JP3363315B2

JP3363315B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3363315B2
Application number: JP14622296A
Authority: JP
Inventors: 敏博太田; 東洋一森; 栄一木戸; 広重荒木; 勇飛油井; 茂之若田; 圭二加藤; 康雄今井; 義則大塚
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1996-06-07
Filing date: 1996-06-07
Publication date: 2003-01-08
Anticipated expiration: 2016-06-07
Also published as: JPH09325574A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、接触帯電器にて感
光体を帯電して電子写真方式により反転現象を行う、例
えばレーザービームプリンタ、ファクシミリ及び複写機
等の画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の一般的な電子写真方式の画像形成
装置が、特開昭５９−１９５２５３号公報に開示されて
いる。同公報に示されるこの種の電子写真方式の画像形
成装置では、図９に示すように、感光体５０は、矢印方
向に回転している状態で帯電部５１にてその表面が帯電
される。次いで、露光部５２にて光が照射されることに
より、感光体５０に静電潜像が形成される。この静電潜
像は、現像部５３から供給されるトナーにて現像され
る。そして、この現像は、転写部５４にて転写紙５５に
転写され、その後、図示しない定着部に送られて定着さ
れる。

【０００３】一方、転写されずに感光体５０に残存した
トナーは、クリーナ５６のブレード５７による掻き落と
しによって清掃される。さらに、感光体５０は、次の像
形成サイクルに備えて、除電器５８により非画像形成領
域の電荷の除電が行われる。

【０００４】上記のブレード５７にて残存トナーを掻き
落とす場合の感光体５０における幅方向の範囲Ｚは、同
公報の技術では図１０にて斜線で示す部分であり、この
範囲は、上記帯電部５１による帯電幅ｘ₁及び現像幅ｘ
₂にて示される画像形成領域Ｘと同一となっている。

【０００５】また、この種の電子写真方式の画像形成装
置では、図９に示すように、クリーナ５６のブレード５
７にて掻き取られたトナーが装置内に飛散したりこぼれ
落ちないようにするために、ブレード５７の横をシール
するためのサイドシール５９が設けられている。

【０００６】このサイドシール５９には、通常、電気絶
縁性を有する例えばテフロン等が使用されると共に、こ
のサイドシール５９は感光体５０の非画像形成領域に摩
擦接触する。したがって、この非画像形成領域は、摩擦
帯電によってその材料特性により、通常、負の電荷を帯
びる。

【０００７】ところで、最近のレーザービームプリンタ
では、そのエッジ効果を高めるべく反転現像が採用され
ており、この反転現像では、静電潜像の電荷極性と同符
号の極性、特に正極性を持つトナーが使用される。この
ため、感光体５０の両端の非画像形成領域Ｙ・Ｙでは正
極性のトナーが僅かずつ引き付けられるので、この非画
像形成領域Ｙ・Ｙに飛散付着したトナーが印刷を重ねる
ことにより堆積し、やがて前記転写紙５５に落下してこ
の転写紙５５を汚すことがある。

【０００８】そこで、上記の公報における技術において
は、これを防止するために、除電器５８の幅を長くして
この非画像形成領域Ｙ・Ｙを正極性に帯電させることに
より、この非画像形成領域Ｙ・Ｙにトナーが付着しない
ようにし、これによって、トナーが転写紙５５に落下し
ないようにしている。

【０００９】また、上記と同様に非画像形成領域を帯電
させるものとして、特開平５−１７３４１４号公報に開
示された技術では、現像ローラの両端のシール部から漏
れて感光体の非画像形成領域に付着するトナーの発生を
防止するため、非接触タイプの主帯電器の幅を長くし
て、感光体の非画像形成領域にもトナーと同極性の電荷
を帯びさせるようにしている。

【００１０】一方、特開平６−２９５１１７号公報に開
示されるように、接触帯電器６１を使用する場合には、
図１１に示すように、感光層未塗布部６２・６２に接触
帯電器６１が接触すると、この部分は導電性を有するた
め、リークによる電圧ドロップ等の問題が発生する。そ
こで、この公報の技術では、感光体６３の感光層塗布部
６４を十分に長く設定するか、又は接触帯電器６１の幅
方向の取り付け精度を上げることにより、接触帯電器６
１が感光層未塗布部６２・６２に接触しないようにして
いる。

【００１１】また、このようなリークの発生を防止する
目的のために、毛ブラシタイプの接触帯電器６１の両サ
イドに、電圧を印加しない毛ブラシ等のクリーニング部
材を使用することにより、機械的にトナー汚れを除去す
るものもある。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の画像形成装置では、帯電器による感光体のリークを
考慮して、感光体寸法を幅方向に長く設定したのでは装
置全体が大型化するという問題点を有している。

【００１３】また、接触帯電器の取り付け精度を上げ、
かつ感光層未塗布部に接触帯電器が接触しないようにす
るためには、コストアップを招来するという問題点を有
している。

【００１４】本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされ
たものであって、その目的は、装置の大型化を回避し、
かつ低コストにて現像剤の落下を確実に防止し得る画像
形成装置を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明の画
像形成装置は、上記課題を解決するために、接触帯電器
にて感光体を帯電して電子写真方式により反転現象を行
う画像形成装置において、上記感光体の非画像形成領域
のみを上記非画像形成領域にトナーが付着することを防
止すべくトナーの極性と同極性に帯電させる帯電部材が
専用部品として設けられていることを特徴としている。

【００１６】すなわち、通常、感光体の幅方向におい
て、画像形成領域と非画像形成領域の一部が接触帯電器
により帯電される。したがって、反転現像では、感光体
の非画像形成領域における接触帯電器により帯電される
部分については、飛散した現像剤が同極性に帯電された
非画像形成領域に付着しようとしても反発されるので、
現像剤が付着しない。

【００１７】しかし、帯電されていない非画像形成領域
については反発力が得られないので、この部分に飛散し
た現像剤が付着し、この現像剤がやがて転写紙に落下し
て転写紙を汚すことになる。

【００１８】そこで、この問題を解決するために、感光
体の非画像形成領域における幅方向の全域を上記接触帯
電器にて帯電しようとすると、リーク防止を考慮して接
触帯電器が感光層未塗布部に接触しないようにすべく、
接触帯電器の取り付け精度の良いものを備える必要があ
る。このため、コスト高を招来することになっていた。

【００１９】例えば、接触帯電器を回転体で形成した場
合には、通常、軸方向に約５ｍｍ程度のバラツキが生じ
るので、この５ｍｍ程度のバラツキを生じさせないため
に特別のものを備える必要があり、高価なものになる。

【００２０】この点、本発明によれば、感光体の非画像
形成領域のみを現像剤の極性と同極性に帯電させるため
の帯電部材が専用部品として設けられているので、感光
体の非画像形成領域における幅方向の全域の帯電はこの
帯電部材にて行うことができる。

【００２１】すなわち、感光体における画像形成領域の
帯電では、一般に、印加電圧のバラツキ範囲を１００Ｖ
以下に抑えなければ、かぶりやハーフトーンむらが発生
する。

【００２２】これに対して、感光体の非画像形成領域に
現像剤が付着しないことを目的として帯電させる場合に
は、感光体の表面電位が現像電位に対して１００Ｖ以上
あれば良い。つまり、帯電部材の印加電圧に精度を必要
とせず、例えば、帯電部材の印加電圧が接触帯電器の印
加電圧よりも３００Ｖ程度大きいものであっても良い。
また、同様の方法として、例えば、除電装置を長くして
非画像形成領域も帯電させようとする場合においても、
この除電装置では除電のための印加電圧等に精度が要求
されるので、非画像形成領域に現像剤が付着しないこと
を目的とする場合には過剰品質になる。

【００２３】そこで、非画像形成領域のみを現像剤と同
極性に帯電させるための専用部品として、電位制御性を
問わない安価な材料で形成した帯電部材を従来の画像形
成装置に付加するという簡単な構成により、確実に、感
光体の非画像形成領域に現像剤が付着しないようにする
ことができる。また、接触帯電器による感光体の感光層
未塗布部へのリークを考慮して、感光体寸法を幅方向に
長く設定する必要もないので、装置全体が大型化するこ
ともない。

【００２４】さらに、この帯電部材は、接触帯電器等と
は別部材の専用部品にて、感光体の非画像形成領域を帯
電するものである。したがって、仮に、帯電部材が感光
層未塗布部に接触してリークしたとしても、感光体の画
像形成領域、すなわち接触帯電器による画像形成には影
響しない。

【００２５】また、この帯電部材を、回転体でなく弾性
板状体で構成すれば、感光体の回転時にも取り付け位置
精度が確保されるので、帯電部材が感光層未塗布部に接
触してリークする可能性も小さい。したがって、感光体
の非画像形成領域における幅方向の略全域を帯電するこ
とができる。

【００２６】この結果、装置の大型化を回避し、かつ低
コストにて確実に現像剤の落下を防止することができ
る。

【００２７】請求項２に係る発明の画像形成装置は、上
記課題を解決するために、請求項１記載の画像形成装置
において、接触帯電器は、帯電ローラであることを特徴
としている。

【００２８】請求項３に係る発明の画像形成装置は、上
記課題を解決するために、請求項１記載の画像形成装置
において、接触帯電器は、導電性毛ブラシであることを
特徴としている。

【００２９】

【発明の実施の形態】〔実施の形態１〕本発明の実施の一形態について図１及び図２に基づいて
説明すれば、以下の通りである。

【００３０】本実施の形態の画像形成装置としてのレー
ザービームプリンタは、図２に示すように、感光体とし
ての感光体ドラム１を有しており、この感光体ドラム１
の周囲に、主帯電器２、現像ローラ３を有する現像部
４、クリーナ５、並びに図示しない露光部や転写部及び
定着部、その他給紙部、排紙部及び除電装置等を有して
いる。

【００３１】このレーザービームプリンタは、電子写真
方式により画像形成するものであり、静電潜像の電荷極
性と同符号の極性を持つ現像剤としてのトナーにて現像
を行う反転現像が採用されている。

【００３２】画像形成に際しては、まず、図示しない駆
動装置にて感光体ドラム１が矢印方向に回転される。こ
の状態で、主帯電器２にて感光体ドラム１の表面を例え
ば正極性に帯電し、次いで、画像情報に応じた光が露光
部からこの感光体ドラム１の表面に照射されることによ
り、感光体ドラム１の表面に静電潜像が形成される。

【００３３】次いで、現像部４にて正極性に帯電された
トナーが現像ローラ３を介して感光体ドラム１の表面に
供給されることにより、感光体ドラム１の表面が現像さ
れる。

【００３４】現像されたトナー像は、上記転写部にて給
紙部から供給される転写紙に転写される。そして、トナ
ー像が転写された転写紙は、定着部にて定着された後、
排紙部にて外部に排出されるようになっている。

【００３５】一方、トナー像を転写した後の感光体ドラ
ム１では、その表面に残存した廃トナーがクリーナ５に
て掻き落とされるようになっている。

【００３６】ところで、電子写真方式の画像形成装置で
は、トナーを取り扱うので、極力、このトナーの飛散を
防止する必要がある。

【００３７】このトナーの飛散防止のために、本実施の
形態のレーザービームプリンタは、以下の構成を有して
いる。

【００３８】まず、主帯電器２と感光体ドラム１との幅
方向の位置関係は、一般的な電子写真方式の画像形成装
置と同様に、図１のように示される。すなわち、上記の
感光体ドラム１の両端部には、それぞれ感光層未塗布部
Ａ・Ａが設けられており、その中央側は感光層塗布部Ｂ
となっている。この感光層未塗布部Ａ・Ａは、導電体で
ある基体が露出している部分である。

【００３９】また、上記感光層塗布部Ｂは、両端が非画
像形成領域Ｄ・Ｄとなっている一方、中央が画像形成領
域Ｃとなっており、この画像形成領域Ｃに静電潜像及び
トナー像が形成されるようになっている。

【００４０】一方、主帯電器２は、その両端部２ａ・２
ａが非画像形成領域Ｄ・Ｄに存在して設けられている。

【００４１】上記主帯電器２は、例えば帯電ローラ等の
接触帯電器にてなっており、上記感光体ドラム１の画像
形成領域Ｃを帯電している。この帯電ローラは、例えば
鉄等の導電性円柱の周囲に導電性のゴムを取り付けたも
ので構成されており、回転時にトナーが感光体ドラム１
との間に詰まらないようにして使用される。

【００４２】なお、上記主帯電器２は、必ずしもこの帯
電ローラに限らず、例えば、導電性の毛ブラシを使用す
ることが可能である。この毛ブラシを有する主帯電器２
は、後述する実施の形態２の説明図である図４に示すよ
うに、導電性のレーヨン等の繊維からなる毛ブラシを導
電性の基布の表面に植毛したものを鉄等の導電性円柱に
巻き付けたものからなり、毛ブラシを感光体ドラム１に
接触させて回転しながら画像形成領域Ｃを帯電するもの
である。

【００４３】この種の回転体にてなる主帯電器２は、回
転させて使用するためその幅方向の位置決めが難しく、
精度が出難い。すなわち、主帯電器２は、回転時に、図
１に一点鎖線で示すように、その両端部２ａ・２ａにお
いて幅方向に±２．５ｍｍ程度、つまり主帯電器２全体
としては幅方向に最大５ｍｍ程度の位置バラツキが発生
する。このため、主帯電器２の両端部２ａ・２ａは、画
像形成領域Ｃよりも例えば３〜６ｍｍ程度外側に位置
し、かつ感光層未塗布部Ａ・Ａから例えば３〜６ｍｍ程
度内側に位置するように設けられている。

【００４４】ここで、反転現像を行う場合には、主帯電
器２にて例えば正極性の電荷が感光体ドラム１に与えら
れると、現像を行うトナーも正の極性を有することにな
る。

【００４５】したがって、トナーが、感光体ドラム１の
非画像形成領域Ｄ・Ｄに飛散した場合に、主帯電器２に
よる帯電域においては反発し合うので、飛散トナーがそ
の帯電域に付着することはない。しかし、非画像形成領
域Ｄ・Ｄにおける主帯電器２の帯電が及ばない領域は、
反発力が働かないので、飛散トナーが付着することにな
る。そして、この付着トナーがやがて、転写紙に落下し
てこの転写紙を汚すことになる。

【００４６】一方、回転体からなる主帯電器２は、上述
したように、回転時の幅方向のバラツキが大きいので、
主帯電器２の両端部２ａ・２ａを非画像形成領域Ｄ・Ｄ
の端部ぎりぎりに位置させて形成することができない。
これは、主帯電器２が感光体ドラム１の感光層未塗布部
Ａ・Ａに接触するとリークを生じるためである。

【００４７】そこで、本実施の形態では、主帯電器２と
は別途の帯電部材としての帯電器１０・１０を設け、こ
れら帯電器１０・１０にて、非画像形成領域Ｄ・Ｄ内
の、上記主帯電器２における片側２．５ｍｍ程度のバラ
ツキにより帯電できなくなる可能性のある部分をトナー
と同極性に帯電するようになっている。

【００４８】上記の帯電器１０・１０は、帯電制御性を
あまり必要としないので、例えば、抵抗値１０²〜１０
⁸Ω／ｍ²程度の導電性のスポンジ状の弾性板状体を感
光体ドラム１の非画像形成領域Ｄ・Ｄと接触するように
帯電器１の一部分に固定しておけば良い。

【００４９】この導電性のスポンジ状の弾性板状体から
なる帯電器１０・１０は、回転体ではないので、幅方向
例えばバラツキ±０．２ｍｍ程度の精度の良いものが得
られ、取り付け精度の向上を図ることができる。また、
スポンジ状の弾性板状体のコストも安価であるので、材
料費も気にならない。さらに、これら帯電器１０・１０
を感光体ドラム１の感光層未塗布部Ａに接触しないよう
に、例えば両面テープ等にて装置本体に取り付けること
も容易である。

【００５０】そして、これら帯電器１０・１０に主帯電
器２と同一の電圧を印加することにより、感光体ドラム
１の非画像形成領域Ｄ・Ｄを帯電することができる。こ
れによって、飛散トナーの非画像形成領域Ｄ・Ｄへの付
着を防止し、ひいてはトナーの転写紙への落下を防止す
ることができる。

【００５１】このように、本実施の形態のレーザービー
ムプリンタは、感光体ドラム１の非画像形成領域Ｄ・Ｄ
のみをトナーの極性と同極性に帯電させるための帯電器
１０・１０が専用部品として設けられている。

【００５２】すなわち、通常、感光体ドラム１の幅方向
において、画像形成領域Ｃと非画像形成領域Ｄ・Ｄの一
部が主帯電器２により帯電される。したがって、反転現
像では、感光体ドラム１の非画像形成領域Ｄ・Ｄにおけ
る主帯電器２により帯電される部分については、飛散し
たトナーが同極性に帯電された非画像形成領域Ｄ・Ｄに
付着しようとしても反発されるので、トナーが付着しな
い。

【００５３】しかし、帯電されていない非画像形成領域
Ｄ・Ｄについては反発力が得られないので、この部分に
飛散したトナーが付着し、このトナーがやがて転写紙に
落下して転写紙を汚すことになる。

【００５４】そこで、この問題を解決するために、感光
体ドラム１の非画像形成領域Ｄ・Ｄにおける幅方向の全
域を主帯電器２にて帯電しようとすると、リーク防止を
考慮して主帯電器２が感光層未塗布部Ａ・Ａに接触しな
いようにすべく、主帯電器２の取り付け精度の良いもの
を備える必要がある。このため、コスト高を招来するこ
とになっていた。

【００５５】例えば、主帯電器２を回転体で形成した場
合には、通常、軸方向に約５ｍｍ程度のバラツキが生じ
るので、この５ｍｍ程度のバラツキを生じさせないため
に特別のものを備える必要があり、高価なものになる。

【００５６】この点、本実施の形態によれば、感光体ド
ラム１の非画像形成領域Ｄ・Ｄのみをトナーの極性と同
極性に帯電させるための帯電器１０・１０が専用部品と
して設けられているので、感光体ドラム１の非画像形成
領域Ｄ・Ｄにおける幅方向の全域の帯電はこの帯電器１
０・１０にて行うことができる。

【００５７】すなわち、感光体ドラム１における画像形
成領域Ｃの帯電では、一般に、印加電圧のバラツキ範囲
を１００Ｖ以下に抑えなければ、かぶりやハーフトーン
むらが発生する。

【００５８】これに対して、感光体ドラム１の非画像形
成領域Ｄ・Ｄにトナーが付着しないことを目的として帯
電する場合には、感光体ドラム１の表面電位が現像電位
に対して１００Ｖ以上あれば良い。

【００５９】つまり、帯電器１０・１０の印加電圧に精
度を必要とせず、例えば、帯電器１０・１０の印加電圧
が主帯電器２の印加電圧よりも３００Ｖ程度大きいもの
であっても良い。

【００６０】また、同様の方法として、例えば、図示し
ない除電装置を長くして非画像形成領域Ｄ・Ｄも帯電さ
せようとする場合においても、この除電装置では除電の
ための印加電圧等に精度が要求されるので、非画像形成
領域Ｄ・Ｄにトナーが付着しないことを目的とする場合
には過剰品質になる。

【００６１】そこで、非画像形成領域Ｄ・Ｄのみをトナ
ーと同極性に帯電させるための専用部品として、電位制
御性を問わない安価な材料で形成した帯電器１０・１０
を従来のレーザービームプリンタに付加するという簡単
な構成により、確実に、感光体ドラム１の非画像形成領
域Ｄ・Ｄにトナーが付着しないようにすることができ
る。

【００６２】また、主帯電器２による感光体ドラム１の
感光層未塗布部Ａ・Ａへのリークを考慮して、感光体ド
ラム１寸法を幅方向に長く設定する必要もないので、装
置全体が大型化することもない。

【００６３】さらに、この帯電器１０・１０は、主帯電
器２とは別部材の専用部品にて、感光体ドラム１の非画
像形成領域Ｄ・Ｄを帯電するものである。したがって、
仮に、帯電器１０・１０が感光層未塗布部Ａ・Ａに接触
してリークしたとしても、感光体ドラム１の画像形成領
域Ｃ、すなわち主帯電器２による画像形成には影響しな
い。

【００６４】また、この帯電器１０・１０を、回転体で
なく弾性板状体で構成すれば、感光体ドラム１の回転時
にも取り付け位置精度が確保されるので、帯電器１０・
１０が感光層未塗布部Ａ・Ａに接触してリークする可能
性も小さい。したがって、感光体ドラム１の非画像形成
領域Ｄ・Ｄにおける幅方向の略全域を帯電することがで
きる。

【００６５】この結果、装置の大型化を回避し、かつ低
コストにて確実にトナーの落下を防止することができ
る。

【００６６】〔実施の形態２〕本発明の他の実施の形態について図３ないし図８に基づ
いて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜
上、前記の実施の形態１の図面に示した部材と同一の機
能を有する部材については、同一の符号を付し、その説
明を省略する。

【００６７】本実施の形態のレーザービームプリンタで
は、前記現像部４における現像ローラ３のシール部から
漏れる飛散トナー等による転写紙への汚染防止を図る構
成を有している。

【００６８】すなわち、図３に示すように、一般に、感
光体ドラム１の静電潜像を現像するための現像ローラ３
は現像スリーブ１１の中央部に形成されており、その両
端部にはそれぞれシール部１２・１２（同図において斜
線で示す部分）が設けられている。これらシール部１２
・１２は、現像スリーブ１１の両端部にスポンジ状の弾
性板状体等の弾性部材を押し当てて形成されているもの
であり、飛散したトナーが現像スリーブ１１の軸受けへ
回り込むのを防止するものである。

【００６９】しかし、トナーがこれらシール部１２・１
２から漏れた場合には、現像スリーブ１１の表面のトナ
ーが増加する。そして、飛散したトナーの中には未帯電
や逆帯電のものがあり、感光体ドラム１の非画像形成領
域Ｄ・Ｄが帯電されていても、この非画像形成領域Ｄ・
Ｄの表面にトナーが付着する。

【００７０】また、主帯電器２が回転体にて形成されて
いる場合には、感光体ドラム１上のトナーが主帯電器２
自体に付着し、主帯電器２の両側端部、つまり非画像形
成領域Ｄ・Ｄにトナーが溜まり易い。感光体ドラム１の
クリーナ５が無い場合には特にこの現象が生じ易い。

【００７１】このような非画像形成領域Ｄ・Ｄに付着し
たトナーは、印刷を重ねることにより、いずれ感光体ド
ラム１から落ちて転写紙を汚す。

【００７２】そこで、本実施の形態では、非画像形成領
域Ｄ・Ｄに付着したトナーを掻き取るためのクリーニン
グ部材１３・１３を設けている。

【００７３】これらクリーニング部材１３・１３は、例
えばスポンジ状の弾性板状体等の弾性部材を感光体ドラ
ム１の非画像形成領域Ｄ・Ｄに接触させて、感光体ドラ
ム１における非画像形成領域Ｄ・Ｄの表面のトナーを掻
き取るようになっている。そして、これらクリーニング
部材１３・１３は、例えば抵抗値１０²〜１０⁸Ω／ｍ
²程度の導電性又は半導電性を有するものとし、これら
クリーニング部材１３・１３に電圧を印加することによ
り感光体ドラム１の非画像形成領域Ｄ・Ｄにおける非帯
電領域、つまり主帯電器２にて帯電できない部分を帯電
し得るようになっている。

【００７４】また、上記クリーニング部材１３・１３
を、幅方向において主帯電器２と重なるように形成する
と共に、図４に示すように、毛ブラシタイプの主帯電器
２に接触させることによって、クリーニング部材１３に
主帯電器２から給電することができる。このため、クリ
ーニング部材１３・１３に別途電源を接続することなく
給電させることができ、これによって感光体ドラム１の
非画像形成領域Ｄ・Ｄを帯電することが可能となる。

【００７５】さらに、図５に示すように、ローラタイプ
の主帯電器２の場合には、その一部を主帯電器２の軸に
接触させるように形成したクリーニング部材２３とする
ことにより、主帯電器２から給電され、同様に、別途電
源を接続することなく、感光体ドラム１の非画像形成領
域Ｄ・Ｄを帯電することが可能となる。

【００７６】一方、上記クリーニング部材１３及びクリ
ーニング部材２３の抵抗を主帯電器２の抵抗に対して高
くすることにより、感光体ドラム１にピンホールがあっ
てもこのピンホールによるリークを考慮せずに使用する
ことができる。

【００７７】すなわち、クリーニング部材１３・２３の
抵抗を変化させた時のリークの始まる電圧は、図６のよ
うに示される。したがって、主帯電器２の抵抗として例
えば１０⁵Ω／ｃｍ²のものを使用した場合には、それ
よりも高抵抗のクリーニング部材１３・２３を使用する
ことにより、感光体ドラム１の非画像形成領域Ｄ・Ｄに
ピンホールがあっても、主帯電器２と同様の電圧を印加
すればリークしないことが分かる。なお、この図６に示
す特性は、その条件として、主帯電器２として毛ブラシ
タイプのものを使用し、電圧を１ｋＶかつニップ圧を５
ｇｆ／ｃｍ²として測定したものである。

【００７８】一方、クリーニング部材１３・２３を主帯
電器２のニップ圧に対して弱くすることによって、感光
体ドラム１の非画像形成領域Ｄ・Ｄにピンホールがあっ
ても使用し得るものとなる。

【００７９】すなわち、クリーニング部材１３・２３の
ニツプ圧を変化させた時のリークの始まる電圧は、図７
のように示される。したがって、例えば、主帯電器２の
ニップ圧として５ｇｆ／ｃｍ²のものを使用した場合に
は、これよりもニップ圧を低くしたクリーニング部材１
３・２３を使用することにより、感光体ドラム１の非画
像形成領域Ｄ・Ｄにピンホールがあっても主帯電器２と
同じ電圧を印加すればリークしないことが分かる。な
お、この図７に示す特性は、その条件として、主帯電器
２として毛ブラシタイプのものを使用し、電圧を１ｋＶ
かつ抵抗を１０⁵Ω／ｃｍ²として測定したものであ
る。

【００８０】次に、クリーニング部材１３・２３とし
て、例えば毛状の物、発泡ウレタン又はウレタンゴムを
使用した時に、トナーの掻き取る能力が同じになるよう
に圧力を加えた時の摩擦力の関係は図８に示される。な
お、ここでは、毛状の物として導電性のレーヨンの３０
μｍ程度のものを使用している。

【００８１】したがって、同図より、クリーニング部材
１３・２３に毛状のものを使うことにより、低トルクで
トナーを掻き取ることができることが分かる。

【００８２】ここで、上記毛状のクリーニング部材１３
・２３としてカーボン導電性レーヨンのものを使用した
場合には、カーボン含有率が３０％を超えると毛ブラシ
が切れ易くなる。したがって、長期間使用している間に
切断して例えば印刷枚数５０００枚では毛が無くなり、
その結果、クリーニング部材としても帯電部材としても
機能しなくなる。

【００８３】なお、上記の毛状のクリーニング部材１３
・２３の毛については、不規則に曲がった毛を使用する
ことが好ましい。これによって、毛と毛とが絡まり合っ
て広がり難くなるので、ばらつきの幅を小さくでき、取
り付け位置精度を確保できるものとなる。

【００８４】一方、感光体ドラム１の非画像形成領域Ｄ
・Ｄは、トナーの付着防止のためには、光導電性を有す
る必要が無く、ただ一定の電位に帯電していれば良いも
のである。

【００８５】したがって、感光体ドラム１における非画
像形成領域Ｄ・Ｄのピンホールによるリーク防止のた
め、及び感光層未塗布部Ａ・Ａにクリーニング部材１３
・２３が接触することによるリーク防止のために、非画
像形成領域Ｄ・Ｄ及び感光層未塗布部Ａ・Ａにナイロン
等のコーティングを施すことが可能である。

【００８６】これによって、感光層未塗布部Ａ・Ａへの
リークを考慮せずに、感光体ドラム１の端部まで接触し
得るクリーニング部材１３・２３を形成できるので、リ
ークによる電圧ドロップのない安定したレーザービーム
プリンタを提供することができる。

【００８７】また、上記のコーティング材を、例えば、
感光体ドラム１の表面材料である電荷キャリア移動層
（ＣＴＬ：charge Carrier Transfer Layer)と同じ材料
にて形成することにより、転写部、現像スリーブ１１及
びクリーニング部材１３・２３等の、感光体ドラム１に
おける周辺機器への汚染を防止することができる。すな
わち、異なる材料を使用した場合には、劣化等による感
光体ドラム周辺各部への汚染を考慮しなければならない
ので、各周辺機器の材料が限定される。このため、コス
トアップを将来することになるからである。

【００８８】このように、本実施の形態のレーザービー
ムプリンタでは、感光体ドラム１の非画像形成領域Ｄ・
Ｄに付着するトナーを掻き取るためのクリーニング部材
１３・２３が設けられると共に、このクリーニング部材
１３・２３は導電性部材又は半導電性部材からなってい
る。また、このクリーニング部材１３・２３には、トナ
ーの極性と同極性の電圧が印加される。

【００８９】すなわち、機械的に感光体ドラム１の非画
像形成領域Ｄ・Ｄに付着するトナーをクリーニング部材
にて掻き取る場合、初期的にはトナーのクリーニングが
可能であるが、印刷を重ねるに伴ってクリーニング部材
自体にトナーが溜まり、いずれ転写紙上にこのトナーが
落下する。

【００９０】また、トナーが現像スリーブ１１のシール
部１２・１２から漏れた場合には、このトナーは殆ど帯
電していないので、感光体ドラム１の非画像形成領域Ｄ
・Ｄを帯電させていても、反発力が得られない。このた
め、感光体ドラム１の非画像形成領域Ｄ・Ｄにトナーが
付着し、いずれこのトナーが転写紙上に落下することに
なる。したがって、感光体ドラム１の非画像形成領域Ｄ
・Ｄに付着するトナーを掻き取るクリーニング部材が必
要である。

【００９１】さらに、感光体ドラム１の非画像形成領域
Ｄ・Ｄを帯電しないで、クリーニング部材のみを存在さ
せる場合は、感光体ドラム１の非画像形成領域Ｄ・Ｄが
帯電されていないので、現像スリーブ１１のシール部１
２・１２から漏れたトナーが殆ど感光体ドラム１の非画
像形成領域Ｄ・Ｄに移る。このため、現像スリーブ１１
のシール部１２・１２からのトナーの漏れが繰り返され
ると、それを掻き取るクリーニング部材自体にトナーが
溢れ、やがてトナーが転写紙に落下する。

【００９２】その点、本実施の形態によれば、感光体ド
ラム１の非画像形成領域Ｄ・Ｄに付着するトナーを掻き
取るためのクリーニング部材１３・１３又はクリーニン
グ部材２３・２３が設けられる。また、このクリーニン
グ部材１３・２３は導電性部材又は半導電性部材からな
り、かつこのクリーニング部材１３・２３には、トナー
の極性と同極性の電圧が印加される。

【００９３】したがって、クリーニング部材１３・２３
と感光体ドラム１の非画像形成領域Ｄ・Ｄとの両方に帯
電されるので、いずれにもトナーが付着しない。このた
め、印刷を繰り返したときにも、クリーニング部材１３
・２３及び感光体ドラム１の非画像形成領域Ｄ・Ｄに溢
れたトナーが転写紙に落下することがなくなる。この結
果、トナーの落下を確実に防止することができる。

【００９４】また、本実施の形態のレーザービームプリ
ンタでは、クリーニング部材１３・２３は、主帯電器２
から給電される。

【００９５】すなわち、クリーニング部材１３・２３と
感光体ドラム１の非画像形成領域Ｄ・Ｄとの両方に帯電
させる場合に、帯電のための電源を別途に構成するとコ
ストアップを招来する。

【００９６】しかし、本実施の形態では、クリーニング
部材１３・２３は、主帯電器２から給電されるので、こ
れによって、クリーニング部材１３・２３と、このクリ
ーニング部材１３・２３を介しての感光体ドラム１にお
ける非画像形成領域Ｄ・Ｄとの両方に帯電させることが
できる。

【００９７】したがって、別途に電源を必要としないの
で、低コストにて確実にトナーの落下を防止することが
できる。

【００９８】また、本実施の形態のレーザービームプリ
ンタでは、クリーニング部材１３・２３は、主帯電器２
の抵抗値以上の抵抗値を有している。

【００９９】すなわち、主帯電器２を使用する場合、感
光体ドラム１にピンホールがある時にはリークを引き起
こす。したがって、非画像形成領域を帯電させる場合、
非画像形成領域にピンホールのある感光体ドラム１は使
用できず、これによって、感光体の歩留まりが低下し
て、コストアップを招来することになる。

【０１００】しかし、本実施の形態によれば、クリーニ
ング部材１３・２３は、主帯電器２の抵抗値以上の抵抗
値を有している。

【０１０１】したがって、非画像形成領域Ｄ・Ｄにピン
ホールが存在していても、クリーニング部材１３・２３
には電流が流れ難くなるので、リークの発生を防止する
ことができる。

【０１０２】また、本実施の形態のレーザービームプリ
ンタでは、クリーニング部材１３・２３は、主帯電器２
のニップ圧以下のニップ圧を有している。

【０１０３】すなわち、非画像形成領域Ｄ・Ｄにピンホ
ールが存在する場合に、クリーニング部材１３・２３の
ニップ圧が大きければ、リークの発生する可能性が高く
なる。

【０１０４】しかし、本実施の形態によれば、クリーニ
ング部材１３・２３は、主帯電器２のニップ圧以下のニ
ップ圧を有するので、非画像形成領域Ｄ・Ｄにピンホー
ルが存在していても、クリーニング部材１３・２３には
電流が流れ難くなり、これによって、リークの発生を防
止することができる。

【０１０５】また、本実施の形態のレーザービームプリ
ンタでは、クリーニング部材１３・２３は、毛状部材に
て形成されている。

【０１０６】したがって、感光体ドラム１との摩擦抵抗
を低減し、これによって、トルクを低下させることがで
きる。この結果、感光体ドラム１の駆動モータや駆動回
路の容量増大及び装置の大型化を回避することができ
る。

【０１０７】さらに、上記の毛状のクリーニング部材１
３・２３の毛について、不規則に曲がった毛を使用する
ことが可能である。これによって、毛と毛とが絡まり合
って広がり難くなり、その結果、ばらつきの幅を小さく
でき、取り付け位置精度を確保できる。

【０１０８】また、感光体ドラム１における非画像形成
領域Ｄ・Ｄ及び感光層未塗布部Ａ・Ａ等の端部に、電気
絶縁性物質をコーティングすることが可能である。これ
によって、リークの可能性を解消し、安定したレーザー
ビームプリンタを提供することができる。

【０１０９】さらに、上記のコーティング材を、感光体
ドラム１の表面材料と同じ材料にて形成することによ
り、感光体ドラム１における周辺機器への汚染を防止す
ることができる。

【０１１０】

【発明の効果】請求項１に係る発明の画像形成装置は、
以上のように、感光体の非画像形成領域のみを上記非画
像形成領域にトナーが付着することを防止すべくトナー
の極性と同極性に帯電させる帯電部材が専用部品として
設けられているものである。

【０１１１】それゆえ、接触帯電器等とは別に、感光体
の非画像形成領域のみを現像剤の極性と同極性に帯電さ
せるための帯電部材が専用部品として設けられているの
で、感光体の非画像形成領域における幅方向の全域の帯
電はこの帯電部材にて行うことができる。

【０１１２】したがって、電位制御性を問わない安価な
材料で形成した帯電部材を従来の画像形成装置に付加す
るだけで、確実に、感光体の非画像形成領域に現像剤が
付着しないようにすることができる。また、接触帯電器
による感光体の感光層未塗布部へのリークを考慮して、
感光体寸法を幅方向に長く設定する必要もないので、装
置全体が大型化することもないという効果を奏する。

【０１１３】また、この帯電部材を、回転体でなく弾性
板状体で構成すれば、感光体の回転時にも取り付け位置
精度が確保されるので、帯電部材が感光層未塗布部に接
触してリークする可能性も小さい。したがって、感光体
の非画像形成領域における幅方向の略全域を帯電するこ
とができる。

【０１１４】この結果、装置の大型化を回避し、かつ低
コストにて確実に現像剤の落下を防止することができる
という効果を奏する。

【０１１５】請求項２に係る発明の画像形成装置は、以
上のように、請求項１記載の画像形成装置において、接
触帯電器は、帯電ローラであるものである。

【０１１６】請求項３に係る発明の画像形成装置は、以
上のように、請求項１記載の画像形成装置において、接
触帯電器は、導電性毛ブラシであるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明におけるレーザービームプリンタの一実
施の形態を示すものであり、感光体ドラム、主帯電器及
び帯電器の幅方向の位置関係を示す説明図である。

【図２】上記レーザービームプリンタの構成を示す概略
図である。

【図３】本発明における他の実施の形態のレーザービー
ムプリンタにおける、感光体ドラム、現像スリーブ、主
帯電器及びクリーニング部材の幅方向の位置関係を示す
説明図である。

【図４】上記レーザービームプリンタにおけるクリーニ
ング部材の一部が毛ブラシタイプの主帯電器に接触して
給電される状態を示す要部概略図である。

【図５】上記レーザービームプリンタにおけるクリーニ
ング部材の一部がローラタイプの主帯電器の軸に接して
給電される状態を示す要部概略図である。

【図６】帯電器の抵抗とリーク電圧の始まる電圧との関
係を示す特性図である。

【図７】帯電器のニップ圧とリーク電圧の始まる電圧と
の関係を示す特性図である。

【図８】クリーニング部材として毛、発泡ウレタン及び
ウレタンブレードを使用したときの摩擦力を示す説明図
である。

【図９】従来のレーザービームプリンタを示す概略図で
ある。

【図１０】上記レーザービームプリンタにおける帯電
器、現像部、画像形成領域及び非画像形成領域の幅方向
の位置関係を示す説明図である。

【図１１】従来の他のレーザービームプリンタにおけ
る、毛ブラシタイプの帯電器と感光体との接触位置関係
を示す斜視図である。

【符号の説明】

１感光体ドラム（感光体）２主帯電器（接触帯電器）２ａ端部３現像ローラ１０帯電器（帯電部材）１１現像スリーブ１２シール部１３クリーニング部材２３クリーニング部材Ａ感光層未塗布部Ｂ感光層塗布部Ｃ画像形成領域Ｄ非画像形成領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者荒木広重大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者油井勇飛大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者若田茂之大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者加藤圭二大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者今井康雄大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者大塚義則大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (56)参考文献特開平９−325566（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/02 G03G 15/08

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】接触帯電器にて感光体を帯電して電子写真
方式により反転現象を行う画像形成装置において、上記感光体の非画像形成領域のみを上記非画像形成領域
にトナーが付着することを防止すべくトナーの極性と同
極性に帯電させる帯電部材が専用部品として設けられて
いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】接触帯電器は、帯電ローラであることを特
徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】接触帯電器は、導電性毛ブラシであること
を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。