JPH0854772A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ソレノイドを使用することなしに、装置を使
用していないときに帯電ローラ又は転写ローラを感光体
から確実に離間させる。 【構成】 矢示Ａと反対方向に回転力が伝達されたと
き、帯電ローラ３の軸２１を押し上げてそのローラをス
プリング１２の加圧力に抗して移動させて感光体２に対
して離間させるカム１６を、感光体２の回転支軸１１に
感光体２が画像形成時の回転方向(矢示Ａ方向)と逆方向
に回転したときにのみその回転力をカム１６に伝達する
ワンウエイ軸受１８を介して装着する。そして、画像形
成動作終了後に感光体２を前記逆方向に所定量回転させ
ることにより、カム１６を回動させて帯電ローラ３を感
光体２から離間させる。また、転写ローラを有する場合
には、カムの形状を変えることによって、転写ローラも
感光体から同時に離間できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、像担持体である感光
体に付勢部材による加圧力により接触された帯電ローラ
又は転写ローラを備えた静電複写機，光プリンタ，ファ
クシミリ等の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】静電複写機，光プリンタ，ファクシミリ
等の画像形成装置は、被帯電体である感光体を帯電処理
したり、その感光体の表面に形成されたトナー像を転写
工程において転写紙に転写したりする装置を備えている
が、その装置として非接触帯電によるコロナ放電方式を
用いたものがこれまでは広く使用されてきた。

【０００３】しかしながら、例えばコロナ放電方式の帯
電装置は、コロナワイヤと呼ばれるタングステンワイヤ
に高電圧を印加して放電を行うため、空気がイオン化さ
れて大量のオゾンや窒素酸化物が発生するため、それが
人体に対して有害であったり、環境に対して悪影響を与
えたり、さらにはそれらのオゾンや窒素酸化物が感光
体，帯電器，光学系等の各部に付着することによって画
像劣化の原因になりやすいという欠点があった。

【０００４】特にオゾンは、マイナス放電を行った場合
に顕著に発生するため、近年において感光体がマイナス
帯電用の有機感光体が多く使用されるようになってきた
ことと、発生ガスに対する環境基準が厳しくなってきた
ことにより、深刻な問題となっている。そこで、上記の
ような欠点がほとんどない帯電装置として、電圧を印加
した帯電部材である帯電ローラを感光体に接触させた状
態で帯電する接触帯電方式の帯電装置が注目されてい
る。

【０００５】しかしながら、このような接触帯電方式の
画像形成装置は、一般的に帯電ローラの感光体と接触す
る部分が弾性を有する導電性ゴム等で形成されていて、
それが感光体に所定の加圧力で圧接しているため、その
圧接状態が長時間継続されるとゴム材の中に含まれてい
る可塑剤（軟化剤）が外部にしみ出て感光体の表面を汚
してしまう恐れがあった。

【０００６】この感光体表面の汚れは、目視では殆どわ
からない程度のものであるが、現像を行なうとその可塑
剤が付着した部分のトナー像は他の部分に比べてトナー
の付着量が少なくなるため、そのままそれを転写紙に転
写すると、その汚れ部分に対応した部分に白すじ（白抜
け）が現われて画像欠陥になってしまうということがあ
った。

【０００７】そこで、このような問題を解決するため、
例えば装置が工場で生産されてからユーザの手にわたっ
て使用されるまでの間のように、ある程度長い時間装置
が使用されないときには、帯電ローラと像担持体である
感光体との間に圧接解除部材をカム等を介して挿入して
おくことによって帯電ローラを感光体から離間させてお
き、使用する時にその圧接解除部材を引き抜いて帯電ロ
ーラを感光体に圧接させるようにしたものが提案されて
いる（例えば特開平２−３９１６９号公報参照）。

【０００８】また、ソレノイドを使用することにより、
帯電手段（帯電装置）の帯電ローラを像担持体である感
光体に対して接離可能に構成し、その帯電手段が感光体
を帯電している間は、帯電ローラを所定の圧力で感光体
に当接させ、それ以外の時は帯電ローラを感光体に対し
て非接触ないしは帯電中の感光体に対する当接圧力より
も小さな圧力で接触させるようにすることによって、帯
電ローラを構成している導電性ゴムの中に含まれている
可塑剤が感光体との当接部に染み出てその部分を汚した
り、帯電ローラ自身がへたり変形したりするのを防止す
るようにしたものが提案されている（例えば特開平３−
４８８７０号公報参照）。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
場合には、カム等を用いた圧接解除手段によって、圧接
解除部材を帯電ローラと感光体との間に挿入して帯電ロ
ーラを感光体に対して離間させる構成であるため、例え
ば装置が工場から出荷された後それを長期にわたって使
用しなかった場合には、帯電ローラの圧接解除部材に当
接している部分に導電性ゴムの中から可塑剤がにじみ出
したり、その帯電ローラの当接部分にヘタリ変形が生じ
る恐れがあった。また、後者の場合には、帯電ローラを
感光体から離間させる機構にソレノイドを使用している
ため、その分だけ装置全体が高価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、比較的コストの高いソレノイドを使用す
ることなしに、装置を使用していないときは帯電ローラ
又は転写ローラを感光体等の像担持体から確実に離間さ
せることができ、使用時にはそれらのローラを像担持体
の表面に所定の加圧力で接触さ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、上述したような画像形成装置におい
て、回転力が伝達されたとき、帯電ローラ又は転写ロー
ラの一部あるいはその軸を押圧してそのローラを像担持
体の表面に帯電ローラ又は転写ローラを接触させる付勢
部材の加圧力に抗して移動させて像担持体に対して離間
させるカムを、像担持体の回転支軸にその像担持体が画
像形成時の回転方向と逆方向に回転したときにのみその
回転力をカムに伝達するワンウエイ軸受を介して装着
し、画像形成動作終了後に像担持体を上記逆方向に所定
量回転させることによりカムが回動して帯電ローラ又は
転写ローラを像担持体から離間させるようにしたもので
ある。

【００１２】また、上記転写ローラを備えた画像形成装
置において、画像形成動作中に転写紙のジャムが発生し
た時にも像担持体を上記逆方向に所定量回転させるよう
にするとよい。さらに、上記付勢部材による帯電ローラ
又は転写ローラの加圧方向を、その帯電ローラ又は転写
ローラと像担持体とが接する位置を通る接線に対してそ
の接する位置の像担持体の上記逆方向回転時の下流側で
なす角度θがθ≦９０゜となるようにすると、効果的で
ある。

【００１３】

【作用】このように構成した画像形成装置によれば、画
像形成時に像担持体が回転すると、その画像形成時の回
転方向ではワンウエイ軸受が像担持体からの回転力をカ
ムに伝えないので、帯電ローラ又は転写ローラが像担持
体に接した状態のまま作像動作が行なわれる。そして、
画像形成動作が終了すると、像担持体が画像形成時の回
転方向と逆方向に所定量回転する。その回転方向では、
ワンウエイ軸受が像担持体からの回転力をカムに伝達す
るため、カムが同方向に所定量回動して帯電ローラ又は
転写ローラの一部あるいはその軸を付勢部材による加圧
力に抗して押圧するため、帯電ローラ又は転写ローラが
像担持体から離間する。

【００１４】また、転写ローラを備えた上記画像形成装
置において、画像形成動作中に転写紙のジャムが発生し
た時にも像担持体を上記逆方向に所定量回転させるよう
にすれば、ジャムが発生したときも像担持体が上記逆方
向に所定量回転されることによって転写ローラが像担持
体から離間するので、転写部で転写紙がジャムになった
場合に、それを容易に除去できる。

【００１５】さらに、上記いずれかの画像形成装置にお
いて、付勢部材による帯電ローラ又は転写ローラの加圧
方向を、その帯電ローラ又は転写ローラと像担持体とが
接する位置を通る接線に対してその接する位置の像担持
体の上記逆方向回転時の下流側でなす角度θがθ≦９０
゜となるようにすれば、像担持体を画像形成時の回転方
向に回転させたときに付勢部材のカムを押し戻す方向に
作用する力が大きくなるので、カムが確実に逆回転前の
位置に戻って上記ローラが像担持体に所定の加圧力で安
定して接する。

【００１６】

【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画像
形成装置であるデジタル複写機の作像部を示す概略構成
図、図２はその作像部に設けられている帯電ローラを示
す斜視図、図３及び図４はその帯電ローラが像担持体で
ある感光体の表面に接触した状態と、その感光体の表面
から離間した状態をそれぞれ示す概略図である。

【００１７】図１に作像部１を示した画像形成装置であ
るデジタル複写機は、像担持体であるドラム状の感光体
２の表面２ａに、帯電ローラ３を付勢部材であるスプリ
ング１２による加圧力により接触させている。また、こ
のデジタル複写機は、回転力が伝達されたとき、帯電ロ
ーラ３の軸２１を図１で下側から押圧してその帯電ロー
ラ３をスプリング１２による加圧力に抗して移動させて
感光体２に対して離間させるカム１６を、感光体２の回
転支軸１１に感光体２が画像形成時の回転方向（矢示Ａ
方向）と逆方向に回転したときにのみその回転力をカム
１６に伝達するワンウエイ軸受１８を介して装着してい
る。

【００１８】そして、画像形成動作終了後に、感光体２
を矢示Ａと反対の逆方向に所定量回転させることにより
カム１６が図４に破線矢印で示す方向に回動して、帯電
ローラ３を感光体２から距離Ｌ1 だけ離間させるように
している。その帯電ローラ３は、図１の矢示Ａ方向に回
転する感光体２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する。

【００１９】その感光体２は、ドラム駆動タイミングベ
ルト及びドラム駆動プーリ（共に図示せず）等を介して
回転駆動するモータ１０によって駆動され、その表面に
は帯電ローラ３が、図２に示すように２個の導電性軸受
１７，１７を介してそれぞれ作用するスプリング１２，
１２の加圧力により、帯電に適した接触圧（例えば１０
ｇ／ｃｍ）で接している。

【００２０】その感光体２の回りには、図１に示すよう
に帯電ローラ３の他に現像装置６と、転写装置７と、ク
リーニングユニット８と、除電ランプ５がそれぞれ配設
されている。その除電ランプ５は、感光体２の表面２ａ
に光を照射し、その表面電位を例えば０〜−１５０Ｖの
基準電位にする。

【００２１】帯電ローラ３は、金属製の導電性芯金であ
る軸２１の外側の両端部を除く部分に、例えば導電性ゴ
ムを一体に装着したものであり、その軸２１の部分に直
流電源２０から負の帯電バイアス電圧が印加されるよう
になっている。したがって、作像時には、この帯電ロー
ラ３により感光体２へチャージを与え、その表面電位を
例えば−１１００Ｖ前後にする。

【００２２】一方、図示しない装置より送られてきたデ
ジタル記録画像情報は、ラインドライバ回路で受信し、
レーザドライバ回路（共に図示を省略している）で増幅
される。そのデジタル記録画像情報は、１画素あたり１
ビット（記録／非記録）の２値化信号であり、レーザド
ライバ回路がその２値化信号に対応して露光装置９のレ
ーザダイオードを発光させる。

【００２３】そのレーザダイオードが射出したレーザ光
は、感光体２の一様に帯電された表面２ａに結像照射さ
れ、その光が照射された画像部となる部分の表面電位が
０〜−２９０Ｖとなる。その画像部に、例えば−８００
Ｖ前後のバイアスがかけられている現像装置６の現像ロ
ーラ６ａが、トナーを付着させてトナー像（可視像）と
する。この際、レーザ光が照射されなかった非画像部
（地肌部）は、その表面電位が−１１００Ｖ前後のまま
であるため、そこにトナーが付着しない。

【００２４】一方、給紙カセット（図示せず）内の転写
紙は、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２上のトナー像の先端
に転写紙Ｐの先端が一致する正確なタイミングで転写装
置７が設けられている転写部に向けて搬送される。

【００２５】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２から分離されて図示しない
定着装置へ搬送され、そこで熱と圧力が加えられてトナ
ーが紙面に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２上に残っ
た残留トナーは、クリーニングユニット８のクリーニン
グブレード８ａにより掻き落され、その感光体２上に残
った残留電位は除電ランプ５により取り除かれて、次の
帯電ローラ３による帯電に備える。

【００２６】その後、詳しい説明は後述するが、このコ
ピー動作終了と同時にモータ１０が所定量だけ逆回転し
て感光体２を図１の矢示Ａと反対の方向に逆回転させ
る。そして、再び図示しないコピースタートキーが押さ
れてコピーを開始させる指示が出されると、上述した一
連の作像工程が再び繰り返される。

【００２７】次に、帯電ローラ３を感光体２の表面２ａ
から離間させる機構について説明する。カム１６は、ワ
ンウエイ軸受１８と一体成形、あるいはそのワンウエイ
軸受１８を一体に圧入させており、この実施例では感光
体２の回転支軸１１の一方の端部に、そのワンウエイ軸
受１８を介して取り付けられているが、その回転支軸１
１の両端部にそれぞれ設けるようにしてもよい。

【００２８】そのワンウエイ軸受１８は、通常のコピー
動作における感光体２の回転方向（図１の矢示Ａ方向）
では、回転支軸１１からの回転力をカム１６に伝達しな
いが、感光体２がそれと逆方向に回転支軸１１と共に回
転したときに、その回転支軸１１からの回転力をカム１
６に伝達する。

【００２９】そのため、このデジタル複写機は、前述し
たように画像形成動作終了後に、感光体２を逆方向（図
１の矢示Ａと反対方向）に所定量回転させるようになっ
ているので、その際に回転支軸１１からの回転力がワン
ウエイ軸受１８によってカム１６に伝達され、カム１６
が図３に示す位置から図４に示す位置まで回動する。そ
のカム１６の回動時に、その先端のカム面１６ａが軸２
１の下側に当接して、それを図４に示したように押し上
げて帯電ローラ３を感光体２から離間させる。

【００３０】そして、図４に示す停止位置では、軸２１
にスプリング１２の付勢力Ｆが作用するため、それによ
る分力Ｆ1 がカム１６に作用して、カム１６を矢示Ａ方
向に押し戻そうとする力が働くが、この力の作用方向は
ワンウエイ軸受１８がカム１６と回転支軸１１とを連結
する回転方向であり、この時感光体２は停止していて回
転支軸１１はロック状態にあるので、それによってカム
１６は矢示Ａ方向への回転が規制されて、図４の位置が
保たれる。

【００３１】このカム１６の停止位置は、カム面１６ａ
の頂点１６ｂがカム１６と軸２１との接点ａを越えない
ように設定する。すなわち、頂点１６ａが接点ａよりも
図４で左側にならないようにする。これは、感光体２を
画像形成時に矢示Ａ方向に回転させた際に、カム１６を
矢示Ａ方向に回転させて図３に示した位置に戻すことに
よって、帯電ローラ３を感光体２の表面２ａに再び接触
させる必要があるためであり、その際に図４に示したカ
ム面１６ａの頂点１６ｂが接点ａを越えて同図で左側に
位置していると、そのカム１６を矢示Ａ方向に回転させ
るように作用しなければならない分力Ｆ1 が、スプリン
グ１２の付勢力Ｆによって逆方向に作用してしまうため
である。

【００３２】このようになると、カム１６を矢示Ａ方向
に回動させるためには、スプリング１２の付勢力Ｆに抗
して軸２１を押し上げて、カム１６を図３に示した位置
まで移動させる別の機構を設ける必要があるので、部品
点数が増えると共に機構が複雑になる。

【００３３】このような理由により、カム１６の停止位
置は、カム面１６ａの頂点１６ｂがカム１６と軸２１と
の接点ａを越えないように設定することが望ましく、こ
の状態で再びコピーが開始されると、図４に示した位置
から感光体２が回転支軸１１と共に画像形成時の矢示Ａ
方向に回転する。この回転方向では、ワンウエイ軸受１
８は回転支軸１１からの回転力をカム１６に伝達しない
（フリー状態）ので、カム１６が図４に示す位置から図
３に示す位置までスプリング１２の付勢力Ｆによる分力
Ｆ1 も作用しながら戻される。そして、コピー動作中に
おいてカム１６は、帯電ローラ３の軸２１に近接してい
る。

【００３４】なお、帯電ローラ３にカム１６が当接する
当接位置は、軸２１に限るものではなく、カム１６に当
接されることによって押し上げられて帯電ローラ３が感
光体２の表面２ａから離間する場所であれば、それ以外
の例えば帯電ローラ３の周面の帯電に影響を与えない一
端部であってもよいし、それ以外の場所であってもよ
い。

【００３５】図５はこの発明の他の実施例を示す図１と
同様な概略構成図であり、図１と対応する部分には同一
の符号を付してある。この実施例による画像形成装置で
あるデジタル複写機は、感光体２に接触する転写ローラ
３７を備えた転写装置３５を有しており、その転写ロー
ラ３７のローラ軸３８を図５で下方に押圧してその転写
ローラ３７をスプリング１２の加圧力に抗して移動させ
て感光体２に対して離間させる転写ローラ側カム３６を
カム１６と一体に形成したカム１５を有している。

【００３６】そして、この実施例では、画像形成動作中
に転写紙のジャムが発生した時にも感光体２を矢示Ｃの
逆方向に所定量回転させるようにしている。このように
すれば、ジャムが発生したときも感光体２が上記逆方向
に所定量回転するので、それによってカム１５が矢示Ｃ
方向に所定量回動し、帯電ローラ３側のカム１６が帯電
ローラ３の軸２１を図４の実施例で説明した場合と同様
に押し上げると同時に、転写ローラ側カム３６がローラ
軸３８を図５で押し下げるため、帯電ローラ３と転写ロ
ーラ３７が同時に感光体２の表面２ａから離間する。

【００３７】したがって、転写装置３５が設けられてい
る転写部で転写紙がジャムになった場合に、その転写紙
の除去がしやすい。このように、この画像形成装置は、
画像形成動作終了後と画像形成動作中に転写紙のジャム
が発生した時にのみ感光体２を図５に示す位置から矢印
Ｃで示す逆方向に所定量回転（図４の実施例と同一の回
転量）させることにより、カム１５を回転支軸１１及び
ワンウエイ軸受１８を介して回動させて帯電ローラ３及
び転写ローラ３７を感光体２から共に離間させる。

【００３８】したがって、帯電ローラ３と転写ローラ３
７は、コピー動作中以外は共に感光体２の表面２ａから
離間しているので、帯電ローラ３あるいは転写ローラ３
７を感光体２に常接したままの状態で放置した複写機で
コピーしたときには、形成した画像上に白抜け等の異常
画像が発生することがあるが、それを防止できる。

【００３９】図６は帯電ローラの感光体に対する加圧方
向を異ならせるようにした実施例を示す概略図である。
この実施例では、スプリング１２による帯電ローラ３の
加圧方向を、その帯電ローラ３と感光体２とが接する位
置ａを通る接線Ｌに対してその接する位置ａの感光体２
の図６に矢印Ｃで示す逆方向回転時の下流側でなす角度
θがθ≦９０゜となるようにしている。

【００４０】このようにすれば、感光体２を画像形成時
の回転方向（矢示Ｃと反対方向）に回転させたときに、
スプリング１２がカム１６（図５のカム１５に適用する
こともできる）に対して、それを矢示Ｃと反対方向に回
動させる方向に与える分力Ｆ1 が図４の実施例に比べて
大きくなるので、カム１６を図６に示す位置に戻しやす
くなる。

【００４１】なお、このスプリング１２による加圧方向
を、図５で説明した転写ローラ３７側も角度θがθ≦９
０゜となるようにしてもよい。そうすれば、感光体２を
画像形成時の回転方向（図５で矢示Ｃと反対方向）に回
転させたときに、スプリング１２が転写ローラ側カム３
６に対して、それを矢示Ｃと反対方向に回動させる方向
に与える分力が大きくなるので、転写ローラ側カム３６
を逆回転前の図５に示した位置に戻しやすくなる。

【００４２】以上、この発明をデジタル複写機に適用し
た場合の各実施例について説明したが、この発明は同様
にアナログ複写機やプリンタ等の画像形成装置にも適用
することができる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、画像形成動作をしていないときは帯電ローラ又は転
写ローラが像担持体に対して離間しているので、それら
のローラの同一個所が像担持体に長時間圧接された状態
のまま放置されたときのように、その像担持体の接触部
位が汚れてその部分に対応して白抜け等の異常画像が発
生するのを防止できる。

【００４４】また、その帯電ローラ又は転写ローラを像
担持体から離間させる機構を、比較的コストの高いソレ
ノイドを使用することなしに、カム，ワンウエイ軸受を
使用して像担持体を逆回転させることによって実現した
ので、ソレノイドを使用した場合に比べて安価にでき
る。さらに、カムの形状を変えるだけで特別な装置を設
けることなしに、帯電ローラと転写ローラの両者を同時
に像担持体から離間させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す画像形成装置である
デジタル複写機の作像部を示す概略構成図である。

【図２】同じくその作像部に設けられている帯電ローラ
を示す斜視図である。

【図３】同じくその帯電ローラが像担持体である感光体
の表面に接触した状態を示す概略図である。

【図４】同じくその帯電ローラが感光体の表面から離間
した状態を示す概略図である。

【図５】この発明の他の実施例を示す図１と同様な概略
構成図である。

【図６】帯電ローラの感光体に対する加圧方向を異なら
せるようにした実施例を示す概略図である。

【符号の説明】 ２：感光体(像担持体) ２ａ：表面 ３：帯電ローラ １０：モータ １２：スプリング(付勢部材) １５，１６：カム １８：ワンウエイ軸受 ２１：軸 ３６：転写ローラ側カム ３７：転写ローラ ３８：ローラ軸

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体の表面に付勢部材による加圧力
   により接触される帯電ローラ又は転写ローラを備えた画
   像形成装置において、 回転力が伝達されたとき、前記帯電ローラ又は転写ロー
   ラの一部あるいはその軸を押圧して該ローラを前記加圧
   力に抗して移動させて前記像担持体に対して離間させる
   カムを、前記像担持体の回転支軸に前記像担持体が画像
   形成時の回転方向と逆方向に回転したときにのみその回
   転力を前記カムに伝達するワンウエイ軸受を介して装着
   し、 画像形成動作終了後に前記像担持体を前記逆方向に所定
   量回転させることにより前記カムが回動して前記帯電ロ
   ーラ又は転写ローラを前記像担持体から離間させるよう
   にしたことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 転写ローラを備えた請求項１記載の画像
   形成装置において、画像形成動作中に転写紙のジャムが
   発生した時にも前記像担持体を前記逆方向に所定量回転
   させるようにしたことを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の画像形成装置において、
   前記付勢部材による前記帯電ローラ又は転写ローラの加
   圧方向を、該帯電ローラ又は転写ローラと前記像担持体
   とが接する位置を通る接線に対して該接する位置の前記
   像担持体の前記逆方向回転時の下流側でなす角度θがθ
   ≦９０゜となるようにしたことを特徴とする画像形成装
   置。