JPH0895346A - 帯電装置を有する画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複雑な機構を用いることなく感光体ドラムに
対する帯電装置の位置精度を向上させると共に、機器間
での設定バラツキの無い帯電装置を有する画像形成装置
を提供することを目的とする。 【構成】 移動する像形成体上に、帯電装置による帯電
と、露光装置による露光とにより潜像を形成する電子写
真方式の画像形成装置における、帯電装置の長手方向端
部に設けたスペーサ部材と、帯電装置を押圧してスペー
サ部材を像形成体に当接させる押圧手段と、像形成体の
回転移動時に帯電装置を像形成体に対して位置決めする
ストッパ手段とを有することを特徴とする帯電装置を有
する画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式の画像形
成において、感光体の帯電等の目的に使用されるコロナ
放電式の帯電装置を有する画像形成装置に関する。特
に、鋸歯電極を用いたコロナ放電式の帯電装置を有する
画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像形成装置において、回転移動
する感光体ドラムに対するコロナ放電式の帯電装置の位
置決めは、装置本体に取り付けられた感光体ドラムに対
して、同じく装置本体に取り付けられたガイドレール等
を基準にして帯電装置が取り付けられ、感光体ドラムと
は非接触の状態で位置決め固定されている構成のものが
殆どであり、その他のものとして、帯電装置の両端部に
突き当てコロを設け、回転する感光体ドラムの両端の非
画像部に前記コロを突き当てて、両者の間隙を保つ構成
のものが開示されている。また、従来この種のコロナ放
電式の帯電装置としては、ワイヤ放電方式（コロトロ
ン、スコロトロン、ジコロトロン等）とピン放電方式
（ピン電極型、鋸歯状電極型等）に大別される。後者は
低オゾン発生のため近年電子写真複写機、プリンタ等で
も使用されるようになってきた。特に、一枚の薄い板状
部材に複数の鋸歯状の電極部を設けた電極板を用いた構
造の帯電装置が特開昭63-15272号公報や特開平5-45999
号公報等によって開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、このような
感光体ドラムと非接触の位置決めでは回転する感光体ド
ラムのふれにより間隙が変化したり、また、突き当てコ
ロを使用すると、機構が複雑になり精度が出しにくくな
る。このように感光体ドラムに対する帯電装置の位置精
度が一定しないと帯電電位が不均一で安定しない。特
に、感光体ドラム軸方向に対する平行度や、帯電装置で
あるスコロトロン帯電器におけるグリッドと感光体ドラ
ム面との距離の設定バラツキ等が帯電電位の設定バラツ
キを生じさせる著しい原因となる。

【０００４】本発明は、このような問題点を解決して複
雑な機構を用いることなく感光体ドラムに対する帯電装
置の位置精度を向上させると共に、機器間での設定バラ
ツキの無い帯電装置を有する画像形成装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的は、移動する像
形成体上に、帯電装置による帯電と、露光装置による露
光とにより潜像を形成する電子写真方式の画像形成装置
において、前記帯電装置の長手方向端部に設けたスペー
サ部材と、前記帯電装置を押圧して前記スペーサ部材を
前記像形成体に当接させる押圧手段と、前記像形成体の
回転移動時に前記帯電装置を前記像形成体に対して位置
決めするストッパ手段とを有することを特徴とする帯電
装置を有する画像形成装置によって達成される。また、
前記帯電装置は、鋸歯電極を有する帯電装置であること
を特徴とする帯電装置を有する画像形成装置は好ましい
実施態様であり、前記像形成体に当接して摺動される前
記スペーサ部材の前記像形成体に対する摩擦係数が0.70
以下であることを特徴とする帯電装置を有する画像形成
装置や、前記押圧手段の押圧力が線圧10〜100ｇ／cmで
あることを特徴とする帯電装置を有する画像形成装置も
好ましい実施態様である。

【０００６】

【実施例】本発明の帯電装置を有する画像形成装置の一
実施例を帯電装置であるスコロトロン帯電器を有するカ
ラー画像形成装置を用いて、図１にて、画像形成プロセ
ス及び各機構の構成について説明する。図１は、本発明
の帯電装置を有する画像形成装置の一例を示すカラー画
像形成装置の断面構成図である。

【０００７】10はドラム状の像形成体である感光体ドラ
ムで、光学ガラス若しくは透明アクリル樹脂等の透明部
材によって形成される円筒状の基体の外周に透明導電
層、ａ−Si層或いは有機感光層（ＯＰＣ）等の感光体層
を形成したものである。110Ｙ，110Ｍ，110Ｃ及び110Ｋ
はイエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）及び
黒色（Ｋ）の各色の画像形成プロセスに用いられる帯電
装置であるスコロトロン帯電器で感光体ドラム10の前述
した有機感光体層に対し所定の電位に保持されたグリッ
ドと放電ワイヤによるコロナ放電とによって帯電作用を
行い、感光体ドラム10に対し一様な電位を与える。

【０００８】12Ｙ，12Ｍ，12Ｃ及び12Ｋは、感光体ドラ
ム10の軸方向に配列した発光素子をアレイ状に一列に並
べたＦＬ，ＥＬ，ＰＬ，ＬＥＤや、光シャッタ機能をも
つ素子を一列に並べたＬＩＳＡ，ＰＬＺＴ，ＬＣＳと、
等倍結像素子としてのセルフオックレンズとから構成さ
れる露光装置である露光光学系で、別体の画像読み取り
装置によって読み取られた各色の画像信号がメモリより
順次取り出されて前記の露光光学系12Ｙ，12Ｍ，12Ｃ及
び12Ｋにそれぞれ電気信号として入力される。前記の露
光光学系12Ｙ，12Ｍ，12Ｃ及び12Ｋは何れも円柱状の保
持部材20に取り付けられて前記感光体ドラム10の基体内
部に収容される。

【０００９】13Ｙ，13Ｍ，13Ｃ及び13Ｋはイエロー
（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）及び黒色（Ｋ）
の各現像剤を収容する非接触現像法を用いた現像装置で
ある現像器で、それぞれ感光体ドラム10の周面に対し所
定の間隙を保って同方向に回転する現像スリーブ130
Ｙ，130Ｍ，130Ｃ及び130Ｋを備えている。

【００１０】前記の現像器13Ｙ，13Ｍ，13Ｃ及び13Ｋ
は、前述したスコロトロン帯電器110Ｙ，110Ｍ，110Ｃ
及び110Ｋによる帯電，露光光学系12Ｙ，12Ｍ，12Ｃ及
び12Ｋによる像露光によって形成される感光体ドラム10
上の静電潜像を現像バイアス電圧の印加により非接触の
状態で反転現像する。

【００１１】原稿画像は本装置とは別体の画像読み取り
装置において、撮像素子により読み取られた画像或い
は、コンピュータで編集された画像を、Ｙ，Ｍ，Ｃ及び
Ｋの各色別の画像信号として一旦メモリに記憶し格納さ
れる。

【００１２】画像記録のスタートにより感光体駆動モー
タの始動により感光体ドラム10を時計方向へと回転し、
同時にスコロトロン帯電器110Ｙの帯電作用により感光
体ドラム10に電位の付与が開始される。

【００１３】感光体ドラム10は電位を付与されたあと、
前記の露光光学系12Ｙにおいて第１の色信号即ちイエロ
ー（Ｙ）の画像信号に対応する電気信号による露光が開
始されドラムの回転走査によってその表面の感光層に原
稿画像のイエロー（Ｙ）の画像に対応する静電潜像を形
成する。

【００１４】前記の潜像は現像器13Ｙにより現像スリー
ブ上の現像剤が非接触の状態で反転現像され感光体ドラ
ム10の回転に応じイエロー（Ｙ）のトナー像が形成され
る。

【００１５】次いで感光体ドラム10は前記イエロー
（Ｙ）のトナー像の上に更にスコロトロン帯電器110Ｍ
の帯電作用により電位を付与され、露光光学系12Ｍの第
２の色信号即ちマゼンタ（Ｍ）の画像信号に対応する電
気信号による露光が行われ、現像器13Ｍによる非接触の
反転現像によって前記のイエロー（Ｙ）のトナー像の上
にマゼンタ（Ｍ）のトナー像が順次重ね合わせて形成し
ていく。

【００１６】同様のプロセスによりスコロトロン帯電器
110Ｃ、露光光学系12Ｃ及び現像器13Ｃによって更に第
３の色信号に対応するシアン（Ｃ）のトナー像が、また
スコロトロン帯電器110Ｋ、露光光学系12Ｋ及び現像器1
3Ｋによって第４の色信号に対応する黒色（Ｋ）のトナ
ー像が順次重ね合わせて形成され、感光体ドラム10の一
回転以内にその周面上にカラーのトナー像が形成され
る。

【００１７】これ等露光光学系12Ｙ，12Ｍ，12Ｃ及び12
Ｋによる感光体ドラム10の有機感光層に対する露光はド
ラムの内部より前述した透明の基体を透して行われる。
従って第２，第３及び第４の色信号に対応する画像の露
光は何れも先に形成されたトナー像の影響を全く受ける
ことなく行われ、第１の色信号に対応する画像と同等の
静電潜像を形成することが可能となる。なお露光光学系
12Ｙ，12Ｍ，12Ｃ及び12Ｋの発熱による感光体ドラム10
内の温度の安定化及び温度上昇の防止は、前記保持部材
20に熱伝導性の良好な材料を用い、低温の場合はヒータ
を用い、高温の場合はヒートパイプを介して外部に放熱
する等の措置を講ずることにより支障のない程度迄抑制
することができる。また現像器13Ｙ，13Ｍ，13Ｃ及び13
Ｋによる現像作用に際しては、それぞれ現像スリーブ13
0Ｙ，130Ｍ，130Ｃ及び130Ｋに対し直流、或いは、更に
交流を加えた現像バイアスが印加され、現像器の収容す
る一成分或いは二成分現像剤によるジャンピング現像が
行われて、透明電導層を接地する感光体ドラム10に対し
てトナーと同極性の直流バイアスを印加して、露光部に
トナーを付着させる非接触の反転現像が行われるように
なっている。

【００１８】かくして、感光体ドラム10の周面上に形成
されたカラーのトナー像は、転写器14ａにおいて、給紙
カセット15より送り出しローラ15ａにより送り出され、
搬送ローラ対15ｂ，15ｃによりタイミングローラ16へ搬
送され、タイミングローラ１６の駆動によって、感光体
ドラム１０上のトナー像と同期して給紙される転写材で
ある転写紙Ｐに転写される。

【００１９】トナー像の転写を受けた転写紙Ｐは、除電
器14ｂにおいては帯電の除去を受けてドラム周面より分
離した後、搬送駆動ローラ14ｃ、従動ローラ14ｄ間に張
り渡された搬送ベルト14ｅにより定着装置17へ搬送され
る、定着装置17において定着ローラ17ａ、圧着ローラ17
ｂ間で加熱・圧着されトナーを転写紙Ｐ上に溶着・定着
したのち、定着出口ローラ対17ｄにより定着装置17より
排出され、排紙搬送ローラ対18ａにより搬送されて排紙
ローラ18を介して装置上部の排紙トレイ200上に排出さ
れる。

【００２０】一方、転写紙を分離した感光体ドラム10は
クリーニング装置19においてクリーニングブレード19ａ
によって感光体ドラム10面を摺擦され残留トナーを除
去、清掃されて原稿画像のトナー像の形成を続行するか
若しくは一旦停止して新たな原稿画像のトナー像の形成
にかかる。クリーニングブレード19ａによって掻き落と
された廃トナーは、トナー搬送スクリュウ19ｂによっ
て、図示せぬ廃トナー容器へと排出される。

【００２１】前記の感光体ドラム10は、露光光学系をそ
の内部に収める関係から、ドラムの径が比較的小さくと
も、その外周面に、前述した複数のスコロトロン帯電器
110Ｙ，110Ｍ，110Ｃ及び110Ｋ、現像器13Ｙ，13Ｍ，13
Ｃ及び13Ｋ等を配設することが可能であって、外径が60
mmないし150mmの小径のドラムの使用によって装置の容
積をコンパクトにすることが出来る。

【００２２】本発明の帯電装置の一実施例であるスコロ
トロン帯電器について図２、図３を用いて説明する。ス
コロトロン帯電器110Ｙ，110Ｍ，110Ｃ及び110Ｋについ
ては、同様の機能と構造を有するので、以下、110Ｙに
て代表して説明する。図２は、帯電装置の一実施例を示
すスコロトロン帯電器の構造を示す概要図であり、図３
は、図２のスコロトロン帯電器の断面図である。

【００２３】111は像形成体である感光体ドラム10に向
かって延長する等長の電極部である鋸歯電極111ａを一
定ピッチで複数有するコロナ放電用の鋸歯電極板であ
り、例えば、板厚0.1mmのステンレス板をエッチング加
工して作られたものである。113はコの字状の断面形状
の開口を有するステンレス製のシールドである。前述の
鋸歯電極板111を絶縁性樹脂で作られた支持部材120に取
り付け、同じく絶縁性樹脂で作られた押さえ部材121で
押さえ込んだ後、両端を絶縁性樹脂、例えばＡＢＳ樹脂
で作られた前後の側部部材112ａ，112ｂ（不図示）にて
挟み込んで、シールド113に落とし込み、樹脂ネジ117に
てシールド113を側部部材112ａ，112ｂにネジ止めし
て、鋸歯電極板111を有する支持部材120、押さえ部材12
1及び側部部材112ａ，112ｂを一体的に、シールド113に
固定する。シールド113の開口部側に、例えば、板厚0.1
mmのステンレス板をエッチング加工して作られたグリッ
ド115を、グリッド取り付け用の樹脂ネジ118にて側部部
材112ａ，112ｂに取り付け、帯電装置であるスコロトロ
ン帯電器110Ｙが形成される。114はスコロトロン帯電器
110Ｙを装置本体に挿入する際の、挿入側の側部部材112
ａに一体的に設けられた設けられたガイドピンである。
116は側部部材112ａ，112ｂに設けられた、感光体ドラ
ム10とスコロトロン帯電器110Ｙとの間に、所定の間隙
を設け、回転移動する感光体ドラム10と線接触の状態で
摺動するスペーサ部材である。

【００２４】図４〜図６を用いて、帯電装置であるスコ
ロトロン帯電器の装置本体への挿入について説明する。
以下、前述同様に、スコロトロン帯電器110Ｙにて代表
して説明する。図４は、帯電装置と感光体ドラムとの関
係を示す図であり、図５は、帯電装置の挿入状態を示す
図であり、図６は、帯電装置装着後の、感光体ドラム回
転時の状態を示す図である。

【００２５】装置本体の前後の側板21ａ，21ｂに、感光
体ドラム10がドラム軸10ａを介して支持されており、ま
た、スコロトロン帯電器110Ｙの本体への挿入の際の案
内となるガイドレール40、及び、スコロトロン帯電器11
0Ｙの装着状態での押圧手段である押圧部材150が取り付
けられている。押圧部材150は外筒154に内筒155を落と
し込み、内筒155にスコロトロン帯電器110Ｙを感光体ド
ラム10に押圧する押圧板153を、例えば、カシメ等によ
り固定した後、押圧バネ152を両筒内入れ固定板151で押
さえ込み、外筒154を固定板151に固定して作られてお
り、固定板151をネジ156により側板21ａ，21ｂに固定さ
れている。

【００２６】スコロトロン帯電器110Ｙを装置本体の前
側の側板21ａの帯電器挿入口41より挿入してゆくと、ス
コロトロン帯電器110Ｙの挿入側の側部部材112ａの上部
に押圧板153が当接し、スコロトロン帯電器110Ｙは下方
に押し下げられる。側部部材112ａに設けられたガイド
ピン114がガイドレール40のテーパ部40ａに当たると、
スコロトロン帯電器110Ｙはガイドレール40のテーパ部4
0ａに沿って上方に持ち上げられ、押圧板153を押し上げ
て、側部部材112ａに設けたスペーサ部材116と感光体ド
ラム10の端部とが接触しない状態で挿入される。

【００２７】続いて、ガイドレール40の谷部40ｂにかか
ると、側部部材112ａは押圧板153に押し下げられ、ガイ
ドレール40とガイドピン114とは、干渉しない遊びの有
る状態となるが、スペーサ部材116は感光体ドラム10に
押圧された状態となる（図５の一点鎖線）。スペーサ部
材116が感光体ドラム10の端面部をドラム軸方向に僅か
に摺動し、ガイドピン114がガイドレール40のテーパ部4
0ｃにかかると、再び、スコロトロン帯電器110Ｙは持ち
上げられて、スペーサ部材116と感光体ドラム10とが接
触しない状態で、装置本体の後部位置まで押し込まれ
る。挿入された状態では、ガイドピン114がガイドレー
ル40のテーパ部40ｄと干渉せず、前後のスペーサ部材11
6は感光体ドラム10を押圧して、接触する状態をとる
（図５の一点鎖線）。160は矢印方向に回転する感光体
ドラム10に対して、スコロトロン帯電器110Ｙを位置決
めするストッパ部材（ストッパ手段）であり、例えば図
６の如く、装置本体に固定されたガイドレール40にカシ
メられたダボよりなる。図６の矢印方向（反時計方向）
に回転移動する感光体ドラム10に対して、スペーサ部材
116と感光体ドラム10との接触部より下流側のガイドレ
ール40に設けられたストッパ部材160と、押圧部材150と
によってスコロトロン帯電器110Ｙが位置固定される。

【００２８】感光体ドラムのスペーサ部材との接触され
る部分は、両端部の非画像部であり感光層が無く、基材
であるアルミ層の面で、好ましくは最大高さＲｍａｘが
３Ｓ以下の鏡面となっている。また、感光体ドラムと当
接するスペーサ部材は、側部部材のドラムとの接触部
に、例えば、フッ素樹脂をコートして作られていたり、
或いは、滑り性の良い樹脂、例えば、フッ素樹脂面を持
つ別部材を、側部部材に取り付けて形成されてもよい。
感光体ドラムと摺動するスペーサ部材の感光体ドラムに
対する摩擦係数は静性摩擦係数で0.70以下が好ましく、
0.70を越えると滑らかな滑りが得られなくなる。また、
押圧部材の押圧力は線圧で10〜100ｇ／cmであることが
好ましい。10ｇ／cm以下であると小さなゴミ等によって
も押さえが変動し、バウンドが生じ易くなり、帯電装置
の位置決め固定が安定せず、均一な帯電電位が得られ
ず、100ｇ／cm以上になるとスペーサ部材の感光体ドラ
ムとの接触面での摩耗、例えば、フッ素樹脂の摩耗がは
げしくなる。また、感光体ドラムの駆動トルクが大きく
なるという問題も併発する。

【００２９】図１の装置を用いて、ＯＰＣ感光層を有す
るφ100mmの感光体ドラムを周速80mm／sec、鋸歯電極板
への印加電圧−５kV、シールドへの印加電圧−700Ｖ、
グリッドへの印加電圧−700Ｖ、押圧部材のバネによる
押圧力を線圧50ｇ／cmにて実験した結果、安定して均一
な帯電電位が得られ、良好な画像を得ることができた。
本発明の帯電装置の電極として、上記の実施例において
は、鋸歯電極板を用いて説明したが、ワイヤ電極を用い
たものでも、本発明に含まれることは勿論である。グリ
ッドと感光体ドラムとの距離精度が重要である本発明に
おいて、特に、鋸歯電極は、ワイヤ電極に比べ、感光体
方向の放電指向性が高く、グリッドと感光体ドラムとの
距離の影響を受ける度合いが大きいため、本発明が、よ
り効果的である。

【００３０】

【発明の効果】複雑な機構を用いることなく、簡単なス
ペーサ部材を介して押圧部材により、帯電装置を感光体
ドラムに押圧し、位置決め部材としてのストッパ部材と
押圧部材とにより回り止めされる。従って、従来のよう
に装置本体に取り付けられた感光体ドラムに対して、同
じく装置本体に取り付けられたガイドレール等を基準に
して帯電装置が取り付けられ、感光体ドラムとは非接触
の状態で位置決め固定されている構成のものにより生じ
る、回転する感光体ドラムのふれによる間隙の変化や、
また、突き当てコロを使用する際の、機構の複雑さ等の
問題がなく、感光体ドラムに対する帯電装置の位置精度
が一定していて帯電電位が均一で安定した状態が得られ
る。

【００３１】特に、感光体ドラム軸方向に対する平行度
や、スコロトロン帯電器におけるグリッドと感光体ドラ
ム面との距離の設定バラツキ等による、帯電電位の設定
バラツキを生じることが無く、機器間での設定バラツキ
の無い帯電装置を有する安定した帯電電位の得られる画
像形成装置を提供することが可能となった。

【００３２】特に、鋸歯電極を用いた帯電装置は、感光
体方向の放電指向性が高く、グリッドと感光体ドラムと
の距離の影響を受ける度合いが大きいため、より効果的
に均一で安定した帯電電位が得られ、また、スペーサ部
材の感光体ドラムに対する摩擦係数を0.70以下とするこ
とにより、更には、押圧部材の押圧力を線圧10〜100ｇ
／cmとすることにより、回転移動する感光体ドラムに対
し、安定して高精度の帯電装置の位置決めが得られ、機
器間での設定バラツキの無い帯電装置を有する画像形成
装置の提供が可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の帯電装置を有する画像形成装置の一例
を示すカラー画像形成装置の断面構成図である。

【図２】帯電装置の一実施例を示すスコロトロン帯電器
の構造を示す概要図である。

【図３】図２のスコロトロン帯電器の断面図である。

【図４】帯電装置と感光体ドラムとの関係を示す図であ
る。

【図５】帯電装置の挿入状態を示す図である。

【図６】帯電装置装着後の感光体ドラム回転時の状態を
示す図である。

【符号の説明】

10 感光体ドラム 12Ｙ，12Ｍ，12Ｃ，12Ｋ 露光光学系 13Ｙ，13Ｍ，13Ｃ，13Ｋ 現像器 14ａ 転写器 14ｂ 除電器 15 給紙カセット 16 タイミングローラ 17 定着装置 18 排紙ローラ 19 クリーニング装置 20 保持部材 40 ガイドレール 110Ｙ，110Ｍ，110Ｃ，110Ｋ スコロトロン帯電器 111 鋸歯電極板 111ａ 鋸歯電極 112ａ，112ｂ 側部部材 113 シールド 114 ガイドピン 115 グリッド 116 スペーサ部材 120 支持部材 121 押さえ部材 150 押圧部材 160 ストッパ部材 Ｐ 転写紙

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動する像形成体上に、帯電装置による
   帯電と、露光装置による露光とにより潜像を形成する電
   子写真方式の画像形成装置において、前記帯電装置の長
   手方向端部に設けたスペーサ部材と、前記帯電装置を押
   圧して前記スペーサ部材を前記像形成体に当接させる押
   圧手段と、前記像形成体の回転移動時に前記帯電装置を
   前記像形成体に対して位置決めするストッパ手段とを有
   することを特徴とする帯電装置を有する画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記帯電装置は、鋸歯電極を有する帯電
   装置であることを特徴とする請求項１記載の帯電装置を
   有する画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記像形成体に当接して摺動される前記
   スペーサ部材の前記像形成体に対する摩擦係数が0.70以
   下であることを特徴とする請求項１又は２記載の帯電装
   置を有する画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記押圧手段の押圧力が線圧10〜100ｇ
   ／cmであることを特徴とする請求項３記載の帯電装置を
   有する画像形成装置。