JPH0627782A

JPH0627782A - 帯電装置

Info

Publication number: JPH0627782A
Application number: JP22057592A
Authority: JP
Inventors: Tomotaka Yamaguchi; 智貴山口; Yuji Hiraoka; 佑二平岡
Original assignee: HIRAOKA H I KENKYUSHO KK
Current assignee: HIRAOKA H I KENKYUSHO KK
Priority date: 1992-07-09
Filing date: 1992-07-09
Publication date: 1994-02-04

Abstract

(57)【要約】【構成】静電潜像形成体を帯電する装置において、電源
に接続された導電性繊維状部材が静電潜像形成体と間隙
をもって対向配置されていることを特徴とする帯電装置
に関する。【効果】本発明の帯電装置は、静電潜像形成体と非接触
にて帯電が行なえるため、従来からの接触型と比べ汚れ
や信頼性、均一帯電性の面で優れており、かつ印加電圧
が従来からのコロナ帯電と比べ低く出来ることで、安全
性の面はもちろん、オゾンの発生も大幅に低減出来ると
いう効果を有する。また構造も簡単であり、取付け交換
が容易となり、コストの面も従来のローラ帯電と同程度
の低価格を実現することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、静電潜像形成体を用い
て電子写真法により画像形成を行う装置において、静電
潜像形成体を帯電する帯電装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より静電潜像形成体例えば感光体を
用いて電子写真法により画像形成を行う装置として、複
写機やレーザプリンター、ＦＡＸ等がある。その多くは
静電潜像形成体例えば感光体を一様に帯電し、原稿から
の反射光あいは画像情報に従った露光により、感光体上
に静電潜像を形成し、その後現像剤により現像し、普通
紙等の記録媒体に転写し、熱圧力定着して画像出力する
間接電子写真法とよばれるものがある。

【０００３】また記録媒体そのものが静電潜像形成体と
なっており、この記録媒体をやはり一様に帯電させ、次
いで露光、現像、定着させて出力する直接電子写真法も
ある。そのいずれにおいても、静電潜像形成には静電潜
像形成体を一様に帯電するプロセスが存在する。一方、
一様に帯電することなしに始めから静電潜像を形成する
ものとして静電記録方法、すなわち静電潜像形成体とし
てたとえば誘電体にドット帯電をして静電潜像を形成
し、その後現像、転写、定着あるいは現像、定着するも
のもあるが、帯電部分が複雑高価となり、また各箇所の
帯電部でのバラツキもあって実用上は問題も多く、ほと
んど用いられていないのが実情である。そのため実用化
されている静電潜像形成体を用いる画像形成装置の多く
は、電子写真法を用いたものである。

【０００４】さて、電子写真法においては露光に先だっ
て静電潜像形成体を一様に帯電する必要があるが、現在
用いられている帯電装置としては、大きく分けてコロナ
放電帯電、ブラシ帯電、ローラ帯電が知られている。コ
ロナ放電帯電は、高圧電源に接続されたワイヤーからの
コロナ放電によって帯電を行なうもので、実際には被帯
電物側に開口部をもつシールド内に配設されたタングス
テンあるいはＡｕメッキタングステンワイヤーに絶対値
として４〜７ｋＶの高電圧を印加してコロナ放電させ、
帯電させるものである。またより均一帯電、安定帯電さ
せるために、ワイヤーと被帯電物間にグリッド電極を設
けたスコロトロンタイプのものもある。ブラシ帯電は、
印加用電源に接続された導電ブラシ（金属製ブラシある
いは導電性樹脂製ブラシ）を被帯電物に接触させて帯電
させるもので、先のコロナ放電と違い目標帯電レベルと
ほぼ同電位の低い電圧を印加しながら帯電させるもので
ある。ローラ帯電は、金属製軸に、単層または多層の導
電性ゴムを設けたローラを、被帯電物に押しつけながら
電圧付加を行い帯電させるもので、印加電圧もブラシ帯
電の場合と同様に低く出来、またオゾンの発生も少ない
などの利点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの各帯
電装置については、それぞれ次のような問題をもってい
る。コロナ放電帯電では、まず絶対値で４〜７ｋＶとい
った高電圧印加が必要であり、配線の接続及び他配線と
の区別など実用上取り扱いに注意が必要である。またコ
ロナ放電に伴いオゾンが発生し、特に負コロナ放電では
正コロナ放電に対して１０倍以上のオゾンが発生し、装
置内部品の材質選択や信頼性に影響を与えるばかりか、
装置外へのオゾン放出をおさえるためのオゾンフィルタ
ーの配置や交換、そのためのコストアップの問題があ
る。さらに、コロナ放電によるワイヤー表面での生成物
による放電性能劣化もあり、帯電装置そのものの信頼性
にも課題が残されている。

【０００６】それに対してブラシ帯電やローラ帯電では
オゾン発生はほとんどないものの、被帯電物と接触して
いるため、被帯電物にキズをつけやすいことがあげられ
る。また、被帯電物のクリーニング不良や装置内の現像
剤や紙粉が混入することにより導電ブラシなどが汚れ、
帯電電位が低下したり、また製造、取付け時の不均一性
による帯電ムラも指摘されている。また特にブラシ帯電
ではブラシ密度の問題やブラシの毛の抜けの問題、接触
のさせ方の設定条件の規定問題など均一帯電、信頼性の
面で実用化には多くの課題がある。その対策としての多
段ブラシ帯電も提案されているもののコスト、スペース
の問題がやはり出てくる。

【０００７】ローラ帯電はブラシ帯電にみられた多くの
問題点をある程度解決でき、ローラの均一製造や被帯電
物への均一圧接が、比較的やりやすいため実用化されて
きている。しかし、一度ローラ表面にキズがついたりす
るとその部分は他と帯電性能が異なり、画像劣化を生じ
させることになる。また今後の画像の高密度化に対して
さらなる均一帯電性能を確保できるか否かの面で疑問が
あり、また接触帯電を行うための被帯電物上でカラー画
像を形成する色重ね現像プロセスには適合出来ないこと
などの欠点も指摘されている。そこで、本発明の目的は
上記の点に鑑み、被帯電物、より詳しくは静電潜像形成
体に非接触で、かつ絶対値として４〜７ｋＶといった高
電圧を印加させることなく、また簡単な装置構成とする
ことにより装置コストも低価格で実現出来る帯電装置を
提供することにある

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の帯電装置は、静
電潜像形成体を帯電する装置において、電源に接続され
た導電性繊維状部材が静電潜像形成体と間隙をもって対
向配置されていることを特徴とするものである。また、
該導電性繊維状部材としては導電処理をされてなる不織
布、規則性をもって織られた布状物または電気植毛を用
いることにより達成される。また、導電性繊維状部材と
静電潜像形成体との間隙は、０．１５〜１．５ｍｍであ
る。

【０００９】

【作用】本発明の帯電装置は、静電潜像形成体との間隙
をもって対向配置された導電性繊維状部材に電圧を印加
させることにより静電潜像形成体の帯電を行なうもので
あり、導電性繊維状部材の表面が数μｍの極細繊維であ
ることによって、小さな避雷針の集合体といえるような
構造になっているため、これら小さな避雷針からの針放
電によって帯電が行なわれる。

【００１０】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳しく説
明するが、本発明はこれらの実施例等によりなんら限定
されるものではない。図１に第１の実施例に係わる帯電
装置の概略図を示す。即ち、静電潜像形成体５に対向す
る側の角に丸みをおびた金属製支持体１、該金属製支持
体の静電潜像形成体と対向する側の面上に、導電性接着
剤３により接着された導電性繊維状部材２、および該金
属製支持体に接続された電源４より構成され、該導電性
繊維状部材は静電潜像形成体とはＧａｐＧの間隙をも
って対向配置されている。

【００１１】ここで用いられる導電性繊維状部材として
は、導電性の繊維状物質であれば特に制限されることは
なく、例えば不織布、規則性をもって織られた布状物ま
たは電気植毛を導電処理したもの等が好適に用いられ
る。例えば不織布、規則性をもって織られた布状物は、
メッキあるいは金属コート、導電性ポリマーコートによ
り導電処理したものが挙げられる。また、電気植毛を用
いる場合は支持体上に電気植毛を設け、その後導電処理
をしたものであってもよい。

【００１２】具体的には不織布を用いる場合、ＰＥＴ、
ＰＰ、レーヨン、ナイロン、アクリル等を単体あるいは
複合したものを基材とした数μｍ径以下の繊維からなる
不織布に対して、Ｎｉ、Ｃｕ等の金属メッキあるいはコ
ート、あるいは金属フィラー、カーボンを含有の導電性
ポリマーコートにより導電性化することにより導電性不
織布が得られる。不織布そのものの製造については、抄
紡方式によって水中に分散させた短繊維を脱水、乾燥し
て仕上げる湿式、原料をパラレル法等の普通紡糸あるい
は特殊紡糸によりウェブ形成し、溶融・化学的・機械的
接着、交絡により結合させる乾式のどちらでもよい。

【００１３】規則性をもって織られた布状物を用いる場
合も、同様にＰＥＴ、ＰＰ、レーヨン、ナイロン、アク
リル等を単体あるいは複合したものを基材とした繊維か
らなる布状物を、前記の不織布の場合と同様にして導電
性化することにより使用することができる。また、電気
植毛を用いる場合はアルミ、ＳＵＳ等の支持体上に電気
植毛を設け、その後金属コートあるいは導電性ポリマー
コート等により導電処理をしたものを使用することがで
きる。

【００１４】このような導電性繊維状部材の厚みは、支
持体上に接着した状態で通常４０〜３０００μｍであ
り、好ましくは５００〜１０００μｍ、重量は２０〜２
０００ｇ／ｍ^２、好ましくは９０〜２００ｇ／ｍ^２であ
る。導電性繊維状部材の繊維の太さは、通常０．０２〜
５０μｍ、好ましくは０．１〜１０μｍである。繊維の
太さが０．０２μｍより細いとかえって針電極構造とな
りづらく、５０μｍより太いと布状とした時の取り扱い
がしづらく支持体へのとり付けが不均一となる恐れがあ
る。また、導電性繊維状部材の電気抵抗は体積抵抗とし
て通常１０^６Ωｃｍ以下であればよく、好ましくは１０
Ωｃｍ以下である。

【００１５】第１の実施例における金属性支持体として
は、Ｆｅ、Ａｌ、ＳＵＳ等が用いられ、特に制限される
ものではない。図１では放電ムラの点からその形状とし
て、静電潜像形成体に対向する側の角に丸みをおびたも
のを用いた例を示すが、これに限定されるものではな
い。また、導電性接着剤としては、銀（Ａｕ）フィラー
含有エポキシ系接着剤やカーボンフィラー含有アクリル
系接着剤などが挙げられ、いずれを用いてもよい。導電
性繊維状部材は金属製支持体の静電潜像形成体と対向す
る側の面上に、一様に前記のような導電性接着剤により
接着される。また不織布の金属製支持体への接着は、不
織布自体が導電性であり、また不織布の構造上不織布内
に空隙が多くあることから、前記のような通常の絶縁性
の接着剤を不織布内に含浸させて、接着時に接着例の導
電性繊維が相手物に接触するようにして接着することも
可能である。

【００１６】導電性繊維状部材は静電潜像形成体とはＧ
ａｐＧの間隙をもって対向配置されているが、この間
隙としては０．１５〜１．５ｍｍであるが好ましくは
０．２５〜１．０ｍｍ程度である。図２に本実施例に係
わる帯電装置を用いて実験を行なったときの実験結果を
示すが、ＧａｐＧの間隙および印加電圧（−印加）の
変化に対応して帯電位が変化しており、ＧａｐＧの間
隙が狭いほどまた印加電圧が高いほど帯電位は絶対値と
して高電位となっている。しかし、間隙があまりに狭い
（０．１５ｍｍ未満）と、導電性繊維状部材を構成して
いる繊維が静電潜像形成体と接する恐れもあるため、あ
る程度離しておくことが望ましい。一方、１．５ｍｍを
越えて離すと帯電が充分でなくなるので好ましくない。

【００１７】印加電圧は図２に示されるようにＧａｐ
Ｇの間隙によっても異なるが、負極性感光体帯電位とし
て−６００Ｖ〜−７００Ｖの場合、通常−１１００Ｖ〜
−１５００Ｖ程度の印加が必要である。例えば、図２か
らＧａｐＧの間隙が０．５ｍｍの場合は１２５０Ｖの
印加で良いこととなる。電源は金属製支持体に接続され
ており、金属製支持体を通じて導電性繊維状部材は印加
される。

【００１８】静電潜像形成体は通常の電子写真法におい
て用いられるものであれば特に限定されるものではな
く、いずれのタイプの静電潜像形成体の帯電にも用いら
れる。静電潜像形成体は通常Ａｌ等の基材上に感光層が
設けられており、一般にＡｌは設地されている。感光層
としては、Ｓｅ系等の金属系光半導体や有機光半導体が
単層あるいは多層に形成して構成されている。このよう
な静電潜像形成体が除電された後、本発明の帯電装置と
対向する位置に搬送されると、電源に接続された導電性
繊維状部材は表面が小さな針電極の集合体といえるもの
であるため、ＧａｐＧの間隙を介して静電潜像形成体
に対して微小放電をおこし、静電潜像形成体を帯電させ
ることとなる。第１の実施例では負極性感光体に対する
電位極性で例を示したが、特に極性に限定されるもので
なく正極性感光体に本発明が適用出来ることは言うまで
もない。

【００１９】図３は本発明の第２の実施例に係わる帯電
装置の概略図を示す。この例では金属軸６に対してテー
プ状の導電性繊維状部材２をスパイラル状にまきつけて
ロール状となし、金属軸６の両サイドに対向配置された
静電潜像形成体５と導電性繊維状部材２の表面との間に
ＧａｐＧの間隙を維持する絶縁性Ｇａｐ維持ローラ７
がとりつけられており、静電潜像形成体５の移動に伴い
絶縁性Ｇａｐ維持ローラ７と金属軸６が一体的に回転す
るようになっている。また絶縁性Ｇａｐ維持ローラ７を
静電潜像形成体５におしつける加圧スプリング８が金属
軸６の両サイドにおしあてられて構成されている。金属
軸６には電源４が接続されている。

【００２０】図４は金属軸６への導電性繊維状部材２の
取りつけ断面を示すが、導電性繊維状部材は第１の実施
例において金属製支持体上に導電性接着剤により接着さ
れたと同様に、金属軸の外周面上に導電性接着剤により
接着されてなる。金属軸６には電源２が接続されてお
り、また導電性繊維状部材と静電潜像形成体がＧａｐ
Ｇの間隙をもってはなれている点は、第１の実施例に係
わる装置と同様であり、帯電も同様に行なわれるが、静
電潜像形成体の移動に伴い絶縁性Ｇａｐ維持ローラ、金
属軸、導電性繊維状部材が回転するため、静電潜像形成
体と対向する導電性繊維状部材の表面が変化するので、
第１の実施例よりも、より安定な帯電が行なわれる。す
なわち、導電性繊維状部材の表面が同一面ではそこに汚
れや欠陥があった場合、帯電が均一に行なわれないこと
になるが、本実施例では次々に導電性繊維状部材の表面
が変わるため均一安定した帯電が行なわれることとな
る。このようにしてローラ状にした導電性繊維状部材の
周速は特に規定されるものではなく任意に設定すること
ができるが、より均一性を求める場合には静電潜像形成
体よりも周速を早めておくのがよい。本実施例において
も、導電性繊維状部材としては第１の実施例の場合と同
様に導電処理をされてなる不織布、規則性をもって織ら
れた布状物または電気植毛が用いられる。また、Ｇａｐ
Ｇの間隙、印加電圧等の条件も同様である。

【００２１】図５は本発明の第３の実施例に係わる帯電
装置の概略図を示す。図６はその断面図を示す。この例
では第２の実施例の装置に金属性シールド９を設けたも
ので、これに電源４が接続されている。動作は第２の実
施例と同様であるが、金属性シールドを配設したことで
静電潜像形成体以外へのたとえば空中放電が押さえられ
ることとなり、より効率的な帯電が行なわれることとな
る。なお、これまでの実施例では印加電源として直流の
みを示したが、帯電の環境安定姓をよくするために交流
を重畳することは効果的である。

【００２２】

【発明の効果】本発明の帯電装置は、静電潜像形成体と
非接触にて帯電が行なえるため、従来からの接触型と比
べ汚れや信頼性、均一帯電性の面で優れており、かつ印
加電圧が従来からのコロナ帯電と比べ低く出来ること
で、安全性の面はもちろん、オゾンの発生も大幅に低減
出来るという効果を有する。また構造も簡単であり、取
付け交換が容易となり、コストの面も従来のローラ帯電
と同程度の低価格を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例に係わる帯電装置の概略図を示
す。

【図２】第１の実施例に係わる帯電装置を用いて帯電し
た場合のＧａｐＧと帯電位の関係を示した図である。

【図３】第２の実施例に係わる帯電装置の概略図を示
す。

【図４】図３に示す帯電装置における金属軸への導電性
繊維状部材の取りつけ断面を示す。

【図５】第３の実施例に係わる帯電装置の概略図を示
す。

【図６】図５に示す帯電装置の断面図を示す。

【符号の説明】

１金属製支持体２導電性繊維状部材３導電性接着剤４電源５静電潜像形成体６金属軸７絶縁性Ｇａｐ維持ローラ８加圧スプリング９金属製シールド

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】静電潜像形成体を帯電する装置におい
て、電源に接続された導電性繊維状部材が静電潜像形成
体と間隙をもって対向配置されていることを特徴とする
帯電装置。
【請求項２】導電性繊維状部材が導電処理をされてな
る不織布、規則性をもって織られた布状物または電気植
毛である請求項１記載の帯電装置。
【請求項３】導電性繊維状部材と静電潜像形成体との
間隙が、０．１５〜１．５ｍｍである請求項１記載の帯
電装置。