JPH03101768A - 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） 本発明は帯電装置に関する． より詳しくは、直接帯電用・摩擦帯電用等の回転ローラ
・回動ベルト等の帯電用回転体を被帯電体に出接させて
被帯電体面を帯電処理（除電処理も含む）する帯電装置
に関する． （従来の技術） 例えば、電子写真複写装置・レーザービームプリンタ・
静電記録装置等の画像装置装置に於て，感光体・誘電体
等の像担持体、その他転写材等の被帯電体を帯電処理す
る手段機器としては従来よりコロナ放電装置が広く利用
されている．コロナ放電装置は像担持体等の被帯電体面
を所定の電位に均一に帯電処理する手段として有効であ
る．しかし高圧電源（ＤＣ５〜８ＫＶ）を必要とする、
コロナ発生時にオゾンを比較的多く発生する、電力的に
も効率が悪い等の問題点を有している． そこで前記したような接触方式の帯電装置が注目されて
いる．特にバイアス電圧を印加した帯電部材を被帯電体
に当接させて相対移動させて被帯電体面に電荷を直接的
に転移（注入）して所定の電位に帯電する直接帯電方法
又は装置は、被帯電体面に所望の電位を得るのに必要と
される印加電圧の低圧化がはかれること，帯電過程で発
生するオゾン量が極〈微量でありオゾン除去フィルタの
必要性がなくなること、そのために装置の排気系等の構
成が簡略化されること，メンテナンスフリーであること
、構成が簡単であること、等の長所を有しており、その
実用化研究・開発提案が多数なされている（特開昭５７
−１７８２６７　・５Ｂ−１０４３５１●５８−４０５
８６●５８−１３９１５８　●５８−１５０９７５号等
）．本出願人も帯電ムラのない均一な帯電処理等を目的
として帯電部材に対して直流電圧と帯電開始電圧の２倍
以上のピーク間電圧を有する脈流電圧との重畳電圧を印
加することや、帯電部材から被ｍ電体への異常放電や絶
縁破壊をなくすために帯電部材を複数層構成にすること
など種々の提案をしている（特願昭８１−２９８４１９
　●８２−２３０３３４号等）． 第３図は像担持体の帯電手段として直接帯電装置を使用
した転写式電子写真方式の画像形成装置の一例の概略構
成図である． ｌは像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体（
以下、感光ドラムと記す）であり、矢示ｍの反時計方向
に所定の周速度（プロセススビード）をもって回転駆動
される． ５は直接帯電部材としての帯電ローラであり、感光ドラ
ム１面に対して所定の押圧力をもって当接していて、木
例のものは感光ドラム１の回転駆動に伴ない従動回転す
る，５ａはこの帯電ローラ５に対して所定のバイアス電
圧を印加する電源である．而してこの帯電ローラ５によ
り回転感光ドラム１面が所定の電位に均一帯電される．
次いでその感光ドラム１の均一帯電処理面に対して露光
部７において不図示の画像情報露光手段（レーザービー
ム走査露光・光像投影スリット露光等）による光像露光
Ｌがなされることで目的画像情報の静電潜像が形成され
る． その潜像は次いで現像装置８でトナー現像され，その現
像像が不図示の給紙部から適切なタイミングで感光ドテ
ムｌと転写ローラ１１との間の転写部へ導入された転写
材Ｐに対して転写されていく． 転写部を通った転写材Ｐは感光ドラム１面から分離され
て不図示の像定着部へ搬送される．像転写後の感光ドラ
ム１面はクリーニング装置２により転写残りトナー等の
付着汚染物の除去を受けて清浄面化されて，繰り返して
作像に供される． 木例のクリーニング装置２はブレードクリーニング式で
あり、クリーニングブレード４の先端エッジ部を感光ド
ラムｌの面移動方向にカウンタの方向に所定の押圧力を
もって当接させてあり，そのブレード４の当接エッジ部
で感光ドラム１面の転写残りトナー等が拭掃除去されて
感光ドラム１面が清浄面化される．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ボリフッ化ビニリデ
ン（ＰＶＤＦ）が塗布されており装置の初期使用時の所
謂ブレードめくれの発生を防止するようにしている． 前述の帯電ローラ５はクリーニング装置２の容器３の底
部に設けた凹部に回転自在に軸受支持させて収容配設し
てあり、その近傍の容器壁３ａに帯電ローラ５のクリー
ニング部材６を接着して配設してある． なお木例の画像形成装置は感光ドラム１・？ｆｆ電ロー
ラ５・現像装置８・クリーニング装置２の４つのプロセ
ス機器を画像形成装置本体に対して一括して着脱自在の
プロセスカートリッジＫとして構成して装置のメンテナ
ンスを簡素化するようにしてあるが，これは本発明の要
点外であるので説明を省略する． 直接帯電は帯電生成物（オゾンやＮＯｘなど）の発生は
もともと少ないのであるが、それでも装置がくり返して
使用されると帯電生戒物や帯電部材としての帯電ローラ
５に付着した紙粉等の異物が帯電ローラ５から感光ドラ
ム１面に直接にこすりつけられることになり経時的に感
光ドラム１面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ことがある．また、空
気中及び転写材上のゴミやチリ，特にクリーニングブレ
ード４に製造時に塗付された固体潤滑剤であるポリフッ
化ビニリデンが装置輸送時の振動や衝撃、また感光ドラ
ム１の回転による振動等によりクリーニングブレード４
より剥れ、感光体ドラム１の回転に伴って帯電ローラ５
面に付着する．ポリフッ化ビニリデンは絶縁体であるの
で、ボリフッ化ビニリデンが帯電ローラ５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，帯電ローラ５の周期と同じ間隔で黒点あるい
は自抜けの画像不良・画像欠陥が発生する．更に帯電ロ
ーラ５面に付着した異物は感光ドラム１面を経時的に傷
つけ、スジ状の画像欠陥を生じさせる． そこで帯７１ローラ５面にはクリーニング部材を当接し
てクリーニングする構成がとられる．帯電ローラ５のク
リーニング部材としてフィルム状のスクレーパーを用い
た場合，帯電ローラ５面の微小な凹凸にスクレーバーが
追従しにくく、帯電ローラとスクレーバーの間に部分的
に微小な隙間が生じ易〈、付着物が部分的に残り易いと
いった欠点がある．この欠点をなくすためにスクレーパ
ーの当接圧を強くすると帯電ローラが傷つき易くなって
しまう．柔軟なスクレーパーを帯電ローラに精度良く当
接させるためには該スクレーパーを板金等の頑丈な支持
台に接着してユニットとし、更にそのユニットを精度良
く装置に取り付ける必要があり、部品点数、組立て工数
の増加を招く． そこでクリーニング部材６としてスポンジ材を用いそれ
を帯電ローラ５に当接させてローラ面を摺擦してクリー
ニングする構成が採択されている． スポンジ材６は多孔質であるため、帯電ローラ５上のボ
リ７フ化ビニリデン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る．また、スポンジ材は弾性力が
あり、被クリーニング部材面の形状に対応して変形しや
すいため、特に取付け精度を必要とせずに確実に付着物
を除去することができる．スポンジ材は例えば発泡ポリ
ウレタンや発泡ポリエチレン等が用いられる．従来はそ
のクリーニング部材６としてのスポンジ材を第４図（Ａ
）に示すようにスポンジ材先端面を帯電ローラ５面に押
し当てさせ、その反対側の面を取付け支持部材面３ａ（
本例の場合は帯電ローラ５を収容したクリーニング装置
容器３の凹部壁面）に接着して配設している．スポンジ
材６は帯電ローラ５との抑圧接触で最大Ｃだけ弾力性に
抗して圧縮されている．これによりクリーニング部材６
は帯電ローラ５の凹凸や偏心に対しても確実に接触摺襖
し、付着異物を効果的に除去することができる． （発明が解決しようとする問題点） しかし，帯電ローラ５が図中矢示方向に回転し，繰り返
し使用されると、クリーニング部材６と帯電ローテ５の
摩擦力によりクリーニング部材６としてのスポンジ材は
第４図ＣＢ）のように変形する．即ち帯電ローラ５の回
転方向の下流側へ徐々に傾斜していき、クリーニング部
材６の下側の接着面付近６ａに大きな引っ張り応力がか
かり遂には接着面がはがれたり、クリーニング部材６が
部分的にちぎれてしまうことがあった．そこで第４図（
Ｃ）のようにクリーニング部材６たるスポンジ材の帯電
ローラ５に対する押圧を軽しくてスポンジ材の圧縮量を
Ｃと小さく設定すると，クリーニング部材６と帯電ロー
ラ５の相互摩擦力は減少するので、クリーニング部材６
が帯電ローラ５の回転方向へ変形してしまうことはなく
なる．黙しながら、クリーニング部材６の圧縮量がＣと
小さいため帯電ローラ５面の凹凸や偏心に対して充分対
応しきれず付着異物を確実に除去することができない（
クリーニング性の低下）．即ち帯電ローラ５に対するク
リーニング部材６としてのスポンジ材の押付け力を減少
させると，部品寸法のばらつき特にスポンジ材の厚みの
ばらつきや帯電ローラの振れ，真直度不良などにより帯
電ローラとスポンジ材が部分的に接触しなくなりその非
接触部の帯電ローラのクリーニングができないという組
立て品が一部に発生してしまう．この様に帯電ローラ５
のクリーニング部材６としてスポンジ材を用いる場合，
スポンジ材は弾性力により帯電ローラの形状に対応して
変形するため，その変形量が大き過ぎる即ち帯電ローラ
に対する押付け力が強過ぎるとスポンジ材のちざれ●は
がれの問題が発生し、変形量が小さ過ぎる即ち押付け力
か弱過ぎると、部分的に帯電ローラとスポンジ材が接触
しない部分が生じてクリーニング性が悪いという問題が
あった． 上記のような問題は、直接帯電用・摩擦帯電用等の帯電
部材がローラ型のものに限らず，ベルト型などの回転体
（回動体）である場合に共通する問題である． 木発明は同じく帯電用回転体のクリーニング部材として
スポンジ材を用いるものであるが，上記のような問題を
解消したものである． （問題点を解決するための手段） 木発明は、被帯電体に当接して被帯電体面を帯電する帯
電用回転体の面に当接して摺擦しクリーニングするスポ
ンジ材を，帯電用回転体の中心から該スポンジ材の取付
け支持部材面へ垂線を引いたときの該垂線とスポンジ材
の端面とが一致，あるいは間隙を有するように配置せし
めたことを特徴とする帯電装置である． （作　用） 即ち，クリーニング部材としてのスポンジ材を帯電用回
転体に角当たりするように配置することにより、スポン
ジ材の帯電用回転体に対する圧縮量を確保しつつ接触面
積を減少させたもので，これにより確実に帯電用回転体
上の付着異物を取り除くことができ，即ち帯電用回転体
のクリーニングを効果的に行なうことができ、またスポ
ンジ材のはがれ・ちざれを防止して耐久性を向上するこ
とができたものである． （実施例） 第１図は前述第３図例の画像形成装置において帯電ロー
ラ５に対するクリーニング部材６としてのスポンジ材を
本発明に従って配置した状態を示す要部の図である．即
ちクリーニング部材６をその端面６１が？ｉＦ電ローラ
５の中心から該クリーニング部材を貼付けて支持させる
クリーニング容器３の壁面３ａへ降ろした垂線ｄより間
隙ｂを存している関係に帯電ローラ５に接触させて該壁
面３ａに貼付けて配置させてある．帯電ローラ５に対す
る接触によるクリーニング部材の圧縮量はＣと＃述第４
図（Ａ）の場合と同じであるが，帯電ローラ５とクリー
ニング部材６の接触している長さが第４図（Ａ）のもの
より短くなっており、その分帯電ローラ５とクリーニン
グ部材６の摩擦力は小さい．従って第４図（Ｂ）のよう
にクリーニング部材６が帯電ローラ５の回転方向へ大き
く変形することはなく耐久性があり，かつ帯電ローラ５
の凹凸や偏心に対してもクリーニング部材６は確実に接
触摺擦し、付着物を効率的に除去する．なお，クリーニ
ング部材６の厚みが同じ場合、第４図（Ａ）の場合と第
１図の場合とで帯電ローラ５によるクリーニング部材６
の圧縮量Ｃｔよ若干異なるが，第１図の場合、垂線から
の距１ａｂが帯電ローラ５の半径ｒに対し充分小さけれ
ば、帯電ローラ５によるクリーニング部材６の圧縮量Ｃ
はほとんど変化がない． 具体的にはｂ≦０．２ｒのときＣは２％以下の減少であ
る．またｂｏｏ　．２　ｒであってもクリーニング部材
６の厚みをそれに応じて増せば良い．第２因はクリーニ
ング部材６を帯７ｒＬローラ５の回転方向の下流側へ第
１図の場合と同じように，クリーニング部材６の端面６
ｌが帯電ローラ中心からのクリーニング装置容器３の壁
面３ａ即ちクリーニング部材取付け支持面への垂線ｄよ
り間隙ｂを存した関係となるように、壁面３ａに貼付け
たときの図である．この場合でもクリーニング部材６の
圧縮量Ｃｌ′Ｋ　第４図（Ａ）の場合と同じ量があり、
帯電ローラ５とクリーニング部材６の接触している長さ
は第１図の場合と同じであり，同様に帯電ローラ５の効
率的なクリーニングが行なわれ，かつ耐久使用が可能で
ある．＠５図は前述第３図例の画像形成装置とは異なる
構成形ふの画像形成装置の概略構威を示している．この
装置も第３図例装置と同じく転写式電子写真方式の画像
形成装置であり，感光ドラムｌ・帯電ローラ５・現像装
ｒａ８・クリーニング装２１２の４つのプロセス機器を
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Ｋとして構成してある．第３図例装置と共
通の構成部材・部分には同じ符号を付して再度の説明を
省略する．感光ドラムｌは矢示の時計方向ｎに所定の周
速度で回転駆動される． 木例では帯電ローラ５は感光ドラム１の上方に配置され
、支持枠９に囲まれている．クリーニング部材（スポン
ジ材）６は、支持枠９の隅に図の様に貼付けられており
、クリーニング部材６の端面６１が帯電ローラ５の中心
から支持枠９への垂線ｄより間隙ｂを存している関係に
配設してある．帯電ローラ５によるクリーニング部材６
の圧縮量Ｃは前記第４図（Ａ）、第１図及び第２図例の
ものと同じである． 本実施例では，帯電ローラ５の中心から支持枠９への垂
線が図中ｄ及びｅと２本あるのでクリーニング部材６の
支持枠９に対する貼付け配置位置は第５図に示す位置に
限らず、クリーニング部材６の端面６１が垂線ｄあるい
はｅに一致あるいは間隙ｂを存した関係にあり、かつク
リ一二ンク部材の圧ｍ量Ｃを満足させる位置であればど
こでも良い．但し、本実施例では帯電ローラ５が感光ド
ラムｌの上方にあるため、クリーニング部材６で帯電ロ
ーラ５より掻き取られたゴミやポリフッ化ビニリデンが
感光ドラムｌ上に落下しないようにクリーニング部材の
位置を決めるのが良い．即ち第５図に示す位置の他に、
第６図や第７図に示す位置である． また、第３図や第５図の画像形成装置において，転写ロ
ーラ１１は電源１１ａからバイアス電圧が印加されてい
て転写材Ｐの裏面に接して直接帯電する帯電ローラであ
るので．木発［！１はこの転写ローラ１１のクリーニン
グ手段構成としても適用できる． （発明の効果） 以上説明したように、帯電ローラ等の帯電用回転体のク
リーニング部材にスポンジ材を用いることにより安価に
かつ確実に帯電用回転体上の付着異物を取り除き、更に
、該クリーニング部材を帯電用回転体の中心からクリー
ニング部材の取付け支持部材面へ垂線を引いたとき、該
垂線と、帯電用回転体とクリーニング部材が接触する面
が一致或いはある適当なる間隙ｂを有するように配置す
ることにより、帯電用回転体に該クリーニング部材が長
時間押し付けられ繰り返し使用されてもクリーニング部
材が取付け支持部材面からはがれたり．ちぎれたりする
ことが防止でき，かつ帯電用回転体を確実に充分に摺擦
できるだけのクリーニング部材の圧縮量Ｃを確保して帯
電用回転体上の付着異物を確実に取り除くことができる
．

【図面の簡単な説明】

第ｌ図は本発明に従ってクリーニング部材としてのスポ
ンジ材を帯電ローラに対して接触させて配置した例の図
． 第２図は他の配置例の図． 第３図は帯電ローラを使用した画像形成装置の一例の概
略構成図． 第４図（Ａ）　　　（Ｂ）　　　（Ｃ）は従来のクリー
ニング部材配置例及びその欠点を示した図．第５図は他
の画像形成装置例の概略構成図．第６図●第７図は夫々
クリーニング部材の他の配置例の図． ｌは像担持体としての感光ドラム．５は直接帯電部材と
しての帯電ローラ、６はそのクリーニング部材としての
スポンジ材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）被帯電体に当接して被帯電体面を帯電する帯電用
   回転体の面に当接して摺擦しクリーニングするスポンジ
   材を、帯電用回転体の中心から該スポンジ材の取付け支
   持部材面へ垂線を引いたときの該垂線とスポンジ材の端
   面とが一致、あるいは間隙を有するように配置せしめた
   ことを特徴とする帯電装置。