JP2745726B2 - 帯電装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、回転する被帯電体を帯電（除電も含む）す
るために被帯電体と面接触する帯電部材を有する帯電装
置に関する。

（従来の技術） 便宜上、画像形成装置を例にして説明する。電子写真
装置（レーザービームプリンタ・複写機など）・静電記
録装置等の画像形成装置において、感光体・誘電体等の
被帯電体としての像担持体面を一様帯電処理する手段機
器としては従来より一般にコロナ放電装置が利用されて
いる。

コロナ放電装置は像担持体等の被帯電体面を所定の電
位に一様に帯電処理する手段として有効なものである
が、高圧電源を必要とする、オゾンの発生がある等の問
題点を有している。

そこでコロナ帯電装置にかわる帯電装置として接触帯
電装置が感光体・誘電体等の像担持体、その他の被帯電
体面の帯電処理手段として注目され、実用にも供されつ
つある。

接触帯電装置は電圧を印加した導電性帯電部材を被帯
電体面に接触させることにより被帯電体面に電荷を直接
に注入して所定の電位に帯電させるもので、電源の低圧
化が図れる、オゾンの発生をみても極々微量である、構
成が簡素である、メンテナンスフリーである等の特長を
有している。

第８図に帯電部材としてブレード体を用いた接触帯電
装置の構成略図を示した。１は被帯電体で、矢示の時計
方向に回転駆動される回転ドラム型の電子写真感光体・
静電記録誘電体等である。

2Aはこの被帯電体１の面に所定の押圧力をもって接触
させた帯電部材としての導電性ゴム製等の帯電ブレード
である。本例の場合この帯電ブレードは被帯電体１の面
移動方向に対してカウンタ方向に当接させてある。３は
帯電ブレード2Aに対するバイアス印加電源である。而し
て面移動駆動された被帯電体１面がそれに接触させた電
圧印加帯電ブレード2Aにて所定の電位に一様に接触帯電
処理される。帯電ブレード2Aに印加するバイアスとして
はDCバイアスでもよいが、DCバイアスを重畳したACバイ
アスを印加すると電位収束効果が大きくなり、より安定
した帯電を行なうことができる。

また第９図に帯電部材としてローラ体を用いた接触帯
電装置の構成略図を示した。2Bが帯電部材としての導電
性ゴム製等の帯電ローラであり、不図示の加圧手段によ
り被帯電体１面に対して所定の押圧力をもって接触させ
てあり、本例の場合この帯電ローラ2Bは被帯電体１の面
移動に伴ない従動回転する。またこの帯電ローラ2Bに対
して電源３からバイアスが印加される。而して面移動駆
動された被帯電体１面がそれに接触させた電圧印加帯電
ローラ2Bにて所定の電位に一様に接触帯電処理される。

帯電部材は上記のブレード状・ローラ状の他にもベル
ト状・ウエブ状・ロッド状・パッド状・ブラシ状等の形
態のものにすることもできる。

（発明が解決しようとする問題点） （１）帯電部材が第８図例のようなブレード体である場
合、被帯電体１との当接エッジ部あるいはニップ面に局
部的に異物がはさまりそれが蓄積され（目づまり）、そ
の部分での帯電能が低下して被帯電体の帯電処理面にス
ジ状の帯電ムラが発生し、被帯電体が画像形成装置にお
ける像担持体であれば出力画像にそれに対応したすじ状
の画像欠陥を生じる。これは帯電部材がロッド状・ブロ
ック状・パッド状等の形態のものである場合にも共通す
る問題である。

（２）帯電部材が第９図例のような回転ローラ体や、回
動ベルト体等である場合には、それ等の帯電部材と被帯
電体との接触ニップ部に異物が進入しても上記のブレー
ド体等のようにはさまり込んで蓄積していくことはな
い。しかし、例えば、被帯電体がレーザービームプリン
タやLEDプリンタ等の転写方式画像形成装置の繰り返し
使用される像担持体であり、該画材形成装置をコンピュ
ータの出力装置として用いて定型パターン画像を出力さ
せ続けたとき第10図例のようにパターンに応じて帯電部
材としての帯電ローラ等の周面が局部的・集中的に周方
向に汚れていくという現象がみられる。第10図において
Ｐは像担持体１の転写部へ給送された転写材、Ａはその
転写材面に像担持体１面側から転写されたトナー画像
（定型パターン画像）、ａはパターンＡに応じて帯電ロ
ーラ2Bの周面に局部的・集中的にすじ状に生じた周方向
のトナー汚れ部分（ローラ汚れ）を示す。

このようなローラ汚れａは、特に、定型パターンＡの
縦線に対応して発生するもので、像担持体１の画像転写
部と帯電ローラ2Bとの間に配置されている不図示のクリ
ーナー部に毎ページ同じ部分に大量に転写残りトナーが
くると、クリーナー部ではその殆どを像担持体１面から
取り除くことができるが、ごく一部はすり抜けが発生し
てしまい、これが帯電手段である帯電ローラ2Bに付着す
る。これが蓄積されて行き局部的・集中的な周方向すじ
状のローラ汚れａとなってしまう。

このように帯電ローラ2Bの一部分だけ集中的に汚れる
と、表面の抵抗が異なるため、帯電能力が変化し、他の
部分との境界に於て、帯電能力の変化率が大きくなり、
画像上にすじとなってあらわれてしまう。

また帯電ローラ2Bにトナーが多量に付着すると、ロー
ラには電圧を印加しているのでローラ上のトナーを像担
持体１にメカ的に押し付けるとともに、電気的にも押し
付けることになるので、その部分でトナーのフィルミン
グ現像や融着を発生させてしまっていた。

上記（１）や（２）のような問題は摩擦帯電部材を被
帯電体に当接させて被帯電体面を摩擦帯電する方式の帯
電装置についても同様である。

本発明は上述のような接触帯電装置や摩擦帯電装置の
ように回転する被帯電体を帯電するために被帯電体と面
接触する帯電部材を有する帯電装置について、帯電部材
がブレード等の形態の場合における上記（１）のような
異物目づまりの問題、帯電部材がローラ等の形態の場合
における上記（２）のようなローラ等の局部的・集中的
なすじ状の周方向汚れの問題を解消し、画像形成装置に
おいてはそれ等に起因するすじ状の画像欠陥の発生等を
なくすることを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、回転する被帯電体を帯電するために被帯電
体と面接触する帯電部材を有する帯電装置において、被
帯電体の回転中に被帯電体と帯電部材との面接触を保ち
ながら被帯電体の回転方向と交差する方向に帯電部材と
被帯電体とを相対移動させる手段を有することを特徴と
する帯電装置、である。

（作 用） 即ち、被帯電体の回転方向と交差する方向に帯電部材
と被帯電体とを相対移動させることでその方向に関して
帯電部材と被帯電体との相互接触部が位置ずれしてい
く。そのため帯電部材がブレード等の形態でそれと被帯
電体との当接エッジ部あるいはニップ面にトナー等の異
物が進入してはさまれてもそれを散乱させる効果を生
じ、その箇所だけに異物が蓄積して成長し目づまり部と
なることが防止される。また帯電部材がローラ等の形態
のものでも同様の異物散乱効果により、ローラ等の周面
に生じる周方向のすじ状のローラ汚れが大きな幅範囲に
ぼかし散らされた状態となり、局部的・集中的な細すじ
状のローラ汚れを生じることが防止される。しかもロー
ラ周面の一部にトナー等の異物が局部的に集中付着する
ことはないので、トナーのフイルミング化や融着といっ
た現象の発生もなくなる。

従って画像形成装置についていえば、帯電部材がブレ
ード等の形態の場合における前述した目づまり現象、帯
電ブレードがローラ等の形態の場合における前述したロ
ーラ等の局部的・集中的なすじ状の周方向汚れ現象に起
因するすじ状の画像欠陥の発生が効果的に防止される。

（実施例） 実施例１（第１・２図） 本例は本発明に従う帯電装置を用いた転写方式電子写
真装置の一例である。

１は被帯電体としての回転ドラム型の電子写真感光体
（像担持体）であり、本例の場合はOPC感光体である。
感光体１は矢示の時計方向に所定の周速度（プロセスス
ピードをもつて回転駆動される。

2Aはこの感光体１の周面を所定の電位に一様に帯電処
理するための帯電部材である。本例は導電性帯電ブレー
ドであり、感光体１面に対して感光体の面移動方向に対
してカウンタの方向に所定の押圧力をもって当接させて
ある。20はこの帯電ブレード2Aの支持部材（導電性）で
ある。３は帯電ブレード2Aに対するバイアス印加電源で
ある。回転感光体１面はこの帯電ブレード2Aにより所定
の電位に一様に接触帯電処理される。

次いでその帯電処理感光体１面に露光部4aにおいて像
露光手段４（スリット露光手段・レーザービーム走査露
光手段等）により目的画像情報の画像露光Ｌがなされる
ことで像露光パターンに対応した静電潜像が形成されて
いく。

その形成潜像は次いで現像手段５によりトナー現像さ
れ、そのトナー現像像が感光体１と転写手段（本例は転
写ローラ）６との間の転写部において、不図示の給紙部
から適正なタイミングで搬送された転写材Ｐに転写され
ていく。

転写部を通過して像転写を受けた転写材Ｐは感光体１
面から分離されて定着手段７へ搬送されて像定着を受け
る。

像転写後の感光体１面はクリーニング手段８で転写残
りトナー、その他の感光体面付着汚染物の除去がなされ
て清浄面化されて、繰り返して作像に供される。本例の
クリーニング手段８はブレードクリーニング方式のもの
であり、ゴム製等のクリーニングブレード8aを感光体１
の面移動方向に対してカウンタの方向に当接させてその
ブレード8aのエッジ部で感光体１面を拭掃することで感
光体面の転写残りトナー等をかき落し除去させている。

帯電ブレード2Aを支持させた支持部材20は不図示の案
内レール部材に沿って長手軸線方向（ドラム型感光体１
の母線方向）に帯電ブレード2Aの感光体１に対する接触
を維持させたままスライド移動自由に配設してある。そ
して第２図においてそのブレード支持部材の左端部と不
動部材21との間にばね22を縮設してブレード支持部材20
を常時右方へ移動付勢させてある。Ｇはドラム型感光体
１の右端に同心に一体に設けたドラムギアであり、この
ドラムギアに不図示の駆動系ギアが噛合していてドラム
ギアに回転力が伝達されて感光体１が所定の周速度で所
定の方向に回転駆動される。このドラムギアＧの内面側
に同心にカムリング23を設けてあり、このカムリング23
に対して前記ブレード支持部材20の右端を受け止めさせ
てある。ブレード支持部材20の右端は上記ばね22による
ブレード支持部材の右方への移動付勢力で常時カムリン
グ23に当接して受け止められる。

而してドラムギアＧ即ち感光体１が回転駆動されると
それに連動してブレード支持部材20がカムリング23とば
ね22との共働によりその長手軸線方向に往復移動運動す
る。即ち帯電ブレード2Aが感光体１との接触を維持され
たまま感光体１の回転方向とは直交する感光体母線方向
にカムプロフイルの高低差に対応したストロークをもっ
て往復移動運動することで、帯電ブレード2Aと感光体１
との相互接触部が位置ずれする。そのため帯電ブレード
2Aと感光体１との当接エッジ部あるいはニップ面にトナ
ー等の異物が進入してはさまれても上記の位置ずれでそ
れが散乱され、その箇所だけに異物が蓄積して成長し目
づまり部となることが防止された。

また帯電ブレード2Aの上記往復移動手段は本例の場合
は、ばね22と、ドラムギアＧに一体に設けたカムリング
23からなる簡素なもので、コンパクト・低コストに構成
できる。

従って、例えば、画像形成装置のメンテナンスフリー
化、扱い易さ等のために、主要の作像プロセス機器を一
括して画像形成装置本体に対して着脱自在のプロセスカ
ートリッジとして構成した場合のプロセスカートリッジ
内に組み込む像担持対帯電処理用の帯電装置等として有
効に適用使用できる。

実施例２（第３〜５図） 本例では帯電部材として帯電ブレード2Aにかえて帯電
ローラ2Bを用いた装置例である。

帯電ローラ2Bはその左右両端側の軸部を夫々軸受24・
24で回転自由に軸受支持されると共に、不図示の加圧機
構により所定の押圧力Ｆをもって感光体１面に接触され
ていて感光体１の回転駆動に従動して回転する。

また該帯電ローラ2Bはその長手軸線方向（ドラム型感
光体１の母線方向）に感光体１に対する接触を維持した
ままスライド移動自由に軸受24・24に軸受支持されてお
り、該帯電ローラ軸の左端部と不動部材21との間にばね
22を縮設して帯電ローラ2Bを常時右方へ移動付勢させ、
帯電ローラ軸の左端部をドラムギアＧの内面側に一体に
設けたカムリング23に受け止めさせてある。

而してドラムギアＧ即ち感光体１が回転駆動される
と、帯電ローラ2Bが従動回転すると共に、該帯電ローラ
2Bがカムリング23とばね22との共働によりその長手軸線
方向に往復移動運動する。即ち帯電ブレード2Bが感光体
１との接触を維持されたまま回転動すると共に感光体１
の回転方向とは直交する感光体母線方向にカムプロフイ
ルの高低差に対応するストロークをもって往復移動運動
することで、帯電ローラ2Bと感光体１との相互接触部が
位置ずれする。

このように、感光体１に対する接触帯電部材であるロ
ーラ2Bを回転させながら軸方向に移動させることによっ
て前述第10図に示すように、従来、定型パターンＡばか
りプリントされた場合にクリーニング手段８からのもれ
によるトナーがはっきりとすじ状にしかも多量にローラ
2Bの周面に付着ａしていたものが、第５図のａ′に示す
ようにそのトナーが周囲に散らばり、すなわち、ぼかさ
れるのでトナーのすじのエッジで急激な変化がなく、つ
まり画像上にすじとしてあらわれることなく、しかも、
ローラ2B上のトナーが一部に集中することはないので、
トナーのフイルミングや融着といった現象も発生しなく
なった。

実施例３（第６・７図） 本例は帯電ローラ2Bの往復移動手段の他の例を示すも
ので、帯電ローラ2Bはドラム型感光体１面にドラム母線
に対して角度（交差角）θをもたせて当接させてある。

この帯電ローラ2Bは感光体１の回転に伴ない従動回転
すると共に、上記の交差角θがあることにより該ローラ
2Bにはローラ長手軸線の本例の場合は右方への寄り移動
力Ｒが自然に作用して該ローラの軸の右端がドラムギア
Ｇの内面側に一体のカムリング23に突き当り状態にな
る。

而してドラムギアＧ即ち感光体１が回転駆動される
と、帯電ローラ2Bが従動回転すると共に、上記のように
該ローラに作用する右方への寄り移動力Ｒとカムリング
23との共働によりカムプロフイルの高低差に対応するス
トロークをもってローラ軸線方向に往復移動運動され
る。

この構成によればローラ2Bをカム23方向へ押し移動さ
せるばね（22）が不要となり、機構をよりコンパクトに
低コストに構成することができる。

（発明の効果） 以上のように本発明は、回転する被帯電体を帯電する
ために被帯電体と面接触する帯電部材を有する帯電装置
について、前記（発明が解決しようとする問題点）に記
載したように、帯電部材がブレード等の形態の場合にお
ける異物目づまりの問題、帯電部材がローラ等の形態の
場合におけるローラ等の局部的・集中的なすじ状の周方
向汚れの問題が解消され、例えば画像形成装置において
はそれ等の問題によるすじ状の画像欠陥の発生等を防止
することができ、所期の目的がよく達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従う帯電装置を使用した画像形成装置
の一例の概略構成図、第２図は帯電部材としての帯電ブ
レードの往復移動機構を示す図、第３図は帯電部材とし
て帯電ローラを用いた画像形成装置の部分図、第４図は
その帯電ローラの往復移動機構を示す図、第５図は帯電
ローラ周面に生じる周方向汚れがぼかされた状態を示す
斜視図、第６図は帯電ローラの他の往復移動機構の平面
図、第７図はその正面図、第８図・第９図は夫々帯電部
材として帯電ブレード・帯電ローラを用いた接触帯電装
置の構成略図、第10図はローラ汚れを生じた状態を示す
斜視図。 １は被帯電体としての回転ドラム型の像担持体、2A・2B
は帯電部材としての帯電ブレード又は帯電ローラ、３は
バイアス印加電源、22は押しばね、23はカムリング。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 尾島 磨佐基 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 (56)参考文献 特開 昭62−168171（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転する被帯電体を帯電するために被帯電
   体と面接触する帯電部材を有する帯電装置において、 被帯電体の回転中に被帯電体と帯電部材との面接触を保
   ちながら被帯電体の回転方向と交差する方向に帯電部材
   と被帯電体とを相対移動させる手段を有することを特徴
   とする帯電装置。