JP3024791B2 - 画像形成装置の帯電ロール - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、簡易印
刷機等の電子写真技術を使用する画像形成装置における
潜像担時体帯電器、転写器、その他の除電ロール等の帯
電のための帯電ロールに関するものである。

〔従来技術〕

電子写真法を使用する、複写機、プリンタ、ファクシ
ミリ等の画像形成装置では、感光体の帯電、転写、除電
プロセスの少なくとも１つのプロセスにおいては、従来
コロナワイヤを使用するコロナ放電装置が広く採用され
ている。

しかし、コロナ放電装置は高圧印加を行うために危険
性があること、又リークを防止するため高絶縁被覆ケー
ブルを必要とし、大型でコスト高となりがちであるこ
と、電流の大部分がシールド電極の方へ流れるため効率
が低いこと、オゾンを多量に発生させるため人体に有害
であり且つ材料に化学的変化を発生して耐久性に問題が
あること、又高圧を印加したコロナワイヤは空気中の塵
埃を付着しやすく、ワイヤ汚れが発生し、画像ムラの原
因となり易いなどの問題がある。

近年、上記問題点を解決すべくローラタイプなどの接
触型帯電装置が提案されている。しかしながら接触型帯
電装置は、被帯電体である電子写真感光体等の潜像担持
体の電気的に弱い部分に集中放電しピンホールを生じ易
く、帯電ムラが発生し易い等の問題点を有しており、実
用化が困難であった。

又潜像担持体に付着するトナーや紙粉、空気中の塵埃
は前記接触型帯電装置に付着し、クリーニングが困難で
あり、帯電ムラの原因となり、耐久性を低下せしめる結
果となっていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、従来の上記の問題点を解消し、紙粉等の付
着やトナーフィルミングを抑止でき、均一な帯電を行う
ことができ、耐久性を大巾に向上することができる画像
形成装置の帯電ロールを提供することを課題とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記目的を達成するために、電子写真法に
より画像形成を行う画像形成装置に使用する接触型の帯
電ロールにおいて、該帯電ロールが軸部に設けた電極層
と、該電極層上に直接、若しくは該電極層に導電化され
た弾性層を介して設けられた含弗素界面活性剤を含有す
る樹脂層とを有することを特徴としている。

さらに、本発明は、上記目的を達成するために、電子
写真法により画像形成を行う画像形成装置に使用する接
触型の帯電ロールにおいて、該帯電ロールが軸部に設け
た電極層と、該電極層上に直接、若しくは該電極層に導
電化された弾性層を介して設けられた帯電層とを有し、
該帯電層が含弗素界面活性剤を含有するゴム材により形
成されていることを特徴としている。

なお、本発明は前記帯電ロールが潜像担時体を帯電す
る潜像担時体帯電器として用いられていると、効果的で
ある。

さらに、本発明は前記帯電ロールが潜像担時体上に形
成されたトナー像を転写材に転写する転写器として用い
られていると、効果的である。

さらにまた、本発明は前記帯電ロールが転写後の潜像
担時体上に残留するトナーの静電荷を除去する除電部材
として用いられていると、効果的である。

〔実施例〕

本発明の詳細を図に示す実施例に基づいて説明する。

第１図において、潜像担持体１、例えば電子写真感光
体が感光体帯電器２により帯電され、露光光学系３によ
りオリジナルの画像が露光されて静電潜像が形成され、
現像装置４により現像されてトナー像が形成され、図示
しない給紙部より搬送される転写材Ｐに転写位置Ｔにお
いて転写装置５により転写され、転写後の転写材は図示
しない定着装置により定着されて排出され、転写後の感
光体１はクリーニング装置６によりクリーニングされイ
レースランプ７により除電され感光体の帯電からの次の
工程をくり返す。

感光体帯電器２には帯電ロール2aが使用され、図示さ
れていない電源により直流バイアス電圧又は直流バイア
ス電圧に重畳された交流バイアス電圧が、感光体１に好
都合な電位を与えるように印加される。帯電ロール2aに
は必要に応じて帯電ローラ2aに付着しがちなトナーなど
の付着物を除去するクリーニング部材2bが設けられる。

露光光学系３は図示しないオリジナルを走査して得ら
れるスリット状の画像光3aを又は画像信号により変調さ
れたレーザービーム3aをミラー3b等を経て感光体１の上
に投射する。

現像装置４は現像ローラ4aを有し、該現像ローラ4aに
より現像容器内のトナー4bを現像位置Ｄに搬送して感光
体１の静電潜像を現像して可視像化する。

転写器５はバイアス電圧を印加される接触型転写ロー
ル5aを有し、現像装置４により現像され転写前チャージ
ャ８の作用後のトナー像を転写材Ｐに転写する。転写ロ
ーラ5aはクリーニング装置5bによりクリーニングされ
る。

転写器５による転写後、感光体１に残留しているトナ
ーと残留電荷がクリーニング装置６により除去される。
クリーニング装置６はクリーニングブレード6bとクリー
ニングブレード6bによりクリーニングされるトナーをク
リーニング容器内に案内するトナー案内ロール6aと、ト
ナー案内ロール6aに付着するトナーを掻き落し容器内へ
トナーを搬送する掻き落し板6Cとを有する。トナー案内
ロール6aにはクリーニングバイアス電圧が印加され、ト
ナーを除電し、潜像担持体１の上に残留する静電荷を除
電し、クリーニングブレード6bによるトナーのクリーニ
ング性能を向上させる。

上記の画像形成プロセスにおいては、感光体帯電器２
及び転写器５にロール状接触型帯電器が使用される。ク
リーニング装置６においてはトナー案内ロール6aが使用
され、トナー案内ロールとしての機能の外に残留トナー
と、感光体上の残留電荷を除去する除電ロールとしての
機能を併せて付与している。

感光体帯電器２、転写器５、クリーニング装置６の除
電機能を有するトナー案内ロールとしてのロール状接触
型帯電器、つまり帯電ロールとしては第２図に示すよう
に構成されたロールを使用する。

第２図Ａにおいて軸部21の外周に界面活性剤を含有す
る樹脂層22が形成される。軸部21は電極を兼ねており、
電極層として形成される。

第２図Ｂは第２図Ａに示す帯電ロールの実施例に対す
る変形例を示し、軸部21の外周に弾性層23を形成し、該
弾性層23の外周に界面活性剤を含有する樹脂層22が形成
される。前記弾性層23は導電化され電極層としての機能
を有するように形成され、この弾性層23の外周に樹脂層
22を形成する。弾性層23としてはゴム材が好ましく、ウ
レタンゴム、シリコンゴム、天然ゴム、ブチルゴム、ク
ロルスルフォン化ポリエチレン、アクリルゴム、など広
く使用できる。このゴム材中にはカーボンブラック等、
導電性微粉末が分散されて導電化される。

第２図Ｃに示すように、軸部21の周りに弾性層24を形
成し、該弾性層24の外側に電極層25を形成し、該電極層
25の外側に界面活性剤を含有する樹脂層22を形成する。
前記弾性層24はスポンジゴム又は弾性を有する発泡樹脂
等のような材料により形成することができる。この構成
では、第２図Ｂに示す弾性層23より大幅にソフト化を図
り、使用時の潜像担持体１に対する摩擦を大幅に低減
し、潜像担持体の耐久性向上を考慮している。従って、
潜像担持体としてハードなドラム状潜像担持体を使用す
る画像形成装置における帯電ロールに対して有効であ
る。この場合、弾性層24は導電化されるのが望ましい。
即ちスポンジゴム又は発泡樹脂の繊維にカーボンブラッ
ク等の導電性微粉末を含有する樹脂或いはRTV、シリコ
ンゴム、ウレタンゴム等のゴム材を被着させて導電化す
るのが望ましい。前記電極層25は平滑な表面を得るた
め、導電化された薄肉樹脂円筒体或いは導電化されたゴ
ム材よりなる円筒体により形成するのが好ましい。前記
樹脂層22として好都合な樹脂としては、アクリル樹脂、
ウレタン樹脂、含弗素樹脂、シリコン樹脂、エポキシ樹
脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂等広く選択するこ
とができ、特にシリコン樹脂、含弗素樹脂は発生するオ
ゾンや電気的刺激に強く好ましい材料である。樹脂層22
の界面活性剤としては、含弗素界面活性剤が有効であ
る。含弗素界面活性剤としては、例えばモディパー11
0、モディパー100、モディパー310、モディパー320（日
本油脂製）、FC430、FC431（住友3M製）、ゾニルFSN、
ゾニルFSK（デュポン製）等がある。樹脂に含有させる
界面活性剤の量は樹脂100重量部に対し0.05〜30重量部
であり、より好ましくは樹脂100重量部に対して0.5〜10
重量部である。

別に実施例として、第２図Ａ、Ｂ、Ｃの帯電ロールの
前記の樹脂層22に替えて界面活性剤を含有するゴム材に
よる帯電層を形成することもできる。ゴム材としては、
天然ゴム、ブチルゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、
シリコンゴム等広く選択することができる。該帯電層の
厚みとしては、１〜2000μ、好ましくは50〜500μが好
ましい。この帯電層には含弗素系の界面活性剤が含有さ
れており、含弗素系の界面活性剤はカーボンブラックの
分散性の向上、帯電ロール上のトナーフィルミングの防
止に有効である。

〔効果〕

本発明により、帯電ロールが潜像担持体に接触帯電
し、その潜像担持体に接触する樹脂層又はゴム材よりな
る帯電層が含弗素界面活性剤を含有するため、紙粉や塵
埃の付着を低減し、帯電ロール上に発生するトナーフィ
ルミングを防止することが可能であるので、帯電ロール
の耐久性が大幅に向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を利用する画像形成装置の一例の概略
図、第２図は帯電ロールの構成を示す断面図で、Ａ、
Ｂ、Ｃは夫々別の実施例を示す図である。 １…潜像担持体、２…感光体帯電器 ５…転写器、６…クリーニング装置 6a…トナー案内ロール 21…軸部、22…樹脂層 23…弾性層、24…弾性層 25…電極層

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電子写真法により画像形成を行う画像形成
   装置に使用する接触型の帯電ロールにおいて、 該帯電ロールが軸部に設けた電極層と、該電極層上に直
   接、若しくは該電極層に導電化された弾性層を介して設
   けられた含弗素界面活性剤を含有する樹脂層とを有する
   ことを特徴とする画像形成装置の帯電ロール。
2. 【請求項２】電子写真法により画像形成を行う画像形成
   装置に使用する接触型の帯電ロールにおいて、 該帯電ロールが軸部に設けた電極層と、該電極層上に直
   接、若しくは該電極層に導電化された弾性層を介して設
   けられた帯電層とを有し、該帯電層が含弗素界面活性剤
   を含有するゴム材により形成されていることを特徴とす
   る画像形成装置の帯電ロール。
3. 【請求項３】前記帯電ロールが潜像担時体を帯電する潜
   像担時体帯電器として用いられていることを特徴とする
   請求項１または２に記載の画像形成装置の帯電ロール。
4. 【請求項４】前記帯電ロールが潜像担時体上に形成され
   たトナー像を転写材に転写する転写器として用いられて
   いることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形
   成装置の帯電ロール。
5. 【請求項５】前記帯電ロールが転写後の潜像担時体上に
   残留するトナーの静電荷を除去する除電部材として用い
   られていることを特徴とする請求項１または２に記載の
   画像形成装置の帯電ロール。