JPH056076A

JPH056076A - 帯電装置及びプロセスユニツト及び画像形成装置

Info

Publication number: JPH056076A
Application number: JP3275402A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Shishido; 一男宍戸; Koji Sato; 康志佐藤; Hiroaki Miyake; 博章三宅; Yoshiya Nomura; 義矢野村; Shinichi Sasaki; 新一佐々木
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-10-24
Filing date: 1991-10-23
Publication date: 1993-01-14
Anticipated expiration: 2017-01-07
Also published as: JP3244731B2

Abstract

(57)【要約】【目的】帯電部材から放射される静電ノイズの発生を
低減する。【構成】感光ドラム１に接触して感光ドラム１を帯電
する帯電部材２と感光ドラム１と帯電部材２との間に電
力を供給する電源１９とを有する帯電装置において、感
光ドラム１と帯電部材２との接触部を覆う導電性部材２
７、３６を接地との間で接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真装置等に適用
可能な、被帯電体に接触して被帯電体を帯電する帯電部
材を有する帯電装置及びこの帯電装置を備えたプロセス
ユニット及びこのプロセスユニットを用いた画像形成装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真複写機のような画像形成
装置の帯電装置として感光体に対向するワイヤ電極とワ
イヤ電極を囲むシールド電極とを備えたコロナ放電器を
用いることが知られている。

【０００３】しかしながら、このようなコロナ放電器を
用いた場合、ワイヤ電極に印加する電圧が４ＫＶ〜８Ｋ
Ｖといった高電圧となる、ワイヤ電極からシールド電極
へほとんどの電流が流れるため帯電効率が低い、コロナ
放電によりオゾンが多量に発生する、放電ワイヤ電極の
汚れにより放電ムラが発生する、といった問題があっ
た。

【０００４】そこで、この様な問題を解決すべく帯電部
材を被帯電体に接触させる帯電手段が、すでに本出願人
より提案されている。

【０００５】図５に接触帯電装置を用いた電子写真装置
の一例を示す。感光体１は矢印方向に回転し、帯電ロー
ラ２はバネ３により押圧されて感光体１との間に接触部
（ニップ部）ｎを形成する。電源１９よりローラ２にバ
イアス電圧を印加することにより感光体１に帯電が行な
われた後、露光１４により静電潜像が形成される。感光
体１上の静電潜像は現像器１５によりトナー粉を付与し
て顕像を得たのち、転写材である転写紙１６に転写手段
１７により顕像が転写される。転写紙１６はこの後、図
示せぬ定着器により、加熱され、トナー像が永久定着さ
れる。転写後に感光体１上に残留するトナー粉は、クリ
ーナー１８により清掃され感光体１は再び画像形成に供
される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記図
５に示す従来例において、帯電による静電ノイズが機外
に放出されるという問題があることがわかった。即ち、
図５のニップ部ｎ付近で帯電が行なわれるが帯電ローラ
２に対して感光体１の側と反対側（図の上方向）へ帯電
による静電ノイズがニップ付近から放射されることがわ
かった。

【０００７】放射（静電）ノイズによる電波障害は電波
雑音により電子機器が誤動作させることがあった。その
意味から記録機器においても、機外への放射ノイズの低
減は必須である。

【０００８】例えば図５に示す従来例では、放射ノイズ
が４５ｄＢ（μＶ／ｍ）になることがあった。

【０００９】［発明の目的］本発明は、上記の問題点に
鑑みなされたものであり、その目的は帯電部材から放射
される静電ノイズの発生を低減した帯電装置及びこの帯
電装置を備えたプロセスユニット及びプロセスユニット
を用いた画像形成装置を提供するものである。

【００１０】また、本発明の他の目的は低コストで帯電
効率の高い帯電装置及びこの帯電装置を備えたプロセス
ユニット及びプロセスユニットを用いた画像形成装置を
提供するものである。

【００１１】本発明の更なる目的は、オゾンの発生の少
ない帯電装置及びこの帯電装置を備えたプロセスユニッ
ト及びプロセスユニットを用いた画像形成装置を提供す
るものである。

【００１２】本発明の更なる目的及び特徴とするところ
は添付図面を参照しつつ以下の詳細な説明を読むことに
より一層明らかになるだろう。

【００１３】［発明の構成］上記目的を達成するために
本発明は被帯電体に接触して被帯電体を帯電する帯電部
材と上記被帯電体と帯電部材との間に電力を供給する電
力供給手段とを有する帯電装置において、上記被帯電体
と上記帯電部材との接触部を覆う導電性部材を有しこの
導電性部材は接地との間を接続されることを特徴とす
る。

【００１４】また、本発明によれば画像形成装置に着脱
可能なプロセスユニットであって、像担持体と上記像担
持体に接触して上記像担持体を帯電する帯電部材とを有
し、この帯電部材と上記像担持体との間には電力が供給
されるプロセスユニットにおいて、上記像担持体と上記
帯電部材との接触部を覆う導電性部材を有し、この導電
性部材は接地との間を接続されることを特徴とする。

【００１５】さらに、本発明は、像担持体と上記像担持
体に像を形成する像形成手段と上記像担持体に接触して
上記像担持体を帯電する帯電部材と上記像担持体と上記
帯電部材との間に電力を供給する電力供給手段とを有す
る画像形成装置において、上記像担持体と上記帯電部材
との接触部を覆う導電性部材を有し、この導電性部材は
接地との間を接続されることを特徴とする。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１７】図１は、画像形成装置の概略側面図であ
る。

【００１８】図１において、被帯電体である像担持体と
して感光体１はアルミニウム、鉄等からなる導電性基体
１ｂ上に感光層１ａが設けられており、導電性基体１ｂ
は接地との間を接続されている。帯電部材である帯電ロ
ーラ２は感光体１表面と接触し、帯電ローラ２と感光体
との間に電力を供給する電源１９に接続されている。

【００１９】感光体１が矢印Ａの方向に回転すると、感
光体１に従動回転する帯電ローラ２により感光体１は一
次帯電される。図示されないレーザー走査装置からのレ
ーザー露光１４により静電潜像が感光体１上に形成さ
れ、さらに現像器１５のトナー粉を担持する担持体であ
る現像スリーブ２５上にトナー粉を規制する規制部材で
ある現像ブレード２６により層厚規制されたトナー粉で
感光体１は現像され、顕像化される。給紙ローラ２９に
よって給紙され、レジストローラ対３０等でタイミング
を合わせられて搬送される紙からなる転写材１６上に感
光体１上の顕像化されたトナー粉は転写ローラ３１によ
って転写される。トナー像が転写された転写材１６は定
着ローラ３２、加圧ローラ３３からなる定着装置で定着
される。転写後に感光体１上に残存するトナーは、クリ
ーナ装置１８により清掃される。

【００２０】電源１９は、周期的に電圧値が変化する振
動成分（ピーク間電圧１５００Ｖ）と、直流成分（７０
０Ｖ）とが重畳された振動電圧を帯電ローラ２の芯金に
印加する。この振動成分のピーク間電圧は、本出願人に
よって出願された特開昭６３−１４９６６８号に示すよ
うに被帯電体である感光体１の帯電開始電圧の２倍以上
とする。これにより感光体１の帯電は均一となる。振動
成分の波形は正弦波、矩形波、三角波が使用可能であ
る。上記振動電圧は直流電源をオンオフさせることによ
って形成しても良い。また、帯電部材である帯電ローラ
２に供給される振動成分は制御手段２０によって一定電
流（５６０μＡ）となるように制御される。このように
振動成分が定電流制御されることによって温度、湿度の
ように装置の雰囲気環境が変化しても感光ドラム１と帯
電ローラ２との間に一定の交番電界が形成されるので環
境によらず感光ドラム１を常に均一に帯電できる。ここ
で環境にかかわらず帯電を均一とするために振動電圧の
ピーク間電圧が常に感光ドラム１の帯電開始電圧値の２
倍以上となるように定電流制御されることが望ましい。
このときの電流値は５６０μＡであった。

【００２１】ところで本実施例における、クリーナ装置
１８のクリーニングブレード３４は端部が弾性体のゴム
チップ３５と、ゴムチップ３５を支持し、導電性部材か
らなるホルダ部３６とを備え、そのホルダ部３６は帯電
ローラ２を覆うＬ字型の形状になっている。このホルダ
部は、接地と接続され鉄等の金属から成り、感光体１と
帯電ローラ２とのニップ部を覆うと共に帯電ローラ２に
対して感光体１と反対側に、即ち感光体１との間で帯電
ローラ２をはさむように設けられている。

【００２２】このことにより、感光体１と帯電ローラ２
のニップ部付近で発生する静電ノイズのクリーナ装置１
８側への放射を抑えることが可能になっている。また、
クリーニングブレード３４のホルダ部３６をＬ字型にす
ることでホルダ３６自身の剛性が向上している。

【００２３】一方、現像器１５の現像ブレード２６は、
アルミニウムからなる現像スリーブ２５上のトナーを層
厚規制するウレタン等のゴムブレード部２８とゴムブレ
ード部２８を支持するブレードホルダ部２７とを備え、
ブレードホルダ部２７は接地と接続され鉄等の金属から
なる導電性部材である。そしてこのホルダ部２７は感光
体１と帯電ローラ２とのニップ部を覆っている。従っ
て、感光体１と帯電ローラ２とのニップ部付近から発生
する静電ノイズの現像器１５側への放射をブレードホル
ダ部２７により抑えることが可能になった。

【００２４】また、上記ニップ部よりも感光ドラム１側
方向への静電ノイズの放射は感光ドラム１の基体がアル
ミニウム等の導電体で接地されていることにより抑えら
れる。

【００２５】本実施例では放射ノイズの低減を確実なも
のとするためにクリーニングブレードホルダ３６および
現像ブレードホルダ２７を接地とした。またホルダ３６
及び２７は、帯電ローラ２の長手方向、即ち母線方向
（図１紙面に垂直な方向）において、ローラ２より長く
設けられている。本実施例において、放射ノイズの大き
さを示す電磁界強度を測定したところ３０ｄＢ未満であ
った。

【００２６】本実施例のように、帯電ローラ２を覆う導
電性部材をクリーニングブレードホルダ３６と現像ブレ
ードホルダ２７とで構成したので新たなシールド部材を
設ける必要もなく、低コストでシールド効果が得られ、
また、シールド部材設置のためのスペースも不要となっ
た。

【００２７】図２は本発明の他の実施例を説明するため
の画像形成装置に着脱可能なプロセスユニットの側面図
である。

【００２８】図２において、プロセスユニットを画像形
成装置本体に装着して画像信号が入力されると、感光体
１は矢印の方向に回転し、装置本体に設けられた電源１
９及び定電流制御手段２０に接続された帯電ローラ２に
より一次帯電される。図示されないレーザー走査装置か
らのレーザー露光１４により静電潜像が感光体１上に形
成され、さらに現像器１５の現像スリーブ２５上に現像
ブレード２６により層厚規制されたトナー粉で感光体１
の潜像は現像され、顕像化される。顕像化されたトナー
像は不図示の給紙ローラによって給紙され、レジストロ
ーラ対（不図示）等でタイミングを合わせられて搬送さ
れる転写材上に転写ローラ（不図示）によって転写され
る。トナー像が転写された転写材は、共に不図示の定着
ローラ、加圧ローラから成る定着装置で定着される。転
写後に感光体１上に残存するトナーはクリーナ装置１８
により清掃される。

【００２９】ところで本実施例において、感光体１に接
触する帯電ローラ２は、帯電ローラの芯金軸の絶縁性軸
受を支持するホルダ７に保持されており、このホルダ７
は導電性部材である鉄等の金属からなる。更には、ホル
ダ７は、画像形成装置本体に接地されている。また、ホ
ルダ７は、帯電ローラ２の母線方向（図２紙面に垂直な
方向）において、ローラ２より長く設けられローラの両
端部でもローラ２を覆うように設けられる。即ち、ロー
ラ２の両端では、母線方向と交差する方向（紙面に平行
な方向）にもホルダの壁が設けられている。従って、感
光体１と帯電ローラ２とのニップ部近傍より発生する放
射ノイズは、接地されている前記帯電ローラホルダ７及
び感光体１によって抑えることが可能となった。

【００３０】本実施例においても電磁界強度は３０ｄＢ
未満であり、ホルダとして非導電性の樹脂製のものを使
用したときの電磁界強度４５ｄＢに比べて大幅に放射ノ
イズが低減された。

【００３１】なお、以上の実施例において、帯電ローラ
２の構成の好ましい例を図６に示す。

【００３２】芯金２１の上に導電性の弾性層２２があ
り、その上に高抵抗の弾性層２３、更に表面に保護膜２
４を有する。導電性弾性層２２はＥＰＤＭ（エチレンプ
ロピレンジエンの３元共重合体）中にカーボンを分散し
たもので構成され、芯金２１に供給されるバイアス電圧
を導く作用をなす。高抵抗の弾性層２３は、ウレタンゴ
ム等で構成され、微量の導電性微粉末（例えば、カーボ
ン）を含有するものが一例として挙げられ、感光体１の
ピンホールなど導電度の高い部分に帯電ローラ２が相対
した場合でも、感光体１へのリーク電流を制限してバイ
アス電圧の急降下を防ぐ作用をなす。表面の保護膜２４
はＮ−メチルメトキシ化ナイロンで構成され、導電弾性
層２２や、高抵抗弾性層２３の組成物質が、感光体１に
触れて、感光体１の表面を変質させることが無いよう
に、保護作用をなす。

【００３３】図３に、本発明の画像形成装置に着脱可能
なプロセスユニットの他の実施例を示す。

【００３４】図２と共通な部分には同じ番号で示してお
り、本実施例では帯電部材のみ異なっている。また、図
７には、図３のプロセスユニットを画像形成装置本体に
装着したときの側面図を示す。図３、図７を用いてその
動作について説明する。

【００３５】感光体１は、矢印の方向に回転し、装置本
体に設けられた電源１９及び定電流制御手段２０に接続
され、感光体１と接触する帯電ブレード４により帯電を
受ける。レーザスキャナユニット４６から画像信号によ
り変調されて出射したレーザ光４６ａが、ミラー４７に
より反射されて感光体１の上記帯電された表面に照射さ
れると感光体１上に静電潜像が形成される。感光体１の
静電潜像は、現像器１５の現像スリーブ２５上に現像ブ
レード２６により層厚規制されたトナー粉で現像され
る。一方、カセット４１に載置された紙からなる転写材
１６は、給紙ローラ４２によって給紙され、レジストロ
ーラ対４３、４３により、レーザの出射するタイミング
と合わせて搬送され、転写ガイド４４により転写位置へ
案内される。転写位置へ搬送された転写材１６には、上
述したように感光体１上に形成されたトナー像が転写用
コロナ放電器４５により転写される。転写後転写材１６
は、定着ローラ５１、加圧ローラ５２より成る定着器に
よりトナー像が定着された後排紙ローラ４９により装置
外のトレイ４８へ排出される。一方、転写後の感光体１
は、残留トナーがクリーニング装置１８でクリーニング
される。

【００３６】また、図３に示すように、感光体１と現像
器１５とクリーニング装置１８及び帯電装置４、５、６
はプロセスユニットとして一つの枠体８に設けられ、画
像形成装置本体に着脱可能に設けられる。このプロセス
ユニット８は、少なくとも感光体と帯電装置とで形成さ
れれば良い。図７において、装置本体は、転写材搬送路
を境にして、即ち、感光体１と転写用帯電器４５との間
で、上部筺体と下部筺体とに分割可能となっており、支
軸５３を中心として上部筺体は、左回りに回動可能とな
っている。そして、装置を分割開放した状態で上部筺体
からプロセスユニット８を着脱動作できる。

【００３７】次に、プロセスユニット８内の帯電装置に
ついて図４を用いて説明する。

【００３８】接触帯電部材としての帯電ブレード４は、
例えば１０⁵〜１０⁸ Ωｃｍ程度に抵抗をコントロール
されたヒドリン・ＥＰＤＭ・ウレタン・ＮＢＲ等の厚さ
１〜２ｍｍのゴムブレードであり、鋼板等の導電性剛体
支持部材（支持体）５にブレード基部側を導電性接着剤
１３で一体に取付けて保持させてあり、ブレード自由長
ｌ（ブレードの支持部材先端とブレードの感光ドラム当
接部までの長さ距離）を５〜２０ｍｍ程度、感光ドラム
１に対する当接角θ（ブレード先端部と、ドラム上にブ
レードが当接している点でのドラムの接線のうちブレー
ド当接点よりドラム面移動方向下流側の線とのなす角）
を８°〜２５°程度、当接圧４〜４０ｇｒ／ｃｍ程度に
設定して、ブレード先端部を感光ドラム１の回転に対し
てカウンタ方向に当接（当接角が鋭角）させてある。帯
電ブレード４の感光ドラム１に対する当接はドラム１の
回転に対して順方向（当接角が鋭角）にすることもでき
る。

【００３９】９は帯電ブレード４の感光ドラム１に対す
る当接部に設けた表面抵抗層であり、１０⁸ 〜１０¹²
Ωｃｍ程度で、厚みが２〜１００μｍのナイロン・ウ
レタン等の抵抗をコントロールされた薄層で、帯電ブレ
ード４にプリントされている。

【００４０】既に述べたように１９は帯電ブレード４に
対する電圧印加電源であり、この電源１９により帯電ブ
レード４の導電性剛体支持部材５に対して、例えば、感
光ドラム１の所要電位に応じたＤＣ電圧、もしくは帯電
均一性を得るために帯電ブレードと感光ドラムとで決ま
る帯電開始電圧（直流電圧印加時に感光体が帯電を開始
する印加直流電圧値Ｖ_TH）の２倍以上のピーク間電圧を
有する交番電圧と上記ＤＣ電圧を重畳させた振動電圧が
供給されることで、該支持部材５を介して帯電ブレード
４に給電され、表面抵抗層８を有する帯電ブレード４と
感光ドラム１の当接部に電界が生じて感光ドラム１面が
所定の極性、所定の電位に均一に帯電処理される。

【００４１】一方、図３に示すようにプロセスユニット
の内壁には厚さ０．３ｍｍ程度の銅箔（導電性部材）６
が帯電ブレード４を覆うように両面テープにより貼られ
ており、この銅箔は、接地されている。また、支持体５
は図示していないが、枠体７にビスにより固定されてい
る。更には、クリーニングブレード３５のホルダ部３６
を導電性部材で構成すると共に銅箔と一緒に接地する。
また、銅箔６とホルダ部３６は、帯電ブレード４の長手
方向（図３紙面に垂直な方向）においてブレード４より
も長く設けられる。

【００４２】本実施例においても電磁界強度を測定した
ところ、３０ｄＢ未満であった。これにより、帯電ブレ
ードを用いた接触帯電方式においても、前記実施例と同
様、接触帯電のニップ部近傍の放射ノイズを発生する部
分周囲をすべて接地された導電体により覆うことによ
り、従来問題となっていた放射ノイズ問題を解決するこ
とが可能となった。

【００４３】なお、図３の実施例において、導電性部材
は、銅箔の両面テープを用いたが、その代わりにプロセ
スユニット内壁に銅箔でコートするものでも良いのはも
ちろんである。

【００４４】また、以上の実施例において放射ノイズを
低減するために上記導電性部材の好ましい体積抵抗値は
１０³ Ωｃｍ以下だった。

【００４５】また、図２に示すプロセスユニット８も本
実施例と同様に図７に示す画像形成装置本体に着脱可能
となっている。

【００４６】なお、帯電を均一安定に行なうため例えば
接触帯電部材に振動電圧を印加して帯電部材と感光体１
との間で交番電界を形成するとき、帯電部材に直流電圧
を印加するときよりも特に放射ノイズが大きくなるの
で、上述したように導電性部材を設けることは特に有効
である。

【００４７】また、以上の実施例において、感光体への
帯電とは、必ずしも感光体の電位を上げる場合に限ら
ず、感光体の電位を下げる、いわゆる除電も含むのはも
ちろんである。

【００４８】また、以上の実施例において、上記感光体
１と帯電部材とのニップ部を覆う導電性部材と帯電部材
との距離は、近接している方が小さい面積の導電性部材
で効率的に放射ノイズを防止することが可能となる。し
かしながら、近接し過ぎると、帯電部材と前記導電性部
材がリークし、感光体１への帯電能力が低下するため、
画像不良が起きる可能性がある。そのため、帯電部材と
導電性部材は、最低限、絶縁状態を保つ様な距離を保つ
必要がある。ここで、帯電部材への印加直流電圧が約
２．０ｋＶであるとき、帯電部材と導電性部材の距離は
約３ｍｍ以上必要であった。

【００４９】また、通常、接地には、回路内のシグナル
グラウンドと、大地に接続するフレームグラウンドがあ
る。ここで、本実施例では、前記導電性部材は、フレー
ムグラウンドに直接接続している。なぜなら、シグナル
グラウンドに直接接続しても、放射ノイズの防止につい
ては効果があるが、画像形成装置内の回路上のシグナル
グラウンドを介してフレームグラウンドに落とすと、前
記帯電装置で発生したノイズが、回路内に入り込み、画
像形成装置本体に誤動作を起こす可能性があるためであ
る。そのため、より好ましくは、フレームグラウンドに
直接接続することが望ましい。

【００５０】また、接触帯電方式の帯電装置に於て、帯
電部材が感光体１を一次帯電させる際、少なからず、放
射ノイズは発生する。そのため、本発明は、接触帯電装
置の放射ノイズ防止に有効であるが、特に上述した実施
例のように、帯電部材に印加する振動成分を有する電流
値が環境にかかわらず帯電均一性を保つために５６０μ
Ａで定電流制御されている場合発生する放射ノイズは比
較的大きく機外へ漏れ易くなるので、上記導電性部材を
設けることは特に有効である。

【００５１】さらに、上述したように帯電部材へ流れる
電流が一定になるように制御される場合、帯電部材と導
電性部材との間に電流が流れないようにすることによっ
て常に帯電部材と感光ドラムとの間に一定電界が形成さ
れるので望ましい。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
コロナ放電器に比べメリットの多い接触帯電を用いるこ
とが可能となり、接触帯電において問題となった静電放
射ノイズを大幅に低減することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプロセスユニットの第１実施例を示す
側面図である。

【図２】本発明のプロセスユニットの第２実施例を示す
側面図である。

【図３】本発明のプロセスユニットの第３実施例を示す
側面図である。

【図４】図３のプロセスユニットに用いられる帯電装置
の側面図である。

【図５】従来の帯電装置を説明する側面図である。

【図６】帯電ローラの一例を示す側面図である。

【図７】図３のプロセスユニットを装着した画像形成装
置の側面図である。

【符号の説明】

１感光体２帯電ローラ４帯電ブレード８プロセスユニット６、７、２７、３６導電性部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者野村義矢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 (72)発明者佐々木新一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

【特許請求の範囲】

【請求項１】被帯電体に接触して被帯電体を帯電する
帯電部材と、上記被帯電体と帯電部材との間に電力を供
給する電力供給手段とを有する帯電装置において、上記
被帯電体と上記帯電部材との接触部を覆う導電性部材を
有しこの導電性部材は接地との間を接続されることを特
徴とする帯電装置。
【請求項２】画像形成装置に着脱可能なプロセスユニ
ットであって、像担持体と上記像担持体に接触して上記
像担持体を帯電する帯電部材とを有し、この帯電部材と
上記像担持体との間には電力が供給されるプロセスユニ
ットにおいて、上記像担持体と上記帯電部材との接触部
を覆う導電性部材を有し、この導電性部材は接地との間
を接続されることを特徴とするプロセスユニット。
【請求項３】像担持体と上記像担持体に像を形成する
像形成手段と上記像担持体に接触して上記像担持体を帯
電する帯電部材と上記像担持体と上記帯電部材との間に
電力を供給する電力供給手段とを有する画像形成装置に
おいて、上記像担持体と上記帯電部材との接触部を覆う
導電性部材を有し、この導電性部材は接地との間を接続
されることを特徴とする画像形成装置。