JPH0467073A - 接触型電荷制御装置 - 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、電圧を印加した或いは接地した部材を絶縁体
・誘電体・光導電体等の電荷担持体（被帯電体）の面に
接触させ、該接触部材（接触帯電部材）と電荷担持体と
を相対的に移動させて電荷担持体面の電荷を制御（帯電
もしくは除電）する接触型電荷制御装置（接触式又は直
接式の帯・除電装置）に関する。

（従来の技術） 便宜上、電子写真方式・静電記録方式等の画像形成装置
（複写機・レーザービームプリンタ・画像表示装置等）
を例にして説明すると、該装置において、電子写真感光
体（光導電体）、静電記録誘電体、転写材、静電吸着装
置の誘電体等の電荷担持体面を帯電または除電処理する
ための機器としては、従来より、非接触型の電荷制御装
置であるコロナ放電装置か多用されている。

第６図はコロナ放電装置Ａの一例の横断面図を示してい
る。３１は横断面はぼコ字形のシールドケース、３２は
このシールドケース内に張設した放電線、３３は該放電
線に対する高圧印加電源、３４は放電開口、３５はこの
放電開口に対面する電荷担持体、３６は該電荷担持体の
背面側に位置する対向電極である。

放電線に対する直流または交流の高圧印加で放電線３２
とシールドケース３１間にコロナ放電が生じ、放電開口
３４に対面している電荷担持体３５の面が正又は負の帯
電、または除電な受ける。コロナ放電装置Ａと電荷担持
体３５の面を相対移動させることで電荷担持体３５の面
が順次に全面的に帯電又は除電処理されていく。

このようなコロナ放電装置は電荷担持体面を所定の極性
・電位に均一に帯電または除電処理する手段機器として
有効である。

しかし、高価な高圧電Ｉ！（６〜８ＫＶ程度）を必要と
する、電力効率が悪い、オゾンや窒素酸化物などの好ま
しくないコロナ放電生成ガスか比較的多く発生する、放
電ワイヤの汚れや切断が生じる、などの問題点を有して
いる。

コロナ放電装置は放電の安定化のために多くの電流をシ
ールドケースに流す必要があり、電荷担持体面の帯電又
は除電に供される電流量はそのうちの掻くわずかにすぎ
ず、いわばムタな放電が多いので電力効率が悪いもので
ある上、オゾン等のコロナ放電生成カスの発生量は放電
電流の増加に伴ない増加する関係にある。

そしてコロナ放電生成ガスは化学的活性が強くて電荷担
持体の電荷担持能力の低下や他の特性劣化を招く、コロ
ナ放電装置自体の損傷や汚染を引き起こす等の不具合を
生じさせる。

このようなコロナ放電装置に対して前言己したような接
触型電荷制御装置は電源の低圧化が図れる、オゾン等の
コロナ放電生成ガスの発生は微量である、構成が簡単で
ある、等の利点を有していることからコロナ放電装置に
代わる帯電又は除電処理手段として注目され、その実用
化研究か進められている（特開昭５７−１７８２６７５
６−１０４３５１　・５８−４０５６６・５８−１３９
１５６・５８−！５０９７５号公報等）。

例えば、電荷担持体としての電子写真感光体面に接触部
材を接触させて相対移動させ、接触部材に１〜２ＫＶの
電圧を印加することにより感光体面を５００ｖ〜１．５
ＫＶ程度に帯電処理するものである。

本出願人も、均一な帯電処理等′を目的として種々の改
善提案を行なっている。例えば、直流電圧と、電荷担持
体に直流電圧を印加したときの電荷担持体の帯電開始電
圧の２倍以上のピーク間電圧を有する振動電圧（交番電
圧、脈流電圧；正弦波・矩形波・三角波など、時間とと
もに電圧値が周期的に変化する電圧、以下、交流電圧又
は交流電圧成分と記す）とを重畳した電圧を印加するこ
とを基本とする接触帯電方法ないしは装置や、電荷担持
体面に存在する可能性のあるどンホール等の表面欠陥部
での電流リークに起因する帯電不良を防止するべく接触
部材面に高抵抗層を設けること、などである（特開昭６
３−１４９６６８　・１４９６６９号公報等）。

第５図にブレード型の接触部材（以下、帯電ブレードと
記す）を用いた接触型電荷制御装置の概略を示した。

１０は電荷担持体である。例えば、アルミニウム等のド
ラム型の導電性基体１２の外周面に光導電体層１１を形
成した電子写真感光体（以下感光ドラムと記す）であり
、矢示の時計方向に所定の周速度（プロセススど一ド）
をもって回転駆動される。

１は接触部材としての導電性弾性帯電プレートであり、
１０５〜１０１°Ωｃｍ程度の抵抗値を有するものが望
ましく、ブレードの先端辺側を感光ドラム１０の母線に
略並行にして弾性に抗してプレート１を適度にたわめさ
せることで感光ドラム１０面に圧接状態に配設しである
。

２はブレードの導電性支持部材（剛性のある金属板など
）であり、不図示の不動部材に固定される。３は帯電ブ
レード１に対する電圧印加電源であり、帯電ブレート１
に対して導電性支持部材２を介して所定電圧の直流電圧
又は／及び交流電圧が印加されることで、或いは帯電プ
レート１の接地で、回転感光ドラム１０面が所定の極性
・電位に接触式に帯電処理又は除電処理される。

接触部材１は上記例のブレード型の他にもブラシ型、バ
ット型、ロット型、横長ブロック型、ローラ型、ベルト
型、ウェブ型等の適宜の形態のものとすることかできる
。

（発明が解決しようとする問題点） 上述のような接触型の電荷制卸装置は、非接触型の電荷
制御装置であるコロナ放電装置に比べればその発生量は
格段に少ないけれども、接触部材１と電荷担持体１０と
の接触部近傍の微小空隙で気中放電が生じていて、オゾ
ン等のコロナ放電生成ガスの発生をみる。非接触型の電
荷制御装置であるコロナ放電装置の場合は、該装置と電
荷担持体との間に対向隙間部があり、その対向隙間部が
放電装置前後を連通ずる通風路となり、コロナ放電装置
内及びその近傍部に生じたコロナ放電生成カスは画像形
成装置等本機の機内排気・排熱ファンの作動による機内
の空気流れに乗って比較的スムーズに拡散・排除され易
い。

しかし、接触型の電荷制御装置の場合は接触部材と電荷
担持体面との間には接触部材の前後側を連通ずる通風路
となる隙間部はなく、接触部材と電荷担持体との接触部
近傍での空気流路が主として接触部材長手もしくは電荷
担持体面の幅方向に限られてしまい、接触部材と電荷担
持体との接触部近傍領域では通風が生しにくい。

そのため接触式の電荷制御装置ではオゾン等のコロナ放
電生成ガスの発生量が微量であるといえどもその発生ガ
スが通風の悪い接触部材と電荷担持体との接触部近傍領
域に滞留して経時的にその領域でのガス濃度が高くなっ
ていくことで、その滞留・高濃度化ガスが電荷担持体面
や接触部材に直接に又は間接に作用して悪影響し、画像
形成装置にあってはオゾン等のコロナ放電生成ガスの影
響による出力画像欠陥部の発生がみられるようになる。

そこで接触部材の周辺部に比較的長い経路の通風路を設
定して排気する構成が提案されているが、接触部近傍の
微小空隙で発生するコロナ放電生成ガスを滞留させるこ
となく確実に流動させようとすると、■３周囲の機器・
物体の動作や温度などの雰囲気に干渉されないような確
定した通風路を設定する目的で新たな構成物体を配置す
ることになる、■、所定の通風路にかなり強い風力の気
流を送り込む手段が必要になる、などの問題点があった
。

また、接触部材を電荷担持体面に対して接離自在の構成
とし、装置の非作動時は接触部材を電荷担持体から離間
させた状態に変位保持させることによって、ガスの拡散
を促すことが考えられるが、この方法では接触部材の当
接・離間を切換える特別な機構が必要になり、構成か複
雑になってしまうので好ましくない。

本発明は接触型の電荷制御装置について、より簡単な手
段・構成によって接触部材と電荷担持体との接触部近傍
に発生するコロナ放電生成ガスの拡散・排除を促して滞
留・高濃度化の弊害を除去することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、 電圧を印加した或いは接地した部材を電荷担持体の面に
接触させ、該接触部材と電荷担持体とを相対的に移動さ
せて電荷担持体面の電荷を制御する接触型電荷制御装置
において、 接触部材と電荷担持体との接触部近傍の、接触部材部分
、または該接触部材を支持する支持部材部分の少なくと
も一方に、接触部材の前後側を連通ずる貫通開口部を具
備させた、ことを特徴とする接触型電荷制御装置 である。

（作　用） 即ち、上記のように接触部材又は／及びその支持部材に
、前後貫通開口部を具備させることでその貫通開口部が
、非接触型の電荷制御装置であるコロナ放電装置の場合
の電荷担持体との間の対向隙間部と同様に、接触部材の
前後側を連通連絡する通風路として機能して、接触部材
と電荷担持体との接触部近傍に発生するコロナ放電生成
ガスの、■自然拡散性、■接触部材と電荷担持体との相
対移動に伴なう気流流動による拡散性・排除性、■画像
形成装置等本機の機内排気・排熱ファンの作動による機
内の空気流れによる拡散性・排除性が向上して拡散・排
除が促進されるので、該ガスの滞留・高濃度化の弊害を
除去することが可能となる。

（実　施　例） 〈実施例１〉 第２図は本発明に従う接触型電荷制御装置を電荷担持体
としての感光ドラムの一次帯電手段として用いた画像形
成装置の一例（カールソンプロセス電子写真方式の複写
機・レーザービームプリンタ等）の概略構成図である。

感光トラム１０はその回転過程で接触部材としての電圧
の印加された帯電ブレードｌとの接触により所定の極性
・電位に一抹帯電を受け、その帯電処理面に対する画像
露光４（原稿画像の結像スリット露光、レーザービーム
走査露光、発光タイオートなとによるデジタル露光等）
を受けることで目的の画像情報に対応した静電潜像の形
成を受け、次いでその潜像がトナー現像装置５により正
規現像又は反転現像されてトナー像として顕画される。

次いてその感光ドラム面のトナー像か感光ドラム１０と
転写装置６との間の転写部に対して不図示の給紙部から
適切なタイミングをもって給送された転写材Ｐ面に順次
に転写されていく。

転写材Ｐ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像定着装置を経て画像゛形成物（コ
ピー・プリント）として出力される。

像転写後の感光ドラム面はクリーニング装置７で転写残
りトナー等の付着残存汚染物が除去されて、縁り返して
作像に供される。

本実施例のものは感光ドラム１０・帯電ブレートド現像
装置５・クリーニング装置７の４つのプロセス機器を一
括して画像形成装置本体に対して着脱交換操作できるプ
ロセスカートリッジ１３として構成しである。カートリ
ッジ化によって、ユーザーは現像装置５へのトナー補給
やクリーニング装置７のトナー廃却などの煩わしい操作
をする必要がなくなり、カートリッジを使い切った時点
で新しいものと交換するだけでよい。

画像形成装置本体に対してプロセスカートリッジ１３が
正規に装着されることで画像形成装置本体側とプロセス
カートリッジ１３側との機械的動力伝達系・給電系が相
互結合化状態となる。

１４はプロセスカートリッジ１３の外装ケースの上面に
具備させた画像露光用のスリット開口部であり、カート
リッジ１３が画像形成装置本体から取り出されたときは
不図示のシャッタが該開口部１４をふさいで感光ドラム
１０への不必要な露光が防止される。またカートリッジ
下面側から外部に露呈している感光ドラム面部分も不図
示のドラムシャッタにより隠蔽される。

帯電プレート１はＥＰＤＭ・シリコンゴム・ヒドリンゴ
ムなどにカーボンまたは金属粉末などを分散した導電性
弾性ゴムであり、金属板なとの導電性支持部材２に導電
性接着剤を介して取付け、先端辺側なブレードのゴム弾
性でもって感光ドラム１０面に圧接させである。

帯電ブレード１への電圧印加は画像形成装置本体側の不
図示の電源から導電性支持部材２を介してなされる。

帯電プレート１には第１図の部分拡大斜視図のように、
感光ドラム１０との接触部の近傍部分にプレート長手に
沿フて帯電プレート１の前後側を連通ずる肉厚貫通開口
部１ａを形成具備させである。

本実施例では上記開口部１ａ形成しても帯電プレート１
の剛性（弾発性）を保つために開口部１ａをブレード長
手方向にひとつながりの長いものにしないで、断続的に
配列形成した。またこのときプレート１において給電部
側（支持部材２との導電接着部）から感光トラム１０へ
至る経路での抵抗による電圧降下に関してプレート長手
に沿う分布ムラを生しさせないように開口部１ａを千鳥
配列の２列にしてブレード長手に沿う電圧降下分布ムラ
を平滑化した。さらにその２列の開口部１ａのうちブレ
ード１の感光ドラム１０との接触部に近い方の列の開口
を大きくして、接触部近傍の通風効率を向上させた。

而して、帯電プレート１に上記のようにプレート１の前
後側を連通ずるプレート肉厚貫通開口部１ａを形成具備
させたので、前述（作用）の項で述べたようにプレート
１で発生したコロナ放電生成ガスのブレード近傍からの
拡散排除性が向上し、該カスの滞留・高濃度化の弊害か
除去される。

本実施例のプロセスカートリッジ着脱式の画像形成装置
の場合は帯電ブレード１の前面とクリーニング装置７と
の間の空間部に滞留して高濃度化しようとするガスは第
２図の破線で示したようにブレード１の上記の開口部１
ａからブレード後面側へ容易に抜は出て、更にカートリ
ッジ外装ケースの露光用開口部１４からカートリッジ外
へ、抜けて拡散・排除される。このカスの拡散・排除流
れは前記（作用）の項に記した■〜■によって生しるも
のである。

従来は感光ドラム１０を反復して使用するためには像転
写後の感光トラム面のクリーニング装置７による転写残
りトナー等のクリーニンク後、残留静電潜像（電気的メ
モリ）を消去する目的で全面露光（イレーザランプ）に
よる感光ドラム面除電プロセスが必要であったが、本実
施例の画像形成装置では帯電プレート１に印加する電圧
の交′ａ電圧成分による感光体電位の平滑化作用を利用
して電気的メモリの消去がなされるので全面露光プロセ
スを省略することができる。

このことは、帯電ブレード１自体がコロナ放電装置Ａに
比べて占有容積が小さいことと合わせて、画像形成装置
全体の小型化に寄与する。

また本実施例の画像形成装置のようにプロセスカートリ
ッジ着脱式のものではカートリッジ外装ケースに全面露
光用の開口部やシャッタの配設を必要とせず、カートリ
ッジの構成を簡素化できる。このことは反面、その全面
露光用開口部がカートリッジ外装ケース内のコロナ放電
生成ガスの出口の役割を兼ねていたことを考えると該ガ
スの拡散・排出性を悪くすることとなるが、前述したよ
うに帯電ブレード１に前後側貫通開口部ｌａを設けたこ
とで、ガスの拡散・排出は効果的になされる。

〈実施例２〉 帯電プレート１に形成する前後側貫通開口部１ａの開口
形状は任意である。第３図は長円形とし、その長径方向
が傾斜するようにして、プレート１の長手に沿って断続
的に並列形成した実施例１と同様に、プレート１の剛性
及び電圧隣下分布の均一性を保つことを考慮したもので
ある。

〈実施例３〉 帯電部材はプレート型以外の形態のものとすることかで
きる。

第４図は導電性繊維のブラシ体ＩＡとしたものである。

導電性繊維は導電性の基布ＩＢ（給電部材）に植設され
、導電性支持部材２に導電性接着剤で一体に取付は支持
されている。

そして支持部材２の面に長手に沿って前後側を貫通する
スリット状の開口部２ａを形成しである。該開口部２ａ
は支持部材２の強度を維持できる限り大きくすることか
できる。

支持部材２に形成した上記の開口部２ａにより、前記〈
実施例１・２〉のように接触部材としての帯電ブレード
１に形成具備させた開口部１ａと同様に、接触部材ＩＡ
と感光ドラム１０との接触部で発生したコロナ放電生成
ガスの拡散・排出性が向上する。

接触部材又は／及びその支持部材に形成する開口部はメ
ツシュ形状の開口を有するようにしても同様の効果が得
られる。

（発明の効果） 以上のように本発明に依れば、接触型の電荷制御装置に
おいて面題となっている、接触部材と電荷担持体との接
触部で発生するコロナ放電生成ガスの滞留・高濃度化の
弊害が簡単な手段構成をもって解決される。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例装置の要部の一部の斜視図。 第２図は該装置を使用した画像形成装置の例の概略構成
図。 第３図・第４図は夫々第２・第３の実施例装置の要部の
一部の正面図又は斜視図。 第５図は接触部材として帯電プレードを用いた接触型の
電荷制御装置の概略構成図。 第６図はコロナ放電装置の一例の概略構成図。 １・ＩＡは接触部材としての帯電ブレート又はブラシ体
、２はその支持部材、１ａ・２ａは接触部材又はその支
持部材に形成具備させた通風用の前後側貫通開口部、１
０は電荷担持体としての電子写真感光ドラム。 特許出願人　　　キャノン株式会社 ａ ａ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）電圧を印加した或いは接地した部材を電荷担持体
   の面に接触させ、該接触部材と電荷担持体とを相対的に
   移動させて電荷担持体面の電荷を制御する接触型電荷制
   御装置において、接触部材と電荷担持体との接触部近傍
   の、 接触部材部分、または該接触部材を支持する支持部材部
   分の少なくとも一方に、接触部材の前後側を連通する貫
   通開口部を具備させた、ことを特徴とする接触型電荷制
   御装置。