(57)【要約】【課題】感光ドラム１Ｙの回転方向上流の上流帯電ローラ１２１でスリップが生じにくい構成を提供する。【解決手段】上流帯電ローラ１２１は、感光ドラム１Ｙの表面に接触して回転し、感光ドラム１Ｙの表面を帯電させる。下流帯電ローラ１２２は、上流帯電ローラ１２１の感光ドラム１Ｙの回転方向下流で感光ドラム１Ｙの表面に接触して回転し、感光ドラム１Ｙの表面を帯電させる。駆動伝達機構１５０は、下流帯電ローラ１２２の駆動を上流帯電ローラ１２１に伝達する。これにより、上流帯電ローラ１２１がスリップする傾向となった場合に、上流帯電ローラ１２１が駆動伝達機構１５０を介して下流帯電ローラ１２２に駆動されるため、上流帯電ローラ１２１でスリップが生じにくくなる。【選択図】図４
2020134781.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する感光体と、
前記感光体の表面に接触して回転し、前記感光体の表面を帯電させる第１帯電ローラと、
前記第１帯電ローラの前記感光体の回転方向下流で前記感光体の表面に接触して回転し、前記感光体の表面を帯電させる第２帯電ローラと、
前記第２帯電ローラの駆動を前記第１帯電ローラに伝達する駆動伝達手段と、を備えた、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記駆動伝達手段は、前記第１帯電ローラの回転軸に設けられた第１回転部材と、前記第２帯電ローラの回転軸に設けられた第２回転部材と、前記第１回転部材と前記第２回転部材とを駆動連結する駆動連結部材と、を有する、
ことを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記駆動伝達手段は、前記第１帯電ローラの回転軸と、前記第１回転部材との間に設けられ、前記第１帯電ローラが前記感光体に従動して回転する方向を第１方向、前記第１方向と逆方向を第２方向とした場合に、前記回転軸が前記第１回転部材に対して前記第１方向に相対回転する場合には前記回転軸を前記第１回転部材に対して空転させ、前記回転軸が前記第１回転部材に対して前記第２方向に相対回転する傾向となった場合には前記回転軸と前記第１回転部材とが駆動連結される断接手段を有する、
ことを特徴とする、請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記駆動連結部材は、前記第１回転部材と前記第２回転部材とに掛け渡される無端状の部材である、
ことを特徴とする、請求項２又は３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第１回転部材及び前記第２回転部材は、プーリであり、
前記無端状の部材は、前記プーリに掛け渡される無端状のベルトである、
ことを特徴とする、請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第１回転部材及び前記第２回転部材は、ギアであり、
前記駆動連結部材は、前記ギアと噛合して駆動を伝達する伝達ギアである、
ことを特徴とする、請求項２又は３に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第１帯電ローラ及び前記第２帯電ローラを前記感光体に向けて付勢する付勢手段を備えた、
ことを特徴とする、請求項１ないし６の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記第１帯電ローラ及び前記第２帯電ローラの回転軸と、前記感光体の回転軸との軸間距離を固定する固定部材を備えた、
ことを特徴とする、請求項１ないし６の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記駆動伝達手段は、前記第２帯電ローラの角速度が、前記第１帯電ローラの角速度よりも速くなるように構成されている、
ことを特徴とする、請求項１ないし８の何れか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複数の機能を有する複合機などの画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置では、感光体の表面を帯電させ、帯電した感光体の表面に静電潜像を形成し、その静電潜像をトナーにより現像することでトナー像を形成している。感光体の表面を帯電する方式として、２つの帯電ローラを感光体の表面に接触させる方式が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３２５６７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
２つの帯電ローラにより感光体の表面を帯電させる構成の場合、感光体の回転方向に関して上流の帯電ローラの表面がトナーや外添剤により汚れ易い。この結果、上流の帯電ローラの表面摩擦係数が低下して、上流の帯電ローラが感光体の回転に追従して回転しにくくなる。そして、局所的に上流の帯電ローラと感光体との間で速度差、即ち、スリップが生じる。スリップが生じると感光体の表面の帯電量が局所的に変動し、感光体の表面に帯電ムラが生じる虞がある。
【０００５】
本発明は、感光体の回転方向上流の帯電ローラでスリップが生じにくい構成を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の画像形成装置は、回転する感光体と、前記感光体の表面に接触して回転し、前記感光体の表面を帯電させる第１帯電ローラと、前記第１帯電ローラの前記感光体の回転方向下流で前記感光体の表面に接触して回転し、前記感光体の表面を帯電させる第２帯電ローラと、前記第２帯電ローラの駆動を前記第１帯電ローラに伝達する駆動伝達手段と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、感光体の回転方向上流の帯電ローラでスリップが生じにくい。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態に係る画像形成装置の概略構成断面図。
【図２】第１の実施形態に係る画像形成部の概略構成断面図。
【図３】第１の実施形態に係る帯電装置の概略構成断面図。
【図４】（ａ）第１の実施形態に係る帯電装置の斜視図、（ｂ）上流帯電ローラ側のプーリの断面図。
【図５】第２の実施形態に係る画像形成部の概略構成断面図。
【図６】（ａ）第２の実施形態に係る帯電装置の斜視図、（ｂ）上流帯電ローラ側の歯車の断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜第１の実施形態＞
第１の実施形態について、図１ないし図４を用いて説明する。まず、本実施形態の画像形成装置の概略構成について、図１を用いて説明する。
【００１０】
［画像形成装置］
画像形成装置１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色に対応して設けられ４つの画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを有する電子写真方式のフルカラープリンタである。本実施形態では、画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを後述する中間転写ベルト２の回転方向に沿って配置したタンデム型としている。画像形成装置１００は、画像形成装置本体に接続された原稿読み取り装置（図示せず）又は画像形成装置本体に対し通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ等のホスト機器からの画像信号に応じてトナー像（画像）を記録材Ｐに形成する。記録材としては、用紙、プラスチックフィルム、布などのシート材が挙げられる。
【００１１】
このような画像形成プロセスの概略を説明すると、まず、各画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫでは、それぞれ、感光体としての感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上に各色のトナー像を形成する。このように形成された各色のトナー像は、中間転写ベルト２上へ転写され、続いて中間転写ベルト２から記録材Ｐ上に転写される。トナー像が転写された記録材Ｐは、定着装置５に搬送されて、トナー像が記録材に定着される。以下、詳しく説明する。
【００１２】
なお、画像形成装置１００が備える４つの画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、現像色が異なることを除いて実質的に同一の構成を有する。したがって、以下、代表して画像形成部ＰＹについて説明し、他の画像形成部の説明を省略する。
【００１３】
画像形成部ＰＹには、像担持体として円筒型の感光体、即ち、感光ドラム１Ｙが配設されている。感光ドラム１Ｙは、図中矢印方向に回転駆動される。感光ドラム１Ｙの周囲には帯電装置１２Ｙ、現像装置７Ｙ、一次転写手段としての一次転写ローラ３Ｙ、クリーニング装置１０Ｙが配置されている。感光ドラム１Ｙの図中上方にはレーザースキャナ（露光装置）６Ｙが配置されている。
【００１４】
また、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと対向して中間転写ベルト２が配置されている。中間転写ベルト２は、駆動ローラを含む複数の張架ローラにより張架され、駆動ローラの駆動により図中矢印方向に周回移動する。複数の張架ローラのうちの二次転写内ローラ４ａと中間転写ベルト２を挟んで対向する位置には、二次転写外ローラ４ｂが配置され、中間転写ベルト２上のトナー像を記録材Ｐに転写する二次転写部Ｔ２を構成している。二次転写部Ｔ２の記録材搬送方向下流には定着装置５が配置される。
【００１５】
上述のように構成される画像形成装置１００により画像を形成するプロセスについて説明する。まず、画像形成動作が開始すると、回転する感光ドラム１Ｙの表面が帯電装置１２Ｙによって一様に帯電される。次いで、感光ドラム１Ｙは、レーザースキャナ６Ｙから発せられる画像信号に対応したレーザ光により露光される。これにより、感光ドラム１Ｙ上に画像信号に応じた静電潜像が形成される。感光ドラム１Ｙ上の静電潜像は、現像装置７Ｙ内に収容されたトナーによって顕像化され、可視像（トナー像）となる。
【００１６】
感光ドラム１Ｙ上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト２を挟んで配置される一次転写ローラ３Ｙとの間で構成される一次転写部にて、中間転写ベルト２に一次転写される。一次転写後に感光ドラム１Ｙ表面に残ったトナー（転写残トナー）は、クリーニング装置１０Ｙによって除去される。
【００１７】
このような動作をマゼンタ、シアン、ブラックの各画像形成部でも順次行い、中間転写ベルト２上で４色のトナー像を重ね合わせる。その後、トナー像の形成タイミングに合わせて記録材収納カセット８ａ、８ｂ、８ｃに収容された記録材Ｐが二次転写部Ｔ２に搬送され、中間転写ベルト２上の４色のトナー像が、記録材Ｐ上に一括で二次転写される。二次転写部Ｔ２で転写しきれずに中間転写ベルト２に残留したトナーは、中間転写ベルトクリーナ９により除去される。
【００１８】
次いで、記録材Ｐは定着装置５に搬送される。そして、この定着装置５によって、加熱、加圧されることで、記録材Ｐ上のトナーは溶融、混合されて、フルカラーの画像として記録材Ｐに定着される。その後、記録材Ｐは機外に排出される。或いは、記録材Ｐの両面にトナー像を形成する場合には、両面搬送路に記録材Ｐを搬送し、上述と同様に、記録材Ｐの裏面にトナー像を形成して機外に排出する。これにより、一連の画像形成プロセスが終了する。なお、所望の画像形成部のみを用いて、所望の色の単色又は複数色の画像を形成することも可能である。
【００１９】
以上が、画像形成装置１００の画像形成の概略構成である。次に、図２及び図３を用いて、画像形成部の構成を詳細に説明する。なお、ここでも代表して画像形成部ＰＹについて説明するが、他の画像形成部も同様である。
【００２０】
感光ドラム１Ｙは、負極性の有機感光体で、外径８４ｍｍ、回転軸線方向（長手方向）の長さ３８０ｍｍであり、３５０ｍｍ／ｓの周速で矢印方向に回転駆動される。また、感光ドラム１Ｙは、アルミシリンダ上に、約３０μｍの感光層を備えた構成のものを用いている。なお、感光体として、アモルファスシリコンドラムなど、他の感光体を用いても良い。
【００２１】
クリーニング装置１０Ｙは、感光ドラム１Ｙを保持する枠体１１に保持されており、感光ドラム１Ｙの回転方向に関して、一次転写部の下流かつ帯電装置１２Ｙの上流に配置されている。クリーニング装置１０Ｙは、クリーニングブレード１０１、ブレード支持板１０２、揺動機構（図示せず）、加圧機構（図示せず）、回収トナー搬送装置１０３により構成されている。
【００２２】
クリーニングブレード１０１は、帯状平板のゴムブレードを用いて感光ドラム１Ｙに残った転写残トナーの掻き取りを行っている。ゴムブレードは、先端エッジが感光ドラム１Ｙの回転方向に対してカウンターで圧接されており、ここではゴムブレードの一例として厚み２ｍｍ、幅１２．５ｍｍ、長さ３５０ｍｍのウレタンゴムを使用している。
【００２３】
また、クリーニングブレード１０１は、ブレード支持板１０２に接着により貼りつけられており、ブレード支持板１０２をクリーニング装置１０Ｙの筐体に締結することでブレードの位置を定めている。また、揺動機構は、クリーニングブレード１０１が感光ドラム１Ｙに対して当接及び離間する方向に、クリーニング装置１０Ｙを揺動自在に支持するものである。加圧機構は、クリーニングブレード１０１の先端が感光ドラム１Ｙの圧接するようにクリーニング装置１０Ｙを加圧する。
【００２４】
帯電装置１２Ｙは、感光ドラム１Ｙを保持している枠体１１に同じく保持され、レーザースキャナ６Ｙ（図１）から発せられたレーザ光Ｌｓにより潜像形成を行う前に、感光ドラム１Ｙ上の電位を整える役割を有している。このような帯電装置としては、一般にグリッド電極を備えたスコロトロン式帯電器や帯電ローラを用いたローラ帯電が用いられるが、本実施形態では、複数の帯電ローラを用いた構成としている。
【００２５】
［帯電装置］
次に、本実施形態の帯電装置１２Ｙについて、図２及び図３を用いて詳しく説明する。帯電装置１２Ｙは、第１帯電ローラとしての上流帯電ローラ１２１、上流清掃部材１２３、第２帯電ローラとしての下流帯電ローラ１２２、下流清掃部材１２４を有している。また、上流帯電ローラ１２１には上流高圧電源ＨＶ１、下流帯電ローラ１２２には下流高圧電源ＨＶ２からそれぞれ電圧が印加される。
【００２６】
上流帯電ローラ１２１は、感光ドラム１Ｙの表面に接触して回転し、感光ドラム１Ｙの表面を帯電させる。また、下流帯電ローラ１２２は、上流帯電ローラ１２１の感光ドラム１Ｙの回転方向下流で感光ドラム１Ｙの表面に接触して回転し、感光ドラム１Ｙの表面を帯電させる。
【００２７】
図３に示すように、このような上流帯電ローラ１２１及び下流帯電ローラ１２２は、回転軸（芯金）１２１ａ、１２２ａの長手方向（回転軸線方向）の両端部を、それぞれ軸受部材１２５、１２６により回転自在に保持されている。そして、付勢手段としての押圧バネ１２７、１２８によって感光ドラム１Ｙに向かって付勢されている。これによって、上流帯電ローラ１２１及び下流帯電ローラ１２２は、感光ドラム１Ｙの表面に対して所定の押圧力をもって圧接し、感光ドラム１Ｙの回転に従動して回転する。
【００２８】
また、上流清掃部材１２３は上流帯電ローラ１２１に接触するように配置され、上流帯電ローラ１２１上のトナーや外添剤などの異物を除去するもので、上流帯電ローラ１２１に従動して回転するローラである。上流清掃部材１２３は、上流帯電ローラ１２１を支持する軸受部材１２５にその回転軸が回転自在に支持されている（図４（ａ））。これにより、上流帯電ローラ１２１の回転軸１２１ａと上流清掃部材１２３の回転軸との位置関係が規制され、上流清掃部材１２３が所定の侵入量で上流帯電ローラ１２１に当接する。
【００２９】
下流清掃部材１２４は下流帯電ローラ１２２に接触するように配置され、下流帯電ローラ１２２上のトナーや外添剤などの異物を除去するもので、下流帯電ローラ１２２に従動して回転するローラである。下流清掃部材１２４は、下流帯電ローラ１２２を支持する軸受部材１２６にその回転軸が回転自在に支持されている（図４（ａ））。これにより、下流帯電ローラ１２２の回転軸１２２ａと下流清掃部材１２４の回転軸との位置関係が規制され、下流清掃部材１２４が所定の侵入量で下流帯電ローラ１２２に当接する。本実施形態では、上流清掃部材１２３及び下流清掃部材１２４は、外径１１．８ｍｍ、回転軸線方向の長さ３４６ｍｍのスポンジローラを使用している。
【００３０】
また、上流帯電ローラ１２１及び下流帯電ローラ１２２は、長手方向（回転軸線方向）の長さ３３０ｍｍ、直径１４ｍｍとしている。即ち、上流帯電ローラ１２１及び下流帯電ローラ１２２は、同じ形状のものを用いている。したがって、上流帯電ローラ１２１及び下流帯電ローラ１２２は、感光ドラム１Ｙと接触する外周面の外径が同じである。本実施形態では、上流帯電ローラ１２１及び下流帯電ローラ１２２は、同じものを使用している。
【００３１】
上流帯電ローラ１２１及び下流帯電ローラ１２２は、それぞれ、回転軸１２１ａ、１２２ａの外周に下層１２１ｂ、１２２ｂ、中間層１２１ｃ、１２２ｃ、表層１２１ｄ、１２２ｄを順次積層した３層構成を有する。
【００３２】
回転軸１２１ａ、１２２ａは、直径６ｍｍのステンレス製の丸棒を使用した。下層１２１ｂ、１２２ｂは、カーボンを分散した発泡ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエンゴム）で形成した電子導電層を使用した。中間層１２１ｃ、１２２ｃは、カーボンを分散したＮＢＲ（ニトリルゴム）で形成した。表層１２１ｄ、１２２ｄは、フッ素化合物のアルコール可溶性ナイロン樹脂に、酸化錫、カーボンを分散して形成したイオン導電層である。上流帯電ローラ１２１及び下流帯電ローラ１２２は、軸受部材１２５、１２６を介して、押圧バネ１２７、１２８によりそれぞれ１０Ｎの力で付勢され、感光ドラム１Ｙに圧接される。
【００３３】
また、上流帯電ローラ１２１及び下流帯電ローラ１２２には、帯電バイアスを印加する上流高圧電源ＨＶ１、下流高圧電源ＨＶ２がそれぞれ接続されている。上流高圧電源ＨＶ１は、直流電圧発生部（ＤＣ電源）を有し、下流高圧電源ＨＶ２は、直流電圧発生部（ＤＣ電源）と、交流電圧発生部（ＡＣ電源）とを有する。
【００３４】
これにより、上流帯電ローラは直流電圧を、下流帯電ローラ１２２は、直流電圧に交流電圧を重畳したバイアスを印加することで、回転する感光ドラム１Ｙの表面を、本実施形態では負極性の所定の電位に帯電させる。具体的には、感光ドラム１Ｙ上の帯電電位が現像位置にて約−８００Ｖになるよう、上流帯電ローラ１２１にＤＣ電圧を−１７００Ｖ、下流帯電ローラ１２２にＤＣ電圧を−８５０Ｖ、ＡＣ電圧を１５００Ｖｐｐ、周波数２．９ｋＨｚを印加している。
【００３５】
下流帯電ローラ１２２に印加するＡＣ電圧は、ＤＣ帯電方式における放電開始電圧（Ｖｔｈ）の２倍以上のピーク間電圧（Ｖｐｐ）であればよい。このような条件のとき、下流帯電ローラ１２２を通過した感光ドラム１Ｙの表面電位は、印加したＤＣバイアスと同電位に収束することが知られている。これによると、複数の帯電ローラを用いたシステムでは、通常、感光ドラム１Ｙにおける回転方向上流側に配置された上流帯電ローラ１２１は感光ドラム１Ｙの表面電位の慣らしローラとして使用される。そして、最終的に感光ドラム１Ｙの表面に均一の電荷を供給するのは、回転方向下流側に配置された下流帯電ローラ１２２が行うこととなる。
【００３６】
なお、本実施形態では、上流帯電ローラ１２１と下流帯電ローラ１２２を同じ構成としたが、これに限定されず、異なる直径や長さ、材質を採用しても良い。また、高圧条件に関しても、直流方式と、交流方式を独立して設定したが、これに限定されず、近接接触帯電方式を採用した系であるならば高圧条件は制限されない。
【００３７】
一般に、クリーニングブレードをすり抜けてきたトナー、外添剤及び記録材としての用紙の填料などの異物が、帯電ローラの表面に付着し、帯電ローラの表面が汚染されることがわかっている。外添剤としては、シリカやチタン、ストロンチウムなどが挙げられる。用紙の填料としては、炭酸カルシウム、タルク、カオリンなどが挙げられる。
【００３８】
本実施形態のように複数の帯電ローラを用いたシステムの場合、上流帯電ローラ１２１は、汚染によってローラ表面に抵抗ムラが生じ、感光ドラム１Ｙの表面に電位ムラを発生させてしまう。一方、下流帯電ローラ１２２は、上流帯電ローラ１２１により汚染物質を除去されるため、表面が汚染物質により汚染されにくく、下流帯電ローラ１２２から均一な電荷を感光ドラム１Ｙに供給することができる。そして、現像時に良好な感光ドラム１Ｙの表面電位を維持することが可能になり、長期にわたり良好な画質を実現することができる。
【００３９】
しかしながら、上流帯電ローラ１２１が汚染された場合に生じる問題として抵抗ムラの他にローラの動摩擦係数の低下が挙げられる。帯電ローラの動摩擦係数が低下すると帯電ローラが感光ドラムに従動しにくくなり、局所的に速度差が生じる所謂スリップが発生する。スリップが生じると、帯電量が感光ドラムの表面の周内で局所的に変動し、スジなどの画像不良が生じる。また、スリップ箇所でドラム表面と摺擦することになるため帯電ローラ表面に、感光ドラムからの異物が集中的に転移してしまうため、更にスリップ箇所の表面摩擦係数が低下し、周内で局所的に汚染が加速度的に進んでしまうことになる。
【００４０】
また、スリップ箇所でドラム表面の異物をせき止めることとなるため、スリップが解消されると、せき止めた異物の塊が現像位置に到達し、スジや点などの画像不良が生じる。更に、帯電ローラがスリップすると感光ドラムの表面の異物を摺擦により感光ドラムに擦りつけることになり、感光ドラムの表面への異物固着、所謂フィルミングが生じてしまう。フィルミングが起きると、クリーニングブレードでのすり抜けやトナーの感光ドラムの表面への融着が発生するためこれも画像不良へとつながることとなる。
【００４１】
なお、このようなスリップの発生を抑制すべく、帯電ローラの感光ドラムへの圧接力を大きくすることが考えられる。但し、圧接力を大きくすると、帯電ローラ及び感光ドラムの非回転時に帯電ローラの表面がクリープ変形して、帯電ローラの回転ムラが発生する虞がある。また、帯電ローラのゴムが変質し、染み出すと共に感光ドラムの表面に付着して画像不良が生じる可能性が高くなる。そのため、種々の使用条件下に応じて長期間安定した画質を実現することは難しい。そこで、本実施形態では、圧接力を大きくすることなく、上流帯電ローラ１２１でスリップが発生することを抑制すべく、以下のような構成を採用している。
【００４２】
［駆動伝達機構］
本実施形態では、上述のような課題を解決すべく、上流帯電ローラ１２１と下流帯電ローラ１２２との間で駆動力を伝達する駆動伝達手段としての駆動伝達機構１５０を設けている。駆動伝達機構１５０について、図４（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。図４（ａ）に示すように、駆動伝達機構１５０は、第１回転部材としての上流プーリ１５１と、第２回転部材としての下流プーリ１５２と、駆動連結部材としての無端状のベルト１５３とを有する。
【００４３】
上流プーリ１５１は、上流帯電ローラ１２１の回転軸１２１ａの端部に設けられている。下流プーリ１５２は、下流帯電ローラ１２２の回転軸１２２ａの端部に設けられている。ベルト１５３は、上流プーリ１５１と下流プーリ１５２とに掛け渡される無端状の部材であり、上流プーリ１５１と下流プーリ１５２とを駆動連結する。なお、本実施形態では、上流プーリ１５１及び下流プーリ１５２は、周面に複数の歯を有する歯付プーリであり、ベルト１５３は、歯付のタイミングベルトとしている。
【００４４】
本実施形態では、上流プーリ１５１及び下流プーリ１５２のベルト１５３がそれぞれ掛け渡される部分の外径（以下、プーリ径）を同じとし、周面に形成された歯数も同じとしている。上述したように、上流帯電ローラ１２１及び下流帯電ローラ１２２は、感光ドラム１Ｙと接触する外周面の外径が同じである。このため、上流帯電ローラ１２１及び下流帯電ローラ１２２が感光ドラム１Ｙに対してスリップせずに従動して回転している状態では、上流帯電ローラ１２１と下流帯電ローラ１２２とが同じ角速度で回転する。
【００４５】
また、駆動伝達機構１５０は、図４（ｂ）に示すように、断接手段としてのワンウェイクラッチ１５４を有する。ワンウェイクラッチ１５４は、上流帯電ローラ１２１の回転軸１２１ａと、上流プーリ１５１との間に設けられている。ここで、上流帯電ローラ１２１が感光ドラム１Ｙに従動して回転する方向を第１方向、第１方向と逆方向を第２方向とする。この場合に、ワンウェイクラッチ１５４は、回転軸１２１ａが上流プーリ１５１に対して第１方向に相対回転する場合には回転軸１２１ａを上流プーリ１５１に対して空転させる。一方、ワンウェイクラッチ１５４は、回転軸１２１ａが上流プーリ１５１に対して第２方向に相対回転する傾向となった場合には回転軸１２１ａと上流プーリ１５１とが駆動連結、即ち、ロックされるようになっている。
【００４６】
即ち、ワンウェイクラッチ１５４は、上流帯電ローラ１２１の回転軸１２１ａが感光ドラム１Ｙの回転に対して従動する方向へは、回転軸１２１ａを空転させ、逆方向に対しては回転軸１２１ａをロックするように配置されている。本実施形態では、上流プーリ１５１にワンウェイクラッチ１５４が内蔵されている。なお、下流プーリ１５２は、下流帯電ローラ１２２の回転軸１２２ａに固定され、下流帯電ローラ１２２と一体に回転する。
【００４７】
これにより上流帯電ローラ１２１の動摩擦係数が低下し、感光ドラム１Ｙに対してスリップする傾向になった場合、十分に動摩擦係数の高い下流帯電ローラ１２２を駆動源として、上流帯電ローラ１２１はベルト１５３を通じて駆動されることとなる。そして、感光ドラム１Ｙの回転方向上流の上流帯電ローラ１２１でスリップが生じにくくなる。
【００４８】
即ち、上流帯電ローラ１２１が感光ドラム１Ｙに対してスリップする傾向とは、上流帯電ローラ１２１が感光ドラム１Ｙに対して十分従動せずに、感光ドラム１Ｙに対して周速が遅くなる傾向となった場合である。このとき、上流帯電ローラ１２１は、感光ドラム１Ｙに対して従動回転する方向と逆方向（第２方向）に相対回転する傾向となる。
【００４９】
一方、下流帯電ローラ１２２が感光ドラム１Ｙに対して従動回転しているため、下流プーリ１５２及びベルト１５３を介して上流プーリ１５１が下流プーリ１５２の回転に従動して回転する。上述のように上流帯電ローラ１２１は、感光ドラム１Ｙに対して回転が遅れる傾向になっているため、その回転軸１２１ａが上流プーリ１５１に対して第２方向に相対回転する傾向となる。この結果、上流プーリ１５１と回転軸１２１ａとがワンウェイクラッチ１５４によりロックされて、駆動連結される。そして、上流帯電ローラ１２１が、下流プーリ１５２、ベルト１５３、上流プーリ１５１及びワンウェイクラッチ１５４を介して下流帯電ローラ１２２に回転駆動され、上流帯電ローラ１２１が感光ドラム１Ｙに対してスリップが生じにくくなる。
【００５０】
この際、上流帯電ローラ１２１及び下流帯電ローラ１２２の動摩擦係数の関係は、以下の式のような関係となる。なお、上流帯電ローラ１２１の圧接力をＮｕ、下流帯電ローラ１２２の圧接力をＮｄ、下流帯電ローラ１２２の動摩擦係数をμｄ、スリップする際の上流帯電ローラ１２１の動摩擦係数をμｓｕ、駆動伝達機構１５０のイナーシャ抵抗をＩとする。
Ｎｄ×μｄ＞Ｉ＋Ｎｕ×μｓｕ
【００５１】
また、上述したように、上流帯電ローラ１２１側にワンウェイクラッチ１５４を設けることで、装置の使用初期に駆動伝達機構１５０の駆動伝達が不安定になることを抑制できる。即ち、装置の使用初期には、上流帯電ローラ１２１へのトナーなどの付着は少なく、上流帯電ローラ１２１の動摩擦係数が十分である。このため、感光ドラム１Ｙに対してスリップが生じにくい状態である。この状態では、仮に、ワンウェイクラッチ１５４がない場合には、上流帯電ローラ１２１を駆動源として下流帯電ローラ１２２に駆動を伝えるか、下流帯電ローラ１２２を駆動源として上流帯電ローラ１２１に駆動を伝えるかが安定しない状態となる可能性がある。
【００５２】
これに対して本実施形態の場合、上流帯電ローラ１２１が下流帯電ローラ１２２に対して周速が速くなる傾向になると、上流帯電ローラ１２１の回転軸１２１ａが上流プーリ１５１に対して相対回転する。そして、ワンウェイクラッチ１５４により、回転軸１２１ａが上流プーリ１５１に対して空転する。このため、上流帯電ローラ１２１から下流帯電ローラ１２２に駆動が伝達されない。一方、上流帯電ローラ１２１の周速が遅くなった場合、上述したように、上流帯電ローラ１２１が下流帯電ローラ１２２によって駆動される。以上より、ワンウェイクラッチ１５４により、装置の使用初期の駆動伝達機構１５０による駆動伝達が不安定になることを抑制できる。
【００５３】
なお、駆動伝達機構１５０は、上流帯電ローラ１２１及び下流帯電ローラ１２２の回転軸線方向片側の端部にのみ設けても良いし、両端部に設けても良い。また、本実施形態では、駆動伝達機構として、プーリ及び歯付きタイミングベルトを用いた構成を例示したが、これに限定されない。例えば、プーリを用いず帯電ローラの回転軸の端部に直接タイミングベルトの歯形を設ける、スプロケットとチェーンを設ける、上流帯電ローラ及び下流帯電ローラの回転軸を十分な摩擦力を有するゴムベルトで連結する等の方法も考えられる。
【００５４】
帯電ローラの回転軸に直接タイミングベルトやゴムベルトを掛け渡す構成の場合、上流帯電ローラの感光ドラムに接触する外径部と、回転軸との間にワンウェイクラッチを設けるようにしても良い。この場合、帯電ローラは、例えば、下層１２１ｂ、１２２ｂ、中間層１２１ｃ、１２２ｃ、表層１２１ｄ、１２２ｄを順次積層した層と、この層の内周側に設けられ、この層を支持する円筒状部材（例えば、金属の筒部材）とで構成するようにしても良い。円筒状部材には、ベルトが掛け渡される軸部材が挿通される。このように構成した場合、下層、中間層、表層及び円筒状部材が第１帯電ローラ又は第２帯電ローラに相当する。また、ベルトが掛け渡される軸部材が第１回転部材又は第２回転部材に相当する。更に、円筒状部材が回転軸に相当する。
【００５５】
このような本実施形態の場合、上流帯電ローラのスリップを防止すために特別の駆動源を用意したり、帯電ローラの感光ドラムへの圧接力を必要以上に大きくすることなく、簡素で安価かつ環境への影響が少なく長寿命な帯電装置を得られる。
【００５６】
＜第２の実施形態＞
第２の実施形態について、図５及び図６を用いて説明する。上述の第１の実施形態では、駆動伝達機構としてプーリとベルトを用いた構成について説明した。これに対して本実施形態では、駆動伝達機構としてギアを用いている。また、第１の実施形態では上流帯電ローラ及び下流帯電ローラを感光ドラムに付勢していたが、本実施形態では、上流帯電ローラ及び下流帯電ローラの回転軸と感光ドラムの回転軸との軸間距離を固定している。その他の構成及び採用は、第１の実施形態と同様であるため、以下、同様の構成については同じ符号を付して説明を省略又は簡略にし、以下、第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００５７】
本実施形態の帯電装置２２Ｙは、第１帯電ローラとしての上流帯電ローラ２２１、第２帯電ローラとしての下流帯電ローラ２２２、清掃部材２２３を有している。また、第１の実施形態と同様に、上流帯電ローラ２２１には上流高圧電源ＨＶ１、下流帯電ローラ２２２には下流高圧電源ＨＶ２からそれぞれ電圧が印加される。上流帯電ローラ２２１及び下流帯電ローラ２２２の構成は、第１の実施形態と同様である。なお、本実施形態でも代表して画像形成部ＰＹについて説明するが、他の画像形成部も同様である。
【００５８】
本実施形態の場合、図５に示すように、上流帯電ローラ２２１及び下流帯電ローラ２２２は、回転軸（芯金）２２１ａ、２２２ａの長手方向（回転軸線方向）の両端部を、それぞれフレーム部材２６０により回転自在に保持されている。また、フレーム部材２６０には、感光ドラム１Ｙの回転軸１ａも回転自在に保持されている。これにより、上流帯電ローラ２２１及び下流帯電ローラ２２２は、感光ドラム１Ｙに対して所定の侵入量で軸間が固定されている。即ち、固定部材としてのフレーム部材２６０は、上流帯電ローラ２２１及び下流帯電ローラ２２２の回転軸２２１ａ、２２２ａと、感光ドラム１Ｙの回転軸１ａとの軸間距離を固定している。
【００５９】
このように構成することで、上流帯電ローラ２２１及び下流帯電ローラ２２２は、感光ドラム１Ｙの表面に対して、侵入によって生じた帯電ローラの反力を押圧力として圧接し、感光ドラム１Ｙの回転に従動して時計回りに回転する。なお、本実施形態では、上流帯電ローラ２２１及び下流帯電ローラ２２２の感光ドラム１Ｙへの侵入量を０．１ｍｍとしている。
【００６０】
清掃部材２２３は、上流帯電ローラ２２１と下流帯電ローラ２２２とにそれぞれ接触するように配置されており、各ローラの清掃を行っている。即ち、清掃部材２２３は上流帯電ローラ２２１及び下流帯電ローラ２２２に接触するように配置され、上流帯電ローラ２２１上及び下流帯電ローラ２２２上のトナーや外添剤などの異物を除去するローラである。このような清掃部材２２３は、上流帯電ローラ２２１及び下流帯電ローラ２２２に従動して回転する。
【００６１】
清掃部材２２３は、フレーム部材２６０にその回転軸２２３ａが回転自在に支持されている。これにより、上流帯電ローラ２２１の回転軸２２１ａ及び下流帯電ローラ２２２の回転軸２２２ａと清掃部材２２３の回転軸２２３ａとの位置関係が規制され、清掃部材２２３が所定の侵入量で上流帯電ローラ２２１及び下流帯電ローラ２２２に当接する。
【００６２】
本実施形態でも、上流帯電ローラ２２１と下流帯電ローラ２２２との間で駆動力を伝達する駆動伝達手段としての駆動伝達機構２５０を設けている。図６（ａ）に示すように、駆動伝達機構２５０は、第１回転部材としての上流ギア２５１と、第２回転部材としての下流ギア２５２と、駆動連結部材及び伝達ギアとしての連結ギア２５３とを有する。
【００６３】
上流ギア２５１は、上流帯電ローラ２２１の回転軸２２１ａの端部に設けられている。下流ギア２５２は、下流帯電ローラ２２２の回転軸２２２ａの端部に設けられている。連結ギア２５３は、清掃部材２２３の回転軸２２３ａの端部に設けられ、上流ギア２５１と下流ギア２５２とにそれぞれ噛合して、上流ギア２５１と下流ギア２５２とを駆動連結する。
【００６４】
本実施形態では、上流ギア２５１及び下流ギア２５２は、周面に形成された歯数を同じとしている。上流帯電ローラ２２１及び下流帯電ローラ２２２は、感光ドラム１Ｙと接触する外周面の外径が同じである。このため、上流帯電ローラ２２１及び下流帯電ローラ２２２が感光ドラム１Ｙに対してスリップせずに従動して回転している状態では、上流帯電ローラ２２１と下流帯電ローラ２２２とが同じ角速度で回転する。
【００６５】
また、駆動伝達機構２５０は、図６（ｂ）に示すように、断接手段としてのワンウェイクラッチ２５４を有する。ワンウェイクラッチ２５４は、上流帯電ローラ２２１の回転軸２２１ａと、上流ギア２５１との間に設けられている。ここで、上流帯電ローラ２２１が感光ドラム１Ｙに従動して回転する方向を第１方向、第１方向と逆方向を第２方向とする。この場合に、ワンウェイクラッチ２５４は、回転軸２２１ａが上流ギア２５１に対して第１方向に相対回転する場合には回転軸２２１ａを上流ギア２５１に対して空転させる。一方、ワンウェイクラッチ２５４は、回転軸２２１ａが上流ギア２５１に対して第２方向に相対回転する傾向となった場合には回転軸２２１ａと上流ギア２５１とが駆動連結、即ち、ロックされるようになっている。
【００６６】
即ち、ワンウェイクラッチ２５４は、上流帯電ローラ２２１の回転軸２２１ａが感光ドラム１Ｙの回転に対して従動する方向へは、回転軸２２１ａを空転させ、逆方向に対しては回転軸２２１ａをロックするように配置されている。本実施形態では、上流ギア２５１にワンウェイクラッチ２５４が内蔵されている。なお、下流ギア２５２は、下流帯電ローラ２２２の回転軸２２２ａに固定され、下流帯電ローラ２２２と一体に回転する。
【００６７】
これにより上流帯電ローラ２２１の動摩擦係数が低下し、感光ドラム１Ｙに対してスリップする傾向になった場合、十分に動摩擦係数の高い下流帯電ローラ２２２を駆動源として、上流帯電ローラ２２１は連結ギア２５３を通じて駆動されることとなる。そして、感光ドラム１Ｙの回転方向上流の上流帯電ローラ２２１でスリップが生じにくくなる。このときの各構成の作用は、第１の実施形態と同様である。また、本実施形態の場合も、第１の実施形態と同様に、上流帯電ローラ２２１側にワンウェイクラッチ２５４を設けることで、装置の使用初期に駆動伝達機構２５０の駆動伝達が不安定になることを抑制できる。
【００６８】
なお、駆動伝達機構２５０は、上流帯電ローラ２２１及び下流帯電ローラ２２２の回転軸線方向片側の端部にのみ設けても良いし、両端部に設けても良い。また、本実施形態では、清掃部材２２３の回転軸２２３ａの端部に連結ギア２５３を配置しているが、連結ギアの配置はこれに限定されるものではない。例えば、上流帯電ローラ２２１及び下流帯電ローラ２２２にそれぞれ清掃部材（清掃ローラ）を有し、帯電ローラを保持するフレーム部材に複数の連結ギアを配置し、下流ギアからの駆動を上流ギアへと繋げても良い。
【００６９】
また、本実施形態では、上流帯電ローラ２２１及び下流帯電ローラ２２２と感光ドラム１Ｙの軸間を固定としたが、第１の実施形態と同様に、上流帯電ローラ２２１及び下流帯電ローラ２２２を付勢手段により感光ドラム１Ｙに付勢する構成であっても良い。この場合、それぞれのギアの軸間は、歯底当りしないよう突き当てコロ等で保証するような構成とすることが好ましい。
【００７０】
＜他の実施形態＞
第１の実施形態では、上流帯電ローラ（第１帯電ローラ）及び下流帯電ローラ（第２帯電ローラ）を押圧バネ（付勢手段）により感光ドラム（感光体）に付勢している構成について説明した。但し、第１の実施形態においても、第２の実施形態と同様に、上流帯電ローラ及び下流帯電ローラの回転軸と感光ドラムの回転軸との軸間距離を固定する構成としても良い。
【００７１】
上述の各実施形態では、上流帯電ローラ及び下流帯電ローラが感光ドラムに対してスリップせずに従動して回転している状態では、上流帯電ローラと下流帯電ローラとが同じ角速度で回転する構成について説明した。但し、上流帯電ローラと下流帯電ローラとの間に角速度差を設けても良い。この場合、下流帯電ローラの角速度が上流帯電ローラの角速度よりも速いことが好ましい。
【００７２】
これにより、上流帯電ローラの周速が感光ドラムの周速よりも遅くなる方向に上流帯電ローラがスリップすることを抑制できる。即ち、上流帯電ローラの周速が感光ドラムの周速よりも遅くなる方向に上流帯電ローラがスリップする傾向となった場合、上流帯電ローラの回転が断続的に止まって、帯電ムラが発生する虞がある。一方、下流帯電ローラの角速度を上流帯電ローラの角速度よりも速くすることで、駆動伝達機構により下流帯電ローラを駆動源として上流帯電ローラは、感光ドラムに対して周速が速くなる方向にスリップする。このため、上流帯電ローラの周速が感光ドラムの周速よりも遅くなる方向に上流帯電ローラがスリップすることを抑制でき、下流帯電ローラを駆動源として上流帯電ローラを安定して駆動することが可能になる。
【００７３】
なお、この構成の具体例としては、以下のような構成が挙げられる。例えば
（１）上流帯電ローラの外径を下流帯電ローラの外径よりも大きくする。
（２）第１の実施形態のように上流帯電ローラと下流帯電ローラの駆動伝達をプーリとベルトで行う構成では、上流プーリのプーリ径を下流プーリのプーリ径よりも大きくする。
（３）第２の実施形態のようにギアで駆動伝達を行う構成では、上流帯電ローラ側の上流ギアの歯数を下流帯電ローラ側の下流ギアの歯数よりも多くする。
【００７４】
上述の（１）と、（２）又は（３）は、組み合わせても良いが、（１）の場合、プーリ径又はギアの歯数は同じとすることが好ましい。また、（２）、（３）の場合、上流帯電ローラ及び下流帯電ローラの外径は同じとすることが好ましい。
【００７５】
また、上述の各実施形態では、２つの帯電ローラを用いた構成について説明した。但し、本発明は、１つの感光体に対して３つ以上の複数の帯電ローラを用いた構成にも適用可能である。例えば、３つの帯電ローラを用いた場合、最上流の帯電ローラと中央の帯電ローラとを上述のような駆動伝達機構で連結しても良いし、最上流の帯電ローラと最下流の帯電ローラとを上述の駆動伝達機構で連結しても良い。なお、中央の帯電ローラと最下流の帯電ローラとは、駆動伝達機構で連結しても良いし、連結しなくても良い。
【００７６】
また、上述の各実施形態では、感光体として、円筒形状を有する感光ドラムを用いた構成について説明したが、感光体は、例えば、無端ベルト状の感光ベルトであっても良い。また、断接手段は、ワンウェイクラッチ以外に、例えば、トルクリミッタ、ラチェットなど他の構成であっても良い。
【符号の説明】
【００７７】
１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ・・・感光ドラム（感光体）／１ａ・・・回転軸／１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ、２２Ｙ・・・帯電装置／１２１・・・上流帯電ローラ（第１帯電ローラ）／１２２・・・下流帯電ローラ（第２帯電ローラ）／１２１ａ、１２２ａ、２２１ａ、２２２ａ、２２３ａ・・・・回転軸／１２７、１２８・・・押圧バネ（付勢手段）／１５０、２５０・・・駆動伝達機構（駆動伝達手段）／１５１・・・上流プーリ（第１回転部材）／１５２・・・下流プーリ（第２回転部材）／１５３・・・ベルト（駆動連結部材）／１５４、２５４・・・ワンウェイクラッチ（断接手段）／２５１・・・上流ギア（第１回転部材）／２５２・・・下流ギア（第２回転部材）／２５３・・・連結ギア（駆動連結部材、伝達ギア）／２６０・・・フレーム部材（固定部材）
【図１】
2020134781.tif 000003
【図２】
2020134781.tif 000004
【図３】
2020134781.tif 000005
【図４】
2020134781.tif 000006
【図５】
2020134781.tif 000007
【図６】
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