JPH0519590A - 接触帯電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 接触帯電装置について、被帯電体が例えば画
像形成装置の感光体であれば、帯電音の増大等の他の弊
害を引き起こすことなくモワレの発生を抑えること。 【構成】 電圧を印加した帯電部材５を被帯電体１に当
接させて被帯電体面の帯電を行なう接触式の帯電装置で
あり、帯電部材５の被帯電体１に対する接触位置が帯電
実行中に連続的に移動するように帯電部材５を揺動する
手段１２を有することを特徴とする接触帯電装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電圧を印加した帯電部
材を被帯電体に当接させて被帯電体面の帯電を行なう接
触式の帯電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、電子写真装置等の画像形
成装置において被帯電体としての像担持体（以下、感光
体と記す）を帯電処理する装置としては、金属ワイヤー
に直流電圧５〜８ＫＶの高電圧を印加し、発生するコロ
ナ放電により帯電を行なう非接触式のコロナ帯電装置が
殆どであった。しかし、このコロナ帯電装置は、コロナ
発生時に生ずるオゾンやＮＯ_X 等のコロナ生成物によ
り、感光体表面を変質させたり、画像ボケや劣化を進行
させたり、ワイヤの汚れが画像品質に影響して画像白抜
けや黒スジを生じる等の問題があった。また、電力的に
も感光体に向かう電流は総電流量の５〜３０％にすぎ
ず、殆どがシールド板に流れ、電力効率が悪いものであ
った。

【０００３】そこで、他の帯電装置として、感光体に対
して電圧を印加した帯電部材（導電性部材）を当接させ
て該感光体表面を帯電する接触帯電装置が研究され、例
えば特開昭５７−１７８２６７号公報、特開昭５６−１
０４３５１号公報、特開昭５８−４０５６６号公報、特
開昭５８−１３９１５６号公報、特開昭５８−１５０９
７５号公報等として多数提案されている。このような接
触帯電装置では、温度、湿度等の使用環境にかかわらず
均一な帯電が行なえるように、帯電部材には直流成分と
交流成分を重畳した電圧（Ｖｄｃ＋Ｖａｃ）て印加する
ことが一般的である。

【０００４】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、こ
のような接触帯電装置を画像形成装置の感光体の帯電手
段として用い、帯電部材に直流成分と交流成分を重畳し
た電圧を帯電部材に印加して感光体を帯電させて画像形
成プロセスを実行させたとき、感光体表面に交流の周波
数及び感光体の回転スピードに対応した電位ムラが発生
する。この電位ムラは通常の画像では特に問題にはなら
ない。しかし、レーザー複写機、レーザービームプリン
ター等のデジタル光源を使用する電子写真装置の場合、
電位ムラの周期と一致する周期の画像を出力すると、本
来均一であるはずのラインの幅が電位ムラとの干渉によ
り変動して画像不良を発生する。この画像不良はモワレ
と呼ばれている。特に、近年電子写真装置の画素密度が
上がるにつれて、モワレは発生しやすい方向となり、早
急な解決が望まれている。

【０００５】モアレを解決する手段の１つとして考えら
れることは、帯電部材に印加する電圧の交流成分の周波
数を上げて、帯電ムラを実用上問題のないレベルに抑え
ることであるが、この場合は帯電音の増大等の他の問題
が発生する。

【０００６】また、音圧が比較的低い領域の周波数を使
用してその範囲内でプリント中に周波数を連続的に変化
させて電位ムラを不規則にすることも考えられるが、帯
電音の音程が変化することになるため、聴感上帯電音が
大きく感じられ、実用には不向きであった。

【０００７】本発明は、接触帯電装置について上記のよ
うな課題を解決する、即ち、帯電音の増大等の他の弊害
を引き起こすことなくモワレの発生を抑えることを目的
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、電圧を印加し
た帯電部材を被帯電体に当接させて被帯電体面の帯電を
行なう接触式の帯電装置であり、帯電部材の被帯電体に
対する接触位置が帯電実行中に連続的に移動するように
帯電部材を揺動する手段を有することを特徴とする接触
帯電装置、である。

【０００９】

【作用】即ち、帯電処理中に帯電部材の被帯電体に対す
る接触位置を変化させれば、被帯電体が画像形成装置の
感光体であれば感光体上に形成される帯電ムラの空間周
波数が連続的に変化することになるため、モワレの発生
を防ぐことができる。また、帯電の交流電圧は何ら変化
を与えないために帯電音などの弊害を引き起こすことも
ない。

【００１０】

【実施例】以下、実施例を図について説明する。接触帯
電部材はローラ形状、ブレード形状、ワイヤー形状、ブ
ラシ形状などの公知のいずれの形状のものでもよいが、
以下の実施例はローラ形状の接触帯電部材（以下、帯電
ローラと記す）を例に説明する。 （１）画像形成装置例 図１に接触帯電装置を利用した画像形成装置の一例の概
略構成を示した。本例の画像形成装置は転写式電子写真
プロセス利用のレーザービームプリンターである。

【００１１】１は矢示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感光体であ
る。感光体１はその回転過程で接触帯電部材としての、
電源Ｓよりバイアス電圧（Ｖｄｃ＋Ｖａｃ）が印加され
た帯電ローラ５による均一帯電、レーザースキャナ等の
デジタル露光装置６による目的画像情報に対応した光走
査露光Ｌを受けて、その周面に目的画像情報に対応した
静電潜像が形成される。その潜像が現像手段７（１１は
トナー供給手段）でトナー像として現像され、該トナー
像が不図示の給紙部から感光体１と転写手段８との間に
給送された記録紙２に転写される。転写部を通過した記
録紙２は除電手段９で除電されて感光体１から分離さ
れ、定着手段１０によってトナー像定着がなされる。記
録紙分離後の感光体１はクリーニング手段３によって転
写残りトナー等の付着汚染物の除去、イレーズ手段４に
よるイレーズ処理を受けて繰り返して作像に供される。 （２）帯電ローラ５の接触位置変更手段 図１において、１２は帯電ローラ５の感光体１に対する
接触位置変更手段を示している。この手段１２は、感光
体１に接触していて感光体１の回転に従動して回転する
帯電ローラ５の感光体１に対する接触位置が帯電実行中
（プリント中）に連続的に移動するように帯電ローラ５
を揺動する。以下、その手段１２のいくつかの具体例を
説明する。

【００１２】Ａ．第１例（図２〜図５） 帯電ローラ５は、丸棒芯金５１と、その周りに同心一体
に金型成形等で成形した導電性ゴム製ローラ部５２とか
らなり、芯金５１の両端部Ａ・Ｂはゴム製ローラ部５２
の両端から露出させてあり、更にその両芯金端部Ａ・Ｂ
の先端部は図２の（ａ）・（ｂ）のようにそれぞれ同じ
向きの楕円カム部５１ａ・５１ｂに加工してある。

【００１３】該帯電ローラ５は感光体１の母線に略並行
にして芯金両端部Ａ・Ｂの上側をそれぞれ押圧板５３・
５３を介して加圧バネ５４・５４で押圧することにより
感光体１面に押圧接触させてある。また芯金両端部Ａ・
Ｂの各端部Ａ・Ｂの各楕円カム部５１ａ・５１ｂの感光
体回転方向下流側の側面を装置本体側に設けた不動の規
制板５５・５５に受け止めさせている。

【００１４】従って帯電ローラ５は感光体１の回転に従
動して回転すると共に、芯金両端部Ａ・Ｂの各楕円カム
部５１ａ・５１ｂと規制板５５・５５によって図４の
（ａ）と（ｂ）のように感光体１との接触を保ちながら
楕円カム部の長径と短径の差に対応する幅範囲において
感光体１面上を往復移動運動する。即ち帯電ローラ５の
感光体１面に対する接触（当接）位置が図５に示すよう
に実線５６と点線５７の間で変化する。

【００１５】Ｂ．第２例（図６・図７） 本例は上記第１例において、芯金両端部Ａ・Ｂの各楕円
カム部５１ａ・５１ｂの向きは互いに９０°移相ずれさ
せて形成したものである。他の構成は第１例と同じであ
る。

【００１６】本例の場合は帯電ローラ５が感光体１の回
転に従動して回転すると、該帯電ローラ５は図７のよう
にローラの長手中央部Ｐを中心にその両側部が互いに逆
方向に交互に往復移動回転して感光体１面との接触位置
が実線５８と点線５９の間で変化する。

【００１７】Ｃ．第３例（図８・図９） 本例は芯金５１の一端側Ａのカム部５１ａは図８の
（ａ）のように楕円カム部とし、他端側Ｂのカム部５１
ｂは図８の（ｂ）のように楕円以外のカム部とした。他
の構成は第１例と同じである。

【００１８】本例の場合は帯電ローラ５が感光体１の回
転に従動して回転すると、該帯電ローラ５の感光体１面
との接触位置が図９のように実線６０と点線６１の間で
変化する。

【００１９】Ｄ．第４例（図１０） 本例は帯電ローラ５の芯金両端部Ａ・Ｂは円形のままに
して圧電素子６２を配置した軸受６３の圧電素子６２に
同移相の電圧を帯電実行中に印加する。本例の場合の帯
電ローラ５の感光体１面に対する接触位置変化は第１例
の図５と同様である。

【００２０】Ｅ．第５例 上記第４例において両側の軸受６３の圧電素子６２に対
して印加する電圧を互いに逆移相とする。本例の場合の
帯電ローラ５の感光体１面に対する接触位置変化は前述
第２例の図８と同様である。

【００２１】Ｆ．第６例（図１１・図１２） 本例は帯電ローラ５の芯金両端部Ａ・Ｂは円形のままに
してその両端部Ａ・Ｂの軸受６３をそれぞれモータ６４
・６４で回転駆動されるクランク６５・６５で往復移動
運動させるものである。

【００２２】クランク６５・６５を同じ移相で駆動する
ことで、帯電ローラ５の感光体１面に対する接触位置変
化は第１例の図５と同様である。

【００２３】Ｇ．第７例（図１３） 本例は上記第６例において芯金両端部Ａ・Ｂのクランク
６５・６５の駆動移相を互いに１８０°異ならせた。本
例の場合の帯電ローラ５の感光体１面に対する接触位置
変化は前述第２例の図８と同様である。

【００２４】上記第１例乃至第７例の各接触帯電装置に
ついて、それを使用して帯電ローラ５の感光体１に対す
る接触位置を移動させながら帯電させた感光体１に、半
導体レーザーを用いて画素密度４８０ｄｐｉで１ドット
幅の横線を２ドットおきに書き込み、現像、転写、定着
のプロセスで画像を出力してモワレの発生の有無を調べ
た。また比較例として帯電ローラ５の感光体１に対する
接触位置を変えることなく帯電させた感光体を帯電処理
して出力した画像についても調べた。その結果を表１に
示した。本発明に従う第１例乃至第７例の各接触帯電装
置を使用した場合はモワレは発生していない。

【００２５】なお、帯電ローラ５に印加した電圧は、直
流電圧−６００Ｖと周波数２５０Ｈｚ、ピーク電圧１８
００Ｖの交流電圧を重畳したものである。また、感光体
１の周速は１２πｍｍ／ｓｅｃとした。

【００２６】 また、帯電音を測定したところ、第１例乃至第７例及
び比較例ではまったく差はなかった。

【００２７】帯電ローラ５の接触位置変更手段１２は、
基本的には、帯電ローラ５を動かすことができれば、ど
のようなものでもよい。具体的には前記第１乃至第７の
各例に示すように、帯電ローラ５の保持部分の形状を特
別なものにするか保持部分に外部から力を加えるなどの
構成とする。また、帯電ローラ５の接触位置変更方向
は、感光体１の周方向に軸方向と平行な状態のまま往復
移動する形態、感光体の軸方向との交差角を変化させる
形態、この両方の形態を複合させた形態等とすることが
できる。

【００２８】帯電ローラ５に印加するバイアス電圧の交
流電圧成分の波形としては、正弦波、矩形波、三角波等
適宜使用可能である。また、交流電圧は例えば直流電圧
を周期的にオン・オフすることによって形成される矩形
波電圧を含む。このような交流電圧は周期的にその電圧
値が変化するような振動電圧である。

【００２９】

【発明の効果】以上のように本発明の接触帯電装置によ
れば、被帯電体が画像形成装置の感光体であれば感光体
上に形成される帯電ムラの空間周波数が連続的に変化す
ることになるため、モワレの発生を防ぐことができる。
また、帯電の交流電圧は何ら変化を与えないために帯電
音などの弊害を引き起こすこともない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 接触帯電装置を使用した画像形成装置の一例
の概略構成図

【図２】 第１例の接触帯電装置の正面図

【図３】 （ａ）・（ｂ）は帯電ローラの左右の側面図

【図４】 （ａ）・（ｂ）は楕円カムと規制板による帯
電ローラの往復移動運動説明図

【図５】 帯電ローラの感光体面に対する接触位置変化
範囲を示す図

【図６】 （ａ）・（ｂ）は第２例の接触帯電装置の帯
電ローラの左右の側面図

【図７】 帯電ローラの感光体面に対する接触位置変化
範囲を示す図

【図８】 （ａ）・（ｂ）は第３例の接触帯電装置の帯
電ローラの左右の側面図

【図９】 帯電ローラの感光体面に対する接触位置変化
範囲を示す図

【図１０】 第４例の接触帯電装置の左側面図

【図１１】 第６例の接触帯電装置の左側面図

【図１２】 同装置の平面図

【図１３】 第７例の接触帯電装置の平面図

【符号の説明】

１ 感光体 ５ 帯電ローラ １２ 感光体に対する帯電ローラの接触位置変更手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 電圧を印加した帯電部材を被帯電体に当
   接させて被帯電体面の帯電を行なう接触式の帯電装置で
   あり、帯電部材の被帯電体に対する接触位置が帯電実行
   中に連続的に移動するように帯電部材を揺動する手段を
   有することを特徴とする接触帯電装置。