JPH03100676A - 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、電子写真複写装置、静電記録装置、レーザー
ビームプリンタ等の画像形成装置の帯電装置に関する。

［従来の技術］ 電子写真感光体を用いた電子写真プロセスにおける帯電
プロセスは、従来より殆ど金属ワイヤーに高電圧（ＤＣ
５〜８ｋｖ）を印加し発生するコロナにより帯電を行な
っている。しかし、この方法ではコロナ発生時にオゾン
やＮＯｘ等のコロナ生成物により感光体表面を変質させ
画像ボケや劣化を進行させたり、ワイヤーの汚れが画像
品質に影響し、画像白抜けや黒スジを生じる等の問題が
あった。一方、電力的にも感光体に向かう電流は、その
５〜３０％にすぎず、°殆どがシールド板に流れ帯電手
段としては、効率の悪いものであった。

こうした欠点を補うために従来から直接帯電させる方法
が研究され多数提案されている（特開昭５７−１７８２
６７．５６−１０４３５１．５８−４０５６６．５８−
１３９１５６．５８−１５０９７５等）。

更に直接帯電による帯電ムラや絶縁破壊をなくすために
直流と交流の重畳印加や多層構成の帯電ローラーの研究
や提案がなされている（特願昭６１−２’１８４１９．
特願昭６２−２３０３３４）。これらの方法により直接
帯電の帯電効率や信頼性は向上したが、くり返し使用し
た際の帯電生成物（オゾン。

Ｎ０ｘ）や紙粉が帯電ローラーから感光体に直接こすり
つけられることになり、くり返し使用することにより感
光体上に低抵抗物質が蓄積され、画像流れや画像ボケと
いった画像欠陥が発生する。

また、空気中及び転写紙上のゴミやチリ、特にクリーニ
ングブレードに製造時に塗付された固体潤滑剤であるポ
リフッ可ビニリデン（ＰＶＤＦ）がはがれ感光体を介し
て帯電ローラーに付着し、帯電不良を引き起こし画像欠
陥が発生する。更に帯電ローラー上についた異物は感光
体をくり返し傷つけ、スジ状の画像欠陥となる。

この様なことを解決するため、帯電ローラーにクリーニ
ング部材を当接するという提案がなされている。

また、画像形成装置は画像形成のための全工程機器のう
ち特定の機器、例えば像担持体（電子写真感光体等）、
帯電装置・現像装置・クリーニング装置などについて、
それ等全体を一括して画像形成装置本体に対して着脱自
由のユニット体として、共通のハウジングに所定の位置
関係をもってまとめて組付けてプロセスカートリッジと
することが多いが、該プロセスカートリッジ（以下カー
トリッジと呼ぶ）はそれ自体できるだけ小型に構成して
画像形成装置全体の小型化・軽量化・低コスト化を達成
するためカートリッジであって、少なくとも、像担持体
面を所要極性に帯電処理する帯電装置と、像転写後の感
光体面を清浄面化するクリーニング装置を有し、前記ク
リーニング装置は像転写後の像担持体面に作用して廃ト
ナーを除去するクリーニング手段部と、該クリーニング
手段部で像担持体面から除去された廃トナーを受は入れ
る廃トナー収納室を有し、該クリーニング手段部と該廃
トナー収納室の連絡部分であって像担持体に面する側の
クリーニング装置部分に凹部を具備させ、該凹部内に前
記帯電装置を配置するという提案がなされている（特願
昭６２−３１２９９９）。

［発明が解決しようとしている課題］ しかしながら、前記構成のカートリッジの帯電装置に帯
電ローラーのクリーニング材を具備するためには帯電ロ
ーラーの周囲にクリーニング材及びクリーニング材の支
持部材が入るスペースが必要であり、クリーニング装置
部分の凹部に帯電装置が入りきらなくなるという問題が
ある。また該凹部を大きくすると、廃トナーの収納容積
を確保するためクリーニング装置を大きくせざるを得な
くなり、カートリッジの小型化を実現できなくなる。

また、帯電ローラーは像担持体へ直接接触して帯電させ
るため両端でガイドによって軸受を像担持体方向へスラ
イド可能なように支持し、コイルバネ等により一定圧力
で像担持体へ押し付けられる様になっているが、帯電ロ
ーラーは弾性体である為像担持体上の圧力分布は両端が
高く中央が低くなって一様にはならない、このため−中
央部の圧力を確保するため両端の圧を上げざるを得す、
両端部のつぶれ量が必要以上に大きくなり、像担持体と
の間で微視的にすべりが生じ、像担持体の感光層の摩耗
や劣化、帯電ローラーの摩耗やそれによる抵抗値の部分
的な変化による帯電不良等がくり返し使用によって発生
し、像担持体及び帯電ローラーの寿命を短くしている。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば帯電ローラーのクリーニング材を該帯電
ローラーと帯電ローラーの像担持体と反対側の例えばク
リーニング容器の壁との隙間に押し込んで帯電ローラー
に押し付けて摺擦するように具備することにより、帯電
装置を大型化せずに簡単で安価な帯電ローラーのクリー
ニングを実現することが出来、なおかつクリーニング材
の弾性力によって帯電ローラーが像担持体へ長手方向に
一応に押し付けるので帯電ローラーの両端が押圧力を低
減させることが出来、帯電ローラー及び像担持体の寿命
増大を実現できる。

［実施例］ 第１図は本発明の実施例を示すプロセスカートリッジの
要部の断面図である。図において１は潜像担持体たる感
光ドラムであり、図中矢印ａ方向に所定の周速度で回転
駆動される。２はその感光ドラムの上部に配置したクリ
ーナーである。クリーナー容器３の凹部には一次帯電ロ
ーラー５が回転自在に支持され、その近くのクリーナー
容器３の壁に帯電ローラーのクリーニング部材６が接着
されている。

感光体ドラム１は感光体ドラムに従動して図中矢印方向
に回転する一次帯電ローラー５により一様に帯電され、
図示しない結像レンズあるいはレーザービーム等により
露光され、静電画像が形成され、図示しない現像装置に
よって現像され、転写帯電ローラー７によって図示しな
い記録材に転写される。

一次帯電ローラーは第２図に示すように、両端側の中心
軸２１をクリーニング装置２の両側板に感光ドラム１へ
向う方向に設けたガイド長穴４１に嵌合させて軸受保持
させることにより感光ドラム１との位置精度を出し、又
コイルばね４２により中心軸２１を感光ドラム１方向に
常時押圧付勢させている。

感光体ドラム上に残留した転写残り廃トナーはクリーニ
ングブレード４によって感光体ドラムより掻き取られ、
クリーナー容器内の廃トナー収納室９に留められる。ま
た、感光体ドラム１、−成帯電器５、クリーニングブレ
ード４、クリーナー容器３を一体にし、かつ図示しない
現像装置、トナー容器とも一体に構成し、本体と着脱可
能なプロセスカートリッジを構成し、一体交換によりメ
ンテナンスを簡素化している。

第１図において、クリーニングブレード４には製造時に
固体潤滑剤であるポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）が
塗付され、装置の初期使用時のクリーニングブレードの
めくれを防止している。このクリーニングブレードに塗
付されたＰＶＤＦは輸送時の振動や衝撃、また感光ドラ
ムの回転による振動等によりクリーニングブレードより
剥れ、感光体ドラムの回転に伴って一次帯電ローラーに
付着する。ＰＶＤＦは絶縁体であるので、ＰＶＤＦが一
次帯電ローラーの回転に伴って感光体ドラムとの間に入
るとそこの部分だけ帯電不良が発生し、−次帯電ローラ
ーの周期と同じ間隙で黒点あるいは白抜けの画像不良が
発生する。また、繰り返し使用することによって生成さ
れる帯電生成物（オゾン、Ｎ０ｘ）が感光ドラムを劣化
させ、画像流れや画像ボケを引き起こす。そこで、例え
ば発泡ポリウレタンや発泡ポリエチレン等のスポンジ材
をクリーニング材としてクリーニング装置２の容器３の
クリーニングブレード支持部の壁と一次帯電ローラーの
間の隙間に一次帯電ローラーに押し付けて摺擦する様に
具備している（図示６）。

クリーニング装置２の容器３のクリーニングブレード支
持部にはリブ群８ａ、８ｂが１〜数ｃｍの間隙で長手方
向に多数設けられており、クリーニングブレード支持部
の剛性を高め、クリーニングブレードの先端位置が感光
ドラムの回転や振動等により感光ドラムから離れる方向
に動いたり、振動してしまったりするのを防ぎクリーニ
ング性の信頼性を高めている。と同時に支持部の壁と帯
電ローラーの隙間を精度良く一定に保っている。

またリブ群８ｂは廃トナーが廃トナー収納室９内で操作
者によって該カートリッジや画像形成装置本体を傾けら
れたり、揺すられたりした時偏よりが生じ廃トナー収納
室９内の片方の端に廃トナーが山となりそこからクリー
ニングブレード支持部を乗り越えてクリーニングブレー
ドの方へ逆流してしまうのを防いでいる。

クリーニング材６はスポンジ材であるので多孔質であり
、帯電ローラー上のＰＶＤＦや帯電生成物をスポンジ材
の孔にトラップすることができ、確実に帯電ローラーを
クリーニングできる。また、スポンジ材は弾性力があり
帯電ローラーによって圧縮されている分だけ帯電ローラ
ーを感光ドラム方向へ押圧しており、その押圧力は長手
方向に一定である。前述のように帯電ローラーは両端の
中心軸にコイルバネの力により感光ドラムへ常時押圧付
勢されているが、感光ドラムと接している部分の長手方
向の圧力分布は第４図のｈに示す様に両端が高く中央部
が低くなっている。今ここで中央部の必要な圧力をβと
するとその圧力を得るためには両端には略２倍もの圧力
をかけなければならない、しかしここでクリーニング材
により帯電ローラーへの一定押圧力ｊができるのでその
圧α分だけ両端のバネ力を低くし、その圧力分布ｉをも
ってｈに換えることができる。何故ならクリーニング材
による圧力ｊとバネ力による圧力ｉの総合圧力はｈと同
じになるからである。即ち、クリーニング材を具備する
ことにより該クリーニング材による帯電ローラーの感光
ドラムへの押圧力の分だけ両端の不必要な押圧力を下げ
、帯電ローラーの両端部のつぶれ量を少なくでき、帯電
ローラーと感光ドラムの微視的なすべりによる感光ドラ
ムの感光層の摩耗や劣化、帯電ローラーの摩耗や抵抗値
変化、それによる帯電不良等を防ぐことができる。

［他の実施例］ 第４図は本発明を実施したプロセスカートリッジの要部
の断面図である。本実施例では一次帯電ローラー５とク
リーニングブレードの支持部の壁３の隙間にクリーニン
グ部材として例えばポリウレタンゴムや高分子フィルム
によるスクレーバーを具備している。スクレーバーは帯
電ローラーの回転方向（図中矢印方向）に順方向に当接
、摺擦し、帯電ローラー上のＰＶＤＦや帯電生成物をか
き落とす。また、スクレーバーの弾性力によって帯電ロ
ーラーを感光ドラムへ長手方向に一様に押し付けている
。

スクレーバーの取付けは略り字形の板金部材を介してネ
ジ止めされており、帯電ローラーからの反力により取付
部にてスクレーバーが浮き上がるのを防いでいる。また
スクレーバーは帯電ローラーの回転方向（図中矢印にて
図示）に対し順方向に当接し、帯電ローラーの従動によ
る回転を防げないようにしている。

更に、帯電ローラーとしては感光ドラムを均一に帯電す
るためのローラーを例示したが、ドラム上のトナーを転
写機に転写するのに用いる転写材を均一に帯電する転写
用導電ローラーであっても良い。

［発明の効果］ 以上説明したように、帯電装置の一次帯電ローラーにク
リーニング材を該帯電ローラーと帯電ローラーの感光ド
ラムとの接触面と反対側のクリーニングブレード支持部
の壁との隙間に帯電ローラーに押し付けて摺擦するよう
に具備することにより、帯電装置を大型化せずに簡単な
構成ながら確実に帯電ローラー上に付着したＰＶＤＦや
帯電生成物を除去することができる。そして更にクリー
ニング材の弾性力によって帯電ローラーが感光ドラムへ
長手方向に一様に押し付けるので帯電ローラーの両端の
押圧力を低減させることができ、帯電ローラーと感光ド
ラムの微視的なすべりによる感光ドラムの感光層の摩耗
や劣化、帯電ローラーの摩耗やそれによる抵抗値変化を
防ぐ効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施したプロセスカートリッジの要部
の断面図、第２図は帯電ローラーの軸受部分の図、第３
図は帯電ローラーの感光体ドラム接触部の圧力分布図、
第４図は本発明の他の実施例のプロセスカートリッジの
要部の断面図である。 図の１は感光体ドラム、２はクリーニング装置、３はク
リーニング装置の容器、４はクリーニングブレード、５
は一次帯電ローラー　６は帯電ローラーのクリーニング
装置、７は転写帯電ローラーである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、像担持体に接して回転する帯電ローラーと、該帯電
   ローラーの像担持体と反対側にある壁との隙間に帯電ロ
   ーラーに押し付けられて摺擦する帯電ローラーのクリー
   ニング材を具備することを特徴とする帯電装置。 ２、前記クリーニング材はクリーニングブレード支持部
   に取付けられている特許請求の範囲第１項に記載の帯電
   装置。