JPH0545963A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像担持体や現像ローラを駆動するギアに、
飛散した現像剤が付着するのを防止する。 【構成】 少なくとも感光ドラム（画像担持体）４と現
像ローラ７の一端に設けられたギア２２、２４とこれら
のギアに直接噛合するギア２５、２６を、現像剤と同極
性に帯電させるバイアス印加ギア２８等の手段を設け、
感光ドラム４と現像ローラ７を直接駆動するギア２２、
２４、２５、２６を現像剤と同極性に帯電させてギアの
歯面に現像剤が付着するのを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複写機やファクシミリ、
プリンタ等の電子写真方式で画像を形成する画像形成装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】上記方式の画像形成装置においては、周
知の如く画像担持体の外周面に形成された感光体層を帯
電チャージャにて一様に帯電させた後、レーザ・スキャ
ン・ユニット等にて露光して静電潜像を形成し、この画
像担持体上の静電潜像に対して画像担持体に近接配置さ
れた現像ローラから現像剤を供給してこれを現像し、画
像担持体上で現像された画像は、画像担持体とこれに対
向して配置された転写チャージャの間を通る通紙パスに
送り込まれた転写紙上に転写チャージャにて転写するよ
うに構成されている。

【０００３】そして、これら画像担持体や現像ローラ、
及びそれらに付帯して設けられた各種ローラやパドル等
を互いに同期して連動回転させるために、それらの一端
に互いに噛合させたギアが設けられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の画像
形成装置においては上記ギアに現像剤の付着を防止する
対策は特に講じられていないため、長期間使用する間に
画像担持体や画像担持体と現像ローラの対向部等から洩
れ出して飛散した現像剤がギアに付着することは避けら
れず、ギアの歯面に現像剤が付着すると、歯厚にばらつ
きを生じたのと同様の結果を招き、画像担持体や現像ロ
ーラに微細な回転むらを生じ、ジッタや濃度むらなどの
原因となるという問題があった。

【０００５】そこで本発明は、画像担持体や現像ローラ
を駆動するギアに、飛散した現像剤が付着するのを防止
した画像形成装置を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の画像形成装置は
上記課題を達成するために、少なくとも画像担持体と現
像ローラの一端に設けられたギアとこれらのギアに直接
噛合するギアを、現像剤と同極性に帯電させる手段を設
けたことを特徴とする。

【０００７】具体的には、ギアが導電体の場合は、ギア
にバイアス電圧を印加する手段を設け、ギアが半導体の
場合は、ギアに現像剤と逆極性の帯電手段を働かせ、ギ
アが絶縁体の場合は、このギアの歯部に現像剤と同極性
の帯電電圧を印加された帯電部材を噛合接触させる。

【０００８】

【作用】本発明の上記構成では、画像担持体と現像ロー
ラを直接駆動するギアを現像剤と同極性に帯電するの
で、ギアの歯面に現像剤が付着するのを確実に防止で
き、歯面への現像剤の付着による回転むらのためにジッ
タや濃度むらが生じるのを防止できる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明を作像カートリッジに適用した
一実施例を図１、図２を参照して説明する。

【００１０】図２は本発明の適用対象の作像カートリッ
ジ１を示している。この作像カートリッジ１は現像装置
部２と廃トナー収容部３とを連結して構成され、かつ廃
トナー収容部３の現像装置部２との連結端部には感光ド
ラム４が配設されている。

【００１１】現像装置部２は現像剤を収容する現像剤収
容部５と現像機構部６とを備えている。現像機構部６に
は、感光ドラム４に対して現像剤の均一な薄層を供給し
て感光ドラム４上の静電潜像をトナー現像する現像ロー
ラ７と、現像ローラ７の背部から現像剤を帯電させなが
ら現像ローラ７に供給するファーブラシ８が配設されて
いる。現像ローラ７にはその外周面に供給された現像剤
を均一な薄層に形成する弾性ブレード７ａが圧接されて
いる。この弾性ブレード７ａはウレタンゴム、シリコー
ンゴム等のゴムブレードやばね用りん青銅、ばね鋼等の
金属ブレードが有用である。

【００１２】廃トナー収容部３において、感光ドラム４
の背部にはクリーニングブレード９が圧接させられ、こ
れによって感光ドラム４上から掻き取られた残留トナー
が廃トナー収容部３内に収容される。この収容のために
廃トナー収容部３の感光ドラム４の後方の底部近くにパ
ドル１０が設けられ、感光ドラム４から掻き取られたト
ナーを廃トナー収容部３内に掻き込むようになってい
る。又、感光ドラム４の上部位置、即ちクリーニングブ
レード９より感光ドラム４回転方向下手位置に、感光ド
ラム４を均一に帯電する帯電チャージャ１１が配設され
ている。

【００１３】なお、感光ドラム４はアルミニウム等の金
属基台の表面に酸化亜鉛、セレンや有機光導電性材料等
の光導電層を形成したものであり、画像露光によって静
電潜像を形成する。又、感光ドラム４と現像ローラ７と
は双方の支軸に設けた位置決めローラ（図示せず）同士
を当接させて所定のギャップを保っている。

【００１４】現像剤収容部５内には現像剤をファーブラ
シ８に供給しながら撹拌する現像剤供給パドル１２と、
トナーのブロック化を防止する撹拌翼１３とが設けられ
ている。現像剤収容部５の上部開口１４には蓋１５が接
着や溶着、ねじ止め等適宜な方法で装着されている。こ
の蓋１５には、空気抜き穴１６が形成されるとともに、
半透膜１７によって閉じられている。半透膜１７は空気
を通して現像剤を通さない性質のものを採用している。
このように、現像剤収容部５に半透膜１７を設けること
により、作像カートリッジ１の取り扱い中に作像カート
リッジ１を把持する外力が現像剤収容部５に作用して捩
れや凹み等の変形を生じ、その容積が縮小するようなこ
とがあっても、容積縮小に伴う空気の噴き出しが抵抗の
少ない半透膜１７の部分を通じて行われるため、現像ロ
ーラ７の部分から外部に現像剤が吹き出すのを防止でき
る。

【００１５】以上のように構成された作像カートリッジ
１は、図示は省略するが、例えばプリンタにおける上下
に開閉可能な上部フレームに装着され、上部フレームを
下部フレームに対して閉じたとき、図２に示すように、
下部フレーム側に設けられている転写チャージャ５０と
の間にプリントのための通紙パス５１を形成する。又、
上部フレームの作像カートリッジ１を装着する部分の上
部には、レーザ・スキャン・ユニットが配設され、パー
ソナルコンピュータやイメージリーダ等により与えられ
る画像信号に応じて変調したレーザ光をポリゴンミラー
等の適宜な走査手段により偏向して感光ドラム４に投光
し、感光ドラム４上に画像露光を行い、帯電チャージャ
１１にて一様に帯電された感光ドラム４に静電潜像を形
成する。

【００１６】感光ドラム４上の静電潜像は現像装置部２
で現像され、さらに通紙パス５１を搬送されてくる転写
紙の裏側から転写チャージャ５０が作用して感光ドラム
４上に形成された現像後のトナー像は転写紙上に転写さ
れる。

【００１７】以上のような全体構成の作像カートリッジ
１において、図１に示すように、感光ドラム４の一端の
支軸２１にこの感光ドラム４を回転駆動するギア２２が
固定され、同様に現像ローラ７の一端の支軸２３にこの
現像ローラ７を駆動するギア２４が固定され、かつこの
ギア２４に噛合するアイドルギア２５がギア２２の近傍
に配設されている。一方、プリンタの下部フレームに
は、作像カートリッジ１が所定位置にセットされたとき
にギア２２とアイドルギア２５に噛合する駆動ギア２６
が配設され、図示しない駆動源にて駆動可能に構成され
ている。これらギア２２、２４、アイドルギア２５及び
駆動ギア２６は導電性を付与したアセタール樹脂等の導
電体材料にて構成されており、かつ支軸との間に絶縁ブ
ッシュ２７が介在されて電気的に絶縁されている。そし
て、駆動ギア２６に導電体材料にて構成されかつバイア
ス電圧印加手段２９に電気的に接続されたバイアス印加
ギア２８が噛合されている。バイアス電圧印加手段２９
の極性は現像剤と同極性である。

【００１８】以上の構成によると、感光ドラム４を駆動
するギア２２、現像ローラ７を駆動するギア２４及びこ
れらギアに噛合しているアイドルギア２５、駆動ギア２
６がバイアス印加ギア２８を介してバイアス電圧印加手
段２９にて現像剤と同極性に帯電されているので、現像
剤が感光ドラム４や現像ローラ７の外部露出部から洩れ
出して飛散した場合でも、これらのギアに付着すること
はない。従って、これらギア２２、２４、２５、２６の
歯面に現像剤が付着することによって歯厚にばらつきを
生じたのと同様の結果を招き、感光ドラム４や現像ロー
ラ７の回転に微細な回転むらを生じ、ジッタや濃度むら
などの原因となるというようなことを完全に防止でき、
長期間にわたって安定して高品質の画像が得られる。

【００１９】要するにアイドルギア２５、駆動ギア２６
はどのような方法によってでも現像剤と同極性に保たれ
ている限り、同様な作用効果を発揮する。これには種々
の方法が考えられる。

【００２０】次に、図３を参照して本発明の第２実施例
を説明する。上記実施例では各ギアが導電体材料にて構
成されている場合を例示したが、本実施例では各ギア３
２、３４、３５、３６が１０⁸ 〜１０¹⁰Ω−cm程度の抵
抗値の半導体材料にて構成されている。尚、この実施例
におけるギア３２、３４、３５、３６は、材料が異なる
だけで第１実施例における参照番号の１桁が同一のギア
にそれぞれ対応しており、個々のギアの説明は省略す
る。このことは次の第３実施例においても同様である。
そして、各ギア３２、３４、３５、３６の側面に摩擦接
触するように現像剤と逆極性の摩擦帯電部材３７が配設
され、ギア３２、３４、３５、３６の回転に伴ってこれ
らギアがトナーと同極性に摩擦帯電するように構成され
ている。なお、この摩擦帯電部材３７は作像カートリッ
ジ１のフレーム側壁（図示せず）に固定されている。か
くして、摩擦帯電にて発生した電荷は各ギア３２、３
４、３５、３６が半導体であるためギア表面の全面に移
動し、歯面への現像剤の付着が防止される。したがって
本実施例のギア３２、３４、３５、３６はどの部分を帯
電されてもよい。

【００２１】またこれらギア３２、３４、３５、３６は
帯電させるのも摩擦に限らない。例えばバイアスが印加
されたローラ等の接触、チャージャによる帯電が考えら
れる。

【００２２】次に、図４を参照して本発明の第３実施例
を説明する。本実施例ではギアが１０¹⁰Ω−cm以上の絶
縁体材料にて構成されている。そのため、電荷の移動を
期待できないので、直接各ギア４２、４４、４５、４６
の歯面を現像剤と同極性に帯電させる必要がある。そこ
で、互いに噛合しているギアの少なくとも１つ、図示例
では駆動ギア４６に帯電用ギア４７を噛合させ、この帯
電用ギア４７に帯電用電源４８にて現像剤と同極性の帯
電電圧を印加している。尚、図示例では駆動ギアに帯電
用ギア４７を噛合させ、順次噛み合っているギアの歯面
を帯電させるようにしたが、スペース的に許されるな
ら、最も重要な感光ドラム４と現像ローラ７の一端のギ
ア４２、４４に直接帯電用ギアを噛合させた方が好まし
い。

【００２３】また前記のような帯電ギアに代えて帯電ブ
ラシを噛合接触させることもできるし、チャージャを用
いてもギア４２、４４、４５、４６の歯面を帯電させる
こともできる。

【００２４】以上の実施例では、現像装置部２、廃トナ
ー回収部３及び感光ドラム４を一体化して上部フレーム
に対して着脱自在とした作像カートリッジ１における例
を示したが、本発明は装置本体側にこれらを配置したも
のにも同様に適用でき、同じ効果が得られる。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、少なくとも画像担持体
と現像ローラの一端に設けられたギアとこれらのギアに
直接噛合するギアを、現像剤と同極性に帯電させる手段
を設け、画像担持体と現像ローラを直接駆動するギアを
現像剤と同極性に帯電するので、ギアの歯面に現像剤が
付着するのを確実に防止でき、歯面への現像剤の付着に
よる回転むらのためにジッタや濃度むらが生じるのを防
止できるという効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例における作像カートリッジ
の要部の斜視図である。

【図２】作像カートリッジの全体概略構成を示す断面図
である。

【図３】本発明の第２実施例の要部の斜視図である。

【図４】本発明の第３実施例の要部の斜視図である。

【符号の説明】

４ 感光ドラム ７ 現像ローラ ２２ ギア ２４ ギア ２８ バイアス印加ギア ２９ バイアス電圧印加手段 ３７ 摩擦帯電部材 ４７ 帯電用ギア ４８ 帯電用電源

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも画像担持体の一端に設けられ
   たギアとこれらのギアに直接噛合するギアを、現像剤と
   同極性に保つ手段を設けたことを特徴とする画像形成装
   置。
2. 【請求項２】 ギアを導電体材料にて構成し、ギアにバ
   イアス電圧を印加する手段を設けたことを特徴とする請
   求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 ギアを半導体材料にて構成し、ギアに現
   像剤と逆極性の帯電手段を働かせたことを特徴とする請
   求項１記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 ギアを絶縁体材料にて構成し、このギア
   の歯部に現像剤と同極性の帯電電圧を印加された帯電部
   材を噛合接触させたことを特徴とする請求項１記載の画
   像形成装置。