JP5083243B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機，プリンタ，ファクシミリ及びこれらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置に係り、特に、支持部材に回転可能に支持された筒状帯電部材を、回転駆動される像担持体の表面に接触させて回転させながら、この筒状帯電部材により像担持体の表面を帯電させる接触式帯電装置を備えた画像形成装置において、上記の筒状帯電部材が像担持体の回転に伴って安定して回転され、この筒状帯電部材によって像担持体の表面が安定して均一に帯電されるようにした点に特徴を有するものである。

複写機，プリンタ，ファクシミリ及びこれらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置においては、一般に、回転駆動される像担持体の表面を帯電装置によって帯電させた後、このように帯電された像担持体の表面に露光装置により画像データに従った露光を行って、像担持体の表面に静電潜像を形成し、このように静電潜像が形成された像担持体に現像装置からトナーを供給して、像担持体の表面に静電潜像に対応したトナー像を形成し、このトナー像を記録紙や中間転写体等に転写させた後、転写後の像担持体の表面に残留するトナー等の残留物をクリーニング装置によって除去し、その後、再度、上記のように帯電装置によって像担持体の表面を帯電させるようにしている。

ここで、上記のように像担持体を帯電装置によって帯電させるにあたり、一般にコロナ放電を利用した帯電装置が用いられていたが、このような帯電装置の場合には、消費電力が大きく、オゾンの発生量も多くなるという問題があった。

そして、近年においては、消費電力及びオゾンの発生を抑制するため、回転軸が設けられた帯電ローラを用い、この帯電ローラを回転駆動される像担持体の表面に接触させて回転させながら、像担持体の表面を帯電させるようにした接触式帯電装置が用いられるようになった。

しかし、このような回転軸が設けられた帯電ローラは、一般に回転軸によってその重量が大きくなると共にコストが高くつき、またこの帯電ローラを回転駆動される像担持体の表面に接触させて従動回転させる場合に、回転駆動される像担持体に加わる負荷も大きくなる等の問題があった。

また、近年においては、上記の帯電ローラよりもコストの低い筒状帯電部材を、回転駆動される像担持体の表面に接触させて回転させながら、この筒状帯電部材により像担持体の表面を帯電させるようにした接触式帯電装置を用いるようにしたものが提案されている。

そして、このような接触式帯電装置としては、特許文献１，２等に示されるように、筒状帯電部材よりも周長の短いローラ状の支持部材を筒状帯電部材の内周側に設け、この支持部材から像担持体に向けて突出された筒状帯電部材の部分を、回転駆動される像担持体の表面に接触させて回転させるようにしたものや、筒状帯電部材を回転可能に保持する支持部材を筒状帯電部材の両端部の外周側に設け、この支持部材から像担持体に向けて突出された筒状帯電部材の部分を、回転駆動される像担持体の表面に接触させて回転させるようにしたものが提案されている。

ここで、上記のように筒状帯電部材よりも周長の短いローラ状の支持部材を筒状帯電部材の内周側に設けて、筒状帯電部材をこの支持部材によって保持させるようにした場合、この支持部材と筒状帯電部材との接触面積が大きくなって、支持部材と筒状帯電部材との間の摩擦抵抗が大きくなり、この筒状帯電部材を回転駆動される像担持体の表面に接触させて回転させる際、特にこの筒状帯電部材を像担持体の表面に接触させて従動回転させる際に、この筒状帯電部材の回転が安定せず、像担持体の表面を均一に帯電させることができなくなるという問題があった。

また、上記のように筒状帯電部材の両端部の外周側に設けた支持部材によって筒状帯電部材を回転可能に保持させるようにした場合、支持部材と接触する筒状帯電部材の両端部における摩擦抵抗が大きくなり、この筒状帯電部材を回転駆動される像担持体の表面に接触させて回転させる際、特にこの筒状帯電部材を像担持体の表面に接触させて従動回転させる際に、支持部材と接触していない筒状帯電部材の中央部と筒状帯電部材の両端部との間で回転力にバラツキが生じ、上記の場合と同様に、筒状帯電部材の回転が安定せず、像担持体の表面を均一に帯電させることができなくなるという問題があった。

特開平８−２４０９６３号公報 特開平１１−２１８９９９号公報

本発明は、回転駆動される像担持体の表面に接触して回転する筒状帯電部材を用いた接触式帯電装置によって像担持体の表面を帯電させるようにした画像形成装置における上記のような問題を解決することを課題とするものである。

すなわち、本発明においては、上記のような画像形成装置において、上記の筒状帯電部材が像担持体の回転に伴って安定して回転され、この筒状帯電部材によって像担持体の表面が安定して均一に帯電されるようにすることを課題とするものである。

本発明においては、上記のような課題を解決するため、支持部材に回転可能に保持された筒状帯電部材を、回転駆動される像担持体の表面に接触させて回転させながら、この筒状帯電部材により像担持体の表面を帯電させる接触式帯電装置を備えた画像形成装置において、上記の支持部材によって筒状帯電部材の外周面を支持させると共に、上記の筒状帯電部材の軸方向の一部に接触して回転する回転体を、筒状帯電部材と接触する像担持体の画像形成領域外の位置に設けた。

ここで、上記のように筒状帯電部材の軸方向の一部に接触して回転する回転体を、筒状帯電部材と接触する像担持体の画像形成領域外の位置に設けると、この回転体との接触によって筒状帯電部材の一部が劣化した場合にも、像担持体の帯電に影響を及ぼすのが防止される。

また、上記の回転体が筒状帯電部材と適切に接触して回転されるようにするため、像担持体と筒状帯電部材とが接触する位置よりも筒状帯電部材の回転方向下流側における支持部材の面に回転体を設け、筒状帯電部材が像担持体の表面に接触して回転する際に、この筒状帯電部材が回転体の方に押されて、筒状帯電部材が回転体に接触されるようにすることが好ましい。

また、上記の筒状帯電部材に帯電バイアス電圧を印加させて、像担持体の表面を帯電させるにあたっては、上記の回転体を通して筒状帯電部材に帯電バイアス電圧を印加させるようにすることができる。

また、上記の回転体として回転ローラを用いた場合には、この回転ローラの回転軸に規制板を設け、この規制板により上記の筒状帯電部材が軸方向の移動するのを規制することができる。

本発明の画像形成装置においては、支持部材に回転可能に保持された筒状帯電部材を、回転駆動される像担持体の表面に接触させて回転させるにあたり、前記の支持部材によって筒状帯電部材の外周面を支持させるようにし、この筒状帯電部材の軸方向の一部において、筒状帯電部材と接触して回転する回転体を設けたため、筒状帯電部材が支持部材と接触する部分を少なくして、支持部材との間の摩擦抵抗を低減することができると共に、この回転体との接触によって摩擦抵抗が大きくなるということもない。

この結果、本発明の画像形成装置においては、上記の筒状帯電部材を回転駆動される像担持体の表面に接触させて回転させる場合、特に、この筒状帯電部材を像担持体の表面に接触させて従動回転させる場合においても、この筒状帯電部材が像担持体の回転に伴って安定して回転されるようになり、この筒状帯電部材によって像担持体の表面を安定して均一に帯電させることができ、良好な画像形成が安定して行えるようになる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置において、各感光体ドラムの表面を接触式帯電装置により帯電させて画像形成を行う状態を示した概略説明図である。 上記の実施形態の画像形成装置において、回転駆動される感光体ドラムの表面に接触して従動回転する筒状帯電部材を、支持部材により回転可能に支持させると共に、この支持部材に、筒状帯電部材と接触して回転する回転ローラを用いた回転体を設けた状態を示した部分説明図である。 上記の実施形態の画像形成装置において、上記の回転ローラを、筒状帯電部材の軸方向端部に接触させた状態を示した概略説明図である。 上記の実施形態の画像形成装置において、筒状帯電部材の軸方向端部に接触させた回転ローラにおける回転軸の軸方向外側に、筒状帯電部材のずれを規制する規制板を設けた変更例を示した概略説明図である。 上記の実施形態の画像形成装置において、上記の支持部材に、回転体として、筒状帯電部材と接触して回転する球状回転体を設けた変更例を示した概略説明図である。

次に、この発明の実施形態に係る画像形成装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明に係る画像形成装置は、下記の実施形態に示したものに限定されず、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。

この実施形態の画像形成装置においては、図１に示すように、黄色，マゼンタ色，シアン色，黒色の異なった色彩のトナーを収容させた４つの現像装置１１に対応させて、像担持体１０となる４つの感光体ドラム１０を設けている。

ここで、この画像形成装置において、フルカラーの画像形成を行うにあたっては、上記の各感光体ドラム１０を回転させ、このように回転する各感光体ドラム１０の下部側において、各感光体ドラム１０の表面に、それぞれ接触式帯電装置１２０における支持部材１２１内に回転可能に保持された筒状帯電部材１２２を接触させ、各感光体ドラム１０の回転に伴ってそれぞれ筒状帯電部材１２２を従動回転させながら、各筒状帯電部材１２２によって各感光体ドラム１０の表面を帯電させる。

そして、このように帯電された各感光体ドラム１０に対して、それぞれ露光装置１３により画像データに従った露光を行って、各感光体ドラム１０の表面にそれぞれ静電潜像を形成し、このように静電潜像が形成された各感光体ドラム１０に対して、それぞれ対応する現像装置１１から所定の色彩のトナーを各感光体ドラム１０の静電潜像に供給して現像を行い、各感光体ドラム１０の表面にそれぞれの色彩のトナー像を形成する。

次いで、上記の各感光体ドラム１０に形成されたそれぞれの色彩のトナー像を、ローラ１４に架け渡されて駆動される無端ベルト状になった中間転写体１５にそれぞれローラ状になった一次転写装置１６により順々に一次転写させて、この中間転写体１５の上にフルカラーのトナー像を形成する。一方、このようにトナー像を転写させた後の各感光体ドラム１０の表面に第１クリーニング部材１７を圧接させ、中間転写体１５に転写されずに各感光体ドラム１０の表面に残留しているトナー等の残留物をこの第１クリーニング部材１７によって除去させる。

そして、上記のように中間転写体１５の上に形成されたフルカラーのトナー像を、この中間転写体１５によりローラ状になった二次転写装置１８と対向する位置に導くと共に、この画像形成装置の下部に収容された記録シートＳを、送りローラ１９により中間転写体１５と二次転写装置１８との間に導き、上記の二次転写装置１８により中間転写体１５の上に形成されたフルカラーのトナー像をこの記録シートＳに二次転写させる。一方、このようにトナー像を二次転写させた後の中間転写体１５の表面に第２クリーニング部材２０を圧接させ、記録シートＳに転写されずに中間転写体１５の表面に残留しているトナー等の残留物をこの第２クリーニング部材２０によって除去させる。

その後、上記のようにフルカラーのトナー像が転写された記録シートＳを定着装置２１に導き、この定着装置２１により転写されたフルカラーのトナー像を記録シートＳに定着させ、このようにフルカラーのトナー像が定着された記録シートＳを排紙させる。

ここで、この実施形態の画像形成装置において、回転する感光体ドラム１０の表面を帯電させる上記の接触式帯電装置１２０においては、図２に示すように、上記の筒状帯電部材１２２が上記の支持部材１２１の底面部１２１ａとだけ接触するようにして、筒状帯電部材１２２を支持部材１２１内に回転可能に保持させている。

そして、この筒状帯電部材１２２と接触して回転する回転体１２３として、感光体ドラム１０と筒状帯電部材１２２とが接触する位置よりも筒状帯電部材１２２の回転方向下流側における支持部材１２１の下流面１２１ｂにおいて、所要長さの回転ローラ１２３ａを上記の筒状帯電部材１２２と接触するようにして軸受部材１２３ｂに回転可能に保持させると共に、この回転ローラ１２３ａの回転軸１２３ｃに帯電バイアス電源１２４を接続させ、この帯電バイアス電源１２４から回転ローラ１２３ａを通して筒状帯電部材１２２に帯電バイアス電圧を印加させるようにしている。

また、このように所要長さの回転ローラ１２３ａを筒状帯電部材１２２と接触するようにして軸受部材１２３ｂに回転可能に保持させるにあたっては、図３に示すように、上記の筒状帯電部材１２２の軸方向端部であって、この筒状帯電部材１２２と接触する感光体ドラム１０における画像形成領域Ａから外れた非画像領域Ｂの部分において、上記の回転ローラ１２３ａを筒状帯電部材１２２と接触させるようにしている。

そして、この実施形態においては、上記のように回転する感光体ドラム１０の表面に筒状帯電部材１２２を接触させて、この筒状帯電部材１２２を感光体ドラム１０の回転に伴って従動回転させると共に、この筒状帯電部材１２２の軸方向端部において、この筒状帯電部材１２２と接触する回転ローラ１２３ａを筒状帯電部材１２２の回転に伴って従動回転させ、この回転ローラ１２３ａを通して帯電バイアス電源１２４から筒状帯電部材１２２に帯電バイアス電圧を印加させ、回転する感光体ドラム１０の表面をこの筒状帯電部材１２２によって帯電させるようにしている。

ここで、この実施形態においては、上記の筒状帯電部材１２２が、支持部材１２１の底面部１２１ａと、この筒状帯電部材１２２の軸方向端部に設けられた回転ローラ１２３ａとに接触するだけであり、筒状帯電部材１２２が支持部材１２１と接触する部分が少なくなって、支持部材１２１との間の摩擦抵抗が低減されると共に、上記の回転ローラ１２３ａが筒状帯電部材１２２と一緒に回転されるため、回転ローラ１２３ａとの間の摩擦抵抗も低減される。

この結果、上記の筒状帯電部材１２２が感光体ドラム１０の回転に伴って安定して回転されるようになり、この筒状帯電部材１２２によって感光体ドラム１０の表面を安定して均一に帯電させることができ、良好な画像形成が安定して行えるようになる。

なお、この実施形態においては、筒状帯電部材１２２と接触する上記の回転ローラ１２３ａを、筒状帯電部材１２２の回転に伴って従動回転させるようにしたが、この回転ローラ１２３ａを別個に回転させることも可能である。

また、上記のように回転する感光体ドラム１０の表面に筒状帯電部材１２２を接触させて従動回転させ、この筒状帯電部材１２２によって感光体ドラム１０の表面を帯電させるにあたり、摩擦等によってこの筒状帯電部材１２２が軸方向に移動してずれるのを抑制するため、図４に示すように、上記の軸受部材１２３ｂから軸方向外側に延出された回転ローラ１２３ａの回転軸１２３ｃに、筒状帯電部材１２２の端縁と接触して筒状帯電部材１２２が軸方向にずれるのを規制する規制板１２５を設けるようにすることができる。

また、感光体ドラム１０と筒状帯電部材１２２とが接触する位置よりも筒状帯電部材１２２の回転方向下流側における支持部材１２１の下流面１２１ｂにおいて、筒状帯電部材１２２と接触して回転する回転体１２３は、上記の実施形態に示したような回転ローラ１２３ａに限定されない。

例えば、図５に示すように、感光体ドラム１０と筒状帯電部材１２２とが接触する位置よりも筒状帯電部材１２２の回転方向下流側における支持部材１２１の下流面１２１ｂにおいて、回転体１２３として、球状回転体１２３ｄの一部が回転体保持部材１２３ｅから突出するようにして、この球状回転体１２３ｄを回転体保持部材１２３ｅに回転可能に保持させ、回転体保持部材１２３ｅから突出した球状回転体１２３ｄの部分を筒状帯電部材１２２に接触させて、この球状回転体１２３ｄが筒状帯電部材１２２の回転に伴って回転されるようにすることも可能である。

そして、このように回転体保持部材１２３ｅから突出した球状回転体１２３ｄの部分を筒状帯電部材１２２に接触させるようにすると、球状回転体１２３ｄと筒状帯電部材１２２とが点接触するだけであるため、回転ローラ１２３ａを用いた場合よりも、さらに筒状帯電部材１２２が球状回転体１２３ｄと接触する面積が少なくなり、筒状帯電部材１２２における摩擦抵抗がさらに低減されて、筒状帯電部材１２２が感光体ドラム１０の回転に伴ってさらに安定して回転されるようになる。

１０ 感光体ドラム（像担持体）
１１ 現像装置
１３ 露光装置
１４ ローラ
１５ 中間転写体
１６ 一次転写装置
１７ 第１クリーニング部材
１８ 二次転写装置
１９ 送りローラ
２０ 第２クリーニング部材
２１ 定着装置
１２０ 接触式帯電装置
１２１ 支持部材
１２１ａ 底面部
１２１ｂ 下流面
１２２ 筒状帯電部材
１２３ 回転体
１２３ａ 回転ローラ
１２３ｂ 軸受部材
１２３ｃ 回転軸
１２３ｄ 球状回転体
１２３ｅ 回転体保持部材
１２４ 帯電バイアス電源
１２５ 規制板
Ａ 画像形成領域
Ｂ 非画像領域
Ｓ 記録シート

Claims (5)

1. 支持部材に回転可能に保持された筒状帯電部材を、回転駆動される像担持体の表面に接触させて回転させながら、この筒状帯電部材により像担持体の表面を帯電させる接触式帯電装置を備えた画像形成装置において、上記の支持部材によって筒状帯電部材の外周面を支持させると共に、上記の筒状帯電部材の軸方向の一部に接触して回転する回転体を、筒状帯電部材と接触する像担持体の画像形成領域外の位置に設けたことを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、上記の筒状帯電部材が回転駆動される像担持体の表面に接触して従動回転されることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置において、上記の回転体が、像担持体と筒状帯電部材とが接触する位置よりも筒状帯電部材の回転方向下流側における支持部材の面に設けられていることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の画像形成装置において、上記の回転体を通して筒状帯電部材に帯電バイアス電圧が印加されることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の画像形成装置において、上記の回転体が回転ローラからなり、この回転ローラの回転軸に上記の筒状帯電部材の軸方向の移動を規制する規制板を設けたことを特徴とする画像形成装置。

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