JPH03103878A

JPH03103878A - 接触帯電装置

Info

Publication number: JPH03103878A
Application number: JP24257089A
Authority: JP
Inventors: Koichi Okuda; 幸一奥田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-09-19
Filing date: 1989-09-19
Publication date: 1991-04-30
Anticipated expiration: 2010-10-25
Also published as: JPH0799442B2

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）木発明は、バイアス電圧を印加した帯電部材（導電性部
材）を被帯電体面に接触させることで被帯電体面を所定
の電位に帯電処理（除電処理も含む、以下同じ）する接
触（直接）帯電装置に関する。

（従来の技術）例えば、電子写真装置（複写機・レーザービームプリン
タ等）●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。しかし高圧電源を必要とし、オゾンの発生がある
（特にマイナスイオン放電時）などの問題点を有してい
る．このようなコロナ放電装置に対して、前記のように電仄
（例えば１〜２ＫＶ程度の直流電圧、或いは直流電圧と
交流電圧との重畳電圧など）を印加した導電性帯電部材
（ローラ状●ブレード状・ベルト状・ウエブ状・パッド
状・ブロック状・ロッド状・ブラシ状など）を接触させ
ることにより被帯電体面に電荷を直接に移行（注入）し
て被帯電体面を所定の電位に帯電させる接触帯電装置は
、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、構威が簡素である、等の特長を有しているこ
とから、例えば画像形成装置において従来のコロナ放電
装置にかえて感光体・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。

第５図に帯電部材としてローラ体を用いた接触帯電装置
の構威略図を示した。１は被帯電体であり、木例では回
転ドラム型の電子写真感光体とする。図はそのドラム型
感光体周面の１部だけを示している。感光体ｌはアルミ
ニウム等の導電性基層１ｂとその外面に積層した光導電
層１ａとからなり矢示Ａの時計方向に所定の周速度（プ
ロセススピード）をもって回伝駆動されている。

２は接触帯電装置の帯電部材としてのローラ体（以下帯
電ローラと記す）である。この帯電ローラ２は不図示の
加圧機構により感光体１面に対して所定の押圧力（総圧
１００ｇ〜１０ｋｇ）をもって当接され、感光体ｌの回
転に伴ない従動回転する。

帯゛屯ローラ２は芯金２Ｃとその外周に形成した導電層
２ｂとからなり、芯金２０に電源３より例えばｉｏｏ−
ｔｏｏｏｖ．’ｇ流ビーク問電圧１〜１０ＫＶを印加す
ることで回転感光体１面が所定の電位に均−｛１｝電さ
れる。

帯電ローラ２の導電層２ｂとしては、例えばカーボン●
企屈・企属酸化物等の導電粉をゴムや樹脂に分散し、体
積抵抗値をｌＯΩ・Ｃｍ未満としたものなどである。

（発明が解決しようとする問題点）帯電部材としての帯電ローラ２の硬度は十分に低くなけ
ればならない。というのはローラ２の表面形状がわずか
数１０〜数１００ｐｍ（ぼんでいた際、ローラ硬度が高
いと被帯電体としての感光体１面からローラ２面がその
くぼみ部分で浮いてしまい、帯電不良を生じるからであ
る。

一方、ローラ２の硬度を下げるため導電層２ｂの硬度を
下げていくと、ローラ２表面の摩擦係数が大きくなる。

これにより、ローラ２と感光体１が当接して回転する際
にニップＮ近傍のローラと怒光体の接触角度θが不思則
に変動し、｛ＩＰ電むらを生ずる。

通常この問題が発生しない様に帯電ローラ２表面を硬度
の比較的高い樹脂の薄膜で覆い（帯電ローラ表面の樹脂
コーティング）ローラ表面の摩擦係数を下げているが、
ローラ２の製造工程が長く、複雑になってしまう。

上記の問題は帯′屯部材がローラ体でなく、ブレード体
やパッド体等の他の形状形態の場合にも共通の問題であ
った。

本発明は帯電部材を被帯電体面に部分的な浮き部なく十
分に密接化させるために硬度を低いものとした場合でも
、面倒な帯電部材表面樹脂コーティング処理をしなくと
も、より簡単な手段構威をもって帯電部材表面の摩擦係
数を低下させて摩擦係数が大きいことによる前記のよう
な帯電むらの発生を防止し、常に安定した均一な帯電処
理を実行できるようにした接触帯電装置を提供すること
を１」的とする。

（問題点を解決するための手段）本発明は、バイアスを印加した帯電部材を被帯電体面に
接触させて被帯電体面を帯電処理する帯電装置であり、
前記帯電部材の被帯電体面との接触面に粉末が塗布され
ている、ことを特徴とする接触帯電装置である。

また本発明は上記の装置において、粉末は体積抵抗値が
ｌＯΩ・ｃｍ以下であること、粒径が０　．　１　ｐｍ
以上であること、などを特徴とする接触帯電装置である
。

（作　用）帝電部材に粉末をまぶす、粉末分散液を塗布して乾燥す
る等の手段で帯電部材に塗布することにより、塗布粉末
の滑性により帯電部材の被帯電体面に対する摩擦係数が
低減し、帯電部材を被帯電体面に対して部分的な浮き部
な〈十分に密接化させるべく硬度を低いものとした場合
でも帯電部材の被帯電体面に対する摩擦係数が常に低〈
維持されるので帯電むらの発生が防止されて安定した均
一な惜電処理が実行される。

ｍ電部材の粉末塗布処理ｊよ、帯電部材表面に樹脂コー
ティング処理するよりもはるかに簡単な処置である。

帯電部材に塗布して施した粉末に凝集部があると、粉末
が絶縁性である場合にはその粉末凝集部において帯電部
材から被帯電体へ電荷が移動できなくなり帯電不良を生
じることがあるが、粉末として体積抵抗値が１０Ω●ｃ
ｍ以下の導電性を有するものを用いれば粉末粒子が凝集
をおこしてもその凝集部でも帯電部材から被帯電体への
電荷移動ができ帯電不良を生じない。

また粉末は絶縁性のものにしても導電性のものにしても
粒子の粒径を０．１Ｂｍ以上のものにすると凝集を起こ
しにくくなり粒子凝集に起因する帯電不良が生じにく〈
なる。

実施例第１図は前述第５図例の接触帯電装置の帯電部材たる帯
電ローラ２の周面に粉末４を塗布処理した状態の模型図
を示している。被帯電体としての感光体ｌの構成、帯電
ローラ２自体の構成は第５図例のものと同じである。

帯電ローラ２は粉末４の塗布により感光体ｌに対する表
面摩挨係数が低減する．粉末４としてはセルロース、ポ
リエチレン、ポリスチレン、ＰＶｄＦ等の樹廂粒子、シ
リカ、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化すず等の金属酸化物
粒子、あるいは金属粒子、カーボン粒子または樹脂粒子
を導電性物質でコートしたものなど何でもよい。さらに
はトナーでもよい。

次に実験例を示す。第１図の装置で、帯電ローラ２の外
径１２ｍｍ、芯金２Ｃの径６　ｍ　ｍ、電源３による？
ｉＦ電ローラ２への電圧印加をＡＣ周波数１５０Ｈｚ＠
ＡＣピーク間電圧２ＫＶ＠ＤＣ電圧７００Ｖ、プロセス
スピード２　５　ｍｍｌｓｅｃとして、温度ｌ５゜Ｃ・
湿度ｌＯ％ＲＨ下において硬度の異なる帯電ローラ２で
粉末４の有無による帯電むらの差を調べた。

帯電ローラ２の導電層２ｂはＥＰＤＭにカーポ３ンを分散し、体積抵抗値を１０Ω・ｃｍとし、可塑剤と
してのバラフィンオイルの配合量をかえる事でゴム硬度
を調整した。帯電ローラ２の表面は十点平均粗さで２７
ｔｍ未満である。

粉末としては粒径５ｆｉＬのシリカ粒子を川いた。

第１表にその結果を示す。粉末塗布のない帯電ローンで
は導電層２ｂのゴム硬度が６０”以下になると帯電むら
を生じるのに対して、粉末塗布を行った帯電ローラでは
ゴム硬度２０’まで帯電むらを生じていない。

第１表において、Ｏ印は帯電ムラなし、Ｘ印は帯電ムラ
あり、を示す。

第１表さらに詳しく調べたところ、絶縁性の材質でできた粉末
において粉末の粒径が小さいと第２図のＢ部の様に、粉
末４が凝集し、その凝集部Ｂにおいて帯電ローラ２から
感光体１へ電荷が移動できなくなり、帯電不良を生ずる
事があるとわかった。

第２表は導電層２ｂの硬度２０゜のものにおいて、粉末
４としてのボリスチレン粒子の粒径を変えて実験した鮎
果である。粒径が０．１ＪＬｍ以上のものでは帯電不良
は生じないのに対し、粒径０．０５ＩＬｍ以下では部分
的に粒子が凝集ルし、帯電不良を起こしている．第２表において、０印は帯電不良なし、×印は帯電不良
あり、を示す。

ｌｌまた、ボリスチレンにカーボンを分散し体積抵抗測定後
に粉砕して粒径０．０５μｍの粉末粒子４を作威し、こ
の粉末を帯電ローラ２に塗布して上記と同様に市電不良
を生じるか調べたところ、第３表のように体積抵抗値が
１　０　ｄ’・ｃｍ以下であれば粒子が凝集をおこして
も帯電ローラ２から感光体１へ電荷が移動でき帯電不良
を生じない事がわかった．第３表において、Ｏ印は帯電不良なし、Ｘ印は帯電不良
あり、を示す。

第２表第３表以上、帯電部材としてローラ体のもの（帯電ローラ２）
についての実施例を述べたが、本発明は第３・４図例の
ように帯電部材がブレード体（帯電ブレード）５である
もの、その他ベルト状（ベルト帯電）●ウエブ状・パッ
ド状・ブロック状・ロンド状等の形態のものであっても
同様に適用して効果を得ることができる。

第３図の帯電ブレード５は被帯電体１の面に対して該被
帯電体の面移動方向に順方向に接触させて設けた形態を
、第４図の帯電ブレード５は逆にカウン夕方向に接触さ
せて設けた形態を示している。

第４図のようにカウン夕方向に接触させた形態のものに
おいて帯電ブレード５の被帯電体接触面に粉末４を塗布
して摩擦係数を下げることで前述の作用効果が得られる
他に、ブレード５の所謂めくれ現象の防止も効果的にな
される。

（発明の効果）以上のように未発明は接触帯電装置について、帯電部材
を被帯電体面に部分的な浮き部なく十分に密接化させる
ために硬度を低いものとした場合でも、面倒な帝電部材
表面樹脂コーティング処理をしなくとも、帯電部材に粉
末を塗布するという、より簡単な手段構成をもって帯電
部材表面の摩擦係数を低下させて摩擦係数が大きいこと
による帯電むらの発生を防止し、常に安定した均一な帯
電処理を実行できるもので、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｛１′Ｆ電ローラに粉末を塗布して施した状態
の模型図、第２図は塗布粉末に凝集部が存在している状
態の模型図、第３図●第４図は夫々帯電部材をブレード
体としたもののＳ成４ｌ！型■、第５図は帯電ローラを
用いた接触帯電装置の模型図である。ｌ５ｌは被帯電体としての感光体、２●５は帯電部材として
の帯電ローラ又は帯電ブレード、３は電圧印加電源、４
は塗布粉末、Ｂは粉末凝集部．ｌ６０許出頴人キヤノン株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）バイアスを印加した帯電部材を被帯電体面に接触
させて被帯電体面を帯電処理する帯電装置であり、前記
帯電部材の被帯電体面との接触面に粉末が塗布されてい
る、ことを特徴とする接触帯電装置。
（２）前記粉末の体積抵抗値が１０Ω・ｃｍ以下である
事を特徴とする請求項１記載の接触帯電装置。
（３）前記粉末の粒径が０．１μｍ以上である事を特徴
とする請求項１又は同２記載の接触帯電装置。