JPH05100548A - 接触帯電装置、及びプロセスカートリツジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 帯電ブレード２を帯電部材とする接触帯電装
置、もしくは該帯電装置を用いた画像形成装置のプロセ
スカートリッジ１１において、帯電ブレード２と被帯電
体（像担持体）１との間のくさび形空間部Ａにおける発
生オゾンの滞留・蓄積・高濃度化を防止して、オゾンに
起因する弊害を除去すること。 【構成】 電圧が印加される帯電ブレード２を被帯電体
１に接触させて被帯電体の帯電を行なう接触帯電装置、
もしくは該帯電装置を用いた画像形成装置のプロセスカ
ートリッジ１１において、被帯電体１に当接させた帯電
ブレード２の被帯電体１面となす当接角が鋭角である方
向に通風路１４を設けたこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、接触帯電装置、及び該
帯電装置を用いている画像形成装置のプロセスカートリ
ッジに関する。

【０００２】

【従来の技術】接触帯電装置は、ローラ型やブレード型
などの導電性の帯電部材を被帯電体に当接させて電圧を
印加することで被帯電体面を帯電処理（除電処理も含
む）する方式の帯電装置であり、非接触帯電装置として
のコロナ帯電（放電）装置に比べて、印加電圧の低圧化
ができる、シールド電流等の無駄な電流がないために
（コロナ放電生成物）としてのオゾンの発生が少ない等
の有利性があり、例えば、電子写真装置・静電記録装置
等の画像形成装置において感光体・誘電体等の像担持体
の帯電処理手段機器として実用化が進められている。

【０００３】接触帯電装置は非接触帯電装置としてのコ
ロナ帯電装置に比べて発生オゾンの絶対量は数百分の一
と少ないのであるが、例えば、接触帯電装置を像担持体
の帯電処理手段として用いた画像形成装置においても、
オゾンに起因する像担持体表面或いは帯電部材の特性の
劣化、それによる画像みだれ、寿命の短縮等をみること
がある。

【０００４】特に、帯電部材としてブレード型（以下、
帯電ブレードと記す）のものを用いたときに顕著であ
る。例えば、プリント（コピー）動作を終了し像担持体
が停止した後、再び次のプリント動作が開始されたとき
像担持体停止時に帯電ブレードが位置していた像担持体
面部分にオゾンの影響によるとみられる画像みだれが発
生していることがある。

【０００５】これは、像担持体に当接させた帯電ブレー
ドの像担持体面となす当接角が鋭角側の、像担持体面と
帯電ブレード面との間に形成されるくさび形空間部に発
生オゾンが滞留蓄積して該空間部の空気中のオゾン濃度
が高濃度化しているためと思われる。

【０００６】実際に、図５のように被帯電体としての電
子写真感光体ドラム１に帯電ブレード２を当接させて電
圧（１〜２ＫＶ）を印加して帯電（５００Ｖ〜１ＫＶ）
を行なわせ、上記くさび形空間部Ａのオゾン濃度を観測
した。感光体ドラム１は矢示の時計方向に回転駆動され
る。帯電ブレード２は感光体ドラムの回転方向に対して
カウンタ方向に先端部を向けてブレード先端部を当接さ
せ、感光体ドラムとの接点における接線となす角θを２
０゜位に設定した。３は帯電ブレード２を取付け支持さ
せた導電性支持部材、４は帯電ブレード２に対するバイ
アス印加電源である。３０はくさび形空間部Ａのオゾン
濃度を測定するオゾン測定器である。

【０００７】帯電の実行により、くさび形空間部Ａにお
いて放電による尖光が見られ、またオゾンの発生が測定
器３０により観測された。図３は帯電ブレード２に対す
る印加電圧とくさび形空間部Ａにおける観測オゾン濃度
の関係を示すもので、破線グラフ（ハ）のような結果が
得られた。このオゾン濃度は、コロナ帯電装置を用いて
感光体ドラム上に画像形成に必要な所定の電位を得る場
合に発生する数十ｐｐｍのオゾン濃度と比べて、数百分
の一になっており、絶対的なオゾン濃度は少ない。

【０００８】しかし、帯電実行の時間的経過に伴ないく
さび形空間部Ａのオゾン濃度の上昇が観測される。これ
は接触帯電装置の場合は非接触式と異なり像担持体と帯
電部材との間に離間隙間がないため、発生オゾンがくさ
び形空間部Ａに滞留して蓄積していきやすいためであ
る。図４は帯電終了直前のくさび形空間部Ａのオゾン濃
度が０．１ｐｐｍである場合における帯電終了後の経過
時間と残留オゾン濃度の測定グラフである。破線グラフ
（ハ）が本例の場合であり、残留オゾン濃度の低下がゆ
るく、繰り返して帯電が実行されるとくさび形空間部Ａ
にオゾンが蓄積化して濃度が高まっていくことになる。
このくさび形空間部Ａにおけるオゾンの滞留・蓄積・高
濃度化により、オゾンに起因する画像みだれ等を発生す
るものと思われる。

【０００９】そこで特開平１−３０４４７３号公報にお
いて、接触帯電装置のオゾン抜き手段として、装置長手
方向に沿って通風路手段を設けてオゾン抜きをする構成
が提案されている。この手段を採択すると、前述の印加
電圧−オゾン濃度、帯電終了後経過時間−残留オゾン濃
度の関係はそれぞれ図３・図４において一点鎖線グラフ
（ロ）のような結果となり、かなりの改善がみられる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記提案のオ
ゾン抜き手段では、帯電部材２と感光体ドラム１との接
触部近傍に滞留するオゾンを帯電部材長手方向に抜くた
めに、オゾン発生領域の空間体積に対するオゾン抜き用
の開口の大きさが小さいために、発生オゾンを素早く抜
くことが難しく、プリント動作終了後もしばらく抜気フ
ァンを遅延駆動する等の手段が必要であった。また、オ
ゾン抜きを素早く行なわせようとするためにオゾン抜き
用の開口を大きくすると、オゾン発生領域外の空気も不
必要に抜くことになり、非効率的となる。

【００１１】本発明は、接触帯電装置、及び該装置を用
いた画像形成装置のプロセスカートリッジにおけるオゾ
ン抜きを上記のような不具合なく、より効率的に行なわ
せることを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする、接触帯電装置、及びプロセスカートリッジで
ある。

【００１３】（１） 電圧が印加される帯電ブレードを
被帯電体に接触させて被帯電体の帯電を行なう接触帯電
装置において、被帯電体に当接させた帯電ブレードの被
帯電体面となす当接角が鋭角である方向に通風路を設け
たことを特徴とする接触帯電装置。

【００１４】（２） 少なくとも像担持体と帯電装置が
組込まれていて、画像形成装置本体に対して着脱される
プロセスカートリッジにおいて、前記帯電装置は電圧が
印加される帯電ブレードを像担持体に接触させて像担持
体の帯電を行なう接触帯電装置であり、像担持体に当接
させた帯電ブレードの像担持体面となす当接角が鋭角で
ある方向に通風路となる開口をプロセスカートリッジの
ハウジングの一部に設けたことを特徴とするプロセスカ
ートリッジ。

【００１５】（３） ハウジングの一部に設けた前記通
風路となる開口が像担持体に対する像露光用開口を兼ね
ることを特徴とする（２）記載のプロセスカートリッ
ジ。

【００１６】（４） ハウジングの一部に設けた前記通
風路となる開口が像担持体に対する前露光用開口を兼ね
ることを特徴とする（２）記載のプロセスカートリッ
ジ。

【００１７】（５） 前記通風路となる開口に対する開
閉シャッタを備えたことを特徴とする（２）記載のプロ
セスカートリッジ。

【００１８】（６） 開閉シャッタが通風路の一部を兼
ねることを特徴とする（５）記載のプロセスカートリッ
ジ。

【００１９】

【作用】．帯電ブレードを帯電部材とする接触帯電装
置、もしくは該装置を用いた画像形成装置のプロセスカ
ートリッジにおいて、オゾン発生領域は帯電ブレードと
被帯電体（像担持体）との接触部近傍、特には、被帯電
体に当接させた帯電ブレードの被帯電体面となす当接角
が鋭角側の、被帯電体面と帯電ブレード面との間に形成
されるくさび形空間部において放電が行なわれるために
オゾンの発生・滞留場所はこのくさび形空間部内に主と
して限られる。従って、被帯電体に当接させた帯電ブレ
ードの被帯電体面となす当接角が鋭角である方向に通風
路を設けてオゾン抜きを行なうことにより、くさび形空
間部に溜るオゾンを効率的に抜くことができる。

【００２０】．画像形成装置のプロセスカートリッジ
においては、上記通風路となる開口をカートリッジのハ
ウジングに設けることで、上記くさび形空間部のオゾン
をハウジング外に効率的に抜いてオゾンのハウジング内
こもりを効果的に防止できる。その開口を帯電ブレード
の長手に沿って帯電ブレードの長さにほぼ対応する長さ
のものとすることにより素早くオゾンを抜くことがで
き、プリント動作終了後はただちにファン等の動作も終
了させることができる。

【００２１】．ハウジングに設ける通風路としての開
口はカートリッジ内の被帯電体としての像担持体に対す
る像露光用、前露光用の開口を兼ねさせることができ、
カートリッジの構成を簡略化できる。

【００２２】．開口にはシャッタを設けることで、カ
ートリッジを画像形成装置本体外へ抜き外したときは閉
じさせて、像担持体をチリ・ホコリ・異物・外光等から
防護できる。

【００２３】．シャッタは通風路の一部を兼ねさせ、
通風路を必要範囲に仕切り区画させることで、不必要な
領域の空気抜きを防止してオゾンを効率的に抜くことが
できる。

【００２４】

【実施例】

＜実施例１＞（図１・図２） 図１において、１は像担持体（被帯電体）としての電子
写真感光体ドラムであり、矢示の時計方向ａに所定の周
速度（プロセススピード）をもって回転駆動される。

【００２５】２は帯電ブレードであり、例えば、エピク
ロルヒドリンゴムにカーボンブラックの導電粉を適度に
分散させて体積抵抗率を１×１０⁶ Ω・ｃｍとした、ブ
レード型の導電性ゴム部材である。帯電ブレード２は導
電性支持部材３に支持させ、感光体ドラム１の回転方向
に対してカウンタ方向に先端部を向けてブレード先端部
を感光体ドラム１に当接させ、感光体ドラムとの接点に
おける接線となす角θを２０°位に設定してある。４は
帯電ブレード２に対するバイアス印加電源である。回転
感光体ドラム１の周面は、このようにドラム１に接触
し、電圧の印加された帯電ブレード２より所定の極性・
電位に接触式で均一に帯電処理される。

【００２６】５は画像情報走査露光装置としてのＬＥＤ
（発光ダイオード）アレイであり、制御回路６により目
的の画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して
点滅制御されることで回転感光体ドラム１の帯電処理面
が走査露光Ｌ₁ される。これにより回転感光体ドラム１
面に目的の画像情報に対応した静電潜像が形成されてい
く。

【００２７】その潜像は現像装置７によりトナー画像ｔ
として現像され、そのトナー画像が転写装置８により、
不図示の給紙装置から感光体ドラム１と転写装置８との
間に給送された転写材Ｐに対して転写されていく。トナ
ー画像の転写を受けた転写材Ｐは感光体ドラム１面から
分離されて、不図示の定着装置へ搬送され像定着を受け
て画像形成物として出力される。転写材Ｐに対するトナ
ー画像転写後の感光体ドラム１面は、クリーニング装置
９により転写残りトナー等が除去され、更に前露光装置
１０による一様露光Ｌ₂ により除電されて表面電位が一
様に下げられ、繰り返して作像に供される。１０ａは露
光Ｌ₂ による感光体ドラム１へのダメージを和らげるた
めのフィルタである。

【００２８】現像装置７において、７ａは矢示ｂの反時
計方向に回転駆動される現像スリーブ、７ｂは現像スリ
ーブ７ａ上のトナーコート厚を規制するための弾性ブレ
ードである。クリーニング装置９において、９ａは感光
体ドラム１面から転写残りトナー等をかき取るためのク
リーニングブレード、９ｂはかき取られたトナー等を捕
集するためのスクイシートである。

【００２９】本実施例では、感光体ドラム１、帯電装置
の帯電ブレード２、画像情報走査露光装置としてのＬＥ
Ｄアレイ５、現像装置７、クリーニング装置９の５つの
プロセス機器を共通のハウジング１２内に組込んで画像
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１１としてある。このプロセスカートリッジ１
１は画像形成装置本体に対して正規に装着されることで
画像形成装置本体側と機械的・電気的にカップリング
し、これにより画像形成装置は作像動作可能状態にな
る。

【００３０】１３はハウジング１２の天井面に設けた前
露光用の開口であり、この開口に前記のフィルタ１０ａ
を設けてある。

【００３１】１４はハウジング１２の天井面に設けたオ
ゾン抜き通風路となる開口であり、帯電ブレード２より
も感光体ドラム回転方向下流側において帯電ブレード近
傍のハウジング天井面位置に設けてあり、図２のように
帯電ブレード２の長手に沿って帯電ブレードの長さにほ
ぼ対応する長さを有している。この開口１４は感光体ド
ラム１に当接させた帯電ブレード２のドラム１面となす
当接角が鋭角である方向に通風路となる開口である。

【００３２】１５はこのオゾン抜き通風路開口１４に対
する開閉シャッタである。このシャッタ１５は支軸１５
ａを中心に開閉回動自由であり、プロセスカートリッジ
１１を画像形成装置本体から取り出した状態においては
開口１４に対して閉じて、開口１４からカートリッジ１
１内へのチリ・ホコリ・異物・外光の侵入を防止して感
光体ドラム１を保護している。プロセスカートリッジ１
１が画像形成装置本体に装着された状態においては開き
状態に保たれて開口１４がオゾン抜き通風路として解放
される。また本実施例のシャッタ１５は開き状態におい
て前露光装置１０と開口１４との間に位置して前露光装
置１０からの迷光等の開口１４への入射を遮断する役目
もしている。

【００３３】画像形成装置は作動中は不図示の機内排気
ファンが作動しており、そのファン作動でプロセスカー
トリッジ内の空気が上記開口１４からハウジング外へ抜
け出る。この抜け気流により、オゾンの発生領域である
帯電ブレード２と感光体ドラム１とのなすくさび形空間
部Ａのオゾン含有空気が、帯電ブレード２の感光体ドラ
ム１面となす当接角が鋭角である方向（帯電ブレード幅
方向）に吸引流動して開口１４からハウジング１２外へ
効率的に排除され、くさび形空間部Ａにおけるオゾンの
滞留・蓄積・高濃度化が防止される。カートリッジハウ
ジング１２の他の開口部である前露光用開口１３はフィ
ルタ１０ａで閉塞されていることで、開口１４からのハ
ウジング内排気が強く、くさび形空間部Ａのオゾン抜き
が効率的になされる。

【００３４】開口１４は帯電ブレード２の長手に沿って
ブレードの長さにほぼ対応する長さのものとすること
で、くさび形空間部Ａからのオゾン抜きがより効率的に
素早くなされ、プリント動作終了後ただちにファン動作
を停止させることができる。

【００３５】本実施例において、印加電圧−オゾン濃
度、帯電終了後経過時間−残留オゾン濃度の関係はそれ
ぞれ図３・図４において、実線グラフ（イ）のような測
定結果となり、前述の従来技術としての、装置長手方向
に沿って通風路手段を設けてオゾン抜きをする構成のも
の（グラフ（ロ））よりも好結果が得られた。

【００３６】＜実施例２＞（図６） ハウジング１２に設けるオゾン抜き用の通風路開口１４
は、図６のように帯電ブレード２の長手に沿って複数個
に分割１４ａ〜１４ｅして配列した形態にしてもよく、
前述の図２のように帯電ブレード２の長手に沿う一連横
長の開口形態のものよりも各開口１４ａ〜１４ｅ間に仕
切り部が存在するので、ハウジング１２の強度上有利と
なる。

【００３７】＜実施例３＞（図７） 上述図６のように開口１４を分割開口１４ａ〜１４ｅの
形態とする場合に各開口１４ａ〜１４ｅを図７のように
菱形の斜め開口にするのもよく、この場合もハウジング
１２の強度上有利であると共に、各開口１４ａ〜１４ｅ
間の仕切り部が斜め方向になるのでオゾン抜きの効率も
図２の一連の横長開口１４とした場合とほぼ同等の効率
を維持することができる。

【００３８】＜実施例４＞（図８） 本実施例は、像担持体としての感光体ドラム１、帯電装
置の帯電ブレード２、現像措置７、クリーニング装置９
の４つのプロセス機器を内包させたプロセスカートリッ
ジ１１である。

【００３９】１６は、帯電ブレード２よりも感光体ドラ
ム回転方向下流側において帯電ブレード近傍のハウジン
グ天井面位置に帯電ブレード長手に沿って設けた、帯電
ブレードの長さにほぼ対応する長さを有するオゾン抜き
用の通風路開口である。

【００４０】この開口１６は像露光用開口を兼ねさせて
おり、画像形成装置本体側の不図示の画像情報露光手段
からの露光光Ｌ₁ がこの開口１６からカートリッジ１内
へ入射して感光体ドラム１面の画像露光（原稿画像のア
ナログ露光、レーザー走査などのデジタル走査露光な
ど）がなされる。

【００４１】１７はこの開口１６に対する開閉シャッタ
であり、支軸１７ａを中心に開閉回動自由であり、カー
トリッジ１が画像形成装置から抜き出されているときは
開口１６を閉塞した状態に保つ。画像形成装置に装着さ
れているときは図のようにカートリッジ内に下向きに開
き回動されて開口１６を解放した状態に保つ。この下向
き開き回動したシャッタ１７により開口１６を中にして
帯電ブレード２とは反対側の感光体ドラム１とハウジン
グ１２との間の隙間部がほぼ閉じられた状態になるの
で、帯電ブレード２と感光体ドラム１とのくさび形空間
部Ａの開口１６からの抜気力が強くなり、該くさび形空
間部Ａからのオゾン抜きが実施例１のものと同様に効率
的になされる。

【００４２】＜実施例５＞（図９） 本実施例のプロセスカートリッジ１は帯電ブレード２を
感光体ドラム１の回転方向に順方向に向けて配設してあ
る。１８はハウジング１２の天井面に設けたオゾン抜き
通風路となる開口であり、帯電ブレード２よりも感光体
ドラム回転方向上流側において帯電ブレード近傍部のハ
ウジング天井面位置に設けられ、帯電ブレード２の長手
に沿って帯電ブレード２の長さにほぼ対応する長さを有
している。この開口１８は前露光用の開口も兼ね、この
開口１８を通して前露光装置１０の露光光Ｌ₂ が感光体
ドラム１面に入射する。

【００４３】１９は帯電ブレード２の感光体ドラム回転
方向下流側においてハウジング天井面に設けた像露光用
開口であり、この開口１９を通して像露光光Ｌ₁ が感光
体ドラム１面に入射する。

【００４４】２０はこの像露光用開口１９に対する開閉
シャッタであり、支軸２０ａを中心に開閉回動自由であ
る。プロセスカートリッジ１が画像形成装置から抜き外
されているときは開口１９を閉じた状態に保持してい
る。プロセスカートリッジ１１が画像形成装置に装着さ
れているときは図のように下向きに開き回動して開口１
９を解放した状態にすると共に、該開口１９の帯電ブレ
ード２側の長手縁と感光体ドラム１との間の隙間部をほ
ぼ閉塞した状態にする。

【００４５】帯電ブレード２と感光体ドラム１との間の
くさび形空間部Ａのオゾン含有空気はファン作動で、帯
電ブレード２の感光体ドラム１となす当接角が鋭角であ
る方向に吸引流動して開口１８からハウジング１２外へ
効率的に排除され、くさび形空間部Ａにおけるオゾンの
滞留・蓄積・高濃度化が防止される。

【００４６】該開口１８からの排気はクリーニングブレ
ード９ａと前記の下向きシャッタ２０との間の比較的狭
いハウジング内空間にぼぼ限定されるから、くさび形空
間部Ａのオゾン抜きが効率的になされる。

【００４７】前露光用開口を兼ねさせたオゾン抜き用の
通風開口１８は前述図７のような形態の開口にすること
もできる。

【００４８】

【発明の効果】以上のように本発明に依れば、帯電ブレ
ードを帯電部材とする接触帯電装置、もしくは該帯電装
置を用いた画像形成装置のプロセスカートリッジにおい
て、帯電ブレードと被帯電体（像担持体）との間のくさ
び形空間部における発生オゾンの滞留・蓄積・高濃度化
を防止して、オゾンに起因する弊害を除去することがで
きる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 一実施例としてのプロセスカートリッジ着脱
式画像形成装置の概略構成図

【図２】 プロセスカートリッジの斜視図

【図３】 帯電ブレードに対する印加電圧とオゾン濃度
の関係測定グラフ

【図４】 帯電終了後経過時間と残留オゾン濃度の関係
測定グラフ

【図５】 オゾン測定要領図

【図６】 カートリッジのハウジングに形成したオゾン
抜き用の通風路開口の他の形態例を示す平面図

【図７】 更に他の形態例を示す平面図

【図８】 他の実施例のプロセスカートリッジの構成略
図

【図９】 更に他の実施例のプロセスカートリッジの構
成略図

【符号の説明】

１ 被帯電体（像担持体）としての電子写真感光体ド
ラム ２ 帯電ブレード １１ プロセスカートリッジ １２ カートリッジのハウジング １４・１６・１８ オゾン抜き用としての通風路開口 １５・２０ 開口に対する開閉シャッタ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電圧が印加される帯電ブレードを被帯電
   体に接触させて被帯電体の帯電を行なう接触帯電装置に
   おいて、被帯電体に当接させた帯電ブレードの被帯電体
   面となす当接角が鋭角である方向に通風路を設けたこと
   を特徴とする接触帯電装置。
2. 【請求項２】 少なくとも像担持体と帯電装置が組込ま
   れていて、画像形成装置本体に対して着脱されるプロセ
   スカートリッジにおいて、前記帯電装置は電圧が印加さ
   れる帯電ブレードを像担持体に接触させて像担持体の帯
   電を行なう接触帯電装置であり、像担持体に当接させた
   帯電ブレードの像担持体面となす当接角が鋭角である方
   向に通風路となる開口をプロセスカートリッジのハウジ
   ングの一部に設けたことを特徴とするプロセスカートリ
   ッジ。
3. 【請求項３】 ハウジングの一部に設けた前記通風路と
   なる開口が像担持体に対する像露光用開口を兼ねること
   を特徴とする請求項２記載のプロセスカートリッジ。
4. 【請求項４】 ハウジングの一部に設けた前記通風路と
   なる開口が像担持体に対する前露光用開口を兼ねること
   を特徴とする請求項２記載のプロセスカートリッジ。
5. 【請求項５】 前記通風路となる開口に対する開閉シャ
   ッタを備えたことを特徴とする請求項２記載のプロセス
   カートリッジ。
6. 【請求項６】 開閉シャッタが通風路の一部を兼ねるこ
   とを特徴とする請求項５記載のプロセスカートリッジ。