JPH05188736A - 画像形成装置の帯電手段 - Google Patents
画像形成装置の帯電手段Info
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- JPH05188736A JPH05188736A JP1848292A JP1848292A JPH05188736A JP H05188736 A JPH05188736 A JP H05188736A JP 1848292 A JP1848292 A JP 1848292A JP 1848292 A JP1848292 A JP 1848292A JP H05188736 A JPH05188736 A JP H05188736A
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- charging
- roller
- resistance value
- photosensitive drum
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- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】帯電ローラを接触させて帯電を行う画像形成装
置の帯電手段において、該帯電ローラの抵抗値を一定に
保持して、帯電電位を一定にできる。 【構成】導電性顔料を含有する弾性体で帯電ローラ9を
形成し、該帯電ローラ9を支持加圧基盤15にて支持す
る。帯電バイアスの交流電流計19からの信号に基づい
てプリンタコントローラ21がステッピングモータ25
の駆動制御をして偏心カム22を所定角度だけ回転さ
せ、加圧力Fを調整する。帯電ローラ9には弾性変形が
生じ、その抵抗値が調整される。
置の帯電手段において、該帯電ローラの抵抗値を一定に
保持して、帯電電位を一定にできる。 【構成】導電性顔料を含有する弾性体で帯電ローラ9を
形成し、該帯電ローラ9を支持加圧基盤15にて支持す
る。帯電バイアスの交流電流計19からの信号に基づい
てプリンタコントローラ21がステッピングモータ25
の駆動制御をして偏心カム22を所定角度だけ回転さ
せ、加圧力Fを調整する。帯電ローラ9には弾性変形が
生じ、その抵抗値が調整される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式等の画像
形成装置の帯電手段に係り、詳しくは、使用環境等の変
動にかかわらずに被帯電体の表面を一様に帯電する接触
帯電装置に関する。
形成装置の帯電手段に係り、詳しくは、使用環境等の変
動にかかわらずに被帯電体の表面を一様に帯電する接触
帯電装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近時、接触式の帯電部材を備えた、画像
形成装置の帯電手段は種々提案されている。図7に、そ
の一例として、電子写真方式の複写装置における、ロー
ラ型の帯電部材を備えた接触帯電装置(帯電手段)を模
式的に示す。
形成装置の帯電手段は種々提案されている。図7に、そ
の一例として、電子写真方式の複写装置における、ロー
ラ型の帯電部材を備えた接触帯電装置(帯電手段)を模
式的に示す。
【0003】この形式の複写装置は、回動自在に軸支さ
れ矢印方向に回動する感光ドラム1を有しており、その
周りには順に、帯電バイアスが印加されることにより前
記感光ドラム1を一様に帯電する接触帯電装置2、原稿
画像に対応した像露光を施すことにより前記感光ドラム
1の表面に静電潜像を形成する露光装置3、帯電したト
ナーを付着させることにより該静電潜像をトナー像とす
る現像装置5、該トナー像を転写材Pに転写する転写装
置6、前記感光ドラム1の表面に残留したトナーを除去
するクリーニング装置7、などが配設されている。
れ矢印方向に回動する感光ドラム1を有しており、その
周りには順に、帯電バイアスが印加されることにより前
記感光ドラム1を一様に帯電する接触帯電装置2、原稿
画像に対応した像露光を施すことにより前記感光ドラム
1の表面に静電潜像を形成する露光装置3、帯電したト
ナーを付着させることにより該静電潜像をトナー像とす
る現像装置5、該トナー像を転写材Pに転写する転写装
置6、前記感光ドラム1の表面に残留したトナーを除去
するクリーニング装置7、などが配設されている。
【0004】なお、前記接触帯電装置2は帯電ローラ
(帯電部材)9を有しており、該帯電ローラ9の中心に
は芯金部10が配設されている。該芯金部10は、導電
性のある直径6mmの円柱形状をしており、装置本体に
回動自在に支持されている。該芯金部10の周囲にはロ
ーラ部(弾性体)11が形成されており、該ローラ部1
1の外周面が感光ドラム1の外周面に当接するよう構成
されている。
(帯電部材)9を有しており、該帯電ローラ9の中心に
は芯金部10が配設されている。該芯金部10は、導電
性のある直径6mmの円柱形状をしており、装置本体に
回動自在に支持されている。該芯金部10の周囲にはロ
ーラ部(弾性体)11が形成されており、該ローラ部1
1の外周面が感光ドラム1の外周面に当接するよう構成
されている。
【0005】また、前記帯電ローラ9の芯金部10には
帯電バイアス用電源20が接続されており、該芯金部1
0を介して前記ローラ部11には帯電バイアスが印加さ
れている。該帯電バイアスには、目標帯電電位に相当す
る直流電圧(例えば、−700V)に交流電圧(例え
ば、周波数550Hzの正弦波)を重畳したものを用い
ている。このうち交流電圧(以下、AC電圧とする)
は、例えば特開昭63−149669号公報に開示され
ているように、該AC電圧のピーク間電圧が、直流電圧
を帯電体に印加したときの放電開始電圧の2倍以上(例
えば、2000Vのピーク間電圧)となるものを用いて
いる。
帯電バイアス用電源20が接続されており、該芯金部1
0を介して前記ローラ部11には帯電バイアスが印加さ
れている。該帯電バイアスには、目標帯電電位に相当す
る直流電圧(例えば、−700V)に交流電圧(例え
ば、周波数550Hzの正弦波)を重畳したものを用い
ている。このうち交流電圧(以下、AC電圧とする)
は、例えば特開昭63−149669号公報に開示され
ているように、該AC電圧のピーク間電圧が、直流電圧
を帯電体に印加したときの放電開始電圧の2倍以上(例
えば、2000Vのピーク間電圧)となるものを用いて
いる。
【0006】なお、湿度及び温度等の環境の変化にかか
わらず、帯電ローラ9から感光ドラム1に一定の電流が
流れるように、前記帯電バイアスは制御されている。具
体的には、低湿低温環境(以下、L/L環境とする)下
では交流電圧を増加させ、高湿高温環境(以下、H/H
環境とする)下では交流電圧を低下させている。その理
由は、以下のとおりである。
わらず、帯電ローラ9から感光ドラム1に一定の電流が
流れるように、前記帯電バイアスは制御されている。具
体的には、低湿低温環境(以下、L/L環境とする)下
では交流電圧を増加させ、高湿高温環境(以下、H/H
環境とする)下では交流電圧を低下させている。その理
由は、以下のとおりである。
【0007】すなわち、帯電ローラ9のローラ部11
は、湿度、温度等の環境の変化及び通電時間に応じて、
その抵抗値が変化し易い。例えば、温度32.5度、湿
度85%RHのH/H環境における該ローラ部11の抵
抗値と、温度15℃、湿度10%RHのL/L環境にお
ける該ローラ部11の抵抗値とでは、1桁近く変動す
る。また、前記ローラ部11を前記感光ドラム1に加圧
当接させた状態で、該ローラ部11に500Vの電圧を
印加して約10時間通電した場合には、該ローラ部11
の抵抗値は3倍に増加する。そして、L/L環境下で
は、抵抗値が上昇するため、該ローラ部11において電
圧降下を起こして実際に帯電される電圧は帯電バイアス
よりも下がってしまい、感光ドラム1上においていわゆ
る帯電不良を発生してしまうという問題があった。ま
た、H/H環境下では抵抗値が下降するため、前記感光
ドラム1表面にピンホール等の欠陥があった場合には該
欠陥に帯電電流が集中してしまって、該感光ドラム1ま
たは該ローラ部11が損傷し、あるいは帯電電位が局部
的に降下して画像欠陥となってしまうという問題があっ
た。したがって、かかる問題を回避すべく、前記ローラ
部11の抵抗値は所定の範囲(例えば、105 〜106
Ωの範囲)にすることが必要であった。
は、湿度、温度等の環境の変化及び通電時間に応じて、
その抵抗値が変化し易い。例えば、温度32.5度、湿
度85%RHのH/H環境における該ローラ部11の抵
抗値と、温度15℃、湿度10%RHのL/L環境にお
ける該ローラ部11の抵抗値とでは、1桁近く変動す
る。また、前記ローラ部11を前記感光ドラム1に加圧
当接させた状態で、該ローラ部11に500Vの電圧を
印加して約10時間通電した場合には、該ローラ部11
の抵抗値は3倍に増加する。そして、L/L環境下で
は、抵抗値が上昇するため、該ローラ部11において電
圧降下を起こして実際に帯電される電圧は帯電バイアス
よりも下がってしまい、感光ドラム1上においていわゆ
る帯電不良を発生してしまうという問題があった。ま
た、H/H環境下では抵抗値が下降するため、前記感光
ドラム1表面にピンホール等の欠陥があった場合には該
欠陥に帯電電流が集中してしまって、該感光ドラム1ま
たは該ローラ部11が損傷し、あるいは帯電電位が局部
的に降下して画像欠陥となってしまうという問題があっ
た。したがって、かかる問題を回避すべく、前記ローラ
部11の抵抗値は所定の範囲(例えば、105 〜106
Ωの範囲)にすることが必要であった。
【0008】次に、前記構成の複写装置による画像形成
工程を簡単に説明する。
工程を簡単に説明する。
【0009】帯電バイアス用電源20によって前記帯電
ローラ9に帯電バイアスが印加されると、該帯電バイア
スは高電圧なので前記ローラ部11と前記感光ドラム1
との間のギャップにて放電が発生して多量の電荷注入が
行われ、また該ローラ部11と感光ドラム1との接触部
を通っても電荷の注入が行われて、該ローラ部11と接
触している部分近傍の該感光ドラム1の表面が一定の電
位に帯電される。かかる感光ドラム1は不図示の駆動手
段により回転駆動されるため、該感光ドラム1の回転駆
動に伴って前記ローラ部11も従動しながら、該感光ド
ラム1表面全体についても帯電が行われる。
ローラ9に帯電バイアスが印加されると、該帯電バイア
スは高電圧なので前記ローラ部11と前記感光ドラム1
との間のギャップにて放電が発生して多量の電荷注入が
行われ、また該ローラ部11と感光ドラム1との接触部
を通っても電荷の注入が行われて、該ローラ部11と接
触している部分近傍の該感光ドラム1の表面が一定の電
位に帯電される。かかる感光ドラム1は不図示の駆動手
段により回転駆動されるため、該感光ドラム1の回転駆
動に伴って前記ローラ部11も従動しながら、該感光ド
ラム1表面全体についても帯電が行われる。
【0010】また、露光装置3は、該一様に帯電された
部分に像露光を行うため、露光量に応じて前記感光ドラ
ム1の表面各部は除電され、全体として静電潜像が形成
される。該形成された静電潜像は感光ドラム1の回転に
伴って現像装置5に対向する。該現像装置5内に収納さ
れたトナーが前記静電潜像に付着するため、該静電潜像
は現像されてトナー像となる。また、転写材Pは不図示
の給送装置によって感光ドラム1と転写装置6との間を
通るようにして給送される。このとき、転写装置6には
高電圧(例えば2KV)印加されているため、前記感光
ドラム1上のトナーは電気的な力によって転写材P上に
移行し、該感光ドラム1上に形成されていたトナー像は
該転写材P上に転写される。一方、転写終了後に該感光
ドラム1上に残留しているトナーは前記クリーニング装
置7により除去されて、該感光ドラム1は次の画像形成
工程が可能な状態となる。
部分に像露光を行うため、露光量に応じて前記感光ドラ
ム1の表面各部は除電され、全体として静電潜像が形成
される。該形成された静電潜像は感光ドラム1の回転に
伴って現像装置5に対向する。該現像装置5内に収納さ
れたトナーが前記静電潜像に付着するため、該静電潜像
は現像されてトナー像となる。また、転写材Pは不図示
の給送装置によって感光ドラム1と転写装置6との間を
通るようにして給送される。このとき、転写装置6には
高電圧(例えば2KV)印加されているため、前記感光
ドラム1上のトナーは電気的な力によって転写材P上に
移行し、該感光ドラム1上に形成されていたトナー像は
該転写材P上に転写される。一方、転写終了後に該感光
ドラム1上に残留しているトナーは前記クリーニング装
置7により除去されて、該感光ドラム1は次の画像形成
工程が可能な状態となる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した画像
形成装置の帯電手段は、製造時においても前記ローラ部
11の抵抗値(初期の設定値)には多少のバラツキが生
ずるため、帯電バイアスの調整のみにより使用環境等に
かかわらず常に帯電不良を防止することはかなり困難で
あった。例えば、抵抗値が高い帯電ローラ9の場合に
は、所望の電流値を達成するために交流電圧を上昇させ
なければならず、帯電ローラ11の破壊を招く問題があ
った。また、抵抗値が低い帯電ローラ9の場合には、交
流電流が低過ぎて、感光ドラム1の表面電位が不安定に
なってしまうという問題があった。
形成装置の帯電手段は、製造時においても前記ローラ部
11の抵抗値(初期の設定値)には多少のバラツキが生
ずるため、帯電バイアスの調整のみにより使用環境等に
かかわらず常に帯電不良を防止することはかなり困難で
あった。例えば、抵抗値が高い帯電ローラ9の場合に
は、所望の電流値を達成するために交流電圧を上昇させ
なければならず、帯電ローラ11の破壊を招く問題があ
った。また、抵抗値が低い帯電ローラ9の場合には、交
流電流が低過ぎて、感光ドラム1の表面電位が不安定に
なってしまうという問題があった。
【0012】そこで、本発明は、被帯電体(感光ドラ
ム)に対する帯電部材(帯電ローラ)の加圧力を調整す
ることによって、被帯電体を常に一定の電位に帯電する
ようにした画像形成装置の帯電手段を提供することを目
的とする。
ム)に対する帯電部材(帯電ローラ)の加圧力を調整す
ることによって、被帯電体を常に一定の電位に帯電する
ようにした画像形成装置の帯電手段を提供することを目
的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は上述事情に鑑み
てなされたものであって、被帯電体に当接される帯電部
材を備え、該被帯電部材に帯電バイアスを印加すること
によって該被帯電体を帯電する画像形成装置の帯電手段
において、前記帯電部材が、導電性粒子を含有した弾性
体を有する、と共に、前記帯電部材の抵抗値の変化を直
接的または間接的に検知する検知手段と、該被帯電体に
対する前記帯電部材の加圧力を調整する帯電部材支持手
段と、前記検知手段からの信号に基づいて前記帯電部材
支持手段を駆動制御する制御手段と、を備えたことを特
徴とする。
てなされたものであって、被帯電体に当接される帯電部
材を備え、該被帯電部材に帯電バイアスを印加すること
によって該被帯電体を帯電する画像形成装置の帯電手段
において、前記帯電部材が、導電性粒子を含有した弾性
体を有する、と共に、前記帯電部材の抵抗値の変化を直
接的または間接的に検知する検知手段と、該被帯電体に
対する前記帯電部材の加圧力を調整する帯電部材支持手
段と、前記検知手段からの信号に基づいて前記帯電部材
支持手段を駆動制御する制御手段と、を備えたことを特
徴とする。
【0014】この場合、前記検知手段が、前記帯電部材
に流れる電流を検知する、ようにしてもよい。
に流れる電流を検知する、ようにしてもよい。
【0015】また、前記検知手段が、前記被帯電体の帯
電電位を検知する、ようにしてもよい。
電電位を検知する、ようにしてもよい。
【0016】さらに、前記帯電部材が、ローラ形状をな
していると共に回動自在に支持される帯電ローラであっ
てもよい。
していると共に回動自在に支持される帯電ローラであっ
てもよい。
【0017】また、前記帯電ローラが、その回動軸中央
部における直径が該回動軸両端部における直径よりも大
きくてもよい。
部における直径が該回動軸両端部における直径よりも大
きくてもよい。
【0018】
【作用】以上構成に基づき、検知手段が帯電部材の抵抗
値の変化を直接的または間接的に検知して、信号を制御
手段に対して出力する。該制御手段は、該信号に基づい
て帯電支持手段を駆動制御し、被帯電体に対する前記帯
電部材の加圧力を調整する。すると、該帯電部材は該加
圧力の変化に応じた弾性変形を生じ、該帯電部材に含有
された導電性粒子相互の結合状態が変化して該帯電部材
の抵抗値が適正に値に戻る。
値の変化を直接的または間接的に検知して、信号を制御
手段に対して出力する。該制御手段は、該信号に基づい
て帯電支持手段を駆動制御し、被帯電体に対する前記帯
電部材の加圧力を調整する。すると、該帯電部材は該加
圧力の変化に応じた弾性変形を生じ、該帯電部材に含有
された導電性粒子相互の結合状態が変化して該帯電部材
の抵抗値が適正に値に戻る。
【0019】
【実施例】以下、図面に沿って、本発明の実施例につい
て説明する。
て説明する。
【0020】図1に帯電ローラ(帯電部材)9の支持構
造を示すが、図7に示すものと同一部分は同一符号を付
して説明を省略する。
造を示すが、図7に示すものと同一部分は同一符号を付
して説明を省略する。
【0021】まず、弾性体としてのローラ部11につい
て説明する。
て説明する。
【0022】前記ローラ部11の製造に際しては、ポリ
オール中にポリエチレンオキサイドをコポリマ化し、Li
CLO4を添加することによって体積抵抗値を1011Ωcm
に調整しポリウレタンエラストマーとする。そして、該
ポリウレタンエラストマーに導電性粒子を添加してゴム
(体積抵抗値は106 Ωcm)を作り、該ゴムを前記芯
金部10の外周に肉厚3mmとなるように発泡させて、前
記ローラ部11を形成する。なお、本実施例において
は、前記ポリウレタンエラストマーに添加する導電性粒
子として、比抵抗が101 ΩcmのSnO2・Sb2 O3を用
い、その添加量は100phrとした。これにより、前
記帯電ローラ9の抵抗値は5×105 Ωとなった。図2
は、その抵抗値の測定方法を示した図である。
オール中にポリエチレンオキサイドをコポリマ化し、Li
CLO4を添加することによって体積抵抗値を1011Ωcm
に調整しポリウレタンエラストマーとする。そして、該
ポリウレタンエラストマーに導電性粒子を添加してゴム
(体積抵抗値は106 Ωcm)を作り、該ゴムを前記芯
金部10の外周に肉厚3mmとなるように発泡させて、前
記ローラ部11を形成する。なお、本実施例において
は、前記ポリウレタンエラストマーに添加する導電性粒
子として、比抵抗が101 ΩcmのSnO2・Sb2 O3を用
い、その添加量は100phrとした。これにより、前
記帯電ローラ9の抵抗値は5×105 Ωとなった。図2
は、その抵抗値の測定方法を示した図である。
【0023】また、前記帯電ローラ9の形状は、図3に
示す如く中央部の直径を両端部の直径よりも大きくし
た、いわゆるクラウン形状としている。かかる形状は、
上述した方法によりゴムを発泡させた後に研磨処理を行
うことにより、得ている。本実施例においては、ローラ
中央から70mmの位置における外径が、ローラ中央部の
外径より80μm小さくなるようにした(以下、この値
をクラウン量とする)。
示す如く中央部の直径を両端部の直径よりも大きくし
た、いわゆるクラウン形状としている。かかる形状は、
上述した方法によりゴムを発泡させた後に研磨処理を行
うことにより、得ている。本実施例においては、ローラ
中央から70mmの位置における外径が、ローラ中央部の
外径より80μm小さくなるようにした(以下、この値
をクラウン量とする)。
【0024】次に、前記帯電ローラ9の支持構造につい
て説明する。
て説明する。
【0025】前記感光ドラム(被帯電体)1の回動軸方
向の端部近傍には、帯電ローラ支持装置(帯電部材支持
手段)23が複写装置本体に支持されており、該帯電ロ
ーラ支持装置23には偏心カム22が回転自在に支持さ
れている。該偏心カム22にはステッピングモータ25
が接続されており、該モータ25は、プリンタコントロ
ーラ(制御手段)21により偏心カム22を所定角度だ
け回転するように構成されている。また、支持装置23
には、支持加圧基盤15が上下に移動自在に支持されて
おり、該支持加圧基盤15は、前記偏心カム22の外周
面に当接する凸部15aを有している。該支持加圧基盤
15には上下方向に沿って貫通孔(不図示)が形成され
ており、該貫通孔には、回動支持部材16の基部16a
が挿通されている。つまり、支持加圧基盤15には、回
動支持部材16が上下に移動自在に支持されている。該
回動支持部材16における前記感光ドラム1の側の端部
には支持部16bが形成されており、該支持部16bは
前記基部16aよりもその軸径方向に出っ張って形成さ
れている。前記支持加圧基盤15の下面と前記支持部1
6bとの間には圧縮バネ17が配設されており、該回動
支持部材16を前記感光ドラム1の方向へ付勢してい
る。また、前記支持部16bには貫通孔16cが形成さ
れており、該貫通孔16cには感光ドラム1の芯金部1
0の端部が挿通されている。前記感光ドラム1のもう一
方の端部(不図示)近傍においても支持装置23が配設
されており(不図示)、これら一対の支持装置23によ
り帯電ローラ9が回動自在に支持されると共に、感光ド
ラム1の外周面に当接するよう構成されている。
向の端部近傍には、帯電ローラ支持装置(帯電部材支持
手段)23が複写装置本体に支持されており、該帯電ロ
ーラ支持装置23には偏心カム22が回転自在に支持さ
れている。該偏心カム22にはステッピングモータ25
が接続されており、該モータ25は、プリンタコントロ
ーラ(制御手段)21により偏心カム22を所定角度だ
け回転するように構成されている。また、支持装置23
には、支持加圧基盤15が上下に移動自在に支持されて
おり、該支持加圧基盤15は、前記偏心カム22の外周
面に当接する凸部15aを有している。該支持加圧基盤
15には上下方向に沿って貫通孔(不図示)が形成され
ており、該貫通孔には、回動支持部材16の基部16a
が挿通されている。つまり、支持加圧基盤15には、回
動支持部材16が上下に移動自在に支持されている。該
回動支持部材16における前記感光ドラム1の側の端部
には支持部16bが形成されており、該支持部16bは
前記基部16aよりもその軸径方向に出っ張って形成さ
れている。前記支持加圧基盤15の下面と前記支持部1
6bとの間には圧縮バネ17が配設されており、該回動
支持部材16を前記感光ドラム1の方向へ付勢してい
る。また、前記支持部16bには貫通孔16cが形成さ
れており、該貫通孔16cには感光ドラム1の芯金部1
0の端部が挿通されている。前記感光ドラム1のもう一
方の端部(不図示)近傍においても支持装置23が配設
されており(不図示)、これら一対の支持装置23によ
り帯電ローラ9が回動自在に支持されると共に、感光ド
ラム1の外周面に当接するよう構成されている。
【0026】一方、前記支持装置23には交流電流計
(検知手段)19を介して帯電バイアス用電源20が接
続されている。該交流電流計19は、帯電バイアス用電
源20から、該支持加圧基盤15、前記回動支持部材1
6、芯金部10、及びローラ部11を介して流れる電流
を検知し、検知結果に応じた信号をプリンタコントロー
ラ(制御手段)21に対して出力するように構成されて
いる。該プリンタコントローラ21は、モータ25に接
続されていて、該モータ25を駆動することにより偏心
カム22を所定角度だけ回転させ、加圧力Fを制御する
ように構成されている。
(検知手段)19を介して帯電バイアス用電源20が接
続されている。該交流電流計19は、帯電バイアス用電
源20から、該支持加圧基盤15、前記回動支持部材1
6、芯金部10、及びローラ部11を介して流れる電流
を検知し、検知結果に応じた信号をプリンタコントロー
ラ(制御手段)21に対して出力するように構成されて
いる。該プリンタコントローラ21は、モータ25に接
続されていて、該モータ25を駆動することにより偏心
カム22を所定角度だけ回転させ、加圧力Fを制御する
ように構成されている。
【0027】次に、加えられる圧力に伴う前記ローラ部
11の抵抗値の変化について説明する。
11の抵抗値の変化について説明する。
【0028】上述したように、該ローラ部11は、ゴ
ム、樹脂等のバインダに導電性粒子を分散したものであ
るため、一般的には該ローラ部11に圧力が加えられる
ことによって導電粒子間の結合状態が変化し、該圧力の
増加に伴って抵抗値が上昇する。前記支持加圧基盤15
を押圧することにより加圧力Fを増加させると、前記ロ
ーラ部11の前記感光ドラム1より受ける抗力が増加し
て圧力も増加し、該ローラ部11の抵抗値が上昇する。
ム、樹脂等のバインダに導電性粒子を分散したものであ
るため、一般的には該ローラ部11に圧力が加えられる
ことによって導電粒子間の結合状態が変化し、該圧力の
増加に伴って抵抗値が上昇する。前記支持加圧基盤15
を押圧することにより加圧力Fを増加させると、前記ロ
ーラ部11の前記感光ドラム1より受ける抗力が増加し
て圧力も増加し、該ローラ部11の抵抗値が上昇する。
【0029】図4は、前記加圧力Fに伴う前記ローラ部
11の抵抗値の変化を求めたものであり、縦軸には該ロ
ーラ部11の抵抗値を、横軸には前記支持加圧基盤15
により加えられる加圧力を、それぞれ取っている。50
0g(総圧は2倍の1000g)の加圧力Fのとき抵抗
値は5×105 Ωであったが、加圧力Fを750gに増
加させたところ抵抗値は9×105 Ωに、250gに減
少させたところ2×105 Ωになっている。なお、図4
において加圧力Fが100g以下で再び抵抗値が上昇し
ているのは、加圧力Fが小さすぎて帯電ローラ9と感光
ドラム1との接触面積(以下、ニップ面積とする)が減
少したことによるものである。
11の抵抗値の変化を求めたものであり、縦軸には該ロ
ーラ部11の抵抗値を、横軸には前記支持加圧基盤15
により加えられる加圧力を、それぞれ取っている。50
0g(総圧は2倍の1000g)の加圧力Fのとき抵抗
値は5×105 Ωであったが、加圧力Fを750gに増
加させたところ抵抗値は9×105 Ωに、250gに減
少させたところ2×105 Ωになっている。なお、図4
において加圧力Fが100g以下で再び抵抗値が上昇し
ているのは、加圧力Fが小さすぎて帯電ローラ9と感光
ドラム1との接触面積(以下、ニップ面積とする)が減
少したことによるものである。
【0030】本実施例では、帯電ローラ9に供給される
AC電流を交流電流計19が検知して、該電流計19か
らの信号に基づいてプリンタコントローラ21が前記支
持加圧基盤15を駆動制御して、加圧力Fを調整する。
これにより、前記AC電流は所定の範囲に維持される。
これは、AC電圧が一定である条件下においては、前記
ローラ部11の抵抗値の変化は前記AC電流の変化に対
応しており、該AC電流を一定に維持することは該抵抗
値を一定に維持するのと同じだからである。
AC電流を交流電流計19が検知して、該電流計19か
らの信号に基づいてプリンタコントローラ21が前記支
持加圧基盤15を駆動制御して、加圧力Fを調整する。
これにより、前記AC電流は所定の範囲に維持される。
これは、AC電圧が一定である条件下においては、前記
ローラ部11の抵抗値の変化は前記AC電流の変化に対
応しており、該AC電流を一定に維持することは該抵抗
値を一定に維持するのと同じだからである。
【0031】図5は、加圧力FとAC電流との関係を示
したものである。
したものである。
【0032】通常環境下で5×105 Ωの抵抗値を持つ
帯電ローラ9を用いたとき、2000Vのピーク間電圧
を持つ正弦波を印加した場合に、前記帯電ローラ9及び
感光ドラム1を介して流れるAC電流は550μAとな
る。このとき、図5では加圧力Fは500g(片側)で
ある。
帯電ローラ9を用いたとき、2000Vのピーク間電圧
を持つ正弦波を印加した場合に、前記帯電ローラ9及び
感光ドラム1を介して流れるAC電流は550μAとな
る。このとき、図5では加圧力Fは500g(片側)で
ある。
【0033】しかし、L/L環境下では図5の関係はく
ずれて、加圧力Fは500g(片側)であっても該抵抗
値が3×106 Ωにまで上昇するため、AC電流は50
0μAに減少する。本実施例では、加圧力Fを弱める
(400g)ことによって前記ローラ部11の抵抗値を
1×106 Ωとなるように低くして(図4)、前記AC
電流が550μAまで増加するようにする。
ずれて、加圧力Fは500g(片側)であっても該抵抗
値が3×106 Ωにまで上昇するため、AC電流は50
0μAに減少する。本実施例では、加圧力Fを弱める
(400g)ことによって前記ローラ部11の抵抗値を
1×106 Ωとなるように低くして(図4)、前記AC
電流が550μAまで増加するようにする。
【0034】逆に、H/H環境下では、前記ローラ部1
1の抵抗値は例えば8×104 Ωとなり、AC電流が5
75μAにまで上昇する。このままの状態ではリーク画
像が避けられないため、前記加圧力Fを600gにまで
上昇させ、抵抗値を1×105 Ωとし、前記AC電流が
550μAまで減少するようにする。
1の抵抗値は例えば8×104 Ωとなり、AC電流が5
75μAにまで上昇する。このままの状態ではリーク画
像が避けられないため、前記加圧力Fを600gにまで
上昇させ、抵抗値を1×105 Ωとし、前記AC電流が
550μAまで減少するようにする。
【0035】なお、上記複写装置において、プロセスス
ピードは100mm/sec 、前記感光ドラム1は直径30
mmのOPCドラムとした。また、現像装置5は、磁性−
成分ネガトナーによる反転現像とし、現像方式にはジャ
ンピング現像法を用いた。
ピードは100mm/sec 、前記感光ドラム1は直径30
mmのOPCドラムとした。また、現像装置5は、磁性−
成分ネガトナーによる反転現像とし、現像方式にはジャ
ンピング現像法を用いた。
【0036】これにより、前記ローラ部11の抵抗値が
使用環境(温度、湿度等)や通電時間などによって変化
しても、前記ローラ部11の加圧力Fを変化させること
により、AC電流を一定にして、常に良好な画像が得ら
れる。例えば、L/L環境下では砂地状の欠陥画像の発
生を防止することができ、またH/H環境下ではリーク
の発生を防止することができる。
使用環境(温度、湿度等)や通電時間などによって変化
しても、前記ローラ部11の加圧力Fを変化させること
により、AC電流を一定にして、常に良好な画像が得ら
れる。例えば、L/L環境下では砂地状の欠陥画像の発
生を防止することができ、またH/H環境下ではリーク
の発生を防止することができる。
【0037】また、前記ローラ部11が所定のクラウン
量をもつクラウン形状であるため、剛性が低くて両端に
加えられる加圧力Fによって該芯金部10に「しなり」
が生じたとしても、ニップ面積は図3にて点線で示す領
域30のものとはならずに実線で示す領域30の如くな
る。そして、該ローラ部11が前記感光ドラム1によっ
て受ける圧力は、該感光ドラム1の回動軸方向に沿って
ほぼ一定となるため、抵抗値も該回動軸方向に沿ってあ
まり変化せずほぼ一定となる。したがって、前記感光ド
ラム1上には、その回動軸方向に沿って均一な品質の画
像が形成される。
量をもつクラウン形状であるため、剛性が低くて両端に
加えられる加圧力Fによって該芯金部10に「しなり」
が生じたとしても、ニップ面積は図3にて点線で示す領
域30のものとはならずに実線で示す領域30の如くな
る。そして、該ローラ部11が前記感光ドラム1によっ
て受ける圧力は、該感光ドラム1の回動軸方向に沿って
ほぼ一定となるため、抵抗値も該回動軸方向に沿ってあ
まり変化せずほぼ一定となる。したがって、前記感光ド
ラム1上には、その回動軸方向に沿って均一な品質の画
像が形成される。
【0038】さらには、該ローラ部11の抵抗値が回動
軸方向に沿ってほぼ一定であるため、適正な画像を形成
するための加圧力Fの範囲は、前記抵抗値が回動軸方向
に沿って一定とはならない場合に比べて、広くなる。
軸方向に沿ってほぼ一定であるため、適正な画像を形成
するための加圧力Fの範囲は、前記抵抗値が回動軸方向
に沿って一定とはならない場合に比べて、広くなる。
【0039】例えば、L/L環境下で前記抵抗値がかな
り上昇した場合(2×107 Ω)に適正な画像を得るた
めには、前記加圧力Fを下げなくてはならない。この場
合、仮に該抵抗値が回動軸方向に沿って局部的に低い部
分があれば、前記加圧力Fを下げることによってさらに
低くなり、その部分に対応する前記感光ドラム1の表面
に画像欠陥が生じてしまう。しかし、上述したように前
記抵抗値はその回動軸方向に沿ってほぼ一定であるた
め、このような問題は解消される。また、局部的な欠陥
が生じないため、加圧力Fを大きく下げることができ
る。
り上昇した場合(2×107 Ω)に適正な画像を得るた
めには、前記加圧力Fを下げなくてはならない。この場
合、仮に該抵抗値が回動軸方向に沿って局部的に低い部
分があれば、前記加圧力Fを下げることによってさらに
低くなり、その部分に対応する前記感光ドラム1の表面
に画像欠陥が生じてしまう。しかし、上述したように前
記抵抗値はその回動軸方向に沿ってほぼ一定であるた
め、このような問題は解消される。また、局部的な欠陥
が生じないため、加圧力Fを大きく下げることができ
る。
【0040】ついで、図6に沿って、本発明の他の実施
例について説明する。なお、図7に示すものと同一部分
は同一符号を付して説明を省略する。
例について説明する。なお、図7に示すものと同一部分
は同一符号を付して説明を省略する。
【0041】表面電位センサ(検知手段)30は感光ド
ラム1の表面に対向するように帯電ローラ9と露光装置
3との間に配設されており、該表面電位センサ30は該
感光ドラム1の表面の電位を測定して該電位に応じた信
号を出力するように構成されている。また、帯電ローラ
9は、上述した実施例と同様に支持加圧基盤15等によ
って支持されており、前記表面電位センサ30の信号に
基づいてその加圧力Fが変えられるように構成されてい
る。
ラム1の表面に対向するように帯電ローラ9と露光装置
3との間に配設されており、該表面電位センサ30は該
感光ドラム1の表面の電位を測定して該電位に応じた信
号を出力するように構成されている。また、帯電ローラ
9は、上述した実施例と同様に支持加圧基盤15等によ
って支持されており、前記表面電位センサ30の信号に
基づいてその加圧力Fが変えられるように構成されてい
る。
【0042】例えば、該帯電ローラ9は通常500gの
加圧力Fで前記感光ドラム1に対して押圧されており、
前記表面電位センサ30によって測定された電位が68
0Vを下回ったとき、前記支持加圧基盤15に対して信
号を送り、該支持加圧基盤15は加圧力Fを減少させ
る。その結果、ローラ部11の抵抗値は減少して、帯電
電位を回復する。なお、加圧力Fを極端に減少させると
感光ドラム1と帯電ローラ9との均一な当接状態が確保
できなくなるため、加圧力Fは200gよりは小さくな
らないように設定されている。
加圧力Fで前記感光ドラム1に対して押圧されており、
前記表面電位センサ30によって測定された電位が68
0Vを下回ったとき、前記支持加圧基盤15に対して信
号を送り、該支持加圧基盤15は加圧力Fを減少させ
る。その結果、ローラ部11の抵抗値は減少して、帯電
電位を回復する。なお、加圧力Fを極端に減少させると
感光ドラム1と帯電ローラ9との均一な当接状態が確保
できなくなるため、加圧力Fは200gよりは小さくな
らないように設定されている。
【0043】これにより、例えば、転写材Pとの摩擦に
よって感光ドラム1の表面層が削れてその静電潜像容量
が上昇したとしても、帯電電圧は一定に維持されるた
め、画像欠陥が生じることもない。
よって感光ドラム1の表面層が削れてその静電潜像容量
が上昇したとしても、帯電電圧は一定に維持されるた
め、画像欠陥が生じることもない。
【0044】本出願人は、感光ドラム1として厚さ25
μmの電荷移動層(CT層)を持つ有機光半導体(以
下、OPCとする)を用いて、L/L環境下で8000
枚の複写を行った。このとき表面電位センサ30等を作
動させなければ、該OPCの膜厚は初期の25μmから
10μmにまで削れて減少し、感光ドラム1の帯電電位
は550Vにまで降下してカブリを発生した。しかし、
前記表面電位センサ30等を作動させることにより、帯
電電位は680V以上に保たれて、カブリも解消され
た。
μmの電荷移動層(CT層)を持つ有機光半導体(以
下、OPCとする)を用いて、L/L環境下で8000
枚の複写を行った。このとき表面電位センサ30等を作
動させなければ、該OPCの膜厚は初期の25μmから
10μmにまで削れて減少し、感光ドラム1の帯電電位
は550Vにまで降下してカブリを発生した。しかし、
前記表面電位センサ30等を作動させることにより、帯
電電位は680V以上に保たれて、カブリも解消され
た。
【0045】また、感光ドラム1の表面削れのみなら
ず、使用環境、通電時間等に伴う変動に対しても、常に
一定の帯電電圧が維持できる。
ず、使用環境、通電時間等に伴う変動に対しても、常に
一定の帯電電圧が維持できる。
【0046】なお、上述した実施例では、帯電ローラ9
のローラ部11をクラウン形状としたが、前記芯金部1
0の剛性が十分高くて「しなり」があまり発生しない場
合には、ストレート形状でもほぼ同等の効果を奏する。
のローラ部11をクラウン形状としたが、前記芯金部1
0の剛性が十分高くて「しなり」があまり発生しない場
合には、ストレート形状でもほぼ同等の効果を奏する。
【0047】また、上述した実施例では、帯電ローラ9
を用いているが、ローラ形状のものに限られず、例えば
シート状のものでもよい。
を用いているが、ローラ形状のものに限られず、例えば
シート状のものでもよい。
【0048】さらには、検知手段としては、ローラ部1
1の抵抗値を左右する要因である使用環境等を検知する
センサを用いてもよい。
1の抵抗値を左右する要因である使用環境等を検知する
センサを用いてもよい。
【0049】また、帯電ローラ9に印加するAC電圧に
より流れるAC電流を検知し、この測定値に基づき帯電
ローラ9の抵抗値を求め、該抵抗値が所定の範囲となる
ように加圧力Fを制御してもよい。これは、AC電流
は、帯電ローラ9及び感光ドラム1の交流インピーダン
スによって決定されるため、逆にAC電流を測定するこ
とによってローラ部11の抵抗値を知ることができるか
らである。
より流れるAC電流を検知し、この測定値に基づき帯電
ローラ9の抵抗値を求め、該抵抗値が所定の範囲となる
ように加圧力Fを制御してもよい。これは、AC電流
は、帯電ローラ9及び感光ドラム1の交流インピーダン
スによって決定されるため、逆にAC電流を測定するこ
とによってローラ部11の抵抗値を知ることができるか
らである。
【0050】さらには、上記実施例では、帯電ローラ9
は被帯電体としての感光ドラムの帯電を行ったが、転写
帯電装置として転写材(被帯電体)に用いてもよい。
は被帯電体としての感光ドラムの帯電を行ったが、転写
帯電装置として転写材(被帯電体)に用いてもよい。
【0051】
【発明の効果】以上述べたように、帯電部材は、導電性
粒子を含有した弾性体であるため、帯電部材支持手段に
よって被帯電体に対する前記帯電部材の加圧力を変える
と、該帯電部材の抵抗値も変化する。したがって、前記
被帯電体の帯電状態等を検知する検知手段からの信号に
基づいて、プリンタコントローラが前記帯電部材支持手
段の駆動を制御すると、使用環境等にかかわらず常に良
好な帯電が行える。
粒子を含有した弾性体であるため、帯電部材支持手段に
よって被帯電体に対する前記帯電部材の加圧力を変える
と、該帯電部材の抵抗値も変化する。したがって、前記
被帯電体の帯電状態等を検知する検知手段からの信号に
基づいて、プリンタコントローラが前記帯電部材支持手
段の駆動を制御すると、使用環境等にかかわらず常に良
好な帯電が行える。
【図1】(a)は本発明に係る画像形成装置の帯電手段
を示す斜視図、(b)は帯電ローラ支持装置の詳細構造
を説明する断面図。
を示す斜視図、(b)は帯電ローラ支持装置の詳細構造
を説明する断面図。
【図2】帯電ローラの抵抗値測定法。
【図3】帯電ローラの形状とニップ面積との関係を示す
説明図。
説明図。
【図4】帯電ローラの抵抗値と加圧力との関係を示す
図。
図。
【図5】AC電流と加圧力との関係を示す図。
【図6】本発明の他の実施例を示す縦断面図。
【図7】従来例を示す複写装置の縦断面図。
1 被帯電体(感光ドラム) 2 帯電手段(接触帯電装置) 3 露光装置 5 現像装置 6 転写装置 7 クリーニング装置 9 帯電部材(帯電ローラ) 10 芯金部 11 ローラ部 12 帯電手段(接触帯電装置) 15 帯電部材支持手段(支持加圧基盤) 16 回動支持部材 17 圧縮バネ 19 検知手段(交流電流計) 20 帯電バイアス用電源 21 制御手段(プリンタコントローラ) 22 偏心カム 23 帯電部材支持手段(帯電ローラ支持装置) 25 ステッピングモータ
Claims (5)
- 【請求項1】 被帯電体に当接される帯電部材を備え、
該帯電部材に帯電バイアスを印加することによって該被
帯電体を帯電する画像形成装置の帯電手段において、 前記帯電部材が、導電性粒子を含有した弾性体を有す
る、と共に、 前記帯電部材の抵抗値の変化を直接的または間接的に検
知する検知手段と、 該被帯電体に対する前記帯電部材の加圧力を調整する帯
電部材支持手段と、 前記検知手段からの信号に基づいて前記帯電部材支持手
段を駆動制御する制御手段と、 を備えたことを特徴とする画像形成装置の帯電手段。 - 【請求項2】 前記検知手段が、前記帯電部材に流れる
電流を検知する、請求項1記載の画像形成装置の帯電手
段。 - 【請求項3】 前記検知手段が、前記被帯電体の帯電電
位を検知する、請求項1記載の画像形成装置の帯電手
段。 - 【請求項4】 前記帯電部材が、ローラ形状をなしてい
ると共に回動自在に支持される帯電ローラである、請求
項1記載の画像形成装置の帯電手段。 - 【請求項5】 前記帯電ローラが、その回動軸中央部に
おける直径が該回動軸両端部における直径よりも大き
い、請求項4記載の画像形成装置の帯電手段。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1848292A JPH05188736A (ja) | 1992-01-07 | 1992-01-07 | 画像形成装置の帯電手段 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1848292A JPH05188736A (ja) | 1992-01-07 | 1992-01-07 | 画像形成装置の帯電手段 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05188736A true JPH05188736A (ja) | 1993-07-30 |
Family
ID=11972858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1848292A Pending JPH05188736A (ja) | 1992-01-07 | 1992-01-07 | 画像形成装置の帯電手段 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05188736A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007094239A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Ricoh Co Ltd | クリーニング装置、帯電装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 |
| JP2007286403A (ja) * | 2006-04-18 | 2007-11-01 | Fuji Xerox Co Ltd | 帯電ロール及び画像形成装置 |
| JP2017078791A (ja) * | 2015-10-21 | 2017-04-27 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像形成装置 |
| JP2020086286A (ja) * | 2018-11-29 | 2020-06-04 | 株式会社リコー | 画像形成装置 |
-
1992
- 1992-01-07 JP JP1848292A patent/JPH05188736A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007094239A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Ricoh Co Ltd | クリーニング装置、帯電装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 |
| JP2007286403A (ja) * | 2006-04-18 | 2007-11-01 | Fuji Xerox Co Ltd | 帯電ロール及び画像形成装置 |
| JP2017078791A (ja) * | 2015-10-21 | 2017-04-27 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像形成装置 |
| JP2020086286A (ja) * | 2018-11-29 | 2020-06-04 | 株式会社リコー | 画像形成装置 |
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