JPH0476572A - 接触帯電装置 - 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、電圧を印加した接触帯電部材を被帯電体に押
圧接触させて被帯電体面の帯電処理（除電処理も含む）
を行う接触式の帯電装置に関する。

（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・画像表示装置など）・静電記録装置等の画像形成装
置に於て、感光体・誘電体等の被帯電体としての画像担
持体面を帯電処理する手段機器としては一般にコロナ帯
電器か広く利用されている。

コロナ帯電器は画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、
高価な高圧トランス（６〜８ＫＶ程度）を必要とする、
コロナ放電により好ましくないオゾンが比較的多く発生
するのでその対処構成に工夫を要する等の問題点を有し
ている。

このようなコロナ帯電器に対して、電圧を印加した接触
帯電部材を被帯電体面に押圧接触させて被帯電体面を帯
電処理する接触帯電装置かあり、これは電源の低圧化が
図れる、オゾンの発生は極々微量である、等の利点を有
していることから、例えば画像形成装置に於て感光体・
誘電体等の画像担持体面を帯電処理する、コロナ帯電器
に代わる手段装置として注目され、その実用化研究が進
められている（特開昭５７−１７８２６７・５６−１０
４３５１・５８−４０５ｆｉ６・５８−１３９１５６・
５８−１５０９７５号公報等）。

本出願人も、接触帯電に関して均一な帯電処理等を目的
として種々の改善提案を行なっている。

例えば、直流電圧ＶＤｃと、被帯電体に直流電圧を印加
したときの被帯電体の帯電開始電圧の２倍以上のピーク
間電圧ｖＰｐを有する振動電圧ＶＡｃ（交番電圧、脈流
電圧：正弦波・矩形波・三角波など、時間とともに電圧
値が周期的に変化する電圧、以下、交流電圧又は交流電
圧成分と記す）とを重畳した電圧Ｖ　ＤＣ＋　Ｖ　ＡＣ
を印加することを基本とする接触帯電方法ないしは装置
や、被帯電体面に存在する可能性のあるどンホール等の
表面欠陥部での電流リークに起因する帯電不良を防止す
るべく接触帯電部材面に高抵抗層を設けること、などで
ある（特開昭６３−１４９６６８・１４９６６９号公報
等）。

第５図に接触帯電装置を画像担持体面の一次帯電処理手
段として使用した画像形成装置の一例の概略構成を示し
た。

１は被帯電体としての画像担持体であり、本例のものは
矢印Ａの時計方向に所定の周速度（プロセススピード）
で回転駆動されるドラム型の電子写真感光体（以下、感
光ドラムと記す）である。

２は接触帯電部材としての帯電ローラであり、芯金３と
、この芯金の外周に金型成形等で同心一体に形成した導
電性弾性ローラ部４とからなり、芯金３の両端部を感光
ドラムへ向う方向への移動自由度をもたせてホルダー５
に軸受させて感光ドラム１にほぼ平行に配列し、ばね６
によって所定の押圧力でローラ部４が感光ドラム１面に
押圧接触された状態に保たれる。Ｎは帯電ローラ２と感
光ドラム１との圧接ニップ部を示す。該帯電ローラ２は
感光ドラム１の回転駆動に伴ない従動回転する。

７はこの帯電ローラ２に対するバイアス印加電源であり
、所定の直流電圧Ｖ。Ｃと交流電圧ｖＡｃの重畳電圧Ｖ
Ｄｃ＋ｖＡｃかホルダー（導電性）５・ばね（同）６・
芯金（同）３を介して帯電ローラ２に印加されることで
回転感光ドラム１面か所定の極性・電位に接触帯電方式
で一様に一次帯電処理される。

その感光ドラム１の一次帯電処理面に対して不図示の露
光手段にて目的画像情報の露光８（レーザービーム走査
露光、原稿画像の結像露光等）がなされることで感光ド
ラム１の面に目的の画像情報に対応した静電潜像が形成
される。

その形成潜像は次いでトナー現像器９によりトナー画像
１０として反転現像又は正規現像される。

そのトナー画像１０は感光ドラム１と転写手段１１との
間の転写部に、不図示の給紙手段側から所定の適切なタ
イミングをもって供給された転写材Ｐ面に対して順次に
転写されていく。

転写手段１１は本例は転写ローラである。

この転写ローラ１１は、芯金１２と、該芯金の外周に金
型成形等で、一体に形成した中抵抗の導電性弾性ローラ
部１３とからなり、芯金１２の両端部を感光ドラムへ向
う方向への移動自由度をもたせてホルダー１４に軸受さ
せて感光ドラム１にほぼ平行に配列し、ばね１５によっ
て所定の押圧力でローラ部１３が感光トラム１面に押圧
接触された状態に保たれる。

転写ローラ１１は圧接ニップ部において面移動速度が感
光ドラムｌの面移動速度と同じとなるように感光トラム
１の回転と順方向に回転される。この転写ローラ１１に
対してバイアス印加電源１６からホルダー１４（導電性
）・ばね１５（同）・芯金（同）１２を介してトナー像
１０とは逆極性のバイアス電圧が印加されることで転写
部即ち感光ドラム１と転写ローラ１１との圧接ニップ部
へ供給された転写材Ｐの背面かトナー１０とは逆極性に
接触帯電され、その静電気力により感光ドラム１面側の
トナー像が転写材Ｐの表面側に転写されていく。この転
写ローラ手段も接触帯電手段に属する。

転写部を通過してトナー像の転写を受けた転写材Ｐは感
光ドラム１面から分離され、不図示の定着器へ導入され
て像定着を受けて画像形成物（プリント・コピー）とし
て出力される。

像転写後の感光ドラム１面はクリーニング装置１７で転
写残りトナー等のドラム面付着汚染物が除去されて清浄
面化され、再び一次帯電以下の作像プロセスを受けて緑
返して作像に供される。

（発明が解決しようとする問題点） このように電圧を印加した接触帯電部材を被帯電体に押
圧接触させて被帯電体面の帯電処理を行なう接触式の帯
電装置において、接触帯電部材の被帯電体面に対する押
圧接触は、被帯電体面の有効帯電処理領域を全面的に帯
電ムラや帯電不良部なく均一に帯電処理させるために、
接触帯電部材と被帯電体面との相互圧接力並びにニップ
部幅がニップ部長手に沿う各部において適当な圧接力・
幅をもって略均等の状態にあることか望ましい。

前述例の接触帯電部材としての帯電ローラ２は、導電性
弾性ローラ部４と同心一体の芯金３の両端部に加圧手段
としてのばね６・６の押圧力Ｆ−Ｆ（第６図（Ａ））を
作用させて導電性弾性ローラ部４を弾性に抗して被帯電
体としての感光ドラム１に接圧接触させている力釈■、
この場合、ばね６・６により芯金両端部にかける押圧力
Ｆ−Ｆが弱過ぎては、形成されるニップ部Ｎの幅か細過
ぎて適度のニップ部幅Ｗ（第６図（Ｂ）の２点鎖線示）
が確保されず、またニップ部Ｎに異物２０が挟まったと
きは帯電ローラ２が押圧力Ｆ−Ｆに抗して感光ドラム１
面から全体的に又は局部的に容易に浮き離れを生じて感
光ドラム１と帯電ローラ２の両者間に隙間部ができ、そ
の結果感光ドラム１面には第６図（Ｃ）の部分ＩＡのよ
うに帯電不良部（以丁、編目パターンと称する）を発生
することになる。

■、また逆にばね６・６により芯金両端部にかける押圧
力Ｆ−Ｆが強過ぎては、帯電ローラ２が芯金３や弾性ロ
ーラ部４の剛性に抗してローラ２の長手中央部が、第６
図（Ａ）に２点鎖線をもって誇張して示した軸線カーブ
３′ように、感光ドラム１面から浮き上がる方向へのた
わみを生じる。

その結果、形成されるニップ部Ｎは第６図（Ｂ）のよう
にニップ部長手に関して、帯電ローラ両端部側は適度の
ニップ部幅Ｗよりも大きなニップ部幅Ｗ１となり、それ
よりも帯電ローラ中央部に向うに従ってはそまっていき
、帯電ローラ中央部では適度のニップ部幅Ｗよりも大幅
に狭いニップ部幅Ｗ２となるか、極端の場合は非接触部
分となった形態のものとなる。このようなニップ部Ｎの
形態を生じることは、例えば感光ドラム１面に絵の具を
塗り、その上に帯電ローラを押し付けて帯電ローラ面へ
の絵の具の転写パターンをみることで容易に確認できる
。

そのためそのニップ部Ｎの中央部に対応する感光ドラム
１面部分は第６図（Ｃ）の部分ＩＢのように帯電不良部
たる編目パターンを発生することになる。

帯電不良部たる編目バターンンＩＡ・ＩＢは、帯電ロー
ラ２と感光ドラム１の隙間があまり広くなり過ぎるとパ
ッシェンの法則に従いその隙間部分が放電開始領域から
外れてしまい、一定電圧を印加した状態では帯電開始で
きなくなるために発生するのである。

なお第６図（Ａ）において、Ｌは帯電ローラ２の有効長
さ寸法であり、感光ドラム１面の該帯電ローラ２による
有効帯電処理領域の幅寸法に対応する。

以上説明した様に、被帯電体１面に接触帯電部材２をそ
の両端部に押圧力Ｆ−Ｆを加えて非常に難しいものであ
った。さらにより大きいサイズの紙を出力できるプリン
ターを設計しようとした場合、接触帯電部材としての帯
電ローラ２の軸方向長さはより長くなり、その結果反り
返り３′（第６図（Ａ））の現象はより大きなものにな
ってしまうと云う欠点もあった。

上記のような問題は接触帯電部材がローラ型であるもの
に限らず、ブレード型、バット型、ロッド型、ブロック
型などのものでも、その長手両端部に押圧力を加えて被
帯電体面に押圧接触させる構成において共通する事項で
ある。

本発明は上記に鑑みて提案されたもので、このような接
触帯電装置において接触帯電部材の被帯電体面に対する
押圧接触を、簡単な手段構成よって、圧接力並びにニッ
プ部幅がニップ部長手に沿う各部において適度の圧接力
・幅をもフて略均等の状態になるように工夫したもので
ある。

押圧接触させる構成においては、押圧力Ｆ−Ｆは弱すぎ
ても、強すぎても帯電不良が発生し、丁度良い押圧力Ｆ
−Ｆを設定することは、実際上（発明が解決しようとす
る問題点） 本発明は下記のような構成を特徴とする接触帯電装置で
ある。

（１）電圧を印加した接触帯電部材を被帯電体に押圧接
触させて被帯電体面の帯電処理を行なう接触式の帯電装
置において、 接触帯電部材は、被帯電体面側である外側の導電性部材
と、内側の剛性バックアップ部材を有し、 該剛性バックアップ部材の長手方向の両端部よりも中央
部寄りの部分に加圧力を加えて接触帯電部材を被帯電体
面に押圧接触させる加圧手段を有する、 ことを特徴とする接触帯電装置。

（２）接触帯電部材は、内側の剛性バックアップ部材と
してのパイプ材と、その外側に被覆した導電性部材とか
らなり、 加圧手段は、前記パイプ材の内部に挿入され、両端部が
それ以外の部分より細い棒材と、該棒材材内面を加圧す
ることで接触帯電部材を被帯電体面に押圧接触させる加
圧力手段からなる、ことを特徴とする請求項１記載の接
触帯電装置。

（作　用） 即ち、上記のように構成して接触帯電部材を被帯電体面
に押圧接触させれば、剛性バックアップ部材の両端部に
強い加圧力を作用させた場合におけるような、接触帯電
部材がその長手中央部分について被帯電体面から浮き離
れる方向へのたわみを生じることがなく、作用加圧力が
剛性バックアップ部材と被帯電体面との間の剛性バック
アップ部材長手に沿う導電性部材の各部に対して略均等
に分散した状態で作用する。

この加圧力の各部略均等分散作用状態は加圧力をかなり
大きくしても確保される。

従って、接触帯電部材と被帯電体面との圧接力並びにニ
ップ部幅をニップ部長手に沿う各部において適切な圧接
力・幅をもフて略均等の状態にこれにより被帯電体面を
帯電ムラや帯電不良部なく均一に帯電処理することがで
きる。

（実　施　例） 〈実施例１〉 第１図（Ａ）は一実施例装置の一部切欠き正面図である
。

本例装置において接触帯電部材２は、内側の剛性バック
アップ部材としての金属パイプ材４Ａと、その外側に被
覆した導電性弾性材層４とからなる、パイプローラ型の
ものとしである。導電性弾性材層４の外周面には更に高
抵抗被覆層・表面保護層などを形成具備させることがで
きる。

３は上記のパイプ材４Ａの内径よりも細い径で、パイプ
材４Ａよりも長さが長い金属軸棒であり、その長手中央
部にパイプ材４Ａの内径と略等しい外径を有する金属性
の円筒駒部材３Ａを外嵌して取付けである。第１図（Ｃ
）はその円筒駒部材部分の斜視図である。

そして上記の軸棒３を、中央部の円筒駒部材３Ａをパイ
プ材内空の略中央部に位置させてパイプ材４Ａ内に挿通
し、パイプ材４Ａの両端側から夫々外方へ突出している
軸棒端部を夫々ホルダー５に軸受させると共に、ばね６
・６によりパイプローラ型の接触帯電部材２を被帯電体
としての感光ドラム１面に押し付ける方向に加圧付勢さ
せる。

パイプローラ型の接触帯電部材２は被帯電体としての感
光ドラム１の回転に伴ない円筒駒部材３Ａを中心に従動
回転する。円筒駒部材３Ａは軸棒３を中心に回転自由の
ラジアル軸受部材とすることもできる。

帯電部材２に対する電圧印加は不図示の電源（７）から
ホルダー５（導電性）・ばね６（同）・軸棒３（同）・
円筒駒部材３Ａ（同）・パイプ材４Ａ（同）を介してな
される。

軸棒３の両端部を夫々加圧Ｆ−Ｆすると、その加圧力の
総圧は円筒駒部材３Ａを介して接触帯電部材２の剛性バ
ックアップ部材たるパイプ材４Ａの長手中央部に対して
作用し、その作用加圧力がパイプ材４Ａと感光トラム１
との間の導電性弾性材層４の、パイプ材長手に沿う各部
に対して略均等に分散した状態で作用する。

この加圧力の各部略均等分散作用状態は軸棒３の両端部
に対して該軸棒に多少のたわみ３′が生じる程に強い加
圧力Ｆ−Ｆを加えたとしても確保される。

つまり、前述第６図例のもののように加圧力Ｆ−Ｆを強
くした場合の接触帯電部材２の反り返えりを心配する必
要がなくなり、余裕をもってばね６・６による加圧力Ｆ
−Ｆを大きく調整する自由度がある。

従って、加圧力Ｆ−Ｆの自由度のある調節性により、接
触帯電部材２と被帯電体としての感光トラム１とのニッ
プ部Ｎを、圧接力並ひにニップ部幅がニップ部長手に沿
う各部において第１図（Ｂ）のように適度の圧接力にツ
ブ部に異物のかみ込みを生じても接触帯電部材が容易に
は浮き離れしない圧接力）と適度のニップ部幅となるよ
うに容易に設定することができ、前述第６図（Ｃ）のよ
うな帯電ムラもしくは帯電不良部ＩＡ・ＩＢの発生を防
止できる。

〈実施例２〉 パイプローラ型の接触帯電部材２に挿入する軸棒３は、
第２図例のように長手中央部を剛性バックアップ部材と
してのパイプ材４Ａの内径と略同径の外径とし、両端部
へ向うにつれて細径とした形態のものとしてもよく、ば
ね６・６による加圧力Ｆ−Ｆは該軸棒３の中央部の大径
部により接触帯電部材２に対して加えられ、実施例１と
同様の作用効果が得られる。

実施例１のものとの対比においては軸棒３に円筒駒部材
３Ａを外嵌して具備させる工程がなくなり、また部品点
数も減ることからコストダウンにつながる利点もある。

〈実施例３〉 本実施例（第３図）は、実施例１の円筒駒部材３Ａが１
個の構成に対して、適当な間隔をあけて２個用いたもの
である。

軸棒３の両端部に加えた加圧力Ｆ−Ｆはこの２個の円筒
駒部材３Ａ・３Ａに略均等に分散されるので、より均一
なニップ部Ｎを形成させることができる。

また本実施例の円筒駒部材が２個の場合は実施例１の１
個のものとの対比において、軸棒３のたわみ量は少なく
なるので、より細い軸棒を使用することができるという
メリットもある。

〈実施例４〉 本実施例（第４図）は接触帯電部材２を、被帯電体とし
ての感光ドラム１面に接する外側の導電性弾性部材４と
、内側の剛性バックアップ部材としての金属部材４Ｂと
からなる、横長のバット状もしくはロット状の部材とし
、金属部材４Ｂの長手中央部に対して軸棒３に設けた押
し子３Ｂを当接させて軸棒３の両端部に加圧力Ｆ−Ｆを
加えることで、剛性バックアップ部材４Ｂの長手中央部
に力を作用させて接触帯電部材２を感光ドラム１面に圧
接させたものである。この実施例の場合も実施例１や同
２同様の作用効果が得られる。

以上の実施例は画像形成装置の被帯電体としての感光ト
ラム１を帯電処理する接触帯電装置であるが、第５図例
装置の転写手段１１も、転写材Ｐの背面を接触式で帯電
する装置であり、この転写手段１１についても本発明を
適用できることは勿論である。

（発明の効果） 以上のように本発明は接触帯電装置について、接触帯電
部材と被帯電体との圧接力並びにニップ幅をニップ部長
手に沿う各部において適切な圧接力・幅をもって略均等
の状態に容易に設定し、安定に維持させることができ、
これにより被帯電体面を帯電ムラや帯電不良部なく均一
に帯電処理することかできるもので、所期の目的が

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の実施例装置を示すもので、同図（Ａ）は
一部切欠き正面図、同図（Ｂ）はニップ部のパターン図
、同図（Ｃ）は軸棒の円筒駒部材部分の斜視図。 第２図乃至第４図は夫々第２乃至第４の実施例装置の構
成略図。 第５図は画像形成装置の一例の構成略図。 第６図（Ａ）は帯電ローラ部分の一部切欠き正面図、同
図（Ｂ）はニップ部のパターン図、同図（Ｃ）は帯電不
良部分の説明図。 １は被帯電体としての感光ドラム、２は接触帯電部材と
しての帯電ローラもしくはパイプローラ型部材もしくは
横長パッド部材、３は芯金もしくは軸棒、３Ａ・３Ｂは
駒部材、４は導電性弾性部材、４Ａ・４Ｂは剛性バック
アップ部材としての金属パイプ材、又は横長金属部材、
５はホルダー　６はばね、Ｆは加圧力、Ｎはニップ部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）電圧を印加した接触帯電部材を被帯電体に押圧接
   触させて被帯電体面の帯電処理を行なう接触式の帯電装
   置において、 接触帯電部材は、被帯電体面側である外側の導電性部材
   と、内側の剛性バックアップ部材を有し、 該剛性バックアップ部材の長手方向の両端部よりも中央
   部寄りの部分に加圧力を加えて接触帯電部材を被帯電体
   面に押圧接触させる加圧手段を有する、 ことを特徴とする接触帯電装置。
2. （２）接触帯電部材は、内側の剛性バックアップ部材と
   してのパイプ材と、その外側に被覆した導電性部材とか
   らなり、 加圧手段は、前記パイプ材の内部に挿入され、両端部が
   それ以外の部分より細い棒材と、該棒材の両端部に圧力
   を加えて棒材の大径部分でパイプ材内面を加圧すること
   で接触帯電部材を被帯電体面に押圧接触させる加圧力手
   段からなる、 ことを特徴とする請求項１記載の接触帯電 装置。