JPH07191525A - 電子写真装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 帯電ムラや転写ムラ等による画像ムラが発生
する時期をできるだけ遅らせるようにして、帯電ローラ
や転写ローラ等のローラ部材をサービスマンが清掃した
り、交換したりする時期を遅らせることができるように
する。 【構成】 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の各周面に転接してその表面
を研磨する研磨用ローラ１７，１８，１９を設け、その
各ローラ部材と研磨用ローラとの少なくとも表層の硬度
を異ならせる。それによって、圧接するいずれか硬度の
低い方が弾性変形して大きな接触面積で互いに接するの
で、高いクリーニング性でその各ローラ部材の周面を清
掃することができる。したがって、ローラ部材の周面が
トナー等で汚れることによって生じる画像ムラの発生時
期を遅らせることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、回動する像担持体で
ある感光体に接触しながら回転する帯電ローラ，転写ロ
ーラ等の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
いる。

【０００５】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して、その帯電ローラの周面に
付着した汚れをクリーニングするようにしている。

【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。

【０００８】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の周面に付着した付着物によっ
て、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ため、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たり、それら
のローラ部材を交換したりする必要があった。

【０００９】したがって、この清掃時期や部品の交換時
期が、比較的少ない画像形成回数ごとにくると、そのメ
ンテナンスが煩わしかった。しかしながら、それをその
まま放置しておけば、転写した画像には帯電ムラや転写
ムラ等が発生してしまうため厄介であった。

【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、帯電ムラや転写ムラ等によって起る画像
ムラが発生する時期をできるだけ遅らせるようにして、
帯電ローラや転写ローラ等のローラ部材をサービスマン
が清掃したり、交換したりする時期を遅らせることがで
き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、上述したような電子写真装置におい
て、像担持体に接触しながら回転する帯電ローラ，転写
ローラ，除電ローラ等のローラ部材の周面に転接してそ
の表面を研磨する研磨用ローラを設け、上記ローラ部材
とその研磨用ローラとの少なくとも表層の硬度を異なら
せたものである。

【００１２】また、そのローラ部材の周面に転接してそ
の表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布用ローラを設け、
上記ローラ部材とその潤滑剤塗布用ローラとの少なくと
も表層の硬度を異ならせるとよい。さらに、そのローラ
部材の周面に転接してその表面にそのローラ部材と同じ
特性を持つ材料を粉末状態で塗布する回転塗布ローラを
設けるとよい。

【００１３】また、そのローラ部材の周面に接触しなが
ら回転する転接ローラを設け、上記ローラ部材の線速を
Ｖ1 ，転接回転ローラの線速をＶ2 としたとき、その線
速Ｖ1 ，Ｖ2 の線速比Ｖ2 ／Ｖ1 が０〜０.５ 又は１.
５〜３ になるようにするとよい。

【００１４】

【作用】このように構成した電子写真装置によれば、帯
電ローラ，転写ローラ，除電ローラ等のローラ部材の周
面が、そこに転接する研磨用ローラによって研磨され、
そのローラ部材と研磨用ローラとは少なくとも表層の硬
度を異ならせているので、いずれか硬度の低い方が弾性
変形することによって互いに接触する面積が多くなるの
で、高いクリーニング性でローラ部材の周面を清掃する
ことができる。

【００１５】また、ローラ部材の周面に転接してその表
面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布用ローラを設け、上記
ローラ部材とその潤滑剤塗布用ローラとの少なくとも表
層の硬度を異ならせば、上記ローラが互いに大きな接触
面積で接触しながら回転し、しかも潤滑剤塗布用ローラ
が潤滑油をローラ部材の周面に塗布しながら転接するの
で、摩擦抵抗が小さくなってローラが摩耗しにくくなっ
て寿命が延び、クリーニング性も向上する。

【００１６】さらに、ローラ部材の周面に転接してその
表面にそのローラ部材と同じ特性を持つ材料を粉末状態
で塗布する回転塗布ローラを設ければ、回転塗布ローラ
によってローラ部材と同じ特性を持つ抵抗値が同じ材料
がそのローラ部材の周面に付着されるので、帯電ムラ，
転写ムラ等を防止できる。

【００１７】また、ローラ部材の周面に接触しながら回
転する転接ローラを設け、前記ローラ部材の線速をＶ1
，転接回転ローラの線速をＶ2 としたとき、該線速Ｖ1
，Ｖ2 の線速比Ｖ2 ／Ｖ1 が０〜０.５ 又は１.５〜３
になるようにすれば、ローラ部材とその周面に接触し
ながら回転する転接ローラとの接触面が、一度互いに接
した面と面が再び同じ部分の面と面で接する機会が少な
くなるため、クリーニング効果が高まる。

【００１８】

【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。

【００１９】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に接触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に接触しながら連れ回りにより矢示Ｂ方向に
等速で従動回転し、感光体１の表面１ａを所定の電位に
一様に帯電する。

【００２０】感光体１の回りには、その帯電ローラ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。

【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、
図示しない導電性軸受でそれぞれ回転自在に支持されて
いて、その各導電性軸受が導電性加圧バネ（図示せず）
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の表面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から導電性加圧バネ及び導電性軸受を介して帯
電電圧が印加されるようになっており、それによって感
光体１の表面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の表面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によってトナーが供給されて現像され、トナー
像（可視像）となる。

【００２５】一方、給紙カセツト（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。

【００２７】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。

【００２８】この電子写真装置は、帯電ローラ２，転写
ローラ３，除電ローラ４の各周面に転接してその表面を
研磨する各研磨用ローラ１７，１８，１９をそれぞれ設
けている。その各研磨用ローラ１７，１８，１９は、図
示しないスプリングの付勢力によって加圧されて、帯電
ローラ２，転写ローラ３，除電ローラ４の各周面を研磨
するのに適した加圧力でそれらのローラに転接するよう
になっている。

【００２９】そして、その帯電ローラ２，転写ローラ
３，除電ローラ４とその各周面にそれぞれ転接する各研
磨用ローラ１７，１８，１９との少なくとも表層の硬度
を異ならせている。

【００３０】このようにすることによって、帯電ローラ
２が研磨用ローラ１７により、転写ローラ３が研磨用ロ
ーラ１８により、さらに除電ローラ４が研磨用ローラ１
９により、それぞれ各周面が研磨されるので、その周面
に帯電ムラや転写ムラ、さらには除電不良を起させるト
ナー等が付着しても、それを取り除くことができる。

【００３１】しかも、帯電ローラ２，転写ローラ３，除
電ローラ４の各ローラ部材とその各周面に転接する各研
磨用ローラ１７，１８，１９とは、少なくとも表層の硬
度を異ならせているので、その互いに圧接するローラの
うち硬度の低い方が弾性変形することによって互いの接
触面積が大きくなるので、よりクリーニング効果が高ま
る。

【００３２】したがって、帯電ローラ２，転写ローラ
３，除電ローラ４の周面を長期に亘ってきれいな状態に
維持することができるので、トナー等の付着物がそれら
のローラの周面に付着することによって生じる帯電ムラ
や転写ムラ等の画像ムラや除電不良の発生時期を遅らせ
ることができる。なお、この研磨用ローラ１７，１８，
１９は、ポリエステル樹脂，スチレン系樹脂等の物質で
形成するとよい。

【００３３】また、帯電ローラ２，転写ローラ３，除電
ローラ４の各ローラ部材の各周面に、上記各研磨用ロー
ラ１７，１８，１９に代えて、その帯電ローラ２，転写
ローラ３，除電ローラ４の各表面に潤滑剤を塗布する潤
滑剤塗布用ローラをそれぞれ設け、その帯電ローラ２，
転写ローラ３，除電ローラ４とその各潤滑剤塗布用ロー
ラとの少なくとも表層の硬度を異ならせるようにしても
よい。

【００３４】このようにすれば、各潤滑剤塗布用ローラ
が、潤滑油を帯電ローラ２，転写ローラ３，除電ローラ
４の各周面に塗布しながら転接するので、摩擦抵抗が小
さくなってローラが摩耗しにくくなって寿命が延び、ク
リーニング性も向上する。

【００３５】このようにする場合、その各潤滑剤塗布用
ローラは、シリコーン加流物，フッ素系樹脂，銅系化合
物（ステアリン酸亜鉛）等の中のいずれかの物質によっ
て表面が被覆されているか、その各ローラの表面にそれ
らの内のいずれかの物質が含浸されているようにすると
よい。

【００３６】さらに、研磨用ローラ１７，１８，１９に
代えて、帯電ローラ２，転写ローラ３，除電ローラ４の
各周面に転接してその表面に上記各ローラ２，３，４と
同じ特性を持つ材料を粉末状態で塗布する回転塗布ロー
ラを設ければ、その回転塗布ローラによって帯電ローラ
２，転写ローラ３，除電ローラ４と同じ特性を持つ抵抗
値が同じ材料がその各ローラの周面に付着されるので、
帯電ムラ，転写ムラ等を防止できる。

【００３７】図２は、図１の各研磨用ローラ１７，１
８，１９と帯電ローラ２，転写ローラ３，除電ローラ４
の各ローラ部材とをそれぞれ硬度差をつけずに互いに転
接させた場合（△印で図示）と、帯電ローラ２，転写ロ
ーラ３，除電ローラ４に固定のスポンジ材を摺接させた
従来のクリーニング部材を備えたもの（○印で図示）
と、帯電ローラ２，転写ローラ３，除電ローラ４の周面
をクリーニングするクリーニング部材を設けなかった場
合（未清掃の場合であり×印で図示）とを比較するため
に、所定のコピー枚数毎に画像ムラの発生状況を確認し
て評価したものである。

【００３８】なお、この実験における画像ムラの評価基
準は、コピーを行なって出力された転写紙をマクベス濃
度計で反射率を測定し、その数値が０.０５ 以下のもの
を「評価５」、０.２ 程度を「評価３」、０.４以上を
「評価１」とした。そして、画像ムラの許容レベルを、
上記マクベス濃度計による反射率で「評価３」以上とし
た。

【００３９】この線図から明らかなように、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を清
掃するクリーニング部材を持たないものでは、コピー枚
数が３万枚を超えたあたりから問題となる画像ムラ(「評
価３」)が発生するのに対し、従来の固定されたスポンジ
材からなるクリーニング部材を各ローラ部材に摺接させ
たものでは６万枚程度から許容レベルを超える画像ムラ
が発生し始め、さらにこの発明を適用したものでは、８
万枚程度から画像ムラが発生し始めるようになり、その
発生時期を大幅に遅らせることができる。

【００４０】また図３には、硬度をＪＩＳＡ７０゜とし
た帯電ローラ２，転写ローラ３，除電ローラ４の各ロー
ラ部材に硬度をＪＩＳＡ５０゜とした各研磨用ローラ１
７，１８，１９を転接させたもの（□印で図示）と、そ
れらのローラの硬度を共にＪＩＳＡ７０゜として硬度差
を付けなかったもの（△印で図示）とを比較したものを
示す。

【００４１】この実験結果によれば、各研磨用ローラ１
７，１８，１９と帯電ローラ２，転写ローラ３，除電ロ
ーラ４の各ローラ部材との間に硬度差をつけることによ
り、許容レベルを超える画像ムラが発生し始める時期
を、コピー枚数で９万枚にまで遅らせることができる。

【００４２】なお、この各研磨用ローラ１７，１８，１
９の硬度はＪＩＳＡ５０゜以上７０゜未満にすることが
好ましく、帯電ローラ２，転写ローラ３，除電ローラ４
の硬度はＪＩＳＡ７０゜以上にすることが好ましい。

【００４３】さらに、帯電ローラ２，転写ローラ３，除
電ローラ４の各線速をＶ1 、それらのローラの各周面に
接触しながら回転する転接ローラである研磨用ローラ１
７，１８，１９（上述した潤滑剤塗布用ローラあるいは
回転塗布ローラであってもよい）の線速をＶ2 としたと
き、その線速Ｖ1 ，Ｖ2 の線速比Ｖ2 ／Ｖ1 が０〜０.
５ 又は１.５〜３ になるようにするとよい。

【００４４】すなわち、上記線速比Ｖ2 ／Ｖ1 を変えて
コピーを行なった際に、前述した画像ムラの評価基準で
「評価３」以下となる時点のコピー枚数を確認したもの
を図４に示すように、線速比Ｖ2 ／Ｖ1 が０〜０.５ 又
は１.５〜３ になる範囲に線速Ｖ1 とＶ2 をそれぞれ設
定するようにすれば、画像ムラが発生し始めるコピー枚
数を６万枚以上にすることができる。

【００４５】なお、このような線速比を選択することに
よって画像ムラが発生し始める時期を遅らせることがで
きるのは、帯電ローラ２，転写ローラ３，除電ローラ４
の各ローラ部材とその周面に接触しながら回転する上記
転接ローラとの接触面が、一度互いに接した面と面が再
び同じ部分の面と面で接する機会が少なくなるためであ
り、それによってクリーニング効果が高まるためであ
る。

【００４６】また、図１では帯電ローラ２，転写ローラ
３，除電ローラ４の全てのローラにその周面を研磨する
研磨用ローラ１７，１８，１９を設けた場合の例につい
て説明したが、研磨用ローラは帯電ローラ２，転写ロー
ラ３，除電ローラ４のうちいいずれか１つ又は２つの周
面が汚れやすいローラについてのみ設けるようにしても
よい。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、帯電ローラ，転写ローラ，除電ローラ等のローラ部
材の周面を、そこに転接する研磨用ローラによって研磨
することができ、そのローラ部材と研磨用ローラとは互
いに硬度が異なることによって大きな接触面積で接触し
ているので、高いクリーニング性でその各ローラ部材の
周面を清掃することができる。したがって、問題となる
画像ムラの発生時期を遅らせることができるので、上記
ローラ部材の清掃回数を減らしたり、その部材を交換す
る時期を遅らせることができる。

【００４８】また、潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布用ロー
ラを設ければ、その潤滑剤塗布用ローラが潤滑油をロー
ラ部材の周面に塗布しながら転接するので、摩擦抵抗が
小さくなってローラが摩耗しにくくなって寿命が延び、
クリーニング性も向上する。

【００４９】さらに、ローラ部材と同じ特性を持つ材料
を粉末状態で塗布する回転塗布ローラを設ければ、その
回転塗布ローラによってローラ部材と同じ特性を持つ抵
抗値が同じ材料がそのローラ部材の周面に付着されるの
で、帯電ムラ，転写ムラ等を防止できる。

【００５０】また、ローラ部材の周面に接触しながら回
転する転接ローラとローラ部材の線速比Ｖ2 ／Ｖ1 が０
〜０.５ 又は１.５〜３ になるようにすれば、ローラ部
材とその周面に接触しながら回転する転接ローラとの接
触面が、一度互いに接した面と面が再び同じ部分の面と
面で接する機会が少なくなるため、クリーニング効果が
高まる。

【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】この発明を実施した場合の効果を確認するため
に行なった実験データを示す線図である。

【図３】同じくこの発明を実施した場合の効果を確認す
るために行なった異なる実験データを示す線図である。

【図４】同じくこの発明を実施した場合の効果を確認す
るために行なったさらに異なる実験データを示す線図で
ある。

【符号の説明】

１：感光体（像担持体） ２：帯電ローラ ３：転写ローラ ４：除電ローラ １７，１８，１９：研磨用ローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 21/06

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回動する像担持体と、その像担持体に接
   触しながら回転する帯電ローラ，転写ローラ，除電ロー
   ラ等のローラ部材とを備えた電子写真装置において、 前記ローラ部材の周面に転接してその表面を研磨する研
   磨用ローラを設け、前記ローラ部材と該研磨用ローラと
   の少なくとも表層の硬度を異ならせたことを特徴とする
   電子写真装置。
2. 【請求項２】 回動する像担持体と、その像担持体に接
   触しながら回転する帯電ローラ，転写ローラ，除電ロー
   ラ等のローラ部材とを備えた電子写真装置において、 前記ローラ部材の周面に転接してその表面に潤滑剤を塗
   布する潤滑剤塗布用ローラを設け、前記ローラ部材と該
   潤滑剤塗布用ローラとの少なくとも表層の硬度を異なら
   せたことを特徴とする電子写真装置。
3. 【請求項３】 回動する像担持体と、その像担持体に接
   触しながら回転する帯電ローラ，転写ローラ，除電ロー
   ラ等のローラ部材とを備えた電子写真装置において、 前記ローラ部材の周面に転接してその表面に該ローラ部
   材と同じ特性を持つ材料を粉末状態で塗布する回転塗布
   ローラを設けたことを特徴とする電子写真装置。
4. 【請求項４】 回動する像担持体と、その像担持体に接
   触しながら回転する帯電ローラ，転写ローラ，除電ロー
   ラ等のローラ部材とを備えた電子写真装置において、 前記ローラ部材の周面に接触しながら回転する転接ロー
   ラを設け、前記ローラ部材の線速をＶ1 ，転接回転ロー
   ラの線速をＶ2 としたとき、該線速Ｖ1 ，Ｖ2の線速比
   Ｖ2 ／Ｖ1 が０〜０.５ 又は１.５〜３ になるようにし
   たことを特徴とする電子写真装置。