JPH05188733A - 接触帯電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 交流電圧を印加した際に発生していた帯電音
を皆無にすることができる接触帯電装置を提供すること
にある。 【構成】 帯電部材を被帯電体に接触させることによっ
て該被帯電体の帯電を行なう帯電装置が、フィルム状の
帯電部材と、該帯電部材への給電・駆動部材と、該帯電
部材を被帯電体に接触させるためのバックアップ部材と
からなっている。 【効果】 接触帯電装置に交流電圧を印加した際に問題
となっていた帯電音を皆無にすることができる

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に関するも
ので、詳しくは、電圧を帯電部材に印加して被帯電体を
帯電する接触帯電装置の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】接触帯電方法として、直流電圧と交流電
圧を重畳した電圧を導線性部材に外部から印加し、この
導電性部材を被帯電体に当接させて帯電を行なう接触帯
電方法が本出願人から提案されている。

【０００３】その方法は、例えば、図７に示すように、
被帯電体（感光ドラム）２１に帯電部材２２を接触さ
せ、帯電開始電圧の２倍以上のピーク間電圧Ｖｐｐを有
する交流電圧Ｖａｃと直流電圧Ｖｄｃとを重畳した電圧
（ＶａｃとＶｄｃの和）を帯電部材２２に印加すること
により均一に被帯電体２１を帯電することができる。

【０００４】なお図７において、２２ａは帯電部、２２
ｂは電極、２３は給電片，２４は交流と直流の電圧の重
畳された電源、２５はレーザー光、２６は現像スリーブ
である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者らの研究実験の結果、上述のごとき帯電部材２２を使
用して接触帯電を実施した場合に、次のような問題点が
発生した。

【０００６】つまり、電極２２ｂに印加された電圧の交
流成分Ｖａｃのために帯電部材２２が振動し、帯電音と
呼ばれる振動音が発生したのである。

【０００７】この帯電音の発生するメカニズムを、図８
ないし図１０を用いて説明する。

【０００８】同図中、２１は感光ドラムからなる被帯電
体で、２１ａは感光層、２１ｂは接地されたアルミでで
きた基層であり、秒速４０ｍｍで回転している。

【０００９】ここで、帯電音の出る理由について説明す
ると、帯電部材２２には、交流電圧が印加されているた
め、ある瞬間には、図８中、太い実線で示すように、感
光層２１ａを挟んで、カーボン分散のＥＰＤＭ等のゴム
材でできた帯電部２２ａ側にプラス、被帯電体２１の基
層２１ｂ側にマイナスの電荷が誘起される。これらの電
荷は、互いに引き合うので、帯電部２２ａの表面は被帯
電体２１に引きつけられ、図中、太い実線の位置から細
い実線の位置に移動する。ついで、交流電界が逆転を初
めると、帯電部２２ａのプラス電荷、該基層２１ｂのマ
イナス電荷はそれぞれ誘起してきた逆極性の電荷によっ
て打ち消され始める。そして、交流電界がちょうどプラ
スからマイナスに変わるときには、帯電部２２ａ上のプ
ラス電荷と基層２１ｂ上のマイナス電荷は消滅する。

【００１０】その結果、帯電部２２ａの表面は、図９中
の細い実線で示す位置に戻ることになる。さらに、交流
電界がマイナスのピークを向かえるときには、図１０に
示されるように、帯電部２２ａ側にはマイナス、基層２
１ｂ側にはプラスの電荷が誘起される。したがって、帯
電部２２ａは再び太い実線の位置から細い実線の位置ま
で移動することになる。

【００１１】以上の現象が繰り返し行なわれるため、帯
電部材２２に交流電圧を印加すると振動を初め、その結
果、帯電音が発生するものと考えられる。さらに、交流
電圧の周波数をｆ、帯電部２２ａの振動周波数をＦとす
ると、上記の説明で明らかなように、交流電圧の１周期
の間に、帯電部２２ａは２回振動することになるので、
両者の間には、次の関係がある。 ２ｆ（Ｈｚ）＝Ｆ（ｃ／ｓ） また印加交流成分のピーク間電圧Ｖｐｐを帯電開始電圧
の２倍の値より、さらに小さくすれば、帯電音をかなり
改善することができる。

【００１２】しかしながら、その場合、被帯電体２１上
には、均一な帯電を得ることができず、斑点上の帯電む
らを生じることになる。これは、帯電部材２２と被帯電
体２１との接触面に微視的には凹凸があり、理想的な接
着面が得られないためである。ピーク間電圧を下げると
いうことは、交流電圧を印加することで均一な帯電を行
なう、いわゆる、均し効果がなくなることを示してい
る。さらに、斑点状帯電むら状態の感光ドラム表面に通
常の電子写真画像形成プロセスを適用しても出力画像は
斑点状むらに対応した斑点状の黒点画像になり、高品位
な画像を得ることはできない。

【００１３】その他、帯電音を解決すべく、感光ドラム
の内部に、ゴムなどからなる防振部材を入れる方法が提
案されているが、感光ドラムの変形、重量化、製造コス
トの点で、何れも未だ実用化されていない。

【００１４】本発明は、上記のような問題点を解決しよ
うとするものである。すなわち、本発明は、交流電圧を
印加した際に発生していた帯電音を皆無にすることがで
きる接触帯電装置を提供することを目的とするものであ
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、帯電部材を被帯電体に接触させることに
よって該被帯電体の帯電を行なう帯電装置が、フィルム
状の帯電部材と、該帯電部材への給電・駆動部材と、該
帯電部材を被帯電体に接触させるためのバックアップ部
材とからなるものとした。

【００１６】

【作用】本発明によれば、帯電部材がフィルム状になっ
ているので、従来用いられてきた弾性ローラに比べ、該
帯電部材において振動する部分の慣性を大幅に減じるこ
とが可能となる。これにより、被帯電体の表面を該帯電
部材がたたく力を大幅に弱め、実用上、帯電音を皆無に
することが可能となる。

【００１７】

【実施例】図１及び図２は本発明の第１実施例を示して
いる。

【００１８】図１及び図２において、１は静電潜像担持
体などの被帯電体、２は該被帯電体１を帯電するための
帯電部材である帯電フィルムであり、これは２層構造と
なっており、図２の一部に拡大して示している２ａは導
電層、２ｂは該被帯電体１が電子写真用の感光ドラムで
ある場合、ドラム上にピンホール等があっても、ピンホ
ール部にむかって異状放電を起こさないための高抵抗層
である。

【００１９】また３は該帯電フィルム２に対し、給電を
行ない、かつ、駆動を行なうための導電ゴムローラ、４
は該導電ゴムローラ３の芯金、５は該芯金４に給電を行
なうための導電軸受、６は該導電ゴムローラ３との間で
帯電フィルム２をはさんで駆動するためのバックアプロ
ーラである。

【００２０】以上の構成にすることにより、被帯電体１
との接触部において、帯電フィルム２は、従来のゴムロ
ーラに比べ、振動部分の慣性がけた違いに小さくなる。
このため、交流電圧の印加により帯電フィルム２が被帯
電体１との接触部において振動しても、その振動により
被帯電体１を周期的にたたく力は、けた違いに小さくな
るので、帯電音は、実用上、皆無となる。

【００２１】図３は本発明の第２実施例を示している。

【００２２】この第２実施例では、帯電フィルム２とし
て、より可撓性の優れている４０μｍ以下の薄いフィル
ムを用いている。その他は前述の第１実施例と同様であ
る。

【００２３】図４は本発明の第３実施例を示している。

【００２４】この第３実施例でも、前記第２実施例と同
じように、帯電フィルム２として薄いフィルムを用いて
いる。この場合は、帯電フィルム２の腰が弱くなるた
め、帯電フィルム２が導電ゴムローラ３と被帯電体１と
の間にループを形成して確実に当接させるのが難かしく
なってきて、とくに、被帯電体１の周速が秒速で２００
ｍｍを超える中速機以上の装置において顕著である。

【００２５】このため、この第３実施例においては、よ
り薄い帯電フィルム２を用い、より高速な装置に適用し
たとしても、確実に帯電フィルム２が被帯電体１と導電
ゴムローラ３との間にループを形成し、これが被帯電体
１に当接するためのバックアップローラ７，８，９を複
数個設けている。

【００２６】図５は本発明の第４実施例を示している。

【００２７】この第４実施例においては、帯電フィルム
２が被帯電体１に対して確実に当接し、かつ、装置の低
コスト化を図るために、帯電フィルム２を導電ゴムロー
ラ３に対し、ガイド１０を用いることによって当接させ
る。

【００２８】こうすることにより、腰の弱い帯電フィル
ム２を用いても、被帯電体１に対し、帯電フィルム２を
確実に当接させることが可能となり、かつ、帯電フィル
ム２のバックアップにローラを用いた場合に比べ、低コ
スト化を図ることが可能となる。この系は、特に、被帯
電体１の周速が秒速で１００ｍｍ以下の、いわゆる、中
速や低速の装置に適している。

【００２９】なお、ガイド１０が帯電フィルム２と当接
する面のすべり性を向上させるため、この面にふっ素樹
脂等のコーティングを行ない、表面エネルギーを低下さ
せることは、帯電フィルム２の寿命を向上させる上で有
効である。

【００３０】図６は本発明の第５実施例を示している。

【００３１】すなわち、プロセスカートリッジに応用し
た場合を示している。

【００３２】図６において、１１はレーザー光、１２は
現像スリーブ、１３は感光ドラムである被帯電体１上の
残りトナーを清掃するためのクリーニングブレード、１
４は該被帯電体１を保護するためのドラムシャッタ、１
５は現像材であるトナー、１６はトナーを現像スリーブ
１２の方向へ送るための攪はん棒、１７は該現像スリー
ブ１２上のトナーを均一な厚みにコートするための現像
ブレード、１８は該クリーニングブレード１３で回収さ
れたトナーを溜めるクリーナのトナー溜である。

【００３３】このような構成になっているために、帯電
音のほとんど認められない帯電部材である帯電フィルム
２で帯電された感光ドラムからなる被帯電体１は、変調
されたレーザー光１１で静電潜像が書き込まれる。つい
で、静電潜像は現像スリーブ１２で現像されることによ
り、可視像となる。ついで、現像された静電潜像は不図
示の転写部材にて転写され、定着の工程に進む。

【００３４】なお被帯電体１および現像スリーブ１２
は、それぞれ矢印の方向に回転する。

【００３５】このように、本実施例を応用すれば、帯電
音のない、非常にコンパクトなプロセスカートリッジを
供給することが可能になった。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
被帯電部体と接触する帯電部材がフィルム状になってい
るので、接触帯電装置に交流電圧を印加した際に問題と
なっていた帯電音を皆無にすることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示した斜視図である。

【図２】同じく断面図である。

【図３】本発明の第２実施例を示した断面図である。

【図４】本発明の第３実施例を示した断面図である。

【図５】本発明の第４実施例を示した断面図である。

【図６】本発明の第５実施例を示した断面図である。

【図７】従来の技術の一例を示した断面図である。

【図８】帯電音が発生することについての１つの説明図
である。

【図９】同じくもう１つの説明図である。

【図１０】同じくさらにもう１つの説明図である。

【符号の説明】

１…被帯電体 ２…帯電フィルム ３…導電ゴムローラ ６…バックアップロー
ラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木須浩樹 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯電部材を被帯電体に接触させることに
   よって該被帯電体の帯電を行なう帯電装置が、フィルム
   状の帯電部材と、該帯電部材への給電・駆動部材と、該
   帯電部材を被帯電体に接触させるためのバックアップ部
   材とからなることを特徴とする接触帯電装置。
2. 【請求項２】 帯電部材への給電・駆動部材が、導電性
   弾性体ローラである請求項１記載の接触帯電装置。
3. 【請求項３】 フィル状の帯電部材が、フィルム内面に
   抵抗層を有し、かつ、その外層に高抵抗層を有している
   請求項１または２記載の接触帯電装置。
4. 【請求項４】 帯電部材に対して少なくとも交流成分を
   有する電圧を印加することにより、被帯電体の帯電を行
   なうようにしている請求項１、２、または３記載の接触
   帯電装置。
5. 【請求項５】 接触帯電装置が、プロセスカートリッジ
   に内蔵されている請求項１、２、３または４記載の接触
   帯電装置。