JPH0713403A - 接触帯電装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【構成】 エンドレスの可撓性導電性シート２の両端部
をローラフランジ６に固定して成る中空導電性ローラ１
と、該ローラ内に同軸に且つ相互に回転可能に設けられ
た導電性ブラシローラ３とから成り、該ブラシローラを
介してローラに帯電電圧を印加し、該ローラを感光体に
物理的に接触させて回転させながら感光体の帯電を行う
接触帯電装置の製造方法において、ローラフランジ６の
軸方向外側に小径の部分を設け、熱収縮性のチューブ１
０とローラフランジの小径部分との間に前記シート２の
両端部を位置せしめ、該熱収縮性のチューブを熱収縮さ
せて該シートの両端部をローラフランジに固定する。 【効果】 熱収縮チューブを用いての熱収縮により固定
が行われるため、固定作業が容易であり、生産効率を高
めることができ、また接着剤や接着テープを使用する必
要がないので、シートの固定部分に凹凸が形成されるこ
とがなく、安定に均一帯電を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真装置に使用さ
れる感光体表面の帯電装置の製造方法に関し、より詳細
には、コロナ放電を行わずに感光体表面の主帯電を行う
ことが可能な接触帯電装置の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方法による画像形成方法におい
ては、感光体表面を一様に帯電し、画像露光を行って感
光体表面に原稿画像に対応する静電潜像を形成し、この
静電潜像を現像し転写することによって画像形成が行わ
れる。このような画像形成方法において、一般に感光体
表面の帯電（主帯電）は、コロナ帯電によって行われて
いたが、この方法ではオゾンの発生という環境汚染の問
題を免れない。最近になって、オゾンの発生を回避する
ために、バイアス電圧を印加しながら導電性ゴムローラ
を感光体表面に摩擦接触させることにより、感光体表面
の主帯電を行う方法が提案されている（特開昭63−1496
69号及び特開平１−267667号）。

【０００３】しかしながら、上記のような摩擦接触によ
る帯電方法では、導電性ゴムローラと感光体との間にゴ
ミ、紙粉等の異物が挟まると、帯電の均一性が損なわれ
るという問題があり、安定して帯電を行うことが困難で
あった。また画像形成に際して、感光体表面のクリーニ
ング不良があり、その表面にトナーが残存していると、
この残存トナーを感光体表面に固着してしまうという問
題があり、感光体の耐久性を低下させるという問題も発
生する。さらには、均一な帯電を行うためには、直流バ
イアス電圧の印加のみでは不十分であり、併せて交流バ
イアス電圧を印加する必要があった。

【０００４】このような問題が解決された帯電方法とし
て、本願出願人は先に、導電性ブラシローラを備えた帯
電装置を用いて可撓性の導電性シートを感光体表面に摩
擦接触せしめ、該ローラに直流電圧を印加しながら摩擦
帯電を行う方法を提案した（特願平４−68148 号参
照）。この帯電方法に用いられる接触帯電装置は、導電
性ブラシローラと、該ブラシローラを内蔵し且つ該ブラ
シと接触するように設けられている可撓性の中空導電性
ローラとから成っている。

【０００５】この接触帯電装置においては、中空導電性
ローラを構成する可撓性の導電性シートが導電性ブラシ
により押圧されて感光体表面に密着するので、交流のバ
イアス電圧を印加することなく低電圧の直流バイアス電
圧のみを導電性ブラシに印加することで均一に摩擦帯電
を行うことができるという点で極めて優れている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記の接触帯電装置に
おける中空導電性ローラは、エンドレスの可撓性導電性
シートの両端部を、導電性ブラシローラの回転軸に相互
に回転可能に設けられたローラフランジに固定されてお
り、その固定手段としては、接着剤や接着テープが使用
されていた。

【０００７】然しながら、上記の導電性シートは比較的
厚みが薄く且つそれ自体可撓性で容易に撓むものである
ことから、例えば接着剤を用いてローラフランジに固定
した場合、接着剤の付着量のバラツキによって該シート
の接着剤塗布部分に凹凸が形成される。しかも、この接
着剤塗布部分は、導電性シートが感光体の端部に圧接さ
れる部分であるため、両者の均一な接触が妨げられ、帯
電ムラや装置作動時の異常音等が発生するという問題が
ある。また接着剤の塗布作業に際して、接着剤のタレ等
により導電性シートが汚染され、このような汚染によっ
ても帯電ムラや異常音が発生するばかりか、接着剤の乾
燥に長時間を要し、生産効率が低いという問題もある。
さらに、接着テープを用いた場合には、耐久性が問題と
なり、長期間にわたって導電性シートを安定に固定する
ことが困難であり、装置寿命が低いという不都合を生じ
る。

【０００８】従って本発明の課題は、接着剤や接着シー
トを用いることなく、エンドレスの可撓性導電性シート
をローラフランジに固定して接触帯電装置を製造するこ
とが可能な方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、エンド
レスの可撓性導電性シートの両端部をローラフランジに
固定して成る中空導電性ローラと、該中空導電性ローラ
内に同軸に且つ相互に回転可能に設けられた導電性ブラ
シローラとから成り、該導電性ブラシローラを介して中
空導電性ローラに帯電電圧を印加し、該中空導電性ロー
ラを感光体に物理的に接触させて回転させながら感光体
の帯電を行う接触帯電装置の製造方法において、前記ロ
ーラフランジの軸方向外側に小径の部分を設け、熱収縮
性のチューブと該ローラフランジの小径部分との間に前
記エンドレスの可撓性導電性シートの両端部を位置せし
め、該熱収縮性のチューブを熱収縮させて該シートの両
端部をローラフランジに固定することを特徴とする方法
が提供される。

【００１０】

【作用】即ち、本発明においては、熱収縮性のチューブ
の熱収縮を利用して中空導電性ローラを構成するエンド
レスの可撓性導電性シートの両端部をローラフランジに
固定するため、接着剤や接着テープを全く使用する必要
がなく、これらを用いた場合に生じる種々の不都合を有
効に回避できるのであり、また高い接合強度での固定を
行うことが可能となる。しかも本発明によれば、エンド
レスの可撓性導電性シートの両端部の固定部分が、ロー
ラフランジの軸方向外側に形成された小径の部分である
ため、熱収縮チューブの熱収縮により、該シートには軸
方向外側にテンションがかかり、このシートが弛んだり
する不都合もなく、均一な接触帯電を安定に行うことが
可能となるものである。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を添付図面に示す具体例に基づ
いて詳細に説明する。図１は、本発明方法を説明するた
めの説明図であり、図２は、本発明方法によって製造さ
れる接触帯電装置の使用状態を簡単に示す側断面図であ
る。

【００１２】本発明により製造する接触帯電装置は、大
まかに言って、可撓性のエンドレスな導電性シート２と
その両端部に設けられている剛性のフランジリング３と
から成る中空導電性ローラ１と、この可撓性ローラ１内
に同軸に且つ相互に回転可能に設けられた導電性ブラシ
ローラ３とから成っている。このブラシローラ３は、駆
動軸４とこの軸に植設されたブラシ５とから成ってい
る。この駆動軸４は、適当な駆動源に接続されて駆動回
転が行われるものである。

【００１３】可撓性ローラ１における可撓性導電性シー
ト２の内面は、その内部に収容されている導電性ブラシ
ローラ３のブラシ５と当接しており、このブラシ５によ
り支持される状態となっている。またフランジリング６
は、軸受７により、前記駆動軸４に相互に回転可能に設
けられている。

【００１４】本発明において、このフランジリング６
は、剛性の樹脂本体６ａと、該本体の外面に嵌め込まれ
たゴムリング６ｂとからなっており、図１に示されてい
る如く、剛性の樹脂本体６ａの軸方向端部には大径部６
ｃが形成されている。またゴムリング６ｂの軸方向外側
部は、凹部６ｄが形成されるように小径となっている。
即ち、上記の大径部６ｃにおいて該フランジ６は感光体
ドラム３０の端部と十分に圧接され、これにより、可撓
性ローラ１の導電性シート２と感光体ドラム３０との間
に一定の接触（ニップ）幅が確保されるのである。

【００１５】本発明によれば、先ず図１の（ａ）に示さ
れている通り、エンドレス、即ち筒状の可撓性導電性シ
ート２内に、上述したフランジリング６が設けられた導
電性ブラシローラ３を収容し、且つ該シート２の両端部
（図では一方側の端部のみを示した）を、上記のフラン
ジリング６に形成されている凹部６ｄ上に配置し、さら
に、これを覆うように熱収縮性のチューブ１０を配置す
る。この状態で、図２に示されている如く、チューブ１
０の加熱を行って熱収縮せしめることにより、該シート
２の両端部はフランジリング６に強固に固定される。こ
の場合、チューブ１０の加熱は、ドライヤー等により熱
風を吹きつけることによって容易に行うことができ、チ
ューブ１０の種類によっても異なるが、一般に速やかに
熱収縮を生じ、極めて短時間で固定を行うことができ
る。

【００１６】本発明において、上述した熱収縮性のチュ
ーブ１０の素材としては、それ自体公知の熱収縮性の高
分子、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン
−ブテン共重合体、イオン架橋オレフィン共重合体メチ
レン−アクリル共重合体等のオレフィン系樹脂、ポリフ
ッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニル／フ
ッ化ビニリデン共重合体、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴ
ＦＥ）、四フッ化エチレン−パーフルオロアルコキシエ
チレン共重合樹脂（ＰＦＡ）、四フッ化エチレン−六フ
ッ化プロピレン共重合樹脂（ＦＥＰ）等のフッ素樹脂、
ポリ塩化ビニル、塩素化ポリエチレン等の塩素樹脂、ポ
リエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレー
ト、ポリブチレンテレフタレート等の熱可塑性ポリエス
テル、ナイロン６、ナイロン１２、ナイロン６６、ナイ
ロン６１０等のポリアミド、各種アクリル系樹脂等を単
独あるいは２種以上の組み合わせで使用することができ
る。また、チューブ１０は、電気絶縁性が高いものが望
ましく、このような見地から、例えばＰＦＡ，ＦＥＰ等
のフッ素樹脂が好適である。即ち、このように電気絶縁
性のチューブ１０を使用することにより、可撓性導電性
シート２が感光体ドラム３０端部の導電性部分に接触す
ること、換言すると電流のリークが有効に回避され、均
一帯電を安定に行うことが可能となるのである。（有機
感光体は、アルミ等の導電性基体上に感光層を設けてな
るものであるため、感光層が形成されていない感光体ド
ラム３０の端部は、導電性基体が露出しており、導電性
となっている。） さらに該チューブ１０の厚みは、満足する強度を示し且
つ迅速に熱収縮が生じるように、その素材の種類に応じ
て適宜設定される。

【００１７】また本発明によれば、導電性シート２の固
定部分が凹部６ｄとなっており、しかもこの凹部６ｄが
ゴムリング６ｂ上に形成されているため、チューブ１０
の熱収縮によってゴムリング６ｂが圧縮するので、両者
の間に挟持されている導電性シート２は軸方向外側に引
張られて弛みの発生が有効に防止され、しっかりと固定
される。しかもゴムリング６ｂの凹部以外の部分に位置
している導電性シート２の部分２ａは、フランジリング
６を感光体ドラム３０の端部への圧接により、該ドラム
３０に面接触し得るため、一定のニップ幅の確保が容易
となるという利点も達成される。勿論、このようなゴム
リングを使用せず、剛性の樹脂本体６ａに直接凹部を形
成することも可能であるが、この場合には、挟持されて
いる導電性シート２が、これにかかるテンションによっ
てすっぽぬける等の不都合を生じることがあるので注意
を要する。

【００１８】上記のようにして得られる接触帯電装置
は、一面が開口した箱２５内に収容させ、押しスプリン
グ２６等の手段によって、その中空導電性ローラ１（導
電性シート２）が感光体ドラム３０に当接するように配
置される（図２参照）。その駆動軸４は、ベルトプーリ
等の伝達手段でモータの回転軸に連結され、ブラシロー
ラ３を独立して回転させるように設定される。

【００１９】上述した帯電装置において、可撓性のエン
ドレスな導電性シート２は、導電性であり且つ可撓性を
有しているという条件を満足している限り任意の材料に
より構成される。例えば、導電性の樹脂乃至ゴム、箔の
如き金属あるいは金属と樹脂乃至ゴムとの積層体から成
っていることができる。

【００２０】導電性の樹脂乃至ゴムとしては、各種の導
電剤を配合した樹脂乃至ゴムが使用される。かかる樹脂
としては、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系
エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、軟質塩化
ビニル樹脂、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック
共重合体エラストマー、アクリル系エラストマー等の各
種熱可塑性エラストマーが好適であるが、他にナイロン
６、ナイロン6,6 、ナイロン６−ナイロン6,6 共重合
体、ナイロン6,6 −ナイロン6,10共重合体や、メトキシ
メチル化ナイロン等のアルコキシメチル化ナイロンの如
きポリアミド、コポリアミド或いはそれらの変性体も使
用できる。勿論、使用する樹脂は、これらに限定され
ず、例えばシリコーン樹脂、ポリビニルブチラール等の
アセタール樹脂、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニ
ル共重合体、アイオノマー等も使用できる。ゴムとして
は、天然ゴム、ブタジエンゴム、スチレンゴム、ブタジ
エン−スチレンゴム、ニトリル−ブタジエンゴム、エチ
レン−プロピレン共重合体ゴム、エチレン−プロピレン
−非共役ジエン共重合体ゴム、クロロプレンゴム、ブチ
ルゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム
等が好ましい。

【００２１】上記の樹脂乃至ゴムに配合される導電剤と
しては、導電性カーボンブラックや、銀、金、銅、黄
銅、ニッケル、アルミニウム、ステンレススチール等の
金属粉や、酸化スズ系導電剤等の粉末導電剤を用いるこ
とができ、他に、非イオン系、陰イオン系、陽イオン
系、両性系等の有機導電剤や、有機スズ系導電剤を用い
ることもできる。

【００２２】また導電性の樹脂乃至ゴムは、一般的に、
その電気抵抗（固有抵抗）が１０乃至１０⁸ Ω・cm、特
に１０² 乃至１０⁶ Ω・cmの範囲にあるのが好ましい。
導電剤は、その種類によっても相違するが、樹脂乃至ゴ
ム１００重量部に１乃至２０重量部、特に５乃至１５重
量部の量で配合し、上記の抵抗値が得られるようにす
る。一般に、導電剤粒子が樹脂乃至ゴム中でチェーンス
トラクチュアを形成しているほうがより高い導電性が得
られるが、この場合には、電圧を印加したときに点状の
高電位部が発生し、帯電ムラを生じるおそれがある。従
って、これらの導電剤は、樹脂乃至ゴム中に一様且つ微
細に分散させることが好ましく、このためには、導電剤
配合樹脂乃至ゴムを十分に混練することが重要である。
また、導電剤の均一分散を有効に行うためには、アクリ
ル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸等のエチレン系不
飽和カルボン酸等を共重合させた酸変性樹脂乃至ゴム
を、一部使用することも有効である。

【００２３】上述した可撓性の導電性シート２の厚み
は、その柔軟性によっても異なるが、一般に、５０乃至
４００μm 、特に１００乃至３００μm の範囲とするこ
とが望ましい。またその表面は可及的に平滑であること
が好ましく、JIS B 0601による平均粗さが５μm 以下、
特に１μm 以下であることが望ましい。

【００２４】また本発明では、可撓性の導電性シート２
として、シームレスの金属箔を用いることもできる。金
属箔としては、ニッケル、アルミニウム、銅、黄銅、ス
ズ等を挙げることができ、これらは電鋳法あるいは押し
出しにより得られる。金属箔の厚みは、２０乃至８０μ
m 、特に３０乃至５０μm の範囲にあることが望まし
い。

【００２５】可撓性の導電性シート２は、単層の素材か
ら成っていてもよいし、また積層の素材から成っていて
もよい。特に導電性シート２が感光体表面と接触する面
を高抵抗の層で形成すると、感光体の表面にピンホール
等の欠陥が存在していた場合にも、放電等のリークを防
止することができるという点で有利である。この高抵抗
層の固有抵抗は、１０⁸ 乃至１０¹³Ω・cm、特に１０⁹
乃至１０¹²Ω・cmの範囲にあることが好ましく、またそ
の厚みは４０乃至６０μm の範囲にあるのがよい。電気
抵抗の調整は、樹脂あるいはゴムに配合する導電剤の量
を調節することにより容易に行うことができる。導電剤
乃至ゴムとしては既に述べたものを使用できるが、それ
以外にも、フッ素系の樹脂乃至ゴム、例えばポリフッ化
ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン
（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオ
ロプロピレン共重合体（ＰＴＦＥ・ＨＦＰ）、パーフル
オロアルコキシ系フッ素樹脂等が好適に使用される。高
抵抗層として、これらの樹脂乃至ゴムを使用すると、不
活性でしかも摩擦係数が小さいため、感光体の寿命及び
シート寿命の点で大きなメリットがある。

【００２６】本発明において、ブラシ５としては、導電
性の有機乃至無機繊維から成る導電性ブラシを導電性ロ
ーラに植毛したものが好適に使用されるが、該ブラシの
体積抵抗率は１０² 乃至１０⁸ Ω・cm、特に１０³ 乃至
１０⁶ Ω・cmの範囲にあるものが好ましい。ブラシ繊維
の太さは２乃至１０デニール（ｄ）、特に３乃至６ｄ、
繊維長（毛足の長さ）は２乃至７ｍｍ、特に３乃至５ｍ
ｍの範囲にあるのがよく、また植毛密度は１万乃至２０
万本／平方インチ、特に３万乃至１０万本／平方インチ
の範囲にあることが、スムーズで一様な押圧力を与える
上で好適である。またブラシの先端を丸めておくこと
が、可撓性シート２の摩耗を抑制する上で好ましい。

【００２７】有機の導電性繊維としては、導電剤粒子を
分散させた合成乃至再生繊維が使用され、例えばナイロ
ン６、ナイロン6,6 等のポリアミド繊維、ポリエチレン
テレフタレート等のポリエステル繊維、アクリル繊維、
ポリビニルアルコール繊維、ポリ塩化ビニル繊維、レー
ヨン、アセテート等が挙げられる。繊維に導電性を付与
するには、導電剤の配合による方法に限定されず、繊維
表面をメタライズする方法によってもよい。尚、導電剤
を使用する場合には、先に述べた導電剤を使用すること
ができる。また導電性無機繊維としては、カーボン繊維
が好適に使用されるが、ステンレススチールや黄銅等の
金属繊維も使用される。

【００２８】また図２のように設置された接触帯電装置
を用いての帯電は次のようにして行われる。例えば、可
撓性の中空導電性ローラ１におけるエンドレスな導電性
シート２は、その端部のフランジリング６により感光体
ドラム３０の端部に圧接されていることから、該ドラム
３０の回転速度と同期した速度で駆動乃至従動する。一
方、ブラシローラ３の回転は、ブラシ５が感光体ドラム
の移動速度、即ち中空導電性ローラ１移動速度の0.９乃
至0.９５倍の周速度で回転し、且つその駆動方向が導電
性シート２の駆動方向と同方向となるように設定するこ
とが、導電性シート２のネジレの発生乃至拡大を有効に
防止する上で好ましい。

【００２９】また導電性ブラシ５には直流電源２０を接
続し、ブラシ５により可撓性の導電性シート２を軸方向
全体にわたって押圧して回転する感光体ドラム３０表面
に接触させながら、該ブラシ５を介して導電性シート２
に直流電圧を印加して感光体ドラム３０表面の帯電を行
う。

【００３０】この導電性シート２に印加する帯電電圧
は、感光体ドラム３０表面の帯電開始電圧値の1.５乃至
3.５倍、特に２乃至３倍に設定することが好ましい。こ
れにより、直流電圧を用いるのみで均一でムラのない帯
電を行い得ることができるが、一層ムラのない帯電を行
うために、交流電源２１を直流電源２０に組み合わせ、
前述した直流電圧にさらに交流電圧を重畳した電圧を印
加することもできる。このような交流としては、周波数
が３００乃至１５００Ｈｚ、特に４００乃至１０００Ｈ
ｚであり、ピーク間電圧が上記直流電圧の2.５乃至４
倍、特に2.８乃至3.５倍の交流を使用することが好適で
ある。

【００３１】本発明方法によって製造される接触帯電装
置は、複写機、ファクシミリ、レーザプリンタ等の電子
写真法に用いる感光体の帯電に極めて有用であり、特に
感光体としては、単層乃至積層構造の各種有機感光体が
好適であるが、勿論、これ以外にも、ａ−Ｓｉ感光体、
セレン感光体等の無機感光体の接触帯電にも好適に適用
される。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、高い接合強度でしかも
弛みを生じることなく、エンドレスの可撓性導電性シー
トをフランジローラに固定することができる。特に、熱
収縮チューブを用いての熱収縮により固定が行われるた
め、固定作業が容易であり、生産効率を高めることがで
き、また接着剤や接着テープを使用する必要がないの
で、該シートの固定部分に凹凸が形成されることがな
く、安定に均一帯電を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の接触帯電装置の製造方法を説明するた
めの図。

【図２】本発明方法によって製造される接触帯電装置の
側断面図を感光体ドラムとともに示す図。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンドレスの可撓性導電性シートの両端
   部をローラフランジに固定して成る中空導電性ローラ
   と、該中空導電性ローラ内に同軸に且つ相互に回転可能
   に設けられた導電性ブラシローラとから成り、該導電性
   ブラシローラを介して中空導電性ローラに帯電電圧を印
   加し、該中空導電性ローラを感光体に物理的に接触させ
   て回転させながら感光体の帯電を行う接触帯電装置の製
   造方法において、 前記ローラフランジの軸方向外側に小径の部分を設け、
   熱収縮性のチューブと該ローラフランジの小径部分との
   間に前記エンドレスの可撓性導電性シートの両端部を位
   置せしめ、該熱収縮性のチューブを熱収縮させて該シー
   トの両端部をローラフランジに固定することを特徴とす
   る方法。
2. 【請求項２】 前記熱収縮性のチューブが電気絶縁性で
   ある請求項１に記載の方法。