JPH06202431A - 帯電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】帯電性能を高く保ったままで、経済性良くかつ
安全性も高い帯電装置を提供する。 【構成】回転ブラシである第１帯電ブラシ２１および第
２帯電ブラシ２２を並べて、感光ドラム１に接触するよ
う設ける。第１帯電ブラシ２１には、感光ドラム１の目
標とする帯電電位（−５００Ｖ）よりも高い帯電電位
（−５８０Ｖ）を得られる電圧（−１１００Ｖ）を帯電
電源２３から印加し、感光ドラム１の表面を一度、過剰
帯電する。第２帯電ブラシ２２には、第１帯電ブラシ２
１での感光ドラム１の帯電電位（−５８０Ｖ）との電位
差が帯電開始電圧（−４５０Ｖ）の絶対値よりも低くな
る電圧（−１００Ｖ）を帯電電源２４から印加し、感光
ドラム１の過剰電荷を第２帯電ブラシ２２に放電させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば電子写真記録装
置の感光ドラムの表面を所定電位に均一帯電する帯電装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真記録装置における帯電装置とし
ては、一般的にスコロトロン帯電器が用いられている。
なぜならば、スコロトロン帯電器は帯電性能が高く、安
定的な帯電が行えるためである。

【０００３】ところがこのスコロトロン帯電器は、例え
ば５００Ｖの帯電電位を得ようとした場合に５ｋＶ程度
と非常に高い電圧を必要とするため、経済性が悪い上に
安全性に問題がある。また、コロナ放電にともなってオ
ゾンが発生するため、このオゾンにより感光体や現像剤
を始めとした周囲の各種部位、さらには人体へ悪影響を
及ぼすおそれがある。

【０００４】一方、比較的低い電圧で良く（例えば５０
０Ｖの帯電電位を得ようとした場合に０．５〜１ｋＶ程
度）、かつオゾンの発生もない接触帯電器がある。しか
しこの接触帯電器では、帯電性能が低いために均一な帯
電を行い難い。従って電子写真記録装置の場合、濃度ム
ラなどが生じることになり、画質を劣化させてしまうた
め適用し難い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上のように従来の帯
電装置は、スコロトロン帯電器を用いた場合には、経済
性が悪い上に安全性に問題がある。また接触帯電器を用
いた場合には、帯電性能に問題がある。

【０００６】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、その目的とするところは、帯電性能を高
く保ったままで、経済性良くかつ安全性も高い帯電装置
を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、例えば感光ド
ラムなどの帯電対象に接触する状態で、前記帯電対象の
移動方向に沿って並んで配置した例えば回転ブラシなど
の複数の接触帯電子と、この複数の接触帯電子のそれぞ
れに帯電電圧を印加する複数の電源手段とを有し、前記
複数の接触帯電子のうちの前記帯電対象の移動方向最上
流に位置するものに対応する電源手段を除く他の電源手
段のそれぞれが対応する接触帯電子に印加する電圧を、
前記帯電対象の移動方向上流側に隣接する接触帯電子に
よる前記帯電対象の帯電電位との差が所定の帯電開始電
圧の絶対値以上となる所定値に設定した。

【０００８】

【作用】このような手段を講じたことにより、帯電対象
は、この帯電対象の移動方向に沿って並んで配置した複
数の接触帯電子のうちの前記帯電対象の移動方向最上流
に位置するものおよび当該接触帯電子に電圧を印加する
電源手段を除く他の接触帯電子および当該他の接触帯電
子に電圧を印加する他の電源手段によって、過剰な電荷
が除去される。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例につ
き説明する。図１は本実施例に係る帯電装置を適用して
構成された電子写真記録装置の要部構成を一部破断して
示す図である。なおここでは、感光ドラムの帯電電位を
−５００Ｖとして説明する。

【００１０】図中、１は感光ドラムであり、図示しない
駆動系によって図中の矢印イの方向に回転駆動されるも
のとなっている。この感光ドラム１の周囲にはこの感光
ドラム１に対向して、帯電装置２、露光装置３、現像装
置４、転写装置５およびクリーニング部６がそれぞれ設
けられている。

【００１１】このうち帯電装置２は、感光ドラム１に接
触する導電性回転ブラシである第１および第２帯電ブラ
シ２１，２２および第１帯電ブラシ２１に−１１００Ｖ
の電圧を印加する第１帯電電源２３と第２帯電ブラシ２
２に−１００Ｖの電圧を印加する第２帯電電源２４とよ
り構成されている。なお第１帯電ブラシ２１，２２は、
図示しない駆動系によって感光ドラム１の回転方向に対
してカウンタ方向（図中の矢印ロ，ハの方向）に回転駆
動されるものとなっている。

【００１２】露光装置３は、具体的な構成の図示は省略
するが、例えばレーザ光などを記録すべき画像の画デー
タに応じてＯＮ／ＯＦＦする周知のレーザスキャナ等で
ある。

【００１３】現像装置４は、現像剤としてのトナー（図
示せず）を貯留したホッパー４１の開口部に、その一部
がホッパー４１の内部に位置する状態で円筒状の第１ス
リーブ４２を設けてなる。またホッパー４１の内部には
第１スリーブに平行に第２スリーブ４３を設ける。そし
て、第１，第２のスリーブ４２，４３には、現像バイア
ス用高圧電源４４が発生する負極性で所定電圧の現像バ
イアスが印加されている。４５はブレードであり、第１
のスリーブ４２に担持されてホッパー４１の外部へと導
かれるトナーの量を一定に保つためのものである。４６
はアジテータであり、ホッパー４１内のトナーの攪拌お
よび第１および第２のスリーブ４２，４３への搬送を行
うものである。なお、第１，第２のスリーブ４２，４３
およびアジテータ４６は、それぞれ図示しない駆動系に
よって図中の矢印ニ，ホ，ヘのそれぞれの方向に回転駆
動されるものとなっている。

【００１４】転写装置５は、放電器５１およびこの放電
器５１に正極性で所定電圧の転写電圧を印加する転写用
高圧電源５２より構成された周知のコロトロン方式の帯
電器となっている。クリーニング部６は、感光ドラム１
に付着したトナーを掻き落として回収するものである。

【００１５】次に以上のように構成された電子写真記録
装置の動作を説明する。この電子写真記録装置では、基
本的には周知の反転現像方式の電子写真記録プロセスに
準じて記録が行われるが、トナーの記録紙への転写終了
後における処理が異なっている。以下、この点につき説
明する。

【００１６】まず、転写装置５での転写位置を通過した
感光ドラム１の表面電位は、例えば図２に示すように０
Ｖ程度となっている。ただし、このときの表面電位は、
前工程での露光部分であるか非露光部分であるか、ある
いは転写装置５での転写高圧の影響などにより、部分に
よってまちまちである。

【００１７】感光ドラム１は第１帯電ブラシ２１を通過
する際に、第１帯電ブラシ２１に印加された−１１００
Ｖの電圧により帯電される。ここで第１帯電ブラシ２１
に印加する電圧と感光ドラム１の帯電電位との間には、
図３に示すような関係がある。すなわち、第１帯電ブラ
シ２１への印加電圧がある値（以下、帯電開始電圧と称
する）以下であると、第１帯電ブラシ２１から感光ドラ
ム１への放電が生じず、感光ドラム１の帯電は行われな
い。そして第１帯電ブラシ２１への印加電圧が帯電開始
電圧以上であれば、第１帯電ブラシ２１から感光ドラム
１への放電が生じ、電圧値に比例した電位に感光ドラム
１が帯電される。なお、以下の条件で実測したところ、
帯電開始電圧は−４５０Ｖとなった。

【００１８】１．感光ドラム１ (1) 材質…ＯＰＣ（organic photoconductor）ドラム (2) 回転速度…３１．２mm/sec ２．転写装置５ (1) 転写方式…コロトロン放電 (2) 転写電流…１１０μＡ ３．第１帯電ブラシ２１ (1) 材質…Rec ACT （ユニチカ社製、レーヨン系導電繊
維にカーボンを分散させたもの） (2) 比抵抗…１０⁵ 〜１０⁶ Ω・cm (3) 太さ…６デニール (4) 密度…１０⁵ 本／inch² (5) 外径…φ１８mm (6) 毛足長…３．０mm (7) くいこみ量…０．５mm (8) 回転速度…１８．７mm/sec

【００１９】かくして感光ドラム１の表面電位は、第１
帯電ブラシ２１を通過した後には例えば図４に示すよう
に−５８０Ｖとなる。なお第１帯電ブラシ２１への印加
電圧は、第１帯電ブラシ２１を通過したのちの感光ドラ
ム１の表面電位が目標とする帯電電位（ここでは−５０
０Ｖ）よりも高電位（ここでは−５８０Ｖ）となる値
（ここでは−１１００Ｖ）に設定する。すなわち、第１
帯電ブラシ２１により感光ドラム１の表面電位を目標と
する帯電電位よりも一度高くする。このときには、感光
ドラム１の表面電位の変動幅は低減されているが、まだ
７０Ｖ以上と大きい。

【００２０】続いて感光ドラム１の表面電位が−５８０
Ｖとされた部分は、第２帯電ブラシ２２を通過する。こ
の際、第２帯電ブラシ２２に印加されている電圧は−１
００Ｖであり、感光ドラム１の表面電位と第２帯電ブラ
シ２２との電位差は４８０Ｖであり、帯電開始電圧より
も高い。帯電開始電圧は放電が生じる最低電圧であるか
ら、高電位である感光ドラム１の表面から第２帯電ブラ
シ２２への放電が生じる。これにより感光ドラム１の表
面電位は、図５に示すように−５００Ｖまで低減され
る。なおこの際には、感光ドラム１の表面電位の変動幅
は、１２Ｖ程度に抑えられる。

【００２１】以上のように本実施例によれば、第１帯電
ブラシ２１によって感光ドラム１の表面電位を目標とす
る帯電電位（−５００Ｖ）よりも高電位（−５８０Ｖ）
に、すなわち過剰に帯電したのち、第２帯電ブラシ２２
によって過剰な電荷を除去することによって、感光ドラ
ム１の帯電電位が目標電位に調節される。換言すれば、
第１帯電ブラシ２１によって大雑把な帯電が行われたの
ち、第２帯電ブラシ２２によって感光ドラム１の帯電電
位が微小に補正される。従って、必要とする電圧は−１
１００Ｖおよび−１００Ｖと低電圧ながら、感光ドラム
１を安定的に帯電できる。またコロナ放電は行っていな
いから、オゾンの発生もない。

【００２２】なお本発明は上記実施例に限定されるもの
ではない。例えば上記実施例では、本発明に係る帯電装
置を電子写真記録装置に適用し、感光ドラムの帯電を行
うものとしているが、帯電対象は感光ドラムには限定さ
れず、任意の対象であって良く、電子写真記録装置以外
への適用も可能である。

【００２３】また上記実施例では、第１帯電ブラシ２１
および第２帯電ブラシ２２に直流電圧を印加している
が、図６に示すような直流分に交流分を重畳した電圧を
印加しても良い。このようにすると、帯電開始電圧を低
下させることができ（交流分のピーク間電圧Ｖｐ−ｐを
上げるほど顕著）、また帯電電位の変動幅を小さくでき
る。また各種電圧値は上記実施例に挙げたものには限定
されず、装置での種々の条件に応じて任意に設定可能で
ある。

【００２４】また上記実施例では、接触帯電子として回
転ブラシを用いているが、固定ブラシであっても良い
し、あるいは導電性ブレードやローラのようなブラシ以
外のものであっても良い。また上記実施例では、接触帯
電子の数を２つとしているが、３つ以上設けても良い。
このほか、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形
実施が可能である。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、例えば感光ドラムなど
の帯電対象に接触する状態で、前記帯電対象の移動方向
に沿って並んで配置した例えば回転ブラシなどの複数の
接触帯電子と、この複数の接触帯電子のそれぞれに帯電
電圧を印加する複数の電源手段とを有し、前記複数の接
触帯電子のうちの前記帯電対象の移動方向最上流に位置
するものに対応する電源手段を除く他の電源手段のそれ
ぞれが対応する接触帯電子に印加する電圧を、前記帯電
対象の移動方向上流側に隣接する接触帯電子による前記
帯電対象の帯電電位との差が所定の帯電開始電圧の絶対
値以上となる所定値に設定したので、帯電性能を高く保
ったままで、経済性良くかつ安全性も高い帯電装置とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係る帯電装置を適用して
構成された電子写真記録装置の要部構成を一部破断して
示す図。

【図２】 図１に示す電子写真記録装置の動作状態を模
式的に示す図。

【図３】 第１帯電ブラシ２１への印加電圧と感光ドラ
ム１の表面電位との関係を示す図。

【図４】 図１に示す電子写真記録装置の動作状態を模
式的に示す図。

【図５】 図１に示す電子写真記録装置の動作状態を模
式的に示す図。

【図６】 第１帯電ブラシ２１および第２帯電ブラシ２
２への印加電圧の変形例を示す図。

【符号の説明】

１…感光ドラム、２…帯電装置、２１…第１帯電ブラ
シ、２２…第２帯電ブラシ、２３…第１帯電電源、２４
…第２帯電電源、３…露光装置、４…現像装置、５…転
写装置、６…クリーニング部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定方向に移動する帯電対象の表面を所
   定電位に帯電する帯電装置において、 前記帯電対象に接触する状態で、前記帯電対象の移動方
   向に沿って並んで配置された複数の接触帯電子と、 この複数の接触帯電子のそれぞれに帯電電圧を印加する
   複数の電源手段とを有し、 前記複数の接触帯電子のうちの前記帯電対象の移動方向
   最上流に位置するものに対応する電源手段を除く他の電
   源手段のそれぞれが対応する接触帯電子に印加する電圧
   は、前記帯電対象の移動方向上流側に隣接する接触帯電
   子による前記帯電対象の帯電電位との差が所定の帯電開
   始電圧の絶対値以上となる値に設定してなることを特徴
   とする帯電装置。