JPH06202440A - 接触帯電装置、被帯電体及びプロセスカートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】感光ドラムによる帯電ローラの従動回転を円滑
に行って、感光ドラムの帯電不良をなくする。 【構成】支持部材３、ばね部材５によって、帯電ローラ
２を感光ドラム１に押圧し、両者の間に接触ニップ部Ｎ
を形成する。感光ドラム１を回転駆動して帯電ローラ２
を従動回転させるとともに、外部電源６によって、帯電
ローラ２に電圧を印加し、感光ドラム１表面を帯電させ
る。帯電ローラ２表面における、感光ドラム１の画像形
成領域１ｂの外側の非画像形成領域に対応する部分に、
高摩擦部２ａを形成する。高摩擦部２ａは、環状に形成
されるとともに接触ニップ部Ｎに交差する。これによっ
て、感光ドラム１が回転した場合、感光ドラム１表面に
高摩擦部２ａの一部が常に接触し、感光ドラム１と帯電
ローラ２との間に大きな接触摩擦力が作用し、帯電ロー
ラ２の回転が円滑になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式の画像形
成装置、例えば複写機、レーザビームプリンタ等に用い
て好適な接触帯電装置及び被帯電体に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５に、帯電ローラを備えた、従来の帯
電装置を示す。

【０００３】この帯電装置は、被帯電体（感光ドラム）
１に接触して、該感光ドラム１との間に接触ニップ部Ｎ
を形成する導電性の帯電ローラ２と、帯電ローラ２を両
端部にて回転自在に支持する導電性の支持部材３と、こ
れら支持部材３を感光ドラム１に向けて付勢し、帯電ロ
ーラ２を適度な押圧力で感光ドラム１に押し付けるばね
部材５と、このばね部材５及び支持部材３を介して帯電
ローラ２に電圧を印加する電源６とを主要構成部材とし
て構成されている。

【０００４】まず、感光ドラム１を不図示の駆動手段に
よって矢印Ｒ１方向に回転駆動すると、帯電ローラ２
は、矢印Ｒ２方向に従動回転する。電源６によって、帯
電ローラ２に、直流電圧と交流電圧とを重畳した電圧を
印加し、接触ニップ部Ｎを介して感光ドラム１を帯電す
る。この際、重畳電圧としては、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、直
流電圧Ｖｄｃとを重畳した電圧（Ｖａｃ＋Ｖｄｃ）を帯
電ローラ２に印加することによって、感光ドラム１表面
を均一に帯電する。

【０００５】帯電を受けた感光ドラム１は、つづいてレ
ーザ光７によって、印字情報等に対応する露光を受け、
静電潜像が形成される。この静電潜像は、ブレード１０
によって、トナーの層厚が規制された現像スリーブ９に
よって、現像されてトナー像となる。トナー像は、感光
ドラム１と転写ローラ１１との間に挿通される転写材Ｐ
に転写され、その後、不図示の定着装置によって転写材
Ｐ上に定着される。トナー像が定着された転写材Ｐは、
画像形成装置本体外部に排出されて、最終的なコピーが
得られる。

【０００６】なお、上述の帯電ローラ２は、感光ドラム
１の矢印Ｒ１方向の回転によって、矢印Ｒ２方向に従動
回転するように構成されているが、この従動回転は、感
光ドラム１と帯電ローラ２との接触ニップ部Ｎにおいて
作用する両者の摩擦力によって、滑ることなく有効に行
われる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の技術によると、帯電ローラ２の従動回転は、感光
ドラム表面と帯電ローラ表面との接触摩擦によって行わ
れ、ばね部材５等による感光ドラム１に対する帯電ロー
ラ２の押圧力が一定の場合には、両者間の接触摩擦力
は、もっぱら両者の表面状態に依存するため、次のよう
な問題が発生した。

【０００８】すなわち、画像形成装置の使用に伴い、感
光ドラム表面や帯電ローラ表面に、トナーや紙粉などが
付着すると、両者間の見かけの摩擦係数が低下して滑り
やすい状態となる。すると、帯電ローラ２を回転自在に
支持しているの支持部材３と帯電ローラ２との摩擦抵抗
や、図６の１３で示す帯電ローラ２の汚れを除去するた
めのクリーナ１３をつけた場合の摩擦抵抗等によって、
感光ドラム１と帯電ローラ２との間に滑りが生じたり、
極端な場合には、帯電ローラ２が停止してしまったりす
る場合がある。このように帯電ローラ２が滑ったり、停
止したりすると、帯電ローラ２の回転にムラが生じた
り、接触ニップ部Ｎに異物がたまりやすくなったりし、
この結果、感光ドラム１の均一な帯電が行えなくなり、
画像上にスジ状の画像不良が現われる、といった問題が
発生する。

【０００９】そこで、本発明は、被帯電体（例えば上述
の感光ドラム）と帯電ローラとの少なくとも一方に、両
者間の接触摩擦力を大きくするような高摩擦部を設ける
ことによって、帯電ローラを円滑に従動回転させ、帯電
不良を防止するようにした帯電装置、被帯電体及びプロ
セスカートリッジを提供することを目的とするものであ
る。

【００１０】

【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、接触帯電装置は、被帯電体
に接触して該被帯電体との間に接触ニップ部を形成する
とともに前記被帯電体の回転によって従動回転する帯電
ローラを有し、該帯電ローラに電圧を印加することによ
って前記被帯電体を帯電してなる接触帯電装置におい
て、前記帯電ローラの端部側の外周面に、周方向に沿っ
て環状に形成されるとともに、前記接触ニップ部に交差
する高摩擦部を設けることを特徴とする。

【００１１】この場合、前記高摩擦部を、前記帯電ロー
ラにおける前記被帯電体の非画像形成領域に接触する部
分に形成するとよい。

【００１２】また、被帯電体は、接触ニップ部を介して
帯電ローラを従動回転させるとともに、該帯電ローラに
印加される電圧によって前記接触ニップ部を介して帯電
される被帯電体において、該被帯電体の端部側の外周面
に、周方向に沿って環状に形成されるとともに、前記接
触ニップ部に交差する高摩擦部を有することを特徴とす
る。

【００１３】この場合、前記高摩擦部を、画像形成領域
外の非画像形成領域に有する構成とすると好ましい。

【００１４】さらに、プロセスカートリッジは上述の接
触帯電装置または被帯電体を有することを特徴とする。

【００１５】

【作用】以上構成に基づき、高摩擦部は、被帯電体また
は帯電ローラの周方向に沿って環状に形成され、しかも
接触ニップ部に交差するから、接触ニップ部を介して相
互に接触する被帯電体と帯電ローラとは、常に、高摩擦
部を介して接触する。したがって両者の間に作用する接
触摩擦力を大きくすることができる。

【００１６】

【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。 〈実施例１〉まず、図１（ａ）、（ｂ）を参照して本発
明の実施例１を説明する。なお、（ａ）は帯電ローラ２
をその軸方向から見た図であり、また（ｂ）は軸に直角
の方向から見たときの一方の端部近傍を示す図である。

【００１７】被帯電体としての感光ドラム１は、円筒状
に形成されるとともに、不図示の駆動部材によって回転
自在に支持されている。感光ドラム１の外周面には、高
摩擦部１ａと画像形成領域１ｂとが形成されている。画
像形成領域１ｂは、感光ドラム１の外周面における静電
潜像、トナー像が形成される領域であり、感光ドラム１
の軸方向の中央側の全周にわたって形成されている。高
摩擦部１ａは、感光ドラム１の外周面における画像形成
領域の外側、すなわち非画像形成領域に形成されてい
る。非画像形成領域は、普通感光ドラム１の軸方向の端
部側に形成されるので、高摩擦部１ａも感光ドラム１の
端部側に形成されることになる。高摩擦部１ａは、液体
ゴムの吹きつけ、塗布、または、粘着ゴムシートの貼り
つけ等によって、感光ドラム１の外周面の全周にわたっ
て環状に形成されている。また、高摩擦部１ａは、感光
ドラム１と次に説明する帯電ローラ２との接触ニップ部
Ｎに交差するように形成されいる。

【００１８】帯電ローラ２は、感光ドラム１の軸方向に
沿って配置した導電性の芯金２ｂと、芯金２ｂを囲む導
電性の弾性層と、弾性層の表面の高抵抗層とによって形
成されている。帯電ローラ２は、その外周面を感光ドラ
ム１の外周面に接触させて、感光ドラム１との間に適宜
な幅を持つ接触ニップ部Ｎを形成している。上述の感光
ドラム１の高摩擦部１ａは、この接触ニップ部Ｎと交わ
るような環状に形成されており、したがって、高摩擦部
１ａの一部が常に、帯電ローラ２の外周面に接触するよ
うになっている。

【００１９】帯電ローラ２は、芯金２ｂが両端部付近に
て、支持部材３によって回転自在に支持されている。支
持部材３は、導電性の部材によって形成されるととも
に、ばね部材５によって、感光ドラム１に向けて適度な
力で付勢されている。これによって、帯電ローラ２は、
感光ドラム１の外周面に所定の力で押圧され、感光ドラ
ム１との間に前述の接触ニップ部Ｎを形成している。

【００２０】ばね部材５には、外部電源６が接続されて
おり、この外部電源６によって、帯電ローラ２は、ばね
部材５、支持部材３、芯金２ｂを介して交流バイアスが
印加される。

【００２１】つづいて、感光ドラム１、帯電ローラ２等
の動作について説明する。

【００２２】不図示の駆動手段によって、感光ドラム１
を回転駆動すると、接触ニップ部Ｎを介して、帯電ロー
ラ２が従動回転する。このとき外部電源６を介して帯電
ローラ２には交流バイアスが印加されているから、これ
によって、感光ドラム１表面は、均一に帯電される。

【００２３】ところで、長期にわたって、画像形成を繰
り返すと、感光ドラム１表面や、帯電ローラ２表面に
は、紙粉、残留トナー等の汚物が付着する。これらの汚
物が付着すると、感光ドラム１と帯電ローラ２との間の
見かけの摩擦係数が低下し、両者の間に滑りが生じする
ことになる。滑りが発生すると、感光ドラム１と異な
り、駆動手段を持たない帯電ローラ２は、その回転が不
規則になったり、極端な場合には回転が停止したりす
る。回転の不規則や停止は、感光ドラム１の帯電不良を
招き、画像不良を発生する。

【００２４】そこで、本発明では、感光ドラム１に、上
述の高摩擦部１ａを形成している。環状で、しかも感光
ドラム１と帯電ローラ２との接触ニップ部Ｎに交差する
高摩擦部１ａは、感光ドラム１が回転した場合、その一
部が常時帯電ローラ２表面に接触するように形成されて
いるので、感光ドラム１の回転力は、この高摩擦部１ａ
を介して、帯電ローラ２に有効に伝達されるため、多少
の汚物が感光ドラム１あるいは帯電ローラ２表面に付着
した場合であっても、帯電ローラ２は、滑ることなく、
確実に感光ドラム１に従動回転する。

【００２５】したがって、帯電ローラ２による感光ドラ
ム１の帯電は、均一に行われ、帯電が不均一なことに起
因する帯電不良を防止することができる。

【００２６】なお、上述の実施例においては、感光ドラ
ム１に帯電ローラ２を押し付けるばね部材５の押圧力を
一定にしているので、感光ドラム１と帯電ローラ２との
間に作用する摩擦力は、もっぱら両者の表面状態によっ
て決定されることになり、したがって、高摩擦部１ａを
介して両者を接触させることによって、両者の間の接触
摩擦力を高め、感光ドラム１に従動回転する帯電ローラ
２の従動回転を滑ることない確実なものにしている。 〈実施例２〉実施例２は、図２に示すように、高摩擦部
を帯電ローラ２上に形成したものである。実施例１で
は、感光ドラム１の非画像形成領域に形成していた高摩
擦部１ａを、これに代えて帯電ローラ２の非画像形成領
域、すなわち帯電ローラ２の端部付近に形成する。帯電
ローラ２上の高摩擦部２ａは、帯電ローラ２の外周面に
沿って環状に形成され、接触ニップ部Ｎに交差してい
る。したがって、感光ドラム１が回転した場合、これに
従動回転する帯電ローラ２の高摩擦部１ａは、その一部
が常に感光ドラム１の表面に接触しており、感光ドラム
１の回転力はこの高摩擦部２ａを介して、帯電ローラ２
に有効に伝達される。

【００２７】本実施例によると、感光ドラム１に粘着ゴ
ム等による高摩擦部の形成が比較的困難な場合、または
導電性樹脂などで作られた帯電ローラ２上の方が塗布な
どの加工が容易な場合等に特に有効である。 〈実施例３〉図３に示す実施例３は、高摩擦部を感光ド
ラム１と帯電ローラ２との双方に形成した実施例を示
す。感光ドラム１には高摩擦部１ａを、また帯電ローラ
２には高摩擦部２ａを形成し、さらに、感光ドラム１と
帯電ローラ２との接触ニップ部Ｎにおいて、感光ドラム
１ａと感光ドラム２ａとが接触するようにしたものであ
る。

【００２８】例えば、感光ドラム１のクリーニング不良
などによる帯電ローラ２が受けるトナー汚れなどを取り
除くため、帯電ローラ２にウレタンなどでできたクリー
ナ１３を当接させた場合、この当接によって、帯電ロー
ラ２の従動回転を抑制する方向に摩擦力が加わるので、
さらに感光ドラム１と帯電ローラ２との摩擦力を増加さ
せる必要がある。上述の感光ドラム１及び帯電ローラ２
の双方に高摩擦部１ａ、２ａを形成すると、このよう
に、感光ドラム１と帯電ローラ２との摩擦力をさらに増
加させたい場合に有効である。 〈実施例４〉図４は、本発明をプロセスカートリッジＰ
Ｃに応用した例を示す。１は感光ドラム、２は感光ドラ
ム１に接触する帯電ローラ、７は感光ドラム１の露光を
行うレーザ光、９は感光ドラム１上に形成された静電潜
像にトナーを付着させて現像する現像スリーブを示す。
感光ドラム１と現像スリーブ９とはそれぞれ矢印Ｒ１方
向、矢印Ｒ９方向回転する。１２は感光ドラム１上の転
写残りトナーを清掃するためのクリーニングブレード、
１５は感光ドラム１を保護するためのドラムシャッター
である。１６は、現像剤であるところのトナーである。
１０は、現像スリーブ９上のトナーを均一な厚みにコー
トするための現像ブレード、１７はクリーニングブレー
ドで回収されたトナーを溜めるクリーニングのトナー溜
めである。

【００２９】感光ドラム１端部の非画像形成領域に摩擦
係数の大きい高摩擦部を設けられた感光ドラム１は帯電
ローラ２を確実に従動回転させ、これによって帯電ロー
ラ２から安定した帯電を受ける。帯電された感光ドラム
１は変調されたレーザ光７で静電潜像が書き込まれ、現
像スリーブ９によって現像されることによりトナー像
（可視像）となる。この感光ドラム２上のトナー像は、
不図示の転写部材により転写され、定着の工程へと進
む。

【００３０】このように、プロセスカートリッジＰＣに
本実施例を適用すれば、感光ドラム１に対して安定した
帯電を行うことのできる、非常にコンパクトなプロセス
カートリッジＰＣを構成することが可能である。

【００３１】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明による
と、相互に当接して接触ニップ部を形成する被帯電体と
帯電ローラとの少なくとも一方の外周面に、周方向に沿
って環状に形成されるとともに、接触ニップ部に交差す
る高摩擦部を設けることによって、被帯電体と帯電ロー
ラとの接触摩擦力を大きくすることができるので、被帯
電体の回転力を帯電ローラに有効に伝達して、帯電ロー
ラの回転を滑ることなく確実なものとすることができ
る。これによって、従来発生しがちであった、帯電ロー
ラの滑りや停止による被帯電体の帯電不良をなくして被
帯電体を安定に帯電し、感光ドラムの帯電不良に基づく
画像不良を有効に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、実施例１の感光ドラムを軸に沿った
方向から見た図。（ｂ）は、実施例１の感光ドラムを軸
に直角な方向から見た図。

【図２】（ａ）は、実施例２の帯電ローラを軸に沿った
方向から見た図。（ｂ）は、実施例２の帯電ローラを軸
に直角な方向から見た図。

【図３】（ａ）は、実施例３の感光ドラム及び帯電ロー
ラを軸に沿った方向から見た図。（ｂ）は、実施例３の
感光ドラム及び帯電ローラを軸に直角な方向から見た
図。

【図４】実施例４の、本発明を適用したプロセスカート
リッジの縦断面図。

【図５】従来の感光ドラム及び帯電ローラを軸方向から
見た図。

【図６】従来の帯電ローラのクリーニングを示す動作説
明図。

【符号の説明】 １ 被帯電体（感光ドラム） １ａ、２ａ 高摩擦部 ２ 帯電ローラ Ｎ 接触ニップ部 ＰＣ プロセスカートリッジ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山崎 道仁 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 櫻井 和重 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 木須 浩樹 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被帯電体に接触して該被帯電体との間に
   接触ニップ部を形成するとともに前記被帯電体の回転に
   よって従動回転する帯電ローラを有し、該帯電ローラに
   電圧を印加することによって前記被帯電体を帯電してな
   る接触帯電装置において、 前記帯電ローラの端部側の外周面に、周方向に沿って環
   状に形成されるとともに、前記接触ニップ部に交差する
   高摩擦部を設ける、 ことを特徴とする接触帯電装置。
2. 【請求項２】 前記高摩擦部を、前記帯電ローラにおけ
   る前記被帯電体の非画像形成領域に接触する部分に形成
   する、 ことを特徴とする請求項１記載の接触帯電装置。
3. 【請求項３】 接触ニップ部を介して帯電ローラを従動
   回転させるとともに、該帯電ローラに印加される電圧に
   よって前記接触ニップ部を介して帯電される被帯電体に
   おいて、 該被帯電体の端部側の外周面に、周方向に沿って環状に
   形成されるとともに、前記接触ニップ部に交差する高摩
   擦部を有する、 ことを特徴とする被帯電体。
4. 【請求項４】 前記高摩擦部を、画像形成領域外の非画
   像形成領域に有する、 ことを特徴とする請求項３記載の被帯電体。
5. 【請求項５】 請求項１ないし請求項４のいずれか記載
   の接触帯電装置または被帯電体を有する、 ことを特徴とするをプロセスカートリッジ。