JPH04275569A

JPH04275569A - 帯電装置

Info

Publication number: JPH04275569A
Application number: JP3733491A
Authority: JP
Inventors: Kenju Oka; 岡　建樹
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1991-03-04
Filing date: 1991-03-04
Publication date: 1992-10-01

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、帯電装置、詳しくは電
子写真複写機、プリンタ等の静電潜像担体の表面を一定
の電位に帯電するための帯電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、複写機やプリンタ等において、
静電潜像担体の帯電装置としては、スコロトロン・チャ
ージャが使用されている。近年では、静電潜像担体とし
て有機感光体が使用されているが、有機感光体の帯電電
位は負極性であり、スコロトロン・チャージャで負極性
の大きな電流量のコロナ放電を行なうと、Ｏ３あるいは
ＮＯｘが発生し、環境が汚染されるという問題点を生じ
ている。

【０００３】これに対して、導電性のブラシを感光体に
接触させつつ該ブラシに電圧を印加して帯電するブラシ
方式が考えられる。帯電ブラシによればオゾン等の環境
汚染物質の発生が殆どない。しかし、感光体表面へのブ
ラシの接触むらにより帯電むらが発生し、画像ノイズと
して現れる問題点を有している。

【０００４】

【発明の目的、構成、作用】そこで、本発明の目的は、
オゾン等の環境汚染物質の発生が極めて少なく、しかも
、静電潜像担体の表面を所定の電位に均一に帯電するこ
とができる帯電装置を提供することにある。以上の目的
を達成するため、本発明に係る帯電装置は、静電潜像担
体の表面を第１の電位に帯電する帯電ブラシと、前記第
１の電位を有する静電潜像担体の表面に第１の電位とは
逆極性の電荷を付与してその表面電位を第１の電位より
も低い第２の電位まで低下させるスコロトロン・チャー
ジャとから構成されている。

【０００５】帯電ブラシによって静電潜像担体の表面に
帯電された第１の電位は、ブラシの接触むらによってど
うしても帯電むらが発生する。しかし、スコロトロン・
チャージャによって逆極性の電荷を付与することにより
、前記帯電むらが解消され、第２の電位（静電潜像を形
成するための表面電位）として安定した均一な電位に調
整される。静電潜像担体としては、一般的な有機感光体
が使用され、その帯電電位は負極性であるため、スコロ
トロン・チャージャによって付与される調整用の電荷は
正極性であり、正極性のコロナ放電ではオゾン等の環境
汚染物質は殆ど発生しない。

【０００６】

【実施例】以下、本発明に係る帯電装置の実施例につき
、添付図面に従って説明する。図１は本発明に係る帯電
装置を含む複写機を示し、感光体ドラム１はその外周面
に有機感光体層を設けた周知のもので、矢印ａ方向に回
転駆動可能とされ、その周囲には次の作像エレメントが
回転方向に沿って配設されている。

【０００７】帯電ブラシ２：　　感光体ドラム１の表面
に電荷を所定の電位に付与するもので、その支軸２１に
は電源２５が接続されている（図２参照）。なお、その
詳細については後述する。スコロトロン・チャージャ３：　　感光体ドラム１の表
面電位を前記帯電ブラシ２による帯電むらが残らないよ
うに安定させるためのもので、図２に示す如く、チャー
ジ・ワイヤ３１には電源３３が接続され、グリッド３４
には電源３５が接続されている。チャージ・ワイヤ３１
には電源３３から前記帯電ブラシ２とは逆極性の電圧が
印加され、グリッド３４には電源３５から帯電ブラシ２
と同極性で帯電ブラシ２で帯電された表面電位より低い
電位の電圧が印加される。

【０００８】画像露光用光学系：　　原稿台ガラス１９
上に載置された原稿の像をレンズ、ミラーを介して感光
体ドラム１上に投影し、ポジの静電潜像を形成する。現像装置５：　　現像剤攪拌搬送手段５３と現像電極と
して機能する現像スリーブ５１とを備えた磁気ブラシ方
式による周知のものである。現像スリーブ５１はマグネ
ットローラ５２を内蔵し、図２に示す如く矢印ｂ方向に
回転駆動可能とされ、かつ、現像バイアスを印加するた
めの電源５４が接続されている。現像剤は磁性キャリア
と絶縁性トナーとの混合物からなり、互いの摩擦帯電に
よりトナーは帯電ブラシ２とは逆極性に、キャリアはそ
の逆極性に帯電する。そして、現像スリーブ５１には電
源５４から帯電ブラシ２と同極性の現像バイアスが印加
される。

【０００９】転写チャージャ６：　　感光体ドラム１の
下部に密着して通過する複写紙に対して電界を付与し、
前記現像装置５にて形成されたトナー画像を複写紙上に
転写するものである。チャージ・ワイヤには電源６１か
ら前記絶縁性トナーの帯電極性とは逆極性の電圧が印加
される。分離チャージャ７：　　転写後の複写紙を感光体ドラム
１の表面から剥離するため、転写チャージャ６によって
複写紙に対して与えられた電荷を除電するものである。チャージ・ワイヤには電源７１から交番電圧が印加され
る。

【００１０】クリーニング装置８：　　ブレードにて感
光体ドラム１の表面に残留したトナーを除去する。イレーサランプ９：　　光照射にて感光体ドラム１の表
面に残留した電荷を消去する。一方、複写紙は自動給紙カセット１１に収容されており
、給紙ローラ１０の回転に基づいて最上層のものから１
枚ずつ給紙され、タイミングローラ１２で所定のタイミ
ングに同期して転写部へ送られる。転写後はエアーサク
ション手段（図示せず）を備えた搬送ベルト１３にて定
着装置１４へ送り込まれ、ここでトナー画像の定着を施
された後、排紙トレイ１５上へ排出される。

【００１１】ここで、本実施例におけるチャージャ等の
具体的条件を示す。感光体：　　積層型有機感光体システム速度（感光体ドラム１の周速度）：　　１５０
ｍｍ／ｓｅｃ帯電ブラシ２：電源２５　　負極性、−１．２ｋＶスコ
ロトロン・チャージャ３：電源３３　　正極性、＋５．
５ｋＶ電源３５　　負極性、−６００Ｖグリッドのメッシュピッチ　　０．７５ｍｍグリッドと
感光体との距離　　１．０ｍｍ現像バイアス：電源５４
　　負極性、−２５０Ｖ転写チャージャ６：電源６１　
　負極性、−６．０ｋＶ分離チャージャ７：電源７１　
　±５．７ｋＶ（ＲＭＳ）、４００Ｈｚトナー：　　正極性ここで、帯電ブラシ２について図３、図４を参照して詳
述する。

【００１２】帯電ブラシ２はカーボンを含有したレーヨ
ン、ナイロン等の導電性繊維からなり、導電性の布２３
に植えつけられ、支軸２１を備えた円筒形ローラ２２の
外周面に固着されている。ブラシ２の繊維は太さ約３０
μｍで５ｍｍの長さを有している。また、ブラシ２の抵
抗値は、１ｋＶの電圧印加時において軸方向の長さ１ｃ
ｍ当たり約１０５Ω／ｃｍである。ローラ２２は１５ｍ
ｍの外径Ｄを有し、感光体ドラム１との間隔Ｌは４ｍｍ
に設定されている。即ち、帯電ブラシ２は感光体ドラム
１の表面に対して約１ｍｍ食い込んだ状態でセットされ
る。帯電ブラシ２は８０ｒｐｍで矢印ｃ方向に回転駆動
され、回転方向は感光体ドラム１と同方向であるが、接
触部分において両者は互いに逆方向に移動することとな
る。なお、帯電ブラシ２は感光体ドラム１と接触部分に
おいて速度差があればいずれの方向へ回転させてもよい
。

【００１３】以上の条件下における画像形成工程は、帯
電ブラシ２によって付与された初期表面電位をスコロト
ロン・チャージャ３で調整する（低下させる）点を除い
ては従来の電子写真画像形成工程と同様である。本実施
例において、帯電ブラシ２によって付与される感光体ド
ラム１の表面電位は約−８００Ｖであり、電源２５から
の印加電圧（−１．２ｋＶ）よりも低いのは、放電しき
い値があるためと考えられる。この第１の表面電位は図
５（ａ）に示すように若干の不均一性を有している。こ
の第１の表面電位は、次にスコロトロン・チャージャ３
によって逆極性の電荷を付与することによって、図５（
ｂ）に示すように、約−６００Ｖの第２の表面電位に調
整される。

【００１４】この状態で原稿画像を投影し、複写紙上に
画像を形成したところ、黒ベタあるいはハーフトーンの
原稿画像であっても均一性のある美しい画像が得られた
。また、帯電装置近傍のオゾン濃度を測定したところ、
約１〜２ｐｐｍであった。一方、比較例１として、感光
体ドラム１の表面を帯電ブラシ２のみで帯電し、シート
上に画像を形成した。この場合は、電源２５からの印加
電圧を−１．０ｋＶとし、約−６００Ｖの表面電位を形
成し（図６（ａ）参照）、その状態で露光、現像、転写
を行なった。この場合は、黒ベタ、ハーフトーンの画像
中に筋状のむらが見られた。これは、図６（ａ）に示さ
れているように、帯電ブラシ２による初期表面電位のむ
らに起因する。但し、コロナ放電によらないため、帯電
装置近傍でのオゾン濃度は約１ｐｐｍないしはそれ以下
であった。

【００１５】さらに、比較例２として、感光体ドラム１
の表面をスコロトロン・チャージャ３のみで帯電し、シ
ート上に画像を形成した。この場合は、電源３３からチ
ャージ・ワイヤ３１へ−６．０ｋＶの電圧を印加し、グ
リッド電圧を−６００Ｖとした。その結果、感光体表面
電位は図６（ｂ）に示すとおり約−６００Ｖで均一とな
り、黒ベタ、ハーフトーンの画像ともに均一性のある美
しい画像が得られた。しかし、帯電装置近傍のオゾン濃
度は約１０ｐｐｍであった。これは、スコロトロン・チ
ャージャ３で負極性のコロナ放電（総電流は約−７００
μＡ）を行なっていることに起因する。

【００１６】本実施例ではスコロトロン・チャージャ３
を用いているが、正極性のコロナ放電を行なっており、
その結果、オゾン発生量を負極性のコロナ放電と比べて
約１／１０に抑えることができた。勿論、画像の品質も
良好である。図７は帯電装置の他の例を示す。ここで、
帯電ブラシ２’は導電性の支持板２４に設けられ、感光
体ドラム１の表面に接触した状態で固定されている。ま
た、電源２５から負極性の電圧が支持板２４を介して印
加される。

【００１７】図７中他の符号は図２と同じ部材を示す。なお、本発明に係る帯電装置は、以上の各実施例に限定
されるものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更可
能である。例えば、スコロトロン・チャージャ３のチャ
ージ・ワイヤ３１への印加電圧は交番電圧であってもよ
い。また、帯電ブラシ２，２’の構成は任意である。

【００１８】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、帯電ブラシによって第１の電位に帯電された表
面電位を、スコロトロン・チャージャからの逆極性の放
電によって第２の電位に低下させるため、第１の電位に
生じていた帯電むらが第２の電位では均一な状態に調整
され、画質が向上する。しかも、スコロトロン・チャー
ジャのコロナ放電は、通常の有機感光体を使用する場合
において正極性であり、オゾン等の環境汚染物質の発生
を微量に抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る帯電装置の一実施例を備えた複写
機の全体構成図。

【図２】図１の要部の構成図で、電源回路を含む。

【図３】帯電ブラシの要部正面図。

【図４】帯電ブラシと感光体ドラムとの位置関係を示す
正面図。

【図５】本発明の一実施例での感光体表面電位を示すチ
ャート図で、（ａ）は帯電ブラシによる第１の電位を示
し、（ｂ）はスコロトロン・チャージャで調整された第
２の電位を示す。

【図６】比較例での感光体表面電位を示すチャート図で
、（ａ）は帯電ブラシのみによる表面電位を示し、（ｂ
）はスコロトロン・チャージャのみによる表面電位を示
す。

【図７】帯電ブラシの他の例を示す構成図で、電源回路
を含む。

【符号の説明】

１…感光体ドラム２，２’…帯電ブラシ２５…電源３…スコロトロン・チャージャ３１…チャージ・ワイヤ３３…電源３４…グリッド３５…電源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　静電潜像担体の表面を第１の電位に帯
電する帯電ブラシと、前記第１の電位を有する静電潜像
担体の表面に第１の電位とは逆極性の電荷を付与してそ
の表面電位を第１の電位よりも低い第２の電位まで低下
させるスコロトロン・チャージャと、からなることを特
徴とする帯電装置。