JPH0713404A - 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３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４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、前記ローラフランジ
３の外面には弾性層１０が形成され、且つその内面の軸
方向外側には凹部１１が形成されており、前記シート２
の両端部を、圧入フランジ１２を用いて前記凹部に圧入
固定することを特徴とする方法。 【効果】 圧入フランジを用いて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、
また該シートの固定部分に凹凸等が形成されても全く問
題がないので接着剤の使用も可能であり、固定を確実に
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、一般に接着剤が使用されて
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
ても固定部分に凹凸が形成されて帯電ムラや異常音が発
生する。さらに、導電性シートに弛みを生じ易いという
問題もある。

【０００８】従って本発明の課題は、帯電ムラや異常音
の発生が有効に回避された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。また本発明の他の
課題は、弛みの発生を有効に回避して、可撓性導電性シ
ートの両端部を高い生産効率でローラフランジに固定し
て接触帯電装置を製造する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
ーラフランジの外面には弾性層が形成され、且つその内
面の軸方向外側には凹部が形成されており、前記可撓性
導電性シートの両端部を、圧入フランジを用いて前記凹
部に圧入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、圧入フランジを用い
て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、その固定部分は、ローラフランジの内面側で
あり、この部分が感光体と接触することはない。従っ
て、この固定部分での凹凸の発生は全く、仮に凹凸が形
成されていたとしても、帯電ムラや異常音を発生するこ
とがないのである。また、圧入固定に際して、該シート
は軸方向外側に引っ張れるため、該シートに弛みが生じ
ることも有効に防止され、安定な均一帯電を行うことが
できる。さらに、上記ローラフランジの外面に設けられ
た弾性層部分において、可撓性導電性シートは、感光体
の端部に接触する。従って、中空導電性ローラを感光体
に圧接するように設けた場合、上記の弾性層は、その圧
接力によって凹むため、この部分における可撓性導電性
シートと感光体との接触は面接触となり、これにより、
両者の間に一定の接触（ニップ）幅が確保され、均一帯
電を有効に行うことが可能となる。

【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４とから成っている。このブラシローラ４は、駆
動軸５とこの軸に植設されたブラシ６とから成ってい
る。この駆動軸５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４のブラシ６と当接しており、このブラシ６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３
は、軸受７により、前記駆動軸５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３の
外面には、ゴムリング１０が設けられており、弾性層が
形成されている。また、フランジリング３の内面の軸方
向外側部分には、テーパー状の凹部１１が形成されてお
り、この凹部１１内で可撓性導電性シート２の圧入固定
が行われる。

【００１５】即ち、本発明によれば、先ず、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３が設けられた導電性ブラシローラ４を収
容し、且つ該シート２の一方の端部を、前記凹部１１に
対応するテーパー形状の先端部を備えた圧入フランジ１
２を用いて、凹部１１内に圧入する。次いで、該シート
２の他方の端部について同様の作業を行い、これによ
り、可撓性導電性シート２の両端部がフランジリング３
に固定される。

【００１６】この方法によれば、シート２の圧入に際し
て、該シートは両側に引っ張られるので、弛みの発生が
有効に回避される。また、圧入に際しては、凹部１１の
内壁あるいは圧入フランジ１２の先端部に接着剤を塗布
しておいてもよい。即ち、可撓性導電性シート２の固定
部分であるローラフランジ３の凹部１１もしくは圧入フ
ランジ１２の先端部は、決して感光体ドラム３０に接触
する事のない部分である。従って、接着剤の使用によ
り、これらの部分に凹凸が形成され、あるいは接着剤で
汚染されたとしても、それにより帯電ムラや異常音が発
生することはなく、これは本発明の顕著な利点である。

【００１７】また本発明においては、上記の圧入フラン
ジ１２に、これと一体に駆動ギヤ、プーリ、カム等の駆
動伝達部材を設けることもできる。即ち、中空導電性ロ
ーラ１の駆動を、独立の駆動部材を用いて行う場合や、
或いは該ローラ１を感光体ドラム３０の駆動を伝達して
駆動させる場合には、装置の部品数を低減させて作業効
率を高くすることが可能であり、これも本発明の大きな
利点である。

【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５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４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６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３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。勿
論、先にも説明した通り、圧入フランジ１２に適当な駆
動伝達部材を設け、独立した駆動源あるいは感光体ドラ
ム３０の駆動をローラ１に伝達して該ローラの駆動を行
うことも可能である。一方、ブラシローラ４の回転は、
ブラシ６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６には直流電源２０を接
続し、ブラシ６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６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、圧
入フランジを用いて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、また該シート
の固定部分に凹凸等が形成されても全く問題がないので
接着剤の使用も可能であり、固定を確実に行うことがで
きる。本発明方法によって製造された接触帯電装置は、
感光体の帯電を均一に行うことができ、また帯電に際し
て異常音が発生することもない。

【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外面には弾性層が形成され、且つ
   その内面の軸方向外側には凹部が形成されており、 前記可撓性導電性シートの両端部を、圧入フランジを用
   いて前記凹部に圧入固定することを特徴とする方法。
2. 【請求項２】 前記圧入フランジまたはローラフランジ
   の内面の凹部壁には、接着剤が塗布されている請求項１
   に記載の方法。