JP3429876B2 - 電子写真装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、回転する像担持体の
外周面に当接しながら回転するローラ部材を備えた静電
複写機，光プリンタ，ファクシミリ等の電子写真装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、静電複写機，光プリンタ，ファク
シミリ等の電子写真装置においては、電圧を印加した帯
電ローラを回動する像担持体である感光体に直接接触さ
せてそれを帯電したり、その帯電された帯電面に所定の
画像形成プロセスを経て形成したトナー像を、電圧を印
加した転写ローラによって転写紙に転写したりする直接
接触式のものが注目されている。

【０００３】しかしながら、このように回動する感光体
に帯電ローラや転写ローラを直接接触させる方法の場合
には、画像形成回数が増していくにしたがって、次第に
帯電ローラや転写ローラの周面が感光体の表面に残った
残留トナーや転写紙から出る紙粉、さらには塵等によっ
て汚れていくため、帯電ムラや転写ムラによる画像ムラ
が発生しやすいということがあった。

【０００４】そこで、このような帯電ローラや転写ロー
ラ等のローラ部材を感光体に直接接触させる直接接触式
の電子写真装置では、例えば特開平２−３０１７７７号
公報に記載されているように、帯電ローラの外周面にフ
ェルト材からなるクリーニング部材を摺接させたり、特
開平３−１０１７６８号公報に記載されているように、
スポンジ材からなるクリーニング部材を摺接させたりし
て、その外周面をクリーニングするようにしている。さ
らに、特開平２−３０１７７９号公報に記載されている
ように、布製のウエブからなるクリーニング部材を摺接
させたりもして、その帯電ローラの外周面に付着した汚
れをクリーニングするようにしている。

【０００５】また、帯電ローラに付着するトナー等の付
着物と逆極性の摩擦帯電性を有するクリーニング部材を
帯電ローラに摺接させるようにしたもの（例えば特開平
３−１０１７６８号公報参照）、さらにはクリーニング
装置のゴムブレードと帯電ローラとの間にクリーニング
洩れによって感光体面上に付着したままのトナー等の付
着物を、感光体面に当接しながら回転する汚れ防止ロー
ラにより取り除くようにしたものも提案されている（例
えば特開平３−２２８０８１号公報参照）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなフェルト材やウエブによって形成されたクリーニン
グ部材の場合には、帯電ローラの周面から除去したトナ
ー，塵，紙粉等の付着物（異物）が、そのフェルト材や
ウエブに付着したままの状態になるため、使用していく
につれて上記付着物をローラ上から除去する能力が徐々
に低下してしまうという問題点があった。

【０００７】また、スポンジ材によって形成されたクリ
ーニング部材の場合には、目詰まりが生じてしまうと、
やはり上記付着物をローラ上から除去する能力が低下し
てしまうという問題点があった。このようになると、そ
の帯電ローラや転写ローラ等のローラ部材は、外周面に
付着したトナー等が除去されにくくなるため、帯電ムラ
や転写ムラ等の画像ムラが発生して画像品質が低下して
しまう。

【０００８】したがって、このような場合には、サービ
スマンを呼んで帯電ローラや転写ローラ等のローラ部材
を清掃し、その外周面に付着したトナー等を取り除いた
り、その汚れが激しい場合にはそれを新しいものに交換
したりしなければならなかったので、その清掃や部品を
交換するためのメンテナンスが煩わしいということがあ
った。

【０００９】また、上記した各種の方法は、いずれもタ
イプは異なるがクリーニング部材を帯電ローラ等のロー
ラ部材の外周面に当接させて、そこに付着したトナー等
の付着物を取り除く構成であるため、その取り除いたト
ナー等を回収するための収容部をその付近に設けなけれ
ばならず、その分だけ装置を小型化しようとした時に不
利になってしまうという問題点があった。

【００１０】この発明は、上記の問題点に鑑みてなされ
たものであり、サービスマンを呼んで行なう面倒で煩わ
しい帯電ローラや転写ローラ等のローラ部材の清掃や交
換を必要とせずに、そのローラ部材の外周面をきれいな
状態に保つことによって画像ムラや、転写材の裏面汚れ
等を防止して、安定した良質の画像が長期に亘って得ら
れるようにすることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するため、回転しながら外周面に静電潜像を形成
する像担持体と、その像担持体の外周面に当接しながら
回転するローラ部材と、像担持体に形成された静電潜像
を現像する現像装置と、像担持体上の残留トナー等を回
収するクリーニング装置とを備えた電子写真装置におい
て、上記ローラ部材の表面を像担持体の表面よりも同一
部材に対する静止摩擦係数の小さな材料で形成し、その
ローラ部材の像担持体に対する当接圧を変化させる当接
圧可変手段と、ローラ部材が像担持体の非画像形成領域
に当接している時の上記当接圧を画像形成領域に当接し
ている時の当接圧に比べて大きくするように当接圧可変
手段を制御する手段とを設け、その当接圧を大きくした
ときに上記ローラ部材の静止摩擦係数と像担持体の静止
摩擦係数との差により上記ローラ部材の外周面に付着し
ているトナー等が像担持体側に移動するようにしたもの
である。その電子写真装置において、上記ローラ部材が
帯電ローラ，転写ローラ，除電ローラのいずれかである
ようにするとよい。

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【作用】このように構成した電子写真装置によれば、像
担持体の外周面に当接しながら回転するローラ部材が、
その像担持体の非画像形成領域に当接している時にはそ
の像担持体との当接圧が画像形成領域に当接している時
に比べて大きな当接圧に換えられて、そのローラ部材の
外周面よりも大きな静止摩擦係数の材料で表面が形成さ
れている像担持体に押し付けられるので、そのローラ部
材の外周面にトナー等が付着していた場合には、そのト
ナーとローラ部材との静止摩擦力よりもトナーと像担持
体との静止摩擦力の方が大きいため、そのトナー等が像
担持体側に移動してローラ部材の外周面から取り除かれ
る。

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【００１８】また、上記ローラ部材が帯電ローラであれ
ば、それが像担持体の画像形成領域に当接している時に
は、その当接圧が非画像形成領域に当接している時より
も弱まるので、正常な帯電動作ができる。さらに、その
ローラ部材が転写ローラであれば、その外周面がトナー
等により汚れるようなことがあっても、それが非画像形
成領域に当接している時にトナー等が像担持体側に移動
することにより取り除かれるので、転写材の裏面汚れを
防止できる。さらにまた、そのローラ部材が除電ローラ
であれば、その外周面が清掃されることによって除電効
果が高まる。

【００１９】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて具
体的に説明する。図１はこの発明の一実施例を示す電子
写真装置の感光体付近を示す概略図である。この電子写
真装置は、像担持体であるドラム状の感光体１の外周面
（表面）１ａに当接しながら回転するそれぞれローラ部
材である帯電ローラ２，転写ローラ３，除電ローラ４と
を備えた接触帯電方式の電子写真装置であり、その帯電
ローラ２が同図の矢示Ａ方向に所定の周速度で回転する
感光体１に当接しながら矢示Ｂ方向に等速で回転し、感
光体１の外周面１ａを所定の電位に一様に帯電する。

【００２０】感光体１は、その外周面１ａがポリカーボ
ネート系の樹脂でコーティングされており、その感光体
１の回りには、帯電ローラ２と転写ローラ３と除電ロー
ラ４の他に、現像装置６と、分離部材７と、クリーニン
グ装置８とがそれぞれ配設されている。そして、そのク
リーニング装置８と帯電ローラ２との間に、除電ローラ
４が配設されている。なお、このポリカーボネート系の
樹脂でコーティングされている感光体１の外周面１ａ
は、トナーとの静止摩擦係数μ2 が、例えばμ2 ＝０.
５〜０.６５である。

【００２１】帯電ローラ２は、鉄等からなる導電性芯金
１５の外側に、導電性ゴムローラ部１６を一体に装着し
たものであり、その表面は感光体１の外周面１ａよりも
トナーとの静止摩擦係数μ1 が、μ1 ＝０.２〜０.３７
と小さな材料であるフッ素系樹脂でコーティングされて
いる。また、転写ローラ３は、例えば導電性支持シャフ
ト１１の外側に弾性層を形成し、その外側に薄い層の導
電層及び抵抗層を形成したものであり、その導電性支持
シャフト１１に電源２１から転写電圧が印加されるよう
になっている。

【００２２】帯電ローラ２の導電性芯金１５の両端は、
後述する導電性軸受（以下端に軸受と云う）１０でそれ
ぞれ回転自在に支持されていて、その各軸受１０が導電
性のスプリング１２(図２も参照)によって感光体１の方
向(図１で下方)に付勢されて、帯電ローラ２が感光体１
の外周面１ａに接するようになっている。

【００２３】その帯電ローラ２の導電性芯金１５には、
電源２０からスプリング１２及び軸受１０を介して帯電
電圧が印加されるようになっており（図１に図示のよう
に直接導電性芯金１５に帯電電圧を印加するようにして
もよい）、それによって感光体１の外周面１ａを一様に
帯電する。

【００２４】この電子写真装置は、露光装置９からの光
が感光体１の外周面１ａに入射して、帯電ローラ２によ
って一様に帯電された帯電面が露光され、そこに静電潜
像が形成される。その静電潜像は、現像装置６の現像ス
リーブ６ａによって供給される母体がポリエステル樹脂
等からなるトナーにより現像され、トナー像（可視像）
となる。

【００２５】一方、給紙カセット（図示せず）内の転写
紙Ｐは、所定のタイミングで回転する給紙ローラにより
１枚ずつ送り出され、それがレジストローラ１３とそれ
に圧接回転する加圧ローラ１４との間で一旦停止されて
タイミング調整された後に、感光体１上のトナー像と一
致する正確なタイミングで転写ローラ３が設けられてい
る転写部に向けて搬送される。

【００２６】その転写紙Ｐは、図１で上面側にトナー像
が転写され、それが感光体１から鋸刃状の除電針を有す
る分離部材７によって分離されて図示しない定着装置へ
搬送され、そこでトナーが定着された後に装置外部の排
紙トレイ等へ排出される。そして、その転写終了後に感
光体１上に残った残留トナー及び紙粉等は、クリーニン
グ装置８に設けられているクリーニングブレード８ａに
より取り除かれ、その感光体１上に残った残留電位は接
地された除電ローラ４によって取り除かれて、次の帯電
ローラ２による帯電に備える。

【００２７】帯電ローラ２は、図２に示すように軸部と
なる導電性芯金１５の両端部が、軸受１０，１０を介し
て前後の各側板２２，２３にそれぞれ形成されている各
軸受保持部２２ａ，２３ａに、矢示Ｃ方向に移動可能に
嵌入されて保持されている。そして、その各軸受１０，
１０の上面にスプリング１２，１２の一端面を当接さ
せ、その各スプリング１２の他端面をコ字状のカバー２
４，２４の各下面にそれぞれ当接させて、その各カバー
２４を図３に示す所定の組付位置に取り付けた時に、各
スプリング１２が圧縮されて、それらの付勢力によって
帯電ローラ２が各軸受１０を介して押圧付勢されて、そ
れが感光体１に所定の当接圧で当接するようにしてい
る。

【００２８】その帯電ローラ２の図２で右方側の一端部
には、軸側カップリング２５を固定し、それに対応させ
てモータＭ1 によって回転される駆動軸２６には、駆動
側カップリング２７を固定している。そして、帯電ロー
ラ２の組付時に、その軸側カップリング２５に駆動側カ
ップリング２７が嵌入し、駆動軸２６からの回転力がそ
の駆動側カップリング２７，軸側カップリング２５を介
して帯電ローラ２の軸部である導電性芯金１５に伝達さ
れ、それが回転する。

【００２９】一方、感光体１は、その長手方向の一端に
固定されたギヤ２８に感光体駆動ギヤ２９が噛み合って
いて、その感光体駆動ギヤ２９がモータＭ2 によって駆
動されて回転する。したがって、この帯電ローラ２と感
光体１は、それぞれ別のモータＭ1 とＭ2とによってそ
れぞれ回転され、それによって固有の回転速度でそれぞ
れが回転できるようにもなっている。

【００３０】また、両側のカバー２４，２４の上方に
は、それぞれカム１８，１８を配設し、その各カム１８
をカム支持軸１７の両端部に、その両側の各カバー２４
にそれぞれ対応させて固定している。そして、その両側
のカム１８，１８のカム支持軸１７の周方向に対する取
り付け位相を互いに同一にしている。したがって、その
両側のカム１８，１８は、両側のカバー２４，２４の各
上面に同時に当接する。

【００３１】そのカム支持軸１７には、一端部にＬ形板
金部材１９を固定し、そのＬ形板金部材１９の一端部に
スプリング３１を装置の固定部との間に取り付けると共
に、そのＬ形板金部材１９の他端部にソレノイド３２の
可動軸３２ａを取り付けている。

【００３２】そして、ソレノイド３２がオフの時に、Ｌ
形板金部材１９がスプリング３１の付勢力によって図３
に示す位置となり、オン時にＬ形板金部材１９がソレノ
イド３２の吸引力によってスプリング３１の付勢力に抗
して図４に示す位置まで回動し、それによってカム支持
軸１７を介してカム１８が図示の位置に回動して、カバ
ー２４を押し下げる。

【００３３】なお、この実施例では、ソレノイド３２
と、Ｌ形板金部材１９と、スプリング３１と、カム支持
軸１７と、それぞれ両側の各カム１８と、各カバー２４
及び各スプリング１２とが、ローラ部材である帯電ロー
ラ２の感光体１に対する当接圧を変化させる当接圧可変
手段に相当する。

【００３４】また、この電子写真装置は、帯電ローラ２
が感光体１の非画像形成領域に当接している時の当接圧
を画像形成領域に当接している時の当接圧に比べて大き
くするように上記当接圧可変手段を制御する手段を備え
ている。その当接圧可変手段を制御する手段としては、
この実施例では図１に示すマイクロコンピュータ５０が
機能し、そのマイクロコンピュータ５０は、各種判断及
び処理機能を有する中央処理装置（ＣＰＵ）と、各種の
プログラム及び固定データを格納したプログラムメモリ
であるＲＯＭと、入力データやＣＰＵによる処理データ
を格納するデータメモリであるＲＡＭと、入出力回路
（Ｉ／Ｏ）と、タイマとを備えている。

【００３５】そして、このマイクロコンピュータ５０
は、コピーをスタートさせる際に押すコピースタートキ
ーが押されると、コピースタート信号を入力する。ま
た、図１では図示を省略しているが、転写紙サイズ，コ
ピー枚数，転写濃度等の各種の画像形成条件を選択する
キー群からはオペレータによって選択される各種の情報
に応じた信号をそれぞれ入力する。そして、ソレノイド
３２に対してそれを駆動させるための駆動信号を出力す
ると共に、この電子写真装置の各種駆動系を含む各種負
荷類に対して所定のタイミングでそれらを駆動したりす
る各種の信号をそれぞれ出力する。

【００３６】このマイクロコンピュータ５０は、図示し
ないコピースタートキーが押されてコピースタート信号
を入力すると、図５に示すルーチンをスタートさせる。
まず、感光体１を回転させる図２に示すモータＭ2 と帯
電ローラ２を回転させるモータＭ1 をそれぞれ駆動（Ｏ
Ｎ）させて、感光体１と帯電ローラ２を図１の矢示Ａ及
びＢ方向（共に正方向）にそれぞれ両者の当接する外周
面の周速が等しくなる回転速度で回転させる。

【００３７】なお、この場合、帯電ローラ２が感光体１
の外周面１ａとの摩擦力によって連れ回りされ、それが
独自に回転されるモータを持たない構成になっている場
合には、モータＭ2 のみを駆動させる。そして、最初は
ソレノイド３２がオフ状態であるため、その状態を引き
続き継続させる。

【００３８】したがって、図３で説明したように、カム
１８がカバー２４を介してスプリング１２を強く圧縮さ
せない位置にあるため、帯電ローラ２がそのスプリング
１２の通常の付勢力によって、帯電に適した所定の当接
圧で感光体１の外周面１ａに当接しながら矢示Ｂ方向に
回転する。

【００３９】そして、帯電ローラ２が画像形成領域に当
接したか否かを図６に示す時間ｔ1が経過したか否かに
よって判断し、まだ時間ｔ1 が経過していなければその
まま待って、それが経過すると帯電ローラ２が画像形成
領域上に当接するようになるが、ここではその状態（ソ
レノイド３２はＯＦＦ）のまま帯電ローラ２の当接部が
非画像形成領域に達するのを待つ。

【００４０】その帯電ローラ２が、非画像形成領域に達
したことを時間ｔ2 の経過により判断すると、ソレノイ
ド３２をオン状態にする。すると、図４で説明したよう
に、Ｌ形板金部材１９がソレノイド３２によって図示の
位置まで回動され、それによってカム１８がカバー２４
をさらに押し下げるためスプリング１２が強く圧縮され
て、その反力によって帯電ローラ２の感光体１に対する
当接圧が強まる。

【００４１】したがって、その当接圧が、画像形成領域
に帯電ローラ２が当接している時に比べて大きくなる。
そして、２枚目のコピーのための画像形成領域、あるい
は１枚だけのコピーの場合にはその処理が終了する時間
の若干手前の所定時間、すなわち図６に示す時間ｔ3 よ
りも若干余裕をみた手前のタイミングｔ3′ で、次のコ
ピーがあるか否かを判断する。

【００４２】その判断で、次のコピーがあれば（ＹＥＳ
の判断）、前述したソレノイド３２をオフ状態にする処
理以降を繰り返し行なって、再びカム１８を図３に示し
た位置にして帯電ローラ２をスプリング１２による通常
の付勢力によって帯電に適した所定の当接圧で感光体１
の外周面１ａに当接させる。

【００４３】そして、このような処理及び判断を、指定
されたコピー枚数に対応する回数だけ繰り返し行なう。
また、次のコピーがなければ（ＮＯの判断）、ソレノイ
ド３２をオフ状態にした後にモータＭ1 ，モータＭ2 を
停止させて処理を終了する。

【００４４】このように、この実施例では、帯電ローラ
２が感光体１の非画像形成領域に当接している時にはそ
の感光体１との当接圧が画像形成領域に当接している時
の当接圧に比べて大きくなるので、帯電ローラ２の外周
面にトナー等（紙粉等の付着物も含むが主にトナー）が
付着して汚れていた場合には、それが大きな当接圧によ
って感光体１に押し付けられることによってそのトナー
等が感光体１の外周面１ａ側に移動する。そして、その
感光体１の外周面１ａに戻されたトナー等は、図１に示
した現像装置６の位置まで運ばれて現像スリーブ６ａに
より、あるいはクリーニング装置８まで運ばれて、そこ
で回収される。

【００４５】次に、帯電ローラ２の外周面に付着したト
ナー等が、帯電ローラ２の外周面から感光体１の外周面
１ａへ移動するメカニズムについて、図７乃至図９を参
照して説明する。帯電ローラ２とトナーＴｎとの静止摩
擦係数をμ1 ，感光体１とトナーＴｎとの静止摩擦係数
をμ2 とすると、その静止摩擦係数μ1 とμ2 は前述し
たようにμ1＜μ2の関係にある。いま、感光体１と帯電
ローラ２とが同じ周速になる回転速度（Ｖ3 ＝Ｖ2 ）
で、それぞれ別のモータＭ2 とＭ1 によって回転されて
いる場合を考える。

【００４６】この場合、帯電ローラ２の外周面がトナー
Ｔｎで汚れていると、帯電ローラ２は感光体１に図３及
び図４等で説明した機構により押圧されているため、そ
の帯電ローラ２の外周面に吸着力ｆで付着しているトナ
ーＴｎが図７に示すように感光体１との間に入り込む
と、そのトナーＴｎは帯電ローラ２から力Ｎ1 を、感光
体１から力Ｎ2 （共に画像形成領域に当接時）をそれぞ
れ受け、それらはＮ1 ＝Ｎ2(＝Ｎ）の関係にある。した
がって、この時トナーＴｎが帯電ローラ２から受ける
力、すなわち静止摩擦力Ｆ1 は、Ｆ1 ＝μ1 Ｎ1 とな
り、トナーＴｎが感光体１から受ける静止摩擦力Ｆ2
は、Ｆ2 ＝μ2 Ｎ2 となる。

【００４７】次に、感光体１と帯電ローラ２がそれぞれ
矢示方向に回転することによって、その間に位置してい
るトナーＴｎが、図８に示すように帯電ローラ２又は感
光体１のいずれかから離れる直前になると、帯電ローラ
２が感光体１上の画像形成領域に当接している時にトナ
ーＴｎが帯電ローラ２から受ける上述した静止摩擦力Ｆ
1 、及びその帯電ローラ２が非画像形成領域に当接して
いる時にトナーＴｎが帯電ローラ２から受ける静止摩擦
力Ｆ1′ は、次のようになる。 Ｆ1 ＝μ1 Ｎ Ｆ1′＝μ1 Ｎ′

【００４８】なお、この実施例では前述したように、帯
電ローラ２が感光体１の非画像形成領域に当接している
時の当接圧を画像形成領域に当接している時の当接圧に
比べて大きくするようにしているので、上式における力
ＮとＮ′はＮ＜Ｎ′の関係にある。

【００４９】また、図８の状態において帯電ローラ２が
画像形成領域に当接している時にトナーＴｎが感光体１
から受ける静止摩擦力Ｆ2 、及び帯電ローラ２が非画像
形成領域に当接している時にトナーＴｎが感光体１から
受ける静止摩擦力Ｆ2′ は、次のようになる。 Ｆ2 ＝μ2 Ｎ Ｆ2′＝μ2 Ｎ′ ここで、トナーＴｎに加わる分力としてｙ方向の力の関
係を、帯電ローラ２の外周面に付着しているトナーＴｎ
が感光体１側に最も移動しにくい条件であるトナーＴｎ
の感光体１に対する吸着力を０（零）とした場合で考え
ると、次のようになる。

【００５０】帯電ローラ２が、感光体１の画像形成領域
に当接している時に、その帯電ローラ２が感光体１を押
圧する押圧力は、この実施例では例えば１.５〜３(ニュ
ートン）と小さい。そして、その際の静止摩擦力Ｆ1
（μ1 Ｎ）は、前述したμ1＜μ2の関係から静止摩擦力
Ｆ2（μ2 Ｎ）よりも小さくなるが、上記の条件ではト
ナーＴｎを帯電ローラ２の外周面に押し付けるｙ方向の
力Ｆ1ｙ には吸着力ｆのｙ方向の吸着力ｆｙが更に加わ
るので、次のような関係になる。 Ｆ1ｙ＋ｆｙ＞Ｆ2ｙ

【００５１】したがって、この帯電ローラ２が感光体１
上の画像形成領域に小さな押圧力（Ｎ1 ）で当接してい
る時には、帯電ローラ２の外周面に付着しているトナー
Ｔｎは感光体１側には移動しにくい。そのため、感光体
１上の画像形成領域には帯電ローラ２の外周面に付着し
ているトナーが付着しにくいので、画像汚れを防止でき
る。なお、トナーの吸着力ｆは、Ｆ1 ，Ｆ2 に比べると
非常に小さな値である。

【００５２】これに対し、帯電ローラ２が感光体１の非
画像形成領域に当接している時は、それが画像形成領域
に当接している時の感光体１に対する押圧力に比べ、例
えば１０〜１５（ニュートン）と大きくなる。そのた
め、帯電ローラ２が感光体１の非画像形成領域に当接し
ている時のトナーＴｎを帯電ローラ２の外周面に押し付
けるｙ方向の力Ｆ1ｙ′ と、トナーＴｎを感光体１の外
周面に押し付けるｙ方向の力Ｆ2ｙ′ とは、次のような
関係になる。 Ｆ1′ｙ＋ｆｙ＜Ｆ2′ｙ したがって、この当接圧が大きくなる帯電ローラ２が感
光体１の非画像形成領域に当接する時は、帯電ローラ２
の外周面に付着しているトナーＴｎが感光体１側に移動
する。

【００５３】このトナーＴｎが帯電ローラ２から感光体
１側に移動するメカニズムを、図９を使用して説明す
る。なお説明の簡略化のため、帯電ローラ２が感光体１
の画像形成領域に当接している時の押圧力に対して、非
画像形成領域に当接している時の押圧力を３倍にした場
合について説明する。

【００５４】図９に示すように、帯電ローラ２が感光体
１の画像形成領域に当接している時（押圧力１倍）に
は、トナーＴｎを帯電ローラ２の外周面に押し付けるｙ
方向の力「Ｆ1ｙ＋ｆｙ」 とトナーＴｎを感光体１の外
周面１ａに押し付けるｙ方向の力Ｆ2ｙとは、Ｆ1ｙ＋ｆ
ｙ＞Ｆ2ｙ の関係にあるので、帯電ローラ２側のトナー
Ｔｎは感光体１側には移動しにくい。

【００５５】しかしながら、上記押圧力を３倍にする
と、Ｆ1ｙとＦ2ｙはＦ1ｙ＜Ｆ2ｙの関係にあるので、図
示のようにトナーＴｎを感光体１の外周面に押し付ける
ｙ方向の力Ｆ2′ｙ の方がトナーＴｎを帯電ローラ２の
外周面に押し付けるｙ方向の力Ｆ1′ｙ ＋ｆｙよりも大
きくなるため、帯電ローラ２の外周面１ａに付着してい
るトナーＴｎが感光体１側に移動しやすくなる。

【００５６】なお、上記の説明では、帯電ローラ２上の
トナーが、感光体１側に最も移動しにくい一番厳しい条
件(トナーの感光体１への吸着力を０としている)のもの
であり、実際にはトナーは感光体１に対しても吸着力が
働くので、帯電ローラ２上のトナーはさらに感光体１側
に移動しやすくなる。

【００５７】また、この実施例では、感光体１と帯電ロ
ーラ２とがそれぞれ独自のモータＭ2,Ｍ1 によって回転
される場合について説明したが、帯電ローラ２は独自の
駆動源を持たずに感光体１によって連れ回りされるタイ
プの電子写真装置であっても、同様に帯電ローラ２上の
トナーを感光体１側に移動させることができる。

【００５８】すなわち、帯電ローラ２が感光体１によっ
て連れ回りされる場合には、図７に示した状態で感光体
１が矢示方向に回転をすると、それにトナーＴｎを介し
て所定の押圧力で圧接されている帯電ローラ２が矢示方
向に回転されるが、その際に帯電ローラ２とトナーＴｎ
との間には滑りが生じる。したがって、トナーＴｎが帯
電ローラ２の外周面に保持される力は、帯電ローラ２が
独自の駆動源によって回転される場合に比べて小さくな
るので、帯電ローラ２上のトナーＴｎが感光体１側に移
動しやすくなる。

【００５９】図１１は感光体と帯電ローラの両者の当接
する外周面の周速を帯電ローラが画像形成領域に当接し
ている時には等しくし、非画像形成領域に当接している
時には異ならせるようにした実施例を示すフロー図であ
る。なお、この実施例による電子写真装置は、図１の実
施例に対し機構部分の構成が、ソレノイド３２とＬ形板
金部材１９とスプリング３１とカム１８とスプリング１
２等からなる当接圧可変手段が設けられていない点のみ
が異なるだけであるためその図示を省略し、必要に応じ
て図１乃至図４及び図６を参照して説明する。

【００６０】また、帯電ローラ２が感光体１の画像形成
領域に当接している時には両者が当接する外周面の周速
が等しくなるように、非画像形成領域に当接している時
には両者が当接する外周面の周速が異なるように帯電ロ
ーラ２の回転速度を制御する手段は、図１で説明したマ
イクロコンピユータ５０と同様な構成のマイクロコンピ
ユータが機能し、それと制御プログラムが異なるだけで
あるため、その図示も省略する。

【００６１】この実施例では、コピーがスタートされて
コピースタート信号を入力すると、図１１に示すよう
に、まずモータＭ1 とモータＭ2 を駆動させて、帯電ロ
ーラ２の図１で矢示Ｂ方向（正方向）に回転する回転速
度をＶ2(mm／sec)に設定する。なお、この回転速度Ｖ2
は、帯電ローラ２が感光体１の画像形成領域に当接して
いる時の回転速度であり、感光体１の回転速度Ｖ3（mm
／sec）に対してＶ2 ≒Ｖ3 の関係にあるものである
が、図６に示したコピースタート後から時間ｔ1 まで
は、それが非画像形成領域であっても、帯電ローラ２を
この回転速度Ｖ2 で回転させる。

【００６２】次に、帯電ローラ２が画像形成領域に当接
したか否かを図５の実施例の場合と同様に、図６の時間
ｔ1 が経過したか否かによって判断し、その時間ｔ1 の
経過後もその状態（回転速度Ｖ2の状態)のまま当接部が
非画像形成領域に達するのを待つ。そして、時間ｔ2 の
経過により、帯電ローラ２が非画像形成領域に達したこ
とを判断すると、帯電ローラ２の回転速度をＶ1（mm／s
ec）に設定する。この回転速度Ｖ1 は、帯電ローラ２と
感光体１とが当接する外周面の周速が異なるようにする
回転速度である。

【００６３】なお、この回転速度Ｖ1 ,Ｖ2 ,Ｖ3 は、好
ましくは Ｖ2 ≒Ｖ3 ≠０で、Ｖ1 ≒（０〜０.５ ）・Ｖ２ 又は、Ｖ２ ≒Ｖ3 ≠０で、Ｖ1 ≒（１.５〜１０）・Ｖ
2 とするとよい。このようにすることによって、帯電ロー
ラ２の外周面にトナー等が付着している場合には、その
トナー等が掻き落とされて感光体１の外周面１ａ側に移
動する。なお、このトナー等が帯電ローラ２から感光体
１側に移動するメカニズムについては後述する。

【００６４】それ以降は、図５の実施例の場合と同様
に、２枚目のコピーのための画像形成領域、あるいは１
枚だけのコピーの場合には、その処理が終了する時間ｔ
3 の若干手前のタイミングとする所定時間で、次のコピ
ーがあるか否かを判断する。その判断で、次のコピーが
あれば帯電ローラ２の回転速度をＶ2 に設定する処理以
降を繰り返し行ない、次のコピーがなければモータＭ1
，モータＭ2 を共に停止させて処理を終了する。

【００６５】なお、画像形成領域(図６の時間ｔ1 〜ｔ2
の間)では、感光体１と帯電ローラ２の両者の当接する
外周面の周速が等しいので、帯電ローラ２の外周面にト
ナー等が付着していても、それが感光体１側に殆ど移動
しないので感光体１が汚れることがない。

【００６６】次に、帯電ローラ２が感光体１の非画像形
成領域に当接している時にその両者の当接する外周面の
周速を異ならせることによって、帯電ローラ２の外周面
に付着しているトナー等が感光体１側へ移動するメカニ
ズムについて図１０を参照して説明する。このように帯
電ローラ２と感光体１の周速を互いに異ならせた場合に
は、帯電ローラ２とトナーＴｎとの間で滑りが生じるた
め、そのトナーＴｎが帯電ローラ２から受ける力は動摩
擦力Ｆ3 となり、そのＦ3 と図８で説明した静止摩擦力
Ｆ1 ，Ｆ2 との関係、及びその各ｙ方向の力の大きさの
関係は次のようになる。 Ｆ3 ＜Ｆ1 ＜Ｆ2 Ｆ3ｙ＜Ｆ1ｙ＜Ｆ2ｙ

【００６７】そして、その帯電ローラ２とトナーＴｎと
の滑りにより、そのトナーＴｎの帯電ローラ２に対する
吸着力ｆも減少するため、そのｙ方向の力ｆｙはＦ2
ｙ，Ｆ3ｙに比べて非常に小さくなり、それが限りなく
０に近い値になる。したがって、「Ｆ3ｙ＋ｆｙ(→０)
＜Ｆ2ｙ」の関係が成り立ち、帯電ローラ２が感光体１
の非画像形成領域に当接している時に、その両者が当接
する外周面の周速を異ならせることによって、帯電ロー
ラ２の外周面に付着しているトナー等を感光体１の外周
面１ａへ移動させることができる。

【００６８】図１２は帯電ローラが感光体の非画像形成
領域に当接している時には帯電ローラを逆方向に回転さ
せるようにした実施例を示すフロー図である。なお、こ
の実施例では、図１の実施例に対しソレノイド３２等か
らなる当接圧可変手段が設けられていない点と、帯電ロ
ーラ２が感光体１の非画像形成領域に当接している時に
は、帯電ローラ２と感光体１の当接部における回転方向
が逆方向になるように帯電ローラ２の回転方向を変える
手段を設けた点のみが異なるだけであり、その手段は図
１で説明したマイクロコンピユータ５０と同様な構成の
マイクロコンピユータが機能するものであって、それと
制御プログラムが異なるだけであるため、その装置の機
構部分及びマイクロコンピユータの図示を省略し、必要
に応じて図１乃至図４及び図６を参照して説明する。

【００６９】この実施例では、コピーがスタートされて
コピースタート信号を入力すると、図１２に示すよう
に、まずモータＭ1 とモータＭ2 を駆動させて、帯電ロ
ーラ２の図１で矢示Ｂ方向の正方向に回転する回転速度
をＶ2(mm／sec)に設定する。次に、帯電ローラ２が画像
形成領域に当接したか否かを図５及び図１１の各実施例
と同様に図６の時間ｔ1 が経過したか否かによって判断
し、その時間ｔ1 の経過後もその状態（正回転で回転速
度Ｖ2 の状態）のまま当接部が非画像形成領域に達する
のを待つ。

【００７０】そして、時間ｔ2 の経過により、帯電ロー
ラ２が非画像形成領域に達したことを判断すると、帯電
ローラ２の回転方向を変えてそれを逆回転させる。した
がって、帯電ローラ２の外周面にトナー等が付着してい
る場合には、そのトナー等が帯電ローラ２との当接部に
おける回転方向が逆方向に回転している感光体１によっ
て強制的に掻き落とされて、その掻き落とされたトナー
等が感光体１側に移動する。

【００７１】それ以降は、２枚目のコピーのための画像
形成領域、あるいは１枚だけのコピーの場合には、その
処理が終了する時間ｔ3 （図６）の若干手前のタイミン
グとする所定時間で、次のコピーがあるか否かを判断
し、次のコピーがあれば帯電ローラ２を正回転で回転速
度をＶ2 に設定してそれを回転させ、次のコピーがない
時にはモータＭ1 ，モータＭ2 を共に停止させて処理を
終了する。

【００７２】以上、帯電ローラ２の感光体１に対する当
接圧や、その帯電ローラ２の外周面の周速を変化させた
り、回転方向を変えたりする各実施例について説明して
きたが、帯電ローラ２以外のローラ部材である転写ロー
ラ３や除電ローラ４について、感光体１に対する当接圧
や周速を変化させたり、回転方向を変えるようにしても
よい。

【００７３】そして、それを転写ローラ３に適用すれ
ば、そのローラの外周面がトナー等により汚れるような
ことがあっても、その転写ローラ３が非画像形成領域に
当接している時にトナー等が感光体１側に移動すること
によってそれが取り除かれるので、転写材の裏面汚れを
防止することができる。また、それを除電ローラ４に適
用すれば、その外周面が清掃されることによって除電効
果が高まる。

【００７４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、ローラ部材の像担持体に対する当接圧を、画像形成
領域に当接している時に比べて非画像形成領域に当接し
ている時を大きくすることによって、ローラ部材の外周
面に付着したトナー等を像担持体側に移動させることが
できるので、そのローラ部材の外周面を清掃するクリー
ニング部材や、そのクリーニング部材によって取り除い
たトナー等を回収する容器を設ける必要がないため装置
を小型にできる。

【００７５】また、ローラ部材の外周面を摺擦してクリ
ーニングするクリーニング部材を使用しないため、その
クリーニング部材が劣化することによりローラ部材の外
周面にトナー等が付着したままの状態になって画像ムラ
が発生してしまうようなこともないので、長期に亘って
安定した良質の画像を得ることができ、サービスマンを
呼んでローラ部材やクリーニング部材を清掃したり、そ
れを交換したりする手間も省ける。そして、画像形成領
域ではローラ部材の像担持体の外周面に対する当接圧が
非画像形成領域に比べて小さくなるので、その像担持体
の外周面をトナーで汚すこともない。

【００７６】

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す電子写真装置の感光
体付近を示す概略図である。

【図２】同じくその感光体付近を示す斜視図である。

【図３】図１の電子写真装置において帯電ローラが感光
体の画像形成領域に当接している際に当接圧可変手段が
通常の当接圧で帯電ローラを感光体の外周面に当接させ
ている状態を示す概略図である。

【図４】同じくその当接圧可変手段が帯電ローラを感光
体の外周面の非画像形成領域に画像形成領域に当接して
いる時の当接圧に比べて大きな当接圧で当接させている
状態を示す概略図である。

【図５】図１の電子写真装置に設けられているマイクロ
コンピュータ５０が行なう帯電ローラが感光体の非画像
形成領域に当接している時の当接圧を画像形成領域に当
接している時の当接圧に比べて大きくする処理に関する
ルーチンを示すフロー図である。

【図６】図５のフローチャートの説明に供するタイミン
グ図である。

【図７】帯電ローラの感光体に対する当接圧を大きくし
た際に帯電ローラの外周面に付着しているトナー等が感
光体側へ移動するメカニズムを説明するための概略図で
ある。

【図８】同じくそのトナー等が感光体側へ移動する直前
の状態を示す概略図である。

【図９】トナーを帯電ローラに押し付ける力に対してト
ナーを感光体に押し付ける力が押圧力を３倍にすること
によって逆転する様子を説明するための説明図である。

【図１０】この発明の異なる実施例において帯電ローラ
と感光体とが当接する外周面の周速を異ならせることに
よって帯電ローラに付着しているトナー等が感光体側へ
移動するメカニズムを説明するための概略図である。

【図１１】同じくその実施例を示す図５と同様なフロー
図である。

【図１２】この発明のさらに異なる他の実施例を示す図
５と同様なフロー図である。

【符号の説明】

１：感光体（像担持体） ２：帯電ローラ（ローラ部材） ３：転写ローラ（ローラ部材） ４：除電ローラ（ローラ部材） １２，３１：スプリング １７：カム支持軸 １８：カム １９：Ｌ形板金部材 ２４：カバー ３２：ソレノイド ５０：マイクロコンピュータ Ｍ1，Ｍ2：モータ（駆動手段）

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−297690（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−210300（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−281827（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−6074（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−175466（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−100584（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−100583（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/02 G03G 15/16 103 G03G 21/06

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転しながら外周面に静電潜像を形成す
   る像担持体と、その像担持体の外周面に当接しながら回
   転するローラ部材と、前記像担持体に形成された静電潜
   像を現像する現像装置と、前記像担持体上の残留トナー
   等を回収するクリーニング装置とを備えた電子写真装置
   において、 前記ローラ部材の表面を前記像担持体の表面よりも同一
   部材に対する静止摩擦係数の小さな材料で形成し、該ロ
   ーラ部材の前記像担持体に対する当接圧を変化させる当
   接圧可変手段と、前記ローラ部材が前記像担持体の非画
   像形成領域に当接している時の前記当接圧を画像形成領
   域に当接している時の当接圧に比べて大きくするように
   前記当接圧可変手段を制御する手段とを設け、その当接
   圧を大きくしたときに前記ローラ部材の静止摩擦係数と
   前記像担持体の静止摩擦係数との差により前記ローラ部
   材の外周面に付着しているトナー等が前記像担持体側に
   移動するようにしたことを特徴とする電子写真装置。
2. 【請求項２】 前記ローラ部材が帯電ローラ，転写ロー
   ラ，除電ローラのいずれかであることを特徴とする請求
   項１記載の電子写真装置。