JPH05333665A - 接触帯電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 接触帯電装置の長所を維持しながら清掃装置
を設けることなしに長期にわたって帯電を均一に安定し
て行えるようにする。 【構成】 帯電部材をベルト状に形成し、そのベルト状
帯電部材１１の一端側を巻き取っておくための送り側ロ
ーラ１２と、他端側を巻き取るための巻き取り側ローラ
１６と、ベルト状帯電部材１１を感光体ドラム１の表面
１ａに接触させると共に電圧を印加するための導電性の
ローラ１４とを設けて、ベルト状帯電部材１１を送り側
ローラ１２から巻き取り側ローラ１６に巻き取ることに
よって移動させて、感光体ドラム１との接触面を常に新
しい面にすることによって、帯電部材を清掃する清掃装
置を設けることなしに長期にわたって安定して均一な帯
電ができるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、感光体の表面に帯電
部材を接触させてその感光体を帯電させる接触帯電装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】感光体を帯電する帯電装置としては、簡
便なコロナ放電を使用する方式が一般的に良く知られて
いる。しかしながら、この方式の場合には、コロナ放電
をさせるために非常に高い印加電圧を与える必要がある
ことと、その放電の際に多量のオゾンや窒素酸化物等の
ガスが発生する等の問題点があった。

【０００３】そこで、この非接触帯電方式に代わる帯電
方式として、低い印加電圧ですみ、しかも上記のような
発生ガスの量が少ない方法として、帯電部材を感光体等
の被帯電物に接触させて帯電を行う接触帯電方式による
接触帯電装置が提案されている。

【０００４】その接触帯電装置は、例えば帯電部材とな
る帯電ローラを感光体の表面に接触させて、その帯電ロ
ーラに電圧を印加することにより感光体を帯電させるも
のがあり、その帯電ローラは芯金部分が金属で外周部分
が導電性ゴムで形成されており、その芯金部分と感光体
の基体との間に電圧を印加して、感光体表面との間に形
成される極めて小さい空隙に放電を発生させて感光体を
帯電させる。

【０００５】接触帯電装置にはこの他に、ブラシやブレ
ードを感光体の表面に接触させて帯電を行うブラシ帯電
やブレード帯電、さらにはベルトを感光体の表面に接触
させて帯電を行うベルト帯電等の接触帯電装置がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の接触帯電装置は、オゾンの低減や低い印加電
圧による省エネルギー化等の利点がある反面、帯電ロー
ラが汚れてくると帯電の均一性を経時的に維持すること
が難しいということがあった。

【０００７】そこで、このような接触式の帯電装置に
は、帯電ローラの汚れを除去するために帯電ローラの外
周面に清掃部材を当接させることによって汚れを除去す
るようにしたものがあるが、このような清掃部材は耐久
性に問題があったり、その清掃部材を帯電ローラに接離
させるための機構や、清掃によって落下させた廃トナー
を回収するための機構が必要となるなど装置が複雑化す
るということがあった。

【０００８】また、ブラシ帯電やブレード帯電、さらに
はベルト帯電によるものでは帯電の均一性にまだ問題が
あると共に、清掃装置や廃トナーを回収するための機構
がやはり必要となるため装置が複雑になるという問題点
があった。

【０００９】この発明は上記の問題点に鑑みてなされた
ものであり、接触帯電装置の長所である低印加電圧及び
少ないガスの発生量を維持しながら清掃装置を設けるこ
となしに長期にわたって帯電を均一に安定して行えるよ
うにすることを目的とする。また、メンテナンスや定期
交換を容易に行うことができるようにすることも目的と
する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するため、上述したような接触帯電装置におい
て、帯電部材をベルト状に形成し、そのベルト状帯電部
材の一端側を巻き取っておくための送り側ローラと、他
端側を巻き取るための巻き取り側ローラと、ベルト状帯
電部材を感光体の表面に接触させると共に電圧を印加す
るための導電性のローラとを設けたものである。

【００１１】上記接触帯電装置において、ベルト状帯電
部材が、エピクロヒドリンゴム上にエピクロヒドリンゴ
ムとフェノール系樹脂とを混合させたものを塗布したも
のであるようにしたり、エピクロヒドリンゴム上にルミ
フロン樹脂にカーボンを分散混合させたものを塗布した
ものであるようにするとよい。また、上記導電性のロー
ラを、感光体の線速に対応する外径にしたり、上記送り
側ローラと巻き取り側ローラとベルト状帯電部材とを一
体化したカートリッジ構造とすれば効果的である。

【００１２】さらに、そのベルト状帯電部材のカートリ
ッジ交換時期が廃トナー回収時期と略一致するようにそ
のベルト状帯電部材の全長を定めたり、現像剤の交換時
期と略一致するように定めたり、トナーカートリッジ内
のトナーによる画像形成可能枚数に対応するように定め
たり、さらには感光体の寿命と略一致するようにそのベ
ルト状帯電部材の全長を定めるとよい。

【００１３】

【作用】このように構成した、接触帯電装置よれば、ベ
ルト状帯電部材を感光体の表面に接触させる導電性のロ
ーラに電圧を印加することによって感光体を帯電させる
ことができ、ベルト状帯電部材は送り側ローラ側から巻
き取り側ローラ側に巻き取られることによって移動する
ため、そのベルト状帯電部材と感光体との接触面は常に
新しい面になるので、清掃装置を設けることなしに長期
にわたって安定して均一な帯電ができる。

【００１４】そして、ベルト状帯電部材が、エピクロヒ
ドリンゴム上にエピクロヒドリンゴムとフェノール系樹
脂とを混合させたものを塗布したものであるようにした
り、エピクロヒドリンゴム上にルミフロン樹脂にカーボ
ンを分散混合させたものを塗布したものであるようにす
れば、これらの環境依存性の少ない材質を用いることに
よって常に安定した一定の帯電電位を得ることができ
る。

【００１５】また、導電性のローラを、感光体の線速に
対応する外径にすれば、感光体の線速が異なる機種に対
してはその線速に対応した外径の導電性のローラを使用
することにより、常に安定した一定の帯電電位を得るこ
とができる。さらに、上記送り側ローラと巻き取り側ロ
ーラとベルト状帯電部材とを一体化したカートリッジ構
造とすれば、それをユニット状態で装置から容易に着脱
することができる。

【００１６】また、ベルト状帯電部材のカートリッジ交
換時期が、廃トナー回収時期と略一致するようにそのベ
ルト状帯電部材の全長を定めたり、現像剤の交換時期と
略一致するように定めたり、トナーカートリッジ内のト
ナーによる画像形成可能枚数に対応するように定めた
り、さらには感光体の寿命と略一致するようにそのベル
ト状帯電部材の全長を定めれば、それらの部品が交換時
期や寿命に達した際にベルト状帯電部材も同時に交換時
期に達するので、一緒にベルト状帯電部材も交換するこ
とにより作業の手間が省けてメンテナンス性が向上する
と共に、ベルト状帯電部材を無駄なく使用できる。

【００１７】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて具
体的に説明する。図１はこの発明の一実施例である電子
写真装置の接触帯電装置及びその周辺を示す概略図であ
る。この電子写真装置は、矢示Ａ方向に回転する感光体
ドラム１の表面１ａを帯電装置２によって一様に帯電し
て均一な帯電領域を形成し、そこに露光系１０からの光
を照射して潜像を形成し、それを現像ローラ４を備えた
現像装置３でトナーにより可視像化する。

【００１８】一方、画像を転写する転写紙Ｐを図示しな
い給紙部から所定のタイミングで給送し、それを停止状
態にある対のレジストローラ５に突き当ててタイミング
調整した後で、それを感光体ドラム１上の画像に一致す
るタイミングで転写装置６へ向けて搬送する。

【００１９】その転写装置６は、電源７によって帯電さ
れた転写ベルト８により、そこに搬送された転写紙Ｐの
上面側に感光体ドラム１上の画像（可視像）を転写す
る。そして、その可視像を転写した後に感光体ドラム１
上に残留したトナーは、クリーニング装置９によって除
去され、次の画像形成に備える。

【００２０】帯電装置２は、ベルト状に形成したベルト
状帯電部材１１と、そのベルト状帯電部材１１の一端側
を巻き取っておくための送り側ローラ１２と、他端側を
巻き取るための巻き取り側ローラ１６と、そのベルト状
帯電部材１１を感光体ドラム１の表面１ａに接触させる
と共に電源１３によって電圧を印加するための導電性の
ローラ１４とを設けた接触式の帯電装置であり、そのベ
ルト状帯電部材１１を感光体ドラム１の表面１ａに接触
させて、感光体ドラム１を帯電させる。

【００２１】送り側ローラ１２と巻き取り側ローラ１６
と導電性のローラ１４の３つのローラとベルト状帯電部
材１１は、共に帯電ユニットケース１５内に収納されて
一体化されたカートリッジ構造になっており、それが一
体で装置に対して容易に着脱可能になっている。

【００２２】そして、そのカートリッジは、初期の状態
では感光体ドラム１の矢示Ａの回転方向の搬送下流側に
位置する送り側ローラ１２側にベルト状帯電部材１１が
巻き取られた状態になっており、そのカートリッジを装
置本体へ挿着してベルト状帯電部材１１が導電性のロー
ラ１４によって感光体ドラム１の表面１ａに接触された
時に帯電可能な状態になる。

【００２３】そのベルト状帯電部材１１は、画像形成動
作が開始されると感光体ドラム１の回転に伴って巻き取
り側ローラ１６が図示しないモータによって矢示Ｂ方向
に回転されることにより、そこに徐々に巻き取られてい
く。したがって、ベルト状帯電部材１１が感光体ドラム
１の表面１ａに接しながら矢示Ｃ方向に移動する。そし
て、この状態で導電性のローラ１４に電圧を印加するこ
とによって、感光体ドラム１が帯電される。

【００２４】なお、この導電性のローラ１４に印加する
電圧は直流のみであっても偏奇させた交流であってもよ
い。また、その導電性のローラ１４は金属製であっても
ゴム製であってもよく、感光体ドラム１の種類や形状に
合わせて決定すればよい。

【００２５】ベルト状帯電部材１１は、例えばエピクロ
ヒドリンゴム上にエピクロヒドリンゴムとフェノール系
樹脂とを混合させたものを塗布したもの、あるいはエピ
クロヒドリンゴム上にルミフロン樹脂にカーボンを分散
混合させたものを塗布して形成したものを使用する。ま
た、同様な帯電特性をもつものとして、エピクロヒドリ
ンゴム上にエピクロヒドリンとフッソ系樹脂とを混合さ
せたものを塗布して形成したものを使用してもよい。

【００２６】図２はそのベルト状帯電部材の一例を示す
断面図である。このベルト状帯電部材１１は、ベース２
１となる厚さ０．５mmのエピクロヒドリンゴム上にルミ
フロン樹脂にカーボンを分散混合させた塗布部２２を５
０μｍ程度の厚さで塗布することによって形成したもの
である。

【００２７】このような材質により形成したベルト状帯
電部材１１は、図３に印加電圧と体積抵抗率との関係を
示すように、あらゆる環境条件において殆ど近い値の体
積抵抗率になると共に、その体積抵抗率は印加電圧を変
化させても殆ど変化しない優れた特性を有する。

【００２８】すなわち、図３に●印で示す低温低湿の環
境における特性と、○印で示す室温環境における特性
と、△印で示す高温高湿の環境における特性とで体積抵
抗率が殆ど近い値になり、その体積抵抗率は印加電圧を
変化させても殆ど変化しない。したがって、このように
環境依存性の少ない材質をベルト状帯電部材に用いるこ
とによって常に安定した一定の帯電電位を得ることがで
きる。

【００２９】これに対し、図４に示すようにベルト状帯
電部材を、例えばアミド系樹脂にカーボンを分散させた
ものをベース２３として用い、その上にナイロン系樹脂
による塗布部２４を５０μｍの厚さで塗布して形成した
ベルト状帯電部材３１の場合には、図５で示すように上
記したような環境条件（●印が低温低湿の環境，○印が
室温環境，△印が高温高湿の環境を示す）において体積
抵抗率が変化しやすく、特にその環境条件の中で湿度に
よる影響が大きく、図３のエピクロヒドリンゴム上にル
ミフロン樹脂にカーボンを分散混合させたベルト状帯電
部材１１に比べて著しく体積抵抗率が増大してしまう。

【００３０】ところで、この接触帯電装置は、導電性の
ローラ１４と感光体ドラム１との間に電圧を印加して、
ベルト状帯電部材１１と感光体ドラム１の表面１ａとの
間に形成される極めて小さい空隙に放電を発生させて感
光体ドラム１を帯電させるものであるため、感光体ドラ
ム１の線速が速くなった場合にはその導電性のローラ１
４の外径を大きくして放電領域を多くする必要がある。

【００３１】そこで、この実施例では、その導電性のロ
ーラ１４を、感光体ドラム１の線速に対応する外径にし
て、その導電性のローラ１４を外径の異なるローラに任
意に変更することができるユニット構成にしてある。し
たがって、線速の速い電子写真装置の場合には、導電性
のローラ１４の外径をその線速に対応させて大きいもの
に交換することにより、常に安定した一定の帯電電位を
得ることができる。

【００３２】また、この実施例では、前述したようにベ
ルト状帯電部材１１が感光体ドラム１の回転に伴ってそ
の感光体ドラム１の移動方向と逆の方向に移動していく
が、その全長は他の部品のメンテナンス時期や交換寿命
等を考慮して定めるとよい。すなわち、ベルト状帯電部
材１１のカートリッジ交換時期が、クリーニング装置９
の廃トナータンク内に廃トナーが満杯になる廃トナー回
収時期と略一致し、その時点までベルトが移動可能な長
さにそのベルト状帯電部材１１の全長を定めるとよい。

【００３３】このようにすれば、廃トナーの満杯検知時
にその廃トナーを取り出す際に帯電装置２をカートリッ
ジの状態で同時に取り出して交換することができるの
で、作業性が向上する。なお、この場合に帯電装置２と
廃トナータンクとを一体に形成しておけば、それらを一
回の動作で同時に交換できるのでさらに作業性が向上す
る。

【００３４】また、ベルト状帯電部材１１のカートリッ
ジ交換時期が、現像装置３の現像剤の交換時期と略一致
する(寿命分)ようにそのベルト状帯電部材１１の全長を
定めたり、トナーカートリッジ内のトナーによる画像形
成可能枚数に対応するようにそのベルト状帯電部材１１
の全長を定めたりしても、同様に作業性が向上する。

【００３５】この場合、帯電装置２と現像装置３を一体
に、また帯電装置２とトナーカートリッジを一体にそれ
ぞれ構成するとよい。さらに、ベルト状帯電部材１１の
カートリッジ交換時期が感光体ドラム１の寿命と略一致
するようにそのベルト状帯電部材１１の全長を定めて
も、同様に作業性が向上する。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、ベルト状帯電部材が送り側ローラから巻き取り側ロ
ーラに巻き取られることによって移動するため、そのベ
ルト状帯電部材と感光体との接触面が常に新しい面にな
るので、接触帯電装置の長所である低印加電圧及びオゾ
ンや窒素酸化物等のガスの少ない発生量を維持しなが
ら、帯電部材を清掃するための清掃装置を設けることな
しに長期にわたって安定して均一な帯電ができる。

【００３７】そして、ベルト状の帯電部材が、エピクロ
ヒドリンゴム上にエピクロヒドリンゴムとフェノール系
樹脂とを混合させたものを塗布したものであるようにし
たり、エピクロヒドリンゴム上にルミフロン樹脂にカー
ボンを分散混合させたものを塗布したものであるように
すれば、これらの環境依存性の少ない材質を用いること
によって環境の変化に対しても常に安定した一定の帯電
電位を得ることができる。

【００３８】また、導電性のローラを、感光体の線速に
対応する外径にすれば、感光体の線速が異なる機種に対
してはその線速に対応した外径の導電性のローラを使用
することにより、常に安定した一定の帯電電位を得るこ
とができる。さらに、送り側ローラと巻き取り側ローラ
とベルト状帯電部材とを一体化したカートリッジ構造と
すれば、それをユニット状態で装置から容易に着脱する
ことができるので、メンテナンスや定期交換が容易にな
る。

【００３９】また、ベルト状帯電部材のカートリッジ交
換時期が、廃トナー回収時期と略一致するように、ある
いは現像剤の交換時期と略一致するように、またトナー
カートリッジ内のトナーによる画像形成可能枚数に対応
するように、さらには感光体の寿命と略一致するよう
に、そのベルト状帯電部材の全長を定めれば、それらの
部品が交換時期や寿命に達した際にベルト状帯電部材も
同時に交換時期に達するので、一緒にベルト状帯電部材
も交換することにより作業の手間が省けてメンテナンス
性が向上すると共に、ベルト状帯電部材を無駄なく使用
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例である電子写真装置の接触
帯電装置及びその周辺を示す概略図である。

【図２】図１の接触帯電装置におけるベルト状帯電部材
の一例を示す断面図である。

【図３】図２のベルト状帯電部材１１を使用した場合の
各種環境条件における印加電圧と体積抵抗率との関係を
示した線図である。

【図４】図２と異なる組成のベルト状帯電部材３１を示
す断面図である。

【図５】同じくそのベルト状帯電部材３１を使用した場
合の各種環境条件における印加電圧と体積抵抗率との関
係を示した線図である。

【符号の説明】

１ 感光体ドラム１ １ａ 表面 ２ 帯電装置 ３ 現像装置 ９ クリーニング装置 １１，３１ ベルト
状帯電部材 １２ 送り側ローラ １４ 導電性のロー
ラ １５ 帯電ユニットケース １６ 巻き取り側ロ
ーラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 千葉 雅子 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 川原 真一 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 上山 英樹 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯電部材を感光体の表面に接触させて感
   光体を帯電させる接触帯電装置において、前記帯電部材
   をベルト状に形成し、該ベルト状帯電部材の一端側を巻
   き取っておくための送り側ローラと、他端側を巻き取る
   ための巻き取り側ローラと、前記ベルト状帯電部材を前
   記感光体の表面に接触させると共に電圧を印加するため
   の導電性のローラとを設けたことを特徴とする接触帯電
   装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の接触帯電装置において、
   前記ベルト状帯電部材が、エピクロヒドリンゴム上にエ
   ピクロヒドリンゴムとフェノール系樹脂とを混合させた
   ものを塗布したものであることを特徴とする接触帯電装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の接触帯電装置において、
   前記ベルト状帯電部材が、エピクロヒドリンゴム上にル
   ミフロン樹脂にカーボンを分散混合させたものを塗布し
   たものであることを特徴とする接触帯電装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の
   接触帯電装置において、前記導電性のローラを、前記感
   光体の線速に対応する外径にしたことを特徴とする接触
   帯電装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の
   接触帯電装置において、前記送り側ローラと巻き取り側
   ローラとベルト状帯電部材とを一体化したカートリッジ
   構造としたことを特徴とする接触帯電装置。
6. 【請求項６】 請求項５記載の接触帯電装置において、
   前記ベルト状帯電部材のカートリッジ交換時期が廃トナ
   ー回収時期と略一致するようにそのベルト状帯電部材の
   全長を定めたことを特徴とする接触帯電装置。
7. 【請求項７】 請求項５記載の接触帯電装置において、
   前記ベルト状帯電部材のカートリッジ交換時期が現像剤
   の交換時期と略一致するようにそのベルト状帯電部材の
   全長を定めたことを特徴とする接触帯電装置。
8. 【請求項８】 請求項５記載の接触帯電装置において、
   前記ベルト状帯電部材のカートリッジ交換時期がトナー
   カートリッジ内のトナーによる画像形成可能枚数に対応
   するようにそのベルト状帯電部材の全長を定めたことを
   特徴とする接触帯電装置。
9. 【請求項９】 請求項５記載の接触帯電装置において、
   前記ベルト状帯電部材のカートリッジ交換時期が感光体
   の寿命と略一致するようにそのベルト状帯電部材の全長
   を定めたことを特徴とする接触帯電装置。