JPH03293683A - 帯電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、電圧を印加した帯電部材を被帯電体に当接さ
せて被帯電体面を所定の電位に帯電処理（除電処理も含
む、以下同じ）する接触帯電装置に関する。

（従来の技術） 例えば、電子写真装置（複写機・レーザービームプリン
タなど）・静電記録装置等の画像形成装置に於て、感光
体・誘電体等の被帯電体としての像担持体面を帯電処理
する手段機器としては従来よりコロナ放電装置が広く利
用されている。

コロナ放電装置は像担持体等の被帯電体面を所定の電位
に均一に帯電処理する手段として有効である。しかし、
高圧電源を必要とし、コロナ放電により好ましくないオ
ゾンが比較的多く発生するなどの問題点を有している。

このようなコロナ放電装置に対して、前記のように電圧
を印加した帯電部材を被帯電体に接触させて被帯電体面
を帯電処理する接触帯電装置は、電源の低圧化が図れ、
オゾンの発生をみても極々微量である等の長所を有して
いることから、例えば画像形成装置に於て感光体・誘電
体等の像担持体、その他の被帯電体面を帯電処理する、
コロナ放電装置に代わる手段装置として注目され、その
実用化研究が進められている（特開昭５７−１７８２６
７・５６−１０４３５１・５８−４０５６６・５８−１
３９１５６・５８−１５０９７５号公報等）。

本出願人も、均一な帯電処理等を目的として、帯電部材
に対して、直流電圧と、被帯電体の帯電開始電圧の２倍
以上のピーク間電圧を有する振動電圧（時間とともに電
圧値が周期的に変化する電圧）を印加することを基本と
する接触帯電方法ないしは装置など数多くの提案を行な
っている（特開昭６３−１４９６６８・１４９６１ｉ９
号公報等）。

帯電部材は一般にローラ型もしくはブレート型の構成の
ものが用いられている。

第９図は像担持体の帯電処理手段としてローラ型の接触
帯電部材を使用した画像形成装置の一例の概略構成を示
している。本例の画像形成装置は転写方式の電子写真装
置（複写機、レーザービームプリンタなど）である。

１は被帯電体としての回転ドラム型の電子写真感光体（
以下、感光ドラムと記す）であり、矢印の時計方向に所
定の周速度（プロセススピード）をもって回転駆動され
る。

２は帯電ローラであり、鉄・ステンレススチール（ＳＵ
Ｓ）等の導電性芯金２ａと、その外周をローラ状に被覆
させて設けた、カーボンを含んたＥＰＤＭ等の導電性ゴ
ム層２ｂからなり、該ローラ２は芯金２８の両端側を不
図示のハネ等の加圧手段により加圧してローラ全長部を
感光ドラム１面に対して所定の押圧力をもって当接させ
てあり、本例の場合は感光ドラム１の回転に伴い従動回
転する。

９は帯電ローラ２に対して電圧を印加する外部電源で、
該電源９により帯電ローラ２に対して予め設定された、
直流電圧と、感光体の帯電開始電圧の２倍以上のピーク
間電圧の振動電圧との重畳電圧が接点バネ８・芯金２８
を介して印加されることで、回転駆動されている感光ド
ラム１の外周面が所定の電位に帯電処理される。

次いでその感光ドラム１の帯電処理面に対して不図示の
露光手段により原稿画像の結像露光または印字情報に対
応して変調されたレーザー光による走査露光などの画像
露光３がなされて目的の画像情報に対応した静電潜像が
感光ドラム１面に順次に形成されていく。

次いてその感光ドラム１面に対して現像装置の現像スリ
ーブ４からトナーが供給されて感光ドラム１面の形成潜
像が順次にトナー像として現像されていく。

５は現像スリーブ４よりも感光ドラム回転方向下流側に
おいて感光ドラム１に圧接させた転写ローラであり、不
図示の給紙部から転写材７が感光ドラム１と転写ローラ
５との圧接部（転写部）に対して、感光ドラム１面のト
ナー像の先端部か圧接部へ到着したとき転写材７の先端
部も圧接部へ丁度到着するタイミングをもって感光ドラ
ムの回転と周期とりされて供給される。

転写ローラ５には電源から転写バイアスか印加されてお
り、転写材７が上記圧接部を通過していく過程で感光ド
ラム１面のトナー像か転写材７側へ順次に移転（転写）
する。

トナー像転写後の感光ドラム１面はクリーニング装置６
で転写残りトナー等の残留物の除去を受けて清掃され、
縁り返して像形成に供される。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら上記従来例では以下のような問題点がある
。

１）耐久により帯電部材としての帯電ローラの導電性ゴ
ム層２ｂから、ゴムの可塑剤が滲みだし被帯電体たる感
光ドラム１の表面に付着したり、融着したりして、画像
流れを生じさせる原因になっていた。

２）Ａ３サイズ用の帯電ローラ２では軸方向の長さもそ
れにつれて長くなり、帯電ローラ２をその両端側をバネ
等の加圧手段により加圧して感光ドラム１に押し当てた
とき、ローラ中央部が感光ドラム１の表面から浮いてし
まいその部分で帯電不良が発生してしまう。

３）プロセススピードの速い機種では帯電不良防止のた
めプロセススピードの速さにあわせて帯電ローラ２に印
加する１次電源周波数も上げなければならないが、３０
０Ｈｚを越えると、感光ドラム１と帯電ローラ２が振動
しあフて発生する帯電音が大きくなる。

本発明は上記のような問題点なく、感光ドラムなどの被
帯電体面を接触帯電方式で良好に帯電処理することを可
能にしたものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、電圧を印加した帯電部材を被帯電体に当接さ
せて被帯電体面の帯電を行なう帯電装置において、前記
帯電部材は導電性の線材であり、該帯電線材を被帯電体
に押し当て状態に保つ押し当て部材を有する、ことを特
徴とする帯電装置を要旨とする。

（作　用） （１）帯電部材として導電性帯電線材を用い、この帯電
線材を押し当て部材にて被帯電体面に対して押え込み状
態となし、その帯電線材に電圧を印加することで、帯電
ローラや帯電ブレートの場合と同様に被帯電体面の接触
帯電が実行される。

（２）この帯電線材を用いた帯電では帯電ローラや帯電
ブレードの場合とは異なり、ゴム等から構成される帯電
層を持っていないため、ゴム帯電層からにじみでる可塑
剤の被帯電体面への付着・融着、それによる画像形成装
置における画像流れといった問題の発生を押えることが
可能となった。

（３）また帯電ローラでは問題になっていたローラ中央
部での浮きも、この帯電線材を用いた帯電では帯電部材
としての帯電線材が押し当て部材によりその全長域が被
帯電体面に対して積極的に押え込み状態に保たれること
で帯電線材の被帯電体面からの浮きがなく、浮きに起因
する帯電不良を生じない。

（４）押し当て部材によって帯電線材は被帯電体面にそ
の全長域が積極的に押え込み状態に保たれるため、帯電
部材に直流を重畳したピーク間電圧の大きな振動電圧を
印加しても、帯電線材は振動しない。また直流のみを印
加した場合でも、印加の瞬間に帯電線材が踊り動くこと
もなくなった。

その結果、帯電線材は被帯電体面からはなれることがな
くなり、前記（３）項の作用と相まって安定した帯電を
行なうことが出来る。

（５）帯電音に関しても、帯電線材に対する印加１次電
源周波数が３００Ｈｚを越える場合でも全く発生しなく
なった。この理由は帯電ローラの場合、帯電ローラに外
部バイアスを印加するとローラが振動を始め、ローラと
被帯電体との間に挟まっていた空気の流動で帯電音か発
生していたのであるが、帯電線材では被帯電体との間に
挟まる空気がほとんど無いため帯電音が発生しないもの
と考えられる。

（６）また帯電線材を用いた帯電では、被帯電体に一定
の圧力で押しつけられている帯電プレートの場合と異な
り、画像形成装置においてクリーニング装置６をくぐり
抜けてきたシリカやトナーなどが帯電線材と被帯電体と
しての感光ドラムとの間をすり抜けやすく、その結果帯
電線材に付着しにくいといった利点もある。

（実　施　例） 実施例１（第１〜３図） 第１図は本発明の帯電装置の一例の側面図、第２図は一
部切欠き平面図、第３図は一部切欠き斜視図である。

１は前述第９図の画像形成装置における被帯電体として
の感光ドラムであり、該感光トラム１はアルミニウム製
のドラム基体１ｂと該基体１ｂの外周面に形成された感
光体層１ａ（本実施例では有機感光体（ＯＰＣ））とか
らなり、本実施例では外径３０φとされ、矢印の時計方
向に所定の速度で回転駆動される。

１０は接触帯電部材としての鉄・銅・アルミ・ＳＵＳ等
の導電性腺材製の帯電線材（以下、帯電ワイヤと記す）
であり、本実施例ては該帯電ワイヤ１０は６０μｍφの
金メツキタングステン線を用いた。

帯電ワイヤ１０はドラム母線と略並行にして、その全長
部をモルトブレーン等の弾性体でできた、ワイヤ全長部
に対応する横長の押し当て部材１１により感光ドラム１
面に対して押え込ませて接触させである。押し当て部材
１１はワイヤ押し圧面側とは反対側の背面側にデルリン
等で出来た横長の剛性ホルダ板１２を設け、そのホルダ
板１２を感光ドラム１に対して押し当て部材１１の弾性
抗力に抗して感光ドラム１面との間に押し当て部材１１
を圧迫して不図示の加圧部材で押圧状態にすることによ
り帯電ワイヤ１０の全長部が各部均一に感光ドラム１面
に対して不動に安定に押え込まれて密着接触した状態と
なる。

帯電ワイヤ１０にはその一端部側に電源部９より接点８
を介して電圧が印加され、交流電圧と直流電圧を重畳し
た振動電圧が供給される。

ここで振動電圧とは時間とともに周期的に電圧値か変化
する電圧である。更に詳しく云えば、好ましくは、帯電
線材即ちワイヤ１０には、感光体の帯電開始電圧の２倍
以上のど−り閾電圧を有する交流電圧と直流電圧とを重
畳した電圧が印加される。また振動電圧の波形としては
正弦波に限らず矩形波、三角波、パルス波でもよい。

また、直流電圧だけでも同様に被帯電体の帯電処理が可
能である。

以上の構成に於て、感光トラム１を周速４０ｍｍ／ｓｅ
ｅで回転させ、帯電ワイヤ１０に電源９より一７００ｖ
の直流電圧と、ピーク間電圧１８００Ｖｐｐ、周波数２
５０Ｈｚの交流電圧を印加したところ、感光体１８面は
大略−７００Ｖに均一帯電し良好な画像が出力された。

而して帯電ワイヤ１０は押し当て部材１１によりその全
長部が感光ドラム１面に押え込まれているため該帯電ワ
イヤｌＯに直流を重畳したピーク間電圧の大きな交流電
圧を印加しても帯電ワイヤは振動しない。また直流のみ
を印加した場合でも、印加の瞬間に帯電ワイヤ１０が踊
る事も無くなった。その結果、帯電ワイヤ１０は感光ド
ラム１の表面からはなれることがなくなり安定した帯電
を行なうことが出来る。

さらにこのような接触線材帯電では帯電ローラの場合と
は異なり、ゴム等から構成される帯電層を持っていない
ため、帯電ローラの帯電層からにじみでる可塑剤による
融着、流れといった問題は発生しなくなった。

また帯電ローラでは問題になっていたローラ中央部での
感光ドラム１面からの浮きもこのような接触線材帯電で
は構成上発生しなくなった。

そのうえ帯電ローラでは問題になっていた帯電層に関し
ても、全く発生しなくなった。

また本実施例では帯電プレートの場合と異なり、クリー
ニングブレード６をくぐり抜けてきたシリカやトナーな
どが押し当て部材１１であるところのモルトプレーンに
遮られて帯電ワイヤ１０に付着しにくいといった利点も
ある。

実施例２（第４図） 本実施例は帯電ワイヤ１０を前述実施例１の１本に対し
て２本配設したものである。２木の帯電ワイヤＩＯＡ・
ＩＯＢは押し当て部材１１にて互いに並行に感光ドラム
１面に圧接され、どちらにも電圧が印加される。この様
な構成になっているため仮に一本の帯電ワイヤに異物が
付着したり、断線しても、残りの帯電ワイヤで感光ドラ
ム表面の帯電を確実に続行させることが出来る。帯電ワ
イヤの数は３本以上であっても同じ効果が得られる。

実施例３（第５・６図） 本実施例は、帯電ワイヤ１０をドラム母線方向に略並行
にしてその左右両端側を夫々デルリン等で作った押し当
て部材１１ａ・ｌｌａで押え込ませると共に、その両端
側の押し当て部材１１ａ・ｌｌａ間の帯電ワイヤ部分を
、長手−辺側をクリーニンブレードホルダ６ａに固定し
た厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレートシート
（マイラシート）を押し当て部材ｆｌｂとして、そのシ
ートのＭ（シートのたわみ反力）で感光ドラム１面に安
定に押え込ませたものである。

この様な構成になっているため安定した帯電が行なわれ
るばかりではなく、押し当て部材１１ｂが感光ドラム１
に直接当接しないので押し当て部材による感光ドラム削
れか発生しなくなるという利点もある。押し当て部材ｆ
ｌｂの材質としてはマイラシートの他にＳＵＳ、アルミ
、ＰＥＴ、銅シート等でもよい。

実施例４（第７図） 本実施例はクリーニングブレート６を帯電ワイヤ１０の
押し当て部材に兼用したものである。

即ち、クリーニングブレード６の裏面にブレード長手（
感光ドラム母線方向）に沿って帯電ワイヤ１０を納める
ための位置決め＃Ｉ６ｂを設け、その溝６ｂに帯電ワイ
ヤ１０を必要に応じて接着して納め、クリーニングブレ
ード６をその先端エツジ部を感光ドラム１面に所定に圧
接させて、且つブレート裏面側の上記帯電ワイヤ１０も
感光ドラム１面に押し付は接触させた状態にして不図示
の取付は部に固定支持させたものである。

この様な構成になっているので、押し当て部材として新
たに別部品を追加する必要がなくなり、感光ドラム周り
の構成が非常に簡単になるという利点がある。

実施例５（第８図） 帯電ワイヤ１０（ＩＯＡ・１０Ｂ）は必ずしも断面円形
である必要はなく、第８図（ａ）〜（Ｃ）のように断面
三角形・四角形・楕円形等であフてもよい。この場合は
感光ドラム１と帯電ワイヤの接触面積が大きく取れるの
で断面円形の帯電ワイヤに比べてより安定した帯電が行
なえるという効果が発生する。

また帯電ワイヤは第８図（ｄ）〜（ｇ）のように帯電ワ
イヤ１０を芯金部としてその外周面を樹脂等から成る誘
電体表面層１０１で被覆処置（層厚、例えば１０〜１０
００μｍ）したもの、或いは第８図（ｈ）〜（ｋ）のよ
うに少なくとも被帯電体との当接部に上記ような表面層
１０１を形成した形態のものを使用することもできる。

表面層１０１を構成させる材料としては、Ｎ−メトキシ
メチル化ナイロン（商品名トレジン：帝国化学産業（株
））、ポリビニルブチラール樹脂、ポリウレタン樹脂、
エチレン・酢酸ビニル樹脂、スチレン・ブタジェン樹脂
、及び低抵抗粉体（カーボンなど）を分散させたフッソ
樹脂（商品名エムラロン二日本アジソン社）、再生セル
ロース等の樹脂、さらには、工どクロルヒドリン、ウレ
タン、ＣＲ，ＮＢＲ系のゴム等を用いることが出来る。

更に熱収縮チューブを用いることも可能である。

（発明の効果） 以上のように本発明装置は従来の帯電ローラや帯電ブレ
ートと同様に感光体等の被帯電体を接触帯電処理するこ
とができる装置であり、且つ帯電ローラや帯電ブレード
の場合とは異なり、ゴム等から構成される帯電層を持っ
ていないためゴム帯電層からにじみでる可塑剤の被帯電
体面への付着・融着、それによる画像形成装置にあける
画像流れといった問題、帯電ローラでは問題になってい
たローラ中央部での浮きによる部分的帯電不良部の発生
の問題、帯電層の発生の問題もなく、従って例えば画像
形成装置の感光体等の像担持体面の帯電処理手段・装置
として使用して極めて効果的なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の実施例装置の側面図。 第２図はその一部切欠き平面図。 第３図はその一部切欠き斜視図。 第４図は第２の実施例装置の一部切欠き斜視図。 第５図は第３の実施例装置の側面図。 第６図はその一部切欠き平面図。 第７図は第３の実施例装置の側面図。 第８図（ａ）乃至同図（ｋ）は帯電ワイヤの各種拡大断
面図。 第９図は帯電ローラを用いた画像形成装置の一例の概略
構成図。 １は被帯電体としての感光ドラム、１ｏ・１０Ａ・ＩＯ
Ｂは帯電部材としての帯電ワイヤ（導電性帯電線材）、
９は外部電源、１１１１ａ・ｌｌｂは押し当て部材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）電圧を印加した帯電部材を被帯電体に当接させて
   被帯電体面の帯電を行なう帯電装置に於て、前記帯電部
   材は導電性の線材であり、該帯電線材を被帯電体に押し
   当て状態に保つ押し当て部材を有する、ことを特徴とす
   る帯電装置。