れる場合があ
る。そこで、この種の帯電装置には一般的に、帯電ロー
ラ表面をクリーニングするためのクリーニング機構が設
けられている。また、帯電ローラの材料としては、１０
⁸〜１０¹⁰Ωcm程度の体積抵抗率を持つ中抵抗のゴムが
用いられているが、温度依存性が大きく、帯電ローラ温
度によって抵抗値が変化し、帯電電位もそれに伴って変
化することが知られている。したがって、低温時におい
ては、その特性から実使用不可能である等の問題点を持
つため、帯電ローラの加熱機構を設けたり、温度検知に
よる帯電ローラの温度制御等が提案されている(特開平
１−２８４８７２号公報、特開平３−２８８１７４号公
報)。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の画像形成装置においては、帯電ローラ表面の温度分
布を見ると、部分的に変動が有り、特に、感光体ドラム
と帯電ローラとの接触面の温度は全体の温度に比べて多
少異なり、この温度差によって帯電ローラの抵抗値に微
妙な差が生じて、帯電が不均一となるため、画像上（特
にハーフトーン）にその部分が軸方向のスジとなって現
れる。特に、感光体ドラム及び帯電ローラに加熱手段を
持つ場合に、この影響が強く現れるという問題点があっ
た。また、感光体ドラムと帯電ローラの材質によって
は、接触跡が残ったり、感光体ドラムと帯電ローラが接
着したりすることも有り、画像に悪影響を及ぼすという
問題点があった。

【０００５】この問題に対処するために、コピー休止中
には帯電ローラを感光体ドラムから引き離すローラ接離
機構等が提案されているが、この場合でも、コピー開始
の再接触時に上述のような温度差が発生するのは避けら
れない上に、再接触時の感光体ドラムと帯電ローラ間の
スリップによって、逆にトナー汚れ等によるスジが帯電
ローラ上に付着し、その部分が帯電不良になるという問
題点があった。そこで、この発明は、上述した従来の問
題点を解消して、感光体ドラム表面と帯電ローラ表面の
温度を同一、且つ均一な状態に保つことができると共
に、感光体ドラムと帯電ローラの接触跡が生じるのを防
止でき、良好な画像を得ることができる画像形成装置を
提供することを課題としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明の要旨とすると
ころは、請求項１では、像担持体と、作像中に上記像担
持体をクラッチを介して回転駆動する駆動手段と、上記
像担持体に当接した状態で従動回転する帯電ローラとを
備えた画像形成装置であって、非作像中に上記像担持体
を上記クラッチを介して回転駆動する、上記駆動手段と
は別の予備駆動手段と、を備え、上記予備駆動手段の駆
動中は、上記クラッチが解除されて、上記予備駆動手段
の駆動が上記駆動手段に伝わらない画像形成装置におい
て、上記像担持体及び、上記帯電ローラの表面にそれぞ
れ設けた温度検知手段と、これら温度検知手段による検
知結果の温度差が所定値以上となった時に、上記予備駆
動手段を動作させる制御手段とを備えたこと、請求項２
では、請求項１記載の画像形成装置において、上記予備
駆動手段による上記像担持体の回転速度は、作像中の回
転速度よりも低い速度であること、請求項３では、請求
項１または２記載の画像形成装置において、上記制御手
段は、上記温度検知手段による検知結果の温度差の大小
に応じて、上記像担持体の回転速度を変える機能を有し
ていることにある。

【０００７】

【作用】したがって、請求項１では、温度検知手段によ
り、像担持体と帯電ローラのそれぞれの表面温度が検知
され、それらの温度差が制御手段に入力される。制御手
段は、それらの温度差が所定値以上になったと判定する
と、前記予備駆動手段に信号出力して像担持体を駆動さ
せることにより、必要な時のみ像担持体を駆動させる最
低限の動作を行わせることで消費電力を抑える。また、
請求項２では、請求項１記載の画像形成装置において、
非作像中には、予備駆動手段により、作像中の回転速度
よりも低速度で像担持体を回転駆動させることにより、
像担持体と帯電ローラは、常時接触して従動回転し、帯
電ローラの部分的な温度差、及び像担持体と帯電ローラ
の接触跡の発生を防止する。

【０００８】また、請求項３では、請求項１または２記
載の画像形成装置において、前記温度検知手段により、
像担持体と帯電ローラのそれぞれの表面温度が検知され
て、それらの温度差が前記制御手段に入力される。制御
手段は、その温度差に応じて、像担持体の回転速度を変
えることにより、必要に応じたより細かな制御を行い、
消費電力を抑える。

【０００９】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。この発明の画像形成装置が適用される複写機を
図２に示しており、同図において、原稿４が載置される
コンタクトガラス３の下面側に光源５、ミラー６，７，
８，１０、レンズ９から成る光走査光学系が配置され、
この光走査光学系の下側に、光走査光学系から射出され
る光で露光される感光体ドラム１が配置されている。こ
の感光体ドラム１の周囲に近接して、転写チャージャ１
２、分離チャージャ１３、現像装置１７、帯電ローラ
２、除電ランプ１６、クリーニング装置１５が配置さ
れ、転写紙１１の搬送経路上に搬送ベルト１８と定着装
置１４が配置されている。そして、図１に示すように、
感光体ドラム１の軸方向の一方の端部には、クラッチを
内蔵したドラム駆動プーリ２５が取り付けられ、このド
ラム駆動プーリ２５はドラム駆動モータ２４によって回
転駆動される。一方、主駆動手段としてのメインモータ
２３の動力はドラム駆動タイミングベルト２６によりド
ラム駆動プーリ２５に伝達される。このドラム駆動プー
リ２５、及びドラム駆動モータ２４により予備駆動手段
が構成されている。

【００１０】また、帯電ローラ２には、クリーニング部
材２２がその短手方向の一方の端部が接触する形で配置
されており、感光体ドラム１のドラム駆動プーリ２５と
は反対側の端部、及び同じ側の帯電ローラ２の端部には
それぞれ温度検知手段である温度検知サーミスタ２７
ｂ、及び２７ａが配置されている。上記構成において、
感光体ドラム１上に帯電ローラ２によって静電荷が与え
られ、全面が均一に帯電される。一方、コンタクトガラ
ス３上に載置された原稿４に応じて光源５により画像走
査が行われ、この走査光像がミラー６，７，８、レンズ
９、及びミラー１０を介して感光体ドラム１上に投影さ
れ、原稿４の明暗の光像に応じて感光体ドラム１の表面
電位が減衰されることにより感光体ドラム１上に静電潜
像が形成される。

【００１１】次に、この静電潜像は逆極性のトナーによ
って可視像化され、このトナー像の上に転写紙１１を重
ねて、その背面側から転写チャージャ１２によってトナ
ーの極性とは逆極性の電荷を与えることにより、トナー
像を感光体ドラム１上から転写紙１１上に転写させる。
この転写動作後、分離チャージャ１３によって分離され
た転写紙１１上のトナー像を、定着装置１４で定着させ
る。一方、転写後の感光体ドラム１には未転写のトナー
が残留しており、これを除去するために、ブラシやブレ
ード等で構成されるクリーニング装置１５を用いて未転
写トナーを掻き落として感光体ドラム１をクリーニング
した後、除電ランプ１６によって残留電荷を取り除き、
初期状態に戻す。これら一連のプロセスを繰り返すこと
により、コピー画像が得られる。

【００１２】次に、感光体ドラム１の帯電動作の詳細に
ついて説明する。図１に示すように、通常のコピー動作
時には、感光体ドラム１はドラム駆動タイミングベルト
２６及びドラム駆動プーリ２５を介してメインモータ２
３によって駆動されている。そして、感光体ドラム１が
回転すると共に、帯電ローラ２が従動回転することによ
り帯電動作が行われる。この時の帯電ローラ２の温度と
帯電電位との関係は図３に示すようになる（但し、印加
電圧は一定）。

【００１３】次に、コピー動作終了後、メインモータ２
３が停止するとドラム駆動プーリ２５の前記クラッチが
解除され、他のプロセス（他のユニット）は停止させた
まま、感光体ドラム１のみが単独で回転可能な状態とな
る。その後、ドラム駆動モータ２４によって感光体ドラ
ム１は予め設定した線速（低線速）で回転すると共に、
帯電ローラ２も従動回転させられる。この動作が次のコ
ピー動作開始時まで継続される。

【００１４】次に、温度検知サーミスタ２７ａ，２７ｂ
を設けた実施例の動作について図４を参照して説明す
る。コピー動作終了後、メインモータ２３が停止すると
ドラム駆動プーリ２５の前記クラッチが解除され、温度
検知サーミスタ２７ａによって帯電ローラ２の表面温度
が、又温度検知サーミスタ２７ｂによって感光体ドラム
１の表面温度がそれぞれ検知される。その信号が検知回
路３０へ出力されてそれらの温度差が検出され、その信
号が制御手段である制御部３１ヘ出力される。制御部３
１では、入力された前記温度差と予め設定した値（例え
ばｘとする）とを比較し、その比較結果に応じた制御信
号を駆動電源３２へ出力し、ドラム駆動モータ２４を駆
動させて感光体ドラム１を所定の線速で回転させる。即
ち、前記温度差が設定値ｘを越える時は、感光体ドラム
１は予め設定した線速（低線速）で回転すると共に、帯
電ローラ２も従動回転させられる。

【００１５】この際、制御部３１において、予め設定さ
れたプログラムに従って、例えば前記温度差が１０℃以
上の時は、感光体ドラム１を通常コピー時の１／２の線
速、温度差が５℃〜１０℃の時は、通常コピー時の１／
４の線速にするという具合に、温度差に応じて、多段階
の線速となるように制御する構成にすることもできる。
この場合、制御部３１において、検知された温度差が設
定値ｘより小さいと判定されると、ドラム駆動モータ２
４を停止させ、感光体ドラム１の動作は停止する。この
一連の動作が次のコピー開始時まで繰り返される。

【００１６】但し、感光体ドラム１と帯電ローラ２の温
度差がない場合でも、ある一定時間が経過した場合には
感光体ドラム１と帯電ローラ２間の接触跡の発生を防ぐ
ために、帯電ローラ２の１／２回転分程度回転させて、
接触位置のずらし動作が行われるようにしても良い。な
お、感光体ドラム１と帯電ローラ２の接触面での温度は
感光体ドラム１の表面温度と略一致するため、２つの温
度検知サーミスタ２７ａ，２７ｂによって検知された温
度差はそのまま帯電ローラ２自身の部分的な温度差とし
てとらえることができる。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１によれ
ば、像担持体と前記帯電ローラの表面にそれぞれ設けた
温度検知手段と、これら温度検知手段による検知結果の
温度差が所定値以上となった時に、前記予備駆動手段を
動作させる制御手段とを備えたので、像担持体の必要最
低限の動作を行わせることで消費電力を抑えながら、帯
電ローラの部分的な温度差、及び像担持体と帯電ローラ
の接触跡の発生を防止して、常に均一な帯電を行うこと
ができ、良好な画像を得ることができる。また、請求項
２によれば、請求項１記載の画像形成装置において、非
作像中には、予備駆動手段により、作像中の回転速度よ
りも低速度で像担持体を回転駆動させることにより、ラ
ンニング消費電力を抑え、省エネルギー化を計ることが
でき、像担持体と帯電ローラは、常時接触して従動回転
し、帯電ローラの部分的な温度差、及び像持体と帯電ロ
ーラの接触跡の発生を防止して、良好な画像を得ること
ができる。

【００１８】また、請求項３によれば、請求項１または
２記載の画像形成装置において、前記制御手段は、前記
温度検知手段による検知結果の温度差に応じて、前記像
担持体の回転速度を変える機能を有しているので、必要
に応じたより細かな制御を行うことができ、請求項１と
同様の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の画像形成装置の実施例を示す斜視図
である。

【図２】この発明が適用される複写機を示す全体概略構
成図である。

【図３】帯電ローラの表面温度と帯電電位との関係を示
す特性線図である。

【図４】温度検知手段による制御を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１像担持体２帯電ローラ２４，２５予備駆動手段２７ａ，２７ｂ温度検知手段３１制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平４−140769（ＪＰ，Ａ) 特開平４−120564（ＪＰ，Ａ) 特開平３−288174（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−125956（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−28181（ＪＰ，Ａ) 特開平５−224509（ＪＰ，Ａ) 特開平７−72688（ＪＰ，Ａ) 特開平６−348115（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/00 G03G 15/02 G03G 21/00 G03G 21/14 G03G 21/20

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体と、作像中に上記像担持体をクラ
ッチを介して回転駆動する駆動手段と、上記像担持体に
当接した状態で従動回転する帯電ローラとを備えた画像
形成装置であって、非作像中に上記像担持体を上記クラ
ッチを介して回転駆動する、上記駆動手段とは別の予備
駆動手段と、を備え、上記予備駆動手段の駆動中は、上
記クラッチが解除されて、上記予備駆動手段の駆動が上
記駆動手段に伝わらない画像形成装置において、上記像
担持体及び、上記帯電ローラの表面にそれぞれ設けた温
度検知手段と、これら温度検知手段による検知結果の温
度差が所定値以上となった時に、上記予備駆動手段を動
作させる制御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】請求項１記載の画像形成装置において、上
記予備駆動手段による上記像担持体の回転速度は、作像
中の回転速度よりも低い速度であることを特徴とする画
像形成装置。
【請求項３】請求項１または２記載の画像形成装置にお
いて、上記制御手段は、上記温度検知手段による検知結
果の温度差の大小に応じて、上記像担持体の回転速度を
変える機能を有していることを特徴とする画像形成装
置。