JPH04268584A - 接触帯電装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は被帯電体に帯電部材を当
接させ両者を相対移動させて被帯電体面を帯電処理（除
電処理も含む）する接触帯電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、電子写真装置（複写機・プリン
タ・画像表示装置など）・静電記録装置などの画像形成
装置において、感光体・誘電体等の像担持体（被帯電体
）を帯電処理する装置としては従来よりコロナ放電装置
が広く活用されていた。

【０００３】コロナ放電装置は被帯電体面を所定の極性
・電位に均一に帯電処理する装置として有効であるが、
高圧電源を必要とする、コロナ放電により好ましくない
オゾン等のコロナ生成物が比較的多く発生する等の問題
点を有している。

【０００４】一方、前記のように被帯電体に帯電部材を
当接させて被帯電体を帯電する接触帯電装置は、印加電
圧電源の低圧化が図れる、オゾン等のコロナ生成物の発
生は極く微量である等の長所を有するもので、例えば画
像形成装置においては像担持体の帯電処理等のための帯
電手段機器としてその活用が進められている。

【０００５】本出願人も、被帯電体を均一に帯電処理す
ることなどを目的として、帯電部材に対する印加電圧を
直流電圧Ｖｄｃと交流電圧Ｖａｃの重畳電圧（振動電圧
）とすることを基本とする接触帯電方法ないしは装置の
提案をしている（特開昭６３−１４９６６８号・６３−
１４９６６９号公報等）。

【０００６】具体例として図７に示すように、被帯電体
としての例えば回転駆動される電子写真感光体ドラム１
（以下、感光ドラムと記す）に、帯電部材としての例え
ばローラ型の導電性部材２０（以下、帯電ローラと記す
）をバネ２０ｄで押圧して接触させ、この帯電ローラ２
０に対して電源４より、直流電圧Ｖｄｃと、感光体の帯
電開始電圧の２倍以上のピーク間電圧Ｖｐｐを有する交
流電圧Ｖａｃとの重畳電圧（振動電圧）を印加すること
で感光ドラム１面を均一に接触帯電処理することができ
る。感光ドラム２の帯電電位は印加直流電圧によって決
定される。印加交流電圧は帯電電位の均し作用をする。 ２１は帯電領域を示しており、Ａはその幅（約１０〜３
０μｍ）である。

【０００７】本例の帯電ローラ２０は導電性芯金２０ａ
と、該芯金に同心一体に金型成形等でローラ状に成形し
た導電性ゴムなどでできている導電性弾性層２０ｂから
なり、感光ドラム１の回転に従動回転する。電源４から
帯電ローラ２０の芯金２０ａに対して接点バネ２０ｃを
介して電圧が印加される。帯電部材は上記例のローラ形
に限らず、ブレード型などとすることができる。図８に
ブレード型の帯電部材（帯電ブレード）２２を用いたも
のの一例を示した。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】接触帯電装置の問題点
の１つとして、帯電部材を図７のような帯電ローラ２０
とするときは該帯電ローラ２０と被帯電体１面とを均一
に当接させることが難かしく、当接の不均一性による帯
電ムラの発生をみることがある、また芯金や導電性弾性
層の材料費・加工費などでかなりのコストがかかる、図
８のような帯電ブレード２２とするときは被帯電体面と
の相対移動摺擦で摩耗が進行して寿命が比較的短い、等
が挙げられる。

【０００９】本発明は帯電部材の構成を工夫して、帯電
部材の被帯電体面に対する均一当接状態を確保しやすく
、従って不均一当接による帯電ムラを除去でき、また耐
久性があり、しかも低コストな接触帯電装置を提供する
ことを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする接触帯電装置である。

【００１１】（１）被帯電体に帯電部材を当接させ両者
を相対移動させて被帯電体面を帯電処理する接触帯電装
置において、前記帯電部材は電圧が印加される導電性部
材と、該導電性部材に外嵌されて回転自由のチューブ状
抵抗層部材とからなり、前記導電性部材をこれに外嵌の
前記抵抗層部材を介して被帯電体に当接させたことを特
徴とする接触帯電装置。

【００１２】（２）前記のチューブ状抵抗層部材は被帯
電体と帯電部材との相対移動に従動して回転することを
特徴とする（１）記載の接触帯電装置。

【００１３】

【作用】（ａ）被帯電体はこれに抵抗層部材を介して当
接させた導電性部材に印加した電圧が抵抗層部材を介し
て被帯電体に作用することで、電圧を印加した導電性部
材を被帯電体に直接に当接させた場合と同様に接触帯電
処理が実行される。

【００１４】（ｂ）抵抗層部材が被帯電体と電圧を印加
した導電性部材との間に介在することで、被帯電体面に
ピンホール等の低耐圧欠陥部が存在していてもその欠陥
部に帯電電流がリークして帯電不良を発生することが防
止される。

【００１５】（ｃ）導電性部材は被帯電体面に沿わせや
すいワイヤ部材等の可撓性部材とすることができ、これ
を抵抗層部材を介して被帯電体面にその長手各部におい
て均一当接させることが容易となり、従って帯電部材の
不均一当接による帯電ムラ等の帯電不良の発生を防止す
ることが可能となる。

【００１６】（ｄ）抵抗層部材は導電性部材に外嵌した
回転自由のチューブ状部材であるから被帯電体との相対
移動に伴ない従動回転することで被帯電体との摺擦によ
る摩耗が軽減されて装置の耐久性がよい。導電性部材と
チューブ状抵抗層部材との間に潤滑剤を介在させれば導
電性部材とチューブ状抵抗層との間の摺擦摩耗も軽減さ
れて更に耐久性が向上する。

【００１７】（ｅ）導電性部材に対する印加電圧を交流
成分を含む電圧とした場合も、交流成分に起因して発生
する所謂帯電音は、抵抗層部材が導電性部材とともに振
動運動することがなく、逆に抵抗層部材が導電性部材の
振動の吸収層として働くために非常に低減される。

【００１８】（ｆ）上記のように導電性部材とこれに回
転自由に外嵌させたチューブ状抵抗層部材とからなる帯
電部材は、従来のローラ型やブレード型等の帯電部材に
比べて、材料費的にも、製造的にも、要求加工精度的に
も実際上有利性があり、接触帯電装置を全体的に低コス
トに構成することが可能となる。

【００１９】

【実施例】＜実施例１＞（図１〜図３）図１は像担持体
（被帯電体）としての感光ドラム１を本発明に従う接触
帯電装置を用いて一次帯電処理するようにした電子写真
プロセス利用のレーザービームプリンタまたは複写機の
一例の概略構成図である。

【００２０】感光ドラム１は本例のものはアルミニウム
製のドラム基体１ｂと、該ドラム基体の外周面に形成し
た有機感光層（ＯＰＣ）１ａとからなる外径３０φのも
ので、矢示の時計方向に所定の周速度（プロセススピー
ド）本例では４０ｍｍ／ｓｅｃで回転駆動される。

【００２１】２は接触帯電部材であり、導電性部材とし
ての導電ワイヤ２ａと、この導電ワイヤの外側に回転自
由に遊嵌したチューブ状抵抗層部材２ｂとからなる。導
電ワイヤ２ａは本例では外径６０μｍの金メッキタング
ステン線としている。

【００２２】チューブ状抵抗層部材２ｂは図２に拡大横
断面模型図を示したように導電性部材としての導電ワイ
ヤ２ａの外径よりも内径の大きい、薄肉の抵抗層チュー
ブである。該抵抗層チューブ２ｂの抵抗値は、感光ドラ
ム１面にピンホール等の低耐圧欠陥部が存在してその欠
陥部が帯電部材２に対応したとき電圧を印加した導電ワ
イヤ２ａからその欠陥部へ急激に電流が流れ込むことを
抑えるように、１０５Ω〜１０７Ωであることが望まし
い。

【００２３】上記抵抗層チューブ２ｂを構成させる具体
的な材料としては、Ｎ−メチルメトキシ化ナイロン（商
品名トレジン：帝国化学産業社）、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・ブタジエン樹脂、カーボン等の低抵抗体を
分散させたフッソ樹脂（商品名エムラロン：日本アジソ
ン社）、再生セルロース等の樹脂、さらには、エピクロ
ルヒドリン、ウレタン、クロロプレン、アクリロニトリ
ルブタジエン系のゴム等が挙げられる。抵抗層チューブ
２ｂは感光ドラム１の少なくとも有効帯電幅Ｌ（図３）
に対応する導電ワイヤ２ａの長さ範囲をカバーする長さ
にしてその導電ワイヤ２ａの長さ範囲に外嵌する。 そして導電ワイヤ２ａに抵抗層チューブ２ｂを外嵌して
なる帯電部材２を図３のように、感光ドラム１の外面に
ドラム母線方向ＯーＯに略並行に張り状態にして且つ抵
抗層チューブ２ｂの両端側において外部露出させた導電
ワイヤ部分を押え部材３・３で感光ドラム１面に押えさ
せることで、導電ワイヤ２ａをそれに外嵌させた抵抗層
チューブ２ｂを介して感光ドラム１に当接させてある。

【００２４】４は導電ワイヤ２ａに対する電圧印加電源
である。導電ワイヤ２ａに対する印加電圧は直流電圧の
みでもよいが、本実施例では感光ドラム１面を均一帯電
させるために直流電圧Ｖｄｃと交流電圧Ｖａｃとを重畳
した振動電圧を印加している。振動電圧とは時間ととも
に周期的に電圧値が変化する電圧である。好ましくは感
光体の帯電開始電圧の２倍以上のピーク間電圧を有する
交流電圧Ｖａｃと、直流電圧Ｖｄｃとを重畳した振動電
圧がよい。振動電圧の波形は正弦波に限らず矩形波・三
角波・パルス波でもよい。

【００２５】上記のように導電ワイヤ２ａに電源４から
電圧を印加することで回転感光ドラム１面が接触帯電方
式で均一に帯電処理される。本実施例ではＶｄｃ：−７
００Ｖ Ｖａｃ：ピーク間電圧Ｖｐｐ＝１８００Ｖ、周波数ｆ＝
２５０Ｈｚ のＶｄｃ＋Ｖａｃの重畳電圧の印加で、感光ドラム１面
は大略−７００Ｖに均一に帯電できた。

【００２６】帯電部材２は前記のように感光ドラム母線
方向に略並行に張り状態にして両端側を押え部材３・３
で感光ドラム１に押え込むことで該押え部材３・３間の
導電ワイヤ２ａ部分の長手全長部がそれに外嵌のチュー
ブ状抵抗層部材２ｂを介して感光ドラム１面に均一に当
接し、その当接状態が安定に保持され、不均一当接に起
因する帯電ムラの発生は認められない。

【００２７】導電ワイヤ２ａに外嵌のチューブ状抵抗層
部材２ｂは感光ドラム１の回転に伴ない従動回転するこ
とで回転感光ドラム表面との摺擦が少なくて摩耗や感光
ドラム表面に対する傷付け発生が低減され、Ａ４サイズ
紙の３０００枚通紙後も良好な帯電性・画像性が維持さ
れた。また帯電音の発生も低減化された。

【００２８】上記のように帯電部材２で均一帯電処理さ
れた感光ドラム１面に対して、不図示の画像露光手段に
より目的の画像情報に対応して変調されたレーザー光に
よる走査露光５または原稿画像の結像露光がなされて感
光ドラム１面に静電潜像が形成されていく。

【００２９】その静電潜像が現像装置６によりトナー像
として顕画され、そのトナー像が感光ドラム１と転写バ
イアスを印加した転写ローラ７との圧接部（転写部）に
不図示の給紙部からタイミングを合わせて搬送された転
写材８に転写されていく。

【００３０】転写材８は転写部を通過して感光ドラム１
面から順次に分離されて不図示の定着装置を経て画像形
成物（プリント・コピー）として出力される。トナー像
転写後の感光ドラム１面はクリーニング装置９で転写残
りトナーが除去されて清浄面化されて繰り返して作像に
供される。

【００３１】＜実施例２＞（図４・図５）本実施例は前
述実施例１において、帯電部材２を、導電ワイヤ２ａに
潤滑剤としてシリコンオイル２ｃ（図４）を塗布してか
らこれにチューブ状抵抗層部材２ｂを外嵌して構成し、
その外嵌チューブ状抵抗層部材２ｂの両端部は熱収縮２
ｄ・２ｄ（図５）させて導電ワイヤ２ａとの隙間を実質
的になくすることで該チューブ状抵抗層部材２ｂの両端
部からのシリコンオイル２ｃの漏出による感光ドラム１
表面の汚染を防止するようにしている。

【００３２】そしてその帯電部材２を図５のように感光
ドラム１の母線方向ＯーＯに対して交差角αを設けて張
り状態にして両端側を押え部材３・３で押えて配設して
ある。交差角αを設けて帯電部材２を感光ドラム１に当
接させたことで感光ドラム１に対する帯電部材２の長手
に沿う接触がより均一化される。チューブ状抵抗層部材
２ｂを熱収縮処置２ｄ・２ｄした帯電部材２の両端部は
感光ドラム１面の有効帯電幅Ｌの外側に位置し、感光ド
ラム１面より浮かせてある。

【００３３】この場合も導電ワイヤ２ａに外嵌したチュ
ーブ状抵抗層部材２ｂは感光ドラム１の回転駆動に従動
回転する。このとき導電ワイヤ２ａに塗布した潤滑剤と
してのシリコンオイル２ｃにより導電ワイヤ２ａとこれ
に外嵌させたチューブ状抵抗層部材２ｂとの間の摩擦も
減り、装置の耐久性がより向上し、Ａ４サイズ紙５００
０枚通紙後も良好な帯電性・画像性が維持された。

【００３４】＜実施例３＞（図６）本実施例は導電性部
材としての導電ワイヤ２ａを１本でなく複数本（本例は
４本）にし、その全体にチューブ状抵抗層部材２ｂを回
転自由に外嵌し、該複数本の導電ワイヤ２ａを互いに略
並行に配列してチューブ状抵抗層部材２ｂを介して感光
ドラム１面に接触させたものである。各導電ワイヤ２ａ
に対して所定の電圧が印加される。

【００３５】この構成により帯電領域幅Ｗが広くとれ、
仮に１本の導電ワイヤ部分に異物が付着したり、断線し
ても、残りの導電ワイヤ当接領域によって感光ドラム表
面の帯電を確実に続行させることができる。

【００３６】導電性部材２ａは導電ワイヤ以外にも導電
性のロッド部材、ブロック部材、パッド部材等の形態の
ものとすることもできる。

【００３７】

【発明の効果】以上のように本発明に依れば、帯電部材
の被帯電体面に対する均一当接状態を確保しやすく、従
って不均一当接による帯電ムラを除去でき、また耐久性
があり、しかも低コストな接触帯電装置を構成すること
ができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明に従う接触帯電装置を用いた画像形
成装置の一例の概略構成図

【図２】　　帯電部材の拡大横断面模型図

【図３】　　
帯電部材を感光ドラムに接触配設した状態の切欠き平面
図

【図４】　　潤滑剤を封入した構成の帯電部材の拡大横
断面模型図

【図５】　　該帯電部材を感光ドラムに接触配設した状
態の切欠き平面図

【図６】　　導電部材としての導電ワイヤを複数本にし
た構成の帯電部材の拡大横断面模型図

【図７】　　帯電ローラを用いた接触帯電装置例の構成
略図

【図８】　　帯電ブレードを用いた接触帯電装置例の構
成略図

【符号の説明】

１　　　　被帯電体としての感光ドラム２　　　　帯電
部材 ２ａ　　導電性部材としての導電ワイヤ２ｂ　　チュー
ブ状抵抗層部材 ３　　　　押え部材 ４　　　　電圧印加電源

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　被帯電体に帯電部材を当接させ両者を
   相対移動させて被帯電体面を帯電処理する接触帯電装置
   において、前記帯電部材は電圧が印加される導電性部材
   と、該導電性部材に外嵌されて回転自由のチューブ状抵
   抗層部材とからなり、前記導電性部材をこれに外嵌の前
   記抵抗層部材を介して被帯電体に当接させたことを特徴
   とする接触帯電装置。
2. 【請求項２】　　前記のチューブ状抵抗層部材は被帯電
   体と帯電部材との相対移動に従動して回転することを特
   徴とする請求項１記載の接触帯電装置。