JPH06236093A - 接触帯電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、像担持体面に導電ローラを接触さ
せ、該導電ローラに電圧を印加して該像担持体面を帯電
させる装置で、像担持体面が移動したとき、接触してい
る導電ローラの移動距離を一定範囲に収めること目的と
した装置である。 【構成】 像担持体面に電圧を印加した導電性部材を当
接させて像担持体面を帯電する接触帯電装置において、
前記導電性部材が導電ローラで構成されており、前記像
担持体面の移動時に、前記導電ローラの初期位置に対
し、該導電ローラの摩れ量が10mm以下に設定するように
したことを特徴とする接触帯電装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、像担持体面に導電ロー
ラを接触させ、該導電ローラに電圧を印加して該像担持
体面を帯電させる装置で、像担持体面が移動したとき、
接触している導電ローラの移動距離を一定範囲に収める
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術として帯電装置を多く用いて
いる電子写真装置を例にして説明する。通常電子写真プ
ロセスは周知のように感光体ドラム面を所定の電位に均
一に帯電処理する方法が行われている。

【０００３】例えば、感光体ドラム面等による潜像形成
に先立って行う前記感光体ドラム面の均一帯電処理等で
ある、その帯電手段としては現在実用化されている電子
写真装置の殆どが、タングステン線等のワイヤとシール
ド板との構成よりなるコロナ放電装置を用い、前記ワイ
ヤに高電圧を印加することにより発生するコロナを前記
感光体ドラム面に作用させて、前記感光体ドラム面に所
望の表面電位を帯電させている。

【０００４】しかるにコロナ放電装置を用いた帯電処理
は均一帯電性が良いけれども、以下のような問題点を有
している。

【０００５】１）高電圧印加 例えば今前記感光体ドラム面に500〜700Ｖの表面電位を
得るためにＤＣ４〜８ＫＶといった高電圧を前記ワイヤ
に印加する必要がある。前記シールド板や取付本体への
リークを防止すべく、前記ワイヤと、前記シールド板と
の距離を大きく維持する（５〜８mm以上）等の処置をす
ると、前記コロナ放電装置自体が大型化し、電源との間
に高絶縁被覆ケーブルの使用が不可欠となる。

【０００６】２）電力効率が悪い 前記ワイヤからの放電電流の大半は前記シールド板へ流
れ、被帯電体である感光体ドラム面側へ流れるコロナ電
流は総放電電流の例えば５〜30％程度のものにすぎず、
電力効率が悪い。

【０００７】３）ワイヤ汚れ 前記ワイヤは、放電効率をあげるために径の細いワイヤ
（一般的には60〜100μmの直径のものが用いられる）が
使用されるが、前記ワイヤ表面に形成される高電界によ
って装置内の例えばトナー粒子・紙繊維片・コロナ放電
生成物等の微小な塵芥を集塵して前記ワイヤの表面が汚
れる。ワイヤの汚れは放電作用にむらを生じ易く、それ
が画像むら・画像白抜け・黒スジ等を生じさせる。従っ
てかなり頻繁に前記ワイヤや、前記シールド板内を清掃
処理する必要がある。

【０００８】４）コロナ放電生成物の発生 コロナ放電に伴ないかなり多数のオゾンの発生をみる。
オゾンは空気中の窒素を酸化して窒素酸化物等を生成す
る。更には生成窒素酸化物は空気中の水分と反応して硝
酸などを生じさせる。このようなオゾン及びその副次的
生成物である窒素酸化物・硝酸等の前記コロナ放電生成
物は感光体ドラム面や周辺の機器に酸化を生じさせる。
感光体ドラム面へのコロナ放電生成物の付着は感光体ド
ラム面を低抵抗化して感光体ドラム面上の電荷保持能を
低下させ画像ボケを生じさせる結果となる。又コロナ放
電装置のシールド板内面に付着したコロナ放電生成物は
電子写真装置の稼働中のみならず夜間等の休止中に揮発
遊離していき、それが該コロナ放電装置の放電開口に対
応している感光体ドラム面に付着してその感光体ドラム
の部分面を低抵抗化させる。そのため装置休止後の装置
再稼働時に最初に出力される１枚目のコピーについて、
上記装置休止中のコロナ放電装置の開口面に対応する部
分面において、画像ボケを生じることはよく知られてい
る。

【０００９】使用感光体がアモルファスシリコン感光体
（以下Ａ-Ｓｉ感光体と言う）である場合は、特に上記
のコロナ放電生成物による問題が大きくなる。即ちＡ-
Ｓｉ感光体は他のＣｄＳ-樹脂分散系、ＺｎＯ-樹脂分散
系、Ｓｅ-蒸着系、Ｓｅ-Ｔｅ蒸着系、ＯＰＣ系等の感光
体に比べて帯電性能が低く、そのためには前記Ａ-Ｓｉ
感光体についてのコロナ放電による帯電処理は上記のよ
うな他の感光体の場合よりも放電（帯電）電流量を大幅
に増大させる構成がとられる。

【００１０】Ａ-Ｓｉ感光体は特に高速電子写真装置で
用いられる場合が多く、このような場合の放電電流は20
00μＡにものぼるものもある。放電電流量とオゾン発生
量は比例的関係にあることから、感光体がＡ-Ｓｉ感光
体であり、それをコロナ放電で帯電処理する系において
は特にオゾン発生量が多くなり、そのために前記コロナ
放電生成物の発生による問題が特に大きいものとなる。

【００１１】前記のようなコロナ放電生成物による諸弊
害を防止又は低減させるべく、発生オゾンの積極的排除
フアン手段、吸収、分解フイルタ手段、等の機器を装置
に具備する必要がある。

【００１２】そこで前記のような問題点の多いコロナ放
電装置を利用する代わりに、接触（又は直接）帯電方
法、即ち被帯電体面に電圧を印加した導電性部材を当接
させることにより被帯電体面に電荷を直接注入して所望
の電位に帯電処理する手法が研究され種々提案されてい
る。

【００１３】例えば、感光体面に電圧を印加したブラシ
を接触させて帯電する方法（特開昭56-104348号、同57-
67951号）。複数個の電圧印加接触子を接触させる帯電
法（特開昭58-139156号）。オゾンの低減と同時に感光
体表面を慴擦研磨して積極的に画像ボケを解消しながら
帯電する方法（特開昭58-150975号）、その他特開昭57-
178267号、同56-104351号、同58-40586号など。

【００１４】接触帯電法は、像担持体面である被帯電体
面に所望の帯電電位を得るために導電性部材に印加する
電圧は、帯電能力の低いＡ-Ｓｉ感光体の場合において
も、コロナ放電装置を用いて同様の帯電電位を得るため
に、該コロナ放電装置に印加しなければならない電圧の
数分の１或はそれ以下の低い電位で足り電力効率がよい
（例えは、コロナ放電による帯電では800〜2000μＡ／
ＤＣ ６〜８ＫＶを要していたものが50〜150μＡ／ＤＣ
0.5〜1.5ＫＶでたりる）、オゾンの発生が極く少量で
ある等の有利性があり、問題の多いコロナ放電に代る帯
電処理手段として有望である。

【００１５】特にＡ-Ｓｉ感光体のように高硬度（ビッ
カース硬度1000以上）・耐磨耗性等に優れたものにたい
する帯電処理手法として適切なものである。

【００１６】又接触帯電方法として、ローラ型の帯電手
段がある。

【００１７】ローラ型帯電手段としては、特開昭63-208
880号が提案されている。該ローラ型帯電手段は、金属
芯金の外周に導電性ゴム材層からなる帯電用導電ローラ
を用いており、該帯電用導電ローラを弾性体を介して像
担体面に接触させている。

【００１８】前記帯電用導電ローラは、像担持体面に対
して母線方向に0.5〜２°交差角を持って対向させて加
圧接触させて設けたもので、このように構成すること
で、像担持体面全域に亘り高い圧力で均一なニップ幅を
確保することができ、導電性部材よりなる帯電用導電ロ
ーラの像担持体面に対する接触むら，回転むら，抵抗ミ
スマッチング，汚れ等に起因する帯電むらを防止してい
る。このようにして像担持体面に安定して均一帯電する
ことができる帯電手段が提供されている。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】以上のように従来の帯
電装置及び接触帯電装置において、前記帯電用導電ロー
ラを用いた帯電装置においては、前記のように像担持体
面に効率的な帯電を行うことができるが、前記像担持体
面を順次帯電させるために、該像担持体面を移動する
際、前記像担持体面に接触した帯電用導電ローラが位置
固定（特開昭63-208880号）されていると、像担持体面
の急速な移動により、前記帯電用導電ローラが一時的に
浮き上がり、良好な帯電ができない。そこで帯電用導電
ローラを像担持体面の移動初期において移動できるよう
に構成した場合、像担持体面上で大きく追随移動してし
まい、その際帯電用導電ローラが振動し、前記帯電用導
電ローラによる押圧荷重が変動し、像担持体面に対する
帯電電位が変動する。特にドラム状に形成された像担持
体が回転し、帯電用導電ローラが移動する状態の従来例
の接触帯電装置110を図２に示す。像担持体３に弾性部
材111を介して帯電用導電ローラ112（以下導電ローラ11
2と云う）を設け、該導電ローラ112にはスイッチＳを介
して高圧電源113に接続する。図２に示すように前記導
電ローラ112を単に弾性部材111、例えばスプリングを用
いて押圧保持した場合、像担持体３が矢印方向に回転し
たとき、導電ローラ112も大きくＬ幅だけ追随移動して
しまう。図３は導電ローラ112の摩れ幅と印加電圧によ
る像担持体３の印加電圧との関係図を示したもので、今
スイッチＳをＯＮして導電ローラ112の印加電圧を700Ｖ
として像担持体３に帯電を行ったとき導電ローラ112の
摩れが10mm迄は略700Ｖの帯電が可能であるが摩れ幅が1
0mmを越えた時には急激に印加電圧に対する像担持体面
１の帯電量が減退する。

【００２０】従って像担持体３には所定の帯電量を得る
ことができない場合があり、そこで帯電むらと現像むら
が発生して、良質な画像を得ることができない欠点があ
る。

【００２１】本発明は前記のような欠点を改善すべく特
に提案されたものである。即ち本発明は、前記導電ロー
ラ112の摩れ幅を10mm以内に保持し、良質の画像を得る
ことを目的としている。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は請求項１として像担持体面に電圧を印加し
た導電性部材を当接させて像担持体面を帯電する接触帯
電装置において、前記導電性部材が導電ローラで構成さ
れており、前記像担持体面の移動時に、前記導電ローラ
の初期位置に対し、該導電ローラの摩れ量が10mm以下に
設定するようにしたことを特徴とする接触帯電装置より
なり、請求項２として前記導電ローラは弾性部材により
前記像担持体面に圧接保持されて更に請求項３として前
記像担持体面は感光体ドラムであることにより達成にす
ることができた。

【００２３】

【実施例】図１は本発明の接触帯電装置１を実施するた
めの画像形成装置２の構成図である。３は前記像担持体
で、該像担持体３の周囲には、画像形成プロセス順に矢
印方向に回転する像担持体３面上に帯電する接触帯電装
置１と、画像，文字を出力するため、制御手段４により
制御されるレーザ光出力手段５を設け、該レーザ光出力
手段５より出力されたレーザ光をミラー６を介して前記
帯電装置１で帯電された像担持体３面を露光し、静電潜
像を形成する。前記静電潜像面にトナーを用いて現像装
置７で現像し、静電潜像面にトナー画像を形成する。給
紙部８より第２給紙ローラ９を介して給紙される記録紙
Ｐに、転写電極10にて前記トナー画像を転写し、転写電
極10に並設された分離電極11にて記録紙Ｐを像担持体３
面より分離する。分離された記録紙Ｐは熱定着装置12に
送り、転写されたトナー画像を定着する。13はトナー画
像転写後像担持体３面をクリーニングするクリーニング
装置である。

【００２４】図４は本発明の接触帯電装置１の具体的な
構成を示すもので画像形成装置２の装置本体に軸114に
て回動自在に保持部材115を設け、該保持部材115には帯
電用の導電性ゴム材等よりなる導電ローラ116を回転自
在に支持した支持部材117を設け、該支持部材117の一部
を嵌合する嵌合孔118を形成する。該嵌合孔118には第１
スプリング119を挿入した後、前記支持部材117の一端を
摺動自在に嵌合し、常時前記導電ローラ116を像担持体
３に接触するように設け、更に、前記像担持体３の回転
により前記導電ローラ116が回転方向に摩れるのを阻止
するための第２スプリング120を前記保持部材115の側方
に弾持する。Ｓ₁は高圧電源121より前記導電ローラ116
に電圧を印加するためのスイッチである。

【００２５】本発明は前記図１の実施例で説明したよう
に像担持体３面に対し電圧を印加するため、スイッチＳ
₁をＯＮして導電ローラ116に高圧電源121より電圧を与
えることにより図３に示すように約700Ｖの電圧を印加
する。このような動作により像担持体３面には順次帯電
される。その際、図４に示すように像担持体３面の回動
力にて導電ローラ116追随しようとするが、保持部材115
の側方に設けられた第２スプリング120の弾性力にて阻
止され、最大移動幅でＬ₁の振れで留まるように第２ス
プリング120を調整する。即ちＬ₁の摩れ幅は図３で示す
10mm以内で導電ローラ116の摩れ幅が収まるように調整
する。このように調整することにより像担持体３面に対
する電圧印加作用において、均一に700Ｖの電圧印加が
可能となる。前記第２スプリング120は図示のようなコ
スルスプリング又は板ばね状の弾性体でもよく、更にゴ
ム状の弾性体を用いてもよい。前記第２スプリング120
は画像形成装置２の枠体２Ａ間にねじ調整部材２Ｂを設
け、調整部材２Ｂを回動することで第２スプリング120
の圧力を調整する。

【００２６】更に本発明の接触帯電装置１は第１スプリ
ング119を保持部材115内に設けて、支持部材117を介し
て導電ローラ116を像担持体３面に常時圧接するように
構成されているので、像担持体３が回動するとき導電ロ
ーラ116は、図５に示すように像担持体３の中心よりθ
角だけ移動する。即ち、10mm以内のＬ₁幅だけ摩れるの
みで高圧電源121より導電ローラ116を介して安定した電
圧印加が像担持体３面に帯電され、均一の帯電電圧を得
ることができる。

【００２７】次に前記図１に示したようにレーザ光出力
手段より出力されたレーザ光で露光を行ない順次静電潜
像を形成し、現像装置９にて現像し画像を形成する。

【００２８】前記導電ローラ116には高圧電源121に電圧
印加を行うため少なくとも保持部材115か軸114が枠体２
Ａとの間に高絶縁材にて絶縁されていることは勿論であ
る。

【００２９】

【発明の効果】以上のように本発明は、接触帯電装置と
して導電ローラ116を用いたもので、該導電ローラ116に
より像担持体３面に電圧印加を行ない、帯電を行う際、
導電ローラ116は常に前記像担持体３面に密着し、且つ
振動等が防止されるので、極めて良好な接触帯電が行わ
れ、画像形成において常に良好な画質を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像形成装置の全体の構成図。

【図２】従来の接触帯電装置を示す正面図。

【図３】接触体電装置において印加電圧と振れによる電
圧変化を示す説明図。

【図４】本発明の接触帯電装置を示す正面図。

【図５】本発明の接触帯電装置と像担持体の関係を示す
構成図。

【符号の説明】

１，110 接触帯電装置 112，116 導電ローラ 119，120 スプリング 115 保持枠 117 支持部材 ３ 像担持体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体面に電圧を印加した導電性部材
   を当接させて像担持体面を帯電する接触帯電装置におい
   て、前記導電性部材が導電ローラで構成されており、前
   記像担持体面の移動時に、前記導電ローラの初期位置に
   対し、該導電ローラの摩れ量が10mm以下に設定するよう
   にしたことを特徴とする接触帯電装置。
2. 【請求項２】 前記導電ローラは弾性部材により前記像
   担持体面に圧接保持されてい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】 前記像担持体面は感光体ドラムであるこ
   とを特徴とする請求項１記載の接触帯電装置。