JPH0580637A - 接触式帯電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 帯電ローラ（帯電部材）に広範囲の材料を選
択しても感光体（被帯電体）の表面に所定の電位が得ら
れるようにする。また、温度，湿度等の環境が変化して
も常に感光体の表面に所定の電位が得られるようにす
る。 【構成】 電源４と帯電ローラ１とを電気抵抗３を介し
て接続することにより、帯電ローラ１の材料を広範囲の
ものの中から選択することによってその抵抗値が必ずし
も最適なものでない場合でも、電気抵抗３に最適な抵抗
値のものを選択することにより感光体２の表面を所望の
電位に帯電させることができる。そして、その電気抵抗
を可変抵抗にすれば、温度，湿度，気圧等の環境が変化
しても、その抵抗値を変えることにより対応できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、被帯電体である感光
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
る接触式帯電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、コロナチャージによる帯電方式に
代わり、帯電部材となる帯電ローラを感光体(被帯電体)
の表面に接触させてそれを帯電させる接触式の帯電方式
（例えば特開昭５０−８４３号公報参照）が、オゾン発
生の低減と低電圧による電力の省エネルギー化等から注
目されつつある。その帯電ローラとしては、例えば芯金
部分を金属で形成してローラ表面を導電性ゴムローラで
形成し、その芯金部分と感光体の基体との間に電圧を印
加し、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。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の接触式帯電装置は、オゾンの低減や省エネル
ギー化等の利点がある反面、感光体の表面電位を目的と
する電位にするためにはその材料の選択が難しいという
ことがあった。また、このように主として放電により感
光体を帯電させる方式の場合には、その放電現象が湿度
や気圧によって変化しやすいため放電特性が変化しやす
く、特に帯電ローラに導電性ゴム等の弾性体を用いてい
る場合にはローラ自体の特性も環境の変化によって変わ
ってしまうことがあるという問題点があった。

【０００４】この発明は上記の問題点に鑑みてなされた
ものであり、帯電ローラに広範囲の材料を選択しても被
帯電体となる感光体の表面を所定の電位に帯電させられ
るようにすることを目的とする。また、温度，湿度，気
圧等の環境が変化しても常に感光体の表面の帯電電位が
変わらないようにすることも目的とする。

【０００５】

【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式帯電装置におい
て、電源と帯電部材とを電気抵抗を介して接続したもの
であり、その電気抵抗には可変抵抗を用いるとよい。

【０００６】また、その接触式帯電装置において、被帯
電体の帯電後の表面電位を測定する表面電位測定手段
と、その表面電位測定手段からの測定電位を入力してそ
の電位と設定電位とを比較しそれが相違している場合に
はその測定電位が設定電位に一致するように上記可変抵
抗の抵抗値を変化させる抵抗値制御手段とを設けるとよ
い。

【０００７】

【作用】このように構成した接触式帯電装置よれば、帯
電部材の材料に広範囲のものを選択することによってそ
の帯電部材の抵抗値が必ずしも最適な抵抗値のものでな
かったとしても、その帯電部材と電源とを電気抵抗を介
して接続しているので、その電気抵抗に最適な抵抗値の
ものを選択することにより被帯電体の表面を所望の電位
に帯電させることができる。

【０００８】また、その電源と帯電部材との間の電気抵
抗を可変抵抗にすれば、温度，湿度，気圧等の環境の変
化によって放電特性が変化しても、その可変抵抗の抵抗
値を変えることにより被帯電体の帯電電位を一定に保つ
ことができる。

【０００９】さらに、その被帯電体の表面電位を測定す
る表面電位測定手段と、その表面電位測定手段からの測
定電位を入力してその電位と設定電位とを比較してその
内容に応じて上記可変抵抗の抵抗値を変化させる抵抗値
制御手段とを設ければ、前述のような環境の変化が生じ
た場合にも、抵抗値制御手段が被帯電体の表面電位が所
定の値になるように可変抵抗の抵抗値を自動的に変化さ
せるので、環境が変化する度にその都度外部から可変抵
抗の抵抗値を変えるような操作をしなくて済むので、そ
れだけ手間が省ける。

【００１０】

【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接触
式帯電装置の主要部のみを簡略化して示す概略図であ
る。この接触式帯電装置は、帯電部材である帯電ローラ
１に電源４により電圧を印加するように構成して、その
電源４と帯電ローラ１とを電気抵抗３を介して接続して
いる。その帯電ローラ１は、被帯電体であるベルト状の
感光体２に所定の接触圧で接しており、その感光体２が
矢示Ａ方向に回動するとそれに連れ回り（矢示Ｂ方向）
する。

【００１１】帯電ローラ１は、例えばステンレス（ＳＵ
Ｓ）による金属のローラで形成し、感光体２としては静
電容量が約６３μＦのベルトタイプの有機感光体（ＯＰ
Ｃ）を用い、感光体速度を２０mm／sec として、帯電ロ
ーラ１をその感光体２の表面に感光体のテンションを利
用して約０.５mmくい込ませるようにする。

【００１２】このような条件で設定した接触式帯電装置
を用いて、帯電ローラ１と電源４との間の電気抵抗３を
１０ＭΩ，１００ＭΩ，２００ＭΩにそれぞれ設定し
て、実際に電圧Ｖａを印加させて感光体２の表面電位Ｖ
ｂを求めたものが、図２に示す実験データによる線図で
ある。この図において、●印が電気抵抗３を２００ＭΩ
に、▲印が１００ＭΩに、■印が１０ＭΩにそれぞれ設
定したときの実験結果である。

【００１３】この線図から明らかなように、帯電ローラ
１と電源４との間の電気抵抗３の抵抗値を変えることに
より帯電ローラ１の材料自身が持つ抵抗値如何に係らず
印加電圧Ｖａと感光体表面電位（単に表面電位又は帯電
電位とも言う）Ｖｂとの関係を変化させることができる
ので、選定した材料の帯電ローラ１が本来は目的とする
表面電位Ｖｂを得るために必ずしも最適な抵抗値を有す
る材料でなかった場合でも、その電気抵抗３として所望
の特性が得られる抵抗値のものを選択することにより、
目的とする「Ｖａ−Ｖｂ」特性を得ることができる。な
お、図２には示していないが、電気抵抗３の抵抗値を１
０ＭΩ以下の１ＭΩ及び６６ＫΩにして同様の実験を行
ったが、１０ＭΩのときと略同じ値を得た。

【００１４】図３は、この発明による接触式帯電装置の
他の実施例を示し、図１に対応する部分には同一の符号
を付してある。この接触式帯電装置は、図１の実施例に
対して帯電ローラ１と電源４との間の電気抵抗を可変抵
抗１３に変えたものである。このようにすれば、使用環
境条件に応じてその可変抵抗１３の抵抗値を変えること
により最適な表面電位Ｖｂを得ることができる。

【００１５】すなわち、このような放電現像を主とした
方式の帯電装置の場合には、特に湿度や気圧等の環境の
変化によって放電特性が変化しやすく、感光体が特に有
機感光体（ＯＰＣ）である場合には温度や湿度によって
比誘電率が変化することによって静電容量が変化した
り、感光体を長時間使用した場合には摩耗により静電容
量が変化するが、この実施例によればこのような場合で
も、その可変抵抗１３の抵抗値を調整するだけで所望の
表面電位Ｖｂを得ることができる。

【００１６】図４は、この発明による接触式帯電装置の
さらに異なる他の実施例を示し、図３に対応する部分に
は同一の符号を付してある。この接触式帯電装置は、感
光体２の帯電ローラ１よりも図４で右方側に帯電後の感
光体２の表面電位Ｖｂを検出する表面電位測定手段であ
る表面電位計１１のプローブ１１ａを配設し、その表面
電位計１１によって感光体２の表面電位を測定し、それ
を演算回路を有するマイクロコンピュータ２０によって
設定電圧Ｖset と比較すべき電圧信号に変換して差動増
幅器１５へ入力させ、基準電圧１４による設定電位Ｖse
t と比較する。

【００１７】そして、両電圧が相違している場合にはそ
の差に応じた大きさで大小関係に応じた方向の電流をサ
ーボモータ１６に流して、それを正方向又は逆方向に回
転させることにより、表面電位（測定電位）Ｖｂによる
差動増幅器１５の入力電圧が設定電圧Ｖset と一致する
ように可変抵抗１３を機械的に調整してその抵抗値を変
化させる。

【００１８】したがって、この実施例では、マイクロコ
ンピュータ２０と差動増幅器１５及びサーボモータ１６
が抵抗値制御手段として機能する。ただし、マイクロコ
ンピュータ２０は、表面電位計１１からの信号を演算す
る必要がある場合にのみ使用すればよく、単なるアンプ
等を用いてもよい。

【００１９】図示の例では、差動増幅器１５は、表面電
位Ｖｂと設定電位Ｖset を比較して、その差が例えばマ
イナス側に大きいときは感光体２の表面電位Ｖｂが設定
電位Ｖset よりも大きいので、その差がゼロになるまで
可変抵抗１３の抵抗値を大きくするようにサーボモータ
１６を駆動する。また、その差がプラス側に大きいとき
はその表面電位Ｖｂが小さいので、可変抵抗１３の抵抗
値が小さくなるようにサーボモータ１６を駆動して感光
体２の表面電位Ｖｂが設定電位Ｖset になるようにす
る。

【００２０】なお、感光体２の表面電位Ｖｂを測定する
タイミングは、帯電が完了した後の露光前とする。この
実施例によれば、常に感光体２の表面電位Ｖｂを測定し
て、その電位が設定電位Ｖset になるように可変抵抗１
３の抵抗値を自動的に変化させるので、感光体２が温度
や湿度等の環境の変化によって比誘電率が変化して静電
容量が変化したり、帯電ローラ１の抵抗が変化したりし
ても、感光体２の表面電位を常に一定の設定電位に保つ
ことができる。

【００２１】なお、可変抵抗１３として電子ボリューム
を用いて、その抵抗値を差動増幅器１５の出力によって
電気的に制御するようにしてもよい。また、上記各実施
例では、金属製のローラを使用してベルト状の感光体に
接触帯電させる例について説明したが、この発明による
接触式帯電装置は帯電部材が金属製のローラに限るもの
ではなく、例えばそれをシリコンにカーボンを５０重量
部入れて１０⁵ Ωcmの体積抵抗にして肉厚を４mm程度に
形成した導電性弾性ゴムローラであったり、中抵抗のゴ
ムを用いたものや、さらには金属ローラの表面に樹脂等
を付着させたもの等であってもよい。

【００２２】さらに、被帯電体である感光体は、上記実
施例のようなベルト状のものに限るものではなく、ドラ
ム状のものであってもよいし、感光層の材質も有機感光
体（ＯＰＣ）に限らずセレン(Ｓｅ)，シリコン(Ｓｉ)等
であってもよい。帯電部材も接触帯電方式のものである
ならば、ローラタイプのものに限らずブラシやブレード
等を用いたものやそれ以外のものであってもよい。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、電源と帯電部材との間に接続される電気抵抗を最適
な抵抗値にすることにより被帯電体の表面を所望の電位
に帯電させることができるので、帯電ローラの材料を選
択する際に抵抗値等にこだわることなく広範囲の材料の
中から選択することができる。

【００２４】また、その電源と帯電部材との間の電気抵
抗を可変抵抗にすれば、温度，湿度，気圧等の環境の変
化によって放電特性が変化しても、その可変抵抗の抵抗
値を変えるだけで被帯電体の帯電電位を一定に保つこと
ができる。

【００２５】さらに、被帯電体の表面電位を測定する表
面電位測定手段と、その表面電位測定手段からの測定電
位を入力してその電位と設定電位とを比較してその結果
に応じて可変抵抗の抵抗値を変化させる抵抗値制御手段
とを設ければ、温度，湿度，気圧等の環境に変化が生じ
ても被帯電体の表面電位は自動的に所定の値に調整され
るため、環境が変化する度にそれに応じて可変抵抗の抵
抗値を外部から変えるような操作をせずに、被帯電体の
容量変動や帯電部材の抵抗変動に係らず被帯電体の帯電
電位を常に一定に保つことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例である接触式帯電装置の主
要部のみを簡略化して示す概略図である。

【図２】図１の接触式帯電装置において電気抵抗を１０
ＭΩ，１００ＭΩ，２００ＭΩにそれぞれ設定して行っ
た実験データの印加電圧Ｖａと感光体表面電位Ｖｂとの
関係を示した線図である。

【図３】この発明による接触式帯電装置の他の実施例を
示す図１と同様な概略図である。

【図４】この発明による接触式帯電装置のさらに異なる
他の実施例を示す図３と同様な概略図である。

【符号の説明】

１ 帯電ローラ（帯電部材） ２ 感光体
（被帯電体） ３ 電気抵抗 ４ 電源 １１ 表面電位計 １３ 可変
抵抗（電気抵抗） １５ 差動増幅器 １６ サー
ボモータ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電源に接続された帯電部材を被帯電体の
   表面に接触させて該被帯電体を帯電させる接触式帯電装
   置において、 前記電源と帯電部材とを電気抵抗を介して接続したこと
   を特徴とする接触式帯電装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の接触式帯電装置におい
   て、前記電気抵抗が可変抵抗であることを特徴とする接
   触式帯電装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の接触式帯電装置におい
   て、前記被帯電体の帯電後の表面電位を測定する表面電
   位測定手段と、該表面電位測定手段からの測定電位を入
   力してその電位と設定電位とを比較しそれが相違してい
   る場合には該測定電位が設定電位に一致するように前記
   可変抵抗の抵抗値を変化させる抵抗値制御手段とを設け
   たことを特徴とする接触式帯電装置。