JPH05158387A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［目的］ 帯電部材を接触させて像担持体を帯電する場
合、簡単な手段により帯電部材側の振動の像担持体側へ
の伝達を防止でき、且つ、大きな帯電音を発生させない
画像形成装置を提供することである。 ［構成］ 交流成分を有する電圧が印加される帯電部材
２を、内部が中空となった像担持体１に接触させること
により、該像担持体１の帯電がなされる画像形成装置に
おいて、像担持体の軸方向の所定位置にこの像担持体１
を仕切る吸振部材２０を設けた。帯電部材２に交流成分
を有する電圧を印加すると、この帯電部材２は振動し、
該振動を像担持体１に伝えようとする。しかし、像担持
体１内に吸振部材２０を設ければ、像担持体１が剛とな
り、振動が伝わりにくくなる。また、像担持体１内の気
柱が振動しても、吸振部材２０により振動は減衰され、
大きな帯電音は生じない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真複写機、レーザ
ビームプリンタ（ＬＢＰ）の如き静電式の画像形成装置
に関し、特に像担持体が接触式の帯電部材により帯電さ
れる画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機等の画像形成装置において、像担
持体である感光ドラムを一様帯電するには、コロナ放電
を利用したコロナ帯電器が広く用いられているが、該コ
ロナ帯電器は帯電時にオゾンの発生が多いため、近年オ
ゾンの発生の少ない接触式の帯電部材も多く用いられる
ようになってきている。

【０００３】図１２はこの接触式の帯電部材を用いた画
像形成装置を示している。即ち、感光ドラム１に導電性
部材からなる帯電ローラ２（帯電部材）を従動回転する
ように当接させ、この帯電ローラ２に所定の電圧を印加
することにより、該帯電ローラ２によって感光ドラムは
一様帯電される。この場合、帯電の均一化を図るべく帯
電ローラ２には、直流電圧に交流電圧が重畳されたバイ
アス電圧が印加される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、帯電ロ
ーラ２を感光ドラム１に当接させつつこの帯電ローラ２
に交流成分を有するバイアス電圧を印加すれば、帯電ロ
ーラ２に電気的な振動が生じ、帯電ローラ２に振動音で
ある帯電音を生じさせてしまう。そして、帯電ローラ２
の振動は感光ドラム１側にも伝わり、該感光ドラム１を
共鳴させて、帯電音を大きくしたり、画像にブレやムラ
を生じさせてしまうという不都合があった。

【０００５】特に、感光ドラム１は両端が開放された中
空円筒から構成されているものが多いため、共鳴しやす
く、且つ、共鳴すれば帯電音が大きく増加するという不
都合があった。

【０００６】尚、感光ドラム１の振動を防止すべく、感
光ドラム１内に鉛やゴム等を詰め、該感光ドラム１の重
量を増やすことも考えられるが、かくすれば、感光ドラ
ム１を有するプロセスカートリッジ５や画像形成装置本
体１４の重量を増加させてしまい、プロセスカートリッ
ジ５や画像形成装置本体１４の移動や運搬が困難になる
という不都合がある。

【０００７】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、帯電部材を接触させて像担持
体を帯電する場合、簡単な手段により帯電部材側の振動
の像担持体側への伝達を防止でき、且つ、大きな帯電音
を発生させることのない画像形成装置を提供するにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく本
発明は、交流成分を有する電圧が印加される帯電部材
を、内部が中空となった像担持体に接触させることによ
り、該像担持体の帯電がなされる画像形成装置におい
て、像担持体の軸方向の所定位置にこの像担持体内を仕
切る吸振部材を設けたことを特徴とする。

【０００９】

【作用】交流成分を有する電圧が印加される帯電部材を
像担持体に接触させ、該像担持体を帯電すれば、帯電部
材に振動が生じ帯電音を生じさせる。そして、この帯電
部材の振動は中空となった像担持体にも伝達され、画像
ブレや像担持体による帯電音の共鳴を引き起こす。そし
て、この共鳴は中空の像担持体の振動により該像担持体
内の気柱がその軸方向に振動を引き起こすことにより生
じると考えられる。

【００１０】そこで、像担持体の軸方向の所定位置にこ
の像担持体内を仕切る吸振部材を設け、この像担持体を
できるだけ剛にして帯電部材からの振動を伝えにくくす
ると共に、像担持体内の気柱の振動をこの吸振部材によ
り減衰させるようにした。特に、吸振部材を気柱の振動
波の最大振幅位置（いわゆる振動波の腹の位置）に設け
れば、吸振部材による振動波の減衰効果は増大する。

【００１１】

【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００１２】先ず、本発明の第１実施例を図１乃至図６
により説明する。

【００１３】図５は画像形成装置（複写機）の断面を示
しており、図中１は矢印方向に回転される像担持体とし
ての感光ドラム（電子写真感光体）である。該感光ドラ
ム１の周りには帯電手段としての帯電ローラ２、現像手
段としての現像器３、クリーニング手段としてのクリー
ニング器４が配設され、これ等のプロセス機器が感光ド
ラム１と共にカートリッジフレーム５ａ内に一体的に収
納されて、プロセスカートリッジ５として装置本体１４
内に着脱自在に配設されている。このプロセスカートリ
ッジ５は内部の機器が寿命等に達した場合、個々の機器
を交換するのでなく、このプロセスカートリッジ５全体
を交換することによりメンテナンスの容易化等を図るた
めのものである。

【００１４】また、感光ドラム１のカートリッジフレー
ム５ａからの露出部側には転写帯電器６が配設され、該
転写帯電器６と感光ドラム１との給紙側に、給紙カセッ
ト７、給紙ローラ８、レジストローラ９等が配設され、
排紙側には搬送部１０、定着器１１、排紙ローラ１２、
排紙トレイ１３が配設されている。更にプロセスカート
リッジ５の上方にはランプ１４や短焦点レンズ１５等か
らなる画像の読み取り露光部が配設されている。

【００１５】即ち、帯電ローラ２により所定電位に一様
帯電された感光ドラム１に画像の読み取り露光部を介し
て画像光Ｌが露光されると、この感光ドラム１上には静
電潜像が形成される。該静電潜像は感光ドラム１の回転
とともに現像器３の方に向けられ、該現像器３によって
トナーが供給されてトナー像として顕像化される。そし
て、このトナー像は転写帯電器６を介して感光ドラム１
から転写材Ｐ上に転写され、該転写の終了した感光ドラ
ム１はクリーニング器４によってその残留トナーがクリ
ーニングされ、次の画像形成のために備えられる。

【００１６】一方、給紙カセット７内の転写材Ｐは給紙
ローラ８により１枚ずつ取り出された後レジストローラ
９の方へ送られ、該レジストローラ９によってタイミン
グを合されて感光ドラム１側に供給される。そして、感
光ドラム１からトナー像の転写を受けた転写材Ｐは定着
器１１の方へ送られ、該定着器１１によってそのトナー
像が永久像として定着された後、排紙ローラ１２を介し
て排紙トレイ１３上に積載される。

【００１７】ここで、帯電ローラ２は図６で示される如
く、感光ドラム１に接触しつつ従動回転し該感光ドラム
１の外表面を一様に一次帯電する帯電部材であり、図５
で示される如く、強磁性材から構成された回転軸の芯金
部２ａと、該芯金部２ａ周りに同心状に形成される帯電
部２ｂ（カーボンが分散された高抵抗ゴム等の導電性部
材から形成されている）とから構成されている。そし
て、この帯電ローラ２には帯電作業に当りその芯金部２
ａに直流電圧に交流電圧が重畳されたバイアス電圧が印
加され、この帯電ローラ２は感光ドラム１をバイアス電
圧の直流成分と同一電圧に一様帯電する。尚、バイアス
電圧の交流成分は感光ドラム１を帯電ローラ２によりむ
らなく一様帯電させる働きを有している。

【００１８】さて、帯電ローラ２により感光ドラムを接
触帯電する場合、一般にバイアス電圧の交流成分に起因
して、帯電ローラ２の表面と感光ドラム１の表面間に引
力と斥力が交互に作用し、帯電ローラ２に振動を生じさ
せる。そして、帯電ローラ２のこの振動は帯電ローラ２
自身に周波数の高い耳ざわりな振動音（帯電音）を生じ
させると共に、感光ドラム１側にも伝わり、該感光ドラ
ム１を振動させ画像ブレ等を生じさせる。また、感光ド
ラム１は内部が中空の円筒とみなせるため、感光ドラム
１の振動により内部の気柱が振動し、これが前記帯電音
と共鳴し、帯電音を更に大きなものとする。この場合、
図４で示される如く、感光ドラム１は両端が開放された
円筒とみなせるため、気柱の振動波（音波）Ｗは感光ド
ラム１の軸方向両端部に最も振幅Ａが大きい腹Ｗａを生
じさせる。そして、この振動波Ｗの腹Ｗａは振動波Ｗの
エネルギーが最も大きいところと考えられる。

【００１９】そこで、本発明では感光ドラム１の気柱の
振動波Ｗの腹Ｗａの位置に簡単な仕切板２０を配設し、
該仕切板２０により感光ドラム１内をその所定の軸方向
位置で仕切ることにより、感光ドラム１を剛として帯電
ローラ２の振動を感光ドラム１側に伝えにくくすると共
に、この仕切板２０により感光ドラム１内の気柱の振動
波Ｗを減衰させ、共鳴帯電音の発生をできるだけ小さく
抑えるようにした。

【００２０】即ち、図１で示される如く、感光ドラム１
内の気柱に１波長入分の振動波が発生する場合、例えば
内径３０mmの感光ドラム１の軸方向両端部及び中間部に
図２で示される如く外径３０．２mmでゴム等の吸振部材
からなる円板状の仕切板２０を圧入して取り付ける。か
くすることにより、感光ドラム１は剛となり帯電ローラ
２の振動を伝えにくくなって画像ブレ等の減少が図れる
と共に、感光ドラム１内で気柱の振動が生じても、その
振動波Ｗの腹Ｗａの位置には仕切板２０があるため、振
動波Ｗは減衰されて、共鳴帯電音は小さなものとなる。
この場合、仕切板２０は薄いものでよいため、感光ドラ
ム１の重量はあまり上らず、プロセスカートリッジ５の
持ち運びや装置本体１４の運搬等にも困難性は生じな
い。

【００２１】ところで、感光ドラム１内の気柱に発生す
る振動波Ｗのパターンは感光ドラム１の振動の周波数ｆ
によって種々に変化するため、感光ドラム１内の気柱に
は図３で示される如き種々の波長入の振動波が発生す
る。例えば図中（ａ）は一定長さの感光ドラム１内の気
柱に１／２波長（λ／２）分の振動波Ｗが発生する場合
を示し、図中（ｂ）は１波長（λ）分の振動波Ｗ、図中
（ｃ）は３／２波長（３λ／２）分の振動波Ｗ、図中
（ｄ）は２波長（２λ）分の振動波Ｗがそれぞれ発生す
る場合を示している。従って、仕切板２０を感光ドラム
１内に入れる場合、感光ドラム１内の気柱に発生する振
動波Ｗのパターンがわかっている必要がある。

【００２２】一方、感光ドラム１の振動の周波数は設計
上計算できるため、感光ドラム１内の気柱に発生する振
動波Ｗのパターンも予め推定できる。従って、感光ドラ
ム１内の気柱に発生する振動波Ｗのパターンにより、図
３で示される如く、感光ドラム１の軸方向両端部のほか
中間部の振動波Ｗの腹Ｗａの位置がわかり、ここに仕切
板２０を入れることができる。

【００２３】ここで、感光ドラム１の軸方向長さ、大気
中の音速、感光ドラム１内の気柱に発生する振動波Ｗの
周波数ｆがわかれば、振動波Ｗの波長λがわかり、感光
ドラム１内の気柱に生じる振動波Ｗのパターンがわかる
こととなる。表１は例えば感光ドラム１の軸方向長さ３
４０mm（最大Ａ３サイズの転写材Ｐ上に画像形成ができ
る大きさ）、大気中の音速を３４０m/s とした場合、図
３の振動波Ｗのパターン毎の、振動波Ｗの周波数ｆと波
長入を示している。

【００２４】

【表１】 次に、本発明の第２実施例を図７乃至図１１により説明
する。尚、第１実施例に係るものと同一機能を有するも
のについては同一符号を付しその説明を省略する。

【００２５】本実施例では感光ドラム１内の気柱に生じ
る振動波Ｗの腹Ｗａの位置に種々のタイプの仕切板２０
を設けた場合について説明する。尚、説明を分り易くす
るため、感光ドラム１内の気柱に生じる振動波Ｗのパタ
ーンは図３中（ｂ）のものと同一とする。

【００２６】図７は、図８で示す如き中心部に開口２０
ａを有すドーナツ形の仕切板２０（ゴム等の吸振部材か
ら構成される）を感光ドラム１に取り付けた場合を示し
ている。かくすれば、仕切板２０の圧入に当って感光ド
ラム１内に不要な加圧状態を発生させない。また、図９
は感光ドラム１内周面に溝１ａを形成し該溝１ａに仕切
板２０（ゴム等の吸振部材から構成される）を嵌め込む
場合を示している。かくすれば、仕切板２０の固定位置
が正確に設定できる。尚、この場合仕切板２０は中心部
に開口２０ａを有するものであってもよいのは勿論であ
る。更に、仕切板２０を形状記憶合金から構成し、この
仕切板２０を感光ドラム１内に取り付ける場合は、この
温度を上げて小径にしておき、常温にもどった場合、も
との径までもどしてこの仕切板２０を感光ドラム１に圧
入するようにしてもよい。

【００２７】また、図１０で示される如く、仕切板２０
を略三角形とし、感光ドラム１の内面と仕切板２０間に
僅かに隙間Ｃをもたせるようにしてもよい。かくすれ
ば、仕切板Ｃの圧入に当り感光ドラム１内に不要な加圧
状態を発生させない。更に、図１１で示される如く、感
光ドラム１と仕切板２０を一体化してもよい。かくすれ
ば、部品点数を減少でき、組立工数をも減少できること
となる。

【００２８】

【発明の効果】以上の説明で明らかな如く本発明によれ
ば、中空の像担持体の軸方向位置に該像担持体を仕切る
吸振部材を設けたため、像担持体は剛となり帯電部材か
らの振動を伝えにくくすると共に、この吸振部材により
像担持体内に発生する気柱の振動を減衰できることとな
る。従って、像担持体に振動は生じにくくなり画像ブレ
等は減少すると共に、像担持体による帯電音の共鳴も減
少する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例に係る画像形成装置の感光ドラム内
に３個の仕切板を取り付けた場合の感光ドラム等の側断
面図である。

【図２】同仕切板の斜視図である。

【図３】同画像形成装置の感光ドラム内に振動波のパタ
ーンに合せてそれぞれ複数個の仕切板を取り付けた場合
の感光ドラム等の側断面図である。

【図４】同画像形成装置の感光ドラム内に生じる振動波
の説明図である。

【図５】同画像形成装置の側断面図である。

【図６】同画像形成装置の感光ドラムと帯電ローラを示
す斜視図である。

【図７】第２実施例に係る画像形成装置の感光ドラム内
に第１の仕切板を取り付けた場合の感光ドラム等の側断
面図である。

【図８】同仕切板の斜視図である。

【図９】同感光ドラム内に第２の仕切板を取り付けた場
合の感光ドラム等の側断面図である。

【図１０】同感光ドラム内に第３の仕切板を取り付けた
場合の感光ドラム等の正断面図である。

【図１１】同感光ドラム内に仕切板を一体で設けた場合
の感光ドラム等の側断面図である。

【図１２】従来技術を説明するための図である。

【符号の説明】

１ 感光ドラム（像担持体） ２ 帯電ローラ（帯電部材） ２０ 仕切板（吸振部材） Ｗ 振動波

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流成分を有する電圧が印加される帯電
   部材を、内部が中空となった像担持体に接触させること
   により、該像担持体の帯電がなされる画像形成装置にお
   いて、像担持体の軸方向の所定位置にこの像担持体内を
   仕切る吸振部材を設けたことを特徴とする画像形成装
   置。
2. 【請求項２】 前記吸振部材を、帯電部材の振動によっ
   て像担持体内に発生される振動波の最大振幅位置に設け
   たことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。