JPH06348106A

JPH06348106A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH06348106A
Application number: JP13616693A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Miyashita; 義明宮下; Kentaro Matsumoto; 健太郎松本
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1993-06-07
Filing date: 1993-06-07
Publication date: 1994-12-22
Anticipated expiration: 2017-08-26
Also published as: JP3318047B2

Abstract

(57)【要約】【目的】この発明は、安定した均一な帯電を行うことが
できて長期に渡って異常画像が生じず且つ大型化せずに
簡単で安価に実現できるようにすることを目的とする。【構成】この発明は、直流電圧が印加され感光体３に
接触して回転してこの感光体３を一様に帯電させる帯電
ローラ１を有する画像形成装置において、前記帯電ロー
ラ３の表面をトナー９で被覆させるトナー被覆手段を備
えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は帯電ローラを有する複写
機,プリンタ等の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機,プリンタ等の画像形成装
置においては、感光体を帯電させる手段としては、一般
にコロナ放電を利用したコロナ帯電器が使用されてき
た。しかしながら、コロナ帯電器では、コロナ放電に伴
ってオゾンや窒化酸化物を発生し、これらは人体や環境
に有害である。また、オゾンや窒化酸化物は、画像形成
装置において、感光体や光学系等に付着して画質劣化の
原因になるという欠点を有している。

【０００３】そこで、このようなコロナ帯電器のコロナ
放電による欠点を回避するために、画像形成装置におい
て、帯電ローラを感光体と直接に接触させて感光体を帯
電させる接触帯電方式が特開昭６３ー１４９６６８号公
報などにより知られている。また、接触帯電方式におい
て、帯電ローラにクリーニング部材を常時当接させ、ま
たは接離させる方式が提案されている（特開平２ー２７
２５８２号公報、特開平３ー４８８７０号公報、特開平
３ー１０１７６８号公報参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記接触帯電方式で
は、帯電効率は向上するが、繰り返し使用することによ
り、転写紙等から発生する紙粉、感光体上のクリーニン
グしきれないトナー等が感光体を介して帯電ローラに付
着して帯電条件にムラが生じて感光体の帯電不良を引き
起こし、感光体の帯電ムラや画像ボケ、白スジ、黒スジ
等の画像異常を引き起こす。

【０００５】また、上記帯電ローラにクリーニング部材
を常時当接させ、または接離させる方式では、クリーニ
ング部材及び帯電ローラの双方の耐久性に問題があり、
帯電ローラにクリーニング部材を接離させる機構が複雑
な接離機構となって装置を小型化することができず、コ
ストがかかる等の問題があった。

【０００６】本発明は、上記欠点を改善し、安定した均
一な帯電を行うことができて長期に渡って異常画像が生
じず且つ大型化せずに簡単で安価に実現できる画像形成
装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、直流電圧が印加され感光体
に接触して回転してこの感光体を一様に帯電させる帯電
ローラを有する画像形成装置において、前記帯電ローラ
の表面をトナーで被覆させるトナー被覆手段を備えたも
のである。請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像
形成装置において、前記トナー被覆手段が決められたタ
イミングで前記帯電ローラにトナーを入力して被覆させ
るものである。

【０００８】請求項３記載の発明は、請求項１記載の画
像形成装置において、前記帯電ローラに被覆されたトナ
ー層の厚みを規制する規制部材を備えたものである。請
求項４記載の発明は、請求項４記載の画像形成装置にお
いて、前記規制部材を前記帯電ローラの回転方向下流側
に設けたものである。

【０００９】請求項５記載の発明は、請求項１記載の画
像形成装置において、前記帯電ローラにトナーを入力し
た後に前記帯電ローラへの印加電圧をトナー入力前より
上げるものである。請求項６記載の発明は、請求項１記
載の画像形成装置において、前記帯電ローラにトナーを
入力するときに前記帯電ローラに電圧を印加するもので
ある。

【００１０】請求項７記載の発明は、請求項１記載の画
像形成装置において、前記帯電ローラにトナーを入力す
るときに前記帯電ローラの前記感光体への加圧力を通常
より高くするものである。請求項８記載の発明は、請求
項１記載の画像形成装置において、前記帯電ローラにト
ナーを入力するときにトナーの入力量を前記帯電ローラ
の周長以上またはその周長の整数倍に相当する入力量と
するものである。請求項９記載の発明は、請求項１記載
の画像形成装置において、前記帯電ローラにトナーを入
力した後に前記帯電ローラを一定時間以上回転させるも
のである。

【００１１】

【作用】請求項１記載の発明では、トナー被覆手段が帯
電ローラの表面をトナーで被覆させる。請求項２記載の
発明では、請求項１記載の画像形成装置において、トナ
ー被覆手段が決められたタイミングで帯電ローラにトナ
ーを入力して被覆させる。請求項３記載の発明では、請
求項１記載の画像形成装置において、帯電ローラに被覆
されたトナー層の厚みが規制部材により規制される。

【００１２】請求項４記載の発明では、請求項４記載の
画像形成装置において、前記規制部材が帯電ローラの回
転方向下流側にて帯電ローラに被覆されたトナー層の厚
みを規制する。請求項５記載の発明では、請求項１記載
の画像形成装置において、帯電ローラにトナーが入力さ
れた後に帯電ローラへの印加電圧がトナー入力前より上
げられる。

【００１３】請求項６記載の発明では、請求項１記載の
画像形成装置において、帯電ローラにトナーが入力され
るときに帯電ローラに電圧が印加される。請求項７記載
の発明では、請求項１記載の画像形成装置において、帯
電ローラにトナーが入力されるときに帯電ローラの感光
体への加圧力が通常より高くされる。

【００１４】請求項８記載の発明では、請求項１記載の
画像形成装置において、帯電ローラにトナーが入力され
るときにトナーの入力量が帯電ローラの周長以上または
その周長の整数倍に相当する入力量とされる。請求項９
記載の発明では、請求項１記載の画像形成装置におい
て、帯電ローラにトナーが入力された後に帯電ローラが
一定時間以上回転する。

【００１５】

【実施例】図１は本発明の一実施例を示す。帯電ローラ
１及び規制部材２は帯電装置を構成し、帯電ローラ１は
図示しない帯電用バイアス電源から直流電圧が印加され
る。この帯電ローラ１はドラム状の感光体３に加圧機構
により圧接され、駆動部により駆動されて若しくは感光
体３の回転に従動して回転する。感光体３は、モータに
より回転駆動されて帯電ローラ１により一様に帯電され
た後に図示しない露光装置により画像露光を受けて静電
潜像が形成される。この感光体３上の静電潜像は、現像
スリーブ４を含む現像装置により現像されてトナー像と
なり、給紙装置から給紙搬送されてきた転写紙へ転写装
置５により転写される。この転写紙は分離装置６により
感光体３から分離されて図示しない定着装置によりトナ
ーが定着される。また、感光体３は転写紙分離後に感光
体クリーニング装置７により残留トナー等がクリーニン
グされて次の画像形成に備える。

【００１６】図２に示すように帯電ローラ１はトナー８
がトナー被覆手段により感光体３を介して入力されて被
覆される。例えば制御部は、上記帯電用バイアス電源や
露光装置、現像装置、転写装置５、分離装置６、感光体
クリーニング装置７等を制御して感光体３上に帯電ロー
ラ入力用トナー像８を形成してこれを帯電ローラ１に入
力して被覆させる。すなわち、感光体３は帯電ローラ１
にトナーを入力する時には帯電ローラ１により一様に帯
電されて露光装置により所定の帯電ローラ入力用画像が
露光されて静電潜像が形成される。この感光体３上の静
電潜像は、現像スリーブ４を含む現像装置により現像さ
れてトナー像８となり、給紙装置から転写紙が給紙され
なくて転写装置５及び分離装置６の所をそのまま通過
し、感光体クリーニング装置７でクリーニングされずに
帯電ローラ１に入力されて帯電ローラ１上に被覆され
る。帯電ローラ１は感光体３上のトナー像８が被覆され
ることにより均一な厚みのトナー層９が形成される。

【００１７】このように帯電ローラ１を初めからトナー
で被覆すれば、紙粉や感光体３上の感光体クリーニング
装置７でクリーニングしきれないトナー等が感光体３を
介して帯電ローラ１に付着して帯電条件にムラが生じて
感光体３の帯電不良を引き起こすという不具合を解消す
ることができ、感光体３の帯電ムラや画像ボケ、白ス
ジ、黒スジ等の画像異常を防止することができる。しか
も、帯電ローラ１の電気的特性とトナーの電気的特性と
がうまく適合したり帯電ローラ１の汚れによる表面の凹
凸がトナーで均一化されたりすることにより、感光体３
をより均一に帯電させることができる。

【００１８】帯電ローラ１は、トナーが入力された直後
には均一な厚みでトナー層９が形成されているが、画像
形成の枚数（複写枚数等）が増えるとともにトナー層９
の厚みに差が生じてくる。このため、画像形成（複写
等）を繰り返していると、画像に縦スジが生ずる。そこ
で、帯電ローラ１上のトナー層９を均一な状態に戻すた
めに、制御部は決められたタイミングで感光体３上にト
ナー像８を形成させてこれを帯電ローラ１に入力させ
る。

【００１９】制御部は帯電ローラ１にトナーを入力する
タイミングを、一定枚数の画像形成が行われる毎、
帯電ローラ１に流れる電流量が予め設定しておいた基準
値を下回った時、所定の決まったトナー像８の形成時
における感光体３の帯電電位が予め設定しておいた基準
値を下回った時とする。のタイミングは例えば５００
枚または１０００枚等の画像形成を行う毎のタイミング
とする。

【００２０】のタイミングでは制御部は所定枚数の画
像形成毎に所定の決まった作像条件で感光体３上にトナ
ー入力用の静電潜像を上述のように形成させ、その静電
潜像を形成しているときに帯電ローラ１に流れる電流量
を測定手段で測定する。そして、制御部はその測定した
電流量を予め設定しておいた基準値、例えば５０μＡ若
しくは４９μＡを下回ったときに感光体３上にトナー像
８を形成させてこれを帯電ローラ１に入力させ、あるい
は帯電ローラ１にトナーを入力して被覆した直後に上記
測定手段で測定した帯電ローラ１に流れる電流量を記憶
し、トナー入力用の静電潜像を何回か形成して上記測定
手段で測定した電流量がその記憶した電流量より１μＡ
以上下回ったときに感光体３上にトナー像８を形成させ
てこれを帯電ローラ１に入力させる。

【００２１】また、制御部はのタイミングの場合には
のタイミングの場合と同様にトナー入力用の静電潜像
を形成し、この時の感光体３の帯電電位を測定手段で測
定する。そして、制御部は帯電ローラ１にトナーを入力
して被覆した直後に上記測定手段で測定した感光体３の
帯電電位を記憶し、トナー入力用の静電潜像を何回か形
成して上記測定手段で測定した帯電電位がその記憶した
帯電電位より１００Ｖ以上下回ったときに感光体３上に
トナー像８を形成させてこれを帯電ローラ１に入力させ
る。

【００２２】また、帯電ローラ１にトナーを何回も入力
すると、帯電ローラ１の表面の抵抗が大きくなり、感光
体３の帯電電位が大きく低下して異常画像発生の原因と
なる。そこで、規制部材２が帯電ローラ１上のトナー層
９の厚みを均一に規制する。この規制部材２は図３に示
すようにブレード状の部材からなり、帯電ローラ１の表
面と一定の間隔を置いた位置に固定される。

【００２３】規制部材２は図４に示すようにブレード状
の部材２ａを用いて帯電ローラ１の接線上に配置し、帯
電ローラ１上のトナー層９の厚みを均一に規制するよう
にしてもよい。また、規制部材２は図５に示すようにス
ポンジ状の部材２ｂを用いて帯電ローラ１上のトナー層
９の厚みを均一に規制するようにしてもよい。規制部材
２は図３〜５に示すように帯電ローラ１の回転方向にお
ける感光体３より下流側に設けられ、帯電ローラ１から
落とされたトナーが感光体３上に落ちるのが防がれる。

【００２４】また、制御部は帯電ローラ１にトナーが入
力される毎に帯電ローラ１への印加電圧を数Ｖ〜数十Ｖ
上がるように帯電用バイアス電源を制御して感光体３の
帯電電位の低下を補う。これは、帯電ローラ１上のトナ
ー層が厚くなると、帯電ローラ１の全体の抵抗が大きく
なって感光体３の帯電電位が低下するので、それを補う
ためである。

【００２５】次に、帯電ローラ１に対するトナー被覆効
率を高める手段について説明する。制御部は帯電ローラ
１にトナーを均一かつ確実に付着させるために、帯電ロ
ーラ１にトナーを入力する時に帯電ローラ１に所定の電
圧を印加するように帯電用バイアス電源を制御する。仮
に感光体３がマイナス帯電の感光体であるとすると、ト
ナーはプラスに帯電するものが用いられる。この場合
は、図６に示すように帯電ローラ１に帯電用バイアス電
源からマイナスの電圧が印加されることにより、トナー
８が電気的に帯電ローラ１に引き付けられ、帯電ローラ
１に電圧を印加しない場合より確実に帯電ローラ１にト
ナーが被覆される。

【００２６】また、制御部は帯電ローラ１にトナーを入
力する時には帯電ローラ１の感光体３への加圧力が上が
るように上記加圧機構を制御し、これにより感光体３と
帯電ローラ１との密着性が増して帯電ローラ１へのトナ
ー入力が助けられる。また、帯電ローラ１へ入力される
トナーの均一性を高めるために、感光体３上に形成する
トナー像８は帯電ローラ１の周長以上で、かつその周長
の整数倍にされる。これにより、帯電ローラ１上のトナ
ー層の厚みの差を最小限に抑えることができ、帯電ロー
ラ１上のトナー層に切れ目の段差が生じて画像に影響す
ることを防止することができる。

【００２７】また、帯電ローラ１にトナーを入力させた
後に帯電ローラ１が所定の一定時間回転するように構成
され、帯電ローラ１に新しく入力されたトナーを帯電ロ
ーラ１上に安定させることができて帯電ローラ１上のト
ナー層９の均一性を保つことができ、かつ、規制部材２
により帯電ローラ１上のトナー層９の厚みを一定にそろ
えることができる。

【００２８】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、直流電圧が印加され感光体に接触して回転してこの
感光体を一様に帯電させる帯電ローラを有する画像形成
装置において、前記帯電ローラの表面をトナーで被覆さ
せるトナー被覆手段を備えたので、安定した均一な帯電
を行うことができて長期に渡って異常画像が生じなくな
り、かつ、大型化せずに簡単で安価に実現できる。

【００２９】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の画像形成装置において、前記トナー被覆手段が決め
られたタイミングで前記帯電ローラにトナーを入力して
被覆させるので、画像形成が繰り返して行われても帯電
ローラ上のトナー層の厚みをほぼ均一に保つことができ
る。

【００３０】請求項３記載の発明によれば、請求項１記
載の画像形成装置において、前記帯電ローラに被覆され
たトナー層の厚みを規制する規制部材を備えたので、帯
電ローラへのトナー入力が繰り返して行われても帯電ロ
ーラ上のトナー層を一定の厚みに保つことができて感光
体の帯電電位の余分な低下を防ぐことができる。

【００３１】請求項４記載の発明によれば、請求項４記
載の画像形成装置において、前記規制部材を前記帯電ロ
ーラの回転方向下流側に設けたので、規制部材で帯電ロ
ーラから落とされたトナーが感光体上に落ちることを防
ぐことができる。

【００３２】請求項５記載の発明によれば、請求項１記
載の画像形成装置において、前記帯電ローラにトナーを
入力した後に前記帯電ローラへの印加電圧をトナー入力
前より上げるので、帯電ローラの抵抗の増加による感光
体の帯電電位の低下を防ぐことができる。

【００３３】請求項６記載の発明によれば、請求項１記
載の画像形成装置において、前記帯電ローラにトナーを
入力するときに前記帯電ローラに電圧を印加するので、
トナーが電気的に帯電ローラに引き付けられ、確実に帯
電ローラをトナー層で被覆することができる。

【００３４】請求項７記載の発明によれば、請求項１記
載の画像形成装置において、前記帯電ローラにトナーを
入力するときに前記帯電ローラの前記感光体への加圧力
を通常より高くするので、帯電ローラと感光体との密着
性を高めることができて帯電ローラへのトナー入力を助
けることができる。

【００３５】請求項８記載の発明によれば、請求項１記
載の画像形成装置において、前記帯電ローラにトナーを
入力するときにトナーの入力量を前記帯電ローラの周長
以上またはその周長の整数倍に相当する入力量とするの
で、帯電ローラに入力したトナー層の切れ目の段差によ
る画像への影響をなくすことができる。

【００３６】請求項９記載の発明によれば、請求項１記
載の画像形成装置において、前記帯電ローラにトナーを
入力した後に前記帯電ローラを一定時間以上回転させる
ので、帯電ローラ上のトナー層の表面均一性を高めるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す概略図である。

【図２】同実施例の一部を示す正面図である。

【図３】本発明の他の実施例の一部を示す正面図であ
る。

【図４】本発明の他の実施例の一部を示す正面図であ
る。

【図５】本発明の他の実施例の一部を示す正面図であ
る。

【図６】上記実施例を説明するための図である。

【符号の説明】

１帯電ローラ２，２ａ，２ｂ規制部材３感光体９トナー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】直流電圧が印加され感光体に接触して回転
してこの感光体を一様に帯電させる帯電ローラを有する
画像形成装置において、前記帯電ローラの表面をトナー
で被覆させるトナー被覆手段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、前
記トナー被覆手段が決められたタイミングで前記帯電ロ
ーラにトナーを入力して被覆させることを特徴とする画
像形成装置。
【請求項３】請求項１記載の画像形成装置において、前
記帯電ローラに被覆されたトナー層の厚みを規制する規
制部材を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】請求項４記載の画像形成装置において、前
記規制部材を前記帯電ローラの回転方向下流側に設けた
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】請求項１記載の画像形成装置において、前
記帯電ローラにトナーを入力した後に前記帯電ローラへ
の印加電圧をトナー入力前より上げることを特徴とする
画像形成装置。
【請求項６】請求項１記載の画像形成装置において、前
記帯電ローラにトナーを入力するときに前記帯電ローラ
に電圧を印加することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】請求項１記載の画像形成装置において、前
記帯電ローラにトナーを入力するときに前記帯電ローラ
の前記感光体への加圧力を通常より高くすることを特徴
とする画像形成装置。
【請求項８】請求項１記載の画像形成装置において、前
記帯電ローラにトナーを入力するときにトナーの入力量
を前記帯電ローラの周長以上またはその周長の整数倍に
相当する入力量とすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】請求項１記載の画像形成装置において、前
記帯電ローラにトナーを入力した後に前記帯電ローラを
一定時間以上回転させることを特徴とする画像形成装
置。