JPH02198468A - 帯電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は例えば複写機、レーザビームプリンタ等の電子
写真装置に使用される帯電装置に関するものてあり、更
に詳しくは電圧か印加された帯電部材を被帯電体に接触
させて被帯電体を帯電する帯電装置に関するものである
。

［背景技術］ 従来、電子写真装置等の帯電装置として、導電性の帯電
部材に１〜２ＫＶの電圧を印加し、被帯電体に接触し帯
電させる帯電装置か一般的に知られており、帯電部材と
しては、ブラシ。

ローラー、プレート形状のものを用いることか可能であ
る。この装置は例えば被帯電体である感光体ドラムに帯
電部材である導電性ローラーを接触回転させ、導電性ロ
ーラーにｌ〜２ＫＶの電圧を印加することにより感光体
ドラム表面を０．５ＫＶ程度に帯電することかてきる。

本出願人は先に帯電の均一性を向」ニさせるため直流電
圧に交流電圧を重畳した電圧を帯電部材に印加する方法
を特開昭６３−１４９６６９号にて提案した。この方法
は帯電開始電圧の２倍以上のピーク間電圧を有する振動
電界を被帯電体と帯電部材間に形成するものであり、た
とえば感光体ドラムに導電性ローラーを接触回転させ、
導電性ローラーに直流電圧−７５０Ｖ、交流電圧１５０
０Ｖ　（ピーク同値）の電圧を印加して感光体ドラムを
帯電させるものである。

一方、一般に接触帯電装置において被帯電体への帯電均
一性か悪いと、反転現像系では黒い斑点、正規現像系で
は白い斑点となって画像上に現われる。すなわちこの斑
点の部分ては被帯電体である感光体ドラム表面がよく帯
電されなかったわけである。この原因は次のように考え
られる。第２図は感光体トラム１、帯電ローラー２の接
触部付近を拡大したものであり、感光体ドラムｌと帯電
ローラー２はそれぞれ矢印方向に接触回転している。例
えば導電性層からなる帯電ローラー２に負の直流電圧と
交流電圧の重畳電圧を印加した場合、第２図のように帯
電ローラー２の導電性層表面か粗過ぎると、交流電圧を
かけ感光体ドラムと帯電ローラーとの間に振動電界か形
成されることによる感光体ドラムから帯電ローラーへの
逆放電の瞬間に尖端放電が起こり帯電した感光体ドラム
表面」二の負電荷か帯電ローラーにもどってしまい帯電
されない部分かてきる。これを正帯電トナーで正規現像
すれば画像上のその部分は白い斑点となり、負帯電トナ
ーて斑点現像すれば黒い斑点となってしまう。また帯電
均一性を向上させ、この画像上の問題を解決するために
、印加交流電圧を高くすることも考えられる。実際印加
交流電圧を２５００Ｖ　（ピーク同値）程度に上昇させ
れば、画像上の斑点はなくなるか、印加電圧か高すぎる
ため感光体ドラムか絶縁破壊を起しやすくなりピンホー
ルか生じてそこにリーク電流が流れる。そしてそのリー
ク電流により感光体長手方向に帯電されない部分か生し
てしまう。また、帯電時の帯電ローラーと感光体ドラム
との接触部近傍て起こる放電によって生しるオゾンの発
生も急激に増大する。このオゾンは感光体の特性の劣化
、画像ボケの原因となるものて大きな問題となる。さら
に印加電圧を高くすることは、電源の大型化を必要とし
、コストの面でも問題である。

以上のことがら印加交流電圧を高くすることは実用的で
なく帯電均一性の向上の解決手段とするのは困難である
。

［発明の目的］ 本発明は、上記の問題点に鑑み成されたものであり、帯
電不良を防止して帯電均一性を向上させた帯電装置を提
供することを目的とする。

更に、本発明は、放電によるオゾンの発生を最小限にお
さえ、小型で低コストの帯電装置を提供することを目的
とする。

［発明の構成］ 上記目的を達成するために本発明は、電圧か印加された
帯電部材を被帯電体に接触させ被帯電体を帯電させる帯
電装置において、前記帯電部材は導電層を有し、その導
電層の最大表面粗さかｌＯμｍ以下であることを特徴と
するものである。

［実施例］ 以下、本発明の実施例について図面に基づいて説明する
。

第１図は本発明の帯電装置の一実施例を示す概略断面図
である。前述の第２図と共通部材には同一の符号を付け
である。１は電子写真装置に用いられる被帯電体である
感光体トラムて感光体層として有機光導電体（ｏｐｃ）
表面層を有している。感光体ドラムｌは外径３０ｍＩＩ
φで矢印方向に所定の速度で回転する。

２は帯電部材としての帯電ローラーてあり６■φの金属
芯金２ａのまわりにカーボンを分散して体積抵抗率１０
″Ωｃ１１にした導電層としてのＥＰＤＭのゴム層２ｂ
を被覆している。帯電ローラー２は外径１２ｍｍφて感
光体ドラム１とのニップ幅が１ｆｆ１１１になるように
加圧接触し、感光体ドラム１の回転に伴い従動回転する
。ここで帯電ローラー２は、感光体ドラムｌに対してそ
の接触部で同方向又は、逆方向に回転駆動させても良い
が、帯電ローラー２、感光体トラム１の摩耗を考えれば
、帯電ローラー２は感光体トラム１に対して従動回転さ
せるかその接触部て同速で同方向に回転駆動させるのが
望ましい。

第８図は、本発明の帯電装置を適用した画像形成装置を
示す断面図である。

図に示すように接触帯電装置て感光体を一様に帯電した
後、この帯電面に原稿の反射光又は画像変調されたレー
ザ光により光像５か照射されて静電潜像か形成され、該
潜像に現像装置６からトナーが供給されてトナー像が形
成される。感光体ｌの回転方向Ａにみて現像装置６の下
流側には転写ローラ８か圧接しており、感光体表面のト
ナー像とタイミンクを合せて搬送路７から供給される転
写材（不図示）が感光体１と転写ローラ８の圧接部に搬
送され、このとき転写ローラ８には電源３から転写バイ
アスか印加されトナー像が感光体ｌから転写材に転写す
る。その後未定着トナー像を有する転写材は分離されて
不図示の定着部位をとおって機外へ排出される。また転
写後感光体１に残留したトナーはクリーニング装置１０
によりクリーニングされる。

第１図中の拡大図にも示される通り、本発明では帯電ロ
ーラー２の導電層表面の最大粗さＲｗａｘか１０Ｉｉ、
ｍ以下である。これは第３図に更にわかりやすく示すよ
うに帯電ローラー２の導電層表面の粗さの最大値をＲｍ
ａｘとしたものである。ここで帯電部材の導電層表面の
最大粗さＲｍａｘの測定はＪＩＳ規格の規格番号Ｊ　Ｉ
　５−Ｂ−０６０１に基づき、小板研究所の万能表面形
状測定機５Ｅ−３Ｃて行フた。

また、帯電ローラー２には、その芯金２ａに電源３によ
り振動電圧としての、直流電圧と交流電圧の重畳電圧か
印加される。振動電圧とは、時間と共に周期的に電圧値
が変わる電圧である。また、振動電圧の波形としては、
正弦波に限らず矩形波、三角波、パルス波ても良い。

また、帯電ローラー２に電源３により印加する振動電圧
のピーク間電圧は、被帯電体か帯電な開始する帯電開始
電圧の２倍以上とすると、被帯電体をより均一に帯電て
きる。

第４図は、帯電ローラー２への印加交流電圧と帯電ロー
ラー２の導電層の最大表面粗さＲｔａａｘとの関係にお
いて感光ドラム１の帯電均一性を示した表である。最大
粗さＲｔｘａｘが２〜２０ｐ、ｍの帯電ローラー２にフ
いて印加直流電圧を一７５０■で一定として印加交流電
圧を１５００〜２５００Ｖ　（ピーク闇値）と変化させ
て、そのときの帯電均一性を帯電された感光体ドラム１
表面をトナーで現像し、その現像像を転写した転写材上
の画像によって判断したものである。ここて、現像は帯
電極性とトナー電荷が逆極性である正規現像を採用して
いる。印加交流電圧を変化させたのは、印加交流電圧が
高いほうが帯電均一性に対して有利な方向であるからで
ある。表のＯ２△、Ｘというのは０が画像が良好て斑点
もみられず均一な帯電がされたといえるもの、△は多少
斑点かみられ帯電が不均一な部分があったもの、×は画
像が乱れ帯電が不良であるものである。

以上のようにして第４図をみると、帯電ローラー２のＲ
ｍａｘが１０　ｇｍ以下であれば印加交流電圧が１５０
０Ｖて均一な帯電か得られるが、ＲＩＩｌａｘか１０ｇ
ｍを超えると印加交流電圧を高くしないと均一な帯電が
得られない。しかし、印加交流電圧を高くすることは前
述した数々の欠点があるため不可能である。

また、第４図において、◎は正規現像のみならず、帯電
極性とトナー電荷か同極性の反転現像を採用した場合に
おいても画像か良好て斑点が見られないものであり、Ｒ
ｔｘａｘが６ｐ、ｍ以下であれば均一な帯電かされるこ
とを示している。

旦 現像では、正規現像の場合に比べて帯電ローラ２による
感光体ドラムｌへの帯電は、より均一にする必要かあり
、帯電ローラ２の導電層の最大表面粗さＲｍａｘはより
小さくしなければならない。

以上のように、Ｒｍａｘは１０　ｇｍ以下にすればよく
、より好ましくは６７ｒｍ以下にすることである。

本実施例ては帯電ローラ２の導電層としてカーボン分散
した体積抵抗率ｌＯ５ΩｃＩｌのＥＰＤＭのゴムを使用
したかこれに限るものてなくＮＢＲ等の他の部材でも体
積抵抗率１０°〜１０６ΩｃＩｌてあれば導電層として
使用することかできる。この導電層はもちろん多層とし
ても良い。

また被帯電体としての感光体ドラムｌは有機光導電体（
ｏｐｃ）を使用したか他に、アモルファスシリコン、セ
レンなどの無機光導電材料も使用できる。さらに被帯電
体としては誘電体ドラムを使用しても良い。

第５図は本発明の他の実施例を示す帯電装置の概略断面
図である。前述第１図の装置と共通部材には同一の符号
を付け、再度の説明は省略する。

本実施例では、帯電ローラー２か６■φの芯金２ａのま
わりに導電層２ｂ、さらに導電層２ｂより高抵抗な表層
２ｃという２層構成になっており外径は１２ｍｍφであ
る。導電層２ｂについては前記実施例と同一のものであ
る。表層２ｃは、本実施例ては体積抵抗率１０１０Ωｍ
のナイロン系樹脂トレシン（帝国化学■）を厚さ１０Ｉ
ｉ、ｍに被覆している。この表層２ｃは導電層２ｂの導
電性ゴムか感光体トラム１に接触してゴムから軟化剤か
しみ出して感光トラムｌに付着するのを防止し、さらに
帯電ローラー２の表面ての絶縁性を向上させ帯電ローラ
ー２から感光ドラムｌへ流れるリーク電流を防止する役
割かある。

本実施例のように導電層のまわりに表層を被覆した場合
でも前記実施例と全く同様な効果か得られ、帯電均一性
は、表層てはなく、導電層表面の粗さによるということ
がてきる。本実施例ては表層２ｃにナイロン系樹脂トレ
ジンを使用したか、これに限るものではなく体積抵抗率
１０８〜１０１４Ωｍのものを厚さ５〜２００ＪＬｍに
被覆するのてあれば他のものでも使用てきる。

第６図は本発明の更に他の実施例の概略断面図である。

前述第５図の装置と共通部材には同一の符号を付けであ
る。本実施例では帯電ローラー２は導電層２ｂのまわり
に体積抵抗率ｌＯ８Ωｍのカーボン分散したＥＰＤＭゴ
ムからなる厚さ１１００ＪＬの高抵抗層２ｄ、さらにナ
イロン系樹脂トレジンを用いた厚さ１０　μｍの表層２
ｃという芯金２ａの上の３層構成である。高抵抗層２ｄ
は、導電層２ｂから感光体ドラムｌへの放電などの電流
の流れが導電層表面の一点に集中せずなめらかにするた
めのものて、帯電均一性の向上に役立ち、さらに帯電ロ
ーラー２の絶縁性を向上させリーク電流を防止する役割
かある。高抵抗層２ｄにはカーボン分散したＥＰＤＭゴ
ムを使用したがこれに限るものてなく、体積抵抗率１０
７〜ｌＯ′。Ωｍのものを厚さ５０〜１５０ｇｍ被覆す
るのてあれば使用できる。

本実施例の効果は第１図の実施例の場合と全く同様であ
り、導電層２ｂの粗さの最大値をｌＯＪＬｍ以下とする
ことにより均一な帯電を得ることかできる。

第７図は本発明の更に他の実施例を示す概略断面図であ
る。前述の実施例と共通部材には同一の符号を付けた。

本実施例ては、帯電部材として帯電プレート４を使用し
た。帯電プレート４は前述第１図の実施例と同一の材質
のものを使用して、感光体トラム１との接触表面の表面
粗さの最大値を１０ｇｍ以下としたものである。帯電ブ
レード４の場合も帯電ローラー２と同じ原理により、帯
電均一性を得ることかてきる。また本実施例では導電性
ゴムだけからなる帯電ブレードを使用したかこれに限ら
ず前記実施例のように感光体ドラムとの接触面に前述し
た高抵抗層や表層をつけることも可能である。

以」−に示した帯電部材としては、前述したように被帯
電体である感光体に潜像形成をするとき被帯電体を一様
に帯電する帯電部材に限られず、例えば感光体の像を転
写材に転写する転写ローラーても被帯電体である感光体
に当接して振動電圧か印加されるようなときには適用可
能である。

また、帯電部材としては、被帯電体に電荷を与えるのみ
ならず、被帯電体の電荷を除去する除電ローラー、ブレ
ードなども含むものとする。即ち帯電部材とは被帯電体
との電荷のやり取を行うものである。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば帯電部材の導電層
表面の粗さの最大値を１０ｇｍ以下とすることにより、
帯電部材の被帯電体への帯電を均一にし放電によるオゾ
ンの発生を最小限におさえ、小型て低コストの帯電装置
を提供することがてきた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の帯電装置の一実施例を示す概略断面図
、 第２図は従来の接触帯電装置を示す概略断面図、 第３図は、最大表面粗さの規定のしかたを示した図、 第４図は、帯電部材への印加交流電圧と帯電部材の導電
層の最大表面粗さとの関係において被帯電体の帯電均一
性を示す関係図、 第５図、第６図、第７図は、本発明の帯電装置の他の実
施例である概略断面図、 第８図は本発明の接触帯電装置を適用した画像形成装置
の断面図である。 １は感光体ドラム ２は帯電ローラー ３は電源 ４は帯電プレート

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）電圧が印加された帯電部材を被帯電体に接触させ
   被帯電体を帯電させる帯電装置に おいて、前記帯電部材は導電層を有し、そ の導電層の最大表面粗さが１０μｍ以下で あることを特徴とする帯電装置。
2. （２）上記電圧は、振動電圧である特許請求の範囲第（
   １）項記載の帯電装置。
3. （３）上記電圧が直流電圧と交流電圧の重畳電圧である
   特許請求の範囲第（２）項記載の 帯電装置。
4. （４）上記帯電部材の導電層の最大表面粗さは好ましく
   は、６μｍ以下である特許請求の 範囲第（１）項記載の帯電装置。